CN101626898B - 金属化的打印头容器及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了金属化的打印头容器(104、204)及其方法的各种实施例。

Description

金属化的打印头容器及方法
背景技术
在用于喷墨打印机的墨水输送***中存在的一个挑战是墨水中的空气积聚。当墨水气泡积聚在墨水输送***或者打印头中时，这些气泡能够阻塞墨水通道和喷嘴，从而损害打印质量或者在打印头的至少一部分中完全阻止墨水喷射。
经由渗透的空气积聚是一种模式，通过该模式空气能够积聚在喷墨打印机的墨水输送***中。喷墨打印机的打印头墨水容纳结构通常是由重量轻的聚合物材料制成，该材料对于空气而言可以是相对可渗透的。即使在墨水***中一开始提供了脱气处理的墨水，但是随着时间的过去，空气能够渗透通过墨水储存器壁的聚合物材料，并溶解在墨水中。该溶解的空气能够产生气泡，并最终导致打印头的故障。
附图说明
结合附图，并由以下的详细描述，本发明的各种特征与优点将显而易见，其中附图和描述一起通过示例对本发明的特征进行了说明，附图中：
图1是具有可移动的打印头的喷墨打印***的一个实施例的透视图，其中该可移动的打印头能够结合根据本发明的金属化打印头容器；
图2是具有固定的打印头的喷墨打印***的一个实施例的透视图，其中该固定的打印头能够结合根据本发明的金属化的打印头容器；
图3是具有金属化打印头容器的喷墨打印头的一个实施例的截面图；
图4是图3的打印头容器的金属化壁的放大剖视图；
图5是图3所示的打印头容器的完全组装的透视图；
图6是图5的打印头容器的分解透视图；
图7是金属化的打印头容器的另一个实施例的剖视图；
图8是图7的打印头容器的完全组装的透视图；
图9是图8的打印头容器的分解透视图；
图10是对于容纳在高阻隔性打印头容器与低阻隔性打印头容器内的墨水，其空气饱和度对时间的曲线图；以及
图11是关于三个样品打印头容器分别在金属化之前和之后进行测试得到的空气渗透率条形图。
具体实施方式
现在将参考附图中所图示的示例性实施例，并且在此将使用具体的语言来描述这些示例性实施例。不过，将要理解的是，并非意图由此来限制本发明的范围。在此所举例说明的创造性特征的改变和进一步修改，以及在此所举例说明的本发明的原理的另外应用(这些改变、修改和应用对于相关技术领域中并且获得本公开的技术人员而言是可能会想到的)，都被认为是在本发明的范围之内。
喷墨打印机已经被发展成既具有固定式打印头也具有移动式打印头。在图1中示出了具有移动式打印头的喷墨打印***的一个示例。打印***10总体上包括机壳12，以及用于将打印介质16供应到打印机的打印介质传送***14。取决于应用，打印介质可以是众多类型的、合适的片材材料中的任意一种，例如，纸张、制卡片纸料、透明幻灯片、箔片等等。通过例如一系列常规的、电动机驱动的滚子(未示出)，打印介质传送***将打印介质移送到打印区域18中，从进料托盘20到输出托盘22。
在打印区域18中，打印介质片材接收来自一个或多个打印头的墨水，该一个或多个打印头是喷墨笔墨盒24的一部分。在图1中示出的打印***采用了一组四个分离的笔墨盒，这四个分离的笔墨盒可以包括，例如，黑色笔墨盒，以及允许彩色打印的三色笔墨盒。替代地，三色笔可以与单色的黑色墨水笔一起使用，或者可以单独使用单个的单色的黑色笔。其它替代方式也可以被使用。
笔墨盒24由托架32运送，该托架32可以通过常规的带/带轮驱动和电动机布置(未示出)沿着导杆34被驱动。托架在打印介质(例如，纸张)之上来回移动，该打印介质则由纸张进给机构进动。每个笔墨盒均包括一墨水喷射模(ink ejection die)26。笔墨盒和 墨水喷射模组件共同被称为“打印头”。墨水喷射模包括一个或多个孔板，该孔板中以本领域技术人员所公知的方式形成有多个喷射喷嘴(未示出)。在每个喷嘴之内设置有能量生成元件(例如，热敏电阻或者压电喷射器，未示出)，该能量生成元件生成用于从喷嘴朝向打印介质喷射墨滴所必需的力。打印头组件包括与附接到孔板背部的衬底连通的墨水通道。根据来自打印机控制器(例如，位于机壳12内的微处理器，未示出)经由导线条带所接收的信号，所述笔选择性地将一滴或多滴墨滴沉淀到打印介质16的片材上。打印机控制器配置成响应于来自计算机或者其它数码装置的输入，或者响应于来自由小型键盘36所提供的用户输入来操作。
