專利名稱：噴墨打印機(jī)的噴墨頭及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴墨打印機(jī)的噴墨頭及其制造方法，噴墨頭的制造方法特是利用光蝕刻方式于薄膜上形成噴墨孔，以使制程簡(jiǎn)化。
傳統(tǒng)的熱氣泡(Thermal Bubble)式噴墨頭是利用加熱裝置產(chǎn)生高溫，將位于加熱裝置上的墨水腔的墨水瞬間熱產(chǎn)生氣泡，藉由氣泡的壓力將墨水由噴墨頭的噴墨孔推出，并使墨滴附著于所要印制的底材(如紙張)上。然而，為了使加熱所產(chǎn)生的氣泡能將其所產(chǎn)生的壓力充分地用來(lái)將墨水?dāng)D出并形成墨滴，因此，噴墨頭必須將墨水局限于其內(nèi)的墨水腔內(nèi)，使墨水沿著特定的噴墨孔噴出。
另一種壓電(Piezo)式噴墨頭是利用壓電材料驅(qū)動(dòng)方式達(dá)到噴墨作用，即利用電極的改變通過薄膜施壓于墨水，使該點(diǎn)的墨水經(jīng)由噴嘴噴出，并附著于待印制的基材上。
現(xiàn)有的一種熱氣泡式噴墨打印機(jī)的噴墨匣裝置，請(qǐng)參閱圖l，其包括一墨水腔10及噴墨頭12，墨水腔10內(nèi)的墨水可流經(jīng)噴墨頭12內(nèi)，藉由噴墨頭12將墨水噴出于印制底材上。請(qǐng)參閱圖2，噴墨頭12包括有一形成有多個(gè)噴嘴裝置(本實(shí)施例中為加熱裝置14)的微控制裝置16，一感光高分子薄膜(厚膜光阻)18形成于微控制裝置16上，其相對(duì)于微控制裝置16的加熱裝置14上方以光蝕刻(曝光顯影)的方式形成墨水腔20，使墨水可流入墨水腔20內(nèi)，噴墨孔22是以電鑄成形方式形成噴孔片24，再將噴孔片24以精密對(duì)位方式貼合于厚膜光阻18上。在組裝時(shí)，必需很精確地以精密對(duì)位方式將噴孔片24上的噴墨孔22分別與感光高分子薄膜18上的墨水腔20對(duì)準(zhǔn)，使墨水腔20內(nèi)經(jīng)加熱裝置加熱的墨水由噴墨孔22噴出。因此，此種制程的成本相當(dāng)高，包括精密對(duì)位所需的機(jī)具費(fèi)用，且若對(duì)位組裝及貼合不良將會(huì)降低產(chǎn)品的制造合格率。
另一種熱氣泡式噴墨打印機(jī)的噴墨頭裝置，如美國(guó)專利5537，133號(hào)，請(qǐng)參閱圖3，其噴墨頭30裝置包括有一形成有多個(gè)噴嘴裝置(本實(shí)施例中為加熱裝置32)的微控制裝置34，一感光高分子薄膜(厚膜光阻)35形成于微控制裝置34上，且以光蝕刻(曝光顯影)方式于每一加熱裝置32上方形成墨水腔36，于軟性膠帶(TAB)38上以激光方式形成噴墨孔39，再以精密對(duì)位方式將軟性膠帶38貼合于微裝置34上，使噴墨孔39與墨水腔36相疊合成為容置墨水的墨水槽。然而，以激光打孔方式于軟性膠帶38上形成噴墨孔39，其設(shè)備費(fèi)用相當(dāng)昂貴，將使整個(gè)噴墨頭的制造成本大幅提高，且其亦存在有精密對(duì)位及組裝不良所產(chǎn)生產(chǎn)品合格率降低的問題。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種制程簡(jiǎn)化的噴墨頭的制造方法。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種便于制造的噴墨頭，其具有精密對(duì)位及貼合準(zhǔn)確的特點(diǎn)。
