專利名稱：形成電氣互聯(lián)的原位柔性電路壓凸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴墨印刷設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及制造高密度壓電噴墨印刷頭的方法以及包含該印刷頭的印刷機(jī)。
背景技術(shù)：
按需型噴墨技術(shù)廣泛地用于印刷工業(yè)。使用按需型噴墨技術(shù)的印刷機(jī)可以或者使用熱噴墨技術(shù)、或者使用壓電技術(shù)。盡管壓電噴墨比熱噴墨制造更昂貴，但壓電噴墨通常受到青睞，因?yàn)槠淇梢允褂酶喾N類的墨，并且可以同時(shí)消除焦化問題。壓電噴墨印刷頭通常包括柔性隔膜和附著于隔膜的壓電元件(即轉(zhuǎn)換器或致動(dòng)器)陣列。通常當(dāng)電壓通過與電壓源電耦合的電極的電連接施加于壓電元件時(shí)，該壓電元件彎曲或偏斜，使得隔膜撓曲，撓曲通過噴嘴使一定量的墨從腔室中排出。該撓曲進(jìn)一步通過開口將墨從主墨池抽入腔室中以替代排出的墨。采用壓電噴墨技術(shù)來提高噴墨印刷機(jī)的印刷分辨率是設(shè)計(jì)工程師的目標(biāo)。提高分辨率的一種方式是提高壓電元件的密度。為了將壓電元件陣列附加到柔性印制電路(撓曲電路)焊盤或電極上或者附加到印刷電路板(PCB)上，諸如導(dǎo)電環(huán)氧樹脂、導(dǎo)電性膠或其他導(dǎo)電材料等一定量(即微滴)的導(dǎo)體被單獨(dú)地分配在各壓電元件的頂部。撓曲電路的電極或PCB與各微滴(microdrop)接觸以促進(jìn)各壓電元件與撓曲電路的電極或PCB之間的電氣聯(lián)通。隨著印刷頭的分辨率和密度的增加，能夠提供電互連的面積就減少。在該印刷頭中的諸如墨供應(yīng)結(jié)構(gòu)等其他的功能的路徑布局爭奪該減少的空間以及對(duì)所使用的材料類型施加限制。用于制造具有電觸點(diǎn)的印刷頭的方法以及所形成的該印刷頭是令人期待的，該電觸點(diǎn)比先前的結(jié)構(gòu)更容易制造。

發(fā)明內(nèi)容
本教導(dǎo)的實(shí)施例包括一種用于形成噴墨印刷頭的方法，所述方法包括將具有多個(gè)壓電元件的噴嘴疊摞子組件放入壓力機(jī)(press);將具有多個(gè)導(dǎo)電焊盤的柔性印刷電路(撓曲電路)與該多個(gè)壓電元件對(duì)齊；以及對(duì)壓力機(jī)內(nèi)的該撓曲電路施壓以使得該多個(gè)導(dǎo)電焊盤變形，其中，在壓力機(jī)內(nèi)的該多個(gè)導(dǎo)電焊盤變形期間，在該多個(gè)導(dǎo)電焊盤和該多個(gè)壓電元件之間建立電觸點(diǎn)。在一種實(shí)施方式中，在所述撓曲電路和壓力板之間放置柔性鍵合盤；并且通過與在所述壓力機(jī)中的所述柔性鍵合盤接觸對(duì)所述撓曲電路施加壓力以使得在所述壓力機(jī)中的所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤變形。在另一種實(shí)施方式中，在所述噴嘴疊摞子組件上施加隔開層，其中所述隔開層具有多個(gè)開口，從而暴露所述多個(gè)壓電元件；使所述隔開層與所述壓力機(jī)中的所述撓曲電路接觸；以及使所述柔性鍵合盤穿過所述隔開層的所述多個(gè)開口延伸以使得在所述壓力機(jī)中的多個(gè)導(dǎo)電焊盤變形。本教導(dǎo)的另一個(gè)實(shí)施例包括一種用于形成印刷機(jī)(printer)的方法,所述形成印刷機(jī)包括形成噴墨印刷頭，所述形成噴墨印刷頭使用的方案包括將具有多個(gè)壓電元件的噴嘴疊摞子組件放入壓力機(jī)中；將具有多個(gè)導(dǎo)電焊盤的柔性印制電路(撓曲電路)與該多個(gè)壓電元件對(duì)齊；以及對(duì)該壓力機(jī)內(nèi)的該撓曲電路施壓以使得該多個(gè)導(dǎo)電焊盤變形。在該壓力機(jī)中該多個(gè)導(dǎo)電焊盤變形期間，在該多個(gè)導(dǎo)電焊盤和該多個(gè)壓電元件之間建立電觸點(diǎn)。該方法可以更進(jìn)一步包括將該印刷頭封裝在印刷機(jī)外殼內(nèi)。


