噴墨印表機的筆內的粘合系統及其裝備方法

2023-12-07 20:04:26 3

專利名稱：噴墨印表機的筆內的粘合系統及其裝備方法
發明的背景通常的噴墨印表機的筆包括(1)包含油墨儲存器和油墨分配機構的主體，分配機構可包含各種開關、彈簧、泡沫塑料、儲油器等，以便於留置要用的油墨和在列印操作期間從主體中分配出油墨；(2)用來從噴墨印表機中傳導電信號至列印晶片，以將油墨揮發並噴射到記錄介質、通常為紙的柔性電路；(3)在柔性電路和主體之間的材料，它與柔性電路和主體兩者都緊緊連接，並防止柔性電路出現不希望發生的暴露於腐蝕性列印油墨的現象。列印晶片能夠是任何形式的，並且是噴墨印表機的筆進行實際列印所需要的。
噴墨印表機的筆通常包括與柔性電路連接的小型金屬或塑料的盛油墨的容器。該柔性電路將在放有噴墨筆的噴墨印表機內的激勵器電子線路與列印晶片進行電連接。柔性電路連接到列印頭上，使其能從印表機傳導電流至列印晶片。
常常使用塑料製造噴墨筆體，塑料包括對聚苯氧、聚碸、聚酯、液晶聚合物(LCP)、聚醚-醚-酮(PEEK)、聚醚醯亞胺(PEI)、酚醛塑料、尼龍和其他熱固性或熱塑性工程材料。
所述的柔性電路通常是約1-3密耳(0.025-0.075毫米)的聚合物薄膜，例如聚醯亞胺薄膜，其上面製造有若干銅或鍍金的銅跡線或導線的圖案。例如由厚度約0.05毫米的聚醯亞胺膜(UPLIX，購自德拉瓦州、Wilmington的ICIComposites Inc.，)構成的柔性電路材料。許多也是鍍金的銅的跡線或電導線在膜的一個表面上形成。這些鍍金的銅導線通常厚0.033毫米，通常只存在於聚醯亞胺膜的一面上。然而，這些導線可以穿過聚醯亞胺膜，終止在另一面。
噴墨列印筆這樣操作快速加熱少量油墨，引起油墨汽化，並經許多噴孔之一噴射出來，在記錄介質例如一張紙上列印一個油墨點。通常噴孔在噴頭元件內線性排成一行或更多行。當列印晶片相對於記錄介質移動時，從每個噴孔中適宜地依序地噴出油墨，就會在記錄介質上形成要列印的符號或其他圖像。每次列印晶片橫跨介質移動時，通常介質也移動。熱噴墨印表機快速、安靜，只有列印油墨擊打記錄介質的動作。這些印表機的列印質量高，能夠製成緊湊和實惠的型式。
要列印油墨單點，就要從印表機外部的電能供應處流出電流，流經所選擇的薄膜電阻器。於是電阻器被加熱，轉而使汽化腔內鄰近的一薄層油墨過熱，引起極為迅速的汽化，由此使油墨經過一個相連的噴孔，噴射到記錄介質上。
用於將柔性電路連接到噴墨筆體的粘合材料必須對主體具有優良的粘合性，粘力必須強，而且足夠堅牢，以能承受在噴射油墨、有時為高溫的油墨中的連續浸泡。這些油墨可以是固化的、熱熔的(熱塑性的)、溶劑的、水性的、或溶劑和水例如醇和水的混合物的。使用最廣泛的油墨載液是溶劑、水溶液及其組合物。油墨配方中的主要成分的種類是添加劑 用途著色劑(染料或顏料) 標記緩衝劑 穩定著色劑粘合劑 改善耐水、耐光性；將顏料固著在基質上水或有機溶劑 溶劑或載體殺菌劑/殺真菌劑防止油墨分解和堵塞噴頭滲透劑 提高耐乾燥性和耐水性溼潤劑 防止在噴頭處乾燥固著劑 提高圖像的耐久性表面活性劑 改進列印基質的浸溼性在組合物中，用於紙上列印的水基油墨比有機溶劑基油墨受到更嚴格的限制。對於熱噴墨列印，油墨必須能夠承受油墨汽化時產生的高溫。油墨的pH值能夠由約4變化到約11，而且可以是高度腐蝕性的。
柔性電路和筆主體之間的粘合用作兩種用途，即保持柔性電路和印表機晶片導線之間的物理接觸，和密封導線以防止它們與腐蝕性油墨接觸。如果用來粘合柔性電路與筆主體的材料受到油墨的浸蝕，它能夠喪失粘合性和/或導致柔性電路從筆主體上抬起，使油墨接觸導電的線路，引起那些導線之間的電短路和其他的電故障。另外，如果粘合材料沒有完全密封，並保護線路免受油墨的化學浸蝕，就會發生電短路或信號變差。這兩方面的問題都能夠導致噴墨印表機筆不能工作。在這些筆的製造過程中，在一些情形下，優選的是粘合材料是粘性的，具有足夠的起始粘合性，使得不需取出柔性電路就可對筆進行操作。用夾子夾緊來固定柔性電路的部件是不可能的，否則就會在製造工藝中增加額外的步驟、成本和時間。
用於結合柔性電路至筆主體的一些粘合方法，通過使用雙面壓敏粘合劑(PSA)帶，或使用熱塑性粘合膜來完成。然而PSA帶和熱塑性膜在室溫或高溫下是粘性時，當使用如今的可在高溫下操作的、含有強腐蝕性溶劑或混合溶劑的、pH值通常約為4-11、典型約為6-8的更先進的列印油墨時，它既不提供粘合等級，也不提供所需的抗油墨保護。
將粘合材料進行固化或熱固化，就提供了解決上述PSA和非固化熱塑性系統兩者的缺陷的方法，提供了改進的抗化學性粘合和固化後的保護膜。
然而，一些固化膜的技術具有這樣的缺點在引發固化前沒有充足的可操作強度。另外，一些固化的粘合膜常常需要長的固化時間，它比通常用來組裝這些筆的高速、高產量的生產線上所要求的長。許多化學固化每單元通常需要約10-90分鐘。比較通常的每單元所需的總粘合時間約為1-4秒。然而，固化時間很短、通常約為幾秒的其他的紫外線(UV)照射自由基化學固化/技術，不能用於這些噴墨筆的場合，這是因為未安裝的結構和/或已安裝的結構不允許粘合膜接受紫外線(UV)固化光。此外，在部件組合前照射粘合膜也是不可能的，因為粘合膜在部件組合起來前就會固化。在上述的自由基化學固化類型中，當停止暴露於UV時，通常固化就停止，而且在固化循環中，持續暴露於UV照射中是不可能或者是不可行的。
此外，上述粘合膜通常採用室溫下通常不會流動的高分子量材料製成，這樣就阻止了精細地隔開的線頭或導線之間的足夠溼潤(稱為「覆蓋性」的現象)。因而，採用高分子量的材料膜，不能充分包封小而間隔很近的導線和跡線，使之與腐蝕性油墨隔開，如上所述該油墨能導致柔性電路上的導線之間產生不希望的電傳導。
因此，需要一種粘合柔性電路到噴墨筆內的筆主體的粘合系統和方法，它可在柔性電路上的導線與筆主體油墨儲存器內的油墨之間提供一道屏障，且適用於許多噴墨筆的製造工藝。
發明的概述本發明提供粘合柔性電路到噴墨印表機的筆主體上的粘合系統和方法。該系統和方法使用由潛在可固化組合物形成的粘合系統來產生粘合力。這裡所使用「潛在的可固化」和「潛在地可固化」，是指可固化系統通過暴露於光照射例如紫外光(UV)或可見光，而有選擇地進行觸發或引發，UV或可見光引發出一個過渡階段，其中，在曝光之後過些時候就達到完全固化且不再需要照射。粘合系統優選自固定性的。
