專利名稱：液滴產(chǎn)生設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及包括例如液滴噴射裝置的液滴噴射設(shè)備。
在例如印刷機(jī)、打印機(jī)和復(fù)印機(jī)的商業(yè)產(chǎn)品中已經(jīng)采用用于產(chǎn)生印刷介質(zhì)的按需滴墨的噴墨技術(shù)。通常，平面圖像通過在接收表面上放置由打印頭和打印頭組件中采用的多個液滴產(chǎn)生裝置噴射的油墨液滴來形成。例如，打印頭組件和接收表面形成相互運(yùn)動，并且液滴產(chǎn)生裝置控制成例如通過適當(dāng)?shù)目刂破饕赃m當(dāng)時間產(chǎn)生液滴。接收表面可以是轉(zhuǎn)印表面或例如紙張的印刷介質(zhì)。在轉(zhuǎn)印表面的情況下，印刷其上的圖像隨后轉(zhuǎn)印到例如紙張的輸出印刷介質(zhì)上。


圖1是按需滴墨的液滴產(chǎn)生設(shè)備實(shí)施例的示意方框圖；圖2是圖1的液滴產(chǎn)生設(shè)備中采用的液滴產(chǎn)生裝置實(shí)施例的示意方框圖；圖3是噴墨打印頭組件實(shí)施例的示意立視圖；圖4A、4B、4C、4D是圖3噴墨打印頭中采用的歧管結(jié)構(gòu)實(shí)施例的示意圖；圖5A示意表示圖4A和4B的歧管結(jié)構(gòu)的相對定位；圖5B示意表示圖4C和4D的歧管結(jié)構(gòu)的相對定位；圖6是由圖4A、4B、4C、4D的歧管結(jié)構(gòu)形成的歧管網(wǎng)絡(luò)的示意圖；圖7是總體表示與指形歧管流體連通的多個油墨液滴產(chǎn)生裝置和排放結(jié)構(gòu)的示意立體圖；圖8示意表示與圖4B的歧管結(jié)構(gòu)流體連通的油墨液滴產(chǎn)生裝置的配置；圖9示意表示與圖4C的歧管結(jié)構(gòu)流體連通的油墨液滴產(chǎn)生裝置的配置；圖10示意表示與圖4B和4C的歧管結(jié)構(gòu)流體連通的油墨液滴產(chǎn)生裝置的配置，其中這種歧管結(jié)構(gòu)并排定位；圖11示意表示圖3的打印頭的油墨液滴產(chǎn)生裝置的配置；
圖12示意表示圖3打印頭噴嘴的配置；圖13示意表示圖3打印頭噴嘴的另一配置；圖14示意表示圖3打印頭噴嘴的另一配置；圖15示意表示圖3打印頭噴嘴的又一配置；圖16示意表示圖3打印頭噴嘴的再一配置。
具體實(shí)施例方式
圖1是按需滴墨印刷設(shè)備實(shí)施例的示意方框圖，該設(shè)備包括控制器10和包括多個液滴噴射液滴產(chǎn)生裝置的打印頭組件20。通過提供各自驅(qū)動信號到各自液滴產(chǎn)生裝置，控制器10有選擇地激勵液滴產(chǎn)生裝置。每個液滴產(chǎn)生裝置可采用壓電轉(zhuǎn)換器。作為另一實(shí)例，每個液滴產(chǎn)生裝置可采用剪切模式轉(zhuǎn)換器、環(huán)形壓縮式轉(zhuǎn)換器、電致伸縮轉(zhuǎn)換器、電磁轉(zhuǎn)換器或磁阻轉(zhuǎn)換器。打印頭組件20可由例如不銹鋼的片層或板材的堆棧形成。
圖2是圖1所示印刷設(shè)備的打印頭組件20內(nèi)采用的液滴產(chǎn)生裝置30實(shí)施例的示意方框圖。液滴產(chǎn)生裝置30包括在所披露實(shí)施例中接收來自含油墨指形歧管結(jié)構(gòu)161、162、163、164(圖4A-4D、5A、5B、6-10)的油墨33的入口通道31。油墨33流入一側(cè)例如鄰接柔性隔膜37的油墨壓力或泵送腔室35。機(jī)電轉(zhuǎn)換器39連接到柔性隔膜37上并例如覆蓋壓力腔室35。機(jī)電轉(zhuǎn)換器39可以是包括布置在從控制器10接收液滴噴射和不噴射信號的例如電極43之間壓電元件41的壓電轉(zhuǎn)換器。機(jī)電轉(zhuǎn)換器39的啟動造成油墨從壓力腔室35通過出口通道45流到液滴形成噴嘴或孔口47，油墨液滴49從中朝著可以是例如轉(zhuǎn)印表面的接收介質(zhì)48噴射。
油墨33可以是融化或相變固體油墨，并且機(jī)電轉(zhuǎn)換器39可以是例如在彎曲模式下操作的壓電轉(zhuǎn)換器。
圖3是采用作為液滴產(chǎn)生裝置陣列的多個液滴產(chǎn)生裝置30(圖2)的噴墨打印頭組件20實(shí)施例的示意立視圖。噴墨打印頭組件包括流體通道層或子結(jié)構(gòu)131、連接到流體通道層131上的隔膜層139和連接到隔膜層137上的轉(zhuǎn)換器層139。流體通道層131實(shí)現(xiàn)了液滴產(chǎn)生裝置30的流體通道和腔室，而隔膜層137實(shí)現(xiàn)了液滴產(chǎn)生裝置的隔膜37。轉(zhuǎn)換器層139實(shí)現(xiàn)了液滴產(chǎn)生裝置30的壓電轉(zhuǎn)換器39。液滴產(chǎn)生裝置30的噴嘴布置在與例如隔膜層137相對的流體通道層131的外側(cè)表面131A上。
