具有耐溶剂性的热喷墨印刷头制造技术

一种喷墨印刷系统，包括印刷头，该印刷头与墨料储存器处于流体连通，并且具有多个孔以及对应的多个相关联的喷射室。该印刷头包括基底以及布置在该基底上的阻挡层。该阻挡层部分地限定了多个流体通道以及这多个喷射室。该阻挡层包括选自基于环氧树脂的光致抗蚀剂材料以及基于甲基丙烯酸甲酯的光致抗蚀剂材料中的一种材料。在该基底之上布置了孔板。该孔板包括与这些喷射室处于流体连通的这多个孔。该孔板包括选自聚酰亚胺和镍中的一种材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有耐溶剂性的热喷墨印刷头
技术介绍
本专利技术总体上涉及热喷墨印刷头。更具体地，本专利技术涉及一种对有机溶剂具有耐性的热喷墨印刷头。用于将热喷墨印刷头及其电气部件互连到印刷系统控制器上的一种已知结构是带式自动结合的(TAB)互连电路。与热喷墨印刷头一起使用的TAB互连电路在美国专利号4，989，317,4, 944，850和5，748，209中进行了披露。TAB电路可以通过使用用于支撑金属导体如镀金的铜的一种柔性聚酰亚胺基底而进行制造。可以使用已知的制造方法如“两层式方法”或“三层式方法”来制造这些用于TAB导体电路的部件，包括器件窗口、接触垫片以及内部导线。此外，将模切的绝缘膜施加在TAB电路的导体侧上以便将这些接触垫片和轨迹(traces)与附连该TAB电路的墨盒壳体绝缘。 将该印刷头相对于接触垫片间隔开而附连到TAB电路上，并且该轨迹提供了接触垫片与印刷头电气部件之间的电连接。当将TAB电路(包括印刷头在内)附连至喷墨盒上时，TAB电路的印刷头部分被附连在该墨盒的与墨料供应装置处于流体连通的一侧上。TAB的具有接触垫片的这个部分被附连到该墨盒壳体的相邻一侧上，该侧典型地被布置为垂直于墨盒壳体的与印刷头所附接的侧面。这些接触垫片设置在该墨盒壳体上，用于与印刷系统上的电导线对齐，由此使印刷头与执行印刷命令的印刷系统控制器进行电互连。典型的热喷墨印刷头本质上是具有薄膜结构的硅芯片/基底，如电阻加热器，以及对供给加热器的功率脉冲进行切换的对应晶体管的阵列。该印刷头还可以包括其他部件，如提供印刷头特征的编码信息的识别电路，以及用于使这些加热器点火(firing)的多路复用的静电放电部件或电子逻辑元件。在形成芯片上的这些膜结构和电路之后，在这些薄膜结构上形成墨料阻挡层，并且将其蚀刻或以其他方式进行处理，以制造多个墨料流动通道和墨料室。已知的墨料流动通道和墨料室构造在美国专利号4，794，410和4，882，595中进行了披露。此外，通过使用已知的切割技术(如喷砂)切割出一条穿过印刷头的中间部分的槽缝来形成墨料槽缝。这个槽缝完成了墨料流动的网络，并且使印刷头与墨料供应装置处于流体连通。具有多个孔的喷嘴板连接在该墨料阻挡层上，由此使每个孔与对应的墨料室对齐；并且对于每个墨料室，都具有相关联的加热器和晶体管。当功率脉冲按照印刷命令而传递至印刷头时，这些电阻加热器将墨料室中的墨料加热，而在该室中制造一个或多个压力气泡，这迫使墨料以小液滴形式喷射穿过对应的孔而到达印刷介质上。这些电阻加热器以及喷嘴板中的对应的孔已经根据印刷头的取向而排列成至少两列或两行。单行中的加热器和喷嘴相对于彼此偏置设置，并且这些列中的每一列都相对于彼此竖直地或水平地偏置。使用加热器和喷嘴的这种类型的设置来使一列中的加热器之间的串扰最小化，这种串扰可能造成墨料液滴的点火不良(misfiring)。已经提供了多路复用驱动电路来控制点火时间，使得一列中的相邻加热器并不同时被点火，以便将点火的加热器之间的串扰最小化。多路复用还可以减小电路中信号线的数目以及完成这些电路所需的面积，由于来自挠性电路上的其他电气部件的拥挤，该面积成为了一种额外的益处。
技术实现思路
