一种打印装置及其喷墨打印头的制作方法

本发明涉及喷墨打印技术领域，尤其涉及一种打印装置及其喷墨打印头。

背景技术：

喷墨打印有着良好的打印效果、良好的兼容性，牢牢占据着广大中低端市场。如同其它的IT产品一样，喷墨打印机从它诞生的那一刻开始就快速发展，产品不停地更新换代，新技术层出不穷，其打印分辨率从180dpi、360dpi到1200dpi；从黑白到彩色，从3、4色到6、7、8色，甚至9色；墨滴体积由以往的30皮升、15皮升变成现在的4皮升、2皮升、1皮升，基本到了人眼无法分辨的状态。尤其是在彩色打印方面的扩展能力和廉价解决方案，使其在近几年来一直成功地阻击着彩色激光的普及，使得目前市场上维持着喷墨打印和激光打印相持的局面。

随着技术的进步，通过喷墨打印机与计算机的结合，3D打印技术发展迅速，其与普通的喷墨打印的区别主要在于打印材料和打印方式：打印材料由墨水替换为固体粉末或熔融的液态原材料，打印方式由传统的二维打印变为三维打印。3D打印机不像传统制造机器那样通过切割或模具塑造制造物品，而是通过层层堆积形成实体物品，应用领域广泛，可以大幅提高制造精度和生产效率，简化制造工艺，降低制造成本。

而不管是喷墨打印机还是3D打印机，它们在打印图像时都需要进行一系列的繁杂程序。当打印机喷头快速扫过打印界面时，它上面的无数喷嘴就会喷出无数的小墨滴，从而组成图像中的像素。形成墨滴的墨水根据不同打印介质的专门配方，在自然干燥或在线固化后能够很好地粘附在介质表面。

业界做的多芯片喷头结构中，芯片布局多为纵向上交错排列，此种设计带来了诸多不便，例如，喷头设计时空间利用率降低，而且设计出的喷头需要相邻芯片部分重叠，在实际应用时容易出现空白或深色条纹，需开发配套的软件来补偿此设计缺陷，另一方面，为防止喷头长时间使用出现阻塞，打印机内需设计一个更复杂的清洗系统来清洗喷头表面，增加了设计和制造成本。另外，此类端对端拼接的芯片多封装在高分子材料基底上，导热性较差，造成芯片工作时散热性较差，过滤机构也需要拼接形成，设计复杂且不实用，杂质颗粒物容易堵喷孔。

技术实现要素：

鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种打印装置及其喷墨打印头，提高了喷头设计和安装时的整体空间利用率和散热性能，简化了打印机的清洗系统及驱动电路和软件、喷头内部集成的过滤层结构简单而高效，降低了设计和制造成本。

为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种喷墨打印头，包括衬底和设于所述衬底上的芯片组，所述芯片组包括底部的基片和多个并排拼接在所述基片上的芯片，且所有所述芯片上表面平齐；所述衬底上开设有墨腔，所述基片上开设有间隔的墨腔通道，所述芯片上阵列形成有若干微孔，所述墨腔依次连通所述墨腔通道、所述微孔。

作为其中一种实施方式，所述的喷墨打印头还包括保护层，所述保护层贴合在所述基片上表面、所述芯片的外围，将所述芯片包围于其中。

作为其中一种实施方式，所述保护层四周延伸至覆盖所述衬底的上表面。

作为其中一种实施方式，所述基片为导热和耐腐蚀的陶瓷、金属或合金。

作为其中一种实施方式，所述衬底长度方向的两侧朝外延伸形成台阶状的安装部。

作为其中一种实施方式，所述芯片组还包括第一滤网层，所述第一滤网层设于所述基片下表面，间隔于所述墨腔和所述基片之间。

作为其中一种实施方式，所述芯片组还包括第二滤网层，所述第二滤网层设于所述基片上表面，间隔于所述基片和所述芯片之间。

作为其中一种实施方式，所述第一滤网层上的第一过滤孔的直径不小于所述第二滤网层上的第二过滤孔的直径。

本发明的另一目的在于提供一种打印装置，包括上述的一种喷墨打印头。

本发明的喷墨打印头上的芯片采用并排的方式无缝拼接地形成在基片上，芯片组的整体尺寸变小，提高了喷头设计和安装时的空间利用率和散热性能，简化了清洗系统的结构，且此类芯片排布方式不需要针对性地开发较复杂的控制软件，使喷头能较方便的投入实际应用和更换，降低了成本。另外，通过将滤网层集成在基片上，进一步提高了喷墨打印头的可靠性，在基片层表面贴装保护层，提高了芯片的防撞击能力。

