專利名稱：具有由可彎曲通道保持的打印頭模塊的打印頭組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有由可彎曲通道保持的打印頭模塊的打印頭組件。
更具體地，但并不是排除其他地，本發(fā)明涉及一種打印頭組件，該打印頭組件用于A4頁寬的按需噴墨的噴墨打印機(jī)，該打印機(jī)可以每分鐘160頁的打印速度打印且能夠達(dá)到1600dpi的打印質(zhì)量。
背景技術(shù)：
涉及到本發(fā)明的各種方法、系統(tǒng)和設(shè)備在下面的由本申請的申請人或受讓人提交的相關(guān)專利中公開US 6,428,133 US 6,526,658 US 6,795,215 US 09/575,109這些相關(guān)專利在此結(jié)合入本文作為參考。
可在其中利用該組件的打印機(jī)的整體設(shè)計圍繞在大約8.5英寸(21cm)長的陣列中使用可更換的打印頭模塊來考慮。這樣的系統(tǒng)的一個優(yōu)點是在打印頭陣列中可很容易地拆除和更換任意有缺陷的模塊。這就避免了僅因一個芯片出現(xiàn)缺陷而不得不將整個打印頭廢棄。
在這樣的打印機(jī)中的打印頭模塊可以由一個“Memjet”芯片組成，該芯片是這樣的芯片即，在其上的微機(jī)械和微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)中安裝有大量的熱敏致動器。這樣的制動器在本申請人的美國專利6,044,646中有所揭示，然而，其也可以是其它MEMS打印芯片。
在本發(fā)明的一個典型實施方式中，十一個“Memjet”芯片件可以兩端對接在一起形成一個完整的8.5英寸的打印頭組件。
打印頭典型地可以具有六個墨水腔，能夠打印四種不同顏色以及紅外墨水和定影劑。一個空氣泵通過一個第七墨盒給打印頭供應(yīng)過濾的空氣，該空氣泵可以用來使墨水噴嘴不沾染外部塵埃。
每一個打印頭模塊都通過一個彈性供墨擠出部件接收墨水，典型的是，打印頭組件適于打印A4的紙，不需要進(jìn)行沿著紙寬的掃描動作。
打印頭自身是模塊，所以打印頭列隊可以設(shè)置為任意寬度的打印頭。
另外，第二打印頭組件可以安裝在一個紙張進(jìn)給路徑的對側(cè)來進(jìn)行雙側(cè)高速打印。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種具有由可彎曲通道保持的打印頭模塊的打印頭組件。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種在一個通道中裝有一打印芯片陣列的打印頭組件，該通道的熱膨脹系數(shù)與制造芯片的硅的熱膨脹系數(shù)大致相同。
本發(fā)明提供一種打印頭組件，該打印頭組件用于一種頁寬式按需噴墨的噴墨打印機(jī)，所述組件包括在頁寬上延伸的通道元件，該通道元件具有側(cè)壁和底壁，所述側(cè)壁和底壁形成一個長形的通道，所述側(cè)壁能夠相對所述底壁彎曲；和保持在所述通道元件內(nèi)的打印頭模塊陣列，每個打印頭模塊的一部分位于所述通道內(nèi)，使得所述打印頭模塊在頁寬上延伸，每個打印頭模塊通過由所述可彎曲的側(cè)壁施加于所述打印頭模塊的力保持在所述通道元件中；其中，形成所述打印頭模塊的主要材料與形成所述通道元件的材料具有相同的熱膨脹系數(shù)。
優(yōu)選的是，形成打印頭組件的材料為硅。
優(yōu)選的是，所述通道元件由鎳鐵合金制成。
優(yōu)選的是，所述通道元件是鍍鎳的。
優(yōu)選的是，所述通道元件由“殷鋼36”制成。
優(yōu)選的是，所述通道元件是具有壁的U型通道，其中所述通道鍍有厚度為所述壁的厚度得0.056％的鎳。
優(yōu)選的是，彈性供墨擠出部件沿通道延伸，位于通道元件的底面和打印頭模塊之間。
