专利名称：包括加强液体室的打印头的制作方法
技术领域：
本发明大体涉及数控打印系统的领域，并且具体涉及随后由打印系统的打印头喷出的液体的过滤。
背景技术：
使用喷墨打印机在记录介质上打印信息是为大家所接受的。用于这个目的的打印机可以包括连续打印系统，该连续打印系统喷出连续的滴状物流，特定的滴状物根据打印数据从该滴状物流中被选择用于打印。其它打印机可以包括按需喷墨打印系统，该按需喷墨打印系统只有当打印数据信息明确需要时才选择性地形成并喷出打印滴状物。连续打印机系统通常包括打印头，该打印头包含液体供应系统和具有由该液体供应系统供给的多个喷嘴的喷嘴板。液体供应系统向喷嘴提供液体，具有足以从每个喷嘴喷射各自的液体流的压力。形成液体射流所需的流体压力通常高于按需喷墨打印机系统所使用的流体压力。打印系统中的颗粒污染物可以不利地影响质量和性能，尤其是在包括具有小直径喷嘴的打印头的打印系统中。存在于液体中的颗粒物可能导致在一个或更多个喷嘴中的完全阻塞或部分阻塞。一些阻塞减少或甚至阻止液体从打印头喷嘴中喷出，而其它阻塞可能导致从打印头喷嘴中喷射的液体流被随机导向偏离其预期轨迹。不管何种类型的阻塞，喷嘴阻塞对高质量打印是有害的，并且可以不利地影响打印头的可靠性。当使用以单个通道的方式实现打印的页宽打印系统时，这变得更加重要。在单个通道打印操作期间，通常打印头的所有打印喷嘴是可操作的以便实现期望的图像质量。由于打印系统只有一次机会打印介质的给定部分，当一个或更多个喷嘴被阻塞或者要不然不能恰当地工作时，图像伪影可能产生。因此，需要更好地过滤向打印头的喷嘴供应的液体。
发明内容
根据本发明的一个方面，打印头包括液体歧管。过滤器与液体歧管流体连通。喷嘴板包括长度和沿喷嘴板长度方向延伸的喷嘴阵列。液体室被布置在喷嘴板和过滤器之间。液体室与喷嘴阵列和过滤器流体连通，并且包括大体上垂直于喷嘴板长度的宽度。液体室包括与喷嘴板隔开并与过滤器隔开的结构。该结构跨越液体室的宽度。液体源在足以从喷嘴阵列喷射各自的液体流的压力下提供经过歧管、过滤器、液体室的液体。被包括在液体室中的结构可以是实心的，使得流经液体室的液体围绕该结构流动。可替代地，被包括在液体室中的结构可以包括液体流动通道。液体室可以包括相对于包括在液体室中的结构大体被布置在下游的端口。该端口可以是第一端口，液体歧管包括第二端口。在本发明的这个方面，第一端口被布置在喷嘴阵列的第一端，而第二端口被布置在喷嘴阵列的第二端。当包括在液体室中的结构是实心的时，部分该结构限定了第一液体流动通道和第二液体流动通道，第一液体流动通道具有第一横截面积并被定位与第一端口相邻，而第二液体流动通道具有第二横截面积并被定位与第二端口相邻。第一横截面积小于第二横截面积。可替代地，被包括在液体室中的该结构可以包括多个液体流动通道。过滤器可以包括肋结构。喷嘴阵列的喷嘴可以包括与流动通道流体相通的喷嘴孔。间隙可以存在于液体室的结构与喷嘴板之间，该间隙小于存在于所述结构与过滤器之间的间隙。液体室的结构与喷嘴板之间的间隙可以小于或等于2_。可替代地，液体室的结构与喷嘴板之间的间隙可以小于或等于1.5_。在所述结构与过滤器之间的间隙中的液体室的宽度可以大于在所述结构与过滤器之间的间隙中的液体室的宽度。所述结构可以跨越液体室的宽度并跨越喷嘴阵列的长度。
在下面介绍的本发明的优选实施例的具体实施方式