图1中所示的笔墨盒24每一个均可以包括多个储存器，用于在其中存储墨水的供应部。其中，墨水供应部被携带在安装于托架32之上的笔内时，这被称为“板上(on-board)”或者“轴上(on-axis)”墨水供应部。在这些***中，墨水储存器与打印头是一体的，使得当墨水耗尽时，整个笔墨盒以及打印头都被更换。替换地，打印头还可以具有移动式的笔，该笔被连接到固定的墨水供应部，当墨水从墨水供应部向喷墨喷嘴流动时，在打印头内的墨水容器中仅仅容纳相对小量的墨水。该构造被称为“离轴(off-axis)”打印，并且当墨水被消耗掉时允许更换墨水供应部，而无需频繁更换昂贵的笔。
作为一种对移动式打印头的替代方式，已经开发出具有固定式打印头的喷墨打印机。在图2中示出了这种类型打印机的一个示例的工作部件。在该打印***50中，固定式笔52相邻于可旋转的鼓54成阵列布置，在该鼓54上将纸张或其它打印介质保持(例如，通过真空压力)在该鼓的打印区域中，打印区域以虚线56绘出。多个笔被布置以覆盖打印区域的不同部分(从一侧到另一侧进行测量)，使得当鼓旋转时(仅仅沿着一个方向，或者沿着两个方向)，墨水能够被喷射到打印介质的所有期望部分上。
无论打印头是固定的还是可移动的，它们都依照上述方式操作，具有带多个喷嘴的孔层，且该多个喷嘴具有选择性地将墨水喷射到打印介质上的墨水喷射装置。在图3中所提供的是能够被用在固定式打印头***或者移动式打印头***中的喷墨打印头的一个实施例的剖视图。该打印头100总体上包括盖102、调节器主体104、支 架106、以及用于支撑将墨滴112喷射到位于其下方的打印介质114上的多个孔层或模110的陶瓷层108。
延伸通过盖102并进入到调节器主体104的是墨水入口116。墨水入口配置成连接到墨水导管117，墨水导管117连接到用于将墨水供应到打印头的“离轴”墨水储存器和泵***(未示出)。尽管图3中所示的打印头被配置以用于离轴的墨水供应部，但是该打印头也可以被修改以具有板上墨水供应部。在调节器主体的底部处是墨水出口喷嘴118，其将墨水引导进入到位于支架106中的墨水通道120内，接着墨水被引向陶瓷层108内相应的通道(未示出)，这些通道将墨水引导到各个孔层110中的墨水喷射喷嘴。
陶瓷层108包括将打印头模110连接到打印头控制电路(未示出)的电路径与电子结构，其中该打印头控制电路接下来被连接到打印机控制器。由单个打印头支撑的模的数目可以变化。在某些具有可移动的笔托架的打印***中，每个打印头可仅仅具有带一组相关喷嘴的一个模。在图3的剖视图中，示出了在陶瓷层上支撑有两个模，当然这仅仅是为了清楚的目的。在该图中所示出的打印头实施例能够支撑多于两个的模，并且每个模能够包括多组孔。其它构造以及其它数目的模也可以与单个打印头相关。
如图3中所示，调节器主体104总体上包括通过压力调节阀128从墨水入口116接收墨水的低压墨水腔室126。墨水从上述的墨水储存器和泵送***被泵送通过墨水导管117，并到达墨水入口116。结果，在墨水导管内的流体压力将是相对较高的压力(即，在大气压力之上)。不过，喷墨打印***一般被配置成在打印头内维持轻微的真空压力(例如，-6英寸水柱)，使得墨水不会从打印头喷嘴滴出。举例来说，在一个喷墨打印***中，在打印喷嘴处的压力被维持为在0到-10英寸水柱范围内(即，在0和-0.36磅/平方英寸之间)的压力。这仅仅是喷墨压力范围的一个示例，也可以使用其它的压力范围。
为了在低压腔室126中维持期望的低压，调节阀128被配置成仅当低压腔室内的流体压力下降到某个低压阈值之下时才允许墨水流进该低压腔室。随着墨水流动通过调节阀并进入到低压腔室内，低压腔室内的流体压力会升高。相应地，低压腔室可具有作为高 压阈值的最大可允许压力。如果该腔室内的压力超过该值，那么墨水可能会开始从打印头滴落。当低压腔室内的压力抵达高压阈值时，调节阀将关闭。为了在低压腔室内维持期望的负压，高压阈值将位于低压阈值之上的某个水平处，但仍然等于大气压力或者在大气压力之下。
参见图5和6，通过柔性膜146可以在一个侧面上封闭低压腔室126，该柔性膜146可以被热熔到低压腔室的边缘或者边沿149。在打印期间，随着墨水被从低压腔室提取出，该低压腔室内的墨水量将会下降，从而该腔室内的压力也将下降。结果，来自调节器主体外部的大气压力将倾向于将柔性膜向内推。相反地，当来自墨水导管117与入口116(在调节阀的另一侧上)的墨水流入低压腔室时，该压力将会增加，且柔性膜将会被向外往回推。这允许低压腔室内的墨水量与压力改变，同时在该低压腔室内维持期望负压并避免空气气泡。