圖1和2為根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的生產(chǎn)中的設(shè)備的中間壓電元件的透視視圖；圖3-9為描述用于噴墨印刷頭的噴嘴疊摞的 形成的截面圖；圖10為包括圖9的噴嘴疊摞的印刷頭的截面圖；圖11為根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例所示的包括印刷頭的印刷設(shè)備；和圖12-16為根據(jù)本教導(dǎo)的其他實(shí)施例描繪用于噴墨印刷頭的噴嘴疊摞的組成的橫截面。應(yīng)當(dāng)注意，圖中的某些細(xì)節(jié)已經(jīng)簡化并被繪制以便于理解本教導(dǎo)而不是為了保持嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)精確度、細(xì)節(jié)和比例。
具體實(shí)施例方式如上所述，電信號(hào)可以通過使用在撓曲電路上的多個(gè)焊盤或使用印刷電路板傳遞到壓電元件陣列中的各壓電元件上。通常，該焊盤是平面的并且通過使用金屬焊料、金屬填充的環(huán)氧樹脂、或z軸導(dǎo)體電連接到壓電元件上。另一種連接可以包括使用撓曲電路上的多個(gè)焊盤，該多個(gè)焊盤是例如在撓曲電路的形成期間通過壓凸(emboss)以形成多個(gè)成型的撓曲電路隆起電極(即，撓曲電路焊盤)從而預(yù)制成的。每個(gè)隆起電極通過使用導(dǎo)體與唯一的壓電元件電耦合。一旦該電連接是完成的，那么該撓曲電路可以進(jìn)行底部填充。本教導(dǎo)的實(shí)施例可以簡化用于印刷頭的噴嘴疊摞的制造，該噴嘴疊摞可以用作印刷機(jī)的一部分。更進(jìn)一步，該教導(dǎo)導(dǎo)致到轉(zhuǎn)換器(transducer)陣列的簡化連接,尤其當(dāng)為了增加印刷分辨率，轉(zhuǎn)換器陣列不斷變得更密時(shí)。該教導(dǎo)包括用于電耦合撓曲電路焊盤陣列到壓電元件陣列的方法。在一實(shí)施例中，在同該壓電元件陣列電互聯(lián)期間，可以對(duì)該撓曲電路焊盤陣列進(jìn)行壓凸(即，預(yù)先形成、隆起、或者鑄造)。例如在疊摞壓力機(jī)中將撓曲電路焊盤陣列與壓電元件陣列電連接期間，而不是提前在撓曲電路的預(yù)制期間，原位壓凸焊盤消除了分離的焊盤制造階段，可以簡化工藝，并且可以降低生產(chǎn)成本。本教導(dǎo)的實(shí)施例可以包括噴嘴疊摞、印刷頭和包括該印刷頭的印刷機(jī)的形成。在圖1的透視圖中，壓電元件層10使用粘合劑14可拆分地結(jié)合到運(yùn)送載體12上。例如，該壓電元件層10可以包括例如厚大約25μπι到大約150μπι之間的用作內(nèi)部電介質(zhì)的鉛-鋯酸鹽-鈦酸鹽層。可以利用無電鍍層工藝在壓電元件層10的兩個(gè)面上鍍鎳，以在介電體PZT的每個(gè)面提供導(dǎo)電層。鍍鎳的PZT主要用作平行板電容器，平行板電容器形成了跨越內(nèi)部PZT材料的電壓電位差。載體12可以包括金屬板、塑料板或另外的運(yùn)送載體。將壓電元件層10聯(lián)接至運(yùn)送載體12的粘合劑層14可以包括切割膠帶、熱塑性材料和另外的粘合劑。在另一實(shí)施例中，運(yùn)送載體12可以為諸如自粘合熱塑性層的材料，從而不需要單獨(dú)的粘合劑層14。