TW558507B - Fluid-jet printer having printhead with integrated heat-sink - Google Patents

Fluid-jet printer having printhead with integrated heat-sink Download PDF

Info

Publication number
TW558507B
TW558507B TW089111740A TW89111740A TW558507B TW 558507 B TW558507 B TW 558507B TW 089111740 A TW089111740 A TW 089111740A TW 89111740 A TW89111740 A TW 89111740A TW 558507 B TW558507 B TW 558507B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
print head
layer
printing
substrate
heat dissipation
Prior art date
Application number
TW089111740A
Other languages
English (en)
Inventor
David A Shade
John B Rausch
Original Assignee
Hewlett Packard Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hewlett Packard Co filed Critical Hewlett Packard Co
Application granted granted Critical
Publication of TW558507B publication Critical patent/TW558507B/zh

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14072Electrical connections, e.g. details on electrodes, connecting the chip to the outside...
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/22Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/23Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of impact or pressure on a printing material or impression-transfer material using print wires
    • B41J2/235Print head assemblies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/1408Structure dealing with thermal variations, e.g. cooling device, thermal coefficients of materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14088Structure of heating means
    • B41J2/14112Resistive element
    • B41J2/14129Layer structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1601Production of bubble jet print heads
    • B41J2/1603Production of bubble jet print heads of the front shooter type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/1623Manufacturing processes bonding and adhesion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/1626Manufacturing processes etching
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/164Manufacturing processes thin film formation
    • B41J2/1642Manufacturing processes thin film formation thin film formation by CVD [chemical vapor deposition]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/164Manufacturing processes thin film formation
    • B41J2/1646Manufacturing processes thin film formation thin film formation by sputtering

