CN101959687B - 喷墨打印装置及其打印头组件 - Google Patents

Abstract

一种喷墨打印装置的打印头组件包括壳体。该壳体具有表面。井被限定在所述壳体的所述表面内，且其内适于设置打印头芯。所述壳体的所述表面具有一个或多个凹槽。所述凹槽具有端部。所述端部中的一些与所述壁相邻。所述凹槽将所述打印头芯暴露到外部。

Description

喷墨打印装置及其打印头组件

背景技术

用于在介质(例如纸张)上形成图像的一种常用方式是使用流体喷射装置，例如喷墨打印装置。喷墨打印装置具有多个喷墨打印机构，例如喷墨打印头组件。每个喷墨打印头组件具有多个喷墨喷嘴，其喷射墨液，例如不同颜色的墨液，以在介质上形成希望的图像。许多墨液基于染料，但是其他墨液基于颜料，基于颜料的墨液比基于染料的墨液更粘稠。 

喷墨打印头组件可通过喷墨喷嘴而失去包含在墨液内的水。当太多水从墨液中失去时，墨液的粘性可增大，和/或墨液悬浮液可变得不稳定。为了改善该问题，墨液打印头组件通常在其不被使用的一段较长时间需要盖住喷墨打印装置的内侧和/或外侧。 

然而，当喷墨打印头组件被盖住时，可发生从打印头组件的不充分的蒸汽损失。在某一阈值下的蒸汽损失率可导致墨液内的颗粒絮凝，此时墨液溶剂从墨液溶液中出来。因此，当喷墨打印头组件未被盖住且用于在介质上形成希望的图像时，可造成低劣成像质量。 

附图说明

图1为根据本公开内容的实施例的喷墨打印装置的透视图。 

图2A和图2B为根据本公开内容的实施例的喷墨墨盒及它们如何插入喷墨打印装置的图示。 

图3A和图3B为根据本公开内容的实施例的喷墨打印头及它们如何插入喷墨打印装置的图示。 

图4为根据本公开内容的实施例的具有多个喷墨喷嘴的喷墨打印头的图示。 

图5为描绘出根据本公开内容的实施例的用于通过管道系统将墨液供应到喷墨打印头的墨液墨盒的图示。 

图6为根据本公开内容的实施例的具有用于保持充分的蒸汽损失率的多个凹槽的喷墨打印头的图示。 

图7为根据本公开内容的实施例的图6的喷墨打印头的更为详细的透视图。 

图8为根据本公开内容的实施例的图6和图7的喷墨打印头的图示，其中喷墨打印头芯被示出为设置在打印头内。 

图9为根据本公开内容的实施例的图6、图7和图8的喷墨打印头的图示，其中柔性电路已被附接到打印头。 

图10为根据本公开内容的实施例的图9的喷墨打印头的更为详细的透视图。 

图11为示出根据本公开内容的实施例，即使当图6、7、8、9和10中的喷墨打印头的打印头芯被盖住时，蒸汽也能通过图6、7、8、9和10中的喷墨打印头的凹槽逸出的图示。 

图12为根据本公开内容的实施例的基本擦拭操作的图示。 

图13为根据本公开内容的实施例的基本加盖操作的图示。 

图14为根据本公开内容的实施例的用于制造喷墨打印装置打印头的方法的流程图。 

图15为根据本公开内容的实施例的喷墨打印装置的基本方框图。 

具体实施方式

图1为根据本公开内容的实施例的喷墨打印装置100的透视图。喷墨打印装置100为诸如打印机之类的装置，其将墨液喷射到诸如纸之类的介质上，以在介质上形成包括文字在内的图像。更一般而言，喷墨打印装置100为喷射流体(例如墨液)的流体喷射装置。 

喷墨打印装置100可喷射基于颜料的墨液、基于染料的墨液或者另一类型的墨液。基于颜料的墨液和基于染料的墨液之间的不同首要包括基于颜料的墨液通常比基于染料的墨液更粘。喷墨打印装置100包括至少两个通道门：通道门102和通道门104。通道门104打开以允许使用者将墨液墨盒移出和插入喷墨打印装置100。通道门102打开以允许使用者将喷墨打印头移出和插入喷墨打印装置100。 

