用于粘结间隙环氧粘合剂以制造高密度打印头中的打印头结构的方法
【专利摘要】本发明提供一种用于形成喷墨打印头的方法，所述方法包括加工环氧粘合剂使得来自与特定油墨的物理接触的负面影响减少或消除。当暴露于某些油墨如紫外油墨和着色油墨时，使用常规技术加工的常规粘合剂已知将增加重量和挤出。本发明的实施例可包括加工特定的粘合剂使得所得环氧粘合剂适合于打印头应用。
【专利说明】用于粘结间隙环氧粘合剂以制造高密度打印头中的打印头结构的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及喷墨打印装置领域，更具体而言，涉及用于高密度压电喷墨打印头的方法和结构以及包含高密度压电喷墨打印头的打印机。
【背景技术】
[0002]按需滴墨技术被广泛用于印刷工业中。采用按需滴墨技术的打印机可或使用热喷墨技术或使用压电技术。尽管它们的制造比热喷墨更昂贵，但压电喷墨通常受亲睐，例如因为它们可使用更广泛的油墨。
[0003]压电喷墨打印头包括压电元件(即，压电传感器或PZT)的阵列。形成所述阵列的一种方法可包括用粘合剂可拆卸地粘结毯压电层到转印载体并将所述毯压电层切割成小方块以形成多个单独的压电元件。可使用多个切割锯行程来移除相邻压电元件之间的所有压电材料以在各个压电元件之间提供正确的间距。
[0004]压电喷墨打印头通常可还包括附接所述压电元件的阵列的柔性膜片。当通常通过具有电耦接至电源的电极的电连接向压电元件施加电压时，压电元件将弯曲或挠曲，导致膜片折曲，这将通过喷嘴从腔室驱逐出一定量的油墨。所述折曲还将通过开口从主储墨器向腔室中抽吸油墨以替代被逐出的油墨。
[0005]喷墨打印头的形成通常需要层合多层材料作为其制造的一部分。传统的打印头设计可使用镀金不锈钢金属板的层，所述金属板具有经光化学蚀刻并然后钎焊于一起以形成稳健结构的特征。然而，随着改善成本和性能的持续推动，可采用替代材料和粘结方法的使用。虽然可使用聚合物层作为一些金属板部件的替代物，但聚合物需要具有合适性质的粘合剂来粘结至彼此以及粘结至金属层。
[0006]例如，所述粘合剂必须与打印头内使用的油墨化学相容。此外，粘合剂应具有某些减少使用过程中的打印头故障的物理性质。粘合剂应具有良好的粘结强度、低的挤出量以防止堵塞流体路径，并且随着使用过程中温度的升高应充分抗氧化。另外，在使用过程中当暴露于某些油墨和高温时，一些粘合剂可能增重并溶胀或是变得较不柔顺和更僵硬，这可能导致油墨的泄漏或其它故障模式。这些故障中的一些可能仅在打印头的长时间使用后发生。
【发明内容】
[0007]在一个实施例中，形成喷墨打印头的方法可包括:加热第一基底的第一表面至40°C和120°C之间的温度，使经加热的第一基底的第一表面与环氧粘合剂的第一表面接触以胶粘环氧粘合剂到第一基底的第一表面，使辊移过环氧粘合剂的第二表面上的离型衬垫或第一基底的第二表面以移除环氧粘合剂的第一表面与第一基底的第一表面之间的界面处的气泡，以及冷却第一基底和环氧粘合剂至22°C或更低的温度。随后，所述方法可还包括加热第二基底的第一表面至40°C和120°C之间的温度，并在环氧粘合剂胶粘到第一基底的第一表面的情况下使经加热的第二基底的第一表面与环氧粘合剂的第二表面接触以胶粘环氧粘合剂到第二基底的第一表面。所述方法可还包括使辊移过第二基底的第二表面以移除环氧粘合剂的第二表面与第二基底的第一表面之间的界面处的气泡，然后，在胶粘环氧粘合剂到第一基底和第二基底之后，通过加热第一基底、第二基底和环氧粘合剂至约80°C和约140°C之间的温度并持续约10分钟和约20分钟之间的时间来部分地固化环氧粘合剂。在部分地固化环氧粘合剂后，通过在压机内于40psi和10psi之间的压力下加热第一基底、第二基底和环氧粘合剂至100°C和300°C之间的温度并持续20分钟和200分钟之间的时间来使环氧粘合剂完全固化。
