CN101152786A - 喷墨头 - Google Patents

Abstract

一种喷墨头具有流动通道单元，该流动通道单元具有第一表面和与第一表面相对的第二表面。该流动通道单元沿着喷墨方向喷墨。流动通道单元具有位于第二表面上延伸离开流动通道单元的壁板。喷墨头具有接触所述壁板中的至少一个壁板的盖。该盖覆盖第二表面的一部分，并且该盖具有侧壁。所述侧壁中的至少一个侧壁的第一部分接触对应壁板的第一部分，并且所述侧壁中的至少一个侧壁的第二部分和所述对应壁板的第二部分在它们之间限定间隙。喷墨头具有位于该间隙中的密封件，并且该密封件防止流体进入该间隙。

Description

喷墨头

相关申请的交叉引用

本申请要求了2006年9月29日提交的日本专利申请No.2006-268136的优先权，其全部内容在这里被引用作为参考。

技术领域

本发明涉及用于将墨滴喷射到记录介质上以进行打印的喷墨头。

背景技术

用于将墨滴喷射到记录片材上的已知喷墨头包括流动通道单元和促动器。流动通道单元包括单独墨通道，这些单独墨通道连接共同墨腔室、压力腔室和喷嘴。促动器构造成向压力腔室施加从喷嘴喷射墨滴所需的能量。可以通过将由具有铁电性的锆钛酸铅(PZT)基陶瓷材料制成的压电层介入在与喷嘴相关设置的一组单独电极和施加有地电位的共同电极之间来制成促动器。在该促动器中，设置在表面上的单独电极由于墨雾的附着而会短路，因此降低打印质量和速度。使用密封剂来防止墨雾进入喷墨头。但是，难以均匀完全地涂敷密封剂。因此，密封剂会剥落并且墨雾会进入喷墨头。

发明内容

本发明的实施方案提供一种喷墨头，该喷墨头可靠地防止墨雾进入喷墨头。在本发明的一实施方案中，可以不用复杂制造过程的情况下制造出需要可靠防止墨雾进入喷墨头的部分，因此降低了制造该喷墨头的成本。

根据本发明的一实施方案，喷墨头包括：流动通道单元，该流动通道单元包括第一表面和与第一表面相对的第二表面，其中该流动通道单元构造成沿着喷墨方向喷墨；位于第二表面上的促动器，其中该促动器构造成产生用于喷墨的喷射能量；多个壁板，所述多个壁板位于第二表面上，且沿着与喷墨方向相反的方向延伸离开流动通道单元；覆盖构件，该覆盖构件接触所述多个壁板中的至少一个壁板，其中该覆盖构件构造成覆盖流动通道单元的第二表面的一部分，并且该覆盖构件包括多个侧壁，其中所述多个侧壁中的至少一个侧壁的第一部分接触所述多个壁板中的一个对应壁板的第一部分，并且所述多个侧壁中的所述至少一个侧壁的第二部分和所述多个壁板中的所述一个对应壁板的第二部分在所述第二部分之间限定间隙；和位于该间隙中的密封件，其中该密封件构造成防止流体进入该间隙。