如圖2所示，在形成圖1的結(jié)構(gòu)之后，該壓電元件層10被切割以形成多個(gè)單個(gè)壓電元件20。應(yīng)當(dāng)知道，盡管圖2描繪了 4x3陣列的壓電元件，但可以形成更大陣列。例如，當(dāng)前的印刷頭可以有一344x20陣列的壓電元件。這種切割可以利用諸如鋸(如晶片切割鋸)這樣的機(jī)械技術(shù)、使用干法刻蝕步驟、使用激光刻蝕等來執(zhí)行。為了保證每個(gè)相鄰的壓電元件20完全分離，在去除膠粘劑14的一部分并且在運(yùn)送載體12上停止之后，或者在切割通過膠粘劑14并且部分切割進(jìn)入載體12中之后，終止該切割過程。在形成該單個(gè)壓電元件20之后，該圖2組件可以附著到噴嘴疊摞子組件30上，如圖3橫截面所示。該圖3橫截面為來自該圖2結(jié)構(gòu)放大的改善細(xì)節(jié)，并且描繪一個(gè)部分壓電元件20和兩個(gè)完全的壓電元件20的橫截面。噴嘴疊摞子組件30可以使用已知的技術(shù)在任意多種噴嘴疊摞設(shè)計(jì)中制造，并且為簡便起見，以模塊形式描述。在一個(gè)實(shí)施例中，該圖2結(jié)構(gòu)可以使用膠粘劑32附著到該噴嘴疊摞子組件30。例如，被測定的一定量的膠粘劑32可以通過調(diào)配、絲網(wǎng)印刷、滾壓等方法施加在壓電元件20的上表面、在噴嘴疊摞子組件30的表面或以上兩表面上。在一實(shí)施例，單滴膠粘劑可以置于噴嘴疊摞子組件30的表面以便用于每個(gè)單個(gè)壓電元件20。在施加該膠粘劑32之后，該噴嘴疊摞子組件30和該壓
電元件20相互對(duì)齊，然后該壓電元件20使用該膠粘劑32被機(jī)械地連接到該噴嘴疊摞子組件30。使用適合于膠粘劑的技術(shù)將膠粘劑32固化以得到圖3結(jié)構(gòu)。隨后，該運(yùn)送載體和該膠粘劑從該圖3結(jié)構(gòu)中去除以得到圖4的結(jié)構(gòu)。接下來，圖案化隔開(standoff)層50可以在如所述的各壓電元件20的上表面上形成。圖案化隔開層50可以包括圖案化的預(yù)制模版，該模板與壓電元件陣列20對(duì)齊，并且施加其上。在另一個(gè)實(shí)施例中，該隔開層50可以形成為覆蓋層，該覆蓋層被圖案化并被蝕刻以暴露各壓電元件20的上表面。所形成的隔開層50厚度大約在Iym到IOOym之間、或者在ΙΟμπι到50 μ m之間、或在15μπι到30 μ m之間。換句話說，在各壓電元件20的上表面之上，隔開層50的上表面的厚度大約在I μπι到100 μ m之間、或者在10 μ m到50 μ m之間、或者在15μπι到30 μ m之間。在形成隔開層50之后，導(dǎo)體52可以如圖5所示施加于各壓電元件20的上表面。該導(dǎo)體52可以是導(dǎo)電性膠、金屬、金屬合金、可導(dǎo)電的環(huán)氧樹脂或其他導(dǎo)體，并且可以通過任何合適的技術(shù)來分布，合適的技術(shù)如絲網(wǎng)印刷、微量涂覆、噴射、濺射，化學(xué)氣相沉積等等。在一實(shí)施例，該隔開層50可以包含穿過每個(gè)壓電元件20的上表面的一些可流動(dòng)的導(dǎo)體52的流以減少相鄰的壓電元件20電氣短路的概率。接下來，撓曲電路60插入到圖5的結(jié)構(gòu)與在圖6的分解橫截剖面圖中所示的諸如壓凸模之類的陣列模62之間。該撓曲電路60的各種設(shè)計(jì)是可以預(yù)期的。在一實(shí)施例，該撓曲電路60包括焊盤64陣列，其與插入到第一介電層68 (即焊劑防護(hù)膜)和第二介電層70之間的多個(gè)軌跡66相連。該陣列模62可以由諸如金屬(如316L不銹鋼)等任何合適的剛性材料組成，能對(duì)該剛性材料進(jìn)行化學(xué)蝕刻或有選擇地電鍍以形成適當(dāng)?shù)膱D案化隆起72陣列。