专利名称：用于打印装置的电极式喷墨头及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于打印装置的电极式喷墨头及其制作方法，特别是借由胶带自动接合方式制造，应用于喷墨打印装置的喷墨匣中，用以将墨水喷至一打印媒体上，以达到喷印记录目的。
在喷墨打印机(Ink-jet printer)中，喷墨头(Print head)是位于喷墨匣(Ink-jet cartridge)之墨水出口，用以将墨水喷出以进行喷印作业。而一般热泡式喷墨匣的喷墨头具有一个薄膜电阻，当薄膜电阻被加热后可使微量的墨滴瞬间汽化，而墨滴蒸发后的快速膨胀可使少量墨水通过喷墨头的喷嘴，而至待打印媒体。
请参阅
图1A-1D，为中国台湾专利公告编号第0,344,713号，液体喷射头、液体喷射装置及液体喷射方法的动作示意图(如所述现有技术的第二图所示)，喷墨头中包含有一气泡产生器1(Heat bubblegenerator)、一墨水连通道2(Ink supply port)、一墨水通道3(Ink passage)、一活动平板4及一喷嘴5(Nozzle)。气泡产生器1用以产生气泡7，墨水连通道2连通于一更大的墨水储槽(图中未示)，以获取更多墨水6，喷嘴5使墨水6喷出以达到喷印记录目的，墨水通道3提供墨水6由墨水连通道2连至喷嘴5，活动平板4在气泡产生器1产生气泡6时，可被气泡7所推动，而活动平板4再推动墨水6使墨水喷出喷嘴5。
图1A表示喷墨头的静态结构；在图1B中，气泡产生器1产生气泡7来推动活动平板4，而活动平板4则推动墨水通道3内的墨水6，使部分墨水6借由喷嘴5的表面张力而位于喷嘴5处，而另一部分墨水6则在墨水通道3内产生回流现象；于图1C则表示气泡7加大的情况，位于喷嘴5的墨水6由于气泡7所产生的推力加大，进而克服喷嘴5的表面张力，形成一墨滴状墨水将脱离喷嘴5；最后于图1D中，气泡产生器1所生成的气泡7消失，相对地活动平板4亦回复原位，因此，喷嘴5与接近墨水连通道2的墨水6回补至活动平板4上，而原喷嘴5上的墨滴状墨水脱离喷嘴5，而成为墨滴8离开喷墨头，如此即可完成喷墨头喷出墨水6的目的。
本发明主要的目的即是要提供一种用于打印装置的电极式喷墨头，应用于喷墨打印装置的喷墨匣中，用以将墨水喷出至一打印媒体上，以达到喷印记录的目的。
本发明的次要目的是要提供一种制作电极式喷墨头的方法。
因此，根据本发明所揭露的用于打印装置的电极式喷墨头，其包括有一基材与一挠性喷嘴平板，在基材上形成有数个第一电极组，而挠性喷嘴平板是贴设于基材上，其上邻接基材的每一第一电极组位置形成有喷嘴孔，且喷嘴孔周缘形成有第二电极组，借由第一电极组与相邻接的第二电极组不同极性的电流，使挠性喷嘴平板产生挠性变形，而将墨水匣内流入喷墨头的墨水喷出。
当第一电极组为正电流、第二电极组为负电流，两者为不同极性时，则可因两者之间所产生的吸附力而使挠性喷嘴平板靠近基材，压迫墨水突出喷嘴孔而形成墨滴离开喷嘴孔，达到将墨水喷出的打印效果。
此外，根据本发明所揭露的用于打印装置的电极式喷墨头制作方法，喷墨头包括有一基材及一设有数个喷嘴孔的挠性喷嘴平板，其方法是于基材及挠性喷嘴平板上分别形成数个相对应的第一电极组及第二电极组，每一第二电极组位于挠性喷嘴平板的喷嘴孔周缘，再将基材与挠性喷嘴平板相互贴合，使每一第一电极组与相对应的第二电极组相隔一适当距离。
借由上述制作方法，即可得到前述的电极式喷墨头结构，再借由控制具有不同电性的第一电极组与第二电极组，以达到喷墨打印的目的。
以下结合附图详细说明本发明的最佳实施例。其中图1A-1D为现有技术喷墨头的结构与动作示意图；图2为本发明喷墨头的流道示意图；图3为图2的A-A剖面图；以及图4为本发明喷墨头的动作示意图。
根据本发明所揭露的用于打印装置的电极式喷墨头，是应用于喷墨打印装置的喷墨匣内，用以将墨水匣内流经喷墨头的墨水喷出至打印媒体上，以达到喷印记录的目的。首先，请参阅图2，为根据本发明所揭露的电极式喷墨头10内部的流道示意图，上方为挠性喷嘴平板20，其上设置有数个喷嘴孔21以供墨水喷出；而墨水通道40是连通至打印装置的墨水匣(图中未示)，在墨水通道40两侧还设有数个用以容置墨水的墨水槽41，墨水匣内的墨水经由墨水通道40流通至墨水槽41内，再由喷嘴孔21喷出。