為達(dá)到上述目的本發(fā)明采取如下措施；本發(fā)明的一種噴墨打印機(jī)的噴墨頭，包括一設(shè)有至少二個(gè)噴嘴裝置的微控制裝置；一第一層薄膜形成于微控制裝置上方，相對(duì)于微控制裝置的每一噴嘴裝置位置形成有容置墨水的墨水腔；一第二層感光高分子薄膜形成于第一層薄膜上方，其上相對(duì)于第一層薄膜的墨水腔位置處以光蝕刻方式形成有噴墨孔；一信號(hào)輸入裝置，其一端連接打印機(jī)的信號(hào)輸出端，另一端連接微控制裝置；第一層薄膜的墨水腔與第二層感光高分子薄膜的噴墨孔間形成一墨水槽。
本發(fā)明的一種噴墨打印機(jī)噴墨頭的制造方法，其特征在于，包括下列步驟a、形成一具有至少二個(gè)噴嘴裝置的微控制裝置b、在微控制裝置上形成一具有至少二個(gè)墨水腔的第一層薄膜；c、在第一層薄膜上形成一第二層感光高分子薄膜，在第二層感光高分子薄膜上相對(duì)于第一層薄膜的墨水腔位置，以光蝕刻方式形成噴墨孔；d、將該微控制裝置與一信號(hào)輸入裝置連接，藉由打印機(jī)的信號(hào)傳遞至信號(hào)輸入裝置上，微控制裝置上的噴嘴裝置接受信號(hào)將墨水腔內(nèi)的墨水噴出。
配合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的裝置及方法詳細(xì)說(shuō)明如下
圖1現(xiàn)有打印機(jī)的噴墨匣的立體圖。
圖2圖1中噴墨頭的放大剖視圖。
圖3另一現(xiàn)有噴墨頭的放大剖視圖。
圖4本發(fā)明噴墨打印機(jī)的噴墨頭立體圖。
圖5本發(fā)明噴墨打印機(jī)噴墨頭的制造方法流程圖。
圖6本發(fā)明噴墨打印機(jī)的噴墨頭的放大剖視圖。
圖7本發(fā)明噴墨打印機(jī)的噴墨頭的另一實(shí)施例示意圖。
圖8本發(fā)明噴墨打印機(jī)的噴墨頭再一實(shí)施例示意圖。
請(qǐng)參閱圖4，其為本發(fā)明的一實(shí)施例，其中，噴墨頭4設(shè)于噴墨夾7的一端，包括有一信號(hào)輸入裝置(TAB)70，其一端連接打印機(jī)的信號(hào)輸出端，另一端連接微控制裝置上(本實(shí)施例中為IC晶片)，用以將打印機(jī)上的信號(hào)傳送到噴墨頭4的微控制裝置上，使噴墨頭得以接受信號(hào)而動(dòng)作。
請(qǐng)參閱圖5，其為本發(fā)明打印機(jī)的噴墨頭制造方法的流程圖，步驟40于一底材上以半導(dǎo)體制程方式形成電路，而形成為一微控制裝置50，且其上形成有多個(gè)噴嘴裝置53，其可為加熱裝置將墨水加熱汽化產(chǎn)生氣泡，使墨水噴出，或壓電材料利用電極的改變通過薄膜施壓于墨水，使該點(diǎn)的墨水經(jīng)由噴墨孔噴出，如圖6所示；因此，打印機(jī)上的信號(hào)藉由信號(hào)輸入裝置傳送至微控制裝置50上以控制噴嘴裝置將墨水噴出。
步驟41于微控制裝置50的電路(本實(shí)施例為IC晶片)上形成一第一層薄膜54，第一層薄膜54可為感光高分子薄膜，厚度約為40一50μm，于第一層感光高分子薄膜54上以光蝕刻(曝光顯影)方式相對(duì)于IC晶片50上每一個(gè)噴嘴裝置52的上方形成凹陷的墨水腔56，使墨水可流經(jīng)墨水腔56內(nèi)，藉由IC晶片50的電路將信號(hào)傳送至噴嘴裝置52，使墨水腔56內(nèi)的墨水得以噴出于待印制的基材上。步驟42于第一層薄膜54上方形成一第二層感光高分子薄膜58，于第二層感光高分子薄膜58上以光蝕刻方式相對(duì)于第一層薄膜54的每一個(gè)墨水腔56上方形成噴墨孔60，使墨水腔56與噴墨孔60間形成容置墨水的墨水槽。本發(fā)明的噴墨孔60以曝光顯影方式形成，可精確對(duì)準(zhǔn)第一層薄膜54的墨水腔56，因而，可減化現(xiàn)有墨水腔56與噴墨孔60組裝時(shí)，必須精密對(duì)位與貼合的制程，可有效提高產(chǎn)品合格率。再者，本制程，可節(jié)省電鑄成形或激光加工打孔及精密對(duì)位等機(jī)具設(shè)備，可大大降低產(chǎn)品的制造成本。
