TWI353929B - Single-use droplet ejection module - Google Patents

Description

1353929 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 下面的說明係有關於一種列印頭组件其包括一或多個 喷嘴。 【先前技術】

一噴墨印表機典型地包括一從一墨水供應器到一墨水 喷嘴組件的墨水路徑，該喷嘴組件包括噴出墨滴的喷嘴。 墨滴的噴出可藉由用一致動器來加壓在該墨水路徑内的墨 水來加以控制，該致動器可以是一壓電致偏器，一熱泡喷 射產生器，或一靜電偏折元件。一典型的列印頭包括一排 喷嘴帶有一相印的墨水路徑陣列及相關的致動器，且從每 一喷嘴喷出的液滴可被獨立地控制。在一所謂的”按需滴墨 (drop-on-demand)”列印頭中，每一致動器在該列印頭及一 列印媒體相對於彼此移動時被發射用以選擇性地在一影像 的一特定畫素位置處喷出一液滴。在高性能列印頭中，喷 嘴典型地具有50微米或更小（如，25微米）的直徑，且以 每英吋1 00-3 00個喷嘴的間距被分隔開，用以以提供約1 至 70picoliter(pl)的液滴大小。液滴喷出頻率典型地為 10kHz或更高。 一列印頭可包括一半導體列印頭本體及一壓電致動 器，例如，描述於Hoisington等人的美國專利第5,265,315 號中的列印頭。該列印頭本體可用矽來製成，該矽被蝕刻 用以形成墨水室。喷嘴可由一附著於該矽本體上之分離的 5 1353929

喷嘴板界定。該壓電致動器可具有一壓電材料，它 形狀或彎曲，用以回應一施加於其上的電壓。該壓 彎曲對位在該墨水路徑上的一泵室内的墨水加壓。 列印精確性受到數個因數的影響，包括從一列 或一印表機的多個列印頭上的喷嘴噴出之墨滴大小 的均一性。液滴的大小及速度的均一性則是受到數 的影響，譬如墨水路徑的尺度均一性，聲音干擾效 墨水流路中之污染，及致動器所產生的壓力脈衝的 等。在墨水流路中之污染物或屑片可透過在墨水流 用過濾器來加以減少。 【發明内容】 一種包括一或多個喷嘴的列印頭組件被揭示 上，在一態樣中，本發明的特徵為一種微滴喷射 droplet ejection module)。該微滴噴射模組包括一液 組件，一殼體及一微滴噴射本體。該液體供應組件 自給自足的的液體儲槽及一液體出口。該殼體被建 久地連接至該液體供應器並包括一液體渠道其被建 受來自該液體供應組件的液體出口的液體且將該液 至一微滴喷射本體。該微滴喷射本體被永久地連接 體且包括一或多個液體入口其被建構來接受來自該 液體，及一或多個喷嘴其被建構來選擇性係喷射出 本發明的實施例可包括一或多個下列的特徵。 供應組件更包括一可操作的密封件，用以防止液體 會改變 電層的 印頭上 及速度 項因數 應，在 均一性 路上使

。大體 模組（a 體供應 包括一 構來永 構來接 體輸送 至該殼 殼體的 毁滴。 該液體 經由液 6 1353929

體出口離開該液體儲槽。該殼體在一第一位置處被連接 該液體供應组件，在該位置時該密封件可防止液體從該 體出口離開並進入到該液體渠道，且該殼體可在一第二 置處被連接至該液供應組件，在該位置時該密封件不會 止液體從該液體出口離開及進入到該液體渠道。該殼體 建構成利用一壓嵌（snap-fit)連接件來連接至該液體供 组件的該第一及第二位置。 該液體供應組件更包括一液體供應殼體，及一真空 可被形成在該液體供應殼體内，其包括一埠用來提供至 至該真空室内。該液體儲槽可以是一可撓曲容器用來容 一液體，該可撓曲容器被設置在該真空室内的液體供應 體中》 大體上，在另一態樣中，本發明的特徵為一種微滴 射模組，其包括一殼體，一微滴喷射本體其安裝在該殼 内，一可撓曲的電路，及一液體供應組件。該微滴喷射 體具有一喷嘴面其包括至少一喷嘴（用來噴出一液體）及 背面（其具有至少一液體渠道）。該可撓曲的電路附著在 殼體上及該微滴喷射本體的喷嘴面上。該可撓曲的電路 性地連接至該微滴喷射本體用以提供用來控制液體從該 少一喷嘴噴出之驅動訊號。該可撓曲的電路可直接或間 地連接至產生該等驅動訊號的一處理器或積體電路。該 體供應組件附著於該殼體上微滴喷射本體的背面流體 通。該液體供應組件包括一自給自足的液體儲槽及一 口，其提供一從該液體供應組件到形成於該微滴喷射本 至 液 位 防 可 應 室 空 納 殼 喷 體 本 該 電 至 接 液 連 出 體 7 1353929 背面的流體渠道的液體路徑。

本發明的實施例可包括一或多項下列的特徵。該微滴 喷射模組更包含一或多相形成在一底材上的泵室，每一泵 室都包括一接受端其被建構來接受來自一液體供應器的液 體，及一喷出端用來將該液體從該泵室喷射出去。一喷嘴 板可被附著在該底材上，其包括一或多個喷嘴被形成穿過 該喷嘴板，一噴嘴與一泵室流體連通且接受來自該泵室的 喷出端的液體，用以將液體從該喷嘴噴射出去。一或多個 壓電致動器被連接至該噴嘴板，一壓電致動器被設置在一 泵室上方且包括一壓電材料，其被建構成可將該泵室偏斜 及加壓，用以將該液體從與該泵室的喷出端流體連通之一 相應的喷嘴喷射出。 該液體供應組件可包括一液體供應殼體，一真空室其 被形成在該液體供應殼體内，液體供應殼體包括一埠用來 提供真空至該真空室，及一袋子其被設計來容納一液體， 該袋子被設置在該液體供應殼體内的真空室中。