該陣列模62的材料應(yīng)能足以承受在疊摞式壓力機(jī)內(nèi)施加在材料上的壓力和熱度?？梢猿浞值赜糜谠撽嚵心?2的其他材料可以包括諸如模壓塑料、樹脂、尼龍等的制造材料。在一實(shí)施例，該撓曲電路60是插入在圖5的結(jié)構(gòu)和疊摞式壓力機(jī)的陣列模62之間。該疊摞式壓力機(jī)可以包括底板74和頂板76。在另一個(gè)實(shí)施例，柔性鍵合盤(bondingpad) 78可以置于在該陣列模62和該疊摞式壓力機(jī)的頂板76之間以有助于保證壓力機(jī)的壓力穿過該陣列模62的表面被均勻分布。一旦圖5的結(jié)構(gòu)、該撓曲電路60、和該陣列模62置于圖6所示的該疊摞式壓力機(jī)內(nèi)，充足的壓力被施加在該陣列模62上使該撓曲電路變形(即，形成輪廓或形狀)，如圖7所示。圖7描述了在撓曲電路60附著和變形之后、去除柔性鍵合盤78 (假如已使用)之后、在去除陣列模62之前和在疊摞式壓力機(jī)去除之后的圖5的結(jié)構(gòu)。由壓力機(jī)施加的壓力使得該撓曲電路焊盤64陣列偏移，并且依靠撓曲電路的設(shè)計(jì)，使得如上所述的軌跡66變形。在一個(gè)實(shí)施例中，大約25psi到300psi之間的壓力施加到陣列模62上以對(duì)撓曲電路60進(jìn)行壓凸。壓力不充分會(huì)導(dǎo)致?lián)锨娐泛副P64的不完整的壓凸，并且會(huì)導(dǎo)致焊盤64和壓電元件20之間的電路開路，而過大的壓力會(huì)破壞壓電元件20或其他噴嘴疊摞的特征。在壓力機(jī)內(nèi)施加壓力時(shí)，根據(jù)所使用的導(dǎo)體，可以使用熱量來固化導(dǎo)體52。在另一個(gè)實(shí)施例中，例如，假如導(dǎo)體52為金屬焊料，當(dāng)在壓力機(jī)中的時(shí)候，導(dǎo)體52可以被加熱和冷卻，從而導(dǎo)致?lián)锨娐泛副P64與轉(zhuǎn)換器20電耦合。在另一個(gè)實(shí)施例中，在撓曲電路60從壓力機(jī)中去除之后，導(dǎo)體52可以被加熱和/或固化。隨后，陣列模62被去除從而形成與圖8所示相似的結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施例中，導(dǎo)體52使得每個(gè)撓曲電路焊盤64與壓電元件20之間的電氣耦合變得容易。另外，假如撓曲電路偏向于返回其原始的較平的形狀，那么該導(dǎo)體保證每個(gè)撓曲電路焊盤64電接觸壓電元件20 之一。接下來，根據(jù)該設(shè)備的設(shè)計(jì)，可以執(zhí)行額外的處理。例如，額外的處理包括可導(dǎo)電的、介電的、圖案化的或連續(xù)的一個(gè)或多個(gè)額外層的形成，并且這些層可以通過如圖9所示的層90示意性地一起表現(xiàn)。接下來，根據(jù)噴嘴疊摞子組件30的設(shè)計(jì)，可以執(zhí)行各種處理階段以便完成噴嘴疊擦。例如，一個(gè)或多個(gè)墨端開口(ink port opening) 92可以穿過層90來形成,如圖9所示。進(jìn)一步，依靠該設(shè)備的設(shè)計(jì)，墨端開口 92可以穿過撓曲電路60的一部分而形成，只要開口 92不會(huì)導(dǎo)致電氣開路或者其他不良的效果。假如墨端開口 92在描述的位置上形成，那么開口 92可以穿過噴嘴疊摞子組件而延伸，例如，穿過噴嘴疊摞隔膜延伸。在另一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)墨端開口在未描述的位置形成，該位置沒有撓曲電路60和/或壓電陣列20。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖9所示，孔板94可使用膠粘劑(為了簡潔未單獨(dú)描述)附著到噴嘴疊摞子組件30?？