專利名稱：具有高效加熱器的噴墨打印頭及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明總的構思涉及具有高效加熱器的噴墨打印頭(inkjet print head)及其制造方法，特別涉及能夠提高加熱器的效率從而利用通過使墨水沸騰產(chǎn)生的壓力來噴射墨水的噴墨打印頭及其制造方法。
背景技術：
噴墨打印機是一種利用噴射機構(ejection mechanism)通過將存儲在墨盒(cartridge)中的墨水噴射到記錄介質上來打印需要的圖像或文本的設備。通常，墨水通過噴墨打印頭的噴嘴(nozzle)噴射。由于其低廉的成本及易于實現(xiàn)彩色，噴墨打印機已經(jīng)廣泛使用。
噴墨打印頭可分為熱驅動型(thermal driving type)，其利用加熱并沸騰墨水產(chǎn)生的壓力噴射墨水，或壓電驅動型(iezoelectric driving type)，其利用使壓電材料變形產(chǎn)生的壓力噴射墨水。
圖1是橫截面圖，示出了熱驅動型頭的例子。噴墨打印頭14貼附到用于存儲墨水20的墨盒10的頂表面(即實踐中的底表面)。用于向噴墨打印頭14供應存儲在墨盒10中的墨水的供墨通道(ink-supply passage)12形成在墨盒10的頂表面處。與供墨通道12流體連通(fluid communication)的給墨孔(ink-feed hole)16形成在噴墨打印頭14的底表面處，從而將墨水20供應到噴墨打印頭14中，并且通過給墨孔16供應的墨水20處于墨水通道(inkchannel)18中。
由電阻加熱元件制成的加熱器22設置在墨水通道18的兩端處，并且保護加熱器22免于墨水20影響的鈍化層(passivation layer)24粘附在加熱器22的頂表面上。加熱器22電連接到設置在噴墨打印頭14的頂表面上的焊盤26，并且焊盤(pad)26連接到安裝在打印機主體上的控制器(未示出)從而允許控制器控制加熱器22。
當電源施加到加熱器22時，加熱器22周圍的墨水20被加熱從而產(chǎn)生氣泡(bubble)30，如圖1所示。加熱器22越被加熱，氣泡30越膨脹，由此通過產(chǎn)生的壓力噴射出墨滴(ink droplet)28。然而，如圖1所示，熱傳遞僅通過加熱器22的頂表面進行，因而加熱器22的底表面產(chǎn)生的熱僅增加噴墨打印頭14而不是墨水20的溫度，所以降低了熱傳遞效率。而且，設置在加熱器22的頂表面上的鈍化層24進一步降低了熱傳遞效率。
在解決上述問題的努力中，美國專利第6,669,333號公開了圖2A所示的技術，包括安裝在具有通過其延伸的供墨通道52的墨盒50上的噴墨打印頭54、以及加熱通過給墨孔56引入的墨水11的加熱器58，加熱器58通過噴墨打印頭54延伸并位于墨腔(ink chamber)57的中心部分處來利用加熱器58的兩個表面加熱墨水11。該技術的噴墨打印頭不需要鈍化層形成在加熱器58的表面上，因為與其它傳統(tǒng)噴墨打印頭使用的墨水相比，與該技術一起使用的墨水11具有低的電導率(conductivity)。
如圖2A所示，由于加熱器58產(chǎn)生的熱，小氣泡60產(chǎn)生在加熱器58周圍。參照圖2B，小氣泡60由于持續(xù)的加熱而膨脹，從而形成大氣泡63，從而從噴墨打印頭54噴射出墨滴64。墨滴64被噴射后，大氣泡63收縮并消失在墨腔57的中心部分處。由于加熱器58具有如圖3所示的薄且窄的加熱元件形狀，大氣泡63的收縮產(chǎn)生空化力(cavitation force)(見圖2B中的箭頭)并可能損壞墨腔57的中心部分處的加熱器58。
