专利名称：具有通道阻挡器的喷墨头及其制造方法
技术领域：
本发明总构思涉及一种喷墨头及其制造方法，尤其涉及一种具有通道阻挡器(channel damper)的喷墨头及其制造方法。
背景技术：
喷墨记录设备的作用在于通过向记录媒体上的预期位置喷射印墨雾滴的方法打印图像。由于价格低廉，并且能够在高分辨率下打印出大量彩色图像，所以这样的喷墨记录设备已经得到了广泛应用。所述喷墨记录设备基本上包括一用于喷墨的喷墨头和一墨水槽，所述墨水槽与所述喷墨头之间具有流体通道。喷墨型喷墨记录设备可以分为采用电热换能器的热动式和采用电机换能器的压电式。
在所述喷墨记录设备中采用的喷墨头包括作为电热换能器提供的发热电阻和用于临时存储用于喷射到记录媒体上的墨水的墨室。界定所述墨室包含位于其内的发热电阻器，所述墨室采用了壁垒结构，例如邻近发热电阻布置的墨室层。
在授予Howard H.Taub等人的专利权的名称为“用于热喷墨打印头的壁垒结构”(barrier structure for Thermal Ink Jet Print Heads)的美国专利No.4794410中公开了一种具有上述壁垒结构的传统喷墨头，所述壁垒结构包围了发热电阻器的三个侧面。
图1是专利号为No.4794410的美国专利公开的传统喷墨头的壁垒结构3的平面图。
参照图1，布置壁垒结构3，使其包围发热电阻器1的三个侧面。对壁垒结构3加以配置，使三个壁垒相互连接，从而将发热电阻器1的三个侧面包围起来，与此同时使发热电阻器1的一侧保持开放。通过壁垒结构3界定用于将发热电阻器1包含其中的墨室。所提供的由壁垒结构3留下的开口部分将作为墨室和墨水送料通道(未示出)之间进行液体流通的墨水通道5。通过墨水送料通道引入的墨水将通过墨水通道5暂时存储在墨室中。通过发热电阻器1瞬间加热存储在墨室中的墨水，从而在墨水中生成气泡。气泡增大了墨室中的气压，从而通过喷嘴将墨水从墨室中，以雾滴的形状喷出。这时，通过喷嘴将墨室中的墨水喷到外部，与此同时通过墨水通道5回流至墨水送料通道。回流现象的原因在于由发热电阻器产生的气泡通过墨水通道5向墨水送料通道膨胀。回流现象降低了喷墨所需的气压，从而降低了从喷嘴喷出的雾滴的速度和正直度。另外，在墨水喷出后，还会降低墨水重新注入墨室的速度，从而降低了喷墨频率。
在如图1所示的具有壁垒结构3的喷墨头中，回流现象可能引起问题。也就是说，墨水通道5完全敞开了发热电阻器的一侧，使得在喷墨时，大量墨水通过墨水通道5回流至墨水送料通道。因此，降低了墨滴的速度和正直度，喷墨频率也减小了。
为了解决上述问题，提出在壁垒结构的两端形成限制器的方法，以减小墨水通道的横截面积。例如，在美国专利No.4882595中公开了具有限制器的喷墨头。限制器的形成使墨水回流现象的减少成为了可能，但是由于墨水通道横截面积的减小，墨水重新注入墨室的速度可能会降低。
总之，将始终要求有关喷墨头的研究最大化地限制由发热电阻器导致的墨水向墨室外部的膨胀，以增大墨滴的喷射速度和正直度，与此同时增大墨水再次注入的速度，从而增加墨水的喷射频率。
发明内容
为了解决上述和/或其他问题，本发明总构思的一方面提供了一种具有提高的喷射速度和频率的喷墨头。
本发明总构思的另一方面提供了一种制造具有提高的喷射速度和频率的喷墨头的方法。
本发明总构思的其他方面和优点的一部分将在本说明书中予以阐述，一部分从本说明书中显而易见，或者可以通过对本发明总构思的实践获悉。
本发明总构思的上述和/或其他方面和优势是通过提供一种具有通道阻挡器的喷墨头而实现的，所述喷墨头包括布置在衬底上、产生喷墨气压的发热电阻器；布置在所述衬底上的墨室层，用于将所述发热电阻器包围起来，以提供至少一个开口部分，并具有从衬底计的第一高度；一布置在所述开口部分上的通道阻挡器，从而和墨室层一起将所述发热电阻器彻底包围起来，其具有比第一高度低的第二高度；具有与发热电阻器对应的喷嘴的喷嘴层，其所处位置与所述墨室层的上表面接触。
