專利名稱：帶有進(jìn)墨裝置的打印頭組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種打印引擎。本發(fā)明特別應(yīng)用于具有即時打印功能的數(shù)碼相機(jī)上，更確切地說，本發(fā)明涉及一種為打印引擎中的打印頭輸送墨水的進(jìn)墨裝置及具有該進(jìn)墨裝置的打印頭組件。
背景技術(shù)：
在多色打印頭，尤其是頁寬打印頭中，需要將不同顏色的墨水，甚至包括僅在紅外光譜中可見的墨水，輸送到打印頭中，在此過程中，不同顏色的墨水必須完全分離。由于打印頭的尺寸較小，所以必須有一種將不同顏色的墨水正確地輸送到打印頭的不同位置的裝置。
而且，理想的是，使得進(jìn)墨裝置的結(jié)構(gòu)應(yīng)該盡量緊湊以獲得小型化的打印引擎。
“頁寬”是指打印頭在打印介質(zhì)上一次打印一行，在打印介質(zhì)經(jīng)過打印頭時，打印頭沒有在打印介質(zhì)上橫向滑動或光柵化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種打印頭組件，其包括一個長條形的脊形件；一個沿脊形件的縱向軸線設(shè)置的打印頭；一個罩在脊形件上的外罩，使得脊形件和外罩限定多個縱向設(shè)置的供墨槽；及多個限定于脊形件中的進(jìn)墨通道，每個進(jìn)墨通道與至少一個對應(yīng)的供墨槽流體連通并具有一個用于將墨水供應(yīng)至打印頭的進(jìn)墨出口。
打印頭是一個在打印介質(zhì)上打印多種墨水的頁寬打印頭，所述打印頭具有一組對應(yīng)于每種墨水的微電子機(jī)械系統(tǒng)設(shè)備，且其中所述進(jìn)墨裝置包括多個對應(yīng)于打印頭的每組微電子機(jī)械系統(tǒng)設(shè)備的進(jìn)墨出口。
進(jìn)墨出口可以分成幾組，每個進(jìn)墨出口組包括一個與每種墨水相應(yīng)的進(jìn)墨出口，每個進(jìn)墨出口能夠?qū)⒛斔偷酱蛴☆^供墨構(gòu)件的一個相應(yīng)的入口。
進(jìn)墨出口可以設(shè)置在脊形件的中央軸向區(qū)域，與每個進(jìn)墨出口組對應(yīng)的進(jìn)墨通道圍繞著這個中央?yún)^(qū)域向不同方向輻射分布，換句話說，就是進(jìn)墨通道可以根據(jù)每個進(jìn)墨出口組的位置交錯排列。
打印頭容置在所述脊形件的中央軸向區(qū)域，且其供墨構(gòu)件與進(jìn)墨裝置連通。
脊形件靠著打印頭的位置可以設(shè)置一個供氣管。
脊形件由一個支撐件支撐，且一個用于將電信號提供向打印頭的電連接器卡在所述脊形件和支撐件之間。電連接器可以包括一個卷帶自動接合(TAB)膜片，其與柔性電路板電連接。支撐件上有一個突出部件，它促使柔性電路板與卷帶自動接合膜片發(fā)生電接觸。
外罩上可以設(shè)置一個頂蓋來保護(hù)外罩，同時還可以形成一支撐面，一支撐分離裝置支撐于其上，用于從其他打印介質(zhì)分離已打印有圖像的打印介質(zhì)。


下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明進(jìn)行說明圖1是打印引擎的三維視圖，包括根據(jù)本發(fā)明的組件；圖2是打印引擎的三維分解圖；圖3是帶有可拆卸打印盒的打印引擎的三維視圖，圖中將打印引擎移去了；
圖4是打印引擎的三維后視圖，其中的打印盒以虛線表示；圖5是打印引擎的三維剖面圖；圖6是打印引擎上打印頭分組件的三維分解圖；圖7是打印頭分組件的局部剖視圖；圖8是打印頭分組件的截面端視圖，帶有位于頂蓋位置的頂蓋機(jī)構(gòu)；圖9顯示的是打印頭分組件，圖中的頂蓋機(jī)構(gòu)位于開蓋位置；圖10至圖13是本發(fā)明的打印頭分組件各部分的剖面圖，其中包括進(jìn)墨裝置；圖14是與圖10至13中所示的進(jìn)墨裝置連通的打印頭的三維放大示意圖。
