专利名称：一种窄喷墨打印头的制作方法
技术领域：
本发明总的来讲涉及一种喷墨打印，更具体地说，涉及一种窄薄膜喷墨打印头。
通常，喷墨图像是通过称作喷墨打印头的墨滴发生装置发射出的墨滴在打印介质上的精确位置形成的。一般地，喷墨头由可移动的打印托架所支撑，可在打印介质表面横向运动，按照微电脑或其他控制器的指令在适当的时间受控喷出墨滴，其中墨滴喷出的时间要符合待打印图象的像素图案。
典型的Hewlett-Pcakard喷墨打印头包括在一块孔板上精确形成的喷嘴阵列，孔板连接墨水阻挡层，阻挡层本身又连接薄膜下部结构，而薄膜下部结构设置了墨水激发加热电阻器和启动电阻器的装置。墨水阻挡层中形成了墨水槽，其包括布置在相连的墨水激发电阻器上的墨水腔，而孔板上的喷嘴则与相连的墨水腔对准。墨滴发生器区是由墨水腔和薄膜下部结构一部分以及靠近墨水腔的孔板部分形成。
薄膜下部结构通常由基底如硅片所组成，其上面形成各种薄膜层，这些薄膜层可以形成薄膜墨水激发电阻器、电阻器启动装置，还可以连接到焊接区，焊接区用于外部电气连接至打印头。墨水阻挡层通常是聚合物材料，可作为干膜层叠于薄膜下部结构，并被设计成可由光成形以及紫外线和热固化。在一种槽供墨水的喷墨打印头设计中，墨水通过在基底上形成的一个或更多的墨水供应槽从一个或更多的墨水仓输送给各个墨水腔。
如上所述的孔板、墨水阻挡层、以及薄膜下部结构的一个实际布置示例在1994年2月的Hewlett-Packard Journal(惠普杂志)44页上进行了介绍。还有一些喷墨打印头的示例在共同转让的美国专利4,719,477和美国专利5,317,346中公开发，其内容全部在本文引用参考。
涉及薄膜喷墨打印头的问题包括由于要安排更多的墨滴发生器和/或墨水供应槽，从而引起基底尺寸的增大和/或基底脆性的增高。因此需要有一种喷墨打印头，其结构紧凑并具有大量的墨滴发生器。
图2是不按比例的示意顶视图，显示
图1喷墨打印头的墨滴发生器和接地总线的平面布置。
图3是图1喷墨打印头局部剖开的示意透视图。
图4是不按比例的示意性局部顶视图，显示图1的喷墨打印头。
图5是图1打印头的薄膜下部结构的总体上各层的示意图。
图6是局部顶视图，概略地显示图1打印头的代表性场效应晶体管驱动电路阵列和接地总线的平面布置。
图7是电路原理图，显示图1打印头的加热电阻器和场效应晶体管驱动电路的电气连接。
图8是图1打印头的代表性原始选择迹线的示意性平面图。
图9是示意平面图，显示了图1打印头的场效应晶体管驱动电路和接地总线的说明性实施例。
图10是图9的场效应晶体管驱动电路的示意剖面图。
图11是打印机的不按比例的示意透视图，本发明的打印头可以应用于这种打印机。
现在参看图1至图4，其中示意性地显示了喷墨打印头100的不按比例的示意平面图和透视图，可以采用本发明的喷墨打印头通常包括(a)薄膜下部结构或模片11，包括可由硅组成的基底，其上形成多个不同的薄膜层，(b)设置在薄膜下部结构11上的墨水阻挡层12，和(c)层叠在墨水阻挡层12顶部的孔板或喷嘴板13。
薄膜下部结构11包括由传统的集成电路技术制成的集成电路模片，以及如图5示意性所示，通常包括硅基底111a，场效应晶体管栅极和绝缘层111b，电阻层111c，以及第一金属化层111d。有源器件，如已作较详细介绍的场效应晶体管驱动电路，在硅基底111a以及场效应晶体管栅极和绝缘层111b的顶部形成，场效应晶体管驱动电路包括栅氧化层、多晶硅栅极，以及靠近电阻层111c的绝缘层。薄膜加热电阻器56由电阻层111c和第一金属化层111d的各自图案形成。薄膜下部结构还包括一个包括氮化硅层和碳化硅层的复合钝化层111e，和至少叠置在加热电阻器56上的机械钝化钽层111f。一个黄金导电层111g叠置在钽层111f上。
