模制有喷嘴健康传感器的打印头模子制造技术

在一种实施方案中，打印头包括模制到模具中的打印头模子。所述模子具有前表面和相反的后表面，所述前表面暴露于所述模具外部以通过喷嘴分配液滴，所述后表面除了在所述模具中的通道处之外由所述模具覆盖，流体可通过所述模具中的通道直接通到所述后表面。所述模子还具有喷嘴健康传感器，该喷嘴健康传感器模制到所述模具中以检测所述打印头模子中的缺陷喷嘴。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
喷墨式打印机利用喷墨喷嘴通过液体墨滴的按需滴落喷射而在纸和其它打印介质上产生文本和图像。然而，当喷嘴阻塞时，其可能停止正确操作并在打印输出中引起可见的打印缺陷。这种打印缺陷通常被称为缺失喷嘴打印缺陷。在采用多通道打印模式(例如，横过介质前后扫描打印盒)的打印机中，缺失喷嘴缺陷可通过将喷墨打印头在介质页面的相同区段上多次通过来解决。这为多个喷嘴提供了将油墨喷射到纸的相同部分上的机会，以使一个或更多个缺失喷嘴的影响达到最小。解决缺失喷嘴缺陷的另一种方式在于通过推测性的喷嘴检修。这里，打印机促使打印头将油墨喷射到检修站中以运用喷嘴并确保它们未来的功能性，而不管喷嘴是否产生打印缺陷。在采用单通道打印模式(例如，介质在页宽打印头阵列下一次通过)的打印机中，缺失喷嘴缺陷已经通过将可标记介质页面的相同区域的多余打印头喷嘴用作缺陷喷嘴或通过检修缺陷喷嘴来恢复其全部功能性得到解决。然而，这些方案的成功，特别在单通道打印模式下，取决于缺失或缺陷喷嘴的及时识别。附图说明现在将参照附图通过示例的方式描述本实施例，在附图中：图1示出具有多个打印头模子和喷嘴健康传感器的模制喷墨打印杆的示例的平面视图；图2为沿图1的线A-A截取的立面剖视图，其示出带有喷嘴健康传感器和打印头模子的细节的示例性模制喷墨打印杆；图3为沿图1的线A-A截取的立面剖视图，其示出带有穿过由照明阵列发出的光的一个或更多个液滴的示例性模制喷墨打印杆；图4示出当液滴阻挡由照明阵列发出的光时照明阵列和检测阵列的示例；图5示出具有模制到整体式打印杆模具中的多个打印头模子和喷嘴健康传感器的模制喷墨打印杆的示例的平面视图；图6示出沿图5的示例性模制打印杆的线B-B截取的立面剖视图；图7示出适于实施具有模制到整体式打印杆模具中的多个片(sliver)打印头模子和喷嘴健康传感器的模制喷墨打印杆的示例性页宽阵列喷墨式打印机的方框图；图8示出具有模制到模具中的打印头模子和喷嘴健康传感器的部件的模制打印头的侧剖视图；图9为示出示例性喷墨式打印机的方框图，该喷墨式打印机带有包含示例性模制打印头的打印盒，该示例性模制打印头具有模制到模具中的打印头模子和喷嘴健康传感器的部件；图10示出示例性打印盒的透视图，该示例性打印盒包括带有模制到模具中的打印头模子和喷嘴健康传感器的模制打印头；图11示出适于在打印机中使用的另一示例性打印盒的透视图。具体实施方式综述：常规喷墨打印头包含带有流体结构的集成电路(例如，热加热电路和驱动电路)，流体结构包括在相同的硅模子基板上的流体喷射室和喷嘴。形成在模子基板中的流体分配岐管(例如，塑料插入器或齿(chiclet))和狭槽一起提供从模子的前表面上的微观喷射室到模子的后表面处的较大的油墨供应通道的流体扇出。然而，模子狭槽占用贵重的硅基板面(realestate)并增加显著的狭槽加工费用。虽然通过使用较紧密的狭槽间距可实现较小的较便宜的硅模子，但是与将较小的模子与扇出型岐管和喷墨笔集成关联的费用远远抵消了较便宜模子的利益。降低喷墨打印头费用的持续努力已经产生了打破喷射室所需的模子尺寸与流体扇出所需的间隔之间的联系的新的模制喷墨打印头。模制喷墨打印头使得能够使用微小的打印头模子“片”，诸如在2013年6月17日递交的名称为《打印头模子》的国际专利申请PCT/US2013/046065以及2013年2月28日递交的名称为《模制打印杆》的国际专利申请PCT/US2013/028216中描述的那些，上述国际专利申请中的每个通过引用整体合并于此。形成模制喷墨打印头和模制打印杆的方法包括，例如，压缩模制法和传递模制法，诸如分别在2013年7月29日递交的名称为《具有压缩模制流体通道的流体结构》的国际专利申请PCT/US2013/052512和2013年7月29日递交的名称为《传递模制流体流动结构》的国际专利申请PCT/US2013/052505中描述的那些，上述国际专利申请中的每个通过引用整体合并于此。新兴喷墨打印市场(例如，高速大型打印)要求高页面吞吐量和改进的打印质量。这种性能通过利用模制喷墨打印头和/或在以单通道打印模式操作的页宽阵列打印机内的模制打印杆能实现。然而，类似于常规喷墨打印头，模制喷墨打印头和打印杆可能遇到引起打印输出中可见的打印缺陷的缺失喷嘴打印缺陷。在实施单通道打印模式的页宽阵列打印设备中特别如此，因为将喷墨打印头或打印杆在页面的区段上多次通过的能力通常不存在。一般而言，采用单通道打印模式的页宽阵列打印设备比采用多通道打印模式的设备包含显著更多数量的打印喷嘴。更多数量的喷嘴允许多余的喷嘴，其可用于通过标记介质页面上缺失或缺陷喷嘴可能未能标记的区域来减轻缺失喷嘴打印缺陷。然而，使用多余喷嘴对缺失喷嘴缺陷的有效缓解取决于缺失喷嘴的及时识别。