專利名稱：噴墨記錄頭,噴墨頭盒和噴墨記錄儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種噴墨記錄儀的噴墨記錄頭，更具體地說，涉及一種掃描通過例如紙張的記錄介質的噴墨記錄頭。
一種噴墨記錄儀是所謂的無沖擊型記錄儀，它能在各種記錄介質上高速記錄。這種儀器的特點是記錄時沒有噪音。因為有這個特點，這種噴墨記錄儀作為一種儀器廣泛地應用于打字機、文字處理機、傳真機、復印機和其它進行記錄的系統(tǒng)。
作為一種適用于這種噴墨記錄儀的典型方法，有一種是使用熱轉換裝置在記錄紙上從微滴排放口釋放微滴進行記錄。這種方法一般是由形成小滴的噴墨記錄頭和一個給這個記錄頭提供墨水的提供的供應系統(tǒng)構成。使用電熱轉換裝置的噴墨記錄頭在增壓室中裝備有電熱轉換裝置，通過將作為記錄信號的電脈沖加到電熱轉換裝置上，對記錄液加熱。用這種方式，在通過記錄液相變產生記錄液泡沫(薄膜沸騰)時，氣泡的壓力用于排放記錄液滴。
進一步，對于噴墨記錄頭來說，有一允許將墨水盒與記錄頭分開或不允許將其分開的系統(tǒng)。


圖10A和10B表示一個允許其墨水盒與記錄頭分開的系統(tǒng)的傳統(tǒng)的噴墨記錄儀的外形。圖10A是橫截面剖視圖，表示其正面各部分。圖10B是這種記錄頭的側視圖。如圖10A和10B所示，記錄單1包括，一個固定在基板3上的記錄裝置基座和一個在其它一些部件中、與記錄裝置基座相連的墨水供應件4。提供記錄信號給記錄裝置基座的接線基座5是緊緊地連在基板3上的。另外，一個夾持件25裝備有一個墨水供應通道7，用于當同記錄單元1的墨水供應件4相連時從墨水盒中提供墨水。在墨水供應通道7和該墨水盒之間的部分裝備一個過濾件9，用于去除墨水中的顆粒、泡沫等。
然后，通過熱堵縫將夾持件25的堵縫栓與記錄單元1的基板配合使記錄單元1和夾持件25固定。在這個結合部位，用密封橡膠26或一種粘結劑(如硅密封劑)將記錄單元1的墨水供應件4和夾持件25的墨水供應通道7連結起來。
但是，根據(jù)以上描述的傳統(tǒng)噴墨記錄頭，當記錄單元與夾持件配合時必須連結墨水供應通道，這需要有密封件、粘合劑等。因此，在這些情況下，可能產生的問題是空氣進入墨水排放通道或墨水供應通道，或者氣泡堵在其它一些部件中的墨水供應通道的結合處。
結果，增加了制造工藝，隨之增加了部分成本和所需的額外的檢查步驟，其中其它有關的操作會導致生產記錄頭的成本難以令人滿意，并且，也相應地導致記錄頭的可靠性降低。
本發(fā)明是為解決以上所描述的問題提出的，發(fā)明的目的是簡化記錄單元和夾持件間結合的結構，從而提供具有較高可靠性和較低成本的噴墨記錄頭。
為了達到這些目的，本發(fā)明的噴墨記錄頭是將具有所有的噴墨功能的記錄單元和僅具有夾持與固定墨水盒功能的夾持件相配合構成的。與傳統(tǒng)的技術不同，記錄單元具有所有的噴墨功能，不必與墨水供應通道等相連。因而不必提供任何密封件。另外，應該進行的記錄頭檢查僅與記錄單元有關。部件的數(shù)目減少，使制造簡化。因此，不僅記錄頭的可靠性較高，而且，記錄頭的成本較低。
圖1是本發(fā)明第一個實施例的噴墨記錄頭的透視圖。
圖2是圖1所示噴墨記錄頭的分解圖。
圖3A、3B、3C和3D是圖1中箭頭A至D方向上觀察圖1所示噴墨記錄頭的示意圖。
