CN1058660C - 喷墨头的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种喷墨头的制造方法,在该方法中,许多衬底被配置在支承件上,该衬底具有用于产生墨水喷射能量的喷射能量发生元件,顶板装在衬底上盖住所有衬底以形成墨水流路径。改进之处在于,支承衬底的支承件在其支承部分具有凹部,粘结剂注入到该凹部,然后将衬底放在支承件上。
Description
本发明涉及喷墨头的制造方法,其中,该喷墨头由于配置许多单体衬底而成为细长形状,该单体衬底利用喷射的流体进行打印。
近年来,由于喷墨打印机噪声小、记录速度快而得到广泛应用。在各种类型的喷墨打印机中,其中向墨水施加热能、利用热能使墨水的状态改变而利用最后形成气体的热膨胀产生的压力使墨水喷出的这种喷墨头(气泡喷射型)其有利之处在于,对打印信号的响应快,而且高密度配置喷射出口相当容易。
近年来随着打印的数据量增加,特别是要打印图形资料时,增加了对高速打印的要求,因为在那种情况下,资料量是巨大的。
因此所谓气泡喷射型全行式喷墨头被预期是可以进行高速打印的打印头,在这种喷墨头中,喷射出口和电热传换器沿整个打印材料的宽度和具有这种喷墨头的喷墨装置配置。
对于制造这种全行式喷墨头,已提出一种将所有电热转换器形成在一块衬底(加热板)上的方法。但是在那种情况下,如果电热转换器中只有一个电热转换器出现故障,则整个衬底不能使用,结果效率很低。所以在常规全行式喷墨头中联接了许多具有电热转换器的加热板。分别具有相当小数目电热转换器例如32-128个转换器的许多电热转换器每隔一定的距离由支承件支承,该距离与喷口配置密度匹配。采用这种方法,即使一个电热转换器失效,可以更换电热转换器失效的加热板。另外,加热板本身的尺寸很小,加热板本身的制造相当容易。因此显著改进了效率。这种结构已在例如日本公开专利申请No.平-2-212162中提出。
采用这种结构虽然可以得到上述优点,但也产生了另外的问题。采用这种结构时因为许多加热板被配置在一个支承件上,所以配置准确度显著地影响打印质量。配置准确度通常由支承件和加热板之间的连接方式决定,或由加热板之间的直接连接方式决定,因此必须严格控制每个结构件的加工准确度。当结构件之间存在外来物质时配置精度便会降低,因而影响打印质量。当外来物质沉积在加热板和顶板之间时,在构成加热板的加热器上便形成台阶,导致在加热板和顶板之间的接触平面上形成间隙。这种间隙引起相邻喷口之间相互干扰,造成不正确的打印。
因此本发明的主要目的是提供一种喷墨头的制造方法,由此制成的喷墨头可防止在加热板和顶板之间形成间隙,从而提供一种没有干扰的稳定打印。
为此本发明提供了一种喷墨头制造的方法,其中,该喷墨头包括一支承多个设有喷射能量发生元件以产生墨水喷射能量的衬底的支承件以及一安装在上述衬底上并与该衬底相配合以覆盖上述所有衬底从而形成包含上述喷射能量发生元件的墨水流路径的顶板,其制造方法的特征在于,包括如下步骤:
在上述支承件上与所述衬底的接触部分设置多个通孔和用于容纳粘结剂的凹部;
使上述衬底和所述支承件的接触部分紧密接触以封闭上述通孔和凹部;
经上述通孔施加抽吸力以暂时将上述衬底固定到所述支承件上;以及
通过在上述凹部施加粘结剂将所述衬底固定到上述支承件上。
按照上述方法制成的喷墨头,其加热板由具有凹部的支承部分独立地支承。因此加热板和基板之间的接触面积减少了,因而可以防止由沉积在接触面上的外来物质在加热板上形成台阶,因此可以提供可靠性高的没有误打印,例如相互干扰打印的喷墨头。
下面结合附图说明本发明的优选实施例,由此可以更加清楚本发明的这些和其它目的、特征和优点。
图1是示意图,示出细长喷墨头的结构,该喷墨头采用具有加热板支承的基板。
图2示出由于沉积外来物质在加热板上发生的台阶。
图3示出使过量的粘结剂引入到支座的槽中。
图4是本发明第二实施例的喷墨头的示意分解图。
