專利名稱：可對接的打印頭模塊和頁寬打印頭的制作方法
技術領域：
本發明總的涉及數字控制打印系統，并且更具體地涉及通過對接多個打印頭模塊來制造頁寬打印頭。
背景技術：
噴墨打印系統一般包括一個或多個打印頭及其相應的供墨元件。每個打印頭包括連接到其供墨元件的墨入口以及墨滴噴射器的陣列，每個噴射器包括墨室、噴射致動器以及孔口，其中墨滴通過孔口噴出。噴射致動器可以是多種類型中的一種，包括使墨室中的一些墨蒸發以將墨滴推出孔口的加熱器，或改變室的幾何形狀以產生噴射墨滴的壓力波的壓電設備。墨滴一般指向紙或其他記錄介質，以在打印介質和打印頭之間建立起相對運動時， 根據轉化成用于墨滴噴射器的電子啟始脈沖(firing pulse)的圖像數據產生圖像。打印介質相對于打印頭的運動可以由保持打印頭固定以及在噴射墨滴的同時推動打印介質經過打印頭組成。如果打印頭上的噴嘴陣列能夠應對跨越打印介質的寬度的整個關注區域，那么該構架是適合的。這種打印頭通常稱為頁寬打印頭。打印頭模具的生產產量因較大的模具尺寸而降低，并且在很多應用中，使用跨越打印介質的寬度的單個打印頭模具來制造頁寬打印頭不是經濟可行的，尤其是當打印介質的寬度大于4英寸時。同時，如果各個打印頭模具太小，則多個打印頭模具的組裝成本使得制造頁寬打印頭不經濟可行。為了提供高質量打印，適于用作頁寬打印頭的子單元的打印頭模具可以具有每英寸1200個噴嘴的噴嘴密度，并且在單個模具上具有數百個到不止一千個墨滴噴射器。為了控制打印頭模具上如此多的墨滴噴射器的起始，優選將驅動晶體管和邏輯電路集成到打印頭模具上。因此，存在對集成有驅動電子器件和邏輯電路的可對接打印頭模塊的需要，使得足夠大量的墨滴噴射器能夠結合在單個模塊上，其中在對接邊緣處有足夠的空間可用，使得在模塊與晶圓的分離過程中，墨滴噴射器和相關的電子器件不被損壞。還需要位于模塊的對接邊緣處的對齊特征，以實現模塊在模塊的平面內在兩個方向的對齊。
發明內容
根據本發明的一個方面，模塊化打印頭包括第一打印頭和第二打印頭。第一打印頭模塊包括第一對齊特征和沿第一基底在第一方向延伸的點形成元件的至少一個陣列。多個電觸部與點形成元件的所述至少一個陣列操作性地相關。所述多個電觸部沿第一基底在第二方向延伸。第二打印頭模塊包括第二對齊特征和沿第二基底在第一方向延伸的點形成元件的至少一個陣列。多個電觸部與點形成元件的所述至少一個陣列操作性地相關。所述多個電觸部沿第二基底在第二方向延伸。第一打印頭模塊和第二打印頭模塊的第一方向和第二方向被相對于彼此以角度θ設置，其中0° <θ<90°。第一打印頭模塊的第一對齊特征和第二打印頭模塊的第二對齊特征是彼此可接觸的。根據本發明的另一個方面，打印頭模塊包括基底和沿基底在第一方向延伸的墨滴噴射器陣列。多個電觸部與所述至少一個墨滴噴射器陣列操作性地相關。所述多個電觸部沿基底在第二方向延伸，其中第一方向和第二方向被相對于彼此以角度θ設置，其中 0° < θ <90°。根據本發明的另一個方面，打印頭模塊包括基底、多個墨滴噴射器陣列、以及電子電路。基底包括沿基底在第一方向延伸的對接邊緣。所述多個墨滴噴射器陣列基本平行于基底的對接邊緣延伸，其中所述多個墨滴噴射器陣列的第一墨滴噴射器陣列最靠近基底的對接邊緣。電子電路的一部分設置在第一墨滴噴射器陣列和基底的對接邊緣之間。根據本發明的另一個方面，一種形成包括對齊特征的單個打印頭模塊的方法包括提供包括多個打印頭模塊的晶圓；利用蝕刻工藝在所述多個打印頭模塊的第一打印頭模塊上形成第一對齊特征以及在所述多個打印頭模塊的第二打印頭模塊上形成互補的第二對齊特征；以及利用切割操作將所述多個打印頭模塊分離。
在下面給出的對本發明優選實施例的詳細描述中，對附圖進行了參照，其中 圖1是噴墨打印機系統的示意性圖示；
