减少打印头喷嘴周围碎屑堆积的系统和技术的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2019年4月19日，申请号为62/836,235的美国临时专利申请的优先权，其整个内容在此通过引用并入本申请。本申请还要求申请日为2019年10月24日，申请号为62/925,746的美国临时专利申请的优先权，其整个内容在此通过引用并入本申请。本申请进一步要求申请日为2020年4月16日，申请号为16/850,964的美国实用专利申请的优先权，其整个内容在此通过引用并入本申请。

本说明书涉及工业打印系统，尤其涉及与按需滴定(drop-on-demand，dod)喷墨打印头有关的系统和技术。

背景技术：

各种工业打印技术是已知的，并且能够在包装上打印重要的信息(例如，按日期出售)。dod喷墨打印头已用于使用各种类型的墨(包括热熔墨)在商业产品上打印图像。这些图像可以包括图形，公司标识(logo)，字母数字代码和标识代码。例如，在装有消费品的瓦楞纸箱上很容易观察到这种图像。另外，在打印此类图像的过程中，工厂空气中的灰尘颗粒通常会落在dod打印头的喷嘴板上，然后阻塞喷嘴。由于喷嘴阻塞，这可能导致整个打印件上出现未打印的线条，进而可能导致打印质量下降。为了避免这种情况，传统dod打印头的用户经常清除打印头。清除涉及将一定量的墨从喷嘴中挤出，以驱除碎屑。为了达到高质量的打印要求，可以将打印机设置为在多次打印后自动清除，例如每1000次打印，在某些情况下，可能仅50次打印后就需要进行清除。在某些情况下，可能会在每次打印之间进行小的清除。清除会中断打印操作并消耗墨。

另外，必须以某种方式处理的清除的墨。一种方法是将可移动的滴水盘放置在喷嘴下方以捕获已清除的墨，其中可移动的滴水盘通过连接到打印头外部的支架固定在适当的位置。在某些情况下，会使用滴水罩来帮助将清除的墨引导离开生产和/或包装线，并进入可移动滴水盘。另一种方法是捕获和再循环墨，例如在吹扫过程中使用鼓风将清除的墨推入打印头侧面的通道中，并使用真空将清除的墨牵引至过滤器并返回注入到干净的墨供应装置中。

技术实现要素：

本说明书描述了与工业打印系统有关的技术，尤其是与在制造或分配设施中使用的按需滴定(dod)喷墨打印头有关的系统和技术。可以对喷墨打印头封罩加压，以引导气流通过喷嘴板前面的狭槽，以改善打印头的操作。如本文所述，用于热熔dod打印头的打印头封罩可以采用各种狭槽设计，其中狭槽在用于喷墨的喷嘴的前面对准以用于打印，并且打印头可以具有带有进气过滤器的机载压力源。

通常，一个或多个打印装置包括：打印头，其构造成通过多个喷嘴选择性地喷射液体以在移动承印物上形成图像；和打印头封罩，其构造成至少在所述打印头的所述多个喷嘴的前面包含加压的空气空间；所述打印头封罩包括与所述多个喷嘴对准的狭槽，以在将所述选择性地喷射的液体朝着所述移动承印物喷射时允许所述选择性地喷射的液体通过所述狭槽；和所述打印头封罩被构造成包含所述加压的空气空间，并使得气流以一定的流率通过所述狭槽，以防止灰尘和碎屑在所述选择性地喷射的液体通过所述狭槽时和所述气流(例如，所述打印机上电时，所述气流始终流经所述狭槽)时进入所述狭槽，而所述选择性地喷射的液体的方向不会受所述气流阻碍。这些和其他实施例可以选择性地包括一个或多个一下特征。

所述的打印装置可包括在所述狭槽的至少两侧的每侧上的平滑且笔直的内表面。所述加压的空气空间被设定在一定的压力水平，以使得通过所述狭槽的空气的所述流率中断由所述移动承印物经过所述打印头引起的库埃特流(couetteflow)，和减少在所述库埃特流中夹带卫星墨滴(satellitedropsofink)。所述打印头封罩在所述狭槽的至少前缘上包括弯曲的外表面。所述狭槽和所述弯曲的外表面均与所述打印头封罩是一体的(一体成型)。所述打印头封罩可包括分离件，并且所述狭槽和所述弯曲的外表面均与所述分离件是一体的(一体成型)。而且所述分离件被构造成滑入和滑出所述打印头封罩。

所述打印头封罩可包括：所述狭槽的前缘和后缘中的每一个上的所述弯曲的外表面，所述弯曲的外表面具有曲率半径，所述曲率半径被确定为用以在所述狭槽的开口和所述移动承印物之间产生均匀的流动分布；和所述狭槽的两个内侧之间距离，所述距离被确定为用以防止所述液体与所述狭槽的所述两个内侧接触并保持通过所述狭槽的一致的、非湍流的气流。所述曲率半径在1.0毫米与2.0毫米之间，所述狭槽的所述两个内侧中的每一个从所述多个喷嘴中的任何一个的边缘横向地大于1毫米，以克服沿所述狭槽的所述两个内侧的空气的边界层效应，所述弯曲的外表面的最高点与打印头的所述多个喷嘴之间的高度在2.5毫米与7.0毫米之间。

所述打印装置可包括用于对所述打印头封罩加压的压力源输入，所述压力源输入被配置和布置成将来自压力源的空气引导至所述打印头封罩中的使所述空气扩散的部件，以使得在整个所述打印头封罩中提供均匀的压力分布。每当所述打印装置被加电时，所述打印头封罩就被增压，以使得在打印期间以及在打印之间均发生所述气流通过所述狭槽的。所述部件可包括挡板、穿孔板、突起、结节或不同形状的物体中的一个或多个，其设计成使得进入所述打印头封罩的所述空气扩散。所述打印头可包括：打印引擎，其被配置为通过所述多个喷嘴选择性地喷射所述液体；打印机接口板，其与所述打印引擎联接；和喷嘴板，其与所述打印引擎联接并限定所述多个喷嘴中的至少一部分；所述部件可包括与所述打印引擎联接的所述打印机接口板的部件。

所述压力源可包括提供车间空气的空气压缩机。所述打印装置可包括所述压力源。所述压力源可包括鼓风机。所述压力源可包括风扇。所述压力源包括压力源组件，所述压力源组件包括：过滤器；和进气装置，其被配置和布置来防止灰尘颗粒进入所述过滤器。并且所述打印装置可包括一种打印系统中，所述打印系统包括控制器装置，其包括用户界面；和打印杆，其构造成容纳所述打印装置的两个或更多个打印头，两个或更多打印头被配置为附接到所述打印杆并配置为与所述控制器装置通信耦合。

所述打印头封罩可包括位于所述打印头封罩内部的压力源。所述压力源可被构造成使空气通过位于所述打印头封罩外部的所述过滤器进入所述打印头封罩。所述压力源被配置和布置成将空气引导至所述打印头封罩的扩散空气的一个或多个内表面，以使得在整个所述打印头封罩中提供均匀的压力分布。所述打印装置可包括鼓风机组件。所述鼓风机组件可包括位于所述打印头封罩的外部的所述过滤器。所述鼓风机组件可包括所述压力源。

可以实施本说明书中描述的主题的各种实施例以实现以下优点中的一个或多个。可以防止工厂的灰尘颗粒进入打印头封罩，从而防止其降落在打印头的喷嘴板上。卫星墨滴和灰尘颗粒可以被夹带到从狭槽中流出的气流中，以防止它们降落在喷嘴板上并阻塞喷嘴。可以减少或消除因库埃特流(由于包装/承印物移动通过打印头)而使墨滴和卫星墨滴重新定向而导致的木纹对打印品的影响。可以通过减少由于清除而导致的墨浪费来减少用于操作打印头的总拥有成本(totalcostofownership,tco)，由于减少或消除了清除操作的使用，从而减少了清除的使用(迫使一定量的墨通过喷嘴冲走灰尘和碎屑)，并延长了打印头的使用寿命。防止喷嘴堵塞可以帮助延长打印头的寿命，因为长时间不喷射的喷嘴可能会过热并损坏压电换能器(piezoe-lectrictransducer,pzt)，并且过热会把碎屑烘烤到喷嘴中，从而使喷嘴的恢复更加困难并且需要更多的清除操作。而且，所描述的系统和技术可以帮助增加喷嘴板和承印物之间的喷射距离。

