CN1411988A - 具有增强排热能力的热喷墨打印机及其装配方法 - Google Patents

Abstract

一种具有增强排热能力的热喷墨打印机(1)及其装配方法。该热喷墨打印机包括一个适宜将油墨体(240)保持在其内的热喷墨打印头。用来产生热量以加热油墨体的加热元件(270a、270b)在液流上与油墨体连通。当加热元件使油墨体达到预定温度时，在油墨体内形成汽泡(260)，将墨滴(180)喷出。汽泡的存在迫使墨滴从打印机喷射在记录媒体(30)上形成图像。有一传热的排热结构(290)，在导热上与加热元件连通，并在液流上与油墨体连通。由加热元件产生的热量从加热元件被传输到排热结构内，排热结构然后将热交付油墨体，该油墨体可起到一个“无限”散热器的作用。这样排热结构便可改善排除由加热元件产生的热量。

Description

具有增强排热能力的热喷墨打印机 及其装配方法

本发明的背景

本发明总的涉及打印机的设备和方法，更具体点说，涉及具有增强排热能力的热喷墨打印机及其装配方法，该打印机适宜用于高速打印，能增加热敏电阻的寿命。

喷墨打印机按照图像的式样将墨滴喷射在记录媒体上，从而在记录媒体上产生图像。这种喷墨打印机除了具有在平滑纸上印刷的能力外，还具有无冲击、低噪声、低能耗和低操作费用等优点，这是造成它在市场上被广泛接受的主要原因。

在热喷墨打印机内，打印头结构包括单个或多个墨盒，每一墨盒有一喷嘴板，其上设有多个喷嘴。每一喷嘴都与在打印头墨盒内形成的一个对应的喷墨室连通。每一在墨盒内的喷墨室都从一个例如含有黄色、红色、青色或黑色油墨的供墨储槽接受油墨。这时供墨储槽可以在墨盒内部，形成一个“盒载的”或内部的供墨储槽。或者，每一墨盒可由管道从“轴外的”或远离的供墨储槽取得供墨。在任一种情况下，每一喷墨室都是对着其各自的喷嘴形成的，使油墨能积聚在喷墨室和喷嘴之间。还有电阻加热器设在每一个喷墨室并被连接到控制器上，该控制器可有选择地按顺序将电脉冲供给各加热器来启动各加热器。于是加热器将邻近加热器的一部分油墨加热，使该部分油墨汽化并形成汽泡。汽泡的形成使喷墨室内的油墨增压，致使墨滴从喷嘴内喷出，从而在喷嘴对面的记录媒体上产生相应的标记。

在打印时，打印头横向移过记录媒体的宽度而控制器有选择地使各该喷墨室喷射，为的是将一行信息打印在记录媒体上。在一行信息打印完毕后，打印机使记录媒体前进一行的宽度，并以上述方式打印另一行信息。这个过程重复进行一直到所需图像被打印到记录媒体上为止。这种热喷墨打印机已被人们熟知并论述，如在下列美国专利中：授予Buck等的4,500,895号；授予Cowger等的4,794,409号；授予Baker等的4,771,295号；授予Keefe等的5,278,584号；和在Hewlett-Packard Journal(惠普杂志)第39卷第4号(1988年8月)中，所有这些公开内容都在本文中参考引用。

另外，为了增加打印的分辨率，目前的做法是将喷嘴和相关的加热器比较紧密地一起设置在打印头内。而且为了增加打印机的速率，在打印头内包括数目较多的喷嘴和相关的加热器来增加打印行的宽度。为了进一步有助于增加打印机的速率，加热器通常以较高的频率起动。

但业已观察到，这种增加打印分辨率和打印机速率的努力会在打印头内产生过多的热，这是人们所不希望有的。因为在热喷墨打印头内汽泡的形成直接受温度的影响，产生过多的热会干扰汽泡的适当形成(如汽泡的大小)。而且产生过多的热会引起墨滴的过早喷射。墨滴的过早喷射又会导致在记录媒体上出现畸形物(如非故意的墨迹)。再者，产生过多的热会非故意地引起汽泡积聚在油墨内，从而堵塞喷嘴的出口并干扰在需要时的墨滴喷射。另外，产生过多的热最终会缩短加热器的使用寿命。