這裡所使用的「自固定性」，是指粘合系統可以是可熔融流動的或壓敏性的。這裡所使用的「可熔融流動」指粘合系統在室溫下基本是無粘性的，當加熱組合物，它首先軟化，而且是順從的，若繼續加熱粘合系統時，它變成粘性，並充分變溼而粘合到表面上。在粘合系統粘合到表面上之後，它可以保持可熔融流動性即熱塑性，其中再加熱會使它再次流動；它可以變成熱固性，使得再加熱時不再流動；或粘合系統的一部分維持熱塑性，而粘合系統的一部分則可以固化或變成被交聯即熱固型。這裡使用的「壓敏性」，指粘合系統在室溫下具有幹粘性和永久粘性，而且只用不大於一個手指或一隻手掌產生的壓力，就可牢固粘合於許多不同的表面，通常不需要溶劑或熱的活化。
在本發明的一個實施方式中，噴墨印表機的筆結構包括具有許多導線的柔性電路，導線形成於柔性電路的第一表面，由電連通位於柔性電路的第二表面的許多接觸墊片；它還包括用於儲存和分配油墨的主體、由潛在可固化的組合物製成的位於柔性電路的第一表面和主體之間的粘合系統，其中粘合系統通過操作將柔性電路與主體粘貼起來。
根據本發明，在柔性電路和噴墨印表機筆的筆主體之間的粘合系統，具有許多優點。粘合系統提供充足的工作時間或在進行照射引發固化後的敞開時間，這段時間能允許所需部分相互匹配。這裡使用的「敞開時間」，定義為自潛在可固化組合物開始進行照射、至潛在可固化組合物充分固化、使有用的粘合不再增加的時間段。在此敞開時間內，潛在可固化組合物在噴墨印表機的筆成分相互匹配後繼續固化，而不需要繼續進行照射。當固化一經完成，就形成充分的交聯和/或鏈的增長，以防止油墨浸蝕柔性電路的導線。粘合系統也可優選自固定的，這樣可使粘合系統在進行照射以引發固化之前，就表現出粘合性。這樣可以降低完全固化前的噴墨印表機的筆部件的非準直的概率。這樣，本發明的粘合系統和噴墨印表機的筆製造方法在許多要求高產量的製造工藝中是尤其有用的。
粘合系統優選由潛在可固化組合物形成，此組合物包含形成噴墨印表機環境中的粘合系統的最終強度和抵抗性能(即耐化學性和耐熱性)的含環氧基的材料。更優選地，潛在可固化組合物包含如下物質、更優選地由如下物質組成含環氧基的材料、聚酯成分、有效量的光引發劑和含羥基的材料。另外，粘合系統在光引發劑的起始活化之後，在室溫下可以固化。
粘合系統優選自固定的，這指它可以是壓敏性的或是可熔融流動的。在一個實施方式中，潛在可固化組合物是可熔融流動的，以適應許多製造/裝配工藝。
在另一個實施方式中，粘合系統由這樣的結構形成此結構含有具有第一主表面和第二主表面的載體；在載體的第一主表面上有自固定膜、在載體的第二主表面上有潛在可固化組合物。載體優選是由既有熱穩定性又有化學穩定性的材料所形成的膜，更優選含有聚酯的膜。自固定膜含有壓敏材料或可熔融流動材料。
潛在可固化組合物可以在組合物固定於柔性電路之前或之後進行照射。潛在可固化組合物可以首先固定到筆主體上，接著進行照射，或它可以首先固定於柔性電路上。在任何一種情況下，固定的步驟可以包括對用於噴墨筆主體或柔性電路的組合物施加壓力和/或熱。此外，如果使用透明的筆主體，潛在可固化組合物可施用到或者柔性電路上、或者筆主體上，粘貼著潛在可固化組合物的剩餘部分和潛在可固化組合物能夠透過透明筆主體經受照射。因此，在進行照射之前，將潛在可固化組合物固定到或者筆主體上、或者柔性電路上。
優選的是柔性電路和噴墨筆主體之間的電接觸點、柔性電路上的相鄰的或其他電導線之間的面積，由粘合系統包封，以防止油墨造成的電導線或相鄰導線的一起短路。有利地，由潛在可固化組合物形成的粘合系統的特點，使它便利地適用於範圍寬廣的製造工藝，因為在完全固化之前，不需要持續地進行照射和夾緊匹配的部件。
本發明的這些和其他特點和優點在下面進一步進行討論。
附圖的簡要說明參照下面的說明和圖解說明實施方式的附圖能夠進一步理解本發明。


圖1是一個噴墨印表機的筆10的透視圖。
圖2是圖1的柔性電路26的背面的分解視圖，帶有一個本發明的粘合系統30。
圖3a、3b、3c是圖2中沿A-A線的局部剖面圖，圖示了使用本發明粘合系統30，將柔性電路26粘合到筆主體12上。
圖3d是局部剖面圖，顯示了粘合在油墨容器12上的圖3c的系統30。
圖4是本發明的粘合系統的另一個實施方式的局部剖面圖。
較佳實施方式的詳細說明根據本發明，噴墨印表機的筆包括由潛在可固化組合物形成的粘合系統，它將柔性電路粘合到噴墨筆主體。潛在可固化組合物能夠在室溫下固化，具有充足的敞開時間以允許部件/基質的結合，而且具有由外部因素引發的固化機理，例如進行例如紫外線或可見光的照射。
總的來說，粘合系統由潛在可固化組合物形成，它是通過進行照射而活化發生固化的可聚合(包括齊聚物)的組合物。這裡使用的固化，是指組合物中的聚合物能夠在存在的或形成的聚合物鏈之間變得交聯起來(交聯)，聚合物鏈能夠增長，由此增加分子量，或能夠同時發生交聯和增長。一旦引發固化，這些組合物就具有如上所述的」敞開」時間。在噴墨印表機的筆的組成部分匹配之後，潛在可固化組合物不需繼續進行照射就會繼續固化。優選的敞開時間約為24小時或以下，更優選約為6小時或以下，最優選約為5-30分鐘。在敞開時間結束後，潛在可固化組合物處於不易軟化的狀態，這裡稱之為「完全固化」。
粘合系統優選自固定的，即它可以是壓敏性或是可熔融流動的。例如，粘合系統能夠由可熔融流動的潛在可固化組合物形成，這樣使得一旦施加熱和/或壓力，它會變軟以溼潤粘合系統所處的表面(一個或多個)。當冷卻時，它就粘合兩個表面。由可熔融流動的潛在可固化組合物形成的粘合系統，具有優良的可操作性能，使許多裝配工藝能夠用來製造噴墨印表機的筆。此外，可熔融流動的潛在可固化組合物，具有起始的粘合強度，這樣部件能夠在裝配中和固化之前固定在一起。例如，當測試用於製造柔性電路和噴墨印表機的筆主體的材料時，一些優選的完全固化粘合系統具有大於或等於100磅/英2(0.69兆帕)的重疊剪切強度值，和/或大約2-3piw(0.35-0.53千牛頓/米)的90度剝離強度。
用於本發明粘合系統的可熔融流動材料能夠是熱塑性的或是可熱固性的。可熔融流動的材料能夠是共聚物、接枝共聚物、互相貫穿的網絡及其混合物。
如果由潛在可固化組合物形成的粘合系統是可熔融流動的，潛在可固化組合物優選施用於柔性電路的表面上，並加熱至它恰好變成粘性。由既是潛在可固化的、又是可熔融流動的組合物形成的粘合系統，可以由熱塑性聚合物材料和可熱固性材料成分、或兩者的混合物製成。較好的是潛在可固化組合物包括環氧/丙烯酸酯、環氧/聚酯、環氧/聚己酸內酯及其混合物的可熔融流動材料。
