專利名稱：噴墨打印頭、噴墨打印設(shè)備、以及制造噴墨打印頭的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可以從噴口噴墨的噴墨打印頭、采用噴墨打印頭的噴墨打印設(shè)備、以及制造噴墨打印頭的方法。
背景技術(shù)：
在噴墨打印系統(tǒng)中，采用可以噴墨的噴墨打印頭把從打印頭噴出的墨滴附著到如紙張等的打印介質(zhì)上。噴墨打印系統(tǒng)僅造成極低的噪音，能夠高速打印。噴墨打印系統(tǒng)也能夠用普通紙張打印。在這類噴墨打印頭中，采用加熱元件作為噴墨能量產(chǎn)生體的打印頭目前得到更多關(guān)注，因?yàn)檫@種打印頭能夠易于集成大量的能量產(chǎn)生體。
圖12是一個(gè)正視圖，說(shuō)明了采用這種加熱元件的打印頭的現(xiàn)有例。圖13是從打印頭后面看的打印頭周邊部分的分解立體圖。圖14是沿著圖12中線XIV-XIV所取的放大剖視圖。圖15是圖14中箭頭XV所示的矩形部分的放大視圖。圖16是圖15中箭頭XVI所示的矩形部分的放大視圖。
如圖15和16所示，噴墨打印頭包括設(shè)在其前端(圖12和13中的下端)的噴墨元件1150。許多噴口1151(參見(jiàn)圖16)形成在構(gòu)成了噴墨元件1150的Si(單晶硅)板1160和頂板1165之間；沿著圖12中的橫向，許多噴口1151形成一行，墨水可以沿著箭頭g的方向從噴口1151噴出。每個(gè)噴口1151通過(guò)相應(yīng)的液體通道1152與公共液體室1153連通。每個(gè)液體通道1152設(shè)有作為能量產(chǎn)生元件的電熱轉(zhuǎn)換器(加熱器)1154。
噴墨元件1150位于放熱陶瓷板1110上并與之結(jié)合，電氣布線板1120安裝在板1110上。電氣布線板1120用電線1190電連接到噴墨元件1150。
如圖15所示，墨水儲(chǔ)存室1214形成在圖12和13所示的墨水儲(chǔ)存盒1200底部；墨水儲(chǔ)存室1214與噴墨元件1150中的供應(yīng)口1155連通。如圖13所示，接合盒1300包括與外部墨水供應(yīng)裝置(圖中未表示)連接的接合件1219。接合件1219包括入口過(guò)濾器1215和出口過(guò)濾器1216。接合蓋1218焊接到接合件1219上。接合件1219和墨水儲(chǔ)存室1214通過(guò)管1301和1302相互連通。墨水儲(chǔ)存盒1200與接合盒1300結(jié)合，構(gòu)成如圖12所示的墨水通道構(gòu)件1210。
墨水通道構(gòu)件1210與位于陶瓷板1110上的噴墨元件1150結(jié)合，構(gòu)成了噴墨打印頭。
墨水流經(jīng)上述構(gòu)成的打印頭，描述如下。
從圖12和13中箭頭a的方向，把由外部墨水供應(yīng)裝置供應(yīng)的墨水引入輸入接合件1240。然后墨水沿圖17中箭頭b和c的方向流動(dòng)，同時(shí)被入口過(guò)濾器1215過(guò)濾。接著，墨水從圖18中箭頭d的方向通過(guò)管1301流入墨水儲(chǔ)存室1214。圖17是接合盒1300中接合蓋1218的安裝部分的放大平面視圖。圖18是沿圖17中線XVIII-XVIII所取的剖視圖。沿著圖15和16中箭頭e的方向，把打印頭噴出的墨水從墨水儲(chǔ)存室1214供應(yīng)到公共液體室1153的內(nèi)部。沿著箭頭f的方向把墨水引入液體通道1152。
不從墨水儲(chǔ)存室1214供應(yīng)到公共液體室1153的墨水沿著圖13中箭頭h的方向流經(jīng)墨水儲(chǔ)存室1214。墨水從圖18中的箭頭i方向流經(jīng)管1302并流經(jīng)出口過(guò)濾器1216。墨水沿著圖17中的箭頭j和k的方向流動(dòng)，并流經(jīng)出口接合件1245。然后墨水沿著圖18中的箭頭I方向排出，并且返回到外部墨水供應(yīng)裝置。返回到外部墨水供應(yīng)裝置的墨水再次供應(yīng)到打印頭。這種墨水流動(dòng)使得在墨水儲(chǔ)存室1214中的氣泡被沖出打印頭。因此，打印頭可以經(jīng)常最佳地噴墨。
