油墨源過濾器的製作方法
2023-06-21 02:15:16
專利名稱：油墨源過濾器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種過濾器；具體而言，本發明涉及一種被輸送至印表機之列印頭內的油墨之過濾器。
目前，用於噴墨印表機上的終端過濾器或「末端窄槽」包括一個由不鏽鋼製成的盤式過濾器，該過濾器固定於通常由PTFE製成的軟管內，油墨通過該軟管和被固定的過濾器輸送至列印頭。該終濾器的主要功能在於防止印表機的執行機構在離開其受控制的製造環境後被進入的灰塵所汙染。我們已經知道通過過濾器意外進入且尺寸大於20μm的顆粒將使列印頭出現故障。因此，這種嚴格的過濾就需要將體積較大的過濾器安裝於列印頭外罩的外部。
本發明旨在提供一種可緩解上述問題的改進過濾器。
因此，根據本發明的一個方面提供一種用於過濾印表機內油墨的過濾器部件，最好是一種噴墨列印頭的過濾器部件，該過濾器部件包括至少一對受支承的疊置過濾元件；一過濾器殼體；安裝於過濾器殼體內用於通過所述過濾器元件輸送油墨的裝置，以使油墨流流入過濾器元件之間的容腔內或從過濾器元件之間的容腔內流出。
本發明的過濾器部件具有體積小、過濾面積大的優點。
最好設置一對疊置的過濾器元件；而且所述過濾器元件至少在其周邊上受到支撐。
在一個實施例中，輸送裝置包括至少一個安裝於過濾器殼體內的總管，其用於輸送從油墨源經過濾器元件的油墨。
這對過濾器元件或每對過濾器元件都最好分別被各個由塑料製成的過濾器支架所支撐。過濾器支架和總管可以是一個一體的結構。
上述或每個過濾器支架都最好通過注塑法尤其是活性注塑法製成。
通過上述方式，就可以省去軟管，因為我們發現軟管具有以下缺點顆粒容易在軟管的彎曲部分(打褶處)上移動。此外，我們發現經注塑而成的部件具有很低的分離特性(1ow sheddingproperties)，而且還具有很高的表面光潔度，因此不大可能積存灰塵。
所述過濾器元件可包括精細織造而成的線材，線材的網眼能夠有效防止至少直徑為20μm的顆粒通過。所述的線材最好由在使用時能夠抵抗被過濾的流體所腐蝕的金屬製成。例如，上述金屬可以是不鏽鋼，最好含鈦或金的不鏽鋼。已經發現荷蘭的斜紋織物非常合適，尤其是320×2000規格的荷蘭斜紋織物(在一個織造方向上320線/英寸(約126線/cm)，在另一織造方向上2000線/英寸(約787線/cm))。過濾器元件可通過適當方式粘接於過濾器支架上。已經發現這種經織造而成的金屬線介質，尤其是不鏽鋼，具有較低的分離性；此外，一粘接凸邊(bead)密封住經織造而成的金屬線材結構的切割邊緣，從而進一步降低了分離的可能性並確保過濾器元件的定位。
過濾器元件可包括塑料薄膜，例如PTFE(聚四氟乙烯)薄膜。
為進一步減小分離的可能性，每對過濾器元件都可包括相對的過濾器表面。用一個一體的帶狀環繞的過濾器元件替代獨立的過濾器元件還能夠省去粘接密封。
本發明的過濾器部件可以非常緊湊的結構形式被製造而成(具體而言，其寬度小於印表機供墨噴嘴的寬度)，而且在使用時能夠在過濾器殼體上適當地形成一個壓降，該壓降小於該過濾器元件上的壓降的10％。過濾器元件最好設置有一接觸面積，該接觸面積用於有效地確保在使用時形成小於16mm油墨的壓降。總之，本發明的過濾器部件能夠使過濾器殼體上的壓降小於過濾器元件上的壓降，同時僅需要一個很小的油墨體積。過濾器殼體最好沿下遊方向構成錐形，以利於空氣從過濾器殼體排出。