圖4A和4B是第一個實施例的噴墨記錄頭上裝配墨水盒狀態(tài)的透視圖。
圖5是圖4B所示噴墨記錄頭沿5-5線的橫截面剖視圖。
圖6A、6B、6C和6D是本發(fā)明的第二個實施例的噴墨記錄頭外形的示意圖。
圖7A、7B、7C和7D是本發(fā)明的第二個實施例的另一種噴墨記錄頭外形的示意圖。
圖8A和8B是本發(fā)明第三個實施例的噴墨記錄頭的透視圖。
圖9是第三個實施例的噴墨記錄頭的橫截面剖視圖。
圖10A和10B是傳統(tǒng)的噴墨記錄頭主要部分的橫截面剖視圖。
圖11A和11B是本發(fā)明的第一個實施例的墨水盒的透視圖，圖11C是該墨水盒的橫截面剖視圖。
圖12A、12B、12C和12D是圖11A、11B和11C的墨水盒在安裝狀態(tài)下的橫截面剖視圖。
圖13是墨水盒和噴墨頭盒的橫截面剖視圖。
圖14是本發(fā)明的第二個實施例的墨水盒的透視圖。
圖15是本發(fā)明的第三個實施例的墨水盒的透視圖。
圖16是一種彩色噴墨記錄儀的透視圖。
圖17A和17B是一種噴墨頭盒的透視圖。
圖18A和18B是一種墨水盒的透視圖，圖18C是該墨水盒的橫截面剖視圖。
圖19A、19B和19C是一種墨水盒裝配到噴墨頭盒上的狀態(tài)的橫截面剖視圖。
圖20A和20B是一種墨水盒裝配到噴墨頭盒上時的狀態(tài)的橫截面剖視圖。
本發(fā)明的噴墨記錄頭能使墨水盒與頭部分離或配合，它包括有一個裝有多個用于釋放墨水的記錄裝置的記錄裝置基座；一個從外邊把電記錄信號加給記錄裝置基座的接線基座；一個夾持和固定記錄裝置基座與接線基座，并給記錄裝置基座提供墨水的墨水供應件；和一個將墨水中的顆粒等除去的過濾件。這種噴墨記錄頭的特征在于，它由具有釋放墨水的所有功能的記錄單元與僅有夾持和固定功能的夾持件相配合所構成。
進一步，用螺釘或用粘合劑把記錄單元和夾持件固定。
進一步，記錄單元上裝配一個固定單元零件，夾持和固定每個墨水盒。
進一步，在夾持件上設置有用于放置墨水盒的孔，夾持和固定墨水盒的孔，用光讀取墨水盒中的剩余墨水的孔，用眼睛讀取剩余墨水的孔。
(實施例)以下參考附圖來描述本發(fā)明的實旋例。(實施例1)圖1是本發(fā)明第一個實施例的噴墨記錄頭的透視圖。圖2是圖1所示噴墨記錄頭的分解圖。圖3A至3D是沿圖1中箭頭A至D所指方向觀察噴墨頭的示意圖。
圖4A是墨水盒裝配到噴墨頭上之前的狀態(tài)的透視圖，圖4B是墨水盒裝配到噴墨頭上之后狀態(tài)的透視圖。圖5是沿圖4B中5-5線截取的橫截面剖視圖。
在圖3A至3D中，參考數(shù)2是指一個在其上裝有多個記錄裝置的記錄裝置基座；5是一個具有將記錄信號傳給記錄裝置基座2的信號線的接線基座；4是一個給記錄裝置基座2提供墨水的墨水供應件。記錄裝置基座2和接線基座5均夾持和固定在墨水供應件4上。進一步，如圖2所示，墨水供應件4上裝有一個除去和收集墨水中的顆粒和氣泡的過濾件9。
采用這種結構安排，形成記錄單元1。墨水由記錄單元1的墨水供應開口8來提供。記錄信號從外界提供給接線基座5。從而執(zhí)行噴墨記錄。換句話說，排放墨水的各種功能都被該記錄單元1所包括。