[0008]在另一个实施例中，喷墨打印头可包括第一基底、第二基底和介入在所述第一基底和第二基底之间的环氧粘合剂，所述环氧粘合剂物理地连接所述第一基底至所述第二基底。所述环氧粘合剂可包含甲酚酚醛清漆和双酚A环氧树脂并可具有大于200psi的粘结第一基底至第二基底的搭接剪切强度。所述喷墨打印头可还在喷墨打印头内包括物理地接触所述环氧粘合剂的油墨，其中所述油墨为紫外凝胶油墨或着色油墨，并且在连续地暴露于所述油墨20个星期时，所述环氧粘合剂具有小于0.4%的物质吸收。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]引入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示意了本发明的实施例并与【具体实施方式】一起用来说明本发明的原理。在附图中:
[0010]图1为根据本发明的实施例形成的示例性喷墨打印头部分的横截面；和
[0011]图2为包含一个或多个根据本发明的实施例的打印头的打印机的透视图。
【具体实施方式】
[0012]如本文所用，除非另有指出，否则词语“打印机”涵盖出于任何目的执行打印输出功能的任何装置，如数码复印机、制书机、传真机、多功能机、静电照相装置等。除非另有指出，否则词语“聚合物”涵盖广泛的由长链分子形成的碳基化合物中的任何一者，包括热固性聚酰亚胺、热塑性塑料、树脂、聚碳酸酯、环氧树脂及本领域已知的相关化合物。
[0013]在许多不同的喷墨打印头层和材料之间、特别是在当前的喷墨打印头使用中存在的严苛环境条件下获得可靠的粘附是装置制造商关注的一个问题。本发明的一个实施例可在打印头内的各种层合层之间产生更稳健的粘合剂物理连接，特别是论及对化学严苛油墨如丙烯酸酯型紫外(UV)油墨和着色油墨的抵抗性，并可在电耦接压电传感器(PZT)至电路层如印刷电路板或柔性印刷电路的相互连接上产生减小的应力。
[0014]打印头结构是本领域已知的并包括层合在一起的许多个层。用于层合的粘合剂必须抵抗与化学严苛油墨的反应，良好地粘结到不同材料的表面以防止在高压打印过程中断裂，并在高温打印过程中例如使用固体油墨打印的过程中保持不变。图1示出了可使用本发明的一个实施例形成的示例性喷墨打印头结构10的一部分。图1的打印头结构10包括柔顺壁12、外歧管14和用外歧管粘合剂18附接到外歧管14的换向器16。图1还示出了用换向器附接粘合剂22附接到换向器16的轮毂板20。在一个实施例中，柔顺壁12可包含热塑性聚酰亚胺，外歧管14可包含铝，而轮毂板20可包含不锈钢。外歧管14可接收使用过程中自固体墨块熔化而来的液体油墨(为简单起见，未单独示出)、凝胶油墨、UV油墨或为打印准备的其它液体油墨并使油墨保持在打印温度下。图1还示出了主体32、垂直入口34、分离器36、包括碎石筛40的微粒过滤器(碎石筛)层38、前端歧管42和具有喷嘴46的孔板44。孔板44可用孔板粘合剂48附接到前端歧管42。在一个实施例中，主体32、分离器36和前端歧管42可包含金属如不锈钢，而垂直入口 34、碎石筛层38、孔板粘合剂48和孔板44可各自包含一种或多种聚合物。组件10可根据已知的加工技术制造，例如包括高压下层叠压机的使用的方法。