专利名称：喷印单元的制作方法
喷印单元技术领域
本发明系关于一种喷印单元，尤指一种能将流道中的气泡排除而维持喷印品质的 喷印单元。
背景技术：
近年来，随着个人电脑以及工业技术的蓬勃发展，科技与日常生活的结合也更加 密切，打印设备俨然已成为企业或者家庭中的个人电脑周边所不可或缺的产品，其中又以 喷墨打印机具有价格低、耗材更换简单且取得容易等优点，故广为消费者所采用。
已知喷墨打印机主要系由喷墨头进行喷印动作，而喷墨头上的喷印单元系设置于 墨水匣上，由多层物件堆迭而成，包含具有喷嘴的喷孔板、振动板及多层板等，以构成主要 流道。主要流道内具有一压力腔室，用以于致动片受电压而致动时，加压并推动墨水流动而 喷出，俾完成喷印的整体动作。
然而，于打印过程中，若有气泡产生，会于主要流道中扩散至压力腔室并且累积于 该处，使得致动片受电压而致动时，因气体阻隔而导致墨水无法通过主要流道，造成喷印动 作不能顺利完成，轻则产生喷印不良的情形，导致打印品质不佳；重则根本无法喷印，不但 使用者必须花费许多时间找出问题，并进行墨水匣或喷墨头的更换，原墨水匣内未使用完 的墨水也造成了资源的浪费，徒增时间与金钱成本；若使用者急需进行文件的打印，则必须 切换至其他打印机或出外找寻可供打印的店家，于无形中亦增加了时间与金钱的浪费。
因此，如何发展一种足以改善上述已知技术的缺失，且能避免因气泡阻隔而导致 喷印动作无法顺利完成，以降低金钱及时间浪费的喷印单元，实为目前迫切需要解决的问 题。发明内容
本发明的主要目的为提供一种喷印单元，俾解决已知喷印单元于打印过程中因气 体阻隔而导致墨水无法通过主要流道，造成喷印动作不能顺利完成，导致打印品质不佳，并 造成金钱及时间浪费等缺点。
本发明的另一目的为提供一种喷印单元，以达到将流道中的气泡排出，避免因气 泡阻隔而导致喷印动作无法顺利完成，而得以维持喷印品质以及降低金钱及时间浪费的功 效。
为达上述目的，本发明的一较佳实施态样为提供一种喷印单元，至少包括一喷孔 板；一振动板，邻设于该喷孔板，并设有一排气孔；一板体，设于该喷孔板与该振动板间，且 具有一流道；以及一流道排气元件，系设置于该振动板及该板体之间，并与该排气孔与该流 道连通，俾使该流道内气体流经该流道排气元件，并由该排气孔排出。
为达上述目的，本发明的另一较佳实施态样为提供一种喷印单元，至少包括一喷 孔板；一振动板，邻设于该喷孔板，并设有一排气孔；一板体，设于该喷孔板与该振动板间， 且具有一流道；以及一流道排气元件，部分的流道排气元件设置于该振动板及该板体之间，至少包括一薄膜，设置并覆盖于该排气孔；一排气连通槽，与该排气孔连通；以及多个微流道，设置于该流道及该排气连通槽之间，且与该流道及该排气连通槽连通，俾使该流道内气体流动至该排气连通槽，并通过该薄膜而由该排气孔排出。
14 :流道排气元件
141 :薄膜
142 :排气连通槽
143 :微流道
15 :抽吸元件
bl、b2、b3:气泡
A_A，、C_C，、E_E，、G_G，、H_H，、1-1，截面
B、D、F:区域具体实施方式
体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的 是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，然其皆不脱离本发明的范围，且其中的说 明及图式在本质上系当作说明之用，而非用以限制本发明。
