CN1087229C - 喷墨记录头，喷墨头盒及装在其上的墨水盒和喷墨记录仪 - Google Patents

Abstract

一种可与墨水盒分离或配合的喷墨记录头，包括具有多个排放墨水的记录装置的基座，将电记录信号传给基座的连线装置，将墨水供应给基座的墨水供应件，除去墨水中尘粒等的过滤件。这种记录单元具有排放墨水的所有功能，并与仅有夹持和固定墨水盒功能的夹持件相配合。采用这种结构，不必象传统技术那样连接墨水供应通道，省去了密封件。零件数目较少，在可以仅根据记录单元进行喷墨头检查的同时，显著简化了制作工艺，并在降低成本的基础上使喷墨头具有高可靠性。

Description

喷墨记录头、喷墨头盒及装在其上的墨水盒和喷墨记录仪

本发明涉及一种喷墨记录仪的喷墨记录头，更具体地说，涉及一种扫描通过例如纸张的记录介质的喷墨记录头。

一种喷墨记录仪是所谓的无冲击型记录仪，它能在各种记录介质上高速记录。这种仪器的特点是记录时没有噪音。因为有这个特点，这种喷墨记录仪作为一种仪器广泛地应用于打字机、文字处理机、传真机、复印机和其它进行记录的系统。

作为一种适用于这种喷墨记录仪的典型方法，有一种是使用热转换装置在记录纸上从微滴排放口释放微滴进行记录。这种方法一般是由形成小滴的喷墨记录头和一个给这个记录头提供墨水的供应系统构成。使用电热转换装置的喷墨记录头在增压室中装备有电热转换装置，通过将作为记录信号的电脉冲加到电热转换装置上，对记录液加热。用这种方式，在通过记录液相变产生记录液泡沫(薄膜沸腾)时，气泡的压力用于排放记录液滴。

进一步，对于喷墨记录头来说，有一允许将墨水盒与记录头分开或不允许将其分开的系统。

图10A和10B表示一个允许其墨水盒与记录头分开的系统的传统的喷墨记录仪的外形。图10A是横截面剖视图，表示其正面各部分。图10B是这种记录头的侧视图。如图10A和10B所示，记录单元1包括，一个固定在基板3上的记录装置基座和一个在其它一些部件中、与记录装置基座相连的墨水供应件4。提供记录信号给记录装置基座的接线基座5是紧紧地连在基板3上的。另外，一个夹持件25装备有一个墨水供应通道7，用于当同记录单元1的墨水供应件4相连时从墨水盒中提供墨水。在墨水供应通道7和该墨水盒之间的部分装备一个过滤件9，用于去除墨水中的颗粒、泡沫等。

然后，通过热堵缝将夹持件25的堵缝栓与记录单元1的基板配合使记录单元1和夹持件25固定。在这个结合部位，用密封橡胶26或一种粘结剂(如硅密封剂)将记录单元1的墨水供应件4和夹持件25的墨水供应通道7连结起来。

但是，根据以上描述的传统喷墨记录头，当记录单元与夹持件配合时必须连结墨水供应通道，这需要有密封件、粘合剂等。因此，在这些情况下，可能产生的问题是：空气进入墨水排放通道或墨水供应通道，或者气泡堵在其它一些部件中的墨水供应通道的结合处。

结果，增加了制造工艺，随之增加了部分成本和所需的额外的检查步骤，其中其它有关的操作会导致生产记录头的成本难以令人满意，并且，也相应地导致记录头的可靠性降低。

本发明是为解决以上所描述的问题提出的，发明的目的是简化记录单元和夹持件间结合的结构，从而提供具有较高可靠性和较低成本的喷墨记录头。

为了达到这些目的，本发明的喷墨记录头是将具有所有的喷墨功能的记录单元和仅具有夹持与固定墨水盒功能的夹持件相配合构成的。与传统的技术不同，记录单元具有所有的喷墨功能，不必与墨水供应通道等相连。因而不必提供任何密封件。另外，应该进行的记录头检查仅与记录单元有关。部件的数目减少，使制造简化。因此，不仅记录头的可靠性较高，而且，记录头的成本较低。

本发明的喷墨记录头能使墨水盒与头部分离或配合，它包括有一个装有多个用于释放墨水的记录装置的记录装置基座；一个从外边把电记录信号加给记录装置基座的接线基座；一个夹持和固定记录装置基座与接线基座，并给记录装置基座提供墨水的墨水供应件；和一个将墨水中的颗粒等除去的过滤件。这种喷墨记录头的特征在于，它由具有释放墨水的所有功能的记录单元与仅有夹持和固定功能的夹持件相配合所构成。