图5是用在第二实施例中的基板的示意图。
图6是图5中支座部分的放大视图。
图7示出第二实施例的喷墨头的制造步骤。
图8是在基板上具有通孔的喷墨头示意图,该通孔起着在图5实施例中的粘合剂注入部分的作用。
图9是本发明第三实施例的喷墨头的示意分解图。
图10示出将加热板定位在基板上时常规定位方法的一个例子。
图11示出加热板定位在基板上时常规定位方法的一个例子。
图12示出具有本发明实施例喷墨头的喷墨装置的一个例子。
图13是示意图,其中加热板放置在本发明实施例4的喷墨头的基板上。
图14是示意图,示出图13的主要部分。
图15是示意图,示出图13中加热板位置与姿势改变部分的细节。
图16是图13所示设备中基板附近的两个截面图。
图17是实施例4的基板截面图。
图18例示出将加热板设置在图17所示基板上的操作。
图19例示出将粘结剂引入到图17所示基板的开孔中的操作。
图20例示出用于固化图19所示粘合剂的光投射装置。
图21例示出用于固化图19所示粘结剂的光投射装置。
图22是示意图,示出加热板暂时固定在图17所示基板上的状态。
图23是放大透视图,示出装在基板上的加热板的基准面。
图24例示出注入第二粘结剂的操作。
下面参照附图说明本发明的实施例。
实施例1
图1是示意图,示出细长喷墨头的结构,该喷墨头采用具有定位加热板用支架的基板。
图1中,编号100是具有电热转换元件的加热板(也可简称为HB),该转换元件用于产生喷射墨水的热能。加热板由单晶硅、多晶硅、玻璃、金属或陶瓷等构成,并采用薄膜制造等技术在加热板上形成电热转换元件。编号300是用于支承加热板的基板,基板300是例如由玻璃氧化铝、蓝宝石、硅、金属等构成。编号310是支座,起着使加热板配置在基板上的支承板的作用。支座支承彼此独立的各个加热板,在本实施例中,支座与基板形成整体。准确成形支座的对应于加热板的部分,当将加热板定位在支座上时这部分可以用作初步的定位标记。编号313是支座310部分上的抽气口,用于保证加热板的定位。编号400是与加热板电连接的线路板,用于传送从装置的主部件来的驱动信号,该线路板类似于加热板,装在基板上。线路板400和加热板用细丝压焊法进行电连接。用软电缆600使线路板400与装置的主部件进行电连接,软电缆600与线路板400用连接器700连接。编号200是顶板,与基板上的加热板连接形成流路,顶板200具有形成一体的喷射墨水的喷射出口和形成流路的流路槽。它与加热板100这样联接,使得流路槽与电热转换元件彼此对应。
顶板200的材料可以是任何树脂材料,只要可以准确地形成流路槽。材料最好具有较大的机械强度、稳定的尺寸和抗墨水的特性。材料的例子包括环氧树脂材料、丙烯酸树脂材料、二甘醇、二烃碳酸盐树脂材料、不饱和聚酯树脂材料、聚亚胺酯树脂材料、聚酰亚胺树脂材料、蜜胺树脂材料、酚醛树脂材料、尿素树脂材料等。从模铸特性和抗流体腐蚀特性看,最好是用聚砜、聚酯聚砜等树脂材料。
在本发明实施例的喷墨头中采用支座可以有效地解决在加热器表面上形成台阶的问题。支座310上具有凹部311,加热板由除开凹部311的支座310的其它部分支承。支座310和加热板100之间的接触面积由于有凹部311而减小。因此即使有外来物质沉积在加热板100或基板300的接触面上,大部分外来物质315将如图2所示进入凹部311,因而在相邻加热板之间的加热器表面形成台阶的可能性显著减小了。加热板100和支座310由粘结剂连接。如果粘结剂装在凹部311中,则即使不严格控制粘剂量,也能保证其间的固定。
编号313是抽吸口,用于保证将加热板100定位在支座310部分上。加热板100通过抽吸口313被吸着到基板300,从而固定在基板300上,因而加热板100可以保持很高的位置精度,一直到粘结剂固化。
下面说明将加热板安装到具有支座的基板上的方法和喷墨头的制造方法。
