CN1126663A - 喷墨记录头和喷墨记录装置 - Google Patents

Abstract

一种喷墨记录头，包括：一顶板，具有用于形成引导至喷出油墨的多个喷出口的油墨通道的凹槽；一基底，用于通过与所述顶板连接而形成油墨通道，带有向内的凹槽；其中，所述顶板沿所述顶板和基底之间的连接平面从所述基底的一边缘伸出。

Description

喷墨记录头和喷墨记录装置

本发明涉及一种喷墨记录头，它通过在一记录媒体上喷墨而记录图象，还涉及一种包括这种喷墨记录头的喷墨记录装置。在此，术语″记录″的意思是将油墨或类似物″应用″到包括纤维，纱线，纸及各种片状材料的油墨接受媒体上，而″记录装置″意味着一种自身包括打印机或打印机作为输出设备的信息处理装置，本发明即应用于这种信息处理装置。

在各种现在已知的记录系统中，喷墨记录系统被认为是一种非常有效的记录系统，这是因为它是一种非冲击记录系统，在记录过程中几乎不产生噪音；并且它不需要特殊的定影处理就可记录在普通的纸上。

图15和16示出一种采用这种喷墨记录系统的典型的喷墨记录头的基本部分。图15为这种喷墨记录头的示意透视图，而图16为其分解透视图。图17为沿图15中X—X截面的该喷墨记录头的内部结构的示意横截面图。

标号100表示一基板，其上设置各种部件(下面将要描述)。在该基板100上设置一基底200(以下称为加热板)，它包括多个电热转换器(加热器)201，用作喷射能量的元件。在此加热板200上设置引导至多个油墨喷射孔301的油墨通路(图中未示出)，并且在一预定点与一顶板300相连。顶板300包括一个具有喷墨孔301的孔板304；一用于储存通过上述油墨通路供应的油墨的公共液体腔；以及一用于将油墨供入该公共液体腔302中的圆柱形油墨入口管。顶板300与加热板200以下述方式连接在一起。首先，将顶板300临时粘到加热板200上，使加热板200的多个加热器201与顶板300的相应的喷墨孔301对齐，然后，从上面借助于弹簧(未示出)对顶板300施加机械压力，这样使两元件以气密的方式令人满意地连接在一起。然后，如图17所示，顶板300和加热板200的周围用密封剂400密封，从而将油墨通路和公共液体腔302气密地密封起来。

众所周知，液体腔隔离壁303设置在加热板200上，从而在加热板200的朝内的表面上形成公共液体腔302(日本专利申请公开No.101,958/1991，等)。

然而，最近加热板的尺寸已逐渐减小，以减小喷墨记录头的尺寸以及加热板的成本。这种尺寸的减小使得难以有空间以现有的方式在加热板的朝内的表面上形成液体腔壁。此外，加热板尺寸的减小导致加热板边缘和最外侧的喷墨孔之间的距离减小，其结果，用于密封公共液体腔的密封剂有时易于流入喷墨孔中，因而产生诸如油墨不能喷出的问题。

因此，本发明的主要目的是提供一种高度可靠的喷墨记录头以及一种包括这种喷墨记录头的喷墨记录装置，该喷墨头的尺寸小且成本低，并且密封剂不会流入油墨通路中。

根据本发明的一个方面，顶板沿所述顶板和基底之间的接缝方向从所述基底的边缘伸出，因此与现有技术相比可减小基底的尺寸。另外，接缝比现有技术的小，因此顶板和基底之间由于接缝的显微表面不规则而产生间隙的可能性较小。这样就提高了顶板和基底之间的接缝的气密性，从而防止密封剂流入油墨通路。此外，由于顶板设置成从接缝伸出，形成油墨通路的顶板壁件的厚度可基本上与现有技术的相同，因此强度可保持与现有技术的基本相同。

根据本发明的另一方面，顶板的伸出部分沿基底的厚度方向延伸，并且基底设置于两延伸的伸出部分之间，因此，可更可靠地防止密封剂流入油墨通路中。此外，顶板的伸出部分包围基底，因此喷墨记录头本身的强度或可靠性得到改善。

根据本发明的另一方面，一个公共腔壁的一部分朝元件基底伸出，该壁与孔板相对。该伸出部分使得当顶板和元件基底相连时施加到顶板上的机械压力朝向元件基底油墨通路壁侧集中，因此，顶板的油墨通路壁和基底可更可靠地气密连接。因此，能可靠地防止用于密封元件基底和顶板之间的接缝的密封剂流入公共液体腔和/或喷墨孔。