通過示例性實(shí)例，隔膜層137包括連接或粘接到流體通道層131上的例如不銹鋼的金屬板和片材。同樣通過示例性實(shí)例，流體通道層131包括例如不銹鋼板或片材的堆棧。
作為參考，XYZ坐標(biāo)系統(tǒng)可與打印頭組件20相關(guān)，其中XY平面平行于包括油墨液滴噴射噴嘴47的打印頭的外側(cè)表面131A，而Y軸垂直于圖3的平面。流體通道層131、隔膜層137和轉(zhuǎn)換器層139沿著Z軸分層。為了進(jìn)一步參考，包括液滴噴射噴嘴47的流體通道層131的外側(cè)表面131A可以認(rèn)為是打印頭的前表面，而轉(zhuǎn)換器層139可以認(rèn)為是打印頭的后側(cè)。同樣，包括液滴噴射噴嘴47的外側(cè)表面131A可稱為打印頭的噴嘴側(cè)。通過示例性實(shí)例，接收表面可沿著Y軸相對于打印頭組件運(yùn)動。
圖6-10示意表示圖3打印頭20的流體通道層131的流體通道結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。流體通道結(jié)構(gòu)可通過形成在包括流體通道層131的層壓結(jié)構(gòu)的不同層內(nèi)的開口來實(shí)現(xiàn)。為了便于說明，流體通道結(jié)構(gòu)的流體輸送體積表示出沒有限定這種體積的壁。同樣，為了有助于理解，流體通道結(jié)構(gòu)的不同部分將在不同附圖內(nèi)說明。
圖6是多個第一到第四歧管結(jié)構(gòu)51、52、53和54形成的歧管網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施例，該實(shí)施例單獨(dú)表示在圖4A-4D中以便于參考。圖5A表示第一歧管結(jié)構(gòu)51和第二歧管結(jié)構(gòu)52的相對定位，而圖5B表示第三歧管結(jié)構(gòu)53和第四歧管結(jié)構(gòu)54的相對定位。
第一歧管結(jié)構(gòu)51包括第一油墨分配主歧管61，并且第二歧管結(jié)構(gòu)52包括第二油墨分配主歧管62。第一和第二主歧管61、62沿著X軸縱向延伸，并可以大致平行。第一和第二主歧管61、62還可沿著Z軸并置或重疊。第一和第二主歧管61、62可鄰接打印頭流體通道層131的縱向邊緣并可通過各自輸入口61A、62A接收油墨。
多個第一中間或指形歧管161與第一主歧管61流體連通，并從第一主歧管61朝著流體通道層131的中間部分大致橫向延伸。通過示例性實(shí)例，第一指形歧管可大致相互平行(即大致互相平行)，并且第一指形歧管161的縱向長度可相對于Y軸和X軸傾斜或偏斜。
多個第二中間或指形歧管162與第二主歧管62流體連通，并從第二主歧管62朝著流體通道層131的中間部分大致橫向延伸。如圖5A更加特別所示，第二指形歧管162和第一指形歧管161交錯。通過示例性實(shí)例，第二指形歧管162可大致相互平行(即大致互相平行)，并且第二指形歧管162的縱向長度可相對于Y軸和X軸傾斜或偏斜。
第一指形歧管161和第二指形歧管162可大致相互平行，并因此可以沿著第一和第二主歧管61、62的縱向長度并置。
以此方式，第一指形歧管161包括大致橫向延伸的傾斜指形歧管的第一線性陣列，并且第二指形歧管162包括大致橫向延伸的傾斜指形歧管的第二線性陣列。傾斜的指形歧管的這些第一和第二線性陣列沿著X軸延伸，并且交錯的第一和第二指形歧管一起形成沿著X軸延伸的大致橫向延伸的傾斜指形歧管的組合線性陣列。第一指形歧管161可以認(rèn)為是組合線性陣列的第一線性子陣列，并且第二指形歧管162可以認(rèn)為是組合線性陣列的第二線性子陣列。
第三歧管結(jié)構(gòu)53包括第三油墨分配主歧管63，并且第四歧管結(jié)構(gòu)54包括第四油墨分配主歧管64。第三和第四主歧管63、64可沿著X軸縱向延伸。第三和第四主歧管63、64還可大致平行于第一和第二主構(gòu)件61、62。第三和第四主歧管63、64還可沿著Z軸并置并重疊。第三和第四主歧管可例如在與第一和第二主歧管61、62相互靠近定位的邊緣相對的打印頭流體通道層131的邊緣附近定位，并通過各自輸入口63A、64A接收油墨。
多個第三中間或指形歧管163與第三主歧管63流體連通，并從第三主歧管63朝著流體通道層131的中間部分大致橫向延伸。通過示例性實(shí)例，第三指形歧管可大致相互平行(即大致互相平行)，并且第一指形歧管163的縱向長度可相對于Y軸和X軸傾斜或偏斜。第三指形歧管163還可大致平行于第一指形歧管61或第二指形歧管62。
多個第四中間或指形歧管164與第四主歧管64流體連通，并從第四主歧管64朝著流體通道層131的中間部分大致橫向延伸。如圖5B更加特別示出，第四指形歧管164和第三指形歧管163交錯。通過示例性實(shí)例，第四指形歧管164可大致相互平行(即大致互相平行)，并且第四指形歧管164的縱向長度可相對于Y軸和X軸傾斜或偏斜。第四指形歧管164還可大致平行于第一指形歧管61或第二指形歧管62。