已知有多种技术可用来冷却热喷墨打印头从而减少产生过多的热。一种这样的技术曾在2000.09.19授予Winthrop Childers等的已转让给本发明的受让人的题为“改善喷墨打印头排热并产生空气积聚的油墨流动设计”的美国专利6,120,138号中公开。Childers等的专利所公开的喷墨打印机具有一个包括衬底的打印头组合件。在衬底上制有喷墨室及其相关的喷墨电阻加热器。流动导向件导引油墨流动到衬底上，并在油墨流向喷墨室时将热从衬底传送到油墨内，在喷墨室温热的油墨被喷射到记录媒体上。流动导向件用这种方式开通油墨的流动路径使传送到被喷射墨滴上的热达到最大。这样，被喷射的墨滴就像一个将热从衬底上也就是从打印头组合件上除去的散热点。但墨滴本身的容量或作为散热点的容量是有限的，因为墨滴的体积必然受到限制。虽然Childers等的设计能完成其预定的功能，但无疑地需要增强排热能力，使它超越被喷射墨滴的有限体积所能提供的排热能力。这样，在Childers等的器件的排热增强后就可增加打印机的速率和加热器的寿命。

因此需要的是一种具有增强排热能力的热喷墨打印机及其装配方法，该打印机适宜用于高速打印并能增加热敏电阻的寿命。

本发明的综述

就其广泛的形式言，本发明属于一种具有增强排热能力的热喷墨打印机，其特征为热喷墨打印头适宜保持一个油墨体，打印头包括：一个适宜与油墨体在液流上连通的加热元件；一个在传热上与加热元件连通的排热结构，用来将热从加热元件传输到油墨体；和一个偶联到加热元件上的控制器。

按照本发明的一个方面，热喷墨打印机包括一个适宜将油墨体保持在其内的热喷墨打印头。该打印头具有一个墨盒，该墨盒包括一个导热衬底和一个偶联在衬底上的电阻加热元件。墨盒还包括一块面板，其上有一喷嘴孔，处在加热元件的对面。加热元件适宜在液流上与油墨体连通，以便产生热量，将一部分靠近加热元件的油墨体加热。当该部分油墨体达到预定的温度时便有汽泡在加热元件和喷嘴孔之间的油墨体内形成。汽泡的存在迫使一个墨滴从喷嘴孔喷出，从而在记录媒体上形成一个图像。有一导热的排热结构在传热上与加热元件连通，还在液流上与油墨体连通。热量从加热元件通过衬底传送到排热结构内，排热结构然后将热交给油墨体，其作用如同一个“无限”的散热器，可提供增强的排热能力。

