專利名稱：打印頭單元及帶有該打印頭單元的打印機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶有噴墨記錄頭的打印頭單元，特別涉及用于吸收該噴墨記錄頭內(nèi)墨水的壓力變動的壓力緩沖器的安裝構(gòu)造。
采用噴墨記錄方式的打印機已經(jīng)很普及了。隨著噴墨記錄頭的成形技術(shù)及墨水的噴出控制技術(shù)的提高，已經(jīng)可以自由地控制微小墨滴，以極高的速度進行高品質(zhì)的打印。
采用噴墨記錄方式的打印機中，各墨水噴嘴的界面狀態(tài)對于穩(wěn)定地打印來說是極為重要的，進行打印時必須要在各墨水噴嘴中形成適當狀態(tài)的半月形凸液面。因此，噴墨記錄頭中，引導墨水的流路內(nèi)的壓力狀態(tài)必須保持一定。墨囊中容納的墨水通過撓性的管子到達噴墨記錄頭中。帶有噴墨記錄頭的打印頭單元根據(jù)打印控制命令，一邊在打印滑架上移動控制，一邊進行打印，此時，由于上述移動使得供給墨水的前述管的彎曲形狀、即曲率發(fā)生變化，這使得噴墨記錄頭內(nèi)的墨水的壓力狀態(tài)不穩(wěn)定，有可能破壞墨水噴嘴中處于適當狀態(tài)下的半月形凸液面。
為了避免前述問題，某些噴墨打印機中帶有壓力緩沖器，該壓力緩沖器直接連接在噴墨記錄頭上。(這樣的裝置也可以稱為壓力減振器、壓力修正器，但本說明書后文將其稱為壓力緩沖器。)壓力緩沖器可自由收縮，即其墨水儲備的容積可變，通過前述管供給的墨水儲存在其中，從而可使噴墨記錄頭內(nèi)的壓力保持一定。
通常，這種打印機中，載有前述噴墨記錄頭的基板直接固定在打印滑架上。前述壓力緩沖器固定在所定的殼體內(nèi)，該殼體固定在前述打印滑架上，由此確保噴墨記錄頭和壓力緩沖器之間的連接。即，在前述殼體固定在打印滑架上的狀態(tài)下，壓力緩沖器的墨水排出口嵌入噴墨記錄頭的墨水供給口中，從而保持相互緊密接觸。
但是，現(xiàn)有技術(shù)中的帶有前述壓力緩沖器的噴墨記錄方式的打印機中存在以下問題。
(1)由于前述殼體、打印滑架及壓力緩沖器成形時的誤差，即使在殼體完全固定在打印滑架上的狀態(tài)下，前述噴墨記錄頭的墨水供給口也不能完全與前述壓力緩沖器的排出口連接。即，由于前述成形的誤差而產(chǎn)生的尺寸誤差，在前述供給口和排出口的結(jié)合面處產(chǎn)生間隙和傾斜，這導致該連接部分的密封性低下。
(2)外力作用在容納壓力緩沖器的前述殼體上時，由于其撞擊直接傳遞到內(nèi)部的壓力緩沖器上，可能會對前述供給口和排出口的連接狀態(tài)產(chǎn)生惡劣的影響。
另一方面，還有用粘接劑將壓力緩沖器的排出口固定在噴墨記錄頭的供給口上的方法，但是存在更換和修理各部件時操作困難的問題。特別是同時帶有多個噴墨記錄頭和壓力緩沖器的打印頭單元，各壓力緩沖器相對于記錄頭的安裝及拆卸操作將極其煩雜。
而在使用多色墨水的打印機中，由于它使用的每種顏色都要帶有一個前述的壓力緩沖器，因此打印頭單元將呈大型化。因而，即使在帶有多個前述壓力緩沖器的情況下，如果有可能，也要減小打印頭單元。
因此，本發(fā)明的目的是解決前述現(xiàn)有的問題，提供一種使壓力緩沖器的墨水排出口能確實連接在噴墨記錄頭的墨水供給口上的打印頭單元。
此外，本發(fā)明的另一個目的是減少施加在容納壓力緩沖器的殼體上的外力對壓力緩沖器的影響，從而不影響前述墨水供給口和墨水排出口的連接。
此外，本發(fā)明的再一個目的是使打印頭單元小型化。