中，参考附图，其中图1示出根据本发明制成的打印系统的示例实施例的简化的示意框图；图2是根据本发明制成的连续打印头的示例实施例的示意图；图3是根据本发明制成的连续打印头的示例实施例的示意图；图4A是根据本发明制成的喷射模块沿图6所示的线A-A所观察的横截面示意图；图4B是根据本发明制成的喷射模块沿图6所示的线B-B所观察的横截面示意图；图5是根据本发明制成的喷射模块的分解的立体示意图；图6是根据本发明制成的组装的喷射模块的立体示意图；图7是本发明示例实施例沿图6所示的线A-A所观察的横截面示意图；图8是本发明另一个示例实施例沿图6所示的线A-A所观察的横截面示意图；图9是本发明另一个示例实施例沿图6所示的线A-A所观察的横截面示意图；图10是本发明另一个示例实施例沿图6所示的线A-A所观察的横截面示意图，其示出各种肋结构；以及图11是根据本发明制成的另一个喷射模块沿图6所示的线B-B所观察的横截面示意图。
具体实施例方式本发明将具体涉及组成根据本发明的装置的一部分的元件，或涉及与根据本发明的装置更直接地配合的元件。应理解，没有被具体地示出或描述的元件可以采取本领域技术人员公知的各种形式。在以下实施方式和附图中，相同的附图标记已被使用以可能表示相同的元件。本发明的示例实施例被示意地图示说明并且为了清晰没有按比例地图示说明。本领域技术人员中将能够确定本发明的示例实施例的元件的具体尺寸和相互连接。如此处所描述，本发明的示例实施例提供一般在喷墨打印系统中使用的打印头或打印头部件。然而，出现多种其它应用，其使用喷墨打印头喷出需要被精密计量并以高空间精度沉积的液体(除油墨外)。同样，如此处所描述，术语“液体”和“油墨”指的是能够由以下所描述的打印头或打印头部件喷射的任何材料。
为了描述的清晰，如下空间取向术语在此已使用，诸如之上或之下、上或下以及做或右。这些术语涉及所描述的附图中图示说明的空间取向，但不意味着限制打印头和喷射模块的操作，例如，对于其中的一个来说喷嘴板面向下。参见图1至图3，包括以下描述的本发明的打印系统和连续打印头的示例实施例被示出。考虑到本发明也以其它类型的打印头或喷射模块获得应用，例如，包括按需喷墨的打印头和其它类型的连续打印头。参见图1，连续打印系统20包括图像源22，诸如以页面描述语言的形式或其它数字图像数据的形式提供光栅图像数据、轮廓图像数据的扫描仪或计算机。这种图像数据通过图像处理单元24被转换为灰度位像数据，图像处理单元24也将图像数据存储在存储器中。多个滴状物形成机构控制电路26从图像存储器中读取数据并将随时间变化的电脉冲应用于滴状物形成机构28，滴状物形成机构28与打印头30的一个或更多个喷嘴相关联。这些脉冲在适当的时间应用，并应用于适当的喷嘴，使得从连续的油墨射流形成的滴状物将在由图像存储器中的数据指定的适当位置在记录介质32上形成点。记录介质32通过记录介质传输系统34相对于打印头30移动，该记录介质传输系统34由记录介质传输控制系统36电子地控制，并且该记录介质传输控制系统36进而由微控制器38控制。图1中示出的记录介质传输系统仅仅是示意性的，并且多种不同的机械结构是可能的。例如，传递辊可以被用作记录介质传输系统34以有助于油墨滴状物到记录介质32的传输。这种传递辊技术在本领域众所周知。在页宽打印头的情况下，最容易移动记录介质32经过固定的打印头。然而，在扫描打印系统的情况下，通常最容易沿一个轴(次扫描方向)移动打印头，并且沿着正交坐标轴(主扫描方向)以相对的光栅运动移动记录介质。油墨在压力下被容纳在油墨储存容器40中。在非打印状态下，连续的喷墨滴状物流由于油墨捕集器42而不能到达记录介质32，油墨捕集器42阻止该滴状物流，并且可以允许油墨的一部分由油墨再循环单兀44回收。