用于全色页宽打印的喷墨打印头制造技术

一种喷墨打印头包括：歧管，所述歧管具有沿着所述歧管延伸的第一、第二、第三、和第四供墨通道；以及在所述歧管中限定的对应的第一行、第二行、第三行和第四行出口，其中，第一输墨组包含所述第一行出口和第二行出口，并且第二输墨组包含所述第三行出口和第四行出口。第一打印头芯片阵列安装至所述歧管的下表面以从所述第一行出口和第二行出口接收墨料，并且第二打印头芯片阵列安装至所述歧管的下表面以从所述第三行出口和第四行出口接收墨料。所述第一输墨组与第二输墨组之间的距离大于所述第一行出口与第二行出口、或所述第三行出口与第四行出口之间的距离。

Inkjet Head for Pan-color Page Width Printing

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于全色页宽打印的喷墨打印头
本专利技术涉及一种喷墨打印头。已经开发的喷墨打印头主要是为了提供适于高速页宽打印的鲁棒性全色打印头。
技术介绍
本申请人已开发了一系列如在例如WO2011/143700、WO2011/143699以及WO2009/089567中所描述的喷墨打印机，这些专利的内容通过援引并入本文。打印机采用一个或多个静态的喷墨打印头，以及单次进给打印介质使之经过打印头的进给机构。因此，打印机提供了比常规扫描喷墨打印机更高的打印速度。目前，用于桌面打印的多色打印头是基于在US7347534中描述的液晶聚合物(LCP)歧管，此歧管将四种颜色的墨料通过打印头的五个颜色通道(CMYKK)输送至多个邻接的打印头芯片。打印头芯片经由带孔的贴片膜(die-attachfilm)粘合至LCP歧管的表面，这种膜由夹在对置的粘合剂层之间的中央聚合物纤维网构成。LCP歧管与贴片膜协作来将墨料从五个墨料通道中的每个通道经由一系列曲折的墨料通路引导至每个打印头芯片的相应的颜色平面。黑色(K)通道的冗余对于提高打印品质和黑色光密度有用。然而，在高的打印速度下，该LCP歧管具有某些实践限制。当打印头以高速运行时，从LCP歧管到打印头芯片的用于输送多种墨料的多个错综复杂的墨料通路可能会导致意外的灌注启动不足(de-priming)。在靠近打印头芯片没有足够大的墨料体的情况下，这些芯片可能在高墨料需求量期间缺墨，并且导致芯片灌注启动不足。其次，这些错综复杂的墨料通路容易夹带空气泡；如果空气泡夹带在系统中，则打印头芯片将变得缺墨并且发生无法灌注启动。因此，希望提供一种适合于高速打印的彩色打印头，其耐受空气泡并且不易发生无法灌注启动事件。虽然LCP是A4打印头的理想材料选择、其CTE类似于硅，但它典型地缺乏制造更长打印头(例如，A3打印头)所需的刚性。希望提供一种适合于制造可以长于A4大小的打印头的打印头结构。页宽打印头中的打印头电连接典型地是经由一个或多个柔性PCB(缠绕在打印头的外部侧壁上)来实现。一种替代性的更复杂的途径是将电线引导穿过叠层的陶瓷墨料歧管的层(例如，参见转让给HP公司的US6322206)。然而，柔性PCB很昂贵并且显著地增加了制造成本。此外，将柔性PCB弯折紧的角度使PCB产生应变并且限制了可以结合在其上的部件。因此，希望提供一种鲁棒性的廉价的替代方案来替代用于页宽打印头中的常规电线布置。对于喷墨数字印刷机，多个单色打印头典型沿着介质进给方向堆叠，如US8845080中描述的。这种布置通过在每个打印头中使用多个墨料通道打印一种颜色的墨料，来实现非常高速的打印。然而，以这种方式堆叠打印头的问题在于，当用户更换打印头时，需要精确对准打印头。此外，对介质进给机构有很高的要求，介质进给机构必须在相对长的打印区上维持打印介质与打印头的对准。因此，希望提供一种适合于桌面打印的可更换打印头，其可以高速打印多种颜色、并且不需要在现场对准多个打印头。