墨水阻挡层12用干膜制成，通过加热和加压层叠在薄膜下部结构11上并通过光成形在薄膜下部结构形成在加热电阻器56上的墨水腔19和墨水槽29。可与外部电气连接的黄金焊接区74由黄金层组成，位于薄膜下部结构11的纵向隔开的相对两端，并且不被墨水阻挡层12覆盖。作为说明性示例，阻挡层材料包括丙烯酸酯基光敏聚合物干膜，如可以从美国特拉华州(Deldware)威尔明顿市(Wilmington)的E.I.duPont de Nemours and Company获得的“Parad”牌光敏聚合物干膜。同样的干膜包括其它的duPont产品，如“Riston”牌干膜，以及其他化学品供应商生产的干膜。孔板13包括由聚合物材料组成的平面基底，板上的孔通过激光烧蚀工艺形成，如在共同转让的美国专利5,469,199中所公开的，其内容在本文引用参考。孔板还包括电镀金属，比如镍。
如图3所示，具体地，在墨水阻挡层12中的墨水腔19布置在相应的墨水激发加热电阻器56的上方，并且每个墨水腔19由阻挡层12中的腔口的互连的边或壁所限定。墨水槽29由阻挡层12中形成的另外的开口限定，并且与墨水激发腔19整体连接。墨水槽29开口朝向相邻的墨水供应槽71的供应边并从墨水供应槽获得墨水。
孔板13包括设置在相应的墨水腔19上方的孔或喷嘴21，各个墨水激发加热电阻器56、相关的墨水腔19、以及相关的小孔21互相对齐并形成墨滴发生器40。各个加热电阻器具有至少100欧姆的标称电阻，例如大约120或130欧姆，并且可以包括分段的电阻器，如图9所示，其中加热电阻器56是由两个由金属化区59连接的电阻器区56a、56b所组成，这种电阻器结构所提供的电阻大于相同面积的单个电阻器区。
所介绍的公开打印头带有阻挡层和分离的孔板，应该注意到这种打印头可以采用整体的阻挡/孔结构，这种结构可以用一层光敏聚合物来制造，经过多次曝光过程，然后显现。
墨滴发生器40布置成沿基准轴线L延伸的阵列或组61，并在相对基准轴线L的横向或侧向上彼此分隔开。各墨滴发生器组的加热电阻器56通常与基准轴线L平齐并沿基准轴线L具有预定的间距或喷嘴间距P。喷嘴间距P可以是1/600英寸或更大，如1/300英寸。墨滴发生器的各阵列61包括100个或更多的墨滴发生器(也就是说，至少100个墨滴发生器)。
作为说明性示例，薄膜下部结构11可以是矩形的，相对的两个边51、52是长度尺寸LS的纵向边，而纵向分隔开的两个相对边53、54是宽度或横向尺寸WS，WS小于薄膜下部结构11的长度LS。薄膜下部结构11的纵向尺寸沿着边51、52，而边51、52可以与基准轴线L平行。在使用中，基准轴线L可以与所谓的介质前进轴线对齐。为了方便起见，薄膜下部结构的两个纵向分隔开的端部亦可采用标记53、54，这两个标记也用于表示这两端的边。
尽管各墨滴发生器阵列61的墨滴发生器40显示出基本上是共线的，应该理解，墨滴发生器阵列中的某些墨滴发生器40可能会稍微偏离阵列的中心线，以补偿激发延迟。
在各个墨滴发生器40包括一个加热电阻器56的情况下，加热电阻器相应地布置成排或阵列，与墨滴发生器的阵列相对应。为了方便起见，加热电阻器阵列或组将采用相同的标记61。
