TWI343323B - Printhead module - Google Patents

Description

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不是在列印頭本體的喷嘴表面上，的列印頭模組）比較 來，本發明的列印頭模組可用較少的矽及較少的製造步 來製造。蝕刻時間可被縮短，因而可縮短製造時間。例扣 包括在該列印頭模組内的墨水渠道可使用 KOH蝕刻處 來蝕刻，而不用多耗時間的Bosch處理。將壓電層放在 印本體的喷嘴面上可空出該列印本體的背面供其它用途 用。例如，一加熱器可被整合到該列印頭本體的背面中 一墨水供應器可將墨水從列印頭本體的背面，而不 沿著該列印頭的一側，供應到位在該列印頭本體中的該 室内。從列印頭本體的背面將墨水供應至泵室内有助於 注該泵室，因為泵室可藉由毛細作用來填充。此外，與 水是經由該泵室的側邊進入泵室比較起來，從該墨水供 器到該泵室内的路徑長度可被縮短，因而可提供一更佳 反應頻率。又，將墨水渠道設在背面而非側邊上亦有助 將該列印頭模組黏合到一殼體上，因為一黏劑可沿著側 被施用，因此不會有黏劑進入到墨水渠道内的風險。該 印頭模組可用較少層來製造，因此可降低整個模組的厚 變動。 一或多個實施例的細節於附圖及下面的說明中被 出。其它的特徵及優點從下面的說明，附圖及申請專利 圍中會更明顯。 【實施方式】 一列印頭模組被描述，其包括加壓的泵室用以從喷 起 驟 1 理 列 使 〇 是 泵 灌 墨 應 的 於 邊 列 度 提 範 嘴 8 1343323 喷出列印液體·> 一典型的列印液體為墨水，且為了舉例的 目的，該列印頭模組係以墨水作為該列印液體為例來加以 說明。然而，應被瞭解的是，該列印液體可以是其它的液 體，例如，使用在液晶顯示器的製造中之電致發光物質或 使用電路板製造中的液體金屬。

該列印頭模組包括可被選擇性地啟動之致動器，用以 對泵室加壓並將墨水從相應的噴嘴中噴出。例如，在一實 施例中* 一致動器係藉由施加一電壓至一設置在該系室上 的壓電物質而被啟動的。該被施加的電壓造成該壓電物質 偏斜並對該泵室加壓，藉以迫使在泵室内的墨水從一相應 的噴嘴中喷出。電路系統提供驅動訊號至致動器用以控制 噴嘴的噴出。該壓電物質及至少某些電路系統被提供在該 列印頭模組之與該喷嘴的同一側上。該列印頭模組可包括 一列印頭本體，一可撓曲的電路及一墨水供應組件。

參照第1圖，一列印頭本體10 2的實施例的一部分被 示出。該列印頭本體102是由一基礎基材101，一噴嘴板 及一壓電層構成的》該基礎基材101可以是一半導體，如 M EMS矽晶粒。在所示的實施例中，該列印頭本體1 02包 括複數個泵室1 04用來容納墨水並將墨水泵經複數個噴嘴 (只有幾個泵室被示出），如300個喷嘴。應被瞭解的是， 喷嘴數目可以更多一些亦可以更少一些。 泵室1 0 4可使用此技術中習知的技術來蝕刻在該列印 頭本體102内。每一泵室104都包括一墨水接受端106其 與一墨水供應器流體連通，及一墨水噴出端108其與一噴 9 1343323

嘴流體連通。墨水經由該墨水接受端1 Ο 6上i 示出）進入到該泵室1 04内。當該泵室1 04祐 即從該墨水喷出端1 0 8被撥出並從相應的喷 來加壓該泵室 1 04以”發射（fire)”之示範性 範性的墨水供應組件將於下文中進一步說明 參照第2圖，其示出該列印頭本體1 02 視圖。一噴嘴板110位在該基礎基材101上 亦以切開來的視圖被顯示。該喷嘴板1 1 0界 11 2。此外，厚度減小之狹長形區域1 1 4被 110上位在泵室104的上方。為了顯示的目 小之狹長形區域114被顯示為在噴嘴板110 嘴板110的最上層已被切除掉。噴嘴112被 104的墨水喷出端108的上方且與墨水噴出 通。一阻抗特徵結構105,如第2圓中所示的 可產生一阻力用以減少進入到在該泵室1 04 能量，用以防止墨水從該泵室1 04回流，並 該喷嘴112導引並通過該喷嘴112。 第3 A圖為列印頭本體1 0 2的一切開來 括一基礎基材101，一喷嘴板110及一設在 上方的壓電層116。驅動接點122及驅動電 該壓電層116的上方。每一對驅動接點122及 都對應到一形成在該基礎基材101上的泵室 施例中，該驅動接點1 2 2及驅動電極1 2 0是d 如金線。該壓電層1 1 6如圖所示被分段，用 的一個開孔（未 .加壓時，墨水 嘴被喷出。用 的機構及一示 〇 的一切開來的 方，該噴嘴板 定複數個噴嘴 形成在噴嘴板 的，該厚度減 内的開孔，喷 設置在該栗室 端1 0 8流體連 1示範性柱子， 外面的墨水的 將墨水流朝向 的圖式，其包 該喷嘴板11 0 極1 2 0係位在 .驅動電極1 2 0 1 04。在一實 屬線（trace)， 與泵室104的 10 1343323