装?4可包括多個(gè)噴嘴96，通過這些噴嘴在印刷期間墨可噴出。一旦孔板94被連接上，噴嘴疊摞98就完成。噴嘴疊摞98包括為了簡化未描述或描寫的其他層、其他設(shè)計(jì)、其他開口和額外的處理需求。接下來，歧管100連接到噴嘴疊摞98的上表面，該上表面通過物理方式將歧管100附接到噴嘴疊摞98上。歧管100的附接包括使用諸如膠粘劑等不漏水密封連接物102而形成如圖10所示的噴墨印刷頭104。噴墨印刷頭104包括由歧管100的表面和噴嘴疊摞98的上表面形成的墨池106以用于儲(chǔ)存一定量的墨。來自墨池106的墨被傳送通過噴嘴疊擦98的端口 92，其中墨端口通過穿過任何覆蓋層90、撓曲電路60、隔開層50和穿過噴嘴疊摞子組件30的連續(xù)開口被部分地設(shè)置。應(yīng)當(dāng)知道，圖10是簡化視圖。實(shí)際的印刷頭包括未在圖10中描述的不同結(jié)構(gòu)和差別，例如，向左和右的額外結(jié)構(gòu)，其為了解釋的簡化，未被描述。盡管圖10描述了兩個(gè)端口 92，但600DPI噴嘴疊摞包括超過兩個(gè)端口。在使用中，在印刷頭104的歧管100內(nèi)的墨池106包括一定量的墨。印刷頭的初始啟動(dòng)可以被配置為使得墨從墨池106開始流動(dòng)，流經(jīng)噴嘴疊摞98的端口 92。響應(yīng)于施加在每個(gè)軌跡66上的電壓112，該電壓被傳遞到撓曲電路焊盤陣列的焊盤64上、傳遞到導(dǎo)體52上和傳遞到壓電電極20上，每個(gè)PZT壓電元件20相應(yīng)地在合適的時(shí)間彎曲或偏移。壓電元件20的偏移使得噴嘴疊摞98的一部分的隔膜(未單獨(dú)描述)彎曲，從而在噴嘴疊摞內(nèi)產(chǎn)生壓力，使得墨滴從噴嘴96噴出。以上描述的方法和結(jié)構(gòu)形成了用于噴墨印刷機(jī)的噴嘴疊摞98。在實(shí)施例中，如圖11所示，噴嘴疊摞98被用來作為噴墨印刷頭120的一部分。圖11描述了根據(jù)本教導(dǎo)的實(shí)施例的印刷機(jī)120,其包括一個(gè)或多個(gè)印刷頭104和從一個(gè)或多個(gè)噴嘴96噴出的墨122。每個(gè)印刷頭104被配置為根據(jù)數(shù)字指令來操作以在諸如紙張、塑料等印刷介質(zhì)124上創(chuàng)建想要的圖像。每個(gè)印刷頭104以掃描的形式相對(duì)印刷介質(zhì)124來回移動(dòng)以一片一片地生成印刷圖像。可替代地，印刷頭104可以保持固定，并且印 刷介質(zhì)124相對(duì)其移動(dòng)，在單次行程上創(chuàng)建與印刷頭104寬度一樣的圖像。印刷頭104比印刷介質(zhì)124窄或者與其一樣寬。印刷機(jī)硬件可以封裝在印刷機(jī)外殼126內(nèi)。在另一個(gè)實(shí)施例中，印刷頭可以先朝諸如轉(zhuǎn)動(dòng)鼓或傳送帶等中間表面上印刷，隨后轉(zhuǎn)印到印刷介質(zhì)上。在如圖12A和12B所示的可替代實(shí)施例中，沒有使用導(dǎo)體，而是通過粗糙面接觸建立電觸點(diǎn)。在該實(shí)施例中，形成如圖6所示撓曲電路60以便焊盤64和壓電元件20包括多個(gè)如圖12A和12B的放大視圖中所述的粗糙表面。在多個(gè)撓曲電路焊盤64上的表面粗糙度可制成與制造焊盤64的材料的自然表面粗糙度一樣，并且具有小于1. O μ m到大約3. O μ m之間的平均高度。隨后，如上所述陣列模62被用來對(duì)撓曲電路焊盤64進(jìn)行壓凸，如圖13所示。在該實(shí)施例中，沒有額外的導(dǎo)體插入到焊盤64和壓電元件20之間。