墨室层可以由单个树脂层构成，其具有从衬底表面计的第一高度。所述墨室层可以包括下部墨室层和覆盖下部墨室层的上部墨室层。下部墨室层可以由与通道阻挡器同样的材料层制成，并且具有与通道阻挡器相同的高度。也就是说，下部墨室层和通道阻挡器可以是同样的树脂层，通过其布置，将所述发热电阻器彻底包围起来。
可以在通道阻挡器和下部墨室层与发热电阻器之间保留预定距离，以包围发热电阻器，而且，可以将通道阻挡器和下部墨室层布置成矩形框架。可以将通道阻挡器和下部墨室层布置成环形结构，以包围发热电阻器。
在将通道阻挡器和下部墨室层布置成矩形框架时，可以在布置通道阻挡器的位置提供所述开口部分，从而使发热电阻器的至少一侧敞开。此外，所提供的开口部分可以使所述发热电阻器的至少一个角部开放。所提供的开口部分的可以使发热电阻器上选定的一侧，以及发热电阻器选定侧两端的角部敞开。此外，所提供的开口部分可以使发热电阻器的三个角部以及三个角部之间的两个侧面敞开。
所述喷墨头可以进一步包括一透过衬底的墨水送料通道。可以将墨水送料通道布置成横贯墨室层的一侧，以及包围发热电阻器的通道阻挡器的线形。此外，可以将阻挡层(blocking layer)布置在发热电阻器一侧的衬底上，从而与所述通道阻挡器隔开。可以将所述阻挡层布置成与发热电阻器的一侧平行的条形。
还可以通过提供一种制作喷墨头的方法实现本发明总构思的上述和/或其他方面和优势，所述方法包括在一衬底上形成一发热电阻器，以生成喷墨所需的压力；在具有所述发热电阻器的衬底上形成一墨室/阻挡器层，从而将所述发热电阻器包围起来；以及在具有所述墨室/阻挡器层的衬底上形成一上部墨室层和一喷嘴层。所述上部墨室层形成于所述墨室/阻挡器层的预定区域上，从而在所述墨室/阻挡器层中，对应于由上部阻挡器层暴露的区域，界定至少一个通道阻挡器。所述喷嘴层与所述上部墨室层的上表面接触，并且形成了具有与发热电阻器相对应的喷嘴。
通过下文中参照附图的说明，本发明总构思的这些和/或其他方面和优势将更加显而易见，其中图1是传统喷墨头的壁垒结构的平面图；图2A是根据本发明总构思的实施例的喷墨头采用的壁垒结构的平面图；图2B是沿图2A中所示的I-I′线得到的横截面图；图2C是图2A中所示的壁垒结构的透视图；图3A到图7B是说明根据本发明总构思的其他实施例的壁垒结构的图示；图8A到图11B是说明根据本发明总构思的其他实施例的壁垒结构的图示；图12A到图14B是说明根据本发明总构思的其他实施例的壁垒结构的图示；图15是说明根据本发明的另一实施例的具有壁垒结构的喷墨头的局部平面图；图16A到图16E是沿图15中所示的II-II′线得到的横截面图，用于说明根据本发明总构思的另一实施例的喷墨头的制作方法；图17A和图17B是沿图15中所示的II-II′线得到的横截面图，用于说明根据本发明总构思的另一实施例的喷墨头的制作方法；图18A是根据本发明总构思的另一实施例的喷墨头采用的壁垒结构的标准和尺寸的平面图；图18B是沿图18A中所示的III-III′线得到的横截面图；以及图19A到图19F是说明具有如图18A和图18B所示的壁垒结构的喷墨头的计算机模拟结果的图示。
具体实施例方式
下面，将参照实施例对本发明的总构思予以详细说明，附图中给出了本发明实例的图示，其中类似的参考号始终表示类似的元件。下面将参照图示对实施例予以说明，以解释本发明的总构思。
图2A是根据本发明总构思的实施例的喷墨头采用的壁垒结构的平面图，图2B是沿图2A中所示的I-I′线得到的横截面图。图2C是图2A中所示的壁垒结构的透视图。