首先用压铸法用铝衬底制造具有图1所示整个支座310的基板300。另一方面利用薄膜成形技术制备许多在硅衬底上具有电热转换器的加热板。随后将适当量的粘结剂注入到支座310的凹部311中。此时在凹部311中的粘结剂50由于其粘滞性和表面张力而形成鼓凸形,超过如图3a所示的支座的基准面。然后将加热板100放置在粘结剂50已经滴入到其凹部的位置上,加热板100通过抽吸口被吸着,使得加热板100被暂时固定。此时粘结剂50被粘着到加热板100上,如图3b所示,过剩的粘结剂50进入凹部的空间。在这种状态下粘结剂50还没有完全固化,因此只要缓和吸力便可以校正加热板100的位置。当加热板100的位置被可靠地确定时,便可采用加热等方法固化粘结剂50,由此固定加热板100。通过这样一种方法制造的全行式喷墨头在其相邻加热板之间的加热器表面形成的台阶小到不超过+1--1μm。每个加热板100用细丝压焊法电连接到线路板400上,然后将长到盖住所有加热板100的顶板200装在加热板100上。顶板200具有由注射成型法形成的槽,从而构成墨水流路径和喷射出口板。固定顶板200之后,便完成全行式喷墨头。
当用本实施例的喷墨头进行实际的打印操作时,可以在打印片材的整个宽度上获得满意的打印。
下面说明适合于与本发明喷墨头联用的喷墨装置。
图12示出具有上述实施例喷墨头的喷墨装置的结构。
如图12所示,喷墨装置具有行式头2201a-2201d,行式头2201a-2201b沿X方向相隔预定的间距彼此平行地被紧固器2202固定。在每个头2201a-2201d的底面上以每毫米16个喷射出口的间距配置3456个喷射出口,这些出口沿Y方向配置成一条直线,因而可以在218mm的宽度上进行记录。
喷墨头2201a-2201d用热能喷射记录液体,用喷射头驱动器2220控制喷射。
喷墨头单元由喷墨头2201a-2201d和紧固器2202构成,喷墨头单元可由喷墨头移动装置2224上下移动。
在喷墨头2201a-2201d的下面,靠近各自喷墨头相应配置喷墨头盖2203a-2203d。每个喷墨头盖2203a-2203d中具有吸墨部件例如海绵。
盖2203a-2203d由未示出的紧固器固定。盖单元由紧固器和盖2203a-2203d构成。盖单元可以由盖移动装置2225移动,沿X方向移动。
深蓝、深红、黄、黑墨水可从墨水瓶2204a经墨水输送管2205a-2205d分别输送到喷墨头2201a-2201d,从而可以进行彩色记录。
为了输送墨水,在喷墨头喷射出口上应用了毛细现象,因此每个墨水瓶2204a-2204d的液面低于喷射出口位置一段恒定的距离。
该装置具有可充电的无缝带2206,该无缝带用来传送呈记录纸2227形式的记录材料。
该无缝带2206经驱动轮2207、从动轮2209、2209a和张紧轮2210沿预定的路径延伸并连接在驱动轮2207上。该带由带驱动马达2208带动,该驱动马达由马达驱动器2221驱动。
带2206在喷墨头2201a-2201d的喷射出口的正下面通过。在本实施例中固定的支承件2226制止带向下弯曲。
编号2217是一个清洁单元,用于除去落在带2206表面上的纸屑等。
编号2212是一个用于充电的充电器,该充电器2212由充电驱动器2222开和关,记录纸由充电产生的静电吸引力被吸着在带2206上。
在充电器2212之前和之后,装有与从动轮2209和2209a配合的夹送轮2211和2211a,用于推送被传送的记录纸2227到带2206上。
编号2232是纸页供应盒,利用马达驱动器2223驱动的纸页输送轮2216的转动可以将供应盒的记录纸2227一张一张送出去,该记录纸由同一驱动器2223驱动的输送轮2214和夹送轮2215输送,使其沿X方向被送到楔形导向件2213。该导向件2213具有楔形空间,因而可使记录纸偏转。
编号2218是纸页输出盘,用于接收其上已完成打印的记录纸。
