CN1163352C - 喷墨印头结构 - Google Patents

Abstract

一种喷墨印头结构，包括数个墨水室，每一墨水室包括数个壁面，用以包围一加热器，并形成墨水室的封闭空间，每一墨水室由所属的各壁面与相邻的其它墨水室彼此隔绝，数个墨水槽，各墨水槽各自独立且与各墨水室一一对应，并分别形成一墨水通道，以供应墨水给相对应的各墨水室，其中，各墨水槽与其对应的各墨水室中的加热器的距离相等，使各墨水室的频率相应一致。

Description

喷墨印头结构

技术领域

本发明涉及一种喷墨打印机，特别是涉及一种墨水行经的通道。

背景技术

现有的相关技术可参考如Taubet等人的美国专利案号No.4,794,410，“Barrer structure for thermal ink-jet printhead”。在目前此技术领域之中，所采用的技术在喷墨晶片中使用单一墨水槽，此墨水槽供应喷墨印头中各个墨水室所需的墨水，具有墨水流至各墨水室的墨水通道。在实际实施上，各个墨水室以错开的方式排列而成的结构。图1示出此一结构的示意图。

请参考图1，其绘示现有技述的喷墨晶片中墨水槽与各墨水室的结构示意图。

喷墨印头晶片10中具有数个墨水室14，各个墨水室14连接到一共有的墨水槽12。此墨水槽12储存墨水用以提供各墨水室14墨水，各墨水室14中都配有一加热器14a，用以将墨水加热形成墨水滴，再由喷孔片喷出墨水滴。在实际实施时，各墨水室14并不整齐排列成一直线，而是如图所示，以错开的形式排列而成。现有此种错开的排列方式造成各个墨水室14中的加热器14a与墨水槽12之间的墨水水道距离均不相等，例如，图中的距离16与距离18分别为L1与L2，这会造成各墨水水道墨水流动的流体动态相应不同，进而影响每一喷孔片的相应频率不同。

请再参考图2，其示出一放大的喷墨印头晶片的部分放大图，其中标号20为墨水通道壁，标号22表示墨水的流动路径。当图中的墨水室26从墨水槽12注入墨水以准备执行打印工作时，墨水流22便会影响邻近的墨水室24、28等，造成墨水室24、28的墨水注入路径附近干扰，影响其回应时间。当墨水室24、28要执行打印工作时，就必须等待墨水室26在注入墨水时所造成的通道附近的干扰停止，才能进行工作。因此，相邻的喷孔之间在喷墨时顺序接近或相同时，会互相干扰或造成所谓的交扰(cross talk)现象。

综上所述，现有的各个墨水室中的加热器与墨水槽之间的距离并不相等，因此造成各个墨水水道的墨水流动的流体动态相应不同，进而影响每一喷孔片的相应的频率不同。

此外，现有的墨水通道结构因为采用多个墨水室共用一个墨水槽的设计方式，因此墨水槽之间会有严重的干扰现象，使相应时间延缓。

发明内容

本发明的目的在于提供一种喷墨印头的墨水通道，其每一个墨水室配置一独立的墨水槽，其可使每一个加热器到墨水槽的距离都相等而使其频率也相应相同。

本发明的另一目的在于提供一种喷墨印头的墨水通道，每一个墨水室配置一独立的墨水槽，使邻近的墨水室在喷墨时顺序接近或相等时，不会干扰或有交扰现象出现。

本发明的再一目的在于各墨水室的壁面构成封闭空间，墨水室彼此之间不会互相干扰。

本发明的目的是这样实现的，即提供一种喷墨印头结构，用于打印机中的一喷墨印头晶片之中，该喷墨印头结构包括：数个墨水室，各该墨水室包括数个壁面，用以包围住一加热器，并形成该墨水室的封闭空间，各该墨水室通过所属的各该壁面与相邻的其它该墨水室彼此隔绝；以及数个墨水槽，各该墨水槽各自独立且与各该墨水室一一对应，并分别形成一墨水通道，以供应墨水给相对应的各该墨水室，其中各该墨水槽与其对应的各该墨水室中的该加热器的距离相等，且各该墨水室的频率相应一致。

