CN1408553A - 具有墨通道的喷墨打印机和形成墨通道的方法 - Google Patents

Abstract

一将墨从墨供应源输送到打印头单元的墨通道包括一墨管和一接头。墨管有一由蒸汽和气体渗透性低的材料制成的第一层和径向比第一层厚并由柔性材料制成的第二层。接头有一最大直径部分，其外径大于墨管的内径。接头插入墨管。此外，一锁定件安装在墨管上。锁定件有一内径部分，其内径小于接头的最大直径部分与墨管之间的连接处的外径。

Description

具有墨通道的喷墨打印机和形成墨通道的方法

发明背景

(1)技术领域

本发明涉及一种喷墨打印机，尤其涉及一种具有墨通道的喷墨打印机，这种墨通道由那些可靠而密封地互连的构件所形成。本发明还涉及形成这种墨通道的方法。

(2)相关技术的描述

人们已了解采用使用管子的墨供应系统的喷墨打印机。这类喷墨打印机具有将墨喷射到打印介质上的打印头；安装打印头的滑架；安装在滑架外面以存放墨的墨罐；以及，一将墨罐中的墨供应到打印头的管子。管子的一端连接于固定的墨罐，而另一端连接于与滑架一起沿打印介质往复移动的打印头。通常，将打印头的连接件插入管子中来将管子摩擦地连接于打印头。

然后，当打印头重复地进行往复移动时，在管子与连接件之间的连接部就出现了问题。如果管子随打印头的往复移动而随意地移动时，管子会与连接件松开或脱离，使空气进入墨通道中。墨通道中的气泡聚集会导致墨通道堵塞，使墨喷射出现故障。

用于上述墨供应系统的管子通常由透汽性和透气性低的材料、诸如聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)的材料所形成，以防止墨中的湿气透过管子蒸发以及空气透过管子。与由诸如乙烯橡胶和丁二烯橡胶的柔性材料所形成的管子相比，由上述一般是硬的材料所形成的管子与连接件的接触不良，由此使空气通过管子与连接件之间的间隙进入墨通道。其结果是，气泡聚集在墨通道中，可使墨通道堵塞，墨喷射出现故障。

日本专利2563784涉及在喷墨打印机中形成墨通道的构件，它揭示了在墨供应管子与墨供应源或墨接收装置的管子接头之间的气密连接。该管子插入管子接头的内凹部，互连的管子和管子接头被一锁定件牢固地锁定，同时在管子接头与锁定件之间设置一密封件。尽管所揭示的连接结构在形成墨通道的各构件之间提供了气密的安全的连接，但这相当复杂，还需要大量的构件。

发明概要

本发明旨在解决上述问题并提供一种喷墨打印机，其中具有由形成墨通道的结构简单的、还能安全地密封地互连的构件所形成的墨通道。

根据本发明的一个方面，提供一种喷墨打印机，它包括一将墨喷射到打印介质上的打印头单元、一在打印头单元外面的墨供应源、以及一将墨从墨供应源输送到打印头单元的墨通道。墨通道包括形成墨通道的第一和第二构件。形成墨通道的第一构件有一具有最大直径部分和一从最大直径部分渐小的开口端的头部、以及一从头部延伸的直径比最大直径部分小的颈部。形成墨通道的第二构件由至少柔性弹性材料制成并具有比形成墨通道的第一构件的最大直径小的内径。形成墨通道的第一构件的头部和颈部插入形成墨通道的第二构件，形成墨通道的第二构件在最大直径部分径向扩张并在形成墨通道的第一构件的颈部收缩。

形成墨通道的第二构件是双层墨管，具有由蒸汽和气体渗透性低的材料形成的第一层和径向较第一层厚的并由柔性弹性材料形成的第二层。

根据本发明的另一方面，墨通道还包括一配合在形成墨通道的第二构件上的锁定件，它具有内径比形成墨通道的第一构件的最大直径部分与形成墨通道的第二构件之间的连接处的外径小的第一内径部分。第一内径部分压迫形成墨通道的第二构件的外周并锁定该连接处。

根据本发明的另一方面，提供一形成将墨从墨供应源输送到打印头单元的墨通道的方法。首先将填充液体施加到形成墨通道第一构件的开口端的外周或形成墨通道的第二构件的内周。然后，将形成墨通道的第一构件插入形成墨通道的第二部分、同时保持填充液体留存在形成墨通道的第一构件的开口端的外周与形成墨通道的第二构件的内周之间，由此使形成墨通道的第一和第二构件彼此相连。