本说明书中描述的主题的一个或多个实施例的细节在附图和以下描述中阐述。根据说明书，附图和权利要求书，本发明的其他特征，方面和优点将变得显而易见。

附图说明

图1a示出了打印系统的一个示例；

图1b示出了打印头的一个示例，其可以被用于图1a的所述打印系统中或其他合适的打印系统中；

图1c示出了图1b的所述打印头的后侧视图；

图1d示出了图1b的所述打印头的一部分的分解图；

图1e示出了图1b的所述打印头的局部分解图；

图1f示出了风扇组件的局部剖视图；

图1g示出了打印头的另一示例的局部分解图，其可以用于图1a的打印系统中或其他合适的打印系统中；

图1h和1i示出了鼓风机组件的示例的分解透视图；

图2a是传统喷墨打印头相对于承印物的剖视图；

图2b是根据本公开的喷墨打印头的示例的截面图；

图2c是根据本公开的喷墨打印头的另一示例的剖视图；

图3a-3f示出了根据本公开的可用于打印头封罩的狭槽形状的示例；

图4a-4b示出了打印头的示例的分解图，其可以用于图4a的打印系统中或其他合适的打印系统中；

图4c示出了图4a的打印头封罩的下部的透视图；

图4d示出了图4a的打印头封罩的下部的剖视图；

图4e至图4f示出了示例性分离件的截面图，所述分离件包括狭槽和倾斜表面；

图5a示出了另一打印头封罩的前部的示例，其可以用于图1a的打印系统中的打印头中或其他合适的打印系统中；

图5b示出了打印头的横截面侧视图，所述打印头具有图5a中的打印头封罩的前部；

图5c和5d示出了图5b的打印头的透视图，有和没有杯子来捕获存在于打印头封罩中的墨；

图5e-5g示出了图5b的打印头的另外的剖视图；

图6a-6d示出了滴水边缘突起的示例；

图7a示出了打印头的另一示例的透视图(具有透明性)，其可以在用于图1a的打印系统中或其他合适的打印系统中；和

图7b示出了图7a的打印头的分解图。

在各个附图中，相同的附图标记和标记指示相同的元件。

具体实施方式

图1a示出了打印系统100的示例。打印系统100包括用于容纳具有用户界面104的控制器装置的机壳102，以及具有用于对其进行访问的门106的(头部)储墨器。打印系统100还包括配置成容纳一个，两个，三个，四个，五个或更多个打印头110的打印杆108。可以在打印杆108上将打印头110相对于一个或多个承印物重新定位和/或重新定向，以使打印头110喷出墨(由打印系统100的控制器装置控制)，以在图像移动经过打印头110时在承印物上打印图像。在一些实施方式中，打印杆108是在其自己的辊，轮或脚轮上的打印头支架，从而允许打印头支架108独立于包括其自己的辊，轮或脚轮的机壳102移动。另外，需要注意的是，如本文所用，用于打印的“承印物”不一定是连续的承印物，而是包括不连续的包装和产品，例如，其移动经过在生产和/或包装线中的传送带上的打印头110。

打印图像可以包括字母和/或数字字符，例如日期代码或文本序列号，条形码信息，例如一维或二维条形码，图形，标志(logos)等。控制器装置(未示出)包括电子器件，该电子器件可以包括一个或多个执行指令(例如，存储在电子设备中的存储器中)以控制打印系统100的操作的处理器。合适的处理器包括但不限于微处理器，数字信号处理器(dsp)，微控制器，集成电路，专用集成电路(asic)，逻辑门阵列和开关阵列。电子器件还可包括一个或多个存储器，用于存储将由一个或多个处理器执行的指令和/或用于存储在打印系统100的操作期间产生的数据。合适的存储器包括但不限于随机存取存储器(ram)，闪存ram和电子只读存储器(例如rom，eprom或eeprom)。

承印物可以是添加到产品上的标签，产品的包装材料(在产品放入包装中之前或之后)和/或产品本身的表面。例如，承印物可以是包含一种或多种产品的瓦楞纸箱。因此，可以相对于移动产品通过设施的一个或多个产品线(包括传送带和/或其他产品移动机构)将打印头110在打印杆108上重新定位和/或重新定向。该设施可以是产品制造设施，产品分配设施和/或其他工业/商业设施/建筑物，并且产品线可以包括产品包装系统，产品分类系统和/或其他产品处理/管理系统。应当理解，打印系统100仅是一个示例，并且许多其他合适的结构可以用于构造采用本文所述的打印头系统和技术的打印系统。

图1b示出了可以在图1a的打印系统100中使用的打印头120的示例，作为一个或多个打印头110，或在其他合适的打印系统中。打印头120包括与打印头封罩连接的风扇组件124(例如，dc轴流风扇/鼓风机)，该风扇组件具有连接以在打印头120内形成内部空间的后部126和前部138。通过风扇组件124的操作对该内部空气空间增压，该风扇组件124将来自外部环境的空气吹入打印头120的内部空气空间。由于压力差，该空气然后通过位于前部138中的狭槽122从打印头封罩中出来。如下面进一步详细描述的，正气压可防止灰尘进入打印头封罩，从而防止灰尘落在喷嘴板上。

图1c示出了图1b的打印头120的后侧视图。打印头封罩的后部126提供开口，用于打印头120的输入/输出接口128穿过该开口伸出，同时保持加压的内部空气空间。这些输入/输出接口128可以包括：墨线接口，用于接收墨(例如，来自机壳102中的储墨器)；低真空接口，用于接收第一真空度，该第一真空度用于通过轻轻地在打印头中的储墨器中吸取墨来防止墨从打印头120渗出，以及高真空接口以接收第二真空度，该第二真空度用于通过打印头120中的半渗透性材料将空气从墨中抽出。需要注意的是，某些实现方式使用风扇组件124将空气推入打印头120的内部空气空间中，如下面进一步描述的，其他实施方式使用连接到接口128之一的输入管线(例如，来自车间空气)对打印头120的内部空间加压。

也可以使用到打印头120的附加接口128。这些可以包括用户界面，例如喷射测试按钮和墨清除按钮。这些还可包括一个或多个电子接口以与打印头120内的控制电子器件连接。控制电子器件可包括一个或多个处理器，该处理器执行指令(例如，存储在控制电子设备的存储器中)以控制打印操作头120。合适的处理器包括但不限于微处理器，dsp，微控制器，集成电路，asic，逻辑门阵列和开关阵列。控制电子器件还可包括一个或多个存储器，用于存储将由一个或多个处理器执行的指令和/或用于存储在打印头120的操作期间产生的数据。合适的存储器包括但不限于ram，闪存ram和电子只读存储器(例如rom，eprom或eeprom)。

在一些实施方式中，打印头120的电子器件被划分在彼此连接的两个组件之间，这为升级提供了灵活性。图1d示出了图1b的打印头120的一部分的分解图。控制电子器件在打印引擎130和打印接口电路板136之间分开。打印引擎130包括喷嘴板132，喷嘴板132具有喷嘴134，通过该喷嘴，打印引擎130选择性地喷射墨以形成图像。打印引擎130和打印接口电路板136连接在一起以形成打印头120的内部结构。

在一些实施方式中，打印头120的电子设备分成彼此连接的两个组件，这为升级提供了灵活性。图1d示出了图1b的打印头120的一部分的分解图。控制电子设备划分为打印引擎130和打印接口电路板136。打印引擎130包括具有喷嘴134的喷嘴板132，打印引擎130通过该喷嘴134选择性地喷墨以形成图像。打印引擎130和打印接口电路板136连接在一起形成打印头120的内部结构。

图1e示出了图1b的打印头的局部分解图。如图所示，打印引擎130和打印接口电路板136连接在一起，并附接打印头封罩的后部126。打印头封罩的前部138与其他组件偏离以示出当打印头封罩的前部138附接到后部126时空气如何流过打印头。风扇组件124从环境吸入空气140，并将空气142推入打印头的内部空气空间。空气144在喷嘴板132中喷嘴134的前面通过，然后空气146通过狭槽122从打印头流出。注意，通过狭槽122(以及贯穿整个申请描述的其他示例狭槽)的气流可以在打印机加电时一直发生，以确保灰尘不会落在印版之间的面板，在打印期间也是如此。

