專利名稱：具有縱向墨供應(yīng)槽的打印頭芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種打印機(jī)，并且特別地涉及噴墨打印機(jī)。本發(fā)明的特定方面涉及打印機(jī)的墨盒、打印頭設(shè)計(jì)及維護(hù)、以及打印機(jī)操作的其它方面。
相關(guān)申請(qǐng)的交叉索引通過(guò)交叉索引將下列由本發(fā)明的申請(qǐng)人或受讓人所提交的專利或?qū)＠暾?qǐng)結(jié)合到本文中。
6,795,215 10/884,881 PEC01NP 09/575,109 10/296,535 09/575,110 6,805,41909/607,985 6,398,332 6,394,573 6,622,923 6,747,760 10/189,459 PEC14USPEC15US 10/727,181 10/727,162 10/727,163 10/727,245 10/727,204 10/727,23310/727,280 10/727,157 10/727,178 10/727,210 10/727,257 10/727,238 10/727,25110/727,159 10/727,180 10/727,179 10/727,192 10/727,274 10/727,164 10/727,16110/727,198 10/727,158 10/754,536 10/754,938 10/727,227 10/727,160 PEA29US10/854,521 10/854,522 10/854,488 10/854,487 10/854,503 10/854,504 10/854,50910/854,510 10/854,496 10/854,497 10/854,495 10/854,498 10/854,511 10/854,51210/854,525 10/854,526 10/854,516 10/854,508 10/854,507 10/854,515 10/854,50610/854,505 10/854,493 10/854,494 10/854,489 10/854,490 10/854,492 10/854,49110/854,528 10/854,523 10/854,527 10/854,524 10/854,520 10/854,514 10/854,519PLT036US 10/854,499 10/854,501 PLT039US 10/854,502 10/854,518 10/854,517PLT043US 10/728,804 10/728,952 10/728,806 10/728,834 10/729,790 10/728,88410/728,970 10/728,784 10/728,783 10/728,925 10/728,842 10/728,803 10/728,78010/728,779 10/773,189 10/773,204 10/773,198 10/773,199 10/773,190 10/773,20110/773,191 10/773,183 10/773,195 10/773,196 10/773,186 10/773,200 10/773,18510/773,192 10/773,197 10/773,203 10/773,187 10/773,202 10/773,188 10/773,19410/773,193 10/773,184 10/760,272 10/760,273 10/760,187 10/760,182 10/760,18810/760,218 10/760,217 10/760,216 10/760,233 10/760,246 10/760,212 10/760,24310/760,201 10/760,185 10/760,253 10/760,255 10/760,209 10/760,208 10/760,19410/760,238 10/760,234 10/760,235 10/760,183 10/760,189 10/760,262 10/760,23210/760,231 10/760,200 10/760,190 10/760,191 10/760,227 10/760,207 10/760,1816,746,105 6,623,101 6,406,129 6,505,916 6,457,809 6,550,895 6,457,8126,428,133 IJ52NP 10/407212 10/407207 10/683064 10/683041 10/88277410/884889 10/922890 JUM008US JUM009US JUM010US 10/922884 JUM012US
JUM013US JUM014US JUM015US JUM016US 10/922871 10/922880 JUM019US10/922882 JUM021US 10/922878 JUM023US 10/922876 JUM025US 10/92287710/815625 10/815624 10/815628 10/913375 10/913373 10/913374 IRB004US10/913377 10/913378 10/913380 10/913379 10/913376 10/913381 IRB011US09/575187 6727996 6591884 6439706 6760119 09/575198 09/72214809/722146 09/721861 6290349 6428155 6785016 09/608920 09/72189209/722171 09/721858 09/722142 10/171987 10/202021 10/291724 10/29151210/291554 10/659027 10/659026 10/831242 10/884885 10/884883 10/901154NPP049US NPP051US NPP052US NPP053US NPP054US NPP057US NPP058USNPP062US 10/659027 09/693301 09/575197 09/575195 09/575159 09/57513209/575123 09/575148 09/575130 09/575165 6813039 09/575118 09/57513109/575116 6816274 09/575139 09/575186 6681045 6728000 09/57514509/575192 09/575181 09/575193 09/575183 6789194 09/575150 67891916549935 09/575174 09/575163 6737591 09/575154 09/575129 09/57512409/575188 09/575189 09/575170 09/575171 09/575161 6644642 65026146622999 6669385 CAA001US CAA002US CAA003US CAA004US CAA005USCAA006US CAA007US CAA008US CAA009US CAA010US CAA0111US CAA012USCAA013US CAA014US CAA015US CAA016US CAA017US CAB001US CAC001USCAD001US CAE001US CAF001US CAF002US CAF003US CAF004US 11/014,73011/014,731 11/014764 RRB002US 11/014748 11/014747 11/014761 11/01476011/014757 11/014714 11/014713 RRB010US 11/014724 11/014723 11/01475611/014736 11/014759 11/014758 11/014725 11/014739 11/014738 11/01473711/014726 11/014745 11/014712 11/014715 11/014751 11/014735 11/014734RRB030US 11/014750 11/014749 11/014746 11/014769 11/014729 11/01474311/014733 RRC005US 11/014755 11/014765 11/014766 11/014740 11/014720RRC001US 11/014752 11/014744 11/014741 11/014768 RRC016US 11/01471811/014717 11/014716 11/014732 11/014742 11/014,722 11/014,728 11/014,727某些申請(qǐng)以案卷號(hào)列出。一旦得知了申請(qǐng)?zhí)?，將以申?qǐng)?zhí)柼娲@些案卷號(hào)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)地，大多數(shù)可購(gòu)得的噴墨打印機(jī)具有形成打印機(jī)整體結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)的一部分的打印引擎。在這個(gè)方面，打印機(jī)的本體單元通常構(gòu)造為適于容納打印頭及相關(guān)的介質(zhì)傳送機(jī)構(gòu)，且這些特征與打印機(jī)單元集成一體。
對(duì)于采用了在介質(zhì)行進(jìn)穿過(guò)打印機(jī)單元時(shí)反復(fù)地往返橫向經(jīng)過(guò)介質(zhì)的打印頭的噴墨打印機(jī)而言更為如此。在這種情形中，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的打印頭通常安裝在打印機(jī)單元的本體上，從而使得其能夠在介質(zhì)輸入輥和介質(zhì)輸出輥之間在打印機(jī)單元的寬度上來(lái)回移動(dòng)，且介質(zhì)輸入輥和介質(zhì)輸出輥形成打印機(jī)單元的結(jié)構(gòu)的一部分。對(duì)于這樣的打印機(jī)單元，可以移除打印頭以進(jìn)行更換，然而，打印引擎的其它部分，例如介質(zhì)傳輸輥、控制電路和維護(hù)站，通常固定在打印機(jī)單元內(nèi)，且不可能不更換整個(gè)打印機(jī)單元就更換這些部分。
在選擇成固定在其設(shè)計(jì)構(gòu)造中的同時(shí)，采用往復(fù)式打印頭的打印機(jī)相當(dāng)?shù)芈?，在?zhí)行彩色和/或照片質(zhì)量的打印任務(wù)時(shí)尤其如此。這是因?yàn)榇蛴☆^必須連續(xù)地越過(guò)靜止的介質(zhì)以將墨沉積在介質(zhì)的表面上，且打印頭打印圖像的一條線可能需要多次掃掠(swath)。
最近，已經(jīng)可以提供一種在打印介質(zhì)整個(gè)寬度上延伸的打印頭，從而使得在介質(zhì)傳輸經(jīng)過(guò)打印頭時(shí)打印頭可保持靜止不動(dòng)。這種系統(tǒng)極大地提高了打印速度，因?yàn)闉榱舜蛴∫粭l圖像打印頭不再需要進(jìn)行多次掃掠，相反地，打印頭可以在介質(zhì)高速經(jīng)過(guò)時(shí)于其上沉積墨。這種打印頭使得可以以每分鐘60頁(yè)左右的速度進(jìn)行1600dpi的彩色打印，先前以傳統(tǒng)噴墨打印機(jī)是不能獲得這個(gè)速度的。
這種頁(yè)寬打印頭通常需要高的精度以及需要紙高速運(yùn)動(dòng)，從而，整個(gè)打印引擎(打印頭、紙操縱機(jī)構(gòu)及控制電路等)必需相應(yīng)地配置以確保高質(zhì)量的輸出。
因此，需要提供一種具有頁(yè)寬打印頭的打印引擎，其可容易地應(yīng)用在打印機(jī)單元的標(biāo)準(zhǔn)本體中并以下述方式構(gòu)造確保打印引擎的所有必需部件設(shè)置成使得可確保恒定、高速的打印。

發(fā)明內(nèi)容
依據(jù)一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種用于噴墨打印機(jī)的墨盒單元，所述墨盒單元包括墨存儲(chǔ)腔和墨供給系統(tǒng)，所述墨供給系統(tǒng)用于連接到具有噴墨噴嘴陣列的打印頭組件；其中，所述墨存儲(chǔ)腔具有可變的存儲(chǔ)容積以及可移動(dòng)的壁部，所述壁部偏置而使所述可變存儲(chǔ)容積擴(kuò)張以在其中產(chǎn)生負(fù)壓，從而使得，墨不會(huì)從噴墨噴嘴不利地漏出。
沒(méi)有負(fù)壓的話，墨的彎液面可從噴嘴凸出。彎液面將其自身“釘牢(pin)”至噴嘴孔口的邊緣并且可以強(qiáng)到足以阻止墨的泄漏。然而，紙塵或其它污染物將最終阻止所述凸出彎液面將自身釘牢在噴嘴緣上，并且發(fā)生泄漏。墨存儲(chǔ)容積內(nèi)的負(fù)壓使得彎液面倒轉(zhuǎn)回到噴嘴孔口內(nèi)。因?yàn)閺澮好娌煌钩鰢娮?，噴嘴表面上的紙塵不會(huì)破壞表面張力而導(dǎo)致滲漏。
在一些實(shí)施方式中，墨存儲(chǔ)腔具有通過(guò)柔性壁結(jié)構(gòu)連接的相對(duì)壁部以限定所述可變的墨存儲(chǔ)容積；從而使得相對(duì)壁部中的一個(gè)可以移動(dòng)的并且被偏置而使得所述可變存儲(chǔ)容積擴(kuò)張。相對(duì)壁部可由一個(gè)恒力彈簧偏置。
可選地，所述打印頭組件固定到墨盒單元而與其一起移除和更換。在另一種選項(xiàng)中，打印頭組件是頁(yè)寬打印頭組件。
本發(fā)明的第一方面提供一種用于噴墨打印機(jī)的墨盒單元，所述墨盒單元包括墨存儲(chǔ)腔和墨供給系統(tǒng)，所述墨供給系統(tǒng)用于連接到具有噴墨噴嘴陣列的打印頭組件；其中，所述墨存儲(chǔ)腔具有可變的存儲(chǔ)容積以及可移動(dòng)的壁部，所述壁部偏置使得所述可變存儲(chǔ)容積擴(kuò)張以在其中產(chǎn)生負(fù)壓。
可選地，所述墨存儲(chǔ)腔具有通過(guò)柔性壁結(jié)構(gòu)連接的相對(duì)壁部以限定所述可變的墨存儲(chǔ)容積；從而所述相對(duì)壁部中的一個(gè)是可以移動(dòng)的并且被偏置而使得所述可變存儲(chǔ)容積擴(kuò)張。
可選地，所述相對(duì)壁部由恒力彈簧偏置。
可選地，所述打印頭組件固定到墨盒單元而與其一起移除和更換。
可選地，所述打印頭組件是頁(yè)寬打印頭組件。
在另一方面，提供一種墨盒單元，其中
負(fù)壓墨存儲(chǔ)腔具有一個(gè)用于容置再填充單元的接口，所述再填充單元用于對(duì)所述墨存儲(chǔ)腔進(jìn)行再填充，所述接口具有偏置到其關(guān)閉構(gòu)造的入口閥，以及所述再填充單元包括含有一定量的墨的本體；用于可釋放地接合所述接口的接合結(jié)構(gòu)；以及入口閥致動(dòng)器，用于在所述再填充單元接合所述墨接口時(shí)打開(kāi)所述入口閥，從而使得所述本體內(nèi)的墨與所述墨存儲(chǔ)腔流體連通。
在另一方面，提供一種墨盒單元，其中負(fù)壓墨存儲(chǔ)腔具有一個(gè)用于容置再填充單元的接口，再填充單元用于對(duì)所述墨存儲(chǔ)腔進(jìn)行再填充，所述接口具有一個(gè)通常關(guān)閉的入口閥和一個(gè)通常打開(kāi)的出口閥，所述入口閥與出口閥都與所述墨存儲(chǔ)腔流體連通，以及所述再填充單元包括含有一定量的墨的本體；以及對(duì)接部，所述對(duì)接部具有墨出口和閥致動(dòng)器結(jié)構(gòu)，所述對(duì)接部在使用時(shí)以可釋放的方式接合所述接口而致動(dòng)所述入口閥與出口閥，從而由于所述墨存儲(chǔ)腔內(nèi)的負(fù)壓，所述墨盒填充以來(lái)自于所述本體的墨。
在另一方面，提供一種墨盒單元，其中負(fù)壓墨存儲(chǔ)腔設(shè)置成通過(guò)通常打開(kāi)的出口閥而由再填充單元進(jìn)行再填充；以及所述再填充單元包括含有一定量的墨的本體；用于以可釋放的方式接合所述墨存儲(chǔ)腔的接合結(jié)構(gòu)；以及出口閥致動(dòng)器，用于在所述再填充單元接合所述墨存儲(chǔ)腔時(shí)關(guān)閉所述出口閥。
在另一方面，提供一種墨盒單元，其中墨存儲(chǔ)腔設(shè)置成通過(guò)再填充單元進(jìn)行再填充；以及所述再填充單元包括含有一定量的墨的本體；墨出口；以及再次加壓裝置，在所述再填充單元接合所述墨存儲(chǔ)腔時(shí)，隨著來(lái)自于所述本體的墨經(jīng)過(guò)所述墨出口由負(fù)壓抽入所述墨存儲(chǔ)腔，所述再次加壓裝置使得所述單元的一部分朝內(nèi)地受壓，直至壓力相等為止，并且當(dāng)所述再填充單元隨后脫離所述墨存儲(chǔ)腔時(shí)，所述再次加壓裝置釋放朝內(nèi)受壓的墨存儲(chǔ)腔部分而再次形成負(fù)壓。
在另一方面，提供一種墨盒單元，其中所述墨存儲(chǔ)腔具有由柔性壁結(jié)構(gòu)連接的相對(duì)壁部以限定可變的墨存儲(chǔ)容積；墨盒單元進(jìn)一步包括墨供給系統(tǒng)，用于把墨供應(yīng)到具有噴嘴陣列的打印頭；以及所述相對(duì)壁部之一是可以移動(dòng)的并被偏置而使得所述可變存儲(chǔ)容積擴(kuò)張以在所述墨存儲(chǔ)腔中產(chǎn)生一個(gè)負(fù)壓，用于避免墨不利地從噴嘴漏出。
在另一方面，提供一種墨盒單元，其中墨存儲(chǔ)腔具有用于以釋放的方式接合再填充單元的接口，所述再填充單元用于對(duì)所述墨存儲(chǔ)腔進(jìn)行再填充，所述接口具有閥，所述閥用于控制墨流入和流出所述存儲(chǔ)腔；以及所述再填充單元包括含有一定量的墨的本體；
墨出口；以及閥致動(dòng)器，其于在所述再填充單元接合所述接口時(shí)致動(dòng)所述閥，從而使得所述閥致動(dòng)器以預(yù)定的順序致動(dòng)所述的閥。
在另一方面，提供一種墨盒單元，所述墨盒單元進(jìn)一步包括用于以可釋放的方式接合用于對(duì)所述墨盒單元進(jìn)行再填充的再填充單元的接口，其中噴墨打印機(jī)帶有打印頭、控制電路和再填充單元，所述再填充單元包括含有一定量的墨的本體；墨出口；以及存儲(chǔ)電路，用于存儲(chǔ)與墨的至少一個(gè)特征相關(guān)的信息，在使用時(shí)，所述存儲(chǔ)電路允許所述控制電路對(duì)之進(jìn)行查詢以驗(yàn)證所述再填充單元內(nèi)的墨是否適合所述打印機(jī)。
在另一方面，提供一種墨盒單元，其帶有用于噴墨打印機(jī)的噴墨打印頭的打印頭維護(hù)組件，所述打印頭具有噴嘴板，所述噴嘴板中形成噴嘴陣列，其中所述打印頭維護(hù)組件包括封蓋，其在不使用打印頭時(shí)蓋住所述噴嘴陣列；以及清潔器，其用于接合所述噴嘴板和擦拭所述噴嘴，所述清潔器設(shè)置在封蓋的相對(duì)側(cè)之間。
在另一方面，提供一種墨盒單元，其中噴墨打印機(jī)包括具有噴嘴陣列的打印頭；維護(hù)組件，其用于在封蓋位置和不封蓋位置之間運(yùn)動(dòng)，在所述封蓋位置處，所述組件覆蓋所述噴嘴陣列，而所述不封蓋位置與所述噴嘴陣列間隔開(kāi)；以及馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置，其用于在所述封蓋位置和不封蓋位置之間移動(dòng)所述維護(hù)組件。
在另一方面，提供一種墨盒單元，所述墨盒單元進(jìn)一步包括用于接合墨再填充單元以對(duì)所述墨盒進(jìn)行補(bǔ)充的接口，所述墨再填充單元包括墨存儲(chǔ)腔；對(duì)接部，其用于接合所述墨盒的所述接口，所述對(duì)接部具有基板，所述基板帶有墨出口以連接到所述接口上的入口端口；以及接合結(jié)構(gòu)，其用于以可釋放的方式接合所述接口，所述接合結(jié)構(gòu)形成于所述基板的橫向中線上，所述墨出口的中心與所述橫向中線間隔開(kāi)。
在另一方面，提供一種墨盒單元，所述墨盒單元進(jìn)一步包括用于接合墨再填充單元以對(duì)所述墨盒進(jìn)行補(bǔ)充的接口，其中所述墨存儲(chǔ)腔由管狀柔性壁局部地限定；所述墨盒單元進(jìn)一步包括收縮機(jī)構(gòu)，用于使所述柔性管狀壁收縮一個(gè)預(yù)定的量；以及所述墨再填充單元包括含有一定量的墨的本體；以及對(duì)接部，其用于接合所述墨盒的接口，所述對(duì)接部具有一個(gè)墨出口和多個(gè)收縮致動(dòng)器，所述墨出口用于連接到所述接口上的入口端口，所述收縮致動(dòng)器用于在所述墨再填充單元接合所述接口時(shí)致動(dòng)所述收縮機(jī)構(gòu)，以及在所述墨再填充單元脫離所述接口時(shí)釋放所述收縮機(jī)構(gòu)。
在另一方面，提供一種墨盒單元，所述墨盒單元進(jìn)一步包括再填充單元和用于接合墨再填充單元以對(duì)墨盒進(jìn)行補(bǔ)充的接口，所述墨再填充單元包括含有一定量的墨的本體；
墨出口，其用于接合接口中的匹配墨入口；以及套管，其從所述本體延伸用于插入所述接口中的孔口內(nèi)；其中所述套管的橫截面與由所述孔口限定的形狀相適應(yīng)，以確保墨再填充單元正確地配合到所述墨盒。