控制电路2219整个控制喷墨头驱动器2220、喷墨头移动装置2224、盖移动装置2225、马达驱动器2221、2223和充电驱动器2222。
实施例2
图4示意出本发明第二实施例喷墨头的示意透视图。图5是该实施例的基板示意图,图6是图5的支架部分的放大图。
下面说明本发明的第二实施例以及喷墨头的制造步骤。
图7例示出本实施例中的喷墨头的制造步骤。在这一实施例中使用细长多喷墨头,该多喷墨头对11个加热板使用一个有槽的顶板。下面说明其制造方法。
首先用压铸法形成铝衬底的基板,该基板具有定位印刷线路板的凸出部和支承加热板的加热板支承部分。支承部分具有吸着加热板的开孔,用于将加热板暂时固定在用于注入粘结剂的凹部上。图5是用压铸成型法生产的基板的示意图,图6是图5支架部分的放大图。在图5和图6中,编号310是加热板支承部分,311是加热板支承部分上的凹部,312是与凹部311连通的粘结剂注入槽,313是抽吸口,314是印刷线路板的定位凸出部,315是连通粘结剂注入槽312和凹部311的凹痕。
基板的阴影线部分和支承部分的表面被磨光。这样,改善了支承部分表面的平度,从而可以减少在定位加热板时发生台阶的可能性。基板的相对两端相对于装置起着定位部分的作用,由此改进了组装精度。
在制作基板的同时,制备许多加热板,在每一个硅衬底的加热板上用薄膜成形技术制造电热转换元件。
随后将如此制得的加热板用定位工具等配置和正确定位在基板的加热板支承部上。然后利用配置在基板下面的真空工具通过抽吸口的吸着暂时固定已被定位的加热板。以这种方式将每个加热板顺序配置在基板上。步骤a。
然后通过基板上的粘结剂注入槽注入粘结剂。粘结剂进入与每个凹部和粘结剂注入槽相通的凹痕,然后通过毛细现象进入每个凹部。通过在一个位置形成连通粘结剂注入槽和每个凹部的凹痕,粘合剂可以以这种方式贮存在凹痕中,使得粘结剂可以平滑地流入每个凹部。随后粘结剂自然干燥,加热板便完全固定。然后停止真空工具的抽吸。如果需要更牢固地固定,则可以通过抽吸口注入粘结剂。步骤b。
在完成加热板的定位和固定后,对基板和加热板进行研磨以除去在喷射出口侧向端部的加热板台阶。这是需要作的,因为如果在这部分形成台阶便会发生相互干扰,这是由于下面要说明的顶板是靠在喷射口侧缘上的。步骤c。
然后将印刷线路板固定在基板上,它由定位凸出部定位。这样,便形成预定的位置关系,其中在印刷电路上的电极焊接点和在加热板上的电极焊接点便分别对应。在印刷电路板上的电极焊接点和加热板上的焊接点之间采用细丝压焊法使加热板和印刷线路板电连接。同时对细丝压焊进行通电检测,步骤d。
随后安装加压接触单元,以便使顶板紧紧与基板上的加热板接触。加压接触单元包括推压加热板的叶簧件和支承与固定该叶簧件的叶簧件。叶簧件具有许多切开的部分,被分成许多推压部分。每个推压部分具有通孔,通孔中插入夹具以调整和松开每个推压部分的推力。
当加压接触单元被固定在基板(BP)上时,固定部件通过印刷电路板与基板(BP)连接,该固定部件用螺钉或加热卷边等方法固定。步骤e。
为了将顶板固定在加热板上,用夹具调节每个推压部分的推力,步骤f。
以这种方式在加热板上提供足够的空间之后,进行准直,使墨水流路和喷射能量发生元件互相对应,并使端板联接在加热板上,步骤g。
随后松开推压部分的推力,由此固定顶板。松开推压部分的推力的操作(由推压部分的紧固力)可以从中心部分的推压部分向相对两端顺序进行。以这种方式松开推力可以控制顶板的形变,从而可以避免向外偏斜,因而在整个加热板上可以保证达到满意的结合状态。在松开推压部分的推力之后,将夹具完全从喷墨头的主部件上除去,步骤h。
然后将墨水输送单元采用焊接等方法固定在基板每一端的位置上。墨水通过墨水输送单元输送到顶板上。墨水可以在相反的方向输送,或者在一个使墨水循环的方向输送。在墨水输送单元到收集瓶之间的连接部分上可以装一个过滤器,步骤i。