第三指形歧管163和第四指形歧管164可大致相互平行，并因此可以沿著第三和第四主歧管63、64的縱向長度并置。
以此方式，第三指形歧管163包括大致橫向延伸的傾斜指形歧管的第三線性陣列，并且第四指形歧管164包括大致橫向延伸的傾斜指形歧管的第四線性陣列。傾斜的指形歧管的這些第三和第四線性陣列沿著X軸延伸，并且交錯的第三和第四指形歧管一起形成沿著X軸延伸的大致橫向延伸的傾斜指形歧管的組合線性陣列。第三指形歧管163可以認(rèn)為是組合線性陣列的第三線性子陣列，并且第四指形歧管164可以認(rèn)為是組合線性陣列的第四線性子陣列。
通過示例性實(shí)例，第一、第二、第三和第四指形歧管161、162、163、164可大致相互平行。同樣，第一指形歧管161可總體與第四指形歧管164對準(zhǔn)，而第二指形歧管162可總體與第三指形歧管163對準(zhǔn)。
第一和第二主歧管61、62可接收不同顏色或相同顏色的油墨。通過示例性實(shí)例，第一和第二主歧管61、62可各自接收紫色(M)油墨和青色(C)油墨。第三和第四主歧管63、64可接收不同顏色或相同顏色的油墨。通過示例性實(shí)例，第一和第二主歧管61、62可各自接收黃色(Y)油墨和黑色(K)油墨。為了便于參考，對于其中各自分配紫色、青色、黃色和黑色油墨的第一到第四主歧管61-64的示例性實(shí)例來說，附圖的某些元件包括標(biāo)號M、C、Y或K。
作為另一實(shí)例，第一和第二主歧管61、62可接收第一顏色的油墨，而第三和第四主歧管63、64接收第二顏色的油墨。作為又一實(shí)例，所有主歧管61-64接收相同顏色的油墨。作為再一實(shí)例，第一和第二主歧管61、62各自接收第一和第二顏色的油墨，而第三和第四主歧管63、64各自接收第三和第四顏色的油墨。還可以采用其他的組合。
對于代表性指形歧管161來說，如圖7大致所示，多個油墨液滴產(chǎn)生裝置30可與每個指形歧管161、162、163、164流體連通。油墨液滴產(chǎn)生裝置30可位于指形歧管的任一側(cè)。每個油墨液滴產(chǎn)生裝置定位成使其出口通道45靠近與其連接并延伸通過相關(guān)指形歧管和相鄰指形歧管之間間隙的相關(guān)的指形歧管。油墨液滴產(chǎn)生裝置30的油墨壓力腔室35定位在相關(guān)指形歧管后面或上面，而噴嘴47定位在相關(guān)指形歧管的前面或下面。
同樣如用于代表性的指形歧管161的圖7所示，各自的排放結(jié)構(gòu)70可流體連通到每個指形歧管161、162、163、164的遠(yuǎn)端上，其中該遠(yuǎn)端包括與流體連通到主歧管61、62、63、64之一上的指形歧管的端部縱向分開的指形歧管的端部。
通過示例性實(shí)例，每個排放結(jié)構(gòu)70可包括通向相關(guān)指形歧管161、162、163、164的遠(yuǎn)端的腔室71和形成在腔室71的壁內(nèi)的多個排放開口。另外，排放開口可在相關(guān)指形歧管的遠(yuǎn)端處形成在壁內(nèi)。排放開口73暴露于打印頭外部的壓力下，并可形成在打印頭的前表面131A上，例如與噴嘴47類似。排放開口73更特別地構(gòu)造成在打印頭的正常大約操作期間支承凹凸透鏡，并在用來清理打印頭的不同壓力下減小相關(guān)指形歧管內(nèi)的流體阻力，其中不同的壓力指的是歧管內(nèi)的壓力和相關(guān)排放開口和噴嘴處的外部壓力之間的差別。例如，開口可構(gòu)造成在用來清理的不同壓力下噴射油墨，并且在正常打印操作的不同壓力下保持凹凸透鏡。這顯著防止打印操作期間的空氣吸入和油墨泄漏。通過示例性實(shí)例，排放開口73可具有至多大約60微米的直徑。
同樣通過示例性實(shí)例，排放開口70可構(gòu)造成在清理期間實(shí)現(xiàn)清理流速，該流速與流體連通到相關(guān)指形歧管161、162、163、164上的液滴產(chǎn)生裝置的總體清理流速相同。
對于歧管結(jié)構(gòu)51和52的相鄰局部部分來說，如圖8-10示意所示，油墨液滴產(chǎn)生裝置30可布置在液滴產(chǎn)生裝置的傾斜線性豎列內(nèi)，該裝置具有在相鄰指形歧管161、162和163、164之間延伸的出口通道。每豎列的油墨液滴產(chǎn)生裝置30可與相關(guān)的相鄰指形歧管交替流體連通。以此方式，與相鄰對的指形歧管相關(guān)的油墨液滴產(chǎn)生裝置可與不同主歧管交替流體連通。
對于其中第一到第四主歧管61、62、63、64各自提供紫色(M)、青色(C)、黃色(Y)和黑色(K)主要顏色的示例性實(shí)例來說，圖11是從打印頭的噴嘴側(cè)131A看到的打印頭20的液滴產(chǎn)生裝置30的配置實(shí)施例的示意圖。為了便于參考，只有油墨腔室35和出口通道45表示在圖11中。盡管未示出，指形歧管在出口通道45豎列之間并還沿著出口通道外側(cè)豎列的外側(cè)延伸。