步驟43，另外，于第二層感光高分子薄膜58形成于第一層感光高分子薄膜54上后，在未進(jìn)行光蝕刻形成噴墨孔60前，可另形覆蓋一結(jié)構(gòu)更強(qiáng)的第三層感光高分子薄膜62，用以保護(hù)第二層感光高分子薄膜58，而后再以光蝕刻方式同時(shí)于第二層感光高分子薄膜58及第三層感光高分子薄膜62上形成噴墨孔60。
在本實(shí)施例中，第一、二、三層感光高分子薄膜54、58、62可為厚膜光阻。
請(qǐng)參閱圖6，其為本發(fā)明噴墨打印機(jī)的噴墨頭裝置的放大剖視圖，該噴墨頭包括有一設(shè)有多個(gè)噴嘴裝置52的微控制裝置50(本實(shí)施例為IC晶片)，IC晶片50上的電路可控制噴嘴裝置52，將墨水由噴墨孔60噴出。
第一層薄膜54可為感光高分子的厚膜光阻，其工約為30-40μm，其形成于微控制裝置50的上方，其上相對(duì)于微控制裝置50的噴嘴裝置52上方位置形成有墨水腔56。
第二層感光高分子薄膜58亦可為厚膜光阻，厚度約為30-40μm，其形成于第一層薄膜54上方，其上相對(duì)一層薄膜54的每一墨水腔56位置的上方以光蝕刻方式形成有噴墨孔60。
第一層薄膜54的墨水腔56與第二層感光高分子薄膜58的噴墨孔60間形成一墨水槽，使墨水槽內(nèi)的墨水經(jīng)噴嘴裝置52驅(qū)動(dòng)后，藉將墨水由噴墨孔60噴出，使墨滴附著于待印制的基材上。
另外，本發(fā)明亦可于第二層感光高分子薄膜54上方形成一結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較強(qiáng)的第三層感光高分子薄膜62，以保護(hù)第二層感光高分子薄膜58。而噴墨孔60則藉由光蝕刻方式相對(duì)于第一層薄膜50的墨水槽56位置同時(shí)形成于第二、三層感光高分子薄膜58、62上，以保護(hù)第二層感光高分子薄膜58。
-信號(hào)輸入裝置的一端連接于打印機(jī)的信號(hào)輸出端，另一端則與微控制裝置連接，藉以傳遞信號(hào)并控制微控制裝置動(dòng)作。
請(qǐng)參閱圖7，其表示本發(fā)明的一實(shí)施例，其中第二層感光高分薄膜58可以二次以上光蝕刻方式形成上層口徑較下層口徑為小的噴墨孔60，使墨水腔內(nèi)的墨水更為順利的由噴墨孔60噴出。
請(qǐng)參閱圖8，其表示本發(fā)明的另一實(shí)施例的制造方法，其形成一具有多個(gè)噴嘴裝置52的微控制裝置50(本實(shí)施例為IC晶片)。于微控制裝置50上形成一具有多個(gè)墨水腔的第一層薄膜54；于第一層薄膜54上方形成一第二層薄膜70，在第二層薄膜70上方形成一第三層感光高分子薄膜72，于第三層感光高分子薄膜72上以光蝕刻方式相對(duì)于第一層薄膜54的墨水腔56位置形成顯影孔洞74，再以干蝕刻方式透過顯影孔洞74于第二層薄膜70上形成噴墨孔76；而后，將微控制裝置50與一信號(hào)輸入裝置連接，藉由打印機(jī)的信號(hào)傳遞至信號(hào)輸入裝置上，使微控制裝置的噴嘴裝置接受信號(hào)，將墨水腔內(nèi)的墨水由噴墨孔76噴出；最后可將第三層感光高分子薄膜72除去。
第一層薄膜54的墨水腔56與第二層薄膜70的噴墨孔76間形成一完整的墨水槽，使墨水槽內(nèi)的墨水經(jīng)微控制裝置上的噴嘴裝置52接收信號(hào)后，將墨水腔56內(nèi)的墨水由第二層薄膜70上的噴墨孔76噴出，使墨滴附著于所欲印制的基材上。
