滴产生器的利记博彩app

专利名称：滴产生器的利记博彩app
技术领域：
本揭示大体涉及喷墨成像装置，尤其是涉及喷墨成像装置中使用的滴产生器 (drop generator)0
背景技术：
用于产生印刷介质的按需喷墨技术(Drop on demand ink jettechnology)已经 被用于各种商业产品，比如印刷机、绘图仪和传真机。通常，喷墨图像是通过由在印刷头或 印刷头组件中实现的多个喷墨管(也被称为滴产生器)喷射的墨滴在接收器表面上的选择 性的放置而形成的。例如，使该印刷头组件和该接收器表面彼此相对移动，并控制滴产生器 在适当的时间喷射滴(例如通过适当的控制器)。该接收器表面可以是转移面(transfer surface)或印刷介质(比如纸)。在转移面的情况下，上面印刷的图像随后被转移到输出 印刷介质(比如纸)上。图4A和4B描绘了适于在喷墨阵列印刷头(中使用的单一喷墨管10的一个实施 例。该喷墨管10具有限定墨水支管12的本体，墨水穿过该墨水支管12被输送至该喷墨印 刷头。该本体还限定了墨滴形成管口(或喷嘴)14以及从墨水支管12到喷嘴14的墨水流 动路径。通常，该喷墨印刷头优选地包括密集间隔的喷嘴14的阵列，以用于将墨水滴喷射 在接收图像的介质(未示)(比如纸页或转移鼓)上。喷墨印刷头可以有多个支管，以接收 多种颜色的墨水。墨水从支管12穿过入口 16、入口通道18、高压室口 20并流入墨水高压室22。墨 水通过出口 24离开高压室22并穿过出口通道28流到喷嘴14，从喷嘴14中喷射出墨滴。 墨水高压室22的一侧由柔性膜片30限定。压电转换器32被使用合适的技术固定到膜片 30并重叠到墨水高压室22上。金属薄膜层34(电子转换器驱动器36可以与其电气连接) 可以被置于压电转换器32的任何一侧。压电转换器32运转在它的弯曲模式，从而当在金属薄膜层34两端施加电压时，转 换器32试图改变其尺寸。然而，因为它被刚性固定于膜片30，所以压电转换器32弯曲，使 得膜片30变形，由此替代墨水高压室22中的墨水，使得墨水穿过出口 24和出口通道28向 外流动到喷嘴14。喷出墨滴之后墨水高压室22的补充通过压电转换器32的反向弯曲和膜 片30的相应移动(其将墨水从支管12吸入高压室22)而增加。为了便于喷墨阵列印刷头的制造，喷墨管10可以是由多个叠层的板或片形成的。 这些片以重叠的关系被堆叠起来。再次参考图A和B，这些片或板包括膜片板40，其形成膜 片30和支管12的一部分；墨水高压室板42，其限定墨水高压室22和支管12的一部分；入 口通道板46，其限定入口通道18和出口 24 ；出口板54，其限定出口通道28 ；以及管口板56， 其限定喷墨管10的喷嘴14。压电转换器32被连接于膜片30，膜片30是膜片板40覆盖墨 水高压室22的区域。在印刷头以及特别是被并入印刷头的喷墨管的设计中，一个目标是增加印刷速 度。正如所熟知的，印刷速度主要依赖于印刷头中的喷管的组装密度以及喷管的工作频率(喷管可以喷射墨水滴的速率)。单独喷管的设计在决定最大组装密 度和最大工作频率上起到重要作用。例如，增加喷墨管的组装密度通常要求减少喷墨结构 (比如压电转换器、膜片和墨水室)的大小而不减少它们能够产生的滴的大小。在以前已知的喷墨装置中，减小喷管的尺寸以适应增大的组装密度的目标可能降 低喷射效率。此处所用的喷射效率或驱动器效率被定义为对于给定的驱动电压的容积排量 (滴的尺寸)。由喷墨管产生的滴的尺寸基本上对应于转换器响应给定的驱动电压的偏转 或位移的程度。