具體實(shí)施例方式
在圖中，附圖標(biāo)記500總體上指示根據(jù)本發(fā)明的打印引擎，打印引擎500包括一個打印引擎組件502，其上裝有一個可拆卸安裝的打印盒504。
在我們共同待批的名稱為“打印盒”(備案號CA02)及“墨水盒”(備案號CA04)的專利申請中詳細(xì)描述了該打印盒504，上述兩個專利是同時申請的，其國際專利申請?zhí)柗謩e為PCT/AU00/00741和PCT/AU00/00742，這里結(jié)合其內(nèi)容以做參考。
打印引擎組件502上包括第一分組件506和第二分組件508。
分組件506包括一個底盤510，底盤510包括一個第一模塑件512，供墨管514模制于其中。打印盒504中的墨水經(jīng)由供墨管514送入打印頭分組件508的打印頭516(圖5、6、7)。打印頭516可以用四種顏色的墨水打印也可以用三種顏色的墨水再加上第四種只有在紅外光譜下可見的墨水(以下稱為紅外墨水)來進(jìn)行打印。相應(yīng)地，在模塑件512上限定有四個供墨管514及一個供氣管518，空氣由供氣管518供應(yīng)向打印頭516，以防止外界的顆粒在打印頭516的噴嘴護(hù)板上的堆積。
底盤510上還包括一個蓋狀模塑件520。蓋狀模塑件520上裝有一個泵522。泵522是一個抽吸泵，其牽引空氣經(jīng)由進(jìn)氣細(xì)管524和進(jìn)氣孔526通過打印盒504中的空氣過濾器?？諝庥沙鰵饪?28排出，進(jìn)入底盤510上的供氣管518。
底盤510上還裝有第一驅(qū)動電機(jī)，該電機(jī)是一個步進(jìn)電機(jī)530。該步進(jìn)電機(jī)530通過第一輪系532來驅(qū)動泵522。該步進(jìn)電機(jī)530還通過第二輪系538來與打印盒504上的輥組件536中的主動輥534(圖5)相連。輪系538與裝在主動輥534的一端上的可接合部件540(圖2)接合。因而使步進(jìn)電機(jī)530可以控制向分組件508上打印頭516中輸送打印介質(zhì)542的進(jìn)給，從而實(shí)現(xiàn)當(dāng)打印介質(zhì)542在打印頭516下通過時，在上面打印圖像。應(yīng)指出，當(dāng)在打印介質(zhì)542上進(jìn)行打印時，由于步進(jìn)電機(jī)530只負(fù)責(zé)推動打印介質(zhì)542，泵522只負(fù)責(zé)向打印頭516上吹氣。
底盤510上的模塑件512上也支撐有多個供墨導(dǎo)管，即與供墨管514相通的供墨細(xì)管544。供墨細(xì)管544貫穿于打印盒504上用彈性材料制成的凸緣組件546當(dāng)中，用于從打印盒504的墨水腔或存儲格548(圖5)中抽取墨水以提供給打印頭516。
底盤510上的蓋狀模塑件520上支撐有第二用夾鉗552固定的電機(jī)550，即直流電機(jī)。該電機(jī)550用來驅(qū)動分離裝置——刀具組件554，在完成圖像在打印介質(zhì)上的打印后，將其與其余的打印介質(zhì)分開。電機(jī)550的輸出軸上帶有一個斜齒輪556，斜齒輪556與刀具組件554的蝸輪560上帶有的斜齒輪558嚙合。蝸輪560通過軸承562可旋轉(zhuǎn)地裝在打印頭分組件508的底盤底板564上。
刀具組件554包括一個刀輪566，該刀輪安裝在安裝架570的彈性軟臂568上。蝸輪560以以下方式通過安裝架570，當(dāng)蝸輪560轉(zhuǎn)動時，安裝架570和刀輪566從底盤底板564處橫向經(jīng)過。安裝架570抵接底板564的邊緣572，以阻止安裝架570相對于蝸輪560轉(zhuǎn)動。而且，刀輪566緊貼著打印頭分組件508的上殼或蓋部件574，以實(shí)現(xiàn)打印介質(zhì)542的切割。蓋部件574是金屬的。因而，當(dāng)?shù)遁?66從蓋部件574處經(jīng)過時，形成一個類似于剪刀的剪切動作，將已打上圖像的打印介質(zhì)同其余部分切開。