图1至图4中打印头100的薄膜下部结构11特别设置了两条墨水供应槽71，供应槽与基准轴线L平齐，并且在相对基准轴线L的横向上彼此间隔开。两条墨水供应槽71供应四排墨滴发生器阵列61，四排墨滴发生器阵列61分别位于两条墨水供应槽71的两侧，其中各墨水槽开口朝向相连的薄膜下部结构中墨水供应槽的一边。通过这种方式，各墨水供应槽的两个边成为供应边，这样，每个墨水供应槽是双边墨水供应槽。在特定的实施方式中，图1至图4的打印头100是单色打印头，其中两条墨水供应槽71都提供相同颜色的墨水，如黑色，使所有的四排墨滴发生器阵列61给出同样颜色的墨滴。
在墨水供应槽两侧的墨滴发生器阵列之间的间距或间隔CP小于或等于630微米(μm)(即最多630μm)，而在两条墨水供应槽内侧的两排墨水发生器阵列之间的间距或间隔CP小于或等于800μm(即最多800μm)。
喷嘴间距、一排喷嘴与相邻一排的沿基准轴线L的错开或偏移距离和墨滴体积特别设置成可使沿基准轴线L的单道单色点间隔为喷嘴间距P的1/4，喷嘴间距P在1/300英寸至1/600英寸的范围内。如果是染料基墨水，墨滴体积可以在3至7皮升范围内(作为特定的示例，约5皮升)。如果是颜料基墨水，可以在12至19皮升范围内(作为特定的示例，约16皮升)。对1/300英寸的喷嘴间距来说，在给定的横向上相邻两排喷嘴之间沿基准轴线L的错开或偏移可以是1/1200英寸。换句语说，相对最靠左的一排第二排沿选定的方向和沿基准轴线L左起偏移1/1200英寸。相对左起第二排第三排沿选定的方向和沿基准轴线L左起偏移1/1200英寸。相对左起第三排第四排沿选定的方向和沿基准轴线L左起偏移1/1200英寸。
因此，1/300英寸的喷嘴间距P可以给出1/1200英寸的单道点间距，它相当于1200dpi(点/英寸)的单道打印分辩率。1/600英寸的喷嘴间距P可以给出1/2400英寸的单道点间距，它相当于2400dpi的单道打印分辩率。
更具体地，一个实施例具有四排阵列61，每排阵列至少有100个墨滴发生器，喷嘴间距P是1/300英寸，作为说明性示例，薄膜下部结构11的长度LS可以是约11500微米，薄膜下部结构的宽度WS可以是约2900微米。通常，薄膜下部结构的长度/宽度纵横尺寸比(即LS/WS)可以大于3.7。
分别靠近并与墨滴发生器40的阵列61相联的是打印头100A、100B的薄膜下部结构11中形成的成排的FET(场效应晶体管)驱动电路阵列，如图6中示意所示的墨滴发生器的代表性阵列61。每个FET驱动电路阵列81包括若干FET驱动电路85，驱动电路具有漏极，通过加热电阻器的引线57a分别连接到各自的加热电阻器56。与FET驱动电路阵列81和墨滴发生器阵列相连的是一接地总线181，相关的FET驱动电路阵列81的所有FET驱动电路85的源极都电连接至这根接地总线。FET驱动电路的每个阵列81和相连的接地总线181都沿着相连的墨滴发生器阵列61纵向伸长，并至少与相连的阵列61共同延伸。每根接地总线181电气连接至打印头结构一端的至少一个焊接区74和在打印头结构另一端的至少一个焊接区74上，如图1和图2中示意所示。
接地总线181和加热电阻器的引线57a是在薄膜下部结构11的金属化层111c(图5)中形成的，加热电阻器的引线57b也是这样。FET驱动电路85的漏极和源极将随后进行介绍。
各FET驱动电路阵列的FET驱动电路85是由解码逻辑电路35的相关阵列31进行控制，解码逻辑电路35对连接于相应焊接区74上的相邻地址总线33上的地址信息进行解码(图6)。地址信息可识别将由墨水激发能激发的墨滴发生器，如将在下面所讨论的。地址信息还被译码逻辑电路35用来接通被访即被选定的墨滴发生器的FET驱动电路。