另外，由于加熱器58位于墨腔57的中心部分處，懸在給墨孔56之上，加熱器58遭受墨水11從墨腔57中噴射出并且更多的墨水11通過給墨孔56供應到墨腔57中時的壓力。因此，加熱器58由于墨水供應壓力而變形，然后會恢復其原來的形狀。加熱器形狀的這種變形和恢復的反復發(fā)生會損壞加熱器58。

發(fā)明內容
本發(fā)明總的構思提供一種噴墨打印頭，其包括與傳統(tǒng)噴墨打印頭相比具有更長壽命的加熱器。該噴墨打印頭能夠保持高效特性，即使在加熱器的兩個表面進行加熱，墨水供應壓力也沒有直接施加到加熱器。
本發(fā)明總的構思還提供一種制造具有上述特性的噴墨打印頭的方法。
本發(fā)明總的構思的其它方面和優(yōu)點將在隨后的說明中部分地闡述并且部分地將從說明中變得顯而易見，或者可通過總的發(fā)明構思的實踐獲知。
本發(fā)明總的構思的上述和/或其它方面和優(yōu)點通過提供一種噴墨打印頭實現(xiàn)，該噴墨打印頭包括襯底，其具有通過其延伸從而容納存儲在墨盒中的墨水的給墨孔；流動路徑層，其限定與所述給墨孔流體連通的墨腔；噴嘴片，其具有從所述墨腔向外部釋放所述墨水的噴嘴；加熱器，其位于與所述墨腔的內壁相鄰并設置為與所述墨腔中的所述墨水接觸；及引線，其電連接到所述加熱器。
加熱器塑造為使得該加熱器的頂和底表面暴露于墨腔中的墨水。加熱器可與墨腔的內壁相鄰設置而不是在墨腔中懸在給墨孔之上。結果，能夠防止墨水從給墨孔供應到墨腔中時產(chǎn)生的墨水供應壓力直接施加到加熱器的表面，由此防止加熱器被損壞。由于噴嘴位于給墨孔之上，以在墨水流出墨腔時最小化墨水流動阻力，墨滴噴射出后氣泡收縮導致的空化力也沒有施加到加熱器表面。
加熱器和引線可以彼此整體地形成，并且引線可設置在并固定到流動路徑層中。即，由于加熱器與引線整體形成并且引線設置在并固定到流動路徑層中，所以加熱器可被穩(wěn)定地支撐。
加熱器可以包括在襯底上支撐加熱器的支撐部分。支撐部分可以是加熱器一端彎曲的部分。支撐部分的彎曲端將加熱器固定到襯底并在墨腔中支撐加熱器。由于加熱器的兩端分別通過引線和支撐部分固定，所以即使墨水流進墨腔中產(chǎn)生的壓力會施加到加熱器的表面，加熱器也被穩(wěn)定地支撐。加熱器可以傾斜的方式從墨腔的內壁(即流動路徑層的內壁)向支撐部分延伸。
加熱器可以是至少具有設置于其中的一個狹縫的薄片形狀。墨滴噴射后，加熱期間產(chǎn)生在加熱器附近的氣泡會通過所述至少一個狹縫收縮并消失，由此最小化氣泡收縮期間施加到加熱器表面的壓力。
加熱器可包括設置在墨腔中的至少兩個加熱器，并且所述至少兩個加熱器中的每個可單獨操作。加熱器單獨操作使得從噴墨打印頭噴射出的墨滴的大小能夠容易地調整。
給墨孔可包括與墨盒流體連通的入口、及在一側與墨腔流體連通并在另一側與入口流體連通且具有比入口小的面積的供應口。由于本發(fā)明總的構思的加熱器設置為與墨腔的內壁相鄰，所以可限制給墨孔的寬度。結果，給墨孔的與墨盒接觸的部分和給墨孔的與墨腔接觸的部分可具有不同的寬度，由此形成加熱器安裝空間并減少從墨盒供應墨水的阻力。
