喷孔片及其制程制造技术

一种喷孔片及其制程，用以制作喷孔片在喷墨印头上，首先在喷墨印头的墨腔层上形成图案化的第一喷孔层，而第一喷孔层具有至少一第一开口，并使第一开口的孔壁表面呈亲水化，其方法包括以亲水性材料作为第一喷孔层的材料，或是亲水化第一开口的孔壁表面。接着，在第一喷孔层上形成图案化的第二喷孔层，而第二喷孔层具有至少一第二开口，其与第一开口相通，并使第二开口的孔壁表面呈斥水性，其方法包括以斥水性材料作为第二喷孔层的材料，或是斥水化第二开口的孔壁表面，最后第一喷孔层及第二喷孔层构成喷孔片，而第一开口及第二开口则构成喷孔，其孔壁表面可分成亲水性及斥水性区域。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种喷孔片及其制程，尤其涉及一种用于喷墨印头的喷孔片及其制程。
技术介绍
喷墨打印的工作原理主要可分为热泡式(thermal bubble)及压电式(piezoelectric)两大类型。热泡式喷墨打印技术是利用加热组件(heater)将墨水瞬间加热气化，因而产生高压气泡来推动墨水，并从喷孔(nozzle)射出而形成墨滴(droplet)，而压电式喷墨打印技术则是利用压电陶瓷(piezoelectricceramic)因施加电压而对应产生形变，用以挤压墨水产生高压来推动墨水，并从喷孔射出而形成墨滴。然而，无论是热泡式或是压电式的喷墨打印技术，均是利用瞬间高压来推动挤压墨水，使得墨水所形成的墨滴经由喷孔片(NozzlePlate)的喷孔而射出。现有喷孔片通常为金属喷孔片，例如镍喷孔片(Ni Nozzle Plate)。由于金属喷孔片的表面呈良好的亲水性(hydrophilic)，也就是表面在与水之间的接触角(Contact angle)小于90度的情况之下，其表面视为呈亲水性，也因此，当部分墨水从喷孔射出而形成墨滴时，极有可能会发生以下三种情况(1)当墨水脱离喷孔而形成墨滴喷出时，墨滴的尾端在受到喷孔的孔壁末端周缘的牵引之下，使得喷出的墨滴将偏离原先预定的行进方向，因而产生斜喷的现象；(2)当墨水脱离喷孔而形成墨滴喷出时，墨滴的尾端在受到喷孔末端的孔壁末端周缘的牵引之下，将另外形成多个更小的墨滴尾随在主要墨滴之后，因而在纸张上形成卫星点，也就是在主墨点的周围环绕着许多小墨点；(3)当墨水脱离喷孔而形成墨滴喷出时，墨滴尾端在受到喷孔末端的孔壁周缘的牵引之下，其剖面将产生类似新月形(meniscus)的轮廓外形，使得墨滴在脱离喷孔之后，将包覆一气泡而成为一中空墨滴，因而在纸张上形成环状墨点。墨点。现有技术为了避免墨滴发生上述的斜喷、卫星点及环状墨点等现象，必须在喷孔片上进行斥水性(hydrophobic)处理，欲使斥水化的效果达到最佳化，斥水化后的接触角必须达到某一特定值(通常为90～110度)，而喷孔的孔壁表面也必须斥水化处理至某一特定的深度。然而，为了使喷孔的孔壁表面被斥水化达到某一特定的深度，往往必须透过繁复的制程，如光罩覆盖或牺牲层填充等等，如美国专利第5,502,470号、第5,759,421号、第6,016,601号及第6,126269号所示，如此将耗费大量制程时间及成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种喷孔片及其制程，主要利用厚膜作为喷孔片，并经由简易的制程来达到亲水化及斥水化的目的，用以降低喷孔片的制程成本。基于本专利技术的上述目的，本专利技术提出一种喷孔片及其制程，适用于一喷墨印头的制程，用以制作喷孔片于喷墨印头上，首先在墨腔层上形成图案化的第一喷孔层，而第一喷孔层具有一第一开口，并使得第一开口的孔壁表面呈亲水性，其方法包括以亲水性材料作为第一喷孔层的材料，或是亲水化第一开口的孔壁表面，均可使第一开口的孔壁表面呈亲水性。接着，在第一喷孔层上形成图案化的第二喷孔层，而第二喷孔层具有一第二开口，并使得第二开口的孔壁表面呈斥水性，其方法包括以斥水性材料作为第二喷孔层的材料，或是斥水化第二开口的孔壁表面，均可使第二开口的孔壁表面呈斥水性。最后，第一喷孔层及第二喷孔层共同构成喷孔片，而第一开口及第二开口则共同构成喷孔。此外，本专利技术更可同样以上述的双层亲水性及斥水性的结构，来构成喷墨印头的墨腔层及喷孔片，并利用反向显影的方式，在喷孔片上形成较佳剖面轮廓外形的喷孔。