專利名稱：斜置的打印機墨盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴墨打印機，特別是涉及打印機墨盒的取向，該取向適宜用來增加打印速率和提高打印質(zhì)量。
噴墨打印機具有兩種基本型式，即打印頭可沿打印介質(zhì)的橫向移動而在打印機墨盒的每一行上一行一行地將墨滴沉積成規(guī)定圖樣的打印機，及打印頭具有基本固定的頁寬而在打印頭的長度上含有一個陣列的噴嘴的打印機。
在可動打印頭的設(shè)計中，各含一個打印頭的一個或多個打印機墨盒被連結(jié)在一個可動托架上，該托架橫越打印介質(zhì)而移動，其時該介質(zhì)橫越托架移動即沿縱向通過打印機。采用多個而不是一個連結(jié)在一個可動托架上的打印機墨盒可大大增加打印速度。但為了得到最高質(zhì)量的打印，在各打印墨盒之間的對準成為關(guān)鍵，而這一點在打印機的長期使用過程中通常很難保持。另外在更換打印墨盒時，微小的不對準常會發(fā)生，從而降低打印質(zhì)量。當采用單一打印墨盒時，與多個打印機墨盒有關(guān)的對準問題雖然不會出現(xiàn)，但單一墨盒打印機不能用多個墨盒所能得到的較高速率來打印。
為了增加打印機速度而不犧牲打印質(zhì)量，曾研制一種打印機，其頁寬打印頭陣列的長度等于或略小于打印介質(zhì)的寬度。頁寬打印頭陣列被設(shè)置成與打印介質(zhì)通過打印機的走動方向約為90度角或基本上垂直。這樣大的或頁寬的打印頭陣列可大大增加打印速度，但要得到與采用可動打印頭所能得到的相同的打印質(zhì)量在打印頭上需要較高的噴嘴密度?？蓜哟蛴☆^的打印質(zhì)量決不會遜于具有相同噴嘴密度的頁寬打印頭，因為可動打印頭能夠橫越打印介質(zhì)而移動，這樣就可在介質(zhì)上產(chǎn)生較高的墨滴密度。
頁寬打印頭陣列的一個缺點是要制造這樣一個具有密度足夠高的噴嘴以致能夠產(chǎn)生所需打印質(zhì)量的打印頭是有一定困難的。在打印頭上設(shè)置高密度的噴嘴異常復(fù)雜，這是因為要將電路軌跡引導(dǎo)到各噴墨裝置及要將打印頭上用來使油墨流動到每一噴嘴鄰近的噴嘴室的油墨通道和流動結(jié)構(gòu)而引起的路線安排要求而產(chǎn)生的。
取向與打印介質(zhì)的走動方向垂直的頁寬打印頭的另一個缺點為，這種打印頭會消耗過多的能量，因為打印頭的全部或絕大部分噴嘴為了在打印介質(zhì)上如一個完全被打印的紙頁上得到完整的油墨覆蓋，必須同時操作。
因此本發(fā)明的一個目的是要提供一種改進的高速而又高質(zhì)的打印機。
本發(fā)明的另一個目的是要提供一種頁寬打印頭陣列被改進的打印機。
本發(fā)明還有一個目的是要提供一種可以提高打印質(zhì)量而不犧牲打印速度的打印機。
本發(fā)明還有另一個目的是要降低頁寬打印頭裝置的能耗。
本發(fā)明尚有另一個目的是要減少制造費用及與生產(chǎn)頁寬打印頭陣列有關(guān)的困難。
根據(jù)上述這些和其他一些目的，本發(fā)明所提供的噴墨打印機包括一個打印介質(zhì)移動裝置用來使一個具有被打印寬度的打印介質(zhì)沿著一條打印介質(zhì)路徑通過打印機，還包括一個打印頭墨盒，該墨盒以0°到90°的角度相對于一條軸線而被連結(jié)在打印機上，該軸線垂直于沿著介質(zhì)通過打印機的路徑的方向的軸線，并且具有一個足夠橫越打印介質(zhì)的長度而能基本上將其整個被打印寬度打印出來，其時該墨盒沿著至少其一部分長度設(shè)有一個或多個打印頭，而每一打印頭設(shè)有一個或多個噴嘴陣列。