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Description

558507 A7 __B7 (i ) 一 ' '~' 本發明之背景 發明之技術範圍 本發明大致上有關於熱喷墨列印。更特別地,本發明 有關於-種喷墨列印頭裝置之有一雙功能散熱器者,二及 有關於用以製造此一噴墨列印頭之方法。本列印頭之雙功 能散熱器係於喷墨列印頭之操作中使用以冷卻一電阻2, 或其他能量散逸裝置。此類電阻器或其他能量散逸裝置係 用來自完全整合之流體喷射列印頭喷射流體。此一噴墨列 印頭之製造中,此雙功能散熱器係用作一障壁防止化學元 素或化合物之出現於列印頭之一基體内者而不會藉擴散或 其他運輸機構而移動至列印頭之另一結構。 本發明之相關拮藝 噴墨印刷機或繪圖機典型地有一列印頭安裝於一載具 上。當此媒體係通過此印刷機或繪圖機進給時,此一載具 向前及向後地橫越一印刷媒體(例如,亦即通常為紙或塑料 繪圖薄)橫動。在列印頭上之孔係藉一個或多個自一貯器交 通之通道進給至油墨(或其他印刷流體)。能量個別地應用 於可編址電阻器(或其他散逸能量元件,例如,至壓電致動 器),轉移能量至油墨,它係在所選擇或與其相關聯之孔以 内,促使一部分油墨來瞬間地變換為汽相,並以形成一汽 泡。因此,此類型印刷機係亦有時作為“汽泡噴射印刷,,言 及之。作為汽泡之形成及膨脹之結果,某些油墨係被噴出 各自之孔之外朝向此印刷媒體(亦即,形成一“噴墨列印”) 。當油墨係被喷射時,此汽泡幾乎同一時間地崩潰,讓更 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(2】0X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •、可丨 4 558507 A7 「 ____B7_ 五、發明説明(2 ) 多之油墨自貯器填滿通道。喷墨自一孔之此一快速喷射, 以及幾乎是同一時間地汽泡之崩潰,那將促使此一噴射, 為喷墨印刷循環提供有一高重複率。 僱客需求和競爭壓力繼續地為快速喷墨印刷與較高解 析度之結合產生一種慾望。因此,在噴墨印刷技藝上有一 種強烈之慾望來增加油墨可以自一列印頭喷射之重複率。 增大重複率須要更多能量係應用於列印頭内之電阻器,由 是而促使此列印頭來散逸更多熱,並可能變成更熱。不過 ,如果此列印頭變為太熱時,此油墨將不會自此列印頭適 當地被射出。亦即,如果此列印頭變得太熱,此油墨即不 能以適當之量噴出,或者可能根本不能喷出。此一不能適 當地自列印頭噴射油墨係有時稱之為“誤噴射,,並造成不良 列印品質。 此外’ “誤噴射”可能造成此列印頭於特殊印刷孔處喪 失功能’因為吾人可能讓此電阻器張開電路。一列印電阻 裔之張開電路係類似於保險絲燒斷,並可導致列印電阻器 處超溫之形成。此類失誤在該列印頭之孔位置處產生印刷 能力之永久喪失。此一列印頭功能之喪失對使用者係極端 地不便,因為噴墨列印貯存匣必須更換,即令它可能幾乎 盛滿有油墨時亦然。因此,至為重要者為更有效地移除由 電阻器或噴墨列印頭之其他能量散逸元件所產生之熱。 對抗冷卻此電阻器或一喷墨列印頭之其他能量散逸元 件之另一因數係追求較高列印密度。較高列印密度產生_ 列印文件之文字上或一圖像上之較高解析度,並使其可能 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) c請先閱讀背面之法意事項存填寫本頁) •、?Ti 桃507 κι ^-----— Β7_ 五、發明説明(3 ) " 接近照片品質之喷墨圖像之複製。不過,當噴墨列印頭之 解析又曰加日守,在每一孔之喷射中所喷出之油墨量需要予 以減少。亦即謂,經喷射在列印媒體上之每一“噴墨,,中油 土之谷里係減少,使需要以印刷一特定文字或圖像之喷射 循環之次數增大。此外,鄰接之孔係經移動緊靠在一起。 此將在鄰近孔和其各自之電阻器或其他能量散逸元件之靠 近上增加,意指在列印頭之操作中更多能量係被散逸在一 較小物質之體積中。因此,可用於移動此殘留之熱遠離能 量散逸元件或電阻器之空間及質量之量係減小。 以上述著眼,吾人可見者即快速印刷,較高印刷密度 和改良之電阻器冷卻均係對一喷墨列印頭之理想之改進。 傳統式噴墨列印頭係在美國專利案第3,93〇,260號; 4,578,687 號;4,677,447 號;4,943,816 號;5,560,837 號及 5,706,039號中可見。不過,這些傳統式喷墨列印頭沒有一 個讓人相信可給予此一在本列印頭中所達成之組件之結合 ,配置及合作。特別是沒有一個這類傳統式列印頭有一散 熱器結構之亦於列印頭之製造中作用如一擴散障壁。 附加之傳統式技術有關於製成半導體結構,或者製成 或使用薄膜結構者,依照美國專利案第2,801,375號; 3,431,468號;3,518,494號;3,640,782號;3,909,3 19號; 4,542,401 號;5,068,697 號;5,175,613 號;5,294,826 號; 5,371,404 號;5,473,112 號;5,589,71 1 號;5,670,420 號及 5,751,316號為眾所熟知,不過,除了’316號專利案以外, 沒有一個這些傳統式技術相信是有關於一喷墨列印頭。此 本紙張尺度適用中國國家標準(0^) A4規格(210X297公楚) 6 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