图1f示出了风扇组件124的局部剖视图。风扇安装部分150包括风扇，并且过滤器152滤除吹入打印头120的空气中的灰尘颗粒。此外，风扇组件124可以包括在进气口处的特征154，以减少灰尘颗粒在进入过滤器152之前进入空气流的机会。特征154可以包括百叶窗或各种形状和尺寸的成角度的翅片，其可以限定曲折的路径(或被弯曲或被旋转)并且放置在进气口处，以减少灰尘颗粒进入过滤器152之前进入空气流的机会。应当了解，对于按照本文所描述的系统和技术构造的打印头，各种类型的风扇组件和各种内部配置都是可能的，例如以下结合图1h和图1i所述的鼓风机组件。通常，打印头封罩将被配置为至少在打印头的喷嘴134的前面包含加压的空气空间，并且狭槽122将与喷嘴134对准以允许选择性地喷射的油墨通过狭槽122。

然而，无论使用车载压力源(例如，风扇组件或鼓风机组件124)还是外部压力源(例如，来自通过接口128提供的空气压缩机的车间空气)都应当注意，空气的扩散，确保来自打印头封罩内部压力源的压力均匀分布，是保持在具有较高的气体流率通过狭槽的良好打印质量的重要因素。为了解决这个问题，打印头120中的内部结构应提供足够的障碍物以扩散来自压力源的空气的流动路径，以使空气流均匀地围绕喷嘴板132的所有侧面。

空气可以通过在打印头120内的多个表面偏转而扩散，该打印头可以包括打印接口电路板136的组件。例如，如图1e所示，输入到打印头120的气流(从风扇组件124或从车间空气输入)可以从侧面输入打印头封罩，而不是从背面输入，然后冲击打印接口电路板136上的现有组件。然而，直接输入(从侧面、背面或其他方向)不是关键的。相反，空气效果对打印头封罩内组件有很重要影响。在一些实施方式中，部件包括挡板、穿孔板、突起、结节和/或不同形状的物体中的一个或多个，这些物体被设计成对进入打印头封罩的空气进行以扩散以均衡整个打印头封罩的压力水平，从而使从狭槽中流出的空气的气流分布均匀。例如，可以基于所使用的特定压力源以及空气如何进入打印头封罩来设计内部空气扩散器。

即使压力水平和流出气流量显着增加，这种构造也有利于维持射流平直度。因此，使用扩散的气流构造允许在不对印刷质量产生负面影响的情况下大幅提高空气流速，因为在较高的空气流速下，喷嘴板在其整个长度上的速度分布更为均匀。换句话说，在没有在入口和狭槽122之间引入空气的直接速度路径的情况下对打印头封罩加压，从而在喷嘴板上提供均匀的速度分布。

另外，如下面进一步详细描述的，狭槽122可具有各种形状和尺寸。在一些实施方式中，狭槽122与打印头封罩一体形成，例如，使用注塑成型技术，狭槽122与打印头的前部138同时形成。在一些实施方式中，狭槽122作为单独的部件被添加到打印头封罩。该单独的部件可以包括滑动件或铰链机构，用于打开封罩的前部以接近喷嘴板。冷启动后可能有必要进行少量吹扫以从喷嘴后面的油墨通道中去除空气，并确保所有喷嘴都在喷射。在这种情况下，这将有利于打开封罩的前部以擦去清除油墨。

图1g示出了打印头180的另一示例的局部分解图，该打印头可以在图1a的打印系统或其他合适的打印系统中使用。打印头180可包括本文所描述的各种组件，包括具有喷嘴板132的打印引擎130、打印接口电路板136和风扇组件124。然而，狭槽122不与打印头封罩的前部188一体形成。而是包括在单独的部件182中，该部件可包括滑动或铰链机构，用于打开封罩的前部以接近喷嘴板132。在所示的示例中，单独的部件182滑进和滑出打印头封罩前部188部分的接收槽。

该设计允许在需要清洗并且用户需要允许清洗后的油墨不会在打印头封罩内积聚的情况下将狭槽122滑出。它还允许用户从喷嘴板132上擦去油墨。注意，通常建议在机器启动时进行吹扫，以除去由于热膨胀和收缩而可能滞留在打印头中的空气。用于从打印头封罩内清除需清除的油墨的其他机构也是可能的，例如用于清除的油墨的滑出收集盘，或结合图4a至图7b描述的清除处理系统和技术。其他变化也是可能的，例如用图4a中的鼓风机组件440代替风扇组件124。

图1h和1i示出了鼓风机组件440的分解透视图，该鼓风机组件可以与在本申请中描述的任何加压打印头封罩实施例一起使用。鼓风机组件440包括鼓风机进气壳体441，如图所示，其可以由装配在一起的两个相同的零件构成。鼓风机进气壳体441包括进气口441a、百叶窗441b和过滤器室441c。百叶窗441b减少了当鼓风机进气壳体441放在一起时灰尘颗粒到达过滤器442的机会，该过滤器包含在过滤器室441c中。进气壳体441通过螺钉447附接鼓风机壳体444，并且垫圈443联接在进气壳体441和鼓风机壳体444之间。

垫圈443可以放置在打印头封罩壁的内部(例如，如图4b所示的打印头400的后部443的内表面)，将有助于确保没有不先通过过滤器442的空气进入打印头封罩。例如由可从德国freudenbergfiltrationtechnologies和carlfreudenkergkg的p15/500s型号获得过滤器的构建。鼓风机壳体444还可以包括垫片445，该垫片445利用螺钉448将鼓风机446保持在鼓风机壳体444内。注意，鼓风机446，例如，可从台湾的台达电子公司购买零件型号kdb0305ha3-00c1j，从任一侧(鼓风机446的两侧面向鼓风机外壳444的内部腔)吸入空气，并将空气通过出气口449推入打印头封罩的内部。

参照图4b，当鼓风机组件440与打印头400一起使用时(参考下文图4a的描述)，鼓风机446将空气推向打印头封罩的可移除顶部460的内表面。可移除的顶部460的内表面能够扩散空气以在整个打印头400的打印头封罩中提供均匀的压力分布。当拆卸打印头封罩以执行维修时，图4a-4b的实施例可以减少和/或消除对去除鼓风机446的连接的需要(在某些情况下可能是脆弱的)。图4a至图4b中的鼓风机组件440的构造还可以简化过滤器442的维护，因为接近过滤器442可能仅需要从后板430移除进气壳体441。尽管鼓风机组件440在图4a-4b中被描述为与打印头400一起使用，在一些实施方式中，所示鼓风机组件440的构造与本说明书中描述的其他打印头，例如先前参照图1g描述的打印头180，一起使用。

图2a是传统喷墨打印头相对于承印物200的截面图。打印头包括具有孔212的喷嘴板210，墨滴通过该孔212喷出。在该示例中，每个喷嘴有两个孔212以提供双倍的墨量，但是在一些实施方式中，每个喷嘴只有一个孔，并且在一些实施方式中，每个喷嘴有两个以上的孔。同样，在喷嘴板210上有多个喷嘴(进入页面)，但是在该横截面中仅示出一个喷嘴。喷嘴板210由打印头的外壳214覆盖，并且还被紧邻喷口212的两侧的护罩216覆盖。

在印刷期间，如图2a中的箭头所示，承印物200例如以每秒0.62米的速率移动。注意，可以根据承印物200的速度来改变喷射频率，以便改变每英寸水平点数(dpi)的打印分辨率。水平方向上的dpi(多次选相同数据以增加dpi称为打印密度)受承印物速度和喷射频率的限制，因为dpi由你可以选通喷射墨滴的压电致动器的次数决定。存在频率选通极限，其中增加打印密度需要降低承印物200的速度。另外，垂直dpi总是相同的，因为这是每个喷嘴的孔之间的固定距离，例如200dpi。

在任何情况下，承印物200经过打印头的运动都会在两个表面之间产生空气流动205。该空气流动205称为库埃特流，它是粘性流体(在这种情况下为空气)在两个表面之间的空间中的流动，其中一个表面相对于另一个表面切向移动。该气流205借助于作用在流体上的粘性阻力来驱动，但是也可以附加地由沿流动方向施加的压力梯度来激励。

当从打印头喷射墨滴220时，喷滴的速度(例如，每秒8米)通过墨滴阻力夹带周围的空气，并产生垂直于库埃特流的气流。该第二空气流与由承印物运动引起的库埃特流的相互作用产生了的很小的涡流，如图2a中向右弯曲的箭头所示。这些涡流会在喷嘴板和移动的承印物之间产生不稳定的流动，这会使得射流方向错误，而在印刷物中产生木纹缺陷。当打印彼此平行的多个墨滴时，会出现木纹缺陷，由于不稳定的流场(涡流)，喷嘴会弯曲，从而留下看起来像木纹的图像，而不是单独的平行线。