图1还示出了基底52(如半导体晶片部分、玻璃层、金属层等)、支撑层54、打印头膜片(膜)56、轮毂板粘合剂70、膜片粘合剂72、附接到半导体晶片部分的特定应用集成电路(ASIC) 58和电耦接至ASIC58的互连层60如柔性电路或印刷电路板。如上面所讨论，基底52可为硅、砷化镓、金属、玻璃等。另外，支撑层54可为二氧化娃和/或SU-8光刻胶。膜片56可为金属如钛、镍或金属合金。基底52可包括电路图案。应理解，图1中所示为打印头的一小部分，示出了单个油墨端口 74和喷嘴46，并可增加其它结构或可移除或修改现有的结构。具有当前设计的打印头可具有四个油墨入口，每种颜色(例如，CMYK颜色模式中的青色、品红、黄色和黑色)一个，以及7040个喷嘴。图1的结构可用本发明的实施例形成并可包括根据本发明的实施例的结构。
[0015]对于打印头应用而言理想的粘合剂应能够粘结金属层(例如，不锈钢、铝等)和/或聚酰亚胺层的任何组合。在选择粘合剂时，相似的制剂可能具有不同的性质和操作特性。需要广泛的内部测试来表征粘合剂的性质以确定其是否具有特定用途所需的特性。虽然供应商可能发布一些操作特性，但其它未知特性对于找寻合适粘合剂的制造商来说可能特别关心，因此制造商需要进行粘合剂的表征。市售有大量的粘合剂制剂，识别具有必要特性的粘合剂常常面临严峻的挑战。使选择进一步复杂化的是粘合剂可能在不同的厚度、不同的施加方法和不同的温度下表现出不同的特性的事实。此外，在暴露于具有相似配方的不同化学品时，例如暴露于相似但不同的油墨制剂时，粘合剂可能不同地反应。环氧树脂和固化剂的组合的多样性提供了最终固化阶段化学和力学性质的广泛性。
[0016]本发明的一个实施例可包括粘合剂的使用以将两个或更多个打印头部件物理地附接于一起。在使用中，粘合剂可能经受严苛的化学油墨如着色油墨和UV凝胶油墨以及经受打印(例如固体油墨)所伴随的高温和高压。在一个实施例中，粘合剂可以是为热固性聚合物的环氧型液体粘合剂，并可以是可得自Resin Designs,LLC(Woburn,MA、)的TechFilmTF0063-86(即，--0063-86)。在一个实施例中，当根据本发明的实施例正确地加工时，粘合剂可实现高性能、低成本、高密度喷墨打印头的制造。所述粘合剂耐当前打印应用中所用“敌对”油墨的化学侵蚀并在高温、高压打印条件下保持粘附。
[0017]上面提及的粘合剂--0063-86为B阶双组分环氧树脂。与许多环氧树脂一样，--0063-86包含混合在一起以提供最终粘合剂的环氧树脂和环氧固化剂(即，硬化剂)。更具体而言，TR)063-86环氧膜粘合剂为基础组分的共混物，所述基础组分包括两种双酚A环氧树脂、甲酚酚醛清漆树脂、咪唑胺硬化剂和潜伏性固化剂双氰胺(即，“DICY”)。双酚A环氧树脂(D GEBA树脂)和甲酚酚醛清漆树脂与硬化剂和潜伏性固化剂相结合的共混物产生足够的耐热氧化性、良好的可加工性、长的贮存期以及比一些其它粘合剂高的耐热性。此夕卜，存在的较小量、例如约2重量％至3重量％的DICY潜伏性固化剂将减少固化材料中胺键的数量，否则固化材料将易受氧化攻击。树脂与固化剂化学品的组合及比率提供了室温下延长的贮存期。可使用溶剂，例如乙酸2-丁氧基乙酯，来稀释未固化的环氧共混物使得该材料可被涂布到衬垫上以用作膜。另外，可留下极小量的该溶剂以改善粘合剂膜的易处理性。激光烧蚀工作已表明，该膜可被精确地切割成特定的几何形状。
[0018]甲酚酚醛清漆树脂的化学结构可为:
[0019]
OOO
/ / Xy \
O?CH2—CH~CH2 O—OH1-CH-CHi 0_CH2?Ct+*CH2
人曝? 人_Λ/0Η3
