打印头组件

申请号 CN201580081550.3 申请日 2015-10-30 公开(公告)号 CN107848301B 公开(公告)日 2019-08-02
申请人 惠普发展公司; 有限责任合伙企业; 发明人 D·W·彼得森; D·J·本松;
摘要 一种打印头组件,包括用于 支撑 打印头模和电联接到所述打印头模的 电路 的 基板 ,所述基板包括支撑所述打印头模的支撑表面、支撑所述电路的第一横档,以及支撑所述电路和所述基板之间的 粘合剂 的第二横档。
权利要求

1.一种打印头组件,包括:
基板,用于支撑打印头模和电联接到所述打印头模的电路
所述基板包括支撑所述打印头模的支撑表面、支撑所述电路的第一横档,以及支撑所述电路与所述基板之间的粘合剂的第二横档,
其中所述电路通过由密封剂材料封装的电引线电联接到所述打印头模,其中在所述电路和所述基板之间的所述粘合剂支撑所述密封剂材料。
2.根据权利要求1所述的打印头组件,所述电路电联接到所述打印头模的端部,并且用于所述打印头模的所述支撑表面延伸超过所述打印头模的所述端部。
3.根据权利要求1所述的打印头组件,其中所述第一横档位于所述基板的边缘处,并且所述第二横档从所述第一横档向内并与所述第一横档间隔开。
4.根据权利要求1所述的打印头组件,其中,相对于用于所述打印头模的所述支撑表面,所述第二横档的高度小于所述第一横档的高度。
5.根据权利要求1所述的打印头组件,进一步包括:
所述基板包括在所述第一横档和所述第二横档之间的用于积聚粘合剂的沟。
6.根据权利要求5所述的打印头组件,其中所述沟被提供到所述第二横档的一侧,并且进一步包括:
所述基板包括被提供到所述第二横档的相反侧用于积聚粘合剂的另一沟。
7.一种打印头组件,包括:
基板,具有形成在其中的流体槽;
打印头模,由所述基板支撑并与所述流体槽流体连通;和
电路,由所述基板支撑并与所述打印头模电联接,
所述基板的端部具有支撑所述打印头模的第一支撑表面、相对于所述第一支撑表面延伸到第一高度以支撑所述电路的第二支撑表面,和相对于所述第一支撑表面延伸到小于所述第一高度的第二高度以在所述电路与所述基板之间支撑粘合剂的第三支撑表面,其中所述电路通过由密封剂材料封装的电引线电联接到所述打印头模,其中在所述电路和所述基板之间的所述粘合剂支撑所述密封剂材料。
8.根据权利要求7所述的打印头组件,进一步包括:
底座;
所述基板被接收在所述底座内,并且所述基板的所述端部延伸越过所述底座。
9.根据权利要求7所述的打印头组件,进一步包括:
所述基板具有在所述第三支撑表面的第一侧的达第一深度的第一凹进区域,和在所述第三支撑表面的第二侧的达比所述第一深度大的第二深度的第二凹进区域。
10.根据权利要求9所述的打印头组件,其中所述第一凹进区域位于所述第二支撑表面和所述第三支撑表面之间。
11.根据权利要求7所述的打印头组件,其中所述第三支撑表面邻近所述第一支撑表面,并从所述第一支撑表面向外定位,并且所述第二支撑表面与所述第三支撑表面间隔开并从所述第三支撑表面向外定位。
12.一种形成打印头组件的方法,包括:
用基板的支撑表面将打印头模支撑在所述基板的端部;
用相对于所述支撑表面延伸第一高度的所述基板的第一横档,将电联接到所述打印头模的电路支撑在所述基板的所述端部;
从所述第一横档向内,用相对于所述支撑表面延伸小于所述第一高度的第二高度的所述基板的第二横档,将所述电路和所述基板之间的粘合剂支撑在所述基板的所述端部,将所述粘合剂的第一部分积聚在于所述第一横档和所述第二横档之间提供至第一深度的第一沟中;和
将所述粘合剂的第二部分积聚在从所述第二横档向内的提供至大于所述第一深度的第二深度的第二沟中,
其中将所述粘合剂的所述第二部分积聚在所述第二沟中包括,用所述粘合剂的所述第二部分支撑封装电连接所述打印头模和所述电路的电引线的密封剂材料。

说明书全文

打印头组件

背景技术

[0001] 喷墨打印系统可包括打印头组件、向打印头组件供应墨的供墨器,以及控制打印头组件的电子控制器。打印头组件可包括墨滴从其喷射以在打印介质上进行打印的打印头模,以及与打印头模连接的电路,电子控制器通过该电路与打印头模通信。附图说明
[0002] 图1是例示喷墨打印系统的示例的方框图
[0003] 图2是打印头组件的示例的示意图。
[0004] 图3是打印头组件的示例的分解图。
[0005] 图4是从图3中的线4-4透视的打印头组件的示例的分解剖视图。
[0006] 图5是从图3中的线4-4透视的打印头组件的示例的组装剖视图。
[0007] 图6是如图5所示的打印头组件的示例的一部分的放大视图。