柔性膜146可以是高阻隔性的柔性层叠材料。如此处所用，术语“高阻隔性”是指对空气具有相对较低的渗透性的材料。例如，包括两层聚乙烯(PE)且在它们之间粘接有一层乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)的三层层叠件就能够被用作一种高阻隔性的柔性膜。PE层允许该膜围绕该低压腔室126的周界被牢固可靠地热熔(即，热粘接)到调节器主体(例如，也由聚乙烯构成)。采用该布置，通过EVOH层的功效，该膜提供了高阻隔性，并且在低压腔室内不存在与墨水接触的膜材料的边缘，正如在浸没的囊式蓄能器(accumulator bag)的情况中可以见到的那样。
在图7～9中示出了打印头墨水容器的另一个实施例204。如图7的剖视图中所示，该实施例既包括高压腔室222，也包括低压腔室226，通过在高压腔室222与低压腔室226之间的阻隔壁224将它们分隔开。与图3的实施例不同，墨水入口216直接进到高压腔室内，且不包括压力调节阀(图3中的128)。结果是，由于高压腔室内的流体压力将和墨水导管内的流体压力基本上相同，所以可以将高压腔室看作实质上是墨水导管217的延伸部。
压力调节阀228被放置在位于高压腔室与低压腔室之间的阻隔壁内，用于控制进入到低压腔室内的墨水流动。当低压腔室内的 墨水压力达到低压阈值时，调节阀将会打开并允许墨水从高压腔室流入低压腔室。当低压腔室内的流体压力达到高压阈值时，调节阀将会关闭，使得低压腔室内的压力将不会继续增加。这样，图7的两腔室构造允许以和图3的构造类似的方式对墨水压力及流动进行调节。
采用该设计，进入到高压腔室222的墨水将会通过调节阀228并进入到低压腔室226中，从低压腔室226墨水将经由出口218排出，并从那里进入到支架206中的墨水通道220内，该墨水通道220通向陶瓷层的其它部分以及一个或多个打印头模210内的喷嘴。参见图8与图9，提供了相对刚性的高压腔室盖244以覆盖和密封高压腔室，同时柔性膜246可以被热熔到低压腔室的被暴露的边缘或边沿249。该柔性膜以上述图3～6中所述的方式起作用，并且低压腔室内的墨水压力与墨水量随着时间的过去而变化。应当理解的是，具有高压腔室和低压腔室的调节器主体204的构造仅仅是用于以本文中所描述的方式进行操作的打印头容器的多种可能构造中的一种。
用于致动图3中的调节阀128(或者图7中的调节阀228)的机构在附图中并未示出。不过，存在着各种各样实现该致动功能的手段。例如，调节阀可以响应于来自低压腔室126内的一个或多个压力传感器(未示出)的信号被电致动。正如对于本领域的技术人员所显而易见的那样，也可以使用其它的电和/或机械***，以用于探测低压腔室内的压力。
在某些现有技术的喷墨打印***中，通过由柔性的、高阻隔性的聚合物材料(例如，乙烯-乙烯醇共聚物EVOH)构成的囊式蓄能器来机械地维持所期望的负压范围，该囊式蓄能器被浸没在打印头中具有刚性壁的低压墨水腔室内。该囊式蓄能器被密封以与墨水隔开，与大气流体连通，且响应于低压墨水腔室内的压力改变而膨胀或缩小。机械弹簧常常被附接以压缩该囊式蓄能器，使得该囊的体积在任何给定时刻都比其处于大气压力下时平常的体积更小一些，从而使得低压墨水腔室的容积比其处于大气压力情况下的容积更大一些，由此保持墨水流体压力处于大气压力之下。
打印头墨水内所期望的真空压力是导致打印头内空气积聚的一个因素。由于比大气压力低的压力，所以溶解在墨水中的空气能够从溶液中出来并在***内产生气泡，导致上面所讨论的效果。另 外，喷墨打印头内的调节器主体104或者其它墨水容纳结构通常由聚丙烯、聚乙烯、或者对于空气而言相对可渗透的其它重量轻的聚合物模塑而成的。该主体的厚度通常在1到3mm范围内。
空气渗透是压力、温度、时间、表面积、以及材料的厚度和渗透性的函数。聚丙烯和聚乙烯通常具有从大约150到500((cc)(0.001英寸))/((100英寸2)(大气压)(天))范围的空气渗透率。该渗透性水平被认为是中等水平至高水平的。在该空气渗透率的情况，当被容纳在1-3mm厚的聚丙烯主体内时，打印头低压墨水腔室内的墨水在大约一天内能够达到完全饱和。在图10中图示出了该现象，图10中示出了在这样的墨水存储器内墨水的空气饱和度曲线300在大约一天内从大约60％上升到了100％。即使是在一开始将脱气处理的墨水供应到打印头的情况中，该墨水也能够相对迅速地再饱和。另外，浸没的囊式蓄能器能够为进入到墨水供应部的空气渗透提供额外的途径。