在另一方面，提供一種墨盒單元，所述墨盒單元與用于對(duì)墨盒進(jìn)行補(bǔ)充的墨再填充單元是可接合，所述墨再填充單元包括含有墨的本體；墨出口，其用于接合所述墨盒中的匹配墨入口；以及視覺(jué)指示器，其用于在已有預(yù)定量的墨從所述再填充單元流入所述墨盒時(shí)提供視覺(jué)指示。
在另一方面，提供一種墨盒單元，其中所述噴墨打印機(jī)包括外殼體，其具有用于進(jìn)出其內(nèi)部的、鉸接安裝的鑲板；支架，其容納在所述外殼體內(nèi)，用于支撐墨盒，所述支架具有鉸接安裝的蓋，所述蓋打開(kāi)以允許墨盒的插入和移除，其中所述蓋的鉸接軸線與所述鑲板的鉸接軸線平行，且其中所述蓋和鑲板沿相同的方向打開(kāi)。
在另一方面，提供一種墨盒單元，其中所述噴墨打印機(jī)包括可更換的頁(yè)寬打印頭，其具有噴嘴陣列及用于將電力和打印數(shù)據(jù)傳送到噴嘴的打印頭接點(diǎn)；對(duì)應(yīng)接點(diǎn)，其用于將電力和打印數(shù)據(jù)供應(yīng)到所述打印頭接點(diǎn)；以及選擇性的偏置機(jī)構(gòu)，其使得在打印期間所述打印頭接點(diǎn)和所述對(duì)應(yīng)接點(diǎn)偏置到接合狀態(tài)，以及使得其在安裝或移除打印頭的期間從偏置接合狀態(tài)脫開(kāi)。
在另一方面，提供一種墨盒單元，其中所述噴墨打印機(jī)包括
可更換的頁(yè)寬打印頭，其具有噴嘴陣列及用于將電力和打印數(shù)據(jù)傳送到噴嘴的打印頭接點(diǎn)；對(duì)應(yīng)接點(diǎn)，其用于將電力和打印數(shù)據(jù)供應(yīng)到所述打印頭接點(diǎn)；以及蓋體構(gòu)件，其用于在打開(kāi)位置和關(guān)閉位置之間運(yùn)動(dòng)，其中，在打開(kāi)位置中可以安裝或移除打印頭，且在打印期間所述蓋體構(gòu)件處于關(guān)閉位置，從而，在蓋體構(gòu)件運(yùn)動(dòng)到關(guān)閉位置時(shí)打印頭接點(diǎn)和對(duì)應(yīng)接點(diǎn)移動(dòng)到彼此接合狀態(tài)，而在蓋體構(gòu)件運(yùn)動(dòng)到打開(kāi)位置時(shí)打印頭接點(diǎn)和對(duì)應(yīng)接點(diǎn)脫開(kāi)接合。
在另一方面，提供一種墨盒單元，所述墨盒單元進(jìn)一步包括墨供給系統(tǒng)，其用于把墨從所述或者每個(gè)墨腔供應(yīng)到打印頭；以及維護(hù)站，其用于接合所述打印頭以執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)維護(hù)功能。
在另一方面，提供一種墨盒單元，所述墨盒單元設(shè)置成在噴墨打印機(jī)內(nèi)由支架保持，所述支架包括多個(gè)分別對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)腔的接口，每個(gè)接口構(gòu)造成適于容置用于對(duì)相應(yīng)的墨存儲(chǔ)腔進(jìn)行補(bǔ)充的墨再填充單元。
在另一方面，提供一種墨盒單元，其中所述打印機(jī)帶有打印頭，所述打印頭包括采用平版印刷掩膜蝕刻和沉積技術(shù)在晶片襯底上形成的打印頭集成電路；用于鄰近介質(zhì)進(jìn)給通路安裝在打印機(jī)中的集成電路支撐結(jié)構(gòu)；以及位于集成電路支撐結(jié)構(gòu)和打印頭集成電路之間的聚合物密封膜，其用于把打印頭集成電路固定到集成電路支撐結(jié)構(gòu)。
在另一方面，提供一種墨盒單元，其中所述打印機(jī)帶有打印頭，所述打印頭包括具有形成在襯底上的噴墨噴嘴陣列的打印頭集成電路；多個(gè)墨供給導(dǎo)管，其用于形成和至少一個(gè)墨存儲(chǔ)腔的流體連通；以及位于墨供給導(dǎo)管和打印頭集成電路之間的聚合物密封膜，所述聚合物膜具有孔口陣列，從而使得噴墨噴嘴與墨供給導(dǎo)管流體連通，聚合物密封膜的厚度大于25微米。
在又一方面，本發(fā)明提供一種用于噴墨打印機(jī)的墨盒單元，所述墨盒單元包括墨存儲(chǔ)腔和墨供給系統(tǒng)，所述墨供給系統(tǒng)用于連接到具有噴墨噴嘴陣列的打印頭組件；其中，所述墨存儲(chǔ)腔具有可變的存儲(chǔ)容積以及可移動(dòng)的壁部，所述壁部偏置而使得所述可變存儲(chǔ)容積擴(kuò)張以在其中產(chǎn)生一個(gè)負(fù)壓，從而使得，墨不會(huì)從噴墨噴嘴不利地漏出。
在又一方面，本發(fā)明提供一種用于對(duì)負(fù)壓墨存儲(chǔ)腔進(jìn)行再填充的再填充單元，所述墨存儲(chǔ)腔將墨供應(yīng)到打印頭組件，所述墨存儲(chǔ)腔具有用于容置再填充單元的接口，所述接口具有被偏置到關(guān)閉位置的入口閥，所述再填充單元包括含有一定量的墨的本體；用于以可釋放的方式接合所述接口的接合結(jié)構(gòu)；以及入口閥致動(dòng)器，其用于在再填充單元接合墨接口時(shí)打開(kāi)所述入口閥，從而使得所述本體內(nèi)的墨與所述墨存儲(chǔ)腔流體連通。
在又一方面，本發(fā)明提供一種用于墨盒的墨再填充單元，所述墨盒具有把墨供應(yīng)到打印頭組件的負(fù)壓墨存儲(chǔ)腔以及用于容置所述再填充單元的接口，所述接口具有通常關(guān)閉的入口閥和通常打開(kāi)的出口閥，所述入口閥與出口閥都與所述墨存儲(chǔ)腔流體連通，所述再填充單元包括含有一定量的墨的本體；對(duì)接部，所述對(duì)接部具有墨出口和閥致動(dòng)器結(jié)構(gòu)，其中，在使用時(shí)，所述對(duì)接部在使用時(shí)以可釋放的方式接合所述接口以致動(dòng)所述入口閥與出口閥，從而由于所述墨存儲(chǔ)腔內(nèi)的負(fù)壓，所述墨盒由來(lái)自本體的墨填充。
在又一方面，本發(fā)明提供一種用于對(duì)負(fù)壓墨存儲(chǔ)腔進(jìn)行再填充的再填充單元，所述墨存儲(chǔ)腔通過(guò)通常打開(kāi)的出口閥將墨供應(yīng)到打印頭組件，所述再填充單元包括含有一定量的墨的本體；用于以可釋放的方式接合所述墨存儲(chǔ)腔的接合結(jié)構(gòu)；以及出口閥致動(dòng)器，其用于在再填充單元接合墨存儲(chǔ)腔時(shí)關(guān)閉所述出口閥。
在又一方面，本發(fā)明提供用于對(duì)負(fù)壓墨存儲(chǔ)腔進(jìn)行再填充的再填充單元，所述墨存儲(chǔ)腔對(duì)具有噴嘴陣列的打印頭組件供墨，其中在使用時(shí)，所述墨存儲(chǔ)腔保持負(fù)壓以避免墨不利地從噴嘴漏出，所述再填充單元包括含有一定量的墨的本體；墨出口；以及再次加壓裝置，其中，在再填充單元與墨存儲(chǔ)腔接合時(shí)，當(dāng)來(lái)自于本體的墨經(jīng)過(guò)墨出口由負(fù)壓抽入墨存儲(chǔ)腔時(shí)，所述再次加壓裝置使得墨盒的一部分被朝內(nèi)地壓入，直至壓力相等為止，并且當(dāng)再填充單元隨后脫離墨存儲(chǔ)腔時(shí)，所述再次加壓裝置釋放墨存儲(chǔ)腔的被朝內(nèi)壓入部分而再次形成負(fù)壓。
在又一方面，本發(fā)明提供一種用于噴墨打印機(jī)的墨盒，所述墨盒包括墨存儲(chǔ)腔，其具有由柔性壁結(jié)構(gòu)連接的相對(duì)壁部以限定可變的墨存儲(chǔ)容積；以及墨供給系統(tǒng)，用于把墨供應(yīng)到具有噴嘴陣列的打印頭；其中所述相對(duì)壁部之一是可移動(dòng)的并且被偏置而使得所述可變墨存儲(chǔ)容積擴(kuò)張以在所述墨存儲(chǔ)腔中產(chǎn)生一個(gè)負(fù)壓，而避免墨不利地從噴嘴漏出。
在又一方面，本發(fā)明提供一種用于對(duì)墨存儲(chǔ)腔進(jìn)行再填充的再填充單元，所述墨存儲(chǔ)腔具有用于以可釋放的方式接合再填充單元的接口，所述接口具有閥，所述閥用于控制墨流入和流出所述存儲(chǔ)腔；所述再填充單元包括含有一定量的墨的本體；墨出口；以及閥致動(dòng)器，用于在所述再填充單元與所述接口接合時(shí)致動(dòng)所述閥，從而使得所述閥致動(dòng)器以預(yù)定的順序致動(dòng)所述的閥。
在又一方面，本發(fā)明提供一種用于對(duì)形成噴墨打印機(jī)一部分的墨盒進(jìn)行再填充的再填充單元，其中所述打印機(jī)還具有打印頭、控制電路和用于以可釋放的方式接合所述再填充單元的接口，所述再填充單元包括含有一定量的墨的本體；墨出口；以及存儲(chǔ)電路，其用于存儲(chǔ)與墨的至少一個(gè)特征相關(guān)的信息，其中在使用時(shí)，所述存儲(chǔ)電路允許所述控制電路對(duì)之進(jìn)行查詢以驗(yàn)證所述再填充單元內(nèi)的墨是否適合所述打印機(jī)。
在又一方面，本發(fā)明提供一種用于噴墨打印頭的打印頭維護(hù)組件，所述打印頭具有噴嘴板，噴嘴板中形成有噴嘴陣列，所述打印頭維護(hù)組件包括封蓋，其在不使用打印頭時(shí)蓋住所述噴嘴陣列；以及清潔器，其用于接合所述噴嘴板和擦拭所述噴嘴，其中，所述清潔器設(shè)置在封蓋的相對(duì)側(cè)之間。
在又一方面，本發(fā)明提供一種噴墨打印機(jī)，其包括具有噴嘴陣列的打印頭；
維護(hù)組件，其用于在封蓋位置和不封蓋位置之間運(yùn)動(dòng)，在所述封蓋位置處，所述組件覆蓋噴嘴陣列，而所述不封蓋位置與噴嘴陣列間隔開(kāi)；以及馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置，其用于在所述封蓋位置和不封蓋位置之間移動(dòng)所述維護(hù)組件。
在又一方面，本發(fā)明提供用于對(duì)噴墨打印機(jī)中的墨盒進(jìn)行補(bǔ)充的墨再填充單元，所述墨盒具有用于接合所述墨再填充單元的接口，所述墨再填充單元包括墨存儲(chǔ)腔；對(duì)接部，其用于接合所述墨盒的接口，所述對(duì)接部具有基板，所述基板帶有墨出口以連接到所述接口上的入口端口；接合結(jié)構(gòu)，其用于以可釋放的方式接合所述接口，所述接合結(jié)構(gòu)形成于所述基板的橫向中線上，其中所述墨出口的中心與所述橫向中線間隔開(kāi)。
在又一方面，本發(fā)明提供用于對(duì)噴墨打印機(jī)中的墨盒進(jìn)行補(bǔ)充的墨再填充單元，所述墨盒具有用于接合所述墨再填充單元的接口；部分地由管狀柔性壁限定的墨存儲(chǔ)腔；以及用于將所述柔性管狀壁收縮一個(gè)預(yù)定量的收縮機(jī)構(gòu)，所述墨再填充單元包括含有一定量的墨的本體；以及對(duì)接部，其用于接合所述墨盒的接口，所述對(duì)接部具有墨出口和多個(gè)收縮致動(dòng)器，所述墨出口用于連接到所述接口上的入口端口，所述收縮致動(dòng)器用于在墨再填充單元接合所述接口時(shí)致動(dòng)所述收縮機(jī)構(gòu)，在墨再填充單元脫離所述接口時(shí)釋放所述收縮機(jī)構(gòu)。
在又一方面，本發(fā)明提供一種用于對(duì)噴墨打印機(jī)中的墨盒進(jìn)行補(bǔ)充的墨再填充單元，所述墨盒具有用于接合所述墨再填充單元的接口，所述墨再填充單元包括
含有一定量的墨的本體；墨出口，其用于接合所述接口中的匹配墨入口；以及套管，其從所述本體延伸，用于插入所述接口中的孔口內(nèi)；其中，所述套管的橫截面與由所述孔口限定的形狀相適應(yīng)，以確保所述墨再填充單元正確地配合到墨盒上。
在又一方面，本發(fā)明提供一種用于對(duì)噴墨打印機(jī)中的墨盒進(jìn)行補(bǔ)充的墨再填充單元，所述墨再填充單元包括含有墨的本體；墨出口，其用于接合墨盒中的匹配墨入口；以及視覺(jué)指示器，其用于在已有預(yù)定量的墨從再填充單元流入墨盒時(shí)提供一個(gè)視覺(jué)指示。
在又一方面，本發(fā)明提供一種噴墨打印機(jī)，其包括外殼體，其具有用于通往其內(nèi)部的、鉸接安裝的鑲板；支架，其容納在所述外殼體內(nèi)，用于支撐墨盒，所述支架具有鉸接安裝的蓋，所述蓋打開(kāi)以允許墨盒的插入和移除，其中所述蓋的鉸接軸線與所述鑲板的鉸接軸線平行，且所述蓋和所述鑲板沿相同的方向打開(kāi)。
在又一方面，本發(fā)明提供一種噴墨打印機(jī)，其包括可更換的頁(yè)寬打印頭，其具有噴嘴陣列及用于將電力和打印數(shù)據(jù)傳送到噴嘴的打印頭接點(diǎn)；對(duì)應(yīng)接點(diǎn)，其用于將電力和打印數(shù)據(jù)供應(yīng)到所述打印頭接點(diǎn)；以及選擇性的偏置機(jī)構(gòu)，從而，所述打印頭接點(diǎn)和對(duì)應(yīng)接點(diǎn)在打印期間偏置成彼此接合，以及在安裝或移除打印頭的期間從所述偏置接合釋放。
在又一方面，本發(fā)明提供一種噴墨打印機(jī)，其包括可更換的頁(yè)寬打印頭，其具有噴嘴陣列及用于將電力和打印數(shù)據(jù)傳送到噴嘴的打印頭接點(diǎn)；對(duì)應(yīng)接點(diǎn)，其用于將電力和打印數(shù)據(jù)供應(yīng)到所述打印頭接點(diǎn)；以及蓋體構(gòu)件，其用于在打開(kāi)位置和關(guān)閉位置之間運(yùn)動(dòng)，其中，在所述打開(kāi)位置中，可以安裝或移除所述打印頭，且在打印期間所述蓋體構(gòu)件處于關(guān)閉位置；從而，在蓋體構(gòu)件運(yùn)動(dòng)到關(guān)閉位置時(shí)所述打印頭接點(diǎn)和所述對(duì)應(yīng)接點(diǎn)移動(dòng)到彼此接合，以及在蓋體構(gòu)件運(yùn)動(dòng)到打開(kāi)位置時(shí)所述打印頭接點(diǎn)和所述對(duì)應(yīng)接點(diǎn)脫開(kāi)接合。
在又一方面，本發(fā)明提供一種用于噴墨打印機(jī)的墨盒，所述墨盒包括至少一個(gè)墨存儲(chǔ)腔，墨供給系統(tǒng)，其用于把墨從所述或者每個(gè)墨腔供應(yīng)到打印頭；以及維護(hù)站，其用于接合所述打印頭以執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)維護(hù)功能。
在又一方面，本發(fā)明提供一種用于把墨盒保持在噴墨打印機(jī)內(nèi)的支架單元，所述墨盒單元具有多個(gè)墨存儲(chǔ)腔，所述支架包括多個(gè)分別對(duì)應(yīng)于所述墨存儲(chǔ)腔的接口，其中每個(gè)接口構(gòu)造成適于容置用于對(duì)相應(yīng)的墨存儲(chǔ)腔進(jìn)行補(bǔ)充的墨再填充單元。
在又一方面，本發(fā)明提供一種打印頭，其包括采用平版印刷掩膜蝕刻和沉積技術(shù)在晶片襯底上形成的打印頭集成電路；用于鄰近介質(zhì)進(jìn)給通路安裝在打印機(jī)中的集成電路支撐結(jié)構(gòu)；以及位于集成電路支撐結(jié)構(gòu)和打印頭集成電路之間的聚合物密封膜，其用于把打印頭集成電路固定到集成電路支撐結(jié)構(gòu)上。
在又一方面，本發(fā)明提供一種用于噴墨打印機(jī)的打印頭，所述打印頭包括具有形成在襯底上的噴墨噴嘴陣列的打印頭集成電路；多個(gè)墨供給導(dǎo)管，其用于建立與至少一個(gè)墨存儲(chǔ)腔的流體連通；以及位于墨供給導(dǎo)管和打印頭集成電路之間的聚合物密封膜，所述聚合物膜具有孔口陣列，使得噴墨噴嘴與墨供給導(dǎo)管流體連通，其中，所述聚合物密封膜的厚度大于25微米。
在又一方面，本發(fā)明提供一種打印頭集成電路，其包括多個(gè)形成在襯底的前側(cè)上的噴嘴，每個(gè)噴嘴具有對(duì)應(yīng)的噴嘴入口；以及多個(gè)墨供應(yīng)槽，每個(gè)墨供應(yīng)槽構(gòu)造成用于將墨從襯底的后側(cè)供應(yīng)到對(duì)應(yīng)的噴嘴入口組；其中每個(gè)墨供應(yīng)槽的尺寸設(shè)計(jì)成適于從一個(gè)或多個(gè)位于模制墨歧管中的出口接收墨。
在又一方面，本發(fā)明提供一種打印頭集成電路，其包括多個(gè)形成在襯底的前側(cè)上的噴嘴，所述噴嘴布置成沿所述襯底縱向地延伸的行，每個(gè)所述噴嘴具有相應(yīng)的噴嘴入口；以及多個(gè)沿所述襯底的后側(cè)縱向地延伸的墨供應(yīng)槽，每個(gè)所述墨供應(yīng)槽構(gòu)造成用于將墨從所述后側(cè)供應(yīng)到至少一個(gè)對(duì)應(yīng)的噴嘴入口行，其中每個(gè)所述墨供應(yīng)槽沿其長(zhǎng)度由一個(gè)或多個(gè)橫向橋中斷。
在又一方面，本發(fā)明提供一種打印頭集成電路，其包括多個(gè)形成在襯底的前側(cè)上的噴嘴，每個(gè)噴嘴具有對(duì)應(yīng)的噴嘴入口；以及多個(gè)墨供應(yīng)槽，每個(gè)墨供應(yīng)槽構(gòu)造成用于把墨從襯底后側(cè)供應(yīng)到對(duì)應(yīng)的噴嘴入口組；其中每個(gè)所述墨供應(yīng)槽的高寬比小于4∶1，所述高寬比由槽深度比槽寬度的比限定。


現(xiàn)在將參考在附圖中示出的優(yōu)選實(shí)施方式僅以示例的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，其中圖1示出打印機(jī)的前視立體圖，其中紙位于輸入托盤內(nèi)且收集托盤是伸出的；圖2示出圖1的打印機(jī)單元(其中進(jìn)紙盒內(nèi)沒(méi)有紙，且收集托盤是縮回的)，其中殼體打開(kāi)而露出內(nèi)部；圖3示出依據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的打印系統(tǒng)中的文件數(shù)據(jù)流的示意圖；圖4示出更為詳細(xì)的示意圖，該示意圖示出圖3的打印系統(tǒng)中所使用的結(jié)構(gòu)；圖5示出用于圖3打印系統(tǒng)中的控制電子設(shè)備的實(shí)施方式的框6示出支架單元的立體圖，其中蓋體組件打開(kāi)且墨盒單元從蓋體組件移除；圖7示出圖6的支架單元，其中蓋體組件處于關(guān)閉位置；圖8示出圖6墨盒單元的前視立體圖；圖9示出圖8墨盒單元的分解立體視圖；圖10示出圖9墨盒單元的主體的分解前視立體圖；圖11示出位于圖9所示主體內(nèi)的墨存儲(chǔ)模塊組件的仰視圖；圖12示出圖11所示的墨存儲(chǔ)模塊之一的分解立體圖；圖13示出圖12所示的墨存儲(chǔ)模塊之一的仰視立體圖；
圖14示出圖12所示的墨存儲(chǔ)模塊之一的俯視立體圖；圖15示出圖9所示的打印頭組件的俯視立體圖；圖16示出圖15所示的打印頭組件的分解視圖；圖17示出圖15所示的打印頭組件的倒轉(zhuǎn)分解視圖；圖18示出圖15所示的打印頭組件的剖視端視圖；圖19示出圖16到18所示的打印頭集成電路模塊的下降式(drop)三角端的放大局部立體圖；圖20示出兩個(gè)圖16到19所示的打印頭集成電路模塊之間的結(jié)合的放大立體圖；圖21A示出圖19所示的打印頭集成電路的仰視圖；圖21B示出圖21A所示墨槽的立體橫向剖視圖；圖22A示出圖15的打印頭組件的俯視透視圖，其特別示出用于將墨供應(yīng)到打印頭集成電路的墨管；圖22B為圖22A的局部放大視圖；圖23示出與本發(fā)明一起使用的、用于噴墨的單個(gè)噴嘴的豎直方向剖視圖，其中噴嘴處于靜止?fàn)顟B(tài)；圖24示出圖23的噴嘴在初始致動(dòng)階段中的豎直方向剖視圖；圖25示出圖24的噴嘴在致動(dòng)階段后期的豎直方向剖視圖；圖26示出在圖25所示的致動(dòng)階段中圖23的噴嘴的立體局部豎直方向剖視圖；圖27示出圖23的噴嘴的立體豎直方向剖視圖，其中省略了墨；圖28示出圖27的噴嘴的豎直方向剖視圖；圖29示出在圖24所示的致動(dòng)狀態(tài)中圖23的噴嘴的立體局部豎直方向剖視圖；
圖30示出圖23的噴嘴的俯視圖；圖31示出圖23的噴嘴的俯視圖，其中為了清晰起見(jiàn)移除了杠桿臂和可移動(dòng)噴嘴；圖32示出一部分打印頭芯片的立體豎直方向剖視圖，所述打印頭芯片帶有多個(gè)圖23所示類型的噴嘴結(jié)構(gòu)；圖33示出通過(guò)用于噴墨的單個(gè)噴嘴的墨腔的示意性橫截面圖，其中所述噴嘴屬于形成氣泡的加熱元件致動(dòng)器式類型；圖34A到34C示出熱彎曲致動(dòng)器的基本操作原理；圖35示出依據(jù)圖34構(gòu)造的單個(gè)噴墨噴嘴結(jié)構(gòu)的三維視圖；圖36示出圖35所示噴嘴結(jié)構(gòu)的陣列；圖37示出一示意性示出的、與本發(fā)明的打印機(jī)一起使用的CMOS驅(qū)動(dòng)器和控制塊；圖38示出圖37的CMOS塊中的噴嘴列和點(diǎn)移位寄存器之間的示意性示出的關(guān)系；圖39示出一更詳細(xì)地示意性示出的一個(gè)單元格及其與圖38中的噴嘴列和點(diǎn)移位寄存器之間的關(guān)系；圖40示出一個(gè)電路圖，該電路圖示出用于本發(fā)明打印機(jī)中單個(gè)打印機(jī)噴嘴的邏輯電路；圖41示出圖9所示的墨盒單元的維護(hù)組件的前視立體圖；圖42示出圖41的維護(hù)組件的分解前視立體圖；圖43示出圖41的維護(hù)組件的底側(cè)分解前視立體圖；圖44示出維護(hù)組件在蓋住的狀態(tài)中的剖視圖，該維護(hù)組件工作地安裝在本發(fā)明的墨盒單元上；圖45A和45B示出依據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的支架單元的框架結(jié)構(gòu)的前視和后視立體圖；