本文描述的模制喷墨打印头的示例性实施方案包括与小打印头模子“片”一起集成到模具中的喷嘴健康传感器，以形成整体模制的打印杆和打印头。喷嘴健康传感器可包括，例如，模制到打印杆中的LED照明器和CMOS成像传感器。在一种实施方案中，模制到打印杆中的光学器件将光从LED横过打印杆朝成像传感器引导。从打印杆中的喷嘴喷射的液滴在它们穿过并阻挡来自LED的光的部分时被成像传感器检测到。相反，当成像传感器在液滴预期阻挡光的位置和时间感测到来自LED的光时，还检测到缺失的液滴。也就是说，如果在光应被液滴阻挡的情况下感测到光，则缺失液滴被检测到。缺失液滴的检测提供对缺陷(例如，阻塞)喷嘴的指示。在另一实施方案中，集成到整体式打印杆模具中的成像传感器检查纸或其它介质上的点以检测点何时缺失。这里，通过示例，成像传感器可包括包含用于照射页面的光源的扫描器和用于感测从页面反射的光并确定何处点存在以及何处点缺失的检测器。在一个示例中，打印头包括模制到模具中的打印头模子。所述模子具有前表面和相反的后表面，所述前表面暴露于所述模具外部以通过喷嘴分配液滴，所述后表面除了在所述模具中的通道处之外由所述模具覆盖，流体可通过所述模具中的通道直接通到所述后表面。所述模子还具有喷嘴健康传感器，该喷嘴健康传感器模制到所述模具中以检测所述打印头模子中的缺陷喷嘴。在另一示例中，打印杆包括嵌入在模具中的多个打印头模子。所述模子沿所述模具的长度以错列结构大致首尾相连地布置，其中所述模子中的一个或更多个与所述模子中的相邻的一个或更多个交叠。所述打印杆还包括模制到所述模具中的喷嘴健康传感器，用于确定预期从所述打印头模子喷射的液滴不存在。在另一示例中，打印盒包括用于容纳打印流体的外壳以及打印头。所述打印头包括嵌入在模具中的打印头模子。所述模子的后表面由所述模具覆盖，并且暴露的前表面具有喷嘴以喷射液滴。所述模具被安装到所述外壳并具有流体可通过其通到所述模子的后表面的通道。所述打印头包括模制到所述模具中以检测所述打印头模子中的缺陷喷嘴的喷嘴健康传感器。如本文献中所使用的，“打印头”和“打印头模子”指的是喷墨式打印机或可将流体从一个或更多个喷嘴开口分配的其它喷墨型分配器的部件。打印头包括一个或更多个打印头模子。模子“片”指的是具有50或更大的长宽比的打印头模子。打印头和打印头模子不限于分配油墨和其它打印流体，而是替代地还可分配用于除了打印之外的用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种打印头，包括：模制到模具中的打印头模子，所述模子具有前表面和相反的后表面，所述前表面暴露于所述模具外部以通过喷嘴分配液滴，所述后表面除了在所述模具中的通道处之外由所述模具覆盖，流体能通过所述模具中的通道直接通到所述后表面；以及喷嘴健康传感器，该喷嘴健康传感器模制到所述模具中以检测所述打印头模子中的缺陷喷嘴。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种打印头，包括：模制到模具中的打印头模子，所述模子具有前表面和相反的后表面，所述前表面暴露于所述模具外部以通过喷嘴分配液滴，所述后表面除了在所述模具中的通道处之外由所述模具覆盖，流体能通过所述模具中的通道直接通到所述后表面；以及喷嘴健康传感器，该喷嘴健康传感器模制到所述模具中以检测所述打印头模子中的缺陷喷嘴。2.如权利要求1所述的打印头，其中所述喷嘴健康传感器包括：模制到所述模具的第一侧中的照明阵列；模制到所述模具的第二侧中以感测由所述照明阵列发出的光的检测阵列；以及光学部件，用于将由所述照明阵列发出的光横过所述模子的前表面引导到所述检测阵列。3.如权利要求2所述的打印头，其中所述光学部件包括：与所述照明阵列关联的光学部件；以及与所述检测阵列关联的光学部件。4.如权利要求2所述的打印头，其中所述检测阵列包括选自由电荷耦合器件(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)器件、光电倍增管(PMT)、接触型图像传感器(CIS)和光电二极管组成的组的成像传感器。5.如权利要求2所述的打印头，其中所述照明阵列包括发光二极管阵列。6.如权利要求2所述的打印头，其中所述光学部件选自由反光镜、透镜及其组合组成的组。7.如权利要求1所述的打印头，其中所述喷嘴健康传感器包括扫描器，该扫描器用于照射所述液滴已经被分配到其上的介质页面并用于感测从所述介质页面反射的光以确定何处液滴点缺失。8.如权利要求7所述的打印头，其中所述扫描器包括：光敏元件，用于接收从所述介质页面反射的光并将所述光转换为电子信号以能够形成数字图像；以及用于将从所述介质页面反射的光引导到所述光敏元件的光学部件。9.如权利要求8所述的打印头，其中所述光敏元件选自由电荷耦合器件(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)器件、光电倍增管(PMT)、接触型图像传感器(CIS)和光电二极管组成的组。10....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈简华，迈克尔·W·昆比，布雷特·E·达尔格伦，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：美国;US