分組件506包括一個噴射機(jī)構(gòu)576。噴射機(jī)構(gòu)576裝在底盤510上并且上面具有一個帶夾子580的凸緣578，通過其將噴射機(jī)構(gòu)576夾持并固定在底盤510上。凸緣578處裝有一個由彈性材料制成的插件582。插件582上限定了多個開口584。開口584將細(xì)管544上的進(jìn)口封閉，以阻止外面的顆粒進(jìn)入到細(xì)管544中，并由此進(jìn)入供墨管514和打印頭516中。此外，插件584表面形成的面或平臺586將進(jìn)氣細(xì)管524的進(jìn)口堵住，起到與上述相同的封閉作用。
如圖3到圖10中所清楚看到的，底盤510和凸緣578之間裝有一個螺旋彈簧588，當(dāng)打印盒504從打印引擎500上拆下時，該螺旋彈簧588將凸緣578推到一個與底盤510隔開的位置。圖4中所示的噴射機(jī)構(gòu)處于收起的位置。
如上所述，打印頭分組件508包括一個底板564。頂蓋機(jī)構(gòu)590可移動地裝在底板564上，可以移向或移離打印頭516。頂蓋機(jī)構(gòu)590包括一個長條形的肋狀凸緣592，該肋狀凸緣592設(shè)置在載架593上。載架593裝在位移機(jī)構(gòu)594上，當(dāng)打印頭516不工作時，該位移機(jī)構(gòu)移動肋狀凸緣592與打印頭516對接。反過來，當(dāng)打印頭516工作時，該位移機(jī)構(gòu)594產(chǎn)生動作，使肋狀凸緣592回縮，從而與打印頭516分開。
打印頭分組件508包括一個打印頭支撐模塑件596，打印頭516就安裝在其上。該模塑件596與模塑件596上的插件599形成了一個通道598，當(dāng)在打印介質(zhì)上打印圖像時，打印介質(zhì)由此通道598通過。模塑件596中限定有一個槽700，當(dāng)頂蓋機(jī)構(gòu)590處于其頂蓋位置時，頂蓋機(jī)構(gòu)590由槽700處伸出來。
進(jìn)墨裝置702由插件599支撐，位于蓋部件574的下面。進(jìn)墨裝置702包括一個脊形件704，及一個安裝在脊形件704上的外罩706，脊形件704和外罩706之間形成了一個墨槽708，該墨槽與底盤510上的供墨管514相通，墨水經(jīng)由通道710(圖7)送往打印頭516。
脊形件704上打印頭516旁邊限定有一個供氣管711(圖8)。
電信號經(jīng)由卷帶自動接合膜片712傳送到打印頭516，卷帶自動接合膜片712卡在插件599和進(jìn)墨裝置702之間。
模塑件596包括一個有角度的翼狀部件714。一個柔性印刷電路板(PCB)716安裝并固定在翼狀部件714上。插件599上的肋狀凸緣718推動柔性印刷電路板716與卷帶自動接合膜片712接觸，使兩者電接觸。柔性印刷電路板716上裝有排線720。排線720用來向打印頭516和打印引擎500的其它電動部件供電。此外，柔性印刷電路板716上裝有一個像機(jī)打印引擎控制芯片721和一個質(zhì)量控制芯片(未畫出)，質(zhì)量控制芯片可以識別打印盒504與打印引擎500的兼容性和適用性。為此，印刷電路板716包括一個觸頭723，其與打印盒504中的觸頭725相接合。
從圖7中可以清楚地看到打印頭本身包括一個安裝在硅晶片724上的噴嘴護(hù)板722。墨水經(jīng)由供墨構(gòu)件726提供給打印頭516的噴嘴陣列757。需要供墨時，供墨構(gòu)件726與進(jìn)墨裝置702的墨水通道710上的出口接通，將墨水送往打印頭516的噴嘴陣列。