附图说明

为了更全面地理解本发明的实施方案、由此所满足的需要、以及其目的、特征和优点，现在参照结合附图给出的以下说明。

图1为根据本发明一实施方案的喷墨头的透视图。

图2为一透视图，示出在图1中所示的喷墨头的内部结构。

图3为根据本发明一实施方案的沿着图1的III-III线的喷墨头的剖视图。

图4为根据本发明一实施方案的在图1中所示的头盖的剖视图。

图5为根据本发明一实施方案的在图1中所示的散热器的侧视图。

具体实施方式

通过参照图1-5可以理解本发明的优选实施方案、及它们的特征和优点，在各个附图中对于对应的部分使用相似的标号。

在图1中示出根据本发明一实施方案的喷墨头1。喷墨头1可以沿着一个方向伸长，并且可以应用于喷墨式图像记录设备例如喷墨打印机上。

喷墨头1可以沿着面对着记录介质(下面可互换地称为记录片材)例如普通纸或幻灯片片材的方向设置在记录设备中。记录片材可以由馈送机构馈送。喷墨头1可以具有长方体形行式喷墨头，其纵向方向可以设定在主扫描方向上。该馈送机构可以包括输送皮带，且可以构造成将位于输送皮带上的从供应机构馈送来的记录片材馈送到面对着喷墨头1的区域。喷墨头1可以具有在大致输送皮带的整个宽度上延伸的打印区域。在记录设备中与馈送记录片材的方向(下面被称为片材馈送方向)平行地设有多个例如四个喷墨头。每个喷墨头1可以喷射不同颜色的墨滴，例如黄色、青色、品红色和黑色中的每一种，由此使得彩色打印成为可能。基于外部传送的图像数据，馈送机构可以将记录片材馈送到每个喷墨头1的对置位置，并且每个打印头1可以将墨滴喷射到记录片材上以形成图像。已经形成有图像的记录片材还可以被馈送并存储在片材排出部分中。

在本发明一实施方案中，在平面图中看时，主扫描方向在平面图中可以限定为喷墨头的纵向或长度方向，而副扫描方向可以限定为与在水平轴线上的主扫描方向垂直的方向。墨滴可以从喷墨头1喷射出的方向在这里可互换地被称为底部、向下或朝下方向，并且与底部方向相反的方向在这里可互换地被称为顶部、向上或朝上方向。

如图1至3所示，喷墨头1可以包括流动通道单元140、储墨器130、覆盖构件例如头盖110、侧板例如散热器150、以及控制电路板170。流动通道单元140可以包括在底面例如喷射表面上的喷嘴，并且储墨器130可以构造成给流动通道单元140供墨。控制电路板170、储墨器130和流动通道单元140可以从顶部到底部以该顺序层叠。

在流动通道单元140内部，可以形成有墨通道，例如共同墨腔室和单独流动通道，这些单独流动通道通过压力腔室连接共同墨腔室和喷嘴。可以将多个例如四个促动器单元120安装在流动通道单元140的上表面例如安装表面上。每个促动器单元120可以构造成对压力腔室中的墨选择性地施加喷射能量，以便从流动通道单元140的喷嘴沿着喷墨方向喷射出墨滴。促动器单元120可以为单压电晶片型，即压电层可以介于共同电极和多个单独电极之间，并且可以设置成面对对应的压力腔室。压电层可以由具有铁电性的锆钛酸铅(PZT)基陶瓷材料制成。单独电极和共同电极可以由例如Ag-Pd基金属材料制成。单独电极可以通过可以由与玻璃粉混合的金制成的焊盘电连接位于促动器单元120的上表面上的柔性印刷电路(FPC)162上的对应布线图案162a。当可以从驱动器IC160通过FPC162上的对应布线图案162a对单独电极施加预定电压脉冲时，促动器单元120上与单独电极对应的区域会变形，并且面对着该区域的压力腔室的容积会变化。这样，可以在压力腔室中的墨中产生出喷射能量例如压力波，并且可以从对应喷嘴喷射出墨滴。

如图2和3所示，控制电路板170可以构造成控制促动器单元120，并且可以固定在储墨器130的上部中。可以将多个例如四个连接器170a固定在控制电路板170的上表面上。连接器170a可以电连接到构建在控制电路板170上的装置例如处理器和存储装置。

每个FPC162的一端可以电连接到每个连接器170a的一侧。FPC162可以为柔性片，在该柔性片上可以形成布线图案162a且可以安装驱动器IC160。每个FPC162的另一端可以插入到储墨器130的凹入部分133b中，并且可以电连接到促动器单元120的单独电极，所述另一端可以为布线图案162a的端子。

驱动器IC160可以是构造成驱动促动器单元120的IC芯片。如图3所示，每个驱动器IC160可以被设置在储墨器130侧上的海绵161推压在FPC162和散热器150上。散热器150可以为由金属例如铝制成的金属板。可以将散热片157在面对着驱动器IC160的位置处固定到每个散热器150的内表面上。在驱动器IC160通过散热片157紧密接触散热器150时，驱动器IC160和散热器150可以变得热连接。因此，可以通过散热器150将驱动器IC160中产生的热耗散。

储墨器130可以包括上储存器131、储存器基部132和下储存器133，它们可以在朝着流动通道单元140的方向上以该顺序设置。在上储存器131内部可以形成墨通道135。墨通道135可以与供墨阀111流体连通。另外，墨通道135可以通过形成在储存器基部132中的墨通道(未示出)与流动通道单元140流体连通。墨通道135的下表面的一部分可以由柔性薄膜131d限定。柔性薄膜131d的下表面通过间隙面对储存器基部132，并且可以在该间隙内运动。因此，在薄膜131d振动时，薄膜131d会吸收由墨通道135中填充的墨中的压力波所产生出的冲击。在墨通道135中可以设置具有微孔的过滤器131c。

