[發明專利]壓電式噴墨頭的側進口制造方法

無效

• 申請號: 01129550.3
• 申請日: 2001-06-26
• 公開（公告）號: CN1393339A
• 公開（公告）日: 2003-01-29
• 發明（設計）人: 林振華;周景瑜;楊明勛;楊長謀
• 申請（專利權）人: 飛赫科技股份有限公司
• 主分類號: B41J2/16
• 分類號: B41J2/16
• 代理公司: 北京集佳專利商標事務所
• 代理人: 王學強

本發明涉及一種壓電式噴墨頭的側進口的造方法，特別涉及一種利用微影顯影技術來制作噴墨頭的墨水腔與噴嘴的方法。

傳統的噴墨打印技術的工作原理主要分為兩類：一類是熱泡式(Thermal?bubble)噴墨打印技術，另一類是壓電式(Piezoelectric)噴墨打印技術。熱泡式噴墨打印技術是利用加熱器將墨水瞬間氣化，產生高壓氣泡推動墨水由噴嘴射出，這種類型由于制造成本低，業已由HP及CANON成功地商業化，產生世界上非常大的噴墨打印機市場。但由于其高溫氣化的工作原理使得適用墨水(主要是水系溶劑)的選擇性較小，因而延伸的應用領域有限。

壓電式噴墨打印技術是利用壓電推動片在施加電壓時產生形變，進而擠壓液體產生高壓而將液體噴出。相對于熱泡式噴墨打印技術，壓電式噴墨打印技術具有下列優點：壓電式噴墨打印技術的墨水不會因為高溫氣化產生化學變化，影響顏色品質的狀況；且由于不需使用反復高熱應力，因此具有極佳的耐久性。壓電式噴墨打印技術所使用的壓電陶瓷反應速度快，可提高打印速度，而熱泡式噴墨打印技術則會受到熱傳導速度的限制。壓電式噴墨打印技術容易控制液滴的大小，可提高打印品質。

圖1A是公知一種傳統壓電式噴墨頭的側面結構圖。傳統噴墨頭的制造流程是利用陶瓷厚膜工藝如刮刀成形和網版印刷等方式先個別制造出具有上電極層111、下電極層121、壓電推動片層112和陶瓷層122(Ceramic)的壓電推動片(Actuator)、墨腔壁103與墨腔底膜104等陶瓷生胚材料(Green?Tape)，再依照一定的模塊順序將每層厚膜生胚對準之后粘著在一起進行陶瓷結構的燒結。例如EPSON公司所出生產壓電式噴墨頭。

圖1B是該傳統壓電式噴墨頭的俯視結構圖。該圖說明一種傳統噴墨頭的透明俯視圖，其中墨水腔107儲存了自進墨口105吸取至墨水腔107的墨水，墨水腔107中的墨水可以通過壓電推動片層變形，將墨水由出墨口106噴出。

在上述方法中，由于噴墨頭制造過程中所有的組件結構均利用陶瓷厚膜工藝分別制造完成之后，再進行對位壓合粘結。由于噴墨頭的尺寸相當小，要求的精密度非常高，因此這種對位壓合組裝非常不容易，致使次品率提高，并增加工藝時間和制造成本。

而且在對位壓合組裝完畢之后還必須進行陶瓷結構的燒結，由于噴墨頭的結構復雜，在燒結的時候往往會因為陶瓷收縮不均勻而造成應力破壞，因此產品的合格率很低。

另外傳統的進墨口皆位于噴墨頭的下方，導致噴墨頭下方必須有一儲墨區，以提供噴墨時墨水的來源。當噴墨頭的進墨口的毛細現象吸不起墨水時，所殘余的墨水量與儲墨區的大小成正比，此區越大則殘余墨水越多。且噴嘴與出墨口的距離與此區的大小也成正比，此區越大則噴嘴越容易阻塞。

本發明的目的是提供一種直接對位成形的方法來取代上述利用陶瓷厚膜壓合粘結的方法，并去除上述陶瓷結構燒結的步驟。以解決組裝不易及燒結所造成的應力破壞問題，使得產品合格率提高，簡化工藝并降低制作成本。

本發明的另外一個目的則在于提供一種新的進墨口位置的設計，取代傳統進墨口的位置。如此可以解決噴嘴阻塞與殘余墨水量的問題，增加噴墨頭的使用壽命。

根據本發明的上述目的，提出一種壓電式噴墨頭的側進口工藝，首先提供一基底，并在基底中形成一個貫穿基底的開口，其中基底的材質包括硅芯片、陶瓷片或金屬片。接著在基底之上形成一層第一感旋光性高分子膜，并在第一感旋光性高分子膜中形成具有多個出墨口的墨腔底膜。接著依序形在墨腔底膜之上成一層或一層以上的感旋光性高分子膜，并定義出墨腔壁圖案與進墨口圖案，而形成具有多個墨水腔與多個進墨口的墨腔壁。最后將對正好電極位置的壓電陶瓷推動片粘著于墨腔壁頂上，以制得噴墨頭。依本發明的方法，逐步成形制得噴墨頭，可達到提高成品的合格率、增加噴墨頭使用壽命、降低工藝時間與制作成本的目的。

為是本發明的上述和其它目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明：

圖面說明：

圖1A是一種傳統壓電式噴墨頭的側面結構示意圖；

圖1B是一種傳統壓電式噴墨頭的俯視結構示意圖；

圖2是本發明的較佳實施例的壓電式噴墨頭的側進口工藝結構示意圖；

圖3是本發明的較佳實施例的壓電式噴墨頭的墨腔壁與進墨口的工藝結構示意圖。

圖4是本發明的較佳實施例的壓電式噴墨頭的側面構示意圖；

圖5是本發明的較佳實施例的壓電式噴墨頭的立體結構示意圖。附圖標記說明：