请参阅图1、图2、图3、图4以及图5，其中图1系为本发明较佳实施例的喷印单元 的结构示意图，图2系为图1所示的振动板及薄膜的示意图，图3系为图1所示的板体、排 气连通槽及微流道的示意图，图4系为图1所示的喷孔板示意图，以及图5系为图2所示的 A-A’截面示意图。如图1、图2、图3、图4以及图5所示，本发明的喷印单元I系由至少二 层物件以上堆迭而成，至少包括喷孔板11、板体12、振动板13以及流道排气元件14。喷孔 板11可具有喷孔111，板体12可为多层板结构构成，例如但不限于二至十层的多层板，邻设 于喷孔板11，且内部构成流道121，以供液体流动，例如墨水，但不以此为限；振动板13系邻 设于板体12的一侧，并具有排气孔131，用以排出于喷印过程中因各种状况而产生于流道 121的气体；流道排气元件14系至少部分地设置于振动板13及板体12之间，至少包括薄 膜141、排气连通槽142以及多个微流道143，其中薄膜141系为仅容许气体通过而会阻绝 液体通过的材料，设置并覆盖于排气孔131，排气连通槽142系与排气孔131连通，以及多个 微流道143系设置于流道121及排气连通槽142之间，且与流道121及排气连通槽142连 通，俾使气体流动至排气连通槽142，并通过薄膜141而排出，以达到将流道121中的气体或 气泡排出，避免因气体或气泡阻隔而导致喷印动作无法顺利完成，而得以维持喷印品质以 及降低金钱及时间浪费的功效。
根据本发明的构想，喷印单元I可包括抽吸元件15，例如但不限于一泵，与振动板 13的排气孔131相连接，用以抽吸流道中的气体，以使气体经由流道121进入微流道143而 流动至排气连通槽142，再通过排气孔131及薄膜141而排出，且由于排气孔131系被薄膜 141覆盖，故仅容许气体经由薄膜141而流出，并会阻绝液体通过薄膜141。因此，抽吸元件 15于抽吸过程中仅会抽取气体离开流道121，故不会产生废液之后续问题。
于一些实施例中，本发明的喷印单元I的振动板13可包括入水孔132及致动片 133，致动片133可因接受电压而开始致动，入水孔132系用以供喷印用液体流入流道121 内，且流道121系具有储水槽1211以及压力腔室1212，其中储水槽1211系用以储存喷印 用液体，且压力腔室1212系邻设于振动板13的致动片133，且于致动片133受电压而致动 时，加压并推动喷印用液体于流道121内流动，而经由喷孔板11的喷孔111而喷出，俾完成 整体的喷印动作。此外，板体12更包括滤网122，设置并覆盖于入水孔132，用以过滤并排除喷印用液体中的杂质，以避免喷印用液体中所含的杂质进入流道而导致流道阻塞，或造成打印品质不佳等状况。
请参阅图6A及图6B，其系分别为图1所示的流道及流道排气元件的局部正面示意图以及图6A所示的C-C’剖面图。如图6A以及图6B所示，本发明的板体12系包括多个板材123以及多个光阻胶层124，其中多个板材123系相互堆迭以架构于形成流道121，且多个板材123相互堆迭处系以夹杂光阻胶层124为较佳,光阻胶层124可为一感光性光阻材料，例如但不限于正光阻或负光阻，且厚度约介于10 20微米(μπι)之间，但不以此为限。 于此实施例中，虚线所示的区域D及D’系为流道121的入口 1213，所需喷印的流体即系经此入口流至压力腔室1212及喷孔111，若于此处有气泡产生并进入，将导致喷印品质不佳， 甚至造成阻塞而无法进行喷印动作。
因此，本发明系透过设置气泡过滤结构，以解决气泡造成的问题。请参阅图7Α以及图7Β，其系分别为图6Α所示的流道入口增设气泡过滤结构的示意图以及图7Α所示的 Ε-Ε’剖面图。如图7Α及图7Β所示，本发明系透过设置气泡过滤结构125于流道121的入口 1213，气泡过滤结构125可为柱状结构，但不以此为限，且以多排的方式排序并且交错形成为较佳，以增进本发明喷印单元I过滤气泡的能力，有效阻止气泡流入压力腔室1212及喷孔111。此外，流道121的入口 1213前端的宽度可由原先的宽度Wl (如图6Α所示)扩大至W2(如图7A所示)，以增进气泡过滤结构125排列的范围，使气泡过滤结构125排列的范围由流道121的入口 1213向远离入口 1213方向呈现一渐增的型态，且于其柱状结构第一排范围增大时，具有最佳的气泡过滤效果，但不以此为限。