本發(fā)明總的構思的上述和/或其它方面和優(yōu)點還通過提供一種制造噴墨打印頭的方法實現(xiàn)，該方法包括在襯底上形成鈍化層；去除位于將要設置給墨孔的位置的鈍化層部分；在鈍化層上形成下部流動路徑層，其構成墨腔的下部部分；形成與下部流動路徑層的內壁接觸的加熱器支撐部分；在鈍化層、下部流動路徑層和加熱器支撐部分的頂表面上形成加熱器和引線；在下部流動路徑層上形成上部流動路徑層，其構成墨腔的上部部分；形成具有一厚度的第二犧牲層，使得上部流動路徑層的頂表面被其覆蓋；拋光第二犧牲層從而暴露上部流動路徑層的頂表面；在上部流動路徑層和第二犧牲層上形成具有噴嘴的噴嘴片；在襯底的底表面上形成給墨孔；及去除第二犧牲層和加熱器支撐部分。
該方法可使用半導體工藝進行，并且各層可使用薄膜形成方法來形成，如光致抗蝕劑方法、濺射方法、化學氣相沉積方法等。上部流動路徑層和下部流動路徑層可單獨地且分別地形成，從而沉積金屬層或多晶硅層來形成上部和下部流動路徑層之間的引線。上部和下部流動路徑層可結合從而形成流動路徑層。另外，可利用化學機械拋光(CMP)方法進行第二犧牲層的拋光。
而且，加熱器支撐部分可形成為在形成構成加熱器的金屬層或多晶硅層時暫時地支撐加熱器，然后可在制造工藝中與第二犧牲層一起去除。加熱器支撐部分可設置為從鈍化層的靠近給墨孔的端向下部流動路徑層的頂表面延伸。因此，加熱器的支撐部分可形成在加熱器的與加熱器和下部流動路徑層匯合的位置處間隔開(即相對)的一端。
加熱器支撐部分的頂表面可相對于襯底的表面以傾斜的方式設置。由于加熱器形成在加熱器支撐部分上，加熱器也可形成在相對于襯底表面的斜面。
在此工藝中，形成加熱器支撐部分可包括在下部流動路徑層和鈍化層的頂表面上形成第一犧牲層，拋光第一犧牲層從而暴露下部流動路徑層的頂表面，及去除第一犧牲層的部分。去除第一犧牲層的部分可通過利用漸變(gradation)掩模曝光和顯影第一犧牲層完成，從而形成傾斜的加熱器支撐。漸變掩?？商峁┳兓钠毓?。
形成加熱器和引線可包括通過向導電層的加熱器部分和導電層的引線部分之一注入進雜質，使得加熱器部分具有比引線部分高的電阻，來在鈍化層、下部流動路徑層、和加熱器支撐上形成并構圖導電層。即，具有較高電阻的雜質可注入到導電層的加熱器部分中從而使加熱器具有高電阻?；蛘?，具有較低電阻的雜質可注入到導電層的引線部分中從而使加熱器具有相對高的電阻。
形成給墨孔可包括在襯底的底表面處形成墨水入口及在墨水入口處形成墨水供應口。即給墨孔可通過兩步操作形成，從而形成具有不同寬度的墨水入口和墨水供應口。
形成墨水入口和墨水供應口的每個可分別包括在襯底的底表面上涂布光致抗蝕劑；構圖光致抗蝕劑從而形成蝕刻掩模；及利用蝕刻掩模蝕刻暴露的部分。


通過下面結合附圖對實施例的描述，本發(fā)明總的構思的這些和/或其它方面和優(yōu)點將變得更易于理解，附圖中圖1是橫截面圖，示出了傳統(tǒng)的噴墨打印頭；圖2A是橫截面圖，示出了另一傳統(tǒng)的噴墨打印頭；圖2B是橫截面圖，示出了墨水從其噴射后圖2A的傳統(tǒng)噴墨打印頭；圖3是透視圖，示出了圖2A的噴墨打印頭的加熱器；圖4是橫截面圖，示出了具有根據(jù)本發(fā)明總的構思的實施例的高效加熱器的噴墨打印頭；圖5是平面圖，示出了圖4的噴墨打印頭；圖6是透視圖，示出了圖4的噴墨打印頭的鈍化層和加熱器；圖7是橫截面圖，示出了墨水從其噴射后的圖4的噴墨打印頭；圖8是透視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明總的構思的實施例的噴墨打印頭的加熱器；及圖9A至9M是橫截面圖，示出了制造根據(jù)本發(fā)明總的構思的實施例的圖4的噴墨打印頭的方法。