在另一方面，本發(fā)明提供一種打印方法，該方法包括提供一個含有介質(zhì)托架的打印機，一個放置在托架內(nèi)的打印介質(zhì)和一個狹長的墨盒，該墨盒可取下地被連結(jié)在打印機上，并橫越托架而被設(shè)置，該墨盒與一條垂直于打印介質(zhì)通過打印機的運動方向的軸線成一個銳角；其時墨盒在其至少一部分長度上設(shè)有多個打印頭，每一打印頭設(shè)有至少一個噴嘴陣列和在打印頭上的電動油墨賦予裝置，以資從打印頭按圖樣噴出足夠在打印介質(zhì)上形成標記的油墨。
就本發(fā)明的目的而言，這里所說的“銳角”意為由沿著打印頭長度的軸線與垂直于打印介質(zhì)通過打印機路徑的軸線所形成的最小的角度。
按照本發(fā)明的打印機的一個優(yōu)點是，形成打印的標記的墨滴可一次只從墨盒的一個部分上噴出，從而可大大減少能耗但能制成完整打印的介質(zhì)。而在傳統(tǒng)的打印機中，頁寬墨盒的角度被這樣設(shè)置，使墨盒基本上與打印介質(zhì)通過打印機的運動方向上的軸線垂直。因此，為了橫越打印介質(zhì)一次印出整個標記線，必須同時驅(qū)動或引發(fā)打印頭長度上相當多的噴嘴。本發(fā)明的斜置打印頭的另一個優(yōu)點是，為了得到相同的打印質(zhì)量，不必像垂直于紙張路徑設(shè)置的類似的打印頭那樣，含有密度同樣高的噴嘴。
另外，打印機的制造費用可顯著地降低，因為本發(fā)明能夠使打印頭在構(gòu)造時沿著打印頭的噴嘴到噴嘴的間隔增大而不會犧牲打印的分辨力。由于本發(fā)明能夠生產(chǎn)出噴嘴間隔增大的高分辨率打印頭，因此與基本上垂直于紙張路徑安裝的傳統(tǒng)打印頭相比，能夠較容易并較少花費地制出打印頭。
下面將結(jié)合附圖對較優(yōu)實施例作詳細說明，閱后當可對本發(fā)明的另外一些優(yōu)點有清楚的了解。在各圖中相同的零件用相同的標號指出。


圖1A為按照本發(fā)明的打印機的頂視平面圖；圖1B為按照本發(fā)明的斜置打印頭的另一個取向的說明；圖2A和2B為使用按照本發(fā)明的打印機或墨盒在一打印介質(zhì)上連續(xù)進行打印的說明；圖3A為在斜置的打印頭上兩個噴嘴間的噴嘴間隔的圖示；圖3B示出在將各個基片直線組裝成為斜置的打印頭時在基片之間的制造公差誤差；圖4A和4B為按照本發(fā)明的斜置打印頭的油墨流動結(jié)構(gòu)的圖示；
圖5為按照本發(fā)明的打印頭的一部分的不按比例的剖視圖；及圖6為按照本發(fā)明的斜置打印機墨盒的多色打印機墨盒布置的平面圖。
參閱附圖，圖1示出按照本發(fā)明的打印機10。該打印機10優(yōu)選為一噴墨打印機，其有一狹長的打印機墨盒11，所述墨盒中含有一個或多個油墨儲罐，這些儲罐與連結(jié)在墨盒11上的打印頭12液流連通；并有多個噴墨裝置設(shè)在其上以便用來將油墨噴到要被打印的打印介質(zhì)16如紙上。打印機10還具有一個打印介質(zhì)托架裝置14以便用來使打印介質(zhì)16移動通過打印機10而經(jīng)過打印機墨盒11，其方向是沿著打印介質(zhì)通過打印機的路徑，一般地用軸線P指出。軸線P垂直于橫越打印機寬度的軸線Q。
如上所述，角θ為在軸線Q和沿著打印機墨盒11長度的軸線C之間量得的角度。角θ適宜在約5°到約85°的范圍內(nèi)，較適宜在約10°到約60°的范圍內(nèi)，而最好約為45°。如圖1B所示，打印機墨盒11’可這樣橫越打印機使沿著墨盒11’長度的軸線C’與橫越打印機寬度的軸線Q’成為角θ’。