进一步，用螺钉或用粘合剂把记录单元和夹持件固定。

进一步，记录单元上装配一个固定单元零件，夹持和固定每个墨水盒。

进一步，在夹持件上设置有用于放置墨水盒的孔，夹持和固定墨水盒的孔，用光读取墨水盒中的剩余墨水的孔，用眼睛读取剩余墨水的孔。

图1是本发明第一个实施例的喷墨记录头的透视图。

图2是图1所示喷墨记录头的分解图。

图3A、3B、3C和3D是图1中箭头A至D方向上观察图1所示喷墨记录头的示意图。

图4A和4B是第一个实施例的喷墨记录头上装配墨水盒状态的透视图。

图5是图4B所示喷墨记录头沿5-5线的横截面剖视图。

图6A、6B、6C和6D是本发明的第二个实施例的喷墨记录头外形的示意图。

图7A、7B、7C和7D是本发明的第二个实施例的另一种喷墨记录头外形的示意图。

图8A和8B是本发明第三个实施例的喷墨记录头的透视图。

图9是第三个实施例的喷墨记录头的横截面剖视图。

图10A和10B是传统的喷墨记录头主要部分的横截面剖视图。

图11A和11B是本发明的第一个实施例的墨水盒的透视图，图11C是该墨水盒的横截面剖视图。

图12A、12B、12C和12D是图11A、11B和11C的墨水盒在安装状态下的横截面剖视图。

图13是墨水盒和喷墨头盒的横截面剖视图。

图14是本发明的第二个实施例的墨水盒的透视图。

图15是本发明的第三个实施例的墨水盒的透视图。

图16是一种彩色喷墨记录仪的透视图。

图17A和17B是一种喷墨头盒的透视图。

图18A和18B是一种墨水盒的透视图，图18C是该墨水盒的横截面剖视图。

图19A、19B和19C是一种墨水盒装配到喷墨头盒上的状态的横截面剖视图。

图20A和20B是一种墨水盒装配到喷墨头盒上时的状态的横截面剖视图。

(实施例)

以下参考附图来描述本发明的实旋例。(实施例1)

图1是本发明第一个实施例的喷墨记录头的透视图。图2是图1所示喷墨记录头的分解图。图3A至3D是沿图1中箭头A至D所指方向观察喷墨头的示意图。

图4A是墨水盒装配到喷墨头上之前的状态的透视图，图4B是墨水盒装配到喷墨头上之后状态的透视图。图5是沿图4B中5-5线截取的横截面剖视图。

在图3A至3D中，参考数2是指一个在其上装有多个记录装置的记录装置基座；5是一个具有将记录信号传给记录装置基座2的信号线的接线基座；4是一个给记录装置基座2提供墨水的墨水供应件。记录装置基座2和接线基座5均夹持和固定在墨水供应件4上。进一步，如图2所示，墨水供应件4上装有一个除去和收集墨水中的颗粒和气泡的过滤件9。

采用这种结构安排，形成记录单元1。墨水由记录单元1的墨水供应开口8来提供。记录信号从外界提供给接线基座5。从而执行喷墨记录。换句话说，排放墨水的各种功能都被该记录单元1所包括。

在图1中，参考数6表示具有夹持和固定墨水盒功能的夹持件，该夹持件6仅提供墨水盒固定孔13a和13b及每个墨水盒之间的分隔板，作为夹持和固定墨水盒的固定单元，和墨盒放置口(孔)12，用于用光检测该墨水盒中的剩余墨水的孔21，如图3A至3D所示，以及用于用眼睛读取该墨水盒中剩余墨水的孔22(见图4A和4B)。换句话说，夹持件6仅具有配合记录单元1夹持和固定墨水盒的功能，及检测剩余墨水的功能。

现在，结合图4A、4B和5来说明与记录单元1相连接的夹持件6上墨水盒的装配。在这里，采用了三个盒14a、14b和14c。但对墨水盒的数目并无限止。所用数目是任意的。当该墨水盒14插入到该夹持件6中时，该墨水盒固定肋18和19安排在边侧，设置在该墨水盒底部的墨水盒定位凸起20同墨水盒固定孔13a和13b衔接，并且，墨水盒放置孔12分别安排在夹持件6上，以固定墨水盒14。在这种结合中，墨水盒14的墨水供应开口17的表面和为记录单元1的墨水供应开口8所设置的过滤件9的表面准确地放置。