在一個優選的實施方式中，對本發明噴墨筆內的粘合系統有用的潛在可固化組合物包括如下物質、而且更優選地基本由如下物質組成形成組合物的最終的強度和抵抗性(即耐熱性和耐化學性)的含環氧基的材料、允許快速形成原始粘著強度的聚酯成分、允許組合物一旦進行照射就會固化的光引發劑、延緩固化速率和/或賦予潛在可固化組合物以可撓曲性能的含羥基的材料。此粘合系統工藝改進了物理性能，例如改進了耐熱性，並改進了在噴墨列印環境中的耐化學性。
潛在可固化、可熔融流動的組合物的一個例子是在歐洲公開的專利0,620,259(George等)中描述的環氧/聚酯熱熔融組合物。此組合物可以在進行照射時發生潛在固化，以提供對筆主體基質具有優良粘合性的高強度材料。在此組合物中，含環氧基材料是可熱固性的成分，當使用的照射是UV時，它通常在200-800納米範圍內，照射等級約為50-1000毫焦爾。潛在可固化組合物優選包括含羥基的材料，以賦予潛在可固化組合物以可撓曲性和韌性。對環氧/聚酯材料來說優選的聚酯，是室溫下為固體，數均分子量約為7500-200,000、更優選約為10,000-50,000、最優選約為15,000-30,000。
含環氧基的材料在本發明組合物中有用的含環氧基的材料是含有至少一個環氧乙烷環、
能夠通過開環反應發生聚合的任何有機化合物。這樣的材料泛稱為環氧化物，包括單體的和聚合的環氧化物兩種，而且可以是脂族的、環脂族的、或芳香族的。這些材料在每個分子中通常平均具有至少兩個環氧基團(優選每個分子中多於兩個環氧基團)。聚合的環氧化物包括具有末端環氧基團(例如聚亞氧烷基二醇的二縮水甘油醚)的直鏈聚合物、具有骨架環氧乙烷單元(例如聚丁二烯聚環氧化物)的聚合物、具有側基環氧基團(例如甲基丙烯酸縮水甘油酯聚合物或共聚物)的聚合物。含環氧基的材料的重均分子量可以從58變化至約100,000或更多。在本發明的潛在可固化組合物中，也可以使用各種含環氧基的材料的混合物。每個分子中的環氧基團的「平均」數目定義為含環氧基的材料內的環氧基團的數目除以存在的環氧分子總數目。
有用的含環氧基的材料包括那些含氧化環己烯基團例如環氧環己烷羧酸酯的材料，代表是3，4-環氧環己基甲基-3，4-環氧環己烷羧酸酯、3，4-環氧-2-甲基環己基甲基-3，4-環氧-2-甲基環己烷羧酸酯和雙(3，4-環氧-6-甲基環己基甲基)己二酸酯。對於此類的有用的環氧化物的更詳細的名單，可以參考美國專利No.3,117,099。
此外，在本發明的操作中尤其有用的含環氧基的材料，包括結構式如下的縮水甘油醚單體
其中R′是烷基或芳基、n是1-6的整數。例子是將多元酚與過量的氯代醇例如表氯醇(例如2，2-雙-(2，3-環氧丙氧基酚)丙烷)進行反應而獲得的多元酚的縮水甘油醚。能夠用於本發明的操作中的此類環氧化物的進一步的例子，在美國專利No.3,018,262中有所描述。
可購買到的能夠用於本發明中的含環氧基的材料有很多。尤其容易購買到的環氧化物包括氧化十八烯、表氯醇、氧化苯乙烯、乙烯基氧化環己烯、縮水甘油、甲基丙烯酸縮水甘油酯、雙酚A的二縮水甘油醚(例如那些可以以商品名EPON 828、EPON 1004和EPON 1001F購自Shell化學公司、以商品名DER-332和DER-334購自Dow化學公司的環氧化物)、雙酚F的二縮水甘油醚(例如可購自Ciba-Geigy的ARALDITE GY281)、二氧化乙烯基環己烯(例如購自UnionCarbide公司的ERL 4206)、3，4-環氧環己烯甲基-3，4-環氧環己烯羧酸酯(購自Union Carbide公司的ERL-4221)、2-(3，4-環氧環己基-5，5-螺-3，4-環氧)環己烷-偏二噁烷(例如購自Union Carbide公司的ERL-4234)、雙(3，4-環氧環己基)己二酸酯(例如購自Union Carbide公司的ERL-4299)、二氧化雙戊烯(例如購自Union Carbide公司的ERL-4269)、環氧化的聚丁二烯(例如購自FMC公司的OXIRON 2001)、含環氧官能度的矽氧烷樹脂、環氧矽烷(例如β-(3，4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷和γ-縮水甘油氧丙基三甲氧基矽烷，可購自Union Carbide)、阻燃的環氧樹脂(例如可購自Dow化學公司的DER-542、溴化雙酚類環氧樹脂)、1，4-丁二醇二縮水甘油醚(例如購自Ciba-Geigy的ARALDITE RD-2)、氫化的雙酚A-表氯醇基的環氧樹脂(例如購自Shell化學公司的EPONEX 1510)和酚醛的線型酚醛清漆的多縮水甘油醚(例如購自Dow化學公司的DEN-431和DEN-438)。
聚酯有用的聚酯包括末端為羥基和羧基的兩種材料，可以是無定形態的或半結晶態的。末端為羥基的材料是優選的。「無定形態」指可顯示出玻璃化溫度、但不顯示由差示掃描量熱法(DSC)可測出的結晶熔點的材料。玻璃化溫度優選低於光引發劑的分解溫度(在下面討論)，但不高於約120℃的。「半結晶」是指由DSC顯示結晶熔點的聚酯成分，優選具有最高熔點約150℃。
總地來說，如果潛在可固化組合物需要在室溫條件下固化，聚酯成分應當具有低於室溫的玻璃化溫度，優選低於約20℃。當聚酯成分的玻璃化轉變溫度增高，使組合物經受熱和照射兩種固化是必要的。
聚酯優選在121℃下具有超過10,000毫帕的布魯克費爾德黏度。黏度與聚酯成分的當量有關。優選的聚酯成分也具有約7,500-200,000、更優選約10,000-50,000、最優選約15,000-30,000的數均分子量。
在本發明中有用的聚酯成分含有二羧酸(或它們的二酯等效物)和二醇的反應產物。二酸(或它們的二酯等效物)能夠是含有4-12碳原子的飽和脂肪酸(包括無支鏈、支鏈、或在環內含有5-6個碳原子的環狀材料)和/或含有8-15個碳原子的芳香酸。合適的脂肪酸的例子是丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、1，12-十二烷二酸、1，4-環己烷二羧酸、1，3-環戊烷二羧酸、2-甲基丁二酸、2-甲基戊二酸、3-甲基己二酸等。合適的芳香酸包括對苯二酸、間苯二酸、鄰苯二酸、4，4′-二苯酮二羧酸、4，4′-二苯基甲烷二羧酸、4，4′-二苯基醚二羧酸、4，4′-二苯基硫醚二羧酸和4，4′-二苯基胺二羧酸。在這些二酸中兩個羧基基團之間的優選的結構是只含有碳和氫；更優選地，它是亞苯基。可以使用上述二酸的任何混合物。
