[发明专利]包括耐微粒过滤器的打印头

说明书

技术领域

本发明一般涉及数字控制的打印系统领域，特别是涉及由打印系统的打印头随后喷出的液体的过滤。

背景技术

用于将信息打印到记录介质的喷墨打印机的使用存在已久。用于此目的的打印机可包括喷射连续液滴流，根据打印数据从液滴流中选择特定液滴进行打印的连续打印系统。其他打印机可包括只有在打印数据信息明确要求时才选择性形成并喷出打印液滴的按需滴落打印系统。

连续打印系统通常包括打印头和喷嘴板，所述打印头包括液体供应系统，所述喷嘴板具有由液体供应系统供料的多个喷嘴。液体供应系统以足以从每个喷嘴喷射单独的液体流的压力将液体提供给喷嘴。在连续喷墨打印中形成液体喷射所需的来自液体供应的液压通常远大于来自按需滴落打印系统中所使用的液体供应的液压。

本领域已知的不同方法已被用于生产打印系统中的各种部件。一些用于形成微机电系统（MEMS）的技术已被用于形成各种打印头部件。MEMS工艺通常包括改进的半导体器件制造技术。各种MEMS工艺通常将光成像技术和刻蚀技术相结合以在基板上形成各种特征。光成像技术被用于限定基板的将被优先刻蚀的区域及基板的不应被刻蚀的其他区域。MEMS工艺可被应用于单层基板或应用于由具有不同材料特性的多层材料构成的基板。MEMS工艺已被用于生产喷嘴板以及诸如供墨通道、贮墨器、电导体、电极以及各种绝缘体和电解质部件之类的其他打印头结构。

打印系统中的微粒污染可对质量和性能造成不利影响，尤其在包括具有小直径喷嘴的打印头的打印系统中。存在于液体中的微粒可引起一个或多个喷嘴完全堵塞或部分堵塞。某些堵塞降低甚至妨碍液体从打印头喷嘴喷出，而其他堵塞可导致从打印头喷嘴喷射的液体的流随机地远离其所期望的轨迹。不论何种类型的堵塞，喷嘴堵塞不利于高质量打印并且可对打印头的可靠性造成不利影响。这在采用在单程内完成打印的页宽打印系统时变得更加重要。在单程打印操作过程中，通常打印头的所有打印喷嘴是正常工作的，以实现在接收介质上所需的图像质量和墨水覆盖范围。由于打印系统仅有一次机会打印介质的给定部分，因此当一个或多个喷嘴堵塞或不能正常工作时可产生图像伪影。

常规的打印头包括定位在流体路径中多个位置的一个或多个的过滤器，以减少与微粒污染相关联的问题。尽管如此，仍需要不断减少打印头和打印系统中的微粒污染，而且持续需要能提供充分过滤并在过滤器上的压力损失水平可接受的打印头过滤器。也不断需要用于利用MEMS制造技术形成打印头过滤器的有效且实用的方法。

发明内容

根据本发明的一个方面，打印头包括喷嘴板、过滤器和多个壁。所述喷嘴板的多个部分限定多个喷嘴。所述过滤器，例如过滤膜，包括分组为多个孔集群的多个孔。所述多个壁的每一个从所述喷嘴板延伸至所述过滤膜，以限定定位在所述喷嘴板和过滤膜之间的多个液体腔。所述多个液体腔的每个液体腔与所述多个喷嘴中的相应喷嘴流体连通。所述多个液体腔的每个液体腔与多个孔集群中的相应孔集群的多个孔流体连通。所述多个孔集群中的相应孔集群包括通过过滤膜的无孔部分互相间隔的两个孔子集群。

根据本发明的另一方面，打印头可包括液体源，所述液体源通过各个液体腔和与各个液体腔相关联的所述多个孔集群中的相应孔集群与所述多个喷嘴的每个喷嘴液体连通。所述液体源被配置成在足以将喷射液体喷射通过各个喷嘴的压力下提供液体。

附图说明

在如下给出的本发明的示例实施例的详细描述中，参照附图，其中：

图1示出了根据本发明制造的打印系统的一示例实施例的简化示意性框图；

图2示出了根据本发明制造的连续打印头的一示例实施例的示意图；

图3示出了根据本发明制造的连续打印头的一示例实施例的示意图；

图4A是包括本发明的一示例实施例的喷射模块的横截面侧视图；

图4B是包括本发明的另一示例实施例的喷射模块的横截面平面图；

图5A示出了喷嘴、液体腔和包括根据本发明的孔集群结构的示例实施例的过滤膜的一部分的截平面图和侧视图；

图5B示出了喷嘴、液体腔和包括根据本发明的孔集群结构的另一示例实施例的过滤膜的一部分的截平面图和侧视图；

图6示出了当液体流过具有图5B的孔结构的过滤膜时的流动状态；

图7是表示根据本发明的一示例实施例的用于制造集成过滤膜/喷嘴板单元的方法的流程图；

图8A至8F示出了根据图7中所描述的方法的集成过滤膜/喷嘴板单元的形成过程中的工艺步骤，图8F还示出了包括本发明另一示例实施例的喷墨模块的横截面侧视图；