本发明的一个特点是设有一个排热结构，可增强排除由加热元件所产生的热量。

本发明的一个优点是打印速率可增加。

本发明另一个优点是使用它可形成适当的汽泡(如汽泡的大小)。

本发明还有另一个优点是可减少过早喷射墨滴的危险。

本发明的这些特点和优点对本行业的行家来说，在阅读下面就本发明示例性实施例结合附图所作的详细说明后当可有清楚的了解。

本发明再有另一个优点是汽泡在油墨内意外积聚的危险可减少。

本发明尚有另一个优点是使用它可延长加热元件的操作寿命。

附图的简要说明

虽然本发明书以权利要求书来结束，该权利要求书具体提出并清楚请求保护本发明的主题，但相信从下面结合附图的说明中，会更清楚地理解本发明。

图1为按照本发明的热喷墨打印机的透视图，为了清晰起见，有些零件已被省去，该打印机具有一个包括多个墨盒的打印头；

图2为一个有代表性的墨盒的第一实施例的正视图；

图3为图2中沿3-3线所取的视图；

图4到8分别为一个有代表性的墨盒的第二到第六实施例的正视图；

图9为一个有代表性的墨盒的第七实施例的正视透视图；

图10为图9中沿10-10线切开的部分视图；

图11为一个有代表性的墨盒的第八实施例的部分正视透视图；

图12为图11中沿12-12线切开的局部视图；

图13为一个有代表性的墨盒的第九实施例的部分正视透视图；

图14为墨盒的第九实施例的部分正视分解透视图，为了清晰起见，有些零件已被省去；

图15为墨盒的第九实施例的局部视图；

图16为一个有代表性的墨盒的第十实施例的部分正视透视图；

图17为墨盒的第十实施例的部分正视分解透视图，为了清晰起见，有些零件已被省去；

图18为一个有代表性的墨盒的第十一实施例的部分正视分解透视图，为了清晰起见，有些零件已被省去；

图19为墨盒的第十一实施例的局部视图；

图20为一个有代表性的墨盒的第十二实施例的部分正视分解透视图，为了清晰起见，有些零件已被省去；

图21为墨盒的第十二实施例的局部视图；及

图22为墨盒的第十二实施例的局部透视图。

优选实施例的详细说明

本发明将特别对那些构成本发明设备零件的元件或那些较直接与设备协同工作的元件进行说明。应该知道，那些没有具体示出或说明的元件可以采用各种不同的形式，这是行家们所熟知的。

参阅图1，其中示出一个热喷墨打印机10，用来将图像20打印到记录媒体30上。记录媒体可以是一个反射的记录介质(如纸)或一个透射的记录媒体(如透明片)或适宜接受图像20的其他型式的记录媒体。打印机10包括一个壳体40，其内设有第一开口45和第二开口47，理由随后说明。设在壳体40内为一竖立的框架50，其内设有一个孔55，理由即将说明。在框架50上连接着一台第一马达60，该马达可以是一步进马达，与一狭长心轴70接合用来转动心轴70。固定地安装在心轴70上还有多个滚轮，这些滚轮随同心轴70一起被第一马达60转动。在框架50上还连接着一根与心轴70平行的狭长的滑动杆90。有一墨盒座100可滑动地接合在其上，该墨盒座适宜夹持多个一般为长方形的墨盒110a、110b、110c和110d。这些墨盒分别含有着色剂如黄色、红色、青色和黑式油墨。

从图1可见还有一个皮带驱动组合件120连接在框架50上。该组合件具有多个相对设置可转动地连接在框架50上的滚轮130a和130b。其中一个滚轮如130b与一可倒转的第二马达140接合，该马达可以是步进马达，用来转动滚轮130b。在本例中当滚轮130b被第二马达140转动时，滚轮130a被设计为可自由转动。包卷在滚轮130a和130b上并跨越它们之间的距离为一固定在墨盒座100上的连续皮带150。这样，从上面的说明可以知道，操作第二马达140便可使滚轮130b转动，因为滚轮130b接合在第二马达140上。当滚轮130b转动时皮带150将转动因为皮带150接合在滚轮130b上。当然随着皮带150的转动，滚轮130a也将转动，因为滚轮130a接合在皮带150上并且是可以自由转动的。这样，当可倒转的第二马达140首先按顺时针方向然后按反时针方向转动皮带150时，便可使墨盒座100来回或往复沿着滑动杆90滑动。这种来回的往复运动使墨盒座100及其所夹持的墨盒横越记录媒体30的宽度在其上印刷出一行信息。在这行信息被印刷后，心轴70和相关的滚轴80按上面说过的方式转动使记录媒体前进一个行宽以便印刷另一行信息。这个过程重复进行一直到所需的图像在记录媒体30上印出为止。在框架50上还连接着一个控制器160。控制器160在电路上例如用一电路或导线170a偶联到墨盒110a/b/c/d上以便有选择地控制这些墨盒的操作，使这些墨盒根据需要喷射墨滴(见图2)。再者如图1所示，控制器160在电路上例如用一电路或导线170b偶联到第二马达140上以便控制第二马达140的操作。此外，控制器160在电路上例如用另一个电路或导线(图中示出)偶联到第一马达60上以便控制第一马达60的操作。另外，控制器160还偶联到一个属于打印机10的检取机构(未示出)以便控制检取机构的操作。检取机构从可通过第二开47插入到壳体40内的记录媒体供应仓或盘190内“检取”单张记录媒体30，然后通过孔55将它输送出来使它与滚轮80接合而被插置在墨盒110a/b/c/d和滚轮80之间。这样从上面的说明可以知道，控制器160控制第一马达60、第二马达140、检取机构和墨盒110a/b/c/d的同步操作以资在记录媒体30上制出所需的图像20。对控制器160的输入可来自图像处理器如个人计算机或扫描仪(均未示出)。

