[發明專利]具有高度對稱性的噴墨噴嘴裝置

有效

• 申請號: 201480025276.3
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN105189123B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 安格斯·約翰·諾斯
• 申請（專利權）人: 馬姆杰特科技有限公司
• 主分類號: B41J2/14
• 分類號: B41J2/14
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司11262
• 代理人: 湯慧華,鄭霞

技術領域

本發明有關用于噴墨打印頭的噴墨噴嘴裝置。其已主要被開發來改善墨滴噴出軌跡及使裝置間的流體串擾減至最小，同時最大化室再填充率。

背景技術

該申請人已開發一套噴墨打印機，例如于WO2011/143700、WO2011/143699及WO2009/089567中所敘述的，其內容以引用的方式并入本文中。打印機采用固定不動的頁寬打印頭，并與于單程中饋送打印媒體通過該打印頭的饋送機件組合。因此，打印機提供比傳統掃描噴墨打印機遠較高的打印速率。

噴墨打印頭包括多個(典型數千個)個別的噴墨噴嘴裝置，每一個噴墨噴嘴裝置被以油墨供給。每一噴墨噴嘴裝置典型包括一具有噴嘴孔口及用于經過該噴嘴孔口噴出油墨的致動器的噴嘴室。用于噴墨噴嘴裝置的設計空間系巨大的，且過多的不同噴嘴裝置已在該專利文獻被敘述，包含不同型式的致動器及不同的裝置配置。

設計噴墨噴嘴裝置中的最重要準則的其中一者達成垂直于該噴嘴平面的油墨滴下軌跡。如果每一點滴垂直地往外排出，順著該點滴的尾端將不會捉住及沉積在該噴嘴邊緣。滿溢及點滴錯用的來源如此被避免。另外，以垂直的軌跡，藉由該點滴尾端的瓦解所形成的主要隨體可被造成降落在該頁面上的主要點滴的頂部，隱匿該隨體。打印質量中的顯著改善可如此以垂直點滴軌跡被獲得。

噴墨打印機為熱裝置，包括加熱器元件，其過度加熱油墨，以產生蒸氣氣泡。這些氣泡的膨脹強迫墨滴經過該噴嘴孔口。為確保用于這些點滴的垂直軌跡，該氣泡必需對稱地膨脹。這需要該噴嘴裝置的設計中的對稱性。

環繞該加熱器元件的完美的流體對稱性是不可能的，除非該加熱器元件被直接地懸置在至該噴嘴室的入口之上。具有此配置的噴墨噴嘴裝置例如被敘述于US6,755,509中，且包括此裝置的打印頭被顯示于US7,441,865中(例如參見圖21B)，其內容以引用的方式并入本文中。然而，具有懸置在該室入口上的加熱器元件的裝置需要相當復雜的制造方法，且比具有結合的加熱器元件的裝置較不堅固。再者，這些裝置于油墨噴出期間經過該室入口遭受相當高的逆流速率(導致無效率)，以及于室再填充期間由于該入口與該噴嘴孔口的對齊而導致的潛在的打印頭面滿溢。

US7,857,428敘述一噴墨打印頭，包括一列噴嘴室，每一噴嘴室具有一側壁入口，以從與該列噴嘴室平行地延伸的共享的油墨供給通道將油墨供給至該側壁入口。該油墨供給通道經由該通道的底板中所界定的多個入口供給油墨。至每一噴嘴室的入口可包括過濾器結構(例如導柱)，用于過濾被夾帶在該油墨中的空氣氣泡或微粒。于US7,857,428中所敘述的配置在將油墨供給至該噴嘴室中提供多余量，因為于該相同列(或列對)中的所有噴嘴室從與該噴嘴室平行地延伸的共享的油墨供給通道供給油墨。然而，于US7,857,428中所敘述的配置遭受相當慢的室再填充率及附近噴嘴室間的流體串擾的缺點。

此外，與US6,755,509中所敘述的配置作比較，于US7,857,428中所敘述的配置不可避免地將某一不對稱程度導入墨滴噴出。既然該加熱器元件被除了該室入口以外的室側壁所橫側地定界線，藉由該加熱器元件所產生的氣泡被此不對稱性所扭曲。換句話說，藉由該氣泡所產生的部分沖量傾向于強迫某些油墨回頭經過該室入口以及經過該噴嘴孔口。這導致歪斜的墨滴噴出軌跡以及效率中的減少。

用于對付藉由側壁室入口所造成的不對稱性的一措施是加長及/或變窄該室入口，以增加其對逆流的流體阻抗。然而，此措施于高速打印機中是不可行的，因為其由于該增加的流動阻抗而不可避免地減少室再填充率。補償藉由側壁室入口所造成的不對稱性的另一選擇措施是使該加熱器元件與該噴嘴孔口偏置，如于US7,780,271(其內容以引用的方式并入本文中)中所敘述。

其將為想要的是提供一噴墨噴嘴裝置，該噴墨噴嘴裝置具有高度對稱性，以便使用于校正墨滴噴出軌跡所需的任何補償措施的程度減至最小。其將進一步想要的是提供一具有高室再填充率的噴墨噴嘴裝置，其適用于高速打印中的使用。其將進一步想要的是提供一在附近噴嘴裝置間具有最小流體串擾的噴墨打印頭。

發明內容

按照本發明，提供有一噴墨噴嘴裝置，包括具有底板、頂板及周邊壁的主室，該周邊壁在該底板與該頂板之間延伸，該主室包括：

發射室，其具有被界定在該頂板中的噴嘴孔口及用于將油墨射出經過該噴嘴孔口的致動器；

前室，其用于將油墨供給至該發射室，該前室具有被界定在該底板中的主室入口；及

擋板結構，其分隔該主室，以界定該發射室及該前室，該擋板結構在該底板與該頂板之間延伸，