本發明可被實施用以實現一或多項下列的優點。一可 被有效地以相對小的喷嘴數量使用之列印頭模組被提供， 其適合使用在小量列印液體的應用上。該自給自足的列印 液體儲槽可輕易地用小量的列印液體來充滿，可被附著到 該列印頭殼體上及可用在一列印操作上。需要小量的列印 液體的一個應用為列印液體測試操作。該自給自足的列印 液體儲槽可用一測試液體來充滿並被附著到該列印頭殼體 上，用以實施一測試操作。整個組件在下面的測試操作中 8 1353929

使用，無需在測試與測試之間用水沖洗清潔列印頭模 一壓嵌連結件（snap connection)可被用來將該列印頭 安裝到一安裝組件内，藉以同時完成一電性連接及連 至一真空源。 —或多個實施例的細節於附圖及下面的說明中 出。其它的特徵及優點從下面的說明，附圖及申請專 圍中會更明顯。 【實施方式】 一微滴喷射模組被描述，其包括加壓的泵室用以 嘴喷出列印液體。一典型的液體為墨水，且為了舉例 的，該列印頭模組係以墨水作為該列印液體為例來加 明。然而，應被瞭解的是，該列印液體可以是其它的液 例如，使用在液晶顯示器的製造中之電致發光物質或 電路板製造中的液體金屬。 一列印頭模組大體上包括一列印頭本體其帶有複 與一外部墨水供應器流體連通之喷嘴，用以實施一連 列印操作。在某些應用中，一可用相對小量的墨水有 操作，如墨水測試操作，之列印頭模組是所想要的。 建構來容納一帶有相對少喷嘴數量，如1至1 〇個，之 頭本體的列印頭模組即適合此一操作，且包括一墨水 組件其係設計來用於一相對小量之列印液體》在一實 中，一不能再填充之墨水供應組件可被附著在一列印 體上，如一單次使用的列印液體供應匣，藉以無需在 组。 模組 節接 被提 利範 從喷 的目 以說 體， 使用 數個 續的 效地 一被 列印 供應 施例 頭本 測試 9 1353929 不同的列印液體時用水沖洗清潔墨水供應組件。 第1A圖顯示一列印頭模組1 0 0其包括一附著在一列 印頭殼體1 04上的墨水供應組件1 02。該墨水供應組件1 02 包括一自給自足的列印液體儲槽，其被建構來容納一用於 測試之小量的墨水。

第1 B圖為沿著第1 A圖中之線1 B -1 B線所取之該列印 頭模組10 0的剖面立體圖。第1 C圖為沿著第1A圖中之線 1C-1C線所取之該列印頭模組100的剖面立體圖，其線示 出該列印頭模組1 0 0位在閉合的位置。第1 D圖為該列印 頭模組1 0 0之相同的剖面立體圖，但其顯示的是該列印頭 模組1 00位在打開的位置，第1 E圖為該列印頭殼體1 04， 包括該列印頭本體106在内，的一部分的放大剖面圖。

參照第1B圖，該墨水供應組件10 2包括一自給自足 的儲液槽1 0 8用來容納小量的墨水。在所示的實施例中， 該自給自足的儲液槽108為一可撓曲容器，類似於一個袋 子，且在下文中將被稱為一墨水袋，但其它形式之自給自 足的列印儲液槽亦可被使用。一自給自足的儲液槽可以是 一被充滿墨水並密封起來的儲液槽，該墨水留在該儲液槽 中直到被用掉為止。沒有外部的墨水源附著在該儲液槽上 來提供一連續的墨水源，而是該將被使用的墨水是容納在 該自給自足的儲液槽中的墨水。該墨水袋108可在該墨水 供應紕件1 02被附著在該列印頭殼體1 04上之前被充滿墨 水。一密封件110，如一 〇型環’產生一介於該墨水供應 組件1 02與該列印頭殼體1 04之間的密封。 10 1353929 參照第1 C及1D圖，所示的實施例包括一上壓嵌連結 件’該墨水供應組件1〇2可藉以首先在位置a(閉合的位 置，第ic圖）被附著到該列印頭殼鱧1〇4上。在此閉合的 位置時，該墨水袋1〇8沒有與該列印頭本體流體連通。 在叫始列印操作之前，該墨水供應組件i 〇2被移動到位 置B(打開的位置’第10圖）。在此打開的位置時墨水袋 108透過一形成在該列印頭殼體1〇4上的墨水入口 η*與 列印頭本體106流體連通。 為了要將墨水供應組件丨02自閉合位置連接至該列印 頭殼體104，使用者必需將從該墨水供應組件1〇2突伸出 之公連接件115對準形成在該列印頭殼體1〇4上的母連接 件117並施加足夠的力量來讓該公連接件ιΐ5與母連接件 117嚙合於位置八處，但該力量不能太大而與母連接件ιΐ7 嚙合於位置B處。使用者在該墨水供應組件1〇2嚙合至該 列印頭殼體104時會接受到足夠的觸覺上的回饋用以知道 已到達位置A。 為了要將該墨水供應組件1〇2相對於列印頭殼體i 〇4 移動到打開位置B，使用者必需施加一額外的力量來讓公 連接件115與母連接件117嚙合在位置8處。公連接件ιΐ5 具有足夠的彈性來在壓力下彎折用以與母連接件117在位 置A處分離並壓嵌至位置B處嚙合。母連接件n7可被建 構成可促進此運動，譬如具有如圖所示之斜面來讓具有 相同斜面的公連接件工15能夠在受到一向下的力量時會滑 移而脫離嚙合。以上所述為一雙壓嵌連結的一個實施態 11 1353929

