专利名称：低流阻中央注流的喷墨头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种喷墨头，特别是涉及一种具有宽阔墨流通道使流阻降低的喷墨头。
喷墨打印机以合理的价格提供高水准的打印质量，已成为信息时代最受大众欢迎的打印设备。追求更高打印质量与更快的打印速度，也是信息产业界致力研制开发的目标。
喷墨打印机是由喷墨头将墨水喷出至待打印文件上而达到喷墨打印的目的。请参考
图1，图1为一用于喷墨打印机的现有喷墨头10的外视图。喷墨头10包括有储墨槽12，用来储存墨水。储墨槽12的底端14则设有一出墨模块16，用来将墨水向下喷出至待印文件11上；而待印文件11(图1中仅绘出部分)即置于喷墨头10的下方，距离出墨模块16一段固定距离13。
为进一步了解出墨模块16的构造，请参考图2至图4。图2、图3及图4分别为出墨模块16的外视图、出墨模块16的结构示意图与出墨模块16沿图2中剖线4-4的剖视图。请注意为清楚显示位于储墨槽12底端14的出墨模块16，图2、图3及图4显示的是由喷墨头10底部看去的情况；换句话说，上述三面的上方，其实是喷墨头10的下方；而储墨槽12在这三图中则仅绘出部分。出墨模块16表面设有多个喷孔18，墨水就是由这些喷孔18喷出至待印文件(待印文件于图2至图4中未显示)。出墨模块16包括有一喷孔片20、一干膜层22与一电路板24，三者依序层叠。电路板24的中央设有一出墨口30，与储墨槽12相通；电路板24的表面则设有多个加热器32(通常为热电阻)。干膜层22叠置于电路板24表面，干膜层22本身有数处被蚀刻出空缺，以便在电路板24表面形成通道28与喷墨腔34。喷孔片20层叠于干膜层22表面，喷孔18就是贯穿喷孔片20而设置。
现有喷墨头10的出墨模块16的运作原理可描述如下。墨水由电路板24的出墨口30，经过干膜层22形成的通道28流至同样由干膜层22形成的喷墨腔34；电路板24表面的加热器32设置于对应喷墨腔34的位置，可将喷墨腔34中的墨水加热，使墨水由喷孔片20上的喷孔18喷出至待印文件上。上述墨水由储墨槽12流出而最后至喷孔18喷出的整个途径，正如图4中途径35所示。
正如前述，喷墨打印机对打印速度的要求已日益提高。这意味着墨水会更频繁地由喷孔喷出。为了补充墨水腔34中被频繁喷出而快速消耗的墨水，墨水要能快速地从储墨槽12中经由通道28到达墨水腔34中。然而现有出墨模块16的通道28是由干膜层22单独以其本身的厚度形成，而干模层本身厚度大约为25微米(micron，即百万分之一公尺)，以干膜层形成的通道狭窄而且长度过长(约为2毫米)，涵盖了出墨口至喷墨腔的整个墨流通道，对墨水的流阻很大，使墨水不能顺畅而快速地由出墨口30流至喷墨腔34。如此一来便使现有喷墨头不能达到高速打印的要求。
本发明的目的在于提供一种具有低流阻出墨模块的喷墨头，以克服现有技术的瓶颈。
本发明的目的是这样实现的，即提供一种喷墨头，其包括有一储墨槽，用来储存墨水；一电路板，设于该储墨槽的底端，该电路板中设有一与该储墨槽相通的出墨口；一千膜层(dry film)，形成于该电路板的表面，其上设有多个喷墨腔；一喷孔片，固定于该干膜层的下方，该喷孔片的中间部分突出于其两侧，以与该干膜层形成一空腔，该喷孔片的两侧设有多个喷孔，对应于该干膜层上的多个喷墨腔；以及多个加热器(heater)，设于该电路板上，用来将该多个喷墨腔中的墨水加热以使其得以经由该喷孔片两侧的喷孔喷出；其中该储墨槽中的墨水是经由该出墨口流入该空腔后，再由该空腔流入该多个喷墨腔。
本发明装置的优点在于，在出墨模块中设有空腔，其可大幅度增加墨水的容积及流量，从而减少墨水流动时的流阻，以实现快速喷墨打印效果，且提高打印质量。
下面结合附图，详细说明本发明的实施例，其中图1为现有喷墨头的示意图；图2为图1中出墨模块的示意图；图3为图1中出墨模块结构的示意图；图4为图1中出墨模块沿4-4的剖视图；图5为本发明喷墨头的示意图；图6为本发明中出墨模块的示意图；图7为本发明中出墨模块的构成元件图8为本发明中出墨模块结构的示意图；图9为本发明中出墨模块沿图6中剖线9-9的剖视图。
请参考图5。图5为本发明喷墨头50的示意图。喷墨头50包括有一个储墨槽52。储墨槽52的底端54设有一出墨模块56，用来将储存在储墨槽52中的墨水向下喷出至待印文件51上；而待印文件51就置于喷墨头50的下方，距离出墨模块56一段固定距离53。
为进一步了解本发明中出墨模块56的构造，请参考图6至图9。图6至图9分别为本发明中出墨模块56的示意图、构成元件图、结构示意图以及沿图6中切线9-9的剖视图。请注意，为了清楚描绘本发明中位于储墨槽52底端54的出墨模块56的构造，图6至图9显示的是由喷墨头50底部看去的情况；也就是说，图6至图9各图面的上方，其实是喷墨头50的下方；储墨槽52仅绘出部分或完全省略。出墨模块56的表面分布有多个喷孔58(图6及图7中仅绘出12个喷孔作为示意的代表)，墨水即是由喷孔58喷出至待印文件上，达到喷墨打印的目的。