附图说明图1A为本专利技术的第一实施例的喷孔片及其制程应用于一压电式喷墨印头的剖面流程图；图1B为本专利技术的第一实施例的喷孔片及其制程应用于一压电式喷墨印头的剖面流程图；图2A为本专利技术的第二实施例的喷孔片及其制程应用于一热泡式喷墨印头的剖面流程图；图2B为本专利技术的第二实施例的喷孔片及其制程应用于一热泡式喷墨印头的剖面流程图；图3A为本专利技术的第三实施例的一种热泡式喷墨印头的剖面流程图；图3B为本专利技术的第三实施例的一种热泡式喷墨印头的剖面流程图；图3C为本专利技术的第三实施例的一种热泡式喷墨印头的剖面流程图；图3D为本专利技术的第三实施例的一种热泡式喷墨印头的剖面流程图。具体实施例方式请依序参考图1A～1B为本专利技术的第一实施例的喷孔片及其制程，其应用于一压电式喷墨印头的剖面流程图。如图1A所示，基板(substrate)110的底面配置有一压电组件(PZT element)120，其由上电极(upper electrode layer)122、压电层(piezoelectric layer)124、下电极(lower electrode layer)126所组成，当利用上电极122与下电极126施加电压至压电层124时，压电层124将对应产生瞬间形变，用以提供挤压墨水的动力来源，此时基板110则是作为一振动层(vibrating layer)，用以作为振动传递的媒介。此外，在基板110的顶面则配置有图案化的一墨腔层130，用以提供一墨水腔132，其位置对应于压电组件120的位置。值得注意的是，压电组件120也可与墨腔层130同样位于基板110的顶面，并使得压电组件120容纳于墨腔层130的墨水腔132内。为了将图1B的喷孔片162制作在压电式喷墨印头100上，如图1A所示，首先在压电式喷墨印头100的墨腔层130上形成图案化的第一喷孔层140，并且第一喷孔层140具有第一开口142，其与墨水腔132相通。其中，第一喷孔层140的材料可为感旋光性材料，例如干膜(dry film)、环氧树脂(epoxy)、酚树脂(novolak)、丙烯酸脂(arcylate)、聚醯亚胺(polyimide)或聚醯胺(polyamide)等，故可先在墨腔层130之上形成一感旋光性材料，接着以曝光(Photography)、显影(Development)的方式，在感旋光性材料上形成第一开口142，而完成第一喷孔层140的制作。值得注意的是，可利用反向显影的方式，将显影液注入墨水腔132内，并使得显影液按照箭头的方向，从第一喷孔层140的底面流向第一喷孔层140的顶面，如此可使第一开口142的剖面轮廓约呈喇叭状或梯形。接着如图1B所示，在在墨腔层130上后形成图案化的第一喷孔层140，接着在第一喷孔层140之上形成图案化的第二喷孔层150，且图案化的第二喷孔层150也具有至少一第二开口152，其与第一开口142相通。其中第二喷孔层150的材料可为感旋光性材料，例如干膜或旋涂式玻璃，故可先在第一喷孔层140之上形成一感旋光性材料，接着以曝光显影的方式，在感旋光性材料上形成第二开口152，而完成第二喷孔层150的制作。若以旋涂式玻璃作为第二喷孔层150的材料时，可利用旋涂(spin coating)或喷洒(spray)等方式，将旋涂式玻璃全面性形成在尚未形成第一开口142的第一喷孔层140上，并经固化之后而形成第二喷孔层150，接着再形成第一开口142及第二开口152。值得注意的是，同样可利用反向显影的方式，将显影液注入墨水腔132内，并使得显影液按照箭头的方向，经由第一开口142而流向第二喷孔层140的顶面，如此将可使第二开口152的剖面轮廓约呈喇叭状或梯形。最后，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷孔片，适用于配置在一喷墨印头上，其特征在于，所述喷孔片至少包括：一第一喷孔层，配置于所述喷墨印头上，而所述第一喷孔层具有至少一第一开口；以及一第二喷孔层，配置于所述第一喷孔层上，而所述第二喷孔层具有至少一第二开口，与所述第一开 口相通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐智洁，陈贵铨，杨明勋，
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]