專(zhuān)利名稱(chēng)：具有氣泡腔室和與噴嘴偏離的加熱器的噴墨打印頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴墨打印頭。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及與噴嘴板的噴孔或噴嘴實(shí)質(zhì)上偏離的氣泡腔室和加熱器元件在打印頭中的布置。
背景技術(shù)：
噴墨打印機(jī)的技術(shù)相對(duì)是公知的。一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)在精確的時(shí)刻從打印頭噴射出墨滴使它們?cè)谒蟮奈恢锰帗舸虼蛴〗橘|(zhì)來(lái)產(chǎn)生出圖像。打印頭由可動(dòng)打印滑架支撐在設(shè)備例如噴墨打印機(jī)內(nèi)，并且使之相對(duì)于前進(jìn)的打印介質(zhì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)并且在按照微處理器或其它控制器的命令按時(shí)噴射出墨滴。墨滴噴射的定時(shí)與所要打印的圖像的象素圖案對(duì)應(yīng)。除了打印機(jī)之外，結(jié)合了噴墨技術(shù)的類(lèi)似設(shè)備包括傳真機(jī)、多功能機(jī)、照片打印機(jī)和繪圖機(jī)等。
傳統(tǒng)的熱噴墨打印頭包括通向當(dāng)?shù)鼗蜻h(yuǎn)程彩色或單色墨水供應(yīng)源的通道、加熱器片、阻擋層、安裝或形成有加熱器片的噴嘴或噴孔板、以及輸入/輸出連接器例如帶狀自動(dòng)連接(TAB)電路，用于在使用期間使加熱器片與打印機(jī)電連接。加熱器片通常又包括通過(guò)沉積、掩蔽和蝕刻技術(shù)構(gòu)造在基底例如硅上的多個(gè)薄膜電阻或加熱器元件。
為了打印或噴射出單個(gè)墨滴，給各個(gè)加熱器單獨(dú)提供預(yù)定量電流以迅速加熱少量墨水。這使得墨水在當(dāng)?shù)貧馀萸皇?在加熱器和噴嘴板之間)中蒸發(fā)，并且通過(guò)噴嘴板朝著打印介質(zhì)噴射。
參照?qǐng)D1a和1b，加熱器元件10和氣泡腔室12相對(duì)于在噴嘴板15中的噴孔14的典型幾何形狀包括基本上居中并且對(duì)稱(chēng)的關(guān)系。具體地說(shuō)，來(lái)自噴孔中心30的鉛垂線28沒(méi)有與加熱器中心32橫向偏置。另外，噴孔中心距氣泡腔室的每個(gè)角部基本上等距離。因此，氣泡腔室12的停滯區(qū)域22用來(lái)在使用期間收集在流進(jìn)氣泡腔室(通過(guò)墨水通道20和墨水通道18)的墨水16中的空氣氣泡。隨著時(shí)間的流逝，收集的氣泡積累并且生長(zhǎng)得足夠大從而妨礙了從加熱器元件向墨水的熱傳遞，最終使之停止操作。
因此，需要防止在噴墨打印機(jī)中氣泡形成和積累。

發(fā)明內(nèi)容
通過(guò)應(yīng)用與下面所述的具有相對(duì)于在噴嘴板中的噴嘴或噴孔偏離的氣泡腔室和加熱器元件的打印頭相關(guān)的原理和教導(dǎo)，可以解決上述和其它問(wèn)題。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明教導(dǎo)了一種具有基本上為矩形的加熱器元件的噴墨頭。通過(guò)將長(zhǎng)度尺寸除以寬度尺寸，該加熱器元件具有大于大約2.0的縱橫比。更具體地說(shuō)，具有大于大約2.5、4.0或5.0或更大的縱橫比。氣泡腔室由多個(gè)壁基本上包圍著加熱器元件，并且所述多個(gè)壁與加熱器元件的周邊基本上為等距離。噴嘴板覆蓋著氣泡腔室并且具有軸向延伸穿過(guò)其厚度的噴孔。自噴孔的中心起形成一鉛垂線，從而與加熱器元件的中心的偏離距離例如在從大約6微米至大約10微米的范圍內(nèi)。穿過(guò)其中一個(gè)氣泡腔室壁的墨流通道具有與加熱器元件的長(zhǎng)度尺寸基本上平行的主墨流方向。氣泡腔室和墨流通道可以位于噴嘴板中、阻擋層中或位于限定了加熱器片的多個(gè)薄膜層中。還披露了噴墨打印頭和用于容納這些打印頭的噴墨打印機(jī)。