某些对打印头墨水供应部内的空气积聚的解决方案聚焦在俘获气泡并重新引导气泡远离打印头孔层。其它的解决方案涉及由高空气阻隔性的聚合物材料(例如，液晶聚合物LCP、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、或者聚醚酰亚胺PEI)来构建打印头墨水容纳结构。这些高阻隔性的材料常常比可渗透的替代材料更加昂贵，并且可能具有其它不期望的性能特征，例如，脆性、不期望的模塑和接合特性、强度问题、以及破裂难题。将某些硬的、高阻隔性的塑料接合在一起可能会涉及衬垫、粘合剂的使用，或者在某些情形中会采用焊接处理。
有利地，发明人已经开发出有助于减小到打印头中的空气渗透的打印头压力调节器***。发明人的解决方案是简单的、鲁棒的，使用了相对低成本的材料，并且没有零部件用以维持打印头墨水供应部内的低压。
有关发明人解决方案的以下讨论将具体参考图3～6中所示的实施例，但是应当理解的是，该讨论也适用于图7～9中所示的实施例。参考图3，发明人已经发现将调节器主体104的外表面金属化或进行金属涂敷会显著地减小其对空气的渗透性，并且允许继续使用低成本的聚合物材料(例如，聚丙烯或者聚乙烯)，这些材料在宽广的需求范围上具有期望的特性，例如，强度、耐用性、可塑性、易 用性等等。在该解决方案中，首先采用期望的聚合物材料模塑(例如，注射模塑)出调节器主体，然后将要被金属涂敷的表面被等离子处理以提高金属涂层的粘附性。接着，该主体被放入真空沉积腔室中，在该真空沉积腔室内通过化学气相沉积处理将一层或多层金属沉积到任何暴露的表面上。对于本领域的技术人员而言，这样的处理是公知的。
在图4中示出了调节器主体104的被金属化或者金属涂敷的侧壁142的一部分的放大剖视图。在该视图中可以看到，侧壁包括底部的聚合物壁层152和相对薄的金属层154。为了说明的目的，在该视图中金属层的厚度被极大地夸大了。金属层会极大地减小打印头主体的渗透性，同时在下面的聚合物材料保持了期望的强度、耐用性、可塑性、良好的膜熔接特性等等特征。
各种材料都可被用于金属层。大多数金属都能被使用，包括铝、铜、银、金、镍、不锈钢等等。这些可以被应用于多种层中。例如，在一个实施例中，在等离子处理之后，发明人经由真空沉积将聚丙烯主体涂覆有铜的第一层以及铝的第二层。发明人同样确信在铜层的顶上准备不锈钢层也是可以被使用的。同样能够确信的是，其它类型的金属涂层也可以被使用，例如包含有金属片屑或粉末的颜料。如果需要，透明涂层(例如，釉料)还可以被应用到最终的金属层，以减少金属层的氧化。
金属层的厚度可以改变。发明人确信具有在1-10微米范围内的总厚度的金属涂层是合适的，其中3-6微米的范围是很可能的范围。该总厚度可以由多个单独金属层的厚度构成，其中每个金属层可以是1-3微米厚，或者更厚一些。应当理解的是，可以使用总厚度大于10微米的金属层。正如以上所提到的那样，材料的渗透性部分地是材料厚度的函数。尽管金属比聚合物(例如，聚丙烯和聚乙烯)实质上更加不易渗透，但是假如金属层太薄，那么该金属层可能不能在渗透性方面提供所期望的减小。另一方面，一旦金属层的厚度增加超过了某个值，那么对于厚度上的每一点递增增大而言在渗透性方面可能存在相对较小的额外减小量。
在一个实施例的测试中，发明人经由真空沉积对具有类似于图3中所示的调节器主体104的物理形状和尺寸的聚丙烯盒进行了 涂敷，其中该聚丙烯盒具有大约1mm厚的壁，具有两层金属涂层，包括铜的第一层以及铝的顶层。总的金属涂层的厚度为大约5微米。压力调节设备被装载到容器内，接着被类似金属涂敷的聚合物的唇缘被密封就位。在随后的压力测试中，发现涂敷后的容器的空气阻隔性能比相同类型的未涂敷的聚丙烯容器有着大幅度的改善。
下表总结了金属涂敷后的容器和未涂敷但以别的方式处理的由相同聚丙烯(PP)制成的容器相比，二者的压力测试结果，其中以单位“cc/大气压-天”来表示渗透性。 
Figure G200880007407XD00091
这些结果在图11中以条形图被图示出，其中提供了对数标度的渗透性测量值。所确信的是，那一个范围之外的数据控制点(零部件序列号为2，仅PP)来自于存在泄漏的测试容器，代表了实验误差。去除掉此范围之外的数据点，则金属化之后在测试容器的渗透性方面平均减小到未金属化的测试容器的渗透性的1/17。
