CN105960333B - 三色墨盒壳体 - Google Patents

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Abstract

一种可替换的三色墨盒壳体包括三个用于不同色墨的室；具有头台槽的头台，每个头台槽流体连接至对应的室；以及附接至头台的打印头模座，所述模座包括(i)具有至少14.3毫米长度的喷嘴组；以及(ii)将头台槽流体相连至对应喷嘴组的供料槽，其中每个头台槽长于对应的供料槽。

Description

三色墨盒壳体
背景技术
具有集成式打印头的三色墨盒由多个原始设备生产商制造并销售。壳体包括用于不同色墨的墨室。具有三个喷嘴组的打印头模座(printhead die)被粘附至壳体的头台(headland)，其中，每个喷头组流体连接至一个室。壳体适于将墨从各室供至所述打印头模座。
附图说明
图1示出了盒的实例的示意图；
图2示出了模座的实例的示意性仰视图；
图3示出了喷嘴列的一部分的实例的示意图；
图4示出了没有盖的盒的实例的俯视图；
图5示出了图4的实例盒的剖切侧视图；
图6示出了图4和5的实例盒的剖切前视图；
图7示出了没有模座的盒壳体的实例的仰视图；
图8示出了具有模座的图7的实例盒的细节的剖切侧视图；并且
图9示出了具有模座的图7、8的实例盒壳体的仰视图。
具体实施方式
图1以示意性剖切侧视图的方式示出了可替换的三色墨盒1的实例。盒1包括三个墨室3、5，它们每个包含一种唯一的色墨，例如青色、红色和黄色。实例的盒1包括两个后室5以及一个前室3，一个后室5紧邻另一个后室5地设置并因此，在侧视图中可看到仅仅一个后室5。墨、过滤器以及毛细材料可以在每个室3、5内设置。
盒1包括壳体7。壳体7可以形成单个铸件，注射成型的塑性形状，例如包括聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或者其它合适的聚合物材料。盒1还包括附接至壳体7的打印头模座9。盒1可以包括盖，所述盖位于壳体7的顶部以密封各室，而盖可以包括通气部以及密封所述通气部的撕开式标签。壳体7限定了盒1的“输墨系统”，该输墨系统包括墨室3、5、竖管19、以及其它墨通道结构。
壳体7的底部被台阶地成形，由(i)形成了头台的较低的底壁11A、包含前竖管和后竖管19的突出的壳体部分12的一部分；与(ii)较高的底壁11B形成，其中，所述较高的底壁与所述较低的底壁11A相比位于较高的高度位置并且限定了后室5的底部。壳体1包括头台13，模座9附接至所述头台。头台13是壳体1的较低的底壁11A的一部分并且至少部分地设置在前室3之下。头台13可以由用于适应模座9定位的卡匣(pocket)限定。卡匣可以是相对浅的。模座9包括喷嘴组15，每个喷嘴组用于喷射三种墨色中的一种的墨。每个喷嘴组15的长度L至少大约14.3毫米，例如至少大约9/16英寸。
模座9的底部的一个实例在图2的示意性仰视图中示出。模座9包括三个平行的喷嘴组15，每个喷嘴组15流体连接至相应的墨室3、5。每个喷嘴组15可以包括至少一个喷嘴列17，例如两个喷嘴列17。一个实例喷嘴列17的一小部分在图3中被示意性示出，其中，五个实例喷嘴18被示出。例如，一个全长的喷嘴列17包括在一个列17中的至少大约340个喷嘴18，例如342个喷嘴，并且可以具有大约14.4毫米的长度。例如，在一个列17中各喷嘴18的间距是大约43微米或更小，例如大约42.3微米或者大约1/600英寸，间距可以由一个列17中的相邻的喷嘴18的中心C之间的距离限定。喷嘴组15可以提供每英寸至少大约600点的分辨率。在一个实例中，喷嘴组全长L在一个列17的极端处的外喷嘴18的中心C之间被测量，这在一个实例中导致了喷嘴组全长L为至少14.3毫米或者至少大约14.4毫米，例如342×42.33＝14435.7微米。例如，对应的行条宽度(swath width)可以是大约14478微米，这包括对于着落在媒介上的外墨滴的附加的42.33微米。行条宽度可以被限定为由打印头模座9在媒介上的单个扫描所产生的最大墨行程宽度。所公开的三色墨盒1可以促使相对宽的行条以及因此相对高的打印速度。
