CN1189324C - 喷墨打印机中的打印头部件 - Google Patents

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Abstract

一种喷墨打印头部件，包括：打印头芯片，其具有形成有喷嘴口的前面和形成有多个墨水入口的后面；阻尼室形成件，其层压在打印头芯片的后面，并具有多个阻尼室，该阻尼室分别用于抑制其中发生的压力波动；和多个墨水供应孔，他们通过所述墨水入口从阻尼室为打印头芯片供应墨水，其中所述阻尼室形成件包括：基座件，其具有用于安装打印头芯片的前面和形成有与墨水供应孔相关联的多个凹陷的后面；和阻尼膜，所述阻尼膜层压在基座件的后面上，从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个能够阻尼压力波动的柔性部分，所述多个凹陷排列在与所述打印头芯片的前面相平行的第一方向上，从而每个凹陷的纵向与所述第一方向相匹配。

Description

喷墨打印机中的打印头部件
技术领域
本发明涉及用于串行喷墨打印机的打印头部件，墨水由墨水盒供给到该打印头部件，尤其涉及一种具有阻尼机构的打印头部件，所述阻尼机构能够可靠地抑制由于打印头部件的运动而引起的墨水压力波动。本发明还涉及一种装有这种打印头部件的喷墨打印机。
背景技术
在具有这种结构的串行喷墨打印机中，即其中安装在承载件上的墨盒和打印头部件通过柔性墨水管相连，当打印头部件在承载件上移动时，压力施加给供应到打印头部件的墨水上。这个压力主要依赖于打印头部件的加速度、从墨水盒到打印头部件之间的墨水通道的长度及墨水的比重。若这个压力施加到打印头部件的喷嘴口处，就不可能正确的喷出墨滴，这样就会引起错误打印，如墨滴飞溅、字点遗漏或类似错误。
因此，打印头部件设置有阻尼机构，用来吸收施加到与打印头部件运动相关的墨水通道上的压力。例如，日本专利公布出版物No.3-224744A和4-269553A公开了具有这种阻尼机构的打印头部件。
如这些出版物所公开的，相关技术的打印头部件是使其形状在与喷嘴形成面相垂直的方向上延长。也就是说，相关技术的打印头部件是使其形状在与打印头部件运动方向相垂直的方向上延长。这样做的理由是考虑到，若阻尼室安装在与打印头部件的运动方向相垂直的方向上，就能有效地获得阻尼效果。
然而，由安装在打印头部件内的阻尼机构所吸收的压力是作用在阻尼机构和墨水盒之间的墨水通道上的压力，而作用在从阻尼机构至喷嘴口之间墨水通道上的压力不能被吸收。因此，如在相关的技术中，在打印头部件的形状在与喷嘴形成面相垂直的方向上延长的情况下，从阻尼机构至喷嘴之间的墨水通道变长了，从而在与喷运动相连的墨水通道中产生了较大的压力，并直接传递到喷嘴上。因此，如字点遗漏这样的缺陷就很有可能发生。
此外，在与运动方向相垂直的方向上延长了的打印头部件的形状需要更大空间以便于其运动，这就构成了喷墨打印机结构紧凑的障碍。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种用于喷墨打印机的打印头部件，其中从构成阻尼机构的阻尼室到喷嘴口之间的墨水通道变短。
本发明的另一个目的是提供一种用于喷墨打印机的打印头部件，所述喷墨打印机的尺寸在与运动方向相垂直的方向上变小了。
为了实现上述目的，根据本发明提供的一种喷墨打印头部件，包括：
打印头芯片，其具有形成有喷嘴口的前面和形成有多个墨水入口的后面；
阻尼室形成件，其层压在打印头芯片的后面，并具有多个阻尼室，该阻尼室分别用于抑制其中发生的压力波动；和
多个墨水供应孔，他们通过所述墨水入口从阻尼室为打印头芯片供应墨水，其中
所述阻尼室形成件包括：
基座件，其具有用于安装打印头芯片的前面和形成有与墨水供应孔相关联的多个凹陷的后面；和
