噴墨印表機中的列印頭部件的製作方法

2023-05-19 09:49:11 1

專利名稱：噴墨印表機中的列印頭部件的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於串行噴墨印表機的列印頭部件，墨水由墨水盒供給到該列印頭部件，尤其涉及一種具有阻尼機構的列印頭部件，所述阻尼機構能夠可靠地抑制由於列印頭部件的運動而引起的墨水壓力波動。本發明還涉及一種裝有這種列印頭部件的噴墨印表機。
因此，列印頭部件設置有阻尼機構，用來吸收施加到與列印頭部件運動相關的墨水通道上的壓力。例如，日本專利公布出版物No.3-224744A和4-269553A公開了具有這種阻尼機構的列印頭部件。
如這些出版物所公開的，相關技術的列印頭部件是使其形狀在與噴嘴形成面相垂直的方向上延長。也就是說，相關技術的列印頭部件是使其形狀在與列印頭部件運動方向相垂直的方向上延長。這樣做的理由是考慮到，若阻尼室安裝在與列印頭部件的運動方向相垂直的方向上，就能有效地獲得阻尼效果。
然而，由安裝在列印頭部件內的阻尼機構所吸收的壓力是作用在阻尼機構和墨水盒之間的墨水通道上的壓力，而作用在從阻尼機構至噴嘴口之間墨水通道上的壓力不能被吸收。因此，如在相關的技術中，在列印頭部件的形狀在與噴嘴形成面相垂直的方向上延長的情況下，從阻尼機構至噴嘴之間的墨水通道變長了，從而在與噴運動相連的墨水通道中產生了較大的壓力，並直接傳遞到噴嘴上。因此，如字點遺漏這樣的缺陷就很有可能發生。
此外，在與運動方向相垂直的方向上延長了的列印頭部件的形狀需要更大空間以便於其運動，這就構成了噴墨印表機結構緊湊的障礙。
本發明的另一個目的是提供一種用於噴墨印表機的列印頭部件，所述噴墨印表機的尺寸在與運動方向相垂直的方向上變小了。
為了實現上述目的，根據本發明提供的一種噴墨列印頭部件，包括列印頭晶片，其具有形成有噴嘴口的前面和形成有至少一個墨水入口的後面；阻尼室形成件，其層壓在列印頭晶片的後面，並具有至少一個阻尼室，該阻尼室用於抑制其中發生的壓力波動；和至少一個墨水供應孔，他們通過所述墨水入口從阻尼室為列印頭晶片供應墨水。
在這種結構中，由於阻尼室形成件設置在列印頭晶片後面上，有可能減小列印頭晶片和阻尼室之間的墨水通道的長度，即墨水供應孔的長度。因此，由於伴隨列印頭部件運動施加到墨水通道的壓力可被抑制，有可能避免列印質量的降低，如字點遺漏。
若將列印頭晶片和阻尼室形成件製成平的，以便在平行於列印頭晶片前面的方向上延長，有可能在與列印頭部件的運動方向相垂直的方向上減小列印頭部件的尺寸。由於有可能減小用於列印頭部件運動的必要空間，從而可使噴墨印表機結構緊湊。
優選的是，所述阻尼室直接設置在列印頭晶片的墨水入口的後面。
優選的是，阻尼室形成件包括基座件，其具有用於安裝列印頭晶片的前面和形成有與墨水供應孔相關聯的至少一個凹陷的後面；及阻尼膜，其層壓在基座件的後面上，從而阻尼室由所述凹陷和所述阻尼膜限定出，該阻尼膜具有至少一個能夠抑制壓力波動的柔性部分。
這裡，優選的是，阻尼膜實質上與列印頭晶片的前面平行設置。
在這種結構中，列印頭晶片和阻尼室之間的墨水供應孔的長度與基座件的厚度相應。因此，若使厚度變小，可使墨水通路很短。
在列印頭部件安裝至彩色噴墨印表機中的情況下，在基座件中可形成多個凹陷並排列在與前面相平行的方向上。因此，有可能減小從每個阻尼室到噴嘴口的墨水通道，並在與其運動方向相垂直的方向上減小列印頭部件的尺寸。
為了降低製造成本，優選用單個阻尼膜來密封多個凹陷，從而限定出多個阻尼室。換種方案，優選的是，阻尼膜有多個柔性部分，每一個至少與一個阻尼室相關聯。
優選的是，噴墨列印頭部件包括墨供應管，其插入形成在阻尼膜上的插孔中，以便為阻尼室供應墨水。