位置相對應。一接地電極117被形成在該噴嘴板 表面上，其中一個區域被切掉用以露出噴嘴 112 電極層117可用金屬製成，如金，且一電壓可被 接地電極層 117用以在該接地電極層 117與該 120之間產生一電壓差。 驅動接點122可接收一驅動訊號用以施加一 該壓電層116來發射該喷嘴。該喷嘴板110的厚 區域提供一薄膜於每一泵室104上。該驅動接點 收到的驅動訊號造成一電壓將被施加至該驅動電 藉以施加一電壓橫越該壓電層 116。一電壓差， 電壓，被施加到該接地電極層117上。介於該驅動 與底下的該接地電極層Π7區域之間的電壓差會 喷嘴板的厚度減小區域114上的該壓電物質偏斜 下的泵室1 04内的墨水施加壓力。 第3 B圖為沿著第3 A圖的線A - A所取之列印 剖面圖。一泵室104被形成在該基礎基材101内 嘴板110所圍起來。該喷嘴板110在該泵室104 減小區域1 1 4的部分上較薄。一噴嘴1 1 2被形成 嘴板110且與該泵室104流體連通。該接地電極 介於該噴嘴板110與該壓電層116之間。如上文 一電壓可被施加到該驅動電極 1 2 0上用以造成 116偏斜，藉以將該喷嘴板110的該厚度減小的 偏斜並對該泵室1 04施加壓力，將墨水壓擠通 112 ° 1 1 0的上 。該接電 施加到該 驅動電極 電壓橫越 度減小的 1 2 2所接 極 120， 如一低的 電極1 2 0 造成在該 並對在底 頭足件的 且被一喷 的該厚度 貫穿該喷 層1 1 7係 中所述， 該壓電層 區域 1 1 4 過該喷嘴 11 1343323

一在該泵室104的墨水接受端106上的開 出。一飼料槽狀的渠道1 2 8引導至該開孔1 0 7 應墨水至該泵室104。墨水渠道128接受來自 的墨水，這將於下文中說明。第3 C圖為沿著| B - B所取之列印頭足件的剖面圖。接地電極層 在該喷嘴板110之上，該喷嘴板是在該基礎基 該被分段的壓電層116具有驅動接點120層疊 第4圖顯示該列印頭本體102的喷最面1 及第5B圖顯示該列印頭本體102的背面126< 示整個背面1 2 6，而第5 B圖則顯示該列印頭本 面1 2 6的一端部的放大視圖。沿著該列印頭本 面1 2 6的兩側的長度有兩個飼料狀的墨水渠 墨水渠道1 2 8都與沿著該列印頭本體1 0 2的喷 對應側邊設置的泵室透過形成在泵室1 04的 1 0 6上的開孔1 0 7形成流體連通。其它結構的.墨 亦可被使用，例如，具有弧形的表面。該飼料 將墨水朝向泵室1 04的墨水接受端1 06導引。 室1 04的每一開孔1 0 7都透過各自的墨水渠道 連續墨水渠道被連接至一墨水供應器。 墨水渠道1 2 8與墨水供應器流體連通。該 被設置成可讓墨水路徑經由該列印頭本體1 02 從墨水供應器被導引進入流室1 04的墨水接受 孔内，其不同於傳統的墨水路徑是經由列印頭 側邊被引導。此結構有助於充填泵室1 04及哨 孑L 1 0 7被示 内，用以供 墨水供應器 各3A圖的線 1 1 7是層疊 材101上。 於其上。 24。第5A圖 第5A圖顯 體102的背 體102的背 :1 28。每一 嘴面124的 墨水接受端 、水渠道1 2 8 槽狀的結構 或者，一泵 而非共用的 墨水供應器 的背面126 端106的開 本體102的 「嘴112 。在 12 1343323