然后转换器偏转或位移的程度对应于驱动电压的大小，其中偏转程度随着 驱动电压的增大而增大。因此，减小已知的喷墨管中的转换器的尺寸可能要求转换器的偏 转的增加，以保持相同的容积排量，其与该喷管的喷射效率的减小相关。增加以前已知的喷墨管的工作频率也会减小喷射效率。例如，为了增加喷墨管的 工作频率，要求喷墨转换器具有在该喷管的期望的工作频率上或比该喷管的期望工作频率 更高的自然频率。转换器的自然频率与转换器的硬度有关。因此，更高的工作频率可能要 求更硬的转换器。然后更硬的转换器会要求更大的驱动电压以偏斜或移位该转换器到足够 大的程度以保持给定的容积排量，或滴的尺寸。当喷射效率减小时，所需的驱动电压增大。更大的驱动电压要求和喷管总数的增 加会导致该印刷机的电力供应要求被升高到无法接受或不切实际的水平。

发明内容
已经开发出一种用于印刷头喷管堆栈中的滴产生器，其能够以至少43kHz的频率 喷射滴，同时喷射的滴具有基本上恒定的滴的量，而不会减少喷墨管的组装密度，也不会减 少驱动器效率。尤其是，在一个实施方式中，滴产生器包括高压室和置于该室上并形成该高 压室的壁的柔性膜片板。具有底部表面的压电转换器被固定于该膜片板。该膜片板包括凹 槽，该凹槽形成围绕该转换器的底部表面的圆周，其部分位于该底部表面的至少一个边缘 下。入口通道连接于该高压室并被配置为将墨水从支管导到该高压室。出口通道连接于该 高压室以从该高压室接收墨水并具有垂直于该膜片板的通道轴线。该出口通道包括第一 出口通道部分和第二出口通道部分。该第一出口通道部分包括多个具有交替的直径的子部 分。该第二出口通道部分包括置于其一端的孔。该第二出口通道部分具有基本上连续的横 截面形状以及比该第一出口通道部分的长度更大的长度。


在下面的描述中，结合附图，对前述方面和本揭示的其它特征进行说明，其中图1是按需滴喷射装置的一个实施方式的方框示意图。图2是可在图1的滴喷射装置中使用的滴产生器的一个实施方式的正视示意图。图3是图2的滴产生器的俯视示意图。图4A是喷墨管的一个现有技术实施方式的侧面横截面示意图。图4B是图4A的喷墨管的现有技术实施方式的示意图。
具体实施例方式此处所用的术语“成像装置”通常指的是用于将图像应用到印刷媒体的装置。“印刷媒体”可以是纸、塑料的物理页或者其它合适的用于图像的物理印刷媒体基底，无论是预 切割的还是卷材供给的。该成像装置可包括各种其它元件，比如修整器(finisher)、馈纸器 等并可以被实例化为复印机、印刷机或多功能机。“印刷作业”或“文档”通常是一组相关的 页(通常是从来自特定用户的一组原始印刷作业页或电子文档页图像拷贝的一个或多个 对照拷贝组，或以其它方式相关)。图像通常可包括电子形式的信息，其通常会通过标记引 擎被渲染到印刷媒体上，并可包括文本、图像、图画等。图1是按需喷墨印刷装置的一个实施方式的方框示意图，该印刷装置包括控制器 10和印刷头组件20，印刷头组件20包括用于实现多个喷墨管(也被称为滴产生器)的喷管 堆栈。控制器10通过对每个滴产生器提供各自的驱动信号而选择性地激励滴产生器。每 一个滴产生器可以使用工作在弯曲模式的压电转换器。作为其它实施例，每一个滴产生器 可以使用切变模式转换器、环形收缩转换器、电致伸缩转换器、电磁转换器或磁致伸缩转换 器。印刷头组件10中使用的墨水可以是相变墨水，其在开始时是固态形式的，然后通过施 加热能被改变为熔融状态。熔化的墨水可以被存储在储液槽(未示)中，该储液槽可以与 该印刷头组件成整体或者分离，以在需要时被输送到该喷管堆栈。