流体喷射装置的喷嘴板维护的利记博彩app
【专利摘要】一种喷墨打印头包括：喷嘴板，其具有下侧并且在下侧中包括一个或多个构造为在分配方向上分配流体液滴的喷嘴；以及多水平维护结构，其结合至喷嘴板以使得间隙存在于维护结构的一部分与喷嘴板的下侧之间。维护结构包括：第一部分，其具有距喷嘴板的下侧以第一距离悬垂的第一上表面；以及第二部分，其结合至第一部分，第二部分具有距喷嘴板的下侧以第二距离悬垂的第二上表面，第二距离大于第一距离，第二上表面相对于第一上表面侧向地位移。
【专利说明】流体喷射装置的喷嘴板维护
【技术领域】
[0001]本说明书总体上涉及流体喷射装置的喷嘴板维护。
【背景技术】
[0002]在一些流体喷射装置中，流体液滴从一个或更多喷嘴喷射到介质上。喷嘴流体地连接至包括流体泵送腔的流路。流体泵送腔能由致动器致动，这引起流体液滴的喷射。介质能相对于流体喷射装置移动。流体液滴从特定喷嘴的喷射与介质的运动一起定时以将流体液滴置于介质上的期望位置处。这种类型的流体喷射装置可能需要连续或间断的维护以正确地运行。
【发明内容】
[0003]在一个方面，本发明的特征在于一种喷墨打印头，其包括:喷嘴板，其具有下侧并且在下侧中包括构造为在分配方向上分配流体液滴的一个或多个喷嘴；以及多水平维护结构(mult1-level maintenance structure),其结合至喷嘴板以使得在维护结构的一部分与喷嘴板的下侧之间存在间隙。维护结构包括:第一部分，其具有在距喷嘴板的下侧第一距离处悬垂的第一上表面；以及结合至第一部分的第二部分，所述第二部分具有在距喷嘴板的下侧第二距离处悬垂的第二上表面，第二距离大于第一距离，第二上表面相对于第一上表面侧向地位移。维护结构的第一和第二部分的每个限定在分配方向上延伸的一个或多个开口，所述一个或多个开口在分配方向上与所述一个或多个喷嘴对准并且构造为允许由所述一个或多个喷嘴分配的流体液滴穿过维护结构。
[0004]在一些示例中，第一距离的尺寸使得在喷嘴板的下侧与第一上表面之间存在狭窄区域，狭窄区域构造为引发充分的毛细作用以将过量的流体液滴吸离所述一个或多个喷嘴。
[0005]在一些应用中，打印头还包括与所述间隙流体相通的维护流体源，所述维护流体源构造为将维护流体流射入间隙，所述维护流体流在大致垂直于分配方向的方向上。
[0006]在一些情况下，所述一个或多个喷嘴包括按有顺序的列布置的喷嘴阵列，并且其中由维护结构的第二部分限定的所述一个或多个开口包括多个闭合形状的开口，每个闭合形状的开口与相应的喷嘴阵列的喷嘴对准。在一些应用中，维护结构的第一部分包括以横向距离分开的多个离散区段以限定跨越一列多个喷嘴的沟槽，所述沟槽还包括由维护结构的第一部分限定的所述一个或多个开口。在一些实施方式中，维护结构的第一部分包括平状部分，所述平状部分限定与喷嘴阵列的喷嘴对准的多个离散、闭合形状的开口，并且第一部分的闭合形状的开口大于第二部分的闭合形状的开口。
[0007]在一些实施中，第二上表面包括非润湿(non-wetting)表面。
[0008]在另一方面，本发明的特征在于一种喷墨打印头，其包括:喷嘴板，其包括构造为在分配方向上分配流体液滴的一个或多个喷嘴；以及维护结构，其直接附接至喷嘴板以使得在维护结构与喷嘴板的下侧之间存在间隙，所述维护结构限定在分配方向上与所述一个或多个喷嘴对准的开口，每个开口构造为允许由所述一个或多个喷嘴分配的流体液滴穿过维护结构；以及与所述间隙相通的维护流体源，所述维护流体源构造为将维护流体流射入间隙以使得维护流体在大致垂直于分配方向的方向上流动。
[0009]在一些实施方式中，维护流体包括承载溶剂的蒸气。
[0010]在一些示例中，蒸气的溶剂浓度足以维持间隙中的非干燥环境。
[0011 ] 在一些应用中，维护流体包括清洁流体。