558507
3 16專利案相信是亦有關於以矽(或其他半導體)處理技術 為基礎之一列印頭。 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 本發明之概述 以有關技術之缺點著目艮,本發明t目的係在減少或克 服一個或多個此等缺點。 依此,本發明提供一整合之噴墨列印頭用以喷射印刷 μ體,此一列印頭包含一基體之有一平面觀形狀;一薄膜 結構被承載於此基體上,此薄膜結構包括一金屬散熱器鄰 近於基體放置,此金屬散熱層有一平面觀形狀大體上與基 體之平面觀形狀相同並與之相符合;因此,此散熱層大體 上涵蓋基體之整個平面觀形狀。 、\n& . 依照另一觀點,本發明提供一種形成一整合之熱流體 喷墨列印頭之方法,此一方法包含之步驟為··形成一基體 有一平面觀形狀;形成一薄膜結構於此基體上;包括於此 溥膜結構内鄰近此基體者為一金屬散熱層;以及形成此金 屬散熱層要有一平面觀形狀大體上與基體之平面觀形狀相 同並與之相符合,因此此散熱層涵蓋大體上基體之整個平 面觀形狀。 仍為本發明之另一觀點提供一列印頭用以喷射印刷流 體,此列印頭包含一非晶基體,一薄膜結構被承載於此基 體上;以及一薄膜射頻遮蔽層被置於基體和薄膜結構之中 間’藉以使此射頻遮蔽層大體上防止納,另一化學元素戍 化學化合物之自基體運送至薄膜結構於此基體和薄膜結構 之暴露於射頻能量時。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 558507 A7 B7 五、發明説明(5 ) '—" "" ^ ^ 自熟思本發明之單-範例性具體例之下列詳細說明, 當與增列之附圖相關聯地參閱時,本發明之其他目的,特 徵和優點對精於此技藝者將極為顯明,其中之附圖將首先 予以說明。 圖式之簡要說明 第1圖係-示範性噴墨列印頭之簡略側視圖,它使用具 有具體實施本發明之-列印頭之示範性喷墨印刷貯存£者 第2圖顯示一範例性噴墨印刷貯存匣,它可以使用於第 1圖之印刷機内,並包括具體實施本發明之創新之列印頭; 第3圖提供第2圖内所見之噴墨印刷貯存匣之一列印頭 部分之一平面圖; 第4圖係類似於第3圖之喷墨印刷貯存匣之平面圖,並 為清晰說明起見有部分係被移除; 第5圖提供截取第3圖之直線5-5 —段之有幾分簡略之 片段截面圖,與第4圖之說明相比較時係經顯示大大地被放 大; 第6圖係具體貫施本發明之一列印頭之部分之簡略截 面圖,以及在製造程序之階段中,並係類似於第5圖内所見 之部分。 本發明之較佳具體例之詳細說明 第1圖顯示一範例性喷墨印刷機10。此印刷機10包括一 承載一外殼14之底座12。在外殼14内者係一進給機構16用 以可控制地移動一印刷媒體(亦即,紙)通過此印刷機1〇。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公漦) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
558507 A7 _____B7 五、發明説明(6 ) 此進給機構16可控制地自一紙匣2〇移動一張紙以沿著一印 刷機10内之一印刷線路22。此印刷機1 〇包括一橫動機構24 承載一喷墨印刷儲存匣26。此橫動機構移動此噴墨印刷儲 存匣26垂直於紙張18之運動方向(亦即,此儲存匣26係垂直 於第2圖之平面移動)。此印刷機使用喷墨印刷儲存匣26以 可控制地放置小滴之印刷流體(亦即,例如油墨)自喷墨印 刷儲存匣26於紙18上。當此一紙係藉進給機構16前進時, 藉移動此喷墨印刷儲存匣26重複地橫越此紙18而來回,文 字及圖像可以藉自儲存匣26之小滴油墨之噴射而可控制地 形成。這些小滴油墨係呈衝擊於紙1 8上之喷墨形態噴射於 可控制之位置中以形成文字及圖像,一如在有關技藝中精 於此技業者所熟知。 第2圖說明一範例之喷墨印刷儲存匣26。此喷墨印刷儲 存匣26包括一匣主體28,它界定一流體輸送組合(概以代號 30言及之)供應印刷流體(諸如油墨至一列印頭32。此列印 頭32係由此印刷儲存匣主體28所承載。此流體輸送組合30 可包括海棉34被載於主體28之一室36内,以及一立管(圖中 未顯示)輸送此印刷流體自此室36至列印頭32。此列印頭32 包括一印刷電路3 8,它經由電路軌跡3 8a和電接觸點40而電 結合此列印頭32與印刷機10。亦即謂,此電接觸點40個別 地與橫動機構24上之匹配接觸(附圖中未顯示)形成電接觸 ,並為列印頭32之電介面提供以印刷機10之電驅動電路( 未顯示於附圖中)。列印頭32之個別精細面積之孔42喷射印 刷流體於適當之控制信號係應用於此接觸點40時。此精細 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(2Κ)Χ297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