该印刷头组件20包括由多个叠层的片或板(比如不锈钢板)形成的喷管堆栈。被 刻蚀到每个板中的空穴对准以形成限定用于印刷头的滴产生器的通道和通路。更大的空穴 对准以形成蔓延在该喷管堆栈整个长度的更大的通路。这些更大的通路是被排列起来以向 该滴产生器供应墨水的墨水支管。这些板面对面彼此配准地堆叠起来，然后被焊接起来或 用其它方式粘合起来以形成机械上统一和可操作的喷管堆栈。图2和3是喷管堆栈的多个板形成的滴产生器30的一个实施方式的俯视示意图 和正视示意图。滴产生器30包括入口通道31，其从支管、储液槽或其它容纳墨水的结构接 收墨水33。墨水33从该入口通道流入高压室或泵室35 (也被称为本体室)，该室的一侧例 如被柔性膜片37限定。例如，机电转换器39固定于柔性膜片37并可覆盖高压室35。机 电转换器39可以是压电转换器，其包括压电元件41，压电元件41例如置于从控制器10接 收滴发射和非发射信号的电极43之间。机电式转换器39的驱动使得墨水从高压室35流 到形成滴的出口通道45，墨滴49从出口通道45朝接收器媒介(未示，例如，其可以是转移 面)喷射。出口通道45包括在其一端的喷嘴或管口 47，响应转换器39的驱动，墨水滴穿过 该喷嘴或管口 47被喷射出去。出口通道45包括由具有各种厚度和相同或不同的横截面面积的喷管堆栈的不同 的板限定的多个部分或段。此处所用的、与墨水通道联系起来使用的术语“部分”、“子部 分”、“段”等指的是特定墨水通道的轴向长度。墨水通道可包括一个或多个同轴部分，而且 墨水通道部分或段可包括一个或多个同轴的子部分或子段。在图2的实施方式中，出口通 道45包括第一出口通道部分45a，其与高压室35流体连通，以及第二出口通道部分45b，其 与第一出口通道部分45a流体连通并同轴，在其与高压室35相对的一端包括孔47。出口通 道45的结合长度(包括第一和第二出口通道部分45a、45b)跨越形成该喷管堆栈的滴产生 器和墨水支管的喷管堆栈的各板。参考图2，第一出口通道部分45a可包括多个子部分50、52、54、56、58、60和62。在 所示实施方式中，第一出口通道部分的子部分50、52、54、56、58、60和62通常有全部围绕通 道轴线CA基本上同轴的圆形横截面形状。在替代实施方式中，一个或多个出口通道子部分可以有非环形形状，比如例如，椭圆形或蛋形。子部分50、52、54、56、58、60和62的特征在于 以下事实每一个子部分具有不同于与其毗邻的两个子部分的直径。例如，通道子部分52、 56和60每一个都有第一直径，而通道子部分54、58和62 (其与子部分52、56和60相间) 具有小于该第一直径的第二直径。在第一出口通道部分中使用交替直径的一个好处是该出 口通道对在将板组装起来以形成喷管堆栈的过程中各板的错位更不敏感。在一个特定实施方式中，第一子部分50具有大约3. Omil的长度L1以及大约 8. lmil的有效直径。第二子部分52可具有大约3. Omil的长度L2以及大约13. Omil的有 效直径。第三子部分54具有大约3. Omil的长度L3以及大约9. Omil的有效直径。第四子 部分56具有大约6. Omil的长度L4以及大约13. Omil的有效直径。第五子部分58具有大 约1. Omil的长度L5以及大约9. Omil的有效直径。第六子部分60具有大约6. Omil的长 度L6以及大约13. Omil的有效直径。