参照图2A到图2C，在衬底S上布置发热电阻器R。所述发热电阻器R可以由高熔点金属制成，例如钽(Ta)或其合金。从平面图上看，发热电阻器R可以为正方形。此外，发热电阻器R可以由两个矩形的子发热体构成，从而在整体上形成正方形。所述喷墨头具有壁垒结构B，从而在平行于衬底S的主平面的方向上将发热电阻器R彻底包围起来，壁垒结构B包括墨室层C，从而将所述发热电阻器R部分包围(环绕)起来，以便提供至少一个开口部分O，和一布置在所述开口部分O处，由墨室层C界定的通道阻挡器D，从而和墨室层C一起将发热电阻器R彻底包围(环绕)起来。墨室层C具有从衬底S计的第一高度H1，通道阻挡器D具有比第一高度低的第二高度H2。将喷嘴层NL布置成与所述墨室层C的上表面接触。喷嘴层NL具有与发热电阻器R对应的喷嘴N。墨室IC是由壁垒结构B和喷嘴层NL在发热电阻器R的上部空间中界定的。所提供的由墨室层C界定的开口部分起着墨水通道I的作用，从而将墨水送料通道(未示出)和墨室IC连接起来。根据本发明总构思的一方面，可以通过布置在开口部分O的通道阻挡器确定墨水通道I的高度H3。也就是说，墨水通道I的高度H3是由墨室层C的第一高度H1和通道阻挡器D的第二高度H2之间的差值确定的。
下文中，将对壁垒结构B进行更加详细的说明。
如上文所述，壁垒结构B包括墨室层C和通道阻挡器D。墨室层可以由具有从衬底计的第一高度的单个树脂层构成，或者包括下部墨室层LC和上部墨室层UC的两个树脂层构成。在墨室层C包括下部墨室层LC和上部墨室层UC时，下部墨室层LC和通道阻挡器D均由相同的树脂层构成，并且具有从衬底计的相同的第二高度。可以采用同样的工艺和材料形成下部墨室层LC和通道阻挡器D，以包围所述发热电阻器R。在下文中，将针对一构造予以说明，在这一构造中，墨室层C包括下部墨室层LC和上部墨室层UC。另外，在同时指代下部墨室层LC和通道阻挡器D时，使用术语“墨室/阻挡器层”。衬底S可以包括涂覆层或保护层，热阻层和/或连接至发热电阻器R的导电层，这些是公知的。
墨室/阻挡器层既可以是热固树脂层，又可以是具有负感光性的树脂层。此外，包围发热电阻器R的墨室/阻挡器层可以具有矩形框架外形，在平行于衬底主表面的方向上，其内侧和外侧之间的第一宽度为W1。可以使上部墨室层有选择地覆盖墨室/阻挡器层。如图2C所示，上部墨室层UC可以不覆盖发热电阻器R地四个角部。因此，可以将由上部墨室层UC暴露出的部分墨室/阻挡器层界定为通道阻挡器D，将由上部墨室层UC覆盖的部分上部墨室层UC界定为下部墨室层LC。上部墨室层UC既可以是热固树脂层，又可以是具有负感光性的树脂层。上部墨室层UC的内侧与发热电阻器R之间的距离可以和下部墨室层LC的内侧与发热电阻器R之间的距离相等，第二宽度W2大于等于墨室/阻挡器层的内侧和外侧之间的第一宽度W1。如图2A到图2C所示，上部墨室UC可以具有比第一宽度W1宽的宽度，以增强与衬底之间的粘结性。
如图2A到图2C所示的壁垒结构B可以包括墨室层C，其提供了开口部分O，发热电阻器R的四个角部中的相应一个通过所述开口部分O敞开，通道阻挡器布置在开口部分O中。在开口部分O中界定了四个具有由通道阻挡器D界定的高度H3的墨水通道I。通过墨水送料通道(未示出)提供的墨水可以通过墨水通道I引入墨室IC。所引入的墨水被发热电阻器瞬时加热以生成气泡。根据本发明总构思的一个方面，墨水可以通过四个墨水通道I膨胀。因此，在喷墨时，所述喷墨头与具有三侧壁垒结构的传统喷墨头相比，可以减轻气泡向墨室外部的膨胀。因此，在喷墨之后，新的墨水可以通过四个墨水通道迅速重新注入。
与此同时，可以对包围发热电阻器R的阻挡层B的外形进行多种修改。只要在下文中描述的实施例中没有做额外说明，在结合图3A到图7B的说明中，所引用的元件名称将与图2A到图2C中引用的元件名称相同。
图3A到图7B是说明根据本发明总构思的其他实施例的喷墨装置采用的壁垒结构的图示。图3A、4A、5A、6A和7A是所述壁垒结构的平面图，图3B、4B、5B、6B和7B分别是图3A、4A、5A、6A和7A中所示的壁垒结构的透视图。
