[发明专利]一种用于喷墨打印机的微流致动器

说明书

技术领域

本发明主要涉及喷墨打印装置，并且更特别地涉及具有微流致动器的喷墨打印装置，所述的微流致动器具有弹性膜，所述弹性膜根据弹性膜的移置作用将油墨/墨水从其油墨储液池中移置出来。

背景技术

当前，具有多种将油墨从油墨储液池中移置出来的机制。例如，美国专利No.2006/0232631A1公开了具有在其中具有活塞的油墨储液池，活塞可移动以将油墨从储液池中喷出。活塞被连接到加热元件，加热元件通电以引起加热元件伸展，接着引起活塞移动以喷射油墨。尽管活塞是令人满意的，但是仍期望有所改进。例如，加热元件往往需要高输入电压，但高输入电压是不期望的。

虽然不是油墨喷射系统，但是美国专利No.6811133B2公开了具有压电材料的主移动膜和副移动膜的液压系统。流体在主膜和副膜之间被处理，并且主膜的压电材料通电以引起主膜弯曲，接着引起副膜弯曲。副膜的弯曲起阀门的作用，阀门根据副膜的移动而打开和关闭。所以，喷墨打印装置不需要这种类型的阀门结构以喷射油墨。

现有的热喷墨致动器(泡状喷射)直接使油墨沸腾以产生蒸汽泡以喷射液滴。这种装置具有受限制的油墨范围(ink latitude)(仅限水基油墨)并遭受焦化相关的可靠性问题(固体沉积物在加热器表面上烘烤)以及由于重复加热至高温导致的加热器失灵。现有的非热喷墨致动器(压电致动器或静电致动器)具有更宽的油墨范围(水基和非水基油墨)以及更长的使用寿命。然而，这种致动器具有小(亚微米)移置性；因而，需要大的致动器面积以移置足够量的流体，产生期望的液滴体积。结果，获得用于高分辨率打印的高喷嘴密度十分困难。同样，需要高电压或高电流以激活这种喷墨致动器，这需要昂贵和复杂的驱动电子元件和有限的最大操作频率。

所以，存在非热油墨喷射机制的需要，在该机制中，可用低输入电压或能量获得大致动器移置。

发明内容

本发明克服一个或多个上述问题。简言之，根据本发明的一个方面，本发明基于微流致动器，该微流致动器包括：流体流入的入口通道；从入口通道接收流体的舱室；从舱室接收流体的出口通道并将流体排出出口通道，以便流体的管道路径由入口通道、舱室和出口通道形成；形成部分舱壁的弹性膜/弹性构件(flexible member)，该弹性膜响应于舱室中的流压进行移置/置换(displace)；以及管道路径中的至少一个第一阀门，当阀门激活时，使得流过管道路径的流体流动将被改变，以便通过舱室的流体压力改变，接着引起弹性膜的移置。

通过阅读下列的详细描述及参考附图，本发明的上述以及其他的目标、特征、和优点对于领域技术人员将变得明显，附图中显示和描述了本发明的说明性实施例。

附图说明

虽然说明书与权力要求包括了本发明特别指出的和明确要求的对象，但是相信本发明将从下列参考附图的描述更好的理解，其中：

图1A是本发明微流致动器的侧剖视图，该微流致动器具有压力舱以移置弹性膜；

图1B说明图1A中的入口阀门被部分关闭，并且弹性膜被部分地向内缩回；

图1C说明图1A中的入口阀门被完全关闭，并且弹性膜向内缩回至其最大极限；

图1D说明图1A中的出口阀门被部分关闭，并且弹性膜被部分地向外伸展；

图1E说明图1A中的出口阀门被完全关闭，并且弹性膜被向外伸展至其最大极限；

图2说明图1A中的弹性膜褶皱；

图3A是本发明微流致动器的替代实施例；

图3B说明图3A中的出口阀门被部分关闭，并且弹性膜被部分向外伸展；

图3C说明图3A中的出口阀门被完全关闭，并且弹性膜被向外伸展至其最大极限；

图3D是本发明微流致动器的第三个实施例；

图3E说明图3D中的入口阀门被部分关闭，并且弹性膜被部分地向内缩回；

图3F说明图1A中的入口阀门被完全关闭，并且弹性膜被向内缩回至其最大极限；

图4A说明图1A的具有喷墨储液池的微流致动器；

图4B说明图4A中的油墨缩回油墨储液池；

图4C说明图4A中的油墨从油墨储液池中喷出；

图5是本发明喷墨打印机的喷头基座/喷头底盘；

图6是本发明桌面厢式打印机的一部分的透视图；并且

图7是本发明纸张流动系统的简化方框图。

具体实施方式