[0020]甲酚酚醛清漆树脂的另一化学结构可为:
[0021]
ΑΓA ?/°\
O-CHj-CH-CH3 O—CHj-CH-CH,O-CH2-CM-CHa
-H2C —-CH1 — ~
[0022]使用的固化剂可为DICY，其具有形式:
[0023]
NH
Ii
LJ^M _ki LJ __
112|^| —i^jii —
[0024]DICY为代表性的潜伏性固化剂，在根据本发明加工时，其形成晶体。其可以分散在树脂内的细粉末的形式使用。该材料具有非常长的贮存期，例如6至12个月。DICY在例如约160°C至约180°C的高温下在约20分钟至约60分钟内固化。固化的DICY树脂具有良好的粘附性并且比一些其它树脂不易于染色。DICY可用在单组分粘合剂、粉末涂料和预浸溃复合纤维(即，“预浸料”)中。
[0025]环氧粘合剂中可使用的另一共固化剂为咪唑。咪唑的特征在于，贮存期相当长，能够通过在中等温度(80°C至120°C )下热处理较短时间而形成热变形温度高的固化树脂，并且可得到多种具有适度反应性(其将改善可加工性)的衍生物。与和一些其它共固化剂一起使用粘合剂相比，当用作与DICY的共固化剂时，咪唑可表现出更好的贮存期、更快的固化速度和固化物质更高的耐热性。
[0026]可引入其一者或多者作为共固化剂的各种咪唑的一些代表性化学结构包括1-甲基咪唑:
[0027]
IiN 'N
I
CU
[0028]2-乙基-4-甲基咪唑:
[0029]
CU:；
/==^
!IN N
C2II5
[0030]和1-氰乙基-2-1^一烷基咪唑鎗偏苯三酸盐:
[0031]
,COOII
NC ClI2ClIa -N N ? HOOC—LSAv
xCOOII
I
CilH2；l
[0032]TF0063-86可作为介入在第一离型衬垫和第二离型衬垫之间的固体粘合剂供给，其中所述粘合剂用来附接第一基底到第二基底。在本发明的一个实施例中，移除离型衬垫以暴露第一粘合剂表面，使所述第一粘合剂表面与第一基底的表面接触，移除第二离型衬垫以暴露第二粘合剂表面，并使所述第二粘合剂表面与第二基底的表面接触。下面描述的实施例结合的是介入在第一离型衬垫和第二离型衬垫之间的固体粘合剂，但可考虑其它实施例。
[0033]在本发明的一个实施例中，可使用所述粘合剂并采用特定的方法施加所述粘合剂而将两个表面粘着或粘结于一起。所述方法可产生对于打印头制造应用而言具有各种所需操作特性或性质的粘合剂，如果采用不同的施加方法，则得不到这样的操作特性或性质。已开发出新型制造方法以允许使用TR)063-86环氧粘合剂于打印头间隙粘结，所述粘结在高压下几乎没有或没有挤出并具有良好的粘结强度而几乎没有或没有夹带气泡的形成。
[0034]使用--0063-86粘合剂附接两个或更多个表面于一起的程序可包括以下方法的实施例。虽然为描述的简单起见，所述方法结合作为第一基底的聚酰亚胺膜和作为第二基底的不锈钢板使用--0063-86膜的附接来描述，但应理解，可使用--0063-86环氧粘合剂来附接其它基底，例如各种金属、聚酰亚胺层、非聚酰亚胺的聚合物以及它们的组合于一起。
[0035]在一个实施例中，采用表面制备工艺制备待粘结的基底表面。基底材料的组成取决于应用并可包括金属如不锈钢或铝或者聚合物如聚酰亚胺等。表面制备可包括使用溶剂如异丙基醇(异丙醇，IPA)清洁第一和第二基底以移除痕量污染物质如油和气载微粒。
[0036]在用溶剂清洁粘结表面后，表面制备可还包括使粘结表面经受等离子体清洁工艺。在一个实施例中，等离子体清洁工艺可包括持续约2分钟至约10分钟的氧等离子体清洁工艺。等离子体清洁工艺用来从粘结表面进一步移除任何污染物并还使基底粗糙化以增大粘结表面面积从而改善粘附。