墨盒11最好為一“頁寬”墨盒。術(shù)語“頁寬”意為墨盒具有這樣的長度使油墨可被噴到打印介質(zhì)的整個被打印寬度上而可不需移動墨盒使它橫越打印介質(zhì)的寬度。橫越打印介質(zhì)的被打印寬度可從約1英寸到約8英寸或更大，取決于打印介質(zhì)的寬度。一個頁寬墨盒并不限于只設(shè)置一個單一的半導(dǎo)體襯底、噴嘴板、供墨墨盒等。因此，多個半導(dǎo)體襯底、噴嘴板、和供墨墨盒可被連結(jié)到一個公用的打印頭夾持器上成為一個直線陣列來產(chǎn)生頁寬打印機墨盒。為了簡化的目的而不在任何方面限制本發(fā)明，含有一個或多個噴嘴板、半導(dǎo)體襯底及/或供墨墨盒的整個組件將被視作一個頁寬打印機墨盒。但是應(yīng)該認識到，本發(fā)明并不要被限制為只是一個頁寬墨盒，因為要達到本發(fā)明的目的，任何一個多打印頭的墨盒都可相對著垂直于沿打印介質(zhì)路徑的軸線的軸線斜置。
打印機墨盒11最好用連結(jié)裝置20和22可拆卸地連結(jié)在打印機10的機架18上。為了驅(qū)動打印頭上的噴墨裝置，在一個或兩個連結(jié)裝置20和22的鄰近設(shè)有通往打印機墨盒的電連接器件或者這種電連接器件可被連結(jié)到打印機墨盒的兩個連結(jié)裝置20和22之間或其鄰近的頂部上。電連接器件可由電觸點、柔性電纜、多銷連接器、扁電纜、插頭接觸片、彈簧加載的觸點等提供。本行業(yè)行家熟悉的那些傳統(tǒng)的連接裝置和方法可被用來作出通往墨盒的電連接。
打印機10通常還可含有合適的微處理器器件、電動機、電源等以便用來接受發(fā)自輸入裝置通過接口電纜或打印機電纜24而來的輸入，從而可有選擇地接通墨盒12上的噴墨裝置，并可用來有選擇地移動打印介質(zhì)16使它通過打印機10。接口電纜或打印機電纜24可被連接在打印機10和打印機控制裝置如計算機25或其他電脈沖發(fā)生裝置之間。
現(xiàn)用圖2A和2B一般地示出斜置打印機墨盒11的連續(xù)操作。只是為了圖示的目的，墨盒11被劃分成為三段24、28和30。但應(yīng)知道，更多或更少的段數(shù)都可使用，并且當打印介質(zhì)16相對于固定的打印機墨盒11而移動通過打印機10時，這些段可被分別控制。參閱圖2A，當打印介質(zhì)16移動經(jīng)過墨盒11時，驅(qū)動設(shè)在墨盒11的段24內(nèi)打印頭12上的噴墨裝置，與墨盒11段24直接鄰近的介質(zhì)16上的部分26便可被打印。由于打印介質(zhì)在這時刻只與段24鄰近，因此墨盒11只有這個段可被驅(qū)動，其它段28和30不被驅(qū)動。
當打印介質(zhì)16移動到與打印機墨盒11的段28和30靠近時，在這些段內(nèi)的相應(yīng)噴墨裝置最好連續(xù)被驅(qū)動以便在打印介質(zhì)16的區(qū)域32和34內(nèi)進行打印。一旦打印介質(zhì)16被打印部分的頂部36脫離段24，在墨盒11這個段內(nèi)的打印頭便不再需要被驅(qū)動。因此可以看到，當打印介質(zhì)16在打印機墨盒11附近移動時，在大部分打印時間內(nèi)，打印頭12上都只有一部分噴墨裝置被驅(qū)動。從而，打印機10的高峰能耗較為分散，并且，與墨盒基本上垂直于打印介質(zhì)通過打印機的走動方向的打印機相比，平均能耗比較低。