但是，上述常規(guī)打印頭存在以下問(wèn)題。
(1)噴墨打印頭的噴墨速度直接與打印設(shè)備的性能有關(guān)。為了提高噴墨速度，需要平穩(wěn)地把墨水供應(yīng)到公共液體室1153和液體通道1152內(nèi)部。圖16中的箭頭e和f方向直接影響墨水供應(yīng)。另外，必須增加入口過(guò)濾器1215的面積。
但是，增加入口過(guò)濾器1215的面積相應(yīng)地增加了接合盒1300接合部分的尺寸。這將增加整個(gè)打印頭的尺寸。另外，從接合盒1300進(jìn)入公共液體室1153的墨水流被彎曲，給墨水流帶來(lái)了很大的流動(dòng)阻力。因此，在采用高驅(qū)動(dòng)頻率噴墨時(shí)，墨水供應(yīng)可能被滯后，妨礙了墨水的噴出。
(2)打印頭具有由墨水通道形成的大量接合部分，它們必須進(jìn)行檢查。這將降低裝配操作的效率。接合部分包括例如接合盒1300和過(guò)濾器1215、1216之間的熱焊部分，以及在墨水儲(chǔ)存盒1200和接合盒1300之間連通的管1301和1302的接合部分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種通過(guò)平穩(wěn)地供應(yīng)墨水而可以增加噴墨速度、進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高速打印的噴墨打印頭，以及一種采用噴墨打印頭的噴墨打印設(shè)備和一種制造噴墨打印頭的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種能夠容易和高效地裝配的噴墨打印頭，以及一種采用噴墨打印頭的噴墨打印設(shè)備和一種制造噴墨打印頭的方法。
在本發(fā)明的第一方面中，提供一種噴墨打印頭，其中，通過(guò)墨水儲(chǔ)存室把墨水從墨水引入部供應(yīng)到公共液體室，并且供應(yīng)到公共液體室的墨水可以從噴口噴出，該打印頭包括把墨水儲(chǔ)存室分隔為第一和第二墨水儲(chǔ)存室的過(guò)濾器。其中，第一儲(chǔ)存室把第一儲(chǔ)存室內(nèi)儲(chǔ)存的墨水供應(yīng)到公共液體室，第二儲(chǔ)存室通過(guò)過(guò)濾器把從墨水引入部引入的墨水供應(yīng)到第一墨水儲(chǔ)存室。
在本發(fā)明的第二方面中，提供一種噴墨打印設(shè)備，其包括移動(dòng)裝置，用于相對(duì)地移動(dòng)權(quán)利要求1到8中任何一項(xiàng)所述的噴墨打印頭和打印介質(zhì)；以及控制單元，用于使墨水從噴墨打印頭中的噴口噴出。
在本發(fā)明的第三方面中，提供一種制造噴墨打印頭的方法，該打印頭可以從噴口噴出墨水，通過(guò)墨水輸入部、第二墨水儲(chǔ)存室、過(guò)濾器、以及第一墨水儲(chǔ)存室，把墨水供應(yīng)到公共液體室，該方法包括以下步驟把用于形成第一墨水儲(chǔ)存室的第一儲(chǔ)存室件接合到用于形成第二墨水儲(chǔ)存室的第二儲(chǔ)存室件，形成被過(guò)濾器分隔的第一和第二墨水儲(chǔ)存室。
按照本發(fā)明，過(guò)濾器把墨水儲(chǔ)存室分隔成第一和第二墨水儲(chǔ)存室。在第一墨水儲(chǔ)存室中儲(chǔ)存的墨水供應(yīng)到公共液體室。從墨水引入部引入第二墨水儲(chǔ)存室的墨水通過(guò)過(guò)濾器供應(yīng)到第一墨水儲(chǔ)存室。這可以提供大面積的過(guò)濾器來(lái)減少墨水流動(dòng)阻力。因此可以平穩(wěn)地供應(yīng)墨水。從而可以提高從噴墨打印頭的噴口中噴出的墨水速度，實(shí)現(xiàn)高速打印。
另外，把第一和第二儲(chǔ)存室件接合在一起，形成被過(guò)濾器分隔的第一和第二墨水儲(chǔ)存室。這改善了噴墨打印頭裝配的可操作性。
