CN1292908C - 液体供给部件及其制造方法、以及含有所述部件的液体喷射装置 - Google Patents

Abstract

一种液体供给部件用来将液体从液体容器供应给液体喷射装置中的液体喷头，该液体供给部件中，挠性基体部件的第一面上有多个第一凹槽沿第一方向并排排列。第一挠性板部件接合到该基体部件的第一面上以密封第一凹槽从而形成液体供给通道。

Description

液体供给部件及其制造方法、以及含有所述部件的液体喷射装置

技术领域

本发明涉及一种液体供给部件，用于将容纳于液体盒中的液体供应给液体喷射装置以实现记录或打印操作。本发明还涉及一种制造该液体供给部件的方法。

背景技术

例如，当液体喷头被往复驱动时，液体喷射装置，如喷墨记录装置，就通过将液体喷射到物体上而实现记录或打印。要被喷射到物体上的液体(如墨水)从液体容器(如液体盒)被供应给液体喷头(如记录头)。

有一种液体喷射装置将液体喷头和液体容器都安装在往复运动的滑架上，除此之外另外一种液体喷射装置则仅仅将液体喷头安装在滑架上，例如日本专利公报第2001-212974A号所公开的。

当滑架上仅装有液体喷头时，液体喷射装置必须装备有一个液体供给部件以将液体从液体容器供应给液体喷头。目前聚乙烯管被用作这样一种液体供给部件。

但是当使用聚乙烯管时，为了给液体喷头供应多种液体就必须使用多个聚乙烯管。因此让液体喷射装置结构紧凑就遇到困难了。此外将这些聚乙烯管固定到液体喷射装置上并不容易。

发明内容

因此，本发明的目的之一是提供一种液体供给部件，其中可使得液体喷射装置主体紧凑，而且方便该液体供给部件的固定操作。

本发明的另外一个目的是提供一种制造该液体供给部件的方法，以及含有该液体供给部件的液体喷射装置。

为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种液体供给部件，用来将液体从液体容器供应给液体喷射装置中的液体喷头，该液体供给部件包括：

挠性基体部件，其第一面上有多个第一凹槽沿第一方向并排排列，所述基体部件具有第一厚度；

第一挠性板部件，连接到所述基体部件的第一面上以密封第一凹槽从而形成液体供给通道，所述第一板部件具有的第二厚度薄于所述第一厚度。

最好是，每个第一凹槽都形成有一个通孔通到基体部件的第二面上，此第二面和第一面相对。

利用这样的结构，因为单个液体供给部件就能供应多种液体，所以液体供给部件就可以在液体喷射装置中以紧凑的方式布置。于是液体喷射装置就可以做得紧凑。

最好是，基体部件由热塑性弹性体构成。此种情况下，可采用喷射铸造法来形成基体部件。于是液体供给部件可以低成本地制造，而且其可选的形状也可大大地增加。

在此最好是：热塑性弹性体由聚丙烯构成；第一板部件包括连接到基体部件的第一面上的第一层，此第一层至少由聚丙烯和聚乙烯中的一种构成。这样，基体部件和第一板部件可以焊接到一起。

此外第一板部件最好包括由金属构成的第二层。这样，即使第一板部件的其他层已经产生了液体的渗漏，金属层还能防止液体的蒸发。此外，即使板部件的其他层已经产生了外界空气的渗透，金属层还能防止外界空气侵入液体。

此外第一板部件最好包括由聚酰胺构成的第三层和由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的第四层，第二层夹在这两者之间。这样，不仅金属层得到了保护，而且第一板部件的强度也提高了。

液体供给部件还可以包括第二挠性板部件，该第二板部件接合到第二面的一部分上并由金属层构成。此种情况下，即使液体已经渗透过基体部件，该金属层还能防止液体的蒸发。

同样优选的是：液体供给部件包括要被弯曲的第一部分和不被弯曲的第二部分；并且第一部分的厚度为第一厚度，第二部分的厚度第二厚度比第一厚度厚。此种情况下，液体供给部件可以轻易弯曲，而在厚度方向渗漏出基体部件的液体量减少。