優(yōu)選的是，通道元件的壁向打印頭模塊施加力而在每個模塊的墨水入口和形成于彈性供墨擠出部件上的空氣出口之間形成一個密封。
優(yōu)選的是，打印頭模塊由所述通道以彼此對準(zhǔn)的方式捕獲。
優(yōu)選的是，每個打印頭模塊在其一側(cè)具有一個彈性墊片，所述墊片用于在通道元件內(nèi)“潤滑”打印頭模塊而在未使模塊發(fā)生偏斜的情況下調(diào)整打印頭模塊與通道元件間的熱膨脹偏差。
優(yōu)選的是，所述通道元件是冷軋、退火和鍍鎳的。
優(yōu)選的是，所述通道元件在每一端均具有切口，以與打印頭定位成型件的卡扣接頭配合。
如上所述，術(shù)語“墨水”指的是任何通過打印頭被傳送到打印介質(zhì)的液體。所述液體可以是許多不同顏色的墨水、紅外墨水、定色劑或類似的東西。
在本說明書的描述中，為了簡明起見，術(shù)語“通道”涉及一種元件時，指的是一種具有形成通道形空間的壁的物理元件。文中所提及的術(shù)語“通道”涉及由這樣一個元件形成的空間時，該術(shù)語也可以相應(yīng)地理解為所述空間。


下面結(jié)合附圖，通過實施例詳細(xì)介紹本發(fā)明的優(yōu)選方式。
圖1所示為打印頭的整體示意圖；圖2所示為圖1中打印頭的分解示意圖；圖3所示為噴墨模塊的分解示意圖；圖3a所示為圖3中噴墨模塊的反向的分解示意圖；圖4所示為處于組裝狀態(tài)下的噴墨模塊示意圖；圖5所示為圖4中的模塊的反向示意圖；圖6所示為圖4中的模塊的部分放大示意圖；圖7所示為芯片部分組裝的示意圖；圖8a所示為圖1中打印頭的側(cè)視圖；
圖8b所示為圖8a中打印頭的平面圖；圖8c所示為圖8a中打印頭的另一側(cè)視圖圖8d所示為圖8b中打印頭的反向平面圖；圖9所示為圖1中打印頭的截面視圖；圖10所示為在不加蓋配置下，圖1中打印頭的示意圖；圖11所示為在加蓋配置下，圖10中打印頭的示意圖；圖12a所示為蓋裝置的示意圖；圖12b所示為從一個不同的角度看，圖12a的蓋裝置示意圖圖13所示為將噴墨模塊加載到打印頭的示意圖圖14所示為打印頭的示意性端視圖，顯示了打印頭模塊的加載方法；圖15所示為圖1中打印頭組件的剖視圖；圖16所示為圖15中打印頭的部分放大示意圖，顯示了“Memjet”芯片部分的細(xì)節(jié)；圖17所示為打印頭定位成型件和金屬通道的端部示意圖；圖18a所示為端蓋成型件和彈性供墨擠出部件的端部示意圖；以及圖18b所示為敞開狀態(tài)下，圖18a中蓋的示意圖。
具體實施例方式
圖1所示為打印頭組件的整體示意圖。圖2所示為圖1中打印頭的核心部件的分解示意圖。所述較佳實施例的打印頭組件10包括十一個打印頭模塊11，該打印頭模塊11沿著一金屬“殷鋼”的金屬通道16定位。在每一個打印頭模塊11的中心處有一“Memjet”芯片23(如圖3所示)。在該較佳實施例中，該芯片具體選定為六色配置。
所述“Memjet”打印頭模塊11是由所述的“Memjet”芯片23、一密間距柔性印刷電路板(PCB)26和兩個中間夾有中間插入式薄膜35的微成型件28和34構(gòu)成。每一個打印頭模塊11都形成一具有獨立的墨水腔室63(如圖9所示)的密封單元，所述墨水腔室63為所述芯片23供墨。所述打印頭模塊11直接插在一可彎曲的彈性供墨擠出部件15上，該彈性供墨擠出部件15裝載空氣、墨水和定色劑。所述彈性供墨擠出部件15的上表面上具有重復(fù)的空氣出口21圖案，該空氣出口21與墨水入口32(如圖3a所示)在每一模塊下側(cè)上排成直線。所述彈性供墨擠出部件15被結(jié)合在一柔性印刷電路板上。
