喷墨印刷机制造技术

一种喷墨印刷头，所述喷墨印刷头具有在使用时与油墨接触的至少一个内电极，其中电极表面区域由已通过电泳在其上沉积的电绝缘有机材料覆盖。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及喷墨印刷机，特别涉及用于喷墨印刷机的印刷头。
技术介绍
在很多喷墨印刷头中，用于启动印刷头并且产生油墨微滴喷射的内电极在使用中 与在印刷头中的油墨接触。在使用导电油墨(含水和非水)时可能出现问题，特别是在压 电印刷头中，利用导电油墨通常观察到印刷头故障。这对可用于印刷头的油墨造成了限制。为了确定印刷头故障的原因，本专利技术人研究了此问题。专利技术人已观察到，电压施加到导电油墨可导致油墨去稳定和电解，这继而可产生 气泡和/或颗粒物质，这些可阻塞喷墨印刷头喷嘴，导致印刷头故障。在油墨在压电印刷头 中的带相反电荷的电极之间提供导电通路的印刷头中，此作用特别显著。另外，专利技术人观察到，在可从印刷头电极漏泄电流时，需要更高电压和更多能量从 压电材料获得相同喷射力。在极端情况下，高油墨导电性可导致短路，结果损伤印刷头的电 子组件，导致印刷头故障。专利技术人已认识到使印刷头电极与油墨电绝缘的重要性，并研究了达到有效电绝缘 的方法。专利技术概述一方面，本专利技术提供一种喷墨印刷头，所述喷墨印刷头具有在使用时与油墨接触 的至少一个内电极，其中电极表面区域由已通过电泳在上面沉积的电绝缘有机材料覆盖。电泳沉积或电镀为一种技术，其包括在施加电场的作用下将悬浮或溶于载体液体 的带电颗粒迁移，用于在暴露的导电表面上沉积。方法产生均匀无缺陷涂层，其可例如通过 显微镜检或表面光度测定法识别和鉴定。因此，有机材料在电极的暴露导电区域上形成涂层。由于电泳沉积过程的性质，材料将只沉积于电极的暴露导电区域上，因此只选择 性沉积于需要在使用中保护以防喷墨油墨的那些电极区域。因此，本专利技术的方法很有效。另一方面，本专利技术提供一种处理喷墨印刷头内电极的方法，所述方法包括通过电 泳沉积在电极表面区域上沉积电绝缘有机材料。在实际中，印刷头具有很多电极，在印刷头的每一个电极上具有电泳沉积的电绝 缘材料。在印刷头使用中，有机材料涂层的作用是使电极与油墨电绝缘，这样做防止因导 电油墨发生的以上讨论的效应，因而减小印刷头故障的可能性，从而延长印刷头寿命，特别 是在使用导电油墨时。本专利技术可应用于在正常使用中电极暴露以接触印刷头中的油墨的任何喷墨印刷 头，但对于压电印刷头有特别益处，特别是印刷头故障更普遍的共用壁(shared-wall)压 电印刷头。使用本专利技术意味着印刷头可利用比至今可能的范围更宽的油墨，特别是导电油 墨(含水和非水)，例如在纺织品印刷中广泛使用的那些油墨。涂层厚度不关键，条件为涂层足够厚以提供有效电绝缘。涂层厚度一般为1至15微米，优选3至10微米,例如约5微米。有机材料一般包含一种或多种有机树脂，例如一种或多种有机聚合物，如丙烯酸 酯、甲基丙烯酸酯、聚酯或聚氨酯聚合物。有机材料优选为交联的。用于通过电泳沉积产生适合涂层的处理流体一般包含例如丙烯酸类或甲基丙烯 酸类材料的一种或多种聚合物、预聚物、低聚物和/或单体，一般为液体媒介物中的悬浮 体或溶液。材料可在沉积后聚合。材料优选可交联，例如通过在沉积后在暴露于适合固化 条件(例如热或紫外(UV)辐射)下通过自由基固化来交联。