[0037]在表面制备后，制备粘合剂和第一基底以与粘合剂胶粘。在一个实施例中，从固体粘合剂的第一表面移除第一离型衬垫。至少将第一基底的粘结表面加热至约40°C和约120°C之间、或约50°C和约100°C之间、或约50°C和约60°C之间的胶粘温度。此加热可例如通过在热板上或在烘箱内加热第一基底来进行。可加热整个第一基底，或者可仅加热粘结表面。在加热第一基底的粘结表面后，使固体粘合剂的第一表面与第一基底的粘结表面接触，例如通过将粘合剂的第一表面放置到粘结表面上以胶粘第一基底到粘合剂。
[0038]在胶粘温度下，通过使辊在压力下或移过粘合剂的第二表面上暴露的第二离型衬垫、或移过第一基底的第二表面(背侧)或移过二者来辊压第一基底-粘合剂组件。此辊压阶段有助于移除粘合剂的第一表面与第一基底的粘结表面之间的界面处的气泡。在一个实施例中，可使棍抵靠表面，在压力下例如在约Ipsi和约1psi之间、或约Ipsi和约5psi之间的辊压力下辊过第一基底-粘合剂组件。
[0039]在此加工阶段后，使第一基底-粘合剂组件冷却至22°C或更低的环境温度以使得第一基底胶粘到粘合剂。此胶粘程序用来润湿粘合剂到基底上以减少或消除气泡。
[0040]随后，从固体粘合剂的第二表面移除第二离型衬垫。如上面针对第一基底所述，至少将第二基底的粘结表面加热至约40°C和约120°C之间、或约50°C和约100°C之间、或约50°C和约60°C之间的胶粘温度并持续约I分钟和约5分钟之间的时间。此加热可例如通过在热板上或在烘箱内加热第二基底来进行。可加热整个第二基底，或者可仅加热粘结表面。在加热第二基底的粘结表面后，使固体粘合剂的第二表面与第二基底的粘结表面接触，例如通过将粘合剂的第二表面放置到粘结表面上以胶粘第二基底到粘合剂。
[0041]在胶粘温度下，通过使辊在压力下移过第二基底的背面来辊压第二基底-粘合剂组件以辅助移除粘合剂的第二表面与第二基底的粘结表面之间的界面处的气泡。在一个实施例中，可使棍抵靠表面，在压力下例如在约Ipsi和约1psi之间、或约Ipsi和约5psi之间的辊压力下辊过第二基底-粘合剂组件。在辊压第二基底-粘合剂组件后，第一和第二基底用粘性的TF0063-86粘合剂部分地粘着于一起。此三层组件(包括第一和第二基底以及--0063-86粘合剂)可被冷却至环境温度，或者可直接行进到下一加工阶段而不冷却，例如通过如下所述使温度渐变至部分固化温度。虽然所述工艺结合三层组件来描述，但三层组件可包括例如使用其它--0063-86粘合剂层或现有--0063-86粘合剂的其它部分附接到三层组件的额外基底。
[0042]在辊压第二基底-粘合剂组件以形成三层组件后，进行粘合剂部分固化工艺。可将三层组件加热至约80°C和约140°C之间、或约90°C和约120°C之间、或约100°C和约120°C之间、例如约120°C的部分固化温度。三层组件可例如在热板上或在烘箱中加热。在三层组件达到部分固化温度后，向三层组件施加持续约10分钟和约20分钟之间、例如约15分钟的时间的热。此部分固化工艺是减少、最小化或消除后续加工过程中粘合剂的挤出的关键阶段。如果此部分固化阶段的温度和/或持续时间不够或过量，则可能发生粘合剂挤出、粘合剂的过固化或粘合剂组分的受损。