油墨再循环单兀重新调整油墨并使油墨流回储存容器40。这些油墨再循环单元在本领域是众所周知的。适合最佳操作的油墨压力将取决于多个因素，其包括喷嘴的几何形状和热特性以及油墨的热特性。恒定的油墨压力可以通过在油墨压力调节器46的控制下对油墨储存容器40施加压力来实现。可替代地，油墨储存容器能够不被加压或甚至处在低压(真空)下，而泵被用来在压力下将油墨从油墨储存容器输送至打印头30。在这样的实施例中，油墨压力调节器46可以包括油墨泵控制系统。如图1所示，捕集器42是一种通常被称为“刀口 ”捕集器的捕集器。油墨经过油墨歧管47被分配到打印头30，油墨歧管47有时被称为通道。油墨优先经由经过打印头30的硅基底所蚀刻的狭槽或孔流至其前表面，多个喷嘴和多个滴状物形成机构，例如，加热器，位于该前表面。当打印头30由硅制作时，滴状物形成机构控制电路26可以与打印头集成。打印头30也包括偏转机构，其在下面参照图2和图3被更加详细地描述。参照图2，其示出连续液体打印头30的示意图。打印头30的喷射模块48包括在喷嘴板49中形成的喷嘴50的阵列或多个喷嘴50。在图2中，喷嘴板49被固定到喷射模块48。然而，如图3所示，喷嘴板49可以是喷射模块48的组成部分。液体例如油墨在压力下被喷射通过阵列的每个喷嘴50以形成液体52的流，这通常被称为射流或丝状物。在图2中，喷嘴阵列或多个喷嘴向附图内或附图外延伸。通常，喷嘴50的孔大小为从大约5 ii m到大约25 u m。喷射模块48可操作以便形成经过每个喷嘴的具有第一尺寸或体积的液体滴状物和具有第二尺寸或体积的液体滴状物。为实现此目的，喷射模块48包括滴状物激励或滴状物形成装置28，例如加热器、压电执行器或电流体力学激励器，当有选择地被激励时，干扰液体52例如油墨的每个射流，以引起每个射流的一部分从射流中分离并聚合而形成滴状物 54、56。在图2中，滴状物形成装置28是被布置在喷嘴50的一侧或两侧上的喷嘴板49中的加热器51，例如不对称加热器或环形加热器(分段的或非分段的)。这种类型的滴状物形成是已知的，某些方面已在例如以下专利中的一个或多个中被描述:2002年10月I日授予给Hawkins等人的美国专利N0.6，457，807B1 ;2002年12月10日授予给Jeanmaire的美国专利N0.6，491，362B1 ;2003年I月14日授予给Chwalek等人的美国专利N0.6，505，921B2 ；2003年4月29日授予给Jeanmaire等人的美国专利N0.6，554，410B2 ；2003年6月10日授予给Jeanmaire等人的美国专利N0.6, 575, 566B1 ；2003年7月8日授予给Jeanmaire等人的美国专利N0.6，588，888B2 ;2004年9月21日授予给Jeanmaire等人的美国专利N0.6，793，328B2 ;2004 年 12 月 7 日授予给 Jeanmaire 等人的美国专利 N0.6，827，429B2 以及2005年2月8日授予给Jeanmaire等人的美国专利N0.6，851，796B2。通常，一个滴状物形成装置28与喷嘴阵列的每个喷嘴50相关联。然而，滴状物形成装置28可以与喷嘴阵列的多组喷嘴50或所有喷嘴50相关联。当打印头30处于工作中时，通常产生多个尺寸或体积的滴状物54，56，例如以具有第一尺寸或体积的大滴状物56和具有第二尺寸或体积的小滴状物54的形式。大滴状物56的质量与小滴状物54的质量之比通常大约是2与10之间的整数。