—實施例中，墨水是利用毛細管作用移動進入到泵 内，且泵室1 0 4無需被加壓來使墨水從開孔移動進 水接受端106中以填充該泵室104。 亦可選擇的是，加熱器1 2 7可設置在該列印頭4 的背面126上或内。加熱器127可將該列印頭本體 熱，藉以將泵室1 04内的墨水溫熱。在一實施例中 5A及5B圖中所示，一導電物質，如鎳鉻合金，可 到該列印頭本體1 02的背面1 26上，然後被微影成 成為所想要的圖樣，如圖中所示的狹長形的區域。 可透過電子接點1 2 9被施加到該導電物質上，用以 導電物質的溫度以及從加熱器127發出的熱。在另 例中，該導電物質可被蝕刻成為一蜿蜒狀的區域， 選擇的是，在該蜿蜒區域内的轉背的頻率在該列印 1 02的端部處可被增加，用以彌補常在在端部發生 的熱損失。 第6圖顯示一與該列印頭本體102組裝在一起 曲的電路130。該可撓曲的電路130纏繞在該列印 102的喷嘴表面124上。在該可撓曲的電路130的 個翼部134上之積體電路132連接至輸出導線（未 其由相應的積體電路132延伸到該可撓曲的電路1 該列印頭本體102的噴嘴表面124接觸的内表面處 輸出導線電性地連接至該壓電層116上的驅動接點 驅動訊號因而可從一積體電路132藉由輸出導線被 驅動接點 122，用以讓該壓電物質活動起來並選擇 室 104 入到墨 .體 102 102溫 ，如第 被濺鍵 像蝕刻 一電壓 控制該 一實施 且亦可 頭本體 之較大 的可撓 頭本體 一或兩 示出）， 30之與 。該等 ;122 ° 送到該 性地發 13 1343323

射喷嘴112。 積體電路132被翼部134連接至一外部訊號 部訊號源利用電性地連接至該積體電路 1 3 2的 (未示出）經由該可撓曲的電路 130來提供驅動 如，該外部訊號源可以是一處理器，其被包括在 列印頭模組的列印裝置内。在一實施例中，有5 路 132，每一個積體電路 132都送訊號至60個 122，總數為300個驅動接點其對應300個噴嘴 或更少的積體電路132亦可被使用。或者，對於 的喷嘴的列印頭模組而言，電路系統可直接經由 的電路130來提供且所有的或一部分的積體電路 省掉。 在一實施例中，該可撓曲的電路130額外地 136其摺疊在該列印頭本體102的至少一端上。II 電性地連接至電子接點1 2 9用以控制加熱器1 2 7 第7 A - 7 D圖顯示一列印頭模組1 5 0，其包括 著於該列印頭本體102之該可撓曲的電路130内 應組件1 40。參照第7A圖，其顯示從喷嘴面1 24 視圖。該可撓曲的電路1 3 0圍繞在該列印頭本體 嘴面124的周圍，且包括一開孔138用以露出， 及形成於其内的噴嘴112。或者，該可撓曲的電 用圍繞在列印頭本體1 〇 2的喷嘴面1 2 4的一側的 及圍繞在列印頭本體1 〇 2的喷嘴面1 2 4的另一側 分來構成，該第一及第二部分並沒有在喷嘴面 源，該外 輸入導線 訊號。例 一包含該 個積體電 驅動接點 1 1 2 »更多 包括較少 該可撓曲 1 3 2可被 包括襟片 i襟片1 3 6 的溫度。 一位在附 的墨水供 所觀看的 102的喷 「嘴板110 路1 30可 第一部分 的第二部 1 2 4相接 14 1343323 觸。形成在該噴嘴板110上的喷嘴Π2因而可在該可撓曲 的電路130的第一部分與第二部分之間露出來。第7B圖 顯示從背面126觀看的視圖。在墨水供應組件140被示出 的實施例中，有兩個墨水入口 1 42a及1 42b可接受來自一 遠端墨水源的墨水。或者，其中一個可被用作為墨水入口， 如1 4 2 a，而另一個1 4 2 b則可被用作為墨水出口，如果墨 水是被循環通過該列印頭模組1 5 0的話。

第7 C圖顯示沿著第7 B圖的線C - C所取之該列印頭模 組1 5 0的剖面圖。圖中所示之墨水供應組件1 4 0包括一儲 液槽1 44用來容納墨水。該儲液槽1 44是藉由將該墨水供 應組件的殼體1 4 3緊貼在該列印頭本體1 0 2的背面1 2 6上 形成的。一過濾器146可被包括在該儲液槽144内用以在 墨水被導入到該列印頭本體1 〇 2之前將墨水中的污染物過 濾掉。墨水從該儲液槽流入到形成在列印頭本體1 02的背 面126上的墨水渠道128内。

