[发明专利]高密度喷墨印头装置及其制造方法

说明书

本发明涉及一种具有数个印头(print-head)与数个喷孔片(nozzle plate)的喷墨(ink-jet)装置，特别涉及一种高密度喷墨印头装置及其制造方法。

喷墨列印技术已广泛的应用于打印机、传真机和绘图机等电脑周边产品中。为提升列印的速度，有人提出以增加喷墨的操作频率来解决上述问题，然而此种方法将造成印头电阻(print-head resistor)或其它所结合的能量转换器元件(transducer element)产生过热和过度驱动的问题，而且当喷孔在高速驱动时墨水因表面张力形成凸状的现象(ink meniscus)将变得不稳定(instability)，影响喷墨的品质。

另一种解决的方法便是增加喷孔片上的喷孔的数目，一般也多朝向此种多喷孔数和大尺寸的喷墨制造。例如美国发明专利第5,016,023号“LargeExpandable Array Thermal Ink Jet Pen and Method of Manufacturing”中便提出以模组化的封装方式，将数个喷墨头单元组合成一大尺寸的喷墨印头。但此类模组化封装技术在制作大尺寸喷墨印头时，需先完成单一喷墨印头单元的喷孔片的对准封装，再进行各单元间的排列定位组合，如此造成制程步骤的繁复，且各模组单元定位精度不易控制，需靠特殊设计精密的对准定位设备方能达成，成本高且不易控制。

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种大尺寸、高密度喷墨印头的制作技术，以共同的喷孔片为对准基准来组合各喷墨印头晶片单元，可有效减化封装对准的步骤和控制定位精度，降低喷墨印头制造成本并提升优良率。

本发明的目的是这样实现的，即提供一种高密度喷墨印头的制作方法，它包括下列步骤：提供一喷孔片，其上包含有数组喷孔单元；将数个喷墨晶片单元分别对准贴合于所述喷孔片上的数组喷孔单元；焊接每一喷墨晶片单元至对应的信号接点；以及将完成对准贴合与焊接的所述喷墨晶片单元组装于一承载基座上。

图1为本发明高密度喷墨印头装置的组装分解立体图；

图2为本发明高密度喷墨印头制作方法的流程图。

请参照图1所示本发明高密度喷墨印头装置的组装分解立体图。本实施例的高密度喷墨印头装置10包括一喷孔片12，其上形成有数组喷孔14，例如为图1中形成两列的八组喷孔14，并可扩充喷孔的组数，喷孔片12上对应喷孔14的组数提供具有相同数量的喷墨晶片单元16，每一喷墨晶片单元16上有相对应的部分18与喷孔片12上的喷孔14对准，分别对准贴合至每一组喷孔14上，而喷墨晶片单元16的另一部分20必须焊接导线22连接至各个信号接点24，以通过信号接点24传入的信号来控制喷墨印头装置10的动作，之后将完成对准贴合与焊接导线22的喷墨晶片单元16和喷孔片12构成的喷墨印头装置安装在一承载基座(未绘示)上即可。该喷墨晶片单元16可为热气泡式驱动喷墨，或为压电式驱动喷墨，可适用于多样化的喷墨驱动设计。

接着请参照图2所示本发明高密度喷墨印头制作方法的流程图。本实施例的高密度喷墨印头的制作方法程序如下：提供一高密度大尺寸喷孔片，喷孔片上包含有数组喷孔单元；接着分别对准贴合同等数量的数个喷墨晶片单元至喷孔片上的喷孔单元；之后焊接每一喷墨晶片单元至对应的信号接点；最后将完成对准贴合与焊接的喷墨晶片单元组装于一承载基座上。

综上所述，本发明与现有高密度喷墨印头制作方法的不同之处在于：

(1)现有技术以模组化的排列封装方式，先进行单一喷墨印头单元的喷孔片对准封装，再将多个喷墨印头单元定位组合成一大尺寸的喷墨头，如此步骤繁复，而各模组单元的定位精度不易控制，需靠特殊设计精密的对准定位设备方能达成，成本高且优良率不易控制。

(2)本发明以共同大尺寸的喷孔片为对准基准，运用现有电铸或镭射加工方式制作高密度大尺寸喷孔片，再逐一对准喷墨晶片单元与喷孔单元，将单一喷墨单元的喷孔片对准步骤与定位排列步骤合并完成，可有效简化对准步骤与控制定位精度，制作出低成本且优良率高的高密度大尺寸喷墨印头。