本發(fā)明的實(shí)施例的噴墨頭裝置，包括有一具有多個(gè)噴嘴裝置52的微控制裝置50；一第一層薄膜54形成于微控制裝置50上，其可為感光高分子薄膜，因而可于其上相對(duì)于每一噴嘴裝置52上方以光蝕刻方式形成有墨水腔56；一第二層薄膜70形成于第一層薄膜54上方；一第三層感光高分子薄膜72形成于第二層薄膜70上方，其上以光蝕刻方式相對(duì)于第一層薄膜54的墨水腔56位置形成顯影孔洞74，再以干蝕刻方式透過顯影孔洞74于第二層薄膜70上形成噴墨孔76；一信號(hào)輸入裝置連接于IC晶片50上，藉由打印機(jī)的信號(hào)傳遞至該信號(hào)輸入裝置上，使微控制裝置50的噴嘴裝置52接受信號(hào)將墨水腔56內(nèi)的墨水由噴墨孔60噴出。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下效果藉上述可知，本發(fā)明利用光蝕刻方式在感光高分子薄膜上形成噴墨孔，其可簡(jiǎn)化現(xiàn)有噴墨頭必須精密對(duì)位及激光或電鑄形成噴墨孔的制造流程，因而可節(jié)省其機(jī)具設(shè)備的支出；再者，藉由光蝕刻方式于厚模光阻上形成噴墨孔，可有效的自動(dòng)進(jìn)行精密對(duì)位，這樣就提高了噴墨頭的制造合格率，而改進(jìn)了現(xiàn)有噴墨頭制造合格率低的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的噴墨打印機(jī)的噴墨頭的制造方法，更為方便，可節(jié)省設(shè)備機(jī)具的成本支出，更可提高產(chǎn)品的制作合格率。
以上敘述是借較佳實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征，并非用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種噴墨打印機(jī)的噴墨頭，其特征在于，噴墨頭上設(shè)有墨水腔，墨水腔的上方形成噴墨孔，噴墨孔精密對(duì)準(zhǔn)墨水腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其特征在于，所述墨水腔以光蝕刻方式形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其特征在于，所述噴墨頭上設(shè)有具至少二個(gè)噴嘴裝置的微控制裝置，所述墨水腔形成在每一噴嘴裝置上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其特征在于，所述噴墨孔形成在感光高分子薄膜上。
5.一種噴墨打印機(jī)噴墨頭的制造方法，其特征在于，包括下列步驟a、形成一具有至少二個(gè)噴嘴裝置的微控制裝置；b、在微控制裝置上形成一具有至少二個(gè)墨水腔的第一層薄膜；c、在第一層薄膜上形成一第二層感光高分子薄膜，在第二層感光高分子薄膜上相對(duì)于第一層薄膜的墨水腔位置，以光蝕刻方式形成噴墨孔；d、將該微控制裝置與一信號(hào)輸入裝置連接，藉由打印機(jī)的信號(hào)傳遞至信號(hào)輸入裝置上，微控制裝置上的噴嘴裝置接受信號(hào)將墨水腔內(nèi)的墨水噴出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述噴嘴裝置為加熱裝置，利用加熱裝置加熱墨水腔內(nèi)的墨水，使墨水產(chǎn)生加熱汽化產(chǎn)生汽泡后，由第二層薄膜上的噴墨孔噴出。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述噴嘴裝置以電壓材料作為驅(qū)動(dòng)裝置，利用電極的改變透過薄膜施壓于墨水，使墨水由噴墨孔噴出。