附图简要说明

下面结合如下的附图详细地描述本发明的较佳实施例，在这些附图中，相同的部分用相同的标号表示，附图中：

图1是本发明一实施例的喷墨打印机平面图；

图2是喷墨打印机的打印头单元的平面图；

图3是比例放大的剖面图，它示出了连接单元的第一接头与空气阱单元接头之间的连接；

图4是比例放大的剖面图，它示出了连接单元的另一第一接头与空气阱单元另一接头之间的连接；

图5是管子的比例放大的剖面图；

图6是另一管子的比例放大的剖面图；

图7A和7B示出了连接连接单元的第二接头与管子的第一方法；

图8A、8B和8C示出了连接第二接头和管子的第二方法；

图9A、9B、9C和9D示出了连接第二接头和管子的第三方法；

图10A和10B是不同尺寸的诸第二接头与管子的连接；

图11是比例放大的剖面图，它示出了用一锁定件在第二接头与管子之间进行的连接；

图12是比例放大的剖面图，它示出了用另一锁定件在第二接头与管子之间进行的连接；

图13A是比例放大的剖面图，它示出了用另一锁定件在第二接头与管子之间进行的连接；

图13B是比例放大的立体图，它示出了图13A的另一锁定件；

图14是比例放大的剖面图，它示出了用第二另一锁定件在第二接头与管子之间进行的连接；以及

图15是比例放大的剖视图，它示出了一具有较长颈部的第二接头与图6的管子之间的连接。

较佳实施例的详细说明

下面结合附图描述本发明的一个实施例。

图1是一平面图，它示出了本发明一实施例的喷墨打印机1的内部结构。喷墨打印机1在其主框架2内包括：一将墨喷射到一张纸上的打印头单元3；一存放墨、以将墨供应到打印头单元3的墨罐4；诸使墨从墨罐4供应到打印头单元3的管子5；一回复单元6和一供应纸张的供纸器。

主框架2基本上是盒形的，并且由阻燃(flame-retardant)塑料制成。一导杆7水平设置在主框架2的纵向，并且支承打印头单元3，使得打印头单元3沿垂直于供纸方向B的方向A(在图1中左右方向)往复移动。

打印头单元3基本上是盒形的，它包括一滑架3a和一与滑架3a连体形成的壳体3b。壳体3b容纳打印头(未示出)、空气阱单元11(图2)和其它单元。

滑架3a装配在导杆7上，以便在其上往复移动。一连接于滑架3a的带子环绕在诸辊子上。当一连接于其中一个辊子的滑架电动机旋转时，带子被驱动，使打印头单元3移动。

在打印头单元3下面设置诸送纸辊，以便送纸张。当送纸电动机旋转时，设置在打印头单元3的前面和后面的送纸辊沿箭头B指示的基本水平的方向送纸张。

多个打印头，例如四个打印头并列设置在打印头单元3中，以完成全色打印，其中它们的墨喷嘴面朝下，并通向纸张侧。打印头从空气阱单元11接收墨，这将在下面描述，并将墨分配到为相应的墨喷嘴而设的墨腔中。随后，墨在诸如压电元件的致动器的作用下经墨喷嘴射出。打印头由壳体3b的下表面支承。

设置在送纸路径下面的墨罐4存放要供应到打印头单元3的墨。墨罐4由四个分别密封有黑色、黄色、蓝绿色和深红色墨的墨罐4a-4d所组成。墨罐4a-4d通过相应的管子5a-5d连接于相应的打印头。

设置在主框架2左侧的回复单元6为打印头完成回复操作，使打印头回复到喷射常态。回复单元6包括一吸盖6a、一通过吸盖6a从打印头单元3中吸取墨的吸泵(未示出)和一擦抹打印头单元3的墨喷嘴表面的擦拭器6b。

吸盖6a基本上是盒形的，并接触和密封地覆盖墨喷嘴表面。一排放管6c连接于吸盖6a的底部。由吸泵的作用从吸盖6a吸取的墨流出排放管6c。当吸墨完成时，吸盖6a移离墨喷嘴表面，由橡胶板制成的擦拭器6b擦拭涂有墨的墨喷嘴表面。随着就完成回复处理。

下面参阅图2描述打印头单元3的内表面。图2是打印头单元3的平面图。打印头单元3包含空气阱单元11和连接单元12。

空气阱单元11收集在管子5中产生的气泡。空气阱单元11其形状类似长方体，它设置在打印头单元3的壳体3b的中部。空气阱单元11被分成四个单独的空气阱30-33，这些空气阱对应于设置它们下面的四个打印头。在空气阱30-33的后侧(图2的顶侧)，四个接头34基本上设置成一排，以连接于连接单元12。接头34朝连接单元12逐渐变细，每一接头34的内部有一对应于一个空气阱30-33的墨入口11f。

连接单元12设置成使管子5a-5d连接于对应的空气阱30-33。连接单元12的形状类似长方体，它设置在空气阱单元11的后面(在图2的空气阱单元11的上面)。连接单元12有四个单独的墨通道12a-12d。在每一墨通道12a-12d的两端，一第一接头35和一第二接头36设置成凸起状，以便连接于对应的空气阱30-33和管子5a-5d。

第一接头35基本上在连接单元12的表面上设置成一排，并面对空气阱30-33的接头34。每个第一接头35有一从连接单元12的本体伸出的颈部和从颈部径向延伸的并朝对应接头34渐小的头部。每个第一接头35和相应的接头34从其相对端插入连接件37，由此彼此相连。第一接头35和接头34由相对硬性材料、诸如聚丙烯或其它硬的塑料制成。下面将结合图3和4详细地描述接头34与第一接头35之间的连接。

为连接单元12设置第二接头36，连接单元12的左右两侧各有两个。每个第二接头36具有从连接单元12的本体伸出的颈部和从颈部径向延伸的朝相应管子5a-5d渐小的头部。每一第二接头36插入相应管子5a-5d的一端，由此连接于相应管子5a-5d。第二接头36由相对硬性材料、诸如聚丙烯或其它硬的塑料制成。下面将结合图7-14详细地描述第二接头36与管子5a-5d之间的连接。

图3-4和8-10示出了可防止由在管子5与空气阱单元11之间的墨通道中的气泡引起的麻烦的各种结构。如果由两个形成墨通道的构件(接头)形成的任何间隙中没有填充墨，而气泡留在其中，那么溶解在墨中的很小的气泡聚集在剩余气泡的周围，从而形成大气泡。大气泡可能使窄的墨通道变窄或堵塞，从而引起不良的墨供应和/或墨喷出故障。所述的结构就是用于防止这样的故障。