樣。其它的雙壓嵌連結結構，以及可以有一閉 打開位置之其它種類的連結結構亦可被使用。 形成在該墨水供應组件丨02與該列印頭本 的流體路徑可從下面參照第1E圓之墨水入口 的想下說明中被更佳地瞭解。在墨水入口 i24 有以溝槽134分開之指件132〇當墨水出現在 124的遠端時’墨水會流經溝槽134並進入到 入口 124的中心處的墨水渠道126中。 參照第1C，1D及1F-1H圖，該墨水供屬 括一出口頭118其亦具有從—中心轂139輻身 路徑138隔開的指件136。第1F圖顯示該出t 視圖；流體路徑1 38提供一從該墨水袋i 〇8分 徑。第1 G圖顯示該出口頭i i 8，密封件1】〔 124於該列印頭模組位在第lc圖的閉合位置 位置時，該密封件110與出口頭118的底面去 體路徂，墨水無法流過指件1 3 6 » ^ —在該出口 彈簧114施加一向下的力量壓迫該密封件 示該出口頭118’密封件110及墨 避不入口 1 2 z 模組位在第1 D圖所示的打開位置時的情形。 該出口頭Π8的底部與墨水入口接觸，Λ它會及 頭118内的彈簧114(第id圖）。該宏 / °衣密封件1 1』 過該墨水入α 124的遠端且沒有接 饮岡該出口 i 的位置處；流體路徑丨3 8不在被密 你他·在封件1 1 而可從墨水袋1〇8流經形成在出口碩"Η的4 合位置及一 體1 06之間 124的結構 的遠端處具 此墨水入口 形成在墨水 組件1 0 2包 出且被流體 頭118的底 出的流體路 及墨水入口 F情形。在此 觸並擋住流 頭11 8内的 1第1H圖顯 於該列印頭 :此位置時， 擠位在出口 被放置在超 11 8的底部 住。墨水因 件1 3 6之間 12 1353929 的流體路徑並進入到形成在墨水出口 124上的墨水渠道 1 26，流經形成於其内的溝槽1 3 4。 第1E圊顯示一列印頭模組106的一實施例，其具有 沿著一側邊的開孔1 42用來接受墨水。該流體路徑穿過該 墨水渠道126進入到一室144中，該室流體連接至該等開 孔 1 4 2 用以容許墨水從墨水袋 1 0 8流入該列印頭本體 1 06，並從喷嘴喷出。

該墨水供應組件102包括一真空室128，其容納該墨 水袋108。一真空透過一可連接至該真空源的閥130而被 維持在該真空室128内。維持一真空於該真空室128内可 施加一相對於噴嘴外面的大力壓力之負壓力於該墨水袋 108，該負壓力可產生一壓力於喷嘴開孔的彎月形處 (meniscus)，使得墨水不會從喷嘴滲漏出來。在此同時， 在彎月形處的壓力可使得空氣不會被吸回到泵室内。

在一實施例中，將墨水供應組件1 02附著在該列印頭 殼體104上是永久性的且當墨水袋108内的墨水已被用掉 時，列印頭模組1 1 0可被丟棄掉。在該墨水供應組件1 02 附著至該列印頭殼體104上之前，該墨水袋108透過該出 口頭1 1 8被充滿。列印頭模組1 00藉以提供一自給自足之 拋棄式測試單元，該單元只使用小量的測試液體。因為列 印頭模組1 0 0只使用一次，所以測試可在無需在測試與測 試之間清潔列印頭模組。 參照第2A-2D圖，一列印頭模組200的另一實施例， 它可與具有數量相對少的喷嘴之列印頭本體一起使用。參 13 1353929

照第2A圖，該列印頭模组200包括一墨水供應組 其附著於一列印頭殼體204上。一列印頭本體206 至該列印頭殼體204上。 第2B圖為沿著線2B-2B所取之該列印頭模組 一剖面立體圖。第2C圖為沿著線2C-2C所取之該 模組200的一剖面立體圖。該墨水供應组件202包 給自足的儲液槽208來容納一小量的墨水》在所示 例中，該自給自足的儲液槽208為一可撓曲容器， 個袋子，且可被稱為一墨水袋，但其它形式之自給 列印儲液槽亦可被使用。該墨水袋2 0 8可在該墨水 件202被附著在該列印頭殼體204上之前或之後被 水。墨水經由位在該墨水袋2 0 8的頂部的埠2 Q 9被 該墨水袋208内。在一實施例中，埠209可用一自 物質來加以密封，該自我密封物質可被一針頭刺穿 射筒可被用來將墨水注入到墨水袋2 0 8内。一自我 質的例子為一可模製的彈性體，譬如可從設在美國 州的 Wilmington 市的 Advanced Polymer Alloy 公司 的ALOCRYN。當該墨水袋208滿了之後，該針頭 且該物質自我密封，藉以將該埠209重新密封起來 最好是，該墨水袋208在墨水供應組件202被 該列印頭殼體204上之前被充滿。參照第2D圖， 水供應組件202被附著到該列印頭殼體204上時， 頭殼體204上的一墨水入口 215刺穿該墨水袋208 隔膜2 1 7，藉以讓墨水從該墨水袋208流到該列印 件2 02 内連接 200的 列印頭 括一自 的實施 類似一 自足的 供應組 充滿墨 喷入到 我密封 且一注 密封物 德拉瓦 購買到 被抽出 〇 附著於 當該墨 該列印 底部的 頭本體 14 1353929 2〇6。在所示的實施例中’該列印頭本體206包括形成在該 背面上的墨水率道228’用以接受墨水’該墨水然後被朝 向形成在該列印頭本體206的相反面上的喷嘴導引。

