專(zhuān)利名稱(chēng)：噴墨列印裝置的噴墨頭的制造方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴墨列印裝置的噴墨頭的制造方法及其裝置，特別是指一種利用光蝕刻(曝光顯影)方式于高分子薄膜上形成噴墨孔的噴墨頭裝置及其制造方法。
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，將位于加熱裝置上墨水腔內(nèi)的墨水瞬間加熱產(chǎn)生氣泡，借由氣泡的壓力將墨水由噴墨頭的噴墨孔推出，并使墨滴附著于所欲列印的底材(如紙張)上，以達(dá)到列印的目的。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，噴墨頭的設(shè)計(jì)必須將墨水局限于其內(nèi)的墨水腔內(nèi)，讓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作為驅(qū)動(dòng)方式用于噴墨，即利用電極的改變透過(guò)薄膜施壓于墨水，使該點(diǎn)的墨水經(jīng)由噴嘴噴出，并附著于待列印的基材上。
習(xí)知的一種熱氣泡式噴墨列印裝置的噴墨匣(參閱

圖1)，包括有一墨水腔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)，借由噴墨頭12將墨水噴出于列印底材上。參閱圖2，為噴墨頭12的構(gòu)造，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以電鑄成形的方式形成噴孔片24，再將噴孔片24以精密對(duì)位方式貼合于厚膜光阻18上。于是，其在組裝時(shí)，必需很精確地以精密對(duì)位的方式將噴孔片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該噴墨孔22噴出。因此，此種制程所耗的成本相當(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降低產(chǎn)品的制造良率。
另一種熱氣泡式噴墨列印裝置的噴墨頭，如美國(guó)專(zhuān)利第5,537,133號(hào)所述(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(圖示中為加熱裝置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TAB38(軟性電路板)上以鐳射打洞方式形成噴墨孔39，再以精密對(duì)位方式將TAB38貼合于微控制裝置34上，使噴墨孔39與墨水腔36相疊合成為噴墨頭。然而，以鐳射打洞方式于TAB38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)品良率降低的情況。
有鑒于此，發(fā)明人本于精益求精、創(chuàng)新突破的精神，致力于噴墨頭的研究發(fā)展，發(fā)明出本發(fā)明噴墨列印裝置的噴墨頭的制造方法及其裝置，其可改進(jìn)目前習(xí)知噴墨頭制造上設(shè)備成本高昂及產(chǎn)品制作良率低的缺點(diǎn)，以達(dá)到更為實(shí)用的目的。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種噴墨列印裝置的噴墨頭的制造方法及其裝置，其可將以光蝕刻形成的噴孔板貼設(shè)合于第一層薄膜上時(shí)，不致使第一層薄膜上的墨水通道及墨水腔與噴孔板黏結(jié)在一起。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種噴墨列印裝置的噴墨頭的制造方法及其裝置，其可將訊號(hào)輸入裝置與微控制裝置形成電連接。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種噴墨列印裝置的噴墨頭的制造方法及其裝置，其具有精密對(duì)位及貼合準(zhǔn)確的功效，以達(dá)到提高產(chǎn)品良率及減化制程的目的。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種噴墨列印裝置的噴墨頭的制造方法及其裝置，其具有減化噴墨頭制程的功效，以達(dá)到節(jié)省設(shè)備支出費(fèi)用及提高產(chǎn)品良率的目的。