在圖11所示的實(shí)施例中，液滴產(chǎn)生裝置成組布置成油墨液滴產(chǎn)生裝置30的兩個陣列A、B。陣列A的每個油墨液滴產(chǎn)生裝置30與第一指形歧管161之一或與第二指形歧管162之一流體連通，并因此與第一主歧管61或與第二主歧管62流體連通。陣列B的每個油墨液滴產(chǎn)生裝置30與第三指形歧管163之一或與第四指形歧管164之一流體連通，并因此與第三主歧管63或與第四主歧管64流體連通。為了便于參考，對于其中主歧管61、62、63、64提供紫色(M)、青色(C)、黃色(Y)和黑色(K)的主要顏色的示例性實(shí)例來說，液滴產(chǎn)生裝置以字母M、C、Y或K表示以便表示與指形歧管161、162、163或164的流體連通。
陣列A的油墨液滴產(chǎn)生裝置30特別布置成線性陣列傾斜并置豎列陣列AC1-ACN。線性陣列沿著X軸延伸，并且傾斜豎列陣列可大致相互平行并相對于X軸以及Y軸傾斜或偏斜。每個豎列陣列包括相同數(shù)量的油墨液滴產(chǎn)生裝置，并且豎列陣列可大致沿著Y軸對準(zhǔn)，使得油墨液滴產(chǎn)生裝置30形成可以大致相互平行并大致平行于X軸的橫排AR1-AR8。每排的液滴產(chǎn)生裝置30可以例如共線或沿著豎列陣列的軸線偏置。作為示例性實(shí)例表示成八排，并且應(yīng)該理解可以適當(dāng)選擇橫排的數(shù)量。陣列A的油墨液滴產(chǎn)生裝置30可通過其豎列和橫排的位置來方便地參考(例如AC1/AR1，AC1/AR2等)。
通過示例性實(shí)例，在各自豎列內(nèi)，奇數(shù)排AR1、AR3、AR5、AR7的油墨液滴產(chǎn)生裝置可與相關(guān)的第一指形歧管161流體連通，而偶數(shù)排AR2、AR4、AR6、AR8的油墨液滴產(chǎn)生裝置可與靠近第一指形歧管161的相關(guān)第二指形歧管162流體連通。換言之，每列AC1-ACN的油墨液滴產(chǎn)生裝置與一個相關(guān)對的指形歧管并排交替流體連通，其中相關(guān)對的指形歧管包括第一指形歧管161和靠近第一指形歧管161的第二指形歧管162。以此方式，奇數(shù)排AR1、AR3、AR5、AR7的液滴產(chǎn)生裝置可與第一主歧管61流體連通，而偶數(shù)排AR2、AR4、AR6、AR8的液滴產(chǎn)生裝置可與第二主歧管6 2流體連通。因此，各排AR1-AR8的液滴產(chǎn)生裝置可與第一主歧管61和第二主歧管62并排交替流體連通。
以此方式，陣列A還可認(rèn)為是多個偏置排AR1-AR8的油墨液滴產(chǎn)生裝置，其中每排液滴產(chǎn)生裝置與公共主歧管流體連通。
每個傾斜列AC1-ACN的液滴產(chǎn)生裝置還可認(rèn)為是包括交錯的子豎列，其中一個子豎列包括奇數(shù)排AR1、AR3、AR5、AR7內(nèi)的液滴產(chǎn)生裝置，而另一子豎列包括偶數(shù)排AR2、AR4、AR6、AR8內(nèi)的液滴產(chǎn)生裝置。以此方式，一個子豎列的油墨液滴產(chǎn)生裝置與相關(guān)第一指形歧管161流體連通，而其他子豎列的油墨液滴產(chǎn)生裝置與相關(guān)第二指形歧管162流體連通。對于其中第一指形歧管161提供紫色油墨而第二指形歧管162提供青色油墨的示例性實(shí)例來說，每個傾斜豎列AC1-ACN形成與青色(C)子豎列交錯的紫色(M)子豎列。
陣列B的油墨液滴產(chǎn)生裝置30特別布置成線性陣列傾斜并置豎列陣列BC1-BCN。線性陣列沿著X軸延伸，并且傾斜豎列陣列可大致相互平行并相對于X軸以及Y軸傾斜或偏斜。每個豎列陣列包括相同數(shù)量的油墨液滴產(chǎn)生裝置，并且豎列陣列可大致沿著Y軸對準(zhǔn)，使得油墨液滴產(chǎn)生裝置30形成可以大致相互平行并大致平行于X軸的橫排BR1-BR8。每排的液滴產(chǎn)生裝置可以例如共線或沿著豎列陣列的軸線偏置。作為示例性實(shí)例表示成八排，并且應(yīng)該理解可以適當(dāng)選擇橫排的數(shù)量。陣列B的油墨液滴產(chǎn)生裝置可通過其豎列和橫排的位置來方便地參考(例如BC1/BR1，BC1/BR2等)。
通過示例性實(shí)例，在各自豎列內(nèi)，奇數(shù)排BR1、BR3、BR5、BR7的油墨液滴產(chǎn)生裝置可與相關(guān)的第三指形歧管163流體連通，而偶數(shù)排BR2、BR4、BR6、BR8的油墨液滴產(chǎn)生裝置可與靠近第三指形歧管163的相關(guān)第四指形歧管164流體連通。換言之，每列BC1-BCN的油墨液滴產(chǎn)生裝置與一個相關(guān)對的指形歧管并排交替流體連通，其中相關(guān)對的指形歧管包括第三指形歧管163和靠近第三指形歧管163的第四指形歧管164。以此方式，奇數(shù)排BR1、BR3、BR5、BR7的液滴產(chǎn)生裝置可與第三主歧管63流體連通，而偶數(shù)排BR2、BR4、BR6、BR8的液滴產(chǎn)生裝置可與第四主歧管64流體連通。因此，各排BR1-BR8的液滴產(chǎn)生裝置可與第三主歧管63和第四主歧管64并排交替流體連通。
