连续喷墨打印机及其打印头组件的制作方法

本发明涉及静电偏转连续喷墨打印机，例如工业打印机，其适于在工业填充、包装或加工线中的传送带上在被运送经过打印机的一系列物体上进行打印。通常，物体是诸如制品或包装食品的产品，并且打印机用于打印产品和批次信息、“使用截止”日期等。本发明还涉及用于这种打印机的打印头组件。

在静电偏转连续喷墨打印机的操作中，在打印机的打印头处形成墨滴的连续射流。打印头包括电极装置，以在一些或所有墨滴上捕获电荷并产生静电场以偏转带电荷的墨滴。墨滴在飞行中偏转，使得仅一些墨滴用于打印。不需要用于打印的墨滴被沟槽捕获，并且通常返回到打印机的打印机主体内的墨盒。通常，打印头通过典型地为1m至6m长的柔性导管(有时称为脐带)连接到打印机主体。

背景技术

静电偏转连续喷墨打印机的打印头通常具有金属盖，该金属盖保护打印头免受环境影响，出于电气安全的原因并且为了防止外部干扰墨射流而包围电极，并且在打印头盖内部包含大气以最小化与周围空气的混合。盖中的开口(出口孔)允许墨滴离开以用于打印。在打印机的操作期间，除了墨射流中的正常墨滴之外，非常小的墨滴可能形成在由打印头盖包围的空间中。另外，当墨滴撞击被打印的表面时，通过回溅可能形成另外的非常小的墨滴。这些非常小的墨滴可能落在附近的表面上，该附近的表面可能包括打印头盖，尤其是在盖的靠近沟槽和墨滴离开所通过的开口的端部处。这些非常小的墨滴可以是带电荷的，并且如果所述墨滴落在电绝缘的表面上，则电荷将被捕获。如果允许积累大的捕获电荷，则将产生可能干扰打印机的正确操作的电场。因此，打印头盖通常接地。

因为打印头盖接地，所以它可以接收静电放电。通常，这些情况或者发生在人触摸盖时（如果人携带静电电荷），或者发生在打印机用于打印到从卷轴展开的塑料卷材上时，当塑料卷材展开时产生电荷。静电放电将在从打印头盖到地的接地导体中产生大的瞬态电流尖峰。用于打印头盖的接地连接通常由打印机主体提供，并且接地导体通常包括沿导管长度延伸的金属编织物或网。除了简单的导线之外或者代替简单的导线，使用金属编织物或网，以便使导体表面最大化。这是优选的，因为放电电流的短暂瞬态性质产生高频电流分量，其主要沿着导体的表面流动而不是通过导体的主体流动。

打印头通常包含可能被静电放电中存在的高电压损坏的电子电路。因此，从打印头盖到地的路径与电子电路隔离，同时该路径在打印头中和在导管中，并且导管在电子电路和打印机主体之间承载单独的信号地导体。

技术实现要素：

本发明的方面提供了一种静电偏转喷墨打印机，其中，打印头盖的至少一部分由表面电阻率不超过10¹²欧姆每平方或体积电阻率不超过10⁹欧姆米的材料制成，并且打印头盖的至少一部分电连接到盖接地线。

在一个方面，打印头包括电子电路，并且打印头中的电子电路的信号地线从电子电路延伸到脐带并沿着脐带延伸到其远端。盖接地线还可以沿着脐带延伸到其远端或者可以与信号地线连接。从打印头盖的表面到盖接地线和信号地线之间的任何连接点的电阻至少是从连接点到脐带的远端的信号地线的电阻的16000倍。从打印头盖的表面到脐带的近端的电阻至少为脐带内部的盖接地线的任何长度的电阻的16000倍。打印头盖可以由抗静电或静电耗散材料模制而成。对打印头盖的材料的电阻率的限制防止电荷在盖上的积聚。电阻的比率意味着静电放电的总电阻将足以避免大的静电放电电流，避免了在脐带中需要接地线编织物。电阻的比率还防止对盖的静电放电干扰电子电路。

在另一方面，所述打印头盖的所述至少一部分的材料具有至少10⁵欧姆每平方的表面电阻率或至少100欧姆米的体积电阻率，使得所述材料是抗静电的或静电耗散的，并且从所述打印头盖的表面到所述盖接地线的远离所述打印头盖的端部的电阻是至少1kΩ。打印头盖可以由抗静电或静电耗散材料模制而成。在该方面，打印头不必包括电子电路，因此脐带不必承载信号地线。对打印头盖的材料的电阻率的限制防止电荷在盖上的积聚。最小电阻限制了由静电放电产生的电流，避免了在脐带中需要接地线编织物，并且避免了需要盖接地线来承载大电流。

根据本发明的一个方面，提供一种静电偏转喷墨打印机，其包括打印机主体、打印头以及在打印机主体和打印头之间延伸的柔性导管(通常称为脐带)。打印机主体包括电气部件，并且具有用于电气部件的电气地，电气部件包括控制系统的电子电路。优选地，打印机主体具有接地导体，以连接到外部接地，并且电气地连接到接地导体。然而，打印机主体可以不具有接地连接器，例如在打印机主体是双绝缘的情况下，在该情况下，电气地将相对于外部接地浮动。打印头具有至少一个射流形成孔、用于捕获墨射流的墨滴上的电荷并用于提供电场以偏转充电墨滴的电极装置、以及电子电路。一个或多个信号数据线经由柔性导管在打印头的电子电路和打印机主体的电子电路之间延伸。信号地线经由柔性导管在打印头的电子电路和打印机主体之间延伸，用于向打印头中的电子电路提供信号地电位。信号地线耦合到打印机主体的电气地。打印头具有连接到盖接地线的打印头盖。盖接地线可以在打印头或柔性导管内(优选地在打印头内)或甚至在打印机主体内与信号地线连接，或者盖接地线可以经由柔性导管延伸以独立于信号地线而电连接至打印机主体的电气地。打印头盖的至少一部分电连接到盖接地线，并且该部分当使用时暴露于包含墨射流的一部分的体积，并且该部分由(i)具有高达10¹²欧姆每平方(优选地高达10¹⁰欧姆每平方)的表面电阻率的材料或(ii)具有高达10⁹欧姆米(优选地高达10⁷欧姆米)的体积电阻率的材料形成。打印头盖的所有暴露外表面到中间点的电阻(当干燥时)是从中间点到打印机主体的电气地的电阻的至少16000 (一万六千)倍。如果盖接地线在打印头中与信号地线连接(或者到柔性导管中短距离，例如高达10 cm)，则中间点是盖接地线与信号地线之间的连接点。如果盖接地线在别处与信号地线连接，或者根本不与其连接，则中间点是盖接地线上的其进入柔性导管所在的位置(或者到柔性导管中短距离，例如高达10 cm)。

本发明的另一方面提供一种静电偏转连续喷墨打印机，包括打印机主体、打印头以及在打印机主体和打印头之间延伸的柔性导管，

所述打印头包括(a)用于形成连续墨射流的喷墨头，(b)电极装置，所述电极装置用于在所述墨射流的墨滴上捕获电荷并且产生静电场以偏转携带所捕获的电荷的墨滴，(c)用于接收所述墨射流的未用于打印的墨滴的沟槽，(d)电子电路，以及(e)打印头盖，所述打印头盖在所述打印机的操作中所述墨滴行进所在的体积的至少一部分上延伸，所述打印头盖具有出口孔以使得用于打印的墨滴能够离开所述体积，

所述打印机包括(f)从所述打印头的所述电子电路经由所述柔性导管延伸到所述打印机主体的电参考位置的信号地线，以及(g)从所述打印头盖延伸的盖接地线，

所述打印头盖的至少一部分具有不大于10¹²欧姆每平方的表面电阻率或不大于10⁹欧姆米的体积电阻率，所述打印头盖的所述至少一部分围绕出口孔并且电连接至盖接地线，以及

或(i)盖接地线延伸以在信号地线上的位置处与信号地线连接，所述位置或者在打印头中或者从打印头到柔性导管中不超过10 cm，并且从打印头盖的外表面上的每个未覆盖的位置到信号地线上的所述位置的电阻Rc是从信号地线上的所述位置到打印机主体的电参考位置的电阻的至少16000倍，