為實現(xiàn)前述目的，本發(fā)明的打印頭單元包括具有墨水供給口的噴墨記錄頭、固定前述噴墨記錄頭的第一支撐體(最好是打印滑架)、用于吸收前述噴墨記錄頭內(nèi)的墨水中的壓力變動的壓力緩沖器、容納前述壓力緩沖器，且可分離地固定在前述第一支撐體上的第二支撐體(最好是容納壓力緩沖器的殼體)。前述壓力緩沖器具有可分離地連接在前述墨水供給口上的墨水排出口，前述第二支撐體支撐前述壓力緩沖器，使其墨水排出口在與前述墨水供給口連接/分離的方向上可以移動。本發(fā)明的打印頭單元除第一、第二支撐體、壓力緩沖器之外，還有向前述壓力緩沖器加壓，使其墨水排出口相對于前述墨水供給口壓緊的加壓機構(gòu)。前述構(gòu)成中，由于利用前述加壓機構(gòu)可將壓力緩沖器壓緊在噴墨記錄頭上，因此可不拘泥于前述各殼體及壓力緩沖器的成形誤差，可確保前述墨水供給口和墨水排出口的連接。
此時，最好前述壓力緩沖器在前述墨水排出口的背部帶有壓接面，前述加壓機構(gòu)壓緊該壓接面。
而且，最好前述加壓機構(gòu)是處于前述壓接面和前述第二殼體的內(nèi)壁面之間的彈簧。
而且，前述第二支撐體可帶有限制前述壓力緩沖器向前述連接/分離方向以外的方向移動的導向機構(gòu)。
而且，前述第二支撐體(殼體)的下面設(shè)有露出前述壓力緩沖器的墨水排出口的開口，前述殼體的上面設(shè)有露出前述壓力緩沖器的上面一部分的開口。另一方面，最好壓力緩沖器還帶有從設(shè)置在第二支撐體(殼體)上面的開口向外部突出的壓緊銷。在依靠前述加壓機構(gòu)的壓力不能使壓力緩沖器和噴墨記錄頭牢固連接的情況下，按下該壓緊銷，通過使墨水排出口相對于墨水供給口壓緊，可確保墨水供給口確實嵌入墨水排出口中。而且，在最好的狀態(tài)下，前述第一支撐體上固定有多個前述噴墨記錄頭，前述第二支撐體中容納有多個前述壓力緩沖器。此時，壓力緩沖器帶有平行的2個側(cè)面和該側(cè)面之間的圓周面，前述墨水的流入口、前述墨水排出口及前述壓緊銷都形成在前述圓周面上，這樣有利于打印頭單元的小型化。
圖1是本發(fā)明一個實施形態(tài)所述的打印頭單元的立體圖。
圖2是本發(fā)明一個實施形態(tài)所述的打印頭單元的分解立體圖。
圖3(a)是從上(箭頭A的方向)看到的本發(fā)明一個實施形態(tài)所述的墨水供給單元的平面圖；圖3(b)是從橫向(箭頭B的方向)看到的平面圖；圖3(c)是從后(箭頭C的方向)方看到的平面圖。
圖4是圖3(a)～c)所示的墨水供給單元的(表示截面4-4)截面圖。
圖5是圖3(a)～(c)所示的墨水供給單元的(表示截面5-5)截面圖。
圖6是圖3(a)～(c)所示的墨水供給單元的(表示截面6-6)截面圖。
圖7是表示本發(fā)明一個實施形態(tài)所述的噴墨記錄頭和壓力緩沖器的連接構(gòu)造的截面圖。
圖8是搭載有圖1所示的打印頭單元的打印機的立體圖。
下面參照


本發(fā)明的一種實施形態(tài)。圖1是本發(fā)明一種實施形態(tài)所述的打印頭單元的立體圖，圖2是其分解立體圖。圖8是裝有圖1所示的打印頭單元的打印機的立體圖。
現(xiàn)參照圖8進行說明，本例中的卷筒紙打印機1中設(shè)有輸送從容納在卷筒紙容納部111內(nèi)的記錄紙卷100中抽出的記錄紙的輸紙輥125。且本發(fā)明不限于使用卷筒紙的打印機，而是可適用于在各種記錄媒體上進行打印的噴墨記錄裝置。