如图2和3所示，下储存器133可以结合到流动通道单元140上，并且凹入部分133b可以部分地形成在下储存器133和流动通道单元140之间。参照图3，凹入部分133b可以与每个促动器单元120对应地设置。每个促动器单元120可以在由凹入部分133b形成的间隙中附着到流动通道单元140的表面上。供墨阀111可以通过形成在储墨器130中的墨通道135给流动通道单元140供墨。在墨到达流动通道单元140之前，墨经过位于墨通道135中的过滤器131c，从而过滤器131c可以从墨中过滤杂质。

如图1和4所示，头盖110可以大致为盒形，并且可以向下打开。头盖110可以定位成覆盖流动通道单元140上方的空间，并且还可以定位在流动通道单元140的可以安装促动器单元120的表面上方。供墨阀111可以设置在头盖110的上表面上，并且墨可以通过供墨阀111供应到储墨器130。

头盖110可以包括沿着副扫描方向彼此面对的多个侧壁112。侧壁12可以在主扫描方向上比在上下方向即垂直方向上具有较大的长度。每个侧壁112可以在侧壁112的下缘处形成有大致为矩形形状的开口110a，该开口110a可以沿着主扫描方向伸长。开口110a可以沿着垂直方向延伸至头盖110的大致中点。开口110a可以设计成使形成在散热器150中的平坦突出部150a从头盖110暴露出。在侧壁112的内壁表面的一部分上沿着开口110a可以形成有切口部分110b。每个侧壁112可以在内壁表面上形成有凹入部分112a，从而侧壁112可以在凹入部分112a处很薄。散热器150的上端部分可以配合在凹入部分112a中。因此，散热器150可以被支撑在侧壁112和流动通道单元140之间。

在图3和图5中可以示出根据本发明一实施方案的散热器150。多个散热器150可以具有大致矩形形状，并且可以沿着流动通道单元140的纵向方向延伸，而且还可以沿着流动通道单元140的与喷墨方向相反的方向延伸。可以在每个散热器150的中央部分中形成平坦突出部150a。平坦突出部150可以沿着副扫描方向向外伸出。可以通过使平坦金属工件变形例如冲压来制造平坦突出部150a。平坦突出部150a因此可以形成在散热器150中，并且可以提高散热器150的刚度。

每个散热器150可以形成有在散热器150的下边缘上向下伸出的多个例如五个突起150b。突起150b可以沿着散热器150的纵向方向间隔开。如图3所示，多个凹入部分141可以形成在流动通道单元140上表面的相对于副扫描方向的两侧附近。由于突起150b可以接合在凹入部分141中，散热器150可以定位在流动通道单元140上表面的两侧附近。每个散热器150的除了突起150b的下边缘可以紧密接触流动通道单元140的上表面，从而防止流体例如墨或墨雾从散热器150和流动通道单元140之间进入喷墨头1。在本发明的一实施方案中，散热器150可以由铝金属制成。散热器150还可以由其它材料或者材料组合制成，这些材料例如钛金属、镁金属、钛或镁合金金属、铝合金金属、或不锈钢。

再次参照图3，每个散热器150可以定位成使得：在每个散热器150的外表面上的平坦突出部150a的周边面对头盖110的对应侧壁112的内表面的至少一部分。切口部分110b可以形成在侧壁112的内表面的另一个部分例如内壁表面的下边缘处。可以在切口部分110b和散热器150的外表面之间形成间隙。该间隙可以沿着在散热器150和侧壁112之间的边界形成，并且可以沿着主扫描方向延伸。该间隙可以沿着侧壁112的整个端面形成，从而限定开口110a。可以沿着该边界的整个长度涂敷密封材料例如填充材料156。所涂敷的填充材料156可以填充在形成于散热器150和切口部分110b之间的整个间隙中。填充材料156可以通过毛细管作用完全填充该间隙。填充材料可以具有任何可以便于毛细管作用的粘度，优选具有每秒5-20帕斯卡的粘度。用填充材料155密封在散热器150和流动通道单元140之间的间隙。因此，由头盖110、散热器150、和流动通道单元140包围的空间可以被气密密封。