在圖1中，參考數(shù)6表示具有夾持和固定墨水盒功能的夾持件，該夾持件6僅提供墨水盒固定孔13a和13b及每個墨水盒之間的分隔板，作為夾持和固定墨水盒的固定單元，和墨盒放置口(孔)12，用于用光檢測該墨水盒中的剩余墨水的孔21，如圖3A至3D所示，以及用于用眼睛讀取該墨水盒中剩余墨水的孔22(見圖4A和4B)。換句話說，夾持件6僅具有配合記錄單元1夾持和固定墨水盒的功能，及檢測剩余墨水的功能。
現(xiàn)在，結合圖4A、4B和5來說明與記錄單元1相連接的夾持件6上墨水盒的裝配。在這里，采用了三個盒14a、14b和14c。但對墨水盒的數(shù)目并無限止。所用數(shù)目是任意的。當該墨水盒14插入到該夾持件6中時，該墨水盒固定肋18和19安排在邊側，設置在該墨水盒底部的墨水盒定位凸起20同墨水盒固定孔13a和13b銜接，并且，墨水盒放置孔12分別安排在夾持件6上，以固定墨水盒14。在這種結合中，墨水盒14的墨水供應開口17的表面和為記錄單元1的墨水供應開口8所設置的過濾件9的表面準確地放置。
本發(fā)明的第一個實旋例的特征在于，噴墨頭的結構是由具有排放墨水的所有功能的記錄單元1和僅具有夾持與固定墨水盒功能的夾持件6配合而成。
因此，根據(jù)本發(fā)明的實施例，當記錄單元1與夾持件6配合時，在墨水供應通道或與傳統(tǒng)技術類似的結構之間不必要任何連接，這是因為記錄單元1提供了排放墨水的所有功能，這使其無需使用密封件。另外，僅根據(jù)記錄單元就可能檢查記錄頭。零部件的數(shù)目較少，易于制造。因此，記錄頭可具有較低的成本和較高的可靠性。此外，通進改變夾持件6的結構，可以提供適應于各種型號墨水盒14的噴墨記錄頭。(實施例2)圖6A至6D和圖7A至7D是本發(fā)明的第二個實施例的噴墨記錄頭的外形的示意圖。
在圖6A至6D和圖7A至7D中，每個參考號與圖3A至3D所示的第一個實施例中所用的每個號相同。因此，省略其說明。本實施例同第一個實施例不同點在于，用螺釘15(見圖6A至6D)或用粘合劑16(見圖7A至7D)來裝配和固定記錄單元1和夾持件6。
甚至在因錯誤使記錄頭掉到地板上等時，可以防止噴墨記錄頭破裂。特別有必要防止在這種情況下記錄單元1同夾持件6分離。
然而，當每個墨水盒的容量大或當墨水盒的數(shù)目多時，如果這種記錄頭與裝配在其上的墨水盒一起掉到地板上，其震動是相當大的。因此，如上所述，記錄頭1和夾持件6之間采用螺釘15或粘合劑16銜接，以便使它們之間的配合部分的機械強度加強。(實施例3)圖8A和8B表示本發(fā)明第三個實施例的噴墨記錄頭；圖8A是該噴墨記錄頭的透視圖；圖8B是上圖的分解透視圖。
圖9是在第三個實施例的噴墨記錄頭裝配墨水盒的狀態(tài)的橫截面剖視圖。
在圖8A、8B和圖9中，每個參考號與圖1、2和5所示的第一個實施例中所用的每個號相同。因此，省略其說明。本實施例同第一個實施例不同點在于，記錄單元1設有墨水盒固定孔13用以夾持和固定墨水盒14。
如圖9所示，當墨水盒14裝配在夾持件6上時，在墨水盒14的墨水供應開口17的表面和為記錄單元1的墨水供應開口8提供的過濾件9的表面之間的位置精度對于墨水的供應是最為重要的。然而，如果所有校準墨水盒14位置的部分僅提供給如第一個實施例中的夾持件6的話，由于夾持件6和記錄單元1間的裝配間隙和夾持件6與記錄單元1的尺寸誤差的誤差積累，會降低供應墨水開口17的表面和墨水供應開口8的過濾件9的表面之間的位置精度。因此，設置有墨水盒固定孔13a，用以通過使它們與設置在墨水盒14的墨水供應開口17表面相鄰的側面上的墨水盒固定肋18相銜接，以便夾持和固定墨水盒14。用這種方式，可能改善墨水盒14的墨水供應開口17的表面和記錄單元1的墨水供應開口8的過濾件9的表面之間的位置精度。(實施例4)現(xiàn)在，將說明一種將墨水盒裝配到前述噴墨頭盒上的優(yōu)選模式。