圖14中詳細(xì)介紹的供墨構(gòu)件726是安裝在硅晶片724上的一塊硅晶片。構(gòu)件726中形有多個管728。管728與構(gòu)件726的長度相同。如上文所述，打印頭516是一個多色打印頭，它的噴嘴(未畫出)成組排列。每組打印一種顏色的墨水或一種紅外墨水。噴嘴757是微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)裝置，該裝置安裝在硅晶片724的表面730上，硅晶片724的另一個表面732上安裝有構(gòu)件726。每個噴嘴由一個貫穿硅晶片724的供墨通道734進(jìn)行供應(yīng)。
因而，構(gòu)件726上的每個管728與其相應(yīng)組的通道734相通。每個管728上有多個進(jìn)墨口736、738、740和742。例如，進(jìn)墨口736向硅晶片724上的第一組供墨通道734提供黑色墨水。而在有三種顏色的墨水和一種紅外墨水的情況下，進(jìn)墨口736用于通過通道734向第一組噴嘴提供紅外墨水。進(jìn)墨口738用于通過進(jìn)墨通道734向第二組噴嘴由提供洋紅色墨水。進(jìn)墨口740用于通過進(jìn)墨通道734向第三組噴嘴提供黃色墨水。最后一組進(jìn)墨口742用于通過其通道734向第四組噴嘴提供青色墨水。
進(jìn)墨口736、738、740和742由一個橫向延伸的密封材料墊片744將其與相鄰的進(jìn)墨口彼此隔開?？梢钥闯觯M(jìn)墨裝置702與構(gòu)件726的頂部746緊挨著，以將進(jìn)墨口736到742彼此隔開。
同樣，也可以看到，TAB膜片712是用膠粒748粘在硅晶片724的表面730上的。膠粒748進(jìn)一步形成對硅晶片724側(cè)邊的液態(tài)緊封。
從每個微電動機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)設(shè)備757中噴射的墨水通過噴嘴護(hù)板722上的一個通道750噴出。為了使噴嘴護(hù)板上的表面752以及護(hù)板722與硅晶片724之間的區(qū)域保持沒有外來的顆粒，向噴嘴護(hù)板722的表面752吹氣，空氣經(jīng)由進(jìn)氣口756后進(jìn)到區(qū)域754。
構(gòu)件726是一個硅晶片，因此，通過蝕刻技術(shù)在硅晶片中形成管728及進(jìn)墨口736到742。
如圖10至13所示，示出進(jìn)墨裝置的截面。該等截面沿進(jìn)墨裝置702長度方向間隔約0.5毫米。如上文所述，進(jìn)墨裝置702的脊形件704有多個通道710，用于從墨槽708向打印頭516的構(gòu)件726供應(yīng)墨水。
可以理解，每個墨槽708對應(yīng)多個通道710。對應(yīng)每個墨槽708的通道710的數(shù)量與打印頭516的構(gòu)件726中的進(jìn)墨口736、738、740或742的數(shù)量相同。
因此，如圖10所示，每個與墨槽708.1連通的通道710向構(gòu)件726中的相應(yīng)進(jìn)墨口742供應(yīng)墨水。墨槽708.1為打印頭516提供青色墨水。
如圖11所示，墨槽708.2通過與之相連的通道710而與構(gòu)件726中的進(jìn)墨口736連通。墨槽708.2為打印頭516提供黑色或紅外墨水。
墨槽708.3(圖12)通過與之相連的通道710而與構(gòu)件726中的進(jìn)墨口740連通。墨槽708.3為打印頭516提供黃色墨水。
最后，墨槽708.4與構(gòu)件726中的開口738及向該等開口進(jìn)給墨水的通道710連通，為打印頭516提供洋紅色墨水。