第7 D圖顯示沿著第7 B圖的線D - D所取之該列印頭模 組1 5 0的剖面圖。圖中所示之墨水供應組件1 4 0包括一第 一墨水入口 1 42a及第二墨水入口 1 42b，它們與儲液槽1 44 流體連通。該儲液槽1 44包括以過濾器1 46隔開來的上及 下室。墨水可自由地流過一支撐柱 1 47。_如果將墨水循環 通過該列印頭模組1 5 0的話，則墨水入口 1 4 2 a，1 4 2 b中的 一者可用作為一墨水入口，而另一者則用作為一墨水出 口 ，且該支撐柱1 47可被建構來防止上室的兩個半部之間 的流動。 15 1343323

製造方法 該列印頭模組1 5 0可依據下面所描述的處理來 該處理包括蝕刻在該基礎基材 101及噴嘴板 110 路。該壓電層116，基礎基材101及噴嘴板110都 在一起用以形成該列印頭本體 1 02 > —可撓曲的電 然後被附著在該列印頭本體1 0 2上。第9圖為一流 其顯示用來製造該列印頭模組150的處理400，其 文中參照第3 B，3 C及8 A - Q圖來說明。 參照第8A圖，該基礎基材101是用一矽基材 製成。該矽基材2 00具有一前側2 1 0及一後側2 1 5 一實施例中具有約600微米的厚度 > 在該基材200 2 1 0後側2 1 5上有熱氧化物層2 0 3，2 0 8，其厚度約 米。該石夕基材200在一硫酸/過氧化氫浴中被piran: 用以去除有機物。該基材可以是一單晶矽的矽層， 平行於該前及後側2 ί 0，2 1 5。 該矽基材2 0 0被處理用以籍由蝕刻穿透一被圖 成為一光罩的光阻層來形成泵室 104及阻抗特 105。為了準備該矽基材 200供該光阻層用，該基 被放在六甲基矽氮烷（HMDS)沐氣中用以灌注用於 的熱氧化物層203(步驟402)。參照第8B圖，一正 225(Clariant AZ3 00T)被旋施於該基材200的前側J； 阻層225透過一絡罩幕以一 Karl Suss來加以軟化 曝照，並顯影用以形成一光罩，其界定出泵室1 04 特徵結構105的位置。 製造， 上的流 被黏合 路 130 裎園* 將於下 200來 且在 的前側 為1微 ha清潔 其平面 樣化以 徵結搆 材 200 光阻層 光阻層 -。該光 烘烤及 及阻抗 16 1343323 參照第8C圖’該矽基材200的前側藉由感應耦合的 電漿反應離子蝕刻（ICP RIE)來加以電漿餘刻，用以去除掉 該熱氧化物層2 0 3外露的部分；該石夕基材2 〇 〇沒有被轴刻 到。該矽基材200然後使用Bosch處理深反應離子钮刻技 術（D RIE)來加以餘刻，用以形成录室1 〇 4及阻抗特徵結構 105，如第8D圖（步驟404)所示。

參照第8 E圖一光阻層2 3 9被旋施於該石夕基材2 0 0的 後側2 1 5上且被形成圖樣用以界定墨水渠道1 2 8的位置。 該熱氧化物層208利用ICP RIE處理來去除掉，然後該石夕 基材2 0 0利用 Κ Ο Η的非等向性蝕刻來加以蝕刻（步驟 4 0 6)。參照第8 F圖，該光阻層2 3 9，前氡化物2 0 3及後氧 化物208從基材200上被剝除掉，且基材200被piranha 清潔及RCA清潔，完成該基礎基材1〇1(步驟408)。亦可 選擇的是，一加熱器127可藉由減链錄絡於該*夕基材200 的後側2 1 5上並藉由微影成像蝕刻來將該加熱器丨2 7形成 圖樣而被形成在該基礎基材101的背面126上。

參照第8 G圖，喷嘴板11 0使用一絕緣層覆矽基材 3 00(S 01 300)來製成（步驟410)。該SOI 3 00包括該喷嘴矽 層板110，一嵌埋的氧化物層302及一操作層306。在將該 SOI 3 00黏合到該基礎基材101之前，斜壁134及一厚度 減小區域Π 4利用K0H的非等方向蝕刻而被形成在該基材 300上。在一實施例中，噴嘴板110約為1〇微米厚。一供 喷嘴112用的孔被蝕刻至該噴嘴板110的一半厚度深如5 微米，其並沒有延伸至該嵌埋的氧化物層3 0 2。 17 1343323

參照第8 Η圖，該S ΟI 3 Ο 0及該基礎基材1 Ο 1被對齊 且利用退火彼此黏合用以產生一熔合結合（步驟 4 1 2)。其 它的結合技術亦可被使用，包括使用一層笨並環丁烯（BCB) 黏劑助催劑層。參照第81圖，該操作層3 0 6被接地且被蝕 刻，該嵌埋的氧化物層3 02從該喷嘴板1 1 0上被剝除掉（步 驟414)。該光阻層237被施加到該喷嘴板110上且被形成 圖樣用以界定出喷嘴 112的位置。該噴嘴板110被蝕刻 (如，DRIE)用以形成噴嘴開孔，如第8J圖所示（步驟416)。 該光阻層237被剝除掉且該基礎基材101與該喷嘴板110 的組件在1 1 0 0 °C下被烘烤約4小時用以去除掉任何聚合物 或有機物。