二醇包括支鏈、無支鏈、和含有2-12個碳原子的脂肪環二醇，例如乙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丙二醇、1，4-丁二醇、1，3-丁二醇、1，5-戊二醇、2-甲基-2，4-戊二醇、1，6-己二醇、1，8-辛二醇、環丁烷-1，3-二(2′乙醇)、環己烷-1，4-二甲醇、1，10-癸二醇、1，12-十二烷二醇和新戊二醇。也可以使用包括聚(亞氧烷基)二醇的長鏈二醇，其中亞烷基基團含有2-9個碳原子(優選2-4個碳原子)。可以使用上述二醇的任何混合物。
可購買到的有用的末端為羥基的聚酯材料包括各種飽和、直鏈、半結晶的共聚酯，例如以商品名DYNAPOL S1358、DYNAPOL S1227、DYNAPOL S1229、DYNAPOLS1401、DYNAPOL S1228和DYNAPOL S1402購自Huls America公司。可購自HulsAmerica公司的有用的飽和的、直鏈的無定形共聚酯包括DYNAPOL S1313、DYNAPOL 1421和DYNAPOL S1420。
光引發劑在本發明組合物中有用的光引發劑是陽離子型的，並包括這樣三種類型，芳族碘鎓配鹽、芳族鋶配鹽、和茂金屬鹽。有用的芳族碘鎓配鹽在美國專利No.4,256,828中有較充分的說明。優選的芳族碘鎓配鹽是二芳基碘鎓六氟磷酸鹽和二芳基碘鎓六氟銻酸鹽。有用的芳族鋶配鹽在美國專利No.4,256,828中有較充分的說明。優選的芳族鋶配鹽是三芳基取代的鹽，例如三苯基鋶六氟銻酸鹽。有用的茂金屬鹽在美國專利No.5,089,536中有較充分的說明。有用的鹽的例子是Cp(二甲苯)Fe+SbF6-。茂金屬鹽能夠由黑色光或可見光激活。鋶鹽能夠通過暴露於中壓汞紫外光而激活。在任一種情況下，環氧都能夠通過熱發生固化。
有用的芳族碘鎓配鹽具有如下的結構式
其中，Ar1和Ar2是具有4-20個碳原子的芳族基團，選自苯基、噻吩基、呋喃基和吡唑基。Z選自氧；硫；
其中R是芳基(6-20個碳，例如苯基)或醯基(2-20個碳，例如乙醯基、苯甲醯基等)；碳-碳鍵；或
其中R1和R2選自氫、1-4個碳的烷基、和2-4個碳的鏈烯基。m的值是0或1，X是含滷素的配陰離子，選自四氟硼酸根、六氟磷酸根、五氟羥基銻酸根、六氟砷酸根和六氟銻酸根。
Ar1和Ar2芳族基團可以任選地具有一個或多個稠苯並環(例如萘基、苯並噻吩基、二苯並噻吩基、苯並呋喃基、二苯並呋喃基等)。如果需要，芳族基團也可以是被一個或多個非鹼性基團取代的，如果它們與環氧化物和羥基官能度基本上是非反應性的話。
有用的芳族碘鎓配鹽在美國專利No.4,256,828中有較充分的說明。優選的芳族碘鎓配鹽是二芳基碘鎓六氟磷酸鹽和二芳基碘鎓六氟銻酸鹽。
在本發明組合物中有用的芳族碘鎓配鹽只在光譜的紫外光區域具有光敏性。然而，它們能夠被已知的可光解的有機滷素化合物敏化劑所激活而對光譜的紫外光附近範圍和可見光範圍具有敏感性。舉例說明性的敏化劑包括芳族胺、和有色的芳族多環烴。
適用於本發明組合物中的芳族鋶配鹽光引發劑能夠由如下結構式定義
其中R3、R4和R4能夠相同或不同，只要至少一個基團是芳族的。這些基團能夠選自含有4-20個碳原子的芳族部分(例如取代或未取代的苯基、噻吩基和呋喃基)和含有1-20個碳原子的烷基。「烷基」一詞包括取代的烷基(例如取代基如滷素、羥基、烷氧基、芳基)。優選地，R3、R4和R5每個都是芳族的，Z、m和X都如上述有關碘鎓配鹽中所定義的一樣。
如果R3、R4或R5是芳族基團，它可以任選具有一個或多個稠苯並環(例如萘基、苯並噻吩基、二苯並噻吩基、苯並呋喃基、二苯並呋喃基等)。如果需要，這樣的芳族基團也可以是取代的，由一個或多個非鹼性的基本上與環氧化物和羥基官能度不反應的基團取代。
三芳基取代的鹽例如三苯基鋶六氟銻酸鹽是優選的。有用的鋶配鹽在美國專利No.4,256,828中有較充分的說明。
在本發明中有用的芳族鋶配鹽只固有地在光譜的紫外光區域具有光敏性。然而，它們可被如美國專利No.4,256,828所述的一組選定的敏化劑激活而對光譜的近紫外光區域和可見光區域具有敏感性。
有用的茂金屬鹽可以具有如下的結構式[(L1)(L2)MP]+qYr其中MP表示選自Cr、Mo、W、Mn、Re、Fe和Co的金屬；L1表示提供π-電子的1或2配位體，它能夠是相同或不同的配位體，選自取代或未取代η3-烯丙基、η5-環戊二烯基、η7-環庚三烯基和η6-芳族化合物，η6-芳族化合物選自η6-苯、取代的η6-苯化合物、具有2-4個稠環的化合物，其中每個稠環都能夠提供3-8個π-電子給MP的價殼層；L2表示提供偶數西格瑪-電子的0或1至3配位體，它們能夠是相同的或不同的配位體，選自一氧化碳或亞硝鎓離子附加條件是L1和L2提供給MP的總電子電荷，加上金屬MP上的離子電荷，導致q對配合基具有的淨剩餘正電荷，q是整數1或2，為配位陽離子剩餘電子電荷；Y是選自AsF6-、SbF6-和SbF5OH-的含滷素的配位陰離子；r是整數1或2，是需要中和配位陽離子上電荷q的配位陰離子的數目；有用的茂金屬鹽在美國專利No.5,089,536中有較充分的說明。茂金屬鹽可以與反應促進劑例如叔醇的草酸酯結合使用。
有用的可購買到的光引發劑包括FX-512、芳族鋶配位鹽(明尼蘇達州、St.Paul的3M公司)，UVI-6974、芳族鋶配位鹽(Union Carbide公司)，IRGACURE 261，一種茂金屬配位鹽(Ciba-Geigy)，CD-1010、CD-1011和CD-1012都是陽離子光引發劑(都可從Sartomer購買)。優選地，光引發劑是陽離子型的，更優選地、是聚碳酸亞丙酯中的50％(重量)的三芳基鋶六氟銻酸鹽(從Sartomer購買到的CD-1010)。
含羥基的材料優選地，潛在可固化組合物還含有含羥基的材料。含羥基的材料可以是任何液態或固態的有機材料，該材料具有至少為1、優選至少為2、最優選約為3的羥基官能度。含羥基的有機材料應當不含有含其他的「活性氫」基團例如氨基和巰基部分。含羥基的有機材料也應當基本上不含有對熱或光解不穩定的基團，使材料在低於約100℃的溫度下、或在固化期間暴露於光化照射時，不會分解或釋放出揮發性成分。優選地，有機材料含有兩種或更多的一級或二級脂肪羥基基團(即羥基基團直接結合在非芳族碳原子上)。羥基基團可以位於末端，或懸掛在聚合物或共聚物旁邊。含羥基的材料的數均分子量優選約為31-2250，更優選約為80-1000，最優選約為80-350。
