具有縱向墨供應槽的打印頭芯片的制作方法

專利名稱：具有縱向墨供應槽的打印頭芯片的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種打印機，并且特別地涉及噴墨打印機。本發明的特定方面涉及打印機的墨盒、打印頭設計及維護、以及打印機操作的其它方面。
相關申請的交叉索引通過交叉索引將下列由本發明的申請人或受讓人所提交的專利或專利申請結合到本文中。
6,795,215 10/884,881 PEC01NP 09/575,109 10/296,535 09/575,110 6,805,41909/607,985 6,398,332 6,394,573 6,622,923 6,747,760 10/189,459 PEC14USPEC15US 10/727,181 10/727,162 10/727,163 10/727,245 10/727,204 10/727,23310/727,280 10/727,157 10/727,178 10/727,210 10/727,257 10/727,238 10/727,25110/727,159 10/727,180 10/727,179 10/727,192 10/727,274 10/727,164 10/727,16110/727,198 10/727,158 10/754,536 10/754,938 10/727,227 10/727,160 PEA29US10/854,521 10/854,522 10/854,488 10/854,487 10/854,503 10/854,504 10/854,50910/854,510 10/854,496 10/854,497 10/854,495 10/854,498 10/854,511 10/854,51210/854,525 10/854,526 10/854,516 10/854,508 10/854,507 10/854,515 10/854,50610/854,505 10/854,493 10/854,494 10/854,489 10/854,490 10/854,492 10/854,49110/854,528 10/854,523 10/854,527 10/854,524 10/854,520 10/854,514 10/854,519PLT036US 10/854,499 10/854,501 PLT039US 10/854,502 10/854,518 10/854,517PLT043US 10/728,804 10/728,952 10/728,806 10/728,834 10/729,790 10/728,88410/728,970 10/728,784 10/728,783 10/728,925 10/728,842 10/728,803 10/728,78010/728,779 10/773,189 10/773,204 10/773,198 10/773,199 10/773,190 10/773,20110/773,191 10/773,183 10/773,195 10/773,196 10/773,186 10/773,200 10/773,18510/773,192 10/773,197 10/773,203 10/773,187 10/773,202 10/773,188 10/773,19410/773,193 10/773,184 10/760,272 10/760,273 10/760,187 10/760,182 10/760,18810/760,218 10/760,217 10/760,216 10/760,233 10/760,246 10/760,212 10/760,24310/760,201 10/760,185 10/760,253 10/760,255 10/760,209 10/760,208 10/760,19410/760,238 10/760,234 10/760,235 10/760,183 10/760,189 10/760,262 10/760,23210/760,231 10/760,200 10/760,190 10/760,191 10/760,227 10/760,207 10/760,1816,746,105 6,623,101 6,406,129 6,505,916 6,457,809 6,550,895 6,457,8126,428,133 IJ52NP 10/407212 10/407207 10/683064 10/683041 10/88277410/884889 10/922890 JUM008US JUM009US JUM010US 10/922884 JUM012US
JUM013US JUM014US JUM015US JUM016US 10/922871 10/922880 JUM019US10/922882 JUM021US 10/922878 JUM023US 10/922876 JUM025US 10/92287710/815625 10/815624 10/815628 10/913375 10/913373 10/913374 IRB004US10/913377 10/913378 10/913380 10/913379 10/913376 10/913381 IRB011US09/575187 6727996 6591884 6439706 6760119 09/575198 09/72214809/722146 09/721861 6290349 6428155 6785016 09/608920 09/72189209/722171 09/721858 09/722142 10/171987 10/202021 10/291724 10/29151210/291554 10/659027 10/659026 10/831242 10/884885 10/884883 10/901154NPP049US NPP051US NPP052US NPP053US NPP054US NPP057US NPP058USNPP062US 10/659027 09/693301 09/575197 09/575195 09/575159 09/57513209/575123 09/575148 09/575130 09/575165 6813039 09/575118 09/57513109/575116 6816274 09/575139 09/575186 6681045 6728000 09/57514509/575192 09/575181 09/575193 09/575183 6789194 09/575150 67891916549935 09/575174 09/575163 6737591 09/575154 09/575129 09/57512409/575188 09/575189 09/575170 09/575171 09/575161 6644642 65026146622999 6669385 CAA001US CAA002US CAA003US CAA004US CAA005USCAA006US CAA007US CAA008US CAA009US CAA010US CAA0111US CAA012USCAA013US CAA014US CAA015US CAA016US CAA017US CAB001US CAC001USCAD001US CAE001US CAF001US CAF002US CAF003US CAF004US 11/014,73011/014,731 11/014764 RRB002US 11/014748 11/014747 11/014761 11/01476011/014757 11/014714 11/014713 RRB010US 11/014724 11/014723 11/01475611/014736 11/014759 11/014758 11/014725 11/014739 11/014738 11/01473711/014726 11/014745 11/014712 11/014715 11/014751 11/014735 11/014734RRB030US 11/014750 11/014749 11/014746 11/014769 11/014729 11/01474311/014733 RRC005US 11/014755 11/014765 11/014766 11/014740 11/014720RRC001US 11/014752 11/014744 11/014741 11/014768 RRC016US 11/01471811/014717 11/014716 11/014732 11/014742 11/014,722 11/014,728 11/014,727某些申請以案卷號列出。一旦得知了申請號，將以申請號替代這些案卷號。
背景技術：
傳統地，大多數可購得的噴墨打印機具有形成打印機整體結構和設計的一部分的打印引擎。在這個方面，打印機的本體單元通常構造為適于容納打印頭及相關的介質傳送機構，且這些特征與打印機單元集成一體。
對于采用了在介質行進穿過打印機單元時反復地往返橫向經過介質的打印頭的噴墨打印機而言更為如此。在這種情形中，往復運動的打印頭通常安裝在打印機單元的本體上，從而使得其能夠在介質輸入輥和介質輸出輥之間在打印機單元的寬度上來回移動，且介質輸入輥和介質輸出輥形成打印機單元的結構的一部分。對于這樣的打印機單元，可以移除打印頭以進行更換，然而，打印引擎的其它部分，例如介質傳輸輥、控制電路和維護站，通常固定在打印機單元內，且不可能不更換整個打印機單元就更換這些部分。
在選擇成固定在其設計構造中的同時，采用往復式打印頭的打印機相當地慢，在執行彩色和/或照片質量的打印任務時尤其如此。這是因為打印頭必須連續地越過靜止的介質以將墨沉積在介質的表面上，且打印頭打印圖像的一條線可能需要多次掃掠(swath)。
最近，已經可以提供一種在打印介質整個寬度上延伸的打印頭，從而使得在介質傳輸經過打印頭時打印頭可保持靜止不動。這種系統極大地提高了打印速度，因為為了打印一條圖像打印頭不再需要進行多次掃掠，相反地，打印頭可以在介質高速經過時于其上沉積墨。這種打印頭使得可以以每分鐘60頁左右的速度進行1600dpi的彩色打印，先前以傳統噴墨打印機是不能獲得這個速度的。
這種頁寬打印頭通常需要高的精度以及需要紙高速運動，從而，整個打印引擎(打印頭、紙操縱機構及控制電路等)必需相應地配置以確保高質量的輸出。
因此，需要提供一種具有頁寬打印頭的打印引擎，其可容易地應用在打印機單元的標準本體中并以下述方式構造確保打印引擎的所有必需部件設置成使得可確保恒定、高速的打印。

發明內容
依據一個方面，本發明提供一種用于噴墨打印機的墨盒單元，所述墨盒單元包括墨存儲腔和墨供給系統，所述墨供給系統用于連接到具有噴墨噴嘴陣列的打印頭組件；其中，所述墨存儲腔具有可變的存儲容積以及可移動的壁部，所述壁部偏置而使所述可變存儲容積擴張以在其中產生負壓，從而使得，墨不會從噴墨噴嘴不利地漏出。
沒有負壓的話，墨的彎液面可從噴嘴凸出。彎液面將其自身“釘牢(pin)”至噴嘴孔口的邊緣并且可以強到足以阻止墨的泄漏。然而，紙塵或其它污染物將最終阻止所述凸出彎液面將自身釘牢在噴嘴緣上，并且發生泄漏。墨存儲容積內的負壓使得彎液面倒轉回到噴嘴孔口內。因為彎液面不凸出噴嘴，噴嘴表面上的紙塵不會破壞表面張力而導致滲漏。
在一些實施方式中，墨存儲腔具有通過柔性壁結構連接的相對壁部以限定所述可變的墨存儲容積；從而使得相對壁部中的一個可以移動的并且被偏置而使得所述可變存儲容積擴張。相對壁部可由一個恒力彈簧偏置。
可選地，所述打印頭組件固定到墨盒單元而與其一起移除和更換。在另一種選項中，打印頭組件是頁寬打印頭組件。
本發明的第一方面提供一種用于噴墨打印機的墨盒單元，所述墨盒單元包括墨存儲腔和墨供給系統，所述墨供給系統用于連接到具有噴墨噴嘴陣列的打印頭組件；其中，所述墨存儲腔具有可變的存儲容積以及可移動的壁部，所述壁部偏置使得所述可變存儲容積擴張以在其中產生負壓。
可選地，所述墨存儲腔具有通過柔性壁結構連接的相對壁部以限定所述可變的墨存儲容積；從而所述相對壁部中的一個是可以移動的并且被偏置而使得所述可變存儲容積擴張。
可選地，所述相對壁部由恒力彈簧偏置。
可選地，所述打印頭組件固定到墨盒單元而與其一起移除和更換。
可選地，所述打印頭組件是頁寬打印頭組件。
在另一方面，提供一種墨盒單元，其中
負壓墨存儲腔具有一個用于容置再填充單元的接口，所述再填充單元用于對所述墨存儲腔進行再填充，所述接口具有偏置到其關閉構造的入口閥，以及所述再填充單元包括含有一定量的墨的本體；用于可釋放地接合所述接口的接合結構；以及入口閥致動器，用于在所述再填充單元接合所述墨接口時打開所述入口閥，從而使得所述本體內的墨與所述墨存儲腔流體連通。
在另一方面，提供一種墨盒單元，其中負壓墨存儲腔具有一個用于容置再填充單元的接口，再填充單元用于對所述墨存儲腔進行再填充，所述接口具有一個通常關閉的入口閥和一個通常打開的出口閥，所述入口閥與出口閥都與所述墨存儲腔流體連通，以及所述再填充單元包括含有一定量的墨的本體；以及對接部，所述對接部具有墨出口和閥致動器結構，所述對接部在使用時以可釋放的方式接合所述接口而致動所述入口閥與出口閥，從而由于所述墨存儲腔內的負壓，所述墨盒填充以來自于所述本體的墨。
在另一方面，提供一種墨盒單元，其中負壓墨存儲腔設置成通過通常打開的出口閥而由再填充單元進行再填充；以及所述再填充單元包括含有一定量的墨的本體；用于以可釋放的方式接合所述墨存儲腔的接合結構；以及出口閥致動器，用于在所述再填充單元接合所述墨存儲腔時關閉所述出口閥。
在另一方面，提供一種墨盒單元，其中墨存儲腔設置成通過再填充單元進行再填充；以及所述再填充單元包括含有一定量的墨的本體；墨出口；以及再次加壓裝置，在所述再填充單元接合所述墨存儲腔時，隨著來自于所述本體的墨經過所述墨出口由負壓抽入所述墨存儲腔，所述再次加壓裝置使得所述單元的一部分朝內地受壓，直至壓力相等為止，并且當所述再填充單元隨后脫離所述墨存儲腔時，所述再次加壓裝置釋放朝內受壓的墨存儲腔部分而再次形成負壓。
在另一方面，提供一種墨盒單元，其中所述墨存儲腔具有由柔性壁結構連接的相對壁部以限定可變的墨存儲容積；墨盒單元進一步包括墨供給系統，用于把墨供應到具有噴嘴陣列的打印頭；以及所述相對壁部之一是可以移動的并被偏置而使得所述可變存儲容積擴張以在所述墨存儲腔中產生一個負壓，用于避免墨不利地從噴嘴漏出。
在另一方面，提供一種墨盒單元，其中墨存儲腔具有用于以釋放的方式接合再填充單元的接口，所述再填充單元用于對所述墨存儲腔進行再填充，所述接口具有閥，所述閥用于控制墨流入和流出所述存儲腔；以及所述再填充單元包括含有一定量的墨的本體；