这些涡流还将油墨卫星重新引导回到喷嘴板210。注意，当墨滴从孔中喷出时，在墨滴自然形成的过程中会形成卫星。它是墨滴从孔口断开之前的狭小狭窄部分。当墨滴破裂时，墨滴的尾部可与墨滴主体脱离，从而导致墨滴紧随墨滴主体而变得更小(称为“卫星”)。

这些卫星可能会失去速度并积聚在喷嘴板上，或者会由于涡流而重新定向回到喷嘴板212。随着时间的流逝，油墨卫星可能会完全阻塞或减少喷射孔，这些喷射孔会产生墨滴而导致喷出或弯曲的喷墨。

图2b是根据本公开的示例得喷墨打印头的截面图。打印头包括具有孔212的喷嘴板210，墨滴通过孔212射出。在该示例中，每个喷嘴有两个孔212以提供双倍的墨量，但是在一些实施方式中，每个喷嘴只有一个孔，并且在一些实施方式中，每个喷嘴有两个以上的孔。同样，有多个喷嘴(进入页面)在喷嘴板210横截面上，但是在该横截面中仅示出一个喷嘴。喷嘴板210与打印头的封罩230分开，从而在喷嘴板210和封罩230之间形成空气空间235。如上所述，该空气空间235被加压，导致空气流240喷嘴板210和封罩230之间。空气流240以与从喷嘴板210中的孔212喷射的墨滴相同的方向通过狭槽245。

当打印头喷射通过狭槽245的气流包含墨滴(未显示)时，解决了两个问题。首先，该空气流防止打印头外部的环境中的灰尘到达喷嘴板210，在喷嘴板上，这些灰尘会随着时间的流逝而堆积并降低打印质量。其次，这种气流会带走卫星，并防止卫星再循环回去并堆积在喷嘴板上，并防止由于涡流产生的不稳定流动而引起的木纹效应。这些将对喷墨性能和打印质量产生积极影响。通过在喷嘴板210和前封罩230之间增加正向的空气流动，其在与喷射油墨相同的出口点离开狭槽245，从而防止了来自环境的污染物被吸入打印头并落在喷嘴板210上。在一些实施方式中，使用图2b所示的扁平槽构造将正气流设置为在每分钟1升至每分钟28升的速率。例如，最小每分钟1升以防止外部环境污染物进入封罩230内部，最小每分钟7升以克服库埃特流动并防止涡流，该涡流导致木纹缺陷和油墨卫星的重定向朝向喷嘴板。其他空气流率和范围也是可能的，例如每分钟1-30升和每分钟7-30升。

通过克服或消除库埃特流并且将卫星通过狭槽带入气流中并从喷嘴板的区域开始去除它们，打印头围绕喷射油墨产生正压会影响减少或消除在喷嘴板210上堆积的卫星。狭槽设计可使得在狭槽245与承印物200之间的间隙中产生均匀的气流分布，将油墨卫星和灰尘颗粒带入气流中，将其引导离开喷嘴板，并防止灰尘和油墨积聚在狭槽245开口周围。另外，从狭槽245流出的空气可以在不影响打印质量的情况下辅助墨滴轨迹。

在一些实施方式中，为了使气流对于卫星问题有效，正气流速率应等于或大于承印物速度的流速。也就是说，对于消除卫星而言，可以达到并保持有效的流速存在一个极限。随着气流的增加，喷嘴板左右两侧之间的流速不匹配会加剧。这可能导致沿着狭槽245的气流不均匀，并且使喷射的墨滴方向错误，从而产生差的打印质量。为了解决这个问题，应确保气流在打印头内更好地扩散，例如，对于流量大于每分钟19升至最高每分钟30升的情况，扩散流配置优于直接流配置。

图2c是根据本公开的另一示例喷墨打印头的剖视图。如图所示，打印头的封罩260包括用于狭槽245的成形外部件265。该成形外部件265影响库埃特流与离开狭槽245的气流240的相互作用。将曲线265添加狭槽245的开口的前缘和后缘有助于降低流速(例如7-15升/分钟)，因为它引导打印头封罩的外部气流从两侧的狭槽弯曲270。利用图2c中所示的配置，从狭槽245出来的气流240在扩散的气流配置下可以达到每分钟至少28升，并且仍然减少或消除了卫星和灰尘到达喷嘴板210。注意，通常，气流出来狭槽245的速度应该大于或等于承印物200的速度。通过修改狭槽245的形状，尤其是狭槽245周围的外部形状，即使在较低的空气流速(例如7-15升/分钟)下也可以减轻库埃特流动以最大化过滤器寿命。

图3a-3f示出了根据本公开的可用于打印头封罩的狭槽形状的示例。在这些示例的每一个中，都会在打印头封罩(如上所述)中产生正气压，以沿与喷射墨滴相同的方向推动空气通过狭槽。来自打印头的空气流意味着在喷嘴板上不需要防护罩。注意，此压力水平在打印引擎外部，并且不同于在打印引擎内部使用的压力水平(例如，用于防止从打印头渗出的低真空度和用于将空气从油墨中抽出的高真空度)。

图3a是相对于具有孔口的喷嘴板300形成在打印头的封罩302中的狭槽形状310的横截面，通过该孔口喷射墨滴；如前所述，每个喷嘴显示两个孔(以提供两倍的油墨量)，但每个喷嘴也可以有一个孔，或者每个喷嘴可以有两个以上的孔。狭槽310的几何形状是用于气流的笔直挤压。这种几何形状将防止工厂的灰尘进入封罩，但可能需要更高的最小气流要求，以克服/抵消由承印物运动引起的给定库埃特流。

狭槽形状310对应于图2b所示的形状。其具有接近狭槽的平坦外表面312以及狭槽本身的平坦内表面314。尽管狭槽的长度(进入页面的距离)通常取决于喷嘴板300中的孔口阵列的长度(即，打印引擎中的喷嘴数量和间隔)，但是本发明的各种实施方式本公开可以采用(1)封罩302的不同厚度，这可以影响槽的高度(图3a中的左右距离)，(2)影响穿过狭槽的空气流率的不同槽宽度(图3a中的上下距离)，和/或(3)封罩302的内表面与喷嘴板300的外部之间的不同距离，当空气被推入并穿过狭槽时，这会影响气流模式。

图3b是相对于喷嘴板300形成在打印头的封罩302中的狭槽形状320的横截面。在该示例中，封罩302的厚度没有改变，但是狭槽的前缘表面和后缘表面已被修改。具体地，已经添加了曲线322以创建从打印头封罩302的外表面到狭槽的内表面的平坦部分324的平滑过渡。狭槽320具有发散的狭槽几何形状，其中入口面积比出口面积小得多。这会在狭槽长度上产生压力差，尤其是在较高的流速(约30升/分钟)时，并且在狭槽出口区域会产生低压区域，这可能会将灰尘颗粒吸引到狭槽开口处。此外，沿着狭槽长度的压力差会影响喷射墨滴的轨迹，进而会影响打印质量。

此外，发散轮廓在沿狭槽长度的速度轮廓中引起湍流，这妨碍了封罩和承印物之间气流的均匀分布，这是不希望的。类似地，会聚的狭槽内部(狭槽形状320的倒置，其中出口区域比入口区域小得多)可以在狭槽开口的顶部和底部区域产生高速区域，从而导致流体再循环。在这些区域，狭槽出口速度足够高，可以克服由承印物运动引起的库埃特流，但是会聚轮廓也会在沿狭槽长度的速度轮廓中产生湍流，这会阻止封罩和承印物之间的流量均匀分布。因此，狭槽的特定形状是使系统有效的关键因素，因为产生空气湍流或失配的狭槽形状在防止人造卫星到达喷嘴板方面可能不太有效，并且会对打印质量产生负面影响。

图3c是相对于喷嘴板300形成在打印头的封罩304中的狭槽330的横截面。如图所示，封罩304比封罩302薄，并且外部形状332已经添加到该狭槽330中。这既可以增加狭槽330的高度，又可以克服/抵消由移动承印物产生的库埃特流。这种狭槽的几何形状(在外部具有直的空气通道和曲率)使高速空气从狭槽开口流出，从而带走环境空气颗粒，这些颗粒遵循外部曲率的形状。对于气流速率大于每分钟7升，狭槽设计330通过抵消移动承印物的库埃特流效应来决定流场。对于每分钟10升的气流速率，这种狭槽几何形状可产生近乎完美的流动分离曲线，使灰尘颗粒成功地偏离喷射阵列。在狭槽开口的顶部和底部附近观察到的次要回流区远离感兴趣的区域。