回到图1，竖管19终止于集气部(plenum)40中，所述集气部位于模座9上方。集气部40与对应的喷嘴组15流体相连。集气部40的底部形成了头台13中的头台槽61并直接连接至模座9的供墨槽65。供墨槽65转而可以将墨供应至对应的组15的所有喷嘴18。头台槽61具有长度Lh，所述长度长于对应的供墨槽65，以确保墨连续且足够供应至模座9。例如，头台槽61的长度Lh可以是至少大约14.4毫米、或者至少14.8毫米、或至少大约15.5毫米、或至少大约15.9毫米。每个头台槽61直接与模座供料槽65流体相连。例如，每个模座供料槽65的长度Lf小于头台槽61的长度Lh并且大于喷嘴组15的长度L。头台槽61确保了墨连续供应至供料槽61的全长Lf，为此外极端喷嘴18也能够以相对高的速度以及在相对长的期间内全行条的方式被供墨。
图4至6分别示出了三色喷墨墨盒101的另一实例的俯视图、剖切侧视图以及剖切前视图。可以被包含在墨盒101内的特定部件例如盖、柔性电路、毛细媒介、过滤器以及墨等从附图中被省略。
壳体107包括两个后室105以及一个前室103。例如，图4至6的实例的墨盒101的各室103、105用于保持相对大体积的墨。例如，为了在室103、105内容纳更多的墨，所示的实例的壳体107具有相对长的本体。室103、105的内部容积可以是至少大约10立方厘米，例如针对前室103至少大约10.5立方厘米，并且针对前室103至少大约11立方厘米或者大约11022立方毫米以及针对后室105的11579立方毫米。例如，在前壁128和后壁127的外极端之间所测的壳体107的长度Lh是在大约61与71毫米之间，例如是在大约63与69毫米之间，例如是大约66毫米(图5)。
在未示出的一个实例中，壳体可以具有更短的外尺寸，同时在其本体内维持相对高的墨体积。对于相对短的壳体本体而言，这种全长Lh可以是在大约43与53毫米之间，例如在大约45与51毫米之间，例如是大约48毫米。较短的本体的室容积可以是至少大约7立方厘米，例如对于前室是至少大约9立方厘米以及对于后室是至少大约7立方厘米，例如对于前室是大约9526立方毫米以及对于后室是大约7401立方毫米。
例如，排除盖而在墨盒壳体107的最低和最高点之间测量的壳体107的全高Hh可以是在大约37与43毫米之间，例如是大约40毫米(图5)。在壳体107的侧壁129外极端之间测量的壳体107的全宽Wh可以是在大约27毫米与大约37毫米之间，例如是大约32毫米(图4)。
每个后室105具有前壁125、后壁127以及侧壁129、129B，其中，每个后室105的一个侧壁159B用作为后室105之间的隔离壁129B。每个室103、105流体连接至相应的竖管117、119。竖管117、119经由竖管入口121、123通入相应的室103、105内。例如，后室竖管入口123被具有圆角地矩形或梯形成形。每个后室竖管入口123具有两个侧缘124，所述两个侧缘大致平行于后室侧壁129、129B中的至少一个，例如大致平行于经过隔离壁129B的中间延伸的想像的竖直平面P延伸。这可以允许降低的模具复杂度。
壳体107包括围绕后室竖管入口123的过滤器安装座131。过滤器安装座131用于支承过滤器。这种过滤器可以是平坦的金属滤网，以将杂质从墨去除，例如是不锈钢滤网。过滤器安装座131包括肋134、135。肋134、135可以具有圆角化的拐角和边缘。肋134、135从室的底部122向上突出。过滤器安装座131的肋134、135以矩形的形状布置。过滤器安装座131的两个侧肋134平行于侧壁129、也就是说平行于所述竖直平面P延伸，并且，过滤器安装座131的横肋135可以大致平行于后室105的后壁和前壁127、125、或者平行于经过前壁125竖直延伸的竖直平面Ve延伸。在该实例中，侧肋134长于横肋135。例如，每个过滤器安装座131具有附加的肋突出部137，所述附加的肋突出部自相应的肋134、135以大致直角突出超过一短距离。侧肋134分别设有两个肋突出部137，所述两个肋突出部大致平行于室105的前壁和后壁突出，并且，横肋135分别设有一个肋突出部137，所述一个肋突出部大致平行于侧壁129突出。