參照第8 K圊，一接地電極層1 1 7被沉積到該喷嘴板 1 1 0上，其帶有一切開區域用以露出喷嘴1 1 2。在一實施例 中，該接地電極層117可藉由將包括喷嘴112的區域遮罩 起來（如，提供一實體阻障物，譬如一膠布），及沉積一導 電物質，如金，於喷嘴板110之外露的區域上，來形成的。 該罩幕可從包括噴嘴112的區域上被去除掉，用以露出喷 嘴 1 1 2。 參照第8L圖，該壓電層116是用厚度約1mm厚之預 先烘製的（pre-fired)壓電物質塊製成的（步驟418)。該塊體 被研磨至約 6 5微米用以產生一平面的均勻結晶表面且在 一 1 %的氟硼酸（ΗBF4)溶液中被清潔用以除因研磨掃造成 的表面損傷。該壓電層116藉由使用一層BCB黏劑催助劑 而被黏合到一犧牲矽基材502上並被硬化約40小時》 18 1343323 壓電層116之外露的表面用一層鈦鎢層512加以金屬 化，如第8L圖所示（步驟420)。該金屬層512將被黏合並 電性地連接至形成在該喷嘴板 110上的該接地電極層 117。一 BCB黏著層514可被層疊在該金屬層512上方， 用以製備該壓電層116以黏合至該喷嘴板110上。

在將該壓電層116黏合至該喷嘴板110上之前，該壓 電物質被分段（sectioned)影產生複數個致動器部分（步驟 420)。第8M圖顯示該壓電層116及矽基材502的一部分 在該壓電層1 1 6已被分段以產生複數個致動器部分之後的 頂視圖。每一致動器部分都對應到該基礎基材1 〇 1的一分 離的泵室104。應注意的是，壓電層116的整個寬度被示 於第8M圖中，在第8L圖的剖面側視圖所示的約為該壓電 層的寬度的一半。為了要形成致動器部分，該壓電物質被 形成切口 ，用以在將對應於喷嘴板110的喷嘴112的區域 上方產生一隔離區148並形成渠道503。該壓電層116並 沒有被蝕刻穿透，到達該犧牲矽基材 5 02，而是停在離犧 牲矽基材約1 〇微米處。 參照第8 N圖，該壓電層1 1 6及列印頭本體1 0 2與該 喷嘴板110(其上具有接地電極層117)的組件被對準且合在 一起，使得隔離切口 148位在噴嘴112上方且渠道切口 503 位在將相鄰的泵室104分開之壁的上方。壓電層116與該 組件被黏合在一起，如在一 EV黏合機中（步驟422)，用以 形成該列印頭本體1 〇 2。該列印頭本體1 0 2被放在一 2 0 0 °C的石英爐内40個小時用以將BCB層5 14聚合物化。 19 1343323 第80圖顯示沿著第8N圖的一在進入紙張的平面上的 線D - D所取之該組件的剖面圖。切入到壓電層1 1 6内的渠 道503與將泵室104分隔開來的壁對齊。該接地電極層117 可穿過該BCB層514電性地連接至形成在該壓電層116上 的金屬層512。在此視圖中，介於壓電層116與該犧牲矽 基材502之間的BCB黏劑層有被示出。

參照第8 P圖，該矽操作層5 02及一部分的壓電層1 1 6 藉由研磨而被去除掉。該壓電層116在處理完成時約為15 微米厚。一金屬層118藉由濺鍍金屬層，如鈦鎢或金，而 被沉積在該壓電層116之外露的表面上。該金屬層118然 後被微影成像蝕刻用以形成驅動接點1 22及驅動電極1 20。

第8Q圖顯示沿著第8P圖的一在進入紙張的平面上的 線E - E所取之該組件在金屬層Π 8已被蝕刻形成驅動接點 122及驅動電極120之後的剖面圖。該壓電層116被夾在 被電性地連接至該金屬接地電極層1 1 7的金屬層5 1 2，如 鈦-鎢層，與形成該驅動接點122及驅動電極120的金屬 層，如金層，之間。藉由施加不同的電壓至該接地電極層 117與該驅動電極120，一壓電層116的區域會曲屈，藉以 對栗室1 04内的墨水施加壓力° 大體上，矽及矽氧化物層可用市面上可買到的設備以 傳統的電漿蝕刻加以選擇性地蝕刻。對於具有筆直側壁的 矽蝕刻特徵結構而言，Bosch處理可被使用，其係使用SF6 及C4F8的蝕刻與一聚合物的沉積在1 1秒的循環週期内交 替。該光阻層可以是一市面上可買到的正UV光阻系統。 20 1343323 被包含在該凹部524内，其可以是在該模組内的另一加熱 器的一額外的加熱器或是可取代該另一加熱器。喷嘴的形 狀可用穿過該矽蓋520的通道528的形狀來界定。在一實 施例中，該喷嘴可被形成在該矽蓋5 2 0内，在此例子中， 通道528將較寬，用以與喷嘴的内部的寬度一致。矽蓋520 可用蝕刻技術來形成，包括上文中所描述的，並黏附到列 印頭模組1 5 0的喷嘴面上。