參照第2B園，該墨水供應組件202可透過壓嵌連結 件21 8而連接裏铖列印頭殼體204。非必要地，一上壓嵌 連結件（未示出）< 被使用’其與參照第丨Α·1 E圖描述的結 構相類似。亦即’第—壓嵌可將該墨水供應組件202附著 於該列印頭殼韹204上而不刺穿該隔媒217’即閉合位置。 第二壓嵌可將墨水入口 215壓穿過該隔膜產生一從該墨水 袋208到該列印頭本體206的流路’即打開的位置。 該墨水供應祖件202包括一真空室220 ’其容納該墨 水袋208。透過〆可連接至該真空源的閥230而在該真空 室220内維持一真空。維持一真空於該真空室220内可施

加相對於喷嘴外面的大力壓力之一負壓力於該墨水袋 108，該負壓力可產生一壓力於喷嘴開孔的彎月形處 (meniscus)，使得墨水不會從喷嘴滲漏出’來。在此同時， 在彎月形處的壓力可使得空氣不會被吸回到录室内。 如上文中參照第1 A- 1 Η圖所說明的，將墨水供應組件 202附著在該列印頭殼體204上是永久性的且當墨水袋2〇8 内的墨水已被用掉時，列印頭模組2〇〇可被丟棄掉。列 頭模組200藉以提供一自給自足之抛棄式測試單元，該 :只使用小量的測試液體。因為列印頭模組2〇〇只使用 -人’所以測試可在血 組。或者，墨水热』试之間清潔列印頭 袋2〇8可透過埠209被再填充以供後續 15 1353929 印操作之用，但，因為墨水袋208無法被輕易地清洗，所 以並不建議如此作，除非再充填的是相同的墨水。 在另一實施例中，埠209可被省掉。該隔膜217可用 一自我密封物質製成且墨水可在該墨水供應組件202被附 著於該列印頭殼體204上之前被注入到該墨水袋208内； 當該墨水袋208被注滿之後，該隔膜217可被附著於其上 用以密封該墨水袋2 0 8，該墨水袋然後可被附著到該列印 頭殼體204上。 Φ 上文中所描述的列印頭模組1 0 0及2 0 0可與任何適當 的列印頭本體一起使用。一包括有1 〇個喷嘴的列印頭本體 3 00的實施例被示於第3 A及3B圖中。該列印頭本體300 是由一基材製成，如矽晶圓。喷嘴312被形成在喷嘴面上 (第3B圖）且壓電換能器被形成在背面上（第3A圖）。墨水 入口 302通向對應於每一喷嘴312的泵室（未示出）。一驅 動接點 304是可操作的用以接受用於每一喷嘴312的訊 號。該訊號造成一電壓經過一驅動電極206，產生一電壓 差橫越一位在該驅動電極306底下的壓電材料308。該壓 ® 電材料3 08會偏斜，藉以對於位在該壓電材料308正下方 的泵室加壓並造成墨水微滴從一相應的噴嘴 312喷射出 來。一可撓曲的電路可被連接至驅動電極306，用以選擇 性地控制喷嘴3 1 2的動作。在一實施例中，該可撓曲的電 路可被直接或間接地（如，透過一外部的可撓曲電路）連接 至一產生該等驅動訊號的一處理器或積體電路。 再次參照第1E圖，在該列印頭殼體104内的列印頭 16 1353929 本體1 Ο 6包括沿著該列印頭本體丨0 6的一側形成之墨水入 口 ’其舆參照第3A-B圖所描述的列印頭本想300類似。 第1 E圊顯示從該列印頭殼體1 〇 4到一列印頭本體的墨水 路徑’該列印頭本體具有與列印頭本體3 〇 〇類似之側墨水 入π 〇

所示之示範性的列印頭本體3 0 0包括1 〇個喷嘴，但亦 可用數目更多或更少的喷嘴。在一實施例中，列印頭本體 3 00包括一單一喷嘴。列印頭本體3〇〇可使用揭示於2〇〇4 年10月8曰提申’名稱為” Print Head With Thin Membrane”的美國專利申請案第10/962,378號中所揭示的 技術，及/或2004年10月21日提申之名稱為” Sacrificial

Substrate for Etching”的美國專利申請案第60/621，507號 中所揭示的技術來製造》

列印頭本體400的另一實施例被示於第4A圖及4B 中。在此實施例中，驅動接點420及驅動電極422被形成 在喷嘴面上。10個喷嘴的列印頭本體4 02被形成在一底材 401上，一喷嘴板410及一壓電層416。喷嘴412被形成在 喷嘴板410内。一地極電極417被形成在該喷嘴板410的 上表面上且驅動接點42 0與驅動電極422被形成在該被分 段的壓電層416上》該列印頭本體402的背面被示於第4B 圖申，且包括兩個墨水渠道428。墨水渠道428與1 〇個形 成在該底材401内且為在該分段的壓電材料底下之泵室流 體連通；每一泵室都將墨水送至一相應的喷嘴412。所示 的實施例包括一婉蜒狀的加熱器427’其形成在列印頭本 17 1353929 體4 02的背面426上，它可被用來將墨水温熱至所想要的 操作溫度。 該示範性的列印頭本體402包括1 0個喷嘴，但列印頭 本體402亦可被形成有數目更多或更少的喷嘴。在一實施 例中，列印頭本體402包括一單一噴嘴。