所述密間距柔性印刷電路板26向下包繞每一個打印頭模塊11的側(cè)邊，并且與柔性印刷電路板17(如圖9所示)相接觸。所述柔性印刷電路板17帶有兩條母線19(正)、20(負(fù))，這兩條母線用于給每一個打印頭模塊11和數(shù)據(jù)連接結(jié)構(gòu)供電。所述柔性印刷電路板17結(jié)合在連續(xù)的金屬“殷鋼”的金屬通道16上。所述金屬通道16用來將所述打印頭模塊11保持在適當(dāng)?shù)奈恢锰?，并且設(shè)計成具有與應(yīng)用在所述模塊中的硅相似的熱膨脹系數(shù)。
當(dāng)“Memjet”芯片不使用的時候，使用蓋裝置12蓋在其上。通常，所述蓋裝置由彈簧鋼制成，并且其帶有插入成型彈性墊片47(如圖12a所示)。所述成型彈性墊片47用于在未加蓋時將空氣輸送進(jìn)入所述“Memjet”芯片中，并在加蓋時隔絕空氣且蓋住噴嘴防護(hù)裝置24(如圖9所示)。所述蓋裝置12通過一凸輪軸13致動，通常，該凸輪軸13可在整個180°的范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
通常，所述“Memjet”芯片的整體厚度是0.6mm，該厚度包括150微米的入口襯里層27和150微米厚度的噴嘴防護(hù)裝置24。這些元件以晶片級組裝。
所述噴嘴防護(hù)裝置24允許經(jīng)過濾的空氣進(jìn)入到位于所述“Memjet”墨水噴嘴62之上的80微米的腔室64(如圖16所示)內(nèi)。加壓空氣流過噴嘴防護(hù)裝置24(在打印操作中具有墨水)中的微滴孔45，并且通過阻擋雜質(zhì)粒子來保護(hù)精密的“Memjet”噴嘴62。
一硅芯片襯里層27從打印頭模塊封裝直接將墨水通過管道輸送到幾排“Memjet”噴嘴62上。“Memiet”芯片23通過結(jié)合引線25從芯片上116個位置處的結(jié)合墊片結(jié)合到密間距柔性印刷電路板26。當(dāng)與密間距柔性PCB片相結(jié)合時，該結(jié)合引線具有120微米的間距并被切割(圖3)。所述密間距柔性印刷電路板26沿著柔性印刷電路板的邊緣通過一系列金鍵接觸墊片69從柔性印刷電路板17處傳送數(shù)據(jù)和動力。
在運(yùn)輸、定位以及將所述芯片組件粘合到所述打印頭模塊組件中之前，芯片和密間距柔性印刷電路板26之間的引線結(jié)合操作可遠(yuǎn)程操作完成。或者，可首先將所述“Memjet”芯片23粘合到上部微成型件28中，然后再將密間距柔性印刷電路板26粘合到適當(dāng)?shù)奈恢锰帯ｋS后，所述引線結(jié)合操作可在原位置處進(jìn)行，而不會有使微成型件28、34發(fā)生變形的危險。所述上部微成型件28可由液晶聚合物(LCP)的摻合物制成。因為所述上部微成型件28的晶體結(jié)構(gòu)是微小的，與較低的熔點無關(guān)，熱變形溫度(180℃-260℃)，持續(xù)使用溫度(200℃-240℃)和耐焊接熱性能(從10秒鐘260℃到10秒鐘310℃)都較高。
在圖3中，每一個打印頭模塊11都包括一上部微成型件28和一下部微成型件34，這兩個微成型件由中間插入式薄膜35分開。
該中間插入式薄膜35可以是惰性聚合物，如聚酰亞胺，其具有較好的耐化學(xué)腐蝕性和尺寸穩(wěn)定性。該中間插入式薄膜35可以具有激光燒蝕的孔65，而且可以包括雙面粘合劑(即雙面粘合層)，該雙面粘合劑提供上部微成型件、中間插入式薄膜和下部微成型件之間的粘合。
該上部微成型件28具有一對定位銷29，所述定位銷29穿過中間插入式薄膜35中的對應(yīng)小孔而容置于下部微成型件34中對應(yīng)的凹陷66中。這樣，當(dāng)各部件結(jié)合在一起時，就能對準(zhǔn)。一旦結(jié)合在一起，上部微成型件和下部微成型件就在整個“Memjet”打印頭模塊11中形成曲折的墨水和空氣通道。