圖46A-46B示出本發(fā)明的維護(hù)驅(qū)動(dòng)組件的左視和右視立體圖，所述維護(hù)驅(qū)動(dòng)組件遠(yuǎn)離圖45A和45B所示的框架結(jié)構(gòu)；圖47示出組裝到PCB組件上的、圖45A和45B所示的支撐桿組件的立體圖；圖48示出圖47所示的支撐桿組件的臂的立體側(cè)視圖，所述臂連接到一個(gè)與蓋體組件相關(guān)的彈簧元件；圖49A-49C示出依據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的支架單元的各個(gè)視圖；圖50A和50B示出支架單元的側(cè)向剖視圖，其中蓋體組件分別處于關(guān)閉位置和打開(kāi)位置；圖51A和51B示出依據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的墨再充填單元的俯視圖和仰視圖；圖51C示出圖51A和51B的墨再充填單元的分解視圖；圖52示出圖51A和51B的墨再充填單元的立體圖，其中所述墨再充填單元與蓋體組件的對(duì)接端口對(duì)接；圖53示出支架的俯視圖，其中墨盒位于支架內(nèi)部且蓋體關(guān)閉；圖54A示出墨再充填單元和打印引擎沿圖53中A-A線的剖試圖；圖54B示出墨再充填單元和打印引擎沿圖53中B-B線的剖試圖；圖54C示出處在對(duì)接位置的墨再充填單元和打印引擎沿圖53中C-C線的剖試圖；圖54D示出處在對(duì)接位置的墨再充填單元和打印引擎沿圖53中D-D線的橫截面視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出實(shí)施本發(fā)明的打印機(jī)單元2。介質(zhì)供應(yīng)托盤3支撐并供應(yīng)將由打印引擎(藏在打印機(jī)殼體內(nèi))打印的介質(zhì)8。打印過(guò)的介質(zhì)8的頁(yè)從打印引擎供給到介質(zhì)輸出托盤4以進(jìn)行收集。用戶界面5為一個(gè)LCD觸摸屏且使得用戶可以控制打印機(jī)單元2的操作。
圖2示出打印機(jī)單元2的蓋7打開(kāi)，以暴露出位于內(nèi)腔6中的打印引擎1。拾取機(jī)構(gòu)9接合輸入托盤3中的介質(zhì)(為清晰起見(jiàn)沒(méi)有示出)并將各個(gè)頁(yè)供給到打印引擎1。打印引擎1包括介質(zhì)傳輸裝置，所述介質(zhì)傳輸裝置獲取各個(gè)頁(yè)并將所述的頁(yè)供給通過(guò)一個(gè)打印頭組件(下述)以進(jìn)行打印，隨后將介質(zhì)傳送到介質(zhì)輸出托盤4(示出為縮回的)。
圖3示意性地示出打印機(jī)單元2如何設(shè)置成將從外部來(lái)源——例如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)702——接收到的文件打印到例如紙張的打印介質(zhì)上。在此方面，打印機(jī)單元2包括與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)702電連接的電連接裝置以接收已經(jīng)預(yù)處理過(guò)的數(shù)據(jù)。在所示的特定情形中，外部的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)702是預(yù)先編程的，以執(zhí)行與對(duì)文件進(jìn)行打印相關(guān)的各種步驟，所述步驟包括接收文件(步驟703)、對(duì)之進(jìn)行緩沖(步驟704)以及對(duì)之進(jìn)行光柵化處理(步驟706)，然后，對(duì)之進(jìn)行壓縮(步驟708)以傳輸?shù)酱蛴C(jī)單元2。
依據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的打印機(jī)單元2以壓縮的、多層頁(yè)圖像的形式從外部計(jì)算機(jī)系統(tǒng)702接收文件，其中控制電子設(shè)備766對(duì)所述圖像進(jìn)行緩沖(步驟710)、然后擴(kuò)展圖像(步驟712)以用于進(jìn)行進(jìn)一步的處理。對(duì)擴(kuò)展后的連續(xù)色調(diào)層進(jìn)行仿色(步驟714)，然后，將由擴(kuò)展步驟產(chǎn)生的黑層合成在仿色后的連續(xù)色調(diào)層上(步驟716)。經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)頁(yè)可以被渲染(步驟718)而形成一個(gè)另外的層，從而(如果期望的話)使用一種對(duì)于肉眼而言基本上是看不到的紅外墨來(lái)進(jìn)行打印。黑層、仿色后的連續(xù)色調(diào)層以及紅外層組合在一起(步驟720)以形成一個(gè)頁(yè)，所述的頁(yè)被供應(yīng)至打印頭以用于打印(步驟722)。
在這種特定的設(shè)置中，與待打印文件相關(guān)的數(shù)據(jù)被分成為用于文字和藝術(shù)線條的高分辨率的二值掩碼層、以及一個(gè)用于圖像或者背景顏色的中等分辨率的連續(xù)色調(diào)彩色圖像層?？蛇x地，彩色文字可通過(guò)增加中-高分辨率的連續(xù)色調(diào)紋理層而得到支持——該續(xù)色調(diào)紋理層用于以從圖像或者單純的色彩(flat color)所獲得的色彩數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)文字和藝術(shù)線條進(jìn)行紋理化處理。所述打印方法把這些連續(xù)色調(diào)層歸納為抽象的“圖像”和“紋理”層——其可指圖像數(shù)據(jù)或者單純的色彩數(shù)據(jù)。如本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所理解的那樣，這種基于內(nèi)容的數(shù)據(jù)分層遵循著基本模式混合光柵量(MRC)模式。與MRC基本模式類似，在待打印的數(shù)據(jù)重疊時(shí)，所述打印方法在某些情形下采取折衷。特別地，在一種形式中，在顯示地實(shí)施折衷的過(guò)程(沖突解決)中，所有的重疊減為3層表示。
圖4示出了由打印引擎控制器766執(zhí)行的打印數(shù)據(jù)處理。如上所述，數(shù)據(jù)以經(jīng)壓縮、多層頁(yè)圖像的形式傳送到打印機(jī)單元2，其中通過(guò)一個(gè)主要基于軟件的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)702對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理。隨后，打印引擎控制器766通過(guò)一個(gè)主要基于硬件的系統(tǒng)來(lái)處理所述數(shù)據(jù)。
當(dāng)接收到數(shù)據(jù)時(shí)，分配器730將特定形式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成硬件專用的表示方式，并確保數(shù)據(jù)被送到正確的硬件設(shè)備，同時(shí)遵守與數(shù)據(jù)到這些設(shè)備的傳輸相關(guān)的所有限制和要求。分配器730將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)分配到多個(gè)管線(pipeline)732中的適當(dāng)?shù)囊粋€(gè)。所述管線彼此相同，并且實(shí)際上提供解壓、縮放以及點(diǎn)合成功能，以產(chǎn)生一組可打印的點(diǎn)輸出。
每個(gè)管線732包括用于接收數(shù)據(jù)的緩存734。連續(xù)色調(diào)解壓器736解壓彩色連續(xù)色調(diào)面，而掩碼解壓器對(duì)單色調(diào)(文字)層進(jìn)行解壓。連續(xù)色調(diào)縮放器740和掩碼縮放器742分別地縮放解壓后的連續(xù)色調(diào)面和掩碼面，以使之與將在其上打印所述頁(yè)面的介質(zhì)的尺寸相符合。
然后，縮放后的連續(xù)色調(diào)面由仿色器744進(jìn)行仿色。在一種形式中，采用了一種隨機(jī)的離散點(diǎn)仿色(dispersed-dot dither)。與聚集點(diǎn)(clustered-dot)(或者調(diào)幅)仿色不同，離散點(diǎn)(或者調(diào)頻)仿色再現(xiàn)了高的空間頻率(即圖像細(xì)節(jié))，其幾乎達(dá)到了點(diǎn)分辨率的極限，同時(shí)，當(dāng)由眼睛進(jìn)行空間整合時(shí)，其對(duì)全色深再現(xiàn)較低的空間頻率。仔細(xì)地設(shè)計(jì)一個(gè)隨機(jī)仿色矩陣，以在平鋪圖像時(shí)基本上不會(huì)引起不利的低頻圖案。從而，其尺寸通常大于支持特定數(shù)量的強(qiáng)度級(jí)時(shí)所需要的最小尺寸(例如在257個(gè)強(qiáng)度級(jí)時(shí)為16×16×8位)。
然后，仿色后的面在點(diǎn)合成器746中以逐點(diǎn)的方式被合成，以提供適于打印的點(diǎn)數(shù)據(jù)。這個(gè)數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)送到數(shù)據(jù)分配和驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備748中，數(shù)據(jù)分配和驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備748又將數(shù)據(jù)分配到正確的噴嘴致動(dòng)器750，所述噴嘴致動(dòng)器又使得墨以正確的時(shí)機(jī)從正確的噴嘴752噴出，其噴出方式將在下文中更為詳細(xì)地描述。
如可以理解的那樣，在打印引擎控制器766內(nèi)所采用的、用于處理圖像以進(jìn)行打印的部件在很大程度上取決于數(shù)據(jù)的表示形式。在這個(gè)方面，打印引擎控制器766可采用另外的軟件和/或硬件部件，以在打印機(jī)單元2內(nèi)進(jìn)行更多的處理，從而減少對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)702的依賴?？蛇x地，打印引擎控制器766可采用較少的軟件和/或硬件部件，以進(jìn)行較少的處理，從而，在將數(shù)據(jù)傳送到打印機(jī)單元2之前，更多地依賴于計(jì)算機(jī)702來(lái)處理圖像。
圖5提供了一個(gè)執(zhí)行上述任務(wù)所必需的部件的框圖。在這個(gè)設(shè)置中，硬件的管線732在一個(gè)小型辦公室在家辦公室打印機(jī)引擎芯片(SoPEC)766中具體化。如圖所示，SoPEC設(shè)備包括3個(gè)不同的子系統(tǒng)中央處理單元(CPU)子系統(tǒng)771、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)子系統(tǒng)772和打印引擎管線(PEP)子系統(tǒng)773。
CPU子系統(tǒng)771包括CPU 775，CPU 775對(duì)其它子系統(tǒng)的所有方面進(jìn)行控制和配置。其提供總體上的支持，以協(xié)調(diào)打印引擎1的所有元件并使之同步。其還控制通往QA芯片的低速通訊(將在下文描述)。CPU子系統(tǒng)771還包括各種輔助CPU 775的外圍設(shè)備，例如通用輸入輸出(GPIO，其包括馬達(dá)控制)、中斷控制器單元(ICU)，LSS主控器和通用計(jì)時(shí)器。在CPU子系統(tǒng)上的串行通訊塊(SCB)為主機(jī)提供全速USB1.1接口，并為其它SoPEC設(shè)備(未示出)提供內(nèi)部SoPEC接口(ISI)。
DRAM子系統(tǒng)772接收來(lái)自CPU、串行通訊塊(SCB)以及PEP子系統(tǒng)內(nèi)的塊的請(qǐng)求。DRAM子系統(tǒng)772、尤其是DRAM接口單元(DIU)對(duì)各個(gè)請(qǐng)求進(jìn)行判斷并確定哪個(gè)請(qǐng)求應(yīng)當(dāng)獲得對(duì)DRAM的存取權(quán)。DIU基于已配置的參數(shù)而進(jìn)行判斷，以允許所有的請(qǐng)求程序都可充分地訪問(wèn)DRAM。DIU還隱藏了DRAM的特定執(zhí)行信息，例如頁(yè)尺寸、存儲(chǔ)庫(kù)的數(shù)量以及刷新速率。
打印引擎管線(PEP)子系統(tǒng)773從DRAM接收壓縮過(guò)的頁(yè)并把它們轉(zhuǎn)換成用于給定打印線的二值的點(diǎn)，所述給定打印線用于與打印頭直接連通的打印頭接口(PHI)。頁(yè)擴(kuò)展管線的第一階段是連續(xù)色調(diào)解碼單元(CDU)、無(wú)損二值解碼器(LBD)、以及在需要時(shí)還有標(biāo)記編碼器(TE)。CDU擴(kuò)展JPEG壓縮的連續(xù)色調(diào)(通常為CMYK)層，LBD擴(kuò)展壓縮的二值層(通常為K)，而在打印機(jī)單元2具有網(wǎng)頁(yè)功能時(shí)(網(wǎng)頁(yè)系統(tǒng)的詳細(xì)解釋參見(jiàn)交叉索引文件)，TE對(duì)所有用于后續(xù)轉(zhuǎn)換的網(wǎng)頁(yè)標(biāo)記進(jìn)行編碼(通常為紅外的或黑的墨)。第一階段的輸出是一組緩存連續(xù)色調(diào)先入先出單元(CFU)、點(diǎn)先入先出單元(SFU)、以及標(biāo)記先入先出單元(TFU)。CFU和SFU緩存在DRAM中實(shí)施。
第二階段是半色調(diào)合成單元(HCU)，半色調(diào)合成單元(HCU)對(duì)連續(xù)色調(diào)層進(jìn)行仿色并將位置標(biāo)記和二值點(diǎn)層合成在所獲得的二值仿色層上。
取決于SoPEC設(shè)備所使用的打印頭，可執(zhí)行多個(gè)合成選項(xiàng)。在此階段產(chǎn)生多達(dá)6通道的二值數(shù)據(jù)，盡管不是所有通道都可存在于打印頭上。例如，打印頭可以僅僅是CMY，而將K推入到CMY通道中并且省略IR。可選地，若IR墨不存在(或基于測(cè)試目的)，則任一編碼標(biāo)記能以K打印。
在第三階段中，失效噴嘴補(bǔ)償器(DNC)通過(guò)顏色冗余以及將失效噴嘴數(shù)據(jù)的誤差擴(kuò)散到周圍的點(diǎn)中而針對(duì)打印頭中的失效噴嘴進(jìn)行補(bǔ)償。
所獲得的二值5通道點(diǎn)數(shù)據(jù)(通常為CMYK，紅外)被緩沖并通過(guò)點(diǎn)線寫單元(DWU)寫到一組存儲(chǔ)在DRAM中的線緩存。
最后，從DRAM讀回點(diǎn)數(shù)據(jù)，且點(diǎn)數(shù)據(jù)通過(guò)一個(gè)點(diǎn)先入先出單元傳到打印頭接口。點(diǎn)先入先出單元以系統(tǒng)時(shí)鐘頻率(pclk)從行讀取單元(LLU)接收數(shù)據(jù)，同時(shí)，打印頭接口(PHI)從先入先出單元取走數(shù)據(jù)并把數(shù)據(jù)以系統(tǒng)時(shí)鐘頻率的2/3倍的速率送到打印頭。
在優(yōu)選的形式中，DRAM的大小是2.5M字節(jié)的，其中大約2M字節(jié)可用于壓縮頁(yè)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。壓縮頁(yè)容納在兩個(gè)或更多個(gè)區(qū)內(nèi)，有多個(gè)區(qū)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。一旦PEP子系統(tǒng)773用完一個(gè)區(qū)頁(yè)以用于打印，則可以下載一個(gè)新的區(qū)。新的區(qū)可用于當(dāng)前頁(yè)或下一頁(yè)。
通過(guò)使用區(qū)，可以在下載完完整的壓縮頁(yè)之前就開(kāi)始打印一個(gè)頁(yè)，但是必須注意保證一直有用于打印的數(shù)據(jù)，不然會(huì)出現(xiàn)緩存數(shù)據(jù)不足的情況。
嵌入的USB 1.1設(shè)備接收壓縮過(guò)的頁(yè)數(shù)據(jù)以及來(lái)自于主機(jī)PC的控制指令，并使得往任一DRAM的數(shù)據(jù)傳輸變得簡(jiǎn)單(或者往多SoPEC系統(tǒng)中的另一個(gè)SoPEC設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸變得簡(jiǎn)單，如下文所述)。
多個(gè)SoPEC設(shè)備可用于可選的實(shí)施方式中，并可取決于特定的應(yīng)用而實(shí)現(xiàn)不同的功能。例如，在某些情形中，SoPEC設(shè)備可簡(jiǎn)單地用于其機(jī)載DRAM，而另一個(gè)SoPEC設(shè)備用于執(zhí)行上述的各種解壓和格式化功能。這可以減少緩存數(shù)據(jù)不足的可能，所述數(shù)據(jù)不足情形可發(fā)生于在以下情況下打印機(jī)在接收到用于一個(gè)頁(yè)的所有數(shù)據(jù)之前就開(kāi)始進(jìn)行頁(yè)的打印且并沒(méi)有及時(shí)接收到剩余的數(shù)據(jù)。為了其存儲(chǔ)器緩沖性能而增加另外的SoPEC設(shè)備倍增了可以緩存的數(shù)據(jù)量——即使不利用所述增加芯片的任何其它性能。
每個(gè)SoPEC系統(tǒng)可具有幾個(gè)設(shè)計(jì)成彼此配合的質(zhì)量保證(QA)設(shè)備，以保證打印機(jī)構(gòu)的質(zhì)量、供墨的質(zhì)量，從而使得打印頭噴嘴不會(huì)在打印過(guò)程中損壞，并且保證軟件的質(zhì)量，以確保打印頭和機(jī)構(gòu)不會(huì)受損。
通常，每個(gè)打印SoPEC具有相應(yīng)的打印機(jī)單元QA，所述打印機(jī)單元QA存儲(chǔ)與例如最大打印速度的打印機(jī)單元特征相關(guān)的信息。墨盒單元也可包括QA芯片，該QA芯片存儲(chǔ)墨盒的信息——例如剩余的墨量，并且，QA芯片還可配置成用作ROM(事實(shí)上作為EEPROM)，其存儲(chǔ)打印頭的特有信息——例如失效噴嘴映射和打印頭特征。再充填單元也可包括有QA芯片，該QA芯片存儲(chǔ)再充填的墨的信息，例如墨的類型/顏色以及存在的用于再充填的墨量。SoPEC設(shè)備中的CPU能夠可選地從實(shí)際上用作串行EEPROM的QA芯片載入并運(yùn)行程序編碼。最后，SoPEC設(shè)備中的CPU運(yùn)行邏輯QA芯片(即軟件QA芯片)。
通常地，系統(tǒng)中所有的QA芯片的物理構(gòu)造是完全相同的，只有閃存中的內(nèi)容彼此不同。
每個(gè)SoPEC設(shè)備具有兩個(gè)LSS系統(tǒng)總線，所述LSS系統(tǒng)總線可與QA設(shè)備通訊而用于系統(tǒng)鑒定和墨用量計(jì)算。對(duì)于每條總線可使用許多個(gè)QA設(shè)備，并且這些QA設(shè)備在系統(tǒng)中的位置是不受限制的，但有一個(gè)例外，即，打印機(jī)QA設(shè)備和墨QA設(shè)備應(yīng)當(dāng)位于不同的LSS總線上。
在使用中，邏輯QA與墨QA通訊以確定剩余的墨量。參考打印機(jī)QA而驗(yàn)證來(lái)自墨QA的答復(fù)。來(lái)自于打印機(jī)QA的校驗(yàn)本身由邏輯QA驗(yàn)證，從而為來(lái)自于墨QA的答復(fù)間接地增加一個(gè)額外的驗(yàn)證級(jí)別。
在QA芯片之間傳送的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)信號(hào)驗(yàn)證。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，HMAC-SHAI驗(yàn)證用于對(duì)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證，程序編碼用RSA鑒定，但是也可以代替地使用其它的方案。
可以理解，因此，SoPEC設(shè)備對(duì)打印引擎1的整體操作進(jìn)行控制并進(jìn)行重要的數(shù)據(jù)處理任務(wù)，而且使打印引擎1各個(gè)部件的操作同步并對(duì)之進(jìn)行控制，以使得打印介質(zhì)易于操作，這將在下文中進(jìn)行說(shuō)明。