本發(fā)明的上述以及其他目的、效果、特征和優(yōu)點(diǎn)將參照附圖并通過(guò)對(duì)實(shí)施例進(jìn)行的描述而更加清楚。


圖1是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的打印頭中墨水儲(chǔ)存室件的正視圖；圖2是沿著圖1中線II-II所取的放大剖視圖；圖3是圖2中箭頭III所示的矩形部分的放大視圖；圖4是圖3中箭頭IV所示的矩形部分的放大視圖；圖5是圖4中箭頭V所示的矩形部分的放大視圖；圖6是圖1中打印頭的立體圖；圖7是圖6中圓形部分VII的放大視圖；圖8是圖1打印頭中電氣布線板和頂板的分解立體圖；圖9是圖8中圓形部分IX的放大視圖；
圖10是適用圖1中的打印頭的打印設(shè)備的示意圖；圖11是圖10打印設(shè)備中控制系統(tǒng)的框圖；圖12是常規(guī)打印頭的正視圖；圖13是圖12中打印頭的分解立體圖；圖14是沿著圖12中線XIV-XIV所取的放大剖視圖；圖15是圖14中箭頭XV所示矩形部分的放大視圖；圖16是圖15中箭頭XVI所示矩形部分的放大視圖；圖17是平面視圖，說(shuō)明圖12的打印頭中接合部分的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；以及圖18是沿著圖17中線XVIII-XVIII所取的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
將參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖10是表示噴墨打印設(shè)備1000結(jié)構(gòu)的示意圖，它可以打印全色圖像，作為本發(fā)明噴墨打印頭適用的打印設(shè)備之例。
本例中打印設(shè)備1000包括噴墨打印頭100、紙張供給裝置50、紙張排出裝置60、圖像形成部45、傳送裝置70、墨水容器1、以及墨水供應(yīng)裝置90。作為打印介質(zhì)的紙張51用紙張供給裝置50供應(yīng)到傳送裝置70。然后，傳送裝置70傳送紙張51，由此紙張通過(guò)圖像形成部45的位置。根據(jù)控制單元103等的指令，依靠來(lái)自打印頭100的噴墨，圖像形成部45在紙張51上打印包括字符、圖等的圖像。已經(jīng)打印了圖像的紙張51繼續(xù)由傳送裝置70傳送。然后，紙張51被放在紙張排出裝置60上。
圖11是框圖，表示打印設(shè)備1000中控制系統(tǒng)的主要部分。
用一個(gè)接口或個(gè)人計(jì)算機(jī)用打印機(jī)輸出規(guī)格(centronics)把打印設(shè)備1000連接到如計(jì)算機(jī)等的外部設(shè)備(主機(jī)設(shè)備)101。根據(jù)通過(guò)通用接口由外部設(shè)備101傳遞的打印信息，打印設(shè)備1000打印圖像。打印信息包括文本碼數(shù)據(jù)、圖形指令、如圖像數(shù)據(jù)等的圖像信息、以及例如變換紙張或紙張排出口的設(shè)備控制信息；數(shù)據(jù)、信息和指令均基于預(yù)定的打印機(jī)語(yǔ)言。打印設(shè)備1000設(shè)有操作板102、控制單元103、以及紙張排出操作裝置60。操作板102是對(duì)用戶的界面，由用于操作打印設(shè)備1000的各種開(kāi)關(guān)(按鈕)、顯示裝置等組成。顯示裝置包括LCD(液晶顯示器)和LED(發(fā)光二極管)顯示器。用戶可以操作操作板102，從而以預(yù)定的操作來(lái)指示打印設(shè)備1000。被用戶設(shè)定的各種信息儲(chǔ)存在如NVERAM等的永久存儲(chǔ)器中來(lái)管理。
控制單元103包括視頻控制器106、機(jī)器控制器107、以及選擇控制器108。