[0012]在一些实施中，维护流体包括加压气体。
[0013]在一些实施方式中，打印头还包括可释放地结合至维护结构的下侧的密封罩，所述罩有效地密封维护结构的所述一个或多个开口。
[0014]在一些示例中，维护结构还包括背离喷嘴板的外部红外(IR)反射表面。
[0015]在又一方面，本发明的特征在于一种用于喷墨打印的方法，所述方法包括:从由喷嘴板承载的一个或多个喷嘴分配打印流体；通过选择性地将蒸气注入喷嘴板和直接附接至喷嘴板的维护结构之间的间隙来维护所述一个或多个喷嘴附近的非干燥环境；以及将从所述一个或多个喷嘴分配的打印流体导向穿过形成于维护结构中的一个或多个开口。
[0016]在一些应用中，所述方法还包括:停止从所述一个或多个喷嘴分配打印流体；以及将清洁流体流导入间隙，清洁流体流大致垂直于打印流体分配方向。
[0017]在一些情况下，所述方法还包括:在打印流体从所述一个或多个喷嘴分配期间将气体流导入所述间隙，所述气体流大致垂直于打印流体分配方向。在一些实施中，间隙两侧的压力水平大致恒定。在一些示例中，气体流的标称压力小于维护结构的所述一个或多个开口处的泡沫压力。
[0018]在一些实施方式中，维护所述非干燥环境包括维护饱和或过饱和环境。
[0019]本说明书中描述的主题的一个或多个实施方式的细节在附图和下面的描述中阐述。主题的其他特点、方面和优点从描述、附图和权利要求中变得明显。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是用于实施流体液滴喷射的基板的横截侧视图。
[0021]图2A是承载维护结构的喷嘴板的横截侧视图。
[0022]图2B是图2A的承载带有罩的维护结构的喷嘴板的横截侧视图。
[0023]图3A是承载适合于便于清洁喷嘴板的第一示例维护结构的喷嘴板的平面图。
[0024]图3B是沿着图3A的线3B-3B的横截侧视图。
[0025]图3C是沿着图3A的线3C-3C的横截侧视图。
[0026]图4A是承载适合于便于清洁喷嘴板的第二示例维护结构的喷嘴板的平面图。
[0027]图4B是沿着图4A的线4B-4B的横截侧视图。
[0028]图4C是沿着图4A的线4C-4C的横截侧视图。
[0029]图5A是设计来减轻压降的维护结构的透视图。
[0030]图5B是设计来分配压降的维护结构的平面图。
[0031]很多水平、截面和特点已放大以更好地示出特点、工艺步骤和结果。在各个附图中类似的参考标号和标识指示类似的元素。【具体实施方式】
[0032]流体液滴喷射装置能用包括流体流路本体、膜片以及喷嘴板的基板(例如，微机电系统(MEMS))实施。流路本体具有形成于其中的流体流路。在一个具体构造中，流体流路包括流体填充通路、流体泵送腔、下降部(descender)、以及具有出口的喷嘴。当然，也能实施其他适合构造的流路。在一些示例中，致动器定位于膜片的与流路本体相反的表面上并且靠近流体泵送腔。在致动时，致动器将压力脉冲施加至流体泵送腔以弓I起流体液滴通过出口喷射。经常，流路本体包括多个流体流路和喷嘴。
[0033]流体液滴喷射系统能包括上述基板。该系统还能包括用于基板的流体源。流体容器能流体地连接至基板用于供应喷射流体。流体能是例如化合物、生物物质或墨水。
[0034]参照图1，示出了在一个实施方式中的微机电装置(比如打印头)的一部分的横截示意图。打印头包括基板100。基板100包括流体流路本体102、喷嘴板104以及膜片106。流体容器给流体填充通道108供应打印流体。流体填充通道108流体地连接至上升部110。上升部110流体地连接至流体泵送腔112。流体泵送腔112紧密地靠近致动器114。致动器114能包括夹在驱动电极与接地电极之间的压电材料，比如锆钛酸铅(PZT)。电压能施加于致动器114的驱动电极与接地电极之间以将电压施加至致动器并且从而启动致动器。膜片106处于致动器114与流体泵送腔112之间。粘合层(未示出)能将致动器114紧固至膜片 106。