图2A示出根据本公开内容的实施例的多个墨液墨盒202，其可被插入喷墨打印装置100。在一个实施例中，可以有八个这种墨液墨盒202。这些墨液墨盒202可包括基于黑色颜料的墨液墨盒、基于浅灰色颜料的墨液墨盒和基于硫黑色颜料的墨液墨盒的相片。这些墨液 墨盒202可进一步包括基于青色颜料的墨液墨盒、基于品红色颜料的墨液墨盒、基于黄色颜料的墨液墨盒、基于浅品红色颜料的墨液墨盒和基于浅青色颜料的墨液墨盒。具有八个这种墨液墨盒202使喷墨打印装置100能够在介质上打印相片般的全色图像。 

然而，在另一实施例中，可以仅有四个墨液墨盒202。在该实施例中墨液墨盒202可包括黑色、青色、品红色和黄色的墨液墨盒。具有四个这种墨液墨盒使喷墨打印装置100能够在介质上打印全色图像，但通常不如八个墨液墨盒202时的相片效果。在又一实施例中，可以仅有单一黑色的墨液墨盒202。在该实施例中，喷墨打印装置100可在介质上打印黑白和灰度图像，而不是彩色图像。 

图2B示出根据本公开内容的实施例的墨液墨盒202可如何被插入喷墨打印装置100。通道门104向下打开。打开通道门104露出多个狭槽。墨液墨盒202可被插入和移出喷墨打印装置100的这些狭槽。墨液墨盒202供应不同颜色的墨液，通过这些墨液喷墨打印装置100在介质上形成图像。喷墨墨盒202更一般而言供应流体，例如供应墨液。 

图3A示出根据本公开内容的实施例的多个喷墨打印头302，其可被插入喷墨打印装置100。喷墨打印头302更一般而言而流体喷射机构，其中它们为将诸如墨液之类的流体喷射到介质上以在介质上形成图像的实际机构。喷墨打印头302也可被称为喷墨打印装置的打印头组件，或者仅仅称为喷墨打印头组件。在本公开内容的一个实施例中可以有四个这种喷墨打印头302。一个喷墨打印头可负责向相片喷射黑色和浅灰色墨液。另一个喷墨打印头可负责喷射硫黑色和青色墨液。第三喷墨打印头可负责喷射品红色和黄色墨液。最后一个喷墨打印头可负责向相片喷射浅品红色和浅青色墨液。 

然而，在另一实施例中，可以仅有两个喷墨打印头302，在该情况下，仅有四个不同颜色的墨液：青色、品红色、黄色和黑色。这些喷墨打印头之一可负责喷射黑色墨液，而其他打印头可负责喷射青色、品红色和黄色墨液。在又一实施例中，可以仅有单一喷墨打印头，在该情况下，仅有黑色墨液，使得单一喷墨打印头喷射给黑色墨液。 

图3B示出根据本公开内容的实施例的喷墨打印头302可如何被插入喷墨打印装置100。通道门102向上打开。打开通道门102露出 多个狭槽。墨液墨盒302可被插入和移出喷墨打印装置100的这些狭槽。墨液墨盒302因而喷射由墨液墨盒202供应的墨液，以在介质上形成图像。 

以参照图2A、2B、3A和3B描述的本公开内容的各实施例采用墨液供应部(墨液墨盒202)，其与喷墨打印头302分立。然而，在另一实施例中，喷墨墨盒202可整体式形成在喷墨打印头302内。也就是，喷墨打印头302可自身包括墨液供应部，使得实质上不存在分立的喷墨墨盒202以被插入和移出喷墨打印装置100。 

图4为根据本公开内容的实施例的喷墨打印头402的细部图。喷墨打印头402示例出已被描述的各个墨液打印头302。墨液打印头402的用于实际上喷射墨液的侧面或表面被具体描绘在图4中。 

喷墨打印头402包括多个喷墨喷嘴404，其可更一般而言被称为流体喷射喷嘴。喷墨喷嘴404被组织成多个列406A、406B……406M(统称为列406)和多个行408A、408B……408N(统称为行408)。例如，在一个实施例中，可以有四个列406和523个行408，总共2112个喷墨喷嘴404。 

喷墨喷嘴404为开孔，墨液或流体从这些开孔喷射出喷墨打印头402。图4所示的喷墨打印头402的表面可被称为开孔板，其与介质紧密接触，使得墨液能够以希望的方式从喷墨喷嘴404被精确地喷射到介质上。特别是在墨液为基于颜料的墨液的情况下，喷墨喷嘴404易于堵塞。 