羥基官能度為1的合適有機材料的代表性例包括烷醇、聚亞氧烷基二醇的單烷基醚和亞烷基二醇的單烷基醚。
有用的單體的多羥基有機材料包括亞烷基二醇(例如1，2-乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、2-乙基-1，6-己二醇、雙(羥甲基)環己烷、1，18-二羥基十八烷和3-氯-1，2-丙二醇)，多羥基鏈烷(例如丙三醇、三羥甲基乙烷、季戊四醇和山梨糖醇)和其他多羥基化合物例如N，N-雙(羥基乙基)苯甲醯胺、2-丁烯-1，4-二醇、蓖麻油等。
有用的聚合的含羥基材料的代表性例子包括聚亞氧烷基多元醇(例如聚氧乙烯、聚氧丙烯二醇和三醇，二醇的當量為31-2250，或者三醇的當量為80-350)，分子量各異的聚四氫呋喃二醇，末端為羥基的聚酯，和末端為羥基的聚內酯。
可購買到的有用的含羥基材料包括聚四氫呋喃二醇的POLYMEG系列(購自印第安納州、West Lafayette的QO化學公司)例如POLYMEG 650、1000和2000，聚四氫呋喃二醇的TERATHANE系列(購自德拉瓦州、Wilmington的E.I.duPont de Nemours and Company)例如TERATHANE 650、1000和2000，購自BASF公司的聚四氫呋喃二醇，聚乙烯基醇縮甲醛樹脂的BUTVAR系列(購自密蘇裡州、St.Louis的Monsanto化學公司)例如BUTVAR B-72A、B-73、B-76、B-90和B-98，聚己酸內酯多元醇的TONE系列(購自康乃狄克州、Danbury的UnionCarbide公司)例如TONE 0200、0210、0230、0240和0260，飽和聚酯多元醇的DESMOPHEN系列(購自賓夕法尼亞州、Pittsburgh的Miles公司)例如DESMOPHEN 2000、2500、2501、2001KS、2502、2505、1700、1800和2504，飽和聚酯多元醇的RUCOFLEX系列(購自紐約州、Hicksville的Ruco公司)例如S-107、S-109、S-1011和S-1014，購自密執安州、Midland的Dow化學公司的VORANOL 234-630(三羥甲基丙烷)，購自Dow化學公司的VORANOL 230-238(甘油聚環氧丙烷的加合物)，聚氧烷基化的雙酚A的SYNFAC系列(購自南卡羅來納州、Spartanberg的Milliken Chemical)例如SYNFAC 8009、773240、8024、8027、8026和8031，聚亞氧丙基多元醇的ARCOL系列(購自賓夕法尼亞州、Newtown Square的Arco化學公司)例如ARCOL 425、1025、2025、42、112、168和240。
用於本發明組合物中的含羥基的有機材料的用量，可以在寬廣的範圍內變化，它依賴於這樣的因素例如含羥基的材料與含環氧基材料和聚酯成分兩者的相容性、和含羥基材料的官能度和當量、在最後的固化組合物中的所需物理性能。
含羥基的材料對形成用於本發明中的潛在可固化組合物的可撓曲性尤其有用。當含羥基的材料的當量增高，潛在可固化組合物的可撓曲性相應增高，雖然可能會使粘合強度有所下降。相似地，當量降低可以導致可撓曲性的損失，結果使粘合強度增高。因此，需選擇含羥基材料的當量，來平衡這兩種性能。合適的平衡依賴於特定的應用。例如，為了適應粘合系統的可撓曲性，潛在可固化組合物優選包括聚亞氧乙基二醇和三醇，二醇的當量約為31-2250，三醇的當量約為80-350。更優選的是聚丙二醇和三醇，二醇的當量約為31-2250，三醇的當量約為80-350。
用於本發明噴墨印表機的筆的粘合系統的潛在可固化組合物內加入聚醚多元醇，對調節組合物進行照射時的固化速度是尤其需要的。聚醚多元醇的用量增加，能夠推遲固化反應足夠長的時間，使對照射不透光的基質粘合。當聚酯成分的玻璃化溫度約低於20℃時，此效果更加顯著。
對於調節固化速度的有用的聚醚多元醇(即聚亞氧烷基多元醇)包括聚亞氧乙基和聚亞氧丙基二醇和三醇，二醇的羥基當量約為31-2250，三醇的約為80-350；還有重均分子量各異的聚四氫呋喃二醇和聚氧烷基化的雙酚A。優選的含羥基的材料是甘油聚環氧丙烷的加合物，例如購自Dow化學公司的VORANOL 230-238。
添加劑本發明的潛在可固化組合物也可包括添加劑。任選地，含量可佔組合物總重(以含環氧基材料、聚酯成分、光引發劑和任選的含羥基材料為基準)的50％(重量)以下，添加劑選自增粘劑、填充劑、輔助劑、粘結加強劑、增塑劑、增容劑及其混合物。可以含有填充劑例如矽石、玻璃、白土、滑石粉、顏料、著色劑、玻璃或聚合物的膨脹珠或不膨脹珠或泡、玻璃或陶瓷纖維，使組合物的重量或成本下降。可以加入添加劑以調節黏度，並提供額外的增強效果。增粘劑例如松香(如松香膠、妥爾油松香、木松香)，改性松香(如聚合松香、加氫松香、歧化松香)，松香酯、烴樹脂、聚合的萜烯、純單體樹脂、氫化烴、和增強樹脂可以加入到潛在可固化組合物中，以提高自固定性能。一種優選的增粘劑是萜烯酚共聚物，以商品名ARAKAWA 2130購自伊利諾斯州、芝加哥的Arakawa化學工業有限公司。優選的添加劑和添加劑的用量是不對固化工藝產生有害影響者。
潛在可固化組合物含有佔100份(重量)總重量的2-95份(重量)的含環氧基材料，和相應地含有98-5份(重量)聚酯成分。更優選地，本發明的潛在可固化組合物含有2-80份(重量)的含環氧基材料，和相應地含有98-20份(重量)聚酯成分。最優選地，本發明的潛在可固化組合物含有2-60份(重量)的含環氧基材料，和相應地含有98-40份(重量)聚酯成分。相對於聚酯成分，增加含環氧基材料的用量，通常導致潛在可固化組合物具有較高的最終強度和耐熱性，但具有較低的可撓曲性、較低的黏度、形成較低的原始粘著強度。增加聚酯成分的用量，通常導致潛在可固化組合物具有較低的最終強度例如剪切和剝離粘合力、耐熱性、較高的黏度，但具有較高的可撓曲性和形成較高的原始粘著強度。因此，要依據最終組合物所尋求的性能，來平衡這兩種成分的相對用量光引發劑的含量約為0.1-4％(重量)，以含環氧基材料和聚酯成分的總重量為基準計。增加光引發劑的含量，能夠促進固化速度，但可能需將潛在可固化組合物施用時塗成較薄的層，以避免只在表面上發生固化。增加光引發劑的用量也能夠導致所需照射能量的下降。光引發劑的含量由所要求的組合物應當固化的速度、照射光源的強度、組合物的厚度來確定。