附图说明

图1为本发明的喷墨打印头的一个剖面结构示意图。

图2为本发明的喷墨打印头的俯视结构示意图。

图3为本发明实施例1的一种芯片组的内部结构示意图。

图4为本发明实施例2的一种芯片组的内部结构示意图。

图5为本发明实施例2的另一种芯片组的内部结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

参阅图1，本发明的喷墨打印头包括衬底10和设于衬底10上的芯片组20，芯片组20包括底部的基片21和多个并排拼接在基片21上的芯片22，且所有芯片22上表面平齐；衬底10上开设有墨腔100，基片21上开设有间隔开的墨腔通道210，芯片22上阵列形成有若干微孔，墨腔100依次连通墨腔通道210、微孔。墨腔100同时与的墨腔100连通，每个墨腔100又分别与若干微孔连通。墨水自墨腔100一侧的入口被压入，经基片21上的墨腔通道210从芯片22上的微孔喷出，芯片22在控制软件的驱动下，使经过其上的微孔的小墨滴按照预定的方式组成图像中的像素，终止形成在打印介质上。

由于芯片采用并排的方式无缝拼接地形成在基片上，芯片组的整体尺寸变小，提高了喷头设计时的空间利用率，简化了清洗系统的结构，且此类芯片排布方式不需要针对性地开发较复杂的控制软件，使喷头能较方便的投入实际应用，降低了设计制造、维护成本。

结合图2所示，喷墨打印头具有保护层30，该保护层30优选采用较硬、耐磨的材料，贴合在基片21上表面、芯片22的外围，将芯片22包围于其中，对芯片组20进行保护，防止芯片组20受到外力撞击而损坏。优选地，组装完成后，保护层30四周还延伸至覆盖衬底10的上表面，将衬底10端面也保护于其中。

作为其中一种较佳的实施方式，基片21为导热和耐腐蚀的陶瓷、金属或合金等导热性较好的材料，使喷头能在较高的温度下能连续稳定工作。

为了便于安装和固定，衬底10长度方向的两侧朝外延伸形成台阶状的安装部11。安装部11上开设有便于其定位在移动支架上的盲孔状的定位孔11a和通孔结构的安装孔11b。喷墨打印头安装完成后，可以随移动支架一起沿预定轨迹平移而完成打印。

结合图3所示，为本实施例的一种芯片组的内部结构示意图。

本实施例的芯片组20具有高精密度的第一滤网层231，该第一滤网层231形成于基片21下表面，具有若干个第一过滤孔231a，间隔于墨腔100和基片21之间，可用于过滤自墨腔100流向各个墨腔通道210的墨水中的微小杂质，以防止芯片22上的微孔堵塞，保证喷头稳定工作。通过在基片21底面开设若干过滤孔，可以将第一滤网层231集成在基片21上，使芯片组自带过滤功能，提高了结构的紧凑性和过滤性能，加工方便。

实施例2

如图4和图5所示，作为与实施例1不同的另一种实施方式，本实施例的芯片组20还具有第二滤网层232，第二滤网层232设于基片21上表面，间隔于基片21和芯片22之间，可用于过滤自墨腔通道210流向相应微孔的墨水中的微小杂质，以防止芯片22上的微孔堵塞。这样，基片21的两侧分别设置有第一滤网层231和第二滤网层232。第二滤网层232制造时，通过在基片21上表面开设若干过滤孔，可以将第二滤网层232集成在基片21上，使芯片组自带双重过滤功能，进一步提高了结构的紧凑性和过滤性能。

优选第一滤网层231上的第一过滤孔231a的直径不小于第二滤网层232上的第二过滤孔232a的直径。图4中，为第一过滤孔231a的直径等于第二过滤孔232a的直径的情形；图5中，为第一过滤孔231a的直径大于第二过滤孔232a的直径的情形，此种方式既保证了芯片组的过滤功能，又使得墨水在进入微孔前具有一定的压力，保证其正常喷出。

本发明的喷墨打印头可广泛应用于各种喷墨打印机或3D打印机中，制造方便、控制简单，防堵塞性能好，使用寿命更长，可以更好地降低使用成本。

本发明的喷墨打印头上的芯片采用并排的方式无缝拼接地形成在基片上，芯片组的整体尺寸变小，提高了喷头设计和安装时的空间利用率和散热性能，简化了清洗系统的结构，且此类芯片排布方式不需要针对性地开发较复杂的控制软件，使喷头能较方便的投入实际应用和更换，降低了成本。另外，通过将滤网层集成在基片上，进一步提高了喷墨打印头的可靠性，在基片层表面贴装保护层，提高了芯片的防撞击能力。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。