图5图示出根据本公开内容的实施例，墨液能够如何从墨液墨盒502供应到喷墨打印头402。喷墨打印头502示例出已被描述的各个墨液墨盒202。管道系统504连接墨液墨盒502，随即连接喷墨打印头402，使得墨液能够被供应到打印头402以通过喷墨喷嘴404喷射。如上所述，在另一实施例，喷墨墨盒202在另一实施例中可被整体式形成在喷墨打印头402内。也就是，喷墨打印头402可自身包括墨液供应部，使得实质上不存在分立的喷墨墨盒502。 

当喷墨打印头402保持未使用一段时间，并因而没有从其喷墨喷嘴404喷射墨液时，可出现两种效果。第一，诸如水蒸汽之类的蒸汽可从包含在管道系统504、喷墨喷嘴404和/或喷墨打印头402本身的主体内的墨液中失去，如图5中的箭头506所示。第二，空气可在管 道系统504、喷墨喷嘴404和/或喷墨打印头402本身的主体内的墨液中获得，如图5中的箭头508所示。 

为了防止这些情况发生，在喷墨打印装置100自身中或在打印头402保持在装置100外部时，喷墨打印头402在其未使用一段时间时可被盖住。将喷墨打印头402加盖意味着喷墨喷嘴404被覆盖，使得空气无法容易地进入喷嘴404，并使得蒸汽无法容易地从喷嘴404中逸出。然而，如背景技术中所述，如果蒸汽损失率被这种加盖减小到基于墨液类型确定的某一阈值以下，则墨液的溶剂可从墨液的溶液中出来。因此，当喷墨打印头组件未被盖住且用于在诸如纸之类的介质上形成希望的图像时，可造成低劣成像质量。 

本公开内容的各实施例关注于：通过提供将包含喷嘴的打印头芯暴露于外部的多个凹槽，即使当打印头被盖住时，仍通过喷墨打印装置的打印头组件保持蒸汽的充分蒸汽损失率。凹槽的数量和尺寸由经验或其他情况(例如通过模拟)确定，以确保出现希望的蒸汽损失率。而且，凹槽可被配置为使得打印芯的擦拭和加盖以及打印芯内的喷墨喷嘴的擦拭和加盖不受凹槽影响。 

图6示出具有两个这种凹槽614的喷墨打印头402，图7详细示出根据本公开内容的实施例的图6的喷墨打印头402的一部分。喷墨打印头402包括壳体604。壳体604包括表面606。在一个实施例中，壳体604包括板608，其表面606可被视为一部分。然而，在另一实施例中，壳体604可不包括板608。 

在壳体604包括板608的实施例中，壳体604包括凹口716，板608被固定地定位在该凹口内，具体如图7可见。存在由板608的外侧面和凹口716的侧面限定的另外的凹槽718，也具体如图7可见。然而，凹槽718不同于凹槽614。 

表面606限定井610。井610适于使打印头芯固定地设置在其中，如以下将在详细描述中更为详细所述。在壳体604的壁内还有孔612。当芯被设置在井610内时，孔612被打印头芯覆盖。墨液通过孔612供应到打印头芯，从而可以说孔612适于此目的。 

凹槽614位于表面606内。凹槽614的内端与井610相邻。凹槽614的外端将固定地设置在井610内的打印头芯暴露到外部。例如，特别如图7所示，凹槽614的外端与凹槽718相邻。因此，凹槽614 从井614延伸到凹槽718。 

图8示出根据本公开内容的实施例的图6和图7的喷墨打印头402，其中喷墨打印头芯820已被固定地设置在井610内，从而覆盖图6和图7的孔612。打印头芯820包括或包含所述的喷墨喷嘴404，其中喷嘴404出于例示清晰起见未示于图8中。粘接剂822用于将打印头芯820结合在井610内，并确保墨液不会从围绕芯820的打印头402的壳体604内逸出。 

图9示出图6、7和8的喷墨打印头402，其中柔性电路924被附接到壳体604，图10更详细地示出根据本公开内容的实施例的图9的喷墨打印头402的一部分。柔性电路924附接到壳体604的表面606，例如壳体604的板608的表面606。柔性电路924电连接到打印头芯820，并由此通过该方式喷墨打印装置能够控制打印头芯820以通过芯820从喷墨打印头402喷射墨液。柔性电路924具有对应于打印头芯820的孔，使得芯820的绝大部分(包括例如其喷墨喷嘴)在电路924被附接时保持未被覆盖。 

凹槽614由柔性电路924覆盖。然而，当凹槽的主体被柔性电路924覆盖时，凹槽614的端部保持暴露。具体而言，凹槽614的内端在井610(即，板608的侧面)处保持暴露，凹槽614的外端在凹槽718(即，凹口716的侧面)处保持暴露。采用该方式，即使当打印头芯820被盖住时，从打印头芯820发出的蒸汽仍然能够通过凹槽614逸出。 