具體而言，本發明提供一種大體為矩形截面的噴墨列印頭部件，其中該部件的高度較小，並且能夠有效地保證在使用時過濾器部件上的壓降小於16mm油墨；其寬度小於通過過濾器供墨的油墨噴嘴的陣列寬度；過濾器殼體的長度基本等於噴嘴陣列與激勵電路的電氣接頭之間的距離，其中激勵電路用於使列印頭工作。
以這種方式降低過濾器部件的高度能夠使其容易地安裝於列印頭外罩的下方和/或允許列印頭外罩具有一流線型的小斷面。這種結構不僅具有良好的外觀，而且還可以允許列印頭以最小的間隔與相互平行的噴嘴組疊置在一起。
本發明的過濾器部件還可包括用於使過濾器與油墨源、印表機沿一直線整體成形的接口裝置(interfacial means)。根據本發明的另一方面提供一種印表機，最好是包括一個根據本發明的過濾器部件的噴墨印表機。在本發明的一個最佳實施例中，過濾器部件定位於列印頭外罩的下方。
本發明的另一方面提供一種過濾印表機油墨的方法，該方法包括使油墨流過至少一對受支撐的疊置過濾器元件，所述油墨流流入或流出過濾器元件之間的空間；向印表機輸送經過濾後的油墨。
現參照附圖，通過實施例對本發明作出說明，其中附圖
圖1為本發明制過濾器部件的第一實施例的部件分解圖；圖2a、2b和2c分別為圖1所示之過濾器部件沿剖面線A-A的剖視圖、頂視圖和側視圖；圖3為圖1所示之過濾器部件沿一直線在分界面上連接的剖視圖；圖4為四個過濾器部件組成的過濾器部件陣列的投影圖，其中每個過濾器部件都沿直線與一個列印頭上的油墨噴嘴相連接；圖5為本發明之過濾器部件的第二實施例之部件分解圖；圖6a、6b和6c分別為圖5所示之過濾器部件沿剖面線A-A的剖視圖、頂視圖和側視圖；圖7圖5所示之過濾器部件沿直線在分界面上連接的剖視圖。
參照圖1，根據本發明的過濾器部件之第一實施例大體包括一過濾器支架1；一頂部過濾器元件11和一底部過濾器元件12；一過濾器殼體2；接頭3；O形環4。
參照圖2，過濾器支架1包括一個由注塑法製成且大體為矩形方案的塑料框架13，框架13在第一端即上遊端設置有一帶外螺紋的導管14並在朝向下遊端的方向上其截面逐漸變小。該導管可形成一個用於與一上遊印刷油墨源(未示出)相連接的液密接頭，並通過接口15與一個被框架13所限定並大體為梯形的容腔16相聯通。框架13的寬度和厚度從上遊端到下遊端逐漸減小，而封閉在過濾器元件之間的容腔卻伴隨著增大，以使其截面面積在使用過程中與油墨流連續匹配，從而在不超過上述壓降的前提下，減小了過濾器部件的高度。框架13的上表面和下表面都設置有一約束過濾器元件11、12的縱向凸緣17、17』，以使其彎曲性最小。元件11和12通過粘接凸邊粘接到框架13上；該凸邊還封閉住過濾器的切割邊緣。下遊端可包括相似的上、下喉部18。過濾器殼體2與過濾器支架1形成一基本為流體密封的配合，而且還具有一外螺紋口19，當外螺紋口19被擰緊時，與接頭3形成一流體密封配合。
使用時，接頭3通過一O形環4(該O形環4能夠緩衝通過過濾器部件傳遞給列印頭的機械力並允許由熱循環和熱膨脹係數的不同而產生的位移)以流體密封的形式與過濾器殼體2相連接，而螺紋導管14被剛性連接到上遊的印刷油墨源(未示出)上。由被激勵的列印頭(未示出)所施加的張力通過導管14將印刷油墨吸入容腔16內。接著，油墨通過過濾元件11、12從容腔16內流出，接下來，被過濾的油墨通過喉部18、接口19和接頭3輸送給執行機構(未示出)。
為方便起見，也可將過濾器元件11、12製造成一個一體的帶狀環繞的(wrap-around)結構。
可設置多個過濾器元件與一單個列印頭一起使用。例如，圖4示出了四個『分別與列印頭上的各個油墨噴嘴相連接成一排的』過濾器部件為一組的投影圖。