最好是，基体部件上至少相应于所述第一部分的一部分，其横截面向液体供给部件所被弯曲的方向弯曲。此种情况下，液体供给部件能在喷墨记录装置中更紧凑地布置。

最好是，基体部件的第二面上形成有多个第二凹槽，所述第二凹槽沿第一方向并排排列，并用第二挠性板部件密封。

在此，最好是每个第一凹槽都和相对应的一个第二凹槽相连通。

同样优选的是每个第二凹槽都形成有一个延伸到第一面的通孔。

在上述结构中，液体供给部件连接到外界的可选方向可以更多。

液体供给部件还可以包括一个连通第一凹槽和液体喷头的连接器，该连接器比基体部件更硬。此种情况下，可以轻松地实现液体供给部件的固定。

每个第一凹槽的横截面积都可以局部改变。例如，仅在液体供给部件要穿过一个狭窄区域的一部分处，通道的横截面积小一些，从而就使得液体供给部件的横截面积较小。

最好是，在初始状态时，基体部件被弯曲成使得两个纵向端部在基体部件的纵向中心部分附近彼此相对。此种情况下，喷射铸造法能最好地用于制造基体部件。

优选的是所述第一板部件面对所述第一凹槽的部分是平坦的。

根据本发明，还提供了一种制造液体供给部件的方法，该部件用来将液体容器中的液体供应给液体喷射装置中的液体喷头，该方法包括如下步骤：

提供一个成形基体部件的模具，该基体部件的第一面上有多个第一凹槽沿第一方向并排排列；

将熔化的热塑性弹性体注入模具以成形基体部件，该基体部件具有挠性；以及

将挠性板部件接合到基体部件的第一面上，以密封第一凹槽从而形成液体供给通道。

采用这种结构，液体供给部件可以便宜地制造。

最好是：模具被构造成使得基体部件被弯曲致两个纵向端部彼此相对位于基体部件的纵向中心部分附近；而且热塑性弹性体从模具中相应于两个纵向端部和纵向中心部分的部分注入。

此种情况下，即使液体供给部件很长，基体部件也能用喷射铸造法来成形。

根据本发明，还提供了一种液体喷射装置，其中上述液体供给部件从液体容器延伸到液体喷头。

最好是，液体供给部件被弯曲成使得基体部件或第一板部件中有较高弹性的那个部件朝内。

在此，弯曲的方向最好是使得基体部件和长板部件中任一个有较高弹性的那个部件被压缩的方向。这样的结构能提高液体供给部件的耐久性。

附图说明

通过参照附图具体地描述优选实施例，本发明的上述目的和优点将更加清楚，其中：

图1是喷墨记录装置的透视图；

图2是喷墨记录装置在拆开状态下的透视图；

图3是根据本发明的第一实施例的液体供给部件的剖视图；

图4是液体供给部件的长板部件的放大剖视图；

图5是液体供给部件的透视图；

图6是示出了液体供给部件的基体部件一侧的放大透视图；

图7是示出了液体供给部件的基体部件另一侧的放大透视图；

图8是示出了液体供给部件处于连接状态下的连接器一侧的透视图；

图9是示出了液体供给部件处于非连接状态下的连接器的透视图；

图10是连接器另一侧的透视图；

图11是根据本发明的第二实施例的液体供给部件的剖视图；

图12是根据本发明的第三实施例的液体供给部件的剖视图；

图13是根据本发明的第四实施例的液体供给部件的剖视图；

图14和15是根据本发明的第五实施例的液体供给部件的剖视图；

图16是示出了第五实施例的液体供给部件处于弯曲状态的侧视图；

图17是根据本发明的第六实施例的液体供给部件的透视图；

图18是沿图17的A-A线取的剖视图；

图19是根据本发明的第七实施例的液体供给部件的横剖图；

图20是根据本发明的第八实施例的液体供给部件的透视图；

图21是根据本发明的第九实施例的液体供给部件的侧视图；以及

图22是根据本发明的第十实施例的液体供给部件的侧视图。

具体实施方式

下面参考附图，详细描述本发明的优选实施例。

如图1和2所示，喷墨记录装置10装备有：往复运动以扫过记录物的滑架42；安装在滑架42上的记录头44，该记录头通过把多种颜色的墨水喷射到物体上而实现对物体的记录、书写或打印；多个其中存储不同颜色墨水的墨盒45；以及液体供给部件100。