参阅图3，下面将描述空气阱单元11的接头34与连接单元12的第一接头35之间的连接。图3是一比例放大的剖面图，它示出了接头34与第一接头35之间的连接。在图3中，第一接头35在接头34的下面，墨沿箭头方向从第一接头35流到接头34。

如上所述，接头34和第一接头35通过一连接件37相连。连接件37是一呈空心圆筒的弹性体。一环形的密封部分38从圆筒内周的中部伸出。形成在接头34内部的墨通道的内径d1约为1.5毫米，密封部分38的内径d2约为2.0毫米，形成在第一接头35内部的墨通道的内径约为2.2毫米。

接头34从连接件37的一端插到密封部分38，第一接头35从连接件37的另一端插到密封部分38。接头34和第一接头35被连接件37围绕，由此彼此相连。连接件37在第一接头35头部径向扩大，在第一接头35的颈部收缩。同时，接头34和第一接头35的敞开端彼此相对，密封部分38夹在形成在接头34开口周围的端面34a与形成在第一接头35的开口周围的端面35b之间。

当接头34、密封部分38和第一接头35相连时，它们的内周构成墨通道。墨通道在端面34a、35b之间没有山谷状间隙，沿墨的流动方向从第一接头35到接头34逐渐变窄。因此，由于不同的墨通道直径，台阶39面对在接头34、35之间的连接部流动的墨而形成。由于墨朝台阶39流动，墨的流动速度保持相当高，因而可防止气泡聚集在台阶39。

现在参阅图4来描述接头34和第一接头35的另一种形式。图4是比例放大的剖面图，它示出了空气阱单元11的接头134和连接单元12的第一接头135相连时的情景。与图3中描述的相同的部分在此不再描述。

在该另一形式中，接头134构成了内径d1约为2.2毫米的墨通道。第一接头135具有基本为圆筒形的外周和面对接头134以容纳接头134的锥形凹部135a。第一接头135构成内径d3约为2.2毫米的墨通道。由弹性体制成的连接件40其内周和外周呈锥形，在它的一个端部有一密封部分40a，它构成内径d2约为2.2毫米的墨通道。

连接件40与接头134的锥形外周和第一接头135的锥形凹部135a紧密接触。接头134配合到第一接头135的凹部135a并通过连接件40连接于第一接头135。同时，密封部分40a夹在接头134的端面134a与凹部135b的内端部之间。当接头134、连接件40和第一接头135相连时，它们的内周变得彼此齐平，构成内径约为2.2毫米的墨通道。因此，在端面134a与内端面135b之间没有台阶或间隙，因而，防止了因气泡的聚集而引起的墨喷射故障。此外，由弹性体制成的连接件40紧密接触接头134的外周，并为阻止来自外界的空气进入，在接头134周围形成良好的密封。

在图3中，接头34、第一接头35和密封部分38可被设计成构成一具有如图4所示的均匀内径的墨通道。在图4中，接头134、第一接头135和密封部分40a可被设计成构成一具有不同内径的墨通道，并沿图3中的墨流动方向变窄。在图3和4中，最好是，密封部分38、40a在相关接头的端面之间被压缩。

下面结合图5和6描述用在喷墨打印机1的管子5的结构。图5是比例放大的剖面图，它示出了管子5。墨管5是双层的，它具有与墨接触的内层50和覆盖在内层50外周上的外层51。管子5最好是，其内径D1约为1.4毫米，其外径D2约为3.0毫米。但在喷墨打印机1中，管子5的内径D1可以在约0.8-2.0毫米之间，外径在约2.4-4.0毫米之间。内层50的厚度D3在约60-80微米之间，最好是约为75微米。外层51的厚度最好大于内层50厚度的两倍，使管子5能够防扭曲。

内层可由蒸汽和气体渗透性低的树脂、诸如烯烃基树脂或氟基树脂、即氟化乙烯丙烯(FEP)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯(PE)和聚丙烯制成。内层最好由氟化乙烯丙烯(FEP)制成。

外层可由高柔软性和弹性的烯烃基橡胶、硅基橡胶或氟基橡胶、诸如硅橡胶和氟橡胶(FKM)制成。外层最好是由硅橡胶制成。外层的肖氏A硬度约为60-80，较好的是约70。

下表示出了对由聚乙烯(PE)和其它材料制成的单层和双层管子进行的比较测试的结果。

管子的材料	墨干燥性能	柔软性	耐弯曲性
				内层：FEP外层：硅橡胶	○	○	○
PTFE	●	×	×
				PE	○	×	×
FKM	△	○	○
				FEP	●	×	×
硅橡胶	×	○	○
				内层：PE外层：烯烃橡胶	○	○	○

在实验中，单层管子和双层管子的内径D1和外径D2设定为相同。为了评价墨干燥性能，即，蒸汽和气体的渗透性，对由各不同的材料制成的管子灌注墨，保持约三个月之后，测试墨重量的变化。在管子中，●表示墨重量变化很小的情况，○表示墨重量变化小，△表示墨重量变化明显的情况。此外，为评估柔软性和耐弯曲性，重复弯曲管子，并检查有无任何的破裂或断裂。在管子中，○表示无破裂或断裂形成的情况，×表示发现破裂或断裂的情况。