該列印頭模組更包括一接點面用來電性地連接至一訊 號源，用以提供訊號來性地作動噴嘴且可被建構來安裝到 一列印裝置内，用以將裝盛於其内之列印液體噴射至一基 材上。該接點面的結構可依照列印本體結構的不同而作不 同的設計。

例如，第3A圖及3B圖顯示一列印頭本體300其在背 面（即，與喷嘴面相反的面）上具有驅動接點 3 04。參照第 5A-C圖，列印頭本體 300可被連接至一可撓曲的電路 5〇〇，其包括導線502電性地連接至位在列印頭本體300 的背面上的驅動接點304。每一導線502都提供訊號至驅 動接點304用以選擇性地作動相應的喷嘴312。導線502 被電性地連接至形成在該可撓曲的電路500的接點面506 上的接點504。 可撓曲的電路500被建構成圍繞在一列印頭殼體508 的一側，如第5 C圖所示。接點可被電性地連接至一外部 的電路，其提供訊號來選擇性地作動喷嘴 312。例如，參 照第6A圖，一具有連接器602之外部的可撓曲電路600 可連接至可撓曲的電路500的接點面506。第6B圖顯示一 示範性的安裝結構，其被建構來容納多達5個的列印頭模 18 1353929 組。每一列印頭模組都包括一具有接點504的接點面506, 該等接點5 04可連接至該外部之可撓曲的電路6〇〇。為了 舉例的目的，只有末端的列印頭模組被顯示連接至一外部 的可撓曲電路600，但應被瞭解的是，更多或所有列印頭 模组’可被同時連接至外部的可撓曲電路。該示範性的安裝 結構604包括一新月形的真空棒606，其附著於包含在該 列印頭模组内的真空埠上’用以如上文所述地提供一真空 壓力至墨水袋。

在另一實施例中’該列印頭模組可被建構成安裝有一 匣a女裝組件，如附件A名稱為，’Fluid Deposition Device” 中所揭示者，該附件的内容藉由此參照被併於本文中。 在一實施例中，該列印頭模組及一安裝結構可被建構 成在一單一連結步驟中，可完成對該列印頭模組的一電子 連結且可完成從一真空源至該真空埠的連結。例如，如果 該列印頭模組被設置在該安裝結構内的話，則在一定位操