控制單元103根據(jù)打印數(shù)據(jù)控制打印頭100，使得打印頭100噴墨，如下所述在紙張51上打印圖像。使設(shè)在打印設(shè)備1000中的打印頭100噴出不同色彩的墨水，可以打印多色圖像。打印設(shè)備具有容納不同色彩墨水的許多墨水容器1(參見(jiàn)圖10)。在容納經(jīng)常使用墨水的容器中，墨水被迅速消耗。因此，許多墨水容器1相互獨(dú)立，使得僅墨水耗盡的容器被新容器的置換?？刂茊卧?03也具有如下所述的控制墨水供應(yīng)裝置90的功能，從而以預(yù)定周期循環(huán)打印頭100中的墨水。
用通用接口把視頻控制器106連接到外部設(shè)備101，以接收外部設(shè)備101傳送的打印數(shù)據(jù)(各種PDL數(shù)據(jù)等)。然后，根據(jù)打印數(shù)據(jù)，視頻控制器106產(chǎn)生包括點(diǎn)數(shù)據(jù)等的頁(yè)面信息。視頻控制器106通過(guò)視頻接口109把圖像數(shù)據(jù)(雙值或多值數(shù)據(jù))傳送到機(jī)器控制器107。此外，視頻控制器106通過(guò)整體接口110把例如規(guī)定紙張排出的指令傳送到選擇控制器108。根據(jù)視頻控制器106傳送的圖像數(shù)據(jù)，機(jī)器控制器107采用熟知的圖像形成過(guò)程和打印頭100打印圖像。另外，機(jī)器控制器107向選擇控制器108指示紙張排出的定時(shí)。
選擇控制器108包括CPU(中央處理器)、ROM(只讀存儲(chǔ)器)、RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)等；圖中未表示CPU、ROM和RAM。根據(jù)視頻控制器106和機(jī)器控制器107傳送的紙張排出信息指定，選擇控制器108整體控制至少一個(gè)選擇裝置，如紙張排出選擇裝置。也就是說(shuō)，選擇控制器108是整體控制器，它通過(guò)選擇裝置的接口111與設(shè)在選擇裝置中的各選擇控制單元連通，整體控制各種選擇裝置。根據(jù)選擇控制器108傳送的控制信息，紙張排出選擇裝置60完成紙張排出操作。
圖1是打印頭內(nèi)部的正視圖，其中，以下描述的墨水通道蓋件212已經(jīng)從中去除。圖2是沿著圖1中線II-II所取的放大剖視圖。圖3是圖2中箭頭III所示矩形部分的放大視圖。圖4是圖3中箭頭IV所示矩形部分的放大視圖。圖5是圖4中箭頭V所示矩形部分的放大視圖。圖6是從墨水通道蓋件212看的打印頭100的立體圖。圖7是圖6中圓形部分VII的放大視圖。圖8是打印頭100一部分的分解立體圖。圖9是圖8中圓形部分IX的放大視圖。
打印頭100包括具有噴墨功能的噴墨元件150(參見(jiàn)圖4和5)。噴墨元件150包括許多噴墨的噴口151(參見(jiàn)圖5和7)和一個(gè)用于儲(chǔ)存供應(yīng)到噴151的墨水的公共的液體室153(參見(jiàn)圖5)。此外，噴墨元件150包括許多液體通道152(參見(jiàn)圖5)，來(lái)自公共液體室153的墨水通過(guò)它被導(dǎo)入相關(guān)的噴口151，以及設(shè)在相關(guān)液體通道152中產(chǎn)生噴墨能量的能量產(chǎn)生元件154(參見(jiàn)圖5)。從圖3和4中的供應(yīng)口155把墨水供應(yīng)到公共液體室153內(nèi)部。能量產(chǎn)生元件154設(shè)在Si(單晶硅)板160中，采用薄膜形成技術(shù)和曝光裝置沉積光敏樹(shù)脂，在板160上形成噴口壁161(參見(jiàn)圖9)。把板160結(jié)合到頂板165構(gòu)成噴墨部，對(duì)Si(單晶硅)件施加各向異性蝕刻工藝得到頂板165。圖8是頂板165和板160的分解立體圖。