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細參照本發(fā)明總的構思的實施例，附圖中示出了例子，附圖中相同的附圖標記始終表示相同的元件。下面將描述實施例，從而通過參照附圖解釋本發(fā)明總的構思。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明總的構思的實施例的噴墨打印頭。襯底110可由硅晶片制成，并且襯底110可附到具有通過其延伸的供墨通道12(類似于圖1)的墨盒10(類似于圖1)的頂表面(即實際中的底表面)。墨水入口(inletport)112a形成在襯底110與墨盒10相接觸的部分處。墨水入口112a是將存儲在墨盒10中的墨水引入到噴墨打印頭中的孔，并具有比供墨通道12的寬度小的寬度。具有比墨水入口112a的寬度小的寬度的墨水供應口(supplyport)112b形成在墨水入口112a上。首先引入到墨水入口112a中的墨水通過墨水供應口112b供應到墨腔124中。
鈍化層114可形成在襯底110上。形成鈍化層114使得加熱器118與襯底110絕緣。鈍化層114可由氧化硅或氮化硅形成。
引線116和加熱器118形成在鈍化層114上。引線116和加熱器118可由金屬或多晶硅薄層制成。通過向其中注入雜質，加熱器118可形成為具有與引線116相比較高的電阻。引線116通過TAB接合設備(bonder)連接到柔性印刷電路板(PCB)(未示出)并安裝在打印機主體上，從而電連接到打印機主體的控制器上。因此，脈沖電流可通過控制器施加到引線116，從而加熱器118產(chǎn)生熱，由此加熱加熱器118周圍的墨水。
引線116可分別設置在下部和上部流動路徑(flow path)層120和122之間。下部和上部流動路徑層120和122限定墨腔124，從而存儲從墨水供應口112b供應的墨水。加熱器118從下部和上部流動路徑層120和122之間的內壁突出并向鈍化層114延伸。引線116的其余部分延伸到墨腔124外部。另外，加熱器118可設置為一端由下部流動路徑層120支撐并與鈍化層114間隔開，并且另一端彎曲從而形成與鈍化層114接觸的支撐部分119。因此，加熱器118在其兩端處由下部和上部流動路徑層120和122及鈍化層114支撐，并可以以傾斜的方式設置在襯底110上。
即，加熱器118沒有可引起應力集中的無支撐的楔形(wedged)部分，由此產(chǎn)生穩(wěn)定結構。另外，加熱器118可包括兩個加熱器，對稱設置在墨水供應口112b的相對的兩側，如圖4所示。每個加熱器可單獨連接到控制器并可以單獨操作，由此使得易于調整將從噴墨頭中噴射的墨滴的大小。
噴嘴片126(即噴嘴層)形成在上部流動路徑層122上，并具有噴射墨水的噴嘴128。由于噴嘴128位于墨水供應口112b上方，所以引入墨腔124中的墨水在墨水流動路徑的方向沒有改變的情況下噴射出，使得墨水流動路徑較短。由于除了墨水供應口112b和噴嘴128的開口以外沒有限制墨水流的障礙，所以與具有跨過給墨孔設置從而阻礙墨水流進墨腔的加熱器的有些傳統(tǒng)噴墨打印頭相比，墨水流的阻力可以最小化。另外，由于加熱器118設置為通過其兩個表面即頂和下表面與墨水接觸，所以墨水可利用低功率噴射。而且，因為加熱器118鄰近墨水供應口112b周圍的下部流動路徑層120的內壁設置，加熱器118幾乎不受從墨水供應口112b將墨水供應到墨腔124中時產(chǎn)生的墨水供應壓力的影響。