[0008] 图7A、图7B、图7C是例示形成打印头组件的方法的示例的流程图

具体实施方式

[0009] 在下面的详细描述中,参考构成本说明书的一部分的附图,附图通过例示本公开可被实践的具体示例而示出。应理解,可以在不偏离本公开范围的情况下使用其它示例,并且可以做出结构或逻辑上的改变。
[0010] 图1例示喷墨打印系统10的示例。喷墨打印系统10包括诸如打印头组件12的流体喷射组件,和诸如供墨组件14的流体供应组件。在所例示的示例中,喷墨打印系统10还包括滑架组件16、打印介质输送组件18、维护站组件20和电子控制器22。
[0011] 打印头组件12包括打印头模或流体喷射装置,其通过多个孔口或喷嘴13喷射诸如墨的打印流体滴。虽然下面的描述指的是从打印头组件12喷射墨,但是应理解,其它液体、流体或可流动材料也可以从打印头组件12被喷射。
[0012] 在一个示例中,液滴被定向到诸如打印介质19的介质,以便向打印介质19上打印。在一种实施方式中,喷嘴13以列或者阵列布置,使得从喷嘴13适当顺序的墨喷射随着打印头组件12和打印介质19相对于彼此移动,使字符、符号和/或其它图形或图像被打印在打印介质19上。
[0013] 打印介质19包括例如纸张、卡片纸、信封、标签、透明胶片、卡纸板、刚性面板等。在一个示例中,打印介质19是片材材料。在另一示例中,打印介质19是连续形式或连续的卷带材料。因此,打印介质19可包括未打印的连续纸卷。
[0014] 供墨组件14向打印头组件12供应墨,并包括用于储存墨的储液器15。因而,在一个示例中,墨从储液器15流至打印头组件12。在一个示例中,打印头组件12和供墨组件14一起被容纳在喷墨或流体喷射打印盒或笔中。在另一示例中,供墨组件14与打印头组件12分离,并通过诸如供应管的接口连接部向打印头组件12供应墨。
[0015] 滑架组件16相对于打印介质输送组件18定位打印头组件12,并且打印介质输送组件18相对于打印头组件12定位打印介质19。因此,打印区域17邻近喷嘴13被限定在打印头组件12和打印介质19之间的区域中。在一个示例中,打印头组件12为扫描式打印头组件,使得滑架组件16相对于打印介质输送组件18移动打印头组件12。在另一示例中,打印头组件12为非扫描式打印头组件,使得滑架组件16将打印头组件12相对于打印介质输送组件18固定在规定位置
[0016] 维护站组件20提供打印头组件12的喷吐(spitting)、擦拭、封盖(capping)和/或填装,以保持打印头组件12,并且更具体地说是喷嘴13的功能性。例如,维护站组件20可包括周期性地经过打印头组件12的橡胶刮片或擦拭器,以擦拭和清洁喷嘴13的多余墨。另外,维护站组件20可包括覆盖打印头组件12的盖,以保护喷嘴13在非使用期间不变干。此外,维护站组件20可包括盂(spittoon),打印头组件12可向该盂中喷射墨以确保储液器15保持适当平的压和流动性,并确保喷嘴13不堵塞或渗漏。维护站组件20的功能可包括维护站组件20和打印头组件12之间的相对运动。
[0017] 电子控制器22与打印头组件12、滑架组件16、打印介质输送组件18和维护站组件20通信。因此,在一个示例中,当打印头组件12被安装在滑架组件16中时,电子控制器22和打印头组件12经由滑架组件16进行通信。在一种实施方式中,电子控制器22还与供墨组件
14通信,使得可检测到新的(或使用过的)供墨器,并且可检测到该供墨器中的墨水平。
[0018] 电子控制器22从诸如计算机的主机系统接收数据23,并且可包括用于暂时存储数据23的存储器。数据23可沿电子、红外、光学或其它信息传输路径被发送到喷墨打印系统10。数据23代表例如待打印的文档和/或文件。因而,数据23形成喷墨打印系统10的打印作业,并包括打印作业命令和/或命令参数。
[0019] 在一个示例中,电子控制器22提供对打印头组件12的控制,包括从喷嘴13喷射墨滴的时机控制。因而,电子控制器22限定在打印介质19上形成字符、符号和/或其它图形或图像的所喷射的墨滴的图案。时机控制和因此所喷射墨滴的图案由打印作业命令和/或命令参数确定。在一个示例中,构成电子控制器22的一部分的逻辑和驱动电路位于打印头组件12上。在另一示例中,构成电子控制器22的一部分的逻辑和驱动电路位于打印头组件12之外。
[0020] 图2是如上所述的诸如打印头组件12的打印头组件的示例的示意图。在一个示例中,打印头组件12包括主体或外壳30、打印头模40和电路50。如上所述,打印头模40包括孔口或喷嘴13,使得墨滴或流体滴通过喷嘴13被喷射。在一个示例中,打印头模40可包括形成在基板上的薄膜结构。所述基板可由例如、玻璃或稳定聚合物形成,并且所述薄膜结构可包括导电层、钝化层或绝缘层。