或(ii)盖接地线从打印头延伸到柔性导管中超过10 cm，并且经由信号地线或不经由信号地线电连接到打印机主体的电参考位置，从打印头的外表面上的每个未覆盖位置到盖接地线上的到柔性导管中10 cm的位置的电阻Rp是从盖接地线上的所述位置到打印机主体的电参考位置的电阻的至少16000 (一万六千)倍。

如果存在对打印头盖的静电放电，则其将经由放电路径放电至打印机主体的电气地，该放电路径包括(i)打印头盖从放电点至盖接地线的部分连同盖接地线本身，以及(ii)将盖接地线连接至打印机主体的电气地的任何其他部件，诸如信号地线。

如果盖接地线与信号地线连接(无论是在打印头中还是在别处)，则打印头中的电子电路的信号地在信号地线与盖接地线之间的连接点处连接到该放电路径。因此，如上所述，放电路径的两个部分的相对电阻提供了分压器，其影响在静电放电期间打印头中的电子电路的接地端子所经历的电压波动。通过确保打印头盖与盖接地线一起的有效电阻充分大于信号地线从其与盖接地线的连接点到电气地的部分的电阻，在静电放电期间的电压几乎完全产生在打印头盖和盖接地线上，并且被传导到打印头中的电子电路的接地端子的电压波动保持到不太可能损坏或破坏电子电路的操作或破坏由打印头中的电子电路发送或接收的数据的水平。

另外，如果盖接地线延伸到柔性导管中超过最小距离(实践中，大约10 cm)，则变得非常难以避免盖接地线与信号地线之间(以及盖接地线与承载去往和来自打印头中的电子电路的数据信号的信号数据线之间)的显著电容耦合。在这种情况下，如上所述，放电路径的两个部分的相对电阻提供了分压器，其影响电容性耦合到信号地线和信号数据线的盖接地线的部分中的电压波动。通过确保打印头盖连同打印头中的盖接地线的部分的有效电阻充分大于盖接地线的位于柔性导管中并且可能电容耦合到信号地线和数据线的部分的电阻，在静电放电期间的电压几乎完全产生在打印头盖和打印头中的盖接地线的部分上，并且在静电放电事件期间被电容耦合到信号地线和数据线中的电压波动被保持到不太可能损坏或破坏电子电路的操作或破坏由打印头中的电子电路发送或接收的数据的水平。

来自触摸打印头盖的人或来自充电塑料卷材的静电放电可被建模为来自通过150Ω的内部电阻充电到8 kV的100 pF的电容的放电。静电放电模型中的内部电阻增加了从打印头盖上的静电放电位置到盖接地线的电阻，因此进一步减小了电子电路的接地端子所经历的电压波动。因此，在分压器的效应分析中忽略该内阻是安全的。

因此，8 kV (八千伏)的电势可以被认为是在由上述放电路径的两个部分形成的分压器上被分压。由于放电路径的第一部分的电阻至少是第二部分的电阻的16000 (一万六千)倍，所以在盖接地线和信号地线之间的任何连接点处的电压波动以及耦合到信号地线和数据线中的电压波动被限制为不超过0.5V。这在一些常见类型的电路的容限内，使得可以将打印头的电路设计为使得其通常不会被这样的电压波动中断。另外，分压器意味着打印头盖的外表面和打印机主体之间的电阻足够高，使得危险电流不能在它们之间流动。因此，可以使用信号地线将打印头盖接地，并且不再需要在柔性导管中设置金属编织物或高电流接地导体以使打印头盖接地。即使单独的接地连接用于打印头盖，即，盖接地线独立于信号地线连接到打印机主体接地，该连接也只需要简单的低电流线，例如细铜线，并且不需要在柔性导管中提供金属编织物或高电流接地导体以便使打印头盖接地。这允许柔性导管更便宜地制造，并且还允许柔性导管更柔性，因为金属编织物相对较硬。

优选地，盖接地线在打印头内连接信号地线，或者不太优选地到柔性导管中短距离，使得不必沿着柔性导管提供单独的盖接地线。

优选地，从打印头盖的暴露外表面上的任何部分到盖接地线和信号地线之间的连接点的最小电阻至少为16kΩ。这允许从盖接地线和信号地线之间的连接点到打印机主体的电气地的电阻高达1Ω，这在静电偏转连续喷墨打印机的设计中通常应当是可实现的。在这种情况下，由8 kV的静电放电产生的峰值电流将是0.5A。

更优选地，从打印头盖的暴露外表面上的任何部分到盖接地线和信号地线之间的连接点的最小电阻至少为80kΩ。这允许从盖接地线和信号地线之间的连接点到打印机主体的电气地的电阻高达5Ω。这应当是利用柔性导管中的普通信号地线(例如，直径为0.5 mm至1 mm的铜电线)可实现的，即使柔性导体为6m或更长。在这种情况下，由8 kV的静电放电产生的峰值电流将是0.1A。

从打印头盖的暴露外表面上的任何部分到盖接地线和信号地线之间的连接点的最小电阻可以至少为500kΩ(0.5MΩ)。这允许该电阻是从所述连接点到打印机主体的电气地的电阻的16000 (一万六千)倍。例如，如果从盖接地线和信号地线之间的连接点到打印机主体的电气地的电阻是1Ω，则将是500000 (五十万)倍。由8 kV的静电放电产生的峰值电流将不大于0.02A。这意味着信号地线和盖接地线之间的连接点的电压波动以及因此打印头中的电子电路的接地处的电压波动将不大于0.02V。

瞬态效应的显著性可以通过考虑静电放电的时间常数来评估。该时间常数将取决于放电路径的电感。该电感主要由用作信号地的电线的电感引起。典型的信号地线可以具有大约1μH/米的电感。因此，具有1μH/米的电感的非常长的8米导管(脐带)可以被认为是最坏情况的例子。这将导致放电路径中为8μH的电感。如果静电放电路径具有16kΩ的电阻和8μH的电感，则其时间常数(计算为L/R)将为0.5纳秒或500皮秒。这比打印头中的电子电路的典型响应时间快得多。因此，即使在这种最坏的情况下，由于太短暂而不能中断打印头中的电子电路，因此可以忽略打印头中的电子电路的信号地的任何瞬态电压尖峰，该瞬态电压尖峰由信号地线的电感引起。对于信号地线中电感较小的较短的导管，以及对于放电路径中的较大电阻，时间常数将甚至更短。

实际上，通常可以容易地提供具有低于1Ω的电阻的信号地线。例如，直径为1 mm的2米铜线可以具有大约¹/25Ω(0.04Ω)的电阻。因此可行的是，提供从打印头盖的暴露外表面上的任何部分到盖接地线和信号地线之间的连接点的较低的电阻，例如至少1kΩ。假如此电阻不大于¹/16Ω（这可合理容易地被提供），则此电阻将仍为从盖接地线与信号地线之间的连接点到打印机主体的电气地的电阻的16000倍。在这种情况下，静电放电路径的时间常数通常为8纳秒或更小。然而，这不是优选的，因为放电电流可以高达8A。

在打印头内的电子电路的响应时间比上述分析中假定的响应时间快的情况下，通过增大从打印头盖的露出外表面上的任何部分到盖接地线和信号地线之间的连接点的电阻，可以适当地缩短静电放电的时间常数。假设在放电路径中具有8μH电感的长脐带，80kΩ的电阻将提供100皮秒的时间常数，而500kΩ的电阻将提供16皮秒的时间常数。

电阻、电流和时间常数的上述讨论以类似的方式应用于如下情况，在该情况中，盖接地线沿柔性导管延伸相当大的距离并且电容耦合到信号地线和数据线。在这种情况下，计算示出了将由盖接地线承载的电流以及可以耦合到信号地线和数据线中的电压(及其时间常数)。