狭槽形状330对应于如图2c所示的形状，但是可以对狭槽330的形状和尺寸进行进一步的修改，同时仍具有防止(由承印物的移动产生的)库埃特流扫过狭槽前部的工厂空气的外形。图3d示出了相对于喷嘴板300在打印头的外壳306中形成的狭槽340。如图所示，狭槽340的外部形状包括第一曲线342和第二曲线344。这些曲线都可以改善喷嘴的功能并使得狭槽340更容易制造。在一些实施方式中，狭槽340具有曲率半径为1.5mm的第一曲线342，3.0mm的内部宽度346a(狭槽开口)，4.0mm的外部宽度346b，2.0mm的高度348a，以及3.5mm的距离喷嘴板300的高度348b。这些尺寸适用于传统的按需喷墨(dod)喷墨打印引擎，并且可以在喷墨阵列的尺寸发生变化时进行更改。另外，这些尺寸可以在不同的实现方式中变化，但会受到以下问题的影响。

随着宽度346b变大，例如，大于5.0mm，存在狭槽的前缘与离开狭槽的气流太远的风险，使得它不再产生足够的阻力来影响库埃特流。而且，狭槽开口346a应足够宽，以使喷射的液滴具有足够的间隙以不与狭槽的侧壁接触。在所描述的示例中，喷嘴板300上的喷墨喷嘴的宽度为0.5mm，因此开口346a应当在任一侧上提供裕度，该裕度允许至少1.25mm的缓冲。如果开口346a太小，则墨会积聚并影响气流。在某些情况下，狭槽通道宽度346a应该至少为2.7mm，以克服狭槽壁对气流的边界层影响。此外，增加狭槽的宽度346a会降低狭槽出口速度，这会导致不期望的涡流。

狭槽的高度348a，348b基于喷射技术的最大投射距离。在本示例中，热熔喷墨打印机的投射距离最大为8毫米(其他投射距离也是可能的)。任何超出此距离的投射距离都意味着喷头在击中其预期目标区域之前就开始掉落，从而导致打印质量问题。上面提供的尺寸允许狭槽形状重定向库埃特流，并且在狭槽和基材之间也有一定的间隙。它还允许空气在通过狭槽开口之前在喷嘴板300和外壳306的内表面(例如，打印头的前盖)之间通过1mm的间隙。

狭槽半径342可以改变，受狭槽高度348a的限制，并且在某些情况下，狭槽半径342应小于或等于2.0mm。对于最大为2.0mm的半径，狭槽几何形状的曲率将气流均匀地引导到狭槽开口的两侧，并成功地抵消了来自移动承印物的库埃特流效应。对于大于2.0mm的半径，曲率可能不足以促进在狭槽开口的两侧上的均匀流动分布。随着狭槽半径的增加，承印物运动的库埃特流效应变得更加明显。另外，可以增加狭槽长度而不会影响打印性能。但是，通常优选将狭槽长度限制为舒适地包围顶部和底部射流而不进一步加长，因为随着狭槽长度的增加，平均狭槽空气出口速度会随着进入打印头的进气量的减少而降低。

因此，在一些实施方式中，使用具有直的内部通道和弯曲的外表面的狭槽形状，如图3d所示。狭槽半径342可以在1.0至2.0mm的范围内，内部宽度346a可以在2.7至4mm的范围内，外部宽度346b可以在4至5.0mm的范围内，高度348a可以在1.0到5.5mm的范围内，高度348b可以在2.5到7.0mm的范围内。

另外，应该注意的是，减小狭槽开口的前部与将在其上进行印刷的承印物的表面之间的距离可以改善性能，从而允许较低的空气流速和增加的过滤器寿命。通常，该距离应小于或等于3.0毫米，小于或等于2.0毫米或小于或等于1.0毫米。在一些情况下，采用小于或等于1.0mm的狭槽开口340的前部与的承印物的表面之间的距离以及狭槽的几何形状340，使得库埃特流效应能够以5至7升/分钟的空气流速被克服/抵消。

用于打印头的喷嘴的其他狭槽形状也是可能的。图3e示出了用于喷墨喷嘴板的狭槽350。图3f示出了用于喷墨喷嘴板的另一个狭槽360。注意，如图所示，狭槽形状360甚至提供了库埃特流的进一步重定向，从而允许气流在狭槽的两侧自然折返。然而，狭槽形状360在制造过程中可能具有挑战性。结合图3a-3f描述的狭槽可以模制在打印头封罩中，也可以在最初构造打印头封罩后添加。可以使用各种制造系统和技术来构造结合图3a-3f描述的狭槽，包括注射成型、计算机数控(cnc)铣削和三维(3d)打印。但是，应该注意，可以使狭槽的内壁表面光滑，以促进从狭槽中出来的稳定气流(尽可能减少湍流)，并且某些3d打印技术可能会在槽的内表面上产生肋条或其他不希望有的突起。在一些实施方式中，当狭槽变宽时，可以在狭槽中使用较不光滑的内壁表面，以确保墨滴在其中移动的空气具有层流，即，穿过狭槽的中心并与墨滴成一直线的层流，这样沿狭槽内壁的任何空气湍流都不会影响墨滴的飞行和放置。另外，尽管结合图3a-3f示出和描述的狭槽是相对于前缘和后缘的所有镜像，但是应当理解，这不是必需的。在一些实施方式中，槽的前缘的形状与槽的后缘的形状不同。

通常，狭槽的外形设计成有助于以较低的气流速率(例如，小于或等于10升/分钟)克服/中和库埃特流。这有助于使得用于进气的过滤器的寿命最大化，因为每单位时间较少的空气量转化为每单位时间被过滤器捕获的较少的颗粒。

图4a-4b示出了可以用于图1a的打印系统100中，作为打印头110，或者用于其他合适的打印系统的打印头400的示例的分解图。打印头400包括具有喷嘴板412和打印接口电路板414的打印引擎410。打印接口电路板414是被配置选择性地喷射墨通过喷嘴板412中的多个喷嘴418并通过打印头封罩的开口420的电路的示例，以在移动的承印物上形成图像。开口可以具有各种尺寸和形状，但是应该在喷嘴418的前面，即，开口420位于喷嘴418和待在其上进行打印的承印物之间，从而当选择地喷射的墨朝着移动的承印物喷射时，允许选择性地喷射的墨通过该开口。

喷嘴板412和打印接口电路板414可以与在本申请的其他实施例中描述的相应的喷嘴板和打印接口电路板部件相同，例如，图1g中的喷嘴板132和电路板136。另外，打印头400可包括(或不包括)本申请中描述的打印头的其他实施例的其他部件，例如加压打印头封罩，其具有机载压力源，例如风扇组件或鼓风机组件440，和/或外部压力源(例如车间空气)的输入管线。因此，喷嘴418前面的开口可以是与多个喷嘴418对准的狭槽422。狭槽422可以与打印头封罩，成一体(一体成型)，例如在图1e中的狭槽122；或者狭槽422可以与打印头封罩的分离件424，例如图1g中的分离件182，成一体(一体成型)，其中整体狭槽或可活动的狭槽可包括或不包括在本说明书中详细描述的狭槽设计。此外，打印头400包括打印头封罩的后部430，其可以与图1c中的后部126相同，和/或打印头400可包括其他部件。

在图4a所示的示例中，打印引擎410还包括储墨器416，其可以从穿过后部430的墨管线接口的墨输入管线填充，但是在一些实施方式中，储墨器416不包括在打印头400中，墨从墨输入管线直接输送到喷射阵列418。注意，一些实施方式使用液体墨，其在环境温度下保持液态，而某些实施方式使用相变墨(也称为热熔墨)，其在环境温度下为固体，但在高温下转变为液相。在任何情况下，打印头中的电路，例如打印接口电路板414，被设计为根据程序指令，或响应于用户按下打印头上的清洁按钮，或其二者结合，通过多个喷嘴418来清除墨。打印头封罩设计可以在喷射阵列418的前面提供一个小的间隙(例如1mm)，这允许被清除的墨借助重力(以及在使用热熔墨情况下的热量)排入打印头封罩的底部内表面。因此，打印头400包括有助于墨的去除的部件，该墨，例如从储墨器416中，被冲洗通过(喷嘴板412中的)喷嘴418并进入打印头封罩的内部。

注意，通常建议在机器启动时进行清除以除去由于热膨胀和收缩而可能滞留在喷头中的空气，并且也可以在打印头运行期间定期进行清除。而且，取决于墨的类型和碎屑堆积的速度，不同的打印头将需要不同的清除量和清除频率。例如，使用如本文所述的加压打印头封罩可以充分减少碎屑的堆积，从而导致对清除的需求减少并且在清除期间减少了墨量。然而，在一些实施方式中，可以通过喷嘴418清除较大量的墨，并且图4a-4d所示的示例性实施方式被设计成在清除期间处理较大的墨流。