阻尼膜，所述阻尼膜层压在基座件的后面上，从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个能够阻尼压力波动的柔性部分，
所述多个凹陷排列在与所述打印头芯片的前面相平行的第一方向上，从而每个凹陷的纵向与所述第一方向相匹配。
在这种结构中，由于阻尼室形成件设置在打印头芯片后面上，有可能减小打印头芯片和阻尼室之间的墨水通道的长度，即墨水供应孔的长度。因此，由于伴随打印头部件运动施加到墨水通道的压力可被抑制，有可能避免打印质量的降低，如字点遗漏。
若将打印头芯片和阻尼室形成件制成平的，以便在平行于打印头芯片前面的方向上延长，有可能在与打印头部件的运动方向相垂直的方向上减小打印头部件的尺寸。由于有可能减小用于打印头部件运动的必要空间，从而可使喷墨打印机结构紧凑。
优选的是，所述阻尼室直接设置在打印头芯片的墨水入口的后面。
这里，优选的是，阻尼膜实质上与打印头芯片的前面平行设置。
在这种结构中，打印头芯片和阻尼室之间的墨水供应孔的长度与基座件的厚度相应。因此，若使厚度变小，可使墨水通路很短。
在打印头部件安装至彩色喷墨打印机中的情况下，在基座件中可形成多个凹陷并排列在与前面相平行的方向上。因此，有可能减小从每个阻尼室到喷嘴口的墨水通道，并在与其运动方向相垂直的方向上减小打印头部件的尺寸。
为了降低制造成本，优选用单个阻尼膜来密封多个凹陷，从而限定出所述阻尼室。换种方案，优选的是，阻尼膜有多个柔性部分，每一个至少与一个阻尼室相关联。
优选的是，喷墨打印头部件包括墨供应管，其插入形成在阻尼膜上的插孔中，以便为阻尼室供应墨水。
这里，优选的是，阻尼膜由橡胶膜制成，其上形成有插孔，插孔的尺寸较墨水供应管前端部分的尺寸要小，以便当前端部分插入插孔时插孔被扩大。
在上述的结构中，阻尼室和墨水供应管之间的连接可通过简单的操作起作用，其中，将墨水供应管插入到阻尼膜的插孔中。此外，由于在墨水供应管和阻尼膜之间密封状态可利用阻尼膜的弹性得到，因此没有必要提供另外措施用来密封这些部分。因此，可方便地对墨水供应管进行组装操作。
另外，优选的是，每个墨水供应管的前端部分从阻尼膜伸出到基座件的每个凹陷中。
在这种结构中，有可能避免这样的缺点，即通过墨水供应管进入阻尼室的泡沫在墨水供应管的前端部分聚集并妨碍墨水的供应。
优选的是，喷墨打印头部件还包括阻尼支架，其将阻尼膜固定在基座件上。墨水供应管与阻尼支架形成一体。
在这种结构中，不仅简化了形成通往阻尼室的墨水供应通道和打印头部件的组装，而且还使打印头部件结构紧凑。
优选的是，喷墨打印头部件还包括例如盒形的罩盖元件，其具有一个开口，该罩盖元件可容纳打印头芯片、基座件、阻尼膜和阻尼支架，以便喷嘴口从所述开口中露出。在与打印头芯片前面相平行的方向上的罩盖元件的第一尺寸较在与打印头芯片前面相垂直的方向上的罩盖元件的第二尺寸要大。
优选的是，打印头芯片和阻尼室形成件中的每一个都是平的件，并且在与打印头芯片的前面相平行的方向上延长。
根据本发明，还提供了一种喷墨打印机，包括：
如上所述的喷墨打印头部件；
承载件，其往复移动喷墨打印头部件；
墨水盒，其存贮将要从喷嘴口喷出的墨水；和
柔性管，其将存贮在墨水盒中的墨水供应到阻尼室。
附图说明
参照附图，通过对优选实施例的详细描述，本发明的上述的目的和优点变得更加清楚，其中：
图1为根据本发明一个优选实施例的串行喷墨打印机基本部分的示意图；
图2为图1所示喷墨打印机的打印头部件的剖面图；
图3A为图2所示的打印头部件的前面分解透视图；
图3B为图3A所示的部件基座件的扩大透视图；
图3C为图2所示的打印头部件的后面分解透视图；和
图3D为图3C所示的部件基座件的扩大透视图；
具体实施方式
下面参照附图，将描述喷墨打印机的打印头部件的一个优选实施例。