墨出口；以及閥致動器，其于在所述再填充單元接合所述接口時致動所述閥，從而使得所述閥致動器以預定的順序致動所述的閥。
在另一方面，提供一種墨盒單元，所述墨盒單元進一步包括用于以可釋放的方式接合用于對所述墨盒單元進行再填充的再填充單元的接口，其中噴墨打印機帶有打印頭、控制電路和再填充單元，所述再填充單元包括含有一定量的墨的本體；墨出口；以及存儲電路，用于存儲與墨的至少一個特征相關的信息，在使用時，所述存儲電路允許所述控制電路對之進行查詢以驗證所述再填充單元內的墨是否適合所述打印機。
在另一方面，提供一種墨盒單元，其帶有用于噴墨打印機的噴墨打印頭的打印頭維護組件，所述打印頭具有噴嘴板，所述噴嘴板中形成噴嘴陣列，其中所述打印頭維護組件包括封蓋，其在不使用打印頭時蓋住所述噴嘴陣列；以及清潔器，其用于接合所述噴嘴板和擦拭所述噴嘴，所述清潔器設置在封蓋的相對側之間。
在另一方面，提供一種墨盒單元，其中噴墨打印機包括具有噴嘴陣列的打印頭；維護組件，其用于在封蓋位置和不封蓋位置之間運動，在所述封蓋位置處，所述組件覆蓋所述噴嘴陣列，而所述不封蓋位置與所述噴嘴陣列間隔開；以及馬達驅動裝置，其用于在所述封蓋位置和不封蓋位置之間移動所述維護組件。
在另一方面，提供一種墨盒單元，所述墨盒單元進一步包括用于接合墨再填充單元以對所述墨盒進行補充的接口，所述墨再填充單元包括墨存儲腔；對接部，其用于接合所述墨盒的所述接口，所述對接部具有基板，所述基板帶有墨出口以連接到所述接口上的入口端口；以及接合結構，其用于以可釋放的方式接合所述接口，所述接合結構形成于所述基板的橫向中線上，所述墨出口的中心與所述橫向中線間隔開。
在另一方面，提供一種墨盒單元，所述墨盒單元進一步包括用于接合墨再填充單元以對所述墨盒進行補充的接口，其中所述墨存儲腔由管狀柔性壁局部地限定；所述墨盒單元進一步包括收縮機構，用于使所述柔性管狀壁收縮一個預定的量；以及所述墨再填充單元包括含有一定量的墨的本體；以及對接部，其用于接合所述墨盒的接口，所述對接部具有一個墨出口和多個收縮致動器，所述墨出口用于連接到所述接口上的入口端口，所述收縮致動器用于在所述墨再填充單元接合所述接口時致動所述收縮機構，以及在所述墨再填充單元脫離所述接口時釋放所述收縮機構。
在另一方面，提供一種墨盒單元，所述墨盒單元進一步包括再填充單元和用于接合墨再填充單元以對墨盒進行補充的接口，所述墨再填充單元包括含有一定量的墨的本體；
墨出口，其用于接合接口中的匹配墨入口；以及套管，其從所述本體延伸用于插入所述接口中的孔口內；其中所述套管的橫截面與由所述孔口限定的形狀相適應，以確保墨再填充單元正確地配合到所述墨盒。
在另一方面，提供一種墨盒單元，所述墨盒單元與用于對墨盒進行補充的墨再填充單元是可接合，所述墨再填充單元包括含有墨的本體；墨出口，其用于接合所述墨盒中的匹配墨入口；以及視覺指示器，其用于在已有預定量的墨從所述再填充單元流入所述墨盒時提供視覺指示。
在另一方面，提供一種墨盒單元，其中所述噴墨打印機包括外殼體，其具有用于進出其內部的、鉸接安裝的鑲板；支架，其容納在所述外殼體內，用于支撐墨盒，所述支架具有鉸接安裝的蓋，所述蓋打開以允許墨盒的插入和移除，其中所述蓋的鉸接軸線與所述鑲板的鉸接軸線平行，且其中所述蓋和鑲板沿相同的方向打開。
在另一方面，提供一種墨盒單元，其中所述噴墨打印機包括可更換的頁寬打印頭，其具有噴嘴陣列及用于將電力和打印數據傳送到噴嘴的打印頭接點；對應接點，其用于將電力和打印數據供應到所述打印頭接點；以及選擇性的偏置機構，其使得在打印期間所述打印頭接點和所述對應接點偏置到接合狀態，以及使得其在安裝或移除打印頭的期間從偏置接合狀態脫開。
在另一方面，提供一種墨盒單元，其中所述噴墨打印機包括
可更換的頁寬打印頭，其具有噴嘴陣列及用于將電力和打印數據傳送到噴嘴的打印頭接點；對應接點，其用于將電力和打印數據供應到所述打印頭接點；以及蓋體構件，其用于在打開位置和關閉位置之間運動，其中，在打開位置中可以安裝或移除打印頭，且在打印期間所述蓋體構件處于關閉位置，從而，在蓋體構件運動到關閉位置時打印頭接點和對應接點移動到彼此接合狀態，而在蓋體構件運動到打開位置時打印頭接點和對應接點脫開接合。
在另一方面，提供一種墨盒單元，所述墨盒單元進一步包括墨供給系統，其用于把墨從所述或者每個墨腔供應到打印頭；以及維護站，其用于接合所述打印頭以執行一個或多個維護功能。
在另一方面，提供一種墨盒單元，所述墨盒單元設置成在噴墨打印機內由支架保持，所述支架包括多個分別對應于存儲腔的接口，每個接口構造成適于容置用于對相應的墨存儲腔進行補充的墨再填充單元。
在另一方面，提供一種墨盒單元，其中所述打印機帶有打印頭，所述打印頭包括采用平版印刷掩膜蝕刻和沉積技術在晶片襯底上形成的打印頭集成電路；用于鄰近介質進給通路安裝在打印機中的集成電路支撐結構；以及位于集成電路支撐結構和打印頭集成電路之間的聚合物密封膜，其用于把打印頭集成電路固定到集成電路支撐結構。
在另一方面，提供一種墨盒單元，其中所述打印機帶有打印頭，所述打印頭包括具有形成在襯底上的噴墨噴嘴陣列的打印頭集成電路；多個墨供給導管，其用于形成和至少一個墨存儲腔的流體連通；以及位于墨供給導管和打印頭集成電路之間的聚合物密封膜，所述聚合物膜具有孔口陣列，從而使得噴墨噴嘴與墨供給導管流體連通，聚合物密封膜的厚度大于25微米。
在又一方面，本發明提供一種用于噴墨打印機的墨盒單元，所述墨盒單元包括墨存儲腔和墨供給系統，所述墨供給系統用于連接到具有噴墨噴嘴陣列的打印頭組件；其中，所述墨存儲腔具有可變的存儲容積以及可移動的壁部，所述壁部偏置而使得所述可變存儲容積擴張以在其中產生一個負壓，從而使得，墨不會從噴墨噴嘴不利地漏出。
在又一方面，本發明提供一種用于對負壓墨存儲腔進行再填充的再填充單元，所述墨存儲腔將墨供應到打印頭組件，所述墨存儲腔具有用于容置再填充單元的接口，所述接口具有被偏置到關閉位置的入口閥，所述再填充單元包括含有一定量的墨的本體；用于以可釋放的方式接合所述接口的接合結構；以及入口閥致動器，其用于在再填充單元接合墨接口時打開所述入口閥，從而使得所述本體內的墨與所述墨存儲腔流體連通。
在又一方面，本發明提供一種用于墨盒的墨再填充單元，所述墨盒具有把墨供應到打印頭組件的負壓墨存儲腔以及用于容置所述再填充單元的接口，所述接口具有通常關閉的入口閥和通常打開的出口閥，所述入口閥與出口閥都與所述墨存儲腔流體連通，所述再填充單元包括含有一定量的墨的本體；對接部，所述對接部具有墨出口和閥致動器結構，其中，在使用時，所述對接部在使用時以可釋放的方式接合所述接口以致動所述入口閥與出口閥，從而由于所述墨存儲腔內的負壓，所述墨盒由來自本體的墨填充。
在又一方面，本發明提供一種用于對負壓墨存儲腔進行再填充的再填充單元，所述墨存儲腔通過通常打開的出口閥將墨供應到打印頭組件，所述再填充單元包括含有一定量的墨的本體；用于以可釋放的方式接合所述墨存儲腔的接合結構；以及出口閥致動器，其用于在再填充單元接合墨存儲腔時關閉所述出口閥。
在又一方面，本發明提供用于對負壓墨存儲腔進行再填充的再填充單元，所述墨存儲腔對具有噴嘴陣列的打印頭組件供墨，其中在使用時，所述墨存儲腔保持負壓以避免墨不利地從噴嘴漏出，所述再填充單元包括含有一定量的墨的本體；墨出口；以及再次加壓裝置，其中，在再填充單元與墨存儲腔接合時，當來自于本體的墨經過墨出口由負壓抽入墨存儲腔時，所述再次加壓裝置使得墨盒的一部分被朝內地壓入，直至壓力相等為止，并且當再填充單元隨后脫離墨存儲腔時，所述再次加壓裝置釋放墨存儲腔的被朝內壓入部分而再次形成負壓。
在又一方面，本發明提供一種用于噴墨打印機的墨盒，所述墨盒包括墨存儲腔，其具有由柔性壁結構連接的相對壁部以限定可變的墨存儲容積；以及墨供給系統，用于把墨供應到具有噴嘴陣列的打印頭；其中所述相對壁部之一是可移動的并且被偏置而使得所述可變墨存儲容積擴張以在所述墨存儲腔中產生一個負壓，而避免墨不利地從噴嘴漏出。
在又一方面，本發明提供一種用于對墨存儲腔進行再填充的再填充單元，所述墨存儲腔具有用于以可釋放的方式接合再填充單元的接口，所述接口具有閥，所述閥用于控制墨流入和流出所述存儲腔；所述再填充單元包括含有一定量的墨的本體；墨出口；以及閥致動器，用于在所述再填充單元與所述接口接合時致動所述閥，從而使得所述閥致動器以預定的順序致動所述的閥。
在又一方面，本發明提供一種用于對形成噴墨打印機一部分的墨盒進行再填充的再填充單元，其中所述打印機還具有打印頭、控制電路和用于以可釋放的方式接合所述再填充單元的接口，所述再填充單元包括含有一定量的墨的本體；墨出口；以及存儲電路，其用于存儲與墨的至少一個特征相關的信息，其中在使用時，所述存儲電路允許所述控制電路對之進行查詢以驗證所述再填充單元內的墨是否適合所述打印機。
在又一方面，本發明提供一種用于噴墨打印頭的打印頭維護組件，所述打印頭具有噴嘴板，噴嘴板中形成有噴嘴陣列，所述打印頭維護組件包括封蓋，其在不使用打印頭時蓋住所述噴嘴陣列；以及清潔器，其用于接合所述噴嘴板和擦拭所述噴嘴，其中，所述清潔器設置在封蓋的相對側之間。
在又一方面，本發明提供一種噴墨打印機，其包括具有噴嘴陣列的打印頭；
維護組件，其用于在封蓋位置和不封蓋位置之間運動，在所述封蓋位置處，所述組件覆蓋噴嘴陣列，而所述不封蓋位置與噴嘴陣列間隔開；以及馬達驅動裝置，其用于在所述封蓋位置和不封蓋位置之間移動所述維護組件。
在又一方面，本發明提供用于對噴墨打印機中的墨盒進行補充的墨再填充單元，所述墨盒具有用于接合所述墨再填充單元的接口，所述墨再填充單元包括墨存儲腔；對接部，其用于接合所述墨盒的接口，所述對接部具有基板，所述基板帶有墨出口以連接到所述接口上的入口端口；接合結構，其用于以可釋放的方式接合所述接口，所述接合結構形成于所述基板的橫向中線上，其中所述墨出口的中心與所述橫向中線間隔開。
在又一方面，本發明提供用于對噴墨打印機中的墨盒進行補充的墨再填充單元，所述墨盒具有用于接合所述墨再填充單元的接口；部分地由管狀柔性壁限定的墨存儲腔；以及用于將所述柔性管狀壁收縮一個預定量的收縮機構，所述墨再填充單元包括含有一定量的墨的本體；以及對接部，其用于接合所述墨盒的接口，所述對接部具有墨出口和多個收縮致動器，所述墨出口用于連接到所述接口上的入口端口，所述收縮致動器用于在墨再填充單元接合所述接口時致動所述收縮機構，在墨再填充單元脫離所述接口時釋放所述收縮機構。
在又一方面，本發明提供一種用于對噴墨打印機中的墨盒進行補充的墨再填充單元，所述墨盒具有用于接合所述墨再填充單元的接口，所述墨再填充單元包括
含有一定量的墨的本體；墨出口，其用于接合所述接口中的匹配墨入口；以及套管，其從所述本體延伸，用于插入所述接口中的孔口內；其中，所述套管的橫截面與由所述孔口限定的形狀相適應，以確保所述墨再填充單元正確地配合到墨盒上。
在又一方面，本發明提供一種用于對噴墨打印機中的墨盒進行補充的墨再填充單元，所述墨再填充單元包括含有墨的本體；墨出口，其用于接合墨盒中的匹配墨入口；以及視覺指示器，其用于在已有預定量的墨從再填充單元流入墨盒時提供一個視覺指示。
在又一方面，本發明提供一種噴墨打印機，其包括外殼體，其具有用于通往其內部的、鉸接安裝的鑲板；支架，其容納在所述外殼體內，用于支撐墨盒，所述支架具有鉸接安裝的蓋，所述蓋打開以允許墨盒的插入和移除，其中所述蓋的鉸接軸線與所述鑲板的鉸接軸線平行，且所述蓋和所述鑲板沿相同的方向打開。
在又一方面，本發明提供一種噴墨打印機，其包括可更換的頁寬打印頭，其具有噴嘴陣列及用于將電力和打印數據傳送到噴嘴的打印頭接點；對應接點，其用于將電力和打印數據供應到所述打印頭接點；以及選擇性的偏置機構，從而，所述打印頭接點和對應接點在打印期間偏置成彼此接合，以及在安裝或移除打印頭的期間從所述偏置接合釋放。
在又一方面，本發明提供一種噴墨打印機，其包括可更換的頁寬打印頭，其具有噴嘴陣列及用于將電力和打印數據傳送到噴嘴的打印頭接點；對應接點，其用于將電力和打印數據供應到所述打印頭接點；以及蓋體構件，其用于在打開位置和關閉位置之間運動，其中，在所述打開位置中，可以安裝或移除所述打印頭，且在打印期間所述蓋體構件處于關閉位置；從而，在蓋體構件運動到關閉位置時所述打印頭接點和所述對應接點移動到彼此接合，以及在蓋體構件運動到打開位置時所述打印頭接點和所述對應接點脫開接合。
在又一方面，本發明提供一種用于噴墨打印機的墨盒，所述墨盒包括至少一個墨存儲腔，墨供給系統，其用于把墨從所述或者每個墨腔供應到打印頭；以及維護站，其用于接合所述打印頭以執行一個或多個維護功能。
在又一方面，本發明提供一種用于把墨盒保持在噴墨打印機內的支架單元，所述墨盒單元具有多個墨存儲腔，所述支架包括多個分別對應于所述墨存儲腔的接口，其中每個接口構造成適于容置用于對相應的墨存儲腔進行補充的墨再填充單元。
在又一方面，本發明提供一種打印頭，其包括采用平版印刷掩膜蝕刻和沉積技術在晶片襯底上形成的打印頭集成電路；用于鄰近介質進給通路安裝在打印機中的集成電路支撐結構；以及位于集成電路支撐結構和打印頭集成電路之間的聚合物密封膜，其用于把打印頭集成電路固定到集成電路支撐結構上。
在又一方面，本發明提供一種用于噴墨打印機的打印頭，所述打印頭包括具有形成在襯底上的噴墨噴嘴陣列的打印頭集成電路；多個墨供給導管，其用于建立與至少一個墨存儲腔的流體連通；以及位于墨供給導管和打印頭集成電路之間的聚合物密封膜，所述聚合物膜具有孔口陣列，使得噴墨噴嘴與墨供給導管流體連通，其中，所述聚合物密封膜的厚度大于25微米。
在又一方面，本發明提供一種打印頭集成電路，其包括多個形成在襯底的前側上的噴嘴，每個噴嘴具有對應的噴嘴入口；以及多個墨供應槽，每個墨供應槽構造成用于將墨從襯底的后側供應到對應的噴嘴入口組；其中每個墨供應槽的尺寸設計成適于從一個或多個位于模制墨歧管中的出口接收墨。
在又一方面，本發明提供一種打印頭集成電路，其包括多個形成在襯底的前側上的噴嘴，所述噴嘴布置成沿所述襯底縱向地延伸的行，每個所述噴嘴具有相應的噴嘴入口；以及多個沿所述襯底的后側縱向地延伸的墨供應槽，每個所述墨供應槽構造成用于將墨從所述后側供應到至少一個對應的噴嘴入口行，其中每個所述墨供應槽沿其長度由一個或多個橫向橋中斷。
在又一方面，本發明提供一種打印頭集成電路，其包括多個形成在襯底的前側上的噴嘴，每個噴嘴具有對應的噴嘴入口；以及多個墨供應槽，每個墨供應槽構造成用于把墨從襯底后側供應到對應的噴嘴入口組；其中每個所述墨供應槽的高寬比小于4∶1，所述高寬比由槽深度比槽寬度的比限定。


現在將參考在附圖中示出的優選實施方式僅以示例的方式對本發明進行描述，其中圖1示出打印機的前視立體圖，其中紙位于輸入托盤內且收集托盤是伸出的；圖2示出圖1的打印機單元(其中進紙盒內沒有紙，且收集托盤是縮回的)，其中殼體打開而露出內部；圖3示出依據本發明一個實施方式的打印系統中的文件數據流的示意圖；圖4示出更為詳細的示意圖，該示意圖示出圖3的打印系統中所使用的結構；圖5示出用于圖3打印系統中的控制電子設備的實施方式的框6示出支架單元的立體圖，其中蓋體組件打開且墨盒單元從蓋體組件移除；圖7示出圖6的支架單元，其中蓋體組件處于關閉位置；圖8示出圖6墨盒單元的前視立體圖；圖9示出圖8墨盒單元的分解立體視圖；圖10示出圖9墨盒單元的主體的分解前視立體圖；圖11示出位于圖9所示主體內的墨存儲模塊組件的仰視圖；圖12示出圖11所示的墨存儲模塊之一的分解立體圖；圖13示出圖12所示的墨存儲模塊之一的仰視立體圖；
