[发明专利]打印头和采用打印头的系统

说明书

技术领域

本发明涉及打印头和采用打印头的系统。

背景技术

喷墨打印机通常包括从墨源至喷嘴通路的墨通路。喷嘴通路终止于喷射墨滴的喷嘴孔。通过用致动器给墨通路内的墨加压来控制墨滴喷射，该致动器可以是例如压电偏转器、热气泡喷射发生器或者静电偏转元件。典型打印头包括储蓄器(reservior)和喷射组件。喷射组件包括具有相应喷嘴孔和相关致动器的墨通路阵列，且可以独立控制自每个喷嘴孔的小滴喷射。在按需喷射式打印头中，当喷射组件和打印基底相互移动时，激活各个致动器以选择性地喷出小滴到图像的特定像素位置上。在高性能喷射组件中，喷嘴孔通常具有50微米或更小例如大约25微米的直径、以每英寸100-300个喷嘴的间距隔开、具有100至3000dpi或更高的分辨率、且提供大约1至70皮升(pl)或更小的小滴尺寸。小滴喷射频率通常为10kHz或更大。

Hoisington等的US5265315描述了一种具有半导体本体和压电致动器的喷射组件，在此引入US5265315的全部内容以供参考。组件本体由经蚀刻以限定墨室的硅制成。喷嘴孔由安装到硅本体上的单个喷嘴板限定，压电致动器具有一层响应于所施加的电压而改变几何形状或者弯曲的压电材料。压电层的弯曲给沿着墨通路设置的泵室内的墨加压。

喷射组件的其它例公开在Andreas Bibl等于2002年7月3日提交、名称为“PRINTHEAD(打印头)”且序列号为No.10/189947的美国专利申请中，在此引入该申请的全部内容以供参考。

压电材料相对于给定电压显示出的弯曲量与该材料的厚度成反比。结果，当压电层的厚度增大时，电压需求增大。为限制给定小滴尺寸的电压需求，可增大压电材料的偏转壁面积。大压电壁面积又需要相应大的泵室，这使得在设计方面复杂化，此设计方面例如为了高分辨率印刷而维持小孔口间距。

一般，打印头包括一个或多个喷射组件。打印系统可在基底相对于打印头的一次扫描或者多次扫描中打印。打印头可用于喷射墨和/或其它流体，此流体例如用于电子组件(例如导电材料)的材料或者用于例如平板显示器的滤色器材料。

发明内容

喷射组件内非预期的压力变化会招致不希望的结果。例如，压力增大会使流体不希望地从喷射组件的喷口中喷出。相反，压力降低会使组件内的喷口不喷液。换句话说，减小的压力会使流体从喷嘴的喷口缩回，使喷口吸入空气，这影响喷口喷射流体滴的能力。

打印头的加速度导致喷射组件内的压力变化。此波动量同打印头内的储蓄器与喷射组件之间的距离相关。一般对于给定加速度，随着储蓄器与喷射组件之间的距离增大，波动量将增大。因此，在喷射组件被设置得离储蓄器较远的打印头中，与打印头较适度运动有关的加速度会导致不希望的喷出和/或失效(depriming)。例如，在储蓄器供一群喷射组件使用时，当移动喷射组件以进行清洗或其它维护时，一些或者全部喷射组件内的喷口会变得失效(deprimed)。

打印头包括用于减小喷射组件内与打印头的运动有关的流体压力变化量的压力波动抑制机构。压力波动抑制机构包括例如与第一储蓄器和喷射组件流体连通的第二储蓄器，或者允许从储蓄器供应流体至喷射组件的支管内的体积变化的柔量。

一般，在一个方面，本发明的特征在于一种系统，其包括：打印头模块(printhead cluster)，构造成把喷射流体的小滴沉积到基底上；以及装配架，用于相对于基底安装打印头模块，其中，打印头模块包括多个喷射组件和一对构造成给喷射组件供应喷射流体的储蓄器。

此系统的实施例包括一个或多个以下特征和/或其它方面的特征。例如，此系统还包括构造成维持储蓄器内的喷射流体量为它们最大量的约95％或更少的电子控制器。此系统还包括连接一对储蓄器且提供一对储蓄器之间的喷射流体用通路的第一流体管路。此系统还包括提供喷射流体从第一流体管路至喷射组件的通路的额外流体管路。额外流体管路具有比第一流体管路窄的孔。此系统还包括不同于第一流体管路的第二流体管路，第二流体管路提供喷射流体从储蓄器至喷射组件的通路。装配架包括允许打印头模块从相对于基底的喷射位置移动至远离基底的第二位置的组件。

在另一方面，本发明的特征在于一种装置，其包括：喷射组件，包括多个可喷射小滴的喷嘴；以及第一储蓄器和第二储蓄器，第一储蓄器和第二储蓄器与喷射组件流体连通且相互流体连通。