專利名稱：用于打印裝置的電極式噴墨頭及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于打印裝置的電極式噴墨頭及其制作方法，特別是借由膠帶自動(dòng)接合方式制造，應(yīng)用于噴墨打印裝置的噴墨匣中，用以將墨水噴至一打印媒體上，以達(dá)到噴印記錄目的。
在噴墨打印機(jī)(Ink-jet printer)中，噴墨頭(Print head)是位于噴墨匣(Ink-jet cartridge)之墨水出口，用以將墨水噴出以進(jìn)行噴印作業(yè)。而一般熱泡式噴墨匣的噴墨頭具有一個(gè)薄膜電阻，當(dāng)薄膜電阻被加熱后可使微量的墨滴瞬間汽化，而墨滴蒸發(fā)后的快速膨脹可使少量墨水通過噴墨頭的噴嘴，而至待打印媒體。
請(qǐng)參閱

圖1A-1D，為中國(guó)臺(tái)灣專利公告編號(hào)第0,344,713號(hào)，液體噴射頭、液體噴射裝置及液體噴射方法的動(dòng)作示意圖(如所述現(xiàn)有技術(shù)的第二圖所示)，噴墨頭中包含有一氣泡產(chǎn)生器1(Heat bubblegenerator)、一墨水連通道2(Ink supply port)、一墨水通道3(Ink passage)、一活動(dòng)平板4及一噴嘴5(Nozzle)。氣泡產(chǎn)生器1用以產(chǎn)生氣泡7，墨水連通道2連通于一更大的墨水儲(chǔ)槽(圖中未示)，以獲取更多墨水6，噴嘴5使墨水6噴出以達(dá)到噴印記錄目的，墨水通道3提供墨水6由墨水連通道2連至噴嘴5，活動(dòng)平板4在氣泡產(chǎn)生器1產(chǎn)生氣泡6時(shí)，可被氣泡7所推動(dòng)，而活動(dòng)平板4再推動(dòng)墨水6使墨水噴出噴嘴5。
圖1A表示噴墨頭的靜態(tài)結(jié)構(gòu)；在圖1B中，氣泡產(chǎn)生器1產(chǎn)生氣泡7來推動(dòng)活動(dòng)平板4，而活動(dòng)平板4則推動(dòng)墨水通道3內(nèi)的墨水6，使部分墨水6借由噴嘴5的表面張力而位于噴嘴5處，而另一部分墨水6則在墨水通道3內(nèi)產(chǎn)生回流現(xiàn)象；于圖1C則表示氣泡7加大的情況，位于噴嘴5的墨水6由于氣泡7所產(chǎn)生的推力加大，進(jìn)而克服噴嘴5的表面張力，形成一墨滴狀墨水將脫離噴嘴5；最后于圖1D中，氣泡產(chǎn)生器1所生成的氣泡7消失，相對(duì)地活動(dòng)平板4亦回復(fù)原位，因此，噴嘴5與接近墨水連通道2的墨水6回補(bǔ)至活動(dòng)平板4上，而原噴嘴5上的墨滴狀墨水脫離噴嘴5，而成為墨滴8離開噴墨頭，如此即可完成噴墨頭噴出墨水6的目的。
本發(fā)明主要的目的即是要提供一種用于打印裝置的電極式噴墨頭，應(yīng)用于噴墨打印裝置的噴墨匣中，用以將墨水噴出至一打印媒體上，以達(dá)到噴印記錄的目的。
本發(fā)明的次要目的是要提供一種制作電極式噴墨頭的方法。
因此，根據(jù)本發(fā)明所揭露的用于打印裝置的電極式噴墨頭，其包括有一基材與一撓性噴嘴平板，在基材上形成有數(shù)個(gè)第一電極組，而撓性噴嘴平板是貼設(shè)于基材上，其上鄰接基材的每一第一電極組位置形成有噴嘴孔，且噴嘴孔周緣形成有第二電極組，借由第一電極組與相鄰接的第二電極組不同極性的電流，使撓性噴嘴平板產(chǎn)生撓性變形，而將墨水匣內(nèi)流入噴墨頭的墨水噴出。
當(dāng)?shù)谝浑姌O組為正電流、第二電極組為負(fù)電流，兩者為不同極性時(shí)，則可因兩者之間所產(chǎn)生的吸附力而使撓性噴嘴平板靠近基材，壓迫墨水突出噴嘴孔而形成墨滴離開噴嘴孔，達(dá)到將墨水噴出的打印效果。
此外，根據(jù)本發(fā)明所揭露的用于打印裝置的電極式噴墨頭制作方法，噴墨頭包括有一基材及一設(shè)有數(shù)個(gè)噴嘴孔的撓性噴嘴平板，其方法是于基材及撓性噴嘴平板上分別形成數(shù)個(gè)相對(duì)應(yīng)的第一電極組及第二電極組，每一第二電極組位于撓性噴嘴平板的噴嘴孔周緣，再將基材與撓性噴嘴平板相互貼合，使每一第一電極組與相對(duì)應(yīng)的第二電極組相隔一適當(dāng)距離。