本發(fā)明的這些和其它實(shí)施方案、方面、優(yōu)點(diǎn)和特征將在下面的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將通過(guò)參照本發(fā)明的以下說(shuō)明和參考附圖或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解其一部分。通過(guò)在所附權(quán)利要求中所具體指出的手段、方法和組合可以實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的這些方面、優(yōu)點(diǎn)和特征。


圖1a為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)教導(dǎo)的相對(duì)于噴嘴對(duì)稱(chēng)居中的噴墨打印頭氣泡腔室和加熱器的示意性頂視圖；圖1b為圖1a的噴墨打印頭氣泡腔室和加熱器沿著1b-1b線剖開(kāi)的局部側(cè)視圖；圖2a為根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的相對(duì)于噴嘴偏置的噴墨打印頭氣泡腔室和加熱器元件的示意性頂視圖；圖2b為圖2a的噴墨打印頭氣泡腔室和加熱器元件沿著2b-2b線剖開(kāi)的局部側(cè)視圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施方案的相對(duì)于噴嘴偏置的噴墨打印頭氣泡腔室和加熱器元件的透視圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的帶有具有相對(duì)于噴嘴偏置的氣泡腔室和加熱器元件的加熱器片的噴墨打印頭的透視圖；并且圖5為根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的用于容納具有相對(duì)于噴嘴偏置的氣泡腔室和加熱器元件的噴墨打印頭的噴墨打印機(jī)的透視圖。
具體實(shí)施方案在這些優(yōu)選實(shí)施方案的以下詳細(xì)說(shuō)明中，參照了形成其一部分的附圖，并且在這些附圖中以舉例說(shuō)明的方式顯示出可以實(shí)施本發(fā)明的具體實(shí)施方案。對(duì)這些實(shí)施方案進(jìn)行了足夠詳細(xì)的說(shuō)明以使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，但是要理解的是可以采用其它實(shí)施方案，并且可以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下作出處理或其它變化。因此，下面的詳細(xì)說(shuō)明不是進(jìn)行限定，本發(fā)明的范圍只是由所附權(quán)利要求及其等同方案所限定。根據(jù)本發(fā)明下面對(duì)相對(duì)于噴嘴板的噴嘴或噴孔偏置的噴墨打印頭氣泡腔室和加熱器元件進(jìn)行說(shuō)明。
參照?qǐng)D2a和2b，用于加熱在噴墨打印頭中的墨水的加熱器元件210具有由長(zhǎng)度l和寬度w限定的基本上為矩形的形狀。在一個(gè)實(shí)施方案中，長(zhǎng)度尺寸與寬度尺寸的縱橫比大于約2.0。在另一個(gè)實(shí)施方案中，縱橫比大于約2.5。優(yōu)選的是，長(zhǎng)度尺寸大約為35.6微米，而寬度尺寸大約為13.2微米。在另一個(gè)實(shí)施方案中，縱橫比大約為4.0。具體地說(shuō)，長(zhǎng)度尺寸大約為40微米，而寬度尺寸大約為10微米。在其它實(shí)施方案中，縱橫比大約為5.0或更大。