[0035]喷嘴板104紧固至流体流路本体102的底面并且能具有大约I和100微米之间(例如，大约5和50微米之间或大约15和35微米之间)的厚度。具有出口 120的喷嘴118形成于喷嘴板104的外表面122中。流体泵送腔112流体地连接至下降部116，下降部116流体地连接至喷嘴118。虽然图1示出各种通道，比如流体填充通道、泵送腔以及下降部，但是这些部件可以不是全部在共同平面中。在一些实施中，流体流路本体、喷嘴板以及膜片中的两个或更多个可形成为单体。
[0036]日常维护通常需要保持打印头的喷嘴正常地操作。在加热环境下，例如，用挥发性墨水比如通常使用的溶剂和含水墨水操作的打印头必须仔细地管理以防止喷嘴中的墨水干燥。例如，如果打印头长时间空闲，可在喷嘴板的外表面上放置罩。罩密封喷嘴的出口以防止墨水干燥并堵塞喷嘴。在罩下面的小封闭空间内，溶剂蒸气浓度能升高并且接近饱和或过饱和状态。然而，存在着几个与为防止墨水干燥的目的而用直接接触喷嘴板的本体“罩住”打印头相关的缺点。一个缺点是被罩住的喷嘴板通常不能立即开始打印。通常需要擦拭以清洁掉密封区域周围的墨水残留物。
[0037]操作打印头中的一个其他维护问题是喷嘴板通常需要定期清洁以移除聚集的残留物，例如，墨水或其他能影响喷射性能的碎屑。例如，喷嘴板的表面能用清洁流体清洗，并且然后用吸收材料或弹性刮片擦拭。然而，接触喷嘴板能导致喷嘴板或沉积于喷嘴板上的涂层(例如，非润湿涂层)损坏。
[0038]图2A示出喷嘴板204(例如，来自图1中所示的流体液滴喷射系统的喷嘴板104)，其具有与喷嘴板204的外表面222相邻地定位的维护结构224。喷嘴板204包括具有用于排出或喷射流体液滴234的多个出口 220的喷嘴218。维护结构224被相对于喷嘴板204的外表面222构造和定位，以使得在喷嘴板204与维护结构224的至少一部分之间维持间隙226。在一些示例中，维护结构224永久地结合至喷嘴板204，例如，使用粘合剂或适当的熔化结合技术。在其他示例中，维护结构224通过机械紧固件固定，例如在维护结构和基板的边缘处通过夹具固定。维护结构224能是单体(例如，硅单体)或多元件组件(例如，层状结构)。
[0039]维护结构224的总厚度能是大约10-200微米。维护结构的厚度能通过几个不同因素控制。例如，作为实际问题，制造工艺和耐久性问题会影响维护结构的一定厚度。然而，在许多情况下，期望将维护结构形成为尽可能地薄以补偿流体液滴的喷射直线性中的任何不一致性。较厚的维护结构将需要较大的开口(例如，下面描述的开口 232)以允许流体液滴在受阻情况下穿过维护结构。使用更大的开口使得更难以维护喷嘴板与维护结构之间的间隙中的高溶剂浓度环境。另外，较厚的维护结构显著地增大流体液滴的行进距离，这会增大位置误差。维护结构224具有形成于其中的多个开口 232。每个开口 232由维护结构224的边缘完全地封闭(因而，开口能描述为具有“闭合形状”)。在这个示例中，开口 232是圆形的；然而，也能使用其他闭合形状。如所示，开口 232完全地延伸穿过维护结构224，从其上表面233至其底面235。开口 232能使用适合的微加工技术形成于维护结构224中。在维护结构224附接至喷嘴板204时，开口 232与喷嘴出口 220对准，允许喷射的流体液滴234穿过维护结构并且到打印介质(未示出)上。开口 232能比相应的喷嘴出口 220大以补偿任何对准公差(例如在X-Y方向上与喷嘴板对准)和操作公差(例如，液滴直径和/或射流直线性)。例如，维护结构的开口 232能是出口 220的至少两倍宽，例如大约两倍至四倍宽。例如，喷嘴出口 220可具有大约12.5微米的有效宽度，而维护结构224的开口 232是大约30-50微米宽。