在下部微成型件34的下面中有環(huán)形的墨水入口32。在一較佳實施例中，有6個墨水入口32用于各種墨水(黑色、黃色、洋紅色、青色、定色劑和紅外墨水)。還有一個空氣入口槽67。該空氣入口槽67延伸橫跨過下部微成型件34直到第二入口，通過排氣孔33、密間距柔性印刷電路板26中的對準(zhǔn)孔68，該第二入口排出空氣。這樣，在打印過程中，有助于從打印頭推開打印介質(zhì)。如來自空氣入口槽67的路徑一樣，該墨水入口32在上部微成型件28的下表面連續(xù)延伸。該墨水入口通向200微米的空氣出口，該空氣出口在圖3也以附圖標(biāo)記32指示。這些孔對應(yīng)“Memjet”芯片23的硅襯里層27上的入口。
下部微成型件34的一邊緣上具有一對彈性墊片36。在組裝過程中當(dāng)精細(xì)地放置模塊時，這些彈性墊片用于調(diào)整模塊與金屬通道16間的公差，進(jìn)而將打印頭模塊11正確放置于金屬通道16中。
用于“Memjet”微成型件的較佳材料是LCP。LCP具有適合于成型件中的精細(xì)零部件的流體特性，且具有相對較低的熱膨脹系數(shù)。
上部微成型件28中具有自動拾取零部件，以使組裝過程中能夠?qū)Υ蛴☆^模塊11進(jìn)行精確定位。
圖3所示的上部微成型件28的上表面具有一系列交替的空氣入口和出口31。它們與蓋裝置12配合作用，或者密閉空氣入口/出口室或者集合成空氣入口/出口室，這取決于蓋裝置12的位置。根據(jù)設(shè)備是加蓋的或是開蓋的，它們將從空氣入口槽67轉(zhuǎn)向的空氣連通至芯片23。
包括有用于蓋裝置的斜坡40的封口凸輪零件在上部微成型件28的上表面的兩個位置處示出。這方便蓋裝置12進(jìn)行對芯片和空氣室進(jìn)行所需的加蓋或開蓋動作。也就是說，在加蓋和開蓋的操作過程中，當(dāng)蓋裝置橫跨打印芯片橫向移動時，封口凸輪零件的斜坡40用來彈性變形，并且由于通過操作凸輪軸13而移動蓋裝置，因此防止了蓋裝置壓靠噴嘴防護(hù)裝置24而損毀。
該“Memjet”芯片23的組件被拾取并結(jié)合于打印頭模塊11上的上部微成型件28中。密間距柔性印刷電路板26結(jié)合并環(huán)繞在組裝好的打印頭模塊11側(cè)面，如圖4所示。在初始的結(jié)合操作之后，芯片23具有施加于其長邊的密封劑層或粘合劑層46。這有助于“罐裝”結(jié)合引線25(圖6)、將“Memjet”芯片23密封于微成型件28以及形成一個密封的通道，經(jīng)過濾的空氣能夠穿過噴嘴防護(hù)裝置24流進(jìn)和排出該密封的通道。
柔性印刷電路板17傳送從主印刷電路板(未示)到每個“Memjet”打印頭模塊11的數(shù)據(jù)和電連接。該柔性印刷電路板17具有一系列金鍵接觸墊片69(圖2)，所述金鍵接觸墊片69和每個“Memjet”打印頭模塊11的密間距柔性印刷電路板26上的接觸墊片41、42及43相接合。
兩個銅質(zhì)母線19和20，一般為200微米厚，被夾緊且焊接在柔性印刷電路板17上適當(dāng)位置。母線19和20連接同樣傳送數(shù)據(jù)的柔性終端。
柔性印刷電路板17長約340mm并形成寬14mm的帶形。其在組裝過程中結(jié)合到金屬通道16中，并且僅從打印頭組件的一端伸出。
其內(nèi)放置主要部件的U形的金屬通道16由一種稱為“殷鋼36”的特殊合金制成。它是一種鎳含量為36％的鎳鐵合金，其在400高溫下的熱膨脹系數(shù)為碳鋼的十分之一。對該殷鋼進(jìn)行退火處理以達(dá)到最理想的尺寸穩(wěn)定性。
另外，該殷鋼表面鍍有厚度為該殷鋼壁截面厚度的0.056％的鎳。這更有助于與2×10-6/℃的硅的熱膨脹系數(shù)相匹配。
殷鋼金屬通道16用于以彼此精確對準(zhǔn)的方式卡住“Memjet”打印頭模塊11，并在打印頭模塊11上施以足夠的力以便在每個打印頭上的墨水入口32和激光燒蝕形成的供墨用的彈性供墨擠出部件15的空氣出口21之間形成密封。