組合物中含羥基的有機材料的相對含量由潛在可固化組合物中羥基基團數目對環氧基團數目的比來確定。此比例即羥基基團數目環氧基團數目可以約為0∶1-1∶1，更優選約為0.1∶1-0.8∶1，最優選約為0.1∶1-0.7∶1。含羥基材料的較高含量可增加潛在可固化組合物的可撓曲性，但使粘合強度下降。如果含羥基材料是聚醚多元醇，增加含量還將減慢固化過程。
粘合系統的製造方法本發明的潛在可固化組合物是在合適的容器內混合各種成分而製成，優選的是在對光化照射不透光的容器中，在足以使成分液化、使得它們能夠由攪拌而有效地混合、直至成分完全熔融混合而不發生熱分解的高溫下進行。雖然優選的是首先混合含環氧基材料和聚酯成分，然後加入含羥基材料、任何添加劑、接著加入光引發劑，但諸成分也可以同時加入或按照順序加入。
潛在可固化組合物的典型製造方法包括將固態和液態的含環氧基材料和固態聚酯樹脂放置於金屬容器中，並於約280-320°F(138-160℃)溶化成粘性液體。此步驟能夠使用熱板、烘箱、或其他類型的加熱容器進行。向此加熱的混合物中加入增粘劑。接著加入含羥基材料和蠟(例如微結晶的聚丙烯蠟，用作成核劑，可以商品名UNILIN 700和UNILIN 550購買到，兩者都購自俄克拉荷馬州、Tulsa的Petrolite)，並混入加熱的混合物中，直至得到均勻的混合物。一旦形成均勻的混合物，就加入光引發劑，並攪拌混合。接著將加熱的潛在可固化組合物塗成膜，或冷卻至室溫，隨後再塗。在上述混合期間，加熱的潛在可固化組合物應當儘可能少地被直射UV光照射，以避免固化系統的早期活化。通常這樣來實現熄掉通風櫃中的頂燈和/或房間內的燈光，掩蔽混合容器，避免暴露於不需要的照射中。
在一個方法中，如上所述，潛在可固化組合物加熱至350-400°F(177-205℃)。潛在可固化組合物優選呈膜的形式，而且能夠使用幾種將熔融組合物塗成膜的方法中的任何一種。這些方法包括縫模擠出、熱棒或熱刀塗敷或熱塗敷棒方法。用來塗這些膜的優選方法包括使用熱棒的方法。它基本包括加熱過的金屬棒位於加熱過的金屬床上方，使出現一個約8-10密耳(0.20-0.25毫米)的控制縫孔。通過此縫孔或縫放置一定長度的薄載體，例如紙或塑料，將在其上面塗敷潛在可固化組合物。一旦此薄載體、通常3-5密耳(0.075-0.13毫米)厚，放置於加熱棒和床之間的縫內，將留下5密耳(0.13毫米)的縫。留下的這個5密耳(0.13毫米)的縫就提供出塗敷5密耳(0.13毫米)厚的潛在可固化組合物膜的間距。實際的塗敷包括將熔融的潛在可固化組合物放置於或傾倒至載體上，從熱棒/熱床的縫孔拉那張紙或塑料載體，在載體上形成厚5密耳(0.13毫米)的潛在可固化組合物。拉動的速度應當約為3-4英尺(0.9-1.2米)/分鐘，它通常在載體上形成平滑的均勻的熱塗層。在約5-15秒內，5密耳(0.13毫米)的潛在可固化組合物將冷卻至接近室溫，此時，熔融的潛在可固化組合物就轉變成基本上沒有粘性的膜。
如果塗敷膠黏劑的載體是矽氧烷處理過的紙或塑料膜，那麼冷卻後的潛在可固化組合物膜能夠取下，可作為一個無支撐的膜用來將兩個表面粘合在一起。如果塗敷潛在可固化組合物的載體是非剝離型塗敷表面例如聚酯膜，那麼潛在可固化組合物膜不能取下，形成的潛在可固化組合物和聚酯膜的組合能夠用於粘合系統中。此單面塗敷的載體可以另外進行加工，在載體的潛在可固化組合物面的背面放上自固定材料。自固定材料能夠是壓敏性的或可熔融流動的，若是可熔融流動的，它可以不是潛在可固化性的，或它也可以象另一面一樣，是潛在可固化性的。這樣，能夠使用有此三層結構的粘合系統，將兩個表面粘合在一起。
如果由潛在可固化組合物形成的粘合系統也是熔融可流動的，那麼本發明的方法包括將可熔融流動的潛在可固化組合物放置到筆主體基質上，加熱組合物，使之充分軟化，使它粘合到基質上。當加熱組合物時，它首先軟化，並形成與基質表面一致的面，由此，流動的材料可以排除夾入的空氣。進一步進行加熱循環，當組合物變得較熱時，它就變成粘性的，充分溼潤表面，並粘合到表面。在一些應用中，組合物也會熔融和流動，以掩蓋缺陷、表面的不完美之處、和/或填充縫隙。然而，如果可熔融流動的潛在可固化組合物是在室溫下放置於基質上的，它最好是無粘性的。
優選的是由潛在可固化組合物形成的粘合系統在室溫下基本是無粘性的，原因是這樣具有機械可加工性。然而，如果粘合系統是壓敏性的或在室溫下是粘性的，粘合系統可以在使用前由剝離襯裡(一個或多個)保護，隔開灰塵和其他沾汙物，並提供對高速裝配設備的可輸送性。然而，在大多數製造工藝中，對於每種組合物，至少一個剝離襯是非常需要的，以為潛在可固化組合物提供一個載體。
粘合系統的總厚度(包括上述的層狀結構)在固化之前通常約為0.5-40密耳(0.013-1.0毫米)、優選約為2-5密耳(0.05-0.13毫米)厚。如果需要，粘合系統能夠製成連續的長度，形成長達幾千英尺(609米)、寬12-72英寸(300-1800毫米)的卷狀物。重申一下，粘合系統的所有製備應當在這樣一種方式下進行基本上使其暴露於UV或含UV的照射減小至最小值，以避免光引發劑的活化，導致潛在可固化組合物的早期固化。通常暴露於間接的螢光約1小時是安全的，不會活化光引發劑。優選地，如上所述的塗敷片或卷應當在粘合之前儲存於陰涼的黑暗處。
基質粘合通常潛在可固化組合物施用到單個基質上，例如柔性電路或噴墨筆主體，一旦這樣施用，就進行照射源，以引發含環氧基材料的固化。暫且不希望受到任何理論的束縛，含環氧基材料被認為是與自己或與含羥基的材料，或許在一定程度上與聚酯成分進行固化或交聯的。優選地，潛在可固化組合物首先施用到柔性電路上。
優選地，將柔性電路粘合到筆主體上按下法實施在含有許多導線的柔性電路表面(即鍍金的銅跡線面)上，將潛在可固化組合物膜連接到柔性電路。此步驟能夠這樣進行將潛在可固化組合物的膜切成所需的正確的形狀，將此形狀的膜放置到柔性電路上。接著，將加熱的瓦狀物壓到膜上，熔融潛在可固化組合物，使它在跡線和導線之間流動，並粘合到柔性電路表面上。潛在可固化組合物就覆蓋和保護了整個柔性電路表面。商品名為TEFLON的矽氧烷剝離塗層或矽氧烷橡膠或紙，通常放置於加熱的瓦狀物或熱電極與潛在可固化組合物之間，以防止熔融的潛在可固化組合物貼在或粘合在加熱的瓦狀物上，這是不希望發生的。用來粘合潛在可固化組合物的通常粘合溫度約為180-320°F(82-160℃)。壓力通常約為每平方英寸粘合面積上5-20磅(約34.5-138千帕)，保壓時間(熱瓦狀物與潛在可固化組合物接觸的時間)約為3-5秒。當然，熱瓦狀物溫度能夠更高，但隨之應採用較短的接觸/粘合時間。合適的溫度、壓力、時間條件決定於最後的粘合所需的最佳性能和最佳流動特性。