[0043]在部分固化工艺后，例如在喷射层叠压机中于压力下加热三层组件至最终粘结温度以完成粘结过程从而形成完全固化的粘合剂。在一个实施例中，将组件加热至约100°c和约300°C之间、或约150°C和约200°C之间、或约180°C和约200°C之间、例如约190°C的最终粘结温度。在三层组件达到最终粘结温度后，向三层组件施加持续约20分钟和约200分钟之间、或约60分钟和约100分钟之间、例如约70分钟的时间的热。在施加最终粘结温度的过程中，在喷射层叠压机内向三层组件施加约40psi和约10psi之间、或在70psi或更低的压力下、或在70psi的最大压力下的粘结压力，例如约55psi的压力。在于粘结压力下在最终粘结温度下固化粘合剂上述持续时间后，使压力和温度降至环境水平以完成粘结过程。就本发明的目的而言，“完全固化的”粘合剂指对于打印头的用途而言充分固化(例如，固化超过95%)的粘合剂。取决于例如所述完全固化的粘合剂是否100%固化，固化剂如DICY和/或共固化剂如咪唑可或可不保留在完全固化的粘合剂中。在一个实施例中，取决于预固化制剂中环氧树脂对固化剂的比率，即便粘合剂100%固化，固化剂如DICY也可保留在固化后的基质中。
[0044]在一个实施例中，可参照图1使用TR)063-86环氧粘合剂作为外歧管粘合剂18、换向器附接粘合剂22、孔板粘合剂48、轮毂板粘合剂70、膜片粘合剂72或通常任何打印头粘合剂。所述环氧粘合剂可用来物理地附接一种或多种金属(例如，不锈钢、铝、铜、金属合金等)、一种或多种半导体(例如，硅、砷化镓等)和/或一种或多种有机或无机聚合物(例如，聚酰亚胺、尼龙、有机硅等)的任何组合。
[0045]测试过程中发现，根据上述一个或多个方法实施例制备的固化的环氧粘合剂表现出很适合于打印头应用的特性和性质。在一个测试中，向根据上述实施例制备的包含TF0063-86粘合剂的粘合剂样品中钻入喷嘴并评价气泡。使用该方法未检测到大于20 μ m的气泡。
[0046]当固化的粘合剂具有5%或更大的尺寸变化时，将发生粘合剂的芯吸或挤出，这可能在高压打印过程中导致油墨的泄漏或打印头的爆裂。例如，固体油墨喷射打印头内的压力可高达lOpsi。主题材料表现出小于5%的挤出。挤出测试在包含TF0063-86粘合剂的组件上进行，所述粘合剂介入在不锈钢层和聚酰亚胺层之间并具有根据上述实施例加工的500ym喷嘴。整个粘合剂具有约I密耳的厚度。在喷射层置压机中最终粘结之后所有喷嘴均是打开的。使用相同的方法制备的不同的打印头粘合剂未能令人满意地发挥作用，喷嘴完全堵塞。另外，没有部分固化阶段的相同粘合剂也失败。
[0047]为提供足够的金属对金属、金属对聚酰亚胺或聚酰亚胺对聚酰亚胺的粘结，无论使用何材料，粘合剂必须提供大于约200psi的搭接剪切强度。一些粘合剂刚刚满足此容许量、不满足此容许量或仅在室温下满足此容许量。在搭接剪切样品制备中，将不锈钢粘附体在IPA的超声浴中清洁五分钟，然后洗涤剂超声清洁另外四分钟，然后在去离子水中漂洗五分钟，然后在100°C下烘箱干燥30分钟，然后等离子体清洁。在如上所述粘附体之间以
1.0密耳的厚度粘结--0063-86粘合剂。对于0.62in2的面积，发现最大负荷为1627.2磅力(Ibf)，并发现粘结第一基底至第二基底的搭接剪切强度大于2600psi(2625psi)。根据上述方法制备的材料因此对打印头应用表现出良好的粘结强度。
[0048]此外，在暴露于严苛油墨的过程中粘合剂的重量增加(即，物质吸收)将导致溶胀，这可能引起高温、高压使用过程中打印头的泄漏或爆裂。在本发明的一个实施例中，当暴露于凝胶UV油墨时，当在90°C下连续地暴露于严苛油墨20个星期时固化的环氧粘合剂抵抗重量增加和溶胀(即，重量增加小于0.4%)并因此与严苛油墨相容。相比之下，当暴露于严苛油墨时，打印头制造中使用的一些常规油墨显示出明显的重量变化，在一些情况下，在不到1000小时的测试后，重量变化百分数高达160%。