驅(qū)動圖中未示出的輸紙馬達，驅(qū)動力經(jīng)齒輪124傳遞給輸紙輥125。由此，向下設(shè)置的噴墨頭12(如圖2所示)在向排出口106輸送的記錄紙的上面進行打印。噴墨頭12搭載在沿打印寬度方向所設(shè)置的導軌114可往復運動的打印滑架11上。打印滑架11連接在沿打印寬度方向架設(shè)的同步皮帶117上，該同步皮帶117由打印滑架馬達118驅(qū)動。在排出口106之上設(shè)有用于自動切斷記錄紙的自動切刀126，該自動切刀126將打印后的記錄紙自動截成一定長度。
壓力緩沖器21搭載在打印滑架11上，墨水從可拆卸地安裝在盒支架120上的墨盒121中通過墨水管23和該壓力緩沖器21供給噴墨頭12。
如圖1和2所示，搭載有噴墨記錄頭12的打印滑架11和容納壓力緩沖器21的墨水供給單元19構(gòu)成了打印頭單元10。
噴墨記錄頭12實際安裝在打印基板13上，該打印基板13采用例如螺釘固定在打印滑架11的凹陷部11a內(nèi)。在噴墨記錄頭12固定在打印滑架11上的狀態(tài)下，其噴嘴面從打印滑架的下面露出來。本實施形態(tài)中的噴墨記錄頭12的前述噴嘴面上具有2個噴嘴區(qū)域，可噴出2種顏色的墨水(例如黑色和紅色)，其上面?zhèn)葞в信c上述噴嘴區(qū)域相對應的2個墨水供給口14,14。即，本實施例的打印機1是2色的噴墨打印機，但是，本發(fā)明不限于2色的噴墨打印機，也可以適用于單色或3色以上的多色打印機。
墨盒121內(nèi)有盛有彼此不同顏色的2個墨囊(圖中未示出)。各墨水供給口14與壓力緩沖器21的墨水排出口22a連接。墨水管23也有2個，與供給各噴嘴區(qū)域的2色墨水相對應，各墨囊內(nèi)容納的墨水通過各墨水管23、壓力緩沖器21供給噴墨記錄頭12上相對應的噴嘴區(qū)域。
由2個壓力緩沖器21,21及容納它們的殼體20構(gòu)成的墨水供給單元19固定在打印滑架11的上部，并使得壓力緩沖器21,21連接在噴墨記錄頭12上。殼體20的側(cè)面前方附近帶有一對卡止爪20g,20g，卡合在前述打印滑架11側(cè)面的孔11b中。殼體20下面的后方附近形成有螺釘?shù)耐?0b，螺釘30貫穿其中，并旋入打印滑架11后方附近的螺孔11c中，由此殼體20相對于打印滑架11固定。與殼體20的卡止爪嚙合的孔也可以設(shè)置在噴墨記錄頭12上。
如圖2所示，殼體20的下面露出壓力緩沖器21的墨水排出部22a。即，殼體20的下面形成有圓筒狀的導孔20c,20c，在此，前端形成墨水排出口22a,22a的圓筒形墨水排出部22在其周圍結(jié)構(gòu)的導引下，其前端露出。在如前所述那樣地將殼體20固定在打印滑架11上的狀態(tài)下，各墨水排出口22a連接到噴墨記錄頭12中對應的墨水供給口14上。
下面說明前述殼體20中壓力緩沖器21的支撐結(jié)構(gòu)。圖3(a)～(c)是分別從箭頭A,B,C看到的圖2所示的墨水供給單元19的平面圖。圖4～6是表示壓力緩沖器21的容納狀態(tài)的、沿殼體20的縱、橫及平面所作的截面圖。即，圖4～6分別是表示圖3(a)、(b)所示的截面4-4、截面5-5、截面6-6的截面圖。而圖4所示的截面圖如圖5所示的截面4-4所顯示的那樣，表示上側(cè)和下側(cè)是不同的截面。這些圖中表示出容納在殼體20內(nèi)的2個壓力緩沖器21,21。
殼體20由主殼體20a和蓋殼體20d構(gòu)成。壓力緩沖器21大致為橢圓的盤形，由兩側(cè)面和連接上述兩側(cè)面的圓周面構(gòu)成的主體部的內(nèi)部形成空洞，其中一個側(cè)面(圖4中的里面)為薄膜狀，由此構(gòu)成用于吸收內(nèi)部的墨水壓力的壓力吸收室21a。