参照图3A到图7B，壁垒结构中的每一个均包括形成于衬底S上的墨室层C3、C4、C5、C6或C7，以提供开口部分O3、O4、O5、O6或O7，发热电阻器R的至少一侧通过所述开口部分敞开(暴露)；以及布置在开口部分O3、O4、O5、O6或O7的通道阻挡器D3、D4、D5、D6或D7，从而和墨室层C3、C4、C5、C6或C7一起包围(围绕)发热电阻器R。
图8A到图11B是说明根据本发明总构思的其他实施例的壁垒结构的图示。图8A、9A、10A和11A为所述壁垒结构的平面图，图8B、9B、10B和11B分别为图8A、9A、10A和11A中所示的壁垒结构的透视图。
参照图8A到图11B，所述壁垒结构中的每一个均包括形成于衬底S上的墨室层C8、C9、C10或C11，用于提供开口部分O8、O9、O10或O11，发热电阻器R的至少一个角部通过所述开口部分敞开；以及布置在所述开口部分O8、O9、O10或O11上的通道阻挡器D8、D9、D10或D11，用于和墨室层C8、C9、C10或C11一起将发热电阻器彻底包围起来。这里，所述的发热电阻器R的至少一个角部部分可以包括发热电阻器R的邻边的预定部分。
图12A到图14B是说明根据本发明总构思的其他实施例的壁垒结构的图示。图12A、13A和14A是所述壁垒结构的平面图，图12B、13B和14B分别是图12A、13A和14A中所示的壁垒结构的透视图。
参照图12A和图12B，所述壁垒结构包括形成于衬底S上的墨室层C12，用于提供开口部分O12，发热电阻器R的一个选定侧和相对于发热电阻器R的选定侧的一对相对侧的两个角部通过所述开口部分敞开；以及布置在开口部分O12上的通道阻挡层D12，用于和墨室层C12一起将发热电阻器R彻底包围起来。
参照图13A和图13B，所述壁垒结构包括布置在衬底S上的墨室层C13，用于提供开口部分O13，发热电阻器R的三个角部，以及位于所述的三个角部之间的两个侧面通过所述开口部分敞开(暴露)；以及布置在开口部分O13中的通道阻挡器D13，用于和墨室层C13一起将发热电阻器R彻底包围起来。
参照图14A和图14B，所述壁垒结构可以具有环状构造，以包围发热电阻器R。也就是说，所述壁垒结构包括墨室层C14，用于提供开口部分O14，发热电阻器R的选定部分通过所述开口部分敞开(暴露)，以及布置在所述开口部分14中的通道阻挡器D14，用于和墨室层一起将发热电阻器R彻底包围起来，并形成环形结构。如图2A到图2C所示，墨室层C14可以包括下部墨室层和上部墨室层(未示出)。在所述环形结构中，包括下部墨室层和通道阻挡器D14的墨室/阻挡器层可以包围发热电阻器R。尽管在14A和图14B中，开口部分O14之间具有相同的间距，但是可以使开口部分O14之间具有不同间距。因此，在圆环方向上的一段通道阻挡器14的长度可以和其他段的长度不同。而且，壁垒结构可以为椭圆形结构或多边形结构。
图15是说明根据本发明总构思的另一实施例的具有壁垒结构的喷墨头的局部平面图。
参照图15，在衬底100上布置了多个发热电阻器R。可以在衬底100上，暗预定图案布置发热电阻器R。例如，可以将发热电阻器R布置成两排，墨水送料通道可以位于发热电阻器R之间。此外，可以将发热电阻器R布置成矩阵图案，其中，将墨水送料通道110布置在适当位置。除发热电阻器R外，可以在衬底100上进一步布置其他层和结构。例如，可以采用诸如硅酮(silicone)氧化层的热阻挡层覆盖衬底100。可以在热阻挡层上布置发热电阻器R。此外，可以在衬底S上进一步布置为发热电阻器R提供用以喷墨的电信号的金属线，以及用于覆盖发热电阻器R和金属线的隔离钝化层。