包括滴状物54、56的滴状物流58遵循滴状物路径或轨迹57。通常，滴状物尺寸从大约IpL到大约20pL。打印头30也包括气流偏转机构60，其引导气流62例如空气经过滴状物轨迹57的一部分。滴状物轨迹的这部分被称为偏转区域64。当气流62与滴状物54、56在偏转区域64中相互作用时，它改变该滴状物轨迹。当滴状物轨迹离开偏转区域64时，它们相对于非偏转滴状物轨迹57以一角度行进,该角度被称为偏转角。小滴状物54比大滴状物56受到气流更大的影响，使得小滴状物轨迹66与大滴状物轨迹68分离。S卩，小滴状物54的偏转角大于大滴状物56的偏转角。气流62提供足够的滴状物偏转，和由此的小滴状物轨迹和大滴状物轨迹的足够的分离，使得捕集器42(如图1和图3所示)能够被布置为拦截小滴状物轨迹66和大滴状物轨迹68中的一者，使得遵循轨迹的滴状物由捕集器42收集，而遵循其它轨迹的滴状物旁通捕集器并冲击记录介质32(如图1和图3所示)。当捕集器42被布置为拦截大滴状物轨迹68时，小滴状物54被充分偏转以避免与捕集器42接触并到达记录介质32。当小滴状物被打印时，这被称为小滴状物打印模式。当捕集器42被布置为拦截小滴状物轨迹66时，大滴状物56是打印的滴状物。这被称为大滴状物打印模式。参照图3，喷射模块48包括喷嘴50的阵列或多个喷嘴50。通过通道47 (图2所示)供应的液体，例如油墨，在压力下通过阵列的每个喷嘴50被喷出以形成液体52的射流。在图3中，喷嘴50的阵列或多个喷嘴50向附图内或附图外延伸。
与喷射模块48相关联的滴状物激励或滴状物形成装置28 (图1和图2所示)被有选择地致动来干扰液体52的射流，以便引起部分射流从射流中分离而形成滴状物。以此方式，滴状物以向记录介质32行进的大滴状物和小滴状物的形式选择性地生成。气流偏转机构60的正压力气流结构61被布置在滴状物轨迹57的第一侧。正压力气流结构61包括第一气流管道72，该第一气流管道72包括下壁74和上壁76。气流管道72相对于液体52的流束以向下大约45°角Θ将从正压力源92供应的气流62引导向滴状物偏转区域64 (同样如图2所示)。可选(多个)密封件84提供喷射模块48与气流管道72的上壁76之间的气体密封。气流管道72的上壁76不需要延伸至滴状物偏转区域64 (如图2所示)。在图3中，上壁76在喷射模块48的壁96处终止。喷射模块48的壁96充当在滴状物偏转区域64处终止的上壁76的一部分。气流偏转机构60的负压力气流结构63被布置在滴状物轨迹57的第二侧上。负压力气流结构包括被布置在捕集器42与上壁82之间的第二气流管道78，该第二气流管道78将来自偏转区域64的气流排出。第二管道78被连接到负压力源94，该负压力源94被用来帮助去除流经第二管道78的气体。可选(多个)密封件84提供喷射模块48与上壁82之间的气体密封。如图3所示，气流偏转机构60包括正压力源92和负压力源94。然而，取决于所考虑的具体应用，气流偏转机构60可以只包括正压力源92和负压力源94中的一个。由第一气流管道72供应的气体被引导到滴状物偏转区域64中，在滴状物偏转区域64中它引起大滴状物56遵循大滴状物轨迹68，而小滴状物54遵循小滴状物轨迹66。如图3所示，小滴状物轨迹66被捕集器42的前表面90拦截。小滴状物54接触表面90并沿表面90向下流并进入位于或形成于捕集器42与板88之间的液体回流管道86。所收集的液体被回收并回到油墨储存容器40 (图1所示)用于重新使用或被丢弃。大滴状物56旁通捕集器42并行进到记录介质32。