[發(fā)明專利]高密度噴墨印刷頭

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 92110644.0
• 申請日: 1992-08-15
• 公開（公告）號: CN1050804C
• 公開（公告）日: 2000-03-29
• 發(fā)明（設計）人: Ｊ·Ｒ·派斯;Ｄ·Ｂ·華萊士;Ｄ·Ｊ·海斯
• 申請（專利權）人: 康帕克電腦公司
• 主分類號: B41J2/045
• 分類號: B41J2/045;B41J2/145
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王忠忠,馬鐵良

本發(fā)明涉及一種高密度噴墨印刷頭，尤其是涉及一種用于降低交調失真控制的多通道、側壁起動的高密度噴墨印刷頭。

印刷商提供了一種產(chǎn)生人類可讀形式的永久性記錄的裝置。一般說來，印刷機分為沖擊式印刷和非沖擊式印刷。在沖擊印刷中，像點是通過擊打放于紙面近處的墨帶來產(chǎn)生的、沖擊印刷技術又進一步分為成形字符印刷與版型印刷。在成形字符印刷中，擊打墨帶而產(chǎn)生像點的元素是由一凸起的、所想要產(chǎn)生的字符的鏡面對稱像。在版型印刷觸針打印中，字符是由靠打擊配置的、對著墨帶的針而產(chǎn)生的一系列緊密排列的點形成的，多個字符是靠擊打設置的一個或多個緊靠墨帶的針所產(chǎn)生的緊密排列的點產(chǎn)生的。通過有選擇地擊打設置的觸針，與點的觸針相應的任何字符均可產(chǎn)生。

由于其高速度印刷技術及更適于印刷圖表和半色調圖像，非沖擊印刷通常要比沖擊印刷更為人們樂意采用。非沖擊印刷技術一般分為版型印刷、靜電復印和電光照相印刷。在觸針打印中，觸針是由電脈沖有選擇地加熱的，所產(chǎn)生的熱在通常是專門處理過的紙的一面上產(chǎn)生一個印記。在靜電印刷中，在導電的紙與印刷元件之間的電弧從紙上除去不透明的涂層，從而使對比色的內層曝光。在電光照相印刷中，用一種如激光那樣的光源使光導電性材料有選擇帶電。粉狀上色劑涂在帶了電的區(qū)域，在它們與紙面接觸時，上色劑就轉送到紙面上。然后使此上色劑加熱而使之熔化于紙面上。

非沖擊印刷的另一種形式通常叫做噴墨印刷。噴墨印刷系統(tǒng)利用噴射細細印墨點產(chǎn)生圖像。這種系統(tǒng)產(chǎn)生能多次重復的，并可以控制的微印墨點，從而使得在由數(shù)字化的貯存的圖像資料規(guī)定的地方印上一個微點，大多數(shù)商業(yè)出售的噴墨印刷系統(tǒng)一般分為“連續(xù)噴墨”型噴墨印刷系統(tǒng)和“按要求噴滴”型噴墨印刷系統(tǒng)。在前一種印刷系統(tǒng)中，微滴從印刷頭中連續(xù)地噴出，根據(jù)所想要的圖像，微滴可以對著或背離紙噴射。在后一種系統(tǒng)中，微點是根據(jù)所要產(chǎn)生的圖像有關的專門指令，才從印刷頭中噴出的。

連續(xù)噴射型噴墨印刷系統(tǒng)是以從一個小孔噴出的液體流能形成均勻的小微滴的現(xiàn)象為基礎的。可以明顯地觀察到，例如使用能產(chǎn)生壓力振蕩、使整個液體擴散的電子機械裝置時，根據(jù)表面張力波擴張現(xiàn)象從直徑為50-80微米的小孔中在壓力下流出的液體趨向于碎裂成均勻的微滴。例如在圖1中，可以看到一種連續(xù)噴墨型噴墨印刷機200的簡圖。在圖中，泵202將印墨；從印墨源204泵入噴咀系統(tǒng)206。噴咀系統(tǒng)有一個壓電晶體208，壓電晶體經(jīng)常受到由晶體驅動器210供給的一個電壓的驅動泵202將印墨泵入噴射系統(tǒng)206并以一個連續(xù)液流的形式，將印墨從噴射咀202噴出去。連續(xù)振蕩的壓電晶體208產(chǎn)生引起壓力擾動，壓力擾動使得連續(xù)液流破裂成均勻的油墨微點，并由于一個靜電場的存在而得到靜電荷，這個靜電場通常認為是由電極214產(chǎn)生的電場。利用高壓偏轉極216，能使選擇出的一些帶靜電的液滴在控制下?lián)粝蚣?18的紙面上的預定的位置。高壓偏轉極216還使帶靜電的微滴中未被選中的那些偏離紙218的紙面而落入貯墨器，供下次循環(huán)使用。由于微滴的粒度極小和精確的微滴的軌跡控制，連續(xù)噴墨型噴墨印刷系統(tǒng)的質量能夠接近成形字符沖擊印刷系統(tǒng)的質量。然而，連續(xù)噴墨型噴墨印刷系統(tǒng)的缺點是，即使是不印刷或只少許印一點兒時也必須噴射油墨。這種要求會使油墨老化，因而降低了這種印刷系統(tǒng)的可靠性。

由于連續(xù)噴墨型噴墨印刷機的上述缺點，人們增加了對于通過用電子機械方法生成的壓力波產(chǎn)生微滴印墨的興趣，在這種系統(tǒng)中，通過對直接或間接地與印墨液相聯(lián)系的壓電晶體上加一個電壓脈沖，在印墨液體中感生出一種容積變化。這種容積變化在油墨液體內引起壓力/速度的瞬變現(xiàn)象，對這些變化加以控制以便產(chǎn)生從小孔中流出的微滴。由于只是在所期望的時刻才加上電壓，這種型號的印墨噴射印刷系統(tǒng)稱之為“按要求噴滴”型。例如，圖2就是這種按要求噴滴型噴墨印刷機的簡圖。噴咀組件306從貯墨池(未示出)中將印墨抽出。驅動器310收到字符資料后立即起動相應的壓電材料308。例如，若收到了字符資料要求微滴印墨從噴咀機構306中噴出，驅動器310就將一個電壓施加于壓電材料308上。壓電材料308隨之以一定方式變形而使噴咀機構306從小孔312中噴出印墨微滴擊打紙318的紙面。