與墨盒121相連的管23連接到從壓力緩沖器21的主體部突出的后部21b上，墨水通過該管供給到前述壓力吸收室21a。該壓力緩沖器21的主體部的下側(cè)形成有圓筒形的墨水排出部22，其前端形成的墨水排出口22a與壓力吸收室21a相連通，壓力吸收室21a內(nèi)的墨水從這里供給噴墨記錄頭12。各壓力緩沖器21在墨水排出部22的背部(圖中的上部)帶有后述彈簧31的壓緊面21c。銷子21d形成在壓緊面21c上，彈簧31的一端卡合于此(銷子)。
各壓力緩沖器21的主體部的上面形成有導向銷21e。導向銷21e從位于殼體20的蓋殼體20d上的長孔20e露出殼體20以外。當壓力緩沖器的墨水排出口22a連接到噴墨記錄頭12的墨水供給口14時，使用者通過按下該導向銷21e可輔助性地確保該連接更加可靠。
前述各壓力緩沖器21放置在殼體20的主殼體20a和蓋殼體20d之間形成的容納空間S中。如圖6所示，容納空間S限制了壓力緩沖器21在橫向上的運動。另一方面，如圖4及圖5所示，容納空間S在容納有壓力緩沖器21的狀態(tài)下，其上部還有空隙，因此各壓力緩沖器21仍然可以上下移動。
前述容納空間S內(nèi)與各壓力緩沖器21相對應地設(shè)有彈簧31,31。彈簧31將在容納空間S內(nèi)可上下移動的壓力緩沖器21壓向下方。各彈簧31設(shè)置在壓力緩沖器的壓緊面21c的銷子21d和形成于殼體20的蓋殼體20d上的銷子20f之間。在相對于打印滑架11安裝殼體20前的狀態(tài)下，在前述彈簧31的壓力作用下，各壓力緩沖器21壓在殼體20的下面內(nèi)壁面上。一方面，當殼體20固定在打印滑架11的狀態(tài)下，各壓力緩沖器21反抗前述彈簧31的力，從殼體下面的內(nèi)壁面上稍稍上浮(參照圖4)。在此狀態(tài)下，如后所述，可保證噴墨記錄頭的墨水供給口14和壓力緩沖器的墨水排出口22a之間完全連接，這是由前述彈簧31的壓力來維持的。
而且，本實施形態(tài)中的各壓力緩沖器21的后部21b與管23相連。壓力緩沖器21連接到噴墨記錄頭12上時，在位于壓力緩沖器21前方附近的墨水排出部22上從下方施加使壓力緩沖器21向上方移動的力。另一方面，通過連接在后部21b上的管23，在壓力緩沖器21的后方附近施加抑制壓力緩沖器21向上方移動的力。從而，通過在壓力緩沖器21的前、后施加上述這些力，如圖4所示，在壓力緩沖器21上加上一個逆時針方向的力矩。
此時，前述導向銷21e稍稍向后方移動，但是前述殼體20的長孔20e的大小使得即使導向銷21e移動了，也不會與其接觸。
下面說明噴墨記錄頭12和壓力緩沖器21的連接結(jié)構(gòu)。圖7是表示該連接結(jié)構(gòu)的截面圖。圖中，壓力緩沖器21的墨水排出部22帶有連通前述壓力吸收室21a的墨水排出口22a。
墨水排出口22a分為內(nèi)徑不同的兩個通路22a’、22a”，前端側(cè)的通路22a”的內(nèi)徑比壓力吸收室21a側(cè)的通路22a’的內(nèi)徑大。由此，通路22a”和通路22a’的邊界由肩部22b確定。插入通路22a”中的橡膠制造的O形環(huán)24借助于固定部件25不會脫落地保持在肩部22b旁。O形環(huán)24的內(nèi)徑比通路22a’的內(nèi)徑小。
如圖所示，噴墨記錄頭12的墨水供給口14嵌入前述墨水排出口的通路22a’內(nèi)。即，墨水供給口14的外徑比前述通路22a’的內(nèi)徑稍小一些，另一方面，比前述O形環(huán)24的內(nèi)徑稍大一些。借助于該O形環(huán)24和墨水供給口14的直徑之差來克服插入時的阻力，墨水供給口14的前端將O形環(huán)24撐開，并嵌入其中。
