CN1657293A - 带有进墨装置的打印头组件 - Google Patents

Abstract

一种用于向打印引擎的打印头供应墨水的进墨装置，其包括一个脊形件。一个外罩罩在所述脊形件上，从而所述脊形件和外罩形成多个平行且间隔设置的供墨槽。脊形件上设有多个基本对正间隔的进墨出口，用于向打印头供应墨水。一个进墨通道对应一个进墨出口，用于将进墨出口设置为与供墨槽之一流体连通。

Description

带有进墨装置的打印头组件

本申请是2000年6月30日提出的题为“一种用于打印引擎的进墨装置”的中国专利申请00819705.9的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种打印引擎。本发明特别应用于具有即时打印功能的数码相机上，更确切地说，本发明涉及一种为打印引擎中的打印头输送墨水的进墨装置及具有该进墨装置的打印头组件。

背景技术

在多色打印头，尤其是页宽打印头中，需要将不同颜色的墨水，甚至包括仅在红外光谱中可见的墨水，输送到打印头中，在此过程中，不同颜色的墨水必须完全分离。由于打印头的尺寸较小，所以必须有一种将不同颜色的墨水正确地输送到打印头的不同位置的装置。

而且，理想的是，使得进墨装置的结构应该尽量紧凑以获得小型化的打印引擎。

“页宽”是指打印头在打印介质上一次打印一行，在打印介质经过打印头时，打印头没有在打印介质上横向滑动或光栅化。

发明内容

本发明提供了一种打印头组件，其包括：

一个长条形的脊形件；

一个沿脊形件的纵向轴线设置的打印头；

一个罩在脊形件上的外罩，使得脊形件和外罩限定多个纵向设置的供墨槽；及

多个限定于脊形件中的进墨通道，每个进墨通道与至少一个对应的供墨槽流体连通并具有一个用于将墨水供应至打印头的进墨出口。

打印头是一个在打印介质上打印多种墨水的页宽打印头，所述打印头具有一组对应于每种墨水的微电子机械系统设备，且其中所述进墨装置包括多个对应于打印头的每组微电子机械系统设备的进墨出口。

进墨出口可以分成几组，每个进墨出口组包括一个与每种墨水相应的进墨出口，每个进墨出口能够将墨水输送到打印头供墨构件的一个相应的入口。

进墨出口可以设置在脊形件的中央轴向区域，与每个进墨出口组对应的进墨通道围绕着这个中央区域向不同方向辐射分布，换句话说，就是进墨通道可以根据每个进墨出口组的位置交错排列。

打印头容置在所述脊形件的中央轴向区域，且其供墨构件与进墨装置连通。

脊形件靠着打印头的位置可以设置一个供气管。

脊形件由一个支撑件支撑，且一个用于将电信号提供向打印头的电连接器卡在所述脊形件和支撑件之间。电连接器可以包括一个卷带自动接合(TAB)膜片，其与柔性电路板电连接。支撑件上有一个突出部件，它促使柔性电路板与卷带自动接合膜片发生电接触。

外罩上可以设置一个顶盖来保护外罩，同时还可以形成一支撑面，一支撑分离装置支撑于其上，用于从其他打印介质分离已打印有图像的打印介质。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行说明：

图1是打印引擎的三维视图，包括根据本发明的组件；

图2是打印引擎的三维分解图；

图3是带有可拆卸打印盒的打印引擎的三维视图，图中将打印引擎移去了；

图4是打印引擎的三维后视图，其中的打印盒以虚线表示；

图5是打印引擎的三维剖面图；

图6是打印引擎上打印头分组件的三维分解图；

图7是打印头分组件的局部剖视图；

图8是打印头分组件的截面端视图，带有位于顶盖位置的顶盖机构；

图9显示的是打印头分组件，图中的顶盖机构位于开盖位置；

图10至图13是本发明的打印头分组件各部分的剖面图，其中包括进墨装置；

图14是与图10至13中所示的进墨装置连通的打印头的三维放大示意图。

具体实施方式

在图中，附图标记500总体上指示根据本发明的打印引擎，打印引擎500包括一个打印引擎组件502，其上装有一个可拆卸安装的打印盒504。

在我们共同待批的名称为“打印盒”(备案号CA02)及“墨水盒”(备案号CA04)的专利申请中详细描述了该打印盒504，上述两个专利是同时申请的，其国际专利申请号分别为PCT/AU00/00741和PCT/AU00/00742，这里结合其内容以做参考。