因此，本發(fā)明的一個優(yōu)點(diǎn)是，與供墨構(gòu)件726結(jié)合，可以用塑料模塑件作為向打印頭進(jìn)給墨水的進(jìn)墨裝置702。通道734之間的距離是百微米數(shù)量級。而進(jìn)墨口736至742之間的距離和進(jìn)墨通道之間的距離則是0.5毫米數(shù)量級。可以理解，模塑制造具有間距為0.5毫米數(shù)量級的通道的裝置比制造開口間距為百微米數(shù)量級的部件容易得多。
可以理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的精神和范圍的前題下，可以對給出的實(shí)施方式進(jìn)行各種變動和/或修改。因而，應(yīng)該認(rèn)為前給出的實(shí)施方式僅視為說明性的而非限定性的。
權(quán)利要求
1.一種打印頭組件，其包括一個長條形的脊形件；一個沿所述脊形件的縱向軸線設(shè)置的打印頭；一個罩在所述脊形件上的外罩，所述脊形件和外罩限定多個縱向設(shè)置的供墨槽；及多個限定于所述脊形件中的進(jìn)墨通道，每個進(jìn)墨通道與至少一個對應(yīng)的供墨槽流體連通并具有一個用于將墨水供應(yīng)至打印頭的進(jìn)墨出口。
2.如權(quán)利要求1所述的打印頭組件，其特征在于，所述打印頭是一個在打印介質(zhì)上打印多種墨水的頁寬打印頭，所述打印頭具有一組對應(yīng)用于每種墨水的微電子機(jī)械系統(tǒng)設(shè)備，且其中所述進(jìn)墨裝置包括多個對應(yīng)用于打印頭的每組微電子機(jī)械系統(tǒng)設(shè)備的進(jìn)墨出口。
3.如權(quán)利要求2所述的打印頭組件，其特征在于，所述進(jìn)墨出口成組設(shè)置，每個進(jìn)墨出口組包括至少一個與每一種墨水相對應(yīng)的進(jìn)墨出口。
4.如權(quán)利要求3所述的打印頭組件，其特征在于，所述進(jìn)墨出口設(shè)置在所述脊形件的中央軸向區(qū)域，與每個進(jìn)墨出口組的進(jìn)墨出口相對應(yīng)的進(jìn)墨通道從所述中央?yún)^(qū)域向不同方向輻射分布。
5.如權(quán)利要求4所述的打印頭組件，其特征在于，所述脊形件靠著打印頭的位置設(shè)有一個供氣管。
6.如權(quán)利要求5所述的打印頭組件，其特征在于，所述脊形件由一個支撐件支撐，且一個用于將電信號提供向打印頭的電連接器卡在所述脊形件和支撐件之間。
7.如權(quán)利要求6所述的打印頭組件，其特征在于，所述電連接器包括一個卷帶自動接合膜片。
8.如權(quán)利要求7所述的打印頭組件，其特征在于，一個柔性電路板電連接于所述卷帶自動接合膜片，所述支撐件包括一個促使柔性電路板與卷帶自動接合膜片發(fā)生電接觸的突出部件。
9.如權(quán)利要求1所述的打印頭組件，其特征在于，所述外罩上容置有一個頂蓋。
全文摘要
一種用于向打印引擎的打印頭供應(yīng)墨水的進(jìn)墨裝置，其包括一個脊形件。一個外罩罩在所述脊形件上，從而所述脊形件和外罩形成多個平行且間隔設(shè)置的供墨槽。脊形件上設(shè)有多個基本對正間隔的進(jìn)墨出口，用于向打印頭供應(yīng)墨水。一個進(jìn)墨通道對應(yīng)一個進(jìn)墨出口，用于將進(jìn)墨出口設(shè)置為與供墨槽之一流體連通。
文檔編號B41J2/20GK1657293SQ200510053798
公開日2005年8月24日 申請日期2000年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月30日
發(fā)明者卡·西爾弗布魯克, 托比·艾倫·金, 蓋瑞·羅蒙德·杰克遜 申請人:西爾弗布魯克研究有限公司