如图1所示，本实施例的喷墨打印机1是串行的，打印头部件4安装在可沿导轴2滑动的承载件3上。墨水通过柔性墨水管6从安装在预定位置上的墨水盒5供给到所述的打印头部件4。在本实施例中，包括青色、深红色、黄色和黑色的四色墨水分别从存贮这些墨水的墨水盒5-1至5-4通过四根墨水管6-1至6-4提供给打印头部件4。
下面将参考图2至3D对打印头部件4进行详细的解释。本实施例的打印头部件4具有罩盖11，所述罩盖11的后侧是敞开的，其形状为矩形平行六面体，而打印头部件组件放置在所述罩盖11中。
打印头芯片12，基座件13，由橡胶制成的阻尼膜14，阻尼支架15和继电器盘16在罩盖11中依次从下向上次序从罩盖的前侧一个放置在另一个之上。四个阻尼室21(1)至21(4)由基座件13和阻尼膜14限定出。罩盖11、基座件13和阻尼支架15例如可用树脂模制而成。
墨水供应管22(1)至22(4)的前端部分22a(1)至22a(4)与阻尼支架15形成一体，并且当将各个墨水管6(1)至6(4)连接到墨水供应管22(1)至22(4)的后端部分22b(1)至22b(4)时，他们分别与阻尼室21(1)至21(4)相通。各个阻尼室21(1)至21(4)都形成在打印头芯片12中，以便通过墨水供应孔23(1)至23(4)与四个墨水入口24(1)至24(4)相连。
因此，来自墨水盒5(1)至5(4)的墨水经由墨水管6(1)至6(4)和墨水供应管22(1)至22(4)供给各个阻尼室21(1)至21(4)，并且进一步通过墨水供应孔23(1)至23(4)和墨水入口24(1)至24(4)从阻尼室21(1)至21(4)供给具有各个颜色的喷嘴组。
打印头芯片12的形状为平的矩形平行六面体，它的前面12a为喷嘴形成面，在此处形成排放各个颜色墨水的喷嘴排。喷嘴形成面12a从罩盖11的前面开孔11a处露出。此外，用于提供电源的柔性接线板25(1)和25(2)从打印头芯片12的侧面引出，并沿罩盖11侧面的内侧引至后侧，同时与继电器板16的后面相连。打印头芯片驱动ICs 26(1)至26(2)连接到柔性接线板25(1)至25(2)的部分，所述的柔性接线板25(1)至25(2)与罩盖11的各个侧面相对。
打印头芯片12后侧的基座件13包括可将打印头芯片12粘接并固定其上的前壁31，从所述前壁31的四边后向垂直伸出的侧壁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可将由前壁31和侧壁32的后面所限定的空间分为十字形。
如图3B所示，固定打印头芯片12的凹陷部分31a形成在前壁31的前面，用来填充粘结剂的结合槽31b形成在凹陷部分31a的底面，结合槽31b的上端部分延伸到侧壁32的上表面。打印头芯片12安装在凹陷部分31a内并由填充在结合槽31b中粘结剂结合在前壁31上。
用作阻尼室的四个凹陷部分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的后部。所述的凹陷部分大体上为相同的形状，形成在前壁31上的墨水供应孔23(1)至23(4)朝向各个凹陷部分35(1)至35(4)的底面35a开口。此外，过滤器36以覆盖底面35a的方式热装。
接着，阻尼膜14通过粘结到基座件13的后面上固定，即，侧壁32、垂直分隔壁33和水平分隔壁34的后端面。而且，阻尼膜14通过固定在阻尼膜14后侧的阻尼支架15被压在基座件13上。
至于阻尼膜14，其与各个凹陷部分35(1)至35(4)相对的部分14(1)至14(4)为薄壁并在它们表面的向外方向上弯曲。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具有后壁41，从其外侧向前垂直伸出的侧壁42，及垂直分隔壁和水平分隔壁(没有示出)，所述的垂直分隔壁和水平分隔壁将由后壁41和侧壁42的前面所包围的空间分为十字形。从而形成了与阻尼室21(1)至21(4)相对的四个凹陷部分45(1)至45(4)。凹陷部分45(1)至45(4)通过后壁41上的通风孔46与大气相通。阻尼膜14的薄壁部分14(1)至14(4)通过上述的凹陷部分45(1)至45(4)可自由地在他们表面的向外方向上弯曲。