依賴在撓曲電路焊盤64上的粗糙表面與壓電元件20的粗糙表面之間的物理觸點(diǎn)以提供焊盤64和壓電元件20之間的電耦合和建立焊盤64和壓電元件20之間的電通信。即，通過多個(gè)撓曲電路焊盤64和多個(gè)壓電元件20這兩種結(jié)構(gòu)之間的直接的物理接觸來提供多個(gè)撓曲電路焊盤64和多個(gè)壓電元件20之間的導(dǎo)電路徑。圖13進(jìn)一步描述了可選材料130的使用，其可以用在本教導(dǎo)的任何實(shí)施例中。例如，假如高應(yīng)力還沒有引起塑料變形，或者假如沒有獲得屈服強(qiáng)度，那么諸如環(huán)氧樹脂或膠粘劑之類可選材料130可用在執(zhí)行機(jī)構(gòu)20的上表面上以避免可逆的變形，并且保持焊盤64和壓電元件20之間的電接觸。可選材料130可以僅在撓曲電路60的凹陷部分或凹地形成，該凹陷部分或凹地由如圖13所示的壓凸過程引起。在另一個(gè)實(shí)施例中，材料130可以跨越圖8的結(jié)構(gòu)的整個(gè)上表面形成，并且與圖9的層90的形狀類似。在另一個(gè)可替代實(shí)施例中，如圖5-10所述的材料52可以是用作膠粘劑而不是用作導(dǎo)體的非導(dǎo)電性材料。例如，材料可以是非導(dǎo)電性的環(huán)氧樹脂。在材料52為非導(dǎo)電性材料的實(shí)施例中，可通過如上所述的粗糙面接觸來建立電觸點(diǎn)，并且該非導(dǎo)體可通過物理方式確保壓凸后的撓曲電路焊盤64與壓電元件20在例如印刷頭的電氣操作期間電接觸。在另一個(gè)實(shí)施例中，非導(dǎo)電性材料52可以連同參考圖13描述的可選材料130 —起使用。本教導(dǎo)的另一個(gè)實(shí)施例描述在圖14-16中。在該實(shí)施例中，陣列模不用來形成撓曲電路，相反地，如在圖14的分解橫截面圖所述的柔性鍵合盤140被使用。柔性鍵合盤可以是大約500 μ m到大約20mm、或者在大約2mm到大約10mm、或者在大約6mm到大約7mm厚的硅層。過厚的鍵合盤需要過多的壓力使之變形，以便形成撓曲電路焊盤的輪廓，并且太薄的鍵合盤不會(huì)充分變形，從而不能形成撓曲電路的輪廓。如圖6的實(shí)施例，組件可以置于疊摞式壓力機(jī)上，該壓力機(jī)包括底板74和頂板76，如圖14所示。在大約5psi到大約500psi之間、或在大約IOpsi到大約450psi之間、或在大約25psi到大約400psi之間的范圍的壓力可以通過壓力機(jī)(press)施加在該組件上，從而導(dǎo)致柔性鍵合盤140施加跨越撓曲電路的均勻壓力。不足的壓力會(huì)導(dǎo)致?lián)锨娐泛副P64的不完全的壓凸，并且會(huì)導(dǎo)致在焊盤64和壓電元件20之間的電路開路，而過度的壓力會(huì)破壞壓電元件20或其他噴嘴疊摞特征。在對(duì)疊摞式壓力機(jī)內(nèi)的柔性鍵合盤施加壓力期間，柔性鍵合盤140變形到如圖15所述的每個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)20上的未受支持區(qū)域，以便壓凸撓曲電路焊盤64。圖16描述了在從疊摞式壓力機(jī)移出和去除柔性鍵合盤140之后的圖15的噴嘴疊摞結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施例中，可以通過如圖12A和12B所述的粗糙面接觸建立在隆起電極64陣列和壓電元件20陣列之間的電觸點(diǎn)，或者可以使用單獨(dú)的導(dǎo)體。在圖14-16的實(shí)施例中，當(dāng)柔性鍵合盤提供自校準(zhǔn)并且在疊摞式壓力機(jī)內(nèi)的壓力下偏移進(jìn)每個(gè)壓電元件上的較低壓力的未受支持的區(qū)域時(shí)，陣列模與撓曲電路以及與壓電元件陣列的任何不對(duì)準(zhǔn)被避免了。