這裡，優選的是，阻尼膜由橡膠膜製成，其上形成有插孔，插孔的尺寸較墨水供應管前端部分的尺寸要小，以便當前端部分插入插孔時插孔被擴大。
在上述的結構中，阻尼室和墨水供應管之間的連接可通過簡單的操作起作用，其中，將墨水供應管插入到阻尼膜的插孔中。此外，由於在墨水供應管和阻尼膜之間密封狀態可利用阻尼膜的彈性得到，因此沒有必要提供另外措施用來密封這些部分。因此，可方便地對墨水供應管進行組裝操作。
另外，優選的是，墨水供應管的前端部分從阻尼膜伸出到基座件的凹陷中。
在這種結構中，有可能避免這樣的缺點，即通過墨水供應管進入阻尼室的泡沫在墨水供應管的前端部分聚集並妨礙墨水的供應。
優選的是，噴墨列印頭部件還包括阻尼支架，其將阻尼膜固定在基座件上。墨水供應管與阻尼支架形成一體。
在這種結構中，不僅簡化了形成通往阻尼室的墨水供應通道和列印頭部件的組裝，而且還使列印頭部件結構緊湊。
優選的是，噴墨列印頭部件還包括例如盒形的罩蓋元件，其具有一個開口，該罩蓋元件可容納列印頭晶片、基座件、阻尼膜和阻尼支架，以便噴嘴口從所述開口中露出。在與列印頭晶片前面相平行的方向上的罩蓋元件的第一尺寸較在與列印頭晶片前面相垂直的方向上的罩蓋元件的第二尺寸要大。
優選的是，列印頭晶片和阻尼室形成件中的每一個都是平的件，並且在與列印頭晶片的前面相平行的方向上延長。
根據本發明，還提供了一種噴墨印表機，包括噴墨列印頭部件，其包括列印頭晶片，其具有形成有噴嘴口的前面和形成有至少一個墨水入口的後面；和阻尼室形成件，其層壓在列印頭晶片的後面，並具有至少一個阻尼室，該阻尼室用於抑制其中發生的壓力波動；和至少一個墨水供應孔，他們通過所述墨水入口從阻尼室為列印頭晶片供應墨水；承載件，其往復移動噴墨列印頭部件；墨水盒，其存貯將要從噴嘴口噴出的墨水；和柔性管，其將存貯在墨水盒中的墨水供應到阻尼室。
如

圖1所示，本實施例的噴墨印表機1是串行的，列印頭部件4安裝在可沿導軸2滑動的承載件3上。墨水通過柔性墨水管6從安裝在預定位置上的墨水盒5供給到所述的列印頭部件4。在本實施例中，包括青色、深紅色、黃色和黑色的四色墨水分別從存貯這些墨水的墨水盒5-1至5-4通過四根墨水管6-1至6-4提供給列印頭部件4。
下面將參考圖2至3D對列印頭部件4進行詳細的解釋。本實施例的列印頭部件4具有罩蓋11，所述罩蓋11的後側是敞開的，其形狀為矩形平行六面體，而列印頭部件組件放置在所述罩蓋11中。
列印頭晶片12，基座件13，由橡膠製成的阻尼膜14，阻尼支架15和繼電器盤16在罩蓋11中依次從下向上次序從罩蓋的前側一個放置在另一個之上。四個阻尼室21(1)至21(4)由基座件13和阻尼膜14限定出。罩蓋11、基座件13和阻尼支架15例如可用樹脂模製而成。
墨水供應管22(1)至22(4)的前端部分22a(1)至22a(4)與阻尼支架15形成一體，並且當將各個墨水管6(1)至6(4)連接到墨水供應管22(1)至22(4)的後端部分22b(1)至22b(4)時，他們分別與阻尼室21(1)至21(4)相通。各個阻尼室21(1)至21(4)都形成在列印頭晶片12中，以便通過墨水供應孔23(1)至23(4)與四個墨水入口24(1)至24(4)相連。
因此，來自墨水盒5(1)至5(4)的墨水經由墨水管6(1)至6(4)和墨水供應管22(1)至22(4)供給各個阻尼室21(1)至21(4)，並且進一步通過墨水供應孔23(1)至23(4)和墨水入口24(1)至24(4)從阻尼室21(1)至21(4)供給具有各個顏色的噴嘴組。