為達(dá)到上述目的及功效，本發(fā)明的特征在于形成一具有多個(gè)噴嘴元件的微控制裝置；于該微控制裝置上形成一具有多個(gè)墨水腔及墨水通道的第一層薄膜，且于墨水通道上形成多個(gè)支撐柱；于該第一層薄膜上涂布一層液體介質(zhì)；提供一感光高分子薄膜于第一層薄膜上，在該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(曝光顯影)形成噴墨孔；將該微控制裝置與一訊號(hào)輸入裝置連接。
于是，本發(fā)明的噴墨頭及其制造方法在制造流程上相當(dāng)便利，可免去習(xí)知噴墨頭的噴墨孔需與墨水腔做貼合及精密對(duì)位的程序，因此可提高其生產(chǎn)速度及產(chǎn)品良率。
在此配合圖示對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)技術(shù)與內(nèi)容說(shuō)明如下圖1為習(xí)知噴墨印表機(jī)的噴墨匣的立體圖。
圖2為圖1的噴墨頭放大剖視圖。
圖3為另一習(xí)知噴墨頭放大剖視圖。
圖4為本發(fā)明噴墨列印裝置的噴墨頭實(shí)施圖。
圖5為本發(fā)明噴墨列印裝置的噴墨頭制造方法的第一流程圖。
圖6為本發(fā)明噴墨列印裝置的噴墨制造方法的第二流程圖。
圖7為圖6的上視圖。
圖8為本發(fā)明噴墨列印裝置的噴墨頭制造方法的第三流程圖。
圖9為本發(fā)明噴墨列印裝置的噴墨頭制造方法的第四流程圖。
參閱圖4，為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例，噴墨頭4設(shè)于噴墨匣7的墨水輸出埠71上，包括有一訊號(hào)輸入裝置(TAB軟性電路板)61，其一端用以連接于印表機(jī)的訊號(hào)輸出端，另一端連接于微控制裝置上(本實(shí)施例中為IC晶片)，用以將印表機(jī)上的訊號(hào)傳送至噴墨頭4的微控制裝置上，使噴墨頭得以接受訊號(hào)而作動(dòng)。此為習(xí)知的技術(shù)，在此不再贅述。
參閱圖5，為本發(fā)明噴墨列印裝置的噴墨頭制造方法的第一流程圖，步驟一，于一底材(SiO2)上以半導(dǎo)體制程方式形成有電子電路，而成為一微控制裝置50，且其上形成有多個(gè)噴嘴裝置52，其可為加熱裝置將墨水加熱汽化產(chǎn)生氣泡使墨水噴出者，或壓電材料利用電極的改變透過(guò)薄膜施壓于墨水，使該點(diǎn)的墨水經(jīng)由噴墨孔噴出。
參閱圖6，于微控制裝置50(本實(shí)施例為IC晶片)涂覆一液態(tài)光阻層(圖未顯示)，而于該液態(tài)光阻層上形成一第一層薄膜54，第一層薄膜54為厚膜光阻，其可為正光阻或負(fù)光阻，其厚度約為20-50μm，于第一層薄膜54上以光蝕(曝光顯影)方式相對(duì)于微控制裝置50上每一個(gè)噴嘴裝置52上方形成凹陷的墨水腔56及墨水通道57(參見(jiàn)圖7)，及于墨水通道57上形成多個(gè)支撐柱59，使墨水可經(jīng)由墨水通道57流入墨水腔56內(nèi)。而液態(tài)光阻層用以使該支撐柱59得以穩(wěn)固地形成于微控制裝置50上。
參閱圖8，于第一層薄膜54上方涂布一層液體介質(zhì)，本實(shí)施例中，該液體介質(zhì)為水溶液；一感光高分子薄膜58為正光阻形式的厚膜光阻，以滾壓方式貼設(shè)于第一層薄膜54上，此時(shí)，該液體介質(zhì)將被擠壓于墨水腔56及墨水通道57內(nèi)，使得感光高分子薄膜58與第一層薄膜貼合時(shí)，不致在墨水通道57處黏結(jié)在一起；再者，借由支撐柱59的支撐，也可使感光高分子薄膜58不致于黏貼于墨水通道57內(nèi)。而于感光高分子薄膜58上以光蝕刻(曝光顯影)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，該光蝕刻方式為干蝕刻或濕蝕刻。
于是，本發(fā)明的噴墨孔60以曝光顯影的方式形成于感光高分子薄膜58上，可精確對(duì)準(zhǔn)第一層薄膜54的墨水腔56，因此可減化習(xí)知墨水腔與噴孔板的噴孔必須精密對(duì)位與貼合的制程，可有效地提升產(chǎn)品良率。再者，由于其制程上的省略，可節(jié)省電鑄成形或鐳射加工打洞及精密對(duì)位等機(jī)具設(shè)備，可大幅度降低產(chǎn)品的制造成本。
參閱圖9，一訊號(hào)輸入裝置61，其為軟性電路，其上布植有電連接訊號(hào)線路62，電連接線路62一端為訊號(hào)輸入端64連接于列印裝置，另一端訊號(hào)輸出端66則與微控制裝置50連接，借以傳遞訊號(hào)控制微控制裝置50作動(dòng)。