适合的处理流体(热或UV 可固化)可以购得，包括例如UVICLAD 602 (UVICLAD为商标)，一种UV可固化阴极沉积电 涂乳液系统，购自 LVH Coatings Limited, Birmingham, UK ；ULTEC 3005 (ULTEC 为商标)， 一种热可固化电泳乳液，购自 LVH Coatings Limited ；CLEARCLAD HSR(CLEARCLAD 为商 标)，一种热可固化电泳聚氨酯乳液，购自Clearclad Coatings ；Electrolac (Electrolac 为商标)，购自 MacDermid Corporation ；Clearlyte (Clearlyte 为商标)，购自 Enthone 0MI Inc ；Abrilac (Abrilac 为商标)，购自 Atotech ;及 CB105 (CB105 为商标)、Betaclear 3000 (Betaclear 为商标)和 Alphaclad (Alphaclad 为商标)，购自 Hawking Technology。处理流体可包括任选的添加剂，以给予所得涂层具体所需性质，例如以改善边缘 涂层性质或减小电流漏泄。例如，可用烃材料(例如，氟改性树脂和表面活性剂)增加材料 的疏水性质，并使所得涂层更疏水，以使水分和离子迁移，因此更不易于电流漏泄。可用流 变改性剂(如纳米氧化铝或纳米二氧化硅)改善在尖缘上得到的涂层。可使用填料，例如 颗粒材料形式，优选高纵横比薄片形式，如云母(例如，云母浆料)、纳米粘土、纳米氧化铝 分散体或金属薄片，可通过给予更曲折途径而减小涂层的渗透性，并因此使涂层更不易于 电流漏泄。适合的电泳沉积技术(阴极和阳极)为本领域的技术人员已知。例如，W0 02/089543公开用聚合物电泳镀覆来保护热喷墨印刷头装置和柔性带电路之间的暴露导电 连接的方法。然而，此文献未涉及印刷头的内电极，并且聚合物表现与本专利技术的涂层不同的作用。通常，电泳沉积包括使要涂覆的电极表面区域与适合的处理流体接触，并在此区 域和接触处理流体的外电极之间建立电势差(在适当意义上)。这使来自处理流体的带电 材料的涂层电泳沉积于电极区域上。通过适当选择参数，包括电势差、处理温度和处理时 间，可很容易调节涂层的厚度，以产生所需厚度的涂层，例如1至15微米。一般在电泳沉积步骤之前进行初始清洁步骤，并一般在电泳沉积步骤之后进行洗 漆步骤，这在本领域已知。在电泳沉积期间施加的电势差优选在沉积过程中向上斜升(ramp)，因为这能够改 进所得涂层的品质/完整性。电势差一般线性斜升，例如在1分钟内从0升至+40V，或在 30秒内从0升至+30V。在沉积后，通过暴露于适合固化条件，例如热或适合波长的电磁辐射如UV，使涂层 方便地经受固化步骤，这在本领域是已知的。电泳沉积可在任何所需阶段进行印刷头制造之前、期间或之后，也包括装配前在 印刷头元件上进行。可在装配或部分装配的印刷头中，对电极原位进行电泳沉积。例如，可将处理流体直接放入要处理的印刷头中，其中它接触电极的导电区域。对电极施加适合电压引起在其 导电表面区域上电泳沉积。在涂层沉积时，电阻增加，因此减少沉积。因此，此过程为自调 节的，处理电极表面上的任何缺陷，并在较大电导率区域上产生较厚沉淀物，从而产生均匀 无缺陷层。如上提到，可很容易地控制涂层厚度，因此，容易产生没有阻塞印刷头喷嘴风险 的薄涂层。因此，此技术非常适合原位用于已装配的印刷头上。也可在已装配的印刷头上 进行固化，例如，通过将印刷头放在适合热固化温度的烘箱中，或者，通过使印刷头的内部 暴露于UV光，例如通过印刷头的半透明或透明面板。在处理压电印刷头时，重要的是不超 过下面压电材料的固化温度(一般约140°C或120°C )，因为这导致脱芯和压电效应损失。 因此，对于压电印刷头电极，优选在不超过约140°C的温度进行固化，更优选不超过120°C， 一般固化时间最长约I. 5小时。喷墨印刷头电极一般由导电金属形成，如铜或镍或这类金属的组合。电绝缘材料 可在这种电极的金属表面上直接电泳沉积。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·A·巴克，O·莫雷尔，
申请(专利权)人：森尼亚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：