如圖2和3所示，噴墨元件150位于陶瓷板110上，該板采用如具有小的線膨脹系數(shù)的礬土(Ar20-3)材料制成。陶瓷板110用于發(fā)散噴墨元件150中能量產(chǎn)生元件154(參見(jiàn)圖5)產(chǎn)生的、不用于噴墨的熱能。噴墨元件150精確定位和固定在陶瓷板110上。采用例如熱固性的結(jié)合劑把噴墨元件150和陶瓷板110固定在一起。結(jié)合劑使得有可能把來(lái)自噴墨元件150的不用于噴墨的熱能傳送到陶瓷板110。例如，可采用Ag(銀)混合膠黏劑作為結(jié)合劑。此時(shí)，為了硬化涂在噴墨元件150和陶瓷板110結(jié)合面上的Ag(銀)混合劑，把噴墨元件150和陶瓷板110放入加熱爐中燒結(jié)。由此，完成了噴墨元件150與陶瓷板110的固定。
電氣布線板120(參見(jiàn)圖4)供應(yīng)電能到噴墨元件150中的能量產(chǎn)生元件154(參見(jiàn)圖5)。許多布線圖形成在電氣布線板120上。可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存元件安裝在電氣布線板120上。電氣布線板120裝到噴墨元件150和陶瓷板110的組合體上。用電線190(參見(jiàn)圖4)把電氣布線板120電連接到噴墨元件150。
如圖2所示的墨水通路件211和墨水通路蓋件212形成了把墨水供應(yīng)到噴墨元件150的墨水通路。圖1是儲(chǔ)存室件211的正視圖，其中，儲(chǔ)存室蓋件212已經(jīng)去除。圖1的陰影部分相應(yīng)于與儲(chǔ)存室蓋件212接合的儲(chǔ)存室件211表面。在本例中，接合表面位于同一平面上。部件211和212的材料只要是如下材料即可，即避免產(chǎn)生對(duì)噴墨元件150中能量產(chǎn)生元件154影響不利的沉淀物的材料。也就是說(shuō)，在高溫高壓環(huán)境下，部件211和212浸在用于打印頭100的墨水中時(shí)，材料只要避免對(duì)能量產(chǎn)生元件154產(chǎn)生不利影響即可。提供圖1中的入口過(guò)濾器215和出口過(guò)濾器216來(lái)去除墨水中的碎屑或灰塵。本例中的入口過(guò)濾器215為金屬纖維交織物，形成8×8μm的正方形。由此，過(guò)濾器215俘獲可達(dá)8×8μm的碎屑。在本例中，矩形入口過(guò)濾器215和出口過(guò)濾器216，如圖1所示，熱焊到儲(chǔ)存室件211的固定位置；出口過(guò)濾器216在平面視圖中呈圓形。
供應(yīng)到公共液體室153的墨水流經(jīng)入口過(guò)濾器215。必須設(shè)定入口過(guò)濾器215占據(jù)的面積在打印頭100噴墨速度增加時(shí)不會(huì)妨礙墨水的流動(dòng)。也就是說(shuō)，希望入口過(guò)濾器215具有大的面積。當(dāng)墨水供應(yīng)到打印頭100內(nèi)部時(shí)，打印頭100中的空氣通過(guò)出口過(guò)濾器216排出。因此，設(shè)定出口過(guò)濾器216占據(jù)小的面積，使得在整個(gè)過(guò)濾器表面上施加壓力。
入口過(guò)濾器215裝到儲(chǔ)存室件211上，形成在儲(chǔ)存室件211厚度方向上延伸的第一和第二墨水儲(chǔ)存室235和230。也就是說(shuō)，第一墨水儲(chǔ)存室235形成在圖1的圖紙中入口過(guò)濾器215之前(圖2的左邊)。另外，第二墨水儲(chǔ)存室230形成在圖1的圖紙中入口過(guò)濾器215之后(圖2的右邊)。在本例中，朝向第一儲(chǔ)存室235開(kāi)設(shè)的墨水儲(chǔ)存室230的開(kāi)口在平面視圖中呈梯形。在平面視圖中呈梯形的入口過(guò)濾器215裝到圖1所示的開(kāi)口上；入口過(guò)濾器215具有與開(kāi)口相同的形狀。朝向第二墨水儲(chǔ)存室230開(kāi)設(shè)的墨水儲(chǔ)存室235中開(kāi)口的最大尺寸可以設(shè)定為等于第一儲(chǔ)存室235的面積。按照墨水儲(chǔ)存室235開(kāi)口的尺寸，入口過(guò)濾器215的面積可以設(shè)定得更大。也就是說(shuō)，入口過(guò)濾器215的面積可以設(shè)定得盡可能大，只要入口過(guò)濾器215能夠容納在第一墨水儲(chǔ)存室235中即可。