最后安装喷墨头盖,盖住顶板,并通过在喷墨头盖对应于推压部分的位置上形成的窗口将密封胶输送到顶板结合部分和细丝压焊部分。由此完成喷墨头的装配。
在这一实施例中,粘合剂注入部分位于基板的加热板位置侧面,呈槽的形式,但是它可以是穿过基板的通孔,如图8所示。
和实施例1相同,喷墨头可以在记录纸的所有宽度区域得到令人满意的打印。
实施例3
图9示意示出本发明第三实施例喷墨头的分解图。
图9中,对加热板定位起支承件作用的支座401是一个与基板分开的部件。由于使用分开的支座401和基板300,所以支座可以用适合于在支座的基准面上得到高加工精度的材料加工,因而可以采用适合于各自部件的材料和加工方法。另外,即使基板的加工精度在某种程度上差,但在加热板的加热器表面上的台阶的精度不受影响,因此可以节省基板的制造费用,因而成本降低。
当在基板上形成支座时,喷墨头的制造方法是这样:将构成支座的部件设置在一个加热板配置机上,将每个加热板固定到支座上,然后再将支座401固定在基板300上。由于首先将加热板装在支座上,所以不需要在基板上形成通孔。可以用任何装置例如粘合剂或机械装置连接支座401和基板300,只要不妨碍加热板在支座上的位置精度。随后的步骤与实施例1或2相同。
实施例4
下面说明第四实施例。图16是采用第一粘合方法的装置的平面图(a)和前视图(b)。
图16中,编号1102是加热板/基板支承部分,将加热板1100定位在基板1101上的吸着部分1209用螺钉固定在该支承部分1102上。基板1101这样固定,使得安装加热板1100的基准面在垂直方向面朝向。因此加热板1100是从底部固定在基本上的。
成对的空气导入部分1210连接在吸着部分1209上。用指形物传送的加热板由于真空发生器(未示出)产生的吸引或抽吸空气而被吸着在基板的底表面上。吸着部分1209具有许多开孔1213,用于引入光固化粘合剂和通过使粘合剂光固化的光。开孔1213的形状可以是简单的圆孔。但是在本实施中,它是细长的孔,可以允许较多的光通过以进行光固化。
使基板1101配置成安装加热板1100的基准面面朝下的理由是,当用分配器施加将基板固定在加热板上的粘合剂时,粘合剂容易沿直方向从分配器中喷出,而且粘结剂容易在基板上形成的粘结剂注射开孔1213中充分膨胀。
下面参考图17至23说明本实施例中基板的细节。图23是安装加热板的基板基准面的放大示意图。图17是靠近基板的加热板安装部分的截面图。
如图23所示,基板1101在其基准面的前部(喷射出口侧)、具有成对吸着开孔1201a和1201b和第一粘结剂施加开孔1200。加热板吸着开孔对1201的数目和第一粘结剂施加孔1200的数目与装在基板上的加热板的数目相同。为改进对加热板的吸着力,基板的加热板吸着开孔1201与在安装加热板的基准面上形成的吸着槽1214a和1214b相通,以增加吸着面积。在此实施中,成对的加热板吸着开孔1201对称配置。这在固化第二粘结剂以增强粘结状态期间避免加热板移动是有效的。在精度稍差时,可以只用它们中的一个。
第一粘结剂施加开孔1200靠近加热板重心配置。这是这是因为第一粘结剂是用于暂时固定加热板。只用第一粘结剂不能保证足够的强度,而且开孔的直径可以较小,只要在施加第二粘结剂之前可以达到固定加热板的最小粘结强度即可。为了以最小粘结强度固定加热板,使第一粘结剂施加开孔1200紧靠加热板重心。加热板吸着基准面(加热板安装基准面)用研磨等方法精加工成光滑的表面,以防止在吸着加热板时由于漏气而造成吸着力下降,并防止施加的粘结剂吸入吸着开孔。
安装加热板的基准面的后侧上具有第二粘合剂充入槽1218,它的一部分具有第二粘结剂注入槽1217a和1217b。
下面参照图18说明将加热板吸着到基板上的部分。
图18中,加热板1100用指形物放置在固定于加热板/基板支承部分1102的基板1101上。