具有多個(gè)壁214的氣泡腔室12基本上包圍著加熱器元件。在橫截面中，壁214上升至加熱器元件210上方，從而提供一腔室，在該腔室中，如在本領(lǐng)域中所公知的一樣，可以將墨水加熱至形成氣泡。每個(gè)壁距加熱器元件的周邊216基本上等距離，從而加熱器元件在氣泡腔室內(nèi)基本上居中。氣泡腔室的壁214相互基本上垂直，并且限定了與加熱器元件的長(zhǎng)度尺寸和寬度尺寸基本上平行的長(zhǎng)度L和寬度W距離。在一個(gè)實(shí)施方案中，長(zhǎng)度距離大約為42微米，而寬度距離大約為31微米。在另一個(gè)實(shí)施方案中，氣泡腔室的角部區(qū)域215(標(biāo)記出四個(gè)中的兩個(gè))的任意一個(gè)、一些或全部具有斜切面217。它們另外可以包括倒角或其它斜面。
在氣泡腔室上方為噴嘴板218，它通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂等粘接或者形成，作為加熱器片的一系列聚合物層或薄膜層的一層或多層。在一個(gè)實(shí)施方案中，噴嘴板具有第一表面220和第二表面222，它們限定了噴嘴板的厚度。從第二表面軸向延伸穿過(guò)噴嘴板到第一表面的是用于在使用期間噴射并且投射墨水的噴孔224。優(yōu)選，但不必需的是，該噴孔的形狀包括由斜壁226限定的截頭圓錐形，它在其一個(gè)端部處具有大直徑開(kāi)口228并且在其另一個(gè)端部處具有小直徑開(kāi)口230(在圖2a中為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)，用陰影線重疊顯示出開(kāi)口228和230)。作為代表性示例，目前的打印頭其小直徑開(kāi)口大約為11或14微米。將來(lái)預(yù)計(jì)該尺寸將隨著打印分辨率從600DPI(每英寸的點(diǎn)數(shù))增加至900或1200DPI或更大而逐漸縮小。
在與噴嘴板的第一表面220基本上平行的平面中，噴孔224具有噴孔中心232。來(lái)自噴孔中心的鉛垂線234相對(duì)于形成在加熱器元件210的表面238上的中心236具有偏置距離O。在一個(gè)實(shí)施方案中，偏置距離O在加熱器的表面238上的直線距離大約為6至10微米并且全都在周邊216之內(nèi)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，該距離大約為8.0或8.5微米。在另一個(gè)實(shí)施方案中，它大約為6至18微米。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，根據(jù)公式1/2(f-(d+2t))來(lái)計(jì)算出最大偏置。
應(yīng)該理解的是，該偏置將現(xiàn)有技術(shù)噴孔從在加熱器元件上方的中心位置沿著遠(yuǎn)離墨水通道240的方向基本上移到氣泡腔室的背面。這樣，有效消除了現(xiàn)有技術(shù)的停滯區(qū)域(元件22，圖1a、1b)。而且，減輕或消除了氣泡隨著時(shí)間在單個(gè)氣泡腔室中的形成和積累。在由本發(fā)明人進(jìn)行的一個(gè)實(shí)際試驗(yàn)中，具有這些偏置的噴墨打印頭的第一批打印測(cè)試表明了全寬功能測(cè)試產(chǎn)出率population-wide functional testyields提高大約10至20％。
另外穿過(guò)位于離墨水通道240最近一側(cè)上的壁與氣泡腔室連接的是長(zhǎng)尺寸和短尺寸分別大約為22微米和18微米的墨流通道250。兩個(gè)基本上平行的壁257、259在其中限定了墨流通道和主墨流方向。這些壁與墨水通道240的縱向尺寸基本上垂直并且與加熱器元件的長(zhǎng)度尺寸基本上平行。在使用期間，墨水258沿著與在其表面238上的加熱器元件的長(zhǎng)度尺寸1基本上平行的主方向流動(dòng)穿過(guò)墨水通道。墨水通過(guò)噴孔224沿著相對(duì)于主方向基本上呈橫向的方向噴射出。下面將對(duì)該打印頭的其它操作進(jìn)行說(shuō)明。
