[发明专利]利用不饱和油墨的打印头空气处理

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是序号为09/037550的申请的部分连续申请，该申请的申请日为1998年3月9日，发明名称为“具有能使半永久性打印头不进行空气净化的空气积累控制装置的打印装置”，其全部内容在此引入作为参考。

本申请还涉及序号为＿＿的申请，该申请的申请日为2001年1月11日，发明名称为“带有用于不饱和油墨的空气扩散阻挡层的油墨源”，代理人受理号为10982025-1，其全部内容在此引入作为参考。

发明的技术领域

本发明涉及喷墨打印装置，更具体地说，涉及利用不饱和油墨空气处理的技术。

发明的背景

喷墨打印装置经常使用安装在一个滑架上的喷墨打印头，该喷墨打印头在比如纸的打印介质上来回移动。当打印头在打印介质上移动时，电子控制设备启动打印头的喷射部分，以便从喷射喷嘴将墨滴喷射或喷注到打印介质上，从而形成图像和字符。一个油墨源给打印头喷射部分补充油墨。

一些打印装置使用可从打印头单独更换的油墨源。当油墨源消耗完时，将其取出并换上一个新的油墨源。打印头只是在或接近打印头的寿命快要结束时才更换，而不是在油墨源消耗完时更换。当一个可更换的打印头能利用多个油墨源时，我们称之为“半永久性”打印头。这与一次性的打印头相反，一次性的打印头是随着每一个油墨容器一起更换的。

半永久性打印头的一个突出问题是由于缺少适当的压力调节而过早损坏。为了正确地工作，很多打印头具有一个工作压力范围，该压力范围必须保持在小的负表压的窄范围内，一般为-1到-6英寸水柱之间。表压是指相对于大气压的测定的压力。本文中的压力指的都是表压。如果压力是正的，那么打印和打印装置的存放将受到不利影响。在打印作业期间，正压力可导致墨滴流出和喷射的终止。在储存期间，正压力会导致打印头流出油墨。储存期间流出的油墨会积累并凝固在打印头和打印机部件上。这种凝固的油墨会永久性地损害打印头的液滴喷射，并导致需要进行昂贵的打印机修复。为了避免正压力，打印头利用一个内部机构来保持负压力。

存在于打印头中的空气会影响负压力的保持。当打印头最初充填油墨时，通常会出现气泡。此外，在打印头寿命期间空气会因多种来源而积累，包括从外部环境中扩散到打印头里，而溶解的空气逸出油墨，称之为除气。在环境改变期间，如温度升高或压力降低，打印头里面的空气将会与其中所包含的空气总量成比例地膨胀。这种膨胀反作用于保持负压的内部机构。打印头内的内部机构可在有限的环境变化范围内补偿这些环境变化。在该范围之外，打印头内的压力将是正的。

空气积累问题的一种解决方案是使用了一次性打印头。与一次性打印头相关的油墨量可以调节，以保持空气积累低于临界极限值。当油墨量少时，因为需要经常更换打印头，这会提高打印成本。或者，可以将油墨容器做得大一些，从而降低更换打印头的频率。不过，当打印设备是一个小型桌面打印机时，大的油墨容器就成了问题。使用一次性打印头的装置的一个示例是这样的，即在其中，每次更换打印头时，都要更换一个大油墨源，该示例被描述在美国专利5369429中。

空气积累问题的另一种解决方案是使用空气净化机构，以使半永久性打印头可持久使用。空气净化方法的一个示例被描述在美国专利4558326中。与净化装置有关的问题包括：由于净化机构而增加了打印机的成本；与装油墨相关的可靠性问题，所装的油墨会随空气一起被排出；空气留在打印头的油墨喷射器中；以及增加对打印机的维修要求。

喷墨打印头中空气处理的又一种解决方案采取空气储存的形式。记录笔寿命期间产生的空气被储存在打印头中。这需要打印头能够补偿因温度和压力变化引起的储存空气的膨胀，必然就会加大尺寸、使结构变得复杂。加大的尺寸使打印机受到制约，因为给滑架增添了更多重量，并需要将更大的滑架用于打印头。当将更多的打印头加到滑架上时，这一问题就变得更加重要了。

已知在填充油墨源时利用了不饱和油墨。不过，据我们了解，到目前为止，并未将不饱和油墨用于解决喷墨打印头中的空气积累问题。

发明概述

喷墨打印头中的空气处理问题可这样得到解决，即在打印过程中防止气泡的产生或使之最小化，并提供一种重新吸收不导入打印装置的空气的技术。

根据本发明的一个方面，描述了一种喷墨打印装置中空气处理的方法。该方法包括：

提供一个用来装一批液体油墨的油墨源，该油墨源包括高空气扩散阻挡层；

给该油墨源填充一些液体不饱和油墨；

储存该填充过的油墨源一段储存时间，或直到需要时为止；