指形物130可以用吸引力有效地固定加热板。由于加热板的加热构成表面的吸着,因而在安装加热板时,可以避免指形物碰到已定位的加热板,因此改进了效率。为防止漏气,在与基板的吸着空气输送连接部分采用橡皮垫1005。
下面参考图13-15说明将加热板定位和固定在基板上的操作。
在图13中,加热板1100从加热板供应部分(未示出)输送到加热板夹紧部分1106,然后在加热板1100保持在加热板夹紧部分1106上的同时,被传送到加热板定位测量部分1104。在加热板定位测量部分1104中,用于支承加热板夹紧部分1106的加热板定位和姿势改变部分1105可以移动,从而为加热板提供预定的位置和姿势。
另一方面,基板1101从基板供应部分(未示出)输送到加热板/基板支承部分1102,并由负压空气引入部分1211的抽吸空气吸着。使吸着基板1101的加热板/基板支承部分1102移动到基板定位和转送部分1103。此时基板1101邻接支柱1203和1204,并且在垂直方向由基准件1206和1212固定,基板1101的垂直柱基准件1202由用于基板垂直定位的固定部分1205往上推,使其靠在加热板/基板支承部分上。由此基板1101靠在基板定位和传送部分1103的基准件上,因而被固定在正确的位置。由此不管许多加热板/基板支承部分的位置精度而完成正确的定位。所以位于由加热板定位/姿势改变部分1105以某种姿势定位的安装位置上的加热板1100仅可以调节到仅具有一个定位基准的基板定位和传输部分1103的对接基准。
使携带加热板/基板支承部分1102的基板定位和传送装置1103沿装配方向移动到预定的位置,以便携带第一加热板。在这种状态下,以正确的姿势和位置夹住加热板1100的加热板定位和姿势改变部分1105使加热板1100送到基板1101上。此时可检测加热板1100的着陆点,也可以检测在着陆时的竖直位置。
图15是将加热板送到基板1101上的运送部分的示意图。
图15中,编号1302是夹紧加热板1100的指形物;1303是与转动轴连接的支柱,因而可以利用加热板1100和基板1101之间的接触使指形物1302转动;1304是接触检测传感器,用于检测由于加热板1100和基板1101之间的接触而造成的指形物1302的转动。指形物1302、支柱1303和检测传感器1304均装在使加热板1100沿竖直方向(加热板/基板接触方向)移动的移动部分1301上。
下面说明将加热板1100连接到基板1101上的操作。
由加热板定位/姿势改变部分1105移到预定位置的一定姿势的加热板1100预先配置在在垂直方向不与基板1101接触的位置上。在姿势和位置确定后,利用垂直方向移动。当加热板1100和基板1101接触时,指形物1302绕支柱1303转动,并由接触检测传感器1304检测着陆点。此时的垂直方向移动位置被贮存,将贮存的数据与下一个加热板1100着陆时的数据相比较,如果差别大于预定值,则出现异常。靠在基板1101上的加热板1100由从外边来的通过基板的加热板吸着开孔1201、加热板/基体支承部分1102的吸着部分1209和加热板第一吸着部的外部负压空气引入部分1210输送的负压空气支承在基体1101上。
在加热板被支承之后,用作为粘结剂注入部分的分配器1107通过加热板/基板支承部分1102的粘结剂注入孔1213和基板1101的粘结剂施加开孔1200注入粘结剂,以便将加热板1100和基板1101二者粘结起来。
图19示出粘结剂的注入,其中编号1107a是一个装粘结剂的泵体,1107b是分配器1107端部上的针管。分配器1107的针管插入吸着部分1209的粘结剂注入孔1213和基板1101的粘结剂注入开孔1200,当针管的尖头离加热板约0.5mm时,在靠近开口的中心部分泵出第一粘结剂。