558507 A7 "~ ——~-__B7 五、發明獅(7 ) " ' ' '~— 面積孔42係經形成於一黏著式地附著於列印頭32之下面結 構(概以代號46言及並在第4圖中可見)之一金屬板構件料 内。一如第4圖内所見者,此列印頭32之下面結構邨界定一 穿孔48自室36交通印刷流體至形成於結構牝和一部分板構 件44之間之一腔穴5〇(第5圖内可見)。 此列印頭32之構造係顯示於相互相關聯地觀看之第3 至第6圖内。第3至第6圖之此熱喷墨列印頭32包括一基體 52(第5和第6圖内可見),它係最恰當地作為一玻璃板形成( 亦即,一非晶體,通常為非導電物質)。在此一範例性較佳 具體例中,此基體32在平面觀中大致上為長方形,雖然本 發明並未如此限制。最恰當地此玻璃基體係一不昂貴類型 之鹼石灰玻璃(亦即,像一般門窗玻璃),它使此列印頭32 非#經濟地來製造。當與使用傳統式技術之列印頭須要一 矽或其他多晶半導體物質者相比較時,此列印頭32係特別 地經濟且不昂貴地來製造。 在此玻璃基體52上係經形成一多層之薄膜結構μ。一 如將進一步解釋者,於列印頭32之製造中此一薄膜結構54 係大體上屬多薄膜層以一層在另一層之後並相互在另一層 之頂上所形成,以及每一層係完全地涵蓋基體並與其平面 觀形狀相符合。再次地,此基體52之平面觀形狀係在第3 和第4圖中可見。一旦選擇這些薄膜層之一係形成於基體52 上時’後續地製作圖形及餘刻操作係經使用以界定接觸4〇 和印刷電路3 8,例如,一如係進一步地解釋如下者。 此薄膜結構54包括一金屬多功能散熱器,射頻遮蔽, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Μ规格(210X297公楚)
^^裝----- (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 訂— 558507 A7 ___ B7 五、發明説明(8 ) (請先閲讀背面之注意事项再填寫本頁) 以及擴散P早壁薄膜層56(第5及第6圖内最可見),它係被應 用於此基體52上面。此層56覆蓋基體52之整個平面觀形狀 ,並係適當地以大約一至二百萬分之一公尺厚之鉻形成。 另一可供選擇方式為此層52可以其他金屬或合金形成。例 如,此薄膜散熱器,RF遮蔽以及擴散障壁層56可以用鋁, 鉻,銅,金,鐵,鉬,鎳,㉞,鉑,鈕,鈦,鎢,一種耐 火金屬或者這些或其他金屬之合金。 在金屬薄膜層56之上面係經形成一絕緣體薄膜層58。 此絕緣體層58係適當地以氧化矽形成,並係大約一百萬分 之一或二公尺厚。再次地,此一絕緣層58覆蓋此基體52並 係與其整個平面觀形狀相符合。 C- 其-人,在基體5 2上及在絕緣體層5 6上係經形成一電阻 器薄膜層60。此薄膜電阻器層係適當地以鈕,鋁合金製成 ,並係適當地大約600埃單位厚。此一電阻器薄膜層6〇係經 形成以覆蓋整個基體之平面觀形狀並與其相符合,但並不 保留此一伸展範圍。亦即,此電阻器層6〇隨後係經製成圖 形並姓刻直到它僅覆蓋與印刷電路38之執跡38a,與每一接 觸點40以及與每一多個印刷電阻器區域62相符合之一區域 為止(第5圖内最可見,大致上以第4圖上箭頭62所指示者) 〇 在未製作圖形及未蝕刻之電阻器層60之上面係下一步 形成一金屬導體薄膜層64。此一金屬導體薄膜層64係以鋁 為基礎之合金適當地形成,並係大約百萬分之零點五公尺 厚。再次地,此一金屬導體層64係初始地形成以覆蓋整個 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) 11 558507 A7 _____ B7______ 五、發明説明(9 ) 基體52之平面觀形狀並與其相符合。不過,此一導體層64 係亦隨後製成圖形並蝕刻回來以僅覆蓋界定印刷電路38之 軌跡38a及界定接觸點4〇之區域。更特別地,此導體層64 係首先被蝕刻於印刷電阻器62之位置,俾使一部分薄膜電 阻裔層60在印刷電路38之軌跡38a之間跨距僅提供這些執 跡之間之導電路線。隨後,蝕刻操作係進一步地實施,移 除基體52之整個平面觀形狀上面之導電體層64和下面電阻 器層60兩者,除了執跡38和接觸點4〇之位置以外。此一蝕 刻操作留下執跡38a和接觸墊40明顯地直立在絕緣體層58 上,一如可以自研究第5圖明瞭者。 依此,就上述之觀點言,應可瞭解者,即在列印頭3 2 之操作中當一電流係應用於兩個接觸點4〇之間,經由執跡 38a前導至印刷電阻器62之一之相對邊時,來回於各自之印 刷電阻器62之電流係藉導體薄膜層64和下面之電阻器薄膜 層60之一結合而被載送於印刷電路38之執跡中。因為此可 導電薄膜層64較電阻性層60有一極低之電阻,大部分之此 一電流將流入層64内。不過,在印刷電阻器62本身處僅下 面之電阻層64係可用以載送此電流(上面導電層64業已局 部地蝕刻移出)。此印刷電阻器62係電阻性層60之精細面積 區域。因此,這些印刷電阻器62可以被促使來快速地散逸 能量,並以釋放熱。不過,亦觀看第3圖並回想該金層散熱 層56大體上覆蓋基體52之整個平面觀形狀時,吾人將可暸 解,即此一散熱層置於下面之電阻器62兩者來自電阻器吸 收熱量’並有一較大區域(亦即,基本上整個列印頭3 2之平 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(2Κ)Χ297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂丨
12 558507
發明説明 面觀區域)以自其散逸熱。因此,於操作中此列印頭保持一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 理想之低溫度,並操作一噴射重複率為使用一玻璃基體之 傳統式列印頭所不可能達成者。 •二^τ— 一如第6圖在片段截面圖中所說明者,自上述製造步驟 於上文所述製作圖形及蝕刻步驟之前以及貫穿孔48之形成 之前所產生之最先製造之中間項目66。此最先製造之中間 項目包括基體52,以及薄膜層56,58,⑼和以,每一此等 層大體上覆蓋基體52之整個平面觀形狀並係與之相符合。 此一最先製造之中間項目66係要面對上文所述圖形製作及 I虫刻處理以產生一第二製造之中間項目68,大體上如第4 及第5圖中可見者。在此一第二製造之中間項目68上係形成 一對鈍化薄膜層70,一如第5圖中最可見者,以及它係以虛 線被指示於第6圖中。此一鈍化薄膜層7〇包括第一氮化矽之 第一次級層70a,緊接以碳化矽之第二次級層7〇b。一如第6 圖中片段地說明者,列印頭32之完成僅需要金屬板構件44 之黏著性結合,以印刷孔42與印刷電阻器62呈直線對準即 "oj* 0 有鑑於上述,一般精於此相關技藝者將瞭解,即此薄 膜結構54可以利用各種技術形成於基體52上,這些技術包 括但不限於:濺射,電漿加強之化學汽相澱積(亦即,物理 汽相澱積,參看’薄膜處理Π,j.L. Vossen & W. Kern,編 著,Academic Press,紐約1991,ch 2_4)在這些澱積之一種 或多種方法中,此等工件將變為最先及第二製造之中間項 目5它將變成一完整之列印頭32,可能要面對射頻能量, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) 13 558507 A7 ~~^ _ B7_ 五、) ~ 特別是當鈍化層70a和70b之形成中,此第二製造之中間項 目68係暴露於高溫和射頻能量以有助於澱積這些層。在項 目68以高溫對射頻能量之此一暴露中,此金屬散熱層兄作 用如一射頻遮蔽,可能防止基體之區域有比較高之導電率 者之局部加熱,並防止鈉或另一種化學元素或化合物之出 現於鹼石灰玻璃基體52中者不致被運送入列印頭之其他薄 層結構内。特別地,如果此一鈉,其他化學元素或化合物 ’未能被防止其係部分地被運送入純化層内時,此情況下 此層即不能長時間地抗拒一油墨喷射之後每次一汽泡崩潰 時發生在印刷流體内之孔蝕。不過,因為此散熱層覆蓋列 印頭32之整個平面觀形狀,自玻璃基體52之鈉,其他化學 元素或化合物沒有地方可以容許其被運送(例如,也許藉擴 散)入此一金屬散熱層56上面之薄膜結構内。因此,薄膜結 構54之被污染以鈉,以其他化學元素,或以化學化合物之 來自玻璃基體52者,在本發明中係被防止。 精於此技藝者將進一步地明瞭,即本發明可以以其他 特殊形怨在不背離其精神或中心屬性之原則下具體實施。 因為本發明之前述說明僅特殊地透露本發明之較佳範例具 體例’吾人應可瞭解者,即其他變化係可被視為係在本發 明之範圍以内。依此,本發明係不受限於業經詳細在本文 中解說之此特殊具體例。而寧願以增列之專利申請範圍為 基準來界定本發明之精神及範圍。 元件標號對照 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
14 558507 A7 B7 五、發明説明(12 ) 10··· 噴墨印刷機 12··· 底座 14··· 外殼 16··· 進給機構 18"· 紙張 20··· 紙匣 22··· 印刷線路 24"· 橫動機構 26… 噴墨印刷儲存匣 28"· 匣主體 30… 流體輸送組合 32··· 列印頭 34··· 海棉 36··· 室 38". 印刷電路 38"· 電路軌跡 40·.· 電接觸點 42···孑L 44…板構件 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 46…列印頭之下面結構 48…穿孔 52…基體 54…薄膜結構 56…金屬散熱層及擴散障 壁薄膜層 58…絕緣體薄膜層 60…電阻器薄膜層 6 2…電阻器區域 64…金屬導體薄膜層 6 6…中間項目 68…其次製造之中間項目 70…純化層 7 0 a…第一次級層 70b···第二次級層 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 15