被清除的墨(在重力的作用下)沿着喷嘴板412的表面向下流动，并流到用于打印头400的打印头封罩的底部的内表面上。如图4a所示，打印头封罩包括单独的顶部460和单独的底部470，其中底部470例如使用滑动或铰链机构与顶部460连接，以形成打印头封罩的前部，其与打印头封罩的后部430连接。

在所示的示例中，底部470包括凸片472，该凸片472滑入和滑出打印头封罩的顶部460内的接收槽462。图4c示出了图4a的打印头封罩的下部470的透视图。图4d示出了图4a的打印头封罩的下部470的剖视图。但是，这些特定的结构不是必需的。可以使用其他连接机制来连接打印头封罩的各个部分，三部分外壳也不是必需的。

在一些实施方式中，顶部460和底部470是单件的，诸如下面进一步详细描述的。在一些实施方式中，底部470和后部430是一体的，形成打印头封罩的底部，但是该部分的一部分位于打印头的顶部。其他两个、三个或更多个部分的设计是可能的。要注意的是，所有这些打印头封罩部分，例如打印头封罩部分424、430、460、470，可以使用塑料注射成型系统和技术来制造。在某些情况下，分离件424由诸如金属的不同材料制成。另外，应当注意，本文中的“底部”和“顶部”是关于打印头的给定打印方向，当相对于包括垂直方向的承印物定位时，打印头可以具有多个打印方向，包括图4a所示的竖直喷射位置、水平喷射位置和向下喷射位置及其旋转变化，例如45度倾斜位置。在向下喷射方向上，可以将单独的部件424卸下以进行清洁，因此被清除的墨会通过开口120而不是通过孔480离开打印头封罩。

然而，在一些实施方式中，具有易于与打印头封罩的底部分离的打印头封罩的顶部，可以是有利的。并非所有墨都会从打印头封罩流出，并且使用可分离的顶部和底部部分可以促进清洁和维护打印头。特别是，热熔墨容易固化并粘附在打印头封罩的内部底部。对于液体墨，底部可以保留在原位作为墨托盘，从而防止在打开打印头时溅出墨。

当打印头冷却时，热熔墨固化并且可能将打印头封罩密封到打印头内的一个或多个其他部件(例如墨容器416)，从而使得难以将打印头拆开以用于清洁和维护。使用具有单独的顶部件460的设计允许顶部件容易地被移除，例如在所示的示例中滑落，从而即使热熔墨将打印引擎410的打印头410的一部分冻结到打印头封罩的底部的一部分，也可以容易地接近打印引擎410及其部件以进行维修。但是，由于使用了加热部件，如下面进一步详细所述，在加热时，随着时间的流逝，墨将被允许从打印头中排空，并且打印头封罩内的热熔墨量不会高到足以接触顶部460并防止顶部460被移除以进行维修。

无论使用液体墨还是相变墨，打印头封罩的内底表面均可开设通道490，其中通道490相对于打印头的打印方向的水平面成一定角度，从而使被清除的墨流经通道490到达孔480。因此，通道490的上端492位于喷嘴418下方，下端494位于孔480处，并且打印头封罩被构造用于将墨引导至孔480，使得墨经由孔流出打印头封罩。

注意，尽管孔480被示出为圆形，但是也可以是许多不同的形状，包括椭圆形、正方形、矩形、六边形等。此外，引导被清除的墨至孔480的底表面的倾斜以及通道490可以有许多变化。表面的角度可以是1度，也可以是其他角度，只要该角度足够陡峭以使墨在重力的作用下流到孔480即可。例如，对于某些类型的墨，角度可以小于一度，例如在0.25度和1度之间。也可以是更大的角度，例如，1度和5度(包含端点)之间的角度，1度和10度(包括端点)之间的角度，1度和15度(包括端点)之间的角度，1度和20度(包括两端点)之间的角度，1度和25度(包含端点)，以及1度和30度(包含端点)之间的角度。

此外，通道490可以由各种结构特征形成或与之相关联，这些结构特征有助于以适当的方式引导被清除的墨。例如，可以使用一个或多个台阶490a和/或一个或多个倾斜表面490b(形成倾斜的楔形)来帮助将墨引导到通道490中。可以利用表面490b上的侧拔模角来防止墨被芯吸(wick)到打印头阵列418的底表面上，然后可以创建最小阻力的路径，以使被清除的墨在加热的储存器416下方排出。侧拔模角可以确保最小的墨积聚在外壳中，并允许在系统关闭时轻易地移除外壳。

其他形状，例如代替步骤490a的一个或多个楔形，可用于形成通道490。在采用相变墨的实施方式中，这些形状可帮助将墨引导至部件，例如沿打印头封罩的内表面定位的加热壁450的加热边缘452，该部件被加热以使打印头封罩的内表面上的相变墨熔化并流向孔480。例如，加热壁450可以是用于储墨器416的加热壁，其包括延伸超出储墨器416的底表面的部分454。使用储墨器416的延伸的加热壁具有保持打印头的较低成本的优点，因为不需要在打印头中添加其他部件；加热墨池壁450的同一加热器(未显示)也提供热量以保持热熔墨流到孔480。但是，如果需要两个不同的温度，其他加热部件也可以用来加热墨，例如单独的金属结构，其与用于墨容器416的加热器或与其自身的加热器连接。

不管使用哪种类型的结构作为加热部件，加热部件都沿着打印头封罩的内表面定位，并且距打印头封罩的内表面一定距离，该距离应足够小(由相变墨决定)，当加热部件时，相变墨会沿着通向孔的通道在部件下方保持熔融状态。在一些实施方式中，该加热部件还包括延伸到孔480中的部分，例如部分456，以确保当相变墨通过孔480时相变墨保持熔融状态。

此外，孔480最好与喷嘴板412保持良好的距离，以使墨在距承印物相对较远的位置流出打印头400，即孔480与生产或包装线隔开。在一些实施方式中，孔480位于打印头封罩的与开口420相对的后半部中。在一些实施方式中，孔480位于打印头封罩的与开口420相对的后四分之一中，如图4c所示。在一些实施方式中，孔480被设置在尽可能靠近背部430的后缘。注意，将滴孔480保持远离打印头400的前部设置有利于将打印头400放置在离生产和/或包装线(例如，传送带)的部件更上方并且尽可能远地向下。

此外，尽管所描述的通道490结构不必与打印头封罩的可单独移除的顶部460一起使用，如图4a-4d所示，但使用这种两部分式(或三部分式或更多部分式的)设计用于包括通道490的打印头封罩对于制造目的可能是有利的，因为由于通过注塑工艺来制造部件的制造限制，制造用于包括这样的附加结构形状的打印头封罩的前部的一部分式设计可能是有挑战性的。另外，在一些实施方式中，即使没有将定义的形状添加到打印头封罩中以创建通道490，也仍然可以有效地形成通道，因此单个前件可以容易地用于打印头封罩。

图4e-4f示出了示例性分离件824的截面图，该分离件824包括狭槽822和倾斜表面。如图所示，分离件824包括第一零件824a和第二零件824b，第一零件824a和第二零件824b靠近狭槽822并限定狭槽822的边界。第二零件824b包括从狭槽822的边缘朝着图4a-4b所示的打印头400的喷嘴板412延伸的倾斜表面824b'。第二零件824b的形状被构造成引导被清除的墨825的流向打印头400的底部470，并防止被清除的墨825的堆积物825'通过狭槽822离开。在图4e-4f中示出第二零件824b包括特定的楔形形状，第二零件824b可以被设计为形成角度、倒角、半径、楔形和/或斜度的不同类型和尺寸。在一些实施方式中，分离件824的一个或多个特征(例如，第二部分824b的倾斜表面)被包括在本说明书中描述的其他分离件中，诸如先前参考图4a-4b描述的分离件424，先前参考图1g描述的分离件182，以及随后参考图5a描述的分离件504.在其中狭槽与打印头封罩成一体的一些实施方式中，零件824a、824b可以描述打印头封罩的与狭槽接近的部分的零件，例如先前参照图4a描述的顶部460，以及参照图1b和图5a描述的前部138、500。因此，尽管参照图4e-4f描述的实施方式被图示为与图4a-4b中的打印头400一起使用，在一些实施方式中，分离件824的一个或多个特征与本说明书中描述的其他打印头一起使用。

