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液流喷射装置及其制造方法制造方法及图纸

技术编号:1021710 阅读:175 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种打印系统,它包含一个喷墨打印头(204),该打印头可靠近打印介质(106)工作。该打印头带有一个喷嘴层(401),其中形成多个喷嘴,用于响应激励信号,选择性地喷射液体。该打印头还包括;一个具有上表面(500)的支撑体(300),该上表面形成一个钻孔凹槽(502),该凹槽用于容纳液流喷射基板(304),一个密封剂(312),它至少部分封闭该液流喷射基板的一部分。该密封剂是模制成型的,与喷嘴层形成一个平面。形成的该平面具有如下优点:(1)减小轨道误差的影响;(2)可通过打印系统的清洁机构有效地清洁打印头;(3)消除了库存期间打印头墨水泄漏的问题。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是代表Marvin Wong等人于1999年10月29日申请的、题目为“带有预制基板的喷墨打印头”并且已转上给本专利技术的受让人的美国专利申请(序列号)09/430,534的部分接续申请,该申请的全部内容在此引入作为参考。本专利技术涉及喷墨打印机,具体地说,涉及包含一个喷墨打印头的打印系统。热喷墨打印机从二十世纪八十年代早期产生以来,已经获得了巨大的商业成功。这种打印系统从打印黑色文字和图像发展为全彩色,照片质量的图像。喷墨打印机通常与诸如计算机的一个输出设备相连接。该输出设备向打印机提供打印指令。这些指令通常是要打印在打印介质上的文字和图像的描述语言。常见的喷墨打印机带有包含一个或多个打印头的滑架。该打印头和打印介质彼此相对移动,从而完成打印。该打印头通常由一个液流喷射基板组成,该基板与该打印系统电连接并且与其液体连通。该液流喷射基板带有多个置于其中的加热电阻,该电阻接收来自打印头的激励信号。上述加热电阻的附近设有多个形成在喷嘴层中的喷嘴。从固定在打印头上的墨水源或从可与打印头分离的可更换的墨水源向该加热电阻供应墨水。通过喷嘴,以墨滴的形式选择性地喷射被供入加热电阻的墨水,并将其喷射到打印介质上。打印介质上的墨水干燥形成墨水“点”,将这些点放在一起看时,形成图像描述语言所表现的打印图像。有时,打印图像用打印质量指标来表征,该指标可包括点的定位、打印分辨率、彩色混合以及例如没有赝像的整体外观。喷墨打印机制造商常常面临日益增长的改善打印质量并提高打印头的可靠性等需求。最好彼此平行地设置喷嘴层和打印介质。可用一个矢量表示从喷嘴层的一个喷嘴中喷射出的一滴墨滴,该矢量最好垂直于打印介质的平面。当从“理想打印头”的喷嘴层中喷出墨水时,打印介质上墨滴的实际位置就是它应该到达的位置,即其飞行轨道误差为零。但是,实际上喷嘴层制造过程中的偏差导致以通常为0-2度的角度从一个喷嘴中喷出墨滴。喷嘴层中的该偏差是由这样的偏差引起的,例如喷嘴制造中的允许误差以及喷嘴层的平面性方面的偏差等。打印头和打印介质之间相隔的距离会增大飞行轨道误差造成的影响。例如,传统打印头距打印介质1.5mm。如果与理想即垂直方向成2度误差角地从喷嘴层中喷出墨滴,该墨滴将距离它在打印中应该到达的位置偏移0.052mm。但是,如果打印头和打印介质相隔0.7mm,同样以2度的误差角喷出墨水,墨滴将仅仅偏移0.024mm。由于该飞轨道误差影响墨水在打印介质上的定位,因此该误差会降低打印图像的质量。在传统打印头中,当混合彩色墨水来形成“照片”品质的打印图像时,飞行轨道误差导致打印质量下降的现象非常普遍。此时,偏移的墨滴会导致打印图像呈颗粒状及条纹状。此外,附加的因素,诸如气流,会进一步影响打印系统的飞行轨道误差。减小打印头和打印介质之间的距离可减轻这些附加因素的影响。常见打印系统中的打印头与打印介质相隔1-1.5mm。打印头和打印介质之间的这个距离受到液流喷射基板和支撑该液流喷射基板的打印头主体之间的电连接的限制。例如,一个一次性(disposable)的打印头盒包括一个装在打印头主体中的液流喷射基板。通常在该电连接即互连电缆之上设置封装材料,以便保护该连接或使其与墨水隔绝。在热喷墨打印头中使用的墨水带有盐成分,因此有腐蚀性和导电性。一旦该墨水泄漏进入电接口,会产生短路或造成腐蚀,降低打印头的寿命。置于上述互连电缆上的封装材料通常被称为密封垫珠。该密封垫珠从液流喷射基板的喷嘴层突出,并限定了打印头和打印介质之间的距离。因此,对减小飞行轨道误差有一定限制。除了打印质量以外,打印系统还应具有高可靠性。