使用柔性平板的填隙聚合物平坦化的方法技術

本發明專利技術涉及使用柔性平板的填隙聚合物平坦化的方法。用于形成具有電介質填隙層的噴墨打印頭的方法和結構。附連到壓機的柔性頂板可以用于向未固化電介質填隙層應用壓力。在使得未固化電介質填隙層與柔性頂板接觸且使用壓機應用壓力的同時，未固化電介質填隙層被固化。發現使用柔性頂板而不是剛性頂板在壓電元件陣列上方形成具有更均勻或更平坦的上表面的固化填隙層。如此形成的填隙層可以導致減小的處理時間，在使用中與噴墨打印頭的墨連通相關的減小的問題以及減小的制造成本。

【技術實現步驟摘要】

本教導涉及噴墨打印裝置領域，更特別地，涉及制作高密度壓電噴墨打印頭和包括高密度壓電噴墨打印頭的打印機的方法。
技術介紹
按需滴定(drop on demand)噴墨技術被廣泛地用在打印エ業中。使用按需滴定噴墨技術的打印機可以使用或熱噴墨技術或壓電技術。既使比熱噴墨制造起來更加昂貴，壓電噴墨一般更受歡迎，因為它們可以使用更廣泛類型的墨且減小或消除與結垢相關的問題。壓電噴墨打印頭典型地包括柔性隔板和附連到隔板的壓電元件(即換能器或PZT)的陣列。當典型地通過與電學耦合到電壓源的電極電學連接向壓電元件應用電壓時，壓電 元件彎曲或偏轉，導致隔板折曲，這促使一定數量的墨通過噴嘴從腔室排出。折曲還通過開ロ將墨從主墨儲藏器汲取到腔室中以替換被排出的墨。增加采用壓電噴墨技術的噴墨打印機的打印分辨率是設計工程師的目標。增加壓電噴墨打印頭的噴ロ密度可以增加打印分辨率。增加噴ロ密度的ー種方式是消除噴射堆疊內的歧管(manifold)。使用這種設計，優選地具有通過用于每個噴射的噴射堆疊的背面的單個端ロ。端ロ用作用于墨從儲藏器轉移到每個噴射腔室的路徑。因為高密度打印頭中的大量噴ロ，大量端ロ(每個噴ロ ー個)必須垂直經過隔板且位于壓電元件之間。用于形成噴射堆疊的エ藝可以包括在每個壓電元件之間且在一些エ藝中在每個壓電元件的頂部上方形成來自聚合物材料的填隙層。如果填隙層分配在每個壓電元件的頂部上方，它被去除以露出導電壓電元件。接下來，其中具有開ロ的圖案化的支撐層(standoff layer)可以應用于填隙層，其中開ロ露出每個壓電元件的頂部。諸如導電環氧物、導電膏或另外的導電材料之類的一定數量(例如微滴)的導體獨立被分配在每個壓電元件的頂部上。柔性印刷電路(即柔性電路)或印刷電路板(PCB)的電極與每個導體微滴接觸放置以促進每個壓電元件和柔性電路或PCB的電極之間的電學連通。支撐層用于包含導電微滴到壓電元件頂部上期望位置的流動，且還用作填隙層和柔性電路或PCB之間的粘合齊 。在噴射堆疊的形成期間，保持噴射堆疊的表面上諸如填隙層的噴射堆疊層具有均勻厚度是重要的。厚度一致是有利的，因為這可以幫助減輕噴射堆疊厚度變化、PZT厚度變化或附連厚度變化導致的問題。將填隙層形成為均勻厚度減小了完成的打印頭內諸如不良墨連通之類的問題且可以減小打印頭內墨泄露的發生率。
技術實現思路
在一個實施例中，用于形成噴墨打印頭的方法可以包括在壓電元件的陣列上方分配未固化電介質填隙層；在未固化電介質填隙層和上壓板之間插入柔性頂板和脫模件；使得未固化電介質填隙層與脫模件接觸；以及在維持未固化電介質填隙層和脫模件之間的接觸的同時使用上壓板向未固化電介質填隙層應用壓力，其中柔性頂板在向未固化電介質填隙層應用壓カ期間折曲。而且，在維持未固化電介質填隙層和脫模件之間的接觸且使用上壓板向未固化電介質填隙層應用壓カ的同時固化電介質填隙層。根據用于形成噴墨打印頭的方法，該柔性頂板在頂板的折曲期間具有約25Mffl至約12，700Mm的厚度。用于形成噴墨打印頭的方法還包含使用脫模件涂覆柔性頂板。用于形成噴墨打印頭的方法還包含提供具有約IMPa至約300MPa的彎曲模量的柔性頂板。在另ー實施例中，用于形成噴墨打印頭的設備可以包括具有下壓盒和上 壓板的壓機(press)、脫模件以及包含玻璃、硅、石英、藍寶石和金屬中的至少ー個的柔性頂板，其中玻璃、硅、石英、藍寶石和金屬之一具有約25Mm至約12，700Mm的厚度，其中脫模件和柔性頂板配置成夾置在未固化填隙層和上壓板之間。根據該設備，該下壓盒配置成被加熱。