如图5和6最佳所示，竖管119设置成将墨从相应的后室105供应至对应的喷嘴组115。前竖管120流体连接至前室103。在本文中，将主要讨论与后室105相连的输墨部件。后室竖管119的一端在竖管入口123处通入室105中，并且相反一端通入喷嘴组115上方的集气部140中。竖管119可以与具有与之前提到的入口123类似或相同的梯形的水平横截面。竖管119具有大致平直的前管壁141和后管壁143，它们相对于竖直平面Ve以一角度α倾斜。竖直平面Ve穿过后室105的前壁125延伸。如图5最佳所示，前管壁141和后管壁143的角度α可以是在大约5与23.5°之间。例如，短本体壳体(未示出)的前管壁141和后管壁143的角度α可以是在大约5与15°之间，或者是大约9.8°。例如，长本体壳体107(示出)的前管壁141和后管壁143的角度α可以是在大约13.5与23.5°之间，或者对于所示的长本体壳体107而言是大约18.5°。
后竖管119具有大致平行的侧壁145、147，它们相对于穿过隔离壁129B切割的想像的竖直平面P倾斜。管侧壁145、147相对于平面P的角度β是在大约7°与17°之间，或者是在大约9°与15°之间，或者是大约12°，如图6最佳所示。竖管119的倾斜壁可以有助于允许气泡和气体在沿着管壁141、143、145、147向上的方向上释放，同时方便地连接和装配至壳体107内的其它输墨系统部件。大致平行的管壁141、143、145、147可以允许单个斜角的模具嵌入件延伸穿过并形成包括竖管端部开口149的整个竖管119。
竖管119通入集气部140中。集气部140通入模座109的供墨槽中。供墨槽可以是模座109中的沟槽，其将墨供应至喷嘴。集气部140具有相对大的容积，其至少是大约10立方毫米或者例如至少大约14立方毫米，例如大约14.86立方毫米。集气部140的相对大的容积允许将相对大的墨体积直接供应至模座109的供墨槽。这些相对大的集气部容积有助于将墨供应至相对长的喷嘴组15，从而打印相对宽的行条，甚至如果需要的话以高发射频率来完成。
集气部140具有倾斜的顶部151，其自竖管端部开口149向下倾斜直到集气部140的前壁153。整个顶部151可以是倾斜的。前壁153自头台113直立向上延伸直到顶部151，相对于头台113以直角延伸。倾斜的顶部151相对于水平面H的角度γ是在大约7.8与大约15°之间，例如是在大约8与11°之间，例如是大约8°。整个顶部151在所述角度γ内倾斜的事实有助于气泡能够容易地在顶部151的长度内行进并到达竖管119。接近8°的角度γ可以允许相对更高的集气部前壁153、以及因此集气部140的更高容积，同时仍有助于气泡从模座109迁移离开。发现的是，对于特定的使用场合，在7.8至15°的所述范围之外的顶部角度γ可以影响气泡迁移。
集气部前壁153可以具有高度Hf，其至少是大约0.7毫米，例如至少大约0.9毫米，例如大约0.94毫米。集气部140进一步由平直的后壁155限定，所述平直的后壁与头台113呈直角，自头台113延伸直到竖管119。集气部后壁155具有高度Hr，其是至少2.5毫米，例如至少2.8毫米，例如是大约2.89毫米。集气部后壁155形成了竖管端部开口149的边界。竖管端部开口149在集气部140的后端处设置。
竖管的以及集气部壁的上述角度以及布置结构可以在给定的尺寸约束的前提下最佳利用壳体107内可用的受限空间，同时(i)有助于连续的以及相对高的墨流；(ii)辅助了气泡行进；以及(iii)允许例如用最少的插入件的降低的模具复杂性。
图7是较短的本体壳体207的头台213的仰视图。头台设计可以对应于图4至6的头台213，而壳体207可以稍微短于图4至6的壳体107，例如这是由于由打印机或期望的墨体积确定的特定约束所造成的。在图7中，后室的集气部240以及前室的集气部250被示出。后竖管的竖管端部开口249在对应的集气部240的后端处开设。前竖管的竖管端部开口259靠近集气部250的中间开设，例如朝向前部稍微偏心地开设。