把儲(chǔ)存室蓋件212接合到已裝有過(guò)濾器215和216的儲(chǔ)存室件211上，從而完成墨水儲(chǔ)存室盒210。在本例中，儲(chǔ)存室蓋件212用膠黏劑結(jié)合到圖1中陰影表示的儲(chǔ)存室件211的接合表面上。也就是說(shuō)，采用裝在三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)器人上的壓力式流體涂覆器，把熱塑性膠黏劑涂覆到在儲(chǔ)存室件211接合表面中形成的預(yù)定槽內(nèi)。然后，把儲(chǔ)存室蓋件212結(jié)合到儲(chǔ)存室件211。膠黏劑類型和涂覆方法不限于上述方式。
儲(chǔ)存室盒210裝到噴墨元件150和陶瓷板110的組合體上以及電氣布線板120上。
如圖4所示，墨水供應(yīng)口155形成在噴墨元件150的頂板165中。如圖4所示，用于密封膠黏劑的涂覆槽211-A和211-B環(huán)繞著儲(chǔ)存室盒210的儲(chǔ)存室件211一部分的周邊，儲(chǔ)存室件211與墨水供應(yīng)口155連通。在本例中，涂覆槽211-A和211-B為三角形剖面，但也可以是半圓形或任何其他剖面。環(huán)繞與儲(chǔ)存室件211接合的墨水供應(yīng)口155的周邊，可以形成與涂覆槽211-A和211-B相似的槽。另外，如果把結(jié)合和密封膠黏劑涂覆到噴墨元件150，然后把噴墨元件150接合到儲(chǔ)存室盒210的儲(chǔ)存室件211，則膠黏劑進(jìn)入槽211-A和211-B，防止流向墨水供應(yīng)口155。必須以阻止空氣收集在槽內(nèi)的方式形成槽211-A和211-B。
單組元的熱固性膠黏劑4402(Dow Corning Toray有限公司制造)可用作膠黏劑。當(dāng)把這種結(jié)合和密封膠黏劑涂覆到噴墨元件150上時(shí)，確認(rèn)沒(méi)有偏移。膠黏劑的優(yōu)先選擇是具有高黏性(對(duì)于SE4402為33Pa·s)和高搖溶性。根據(jù)可操作性，采用這種單組元熱固性膠黏劑使得可以減少由于膠黏劑硬化所需的維護(hù)或置換膠黏劑涂覆器的時(shí)間和工作量。
儲(chǔ)存室盒210與噴墨元件150對(duì)準(zhǔn)和接合。然后沿著相關(guān)接合方向儲(chǔ)存室盒210和噴墨元件150加壓。接著，膠黏劑流入槽211-A和211-B。這可以防止膠黏劑流向墨水供應(yīng)口155或墨水噴口151。在本例中，噴墨元件150定位并臨時(shí)固定在儲(chǔ)存室盒210上。然后，把噴墨元件150和儲(chǔ)存室盒210放入溫度在120和150℃之間的爐中加熱、硬化。根據(jù)所采用零件的熱阻溫度來(lái)設(shè)定加熱溫度。對(duì)于本例的打印頭，儲(chǔ)存室盒210具有最低的熱阻溫度，可以穩(wěn)定地保持其機(jī)械性能到150℃。因此，加熱溫度可以設(shè)定在120℃。這種加熱約2小時(shí)硬化了膠黏劑，形成墨水通道。由此完成了打印頭。
采用上述構(gòu)造的打印頭，零部件的裝配方向可以設(shè)定為圖2中向右或向左方向之一。也就是說(shuō)，可以從一個(gè)方向裝配打印頭?？梢圆桓淖冄b配方向地裝配打印頭。
在打印頭中的墨水流動(dòng)如下述那樣形成。
把外部墨水供應(yīng)裝置供應(yīng)的墨水引入作為打印頭100墨水引入部的接合件240。然后墨水沿著圖2中箭頭A的方向流動(dòng)，接著引入第二墨水儲(chǔ)存室230。如圖1和2中的箭頭B所示，在第二墨水儲(chǔ)存室230中的墨水流經(jīng)過(guò)濾器215，進(jìn)入第一儲(chǔ)存室235。沿著圖3中箭頭C的方向把墨水提供到公共液體室155內(nèi)部。沿著圖5中箭頭D的方向，進(jìn)一步把墨水引入液體通道152。當(dāng)能量產(chǎn)生元件154根據(jù)打印數(shù)據(jù)產(chǎn)生噴墨能量時(shí)，在液體通道152中的墨水沿著箭頭E的方向從噴口151噴出。噴出的墨水涂覆到紙張51上來(lái)打印圖像。