本发明的另一方面提供了一种静电偏转连续喷墨打印机，其包括打印机主体、打印头以及在打印机主体和打印头之间延伸的柔性导管，

所述打印头包括(a)用于形成连续墨射流的喷墨头，(b)电极装置，所述电极装置用于在所述墨射流的墨滴上捕获电荷并且产生静电场以偏转携带所捕获的电荷的墨滴，(c)用于接收所述墨射流的未用于打印的墨滴的沟槽，以及(d)打印头盖，所述打印头盖在所述打印机的操作中所述墨滴行进所在的体积的至少一部分上延伸，所述打印头盖具有出口孔以使得用于打印的墨滴能够离开所述体积，

所述打印机包括(e)从所述打印头盖经由所述柔性导管延伸到所述打印机主体的电参考位置的盖接地线，

所述打印头盖的至少一部分具有至少10⁵欧姆每平方且不大于10¹²欧姆每平方的表面电阻率、或者至少100欧姆米且不大于10⁹欧姆米的体积电阻率，所述打印头盖的至少一部分围绕出口孔并电连接到盖接地线，以及

从打印头盖外表面上的每个未覆盖位置到电参考位置的电阻Re至少为100欧姆。

优选地，电阻Re由打印头盖的材料提供。

在该方面，打印头可以不包括电子电路，在这种情况下，不必考虑静电放电对信号地线的影响。然而，通过使打印头盖的至少一部分由具有特定电阻率范围的材料制成并且确保从打印头盖的表面到电参考位置的电阻至少为最小值，可以限制静电放电事件的电流，从而不需要在柔性导管中提供金属编织物或高电流接地导体以使打印头盖接地。在上述标准静电放电模型中，静电放电被认为是8 kV，并且静电放电源被认为具有150欧姆的内阻。因此，100Ω的电阻Re与150Ω的静电放电内阻结合将产生高达32A的峰值电流(如果也存在显著的电感，峰值电流可能较小)。放电电流仅流动很短的时间，使得该电流可以由普通铜线承载而不会过热。

在静电放电事件中从人体释放的总电荷足够小，以致任何显著的电流非常短暂地流动。然而，如果放电路径的电阻小，则短暂的瞬态电流可能高，并且这可能在打印机主体中的耦合到电流的位置处（诸如打印机主体的底壳处）生成显著的瞬态电压。这种瞬态电压可能破坏各种打印机元件的操作。电阻Re限制了瞬时电流的大小，因此降低了在静电放电事件期间对打印机的操作的破坏程度，即使静电放电源不具有任何显著的内阻。

尽管Re的值100Ω提供了一些保护，但是如果Re的值更大并因此优选至少1kΩ的值，则限流效应将更大，从而对打印机操作产生更少的干扰并使其性能更可预测。这会将8 kV的静电放电的峰值电流限制到8A。更高的Re值提供更好的保护。例如，至少为8kΩ的电阻Re会将峰值电流限制为不大于1A。如果例如该电流通过打印机底壳流向地，并且通过底壳的连接具有1Ω的电阻，这将导致底壳处1V的电压变化。保护其它部件不受该幅度的电压波动的影响是相当简单的。优选地，电阻Re至少为80kΩ，以使峰值电流不大于0.1A。更优选地，电阻Re至少为800kΩ，以使峰值电流不大于10mA。这确保了打印机主体处的任何电压波动都将非常小，并且将不可能导致打印机中任何部件的操作的任何明显中断。

如上面参考本发明的其它方面所讨论的，电阻率上限意味着打印头盖的至少一部分的材料不是完全绝缘的，并且允许沉积在打印头盖的该部分上的任何电荷（例如由墨的充电微滴携带的电荷）消散。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于静电偏转喷墨打印机的打印头组件，该打印头组件包括打印头和柔性导管(通常称为脐带)。打印头具有一个或多个喷射形成孔、用于捕获墨射流的墨滴上的电荷并用于提供电场以偏转充电墨滴的电极装置、以及电子电路。一个或多个信号数据线从打印头的电子电路沿着柔性导管延伸到一个或多个信号数据连接器。用于向打印头中的电子电路提供信号地电位的信号地线从打印头的电子电路沿着柔性导管延伸到信号地连接器。柔性导管可联接到打印机主体，以便在打印机主体和打印头之间延伸，使得信号数据线经由信号数据连接器联接到打印机主体的电子电路，并且信号地线经由信号地连接器联接到打印机主体的电气地。

打印头具有连接到盖接地线的打印头盖。盖接地线可以在打印头或柔性导管(优选地在打印头内)内连接信号地线，或者盖接地线可以经由柔性导管延伸到盖接地连接器。打印头盖的至少一部分在使用时暴露于包含墨射流的一部分的体积，该至少一部分电连接到盖接地线，并且由(i)具有高达10¹²欧姆每平方(优选地高达10¹⁰欧姆每平方)的表面电阻率的材料或(ii)具有高达10⁹欧姆米(优选地高达10⁷欧姆米)的体积电阻率的材料形成。打印头盖的所有暴露外表面到中间点的电阻(当干燥时)是从中间点到相关接地连接器的电阻的至少16000 (一万六千)倍。如果盖接地线在打印头中与信号地线连接(或者到柔性导管中短距离，例如，高达10 cm)，则中间点是盖接地线和信号地线之间的连接点，并且相关的接地连接器是信号地连接器。如果盖接地线在别处与信号地线连接，则中间点是盖接地线上的其到柔性导管中的位置(或者到柔性导管中短距离，例如，高达10 cm)，并且相关的接地连接器是信号地连接器。如果盖接地线根本不连接信号地线，则中间点是盖接地线上的其到柔性导管中的位置(或者到柔性导管中短距离，例如，高达10 cm)，并且相关的接地连接器是盖接地连接器。

本发明的另一方面提供一种用于静电偏转连续喷墨打印机的打印头组件，该打印头组件包括打印头和附接到打印头并远离打印头延伸的柔性导管，

所述打印头包括(a)用于形成连续墨射流的喷墨头，(b)电极装置，所述电极装置用于在所述墨射流的墨滴上捕获电荷并且产生静电场以偏转携带所捕获的电荷的墨滴，(c)用于接收所述墨射流的未用于打印的墨滴的沟槽，(d)电子电路，以及(e)打印头盖，所述打印头盖在所述打印机的操作中所述墨滴行进所在的体积的至少一部分上延伸，所述打印头盖具有出口孔以使得用于打印的墨滴能够离开所述体积，

所述打印头组件包括(f)信号地线，所述信号地线从所述打印头的所述电子电路延伸到所述柔性导管并沿着所述柔性导管延伸到远离所述打印头的信号地电连接器，以及(g)盖接地线，所述盖接地线从所述打印头盖延伸，

所述打印头盖的至少一部分具有不大于10¹²欧姆每平方的表面电阻率或不大于10⁹欧姆米的体积电阻率，所述打印头盖的所述至少一部分围绕出口孔并且电连接至盖接地线，以及

或(i)所述盖接地线延伸以在信号地线上的位置处与信号地线连接，所述位置在打印头中或从打印头到柔性导管中不超过10 cm，并且从打印头盖的外表面上的每个未覆盖位置到信号地线上的所述点的电阻Rc是从信号地线上的所述点到信号地电连接器的电阻的至少16000倍，

或(ii)所述盖接地线从所述打印头延伸到所述柔性导管中超过10 cm，以在所述柔性导管内所述信号地线上的位置处与所述信号地线连接，并且从所述打印头盖的外表面上的每个未覆盖位置到所述盖接地线上的到所述柔性导管中10 cm的位置的电阻Rp是从所述盖接地线上的所述位置到所述信号地电连接器的电阻的至少16000 (一万六千)倍，

或(iii)盖接地线从打印头延伸到柔性导管中超过10 cm，并且沿着柔性导管延伸到远离打印头的盖接地电连接器，从打印头盖的外表面上的每个未覆盖位置到盖接地线上的到柔性导管中10 cm的位置的电阻Rp是从盖接地线上的所述位置到盖接地电连接器的电阻的至少16000 (一万六千)倍。