根据本发明的另一方面，液体腔壁的伸出部分的一部分被切掉，因此，能可靠地防止用于临时连接顶板和元件基底的粘接剂流入油墨通道。

根据本发明的再一方面，在液体腔壁的伸出部分中切出槽口，因此可增加与用于临时连接顶板和元件基底的粘接剂接触的表面积，从而增加粘接强度。

通过下面参照附图对最佳实施例的描述可更明显地看出本发明的这些和其它目的，特征和优点。

图1为根据本发明的喷墨记录头的第一实施例的基本部分的示意透视图；

图2为图1的分解透视图；

图3为根据本发明的喷墨记录头的第一实施例的顶板的内部结构的示意透视图；

图4为沿图1中截面X—X的横截面图；

图5为根据本发明的喷墨记录头的第二实施例的基本部分的示意透视图；

图6为图5的分解透视图；

图7为根据本发明的喷墨记录头的第二实施例的顶板的内部结构的示意透视图；

图8为沿图5中截面X—X的横截面图；

图9为根据本发明的喷墨记录头的第三实施例的基本部分的示意透视图；

图10为根据本发明的喷墨记录头的第三实施例的顶板的内部结构的示意透视图；

图11为沿图9中截面X—X的横截面图；

图12为根据本发明的喷墨记录头的第四实施例的基本部分的示意透视图；

图13为根据本发明的喷墨记录头的第四实施例的顶板的内部结构的示意透视图；

图14为根据本发明的喷墨记录装置的一个实施例的示意透视图；

图15为一个典型的通常的喷墨记录头的基本部分的示意透视图；

图16为一个典型的通常的喷墨记录头的基本部分的分解透视图；

图17为沿图15中截面X—X的喷墨记录头的内部结构的示意横截面图。

下面参照附图详细描述本发明的实施例。实施例1

图1—4示出根据本发明的喷墨记录装置的第一个实施例，其中图1为其基本部分的示意透视图；图2为图1的分解透视图；图3为顶板的内部结构的示意透视图；以及图4为图1中沿截面X—X的横截面图。在本实施例的结构部件中，那些与图15—17所示的现有技术的喷墨记录头共同的部件采用了相同的标号，并且省略对它们的描述。

该实施例的特征在于公共液体腔壁303沿多个加热器201在作为元件基底的加热板200上排成一行的方向，也即喷墨孔排成一行的方向从加热板200的两边伸出。这种结构可使液体腔壁303在加热板200的朝上的表面，也即与连接液体腔壁303和加热板200有关的部分上占据的空间最小，因此，可减小加热板200的尺寸。参见图4，最好使宽度m(加热板200沿多个加热器201排列方向的宽度)与宽度l(公共液体腔302在相同方向上的宽度)满足下式：m＞l。更具体地说，该实施例中m和l之间的差值为0.1mm。顺便地说，当记录头的结构满足关系m＜l时，存在密封剂流到加热板的朝上的表面上以及流入喷墨孔301中的问题。

而且，如图3所示，该实施例的特征在于相对于喷墨孔板304在公共液体腔302之后于顶板300上设置凸起306。公共液体腔302由设在在顶板300的一个表面上的凹槽构成。在公共液体腔302的一个横向壁中设有多个油墨通道，各通道分别与形成在孔板304中的多个喷墨孔301中的一个相对应，由此使公共液体腔302和喷墨孔301连通。上述凸起306位于与设有油墨通道308的公共液体腔壁相对的公共腔壁的中心部位。公共液体腔302的壁303的朝上的表面构成与顶板300的加热板200连接的表面，但由于凸起306位于这些朝上的表面之一上，所以这种连接实际上由该凸起的顶表面和形成上述多个油墨通道308的多个油墨通道壁307的顶表面构成。因此，由片簧401施加到顶板300上的机械压力集中朝向油墨通道壁307。在安装上弹簧401后，顶板300加热板200的周边由密封剂400密封，如图4中所示，同时，密封剂侵入在加热板200和公共液体腔壁303之间由凸起306形成的小的间隙中，将其液密地密封。由于在油墨通道壁307和加热板200之间没有任何间隙，这样密封剂就从外面密封住了顶板300和加热板200之间的接缝。