當墨水盒固定肋18、19和20與夾持件銜接時，可固定第一個實施例所描述的墨水盒。參考圖18A至18C和圖19A至19C，將說明墨水盒裝配到夾持件上的狀態(tài)。
在圖18A至18C和圖19A至19C中，通常的做法是，當墨水盒14進到夾持件6中時，首先將墨水盒固定肋18裝進第一個孔13a。在這種狀態(tài)下，該墨水盒被壓入夾持件。然后，使可動桿向里彎曲，從而讓墨水盒固定肋19進入第二個孔13b。用這種方法將墨水盒14安裝并固定到噴墨頭上。
然而，采用上述結構有可能由于插入墨水盒的方向使過濾部件被損壞。
換句話說，當墨水盒的墨水供應開口為外伸結構時，如果墨水盒在裝配時墨水盒以反常的傾斜姿式被插入，則這種墨水供應開口的邊緣緊靠在連接部分上，如圖22A和22B所示。在這種狀態(tài)中，如果用強力使墨水盒與連接部分相接，則這個部分可能會受損。以致墨水不能供給噴墨頭。
本實施例的墨水盒被設計為當裝配墨水盒時，即使墨水供應開口為向外伸出的結構，也不會損傷噴墨頭盒的連接部分。
同時，噴墨頭盒內裝排放墨水的噴墨頭，另外，通過夾持機構可拆卸的內裝存放墨水以供應給噴墨頭的墨水盒。
每一個墨水盒包括一個設置在其底部的墨水供應開口；裝在第一邊的底側的用于固定墨水盒的第一個釘子；和可以借助為面對第一邊的第二邊設計的可動桿運動的第二個釘子。然后，形成的結構便于將第三個釘子配置在第一邊上的第一個釘子的上方，以便調整裝配方向。
現(xiàn)在，參考圖11A、11B和11C詳細說明本實施例。
圖11A和11B是本實施例的墨水盒的透視圖。圖11C是裝配好的墨水盒的橫截面剖視圖。
圖12A、12B、12C和12D是圖11A、11B和11C所示墨水盒在安裝狀態(tài)時的橫截面剖視圖。
在圖11A至11C中，墨水盒11上設置形狀為向下突出的墨水供應開口211。在該墨水盒前邊的裝配方向上設置有第一釘子18，用作將墨水盒固定到墨水盒夾持件上的墨水盒固定肋。同時，第三個釘子安裝在第一個釘子上部以便調整墨水盒的裝配方向。進而，在這些釘子的對側，安裝有作為墨水盒固定肋的第二個釘子，它能夠借助可動桿30從固定位置轉出。
另一方面，對于在其上裝配有墨水盒的噴墨頭盒的墨水盒夾持件6來說，設置有固定墨水盒的第一孔13a，與第一個釘子18相匹配，和固定墨水盒的第二孔13b，與第二個釘子19相匹配。另外，在設置第一孔的墨水盒夾持件6的邊側上部是向外傾斜的。墨水盒通過這個傾斜部來導向，并且，這個傾斜部的上端43通過與斜著插入的盒中的第三個釘子相鄰形成的。
在圖12A至12D中，描述了墨水盒裝配到噴墨頭盒的墨水盒夾持件上時的狀態(tài)。
當墨水盒14以正常的姿式放進噴墨頭盒的夾持件6中時，墨水盒利用這個傾斜部來導向，以便第一個釘子18裝進上第一孔13a中。在這種狀態(tài)下，墨水盒從上部壓入。然后，使可動件30向內彎曲，以便第二個釘子19被插入第二孔13b，墨水盒14被裝配，并固定到噴墨頭1上。在這個連接部，第三個釘子33被卡在向外傾斜的墨水盒夾持件的內側。