打印引擎组件502上包括第一分组件506和第二分组件508。

分组件506包括一个底盘510，底盘510包括一个第一模塑件512，供墨管514模制于其中。打印盒504中的墨水经由供墨管514送入打印头分组件508的打印头516(图5、6、7)。打印头516可以用四种颜色的墨水打印也可以用三种颜色的墨水再加上第四种只有在红外光谱下可见的墨水(以下称为红外墨水)来进行打印。相应地，在模塑件512上限定有四个供墨管514及一个供气管518，空气由供气管518供应向打印头516，以防止外界的颗粒在打印头516的喷嘴护板上的堆积。

底盘510上还包括一个盖状模塑件520。盖状模塑件520上装有一个泵522。泵522是一个抽吸泵，其牵引空气经由进气细管524和进气孔526通过打印盒504中的空气过滤器。空气由出气孔528排出，进入底盘510上的供气管518。

底盘510上还装有第一驱动电机，该电机是一个步进电机530。该步进电机530通过第一轮系532来驱动泵522。该步进电机530还通过第二轮系538来与打印盒504上的辊组件536中的主动辊534(图5)相连。轮系538与装在主动辊534的一端上的可接合部件540(图2)接合。因而使步进电机530可以控制向分组件508上打印头516中输送打印介质542的进给，从而实现当打印介质542在打印头516下通过时，在上面打印图像。应指出，当在打印介质542上进行打印时，由于步进电机530只负责推动打印介质542，泵522只负责向打印头516上吹气。

底盘510上的模塑件512上也支撑有多个供墨导管，即与供墨管514相通的供墨细管544。供墨细管544贯穿于打印盒504上用弹性材料制成的凸缘组件546当中，用于从打印盒504的墨水腔或存储格548(图5)中抽取墨水以提供给打印头516。

底盘510上的盖状模塑件520上支撑有第二用夹钳552固定的电机550，即直流电机。该电机550用来驱动分离装置——刀具组件554，在完成图像在打印介质上的打印后，将其与其余的打印介质分开。电机550的输出轴上带有一个斜齿轮556，斜齿轮556与刀具组件554的蜗轮560上带有的斜齿轮558啮合。蜗轮560通过轴承562可旋转地装在打印头分组件508的底盘底板564上。

刀具组件554包括一个刀轮566，该刀轮安装在安装架570的弹性软臂568上。蜗轮560以以下方式通过安装架570，当蜗轮560转动时，安装架570和刀轮566从底盘底板564处横向经过。安装架570抵接底板564的边缘572，以阻止安装架570相对于蜗轮560转动。而且，刀轮566紧贴着打印头分组件508的上壳或盖部件574，以实现打印介质542的切割。盖部件574是金属的。因而，当刀轮566从盖部件574处经过时，形成一个类似于剪刀的剪切动作，将已打上图像的打印介质同其余部分切开。

分组件506包括一个喷射机构576。喷射机构576装在底盘510上并且上面具有一个带夹子580的凸缘578，通过其将喷射机构576夹持并固定在底盘510上。凸缘578处装有一个由弹性材料制成的插件582。插件582上限定了多个开口584。开口584将细管544上的进口封闭，以阻止外面的颗粒进入到细管544中，并由此进入供墨管514和打印头516中。此外，插件584表面形成的面或平台586将进气细管524的进口堵住，起到与上述相同的封闭作用。