在渗透性方面的这个改变类似于图10的曲线图中所示的长曲线302。图10中的曲线是分别由高阻隔性聚合物材料(例如，LCP、PET、PEI等等)与低阻隔性材料(例如，聚丙烯和聚乙烯)的空气渗透测试来实验确定。高阻隔性材料的空气饱和度曲线302示出容纳在这样的容器内的脱气处理后的墨水直到大约15天之后才达到饱和，与此相对的是低阻隔性材料大约一天后就达到饱和。考虑到该曲线，并参见上述表中以及图11中所示出的结果，显而易见，由金属化后的低阻隔性材料提供的在渗透性上的减小比得上(或者更优于)高阻隔性材料所提供的在渗透性上的减小。由此，发明人确信根据本发明的金属涂敷的打印头容器可使渗透性至少减小到原来的1/10。渗透性减小到原来的1/15或者1/17也是可能的。
调节器主体中能够被金属涂敷的部分可以变化。当完全组装时，关于图3～6的实施例，调节器主体104被暴露的部分是侧壁 142、柔性膜146和后壁130的外部。在图7～9的实施例中，组装之后调节器主体204被暴露的部分是侧壁242、密封高压腔室222的高压腔室盖244、后壁230的外部、以及密封并且覆盖低压腔室226的柔性膜246。
在一个解决方案中，仅仅周界表面被金属涂敷。正如此处所用，术语“周界表面”意指除柔性膜的外表面之外，调节器主体的所有外表面。在图3～6的实施例中，周界表面包括调节器主体的四个侧壁142(在图3的截面中可见)，再加上调节器主体的后壁130的外部。在图7～9的实施例中，周界表面包括侧壁242，以及后壁230的外部。
为了提供期望的金属涂层，未组装的调节器主体中将不被金属涂敷的部分(例如，图3的实施例中的低压腔室126，或者图7的实施例中的低压腔室222和高压腔室226)会被遮掩起来，然后调节器主体被放入真空沉积腔室内，并涂敷以期望的金属涂层。遮掩物稍后被移除，以允许柔性膜146(在图8和9中是246)被附接，例如，通过热熔。在图7～9的实施例中，在调节器主体的金属化之后，高压腔室盖244也可以被附接。该高压腔室盖可以由高阻隔性聚合物材料构成，或者包括一个或多个高阻隔性的层。因为柔性膜246也是高阻隔性材料，所以调节器主体的低渗透性得以维持。
替代地，完全组装后的调节器主体可以以上述方式被整体地进行金属涂敷。也就是说，考虑图3～6的实施例，在柔性膜146被附接到主体之后，将调节器主体104放入真空沉积腔室内，使得周界表面和柔性膜的外部(即，在图5的构造中，基本上所有被暴露的表面)都被金属涂敷。同样地，关于图7～9中所示的构造，带有柔性膜246与附接的高压腔室盖244的调节器主体204可以被放入真空沉积室中，使得周界表面以及柔性膜和高压腔室盖两者的外部(即，在图8的构造中，基本上所有被暴露的表面)都被金属涂敷。该解决方案可有助于防止调节器主体的任何暴露部分没有被正确地金属涂敷，这种情况可能会发生在，例如，当仅仅周界被金属化，且假如遮掩物的几何形状存在着瑕疵的时候。
在本文所公开的金属化打印头容器中，无需使用极其高阻隔性的材料，就最小化了空气积聚。通过对聚丙烯进行涂敷(例如， 采用金属化)，聚丙烯的其它优点(形成熔接的能力、可塑性、低成本等等)得以保留，同时空气阻隔特性被显著改善。结果是，提供了一种打印头容器材料选择，其在宽广的需求范围上表现良好，提供了低的成本，以及满足喷墨打印容器设计需求的简单组装。容纳墨水的相关方法也是优越的，因为在打印头组件中具有更少的零部件、更少的接合部、以及更低成本的材料。
应当理解的是，上述参考的布置对于本发明原理的应用是说明性的。对于本领域技术人员而言显而易见的是，在不背离所附权利要求中所述的本发明的概念和原理的情况下，可进行多种修改。

Claims (10)

1.一种喷墨打印头容器，其特征在于：
由聚合物材料构成的基本刚性的主体(104、204)，其在低压腔室(126、230)内容纳墨水，所述聚合物材料具有中空气渗透性至高空气渗透性；以及
金属涂层(154)，其设置在所述主体的外部上，且被配置成减小所述主体的空气渗透性。
2.如权利要求1所述的喷墨打印头容器，其特征在于，所述金属涂层(154)仅仅被设置在所述主体的周界(142、242)之上。
3.如权利要求1所述的喷墨打印头容器，其特征在于，所述金属涂层(154)包括从铜、铝、银、金、镍和不锈钢构成的组中选择的至少一种材料所构成的一个或多个层。
4.如权利要求1所述的喷墨打印头容器，其特征在于，所述金属涂层(154)的厚度为从1到10微米。
5.如权利要求1所述的喷墨打印头容器，其特征在于，所述金属涂层(154)将所述主体的空气渗透性至少减小到涂敷前的1/15。
6.如权利要求1所述的喷墨打印头容器，其特征进一步在于：
压力调节阀(128、228)，其被配置成选择性地允许墨水从高压源流入所述低压腔室(126、230)；以及
