喷墨打印头中的单喷射再循环制造技术

本发明专利技术涉及一种包括多个单喷射元件的喷墨打印头。单喷射元件中的每一个包括构造成在喷射事件期间喷射油墨的孔以及用于容纳油墨的通道，通道包括构造成在不喷射事件期间容纳油墨的再循环部分。打印头还包括构造成向通道供给油墨的第一歧管和构造成容纳来自通道的再循环部分的油墨的第二歧管。在不通过第二出口部分喷射期间油墨从入口部分流动至第二出口部分。

Single jet recirculation in inkjet printhead

The present invention relates to an ink jet printhead comprising a plurality of single jet elements. Each of the single injection elements includes a hole configured to inject ink during the ejection event and a channel for accommodating the ink, which includes a recirculation section configured to hold the ink during the event without injection. The printhead also includes a first manifold configured to supply ink to the channel and a second manifold configured to accommodate the ink from the recirculation portion of the passage. The ink flows from the inlet portion to the second exit portion during partial injection without the second outlet.

【技术实现步骤摘要】
喷墨打印头中的单喷射再循环
本公开涉及喷墨打印头，更具体地涉及在打印头中流动的油墨的再循环。
技术介绍
一般地，固体油墨打印头包含储器，熔融油墨利用逐滴供给装置或脐式供给系统供给到储器内。打印头还包含附装至喷嘴板的一排喷射元件，喷嘴板具有一排孔，油墨通过一排孔排出以在打印表面上形成图像。在打印头的内部，油墨从储器通过一系列通道或歧管流动至喷射元件和喷嘴板。打印头内的这些通道或歧管一般由粘合在一起的离散层组合形成，从而形成整体流体结构。通过加热器的使用，打印头被加热，使得打印头内的固体油墨熔化或在正常操作期间变成液体。在长时间的空闲期间或在断电之后，加热器关闭。对打印头的相关冷却使得打印头内的油墨凝固并收缩。这接着使得空气被引入打印头内的通道或歧管中。当随后通电时，这些空气将自身表现为流体结构内的气泡。为了使打印头正确地执行，必须从打印头内部的通道或歧管去除这些空气的全部或基本全部。应注意到，术语‘打印机’和‘打印头’适用于在不论是打印机、传真机、照片打印机等等的一部分的打印表面上产生油墨的任何结构或系统。传统的空气去除方法产生系统不能回收或再利用的浪费的油墨。例如，在一种方法中，系统将气泡输送至沿着通道或歧管的位置，在此气泡可以通过不是喷嘴板的一部分的排气孔排出打印头。在另一种方法中，系统迫使空气通过喷射元件和相关喷嘴自身。在仍然的另一种方法中，系统迫使空气通过喷嘴板内的与喷射元件不相关的出口或喷嘴。在这些方法中的每一种中，捕集在气泡与出口或喷射元件之间的油墨也排出打印头。打印机不能容易地回收这些油墨，并且其变成浪费。随着更加严格的节能要求的到来，打印机将需要比目前所需更加频繁地断电。相应地，对于清洗循环以去除在断电期间被引入打印头内的空气的需要也将增强。这些将导致更多地浪费油墨，引起更低效的打印头、更高的用户成本以及顾客不满意。
技术实现思路
一个实施例是包括多个单喷射元件的喷墨打印头，每个单喷射元件包括构造成在喷射事件期间喷射油墨的孔和用于容纳油墨的通道。打印头还包括：连接至通道的第一歧管结构；连接至用于容纳油墨的通道的多个再循环通道，再循环通道通过半刻蚀形成单喷射元件和再循环路径中的每一个的一部分的钢板之一形成；以及连接至再循环通道的第二歧管结构。在喷射事件之前，向第一歧管施加负压以及向第二歧管施加更低的负压达预定时间量。另一个实施例是一种包括喷射元件的喷墨打印头。喷射元件包括构造成在喷射事件期间喷射油墨的孔和用于容纳油墨的通道。喷墨打印头还包括构造成向通道供给油墨的第一歧管和构造成在喷射事件和不喷射事件期间容纳油墨的再循环路径。每个再循环路径包括：连接至用于容纳油墨的通道的再循环通道，再循环通道通过半刻蚀形成单喷射元件和再循环路径中的每一个的一部分的钢板之一形成，以及构造成容纳来自再循环通道的油墨的第二歧管，其中，油墨在不喷射事件期间从第一歧管通过喷射元件和再循环路径流动至第二歧管。另一个实施例是控制打印头中的压力的方法。该方法包括将油墨加热至所需温度，在油墨被加热至所需温度之后，向连接至通道的第一歧管施加负压以及在连接至再循环通道的第二歧管处施加更低的负压达预定时间量，以及在已经过去预定时间量之后通过孔喷射油墨。附图说明图1示出单个喷射元件的流体分配子组件的示例。图2示出在固体油墨已被加热之后具有气泡的单个喷射元件。图3示出具有内部再循环油墨的单个喷射元件。图4示出具有去除气泡的喷射油墨的单个喷射元件。具体实施方式一些流体分配组件包括局部流体供给源和流体分配子组件。局部流体供给源可以存在于储器组件内的一个或多个储器腔室中。流体分配子组件可被视为具有若干部件。首先，驱动器部件可以包括使得流体排出子组件的转换器(比如压电转换器)、转换器基于其操作的隔膜以及形成压力腔室的一个或多个本体板。第二，入口部件包括从歧管朝向压力腔室引导流体的通道。接着，出口部件将流体从压力腔室引导至孔。最后，孔自身将流体分配出打印头。打印头用作流体分配组件的示例，其中喷射叠片用作流体分配子组件，喷射叠片一般由粘合中一起的一组板组成。在打印头/喷射叠片示例中，驱动器、入口、出口和孔四个部件变得更加特别。入口将油墨从歧管朝向压力腔室引导，出口将油墨从压力腔室引导至孔板。驱动器操作压力腔室中的油墨以使流体通过孔板排出喷射叠片。在喷射叠片示例中，孔使流体分配出喷射叠片并且最终分配出打印头。如在此使用的术语打印机应用于任何类型的按需滴定喷射器系统，在按需滴定喷射器系统中流体的液滴响应于某种转换器的致动而被迫使通过一个孔。这包括比如为热喷墨打印机的打印机、用于比如为有机电子电路制造、生物检验、三维结构建筑系统等等的应用的打印头。术语‘打印头’不旨在仅应用于打印机，不应该暗示这种限制。喷射叠片存在于打印机的打印头内，其中术语打印机包括上述例子。所公开的技术解决了在去除油墨流动路径中的气泡时浪费油墨的问题。图1示出打印头中的喷射叠片的例子。喷射叠片100在该例子中由粘合中一起的一组板构成并将被用于以下论述中。应注意到这仅是示例，并不对本文中要求保护的专利技术的应用或实施方式加以限制。如将进一步说明的，术语‘打印机’和‘打印头’可以包括位于为了任何目的而分配流体的系统内的任何系统和结构。类似地，虽然在此将论述喷射叠片以帮助理解，但是任何流体分配子组件可以是相关的。流体分配子组件或流体分配本体可以包括如在此所述的一组板、模制体、机械加工体等等，模制体具有适当的通道、换能器和孔。由于实施例的方面包括位于喷射叠片内部的除仅板外的另外的结构，因此该组板可被称为流体分配子组件内的流体分配体。如上所述，喷射叠片100由多个板1000-1024构成。优选地，多个板1000-1024中的每一个是不锈钢板。板1000具有附连成在喷射事件期间便于油墨喷出的压电元件(未示出)。板1000-1024中的每一个被化学刻蚀，使得当多个板1000-1024堆叠时其形成上游歧管102、空气间隙104、下游歧管106、颗粒过滤器108、通道110和孔112。为了形成喷射叠片的各个部件，从一侧或两侧化学刻蚀多个板1000-1024。如上所述，当板1000-1024堆叠在一起时，板1000-1024的化学刻蚀部分形成喷射叠片的各个部件。孔112是通孔板1024。为了形成通道110，刻蚀板1000-1024。然而，为了形成再循环通道114，板1022仅从一侧进行刻蚀以形成通向下游歧管106的半刻蚀通道。优选地，再循环通道114为1.65mm至4.445mm长、0.076mm至0.152mm宽以及0.0381mm至0.1016mm深。然而，通道106不局限于该长度、宽度和深度，但可以为对于每个喷射元件所需的任何尺寸。喷射叠片从储器(未示出)通过具有颗粒过滤器108的上游歧管102接收油墨。来自颗粒过滤器108的输出流入通道110内。通道110向孔112和再循环通道114引导液体。颗粒过滤器108防止大颗粒流入通道110内以及喷射通过孔112或被发送至下游歧管106。当致动器或转换器(未示出)触发时，其使得隔膜板偏转，并且使得油墨流过孔112。排出孔112的油墨液滴形成打印图像的一部分。油墨路径的包括颗粒过滤器108、上游歧管102、通道110和孔112的一部分指的是“单喷射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷墨打印头，包括：多个单喷射元件，每个单喷射元件包括：孔，所述孔构造成在喷射事件期间喷射油墨，和通道，所述通道用于容纳油墨；第一歧管结构，所述第一歧管结构连接至所述通道；多个再循环通道，所述多个再循环通道连接至用于容纳油墨的所述通道，所述再循环通道通过半刻蚀形成所述单喷射元件和再循环路径中的每一个的一部分的钢板之一形成；以及第二歧管结构，所述第二歧管结构连接至所述再循环通道，其中，在所述喷射事件之前，向所述第一歧管施加负压以及向所述第二歧管施加更低的负压达预定时间量。