第七子部分62具有大约1. Omil的长度L7以及大 约9. Omil的有效直径。因此，合在一起，该第一出口通道部分具有大约23. Omil的长度，而 该第一出口通道部分的各子部分的交替直径在大约9. Omil到13. Omil的直径之间。此处 使用的术语“大约”当用于尺寸(比如长度、宽度、厚度、角度和直径)时，意思是所述尺寸 士20%。有效直径指的是具有与各出口通道部分或子部分的横截面面积相同的面积的圆的 直径。如图2所示，第二出口通道部分45b基本上与该第一出口通道部分同轴并包括纵 向子部分64和偏移子部分66。特别是，纵向子部分64与该第一出口通道部分的子部分50、 52、54、56、58、60和62同轴并具有连续的横截面形状，在图2的实施方式中该形状大体上 是圆形，尽管也可以使用非圆形形状(比如椭圆形或蛋形)，并具有大约13. Omil的有效直 径，该直径与该第一出口通道部分的子部分52、56和60的有效直径相同。孔47位于偏移子部分66的远端。类似于纵向子部分64，偏移子部分66具有圆形 横截面形状，尽管也可以使用非圆形形状(例如椭圆形或蛋形)。在该示例性实施方式中， 偏移通道子部分66的中心点从轴CA略微移位以允许该孔相对于该出口通道的定位的灵活 性。孔47相对于轴CA不是必须偏移的，而且在一些实施方式中，该偏移出口通道部分可以 被移除而纵向子部分64可以延伸到该孔板。在图2的实施方式中，纵向子部分64具有长度L8，该长度使得通道子部分64能 够贯穿该喷管堆栈的一个或多个板，该一个或多个板除了形成出口通道45的纵向子部分 64之外，还形成该喷管堆栈中用于向该滴产生器供应墨水的墨水支管(未示)。因此，纵向 子部分64具有基本上对应于该喷管堆栈墨水支管的厚度并大于该第一出口部分的子部分 50、52、54、56、58、60和62的结合长度的长度。在一个实施方式中，纵向子部分64具有大约 49. Omil的长度L8。偏移出口通道部分66可具有大约3. Omil的长度B以及大约14. 7mil 的有效直径。该喷嘴或孔47可具有大约1. 5mil的长度A以及大约1. 5mil的有效直径。现在参考图3，墨水室35可具有有圆角的大体平行四边形形状。然而，在替代 实施方式中，该墨水室可以有其它合适的形状，包括例如大体是长方形或正方形的形状。 在一个实施方式中，墨水室35可以有大约4. Omil的厚度H。限定墨水室35的一侧的柔 性膜片37具有大约1. 5mil的厚度J。附着于柔性膜片37的机电转换器39具有大约 3. 75mil的厚度K。而且，膜片37包括围绕转换器形成圆周的凹槽或切口形式的形貌特征 (reliefTeatUre)78、80，其减小对于转换器置换误差的灵敏度并帮助将转换器39从相邻的滴产生器的转换器隔离以增加驱动器效率。形貌特征78、80有大约0. 8mil的深度或厚度和大约7. Omil的宽度。墨水室35，膜片(在圆周内由形貌特征78、80限定)，和该转换器有被选定的长度 和宽度以满足驱动电压和阵列封装的要求而不会对喷墨管的频率响应产生负面影响。在一 个实施方式中，该墨水室具有大约45. lmil的宽度W(图3)，和大约25. 5mil的长度L(图 3)。膜片37具有大约45. lmil的宽度(与该墨水室的宽度W尺寸相同)以及大约25. 5mil 的长度。转换器39具有大约49. Omil的宽度和大约28. Omil的长度。宽度和长度指的是 那些横向于出口通道45的轴CA的尺寸。