专利名称：掺杂有氮气及氧气的加热器的流体盒的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种墨水盒，特别是涉及一种具有掺杂有氮气及氧气的加热器的墨水盒。
请参阅
图1，图2与图3。图1为现有墨水盒10的示意图，图2为墨水盒10的喷墨头20的示意图，图3为喷墨头20的加热器24的示意图。一般而言，喷墨打印机包括一墨水盒10，墨水盒10包括有一储墨槽12用来储存墨水，一喷墨头20设于储墨槽12的底侧，用来接收储墨槽12传来的墨水。如图2所示，喷墨头20包括有多个墨水通道16设于储墨槽12及喷墨头20之间，用来将储墨槽12的墨水传入喷墨头20，多个喷墨孔22设于喷墨头20的底侧，用来喷出墨水，以及多个加热器24设于喷墨孔22的一侧，用来将墨水加温以喷出喷墨孔22。如图3所示，每一加热器24由一电阻层26和电源连接做为热源，用来加热喷墨头20内的墨水。
一般而言，电阻层26的电阻值由其电阻系数及厚度来决定，电阻系数越高电阻值越大，另外，厚度越小电阻值越大。电阻系数会随温度起变化，其指标被称为电阻系数的热系数(TCR，Thermal Coefficient of Resistance)，TCR绝对值小表示喷墨头在操作时，电阻层电阻值不容易受操作温度影响。
现有技术，如美国专利第5,682,188号中，惠普公司(Hewlett PackardCompany)揭露加热器24的电阻层26由掺杂钽(Ta，tantalum)、铝(Al，aluminum)及氧气(Ox，oxygen)来形成。然而，此种材料有几项缺点。其一为钽铝氧的电阻系数对温度比较敏感，因此其电阻值容易受环境温度的影响。再者，钽铝氧层的制作工艺繁索复杂且其后续图形限定的蚀刻制作工艺需使用有毒的含氯气体，因而会造成昂贵的制造成本并同时还要考虑其安全性。
若选用掺杂钽氮(TaNx)做为加热器的电阻层，虽然钽氮具有较低的TCR值，但其缺点则为使用寿命短，主要是因为钽氮(TaNx)材料的电阻系数较低。相对于电阻系数高的材料来说，想达到同样的电阻值，钽氮(TaNx)层的厚度只能做得比电阻系数高的材料薄。因此，就使用寿命而言，电阻系数低的材料，因其厚度较薄，在相同施加电流条件下，其单位截面积的电流密度较高，故使用寿命较短。
本发明的目的在于提供一种墨水盒，其提供钽氮氧(TaNxOy)做为其加热器的电阻层，以降低电阻层对环境温度的敏感性并且延长电阻层的使用寿命。
本发明的目的是这样实现的，即提供一种流体盒，其包括有一储液槽，用来储存流液；一喷液头，设于该储液槽的底侧，用来接收该储液槽传来的流液；一流液通道，设于该储液槽及该喷液头之间，用来将该储液槽的流液传入该喷液头；一喷液孔，设于该喷液头的底侧，用来喷出流液；以及一加热器，设于该喷液孔的一侧，其电阻层为耐火材料(refractory material)并掺杂有氮气及氧气，用来将流液加温以喷出该喷液孔。
下面结合附图，详细说明本发明的实施例，其中图1为现有墨水盒的示意图；图2为图1墨水盒的喷墨头的示意图；图3为图2喷墨头的加热器的示意图；图4为本发明墨水盒的示意图；图5为图4墨水盒的喷墨头的示意图；图6为图5喷墨头的加热器的示意图。
请参阅图4，图5与图6。图4为本发明墨水盒30的示意图，图5为墨水盒30的喷墨头40的示意图，图6为喷墨头40的加热器44的示意图。如图4所示，墨水盒30包括有一储墨槽32用来储存墨水，一喷墨头40设于储墨槽32的底侧，用来接收储墨槽32传来的墨水。如图5所示，喷墨头40包括有多个墨水通道36设于储墨槽32及喷墨头40之间，用来将储墨槽32的墨水传入喷墨头40，多个喷墨孔42设于喷墨头40的底侧，用来喷出墨水，以及多个加热器44设于喷墨孔42的一侧，用来将墨水加温以喷出喷墨孔42。如图6所示，每一加热器44由一电阻层46连接电源做为热源，用来加热喷墨头40内的墨水。
一般而言，电阻层的电阻值由其电阻系数及厚度来决定。电阻系数越高电阻值越大，厚度越小电阻值越大。从使用寿命的观点来考虑，在相同施加电流条件下，加热器的电阻层越厚，其使用寿命越长。电阻值不但和电阻层厚度有关，也受温度影响，这是因为电阻系数会随温度起变化。其指标为电阻系数的热系数(TCR，Thermal Coefficient of Resistance)，TCR低表示电阻系数不容易受温度影响。
本发明的实施例之一，是提供钽氮氧(TaNxOy)层做为加热器44的电阻层46，其中氧(O)所占全体的原子重量百分比为0.1％至15％。和现有技术的钽铝氧(TaAlOx)电阻层做比较，钽氮氧(TaNxOy)层的氮元素可以用来调低钽氮氧(TaNxOy)的TCR值以降低其电阻值对环境温度的敏感性，除此之外，加热器44仅仅掺杂钽，而非钽及铝，因此制成非常容易。
另外，和现有技术的钽氮(TaNx)电阻层做比较，钽氮氧(TaNxOy)层的电阻系数比钽氮(TaNx)层的电阻系数高，所以钽氮氧(TaNxOy)可以做成比较厚的加热器电阻层以延长其使用寿命。
在本实施例中，除了以钽氮氧(TaNxOy)制成电阻层外，只要以掺杂耐火材料(refractory material)，氮气及氧气来制成电阻层，都属本实施例所涵盖的范围，因为藉由掺杂氮气，电阻层便会具有低TCR的优点，掺杂氧气，电阻层的厚度可以增加来提高加热器的使用寿命。
与现有加热器的电阻层相比，电阻层46通过掺杂耐火材料，氮气及氧气来产生，因此电阻层在温度改变的情况下，其阻值不易受到影响，且加热器的使用寿命会因电阻层厚度的增加而提高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
权利要求
1.一种流体盒，其包括有一储液槽，用来储存流液；一喷液头，设于该储液槽的底侧，用来接收该储液槽传来的流液；一流液通道，设于该储液槽及该喷液头之间，用来将该储液槽的流液传入该喷液头；一喷液孔，设于该喷液头的底侧，用来喷出流液；以及一加热器，设于该喷液孔的一侧，其电阻层为耐火材料(refractorymaterial)并掺杂有氮气及氧气，用来将流液加温以喷出该喷液孔。
2.如权利要求1所述的流体盒，其中该耐火材料为钽(Ta，tantalum)。
3.如权利要求1所述的流体盒，其中氧(O)占该电阻层的总重量的0.1％至15％。
全文摘要
一种墨水盒,尤指一种具有掺杂有氮气及氧气的加热器的墨水盒,包括有一储墨槽,用来储存墨水,一喷墨头设于储墨槽的底侧,用来接收储墨槽传来的墨水,一墨水通道设于储墨槽及喷墨头之间,用来将储墨槽的墨水传入喷墨头,一喷墨孔设于喷墨头的底侧,用来喷出墨水,以及一加热器设于喷墨孔的一侧,该加热器的电阻层由钽氮氧(TaN
文档编号B41J2/175GK1386640SQ01119
公开日2002年12月25日 申请日期2001年5月18日 优先权日2001年5月18日
发明者胡瑞华, 王介文 申请人:国际联合科技股份有限公司