參照圖5和6，詳細示出了加熱器118的結構。即，狹縫(slit)118a可形成在加熱器118的中心部分處，使得墨水可以順利地通過狹縫118a流到加熱器118的底表面。
另外，如圖4所示，氣泡130從加熱器118的兩表面生成。當氣泡130由于加熱而繼續(xù)膨脹時，聚集在墨腔124中的氣泡130形成大氣泡142(見圖7)。一旦大氣泡142形成，形成在加熱器118表面處的氣泡130收縮，然后消失。由于氣泡130在狹縫118a周圍收縮，加熱器118幾乎不受氣泡130收縮時產(chǎn)生的空化力的影響。當使用沒有狹縫的單加熱器進行加熱時也可以實現(xiàn)該優(yōu)點。
另外，如圖7所示，墨滴140從噴墨打印頭噴出后，大氣泡142收縮。這樣，因為加熱器118沿著遠離墨腔124中心部分的下部流動路徑層120的內壁設置，空化力向墨腔124的中心部分施加而不影響加熱器118。
圖8根據(jù)本發(fā)明總的構思的另一實施例的噴墨打印頭的加熱器318和引線316。圖8示出的實施例與圖6示出的實施例類似在于引線316可包括兩個引線并且加熱器318可包括兩個加熱器。盡管圖6和圖8示出了兩個加熱器和兩個引線，但應該理解本發(fā)明可使用任意數(shù)量的加熱器。圖8中，加熱器318在下部流動路徑層120的頂表面與鈍化層114之間彎成直角而不是在其間具有直的連接。每個加熱器318比圖6所示的加熱器118具有更大的與墨水接觸的面積，從而允許墨水更快加熱。另外，由于加熱器318沒有象圖6所示的加熱器118那樣傾斜形成，在制造工藝中使用漸變掩模(gradationmask)來形成加熱器支撐變得不必要。
加熱器318在其彎曲部分附近會遭受應力集中(stress concentration)，并由于更大的墨水接觸面積會受到墨水供應壓力施加的力的更多影響。然而，不象一些傳統(tǒng)噴墨打印頭那樣，由于加熱器318未設置在墨水流動路徑中，墨水供應壓力施加的力的影響的增加可以忽略。
下面將參照圖9A至9M描述制造根據(jù)本發(fā)明總的構思的實施例的噴墨打印頭的方法。
如圖9A所示，由氧化硅層或氮化硅層制成的鈍化層114可形成在襯底110的表面上。如圖9B所示，然后去除一部分鈍化層114，在該部分處將設置墨水供應口112b。
如圖9C所示，具有預定厚度的光致抗蝕劑層可形成在鈍化層114上，并且在將要設置墨水供應口112b的位置附近通過曝光和顯影工藝在光致抗蝕劑層中形成下部流動路徑層120。對應于下部流動路徑層120的厚度的預定厚度可根據(jù)每個墨滴中將噴出的墨水的量來確定。光致抗蝕劑層可通過旋涂方法形成。
如圖9D所示，下部流動路徑層120形成后，第一犧牲層(sacrificiallayer)200形成至一厚度，使得下部流動路徑層120的頂表面被覆蓋。第一犧牲層200用作基底(base)，其上將設置形成加熱器118的金屬層。第一犧牲層200然后在制造工藝中被去除。如圖9E所示，第一犧牲層200利用拋光工藝被拋光從而形成均勻表面。拋光工藝一直進行到下部流動路徑層120的頂表面暴露為止。拋光工藝可通過化學機械拋光(CMP)方法進行。
如圖9F所示，一旦拋光工藝完成，利用掩模210曝光并顯影第一犧牲層200。然后去除第一犧牲層200的不包括與下部流動路徑層120的內壁接觸的部分的其余部分。第一犧牲層200的與下部流動路徑層120的內壁接觸的部分成為在制造工藝中暫時支撐加熱器118的加熱器支撐部分。加熱器支撐部分設置為將加熱器118與鈍化層114的端部間隔開。掩模210可為漸變掩模。如圖9F所示，利用包括掩模210的光改變部分(light varying portion)216的漸變掩模可獲得加熱器支撐部分的三角形橫截面，從而對應加熱器支撐部分。當使用正性光致抗蝕劑時，掩模210包括光透射部分212、光阻擋部分214、及其中透射率連續(xù)變化的光變化部分216。因此，通過光變化部分216曝光的深度在曝光工藝期間在掩模210的外圍方向上連續(xù)降低，結果，通過顯影工藝可以獲得圖9F所示的加熱器支撐部分。