列印頭晶片12的形狀為平的矩形平行六面體，它的前面12a為噴嘴形成面，在此處形成排放各個顏色墨水的噴嘴排。噴嘴形成面12a從罩蓋11的前面開孔11a處露出。此外，用於提供電源的柔性接線板25(1)和25(2)從列印頭晶片12的側面引出，並沿罩蓋11側面的內側引至後側，同時與繼電器板16的後面相連。列印頭晶片驅動ICs 26(1)至26(2)連接到柔性接線板25(1)至25(2)的部分，所述的柔性接線板25(1)至25(2)與罩蓋11的各個側面相對。
列印頭晶片12後側的基座件13包括可將列印頭晶片12粘接並固定其上的前壁31，從所述前壁31的四邊後向垂直伸出的側壁32，及垂直分隔壁33和水平分隔壁34，所述的垂直分隔壁33和水平分隔壁34可將由前壁31和側壁32的後面所限定的空間分為十字形。
如圖3B所示，固定列印頭晶片12的凹陷部分31a形成在前壁31的前面，用來填充粘結劑的結合槽31b形成在凹陷部分31a的底面，結合槽31b的上端部分延伸到側壁32的上表面。列印頭晶片12安裝在凹陷部分31a內並由填充在結合槽31b中粘結劑結合在前壁31上。
用作阻尼室的四個凹陷部分35(1)至35(4)可由垂直分隔壁33和水平分隔壁34形成基座件13的後部。所述的凹陷部分大體上為相同的形狀，形成在前壁31上的墨水供應孔23(1)至23(4)朝向各個凹陷部分35(1)至35(4)的底面35a開口。此外，過濾器36以覆蓋底面35a的方式熱裝。
接著，阻尼膜14通過粘結到基座件13的後面上固定，即，側壁32、垂直分隔壁33和水平分隔壁34的後端面。而且，阻尼膜14通過固定在阻尼膜14後側的阻尼支架15被壓在基座件13上。
至於阻尼膜14，其與各個凹陷部分35(1)至35(4)相對的部分14(1)至14(4)為薄壁並在它們表面的向外方向上彎曲。凹陷部分35(1)至35(4)由阻尼膜14的薄壁部分14(1)至14(4)密封，以便形成阻尼室21(1)至21(4)。
阻尼支架15具有後壁41，從其外側向前垂直伸出的側壁42，及垂直分隔壁和水平分隔壁(沒有示出)，所述的垂直分隔壁和水平分隔壁將由後壁41和側壁42的前面所包圍的空間分為十字形。從而形成了與阻尼室21(1)至21(4)相對的四個凹陷部分45(1)至45(4)。凹陷部分45(1)至45(4)通過後壁41上的通風孔46與大氣相通。阻尼膜14的薄壁部分14(1)至14(4)通過上述的凹陷部分45(1)至45(4)可自由地在他們表面的向外方向上彎曲。
這裡，在本實施例的阻尼支架15中，四個墨水供應管22(1)至22(4)與垂直和水平分隔板交叉的部分47形成一體，並且阻尼支架15例如可用樹脂模製而成。墨水供應管22(1)至22(4)的後端部分22b(1)至22(4)穿過繼電器盤16上的通孔51(1)至51(4)伸到後側，並與墨水管6(1)至6(4)相連。相反，墨水供應管22(1)至22(4)的前端部分22a(1)至22a(4)穿過阻尼膜14上的插孔52(1)至52(4)，並伸到各個阻尼室21(1)至21(4)。插孔52(1)至52(4)伸到各個阻尼室21(1)至21(4)並具有預定的長度，它們的內徑較墨水供應管22(1)至22(4)的前端部分22a(1)至22a(4)的外徑略小。
因此，形成插孔52(1)的阻尼膜14部分在阻尼膜14本身的彈性回復力與前端部分22a(1)至22a(4)的外周面緊密接觸，因此在阻尼膜14和前端部分22a(1)至22a(4)之間的接觸面處於完全密封的狀態。
當這種結構的列印頭部件4在如圖1和2所示的箭頭方向上移動時進行噴墨。施加到墨水管6內墨水的壓力的波動被列印頭部件4所提供的四個阻尼室22(1)至22(4)吸收或緩解。此外，阻尼室22(1)至22(4)不能起阻尼作用的部分是從阻尼室21(1)至21(4)伸出到墨水供應孔23(1)至23(4)前端的通道並引導至列印頭晶片12，而這些通道的長度是很短的。因此，由於施加到這部分內的墨水的壓力是很小的，因此對從噴嘴排出的墨滴不產生副作用。因此，有可能可靠地防止由伴隨列印頭部件4運動的壓力波動所引起的諸如字點遺漏的錯誤列印。