陣列B可因此認(rèn)為是多個偏置排BR1-BR8的油墨液滴產(chǎn)生裝置，其中每排液滴產(chǎn)生裝置與公共主歧管流體連通。
每個傾斜列BC1-BCN的液滴產(chǎn)生裝置還可認(rèn)為是包括交錯的子豎列，其中一個子豎列包括奇數(shù)排BR1、BR3、BR5、BR7的液滴產(chǎn)生裝置，而另一子豎列包括偶數(shù)排BR2、BR4、BR6、BR8的液滴產(chǎn)生裝置。以此方式，一個子豎列的油墨液滴產(chǎn)生裝置與相關(guān)第三指形歧管163流體連通，而其他子豎列的油墨液滴產(chǎn)生裝置與相關(guān)第四指形歧管164流體連通。對于其中第三指形歧管163提供黃色油墨而第四指形歧管164提供黑色油墨的示例性實(shí)例來說，每個傾斜豎列BC1-BCN形成與黑色(K)子豎列交錯的黃色(Y)子豎列。
通過示例性實(shí)例，陣列B可包括沿著Y軸連續(xù)鄰接陣列A的陣列A的復(fù)制件或復(fù)制品，使得陣列A的每個豎列陣列AC1-ACN具有沿著Y軸從中移位的陣列B的相關(guān)豎列陣列BC1-BCN。為了便于參考，陣列A的豎列陣列及其陣列B的相關(guān)豎列陣列可稱為垂直相關(guān)。根據(jù)應(yīng)用，每個A陣列的豎列陣列可沿著X軸與相關(guān)的B陣列的豎列陣列對準(zhǔn)，使得給定陣列A豎列陣列內(nèi)的每個A陣列液滴產(chǎn)生裝置沿著X軸與垂直相關(guān)的陣列B豎列陣列內(nèi)的相關(guān)液滴產(chǎn)生裝置對準(zhǔn)。以此方式，垂直相關(guān)的油墨液滴產(chǎn)生裝置(例如AC1/AR1和BC1/BR1)位于大致平行于Y軸的線上。另外，每個A陣列的豎列陣列可沿著X軸相對于相關(guān)的B陣列的豎列陣列移位或偏置。對于其中第一到第四指形歧管61-64各自提供紫色、青色、黃色和黑色的示例性實(shí)例來說，每個M液滴產(chǎn)生裝置可與Y液滴產(chǎn)生裝置相關(guān)，并且每個C液滴產(chǎn)生裝置可與K液滴產(chǎn)生裝置相關(guān)，如圖11示意表示。
液滴產(chǎn)生裝置陣列A和B可構(gòu)造成，使得傾斜豎列陣列BC1-BCN-1可與傾斜豎列陣列AC2-ACN豎列對準(zhǔn)。以此方式，可以形成組合的傾斜豎列AC2/BC1、AC3/BC2等。液滴產(chǎn)生裝置陣列A和B可相對定位，以便在每個組合傾斜的豎列陣列AC2/BC1-ACN/BCN-1內(nèi)的液滴產(chǎn)生裝置之間具有均勻間隔。
圖12-16示意表示從打印頭的噴嘴側(cè)131A觀看的打印頭20的噴嘴47配置的實(shí)施例。由于噴嘴47位于陣列A、B的液滴產(chǎn)生裝置30的出口通道45的端部，噴嘴47布置成可以方便地稱為噴嘴陣列NA、NB的噴嘴陣列。噴嘴陣列NA、NB通常沿著Y軸并置，使得噴嘴陣列NB沿著Y軸與噴嘴陣列NA連續(xù)鄰接。
液滴產(chǎn)生裝置的噴嘴47小于出口通道35的端部，并且每個噴嘴可有選擇地定位在相關(guān)出口通道的端部內(nèi)。出口通道35的端部可以是圓形或非圓形(例如橢圓形或卵形)。通常，噴嘴47的配置可通過選擇液滴產(chǎn)生裝置豎列的斜度以及選擇噴嘴47在其各自出口通道45端部內(nèi)的定位來構(gòu)造。
噴嘴陣列NA的噴嘴布置成大致與液滴產(chǎn)生裝置陣列A的傾斜豎列陣列AC1-ACN相對應(yīng)的傾斜豎列陣列NAC1-NACN的線性陣列。線性陣列沿著X軸延伸，并且噴嘴的傾斜豎列可相互平行并相對于X軸以及Y軸傾斜或偏斜。噴嘴的每個豎列陣列包括相同數(shù)量的噴嘴，并且噴嘴的豎列陣列可大致沿著Y軸對準(zhǔn)，使得噴嘴47形成可相互平行并大致平行于X軸的橫排NAR1-NAR8。八排表示為示例性實(shí)例，并且應(yīng)該理解到可以適當(dāng)選擇橫排的數(shù)量。噴嘴陣列NA的噴嘴可通過豎列和橫排的位置(例如NAC1/NAR1或NAC1/1，NAC1/NAR2或NAC1/2等)來方便地參考。
通過示例性實(shí)例，在每個噴嘴的豎列陣列中，奇數(shù)排NAR1、NAR3、NAR5、NAR7的噴嘴可與相關(guān)的第一指形歧管161流體連通，而偶數(shù)排NAR2、NAR4、NAR6、NAR8的噴嘴可與靠近第一指形歧管161的相關(guān)第二指形歧管162流體連通。換言之，每排NAC1-NACN的噴嘴與一個相關(guān)對的指形歧管并排交替流體連通，其中相關(guān)對的指形歧管包括第一指形歧管161和靠近第一指形歧管161的第二指形歧管162。以此方式，奇數(shù)排NAR1、NAR3、NAR5、NAR7的噴嘴可與第一主歧管61流體連通，而偶數(shù)排NAR2、NAR4、NAR6、NAR8的噴嘴可與第二主歧管62流體連通。因此，各排NAR1-NAR8的噴嘴可與第一主歧管61和第二主歧管62并排交替流體連通。