打印引擎在圖6和7中詳細(xì)地示出了打印引擎1，其包括兩個(gè)主要部分墨盒單元10和支架單元12。
墨盒單元10的形狀和尺寸設(shè)置成適于容置在支架單元12內(nèi)，并通過(guò)安裝在支架單元上的蓋體組件11而緊固在適當(dāng)?shù)奈恢蒙稀ＶЪ軉卧?2又配置成固定在打印機(jī)單元2內(nèi)以便于進(jìn)行打印，如上文所述。
圖7示出打印引擎1處于組裝形式下，其中墨盒單元10緊固在支架單元12中并且蓋體組件11關(guān)閉。打印引擎1響應(yīng)于從打印機(jī)單元2的用戶界面5輸入的用戶輸入而控制與打印相關(guān)的各個(gè)方面。這些方面包括以受控的方式把介質(zhì)傳輸通過(guò)打印頭、以及使墨受控地噴到經(jīng)過(guò)的介質(zhì)表面上。
墨盒單元在圖8和圖9中詳細(xì)地示出了墨盒單元10。參照?qǐng)D9所示的分解視圖，墨盒單元10總體上包括主體20、墨存儲(chǔ)模塊組件21、打印頭組件22和維護(hù)組件23。
所有的這些部件組裝在一起以形成一個(gè)一體的單元，該一體的單元將墨存儲(chǔ)裝置和墨噴出裝置組合在一起。這種結(jié)構(gòu)確保墨直接地供應(yīng)到打印頭組件22以按需打印，并且如果需要更換墨存儲(chǔ)裝置或打印頭組件或需要更換兩者，則可以通過(guò)更換整個(gè)墨盒單元10而容易地實(shí)現(xiàn)。
然而，打印頭的工作壽命不由墨源限制。墨盒單元10的上表面42具有用于與墨的再填充單元對(duì)接的接口61，以在需要時(shí)對(duì)墨存儲(chǔ)模塊45進(jìn)行補(bǔ)充。墨再填充單元及與墨盒對(duì)接的過(guò)程將在下文詳細(xì)地描述。為了進(jìn)一步延長(zhǎng)打印頭的壽命，墨盒單元承載有一個(gè)一體的打印頭維護(hù)組件23，該打印頭維護(hù)組件封蓋和擦拭打印頭，并對(duì)打印頭進(jìn)行加濕。此組件也將在下文更加詳細(xì)地描述。
主體在圖10中更詳細(xì)地示出了墨盒單元10的主體20，所述主體包括一個(gè)大致矩形的框架25，該框架具有開(kāi)口的頂部和開(kāi)口的縱向延伸側(cè)壁。一對(duì)立柱26從框架的下側(cè)兩端突出。這些立柱26設(shè)置成將維護(hù)組件23以下文所述的方式安裝到主體10上。
墨出口模件27具有位于其下側(cè)、與每個(gè)容置在主體20內(nèi)的墨存儲(chǔ)模塊45對(duì)應(yīng)的墨出口(未示出)。每個(gè)墨出口具有一對(duì)向內(nèi)延伸的硅環(huán)形密封部。環(huán)形密封部與墨出口模件27一起模制，并且如下文所述對(duì)通往打印頭組件的墨入口進(jìn)行密封。墨出口模件27通過(guò)超聲波焊接方式連接到矩形框架25的下側(cè)。
沿著框架25的一個(gè)縱壁有一系列的墨下流管30。每個(gè)墨下流管30的上端具有一個(gè)O形環(huán)密封件29，以與對(duì)應(yīng)墨存儲(chǔ)模塊(在下文描述)的墨出口形成密封連接。當(dāng)墨出口模件27焊接到主體20上時(shí)，每個(gè)墨下流管30與位于模件27下側(cè)的對(duì)應(yīng)墨出口流體地連通。
空氣套管31連接到加壓空氣源(未示出)并將氣流供應(yīng)到打印頭組件內(nèi)，在打印頭組件中，氣流被導(dǎo)引經(jīng)過(guò)打印頭噴嘴以避免紙塵堵塞(下文將進(jìn)一步描述)。
墨填充端口35形成在各墨下流管30的下部。這些填充端口僅用于墨存儲(chǔ)組件21的初始充墨。墨存儲(chǔ)組件的所有隨后的再填充都使用下述的墨再填充單元。為了幫助初始填充過(guò)程，在墨盒單元10的上表面42中的氣孔41(參見(jiàn)圖9)上施加一個(gè)真空。氣孔41連接到各墨存儲(chǔ)模塊45(下述)中的墨囊的內(nèi)部。墨通過(guò)填充端口35而供給，并且沿墨下流管30被向上吸到墨存儲(chǔ)空間內(nèi)。在填充過(guò)程中，墨盒單元傾斜，使得氣孔41處于各對(duì)應(yīng)墨囊中的最高點(diǎn)，并且填充至真空將墨吸取通過(guò)氣孔41。這確保了每個(gè)墨囊都被完全地填充并清除了空氣。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以理解，夾帶在流向打印頭的墨流中的氣泡會(huì)妨礙噴嘴的操作。
如圖15到17所示，下構(gòu)件65的一端設(shè)置有多個(gè)灌注入口85。每個(gè)灌注入口與一個(gè)槽67直接地連通，且提供一個(gè)可選地、或另外的裝置，以在運(yùn)輸和使用前用墨來(lái)灌注墨存儲(chǔ)模塊45。
當(dāng)墨存儲(chǔ)模塊是滿時(shí)，將聚合物的密封球33插入到填充端口35和氣孔41中。
金屬板34安裝到框架25和出口模件30的下側(cè)，以給墨盒單元10提供結(jié)構(gòu)剛度。金屬板通過(guò)使定位件38鉤在位于框架25后壁中的槽縫(未示出)內(nèi)、并且轉(zhuǎn)動(dòng)金屬板34直到倒鉤狀卡鎖構(gòu)造的線(line)卡入孔口37的外線而卡鎖在位。
板34具有孔39以容置從出口模件27的下表面突出的墨出口(未示出)。擠壓的金屬板34還具有一個(gè)相對(duì)于框架25向下突出的凸緣部40，如下文所更詳細(xì)地描述的，該凸緣部用作載荷承受面。
在圖11到圖14中詳細(xì)地示出了墨盒單元10的墨存儲(chǔ)組件蓋21。蓋21構(gòu)造成與主體20的框架25配合而形成一個(gè)封閉的單元。如圖11所最清楚地顯示的，墨存儲(chǔ)模塊45安裝到蓋21的下側(cè)并延伸入由主體20提供的各個(gè)室36內(nèi)(參見(jiàn)圖10)。
在圖12、圖13和圖14中隔離地示出了一個(gè)墨存儲(chǔ)模塊45。墨囊46由例如Mylar的柔性、不透氣熱塑性薄膜制造，這使得墨可以于加壓狀態(tài)下保持在其中。柔性的囊46在填充有墨時(shí)可以膨脹、以及在墨消耗掉時(shí)變癟。將在下文中參照?qǐng)D54A到54D所示的再填充過(guò)程對(duì)此作更為詳細(xì)的描述。
墨囊46在上板構(gòu)件47和下板構(gòu)件48之間延伸。它熱焊接(或類似地)到板47和48以實(shí)現(xiàn)氣密的密封。上板47設(shè)置成容置一個(gè)閥密封墊(valve insert)49。所述閥密封墊具有入口閥16和出口閥18。閥密封墊49定位成可與形成在頂面42中的端口51直接地連通以從墨再填充單元接收墨，以及直接地連通出口52而將墨傳送到打印頭組件22。如圖14所最好地顯示的，入口閥15通過(guò)一個(gè)位于上表面42端口51中的縫隙容置墨再填充單元的墨傳送針(稍后說(shuō)明)。當(dāng)再填充單元(下文描述)與墨盒單元10對(duì)接時(shí)，入口閥16受偏置而關(guān)閉和打開(kāi)。
相反地，當(dāng)再填充單元對(duì)接時(shí)，出口閥18受偏置而打開(kāi)和關(guān)閉。過(guò)濾件215覆蓋住通往上板構(gòu)件47中的出口閥的入口。過(guò)濾件的尺寸設(shè)計(jì)成除去固體雜質(zhì)和氣泡。如上所述，可壓縮的氣泡會(huì)阻止噴嘴進(jìn)行操作。
出口閥連接到一個(gè)位于蓋21下側(cè)的管52，該管通往下流管套管216。當(dāng)墨存儲(chǔ)組件21置于主體20內(nèi)時(shí)，套管216密封在位于下流管30端部的O形環(huán)密封件29。
上板47固定到蓋21的下側(cè)以把閥密封墊49保持在位。下板48在凸緣57內(nèi)及在從蓋21下側(cè)延伸的四個(gè)支柱19的內(nèi)邊緣內(nèi)滑動(dòng)。當(dāng)囊46填充和膨脹時(shí)，板48沿支柱19下滑。相反地，當(dāng)囊21變空時(shí)，板48朝蓋21滑回。囊46的長(zhǎng)度限制了下板48在抵達(dá)保持桿55之前的行程。恒力彈簧54在保持桿55和凹入的銷(recessed peg)53之間延伸以把板48向保持桿55偏置。這偏置囊46使之膨脹、從而將囊內(nèi)的墨保持在負(fù)壓下。這避免了墨從打印頭噴嘴泄漏。
囊收縮裝置每個(gè)墨存儲(chǔ)模塊45具有一個(gè)囊收縮裝置43，以在每次再填充操作后恢復(fù)墨的負(fù)壓。收縮裝置43具有一個(gè)下凸緣57，該下凸緣抵接支柱19的端部并由保持桿55保持在位。隨著墨囊46變空，下板48在下凸緣57中向上滑動(dòng)。四個(gè)彎曲的鑲板58從下凸緣57向上延伸到上凸緣59。鑲板58略微向內(nèi)彎曲。墨再填充單元(下文描述)具有四個(gè)收縮致動(dòng)器。當(dāng)再填充裝置與墨盒單元對(duì)接時(shí)，收縮致動(dòng)器延伸貫穿位于蓋21中的孔口60而把上凸緣59推向下凸緣57。這導(dǎo)致鑲板58進(jìn)一步向內(nèi)彎曲而壓在囊46的各側(cè)上。
在再填充過(guò)程中，墨囊46內(nèi)的負(fù)壓將墨從再填充單元吸出。負(fù)壓通過(guò)恒壓彈簧54把下板48向保持桿55偏置而形成。當(dāng)墨囊滿時(shí)，負(fù)壓消失。當(dāng)墨囊46內(nèi)沒(méi)有負(fù)壓時(shí)，存在墨從噴嘴漏出的危險(xiǎn)。當(dāng)再填充單元從墨盒移走時(shí)，囊46內(nèi)恢復(fù)負(fù)壓。隨著四個(gè)收縮致動(dòng)器收縮穿過(guò)蓋21中的孔口60，彎曲鑲板58可朝上板構(gòu)件47把上凸緣59推回。鑲板58變直，從而對(duì)囊46側(cè)部的擠壓減少。這使得囊46可以略微地凸出，并且因?yàn)槿肟陂y16是關(guān)閉的，囊體積的略微增加恢復(fù)負(fù)壓。
打印頭組件在圖15到18中更詳細(xì)地示出了打印頭組件22，打印頭組件適于附接到主體20的下側(cè)，以從出口模件27(參見(jiàn)圖10)接收墨。
打印頭組件22總體上包括一個(gè)長(zhǎng)形的上構(gòu)件62，所述上構(gòu)件設(shè)置成于立柱26之間在主體20下方延伸。多個(gè)U形夾63從上構(gòu)件62突出。U形夾63穿過(guò)設(shè)置在剛性板34中的凹口37并被形成于主體20中的凸耳(未示)鎖住以緊固打印頭組件22。
上構(gòu)件62具有多個(gè)供給管64，當(dāng)打印頭組件22緊固到主體20上時(shí)，所述供給管容置在出口模件27中的出口內(nèi)。供給管64可設(shè)置有外涂層以防止墨滲漏。
上構(gòu)件62由具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)的液晶聚合物(LCP)制造。液晶聚合物可以模制，使得其熱膨脹系數(shù)(CTE)與硅的熱膨脹系數(shù)近似。可以理解，打印頭集成電路74(下文描述)與下部模件之間的任何大的CTE差異會(huì)導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)彎曲。然而，因?yàn)長(zhǎng)CP沿模制方向的CTE遠(yuǎn)小于非模制方向的CTE(～5ppm/℃與～20ppm/℃相比)，所以必須注意確保LCP模件的模制方向與打印頭集成電路(IC)74的縱向是方向一致的。LCP還具有相對(duì)較高的剛度，其模量通常為諸如聚碳酸酯、苯乙烯、尼龍、PET及聚丙烯的“普通塑料”的5倍。
如圖16所最好地示出的，上構(gòu)件62具有一個(gè)開(kāi)槽構(gòu)造，用于容置一個(gè)通過(guò)粘合膜66粘合到其上的下構(gòu)件65。下構(gòu)件65也由LCP制造，并具有多個(gè)沿其長(zhǎng)度形成的槽67。每個(gè)墨槽67從一個(gè)供給管64接收墨，并沿著打印頭組件22的長(zhǎng)度分配墨。所述槽的寬度1毫米，并由寬度為0.75毫米的壁隔開(kāi)。
在所示的實(shí)施方式中，下構(gòu)件65具有五個(gè)沿其長(zhǎng)度延伸的槽67，每個(gè)槽67僅從五個(gè)供給管64中的一個(gè)接收墨，所述供給管又從一個(gè)墨存儲(chǔ)模塊45(參見(jiàn)圖10)接收墨，以減少不同顏色的墨混合的危險(xiǎn)。在這個(gè)方面，粘合膜66也用于密封各個(gè)墨槽67，以防止當(dāng)下構(gòu)件65組裝到上構(gòu)件62時(shí)墨在槽間的交叉混合。
在每個(gè)槽67的底部是一系列等間距的孔69(在圖17中最好地觀察到)，以在下構(gòu)件65的底面中形成五行孔69。中間行的孔69沿下構(gòu)件65的中線延伸，直接位于打印頭IC 74的上方。如同在圖22A中最好地觀察到的，其它位于中間行兩側(cè)的孔69行需要從各孔69延伸到中央的導(dǎo)管，使得墨可以供給到打印頭IC 74。
參見(jiàn)圖18，打印頭IC 74通過(guò)一個(gè)聚合物密封膜71安裝到下構(gòu)件65的下側(cè)。這個(gè)膜可以是諸如PET或聚砜膜的熱塑性膜，或者可以是熱固性的膜，例如由AL technologies and Rogers Corpration制造的膜。聚合物密封膜71是一個(gè)迭層材料——其中粘合層位于一個(gè)中央膜的兩側(cè)，并且層迭在下構(gòu)件65的下側(cè)上。如圖17、22A和22B所示，多個(gè)孔72通過(guò)激光穿孔貫穿粘合膜71以與布置在中央的墨傳送位置(孔69的中間行及導(dǎo)管70的端部)相一致，用于打印頭IC 74和槽67之間的流體連通。
聚合物密封膜71的厚度對(duì)于其提供的墨密封的有效性而言是非常重要的。如圖21到22B所最好地顯示的，聚合物密封膜對(duì)位于打印頭IC 74后側(cè)上的蝕刻槽77以及位于膜另一側(cè)的導(dǎo)管70進(jìn)行密封。然而，當(dāng)膜71密封導(dǎo)管70的開(kāi)口端時(shí)，它也可以凸出或者陷入導(dǎo)管內(nèi)。陷入導(dǎo)管70內(nèi)的該部分膜跨越打印頭IC 74中的數(shù)個(gè)蝕刻槽77。所述陷入可能在隔開(kāi)各蝕刻槽77的壁之間導(dǎo)致間隙。明顯地，這使得密封出現(xiàn)缺口并使得墨可泄漏出打印頭IC 74或者在槽77之間泄漏。
為了避免此情形，聚合物密封膜71應(yīng)當(dāng)足夠厚以解決向?qū)Ч?0內(nèi)的陷入，同時(shí)維持蝕刻槽77上的密封。聚合物密封膜71的最小厚度將取決于1.所陷入的導(dǎo)管的寬度；2.膜的層狀結(jié)構(gòu)中的粘合層的厚度；3.當(dāng)打印頭IC 74推壓至粘合層上時(shí)粘合層的“剛度”；4.迭層材料的中央膜材料的模量。
對(duì)于所示的打印頭組件22來(lái)說(shuō)，25微米厚的聚合物密封膜71是足夠的。然而，將厚度增加到50、100或甚至200微米將對(duì)應(yīng)地增加所提供的密封的可靠性。
墨傳送入口73形成于打印頭IC 74的“前”表面中。入口73將墨供應(yīng)到位于入口之上的對(duì)應(yīng)噴嘴801(在下文中參考圖23到36對(duì)其進(jìn)行描述)。墨必須被傳送到IC以將墨供應(yīng)到每個(gè)獨(dú)立的入口73。因此，各個(gè)打印頭IC 74中的入口73被物理地分組以減少墨供應(yīng)的復(fù)雜程度和布線的復(fù)雜程度。它們也邏輯地分組以減少能量消耗并使得可以實(shí)現(xiàn)各種打印速度。
每個(gè)打印頭IC 74構(gòu)造成接收和打印五種不同的墨色(青色、品紅色、黃色、黑色以及紅外)，并且對(duì)于每種顏色包括1280個(gè)墨入口，其中這些噴嘴被分成為偶噴嘴和奇噴嘴(每組640個(gè))。用于每種顏色的偶噴嘴和奇噴嘴設(shè)置在打印頭IC 74的不同排上，并豎直地對(duì)準(zhǔn)以實(shí)現(xiàn)真正的1600dpi打印，意味著噴嘴801如圖19中所清晰地示出的設(shè)置成10排。單個(gè)排上的兩個(gè)相鄰噴嘴801之間的水平距離為31.75微米，而噴嘴排之間的豎直距離基于噴嘴的噴射順序，但是通常地，排之間由確切數(shù)量的點(diǎn)線分隔開(kāi)，并且點(diǎn)線的其中一部分對(duì)應(yīng)于排噴射時(shí)間之間紙將移過(guò)的距離。而且，對(duì)于一給定顏色的偶和奇噴嘴排之間的間距必須使得它們可以共享一個(gè)墨槽，這將在下文描述。
如上文所示，本申請(qǐng)涉及頁(yè)寬打印，因此，打印頭IC 74設(shè)置成水平地延伸過(guò)打印頭組件22的寬度。為此，在粘合層71的整個(gè)表面上，各打印頭IC 74以抵接結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)在一起，如圖16和17所示。可通過(guò)將打印頭IC 74加熱到粘合層的熔點(diǎn)之上、然后將打印頭IC 74壓在密封膜71中而將打印頭IC 74附接到聚合物密封膜71，或者通過(guò)在將打印頭IC壓到膜中之前用激光熔化IC下的粘合層而將打印頭IC 74附接到聚合物密封膜71上。另一個(gè)選項(xiàng)是在把IC壓到膜71中之前同時(shí)加熱IC(不加熱到粘合熔點(diǎn)之上)及粘合層。
各個(gè)打印頭IC 74的長(zhǎng)度為大約20-22毫米。為了打印一個(gè)A4/US信紙大小的頁(yè)，11-12個(gè)打印頭IC 74連續(xù)地聯(lián)結(jié)在一起。打印頭IC 74的數(shù)量可以變化以適應(yīng)其它寬度的頁(yè)。
打印頭IC 74可以多種方式聯(lián)結(jié)在一起。在圖20中示出了聯(lián)結(jié)IC 74的一個(gè)特定方式。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，IC 74端部的形狀如此地形成其聯(lián)結(jié)在一起而形成一個(gè)IC水平線，相鄰IC之間沒(méi)有豎直偏差。在IC之間設(shè)置有一個(gè)大致為45度的傾斜結(jié)合。結(jié)合邊緣不是直的，而是具有鋸齒形的輪廓以利于定位，且IC 74之間期望隔開(kāi)大約11毫米(垂直于結(jié)合邊緣地測(cè)量)。在此結(jié)構(gòu)中，每個(gè)排上的最左邊的墨傳送噴嘴73降低10個(gè)行距，并設(shè)置成三角形的構(gòu)造。這種結(jié)構(gòu)在結(jié)合處提供了一定程度的噴嘴重疊并保持了噴嘴的間距，從而確保墨滴沿打印區(qū)域一致地傳送。這種結(jié)構(gòu)還保證了在IC 74的邊緣處設(shè)置更多的硅以確保有效的聯(lián)結(jié)。在由SoPEC單元對(duì)噴嘴的操作進(jìn)行控制(在下文描述)的同時(shí)，對(duì)噴嘴的補(bǔ)償可發(fā)生于打印頭內(nèi)，或者也可通過(guò)SoPEC設(shè)備實(shí)現(xiàn)，這取決于存儲(chǔ)要求。在這個(gè)方面，可以理解，位于IC 74一端的下降式噴嘴三角結(jié)構(gòu)對(duì)打印頭的存儲(chǔ)要求最低。然而，當(dāng)存儲(chǔ)要求不是很嚴(yán)格時(shí)，可以使用不同于三角形的形狀，例如，下降式的行可采取梯形的形式。
打印頭IC的上表面具有多個(gè)沿打印頭IC邊緣設(shè)置的粘合墊75，所述粘合墊提供了用于從SoPEC設(shè)備接收數(shù)據(jù)和/或電力的裝置以控制噴嘴73的操作。為了有助于將IC 74正確地定位在粘合層71的表面上且對(duì)齊IC74、從而使得IC 74與形成在粘合層71中的孔72正確地對(duì)齊，基準(zhǔn)76也設(shè)置在IC 74的表面上?；鶞?zhǔn)76的形式是可以由適當(dāng)?shù)亩ㄎ粏卧菀椎刈R(shí)別的標(biāo)記，以指示IC 74相對(duì)于相鄰IC與粘合層71表面的確切位置，并且策略性地位于IC 74的邊緣上，且沿著粘合層71的長(zhǎng)度。
為了從形成于聚合物密封膜71中的孔72接收墨、并將墨分配到墨入口73，每個(gè)打印頭IC 74的下側(cè)如圖21所示地構(gòu)造。設(shè)置有多個(gè)蝕刻槽77，其中每個(gè)槽77與用于傳送一種特定顏色或一種類型墨的成對(duì)的入口73的排流體連通。槽77的寬度大約為80微米并等于聚合物密封膜71中的孔72的寬度，并且槽77延伸過(guò)IC 74的長(zhǎng)度。
槽77由硅橋或壁78分成數(shù)個(gè)部分，其為打印頭IC提供了在相對(duì)于縱向槽77的橫向上的附加強(qiáng)度。每個(gè)位于硅壁78之間的槽77部分通過(guò)噴嘴的對(duì)應(yīng)入口73向大致128個(gè)噴嘴801(64個(gè)噴嘴對(duì))供墨。
槽77的深度通常為100到200微米——取決于打印頭IC 74的厚度，且與成對(duì)的入口73排相接，每個(gè)入口的深度為大約20微米。入口73的寬度/長(zhǎng)度尺寸為大約14×28微米，并且將墨供應(yīng)至對(duì)應(yīng)的噴嘴801。因?yàn)槿肟?3通入位于打印頭IC 74后側(cè)的相對(duì)寬的槽77內(nèi)，所以在打印頭IC74和下構(gòu)件65之間不需要過(guò)渡微模制。槽77的尺寸適于通過(guò)粘合層71中的激光鉆出的孔72從下構(gòu)件65中的出口接收墨。