由FEP、PTFE和PE形成的单层管在墨干燥测试中具有优良的结果，但在柔软性和耐弯曲测试中其结果较差。由FKM和硅橡胶所形成的单层管子在墨干燥测试中具有较差的结果，但在柔软性和耐弯曲测试中具有优良的结果。这些结果建议：使用具有FEP、PTFE或PE形成的一层和FKM或硅橡胶形成的另一层的一根管子在各项测试中都具有优良结果。为证实这些结果，上述测试是对具有PE制成内层和烯烃橡胶制成的外层的管子进行的。在每一测试中，都可获得优良的结果。此外，当接头36的锥形部分被压配到这样一个双层管子中时，管子在锥形部分周围形成良好的密封，没有破裂或断裂。

在图5所示的双层管子5中，由FEP或其它合适的材料形成的内层50能阻止墨中的湿气蒸汽和空气渗透管子5，由硅橡胶或其它合适材料所形成的外层51软到足以提供喷墨打印机1所需柔软性和耐弯曲性。此外，内层50的厚度D3定为75微米，该厚度不太厚，以至于不减少管子5的柔软性。外层51的肖氏A硬度定为70，该硬度刚好能减少施加在内层50的弯曲应力。此外，由FEP形成的内层50和由硅橡胶形成外层51通过用蚀刻剂、诸如TETRA-ETCH处理FEP表面彼此能够牢固地结合在一起。当内层50和外层51分别由同类型材料的烯烃基树脂和氟基橡胶制成时，内层50和外层51能够通过挤压同时形成，并通过熔化牢固地结合在一起。

下面结合图6描述管子5的另一形式。图6是比例放大的剖面图，它示出了另一管子105。管子105是双层的，具有与墨接触的内层52和结合在内层52外周外面的外层53。管子105的内径D1约为1.4毫米，其外径D2约为3.0毫米。内层52由硅橡胶制成，其肖氏A硬度约为70。外层53由FEP所形成，其厚度D4约为75微米。简而言之，另一管子105通过颠倒图5中所示管子50的内层50和外层51而形成。在阻止蒸汽和空气透过管子105并减少施加在管子105上的弯曲应力方面，管子105具有与管子5相同的效果。上述的适合于内层50和外层51的材料可分别用于外层53和内层52。

下面结合图7-10描述图2中所示的连接单元12的第二接头36与管子5之间的连接。图7A和7B示出了第二接头36连接于管子5的第一方法。如结合图2所描述的，第二接头36有一从连接单元12的本体伸出的颈部36b和从颈部36b扩大的并朝相应管子5a-5d渐小的头部36a。头部36a的最大直径大于管子5的内径D1，颈部36b的直径比头部36a的最大直径小。在第二接头36中形成对应墨通道12a-12d中的一个墨通道。头部36a的渐小端的外径d1约为1.3毫米，而管子5的内径D1约为1.4毫米。因此，头部36a的渐小端的外径d1小于管子5的内径D1约0.1毫米。当第二接头36插入管子5内时，在锥形头部36a的外周与管子5的内周之间形成一间隙。

图7A示出了第二接头36连接于管子5的第一方法。首先将甘油41施加在头部36a的渐小端，至少是直径小于管子5的内径D1的那一部分。然后，如图7B所示，施加有甘油的第二接头36插入管子5。由此，第二接头36连接于管子5，而在锥形头部36a的外周与管子5的内周之间形成的间隙中充满甘油。因此，可防止由于气泡的聚集形成的墨喷射故障。此外，尽管形成一台阶，但由于流过台阶的墨速度相当高，就可避免气泡的聚集。或者，将甘油41施加在管子5的内周。

图8A-8C示出了第二接头36连接于管子5、同时消除了来自其连接的气泡的第二方法。将不再重复叙述与图7A和7B中标注的和所述的相同部分。

如图8A所示，第二接头36首先插入管子5，以在它们之间形成连接。在这种情况下，由于头部36a的渐小端的外径d1小于管子5的内径D1，则在第二接头36与管子5之间形成间隙42。然后，如图8B所示，用真空泵或类似的装置减小连接以后的第二接头36和管子5内部的压力，以从间隙42中排出空气。随后如图8C所示，将甘油41供应到相连的降压下的第二接头36和管子5。此后，将压力恢复到大气压，即使从墨通道12a-12d中排出甘油41之后，间隙42中仍然留有甘油41，如图7B所示。因此，间隙42中不会留存空气，从而防止了因气泡聚集而引起的墨喷射故障。

图9A-9D示出了第二接头36连接于管子5、同时消除了来自其连接的气泡的第二方法。

如图9A所示，第二接头36首先插入管子5，并将甘油41供应到相连的第二接头36和管子5。在这种情况下，由于头部36a的渐小端的外径d1小于管子5的内径D1，则在第二接头36与管子5之间形成间隙42，间隙中充满空气。然后，如图9B所示，降低相连的第二接头36和管子5内部的压力，以膨胀留存在间隙42中的空气。由于液体的不可压缩性，甘油41保持不变。随后如图9C所示，再将甘油41供应到相连的第二接头36和管子5，以用甘油的流速排出膨胀的空气。当压力恢复到大气压时，间隙42中具有少量的压缩空气和甘油41。即使从墨通道12a-12d中排出甘油41之后，甘油41留存在间隙42中，如图7B所示。因此，防止了因气泡聚集而引起的墨喷射故障。

在图7-9中，多种在运输时用于填充打印头的填充液体、包括甘油，通常可用作填充间隙的液体。具体地说，最好用从用于打印头的墨中去除着色剂和挥发性成分后得到的液体作为填充液体。或者，可以用实际用于打印头的墨。