会降低打印头的可靠性的两种常见的错误模式是(1)互连电缆接触到墨水,以及(2)在打印头的保存寿命内墨水泄漏。该密封垫珠可能受到侵蚀,因而如果打印头的位置太靠近打印介质,以致于在打印过程中该密封垫珠摩擦打印介质,那么就会致使互连电缆接触到墨水。墨水会腐蚀互连电缆,最终导致打印头出现电子故障,使得打印头不可靠。传统的喷墨打印机采用一个清洁机构,该机构包括一个擦净器,用于日常地从打印头的喷嘴板上擦去墨水残渣。这些残渣如果足够多的话将会堵塞喷嘴,从而阻止墨滴喷射或者使喷射方向错误。该清洁机构具有一定的容许间隙,以便在清洁过程中该擦净器不会损坏打印头。但是,如果擦净器受到突出的密封垫珠的阻碍,擦净器的效果将会降低,而且还可能侵蚀该密封垫珠。第二个降低打印头寿命的可靠性因素是打印头所处环境的条件。打印头在被用于打印系统之前经常处于极端的环境下。例如,打印头经常被储存在运输仓库里,那里的温度在0-60摄氏度之间。如果打印头通过飞机来运输的话,在运输过程中,打印头还可能处于大气压变化的环境中。总之,传统的打印头被设计为可以适应这些极端的条件而不会泄漏。但是,在前面所述的极端的环境条件下,打印头可能会在被用于打印系统之前就产生泄漏。为了补救这个问题,在喷嘴层上加装了一种带状材料,以便进一步防止墨水泄漏及喷嘴中的墨水干燥。该带状材料最好均匀地贴在喷嘴层上。但是在传统的打印头中,前述密封垫珠会妨碍该带状材料均匀地粘贴在喷嘴层上。如果带状材料不均匀地粘贴在喷嘴层上,墨水会从喷嘴层泄漏,进而损伤周围的部件。而且,从打印头泄漏出来的墨水经过一段时间后会硬化并堵塞喷嘴,还会污染打印头中所含的其它颜色的墨水。此外,用户会发现渗漏的打印头是有故障和劣质的。因此,始终需要继续改进打印系统,使之更加可靠并且能打印出更高质量的图像。这样的打印系统应当适合大量生产,同时材料成本低,而且还可降低每页的打印成本。本专利技术提供一种打印系统,该系统包括一个响应于激励信号,用于在打印介质上喷墨的喷墨打印头。该打印头包括一个支撑体和一个置于该支撑体中的液流喷射基板,该支撑体具有一个形成一凹槽的上表面,该基板与该支撑体形成电连接并且与其液体连通。该液流喷射基板具有一个基本呈平面的喷嘴层,该喷嘴层处于支撑体的上表面的相反侧。该喷嘴层中形成大量喷嘴。打印头的基本呈平面状的接触面位于喷嘴层和密封剂的下方,该密封剂至少部分封闭上述液流喷射基板和支承体,从而形成与喷嘴层基本上共面的表面。附图说明图1是一个打印系统的一个实施例的立体图,该打印系统的打印头在打印介质上平移,从而实现完成打印操作。图2是一个打印系统的示意图,该打印系统包括上述打印头和一个用于供给该打印头墨水的液体容器。图3是本专利技术优选打印头的底视立体图,该打印头包括一个支撑体和一个安装在该支撑体中的液流喷射基板。图4(a)是图3所示的液流喷射基板脱离支撑体时的底视立体图。图4(b)是图3所示的液流喷射基板的正剖图,其中示出了用于形成液流喷射基板的材料。图5是图3所示支撑体的单独的底视立体图,该支撑体用于容纳一个液流喷射基板,该支撑体从液体容器中接收墨水,并通过通道将墨水输送到该液流喷射基板。图6(a)是一个支撑体的立体图,该支撑体上插有液流喷射基板,该液流喷射基板与支撑体电连接并且与其液体连通。图6(b)是图6(a)所示支撑体的正剖图,其中在液流喷射基板和支撑体之间形成的互连电缆是拱形的。图7(a)示出一个模型的立体图,一旦液流喷射基板插入钻孔凹槽,该模型向形成在支撑体上表面中的钻孔凹槽的选定区域内注入密封剂。图7(b)示出图7(a)的立体图,该图7(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种响应激励信号,在介质(106)上喷射墨水的喷墨打印头(204),它包括:一个具有上表面(500)的支撑体(300),该上表面形成一个凹槽(502);一个置于该支撑体中的液流喷射基板(304),该基板与支撑体建立起电连接并与支撑体 液体连通,该液流喷射基板带有一个基本成平面的喷嘴层(401)和一个位于该喷嘴层下面的基本成平面的接触面(402),其中的喷嘴层中形成有多个喷嘴;一个密封剂(312),它至少部分封闭该液流喷射基板和该支撑体,从而与喷嘴层基本共面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:N卡瓦穆拉MG王
申请(专利权)人:惠普公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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