為獲得圖8的加熱器，光變化部分216可以用另一光阻擋部分214代替。
如圖9G所示，一旦加熱器支撐部分形成，則形成加熱器118和引線116。加熱器118和引線116可通過沿著圖9F所示的表面利用濺射方法或化學氣相沉積(CVD)方法形成金屬層或多晶硅層，然后根據(jù)所需的形狀構圖所述層而獲得。所需的形狀可包括將形成墨水供應口112b的位置的每側的單個加熱器、或將形成墨水供應口112b的位置的每側的由一個或多個狹縫限定的多于一個的加熱器。加熱器118和引線116可由相同材料層形成，然后具有高電阻的雜質可注入到加熱器部分中從而形成具有更高電阻的加熱器118，或者具有低電阻的雜質可注入到引線部分中從而形成具有更低電阻的引線116。一旦圖9G所示的工藝完成，加熱器118具有圖6所示的形狀。
如圖9H所示，形成加熱器118和引線116后，上部流動路徑層122形成在引線116和下部流動路徑層120上。上部流動路徑層122與下部流動路徑層120一起構成墨腔，并起到在被支撐部分117處固定引線116的作用，由此支撐加熱器118。因此，上部流動路徑層122的厚度基于下部流動路徑層120的厚度及每個墨滴中將被噴出的墨水的量而確定。
如圖9I所示，形成第二犧牲層220以覆蓋上部流動路徑層122的頂表面。第二犧牲層220用作支撐噴嘴片(nozzle plate)126的基部(base)。如圖9J所示，一旦第二犧牲層220形成，第二犧牲層220被拋光從而暴露上部流動路徑層122的頂表面。拋光可以通過CMP方法進行。
如圖9K所示，一旦拋光完成，具有噴嘴128的噴嘴片126(即噴嘴層)形成在上部流動路徑層122上并在墨腔124之上。形成噴嘴片126可通過光致抗蝕劑方法進行。
如圖9L所示，墨水入口112a和墨水供應口112b通過干或濕蝕刻方法形成在襯底110的底表面處。墨水入口112a和墨水供應口112b可通過單獨的蝕刻工藝制造，通過在襯底110的底表面上涂布光致抗蝕劑、按墨水入口112a和墨水供應口112b的各自形狀構圖光致抗蝕劑來形成蝕刻掩模、及利用蝕刻掩模進行蝕刻來進行該工藝。
然后第一和第二犧牲層200和220可通過墨水入口112a和墨水供應口112b被去除。如圖9M所示的噴墨打印頭完成。
從如上所述可以看出，本發(fā)明總的構思的加熱器通過其兩個表面與墨水接觸來加熱墨水，由此提高熱效率并且由于加熱器的兩端由流動路徑層和襯底支撐而獲得穩(wěn)定結構。
另外，由于加熱器遠離供墨通道地鄰近墨腔的內壁設置，加熱器幾乎不受墨水供應壓力或氣泡收縮期間的空化力的影響。由于加熱器和引線由相同材料形成而不是單獨粘著，并且雜質接著被注入從而調整相對電阻，所以沒有由分離加熱器和引線引起的問題，因而最小化對加熱器的損傷。另外，多個單獨操作的加熱器可設置在墨腔中，從而易于調整噴射的墨滴的大小。
盡管已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明總的構思的一些實施例，但是本領域的技術人員應當理解，在不偏離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可以對實施例做出改變，本發(fā)明的范圍由權利要求及其等價物限定。