随后,为定位和固定第二加热板1100,使加热板支承部分1106从加热板供应部分(未示出)接收一个加热板1100。使基板定位和传送部分1103移到使第二加热板1100定位和固定的位置,而同时用负压空气使第一加热板1100支承在基板1101上。类似于第一加热板,放上第二加热板,并进行定位和支承。以这种方式重复加热板的吸着以及粘结剂的注入,重复预定的次数,该预定的次数等于在一块基板上安装加热板的数目。
现在基板上已装有已定位和用粘结剂固定的预定数目的加热板,然后利用基板定位和传输部分(或装置)1103和加热板/基板支承部分1102将此基板传送到卸出位置,并由一个传送传置(未示出)使其暴露于光线之下,以便固化粘结剂。
下面参考图20和21说明曝光。在分配器1107退回之后,用设置在开孔1213上的光投射装置使紫外光1227通过开孔1213照射在光固化粘结剂上。如图20所示,当纤维的直径较大时,一部分光线1227a被吸着部分1209挡住。因为这样,所以在固定纤维1226的部分装有一个调节机构,使得可以提供最大的照度。如图21所示,如果纤维的直径较小,则纤维1228可以插入到吸着部分1209的开孔1213中。此时纤维1228可以垂直移动或基板侧可以垂直移动。
这样,由于粘结剂的固化(图22)而使加热板和基板暂时相互粘结在一起。当加热板和基板由于暂时的粘结而被固定时,可以松开由负压空气在加热板和基板之间形成的吸着,并将基板从加热板/基板支承部分卸下来。然后将该基板输送到永久粘结剂注入部分(未示出),以便在第二粘结剂固化时达到永久性的粘结。
由于提供许多加热板/基板支承部分,所以形成以下优点。在加热板正被定位、吸着和进行暂时粘结剂注入期间,可以操作另一个加热板/基板支承部分,卸出已由加热板/基板支承部分1102完成暂时粘结剂光固化和暂时粘结的基板,然后从基板供应部分输送另一基板进行下一个加工。
在这个实施中,在对所有的加热板完成暂时粘结剂的注入步骤之后,用在不同位置的光固化处理部分进行暂时粘结剂的固化处理。但是,可能的替代方式是,在对第一加热板进行定位、吸着和注入暂时粘合剂之后,在定位第二加热板的同时,对第一加热板进行光固化处理。
下面说明第二粘结剂的注入和固化。
图24例示出第二粘合剂的注入,为了注入第二粘合剂,使基板固定在第二加热板/基板支承部分1220上。
使基板1101翻转,加热板位于上面,基板1101在基准位置被支承在加热板/基板支承部分1220上。支承方法可以是任何方法,例如可用螺钉固定、指形物固定等方法。
使第二加热板/基板支承部分倾斜适当的角度θ,以便于将粘结剂注入到在基板和加热板之间形成的第二粘结剂注入槽1218。由于基板具有这个倾斜角,因而第二粘结剂在重力作用下可以克服邻近粘结剂注入槽1218的表面张力,流入粘结剂注入槽。如果角度θ太大(近于90°),则第二分配器1221与基板相互妨碍。如果太小(近于0°),则第二粘结剂很难克服表面张力。为此,角度最好约为30°-60°
第二粘结剂(自然固化型或加热固化型)用第二分配器1221注入到注入槽1217a和1217b。随后第二粘结剂在重力作用下流入在基板和加热板之间的第二粘合剂注入槽1218。因为第二粘结剂的注入槽1218的高度很小,由于产生的毛细现象有利于流动。
在注射后约10秒时间内,第二粘结剂便流入第二粘结剂注入槽1218。随后便在毛细管作用下流动,因而基板可以放平。此时基板可以从第二加热板/基板支承部分上取下来,以便于自然固化。由于将第二粘结剂注入到加热板吸着开孔1201,所以进一步保证了粘结强度。
通过上述步骤便完成了加热板的定位及其固定。
在此实施例中,对于第一和第二粘结加工使用不同的加热板/基板支承部分1220。但是如果采用例如数值控制器(NC)等来驱动加热板/基板支承部分1220,使其在完成第一处理之后恢复到水平位置,则所有处理可以自动化。
如上所述,在此实施中,在加热板被吸着时进行暂时粘结。因此在粘结剂固化之前不需要用夹具固定基板,这显著减少了中间的制造时间。
实施例5
