[发明专利]具有受控粘合剂结合部的流体喷射组件

说明书

背景技术

流体喷射装置，诸如喷墨打印机中的打印头，按需喷射流体滴。喷墨打印头借助于通过多个喷嘴将墨滴喷射到打印介质（诸如纸张）上来产生图像。喷嘴通常布置成一个或多个阵列，从而使得当打印头和打印介质相对于彼此移动时，从喷嘴以合适的顺序喷射的墨滴在打印介质上打印出字符或其他图像。在特别的例子中，借助于使电流通过加热元件以产生热量并蒸发喷墨腔内的流体的一小部分，热喷墨打印头从喷嘴喷射流体滴。在另一例子中，压电喷墨打印头利用压电材料执行器以在喷墨腔中产生迫使墨滴离开喷嘴的压力脉冲。

在从喷嘴喷射墨滴之前，墨可通过将喷墨腔连接到储墨器给墨狭槽从储墨器行进到喷墨腔。通常，给墨狭槽形成在硅衬底中，所述硅衬底被结合到储墨器的主体。

附图说明

现在将参照附图通过举例方式描述本发明的实施例，在附图中：

图1图示根据实施例的喷墨打印系统100，其适于包括具有本文公开的受控粘合剂结合部的流体喷射组件；

图2示出根据实施例的被实现为喷墨盒/笔的喷墨打印头组件的例子；

图3示出根据实施例的流体喷射/打印头组件的一部分的剖视图；

图4示出根据实施例的将衬底肋与托架肋结合的一种粘合剂结合部的放大剖视图；

图5示出根据实施例的将衬底肋与托架肋结合的另一种粘合剂结合部的放大剖视图；以及

图6示出根据实施例的制造流体喷射/打印头组件中的受控粘合剂结合部的示例性方法的流程图。

具体实施方式

概述

如上所示，喷墨打印头通常具有形成在硅衬底中的至少一个给墨狭槽，其提供在喷墨腔和储墨器之间的流体连通。衬底位于喷墨腔和储墨器主体或衬底托架之间，并且粘附到衬底托架上，从而使得衬底中的给墨狭槽对应于托架中的流体通路。由于给墨狭槽的宽度可以在微米量级，因此小的障碍物会对从储墨器到墨腔的墨流动产生负面影响。这类障碍物还会将空气或其他气体困在墨腔内，导致供应到打印头喷嘴的墨量不足。在喷墨过程中会通过许多方式在墨腔中产生空气。例如，加热墨会导致产生气泡，因为被加热的流体具有用于溶解空气的较低溶解度。此外，可经由喷射墨滴或在再次填充腔时吸入气泡而在墨腔中形成气泡。

打印头可被设计为具有被动空气管理系统，该系统利用浮力将气泡运离喷墨腔、通过给墨狭槽且运送到储墨器（即衬底托架）的主体内的安全空气存储位置内。通常，这种系统包括从喷墨腔延伸到安全空气存储位置的逐渐加宽的流体通路。因此，给墨狭槽和流体通路的几何形状和相对剖面宽度有助于管理打印头中的气泡。然而，给墨狭槽和/或衬底托架的流体通路中的小障碍物会困住气泡，从而妨碍它们的自然浮力运送。通常会出现在给墨狭槽中的一种常见障碍物是用于将衬底粘合到托架的粘合剂。制造打印头的当前挑战是粘合剂“挤压”或“凸起”到给墨通道中，这可发生在将打印头模具/衬底附接到衬底托架上时。如果粘合剂足够深地凸起到给墨狭槽的宽度中，则它会妨碍墨流并抑制打印头的被动空气管理，最终导致喷嘴缺墨和打印缺陷。

本公开的实施例提供使得衬底和衬底托架（即，储墨器主体）之间具有受控的粘合剂结合部的流体喷射装置和制造方法。受控的粘合剂结合部包括凹入地逐渐减小的粘合剂型面，其在粘合剂结合部远离衬底表面和托架表面两者上的结合位置延伸时在中间部分变窄。形成在衬底表面和托架表面上的粘合剂结合位置处的粘合剂接触占地区的宽度分别不超过衬底和托架结合表面自身的宽度。因此，在结合部任何点处的粘合剂结合部的宽度都不超过衬底结合表面或托架结合表面的宽度。以此方式受控的粘合剂结合部剖面都不会在粘合剂结合部的中间区域处向外凸起到给墨狭槽中。此外，受控的粘合剂结合部剖面使得粘合剂结合部都不会在衬底结合表面和托架结合表面处从粘合剂接触占地区突出到给墨狭槽中。因此，受控的粘合剂结合部剖面消除了给墨狭槽中的粘合剂结合部障碍物并有助于打印头中的被动空气管理。

获得受控粘合剂结合部剖面的方法包括形成亲水的粘合剂-衬底接触角和粘合剂-托架接触角。就是说，粘合剂与衬底表面和托架表面两者的接触角形成为小于90度。可通过控制粘合剂配制、衬底表面和托架表面来获得期望的亲水接触角。

在一个实施例中，流体喷射组件包括衬底，该衬底包括限定从衬底的顶侧延伸到底侧的给墨狭槽的衬底肋。组件进一步包括衬底托架，该衬底托架包括限定用以将墨提供到给墨狭槽的流体通路的托架肋。组件还包括凹入地逐渐减小的粘合剂结合部，该粘合剂结合部在不突出到给墨狭槽或流体通路中的情况下将衬底肋表面粘附到托架肋表面。