图11示出根据本公开内容的实施例，即使当芯820被盖住时，从打印头芯820发出的蒸汽如何仍然能够通过喷墨打印头402的凹槽614逸出。以粘结方式附接到表面606的柔性电路924被透明地示于图11中，使得电路924下面的凹槽可被看到。图11中所指的面积1102表示被盖住的并对应于打印头芯820的顶表面面积的面积。 

因此，井610以及打印头芯820的侧面在芯820被盖住时未被盖住。这意味着逸出打印头芯820(通过其侧面或者通过仍然可允许一些蒸汽从芯820顶部上的喷嘴逸出的盖)的任何蒸汽能够逸出到井610中。一旦在井610中，蒸汽然后通过凹槽614逸出到外部环境中。这样，可以说即使当芯820被盖住或者以其它方式未将凹槽614暴露到外部，凹槽614仍将打印头芯820暴露到外部。 

因此，参照图6-11所述的凹槽614特别适于即使当打印头芯810被盖住或者未被暴露于外部时仍增大来自打印头芯820的蒸汽损失。对于给定类型的打印头芯810和给定类型的墨液，可以由经验或者由其他方式确定(例如通过模拟)所需用于防止颗粒絮凝在墨液内发生的最小量的蒸汽损失。之后，凹槽614的数量、尺寸和形状可以由经验或者由其他方式确定(例如通过模拟)，以确保当打印头芯810被盖住时出现至少该最小量的蒸汽损失。例如，在图6-11的示例性实施例中，存在两个凹槽614，其分别为大致V形。凹槽614的深度可为380微米。凹槽614的宽度可为300微米。 

而且，参照图6-11所述的凹槽614以非直角角度位于井610的与凹槽614的内端相邻的侧面。这能是有利的，使得打印头芯820的擦拭和/或加盖保持不受凹槽614的存在影响。已经发现的时，在凹槽614以直角处于井610的侧面时，擦拭特别能够被凹槽614不希望地影响，这是因为在凹槽614以直角处于井610的侧面时多余的墨液更可能被擦拭到凹槽614中。 

图12示例性示出根据本公开内容的实施例的这种擦拭操作。出于例示清晰和便捷起见，喷墨打印头402的仅一个墨液喷嘴404A被示于图12中，其中该喷嘴为打印头芯820的一部分。在一个实施例中，喷墨打印头402如箭头804A和804B所示来回移动，使得喷墨喷嘴404A抵抗静止擦拭器1202来回移动。擦拭器1202可为聚合物翼片，或者另一类型的擦拭器。在另一实施例中，喷墨打印头402保持静止，擦拭器1202抵抗喷墨喷嘴404A来回移动，如箭头806A和806B所示。 

图13示例性示出根据本公开内容的实施例的加盖操作。加盖材料1302覆盖喷墨打印头402的打印头芯820的顶部。加盖材料1302可为乙烯、丙烯、二烯烃单体橡胶，或者另一类型的加盖材料。井610、凹槽614等出于例示清晰起见未示于图13中。在一个实施例中，喷墨打印头402可被移动到喷墨打印装置内的停靠站，当打印头芯820位于加盖材料1302上方时打印头402经靠在该处。另外或可替换地，加盖材料1302可被移动，使得其与打印头820接触。 

图14示出根据本公开内容的实施例的用于至少部分地制造喷墨打印头402的基本方法1400。喷墨打印头402的壳体604被提供 (1402)。壳体604包括所述的表面606，其可为在存在板时板608的一部分。井610在任一情况下被限定在表面606内。 

在表面606内形成凹槽614时的非直角角度被选择为使得待被设置在井610内的打印头芯820的擦拭和加盖不受凹槽614影响(1406)。类似地，凹槽614的数量、尺寸和形状可被选择为确保即使当芯820被加盖时仍出现通过打印头芯820的喷嘴404的充分的蒸汽损失率。凹槽614然后以所选的非直角角度相对于井610的定位有凹槽614的侧面形成(1406)。凹槽614可通过激光切除或另一方式形成。在一个实施例中，在壳体604自身被提供在部分1402之前形成时，凹槽614可被形成。 

打印头芯820然后以粘结方式设置在井610内(1408)。如所述，粘合剂822可被采用以将打印头芯820以粘结方式设置在井610内。最后，柔性电路924被至少部分地以粘结方式设置在表面606上(1410)。柔性电路924具有对应于井610的孔，使得打印头芯820穿过柔性电路924暴露出。 

