[发明专利]打印头及其制造方法

权利要求书

1. 一种打印头，包括至少一个墨滴产生器区域，所述墨滴产生器区域包括：

墨液腔，用于容纳包含粒子的墨液流体；

孔口，墨滴通过所述孔口喷出；以及

加热元件，其形成在衬底上并且位于墨液腔之下，所述加热元件包括限定在其中的电阻器和暴露于供应到墨液腔的墨液流体的纳米结构表面，并且所述纳米结构表面呈金属氧化物纳米柱阵列形式，并且所述纳米柱被配置为使得它们之间的距离小于墨液流体中最小粒子的直径。

2. 如权利要求1所述的打印头，其中，所述金属氧化物纳米柱是通过阳极化从钽Ta、铌Nb、钛Ti、钨W及其合金构成的组中选择的难熔金属形成的。

3. 如权利要求2所述的打印头，其中，所述难熔金属包括钽并且纳米柱由对钽进行阳极化获得的氧化钽形成。

4. 如权利要求1至3中任一项所述的打印头，其中，所述加热元件是具有电阻层和作为最上层的保护层的多层结构，并且所述保护层具有暴露于墨液流体的纳米结构表面。

5. 根据上述权利要求中任一项所述的打印头，其中，所述墨液腔被限定于形成在所述加热元件之上的阻挡层中，并且孔口形成在喷嘴板中，所述喷嘴板附着到所述阻挡层，从而对齐孔口、墨液腔和电阻器。

6. 一种打印头的制造方法，包括：

提供衬底；

在衬底上形成加热元件，所述加热元件包括作为最上层的可氧化金属层；

在可氧化金属层上形成含铝层；

阳极化含铝层，以形成具有纳米孔隙的多孔氧化铝，所述纳米孔隙向下延伸到可氧化金属层并且露出部分可氧化金属层；

阳极化可氧化金属层，从而用金属氧化物材料从下至上部分地填充多孔氧化铝中的孔隙；以及

通过选择性蚀刻除去多孔氧化铝，由此获得纳米结构表面，所述纳米结构表面呈金属氧化物纳米柱阵列形式。

7. 如权利要求6所述的方法，其中，形成加热元件包括形成具有电阻层和作为所述可氧化金属层的最上层保护层的多层结构。

8. 如权利要求6或7所述的方法，其中，所述可氧化金属是从钽Ta、铌Nb、钛Ti、钨W及其合金构成的组中选择的。

9. 如权利要求8所述的方法，其中，所述可氧化金属为钽。

10. 如上述权利要求中任一项所述的方法，其中，阳极化含铝层包括使含铝层暴露于包括酸性电解质的电解液，所述酸性电解质从草酸、磷酸、硫酸、铬酸及其混合物构成的组中选择，并且利用与用于阳极化含铝层的电解质相同的电解质来阳极化可氧化金属层。

11. 如权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，阳极化含铝层包括使含铝层暴露于包括酸性电解质的电解液，所述酸性电解质从草酸、磷酸、硫酸、铬酸及其混合物构成的组中选择，并且利用与用于阳极化含铝层的电解质不同的电解质来阳极化可氧化金属层。

12. 如上述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过利用包括磷酸的蚀刻剂的干蚀刻执行选择性蚀刻多孔氧化铝。

13. 如权利要求6或7所述的方法，进一步包括通过在阳极化可氧化金属层之前进行各向异性蚀刻来增宽纳米孔隙。

14. 如上述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括：在加热元件之上形成阻挡层，所述阻挡层被配置为限定了设置在加热元件之上的墨液腔；以及将喷嘴板附着到阻挡层，所述喷嘴板包括设置在墨液腔之上的孔口，从而对齐孔口、墨液腔和加热元件。