【技术特征摘要】
2016.03.31 US 15/0865361.一种喷墨打印头，包括：多个单喷射元件，每个单喷射元件包括：孔，所述孔构造成在喷射事件期间喷射油墨，和通道，所述通道用于容纳油墨；第一歧管结构，所述第一歧管结构连接至所述通道；多个再循环通道，所述多个再循环通道连接至用于容纳油墨的所述通道，所述再循环通道通过半刻蚀形成所述单喷射元件和再循环路径中的每一个的一部分的钢板之一形成；以及第二歧管结构，所述第二歧管结构连接至所述再循环通道，其中，在所述喷射事件之前，向所述第一歧管施加负压以及向所述第二歧管施加更低的负压达预定时间量。2.根据权利要求1所述的喷墨打印头，其中，在已经过去所述预定时间量之后，发生所述喷射事件并且油墨从所述孔喷射。3.根据权利要求1所述的喷墨打印头，其中，所述再循环通道为1.65mm至4.445mm长、0.076mm至0.152mm宽以及0.0381mm至0.1016mm深。4.根据权利要求3所述的喷墨打印头，其中，所述油墨的表面张力是27达因/cm，所述再循环通道的进口处的压力在3.6至8.5英寸水柱之间。5.一种喷墨打印头，包括：喷射元件，所述喷射元件包括：孔，所述孔构造成在喷射事件期间喷射油墨，和通道，所述通道用于容纳油墨；第一歧管，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·L·史蒂芬斯，D·A·唐斯，R·J·埃文斯，
申请(专利权)人：施乐公司，
类型：发明
国别省市：美国,US