[发明专利]用于喷墨打印头的自对准端口孔开口工艺

说明书

技术领域

本发明的主题涉及一种喷墨打印装置。更特别地，本发明的主题涉及高密度压电喷墨打印头以及制造高密度压电喷墨打印头的方法。

背景技术

按需滴落的喷墨技术广泛地用于打印工业中。按需滴落喷墨打印机使用热或压电技术。压电喷墨较热喷墨而言具有的优势在于能够使用更宽范围种类的墨水。期望增加使用压电喷墨技术的喷墨打印机的打印分辨率。为了增加压电喷墨打印头的喷射密度，可以消除喷射管内的集流腔(manifold)。进一步地，期望具有通过每次喷射对应的喷射管的背部的单个端口。可是，这意味着大量端口必须垂直通过隔板和相邻喷射的压电致动器之间。为了能够清洁密封墨水通路的敞开的端口孔，需要显著不同于现在所用的设计和组装工艺。

因此，需要克服现有技术的这些和其他问题，以提供一种在压电喷墨打印头内形成高喷射密度的系统和方法。

发明内容

根据本发明，存在一种制造喷墨打印头的方法。该方法包括提供包含多个端口孔并具有墨水出口侧的部分喷射管，以及提供包含多个沉积于平坦聚合物内的压电元件的压电阵列。该方法进一步包括将压电阵列粘结在与部分喷射管的墨水出口侧相对的侧边，其中部分喷射管被对齐，使得平坦聚合物覆盖多个端口孔并将部分喷射管用作掩模，以通过激光器所产生的激光束从墨水出口侧熔化平坦聚合物使端口孔延伸通过平坦聚合物。

根据本发明教导的多个实施例，存在一种制造喷射管的方法。该方法包括提供包含隔板、多个端口孔、多个入口通道、第一多个出口孔并具有墨水出口侧的部分喷射管，并在包含多个压电元件和多个切口区域的载体上设置压电阵列。该方法还包括在切口区域内沉积聚合物，使切口区域内的聚合物平坦化以形成聚合物平坦压电阵列，并利用粘合剂将聚合物平坦压电阵列粘合在与部分喷射管的墨水出口侧相对的侧边上，其中部分喷射管被对准，使得平坦聚合物覆盖多个端口孔。该方法进一步包括将部分喷射管用作掩模，以便通过激光器所产生的激光束熔化聚合物以及来自墨水出口侧的粘合剂的多余部分，使端口孔延伸通过聚合物。

根据本发明教导的又一实施例，存在一种喷射管。喷射管可包括部分喷射管，其包括具有墨水出口侧的隔板、设置在隔板的墨水出口侧下面的本体板，以及置于本体板下面、包含多个入口通道和第一多个出口孔的入口板。喷射管还包括压电阵列，其包括置于粘合在与隔板的墨水出口侧相对侧边上的平坦聚合物内的多个压电元件，使得平坦聚合物覆盖多个端口孔。

根据本发明教导的另一实施例，存在一种喷墨打印头。喷墨打印头包括部分喷射管，其包括具有墨水出口侧的隔板、设置在隔板的墨水出口侧下面的本体板，以及置于本体板下面、包含多个入口通道和第一多个出口孔的入口板，其中隔板包括多个端口孔。喷墨打印头还包括压电阵列，其包括置于粘合在与隔板的墨水出口侧相对侧边上的平坦聚合物内的多个压电元件，使得平坦聚合物覆盖多个端口孔。喷墨打印头还包括孔板，其包括粘结于部分喷射管的入口板的第二多个出口孔，其中第二多个出口孔基本与第一多个出口孔相对准。喷墨打印头进一步包括利用隔离层与压电阵列粘合的电路板，其包含多个通孔和多个接触垫，其中隔离层提供电路板与多个端口孔和墨水集流腔之间的流体密封，其中多个通孔的每个与多个端口孔的每个提供使墨水集流腔与第二多个出口孔的每个相连接的单个入口。

根据本发明教导的又一实施例，存在一种打印设备。打印设备包括部分喷射管，其包括具有墨水出口侧的隔板、设置在隔板的墨水出口侧下面的本体板，以及置于体板下面、包含多个入口通道和第一多个出口孔的入口板，其中隔板包括多个端口孔。打印设备还包括压电阵列，其包括置于粘合在与隔板的墨水出口侧的相对侧边上的平坦聚合物内的多个压电元件，使得平坦聚合物覆盖多个端口孔。打印设备进一步包括孔板，其包括粘结于部分喷射管的入口板的第二多个出口孔，其中第二多个出口孔与第一多个出口孔基本对准。打印设备进一步包括利用隔离层与压电阵列粘合的电路板，其包含多个通孔和多个接触垫，其中隔离层提供在电路板与多个端口孔和墨水集流腔之间的流体密封，其中多个通孔的每个与多个端口孔的每个提供使墨水集流腔与第二多个出口孔的每个相连接的单个入口。

实施例的其他优势将在一下描述中部分予以阐述，并根据该描述部分地变得清楚，或者可通过本发明实践予以了解到。借助所附权利要求中特定指出的元件和组合实现和获得这些优势。

附图说明

图1A-1I说明了根据本发明多个实施例的制造喷墨打印头的示例性方法。

图2A-2H说明了根据本发明多个实施例的制造喷射管的示例性方法。