滑架42由未图示的电机驱动沿着导向轴48往复移动。墨盒45并不固定在滑架42上，而是固定在喷墨记录装置10的主体上。液体供给部件100由塑性材料(例如热塑性弹性体)制成，形成有所需数量的通道(实施例中为多个通道)，以把各个墨盒45中存储的多种颜色的墨水供应给往复运动的记录头44。记录头44将墨水喷射到位于记录头44运动路径之下的物体11上，从而进行记录、书写或打印操作。墨盒45中装有的多种颜色的墨水通过未图示的固定通道供应给液体供给部件100的一端100a(见图5)。

采用这样的结构，通过在喷墨记录装置10上只固定一个液体供给部件100就能够把多个墨盒45中存储的多种颜色的墨水供应给记录头44。从而可使喷墨记录装置10紧凑。此外，液体供给部件100的安装也省力一些。

在此，在被用于形成液体供给部件100的弹性材料是主要由SEPS(聚苯乙烯-聚乙烯-聚丙烯-聚苯乙烯)聚合物构成的弹性体的情况下，液体供给部件100比聚乙烯管柔软。在此情况下液体供给部件100可以被大幅度地折叠，从而使得喷墨记录装置10特别紧凑。而且，当滑架42被驱动时，驱动滑架42的电机所受载荷会更小。

喷墨记录装置10是液体喷射装置的一个实例。此外，喷墨记录装置的记录头44是液体喷射装置的液体喷头的一个实例，而墨盒45是液体容器的实例。

但是本发明并不限于这些实例。液体喷射装置的另一个实例相应于制造液晶显示器的色彩过滤器的色彩过滤器制造装置。此种情况下该装置的染色材料喷头是液体喷头的实例。液体喷射装置的另一个实例是电极成形装置，该装置用于形成如有机电致发光(EL)显示器或场发射显示器(FED，Field Emission Display)的电极。在此情况下该装置的电极材料(一种导电胶)喷头是液体喷头的实例。液体喷射装置的另一个实例是用于制造生物芯片的生物芯片制造装置。在此情况下该装置的生物有机物质喷头和用作精密移液管(pipette)的试样喷头对应于液体喷头的实例。本发明的液体喷射装置包括工业应用中的其他工业液体喷射装置。

物体11是通过喷射液体记录、书写或打印的载体。例如，该物体包括记录纸、其上印制了如显示器电极的电路模块的电路板、印有标签的CD-ROM以及其上要印制DNA电路的材料。

如图3所示，根据本发明的第一实施例的液体供给部件100包括一个用塑性材料制成的基体部件110和长板部件120，该长板部件通过如粘附或焊接的方法接合到基体部件110的一面110a上。长板部件120虽被接合到基体部件110上，但仍然具有挠性。

基体部件110形成有多个细长的隆脊111，这些隆脊确定了多个独立的沿基体部件110的宽度方向排列的凹槽112，每个凹槽的横截面都是矩形。凹槽112的敞开侧被长板部件120覆盖从而形成多个独立的墨水供给通道。

这样的结构使得能够通过把塑性材料(如热塑性弹性体)注入模具而铸成基体部件110、来制造液体供给部件100。此种情况下，基体部件110可成形为有复杂几何外形的，而且制造费用能降低。除了SEPS聚合物，构成液体供给部件100的塑性材料最好包括用作软化剂的石蜡油。另外，塑性材料可以同时包含聚丙烯和石蜡油，或者不包含石蜡油而包含聚丙烯。

