[發明專利]打印頭和使用打印頭的系統

無效

• 申請號: 200580045402.2
• 申請日: 2005-12-02
• 公開（公告）號: CN101094768A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 理查德·貝克;愛德華·R·莫伊尼漢
• 申請（專利權）人: 富士膠卷迪馬蒂克斯股份有限公司
• 主分類號: B41J2/01
• 分類號: B41J2/01
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 馬高平;楊梧

技術領域

本發明涉及打印頭和使用打印頭的系統。

背景技術

一般，噴墨打印機包括從墨供給源至噴嘴通道的墨通道。該噴嘴通道的終端為噴嘴孔，墨滴從噴嘴孔噴出。墨滴噴射通過由致動器對墨通道中的墨加壓來控制。該致動器可以為壓電偏轉器，熱氣泡噴射發生器或靜電偏轉元件。典型的打印頭包括儲存器和噴射組件。該噴射組件具有一組墨通道，該組墨通道帶有相應的噴嘴孔和相關的致動器，來自每一個噴嘴孔的墨滴噴射可以獨立地控制。在按命令噴射(drop-on-demand)的打印頭中，在噴射組件和打印基片相對于彼此運動的同時，起動各個致動器以有選擇地將墨滴噴射在圖像的特定象素位置上。在高性能的噴射組件中，一般噴嘴孔的直徑為50μm或更小，例如大約25μm，以100～300噴嘴/英寸的間距隔開，其分辨率為100～3000dpi或更高，形成的墨滴尺寸大約為1～70皮升(pl)或更小。墨滴噴射頻率一般為10kHz或更大。

這里引入其全部內容供參考的Hoisington等人的U.S.5265315說明了具有半導體主體和壓電致動器的噴射組件。該組件主體由硅制成，可經刻蝕以形成墨腔。噴嘴孔由附接至硅主體上的獨立的噴嘴板限定。壓電致動器具有壓電材料層，根據所加的電壓，該壓電材料層改變幾何形狀或彎曲。壓電層的彎曲給在沿著墨通道設置的泵送腔中的墨加壓。

在Andreas?Bibl等人于2002年7月3日提出的、題為“打印頭”、美國專利申請No.10/189947中描述了噴射組件的另一些例子。這里引入上述申請的全部內容以供參考。

對于給定的電壓，壓電材料的彎曲量與材料的厚度成反比。結果，當壓電層的厚度增加時，需要的電壓增加。對于給定的墨滴尺寸，為了限制電壓需求，可以增加壓電材料的偏轉壁面積。大的壓電壁面積同時也會要求泵送腔相應地更大，這使得設計復雜，例如對于高分辨率打印，需要維持小的孔間隔。

一般，打印頭可以包括一個或多個噴射組件。打印系統可以在基片相對于打印頭的一次通過或多次通過中打印。打印頭可以用于噴射墨和/或其他流體-例如用于電子元件的材料(例如導電材料)或用于平板顯示器的彩色濾光材料。

發明內容

在本發明的一個方面中，一種打印裝置包括噴射組件和外殼，所述噴射組件包括將微滴噴射在基片上的多個噴嘴，所述外殼限定出一打印區，在該打印區中，噴射組件在基片上進行打印，所述外殼包括導入與控制外殼的環境有關的材料的入口。

本發明的這個方面的實施例可包括一個或多個下述特征。

所述材料為蒸餾水、干燥空氣、乙醇、MEK或清潔劑。所述干燥空氣具有預定的溫度。所述材料適于抑制細菌生長。所述材料與微滴相容。所述打印裝置還包括設置在所述外殼內的傳感器。所述傳感器可提供用于調節所述外殼內的環境的信號。所述外殼包括一個出口。

在本發明的另一個方面中，一種打印方法包括：提供限定出打印區的外殼，所述外殼包括導入與控制外殼的環境有關的材料的一個入口；設置噴射組件，所述噴射組件包括在打印區內將微滴噴射在基片上的多個噴嘴；以及通過所述入口導入與控制所述外殼的環境有關的材料。

本發明的這個方面的實施例可以包括一個或多個下述特征。

所述材料為蒸餾水、干燥空氣、乙醇、MEK或清潔劑。所述干燥空氣具有預定的溫度。所述材料適于抑制細菌生長。基于微滴的特性選擇所述材料。所述打印方法還包括在所述外殼內設置傳感器。所述打印方法還包括使所述傳感器提供用于調節所述外殼內的環境的信號。所述外殼包括一個出口。

本發明除了其他優點以外具有以下優點，即，所述外殼限定出一個調節打印區，在所述打印區中保持對打印頭噴嘴有利的環境。例如，打印區的濕度可以維持在使噴嘴變干燥或在噴嘴上形成冷凝的可能性極小的水平上。根據墨的特性，可以將其他材料(例如，乙醇，MEK)導入所述外殼中。這樣，可以保持打印頭噴嘴的可靠性，并且減少維護和更換需求。

包括氫和氮的氣體材料也可導入所述調節打印區中。當使用溶劑或有害化學品時，所述外殼有利于保護操作者的健康和安全。

清潔劑或抑制細菌生長的其他材料也可以導入，這在與在食品上打印有關的應用中特別有用。清潔劑可用于保持衛生的環境，以便不污染包括食品或藥品的產品。

在附圖和以下的說明中將給出本發明的一個或多個實施例的詳細情況。本發明的其他特點、目的和優點在說明書、附圖和權利要求中將會顯見。

附圖說明

圖1為包括環境受控外殼的打印組件的透視圖；

圖2為圖1的打印組件和環境受控外殼的橫截面側視圖。