[发明专利]将喷嘴板粘接到喷墨打印头上的改进的方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种用于制造喷墨打印头的方法。更具体地说，本发明涉及一种用于将喷墨打印头的喷嘴板固定到打印头主体上的方法。

发明背景

喷墨是一种将从喷墨打印头中喷射出墨水滴，并使其到达与喷墨打印头相对的打印介质上的打印技术。墨水滴通过定位在墨水喷射室壁上的喷嘴而从打印头中喷射出来。从墨水喷射室中排出墨水滴的驱动力可以是在墨水室中产生压力波的压电式换能器，例如在压电喷墨过程中使用的压电式换能器，或者可以是例如热喷墨过程中在墨水室中产生墨水局部爆发的加热装置，或者可以由其它来源产生。

喷墨打印头通常具有多个与相应的喷嘴相通的墨水喷射室。每个打印头的喷嘴的数量的范围可从数十个至数百个喷嘴。图1中显示了从US 5,976,303中获取的普通的现有技术示例。压电陶瓷喷墨促动器2包括墨水喷射通道3。墨水喷射通道制作成压电陶瓷中的凹槽，并且在顶部被盖板8密封，使其在前端和后端打开，喷嘴板4将连接在前端上，在后端墨水供给口7提供流入墨水喷射室3中的墨水。喷嘴板4粘接在打印头主体的正面，打印头主体是喷墨促动器2和盖板8的组件。在现有技术的示例中，喷嘴板4由聚酰亚胺制成，但另一经常使用的材料是不锈钢。喷嘴板4通过环氧树脂而连接在打印头主体上，并通过加热过程进行固化。

在通过喷嘴喷射墨水滴的过程中，喷嘴中的弯月面的性质对于在可重复的方向上，以可重复的速度等等喷射出可重复的墨水体积具有极其关键的重要性。因此在每次墨水滴喷射过程的开始阶段通常将喷嘴保持在重新设置的标准和可重复的弯月面状态下。当前状态的用于维护喷嘴和喷嘴板的技术包括净化操作(压力净化或真空净化)，以补充喷嘴内部的墨水，从而在弯月面中产生所需要的标准墨水状态。当使用挥发性的墨水时，这个步骤特别有用因为当滞留在非喷射喷嘴中太长时间时，其物理-化学性质会发生变化，例如粘度会由于挥发性的有机化合物(VOC)的蒸发而随时间而增加。另一维护技术包括利用擦片擦拭喷嘴板，以便除去围绕喷嘴和喷嘴缘边的灰尘或过量墨水，从而产生可重复的弯月面位置。这两种维护操作都会对喷嘴板和打印头主体之间的粘接施加应力(剥离力)。这些剥离力可导致喷嘴板与打印头主体的剥离。

EP 0566249描述了喷嘴板粘接在热喷墨盒上的装配过程。第一步骤将喷嘴板粘接到促动器上，以形成TAB(带式自动粘接)打印头组件，第二步骤将TAB打印头组件粘接到墨水盒上，形成与墨水盒中的墨水池密封的连接。墨水喷射室通过喷嘴板、促动器和墨水盒的内边界而形成。通过在喷嘴板和墨水盒的凸起壁之间提供过量的粘接剂，并提供槽沟，以便在将喷嘴板推到墨水盒上时捕获溢出的粘接剂，从而将TAB打印头组件和墨水盒之间的粘接制成可确保液压密封和机械强度。EP 0810095延续了EP 0566249的构思。该专利增加了粘接剂坝的特征，以便引导过量的粘接剂离开墨水室边(在槽沟的方向上)，并且降低了在喷嘴板与墨水盒的凸起壁的墨水室边的接合部的咯吱声。咯吱声对于喷嘴板起凹纹负有责任。图2是从EP0810095中提取的图示，其显示了在喷嘴板18和墨水盒10之间的粘接90。在US 6,079,810中公开了另一种将喷嘴板粘接地固定在喷墨打印头的带有内部腔室的压电陶瓷主体部分的正面上的方法。粘接强度由于贯穿喷嘴板而形成的间隔开的多个粘接孔的存在而得以增强，所述粘接孔与向内延伸穿过打印头主体前端的间隔开的多个粘界面对准。因为孔板压靠在主体上，所以，最初施加的粘接剂的一部分流入到孔和开口中，为粘接界面提供了补充的切变强度。

在US 6,609,778中，喷嘴板通过第一粘接剂层而粘接在打印头主体上，并通过比第一粘接剂层更厚的第二粘接剂层而粘接到喷嘴板支撑部件上。更厚粘接剂层的额外支撑提高了在利用擦片维护打印头期间喷嘴板的抗剥离阻力。与打印头主体相对的喷嘴板的背面可设有凹槽，以容纳当将喷嘴板压靠在打印头主体上时的过量胶水。这些凹槽的其中一个凹槽可定位在喷嘴板背面和打印头主体正面的外圆周之间的接合部。流入到这个凹槽中的过量墨水可形成嵌条，其进一步增强了喷嘴板的粘接。

发明概要

本发明的优点在于提供了一种用于将喷嘴板固定到打印头主体上的工艺方法，由此分开对液压密封和机械应力阻力的功能要求，并且可使用不同的胶粘剂和施加工艺专门适用于每个功能要求，其中一个功能要求是提高的机械剥离阻力。