圖2是根據本發明的實施例的模塊化打印頭的示意性頂視圖； 圖3是根據本發明的實施例的單個打印頭模塊的示意性頂視圖； 圖4是圖3所示的示例的示意性頂視圖，但是還示出了包括墨入口、電觸部和電子電路的附加細節；
圖5是與圖4的實施例相似的實施例的示意性頂視圖，但是具有不同類型的墨入口 ； 圖6是根據本發明的實施例的具有一行對接打印頭模塊的模塊化打印頭的示意性頂視圖7是根據本發明的實施例的包括兩組獨立陣列的單個打印頭模塊的示意性頂視圖； 圖8是根據本發明的實施例的具有一行對接打印頭模塊的模塊化打印頭的示意性頂視圖，其中每個對接打印頭模塊均包括兩組獨立陣列；
圖9是根據本發明的實施例的包括四組獨立陣列的單個打印頭模塊的示意性頂視圖； 圖10是根據本發明的實施例的包括對齊特征的單個打印頭模塊的示意性頂視圖；以
及
圖11是根據本發明的實施例的包括互補的對齊特征的兩個相鄰的打印頭模塊的示意性頂視圖。
具體實施例方式本發明的描述將特別針對構成根據本發明的裝置的一部分或與根據本發明的裝置更直接地配合的元件。應當理解，沒有具體示出或描述的元件可以采取本領域普通技術人員公知的各種形式。參照圖1，示出了適于與本發明使用的噴墨打印機系統10的示意性圖示。打印機系統10在美國專利No. 7，350，902中進行了描述，通過參引的方式將該美國專利所公開的內容并入本文。噴墨打印機系統10包括圖像數據源12，圖像數據源12提供數據信號，該數據信號被控制器14譯為噴射墨滴的命令。控制器14包括圖像處理單元15，圖像處理單元15渲染用于打印的圖像，并且輸出信號給電能量脈沖的電脈沖源16，該電能量脈沖被輸入給噴墨打印頭100，噴墨打印頭100包括至少一個噴墨打印頭模具110。在圖1所示的示例中，具有兩個噴嘴陣列。第一噴嘴陣列120中的第一陣列121中的噴嘴具有比第二噴嘴陣列130中的第二陣列131中的噴嘴大的開口區域。在該示例中，兩個噴嘴陣列中的每一個具有兩個交錯行的噴嘴，每一行具有每英寸600個的噴嘴密度。因此，每個陣列中的有效噴嘴密度為每英寸1200個(S卩，在圖1中，d=l/1200英寸)。如果記錄介質20上的像素被沿著紙張前進方向順次地編號，則來自陣列中的一行的噴嘴將打印奇數號的像素，而來自陣列的另一行的噴嘴將打印偶數號的像素。與每個噴嘴陣列流體聯系的是相應的墨輸送路徑。墨輸送路徑122與第一噴嘴陣列120流體聯系，并且墨輸送路徑132與第二噴嘴陣列130流體聯系。墨輸送路徑122和墨輸送路徑132的一部分在圖1中示出為穿過打印頭模具基底111的開口。一個或多個噴墨打印頭模具110被包括在噴墨打印頭100中，但是為了更清楚，在圖1中僅示出了一個噴墨打印頭模具110。如將在下面參照圖2論述地那樣將打印頭模具布置在支撐構件上。在圖1中，第一流體源18經由墨輸送路徑122向第一噴嘴陣列120供墨，而第二流體源經由墨輸送路徑132向第二噴嘴陣列130供墨。盡管示出了不同的流體源18和19，但在一些應用中，具有分別經由墨輸送路徑122和132向第一噴嘴陣列120和第二噴嘴陣列130供墨的單個流體源是有益的。此外，在一些實施例中，少于兩個或多于兩個噴嘴陣列可以被包括在打印頭模具110上。在一些實施例中，噴墨打印頭模具110上的所有噴嘴可具有相同的尺寸，而不是在噴墨打印頭模具110上具有多個尺寸的噴嘴。墨滴形成機構與噴嘴相關。墨滴形成機構可以具有多種類型，這些類型中的一些包括使一部分墨蒸發并由此產生墨滴的噴射加熱元件，或者壓縮流體腔的容積并由此產生噴射的壓電轉換器，或者被制成移動(例如，通過加熱雙層元件)以由此引起噴射的致動器。 墨滴噴射器包括墨滴形成機構和噴嘴。