[发明专利]带多行孔口的单体式打印头

说明书

技术领域

本发明大体而言涉及数控连续喷墨打印装置的领域，且具体而言涉及具有多行喷墨孔口的连续喷墨打印头。

背景技术

授予Chwalek等人的美国专利第6,079,821号公开了一种连续喷墨打印头，其中通过对从离开孔口的射流进行不对称加热来实现选定液滴的偏转。

Jeanmaire等人的美国专利第6,554,410号教导了使选定液滴偏转的改进方法。这种方法涉及将每个射流分成小墨滴和大墨滴并相对于墨滴飞行方向形成空气或气体横流，这使得小墨滴偏转到沟槽或墨水捕集器内而大墨滴则绕过其并落到介质上用以书写期望的图像，或者相反，即大墨滴由沟槽收集而小墨滴则到达介质。

Anagnostopoulos等人的美国专利第6,450,619号公开了使用可在上述打印头中采用的CMOS和MEMS技术来制造喷嘴板的方法。此外，在授予Anagnostopoulos等人的美国专利第6,663,221号中公开了制造页宽喷嘴板的方法，其中，页宽表示大约为4英寸长和更长的喷嘴板。如本文所限定，喷嘴板包括喷嘴阵列且每个喷嘴具有出射孔口，加热器围绕出射孔口并位于出射孔口附近。对各个加热器寻址的逻辑电路和向加热器提供电流的驱动器可位于与加热器相同的基板上或者可位于其外部。

对于完整的连续喷墨打印头，除了喷嘴板及其相关联的电子器件之外，要有用于使选定液滴偏转的装置，还需要收集未选定液滴的墨水沟槽或捕集器，墨水再循环或处置系统，各种空气和墨水过滤器，墨水和空气供应装置以及其它安装和对准器件。

在这些已知的连续喷墨打印头中，在喷嘴板中的喷嘴布置成直线且为了稳健操作和可制造性，它们以最多大约42.33微米那样近地间隔开，这对应于每英寸大约600个喷嘴。由这些喷嘴阵列所产生的墨滴体积取决于喷嘴的出射孔口的直径和射流速度。典型体积范围为数皮升至数十皮升。

如已提到的那样，所有的连续喷墨打印头，包括那些基于选定液滴的静电偏转的连续喷墨打印头(参看例如授予Simon等人的美国专利第5,475,409号)，都需要墨水沟槽或捕集器来收集未选定液滴。这样的沟槽必须相对于喷嘴阵列小心地对准，因为选定液滴与未选定液滴之间的角距通常仅为几度。对准过程通常是非常费力的过程并显著增加打印头的成本。因为每个沟槽必须单独地且每次一个与其相对应的喷嘴板对准，这也会增加打印头的成本。

沟槽或捕集器可包含刃形边缘或一些其它类型的边缘来收集未选定液滴，且该边缘必须是直的，从一端到另一端在数十微米内。沟槽通常由不同于喷嘴板的材料制成且因此它们具有不同的热膨胀系数，致使如果周围温度变化，则沟槽和喷嘴阵列的不对准程度可足以造成打印头失效。由于沟槽通常使用对准螺钉附连到某一构架上，如果打印头组件经受如在装运期间可能会发生的冲击，则可能会失去对准。如果沟槽使用粘合剂附连到构架上，则在胶固化期间随着其硬化可能会出现不对准，导致在打印头组装期间打印头收得率损失。

Anagnostopoulos等人的美国专利申请公开2006/0197810A1披露了一种包含一行喷墨孔口的一体式打印头部件。

需要的是，利用在纸张宽度方向上比目前可能情况更靠在一起的喷墨流进行准确地打印。由于在来自相邻孔口的墨滴之间需要隔开，故对喷墨行能靠在一起的程度有所限制。沿机器方向在喷墨行之间的间隔受到第二行喷墨行大的空间安装要求的限制。因为纸张在由第一行中的第一喷墨湿润后稳定性不足以在20微米内与第二行射流对准，因此第二行每英寸600个喷嘴的喷墨不能布置成与之前每英寸600个喷嘴的打印材料对准地重叠。在纸张向第二行喷嘴行进数厘米距离之后，不可能实现与来自第一行的图案准确对准。难以实现和维持射流本身的进一步对准。如果第二行喷嘴可被对准以在来自第一行喷嘴的墨水之间进行打印，则可实现在纸张宽度上每英寸更大的喷嘴密度。

需要一种方法：其比先前可能的情况将来自沿宽度方向每英寸更多喷嘴的墨流提供到墨流下方的纸张，而不会有对准问题且无需利用非常小的墨滴。因此需要下面这样的布置：第二行喷嘴与第一打印头对准并在操作期间维持这种对准，并一定程度地靠近第一打印头而不会使得纸张拉伸有问题。

发明内容

本发明的目的在于克服先前实践的不足。

本发明的另一目的在于提供形成更高品质喷墨打印的能力。

本发明的再一目的在于向纸张提供更准确地定位连续墨流。

本发明的这些优点和其它优点由在一体式喷墨中包括两行墨水孔口的喷墨打印设备来提供。