潛在可固化組合物起保護作用，也起粘合作用。在保護作用中，潛在可固化組合物保護脆性的導線，免受外部油墨、溼氣、短路的侵襲，和免受其他不希望的外部因素對這些鍍金的銅導線的影響。
一旦將組合物暴露於任何發射源、優選光化照射(即波長在紫外光或可見光區域的照射)，就開始了潛在可固化組合物的固化，並在此後持續一段時間。合適的照射源包括汞、氙、碳弧、鎢長絲燈、太陽光等。最優選的是紫外光照射、尤其是中壓汞弧燈照射。暴露時間可以從低於約1秒到10分鐘或更長(以提供約為0.2焦耳/釐米2的總照射能量)，這依賴於涉及的反應物的量和類型、照射源、距照射源的距離和要固化的組合物的厚度。
也可以將組合物暴露於電子束輻射來固化。需要的輻射量通常是從低於1兆拉德到100兆拉德或更高。在給定照射光或輻射情況下，增加光引發劑的用量，趨於增加固化速度。固化速度也隨照射強度或電子束輻射劑量的增加而提高。
當將兩個對照射不透明的基質粘合在一起時，尤其需要含有減緩固化速度的含羥基材料的潛在可固化組合物。將潛在可固化組合物施用到筆主體，並照射組合物之後，第二個基質即柔性電路可以在敞開期間的任何時刻，直至潛在可固化組合物充分固化而不能粘合基質之前，用潛在可固化組合物將其粘合到第一個基質上。優選地，在敞開時間內，將第二基質施加到潛在可固化組合物上，優選約在24小時之內，更優選約在8小時之內，最優選自潛在可固化組合物進行照射時刻起的約5-30分鐘之內。即在組合物被照射之後的一段時間內，它保持充分的不固化以致能將第二基質粘合上。(通過使用高玻璃化溫度的聚酯成分也能達到相似的效果，即玻璃化溫度高於20℃)。
第二基質例如筆主體，通常是用熱、壓力或熱和壓力兩種作用進行粘合，(例如使用熱壓機、熱展平輥、或熱層壓機)。通常施加到筆主體的條件是包括約250-300°F(約121-149℃)溫度下的約1-5秒的疊壓時間、施加(或不施加)約5-25piw(約0.88-4.4千牛頓/米)的壓力。約200千帕或更高的層壓機的壓力是有用的。在另一種方法中，一個單獨的直立膜的一面或兩面可以經受照射，接著放置於兩個基質之間，然後施加熱、壓力、或這兩種作用，將膜粘合到兩個基質上。另外，如果一個基質對照射是透明的，那麼兩個基質可以粘合在一起，由此，可以透過透明基質，照射潛在可固化組合物。
一旦潛在可固化組合物進行照射，就引發了固化過程。進行照射之後，潛在可固化組合物能夠是不粘手的，或在有限的時期內是粘手的，但最終會達到不粘手的狀態。優選地，在約48小時或以下、更優選約24小時或以下時間內，在室溫下可以達到充分或完全的固化，這依賴於照射源的強度、進行照射的時間、光引發劑的濃度和潛在可固化組合物內含羥基的成分的濃度。當需要只在室溫下固化時，聚酯成分的玻璃化溫度應當低於室溫，優選低於約20℃。
可以由熱例如在烘箱內對組合物進行後固化，來縮短達到充分固化的時間。後固化的時間和溫度將依賴於聚酯成分的玻璃化溫度、光引發劑的濃度、進行照射的條件等而改變。通常的後固化條件由約50℃下的5-15分鐘，變化至溫度高達約100℃下的1-2分鐘。施加熱和壓力將兩個基質粘合在一起，例如使用熱壓機、熱層壓機或熱展平輥，也能夠促進固化。對於那些以玻璃化溫度約高於20℃的聚酯成分為基本組分的潛在可固化組合物來說，除了照射，推薦採用熱來固化組合物。
參考圖1，編號10表示結合了本發明的一個實施方式的噴墨印表機的筆整體。噴墨印表機的筆10包括筆主體12、例如採用Tape Automated Bonding(TAB)、柔性電路26所形成的印表機晶片20。
印表機晶片20的特定結構在此應用中並不重要，各種類型的印表機晶片，例如那些帶有鎳噴頭板的也可以與本發明一起使用。
柔性電路26的一個表面(或前表面)包括許多接觸墊片29。列印筆10設計成安裝在印表機(未示出)內，使位於柔性電路26的前表面(朝向記錄介質的面的背面，未示出)的接觸墊片29，可以與印表機連接，傳輸列印信號。為了從柔性電路26的前表面接入這些導線，必須在柔性電路26的前表面上形成洞，以露出各個導線的端部。接著，導線的露出端用例如金進行電鍍，形成接觸墊片29，顯示在柔性電路26的前表面上。
圖2顯示的是從列印筆10取下的柔性電路26的背面的局部視圖。柔性電路26的第二表面(或背面)包括許多導線28，這些導線與柔性電路26的前表面上的接觸墊片29是電連通的，而且以此為末端。
如上所述，形成在柔性電路26的背面上的導線28包括由上述潛在可固化組合物形成的粘合系統30。粘合系統30包封並絕緣導線28，以保護柔性電路26上的導線的被包封部分，免受油墨的浸蝕和潛在的短路。粘合系統優選由存在於柔性電路26背面的潛在可固化組合物形成，導線28是形成在26的背面上的。更優選地，粘合系統30由自固定的潛在可固化組合物形成在柔性電路26上形成粘合系統30之前，提供的潛在可固化組合物可以是膜的形式，該膜經衝孔或衝切，形成與柔性電路需粘合面積相配的形狀。如果潛在可固化組合物含有可熔融流動材料，在層壓到柔性電路26的背面(在導線上面)之前，使用熱和壓力，以暫時軟化膜，增強對柔性電路26的粘合力，並保證導線28被充分包封。如果潛在可固化組合物包括壓敏性的材料，可能只需要輕度的熱和/或壓力來增強對柔性電路26的粘合力，並保證導線28被充分包封。
圖3a、3b和3c更詳細地顯示了關於層壓到柔性電路26上面的粘合系統30和圖2中的導線28。圖3a-3c表示沿著圖2中的A-A線取下的部分。接著粘合系統30對準柔性電路26，施加壓力和熱或不施加熱，粘在柔性電路26的適當位置上。
將粘合系統30附加於柔性電路26上的導線28之後，就準備將形成的柔性電路疊層附加於筆主體上。使用熱壓墊片，實施這個操作。在此過程中，潛在可固化組合物的自固定功能，通過使組合物軟化、並粘合到塑料筆主體上來實現。將潛在可固化組合物進行照射，並開始粘合到筆主體，如圖3d所示。