可替代地，捕集器42可以被布置为拦截大滴状物轨迹68。大滴状物56接触捕集器42并流入位于或形成于捕集器42中的液体回流管道。所收集的液体被回收用于重新使用或被丢弃。小滴状物54旁通捕集器42并行进到记录介质32。可替代地,偏转可以通过使用不对称加热器51对液体52的射流不对称地施加热来实现。当不对称加热器51以这种性能被使用时，除偏转机构外，不对称加热器51通常作为滴状物形成机构工作。这种类型的滴状物形成和偏转是已知的，其已在例如在2000年6月27日授予给Chwalek等人的美国专利N0.6，079，821中被描述。偏转也可以利用静电偏转机构来实现。通常，静电偏转机构包含如同美国专利N0.4，636，808所描述的以单一电极形式的滴状物充电和滴状物偏转，或包括分开的滴状物充电和滴状物偏转电极。如图3所示，捕集器42是一种通常被称为“科恩达”捕集器的捕集器。然而，图1所示的“刀口”捕集器和图3所示的“科恩达”捕集器是可相互替换的，并且同样地工作。可替代地，捕集器42可以是任意合适的设计，其包括但不限于多孔面捕集器、限制边缘捕集器或以上所述那些中的任意组合。图6示出根据本发明的组装的喷射模块48的立体图。也示出切平面A-A和B_B，其作为以下讨论的喷射模块的剖面图。参照图4A和图4B，根据本发明制作并具有改善的过滤的喷射模块的横截面图被示出。图4A是经过喷射模块48位于切平面A-A处的横截面图，而图4B是位于切平面B-B处的横截面图。液体在压力下通过入口端口 108被供应至打印头30的喷射模块48的液体歧管106。液体从液体歧管106行进通过过滤器102的孔110并进入流体室104。液体从那里流经喷嘴50以形成各自的液体流。流体室104也包括出口端口 126，其作为用于引导液体离开喷嘴50和退出喷射模块48的替代的流体路径。出口端口被包括在过滤器102下游的流体室104中，使颗粒物能够被冲出过滤器102与喷嘴板49之间的室104。图5示出喷射模块48的分解示意图。喷射模块48由上主体98、过滤器102、托板100和喷嘴板49组成。上主体98包括入口端口 108和液体歧管106。上主体98也包括一套对准特征件128，对准特征件128使喷射模块与打印头的其它部件准确地对准。托板100包括流体室104和出口端口 126。喷嘴板49被接合到托板的下表面，喷嘴与流体室104流体连通。过滤器102通常被粘结到托板100的上表面，过滤器的孔也与流体室104流体连通。具有所附连的过滤器和喷嘴板的托板然后被附连并被固定到上主体。托板可以利用粘合剂被固定到上主体，或可替代地可以使用螺钉将托板固定到上主体。如果粘合剂被用来将托板固定到上主体，则粘合剂可以充当液体密封件以防止上主体与托板之间的泄漏。如果托板利用螺钉被固定到上主体，则可以通过在上主体和托板之间布置0形环或垫圈提供防漏接缝。上主体包括通道129，使得出口端口可以延伸通过上主体至喷射模块的连接面130。在打印系统中，入口端口 108被连接到油墨储存容器40，使得在压力下通过入口端口向液体歧管提供液体。入口端口因此充当液体源，其在足以形成来自喷嘴阵列的各自的液体流或液体射流的压力下，通过液体歧管106、过滤器102和液体室104向喷嘴提供液体。在具有大约9微米喷嘴直径的喷射模块中，用于形成各自射流的压力大约为400kPa(60psi)。当喷射模块以此方式被加压时，托板的壁96可以变形，从而在喷嘴板和托板之间的粘结层中产生应力。本发明的示例实施例解决了这一点。图7示出切平面A-A的剖面图。