如图7示意所示，每个加热电阻器56的一个接线端通过原始选择迹线连接至接收墨水激发原始选择信号PS的焊接区74上。在此方式下，由于每个加热电阻器56的另一接线端连接至相联FET驱动电路85的漏极接线端，因此，如果在相关解码逻辑电路35的控制下相关FET驱动电路处于接通时，墨水激发能PS输送给加热电阻器56。
图8示意性地介绍了代表性的墨滴发生器阵列61，墨滴发生器阵列61的墨滴发生器可以组成四个原始组61a、61b、61c、61d，组内的墨滴发生器连续相近，而特定原始组的加热电阻器56则电气连接至四条原始选择迹线86a、86b、86c、86d的同一条上，这样，特定原始组的墨滴发生器就可开关地并联到相同的墨水激发原始选择信号PS。在特定的示例中，一组中的墨滴发生器的数目N是4的整倍数，各原始组包括N/4个墨滴发生器。作为参考，将原始组61a、61b、61c、61d从侧边53到侧边54按顺序排列。
图8是较详细地显示原始选择迹线86a、86b、86c、86d的示意顶视平面图，这些迹线用于相连的墨滴发生器阵列61和一个相连的FET驱动电路85阵列81(图6)，这些迹线可由在黄金金属化层111g(图5)上的迹线来实现，黄金金属化层在相关联的FET驱动电路阵列81和接地总线181上面并与之绝缘隔开。原始选择迹线86a、86b、86c、86d各自通过在金属化层111c上形成的电阻器引线57b(图9)和互连片58(图9)与四个原始组61a、61b、61c、61d电气连接。互连片58在原始选择迹线和电阻器引线57b之间延伸。
第一原始选择迹线86a沿第一原始组61a纵向延伸并叠置在一部分加热电阻器引线57b(图9)上面，以及通过互连片58(图9)连接至这些加热电阻器引线57b。这些加热电阻器引线各自连接至第一原始组61a的加热电阻器56。第二原始选择迹线86b的一部分沿第二原始组61b延伸并叠置在一部分加热电阻器引线57b(图9)上面，以及通过互连片58连接至这些加热电阻器引线57b。这些加热电阻器引线各自连接至第二原始组61b的加热电阻器56。第二迹线86b更远的一部分在第一原始选择迹线86a一侧沿着第一原始选择迹线86a延伸，第一原始选择迹线处于与第一原始组61a的加热电阻器56相对的位置。第二原始选择迹线86b通常是L形状，其中第二部分比第一部分要窄些，以便旁路第一原始选择迹线86a，第一原始选择迹线86a比第二原始选择迹线86b的较宽部分要窄。
第一和第二原始选择迹线86a、86b通常至少与第一和第二原始组61a、61b一起共同纵向延伸，并各自相应地连接于各自的焊接区74，焊接区布置在最靠近第一和第二原始选择迹线86a、86b的侧边53上。
第四原始选择迹线86b沿第四原始组61b纵向延伸并叠置在部分加热电阻器引线57b(图9)，而且通过互连片58连接至这些加热电阻器引线57b。引线57b连接于第四原始组61b的加热电阻器56上，第三原始选择迹线86c有一部分沿第三原始组61c延伸并叠置在部分加热电阻器引线57b(图9)，而且还通过互连片58连接至这些加热电阻器引线57b。引线57b连接于第三原始组61c的加热电阻器56上，第三原始选择迹线86c更远的一部分沿着第四原始选择迹线86d伸长。第三原始选择迹线86c通常是L形状，其中第二部分比第一部分要窄些，以便旁路第四原始选择迹线86d，迹线86d比第三原始选择迹线86c的较宽部分要窄些。