入口 31和出口通道45可以例如在大体呈平行四边形形状的墨水室35的对角区 域连接到该墨水室35。入口 31可以有在两端68、70之间的大约47.2mil的长度，在两侧 72、74之间的大约6. Omil的宽度，以及与出口通道部分54的厚度(即大约3. Omil)基本上 相同的高度或厚度。在图3的实施方式中，该平行四边形形状的墨水室35、膜片37和转换 器39有大约75. 5°的本体角度。因此出口通道45可以有大约75. Omil的总长度。出口通道的结合长度跨越形成 该滴产生器和墨水支管的喷管堆栈的各板并且以稳定的支管压强滴要求为基础。出口通道 部分52、54、56、58、60、62和64的有效直径在大约13. Omil的有效直径和大约9. Omil的有 效直径之间交替变化。出口通道部分50、52、54、56、68、60、62、64、66的直径和长度是选定 的以获得预定的频率响应而不产生大于由该入口通道的长度、宽度和厚度引入的流体感抗 的流体感抗或电阻。具有上述结构和尺寸的滴产生器可以工作在大约1Hz到43kHz的滴喷射频率或发 射速率。另外，该示例性的滴产生器可以以43kHz的频率喷射具有22ng滴量的滴，并以低 于大约38kHz的频率喷射具有大约18. 5ng滴量的滴。
权利要求
一种滴产生器，包含高压室；置于该室上并形成该高压室的壁的柔性膜片板；具有被附着于该膜片板的底部表面的压电转换器，该膜片板包括形成围绕该转换器的该底部表面的圆周的凹槽，该凹槽部分位于该底部表面的至少一个边缘之下；连接于该高压室并被配置为将墨水从支管导向该高压室的入口通道；连接于该高压室并被配置为从该高压室接收墨水并具有垂直于该膜片板的通道轴线的出口通道，该出口通道包括第一出口通道部分和第二出口通道部分，该第一出口通道部分包括多个具有交替直径的子部分，该第二出口通道部分包括置于其一端的孔，该第二出口通道部分具有基本上连续的横截面形状和大于该第一出口通道部分的长度的长度。
2.根据权利要求1所述的滴产生器，该第一出口通道部分具有沿该通道轴线的大约 23. Omil的长度，而该第二出口通道部分具有沿该通道轴线的大约52. Omil的长度。
3.根据权利要求1所述的滴产生器，该高压室可工作于大约IHz到大约43kHz频率下。
4.根据权利要求1所述的滴产生器，当该高压室工作于43kHz频率时，该孔的尺寸可以 喷射具有22ng的量的滴，而当该高压室工作于小于38kHz频率时，该孔的尺寸可以喷射具 有18. 5ng的量的滴。
全文摘要
一种滴产生器，包括高压室和置于该室上并形成该高压室的壁的柔性膜片板。具有底部表面的压电转换器被固定于该膜片板。该膜片板包括一个凹槽，该凹槽形成围绕该转换器的底部表面的圆周，其部分位于该底部表面的至少一个边缘下。入口通道连接于该高压室并被配置为将墨水从支管导到该高压室。出口通道连接于该高压室以从该高压室接收墨水并具有垂直于该膜片板的通道轴线。该出口通道包括第一出口通道部分和第二出口通道部分。该第一出口通道部分包括多个具有交替的直径的子部分。该第二出口通道部分包括置于其一端的孔。该第二出口通道部分具有基本上连续的横截面形状以及比该第一出口通道部分的长度更大的长度。
文档编号B41J2/14GK101823368SQ201010127748
公开日2010年9月8日 申请日期2010年2月23日 优先权日2009年2月24日
发明者布赖恩·爱德华·威廉姆斯, 特伦斯·李·斯蒂芬斯, 约翰·弥尔顿·布鲁克菲尔德, 詹姆斯·达德利·帕吉特 申请人:施乐公司