压电式喷墨头的侧进口制造方法技术

一种压电式喷墨头的侧进口制造方法，提供在具有开口的基底上形成一层第一感旋光性高分子膜，并在该高分子膜中定义出多个出墨口图案，形成具有出墨口的墨腔底膜。再依次在第一感旋光性高分子膜之上形成一层以上的感旋光性高分子膜，定义出墨腔壁图案与进墨口图案，形成具有多个墨水腔与多个进墨口的墨腔壁。最后将对正好上、下电极位置的压电推动片层粘着于墨腔壁顶上，制得侧进口压电式喷墨头。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种压电式喷墨头的侧进口的造方法，特别涉及一种利用微影显影技术来制作喷墨头的墨水腔与喷嘴的方法。传统的喷墨打印技术的工作原理主要分为两类一类是热泡式(Thermal bubble)喷墨打印技术，另一类是压电式(Piezoelectric)喷墨打印技术。热泡式喷墨打印技术是利用加热器将墨水瞬间气化，产生高压气泡推动墨水由喷嘴射出，这种类型由于制造成本低，业已由HP及CANON成功地商业化，产生世界上非常大的喷墨打印机市场。但由于其高温气化的工作原理使得适用墨水(主要是水系溶剂)的选择性较小，因而延伸的应用领域有限。压电式喷墨打印技术是利用压电推动片在施加电压时产生形变，进而挤压液体产生高压而将液体喷出。相对于热泡式喷墨打印技术，压电式喷墨打印技术具有下列优点压电式喷墨打印技术的墨水不会因为高温气化产生化学变化，影响颜色品质的状况；且由于不需使用反复高热应力，因此具有极佳的耐久性。压电式喷墨打印技术所使用的压电陶瓷反应速度快，可提高打印速度，而热泡式喷墨打印技术则会受到热传导速度的限制。压电式喷墨打印技术容易控制液滴的大小，可提高打印品质。附图说明图1A是公知一种传统压电式喷墨头的侧面结构图。传统喷墨头的制造流程是利用陶瓷厚膜工艺如刮刀成形和网版印刷等方式先个别制造出具有上电极层111、下电极层121、压电推动片层112和陶瓷层122(Ceramic)的压电推动片(Actuator)、墨腔壁103与墨腔底膜104等陶瓷生胚材料(Green Tape)，再依照一定的模块顺序将每层厚膜生胚对准之后粘着在一起进行陶瓷结构的烧结。例如EPSON公司所出生产压电式喷墨头。图1B是该传统压电式喷墨头的俯视结构图。该图说明一种传统喷墨头的透明俯视图，其中墨水腔107储存了自进墨口105吸取至墨水腔107的墨水，墨水腔107中的墨水可以通过压电推动片层变形，将墨水由出墨口106喷出。在上述方法中，由于喷墨头制造过程中所有的组件结构均利用陶瓷厚膜工艺分别制造完成之后，再进行对位压合粘结。由于喷墨头的尺寸相当小，要求的精密度非常高，因此这种对位压合组装非常不容易，致使次品率提高，并增加工艺时间和制造成本。而且在对位压合组装完毕之后还必须进行陶瓷结构的烧结，由于喷墨头的结构复杂，在烧结的时候往往会因为陶瓷收缩不均匀而造成应力破坏，因此产品的合格率很低。另外传统的进墨口皆位于喷墨头的下方，导致喷墨头下方必须有一储墨区，以提供喷墨时墨水的来源。当喷墨头的进墨口的毛细现象吸不起墨水时，所残余的墨水量与储墨区的大小成正比，此区越大则残余墨水越多。且喷嘴与出墨口的距离与此区的大小也成正比，此区越大则喷嘴越容易阻塞。本专利技术的目的是提供一种直接对位成形的方法来取代上述利用陶瓷厚膜压合粘结的方法，并去除上述陶瓷结构烧结的步骤。以解决组装不易及烧结所造成的应力破坏问题，使得产品合格率提高，简化工艺并降低制作成本。本专利技术的另外一个目的则在于提供一种新的进墨口位置的设计，取代传统进墨口的位置。如此可以解决喷嘴阻塞与残余墨水量的问题，增加喷墨头的使用寿命。根据本专利技术的上述目的，提出一种压电式喷墨头的侧进口工艺，首先提供一基底，并在基底中形成一个贯穿基底的开口，其中基底的材质包括硅芯片、陶瓷片或金属片。接着在基底之上形成一层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个出墨口的墨腔底膜。接着依序形在墨腔底膜之上成一层或一层以上的感旋光性高分子膜，并定义出墨腔壁图案与进墨口图案，而形成具有多个墨水腔与多个进墨口的墨腔壁。最后将对正好电极位置的压电陶瓷推动片粘着于墨腔壁顶上，以制得喷墨头。依本专利技术的方法，逐步成形制得喷墨头，可达到提高成品的合格率、增加喷墨头使用寿命、降低工艺时间与制作成本的目的。