分别布置包围发热电阻器R的壁垒结构B。壁垒结构B包括具有从衬底100计的第一高度的墨室层C，和具有小于第一高度的第二高度的通道阻挡器D。可以通过发热电阻器R的上部和壁垒结构B界定墨室IC。壁垒结构B可以具有图2A到图2C中所示的结构相同，反之，还可以具有如图3A到图14B中所示的各种改动结构。墨水送料通道110可以穿透衬底100，也可以具有横贯壁垒结构B一侧的线形。可以在墨室层C上布置具有板状结构的、与墨室层的上表面接触的喷嘴层(未示出)。喷嘴层可以具有布置在与发热电阻器R的上表面相对应的、用于喷墨的位置上。可以在发热电阻器R之间的衬底100上布置与壁垒结构B间隔一定距离的阻挡层(blockinglayers)105。布置阻挡层105可以防止在喷墨时和重新注入墨水时相邻的喷嘴相互干扰，所述阻挡层105可以具有和发热电阻器R的一侧平行的条状。可以采用制作墨室C，更具体地说，是图2A到图2C中所描述的上部墨室层，所采用的工艺形成阻挡层105。因此，可以采用相同的材料制作阻挡层105和上部墨室层，而且，其可以具有相同的高度。但是，在壁垒结构B防止了相邻喷嘴之间的干扰的情况下，可以省略阻挡层105。在衬底的两侧可以进一步布置侧壁104b，以提供在衬底上用作墨水流动路径的流道。与阻挡层105类似，可以采用制作上部墨室层的工艺形成侧壁104b，因此，可以采用与上部墨室层相同的材料层，并具有与之相同的高度。
图16A和图16E是沿图15中所示的II-II′线得到的横截面图，用于说明根据本发明总构思的另一实施例的喷墨头的制作方法。
参照图16A，在衬底300上形成发热电阻器R。所述发热电阻器R可以由高熔点金属制成，例如钽或其合金。可以采用本领域技术人员所公知的方法形成发热电阻器R，这里省略了对所述公知方法的说明。在具有发热电阻器R的衬底300上可以形成墨室/阻挡器树脂层302。可以通过旋涂方法，采用对墨水具有化学耐性的热固树脂层或负感光树脂层形成墨室/阻挡器树脂层302。
参照图16B，对墨室/阻挡器树脂层302构图，以形成彻底包围发热电阻器R的墨室/阻挡器层302’。可以对墨室/阻挡器层302′构图，使之具有矩形框架结构，从而在平行于衬底300和发热电阻器R的主表面方向上包围相应的发热电阻器R。可以通过光刻工艺或各向异性刻蚀工艺对墨室/阻挡器层302构图。另一方面，可以使墨室/阻挡器层302′具有环形结构，以包围相应的发热电阻器R。墨室/阻挡器层302′与图2B所示的通道阻挡器具有相同的高度。
参照图16C，在具有墨室/阻挡器层302′的衬底300上形成墨室树脂层(未示出)。所形成的墨室树脂层覆盖墨室/阻挡器层302′，并且和图2B中所示的墨室层C具有相同的高度H1，所述高度H1从衬底300计起。之后，对墨室树脂层构图，以形成覆盖墨室/阻挡器层302′的预定部分的上部墨室层304a。形成使发热电阻器R的预定部分敞开(暴露)的上部墨室层304a。在本发明总构思的一方面中，所形成的上部墨室层304a可以暴露所述发热电阻器R的四个角部，如图15所示。因此，所界定的通道阻挡器与上部墨室层304a所暴露的墨室/阻挡器层302′的四个角部相对应，所界定的下部墨室层与墨室/阻挡器层302′相对应，所述墨室/阻挡器层302′与上部墨室层304a交叠。尽管如图16C所示，仅在墨室/阻挡器层302′上形成上部墨室层304a，但是上部墨室层304a的宽度可以大于墨室/阻挡器层302′的宽度，从而和衬底300接触，以提高粘结度。另一方面，在对墨室树脂层构图的过程中，可以一同形成阻挡层(图15中的105)。此外，在衬底300的两侧形成侧壁304b，以界定作为墨水流动路径提供的通道的横向末端(lateral end)。
