[发明专利]双喷墨笔滑架系统

说明书

本发明一般涉及一种喷墨打印机构，更特别地是涉及一种双喷墨笔滑架系统，它能使两支笔精确地校准，用以在该机构的打印区上扫描，以打印出高质量的图像。

喷墨打印机采用的是能向一页面上射出颜料(在此一般称之为″墨水″)液滴的笔。每支笔都有一个由非常小的喷嘴所构成的打印头，墨水滴即通过喷嘴发射出去。要打印图像时，该打印头沿页面前后推进，并随着运动按所需的方式射出墨水滴。打印头内特定的喷墨机构可以采取本技术领域中公知的各种不同形式中的一种，例如那些采用压电或热打印头技术型式。例如，两种早期的热喷墨机构公开于美国专利No.5,278,584和4,683,481中，均转让给本受让人—惠普公司。在一热系统中，在喷口板和基层之间有一个带墨水槽和蒸发室的阻挡层。这种典型的基层内有一排排加热元件(例如电阻)，给其通电即可将蒸发室内的墨水加热，一旦加热，墨水滴即从与通电电阻相联的喷嘴中射出。随着打印头沿页面移动，通过有选择地给各电阻充电，墨水即以某种方式排出落在打印介质上，以形成所需的图像(例如图画、图表或文字)。

要清理和保养打印头，典型的是在打印头底盘上装设一个″保养站″机构，因此打印头可移动到保养站上进行维修。收存起来时，或在不打印期间，该保养站通常有一个帽罩系统，其将打印头喷嘴密封，使之保持润湿，防止污染和干燥。某些帽罩的设计还便于做好启动准备，例如与一个可给打印头抽真空的泵相连接。在操作过程中，打印头中的阻塞物要周期性地进行清理，方法是从各个喷嘴中射出几滴墨水，这就是众所周知的″喷吐″过程，废墨水收集在保养站的一″痰盂″储槽部。喷吐、打开帽罩后，或有时在打印过程中，保养站必须有一个合成橡胶擦抹器，它能擦拭打印头表面，以除去残余墨水，以及任何存积于打印头的纸屑或其它碎屑。

为了提高打印图像的清晰度和对比度，近期的研究集中在改善墨水本身上。为了提供更牢固、更不溶于水且黑色更黑的打印图像，已经开发出颜料为基的黑墨水。这些颜料为基的墨水的固体成分浓度要高于早期的染料为基的墨水。这两种墨水都能很快干燥，这样才能使喷墨打印机构使用普通纸。为了提供黑色更黑、彩色更生动的打印图像硬考贝，现在打印机的设计都采用一支黑笔和单独一支三色笔，或者是一支黑笔和四支单色的彩色笔结合使用。

一种早期的打印机采用四支单独的笔，分别携带黑、蓝绿、绛红和黄色墨水，使这四支笔校准的滑架结构有六个基准，它与各笔上相关的基准相配合。控制笔的定位所需的基准处于下面三个互相垂直的方向上：

1.打印头扫描方向(X轴)，

2.纸的前进方向(Y轴)，和

3.垂直方向(Z轴〕。

众所周知，笔的另一种不对正现象是θ-Z误差，它指的是笔相对于Z轴的角扭转。θ-Z误差表现为打印图像的锯齿形误差，它是打印头的一列列喷嘴与纸前进的Y轴方向不平行的结果。

为了使笔保持校准恰当，早期四笔打印机的设计要求笔和滑架都具有非常精密的公差。但不幸的是，所要求的公差采用经济的模制零件是得不到的。因此，滑架的所有基准都不得不进行机加工，而且对于每支笔，六个基准中的三个要求进行机加工，同仅仅是模制出的基准相比，这种二次加工费力费钱。

早期的四笔滑架是用一X偏置弹簧使笔定位于X基准上，还有一带以模制方式插入的凸轮的挠性构件，它向笔的夹持表面施加必要的力，使笔牢固地安置在X、Y和Z基准上。但不幸的是，在这种早期四笔打印机的设计中为了得到所需的性能水平，所用的X偏置弹簧要求昂贵的二次加工操作，包括热处理和镀层。这种早期的滑架采用了电气互联机构，它将发射信号由滑架传给笔，它还提供使笔牢固地安置在Y轴基准之一上所必需的力。

为安装笔，这种早期四笔打印机所用的夹持系统要求操作人员推动和转动各笔，直到它卡在位置上。这种嵌入式设计要求操作人员克服滑架内的摩擦力，它经常会造成在插入过程中有不均匀的或横向的力作用在笔上。不幸的是，这些安装上的困难可能妨碍笔的基准恰如其分地落在滑架相应的基准上。笔的这种不正确安放会降低打印质量，因为喷嘴已不再与滑架内的其它的笔协调一致了。