下面通過相對于前述實施形態(tài)中的噴墨記錄頭12而連接壓力緩沖器的順序來說明本發(fā)明的作用。壓力緩沖器21相對于噴墨記錄頭12的連接是通過如前所述那樣地將殼體20固定在打印滑架11上而實現(xiàn)的。殼體20內(nèi)的彈簧31將各壓力緩沖器21向下方壓。在圖2所示的狀態(tài)下，使殼體20的位置相對于打印滑架11相互配合，使其卡止爪20g卡在打印滑架11側(cè)面的孔11b中。螺釘30貫穿殼體20上的通孔20b，旋入打印滑架11中的螺孔11c中，從而相對打印滑架11固定殼體20。
在此狀態(tài)下，如圖7所示，噴墨記錄頭12的墨水供給口14嵌入壓力緩沖器21的墨水排出口22a內(nèi)，使得兩者處于連接狀態(tài)。此時，壓力緩沖器21尚未完全被固定在殼體20上，由此，被前述彈簧31的壓力壓向噴墨記錄頭12一側(cè)，其中該殼體20固定在前述打印滑架11上。
如圖4和圖5所示，形成在壓力緩沖器21上面的導向銷21e從形成在殼體20的蓋殼體20d上的長孔20e向殼體20外突出。因此，使用者可按下該導向銷21e的上面，在依靠彈簧31的壓力不能使壓力緩沖器21和噴墨記錄頭12牢固連接的情況下，通過該操作可使墨水排出部22相對于墨水供給口14被壓緊。由此，可使墨水供給口14確實嵌入墨水排出口22a中，確保墨水供給口14和墨水排出口22a的連接。
因此，在上述各部件成形時，即使這些部件在尺寸上產(chǎn)生誤差，殼體20相對于打印滑架11的安裝高度等發(fā)生變化時，壓力緩沖器21在殼體20內(nèi)的移動可吸收該誤差，并確保噴墨記錄頭12與壓力緩沖器21之間的連接。在將殼體20安裝在打印滑架11上的狀態(tài)下，即使有不應有的外力作用在殼體20上時，由于其內(nèi)部的壓力緩沖器21不直接固定在該殼體上，因此前述外力的影響難以直接傳遞到壓力緩沖器21上。即，可防止上述不應有的外力傳遞到噴墨記錄頭內(nèi)的墨水、特別是噴出墨滴的噴嘴中形成的半月形凸液面上。
此外，即使在將殼體20安裝在打印滑架11上時，也不會在噴墨記錄頭12和壓力緩沖器21的連接部分處施加大大超過彈簧31的壓力的力，因此可防止因該連接部分破損而產(chǎn)生的不利的情況。
此外，本實施形態(tài)中，墨水流入口21b、墨水排出部22和導向銷21e都形成在壓力緩沖器21的圓周面上。進而，沿著壓力緩沖器21的圓周面形成管固定配件23a，其結(jié)果，管23沿著壓力緩沖器21的圓周面延伸。因而，在殼體20中容納多個壓力緩沖器21時，可節(jié)約壓力緩沖器21之間的間隔，可實現(xiàn)打印頭單元10的小型化。
以上參照

了本發(fā)明的一個實施形態(tài)，但是本發(fā)明不限于前述實施形態(tài)中示出的情況，而是包含了基于申請要求的范圍、發(fā)明的詳細的說明書的記載及公知技術(shù)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可對其進行的變更和應用。例如，前述實施形態(tài)中，采用彈簧31將壓力緩沖器21相對于噴墨記錄頭12壓緊，但是也可以采用其它的加壓機構(gòu)，例如板簧。而且，圖7雖然示出了墨水排出口22a和墨水供給口14的連接構(gòu)造，但是并不限于圖7所示的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明可適用具有各種連接構(gòu)造的設(shè)備。此外，前述實施形態(tài)中以殼體20內(nèi)帶有2個壓力緩沖器21為例來說明本發(fā)明，但是本發(fā)明也可適用于帶有1個或更多個壓力緩沖器的打印頭單元。