本发明的另一方面提供一种用于静电偏转连续喷墨打印机的打印头组件，该打印头组件包括打印头和附接到打印头并远离打印头延伸的柔性导管，

所述打印头包括(a)用于形成连续墨射流的喷墨头，(b)电极装置，所述电极装置用于在所述墨射流的墨滴上捕获电荷并且产生静电场以偏转携带所捕获的电荷的墨滴，(c)用于接收所述墨射流的未用于打印的墨滴的沟槽，以及(d)打印头盖，所述打印头盖在所述打印机的操作中所述墨滴行进所在的体积的至少一部分上延伸，所述打印头盖具有出口孔以使得用于打印的墨滴能够离开所述体积，

该打印头组件包括(e)从打印头盖延伸到柔性导管并沿着柔性导管延伸到远离打印头的盖接地电连接器的盖接地线，

所述打印头盖的至少一部分具有至少10⁵欧姆每平方且不大于10¹²欧姆每平方的表面电阻率，或者至少100欧姆米且不大于10⁹欧姆米的体积电阻率，所述打印头盖的所述至少一部分围绕出口孔并电连接到盖接地线，以及

从打印头盖外表面上的每个未覆盖位置到盖接地电连接器的电阻Re至少为100欧姆。

通常，当打印头组件被联接到打印机主体时，打印机主体将提供从信号地连接器到电气地的非常低的电阻路径，以及从盖接地连接器(如果存在的话)到电气地的非常低的电阻路径。因此，从信号地连接器或盖接地连接器到电气地的电阻可以被忽略，并且以上给出的讨论和分析以及以上给出的优选和任选值也可以应用于该打印头组件，其中考虑到信号地连接器或盖接地连接器的电阻来代替到打印机主体的电参考位置(地)的电阻。

打印头盖通常是可移除的，以允许接近，例如用于清洁。打印头盖可以在除了打印头与脐带(柔性导管)连接的地方之外的基本上整个打印头上延伸，或者打印头盖可以仅在打印头的一部分上延伸。

在打印机的打印操作中，形成墨滴的连续射流。通常，墨滴在飞行中偏转，使得仅一些墨滴用于打印。不需要用于打印的墨滴被沟槽捕获，并且通常返回到打印机主体内的墨盒。通常，墨包括溶剂，该溶剂通常是高挥发性的，使得墨滴在打印后快速干燥。溶剂还倾向于从在沟槽中被捕获并返回到墨盒的墨蒸发，使得打印机所使用的墨随着时间的推移而损失溶剂。为了保持正确的墨粘度，可以不时地添加额外的溶剂。另外，当打印机打印时，墨被缓慢地用尽，因此，墨盒中的墨也可以被不时地补充。

打印头上的射流形成孔通常设置在喷墨头中。电极装置通常包括用于捕获墨滴上的电荷的充电电极和用于产生使充电墨滴偏转的静电场的偏转电极。柔性导管(脐带)通常承载流体管线和电线，流体管线例如用于将加压的墨提供到喷墨头、并且用于将抽吸施加到沟槽、并且将墨从沟槽输送回到打印机主体，电线例如用于将驱动信号提供到压电晶体等以便在墨射流上施加压力振动，用于为充电电极和偏转电极提供电连接，以及用于为可以包括在打印头中的任何阀提供驱动电流。

打印头可以被布置成形成单个墨射流，或者它可以被布置成形成两个或更多个墨射流。例如，可以有两个或更多个喷墨头。替代地，可以有一个喷墨头，其被设置成提供多于一个的墨射流。

在本发明的上述方面和实施例中，打印头盖的至少一部分由(i)具有高达10¹²欧姆每平方(优选地高达10¹⁰欧姆每平方)的表面电阻率的材料或(ii)具有高达10⁹欧姆米(优选地高达10⁷欧姆米)的体积电阻率的材料形成，并且电连接到盖接地线。因此，材料不是完全电绝缘的。这有助于允许到达打印头盖的任何电荷消散，所述电荷是例如来自可能在由打印头盖包围的体积内产生的小墨滴的电荷，或者来自打印墨滴的回溅的电荷。优选地，打印头盖的该部分包括出口孔，该出口孔允许墨滴离开由打印头盖包围的体积以进行打印。这通常将在打印头的最靠近沟槽的端部处。打印头盖的该部分最可能在回溅时和从由打印头盖包围的体积内接收小的充电墨滴。

优选地，打印头盖的所述部分由具有至少10⁵欧姆每平方的表面电阻率或至少100欧姆米的体积电阻率的材料形成(例如，模制)。这种材料可以被认为是抗静电的或静电耗散的，并且具有比导电材料更大的电阻率，因此打印头的材料可以提供从打印头盖的暴露外表面到盖接地线和信号地线之间的连接点的电阻的至少一部分。该材料可以是可模制的聚合物或树脂。

优选地，从打印头盖的外表面到盖接地线和信号地线之间的连接点的电阻，或者到盖接地线上的到柔性导管中10 cm的位置的电阻，或者到电参考位置的电阻，或者到盖接地电连接器的电阻，基本上完全由打印头盖的材料提供。然而，这不是必需的，并且例如可以在盖接地线中提供电阻器。打印头盖的部分或全部可以是金属或其它导电材料，在这种情况下，可能需要盖接地线中的电阻器，以便提供来自打印头盖的外表面的最小电阻。打印头盖的所述部分可以是金属的，而金属部分和盖接地线之间的另一部分可以是非金属的以便提供期望的电阻，但是这不是优选的，因为通常制造起来更复杂和昂贵。

如果需要，至少在覆盖或邻近打印头盖和盖接地线之间的连接的区域处，在打印头盖的外表面上可以有电绝缘层。这种绝缘层有助于：通过防止从打印头盖的外表面到盖接地线的非常短的电流路径，来确保从打印头盖的外表面到盖接地线和信号地线之间的连接点或到盖接地线上的到柔性导管中10 cm的位置或到电参考位置或盖接地电连接器的必要最小电阻。

本发明的其它方面和可选特征在所附权利要求中阐述。

表面电阻率可根据IEC 62631-3-2:2015测量。体积电阻率可根据IEC 62631-3-1:2016测量。

从打印头的暴露外表面到任何其它位置的电阻可以通过用与该表面良好电接触的金属箔覆盖暴露外表面、然后使用常规的欧姆计测量从金属箔到其它位置的电阻来测量。

将参照以下附图描述通过非限制性示例给出的本发明的实施例。

附图说明

图1示出了体现本发明的喷墨打印机。

图2是图1的打印机的打印头中的主要部件的示意性顶视图。

图3是图1的打印机的打印头中的主要部件的示意性侧视图。

图4示出了图1的打印机的流体系统的简化示意图。

图5示意性地示出了图1的打印机的打印机主体内的主要部件。

图6示出了图1的打印机的打印头的一部分的侧视图，其中以截面图示出打印头盖的第一设计。

图7示出了图1的打印机的打印头的一部分的侧视图，其中以截面图示出打印头盖的第二设计。

图8示出了用于形成到打印头盖的接地连接的第一布置。

图9示出了用于形成到打印头盖的接地连接的第二布置。

图10示出了用于模拟对图1的打印机中的打印头盖的静电放电的影响的示意性电路。

图11示意性地示出了图1的打印机中脐带和打印机主体之间的连接点处的流体和电连接器。

图12示出了用于形成到打印头盖的接地连接的第三布置。

图13示出了打印头盖的第三设计，具有用于形成到打印头盖的接地连接的另一布置。

图14示出了用于模拟在盖接地线通过柔性导管延伸到打印机主体的情况下对打印头盖的静电放电的影响的示意性电路。

图15示出了用于在盖接地线在沿柔性导管的中途与信号地线连接的情况下模拟对打印头盖的静电放电的影响的示意性电路。

图16示出了用于模拟在打印头中没有电子电路的情况下对打印头盖的静电放电的影响的示意性电路。

具体实施方式

图1示出了静电偏转型连续喷墨打印机。打印机形成连续的墨射流，并具有用于使墨滴充电并使墨滴静电偏转以便打印期望图案的电极装置。主要流体和电气部件容纳在打印机主体1内。操作者通过触摸屏显示器3与打印机通信。墨射流形成在打印头5内，打印头还包括用于使墨滴充电和偏转的电极装置，并且打印头5通过被称为导管或脐带的柔性连接件7连接到打印机主体1。根据需要偏转以产生所需图案的墨滴从打印头5行进并撞击被传送经过打印头5的物体11的表面9，以便在物体11的表面9上打印所需图案。打印头5和脐带7形成可从打印机主体1分离的打印头组件。