现在参阅图2和3，其中示出墨盒110a/b/c/d中有代表性的一个如110a的第一实施例。墨盒110a具有一个墨盒壳200，该墨盒壳包括设在第二侧壁210b对面而平行的第一侧壁210a，还包括顶壁210c将两个侧壁210a和210b连接成整体。跨越两个侧壁210a和210b将它们连接面一整体的还有一个设在顶壁210c对面并与它平行的底壁或喷嘴板210d，其上贯穿制有多个对准并排列成平行列的喷嘴孔220a和220b。当然还有一个前壁(未示出)和一个后壁225将侧壁210a和210b、顶壁210c和喷嘴板210d连接成一个整体。这样，从上面的说明可以知道，侧壁210a和210b、顶壁210c、喷嘴板210d、前壁和后壁225一起形成一个室230，用来将油墨体240接纳在其内。

仍旧参阅图2和3，在室230内设有一块长方形的导热模板或衬底250，其上有一顶表面255和与它相对的底表面257。衬底255与喷嘴板210d间隔开，从而在其间形成一个间隙作为形成汽泡260的空间，其方式即将在下面说明。衬底最好由二氧化硅制成，但若需要也可由塑料、金属、玻璃或陶瓷制成。另外，衬底250被一偶联剂喷嘴板210d的基板支承着。在底表面257上偶联着多个对准的第一加热元件或第一薄膜热敏电阻270a，它们沿着长方形衬底的长度间隔开并设置在相关喷嘴孔220a的对面。另外，在底表面257上还偶联着多个对准的第二加热元件或第二薄膜热敏电阻270b，它们沿着长方形衬底的长度间隔开并设置在相关喷嘴孔220b的对面。每一电阻270a/b都在电路上与上面提到的控制器160连接，因此控制器160能有选择地控制流往电阻270a/b的电流。当然当控制器160将电荷供给任何一个电阻270a/b时，那个电阻就会产生热，从而将该电阻邻近的油墨加热而形成汽泡260。换句话说，控制器160可控制地将多个电脉冲提供给电阻270a/b并有选择地使电阻270a/b供电从而形成汽泡260。汽泡260又使油墨体增压，从而压迫或挤压墨滴180使它从设在电阻270a/b对面的喷嘴孔220a/b喷出。这种热敏电阻270a/b和相关的电路曾在1997.10.31申请的题为“高速打印油墨供应系统”的美国专利申请08/962,031号中较全面地公开，并转让给本发明的受让人，其内容在本文中参考引用。在室230内还设有过滤层280，该层被连接到两个侧壁210a/b上并将室230分隔成油墨存储区域285和喷射室区域287。过滤层280的目的是要从油墨体240中过滤掉微粒物质，使微粒物质不能跑到喷嘴孔220a/b内将它堵塞。这样，油墨体240便能从油墨存储区域285，通过过滤层280，流动到喷射室区域287内与电阻270a/b接触，这样电阻270a/b便可在液流上与油墨体240流通。

如前所述，现有技术力图增加打印的分辨率和打印速率，因此增加打印头上热敏电阻的数目、密度和激发频率，但这样做会在打印头内产生过多的热，从而妨碍汽泡的适当形成，过早喷射墨滴，造成意外的汽泡在油墨内的积聚，最终会缩短电阻的操作寿命。因此，在汽泡形成后极其需去除电阻在打印头内产生的热。

因此如从图2可最好地看到，有一长方形的排热结构290被连接到衬底250的顶表面255上。排热结构290由高导热材料如导热率在212°F约为119 Btu/hrft°F(英热单位每英尺小时华氏度)的铝制成。或者排热结构290可由已知的导热率随着温度的增加而增加并随着温度的减小而减小的材料如硅酸钾、硅酸铅、三元碳化物、三元氧化物和三元氮化物制成。排热结构290的宽度可延伸到衬底250的长度并且当用导热率适当高的胶粘剂连接到衬底250上。另外，从上面的说明可以知道排热结构290的高度可通过过滤层280而突起到其外。