技术实现思路
在第一方面，提供了一种喷墨打印头，所述喷墨打印头包括：刚性长形歧管，所述刚性长形歧管具有沿着所述歧管延伸的第一、第二、第三和第四平行的供墨通道；以及在所述歧管中限定的对应的第一行、第二行、第三行和第四行平行的出口，每行出口与所述供墨通道中的相应一个供墨通道处于流体连通，其中，第一输墨组包含所述第一行出口和第二行出口，并且第二输墨组包含所述第三行出口和第四行出口；安装至所述歧管的整体式下表面上的第一打印头芯片阵列，每个第一打印头芯片从所述第一行出口和第二行出口接收墨料；以及安装至所述歧管的所述下表面上的第二打印头芯片阵列，所述第二打印头芯片阵列与所述打印头芯片阵列平行并对齐，每个第二打印头芯片从所述第三行出口和第四行出口接收墨料，其中，所述第一输墨组与第二输墨组之间的距离大于所述第一行出口与第二行出口、或所述第三行出口与第四行出口之间的距离。根据第一方面的打印头有利地能够从单个可更换的打印头打印四种颜色的墨料(例如，CMYK)，同时简化打印头管道和对准问题。特别地，可以将多通道打印头芯片进行管道连接成仅打印两种墨料颜色，并且将打印头芯片以例如两个平行的行附接至歧管的共同表面上，以允许打印所有四种墨料颜色。通过在单个可更换歧管上布置两行打印头芯片，可以在工厂而不是在现场由用户或技术人员高准确度地执行芯片的精确对准。此外，由于每个打印头芯片被配置用于打印4个或更多(例如，4、5、6或7)个墨料通道，因此每种颜色具有冗余，这增大了打印速度和/或最小化了由死区喷嘴引起的打印伪影。在具有5个墨料通道的打印头芯片的情况下，中心通道可以不起作用，从而针对每种颜色提供2个墨料通道。这种布置有利地增大了打印不同颜色的颜色通道之间的距离，从而将打印头芯片的喷嘴板上的颜色混合最小化。换言之，根据第一方面的打印头在打印速度、冗余、打印头对准、以及喷嘴板上的颜色混合这些需求之间提供了极好的折衷。优选地，每行打印头芯片经由相应的介入结构附接至所述下表面。所述介入结构优选地是相应的一行打印头芯片共用的。优选地，每个介入结构包括其中限定了多个孔的膜或垫片。优选地，所述垫片具有5ppm/℃或更小的CTE、更优选地2ppm/℃或更小的CTE。优选地，所述垫片由铁与选自镍、钴和铬组成的组的至少一种其他金属的合金构成。典型地，所述合金是因瓦合金材料。优选地，所述因瓦合金材料是由约36％的镍和64％的铁组成的单相合金；但是，其他因瓦合金变体也在本专利技术的范围内。优选地，所述垫片被接纳在所述下表面的相应凹入部分中。所述凹入部分可以由所述下表面的一个或多个台阶特征限定。优选地，每行印头芯片包括被布置成行的多个邻接的打印头芯片。优选地，每个供墨通道包含不同颜色的墨料，并且每个打印头芯片被配置用于打印两种不同颜色的墨料。优选地，每个打印头芯片对于每种颜色的墨料包括至少两行对准的喷嘴。相应地，所述打印头对于每种墨料颜色具有冗余，这有利地改善了页宽阵列的打印品质。优选地，每个打印头芯片关于纵向轴线不对称。优选地，所述第一行和第二行打印头芯片具有镜像对称性，所述第二行打印头芯片是相对于第一行打印头芯片相反定向的。优选地，所述第一行和第二行中的打印头芯片的相反的纵向远侧边缘具有键合焊盘以电连接至所述打印头芯片上。优选地，第一行与第二行打印头芯片之间的距离小于50mm、小于30mm、小于20mm、或者小于15mm。优选地，第一行与第二行打印头芯片之间的距离在5mm至20mm的范围内。优选地，由第一行和第二行打印头芯片限定的打印区的宽度小于50mm、小于30mm、小于20mm、或者小于15mm。