打印机通常是工业喷墨打印机，并且适于与传送物体11经过打印头以在其上进行打印的传送带13一起使用。这与在平坦片材上打印的文件打印机形成对比，该文件打印机通常传送片材本身而不是与打印机外部的传送带13一起使用。物体11可以是制造的制品，例如饮料瓶或罐、果酱瓶、即食食品或包含多个单独条目的纸箱。期望图案可以包括产品信息，例如批号或“使用截止”日期。打印机可以从侧面打印到物体11上以使得喷墨在大致横跨传送带的方向上行进，或者从上方打印到物体上以使得喷墨在大致朝向传送带的方向上行进，或者从任何其它角度打印到物体上。例如，瓶子通常从侧面打印，而即食食品通常从上面打印。在图1中，打印机被设置成从侧面以及部分地从上方打印。

图2是墨射流的区域中的打印头5的主要部件的示意性顶视图，而图3是示意性侧视图。术语“顶视图”和“侧视图”表示在假设打印机将从侧面打印到物体11上的情况下从其观察打印头的常规方向，并且不一定对应于打印头在使用时的取向。从打印机主体1通过脐带7输送的加压的墨通过供墨管线15供给到喷墨头(或喷嘴) 17。墨的压力将墨通过小的形成射流的孔口从喷墨头17驱出，以形成墨射流19。假设喷墨头17接收加压的墨并且喷墨头17中的任何阀处于适当的状态，则连续形成墨射流19。因此，与仅当打印点时喷射墨滴的按需喷墨打印机相比，这种类型的喷墨打印机被称为连续喷墨打印机。

尽管墨射流19作为连续不间断的墨流离开喷墨头17，但其迅速地分裂成单独的墨滴。墨射流的路径穿过充电电极21中的槽，该槽定位成使得墨射流19在其处于穿过充电电极21的槽中时分离成墨滴。充电电极21的其它布置和其它形状是可能的，只要墨射流19在其分离成墨滴的位置处受到充电电极的电场的作用。墨是导电的，并且喷墨头17保持在恒定电压(通常为地)。因此，施加到充电电极21的任何电压将电荷引入到墨射流19的在充电电极21的槽中受到电场作用的部分中。当墨射流19分离成墨滴时，任何这样的电荷被捕获在墨滴上。因此，在每个墨滴上捕获的电荷量可以由充电电极21上的电压控制，并且通过改变充电电极21上的电压，可以在不同的墨滴上捕获不同的电荷量。

然后，墨射流19在两个偏转电极23、25之间通过。在偏转电极23、25之间施加大的电势差(通常为几千伏)以在它们之间提供强电场。因此，墨滴被电场偏转，并且偏转量取决于每个墨滴上捕获的电荷量。这样，每个墨滴可被引导到选定的路径中。如图2所示，通过电场而没有偏转的不充电的墨滴行进到沟槽27，在那里它们被捕获。通过沟槽抽吸管线29将抽吸施加到沟槽27的内部，因此由沟槽27接收的墨被吸走并通过脐带7返回到打印机主体1，以便再次使用。

由偏转电极23、25之间的电场偏转以致错过沟槽27的墨滴离开打印头5并在物体11的表面9上形成打印点。

喷墨头17、充电电极21、偏转电极23、25和沟槽27安装在基板31上。沟槽抽吸管线29在基板31下方延伸。也可以方便地将充电电极21和偏转电极23、25的电连接在基板31下方布线，如图3所示。打印头5还包括电子电路(图2和3中未示出)，其可以位于基板31下方。偏转电极23、25可以安装成使得它们每个都垂直于基板31的平面延伸。替代性地，它们可以平行于基板的平面延伸，如图2和3所示，一个偏转电极23位于基板31上，另一个偏转电极25在基板31上方间隔开并由一个或多个电极支撑件33支撑。通常位于基板上的偏转电极23将接地，而在基板31上方间隔开的偏转电极25将连接到高压电源以产生偏转场。在基板31上方间隔开的偏转电极25的电连接可以承载在电极支撑件33中的一者中。

图4是图1的喷墨打印机的流体系统的简化示意图。墨容纳在打印机主体1中的供墨盒35中，供墨盒35是打印机的主墨盒。供墨盒35的内部由排气口37保持在大气压。墨由泵39通过过滤器41和供墨管线43吸出供墨盒35。由泵39加压的墨流动经过文丘里管45，并通过回墨管线47回到供墨盒35。压力换能器(压力传感器) 49用于感测墨泵39的出口侧上的墨压力。

供墨管线15还连接到墨泵39的出口侧并接收加压的墨。因此，供墨管线15提供供墨路径，以将加压的墨从墨泵39供应到喷墨头17。供墨阀51控制墨沿供墨管线15的流动。即使当供墨阀51阻止墨沿供墨管线15流动时，泵39也能连续地驱动墨通过文丘里管45并回到供墨盒35。通过文丘里管45的墨流产生抽吸，因此文丘里管起到了抽吸源的作用。沟槽抽吸管线29连接到文丘里管45的抽吸入口以接收抽吸，该抽吸将墨从沟槽27通过脐带7抽吸回到打印机主体1。来自沟槽抽吸管线29的墨被抽吸到文丘里管45中并返回到供墨盒35。沟槽抽吸管线29中的流体流动由沟槽阀53控制。

多余的溶剂被保持在溶剂储存器55中，该储存器通过溶剂补充管线57从文丘里管45中接收抽吸。如果需要将溶剂添加到供墨盒35中的墨中以稀释墨并校正其粘度，则短暂地打开溶剂补充管线57中的溶剂补充阀59。这使得文丘里管45可以将少量的溶剂从溶剂储存器55中抽吸到通过文丘里管45的墨流中。然后抽吸到文丘里管45中的溶剂进入到供墨盒35中以稀释墨。

多余的墨被保持在墨储存器61中，该墨储存器通过墨补充管线63从文丘里管45接收抽吸。当供墨盒35中的墨液位变低时，墨补充管线63中的墨补充阀65打开。墨通过文丘里管45从墨储存器61中吸出，并以与从溶剂储存器55补充溶剂的操作类似的方式输送到供墨盒35。

溶剂储存器55和墨储存器61分别由溶剂容器67和墨盒69供给，并且操作者根据需要更换容器67、69。实际上，不总是需要提供溶剂储存器55和墨储存器61，并且相应的补充管线57、63可以直接连接到容器67、69。

图5示意性地示出了打印机的打印机主体1内的一些部件。打印机具有打印机主体墨系统71，其包括图4中的部件，这些部件显示在打印机主体1内。打印机主体墨系统71和打印机的其它部件在包括电子电路的控制系统73的控制下操作。例如，控制系统73向墨泵39和打印机主体墨系统71的各种阀51、53、59、65发送驱动电流。控制系统73接收来自压力传感器49的输出，也接收来自供墨盒35、溶剂储存器55和墨储存器61中的液位传感器的输出。控制系统73中的电子器件通过脐带7与打印头5中的电子器件通信。控制系统73也向触摸屏显示器3提供输出，并从其接收输入。通常，控制系统将包括处理器，例如微处理器和本领域公知的其它电子部件。

流体管线75通过脐带7将打印机主体墨系统71连接到打印头5。这些流体管线将包括图4所示的供墨管线15和沟槽抽吸管线29。电线77通过脐带7将控制系统73连接到打印头5。这些电线包括用于控制系统73的电子器件和打印头5中的电子器件之间的通信的信号线，以及用于将适当的电压施加到充电电极21和电极23、25的偏转的电线，以及用于将驱动信号施加到喷墨头17内的压电晶体的电线，该压电晶体将振动施加到形成墨射流19的墨，以便控制墨破碎成墨滴的方式。