如先前提到的，墨水只是列印液體的一個例子。應被 瞭解的是，用墨水來作為列印液體的例子加以說明只是為 了示範的目的，且在上文中用形容詞”墨水”來描述之列印 頭組件内的構件亦只是示範性的。亦即，將渠道或供應組 件稱為’’墨水渠道”或’’墨水供應組件”只是為了示範的目 的，且可用一更為一般性的稱呼，譬如’’列印液體渠道’’或” 列印液體供應組件’’。又，在整份說明書及申請專利範圍中 所用之”前”及”後”，與”頂部”及”底部”等用詞只是為了示 範的目的，為了要在列印模組的各式構件之間及本文中描 述的其它元件之間作一區別。使用”前”及”後”，與”頂部” 及”底部”等用詞並不意謂該列印頭模組的特定方位。 雖然只有一些實施例於上文中被詳細地描述，但仍有 其它可能的變化。其它的實施例都是在下面的本發明的申 請專利範圍所界定的範圍内。 【圖式簡單說明】 這些及其它態樣將參照下面的圖式加以詳細說明。 22 1343323 第1圖顯示一列印頭本體的一部分。 第 2圖顯示第 1圖的列印頭本體的一部分的切開圖 式，其帶有列印頭本體的頂部上的喷嘴板的一部分的切開 圖。 第3 A圖顯示一列印頭組件的一部分，其包括一壓電 層的一部分，其上的電連接器是在第2圖的列印頭本體及 噴嘴板部分的頂部。

第3 B圖為沿著第3 A圖A - A線所取之列印頭組件的剖 面圖。 第3 C圖為沿著第3 A圖B - B線所取之列印頭組件的剖 面圖。 第4圖顯示第3A圖的列印頭組件的一喷嘴面。 第5 A圖顯示第3 A圖的列印頭組件的背面。 第5B圖顯示第5A圖之背面的一放大的部分。 第6圖顯示附著在第3A圖的列印頭組件上之可撓曲 的電路。

第7A及7B圖顯示一列印頭模組的立體圖，其包括一 列印液體供應組件，一可橈曲的電路及第3 A圖所示的列 印頭組件。 第7 C圖顯示沿著第7 B圖的C - C線所取的立體剖面 圖。 第7 D圖顯示沿著第7 B圖的D - D線所取的立體剖面 圖。 第8A-8Q圖顯示製造一列印頭本體的處理。 23 1343323 第9圖為一流程圖，其顯示第8A-8Q圖所示之處理的 步驟。 第1 0圖為一流程圖，其顯示組裝一列印頭模組的處 理， 第11圖為一包括一罩蓋的列印頭模組的一部分的剖 面側視圖。 在不同的圖式中之相同的標號代表相同的元件。

【主要元件符號說明】 101 基 礎 基 材 圓 102 列 印 頭 本 體 104 泵 室 106 墨 水 接 受 端 108 墨 水 噴 出 端 110 噴 板 112 喷 嘴 114 厚 度 減 小 之 狭 長 形 區域 1 05 阻 抗 特 徵 結構 116 壓 電 層 120 驅 動 電 極 122 驅 動 接 點 117 接 地 電 極 層 128 飼 料 槽 狀 的 墨 水 渠 道 126 背 面 124 喷 嘴 面 107 開 孔 127 加 埶 t ·»> 器 129 電 子 接 點 130 可 撓 曲 的 電 路 132 積 體 電 路 134 翼 部 150 列 印 頭 模 組 140 墨 水 供 應 組 件 142a, 142b 墨 水入口 144 儲 液 槽 143 殼 體 146 過 濾 器 147 支 撐 柱 400 處 理

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200 夕基材 2 10 前側 215 後側 203,208 熱氧化物層 225 正光阻層 239 光阻層 300 絕緣層覆矽基材 302 嵌埋的 氧化物層 306 操作層 134 斜壁 502 犧牲矽基材 5 12 金屬層 148 隔離區 503 渠道 118 金屬層 5 18 列印頭 模組 520 矽蓋 522 介層孔 534 凹部 524 加熱器 528 通道