第三和第四原始选择迹线86c、86d通常至少与第三和第四原始组61c、61d一起共同纵向延伸，并各自相应地连接于各自的焊接区74，焊接区布置在最靠近第三和第四原始选择迹线86c、86d的侧边54上。作为特定的示例，墨滴发生器阵列61的原始选择迹线86a、86b、86c、86d叠置在与墨滴发生器相联的FET驱动电路和接地总线上，并容纳在与相关阵列61共同纵向延伸的区域内。通过这种方式，用于墨滴发生器阵列61四个原始组的四条原始选择迹线沿着此阵列朝打印头基底的两个端部延伸。更确切地说，布置在打印头基底一半长度范围的第一对原始组61a、61b的第一对原始选择迹线容纳在沿第一对原始组延伸的区域内，布置在打印头基底另一半长度范围的第二对原始组61c、61d的第二对原始选择迹线则容纳在沿第二对原始组延伸的区域内。
为了便于参考，将加热电阻器56和相关的FET驱动电路85电气连接至焊接区74的原始选择迹线86和相关的接地总线一起称为能量迹线。同样为了便于参考，原始选择迹线86可以称作高压侧或不接地能量迹线。
通常，每个FET驱动电路85的寄生电阻(或导通电阻)能补偿由能量迹线形成的寄生通路带给不同FET驱动电路85的寄生电阻的变化，以便减少供给加热电阻器的能量的变化。更确切地说，能量迹线形成一条寄生通路，将寄生电阻带给各个FET电路，寄生电阻根据这条通路上的位置而变化，可选择每个FET驱动电路85的寄生电阻，使得每个FET驱动电路85的寄生电阻和能量迹线带给FET驱动电路的寄生电阻组合从一个墨滴发生器到另一个墨滴发生器只发生轻微的变化。当所有的加热电阻器56达到基本上相同的电阻时，每个FET驱动电路85的寄生电阻可补偿相关能量迹线带给不同FET驱动电路85的寄生电阻的变化。通过这种方式，在将基本相等的能量提供给连接到能量迹线的焊接区的情况下，可以将基本相等的能量提供给各个加热电阻器56。
仔细参看图9和图10，每个FET驱动电路85包括许多电气互连的漏极指87，设置在硅基底111a(图5)内的漏区指89上面，还包括许多电气互联的源极指97，源极指97与漏极87成交叉或交错排列，并布置在硅基底111a内的源区指99的上面。末端互相连接的多晶硅栅指91布置在硅基底111a的薄栅氧化层93上。磷硅酸盐玻璃层95把漏极87和源极97与硅基底111a隔开。许多传导漏极触点88将漏极87电气连接至漏区89，而许多传导源极触点将源极97电气连接至源区99。
每个FET驱动电路所占用的面积最好小些，以及每个FET驱动电路的导通电阻最好低些，例如小于或等于14或16欧姆(即最高14或16欧姆)，这就需要采用高效FET驱动电路。例如，导通电阻Ron与FET驱动电路面积A可以是如下的关系Ron＜(250,000欧姆·平方微米)/A此处，面积A是以平方微米(μm2)表示。这可以通过采用厚度小于或等于800埃(即最大800埃)的栅氧化层93，或栅长度小于4微米来达到。还有，与加热电阻器具有较低电阻相比，采用至少100欧姆的加热电阻器电阻可以使FET电路尺寸减小，由于采用较高加热电阻器值，可以容许有较大的FET导通电阻，这是从寄生现象与加热电阻器之间能量分配的角度来考虑的。
作为一个特定的示例，漏极87、漏区89、源极97、源区99、以及多晶硅栅指91可以朝着与基准轴线L和接地总线181的纵向基本上成正交或横向的方向延伸。此外，对每个FET电路85来说，漏区89和源区99横向于基准轴线L的范围与栅指横向于基准轴线L的范围相同，如图6所示，这就限定了各有源区横向于基准轴线L的范围。为了便于参考，在这些元件具有长和窄的条状或指状形状的情形下，漏极指87、漏区指89、源极指97、源区指99，以及多晶硅栅指91的大小可以称作这些元件的纵向范围。