在本實施例中，通過使基座件13前壁31的厚度很小，有可能縮短了其中的墨水供應孔23(1)至23(4)。原則上，墨水供應孔可被縮短到用來形成結合槽31b的必要厚度。
此外，在本實施例中，四個阻尼室21(1)至21(4)在與列印頭晶片12的噴嘴形成面12a相平行的方向上排列，也就是，沿著列印頭部件4的運動方向排列，而每個阻尼室21(1)至21(4)的形狀為在與噴嘴形成面12a相平行的方向上比垂直方向上要長一些。因此，列印頭部件4的元件可裝入到形狀為矩形平行六面體的罩蓋11中，所述的矩形平行六面體在平行於列印頭晶片4的運動方向上較與垂直於其運動的方向上延長的更多。結果，由於有可能構造一種列印頭部件，其大小在與其運動方向相垂直的方向上較小，就有可能減小用於運動的必要空間，因此，使得噴墨印表機的結構緊湊。
而且，相對於四個阻尼室21(1)至21(4)，阻尼膜14可由單個橡膠膜形成。由於這個原因，四個阻尼室21(1)至21(4)可通過阻尼膜14在側壁32、垂直分隔壁33和水平分隔壁34容易地提供密封。
接著，在本實施例中，墨水供應管22(1)至22(4)與阻尼支架15形成一體，通過簡單的操作就可形成通往各個阻尼室21(1)至21(4)的墨水供應通路，其中將這些供應管插入阻尼膜上的插孔52(1)至52(4)中。因此，列印頭部件4很容易進行組裝。此外，由於墨水供應通路部分的結構簡單，這種布置在使列印頭部件結構緊湊中是有益的。
此外，在本實施例中，通過利用阻尼膜14的彈性，在阻尼膜14的插孔52(1)至52(4)與插入其中的墨水供應管22(1)至22(4)之間形成了密封。因此，沒有必要連接單獨的部件用於形成密封狀態，而且密封狀態僅由插入墨水供應管自動形成。因此，列印頭部件的組裝工作就變得簡單了，並且有可能減少元件的數目和實現結構緊湊和降低成本。
而且，在本實施例中，墨水供應管22(1)至22(4)的前端部分22a(1)至22a(4)伸到阻尼室21(1)至21(4)中預定長度。在這種結構中，有可能消除通過墨水供應管22(1)至22(4)進入到阻尼室21(1)至21(4)泡沫在墨水供應管22(1)至22(4)前端聚集及阻礙墨水供應。也就是，由於墨水供應管22(1)至22(4)的前端從阻尼室的剩餘內周面部分伸出，聚集在這些部分的泡沫處於不穩定狀態，並且很可能從這些部分移動到阻尼室的內周面部分。
儘管上述實施例涉及安裝在可進行四色列印的彩色噴墨印表機上的列印頭部件，本發明同樣可應用到用於單色列印或比四色更多的多色列印的噴墨印表機上。
應注意的是，本發明並不限於上述的實施例，可有各種不同的變化。
例如，儘管用四阻尼室21(1)至21(4)的阻尼膜14可由單橡膠膜製成，也可使用與兩個阻尼室相關的兩個橡膠膜，然而所使用的膜越少，就越有可能使成本減少。
此外，儘管本例子所使用的阻尼室21(1)至21(4)是四個，即使使用單個阻尼室，若所提供的配置為平阻尼室設置在平面形狀的列印頭晶片的後部上，施加到墨水通道上的壓力就可能變得為非常小的力。因此，有可能避免諸如字點遺漏的列印質量下降，並可在與運動方向(噴嘴形成面)相垂直的方向上減小列印頭部件的尺寸。
權利要求
1.一種噴墨列印頭部件，包括列印頭晶片，其具有形成有噴嘴口的前面和形成有至少一個墨水入口的後面；阻尼室形成件，其層壓在列印頭晶片的後面，並具有至少一個阻尼室，該阻尼室用於抑制其中發生的壓力波動；和至少一個墨水供應孔，他們通過所述墨水入口從阻尼室為列印頭晶片供應墨水。
