[发明专利]一种用于形成用于水性喷墨的喷墨打印头的方法

说明书

技术领域

本教导涉及喷墨打印装置领域，更特别地涉及用于高密度压电喷墨打印头的方法和结构以及包括高密度压电喷墨打印头的打印机。

背景技术

按需滴墨喷墨技术广泛用于打印工业中。使用按需滴墨喷墨技术的打印机可使用热喷墨技术或压电技术。尽管压电喷墨比热喷墨制造更昂贵，但例如由于压电喷墨可使用更广泛的油墨，因此通常青睐压电喷墨。

压电喷墨打印头包括压电元件(即压电换能器或PZT)的阵列。形成阵列的一种方法可包括将覆盖压电层可拆离地粘合至具有粘合剂的转印载体，并切割所述覆盖压电层以形成多个单独的压电元件。可使用多个切割锯进程以去除相邻压电元件之间的所有压电材料，以在每个压电元件之间提供正确的间距。

压电喷墨打印头可通常还包括柔性隔膜，压电元件的阵列附接至所述柔性隔膜。当通常通过与电联接至电源的电极电连接而将电压施加至压电元件时，压电元件弯曲或偏转，从而导致隔膜屈曲，所述隔膜屈曲从室中通过喷嘴排出一定量的油墨。屈曲还通过开口从主油墨贮存器将油墨吸入室中以补偿被排出的油墨。

喷墨打印头的形成通常需要材料的多个层的层合作为它们制造的部分。传统打印头设计可使用镀金不锈钢片材金属的层，所述层具有光化学蚀刻，并随后钎焊在一起以形成稳固结构的特征。然而，在改进成本和性能的持续驱动下，可使用交替材料的使用和粘合过程。尽管聚合物层可用作一些片材金属部件的替代，但聚合物需要具有合适性质的粘合剂以彼此粘合以及粘合至金属层。

例如，粘合剂必须与在打印头中所用的油墨可化学相容。此外，粘合剂应该具有在使用过程中降低打印头的破坏的某些物理性质。粘合剂应该具有良好的粘合强度、低挤出以防止流体路径的堵塞，并且应该在使用过程中充分抵抗高温氧化。而且，在使用过程中当暴露于某些油墨和高温时，一些粘合剂可能重量增加并溶胀，或者变得适形性降低且更硬，这可导致油墨渗漏或其他故障模式。这些故障中的一些可仅在打印头的延长使用之后发生。

另外，与水性油墨不相容可使粘合剂溶胀，由此导致尺寸几何形状的改变，这将影响喷射性能。对于打印头模块化设计的要求，需要具有更低粘合温度的粘合剂。一些目前的粘合剂具有290℃或更高的粘合温度，这在射流流线(jetstack)中的一些部件(例如PZT)的临界温度以上。因此，需要一种新型粘合剂，所述粘合剂适于在构造用于水性油墨的喷墨打印头中的所有部件的粘合。

发明内容

如下显示了简化概要，以提供对本教导的一个或多个实施例的一些方面的基本理解。所述概要并非广泛的概述，不旨在确定本教导的关键或决定性要素，也不旨在描述本公开的范围。相反，其主要目的仅在于以简化形式显示一个或多个概念以作为之后显示的详细说明的前序。

在一个实施例中，一种用于形成喷墨打印头的方法可包括将第一基材的第一表面加热至40℃至120℃之间的温度、使所述第一基材的经加热的第一表面与环氧粘合剂的第一表面接触，以将所述环氧粘合剂粘着至所述第一基材的第一表面、在所述环氧粘合剂的第二表面上的剥离衬垫上或在所述第一基材的第二表面上移动辊，以去除在所述环氧粘合剂的第一表面与所述第一基材的第一表面之间的界面处的气泡，以及将所述第一基材和所述环氧粘合剂冷却至22℃或更低的温度。随后，所述方法还可包括将第二基材的第一表面加热至40℃至120℃之间的温度，以及在所述环氧粘合剂粘着至所述第一基材的第一表面的情况下，使所述第二基材的经加热的第一表面与所述环氧粘合剂的第二表面接触，以将所述环氧粘合剂粘着至所述第二基材的第一表面。所述方法还可包括在所述第二基材的第二表面上移动辊，以去除在所述环氧粘合剂的第二表面与所述第二基材的第一表面之间的界面处的气泡、然后在将所述环氧粘合剂粘着至所述第一基材和所述第二基材之后，通过将所述第一基材、所述第二基材和所述环氧粘合剂加热至约80℃至约140℃之间的温度达约10分钟至约20分钟之间的持续时间，从而部分固化所述环氧粘合剂。在部分固化所述环氧粘合剂之后，通过在压机内在40psi至100psi之间的压力下将所述第一基材、所述第二基材和所述环氧粘合剂加热至100℃至300℃之间的温度达20分钟至200分钟之间的持续时间，从而完全固化所述环氧粘合剂。使用水性油墨填充所述打印头，并将所述经完全固化的环氧树脂暴露于所述水性油墨。