此外，如果墨水盒14以傾斜的姿式裝配到固定件上，如圖12A至12D所示，在墨水供應開口211的外周邊同噴墨頭盒的連接部分204相接觸前，第三釘子33與夾持件的上端43鄰接。因此，防止了墨水供應開口的外周邊與這個連接部分緊靠在一起。此后，墨水盒以第三個釘子為支點旋轉，當墨水盒側面與夾持件的傾斜部分相接觸時，第三個釘子從夾持件的上端分離。同時，第一釘子18與第一孔13a相匹配。在這種狀態(tài)下，當墨水盒從上部被壓入時，使可動桿30向內彎曲，第二個釘子19被插入第二孔13b。然后，墨水盒14被裝配并固定到噴墨頭1上。通過這種方式，可實現(xiàn)正常的裝配操作。
通過這種可實現(xiàn)正確裝配的操作，墨水盒與噴墨頭被裝配到一起。
圖13是墨水盒和噴墨頭盒的橫截面剖視圖。如圖13所示，設從第一個釘子18的上端到第三個釘子的下端的距離(在高位方向上)為m，墨水盒夾持件的第一個孔的第一個孔13a的上端到夾持件邊的上端43的距離為n，它們之間的優(yōu)選關系如下n＜m＜n+0.5mm這里0.5mm的間隙公差為±0.2mm。一般來說，如果間隙公差大于或小于這一公差，則墨水盒都不能準確地裝配。
根據(jù)本實施例，設定值為n＝39.2mm，m＝39.7mm。
用這種方式，當使用者取換墨水盒時，他能夠在不損壞連接部分的情況下，順利安全地裝配墨水盒。
在這里，第一個釘子和第三個釘子基本上是安裝在墨水盒側面的中心部分。然而，它們也可以一起裝配在墨水盒的一個側面的一側上，如圖15所示。另外，釘子也可以是多個，如圖14所示。這種方式特別適于具有大容量的盒。
現(xiàn)在，簡單描述一下可裝配在噴墨頭記錄儀和滑架上的噴墨頭盒。
圖16是廣泛使用的噴墨頭記錄儀的透視圖。圖17A和17B是裝配在一個滑架中的噴墨頭盒的透視圖。
對于圖16所示的噴墨頭記錄儀來說，滑架101在一個導桿104上運動，并且通過導桿104使與它們平行的導向軸105和滑架的馬達(未示出)相連接。
另外，如圖17A和17B所示，在滑架101上固定有噴墨頭102。此外，一個黑墨水盒111，一個黃墨水盒112，一個品紅墨水盒113和一個青色墨水盒114沿墨水盒夾持件103可拆卸地裝配，以供應墨水。圖17A表示墨水盒被裝配到墨水盒夾持件103中之前的噴墨頭盒，圖17B表示墨水盒被裝配到墨水盒夾持件103中之后的噴墨頭盒。
從噴墨頭102排出的墨水射到如本實施例中的記錄紙106的面對噴墨頭，用于成象的記錄介質上。當利用與取紙電機相連的進紙輥107，取紙輥108，和壓紙板109執(zhí)行打印時，記錄紙106被排出。
權利要求
1.一種能與墨水盒分離或配合的噴墨記錄頭，包括一個其上裝有多個記錄裝置用于排放墨水的記錄裝置基座；一個用于把電記錄信號傳給所述記錄裝置基座的連線裝置；一個給所述的記錄裝置基座供應墨水的墨水供應件；一個除去墨水中的顆粒等的過濾件；一個具有排放墨水的所有功能，與僅有夾持和固定墨水盒功能的夾持件相配合的記錄單元。
2.根據(jù)權要求書1所述的噴墨記錄頭，其特征在于，所述的記錄單元和所述的夾持件用螺釘或粘合劑固定。
3.根據(jù)權要求書1所述的噴墨記錄頭，其特征在于，用于夾持和固定所述的墨水盒的一部分是為所述的記錄單元提供的。
4.根據(jù)權要求書2所述的噴墨記錄頭，其特征在于，用于夾持和固定所述的墨水盒的一部分是為所述的記錄單元提供的。