为是本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明图4是本专利技术的较佳实施例的压电式喷墨头的侧面构示意图；图5是本专利技术的较佳实施例的压电式喷墨头的立体结构示意图。附图标记说明200 视角方向111、211上电极层121、221下电极层112、212压电推动片层122 陶瓷层222 压电陶瓷推动片103、213、223、233、243 墨腔壁104、204墨腔底膜105、205进墨口106、206出墨口107、207墨水腔209 开口300 基底接着，在基底300之上形成一层第一感旋光性高分子薄膜，利用曝光显影的方式在第一感旋光性高分子薄膜中形成具有多个出墨口206的墨腔底膜204，其中出墨口206的口径范围在包括10μm至200μm之间。接着，再在墨腔底膜204之上形成一层或一层以上的第二感旋光性高分子薄膜，之后利用曝光显影的方式在第二感旋光性高分子薄膜中形成具有多个墨水腔207与多个进墨口205的墨腔壁243。其中每一个墨水腔207的底部是由至少具有一个出墨口206的部分墨腔底膜204所构成，每一个墨水腔207的四周边壁为至少具有一个进墨口205的墨腔壁243所构成。每一个墨水腔207的进墨口205与出墨口206的数目可为一个或一个以上，且进墨口205可位于第一感光高分子薄膜中或第二感光高分子薄膜中。请参照图3，是本专利技术的较佳实施例的压电式喷墨头的墨腔壁与进墨口的工艺结构示意图。墨腔壁243的形成方法分成三阶段，第一阶段，先在墨腔底膜204之上形成第二感旋光性高分子薄膜，之后，利用曝光显影的方式定义出墨腔壁图案后形成墨腔壁213。第二阶段，在墨腔壁213之上接着形成第三感旋光性高分子薄膜，之后，利用曝光显影的方式定义出墨腔壁图案与进墨口图案后，而形成墨腔壁223与多个进墨口205。第三阶段，最后在墨腔壁223之上形成第四感旋光性高分子薄膜，之后，利用曝光显影的方式定义出墨腔壁图案而形成一墨腔壁233。墨腔壁243即由墨腔壁213、223与233等三层墨腔壁所组成。最后，在参考图2，在墨腔壁243的顶部形成具有电极图案的压电陶瓷推动片层222，其中压电陶瓷推动片层222包括有上电极211、压电推动片层212与下电极221，压电陶瓷推动片层222上的每一个上电极211与每一个下电极221的位置与每一个墨水腔207相对应。参照图4所示，是本专利技术的较佳实施例的压电式喷墨头的侧面结构示意图。另参照图5所示，是本专利技术的较佳实施例的压电式喷墨头的立体结构示意图。由图4与图5可以更清楚详细的明白本专利技术所制备的喷墨头成型后的外观，及喷墨头的各组件相对位置。另外本专利技术在实施时也可以直接利用压电推动片作为基底材料，并将出墨口206形成于最后粘结在墨腔壁上的感光高分子薄膜上，以进一步省略开口基底的使用及简化工艺。另外在本专利技术中所使用的感旋光性高分子膜材质包括干膜光阻、液态光阻、正光阻、负光阻、感旋光性的聚酰亚胺(Polyimide)或感旋光性的环氧树脂(Epoxy)。感旋光性高分子膜在曝光前的厚度在包括10μm至500μm之间。另外，液态光阻是一具有“可流动性”的液态感旋光性高分子，使用时利用涂布方式形成于基底30或墨腔底膜24之上，之后硬化成形，再利用曝光显影方式形成所需要的图案。由上述本专利技术较佳实施例可知，本专利技术具有以下的特征由于工艺中墨腔底膜、墨腔壁、进墨口等皆以微影显影的方式持续制得，其工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电式喷墨头的制造方法，其特征在于：包括下列步骤： 在一基底中形成一开口； 在该基底上形成一第一感旋光性高分子膜； 移除部分该第一感旋光性高分子膜，以形成一墨腔底膜，且该墨腔底膜具有复数个出墨口； 在该墨腔底膜上形成一多层感旋光性高分子膜； 移除部分该多层感旋光性高分子膜，以形成一墨腔壁，该墨腔壁具有复数个墨水腔与复数个进墨口，该些墨水腔之一分别围绕该些出墨口之一，且该些墨水腔之一分别包括该些进墨口之一； 在该墨腔壁之上形成一具有电极图案的压电陶瓷推动片。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：林振华，周景瑜，杨明勋，杨长谋，
申请(专利权)人：飞赫科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]