在该实施例中，从公共液体腔303的顶表面的凸起306的高度在5—20μm的范围内。当该高度不大于5μm时，不能在加热板200和油墨通道壁307之间产生令人满意的粘接，而当该高度不小于20μm时，液体腔壁303和加热板200之间的间隙将变得过大，从而产生有时密封剂400流到加热板200的顶表面上以及流入喷墨孔中的问题。实施例2

图5—8示出根据本发明的喷墨记录装置的第二个实施例，其中图5为其基本部分的示意透视图；图6为图5的分解透视图；图7为顶板的内部结构的示意透视图；以及图8为图5中沿截面X—X的横截面图。同样，在本实施例中，那些与图15—17所示的现有技术的喷墨记录头以及前述实施例共同的结构部件采用了相同的标号，并且省略对它们的描述。

该实施例的特征在于加热板200设置于顶板300的公共液体腔302的相对两壁303a之间，所述壁303a沿垂直于孔板304的多个喷墨孔301排成一行的方向的方向延伸。如图7所示，液体腔壁303a伸到远远高于液体腔壁303的顶表面之上的位置，并且起像坝一样的作用，防止用于从外面密封顶板300的公共液体腔302的密封剂的侵入。至于在该实施例中液体腔壁303a的伸出量最好小于加热板200的厚度。这是因为如果该伸出量大于加热板200的厚度，就不能成功地防止密封剂400流入公共液体腔302中，而且在某些情况下，不能令人满意地密封油墨通道壁307和加热板200之间的交界面。

因此，该实施例具有如下除前述实施例之外的效果，即，能够可靠地防止密封剂400流入公共液体腔302中，从而喷墨孔301不会被密封剂400堵住，因此能可靠地喷墨而记录高质量的图象。实施例3

图9—11示出根据本发明的喷墨记录头的第三个实施例，其中图9为其基本部分的示意透视图；图10为顶板的内部结构的示意透视图；以及图11为图9中沿截面X—X的横截面图。同样，在本实施例中，那些与图15—17所示的现有技术的喷墨记录头以及前述实施例共同的结构部件采用了相同的标号，并且省略对它们的描述。

该实施例的特征在于不仅设有如前面第一实施例所述的凸起306，而且加热板200设置于顶板300的公共液体腔302的相对两壁303a之间，所述壁303a沿垂直于孔板304的多个喷墨孔301排成一行的方向的方向延伸。如图11所示，液体腔壁303a伸到远远高于液体腔壁303的顶表面之上的位置，并且起像坝一样的作用，防止用于从外面密封顶板300的公共液体腔302的密封剂的侵入。至于在该实施例中液体腔壁303a的伸出量最好小于加热板200的厚度。这是因为如果该伸出量大于加热板200的厚度，就不能成功地防止密封剂400流入公共液体腔302中，而且在某些情况下，不能令人满意地密封油墨通道壁307和加热板200之间的交界面。

因此，该实施例具有如下除前述实施例之外的效果，即，能够可靠地防止密封剂400流入公共液体腔302中，从而使喷墨孔301不会被密封剂400堵住，因此，能可靠地喷墨而记录高质量的图象。实施例4

图12和13示出根据本发明的喷墨记录头的第四个实施例，其中图12为其基本部分的示意透视图，而图13为顶板的内部结构的示意透视图。同样，在本实施例中，那些与图15—17所示的现有技术的喷墨记录头以及前述实施例共同的结构部件采用了相同的标号，并且省略对它们的描述。

该实施例的特征在于在前面实施例3所述的两个液体腔壁303a中分别切有一对槽口309和一个开口310(切除部分)。槽口309位于远离孔板304靠近与喷墨孔301相对的液体腔壁303的位置。该槽口部分309用于临时固定加热板200和顶板300之间的位置关系。当用粘接剂(通常为UV固化粘接剂)将该两部件连接起来时，这种槽口309增加了粘接面积，从而增加粘接强度。至于切除部分310，它是通过从液体腔壁303a的顶表面至液体腔壁303的顶表面切除液体腔壁303a的一部分而形成。这种切除部分的目的是有效地防止用于临时固定而施加到槽口部分309的粘接剂流向喷墨孔301并在粘接剂固化时堵塞它们。因此，该切除部分310位于油墨通道308的端部，即远离喷墨孔301的端部是很重要的。