柔性膜(146、246)，其密封在所述低压腔室上，且响应于所述低压腔室(126、230)内的压力与墨水量的减少而向内挠曲，以及响应于所述低压腔室内压力与墨水量的增加而向外挠曲。
7.如权利要求6所述的喷墨打印头容器，其特征在于，所述金属涂层(154)被设置在所述主体(104、204)的周界(142、242)上，以及设置在所述柔性膜(146、246)的外部暴露表面上。
8.一种构建如权利要求1所述的喷墨打印头容器的方法，其特征在于，通过以下步骤：
提供了一种由中渗透性至高渗透性的且基本刚性的聚合体材料构成的容器主体(104、204)，其中限定了具有开口的墨水腔室(126、230)；
用金属(154)涂敷所述容器主体的外表面(142、242)；以及
将高阻隔性的柔性膜(146、246)附接到所述开口以密封所述墨水腔室。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，对所述容器主体进行涂敷的步骤由以下步骤进一步表征：
对所述容器主体的外表面(142、242)进行等离子处理；以及
经由真空沉积处理来涂敷具有一个或多个层的金属涂层(154)，所述一个或多个层中的每层厚度为从1到10微米。
10.一种构建如权利要求1所述的喷墨打印头容器的方法，其特征在于，通过以下步骤：
提供了一种由中渗透性至高渗透性的且基本刚性的聚合体材料构成的容器主体(104、204)，其中限定了具有开口的墨水腔室(126、230)；
将高阻隔性的柔性膜(146、246)附接到所述开口以密封所述墨水腔室；以及
在将所述柔性膜附接到所述容器主体之后，对所述容器主体的外表面(142、242)和所述柔性膜(146、246)的外表面进行金属涂敷。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101282460B1 (ko) 2008-08-19 2013-07-04 실버브룩 리서치 피티와이 리미티드 프린트헤드 집적회로용 캐리어의 누설 테스트기
WO2011011012A1 (en) * 2009-07-24 2011-01-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid dispensing apparatus and method thereof
FR3003428B1 (fr) * 2013-03-12 2016-11-04 Plastic Omnium Cie Caisson d'hebergement d'equipement de puissance de vehicule automobile formant blindage electromagnetique
EP2969572B1 (en) * 2013-03-13 2019-09-04 Videojet Technologies Inc. Inkjet cartridge with barrier layer
CN108349257B (zh) * 2015-10-28 2020-02-14 惠普发展公司，有限责任合伙企业 具有流体连通的多个流体室的打印机墨盒
CN114434972B (zh) * 2016-07-18 2023-09-29 科迪华公司 印刷***组件和技术

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6203136B1 (en) * 1995-05-25 2001-03-20 Seiko Epson Corporation Print head capping device having an inclined cap
CN1309022A (zh) * 2000-02-15 2001-08-22 珠海飞马耗材有限公司 墨盒
US6325496B1 (en) * 1999-04-26 2001-12-04 Canon Kabushiki Kaisha Ink-jet printing apparatus
US6485137B2 (en) * 2000-10-23 2002-11-26 Aprion Digital Ltd. Closed ink delivery system with print head ink pressure control and method of same