[0021] 在一个示例中,外壳30支撑打印头模40并包含打印流体的储液器,例如储液器15(图1)。因而,储液器15与打印头模40连通,以向打印头模40供应打印流体(例如墨)。另外,外壳30支撑便于在诸如电子控制器20(图1)的电子控制器与打印头模40之间的电信号通信的电路50,用于控制和/或监控打印头模40的操作。
[0022] 在一个示例中,电路50包括多个电触点52和多条导电路径54,导电路径54在电触点52和打印头模40之间延伸并在其间提供电连接。电触点52提供用于电连接到打印头组件12,并且更具体地说是打印头模40的点。因而,电触点52便于与打印头模40进行电力、接地和/或数据信号的通信。在一个示例中,电路50由外壳30支撑,使得电触点52沿外壳30的侧部32被提供。
[0023] 在一个示例中,电路50是柔性电路。因而,导电路径54被形成在柔性基材56中或其上。基材56可包括例如聚酰亚胺或其它柔性聚合物材料(例如聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯),并且导电路径54可由、金或其它导电材料形成。
[0024] 图3是打印头组件100的示例的分解图,并且图4是从图3中的线4-4透视的打印头组件100的分解剖视图。在一个示例中,作为打印头组件12(图1)的示例,打印头组件100由包括底座110、基板120、打印头模140(作为打印头模40的示例),和电路150(作为电路50的示例)的分立部件组成。如下所述,底座110和基板120相互配合,并且被配置成使得底座110和基板120为打印头模140提供机械支撑,并提供向打印头模140的流体路由。
[0025] 在一个示例中,底座110包括基板120被装配或接收在其中的空穴112。空穴112被定尺寸并被配置成接收并支撑基板120。虽然底座110被例示并描述为具有一个空穴,但是底座110可具有任意数量的空穴112,每个均接收并支撑各自的基板120。
[0026] 在一个示例中,底座110包括流体端口114,来自流体供应部的打印流体(诸如来自供墨组件14的墨)通过流体端口114与打印头组件100连通。如下所述,在一种实施方式中,底座110包括与流体端口114(图3)连通的流体通道116(图4),使得打印流体(例如墨)通过底座110与打印头模140连通。
[0027] 如下所述,在一个示例中,基板120具有或提供用于打印头模140的支撑表面122。另外,在一个示例中,基板120具有形成在其中的流体通道124(或多个流体通道124),并且具有形成在支撑表面122中的一系列流体槽126。如下所述,流体通道124和流体槽126与打印头模140连通并为打印头模140提供流体路由。因而,在一个示例中,基板120被固定或安装在空穴112内,以便与底座110一起提供流体密封。
[0028] 在一个示例中,基板120由塑料、陶瓷、玻璃或其它合适的材料形成。当基板120由塑料材料形成时,也可以使用诸如玻璃、纤维、矿物或其它合适的填充材料的填充材料。另外,基板120可通过若干方法形成,诸如喷射铸造、压制、机械加工或蚀刻,取决于基板材料。
[0029] 在一个示例中,打印头模140结合或安装在电路150上,使得打印头模140和电路150共同由基板120和底座110支撑。在一个示例中,打印头模140被安装在基板120上,以便与流体槽126连通,使得流体槽126通过基板120向打印头模140提供流体。因而,打印头模
140和电路150被固定至或安装在基板120和底座110上,以便以基板120和底座110提供流体密封。
[0030] 如下所述,在一个示例中,打印头模140使用提供在打印头模140和基板120之间的粘合剂160固定至或安装在基板120上;并且如下所述,电路150使用提供在电路150和底座110之间以及电路150和基板120之间的粘合剂162,被固定至或安装在底座110和基板120上。在一个示例中,粘合剂162是“合并的”粘合剂,因为粘合剂162包括提供在电路150和底座110之间的粘合剂1621,和提供在电路150和基板120之间的粘合剂1622。在一个示例中,粘合剂160和/或粘合剂162被选择为帮助吸收应力,否则该应力可能被传递至打印头模
140。