Claims (1)

  1. 558507 第8911 1740號專利再審查㈣請專利範圍修正纟 修正日期:92年4月 ' 1 · 一種用以噴射印刷流體的列印頭(32),該列印頭包含: 一基體(52)有一平面觀形狀; 一多層薄膜結構(54)被承載於該基體(52)上,該薄 膜結構(54)包括一金屬散熱層(56), 其中該金屬散熱層(56)係位在該基體上方與之呈 界面接觸,且位在該多層薄膜結構下方,該薄膜結構令 遠金屬散熱層與列印頭的油墨室分隔, 該金屬散熱層(56)有一平面觀形狀實質地與該基 體(52)之平面觀形狀相同並與之相符合,因此該散熱層 (56)實質地覆蓋基體(52)之整個平面觀形狀。 2.如申請專利範圍第〗項之列印頭,其中該基體(52)係以 玻璃製成。 3·如申請專利範圍第丨項之列印頭,其中此金屬散熱層(56) 係由選自一組包含:鉻,金,鈀,鉑,·以及其合金之金 屬所製成。 4. 如申請專利範圍第2項之列印頭,其中該薄膜結構(54) 包括一鈍化層(70),以及該鈍化層(70)實質地係設有自 玻璃基體(52)所移動之鈉; 因此,該金屬散熱層(56)實質地地防止自玻璃基體 | (52)之鈉之移動入該鈍化層(70)内。 5. 如申請專利範圍第4項之列印頭,其中該薄膜結構(54) 包括··該金屬散熱層(56)與基體(52)介面;一可絕緣層 本紙張尺·度適用中國國家標竿(CNS) A4規格(210X297公發) ^一 -----------------;!#:_ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) |*、可| 16 558507 A3 B8 C3 1 ·_ι - D8 I六、申請專利範圍 ; (58)與4金屬散熱層(56)介面;_電阻性層⑽)與該絕 緣層(58)介面;一導電性層(64)與該電阻性層_介面 - ;以及該鈍化層(70)。 6·如申π專利範圍第5項之列印頭,其中該絕緣性層(58) 包括氧化石夕。 7.如申請專利範圍第5項之列印頭,其中該電阻性議 包括鈕鋁合金。 8·如申租專利範圍第5項之列印頭,其中該導電性層(64) 包括I呂。 9·如申請專利範圍第丨項之列印頭,其中該列印頭(32)係 由一流體印刷儲存匣(26)之用以喷射印刷流體於一印 刷媒體上者所承載,該印刷儲存昆(26)包含: 一匣主體(28)界定一印刷流體室(36),以及一印刷 流體輸送組合(30); 該列印頭(32)自該印刷流體室(36)經由該印刷流體 輸送組合(30)接收印刷流體,並可控制地喷射此一印刷 流體於印刷媒體上。 ίο·如申請專利範圍第丨項之列印頭,其中該散熱層(56)界 定一薄膜射頻遮蔽部分被置於該基體(52)和其餘之薄 膜結構(54)之中間; 因此’該射頻遮蔽部分實質地防止鈉,其他化學元 素,或化學化合物自該基體(5〇)之運送至薄膜結構(54) 之其餘部分於該基體和薄膜結構之暴露於射頻能量時。 度猶關—--- -----------------「:·「#! (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ·*訂· 17
TW089111740A 1999-12-13 2000-06-15 Fluid-jet printer having printhead with integrated heat-sink TW558507B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/459,999 US6341848B1 (en) 1999-12-13 1999-12-13 Fluid-jet printer having printhead with integrated heat-sink