要理解的是，單獨(dú)的加熱器元件是在加熱器片上的許多加熱器元件中的一個(gè)，普通技術(shù)人員知道，通過(guò)一系列生長(zhǎng)層、沉積層、掩蔽、圖案、光刻和/或蝕刻或其它加工步驟在基底上構(gòu)造出作為薄膜層的加熱器元件來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)。在優(yōu)選實(shí)施方案中，薄膜層包括但不限于基底(包括任一基底半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，例如藍(lán)寶石硅(SOS)技術(shù)，絕緣體硅(SOI)技術(shù)、薄膜晶體管(TFT)技術(shù)、摻雜和未摻雜半導(dǎo)體、由基底半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)支撐的硅的外延層，以及其它已知的或之后開(kāi)發(fā)出的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu))；在基底上的熱阻擋層；在熱阻擋層上的加熱器或電阻層；在電阻層上的導(dǎo)體層(分支成正電極和負(fù)電極部分，即陽(yáng)極和陰極)，用來(lái)在使用期間通過(guò)導(dǎo)熱性加熱電阻層；鈍化層，例如SiC和/或SiN；以及在鈍化層上的空穴層(一層或多層)。
因此，在本發(fā)明的另一描述(圖3)中，加熱器元件310按照所述方式形成在基底360上。氣泡腔室312用多個(gè)壁314包圍著加熱器元件。噴嘴板318具有在其中切出的噴孔334并且覆蓋氣泡腔室。來(lái)自噴孔中心的鉛垂線在位置334處與加熱器元件的表面相交。加熱器元件的中心336又與位置334偏離大約為6至10微米的直線距離。墨水358在使用期間通過(guò)穿過(guò)壁314中之一的切出的墨水通道350流進(jìn)氣泡腔室中。
通過(guò)將圖2a、2b與圖3進(jìn)行比較，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該進(jìn)一步理解，氣泡腔室和墨流通道的任一個(gè)或兩個(gè)可以形成作為一系列薄膜或聚合物層或者形成作為噴嘴板的一部分。他們還應(yīng)該知道，噴嘴板本身可以形成作為一系列薄膜或聚合物層或者作為隨后對(duì)準(zhǔn)并且緊固在氣泡腔室上的單獨(dú)結(jié)構(gòu)。在這里將涵蓋所有實(shí)施方案和變型。
在薄膜加工的各個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò)化學(xué)蒸汽沉積(CVD)、物理蒸汽沉積(PVD)、外延法、離子束沉積、蒸發(fā)、濺射或其它類(lèi)似的已知技術(shù)來(lái)沉積這些層。優(yōu)選的CVD技術(shù)包括低壓(LP)、大氣壓(AP)、等離子增強(qiáng)(PE)、高密度等離子(HDP)或其它技術(shù)。優(yōu)選的蝕刻技術(shù)包括但不限于干刻或濕刻、反應(yīng)離子蝕刻、深反應(yīng)離子蝕刻等。優(yōu)選的阻擋層或墨流通道部件成形技術(shù)包括在光刻和圖像顯影技術(shù)之后進(jìn)行聚合物層沉積；或者施加在聚合物薄膜上的激光燒蝕技術(shù)。優(yōu)選的光刻技術(shù)步驟包括但不限于暴露于紫外線或x射線光源等，或者其它技術(shù)，并且光掩蔽包括如在本領(lǐng)域所公知的清場(chǎng)或黑場(chǎng)掩蔽。
在其它實(shí)施方案中，基底包括p型、取向?yàn)?00并且電阻率為5-20Ω/cm的硅圓晶。其起始厚度優(yōu)選但不必一定為525+/-20微米、625+/-20微米或625+/-15微米的任一個(gè)，并且相應(yīng)的圓晶直徑為100+/-0.50mm，125+/-0.50mm和150+/-0.50mm。
覆蓋在基底上的熱阻擋層包括與玻璃例如BPSG、PSG或PSOG混合的氧化硅層，并且示例的厚度大約為0.5至大約3微米，尤其為1.82+/-0.15微米。根據(jù)制造偏好該層可以被沉積或生長(zhǎng)。
在熱阻擋層上的加熱器元件為厚度大約為900或1000埃的大約50-50％鈦-鋁復(fù)合層。在其它實(shí)施方案中，電阻層基本上包括以下任一種的純凈或復(fù)合層鉿、Hf，鉭、Ta，鈦、Ti，鎢、W，二硼化鉿、HfB2，氮化鉭、Ta2N，TaAl(N，O)，TaAlSi，TaSiC，Ta/TaAl分層電阻，Ti(N，O)，WSi(O)等。