图10A和10B示出了当头部36a的渐小端的外径d1设定得有差异时的第二接头36与管子5之间的连接。与图7A和7B中所标注的和描述的相同部分不再重复描述。

在图10A中，头部36a的渐小端的外径d1定为约1.4毫米，而管子5的内径D1定为约1.4毫米。换句话讲，头部36a的渐小端的外径d1等于或略大于管子5的内径D1。因此，当第二接头36插入管子5中，以在它们之间形成连接时，在锥形头部36a的外周与管子5的内周之间无间隙形成。但是，由于第二接头36和管子5的不同的内径，在头部36a的渐小端形成一台阶43，以面对墨的流动。由于墨朝台阶43流动，而且流速相当高，因此可防止在台阶43气泡聚集以及由于聚集的气泡而引起的墨喷射故障。

或者，在图10B中，头部36a的渐小端的外径d1定为约1.5毫米，而管子5的内径D1定为约1.4毫米。换句话讲，头部36a的渐小端的外径d1比管子5的内径D1大约0.1毫米。因此，当第二接头36插入管子5中以在它们之间形成连接时，则在墨通道中形成凹部44。与形成在锥形头部36a的外周和管子5的内周之间的间隙42(图8A)相比，气泡很少有可能留存在这样的凹部44中。因此，防止了由气泡引起的墨喷射故障。如结合图5所描述的，由于管子5的内径可在约0.8-2.0毫米之间，外径在约2.4-4.0毫米之间，在上述示意性方法中的头部36a的尺寸与管子5的内径和外径成比例。

图11示出了另外使用一锁定件37的第二接头36与管子5之间的连接。第二接头36和管子5的尺寸类似于图10A的尺寸，第二接头36的头部36a的渐小端外径d1约为1.4毫米，这基本上等于或略大于管子5的内径D1。设置锁定件37，以锁定覆盖第二接头36的管子5的外周。

锁定件37做成基本上是空心的圆筒形，其内径小于管子5和头部36a的最大直径部分之间连接处的外径。因此，当锁定件37配合在覆盖第二接头36的管子5的外层51上时，锁定件37压迫由硅橡胶制成的柔性外层51，以使管子5更紧密接触第二接头36。同时，锁定件37在管子5的外周51上一般从头部36a的渐小端延伸到头部36的最大直径部分。因此，即使当管子5随打印头单元3(滑架3a)的往复移动而任意地移动，那么，彼此相连的管子5和第二接头36不大可能松动以使空气进入其中，也不会彼此分离。尤其是，硅橡胶具有很高的可恢复性，不可能由于锁定件37的压力而塑性变形，从而第二接头36与管子5的内层50的紧密接触可保持很常时间。

下面参阅图12描述作为图11中的锁定件37的另一种形式的锁定件137。锁定件137的轴向比锁定件37长。当锁定件137配合在覆盖第二接头36的管子5的外层51上时，锁定件137在一较长的长度上压迫外层51，以使内层51更紧密地配合到第二接头36。同时，锁定件137在管子5的外周51上一般从头部36a的渐小端延伸到颈部36b的中部。因此，长的锁定件137更安全地锁定互连的管子5和第二接头36，即使当管子5和第二接头36随温度变化而膨胀或收缩，也可防止它们松动或彼此脱离。

下面结合图13A和13B来描述作为图11中的锁定件37的另一种形式的锁定件237。如图13B所示，锁定件237基本上是圆筒形的，其刚度大于管子5。锁定件237具有第一内径部分237a和第二内径部分237b。第一内径部分237a的第一内径K1小于管子5与第二接头36的头部36a的最大直径部分之间的连接处的外径。第二内径部分237b径向朝内伸出，其第二内径K2小于第一内径K1。此外，诸槽口237c从第二内径部分237b的端部形成至第一内径部分237a，以将第二内径部分237b分成几个部分，每一部分都具有径向弹性。覆盖第二接头36的管子5插入锁定件237，这样依次锁定互连的管子5和第二接头36。

由于第一内径K1小于管子5与第二接头36的最大直径部分之间的连接处的外径，锁定件237的第一内径部分237a压缩管子5的柔软外层51，被压缩的管子5压迫第二接头36。由此锁定件237锁定管子5与第二接头36之间的连接。此外，具有诸槽口237c的第二内径部分237b的内径K2被扩大，以允许管子5与第二接头36的最大直径部分之间的连接被插入第二内径部分237b。第二内径部分237b将管子5压在第二接头36的颈部36b上。因而，被该最大直径部分径向扩大的管子5朝颈部36b径向压缩。该结构有效地防止管子5脱离第二接头36。此外，由于用于管子5的外层51的硅橡胶有较高可恢复性，不可能因锁定件237的压力而塑性变形，第二接头36与管子5的内层50之间的紧密接触可保持较长的时间。

下面结合图14描述作为锁定件237的另一种形式的锁定件337。图14示出了已相连的管子5、第二接头36和锁定件337。与在图13A和13B中标注的和描述的相同部分不再进行重复的描述。锁定件337具有第一内径部分337a和从第一内径部分337a的一端延伸的第二内径部分337b。锁定件337的第一和第二内径部分337a和337b类似于锁定件237的第一和第二内径部分237a和237b。此外，锁定件337具有从第一内径部分337a的另一端径向朝内伸出的第三内径部分337d，其第三内径K3基本上等于管子5的外径D2。当管子5和第二接头36以和图13A相同的方法被锁定件337锁定时，第三内径部分337d在紧靠第二接头36的渐小端的外周与管子5的内层50之间的接触部分39的附近与管子5的外周接触。