参照图16D，在具有上部墨室层304a的衬底300上形成牺牲模具层(mold layer)306′。所述牺牲模具层306′填充墨室/阻挡器层302′，上部墨室层304a和侧壁304b之间的空间，其高度与上部墨室层304a的高度相等。可以采用能够通过溶剂去除的正感光树脂层形成牺牲模具层306′。之后，在上部墨室层304a上形成喷嘴树脂层(未示出)和牺牲模具层306′，对喷嘴层构图，从而在与发热电阻器R的上部对应的位置上形成具有喷嘴308′的喷嘴层308。可以采用负感光树脂层形成喷嘴树脂层，并采用光刻工艺对其构图。
参照图16E，形成穿过衬底300中央的墨水送料通道310。可以通过公知的各向异性刻蚀工艺形成墨水送料通道310。之后，采用适当的溶剂，通过湿法蚀刻工艺去除牺牲模具层306′，从而在牺牲模具层306′被去除的部分最终形成作为墨水流动路径的通道。
图17A和图17B是沿图15中所示的II-II′线得到的横截面图，用于说明根据本发明总构思的另一实施例的喷墨头的制作方法。
参照图17A，通过完成与图16A和图16B中所示的相同的工艺，在衬底500上形成包围发热电阻器R的墨室/阻挡器层502′。之后，在具有墨室/阻挡器层502′的衬底500上形成模具树脂层506。可以采用正感光树脂形成模具树脂层506。模具树脂层与图16C中所述的墨室树脂层具有同样的高度。
参照图17B，通过完成蚀刻工艺，对模具树脂层506构图，以形成牺牲模具层506′。所形成的牺牲模具层506′覆盖如图16D所示的部分。在具有牺牲模具层506′的衬底正面上形成可能进行构图的树脂层(未示出)，例如，负感光树脂层。之后，对树脂层进行构图，以形成墨室层504a、侧壁504b和具有对应于发热电阻器R的喷嘴508’的喷嘴层508。之后，通过完成如图16E所示的相同工艺制作喷墨头。
为了测量根据本发明总构思构建的喷墨头的喷墨性能，进行了计算机模拟。
图18A是说明计算机模拟所采用的，根据本发明总构思的一方面的喷墨头的壁垒结构的标准和尺寸的平面图；图18B是沿图18A的III-III′线得到的横截面图。在图18A和图18B中，将壁垒结构设计成具有图2A和图2C中所示的结构。但是，将墨室层(图2A中的C)的宽度W2设计成等于通道阻挡器(图2A中的D)的宽度W1。
图19A到图19F是说明具有如图18A和图18B所示的壁垒结构的喷墨头的计算机模拟结果的图示。如图19A到19F所示，在发热电阻器产生热能之后，在时间基础上，分别得到了经过了0μsec，2μsec，4μsec，6μsec，9μsec和21μsec后的计算机模拟结果。
参照图19A到图19F，在经过了2的时间点上开始喷出墨滴。如图19B所示，这时所产生的气泡向墨室外膨胀。但是，气泡的膨胀已经通过如图18A和图18B所示的四个墨水通道I分散了，而且，气泡向墨室IC外膨胀的长度减小了。因此，在喷墨后，加快了重新注入墨水的速度，因而在大约20之后完成了墨水的重新注入。此外，测得的喷墨周期，喷墨速度和墨滴体积的最大值分别为30KHz、19.5m/sec和4.2pl。这些结果表明，与传统的相应值约为18KHz、13m/sec和4.5pl的，具有三侧壁垒结构的喷墨头相比，喷墨性能得到了改善。也就是说，高喷墨频率意味着在喷墨之后，易于完成墨水向墨室的重新注入，高喷墨速度意味着可能进行高速打印。此外，由于和常规墨滴体积相比，可以保持所述墨滴体积大于等于基准墨滴体积，因此，有可能在保持高分辨率的情况下进行高速打印。
如上文所述，根据本发明总构思的喷墨头能够通过形成具有通道阻挡器的壁垒结构的方式，在喷墨过程中减少墨水的回流现象，从而提高了喷墨频率和喷墨速度。
尽管已经对本发明总构思的一些实施例进行了展示和说明，但是，本领域的技术人员应当理解的是在不背离权利要求及其等同要件界定的本发明总构思的精神和范围的前提下，可以对这些实施例做出改变。
本申请要求于2004年6月25日提交的韩国专利申请No.2004-48555的权益，在此将其全文引入以做参考。
权利要求