這種列印頭一般包括多個印刷電路板，印刷電路板上攜帶有列印頭電路的導線連接器。本發明的發明人發現油墨和覆蓋導線連接器的密封材料之間的接觸將會使密封材料膨脹並對焊接在印刷電路板上的金屬線施加一個應力，而這種應力又會導致電氣故障和永久性損壞。為防止密封材料受到油墨的化學侵蝕，可在裝配過程中通過列印頭外罩(未示出)上的孔將泡沫或聚對二甲苯塗料注入到列印頭內而將所述密封材料蓋住。
現參看印刷電路板，可通過利用組合的金和鋁鍵合將晶片焊接到電路板上。為避免出現與熱電效應有關的問題，首先，將晶片的輸入端在高溫下通過金鍵合連接到電路板上的各個接點上，接著在室溫下將晶片的輸出端通過鋁鍵合連接到印刷電路板上的各個接點上。本發明人發現如果在鋁鍵合之後進行金鍵合，那麼當形成金鍵時將產生放電現象，這樣將使晶片產生故障。
列印頭可包括一個加熱裝置，以減少在墨滴噴射過程中油墨的黏性。也可以使用其它合適的加熱裝置。例如，一加熱裝置可被直接連接到列印頭的基部(base)，該基部最好由鋁製成。或者，由於已經發現較模塊化和較緊湊的列印頭裝置能夠在列印頭和列印頭支架之間實現良好的熱傳遞，因此可對支架進行加熱，從而在墨滴噴射之前使油墨的溫度得以必要的增加。
參照圖5，圖中示出了過濾器部件的第二實施例，該過濾器部件大體包括一總管101；一頂部過濾器元件111和一底部過濾器元件112；一過濾器殼體102；一接頭103和一O形環104。因此，除了過濾器支架1被總管101所替代之外，第二實施例與上述的第一實施例相同。
現參照圖6，總管101包括一由注塑法製成並大體為矩形方案的塑料部件113，該部件113在其第一上遊端設置有一帶外螺紋的導管114並在朝向下遊端的方向上其截面逐漸變小。該導管可與上遊的列印油墨源(未示出)形成一液體密封連接並與沿中心定位於該塑料部件內的通道115聯通。該通道又與類似的上部和下部的矩形陣列接口116聯通，而接口116又分別通向類似的上、下表面117。上述通道和接口的截面都從上遊端到下遊端逐漸減小，同時過濾器元件和過濾器殼體之間的封閉空間伴隨著增大，以使其截面面積在使用時與油墨流連續匹配，從而在不超出上述壓降的前提下，使過濾器部件的高度最小。上、下表面除周邊肋119外還設置有三個支承過濾器元件111、112的縱向平行肋118，以使彎曲性最小。元件111、112通過粘接凸邊與周邊肋119相粘接；該凸邊還封閉住過濾器的切割邊緣。如果過濾器元件可通過周邊肋119在其周邊上受到支承，那麼可以省去肋118。下遊端包括相同的上喉部和下喉部120。過濾器殼體102與總管101形成一基本上為流體密封的配合，殼體102上設置有一帶外螺紋的接口121，當擰緊時，該接口121與接頭103形成流體密封配合。
使用時，接頭102通過一O形環104(該環能夠緩衝通過過濾器部件傳遞的機械力而且還允許由熱循環和熱膨脹係數的不同而產生的位移)以流體密封的形式連接到過濾器殼體102上，同時帶螺紋的導管104被剛性連接到上遊的列印油墨源(未示出)上。由被激勵的列印頭(未示出)所施加的張力通過導管114將列印油墨吸入到總管101內，接著流入通道115和口116內。接下來，油墨流過過濾器元件111、112，然後，通過喉部120，口121和執行機構(未示出)的連接裝置103輸送已被過濾的油墨。
本說明書(包括權利要求書)及附圖中所公開的每個特徵都可獨立於其它所公開和/或圖示的特徵而接合到本發明中。
權利要求
1．一種用於印表機油墨的過濾器部件，其包括至少一對受支承的疊置過濾器元件；一過濾器殼體；和安裝在過濾器殼體內的輸送裝置，該裝置用於通過過濾器元件輸送油墨，從而使通過兩個過濾器元件的油墨流流入或流出過濾器元件之間的容腔。
2．根據權利要求1所述的過濾器部件，其特徵在於設置有一對疊置的過濾器元件。