本发明的目的还提供一种喷墨印头结构，用于一喷墨印头晶片之中，该喷墨印头结构包括：数个墨水室，各该墨水室包括一加热器；以及数个墨水槽，各该墨水槽形成于该喷墨晶片中的硅基板上，其各自独立并与各该墨水室一一对应，用以分别供应墨水给相对应的各该墨水室，其中，各该墨水槽与其对应的各该墨水室中的该加热器的距离相等，且各该墨水室中喷墨频率相应一致。

本发明还提供一种喷墨印头晶片，它包括：一硅基板；数个墨水室，形成于该硅基板，各该墨水室包括一加热器；以及数个墨水槽，各该墨水槽形成于该硅基板上，其各自独立并与各该墨水室一一对应，用以分别供应墨水给相对应的各该墨水室，其中各该墨水槽与其对应的各该墨水室中的该加热器的距离相等，且各该墨水室中喷墨频率相应一致。

本发明所设计的一种墨水通道，使喷墨印头晶片之中具有数个墨水室，每一个墨水室各具有一独立的墨水槽，使墨水槽到各墨水室加热器的距离相等。墨水室由四个壁面所围成的封闭结构，各墨水室的墨水行经路线不会受相邻墨水室的干扰与影响。墨水槽在硅基板上加工出来的，其方法可为蚀刻、激光加工或喷砂的方式。

本发明装置的优点在于，其具有独立墨水槽设计的墨水通道，可达到各个墨水室与相对应墨水槽间的距离相等，使每一墨水室的喷墨频率相应一致，又因具有封闭式的墨水室，使各墨水室彼此隔离而不会互相干扰，因此可避免交扰现象产生，且喷墨均匀，打印效果好。

附图说明

下面结合附图，详细说明本发明的实施例，其中：

图1为现有喷墨晶片的示意图；

图2为现有喷墨水道互相干扰的示意图；

图3A为本发明的一较佳实施例的示意图；

图3B为图3A中沿AA′的剖视图。

具体实施方式

本发明的概念是采用对于各个墨水室给予一独立且封闭的墨水槽，用以每一封闭独立墨水槽供应其对应的墨水室，以避免各墨水室彼此之间出现互相干扰与交扰现象。

请参照图3A，其示出本发明喷墨印头其中的一个墨水室与墨水槽的俯视图。

图示的墨水室30是喷墨印头中众多墨水室的其中的一个。墨水室30内包括一加热器32，用以将墨水加热汽化。墨水室30的壁面包括数个壁面34，各壁面34将墨水室30围绕成一封闭的空间，使与喷墨印头中其它的墨水室加以区隔开来。数个壁面34上方为喷孔片38，加热器32将墨水加热汽化形成墨滴40由喷孔片38喷出墨滴40。

由图3A所示，墨水室30配置有一独立的墨水槽36，用以供应墨水室30墨水。墨水槽36由数个壁面34所包围，并形成一封闭曲面与其它墨水室的墨水槽隔开。中间有一通道42连接墨水室30与墨水槽36。由图3A所示，因为各墨水室30均配置一独立且封闭的墨水槽，因此可以将每一个墨水槽36到墨水室30中的加热器32的距离设计成相等的墨水通道。因为墨水槽36采用独立的设计方式，因此无论墨水室采用排列成一直线的设计方式还是错开的设计方式均可以达到各墨水室中加热器与墨水槽之间的距离相等。

由上述得知，本发明的墨水通道设计方式确实可以改进现有技术的缺点，因为有相同的墨水通道长度，所以每个喷孔片的频率相应是相同的，故能使喷墨具有均匀性的特性，并且可以减少各相邻墨水室在喷墨时相近或相等时，不会互相干扰与交扰。

图3B示出图3A中沿AA′线的剖视图。墨水室30被壁面34围成一封闭空间，其上具有一喷孔片38，以及包括一墨水槽36，如此变形成一具有独立墨水槽的墨水室。其中，墨水槽36在硅基板44上加工出来的，其方法可为各向异性蚀刻、激光加工或是喷砂的方式。