[0049]虽然一些环氧粘合剂在使用高压(例如，高于200psi的压力)时固化，但主题材料可在200psi或以下、例如约55psi的压力下固化。在打印头制造过程中，在可能的情况下要避免极端压力，因为在高压组装工艺过程中各种打印头结构如压电元件和电路可能受损。使用一些常规粘合剂的常规方法中仍使用高压来改善粘合剂粘结和打印头可靠性。
[0050]在使用--0063-86粘合剂形成层合打印头结构如图1的结构后，向打印头中注入油墨206(图2)，例如UV油墨或着色油墨。这些油墨与使用常规技术所采用的常规环氧粘合剂特别具有化学反应性，这些环氧粘合剂在打印头内暴露于油墨。在一个实施例中，主题材料将抵抗与油墨的化学反应，例如重量增加和溶胀(物质吸收)。
[0051]此外，在一个实施例中，环氧粘合剂的储能模量在20°C的温度下介于约100兆帕(MPa)和约1500MPa之间并且在120°C的温度下介于约3MPa和约700MPa之间。粘合剂的一个实施例可还具有在20°C下超过一个月、在0°C下超过一年的货架寿命。
[0052]为减少相邻层间的油墨泄漏，粘合剂内填料材料的粒径应尽可能小。主题材料内的填料可包括多个颗粒，其中所述多个颗粒中的每一个的最大直径(或任何方向上的最大维度)为1.0 μ m或更小。填料材料可包括碳酸钙、二氧化硅、氧化铝、三水合氧化铝、硫酸钡、二氧化钛和高岭粘土中的一者或多者。
[0053]图2示出了打印机200，其包括打印机壳体202，在打印机壳体202中已安装了至少一个根据本发明的实施例的打印头204并且打印机壳体202包住打印头204。在运行过程中，油墨206从一个或多个打印头204喷射。打印头204按数字指示运行以在打印介质208如纸张、塑料等上产生所需的图像。在扫描运动中打印头204可相对于打印介质208来回移动以逐行地生成打印的图像。或者，可使打印头204保持固定并相对于其移动打印介质208，从而在单程中产生与打印头204 —样宽的图像。打印头204可比打印介质208窄，或者可与打印介质208 —样宽。在另一个实施例中，打印头204可打印到中间表面如转鼓或带(为简单起见，未示出)以便随后转印到打印介质。
【权利要求】
1.一种用于形成喷墨打印头的方法，所述方法包括: 加热第一基底的第一表面至40°c和120°C之间的温度； 使经加热的所述第一基底的第一表面与环氧粘合剂的第一表面接触以胶粘所述环氧粘合剂到所述第一基底的所述第一表面； 使辊移过所述环氧粘合剂的第二表面上的离型衬垫或所述第一基底的第二表面以移除所述环氧粘合剂的所述第一表面与所述第一基底的所述第一表面之间的界面处的气泡； 冷却所述第一基底和所述环氧粘合剂至22°C或更低的温度；然后 加热第二基底的第一表面至40°C和120°C之间的温度； 在所述环氧粘合剂胶粘到所述第一基底的所述第一表面的情况下，使经加热的所述第二基底的第一表面与所述环氧粘合剂的第二表面接触以胶粘所述环氧粘合剂到所述第二基底的所述第一表面； 使辊移过所述第二基底的第二表面以移除所述环氧粘合剂的所述第二表面与所述第二基底的所述第一表面之间的界面处的气泡；然后 在胶粘所述环氧粘合剂到所述第一基底和所述第二基底之后，通过加热所述第一基底、所述第二基底和所述环氧粘合剂至约80°C和约140°C之间的温度并持续约10分钟和约20分钟之间的时间来部分地固化所述环氧粘合剂；和 在部分地固化所述环氧粘合剂后，通过在压机内于40psi和10psi之间的压力下加热所述第一基底、所述第二基底和所述环氧粘合剂至100°C和300°C之间的温度并持续20分钟和200分钟之间的时间来使所述环氧粘合剂完全固化。