如图3到图10中所清楚看到的，底盘510和凸缘578之间装有一个螺旋弹簧588，当打印盒504从打印引擎500上拆下时，该螺旋弹簧588将凸缘578推到一个与底盘510隔开的位置。图4中所示的喷射机构处于收起的位置。

如上所述，打印头分组件508包括一个底板564。顶盖机构590可移动地装在底板564上，可以移向或移离打印头516。顶盖机构590包括一个长条形的肋状凸缘592，该肋状凸缘592设置在载架593上。载架593装在位移机构594上，当打印头516不工作时，该位移机构移动肋状凸缘592与打印头516对接。反过来，当打印头516工作时，该位移机构594产生动作，使肋状凸缘592回缩，从而与打印头516分开。

打印头分组件508包括一个打印头支撑模塑件596，打印头516就安装在其上。该模塑件596与模塑件596上的插件599形成了一个通道598，当在打印介质上打印图像时，打印介质由此通道598通过。模塑件596中限定有一个槽700，当顶盖机构590处于其顶盖位置时，顶盖机构590由槽700处伸出来。

进墨装置702由插件599支撑，位于盖部件574的下面。进墨装置702包括一个脊形件704，及一个安装在脊形件704上的外罩706，脊形件704和外罩706之间形成了一个墨槽708，该墨槽与底盘510上的供墨管514相通，墨水经由通道710(图7)送往打印头516。

脊形件704上打印头516旁边限定有一个供气管711(图8)。

电信号经由卷带自动接合膜片712传送到打印头516，卷带自动接合膜片712卡在插件599和进墨装置702之间。

模塑件596包括一个有角度的翼状部件714。一个柔性印刷电路板(PCB)716安装并固定在翼状部件714上。插件599上的肋状凸缘718推动柔性印刷电路板716与卷带自动接合膜片712接触，使两者电接触。柔性印刷电路板716上装有排线720。排线720用来向打印头516和打印引擎500的其它电动部件供电。此外，柔性印刷电路板716上装有一个像机打印引擎控制芯片721和一个质量控制芯片(未画出)，质量控制芯片可以识别打印盒504与打印引擎500的兼容性和适用性。为此，印刷电路板716包括一个触头723，其与打印盒504中的触头725相接合。

从图7中可以清楚地看到：打印头本身包括一个安装在硅晶片724上的喷嘴护板722。墨水经由供墨构件726提供给打印头516的喷嘴阵列757。需要供墨时，供墨构件726与进墨装置702的墨水通道710上的出口接通，将墨水送往打印头516的喷嘴阵列。

图14中详细介绍的供墨构件726是安装在硅晶片724上的一块硅晶片。构件726中形有多个管728。管728与构件726的长度相同。如上文所述，打印头516是一个多色打印头，它的喷嘴(未画出)成组排列。每组打印一种颜色的墨水或一种红外墨水。喷嘴757是微电子机械系统(MEMS)装置，该装置安装在硅晶片724的表面730上，硅晶片724的另一个表面732上安装有构件726。每个喷嘴由一个贯穿硅晶片724的供墨通道734进行供应。

因而，构件726上的每个管728与其相应组的通道734相通。每个管728上有多个进墨口736、738、740和742。例如，进墨口736向硅晶片724上的第一组供墨通道734提供黑色墨水。而在有三种颜色的墨水和一种红外墨水的情况下，进墨口736用于通过通道734向第一组喷嘴提供红外墨水。进墨口738用于通过进墨通道734向第二组喷嘴由提供洋红色墨水。进墨口740用于通过进墨通道734向第三组喷嘴提供黄色墨水。最后一组进墨口742用于通过其通道734向第四组喷嘴提供青色墨水。

进墨口736、738、740和742由一个横向延伸的密封材料垫片744将其与相邻的进墨口彼此隔开。可以看出，进墨装置702与构件726的顶部746紧挨着，以将进墨口736到742彼此隔开。