5.根據(jù)權要求書1所述的噴墨記錄頭，其特征在于，所述的夾持件包括，放置墨水盒的開口，用光讀取在墨水盒中剩余墨水的開口，和用眼睛讀取剩余墨水的開口。
6.根據(jù)權要求書2所述的噴墨記錄頭，其特征在于，所述的夾持件包括，放置墨水盒的開口，用光讀取在墨水盒中剩余墨水的開口，和用眼睛讀取剩余墨水的開口。
7.根據(jù)權要求書3所述的噴墨記錄頭，其特征在于，所述的夾持件包括，放置墨水盒的開口，用光讀取在墨水盒中剩余墨水的開口，和用眼睛讀取剩余墨水的開口。
8.根據(jù)權要求書4所述的噴墨記錄頭，其特征在于，所述的夾持件包括，放置墨水盒的開口，用光讀取在墨水盒中剩余墨水的開口，和用眼睛讀取剩余墨水的開口。
9.根據(jù)權要求書1所述的噴墨記錄頭，其特征在于，所述的記錄單元與所述的夾持件是可聯(lián)接和可拆卸的。
10.一種噴墨頭盒，它具有一個噴墨頭和容納供應給所述噴墨頭的墨水并通過夾持機構與所述的噴墨頭可聯(lián)接和可拆卸的墨水盒，所述的每個墨水盒在其底部都有一個墨水供應開口，一個設置在第一邊底部的固定墨水盒的第一個釘子，一個可以借助設置在面對所述第一邊的第二個邊上的通過可動桿移動的用于固定墨水盒的第二個釘子，和一個位于所述第一邊上所述第一個釘子之上的用于調整裝配方向的第三個釘子。
11.根據(jù)權利要求10所述的噴墨頭盒，其特征在于，所述的夾持機構在面對所述墨水盒的第一邊的部分為一個傾斜部分。
12.根據(jù)權利要求11所述的噴墨頭盒，其特征在于，設從所述墨水盒的第一個釘子的上端到所述第三個釘子的下端的距離為m，從與所述夾持機構的第一個釘子相匹配的第一個孔的上端到所述傾斜部分的上端的距離為n，它們之間的關系是n＜m＜n+0.5mm。
13.一種可拆卸地裝配到噴墨頭盒上的墨水盒，所述噴墨頭盒具有一個噴墨頭和一個與裝有用于供應給所述噴墨頭的墨水的墨水盒可拆卸地配合在一起的夾持機構，所述墨水盒包括一個在其底部的墨水供應開口；一個設置在第一邊的底部，用于固定墨水盒的第一個釘子；一個設置在面對所述第一邊的第二個邊上，可借助可動桿移動，用于固定墨水盒的第二個釘子；一個位于所述第一邊上所述第一個釘子之上的用于調整裝配方向的第三個釘子。
14.一種噴墨記錄儀，包括一個根據(jù)權利要求1所述的噴墨記錄頭；和一個用于移動所述噴墨記錄頭的驅動機構。
15.一種噴墨記錄儀，包括一個根據(jù)利要求6至權利要求8其中之一所述的噴墨頭盒；和一個用于移動所述噴墨記錄頭的驅動機構。
全文摘要
一種可與墨水盒分離或配合的噴墨記錄頭,包括具有多個排放墨水的記錄裝置的基座,將電記錄信號傳給基座的連線裝置,將墨水供應給基座的墨水供應件,除去墨水中塵粒等的過濾件。這種記錄單元具有排放墨水的所有功能,并與僅有夾持和固定墨水盒功能的夾持件相配合。采用這種結構,不必象傳統(tǒng)技術那樣連接墨水供應通道,省去了密封件。零件數(shù)目較少,在可以僅根據(jù)記錄單元進行噴墨頭檢查的同時,顯著簡化了制作工藝,并在降低成本的基礎上使噴墨頭具有高可靠性。
文檔編號B44C1/17GK1174127SQ9711745
公開日1998年2月25日 申請日期1997年7月31日 優(yōu)先權日1996年7月31日
發(fā)明者森田攻, 廣澤稔明, 河村省吾 申請人:佳能株式會社