專利名稱：具有內(nèi)裝過濾器結(jié)構(gòu)的噴墨打印頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴墨打印頭裝置，尤其涉及到一種在打印頭內(nèi)部含有一過濾油墨用的過濾器結(jié)構(gòu)的裝置或一種在打印頭內(nèi)部含有一加熱相變油墨用的加熱結(jié)構(gòu)的裝置。
壓電驅(qū)動(dòng)的噴墨打印頭是一種用于有選擇地將油墨細(xì)滴噴在可操作地傳送過打印機(jī)的紙面上的一種相對小的裝置，打印頭插入該打印機(jī)中，由此而將噴射出的油墨滴在紙面上形成選擇出的正文或圖像。這種打印頭典型地有一塊具有十分細(xì)小噴孔的端板，油墨以精確的方式通過噴孔噴到紙面上。由于這些孔的小尺寸，故在噴射之前將油墨過濾而除去任何可能堵塞細(xì)噴孔的開口的大粒雜質(zhì)是很必要的，而這種堵塞可以阻止油墨以高效和有效的方式從打印機(jī)頭中噴出。在一個(gè)典型的結(jié)構(gòu)中，一個(gè)濾器被安置在位于一個(gè)單獨(dú)的外接油墨供給源與打印頭之間的打印頭的外面。在本結(jié)構(gòu)中，油墨從油墨供給源經(jīng)過濾器進(jìn)入打印頭，并經(jīng)打印頭噴到紙面上。在另一種結(jié)構(gòu)中，油墨供給源、打印頭和過濾器三者構(gòu)成一個(gè)整體。在油墨用完時(shí)，然后該整體就被丟棄。
在另一種結(jié)構(gòu)中，使用變相油墨，該種油墨在室溫下通常是固態(tài)的。在油墨被有效地從油墨供給源流出并經(jīng)過位于打印頭內(nèi)的細(xì)小的油墨通道之前，必須將之加熱到室溫以上。一般說來，在那些油墨供給源和打印頭是分離部件的結(jié)構(gòu)中，油墨由在油墨供給源和打印頭上的外部加熱裝置加熱。變相油墨被加熱到足以使之成為能容易地流過整個(gè)打印頭油墨分配系統(tǒng)的液化的油墨。在油墨已經(jīng)在供給源處充分加熱之后，油墨就從供給源經(jīng)過濾器送至被外部加熱器加熱了的打印頭。加熱了的打印頭使油墨維持液態(tài)，從而使之可自由地流過細(xì)小的打印頭通道和噴孔，然后，油墨就從打印頭噴至紙面。在那些油墨供給源、過濾器和打印頭組成一個(gè)整體的裝置中，整個(gè)裝置是由一個(gè)外部加熱器加熱的。
雖然上述的結(jié)構(gòu)在產(chǎn)生高質(zhì)量的圖、文方面是有效的，但是上述的結(jié)構(gòu)還存在一些不足。在過濾器設(shè)置在打印頭與單獨(dú)的油墨供給源之間且在兩者之外的結(jié)構(gòu)中，過濾器、打印頭和供給源部件單獨(dú)制成之后，過濾器必須安置在油墨供給源與打印頭之間的適當(dāng)位置上。這些步驟不僅增加了制造時(shí)間和成本，而且還需占據(jù)打印裝置內(nèi)的更大的空間。而且，由于過濾器是由一個(gè)管子懸垂于油墨供給源與打印頭之間的，故過濾器特別易于受到外來的損害，或者管子可能移動(dòng)，由此而引起過濾器位置移動(dòng)，這種移動(dòng)會(huì)降低過濾器效能。另外，過濾器不能盡可能低地安置在油墨流線下。這種安置可能影響油墨過濾的通道。例如，在離開過濾器之后，油墨在進(jìn)入打印頭的狹窄通道之前要穿過一段附加管子的長度。而在通過這段附加長度的管子時(shí)，油墨可能會(huì)粘染上雜質(zhì)，這就有可能堵塞打印頭。這種結(jié)構(gòu)也不能盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊。存在于油墨供給源、過濾器和打印頭之間的附加距離都需要空間，這些空間減小了打印裝置的緊湊性。
油墨供給源、過濾器和打印頭構(gòu)成一整體的裝置的有關(guān)缺點(diǎn)是由于制造單個(gè)的部件并把那些單個(gè)的部件合成一個(gè)組件而增加的費(fèi)用。另一缺點(diǎn)是過早地丟棄打印頭和過濾器。當(dāng)油墨用盡時(shí)，包括打印頭和過濾器在內(nèi)的整個(gè)裝置都被丟棄。打印頭和過濾器的這種過早丟棄是一種資源的浪費(fèi)，并且由于新的過濾器和打印頭的費(fèi)用被并入要買的下一個(gè)油墨供給裝置，故對消費(fèi)者來說也是比較昂貴的。