当用装置许多加热板的方法制造细长喷墨头时,加热板的定位准确度影响打印特性,因此要求很高的定位准确度。定位准确度包括加热器表面上的台阶准确度、加热板喷墨侧端面的准确度和例如加热板间中心距之间的间隔准确度。在此实施例中,为了增加加热板的定位准确度或配置准确度,采用非接触方法测量加热器的位置和喷墨出口端面的位置,然后再定位加热板。在非接触方法中,采用成像法。
下面说明成像法。
成像法的步骤如下:
(1)将加热板传输到成像处理区域;
(2)用成像处理法确认加热板的加热器中心;
(3)在进行步骤2的同时计算加热板的倾斜角;
(4)用成像处理法确认加热板的喷墨侧端表面;
(5)根据步骤(2)-(3)得到的数据进行校正,并将加热板放置在支座上,使中心距与加热板喷墨侧端面准直。
利用成像法在支座上的配置精度不超过±2μm。
为了正确应用成像法,要求有保证的转移到成像处理区域,所以在成像处理之前应当定位以确保正确地转移。图10示出常规定位法的例子。编号7是采用液压缸等的机械支座,8是对接柱。对接部分7由液压缸等驱动,使加板1与对接柱相接,从而达到加热板1的定位。然而,采用这种方法时加热板可能发生倾斜。按照本实施例,采用如图11所示的方法。在此图中,编号9是压缩空气吹送部分,10是喷出口,11是抽吸部分。首先将压缩空气(0.1-0.15kgf/cm2)输送到吹送部分9,压缩空气通过喷出口10喷向加热板1。另外,抽吸部分11进行抽吸操作。在1.5S时间内重复操作若干次,从而实现定位操作。采用这种定位方法在定位操作期间加热板浮起0.3-0.5mm,因而加热板不会受到损害。采用这种定位方法可以达到±5μm的重现性,因而可以稳定地传输到成象处理区域。
在上面的说明中,已经说明了单色喷墨装置或喷墨头,但是本发明适用于采用许多喷墨头的情况,这些喷墨头采用不同颜色的墨水或不同密度的墨水。本发明的喷射头可以与彩色喷墨装置联用,这种装置具有许多对应于各种色墨的喷墨头。在上述说明中,墨是液体。但是墨在室温下可以是固体,在高于室温的温度下即被液化。为了获得适当的粘度,墨水本身通常可以加热到不低于30°和不高于70°的温度,所以墨可以是在加上打印信号时即被液化的墨水。墨可以是一种固体的但受热便液化的墨水。
本发明可以用于纺织印染装置或包括前处理设备和后处理设备的纺织印染系统,在这种系统中对细长喷墨头的要求是很高的。在纺织印染设备中,采用无不均匀印染、成像质量高和分辨率高的长喷墨头是可能的。
另外,采用这种喷墨头,传真机、复印机、印刷机等基本上无像干扰。虽然已参考本文公开的结构说明了本发明,但是本发明并不受限于提出的细节,本申请意图是包括在改进范围内提出的各种变型和改变,或包括下述权利要求书的范围。
Claims (4)
1.一种喷墨头制造的方法,其中,该喷墨头包括一支承多个设有喷射能量发生元件以产生墨水喷射能量的衬底的支承件以及一安装在上述衬底上并与该衬底相配合以覆盖上述所有衬底从而形成包含上述喷射能量发生元件的墨水流路径的顶板,其制造方法的特征在于,包括如下步骤:
在上述支承件上与所述衬底的接触部分设置多个通孔和用于容纳粘结剂的凹部;
使上述衬底和所述支承件的接触部分紧密接触以封闭上述通孔和凹部;
经上述通孔施加抽吸力以暂时将上述衬底固定到所述支承件上;以及
通过在上述凹部施加粘结剂将所述衬底固定到上述支承件上。
2.按照权利要求1的方法,其特征在于提供粘结剂包括在将上述衬底放置在上述支承件上之后向所述凹部内供入粘结材料。
3.按照权利要求2的方法,其特征在于在上述支承件上设置多个在所述凹部之间构成流体连通的槽,而所述粘结材料则通过这些连通槽供入上述凹部。
4.按照权利要求1的方法,其特征在于在上述的暂时固定步骤中,所述衬底是通过光固化通过粘结材料入口供入的一种粘结材料而暂时固定在上述支承件上的。
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