[发明专利]采用中心墨水供给通道的喷墨打印头和方法

说明书

相关申请的交叉引用

无。

关于联邦政府资助研究或研发的声明

无。

背景技术

对于将精确受控量的墨水和其他相关液体物质准确传送到各种基质，例如但不限于玻璃、纸张、织物、幻灯片和相关的聚合物膜上，喷墨打印机及相关喷墨设备已证实是可靠的、有效和通常节省成本的装置。例如，用于消费者市场的在纸上进行数字打印的现代喷墨打印机提供超过2400点每英寸(DPI)的打印分辨率，提供大于20-30页每分钟的打印速度，并以“按需滴定”技术传送通常以皮升进行测量的单滴墨水。由这些现代喷墨打印机提供的相对低成本、高打印质量和通常鲜明的色彩输出已使这些打印机成为消费者市场上最普遍的数字打印机。目前，除了消费者市场之外，对于采用喷墨打印用于高速商用和工业用应用也有相当大的兴趣。

通常，用于按需滴定喷墨打印机的打印头以及相关的喷墨打印系统的喷墨打印头可采用至少两种技术中的一种喷出墨滴。这些技术中的第一种采用压电效应或基于压电的喷出元件从打印头喷出液滴。这些技术中的第二种，通常称为热喷墨打印，采用由喷出元件产生的局部热使一部分墨水蒸发。由蒸发产生的气泡膨胀，以将剩余部分的墨水从喷墨打印头作为液滴喷出。

喷墨打印头的操作中的限制因素通常是喷墨打印头的气泡膨胀腔的再填充时间。当使用粘性墨水时，再填充时间特别成问题。再填充时间直接和不利地影响喷墨打印机的喷射速率或频率。

附图说明

参照结合附图的以下详细描述，本发明的实施例的各个特征可更易于理解，其中相似的附图标记指代相似的结构元件，并且其中：

图1例示根据本发明实施例的喷墨打印头的横截面图。

图2例示根据本发明实施例的喷墨打印头的剖视立体图。

图3例示根据本发明实施例的将粘性墨水供应到喷墨系统中的打印头的方法的流程图。

本发明的某些实施例具有除了在上述附图中例示的特征之外和替代上述附图中例示的特征的其他特征。本发明的这些和其他特征在下文中参照前述附图进行详述。

具体实施方式

本发明的实施例有助于从喷墨打印头高速喷出墨滴。在一些实施例中，根据本发明有助于高速喷出具有相对高粘度的墨水。特别地，根据本发明的各个实施例，通过在墨水喷射期间在对“倒流(blow-back)”没有不利影响的情况下普遍提高再填充速率，可克服与高粘度墨水相关的粘性阻力。提高的再填充速率直接增大墨水可从打印头喷出的速率(例如，打印头喷射速率)。本发明的喷墨打印头的实施例采用桥梁(bridge beam)构造，并且包括但不限于热喷墨打印头。

在根据本发明的喷墨打印头的各个实施例中，喷出元件将墨水从打印头的喷嘴作为液滴喷出。喷出元件(例如，电阻加热器)典型地位于喷嘴下方的气泡膨胀腔中。在一些实施例中，喷出元件在气泡膨胀腔中形成气泡。例如，喷出元件可包括电阻加热器，该电阻加热器使一部分墨水蒸发以形成气泡。由喷出元件形成的气泡膨胀以喷出墨水。在其他实施例中，喷出元件可使用不同于膨胀气泡或除了膨胀气泡之外的其他机构喷出墨水(例如，压电致动器或微型机械杆致动器)。无论如何，在此，在喷出元件上方和喷嘴下方的保持由喷墨打印头喷出的墨水的腔被称作并并被定义为“气泡膨胀腔”，不管是否实际采用膨胀气泡来喷射墨水。

由喷墨打印头喷出的墨水从墨水储存器通过多个墨水供给通道被供应到气泡膨胀腔。在一些实施例中，墨水储存器通过或经由墨水供给通道与气泡膨胀腔直接连通。例如，墨水供给通道的输入端可直接连接到墨水储存器，而输出端连接到气泡膨胀腔。在其他实施例中，诸如但不限于供给过渡腔的另一结构可位于墨水储存器与墨水供给通道的输入端之间。供给过渡腔可例如便于喷墨打印头的冷却。在这种实施例中，墨水供给通道例如通过供给过渡腔间接连接到墨水储存器。

进一步，根据各个实施例，本发明的喷墨打印头包括一对侧向墨水供给通道和中心墨水供给通道。侧向墨水供给通道彼此分隔开。中心墨水供给通道被设置在分隔开的侧向墨水供给通道之间。中心墨水供给通道用于有效增大流入到气泡膨胀腔中的墨水的流动量。而且，流动量的增大例如可有效增加墨水从墨水储存器到气泡膨胀腔的流动速率，而不会在气泡膨胀期间不利地影响倒流。