因此，如這里所述的本教導(dǎo)的不同實(shí)施例可以通過在印刷頭制造期間在撓曲電路附著到壓電元件的過程中，原位壓凸多個(gè)撓曲電路以降低成本。本教導(dǎo)的不同實(shí)施例創(chuàng)造了局部區(qū)域的高應(yīng)力以引導(dǎo)在連接期間接觸焊盤區(qū)域的變形。在本教導(dǎo)的實(shí)施例中，由于在撓曲電路與轉(zhuǎn)換器陣列之間的電耦合期間而不是在撓曲電路制造期間在單獨(dú)成型期間通過物理方式形成撓曲電路的輪廓，因而成本會(huì)降低。
權(quán)利要求
1.一種用于形成噴墨印刷頭的方法，包括將包括多個(gè)壓電元件的噴嘴疊摞子組件置入壓力機(jī)中；將具有多個(gè)導(dǎo)電焊盤的柔性印刷電路(撓曲電路)與所述多個(gè)壓電元件對(duì)齊；以及對(duì)在所述壓力機(jī)中的撓曲電路施加壓力以使得所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤變形，其中在所述壓力機(jī)中的所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤變形期間，在所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤和所述多個(gè)壓電元件之間建立電觸點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述方法，進(jìn)一步包括將陣列模置于所述撓曲電路和壓力板之間；以及通過與在所述壓力機(jī)中的所述陣列模接觸對(duì)所述撓曲電路施加壓力以使得在所述壓力機(jī)中的所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤變形。
3.如權(quán)利要求1所述方法，進(jìn)一步包括在所述撓曲電路和壓力板之間放置柔性鍵合盤；和通過與在所述壓力機(jī)中的所述柔性鍵合盤接觸對(duì)所述撓曲電路施加壓力以使得在所述壓力機(jī)中的所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤變形。
4.如權(quán)利要求3所述方法，進(jìn)一步包括在所述噴嘴疊摞子組件上施加隔開層，其中所述隔開層具有多個(gè)開口，從而暴露所述多個(gè)壓電元件；使所述隔開層與所述壓力機(jī)中的所述撓曲電路接觸；以及使所述柔性鍵合盤穿過所述隔開層的所述多個(gè)開口延伸以使得在所述壓力機(jī)中的多個(gè)導(dǎo)電焊盤變形。
5.如權(quán)利要求1所述方法，進(jìn)一步包括將導(dǎo)體置于所述多個(gè)壓電元件的每個(gè)壓電元件的表面；以及在對(duì)所述壓力機(jī)中的所述撓曲電路施加壓力期間，使所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤中的每一個(gè)與在每個(gè)壓電元件的表面的所述導(dǎo)體接觸，其中通過所述導(dǎo)體與所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤以及所述多個(gè)壓電元件的接觸，在所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤與多個(gè)壓電元件之間建立電觸點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求1所述方法，進(jìn)一步包括將非導(dǎo)電材料置于所述多個(gè)壓電兀件的每一個(gè)壓電兀件的表面；在對(duì)所述壓力機(jī)中的所述撓曲電路施加壓力期間，使所