由于每個墨滴噴射器包括噴嘴，所以墨滴噴射器陣列也可以稱為噴嘴陣列。來自電脈沖源16的電脈沖被根據期望的沉積圖案發送到各個墨滴噴射器。在圖1 的示例中，從第一噴嘴陣列120噴射的墨滴181由于較大的噴嘴開口區域而比從第二噴嘴陣列130噴射的墨滴182大。一般地，與噴嘴陣列120和130分別相關的墨滴形成機構的其他方面也被不同地設置尺寸，以優化對不同尺寸墨滴的墨滴噴射處理。在操作期間，墨滴沉積在記錄介質20上。圖2示出了根據本發明的實施例的模塊化打印頭200的示意性頂視圖。模塊化打印頭200包括結合于支撐構件205的三個打印頭模塊210 (與噴墨打印頭模具110相似但是不具有位于交錯行中的噴嘴)。每個打印頭模塊205包括墨滴噴射器212的若干個陣列 211，其中陣列211在第一方向215 (也稱為陣列方向215)中延伸。每個打印頭模塊205具有基本平行于第一方向215的兩個對接邊緣214，使得陣列211基本平行于打印頭模塊205 的對接邊緣214。在圖2中，在相鄰的打印頭模塊的對接邊緣214之間示出有間隙，以區別不同的打印頭模塊205。一片記錄介質20的一部分示出在模塊化打印頭200附近，并且由模塊化打印頭 200打印的圖像數據的光柵線22被顯示。陣列方向215相對于光柵線22成角度θ。朝圖 2的右側，光柵線22被斷開成三個線段22a、22b和22c，這三個線段22a、22b和22c相互移位，使其可以更容易地區分。光柵線段22a、22b和22c中的像素分別由陣列211a、211b和 211c打印。記錄介質20在打印期間沿介質前進方向208移動。陣列211內的不同墨滴噴射器212的起始(fire)相對于彼此被定時成使得墨滴落在水平的光柵線22上，而不是在鋸齒形布置的陣列211中。陣列211內的墨滴噴射器212布置成使得一個陣列211的最上方的墨滴噴射器在光柵線22上的投影與相鄰陣列211的最下方的墨滴噴射器在光柵線22 上的投影相鄰。換句話說，陣列211最上方的墨滴噴射器是“以投射方式相鄰”于相鄰陣列 211的最下方的墨滴噴射器21。這樣，構成光柵線22的打印點都具有相同的水平間距。當相鄰的陣列211位于不同的模塊210上時，要求相鄰的對接邊緣214處的間距是正確的，使得最上方的墨滴噴射器212和最下方的墨滴噴射器在光柵線22上的投影具有正確的水平間距，并且使得在光柵線22中看不到縫合誤差。此外，相鄰的模具模塊210不應沿方向208 彼此移位，否則移位的線段將導致光柵線22中的縫合。單個打印頭模塊210的示意性頂視圖在圖3中放大地示出，以使陣列211的幾何形狀清晰。相鄰的陣列211中兩個相應的噴嘴之間中心與中心的距離表示為D。同一陣列 211中兩個相鄰的噴嘴之間中心與中心的距離表示為d。單個陣列211內的墨滴噴射器212 的數量為η。打印頭模塊210上的陣列211的數量為m，使得打印頭模塊內的墨滴噴射器 212的總數為N=m χ η。在圖3所示的示例中，n=15，m=ll，并且Ν=165。為了在光柵線22上具有打印頭點的適當的水平間距，D=Iid cos θ。從對接邊緣 214到最近的陣列211的距離大約為D/2。通過在設計打印頭模塊210時適當地選擇n、d 和θ，可以提供足夠大的D/2，以便具有用于電子電路、墨輸送以及對接邊緣214和最近的陣列211之間的對齊特征的空間。例如，如果d=42. 3微米，n=32并且θ =60度，則D=677微米。模塊210的總長L為L=mD。對于在n=32個墨滴噴射器的m=20個陣列211中具有640 個墨滴噴射器212的打印頭模塊210，打印頭模塊210的長度為13. 54 mm。在該同一示例中，光柵線22上的點的水平間隔為d cos θ =21. 