[发明专利]高密度喷墨印刷头

说明书

本发明涉及一种高密度喷墨印刷头，尤其是涉及一种用于降低交调失真控制的多通道、侧壁起动的高密度喷墨印刷头。

印刷商提供了一种产生人类可读形式的永久性记录的装置。一般说来，印刷机分为冲击式印刷和非冲击式印刷。在冲击印刷中，像点是通过击打放于纸面近处的墨带来产生的、冲击印刷技术又进一步分为成形字符印刷与版型印刷。在成形字符印刷中，击打墨带而产生像点的元素是由一凸起的、所想要产生的字符的镜面对称像。在版型印刷触针打印中，字符是由靠打击配置的、对着墨带的针而产生的一系列紧密排列的点形成的，多个字符是靠击打设置的一个或多个紧靠墨带的针所产生的紧密排列的点产生的。通过有选择地击打设置的触针，与点的触针相应的任何字符均可产生。

由于其高速度印刷技术及更适于印刷图表和半色调图像，非冲击印刷通常要比冲击印刷更为人们乐意采用。非冲击印刷技术一般分为版型印刷、静电复印和电光照相印刷。在触针打印中，触针是由电脉冲有选择地加热的，所产生的热在通常是专门处理过的纸的一面上产生一个印记。在静电印刷中，在导电的纸与印刷元件之间的电弧从纸上除去不透明的涂层，从而使对比色的内层曝光。在电光照相印刷中，用一种如激光那样的光源使光导电性材料有选择带电。粉状上色剂涂在带了电的区域，在它们与纸面接触时，上色剂就转送到纸面上。然后使此上色剂加热而使之熔化于纸面上。

非冲击印刷的另一种形式通常叫做喷墨印刷。喷墨印刷系统利用喷射细细印墨点产生图像。这种系统产生能多次重复的，并可以控制的微印墨点，从而使得在由数字化的贮存的图像资料规定的地方印上一个微点，大多数商业出售的喷墨印刷系统一般分为“连续喷墨”型喷墨印刷系统和“按要求喷滴”型喷墨印刷系统。在前一种印刷系统中，微滴从印刷头中连续地喷出，根据所想要的图像，微滴可以对着或背离纸喷射。在后一种系统中，微点是根据所要产生的图像有关的专门指令，才从印刷头中喷出的。

连续喷射型喷墨印刷系统是以从一个小孔喷出的液体流能形成均匀的小微滴的现象为基础的。可以明显地观察到，例如使用能产生压力振荡、使整个液体扩散的电子机械装置时，根据表面张力波扩张现象从直径为50-80微米的小孔中在压力下流出的液体趋向于碎裂成均匀的微滴。例如在图1中，可以看到一种连续喷墨型喷墨印刷机200的简图。在图中，泵202将印墨；从印墨源204泵入喷咀系统206。喷咀系统有一个压电晶体208，压电晶体经常受到由晶体驱动器210供给的一个电压的驱动泵202将印墨泵入喷射系统206并以一个连续液流的形式，将印墨从喷射咀202喷出去。连续振荡的压电晶体208产生引起压力扰动，压力扰动使得连续液流破裂成均匀的油墨微点，并由于一个静电场的存在而得到静电荷，这个静电场通常认为是由电极214产生的电场。利用高压偏转极216，能使选择出的一些带静电的液滴在控制下击向纸218的纸面上的预定的位置。高压偏转极216还使带静电的微滴中未被选中的那些偏离纸218的纸面而落入贮墨器，供下次循环使用。由于微滴的粒度极小和精确的微滴的轨迹控制，连续喷墨型喷墨印刷系统的质量能够接近成形字符冲击印刷系统的质量。然而，连续喷墨型喷墨印刷系统的缺点是，即使是不印刷或只少许印一点儿时也必须喷射油墨。这种要求会使油墨老化，因而降低了这种印刷系统的可靠性。

由于连续喷墨型喷墨印刷机的上述缺点，人们增加了对于通过用电子机械方法生成的压力波产生微滴印墨的兴趣，在这种系统中，通过对直接或间接地与印墨液相联系的压电晶体上加一个电压脉冲，在印墨液体中感生出一种容积变化。这种容积变化在油墨液体内引起压力/速度的瞬变现象，对这些变化加以控制以便产生从小孔中流出的微滴。由于只是在所期望的时刻才加上电压，这种型号的印墨喷射印刷系统称之为“按要求喷滴”型。例如，图2就是这种按要求喷滴型喷墨印刷机的简图。喷咀组件306从贮墨池(未示出)中将印墨抽出。驱动器310收到字符资料后立即起动相应的压电材料308。例如，若收到了字符资料要求微滴印墨从喷咀机构306中喷出，驱动器310就将一个电压施加于压电材料308上。压电材料308随之以一定方式变形而使喷咀机构306从小孔312中喷出印墨微滴击打纸318的纸面。