可以采用電熱轉(zhuǎn)換器(加熱器)或壓電元件作為能量產(chǎn)生元件。電熱轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生熱來(lái)使液體通道152中的墨水發(fā)泡。利用發(fā)泡能量來(lái)使得墨水能夠通過(guò)噴口151噴出。
與常規(guī)例中打印頭的墨水通道相比，從接合件240到公共液體室155的墨水通道具有較少的彎曲部分。在本例打印頭中，由此可以更平穩(wěn)地供應(yīng)墨水。另外，大多數(shù)墨水通道從頂?shù)降籽由欤貦M向延伸的墨水通道部分很少。這減少了墨水流動(dòng)阻力。此外，第一墨水儲(chǔ)存室235將墨水直接供應(yīng)到公共液體室155的內(nèi)部。而且，入口過(guò)濾器215設(shè)在第一和第二墨水儲(chǔ)存室235和230之間，設(shè)定為占據(jù)大的面積。這減少了墨水流動(dòng)阻力，能夠平穩(wěn)地供應(yīng)墨水。因此可以設(shè)定從噴口151噴出墨水的噴墨驅(qū)動(dòng)頻率為大值，以增加打印速度。
不從第一儲(chǔ)存室235供應(yīng)到公共液體室155的墨水從圖1中箭頭F的方向流入墨水通道211A，導(dǎo)入出口過(guò)濾器216。然后，墨水沿著圖1中箭頭G的方向流經(jīng)墨水通道211A。接著沿著圖1中箭頭H方向，墨水流經(jīng)出口過(guò)濾器216，從作為打印頭100的墨水輸出部的接合件245排出。
也就是說(shuō)，儲(chǔ)存室件211設(shè)有輸出口211C、輸入口211E和槽211D，輸出口211C通過(guò)在圖1紙張中離開(kāi)讀者位置上的通道211B，與墨水通道211A連通，輸入口211E與位于接合件245內(nèi)部的墨水通道245A連通，槽211D位于輸出口211C和輸入口211E之間。把儲(chǔ)存室件211和儲(chǔ)存室蓋件212接合在一起，使得槽211D形成墨水通道，容許輸出口211C以不透液的方式與輸入口211E連通。因此，已經(jīng)通過(guò)出口過(guò)濾器216的墨水流經(jīng)墨水通道211B、輸出口211C、槽211D、以及輸入口211E。然后墨水沿著箭頭H的方向通過(guò)接合件245中的墨水通道245A排出。
當(dāng)上述構(gòu)造的打印頭100用于打印從圖11中外部設(shè)備101接收的包含文字、圖像等的信息時(shí)，控制單元103首先接收打印信息并執(zhí)行所需的計(jì)算。接下來(lái)，控制單元103通過(guò)打印頭100中的電氣布線板120，對(duì)包括能量產(chǎn)生元件154的硅板160給出加熱指令。由此控制單元103使能量產(chǎn)生元件154產(chǎn)生熱來(lái)使得能量產(chǎn)生元件154上的墨水發(fā)泡。由此把墨水從相應(yīng)的墨水噴口151噴出。然后，可以把墨水涂覆到紙張51上來(lái)打印包含字符、圖等的圖像。
如果打印操作連續(xù)進(jìn)行，噴墨所需的發(fā)熱能量積聚在墨水中。由此，打印頭100中墨水的溫度可能升高到使得溶解在墨水中的氣體形成氣泡。如果以氣泡殘留在墨水中的狀態(tài)噴出能量產(chǎn)生元件154上的墨水，則當(dāng)能量產(chǎn)生元件154產(chǎn)生熱時(shí)，墨水將不完全發(fā)泡。此時(shí)，墨水可能不從噴口噴出，由此妨礙打印出良好的圖像。因此，墨水供應(yīng)裝置90定期地循環(huán)在打印頭100內(nèi)部和外部之間的墨水，以去除打印頭100中的氣泡。
已經(jīng)參照優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明，很顯然對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，根據(jù)以上描述在不會(huì)偏離本發(fā)明的更廣泛范圍內(nèi)可以進(jìn)行變化和修改，所以，在所附權(quán)利要求的目的是涵蓋所有這些變化。