仍旧参阅图2，当一个选择好的电阻270a/b被控制器160供电时，随着汽泡260的形成，热量从电阻270a/b传输到衬底250上。这个热通过衬底250被传导到排热结构290上。排热结构290将这个热交付给周围的油墨体240。在这方面，油墨体240具有一个约为20立方厘米的体积，因此能有效地用作“无限的”散热器。虽然某些热会被墨滴带走离开衬底250，但因墨滴180的体积(例如约在4到20皮立升之间，1个皮立升＝10^-12立升)很有限，因此被墨滴180从衬底250上带走的热量同样有限。而本发明的排热结构290基本上能从衬底250上去除较多的热因为排热结构290是将这热供应给基本上无限的散热器(即油墨体240)。

参阅图4，其中示出110a/b/c/d中有代表性的墨盒如110a的第二实施例。这个实施例基本上与第一实施例的墨盒相似，只是排热结构为一多孔的烧结过滤材料，如导热率在212°F约为9.4Btu/hr ft°F的不锈钢。排热结构除了底表面257以外覆盖衬底250的所有表面，并且延伸到与墨盒110a的侧壁210a/b、后壁225和前壁接触。从上面的说明可知排热结构具有双重功能，既能过滤油墨体又可从衬底去除热。因此，排热结构290可有利地消除另设过滤器件的需要。

参阅图5，其中示出110a/b/c/d中有代表性的墨盒如110a的第三实施例。这个实施例基本上与第一实施例的墨盒相似，只是排热结构290构成一个冷却室300用来接纳液态冷却剂305如水或油墨。该冷却剂具有比油墨体240的温度低的预定温度。冷却剂305与衬底250的顶表面255接触，因此热量从衬底250被传送到冷却剂305。排热结构290还构成多个延伸到油墨体240内的指状伸出或突起310，其内用冷却剂305充满。这些突起310可增加排热结构290的表面面积，从而可增强从排热结构290(因而也从衬底250)到油墨体240的热传输。

参阅图6，其中示出110a/b/c/d中一个有代表性的墨盒如110a的第四实施例。这个实施例基本上与第一实施例的墨盒相似，只是排热结构290和衬底250被整体构成一个单独的零件。并在衬底250的顶表面255上连结或蚀刻着多个相邻的狭长而平行的散热片320而在散热片和散热片之间被中间槽325隔开。散热片320和相关的槽325都在纵向上沿着长方形衬底的长度延伸。散热片320的存在可增加单独的排热结构290和衬底250的表面面积，从而可增强对油墨体的热传输。

参阅图7，其中示出110a/b/c/d中一个有代表性的墨盒如110a的第五实施例。这个实施例基本上与第一实施例的墨盒相似，只是排热结构包括一个第一实施例的搅拌器330。该搅拌器的形式为一可旋转的螺旋桨，例如可被连接在侧壁210a的内侧。螺旋桨340与一马达335接合以便可被马达转动。螺旋桨340与油墨体240在液流上连通以便用来搅拌油墨体240使从衬底250传到油墨体240的热被均匀地散布在整个油墨体240内。这样可有助于去除衬底250附近的热。换句话说，螺旋桨340可在油墨存储区域285和喷射室区域287内提供强制的热对流，因此能比只用自然对流时得到更为增强的热传输。

参阅图8，其中示出110a/b/c/d中一个有代表性的墨盒如110a的第六实施例。这个实施例基本上与第一实施例的墨盒相似，只是排热结构包括一个第二实施例的搅拌器，该搅拌器的形式为一设置在墨盒110a的侧壁210a内的可振动的弹性膜片360。可用橡胶制成的膜片360与一活塞件365接合以便将弹性膜片360伸入到油墨体240内，而活塞件365又与一个驱动活塞件365的活塞驱动件367接合，因此活塞件365可在双向箭头所示方向来回移动。膜片360于是以振动的方式弹性地伸入到油墨体240，这样便可搅拌油墨体240，使从衬底250传送到油墨体240的热量均匀地扩散到整个油墨体240内，这可有助于除去衬底附近的热。换句话说，膜片360可在油墨存储区域285和喷射室区域287内提供热的强制对流，因此可以得到比只用自然对流时更为增强的热传输。