加熱器層的導(dǎo)體層覆蓋部分包括陽(yáng)極和陰極。在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)體層是具有大約為5000+/-10％埃厚的99.5-0.5％鋁-銅復(fù)合物。在其它實(shí)施方案中，導(dǎo)體層包括純鋁或具有2％銅的鋁或具有4％銅的鋁的復(fù)合物。
參照?qǐng)D4，本發(fā)明的打印頭總體上由101表示。打印頭101具有由主體161和蓋子160形成的外殼121。雖然顯示出大體上為矩形實(shí)體，但是該外殼形狀可以變化并且取決于承載或包含該打印頭的外部設(shè)備。該外殼其內(nèi)部具有至少一個(gè)隔室，用于保存初始或可再填充的墨水供應(yīng)源，并且具有一個(gè)結(jié)構(gòu)，例如泡沫插入件、呼吸裝置或其它，用來(lái)在使用期間在其中保持適當(dāng)?shù)呢?fù)壓。在另一個(gè)實(shí)施方案中，內(nèi)部隔室包括三個(gè)用于容納三種墨水供應(yīng)源尤其是青色、品紅色和黃色墨水的腔室。在其它實(shí)施方案中，該隔室可以裝有黑色墨水、相片墨水和/或多種青色、品紅色或黃色墨水。要理解的是，可以通過(guò)流體連通部分(未示出)來(lái)使這些隔室與遠(yuǎn)程墨水源連接。
帶狀自動(dòng)連接(TAB)電路201的一部分191粘貼在外殼的一個(gè)表面181上，同時(shí)另一個(gè)部分211粘貼在另一個(gè)表面221上。如所示一樣，兩個(gè)表面181、221繞著邊緣231基本上相互垂直。
TAB電路201具有多個(gè)構(gòu)造在其上用于在使用期間使加熱器片251與外部設(shè)備例如打印機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、照片打印機(jī)、繪圖機(jī)、多功能機(jī)等電連接的輸入/輸出(I/O)連接器241。多個(gè)導(dǎo)電體261位于TAB電路201上，以使I/O連接器241與加熱器片251的焊盤(pán)281電連接并且短路，并且已知有各種制造技術(shù)來(lái)構(gòu)造出這些連接。普通技術(shù)人員應(yīng)該知道，雖然顯示出八個(gè)I/O連接器241、八個(gè)導(dǎo)電體261和八個(gè)焊盤(pán)281，但是可以為任意數(shù)量并且本發(fā)明涵蓋了所有變型。本發(fā)明還包含了其中連接器、導(dǎo)體和焊盤(pán)的數(shù)量彼此不相同的實(shí)施方案。
加熱器芯片251包括有至少一個(gè)具有縱向尺寸的墨水通道321(可選的是圖2a、2b中帶有縱向尺寸的墨水通道)，用來(lái)使加熱器片與在外殼內(nèi)部的墨水源流體連通。在打印頭制造期間，加熱器片251優(yōu)選通過(guò)本領(lǐng)域所公知的多種粘接劑、環(huán)氧樹(shù)脂等的任一種附在外殼上。如所示一樣，加熱器片在通道321的任一側(cè)上包含有兩列加熱器元件。為了簡(jiǎn)化該擁擠的附圖，用點(diǎn)或小圓顯示出成列的加熱器元件。具有多個(gè)噴孔的噴嘴板(圖2a、2b或3的218或318)粘貼在加熱器片上，使噴嘴孔與加熱器對(duì)準(zhǔn)?？蛇x的是，噴嘴板貼在(聚合物)阻擋層上，然后將它粘貼在加熱器片上。
參照?qǐng)D5，以噴墨打印機(jī)形式的外設(shè)包含有該打印頭101，并且大體上由401表示。打印機(jī)401包括具有用于包含一個(gè)或多個(gè)打印頭的狹槽441的滑架421。如在本領(lǐng)域所公知的一樣，通過(guò)提供給傳動(dòng)帶501的動(dòng)力使滑架421在打印區(qū)461上方沿著軸481往復(fù)運(yùn)動(dòng)(借助控制器571的輸出591)。相對(duì)于打印介質(zhì)例如紙張521進(jìn)行滑架421的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，該紙張?jiān)诖蛴C(jī)401中沿著紙張通道從輸入盤(pán)541通過(guò)打印區(qū)461前進(jìn)至輸出盤(pán)561。