请参考图3所示，为图2的A-A剖面图，其中电极式喷墨头10由一基材30与一挠性喷嘴平板20所组成，在基材30上形成有数个第一电极组，而每一第一电极组还可包含有至少一个电极，如图中所示的第一电极组是包含有两个电极30a、30b，且电极30a、30b皆电连接至一信号源(图中未示)，以通入正电或负电的电流，其中，电极30a、30b的材料为钽(Ta)金属，除了可作为IC的电极材料外，亦可当作保护层使用。
另外，于基材30上形成有墨水通道40与墨水槽41的空间，墨水通道40如前述连通至打印装置的墨水匣用以提供更多的墨水6流通至墨水槽41内部，而墨水槽41则为一小空间以容置少量将喷出的墨水6。墨水通道40与墨水槽41的形成，即于基材30上形成有若干个阻隔物以形成墨水通道40与墨水槽41的空间，再将挠性喷嘴平板20贴设于基材30上所构成，而挠性喷嘴平板20上的每一喷嘴孔21需对应到每一墨水槽41，因此墨水槽41内的墨水6经由喷嘴孔21而喷出。
挠性喷嘴平板20为具有电绝缘性的挠性胶带且贴设于基材30上，挠性喷嘴平板20上邻接基材30的第一电极组的电极30a、30b的位置形成有喷嘴孔21，且于喷嘴孔21周缘形成有第二电极组，相同地，每一第二电极组还可包含有至少一个电极，如图中所示是具有与基材30的第一电极组的电极30a、30b所相互对应的第二电极组，第二电极组包含有两个电极20a、20b，第二电极组的电极20a对应第一电极组的电极30a、第二电极组的电极20b对应第一电极组的电极30b，且电极20a、20b皆电连接至一信号源(图中未示)，以通入正电或负电电流，此第二电极组所连接的信号源可与第一电极组所连接的信号源不同，但两信号源亦可为相同的信号源以方便第一电极组与第二电极组间的电流极性控制。
请参考图4为本发明电极式喷墨头10的动作示意图，借由前述电极式喷墨头10的结构，将基材30的第一电极组的电极30a、30b与挠性喷嘴平板20的第二电极组的电极20a、20b所形成的对应电极20a-30a、20b-30b通入不同极性的电流信号，例如基材的第一电极组的电极30a、30b通入正电，而挠性喷嘴平板的第二电极组的电极20a、20b通入负电，因挠性喷嘴平板20是具有挠性，本身可弯曲，故可因电极的不同极性所产生的吸附力而使挠性喷嘴平板20产生挠性变形而靠近基材30，此时，于墨水槽41内靠近喷嘴孔21处的墨水6，将因为墨水槽41的体积减小而被挤出喷嘴孔21形成墨滴8向外喷出达到打印的效果，同时，由于挠性喷嘴平板20变形的回复，使墨水通道40内的墨水6再度回补至墨水槽41的喷嘴孔21附近，而蕴藏了下次喷墨打印的能力，即可达到重复、连续喷墨打印的效果。
另外，以下说明有关电极式喷墨头10的制作方法，首先，先提供基材30及形成设有数个喷嘴孔21的挠性喷嘴平板20，其中，在基材30上形成有墨水通道40与墨水槽41之空间，以便利墨水6流通与墨水6的补充；而挠性喷嘴平板20上的喷嘴孔21的形成方法，是利用激光打孔方式于胶带上形成数个喷嘴孔21，以作为墨水的喷出口。接着，再于基材30及挠性喷嘴平板20上分别形成数个相对应的第一电极组及第二电极组，每一第二电极组位于挠性喷嘴平板20的喷嘴孔21周缘，再将基材30与挠性喷嘴平板20相互贴合，使每一第一电极组与相对应的第二电极组相隔一适当的距离所形成。另外，于所述制程中，可先于挠性喷嘴平板20形成喷嘴孔21，再将第二电极组形成于喷嘴孔21的周围，以达到如前所述电极式喷墨头10的结构。
挠性喷嘴平板20与基材30间相互贴合是借由胶带自动接合(TapeAutomated Bonding,TAB)法所达到，而胶带自动接合法是为一种将无引线接合法(wireless bonding)与卷带的连续装配组合在一起的方式，是指将反覆形成在聚酰亚胺(polyimide)树脂的长尺胶带(tape)上的穿孔部形成指状导体引线图案，并在此图案上连续地接合IC晶片、LSI晶片或类似晶片的隆起物(bump)，即与半导体晶片的电极所对应的部分重叠在一起，形成一软性电路板，经由适当的方法，使多数的配线进行接合，此一接合法可将多数端子同时加以连接，成为多端子接合，或将端子一个接一个连接，成为单端子接合方式，其中，做为挠性喷嘴平板20的材质除了聚酰亚胺树脂之外，还可使用环氧玻璃、BT树脂或聚酯薄膜等材质，均可达到相同的效果。