请参阅图7C,其系为图7B中虚线所示的区域F的示意图。如图7C所示，由于光阻胶层124系为感光性光阻材料，故可使用黄光制程定义出气泡过滤结构125的形状及尺寸， 且由于板体12的多层板材123之间系夹杂光阻胶层124,故气泡过滤结构125的黄光制程与该层次的光阻胶层124的黄光制程系属于同一道制程，无需增加制程数量，可达到节省成本并且依照需求订制的功效。
请参阅图7D,其系为图7A所示的气泡过滤结构过滤气泡的示意图。如图7D所示, 本发明的气泡过滤结构125系将两个尺寸不同的气泡bl及b2阻挡在外，而喷印用的流体仍可透过未被气泡阻塞的气泡过滤结构125的空隙流入流道121内(如图7C的箭头方向所示)。然而，若气泡bl及b2未被气泡过滤结构125挡下，则气泡bl及b2可能于流道121 的入口 1213汇集形成更大尺寸的气泡b3，而完全挡住入口。
请参阅图8A以及图8B，其系分别为图7A所示的流道入口向外延伸且宽度加大并增设气泡过滤结构的示意图以及图8A所示的G-G’剖面图。如图8A及图8B所示，为解决前述问题，本发明可将流道121的入口 1213向外延伸并且将宽度由W2(如图7A所示)扩大至W3(如图8A所示)，同样的，气泡过滤结构125排列的范围由流道121的入口 1213向远离入口 1213方向呈现渐增型态，以架构于作出更大范围且更多排的气泡过滤结构125， 使喷印用的流体有较多的空隙可经过入口 1213而进入流道121，同时可避免部分气体阻塞流道121的入口 1213，以增进过滤气泡的效果。
请参阅图9A以及图9B，其系分别为图8A所示的流道入口增设另一层气泡过滤结构的示意图以及图9A所示的H-H’剖面的局部示意图。如图9A 及图9B所示,本发明的板体12可将相对于流道121的入口 1213的层次的板材123以光阻胶层124取代，以透过黄光制程制造双层的气泡过滤结构125a及125b，其中气泡过滤结构125a及125b以上下层相互对应且交错排列的柱状结构为较佳，但不以此为限，以增进其阻挡气泡进入流道121的入口 1213的效果。此外，由于被光阻胶层124取代的板材123的厚度约为80微米(μ m)， 为维持相近的厚度，故此处的光阻胶层124系选用厚度约为50微米(μπι)的光感性光阻材料，进而制造出厚度约为50微米(μπι)的气泡过滤结构125a及125b。
请参阅图9C以及图9D,其系分别为图9A所示的气泡过滤结构的另一实施例的示意图以及图9C所示的Ι-Γ剖面的局部示意图。如图9C及图9D所示，本发明的气泡过滤结构125a可为多角形柱结构，且其相对于喷印用的流体的来向系为锐角，以透过锐角破坏气泡的整体性，例如刺破气泡等，但不以此为限。至于气泡过滤结构125b，其制造方法、厚度以及与气泡过滤结构125a的相对关系皆与前述实施例相同，于此不再赘述。
请再参阅图5并配合图1至图4。如图1、图2、图3、图4以及图5所示，本发明的喷印单元I进行喷印动作时，系自振动板13的入水孔132导入喷印用液体，并经由滤网 122过滤并排除喷印用液体中的杂质，而将喷印用液体储存于储水槽1211中。接着，再透过供给电压予致动片133，使致动片133受电压而致动，加压并推动喷印用液体流动，此时，若因各种可能因素而产生气体或气泡，且由于气体或气泡的密度较小，故会流动至压力腔室 1212中，再经由本发明流道排气元件14的多个微流道143而流动至排气连通槽142中，再通过排气孔131及薄膜141而排出，相较传统的喷印单元于气体或气泡产生时，易造成流道阻塞，并影响致动片的致动效果，本发明可确实达到将流道121中的气体或气泡排出，避免因气体或气泡阻隔而导致喷印动作无法顺利完成，而得以维持喷印品质以及降低金钱及时间浪费的功效。
综上所述，本发明提供一种喷印单元，借由流道、微流道、排气连通槽以及薄膜的连通，将流道中的气体或气泡排出，以避免因气泡阻隔而导致喷印动作无法顺利完成，而达到维持喷印品质以及降低金钱及时间浪费的功效。