訊號(hào)輸入裝置61設(shè)有一適當(dāng)大小的開(kāi)口68，用以使微控制裝置50由開(kāi)口68露出，且開(kāi)口68的口徑較微控制裝置50為小，使得訊號(hào)輸入裝置61可以點(diǎn)膠方式黏設(shè)于微控制裝置50上。
本發(fā)明的噴墨頭，其大致上包括有一具有多個(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，其可為厚膜光阻，因而可于其上相對(duì)于每一噴嘴裝置52上方以光蝕刻(曝光顯影)方式形成有墨水腔56及墨水通道57，于墨水通道57上形成多個(gè)支撐柱59；一感光高分子薄膜58，其為厚膜光阻，形成于第一層薄膜54上方，以光蝕刻(曝光顯影)方式相對(duì)于第一層薄膜54的墨水腔56位置形成噴墨孔60；一訊號(hào)輸入裝置61，其為軟性電路板，其上布植有電連接線路62，電連接訊號(hào)62一端為訊號(hào)輸入端64連接于列印裝置，另一端訊號(hào)輸出端66則與微控制裝置連接，借以傳遞訊號(hào)控制微控制裝置50作動(dòng)。
訊號(hào)輸入裝置61設(shè)有一適當(dāng)大小的開(kāi)口68，用以使微控制裝置50由開(kāi)口68露出，且開(kāi)口68的口徑較微控制裝置50為小，使得訊號(hào)輸入裝置61可以點(diǎn)膠方式黏設(shè)于微控制裝置50上。
根據(jù)上述制造方法及其裝置，本發(fā)明利用光蝕刻(曝光顯影)的方式在感光高分子薄膜上形成噴墨孔，其可減化習(xí)知噴墨頭必須精密對(duì)位及鐳射或電鑄形成噴墨孔的制造流程，因此可節(jié)省其機(jī)具設(shè)備的成本支出；再者，借由光蝕刻(曝光顯影)方式于厚模光阻上形成噴墨孔，可有效地進(jìn)行精密對(duì)位，由此提高了噴墨頭的制造良率，而改進(jìn)了習(xí)知噴墨頭制造良率低的缺點(diǎn)。
另外，于第一層薄膜54上涂布液體介質(zhì)及形成多個(gè)支撐柱59，可使感光高分子薄膜58貼設(shè)于第一層薄膜50上時(shí)，有效避免感光高分子薄膜58黏貼于墨水通道57上。
本發(fā)明噴墨印表機(jī)的噴墨頭的制造方法及其裝置，其確可達(dá)到發(fā)明的目的及功效，使噴墨頭在制造上更為方便，及可節(jié)省設(shè)備機(jī)具的成本支出，更可提高產(chǎn)品的制作良率，使其更為實(shí)用，從而具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值，也具有新穎性及創(chuàng)造性。
本發(fā)明雖借由實(shí)施例來(lái)描述，但仍可變化其形態(tài)與細(xì)節(jié)，亦不脫離本發(fā)明的精神，并可為本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員所了解。
圖號(hào)說(shuō)明習(xí)知墨水腔 10噴墨頭 12加熱裝置 14微控制裝置 16感光高分子薄膜 18墨水腔 20噴墨孔 22噴孔片 24噴墨頭 30加熱裝置32微控制裝置 34高分子感光薄膜 25墨水腔 36TAB 38噴墨孔 39本發(fā)明噴墨頭 4 噴墨匣墨水輸出埠 71墨水通道57微控制裝置 50加熱裝置52第一層薄膜 54墨水腔 56感光高分子薄膜 58噴墨孔 60訊號(hào)輸入裝置 61電連接線路 62訊號(hào)輸入端 64訊號(hào)輸出端 66開(kāi)口 68 支撐柱 59
權(quán)利要求
1．一種噴墨列印裝置的噴墨頭制造方法，其包括下列步驟步驟一，形成一具有多個(gè)噴嘴元件的微控制裝置；步驟二，于該微控制裝置上形成一具有多個(gè)墨水腔及墨水通道的第一層薄膜；步驟三，于該第一層薄膜上涂布一層液體介質(zhì)；步驟四，提供一感光高分子薄膜相對(duì)于第一層薄膜上；步驟五，在該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(曝光顯影)形成噴墨孔；步驟六，將該微控制裝置與一訊號(hào)輸入裝置連接。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨列印裝置的噴墨頭的制造方法，其中所述第一層薄膜為厚膜光阻，而以光蝕刻方式于每一噴嘴元件上方形成墨水腔及墨水通道。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴墨列印裝置的噴墨頭的制造方法，其中所述厚膜光阻可為正光阻或負(fù)光阻。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨列印裝置的噴墨頭的制造方法，其中所述液體介質(zhì)為水溶液。