此外，槽77的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化了后側(cè)的蝕刻工藝，所述蝕刻工藝用于限定這些槽。在所采用的打印頭制造工藝中，從晶片的前側(cè)蝕刻入口73，然后填以光致抗蝕劑。然后以MEMS技術(shù)在被塞住的入口上形成噴嘴801。在前側(cè)上制造噴嘴801之后，從晶片的后側(cè)蝕刻墨供應(yīng)槽以與被塞住的入口相接。最后，除去填塞的光致抗蝕劑，在前側(cè)噴嘴與后側(cè)墨供應(yīng)槽之間提供流體連通(對(duì)于打印頭制造工藝的更為詳細(xì)的解釋，參見(jiàn)本申請(qǐng)人的同時(shí)待決的US專利申請(qǐng)No.10/728,970和No.10/302,2742，并且將其內(nèi)容結(jié)合入本文中以作為參考)。
可以理解，后側(cè)蝕刻需要與入口73精確地對(duì)齊以確保從各噴嘴到墨供應(yīng)槽的流體連通。傳統(tǒng)地，每個(gè)入口73具有一個(gè)獨(dú)立的墨供應(yīng)槽，所述墨供應(yīng)槽的寬度/長(zhǎng)度尺寸類似于后側(cè)蝕刻的入口的尺寸。這對(duì)后側(cè)蝕刻工藝提出了相當(dāng)高的要求——不管是保持高度各向異性蝕刻還是實(shí)現(xiàn)與各入口73的精確對(duì)準(zhǔn)。
示于圖21中的后側(cè)槽結(jié)構(gòu)相比于傳統(tǒng)的獨(dú)立槽結(jié)構(gòu)具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于相比于每個(gè)入口具有獨(dú)立墨供應(yīng)槽的結(jié)構(gòu)，在槽77的蝕刻過(guò)程中，對(duì)于前側(cè)與后側(cè)之間的對(duì)準(zhǔn)精度的要求降低。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于每個(gè)把墨供應(yīng)到入口73排對(duì)的槽77具有相對(duì)較低的高寬比，這對(duì)后側(cè)蝕刻工藝提出較低的要求。高寬比定義為槽的深度與槽的寬度之間的比，其通常小于3∶1或者小于2∶1。低的高寬比意味著另外的優(yōu)點(diǎn)更快的蝕刻速率、以及潛在地消除了對(duì)特殊各向異性蝕刻條件的需求，這進(jìn)一步增加蝕刻速率。進(jìn)一步地，低的高寬比使得可在用于塞住入口73的光致抗蝕劑上積聚起來(lái)的電荷可以耗散掉。通過(guò)耗散掉該電荷，當(dāng)后側(cè)蝕刻前沿與被塞住的入口73相接時(shí)，蝕刻擴(kuò)口(各向同性蝕刻)得以避免。這種蝕刻擴(kuò)口是成問(wèn)題的并可能導(dǎo)致墨供應(yīng)槽內(nèi)的不利的尖形突起。
圖22B更清楚地示出墨如何供應(yīng)至形成在IC 74下側(cè)內(nèi)的蝕刻槽77以供應(yīng)到噴嘴73。如圖所示，在硅壁78將槽77隔成多個(gè)部分的位置處，貫穿聚合物密封膜71而形成的孔72與一個(gè)槽77對(duì)準(zhǔn)。孔72的寬度大約為80微米，該寬度與槽77的寬度大致相等，從而使得一個(gè)孔72將墨供應(yīng)到槽77的兩個(gè)部分?？梢岳斫?，這使得聚合物密封膜71中所需要的孔72的密度減半。
在將每個(gè)打印頭IC 74附連到聚合物密封膜71的表面上并與之對(duì)準(zhǔn)之后，(參見(jiàn)圖18)沿IC 74的邊緣附連一個(gè)柔性PCB 79，使得控制信號(hào)與電力可供應(yīng)到粘合墊75上以控制和操作噴嘴801。如圖15所更清晰地顯示的，柔性PCB 79從打印頭組件22延伸并繞打印頭組件22折疊。
柔性PCB 79還可具有多個(gè)沿其長(zhǎng)度布置的去耦電容81，用于控制接收到的電力和信號(hào)。如圖16所最好地顯示的，柔性PCB 79具有多個(gè)沿其長(zhǎng)度形成的電接點(diǎn)180，用于從支架單元12的控制電路接收電力和/或數(shù)據(jù)信號(hào)。還沿柔性PCB 79的遠(yuǎn)邊形成多個(gè)孔80，所述多個(gè)孔80提供用于將柔性PCB 79附連到主體20的剛性板34的凸緣部40的裝置。將在下文中描述柔性PCB 79的電接點(diǎn)與支架單元12的電力及數(shù)據(jù)接點(diǎn)接觸的方式。
如圖18所示，介質(zhì)遮蔽件82保護(hù)打印頭IC 74，使之不會(huì)因?yàn)榕c經(jīng)過(guò)介質(zhì)相接觸而導(dǎo)致?lián)p傷。在打印頭IC 74的上游，介質(zhì)遮蔽件82通過(guò)適當(dāng)?shù)目ㄦi結(jié)構(gòu)或通過(guò)粘合劑附連到上構(gòu)件62。當(dāng)以此方式附連時(shí)，打印頭IC 74位于介質(zhì)遮蔽件82的下方，不在介質(zhì)經(jīng)過(guò)的路徑上。
在介質(zhì)遮蔽件82與上構(gòu)件62和下構(gòu)件65之間設(shè)置有空間83，該空間可以從空氣壓縮機(jī)等接收加壓空氣。因?yàn)榇丝臻g83沿打印頭組件22的長(zhǎng)度延伸，所以壓縮空氣可以從打印頭組件22的任一側(cè)供應(yīng)到空間56并沿組件均勻地分布。介質(zhì)遮蔽件82的內(nèi)表面設(shè)置有一系列翼片，所述翼片限定多個(gè)沿介質(zhì)遮蔽件82的長(zhǎng)度均勻分布的空氣出口，壓縮空氣通過(guò)所述空氣出口而沿介質(zhì)傳送方向被導(dǎo)引通過(guò)打印頭IC 74。此結(jié)構(gòu)的作用是防止介質(zhì)攜帶的灰塵和其它微粒物質(zhì)在打印頭IC 74的表面上沉積，所述沉積會(huì)導(dǎo)致噴嘴的堵塞和損壞。
墨傳送噴嘴現(xiàn)在將參照?qǐng)D23到圖32對(duì)一種適于本發(fā)明的墨傳送噴嘴結(jié)構(gòu)的示例類型進(jìn)行描述，所述結(jié)構(gòu)包括噴嘴和相應(yīng)的致動(dòng)器。圖32示出了形成于硅襯底8015上的墨傳送噴嘴結(jié)構(gòu)801的陣列。每個(gè)噴嘴結(jié)構(gòu)801是相同的，然而，不同組的噴嘴結(jié)構(gòu)801設(shè)置成被供以不同顏色的墨或固定劑。在這個(gè)方面，噴嘴結(jié)構(gòu)成排地設(shè)置并彼此交錯(cuò)，以使得在打印時(shí)墨滴比單排噴嘴時(shí)所能實(shí)現(xiàn)的更為緊湊。這種結(jié)構(gòu)使得可提供高的噴嘴密度——例如排列成多個(gè)交錯(cuò)排的多于5000個(gè)的噴嘴，在每排中，噴嘴之間的間距為大約32微米，而在相鄰排之間的噴嘴間距為大約80微米。多個(gè)排還使得冗余成為可能(如果需要的話)，從而允許噴嘴具有一定的故障率。
每個(gè)噴嘴結(jié)構(gòu)801通過(guò)集成電路制造技術(shù)制造。特別地，噴嘴結(jié)構(gòu)801限定一個(gè)微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)。
為了描述的清晰和容易起見(jiàn)，將參照?qǐng)D23到圖31對(duì)單個(gè)噴嘴結(jié)構(gòu)801的構(gòu)造和操作進(jìn)行描述。
噴墨打印頭集成電路74包括硅晶片襯底8015，一個(gè)0.35微米的1 P4M12伏的CMOS微處理電子單元設(shè)置于硅晶片襯底8015上。
一個(gè)二氧化硅(或可選地為玻璃)層8017設(shè)置在襯底8015上。二氧化硅層8017限定了CMOS介電層。CMOS頂層金屬限定了一對(duì)位于二氧化硅層8017上的對(duì)齊的鋁電極接觸層8030。硅晶片襯底8015和二氧化硅層8017均被蝕刻以限定墨的入口槽8014，所述入口槽的橫截面大致是圓的(在俯視圖上)。由CMOS金屬1、CMOS金屬2/3和CMOS頂層金屬形成的鋁擴(kuò)散屏障8028繞著墨的入口槽8014設(shè)置在二氧化硅層8017中。擴(kuò)散屏障8028用于阻止氫氧離子擴(kuò)散通過(guò)驅(qū)動(dòng)電子層8017的CMOS氧化層。
一個(gè)氮化硅形式的鈍化層8031設(shè)置在鋁接觸層8030和二氧化硅層8017上。鈍化層8031的位于接觸層8030上的每個(gè)部分具有一個(gè)限定于其中的開(kāi)口8032，以提供通往接點(diǎn)8030的入口。
噴嘴結(jié)構(gòu)801包括一個(gè)由環(huán)形的噴嘴壁8033限定的噴嘴腔8029，所述噴嘴腔8029在上端處終止于噴嘴頂8034以及徑向內(nèi)噴嘴緣804之內(nèi)，徑向內(nèi)噴嘴緣804在俯視時(shí)是圓的。墨入口槽8014與噴嘴腔8029流體連通。在噴嘴壁的下端，設(shè)置有一個(gè)移動(dòng)的緣8010，所述移動(dòng)的緣8010包括移動(dòng)的密封唇8040。一個(gè)環(huán)繞壁8038包繞著可移動(dòng)的噴嘴，并包括靜止的密封唇8039，當(dāng)噴嘴如圖26所示地靜止時(shí)，所述密封唇8039與移動(dòng)的緣8010鄰近。由于限位在靜止密封唇8039和移動(dòng)密封唇8040之間的墨的表面張力而形成一個(gè)流體密封8011。這防止了墨從槽泄漏，同時(shí)在環(huán)繞壁8038和噴嘴壁8033之間提供低阻力聯(lián)接。
如圖30所最清楚地顯示的，多個(gè)徑向延伸的凹口8035繞著噴嘴緣804限定于頂部8034中。凹口8035用于容納由于墨離開(kāi)噴嘴緣804而導(dǎo)致的徑向墨流。
噴嘴壁8033形成為安裝在大致為U形的托架8036上的杠桿結(jié)構(gòu)的一個(gè)部分，托架8036的基部8037附接到氮化硅層8031。
杠桿結(jié)構(gòu)還包括一個(gè)杠桿臂8018，所述杠桿臂從噴嘴壁延伸并帶有側(cè)向加強(qiáng)梁8022。杠桿臂8018附接到一對(duì)從動(dòng)梁806上，所述從動(dòng)梁806由氮化鈦(TiN)形成并位于噴嘴結(jié)構(gòu)的任一側(cè)，如圖26和31所最清楚地顯示的。從動(dòng)梁806的另一端附接在托架8036上。
杠桿臂8018還附接到一個(gè)由TiN形成的致動(dòng)梁807。需要指出的是這個(gè)與致動(dòng)梁的附接形成在一個(gè)位置處，所述位置比與從動(dòng)梁806的附接點(diǎn)高出一個(gè)小但是重要的距離。
如圖23和29所最好地顯示的，致動(dòng)梁807的俯視圖大致是U形的，在電極809和相對(duì)電極8041之間限定一個(gè)電流通路。每個(gè)電極809和8041導(dǎo)電地連接到接觸層8030中的相應(yīng)的點(diǎn)。在通過(guò)接觸809而導(dǎo)電地耦連的同時(shí)，致動(dòng)梁還機(jī)械地錨接到錨固件808。錨固件808構(gòu)造成當(dāng)噴嘴結(jié)構(gòu)操作時(shí)，其限制致動(dòng)梁807往圖26-28的左方運(yùn)動(dòng)。
致動(dòng)梁807中的TiN是導(dǎo)電的，但是其電阻足夠高，從而，當(dāng)電流在電極809和8041之間通過(guò)時(shí)，TiN自加熱。沒(méi)有電流流經(jīng)從動(dòng)梁806，所以，從動(dòng)梁806不膨脹。
在使用時(shí)，所述設(shè)備在初始位置填充有墨8013，所述的墨在表面張力的影響下形成了一個(gè)彎液面803。墨由所述彎液面保持在腔8029中，并且在沒(méi)有其它物理作用的時(shí)候通常不會(huì)漏出。
如圖24所示，為了從噴嘴噴射墨，電流在電極809和8041之間通過(guò)，流經(jīng)致動(dòng)梁807。梁807由于其電阻而引起的自加熱導(dǎo)致梁膨脹。致動(dòng)梁807的尺寸和設(shè)計(jì)意味著在圖23到25中，膨脹主要是在水平方向上。在錨固件808的作用下，向左側(cè)的膨脹受到限制，從而，致動(dòng)梁807鄰近杠桿臂8018的端部被推向右側(cè)。
從動(dòng)梁806沿水平方向的相對(duì)不可變形性阻止了杠桿臂8018進(jìn)行大的水平運(yùn)動(dòng)。然而，從動(dòng)梁與致動(dòng)梁分別附接到杠桿臂的附接點(diǎn)的相對(duì)移位導(dǎo)致了一個(gè)扭曲運(yùn)動(dòng)，所述扭曲運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致杠桿臂8018大體上向下運(yùn)動(dòng)。這個(gè)運(yùn)動(dòng)實(shí)際上是一個(gè)樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或鉸接運(yùn)動(dòng)。然而，不存在真實(shí)的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)，這意味著轉(zhuǎn)動(dòng)是繞一個(gè)由從動(dòng)梁806的彎曲所限定的樞轉(zhuǎn)區(qū)域而進(jìn)行的。
杠桿臂8018的向下運(yùn)動(dòng)(以及略微的轉(zhuǎn)動(dòng))由噴嘴壁8033和從動(dòng)梁806之間的距離放大。噴嘴壁和頂?shù)南蛳逻\(yùn)動(dòng)導(dǎo)致腔8029內(nèi)的壓力增加，使得所述彎液面如圖24所示地凸起?？梢宰⒁獾侥谋砻鎻埩σ馕吨黧w密封8011由這個(gè)運(yùn)動(dòng)拉緊，但是不允許墨泄漏。
如圖25所示，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，驅(qū)動(dòng)電流停止，且致動(dòng)梁807迅速地冷卻和收縮。收縮導(dǎo)致杠桿臂回到靜止位置，從而導(dǎo)致腔8029中壓力的減少。凸起的墨的動(dòng)量與其固有的表面張力之間以及由噴嘴腔8029的向上運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的負(fù)壓的相互作用使得凸起彎液面細(xì)縮并最終斷開(kāi)，以形成一個(gè)墨滴802，所述墨滴繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)直至接觸到附近的打印介質(zhì)。
緊接著墨滴802的分離之后，彎液面803形成如圖25所示的凹面。表面張力使得腔8029內(nèi)的壓力保持相對(duì)地低，直至墨通過(guò)入口8014而被向上地吸入，這將噴嘴結(jié)構(gòu)和墨恢復(fù)到圖23所示的靜止?fàn)顟B(tài)。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D33對(duì)另一種適于本發(fā)明的打印頭噴嘴結(jié)構(gòu)的類型進(jìn)行描述。再次地，為了清晰和容易地描述，將對(duì)單個(gè)噴嘴結(jié)構(gòu)1001的構(gòu)造和操作進(jìn)行描述。
噴嘴結(jié)構(gòu)1001屬于氣泡形成加熱元件致動(dòng)器類型的，其包括一個(gè)其中具有噴嘴1003的噴嘴板1002，所述噴嘴具有噴嘴緣1004，且孔口1005貫穿噴嘴板。噴嘴板1002通過(guò)對(duì)一個(gè)氮化硅結(jié)構(gòu)進(jìn)行等離子蝕刻而獲得，所述氮化硅結(jié)構(gòu)通過(guò)化學(xué)氣相沉積(CVD)而沉積在犧牲材料上，然后蝕刻犧牲材料被蝕刻。
對(duì)于每個(gè)噴嘴1003而言，噴嘴結(jié)構(gòu)包括其上支撐有噴嘴板的側(cè)壁1006、由所述壁和噴嘴板1002限定的腔1007、一個(gè)多層的襯底1008和一個(gè)貫穿所述多層襯底而延伸到襯底遠(yuǎn)側(cè)(未示)的入口通道1009。一個(gè)環(huán)形的長(zhǎng)加熱元件1010懸置在腔1007中，從而，所述元件的形式是一個(gè)懸臂的梁。噴嘴結(jié)構(gòu)如圖所示地是一個(gè)通過(guò)平版印刷工藝形成的微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)結(jié)構(gòu)。
當(dāng)使用噴嘴結(jié)構(gòu)時(shí)，來(lái)自于貯液器(未示)的墨1011通過(guò)入口通道1009進(jìn)入到腔1007中，從而對(duì)腔進(jìn)行填充。此后，加熱元件1010被加熱一段稍微小于1毫秒的時(shí)間，從而加熱的形式為一個(gè)熱脈沖?？梢岳斫饧訜嵩?010與腔1007中的墨1011熱接觸，從而，當(dāng)元件被加熱時(shí)，其導(dǎo)致在墨內(nèi)形成蒸氣氣泡。因此，墨1011構(gòu)成為形成氣泡的液體。
氣泡1012一旦產(chǎn)生就會(huì)導(dǎo)致腔1007內(nèi)壓力的增加，從而導(dǎo)致墨1011的一個(gè)滴1016通過(guò)噴嘴1003噴出。在墨滴1016噴出時(shí)，緣1004幫助導(dǎo)引所述滴1016，從而使得滴錯(cuò)誤地定向的可能性最小化。
每個(gè)入口通道1009只有一個(gè)噴嘴1003和腔1007的原因在于其使得在元件1010加熱并形成氣泡1012時(shí)，形成于腔內(nèi)的壓力波不會(huì)影響到相鄰的腔及它們的對(duì)應(yīng)噴嘴。
腔1007內(nèi)壓力的增加不僅把墨1011通過(guò)噴嘴1003迫出，而且還將一些墨通過(guò)入口通道1009迫回。然而，入口通道1009的長(zhǎng)度大約為200到300微米，而直徑僅僅大約為16微米。因此，存在有明顯的粘滯拖曳。由此，腔1007內(nèi)壓力升高所帶來(lái)的最主要的效果是把墨以噴滴1016的形式通過(guò)噴嘴1003迫出，而不是通過(guò)入口通道1009迫回。
如圖33所示，示出正在被噴出的墨滴1016處于其在墨滴脫離之前的“頸縮階段”。在這個(gè)階段中，氣泡1012已經(jīng)達(dá)到了其最大尺寸然后開(kāi)始朝塌陷點(diǎn)1017塌陷(collapse)。
氣泡1012朝塌陷點(diǎn)1017塌陷導(dǎo)致一些墨1011從噴嘴1003內(nèi)(從滴的側(cè)部1018)、以及從入口通道1009被抽向塌陷點(diǎn)。以這種方式抽動(dòng)的墨1011中的大多數(shù)是從噴嘴1003中抽到的，在滴1016脫離之前于其基部形成一個(gè)環(huán)形頸部1019。
為了脫離，滴1016需要一定的動(dòng)量來(lái)克服表面張力。隨著墨1011因?yàn)闅馀?012的塌陷而從噴嘴1003處抽出，頸部1019的直徑減少，從而使保持所述滴的總表面張力的大小減少，從而，所述滴在噴出時(shí)的動(dòng)量足以允許滴脫離。
當(dāng)?shù)?016脫離時(shí)，隨著氣泡1012朝塌陷點(diǎn)1017塌陷，導(dǎo)致了以箭頭1020表示的氣穴力。需要指出的是在塌陷點(diǎn)1017的附近不存在氣穴可以發(fā)生作用的堅(jiān)固表面。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D34-36對(duì)另一種適于本發(fā)明的打印頭噴嘴結(jié)構(gòu)的類型進(jìn)行描述。此類型通常提供一個(gè)墨傳送噴嘴結(jié)構(gòu)，所述墨傳送噴嘴結(jié)構(gòu)具有含墨噴嘴腔、以及連接至位于所述腔內(nèi)的槳上的熱彎曲致動(dòng)器。所述熱致動(dòng)器設(shè)備被致動(dòng)而從噴嘴腔噴出墨。優(yōu)選實(shí)施方式包括一個(gè)特定的熱彎曲致動(dòng)器，所述熱彎曲致動(dòng)器包括一系列漸細(xì)的部分，用于提供導(dǎo)電路徑的導(dǎo)電加熱。致動(dòng)器通過(guò)一個(gè)臂連接到槳，所述臂穿過(guò)噴嘴腔的一個(gè)開(kāi)槽壁。致動(dòng)臂具有配合的形狀，以與處于噴嘴腔壁中的狹槽表面大致配合。
首先參照?qǐng)D34(a)-(c)，其示意性地示出了此實(shí)施方式噴嘴結(jié)構(gòu)的基本操作。噴嘴腔501通過(guò)墨入口槽503而填充以墨502，墨入口槽503可通過(guò)蝕刻貫穿晶片襯底而獲得，噴嘴腔501設(shè)置在所述晶片襯底上。噴嘴腔501還包括有墨噴射孔口504，一個(gè)墨彎液面形成在墨噴射孔口504周圍。
一個(gè)槳型的設(shè)備507位于噴嘴腔501內(nèi)，所述設(shè)備與致動(dòng)器508通過(guò)位于噴嘴腔501壁中的狹槽而相互連接。致動(dòng)器508包括位于立柱510端部附近的加熱器裝置——例如509。立柱510固定在襯底上。
當(dāng)期望從噴嘴腔501噴出一個(gè)墨滴時(shí)，如圖34(b)所示，加熱器裝置509加熱而發(fā)生熱膨脹。優(yōu)選地，加熱器裝置509本身或者致動(dòng)器508的其它部分的制造材料具有很高的彎曲效率，其中彎曲效率如此地定義 一種適合用于加熱元件的材料是銅鎳合金，其形成為可以彎曲玻璃材料。