[0031] 图5是从图3中的线4-4透视的打印头组件100的组装剖视图。如图5的示例中所例示,基板120被装配或接收在底座110的空穴112内,并且打印头模140和电路150由基板120和底座110支撑。在一个示例中,基板120被固定至或安装在底座110的空穴112内,以便与底座110一起提供流体密封。例如,在一种实施方式中,粘合剂170在底座110和基板120之间形成流体密封。因而,在一个示例中,如由箭头102表示的流体流动或流体路由,通过流体通道116、通过流体通道124并通过流体槽126被提供到打印头模140。
[0032] 图6是如图5中所示的打印头组件100的一部分的放大视图,并且例示了打印头组件100的岬(headland)104。在一个示例中,岬角104包括打印头组件100中的基板120、打印头模140和电路150被支撑、安装、固定和/或结合的区域或范围。
[0033] 在一个示例中,岬角104包括基板120的端部128。在一个示例中,端部128延伸越过底座110(图5),并为打印头模140和电路150提供支撑。更具体地说,在一个示例中,基板120的端部128包括用于打印头模140的支撑表面122、用于粘合剂162的支撑表面130和用于电路150的支撑表面132。在一个示例中,支撑表面130邻近支撑表面122并从支撑表面122向外定位,并且支撑表面132与支撑表面130间隔开并从支撑表面130向外定位。
[0034] 在一个示例中,支撑表面130由突出部或横档(rail)131形成,并且支撑表面132由突出部或横档133形成。在一个示例中,横档131相对于支撑表面122延伸至或提供高度h,并且横档133相对于支撑表面122延伸至或提供高度H,使得在一个示例中,高度h小于高度H。
[0035] 在一个示例中,横档133被提供在基板120的边缘处或沿着基板120的边缘,并且横档131与横档133隔开并从横档133向内提供。因而,在一个示例中,用于粘合剂162的凹进区域或沟134被提供在横档131和133之间。另外,在一个示例中,横档131从支撑表面122延伸,使得支撑表面122形成用于粘合剂162的附加的凹进区域或沟136。因而,在一个示例中,沟134被提供至横档131的一侧(外侧),并且沟136被提供至横档131的相反侧(内侧)。在一个示例中,沟134被提供至深度d,并且沟136被提供至深度D,使得深度D大于深度d。
[0036] 在一个示例中,如图6中例示,电路150通过电引线152(仅示出其中一条)电联接到打印头模140。在一个示例中,电引线152从电路150延伸,并且被电联接到打印头模140的端部142。
[0037] 在一个示例中,电引线152由密封剂材料164保护或封装。在一个示例中,密封剂材料164被提供用于覆盖电引线152的一侧、电路150的对应侧的邻近部分以及打印头模140的对应侧的邻近部分。另外,在一个示例中,密封剂材料164被提供用于覆盖电引线152的相反侧、电路150的对应的相反侧的邻近部分,以及打印头模140的端部142的邻近部分。因而,密封剂材料164有助于将电引线152与墨隔离,并有助于跨越或填充打印头模140和电路150之间的间隙。
[0038] 如图6的示例中所例示,打印头模140由基板120支撑。更具体地说,打印头模140被安装在基板120的支撑表面122上,并通过粘合剂160固定到支撑表面122。在一个示例中,在打印头模140被安装在基板120上后,支撑表面122延伸超过打印头模140的端部142。因而,在打印头模140和横档131之间提供或形成空间或间隙,以在打印头模140和横档131之间建立沟136。
[0039] 如图6的示例中所例示,电路150由基板120支撑。更具体地说,电路150被安装在基板120的支撑表面132上,并通过粘合剂162固定至支撑表面130。在一个示例中,粘合剂162被施加到如由横档131建立的支撑表面130,并(部分地或完全地)填充如提供在横档131和横档133之间的沟134,并(部分地或完全地)填充如提供在横档131和打印头模140的端部142之间的沟136。因而,粘合剂162将电路150固定到基板120。此外,在一个示例中,粘合剂
162对密封剂材料164提供支撑,并且更具体地说,对电路150和打印头模140之间的电连接提供支撑。在一个示例中,由横档133限定的支撑表面132有助于设定或安置电路150的位置,更具体地说,包括电路150(和与电路150组合时的打印头模140)相对于基板120的高度。
在一个示例中,提供附接材料或构件138以帮助将电路150附接或固定到横档133。