借由上述制作方法，即可得到前述的電極式噴墨頭結(jié)構(gòu)，再借由控制具有不同電性的第一電極組與第二電極組，以達(dá)到噴墨打印的目的。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的最佳實(shí)施例。其中圖1A-1D為現(xiàn)有技術(shù)噴墨頭的結(jié)構(gòu)與動(dòng)作示意圖；圖2為本發(fā)明噴墨頭的流道示意圖；圖3為圖2的A-A剖面圖；以及圖4為本發(fā)明噴墨頭的動(dòng)作示意圖。
根據(jù)本發(fā)明所揭露的用于打印裝置的電極式噴墨頭，是應(yīng)用于噴墨打印裝置的噴墨匣內(nèi)，用以將墨水匣內(nèi)流經(jīng)噴墨頭的墨水噴出至打印媒體上，以達(dá)到噴印記錄的目的。首先，請(qǐng)參閱圖2，為根據(jù)本發(fā)明所揭露的電極式噴墨頭10內(nèi)部的流道示意圖，上方為撓性噴嘴平板20，其上設(shè)置有數(shù)個(gè)噴嘴孔21以供墨水噴出；而墨水通道40是連通至打印裝置的墨水匣(圖中未示)，在墨水通道40兩側(cè)還設(shè)有數(shù)個(gè)用以容置墨水的墨水槽41，墨水匣內(nèi)的墨水經(jīng)由墨水通道40流通至墨水槽41內(nèi)，再由噴嘴孔21噴出。
請(qǐng)參考圖3所示，為圖2的A-A剖面圖，其中電極式噴墨頭10由一基材30與一撓性噴嘴平板20所組成，在基材30上形成有數(shù)個(gè)第一電極組，而每一第一電極組還可包含有至少一個(gè)電極，如圖中所示的第一電極組是包含有兩個(gè)電極30a、30b，且電極30a、30b皆電連接至一信號(hào)源(圖中未示)，以通入正電或負(fù)電的電流，其中，電極30a、30b的材料為鉭(Ta)金屬，除了可作為IC的電極材料外，亦可當(dāng)作保護(hù)層使用。
另外，于基材30上形成有墨水通道40與墨水槽41的空間，墨水通道40如前述連通至打印裝置的墨水匣用以提供更多的墨水6流通至墨水槽41內(nèi)部，而墨水槽41則為一小空間以容置少量將噴出的墨水6。墨水通道40與墨水槽41的形成，即于基材30上形成有若干個(gè)阻隔物以形成墨水通道40與墨水槽41的空間，再將撓性噴嘴平板20貼設(shè)于基材30上所構(gòu)成，而撓性噴嘴平板20上的每一噴嘴孔21需對(duì)應(yīng)到每一墨水槽41，因此墨水槽41內(nèi)的墨水6經(jīng)由噴嘴孔21而噴出。
撓性噴嘴平板20為具有電絕緣性的撓性膠帶且貼設(shè)于基材30上，撓性噴嘴平板20上鄰接基材30的第一電極組的電極30a、30b的位置形成有噴嘴孔21，且于噴嘴孔21周緣形成有第二電極組，相同地，每一第二電極組還可包含有至少一個(gè)電極，如圖中所示是具有與基材30的第一電極組的電極30a、30b所相互對(duì)應(yīng)的第二電極組，第二電極組包含有兩個(gè)電極20a、20b，第二電極組的電極20a對(duì)應(yīng)第一電極組的電極30a、第二電極組的電極20b對(duì)應(yīng)第一電極組的電極30b，且電極20a、20b皆電連接至一信號(hào)源(圖中未示)，以通入正電或負(fù)電電流，此第二電極組所連接的信號(hào)源可與第一電極組所連接的信號(hào)源不同，但兩信號(hào)源亦可為相同的信號(hào)源以方便第一電極組與第二電極組間的電流極性控制。
請(qǐng)參考圖4為本發(fā)明電極式噴墨頭10的動(dòng)作示意圖，借由前述電極式噴墨頭10的結(jié)構(gòu)，將基材30的第一電極組的電極30a、30b與撓性噴嘴平板20的第二電極組的電極20a、20b所形成的對(duì)應(yīng)電極20a-30a、20b-30b通入不同極性的電流信號(hào)，例如基材的第一電極組的電極30a、30b通入正電，而撓性噴嘴平板的第二電極組的電極20a、20b通入負(fù)電，因撓性噴嘴平板20是具有撓性，本身可彎曲，故可因電極的不同極性所產(chǎn)生的吸附力而使撓性噴嘴平板20產(chǎn)生撓性變形而靠近基材30，此時(shí)，于墨水槽41內(nèi)靠近噴嘴孔21處的墨水6，將因?yàn)槟?1的體積減小而被擠出噴嘴孔21形成墨滴8向外噴出達(dá)到打印的效果，同時(shí)，由于撓性噴嘴平板20變形的回復(fù)，使墨水通道40內(nèi)的墨水6再度回補(bǔ)至墨水槽41的噴嘴孔21附近，而蘊(yùn)藏了下次噴墨打印的能力，即可達(dá)到重復(fù)、連續(xù)噴墨打印的效果。
