[发明专利]带有用于产生预热和点火脉冲的驱动器电路的喷墨打印机

说明书

这一发明涉及带有一个驱动器电路的喷墨打印机，该电路用于将预热和点火脉冲施加给喷墨打印机加热元件。

按需喷墨式喷墨打印机利用热能在一个充满墨水的腔室内产生一个蒸汽泡以挤出一个液滴。一个热能发生器或加热元件，通常是一个电阻器，被设置在喷嘴附近的腔室内。多个腔室，每个都设置有一个单个的加热元件，被设置在打印机的打印头中。该电阻器被分别加上一种能量脉冲，以便将墨水暂时蒸发，并形成一个气泡，挤出一个墨滴。当每滴墨水从喷嘴向记录媒体，如纸张，运动时，它最好沿着一个大体为直线的路径运动。该直线路径通常与打印头垂直。不时地会有少量的墨水聚集在一个或多个喷嘴周围的打印头的外表面上。当液滴移出喷嘴时，它们可能与这些过量的墨水接触，使它们从预定的直线运动路径转向。

最好能提供一种喷墨打印机，即便墨水在打印头喷嘴周围聚集并与喷出的液滴接触，仍可以产生沿着大体为直线的路径运动的液滴。

这一迫切的发明是针对一种喷墨打印装置，该装置将彼此间被一段延迟时间分隔的一个预热脉冲和一个点火脉冲施加到每个加热元件上。预热脉冲施加的结果是，第一数量值的热能被加到一个刚好位于加热元件表面上的薄墨水层上。这一能量在延迟时间内允许扩散或“渗”入墨水。当一个点火脉冲在延迟时间终了被加到加热元件上时，第二数量值的热能被传递给刚好在加热元件上的墨水。假定延迟时间不太长，也不太短，则第一和第二数量值的热能将导致形成一个带有增加的冲量的喷射泡。这样一个气泡导致所形成的喷射墨滴同样带有增加的冲量。然而，这一增加的冲量在很大程度上归因于速度的增加而不是液滴的质量。本发明的打印装置所喷射出的液滴，由于其提高了的速度，而不大可能被聚集在打印头外表面上的墨水从它们预定的直线路径转向。

图1是一个根据本发明而制造的打印装置的部分去掉的透视图；

图2是一个预热和点火脉冲的示意图，该脉冲被本发明的驱动器电路施加到一个加热元件上；

图3是一个第一打印头的一部分的平面图，表示出第一平板的一部分的外表面，有一部分被部分移走的第一平板的另一部分，以及第一加热芯片一部的表面，而位于在该芯片部分上面的第一平板的一部分被完全移走；

图4是沿图3中的视图线4-4截取的一个视图；

图5是第二打印头的一部分在两个不同深度上的部分去掉的平面图；

图6和6A-6C是模拟数据的曲线图；

图7-14是数据点的图；以及

图15是表示本发明的驱动器电路的线路示意图。

参照图1，表示出一种根据本发明制造的喷墨打印装置10。它包括一个用于喷射第一液滴的第一打印盒20，和一个用于喷射第二液滴的第二打印盒30。打印盒20和30被支承在一个支架40上，该支架随后被滑动支承在一个导轨42上。设置有一个驱动装置44用于实现支架40沿导轨42的来回往复运动。该驱动装置44包括一个带有一个主动皮带轮44b的电机44a，和一个延伸绕过主动皮带轮44b和一个惰轮的传动皮带44c。该支架40被与传动皮带44c固定连接，以便随传动皮带44c运动。电机44a的操作实现了传动皮带44c的来回运动，并由此实现支架40和打印盒20与30的来回运动。当打印盒20与30来回运动时，它们将墨滴喷射到置于位于它们下面的纸张12上。

第一打印盒20包括一个注满墨水的第一容器22和一个第一打印头24，见图3和图4，该打印头通过粘接或其它方式与容器22连接。第二打印盒30包括一个注满墨水的第二容器32和一个第二打印头34，见图5。第一和第二容器22和32最好为聚合物容器。容器22和32可以重复注入墨水。

第一打印头24包括一个带有多个第一电阻加热元件52的第一加热芯片50。第一打印头24进一步包括一个第一平板54，有多个第一孔56延伸穿过该平板，形成多个第一喷嘴56a，第一尺寸的第一液滴被从该喷嘴喷射出。在所示实施例中，第一液滴是黑色的。

可以通过任何已认可的技术，包括一种热压焊工艺，将第一平板54与第一芯片50相连。当第一平板54与加热芯片50被连在一起时，第一平板54的部分54a和第一加热芯片50的部分50a形成多个第一气泡室55。由容器22提供的墨水通过供墨通路58流入气泡室55。第一电阻加热元件52被设置在加热芯片50上，使得每个气泡室55仅有一个第一加热元件52。每个气泡室55都与一个第一喷嘴56a相连，见图4。