本申請要求于2004年8月19日提交的韓國專利申請第2004-65608號的優(yōu)先權，其公開內容在此引入作為參考。
權利要求
1.一種噴墨打印頭，包括襯底，其具有通過其延伸從而接收存儲在墨盒中的墨水的給墨孔；流動路徑層，其限定與所述給墨孔流體連通的墨腔；噴嘴片，其具有從所述墨腔向外部釋放所述墨水的至少一個噴嘴；至少一個加熱器，其與所述墨腔的內壁相鄰并具有設置為與所述墨腔中的所述墨水接觸的頂和底表面；及至少一個引線，其電連接到所述至少一個加熱器。
2.如權利要求1的噴墨打印頭，其中所述至少一個所述加熱器和所述引線彼此整體地形成并且所述至少一個引線設置在所述流動路徑層中并固定到其上。
3.如權利要求2的噴墨打印頭，其中所述至少一個加熱器包括在所述襯底上支撐所述至少一個加熱器的支撐部分并且在其一端彎曲。
4.如權利要求3的噴墨打印頭，其中所述至少一個加熱器以傾斜的方式從所述墨腔的所述內壁向設置在所述襯底上的所述支撐部分延伸。
5.如權利要求3的噴墨打印頭，其中所述至少一個加熱器包括從所述支撐部分離開沿垂直于所述襯底的方向延伸的垂直部分及從所述垂直部分沿平行于所述襯底的方向延伸進入所述墨腔的平行部分。
6.如權利要求1的噴墨打印頭，其中所述至少一個加熱器為具有設置于其中的至少一個狹縫的薄片形狀。
7.如權利要求1的噴墨打印頭，其中所述至少一個加熱器包括設置在所述墨腔中的至少兩個加熱器，并且所述至少兩個加熱器中的每個單獨操作。
8.如權利要求7的噴墨打印頭，其中所述至少兩個加熱器設置在襯底上并且彼此設置在所述給墨孔的相對側。
9.如權利要求8的噴墨打印頭，其中所述至少兩個加熱器從所述襯底的與所述給墨孔相鄰的區(qū)域向所述至少一個墨腔的內壁在一斜面上延伸。
10.如權利要求9的噴墨打印頭，其中所述斜面隨著離開所述給墨孔的距離增加而向上傾斜。
11.如權利要求1的噴墨打印頭，其中所述給墨孔包括與所述墨盒流體連通的入口、及在一側與所述墨腔流體連通并在另一側與所述入口流體連通且具有比所述入口的面積小的面積的供應口。
12.一種制造噴墨打印頭的方法，該方法包括在襯底上形成鈍化層；去除所述鈍化層的部分，該部分位于將設置給墨孔的位置處；在所述鈍化層上形成下部流動路徑層，其構成墨腔的下部部分；形成與所述下部流動路徑層的內壁接觸的加熱器支撐部分；在所述鈍化層、所述下部流動路徑層和所述加熱器支撐部分的頂表面上形成加熱器和引線；在所述下部流動路徑層上形成上部流動路徑層，其構成所述墨腔的上部部分；形成具有一厚度的第二犧牲層，使得所述上部流動路徑層的頂表面被其覆蓋；拋光所述第二犧牲層從而暴露所述上部流動路徑層的所述頂表面；在所述上部流動路徑層和所述第二犧牲層上形成具有噴嘴的噴嘴片；在所述襯底的底表面上形成所述給墨孔；及去除所述第二犧牲層和所述加熱器支撐部分。
13.如權利要求12的方法，其中所述加熱器支撐部分設置為從所述鈍化層的靠近所述給墨孔的端向所述下部流動路徑層延伸。
14.如權利要求13的方法，其中所述加熱器支撐部分的所述頂表面相對于所述襯底的表面以傾斜的方式設置。
15.如權利要求12的方法，其中形成所述加熱器支撐部分包括在所述下部流動路徑層和所述鈍化層的所述頂表面上形成第一犧牲層；拋光所述第一犧牲層從而暴露所述下部流動路徑層的所述頂表面；及去除所述第一犧牲層的部分。