打印机在电源插座79处接收电力，该电力在电压转换器81中转换为打印机内内部所需的各种电压。例如，打印机可以设计成在电源插座79处接收24伏DC，因为用于从市政电源产生24伏DC的电源是广泛可用的。电压转换器81使用所接收的24伏电源来产生为控制系统73中的电子器件供电所需的电压，该电压例如可以是5伏。它还向在控制系统73中或由其控制的部件供电，以产生施加到充电电极21的电压(例如高达大约300V)、施加到上偏转电极23的EHT电压(例如大约4 kV)以及产生用于喷墨头17内部的压电晶体的驱动信号。

电源插座79还提供到外部电气地的连接。这用于将打印机主体1的外壳接地。接地连接也提供给电压转换器81，其使用它来为需要接地的任何部件提供接地。控制系统73使用从电压转换器81接收的地来为控制系统73中的电子电路提供电气地并且提供用于连接到脐带7中的信号地线的电气地，以便为打印头5中的电子电路提供信号地。

图6和7是打印头5的存在有墨射流19的部分的侧视图。以截面图示出了可移除的打印头盖83。盖83确保在使用打印机时包围从喷墨头17到沟槽27的墨射流19的整个长度，但是盖的移除允许进入形成墨射流19的空间，以便能够检查或清洁。

在图6的实施例中，盖83是大致圆柱形的，并且完全包围打印头5的相应部分。在图7的实施例中，盖83是大致半圆柱形的，并且覆盖打印头的相应部分的上半部分。在图7中，打印头5的外表面在打印头的下半部分暴露。盖83的许多其它设计也是可能的。在图6和图7两者中，盖83的下游端(相对于墨射流19的行进方向)是封闭的，但是具有出口孔85，以允许用于打印的墨滴从盖内部离开。

在图6和图7两者中，盖83通过盖保持螺钉87固定到打印头的其余部分。保持螺钉87是金属的，并且其暴露端由绝缘手柄89覆盖。手柄允许操作者用手转动螺钉，以释放或紧固盖83。其它紧固装置也是可能的。然而，保持螺钉87是方便的，因为它还确保盖83与电气地连接的良好接触，如下面参考图8和9所讨论的。

打印头盖83由抗静电或静电耗散材料制成。抗静电材料可被认为是具有10¹⁰至10¹²欧姆每平方范围内的表面电阻率或10⁷至10⁹欧姆米范围内的体电阻率的材料，并且静电耗散材料可被认为是具有10⁵至10¹⁰欧姆每平方范围内的表面电阻率或100至10⁷欧姆米范围内的体电阻率的材料。优选地，打印头盖83的材料是塑料或其它可模制材料。

在打印机的操作中，墨射流19中的墨滴或者进入沟槽27或者通过孔85离开打印头，以便在物体11的表面9上打印点。因此没有墨滴与打印头盖83接触。然而，微滴(比喷墨中的墨滴小得多)也可在墨射流19流动时出现。微滴可以在墨射流19在充电电极21处破碎成墨滴时形成，或者来自墨滴在沟槽27内部的接触表面上的冲击。微滴也可以在打印头盖83外部形成，通过墨滴在被打印到其上的表面9上的冲击形成。

很可能一些微滴将携带电荷。撞击偏转电极23、25中的一者的任何充电微滴会将它们的电荷放电到电极，并且电荷将通过到电极的电连接而耗散。由打印头盖83包围的空间中的错过偏转电极23、25的任何微滴将倾向于在出口孔85附近撞击打印头盖83。在打印头盖外部形成的微滴也可以在出口孔85附近撞击打印头盖83。因此打印头盖83可以从微滴接收电荷。如果打印头盖83是绝缘的，则这些电荷会积聚在打印头盖83上，并产生会干扰墨滴的正确偏转的电场。避免了这种情况，因为打印头盖83由如上所述的抗静电或静电耗散材料制成，并且电气接地。

图8示出了用于将打印头盖83接地的布置。打印头盖83通过保持螺钉87紧固到打印头5的主体，该保持螺钉穿过打印头盖83并与安装在打印头5的主体中的螺纹块91连接。保持螺钉87和螺纹块91都是金属的，因此是导电的，螺纹块91连接到盖接地线93，用于将打印头盖83接地。如上所述，在打印头5中有电子电路，信号地线从打印头中的电子电路沿着脐带7延伸，以便通过打印机主体1提供信号地。盖接地线93连接到打印头5内的信号地线，从而通过信号地线为打印头盖83提供接地连接。

当保持螺钉87拧紧时，它将打印头盖83压在固定块91上，因此打印头盖通过直接接触和通过保持螺钉87两者与固定块91形成良好的连接。这样，到达打印头盖83的任何电荷将缓慢地流过打印头盖83的材料或流过打印头盖83的表面，到达保持螺钉87和螺纹块91，然后将通过盖接地线93和信号地线被接地。因此，电荷不会累积在打印头盖83上。

图9示出了一种替代布置，其中打印头盖不通过盖保持螺钉87和螺纹块91被接地。相反，打印头盖83接触装配到打印头5的主体中的单独的金属接地块95。在该布置中，盖接地线93连接到接地块95。如图9所示，接地块比打印头5的主体的相邻表面向外延伸得稍远，以确保打印头盖83与接地块95良好接触。

打印头盖83也可以接收静电放电。例如，如果携带静电荷的附近的人触摸打印头盖83，则这可能发生。如果打印机用于在连续塑料卷材上打印，则也可能发生这种情况，所述连续塑料卷材在从卷轴展开时可能变得充电。对打印头盖83的静电放电导致在打印头盖83处出现突然的大电压。由于打印头盖83通过盖接地线93电连接到信号地线，因此存在这样的可能性，打印头中的电子电路的操作可能被出现在信号地线上的突然的大电压中断，或者电路本身甚至可能被损坏。这通过确保在打印头盖83上接收静电放电的位置与盖接地线93连接信号地线所在的位置之间存在足够的电阻来避免。

图10示出了用于模拟静电放电的影响的电路。静电放电源由用于静电放电的人体模型表示。这是基于JEDEC标准JS-001。在图10中，人体被模拟成100 pF的电容器，其被充电到8 kV并且通过150Ω的电阻连接以放电。如图10所示，盖接地线93在打印头5内在连接点99处连接到信号地线97。信号地线97与多个打印头信号数据线101一起从打印头5中的电子电路103沿脐带7延伸到打印机主体1。

打印头5和脐带7共同形成打印头组件7，该打印头组件可以从打印机主体1断开，例如以允许不同的打印头组件被装配，以便改变打印头5的类型或改变脐带7的长度。如图11示意性所示，在脐带7与打印机主体1相遇的地方，脐带流体管线连接器105与打印机主体流体管线连接器107配合，脐带电连接器109与打印机主体电连接器111配合，脐带HT连接器113与打印机主体HT连接器115配合。流体管线连接器105、107在脐带7和打印机主体1之间形成用于流体管线75（例如供墨管线15和沟槽抽吸管线29）的连接。电连接器109、111在脐带7和打印机主体1之间形成用于电线77的连接。电线77包括信号地线97、打印头信号数据线101和将承载其它信号的电线，所述其他信号是诸如传送到喷墨头17中的压电换能器的驱动信号、以及用于充电电极21的驱动信号，该压电换能器在墨形成墨射流时将压力振动施加在墨上。因此，脐带电连接器109包括信号地线脐带连接器和信号数据线脐带连接器，并且打印机主体电连接器111包括信号地线打印机主体连接器和信号数据线打印机主体连接器，以及其它连接器。使用单独的HT连接器113、115来连接承载要施加到偏转电极25的高电压的电线。

如图10所示，信号地线97和打印头信号数据线101在打印机主体1中连接到控制系统73。控制系统73中的电子电路通过打印头信号数据线101与打印头5中的电子电路103通信。控制系统73为信号地线97提供经由电压转换器81到电源插座79的接地连接。到电源插座79的电源连接提供到外部地的连接。

