喷墨打印机的笔内的粘合系统及其装备方法技术方案

本发明专利技术提供喷墨打印机的笔结构，它包括具有许多导线（２８）的柔性电路（２６），导线（２８）形成于柔性电路的第一表面，由电连通位于柔性电路的第二表面的许多接触垫片（２９），还包括适于储存和分配油墨的主体（１２）和由潜在可固化的组合物制成的位于柔性电路的第一表面和主体之间的粘合系统。通过粘合系统的操作可将柔性电路上的导线粘贴在主体上。本发明专利技术也提供在喷墨打印机的笔中提供该粘合系统的方法。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
专利技术的背景通常的喷墨打印机的笔包括(1)包含油墨储存器和油墨分配机构的主体，分配机构可包含各种开关、弹簧、泡沫塑料、储油器等，以便于留置要用的油墨和在打印操作期间从主体中分配出油墨；(2)用来从喷墨打印机中传导电信号至打印芯片，以将油墨挥发并喷射到记录介质、通常为纸的柔性电路；(3)在柔性电路和主体之间的材料，它与柔性电路和主体两者都紧紧连接，并防止柔性电路出现不希望发生的暴露于腐蚀性打印油墨的现象。打印芯片能够是任何形式的，并且是喷墨打印机的笔进行实际打印所需要的。喷墨打印机的笔通常包括与柔性电路连接的小型金属或塑料的盛油墨的容器。该柔性电路将在放有喷墨笔的喷墨打印机内的激励器电子线路与打印芯片进行电连接。柔性电路连接到打印头上，使其能从打印机传导电流至打印芯片。常常使用塑料制造喷墨笔体，塑料包括对聚苯氧、聚砜、聚酯、液晶聚合物(LCP)、聚醚-醚-酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、酚醛塑料、尼龙和其他热固性或热塑性工程材料。所述的柔性电路通常是约1-3密耳(0.025-0.075毫米)的聚合物薄膜，例如聚酰亚胺薄膜，其上面制造有若干铜或镀金的铜迹线或导线的图案。例如由厚度约0.05毫米的聚酰亚胺膜(UPLIX，购自特拉华州、Wilmington的ICIComposites Inc.，)构成的柔性电路材料。许多也是镀金的铜的迹线或电导线在膜的一个表面上形成。这些镀金的铜导线通常厚0.033毫米，通常只存在于聚酰亚胺膜的一面上。然而，这些导线可以穿过聚酰亚胺膜，终止在另一面。喷墨打印笔这样操作快速加热少量油墨，引起油墨汽化，并经许多喷孔之一喷射出来，在记录介质例如一张纸上打印一个油墨点。通常喷孔在喷头元件内线性排成一行或更多行。当打印芯片相对于记录介质移动时，从每个喷孔中适宜地依序地喷出油墨，就会在记录介质上形成要打印的符号或其他图像。每次打印芯片横跨介质移动时，通常介质也移动。热喷墨打印机快速、安静，只有打印油墨击打记录介质的动作。这些打印机的打印质量高，能够制成紧凑和实惠的型式。要打印油墨单点，就要从打印机外部的电能供应处流出电流，流经所选择的薄膜电阻器。于是电阻器被加热，转而使汽化腔内邻近的一薄层油墨过热，引起极为迅速的汽化，由此使油墨经过一个相连的喷孔，喷射到记录介质上。用于将柔性电路连接到喷墨笔体的粘合材料必须对主体具有优良的粘合性，粘力必须强，而且足够坚牢，以能承受在喷射油墨、有时为高温的油墨中的连续浸泡。这些油墨可以是固化的、热熔的(热塑性的)、溶剂的、水性的、或溶剂和水例如醇和水的混合物的。使用最广泛的油墨载液是溶剂、水溶液及其组合物。油墨配方中的主要成分的种类是添加剂 用途着色剂(染料或颜料) 标记缓冲剂 稳定着色剂粘合剂 改善耐水、耐光性；将颜料固着在基质上水或有机溶剂 溶剂或载体杀菌剂/杀真菌剂防止油墨分解和堵塞喷头渗透剂 提高耐干燥性和耐水性湿润剂 防止在喷头处干燥固着剂 提高图像的耐久性表面活性剂 改进打印基质的浸湿性在组合物中，用于纸上打印的水基油墨比有机溶剂基油墨受到更严格的限制。对于热喷墨打印，油墨必须能够承受油墨汽化时产生的高温。油墨的pH值能够由约4变化到约11，而且可以是高度腐蚀性的。柔性电路和笔主体之间的粘合用作两种用途，即保持柔性电路和打印机芯片导线之间的物理接触，和密封导线以防止它们与腐蚀性油墨接触。如果用来粘合柔性电路与笔主体的材料受到油墨的浸蚀，它能够丧失粘合性和/或导致柔性电路从笔主体上抬起，使油墨接触导电的线路，引起那些导线之间的电短路和其他的电故障。