作为说明性示例，通过控制漏区指的连续无接触部分的纵向大小即长度，每个FET电路85的导通电阻进行单独配置，其中连续无接触部分是没有电触点88的。例如，漏区指的连续无接触部分可以从距加热电阻器56最远的漏区89末端开始。随着连续漏区指无接触部分的长度增大，特定FET电路85的导通电阻就增高，选择这种长度来确定特定FET电路的导通电阻。
作为另一个示例，每个FET电路85的导通电阻可以通过选择FET电路尺寸来配置。例如，可以选择一个FET电路横向于基准轴线L的范围来确定导通电阻。
作为一般的实施方式，特定FET电路85的能量迹线通过合理的直接通路到达与打印头结构纵向分开的两端中最近端上的焊接区74，随距打印头最近端距离增加，寄生电阻随之增高；随距打印头最近端距离增加，FET驱动电路85的导通电阻下降(使FET电路更有效)，由此来补偿能量迹线寄生电阻的增高。作为特定的示例，对于各个FET驱动电路85的漏电指连续无接触部分，其起始于离加热电阻器56最远的漏区指的末端，随着距打印头结构纵向分开端部的最近端的距离增加，这些无接触部分的长度缩短。
每条接地总线181用与漏极87和FET电路85的源极97相同的薄膜金属化层制成，而包括源区99、漏区89和多晶硅栅91的各FET电路的有源区最好在相关的接地总线181下面延伸。这样就可以使接地总线和FET电路阵列占用较窄的区域，由此获得较窄的因而较便宜的薄膜结构。
此外，在一种实施方式中，漏区指的连续无接触部分起始于离加热电阻器56最远的漏区指末端，由于漏电指连续无接触部分长度的增加，而漏极又不需要穿越这种漏电指连续无接触部分，因此每条接地总线181横向或侧向于基准轴线L和朝向相关加热电阻器56的范围就可以增加。换句话说，接地总线181的宽度W可以通过增加接地总线叠置在FET驱动电路85的各有源区的数量来增加，这取决于连续无接触漏区的部分的长度。这是在不增加接地总线181及其相关FET驱动电路阵列81所占区域宽度的情况下实现的，因为这种增加是通过增加接地总线与FET驱动电路85的有源区之间的叠置量而达到的。在任何一个特定的FET电路85上，通过充分利用漏区无接触部分的长度，接地总线可以有效地叠置横向于基准轴线L的有源区。
作为特定的示例，漏区连续无接触部分起始于离加热电阻器56最远的漏区指的末端，随着距打印头结构最近末端的距离增加，这种漏区连续无接触部分的长度减小，通过变化漏区连续无接触部分的长度使接地总线181的宽度W变化或调整，这就使得接地总线的宽度W181随距打印头结构最近端的距离减少而增加，如图8所示。由于共用电流量随接近焊接区74而增大，这种形式可以有利地使接地总线电阻随着接近焊接区74而减小。
减少接地总线的电阻还可以通过将接地总线181的一部分横向延伸进入解码逻辑电路35之间的纵向分隔区。例如，这些部分可以横向延伸超越有源区一区域宽度，译码逻辑电路35设置在该区域。
下面的与墨滴发生器阵列相关的电路部分可以容纳在具有下列宽度的区域内，这些宽度在图6和图8中用跟在宽度值后面的标记表示。
这些宽度是在与基准轴线L对齐的打印头基底纵向范围成正交或横向的位置测得的。
现在参看图11，图中显示了喷墨打印装置20一个示例的示意透视图，在此装置中可以采用上面介绍的打印头。图11的喷墨打印装置20包括一个由壳体或外罩124围住的底盘122，壳体通常用模制塑料制成。底盘122用金属板制成并包括一块竖板122a。打印介质页由自适应打印介质输送系统126通过打印区125单页输送，输送系统包括一个供料盘128用于在打印前存放打印介质。打印介质可以是任何型式的适用的可打印片材，如纸张、卡片材料、透明胶片、聚酯薄膜以及类似的材料，但是为了方便起见，以上介绍的实施例是采用纸作为打印介质。