[0040]提供蒸气源228以将溶剂蒸气230的流(例如，相对高浓度的溶剂和空气混合物)导入间隙226。蒸气230中包含的溶剂能与喷射流体中使用的溶剂类似(或相同)，或如果流体不包括溶剂，那么蒸气能包含用作喷射流体的溶剂的成分。如所示，间隙226连续地延伸过喷嘴出口 220，以使得每个喷嘴出口周围的区域被蒸气230填充。间隙226中蒸气230的存在能在喷嘴出口 220附近产生环境以抑制或整体地防止喷嘴218中的墨水干燥。为了便于讨论，上面描述的环境将称为“非干燥环境”。例如，蒸气的存在能产生墨水的溶剂浓度处于与间隙内的空气中溶剂的局部压力接近平衡的状态(在溶剂是水时，这种类型的湿气含量平衡用相对湿度来表达)。在接近平衡处，间隙中的空气与墨水之间很少甚至没有溶剂传输，这防止了墨水干燥。在一些情况下，为了适应特别快速干燥的墨水，系统能设计为使得蒸气的存在能在间隙中产生饱和或过饱和的环境。间隙226能设计为维持非干燥环境。例如，间隙226的开口区域可以足够小以维持蒸气230的高浓度水平，并且足够大以抑制从间隙的一端至另一端的显著压降(如下所述)。在这个示例中，间隙226的尺寸由其高度(SP，喷嘴板与维护结构之间的距离，称为“间隙高度”)限定，其能是大约50至500微米。
[0041]在使用期间，蒸气源228能操作为在打印头空闲时和/或在打印操作期间将蒸气提供至间隙226。为了维持打印期间的喷射均匀性和液滴尺寸一致性，流体液滴喷射系统能设计为在喷嘴出口 220处沿着间隙226提供相对恒定的压力水平(例如，2000帕斯卡或更小的压降)。在一些实施中，间隙226的一个或多个尺寸(例如，间隙高度、宽度和长度)能选择为形成具有相对恒定压力水平的系统。在一个具体示例中，间隙具有100微米的高度和200微米的宽度。也能选择其他变量(例如，维护结构开口 232的尺寸、喷嘴板204和维护结构224的表面粗糙度、以及蒸气230的粘度)来实现间隙226中的恒定压力水平。在一些示例中，非润湿涂层施加至喷嘴板204的外表面222和/或维护结构224的内表面233以减轻压降。
[0042]除了便于非干燥环境以抑制喷嘴218中的墨水干燥以外，由维护结构224提供的间隙226能用于打印头的间断式清洁。例如，参照图2B，清洁流体242能射入间隙226 (例如,通过清洁流体源229)以清洁喷嘴218。如所示，罩244能暂时地附接至维护结构224的外表面246以密封开口 232，从而抑制清洁流体242从间隙226泄漏。清洁操作还能在没有罩住维护结构224的情况下执行。可以不带罩，例如，如果间隙226中的压力不超过开口232处的“泡沫压力(bubble pressure)”。泡沫压力定义为:清洁流体242的表面张力的两倍，除以开口 232的半径。因此，对于具有15微米半径的维护结构开口 232和具有60毫牛/米(mil1-Newton/meters)的表面张力的清洁流体242而言,泡沫压力将是8000帕斯卡。因而，对于50%的工程安全余量，清洁流体242能以高到4000帕斯卡的压力射入间隙226。在维护结构224的内表面上设置非润湿涂层还可有助于防止清洁流体242通过开口 232泄漏。
[0043]在一些情况下，喷嘴218中墨水的压力能在清洁操作期间调节。例如，喷嘴218中的墨水能被加压至与清洁流体242大致相同的压力以抑制两个流体的任何混合。替代地，喷嘴218中的墨水能维持在比清洁流体242低的压力。在此情况下，一些清洁流体242可能被向上推入喷嘴218。因此，喷嘴218在清洁操作之后(并且在打印之前)将需要长时间运行以从其中清洁任何进入的清洁流体。另一个方法将包括将喷嘴218中的墨水加压至比清洁流体242高的压力。在此情况下，将需要调节压力差以使得清洁流体242中墨水的浓度不会高到引起墨水在喷嘴板表面222上留下有害残留物。