7微米，即每英寸1200個點。在該示例中， 陣列211的高度H (從陣列中最上方的噴嘴到最下方的噴嘴的距離的豎直投影)為(n-1) d sin θ =1. 14 mm，于是打印頭模塊210的總高度——包括用于打印頭模塊210的非對接邊緣處的電觸部的空間——為大約1. 3 mm。光柵線22上的點的水平間隔可以通過設計具有不同角度θ的打印頭模塊來修改。由于dcose隨著θ接近90度而減小，所以θ越大，則光柵線22上的點的水平間隔將越小(即，打印分辨率將越高)。對于θ =60度，cos θ =0.5。盡管θ可以在0度到90度之間的范圍內，但是大多數實施例將具有45度和大約85度之間的θ值。圖4是圖3所示的示例的示意性頂視圖，但是還示出了包括墨入口 220、電子電路 230和電觸部240的附加細節。墨入口 220(在圖4的示例中示出為位于每個陣列211的兩側上的交錯段)是雙饋送類型的，該雙饋送類型在公開號為US 2008/0180485 Al的美國專利申請中進行了詳細的描述。墨可以從打印頭模塊210的背側通過由槽221構成的分段的墨入口 220饋送到鄰組的墨滴噴射器，槽221可以例如按照Lebens等人的提交于2008年 9月30日的序列號為12/241，747的美國專利申請中所描述的那樣來制造。電子電路230 可以包括提供來自電脈沖源16的電脈沖以起始墨滴噴射器212的驅動器晶體管，以及根據由控制器14和圖像處理單元15所提供的圖像數據控制驅動器晶體管、使得正確的墨滴噴射器212在適當的時間被起始的邏輯電子器件。來自驅動器晶體管的引線能夠從槽221之間的陣列211的任一側進入合適的墨滴噴射器212。電信號被多個電觸部240提供給打印頭模塊210，電觸部240沿方向206沿打印頭模塊210的一個或兩個非對接邊緣209延伸。電觸部240例如通過引線接合或膠帶自動接合到支撐構件205上的電路板(圖2中未示出)而相互連接。由于邏輯和驅動器電路包括在電子電路230中，所以起始數百個墨滴噴射器211需要相對少量的電觸部240 (屬于20 —類的)。注意到，墨滴噴射器212的每個陣列211——包括最接近對接邊緣214的陣列211——具有位于陣列211的兩側上的相關聯的電子電路230。結果，打印頭模塊210上的電子電路230的一部分位于對接邊緣214和最靠近(并且基本上平行于)該對接邊緣214的墨滴噴射器212的陣列211之間。圖5是與圖4相似的實施例的示意性頂視圖，但是具有不同類型的墨入口 220，使得墨在相應的陣列211下方連續地從陣列的一端流到另一端。在圖5中，墨入口 220具有第一端222，墨從第一端222 (在陣列211下方)流向第二端223。墨可以在打印頭模塊211 的背側從第二端223離開，并且被循環從而在靠近第一端222的背側進入。如公開號為US 2007/0291082 Al的美國專利申請中所描述的，第二流動路徑(圖5中未示出，但是可選地， 位于第一流動路徑下方)可以被與第一流動路徑相對地提供，以提供與每個噴嘴開口相鄰的滯點。圖6是根據本發明的實施例的具有三個對接打印頭模塊210的行213的模塊化打印頭200的示意性頂視圖，但是對打印頭模塊210提供了比圖2中所提供的更多的細節。特別地，示出了圖5所示類型的墨入口 220、以及電子電路230、和電觸部240。特別地，對于兩個相鄰的打印頭模塊210，電子電路230的位于對接邊緣214和相鄰的陣列211之間的部分被示出。對于行213中的所有三個打印頭模塊210、墨滴噴射器212的陣列211沿第一方向 (陣列方向215)延伸，并且多個電觸部240沿第二方向延伸(多個電觸部206的方向)，其中第一方向215和第二方向206之間的角度θ大于0度且小于90度。