第二接头36和管子5的尺寸类似于图10A中的尺寸。管子5的内径D1基本上等于或略小于第二接头36的渐小端的外径d1，以防空气聚集。因而，当第二接头36连接于管子5时，第二接头36的渐小端的外周接触管子5的内层50。在没有第三内径部分337d的情况下，由打印头单元3(滑架3a)的往复移动引起的管子5的随意运动会对第二接头36与管子5之间的接触部分39附近施加应力，这样的应力在由硬的材料、诸如氟化乙烯丙烯(FEP)形成的内层中引起破裂。

但是，由于在管子5的外层51上、在接触部分39的与第二接头36相对的一侧设置第三内径部分337d，管子5的随意运动将在第三内径部分337d与管子5的外层51之间的接触部分40施加应力。由硅橡胶所形成的管子5的外层51用硅橡胶弹性吸收这种应力。

如上所述，通过使用锁定件37、137、237、337，互连的管子5和第二接头36被牢固地锁定。因此，即使当管子5随打印头单元3(滑架3a)往复移动而任意运动，锁定件37、137、237、337可防止管子5脱离第二接头36。

尽管上述锁定件37、137、237、337做成基本上是空心的圆筒形，但锁定件37、137、237、337可采用各种形式。例如，锁定件37、137、237、337的内周可以是渐小的，以随从头部36a的外周的轮廓。这样，管子5能够被锁定件37、137、237、337和头部36a更牢固地锁定。或者，锁定件37、137、237、337做成带子，以缠绕在管子5与第二接头36之间的连接处。

下面结合图15来描述图6所示的管子105与具有比第二接头36长的颈部136b的第二接头136之间的连接。如图15所示，第二接头136的最大直径d4大于管子105的内径D1。第二接头136有一朝其开口端渐小的头部136a和一从最大直径部分延伸、其直径小于最大直径部分的颈部136b。头部136a的渐小端的外径d1约为1.4毫米，它基本上等于或略大于管子105的内径D1(约1.4毫米)。最大直径d4约为2.5毫米。颈部136b的长度d2约为2.5毫米，外径d3约为1.6毫米。但是，管子105的尺寸可改变成其内径在约0.8-2.0毫米之间，其外径在约2.4-4.0毫米之间，第二接头136的尺寸与管子105的内径和外径成比例。将第二接头136的头部136a和颈部136b插入管子5，从而使管子105和第二接头136互连。

头部136a的渐小端的外径d1基本上等于或略大于管子105的内径D1。这使得第二接头136相对容易地插入管子105并连接于管子105，同时在锥形头部136a的外周与管子105内层的内周之间没有间隙。没有间隙就可防止空气聚集和聚集的气泡堵塞墨通道。

第二接头136的头部136a具有大于管子105内径D1的最大直径d4并朝其开口端渐小。由于管子105的内层52由柔性的硅橡胶制成，管子105被锥形头部136a逐渐径向扩大，在其最大直径部分扩大最多。因此，管子105的内周紧密接触头部136b的外周，由此防止空气进入管子105与第二接头136之间。

此外，颈部136b的长度d2约为2.5毫米，颈部136b的外径d3与头部136a的最大直径d4之差约为0.9毫米。如果将管子105拉出第二接头136的拉力施加到管子105，那么如此尺寸的第二接头136提供足够的阻力抵抗管子105的端部朝头部136a扩大。因此，当打印头单元3(滑架3a)往复移动时，管子很难从第二接头136中松开或脱离。

根据本发明人进行的实验，考虑将第二接头136插入管子105的容易性和第二接头136的强度，颈部136b的长度d2较佳的是管子105的内径D1的约0.7倍或更大倍，更好的是约1.5-2.0倍。颈部136b的外径d3与头部136a的最大直径d4之差的一半(对应于由颈部36b的外周和头部136a的最大直径部分形成的台阶的径向长度)较佳的是基本上等于或大于管子105的内径D1的约0.3倍。

根据上述的喷墨打印机1，由连接第一接头35、135和空气阱单元11的接头34以及连接第二接头36、136和管子5、105所形成的墨通道基本上没有留存空气的间隙。因此，聚集空气堵塞墨通道的事件不可能发生，因而，确保了良好的墨喷射和高印刷质量。此外，管子5、105是双层的，具有由柔性材料形成的一层和由蒸汽和气体渗透性低的材料制成的另一层。因此，管子5、105能耐弯曲，有足够的柔性在配合的连接处周围形成气密密封，能够防止墨中的湿气蒸发和空气通过其渗透。

在上述的第二接头36(图7-14)与管子5(图5)之间和第二接头136(图15)与管子105(图6)之间的连接中，管子5和105可互换使用。换句话讲，具有柔性材料形成的一层和蒸汽和空气渗透性低的材料形成的另一层的管子5和105中的任何一种都可使用，与哪一层是内层或外层无关。

此外，接头34与第一接头35、135之间的连接结构和管子5、105与第二接头36、136之间的连接结构可互换地用于连接连接单元12和空气阱单元11以及连接连接单元12和墨供应源。

尽管已结合一专门的实施例描述本发明，但实施例的说明仅仅是用于举例说明，不能解释为限制本发明的范围。在不脱离本发明的基本精神和范围的情况下，本领域的普通技术人员可进行种种其它的改变和变异。

Claims (34)