理想地，加熱器裝置509位于立柱510端部附近，從而，致動(dòng)的效果在槳端507處放大，使得立柱510附近小的熱膨脹導(dǎo)致槳端的大移動(dòng)。
加熱器裝置509以及隨后的槳移動(dòng)導(dǎo)致墨彎液面505周圍的壓力總體升高，墨彎液面505如圖34(b)所示迅速地膨脹。加熱器電流是脈沖形式的，且墨在從墨槽503流入的同時(shí)噴出孔口504。
隨后，槳507被去激勵(lì)而再次地返回到其靜止位置。所述去激勵(lì)導(dǎo)致墨再次總體上流到噴嘴腔內(nèi)。噴嘴緣外的墨向前的動(dòng)量以及相應(yīng)的回流導(dǎo)致了滴512的總體上的頸縮和脫離，并往打印介質(zhì)運(yùn)動(dòng)。塌陷的彎液面505導(dǎo)致墨總體上通過(guò)墨流槽503吸到噴嘴腔502內(nèi)。及時(shí)地，噴嘴腔501重新填充，使得再次達(dá)到圖34(a)中的位置，且噴嘴腔隨后準(zhǔn)備好了噴射另一個(gè)墨滴。
圖35示出了噴嘴結(jié)構(gòu)的一個(gè)側(cè)向立體圖。圖36示出了剖切圖35中的一組噴嘴結(jié)構(gòu)的剖視圖。在這些圖中，保持了先前描述過(guò)的元件標(biāo)號(hào)。
首先，致動(dòng)器508包括一系列漸細(xì)的致動(dòng)器單元——例如515，所述致動(dòng)器單元包括一個(gè)形成于氮化鈦層517頂部上的上玻璃部分(非晶二氧化硅)516?？蛇x地，可以采用彎曲效率更高的銅鎳合金層(下文中被稱為白銅)。
氮化鈦層517是逐縮形式的，并且因此電阻式加熱發(fā)生在立柱510端部的附近。相鄰的氮化鈦/玻璃部分515在一個(gè)塊部519處相互連接，塊部還為致動(dòng)器508提供機(jī)械結(jié)構(gòu)支撐。
理想地，加熱器裝置509包括有多個(gè)漸細(xì)的致動(dòng)器單元515，這些致動(dòng)器單元是長(zhǎng)形的并且是隔開(kāi)的，從而在加熱時(shí)，沿著致動(dòng)器508軸線方向的彎曲力得以最大化。在相鄰的漸細(xì)單元515之間形成有槽縫，所述槽縫允許各致動(dòng)器508相對(duì)于相鄰致動(dòng)器508進(jìn)行微小的差異操作。
塊部519連接到臂520。臂520又通過(guò)例如522的槽縫連接到噴嘴腔501內(nèi)的槳507，槽縫522形成于噴嘴腔501的側(cè)部。槽縫522設(shè)計(jì)成與臂520的表面大致配合，從而使得在臂520周圍的墨流出的可能性最小化。墨大致地由槽縫522周圍的表面張力保持在噴嘴腔501內(nèi)。
當(dāng)期望致動(dòng)臂520時(shí)，一個(gè)導(dǎo)電電流通過(guò)氮化鈦層517，所述氮化鈦層517位于連接到下CMOS層506上的塊部519內(nèi)，所述下CMOS層提供了噴嘴結(jié)構(gòu)所需要的電力和控制電路。導(dǎo)電電流導(dǎo)致鄰近立柱510的氮化鈦層517的加熱，這導(dǎo)致了臂20整體上向上彎曲并隨后將噴墨噴嘴504。噴出的滴以如上所述的用于噴墨打印機(jī)的通常方式打印在頁(yè)上。
可以形成一個(gè)噴嘴結(jié)構(gòu)的陣列以形成單個(gè)打印頭。例如，在圖36中，示出了一個(gè)部分剖視的不同陣列的視圖，所述的陣列包括多個(gè)噴墨噴嘴結(jié)構(gòu)，所述噴嘴結(jié)構(gòu)布置成交錯(cuò)的行以形成一個(gè)打印頭陣列。當(dāng)然，可以設(shè)置包括全彩色陣列等的不同類型的陣列。
所述打印頭系統(tǒng)的構(gòu)造可通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)MEMS技術(shù)、通過(guò)適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)步驟而進(jìn)行，所述改進(jìn)步驟在授予本申請(qǐng)人的美國(guó)專利US 6,243,113“Image Creation Method and Apparatus(IJ 41)”中進(jìn)行了描述，其全文通過(guò)交叉索引被引入本文中。
集成電路74可設(shè)置有5000到100,000個(gè)沿其表面布置的上述墨傳送噴嘴，所述噴嘴數(shù)量取決于集成電路的長(zhǎng)度和所需要的打印性能。例如，對(duì)于窄的介質(zhì)而言，為了獲得需要的打印結(jié)果，可能僅僅需要5000個(gè)沿打印頭組件表面布置的噴嘴；而對(duì)于寬的介質(zhì)而言，為了獲得需要的打印結(jié)果，可能需要10,000、20,000或者50,000個(gè)沿打印頭組件長(zhǎng)度布置的噴嘴。為了在A4或US信紙大小的介質(zhì)上獲得1600dpi左右的全彩色照片質(zhì)量圖像，對(duì)于每種顏色，集成電路74可具有13824個(gè)噴嘴。因此，在打印頭組件22能夠打印4種顏色(C、M、Y、K)的情況下，集成電路74可具有大約53396個(gè)沿其表面設(shè)置的噴嘴。此外，在打印頭組件22可以打印6種打印流體(C、M、Y、K、IR以及固定劑)的情形時(shí)，這可導(dǎo)致82944個(gè)噴嘴設(shè)置在集成電路74的表面上。在所有這些結(jié)構(gòu)中，支持各噴嘴的電子設(shè)備是同的。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D37-40描述在打印頭組件22內(nèi)對(duì)各個(gè)墨傳送噴嘴結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制的方式。
圖37示出了集成電路74的一個(gè)整體視圖以及它與SoPEC單元(在上文中已描述)之間的連接，所述SoPEC單元設(shè)置在打印引擎1的控制電子設(shè)備內(nèi)。如上所述，集成電路74包括噴嘴芯陣列901以及噴嘴控制邏輯電路902，所述噴嘴芯陣列包含重復(fù)的邏輯電路以使每個(gè)噴嘴噴射，并且所述噴嘴控制邏輯電路902產(chǎn)生時(shí)間信號(hào)來(lái)使噴嘴噴射。噴嘴控制邏輯電路902通過(guò)一個(gè)高速鏈路從SoPEC設(shè)備接收數(shù)據(jù)。
噴嘴控制邏輯電路902構(gòu)造成通過(guò)鏈路907向噴嘴陣列芯傳送串行數(shù)據(jù)以進(jìn)行打印，鏈路的形式可以是電連接器。關(guān)于噴嘴陣列芯901的狀態(tài)以及其它操作信息通過(guò)另一個(gè)鏈路908傳回到噴嘴控制邏輯電路902，鏈路908可設(shè)置在所述電連接器上。
在圖38和39中更詳細(xì)地示出了噴嘴陣列芯901。在圖38中，可以看到，噴嘴陣列芯901包括噴嘴列911的陣列。該陣列包括一個(gè)噴射/選擇移位寄存器912以及多至6個(gè)的顏色通道，每個(gè)顏色通道由一個(gè)相應(yīng)的點(diǎn)移位寄存器913表示。
如圖39所示，噴射/選擇移位寄存器912包括前向通路噴射移位寄存器930、反向通路噴射移位寄存器931以及選擇移位寄存器932。每個(gè)點(diǎn)移位寄存器913包括一個(gè)奇數(shù)點(diǎn)移位寄存器933以及一個(gè)偶數(shù)點(diǎn)移位寄存器934。奇數(shù)點(diǎn)移位寄存器933以及偶數(shù)點(diǎn)移位寄存器934在一端相連，使得數(shù)據(jù)沿一個(gè)方向鐘控(clocked through)通過(guò)奇數(shù)點(diǎn)移位寄存器933，然后沿相反的方向鐘控通過(guò)偶數(shù)點(diǎn)移位寄存器934。(除了最后一個(gè)偶數(shù)點(diǎn)移位寄存器之外)寄存器的輸出供應(yīng)到多路復(fù)用器935的輸入。在制造后的測(cè)試中，多路復(fù)用器的這個(gè)輸入通過(guò)一個(gè)信號(hào)(芯掃描，corescan)選擇。在正常操作時(shí)，芯掃描信號(hào)選擇供應(yīng)到多路復(fù)用器935的其它輸入的點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入Dot[x]。這導(dǎo)致用于各種顏色的Dot[x]被供應(yīng)到相應(yīng)的點(diǎn)移位寄存器913。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D40對(duì)單個(gè)列N進(jìn)行描述。在所示的實(shí)施方式中，列N包括12個(gè)數(shù)據(jù)值，對(duì)于六個(gè)點(diǎn)移位寄存器中的每一個(gè)包括奇數(shù)的數(shù)據(jù)值936和偶數(shù)的數(shù)據(jù)值937。列N還包括一個(gè)來(lái)自于正向通路噴射移位寄存器930的奇數(shù)噴射值938以及一個(gè)來(lái)自于反向通路噴射移位寄存器931的偶數(shù)噴射值939，這兩個(gè)噴射值作為輸入而供應(yīng)到多路復(fù)用器940。多路復(fù)用器940的輸出由選擇移位寄存器932中的選擇值941控制。當(dāng)選擇值為零時(shí)，輸出奇數(shù)噴射值，而當(dāng)選擇值為一時(shí)，輸出偶數(shù)噴射值。
每個(gè)奇數(shù)數(shù)據(jù)值936和偶數(shù)數(shù)據(jù)值937分別作為相應(yīng)的奇數(shù)和偶數(shù)點(diǎn)鎖存器942和943的輸入。
各個(gè)點(diǎn)鎖存器及其相關(guān)的數(shù)據(jù)值形成了一個(gè)單元格(unit cell)，例如單元格944。圖40中更詳細(xì)地示出了一個(gè)單元格。點(diǎn)鎖存器942是D型觸發(fā)器，其接收數(shù)據(jù)值936的輸出，所述數(shù)據(jù)值由D型觸發(fā)器944保持，所述D型觸發(fā)器944形成為奇數(shù)點(diǎn)移位寄存器933的一個(gè)元件。觸發(fā)器944的數(shù)據(jù)輸入由奇數(shù)點(diǎn)移位寄存器中的前一元件的輸出提供(除非所考慮的元件是移位寄存器中的第一個(gè)元件，在是第一個(gè)元件的情況下其輸入為Dot[x]值)。當(dāng)接收到設(shè)置在LsyncL上的反向脈沖時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)鐘控制而從觸發(fā)器944的輸出進(jìn)入到鎖存器942中。
鎖存器942的輸出作為三輸入與門955的一個(gè)輸入而提供。與門945的其它輸入是Fr信號(hào)(來(lái)自于多路復(fù)用器940的輸出)和脈沖外形信號(hào)Pr。噴嘴的噴射時(shí)間由脈沖外形信號(hào)Pr所控制，并例如能夠延長(zhǎng)以考慮低壓情形，該情形由于電源功率低而引起(在可移除的電源實(shí)施方式中)。這是為了確保當(dāng)噴嘴噴射時(shí)有效地從各個(gè)噴嘴噴射相對(duì)恒定量的墨。在所描述的實(shí)施方式中，用于各個(gè)點(diǎn)移位寄存器的脈沖外形信號(hào)Pr是相同，以在復(fù)雜度、價(jià)格和性能之間實(shí)現(xiàn)平衡。然而，在其它實(shí)施方式中，Pr信號(hào)可整體地施加(即對(duì)于所有噴嘴都是相同的)，或者可單獨(dú)地適應(yīng)于各個(gè)單元格或甚至適應(yīng)于各個(gè)噴嘴。
一旦數(shù)據(jù)載入到鎖存器942中，噴射使能信號(hào)Fr和脈沖外形信號(hào)Pr施加到與門945，結(jié)合到一起而觸發(fā)含有邏輯電路1的各個(gè)鎖存器942的噴嘴而噴射墨點(diǎn)。
用于各個(gè)噴嘴通道的信號(hào)總結(jié)在下表中


如圖40所示，噴射信號(hào)Fr沿對(duì)角線傳送，而使得當(dāng)前列中的一種顏色、下一列的下一顏色等等噴射。這通過(guò)在6個(gè)列上以時(shí)間延遲的方式展開(kāi)而使得電流需求平均化。
點(diǎn)鎖存器和形成不同移位寄存器的鎖存器在此實(shí)施方式中是全靜態(tài)的，并且是以CMOS為基礎(chǔ)的。鎖存器的設(shè)計(jì)及構(gòu)造為集成電路工程及設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知，因此在此文中將不詳細(xì)描述。
為了能以約60ppm的速度打印，打印機(jī)單元2的噴嘴速度可等于20kHz，甚至更高以實(shí)現(xiàn)更高的速度。在噴嘴速度的這個(gè)范圍內(nèi)，整個(gè)打印頭組件22可噴射的墨的總量為至少50,000,000滴/秒。然而，隨著噴嘴的數(shù)目增加以提供更高速和更高質(zhì)量的打印，可輸送的速率為至少100,000,000滴/秒、優(yōu)選地至少500,000,000滴/秒、更優(yōu)選地至少1,000,000,000滴/秒。在所述速度下，噴嘴所噴射墨滴的每滴最大滴噴射能量大約為250毫微焦耳。
因此，為了適應(yīng)以這樣的速度打印，控制電子設(shè)備必須可以相同的速率來(lái)確定噴嘴是否噴射墨滴。在此方面，在某些情形下，控制電子設(shè)備必須能夠以至少50,000,000次/秒的速率確定噴嘴是否噴射墨滴。對(duì)于更高速度、更高質(zhì)量的打印場(chǎng)合而言，其可能會(huì)增加到至少100,000,000次/秒、或者至少為500,000,000次/秒、且在許多場(chǎng)合下至少1,000,000,000次/秒。
對(duì)于本發(fā)明的打印機(jī)單元2而言，上述的設(shè)置在打印頭組件22中的噴嘴數(shù)目的范圍和噴嘴噴射速度以及打印速度一起實(shí)現(xiàn)了至少為50cm2/秒的面積打印速率，并且，取決于打印速度，在更高速度時(shí)為至少100cm2/秒、優(yōu)選地至少200cm2/秒、更優(yōu)選地至少500cm2/秒的面打印速率。這種結(jié)構(gòu)提供了一種打印機(jī)單元2，其可以先前的常規(guī)打印機(jī)單元所不能獲得的速度在介質(zhì)表面上進(jìn)行打印。
維護(hù)組件在圖41-44中詳細(xì)地示出了維護(hù)組件23，所述維護(hù)組件如先前在圖8中所示地安裝在主體20的立柱26之間以鄰近打印頭組件22設(shè)置。
維護(hù)組件23通常包括一個(gè)其中容置組件的各個(gè)部件的維護(hù)底架88。維護(hù)底架88的形式為一個(gè)端部開(kāi)口的槽，其在端部處具有一對(duì)向上延伸的舌狀部89，所述舌狀部的形狀與主體20的立柱26配合并與設(shè)置在立柱上的保持突起相接合以將維護(hù)組件23緊固在位。維護(hù)底架88由例如壓制鋼板的具有剛度和彈性的適當(dāng)金屬材料制成。
在圖43中更清晰地示出了維護(hù)底架88的基部，該基部包括一居中的去除部90、窗部92和從窗部92任一側(cè)延伸的彈簧臂91。一體的彈簧臂91朝底架88的內(nèi)部?jī)A斜，并通過(guò)壓制底架的金屬板而形成。當(dāng)然，彈簧臂91同樣地可以是一個(gè)置入底架88的開(kāi)口槽內(nèi)的獨(dú)立插入件。
設(shè)置有一個(gè)剛性的插入件93以配合在底架88內(nèi)，以便為維護(hù)組件23提供額外的剛度。鎖定構(gòu)件94從剛性插入件的基部突出，并在剛性插入件83位于底架88內(nèi)時(shí)伸入底架88的居中設(shè)置的去除部90內(nèi)。鎖定構(gòu)件94設(shè)置成如下文所述在封蓋狀態(tài)和不封蓋狀態(tài)之間移動(dòng)維護(hù)組件。下維護(hù)模件95位于插入件93內(nèi)，并通過(guò)多個(gè)沿著下維護(hù)模件95側(cè)部形成的凸耳96與沿插入件93側(cè)部設(shè)置的相應(yīng)槽縫97相接合而保持在插入件內(nèi)。下維護(hù)模件95由適合的塑料材料形成，并形成一個(gè)具有封閉端部和開(kāi)口頂部的本體。下維護(hù)模件95的端部設(shè)置有空氣通氣口98。來(lái)自于所述通氣口98的空氣流經(jīng)過(guò)濾器181以對(duì)整個(gè)維護(hù)組件進(jìn)行通氣。
兩個(gè)銷元件99從下維護(hù)模件95的基部延伸。銷元件99通過(guò)例如橡膠的柔性腹板連接到該基部，以使得銷元件99可相對(duì)于下維護(hù)模件的基部沿多個(gè)方向作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。銷元件99穿過(guò)兩個(gè)位于剛性插入件93基部中的圓形開(kāi)口100并且插入維護(hù)底架88的窗部92。
保持插入件101在下維護(hù)模件95中支撐在銷元件99上。保持插入件101是涂層鋼并為保持在其中的吸收介質(zhì)102條提供剛性支撐。吸收介質(zhì)102通常是由獨(dú)立部分組成的倒轉(zhuǎn)T形組件——從兩個(gè)基本水平的部分之間朝上延伸的薄的豎直部分。吸收介質(zhì)102可由例如聚氨脂泡沫等的任何可吸收并保持墨的類型的材料制成。
微纖維織物103配合在薄的豎直部分上并繞兩個(gè)水平部分配合，然后附接到保持插入件101以保持吸收介質(zhì)102。微纖維織物103伸入到(drawinto)吸收介質(zhì)102中。
上維護(hù)模件104配合在下維護(hù)模件95上以將微纖維織物103、吸收介質(zhì)102和保持插入件101封在其間。上維護(hù)模件104通過(guò)適當(dāng)?shù)恼澈隙氐酌娓浇拥较戮S護(hù)模件95的表面上。一個(gè)向上突出的緣部105延伸突出于吸收介質(zhì)102被覆蓋以微纖維織物103的薄的豎直部分。緣部105限定一個(gè)開(kāi)口的周向密封，用于在上維護(hù)模件104與打印頭組件封蓋接觸時(shí)密封打印頭組件22的噴嘴。
在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，上維護(hù)模件104、微纖維織物103、吸收介質(zhì)102、保持插入件101、下維護(hù)模件95以及剛性插入件93形成一個(gè)封蓋單元，該封蓋單元適于配合在底架88內(nèi)并由底架的彈簧臂支撐。在這個(gè)單元內(nèi)，微纖維織物103、吸收介質(zhì)102和保持插入件101形成一個(gè)支撐在銷元件99上、并可在由下維護(hù)模件95和上維護(hù)模件104限定的空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的子單元。
如圖41所示，封蓋單元由保持元件106保持在位，所述保持元件106配合在上維護(hù)模件104上并緊固到底架88。保持元件106的形式大致為一個(gè)端部開(kāi)口的槽，沿該槽的上表面形成一個(gè)槽縫107，上維護(hù)模件104的緣部105可突出穿過(guò)該槽縫并與打印頭組件22鎖定地接合。保持元件106的上表面是彎曲的，并在打印過(guò)程中起到介質(zhì)導(dǎo)引件的作用。
當(dāng)以這種方式組裝時(shí)，維護(hù)組件23的部件容置在保持元件106和底架88內(nèi)，使得上維護(hù)模件104可相對(duì)于保持元件106運(yùn)動(dòng)而封蓋打印頭組件22，以及使得微纖維織物103和吸收介質(zhì)102可相對(duì)于上維護(hù)模件運(yùn)動(dòng)以接觸和擦拭打印頭組件22的噴嘴表面。
在維護(hù)組件23組裝和附連到主體20的立柱26上時(shí)，剛性插入件的鎖定構(gòu)件94從底架88的居中去除部90延伸。由于彈簧臂91的作用，維護(hù)單元23(如先前所限定的)從底架88的基部抬起，使得上維護(hù)模件104的緣部105延伸貫穿保持元件106的槽縫107，且與打印頭組件22封蓋接觸。在圖44中示出了這個(gè)狀態(tài)，其被稱為封蓋狀態(tài)，而打印頭的噴嘴被密封在緣部105內(nèi)的幾乎封閉的環(huán)境中，并且不容易干燥和被墨堵塞。環(huán)境是幾乎封閉但不完全封閉的，使得維護(hù)組件不會(huì)因?yàn)樾纬捎诰?05內(nèi)的輕微真空而不能運(yùn)動(dòng)到不封蓋的狀態(tài)。
為了去除存在于打印頭組件22噴嘴附近的任意灰塵或其它微粒物質(zhì)，可采用微纖維織物103擦拭打印頭的表面。為了進(jìn)行擦拭，存在于支架單元內(nèi)的擦拭器致動(dòng)器伸入底架88的窗部92內(nèi)，并接觸設(shè)置在下維護(hù)模件95基部中的銷元件99。擦拭器致動(dòng)器提供到銷99上的任意向上的力導(dǎo)致所述銷進(jìn)一步地向保持插入件101突起，從而導(dǎo)致所述吸收介質(zhì)102的覆蓋以微纖維織物103的豎直部分伸入上維護(hù)模件104的緣部105并突出于該緣部105，直至其接觸打印頭組件22靠近噴嘴的表面。微纖維織物103的存在確保接觸是最小化的，并吸附任意存在于打印頭組件22表面上的墨和水分，使之保持在吸收介質(zhì)102中。因?yàn)殇N99可自由地沿任意方向運(yùn)動(dòng)，擦拭器致動(dòng)器的任意橫向運(yùn)動(dòng)將導(dǎo)致微纖維織物103橫向地運(yùn)動(dòng)越過(guò)噴嘴的表面，從而執(zhí)行擦拭或清潔功能。擦拭器致動(dòng)器的移除然后會(huì)導(dǎo)致所述結(jié)構(gòu)返回到如下位置處其中微纖維織物103和吸收介質(zhì)102位于緣部105的表面下方。