打印机主体1为信号地线97提供了到地的非常低的电阻连接。另外，打印头5内的信号地线的长度短，并且提供了非常小的电阻。外部接地和连接点99 (盖接地线93与信号地线97连接的地方)之间的电阻几乎完全由信号地线97在脐带7中的部分的电阻提供，因为这代表信号地线97的几乎所有长度。在图10中，该电阻由电阻Rs表示。图10中的电阻Rc表示打印头盖83上发生静电放电的位置与盖接地线93连接信号地线97的连接点99之间的电阻。

为了避免打印头5中的电子电路103的操作的中断，并且为了避免在电子电路103和打印机主体中的控制系统73之间传送的数据的损坏，在静电放电事件期间，电子电路103处的信号地线97上的电压(并且因此连接点99处的电压)不应该波动超过0.5V。在图10的人体模型中，连接点99处的电压波动是由电阻Rs和连接点99与100 pF电容器之间的电阻的分压器效应提供的。在图10中，静电放电被建模为提供8 kV的电势。因此，连接点99和100 pF电容器之间的电阻(即Rc加150Ω)必须是Rs的16000倍。如果电阻Rs为1Ω，则连接点99和100 pF电容器之间的电阻必须至少为16kΩ。这比人体模型中的150Ω电阻大得多，因此实际上这要求Rc至少为16kΩ。

实际上，电阻Rs取决于脐带7的长度以及在脐带7中用于信号地线97的电线的等级。实际上，如果信号地线由直径为1 mm的铜线提供并且脐带仅为0.5m长，则电阻Rs可以为大约0.01Ω，因此Rc仅需为160Ω。如果信号地线由直径为0.5 mm的铜线提供并且脐带为8m长，则电阻Rs可以为大约0.6Ω，使得电阻Rc应当为至少9600Ω。因此，如果电阻Rc为至少16000Ω，则这应当足以避免在正常情况下可能使用的所有打印机设计和所有脐带长度中的打印头5中的电子电路103的接地连接处的电压中的不期望的尖峰。

优选地，通过打印头盖83的材料的电阻来提供电阻Rc，并且将盖接地线93提供为低电阻电线。在图8的设计中，盖保持螺钉87是金属的，并且通过螺纹块91与盖接地线电接触。因此螺钉手柄89必须是电绝缘的，或者替代地具有足够的电阻，使得在保持螺钉87和接触螺钉手柄89的操作者的手之间至少提供Rc的最小期望值。

另外，如果人在图8的设计中非常靠近保持螺钉87或者在图9中非常靠近接地块95的位置接触打印头盖83，则从人手到图8中的保持螺钉87或螺纹块91或图9中的接地块95的路径可能仅为几毫米。根据用于打印头盖83的材料，该距离可能不足以提供Rc的所需最小值。在这种情况下，如图8和9所示的绝缘材料层117可以设置在打印头盖83的外表面上位于保持螺钉87或接地块95附近，以便确保在这些情况下保持Rc的所需最小值。

优选地，打印头盖的材料具有至少10⁷欧姆每平方的表面电阻率或至少10⁴欧姆米的体积电阻率。即使打印头盖尽可能靠近与盖接地线93的电连接而被接触，这通常也足以提供电阻Rc的期望最小值，从而不需要提供绝缘层117。

其它实施例也是可能的。例如，将盖接地线93在打印头5中布线在基板31下方比图8和9所示的布置更方便。因此，图12示出了打印头5的端部和打印头盖83的示意性截面图。在该实施例中，接地块95设置在打印头5的主体的端表面中，直接在基板31下方。打印头盖83的端表面在基板31的高度下方延伸足够远以与接地块95接触。用于将打印头盖83连接到盖接地线93的该位置还为在喷墨出口孔85附近到达打印头盖83上的电荷提供了到盖接地线的更短(并且因此电阻更低)的路径。

尽管优选地由抗静电或静电耗散材料制造打印头盖，但如果从导电材料到盖接地线93的路径包括提供所需电阻Rc的一些东西，则也可以由导电材料制造打印头盖的全部或部分。例如，可以用导电材料制造打印头盖的一部分，用抗静电或静电耗散材料制造一部分，并在用抗静电或静电耗散材料制造的部分提供与盖接地线93的连接。抗静电或静电耗散部分将仍然在导电部分和盖接地线93之间提供必要的电阻Rc。

替代地，可以提供例如如图13所示的布置。在这种情况下，打印头盖83的主要部分由抗静电或静电耗散材料制成，但是围绕喷墨出口孔85的打印头盖的端板119是金属的并且是导电的。与盖接地线93的连接是通过在基板31下面的接地块95以与图12相同的方式实现的。因此接地块95接触金属端板119。在接地块和端板119上的所有位置之间的电阻可以忽略。因此，所需的电阻Rc由盖接地线93中的电阻器121提供。

在图13的实施例中，金属端板119位于打印头盖83的接收到达打印头盖83的几乎所有充电微滴的部分处。因此在该实施例中，可以使打印头盖83的其余部分由电绝缘材料制成，同时仍避免在打印头盖83上大量积累电荷。

然而，图13中的打印头盖83的设计不如图8、9和12中的打印头盖83的设计那么优选，因为其制造更复杂。

上述实施例能够避免电荷在打印头盖83上积累，并能够利用由信号地线97提供的接地连接来适应静电放电事件。这些实施例能够从打印头盖83上的所有点向地提供足够的电阻，从而不需要安全接地连接。作为对比，已知提供一种用于静电偏转连续喷墨打印机的金属打印头盖，其具有经由脐带到打印机主体的非常低电阻的安全接地连接。来自撞击打印头盖的微滴的电荷和静电放电事件也将通过安全接地连接接地。静电放电事件将在安全接地连接中引起高频电流瞬变，并且这些将趋向于在接地导体的表面上流动而不是通过其整体。因此，除了安全接地连接之外，通常沿着脐带的长度提供电线编织接地连接，以便提供大的表面积来承载这些电流瞬变。这增加了脐带的成本，使其更难以组装，并且还使其更硬且更难以操纵。在上述实施例中，由于接地连接是通过信号地线97实现的，所以不需要使用安全接地线或该电线编织物，并且静电放电事件和信号地线97之间的电阻Rc防止在信号地线97中出现显著的电流瞬变。尽管盖接地线93和信号地线97之间的连接点99优选地在打印头5中，但是可以将该连接点放置在脐带7的在打印头5处的端部附近的脐带7中。然而优选地，连接点99不应该进一步沿着脐带7超过比打印头5处的端部远10 cm，以便保持通过将盖接地线93连接到信号地线97而提供的益处。

在图14所示的替代性实施例中，盖接地线93不与信号地线97连接。而是盖接地线93沿脐带7的整个长度延伸到控制系统73，控制系统73通过电压转换器81为盖接地线93提供到电源插座79的接地连接。信号地线97通过控制系统73的电子电路单独接地。在这种情况下，图5的电线77包括盖接地线，在图11中，脐带电连接器109和打印机主体电连接器111包括用于盖接地线93的相应连接器以及用于信号地线97的连接器。

在该实施例中，对打印头盖83的静电放电经由盖接地线93接地，并且不与信号地线97连接。因此在该实施例中不存在图10的分压器。但是，盖接地线93沿着连接电缆7的长度方向与信号地线97和信号数据线101相邻地延伸，在至少一部分的线间几乎必然产生显著的电容耦合。因此，如果静电放电事件在脐带7中的盖接地线93的部分上产生电压脉冲，则该电压脉冲将被电容耦合到信号地线97和/或信号数据线101中的一些中。因此，仍然存在电子电路103可能被损坏或破坏或者信号数据线101上的数据可能被破坏的可能性。

实际上，可以避免信号地线97和信号数据线101与控制管缆7中的盖接地线93的前10 cm的显著电容耦合，部分原因是盖接地线93可以通过控制管缆端部处的接头保持与其它线97、101间隔开，该接头在各种线进入打印头5时将它们保持在正确位置，部分原因是电容耦合的程度取决于所涉及的线的长度，因此与前10 cm的耦合度较低。图14中的电阻Rp表示打印头盖83上发生静电放电的位置与盖接地线93上到脐带7中10 cm的位置之间的电阻。外部接地与盖接地线93上到脐带7中10 cm的位置之间的电阻几乎全部由从盖接地线93上的位置到脐带7的打印机主体1处的端部的电阻提供。在图14中，该电阻由电阻Ru表示。