打印头的喷射模块包括上主体98、托板100、过滤器102和喷嘴板49。喷嘴板包括沿喷嘴板的长度方向延伸的喷嘴阵列。喷嘴板49被固定到托板100。托板100包括液体室104。液体室沿大体上平行于喷嘴阵列的长度方向延伸，使得喷嘴阵列的喷嘴与液体室104流体连通。液体室具有大体上垂直于喷嘴阵列长度的宽度。液体歧管106和入口端口 108形成于上主体98中。在组装的喷射模块中，过滤器将液体歧管与液体室分开，液体室被布置在过滤器和喷嘴板之间。过滤器102的孔110与液体歧管106流体连通，并且也与液体室104流体连通。液体室104包括跨越液体室宽度的结构112，其跨越液体室宽度将位于液体室一侧的壁机械地连接到相对壁。由结构112提供的机械连接减小当供应给喷射模块的液体被加压以从喷嘴中喷射液体时液体室侧壁可能发生的变形。侧壁变形的减小减少托板和喷嘴板之间的粘结层上的应力，从而降低粘结层失效的风险。结构112的下表面116与喷嘴板49隔开以形成结构和喷嘴板之间的下间隙120，使得液体能够沿液体室长度自由地流入结构和喷嘴板之间的下间隙。结构112的上表面114与过滤器隔开以形成结构和过滤器之间的上间隙118，使得液体能够沿液体室长度自由地流入结构和过滤器之间的间隙。在这个示例实施例中，结构112不仅跨越液体室104的宽度，而且它也跨越了喷嘴阵列的整个长度并且甚至延伸越过喷嘴阵列的每一端。
在图7所示的示例实施例中，结构112是固体，使得从过滤器102经过液体室流至喷嘴板49的液体必须围绕结构流动。液体可以围绕上间隙118与下间隙120之间的结构112分别通过第一通道122和第二通道124。在这张附图中，第一通道122形成于结构的右端与液体室的右端之间。第一通道122与液体室的出口端口 126相邻；出口端口也被称为第一端口。第一端口位于喷嘴阵列132的第一端。第二通道124被布置为与液体歧管的入口端口相邻。入口端口也被称为第二端口。第二端口和第二通道124被布置在喷嘴阵列的第二端。喷嘴阵列的第一端和第二端是彼此相对的。第二通道124的横截面优选大于第一通道122。当液体通过入口端口进入喷射模块并通过出口端口离开喷射模块时，这在交叉冲刷工作期间提供通过下间隙横穿喷嘴板的内表面134的较高流速，因此增强从喷嘴板的内表面移除颗粒物。尽管在第二通道124位置的单个通道在交叉冲刷期间将进一步增加横穿喷嘴板的流速，但这样的流动构造可以产生横跨喷嘴阵列132的过大的压力梯度。取决于所考虑的具体应用，已确定第二通道的横截面与第一通道的横截面之比应当在2到8的范围内，其中大约3到4的比例是优选的。下间隙的横截面必须足够大以便于向所有喷嘴提供流体，而没有横跨阵列的明显的压降。取决于针对具有400至500KHZ之间的小滴状物生成频率的喷射模块所考虑的具体应用，如果喷嘴板与结构的下表面之间的下间隙的高度为2_或更小，更优选下表面的高度为1. 5mm或更小，并且甚至更优选结构的下表面的高度为Imm或更小，则具有第一(大)体积和第二(小)体积的滴状物的形成横跨喷嘴阵列更加一致。尽管并未限制具体物理理解，但认为小于2_高的下间隙削弱可能在下间隙中生成的声波，使得它们不妨碍滴状物的产生过程。优选地，下间隙中液体室垂直于其长轴的宽度小于或等于2_，更优选为1. 5_或更小。对于给定流速横穿过滤器的压降与过滤器面积成反比地相关，即液体能够流经的过滤器的长度乘以其宽度。为保持压降适当地低，上间隙中液体室的宽度可以大于下间隙中液体室的宽度，如图11所示。