此外，尽管在图1和图2中示出的实施方式将第二零件824b描述为靠近狭槽822的较短尺寸的边缘，在包括沿水平喷射方向的打印头的一些实施例中，第二零件824b可以接近狭槽822的较长尺寸的边缘。在包括可在垂直喷射方向和水平喷射方向上使用的打印头的实施方式中，第二零件824b可描述与以下两者接近的零件：至少一个较长尺寸的边缘和至少一个较短尺寸的边缘。

图5a示出了打印头封罩的前部500的另一示例，其可以用于图1a的打印系统100中的打印头，作为打印头110，或者用在其他合适的打印系统中。前部500包括开口502，该开口与打印头封罩的分离件504是一体的(一体成型)，例如，与图4a中的分离件424或者图1g中的分离件182相同。另外，前部500包括内表面510，该内表面是平坦的(即，没有制造通道)，但也相对于打印头的打印取向的水平面成一定角度，以使相变墨流到孔520，例如与孔480相同。

此外，尽管图4e-4f中示出的实施方式将第二部分824b描述为靠近狭槽822的较短尺寸的边缘，在一些实施例中，包括沿水平喷射方向的打印头，第二部分824b可以靠近狭槽822的较长尺寸的边缘。在包括可在垂直喷射方向和水平喷射方向上使用的打印头的实施方式中，第二部分824b可描述为与至少一个较长尺寸的边缘和至少一个较短尺寸的边缘两者接近的部分。

图5a示出了打印头封罩的前部500的另一示例，其可以用于图1a的打印系统100中的打印头(打印头110)，或其他合适的打印系统中的打印头。前部500包括开口502，开口502与打印头封罩的分离件504为一体的(一体成型)，例如，与图4a中的分离件424或图1g中的分离件182相同。另外，前部500包括内表面510，内表面510是平坦的(即，没有制造通道)，但也相对于打印头的打印方向的水平面成角度，以使相变墨流到孔520，例如与孔480相同。

如图所示，在清除热熔墨之后，已经移除了打印头封罩的前部500，并且由一定量的相变墨514形成了通道512，相变墨沿着打印头封罩的内表面510从加热部件扩散开并在与加热部件一定距离之外固化。注意，该距离取决于相变墨的性质和加热部件散发的热量。在任何情况下，封罩内部的与加热表面不相邻的相变墨都会冻结，这会在熔融墨区域周围形成墨坝，从而沿加热区域的外部边缘形成自然通道。

图5b示出了具有图5a的打印头封罩的前部500的打印头530的截面侧视图。如图所示，内表面510非常靠近加热部件540，在该示例中，加热部件540是用于储墨器的加热壁545的延伸部分。内表面510和加热部件540的底边缘之间的距离足够小，以使得当相变墨熔化时，相变墨沿着通道512保持与加热壁545和打印头封罩510的内表面510两者接触，直到相变墨通过孔520。与加热壁450一样，加热壁545可以延伸到与加热壁545相连的储墨器的底表面之外，并且不需要太多的延伸540，以便于使用打印头封罩来捕获清除的墨并从打印头530去除清除的墨，从而保持打印头530的整体尺寸较小。

此外，墨不需要太大的角度532(相对于水平面534)即可在重力的作用下沿内表面510从位于多个喷嘴下方的较高端522到位于孔520处的较低端524自然流动(熔化时)。在该示例中，打印头封罩的内表面510相对于打印头530的打印方向的水平面534的角度532为一度角。其他角度也是可能的，只要该角度足够陡以使墨在重力的作用下流向孔520即可。例如，对于某些类型的墨，角度可以小于1度，例如在0.25度到1度之间。更大的角度也是可能的，例如，1度到5度(包括两端)之间的角度、1度到10度(包含)之间的角度、1度到15度(包含)之间的角度、1度到20度(包含)之间的角度、1度到25度(包含)之间的角度，以及1度到30度(包含)之间的角度。此外，在该示例中，延伸的加热壁545在其底部略微倾斜以匹配封罩的拔模角(例如1度)，因此延伸的加热壁545为墨提供了可跟随的边缘，即，熔融墨倾向于沿着延伸壁545的边缘芯吸。因此，加热壁545相对于表面510的尺寸确保了墨和延伸的加热壁545边缘之间的热接触。

此外，加热部件540可以包括延伸到孔520中的部分542(例如，类似于图4a中的部分456)，以在相变墨通过孔520时保持相变墨熔化，并且打印头530可以包括支架536，以保持容器以捕获穿过孔520的墨。图5c和5d示出了图5b的打印头530的立体图，分别具有和不具有杯子538以捕获离开打印头封罩的墨。注意，支架536的位置使得通过将杯子538从打印头530的前部滑离而容易地移除杯538，从而允许更换杯子538而不会干扰放置在打印头530前部附近的物品，例如生产和/或包装线部件(例如，传送带)或其他部件(例如，脐带缆)。

此外，当与本申请中描述的加压打印头封罩设计结合使用时，支架536和杯子538设计是有利的。孔520的尺寸可以足够小(并且在热熔墨的情况下优选地小，以确保墨可以保持加热并且在离开打印头之前不会固化)，从而孔不会影响加压打印头封罩设计所需的喷嘴气流。此外，使用支架536将位于封罩的外底部的杯子538可移除地固定到封罩孔附近，这进一步阻止了空气泄漏并且对加压打印头封罩产生影响。

在一些实施方式中，使用小直径的杯子538，使得热熔墨在其冻结之前流到杯子的边缘，并且杯子的整个体积可以在其需要被更换之前被填充(由相变墨的特性与打印头周围的环境温度确定)。例如，杯子538可以是现成的3盎司(89cc)杯子(例如，由透明塑料制成，以便于确定何时应更换杯子)。在其他实施方式中，可以使用更深的容器(即使直径保持较小)，以在杯子更换其间提供更多的时间。在其他情况下，可以将较大的容器(例如锅或桶)放在出墨孔下方的地板或桌子上，从而在所使用的容器类型和更换频率上提供更大的灵活性。

此外，被加热的部件(例如，图5b中的加热部件540的部分542)可以延伸到孔520中，以在相变墨穿过孔520并进入杯538时保持相变墨熔化。图5e示出了图5b中的打印头530的立体截面图。在该示例中，用于储墨器的加热壁545的部分542部分地延伸到孔中，该孔被设置在打印头530的打印头封罩的底侧580(在打印方向上)中的突起550包围，该突起550位于杯子538的上方。

图5f示出了突起550的更近的立体截面图。如图所示，突起550是圆形的，具有下表面552，并且具有宽度554，但是如同孔本身一样，突起550可以具有不同的形状。注意，孔处的突出和滴落边缘可能有许多变化，如下所述，这些变化同样适用于液体墨，其不需要加热部分542来保持墨在孔处熔化。通常，孔处的突起应在打印头封罩的外底面以下(在打印方向上)延伸足够远，以防止墨芯吸到封罩的外底面上，并有可能从打印头底部的突起处扩散开。此外，突起的滴落边缘应在打印头封罩的外底面下方(在打印方向上)具有足够小的表面部分，以使重力克服突起的表面部分上的墨的表面张力(取决于墨的粘度)。

在图5f所示的示例中，突起550位于打印头530的打印头封罩的底侧580中的沉孔560内。突起550包括表面部分552，表面部分552的宽度554足够小(例如，一毫米)以产生有效的滴落边缘，即重力克服了突出物550的表面部分552处的墨的表面张力。突起550在沉孔560的底表面562下方延伸；表面562也是打印头530的底表面。使用沉孔560提供了附加边缘564，以确保没有墨到达打印头530的打印头封罩的主底表面580上。因此，沉孔560在打印头530的打印头封罩的底侧580中形成完全包围突起550的口袋。这种设计可以简化制造过程，从而使打印头封罩更容易制造和生产成本更低。

注意，由于沉孔560，突起550在打印头530的底表面562下方延伸，底表面562与底表面580的高度不同。图5g示出了图5f的突起550和沉孔560的截面，主要是侧面。如图所示，加热部件540与打印头封罩的底侧580的内表面之间的距离570非常小，例如0.1-0.5毫米，这有利于相变墨在打印头530内部的流动。此外，一些实施方式不需要任何间隙570，加热部件540可以定位成使其接触封罩，从而使熔融墨沿着加热部件540的边缘流到孔中。较大的间隙570也是可能的，因为热熔墨可在封罩的底部固化，而在墨中仍形成熔融通道，并继续将墨沿着熔融通道引导至孔520。