對接邊緣214基本平行于第一方向215，且非對接邊緣209基本平行于第二方向206。對齊特征(將在下面至少參照圖10和11描述)在相鄰的打印頭模塊210之間是可接觸的。在上述實施例中，在打印頭模塊210上僅有一個墨滴噴射器212，該墨滴噴射器 212能夠與光柵線22上的給定像素位置排成行。在這種實施例中，為了打印著色不同的墨， 例如，第二行打印頭模塊210可以設置在支撐構件205上，其中第二行打印頭模塊210與行 213平行。第二行打印頭模塊210可以用來打印不同顏色的墨，或者不同大小的點的相同顏色的墨，或者在不同的實施例中打印備用點的相同顏色墨。圖7示出了本發明的實施例，其中不是第二行打印頭模塊210而是兩組獨立的陣列211a和211b設置在單個打印頭模塊210上，使得陣列211a的第一陣列216具有陣列 211b的第二相應陣列217，其中第一陣列216中的墨滴噴射器212與相應的第二陣列217 中的墨滴噴射器212排成一行(或者偏移期望的距離，例如1/2像素)。提供了第一陣列216 中的墨滴噴射器212與相應的第二陣列217中的墨滴噴射器212的極佳的對齊，因為第一陣列216和相應的第二陣列217被一起制造在同一個打印頭模塊210上。因此，容易地實現了由第一陣列216和相應的第二陣列217中的墨滴噴射器所打印的點的極好的配準。在一些該類型的實施例中，與在用于陣列220b的墨入口 220b處供給的墨相比，不同著色的墨將在用于陣列211a的墨入口 220a處被供給，使得圖7的打印頭模塊210可以是雙色打印頭模塊。可以例如通過在支撐構件205上具有兩行雙色模塊210而實現四色打印(青色、洋紅色、黃色和黑色)。在其他實施例中，在墨入口 220a和220b處供給相同顏色的墨，而且因此提供備用的墨滴噴射器212以便掩飾打印缺陷(在本領域是公知的)。可替代地，如果與陣列211b中的墨滴噴射器212所提供的墨滴比較，陣列221a中的墨滴噴射器212提供不同尺寸的墨滴，則可提供圖像色調的較平滑的漸變。圖8示出了圖7所示類型的兩個對接打印頭模塊210a和210b的行213(例如，兩個對接2色打印頭模塊)。注意到，在對接邊緣214處，打印頭模塊210a上的第一陣列216a 具有位于打印頭模塊210b上的對應的第二陣列217b。還注意到，打印頭模塊210b上的第一陣列216b沒有相應的第二陣列，并且打印頭模塊210a上的第二陣列217a沒有相應的第一陣列。因此，打印頭模塊的行213中的最端部的陣列不能夠進行全色彩打印，但這一般是較小的浪費。圖9示出了根據本發明的實施例的能夠進行四色打印(青色、洋紅色、黃色和黑色) 的打印頭模塊210。第一陣列216及其相應的第二陣列217、相應的第三陣列218以及相應的第四陣列219被顯示。沿打印頭模塊210的兩個非對接邊緣209設置的電觸部240向對應于最靠近打印頭模塊210的非對接邊緣的陣列的電子電路230、以及向對應于在打印頭模塊210的內部內的陣列的電子電路提供信號。在上面關于具有m=20個陣列211的單色打印頭模塊210的論述中，每個陣列具有32個墨滴噴射器212，其中d=42. 3微米而θ =60 度，打印頭模塊210的長度(對接邊緣214之間的距離)被計算為13.54 mm，并且非對接邊緣209之間的距離估算為大約1.3 mm。對于具有相似的陣列幾何形狀的四色打印頭模塊 210，對接邊緣214之間的距離仍將為13. 54 mm，但是非對接邊緣209之間的距離將為大約 5 mm0在一些實施例中，能夠以多種方式實現打印頭模塊210的相對對齊，例如通過以視覺方式對齊打印頭模塊。