因此，该实施例具有如下除前述实施例之外的效果，即，不仅能借助于在液体腔壁303a中切出的用于防止密封剂流入公共液体腔302的槽口部分309在加热板200和顶板300之间可靠地形成临时固定，而且可借助于切除部分310防止用于临时固定的粘接剂流入喷墨孔301的区域，因此，可防止喷墨孔301被粘接剂堵塞，因而允许油墨可靠地喷出以记录高质量图象。

本发明的前述实施例中所描述的那些喷墨记录头可安装在如图14所示的一种喷墨记录装置中。图14为根据本发明的喷墨记录装置的一个实施例的示意透视图。

参见图14，标号80表示一用保持件81安装在支架15上的成象总成。它们可沿轴21的纵向(主要扫描方向)往复运动。成象总成80在支架15上的位置由设在盖中的一孔和设在支架15上的一榫钉或类似物固定。至于电连接，当设在线路基底上的接触垫与设在支架15上的接线器接触时就建立起来了。

记录媒体18穿过记录头和压纸卷筒19之间的小间隙设置，并且其记录表面由压纸卷筒19调节。从记录头喷出的油墨到达记录媒体18并形成图象。

反映图象数据的喷射信号从一适当的数据源通过电缆16和一与之相连的接头输送至记录头。成象总成的数量可为一个，两个或更多，这取决于油墨的数量或图象的色彩(在图14中有两个成象总成)。

仍参见图14，标号17表示一支架电机，它使支架15沿轴21移动；标号22表示一用于将电机17的驱动力传递给支架15的钢丝；标号20表示一与压纸卷筒19相连用于输送记录媒体18的输送电机。

至于本发明可应用的喷墨记录装置的形式，它可以是例如计算机的信息处理设备的图象输出外围设备。而且，它也可为整体地包括一读出装置的复印机的形式，或具有传送和接收能力的传真机的形式。

尽管上面参照附图对本发明进行了描述，但本发明并不限于这里所描述的详细结构，而可以包括在本发明的目的或所附权利要求的范围内的各种修改或变化。

Claims (13)

1.一种喷墨记录头，包括：

一顶板，具有用于形成与喷出油墨的多个喷出口相连的油墨通道的凹槽；

一基底，带有向内的凹槽，用于通过与所述顶板连接而形成油墨通路；

其中，所述顶板沿所述顶板和基底之间的连接平面从所述基底的一边缘伸出。

2.根据权利要求1所述的喷墨记录头，其特征在于所述顶板具有两个沿所述基底厚度方向伸出的伸出部分，并且所述基底设置在所述伸出部分之间。

3.根据权利要求2所述的喷墨记录头，其特征在于所述顶板的所述伸出部分设有一切除部分。

4.根据权利要求1所述的喷墨记录头，其特征在于所述油墨通路包括连接在喷墨出口和用于储存供应给多个油墨通道的油墨的公共油墨腔之间的多个油墨通道。

5.根据权利要求4所述的喷墨记录头，其特征在于在形成所述顶板的公共油墨腔的壁的远离多个喷墨口的部分上设有一凸起。

6.根据权利要求1所述的喷墨记录头，其特征在于所述顶板整体地包括一孔板，在孔板中多个喷射出口排成一行。

7.根据权利要求4所述的喷墨记录头，其特征在于用于产生用于从多个喷射出口喷出油墨的能量发生装置沿油墨通道设置。

8.根据权利要求7所述的喷墨记录头，其特征在于所述能量发生装置包括用于产生热能以产生油墨的薄膜沸腾的热能产生件。

9.根据权利要求8所述的喷墨记录头，其特征在于所述热能产生件包括电热转换器。

10.根据权利要求1所述的喷墨记录头，其特征在于所述顶板和基底通过机械压力连接。

11.根据权利要求1所述的喷墨记录头，其特征在于所述顶板和基底之间的连接由密封剂密封。

12.根据权利要求1所述的喷墨记录头，其特征在于还包括用于安装所述基底的底板。

13.一种喷墨记录装置，包括

一顶板，具有用于形成通至喷出油墨的多个喷出口的油墨通路的凹槽；

一基底，带有向内的凹槽，用于通过与所述顶板连接而形成油墨通路；以及

一用于安装所述喷墨记录头的安装件；

其中，所述顶板沿所述顶板和基底之间的连接平面从所述基底的一边缘伸出。

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