1.一种喷墨头，其包括一衬底；一布置于所述衬底上的发热电阻器；一壁垒结构，其包括一布置在所述衬底上的，具有一个或多个部分的墨室层，其具有沿垂直于所述衬底主表面的第一方向的第一高度，并且在平行于所述衬底的主表面的第二方向上包围所述发热电阻器的一个或多个第一部分，形成于一个或多个墨室层的相邻末端部分之间的一个或多个开口部分，其在所述第二方向上不包围所述发热电阻器的一个或多个第二部分，和布置在一个或多个开口部分处的、具有低于所述第一高度的第二高度的一个或多个通道阻挡器；以及一布置在所述墨室层上、与所述衬底相对的喷嘴层，从而和墨室层一起形成对应于所述发热电阻器的墨室，所述喷嘴层具有和墨室连通的喷嘴。
2.如权利要求1所述的喷墨头，其中，所述的一个或多个通道阻挡器从衬底向所述喷嘴层突出至第二高度，以形成面积比所述的一个或多个开口部分狭窄的墨水通道。
3.如权利要求1所述的喷墨头，其中，一个或多个通道阻挡器和所述喷嘴层一起形成墨水通道，以防止包含在墨室中的墨水从墨室喷出时，在墨室和墨水通道之间产生墨水回流现象。
4.如权利要求3所述的喷墨头，其中，一个或多个通道阻挡器防止在墨室和墨水通道之间产生回流现象，从而使墨滴保持等于或大于参考值。
5.如权利要求3所述的喷墨头，其中，所述墨水通道具有等于或小于所述第一高度和第二高度之差的第三高度。
6.如权利要求1所述的喷墨头，其进一步包括布置在所述衬底上、并且与所述发热电阻器间隔的第二发热电阻器；以及与所述壁垒结构间隔开的第二壁垒结构，其包括布置在所述衬底上的、具有一个或多个部分的第二墨室层，其具有沿所述第一方向的第一高度，并且在所述第二方向上包围所述第二发热电阻器的一个或多个第三部分，形成于一个或多个第二墨室层的相邻末端部分之间的一个或多个第二开口部分，其在所述第二方向上不包围所述第二发热电阻器的一个或多个第四部分，以及布置在位于所述衬底和喷嘴层之间的一个或多个第二开口部分上的一个或多个第二通道阻挡器，其具有低于所述第一高度的第二高度。
7.如权利要求6所述的喷墨头，其进一步包括形成于所述衬底和喷嘴层之间、提供第一通路和第二通路的墨水通道，从而将墨水分别提供给所述壁垒结构和第二壁垒结构；以及一形成于所述衬底和喷嘴层之间的侧壁。
8.如权利要求7所述的喷墨头，其中，所述侧壁与所述壁垒结构和所述第二壁垒结构均隔开，以分别提供其间的第一墨水通路和第二墨水通路。
9.如权利要求6所述的喷墨头，其进一步包括形成于所述衬底和喷嘴层之间、提供通路的墨水通道，所述的一个或多个开口部分通过所述通路与所述的一个或多个第二开口部分连通；以及形成于所述衬底上、位于所述壁垒结构和第二壁垒结构之间的墨水通道中的阻挡壁，以提供比所述墨水通道的通路窄的第二通路。
10.如权利要求9所述的喷墨头，其中，所述阻挡壁具有比所述第一高度低，比所述第二高度高的第三高度。
11.如权利要求9所述的喷墨头，其中，所述阻挡壁具有高于所述第二高度的第三高度。
全文摘要
一种具有通道阻挡器的喷墨头及其制造方法。该喷墨头包括一衬底；一布置于所述衬底上的发热电阻器；一壁垒结构，其包括一布置在衬底上的，具有一个或多个部分的墨室层，其具有沿垂直于衬底主表面的第一方向的第一高度，并且在平行于衬底的主表面的第二方向上包围发热电阻器的一个或多个第一部分，形成于一个或多个墨室层的相邻末端部分之间的一个或多个开口部分，其在第二方向上不包围发热电阻器的一个或多个第二部分，和布置在一个或多个开口部分处的、具有低于第一高度的第二高度的一个或多个通道阻挡器；以及一布置在墨室层上、与衬底相对的喷嘴层，从而和墨室层一起形成对应于发热电阻器的墨室，喷嘴层具有和墨室连通的喷嘴。
文档编号B41J2/055GK101070008SQ2007101118
公开日2007年11月14日 申请日期2005年6月21日 优先权日2004年6月25日
发明者朴用植, 金光烈, 朴性俊 申请人:三星电子株式会社