图8示出本发明另一实施例的横截面，其中液体室104中的结构112包括多个肋140，肋140均横跨液体室的宽度，从而横跨液体室的宽度将位于液体室一侧的壁机械地连接到相对壁。流动通道136位于肋之间。与图7所示的示例实施例相比，经过结构的多个流动通道136以及在结构的每一端的通道122和124降低了喷射时横跨喷嘴阵列的压力梯度。与图7所示的示例实施例相比时，图8所示的实施例在交叉冲刷时具有横穿喷嘴板内表面的较低流速。与图7的实施例一样，图8所示的喷射模块实施例已被发现比图4a和图4b所示的喷射模块提供了横跨喷嘴阵列的更一致的滴状物形成。通常，图7所示的示例实施例优选用于具有较小喷嘴直径的喷射模块，而图8所示的示例实施例优选用于具有较大喷嘴尺寸的喷射模块。较小喷嘴直径具有低于较大喷嘴的流速。因此，对于图7所示的示例实施例来说，横跨具有较小喷嘴直径的喷嘴阵列的压力梯度小于具有较大喷嘴直径的喷嘴阵列的压力梯度。由于较小喷嘴对颗粒物更加敏感，由图7所示的示例实施例所提供的横跨喷嘴板的内表面的改善的交叉冲刷通常是首选的。另一方面，在图7所示的具有较大喷嘴直径的示例实施例的一些应用中，横跨喷嘴阵列的压降可能过大。因此，在具有较大喷嘴直径的一些应用中，图8所示的示例实施例可以是优选的。已确定，在图8所示的流动通道136之间的肋140的顶端之上的液体在较高流速下流动可以在流动通道中产生再循环区。通过将结构的肋向上大体延伸至过滤器，如图9的实施例所示，这些再循环区可以被减少或甚至被消除。肋的上表面接触过滤器。从肋和过滤器之间进入流动通道的液体的侧向流动被减少或甚至被消除。因此，流动通道中的再循环区被减少或甚至被消除。在这个实施例中，结构与喷嘴板隔开并与过滤器接触；由多条肋组成的结构112跨越液体室的宽度，并包括在肋之间的多个流动通道。肋可以在形状和取向上变化，如图10所示。几个肋已被旋转以引导液体室104中的流动，同时降低在肋之间的流动通道136中产生再循环区的风险。肋142的侧壁具有圆形轮廓以图示说明引导流体流经液体室104的进一步选择。上主体和托板通常由不锈钢制成，但其它材料也可以使用。这些部件可以利用传统的加工技术制作，包括磨削、铣削和电火花加工(EDM)。跨越托板100的液体室104的结构112被制作为托板的一个组成部分。它与可能是过滤器或喷嘴板的组成部分的加强部分是不同的。这些上主体和托板部件通常电抛光或使用其它本质平整过程来处理，如在例如EP0854040中所述，以减少由生产过程所产生的颗粒物数量。在托板的流动通道中包括结构112使托板壁加强，其中结构112跨越流动通道的宽度从一个壁到另一个壁，使得托板壁的过度挠曲被降低或甚至被消除。因此，由壁的挠曲所产生的喷嘴板和托板之间的粘结层失效被降低或甚至被消除。所包括的结构也有助于引导流动，使得从喷嘴板的内表面的颗粒物移除被增强。本发明的实施例也提供横跨滴状物生成器的滴状物形成的改善的一致性。部件列表20打印系统22图像源24处理单元26控制电路28滴状物形成机构30打印头32记录介质34传输系统36传输控制系统38微控制器40储存容器42捕集器44再循环装置46压力调节器47歧管(通道)48喷射模块49喷嘴板50 喷嘴51加热器52 液体
54小滴状物56大滴状物57 轨迹60偏转机构61正压力气流结构62 气体63负压力气流结构64偏转区域66小滴状物轨迹68大滴状物轨迹72第一管道74 下壁76 上壁78第二管道82 上壁84密封件86液体回流管道88 板90捕集器表面92正压力源M负压力源96 壁98上主体100 托板102过滤器104液体室106液体歧管108 入 口端口110 孔112 结构114上表面116下表面118上间隙120下间隙122 第一通道124 第二通道126 出 口端口128对准特征件129 通道
