[发明专利]单块流体喷射装置及其制作和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种单块流体喷射装置，尤其涉及一种在喷孔内具有不同液面高度的单块流体喷射装置及其制作和控制方法。

背景技术

由于喷液打印机的打印技术不断的突破创新，对于打印质量和分辨率等方面的要求也不断提高。一般而言，喷液打印机的打印质量与分辨率由喷射墨量与喷射墨滴的落点决定。

图1是示出已知的单块流体喷射装置1。在图1中，将结构层12形成于硅基材10上，且在结构层10上方形成有第一加热器16及第二加热器18。又如图1所示，接着，将流体腔14形成于结构层10与硅基材10之间，且通过流体通道20，将流体提供至流体腔14之中。第一加热器16会产生第一气泡22，且第二加热器18会产生第二气泡24，以便将流体腔14内的流体射出。由于无法精确控制墨滴的喷射墨量，使得已知的流体喷射装置的打印质量较差。而且，已知的流体喷射装置无法控制喷射的墨滴的方向，因此，如果要提高分辨率，则会增加喷孔的数目，导致提高制作成本。

因此，亟需一种可控制喷射流量及射喷方向的单块流体喷射装置及其制作和控制方法，以提高打印质量及分辨率。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的第一目的是提供一种单块流体喷射装置。所述单块流体喷射装置包括基材；结构层，设置于该基材上，且该结构层与该基材的表面之间形成流体腔，以便在其中容置流体；液面控制单元，形成于该结构层上；以及喷孔，贯穿该液面控制单元及该结构层，以便连通该流体腔。

根据本发明所述的单块流体喷射装置，其中所述液面控制单元包含：第一导电层，形成于所述结构层上，且接触所述流体；第一介电层，形成于所述第一导电层上；第二导电层，形成于所述第一介电层上；以及第二介电层，形成于所述第二导电层上，且包覆所述第二导电层。

根据本发明所述的单块流体喷射装置，其中所述液面控制单元包含划分为两部分，围绕所述喷孔的周围，且分别连接控制单元。

根据本发明所述的单块流体喷射装置，其中所述液面控制单元包含划分为四部分，分别围绕所述喷孔的周围，且分别连接一个控制单元。

根据本发明所述的单块流体喷射装置，还包括：至少一个气泡产生装置，形成于所述结构层上；以及保护层，形成于所述结构层与所述液面控制单元之间，且覆盖所述气泡产生装置。

根据本发明所述的单块流体喷射装置，其中所述结构层包含低应力氮化硅。

根据本发明所述的单块流体喷射装置，其中所述第一导电层及第二导电层包含铜、金或铝。

本发明的第二目的是提供一种单块流体喷射装置的制作方法。所述单块流体喷射装置的制作方法包括：提供基材；将结构层形成于该基材上，且该结构层与该基材的表面之间形成流体腔，以便在其中容置流体；将液面控制单元形成于该结构层上；以及形成喷孔，以便贯穿该液面控制单元及该结构层，且该喷孔连通该流体腔。

根据本发明所述的单块流体喷射装置的制作方法，其中形成所述流体腔的方式，还包括：将牺牲层形成于所述基材与所述结构层之间；以及移除所述牺牲层，以便形成所述流体腔。

根据本发明所述的单块流体喷射装置的制作方法，其中形成所述液面控制单元的方式，包括：将第一导电层形成于所述结构层上；将第一介电层形成于所述第一导电层上；将第二导电层形成于所述第一介电层上；以及将第二介电层形成于所述第二导电层上，且延伸至所述第二导电层的侧壁上，以便接触所述第一介电层。

根据本发明所述的单块流体喷射装置的制作方法，还包括在形成所述第二导电层之后将开口形成于所述第二导电层之中，以延伸所述第二介电层于所述第二导电层的侧壁上。

根据本发明所述的单块流体喷射装置的制作方法，其中形成所述喷孔的方式，包括移除部分所述第二介电层、部分所述第一介电层及部分所述结构层，以便将所述喷孔形成于所述第二介电层、所述第二导电层、所述第一介电层、第一导电层及所述结构层之中，且暴露部分所述第一导电层于所述流体之中。