一组普通的电机驱动滚筒，包括由步进电机驱动的驱动辊129，可以把打印介质从供料盘128送入打印区125。打印后，驱动辊129将印好的纸页驱送到一对可缩回的输出晾干翼板130上，所示的这两块翼板正要伸展开去接收印好的纸页。翼板130把刚印好的页片保持在仍在输出盘132中晾干的先前印好的页片的上方一个短时间，然后翼板往两侧回转缩回(如弯曲箭头133所指)，此时把刚印好的页片放落到输出盘132。打印介质输送系统可以包括一组调整机构，用于适应不同尺寸的打印介质，包括信件、法律文件、A-4纸、信封等，调整机构包括滑动长度调整臂134和信封输入槽135。
图11的打印机还包括打印机控制器136，图上示意显示出微处理器，其布置在一块支靠在底盘竖板122a的打印电路板139上。打印机控制器136接收从如个人计算机(图上未示出)的主机发来的指令并控制打印机的运作，包括向前推进打印介质通过打印区125，打印机托架140的移动，以及将信号发给墨滴发生器40。
打印机托架滑杆138具有与托架扫描轴线平行的纵轴线，由底盘122支撑的滑杆适度地支承打印机托架，进行沿托架扫描轴线的来回平移运动即扫描。打印机托架140支撑第一和第二可移动的喷墨打印头墨盒150、152(有时把它们的称作“墨笔”，“打印墨盒”或“墨盒”)。打印墨盒150、152包括各自的具有通常面朝下的喷嘴的打印头154、156，用于使墨水朝下喷在位于打印区125的打印介质部分上。打印墨盒150、152通过卡锁机构夹紧在打印机托架140，卡锁机构包括夹紧杆、卡锁件或盖板170、172。
用作参考，打印介质沿介质轴线推向前进并通过打印区125，介质轴线与部分打印介质的切线相平行，这部分处于打印墨盒150、152喷嘴下方并被喷嘴横向通过。如果介质轴线和托架轴线处于同一平面上，如图9所示，应当彼此相垂直。
在打印机托架背面上设有防旋转机构，与水平布置的防枢轴转动杆185相接合，以防止打印机托架140围绕滑块杆138向前枢轴转动。杆185与底盘122的竖板122a整体制成。
作为说明性示例，打印墨盒150是单色打印墨盒，而打印墨盒152是三色打印墨盒。
打印机托架140由按传统方式驱动的环形皮带158驱动沿滑杆138移动，线性编码器159带利用常规技术进行探测打印机托架140沿托架扫描轴线的位置。
虽然上面已经介绍并说明了本发明的一些具体的实施例，但所属技术领域的专业技术人员，在不违背以下权利要求所规定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其作各种改进和变动。
权利要求
1.一种喷墨打印头，包括具有若干薄膜层的打印头基底；在所述打印头基底上形成四排并排的墨滴发生器(40)阵列(61)，所述阵列沿纵向范围延伸；各所述墨滴发生器阵列至少具有100个墨滴发生器，以墨滴发生器间距P分隔开；所述四排墨滴发生器阵列包括彼此分开最多为630微米的第一阵列和第二阵列，和彼此分开最多为630微米的第三阵列和第四阵列；所述墨滴发生器能产生相同预定颜色的墨滴，墨滴体积能实现沿平行于所述纵向的打印轴线分辩率为1/(4P)dpi的单道单色打印；以及在所述打印头基底上形成的四排FET驱动电路(85)阵列(81)，分别邻近所述墨滴发生器阵列，可使所述墨滴发生器阵列带电。
2.根据权利要求1所述的打印头，还包括第一墨水供应槽(71)和第二墨水供应槽(71)，其中所述第一墨滴发生器阵列和所述第二墨滴发生器阵列布置在所述第一墨水供应槽的两侧；以及所述第三墨滴发生器阵列和所述第四墨滴发生器阵列布置在所述第二墨水供应槽的两侧。