图8示出了图7的盒201的细节的剖切侧视图，其中，模座209附接至壳体207的头台213。如图7和8所示，头台213包括分开的突出部269。各突出部269用于在模座的附接的状况中来接合模座。各突出部269可以用作为托脚(stand-off)，以将模座保持在预定的位置，同时控制粘合滴珠特性。图8以剖切侧视图的方式示意性示出了模座209的与这种突出部269接合的一部分。在制造阶段，粘合剂可以在头台槽261、263周围以及之间被施涂，以便粘接模座209。因而，模座209可以被安置抵靠着突出部269，以确保与粘合剂滴珠的厚度可能振动无关的平直定位。各突出部269可以被成形为凸块，例如具有至少大约0.08毫米的、或至少大约0.1毫米的、或者大约0.12毫米的高度。例如，各突出部269可以为圆形的或矩形的形状，并且可以具有小于大约2毫米或小于大约1毫米的最大宽度或直径，这是从垂直于头台表面的方向看过去的。各突出部269可以位于模座209的纵向端部附近。头台213可以包括四个这样的突出部269，它们每个位于靠近外头台槽261的外极端的外侧的远角部，从而不与粘合剂滴珠干涉。因此，各突出部269在外供墨槽265的外极端之外附近接合模座209。模座209被安置抵靠着突出部269，在模座209与头台213的其余部分之间为粘合剂滴珠留出空间279。粘合剂滴珠包围头台以及供料槽261、265并且由此提供了槽261、265周围的密封。由突出部269产生的空间279可以允许粘合剂滴珠的相对平均的扩散，这转而提供了模座209与头台213之间的更可靠的密封和/或模座209的更好控制的定位。在特定的实例中，可靠的粘合剂密封以及精确的模座定位可以是重要的。另外，可以防止打印头模座209“压配”至头台213。实际上，模座209可以在相对低压的情况下被安置于突出部269，从而防止对模座209损害。在一个实例中，模座209的接触区域大致包括SU8材料，其可以是相对易碎的。
如图8最佳所示，集气部240、250的底部的边缘分别在头台213中形成了头台槽261、263，并且直接连接模座209的供墨槽265。供墨槽265转而将墨供应至喷嘴。头台槽261、263具有长度Lh，该长度长于对应的供墨槽265，以确保墨连续且足够供应至模座209。例如，头台槽261、263的长度Lh可以是至少14.4毫米，或者至少14.8毫米，或者至少是大约15.5毫米，或者至少是大约15.9毫米。每个头台槽261、263直接与供料槽265流体相连。每个供料槽265的长度Lf小于头台槽261、263且大于喷嘴组215的长度。例如，模座供料槽265的长度Lf是比头台槽261、263短至少大约0.1毫米、或者比头台槽261、263短至少大约0.15毫米、或者比头台槽261、263短大约0.17毫米，例如是在大约14.7与大约15.8毫米之间，或者是在大约15.4与大约15.7毫米之间，或者是大约15.6毫米。
如图9所示，每个单色喷嘴组215可以包括两个喷嘴列217。每个列217的长度与喷嘴组215的长度L相同。在一个实例中，喷嘴组长度L是在每个列217的极端处的外喷嘴19的中心之间测量的。例如，喷嘴组长度L和对应的行条宽度可以是至少大约14.3毫米或者至少大约14.4毫米，或者大约14435.7微米。在纸张上所打印的最终的行条宽度可以是至少大约14.4毫米，或者大约14478微米。例如，每个列217可以包括342个喷嘴，具有大约1/600英寸的距离，导致了600dpi(每英寸点)的分辨率。
盒1、101、201的所公开的部件可以有助于相对高的打印速度和/或较宽的行条，同时能够输送期望的打印品质以及分辨率。例如，模座9、109、209用于以至少大约40ips(每秒英寸)的速度打印至少大约600×600dpi，以至少大约20kHz、例如大约24kHz的频率发射。相对宽的行条可以适应更快的打印速度和/或以给定行条的更多覆盖。壳体7、107、207可以适应墨在喷嘴组15、115、215的全长内以这些相对高的速度的恒定的供应。壳体7、107、207还可以适应气泡迁移同时供应墨，导致了更长的打印头寿命以及更好的打印。另外，壳体7、107、207可以相对便宜地被制造，也就是说利用减小复杂度的模具被制造。壳体7、107、207可以具有例如由对应的打印机所决定的外尺寸约束，相对高的墨体积能够在所述约束内被容纳。