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Claims (1)

1343323 1<^3月\\日修浼)正替換頁 逢啊丨料仰g號專判系⑼_月修正 十、申請專利範圍： 1. 一種列印頭模組，其至少包含： 一列印頭本體，其包括一或多個泵室，每一泵室都 包括一接受端及一喷出端，該接受端係配置用來接受一 來自一列印液體供應器的列印液體，該喷出端係用來將 該列印液體從該泵室喷出；

一喷嘴板，其包括一或多個貫穿該喷嘴板形成之喷 嘴，其中一喷嘴係與每一泵室流體連通，並接受來自該 泵室之喷出端的列印液體，用以將其從該喷嘴喷出，且 該喷嘴板包含一或多個厚度減小區域，且每一該區域之 一内表面係形成該一或多個泵室各個的一内表面；以及 一或多個壓電致動器，其連接至該喷嘴板，其中一 壓電致動器被設置在每一泵室上方並包括一壓電物 質，該壓電物質被建構成可將該泵室偏斜並對該泵室加 壓，用以從一與該泵室的喷出端流體連通之相應的喷嘴 喷出列印液體，且該壓電物質係位在一第一與一第二電 極之間，該第一電極係位在該壓電物質與該喷嘴板之該 些厚度減小區域中之一者的一外表面之間。 2.如申請專利範圍第1項所述之列印頭模組，其更包含： 一列印液體供應組件，其中該列印液體供應組件包 括一儲液槽，該儲液槽與該泵室的接受端成流體連通； 其中 26 1343323 月’上曰修(更〕正替換頁 _—j 該列印頭本體包括一背面，其大致平行於一連接 至該喷嘴板的喷嘴面； 該列印液體供應組件連接至該列印頭本體的背面； 及 該泵室的接受端包括一位在該列印頭本體之背面 上的開孔，其與該儲液槽成流體連通。

3.如申請專利範圍第2項所述之列印頭模組，其中該列印 頭模組包括複數個泵室，該列印頭模組更包含： 至少一列印液體渠道，其形成在該列印頭本體的背 面中，該至少一列印液體渠道與複數個泵室的開孔及與 該儲液槽流體連通，該列印液體從該儲液槽進入該至少 一列印液體渠道且被導引入該些泵室的開孔中。

4.如申請專利範圍第3項所述之列印頭模組，其中該至少 一列印渠道包括至少兩側邊，有角度地朝向該些泵室的 開孔。 5. —種列印頭系統，其至少包含： 一列印頭模組，其具有一噴嘴面及一背面，該背面 大致平行於該噴嘴面且與其相對，該列印頭模組包括： 一列印頭本體，其包括一或多個泵室，每一泵室 包括一接受端與及一喷出端，該接受端係配置用來接受 27 1343323 娟丨托修復)正替換頁 一來自一列印液體供應器的列印液體，該噴出端係用來 將該列印液體從該泵室喷出； 一喷嘴板，其包括一或多個貫穿該喷嘴板形成之 喷嘴，其中一噴嘴係與每一泵室流體連通，並接受來自 該泵室之喷出端的列印液體，用以將其從該喷嘴喷出； 及

一或多個壓電致動器，其連接至該噴嘴板，其中 一壓電致動器設置在每一泵室上方並包括一壓電物 質，該壓電物質被建構成可將該泵室偏斜並對該泵室加 壓，用以從一與該泵室的噴出端流體連通之相應的喷嘴 喷出列印液體，且該壓電物質係位在一第一與一第二電 極之間，該第一電極係位在該壓電物質與該喷嘴板之該 些厚度減小區域中之一者的一外表面之間；及

一可撓曲電路，其連接至該列印頭模組的該喷嘴 面，且電性耦合到該一或多個壓電致動器，用以提供訊 號至該一或多個壓電致動器，以選擇性地對該一或多個 泵室加壓來發射（fire)該一或多個相應的喷嘴。 6. —種列印頭系統，其至少包含： 一列印頭模組，其包括： 一列印頭本體，其包括一或多個栗室，每一栗室 包括一接受端及一噴出端，該接受端係配置用來接受一 來自一列印液體供應器的列印液體，該喷出端係用來將 28 1343323 修⑻正替換頁 該列印液體從該泵室喷出； 一喷嘴板，其包括一或多個貫穿該喷嘴板形成之 噴嘴，其中一嘖嘴係與每一泵室流體連通，並接受來自 該泵室之喷出端的列印液體，用以將其從該喷嘴喷出， 且該噴嘴板包含一或多個厚度減小區域，且每一該區域 之一内表面係形成該一或多個泵室各個的一内表面；

