[发明专利]打印头

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年2月18日递交的美国临时申请No.61/153,392的优先权，通过引用将该专利申请整体结合于本说明书中。

技术领域

本发明涉及喷墨打印，更具体的涉及用于喷墨打印机(例如，连续喷墨打印机)的打印头组件。

背景技术

在喷墨打印系统中，打印由在喷嘴处产生的并朝向衬底喷射的独立墨滴组成。有两种主要的系统：按需喷墨，其中在需要时产生用于打印的墨滴；和连续喷墨打印，其中墨滴连续产生而且只有所选的墨滴被引导至衬底，其他墨滴再循环到供墨源。

连续喷墨打印机向打印头组件供应加压墨水，所述打印头组件具有墨滴生成器，在所述墨滴生成器中从喷嘴喷射的连续墨水流被压电振荡单元分解为单独的常规墨滴。在穿过在一对偏转板上设置的横向电场之前，墨滴被引导通过带电电极，在所述带电电极中墨滴被选择性的分别赋予预定电荷。在撞击衬底之前，各个带电墨滴被电场以依赖于电荷量的值偏转，而未带电墨滴继续前进而不会被偏转并被收集在槽中，所述未带电墨滴从所述槽中再循环到供墨源以再利用。通常还存在相位测量系统作为偏转板的一部分，并用于确保墨滴偏转的同步。带电墨滴绕过槽，并在由墨滴上的电荷和衬底相对于打印头组件的位置所确定的位置处撞击衬底。通常，衬底在一个方向上相对于打印头组件移动，墨滴被偏转到垂直于该方向的方向上，尽管偏转板被定位成向所述垂直方向倾斜以补偿衬底的速度(否则，衬底相对于打印头组件在到达的墨滴之间的移动将意味着一串墨滴将不完全垂直于衬底移动的方向而延伸)。

在连续喷墨打印中，根据矩阵打印字符，所述矩阵包括潜在的墨滴位置的规则阵列。各个矩阵包括多个栏(多次喷射动作)，每个栏由一条包括由施加到墨滴上的电荷所确定的多个潜在的墨滴位置(例如，七个)的线所限定。因此，每个可用的墨滴根据其在一次喷射动作中的预期位置而带电。如果将不使用特定的墨滴，则该墨滴将不带电，并被捕获于槽中以再循环。在矩阵中对于所有的喷射动作重复这个循环，然后对下一个字符矩阵重新开始循环。

打印头组件中的加热器确保墨水的黏性维持在一个使得打印头组件中的墨滴生成器有效工作的值，所述墨水的黏性随墨水的温度而改变。如果由于墨水温度太低而墨水太黏，或者由于墨水温度太热而墨水太稀，则墨水流将不会分解成合适的墨滴。

墨水在压力下从供墨系统传送到打印头组件，所述供墨系统通常容纳在机壳的密封隔室中，所述机壳包括用于控制电路的单独的隔室和用户界面面板。所述供墨系统包括主泵，所述主泵从墨水腔或墨水罐中经由过滤器抽取墨水并且在压力下传送墨水到打印头组件。由于墨水被消耗，必要时再从可替换的墨水盒填满墨水腔，所述可替换的墨水盒通过供应导管可释放的连接到墨水腔。从墨水腔经由传输软管向打印头组件供应墨水。用以使打印头组件中的加热器和墨滴生成器运行的电功率由供电系统电缆供应，所述电缆通常形成供应导管的一部分。被槽所捕获的未使用的墨滴通过泵经由返回导管再循环回墨水腔，所述返回导管通常定位为供应导管的一部分。墨水在各个导管中的流动通常由电磁阀和/或其他类似组件来控制。

因为墨水在系统中循环，所以存在由于溶剂蒸发而墨水增稠的趋势。这对于再循环的墨水尤其是个问题，所述再循环的墨水已经在其喷嘴和槽之间的通路中暴露于空气中。为了对此进行补偿，根据需要从可替换的溶剂盒向墨水添加“补充”溶剂，从而当墨水处于适当的操作温度时，将墨水黏性维持在所需要的范围内。该溶剂也可以用于在清洗循环中冲洗打印头组件的部件，例如喷嘴和槽。

因为从打印头组件喷射墨水，所以墨水沉积在衬底上。但是，小部分的墨水通常飞溅回到打印头的表面上。墨水沉积物在打印头的表面上聚集，最终需要使打印机停止以进行清洁。影响在打印头的表面上聚集的速度和数量的因素包括喷射距离、沉积介质、墨水成分、打印时间和打印头设计(包括几何形状、墨滴大小和喷射速度)。

发明内容

本发明提供适合于连续喷墨打印头组件的打印头设计。打印头覆盖件的构造减少在打印头的表面上聚集的墨水量，因此显著的减少对清洁打印头的需求。

在一个方面中，打印头组件包括打印头和设置成围绕打印头的打印头覆盖件。打印头覆盖件包括表面和设置在表面中的打印开口。打印开口设置在打印头的喷射点附近。穿孔区域设置在表面上。