本发明的第一个实旋例的特征在于，喷墨头的结构是由具有排放墨水的所有功能的记录单元1和仅具有夹持与固定墨水盒功能的夹持件6配合而成。

因此，根据本发明的实施例，当记录单元1与夹持件6配合时，在墨水供应通道或与传统技术类似的结构之间不必要任何连接，这是因为记录单元1提供了排放墨水的所有功能，这使其无需使用密封件。另外，仅根据记录单元就可能检查记录头。零部件的数目较少，易于制造。因此，记录头可具有较低的成本和较高的可靠性。此外，通进改变夹持件6的结构，可以提供适应于各种型号墨水盒14的喷墨记录头。(实施例2)

图6A至6D和图7A至7D是本发明的第二个实施例的喷墨记录头的外形的示意图。

在图6A至6D和图7A至7D中，每个参考号与图3A至3D所示的第一个实施例中所用的每个号相同。因此，省略其说明。本实施例同第一个实施例不同点在于，用螺钉15(见图6A至6D)或用粘合剂16(见图7A至7D)来装配和固定记录单元1和夹持件6。

甚至在因错误使记录头掉到地板上等时，可以防止喷墨记录头破裂。特别有必要防止在这种情况下记录单元1同夹持件6分离。

然而，当每个墨水盒的容量大或当墨水盒的数目多时，如果这种记录头与装配在其上的墨水盒一起掉到地板上，其震动是相当大的。因此，如上所述，记录头1和夹持件6之间采用螺钉15或粘合剂16衔接，以便使它们之间的配合部分的机械强度加强。(实施例3)

图8A和8B表示本发明第三个实施例的喷墨记录头；图8A是该喷墨记录头的透视图；图8B是上图的分解透视图。

图9是在第三个实施例的喷墨记录头装配墨水盒的状态的横截面剖视图。

在图8A、8B和图9中，每个参考号与图1、2和5所示的第一个实施例中所用的每个号相同。因此，省略其说明。本实施例同第一个实施例不同点在于，记录单元1设有墨水盒固定孔13用以夹持和固定墨水盒14。

如图9所示，当墨水盒14装配在夹持件6上时，在墨水盒14的墨水供应开口17的表面和为记录单元1的墨水供应开口8提供的过滤件9的表面之间的位置精度对于墨水的供应是最为重要的。然而，如果所有校准墨水盒14位置的部分仅提供给如第一个实施例中的夹持件6的话，由于夹持件6和记录单元1间的装配间隙和夹持件6与记录单元1的尺寸误差的误差积累，会降低供应墨水开口17的表面和墨水供应开口8的过滤件9的表面之间的位置精度。因此，设置有墨水盒固定孔13a，用以通过使它们与设置在墨水盒14的墨水供应开口17表面相邻的侧面上的墨水盒固定肋18相衔接，以便夹持和固定墨水盒14。用这种方式，可能改善墨水盒14的墨水供应开口17的表面和记录单元1的墨水供应开口8的过滤件9的表面之间的位置精度。(实施例4)

现在，将说明一种将墨水盒装配到前述喷墨头盒上的优选模式。

当墨水盒固定肋18、19和20与夹持件衔接时，可固定第一个实施例所描述的墨水盒。参考图18A至18C和图19A至19C，将说明墨水盒装配到夹持件上的状态。

在图18A至18C和图19A至19C中，通常的做法是，当墨水盒14进到夹持件6中时，首先将墨水盒固定肋18装进第一个孔13a。在这种状态下，该墨水盒被压入夹持件。然后，使可动杆向里弯曲，从而让墨水盒固定肋19进入第二个孔13b。用这种方法将墨水盒14安装并固定到喷墨头上。

然而，采用上述结构有可能由于插入墨水盒的方向使过滤部件被损坏。

换句话说，当墨水盒的墨水供应开口为外伸结构时，如果墨水盒在装配时墨水盒以反常的倾斜姿式被插入，则这种墨水供应开口的边缘紧靠在连接部分上，如图20A和20B所示。在这种状态中，如果用强力使墨水盒与连接部分相接，则这个部分可能会受损。以致墨水不能供给喷墨头。