另外，如果粘合材料没有完全密封，并保护线路免受油墨的化学浸蚀，就会发生电短路或信号变差。这两方面的问题都能够导致喷墨打印机笔不能工作。在这些笔的制造过程中，在一些情形下，优选的是粘合材料是粘性的，具有足够的起始粘合性，使得不需取出柔性电路就可对笔进行操作。用夹子夹紧来固定柔性电路的部件是不可能的，否则就会在制造工艺中增加额外的步骤、成本和时间。用于结合柔性电路至笔主体的一些粘合方法，通过使用双面压敏粘合剂(PSA)带，或使用热塑性粘合膜来完成。然而PSA带和热塑性膜在室温或高温下是粘性时，当使用如今的可在高温下操作的、含有强腐蚀性溶剂或混合溶剂的、pH值通常约为4-11、典型约为6-8的更先进的打印油墨时，它既不提供粘合等级，也不提供所需的抗油墨保护。将粘合材料进行固化或热固化，就提供了解决上述PSA和非固化热塑性系统两者的缺陷的方法，提供了改进的抗化学性粘合和固化后的保护膜。然而，一些固化膜的技术具有这样的缺点在引发固化前没有充足的可操作强度。另外，一些固化的粘合膜常常需要长的固化时间，它比通常用来组装这些笔的高速、高产量的生产线上所要求的长。许多化学固化每单元通常需要约10-90分钟。比较通常的每单元所需的总粘合时间约为1-4秒。然而，固化时间很短、通常约为几秒的其他的紫外线(UV)照射自由基化学固化/技术，不能用于这些喷墨笔的场合，这是因为未安装的结构和/或已安装的结构不允许粘合膜接受紫外线(UV)固化光。此外，在部件组合前照射粘合膜也是不可能的，因为粘合膜在部件组合起来前就会固化。在上述的自由基化学固化类型中，当停止暴露于UV时，通常固化就停止，而且在固化循环中，持续暴露于UV照射中是不可能或者是不可行的。此外，上述粘合膜通常采用室温下通常不会流动的高分子量材料制成，这样就阻止了精细地隔开的线头或导线之间的足够湿润(称为“覆盖性”的现象)。因而，采用高分子量的材料膜，不能充分包封小而间隔很近的导线和迹线，使之与腐蚀性油墨隔开，如上所述该油墨能导致柔性电路上的导线之间产生不希望的电传导。因此，需要一种粘合柔性电路到喷墨笔内的笔主体的粘合系统和方法，它可在柔性电路上的导线与笔主体油墨储存器内的油墨之间提供一道屏障，且适用于许多喷墨笔的制造工艺。专利技术的概述本专利技术提供粘合柔性电路到喷墨打印机的笔主体上的粘合系统和方法。该系统和方法使用由潜在可固化组合物形成的粘合系统来产生粘合力。这里所使用“潜在的可固化”和“潜在地可固化”，是指可固化系统通过暴露于光照射例如紫外光(UV)或可见光，而有选择地进行触发或引发，UV或可见光引发出一个过渡阶段，其中，在曝光之后过些时候就达到完全固化且不再需要照射。粘合系统优选自固定性的。这里所使用的“自固定性”，是指粘合系统可以是可熔融流动的或压敏性的。这里所使用的“可熔融流动”指粘合系统在室温下基本是无粘性的，当加热组合物，它首先软化，而且是顺从的，若继续加热粘合系统时，它变成粘性，并充分变湿而粘合到表面上。在粘合系统粘合到表面上之后，它可以保持可熔融流动性即热塑性，其中再加热会使它再次流动；它可以变成热固性，使得再加热时不再流动；或粘合系统的一部分维持热塑性，而粘合系统的一部分则可以固化或变成被交联即热固型。这里使用的“压敏性”，指粘合系统在室温下具有干粘性和永久粘性，而且只用不大于一个手指或一只手掌产生的压力，就可牢固粘合于许多不同的表面，通常不需要溶剂或热的活化。在本专利技术的一个实施方式中，喷墨打印机的笔结构包括具有许多导线的柔性电路，导线形成于柔性电路的第一表面，由电连通位于柔性电路的第二表面的许多接触垫片；它还包括用于储存和分配油墨的主体、由本文档来自技高网...

【技术保护点】
喷墨打印机的笔结构，包括：具有许多导线的柔性电路，该导线形成于柔性电路的第一表面上，由电连接位于柔性电路第二表面上的许多接触垫片；适于储存和分配油墨的主体；以及由潜在可固化组合物制成的位于柔性电路的第一表面和主体之间的粘合系统， 其中粘合系统可以将柔性电路上的导线粘着到主体上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RR罗洛夫，CA乔治，
申请(专利权)人：美国三M公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]