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3061482A (en) * 1959-09-16 1962-10-30 Nicholas J Grant Ceramic coated metal bodies
US3547294A (en) * 1968-08-21 1970-12-15 Beverly E Williams Coated plastic containers
US3828960A (en) * 1972-11-10 1974-08-13 Dow Chemical Co Heat insulating container having plastic walls retaining vacuum
US4159229A (en) * 1977-06-03 1979-06-26 Ford Motor Company Method of plating light weight metal to enhance lateral corrosion resistance
US4429320A (en) * 1979-09-21 1984-01-31 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording apparatus
DE3171562D1 (en) * 1980-06-06 1985-09-05 Epson Corp Ink supply system for a printer
JPS5783488A (en) * 1980-11-14 1982-05-25 Canon Inc Flexible ink supply tube
US4604633A (en) * 1982-12-08 1986-08-05 Konishiroku Photo Industry Co., Ltd Ink-jet recording apparatus
JPS59120481A (ja) 1982-12-28 1984-07-12 Mitsubishi Electric Corp 紙搬送制御回路
JPS60262652A (ja) * 1984-06-12 1985-12-26 Seiko Epson Corp インクジエツト記録装置
JPS61277460A (ja) * 1985-06-04 1986-12-08 Ricoh Co Ltd インクジエツト記録装置のインク容器
US4803094A (en) * 1988-05-09 1989-02-07 Myers Richard A Metallized coating
US5134046A (en) * 1990-04-04 1992-07-28 Ultralife Batteries, Inc. Battery with metal foil coated plastic housing
US5903292A (en) * 1991-06-19 1999-05-11 Hewlett-Packard Company Ink refill techniques for an inkjet print cartridge which leave correct back pressure
JP3021149B2 (ja) * 1991-12-19 2000-03-15 キヤノン株式会社 インクジェット記録手段
US5419139A (en) * 1993-12-13 1995-05-30 Martin Marietta Corporation Composite cryogenic tank apparatus
US5751323A (en) * 1994-10-04 1998-05-12 Hewlett-Packard Company Adhesiveless printhead attachment for ink-jet pen
DE69911744T2 (de) * 1998-02-13 2004-07-29 Seiko Epson Corp. Tintenstrahldrucker, dafür geeignete tanktureinheit und verfahren zur wiederherstellung des tintentröpfchenausstossvermögens
US6547377B2 (en) * 1998-03-09 2003-04-15 Hewlett-Packard Company Printhead air management using unsaturated ink