这里，在本实施例的阻尼支架15中，四个墨水供应管22(1)至22(4)与垂直和水平分隔板交叉的部分47形成一体，并且阻尼支架15例如可用树脂模制而成。墨水供应管22(1)至22(4)的后端部分22b(1)至22(4)穿过继电器盘16上的通孔51(1)至51(4)伸到后侧，并与墨水管6(1)至6(4)相连。相反，墨水供应管22(1)至22(4)的前端部分22a(1)至22a(4)穿过阻尼膜14上的插孔52(1)至52(4)，并伸到各个阻尼室21(1)至21(4)。插孔52(1)至52(4)伸到各个阻尼室21(1)至21(4)并具有预定的长度，它们的内径较墨水供应管22(1)至22(4)的前端部分22a(1)至22a(4)的外径略小。
因此，形成插孔52(1)的阻尼膜14部分在阻尼膜14本身的弹性回复力与前端部分22a(1)至22a(4)的外周面紧密接触，因此在阻尼膜14和前端部分22a(1)至22a(4)之间的接触面处于完全密封的状态。
当这种结构的打印头部件4在如图1和2所示的箭头方向上移动时进行喷墨。施加到墨水管6内墨水的压力的波动被打印头部件4所提供的四个阻尼室22(1)至22(4)吸收或缓解。此外，阻尼室22(1)至22(4)不能起阻尼作用的部分是从阻尼室21(1)至21(4)伸出到墨水供应孔23(1)至23(4)前端的通道并引导至打印头芯片12，而这些通道的长度是很短的。因此，由于施加到这部分内的墨水的压力是很小的，因此对从喷嘴排出的墨滴不产生副作用。因此，有可能可靠地防止由伴随打印头部件4运动的压力波动所引起的诸如字点遗漏的错误打印。
在本实施例中，通过使基座件13前壁31的厚度很小，有可能缩短了其中的墨水供应孔23(1)至23(4)。原则上，墨水供应孔可被缩短到用来形成结合槽31b的必要厚度。
此外，在本实施例中，四个阻尼室21(1)至21(4)在与打印头芯片12的喷嘴形成面12a相平行的方向上排列，也就是，沿着打印头部件4的运动方向排列，而每个阻尼室21(1)至21(4)的形状为在与喷嘴形成面12a相平行的方向上比垂直方向上要长一些。因此，打印头部件4的元件可装入到形状为矩形平行六面体的罩盖11中，所述的矩形平行六面体在平行于打印头芯片4的运动方向上较与垂直于其运动的方向上延长的更多。结果，由于有可能构造一种打印头部件，其大小在与其运动方向相垂直的方向上较小，就有可能减小用于运动的必要空间，因此，使得喷墨打印机的结构紧凑。
而且，相对于四个阻尼室21(1)至21(4)，阻尼膜14可由单个橡胶膜形成。由于这个原因，四个阻尼室21(1)至21(4)可通过阻尼膜14在侧壁32、垂直分隔壁33和水平分隔壁34容易地提供密封。
接着，在本实施例中，墨水供应管22(1)至22(4)与阻尼支架15形成一体，通过简单的操作就可形成通往各个阻尼室21(1)至21(4)的墨水供应通路，其中将这些供应管插入阻尼膜上的插孔52(1)至52(4)中。因此，打印头部件4很容易进行组装。此外，由于墨水供应通路部分的结构简单，这种布置在使打印头部件结构紧凑中是有益的。
此外，在本实施例中，通过利用阻尼膜14的弹性，在阻尼膜14的插孔52(1)至52(4)与插入其中的墨水供应管22(1)至22(4)之间形成了密封。因此，没有必要连接单独的部件用于形成密封状态，而且密封状态仅由插入墨水供应管自动形成。因此，打印头部件的组装工作就变得简单了，并且有可能减少元件的数目和实现结构紧凑和降低成本。