3．根據權利要求1或2所述的過濾器部件，其特徵在於所述過濾器元件至少在其周邊受到支承。
4．根據上述權利要求之一所述的過濾器部件，其特徵在於所述輸送裝置包括至少一個安裝於所述過濾器殼體內的總管，用於通過過濾器元件輸送來自油墨源的油墨。
5．根據上述權利要求之一所述的過濾器部件，其特徵在於所述的那對或每對過濾器元件被由塑性材料製成的各個過濾器支架所支承。
6．根據權利要求4或5所述的過濾器部件，其特徵在於過濾器支架和總管被製造成一個一體的結構。
7．根據權利要求5或6所述的過濾器部件，其特徵在於所述的那對或每對過濾器支架都由注塑法製成。
8．根據權利要求7所述的過濾器部件，其特徵在於所述塑性材料為熱固性材料，所述的那對或每對過濾器支架都通過活性注塑法(RIM)製成。
9．根據權利要求8所述的過濾器部件，其特徵在於所述過濾器元件被粘接到過濾器支架上。
10．根據權利要求1至8之一所述的過濾器部件，其特徵在於每對過濾器元件都包括過濾器的兩個相對的表面。
11．根據上述權利要求之一所述的過濾器部件，其特徵在於每個過濾器元件都包括精細織造的線材，以有效地防止直徑至少為20μm的顆粒通過。
12．根據權利要求11所述的過濾器部件，其特徵在於所述線材包括不鏽鋼、鈦或金。
13．根據上述權利要求之一所述的過濾器部件，其特徵在於使用時，過濾器殼體上的壓降小於每個過濾器元件上的壓降的10％。
14．根據權利要求13所述的過濾器部件，其特徵在於每個過濾器元件都具有一接觸面積，從而在使用時有效地確保其上的壓降小於16mm的油墨。
15．根據上述權利要求之一所述的過濾器部件，其特徵在於過濾器殼體沿下遊方向呈錐形。
16．根據上述權利要求之一所述的過濾器部件，包括用於使過濾器與一油墨源及一印表機沿一直線成一體的接口裝置。
17．根據上述權利要求之一所述的用於噴墨列印頭並具有大體為矩形截面的過濾器部件，其特徵在於所述部件的高度是一個較小的尺寸，其能夠有效確保在使用時過濾器部件上的壓降小於16mm的油墨；其寬度小於通過過濾器部件供給的噴墨嘴陣列的寬度；過濾器殼體的長度基本等於噴嘴陣列與激勵電路的電氣接頭之間的距離，所述激勵電路用於使列印頭工作。
18．一種包括上述權利要求之一的過濾器部件的印表機。
19．根據權利要求18所述的印表機是一個噴墨印表機。
20．根據權利要求17或18所述的印表機，包括一印表機外罩，其特徵在於所述過濾器部件定位於印表機外罩的內部。
21．一種基本如上所述和參照附圖的過濾器部件。
22．一種過濾印表機油墨的方法，該方法包括使油墨流過至少一對受支承的疊置過濾器元件，通過兩個過濾器元件的油墨流流入或流出過濾器元件之間的容腔；將過濾後的油墨輸送至印表機。
23．根據權利要求22所述的方法，其特徵在於所述過濾器元件被包括在根據權利要求1至18及21之一的過濾器部件內。
24．根據權利要求22或23所述的方法，其特徵在於油墨被供給至少一個總管並通過所述總管或每個總管，接著通過過濾器元件被輸送。
25．一種大體如上所述和參照附圖的過濾油墨的方法。
全文摘要
本發明公開了一種用於印表機油墨的過濾器部件,其包括至少一對受支承的疊置過濾器元件(11,12);一過濾器殼體(2)和安裝在過濾器殼體內的輸送裝置,該裝置用於通過過濾器元件輸送油墨,以使通過兩個過濾器元件的油墨流流入或流出過濾器元件之間的空間。
文檔編號B41J2/175GK1323261SQ998120
公開日2001年11月21日 申請日期1999年10月12日 優先權日1998年10月12日
發明者R·M·伊森, P·R·德魯裡 申請人:薩爾技術有限公司