本发明专利技术公开了一种形成诸如印刷头或印刷机的方法，该印刷机包括具有多个变形的（即锯齿形、楔形或凹凸形）导电柔性印刷电路（挠曲电路）焊盘的挠曲电路的印刷头。多个挠曲电路焊盘可与喷墨印刷头的多个压电元件对齐。在诸如叠摞式压力机之类的压力机中，可施加压力以使得所述多个挠曲电路焊盘变形，并且在所述多个挠曲电路焊盘与所述多个压电元件之间建立电触点。通过消除在挠曲电路的制造或形成期间执行的分离的压凸阶段，可以减少在压力机操作期间的使多个挠曲电路焊盘原位变形的费用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及喷墨印刷设备领域，尤其涉及制造高密度压电喷墨印刷头的方法以及包含该印刷头的印刷机。
技术介绍
按需型喷墨技术广泛地用于印刷工业。使用按需型喷墨技术的印刷机可以或者使用热喷墨技术、或者使用压电技术。尽管压电喷墨比热喷墨制造更昂贵，但压电喷墨通常受到青睐，因为其可以使用更多种类的墨，并且可以同时消除焦化问题。压电喷墨印刷头通常包括柔性隔膜和附着于隔膜的压电元件(即转换器或致动器)阵列。通常当电压通过与电压源电耦合的电极的电连接施加于压电元件时，该压电元件弯曲或偏斜，使得隔膜挠曲，挠曲通过喷嘴使一定量的墨从腔室中排出。该挠曲进一步通过开口将墨从主墨池抽入腔室中以替代排出的墨。采用压电喷墨技术来提高喷墨印刷机的印刷分辨率是设计工程师的目标。提高分辨率的一种方式是提高压电元件的密度。为了将压电元件阵列附加到柔性印制电路(挠曲电路)焊盘或电极上或者附加到印刷电路板(PCB)上，诸如导电环氧树脂、导电性胶或其他导电材料等一定量(即微滴)的导体被单独地分配在各压电元件的顶部。挠曲电路的电极或PCB与各微滴(microdrop)接触以促进各压电元件与挠曲电路的电极或PCB之间的电气联通。随着印刷头的分辨率和密度的增加，能够提供电互连的面积就减少。在该印刷头中的诸如墨供应结构等其他的功能的路径布局争夺该减少的空间以及对所使用的材料类型施加限制。用于制造具有电触点的印刷头的方法以及所形成的该印刷头是令人期待的，该电触点比先前的结构更容易制造。
技术实现思路
本教导的实施例包括一种用于形成喷墨印刷头的方法，所述方法包括将具有多个压电元件的喷嘴叠摞子组件放入压力机(press);将具有多个导电焊盘的柔性印刷电路(挠曲电路)与该多个压电元件对齐；以及对压力机内的该挠曲电路施压以使得该多个导电焊盘变形，其中，在压力机内的该多个导电焊盘变形期间，在该多个导电焊盘和该多个压电元件之间建立电触点。在一种实施方式中，在所述挠曲电路和压力板之间放置柔性键合盘；并且通过与在所述压力机中的所述柔性键合盘接触对所述挠曲电路施加压力以使得在所述压力机中的所述多个导电焊盘变形。在另一种实施方式中，在所述喷嘴叠摞子组件上施加隔开层，其中所述隔开层具有多个开口，从而暴露所述多个压电元件；使所述隔开层与所述压力机中的所述挠曲电路接触；以及使所述柔性键合盘穿过所述隔开层的所述多个开口延伸以使得在所述压力机中的多个导电焊盘变形。本教导的另一个实施例包括一种用于形成印刷机(printer)的方法,所述形成印刷机包括形成喷墨印刷头，所述形成喷墨印刷头使用的方案包括将具有多个压电元件的喷嘴叠摞子组件放入压力机中；将具有多个导电焊盘的柔性印制电路(挠曲电路)与该多个压电元件对齐；以及对该压力机内的该挠曲电路施压以使得该多个导电焊盘变形。在该压力机中该多个导电焊盘变形期间，在该多个导电焊盘和该多个压电元件之间建立电触点。该方法可以更进一步包括将该印刷头封装在印刷机外壳内。附图说明图1和2为根据本教导的实施例的生产中的设备的中间压电元件的透视视图；图3-9为描述用于喷墨印刷头的喷嘴叠摞的 形成的截面图；图10为包括图9的喷嘴叠摞的印刷头的截面图；图11为根据本教导的实施例所示的包括印刷头的印刷设备；和图12-16为根据本教导的其他实施例描绘用于喷墨印刷头的喷嘴叠摞的组成的横截面。应当注意，图中的某些细节已经简化并被绘制以便于理解本教导而不是为了保持严格的结构精确度、细节和比例。具体实施例方式如上所述，电信号可以通过使用在挠曲电路上的多个焊盘或使用印刷电路板传递到压电元件阵列中的各压电元件上。通常，该焊盘是平面的并且通过使用金属焊料、金属填充的环氧树脂、或z轴导体电连接到压电元件上。