[0044]维护结构224能构造为提供一些另外的有用功能(即，除了防止墨水干燥和间断式清洁的维护功能以外的功能)。例如，维护结构224还能设计为提供捕获“卫星液滴(satellite drops)”的有用功能。通常，喷射流体液滴的形式主要由液滴的头部与尾部之间的速度差来限定。在许多情况下，液滴的头部以比尾部快得多的速度行进。这个效果产生的液滴在飞行中细长并且其最终破裂为头部以及一个或多个小卫星液滴。这些卫星液滴比主液滴慢并且因此随着打印速度增大，它们会逐渐远离主液滴地着陆于打印介质上，导致显著的图像变差(例如，边缘粗糙和颜色漂移)。为了减轻这种不利效果，维护结构能包括金属层236 (以及金属层下面的绝缘层240)以及连接至金属层的电压源238。电压源238可以给金属层236正极地充电。在流体液滴由喷嘴218喷射时，卫星液滴(其被固有地负极地充电)被吸引至维护结构并且由其捕获，而流体液滴的较大头部较少受到静电场的影响。
[0045]维护结构224还能设计为提供使热偏转远离喷嘴板204的另外有用功能。例如，维护结构224的外表面246能电镀有红外(IR)反射表面(例如，金表面)以反射从喷嘴板204下面的区域散发的IR热。
[0046]在一些实施中，维护结构能适合于进一步便于喷嘴板的间断式清洁。通常，在喷嘴板用清洁流体(如上所述)冲刷时，一些清洁流体倾向于驻留在维护结构与喷嘴板之间的间隙内部，这在打印期间可能会干扰喷嘴操作。为了从喷嘴板移除剩余的清洁流体，附接的维护结构能设计为在定位于喷嘴出口附近或周围的间隙中提供狭窄区域。狭窄区域的尺寸能足以引发将剩余清洁流体拉离喷嘴出口的毛细作用。例如，狭窄区域处的间隙高度能是大约10-50微米。[0047]图3A、3B和3C示出具有第一示例维护结构324的喷嘴板304 (例如，图1中所示的喷嘴板104，或图2A和2B中所示的喷嘴板204)，第一示例维护结构324与喷嘴板304的外表面322相邻地定位。如所示，维护结构324相对于喷嘴板外表面322定位成使得在喷嘴板304与维护结构324的至少一部分之间维持间隙326。喷嘴板304包括喷嘴阵列318，喷嘴阵列318具有用于在分配方向上喷射流体液滴的出口 320。在这个示例中，维护结构324已经适合于便于喷嘴318阵列的清洁。维护结构324是包括附接水平面(attachmentlevel) 350、第一水平段(first level section) 352 (附接水平面下面)以及第二水平段354 (第一水平段下面)的多水平本体。如在前面的示例中，维护结构324能是单体或多部件组件，其中该结构的一个或多个段形成为分离部件。
[0048]在这个示例中，附接水平面350包括一组纵向连续轨道，所述纵向连续轨道直接结合至喷嘴板304的外表面322上的条带325。如所示，附接水平面350将间隙326分为沿着喷嘴板304的长度彼此平行地延伸的多个隔离沟槽327 (在这个示例图示中是三个隔离沟槽)。间隙326的沟槽327与喷嘴318阵列的相应列对准。
[0049]第一水平段352结合至附接水平面350，背离外表面322悬在喷嘴板304下面。在这个示例中，第一水平段352是在喷嘴板304两侧连续地延伸的相对平状元件。第一水平段352的上表面356定位为在分配方向上距喷嘴板外表面322第一距离dl (例如,大约10-50微米)处，形成间隙326的狭窄区域348。能选择距离dl以使得狭窄区域348引发将任何剩余清洁流体的至少一部分吸引远离喷嘴出口 320的毛细作用。而且，如所示，第一水平段352包括与喷嘴318阵列的喷嘴对准的多个闭合形状(例如，圆形)的开口 360。