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨列印裝置的噴墨頭的制造方法，其中所述感光高分子薄膜為厚膜光阻。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨列印裝置的噴墨頭的制造方法，其中于第一層薄膜上的墨水通道上形成有多個(gè)支撐柱。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的噴墨列印裝置的噴墨頭的制造方法，其中所述多個(gè)支撐柱、墨水腔及墨水通道是以光蝕刻方式同時(shí)形成于第一層厚膜上。
8．根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨列印裝置的噴墨頭的制造方法，其中所述訊號(hào)輸入裝置為一軟性電路板，其上設(shè)有一適當(dāng)大小的開(kāi)口用以容置該微控制裝置，該開(kāi)口較微控制裝置為小。
9．一種噴墨列印裝置的噴墨頭制造方法，其包括下列步驟步驟一，形成一具有多個(gè)噴嘴元件的微控制裝置；步驟二，于該微控制裝置上涂布一液態(tài)光阻層；步驟三，于該液態(tài)光阻層上形成一具有多個(gè)墨水腔、墨水通道及多個(gè)支撐柱的第一層薄膜；步驟四，提供一感光高分子薄膜形成于第一層薄膜上；步驟五，在該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(曝光顯影)形成噴墨孔；步驟六，將該微控制裝置與一訊號(hào)輸入裝置連接。
10．根據(jù)權(quán)利要求9所述的噴墨列印裝置的噴墨頭的制造方法，其中所述步驟三之后可于第一層薄膜上涂覆一層液體介質(zhì)。
11．根據(jù)權(quán)利要求9所述的噴墨列印裝置的噴墨頭的制造方法，其中所述多個(gè)支撐柱、墨水腔及墨水通道是以光蝕刻方式同時(shí)形成于第一層厚膜上。
12．根據(jù)權(quán)利要求9所述的噴墨列印裝置的噴墨頭的制造方法，其中所述訊號(hào)輸入裝置為一軟性電路板，其上設(shè)有一適當(dāng)大小的開(kāi)口用于容置該微控制裝置，該開(kāi)口較微控制裝置為小。
13．一種噴墨列印裝置的噴墨頭裝置，其包括有一微控制裝置，其上設(shè)有多個(gè)噴嘴元件；一第一層薄膜形成于微控制裝置上方，其上相對(duì)于每一噴嘴元件位置形成有墨水腔及一連通墨水腔的墨水通道，且墨水通道上形成有多個(gè)支撐柱；一感光高分子薄膜形成于該第一層薄膜上方，其上相對(duì)于每一墨水腔位置處，以光蝕刻形成有噴墨孔；一訊號(hào)輸入裝置連接于微控制裝置上。
14．根據(jù)權(quán)利要求13所述的噴墨列印裝置的噴墨頭裝置，其中所述第一層薄膜為厚膜光阻。
15．根據(jù)權(quán)利要求13所述的噴墨列印裝置的噴墨頭裝置，其中所述厚膜光阻可為正光阻或負(fù)光阻。
16．根據(jù)權(quán)利要求13所述的噴墨列印裝置的噴墨頭裝置，其中所述感光高分子薄膜為厚膜光阻。
17．根據(jù)權(quán)利要求16所述的噴墨列印裝置的噴墨頭裝置，其中所述感光高分子薄膜為正光阻。
18．根據(jù)權(quán)利要求13所述的噴墨列印裝置的噴墨頭裝置，其中所述訊號(hào)輸入裝置為軟性電路板，該軟性電路板形成有一適當(dāng)大小的開(kāi)口，用以容置該微控制裝置，且該開(kāi)口較該微控制裝置為小，使該訊號(hào)輸入裝置可貼設(shè)于該微控制裝置表面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種噴墨列印裝置的噴墨頭的制造方法及其裝置,提供一具有多個(gè)噴嘴元件的微控制裝置;于該微控制裝置上形成一具有多個(gè)墨水腔及墨水通道的第一層薄膜,且于墨水通道上形成多個(gè)支撐柱;于該第一層薄膜上涂布一層液體介質(zhì);提供一感光高分子薄膜于第一層薄膜上,在該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(曝光顯影)形成噴墨孔;將該微控制裝置與一訊號(hào)輸入裝置連接。
文檔編號(hào)B41J2/14GK1303774SQ0010020
公開(kāi)日2001年7月18日 申請(qǐng)日期2000年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月7日
發(fā)明者康宏洲, 林振華, 吳志成 申請(qǐng)人:威碩科技股份有限公司