[發明專利]直接在膜片上切割的打印頭換能器

有效

• 申請號: 201310060415.3
• 申請日: 2013-02-26
• 公開（公告）號: CN103302978A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 加里·D·雷丁;安東尼奧·L·威廉姆斯;約翰·P·梅爾斯
• 申請（專利權）人: 施樂公司
• 主分類號: B41J2/01
• 分類號: B41J2/01
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 李獻忠

技術領域

本發明總體上涉及打印頭領域，更具體地涉及安裝打印頭換能器的方法。

背景技術

許多類型的噴墨打印機使用換能器（transducer），以選擇性地把墨從成陣列的孔中的單個孔（也稱噴嘴或噴口）中排出。在打印基片上所形成的圖案構成了打印圖像。換能器一般與壓力室相鄰。成組的信號通常會導致換能器對膜（membrane）起作用。單個信號使換能器朝偏離孔的方向移動膜，導致壓力室填充墨。第二個信號，通常與第一信號極性相反，會導致膜向另一個方向移動，使墨通過孔從壓力室中排出。

一般情況下，每個孔和壓力室都有一個換能器，且換能器陣列與壓力室陣列相對齊。受打印圖像高分辨率需求的驅使，孔陣列的密度越來越大。換能器陣列必須與更高的密度相匹配。孔的數目對應于體腔的數量，而體腔的數量又對應于換能器的數目。高密度導致打印頭制造過程中極嚴格的公差。

在現有的產品中，體腔和孔已經對齊和粘合。體腔和中間具有膜的經切割的換能器之間進行校準會產生問題。此過程通常涉及換能器板塊（如壓電式換能器（PZT））的脫機切割，以及切割后換能器轉移校準的方法。這種傳統的方法主要有三個方面導致換能器校準的變化。

首先，切割操作提供了不能對齊的第一根源。如果切割圖案不能對齊，經切割的換能器很難與體腔對齊。其次，在經切割的換能器基片與膜片合并的合并操作中，需要極其精確的公差，以確保經切割的換能器準確地與體腔對齊。第三，按壓操作通過施加壓力和熱把膜片粘合到膜上，壓力和熱可能會導致兩者之間的移位。這三者中，切割操作具有最高的精度。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種把打印頭換能器安裝到膜片的方法，其包括：把換能器板塊與膜片合并；把該膜片按壓到該板塊以形成組件；及在將該膜片按壓到該板塊之后，切割該板塊以把該板塊分割成換能器陣列，其中，該換能器陣列與體腔陣列對齊。在一種優選的實施方式中，所述膜片具有形成體腔的半蝕刻線，且切割該板塊包括把切割刀的切割深度設置成與所述體腔內的深度相對應的深度。

附圖說明

圖1示出了膜片和換能器對齊以及粘合方法的實施例的流程圖。

圖2示出了具有與換能器對齊的體腔的主體板。

圖3示出了改進的膜片和換能器對齊以及粘合的方法的實施例的流程圖。

圖4示出了粘合后的換能器板塊的例子。

圖5-7示出了切割操作參數的替代實施例。

圖8示出了擠出的粘合劑的實施例。

具體實施方式

圖1示出了把換能器安裝到噴嘴層疊（jet?stack）的現有方法的實施例。噴嘴層疊通常由成堆的板或膜組成，該板或膜形成讓墨從儲墨器（ink?reservoir）流至噴嘴陣列或孔陣列的流體通道。墨選擇性從孔出來，以在打印基片上形成打印的圖像。噴嘴層疊可以具有多個板以形成通道。通常情況下，其中的一個板形成體腔或壓力室，被稱為主體板。換能器在其上運作以通過一個噴嘴引起流入和流出體腔的膜片通常安裝在主體板上。換能器進而安裝在膜片上。

在圖1中，換能器板塊由夾在兩個導電層之間的壓電材料構成。這里的討論可能把板塊稱為PZT板，應理解，該板塊可以包含任何在板塊切割時分開的換能器陣列。

在10處的板塊切割標記了換能器和噴嘴層疊之間第一個可能出現的不對齊。切割后，板塊已成為單個換能器的陣列，并在16處進行檢驗。一般在18處的檢驗之后進行測量，以確保切割線對齊是準確的。

在板塊上進行這些操作的過程中，粘合劑在20處施加到噴嘴層疊。之后，這兩者在22處進行對齊和合并。這提供了換能器和噴嘴層疊中體腔之間不對齊的另一種可能的根源。然后，在24處，在板塊上的換能器被對著噴嘴層疊按壓，其壓力可能導致板塊打滑或滑動造成進一步的錯位。然后，在26處對該組件進行第二次檢驗，以及在28處進行第二測量。如將進一步討論的，導致進一步延遲和成本增加的第二測量可以被消除。

圖2示出了位于膜片23上被切割的換能器板塊（21）的側視圖。膜片通過粘合劑29粘接到噴嘴層疊，在此處是主體板27。因為換能器必須與體腔對齊，否則噴嘴層疊可能無法正常工作，因此會發生與對齊相關的問題。正如圖中所示，換能器的中心線33與體腔25的中心對齊。單個的換能器由切割的切口（例如31）所限定。