權(quán)利要求
1.一種噴墨打印頭，其中，通過(guò)墨水儲(chǔ)存室把墨水從墨水引入部供應(yīng)到公共液體室，并且，供應(yīng)到公共液體室的墨水可以從噴口噴出，該打印頭包括把墨水儲(chǔ)存室分隔為第一和第二墨水儲(chǔ)存室的過(guò)濾器，其中，第一儲(chǔ)存室把第一儲(chǔ)存室內(nèi)儲(chǔ)存的墨水供應(yīng)到公共液體室，第二儲(chǔ)存室通過(guò)過(guò)濾器把從墨水引入部引入的墨水供應(yīng)到第一墨水儲(chǔ)存室。
2.按照權(quán)利要求1的噴墨打印頭，其特征在于，第一和第二墨水儲(chǔ)存室以沿水平方向設(shè)置的方式被過(guò)濾器分隔。
3.按照權(quán)利要求1的噴墨打印頭，其特征在于，還包括形成第一儲(chǔ)存室的第一墨水儲(chǔ)存室件和形成第二墨水儲(chǔ)存室的第二儲(chǔ)存室件，其中，第一和第二儲(chǔ)存室件接合在一起，形成被過(guò)濾器分隔的第一和第二墨水儲(chǔ)存室。
4.按照權(quán)利要求3的噴墨打印頭，其特征在于，公共液體室和噴口形成在第一儲(chǔ)存室件中。
5.按照權(quán)利要求3的噴墨打印頭，其特征在于，第一和第二儲(chǔ)存室件的接合表面位于同一平面。
6.按照權(quán)利要求3的噴墨打印頭，其特征在于，采用膠黏劑把第一和第二儲(chǔ)存室件結(jié)合在一起。
7.按照權(quán)利要求1的噴墨打印頭，其特征在于，還包括墨水輸出部，可以把墨水從第二儲(chǔ)存室排出到外面。
8.按照權(quán)利要求7的噴墨打印頭，其特征在于，公共液體室和噴口形成在第一儲(chǔ)存室件中，墨水輸入部和墨水輸出部形成在第二儲(chǔ)存室件中。
9.一種噴墨打印設(shè)備，其包括移動(dòng)裝置，用于相對(duì)地移動(dòng)權(quán)利要求1到8中任何一項(xiàng)所述的噴墨打印頭和打印介質(zhì)；以及控制單元，用于使墨水從噴墨打印頭中的噴口噴出。
10.一種制造噴墨打印頭的方法，該打印頭可以從噴口噴出墨水，通過(guò)墨水輸入部、第二墨水儲(chǔ)存室、過(guò)濾器、以及第一墨水儲(chǔ)存室，把墨水供應(yīng)到公共液體室，該方法包括以下步驟把用于形成第一墨水儲(chǔ)存室的第一儲(chǔ)存室件接合到用于形成第二墨水儲(chǔ)存室的第二儲(chǔ)存室件，形成被過(guò)濾器分隔的第一和第二墨水儲(chǔ)存室。
全文摘要
本發(fā)明提供噴墨打印頭、噴墨打印設(shè)備以及制造噴墨打印頭的方法。按照本發(fā)明，平穩(wěn)地供應(yīng)墨水來(lái)增加噴墨速度，以實(shí)現(xiàn)高速打印。因此，采用過(guò)濾器(215)把墨水儲(chǔ)存室分隔為第一和第二儲(chǔ)存室(235，230)。儲(chǔ)存在第一儲(chǔ)存室(235)中的墨水被供應(yīng)到噴墨元件(150)中的公共液體室。通過(guò)接合件(240)引入第二墨水儲(chǔ)存室(230)的墨水，通過(guò)過(guò)濾器(215)被供應(yīng)到第一儲(chǔ)存室(235)。把墨水儲(chǔ)存室件(211)接合到墨水儲(chǔ)存室蓋件(212)，形成被過(guò)濾器(215)分隔的第一和第二墨水儲(chǔ)存室(235，230)。
文檔編號(hào)B41J2/145GK1807099SQ20061000640
公開(kāi)日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2006年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月21日
發(fā)明者藤井友裕, 石永博之, 向井佳代 申請(qǐng)人:佳能精技股份有限公司