一或多個壓電致動器，其連接至該噴嘴板，其中 一壓電致動器設置在每一泵室上方並包括一壓電物 質，該壓電物質被建構成可將該泵室偏斜並對該泵室加 壓，用以從一與該泵室的喷出端流體連通之相應的喷嘴 喷出列印液體，且該壓電物質係位在一第一與一第二電 極之間，該第一電極係位在該壓電物質與該喷嘴板之該 些厚度減小區域中之一者的一外表面之間；及

一罩蓋，其附著於該喷嘴板上且包括一或多個孔， 該一或多個扎係連接至該一或多個穿過該喷嘴板形成 的喷嘴，其中該罩蓋經建構以遮蓋該一或多個壓電致動 器，同時提供足夠的間隙給該被包括在該一或多個致動 器中之壓電物質，以供其在致動時能夠偏斜。 7.如申請專利範圍第6項所述之列印頭系統，該罩蓋更包 含一或多個塗覆一導電層的介層孔，且該導電層將該罩 蓋的一外表面連接至該一或多個壓電致動器，該列印頭 系統更包含： 29 1343323 夕各叫馬修⑻正替换 一可撓曲電路，其連接至該列印頭模組之罩蓋的外 表面，並藉該一或多個介層孔電性地輕合到該一或多個 壓電致動器，用以提供訊號至該一或多個壓電致動器， 以選擇性地對該一或多個果室加壓，來發射（fire)該一 或多個相應的喷嘴6 8.如申請專利範圍第6項所述之列印頭系統，更包含：

一列印液體供應組件，其中該列印液體供應組件包 括一儲液槽，該儲液槽與該泵室的接受端成流體連通； 其中 該列印頭本體包括一背面，其大致平行於一連接 至該喷嘴板的喷嘴面； 該列印液體供應組件連接至該列印頭本體的背 面；及

該泵室的接受端包括一位在該列印頭本體之背 面上的開孔，其與該儲液槽成流體連通。 9.如申請專利範圍第8項所述之列印頭系統，其中該列印 頭模組包括複數個泵室，該列印頭模組更包含： 至少一列印液體渠道，其形成在該列印頭本體的背 面中，該至少一列印液體渠道與複數個泵室的開孔及與 該儲液槽流體連通，該列印液鹘從該儲液槽進入該至少 一列印液體渠道且被導引入該些泵室的開孔中。 30 1343323 ??年/-¾ A修(更)正替換頁 1 0.如申請專利範圍第9項所述之列印頭系統，其中該至 少一列印液體渠道包括至少兩側邊，有角度地朝向該些泵 室的開孔。 1 1 . 一種列印頭系統，其至少包含： 一列印頭模組，其包含：

一列印頭本體，其包括一或多個泵室，每一泵室 包括一接受端與及一喷出端，該接受端係配置用來接受 一來自一列印液體供應器的列印液體，該喷出端係用來 將該列印液體從該泵室喷出；

一噴嘴板，其包括一或多個貫穿該喷嘴板形成之 噴嘴，其中一喷嘴係與每一泵室流體連通，並接受來自 該泵室之喷出端的列印液體，用以將其從該噴嘴噴出； —或多個壓電致動器，其連接至該喷嘴板，其中 一壓電致動器設置在每一泵室上方並包括一壓電物 質，該壓電物質被建構成可將該泵室偏斜並對該泵室加 壓，用以從一與該泵室的喷出端流體連通之相應的噴嘴 喷出列印液體； 一罩蓋，其附著於該噴嘴板上且包括一或多個 孔，該一或多個孔係連接至該一或多個穿過該噴嘴板形 成的噴嘴，其中該罩蓋經建構以遮蓋該一或多個壓電致 動器，同時提供足夠的間隙給該被包括在該-或多個致 31 1343323 勝修次)正替換頁i 動器中之壓電物質，以供其在致動時能夠偏斜，該罩蓋 更包含一或多個塗覆一導電層的介層孔，且該導電層將 該罩蓋的一外表面連接至該一或多個壓電致動器；以及 一可橈曲電路，其連接至該列印頭模組之罩蓋的 外表面，並藉由該一或多個介層孔電性輛合到該一或多 個壓電致動器，用以提供訊號至該一或多個壓電致動 器，以選擇性地對該一或多個泵室加壓，來發射（fire) 該一或多個相應的喷嘴。

32 1343323 κ 月u日修(¾)正替換頁 七、指定代表圖： (一） 、本案指定代表圖為：第3A圖。 (二） 、本代表圖之元件代表符號簡單說明： 列印頭本體 墨水接受端 噴板

101 基礎基材圓 102 1 04 泵室 106 108 墨水噴出端 110 112 喷嘴 114 105 阻抗特徵結構 116 120 驅動電極 122 厚度減小之狹長形區域 壓電層 驅動接點 八、本案若有化學式時 特徵的化學式· 請揭示最能顯示發明

無 4