最后，图15示出根据本公开内容的实施例的喷墨打印装置100的方框图。如所述，喷墨打印装置100更一般而言为流体喷射装置。喷墨打印装置100在图10中被示出为包括一个或多个喷墨打印头402和逻辑部(或称逻辑装置)1504。如本领域普通技术人员可意识到，喷墨打印装置100可包括除图15中所示部件以外和/或替代这些部件的其他部件。例如，喷墨打印装置100可包括各种马达、墨盒等，以适当地移动打印头402和/或打印头402形成图像所在的介质。 

喷墨打印头402被示出为图15中的喷墨打印装置100的一部分，以表示喷墨打印装置100可包括所述的喷墨打印头402。喷墨打印头402更一般而言为喷墨打印机构，最一般而言为流体喷射机构，并可被称为喷墨打印头组件。喷墨打印头402包括如所述的打印头芯820，且在图15的实施例中包括包含在打印头402的壳体604内的整体式墨液供应部1502。 

打印头芯820包括实际上喷射墨液的喷墨喷嘴404。喷墨喷嘴404可更一般而言被称为流体喷射喷嘴，其喷射流体，例如基于染料的墨液、基于颜料的墨液或另一类型的墨液。如本领域普通技术人员可意识到，喷墨打印头402可包括除图15所示部件和/或替代这些部件的 其他部件。 

逻辑部1504可被实施为软件、硬件或软、硬件组合，并可被视为执行各种功能的装置。逻辑部1504控制喷墨打印头402，以使喷墨打印头402根据待被打印到介质上的图像将墨液喷射到介质上。就此而言，逻辑部1504可例如从主处理装置(例如，桌上电脑或膝上电脑、数字相机或具有处理能力的另一类型的装置)接收待被打印到介质上的图像。 

Claims (8)

1.一种喷墨打印装置的打印头组件(402)，包括：

具有表面(606)的壳体(604)；

井(610)，其被限定在所述壳体的所述表面内，以及

设置在所述井内的打印头芯(820)；

其特征在于：

在所述壳体的所述表面内形成有至少一个第一凹槽(614)，所述第一凹槽具有内端和外端，所述第一凹槽的内端通向所述井，所述第一凹槽的外端被设置成使其保持为暴露于外部，即使当所述打印头芯被盖住或者以其它方式未被暴露于外部时。

2.如权利要求1所述的打印头组件，其中所述至少一个第一凹槽的数量为多个，这些第一凹槽以非直角的角度处于所述井的侧面。

3.如权利要求1所述的打印头组件，进一步包括被限定在所述壳体的所述表面内的一个或多个第二凹槽(718)，所述第一凹槽从所述井延伸到所述第二凹槽。

4.如权利要求3所述的打印头组件，其中所述壳体包括具有一个或多个侧面的板(608)，所述壳体的所述表面是所述板的一个表面，而所述井和所述第一凹槽被限定在所述板内，而且

其中所述打印头组件进一步包括处于所述壳体的一表面内的凹口(716)，所述板设置在所述凹口内，所述凹口具有一个或多个侧面，所述第二凹槽被限定在所述板的所述侧面与所述凹口的所述侧面之间。

5.如权利要求4所述的打印头组件，进一步包括设置在所述板上的柔性电路(924)，

其中所述板内的所述第一凹槽被所述柔性电路覆盖，使得所述第一凹槽的内端和外端分别在所述板的所述侧面和所述凹口的所述侧面保持暴露，而且

其中所述柔性电路被电连接到设置在所述井内的所述打印头芯。

6.如权利要求3所述的打印头组件，进一步包括柔性电路(924)，所述柔性电路至少部分地设置在所述壳体的所述表面上，

其中所述第一凹槽被所述柔性电路覆盖，使得所述第一凹槽的外端和内端分别在所述第二凹槽和所述井处保持暴露，而且

其中所述柔性电路被电连接到设置在所述井内的所述打印头芯。

7.如权利要求1所述的打印头组件，进一步包括延伸通过所述壳体的壁的孔(612)，该孔适于将墨液供应到所述打印头芯，以便从所述打印头芯喷射。

8.一种喷墨打印装置，包括：

一个或多个根据前述权利要求中任一项所述的打印头组件(402)；以及

逻辑部(504)，其控制所述打印头组件以使所述打印头组件根据待被打印到介质上的图像将墨液喷射到所述介质上。

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