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤中的每一個(gè)與在每個(gè)壓電元件的表面的所述非導(dǎo)電材料接觸；以及在與所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤中的每一個(gè)接觸期間，固化所述非導(dǎo)電材料，其中固化后的所述非導(dǎo)電材料保持所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤中的每一個(gè)與所述多個(gè)壓電元件之間的物理接觸。
7.如權(quán)利要求1所述方法，進(jìn)一步包括在對(duì)所述壓力機(jī)內(nèi)的所述撓曲電路施加壓力期間，使在所述多個(gè)壓電元件中的每一個(gè)上的多個(gè)粗糙面與在所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤中的每一個(gè)上的多個(gè)粗糙面接觸，其中通過所述多個(gè)粗糙面的接觸在所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤與所述多個(gè)壓電元件之間建立所述電觸點(diǎn)。
8.一種用于形成印刷機(jī)的方法，包括使用包含下述步驟的方案形成噴墨印刷頭將包括多個(gè)壓電元件的噴嘴疊摞子組件置入壓力機(jī)；使具有多個(gè)導(dǎo)電焊盤的柔性印刷電路(撓曲電路)與所述多個(gè)壓電元件對(duì)齊；以及對(duì)在所述壓力機(jī)中的所述撓曲電路施加壓力以使得所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤變形，其中在所述壓力機(jī)中的所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤變形期間，在所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤和所述多個(gè)壓電元件之間建立電觸點(diǎn)；并且將所述印刷頭封裝在印刷機(jī)外殼中。
9.如權(quán)利要求8所述方法，其中所述噴墨印刷頭的形成進(jìn)一步包括將陣列模置于所述撓曲電路和壓力板之間；以及通過與在所述壓力機(jī)中的陣列模接觸對(duì)所述撓曲電路施加壓力以使得在所述壓力機(jī)中的多個(gè)導(dǎo)電焊盤變形。
10.如權(quán)利要求8所述方法，進(jìn)一步包括在所述撓曲電路和壓力板之間放置柔性鍵合盤；和通過與在所述壓力機(jī)中的所述柔性鍵合盤接觸對(duì)所述撓曲電路施加壓力以使得在所述壓力機(jī)中的所述多個(gè)導(dǎo)電焊盤變形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種形成諸如印刷頭或印刷機(jī)的方法，該印刷機(jī)包括具有多個(gè)變形的(即鋸齒形、楔形或凹凸形)導(dǎo)電柔性印刷電路(撓曲電路)焊盤的撓曲電路的印刷頭。多個(gè)撓曲電路焊盤可與噴墨印刷頭的多個(gè)壓電元件對(duì)齊。在諸如疊摞式壓力機(jī)之類的壓力機(jī)中，可施加壓力以使得所述多個(gè)撓曲電路焊盤變形，并且在所述多個(gè)撓曲電路焊盤與所述多個(gè)壓電元件之間建立電觸點(diǎn)。通過消除在撓曲電路的制造或形成期間執(zhí)行的分離的壓凸階段，可以減少在壓力機(jī)操作期間的使多個(gè)撓曲電路焊盤原位變形的費(fèi)用。
文檔編號(hào)B41J2/16GK102991136SQ2012103280
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者布萊恩·R·杜蘭, 彼得·J·奈斯特龍 申請(qǐng)人:施樂公司