因此，噴嘴的每個傾斜的豎列陣列NAC1-NACN可包括交錯的大致平行線性的奇數(shù)和偶數(shù)排子豎列，其中奇數(shù)排子豎列包括奇數(shù)排NAR1、NAR3、NAR5、NAR7的噴嘴，而偶數(shù)排子豎列包括偶數(shù)排NAR2、NAR4、NAR6、NAR8的噴嘴。為了便于參考，對于第一主歧管61提供紫色油墨以及第二主歧管62提供青色油墨的示例性實(shí)例來說，奇數(shù)排的噴嘴表示為M，而偶數(shù)排的噴嘴表示為C。為了方便，每個奇數(shù)排子豎列可方便地作為M子豎列來參考，而每個偶數(shù)排子豎列可方便地作為C子豎列來參考。每個豎列陣列NAC1-NACN的交錯并大致平行的M和C子豎列可以不共線。以此方式，例如M子豎列的噴嘴與相關(guān)的第一指形歧管161(和第一主歧管61)流體連通，而C子豎列的噴嘴與相關(guān)的第二指形歧管162(和第二主歧管62)流體連通。對于子豎列來說，子豎列的噴嘴之間的間隙和子豎列相對于Y軸的角度例如確定沿著X軸的噴嘴間距XP。對于M和C子豎列來說，噴嘴間距XP可大致相同。子豎列相對于Y軸的角度和子豎列內(nèi)噴嘴的數(shù)量確定沿著子豎列的X軸的跨度。通過示例性實(shí)例，M子豎列的角度和每個M子豎列內(nèi)噴嘴的數(shù)量可選擇成所有M子豎列的噴嘴沿著X軸具有大致相同的間距XP。類似地，C子豎列的角度和每個C子豎列內(nèi)噴嘴的數(shù)量可選擇成所有C子豎列的噴嘴沿著X軸具有大致相同的間距XP。通過示例性實(shí)例，M和C子豎列包括相同數(shù)量的噴嘴，使得每個M和C子豎列沿著X軸具有大致相同的間距。這種大致均勻的噴嘴間距可以例如是最多大約1/75英寸。作為另一實(shí)例，每個M和C子豎列的大致均勻噴嘴間距可以是最多大約1/37.5英寸。
噴嘴NAC1-NACN的傾斜的豎列陣列的交錯M和C子豎列(具有N個噴嘴)因此形成N對噴嘴，其中每對包括M子豎列內(nèi)(并在奇數(shù)排內(nèi))的噴嘴和C子豎列內(nèi)(并因此在偶數(shù)排)的大致垂直鄰接的噴嘴，例如NAC1/1和NAC1/2，NAC1/3和NAC1/4等。每個子豎列包括多個噴嘴，因此N大于1。這種噴嘴對可方便地稱為奇數(shù)/偶數(shù)噴嘴對，并且每對可方便的通過豎列陣列和橫排位置來參考，例如NAC1/1_2，NAC1/3_4等。對于其中奇數(shù)排噴嘴提供紫色液滴并且偶數(shù)排噴嘴提供青色液滴的示例性實(shí)例來說，奇數(shù)/偶數(shù)噴嘴對可方便地稱為MC噴嘴對。每個奇數(shù)排子豎列和偶數(shù)排子豎列之間交錯的偏差可以選擇成使得每個奇數(shù)/偶數(shù)對的噴嘴沿著X軸對準(zhǔn)并平行于Y軸(不傾斜)，沿著X軸偏置以及不平行于Y軸(傾斜)。
以此方式，可以看到噴嘴陣列NA的噴嘴布置成奇數(shù)/偶數(shù)噴嘴對的橫排，其中每個奇數(shù)/偶數(shù)噴嘴對包括沿著Y軸大致鄰接的噴嘴。
噴嘴陣列NB的噴嘴布置成大致與液滴產(chǎn)生裝置陣列B的傾斜豎列陣列BC1-BCN相對應(yīng)的傾斜豎列陣列NBC1-NBCN的線性陣列。線性陣列沿著X軸延伸，并且噴嘴的傾斜豎列可相互平行并相對于X軸以及Y軸傾斜或偏斜。噴嘴的每個豎列陣列包括相同數(shù)量的噴嘴，并且噴嘴的豎列陣列可大致沿著Y軸對準(zhǔn)，使得噴嘴47形成可相互平行并大致平行于X軸的橫排NBR1-NBR8。八排表示為示例性實(shí)例，并且應(yīng)該理解到可以適當(dāng)選擇橫排的數(shù)量。噴嘴陣列NB的噴嘴可通過豎列和橫排的位置(例如NBC1/NBR1或NBC1/1，NBC1/NBR2或NBC1/2等)來方便地參考。
通過示例性實(shí)例，在每個噴嘴的豎列陣列中，奇數(shù)排NBR1、NBR3、NBR5、NBR7的噴嘴可與相關(guān)的第三指形歧管163流體連通，而偶數(shù)排NBR2、NBR4、NBR6、NBR8的噴嘴可與靠近第三指形歧管163的相關(guān)第四指形歧管164流體連通。換言之，每排NBC1-NBCN的噴嘴與一個相關(guān)對的指形歧管并排交替流體連通，其中相關(guān)對的指形歧管包括第三指形歧管163和靠近第三指形歧管163的第二指形歧管164。以此方式，奇數(shù)排NBR1、NBR3、NBR5、NBR7的噴嘴可與第二主歧管63流體連通，而偶數(shù)排NBR2、NBR4、NBR6、NBR8的噴嘴可與第四主歧管64流體連通。因此，各排NBR1-NBR8的噴嘴可與第三主歧管63和第四主歧管64并排交替流體連通。