然而，在其他實施例中，對齊特征可以設置成使得當相鄰的打印頭模塊210的對齊特征彼此接觸時，打印頭模塊210關于彼此對齊。圖10示意性地示出了根據本發明的實施例的具有這種對齊特征的打印頭模塊210。在圖10的示例中，對齊特征包括位于打印頭模塊210的左側上的對接邊緣214上的兩個凸起252、以及位于打印頭模塊 210的右側上的對接邊緣214上的兩個相應的凹口 254。凸起252的尺寸設置為配合到相鄰的打印頭模塊210的凹口 254中(見圖11)，使得當凸起252接觸相鄰的打印頭模塊210的凹口 254時，兩個打印頭模塊210在兩個維度上相對于彼此對齊。可選地，凸起252和相應的凹口 254的尺寸可以設計成使得當一個打印頭模塊210的凸起252接觸相鄰的打印頭模塊210的凹口 254時，間隙256被提供在對接邊緣214處，除了在凸起252和凹口 254的接觸部以外。這種間隙256可以是有利的，因為對由于存在于對接邊緣214處的污染或其他不期望物質造成的不對齊具有較小的易感性。如圖10所示，方便設置凸起252和凹口 254 的位置是對接邊緣214處，但是靠近非對接邊緣209，因為在非對接邊緣209附近一般沒有比如與對接邊緣215相鄰的電子電路230等關鍵的特征。圖10所示的凸起252和凹口 254的構造僅僅是可以在本發明的不同實施例中使用的對齊特征的一個示例。可以在一個對接邊緣214的頂部附近具有凸起252和在該對接邊緣214的底部附近具有凹口 254，而不是在一個對接邊緣214上具有兩個凸起252和在另一個對接邊緣214上具有兩個凹口 254。另一個對接邊緣214將具有靠近頂部的凹口 254 和靠近底部的凸起252。換句話說，第一打印頭模塊上的第一對齊特征可以包括兩個凸起252，而第二打印頭模塊上的第二對齊特征可以包括兩個凹口 254，這兩個凹口 254與第一對齊特征的兩個凸起252互補，如圖10和11所示。可替代地，第一打印頭模塊上的第一對齊特征可以包括凸起252和凹口 254，而第二打印頭模塊上的第二對齊特征可以包括與第一對齊特征的凸起252和凹口 254互補的凹口 254和凸起252。凸起252和凹口 254可以具有多種形狀，包括三角形、梯形、圓形等，只要一個打印頭模塊210的凹口 254具有適當的形狀和尺寸以接觸相鄰的打印頭模塊210的凸起252并提供兩個打印頭模塊210的相對對齊。凸起252和凹口 254可以具有相對于彼此互補的形狀。多個打印頭模塊210被一起制造在單個晶圓上。例如，是熱噴墨打印頭模具的打印頭模塊210 —般被制造在直徑為大約6英寸或8英寸的硅晶圓上。在晶圓處理完成后， 必須從晶圓分離各個打印頭模塊210。對于具有直邊緣的打印頭模塊210，可通過切割而將打印頭模塊210從晶圓分離，即使打印頭模塊210是平行四邊形的形狀。然而，如果打印頭模塊210的邊緣具有向外延伸的凸起252，這種凸起252將在切割期間被切去。一種精確地形成凸起252和相應的凹口 254的方式是使用蝕刻工藝，例如深反應離子蝕刻(本領域公知為DRIE)。DRIE能夠提供具有大約1微米的精度的對接對齊特征。上面關于將兩個相鄰的打印頭模塊210對接在一起以組裝模塊化打印頭描繪了圖11。然而，圖11也能夠用來描繪分離打印頭晶圓上的兩個相鄰的打印頭模塊210。如上所述，對相鄰模塊上的凸起252和相應的凹口 254處的相鄰打印頭模塊210的分離，可通過 DRIE來進行。一種沿對接邊緣的其余部分實現分離而不穿過凸起252進行切割的方法是使用諸如水沖(water jet)或激光微沖(laser microjet)的切割操作，其中非直線的切割是可能的。在水沖中，高壓、高速的水流通過沖蝕進行切割。