作中，在列印頭模組的接點面上的接點可電性地連接至一 :部的可撓曲電路及/或一外部的裝置(如，送出訊號來作 办噴嘴）’且該真空埠可連接至—真空源，如該新月形的真 :棒606。該外部的可撓曲電路可被連接至一產生該等驅 動訊號的一處理器或積體電路。 一列印頭棋組的接點面的另一實施例可參照第1Α及 Β圖來說月’其可與該列印頭本體的驅動接點被建構在 嘴嘴相同的面上的結構一起使用。參照& 4八圖列印 磲本體402包括驅動接點42〇，它們位在該列印頭本體4〇2 19 1353929 上與喷嘴412相同的面上。參照第1A圊一包含接點面 162之可撓曲的電路16〇可附著到該列印頭殼體1〇4的一 側上且圍繞在該列印頭殼體1〇4的底側，用以與在列印頭 本趙402的噴嘴面上的驅動接點接觸。該可撓曲的電 路i6〇可被形成為與上述的可嬈曲電路5〇〇類似，亦即， :撓曲的電路160包括連接至驅動接點42〇的導線，用以 提供訊號來選擇性地驅動對應的喷嘴412。該可撓曲的電 路160包括—接點面162其具有接點166用以電性地連接 至—外部的電路，提供驅動訊號給喷嘴。例如，再次參照 第6A圖，具有一連接器6〇2的該外部的可撓曲電路6〇〇 可如第6B圖所示地被安裝到該安裝結構6〇4上且連接至 該外部的可撓曲電路600。 參照第7A-E圖，其顯示該列印頭模組7〇〇的另一實 :)例。此實施例與第i圖所示的列印頭模垣ι 〇。類似。在 不於第7A-E圓的列印頭模組7〇〇中，墨水入口 724及墨 水渠道726都被包括在一墨水柱槽7〇2内該墨水槽與該 ^印頭毅趙704分開來形成。一扎7〇6被形成在該列印頭 喊體704的下部’其被建構來承接該墨水柱槽7〇2。 從該自給自足的墨水儲液槽（墨水袋）7〇8到列印頭本 ，706的墨水路徑與參照第1A_h圖所描述之列印頭模組 00的墨水路徑類似。亦即，墨水㈣7〇2包括指件732 及溝槽734。該墨水供應組件7〇3包括—出口頭718其亦 :有從-中心冑7 3 9輻射出去且被流體路徑7 3 8分隔開之 4 736。流趙路徑738提供—來自該墨水袋7Q8的墨水 20 路路检。在一閉合的位置時，一密封件71〇與該出口再 2底面接觸並擋住流體路徑738;墨水無法流過指件 —在該出口頭718内的彈簧714施加向下的力量壓椅 封件710。 在一打開的位置時，該出口頭718的底部與墨水 724接觸，它可擠壓在該出口頭718内的彈簧714。該 件710被放置在超過該墨水入口 724的遠端且沒有接 出口頭718的底部的位置處；流體路徑738不在被密 7 10擋住。墨水因而可從墨水袋7〇8流經形成在出口玛 的指件736之間的流體路徑並進入到形成在墨水出口 上的墨水渠道726 ’流經形成於其内的溝槽734。 參照第7C及7D圖’墨水柱槽702可被連接至該 頭本體706及一可撓曲的電路73 0。墨水可流經該墨 道726並進入該列印頭本體706，通過形成在列印頭 7〇ό中之相應的泵室上的孔。在所示的實施例中，可 的電路730的一部分被放置在該墨水柱槽基部705與 印頭本體706的上表面之間。該可挽曲的電路730提 動訊號給包括在該列印頭本體706内的致動器用以發 嘴。該可撓曲的電路730的第二部分被放置在該墨水 基部705的頂端。在一實施例中，一加熱元件742及 熟調節器（未示出）可被包括在該可撓曲的電路730的 部分740與該墨水柱槽基部705接觸的底側上。非必^ 一靜電放電亦可被包括在該可挽曲的電路730的第二 74〇上。該可換曲的電路730的主要部分744附著於 I 718 736 " 該密 入口 密封 觸該 封件 I 718 724 列印 水渠 本體 撓曲 該列 供驅 射噴 柱槽 一電 第二 各地， 部分 該列 21 印頭殼艘704的一外表面上^ 7F ^ ^ * 卜表面上，如帛7E圖所不。該可撓曲 曲 〇可連接至一外部的可撓曲電路，該外部的可撓 的電路直接或間接地連接至一處理器或積體電路，以提 供驅動匈站· t ° ’ 匕括在該列印頭本體706内的喷嘴，其方式 與上文中所描述的實施例相同。 列印頭模组700亦可被安裝到一如第6B圖所示的安 裝組件卜士 或如附件A所述之匣盒安裝組件上，或其它結 構的安裝| ^ 叹馆上。相同地，列印頭模組700可被連接至一 戈'裝組件上，用+ 用以在一早一步驟中完成電性連結及真空連 就如同上文中所描述的實施例一樣》 如先刚提到的，墨水只是列印液體的一個例子。應被 瞭解的是，用 I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 =1件内的構件亦只是示範性的。亦即將渠道或供應組 的"jT »墨水渠道或’墨水供應組件，，只是為了示範的目 可用更為一般性的稱呼，譬如，’列印液體渠道，，或” 為體供應組件。又，如先前提到的，該液滴喷射模組 : 範的目的已被稱為-列印頭模組，然而，其用途比 P操作本身要廣泛的多，且可被用來為了各種目的來將 任何種類的液體的液滴喷出。 在整伤說明書及申請專利範圍中所用之，，前，，及，

後”，與，’頂部，，及，，底部，，箅 I A 寻用d/、疋馮了示範的目的，為了 要在列印模組的各式構仕+ M B+ 廿八褥件之間及本文中插述的其它元件之 間作一區別。使用”前，，- 夂後，興頂部，，及’’底部，，等用詞 22 1353929 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。

第1 A-E圖顯示一包含有一自給自足的液體供應組件 的微滴喷射模組。 第1F-H圖顯示一包括在第1C及1D圖中之微滴喷射 模組内的密封機構的一部分的放大視圖。 第 2A-D圖顯示包含有一自給自足的液體供應組件的 另一微滴喷射模組。 第3A-B圖顯示一包括10個喷嘴的微滴喷射本體。 第4 A-B圖顯示另一包括10個喷嘴的微滴喷射本體。 第5A-C圖顯示一附著於微滴喷射本體及一殼體上的 可撓曲電路。

第 6 A圖顯示附著於一外部可撓電路上的微滴喷射模 組。 第 6B圖顯示附著於一安裝結構上的複數個微滴喷射 模組。 第7A-7E圖顯示包含一自給自足的液體供應組件的微 滴嗔射模組的另一實施例。 23 1353929

【主要元件符號說明】 100 列 印 頭模 組 102 墨 水 供 應 組 件 104 列 印 頭殼 體 106 列 印 頭 本 體 108 白 給 自足 的儲液槽 110 密 封 件 124 墨 水 入口 115 公 連 接 «.1 忏 117 母 連 接件 132 指 件 134 溝 槽 118 出 D 頭 138 流 體 路徑 136 指 件 139 中 心 轂 142 開 孔 126 墨 水 渠道 144 室 128 真 空 室 200 列 印 頭 模 組 202 墨 水 供應 組件 204 列 印 頭 殼 體 206 列 印 頭本 體 208 白 給 自 足 的 儲液槽 209 埠 215 墨 水 入 σ 217 隔 膜 228 墨 水 渠 道 218 壓 嵌 連接 件 220 真 空 室 230 閥 300 列 印 頭 本 體 3 12 喷 嘴 302 墨 水 入 σ 304 驅 動 接點 306 驅 動 電 極 308 壓 電 材料 400 列 印 頭 本 體 420 驅 動 接點 422 驅 動 電 極 401 底 材 402 列 印 頭 本 體 410 喷 嘴 板 416 壓 電 層 417 地 極 電極 428 墨 水 渠 道 24 1353929