噴嘴的每個傾斜的豎列陣列NBC1-NBCN可包括交錯的大致平行線性的奇數(shù)和偶數(shù)排子豎列，其中奇數(shù)排子豎列包括奇數(shù)排NBR1、NBR3、NBR5、NBR7的噴嘴，而偶數(shù)排子豎列包括偶數(shù)排NBR2、NBR4、NBR6、NBR8的噴嘴。為了便于參考，對于第三主歧管63提供黃色油墨以及第四主歧管64提供黑色油墨的示例性實(shí)例來說，奇數(shù)排的噴嘴表示為Y，而偶數(shù)排的噴嘴表示為K。為了方便，每個奇數(shù)排子豎列可方便地作為Y子豎列來參考，而每個偶數(shù)排子豎列可方便地作為K子豎列來參考。每個豎列陣列NBC1-NBCN的交錯并大致平行的Y和K子豎列可以不共線。以此方式，例如Y子豎列(奇數(shù)排)的噴嘴與相關(guān)的第三指形歧管163(和第三主歧管63)流體連通，而K子豎列(偶數(shù)排)的噴嘴與相關(guān)的第四指形歧管164(和第四主歧管64)流體連通。對于子豎列來說，子豎列的噴嘴之間的間隙和子豎列相對于Y軸的角度例如確定沿著X軸的噴嘴間距XP。對于Y和K子豎列來說，噴嘴間距XP可大致相同。子豎列相對于Y軸的角度和子豎列內(nèi)噴嘴的數(shù)量確定沿著子豎列的X軸的跨度。通過示例性實(shí)例，Y子豎列的角度和每個Y子豎列內(nèi)噴嘴的數(shù)量可選擇成所有Y子豎列的噴嘴沿著X軸具有大致相同的間距XP。類似地，K子豎列的角度和每個K子豎列內(nèi)噴嘴的數(shù)量可選擇成所有K子豎列的噴嘴沿著X軸具有大致相同的間距XP。通過示例性實(shí)例，Y和K子豎列包括相同數(shù)量的噴嘴，使得每個Y和K子豎列沿著X軸具有大致相同的間距。這種大致均勻的噴嘴間距可以例如是最多大約1/75英寸。作為另一實(shí)例，每個Y和K子豎列的大致均勻噴嘴間距可以是最多大約1/37.5英寸。
噴嘴NB1-NBN的傾斜的豎列陣列的交錯Y和K子豎列(具有N個噴嘴)因此形成N對噴嘴，其中每對包括Y子豎列內(nèi)(并在奇數(shù)排內(nèi))的噴嘴和K子豎列內(nèi)(并因此在偶數(shù)排)的大致垂直鄰接的噴嘴，例如NBC1/1和NBC1/2，NBC1/3和NBC1/4等。這種噴嘴對可方便地稱為奇數(shù)/偶數(shù)噴嘴對，并且每對可方便的通過豎列陣列和橫排位置來參考，例如NBC1/1_2，NBC1/3_4等。對于其中奇數(shù)排噴嘴提供紫色液滴并且偶數(shù)排噴嘴提供青色液滴的示例性實(shí)例來說，奇數(shù)/偶數(shù)噴嘴對可方便地稱為YK噴嘴對。每個奇數(shù)排子豎列和偶數(shù)排子豎列之間交錯的偏差可以選擇成使得每個奇數(shù)/偶數(shù)對的噴嘴沿著X軸對準(zhǔn)并平行于Y軸(不傾斜)，沿著X軸偏置以及不平行于Y軸(傾斜)。
以此方式，可以看到噴嘴陣列NB的噴嘴布置成奇數(shù)/偶數(shù)噴嘴對的橫排，其中每個奇數(shù)/偶數(shù)噴嘴對包括沿著Y軸大致鄰接的噴嘴。
噴嘴陣列NA、NB的每個豎列陣列可具有相同數(shù)量的噴嘴、相同數(shù)量的實(shí)例陣列NAC1-NACN、NBC1-NBCN、每個噴嘴子豎列內(nèi)的相同數(shù)量的噴嘴以及每個豎列陣列內(nèi)相同數(shù)量的奇數(shù)/偶數(shù)噴嘴對。NA陣列內(nèi)的噴嘴配置可以與陣列NB內(nèi)的噴嘴配置相同，或者可以不同，例如下面所述。
噴嘴陣列NA、NB沿著Y軸連續(xù)鄰接并可以沿著X軸相對定位，使得噴嘴陣列NA的每個豎列陣列NAC1-NACN沿著Y軸具有大致從中移位的噴嘴陣列NB的各自相關(guān)的豎列陣列NBC1-NBCN，并且使得噴嘴陣列NA的每個奇數(shù)/偶數(shù)噴嘴對NAC1/1_2-NACN/7_8具有陣列NB的各自相關(guān)的奇數(shù)/偶數(shù)對NBC1/1_2-NBCN/7_8。相關(guān)的豎列陣列NAC1/NBC1-NACN/NBCN可例如沿著X軸對準(zhǔn)，或者它們沿著X軸偏置。
通過示例性實(shí)例，噴嘴陣列NA、NB的豎列陣列內(nèi)的每個奇數(shù)/偶數(shù)噴嘴對的噴嘴可以沿著X軸對準(zhǔn)，如圖12和13內(nèi)的陣列NA和陣列NB示意表示那樣。具有沿著X軸對準(zhǔn)的噴嘴的奇數(shù)/偶數(shù)噴嘴對可方便地稱為不偏置或不傾斜噴嘴對。噴嘴陣列NB內(nèi)的每個不傾斜的噴嘴對可以沿著X軸與噴嘴陣列NA內(nèi)的相關(guān)不傾斜的噴嘴對對準(zhǔn)，如圖12示意所示。在另一實(shí)施例中，噴嘴陣列NB內(nèi)的每個不傾斜噴嘴對可沿著X軸相對于噴嘴陣列NA內(nèi)的相關(guān)不傾斜噴嘴對偏置，如圖13示意所示。相關(guān)不傾斜噴嘴之間的偏差可大于零英寸，并例如最多大約0.005英寸。作為另一實(shí)例，偏差可以大于零英寸，并最多是沿著X軸的子豎列噴嘴間距XP的大約1/3(即XP/3)。