US6863387B2 (en) * 1998-03-09 2005-03-08 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Ink supply with air diffusion barrier for unsaturated ink
US6378971B1 (en) * 1999-11-05 2002-04-30 Seiko Epson Corporation Ink-jet recording apparatus
CN101372177A (zh) 2000-01-21 2009-02-25 精工爱普生株式会社 记录装置用墨盒及喷墨式记录装置
AU2001236983A1 (en) * 2000-02-24 2001-09-03 Santen, Inc. Containers for preventing contamination from product labels
ATE492400T1 (de) * 2000-10-20 2011-01-15 Seiko Epson Corp Tintenpatrone für tintenstrahlaufzeichnungsgerät
US6371605B1 (en) * 2001-03-21 2002-04-16 Lexmark International, Inc. Ink jet printer ink cartridge manufacturing method
US6431692B1 (en) * 2001-05-18 2002-08-13 Hewlett-Packard Company Packaged ink supply and method of packaging an ink supply to maintain ink in a degassed state
EP1300247B1 (en) * 2001-10-05 2006-05-17 Canon Kabushiki Kaisha Liquid container, liquid supplying apparatus, and recording apparatus
JP2003334963A (ja) * 2002-05-20 2003-11-25 Sharp Corp カートリッジ及びそのインク充填方法
CA2461959C (en) * 2003-03-26 2012-07-24 Seiko Epson Corporation Liquid container
NL1023215C2 (nl) * 2003-04-17 2004-10-19 Stork Digital Imaging Bv Drukinrichting, flexibele voorraadhouder en werkhouder, alsmede toevoersysteem.
KR20070078205A (ko) * 2006-01-26 2007-07-31 삼성전자주식회사 잉크젯 프린팅 시스템의 잉크 공급 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6203136B1 (en) * 1995-05-25 2001-03-20 Seiko Epson Corporation Print head capping device having an inclined cap
US6325496B1 (en) * 1999-04-26 2001-12-04 Canon Kabushiki Kaisha Ink-jet printing apparatus
CN1309022A (zh) * 2000-02-15 2001-08-22 珠海飞马耗材有限公司 墨盒
US6485137B2 (en) * 2000-10-23 2002-11-26 Aprion Digital Ltd. Closed ink delivery system with print head ink pressure control and method of same

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Publication number Publication date
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