在打印區(qū)中，如由箭頭所示一樣，滑架421沿著與紙張前進(jìn)方向大體上垂直的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。使來(lái)自打印頭(圖4)的墨滴在根據(jù)打印機(jī)微處理器或其它控制器571的命令的這些時(shí)刻從加熱器片噴射出。墨滴噴射的定時(shí)對(duì)應(yīng)于所要打印的圖像的象素圖案。通常，這些圖案在與控制器(通過(guò)外接輸入裝置)電連接的位于打印機(jī)外面的設(shè)備例如計(jì)算機(jī)、掃描器、照相機(jī)、視覺(jué)顯示裝置、個(gè)人數(shù)據(jù)助理等中產(chǎn)生出來(lái)。
為了打印或噴射出單個(gè)墨滴，給加熱器元件獨(dú)特地提供短電流脈沖以迅速加熱小體積的墨水。這使得墨水在氣泡腔室中蒸發(fā)并且通過(guò)噴嘴板的噴孔向打印介質(zhì)噴射。
具有用戶(hù)選擇界面601的控制面板581還可以給控制器571提供輸入621，以能夠具有附加的打印機(jī)能力。
如在這里所述一樣，術(shù)語(yǔ)噴墨打印頭除了熱噴墨技術(shù)之外還可以包括壓電技術(shù)或其它技術(shù)。
上面的說(shuō)明是用來(lái)舉例說(shuō)明本發(fā)明的各個(gè)方面。這些說(shuō)明不是打算窮舉或者將本發(fā)明限制于所披露的具體形式。上述實(shí)施方案選擇用來(lái)為了最清楚地舉例說(shuō)明本發(fā)明的原理及其實(shí)際用途，由此使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠在各個(gè)實(shí)施方案中并且以適用于所想到的特定用途的各種變型利用本發(fā)明。所有這些改進(jìn)和變型都在對(duì)所附權(quán)利要求在根據(jù)它們被公平、合法、公正地授予的外延加以解釋時(shí)所確定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種噴墨打印頭，包括基本上為矩形的加熱器元件，它具有這樣的長(zhǎng)度和寬度尺寸以及加熱器中心，即，所述長(zhǎng)度尺寸和所述寬度尺寸的縱橫比大于約2.0；氣泡腔室，它具有基本上包圍著所述加熱器元件的多個(gè)壁，所述加熱器元件在所述氣泡腔室內(nèi)基本上位于中心；以及噴嘴板，它具有位于所述氣泡腔室上方的第一和第二表面，該噴嘴板具有從所述第二表面軸向延伸至所述第一表面的噴孔，所述噴孔的噴孔中心位于與所述第一表面基本上平行的平面中，從而來(lái)自所述噴孔中心的鉛垂線與所述加熱器中心基本上偏離。
2.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印頭，其特征在于，所述縱橫比大于大約2.5。
3.如權(quán)利要求2所述的噴墨打印頭，其特征在于，所述長(zhǎng)度尺寸大約為35微米，并且所述寬度尺寸大約為13微米。
4.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印頭，其特征在于，所述縱橫比大約為4.0。
5.如權(quán)利要求3所述的噴墨打印頭，其特征在于，所述長(zhǎng)度尺寸大約為40微米，并且所述寬度尺寸大約為10微米。
6.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印頭，其特征在于，在所述鉛垂線和所述加熱器中心之間的偏離距離在大約6微米至10微米的范圍內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印頭，其特征在于，所述加熱器元件具有加熱器表面，還包括穿過(guò)所述多個(gè)壁之一的墨流通道，該通道具有與在所述加熱器表面上的所述長(zhǎng)度尺寸基本上平行的主墨流方向。
8.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印頭，其特征在于，所述氣泡腔室形成在所述噴嘴板中。