喷墨晶片在实际工作时，墨水便经由路径46从每一个独立的墨水槽36流入墨水室30中。此时加热器32受电压驱动开始急速升温产生气泡，此气泡便将墨水向喷孔片38推挤而形成墨滴40。当电压信号结束后，气泡随之缩小，而墨水也再度流入墨水室30中完成喷墨的循环。此循环中墨水流动的相应特性对每一个墨水室30均是相同的，故会有高均匀性的喷墨特性。而且由于墨水室30的壁面34各自隔开，可以减低相邻喷孔片38的喷墨干扰。

因此，本发明的特点是具有独立墨水槽设计的墨水通道，其可以达到各个墨水室与相对应墨水槽之间的距离相等，使每一墨水室的喷墨频率相应一致。

本发明的另一特点是具有封闭式设计的墨水室，使各墨水室彼此隔离而不会互相干扰，因此可避免交扰现象的产生。

综上所述，虽然本发明披露上述一较佳实施例，然而其并非限定本发明，任何熟悉此技术人员，在不脱离本发明的精神和范围情况下，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以所附的权利要求范围为准。

Claims (14)

1.一种喷墨印头结构，用于打印机中的一喷墨印头晶片之中，其特征在于，所述喷墨印头结构包括：

数个墨水室，各所述墨水室包括数个壁面，用以包围住一加热器，并形成所述墨水室的封闭空间，各所述墨水室通过所属的各所述壁面与相邻的其它所述墨水室彼此隔绝；以及

数个墨水槽，各所述墨水槽各自独立且与各所述墨水室一一对应，并分别形成一墨水通道，以供应墨水给相对应的各所述墨水室，

其中各所述墨水槽与其对应的各所述墨水室中的所述加热器的距离相等，且各所述墨水室中喷墨频率相应一致。

2.如权利要求1所述的喷墨印头结构，其特征在于，各所述墨水室位于同一直线上。

3.如权利要求1所述的喷墨印头结构，其特征在于，各所述墨水室以错开方式排列。

4.如权利要求1所述的喷墨印头结构，其特征在于，各所述墨水槽在所述喷墨晶片的一硅基板上加工。

5.如权利要求4所述的喷墨印头结构，其特征在于，各所述墨水槽以各向异性蚀刻法制造。

6.如权利要求4所述的喷墨印头结构，其特征在于，各所述墨水槽以激光加工法制造。

7.如权利要求4所述的喷墨印头结构，其特征在于，各所述墨水槽以喷砂加工法制造。

8.如权利要求1所述的喷墨印头结构，其特征在于，各所述打印机为热写式打印机。

9.一种喷墨印头结构，用于一喷墨印头晶片之中，其特征在于，所述喷墨印头结构包括：

数个墨水室，各所述墨水室包括一加热器；以及

数个墨水槽，各所述墨水槽形成于所述喷墨晶片中的硅基板上，其各自独立并与各所述墨水室一一对应，用以分别供应墨水给相对应的各所述墨水室，

其中，各所述墨水槽与其对应的各所述墨水室中的所述加热器的距离相等，且各所述墨水室中喷墨频率相应一致。

10.如权利要求9所述的喷墨印头结构，其特征在于，各所述墨水室是由三个壁面围成的结构。

11.如权利要求9所述的喷墨印头结构，其特征在于，各所述墨水槽以各向异性性蚀刻法制造。

12.如权利要求9所述的喷墨印头结构，其特征在于，各所述墨水槽以激光加工法制造。

13.如权利要求9所述的喷墨印头结构，其特征在于，各所述墨水槽以喷砂加工法制造。

14.一种喷墨印头晶片，其特征在于，它包括：

一硅基板；

数个墨水室，形成于该硅基板，各所述墨水室包括一加热器；以及

数个墨水槽，各所述墨水槽形成于所述喷墨晶片中的硅基板上，并且各自独立并与各所述墨水室一一对应，用以分别供应墨水给相对应的各所述墨水室，

其中各所述墨水槽与其对应的各所述墨水室中的所述加热器的距离相等，且各所述墨水室中喷墨频率相应一致。

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