出墨模块56包括有三个层叠的构造，分别是喷孔片60、干膜层62与电路板64。电路板64的中央设有一贯通的出墨口70，使出墨口70本身即与储墨槽52相通。电路板64的表面设有多个加热器72。另外，电路板64的表面另设有多个连接柱75。干膜层62的本身被蚀刻出多个喷墨腔74；在干膜层62上对应连接柱75的位置也开有贯通的柱孔81(图7的构成元件图中，电路板64上的虚线即代表干模层62在电路板64上的对应位置蚀刻空洞)。本发明中喷孔片60的中间部分61则突出于喷孔片60的周围；而贯穿喷孔片60的喷孔58就设置在喷孔片60的两侧。在喷孔片60、干膜层62与电路板64依序增叠后，电路板64上的连接柱75会穿过干膜层62上的柱孔81而与喷孔片60凸出的中间部分61连接；而这喷孔片60上凸出的中间部分61会在喷孔片60本身与干膜层62之间空出一个由连接柱75支撑的空腔83(请参考图9)。至于喷孔片平整而开有喷孔58的两侧部分，则平贴于干膜层62的表面，并与干膜层62蚀刻出的空洞共同限定出喷墨腔74的形状。
本发明喷墨头50的工作原理可描述如下。储墨槽52中的墨水会由电路板64中间的出墨口70进入出墨模块56中，并经过空腔83流入喷墨腔74中。设于电路板64上对应喷墨腔74位置的加热器72会加热喷墨腔74中的墨水，使墨水由喷孔58喷出，达到喷墨打印的目的。而上述墨水由出墨口70最后自喷孔58喷出的历程，正如图9中途径77所示。请注意，在本发明中，墨水在进入出墨模块56后，是经过空腔83而流至喷墨腔74的。空腔83本身是由喷孔片61突出的中间部分61形成，可大幅度增加墨水由出墨口70至喷墨腔74流通通道的容积与流量，以减少墨水流动时的流阻，并使喷墨腔74中被喷墨消耗的墨水能被快速的补充，达到快速喷墨打印的目的。
与现有喷墨头10仅有以干膜层形成的狭窄的墨水流通通道相比，本发明喷墨头50中的出墨模块56是以喷孔片凸出的中间部分形成宽阔的墨流通道，使墨水得以快速地在本发明的出墨模块中以低流阻流动，达到高速喷墨打印的目的。本发明中空腔83的高度(即喷孔片中间部分61与干膜层62间的垂直距离)可依需要取为50到500微米(micron，即百万分之一公尺)，不仅比现有技术以干膜层厚度25微米形成的墨流通道宽阔许多；而出墨模块56到待印文件51之间的固定距离53(请参考图5)通常为1毫米(mm，即千分之一公尺)，也有足够的空间在出墨模块56中设置凸出的空腔83。另外，现有技术中以干膜层设置的墨流通道过长(约为2毫米)，涵盖了出墨口至喷墨腔的全部路程，其流阻无法降低；相比之下，本发明中的墨流通道主要由空腔83形成，在干膜层中的通道相当短(可参考图9)，可有效降低流阻。而空腔83的加固结构，除了上述在电路板上设置连接柱支撑的方式外，还可在干膜层的表面(靠喷孔片的那一侧)以点胶方式形成凝固的凸出物，以支撑加固凸出部分形成的空腔。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
权利要求
1.一种喷墨头，其包括有一储墨槽，用来储存墨水；一电路板，设于该储墨槽的底端，该电路板中设有一与该储墨槽相通的出墨口；一干膜层(dry film)，形成于该电路板的表面，其上设有多个喷墨腔；一喷孔片，固定于该干膜层的下方，该喷孔片的中间部分突出于其两侧，以与该干膜层形成一空腔，该喷孔片的两侧设有多个喷孔，对应于该干膜层上的多个喷墨腔；以及多个加热器(heater)，设于该电路板上，用来将该多个喷墨腔中的墨水加热以使其得以经由该喷孔片两侧的喷孔喷出；其中该储墨槽中的墨水是经由该出墨口流入该空腔后，再由该空腔流入该多个喷墨腔。
2.如权利要求1所述的喷墨头，其中该空腔中设有至少一连接柱，用来连接该电路板及该喷孔片。
3.如权利要求1所述的喷墨头，其中该喷墨片的四周固定于该干膜层上。
4.如权利要求1所述的喷墨头，其中该喷孔片的中间部分与该干模层下表面的垂直距离在50微米(micron，即百万分之一公尺)到500微米范围之间。
全文摘要
一种喷墨头,其包括:储墨槽;电路板,设于储墨槽底端,电路板中设有与储墨槽相通的出墨口;干膜层,形成于电路板表面,其上设有多个喷墨腔;喷孔片,固定在干膜层上,喷孔片中间部分突出于其两侧,以与干膜层形成空腔,喷孔片两侧设有多个喷孔,对应于干膜层上的多个喷墨腔;及多个加热器,设于电路板上,用来将喷墨腔中的墨水加热使其经喷孔片两侧的喷孔喷出;储墨槽中的墨水经出墨口流入空腔后,再由空腔流入各喷墨腔。
文档编号B41J2/14GK1377776SQ011123
公开日2002年11月6日 申请日期2001年4月2日 优先权日2001年4月2日
发明者王介文, 侯怡仲, 赖怡绚, 郑陈煜 申请人:国际联合科技股份有限公司