此外，本发明的喷印单元透过设置气泡过滤结构，亦可防止气泡经由流道的入口流至压力腔室及喷孔，进而防止喷印品质不佳，甚至造成阻塞而无法进行喷印动作等情形的发生，且由于板体的多层板材之间系夹杂光阻胶层，故气泡过滤结构的黄光制程与该层次的 光阻胶层的黄光制程系属于同一道制程，无需增加制程数量，可达到节省成本并且依照需求订制的功效。
纵使本发明已由上述的实施例详细叙述而可由熟悉本技艺的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附申请专利范围所欲保护者。
权利要求
1.一种喷印单元，至少包括 一喷孔板； 一振动板，邻设于该喷孔板，并设有一排气孔； 一板体，设于该喷孔板与该振动板间，且具有一流道；以及 一流道排气元件，系设置于该振动板及该板体之间，并与该排气孔与该流道连通，俾使该流道内气体流经该流道排气元件，并由该排气孔排出。
2.如权利要求1所述的喷印单元，其特征在于该流道排气元件系部分设置于该振动板及该板体之间，并至少包括 一薄膜，设置并覆盖于该排气孔； 一排气连通槽，与该排气孔连通；以及 多个微流道，设置于该流道及该排气连通槽之间，且与该流道及该 排气连通槽连通，俾使该流道内气体流动至该排气连通槽，并通过该薄膜而由该排气孔排出。
3.如权利要求2所述的喷印单元，其特征在于该薄膜系为仅容许气体通过，并会阻绝液体通过的一材料。
4.如权利要求1所述的喷印单元，其特征在于该板体更包括多个板材，该多个板材系互相堆迭，以架构于形成该流道。
5.如权利要求4所述的喷印单元，其特征在于该板体更包括多个光阻胶层，且该多个光阻胶层系夹设于该多个板材之间，且该光阻胶层系为以感光性光阻材料制成的一干膜胶层，其厚度系介于10至20微米之间。
6.如权利要求1所述的喷印单元，其特征在于该板体更包括一气泡过滤结构，设置于该流道的一入口，用以过滤气泡。
7.如权利要求6所述的喷印单元，其特征在于该气泡过滤结构的宽度系由该流道的入口向远离该流道入口方向渐增。
8.如权利要求6所述的喷印单元，其特征在于该气泡过滤结构系为多柱状结构构成，以多排的方式排序且交错形成。
9.如权利要求1所述的喷印单元，其特征在于板体更包括双层的一气泡过滤结构，设置于该流道的一入口，用以过滤气泡，且双层的该气泡过滤结构的上下层系相互对应且交错排列设置。
10.如权利要求9所述的喷印单元，其特征在于该气泡过滤结构系为多柱状结构构成与多多角形柱结构构成的其中之一者。
11.如权利要求10所述的喷印单元，其特征在于该气泡过滤结构的上下层的厚度系各自为50微米。
12.如权利要求1所述的喷印单元，其特征在于更包括一抽吸元件，其系与该振动板的该排气孔连相连接，用以抽吸该流道中的气体。
13.如权利要求1所述的喷印单元，其特征在于该振动板更包括一入水孔，该入水孔系用以供喷印用液体流入该流道，而该板体更包括一滤网，设置并覆盖于该入水孔，用以过滤并排除喷印用液体中的杂质。
全文摘要
本发明系关于一种喷印单元，至少包括喷孔板、板体、振动板以及流道排气元件。板体邻设于喷孔板且具有流道；振动板设置于板体且具有排气孔；以及流道排气元件，部分的流道排气元件设置于振动板及板体之间，至少包括薄膜，设置并覆盖于排气孔；排气连通槽，与排气孔连通；以及微流道，设置于流道及排气连通槽之间，且与流道及排气连通槽连通，俾使气体流动至排气连通槽，并通过薄膜而由排气孔排出，借由流道、微流道、排气连通槽以及薄膜的连通，将流道中的气体排出，而达到维持喷印品质以及降低金钱及时间浪费的功效。
文档编号B41J2/01GK103042826SQ20111032039
公开日2013年4月17日 申请日期2011年10月11日 优先权日2011年10月11日
发明者奚国元, 黄科铭, 戴贤忠 申请人:研能科技股份有限公司