参阅图9和10，其中示出110a/b/c/d中一个有代表性的墨盒如110a的第七实施例。这个实施例与第一实施例的墨盒基本相似、只是排热结构包括一条狭长的隔板370，该隔板连接在衬底250和喷嘴板210d上，并被插置在它们之间。在隔板370上制有多个第一凹槽375a和第二凹槽375b，其理由即将在下面说明。隔板370延伸到长方形衬底的长度并在电阻270a和270b之间伸展。这样，该隔板370就将喷射室区域287分隔成第一油墨流道380a和第二油墨流道380b，这两个通道互相平行。第一电阻270a设在第一凹槽375a内，第二电阻270b则设在第二凹槽375b内。另外，在第一油墨流道380a内靠近每一个第一电阻270a处设有第一障碍块410a(只示出其中两个)，该障碍块被连接到喷嘴板210d和衬底250上。而在第二油墨通道380b内靠近每一个第二电阻270b处设有第二障碍块410b(只示出其中两个)，该障碍块也被连接到喷嘴板210d和衬底250上。设置障碍块410a/b的目的是要造成压力有差异的凹槽375a/b以便在电阻270a/b每一次发射时增加冷却油墨通过凹槽375a/b的流动。

参阅图11和12，其中示出110a/b/c/d中一个有代表性的墨盒如110a的第八实施例，该实施例与第一实施例的墨盒基本相似，只是排热结构290和衬底250被整体制造成为一个单独结构而形成沿着该独特结构的纵长方向延伸的第一通道412a和第二通道412b。有一泵(未画出)将冷却剂泵入和泵出通道，其方向如图中的双向箭头415a和415b所示，这样便可从组合的衬底250和排热结构290中排热。

参阅图13、14和15，其中示出110a/b/c/d中一个有代表性的墨盒如110a的第九实施例，该实施例与第一实施例的墨盒相似，只是排热结构290包括一个长方形的辐射器组合件420，用来从衬底250去除热。辐射器组合件420包括一个用合适的高传热的胶粘剂连接到衬底250的顶表面255上的辐射器块430，辐射器块430包括一个盖435和在其纵长方向制出的蛇形油墨流道440，而且在该通道上还形成一个油墨进口445和一个油墨出口447。油墨在流道440内的是由一个设在流道440内的第一实施例的微型泵组合件450来操作的。微型泵组合件450包括一个转轮460，转轮又包括一个可自由旋转的轴470。有多个在角度上间隔开的磁性辐条480排列在轴470的周围并连接在其上，还有多个电磁铁490环绕着辐条480用来将电磁力施加到辐条480上。电磁铁又被连接到电触点495上，电触点可有选择地启动电磁铁490。而电触点495可连接到控制器160上，以便有控制地将电流供给电触点495。电磁铁490按顺时针型式挨次被供电，由于电磁力作用在辐条480上，因此磁性辐条按顺时针型式在箭头497所示方向上转动。这样，微型泵组合件450就能泵送油墨，使它通过油墨流道440，以便从衬底250排热。换句话说，衬底250将热量从喷射室区域287传输到辐射器块430，而被泵送通过油墨流道440的油墨排除该热量，并将该热供给油墨体240。或者，蛇形油墨流道440可被蚀刻在衬底250的背侧，从而可免除对辐射器块430的需要，并可只需要一个盖435。

参阅图16和17，其中示出110a/b/c/d中一个有代表性的墨盒如110a的第十实施例。该实施例与第九实施例的墨盒基本相似，只是没有设在内部的微型泵组合件450，而是有一设在辐射器块430之外并连接到出口447的泵500泵压油墨使它通过油墨流道440，以便从衬底排热。从衬底250排出的热被泵500发送到油墨体240。或者蛇形油墨流道440可被蚀刻在衬底250的背侧，从而可免除对辐射器块的需要，而只需要盖435和泵500。