將打印機10內(nèi)的打印頭12斜置可以得到的一個重要優(yōu)點是，就給定的分辨率而言，與基本上垂直于紙張通過打印機的路徑的頁寬打印機墨盒為了要達到這樣的分辨率所需的噴嘴間隔相比，本發(fā)明在各個噴嘴孔40和42之間的間隔D1可被增大。按照本發(fā)明的墨盒布置所能得到的這種噴嘴間隔的優(yōu)點現(xiàn)用圖3A示出。該圖中的打印機分辨率可這樣確定，D2＝D1×cosθ其中D1為相鄰兩個噴嘴孔40和42之間沿著打印頭的軸線C的間隔，D2為用噴嘴40和42在打印介質(zhì)上打印出的兩個相鄰點之間所形成的水平距離。D2的倒數(shù)就是打印機以每英寸點數(shù)(dpi)計算的分辨率。
在采用頁寬打印頭的傳統(tǒng)打印機中，在噴嘴孔40和42之間的距離仍舊是D1，但角θ為零。因此D2等于D1，打印分辨率直接由D1確定。為了增加傳統(tǒng)打印機的分辨率，必須隨著所需分辨率的增加，按比例減小間隔D1。但減小噴嘴孔的間隔D1，在生產(chǎn)打印機操作所需的噴嘴陣列、流動結(jié)構(gòu)和電路元件時會增加復(fù)雜性。為了確保油墨室壁和流動通道的整體性以資用來將油墨導(dǎo)引到相應(yīng)的噴嘴孔，室壁和通道必須盡可能制造得厚一些。但當噴嘴孔和相應(yīng)的室及通道被間隔得越來越靠近時，壁厚必須相應(yīng)地減小。而本發(fā)明的一個優(yōu)點為允許有較大的噴嘴孔間隔D1，這樣流動結(jié)構(gòu)的壁厚就可增加，從而可增加打印頭的牢固性和可靠性，或者至少能使要被制造的打印頭具有流動結(jié)構(gòu)最小可被接受的壁厚。
當角θ在0°和90°之間時，D2小于D1。因此可以通過打印頭12與垂直于打印介質(zhì)16通過打印機10的運動路徑P的軸線Q所成角度θ的改變來使D2之值改變。打印頭12的較適宜的角度為從約10°到約60°，大約45°的角度尤為適宜。例如，對于600dpi的打印機，距離D1可在約0.002英寸到約0.003英寸的范圍內(nèi)(相應(yīng)的θ為約30°到約60°)，作為對比，對于垂直于打印介質(zhì)路徑P(即θ＝0°)而具有相同的600dpi分辨率的打印頭，這個距離約為0.0016英寸。較適宜的分辨距離約為1/600英寸，但它可在約1/300英寸到約1/2400英寸的范圍內(nèi)。
將頁寬打印頭12斜置還有另外的好處，可以減少固定的制造公差在距離D1上的百分比效應(yīng)，該效應(yīng)能被反映到確定打印機10分辨率的有效噴嘴距離D2內(nèi)。這些公差可以是在厚和薄的膜片內(nèi)形成結(jié)構(gòu)以資取得打印頭的熱噴墨流動通道和噴嘴時造成的典型加工誤差，也可以是在用較小的熱噴墨打印頭基片沿著頁寬陣列直線排列來取得一條長的頁寬打印頭陣列而不是用一條單一的長基片時所造成的增加的公差。如果頁寬陣列是由多個基片組成，那么在距離D1內(nèi)造成的公差取決于將這些較小的基片匯合成一條單一的長頁寬打印頭陣列的制造過程的精確程度。
圖3B示出當使用多個直線排列的基片來取得一個單一的頁寬打印頭墨盒11時，斜置的打印頭布置所能提供的制造公差方面的優(yōu)點。在圖3B中，打印頭41和43被間隔開一個在相鄰噴嘴孔45和47之間的距離D1’內(nèi)而不是在一個較適合的距離D1內(nèi)造成的一個誤差距離E1，其中D1’＝D1+E1。這樣由于誤差距離E1造成的水平定位誤差e已顯然小于誤差距離E1本身，因為有這樣的關(guān)系式D2’＝D1’×cosθ＝D1×cosθ+E1×cosθ＝D2+E1×cosθ，其中D2＝D1×cosθ。
例如，距離D1(見圖3B)有一固定的制造加工誤差被稱為誤差距離E1，致使在加工后造成的噴嘴間隔為D1+/-E1。如果頁寬打印頭12并不斜置(即θ＝0)，那么確定打印機分辨率的基本距離D2等于D1(即D2＝D1及cosθ＝1)。這樣由于D1和D2相等，距離D2的水平定位誤差e便與D1的誤差(即E1)相同，因此打印分辨率的誤差直接由距離D1及其有關(guān)誤差距離E1確定。