[0050]维护结构324的第二水平段354结合至第一水平段352。与第一水平段352相类似，第二水平段354是相对平状的并且连续地延伸过喷嘴板304。第二水平段354的上表面358定位为距喷嘴板的外表面322第二距离d2，第二距离大于第一距离dl，形成间隙326的较宽区域。第二水平段354还包括与喷嘴阵列的喷嘴318对准的多个闭合形状(例如，圆形)的开口 362。开口 360和362 —起允许由喷嘴318喷射的流体液滴穿过维护结构324并且到打印介质(未示出)上。在这个示例中，第二水平段354的开口 362比第一水平段352的开口 360小。然而，开口 360和362的设计和布置能在实施方式之间改变。开口 360和362例如能具有类似或不同的形状和尺寸，并且能是同心的或彼此局部地偏移。
[0051]图4A、4B和4C示出具有与喷嘴板404的外表面422相邻地定位的第二示例维护结构424的喷嘴板(例如，图1中所示的喷嘴板104，或图2A和2B中所示的喷嘴板204)。如所示，维护结构424相对于喷嘴板外表面422定位以使得喷嘴板404与维护结构424的至少一部分之间维持间隙426。喷嘴板404包括具有用于喷射流体液滴的出口 420的喷嘴阵列418。维护结构424已经适合于便于喷嘴418阵列的清洁。
[0052]维护结构424与维护结构324类似，包括附接水平面450、第一水平段452以及第二水平段454。再次，附接水平面450包括一组纵向连续轨道，所述纵向连续轨道直接结合至喷嘴板404的外表面422上的条带425。如所示，附接水平面将间隙426分为与相应列的喷嘴418对准的隔离沟槽427。第一水平段452结合至附接水平面450，以使得第一水平段的定位为距喷嘴板404第一距离dl的上表面456与喷嘴板外表面422共同配合以形成狭窄区域448。能选择距离dl以使得狭窄区域448引发将任何剩余清洁流体的至少一部分吸引远离喷嘴出口 420的毛细作用。[0053]在这个示例中，第一水平段452包括横跨喷嘴板404纵向地彼此平行地延伸的多个离散段。离散段形成狭窄区域448，其作为带沿着喷嘴板404延伸，与附接水平面的轨道相邻。第一水平段452的区段之间的横向距离形成与喷嘴418的列对准的相应沟槽460。与前述示例类似，第二水平段454是相对平状的并且连续地延伸过喷嘴板404。第二水平段的上表面458定位为距喷嘴板404第二距离d2，第二距离大于第一距离dl，在间隙426中形成较宽区域。如所示，较宽区域作为条带在狭窄区域448之间延伸。第二水平段454还包括与喷嘴阵列的喷嘴418对准的多个闭合形状开口 462。开口 460和462 —起允许由喷嘴418喷射的流体液滴穿过维护结构424并且到达打印介质(未示出)上。
[0054]在一些情况下，例如，图3A-3C或图4A-4C中的任一个，由喷嘴板和维护结构之间的间隙(例如348或448)的狭窄区域引发的毛细作用不能移除全部的剩余清洁流体，例如，在数个小滴清洁流体聚结从而在喷嘴板上形成大滴时。为了补偿这个影响，可将加压气体(例如，空气)射入间隙以帮助将剩余清洁流体的大滴朝着狭窄区域移动。加压空气还能用来从维护结构开口清洁任何流体。为了从维护结构中的开口清洁流体，气体加压至高于开口处的清洁流体的泡沫压力，引起残留流体和加压空气都从开口流出。这能具有防止颗粒和灰尘进入间隙并且污染喷嘴的另外优点。在一些示例中，加压空气在打印操作期间连续地射入间隙。因此，该系统应当设计为从间隙的一端至另一端维持相对恒定的压力水平(如上所述)。