而且，在本实施例中，墨水供应管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)中预定长度。在这种结构中，有可能消除通过墨水供应管22(1)至22(4)进入到阻尼室21(1)至21(4)泡沫在墨水供应管22(1)至22(4)前端聚集及阻碍墨水供应。也就是，由于墨水供应管22(1)至22(4)的前端从阻尼室的剩余内周面部分伸出，聚集在这些部分的泡沫处于不稳定状态，并且很可能从这些部分移动到阻尼室的内周面部分。
尽管上述实施例涉及安装在可进行四色打印的彩色喷墨打印机上的打印头部件，本发明同样可应用到用于单色打印或比四色更多的多色打印的喷墨打印机上。
应注意的是，本发明并不限于上述的实施例，可有各种不同的变化。
例如，尽管用四阻尼室21(1)至21(4)的阻尼膜14可由单橡胶膜制成，也可使用与两个阻尼室相关的两个橡胶膜，然而所使用的膜越少，就越有可能使成本减少。
此外，尽管本例子所使用的阻尼室21(1)至21(4)是四个，即使使用单个阻尼室，若所提供的配置为平阻尼室设置在平面形状的打印头芯片的后部上，施加到墨水通道上的压力就可能变得为非常小的力。因此，有可能避免诸如字点遗漏的打印质量下降，并可在与运动方向(喷嘴形成面)相垂直的方向上减小打印头部件的尺寸。

Claims (12)

1.一种喷墨打印头部件，包括：
打印头芯片，其具有形成有喷嘴口的前面和形成有多个墨水入口的后面；
阻尼室形成件，其层压在打印头芯片的后面，并具有多个阻尼室，该阻尼室分别用于抑制其中发生的压力波动；和
多个墨水供应孔，他们通过所述墨水入口从阻尼室为打印头芯片供应墨水，其中
所述阻尼室形成件包括：
基座件，其具有用于安装打印头芯片的前面和形成有与墨水供应孔相关联的多个凹陷的后面；和
阻尼膜，所述阻尼膜层压在基座件的后面上，从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个能够阻尼压力波动的柔性部分，
所述多个凹陷排列在与所述打印头芯片的前面相平行的第一方向上，从而每个凹陷的纵向与所述第一方向相匹配。
2、根据权利要求1所述的喷墨打印头部件，其中所述多个阻尼室直接设置在打印头芯片的墨水入口的后面。
3.根据权利要求1所述的喷墨打印头部件，其中所述阻尼膜与打印头芯片的前面实质上平行设置。
4.根据权利要求1所述的喷墨打印头部件，其中所述多个凹陷通过单个阻尼膜密封，从而限定出所述阻尼室。
5.根据权利要求1所述的喷墨打印头部件，其中所述阻尼膜具有多个柔性部分，每个柔性部分至少与一个阻尼室相关联。
6.根据权利要求1所述的喷墨打印头部件，其中还包括多个墨水供应管，每个墨水供应管插入形成在阻尼膜上的插孔中，以便为每个阻尼室供应墨水。
7.根据权利要求6所述的喷墨打印头部件，其中阻尼膜由其中形成有插孔的橡胶膜制成，所述插孔的尺寸较墨水供应管前端部分的尺寸要小，以便当所述前端部分插入插孔内时插孔被扩大。
8.根据权利要求6所述的喷墨打印头部件，其中每个墨水供应管的前端部分从阻尼膜伸出到基座件的每个凹陷中。
9.根据权利要求6所述的喷墨打印头部件，还包括阻尼支架，该阻尼支架将阻尼膜固定在基座件上，
其中墨水供应管与阻尼支架形成一体。
10.根据权利要求9所述的喷墨打印头部件，还包括一个具有开口的罩盖元件，该罩盖元件容纳打印头芯片、基座件、阻尼膜和阻尼支架，以便喷嘴口从所述开口中露出，
其中在与打印头芯片前面相平行的方向上的罩盖元件的第一尺寸较在与打印头芯片前面相垂直的方向上的罩盖元件的第二尺寸要大。
11.根据权利要求1所述的喷墨打印头部件，其中每个打印头芯片和阻尼形成件都是一个平的元件，并且在与打印头芯片前面相平行方向上有所延长。
12.一种喷墨打印机，包括：
如权利要求1所述的喷墨打印头部件；
承载件，其往复移动喷墨打印头部件；
墨水盒，其存贮将被从喷嘴口喷出的墨水；和
柔性管，其将存贮在墨水盒中的墨水供给到给阻尼室。
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