但若頁寬打印頭12被斜置例如成45°，那么在距離D1內(nèi)的固定加工誤差將被cosθ的因數(shù)減小，從而可減小距離D2內(nèi)的誤差e。在距離D2內(nèi)造成的誤差，將不再是打印頭未被斜置時的D2+/-E1，而是變?yōu)镈2+/-(E1×cosθ)。這樣當θ＝45°時，D2內(nèi)的誤差e將變?yōu)镈2+/-0.707E1，該誤差將給確定打印分辨率的關(guān)鍵距離D2上的公差帶來約30％的削減。
在噴嘴陣列內(nèi)的增大的間隔還可減少生產(chǎn)打印頭12的困難，這種打印頭為了得到所需的打印質(zhì)量或打印分辨率需要有足夠的噴嘴密度?？捎么蛴☆^12的生產(chǎn)能力與在厚膜片內(nèi)形成流動結(jié)構(gòu)和噴嘴孔及將電路軌跡和供電裝置沉積在半導(dǎo)體襯底上所能達到的精確度有關(guān)。
如圖1所示，打印機墨盒11的長度顯然大于打印介質(zhì)16的寬度。當打印機墨盒11的角度增大到在0°到90°之間時，墨盒11的長度必須也被增加以資合適地跨越打印介質(zhì)16所需的被打印寬度。例如，對于較優(yōu)的約為45°的墨盒角，墨盒長度最好從約9英寸到約19英寸以資橫跨一個最大寬度為8.5英寸的打印介質(zhì)16的基本部分進行打印。
打印頭12上增大的噴嘴間隔D1可以提供更多的余地來安排通往硅襯底上噴墨裝置的電路軌跡并安排油墨流動分配通道以便使油墨流動到打印頭12上的各個油墨室內(nèi)。典型的噴墨打印頭12包括多個噴嘴、油墨室、油墨輸入通道和油墨流動通道以便將油墨導(dǎo)引到半導(dǎo)體襯底上的電能賦予裝置。油墨室和油墨流動通道通常是在厚膜片材料上制出的，所述厚膜片材料被連結(jié)到或與含有噴嘴孔的噴嘴板成為一個整體。
按照本發(fā)明制造的打印頭12在厚膜片材料上制出的流動結(jié)構(gòu)從其襯底側(cè)看去的視圖在圖4A和4B中給出。如圖4A所示，打印頭12含有兩個噴嘴陣列50和52。噴嘴陣列50含有噴嘴孔54a-54h等、相關(guān)的油墨室56a-56h等、和油墨輸入通道58a-58h等。同樣，陣列52含有噴嘴孔如60、油墨室如62、和油墨輸入通道如64。在陣列50中，油墨沿著一般由箭頭68指出的方向、通過流動路徑66、流到每一個油墨輸入通道58和每一個油墨室56內(nèi)。而在陣列52中，油墨沿著由箭頭72指出的方向、通過流動路徑70、流到每一個油墨輸入通道64和每一個油墨室62內(nèi)。所示流動方向68和72只是為了說明的目的，它們可以反向或互相相反地流動以資在每一陣列中提供通往噴嘴的有效的油墨流動。
圖4A所示的布置是從側(cè)邊供給的構(gòu)造形式，其中油墨環(huán)繞半導(dǎo)體襯底的外邊流動進入流動路徑66和70。對于從中央供給的構(gòu)造形式，流動路徑66和70將設(shè)在噴嘴陣列50和52之間，油墨將從半導(dǎo)體襯底的中央通道進入流動路徑66和70。
另一種噴嘴布置在圖4B中示出。打印頭12含有四個噴嘴陣列，即80、82、84和86。陣列80含有噴嘴孔88、油墨室90和油墨輸入通道92。陣列82含有噴嘴孔94、油墨室96和油墨輸入通道98。而陣列84、86分別含有類似的噴嘴100、106、油墨室102、108、和油墨輸入通道104、110。陣列80的油墨輸入通道92在油墨分配通道112的附近。油墨分配通道114、116和118分別供給陣列82、84和86的油墨輸入通道98、104和110。設(shè)有一個或多個油墨供應(yīng)通道120和122可將油墨儲罐內(nèi)的油墨分別供應(yīng)給油墨分配通道112、114、116和118。由于不必像圖3A中的基本垂直于介質(zhì)通過打印機的運動方向而布置的打印頭那樣將噴嘴密集地布置在一起，因此在打印頭12上有余地可以設(shè)置添加的流動路徑，如圖4B所示。