在本文中，与盒内的特定的方位或者位置有关的术语例如底、后、前、竖直、水平等可以指的是处于如图所示直立方位的盒。然而，这些术语可以被理解为仅仅出于解释目的相对术语，且并不意味着将盒限于一个操作方位。基本上，盒或壳体可以在任何方位被操作，例如为了手持打印目的或者为了在竖直表面上进行打印。例如，底部可以实际上在进行竖直打印时的侧部上竖直延伸，并且类似地，竖直平面P可以实际上水平地延伸。
应当理解的是“平行的”表面或者以“直”角的表面可以不是100％精确的。误差余量可以例如由于拔模角度和/或其它制造误差而出现。
正如说明书开始所提的，附图所示的以及如实描述的实例说明了但未限制本发明。其它实例是可行的。因此，前述说明应当不被认为限制了在权利要求书中所限定的本发明的范围。

Claims (17)

1.一种可替换的三色墨盒，包括：
用于不同色墨的三个室；
头台，其具有头台槽，每个头台槽流体连接至相应的室；以及
附接至所述头台的打印头模座，所述打印头模座包含
具有至少14.3毫米的长度的喷嘴组，以及
至少三个供料槽，所述至少三个供料槽将所述头台槽流体连接至相应的喷嘴组，其中，每个头台槽的长度大于对应的供料槽的长度，所述供料槽的长度大于所述喷嘴组的长度。
2.根据权利要求1所述的墨盒，其特征在于，
所述墨盒包括竖管，所述竖管在一个端部通到所述室内并且在相反的另一端部通到集气部中，所述集气部限定所述头台槽；并且
所述集气部的容积至少是10立方毫米。
3.根据权利要求2所述的墨盒，其特征在于，所述容积至少是11立方毫米或者至少是14立方毫米。
4.根据权利要求2所述的墨盒，其特征在于，所述集气部具有自所述竖管向下倾斜的顶部，所述顶部具有在所述墨盒的直立方位中相对于水平面8与11度之间的斜度。
5.根据权利要求4所述的墨盒，其特征在于，所述斜度是8度。
6.根据权利要求4所述的墨盒，其特征在于，集气部顶部在前端于平直的壁处以及在相反端于竖管处终止。
7.根据权利要求6所述的墨盒，其特征在于，所述平直的壁自所述头台以与所述头台呈大致直角的方式向内延伸，具有位于所述头台与所述倾斜的顶部之间的至少0.7毫米的高度。
8.根据权利要求6所述的墨盒，其特征在于，相对的平直的壁自所述头台以与所述头台呈大致直角的方式向内延伸直到所述竖管，具有位于所述头台与所述竖管之间的至少2.5毫米的高度。
9.根据权利要求2所述的墨盒，其特征在于，所述竖管包括至少一个入口开口边缘，其平行于后室的侧壁。
10.根据权利要求2所述的墨盒，其特征在于，包括至少一个过滤器安装座肋，所述过滤器安装座肋在后室内位于所述竖管的入口附近，至少部分地平行于后室的侧壁。
11.根据权利要求1所述的墨盒，其特征在于，所述头台包括至少四个突出部，所述突出部自所述头台表面突出至少0.08毫米，以将所述模座与所述头台隔开。
12.根据权利要求1所述的墨盒，其特征在于，每个喷嘴组包括在一个列内的至少340个喷嘴，具有43微米或更小的喷嘴间距；或者每个喷嘴组提供至少每英寸600点的分辨率。
13.根据权利要求1至12任一所述的墨盒，其特征在于，所述头台槽具有至少14.4毫米的长度，并且所述供料槽具有至少14.7毫米的长度。
14.根据权利要求1至12任一所述的墨盒，其特征在于，所述头台槽具有15.9毫米的长度，所述供料槽具有15.6毫米的长度，并且所述喷嘴组具有14.4毫米的长度。
15.一种可替换的三色墨盒，包括
两个后室以及一个前室，每个室用于保持唯一的色墨；
竖管，所述竖管在一个端部处通到后室内；
位于所述竖管的相反端部处的集气部；
所述集气部通到头台中的头台槽中，并且具有至少10立方毫米的容积；
所述头台具有三个平行的头台槽，每个槽流体连接至模座供料槽；以及
附接至所述头台的打印头模座，所述打印头模座具有
与所述头台槽直接相连的供墨槽，以及
与所述供墨槽直接相连的喷嘴组，其中，
所述喷嘴组具有至少14.3毫米的长度，
所述头台槽的长度大于所述供墨槽的长度，并且
所述供墨槽的长度大于所述喷嘴组的长度。
16.根据权利要求15所述的墨盒，其特征在于，所述头台槽具有至少14.4毫米的长度，并且所述供料槽具有至少14.7毫米的长度。
17.根据权利要求15所述的墨盒，其特征在于，所述头台槽具有15.9毫米的长度，所述供料槽具有15.6毫米的长度，并且所述喷嘴组具有14.4毫米的长度。
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