為了進(jìn)行打印，維護(hù)組件23必須從封蓋狀態(tài)運(yùn)動(dòng)到打印狀態(tài)。這通過(guò)維護(hù)致動(dòng)器夾持穿過(guò)底架88的居中去除部90的鎖定元件94并在其上施加一個(gè)向下的力而實(shí)現(xiàn)。這個(gè)向下的力使得剛性插入件93抵抗底架88彈簧臂91的力而朝底架的基部運(yùn)動(dòng)。此運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致上維護(hù)模件104的上緣部105縮回到形成于保持元件106中的槽縫107內(nèi)，從而與保持元件106的外表面齊平且不從之突出?？梢岳斫猓３衷?06并不運(yùn)動(dòng)而是固定在位。這在保持元件106與打印頭組件22之間形成一個(gè)間隙，介質(zhì)可以從此間隙通過(guò)以進(jìn)行打印。在打印或不封蓋的狀態(tài)下，保持元件106起到介質(zhì)導(dǎo)引件的作用，且在介質(zhì)經(jīng)過(guò)打印頭組件以進(jìn)行打印時(shí)，介質(zhì)接觸保持元件并被支撐在保持元件106的表面上。
支架單元參考圖6和7示出了支架單元12，支架單元大致上包括一個(gè)主體13和一個(gè)蓋體組件11，所述主體限定了一個(gè)用于容置墨盒單元10的開(kāi)口14，而所述蓋體組件適于關(guān)閉所述開(kāi)口以將墨盒單元10緊固在支架單元12內(nèi)的適當(dāng)位置上。
支架單元12的主體13包括一個(gè)如圖45A和45B所示的框架結(jié)構(gòu)110?？蚣芙Y(jié)構(gòu)110大致包括兩個(gè)端板111和一個(gè)與兩個(gè)端板111相連的基板112。驅(qū)動(dòng)輥113以及出口輥114在其相對(duì)的端部處安裝于端板111之間，使得在墨盒單元10容置于主體13內(nèi)時(shí)，墨盒單元10固定在驅(qū)動(dòng)輥113和出口輥114之間。驅(qū)動(dòng)輥113和出口輥114均由無(wú)電刷的直流馬達(dá)115驅(qū)動(dòng)，所述無(wú)電刷馬達(dá)115安裝在一個(gè)端板111上并通過(guò)例如驅(qū)動(dòng)帶的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)116來(lái)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輥和出口輥中的每一個(gè)。這個(gè)系統(tǒng)確保驅(qū)動(dòng)輥113和出口輥114以相同的速度被驅(qū)動(dòng)，從而保證介質(zhì)平滑且恒定地通過(guò)打印引擎1以及通過(guò)墨盒單元10的打印頭組件22。
一個(gè)維護(hù)驅(qū)動(dòng)組件117安裝到另一端板111，與直流馬達(dá)115相對(duì)。維護(hù)驅(qū)動(dòng)組件117包括一個(gè)操作地連接到維護(hù)齒輪119與擦拭器齒輪120的馬達(dá)118。維護(hù)齒輪119又連接到維護(hù)致動(dòng)器121，該維護(hù)致動(dòng)器的形式為一個(gè)具有鉤形端且在基板112內(nèi)延伸一個(gè)距離的桿。維護(hù)致動(dòng)器121的鉤形端的形狀設(shè)計(jì)成容置在維護(hù)組件23的鎖定元件94內(nèi)，從而在封蓋狀態(tài)和打印狀態(tài)之間升高/降低上緣部105。擦拭器齒輪120類似地連接到擦拭器致動(dòng)器122，該擦拭器致動(dòng)器的形式為一個(gè)桿，所述桿具有一對(duì)從其伸出的突起。擦拭器致動(dòng)器122類似地在基板112內(nèi)延伸，且所述突起沿擦拭器致動(dòng)器122設(shè)置，使得它們與形成在底架88基部中的窗部92對(duì)準(zhǔn)，從而接觸維護(hù)組件23的銷元件99。
在圖46A和46B中單獨(dú)地示出了維護(hù)驅(qū)動(dòng)組件117。因?yàn)轳R達(dá)18是雙向的，馬達(dá)沿一個(gè)方向的操作將導(dǎo)致擦拭器齒輪120沿圖46A中的逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)。擦拭器齒輪120具有一個(gè)形成在其表面上的高出部分123，當(dāng)擦拭器齒輪120轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該高出部分與擦拭器致動(dòng)器的臂124接觸。隨著高出部分123接觸臂124，擦拭器致動(dòng)器122樞轉(zhuǎn)，從而使得形成于其上的突起沿向上方向運(yùn)動(dòng)而穿過(guò)維護(hù)底架88中的窗部92并抵接銷元件99，從而使得微纖維織物103抵靠打印頭組件的表面。進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)擦拭器齒輪120將導(dǎo)致臂124返回其中性位置。由于存在形成于擦拭器齒輪120上的額外的傾斜的高出部分125，臂124倚靠在該傾斜的高出部分125上，橫向運(yùn)動(dòng)可施加到擦拭器致動(dòng)器122上，這導(dǎo)致整個(gè)擦拭器致動(dòng)器抵抗返回彈簧126而橫向地運(yùn)動(dòng)。設(shè)置傳感器元件127，以感應(yīng)擦拭器致動(dòng)器的位置，從而使得能夠容易地確定打印頭的狀態(tài)。
為了控制打印頭組件22的封蓋狀態(tài)，馬達(dá)118反轉(zhuǎn)，導(dǎo)致擦拭器齒輪120沿圖46A中的順時(shí)針?lè)较蛞约皥D46B中的逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)。擦拭器齒輪120沿這個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)確保擦拭器致動(dòng)器沿向下方向樞轉(zhuǎn)而遠(yuǎn)離維護(hù)組件23。然而，如圖46B所更清楚地顯示的，這個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致設(shè)置在擦拭器齒輪120內(nèi)表面上的升降器齒輪(flipper gear)128接合維護(hù)齒輪119，接著導(dǎo)致維護(hù)齒輪119沿逆時(shí)針?lè)较?如圖46B所示)運(yùn)動(dòng)。類似地，形成于維護(hù)齒輪119內(nèi)表面上的突起129接觸維護(hù)致動(dòng)器121的樞轉(zhuǎn)臂130，從而導(dǎo)致維護(hù)致動(dòng)器的鉤形端沿向下方向運(yùn)動(dòng)，這又夾持維護(hù)組件23的鎖定元件94，導(dǎo)致上緣部105縮回并處于打印狀態(tài)。類似地，傳感器元件127可感應(yīng)維護(hù)致動(dòng)器的位置以控制馬達(dá)118的操作，并因此控制打印頭的期望狀態(tài)。
再次參見(jiàn)圖45A和45B，一對(duì)墨盒單元導(dǎo)引件131附連到端板111以幫助將墨盒單元10容置和導(dǎo)引入支架單元12內(nèi)。導(dǎo)引件131是傾斜的，以容置墨盒單元10的一個(gè)表面，使得墨盒單元10相對(duì)于支架單元12正確地定向。
在印刷電路板(PCB)132上設(shè)置有用于控制打印頭組件22的打印引擎及IC 50的操作的控制電子單元。如圖45A所示，PCB 132的一個(gè)面包含有SoPEC設(shè)備133和相關(guān)元件部分134，用于接收以及分配來(lái)自外部源的數(shù)據(jù)和電源，而同時(shí)PCB的另一個(gè)面包括沿著其下邊緣的成排電接點(diǎn)135，這提供一個(gè)用于將電力和數(shù)據(jù)信號(hào)傳送到位于柔性PCB 79上的對(duì)應(yīng)電接點(diǎn)以控制打印頭組件22的噴嘴的裝置。
如圖47中所單獨(dú)地顯示地，PCB 132形成PCB組件140的一部分，并且安裝在兩個(gè)臂136之間，其中每個(gè)臂具有一個(gè)爪部137，以將PCB 132容置和保持在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?。如圖48所示，每個(gè)臂136具有一個(gè)形成在其上部的槽道141，用于容置拉伸彈簧142的鉤部，其目的將在下文描述。
為了提供PCB 132安裝在兩個(gè)臂136之間時(shí)的穩(wěn)定性，在PCB 132包含有SoPEC設(shè)備133和相關(guān)元件部分134的面上，一個(gè)支撐桿138沿PCB 132的底邊緊固在臂136和PCB上。支撐桿138具有多個(gè)沿其下表面安裝的星形輪139。星形輪是彈簧加載的，從而，它們能相對(duì)于支撐桿的下表面運(yùn)動(dòng)以在PCB組件140安裝在端板111上時(shí)夾持出口輥114的表面，如圖45A所示。
一個(gè)擋熱件(如擋熱板)143附連到PCB 132，如圖49A所示，使得其大致覆蓋SoPEC設(shè)備133并保護(hù)SoPEC設(shè)備133免受可能位于打印單元2附近中的電磁干擾。擋熱件143還具有一個(gè)設(shè)置在其中的閂鎖機(jī)構(gòu)144，所述閂鎖機(jī)構(gòu)與設(shè)置在蓋體組件11上的卡夾配合，以將蓋體組件緊固在如圖49A所示的關(guān)閉位置。
PCB組件140在設(shè)置在臂136底部的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)141處樞轉(zhuǎn)地安裝到端板111。在這種結(jié)構(gòu)中，PCB組件140可以繞其樞轉(zhuǎn)點(diǎn)141在打開(kāi)位置和關(guān)閉位置之間擺動(dòng)，在所述打開(kāi)位置中，電接點(diǎn)135遠(yuǎn)離柔性PCB 79的電接點(diǎn)且墨盒單元10可容易地從支架單元12移除，在關(guān)閉位置處，電接點(diǎn)135與設(shè)置在柔性PCB 79上的電接點(diǎn)工作地接觸以傳送控制數(shù)據(jù)和電力，從而便于從打印頭組件22的噴嘴進(jìn)行打印。
如圖49B所示，一個(gè)空轉(zhuǎn)輥組件145于支架單元12的后部緊固至端板111并包括有多個(gè)滾輪146，所述滾輪設(shè)置成與驅(qū)動(dòng)輥113的表面接觸并與之一起轉(zhuǎn)動(dòng)?？辙D(zhuǎn)輥組件145保證從打印機(jī)單元2的收集機(jī)構(gòu)9供應(yīng)到打印引擎1的任意介質(zhì)都夾緊在驅(qū)動(dòng)輥113和空轉(zhuǎn)輥組件145的滾輪146之間，以傳輸過(guò)墨盒單元10的打印頭組件22而用于打印。
圖49A和49B示出蓋體組件11處于其關(guān)閉位置，并且蓋體組件11在其上后部處樞轉(zhuǎn)地附連到端板111。一對(duì)附連板147從蓋體組件11延伸，以通過(guò)銷148將蓋體組件附連到端板111。附連板147延伸過(guò)銷148且其中形成有一個(gè)孔，拉伸彈簧142的自由端如先前參照?qǐng)D48所描述地容置在該孔內(nèi)。
當(dāng)蓋體組件11位于如圖49B所示的關(guān)閉位置時(shí)，彈簧是完全拉伸的，導(dǎo)致PCB組件40朝關(guān)閉位置樞轉(zhuǎn)，如圖50A中的橫截面所示。在這個(gè)位置中，PCB 132的電接點(diǎn)136與打印頭組件22的柔性PCB 79的對(duì)應(yīng)電接點(diǎn)操作地接觸，使得可以在其間傳送電力和數(shù)據(jù)信號(hào)。
當(dāng)蓋體組件運(yùn)動(dòng)到如圖49C所示的打開(kāi)位置時(shí)，附連板147朝支架組件的前方樞轉(zhuǎn)，從而釋放彈簧142中的張力并導(dǎo)致彈簧變得松弛。這又使得PCB組件可以樞轉(zhuǎn)到圖50B所示的打開(kāi)位置。在這個(gè)位置上，PCB 132的電接點(diǎn)離開(kāi)打印頭組件22的柔性PCB 79的對(duì)應(yīng)接點(diǎn)而不與之接觸，從而使得墨盒單元10可以從支架單元12移除。
在這個(gè)方面，蓋體組件11的打開(kāi)/關(guān)閉動(dòng)作還實(shí)現(xiàn)斷開(kāi)/連通墨盒單元10與支架單元12之間的電連接的功能。
再次參見(jiàn)49A-49C，蓋體組件11包括形成在其上表面中的多個(gè)對(duì)接端口149。在所示的實(shí)施方式中，設(shè)置有五個(gè)對(duì)接端口149，每個(gè)對(duì)接端口對(duì)應(yīng)于一個(gè)墨存儲(chǔ)模塊45。每個(gè)對(duì)接端口149具有一個(gè)上突的緣部，所述緣部的形狀設(shè)計(jì)為適于容置一個(gè)用于把再填充墨供應(yīng)到墨存儲(chǔ)模塊45中的墨再填充單元。如圖49C所更清楚地顯示的，每個(gè)對(duì)接端口149具有設(shè)置在其中的一個(gè)大的、大致圓形的開(kāi)口151以及兩個(gè)小的圓形開(kāi)口152，這使得墨在所述墨再填充單元和墨盒單元10之間的墨傳送可以下述方式進(jìn)行。
四個(gè)T形開(kāi)口182位于各對(duì)接端口149的角落處，以在再填充時(shí)容置囊收縮裝置致動(dòng)器。上文結(jié)合墨存儲(chǔ)模塊45簡(jiǎn)單地描述了這些囊收縮裝置致動(dòng)器，下文將進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
再填充單元圖51A-51C示出用于將再填充墨供應(yīng)到墨盒單元10的墨再填充單元155。墨再填充單元200設(shè)置為這樣的一個(gè)單元其包括一個(gè)基部組件156以及一個(gè)蓋體157，所述基部組件156容納有內(nèi)部的墨再填充構(gòu)件，而蓋體157配合在基部組件156上?；拷M件156和蓋體157可由塑料材料模制而成，且基部組件156可模制為一個(gè)單件或數(shù)個(gè)部分。
在圖51B中更詳細(xì)地示出基部組件156的下側(cè)，基部組件156的下側(cè)包括一個(gè)從其突出的脊部160，所述脊部與形成在蓋體組件11中的對(duì)接端口149配合以將墨再填充單元保持在對(duì)接位置上。一個(gè)大致圓柱形的墨出口158也從基部組件的下側(cè)突出，用于將墨傳送到墨盒單元10內(nèi)。雙閥致動(dòng)銷159也從基部組件156的下側(cè)突出，以分別地致動(dòng)墨存儲(chǔ)模塊45的入口閥和出口閥。在所示的實(shí)施方式中，雙閥致動(dòng)銷159具有一個(gè)三角星形的橫截面以獲得良好的單向抗彎曲性和屈曲強(qiáng)度。QA芯片161也設(shè)置成從基部組件156的下側(cè)突出并具有多個(gè)暴露于其上的QA芯片接點(diǎn)162，當(dāng)墨再填充單元155與之對(duì)接時(shí)，所述QA芯片由設(shè)置在蓋體組件11中的QA芯片讀取器讀取。
收縮裝置致動(dòng)器190從基部組件156的每個(gè)角落附近處從基部組件156突出。收縮裝置致動(dòng)器190在其端部處是略微弧形和倒圓的。位于墨盒單元10頂部42中的收縮裝置孔口60(參見(jiàn)圖14)對(duì)應(yīng)地是弧形的。倒圓的端部和弧形的橫截面使得用戶可以容易地將一個(gè)收縮裝置致動(dòng)器190與其相應(yīng)的孔對(duì)準(zhǔn)，而彎曲的表面適于將其它收縮裝置致動(dòng)器190導(dǎo)引到與其相應(yīng)的孔口60對(duì)準(zhǔn)。這有助于迅速地對(duì)接再填充單元與接口61，且需用戶進(jìn)行的精確定位最小化。如圖51B所最清楚地顯示的，每個(gè)收縮裝置致動(dòng)器190具有一個(gè)肋狀增強(qiáng)件191。這賦予收縮裝置致動(dòng)器190一個(gè)高的彎曲強(qiáng)度，以在對(duì)準(zhǔn)再填充單元和對(duì)接端口時(shí)用戶施加過(guò)大的力的情形下承受大的橫向力。
如同上文參照?qǐng)D12所示，收縮裝置致動(dòng)器190致動(dòng)墨存儲(chǔ)模塊45的囊收縮裝置43。
基部組件156還具有一個(gè)填充端口192。囊163通過(guò)這個(gè)端口接收其初始充入的墨，所述端口然后由塑料密封球193密封。
參見(jiàn)圖51C的分解視圖，墨囊163密封到基部組件156的內(nèi)表面上以在其中存儲(chǔ)再填充的墨，所述墨囊由可變形材料制造，這使得在墨供應(yīng)到墨再填充單元155或墨從墨再填充單元155移除時(shí)墨囊可以膨脹/縮陷。墨傳送針164伸入設(shè)置在囊163與基部組件156之間的空間內(nèi)，并提供一個(gè)用于使墨流向出口158的通道。墨傳送針164的端部伸入圓柱形出口158，并由一個(gè)密封環(huán)165環(huán)繞，所述密封環(huán)通過(guò)位于圓柱形出口158開(kāi)口端內(nèi)的壓縮彈簧166而被彈簧加載。當(dāng)墨再填充單元155不與墨盒單元10對(duì)接時(shí)，傳送針由密封環(huán)165保護(hù)。作為進(jìn)一步的預(yù)防措施，塑料蓋187滑到出口上并通過(guò)輕微的干涉配合而保持在位。
在墨再填充單元155的蓋體157中還設(shè)置有一個(gè)墨液面指示器167。墨液面指示器167包括一個(gè)具有例如彩色部分的指示部168的柔性條帶。所述條帶在其端部處附連到可變形墨囊163的上表面，并在其中部處附連到蓋體157的下側(cè)，從而當(dāng)囊163內(nèi)的墨源被耗完時(shí)——即囊基本上是空的，指示部168本身與設(shè)置在蓋體上表面中的透明窗口169對(duì)準(zhǔn)。在這個(gè)方面，在任意其它時(shí)刻——即當(dāng)囊不是基本為空時(shí)，指示部是觀察不到的。
隨著墨的消耗，墨囊材料的性質(zhì)導(dǎo)致墨囊不一致地變形和縮陷。囊的上表面的每個(gè)邊緣不會(huì)以相等的速率縮陷。由此，一旦可變形囊的上表面的所有邊緣完全縮陷，墨液面指示器167的長(zhǎng)度確保指示部168僅與蓋體157中的窗口169對(duì)準(zhǔn)。墨液面指示條帶282初始時(shí)處于折疊狀態(tài)，其中指示部168位于條帶282上，從而當(dāng)囊163是充滿的時(shí)候，指示部168從窗口69處不可見(jiàn)。條帶167的任一端附連到囊上表面的相對(duì)邊緣上。一個(gè)位于端部之間的點(diǎn)(未示出)緊固在透明窗口169的下方。當(dāng)囊46完全縮陷時(shí)，條帶167伸展開(kāi)。這使得先前不能看到的指示部168通過(guò)窗口169被觀察到。墨液面指示器167的使用意味著一個(gè)再填充單元155可用于多次再填充操作——如果再填充單元不完全耗完的話。當(dāng)在一次操作中再填充對(duì)應(yīng)的墨盒單元10的墨存儲(chǔ)模塊145時(shí)所需的墨量少于再填充單元的容量時(shí)，可能發(fā)生這種情形。
蓋體157配合在基部組件156的一部分上，以封入墨囊163和墨液面指示器167。類似地，U形的對(duì)接扣夾部183配合在蓋體157上，使得在對(duì)接時(shí)其腿部伸過(guò)基部組件156以接合墨盒單元10。位于扣夾部183相對(duì)腿部上的夾170卡鎖在墨盒單元10的側(cè)部上。這使得再填充單元155相對(duì)于蓋體組件11基本固定，以可靠和有效地傳輸墨。
一對(duì)相對(duì)的片簧184從U形扣夾部每個(gè)腿的內(nèi)側(cè)延伸，以壓緊在蓋體157的側(cè)部上。鄰近每個(gè)片簧的是樞軸185，所述樞軸設(shè)計(jì)成接合位于蓋體157側(cè)部上的支軸壁186。這往外地推壓所述的腿，然而，因?yàn)闃休S185接合支軸186，所述夾朝內(nèi)地杠桿移動(dòng)，以保持與墨盒單元10的接合。
一個(gè)標(biāo)簽板188固定到扣夾部183的外表面。標(biāo)簽板188可顯示商標(biāo)和其它信息。它還可以涂成與再填充設(shè)備內(nèi)的墨相匹配的顏色。標(biāo)簽板188還具有位于每個(gè)腿上的手指握持襯墊189。手指握持襯墊189設(shè)置成使得在這些位置處的手指壓力將克服片簧184的力以杠桿移動(dòng)夾具170、使之脫離與墨盒單元10的接合。再填充單元155然后可脫離蓋體組件11的對(duì)接端口149。