在油墨供給源和打印頭兩外部加熱油墨機(jī)的結(jié)構(gòu)也有一些不足。在傳統(tǒng)的打印頭加熱系統(tǒng)中，加熱元件設(shè)置在打印頭外面。這些在加熱打印頭時(shí)，必須有足夠的能量從外面供給來加熱打印頭內(nèi)部油墨分配通道。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的這些顯著的缺點(diǎn)要求消費(fèi)更多的能量。此外，將加熱裝置添設(shè)于打印頭外部會(huì)要求外加的制造步驟，這會(huì)增加加熱的打印頭的制作時(shí)間和成本。而且，由于加熱裝置安置在打印頭的外部，也更易遭受損害。
由上可以容易地看到，提供一種能消除或至少大大減小上述傳統(tǒng)打印頭的上述不足的改進(jìn)了的噴墨打印頭是合乎期望的。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的原則，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)最佳的實(shí)施例，提供一個(gè)打印體，在其上配置有第一和第二外表面，且有一個(gè)油墨過濾器裝置位于第一外側(cè)表面的凹陷處。油墨過濾器裝置用一根延伸于油墨過濾器裝置與外接油墨供給源之間的油墨管與外接油墨供給源溝通。在打印頭體內(nèi)形成的油墨管道腔與油墨過濾器裝置液體連通。具有互相間隔的一組油墨排放噴孔的噴孔板向后延伸穿過此板并通過一種粘接劑固定在第二側(cè)表面上。
油墨排放噴孔向后延伸穿過噴孔板到達(dá)機(jī)體內(nèi)的一系列互相間隔的內(nèi)部油墨接收通道，而且這些接收通道與一系列相互平行地間隔的向后延伸穿過打印頭體內(nèi)部的以壓電方式可偏移的側(cè)壁部分叉指式連接。油墨接收通道延伸于油墨管道腔與排放噴孔之間。
一個(gè)罩部分安放在第一外表面上，且通過粘接劑封閉地固定在第一外表面上。罩安放于油墨過濾器的上方，由此將油墨過濾器密封在打印頭體內(nèi)。在此罩內(nèi)部有一個(gè)器件，并且與油墨過濾器結(jié)構(gòu)液體連通，以便從油墨導(dǎo)管中接收油墨。
在另一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)體包括一個(gè)平行的相互固定的通常呈板狀的頂部、底部和中間部份，并且每個(gè)部份都有一個(gè)頂側(cè)面、一個(gè)底側(cè)面和對準(zhǔn)的前邊緣表面。油墨過濾器裝置可以是一組垂直延伸、沿水平彼此分開的、經(jīng)光刻的微過濾器通道，這些通道在頂部份形成并穿過頂部份。另一方面，過濾器裝置還可以包括一容納可單獨(dú)更換的過濾器結(jié)構(gòu)的過濾器腔。過濾器結(jié)構(gòu)最好包括一種光敏可蝕刻的玻璃材料，其內(nèi)形成一組光刻的微過濾器通道。但是，單獨(dú)的過濾器結(jié)構(gòu)也可以是篩型微過濾器件。
在另一個(gè)實(shí)施例中，打印頭體包含一個(gè)安放于其內(nèi)部的加熱裝置。加熱裝置有加熱通道，該加熱通道形成于頂部份的底表面或第一中間部分的頂部表面，還含有一種電阻加熱絲，它安放在加熱通道內(nèi)。選定的其內(nèi)有通道形成的機(jī)體部份最好是一種光敏可蝕刻的玻璃材料，并且，通道是用光刻法在希望的機(jī)體部分內(nèi)形成的。在此具體實(shí)施例的另一方面中，過濾器裝置安裝在打印頭外部，并且，加熱裝置在打印頭體內(nèi)形成。


圖1是體現(xiàn)本發(fā)明原理的一種噴墨打印頭的透視圖。
圖2是沿圖1之2-2線剖開的打印頭的一個(gè)放大的局部剖視圖。
圖3是沿圖1之3-3線剖開的打印頭的一個(gè)放大的局部剖視圖，它展示了一種在打印頭內(nèi)部的蝕刻出的過濾器，此打印頭與油墨貯存器供給管和油墨流體通道相通，流體通道與噴孔通道相通。
圖4是沿圖1之3-3線通過又一個(gè)實(shí)施例打印頭的放大的局部剖視圖，展示一種在打印頭中的過濾器腔和落入蝕刻出的過濾器，過濾器與油墨導(dǎo)管及與內(nèi)部油墨接收通道溝通的油墨管道腔接通。
圖5是沿圖1之3-3線通過打印頭的另一實(shí)施例的放大局部剖視圖，展示打印頭內(nèi)的微篩網(wǎng)過濾器結(jié)構(gòu)，該過濾器結(jié)構(gòu)與油墨導(dǎo)管和與內(nèi)部油墨接收通道相通的油墨管通道溝通。