本实施例的墨水盒被设计为当装配墨水盒时，即使墨水供应开口为向外伸出的结构，也不会损伤喷墨头盒的连接部分。

同时，喷墨头盒内装排放墨水的喷墨头，另外，通过夹持机构可拆卸的内装存放墨水以供应给喷墨头的墨水盒。

每一个墨水盒包括一个设置在其底部的墨水供应开口；装在第一边的底侧的用于固定墨水盒的第一个钉子；和可以借助为面对第一边的第二边设计的可动杆运动的第二个钉子。然后，形成的结构便于将第三个钉子配置在第一边上的第一个钉子的上方，以便调整装配方向。

现在，参考图11A、11B和11C详细说明本实施例。

图11A和11B是本实施例的墨水盒的透视图。图11C是装配好的墨水盒的横截面剖视图。

图12A、12B、12C和12D是图11A、11B和11C所示墨水盒在安装状态时的横截面剖视图。

在图11A至11C中，墨水盒11上设置形状为向下突出的墨水供应开口211。在该墨水盒前边的装配方向上设置有第一钉子18，用作将墨水盒固定到墨水盒夹持件上的墨水盒固定肋。同时，第三个钉子安装在第一个钉子上部以便调整墨水盒的装配方向。进而，在这些钉子的对侧，安装有作为墨水盒固定肋的第二个钉子，它能够借助可动杆30从固定位置转出。

另一方面，对于在其上装配有墨水盒的喷墨头盒的墨水盒夹持件6来说，设置有固定墨水盒的第一孔13a，与第一个钉子18相匹配，和固定墨水盒的第二孔13b，与第二个钉子19相匹配。另外，在设置第一孔的墨水盒夹持件6的边侧上部是向外倾斜的。墨水盒通过这个倾斜部来导向，并且，这个倾斜部的上端43通过与斜着插入的盒中的第三个钉子相邻形成的。

在图12A至12D中，描述了墨水盒装配到喷墨头盒的墨水盒夹持件上时的状态。

当墨水盒14以正常的姿式放进喷墨头盒的夹持件6中时，墨水盒利用这个倾斜部来导向，以便第一个钉子18装进上第一孔13a中。在这种状态下，墨水盒从上部压入。然后，使可动件30向内弯曲，以便第二个钉子19被插入第二孔13b，墨水盒14被装配，并固定到喷墨头1上。在这个连接部，第三个钉子33被卡在向外倾斜的墨水盒夹持件的内侧。

此外，如果墨水盒14以倾斜的姿式装配到固定件上，如图12A至12D所示，在墨水供应开口211的外周边同喷墨头盒的连接部分204相接触前，第三个钉子33与夹持件的上端43邻接。因此，防止了墨水供应开口的外周边与这个连接部分紧靠在一起。此后，墨水盒以第三个钉子为支点旋转，当墨水盒侧面与夹持件的倾斜部分相接触时，第三个钉子从夹持件的上端分离。同时，第一钉子18与第一孔13a相匹配。在这种状态下，当墨水盒从上部被压入时，使可动杆30向内弯曲，第二个钉子19被插入第二孔13b。然后，墨水盒14被装配并固定到喷墨头1上。通过这种方式，可实现正常的装配操作。

通过这种可实现正确装配的操作，墨水盒与喷墨头被装配到一起。

图13是墨水盒和喷墨头盒的横截面剖视图。如图13所示，设从第一个钉子18的上端到第三个钉子的下端的距离(在高位方向上)为m，墨水盒夹持件的第一个孔13a的上端到夹持件边的上端43的距离为n，它们之间的优选关系如下：

n＜m＜n+0.5mm

这里0.5mm的间隙公差为±0.2mm。一般来说，如果间隙公差大于或小于这一公差，则墨水盒都不能准确地装配。

根据本实施例，设定值为：n＝39.2mm，m＝39.7mm。

用这种方式，当使用者取换墨水盒时，他能够在不损坏连接部分的情况下，顺利安全地装配墨水盒。

在这里，第一个钉子和第三个钉子基本上是安装在墨水盒侧面的中心部分。然而，它们也可以一起装配在墨水盒的一个侧面的一侧上，如图15所示。另外，钉子也可以是多个，如图14所示。这种方式特别适于具有大容量的盒。现在，简单描述一下可装配在喷墨头记录仪和滑架上的喷墨头盒。