427 加 熱 器 426 背 面 500 可 撓 曲 的 電 路 502 導 線 506 接 點 面 504 接 點 508 列 印 頭 殼 體 600 外 部 的 可 撓 曲 602 連 接 器 604 安 裝 結 構 606 真 空 棒 412 喷 嘴 160 可 撓 曲 的 電 路 162 接 點 面 166 接 點 700 列 印 頭 模 組 702 墨 水 柱 槽 704 列 印 頭 殼 體 706 孔 724 墨 水 入 D 708 白 給 白 足 的 墨水儲 液槽（墨水 袋: ) 732 指 件 734 溝 槽 718 出 a 頭 739 中 心 轂 736 指 件 738 流 體 路 徑 710 密 封 件 714 彈 簧 724 墨 水 入 Π 726 墨 水 渠 道 730 可 撓 曲 的 電 路 705 墨 水 柱 槽 基 部 706 列 印 頭 本 體 740 第 二 部 分 742 加 熱 元 件 744 主 要 部 分 25

Claims (1)

1353929

拾、申請專利範圍： 1 · 一種微滴喷射模組，其至少包含： 一液體供應組件，其包括一自給自足的非再充填式液體 儲槽（a self-contained non-refillable liquid reservoir)及一 液體出口；

一殼體，其被建構成連接至該液體供應組件且其包括一 液體渠道，該液體渠道係被建構來接受來自該液體供應組 件之液體出口的液體且將該液體輸送至一微滴喷射本體； 及

一微滴喷射本體，其安裝在該殼體内且包括一或多個液 體入口，該液體入口係被建構成只接受直接經由該殼體之 來自該液體供應組件的液體且其係流體地耦合至一或多個 喷嘴，該微滴喷射本體包括一或多個致動器，該些致動器 被建構成可選擇性地從該一或多個噴嘴射出微滴’及一或 多個電子接點，用來接受一或多個電子訊號以驅動該一或 多個致動器； 其中： 該殼體可在一閉合的第—位置被連接至該液趙供應 組件，在該位置時該密封件可防止液體從該液體出口離 開並進入到該液體渠道； 該殼鱧在一打開的第二位置被連接至該液供應組 件，在該位置時該密封件不會防止液體從該液體出口離 開及進入到該液體渠道；及 26 1353929 一旦該殼體在該閉合的第一位置被連接至該流體供 應組件時，該殼體只能被移動進入該打開的第二位置， 而不能與該流體供應組件分離。 2.如申請專利範圍第1項所述之微滴噴射模組，其中 該液體供應组件更包含：

一密封件，其係可操作以防止液體經由該液體出口而離 開該液體儲槽。 3 .如申請專利範圍第1項所述之微滴喷射模組，其中： 該殼體被建構成可利用一雙壓嵌（double snap-fit)連結 件於該閉合的第一位置及該打開的第二位置與該液體供應 組件連接。 4 ·如申請專利範圍第3項所述之微滴喷射模組，其中 該殼體更包含一狹長形之尖頭構件，用以在當該殼體於該

打開的第二位置處連接到該液體供應組件時刺穿該密封 件。 5.如申請專利範圍第3項所述之微滴喷射模組，其中 該液體供應組件更包含一彈簧作動機構，其被建構成當該 殼體於該閉合的第一位置處連接到該液體供應組件時可該 27 1353929 維持該密封件，並在該殼體於該打開的第二位置處連接到 該液體供應组件時可鬆開該密封件。 6.如申請專利範圍第1項所述之微滴喷射模組，其中 該液體供應組件更包含： 一液體供應殼體；及

該液體儲槽係設置在一可排空的室内，該可排空的室被 形成在該液體供應殼體内且該可排空的室係耦合至一用來 使氣體從該室撤離的埠。 7.如申請專利範圍第6項所述之微滴喷射模組，其中 該液體儲槽包含一可撓曲容器（a flexible container)，其被 設計來容納該液體。 8.如申請專利範圍第6項所述之微滴喷射模組，其更 包含：

一可撓曲電路，其電性連接至位在該微滴喷射本體内之 該一或多個電子接點，用以提供驅動訊號以控制來自該一 或多個喷嘴的微滴喷射，該可撓曲的電路包括一接點面， 其被設計來電性地連接至一提供該等驅動訊號之外部電 路。 28 1353929 9.如申請專利範圍第8項所述之微滴噴射模組，其中 該耦合至該可排空的室的埠及該可撓曲電路的接點面係被 建構成在一安裝组件的單一連接中，該埠係流體地連接至 一真空源且該接點面係電性連接至一外部電路。 10.如申請專利範圍第1項所述之微滴喷射模組，其中 該液體儲槽包含一用來容納一液體之可撓曲容器。

11.如申請專利範圍第1項所述之微滴喷射模組，其中 該液體供應組件更包含一琿，其係流體地連接至該液體儲 槽且被建構來接受該液體。 1 2.如申請專利範圍第1 1項所述之微滴喷射模組，其 中該埠是可自我密封的。 1 3 .如申請專利範圍第1項所述之微滴喷射模組，其中

一旦在該殼體及該液體供應組件間形成一流體連結之後， 該殼體及該液體供應組件彼此即成為不可分離。 14. 一種用於一微滴喷射模組之液體供應組件，其至少 包含： 一液體供應殼體； 29 1353929 一可排空的室，其形成在該液體供應殼體内並耦合至一 用來使氣體從該室撤離的埠，且於該室之内保持一真空； 一自給自足的非再充填式液體儲槽，其被設置在該室 内； 一液體出口，其被建構來將該液體儲槽内的液體輸送至 一微滴喷射本體；及