1.一种喷墨打印机，它包括：

一将墨喷射到打印介质上的打印头单元；

一在打印头单元外面的墨供应源；以及

一将墨从墨供应源输送到打印头单元的墨通道，墨通道包括：

形成墨通道的第一构件，它有一具有最大直径部分和一从最大直径部分渐小的开口端的头部、以及一从头部延伸的直径比最大直径部分小的颈部；以及

形成墨通道的第二构件，它由至少柔性弹性材料制成并具有比形成墨通道的第一构件的最大直径小的内径，  其中，形成墨通道的第一构件的头部和颈部插入形成墨通道的第二构件，形成墨通道的第二构件在最大直径部分径向扩张并在形成墨通道的第一构件的颈部径向收缩，由此在形成墨通道的第一构件和第二构件之间形成连接。

2.如权利要求1所述的喷墨打印机，其特征在于，形成墨通道的第二构件是双层墨管，具有由蒸汽和气体渗透性低的材料形成的第一层和径向较第一层厚的并由柔性弹性材料制成的第二层。

3.如权利要求1所述的喷墨打印机，其特征在于，在形成墨通道的第一构件的开口端的外周与形成墨通道的第二构件的内周之间形成一间隙，该间隙填充有填充液体。

4.如权利要求1所述的喷墨打印机，其特征在于，形成墨通道的第一构件的开口端的外径等于或大于形成墨通道的第二构件的内径。

5.如权利要求4所述的喷墨打印机，其特征在于，形成墨通道的第一构件的开口端的外径在约1.4与1.5毫米之间，形成墨通道的第二构件的内径在约1.3与1.4毫米之间。

6.如权利要求5所述的喷墨打印机，其特征在于，形成墨通道的第一构件的开口端外径和形成墨通道的第二构件的内径都为约1.4毫米。

7.如权利要求1所述的喷墨打印机，其特征在于，形成墨通道的第一构件的颈部具有预定的长度，形成墨通道的第二构件在其轴向的该预定长度上径向收缩。

8.如权利要求7所述的喷墨打印机，其特征在于，形成墨通道的第二构件是双层墨管，具有由蒸汽和气体渗透性低的材料形成的第一层和径向较第一层厚的并由柔性弹性材料制成的第二层。

9.如权利要求8所述的喷墨打印机，其特征在于，墨管的第一和第二层之一由硅橡胶制成，另一层由氟化乙烯丙烯制成。

10.如权利要求7所述的喷墨打印机，其特征在于，形成墨通道的第一构件的颈部具有预定长度，该长度是形成墨通道的第二构件的内径的约0.7倍或更大。

11.如权利要求1所述的喷墨打印机，其特征在于，墨通道还包括一配合在形成墨通道的第二构件上的锁定件，它具有内径比形成墨通道的第一构件的最大直径部分与形成墨通道的第二构件之间的连接处的外径小的第一内径部分，第一内径部分压迫形成墨通道的第二构件的外周并锁定连接处。

12.如权利要求11所述的喷墨打印机，其特征在于，形成墨通道的第二构件是双层墨管，它具有由蒸汽和气体渗透性低的材料形成的内层和径向较内层厚的并由柔性弹性材料制成的外层，锁定件压缩外层。

13.如权利要求12所述的喷墨打印机，其特征在于，墨管的内层由氟化乙烯丙烯制成，而外层由硅橡胶制成。

14.如权利要求11所述的喷墨打印机，其特征在于，锁定件具有在内径方面比第一内径部分小的第二内径部分，第二内径部分径向朝内伸出并径向朝向形成墨通道的第一构件的颈部压缩形成墨通道的第二构件。

15.如权利要求14所述的喷墨打印机，其特征在于，锁定件的第二内径部分可径向扩大，以使形成墨通道的第一构件的最大直径部分与形成墨通道的第二构件之间的连接处插入锁定件。

16.如权利要求15所述的喷墨打印机，其特征在于，锁定件有若干槽口，所述槽口从第二内径部分的端部形成到第一内径部分，以允许形成墨通道的第一构件的最大直径部分与形成墨通道的第二构件之间的连接处插入锁定件。

17.如权利要求14所述的喷墨打印机，其特征在于，锁定件有一径向朝内伸出的第三内径部分，它在形成墨通道的第一构件的开口端附近接触形成墨通道的第二构件的外周。

18.如权利要求17所述的喷墨打印机，其特征在于，第三内径部分的内径基本上等于形成墨通道的第二构件的外径。

19.如权利要求11所述的喷墨打印机，其特征在于，锁定件在形成墨通道的第二构件的外周上延伸，基本上从形成墨通道的第一构件的开口端到形成墨通道的第一构件的最大直径部分。

20.如权利要求11所述的喷墨打印机，其特征在于，锁定件在形成墨通道的第二构件的外周上延伸，基本上从形成墨通道的第一构件的开口端到形成墨通道的第一构件的颈部中间。

21.一用于喷墨打印机的墨管，该喷墨打印机具有一将墨喷射到打印介质上的打印头单元以及一在打印头单元外面的墨供应源，墨通过墨管从墨供应源输送到打印头单元，所述墨管包括：

一由蒸汽和气体渗透性低的材料形成的第一层；以及

一径向较第一层厚的并由柔性弹性材料制成的第二层，第一和第二层之一是内层，另一个是外层。

22.如权利要求21所述的墨管，其特征在于，墨管的第一层由烯烃基树脂和氟基树脂之一制成，墨管的第二层由烯烃基橡胶、硅基橡胶和氟基橡胶之一制成。

23.如权利要求22所述的墨管，其特征在于，墨管的第一层由氟化乙烯丙烯制成，而墨管的第二层由硅橡胶制成。

24.如权利要求21所述的墨管，其特征在于，墨管的内径在约0.8与2.0毫米之间，外径在约2.4与4.0毫米之间，第一层的厚度在约60与80微米之间，而第二层的肖氏A硬度在约60-85之间。