图16是广泛使用的喷墨头记录仪的透视图。图17A和17B是装配在一个滑架中的喷墨头盒的透视图。

对于图16所示的喷墨头记录仪来说，滑架101在一个导杆104上运动，并且通过导杆104使与它们平行的导向轴105和滑架的马达(未示出)相连接。

另外，如图17A和17B所示，在滑架101上固定有喷墨头102。此外，一个黑墨水盒111，一个黄墨水盒112，一个品红墨水盒113和一个青色墨水盒114沿墨水盒夹持件103可拆卸地装配，以供应墨水。图17A表示墨水盒被装配到墨水盒夹持件103中之前的喷墨头盒，图17B表示墨水盒被装配到墨水盒夹持件103中之后的喷墨头盒。

从喷墨头102排出的墨水射到如本实施例中的记录纸106的面对喷墨头，用于成象的记录介质上。当利用与取纸电机相连的进纸辊107，取纸辊108，和压纸板109执行打印时，记录纸106被排出。

Claims (13)

1.一种能与墨水盒分离或配合的喷墨记录头，包括：

一个其上装有多个记录装置用于排放墨水的记录装置基座；

一个用于把电记录信号传给所述记录装置基座的连线装置；

一个给所述的记录装置基座供应墨水的墨水供应件；

一个除去墨水中的颗粒等的过滤件；

一个具有排放墨水的所有功能，与仅有夹持和固定墨水盒功能的夹持件相配合的记录单元。

2.根据权要求1所述的喷墨记录头，其特征在于，所述的记录单元和所述的夹持件用螺钉或粘合剂固定。

3.根据权要求1所述的喷墨记录头，其特征在于，用于夹持和固定所述的墨水盒的一部分是为所述的记录单元提供的。

4.根据权要求2所述的喷墨记录头，其特征在于，用于夹持和固定所述的墨水盒的一部分是为所述的记录单元提供的。

5.根据权要求1所述的喷墨记录头，其特征在于，所述的夹持件包括，放置墨水盒的开口，用光读取在墨水盒中剩余墨水的开口，和用眼睛读取剩余墨水的开口。

6.根据权要求2所述的喷墨记录头，其特征在于，所述的夹持件包括，放置墨水盒的开口，用光读取在墨水盒中剩余墨水的开口，和用眼睛读取剩余墨水的开口。

7.根据权要求3所述的喷墨记录头，其特征在于，所述的夹持件包括，放置墨水盒的开口，用光读取在墨水盒中剩余墨水的开口，和用眼睛读取剩余墨水的开口。

8.根据权要求4所述的喷墨记录头，其特征在于，所述的夹持件包括，放置墨水盒的开口，用光读取在墨水盒中剩余墨水的开口，和用眼睛读取剩余墨水的开口。

9.根据权利要求1所述的喷墨记录头，其特征在于，所述的记录单元与所述的夹持件是可联接和可拆卸的。

10.一种喷墨头盒，它具有一个喷墨头和容纳供应给所述喷墨头的墨水并通过夹持机构与所述的喷墨头可联接和可拆卸的墨水盒，

所述的每个墨水盒在其底部都有一个墨水供应开口，一个设置在第一边底部的固定墨水盒的第一个钉子，一个可以借助设置在面对所述第一边的第二个边上的通过可动杆移动的用于固定墨水盒的第二个钉子，和一个位于所述第一边上所述第一个钉子之上的用于调整装配方向的第三个钉子，

所述的夹持机构在面对所述墨水盒的第一边的部分为一个倾斜部分，

设从所述墨水盒的第一个钉子的上端到所述第三个钉子的下端的距离为m，从与所述夹持机构的第一个钉子相匹配的第一个孔的上端到所述倾斜部分的上端的距离为n，它们之间的关系是：

n＜m＜n+0.5mm。

11.一种可拆卸地装配到喷墨头盒上的墨水盒，所述喷墨头盒具有一个喷墨头和一个与装有用于供应给所述喷墨头的墨水的墨水盒可拆卸地配合在一起的夹持机构，所述墨水盒包括：

一个在其底部的墨水供应开口；

一个设置在第一边的底部，用于固定墨水盒的第一个钉子；

一个设置在面对所述第一边的第二个边上，可借助可动杆移动，用于固定墨水盒的第二个钉子；

一个位于所述第一边上所述第一个钉子之上的用于调整装配方向的第三个钉子。

12.一种喷墨记录仪，包括：

一个根据权利要求1所述的喷墨记录头；和

一个用于移动所述喷墨记录头的驱动机构。

13.一种喷墨记录仪，包括：

一个根据利利要求6至权利要求8其中之一所述的喷墨记录头；和一个用于移动所述喷墨记录头的驱动机构。

Images