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述步驟b中，第一層薄膜為感光高分子薄膜，而以光蝕刻方式在噴嘴裝置上方形成墨水腔。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述信號(hào)輸入裝置設(shè)于一軟性電路板上，軟性電路板一端連接于打印機(jī)的一信號(hào)輸出端，一端連接微控制裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述步驟c，所述第二層感光高分子薄膜形成在第一層薄膜上后，在第二層高分子薄膜上形成一第三層感光高分子薄膜，以保護(hù)第二層感光高分子薄膜，再于第二、三層感光高分子薄膜上相對(duì)于第一層薄膜的墨水腔位置，以光蝕刻方式形成所述噴墨孔。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述噴墨孔可以至少一個(gè)光蝕刻步驟形成相互重疊且不同口徑的噴墨孔，上層的噴墨孔口徑較下層的噴墨孔口徑小。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述第一、二層感光高分子薄膜為厚膜光阻。
13.一種噴墨打印機(jī)的噴墨頭，包括一設(shè)有至少二個(gè)噴嘴裝置的微控制裝置；一第一層薄膜形成于微控制裝置上方，相對(duì)于微控制裝置的每一噴嘴裝置位置形成有容置墨水的墨水腔；一第二層感光高分子薄膜形成于第一層薄膜上方，其上相對(duì)于第一層薄膜的墨水腔位置處以光蝕刻方式形成有噴墨孔；一信號(hào)輸入裝置，其一端連接打印機(jī)的信號(hào)輸出端，另一端連接微控制裝置；第一層薄膜的墨水腔與第二層感光高分子薄膜的噴墨孔間形成一墨水槽。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的噴墨頭，其特征在于，所述第一層薄膜為感光高分子薄膜，而以光蝕刻方式形成所述墨水腔。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的噴墨頭，其特征在于，還包括一第三層感光高分子薄膜，其形成在第二層感光高分子薄膜上，用以保護(hù)第二層感光高分子薄膜，且第二、三層感光高分子薄膜以光蝕刻方式在第一層薄膜的墨水腔位置形成噴墨孔。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的噴墨頭，其特征在于，所述第三層感光高分子薄膜較第二層感光高分子薄膜的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度為強(qiáng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求13或16所述的噴墨頭，其特征在于，所述第一、二、三層薄膜為厚膜光阻。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的噴墨頭，其特征在于，所述第二層感光高分子薄膜以二個(gè)以上光蝕刻制程形成噴墨孔，噴墨孔上方的口徑較下方口徑小。