9.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印頭，其特征在于，所述氣泡腔室具有斜切角部區(qū)域。
10.一種噴墨打印頭，包括基本上為矩形的加熱器元件，它具有這樣的長(zhǎng)度和寬度尺寸以及加熱器中心，即，所述長(zhǎng)度尺寸和所述寬度尺寸的縱橫比大于約2.5；氣泡腔室，它具有基本上包圍著所述加熱器元件的多個(gè)壁，所述加熱器元件在所述氣泡腔室內(nèi)基本上位于中心；以及噴嘴板，它具有位于所述氣泡腔室上方的第一和第二表面，該噴嘴板具有從所述第二表面軸向延伸至所述第一表面的噴孔，所述噴孔的噴孔中心位于與所述第一表面基本上平行的平面中，從而來(lái)自所述噴孔中心的鉛垂線與所述加熱器中心的偏離距離大約為6至10微米。
11.如權(quán)利要求10所述的噴墨打印頭，其特征在于，所述縱橫比大約為4.0。
12.如權(quán)利要求11所述的噴墨打印頭，其特征在于，所述長(zhǎng)度尺寸大約為40微米，并且所述寬度尺寸大約為10微米。
13.如權(quán)利要求10所述的噴墨打印頭，其特征在于，所述偏離距離大約為8微米。
14.如權(quán)利要求10所述的噴墨打印頭，其特征在于，所述氣泡腔室的長(zhǎng)度尺寸大約為42微米，并且寬度尺寸大約為31微米。
15.如權(quán)利要求10所述的噴墨打印頭，其特征在于，所述噴孔在與所述第一表面基本上平行的平面中具有大約為14微米的直徑。
16.如權(quán)利要求10所述的噴墨打印頭，其特征在于，所述噴孔在所述第二和第一表面之間具有截頭圓錐形形狀。
17.一種噴墨打印頭，包括具有縱向尺寸的墨水通道；基本上為矩形的加熱器元件，其周邊具有這樣的長(zhǎng)度和寬度尺寸以及在其加熱器表面上的加熱器中心，即，所述長(zhǎng)度尺寸和所述寬度尺寸的縱橫比大于約2.5；氣泡腔室，它具有升高到所述加熱器元件之上的垂直設(shè)置的多個(gè)壁，以便基本上包圍著所述加熱器元件的加熱器表面，所述加熱器元件在所述氣泡腔室內(nèi)基本上位于中心；穿過(guò)所述多個(gè)壁之一的墨流通道，它具有由與在所述加熱器表面上的所述長(zhǎng)度尺寸基本上平行的兩個(gè)基本上平行的墨流壁限定的主墨流方向，所述平行的墨流壁與所述縱向尺寸基本上垂直，以使所述加熱器元件與所述墨水通道流體連通；以及噴嘴板，它具有位于所述氣泡腔室上方的第一和第二表面，該噴嘴板具有從所述第二表面軸向延伸至所述第一表面的噴孔，所述噴孔的噴孔中心位于與所述第一表面基本上平行的平面中，從而來(lái)自所述噴孔中心的鉛垂線與所述加熱器表面相交，并且與所述加熱器中心的偏離距離大約為6至10微米，所述偏離距離都在所述加熱器表面上并且都在所述周邊之內(nèi)。
18.如權(quán)利要求17所述的噴墨打印頭，其特征在于，所述氣泡腔室形成在所述噴嘴板中。
19.如權(quán)利要求17所述的噴墨打印頭，其特征在于，所述墨流通道形成在所述噴嘴板中。
20.如權(quán)利要求17所述的噴墨打印頭，其特征在于，還包括墨水供應(yīng)源。
全文摘要
在噴墨打印頭中，基本上為矩形的加熱器元件具有大于約2.0的縱橫比。氣泡腔室用多個(gè)壁包圍著中心設(shè)置的加熱器元件。噴嘴板具有從軸向延伸穿過(guò)其厚度的氣泡腔室噴射墨水的噴孔。自噴孔的中心起形成鉛垂線，從而與加熱器元件的中心的偏離距離在大約6至10微米的范圍內(nèi)。穿過(guò)氣泡腔室壁之一的墨流通道具有與加熱器元件的長(zhǎng)度尺寸基本上平行的主墨流方向。氣泡腔室和墨流通道可以位于噴嘴板中、聚合物阻擋層或限定了加熱器片的多層薄膜層中。更優(yōu)選的縱橫比為大于大約2.5和大約4.0。
文檔編號(hào)B41J2/14GK1863678SQ200480012435
公開(kāi)日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2004年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月25日
發(fā)明者J·H·鮑爾斯 申請(qǐng)人:萊克斯馬克國(guó)際公司