优选地，所述打印区具有在5mm至20mm范围内的宽度。在第二方面，提供了一种喷墨打印头，所述喷墨打印头包括：歧管，所述歧管具有在歧管表面中限定的多个墨料出口；多个打印头芯片，所述多个打印头芯片安装至所述歧管表面上并且与所述墨料出口对准；安装至所述歧管表面上并且与所述墨料出口偏离的PCB，所述PCB电连接至所述打印头芯片上；以及覆盖所述PCB的遮挡板，其中，所述遮挡板的一个面与所述PCB处于热接触，并且其相反的暴露面限定了所述打印头的下表面。根据第二方面的打印头有利地将用于打印头的保护遮挡板加温，以将打印期间墨料气溶胶在遮挡板上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种喷墨打印头，包括：刚性长形歧管，所述刚性长形歧管具有沿着所述歧管延伸的第一、第二、第三和第四平行的供墨通道；以及在所述歧管中限定的对应的第一行、第二行、第三行和第四行平行的出口，每行出口与所述供墨通道中的相应一个供墨通道处于流体连通，其中，第一输墨组包含所述第一行出口和第二行出口，并且第二输墨组包含所述第三行出口和第四行出口；安装至所述歧管的整体式下表面的第一打印头芯片阵列，所述第一阵列中的每个打印头芯片从所述第一行出口和第二行出口接收墨料；以及安装至所述歧管的所述下表面的第二打印头芯片阵列，所述第二打印头芯片阵列与所述第一打印头芯片阵列平行并对齐，所述第二阵列中的每个打印头芯片从所述第三行出口和第四行出口接收墨料，其中，所述第一输墨组与第二输墨组之间的距离大于所述第一行出口与第二行出口、或所述第三行出口与第四行出口之间的距离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.06 US 62/455,3461.一种喷墨打印头，包括：刚性长形歧管，所述刚性长形歧管具有沿着所述歧管延伸的第一、第二、第三和第四平行的供墨通道；以及在所述歧管中限定的对应的第一行、第二行、第三行和第四行平行的出口，每行出口与所述供墨通道中的相应一个供墨通道处于流体连通，其中，第一输墨组包含所述第一行出口和第二行出口，并且第二输墨组包含所述第三行出口和第四行出口；安装至所述歧管的整体式下表面的第一打印头芯片阵列，所述第一阵列中的每个打印头芯片从所述第一行出口和第二行出口接收墨料；以及安装至所述歧管的所述下表面的第二打印头芯片阵列，所述第二打印头芯片阵列与所述第一打印头芯片阵列平行并对齐，所述第二阵列中的每个打印头芯片从所述第三行出口和第四行出口接收墨料，其中，所述第一输墨组与第二输墨组之间的距离大于所述第一行出口与第二行出口、或所述第三行出口与第四行出口之间的距离。2.如权利要求1所述的喷墨打印头，其中，每个打印头芯片阵列包括经由相应的介入结构安装至所述下表面的一行打印头芯片。3.如权利要求2所述的喷墨打印头，其中，每个介入结构包括其中限定了多个孔的膜或垫片。4.如权利要求3所述的喷墨打印头，其中，每个打印头芯片包括沿着所述打印头芯片纵向地延伸的奇数个颜色通道，并且其中，中心颜色通道不起作用。5.如权利要求3所述的喷墨打印头，其中，所述垫片具有5ppm/℃或更小的CTE。6.如权利要求5所述的喷墨打印头，其中，所述垫片由铁与选自镍、钴和铬组成的组的至少一种其他金属的合金构成。7.如权利要求3所述的喷墨打印头，其中，所述垫片被接纳在所述下表面的相应凹...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹森·特兰德，大卫·伯克，安德鲁·托马斯，
申请(专利权)人：马姆杰特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：爱尔兰,IE