殷鋼通道與硅芯片熱膨脹系數(shù)相似使得在溫度變化過程中其相對運(yùn)動相似。每個打印頭模塊11一側(cè)上的彈性墊片36用于“潤滑”金屬通道16中的打印頭模塊，以便在不發(fā)生偏斜的情況下調(diào)整其間的側(cè)向熱膨脹系數(shù)偏差。殷鋼通道是經(jīng)過冷軋、退火和鍍鎳的帶。除了需要在構(gòu)造上彎折兩次之外，該通道在每一端還具有兩個方形切口80。這兩個方形切口與打印頭定位成型件14上的卡扣接頭81配合(圖17)。
該彈性供墨擠出部件15為非疏水性的精密部件。其功能是向“Memjet”打印頭模塊11傳輸墨水和空氣。該擠出部件在組裝過程中結(jié)合到柔性印刷電路板17的頂部，且具有兩種類型的端蓋成型件。其中一種示于圖18a中的標(biāo)號70的位置處。
一系列空氣出口21位于彈性供墨擠出部件15的上表面上。它們是被激光燒蝕而成的。為此，在擠出部件的表面上制作并放置一個遮罩，然后將已經(jīng)聚焦的激光施加于其上?？諝獬隹?1從上表面形成，但是由于激光的焦點長度，激光并不會切入到彈性供墨擠出部件15的下表面。
11個重復(fù)的激光燒蝕的孔的圖案形成彈性供墨擠出部件15的墨水和空氣出口。它們與位于“Memjet”打印頭模塊下部微成型件34的下側(cè)的墨水入口32相接。在彈性供墨擠出部件15的一端上燒蝕成不同的較大孔的圖案(在圖18a中未示出，其隱藏于端蓋成型件70的上板71下方)。它們與上述位于每個下部微成型件34下側(cè)上的小孔以同樣方式燒蝕而成的具有環(huán)形肋的小孔75相配合。墨水和空氣輸送軟管78連到各自的連接器76上，連接器76從上板71延伸出來。由于彈性供墨擠出部件15本身的彈性，其能夠在不限制墨水和空氣流動的情況下彎曲成多種墨水連接安裝結(jié)構(gòu)。端蓋成型件70具有一個脊73，從脊73處上、下板鉸接成一體。脊73包括一排插頭74，該插頭74容置在彈性供墨擠出部件15的相應(yīng)流道的端部中。
彈性供墨擠出部件15的另一端用簡單的塞子蓋住，這些塞子以與脊73上的插頭74同樣的方式來阻塞通道。
端蓋成型件70以扣緊配合片77扣到墨水的彈性供墨擠出部件15上。一旦與輸送軟管78裝配在一起，就可從墨水池和空氣泵得到墨水和空氣，也可通過過濾裝置。端蓋成型件70可以與擠出部件的任意一端相連，即可以位于打印頭的任意一端處。
將插頭74推進(jìn)到彈性供墨擠出部件15的通道中且將板71、72折疊起來。扣緊配合片77將成型件扣住，防止其從擠出部件滑落。當(dāng)所述板扣在一起時，圍繞擠出部件的端部形成一個密封圈排布。代替提供推至連接器76上的獨立軟管78，端蓋成型件70可以直接與一個墨水盒相接。也可以在端蓋成型件70上應(yīng)用密封銷裝置。例如，一個預(yù)成型的、帶有彈性圈的中空金屬銷可以安裝到入口連接器76的頂部。當(dāng)墨水盒插入后，以此使入口自動與墨水盒密封。空氣入口和軟管可以比其它的入口小，為的是避免從空氣通道意外的排出墨水。
“Memjet”打印頭的蓋裝置12通常由不銹彈簧鋼制成。如圖12a和圖12b所示，一個彈性密封件或插入成型彈性墊片47與蓋裝置相連。形成蓋裝置的金屬部分沖壓為坯料件，然后將其插入到注射成型工具中，準(zhǔn)備將彈性插入件發(fā)射到其下側(cè)。小的孔79(圖12b)位于金屬的蓋裝置12的上表面，這些小的孔可以是沖擊孔。這些小孔用來將插入成型彈性墊片47用鍵固定到金屬上。在應(yīng)用成型彈性墊片47后，將坯料插入到一沖壓工具中，在該處進(jìn)行附加的彈簧48的一體成型和彎折操作。
