[发明专利]制造高密度喷墨印刷头系统的方法

说明书

本发明涉及一种制造喷墨印刷头的方法，尤其涉及到制造由通道喷墨的、具有高密度平行通道系统和侧壁致动器的喷墨印刷头。

印刷机提供一种在人类以可读形式中产生永久性记录的装置。一般说，印刷技术可分为冲击印刷技术和非冲击印刷技术。在冲击印刷技术中，图象是通过用冲击件击打放在纸件近处的墨带形成的。冲击印刷技术进一步又可分为成形一字符印刷和版型印刷，在成形一字形印刷中，击打墨带产生图象的冲击件，包括想要的字符的凸起的镜面图象部分。在版型印刷中，冲击件是一根触针或多根触针，这里，字符是通过击打对着墨带配置的触针或多根触针而产生一系列紧密的间隔开的点子形成的。通过有选择地击打对着墨带配置的多根触针，任何可描述的字符借助点型片均可产生。

由于其高的印刷速度、以及它更适于印刷图表和半色调图象，非冲击印刷通常比冲击印刷更为人们乐意采用。非冲击印刷技术包括版型、静电和电子照象型印刷技术。在版型印刷中，许多触针被电脉冲有选择地加热，所产生的热，在通常专门处理过的纸的一面上产生一个印记。在静电型印刷中，印刷件和导电纸面之间的电弧，除去了纸上的不透明涂层，从而使对比色的内层曝光。最后，在电子照象型印刷中，用一种如激光那样的光源，使光导电性材料有选择地带电，粉状上色剂被吸到带电的区域。当处在与纸面接触时，上色剂便转送到纸面上，然后，该上色剂被加热而使之熔化到纸面上。

非冲击印刷另一种形式通常归类在喷墨印刷，喷墨印刷系统用喷射细的墨点产生图象。该装置产生多次重复的并可控制的小墨点，以便在由计数法贮存的图象数据规定的地方印上一个小墨点。大多数商业出售的喷墨印刷系统可分为“连续喷射”型喷墨印刷系统和“按指令滴落”型喷墨印刷系统，在前一种印刷系统中，微滴从印刷头中连续地喷出，根据所想要产生的图象，微滴可直接对着纸张或向离开纸的方向喷射。在后一种印刷系统中，微滴根据所要产生图象有关的专门指令，才从印刷头中喷出的。

连续喷射型喷墨印刷系统，是以从一个小孔喷出液流，形成均匀小微滴的现象为基础的。可明显看到，例如使用可产生压力、振荡、使整个液体扩散的电子机械装置，根据表面张力波的扩张导致喷射的现象，从直径约为50-80微米的小孔中，在压力下喷出的液体，趋向于破裂成均匀的微滴。如在图1中，可看到一种连续喷墨型喷墨印刷机200的简图。这里，泵202把油墨从墨源204泵入喷嘴组件206中，喷嘴组件206有一压电晶体208，它连续地被晶体驱动器210提供的电压所驱动。泵202使供到喷嘴组件206中的油墨，通过喷嘴212以连续液流形式喷出。连续振荡的压电晶体208产生压力扰动，引起连续的油墨液流分裂成均匀油墨微滴，并且由于静电场存在而得到静电荷。这个静电场常被称为由电极214产生的带电场。利用高压偏转板216，可控制选择出的一些带静电微滴的轨迹，以便击向纸件218的纸面上理想位置。高压偏转板216，还使带静电荷的微滴中一些未被选中的微滴偏离纸件218的纸面，而落入用于循环用的贮存器220中。

由于微滴的大小很小和具有准确的流轨控制，故连续喷墨型喷墨印刷系统的质量，可接近成形字符冲击印刷系统的质量。但，连续喷射型喷墨印刷系统的缺点为，当少印或不印刷时，墨液必须一直在喷射，这种要求减少油墨因而降低该印刷系统的可靠性。

由于该缺点，人们对借助电子机械产生的压力波使引起的微滴增加了兴趣。在这种型式的系统中，通过对直接或间接与墨液耦合的压电材料施加一电压脉冲，引起了墨液中体积改变，这种发生在墨液中的体积变化便引起压力/速度的瞬变，这些是直接为了要产生从孔中流出的微滴，由于只是在所期望的滴墨时才施加电压，故这种型式的喷墨印刷系统被称为“按指令滴落”型。图2中，表示一种按指令喷墨型的喷墨印刷机，喷嘴组件306把油墨从蓄墨池(未示出)中抽出，驱动器310接收字符数据并致动相应的压电材料308。例如，如收到字符数据要求墨滴是从喷嘴组件306中喷出，则该驱动器310就把一个电压施加到压电材料308上。然后，压电材料将以一种方式变形，这使喷嘴组件306从小孔312中喷出一微滴墨。随后，该喷出的微滴被射向纸件318的纸面上。