流到打印頭12上的油墨來自一個或多個連結(jié)在打印機墨盒11上的油墨儲罐。油墨可流動通過半導(dǎo)體襯底或環(huán)繞襯底的外邊或通過襯底的中央通道，然后進入打印頭12的油墨流動通道和油墨室。圖5為按中央油墨供給布置的打印頭12的一部分的不按比例的剖視圖，該圖示出含有油墨室132、噴嘴孔134和油墨輸入通道136的噴嘴板和厚膜片130。
噴嘴板和厚膜片130最好為聚酰胺聚合物帶的復(fù)合材料，在其一側(cè)設(shè)有一個粘結(jié)層，該復(fù)合材料的總厚度從約15微米到約200微米，這種復(fù)合材料在本行業(yè)中一般被稱為“被覆層”(Coverlay)。合用的復(fù)合材料包括美國Delaware州Wilmington的杜邦公司以商品名PYRALUX供售的材料和美國Arizona州Chandler的Rogers公司以商品名R-FLEX供售的材料。但應(yīng)知道，按照本發(fā)明構(gòu)造的噴嘴孔和加熱器可應(yīng)用于實際上由任何一種材料包括金屬和金屬涂覆的塑料在內(nèi)而又不限于這兩類材料制成的噴嘴板。
為了在噴嘴板/厚膜片130的材料內(nèi)制出流動結(jié)構(gòu)，最好按照著名的激光消融技術(shù)使用掩膜來進行激光消融。激光消融噴嘴板/厚膜片130后得出的噴嘴孔134最好具有從油墨室132到噴嘴板/厚膜片130頂表面的帶錐度的壁，進口最好從約5μm到約80μm寬，出口則從約5μm到約80μm寬。每一油墨室132和通道136的大小可將所需數(shù)量的油墨供給一個噴嘴，其體積最好從約1皮升到約200皮升(picoliter，簡寫為pl，1皮升＝1×10-12升)。就這一點而言，每一油墨室132最好有一容積從約1pl到約400pl，每一通道136最好有一流動面積從約20μm2到約1000μm2。
噴嘴板/厚膜片130通常用具有半溶階段的粘結(jié)劑138連結(jié)到半導(dǎo)體襯底140上?？杀挥米髡辰Y(jié)劑138的具有半溶階段的熱硬化樹脂包括但并不限于酚醛樹脂、間苯二酚樹脂、尿素樹脂、環(huán)氧樹脂、乙烯尿素樹脂、呋喃樹脂、聚氨酯樹脂和硅樹脂。粘結(jié)層的厚度最好從約1μm到約25μm。
半導(dǎo)體襯底由硅制成并含有電力賦予裝置如在噴嘴孔134鄰近擴散到噴嘴板厚膜片130的硅內(nèi)的電阻器142。硅元件140的大小通常為，從約2mm到約8mm寬，從約6mm到約26mm長，及從約0.3mm到約1.2mm厚，但最好為從約0.5mm到約0.8mm厚。
油墨一般由于重力和毛細管作用從環(huán)繞硅元件140周邊的油墨儲罐或通過硅元件內(nèi)的中央通道144進入到通道136內(nèi)從而進入到油墨室132內(nèi)。每一噴嘴孔134的較小的尺寸使油墨能被保持在相關(guān)的室132內(nèi)，這樣一直到與該室132有關(guān)的加熱器142被啟動，于是油墨內(nèi)的揮發(fā)成分汽化，油墨室132放空，隨后由于毛細管作用，油墨室重新被充滿。
在打印頭12內(nèi)設(shè)有多個噴嘴，每一噴嘴與多個噴嘴中的至少另一個噴嘴間隔開一個設(shè)定的距離，并且當打印介質(zhì)走動通過打印機10時被用來將油墨轉(zhuǎn)移到打印介質(zhì)16上。