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括: 所述第一基底的所述加热，其将所述第一基底加热至50°C和60°C之间的温度； 所述第一基底的所述加热，其将所述第一基底加热至50°C和60°C之间的温度； 所述环氧粘合剂的所述部分固化，其将所述环氧粘合剂加热至约120°C的温度；和所述环氧粘合剂的所述完全固化，其在约55psi的压力下将所述环氧粘合剂加热至约190°C的温度。
3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括: 所述辊的移过所述环氧粘合剂的所述第二表面上的所述离型衬垫或所述第一基底的第二表面在约Ipsi和1psi之间的辊压力下进行；和 所述辊的移过所述第二环氧粘合剂的所述第二表面在Ipsi和1psi之间的辊压力下进行。
4.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括: 在溶剂中清洁所述第一基底的所述第一表面和所述第二基底的所述第一表面；和在所述溶剂中清洁所述第一基底的所述第一表面和所述第二基底的所述第一表面后，暴露所述第一基底的所述第一表面和所述第二基底的所述第二表面于等离子体以进一步清洁所述第一基底的所述第一表面和所述第二基底的所述第一表面。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一基底为聚合物和金属中之一，并且所述第二基底为聚合物和金属中之另一。
6.一种喷墨打印头，所述喷墨打印头包括: 第一基底; 第二基底； 介入在所述第一基底和所述第二基底之间的环氧粘合剂，所述环氧粘合剂物理地连接所述第一基底至所述第二基底，其中所述环氧粘合剂: 包含甲酚酚醛清漆和双酚A环氧树脂； 具有大于200psi的粘结所述第一基底至所述第二基底的搭接剪切强度；和所述喷墨打印头内物理地接触所述环氧粘合剂的油墨，其中所述油墨为紫外凝胶油墨或着色油墨，并且在连续地暴露于所述油墨20个星期时，所述环氧粘合剂具有小于0.4%的物质吸收。
7.根据权利要求6所述的喷墨打印头，其中所述甲酚酚醛清漆树脂的化学结构包括:OOO/ \ \ O-CHgi~CH—CHg O-CHt-CH-CHt O^CHt^CH^CHt
O
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述环氧粘合剂还包含双氰胺固化剂并且所述双氰胺固化剂的化学结构包括:
NH
IiH2N-C-NH-C=N
O
9.根据权利要求6所述的喷墨打印头，其中所述环氧粘合剂还包含咪唑共固化剂并且所述咪唑共固化剂的化学结构为: /.....................\
/V
IINCU:；
O
10.根据权利要求6所述的喷墨打印头，其中所述环氧粘合剂具有大于2600psi的粘结所述第一基底至所述第二基底的搭接剪切强度。
【文档编号】B41M5/00GK104149507SQ201410166452
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2013年5月14日
【发明者】M·卡努恩格, H·赵, Y·左, S·S·巴德莎 申请人:施乐公司