通過示例性實(shí)例，噴嘴陣列NA、NB兩者的豎列陣列內(nèi)的每個奇數(shù)/偶數(shù)噴嘴對的噴嘴可沿著X軸偏置，如圖14和15陣列NA和陣列NB示意表示那樣。具有沿著X軸對準(zhǔn)的噴嘴的奇數(shù)/偶數(shù)噴嘴對可方便地稱為偏置或傾斜噴嘴對。偏置或傾斜噴嘴對的噴嘴之間沿著X軸的偏差可以例如大于零英寸并不大于大約0.005英寸。作為另一實(shí)例，傾斜噴嘴對的噴嘴之間的偏差可以大于零英寸并最多是沿著X軸的子豎列噴嘴間距XP的大約1/3(即XP/3)。噴嘴陣列NB的每個傾斜噴嘴可以沿著X軸與噴嘴陣列NA內(nèi)的相關(guān)傾斜的噴嘴對對準(zhǔn)，如圖14示意所示。在另一實(shí)施例中，噴嘴陣列NB內(nèi)的每個傾斜噴嘴對可沿著X軸相對于噴嘴陣列NA內(nèi)的相關(guān)傾斜噴嘴對偏置，如圖13示意所示。通過示例性實(shí)例，相關(guān)傾斜的噴嘴對的偶數(shù)排噴嘴(例如C和K)可以沿著X軸對準(zhǔn)，以便平行于Y軸。相關(guān)傾斜噴嘴(例如M和Y)的奇數(shù)排噴嘴可以沿著X軸位于偶數(shù)排噴嘴的任一側(cè)。相關(guān)傾斜噴嘴對之間沿著X軸的偏差可以大于零英寸并最多是沿著X軸的子豎列噴嘴間距XP的大約1/3(即XP/3)。
通過示例性實(shí)例，噴嘴陣列NA的奇數(shù)/偶數(shù)噴嘴對可以不傾斜，并且噴嘴陣列NB的奇數(shù)/偶數(shù)噴嘴對可以不傾斜，如圖16所示。例如，噴嘴陣列NB的一個傾斜噴嘴對可沿著X軸與噴嘴陣列NB的相關(guān)不傾斜噴嘴對對準(zhǔn)。通過示例性實(shí)例，噴嘴陣列NB(例如Y)的傾斜噴嘴對的每個奇數(shù)排噴嘴可以沿著X軸與噴嘴陣列NA(例如M和C)的相關(guān)不傾斜噴嘴對對準(zhǔn)，使得這種傾斜噴嘴對(例如K)的偶數(shù)排噴嘴沿著X軸相對于噴嘴陣列NA的相關(guān)的奇數(shù)排噴嘴和相關(guān)的并傾斜噴嘴對偏置，例如如圖16示意所示。不對準(zhǔn)噴嘴的偏置大小可以例如大于零英寸，并最多大約0.005英寸。作為另一實(shí)例，不對準(zhǔn)噴嘴的偏置大小可以大于零英寸，并最多是沿著X軸的子豎列噴嘴間距XP的大約1/3(即XP/3)。
原始提交并可以補(bǔ)正的權(quán)利要求包括變型、選型、改型和改進(jìn)的等同物，并且這里披露的實(shí)施例和教導(dǎo)的大量等同物包括現(xiàn)在未預(yù)料和未理解并且來自于本申請人/專利權(quán)人及其它人的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種液滴噴射裝置，包括指形歧管的陣列，每個指形歧管具有縱向分開的第一和第二端部，其中第一端部包括流體接收端部；多個液滴產(chǎn)生裝置，每個裝置流體連通到指形歧管之一上，以及位于每個指形歧管的各自第二端部處以便支承多個凹凸透鏡的各自排放結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的液滴噴射裝置，其特征在于，每個排放結(jié)構(gòu)減小其相關(guān)指形歧管內(nèi)的流體阻力。
3.如權(quán)利要求1所述的液滴噴射裝置，其特征在于，每個排放結(jié)構(gòu)有助于其相關(guān)指形歧管的清理。
4.如權(quán)利要求1所述的液滴噴射裝置，其特征在于，每個排放結(jié)構(gòu)包括多個開口。
5.如權(quán)利要求1所述的液滴噴射裝置，其特征在于，每個排放結(jié)構(gòu)包括多個開口，每個開口具有至多大約60微米的直徑。
6.如權(quán)利要求1所述的液滴噴射裝置，其特征在于，每個排放結(jié)構(gòu)包括多個開口，每個開口具有大約45微米到大約60微米范圍的直徑。
7.如權(quán)利要求1所述的液滴噴射裝置，其特征在于，每個開口結(jié)構(gòu)設(shè)置用來清理流速，該流速大致與流體連通到與這些排放結(jié)構(gòu)相關(guān)的指形歧管上的液滴產(chǎn)生裝置的總體清理流速相同。
8.如權(quán)利要求1所述的液滴噴射裝置，其特征在于，指形歧管接收融化的固體油墨。
9.如權(quán)利要求1所述的液滴噴射裝置，其特征在于，指形歧管、液滴產(chǎn)生裝置和排放結(jié)構(gòu)形成在金屬板的層壓堆棧中。
10.一種液滴噴射裝置，包括指形歧管的陣列，每個指形歧管具有縱向分開的第一和第二端部，其中第一端部包括流體接收端部；多個液滴產(chǎn)生裝置，每個裝置流體連通到指形歧管之一上，以及位于指形歧管的第二端部處以便減小指形歧管內(nèi)流體阻力的裝置。
全文摘要
一種液滴噴射裝置包括指形歧管的陣列，每個指形歧管具有縱向分開的第一和第二端部，其中第一端部包括流體接收端部；多個液滴產(chǎn)生裝置，每個裝置流體連通到指形歧管之一上，以及位于每個指形歧管的各自第二端部處以便支承多個凹凸透鏡的各自排放結(jié)構(gòu)。
文檔編號B41J2/145GK1640667SQ200510004479
公開日2005年7月20日 申請日期2005年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月12日
發(fā)明者J·D·帕吉特, R·B·希爾 申請人:施樂公司