[0040] 图7A、图7B、图7C是例示形成诸如图3、图4、图5、图6中所例示的打印头组件100的打印头组件的方法的示例的流程图。
[0041] 在一个示例中,如图7A中所例示,在202处,方法200包括用基板的支撑表面(例如基板120的支撑表面122)将打印头模(例如打印头模140)支撑在所述基板的端部(例如基板120的端部128),例如如图5、图6中所例示。
[0042] 在204处,方法200包括用相对于所述支撑表面延伸第一高度(例如高度H)的所述基板的第一横档(例如横档133),将电联接到所述打印头模的电路(例如电路150)支撑在所述基板的所述端部(例如基板120的端部128),例如如图5、图6中所例示。
[0043] 在206处,方法200包括,从所述第一横档(例如横档133)向内,用相对于所述支撑表面延伸小于所述第一高度的第二高度(例如高度h)的所述基板的第二横档(例如横档131),将所述电路和基板之间的粘合剂(例如粘合剂162)支撑在所述基板的所述端部(例如基板120的端部128),例如如图5、图6中所例示。
[0044] 在一个示例中,如图7B中例示,在208处,方法200包括将粘合剂的第一部分积聚在于第一横档和第二横档之间提供至第一深度的第一沟(例如在横档133和横档131之间提供至深度d的沟134)中,例如如图5、图6中所例示。
[0045] 并且,在210处,方法200包括将粘合剂的第二部分积聚在从第二横档向内的提供至大于第一深度的第二深度的第二沟(例如从横档131向内提供至深度D的沟136)中,例如如图5、图6中所例示。
[0046] 在一个示例中,如图7C中例示,在212处,在例如在210处将粘合剂的第二部分积聚在第二沟中后,方法200包括用所述粘合剂的所述第二部分(例如粘合剂162)支撑封装电连接所述打印头模和电路的电引线的密封剂材料(例如封装电引线152的密封剂材料164),例如如图5、图6中所例示。
[0047] 虽然作为单独的和/或连续的步骤进行了例示和描述,但是形成例如打印头组件100的打印头组件的方法200可包括不同的顺序或次序的步骤,并且可组合一个或多个步骤或同时、部分或全部地执行一个或多个步骤。例如,在一种实施方式中,如上所述,打印头模
140被结合或安装在电路150上,使得打印头模140和电路150共同由基板120和底座110支撑。更具体地说,在一个示例中,如上所述,电路150通过电引线152电联接到打印头模140,并且电引线152由密封剂材料164封装。因而,在一个示例中,在打印头模140和电路150由基板120支撑和/或被安装在基板120上之前,打印头模140通过密封剂材料164机械地联接到电路150。因此,在一种实施方式中,打印头模140、电路150和密封剂材料164形成打印头组件100用的子组件180(图3)。
[0048] 因此,在一种实施方式中,例如分别在202处、204处和206处,用基板的支撑表面支撑打印头模,用基板的第一横档支撑电联接到打印头模的电路,并且用基板的第二横档支撑电路和基板之间的粘合剂之后,方法200包括例如分别在支撑表面122和横档131上分配粘合剂160和162,例如在横档133(和底座110的其它部分)上放置并对齐子组件180,例如用热桩靴(heat stake shoe)在横档131和横档133(和底座110的其它部分)的附近部分地固化粘合剂162,以及通过例如热处理(hot air cure)完全固化粘合剂160和162。因而,包括打印头模140、电路150和密封剂材料164的子组件180由基板120支撑并被固定到基板120。
[0049] 在一些示例中,提供带有如描述和例示的岬角的打印头组件,有助于便于更可靠地将打印头模和电联接到打印头模的电路安装到基板。例如,通过给岬角提供以如所描述和例示的支撑表面,包括所描述和例示的横档和沟,打印头模和电路可以更有效地由基板支撑并固定到基板。在单个部件(即基板)上形成支撑表面(包括横档和沟),有助于消除在替代地使用多个部件的情况下可能导致的潜在应力。另外,对如所描述和例示的密封剂材料提供支撑,有助于减少打印头模和电路的连接处的潜在故障,因为这样的故障可能使墨能够进入并造成腐蚀,这会导致打印头模的故障。
[0050] 虽然已在此例示和描述了具体的示例,但本领域中的普通技术人员将理解,各种替代和/或等效实施方式可以代替示出和描述的具体示例,而不偏离本公开的范围。本申请旨在涵盖在此讨论的具体示例的任何改变或变化。
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