在隆脊111之中，位于基体部件110的两个横向端处的隆脊111比其余的隆脊更宽。采用这种结构，渗透过基体部件110的墨水溶剂(如水)的量，和渗透过基体部件110而溶解在墨水中的外界空气的量，都能被减少。

如图4所示，长板部件120具有多层结构，其中从基体部件110处开始按给定顺序分成焊接层121、加强层122、金属层123和保护层124。

焊接层121是用来通过焊接来连接长板部件120和基体部件110的。在基体部件110包括聚丙烯和SEPS的情况下，焊接层121由聚乙烯或聚丙烯构成。

加强层122是用来加强长板部件120的。加强层122也起到提高长板部件120的耐热性的作用。具体的说，加强层122由聚酰胺构成。

金属层123由例如铝箔这样的材料构成。有了金属层123，长板部件120就能防止墨水所含溶剂(例如水)的蒸发。金属层123还用来防止外界的空气渗透过长板部件120而溶在墨水中。

保护层124用来从物理和热上保护金属层123，由例如聚对苯二甲酸乙二醇酯之类的材料构成。保护层124也用来加强长板部件120。

液体供给部件100可如图8所示，沿垂直于基体部件110的面110a方向弯曲。由于基体部件110的弹性比长板部件120的高，最好弯曲液体供给部件100使基体部件110朝里面。这样，长板部件120就不易从基体部件110上剥落。此外，长板部件120能更不易裂开。

在如图5所示的非弯曲状态中，两端100a和100b彼此相对位于液体供给部件100纵向的中心区附近。液体供给部件100在距两端100a和100b处整个纵向长度的四分之一处弯曲180°。

利用这样的结构，当对基体部件110进行喷射铸造成形时，已经流过单个通道的塑性材料可以被同时注入模具中相应于基体部件110的两端100a和100b以及中心区的区域。于是，即使液体供给部件100很长，基体部件110也能通过喷射铸造法来成形。

如图6所示，面110a上形成的每个凹槽112都延伸到基体部件110的100a端之前的某个位置，并连通到通孔114，该通孔穿透到与面110a相对的另一面110b。

如图7所示，通孔114相对于基体部件110的纵向错开分布，因为这样通孔114的直径可比通孔114平行排列情形下做得更大。

液体供给部件100的另一端100b的结构被构造成和100a端一样。

如图8所示，墨水供给部件100用固定器300固定在连接器200上。连接器200是用来方便连接液体供给部件100到滑架42或记录头44上的部件。连接器200和固定器300用在室温下比液体供给部件100更硬的塑性材料成形。

如图9和10所示，连接器200包括：多个墨盒侧连接端口210，分别和通孔114相配合；多个头侧连接端口220，分别和滑架42配合；通道230，分别连通墨盒侧连接端口210和头侧连接端口220。固定器300沿着一个方向夹紧液体供给部件100，以使得连接端口210被强制插入通孔114。

连接端口210是直立于连接器200主体之上的管状部件，并以错开的方式沿连接器200的一个纵向端排列。连接端口210的排列对应于通孔114的分布。

连接端口220是直立于连接器200主体之上的管状构件。预定数目的连接端口220处于分开的位置上并平行于连接器200的较短侧排列，从而构成不同的组。在本实施例中，每一组构成一对连接端口220。围装件222用来包围各个连接端口组以避免墨水从连接端口220和记录头44之间的连接处渗漏的可能。这里，围装件222可以不要。

本实施例中，连接端口210和220位于连接器200主体的同一侧。但它们也可以位于主体的不同侧。

下面描述本发明的另一个优选实施例。和第一个实施例中所描述的基本一样的部件用相同标号标明，并将省略其详细解释。

图11示出了根据本发明的第二实施例的液体供给部件。本实施例中，每个凹槽112都被构造成具有半球形的横截面，以使得墨水的流动更顺畅。

图12示出了根据本发明的第三实施例的液体供给部件。本实施例中，在基体部件110的两个面110a和110b上都有隆脊111和凹槽112。长板部件120和两个面110a和110b都相接合。于是液体供给部件100的每单位面积上的凹槽112的数目能够增加。

