[发明专利]用于粘结间隙环氧粘合剂以制造高密度打印头中的打印头结构的方法

说明书

技术领域

本发明涉及喷墨打印装置领域，更具体而言，涉及用于高密度压电喷墨打印头的方法和结构以及包含高密度压电喷墨打印头的打印机。

背景技术

按需滴墨技术被广泛用于印刷工业中。采用按需滴墨技术的打印机可或使用热喷墨技术或使用压电技术。尽管它们的制造比热喷墨更昂贵，但压电喷墨通常受亲睐，例如因为它们可使用更广泛的油墨。

压电喷墨打印头包括压电元件(即，压电传感器或PZT)的阵列。形成所述阵列的一种方法可包括用粘合剂可拆卸地粘结毯压电层到转印载体并将所述毯压电层切割成小方块以形成多个单独的压电元件。可使用多个切割锯行程来移除相邻压电元件之间的所有压电材料以在各个压电元件之间提供正确的间距。

压电喷墨打印头通常可还包括附接所述压电元件的阵列的柔性膜片。当通常通过具有电耦接至电源的电极的电连接向压电元件施加电压时，压电元件将弯曲或挠曲，导致膜片折曲，这将通过喷嘴从腔室驱逐出一定量的油墨。所述折曲还将通过开口从主储墨器向腔室中抽吸油墨以替代被逐出的油墨。

喷墨打印头的形成通常需要层合多层材料作为其制造的一部分。传统的打印头设计可使用镀金不锈钢金属板的层，所述金属板具有经光化学蚀刻并然后钎焊于一起以形成稳健结构的特征。然而，随着改善成本和性能的持续推动，可采用替代材料和粘结方法的使用。虽然可使用聚合物层作为一些金属板部件的替代物，但聚合物需要具有合适性质的粘合剂来粘结至彼此以及粘结至金属层。

例如，所述粘合剂必须与打印头内使用的油墨化学相容。此外，粘合剂应具有某些减少使用过程中的打印头故障的物理性质。粘合剂应具有良好的粘结强度、低的挤出量以防止堵塞流体路径，并且随着使用过程中温度的升高应充分抗氧化。另外，在使用过程中当暴露于某些油墨和高温时，一些粘合剂可能增重并溶胀或是变得较不柔顺和更僵硬，这可能导致油墨的泄漏或其它故障模式。这些故障中的一些可能仅在打印头的长时间使用后发生。

发明内容

在一个实施例中，形成喷墨打印头的方法可包括：加热第一基底的第一表面至40℃和120℃之间的温度，使经加热的第一基底的第一表面与环氧粘合剂的第一表面接触以胶粘环氧粘合剂到第一基底的第一表面，使辊移过环氧粘合剂的第二表面上的离型衬垫或第一基底的第二表面以移除环氧粘合剂的第一表面与第一基底的第一表面之间的界面处的气泡，以及冷却第一基底和环氧粘合剂至22℃或更低的温度。随后，所述方法可还包括加热第二基底的第一表面至40℃和120℃之间的温度，并在环氧粘合剂胶粘到第一基底的第一表面的情况下使经加热的第二基底的第一表面与环氧粘合剂的第二表面接触以胶粘环氧粘合剂到第二基底的第一表面。所述方法可还包括使辊移过第二基底的第二表面以移除环氧粘合剂的第二表面与第二基底的第一表面之间的界面处的气泡，然后，在胶粘环氧粘合剂到第一基底和第二基底之后，通过加热第一基底、第二基底和环氧粘合剂至约80℃和约140℃之间的温度并持续约10分钟和约20分钟之间的时间来部分地固化环氧粘合剂。在部分地固化环氧粘合剂后，通过在压机内于40psi和100psi之间的压力下加热第一基底、第二基底和环氧粘合剂至100℃和300℃之间的温度并持续20分钟和200分钟之间的时间来使环氧粘合剂完全固化。

在另一个实施例中，喷墨打印头可包括第一基底、第二基底和介入在所述第一基底和第二基底之间的环氧粘合剂，所述环氧粘合剂物理地连接所述第一基底至所述第二基底。所述环氧粘合剂可包含甲酚酚醛清漆和双酚A环氧树脂并可具有大于200psi的粘结第一基底至第二基底的搭接剪切强度。所述喷墨打印头可还在喷墨打印头内包括物理地接触所述环氧粘合剂的油墨，其中所述油墨为紫外凝胶油墨或着色油墨，并且在连续地暴露于所述油墨20个星期时，所述环氧粘合剂具有小于0.4％的物质吸收。

附图说明

引入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示意了本发明的实施例并与具体实施方式一起用来说明本发明的原理。在附图中：

图1为根据本发明的实施例形成的示例性喷墨打印头部分的横截面；和

图2为包含一个或多个根据本发明的实施例的打印头的打印机的透视图。

具体实施方式

如本文所用，除非另有指出，否则词语“打印机”涵盖出于任何目的执行打印输出功能的任何装置，如数码复印机、制书机、传真机、多功能机、静电照相装置等。除非另有指出，否则词语“聚合物”涵盖广泛的由长链分子形成的碳基化合物中的任何一者，包括热固性聚酰亚胺、热塑性塑料、树脂、聚碳酸酯、环氧树脂及本领域已知的相关化合物。