另一种连接可以包括使用挠曲电路上的多个焊盘，该多个焊盘是例如在挠曲电路的形成期间通过压凸(emboss)以形成多个成型的挠曲电路隆起电极(即，挠曲电路焊盘)从而预制成的。每个隆起电极通过使用导体与唯一的压电元件电耦合。一旦该电连接是完成的，那么该挠曲电路可以进行底部填充。本教导的实施例可以简化用于印刷头的喷嘴叠摞的制造，该喷嘴叠摞可以用作印刷机的一部分。更进一步，该教导导致到转换器(transducer)阵列的简化连接,尤其当为了增加印刷分辨率，转换器阵列不断变得更密时。该教导包括用于电耦合挠曲电路焊盘阵列到压电元件阵列的方法。在一实施例中，在同该压电元件阵列电互联期间，可以对该挠曲电路焊盘阵列进行压凸(即，预先形成、隆起、或者铸造)。例如在叠摞压力机中将挠曲电路焊盘阵列与压电元件阵列电连接期间，而不是提前在挠曲电路的预制期间，原位压凸焊盘消除了分离的焊盘制造阶段，可以简化工艺，并且可以降低生产成本。本教导的实施例可以包括喷嘴叠摞、印刷头和包括该印刷头的印刷机的形成。在图1的透视图中，压电元件层10使用粘合剂14可拆分地结合到运送载体12上。例如，该压电元件层10可以包括例如厚大约25μπι到大约150μπι之间的用作内部电介质的铅-锆酸盐-钛酸盐层。可以利用无电镀层工艺在压电元件层10的两个面上镀镍，以在介电体PZT的每个面提供导电层。镀镍的PZT主要用作平行板电容器，平行板电容器形成了跨越内部PZT材料的电压电位差。载体12可以包括金属板、塑料板或另外的运送载体。将压电元件层10联接至运送载体12的粘合剂层14可以包括切割胶带、热塑性材料和另外的粘合剂。在另一实施例中，运送载体12可以为诸如自粘合热塑性层的材料，从而不需要单独的粘合剂层14。如图2所示，在形成图1的结构之后，该压电元件层10被切割以形成多个单个压电元件20。应当知道，尽管图2描绘了 4x3阵列的压电元件，但可以形成更大阵列。例如，当前的印刷头可以有一344x20阵列的压电元件。这种切割可以利用诸如锯(如晶片切割锯)这样的机械技术、使用干法刻蚀步骤、使用激光刻蚀等来执行。为了保证每个相邻的压电元件20完全分离，在去除胶粘剂14的一部分并且在运送载体12上停止之后，或者在切割通过胶粘剂14并且部分切割进入载体12中之后，终止该切割过程。在形成该单个压电元件20之后，该图2组件可以附着到喷嘴叠摞子组件30上，如图3横截面所示。该图3横截面为来自该图2结构放大的改善细节，并且描绘一个部分压电元件20和两个完全的压电元件20的横截面。喷嘴叠摞子组件30可以使用已知的技术在任意多种喷嘴叠摞设计中制造，并且为简便起见，以模块形式描述。在一个实施例中，该图2结构可以使用胶粘剂32附着到该喷嘴叠摞子组件30。例如，被测定的一定量的胶粘剂32可以通过调配、丝网印刷、滚压等方法施加在压电元件20的上表面、在喷嘴叠摞子组件30的表面或以上两表面上。在一实施例，单滴胶粘剂可以置于喷嘴叠摞子组件30的表面以便用于每个单个压电元件20。在施加该胶粘剂32之后，该喷嘴叠摞子组件30和该压电元件20相互对齐，然后该压电元件20使用该胶粘剂32被机械地连接到该喷嘴叠摞子组件30。使用适合于胶粘剂的技术将胶粘剂32固化以得到图3结构。随后，该运送载体和该胶粘剂从该图3结构中去除以得到图4的结构。接下来，图案化隔开(standoff)层50可以在如所述的各压电元件20的上表面上形成。图案化隔开层50可以包括图案化的预制模版，该模板与压电元件阵本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于形成喷墨印刷头的方法，包括：将包括多个压电元件的喷嘴叠摞子组件置入压力机中；将具有多个导电焊盘的柔性印刷电路（挠曲电路）与所述多个压电元件对齐；以及对在所述压力机中的挠曲电路施加压力以使得所述多个导电焊盘变形，其中在所述压力机中的所述多个导电焊盘变形期间，在所述多个导电焊盘和所述多个压电元件之间建立电触点。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：布莱恩·R·杜兰，彼得·J·奈斯特龙，
申请(专利权)人：施乐公司，
类型：发明
国别省市：
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