图13示出了根据本发明的第四实施例的液体供给部件。本实施例中，每个凹槽112的横截面都是三角形的。在基体部件110的两个面110a和110b上都有隆脊111和凹槽112。长板部件120被粘附到两个面110a和110b上。面110a中形成的凹槽112和面110b中形成的凹槽112，相对于基体部件110的厚度方向错开排列。通过这样的排列，液体供给部件100的每单位宽度上的凹槽112的数目能增加，而液体供给部件100的厚度能减小。

图14示出了根据本发明的第五实施例的液体供给部件。本实施例中，要被弯曲的基体部件110的至少一部分被弯曲，使得含有凹槽112的面朝外。它也可以如图15所示的那样弯曲，使得凹槽112形成于其中的面朝里。利用这样的结构，如图16所示的，在液体供给部件100弯曲的那些部分B处，部分B就能弯得更紧密。

图17和18示出了根据本发明的第六实施例的液体供给部件。本实施例中，在液体供给部件100的面110a上，隆脊111和凹槽112位于从一端100a到一个任意的中间点之间的范围中；而相对的面110b上的隆脊111和凹槽112则位于从该中间点到另一端100b之间的范围中。具体的说，位于面110a上的凹槽112的末端和位于面110b上的凹槽112的末端部分重叠，并通过连接通道116连通。

对于这样的结构，端100a处的通孔114的朝向和另一端100b处的通孔114可以不同。

图19示出了根据本发明的第七实施例的液体供给部件。本实施例中，每个凹槽112的横截面积都在基体部件110沿纵向的某中间点处改变。为了改变凹槽的横截面积，凹槽112的宽度在该中间点处改变。然而在所述中间点处凹槽112的深度可能会改变。凹槽112的一部分必须穿过喷墨记录装置10的一个狭窄区域，这部分的横截面积要小一些，从而使液体供给部件100的横截面也小一些。凹槽112的其他区域的横截面则要宽一些。这样，墨水流穿过凹槽112导致的压力损失能够减小。

喷射铸造法使得制造上述结构的基体部件110的成本较低。

图20示出了根据本发明的第八实施例的液体供给部件。本实施例中，基体部件110的侧面上装有多个用于固定目的的凸出部分118。这些凸出部分118是用来将液体供给部件100固定在喷墨记录装置10上的。当采用喷射铸造法来形成基体部件110时，可以按照基体部件110要固定的区域的形状和位置，任意设置固定用的凸出部分118的位置和形状。

图21示出了根据本发明的第九实施例的液体供给部件。本实施例中，基体部件110中不被弯曲的部分比基体部件110中要被弯曲的部分更厚。利用这样的结构，墨水中的溶剂更难渗透过基体部件110而蒸发。此外，液体供给部件100仍能轻易折叠。在上述修改中，凹槽112形成于其中的面110a做成齐平的，而相对的面110b则做成不平整的，从而改变基体部件110的厚度。

图22示出了根据本发明的第十实施例的液体供给部件。本实施例中，面110a和110b都在基体部件110不被弯曲的部分装有长板部件120，而只有面110a在基体部件110要被弯曲的部分装有长板部件120。

利用这样的结构，即使墨水的溶剂已经渗透过基体部件110，溶剂也将被长板部件120阻挡，从而使得墨水不易蒸发。因为在液体供给部件100要被弯曲的部分，长板部件120仅和面110a相接合，液体供给部件100的柔性并未受损害。

虽然已经参考具体的优选实施例示出和描述了本发明，但是从其中的教导中，各种变化和修改对本领域技术人员应是明显的。这样明显的变化和修改被认为包含在由所附权利要求所限定的本发明的精神、范围和意图之中。