2.根據權利要求1所述的噴墨列印頭部件，其中所述阻尼室直接設置在列印頭晶片的墨水入口的後面。
3.根據權利要求1所述的噴墨列印頭部件，其中所述阻尼室形成件包括基座件，其具有用於安裝列印頭晶片的前面和形成有與墨水供應孔相關聯的至少一個凹陷的後面；和阻尼膜，所述阻尼膜層壓在基座件的後面上，從而所述阻尼室由所述凹陷和阻尼膜限定出，所述阻尼膜具有至少一個能夠阻尼壓力波動的柔性部分。
4.根據權利要求2所述的噴墨列印頭部件，其中所述阻尼膜與列印頭晶片的前面實質上平行設置。
5.根據權利要求3所述的噴墨列印頭部件，其中所述基座件包括多個在與所述前面相平行的方向上排列的凹陷。
6.根據權利要求5所述的噴墨列印頭部件，其中所述多個凹陷通過單個阻尼膜密封，從而限定出多個阻尼室。
7.根據權利要求5所述的噴墨列印頭部件，其中所述阻尼膜具有多個柔性部分，每個柔性部分至少與一個阻尼室相關聯。
8.根據權利要求3所述的噴墨列印頭部件，其中還包括墨水供應管，其插入形成在阻尼膜上的插孔中，以便為阻尼室供應墨水。
9.根據權利要求8所述的噴墨列印頭部件，其中阻尼膜由其中形成有插孔的橡膠膜製成，所述插孔的尺寸較墨水供應管前端部分的尺寸要小，以便當所述前端部分插入插孔內時插孔被擴大。
10.根據權利要求8所述的噴墨列印頭部件，其中墨水供應管的前端部分從阻尼膜伸出到基座件的凹陷中。
11.根據權利要求8所述的噴墨列印頭部件，還包括阻尼支架，該阻尼支架將阻尼膜固定在基座件上，其中墨水供應管與阻尼支架形成一體。
12.根據權利要求11所述的噴墨列印頭部件，還包括一個具有開口的罩蓋元件，該罩蓋元件容納列印頭晶片、基座件、阻尼膜和阻尼支架，以便噴嘴口從所述開口中露出，其中在與列印頭晶片前面相平行的方向上的罩蓋元件的第一尺寸較在與列印頭晶片前面相垂直的方向上的罩蓋元件的第二尺寸要大。
13.根據權利要求1所述的噴墨列印頭部件，其中每個列印頭晶片和阻尼形成件都是一個平的元件，並且在與列印頭晶片前面相平行方向上有所延長。
14.一種噴墨印表機，包括噴墨列印頭部件，其包括列印頭晶片，其具有形成有噴嘴口的前面和形成有至少一個墨水入口的後面；和阻尼室形成件，其層壓在列印頭晶片的後面上，並具有至少一個阻尼室，該阻尼室用於抑制其中發生的壓力波動；和至少一個墨水供應孔，他們通過所述墨水入口從阻尼室為列印頭晶片供應墨水；承載件，其往復移動噴墨列印頭部件；墨水盒，其存貯將被從噴嘴口噴出的墨水；和柔性管，其將存貯在墨水盒中的墨水供給到給阻尼室。
15.一種噴墨列印頭部件，包括列印頭晶片，其具有形成有噴嘴口的前面和形成有至少一個墨水入口的後面；及阻尼室形成件，其層壓在列印頭晶片的後面上，並具有至少一個阻尼室，該阻尼室用於抑制其中發生的壓力波動；和至少一個墨水供應孔，他們通過所述墨水入口從阻尼室為列印頭晶片供應墨水，其中所述阻尼膜與列印頭晶片的前面實質上平行設置；單個阻尼膜層壓在基座件上以便限定出多個阻尼室；及列印頭晶片和阻尼室形成件中的每一個都是在與列印頭晶片的前面相平行的方向上延長的平的元件。
全文摘要
本發明公開了一種列印頭部件，其具有列印頭晶片，其具有形成有噴嘴口的前面和形成有至少一個墨水入口的後面，一個阻尼室形成件層壓在列印頭晶片的後面，並具有至少一個阻尼室，該阻尼室用於抑制其中發生的壓力波動；和墨水供應孔，其通過所述墨水入口從阻尼室為列印頭晶片供應墨水。
文檔編號B41J2/055GK1401484SQ02130470
公開日2003年3月12日 申請日期2002年8月21日 優先權日2001年8月21日
發明者荒井健一郎, 大月昇 申請人:精工愛普生株式會社