如上所述，在静电放电事件期间，信号地线97上(以及信号数据线101上)的电压不应波动超过0.5V。因此，盖接地线93到脐带7中超过10 cm的部分上的电压不应波动超过0.5V。静电放电被模拟为提供8 kV的电势。

在盖接地线93上到脐带7中10 cm处的电压波动由电阻Ru的分压器效应以及该处与人体模型中的100 pF电容器之间的电阻(即Rp加150Ω)提供。如参考图10所讨论的，可以忽略人体模型中150Ω电阻的贡献。因此，如果电阻Rp至少是Ru的16000倍，则耦合到信号地线97和信号数据线101的电压可以被限制为不大于0.5V。如果电阻Ru是1Ω，则这要求Rp至少是16kΩ。

以上关于图10中Rc和Rs的值及其值的比率的各种讨论可以以类似的方式应用于图14中的Rp和Ru。

在该实施例中，与图10的实施例相比，盖接地线93在脐带7中提供了额外的电线。然而，Rp的值使得即使在静电放电事件期间，由该线承载的电流也将是低的，并且因此其可以被提供为简单的小直径铜线，并且仍然不需要提供金属编织物来承载高频电流瞬变或高电流安全接地。

原则上，可以将盖接地线93延伸到脐带7中超过10 cm，然后将其连接到信号地线97，如图15所示。在这种情况下，在打印头盖83上发生静电放电的位置和盖接地线93上到脐带7中10 cm的位置之间的电阻是电阻Rp，如图14所示，而在连接点99 (盖接地线93连接到信号地线97的位置)和脐带7的端部之间的电阻是电阻Rs，如图10所示，从盖接地线93上到脐带7中10 cm的位置到连接点99的电阻在图15中表示为电阻Rx。如果对图15进行图14的分析，则图14的Ru由图15中的Rx Rs提供。因此Rp应该至少是Rx Rs的16000倍。

如果图10的分析应用于图15，则图10的Rc由Rp Rx提供。由于Rp至少是Rx Rs的16000倍，所以Rp大于Rs的16000倍。因此，Rp Rx必须大于Rs的16000倍。因此，在图15中，如果Rp是图14所需的Ru的至少16000倍，则不可避免地Rc是图10所需的Rs的至少16000倍。

图16示出了另一实施例，其中打印头5更简单并且不包括任何电子电路103。因此，没有用于电子电路的信号地线97和打印头信号数据线101，尽管可能存在用于诸如阀、电极和墨压力振动源的其它电气部件的其它电线。在该实施例中，打印头盖83的至少围绕出口孔85的部分（并且优选地整个打印头盖83）由具有至少10⁵欧姆每平方并且不大于10¹²欧姆每平方的表面电阻率或至少100欧姆米并且不大于10⁹欧姆米的体积电阻率的材料制成。该材料优选地是可模制的聚合材料。打印头盖83可具有除使用如图13所示的金属端板119之外的上述任何设计。盖接地线93沿脐带7的整个长度延伸到控制系统73，并且控制系统73以与图14相同的方式经由电压转换器81为盖接地线93提供到电源插座79的接地连接。在打印头盖83上发生静电放电的位置与外部接地之间的电阻由图16中的电阻Re表示。电阻Re为至少100Ω，以便在存在到打印头盖83的静电放电的情况下限制在盖接地线93中流动的电流。

如果Re是100Ω，则根据如图16所示的人体模型的8 kV的静电放电将流过总共大约250Ω，包括人体模型中的电阻。这将导致大约32A的峰值电流(或者如果存在显著阻抗则更小)。由于电流流动是短暂的，因此将不存在盖接地线93的持续加热，并且因此该电流可以由1 mm铜线承载而没有问题。

打印头盖83的接地连接不是安全接地，Re的限流作用意味着不需要在脐带7中提供硬金属接地编织物或高电流接地线。盖接地线93提供功能性接地，以便消散可能否则会积聚在打印头盖83上的杂散电荷。然而，在静电放电事件期间由盖接地线93传送到打印机主体1的瞬时电流可能导致打印机主体1中的部件之间的瞬时电势差，并且这些可能干扰系统的正确操作。电阻Re限制了这些电流，因此限制了在静电放电事件期间对打印机操作的电干扰的程度。

Re的最小实际值是100Ω。这确保了即使在放电源的内阻低于图16的人体模型的内阻的情况下存在放电，也存在一些有效的电流限制。然而，如果Re的值更大并且因此至少1kΩ的值是优选的，则电流限制效果更大，从而对打印机操作产生更少的干扰并且使其性能更可预测。这将限制8 kV的静电放电的峰值电流到8A。更高的Re值提供更好的保护。例如，至少为8kΩ的电阻Re会将峰值电流限制为不超过1A。如果例如该电流通过打印机底壳流向地，并且通过底壳的连接具有1Ω的电阻，这将导致底壳处1V的电压变化。保护其它部件不受该幅度的电压波动的影响是相当简单的。优选地，电阻Re至少为80kΩ，以使峰值电流不大于0.1A，更优选地，电阻Re至少为800kΩ，以使峰值电流不大于10mA。这确保了打印机主体处的任何电压波动都将非常小，并且将不可能导致打印机中任何部件的操作的任何明显中断。

用于打印头盖83的至少一部分的材料的电阻率使得容易设计打印头盖83，使得电阻Re的最小值由打印头盖的材料提供，并且不需要在盖接地线93中提供单独的电阻器121。因为打印头盖83的出口孔85周围的材料不完全绝缘，所以到达打印头盖的该部分的任何电荷被耗散并且不积累。使用可模制的聚合材料使得打印头盖83能够比金属盖更便宜地制造。

在上述实施例中，接地线93、97和控制系统73通过图5的电压转换器81和电源插座79接地。然而，也可能(例如，如果打印机主体是双绝缘的)打印机内部的部件不接地，而是接地线93、97和控制系统73连接到为电气部件提供公共参考电位的电参考。图15中示出了这种情况的一个示例，其中打印机主体的外壳用作电参考位置。

在静电放电事件期间，放电的高频分量将倾向于通过打印机与其它附近物体之间的电容耦合而接地。放电的DC分量将对整个打印机充电，使得其相对于地的电势将改变。这不会破坏电子电路或其它电子元件，也不会破坏数据，因为打印机的所有部分(包括信号地线97和信号数据线101)的电位都会受到同等的影响。随着时间的推移，打印机的公共参考电位将通过例如插入电源插座79的电源的次级和初级电路之间的泄漏而缓慢地返回到地电位。优选地，该接地泄漏由如图15中的Rg所示的对地的高阻抗连接(例如，在100kΩ到1MΩ的范围内)辅助。只要以适当的方式提供这种高电阻连接，就不需要牺牲打印机的双绝缘特性。

如本领域技术人员将理解的，图15的浮动电参考布置也可应用于图10、14和16，并且图10、14和16的接地布置也可应用于图15。

如上所述，打印头盖83可由抗静电或静电耗散材料制成。这种材料通常是可模制的塑料(通常是热塑性聚合物材料，其可以是固有地耗散的聚合物，或者可以是与固有地耗散的聚合物和/或非聚合物导电材料混合的其它聚合物)。因此，可以通过模制来制造打印头盖83，从而允许其比金属打印头盖更便宜地制造。

以上描述的和在附图中示出的实施例是通过非限制性示例的方式提供的，并且其他实施例是可能的。例如，打印头5可以提供两个或更多个墨射流，而不是如所示实施例中所示的单个射流。喷墨头17可以提供多于一个的墨射流，或者可以有多于一个的喷墨头17。通常，每个射流将需要单独的独立充电电极21，使得不同射流的墨滴可以被不同地充电。只要打印头的几何形状允许为每个射流提供足够强的偏转场，则射流可以共享一组公共的偏转电极23、25，或者可以存在多于一组的偏转电极23、25。