在激光微沖中，脈沖激光束由低壓水沖引導，使得水除去碎屑并冷卻材料。水沖或激光微沖提供的切口(或截口)的寬度一般比DRIE在凸起252和凹口 254處所提供的寬，使得當相鄰的打印頭模塊210隨后因相應的凸起252和凹口 254以彼此接觸的形式而對接時，在相鄰的打印頭模塊210之間提供了間隙256。對接邊緣214的被水沖或激光微沖切割的部分的精度和平直度不需要與通過 DRIE制造凸起252和凹口 254所提供的精度和平直度一樣好，因為間隙256防止了對接邊緣的這些部分相接觸。對非對接邊緣209的切割可以利用水沖或激光微沖來完成。可替代地，在沿晶圓上的所有打印頭模塊210的對接邊緣214的分離已經完成之后，相鄰的非對接邊緣209可通過切割而被切去。
部件列表10噴墨打印機系統12圖像數據源14控制器15圖像處理單元16電脈沖源18第一流體源19第二流體源20記錄介質22光柵線
100噴墨打印頭
110噴墨打印頭模具
111打印頭模具基底
120第一噴嘴陣列
121第一噴嘴陣列中的噴嘴(一個或多個)
122墨輸送路徑(用于第一噴嘴陣列)
130第二噴嘴陣列
131第二噴嘴陣列中的噴嘴(一個或多個)
132墨輸送路徑(用于第二噴嘴陣列)
181一個或多個墨滴(從第一噴嘴陣列噴出)
182一個或多個墨滴(從第二噴嘴陣列噴出) 200模塊化打印頭
205支撐構件
206多個電觸部的方向
208介質前進方向
209非對接邊緣
210打印頭模塊
211(墨滴噴射器的)一個或多個陣列
212—個或多個噴射器
213行
214—個或多個對接邊緣
215陣列方向
216第一陣列
217相應的第二陣列
218相應的第三陣列
219相應的第四陣列
220一個或多個墨入口
221槽
230電子電路
240電觸部
252對齊特征(凸起)
254對齊特征(凹口)
256間隙
權利要求
1.一種模塊化打印頭，包括第一打印頭模塊，其包括第一對齊特征；沿第一基底在第一方向延伸的點形成元件的至少一個陣列；和與點形成元件的所述至少一個陣列操作性地相關的多個電觸部，所述多個電觸部沿所述第一基底在第二方向延伸；以及第二打印頭模塊，其包括第二對齊特征；沿第二基底在第一方向延伸的點形成元件的至少一個陣列；和與點形成元件的所述至少一個陣列操作性地相關的多個電觸部，所述多個電觸部沿所述第二基底在第二方向延伸，其中所述第一打印頭模塊和所述第二打印頭模塊的第一方向和第二方向相對于彼此以角度θ設置，其中0° <θ<90°，并且所述第一打印頭模塊的所述第一對齊特征和所述第二打印頭模塊的所述第二對齊特征是彼此可接觸的。
2.如權利要求1所述的打印頭，其中，所述第一打印頭模塊的所述第一對齊特征和所述第二打印頭模塊的所述第二對齊特征分別位于所述第一基底和第二基底的邊緣上，所述第一基底和第二基底的邊緣基本平行于所述第一方向。
3.如權利要求1所述的打印頭，其中，所述第一打印頭模塊的第一對齊特征和所述第二打印頭模塊的所述第二對齊特征彼此互補。
4.如權利要求1所述的打印頭，其中，所述點形成元件是噴墨式墨滴噴射器。
5.如權利要求1所述的打印頭，其中，當所述第一打印頭模塊的所述第一對齊特征和所述第二打印頭模塊的所述第二對齊特征彼此接觸時，在所述第一打印頭模塊和所述第二打印頭模塊之間存在間隙。
6.如權利要求1所述的打印頭，其中，所述第一打印頭模塊的所述第一對齊特征包括凸起和凹口，并且所述第二打印頭模塊的所述第二對齊特征包括與所述第一對齊特征的凸起和凹口分別互補的凹口和凸起。
7.如權利要求1所述的打印頭，其中，所述第一打印頭模塊的所述第一對齊特征包括多個凸起，并且所述第二打印頭模塊的所述第二對齊特征包括多個凹口，所述多個凹口與所述第一對齊特征的所述多個凸起互補。