圖52示出再填充單元155直接地與墨盒單元10的墨存儲(chǔ)模塊組件11的接口61對(duì)接。為了清楚起見(jiàn)，去除了蓋體組件11和支架單元的其余部分。再填充單元155構(gòu)造成或“調(diào)節(jié)成”僅能夠沿一個(gè)特定的朝向容置在對(duì)接端口149內(nèi)。U形扣夾部183的每個(gè)腿的端部寬度是明顯不同的，使得用戶不大可能試圖前后倒置地對(duì)單元155進(jìn)行對(duì)接。圓柱形墨出口158偏離橫向的中線，從而也防止前后倒置地對(duì)單元155進(jìn)行對(duì)接。如上所述，對(duì)接端口149的基部具有一個(gè)大的圓形開(kāi)口151和兩個(gè)小的開(kāi)口152，在大開(kāi)口中容置有圓柱形墨入口158，在小開(kāi)口中容置有閥致動(dòng)器159。這些相互作用的元件中的每一個(gè)的橫截面都形成為僅僅是位于正確的朝向上的正確顏色的墨再填充單元可用于再填充每個(gè)特定的墨存儲(chǔ)模塊45。例如，閥致動(dòng)器159的兩個(gè)三角星形橫截面中的每個(gè)都可以轉(zhuǎn)動(dòng)而給出大量的組合，所述組合將僅僅與具有配合的轉(zhuǎn)向的對(duì)應(yīng)三角星形孔口相配合。
QA芯片讀取器172也設(shè)置在對(duì)接端口148的基部，以與再填充單元155的QA芯片161的QA芯片接點(diǎn)162配合并讀取和接收存儲(chǔ)在其上的信息。這些信息可包括再填充單元155的存儲(chǔ)容量(例如大約30毫升到大約50毫升)、再填充單元155內(nèi)的墨的顏色、以及再填充單元155內(nèi)的墨的來(lái)源。當(dāng)再填充單元155對(duì)接到對(duì)接端口149內(nèi)的適當(dāng)位置時(shí)，所述信息可容易地傳送到支架單元12的控制電路。例如，支架單元12的控制電路可確定哪個(gè)墨存儲(chǔ)模塊45需要再填充，以及可以確定再填充單元155是否含有正確類型/顏色及數(shù)量的墨，以便于進(jìn)行再填充。
如同圖53所更清楚地顯示的，每個(gè)墨存儲(chǔ)模塊45的閥密封墊49(參見(jiàn)圖10)設(shè)置成使得墨入口15與形成在對(duì)接端口149中的大圓形開(kāi)口151對(duì)準(zhǔn)，而墨入口閥16和出口閥18(由三角星形開(kāi)口152遮住)分別與較小的圓形開(kāi)口252對(duì)準(zhǔn)。隨著墨再填充單元155達(dá)到對(duì)接端口149內(nèi)的適當(dāng)位置，再填充單元155的墨出口158接觸墨存儲(chǔ)組件45的墨入口15，而閥致動(dòng)銷159接觸墨入口閥16和墨出口閥18中的每一個(gè)。
在這個(gè)位置中，隨著彈簧加載的密封環(huán)165縮回圓柱形墨出口158內(nèi)而在墨入口15的表面周圍形成緊密的密封，墨傳送針164穿透閥密封墊49的墨入口15。密封環(huán)165可以沿墨傳送針164“上縮”并受力，從而一旦再填充單元155從對(duì)接端口149移走，密封環(huán)就通過(guò)密封彈簧166的作用返回到其保護(hù)位置。
如上所述，因?yàn)閺椈稍?4對(duì)墨囊46施加一個(gè)恒定的張力，從而保持在墨存儲(chǔ)模塊45的墨囊46內(nèi)的墨處于恒定的負(fù)壓狀態(tài)。這在墨中產(chǎn)生一個(gè)負(fù)壓或背壓，從而防止墨從打印頭組件22的噴嘴漏出。背壓還提供一種簡(jiǎn)單的裝置，用于在再填充單元對(duì)接在位時(shí)從再填充單元155中抽出再填充墨。由于再填充單元155的墨囊(其處于大氣壓下)和墨存儲(chǔ)模塊45的墨囊之間的壓力梯度，當(dāng)墨傳送針164穿透墨入口15時(shí)，再填充墨簡(jiǎn)單地從再填充單元155流入墨存儲(chǔ)模塊45的墨囊46。
為了在再填充操作和打印操作之間切換、并將墨以恒定的背壓狀態(tài)保持在打印頭組件22內(nèi)從而使得墨不會(huì)在再填充期間從噴嘴漏出，如上所述，在閥密封墊中設(shè)置有閥16和18。當(dāng)再填充單元與對(duì)接端口149對(duì)接就位時(shí)，兩個(gè)閥都由閥致動(dòng)銷159控制。參見(jiàn)圖54A-54D示出了閥受控制的方式。
圖54A和54B示出分別沿圖53中的A-A線和B-B線的不同橫截面視圖，其示出閥結(jié)構(gòu)在再填充之前的狀態(tài)，而圖54C和54D分別示出圖54A和54B的視圖，其示出閥結(jié)構(gòu)在再填充期間的狀態(tài)。
在再填充之前，如圖54A和54B所示，墨入口閥16位于關(guān)閉位置，從而防止墨或空氣通過(guò)，防止其進(jìn)入墨入口15并進(jìn)入到墨囊46內(nèi)。這在圖54B中示出，從而所有處在墨入口15和墨入口閥16之間通道內(nèi)的墨都保持在這個(gè)空間內(nèi)。一個(gè)O形環(huán)密封件設(shè)置在墨入口15處，以在再填充單元155的墨傳送針164周圍保持氣密密封。在這個(gè)狀態(tài)中，墨出口閥18處于打開(kāi)位置，從而提供一個(gè)墨流出墨出口52而沿墨下流管30向下流往打印頭組件22的通道。如上所述，彈簧元件54在一個(gè)墨囊46內(nèi)形成背壓狀態(tài)，且在打印期間打印頭22抵抗這個(gè)背壓而從墨囊46抽取墨。
在再填充期間，如圖54C和54D所示，墨再填充單元155對(duì)接入對(duì)接端口149內(nèi)，使得墨出口158接合閥密封墊49的墨入口15，且閥致動(dòng)銷159接合閥16和18。如圖54C所示，閥致動(dòng)銷與墨出口閥18的接觸導(dǎo)致閥18受壓并關(guān)閉，從而防止墨進(jìn)一步從墨出口52流到打印頭組件22。在這個(gè)方面，存在于從關(guān)閉的墨出口閥18到打印頭組件22的通道中的墨保持靜止，直至墨出口閥18打開(kāi)。
如圖54D所更清楚地顯示的，當(dāng)閥致動(dòng)銷159接觸墨入口閥16并壓下所述閥時(shí)，所述閥打開(kāi)而允許墨從再填充單元155流到墨囊46。由于墨囊46中的背壓，墨由于壓差被抽入墨囊內(nèi)，并且，隨著墨囊46由墨填充和膨脹，彈簧元件54在墨囊46和保持元件55之間維持恒定的力，從而還維持墨囊46中的墨內(nèi)的恒定背壓。這一直持續(xù)到墨囊46到達(dá)其最大容量，而存在于墨囊46內(nèi)的墨的壓力等于再填充單元155的墨的壓力且不再?gòu)脑偬畛鋯卧?55抽取墨。
收縮裝置致動(dòng)器190延伸穿過(guò)孔口60從而將上收縮裝置凸緣59壓向下收縮裝置凸緣57，以使側(cè)板58向內(nèi)彎曲并使囊46收縮。如以上參考圖12所描述的，當(dāng)移除再填充單元時(shí)，通過(guò)釋放所述收縮，囊收縮裝置43重新在墨囊46中形成背壓。
雖然參照示例的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了解釋和描述，但是本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以明顯地得知并實(shí)現(xiàn)各種修改而不會(huì)偏離本發(fā)明的范疇和精神。相應(yīng)地，所附權(quán)利要求的范疇并不限于在此作出的描述，而是應(yīng)當(dāng)做廣義的理解。
下列的段落組(A)和(B)描述了與本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容相關(guān)的各個(gè)方面。它們不應(yīng)被理解為形成所要求保護(hù)主題的一部分。
段落組(A)1.一種打印頭集成電路，包括多個(gè)形成在襯底的前側(cè)上的噴嘴，所述噴嘴設(shè)置成沿所述襯底縱向地延伸的排，每個(gè)噴嘴具有相應(yīng)的噴嘴入口；以及多個(gè)沿所述襯底的后側(cè)縱向地延伸的墨供應(yīng)槽，每個(gè)所述墨供應(yīng)槽構(gòu)造用于把墨從所述后側(cè)供應(yīng)到至少一個(gè)對(duì)應(yīng)的噴嘴入口排，其中每個(gè)墨供應(yīng)槽沿其長(zhǎng)度由一個(gè)或多個(gè)橫向橋中斷。
2.如段落1所述的打印頭集成電路，其中由多個(gè)沿著每個(gè)墨供應(yīng)槽間隔開(kāi)的橫向橋限定多個(gè)槽段。
3.如段落2所述的打印頭集成電路，其中各所述橫向橋之間的縱向距離為至少1000微米。
4.如段落2所述的打印頭集成電路，其中每個(gè)所述橫向橋構(gòu)造成使得每個(gè)所述槽段密封于其相鄰的槽段。
5.如段落2所述的打印頭集成電路，其中每個(gè)橫向橋構(gòu)造成使得墨在相鄰的槽段之間縱向地流動(dòng)。
6.如段落1所述的打印頭集成電路，其中所述噴嘴設(shè)置在成對(duì)的排中，每個(gè)成對(duì)的排沿所述前側(cè)縱向地延伸，每個(gè)墨供應(yīng)槽沿所述后側(cè)縱向地延伸并且構(gòu)造成用于將墨從所述后側(cè)供應(yīng)到對(duì)應(yīng)的成對(duì)的排的噴嘴入口。
7.如段落1所述的打印頭集成電路，其中每個(gè)墨供應(yīng)槽的寬度尺寸為至少50微米。
8.如段落1所述的打印頭集成電路，其中每個(gè)墨供應(yīng)槽的寬度尺寸為至少70微米。
9.如段落1所述的打印頭集成電路，其中每個(gè)墨供應(yīng)槽的高寬比小于4∶1，所述高寬比由槽深度比槽寬度的比限定。
10.如段落9所述的打印頭集成電路，其中每個(gè)墨供應(yīng)槽的高寬比小于2∶1。
11.如段落1所述的打印頭集成電路，其中所述襯底的厚度在100到500微米的范圍內(nèi)。
12.如段落1所述的打印頭集成電路，其中所述襯底的厚度在120到250微米的范圍內(nèi)。
13.一種包括多個(gè)如段落1所述的打印頭集成電路的頁(yè)寬噴墨打印頭。
14.一種頁(yè)寬噴墨打印頭，包括多個(gè)形成在襯底前側(cè)上的噴嘴，所述噴嘴設(shè)置成沿所述襯底縱向地延伸的排，每個(gè)噴嘴具有相應(yīng)的噴嘴入口；以及多個(gè)沿所述襯底后側(cè)縱向地延伸的墨供應(yīng)槽，每個(gè)墨供應(yīng)槽構(gòu)造成用于將墨從后側(cè)供應(yīng)到對(duì)應(yīng)的噴嘴入口排，其中每個(gè)墨供應(yīng)槽沿其長(zhǎng)度被一個(gè)或多個(gè)橫向橋中斷。
15.一種頁(yè)寬噴墨打印頭組件，包括如段落14所述的打印頭；以及粘合到所述打印頭后側(cè)的模制墨歧管，所述墨歧管具有多個(gè)出口，每個(gè)出口與一個(gè)墨供應(yīng)槽對(duì)準(zhǔn)。
16.如段落15所述的打印頭組件，其中所述打印頭通過(guò)夾在打印頭與墨歧管之間的粘合膜粘合到所述墨歧管。
17.如段落16所述的打印頭組件，其中在所述粘合膜中限定多個(gè)開(kāi)口，每個(gè)開(kāi)口設(shè)置成允許墨從一個(gè)所述出口流到墨供應(yīng)槽。
18.如段落17所述的打印頭組件，其中每個(gè)出口和每個(gè)開(kāi)口設(shè)置在橫向橋上方，從而墨從所述墨歧管供應(yīng)到位于所述橫向橋兩側(cè)的兩個(gè)槽段。
19.一種打印機(jī)，包括如段落15所述的打印頭組件。
20.如段落19所述的打印機(jī)，所述打印機(jī)是頁(yè)寬噴墨打印機(jī)。
段落組(B)1.一種打印頭集成電路，包括多個(gè)形成在襯底的前側(cè)上的噴嘴，所述噴嘴設(shè)置成沿所述襯底縱向地延伸的排，每個(gè)噴嘴具有相應(yīng)的噴嘴入口；以及多個(gè)沿所述襯底的后側(cè)縱向地延伸的墨供應(yīng)槽，每個(gè)墨供應(yīng)槽構(gòu)造成用于把墨從后側(cè)供應(yīng)到至少一個(gè)對(duì)應(yīng)的噴嘴入口排，其中每個(gè)墨供應(yīng)槽沿其長(zhǎng)度由一個(gè)或多個(gè)橫向橋中斷。
2.如段落1所述的打印頭集成電路，其中通過(guò)多個(gè)沿每個(gè)墨供應(yīng)槽間隔開(kāi)的橫向橋限定多個(gè)槽段。
3.如段落2所述的打印頭集成電路，其中各橫向橋之間的縱向距離為至少1000微米。
4.如段落2所述的打印頭集成電路，其中每個(gè)橫向橋構(gòu)造成使得每個(gè)槽段密封于其相鄰的槽段。
5.如段落2所述的打印頭集成電路，其中每個(gè)橫向橋構(gòu)造成使得墨在相鄰的槽段之間縱向地流動(dòng)。
6.如段落1所述的打印頭集成電路，其中所述噴嘴設(shè)置在成對(duì)的排中，每個(gè)成對(duì)的排沿所述前側(cè)縱向地延伸，每個(gè)墨供應(yīng)槽沿所述后側(cè)縱向地延伸并構(gòu)造成用于把墨從后側(cè)供應(yīng)到對(duì)應(yīng)的成對(duì)的排的噴嘴入口。
7.如段落1所述的打印頭集成電路，其中每個(gè)墨供應(yīng)槽的寬度尺寸為至少50微米。
8.如段落1所述的打印頭集成電路，其中每個(gè)墨供應(yīng)槽的寬度尺寸為至少70微米。
9.如段落1所述的打印頭集成電路，其中每個(gè)墨供應(yīng)槽的高寬比小于4∶1，所述高寬比由槽深度比槽寬度的比限定。
10.如段落9所述的打印頭集成電路，其中每個(gè)墨供應(yīng)槽的高寬比小于2∶1。
11.如段落1所述的打印頭集成電路，其中所述襯底的厚度在100到500微米的范圍內(nèi)。
12.如段落1所述的打印頭集成電路，其中所述襯底的厚度在120到250微米的范圍內(nèi)。
13.一種具有多個(gè)如段落1所述的打印頭集成電路的頁(yè)寬噴墨打印頭。
14.一種頁(yè)寬噴墨打印頭，包括
多個(gè)形成在襯底的前側(cè)上的噴嘴，所述噴嘴設(shè)置成沿所述襯底縱向地延伸的排，每個(gè)噴嘴具有相應(yīng)的噴嘴入口；以及多個(gè)沿所述襯底后側(cè)縱向地延伸的墨供應(yīng)槽，每個(gè)墨供應(yīng)槽構(gòu)造成用于把墨從所述后側(cè)供應(yīng)到對(duì)應(yīng)的噴嘴入口排，其中每個(gè)墨供應(yīng)槽沿其長(zhǎng)度由一個(gè)或多個(gè)橫向橋中斷。
15.一種頁(yè)寬噴墨打印頭組件，包括如段落14所述的打印頭；以及粘合到所述打印頭的后側(cè)的模制墨歧管，所述墨歧管具有多個(gè)出口，每個(gè)出口與一個(gè)墨供應(yīng)槽對(duì)準(zhǔn)。
16.如段落15所述的打印頭組件，其中所述打印頭由夾在打印頭與墨歧管之間的粘合膜粘合到所述墨歧管。
17.如段落16所述的打印頭組件，其中在所述粘合膜中限定多個(gè)開(kāi)口，每個(gè)開(kāi)口設(shè)置成用于使得墨能夠從所述出口中的一個(gè)流到墨供應(yīng)槽。
18.如段落17所述的打印頭組件，其中每個(gè)出口和每個(gè)開(kāi)口設(shè)置在橫向橋上方，從而墨從所述墨歧管供應(yīng)到位于所述橫向橋兩側(cè)的兩個(gè)槽段。
19.一種打印機(jī)，包括如段落15所述的打印頭組件。
20.如段落19所述的打印機(jī)，所述打印機(jī)是頁(yè)寬噴墨打印機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種打印頭集成電路，包括多個(gè)形成在襯底的前側(cè)上的噴嘴，每個(gè)噴嘴具有相應(yīng)的噴嘴入口；以及多個(gè)墨供應(yīng)槽，每個(gè)墨供應(yīng)槽構(gòu)造成用于將墨從所述襯底的后側(cè)供應(yīng)到對(duì)應(yīng)的噴嘴入口組，其中每個(gè)墨供應(yīng)槽的尺寸設(shè)置成適于從模制墨歧管中的一個(gè)或多個(gè)出口接收墨。
2.如權(quán)利要求1所述的打印頭集成電路，其中所述噴嘴設(shè)置成排，每個(gè)排沿所述前側(cè)縱向地延伸，每個(gè)墨供應(yīng)槽沿所述后側(cè)縱向地延伸并且構(gòu)造成用于將墨從所述后側(cè)供應(yīng)到至少一個(gè)對(duì)應(yīng)的噴嘴入口排。
3.如權(quán)利要求1所述的打印頭集成電路，其中所述噴嘴設(shè)置為成對(duì)的排，每個(gè)成對(duì)的排沿所述前側(cè)縱向地延伸，每個(gè)墨供應(yīng)槽沿所述后側(cè)縱向地延伸并且構(gòu)造成用于將墨從所述后側(cè)供應(yīng)到對(duì)應(yīng)的成對(duì)的排的噴嘴入口。
4.如權(quán)利要求3所述的打印頭集成電路，其中每個(gè)墨供應(yīng)槽的寬度尺寸為至少50微米。
6.如權(quán)利要求3所述的打印頭集成電路，其中每個(gè)墨供應(yīng)槽的寬度尺寸為至少70微米。
7.如權(quán)利要求3所述的打印頭集成電路，其中每個(gè)墨供應(yīng)槽沿其長(zhǎng)度由一個(gè)或多個(gè)橫向橋中斷。
8.如權(quán)利要求7所述的打印頭集成電路，其中沿每個(gè)墨供應(yīng)槽間隔開(kāi)的多個(gè)橫向橋限定多個(gè)槽段。
9.如權(quán)利要求8所述的打印頭集成電路，其中各橫向橋之間的縱向距離為至少1000微米。
10.如權(quán)利要求8所述的打印頭集成電路，其中每個(gè)橫向橋構(gòu)造成使得每個(gè)槽段與其相鄰的槽段之間是密封的。
11.如權(quán)利要求8所述的打印頭集成電路，其中每個(gè)橫向橋構(gòu)造成使得墨在相鄰的槽段之間縱向地流動(dòng)。
12.如權(quán)利要求1所述的打印頭集成電路，其中每個(gè)墨供應(yīng)槽的高寬比小于4∶1，所述高寬比定義為槽深度與槽寬度之間的比。
13.如權(quán)利要求12所述的打印頭集成電路，其中每個(gè)墨供應(yīng)槽的高寬比小于2∶1。
13.如權(quán)利要求1所述的打印頭集成電路，其中所述襯底的厚度在100到500微米的范圍內(nèi)。
15.如權(quán)利要求1所述的打印頭集成電路，其中所述襯底的厚度在120到250微米的范圍內(nèi)。
16.一種頁(yè)寬噴墨打印頭，其包括多個(gè)如權(quán)利要求1所述的打印頭集成電路。
17.一種頁(yè)寬噴墨打印頭，包括多個(gè)形成在襯底的前側(cè)上的噴嘴，每個(gè)噴嘴具有相應(yīng)的噴嘴入口；以及多個(gè)墨供應(yīng)槽，每個(gè)墨供應(yīng)槽構(gòu)造成用于將墨從所述襯底的后側(cè)供應(yīng)到對(duì)應(yīng)的噴嘴入口組，其中每個(gè)墨供應(yīng)槽的尺寸設(shè)置成適于從模制墨歧管中的一個(gè)或多個(gè)出口接收墨。
18.一種頁(yè)寬噴墨打印頭組件，包括如權(quán)利要求17所述的打印頭；以及結(jié)合到所述打印頭的后側(cè)的模制墨歧管，所述墨歧管具有多個(gè)出口，每個(gè)出口與墨供應(yīng)槽對(duì)準(zhǔn)。
19.如權(quán)利要求18所述的打印頭組件，其中所述打印頭由夾在所述打印頭與所述墨歧管之間的粘合膜結(jié)合到所述墨歧管。
20.如權(quán)利要求19所述的打印頭組件，其中所述粘合膜中限定有多個(gè)開(kāi)口，每個(gè)開(kāi)口設(shè)置成允許墨從一個(gè)所述出口流到墨供應(yīng)槽。
21.如權(quán)利要求20所述的打印頭組件，其中每個(gè)出口和每個(gè)開(kāi)口設(shè)置在橫向橋的上方，從而使得墨從所述墨歧管供應(yīng)到位于所述橫向橋兩側(cè)的兩個(gè)槽段。
22.一種打印機(jī)，其包括如權(quán)利要求18所述的打印頭組件。
23.如權(quán)利要求22所述的打印機(jī)，所述打印機(jī)是頁(yè)寬噴墨打印機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種打印頭集成電路(74)。所述打印頭集成電路(74)包括(a)多個(gè)形成在襯底前側(cè)上的噴嘴(801)，每個(gè)噴嘴具有對(duì)應(yīng)的噴嘴入口(73)；以及(b)多個(gè)墨供應(yīng)槽(67)。每個(gè)墨供應(yīng)槽(67)構(gòu)造成用于將墨從襯底的后側(cè)供應(yīng)到對(duì)應(yīng)的噴嘴入口(73)組。進(jìn)一步地，每個(gè)所述墨供應(yīng)槽(67)的尺寸設(shè)計(jì)成適于從一個(gè)或多個(gè)位于模制墨歧管中的出口(27)接收墨。相對(duì)寬的墨供應(yīng)槽(67)允許打印頭集成電路(74)直接地結(jié)合到模制墨歧管上，便于對(duì)準(zhǔn)和避免泄漏。
文檔編號(hào)B41J29/02GK101084121SQ200580043675
公開(kāi)日2007年12月5日 申請(qǐng)日期2005年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月20日
發(fā)明者卡·西爾弗布魯克, 中澤晟, 克里斯托弗·希巴德, 保羅·蘭·麥基, 諾曼·邁克爾·伯里, 蓋瑞·阿芒德·杰克遜 申請(qǐng)人:西爾弗布魯克研究有限公司