参阅图18和19，其中示出110a/b/c/d中有代表性的墨盒如110a的第十一实施例。该实施例与第九实施例的墨盒基本相似，只是没有辐射器块430，并且第一实施例的微型泵组合件450被第二实施例的微型泵组合件510所取代。第二实施例的微型泵组合件510包括多个间隔开的热敏电阻520，这些热敏电阻设置在衬底250顶表面上制出的流道或凹槽530内。凹槽530沿着衬底的纵向延伸并包括多个互联的小单元535，每一小单元包括一个用小室537用来接纳电阻520。每一小单元535还包括一个放宽部539逐渐变小成一个狭窄部540。电阻520用定时激发脉冲和在本行业通常被称为“差动再充”(differentialrefiu)机构使油墨通过凹槽530而移动。或者如果需要可用压电元件525而不是用电阻520。

参阅图20、21和22，其中示出110a/b/c/d中一个有代表性的墨盒如110a的第十二实施例。该实施例与第九实施例的墨盒基本相似，只是排热结构290包括多个平行的油墨流道沿着纵长方向在衬底250上延伸的如第一沟550a和第二沟550b。有一导热的桥560a把电阻270a和其相关的沟550a连接起来(如图所示)。而且有一导热的桥560b把电阻270b和其相关的沟550b连接起来(如图所示)。由电阻270a/b产生的热通过导热桥被传导到沟550a/b内。沿着第一沟550a和第二沟550b流动的油墨与导热的桥560a/b接触，因此导热的桥560a/b检取电阻270a/b所产生的热并将该热传导给沟550a/b内的油墨，从而可传导给油墨体240。

从上所述可以知道，本发明的一个优点是打印速率可提高。因为从打印头传输的热量被增加，从而可增加电阻的激发频率，因此可提高打印速率。

本发明的另一优点是可得到适当的汽泡生成(如汽泡的大小)，因为由于增强了排热，产生过热的情况已被改善。

本发明再有另一个优点是可减少过早喷射墨滴的危险。这是因为产生过多的热会使墨滴过早喷出而本发明已去除了过多的热。

本发明还有另一个优点是可减少不经意的汽泡积聚在油墨内的危险。这种汽泡积聚也是由产生过多的热引起的，而使用本发明可减少产生过多的热。

此外，本发明尚有另一个优点，即其使用可延长电阻加热器的操作寿命，这是因为长时间产生过多的热会损坏电阻加热器，而使用本发明可减少产生过多的热。

虽然本发明已就较优实施例具体说明，但应知道本行业的行家仍能作出各种改变或替代而不脱离本发明。例如声波可被引入到喷射室区域内以便搅拌油墨体使它产生涡流，这样就可使热扩散到整个油墨体内而可增强排热。

总之，本发明能提供一种具有增强排热能力的热喷墨打印机和该打印机的装配方法，该打印机适宜用于高速打印并能增加热敏电阻寿命。

Claims (32)