如上所述将挠性胶带形成挠性喷嘴平板20的制程，与利用胶带自动接合法贴设于基材30上，再于挠性喷嘴平板20上喷嘴孔21周缘接上数个第二电极组与对应的位于基材30上的数个第一电极组，此制作方法与现今的一般半导体制造方法相同，易达到，不需额外加入许多研发成本及设备费用，故具有相当发展潜力与竞争力。
根据本发明所揭露用打印装置的电极式喷墨头及其制作方法，其效果为提出一种新颖的电极式喷墨头，当第一电极组与第二电极组通入电信号后，挠性喷嘴平板即可因正负不同极性的电流而产生吸附力靠近基材，借此，可产生一推力而将墨水喷出喷墨头外，很适合用来当作喷墨记录装置的喷墨头结构，且制作容易，具有竞争力。
虽然本发明以所述的较佳实施例揭露如上，然而，其并非用以限定本发明，任何熟悉本技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可以作些更动与润饰，因此本发明的保护范围应以所附的权利要求范围所界定为准。
权利要求
1．一种用于打印装置的电极式喷墨头，用以将墨水匣内流经喷墨头的墨水喷至打印媒体上，该喷墨头包括一基材，其上形成有数个第一电极组；以及一挠性喷嘴平板，是贴设于该基材上，其上邻接该基材的该每一第一电极组位置形成有喷嘴孔，且该喷嘴孔周缘形成有第二电极组，该第一电极组与相邻接的该第二电极组的不同极性电流，使该挠性喷嘴平板产生挠性变形，而将该墨水匣内流入该喷墨头的墨水喷出。
2．如权利要求1所述的用于打印装置的电极式喷墨头，其特征在于，该基材上每一该电极组上方形成有用以容置该墨水的墨水槽。
3．如权利要求1所述的用于打印装置的电极式喷墨头，其特征在于，该挠性喷嘴平板为电绝缘材料。
4．如权利要求3所述的用于打印装置的电极式喷墨头，其特征在于，该挠性喷嘴平板的材质是选自于聚酰亚胺树脂、环氧玻璃、BT树脂和聚酯薄膜所构成的族群。
5．如权利要求1所述的用于打印装置的电极式喷墨头，其特征在于，该第一电极组及该第二电极组的材料为钽(Ta)。
6．如权利要求1所述的用于打印装置的电极式喷墨头，其特征在于，该第一电极组及该第二电极组包含至少一个电极。
7．如权利要求1所述的用于打印装置的电极式喷墨头，其特征在于，还包括有一信号源连接至该第一电极组及该第二电极组。
8．如权利要求1所述的用于打印装置的电极式喷墨头，其特征在于，该第一电极组通入正电，而该相对应的第二电极组通入负电，以使该第一电极组及该第二电极组产生吸附力。
9．一种用于打印装置的电极式喷墨头制作方法，该喷墨头包括有一基材及一设有数个喷嘴孔的挠性喷嘴平板，其步骤包括于该基材及该挠性喷嘴平板上分别形成数个相对应的第一电极组及第二电极组，该每一第二电极组是位于该挠性喷嘴平板的喷嘴孔周缘；以及将该基材与该挠性喷嘴平板相互贴合，使每一该第一电极组与相对应的该第二电极组相隔一适当的距离。
10．如权利要求9所述的用于打印装置的电极式喷墨头制作方法，其特征在于，该挠性喷嘴平板上可先形成该喷嘴孔，再将该第二电极组形成于该喷嘴孔周缘。
11．如权利要求9所述的用于打印装置的电极式喷墨头制作方法，其特征在于，该挠性喷嘴平板的喷嘴孔是以激光打孔的方式形成。
12．如权利要求9所述的用于打印装置的电极式喷墨头制作方法，其特征在于，还包括连接该第一电极组及相邻接的该第二电极组于一信号源上。
13．如权利要求9所述的用于打印装置的电极式喷墨头制作方法，其特征在于，该第一电极组及该第二电极组包含至少一个电极。
14．如权利要求9所述的用于打印装置的电极式喷墨头制作方法，其特征在于，该挠性喷嘴平板的材质是选自于聚酰亚胺树脂、环氧玻璃、BT树脂和聚酯薄膜所构成的族群。
15．如权利要求9所述的用于打印装置的电极式喷墨头制作方法，其特征在于，该第一电极组及该第二电极组的材料为钽(Ta)。
全文摘要
一种用于打印装置的电极式喷墨头及其制作方法,应用于喷墨打印装置的喷墨匣内,其包括:一基材与一挠性喷嘴平板,且于之间形成有墨水槽,其中挠性喷嘴平板贴设于基材上,而挠性喷嘴平板的电极组对应于基材的电极组,当通以不同极性电流后,即可产生吸附力而使挠性喷嘴平板向基材靠近,借此,可产生一推力而将墨水喷出喷墨头外至一打印媒体上,以达到喷印记录目的。
文档编号B41J2/135GK1305897SQ00100179
公开日2001年8月1日 申请日期2000年1月14日 优先权日2000年1月14日
发明者林振华, 周景瑜, 吴志成, 徐凤英 申请人:威硕科技股份有限公司