根据本发明一实施方案，在散热器150和切口部分110b之间的间隙可以用填充材料156填充，从而头盖110的侧壁112和对应的散热器150可以紧密稳定地相互附着。该结构可以防止流体例如墨或墨雾进入喷墨头1并潜在地附着于促动器120。另外，该结构可以防止填充材料156逸出或者被挤出，从而喷墨头1的侧面可以防异物例如灰尘、碎片和污垢。

在本发明一实施方案中，在流动通道单元140的相对于副扫描方向的两侧附近可以设有多个例如两个散热器150。但是，散热器150的数量不限于2个。在本发明的其它实施方案中，在流动通道单元附近可以设有一个或多个散热器。

在本发明一实施方案中，切口部分110b可以形成在头盖110的每个侧壁112中，并且可以构造成在侧壁112和散热器150之间形成间隙。但是，在本发明另一个实施方案中，切口部分110b可以不形成在每个侧壁112中，而是可以在散热器150的内壁中形成切口或凹槽，以在散热器150和头盖110的侧壁112之间形成间隙。

在本发明一实施方案中，散热器150可以构造成将驱动器IC160的热耗散。在本发明的另一个实施方案中，散热器150可以为可以不用于散热的侧板。虽然在这里已经详细说明了本发明的实施方案，但是本发明的范围不限于此。本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离本发明范围的情况下可以作出各种变型。因此，在这里公开的实施方案仅仅是示例性的。要理解的是，本发明的范围不由此受限，而是由所附权利要求确定。

Claims (12)

1.一种喷墨头，包括：

流动通道单元，该流动通道单元包括第一表面和与第一表面相对的第二表面，其中该流动通道单元构造成沿着喷墨方向喷墨；

位于第二表面上的促动器，其中该促动器构造成产生用于喷墨的喷射能量；

多个壁板，所述多个壁板位于第二表面上，且沿着与喷墨方向相反的方向延伸离开流动通道单元；

覆盖构件，该覆盖构件接触所述多个壁板中的至少一个壁板，其中该覆盖构件构造成覆盖流动通道单元的第二表面的一部分，并且该覆盖构件包括多个侧壁，其中所述多个侧壁中的至少一个侧壁的第一部分接触所述多个壁板中的一个对应壁板的第一部分，并且所述多个侧壁中的所述至少一个侧壁的第二部分和所述多个壁板中的所述一个对应壁板的第二部分在所述第二部分之间限定间隙；和

位于该间隙中的密封件，其中该密封件构造成防止流体进入该间隙。

2.如权利要求1所述的喷墨头，其中所述间隙沿着在每个壁板和所述对应侧壁之间的边界的整个长度延伸。

3.如权利要求2所述的喷墨头，其中所述密封件延伸穿过整个所述间隙。

4.如权利要求1所述的喷墨头，其中所述多个侧壁中的所述至少一个侧壁的第二部分包括凹槽，该凹槽限定所述间隙的至少一部分。

5.如权利要求1所述的喷墨头，其中所述多个壁板中的所述至少一个壁板的第二部分包括凹槽，该凹槽限定所述间隙的至少一部分。

6.如权利要求1所述的喷墨头，其中所述多个壁板中的所述至少一个壁板的第二部分包括第一凹槽，并且所述多个侧壁中的所述至少一个侧壁的第二部分包括第二凹槽，其中所述第一和第二凹槽限定所述间隙的至少一部分。

7.如权利要求1所述的喷墨头，其中所述多个壁板中的至少一个壁板为散热器，该散热器构造成将热传递到所述多个壁板中的所述至少一个壁板的外部。

8.如权利要求5所述的喷墨头，其中所述散热器包括铝金属、钛金属、镁金属、不锈钢、或钛或镁合金金属。

9.如权利要求1所述的喷墨头，其中所述密封件位于所述间隙中且通过毛细管作用保持就位。

10.如权利要求1所述的喷墨头，其中所述密封件包括具有每秒2-50帕斯卡的粘度的材料。

11.如权利要求1所述的喷墨头，其中所述至少一个侧壁的第一部分大于所述至少一个侧壁的第二部分。

12.如权利要求1所述的喷墨头，其中所述至少一个侧壁的第一部分小于所述至少一个侧壁的第二部分或与所述至少一个侧壁的第二部分大小相同。

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