孔520的直径590可以是5-9毫米，例如7毫米，并且其大小应确定为确保有足够的空间使墨离开孔并保持在热滴点542附近。突起的表面部分552在底表面562下方延伸例如2毫米，还超过边缘564并且在打印头封罩的主底表面580下方延伸。突起550与加热部分542结合使用确保了热熔墨不会在孔周围堆积，冷却并堵塞孔。

加热部件540的部分542延伸到孔中足够远，以使相变墨从滴落边缘552滴落时保持熔化。在所示的示例中，加热部件540的部分542至少延伸到孔中的一半。但是，应当理解，部分542的尺寸、位置和范围可以根据相变墨的性质而变化。尽管如此，最好不要让部分542一直延伸穿过孔，并且不超过突起550的底部边缘552，因为如果有人将手指放在孔上，这可能会造成受伤的危险。因此，突起550的底边缘552可延伸超过加热凸片542的最底部至少一毫米，以将热滴点与外部封罩表面隔离。通常，加热部件540的部分542的形状和尺寸设置成将相变墨引导到孔中并防止孔外部的墨滴冻结，因为悬挂在孔中的冻结滴会阻塞孔。墨必须保持熔融状态，直到它完全通过孔为止，在孔中，重力可以将墨从孔中拉出。注意，如图所示，部分542的形状和尺寸可以用作另一滴落边缘，因此除了滴落边缘552之外，墨还可以从部分542滴落。此外，如本申请所述，该部分或凸片542的尺寸可以被制造成在部分/凸片542和孔520的内表面之间保持小的间隙，从而减少在使用加压打印头封罩的情况下可以从打印头流出的空气量。

另外，在使用或不使用相变墨的情况下，孔、突起和滴落边缘的其他设计都是可能的。因此，如上所述，使用突起和滴落边缘不需要加热部件540。另外，边缘564的变化也是可能的，包括创建不围绕突起的口袋。

图6a示出了滴落边缘突起600的示例。孔605穿过打印头封罩的壁610，并且突起600具有下边缘602，该下边缘602延伸超过封罩壁610的外底面612一段距离615(例如2毫米)，以确保穿过孔605(并从边缘602滴下)的墨不会芯吸回到外表面612上。但是，突起实际上不需要突出从而增大打印头封罩的总高度。

图6b示出了滴落边缘突起620的另一示例。孔625穿过打印头封罩的壁630，并且突起620具有下边缘622，该下边缘622延伸超过封罩壁630的外底面632。但是下边缘622还延伸超过外底面634一段距离635(例如，延伸2毫米)，该距离635足以确保穿过孔625(并从边缘622滴下)的墨不会芯吸回到外表面634上。这是沉孔实现的示例，其中下边缘622延伸超出封罩壁630的外底面632有1毫米，例如，壁630的厚度为2毫米，沉孔的深度为1毫米，突起620的长度为2毫米。但是，如果封罩壁630足够厚，则下边缘622不需要延伸超过封罩壁630的外底面632。

如果通过在封罩壁630中形成更深的沉孔而使表面634变为表面634a，则下边缘622可以与封罩壁630的外底面632齐平(甚至嵌入其中)，由于沉孔深度可提供所需的距离，以防止墨滴芯吸回到外底面。此外，沉孔形成了一个口袋，该口袋提供了第二边缘以收集可能从滴落孔625扩散开的墨。其他设计也可以防止墨滴沿着封罩的外底面行进，并在随机的地方散布或滴落。

如上所述，突出部不必是圆柱形的，可以采用不同的形状和角度。突起可以是椭圆形、正方形、矩形、六边形等，也可以是不规则形状。通常，应将封罩底部的孔的突起形状设计为使墨保持液滴状，并且不沿着封罩的底部行进。因此，出口孔的外部可以具有窄边缘，该窄边缘凸出在封罩的至少一个底表面下方。使用窄边缘可最大程度地减小墨滴和孔边缘之间的表面张力，使墨滴不会粘在出口孔上。窄边缘的突出可防止排出的墨滴/墨流沿封罩底部行进。

图6c示出了滴落边缘突起640的另一个示例。如图所示，除了将突起640延伸远离打印头封罩650一段距离之外，还使用非常窄的边缘来促进液滴的形成，液滴将迅速从突起640上掉落，而不会芯吸回到封罩壁650的底表面652上。作为附加的预防措施，可以包括附加滴落边缘654作为突起640的后备，形成凹穴656以捕获可能不会从突起640干净滴落的任何墨。突起和滴落边缘设计的其他方法也是可行的，包括非圆形或对称的设计。图6d示出了滴落边缘突起660的另一示例，其包括在孔665内的倾斜。以一定角度切割突起660，使得滴落边缘处于两个不同的高度。此外，可以根据需要将口袋670添加到封罩壁680上，以防止墨芯吸回到封罩壁680的底表面682上。

如上所述，根据本公开的打印头可以具有一个以上的打印方向。因此，可以相对于打印头封罩的一个以上的底部内表面使用用于从打印头内部去除清除的墨的结构。这既适用于去除液体墨的实现方式，也适用于从打印头去除相变墨的实现方式。因此，上述所有垂直喷射定向实施方式可被实现为水平喷射定向实施方式，其可以与垂直喷射定向实施方式分开或一起。

在组合的实施方式中，孔是在打印头封罩的第一内表面中的第一孔，并且打印头封罩包括在打印头封罩的第二内表面中的第二孔，以及给定实施方式的其他对应部件，例如突出和滴落边缘、通道和/或加热部件。图7a示出了打印头730的另一示例的立体图(具有透明性)，其可以用于图1a的打印系统100中的打印头(打印头110)，或在其他合适的打印系统中的打印头。图7b示出了图7a的打印头的分解图。

如图所示，打印头730包括打印头封罩的前部700，其包括孔780a，孔780a可以包括滴落边缘突起和沉孔。此外，打印头730包括具有喷射阵列712、电路板714和储墨器716的打印引擎710，与上述的相应部件相同。喷射阵列712被示出为在打印头封罩中具有开口720，但是如前所述，开口720可以被设计为容纳其上具有狭槽的单个部件，或者开口720可以是与打印头封罩700一体形成的狭槽。因此，打印头730也可以使用所描述的加压打印头封罩系统和技术来实现。

此外，由于打印头730将在侧喷射配置(水平喷射方向)下操作，因此可以使用与喷射阵列712的长度平行的打印头封罩的拔模角以及改进的加热壁750来将墨引导到封罩后端的出口孔。注意，加热壁750提供加热部件754，在该示例中，加热部件754是用于储墨器716的加热壁545的延伸部分。加热部件754的尺寸和位置被设置使得边缘752和打印头封罩700的内表面之间的距离足够小，使得当相变墨熔化时，相变墨沿着通道(结构上形成于封罩700中或由墨坝形成)与加热壁750边缘752和打印头封罩700的内表面保持接触，直到相变墨通过孔780b。此外，加热部件754可以包括延伸到孔780b中的部分756(例如，如图5b中的部分542或图4a中的部分456)，以在相变墨经过孔780b时保持相变墨熔化。

如前所述，孔780b可以使用上述的突起和滴落边缘结构。而且，这些结构也可以与不需要加热部件754的液体墨一起使用。此外，在液体墨的情况下，可以将一个或多个通道结构添加到打印头封罩700的内侧底部(相对于侧面方向)表面，以将墨引导至孔780b，如上文结合图4c和4d所述。而且，上述打印头实施例可以与加压打印头封罩结合实现，如下面详细描述的。

尽管本说明书包含许多实施细节，但是这些不应被解释为对本发明的范围或所要求保护的范围的限制，而应被解释为对本发明的特定实施例的特定特征的描述。在本说明书中的各个单独实施例的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实现。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以分别在多个实施例中或以任何合适的子组合来实现。此外，尽管上述特征可以被描述为在某些组合中起作用，甚至最初是这样要求保护的，但是在某些情况下，可以从所要求保护的组合中除去一个或多个特征，并且所要求保护的组合可以被指向子组合或子组合的变型。因此，除非另有明确说明，或者除非本领域普通技术人员的知识另有明确说明，否则上述实施例的任何特征都可以与上述实施例的任何其他特征组合。

因此，已经描述了本发明的特定实施例。其他实施例在所附权利要求的范围内。例如，权利要求中记载的动作可以以不同的顺序执行并且仍然实现期望的结果。另外，所描述的系统和方法适用于各种打印机技术，例如连续喷墨打印机，除打印机技术之外也适用于例如流体喷射设备。