彈性的插入成型彈性墊片47有一系列的矩形凹陷或空氣腔室56。不加蓋時這些凹陷形成腔室。腔室56位于“Memjet”打印頭模塊11中的上部微成型件28的空氣入口和排出孔30的上方。這使得空氣可以從一個入口流到下一個出口。當(dāng)蓋裝置12向前移向“原始”加蓋位置，如圖11所示，這些通氣孔可以由插入成型彈性墊片47的坯料部分來密閉，以切斷流向“Memjet”芯片23的空氣流。這防止經(jīng)過濾的空氣變干燥而阻塞精密的“Memjet”噴嘴。
插入成型彈性墊片47的另一個功能是覆蓋噴嘴防護(hù)裝置24并將其扣抵到“Memjet”芯片23上。這可防止變干燥，但主要是防止外物，如紙屑，進(jìn)入芯片以及損傷噴嘴。芯片只是在打印時暴露在外，此時經(jīng)過濾的空氣也經(jīng)噴嘴防護(hù)裝置24與墨滴一同排出。在打印過程中正空氣壓力推出外物，在不用時，蓋裝置保護(hù)芯片。
一體成型的彈簧48將蓋裝置12偏壓開金屬通道16的側(cè)邊。蓋裝置12向打印頭模塊11的頂部和金屬通道16的下側(cè)施加壓力。蓋裝置12的側(cè)向加蓋運(yùn)動由一個偏心的凸輪軸13來控制，該凸輪軸13抵著蓋裝置的側(cè)邊安裝。它將裝置12推抵金屬通道16。在這個運(yùn)動過程中，位于蓋裝置12的上表面下方的突起57跨過形成于上部微成型件28中的相應(yīng)斜坡40。這個動作使蓋裝置彎曲并且使其上表面上升從而使插入成型彈性墊片47在其側(cè)向移動到噴嘴防護(hù)裝置24頂部時抬起。
凸輪軸13，其可以反轉(zhuǎn)，由兩個打印頭定位成型件14定位。凸輪軸13可以在一端設(shè)有一個平面，或者可以設(shè)有花鍵或鍵槽來容置齒輪22或其它類型的運(yùn)動控制件。
該“Memjet”芯片和打印頭模塊按照下述的步驟組裝1、該“Memjet”芯片23通過一個拾取和放置自動機(jī)械在飛行中進(jìn)行干燥試驗，這也將晶片切成小片并將各個小片傳送到密間距柔性PCB結(jié)合區(qū)域。
2、當(dāng)被接收后，該“Memjet”芯片23被放置在與密間距柔性印刷電路板26間隔530微米的位置，且具有施加于芯片上的結(jié)合墊片和密間距柔性印刷電路板上的導(dǎo)電墊片之間的結(jié)合引線25。這構(gòu)成了“Memjet”芯片組件。
3、可替換步驟2的是，于打印頭模塊的上部微成型件28中的芯片腔室的內(nèi)壁使用粘合劑，并首先將芯片結(jié)合于適當(dāng)位置。然后可將密間距柔性印刷電路板26應(yīng)用于該微成型件的上表面，并包繞在該側(cè)上。然后，將結(jié)合引線25連接于芯片上的結(jié)合墊片與密間距柔性印刷電路板之間。
4、“Memjet”芯片組件被真空傳送到打印頭模塊所存儲的結(jié)合區(qū)域。
5、在打印頭模塊的上部微成型件中將要放置密間距柔性印刷電路板的區(qū)域以及芯片腔室的下內(nèi)壁使用粘合劑。
6、將芯片組件(和密間距柔性印刷電路板)結(jié)合在位。將密間距柔性印刷電路板小心地包繞在上部微成型件一側(cè)周圍，這樣就不會使結(jié)合引線變形。如果認(rèn)為密間距柔性印刷電路板可對結(jié)合引線施壓，這可以理解為一個兩步式粘合操作。在內(nèi)部芯片腔室壁進(jìn)行涂覆時，可同時施加一行與芯片平行的粘合劑。這使芯片組件和密間距柔性印刷電路板可置于芯片腔室中，且使密間距柔性印刷電路板可與微成型件在不需要附加壓力的情況下結(jié)合。該處理之后，第二粘合操作可施加粘合劑于密間距柔性印刷電路板區(qū)域中的上部微成型件的較短的側(cè)壁上。這使得密間距柔性印刷電路板可在微成型件周圍被包繞且被固定，同時仍然在結(jié)合引線下方沿頂部邊緣牢牢地結(jié)合在適當(dāng)位置。
7、在最后的結(jié)合操作中，噴嘴防護(hù)裝置的上部被粘附到上部微成型件而形成一個密封的空氣腔室。也在“Memjet”芯片的對面的長邊上施加粘合劑，在該處，結(jié)合引線在處理過程中被“罐裝”。