25.如权利要求24所述的墨管，其特征在于，墨管的内径为约1.4毫米，外径为约3.0毫米，第一层的厚度为约75微米，而第二层的肖氏A硬度为约70。

26.一种喷墨打印机，它包括：

一将墨喷射到打印介质上的打印头单元；

一在打印头单元外面的墨供应源；以及

一将墨从墨供应源输送到打印头单元的墨通道，墨通道包括：

形成墨通道的第一构件，它具有一开口端；

形成墨通道的第二构件，它具有与形成墨通道的第一构件的开口端相对的开口端；以及

一密封件，放置在相对的开口端之间并夹在形成墨通道的第一和第二构件的开口端围绕开口形成的端面之间，其中形成墨通道的第一构件、密封件和形成墨通道的第二构件的内周彼此齐平，内径沿墨流动方向逐渐减小。

27.如权利要求26所述的喷墨打印机，其特征在于，密封件有一连接部分，形成墨通道的第一和第二构件之一有一通过连接部分安装在另一构件的外周上的部分。

28.如权利要求26所述的喷墨打印机，其特征在于，密封件有安装在形成墨通道的第一和第二构件的外周上的连接部分，密封件从连接部分的大致中间部朝内径向伸出。

29.一种形成喷墨打印机的墨通道的方法，喷墨打印机有一将墨喷射到打印介质上的打印头单元和一在打印头单元外面的墨供应源，墨通过墨通道从墨供应源输送到打印头单元，该方法包括如下步骤：

将填充液体施加到形成墨通道的第一构件的开口端的外周或形成墨通道的第二构件的内周，其中，形成墨通道的第一构件具有比形成墨通道的第二构件的内径大的大直径部分，开口端从大直径部分渐小并具有比形成墨通道的第二构件的内径小的外径；

将形成墨通道的第一构件插入形成墨通道的第二构件、同时保持填充液体留在形成墨通道的第一构件的开口端的外周与形成墨通道的第二构件的内周之间，由此使形成墨通道的第一和第二构件彼此相连。

30.一种形成喷墨打印机的墨通道的方法，喷墨打印机有一将墨喷射到打印介质上的打印头单元和一在打印头单元外面的墨供应源，墨通过墨通道从墨供应源输送到打印头单元，该方法包括如下步骤：

将形成墨通道的第一构件插入形成墨通道的第二构件，由此连接形成墨通道的第一和第二构件，其中，形成墨通道的第一构件具有一比形成墨通道的第二构件的内径大的大直径部分、和一从大直径部分渐小并具有比形成墨通道的第二构件的内径小的外径的的开口端；

降低相连的形成墨通道的第一和第二构件的内部压力；

将填充液体供应到相连的形成墨通道的第一和第二构件内部；以及

使相连的形成墨通道的第一和第二构件的内部压力恢复到大气压，由此在形成墨通道的第一构件的开口端与形成墨通道的第二构件之间的间隙中填充填充液体。

31.如权利要求30所述形成墨通道的方法，其特征在于，还包括如下的步骤：

在连接步骤之后，在降压步骤之前，先供应填充液体。

32.一种喷墨打印机，它包括：

一将墨喷射到打印介质上的打印头单元；

一在打印头单元外面的墨供应源；以及

一将墨从墨供应源输送到打印头单元的墨通道，墨通道包括：

一墨管，它具有由蒸汽和气体渗透性低的材料形成的第一层和径向较第一层厚的并由柔性材料制成的第二层；

一插入墨管的接头，它具有其外径大于墨管内径的最大直径部分；

一配合在墨管上的锁定件，它具有其内径比接头的最大直径部分与墨管之间的连接处的外径小的内径部分，锁定件的内径部分挤压墨管的外周并锁定连接处。

33.如权利要求32的喷墨打印机，其特征在于，接头有一从最大直径部分渐小的开口端，一从最大直径部分、沿与开口端相对的方向延伸的凹部，凹部的外径小于最大直径部分。

34.一种喷墨打印机，它包括：

一将墨喷射到打印介质上的打印头单元；

一在打印头单元外面的墨供应源；以及

一将墨从墨供应源输送到打印头单元的墨通道，墨通道包括：

形成墨通道的第一构件，它有一具有最大直径部分和一从最大直径部分渐小的开口端的头部、以及一从头部延伸的直径比最大直径部分小的颈部；

形成墨通道的第二构件，它由至少柔性弹性材料制成并具有比形成墨通道的第一构件的最大直径小的内径，  其中，形成墨通道的第一构件的头部和颈部插入形成墨通道的第二构件，形成墨通道的第二构件在最大直径部分径向扩张并在形成墨通道的第一构件的颈部径向收缩，由此在形成墨通道的第一构件和第二构件之间形成连接；

形成墨通道的第三构件，它具有一开口端；其中形成墨通道的第一构件有一与形成墨通道的第三构件的开口端相对的开口端；以及

一密封件，放置在相对的开口端之间并夹在形成墨通道的第三和第一构件的开口端围绕开口形成的端面之间，形成墨通道的第三构件、密封件和形成墨通道的第一构件的内周彼此齐平，内径沿墨流动方向逐渐减小，其中形成墨通道的第二构件是一墨管，它包括：

一由蒸汽和气体渗透性低的材料形成的第一层；以及

一径向较第一层厚的并由柔性材料制成的第二层，第一和第二层之一是内层，另一个是外层。

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