16.如權利要求15的方法，其中去除所述第一犧牲層的部分還包括利用漸變掩模部分地曝光和顯影所述第一犧牲層。
17.如權利要求12的方法，其中形成所述加熱器和所述引線包括在所述鈍化層、所述下部流動路徑層、和所述加熱器支撐部分上形成并構圖導電層，及向所述導電層的加熱器部分和所述導電層的引線部分之一注入進雜質，使得所述加熱器部分具有比所述引線部分高的電阻。
18.如權利要求12的方法，其中形成所述給墨孔包括在所述襯底的所述底表面處形成墨水入口；及在所述墨水入口處形成墨水供應口。
19.如權利要求18的方法，其中形成所述墨水入口和所述墨水供應口的每個分別包括在所述襯底的所述底表面上涂布光致抗蝕劑；構圖所述光致抗蝕劑從而形成蝕刻掩模；及利用所述蝕刻掩模蝕刻暴露的部分。
20.一種制造噴墨打印頭的方法，該方法包括在襯底上形成墨水流動結構的第一層，從而限定所述墨水流動結構的內壁；形成犧牲層，其與所述內壁相鄰并具有從所述襯底的中心區(qū)域向所述第一層的頂表面延伸的至少一個表面；在所述犧牲層的所述至少一個表面和所述墨水流動結構的所述第一層的頂表面上設置加熱器層；在所述墨水流動結構的所述第一層上形成所述墨水流動結構的第二層；形成具有至少一個噴嘴的噴嘴層；及從所述加熱器層下面去除所述犧牲層。
21.如權利要求20的方法，其中所述犧牲層包括從將要形成給墨孔處的相對側向所述墨水流動結構的所述第一層的所述頂表面在斜面上延伸的至少兩表面。
22.如權利要求20的方法，其中所述犧牲層的所述至少一個表面包括在所述襯底的所述中心區(qū)域中垂直于所述襯底延伸的第一表面、及從所述第一表面向所述第一層的所述頂表面平行于所述襯底延伸的第二表面。
23.如權利要求20的方法，還包括通過構圖所述加熱器層并且在所述加熱器層中注入雜質使得所述至少一個加熱器比所述至少一個引線具有更高的電阻，來在所述犧牲層的所述至少一個表面上形成至少一個加熱器及在所述墨水流動結構的所述第一層的所述頂表面上形成至少一個引線。
24.如權利要求20的方法，還包括形成通過所述襯底延伸并從墨水容器向所述墨水流動結構供應墨水的給墨孔。
25.如權利要求24的方法，還包括在所述加熱器層中形成至少一個加熱器，使得通過所述給墨孔供應的所述墨水接觸所述至少一個加熱器的兩側。
26.如權利要求24的方法，其中通過所述給墨孔從所述加熱器層的下面去除所述犧牲層。
27.如權利要求24的方法，其中在所述犧牲層和所述墨水流動路徑結構的所述第一層上沉積所述加熱器層還包括構圖所述加熱器層從而在所述給墨孔的每側的所述加熱器層中形成多個加熱器。
28.如權利要求20的方法，其中所述墨水流動結構包括至少一個墨腔。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有高效加熱器的噴墨打印頭，包括具有通過其延伸的給墨孔的襯底，給墨孔容納存儲在墨盒中的墨水；限定與給墨孔流體連通的墨腔的流動路徑層；具有從墨腔向外部放出墨水的噴嘴的噴嘴片；相鄰墨腔內壁并設置為與墨腔中的墨水接觸的加熱器；及電連接到加熱器的引線。加熱器提高了熱效率并保持穩(wěn)定結構。另外，由于加熱器相鄰墨腔的內壁設置，加熱器幾乎不受墨水供應壓力或者墨水氣泡收縮引起的空化力的影響。
文檔編號B41J2/16GK1736713SQ20051008799
公開日2006年2月22日 申請日期2005年7月28日 優(yōu)先權日2004年8月19日
發(fā)明者金敬鎰, 河龍雄, 韓銀奉, 樸性俊, 金光烈, 閔在植, 金南鈞, 樸用植, 樸炳夏, 權明鐘 申請人:三星電子株式會社