一种喷墨印刷系统的实施方案包括与墨料储存器处于流体连同的印刷头。该印刷头包括多个喷嘴以及多个相关联的墨料喷射室，每个喷射室与控制相应加热器的多个晶体管驱动器中的对应的晶体管驱动器相关联。该加热器响应印刷命令信号而启动，并且从该室中将墨料液滴喷射出，并穿过这些喷嘴到达印刷介质上。与该印刷头电连通的控制器产生这些印刷命令信号，这些信号标示出这些有待启动的晶体管驱动器和加热器，并且标示出这些晶体管驱动器和加热器相对彼此的启动顺序，以便完成印刷操作。在一个实施方案中，一种喷墨印刷系统包括印刷头,该印刷头与墨料储存器处于流体连通，并且具有多个孔以及对应的多个相关联的喷射室。该印刷头包括基底以及布置在该基底上的阻挡层。该阻挡层部分地限定了多个流体通道以及这多个喷射室。该阻挡层包括选自基于环氧树脂的光致抗蚀剂材料以及基于甲基丙烯酸甲酯的光致抗蚀剂材料中的一种材料。在该基底上布置了孔板。该孔板包括与这些喷射室处于流体连通的这多个孔。该孔板包括选自聚酰亚胺和镍的一种材料。 该印刷头可以附连到一种带式自动结合的(TAB)挠性电路的一端上，在其上远离印刷头之处具有电互连件。在一个实施方案中，该TAB挠性电路被安装在喷墨印刷盒的鼻形部上，并且该电互连件相对于印刷头成锐角布置。附图说明 参照在附图中展示的本专利技术的具体实施方案，将对以上简要说明的本专利技术进行更具体的说明。应理解，这些附图仅描绘了本专利技术的典型实施方案并且因此不应视为对其范围进行限制，本专利技术将借助这些附图进行更为确切和详细的说明和解释。图I是一种带式自动结合(TAB)挠性电路的一个示意性透视图。图2是上面安装了该TAB挠性电路的印刷墨盒的透视图，示出了该TAB挠性电路的电互连件。图3是上面安装了该TAB挠性电路的印刷墨盒的透视图，示出了该TAB挠性电路的印刷头。图4是与该TAB挠性电路一起使用的印刷头的示意性电路布局。图5是具有墨料槽缝、多个墨料流体通道、多个喷射室和带有喷嘴的喷嘴板的印刷头的立面局部示意图。图6是沿图5的线6-6截取的印刷头的截面视图。图7是该印刷头的局部的透视截面图。图8是该印刷头的立面的截面示意图，示出了该印刷头的多个电路部件和层。图9A是本专利技术的一个实施方案的电互连件的截面视图。图9B是本专利技术的另一个实施方案的电互连件的截面视图。图10是喷射室的一个实施方案的俯视图。图11是图10的喷射室的一个侧视图。具体实施例方式现在详细参考与本专利技术一致的实施方案，其实施例在附图中进行了展示。在任何可能之处，贯穿这些附图使用相同的附图标记，并且它们指代相同或相似的部分。虽然下面是参照热喷墨印刷机来对本专利技术进行说明，但本专利技术并不受限于此，并且可以结合到利用其他技术(如压电传感器)的其他喷墨印刷系统中来喷射墨料。如在此使用的，术语“喷嘴”应指代在印刷头盖板上形成的孔，墨料穿过这些孔被喷射出来，和/或还应包括该印刷头的这些的孔以及其他部件，如墨料从其中被喷射出来的喷射室。此外，所描述的用于喷墨印刷系统的系统以及方法并不限于使用安装在墨盒壳体(可以是或可以不是一次性的墨盒)上的印刷头组件所进行的应用。本专利技术可以与永久安装在印刷系统中的印刷头一起使用，并且提供了对印刷而言必要的墨料供应装置。因此术语“墨盒”可以仅包括永久安装的印刷头和/或包括印刷头与墨料来源的组合。本披露涉及一种由提供了对溶剂基墨料具有耐受性的材料构成的热喷墨印刷头。具体地，这些印刷头部件包括多种材料以及表面处理，它们提供了一种印刷头组件，其在数月或数年地暴露于强溶剂中时并不显著地溶解、层离、收缩、溶胀或以其他方式变形。具体地，该系统优选能够将一种基于有机溶剂的墨料保存至少六个月的时期，优选至少12个月，而同时维持该印刷系统的全部功能。该系统还优选地能够在至少三个月的使用期内印刷基于有机溶剂的墨料，而同时维持全部功能。优选地，使用基于有机溶剂的墨料并不会在 所指定的时期内造成这些印刷头材料的任何将实质上影响系统印刷性能的溶解、层离、收缩或溶胀。考虑用于该印刷系统的有机溶剂包括酮类，尤其是甲基本文档来自技高网...

【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：特里·M·兰布莱特，安东尼·塞尔梅克奇，弗朗西斯·奇宣·李，查尔斯·C·哈鲁扎克，肯尼斯·E·特鲁埃巴，
申请(专利权)人：录象射流技术公司，
类型：发明
国别省市：