8、使用純水對這些模塊進(jìn)行“濕度”試驗以保證可靠的性能，然后使其變干。
9、在被結(jié)合到打印頭組件中或封裝為獨立的單元之前，將這些模塊輸送到干凈的存儲區(qū)域。然后完成“Memjet”打印頭模塊組件的組裝工作。
10、拾取殷鋼金屬通道16并將其放置于一夾具中。
11、拾取柔性印刷電路板17并在母線側(cè)準(zhǔn)備好粘合劑，將其定位并結(jié)合于底板和金屬通道的一側(cè)上。
12、拾取墨水的彈性供墨擠出部件15并在其下側(cè)施加粘合劑。然后將其定位并結(jié)合于柔性印刷電路板17頂部的位置。其中一個打印頭定位端蓋也裝配于該擠出部件出口端。這樣就構(gòu)成了一個通道組件。
激光燒蝕的過程如下13、將通道組件輸送至一個受激準(zhǔn)分子激光燒蝕區(qū)域。
14、將該組件放入一夾具中，將擠出部件定位、遮罩并進(jìn)行激光燒蝕。這樣就在上部表面中形成了墨水孔。
15、彈性供墨擠出部件15具有適用的端蓋成型件70。加壓的空氣或純水通過擠出部件涌出來清洗污物。
16、將端蓋成型件70應(yīng)用于彈性供墨擠出部件15。然后用熱空氣烘干。
17、將該通道組件輸送到打印頭模塊區(qū)域，以便形成模塊組件?；蛘?，在所燒蝕的孔上加一層薄膜并且可存儲通道組件直到需要其時。
“Memjet”芯片和打印頭模塊如下進(jìn)行組裝18.拾取通道組件，將其放置并夾進(jìn)打印頭組件區(qū)域的橫向工作臺。
19.如圖14所示，自動機(jī)械工具58抓住金屬通道的側(cè)部并且抵著下側(cè)表面相對樞轉(zhuǎn)點進(jìn)行樞轉(zhuǎn)而使通道部分有效彎曲200到300微米。所施加的力在圖14中以欠量F表示。這使得第一“Memjet”打印頭模塊可以被自動拾取而放入到通道組件中(相對于柔性印刷電路板17上的第一個接觸墊片和墨水?dāng)D出孔)。
20.將工具58松開，借由殷鋼通道的彈性卡住打印頭模塊，橫向工作臺將組件向前移動19.81mm。
21.工具58再次抓住通道的側(cè)部，使其彎曲分離以準(zhǔn)備用于下一個打印頭模塊。
22.拾取第二個打印頭模塊11并且將其放入到距離前一個模塊50微米的距離處的通道中。
23.一個調(diào)整致動臂將第二個打印頭模塊的端部定位。所述的臂在每一條帶上由一列光學(xué)校直基準(zhǔn)來引導(dǎo)。當(dāng)調(diào)整臂推動打印頭模塊時，位于這些基準(zhǔn)之間的間隙關(guān)閉，直到它們實現(xiàn)精確的19.182mm的間距。
24.松開工具58，移去調(diào)整臂，將第二個打印頭模塊固定在位。
25.重復(fù)該過程直到通道組件裝滿打印頭模塊。將該單元從橫向工作臺移去并運(yùn)送到蓋組件區(qū)?；蛘撸诖蛴☆^模塊的噴嘴護(hù)蓋之上施加一層薄膜來作為蓋子并根據(jù)需要存儲該單元。
蓋裝置的組裝如下26.將打印頭組件運(yùn)送到蓋區(qū)域。拾取蓋裝置12，且將其略微彎曲隔開并于打印頭組件的第一打印頭模塊11和金屬通道16之上推動。通過突起57進(jìn)入上部微成型件的凹陷83內(nèi)的鋼中使蓋裝置12自動進(jìn)入到的組件中，其中凹陷83中設(shè)置有相應(yīng)的斜坡40。
27.將后續(xù)的蓋裝置應(yīng)用到所有的打印頭模塊中。
28.當(dāng)完成時，凸輪軸13位于組件的打印頭定位成型件14中。第二打印頭定位成型件位于具自由端且該成型件扣在金屬通道的端部上，支撐著凸輪軸進(jìn)而卡住蓋裝置。
29.成型齒輪22或其它的運(yùn)動控制件裝置可以在這里加到凸輪軸的任一端上。
30.自動檢測蓋組件。