[0055]图5A示出能附接至喷嘴板的外表面的另一个示例维护结构524。与前述示例类似，维护结构设计为提供用于将维护流体导入喷嘴开口的间隙。维护结构524包括限定歧管设计特征的基部570。例如，维护结构524的特征为与喷嘴板的喷嘴对准的开口阵列572以允许所喷射的流体液滴穿过维护结构。维护结构524还包括入口通道574、形成于开口阵列572上方的数个分配通道576、以及相对的出口通道578。入口通道574与构造为将维护流体射入维护结构与喷嘴板之间的间隙的流体源对准。维护流体从入口通道574流动以循环通过各个分配通道576，并且最终流动至相对的出口通道578。
[0056]分配通道576形成于相邻的流体流分隔件580之间。如所示，分隔件580具有沙漏(hour-glass)形状，限定在两侧由宽头部582托住的细颈部581。当然，分隔件580的形状限定分配通道576的形状。因此，分配通道576的特征具有分隔件580的头部582对准处的狭窄喉部584，以及细颈部581对准处的宽中间段586。每个分配通道576的中间段586与相应开口 572对准。
[0057]每个分配通道576从入口通道574至出口通道578在维护结构与喷嘴板之间的间隙两侧提供流动阻力或压降。如上面提到的，为了在打印期间维持喷射均匀性和液滴尺寸一致性，流体液滴喷射系统能设计为通过最小化压降来提供间隙两侧的相对恒定的压力水平。在这个示例中，通过在分配通道576之间形成入口通道574并且在分配通道的两侧上形成出口通道来降低压降。与分配通道576全部对齐(inline)且平行地形成相比，这个构造提供小10-100倍的总压降。
[0058]如果由流动通道引起的总压降太大以致于不能维持充分的喷射均匀性和液滴尺寸一致性，维护结构可设计为通过控制每个分配通道的喉部的尺寸来在间隙两侧不均匀地分布压降。这样，在间隙的入口端处具有更多的压降，在该处压力将相对较高，并且在间隙的出口端处具有更小的压降，在该处压力将相对较低。最终结果应当是在任一端处具有类似的压力。图5B中所示的维护结构设计为具有这种技术。例如，如所示，维护结构524'设计为使得每个分配通道576'的喉部584'的尺寸从入口通道574'朝着出口通道578'沿着间隙逐渐地增大。间隙入口端处的喉部越狭窄，提供的压降越高，并且出口端处的喉部越宽，提供的压降越低。
[0059]在说明书和权利要求书中使用的术语，比如“前”、“后”、“顶”、“底”、“上方”、“上面”
和“下面”，是用于描述这里述的系统、打印头和其他元素的各个部件的相对位置。类似地，描述元素使用的任何水平或竖直词语是用于描述这里所述的系统、打印头和其他元素的各个部件的相对方位。除非另有明确说明，这种术语的使用不是对打印头或任何其他部件相对于地球重力方向或地球地表面赋予具体位置或方位，或者系统、打印头或其他元素在操作、制造和运输期间可置于的其他具体位置或方位。
[0060]本发明的多个实施方式已经描述。然而，将理解到，各种变型可在不偏离本发明精神和范围情况下做出。
【权利要求】
1.一种喷墨打印头，包括: 喷嘴板，所述喷嘴板具有下侧并且在下侧中包括构造为在分配方向上分配流体液滴的一个或多个喷嘴；以及 多水平维护结构，所述多水平维护结构结合至喷嘴板以使得在所述维护结构的一部分与喷嘴板的下侧之间存在间隙，所述维护结构包括: 第一部分，所述第一部分具有在距喷嘴板的下侧第一距离处悬垂的第一上表面；以及 结合至第一部分的第二部分，所述第二部分具有在距喷嘴板的下侧第二距离处悬垂的第二上表面，第二距离大于第一距离，第二上表面相对于第一上表面侧向地位移， 其中所述维护结构的第一和第二部分每个限定在分配方向上延伸的一个或多个开口，所述一个或多个开口在分配方向上与所述一个或多个喷嘴对准并且构造为允许由所述一个或多个喷嘴分配的流体液滴穿过所述维护结构。