根據該設備，該柔性頂板具有約IMPa至約300MPa的彎曲模量。優選地，該柔性頂板具有約IOMPa至約50MPa的彎曲模量。在另ー實施例中，用于形成噴墨打印機的方法可以包括使用以下方法形成至少ー個噴墨打印頭，該方法包括在壓電元件的陣列上方分配未固化電介質填隙層，在未固化電介質填隙層和上壓板之間插入柔性頂板和脫模件；使得未固化電介質填隙層與脫模件接觸；以及在維持未固化電介質填隙層和脫模件之間的接觸的同時使用上壓板向未固化電介質填隙層應用壓力，其中柔性頂板在向未固化電介質填隙層應用壓カ期間折曲。而且，在維持未固化電介質填隙層和脫模件之間的接觸且使用上壓板向未固化電介質填隙層應用壓力的同時固化電介質填隙層。該方法還可以包括將至少一個打印頭安裝到打印機外殼中。用于形成噴墨打印機的方法還包含在柔性頂板和上壓板之間插入具有約Imm至約25的厚度的ー層硅橡膠；以及在固化填隙層期間使得該層硅橡膠與柔性頂板和上壓板接觸。用于形成噴墨打印機的方法還包含使用脫模件涂覆柔性頂板。用于形成噴墨打印機的方法還包含去除固化的電介質填隙層的第一部分以露出壓電元件的陣列且留下相鄰壓電元件之間的固化的電介質填隙層的第二部分。用于形成噴墨打印機的方法還包含提供具有約IMPa至約300MPa的彎曲模量的柔性頂板。附圖說明圖I和2是根據本教導的實施例的エ藝中裝置的中間壓電元件的透視 圖3-8和11-19是示意包括エ藝中裝置的噴射堆疊的噴墨打印頭的形成的剖面 圖9和10是示意分別使用剛性頂板和柔性頂板形成的填隙層的厚度的圖示； 圖20是包括噴射堆疊的打印頭的剖面圖；以及 圖21是包括根據本教導的實施例的打印頭的打印裝置。應當注意圖的ー些細節可能已被簡化且繪制以促進本專利技術實施例的理解而不是用于保持嚴格的結構精度、細節和尺度。具體實施例方式當在此使用時，用詞“打印機”涵蓋執行用于任意目的的打印輸出功能的任意設備，諸如數字復印機、造書機、傳真機、多功能機器、靜電照相裝置等。用詞“聚合物”涵蓋從長鏈分子形成的廣義的碳基化合物其中任意ー個，包括熱固性聚酰亞胺、熱塑性塑料、樹月旨、聚碳酸酷、環氧物以及本領域已知的相關化合物。在圖I的透視圖中，壓電元件層10使用粘合劑14可拆卸地接合到轉移載體12。壓電元件層10例如可以包括約25Mm至約150Mm厚的鋯鈦酸鉛層以用作內部電介質。電介質層例如可以使用無電鍍エ藝在兩面上均鍍覆以鎳以在電介質層的每一面上提供導電元件。鍍鎳的電介質結構10基本用作平行板電容器，其形成跨越內部電介質材料的電壓電勢中的差異。載體12可以包括金屬片 材、塑料片材或其他轉移載體。附連壓電元件層10到轉移載體12的粘合層14可以包括切割帶、熱塑性塑料或其他粘合剤。在另ー實施例中，轉移載體12可以是諸如自粘合熱塑性層的材料，使得不需要単獨的粘合層14。在形成圖I的結構之后，壓電元件層10被切割以形成如圖2示意的多個獨立壓電元件20。應當意識到，盡管圖2示意了壓電元件的4X3陣列，可以形成更大的陣列。例如，當前打印頭可以具有壓電元件的344X20陣列。可以使用機械技術(諸如使用鋸(如晶片切割鋸))、使用干法蝕刻エ藝、使用激光消融エ藝等執行切割。為了確保每個相鄰壓電元件20的完全分離，切割エ藝可以在去除粘合劑14的一部分且在轉移載體12上停止之后或在切割通過粘合劑14且部分地進入載體12中之后終止。如圖3的剖面圖所示意，在形成各個壓電元件20之后，圖2的組件可以附連到噴射堆疊子組件30。圖3的剖面圖是圖2的結構的放大以示出改善的細節，且示意ー個部分和兩個完整的壓電元件20的剖面圖?？梢允褂靡阎募夹g制造噴射堆疊子本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于形成噴墨打印頭的方法，包含：在壓電元件的陣列上方分配未固化電介質填隙層；在未固化電介質填隙層和上壓板之間插入柔性頂板和脫模件；使得未固化電介質填隙層與脫模件接觸；在維持未固化電介質填隙層和脫模件之間的接觸的同時使用上壓板向未固化電介質填隙層應用壓力，其中柔性頂板在向未固化電介質填隙層應用壓力期間折曲；以及在維持未固化電介質填隙層和脫模件之間的接觸且使用上壓板向未固化電介質填隙層應用壓力的同時固化電介質填隙層。