另外，以下說明有關(guān)電極式噴墨頭10的制作方法，首先，先提供基材30及形成設(shè)有數(shù)個(gè)噴嘴孔21的撓性噴嘴平板20，其中，在基材30上形成有墨水通道40與墨水槽41之空間，以便利墨水6流通與墨水6的補(bǔ)充；而撓性噴嘴平板20上的噴嘴孔21的形成方法，是利用激光打孔方式于膠帶上形成數(shù)個(gè)噴嘴孔21，以作為墨水的噴出口。接著，再于基材30及撓性噴嘴平板20上分別形成數(shù)個(gè)相對(duì)應(yīng)的第一電極組及第二電極組，每一第二電極組位于撓性噴嘴平板20的噴嘴孔21周緣，再將基材30與撓性噴嘴平板20相互貼合，使每一第一電極組與相對(duì)應(yīng)的第二電極組相隔一適當(dāng)?shù)木嚯x所形成。另外，于所述制程中，可先于撓性噴嘴平板20形成噴嘴孔21，再將第二電極組形成于噴嘴孔21的周圍，以達(dá)到如前所述電極式噴墨頭10的結(jié)構(gòu)。
撓性噴嘴平板20與基材30間相互貼合是借由膠帶自動(dòng)接合(TapeAutomated Bonding,TAB)法所達(dá)到，而膠帶自動(dòng)接合法是為一種將無引線接合法(wireless bonding)與卷帶的連續(xù)裝配組合在一起的方式，是指將反覆形成在聚酰亞胺(polyimide)樹脂的長(zhǎng)尺膠帶(tape)上的穿孔部形成指狀導(dǎo)體引線圖案，并在此圖案上連續(xù)地接合IC晶片、LSI晶片或類似晶片的隆起物(bump)，即與半導(dǎo)體晶片的電極所對(duì)應(yīng)的部分重疊在一起，形成一軟性電路板，經(jīng)由適當(dāng)?shù)姆椒?，使多?shù)的配線進(jìn)行接合，此一接合法可將多數(shù)端子同時(shí)加以連接，成為多端子接合，或?qū)⒍俗右粋€(gè)接一個(gè)連接，成為單端子接合方式，其中，做為撓性噴嘴平板20的材質(zhì)除了聚酰亞胺樹脂之外，還可使用環(huán)氧玻璃、BT樹脂或聚酯薄膜等材質(zhì)，均可達(dá)到相同的效果。
如上所述將撓性膠帶形成撓性噴嘴平板20的制程，與利用膠帶自動(dòng)接合法貼設(shè)于基材30上，再于撓性噴嘴平板20上噴嘴孔21周緣接上數(shù)個(gè)第二電極組與對(duì)應(yīng)的位于基材30上的數(shù)個(gè)第一電極組，此制作方法與現(xiàn)今的一般半導(dǎo)體制造方法相同，易達(dá)到，不需額外加入許多研發(fā)成本及設(shè)備費(fèi)用，故具有相當(dāng)發(fā)展?jié)摿εc競(jìng)爭(zhēng)力。
根據(jù)本發(fā)明所揭露用打印裝置的電極式噴墨頭及其制作方法，其效果為提出一種新穎的電極式噴墨頭，當(dāng)?shù)谝浑姌O組與第二電極組通入電信號(hào)后，撓性噴嘴平板即可因正負(fù)不同極性的電流而產(chǎn)生吸附力靠近基材，借此，可產(chǎn)生一推力而將墨水噴出噴墨頭外，很適合用來當(dāng)作噴墨記錄裝置的噴墨頭結(jié)構(gòu)，且制作容易，具有競(jìng)爭(zhēng)力。