同样，也可以看到，TAB膜片712是用胶粒748粘在硅晶片724的表面730上的。胶粒748进一步形成对硅晶片724侧边的液态紧封。

从每个微电动机械系统(MEMS)设备757中喷射的墨水通过喷嘴护板722上的一个通道750喷出。为了使喷嘴护板上的表面752以及护板722与硅晶片724之间的区域保持没有外来的颗粒，向喷嘴护板722的表面752吹气，空气经由进气口756后进到区域754。

构件726是一个硅晶片，因此，通过蚀刻技术在硅晶片中形成管728及进墨口736到742。

如图10至13所示，示出进墨装置的截面。该等截面沿进墨装置702长度方向间隔约0.5毫米。如上文所述，进墨装置702的脊形件704有多个通道710，用于从墨槽708向打印头516的构件726供应墨水。

可以理解，每个墨槽708对应多个通道710。对应每个墨槽708的通道710的数量与打印头516的构件726中的进墨口736、738、740或742的数量相同。

因此，如图10所示，每个与墨槽708.1连通的通道710向构件726中的相应进墨口742供应墨水。墨槽708.1为打印头516提供青色墨水。

如图11所示，墨槽708.2通过与之相连的通道710而与构件726中的进墨口736连通。墨槽708.2为打印头516提供黑色或红外墨水。

墨槽708.3(图12)通过与之相连的通道710而与构件726中的进墨口740连通。墨槽708.3为打印头516提供黄色墨水。

最后，墨槽708.4与构件726中的开口738及向该等开口进给墨水的通道710连通，为打印头516提供洋红色墨水。

因此，本发明的一个优点是，与供墨构件726结合，可以用塑料模塑件作为向打印头进给墨水的进墨装置702。通道734之间的距离是百微米数量级。而进墨口736至742之间的距离和进墨通道之间的距离则是0.5毫米数量级。可以理解，模塑制造具有间距为0.5毫米数量级的通道的装置比制造开口间距为百微米数量级的部件容易得多。

可以理解，本领域的技术人员在不背离本发明的精神和范围的前题下，可以对给出的实施方式进行各种变动和/或修改。因而，应该认为前给出的实施方式仅视为说明性的而非限定性的。

Claims (9)

1.一种打印头组件，其包括：

一个长条形的脊形件；

一个沿所述脊形件的纵向轴线设置的打印头；

一个罩在所述脊形件上的外罩，所述脊形件和外罩限定多个纵向设置的供墨槽；及

多个限定于所述脊形件中的进墨通道，每个进墨通道与至少一个对应的供墨槽流体连通并具有一个用于将墨水供应至打印头的进墨出口。

2.如权利要求1所述的打印头组件，其特征在于，所述打印头是一个在打印介质上打印多种墨水的页宽打印头，所述打印头具有一组对应用于每种墨水的微电子机械系统设备，且其中所述进墨装置包括多个对应用于打印头的每组微电子机械系统设备的进墨出口。

3.如权利要求2所述的打印头组件，其特征在于，所述进墨出口成组设置，每个进墨出口组包括至少一个与每一种墨水相对应的进墨出口。

4.如权利要求3所述的打印头组件，其特征在于，所述进墨出口设置在所述脊形件的中央轴向区域，与每个进墨出口组的进墨出口相对应的进墨通道从所述中央区域向不同方向辐射分布。

5.如权利要求4所述的打印头组件，其特征在于，所述脊形件靠着打印头的位置设有一个供气管。

6.如权利要求5所述的打印头组件，其特征在于，所述脊形件由一个支撑件支撑，且一个用于将电信号提供向打印头的电连接器卡在所述脊形件和支撑件之间。

7.如权利要求6所述的打印头组件，其特征在于，所述电连接器包括一个卷带自动接合膜片。

8.如权利要求7所述的打印头组件，其特征在于，一个柔性电路板电连接于所述卷带自动接合膜片，所述支撑件包括一个促使柔性电路板与卷带自动接合膜片发生电接触的突出部件。

9.如权利要求1所述的打印头组件，其特征在于，所述外罩上容置有一个顶盖。

Images