【技術特征摘要】
2011.06.21 US 13/1657851.一種用于形成噴墨打印頭的方法，包含 在壓電元件的陣列上方分配未固化電介質填隙層； 在未固化電介質填隙層和上壓板之間插入柔性頂板和脫模件； 使得未固化電介質填隙層與脫模件接觸； 在維持未固化電介質填隙層和脫模件之間的接觸的同時使用上壓板向未固化電介質填隙層應用壓力，其中柔性頂板在向未固化電介質填隙層應用壓力期間折曲；以及 在維持未固化電介質填隙層和脫模件之間的接觸且使用上壓板向未固化電介質填隙層應用壓力的同時固化電介質填隙層。2.根據權利要求I所述的方法，還包含 在柔性頂板和上壓板之間插入具有約Imm至約25的厚度的一層硅橡膠；以及 在固化填隙層期間使得該層硅橡膠與柔性頂板和上壓板接觸。3.根據權利要求I所述的方法，其中在頂板的折曲期間，該柔性頂板具有約25ΜΠ1至約12，700Mm的厚度，且成分包含玻璃、硅、石英、藍寶石和金屬中的至少一個。4.根據權利要求I所述的方法，還包含 去除固化的電介質填隙層的第一部分以露出壓電元件的陣列且留下相鄰壓電元件之間的固化的電介質填隙層的第二部分。5.根據權利要求I所述的方法，還包含提供具有約IOMPa至約50MPa的彎曲模量的柔性頂板。6.一種用于形成噴墨打印頭的設備，包含 ...

【專利技術屬性】
技術研發人員：BR多蘭，PJ奈斯特倫，GD雷丁，MA塞盧拉，JR安德魯斯，
申請(專利權)人：施樂公司，
類型：發明
國別省市：