一連接機構，其被建構來將該液體供應殼體連接至一微 滴喷射殼體，且一但連接後，該液體供應殼體就不能與該 微滴喷射殼體分離。 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項所述之液體供應組件，其 中該自給自足的液體儲槽包含一可撓曲的袋子。 16.如申請專利範圍第14項所述之液體供應組件，其 中該連接機構包含二或多個狹長形、可撓曲的構件，其被

建構來壓嵌到位在該微滴喷射殼體上之相應的接受表面 上0 17· 種微滴喷射模组的基礎構件（base component)， 其至少包含： 一殼體，其包括一連接機構，其係被建構來將該基礎構 件連接至一非再充填式液體供應組件，且一旦連接之後， 該基礎構件就不能與該液體供應組件分離； 30 1353929 一液體渠道，其被形成在該殼體内且被建構成可接受一 來自該液體供應组件的液體並將該液體輸送至一微滴喷射 本體；及

一微滴噴射本體，其安裝在該殼體内並包括一或多個液 體入口，該等液體入口被建構可接受來自該殼體的液體且 其係流體地耦合至一或多個喷嘴，該微滴喷射本體包括一 或多個致動器其被建構成可選擇性地從該一或多個喷嘴射 出微滴，及一或多個電子接點，用來接受一或多個電子訊 號，用以驅動該一或多個致動器； 其中： 該殼體可在一閉合的第一位置被連接至該液體供應 組件，在該位置時該密封件可防止液體從該液體出口離 開並進入到該液體渠道； 該殼體在一打開的第二位置被連接至該液供應組 件，在該位置時該密封件不會防止液體從該液體出口離 開及進入到該液體渠道；及

一旦該殼體在該閉合的第一位置被連接至該流體供 應組件時，該殼體只能被移動進入該打開的第二位置， 而不能與該流體供應組件分離。 18.如申請專利範圍第17項所述之基礎構件，其中該 連接機構包含二或多個接受表面，其被建構成可接受二或 多個相應之狹長的可撓曲元件（該狹長的可撓曲元件係被 31 1353929 包括在該液體供應組件内），並在該基礎構件與該液體供應 组件之間提供一壓嵌連結。 19. 一種微滴喷射模组，其至少包含： 一液體供應組件，其包括一自給自足的非再充填式液體 儲槽及一液體出口，以提供一從該液體供應組件到一形成 在該微滴喷射本體中之液體渠道之間的液體路徑；

一殼體，其被建構成連接至該液體供應組件； 一微滴喷射本體，其被永久地安裝在該殼體内且包括一 具有至少一噴嘴的喷嘴面，該微滴喷射本體包括一或多液 體出口 ，其被建構成只可接受直接經由該殼體之來自該液 體供應組件的液體且流體地耦合至至少一喷嘴，至少一致 動器其被建構成可選擇性地從該至少一喷嘴射出微滴，及 至少一電子接點，用來接受一或多個電子訊號以驅動該至 少一致動器，且更包括至少一液體渠道；及

一可撓曲的電路，其附著到該殼體及該微滴喷射本體的 喷嘴面上，該可撓曲的電路被電性連接至該微滴喷射本 體，用以提供一或多個電子訊號至該至少一致動器，以控 制從該至少一喷嘴射出的液體； 其中： 該殼體可在一閉合的第一位置被連接至該液體供應 組件，在該位置時該密封件可防止液體從該液體出口離 開並進入到該液體渠道； 32 1353929 該殼體在一打開的第二位置被連接至該液供應組 件，在該位置時該密封件不會防止液體從該液體出口離 開及進入到該液體渠道：及 一旦該殼體在該閉合的第一位置被連接至該流體供 應組件時*該殼體只能被移動進入該打開的第二位置， 而不能與該流體供應組件分離。

20.如申請專利範圍第19項所述之微滴噴射模組，其 中該微滴喷射本體更包含： 一或多個形成在一底材上的泵室（pumping chambers)，每一泵室都包括一接受端，其被建構成可接受 來自一液體供應器的液體，及一射出端，用來將液體從該 泵室射出。

2 1.如申請專利範圍第20項所述之微滴喷射模組，其 中該微滴噴射本體更包含： 一喷嘴板，其附著在該底材上並包括貫穿該喷嘴板而形 成的一或多個喷嘴，每一喷嘴都與一泵室流體連通並接受 來自該泵室射出端之流體，用以將液體從該噴嘴喷射出。 2 2.如申請專利範圍第2 1項所述之微滴喷射模組，其 中包括在該微滴喷射本體内的該至少一致動器更包含： 33 1353929 一或多個連接至該噴嘴板的壓電致動器，一壓電致動器 被設置在每一泵室上方且包括一壓電材料其被建構成可偏 斜並對該泵室加壓，用以將液體從一與該泵室的該射出端 流體連通之相應的喷嘴射出。 23.如申請專利範圍第19項所述之微滴噴射模組，其 中該液體供應組件更包含：

一液體供應殼體； 一可排空的室，其被形成在該液體供應殼體内並耦合至 一用來使氣體從該室撤離的埠；及 一袋子，其被設計來容納一液體，該袋子係位在該可排 空的室内。 24.如申請專利範圍第23項所述之微滴喷射模組，其 中：

該可撓曲的電路更包含一接點面，其被設計來電性地連 接至一提供該等驅動訊號之外部電路；及 耦合至該可排空的室的埠及該可撓曲電路的接點面，係 被建構成在一安裝組件的單一連接中，該埠可流體地連接 至一真空源且該接點面係電性連接至一外部電路。 25.如申請專利範圍第19項所述之微滴喷射模組，其 中該液體渠道是形成在該微滴喷射本體之一背表面上。 34