19.一種噴墨打印機(jī)噴墨頭的制造方法，其特征在于，包括下步驟a、形成一具有至少二個(gè)噴嘴裝置的微控制裝置；b、在微控制裝置上形成一具有至少二個(gè)墨水腔的第一層薄膜；c、在第一層薄膜上方形成一第二層薄膜，在第二層薄膜上方形成一第三層感光高分子薄膜，其上以光蝕刻方式相對(duì)于第一層薄膜的墨水腔位置形成顯影孔洞，再以干蝕刻方式透過顯影孔洞于第二層薄膜上形成噴墨孔；d、將微控制裝置與一信號(hào)輸入裝置連接，由打印機(jī)的傳遞待打印信號(hào)至信號(hào)輸入裝置上，微控制裝置的噴嘴接受信將墨水腔內(nèi)的墨水由噴墨孔噴出。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的制造方法，其特征在于，所述噴嘴裝置為加熱裝置，利用加熱裝置加熱墨水腔內(nèi)的墨水，使墨水產(chǎn)生加熱汽化產(chǎn)生汽泡后，由第二層薄膜上的噴墨孔噴出。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的制造方法，其特征在于，所述加熱裝置以壓電材料作為驅(qū)動(dòng)裝置，利用電極的改變透過薄膜施壓于墨水，使墨水由噴墨孔噴出。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的制造方法，其特征在于，所述步驟b中，第一層薄膜為感光高分子薄膜，而以光蝕刻方式于微控制裝置上方形成墨水腔。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的制造方法，其特征在于，所述信號(hào)輸入裝置設(shè)于一軟性膠帶上，軟性膠帶的一端連接于打印機(jī)的信號(hào)輸出端，另一端連接微控制裝置。
24.一種噴墨打印機(jī)的噴墨頭，其特征在于，包括一具有至少二個(gè)噴嘴裝置的微控制裝置；一第一層薄膜，其形成在微控制裝置上，每一噴嘴裝置上方形成有墨水腔；一第二層薄膜形成于第一層薄膜上方；一第三層感光高分子薄膜形成于第二層薄膜上方，其上以光蝕刻方式相對(duì)于第一層薄膜的墨水腔位置形成顯影孔洞，再以干蝕刻方式透過訪顯影孔洞于第二層薄膜上形成噴墨孔；一信號(hào)輸入裝置，其連接微控制裝置，由打印機(jī)傳遞待打印信號(hào)至信號(hào)輸入裝置上。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的噴墨打印機(jī)的噴墨頭，其特征在于，所述噴嘴裝置為加熱裝置，利用加熱裝置加熱墨水腔內(nèi)的墨水，使墨水產(chǎn)生加熱汽化產(chǎn)生汽泡后，由所述第二層薄膜上的噴墨孔噴出。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的噴墨打印機(jī)的噴墨頭，其特征在于，所述噴嘴裝置以壓電材料作為驅(qū)動(dòng)裝置，利用電極的改變透過薄膜施壓于墨水，使墨水由噴墨孔噴出。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的噴墨打印機(jī)的噴墨頭，其特征在于，所述第一層薄膜為感光高分子薄膜，以光蝕刻方式于噴嘴裝置上方形成至少二個(gè)墨水腔。
全文摘要
一種噴墨打印機(jī)的噴墨頭及其制造方法;噴墨頭包括帶噴嘴裝置的微控制裝置,微控制裝置上形成第一、二層薄膜,第一層薄膜上形成墨水腔,第二層薄膜上形成噴墨孔,墨水經(jīng)由噴墨孔噴于待打印基材上;本制造方法包括步驟:a、形成微控制裝置;b、在微控制裝置上形成具有墨水腔的第一層薄膜;c、在第一層薄膜上形成第二感光高分子薄膜,在第二薄膜上形成噴墨孔;d、 將微控制裝置與打印機(jī)連接,控制墨水噴出。本噴墨頭制造流程簡(jiǎn)單、成本低。
文檔編號(hào)B41J2/135GK1280060SQ99109759
公開日2001年1月17日 申請(qǐng)日期1999年7月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月12日
發(fā)明者林振華, 楊明勛, 楊長(zhǎng)謀, 吳志成 申請(qǐng)人:威碩科技股份有限公司