雖然本發(fā)明以所述的較佳實(shí)施例揭露如上，然而，其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可以作些更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所附的權(quán)利要求范圍所界定為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1．一種用于打印裝置的電極式噴墨頭，用以將墨水匣內(nèi)流經(jīng)噴墨頭的墨水噴至打印媒體上，該噴墨頭包括一基材，其上形成有數(shù)個(gè)第一電極組；以及一撓性噴嘴平板，是貼設(shè)于該基材上，其上鄰接該基材的該每一第一電極組位置形成有噴嘴孔，且該噴嘴孔周緣形成有第二電極組，該第一電極組與相鄰接的該第二電極組的不同極性電流，使該撓性噴嘴平板產(chǎn)生撓性變形，而將該墨水匣內(nèi)流入該噴墨頭的墨水噴出。
2．如權(quán)利要求1所述的用于打印裝置的電極式噴墨頭，其特征在于，該基材上每一該電極組上方形成有用以容置該墨水的墨水槽。
3．如權(quán)利要求1所述的用于打印裝置的電極式噴墨頭，其特征在于，該撓性噴嘴平板為電絕緣材料。
4．如權(quán)利要求3所述的用于打印裝置的電極式噴墨頭，其特征在于，該撓性噴嘴平板的材質(zhì)是選自于聚酰亞胺樹脂、環(huán)氧玻璃、BT樹脂和聚酯薄膜所構(gòu)成的族群。
5．如權(quán)利要求1所述的用于打印裝置的電極式噴墨頭，其特征在于，該第一電極組及該第二電極組的材料為鉭(Ta)。
6．如權(quán)利要求1所述的用于打印裝置的電極式噴墨頭，其特征在于，該第一電極組及該第二電極組包含至少一個(gè)電極。
7．如權(quán)利要求1所述的用于打印裝置的電極式噴墨頭，其特征在于，還包括有一信號(hào)源連接至該第一電極組及該第二電極組。
8．如權(quán)利要求1所述的用于打印裝置的電極式噴墨頭，其特征在于，該第一電極組通入正電，而該相對(duì)應(yīng)的第二電極組通入負(fù)電，以使該第一電極組及該第二電極組產(chǎn)生吸附力。
9．一種用于打印裝置的電極式噴墨頭制作方法，該噴墨頭包括有一基材及一設(shè)有數(shù)個(gè)噴嘴孔的撓性噴嘴平板，其步驟包括于該基材及該撓性噴嘴平板上分別形成數(shù)個(gè)相對(duì)應(yīng)的第一電極組及第二電極組，該每一第二電極組是位于該撓性噴嘴平板的噴嘴孔周緣；以及將該基材與該撓性噴嘴平板相互貼合，使每一該第一電極組與相對(duì)應(yīng)的該第二電極組相隔一適當(dāng)?shù)木嚯x。
10．如權(quán)利要求9所述的用于打印裝置的電極式噴墨頭制作方法，其特征在于，該撓性噴嘴平板上可先形成該噴嘴孔，再將該第二電極組形成于該噴嘴孔周緣。
11．如權(quán)利要求9所述的用于打印裝置的電極式噴墨頭制作方法，其特征在于，該撓性噴嘴平板的噴嘴孔是以激光打孔的方式形成。
12．如權(quán)利要求9所述的用于打印裝置的電極式噴墨頭制作方法，其特征在于，還包括連接該第一電極組及相鄰接的該第二電極組于一信號(hào)源上。
13．如權(quán)利要求9所述的用于打印裝置的電極式噴墨頭制作方法，其特征在于，該第一電極組及該第二電極組包含至少一個(gè)電極。
14．如權(quán)利要求9所述的用于打印裝置的電極式噴墨頭制作方法，其特征在于，該撓性噴嘴平板的材質(zhì)是選自于聚酰亞胺樹脂、環(huán)氧玻璃、BT樹脂和聚酯薄膜所構(gòu)成的族群。
15．如權(quán)利要求9所述的用于打印裝置的電極式噴墨頭制作方法，其特征在于，該第一電極組及該第二電極組的材料為鉭(Ta)。
全文摘要
一種用于打印裝置的電極式噴墨頭及其制作方法,應(yīng)用于噴墨打印裝置的噴墨匣內(nèi),其包括:一基材與一撓性噴嘴平板,且于之間形成有墨水槽,其中撓性噴嘴平板貼設(shè)于基材上,而撓性噴嘴平板的電極組對(duì)應(yīng)于基材的電極組,當(dāng)通以不同極性電流后,即可產(chǎn)生吸附力而使撓性噴嘴平板向基材靠近,借此,可產(chǎn)生一推力而將墨水噴出噴墨頭外至一打印媒體上,以達(dá)到噴印記錄目的。
文檔編號(hào)B41J2/135GK1305897SQ00100179
公開日2001年8月1日 申請(qǐng)日期2000年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月14日
發(fā)明者林振華, 周景瑜, 吳志成, 徐鳳英 申請(qǐng)人:威碩科技股份有限公司