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW558507B true TW558507B (en) 2003-10-21

Family

ID=23827006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW089111740A TW558507B (en) 1999-12-13 2000-06-15 Fluid-jet printer having printhead with integrated heat-sink

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6341848B1 (zh)
EP (1) EP1108544B1 (zh)
JP (1) JP2001191529A (zh)
KR (1) KR100722095B1 (zh)
DE (1) DE60029077T2 (zh)
TW (1) TW558507B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6981760B2 (en) * 2001-09-27 2006-01-03 Fuji Photo Film Co., Ltd. Ink jet head and ink jet printer
KR100438842B1 (ko) * 2002-10-12 2004-07-05 삼성전자주식회사 금속 노즐 플레이트를 가진 일체형 잉크젯 프린트헤드 및그 제조방법
JP4604608B2 (ja) * 2004-08-24 2011-01-05 ブラザー工業株式会社 複合基板及びインクジェットプリンタ
US7195343B2 (en) * 2004-08-27 2007-03-27 Lexmark International, Inc. Low ejection energy micro-fluid ejection heads
US7416980B2 (en) * 2005-03-11 2008-08-26 Intel Corporation Forming a barrier layer in interconnect joints and structures formed thereby
KR100717034B1 (ko) 2005-10-04 2007-05-10 삼성전자주식회사 열구동 방식의 잉크젯 프린트헤드
US8925835B2 (en) * 2008-12-31 2015-01-06 Stmicroelectronics, Inc. Microfluidic nozzle formation and process flow
US8684501B2 (en) 2010-04-29 2014-04-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device
JP6380890B2 (ja) 2013-08-12 2018-08-29 Tianma Japan株式会社 インクジェットプリンタヘッド及びその製造方法、並びにインクジェットプリンタヘッドを搭載した描画装置
WO2021086353A1 (en) * 2019-10-30 2021-05-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. A fluid ejection head fabrication method and a fluid ejection head