2.根据权利要求1的喷墨头，其中所述第一距离的尺寸使得在喷嘴板的下侧与第一上表面之间存在狭窄区域，所述狭窄区域构造为引发充分的毛细作用以将过量的流体液滴吸离所述一个或多个喷嘴。
3.根据权利要求1的喷墨打印头，还包括与所述间隙流体相通的维护流体源，所述维护流体源构造为将维护流体流射入间隙，所述维护流体流在大致垂直于分配方向的方向上。
4.根据权利要求1的喷墨打印头，其中所述一个或多个喷嘴包括按顺序的列布置的喷嘴阵列，并且其中由所述维护结构的第二部分限定的所述一个或多个开口包括多个闭合形状的开口，每个闭合形状的开口与相应的喷嘴阵列的喷嘴对准。
5.根据权利要求4的喷墨打印头，其中所述维护结构的第一部分包括分开横向距离的多个离散区段以限定跨越一列多个喷嘴的沟槽，所述沟槽还包括由所述维护结构的第一部分限定的所述一个或多个开口。
6.根据权利要求4的喷墨打印头，其中所述维护结构的第一部分包括平状部分，所述平状部分限定与喷嘴阵列的喷嘴对准的多个离散、闭合形状的开口，并且 其中第一部分的闭合形状的开口大于第二部分的闭合形状的开口。
7.根据权利要求1的喷墨打印头，其中第二上表面包括非润湿表面。
8.一种喷墨打印头，包括: 喷嘴板，所述喷嘴板包括构造为在分配方向上分配流体液滴的一个或多个喷嘴；以及 维护结构，所述维护结构直接附接至喷嘴板以使得在维护结构与喷嘴板的下侧之间存在间隙，所述维护结构限定在分配方向上与所述一个或多个喷嘴对准的一个或多个开口，每个开口构造为允许由所述一个或多个喷嘴分配的流体液滴穿过维护结构；以及 与所述间隙相通的维护流体源，所述维护流体源构造为将维护流体流射入间隙以使得维护流体在大致垂直于分配方向的方向上流动。
9.根据权利要求8的喷墨打印头，其中维护流体包括载有溶剂的蒸气。
10.根据权利要求9的喷墨打印头，其中蒸气的溶剂浓度足以维持间隙中的非干燥环境。
11.根据权利要求8的喷墨打印头，其中维护流体包括清洁流体。
12.根据权利要求8的喷墨打印头，其中维护流体包括加压气体。
13.根据权利要求8的喷墨打印头，还包括可释放地结合至所述维护结构的下侧的密封罩，所述罩有效地密封维护结构的所述一个或多个开口。
14.根据权利要求8的喷墨打印头，其中所述维护结构还包括背离喷嘴板的外部红外反射表面。
15.一种用于喷墨打印的方法，所述方法包括: 从由喷嘴板承载的一个或多个喷嘴分配打印流体； 通过选择性地将蒸气注入在喷嘴板和直接附接至喷嘴板的维护结构之间的间隙来维护所述一个或多个喷嘴附近的非干燥环境；以及 将从所述一个或多个喷嘴分配的打印流体导向穿过形成于所述维护结构中的一个或多个开口。
16.根据权利要求15的方法，还包括: 停止从所述一个或多个喷嘴分配打印流体；以及 将清洁流体流导入所述间隙，所述清洁流体流大致垂直于打印流体分配方向。
17.根据权利要求15的方法，还包括: 在打印流体从所述一个或多个喷嘴分配期间将气体流导入所述间隙，所述气体流大致垂直于打印流体分配方向。
18.根据权利要求17的方法，其中所述间隙两侧的压力水平大致恒定。
19.根据权利要求17的方法，其中气体流的标称压力小于所述维护结构的所述一个或多个开口处的泡沫压 力。
20.根据权利要求15的方法，其中维护所述非干燥环境包括维护饱和或过饱和环境。
【文档编号】B41J2/165GK103770465SQ201310499594
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年10月22日 优先权日:2012年10月22日
【发明者】P·A·霍伊辛顿, A·比布尔, J·比克迈尔, M·G·奥托松, A·哈贾蒂 申请人:富士胶片株式会社