Claims (20)

1.一种液体供给部件，适用来将液体容器中的液体供应给液体喷射装置中的液体喷头，所述液体供给部件包括：

挠性基体部件，其第一面上有多个第一凹槽沿第一方向并排排列，所述基体部件具有第一厚度；以及

第一挠性板部件，连接到所述基体部件的第一面上以密封第一凹槽从而形成液体供给通道，所述第一板部件具有的第二厚度薄于所述第一厚度。

2.如权利要求1所述的液体供给部件，其中，每个所述第一凹槽都形成有一个通孔延伸到基体部件的第二面上，此第二面和第一面相对。

3.如权利要求1所述的液体供给部件，其中，所述基体部件由热塑性弹性体构成。

4.如权利要求3所述的液体供给部件，其中：

所述热塑性弹性体由聚丙烯构成；以及

所述第一板部件包括接合到基体部件的第一面上的第一层，此第一层至少由聚丙烯和聚乙烯中的一种构成。

5.如权利要求4所述的液体供给部件，其中所述第一板部件包括由金属构成的第二层。

6.如权利要求5所述的液体供给部件，其中所述第一板部件包括由聚酰胺构成的第三层和由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的第四层，第二层夹在这两者之间。

7.如权利要求2所述的液体供给部件，还包括第二挠性板部件，该第二板部件接合到所述第二面的一部分上并由金属层构成。

8.如权利要求1所述的液体供给部件，其中：

所述液体供给部件包括要被弯曲的第一部分和不被弯曲的第二部分；以及

第一部分的厚度为第一厚度，第二部分的厚度第二厚度比第一厚度厚。

9.如权利要求1所述的液体供给部件，其中：

所述液体供给部件包括要被弯曲的第一部分和不被弯曲的第二部分；以及

所述基体部件上至少相应于所述第一部分的一部分，其横截面向液体供给部件所要弯曲的方向弯曲。

10.如权利要求2所述的液体供给部件，其中：

所述基体部件的第二面上形成有多个第二凹槽，所述第二凹槽沿第一方向并排排列，并用第二挠性板部件密封。

11.如权利要求10所述的液体供给部件，其中每个所述第一凹槽都和相对应的一个第二凹槽相连通。

12.如权利要求10所述的液体供给部件，其中每个所述第二凹槽都有一个延伸到第一面的通孔。

13.如权利要求1所述的液体供给部件，还包括一个连通所述第一凹槽和所述液体喷头的连接器，该连接器比基体部件硬。

14.如权利要求1所述的液体供给部件，其中每个所述第一凹槽的横截面积都局部改变。

15.如权利要求1所述的液体供给部件，其中在初始状态时，所述基体部件被弯曲成使得两个纵向端部在基体部件的纵向中心部分附近彼此相对。

16.如权利要求1所述的液体供给部件，其中所述第一板部件面对所述第一凹槽的部分是平坦的。

17.一种制造液体供给部件的方法，该部件用来将液体容器中的液体供应给液体喷射装置中的液体喷头，所述方法包括如下步骤：

提供一个成形基体部件的模具，该基体部件的第一面上有多个第一凹槽沿第一方向并排排列；

将熔化的热塑性弹性体注入所述模具以成形基体部件，该基体部件具有挠性；以及

将挠性板部件接合到所述基体部件的第一面上，以密封第一凹槽从而形成液体供给通道。

18.如权利要求17所述的制造方法，其中：

所述模具被构造成使得基体部件被弯曲，其两个纵向端部彼此相对位于基体部件的纵向中心部分附近；以及

所述热塑性弹性体从所述模具中相应于两个纵向端部和纵向中心部分的部分注入。

19.一种液体喷射装置，其中如权利要求1所述的液体供给部件从液体容器延伸到液体喷头。

20.如权利要求19所述的液体喷射装置，其中所述液体供给部件被弯曲成使得基体部件或第一板部件中有较高弹性的那个部件朝内。

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