3.根据权利要求2所述的打印头，其特征在于，所述第二墨滴发生器阵列和所述第三墨水发生器阵列间隔开最多800微米。
4.根据权利要求1所述的打印头，其特征在于，P在1/300英寸至1/600英寸范围内。
5.根据权利要求1所述的打印头，其特征在于，所述墨滴发生器能喷出墨滴体积在12至19皮升范围的墨滴。
6.根据权利要求1所述的打印头，其特征在于，所述墨滴发生器能喷出墨滴体积在3至7皮升范围的墨滴。
7.根据权利要求1所述的打印头，其特征在于，各所述墨滴发生器包括一个具有至少100欧姆电阻的加热电阻器(56)。
8.根据权利要求1所述的打印头还包括叠置在所述FET驱动电路有源区上的接地总线(181)。
9.根据权利要求1所述的打印头，其特征在于，各所述FET驱动电路具有小于(250,000欧姆·平方微米)/A的导通电阻，此处A是这种FET驱动电路的面积，单位为平方微米。
10.根据权利要求9所述的打印头，其特征在于，各所述FET驱动电路具有最多800埃的栅氧化层(93)厚度。
11.根据权利要求9所述的打印头，其特征在于，各所述FET驱动电路具有小于4微米的栅长度。
12.根据权利要求1所述的打印头，其特征在于，各所述FET驱动电路具有最多14欧姆的导通电阻。
13.根据权利要求1所述的打印头，其特征在于，各所述FET驱动电路具有最多16欧姆的导通电阻。
14.根据权利要求1所述的打印头还包括能量迹线(86a、86b、86c、86d、181)，其特征在于，所述FET驱动电路能补偿由所述能量迹线产生的寄生电阻。
15.根据权利要求14所述的打印头，其特征在于，选择各所述FET电路的导通电阻以补偿由所述能量迹线产生的寄生电阻的变化。
16.根据权利要求15所述的打印头，其特征在于，选择各所述FET电路的尺寸以设定所述导通电阻。
17.根据权利要求15所述的打印头，其特征在于，各所述FET电路包括漏极(87)；漏区(89)；漏极触点(88)，可将所述漏极电连接至所述漏区；源极(97)；源区(99)；源极触点(98)，可将所述源极电连接至所述源区；以及所述漏区可设定各所述FET电路的导通电阻，以补偿由所述能量迹线产生的寄生电阻的变化。
18.根据权利要求17所述的打印头，其特征在于，所述漏区为细长的漏区，所述细长的漏区包括连续无接触部分，选择所述连续无接触部分的长度以设定所述导通电阻。
19.根据权利要求1所述的打印头，其特征在于，各所述FET驱动电路阵列容纳在一个具有最多180微米宽度的区域内。
20.根据权利要求1所述的打印头，其特征在于，各所述FET驱动电路阵列容纳在一个具有最多250微米宽度的区域内。
21.根据权利要求1所述的打印头，其特征在于，所述打印头基底具有长度LS和宽度WS，LS/WS大于3.7。
22.根据权利要求21所述的打印头，其特征在于，WS为大约2900微米。
全文摘要
一种窄喷墨打印头(100)，具有四排墨滴发生器(40)阵列(61)，可以一定的打印分辨率进行单色单道打印，其打印分辩率的媒介打印轴线点间距小于墨滴发生器的喷嘴阵列的间距。具体地，此喷墨打印头采用高阻加热电阻器(56)和高效场效应晶体管(FET)驱动电路(85)，驱动电路可补偿能量迹线(86a、86b、86c、86d、181)产生的寄生电阻的变化。
文档编号B41J2/15GK1431958SQ01810240
公开日2003年7月23日 申请日期2001年9月7日 优先权日2001年1月30日
发明者J·M·托尔格森, R·N·K·布劳宁, M·H·麦肯兹, M·D·米勒, A·W·巴科姆, S·多德 申请人:惠普公司