1.一种具有增强排热能力的热喷墨打印机(10)，其特征为：

a.一种适宜保持油墨体(240)的热喷墨打印头，所说打印头包括：

i.一种加热元件(270a、270b)，适宜与油墨体保持流体交换；

ii.一种排热结构(290)，与所说加热元件保持热交换，用来将热从所说加热元件传输到油墨体；及

b.一种偶联在所说加热元件上的控制器(160)。

2.权利要求1的打印机，其特征在于所说排热结构是多孔的。

3.权利要求1的打印机，其特征在于所说排热结构在其内限定一个冷却室(300)，用来接纳冷却剂(305)。

4.权利要求3的打印机，其特征在于所说排热结构形成一个突起部(310)，该突起部充有冷却剂，并在与油墨室保持热交换。

5.权利要求1的打印机，其特征在于所说排热结构的特征为有散热片(320)。

6.权利要求1的打印机，其特征在于所说排热结构的特征为有搅拌器。

7.权利要求1的打印机，其特征在于所说排热结构内设有冷却剂流道(410a、410b、440)。

8.权利要求7的打印机，其特征在于所说排热结构的特征为设有偶联在该流道上的泵(450、510)。

9.权利要求7的打印机，其特征在于所说排热结构的特征为设有将所说加热元件和所说流道连接起来的导热桥(560a、560b)。

10.一种具有增强排热能力的热喷墨打印机，其特征为设有：

a.一个热喷墨打印头，所说打印头适宜将油墨体保持在其内，包括：

i.一个电阻加热元件(270a、270b)，适宜在液流上与油墨体连通，用来产生热，使油墨体加热，从而在其内产生汽泡；

ii.一个排热结构，在导热上与所说加热元件连通，并在液流上与油墨体连通，用来将热从所说加热元件传输到油墨体；

b.一个偶联在所说加热元件上的控制器，用来受控地将多个电脉冲提供给所说加热元件，以便给它供电。

11.权利要求10的打印机，其特征在于所说排热结构的特征为设有：

a.一个偶联在所说加热元件上的热支承件(250)，用来支承所说加热元件，并用来传导从所说加热元件经所说支承件的热量；

b.一个偶联在所说支承件上并与油墨体保持流体交换的传热散热器(290)，用来将热从支承件传输到油墨体。

12.权利要求11的打印机，其特征在于所说散热器为多孔的，可用来过滤油墨体。

13.权利要求11的打印机，其特征在于所说散热器的特征为有一限定冷却室(300)的壳体，可用来将传热冷却剂封闭在其内。

14.权利要求13的打印机，其特征在于所说壳体形成突起部，伸入到油墨体内，用来增加所说壳体的传热表面面积，在突起部内还形成与冷却室保持热交换的空腔，该空腔适宜接纳冷却剂。

15.权利要求10的打印机，其特征在于所说排热结构的特征为设有整体制成的冷却散热片，用来增加所说排热结构的传热表面面积。

16.权利要求10的打印机，其特征在于所说排热结构的特征为设有在液流上与油墨体连通的搅拌器，用来搅拌油墨体，使热扩散到整个油墨体内。

17.权利要求16的打印机，其特征在于所说搅拌器的特征为可旋转的螺旋桨(340)。

18.权利要求16的打印机，其特征在于所说搅拌器的特征为可振荡的膜片(360)。

19.权利要求10的打印机，其特征在于所说排热结构在其内限定一冷却剂流道，供冷却剂沿着该通道流过。

20.权利要求19的打印机，其特征在于所说排热结构的特征为设有偶联在该流道上的泵，用来沿着该流道泵送冷却剂。

21.权利要求20的打印机，其特征在于所说泵的特征为设有压电件，能够响应多个传送给它的定时电脉冲而弯曲。

22.权利要求20的打印机，其特征在于所说泵的特征为设有热敏电组单元(520)，能够响应传送给它的多个定时电脉冲而将冷却剂加热。

23.权利要求19的打印机，其特征在于所说排热结构的特征为设有将所说加热元件和流道连接起来的导热的桥，将热量从所说加热元件传输到该流道。

24.一种装配具有增强排热能力的热喷墨打印机的方法，其特征为包括下列步骤：

a.提供一种适宜在液流上与油墨体连通的加热元件；

b.配置一个排热结构，使在导热上与加热元件连通，将热量从加热元件传输到油墨体；

c.将一个控制器偶联到加热元件上。

25.权利要求24的方法，其特征在于配置排热结构的步骤的特征为所配置的排热结构是多孔的。

26.权利要求24的方法，其特征为还包括在排热结构内限定一个冷却室以接纳冷却剂的步骤。

27.权利要求26的方法，其特征为还包括从排热结构上形成一个向外伸出的突起部的步骤，该突起部具有空心的内部，与冷却室保持热交换，其内适宜用冷却剂填充。

28.权利要求24的方法，其特征为还包括在排热结构的表面上形成散热片的步骤。

29.权利要求24的方法，其特征为还包括将搅拌器偶联到排热结构上的步骤。

30.权利要求24的方法，其特征为还包括在排热结构内形成冷却剂流道的步骤。

31.权利要求30的方法，其特征为还包括将泵偶联流道上的步骤。

32.权利要求30的方法，其特征为还包括用导热桥将加热元件和流道连接起来的步骤。

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