圖14示出圖12所示的墨存儲模塊之一的俯視立體圖；圖15示出圖9所示的打印頭組件的俯視立體圖；圖16示出圖15所示的打印頭組件的分解視圖；圖17示出圖15所示的打印頭組件的倒轉分解視圖；圖18示出圖15所示的打印頭組件的剖視端視圖；圖19示出圖16到18所示的打印頭集成電路模塊的下降式(drop)三角端的放大局部立體圖；圖20示出兩個圖16到19所示的打印頭集成電路模塊之間的結合的放大立體圖；圖21A示出圖19所示的打印頭集成電路的仰視圖；圖21B示出圖21A所示墨槽的立體橫向剖視圖；圖22A示出圖15的打印頭組件的俯視透視圖，其特別示出用于將墨供應到打印頭集成電路的墨管；圖22B為圖22A的局部放大視圖；圖23示出與本發明一起使用的、用于噴墨的單個噴嘴的豎直方向剖視圖，其中噴嘴處于靜止狀態；圖24示出圖23的噴嘴在初始致動階段中的豎直方向剖視圖；圖25示出圖24的噴嘴在致動階段后期的豎直方向剖視圖；圖26示出在圖25所示的致動階段中圖23的噴嘴的立體局部豎直方向剖視圖；圖27示出圖23的噴嘴的立體豎直方向剖視圖，其中省略了墨；圖28示出圖27的噴嘴的豎直方向剖視圖；圖29示出在圖24所示的致動狀態中圖23的噴嘴的立體局部豎直方向剖視圖；
圖30示出圖23的噴嘴的俯視圖；圖31示出圖23的噴嘴的俯視圖，其中為了清晰起見移除了杠桿臂和可移動噴嘴；圖32示出一部分打印頭芯片的立體豎直方向剖視圖，所述打印頭芯片帶有多個圖23所示類型的噴嘴結構；圖33示出通過用于噴墨的單個噴嘴的墨腔的示意性橫截面圖，其中所述噴嘴屬于形成氣泡的加熱元件致動器式類型；圖34A到34C示出熱彎曲致動器的基本操作原理；圖35示出依據圖34構造的單個噴墨噴嘴結構的三維視圖；圖36示出圖35所示噴嘴結構的陣列；圖37示出一示意性示出的、與本發明的打印機一起使用的CMOS驅動器和控制塊；圖38示出圖37的CMOS塊中的噴嘴列和點移位寄存器之間的示意性示出的關系；圖39示出一更詳細地示意性示出的一個單元格及其與圖38中的噴嘴列和點移位寄存器之間的關系；圖40示出一個電路圖，該電路圖示出用于本發明打印機中單個打印機噴嘴的邏輯電路；圖41示出圖9所示的墨盒單元的維護組件的前視立體圖；圖42示出圖41的維護組件的分解前視立體圖；圖43示出圖41的維護組件的底側分解前視立體圖；圖44示出維護組件在蓋住的狀態中的剖視圖，該維護組件工作地安裝在本發明的墨盒單元上；圖45A和45B示出依據本發明一個實施方式的支架單元的框架結構的前視和后視立體圖；
圖46A-46B示出本發明的維護驅動組件的左視和右視立體圖，所述維護驅動組件遠離圖45A和45B所示的框架結構；圖47示出組裝到PCB組件上的、圖45A和45B所示的支撐桿組件的立體圖；圖48示出圖47所示的支撐桿組件的臂的立體側視圖，所述臂連接到一個與蓋體組件相關的彈簧元件；圖49A-49C示出依據本發明一個實施方式的支架單元的各個視圖；圖50A和50B示出支架單元的側向剖視圖，其中蓋體組件分別處于關閉位置和打開位置；圖51A和51B示出依據本發明一個實施方式的墨再充填單元的俯視圖和仰視圖；圖51C示出圖51A和51B的墨再充填單元的分解視圖；圖52示出圖51A和51B的墨再充填單元的立體圖，其中所述墨再充填單元與蓋體組件的對接端口對接；圖53示出支架的俯視圖，其中墨盒位于支架內部且蓋體關閉；圖54A示出墨再充填單元和打印引擎沿圖53中A-A線的剖試圖；圖54B示出墨再充填單元和打印引擎沿圖53中B-B線的剖試圖；圖54C示出處在對接位置的墨再充填單元和打印引擎沿圖53中C-C線的剖試圖；圖54D示出處在對接位置的墨再充填單元和打印引擎沿圖53中D-D線的橫截面視圖。
具體實施例方式
圖1示出實施本發明的打印機單元2。介質供應托盤3支撐并供應將由打印引擎(藏在打印機殼體內)打印的介質8。打印過的介質8的頁從打印引擎供給到介質輸出托盤4以進行收集。用戶界面5為一個LCD觸摸屏且使得用戶可以控制打印機單元2的操作。
圖2示出打印機單元2的蓋7打開，以暴露出位于內腔6中的打印引擎1。拾取機構9接合輸入托盤3中的介質(為清晰起見沒有示出)并將各個頁供給到打印引擎1。打印引擎1包括介質傳輸裝置，所述介質傳輸裝置獲取各個頁并將所述的頁供給通過一個打印頭組件(下述)以進行打印，隨后將介質傳送到介質輸出托盤4(示出為縮回的)。
圖3示意性地示出打印機單元2如何設置成將從外部來源——例如計算機系統702——接收到的文件打印到例如紙張的打印介質上。在此方面，打印機單元2包括與計算機系統702電連接的電連接裝置以接收已經預處理過的數據。在所示的特定情形中，外部的計算機系統702是預先編程的，以執行與對文件進行打印相關的各種步驟，所述步驟包括接收文件(步驟703)、對之進行緩沖(步驟704)以及對之進行光柵化處理(步驟706)，然后，對之進行壓縮(步驟708)以傳輸到打印機單元2。
依據本發明一個實施方式的打印機單元2以壓縮的、多層頁圖像的形式從外部計算機系統702接收文件，其中控制電子設備766對所述圖像進行緩沖(步驟710)、然后擴展圖像(步驟712)以用于進行進一步的處理。對擴展后的連續色調層進行仿色(步驟714)，然后，將由擴展步驟產生的黑層合成在仿色后的連續色調層上(步驟716)。經編碼的數據頁可以被渲染(步驟718)而形成一個另外的層，從而(如果期望的話)使用一種對于肉眼而言基本上是看不到的紅外墨來進行打印。黑層、仿色后的連續色調層以及紅外層組合在一起(步驟720)以形成一個頁，所述的頁被供應至打印頭以用于打印(步驟722)。
在這種特定的設置中，與待打印文件相關的數據被分成為用于文字和藝術線條的高分辨率的二值掩碼層、以及一個用于圖像或者背景顏色的中等分辨率的連續色調彩色圖像層。可選地，彩色文字可通過增加中-高分辨率的連續色調紋理層而得到支持——該續色調紋理層用于以從圖像或者單純的色彩(flat color)所獲得的色彩數據來對文字和藝術線條進行紋理化處理。所述打印方法把這些連續色調層歸納為抽象的“圖像”和“紋理”層——其可指圖像數據或者單純的色彩數據。如本領域內的技術人員所理解的那樣，這種基于內容的數據分層遵循著基本模式混合光柵量(MRC)模式。與MRC基本模式類似，在待打印的數據重疊時，所述打印方法在某些情形下采取折衷。特別地，在一種形式中，在顯示地實施折衷的過程(沖突解決)中，所有的重疊減為3層表示。
圖4示出了由打印引擎控制器766執行的打印數據處理。如上所述，數據以經壓縮、多層頁圖像的形式傳送到打印機單元2，其中通過一個主要基于軟件的計算機系統702對圖像進行預處理。隨后，打印引擎控制器766通過一個主要基于硬件的系統來處理所述數據。
當接收到數據時，分配器730將特定形式的數據轉換成硬件專用的表示方式，并確保數據被送到正確的硬件設備，同時遵守與數據到這些設備的傳輸相關的所有限制和要求。分配器730將轉換后的數據分配到多個管線(pipeline)732中的適當的一個。所述管線彼此相同，并且實際上提供解壓、縮放以及點合成功能，以產生一組可打印的點輸出。
每個管線732包括用于接收數據的緩存734。連續色調解壓器736解壓彩色連續色調面，而掩碼解壓器對單色調(文字)層進行解壓。連續色調縮放器740和掩碼縮放器742分別地縮放解壓后的連續色調面和掩碼面，以使之與將在其上打印所述頁面的介質的尺寸相符合。
然后，縮放后的連續色調面由仿色器744進行仿色。在一種形式中，采用了一種隨機的離散點仿色(dispersed-dot dither)。與聚集點(clustered-dot)(或者調幅)仿色不同，離散點(或者調頻)仿色再現了高的空間頻率(即圖像細節)，其幾乎達到了點分辨率的極限，同時，當由眼睛進行空間整合時，其對全色深再現較低的空間頻率。仔細地設計一個隨機仿色矩陣，以在平鋪圖像時基本上不會引起不利的低頻圖案。從而，其尺寸通常大于支持特定數量的強度級時所需要的最小尺寸(例如在257個強度級時為16×16×8位)。
然后，仿色后的面在點合成器746中以逐點的方式被合成，以提供適于打印的點數據。這個數據被轉送到數據分配和驅動電子設備748中，數據分配和驅動電子設備748又將數據分配到正確的噴嘴致動器750，所述噴嘴致動器又使得墨以正確的時機從正確的噴嘴752噴出，其噴出方式將在下文中更為詳細地描述。
如可以理解的那樣，在打印引擎控制器766內所采用的、用于處理圖像以進行打印的部件在很大程度上取決于數據的表示形式。在這個方面，打印引擎控制器766可采用另外的軟件和/或硬件部件，以在打印機單元2內進行更多的處理，從而減少對計算機系統702的依賴。可選地，打印引擎控制器766可采用較少的軟件和/或硬件部件，以進行較少的處理，從而，在將數據傳送到打印機單元2之前，更多地依賴于計算機702來處理圖像。
圖5提供了一個執行上述任務所必需的部件的框圖。在這個設置中，硬件的管線732在一個小型辦公室在家辦公室打印機引擎芯片(SoPEC)766中具體化。如圖所示，SoPEC設備包括3個不同的子系統中央處理單元(CPU)子系統771、動態隨機存取存儲器(DRAM)子系統772和打印引擎管線(PEP)子系統773。
CPU子系統771包括CPU 775，CPU 775對其它子系統的所有方面進行控制和配置。其提供總體上的支持，以協調打印引擎1的所有元件并使之同步。其還控制通往QA芯片的低速通訊(將在下文描述)。CPU子系統771還包括各種輔助CPU 775的外圍設備，例如通用輸入輸出(GPIO，其包括馬達控制)、中斷控制器單元(ICU)，LSS主控器和通用計時器。在CPU子系統上的串行通訊塊(SCB)為主機提供全速USB1.1接口，并為其它SoPEC設備(未示出)提供內部SoPEC接口(ISI)。
DRAM子系統772接收來自CPU、串行通訊塊(SCB)以及PEP子系統內的塊的請求。DRAM子系統772、尤其是DRAM接口單元(DIU)對各個請求進行判斷并確定哪個請求應當獲得對DRAM的存取權。DIU基于已配置的參數而進行判斷，以允許所有的請求程序都可充分地訪問DRAM。DIU還隱藏了DRAM的特定執行信息，例如頁尺寸、存儲庫的數量以及刷新速率。
打印引擎管線(PEP)子系統773從DRAM接收壓縮過的頁并把它們轉換成用于給定打印線的二值的點，所述給定打印線用于與打印頭直接連通的打印頭接口(PHI)。頁擴展管線的第一階段是連續色調解碼單元(CDU)、無損二值解碼器(LBD)、以及在需要時還有標記編碼器(TE)。CDU擴展JPEG壓縮的連續色調(通常為CMYK)層，LBD擴展壓縮的二值層(通常為K)，而在打印機單元2具有網頁功能時(網頁系統的詳細解釋參見交叉索引文件)，TE對所有用于后續轉換的網頁標記進行編碼(通常為紅外的或黑的墨)。第一階段的輸出是一組緩存連續色調先入先出單元(CFU)、點先入先出單元(SFU)、以及標記先入先出單元(TFU)。CFU和SFU緩存在DRAM中實施。
第二階段是半色調合成單元(HCU)，半色調合成單元(HCU)對連續色調層進行仿色并將位置標記和二值點層合成在所獲得的二值仿色層上。
取決于SoPEC設備所使用的打印頭，可執行多個合成選項。在此階段產生多達6通道的二值數據，盡管不是所有通道都可存在于打印頭上。例如，打印頭可以僅僅是CMY，而將K推入到CMY通道中并且省略IR。可選地，若IR墨不存在(或基于測試目的)，則任一編碼標記能以K打印。
在第三階段中，失效噴嘴補償器(DNC)通過顏色冗余以及將失效噴嘴數據的誤差擴散到周圍的點中而針對打印頭中的失效噴嘴進行補償。
所獲得的二值5通道點數據(通常為CMYK，紅外)被緩沖并通過點線寫單元(DWU)寫到一組存儲在DRAM中的線緩存。
最后，從DRAM讀回點數據，且點數據通過一個點先入先出單元傳到打印頭接口。點先入先出單元以系統時鐘頻率(pclk)從行讀取單元(LLU)接收數據，同時，打印頭接口(PHI)從先入先出單元取走數據并把數據以系統時鐘頻率的2/3倍的速率送到打印頭。
在優選的形式中，DRAM的大小是2.5M字節的，其中大約2M字節可用于壓縮頁存儲數據。壓縮頁容納在兩個或更多個區內，有多個區存儲在存儲器中。一旦PEP子系統773用完一個區頁以用于打印，則可以下載一個新的區。新的區可用于當前頁或下一頁。
通過使用區，可以在下載完完整的壓縮頁之前就開始打印一個頁，但是必須注意保證一直有用于打印的數據，不然會出現緩存數據不足的情況。
嵌入的USB 1.1設備接收壓縮過的頁數據以及來自于主機PC的控制指令，并使得往任一DRAM的數據傳輸變得簡單(或者往多SoPEC系統中的另一個SoPEC設備的數據傳輸變得簡單，如下文所述)。
多個SoPEC設備可用于可選的實施方式中，并可取決于特定的應用而實現不同的功能。例如，在某些情形中，SoPEC設備可簡單地用于其機載DRAM，而另一個SoPEC設備用于執行上述的各種解壓和格式化功能。這可以減少緩存數據不足的可能，所述數據不足情形可發生于在以下情況下打印機在接收到用于一個頁的所有數據之前就開始進行頁的打印且并沒有及時接收到剩余的數據。為了其存儲器緩沖性能而增加另外的SoPEC設備倍增了可以緩存的數據量——即使不利用所述增加芯片的任何其它性能。
每個SoPEC系統可具有幾個設計成彼此配合的質量保證(QA)設備，以保證打印機構的質量、供墨的質量，從而使得打印頭噴嘴不會在打印過程中損壞，并且保證軟件的質量，以確保打印頭和機構不會受損。
通常，每個打印SoPEC具有相應的打印機單元QA，所述打印機單元QA存儲與例如最大打印速度的打印機單元特征相關的信息。墨盒單元也可包括QA芯片，該QA芯片存儲墨盒的信息——例如剩余的墨量，并且，QA芯片還可配置成用作ROM(事實上作為EEPROM)，其存儲打印頭的特有信息——例如失效噴嘴映射和打印頭特征。再充填單元也可包括有QA芯片，該QA芯片存儲再充填的墨的信息，例如墨的類型/顏色以及存在的用于再充填的墨量。SoPEC設備中的CPU能夠可選地從實際上用作串行EEPROM的QA芯片載入并運行程序編碼。最后，SoPEC設備中的CPU運行邏輯QA芯片(即軟件QA芯片)。
通常地，系統中所有的QA芯片的物理構造是完全相同的，只有閃存中的內容彼此不同。
每個SoPEC設備具有兩個LSS系統總線，所述LSS系統總線可與QA設備通訊而用于系統鑒定和墨用量計算。對于每條總線可使用許多個QA設備，并且這些QA設備在系統中的位置是不受限制的，但有一個例外，即，打印機QA設備和墨QA設備應當位于不同的LSS總線上。
在使用中，邏輯QA與墨QA通訊以確定剩余的墨量。參考打印機QA而驗證來自墨QA的答復。來自于打印機QA的校驗本身由邏輯QA驗證，從而為來自于墨QA的答復間接地增加一個額外的驗證級別。
在QA芯片之間傳送的數據通過數據信號驗證。在優選的實施方式中，HMAC-SHAI驗證用于對數據的驗證，程序編碼用RSA鑒定，但是也可以代替地使用其它的方案。
可以理解，因此，SoPEC設備對打印引擎1的整體操作進行控制并進行重要的數據處理任務，而且使打印引擎1各個部件的操作同步并對之進行控制，以使得打印介質易于操作，這將在下文中進行說明。
打印引擎在圖6和7中詳細地示出了打印引擎1，其包括兩個主要部分墨盒單元10和支架單元12。
墨盒單元10的形狀和尺寸設置成適于容置在支架單元12內，并通過安裝在支架單元上的蓋體組件11而緊固在適當的位置上。支架單元12又配置成固定在打印機單元2內以便于進行打印，如上文所述。
圖7示出打印引擎1處于組裝形式下，其中墨盒單元10緊固在支架單元12中并且蓋體組件11關閉。打印引擎1響應于從打印機單元2的用戶界面5輸入的用戶輸入而控制與打印相關的各個方面。這些方面包括以受控的方式把介質傳輸通過打印頭、以及使墨受控地噴到經過的介質表面上。
墨盒單元在圖8和圖9中詳細地示出了墨盒單元10。參照圖9所示的分解視圖，墨盒單元10總體上包括主體20、墨存儲模塊組件21、打印頭組件22和維護組件23。
所有的這些部件組裝在一起以形成一個一體的單元，該一體的單元將墨存儲裝置和墨噴出裝置組合在一起。這種結構確保墨直接地供應到打印頭組件22以按需打印，并且如果需要更換墨存儲裝置或打印頭組件或需要更換兩者，則可以通過更換整個墨盒單元10而容易地實現。
然而，打印頭的工作壽命不由墨源限制。墨盒單元10的上表面42具有用于與墨的再填充單元對接的接口61，以在需要時對墨存儲模塊45進行補充。墨再填充單元及與墨盒對接的過程將在下文詳細地描述。為了進一步延長打印頭的壽命，墨盒單元承載有一個一體的打印頭維護組件23，該打印頭維護組件封蓋和擦拭打印頭，并對打印頭進行加濕。此組件也將在下文更加詳細地描述。
主體在圖10中更詳細地示出了墨盒單元10的主體20，所述主體包括一個大致矩形的框架25，該框架具有開口的頂部和開口的縱向延伸側壁。一對立柱26從框架的下側兩端突出。這些立柱26設置成將維護組件23以下文所述的方式安裝到主體10上。
墨出口模件27具有位于其下側、與每個容置在主體20內的墨存儲模塊45對應的墨出口(未示出)。每個墨出口具有一對向內延伸的硅環形密封部。環形密封部與墨出口模件27一起模制，并且如下文所述對通往打印頭組件的墨入口進行密封。墨出口模件27通過超聲波焊接方式連接到矩形框架25的下側。
沿著框架25的一個縱壁有一系列的墨下流管30。每個墨下流管30的上端具有一個O形環密封件29，以與對應墨存儲模塊(在下文描述)的墨出口形成密封連接。當墨出口模件27焊接到主體20上時，每個墨下流管30與位于模件27下側的對應墨出口流體地連通。
空氣套管31連接到加壓空氣源(未示出)并將氣流供應到打印頭組件內，在打印頭組件中，氣流被導引經過打印頭噴嘴以避免紙塵堵塞(下文將進一步描述)。
墨填充端口35形成在各墨下流管30的下部。這些填充端口僅用于墨存儲組件21的初始充墨。墨存儲組件的所有隨后的再填充都使用下述的墨再填充單元。為了幫助初始填充過程，在墨盒單元10的上表面42中的氣孔41(參見圖9)上施加一個真空。氣孔41連接到各墨存儲模塊45(下述)中的墨囊的內部。墨通過填充端口35而供給，并且沿墨下流管30被向上吸到墨存儲空間內。在填充過程中，墨盒單元傾斜，使得氣孔41處于各對應墨囊中的最高點，并且填充至真空將墨吸取通過氣孔41。這確保了每個墨囊都被完全地填充并清除了空氣。本領域內的技術人員可以理解，夾帶在流向打印頭的墨流中的氣泡會妨礙噴嘴的操作。
如圖15到17所示，下構件65的一端設置有多個灌注入口85。每個灌注入口與一個槽67直接地連通，且提供一個可選地、或另外的裝置，以在運輸和使用前用墨來灌注墨存儲模塊45。
當墨存儲模塊是滿時，將聚合物的密封球33插入到填充端口35和氣孔41中。
金屬板34安裝到框架25和出口模件30的下側，以給墨盒單元10提供結構剛度。金屬板通過使定位件38鉤在位于框架25后壁中的槽縫(未示出)內、并且轉動金屬板34直到倒鉤狀卡鎖構造的線(line)卡入孔口37的外線而卡鎖在位。
板34具有孔39以容置從出口模件27的下表面突出的墨出口(未示出)。擠壓的金屬板34還具有一個相對于框架25向下突出的凸緣部40，如下文所更詳細地描述的，該凸緣部用作載荷承受面。
在圖11到圖14中詳細地示出了墨盒單元10的墨存儲組件蓋21。蓋21構造成與主體20的框架25配合而形成一個封閉的單元。如圖11所最清楚地顯示的，墨存儲模塊45安裝到蓋21的下側并延伸入由主體20提供的各個室36內(參見圖10)。
在圖12、圖13和圖14中隔離地示出了一個墨存儲模塊45。墨囊46由例如Mylar的柔性、不透氣熱塑性薄膜制造，這使得墨可以于加壓狀態下保持在其中。柔性的囊46在填充有墨時可以膨脹、以及在墨消耗掉時變癟。將在下文中參照圖54A到54D所示的再填充過程對此作更為詳細的描述。
墨囊46在上板構件47和下板構件48之間延伸。它熱焊接(或類似地)到板47和48以實現氣密的密封。上板47設置成容置一個閥密封墊(valve insert)49。所述閥密封墊具有入口閥16和出口閥18。閥密封墊49定位成可與形成在頂面42中的端口51直接地連通以從墨再填充單元接收墨，以及直接地連通出口52而將墨傳送到打印頭組件22。如圖14所最好地顯示的，入口閥15通過一個位于上表面42端口51中的縫隙容置墨再填充單元的墨傳送針(稍后說明)。當再填充單元(下文描述)與墨盒單元10對接時，入口閥16受偏置而關閉和打開。
相反地，當再填充單元對接時，出口閥18受偏置而打開和關閉。過濾件215覆蓋住通往上板構件47中的出口閥的入口。過濾件的尺寸設計成除去固體雜質和氣泡。如上所述，可壓縮的氣泡會阻止噴嘴進行操作。
出口閥連接到一個位于蓋21下側的管52，該管通往下流管套管216。當墨存儲組件21置于主體20內時，套管216密封在位于下流管30端部的O形環密封件29。
上板47固定到蓋21的下側以把閥密封墊49保持在位。下板48在凸緣57內及在從蓋21下側延伸的四個支柱19的內邊緣內滑動。當囊46填充和膨脹時，板48沿支柱19下滑。相反地，當囊21變空時，板48朝蓋21滑回。囊46的長度限制了下板48在抵達保持桿55之前的行程。恒力彈簧54在保持桿55和凹入的銷(recessed peg)53之間延伸以把板48向保持桿55偏置。這偏置囊46使之膨脹、從而將囊內的墨保持在負壓下。這避免了墨從打印頭噴嘴泄漏。
囊收縮裝置每個墨存儲模塊45具有一個囊收縮裝置43，以在每次再填充操作后恢復墨的負壓。收縮裝置43具有一個下凸緣57，該下凸緣抵接支柱19的端部并由保持桿55保持在位。隨著墨囊46變空，下板48在下凸緣57中向上滑動。四個彎曲的鑲板58從下凸緣57向上延伸到上凸緣59。鑲板58略微向內彎曲。墨再填充單元(下文描述)具有四個收縮致動器。當再填充裝置與墨盒單元對接時，收縮致動器延伸貫穿位于蓋21中的孔口60而把上凸緣59推向下凸緣57。這導致鑲板58進一步向內彎曲而壓在囊46的各側上。
在再填充過程中，墨囊46內的負壓將墨從再填充單元吸出。負壓通過恒壓彈簧54把下板48向保持桿55偏置而形成。當墨囊滿時，負壓消失。當墨囊46內沒有負壓時，存在墨從噴嘴漏出的危險。當再填充單元從墨盒移走時，囊46內恢復負壓。隨著四個收縮致動器收縮穿過蓋21中的孔口60，彎曲鑲板58可朝上板構件47把上凸緣59推回。鑲板58變直，從而對囊46側部的擠壓減少。這使得囊46可以略微地凸出，并且因為入口閥16是關閉的，囊體積的略微增加恢復負壓。
打印頭組件在圖15到18中更詳細地示出了打印頭組件22，打印頭組件適于附接到主體20的下側，以從出口模件27(參見圖10)接收墨。
打印頭組件22總體上包括一個長形的上構件62，所述上構件設置成于立柱26之間在主體20下方延伸。多個U形夾63從上構件62突出。U形夾63穿過設置在剛性板34中的凹口37并被形成于主體20中的凸耳(未示)鎖住以緊固打印頭組件22。
上構件62具有多個供給管64，當打印頭組件22緊固到主體20上時，所述供給管容置在出口模件27中的出口內。供給管64可設置有外涂層以防止墨滲漏。
上構件62由具有多個優點的液晶聚合物(LCP)制造。液晶聚合物可以模制，使得其熱膨脹系數(CTE)與硅的熱膨脹系數近似。可以理解，打印頭集成電路74(下文描述)與下部模件之間的任何大的CTE差異會導致整個結構彎曲。然而，因為LCP沿模制方向的CTE遠小于非模制方向的CTE(～5ppm/℃與～20ppm/℃相比)，所以必須注意確保LCP模件的模制方向與打印頭集成電路(IC)74的縱向是方向一致的。LCP還具有相對較高的剛度，其模量通常為諸如聚碳酸酯、苯乙烯、尼龍、PET及聚丙烯的“普通塑料”的5倍。
如圖16所最好地示出的，上構件62具有一個開槽構造，用于容置一個通過粘合膜66粘合到其上的下構件65。下構件65也由LCP制造，并具有多個沿其長度形成的槽67。每個墨槽67從一個供給管64接收墨，并沿著打印頭組件22的長度分配墨。所述槽的寬度1毫米，并由寬度為0.75毫米的壁隔開。
在所示的實施方式中，下構件65具有五個沿其長度延伸的槽67，每個槽67僅從五個供給管64中的一個接收墨，所述供給管又從一個墨存儲模塊45(參見圖10)接收墨，以減少不同顏色的墨混合的危險。在這個方面，粘合膜66也用于密封各個墨槽67，以防止當下構件65組裝到上構件62時墨在槽間的交叉混合。
在每個槽67的底部是一系列等間距的孔69(在圖17中最好地觀察到)，以在下構件65的底面中形成五行孔69。中間行的孔69沿下構件65的中線延伸，直接位于打印頭IC 74的上方。如同在圖22A中最好地觀察到的，其它位于中間行兩側的孔69行需要從各孔69延伸到中央的導管，使得墨可以供給到打印頭IC 74。
參見圖18，打印頭IC 74通過一個聚合物密封膜71安裝到下構件65的下側。這個膜可以是諸如PET或聚砜膜的熱塑性膜，或者可以是熱固性的膜，例如由AL technologies and Rogers Corpration制造的膜。聚合物密封膜71是一個迭層材料——其中粘合層位于一個中央膜的兩側，并且層迭在下構件65的下側上。如圖17、22A和22B所示，多個孔72通過激光穿孔貫穿粘合膜71以與布置在中央的墨傳送位置(孔69的中間行及導管70的端部)相一致，用于打印頭IC 74和槽67之間的流體連通。
聚合物密封膜71的厚度對于其提供的墨密封的有效性而言是非常重要的。如圖21到22B所最好地顯示的，聚合物密封膜對位于打印頭IC 74后側上的蝕刻槽77以及位于膜另一側的導管70進行密封。然而，當膜71密封導管70的開口端時，它也可以凸出或者陷入導管內。陷入導管70內的該部分膜跨越打印頭IC 74中的數個蝕刻槽77。所述陷入可能在隔開各蝕刻槽77的壁之間導致間隙。明顯地，這使得密封出現缺口并使得墨可泄漏出打印頭IC 74或者在槽77之間泄漏。
為了避免此情形，聚合物密封膜71應當足夠厚以解決向導管70內的陷入，同時維持蝕刻槽77上的密封。聚合物密封膜71的最小厚度將取決于1.所陷入的導管的寬度；2.膜的層狀結構中的粘合層的厚度；3.當打印頭IC 74推壓至粘合層上時粘合層的“剛度”；4.迭層材料的中央膜材料的模量。
對于所示的打印頭組件22來說，25微米厚的聚合物密封膜71是足夠的。然而，將厚度增加到50、100或甚至200微米將對應地增加所提供的密封的可靠性。
墨傳送入口73形成于打印頭IC 74的“前”表面中。入口73將墨供應到位于入口之上的對應噴嘴801(在下文中參考圖23到36對其進行描述)。墨必須被傳送到IC以將墨供應到每個獨立的入口73。因此，各個打印頭IC 74中的入口73被物理地分組以減少墨供應的復雜程度和布線的復雜程度。它們也邏輯地分組以減少能量消耗并使得可以實現各種打印速度。
每個打印頭IC 74構造成接收和打印五種不同的墨色(青色、品紅色、黃色、黑色以及紅外)，并且對于每種顏色包括1280個墨入口，其中這些噴嘴被分成為偶噴嘴和奇噴嘴(每組640個)。用于每種顏色的偶噴嘴和奇噴嘴設置在打印頭IC 74的不同排上，并豎直地對準以實現真正的1600dpi打印，意味著噴嘴801如圖19中所清晰地示出的設置成10排。單個排上的兩個相鄰噴嘴801之間的水平距離為31.75微米，而噴嘴排之間的豎直距離基于噴嘴的噴射順序，但是通常地，排之間由確切數量的點線分隔開，并且點線的其中一部分對應于排噴射時間之間紙將移過的距離。而且，對于一給定顏色的偶和奇噴嘴排之間的間距必須使得它們可以共享一個墨槽，這將在下文描述。
如上文所示，本申請涉及頁寬打印，因此，打印頭IC 74設置成水平地延伸過打印頭組件22的寬度。為此，在粘合層71的整個表面上，各打印頭IC 74以抵接結構聯結在一起，如圖16和17所示。可通過將打印頭IC 74加熱到粘合層的熔點之上、然后將打印頭IC 74壓在密封膜71中而將打印頭IC 74附接到聚合物密封膜71，或者通過在將打印頭IC壓到膜中之前用激光熔化IC下的粘合層而將打印頭IC 74附接到聚合物密封膜71上。另一個選項是在把IC壓到膜71中之前同時加熱IC(不加熱到粘合熔點之上)及粘合層。
各個打印頭IC 74的長度為大約20-22毫米。為了打印一個A4/US信紙大小的頁，11-12個打印頭IC 74連續地聯結在一起。打印頭IC 74的數量可以變化以適應其它寬度的頁。
打印頭IC 74可以多種方式聯結在一起。在圖20中示出了聯結IC 74的一個特定方式。在這個結構中，IC 74端部的形狀如此地形成其聯結在一起而形成一個IC水平線，相鄰IC之間沒有豎直偏差。在IC之間設置有一個大致為45度的傾斜結合。結合邊緣不是直的，而是具有鋸齒形的輪廓以利于定位，且IC 74之間期望隔開大約11毫米(垂直于結合邊緣地測量)。在此結構中，每個排上的最左邊的墨傳送噴嘴73降低10個行距，并設置成三角形的構造。這種結構在結合處提供了一定程度的噴嘴重疊并保持了噴嘴的間距，從而確保墨滴沿打印區域一致地傳送。這種結構還保證了在IC 74的邊緣處設置更多的硅以確保有效的聯結。在由SoPEC單元對噴嘴的操作進行控制(在下文描述)的同時，對噴嘴的補償可發生于打印頭內，或者也可通過SoPEC設備實現，這取決于存儲要求。在這個方面，可以理解，位于IC 74一端的下降式噴嘴三角結構對打印頭的存儲要求最低。然而，當存儲要求不是很嚴格時，可以使用不同于三角形的形狀，例如，下降式的行可采取梯形的形式。
打印頭IC的上表面具有多個沿打印頭IC邊緣設置的粘合墊75，所述粘合墊提供了用于從SoPEC設備接收數據和/或電力的裝置以控制噴嘴73的操作。為了有助于將IC 74正確地定位在粘合層71的表面上且對齊IC74、從而使得IC 74與形成在粘合層71中的孔72正確地對齊，基準76也設置在IC 74的表面上。基準76的形式是可以由適當的定位單元容易地識別的標記，以指示IC 74相對于相鄰IC與粘合層71表面的確切位置，并且策略性地位于IC 74的邊緣上，且沿著粘合層71的長度。
為了從形成于聚合物密封膜71中的孔72接收墨、并將墨分配到墨入口73，每個打印頭IC 74的下側如圖21所示地構造。設置有多個蝕刻槽77，其中每個槽77與用于傳送一種特定顏色或一種類型墨的成對的入口73的排流體連通。槽77的寬度大約為80微米并等于聚合物密封膜71中的孔72的寬度，并且槽77延伸過IC 74的長度。
槽77由硅橋或壁78分成數個部分，其為打印頭IC提供了在相對于縱向槽77的橫向上的附加強度。每個位于硅壁78之間的槽77部分通過噴嘴的對應入口73向大致128個噴嘴801(64個噴嘴對)供墨。
槽77的深度通常為100到200微米——取決于打印頭IC 74的厚度，且與成對的入口73排相接，每個入口的深度為大約20微米。入口73的寬度/長度尺寸為大約14×28微米，并且將墨供應至對應的噴嘴801。因為入口73通入位于打印頭IC 74后側的相對寬的槽77內，所以在打印頭IC74和下構件65之間不需要過渡微模制。槽77的尺寸適于通過粘合層71中的激光鉆出的孔72從下構件65中的出口接收墨。
此外，槽77的結構簡化了后側的蝕刻工藝，所述蝕刻工藝用于限定這些槽。在所采用的打印頭制造工藝中，從晶片的前側蝕刻入口73，然后填以光致抗蝕劑。然后以MEMS技術在被塞住的入口上形成噴嘴801。在前側上制造噴嘴801之后，從晶片的后側蝕刻墨供應槽以與被塞住的入口相接。最后，除去填塞的光致抗蝕劑，在前側噴嘴與后側墨供應槽之間提供流體連通(對于打印頭制造工藝的更為詳細的解釋，參見本申請人的同時待決的US專利申請No.10/728,970和No.10/302,2742，并且將其內容結合入本文中以作為參考)。
可以理解，后側蝕刻需要與入口73精確地對齊以確保從各噴嘴到墨供應槽的流體連通。傳統地，每個入口73具有一個獨立的墨供應槽，所述墨供應槽的寬度/長度尺寸類似于后側蝕刻的入口的尺寸。這對后側蝕刻工藝提出了相當高的要求——不管是保持高度各向異性蝕刻還是實現與各入口73的精確對準。
示于圖21中的后側槽結構相比于傳統的獨立槽結構具有幾個優點。一個優點在于相比于每個入口具有獨立墨供應槽的結構，在槽77的蝕刻過程中，對于前側與后側之間的對準精度的要求降低。另一個優點在于每個把墨供應到入口73排對的槽77具有相對較低的高寬比，這對后側蝕刻工藝提出較低的要求。高寬比定義為槽的深度與槽的寬度之間的比，其通常小于3∶1或者小于2∶1。低的高寬比意味著另外的優點更快的蝕刻速率、以及潛在地消除了對特殊各向異性蝕刻條件的需求，這進一步增加蝕刻速率。進一步地，低的高寬比使得可在用于塞住入口73的光致抗蝕劑上積聚起來的電荷可以耗散掉。通過耗散掉該電荷，當后側蝕刻前沿與被塞住的入口73相接時，蝕刻擴口(各向同性蝕刻)得以避免。這種蝕刻擴口是成問題的并可能導致墨供應槽內的不利的尖形突起。
圖22B更清楚地示出墨如何供應至形成在IC 74下側內的蝕刻槽77以供應到噴嘴73。如圖所示，在硅壁78將槽77隔成多個部分的位置處，貫穿聚合物密封膜71而形成的孔72與一個槽77對準。孔72的寬度大約為80微米，該寬度與槽77的寬度大致相等，從而使得一個孔72將墨供應到槽77的兩個部分。可以理解，這使得聚合物密封膜71中所需要的孔72的密度減半。
在將每個打印頭IC 74附連到聚合物密封膜71的表面上并與之對準之后，(參見圖18)沿IC 74的邊緣附連一個柔性PCB 79，使得控制信號與電力可供應到粘合墊75上以控制和操作噴嘴801。如圖15所更清晰地顯示的，柔性PCB 79從打印頭組件22延伸并繞打印頭組件22折疊。
柔性PCB 79還可具有多個沿其長度布置的去耦電容81，用于控制接收到的電力和信號。如圖16所最好地顯示的，柔性PCB 79具有多個沿其長度形成的電接點180，用于從支架單元12的控制電路接收電力和/或數據信號。還沿柔性PCB 79的遠邊形成多個孔80，所述多個孔80提供用于將柔性PCB 79附連到主體20的剛性板34的凸緣部40的裝置。將在下文中描述柔性PCB 79的電接點與支架單元12的電力及數據接點接觸的方式。
如圖18所示，介質遮蔽件82保護打印頭IC 74，使之不會因為與經過介質相接觸而導致損傷。在打印頭IC 74的上游，介質遮蔽件82通過適當的卡鎖結構或通過粘合劑附連到上構件62。當以此方式附連時，打印頭IC 74位于介質遮蔽件82的下方，不在介質經過的路徑上。
在介質遮蔽件82與上構件62和下構件65之間設置有空間83，該空間可以從空氣壓縮機等接收加壓空氣。因為此空間83沿打印頭組件22的長度延伸，所以壓縮空氣可以從打印頭組件22的任一側供應到空間56并沿組件均勻地分布。介質遮蔽件82的內表面設置有一系列翼片，所述翼片限定多個沿介質遮蔽件82的長度均勻分布的空氣出口，壓縮空氣通過所述空氣出口而沿介質傳送方向被導引通過打印頭IC 74。此結構的作用是防止介質攜帶的灰塵和其它微粒物質在打印頭IC 74的表面上沉積，所述沉積會導致噴嘴的堵塞和損壞。
墨傳送噴嘴現在將參照圖23到圖32對一種適于本發明的墨傳送噴嘴結構的示例類型進行描述，所述結構包括噴嘴和相應的致動器。圖32示出了形成于硅襯底8015上的墨傳送噴嘴結構801的陣列。每個噴嘴結構801是相同的，然而，不同組的噴嘴結構801設置成被供以不同顏色的墨或固定劑。在這個方面，噴嘴結構成排地設置并彼此交錯，以使得在打印時墨滴比單排噴嘴時所能實現的更為緊湊。這種結構使得可提供高的噴嘴密度——例如排列成多個交錯排的多于5000個的噴嘴，在每排中，噴嘴之間的間距為大約32微米，而在相鄰排之間的噴嘴間距為大約80微米。多個排還使得冗余成為可能(如果需要的話)，從而允許噴嘴具有一定的故障率。
每個噴嘴結構801通過集成電路制造技術制造。特別地，噴嘴結構801限定一個微機電系統(MEMS)。
為了描述的清晰和容易起見，將參照圖23到圖31對單個噴嘴結構801的構造和操作進行描述。
噴墨打印頭集成電路74包括硅晶片襯底8015，一個0.35微米的1 P4M12伏的CMOS微處理電子單元設置于硅晶片襯底8015上。
一個二氧化硅(或可選地為玻璃)層8017設置在襯底8015上。二氧化硅層8017限定了CMOS介電層。CMOS頂層金屬限定了一對位于二氧化硅層8017上的對齊的鋁電極接觸層8030。硅晶片襯底8015和二氧化硅層8017均被蝕刻以限定墨的入口槽8014，所述入口槽的橫截面大致是圓的(在俯視圖上)。由CMOS金屬1、CMOS金屬2/3和CMOS頂層金屬形成的鋁擴散屏障8028繞著墨的入口槽8014設置在二氧化硅層8017中。擴散屏障8028用于阻止氫氧離子擴散通過驅動電子層8017的CMOS氧化層。
一個氮化硅形式的鈍化層8031設置在鋁接觸層8030和二氧化硅層8017上。鈍化層8031的位于接觸層8030上的每個部分具有一個限定于其中的開口8032，以提供通往接點8030的入口。
噴嘴結構801包括一個由環形的噴嘴壁8033限定的噴嘴腔8029，所述噴嘴腔8029在上端處終止于噴嘴頂8034以及徑向內噴嘴緣804之內，徑向內噴嘴緣804在俯視時是圓的。墨入口槽8014與噴嘴腔8029流體連通。在噴嘴壁的下端，設置有一個移動的緣8010，所述移動的緣8010包括移動的密封唇8040。一個環繞壁8038包繞著可移動的噴嘴，并包括靜止的密封唇8039，當噴嘴如圖26所示地靜止時，所述密封唇8039與移動的緣8010鄰近。由于限位在靜止密封唇8039和移動密封唇8040之間的墨的表面張力而形成一個流體密封8011。這防止了墨從槽泄漏，同時在環繞壁8038和噴嘴壁8033之間提供低阻力聯接。
如圖30所最清楚地顯示的，多個徑向延伸的凹口8035繞著噴嘴緣804限定于頂部8034中。凹口8035用于容納由于墨離開噴嘴緣804而導致的徑向墨流。
噴嘴壁8033形成為安裝在大致為U形的托架8036上的杠桿結構的一個部分，托架8036的基部8037附接到氮化硅層8031。
杠桿結構還包括一個杠桿臂8018，所述杠桿臂從噴嘴壁延伸并帶有側向加強梁8022。杠桿臂8018附接到一對從動梁806上，所述從動梁806由氮化鈦(TiN)形成并位于噴嘴結構的任一側，如圖26和31所最清楚地顯示的。從動梁806的另一端附接在托架8036上。
杠桿臂8018還附接到一個由TiN形成的致動梁807。需要指出的是這個與致動梁的附接形成在一個位置處，所述位置比與從動梁806的附接點高出一個小但是重要的距離。
如圖23和29所最好地顯示的，致動梁807的俯視圖大致是U形的，在電極809和相對電極8041之間限定一個電流通路。每個電極809和8041導電地連接到接觸層8030中的相應的點。在通過接觸809而導電地耦連的同時，致動梁還機械地錨接到錨固件808。錨固件808構造成當噴嘴結構操作時，其限制致動梁807往圖26-28的左方運動。
致動梁807中的TiN是導電的，但是其電阻足夠高，從而，當電流在電極809和8041之間通過時，TiN自加熱。沒有電流流經從動梁806，所以，從動梁806不膨脹。
在使用時，所述設備在初始位置填充有墨8013，所述的墨在表面張力的影響下形成了一個彎液面803。墨由所述彎液面保持在腔8029中，并且在沒有其它物理作用的時候通常不會漏出。
如圖24所示，為了從噴嘴噴射墨，電流在電極809和8041之間通過，流經致動梁807。梁807由于其電阻而引起的自加熱導致梁膨脹。致動梁807的尺寸和設計意味著在圖23到25中，膨脹主要是在水平方向上。在錨固件808的作用下，向左側的膨脹受到限制，從而，致動梁807鄰近杠桿臂8018的端部被推向右側。
從動梁806沿水平方向的相對不可變形性阻止了杠桿臂8018進行大的水平運動。然而，從動梁與致動梁分別附接到杠桿臂的附接點的相對移位導致了一個扭曲運動，所述扭曲運動導致杠桿臂8018大體上向下運動。這個運動實際上是一個樞轉運動或鉸接運動。然而，不存在真實的樞轉點，這意味著轉動是繞一個由從動梁806的彎曲所限定的樞轉區域而進行的。
杠桿臂8018的向下運動(以及略微的轉動)由噴嘴壁8033和從動梁806之間的距離放大。噴嘴壁和頂的向下運動導致腔8029內的壓力增加，使得所述彎液面如圖24所示地凸起。可以注意到墨的表面張力意味著流體密封8011由這個運動拉緊，但是不允許墨泄漏。
如圖25所示，在適當的時間，驅動電流停止，且致動梁807迅速地冷卻和收縮。收縮導致杠桿臂回到靜止位置，從而導致腔8029中壓力的減少。凸起的墨的動量與其固有的表面張力之間以及由噴嘴腔8029的向上運動所導致的負壓的相互作用使得凸起彎液面細縮并最終斷開，以形成一個墨滴802，所述墨滴繼續向上運動直至接觸到附近的打印介質。
緊接著墨滴802的分離之后，彎液面803形成如圖25所示的凹面。表面張力使得腔8029內的壓力保持相對地低，直至墨通過入口8014而被向上地吸入，這將噴嘴結構和墨恢復到圖23所示的靜止狀態。
現在將參照圖33對另一種適于本發明的打印頭噴嘴結構的類型進行描述。再次地，為了清晰和容易地描述，將對單個噴嘴結構1001的構造和操作進行描述。
噴嘴結構1001屬于氣泡形成加熱元件致動器類型的，其包括一個其中具有噴嘴1003的噴嘴板1002，所述噴嘴具有噴嘴緣1004，且孔口1005貫穿噴嘴板。噴嘴板1002通過對一個氮化硅結構進行等離子蝕刻而獲得，所述氮化硅結構通過化學氣相沉積(CVD)而沉積在犧牲材料上，然后蝕刻犧牲材料被蝕刻。
對于每個噴嘴1003而言，噴嘴結構包括其上支撐有噴嘴板的側壁1006、由所述壁和噴嘴板1002限定的腔1007、一個多層的襯底1008和一個貫穿所述多層襯底而延伸到襯底遠側(未示)的入口通道1009。一個環形的長加熱元件1010懸置在腔1007中，從而，所述元件的形式是一個懸臂的梁。噴嘴結構如圖所示地是一個通過平版印刷工藝形成的微機電系統(MEMS)結構。
當使用噴嘴結構時，來自于貯液器(未示)的墨1011通過入口通道1009進入到腔1007中，從而對腔進行填充。此后，加熱元件1010被加熱一段稍微小于1毫秒的時間，從而加熱的形式為一個熱脈沖。可以理解加熱元件1010與腔1007中的墨1011熱接觸，從而，當元件被加熱時，其導致在墨內形成蒸氣氣泡。因此，墨1011構成為形成氣泡的液體。
氣泡1012一旦產生就會導致腔1007內壓力的增加，從而導致墨1011的一個滴1016通過噴嘴1003噴出。在墨滴1016噴出時，緣1004幫助導引所述滴1016，從而使得滴錯誤地定向的可能性最小化。
每個入口通道1009只有一個噴嘴1003和腔1007的原因在于其使得在元件1010加熱并形成氣泡1012時，形成于腔內的壓力波不會影響到相鄰的腔及它們的對應噴嘴。
腔1007內壓力的增加不僅把墨1011通過噴嘴1003迫出，而且還將一些墨通過入口通道1009迫回。然而，入口通道1009的長度大約為200到300微米，而直徑僅僅大約為16微米。因此，存在有明顯的粘滯拖曳。由此，腔1007內壓力升高所帶來的最主要的效果是把墨以噴滴1016的形式通過噴嘴1003迫出，而不是通過入口通道1009迫回。
如圖33所示，示出正在被噴出的墨滴1016處于其在墨滴脫離之前的“頸縮階段”。在這個階段中，氣泡1012已經達到了其最大尺寸然后開始朝塌陷點1017塌陷(collapse)。
氣泡1012朝塌陷點1017塌陷導致一些墨1011從噴嘴1003內(從滴的側部1018)、以及從入口通道1009被抽向塌陷點。以這種方式抽動的墨1011中的大多數是從噴嘴1003中抽到的，在滴1016脫離之前于其基部形成一個環形頸部1019。
為了脫離，滴1016需要一定的動量來克服表面張力。隨著墨1011因為氣泡1012的塌陷而從噴嘴1003處抽出，頸部1019的直徑減少，從而使保持所述滴的總表面張力的大小減少，從而，所述滴在噴出時的動量足以允許滴脫離。
當滴1016脫離時，隨著氣泡1012朝塌陷點1017塌陷，導致了以箭頭1020表示的氣穴力。需要指出的是在塌陷點1017的附近不存在氣穴可以發生作用的堅固表面。
現在將參照圖34-36對另一種適于本發明的打印頭噴嘴結構的類型進行描述。此類型通常提供一個墨傳送噴嘴結構，所述墨傳送噴嘴結構具有含墨噴嘴腔、以及連接至位于所述腔內的槳上的熱彎曲致動器。所述熱致動器設備被致動而從噴嘴腔噴出墨。優選實施方式包括一個特定的熱彎曲致動器，所述熱彎曲致動器包括一系列漸細的部分，用于提供導電路徑的導電加熱。致動器通過一個臂連接到槳，所述臂穿過噴嘴腔的一個開槽壁。致動臂具有配合的形狀，以與處于噴嘴腔壁中的狹槽表面大致配合。
首先參照圖34(a)-(c)，其示意性地示出了此實施方式噴嘴結構的基本操作。噴嘴腔501通過墨入口槽503而填充以墨502，墨入口槽503可通過蝕刻貫穿晶片襯底而獲得，噴嘴腔501設置在所述晶片襯底上。噴嘴腔501還包括有墨噴射孔口504，一個墨彎液面形成在墨噴射孔口504周圍。
一個槳型的設備507位于噴嘴腔501內，所述設備與致動器508通過位于噴嘴腔501壁中的狹槽而相互連接。致動器508包括位于立柱510端部附近的加熱器裝置——例如509。立柱510固定在襯底上。
當期望從噴嘴腔501噴出一個墨滴時，如圖34(b)所示，加熱器裝置509加熱而發生熱膨脹。優選地，加熱器裝置509本身或者致動器508的其它部分的制造材料具有很高的彎曲效率，其中彎曲效率如此地定義 一種適合用于加熱元件的材料是銅鎳合金，其形成為可以彎曲玻璃材料。
理想地，加熱器裝置509位于立柱510端部附近，從而，致動的效果在槳端507處放大，使得立柱510附近小的熱膨脹導致槳端的大移動。
加熱器裝置509以及隨后的槳移動導致墨彎液面505周圍的壓力總體升高，墨彎液面505如圖34(b)所示迅速地膨脹。加熱器電流是脈沖形式的，且墨在從墨槽503流入的同時噴出孔口504。
隨后，槳507被去激勵而再次地返回到其靜止位置。所述去激勵導致墨再次總體上流到噴嘴腔內。噴嘴緣外的墨向前的動量以及相應的回流導致了滴512的總體上的頸縮和脫離，并往打印介質運動。塌陷的彎液面505導致墨總體上通過墨流槽503吸到噴嘴腔502內。及時地，噴嘴腔501重新填充，使得再次達到圖34(a)中的位置，且噴嘴腔隨后準備好了噴射另一個墨滴。
圖35示出了噴嘴結構的一個側向立體圖。圖36示出了剖切圖35中的一組噴嘴結構的剖視圖。在這些圖中，保持了先前描述過的元件標號。
首先，致動器508包括一系列漸細的致動器單元——例如515，所述致動器單元包括一個形成于氮化鈦層517頂部上的上玻璃部分(非晶二氧化硅)516。可選地，可以采用彎曲效率更高的銅鎳合金層(下文中被稱為白銅)。
氮化鈦層517是逐縮形式的，并且因此電阻式加熱發生在立柱510端部的附近。相鄰的氮化鈦/玻璃部分515在一個塊部519處相互連接，塊部還為致動器508提供機械結構支撐。
理想地，加熱器裝置509包括有多個漸細的致動器單元515，這些致動器單元是長形的并且是隔開的，從而在加熱時，沿著致動器508軸線方向的彎曲力得以最大化。在相鄰的漸細單元515之間形成有槽縫，所述槽縫允許各致動器508相對于相鄰致動器508進行微小的差異操作。
塊部519連接到臂520。臂520又通過例如522的槽縫連接到噴嘴腔501內的槳507，槽縫522形成于噴嘴腔501的側部。槽縫522設計成與臂520的表面大致配合，從而使得在臂520周圍的墨流出的可能性最小化。墨大致地由槽縫522周圍的表面張力保持在噴嘴腔501內。
當期望致動臂520時，一個導電電流通過氮化鈦層517，所述氮化鈦層517位于連接到下CMOS層506上的塊部519內，所述下CMOS層提供了噴嘴結構所需要的電力和控制電路。導電電流導致鄰近立柱510的氮化鈦層517的加熱，這導致了臂20整體上向上彎曲并隨后將噴墨噴嘴504。噴出的滴以如上所述的用于噴墨打印機的通常方式打印在頁上。
可以形成一個噴嘴結構的陣列以形成單個打印頭。例如，在圖36中，示出了一個部分剖視的不同陣列的視圖，所述的陣列包括多個噴墨噴嘴結構，所述噴嘴結構布置成交錯的行以形成一個打印頭陣列。當然，可以設置包括全彩色陣列等的不同類型的陣列。
所述打印頭系統的構造可通過使用標準MEMS技術、通過適當的改進步驟而進行，所述改進步驟在授予本申請人的美國專利US 6,243,113“Image Creation Method and Apparatus(IJ 41)”中進行了描述，其全文通過交叉索引被引入本文中。
集成電路74可設置有5000到100,000個沿其表面布置的上述墨傳送噴嘴，所述噴嘴數量取決于集成電路的長度和所需要的打印性能。例如，對于窄的介質而言，為了獲得需要的打印結果，可能僅僅需要5000個沿打印頭組件表面布置的噴嘴；而對于寬的介質而言，為了獲得需要的打印結果，可能需要10,000、20,000或者50,000個沿打印頭組件長度布置的噴嘴。為了在A4或US信紙大小的介質上獲得1600dpi左右的全彩色照片質量圖像，對于每種顏色，集成電路74可具有13824個噴嘴。因此，在打印頭組件22能夠打印4種顏色(C、M、Y、K)的情況下，集成電路74可具有大約53396個沿其表面設置的噴嘴。此外，在打印頭組件22可以打印6種打印流體(C、M、Y、K、IR以及固定劑)的情形時，這可導致82944個噴嘴設置在集成電路74的表面上。在所有這些結構中，支持各噴嘴的電子設備是同的。
現在將參照圖37-40描述在打印頭組件22內對各個墨傳送噴嘴結構進行控制的方式。
圖37示出了集成電路74的一個整體視圖以及它與SoPEC單元(在上文中已描述)之間的連接，所述SoPEC單元設置在打印引擎1的控制電子設備內。如上所述，集成電路74包括噴嘴芯陣列901以及噴嘴控制邏輯電路902，所述噴嘴芯陣列包含重復的邏輯電路以使每個噴嘴噴射，并且所述噴嘴控制邏輯電路902產生時間信號來使噴嘴噴射。噴嘴控制邏輯電路902通過一個高速鏈路從SoPEC設備接收數據。
噴嘴控制邏輯電路902構造成通過鏈路907向噴嘴陣列芯傳送串行數據以進行打印，鏈路的形式可以是電連接器。關于噴嘴陣列芯901的狀態以及其它操作信息通過另一個鏈路908傳回到噴嘴控制邏輯電路902，鏈路908可設置在所述電連接器上。
在圖38和39中更詳細地示出了噴嘴陣列芯901。在圖38中，可以看到，噴嘴陣列芯901包括噴嘴列911的陣列。該陣列包括一個噴射/選擇移位寄存器912以及多至6個的顏色通道，每個顏色通道由一個相應的點移位寄存器913表示。
如圖39所示，噴射/選擇移位寄存器912包括前向通路噴射移位寄存器930、反向通路噴射移位寄存器931以及選擇移位寄存器932。每個點移位寄存器913包括一個奇數點移位寄存器933以及一個偶數點移位寄存器934。奇數點移位寄存器933以及偶數點移位寄存器934在一端相連，使得數據沿一個方向鐘控(clocked through)通過奇數點移位寄存器933，然后沿相反的方向鐘控通過偶數點移位寄存器934。(除了最后一個偶數點移位寄存器之外)寄存器的輸出供應到多路復用器935的輸入。在制造后的測試中，多路復用器的這個輸入通過一個信號(芯掃描，corescan)選擇。在正常操作時，芯掃描信號選擇供應到多路復用器935的其它輸入的點數據輸入Dot[x]。這導致用于各種顏色的Dot[x]被供應到相應的點移位寄存器913。
現在將參照圖40對單個列N進行描述。在所示的實施方式中，列N包括12個數據值，對于六個點移位寄存器中的每一個包括奇數的數據值936和偶數的數據值937。列N還包括一個來自于正向通路噴射移位寄存器930的奇數噴射值938以及一個來自于反向通路噴射移位寄存器931的偶數噴射值939，這兩個噴射值作為輸入而供應到多路復用器940。多路復用器940的輸出由選擇移位寄存器932中的選擇值941控制。當選擇值為零時，輸出奇數噴射值，而當選擇值為一時，輸出偶數噴射值。
每個奇數數據值936和偶數數據值937分別作為相應的奇數和偶數點鎖存器942和943的輸入。
各個點鎖存器及其相關的數據值形成了一個單元格(unit cell)，例如單元格944。圖40中更詳細地示出了一個單元格。點鎖存器942是D型觸發器，其接收數據值936的輸出，所述數據值由D型觸發器944保持，所述D型觸發器944形成為奇數點移位寄存器933的一個元件。觸發器944的數據輸入由奇數點移位寄存器中的前一元件的輸出提供(除非所考慮的元件是移位寄存器中的第一個元件，在是第一個元件的情況下其輸入為Dot[x]值)。當接收到設置在LsyncL上的反向脈沖時，對數據進行時鐘控制而從觸發器944的輸出進入到鎖存器942中。
鎖存器942的輸出作為三輸入與門955的一個輸入而提供。與門945的其它輸入是Fr信號(來自于多路復用器940的輸出)和脈沖外形信號Pr。噴嘴的噴射時間由脈沖外形信號Pr所控制，并例如能夠延長以考慮低壓情形，該情形由于電源功率低而引起(在可移除的電源實施方式中)。這是為了確保當噴嘴噴射時有效地從各個噴嘴噴射相對恒定量的墨。在所描述的實施方式中，用于各個點移位寄存器的脈沖外形信號Pr是相同，以在復雜度、價格和性能之間實現平衡。然而，在其它實施方式中，Pr信號可整體地施加(即對于所有噴嘴都是相同的)，或者可單獨地適應于各個單元格或甚至適應于各個噴嘴。
一旦數據載入到鎖存器942中，噴射使能信號Fr和脈沖外形信號Pr施加到與門945，結合到一起而觸發含有邏輯電路1的各個鎖存器942的噴嘴而噴射墨點。
用于各個噴嘴通道的信號總結在下表中


如圖40所示，噴射信號Fr沿對角線傳送，而使得當前列中的一種顏色、下一列的下一顏色等等噴射。這通過在6個列上以時間延遲的方式展開而使得電流需求平均化。
點鎖存器和形成不同移位寄存器的鎖存器在此實施方式中是全靜態的，并且是以CMOS為基礎的。鎖存器的設計及構造為集成電路工程及設計領域的技術人員所公知，因此在此文中將不詳細描述。
為了能以約60ppm的速度打印，打印機單元2的噴嘴速度可等于20kHz，甚至更高以實現更高的速度。在噴嘴速度的這個范圍內，整個打印頭組件22可噴射的墨的總量為至少50,000,000滴/秒。然而，隨著噴嘴的數目增加以提供更高速和更高質量的打印，可輸送的速率為至少100,000,000滴/秒、優選地至少500,000,000滴/秒、更優選地至少1,000,000,000滴/秒。在所述速度下，噴嘴所噴射墨滴的每滴最大滴噴射能量大約為250毫微焦耳。
因此，為了適應以這樣的速度打印，控制電子設備必須可以相同的速率來確定噴嘴是否噴射墨滴。在此方面，在某些情形下，控制電子設備必須能夠以至少50,000,000次/秒的速率確定噴嘴是否噴射墨滴。對于更高速度、更高質量的打印場合而言，其可能會增加到至少100,000,000次/秒、或者至少為500,000,000次/秒、且在許多場合下至少1,000,000,000次/秒。
對于本發明的打印機單元2而言，上述的設置在打印頭組件22中的噴嘴數目的范圍和噴嘴噴射速度以及打印速度一起實現了至少為50cm2/秒的面積打印速率，并且，取決于打印速度，在更高速度時為至少100cm2/秒、優選地至少200cm2/秒、更優選地至少500cm2/秒的面打印速率。這種結構提供了一種打印機單元2，其可以先前的常規打印機單元所不能獲得的速度在介質表面上進行打印。
維護組件在圖41-44中詳細地示出了維護組件23，所述維護組件如先前在圖8中所示地安裝在主體20的立柱26之間以鄰近打印頭組件22設置。
維護組件23通常包括一個其中容置組件的各個部件的維護底架88。維護底架88的形式為一個端部開口的槽，其在端部處具有一對向上延伸的舌狀部89，所述舌狀部的形狀與主體20的立柱26配合并與設置在立柱上的保持突起相接合以將維護組件23緊固在位。維護底架88由例如壓制鋼板的具有剛度和彈性的適當金屬材料制成。
在圖43中更清晰地示出了維護底架88的基部，該基部包括一居中的去除部90、窗部92和從窗部92任一側延伸的彈簧臂91。一體的彈簧臂91朝底架88的內部傾斜，并通過壓制底架的金屬板而形成。當然，彈簧臂91同樣地可以是一個置入底架88的開口槽內的獨立插入件。
設置有一個剛性的插入件93以配合在底架88內，以便為維護組件23提供額外的剛度。鎖定構件94從剛性插入件的基部突出，并在剛性插入件83位于底架88內時伸入底架88的居中設置的去除部90內。鎖定構件94設置成如下文所述在封蓋狀態和不封蓋狀態之間移動維護組件。下維護模件95位于插入件93內，并通過多個沿著下維護模件95側部形成的凸耳96與沿插入件93側部設置的相應槽縫97相接合而保持在插入件內。下維護模件95由適合的塑料材料形成，并形成一個具有封閉端部和開口頂部的本體。下維護模件95的端部設置有空氣通氣口98。來自于所述通氣口98的空氣流經過濾器181以對整個維護組件進行通氣。
兩個銷元件99從下維護模件95的基部延伸。銷元件99通過例如橡膠的柔性腹板連接到該基部，以使得銷元件99可相對于下維護模件的基部沿多個方向作相對運動。銷元件99穿過兩個位于剛性插入件93基部中的圓形開口100并且插入維護底架88的窗部92。
保持插入件101在下維護模件95中支撐在銷元件99上。保持插入件101是涂層鋼并為保持在其中的吸收介質102條提供剛性支撐。吸收介質102通常是由獨立部分組成的倒轉T形組件——從兩個基本水平的部分之間朝上延伸的薄的豎直部分。吸收介質102可由例如聚氨脂泡沫等的任何可吸收并保持墨的類型的材料制成。
微纖維織物103配合在薄的豎直部分上并繞兩個水平部分配合，然后附接到保持插入件101以保持吸收介質102。微纖維織物103伸入到(drawinto)吸收介質102中。
上維護模件104配合在下維護模件95上以將微纖維織物103、吸收介質102和保持插入件101封在其間。上維護模件104通過適當的粘合而沿底面附接到下維護模件95的表面上。一個向上突出的緣部105延伸突出于吸收介質102被覆蓋以微纖維織物103的薄的豎直部分。緣部105限定一個開口的周向密封，用于在上維護模件104與打印頭組件封蓋接觸時密封打印頭組件22的噴嘴。
在這個結構中，上維護模件104、微纖維織物103、吸收介質102、保持插入件101、下維護模件95以及剛性插入件93形成一個封蓋單元，該封蓋單元適于配合在底架88內并由底架的彈簧臂支撐。在這個單元內，微纖維織物103、吸收介質102和保持插入件101形成一個支撐在銷元件99上、并可在由下維護模件95和上維護模件104限定的空間內運動的子單元。
如圖41所示，封蓋單元由保持元件106保持在位，所述保持元件106配合在上維護模件104上并緊固到底架88。保持元件106的形式大致為一個端部開口的槽，沿該槽的上表面形成一個槽縫107，上維護模件104的緣部105可突出穿過該槽縫并與打印頭組件22鎖定地接合。保持元件106的上表面是彎曲的，并在打印過程中起到介質導引件的作用。
當以這種方式組裝時，維護組件23的部件容置在保持元件106和底架88內，使得上維護模件104可相對于保持元件106運動而封蓋打印頭組件22，以及使得微纖維織物103和吸收介質102可相對于上維護模件運動以接觸和擦拭打印頭組件22的噴嘴表面。
在維護組件23組裝和附連到主體20的立柱26上時，剛性插入件的鎖定構件94從底架88的居中去除部90延伸。由于彈簧臂91的作用，維護單元23(如先前所限定的)從底架88的基部抬起，使得上維護模件104的緣部105延伸貫穿保持元件106的槽縫107，且與打印頭組件22封蓋接觸。在圖44中示出了這個狀態，其被稱為封蓋狀態，而打印頭的噴嘴被密封在緣部105內的幾乎封閉的環境中，并且不容易干燥和被墨堵塞。環境是幾乎封閉但不完全封閉的，使得維護組件不會因為形成于緣105內的輕微真空而不能運動到不封蓋的狀態。
為了去除存在于打印頭組件22噴嘴附近的任意灰塵或其它微粒物質，可采用微纖維織物103擦拭打印頭的表面。為了進行擦拭，存在于支架單元內的擦拭器致動器伸入底架88的窗部92內，并接觸設置在下維護模件95基部中的銷元件99。擦拭器致動器提供到銷99上的任意向上的力導致所述銷進一步地向保持插入件101突起，從而導致所述吸收介質102的覆蓋以微纖維織物103的豎直部分伸入上維護模件104的緣部105并突出于該緣部105，直至其接觸打印頭組件22靠近噴嘴的表面。微纖維織物103的存在確保接觸是最小化的，并吸附任意存在于打印頭組件22表面上的墨和水分，使之保持在吸收介質102中。因為銷99可自由地沿任意方向運動，擦拭器致動器的任意橫向運動將導致微纖維織物103橫向地運動越過噴嘴的表面，從而執行擦拭或清潔功能。擦拭器致動器的移除然后會導致所述結構返回到如下位置處其中微纖維織物103和吸收介質102位于緣部105的表面下方。
為了進行打印，維護組件23必須從封蓋狀態運動到打印狀態。這通過維護致動器夾持穿過底架88的居中去除部90的鎖定元件94并在其上施加一個向下的力而實現。這個向下的力使得剛性插入件93抵抗底架88彈簧臂91的力而朝底架的基部運動。此運動導致上維護模件104的上緣部105縮回到形成于保持元件106中的槽縫107內，從而與保持元件106的外表面齊平且不從之突出。可以理解，保持元件106并不運動而是固定在位。這在保持元件106與打印頭組件22之間形成一個間隙，介質可以從此間隙通過以進行打印。在打印或不封蓋的狀態下，保持元件106起到介質導引件的作用，且在介質經過打印頭組件以進行打印時，介質接觸保持元件并被支撐在保持元件106的表面上。
支架單元參考圖6和7示出了支架單元12，支架單元大致上包括一個主體13和一個蓋體組件11，所述主體限定了一個用于容置墨盒單元10的開口14，而所述蓋體組件適于關閉所述開口以將墨盒單元10緊固在支架單元12內的適當位置上。
支架單元12的主體13包括一個如圖45A和45B所示的框架結構110。框架結構110大致包括兩個端板111和一個與兩個端板111相連的基板112。驅動輥113以及出口輥114在其相對的端部處安裝于端板111之間，使得在墨盒單元10容置于主體13內時，墨盒單元10固定在驅動輥113和出口輥114之間。驅動輥113和出口輥114均由無電刷的直流馬達115驅動，所述無電刷馬達115安裝在一個端板111上并通過例如驅動帶的驅動機構116來驅動驅動輥和出口輥中的每一個。這個系統確保驅動輥113和出口輥114以相同的速度被驅動，從而保證介質平滑且恒定地通過打印引擎1以及通過墨盒單元10的打印頭組件22。
一個維護驅動組件117安裝到另一端板111，與直流馬達115相對。維護驅動組件117包括一個操作地連接到維護齒輪119與擦拭器齒輪120的馬達118。維護齒輪119又連接到維護致動器121，該維護致動器的形式為一個具有鉤形端且在基板112內延伸一個距離的桿。維護致動器121的鉤形端的形狀設計成容置在維護組件23的鎖定元件94內，從而在封蓋狀態和打印狀態之間升高/降低上緣部105。擦拭器齒輪120類似地連接到擦拭器致動器122，該擦拭器致動器的形式為一個桿，所述桿具有一對從其伸出的突起。擦拭器致動器122類似地在基板112內延伸，且所述突起沿擦拭器致動器122設置，使得它們與形成在底架88基部中的窗部92對準，從而接觸維護組件23的銷元件99。
在圖46A和46B中單獨地示出了維護驅動組件117。因為馬達18是雙向的，馬達沿一個方向的操作將導致擦拭器齒輪120沿圖46A中的逆時針方向運動。擦拭器齒輪120具有一個形成在其表面上的高出部分123，當擦拭器齒輪120轉動時，該高出部分與擦拭器致動器的臂124接觸。隨著高出部分123接觸臂124，擦拭器致動器122樞轉，從而使得形成于其上的突起沿向上方向運動而穿過維護底架88中的窗部92并抵接銷元件99，從而使得微纖維織物103抵靠打印頭組件的表面。進一步轉動擦拭器齒輪120將導致臂124返回其中性位置。由于存在形成于擦拭器齒輪120上的額外的傾斜的高出部分125，臂124倚靠在該傾斜的高出部分125上，橫向運動可施加到擦拭器致動器122上，這導致整個擦拭器致動器抵抗返回彈簧126而橫向地運動。設置傳感器元件127，以感應擦拭器致動器的位置，從而使得能夠容易地確定打印頭的狀態。
為了控制打印頭組件22的封蓋狀態，馬達118反轉，導致擦拭器齒輪120沿圖46A中的順時針方向以及圖46B中的逆時針方向運動。擦拭器齒輪120沿這個方向的轉動確保擦拭器致動器沿向下方向樞轉而遠離維護組件23。然而，如圖46B所更清楚地顯示的，這個轉動導致設置在擦拭器齒輪120內表面上的升降器齒輪(flipper gear)128接合維護齒輪119，接著導致維護齒輪119沿逆時針方向(如圖46B所示)運動。類似地，形成于維護齒輪119內表面上的突起129接觸維護致動器121的樞轉臂130，從而導致維護致動器的鉤形端沿向下方向運動，這又夾持維護組件23的鎖定元件94，導致上緣部105縮回并處于打印狀態。類似地，傳感器元件127可感應維護致動器的位置以控制馬達118的操作，并因此控制打印頭的期望狀態。
再次參見圖45A和45B，一對墨盒單元導引件131附連到端板111以幫助將墨盒單元10容置和導引入支架單元12內。導引件131是傾斜的，以容置墨盒單元10的一個表面，使得墨盒單元10相對于支架單元12正確地定向。
在印刷電路板(PCB)132上設置有用于控制打印頭組件22的打印引擎及IC 50的操作的控制電子單元。如圖45A所示，PCB 132的一個面包含有SoPEC設備133和相關元件部分134，用于接收以及分配來自外部源的數據和電源，而同時PCB的另一個面包括沿著其下邊緣的成排電接點135，這提供一個用于將電力和數據信號傳送到位于柔性PCB 79上的對應電接點以控制打印頭組件22的噴嘴的裝置。
如圖47中所單獨地顯示地，PCB 132形成PCB組件140的一部分，并且安裝在兩個臂136之間，其中每個臂具有一個爪部137，以將PCB 132容置和保持在適當的位置上。如圖48所示，每個臂136具有一個形成在其上部的槽道141，用于容置拉伸彈簧142的鉤部，其目的將在下文描述。
為了提供PCB 132安裝在兩個臂136之間時的穩定性，在PCB 132包含有SoPEC設備133和相關元件部分134的面上，一個支撐桿138沿PCB 132的底邊緊固在臂136和PCB上。支撐桿138具有多個沿其下表面安裝的星形輪139。星形輪是彈簧加載的，從而，它們能相對于支撐桿的下表面運動以在PCB組件140安裝在端板111上時夾持出口輥114的表面，如圖45A所示。
一個擋熱件(如擋熱板)143附連到PCB 132，如圖49A所示，使得其大致覆蓋SoPEC設備133并保護SoPEC設備133免受可能位于打印單元2附近中的電磁干擾。擋熱件143還具有一個設置在其中的閂鎖機構144，所述閂鎖機構與設置在蓋體組件11上的卡夾配合，以將蓋體組件緊固在如圖49A所示的關閉位置。
PCB組件140在設置在臂136底部的樞轉點141處樞轉地安裝到端板111。在這種結構中，PCB組件140可以繞其樞轉點141在打開位置和關閉位置之間擺動，在所述打開位置中，電接點135遠離柔性PCB 79的電接點且墨盒單元10可容易地從支架單元12移除，在關閉位置處，電接點135與設置在柔性PCB 79上的電接點工作地接觸以傳送控制數據和電力，從而便于從打印頭組件22的噴嘴進行打印。
如圖49B所示，一個空轉輥組件145于支架單元12的后部緊固至端板111并包括有多個滾輪146，所述滾輪設置成與驅動輥113的表面接觸并與之一起轉動。空轉輥組件145保證從打印機單元2的收集機構9供應到打印引擎1的任意介質都夾緊在驅動輥113和空轉輥組件145的滾輪146之間，以傳輸過墨盒單元10的打印頭組件22而用于打印。
圖49A和49B示出蓋體組件11處于其關閉位置，并且蓋體組件11在其上后部處樞轉地附連到端板111。一對附連板147從蓋體組件11延伸，以通過銷148將蓋體組件附連到端板111。附連板147延伸過銷148且其中形成有一個孔，拉伸彈簧142的自由端如先前參照圖48所描述地容置在該孔內。
當蓋體組件11位于如圖49B所示的關閉位置時，彈簧是完全拉伸的，導致PCB組件40朝關閉位置樞轉，如圖50A中的橫截面所示。在這個位置中，PCB 132的電接點136與打印頭組件22的柔性PCB 79的對應電接點操作地接觸，使得可以在其間傳送電力和數據信號。
當蓋體組件運動到如圖49C所示的打開位置時，附連板147朝支架組件的前方樞轉，從而釋放彈簧142中的張力并導致彈簧變得松弛。這又使得PCB組件可以樞轉到圖50B所示的打開位置。在這個位置上，PCB 132的電接點離開打印頭組件22的柔性PCB 79的對應接點而不與之接觸，從而使得墨盒單元10可以從支架單元12移除。
在這個方面，蓋體組件11的打開/關閉動作還實現斷開/連通墨盒單元10與支架單元12之間的電連接的功能。
再次參見49A-49C，蓋體組件11包括形成在其上表面中的多個對接端口149。在所示的實施方式中，設置有五個對接端口149，每個對接端口對應于一個墨存儲模塊45。每個對接端口149具有一個上突的緣部，所述緣部的形狀設計為適于容置一個用于把再填充墨供應到墨存儲模塊45中的墨再填充單元。如圖49C所更清楚地顯示的，每個對接端口149具有設置在其中的一個大的、大致圓形的開口151以及兩個小的圓形開口152，這使得墨在所述墨再填充單元和墨盒單元10之間的墨傳送可以下述方式進行。
四個T形開口182位于各對接端口149的角落處，以在再填充時容置囊收縮裝置致動器。上文結合墨存儲模塊45簡單地描述了這些囊收縮裝置致動器，下文將進行更詳細的描述。
再填充單元圖51A-51C示出用于將再填充墨供應到墨盒單元10的墨再填充單元155。墨再填充單元200設置為這樣的一個單元其包括一個基部組件156以及一個蓋體157，所述基部組件156容納有內部的墨再填充構件，而蓋體157配合在基部組件156上。基部組件156和蓋體157可由塑料材料模制而成，且基部組件156可模制為一個單件或數個部分。
在圖51B中更詳細地示出基部組件156的下側，基部組件156的下側包括一個從其突出的脊部160，所述脊部與形成在蓋體組件11中的對接端口149配合以將墨再填充單元保持在對接位置上。一個大致圓柱形的墨出口158也從基部組件的下側突出，用于將墨傳送到墨盒單元10內。雙閥致動銷159也從基部組件156的下側突出，以分別地致動墨存儲模塊45的入口閥和出口閥。在所示的實施方式中，雙閥致動銷159具有一個三角星形的橫截面以獲得良好的單向抗彎曲性和屈曲強度。QA芯片161也設置成從基部組件156的下側突出并具有多個暴露于其上的QA芯片接點162，當墨再填充單元155與之對接時，所述QA芯片由設置在蓋體組件11中的QA芯片讀取器讀取。
收縮裝置致動器190從基部組件156的每個角落附近處從基部組件156突出。收縮裝置致動器190在其端部處是略微弧形和倒圓的。位于墨盒單元10頂部42中的收縮裝置孔口60(參見圖14)對應地是弧形的。倒圓的端部和弧形的橫截面使得用戶可以容易地將一個收縮裝置致動器190與其相應的孔對準，而彎曲的表面適于將其它收縮裝置致動器190導引到與其相應的孔口60對準。這有助于迅速地對接再填充單元與接口61，且需用戶進行的精確定位最小化。如圖51B所最清楚地顯示的，每個收縮裝置致動器190具有一個肋狀增強件191。這賦予收縮裝置致動器190一個高的彎曲強度，以在對準再填充單元和對接端口時用戶施加過大的力的情形下承受大的橫向力。
如同上文參照圖12所示，收縮裝置致動器190致動墨存儲模塊45的囊收縮裝置43。
基部組件156還具有一個填充端口192。囊163通過這個端口接收其初始充入的墨，所述端口然后由塑料密封球193密封。
參見圖51C的分解視圖，墨囊163密封到基部組件156的內表面上以在其中存儲再填充的墨，所述墨囊由可變形材料制造，這使得在墨供應到墨再填充單元155或墨從墨再填充單元155移除時墨囊可以膨脹/縮陷。墨傳送針164伸入設置在囊163與基部組件156之間的空間內，并提供一個用于使墨流向出口158的通道。墨傳送針164的端部伸入圓柱形出口158，并由一個密封環165環繞，所述密封環通過位于圓柱形出口158開口端內的壓縮彈簧166而被彈簧加載。當墨再填充單元155不與墨盒單元10對接時，傳送針由密封環165保護。作為進一步的預防措施，塑料蓋187滑到出口上并通過輕微的干涉配合而保持在位。
在墨再填充單元155的蓋體157中還設置有一個墨液面指示器167。墨液面指示器167包括一個具有例如彩色部分的指示部168的柔性條帶。所述條帶在其端部處附連到可變形墨囊163的上表面，并在其中部處附連到蓋體157的下側，從而當囊163內的墨源被耗完時——即囊基本上是空的，指示部168本身與設置在蓋體上表面中的透明窗口169對準。在這個方面，在任意其它時刻——即當囊不是基本為空時，指示部是觀察不到的。
隨著墨的消耗，墨囊材料的性質導致墨囊不一致地變形和縮陷。囊的上表面的每個邊緣不會以相等的速率縮陷。由此，一旦可變形囊的上表面的所有邊緣完全縮陷，墨液面指示器167的長度確保指示部168僅與蓋體157中的窗口169對準。墨液面指示條帶282初始時處于折疊狀態，其中指示部168位于條帶282上，從而當囊163是充滿的時候，指示部168從窗口69處不可見。條帶167的任一端附連到囊上表面的相對邊緣上。一個位于端部之間的點(未示出)緊固在透明窗口169的下方。當囊46完全縮陷時，條帶167伸展開。這使得先前不能看到的指示部168通過窗口169被觀察到。墨液面指示器167的使用意味著一個再填充單元155可用于多次再填充操作——如果再填充單元不完全耗完的話。當在一次操作中再填充對應的墨盒單元10的墨存儲模塊145時所需的墨量少于再填充單元的容量時，可能發生這種情形。
蓋體157配合在基部組件156的一部分上，以封入墨囊163和墨液面指示器167。類似地，U形的對接扣夾部183配合在蓋體157上，使得在對接時其腿部伸過基部組件156以接合墨盒單元10。位于扣夾部183相對腿部上的夾170卡鎖在墨盒單元10的側部上。這使得再填充單元155相對于蓋體組件11基本固定，以可靠和有效地傳輸墨。
一對相對的片簧184從U形扣夾部每個腿的內側延伸，以壓緊在蓋體157的側部上。鄰近每個片簧的是樞軸185，所述樞軸設計成接合位于蓋體157側部上的支軸壁186。這往外地推壓所述的腿，然而，因為樞軸185接合支軸186，所述夾朝內地杠桿移動，以保持與墨盒單元10的接合。
一個標簽板188固定到扣夾部183的外表面。標簽板188可顯示商標和其它信息。它還可以涂成與再填充設備內的墨相匹配的顏色。標簽板188還具有位于每個腿上的手指握持襯墊189。手指握持襯墊189設置成使得在這些位置處的手指壓力將克服片簧184的力以杠桿移動夾具170、使之脫離與墨盒單元10的接合。再填充單元155然后可脫離蓋體組件11的對接端口149。
圖52示出再填充單元155直接地與墨盒單元10的墨存儲模塊組件11的接口61對接。為了清楚起見，去除了蓋體組件11和支架單元的其余部分。再填充單元155構造成或“調節成”僅能夠沿一個特定的朝向容置在對接端口149內。U形扣夾部183的每個腿的端部寬度是明顯不同的，使得用戶不大可能試圖前后倒置地對單元155進行對接。圓柱形墨出口158偏離橫向的中線，從而也防止前后倒置地對單元155進行對接。如上所述，對接端口149的基部具有一個大的圓形開口151和兩個小的開口152，在大開口中容置有圓柱形墨入口158，在小開口中容置有閥致動器159。這些相互作用的元件中的每一個的橫截面都形成為僅僅是位于正確的朝向上的正確顏色的墨再填充單元可用于再填充每個特定的墨存儲模塊45。例如，閥致動器159的兩個三角星形橫截面中的每個都可以轉動而給出大量的組合，所述組合將僅僅與具有配合的轉向的對應三角星形孔口相配合。
QA芯片讀取器172也設置在對接端口148的基部，以與再填充單元155的QA芯片161的QA芯片接點162配合并讀取和接收存儲在其上的信息。這些信息可包括再填充單元155的存儲容量(例如大約30毫升到大約50毫升)、再填充單元155內的墨的顏色、以及再填充單元155內的墨的來源。當再填充單元155對接到對接端口149內的適當位置時，所述信息可容易地傳送到支架單元12的控制電路。例如，支架單元12的控制電路可確定哪個墨存儲模塊45需要再填充，以及可以確定再填充單元155是否含有正確類型/顏色及數量的墨，以便于進行再填充。
如同圖53所更清楚地顯示的，每個墨存儲模塊45的閥密封墊49(參見圖10)設置成使得墨入口15與形成在對接端口149中的大圓形開口151對準，而墨入口閥16和出口閥18(由三角星形開口152遮住)分別與較小的圓形開口252對準。隨著墨再填充單元155達到對接端口149內的適當位置，再填充單元155的墨出口158接觸墨存儲組件45的墨入口15，而閥致動銷159接觸墨入口閥16和墨出口閥18中的每一個。
在這個位置中，隨著彈簧加載的密封環165縮回圓柱形墨出口158內而在墨入口15的表面周圍形成緊密的密封，墨傳送針164穿透閥密封墊49的墨入口15。密封環165可以沿墨傳送針164“上縮”并受力，從而一旦再填充單元155從對接端口149移走，密封環就通過密封彈簧166的作用返回到其保護位置。
如上所述，因為彈簧元件54對墨囊46施加一個恒定的張力，從而保持在墨存儲模塊45的墨囊46內的墨處于恒定的負壓狀態。這在墨中產生一個負壓或背壓，從而防止墨從打印頭組件22的噴嘴漏出。背壓還提供一種簡單的裝置，用于在再填充單元對接在位時從再填充單元155中抽出再填充墨。由于再填充單元155的墨囊(其處于大氣壓下)和墨存儲模塊45的墨囊之間的壓力梯度，當墨傳送針164穿透墨入口15時，再填充墨簡單地從再填充單元155流入墨存儲模塊45的墨囊46。
為了在再填充操作和打印操作之間切換、并將墨以恒定的背壓狀態保持在打印頭組件22內從而使得墨不會在再填充期間從噴嘴漏出，如上所述，在閥密封墊中設置有閥16和18。當再填充單元與對接端口149對接就位時，兩個閥都由閥致動銷159控制。參見圖54A-54D示出了閥受控制的方式。
圖54A和54B示出分別沿圖53中的A-A線和B-B線的不同橫截面視圖，其示出閥結構在再填充之前的狀態，而圖54C和54D分別示出圖54A和54B的視圖，其示出閥結構在再填充期間的狀態。
在再填充之前，如圖54A和54B所示，墨入口閥16位于關閉位置，從而防止墨或空氣通過，防止其進入墨入口15并進入到墨囊46內。這在圖54B中示出，從而所有處在墨入口15和墨入口閥16之間通道內的墨都保持在這個空間內。一個O形環密封件設置在墨入口15處，以在再填充單元155的墨傳送針164周圍保持氣密密封。在這個狀態中，墨出口閥18處于打開位置，從而提供一個墨流出墨出口52而沿墨下流管30向下流往打印頭組件22的通道。如上所述，彈簧元件54在一個墨囊46內形成背壓狀態，且在打印期間打印頭22抵抗這個背壓而從墨囊46抽取墨。
在再填充期間，如圖54C和54D所示，墨再填充單元155對接入對接端口149內，使得墨出口158接合閥密封墊49的墨入口15，且閥致動銷159接合閥16和18。如圖54C所示，閥致動銷與墨出口閥18的接觸導致閥18受壓并關閉，從而防止墨進一步從墨出口52流到打印頭組件22。在這個方面，存在于從關閉的墨出口閥18到打印頭組件22的通道中的墨保持靜止，直至墨出口閥18打開。
如圖54D所更清楚地顯示的，當閥致動銷159接觸墨入口閥16并壓下所述閥時，所述閥打開而允許墨從再填充單元155流到墨囊46。由于墨囊46中的背壓，墨由于壓差被抽入墨囊內，并且，隨著墨囊46由墨填充和膨脹，彈簧元件54在墨囊46和保持元件55之間維持恒定的力，從而還維持墨囊46中的墨內的恒定背壓。這一直持續到墨囊46到達其最大容量，而存在于墨囊46內的墨的壓力等于再填充單元155的墨的壓力且不再從再填充單元155抽取墨。
收縮裝置致動器190延伸穿過孔口60從而將上收縮裝置凸緣59壓向下收縮裝置凸緣57，以使側板58向內彎曲并使囊46收縮。如以上參考圖12所描述的，當移除再填充單元時，通過釋放所述收縮，囊收縮裝置43重新在墨囊46中形成背壓。
雖然參照示例的實施方式對本發明進行了解釋和描述，但是本領域內的技術人員可以明顯地得知并實現各種修改而不會偏離本發明的范疇和精神。相應地，所附權利要求的范疇并不限于在此作出的描述，而是應當做廣義的理解。
下列的段落組(A)和(B)描述了與本發明的公開內容相關的各個方面。它們不應被理解為形成所要求保護主題的一部分。
段落組(A)1.一種打印頭集成電路，包括多個形成在襯底的前側上的噴嘴，所述噴嘴設置成沿所述襯底縱向地延伸的排，每個噴嘴具有相應的噴嘴入口；以及多個沿所述襯底的后側縱向地延伸的墨供應槽，每個所述墨供應槽構造用于把墨從所述后側供應到至少一個對應的噴嘴入口排，其中每個墨供應槽沿其長度由一個或多個橫向橋中斷。
2.如段落1所述的打印頭集成電路，其中由多個沿著每個墨供應槽間隔開的橫向橋限定多個槽段。
3.如段落2所述的打印頭集成電路，其中各所述橫向橋之間的縱向距離為至少1000微米。
4.如段落2所述的打印頭集成電路，其中每個所述橫向橋構造成使得每個所述槽段密封于其相鄰的槽段。
5.如段落2所述的打印頭集成電路，其中每個橫向橋構造成使得墨在相鄰的槽段之間縱向地流動。
6.如段落1所述的打印頭集成電路，其中所述噴嘴設置在成對的排中，每個成對的排沿所述前側縱向地延伸，每個墨供應槽沿所述后側縱向地延伸并且構造成用于將墨從所述后側供應到對應的成對的排的噴嘴入口。
7.如段落1所述的打印頭集成電路，其中每個墨供應槽的寬度尺寸為至少50微米。
8.如段落1所述的打印頭集成電路，其中每個墨供應槽的寬度尺寸為至少70微米。
9.如段落1所述的打印頭集成電路，其中每個墨供應槽的高寬比小于4∶1，所述高寬比由槽深度比槽寬度的比限定。
10.如段落9所述的打印頭集成電路，其中每個墨供應槽的高寬比小于2∶1。
11.如段落1所述的打印頭集成電路，其中所述襯底的厚度在100到500微米的范圍內。
12.如段落1所述的打印頭集成電路，其中所述襯底的厚度在120到250微米的范圍內。
13.一種包括多個如段落1所述的打印頭集成電路的頁寬噴墨打印頭。
14.一種頁寬噴墨打印頭，包括多個形成在襯底前側上的噴嘴，所述噴嘴設置成沿所述襯底縱向地延伸的排，每個噴嘴具有相應的噴嘴入口；以及多個沿所述襯底后側縱向地延伸的墨供應槽，每個墨供應槽構造成用于將墨從后側供應到對應的噴嘴入口排，其中每個墨供應槽沿其長度被一個或多個橫向橋中斷。
15.一種頁寬噴墨打印頭組件，包括如段落14所述的打印頭；以及粘合到所述打印頭后側的模制墨歧管，所述墨歧管具有多個出口，每個出口與一個墨供應槽對準。
16.如段落15所述的打印頭組件，其中所述打印頭通過夾在打印頭與墨歧管之間的粘合膜粘合到所述墨歧管。
17.如段落16所述的打印頭組件，其中在所述粘合膜中限定多個開口，每個開口設置成允許墨從一個所述出口流到墨供應槽。
18.如段落17所述的打印頭組件，其中每個出口和每個開口設置在橫向橋上方，從而墨從所述墨歧管供應到位于所述橫向橋兩側的兩個槽段。
19.一種打印機，包括如段落15所述的打印頭組件。
20.如段落19所述的打印機，所述打印機是頁寬噴墨打印機。
段落組(B)1.一種打印頭集成電路，包括多個形成在襯底的前側上的噴嘴，所述噴嘴設置成沿所述襯底縱向地延伸的排，每個噴嘴具有相應的噴嘴入口；以及多個沿所述襯底的后側縱向地延伸的墨供應槽，每個墨供應槽構造成用于把墨從后側供應到至少一個對應的噴嘴入口排，其中每個墨供應槽沿其長度由一個或多個橫向橋中斷。
2.如段落1所述的打印頭集成電路，其中通過多個沿每個墨供應槽間隔開的橫向橋限定多個槽段。
3.如段落2所述的打印頭集成電路，其中各橫向橋之間的縱向距離為至少1000微米。
4.如段落2所述的打印頭集成電路，其中每個橫向橋構造成使得每個槽段密封于其相鄰的槽段。
5.如段落2所述的打印頭集成電路，其中每個橫向橋構造成使得墨在相鄰的槽段之間縱向地流動。
6.如段落1所述的打印頭集成電路，其中所述噴嘴設置在成對的排中，每個成對的排沿所述前側縱向地延伸，每個墨供應槽沿所述后側縱向地延伸并構造成用于把墨從后側供應到對應的成對的排的噴嘴入口。
7.如段落1所述的打印頭集成電路，其中每個墨供應槽的寬度尺寸為至少50微米。
8.如段落1所述的打印頭集成電路，其中每個墨供應槽的寬度尺寸為至少70微米。
9.如段落1所述的打印頭集成電路，其中每個墨供應槽的高寬比小于4∶1，所述高寬比由槽深度比槽寬度的比限定。
10.如段落9所述的打印頭集成電路，其中每個墨供應槽的高寬比小于2∶1。
11.如段落1所述的打印頭集成電路，其中所述襯底的厚度在100到500微米的范圍內。
12.如段落1所述的打印頭集成電路，其中所述襯底的厚度在120到250微米的范圍內。
13.一種具有多個如段落1所述的打印頭集成電路的頁寬噴墨打印頭。
14.一種頁寬噴墨打印頭，包括
多個形成在襯底的前側上的噴嘴，所述噴嘴設置成沿所述襯底縱向地延伸的排，每個噴嘴具有相應的噴嘴入口；以及多個沿所述襯底后側縱向地延伸的墨供應槽，每個墨供應槽構造成用于把墨從所述后側供應到對應的噴嘴入口排，其中每個墨供應槽沿其長度由一個或多個橫向橋中斷。
15.一種頁寬噴墨打印頭組件，包括如段落14所述的打印頭；以及粘合到所述打印頭的后側的模制墨歧管，所述墨歧管具有多個出口，每個出口與一個墨供應槽對準。
16.如段落15所述的打印頭組件，其中所述打印頭由夾在打印頭與墨歧管之間的粘合膜粘合到所述墨歧管。
17.如段落16所述的打印頭組件，其中在所述粘合膜中限定多個開口，每個開口設置成用于使得墨能夠從所述出口中的一個流到墨供應槽。
18.如段落17所述的打印頭組件，其中每個出口和每個開口設置在橫向橋上方，從而墨從所述墨歧管供應到位于所述橫向橋兩側的兩個槽段。
19.一種打印機，包括如段落15所述的打印頭組件。
20.如段落19所述的打印機，所述打印機是頁寬噴墨打印機。
權利要求
1.一種打印頭集成電路，包括多個形成在襯底的前側上的噴嘴，每個噴嘴具有相應的噴嘴入口；以及多個墨供應槽，每個墨供應槽構造成用于將墨從所述襯底的后側供應到對應的噴嘴入口組，其中每個墨供應槽的尺寸設置成適于從模制墨歧管中的一個或多個出口接收墨。
2.如權利要求1所述的打印頭集成電路，其中所述噴嘴設置成排，每個排沿所述前側縱向地延伸，每個墨供應槽沿所述后側縱向地延伸并且構造成用于將墨從所述后側供應到至少一個對應的噴嘴入口排。
3.如權利要求1所述的打印頭集成電路，其中所述噴嘴設置為成對的排，每個成對的排沿所述前側縱向地延伸，每個墨供應槽沿所述后側縱向地延伸并且構造成用于將墨從所述后側供應到對應的成對的排的噴嘴入口。
4.如權利要求3所述的打印頭集成電路，其中每個墨供應槽的寬度尺寸為至少50微米。
6.如權利要求3所述的打印頭集成電路，其中每個墨供應槽的寬度尺寸為至少70微米。
7.如權利要求3所述的打印頭集成電路，其中每個墨供應槽沿其長度由一個或多個橫向橋中斷。
8.如權利要求7所述的打印頭集成電路，其中沿每個墨供應槽間隔開的多個橫向橋限定多個槽段。
9.如權利要求8所述的打印頭集成電路，其中各橫向橋之間的縱向距離為至少1000微米。
10.如權利要求8所述的打印頭集成電路，其中每個橫向橋構造成使得每個槽段與其相鄰的槽段之間是密封的。
11.如權利要求8所述的打印頭集成電路，其中每個橫向橋構造成使得墨在相鄰的槽段之間縱向地流動。
12.如權利要求1所述的打印頭集成電路，其中每個墨供應槽的高寬比小于4∶1，所述高寬比定義為槽深度與槽寬度之間的比。
13.如權利要求12所述的打印頭集成電路，其中每個墨供應槽的高寬比小于2∶1。
13.如權利要求1所述的打印頭集成電路，其中所述襯底的厚度在100到500微米的范圍內。
15.如權利要求1所述的打印頭集成電路，其中所述襯底的厚度在120到250微米的范圍內。
16.一種頁寬噴墨打印頭，其包括多個如權利要求1所述的打印頭集成電路。
17.一種頁寬噴墨打印頭，包括多個形成在襯底的前側上的噴嘴，每個噴嘴具有相應的噴嘴入口；以及多個墨供應槽，每個墨供應槽構造成用于將墨從所述襯底的后側供應到對應的噴嘴入口組，其中每個墨供應槽的尺寸設置成適于從模制墨歧管中的一個或多個出口接收墨。
18.一種頁寬噴墨打印頭組件，包括如權利要求17所述的打印頭；以及結合到所述打印頭的后側的模制墨歧管，所述墨歧管具有多個出口，每個出口與墨供應槽對準。
19.如權利要求18所述的打印頭組件，其中所述打印頭由夾在所述打印頭與所述墨歧管之間的粘合膜結合到所述墨歧管。
20.如權利要求19所述的打印頭組件，其中所述粘合膜中限定有多個開口，每個開口設置成允許墨從一個所述出口流到墨供應槽。
21.如權利要求20所述的打印頭組件，其中每個出口和每個開口設置在橫向橋的上方，從而使得墨從所述墨歧管供應到位于所述橫向橋兩側的兩個槽段。
22.一種打印機，其包括如權利要求18所述的打印頭組件。
23.如權利要求22所述的打印機，所述打印機是頁寬噴墨打印機。
全文摘要
本發明提供一種打印頭集成電路(74)。所述打印頭集成電路(74)包括(a)多個形成在襯底前側上的噴嘴(801)，每個噴嘴具有對應的噴嘴入口(73)；以及(b)多個墨供應槽(67)。每個墨供應槽(67)構造成用于將墨從襯底的后側供應到對應的噴嘴入口(73)組。進一步地，每個所述墨供應槽(67)的尺寸設計成適于從一個或多個位于模制墨歧管中的出口(27)接收墨。相對寬的墨供應槽(67)允許打印頭集成電路(74)直接地結合到模制墨歧管上，便于對準和避免泄漏。
文檔編號B41J29/02GK101084121SQ200580043675
公開日2007年12月5日 申請日期2005年4月4日 優先權日2004年12月20日
發明者卡·西爾弗布魯克, 中澤晟, 克里斯托弗·希巴德, 保羅·蘭·麥基, 諾曼·邁克爾·伯里, 蓋瑞·阿芒德·杰克遜 申請人:西爾弗布魯克研究有限公司