130 出 口连接132喷嘴阵列134内表面136流动通道140 肋
权利要求
1.一种打印头，其包含: 液体歧管； 过滤器，其与所述液体歧管流体连通； 喷嘴板，其包括长度和沿所述喷嘴板的所述长度延伸的喷嘴阵列； 液体室，所述液体室被布置在所述喷嘴板与所述过滤器之间，所述液体室与所述喷嘴阵列和所述过滤器流体连通，所述液体室包括基本垂直于所述喷嘴板的所述长度的宽度，所述液体室包括与所述喷嘴板隔开并且与所述过滤器隔开的结构，所述结构跨越所述液体室的所述宽度；以及 液体源，其在足以从喷嘴阵列喷射各自的液体流的压力下提供经过所述歧管、所述过滤器、所述液体室的液体。
2.根据权利要求1所述的打印头，其中被包括在所述液体室中的所述结构是固体，使得流经所述液体室的液体围绕所述结构流动。
3.根据权利要求1所述的打印头，其中被包括在所述液体室中的所述结构包括液体流动通道。
4.根据权利要求1所述的打印头，所述液体室包括大体被布置在相对于包括在所述液体室中的所述结构下游的端口。
5.根据权利要求4所述的打印头，所述端口是第一端口，所述液体歧管包括第二端口，所述第一端口被布置在所述喷嘴阵列的第一端，所述第二端口被布置在所述喷嘴阵列的第~.-5.JJU -~ 觸 O
6.根据权利要求5所述的打印头，其中包括在所述液体室中的所述结构是固体，部分所述结构限定了第一液体流动通道和第二液体流动通道，所述第一液体流动通道具有第一横截面积并被布置与所述第一端口相邻，所述第二液体流动通道包括第二横截面积并被布置与所述第二端口相邻，其中所述第一横截面积小于所述第二横截面积。
7.根据权利要求5所述的打印头，其中被包括在所述液体室中的所述结构包括多个液体流动通道。
8.根据权利要求1所述的打印头，其中所述过滤器包括肋结构。
9.根据权利要求1所述的打印头，其中所述喷嘴阵列的所述喷嘴包括与流动通道流体相通的喷嘴孔。
10.根据权利要求1所述的打印头，其中所述液体室的所述结构与所述喷嘴板之间的间隙小于所述结构与所述过滤器之间的间隙。
11.根据权利要求1所述的打印头，其中所述液体室的所述结构与所述喷嘴板之间的所述间隙小于或等于2mm。
12.根据权利要求1所述的打印头，其中所述液体室的所述结构与所述喷嘴板之间的间隙小于或等于1.5mm。
13.根据权利要求1所述的打印头，其中上间隙中的所述液体室的所述宽度大于下间隙中的所述液体室的所述宽度。
14.根据权利要求1所述的打印头，其中所述结构跨越所述液体室的所述宽度并跨越所述喷嘴阵列的所述长度。
全文摘要
一种打印头，其包括液体歧管。过滤器与液体歧管流体连通。喷嘴板包括长度和沿喷嘴板长度延伸的喷嘴阵列。液体室被布置在喷嘴板与过滤器之间。液体室与喷嘴阵列和过滤器流体连通，并且包括基本垂直于喷嘴板长度的宽度。液体室包括与喷嘴板隔开并且与过滤器隔开的结构。该结构跨越液体室的宽度。液体源在足以从喷嘴阵列喷射各液体流的压力下提供经过歧管、过滤器、液体室的液体。
文档编号B41J2/175GK103079827SQ201180041838
公开日2013年5月1日 申请日期2011年8月29日 优先权日2010年8月31日
发明者C·D·里克, J·C·布拉扎斯, M·S·韩翟, J·麦肯, R·L·法格奎斯特 申请人:伊斯曼柯达公司