至少有一個油墨通道136與多個噴嘴孔134中的每一個液流連通。每一油墨通道136與至少另一個油墨通道間隔開，其隔開的距離等于許多噴嘴134中的每一個與至少另一個之間的設(shè)定距離。另外，每一導(dǎo)線與至少另一導(dǎo)線間隔開。這些間隔開的距離都等于噴嘴孔134間隔開的設(shè)定距離。
由于打印機墨盒11的長度，墨盒含有多個單獨的半導(dǎo)體襯底140和連結(jié)在其上的噴嘴板/厚膜片130。按照本發(fā)明的墨盒11可含有從約1個到約60個半導(dǎo)體襯底和相應(yīng)的噴嘴板/厚膜片130。在噴嘴板上的噴嘴孔134的數(shù)目和間隔應(yīng)這樣選擇以便得到所需的打印質(zhì)量。因此，對于600dpi的打印機分辨率，各個硅襯底140的長度約為14.5mm，寬度約為4.0mm，并且最好連結(jié)到一個含有兩個間隔開約804μm的噴嘴陣列而每一陣列具有304個噴嘴的噴嘴板/厚膜片130上。在圖4B示出的另一個實施例中，噴嘴板/厚膜片130最好含有四個間隔開約240μm的噴嘴陣列，而每個陣列設(shè)有五個噴嘴。
就多色打印的用途言，對每一種不同的顏色可重復(fù)采用圖4A和4B所示的噴嘴陣列結(jié)構(gòu)。各種顏色的陣列基本對齊且互相平行如圖6所示。按照本發(fā)明的彩色打印機墨盒200可含有青色210、絳紅色212、黃色214和黑色216四個陣列結(jié)構(gòu)。每一陣列結(jié)構(gòu)210-216一般都可如圖4A和4B所示那樣構(gòu)造并且用中央油墨供給或側(cè)邊油墨供給的布置。在所有其他方面，彩色的墨盒200與上面所說的單色墨盒完全相似。
采用圖6所示的平行陣列，與打印介質(zhì)通過打印機的走動路徑P平行的各個線條220-226能與所有四個彩色陣列相交，因此可以得到彩色打印。但為了確保所有四個彩色陣列都能在橫越紙張寬度的方向進行彩色打印，打印機需要有比單色打印時較大的框架18(圖1)。
在說明本發(fā)明的各方面和實施例及其一些優(yōu)點后，本行業(yè)的行家當可認識到，在不離開本發(fā)明的精神和范圍的條件下，本發(fā)明是容易作出各種修改、替代和改變的。
權(quán)利要求
1.一種噴墨打印機，包括一個打印介質(zhì)移動裝置，用來移動一個具有被打印寬度的打印介質(zhì)使它沿著打印介質(zhì)路徑通過打印機；和一個以0°到90°的角度相對于一條軸線連接到打印機上的打印頭墨盒，所述軸線垂直于沿著介質(zhì)通過打印機的路徑的方向上的軸線，該墨盒具有足夠的長度橫越打印介質(zhì)，基本上可在整個被打印寬度上進行打印，其時該墨盒在其長度的至少一部分上含有一個或多個打印頭，而在每一打印頭上設(shè)有一個或多個噴嘴陣列。
2.如權(quán)利要求1的打印機，其特征為，墨盒以約為10°到約為60°的角度相對于一條垂直于打印介質(zhì)通過打印機路徑方向上的軸線的軸線被連結(jié)到打印機上。
3.如權(quán)利要求1的打印機，其特征為，每一打印頭含有至少一個噴嘴彼此間隔開的噴嘴陣列。
4.如權(quán)利要求3的打印機，其特征為，噴嘴陣列中每一個噴嘴與相鄰噴嘴間隔開的距離為從約0.002英寸到約0.003英寸。
5.如權(quán)利要求1的打印機，其特征為，每一噴嘴陣列含有彼此間隔開的噴嘴，而每一噴嘴與相鄰噴嘴間隔開的距離為從約0.0004英寸到約0.01英寸。
6.如權(quán)利要求1的打印機，其特征為，打印機墨盒的長度為從約9英寸到約19英寸。