采用如上所述的本發(fā)明，不必拘泥于打印頭單元的各構(gòu)成部件成形時的尺寸誤差，可使壓力緩沖器的墨水排出口確實且容易地連接到噴墨記錄頭的墨水供給口。
而且，前述構(gòu)造可減小施加在容納壓力緩沖器的殼體上的外力對壓力緩沖器的影響，從而減小對前述墨水供給口和墨水排出口的連接的影響。
權(quán)利要求
1.一種打印頭單元，它包括具有墨水供給口的噴墨記錄頭；固定前述噴墨記錄頭的第一支撐體；具有可分離地連接在前述墨水供給口處的墨水排出口，且用于吸收前述噴墨記錄頭內(nèi)的墨水中的壓力變動的壓力緩沖器；支撐該壓力緩沖器，使其墨水排出口在與前述墨水供給口連接/分離的方向上可以移動，且可分離地固定在前述第一支撐體上的第二支撐體；向前述壓力緩沖器加壓，使其墨水排出口相對于前述墨水供給口壓緊的加壓機構(gòu)。
2.一種如權(quán)利要求1所述的打印頭單元，其特征在于，前述壓力緩沖器在前述墨水排出口的背部帶有壓接面，前述加壓機構(gòu)壓緊該壓接面。
3.一種如權(quán)利要求2所述的打印頭單元，其特征在于，前述第二支撐體是包含前述壓力緩沖器的殼體，前述加壓機構(gòu)是處于前述壓接面和前述殼體的內(nèi)壁面之間的彈簧。
4.一種如權(quán)利要求1-3中任意一項所述的打印頭單元，其特征在于，前述第二支撐體帶有限制前述壓力緩沖器向前述連接/分離方向以外的方向移動的導向機構(gòu)。
5.一種如權(quán)利要求1-4中任意一項所述的打印頭單元，其特征在于，前述第二支撐體是容納前述壓力緩沖器的殼體，前述殼體的下面設(shè)有露出前述壓力緩沖器的墨水排出口的開口，前述殼體的上面設(shè)有露出前述壓力緩沖器的上面一部分的開口。
6.一種如權(quán)利要求5所述的打印頭單元，其特征在于，前述壓力緩沖器還帶有從設(shè)置在前述殼體上面的開口向外部突出的壓緊銷。
7.一種如權(quán)利要求6所述的打印頭單元，其特征在于，前述壓力緩沖器帶有平行的2個側(cè)面和上述側(cè)面之間的圓周面，前述墨水的流入口、前述墨水的排出口及前述壓緊銷都形成在前述圓周面上。
8.一種如權(quán)利要求1-7中任意一項所述的打印頭單元，其特征在于，前述第一支撐體固定住多個前述噴墨記錄頭，前述第二支撐體用于容納對應于各前述噴墨記錄頭的多個前述壓力緩沖器。
9.一種如權(quán)利要求1-8中任意一項所述的打印頭單元，其特征在于，前述第一支撐體是打印滑架。
10.一種帶有如權(quán)利要求1-9中任意一項所述的打印頭單元的打印機。
全文摘要
本發(fā)明提供一種不拘泥于打印頭單元的各組成部件在成形時的尺寸誤差,確實連接噴墨記錄頭的墨水供給口和壓力緩沖器的墨水排出口的打印頭單元。本發(fā)明的打印頭單元10包括帶有墨水供給口14的噴墨記錄頭12、固定記錄頭的打印滑架11、用于吸收供給打印頭的墨水中產(chǎn)生的壓力變動的壓力緩沖器21、容納壓力緩沖器的殼體20。壓力緩沖器21可以移動地支撐在殼體20內(nèi),以確保壓力緩沖器的墨水排出口22a與墨水供給口14連接,采用彈簧31加壓,使該排出口22相對于供給口14被壓緊。
文檔編號B41J2/175GK1318472SQ01119
公開日2001年10月24日 申請日期2001年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月26日
發(fā)明者佐佐木俊幸 申請人:精工愛普生株式會社