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2801375A (en) 1955-08-01 1957-07-30 Westinghouse Electric Corp Silicon semiconductor devices and processes for making them
US3518494A (en) 1964-06-29 1970-06-30 Signetics Corp Radiation resistant semiconductor device and method
US3431468A (en) 1967-04-17 1969-03-04 Motorola Inc Buried integrated circuit radiation shields
US3640782A (en) 1967-10-13 1972-02-08 Gen Electric Diffusion masking in semiconductor preparation
US3909319A (en) 1971-02-23 1975-09-30 Shohei Fujiwara Planar structure semiconductor device and method of making the same
DE2323220B2 (de) 1973-05-09 1976-06-16 Olympia Werke Ag, 2940 Wilhelmshaven Einrichtung zum druckausgleich in einem temperaturschwankungen ausgesetzten spritzkopf eines tintenspritz-schreibwerkes
US4463359A (en) * 1979-04-02 1984-07-31 Canon Kabushiki Kaisha Droplet generating method and apparatus thereof
JPS55132048A (en) 1979-04-03 1980-10-14 Toshiba Corp Semiconductor device
US4616408A (en) * 1982-11-24 1986-10-14 Hewlett-Packard Company Inversely processed resistance heater
US4578687A (en) 1984-03-09 1986-03-25 Hewlett Packard Company Ink jet printhead having hydraulically separated orifices
US4677447A (en) 1986-03-20 1987-06-30 Hewlett-Packard Company Ink jet printhead having a preloaded check valve
US5008689A (en) 1988-03-16 1991-04-16 Hewlett-Packard Company Plastic substrate for thermal ink jet printer
US4956653A (en) 1989-05-12 1990-09-11 Eastman Kodak Company Bubble jet print head having improved multi-layer protective structure for heater elements
US4943816A (en) 1989-06-14 1990-07-24 International Business Machines Corporation High quality thermal jet printer configuration suitable for producing color images
DE69032678T2 (de) 1989-07-18 1999-05-06 Sony Corp., Tokio/Tokyo Nichtflüchtige Halbleiterspeicheranordnung
US5175613A (en) 1991-01-18 1992-12-29 Digital Equipment Corporation Package for EMI, ESD, thermal, and mechanical shock protection of circuit chips
GB9301602D0 (en) 1993-01-27 1993-03-17 Domino Printing Sciences Plc Nozzle plate for ink jet printer
US5371404A (en) 1993-02-04 1994-12-06 Motorola, Inc. Thermally conductive integrated circuit package with radio frequency shielding
US5294826A (en) 1993-04-16 1994-03-15 Northern Telecom Limited Integrated circuit package and assembly thereof for thermal and EMI management
US5473112A (en) 1993-09-13 1995-12-05 Vlsi Technology, Inc. Security circuitry with select line and data line shielding
JP2944405B2 (ja) 1993-12-29 1999-09-06 日本電気株式会社 半導体素子の冷却構造および電磁遮蔽構造
US5560837A (en) 1994-11-08 1996-10-01 Hewlett-Packard Company Method of making ink-jet component
KR0144085B1 (ko) 1994-12-05 1998-08-17 김주용 반도체 소자의 금속배선 형성방법
US5751316A (en) 1996-07-01 1998-05-12 Xerox Corporation Thermal ink jet printhead with ink resistant heat sink coating

Also Published As

Publication number Publication date
DE60029077T2 (de) 2007-02-08
JP2001191529A (ja) 2001-07-17
EP1108544B1 (en) 2006-06-28
EP1108544A1 (en) 2001-06-20
DE60029077D1 (de) 2006-08-10
KR100722095B1 (ko) 2007-05-25
US6341848B1 (en) 2002-01-29
KR20010062345A (ko) 2001-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW503184B (en) Segmented resistor inkjet drop generator with current crowding reduction
US5016024A (en) Integral ink jet print head
US4663640A (en) Recording head
TW521040B (en) Fully integrated thermal inkjet printhead having thin film layer shelf
TW514598B (en) Fluid-jet printhead and method of fabricating a fluid-jet printhead
TW558507B (en) Fluid-jet printer having printhead with integrated heat-sink
JPH04219246A (ja) プリントヘッド
US6209991B1 (en) Transition metal carbide films for applications in ink jet printheads
JP2010094939A (ja) サーマルヘッドの製造方法
JP2004025862A (ja) インクジェットプリンタヘッド及びその製造方法
JP3326152B2 (ja) プリントヘッド装置
JP2010524730A (ja) 低電圧インク蒸発ヒータを備えたインクジェットプリントヘッド
JP4895350B2 (ja) 発熱抵抗素子部品とその製造方法およびサーマルプリンタ
JP2007230127A (ja) インクジェット記録ヘッド用基体の製造方法
JP2003170597A (ja) インクジェットヘッドおよびインクジェットプリンタ
JP4061162B2 (ja) インクジェットヘッド及びそれを用いたインクジェットプリンタ
JP3840102B2 (ja) インクジェットヘッド
JP4384474B2 (ja) インクジェット記録ヘッド及びこれを用いたインクジェットプリンタ
JPH05527A (ja) 端面型サーマルヘツド
JP2003094663A (ja) インクジェットヘッド
JP2003094664A (ja) インクジェットヘッド
JP2002067324A (ja) インクジェットヘッド
JP2003039686A (ja) インクジェットヘッドの製造方法
JPH064330B2 (ja) インクジェットヘッド
JPS62135376A (ja) インクジエツトヘツド

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees