CN103328216A - 用于喷墨打印头的墨歧管 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种用于喷墨打印头的墨歧管，包括通过一个或多个连接通路（719）连接的若干基本平行的横向通道（709、713）。由连接通路提供的流动阻力基本大于沿横向通道长度的流动阻力。本发明提供的墨歧管确保呈现给打印头的喷射器的墨压和流速沿喷射器阵列整个长度是一致的并且，此外在比此前已知设计更浅的歧管设计中仍可实现上述一致性。

Description

用于喷墨打印头的墨歧管

技术领域

本发明涉及一种在打印头中使用的墨歧管结构。

背景技术

WO93/11866中描述的打印头的类型的操作的一般性方法是公知的，其中在打印头中获得了微粒聚结或集中，并且在喷射部位处，聚结的微粒会被喷射到基体上。对于阵列打印机来说，可以以一排或者多排设置多个单元。

WO03/101741描述了一种打印头的特定构造，该打印头包括安装在主体内的喷射器阵列，中间电极板安装到该主体上。对于本领域技术人员很好理解的是，通过位于喷射器阵列内的电极和中间电极之间产生的电场的作用，墨从喷射器阵列喷射出。典型地，喷射器阵列形成为层压结构，该层压结构至少包括墨入口歧管（ink inlet manifold）、墨入口棱柱（ink inlet prism）、中心瓷砖（central tile）和墨出口歧管（ink outlet manifold）。中心瓷砖具有沿其前边缘形成的喷射点阵列，并且中心瓷砖和棱柱都包括用于将墨供送至喷射器阵列的通道。具体地说，在WO03/101741描述的打印头中，墨歧管选择了一种特殊形状，其提供理想的到喷射阵列的喷射部位的墨流动特性和自喷射阵列的喷射部位的墨流动特性。

WO03/101741中描述的打印头的入口歧管的形状包括三角形腔室，该三角形腔室在从供墨入口（即，在歧管内墨从供给管线输入的位置）向出口(出口位置为歧管的前表面，墨沿该前表面供送至喷射部位阵列)的方向上发散。出口歧管具有相似的形状，但是是在从其入口（为出口歧管的表面，多余的墨（surplus ink）从喷射部位阵列沿该表面返回）向其出口（即，出口歧管内墨输出至回流管线的位置）的方向上会聚。

尽管提供了理想的到喷射部位阵列的墨流动特性，但是WO03/101741中描述的墨歧管的形状导致了具有相对大的从前到后（即，从供墨入口进入入口歧管到与喷射部位阵列连接的前表面，或者，对于出口歧管，从与喷射部位阵列连接的表面到出墨位置）宽度尺寸的入口/出口歧管。这不可避免地导致同样具有相对大的从前到后宽度尺寸的打印头。

本发明的一个目的是提供一种具有显著减小的从前到后（即，从喷射部位阵列到打印头块的后部的距离）宽度的打印头，但同时保留并改进了WO03/101741中描述的打印头理想的墨流动特性。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种用于喷墨打印头的墨歧管，可包括基本平的本体，该本体在长度方向上比宽度方向长，且在其表面中形成有：第一横向通道，所述第一横向通道用于沿与本体的长度方向基本平行地延伸的第一沟道的长度与该打印头的喷射部位直接连接；和相邻横向通道，所述相邻横向通道与本体的长度方向基本平行地延伸，所述相邻横向通道与供墨源或墨槽池（sink of ink）流体连通，并且设置成接收来自供墨源的墨或将墨传至槽池，其中相邻横向通道不与喷射部位直接连接；其中在相邻的所述横向通道之间布置两个或更多个连接通路，所述连接通路可被操作以允许墨在横向通道之间流动；其中每一连接通路的尺寸设置成对在横向通道之间流动的墨提供的流动限制比沿每一横向通道长度的墨的流动的限制更大，以便所述第一横向通道内墨的压力分布沿所述通道的长度基本一致。

优选地，所述墨歧管可还包括至少另外一个横向通道，所述另外一个横向通道与本体的长度方向基本平行地延伸，并且经由两个或更多个额外的连接通路在所述相邻横向通道和所述供墨源或槽池之间进行连接，其中相邻横向通道经由所述至少另外一个横向通道与供墨源或墨槽池流体连通。连接一对所述横向通道的一个或多个连接通路可相对于连接相邻一对通道的一个或多个连接通路偏移（offset）。

优选地，当从所述本体的形成有通道的表面测量时，每一通道可具有1-2mm的深度。优选地，每一通道可还具有大体为2-4mm的宽度和大体为100-110mm的长度。

优选地，当从所述本体的形成有连接通路的表面测量时，两个或更多个连接通路中的每一个可具有0.5mm的深度。优选地，当与所述通道的长度基本平行地测量时，两个或更多个连接通路可还具有2-10mm的长度和1-3mm的宽度，所述宽度为由所述通路连接的相邻通道之间的距离。

优选地，本体具有大约9mm-11mm的厚度（从本体的上表面到下表面测量）、大约30mm的宽度尺寸（从本体的用于与所述喷射部位连接的侧部到本体的与喷射部位相对的后部测量）和大约110mm-170mm的长度尺寸（沿本体的侧部测量，喷射部位沿该侧部排列）。

优选地，本发明的墨歧管允许墨从所述相邻横向通道经由第一横向通道流至喷射部位。或者，本发明的墨歧管允许墨从喷射部位经由所述第一横向通道流至所述相邻横向通道。

根据本发明的另一方面，可提供一种静电打印头，包括：壳体，所述壳体具有用于供给墨的入口；喷射部位阵列，所述喷射部位阵列用于喷射墨滴；和供墨路径，所述供墨路径用于墨从入口流向喷射部位的通路，其中供墨路径可包括本发明第一方面的墨歧管，所述相邻横向通道可被操作以接收来自所述用于供给墨的入口的墨。

根据本发明的另一方面，可提供一种静电打印头，包括壳体，所述壳体具有用于去除墨的出口；喷射部位阵列，所述喷射部位阵列用于喷射墨滴；和除墨路径，所述除墨路径用于墨从喷射部位流向墨出口的通路，其中除墨路径可包括根据本发明第一方面的墨歧管，所述相邻横向通道可被操作以接收来自所述第一横向通道的墨并将墨供送至所述出口。

根据本发明的另一方面，可提供一种静电打印头，包括：壳体，所述壳体具有分别用于供给墨的入口和去除墨的出口；喷射部位阵列，所述喷射部位阵列用于喷射墨滴；供墨路径，所述供墨路径用于墨从入口流向喷射部位的通路；和除墨路径，所述除墨路径用于墨从喷射部位流向墨出口的通路，其中供墨路径可包括根据权利要求1-10中任一项所述的墨歧管，所述相邻横向通道可被操作以接收来自所述用于供给墨的入口的墨，且其中除墨路径可包括根据权利要求1-9及11中任一项所述的墨歧管，所述相邻横向通道可被操作以接收来自所述第一横向通道的墨并将墨供送至所述出口。

优选地，从打印头的上表面到下表面测量，静电打印头具有大约20mm的厚度，当从喷射部位（317）到打印头的与喷射部位（317）相对的后部测量时，宽度尺寸大约为46mm，且当沿打印头的侧部测量时，长度尺寸大约为148mm，喷射部位（317）沿该侧部排列。

根据本发明的另一方面，可提供一种与喷墨打印头一起使用的方法，包括：将墨供送至根据本发明第一方面的墨歧管，所述相邻横向通道可被操作以接收来自所述用于供给墨的入口的墨；或接收来自根据本发明第一方面的墨歧管的墨，所述相邻横向通道可被操作以接收来自所述第一横向通道的墨并将墨供送至所述出口。

在压力分布和流速方面，以上限定的发明有益地提供一种具有良好的到打印头的喷射部位的墨流动特性和自打印头的喷射部位的墨流动特性的墨歧管，同时缩短了墨歧管从前到后的距离，即墨歧管从前（喷射部位所处的位置）到后（歧管与喷射部位相对的后部）的宽度，从而导致墨歧管从前到后明显小于传统的墨歧管，并因此当结合到静电打印头中时，导致静电打印头从前到后（即，从打印头的喷墨部分到打印头的与喷射部位相对的后侧）明显小于传统的静电打印头。

附图说明

下面将参照附图对本发明的各实施方式进行描述，附图中：

图1是典型的现有技术打印头的透视图；

图2是根据本发明的打印头的透视图；

图3是图2所示打印头的分解视图；

图4A是贯穿图2所示打印头的主体的示意性剖视图；

图4B是图2所示打印头的喷射区域的详细剖视图；

图5是根据本发明的入口歧管的透视图；

图6是根据本发明的入口歧管的平面图；

图7是流经本发明的入口歧管的墨的速度分布的流速图；

图8是墨流速与本发明歧管出口的位置的关系图；

图9是流经现有技术入口歧管的墨的速度分布的流速图；以及

图10是墨流速与现有技术歧管出口的位置的关系图。

具体实施方式

图1所示打印头对应WO03/101741中描述的典型现有技术打印头。打印头101包括主体103，其余部件被连接在该主体103上。主体103内安装了由层压结构组成的喷射部分，该层压结构包括墨入口和出口歧管和喷射器阵列。中间电极板105通过动态安装装置（kinematic mount）安装于主体103的一端。

图2和图3示出根据本发明的打印头。尽管本发明的打印头与WO03/101741中描述的现有技术打印头有若干相似之处，但是本发明的打印头的形状是实质不同的。当与WO03/101741中描述的打印头进行比较时，本发明打印头的本体从本体的设置有喷射部位的前部到本体的与喷射部位相对的后部更窄些，系数大约为1.4，同时喷射器阵列的长度比传统本体的喷射器阵列的长度长大约2.5倍。具体地说，WO03/101741中描述的打印头的本体宽度测得宽度为64mm，具有25mm的厚度和75mm的长度，该宽度为从喷射部位所位于的前部到本体的与该喷射部位相对的后部，该厚度为从顶部到底部（即，垂直于喷射器的管线且垂直于宽度尺寸所测量的厚度），该长度为沿本体的侧部所测量的长度，喷射部位沿上述侧部排列，然而，在优选实施方式中，本发明打印头的等同尺寸为46mm、22mm和148mm。

本发明的打印头201包括由流入块203和流出块204组成的两部分主体，在流入块203和流出块204之间设置有棱柱（309）和中心瓷砖（307），后者具有沿其前边缘形成的喷射器阵列。在打印头的前部，中间电极板205安装在基准板206上，基准板206接着借助于动态安装装置安装在打印头的主体上。

参照图3、图4A和图4B，打印头的主体包括流入块203和流出块204，棱柱309和中心瓷砖307夹在其间。中心瓷砖307具有沿其前边缘（图3中未示出）的喷射部位317阵列和沿其后边缘的电连接件331阵列。每一喷射部位317包括竖立支架（upstand）400，该竖立支架400与墨弯月面（meniscus）相交（以现有技术中公知的方式）。在竖立支架400两侧是墨通道402，墨通道402输送墨通过喷射竖立支架400两侧。在使用中，一定比例的墨从喷射部位317喷射出以形成例如打印图像的像素。对于本领域技术人员很好理解的是，通过施加静电力，墨从喷射部位317喷射，本文中将不再进一步描述。

棱柱309包括一组狭窄通道401，该组狭窄通道401与中心瓷砖307中每一独立喷射部位317相对应（图3中通道401代表性部分在棱柱309的每一端部处示出，但是本领域技术人员应该理解，这组通道401延伸跨越棱柱309的整个面/宽度）。每一喷射部位317的墨通道402与棱柱309的相应通道401流体连通，上述棱柱309的相应通道401接着与形成在流入块203中的入口歧管407的前部分流体连通（该入口歧管407形成在流入块203的下侧，如图3中所示且在该视图中未示出）。在喷射部位317下方，中心瓷砖307的墨通道402从中心瓷砖307下侧上的喷射部位317延伸到它们与形成在流出块204中的出口歧管409的前部分流体连通的一点处。

通过打印头201中的供墨导管319将墨供送至喷射部位317，该供墨导管319将墨输送至流入块203中的入口歧管407。墨通过入口歧管407并且从此处通过棱柱309的通道401进入中心瓷砖307上的喷射部位317。使用中没有从喷射部位317喷射的多余的墨接着沿中心瓷砖307的墨通道402流入流出块204中的出口歧管409。墨通过回墨导管（ink return tube）321离开出口歧管409，并返回到供墨源（bulk ink supply）。

将来自入口歧管407的墨以精确的压力供给至与独立喷射部位317连接的棱柱309的通道401，以维持独立喷射部位317处的精确控制喷射特性。通过墨入口歧管407供送至棱柱309的每一独立通道401的墨的压力在打印头201的喷射部位317阵列的整个宽度上必须是相等的。相似地，从中心瓷砖307的每一独立通道402返回到出口歧管409的墨的压力在喷射部位317阵列的整个宽度上必须是相等的，因为入口和出口墨压一起确定了在每一喷射部位317处的静压。

图5和图6分别示出本发明的入口歧管的透视图和平面图，相对于图2和图3是倒置的以揭示歧管形状的细节。流入块203基本上为固体块，可由玻璃陶瓷（MACOR）、氧化铝或其他高刚性材料制成，选择这些材料是为打印头组件提供精确度和稳定性。流入块203基本上在方向（即，喷射部位317在打印头201中排列所沿的方向）上的第一、长度比在宽度方向（宽度尺寸为从流入块的前端，即与喷射部位相邻，到流入块的与最靠近喷射部位的侧部相对的后端）的宽度或从流入块的上表面到流入块的下表面测量的厚度方向上的厚度大。在优选实施方式中，流入块9mm厚，具有大约30mm的宽度和110mm的长度。安装结构延伸流入块的整个长度大约170mm，该安装结构用于将流入块与组成打印头的结构层的其余部分接合，且用于将打印头固定在其操作的打印机内。本领域技术人员可以看出本发明的流入块是平面的或基本平面的。

入口歧管407在流入块203的内表面701（也就是说，面对打印头组件中的棱柱309的表面，因此在图3所示的布置中，入口歧管407在流入块203的下侧上形成）中形成。其包括三个相似的、横向布置的通道，这些通道与流入块203的长侧基本平行且延伸跨越喷射器阵列的整个宽度。这些通道将被称为前横向通道709、中横向通道713和后横向通道711。

前横向通道709邻接流入块203的正面707。从图4A和图4B可以看出，当流入块203组装到打印头时，前横向通道709通过棱柱309中的通道401与中心瓷砖307中的喷射部位317阵列直接连接，该通道401与前横向通道709直接流体连通。

中横向通道和后横向通道713、711在形状和外观上与前横向通道709相对应，且在流入块203的相同表面701中形成。中横向通道和后横向通道713、711与前横向通道709基本平行地布置，且沿流入块203的表面701延伸，延伸的长度与前横向通道709相同，从而完成入口歧管407的形状。中横向通道和后横向通道713、711与供墨源流体连通且设置成接收来自供给源的墨，下面将更详细描述。中横向通道713和后横向通道711中任何一个都不与喷射部位直接连接。

供墨口703位于流入块203的后部，供墨导管319安装到该供墨口703中，且该供墨口703将来自供给源（bulk ink supply）的墨供给到供给通道705，该供给通道705也与前横向通道709、中横向通道713和后横向通道711在流入块203的同一表面701中形成。当打印头被组装时，供墨口703位于流入块203的朝向流入块203的短侧之一的面上，在此处其不与中心瓷砖307电连接件331中任意一个发生干扰，此处这些电连接件331从打印头的后部露出。供给通道705将来自供墨口703的墨输送到后横向通道711的中点。

在组装的打印头中，棱柱309的上表面靠着及贴靠流入块203的表面701平放及密封，在该表面701中形成有入口歧管，从而封闭在流入块203的表面中形成的通道705、709、711、713。这在图3、图4A和图4B中示出。随着入口歧管的该通道被形成为流入块203的表面701中的通道，它们被流入块203的材料隔开，位于各通道之间，该各通道没有被引导离开流入块的表面。这些分隔区域715为在入口歧管的前横向通道、中横向通道和后横向通道709、711、713两两之间流动的墨提供阻挡。当从流入块203的表面701测量时，各通道具有大约1-2mm的深度，且各通道在长度上延伸大约100-110mm。在优选实施方式中，当从表面701测量时，每一通道的深度为1.5mm。另外，每一通道的宽度优选为大约2-5mm。

多个通路717穿过分隔区域715形成，该分隔区域715将后横向通道和中横向通道713、711彼此隔开，并且进一步地相似的通路719也穿过分隔区域715形成，该分隔区域715将中横向通道713和前横向通道709分隔开。各连接通路允许墨在两两其连接的通道之间流动。

此外，当与通道的长度基本平行地测量时，各连接通路具有2-10mm的长度。各连接通路具有1-3mm的宽度，该宽度为与连接通路连接的两通道之间的距离。当从流入块的表面测量时，各连接通路还具有0.2-0.9mm的深度。

在优选实施方式中，各通路在流入块203的长侧的方向上大约5mm长，且从流入块203的表面701测量时具有大约0.5mm的深度。在该优选实施方式中，比较而言，当从表面701测量时，横向通道709、711、713中每一个具有大约1.5mm的深度。

因此，本领域技术人员应该理解如此形成的入口歧管407的结构具有三个相对深的、高容量通道（当打印头被组装时其为封闭的通道），该通道形成储槽（reservoir），在该储槽处由于墨的横向流动（即，墨沿着横向通道709、711、713中的每一个的长度扩散，垂直于总墨供给（general ink supply）方向，该总墨供给是从处于流入块203后部的墨流入的打印头的后部到喷射部位317所处的位置的打印头的前部），因此压力是均衡的。三个这种横向通道/储槽709、711、713的连续提供跨越入口歧管407的长度的连续地、更一致的压力，直到在前横向通道709的出口处（即，前横向通道709与棱柱309中的通道401接合的位置）之前，进入各棱柱通道401的墨的压力都是基本相等的，上述三个这种横向通道/储槽709、711、713由沿横向通道709、711、713长度排列的相比较的高流阻通路分隔。

如上所述，前横向通道、中横向通道和后横向通道709、711、713与入口歧管407的最长侧基本平行。但是，在优选实施方式中，当从后横向通道和中横向通道711、713的中点朝向歧管的前边缘707测量时，后横向通道和中横向通道711、713与前横向通道709的后边缘（与中横向通道最接近的边缘）尽管基本平行，但是实际上具有大约2度的角度。因此在该布置中清晰可见，虽然中横向通道和后横向通道711、713中的每一个沿其长度相对于入口歧管的前边缘707朝向其成约2度的角度，但是中横向通道和后横向通道711、713具有一致的通道宽度（即，当在从歧管最接近喷射部位的侧部朝向歧管与该喷射部位相对的后部的方向上测量时）。相反，前横向通道709的最接近歧管的前边缘707的边缘实际上与前边缘707平行，同时其后边缘沿前横向通道709从平行方向朝向通道中点的每一侧的前边缘形成约2度的角度。这样，前横向通道709的通道宽度沿其长度从在通道长度中点处约4.2mm的最大宽度到在通道长度两相对端部处约2.5mm的最小宽度逐渐变小。

当打印头在使用中及喷射器朝下安装时，上述成角度的布置有助于去除来自入口歧管407的空气。为此目的，另外，与通路717相似的中央通路721存在于后横向通道和中横向通道711、713与前横向通道709之间，通过该中央通路721，气泡可经由供给通道705从歧管中去除。

出口歧管409在原理和形式上与入口歧管407基本相同，并以与入口歧管407在流入块203中形成相似的方式在流出块204的表面中形成。如图3所示，流出块204的形成有出口歧管409的表面面对中心瓷砖307的下侧。在组装的打印头中，中心瓷砖307贴靠流出块204的形成有出口歧管409的表面密封，因此封闭流出歧管409的通道从而形成封闭的隧道而非敞开的表面。从图4A和图4B可以看出，当流出块204组装到打印头中时，流出歧管409的前横向通道经由中心瓷砖307中的通道402与中心瓷砖307中的喷射部位317阵列连接。回墨口位于流出块204的后部，回墨导管321安装到该回墨口中，且该回墨口将未从打印头喷射的墨从出口歧管409返回到供给源。

流出块204基本上为固体块，可由玻璃陶瓷（MACOR）、氧化铝或其他高刚性材料制成，选择这些材料被是为打印头组件提供精确度和稳定性。流出块204基本上在第一、长度方向（即，喷射部位317在打印头201中排列所沿的方向）上的长度比在宽度方向（宽度尺寸为从流出块的前端，即与喷射部位相邻，到流出块的与最靠近喷射部位的侧部相对的后端）上的宽度或在从流出块的上表面到流出块的下表面测量的厚度方向上的厚度大。在优选实施方式中，流出块10.9mm厚，具有30mm的宽度和110mm的长度。安装结构延伸流出块的整个长度大约148mm，该安装结构用于将流出块与组成打印头的结构层的其余部分接合。在流出块中形成的通道和连接通路的尺寸与在流入块中描述的通道和连接通路的尺寸相同，并且本领域技术人员可以看出本发明的流出块是平面的或基本平面的。在流出块中，中横向通道和后横向通道713、711与墨槽池流体连通并且设置成将墨传至槽池，下面将更详细描述。

在操作中，穿过打印头从供墨导管319到回墨导管321建立墨的连续循环。墨从供墨导管319供送至入口歧管407，该供墨导管319将墨供送至入口歧管407的供给通道705。墨接着流过供给通道705到达供给通道705与后横向歧管通道711连接的点处。墨横向流动，沿后横向通道711几乎没有流动阻力，这形成了沿后横向通道711的长度相当一致的墨压力分布。本领域技术人员应该理解，打印头部件提供有充足的墨，以便所有经过组装的打印头的墨流路和/或管路都全部充满墨。除在喷射部位每侧的弯月面之外，在组装的打印头中没有墨的自由表面（free surface）。

墨接着从后横向通道711经由在分隔区域715中形成的通路717流入中横向通道713，该通路717在该后横向通道和中横向通道711、713之间形成。流过通路717的阻力远远高于沿后和中横向通道711、713自身流动的阻力，因此墨以沿跨越入口歧管的中横向通道713长度相当一致的压力进入中横向通道713。一旦在中横向通道713中，墨将再次沿通道长度横向流动，从独立的进入点通过贯穿分隔区域的通路717流入通道。随着墨沿中横向通道扩散，沿中通道长度的墨压变得越来越均衡。墨接着从中通道经由在分隔区域715中形成的通路719流入前横向通道709，该分隔区域715将中横向通道713与前横向通道709分隔开。沿前横向通道709横向流动的低阻力还进一步均衡沿歧管长度的墨的压力。

墨将从前横向通道709经由棱柱309流入喷射部位317阵列，该棱柱309经由在棱柱中形成的通道401与入口歧管407的前横向通道709流体连通。

在使用中，为了使跨越喷射部位阵列的墨的压力的静流体（hydrostatic）部件均衡，打印头的所有喷射器317保持在同一水平面中对齐。这样，打印头可以如图2所示在水平定向中工作、在喷射部位垂直朝下的垂直定向中工作、或者在任何其他满足所有喷射器317跨越同一水平面对齐的定向中工作，这样此处的墨承受与打印头的每一喷射器相同一致的静流体压力。打印头能够有效地在任一定向中工作，该定向不会引起一个喷射器尖端高于或低于其他喷射器尖端。

一旦墨被供送至喷射部位317阵列，多余的墨沿中心瓷砖307中的通道402流至出口歧管409，并接着经由回墨导管321返回供给源。本领域技术人员应该理解的是，因为出口歧管409具有与入口歧管409相似的构造（即，前横向通道、中横向通道和后横向通道），保持在出口歧管的前横向通道（即，最先接收来自中心瓷砖307中的通道402的任一多余的墨的通道）内的墨的压力分布基本一致。这是因为，从中心瓷砖307流入前横向通道的墨发现沿前横向通道长度流动的阻力小于流入中横向通道的阻力，该中横向通道由穿过分隔区域的通路表示，该通路位于前横向通道和中横向通道之间。这样，本发明出口歧管的布置沿出口歧管长度呈现与喷射部位317基本一致且相等的反压力（back pressure）。

在喷射部位317处的墨的压力保持稍稍低于环境大气压，以确保喷射部位317中自由墨表面(free ink surface)的弯月面与喷射部位317的特征正确地相符（墨的这种行为在现有技术中公知为“销定（pinning）”）。通过控制进入供给导管319和离开返回导管321的墨的压力来实现对喷射部位317处墨的压力的控制，其间通过打印头保持墨的连续、未断裂的循环。跨越喷射部位317阵列的整个长度形成的一致的墨的压力取决于入口歧管407和出口歧管409两者均衡沿其长度的压力的能力。上述详细描述的入口歧管407的设计当沿其长度形成一致的压力时也能很好地工作，而不考虑墨流过歧管的方向，并且因此，结合入口歧管描述的设计也用于打印头的出口歧管409。

发明人发现上述入口歧管407的特定布置提供了在前横向通道709中墨的基本相同的压力分布，并且因此沿喷射器阵列长度以基本相同的压力将墨供送至棱柱309的各通道401。由此可见，上述入口歧管407的特定布置为棱柱309的各独立通道401提供墨的相同流速。

图7和图8示出根据本发明的歧管结构内墨的流速分布。虽然这些图是由入口歧管进行操作的歧管产生的，但是本领域技术人员容易理解的是，作为出口歧管进行操作的歧管的压力/流速分布与图中相同，只是以负值表示。本领域技术人员将认识到：由于墨流入棱柱309的通道401的流速与墨进入通道401和离开通道402的压差成比例，如图8所示，来自（或在该歧管作为出口歧管使用的情况下进入）前横向通道709基本一致的流速也表示基本一致的压力。在图7和图8所示的仿真中，只模拟了一半的歧管结构，这是因为横向通道711、713、709的对称性表明：在未示出的一半中，压力分布和流速分布仅仅为所示的一半在原点处关于垂直面的映射。

因此参照图7，可以看出尽管在后横向通道711（可以预料得到，因为正是该通道在原点平面中的单一点处接收来自供给通道705的墨）中存在明显的流速/压力梯度，到墨流过入口歧管407时，离开前横向通道709的墨的压力/流速沿前横向通道709的整个长度是基本一致的。

图9和图10示出WO03/101741中描述的墨入口歧管的相似的流速分布图和图表，其中入口歧管是发散的三角形腔室（对于图7和图8的情况，在图9和图10中只模拟了一半的歧管，而另一半为在原点处垂直面中的映射）。比较两组结果，即如图7和图8所示的本发明的歧管所产生的结果和如图9和图10所示的现有技术的歧管所产生的结果，可以容易看出：尽管本发明的歧管从前到后实质上更短，但是实现了比WO03/101741中描述的歧管更为一致的流速/压力分布。

因此，本发明得到了歧管407、409和打印头201，其中能够以跨越喷射部位阵列整个长度的基本相同的压力和流速来将墨供送至喷射部位阵列中的每一喷射部位317并且接收来自喷射部位的多余的墨。另外，歧管和打印头相对于使用传统歧管的已知打印头来说，物理上从前到后更小。

变形

尽管上述实施方式描述成具有三个设置在供墨通道705和棱柱通道401之间的歧管通道，即后歧管、中歧管和前歧管通道711、713、709，但是本领域技术人员将容易理解，为了获得恒定的歧管压力/流速特性，本发明中可以采用任意数量的中歧管通道，或者根本没有中通道。

例如，与本发明中所述的单一中通道703不同，对于一些应用来说，单一中通道可以省略，这样后横向通道和前横向通道仅仅由单排的通路717分隔开，该通路717穿过分隔区域715。

或者，在后横向通道711和前横向通道709之间可以提供多于一个中横向通道713，只要他们符合要求的基本平行布置，并且与在相应的中通道之间墨流动的阻力相比，提供沿它们长度的横向墨流动的相同的低阻力，该相应的中通道由通路717、719表示，该通路717、719穿过它们之间的分隔区域。

本领域技术人员还将理解：关于穿过分隔区域715的通路717、719的宽度、深度、长度、间距和排列（alignment）的改变是能够变化的，并且只要其表现了对墨的流动的适当限制（即，对经由通路717、719在相应分隔开的通道709、711、713之间流过的墨的流动限制大于仅仅沿通道长度横向流动的墨的流动限制）便仍落入本发明的范围内，该分隔区域715将歧管通道711、713、709彼此分隔开。通路717、719另外的排列示例已在图中示出。具体地说，图5示出歧管，其中在各相应横向通道之间的通路717、719相对于在相邻区域中的通路交错排列（为棱柱层压材料309提供稳定的支撑），以及图7，其中示出的通路717、719是对齐的。另外，本领域技术人员将会理解：横向通道和在通路之间的连接通路的尺寸和形状对那些通道和通路中流体/墨流动的进行了具体地限制。因此，本领域技术人员应该理解：本发明包括任一形状或尺寸的通道及连接通路，只要与横向通道相比，该连接通路对流经其的墨提供更大的流动限制。

另外，本领域技术人员将会理解，只要入口通道705、后横向通道713、中横向通道711和前横向通道709仅仅通过通路717、719保持彼此连接，它们的尺寸便可以改变而不背离本发明的范围，该通路717、719具有比沿横向通道的流动阻力更高的流动阻力。

尽管图2示出了本发明的墨歧管（入口或出口）可应用的典型打印头，但是本领域技术人员将容易理解：墨歧管（入口或出口）可应用于各种不同的其他打印头，只要那些其他打印头能够将墨供送至歧管（入口或出口）或接收来自歧管（入口或出口）的墨。在这种情况下，由本发明的歧管（考虑到其用作入口歧管或出口歧管）所提供的、以一致的压力跨越喷射器阵列的整个宽度来供给墨这一益处将会实现。本发明的其他益处、是否允许使用从前到后（从喷射部位到打印头的与该喷射部位相对的侧部测量时）窄于一般情况下的打印头将取决于使用了歧管的特定打印头的构造。另外，虽然图2的打印头为静电喷墨打印头，但是本领域技术人员应该理解上述流入和流出歧管可以与任一类型的喷墨打印头一起使用。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于喷墨打印机的墨歧管，包括：

出口或入口（703）；

基本平的本体（203、204），所述本体在长度方向上比宽度方向长，且其特征在于在其表面中形成有：

第一横向（709）通道（709），沿第一沟道的长度与所述打印头的喷射部位（317）直接连接，所述第一沟道与所述本体（203、204）的所述长度方向基本平行地延伸；和

相邻横向通道（713），与所述本体（203、204）的所述长度方向基本平行地延伸，所述相邻横向通道与所述入口或出口连通并因此分别与供墨源或墨槽池流体连通，并且设置在所述入口或出口和所述第一横向通道之间以成接收来自所述供墨源的墨或将墨传至所述槽池并且将墨供送至所述第一横向通道或接收来自所述第一横向通道的墨，其中所述相邻横向通道不与所述喷射部位（317）直接连接；

其中在相邻的所述横向通道（709、713）之间布置两个或更多个连接通路，所述连接通路被操作以允许墨在所述横向通道（709、713）之间流动；

其中每一连接通路（719）的尺寸设置成对在所述横向通道（709、713）之间流动的墨提供的流动限制比沿每一横向通道（709、713）的所述长度的墨的流动的限制更大，以便所述第一横向通道（709）内墨的压力分布沿所述通道的所述长度基本一致。

2.如权利要求1所述的墨歧管，还包括：

至少另外一个横向通道（711），与所述本体（203、204）的所述长度方向基本平行地延伸，并且经由两个或更多个额外的连接通路（717）在所述相邻横向通道（713）和所述供墨源或槽池之间进行连接，其中所述相邻横向通道经由所述至少另外一个横向通道与所述供墨源或墨槽池流体连通。

3.如权利要求2所述的墨歧管，其中连接一对所述横向通道（709、711、713）的一个或多个所述连接通路（717、719）相对于连接相邻一对通道（709、711、713）的一个或多个所述连接通路（717、719）偏移。

4.如前述任一项权利要求所述的墨歧管，其中当从所述本体（203、204）的形成有通道的表面测量时，每一通道具有1-2mm的深度。

5.如前述任一项权利要求所述的墨歧管，其中每一通道具有大体为2-4mm的宽度和大体为100-110mm的长度。

6.如前述任一项权利要求所述的墨歧管，其中当从所述本体（203、204）的形成有所述连接通路的所述表面测量时，所述两个或更多个连接通路（717、719）中的每一个具有0.5mm的深度。

7.如前述任一项权利要求所述的墨歧管，其中当与所述通道的所述长度基本平行地测量时，所述两个或更多个连接通路（717、719）中的每一个具有2-10mm的长度和1-3mm的宽度，所述宽度为由所述通路连接的所述相邻通道之间的距离。

8.如权利要求1所述的墨歧管，其中所述本体（203、204）具有：

从所述本体的上表面到下表面测量的、大约9mm-11mm的厚度；

当从所述本体的用于与所述喷射部位（317）连接的侧部到所述本体（203、204）的与所述用于与所述喷射部位（317）连接的所述侧部相对的后部测量时、大约30mm的宽度尺寸；和

当沿所述本体的所述侧部测量时、大约110mm-170mm的长度尺寸，其中所述喷射部位（317）沿所述侧部排列。

9.如权利要求8所述的墨歧管，其中墨歧管允许墨从所述相邻横向通道（713）经由所述第一横向通道（709）流至所述喷射部位（317）。

10.如权利要求8所述的墨歧管，其中所述墨歧管允许墨从所述喷射部位（317）经由所述第一横向通道（709）流至所述相邻横向通道（713）。

11.一种静电打印头，包括：

壳体，具有用于供给墨的入口；

喷射部位（317）阵列，用于喷射墨滴；和

供墨路径，用于墨从所述入口流向所述喷射部位（317）的通路，

其中所述供墨路径包括如权利要求1至9中任一项权利要求所述的墨歧管，所述相邻横向通道（713）被操作以接收来自所述用于供给墨的入口的墨。

12.一种静电打印头，包括：

壳体，具有用于去除墨的出口；

喷射部位（317）阵列，用于喷射墨滴；和

除墨路径，用于墨从所述喷射部位（317）流向所述墨出口的通路，

其中所述除墨路径包括如权利要求1至8和10中任一项权利要求所述的墨歧管，所述相邻横向通道（713）被操作以接收来自所述第一横向通道（709）的墨并将墨供送至所述出口。

13.一种静电打印头，包括：

壳体，具有分别用于供给墨的入口和去除墨的出口；

喷射部位（317）阵列，用于喷射墨滴；

供墨路径，用于墨从所述入口流向所述喷射部位（317）的通路；和

除墨路径，用于墨从所述喷射部位（317）流向所述墨出口的通路，

其中所述供墨路径包括如权利要求1至9中任一项权利要求所述的墨歧管，所述相邻横向通道（713）被操作以接收来自所述用于供给墨的入口的墨，且

其中所述除墨路径包括如权利要求1至8和10中任一项权利要求所述的墨歧管，所述相邻横向通道（713）被操作以接收来自所述第一横向通道（709）的墨并将墨供送至所述出口。

14.如权利要求11或12所述的静电打印头，其中所述打印头具有：

从所述打印头的上表面到下表面测量的、大约20mm的厚度；

当从所述喷射部位（317）到所述打印头的与所述喷射部位（317）相对的后部测量时、大约为46mm的宽度尺寸；和

当沿所述打印头的侧部测量时大约为148mm的长度尺寸，其中所述喷射部位（317）沿所述侧部排列。

15.一种与喷墨打印头一起使用的方法，包括：

将墨供送至如权利要求1至9中任一项权利要求所述的墨歧管，其中所述相邻横向通道被操作以接收来自所述用于供给墨的入口的墨；或

接收来自如权利要求1至8和10中任一项权利要求所述的墨歧管的墨，其中所述相邻横向通道被操作以接收来自所述第一横向通道的墨并将墨供送至所述出口。

Claims (15)

1.一种用于喷墨打印机的墨歧管：

基本平的本体（203、204），所述本体在长度方向上比宽度方向长，且其特征在于，在其表面中形成有：

第一横向（709）通道，沿第一沟道的长度与所述打印头的喷射部位（317）直接连接，所述第一沟道与所述本体（203、204）的所述长度方向基本平行地延伸；和

相邻横向通道（713），与所述本体（203、204）的所述长度方向基本平行地延伸，所述相邻横向通道与供墨源或墨槽池流体连通，并且接收来自所述供墨源的墨或将墨传至所述槽池，其中所述相邻横向通道不与所述喷射部位（317）直接连接；

其中在相邻的所述横向通道（709、713）之间布置有两个或更多个连接通路，所述连接通路被操作以允许墨在所述横向通道（709、713）之间流动；

其中每一连接通路（719）的尺寸设置成对在所述横向通道（709、713）之间流动的墨提供的流动限制比沿每一横向通道（709、713）的所述长度的墨的流动的限制更大，以便所述第一横向通道（709）内墨的压力分布沿所述通道的所述长度基本一致。

2.如权利要求1所述的墨歧管，还包括：

至少另外一个横向通道（711），与所述本体（203、204）的所述长度方向基本平行地延伸，并且经由两个或更多个额外的连接通路（717）在所述相邻横向通道（713）和所述供墨源或槽池之间进行连接，其中所述相邻横向通道经由所述至少另外一个横向通道与所述供墨源或墨槽池流体连通。

3.如权利要求2所述的墨歧管，其中连接一对所述横向通道（709、711、713）的一个或多个所述连接通路（717、719）相对于连接相邻一对通道（709、711、713）的一个或多个所述连接通路（717、719）偏移。

4.如前述任一项权利要求所述的墨歧管，其中当从所述本体（203、204）的形成有通道的表面测量时，每一通道具有1-2mm的深度。

5.如前述任一项权利要求所述的墨歧管，其中每一通道具有大体为2-4mm的宽度和大体为100-110mm的长度。

6.如前述任一项权利要求所述的墨歧管，其中当从所述本体（203、204）的形成有所述连接通路的所述表面测量时，所述两个或更多个连接通路（717、719）中的每一个具有0.5mm的深度。

7.如前述任一项权利要求所述的墨歧管，其中当与所述通道的所述长度基本平行地测量时，所述两个或更多个连接通路（717、719）中的每一个具有2-10mm的长度和1-3mm的宽度，所述宽度为由所述通路连接的所述相邻通道之间的距离。

8.如权利要求1所述的墨歧管，其中所述本体（203、204）具有：

从所述本体的上表面到下表面测量的、大约9mm-11mm的厚度；

当从所述本体的用于与所述喷射部位（317）连接的侧部到所述本体（203、204）的与所述用于与所述喷射部位（317）连接的所述侧部相对的后部测量时、大约30mm的宽度尺寸；和

当沿所述本体的所述侧部测量时、大约110mm-170mm的长度尺寸；

其中，所述喷射部位（317）沿所述侧部排列。

9.如权利要求8所述的墨歧管，其中墨歧管允许墨从所述相邻横向通道（713）经由所述第一横向通道（709）流至所述喷射部位（317）。

10.如权利要求8所述的墨歧管，其中所述墨歧管允许墨从所述喷射部位（317）经由所述第一横向通道（709）流至所述相邻横向通道（713）。

11.一种静电打印头，包括：

壳体，具有用于供给墨的入口；

喷射部位（317）阵列，用于喷射墨滴；和

供墨路径，用于墨从所述入口流向所述喷射部位（317）的通路，

其中所述供墨路径包括如权利要求1至9中任一项权利要求所述的墨歧管，所述相邻横向通道（713）被操作以接收来自所述用于供给墨的入口的墨。

12.一种静电打印头，包括：

壳体，具有用于去除墨的出口；

喷射部位（317）阵列，用于喷射墨滴；和

除墨路径，用于墨从所述喷射部位（317）流向所述墨出口的通路，

其中所述除墨路径包括如权利要求1至8和10中任一项权利要求所述的墨歧管，所述相邻横向通道（713）被操作以接收来自所述第一横向通道（709）的墨并将墨供送至所述出口。

13.一种静电打印头，包括：

壳体，具有分别用于供给墨的入口和去除墨的出口；

喷射部位（317）阵列，用于喷射墨滴；

供墨路径，用于墨从所述入口流向所述喷射部位（317）的通路；和

除墨路径，用于墨从所述喷射部位（317）流向所述墨出口的通路，

其中所述供墨路径包括如权利要求1至9中任一项权利要求所述的墨歧管，所述相邻横向通道（713）被操作以接收来自所述用于供给墨的入口的墨，以及

其中所述除墨路径包括如权利要求1至8和10中任一项权利要求所述的墨歧管，所述相邻横向通道（713）被操作以接收来自所述第一横向通道（709）的墨并将墨供送至所述出口。

14.如权利要求11或12所述的静电打印头，其中所述打印头具有：

从所述打印头的上表面到下表面测量的、大约20mm的厚度；

当从所述喷射部位（317）到所述打印头的与所述喷射部位（317）相对的后部测量时、大约为46mm的宽度尺寸；和

当沿所述打印头的侧部测量时、大约为148mm的长度尺寸，

其中，所述喷射部位（317）沿所述侧部排列。

15.一种与喷墨打印头一起使用的方法，包括：

将墨供送至如权利要求1至9中任一项权利要求所述的墨歧管，其中所述相邻横向通道被操作以接收来自所述用于供给墨的入口的墨；或

接收来自如权利要求1至8和10中任一项权利要求所述的墨歧管的墨，其中所述相邻横向通道被操作以接收来自所述第一横向通道的墨并将墨供送至所述出口。

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