7.如權(quán)利要求1的打印機，其特征為，噴嘴陣列還具有至少一個與噴嘴陣列鄰近的油墨分配通道。
8.如權(quán)利要求1的打印機，其特征為，每一打印頭含有至少四個噴嘴陣列和至少四個與噴嘴陣列鄰近的油墨分配通道。
9.如權(quán)利要求1的打印機，還具有設(shè)在打印機墨盒的兩端將墨盒連接到打印機上的電連接器件。
10.如權(quán)利要求1的打印機，還具有三或四個平行的打印頭墨盒，而每一個墨盒在其長度上各含有一個或多個打印頭以便用來將多色標記沉積在打印介質(zhì)上。
11.一種打印方法，包括提供一個含有介質(zhì)托架的打印機，一個設(shè)在托架上的打印介質(zhì)，和一個可拆卸地被連結(jié)在打印機上的狹長墨盒，該墨盒以銳角相對于一條與打印介質(zhì)通過打印機的運動方向垂直的軸線橫越托架，其特征為，該墨盒在其長度的至少一部分上含有多個打印頭，每一打印頭含有至少一個噴嘴陣列和電動油墨賦予裝置以資按照圖樣從打印頭噴墨從而在打印介質(zhì)上產(chǎn)生標記。
12.如權(quán)利要求11的方法，其特征為，打印機墨盒含有多個打印頭，還具有沿著其長度接續(xù)驅(qū)動一個或多個打印頭的步驟。
13.如權(quán)利要求11的方法，其特征為，墨盒在被連結(jié)到打印機上時與一條垂直于打印介質(zhì)通過打印機的運動方向的軸線形成一個從約10°到約60°的銳角。
14.如權(quán)利要求11的方法，其特征為，每一打印頭含有至少一個噴嘴彼此間隔開的噴嘴陣列。
15.如權(quán)利要求14的方法，其特征為，噴嘴陣列中的每一噴嘴與相鄰噴嘴間隔開的距離從約0.0004英寸到約0.01英寸。
16.如權(quán)利要求11的方法，其特征為，至少有一個噴嘴陣列含有彼此間隔開的噴嘴，而每一噴嘴與相鄰噴嘴間隔開的距離從約0.0004到約0.01英寸。
17.如權(quán)利要求11的方法，其特征為，打印機墨盒的長度從約9英寸到約19英寸。
18.如權(quán)利要求11的方法，其特征為，打印頭含有至少一個噴嘴陣列，而噴嘴陣列含有至少一個油墨分配通道。
19.如權(quán)利要求11的方法，其特征為，每一打印頭含有至少四個噴嘴陣列和至少四個與噴嘴陣列鄰近的油墨分配通道。
20.如權(quán)利要求11的方法，還具有設(shè)在打印機墨盒的兩端將墨盒連接到打印機上的電連接器件。
21.如權(quán)利要求11的方法，其特征為，打印機還具有三或四個平行的打印頭墨盒，而每一個墨盒在其長度上各含有一個或多個打印頭以便用來將多色標記沉積在打印介質(zhì)上。
全文摘要
一種含有斜置打印機墨盒的打印機和一種使用該墨盒的打印方法。一噴墨打印機,包括一個打印介質(zhì)移動裝置以便用來使打印介質(zhì)沿著其路徑通過打印機,和一個以0°到90°的角度相對于一條垂直于介質(zhì)通過打印機路徑的軸線被連結(jié)到打印機上的打印機墨盒,該墨盒具有足夠的長度橫越打印介質(zhì),該墨盒在其長度的至少一部分上含有多個打印頭,而每一打印頭具有一個或多個噴嘴陣列。斜置打印機墨盒能減少能耗,并可以提高打印質(zhì)量而不需增加打印頭的噴嘴密度。
文檔編號B41J2/515GK1265980SQ001036
公開日2000年9月13日 申請日期2000年3月1日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月4日
發(fā)明者約翰·菲利普·博拉施, 邁克爾·克拉克·坎貝爾, 托馬斯·喬恩·伊德 申請人:萊克斯馬克國際公司