打印控制如下進(jìn)行31打印頭組件10被移動到測試區(qū)。通過“Memjet”模塊打印頭在壓力下施加墨水。在啟動過程中空氣通過“Memjet”排出去。當(dāng)帶電時，打印頭可以電連接并進(jìn)行測試。
32.如下進(jìn)行電連接和測試33.對印刷電路板進(jìn)行電能和數(shù)據(jù)連接。可開始最終的測試，當(dāng)經(jīng)過時，“Memjet“模塊打印頭加蓋并在其下側(cè)之上應(yīng)用有塑料密封膜，從而保護(hù)打印頭直到產(chǎn)品安裝完成。
權(quán)利要求
1.一種用于頁寬式按需噴墨的噴墨打印機(jī)的打印頭組件，該組件包括在頁寬上延伸的通道元件，該通道元件具有側(cè)壁和底壁，所述側(cè)壁和底壁形成一個長形的通道，所述側(cè)壁能夠相對所述底壁彎曲；和保持在所述通道元件內(nèi)的打印頭模塊陣列，每個打印頭模塊的一部分位于所述通道內(nèi)，使得所述打印頭模塊跨所述頁寬延伸，每個打印頭模塊通過由所述可彎曲的側(cè)壁施加于所述打印頭模塊的力保持在所述通道元件中；其中，形成所述打印頭模塊的主要材料與形成所述通道元件的材料具有相同的熱膨脹系數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的打印頭組件，其特征在于所述形成打印頭模塊的主要材料為硅。
3.如權(quán)利要求1所述的打印頭組件，其特征在于所述形成通道元件的主要材料為鎳鐵合金。
4.如權(quán)利要求3所述的打印頭組件，其特征在于所述通道元件是鍍鎳的。
5.如權(quán)利要求1所述的打印頭組件，其特征在于所述通道元件主要由“殷鋼36”制成。
6.如權(quán)利要求1所述的打印頭組件，其特征在于所述通道元件的側(cè)壁與底壁形成一個U型通道，所述通道元件鍍有厚度為所述壁的厚度的0.056％的鎳。
7.如權(quán)利要求1所述的打印頭組件，其特征在于一彈性供墨擠出部件沿所述通道元件延伸、位于所述底壁和所述打印模塊頭之間。
8.如權(quán)利要求7所述的打印頭組件，其特征在于通過所述通道元件的側(cè)壁的彎曲施加的力設(shè)置為在每個打印頭模塊上的墨水入口與形成于所述彈性供墨擠出部件上的空氣出口之間形成密封。
9.如權(quán)利要求8所述的打印頭組件，其特征在于所述打印頭模塊以彼此精確對準(zhǔn)的方式保持。
10.如權(quán)利要求1所述的打印頭組件，其特征在于每個打印頭模塊在其一側(cè)上具有一彈性墊片，所述墊片用于在所述通道元件內(nèi)“潤滑”所述打印頭模塊。
11.如權(quán)利要求1所述的打印頭組件，其特征在于所述通道元件是冷軋、退火和鍍鎳的。
12.如權(quán)利要求1所述的打印頭組件，其特征在于所述通道元件在每一個端部均具有切口，所述切口與打印頭定位成型件上的卡扣接頭配合。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于頁寬式按需噴墨的噴墨打印機(jī)的打印頭組件。該打印頭組件具有在頁寬上延伸的通道元件以及保持在該通道元件內(nèi)的打印頭模塊陣列。該通道元件具有側(cè)壁和底壁，所述側(cè)壁和底壁形成一個長形的通道，且所述側(cè)壁能夠相對所述底壁彎曲。各打印頭模塊的一部分位于所述通道內(nèi)，使得所述打印頭模塊在頁寬上延伸并使得每個打印頭模塊通過由所述可彎曲的側(cè)壁施加于所述打印頭模塊的力保持在所述通道元件中。形成所述打印頭模塊的材料與形成所述通道元件的材料具有相同的熱膨脹系數(shù)。
文檔編號A61C8/00GK1966269SQ20061016723
公開日2007年5月23日 申請日期2002年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月27日
發(fā)明者卡·西爾弗布魯克, 托比·艾倫·金 申請人:西爾弗布魯克研究有限公司