8.—種打印頭模塊，包括基底；沿所述基底在第一方向延伸的墨滴噴射器陣列；以及與所述至少一個墨滴噴射器陣列操作性地相關的多個電觸部，所述多個電觸部沿所述基底在第二方向延伸，所述第一方向和所述第二方向相對于彼此以角度θ設置，其中 0° < θ <90°。
9.如權利要求8所述的打印頭模塊，其中，所述基底是平行四邊形，所述平行四邊形包括相鄰邊之間小于90°的角度。
10.如權利要求8所述的打印頭模塊，其中，所述基底包括平行于所述第一方向的一側和平行于所述第二方向的第二側。
11.如權利要求8所述的打印頭模塊，還包括位于所述基底的邊緣上的對齊特征，所述基底的所述邊緣基本平行于所述第一方向。
12.如權利要求8所述的打印頭模塊，還包括包括凸起和凹口的對齊特征。
13.如權利要求8所述的打印頭模塊，還包括包括多個凸起、凹口、及多個凸起和多個凹口的組合之一的對齊特征。
14.如權利要求8所述的打印頭模塊，所述墨滴噴射器陣列為第一墨滴噴射器陣列，所述打印頭模塊還包括沿所述基底在所述第一方向延伸的第二墨滴噴射器陣列，其中當沿垂直于所述第二方向的平面觀察時，所述第一墨滴噴射器陣列中的一個墨滴噴射器以投影的方式與所述第二陣列中的一個墨滴噴射器相鄰。
15.一種打印頭模塊，包括基底，所述基底包括沿所述基底在第一方向延伸的對接邊緣；基本平行于所述基底的所述對接邊緣延伸的多個墨滴噴射器陣列，所述多個墨滴噴射器陣列中的第一墨滴噴射器陣列最靠近所述基底的所述對接邊緣；以及電子電路，其中所述電子電路的一部分設置在所述第一墨滴噴射器陣列和所述基底的所述對接邊緣之間。
16.如權利要求15所述的打印頭模塊，所述多個墨滴噴射器陣列為用于噴射第一墨的第一多個墨滴噴射器陣列，所述打印頭模塊還包括用于噴射不同于所述第一墨的第二墨的第二多個墨滴噴射器陣列。
17.一種形成包括對齊特征的單個打印頭模塊的方法，包括提供包括多個打印頭模塊的晶圓；利用蝕刻工藝在所述多個打印頭模塊的第一打印頭模塊上形成第一對齊特征以及在所述多個打印頭模塊的第二打印頭模塊上形成互補的第二對齊特征；以及利用切割操作將所述多個打印頭模塊分離。
18.如權利要求17所述的方法，在所述多個打印頭模塊的第一打印頭模塊上形成第一對齊特征以及在所述多個打印頭模塊的第二打印頭模塊上形成互補的第二對齊特征包括將所述第一打印頭模塊和所述第二打印頭模塊彼此分離。
19.如權利要求17所述的方法，其中，所述蝕刻工藝在所述第一打印頭模塊的第一邊緣上進行，并且所述切割操作在所述第一打印頭模塊的相鄰的第二邊緣上進行。
20.如權利要求17所述的方法，所述切割操作是第二切割操作，其中所述蝕刻工藝和第一切割操作在所述第一打印頭模塊的第一邊緣上進行，并且所述第二切割操作在所述蝕刻工藝被進行后在所述第一打印頭模塊的相鄰的第二邊緣上進行。
21.如權利要求17所述的方法，其中，所述第一對齊特征包括凸起和凹口，并且所述第二對齊特征包括與所述第一對齊特征的凸起和凹口分別互補的凹口和凸起。
全文摘要
一種打印頭模塊(210)，包括基底、多個墨滴噴射器陣列(211)、以及電子電路(230)。基底包括沿基底在第一方向(215)延伸的對接邊緣(214)。所述多個墨滴噴射器陣列基本平行于基底的對接邊緣延伸，其中所述多個墨滴噴射器陣列中的第一墨滴噴射器陣列最靠近基底的對接邊緣。電子電路的一部分設置在第一墨滴噴射器陣列和基底的對接邊緣之間。
文檔編號B41J2/155GK102256800SQ200980151026
公開日2011年11月23日 申請日期2009年12月16日 優先權日2008年12月18日
發明者R. 摩頓 C., A. 克尼澤爾 G., 謝 Y. 申請人:伊斯曼柯達公司