參看圖4，顯示了本發明粘合系統30的另一個實施方式。在此實施方式中，粘合系統包括具有第一和第二表面的載體層30c。載體層30c優選由具有化學和熱穩定性的材料形成，更優選地，載體層30c含有聚酯。自固定層30a位於第二表面，潛在可固化組合物膜30b位於第一表面。在製造中，自固定層施用到擬與之結合的基質的一個表面上，例如柔性電路。施加熱、壓力或此兩種作用，將此結構附加到柔性電路26上。現在，附加到柔性電路上的此結構經受照射，筆主體12在潛在可固化組合物的敞開時間內、通過一些點與潛在可固化組合物連接起來。自固定層能夠是如上所述可熔融流動的、壓敏性的或兩者的組合。提供的自固定層能夠是連續層，或覆有圖案的層。使用此結構的一個優點是，載體層在製造過程中可提供此結構的某些強度。合適的壓敏材料優選選自氯丁橡膠、腈橡膠、丁苯橡膠、帶有合適量加氫松香的天然橡膠、酚醛樹脂、聚萜烯樹脂、聚乙烯、乙烯—乙酸乙烯酯共聚物、聚醯胺樹脂、丙烯酸酯聚合物及其混合物。如果使用的自固定材料是壓敏性的，一個基質例如柔性電路，能夠在固化和儲存之前的任何時刻，粘合到載體的第一表面。
以上已經描述了粘合系統和提供此粘合系統的方法，該粘合系統可降低由於油墨接觸噴墨印表機的筆結構的柔性電路內的導線而引發的電短路的可能性。標題圖案的精確形狀和尺寸決定於所使用的印表機晶片的設計類型。
對本技術領域的普通技術人員顯而易見的是，在不脫離本發明的範圍和精神的情況下，可進行各種改進和變化。應當理解的是本發明不過分地局限於這裡所闡述的說明性的實施方式。
權利要求
1.噴墨印表機的筆結構，包括具有許多導線的柔性電路，該導線形成於柔性電路的第一表面上，由電連接位於柔性電路第二表面上的許多接觸墊片；適於儲存和分配油墨的主體；以及由潛在可固化組合物製成的位於柔性電路的第一表面和主體之間的粘合系統，其中粘合系統可以將柔性電路上的導線粘著到主體上。
2.如權利要求1所述的噴墨印表機的筆結構，其中所述潛在可固化組合物含有含環氧基的材料、聚酯、含羥基的材料和有效量的光引發劑。
3.如權利要求2所述的噴墨印表機的筆結構，其中所述潛在可固化組合物中所含的含羥基材料與含環氧基材料的重量比約為0.1∶1-0.7∶1。
4.如權利要求1所述的噴墨印表機的筆結構，其中所述潛在可固化組合物是自固定性的。
5.如權利要求1所述的噴墨印表機的筆結構，其中所述粘合系統含有厚度約為0.2-0.025毫米的膜。
6.如權利要求1所述的噴墨印表機的筆結構，其中所述粘合系統含有具有第一主表面和第二主表面的載體；在載體的第一主表面上的自固定膜；以及在載體的第二主表面上的潛在可固化組合物。
7.如權利要求1所述的噴墨印表機的筆結構，其中所述粘合系統還含有壓敏材料。
8.如權利要求4所述的噴墨印表機的筆結構，其中所述潛在可固化組合物是可熔融流動的。
9.如權利要求2所述的噴墨印表機的筆結構，其中所述光引發劑選自芳族碘鎓配鹽、芳族鋶鹽、茂金屬鹽及其混合物。
10.如權利要求2所述的噴墨印表機的筆結構，其中所述光引發劑選自二芳基碘鎓六氟磷酸鹽、二芳基碘鎓六氟銻酸鹽、三芳基取代的鹽、茂金屬鹽及其混合物。
11.如權利要求2所述的噴墨印表機的筆結構，其中所述的含羥基材料的羥基官能度為2或更高。
12.如權利要求7所述的噴墨印表機的筆結構，其中所述壓敏材料選自合成橡膠、帶有有效量加氫松香的天然橡膠、酚醛樹脂、聚萜烯樹脂、聚乙烯、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚醯胺樹脂、丙烯酸酯樹脂及其混合物。
13.如權利要求6所述的噴墨印表機的筆結構，其中所述自固定層含有壓敏材料。
14.如權利要求6所述的噴墨印表機的筆結構，其中所述自固定層是可熔融流動的。
15.如權利要求6所述的噴墨印表機的筆結構，其中所述載體層含有聚酯。
16.提供噴墨印表機的筆內粘合系統的方法，該方法包括如下步驟將潛在可固化組合物施加到柔性電路的帶有導線的表面上；對潛在可固化組合物進行照射，經充分長的時間，以引發固化；將潛在可固化組合物與適於儲存和分配油墨的主體接觸；以及在柔性電路和主體之間形成粘合系統，其中粘合系統將柔性電路粘著到筆主體上。
17.如權利要求16所述的向噴墨印表機的筆提供粘合系統的方法，其中所述潛在可固化組合物含有含環氧基材料、聚酯、含羥基材料和有效量的光引發劑。
18.如權利要求16所述的向噴墨印表機的筆提供粘合系統的方法，其中所述粘合系統是自固定性的。
19.如權利要求18所述的向噴墨印表機的筆提供粘合系統的方法，其中所述潛在可固化組合物是可熔融流動的。
20.如權利要求18所述的向噴墨印表機的筆提供粘合系統的方法，其中所述粘合系統還含有壓敏材料。
21.如權利要求19所述的向噴墨印表機的筆提供粘合系統的方法，其中所述潛在可固化組合物還含有環氧丙烯酸酯、環氧聚酯、環氧聚己內酯及其混合物。
22.如權利要求17所述的向噴墨印表機的筆提供粘合系統的方法，其中所述光引發劑選自芳族碘鎓鹽、芳族鋶鹽、茂金屬鹽及其混合物。
23.如權利要求17所述的向噴墨印表機的筆提供粘合系統的方法，其中所述光引發劑選自二芳基碘鎓六氟磷酸鹽、二芳基碘鎓六氟銻酸鹽、三芳基取代的鹽、茂金屬鹽及其混合物。
24.如權利要求17所述的向噴墨印表機的筆提供粘合系統的方法，其中所述含羥基材料的羥基官能度為2或更高。
25.如權利要求20所述的向噴墨印表機的筆提供粘合系統的方法，其中所述壓敏材料選自合成橡膠、帶有有效量加氫松香的天然橡膠、酚醛樹脂、聚萜烯樹脂、聚乙烯、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚醯胺樹脂、丙烯酸酯樹脂及其混合物。
26.如權利要求16所述的向噴墨印表機的筆提供粘合系統的方法，其中所述粘合系統是厚度約為0.2-0.025毫米的膜。
27.如權利要求19所述的向噴墨印表機的筆提供粘合系統的方法，其中還包含對潛在可固化組合物施加熱和/或壓力的步驟。
28.噴墨印表機，它含有如權利要求1所述的噴墨印表機的筆。
29.印表機系統，它含有連接到如權利要求28所述的噴墨印表機的計算機。
全文摘要
本發明提供噴墨印表機的筆結構,它包括具有許多導線(28)的柔性電路(26),導線(28)形成於柔性電路的第一表面,由電連通位於柔性電路的第二表面的許多接觸墊片(29),還包括適於儲存和分配油墨的主體(12)和由潛在可固化的組合物製成的位於柔性電路的第一表面和主體之間的粘合系統。通過粘合系統的操作可將柔性電路上的導線粘貼在主體上。本發明也提供在噴墨印表機的筆中提供該粘合系統的方法。
文檔編號H05K1/00GK1259085SQ98805911
公開日2000年7月5日 申請日期1998年5月26日 優先權日1997年6月6日
發明者R·R·羅洛夫, C·A·喬治 申請人:美國3M公司