圖6是打印頭的又一種實(shí)施例的部分分解透視圖，它展示了打印頭的內(nèi)部加熱通道和元件，以及在打印頭內(nèi)的內(nèi)部微過濾器通道。
先參看圖1，本發(fā)明提供一種用一油墨導(dǎo)管14與單獨(dú)的外接油墨供給貯存器12相連的噴墨打印頭10。打印頭10的前端部16是由一個(gè)沿橫向延伸的矩形孔板18確定的，該前端部16最好是由一種非壓電陶瓷材料制作。一組組沿水平方向相互隔開的小油墨排放噴孔20穿過孔板18向后延伸。
四個(gè)相互固定的機(jī)體部份固定于孔板18的后側(cè)面，并向后延伸，每個(gè)機(jī)體部分均是矩形結(jié)構(gòu)，有一個(gè)頂部分22、一個(gè)第一垂直中間部分24、一個(gè)第二垂直中間部分26和一底部分28。第一、二垂直的中間部分24、26位于頂部22和底部28之間。頂部22和第一中間部分24沿一個(gè)側(cè)面交界處30會(huì)合。第一、二中間部分沿一側(cè)面交界處32會(huì)合并用粘接劑固定在一起，第二中間部分26和底部28沿側(cè)面交界處34會(huì)合并用粘接劑固定在一起。帶有從其本身向上延伸的一管件38的一罩部份36固定于頂部分22的頂面上。以可以更換的方式將油墨導(dǎo)管14連接于管件38，從而把油墨從外接油墨供給貯存器12導(dǎo)向打印頭10。
頂部分、第一中間部分和底部分22、24和28最好用一種非極性陶瓷材料制作。頂部22最好是由光敏可腐蝕玻璃制成，此種玻璃是添加一種金屬離子和一種激敏物制成的硅化玻璃。在經(jīng)受紫外線照射時(shí)，通過熱顯現(xiàn)處理光敏玻璃產(chǎn)生一種金屬膠體，其核變成晶體。這種非常細(xì)的晶體可容易地由如氫氟酸等酸溶解。一種合適的光敏可蝕刻的玻璃(并且在市場供應(yīng)的)實(shí)例是由Corning制造的光敏玻璃。在第二垂直中間部分26最好由一種壓電激活的陶瓷材料制作。
現(xiàn)在參看圖2，一種有預(yù)定寬度和深度的許多垂直溝槽在打印頭體的第二中間部分26及底部28中形成，從而在打印頭10的內(nèi)部確立一組相互平行隔開的內(nèi)部油墨接收通道40，通過40從孔板18沿縱向向后延伸，每個(gè)通道的前端通過油墨排放噴孔20中的一個(gè)與外部溝通。在圖2中剖示出的打印頭部分展示了一組典型的通道40a-40h。
通道40沿它們的長度受到打印頭體內(nèi)、與通道叉指連接的一系列內(nèi)部驅(qū)動(dòng)器的相對的一對對側(cè)壁部分A橫向限制。側(cè)壁驅(qū)動(dòng)器部分A1-A9的典型組被圖2中的打印頭體部分的剖視圖展示。
側(cè)壁部分A具有由第二中間體部分26的水平方向相互間隔的垂直部分確定的上部42，還具有由底部28的沿水平方向相互間隔的部分確定的下部44。驅(qū)動(dòng)器側(cè)壁部分的部分42之頂側(cè)和底側(cè)，以及驅(qū)動(dòng)器側(cè)壁部分的部分44之頂側(cè)分別涂覆導(dǎo)電金屬層46、48和50。部分24和26由位于部份24的下側(cè)面24a與導(dǎo)電金屬層46之間的一層絕緣粘接材料52固定在一起。在另一方面，部分26和28則由位于金屬層48和50之間的一層導(dǎo)電粘接材料54相互固定。
示出的一組金屬和導(dǎo)電粘接劑層構(gòu)成了每個(gè)驅(qū)動(dòng)器A中沿垂直方向分隔開的頂部和底部電連接部分。由金屬層46確定的頂部電連接部分通常沿部分間界面區(qū)域32排列，底部電連接(由金屬層48、50確定的)和粘接劑層54一般沿部分界面區(qū)域34排列。
每個(gè)通道40均由來自一適當(dāng)?shù)耐獠坑湍┙o貯存器12的油墨充填，(見圖1)，貯存器12通過油墨導(dǎo)管14與這些通道溝通，該導(dǎo)管14通過位于打印頭10之內(nèi)的并與內(nèi)部通道40的后端部分相通的油墨供應(yīng)管腔78(見圖3)與通道溝通。在打印頭作業(yè)期間，沿水平方向?qū)χ玫拿恳粚︱?qū)動(dòng)器A以壓電方式偏移入通道40，即驅(qū)動(dòng)器A不得不迫使置于該通道內(nèi)的一定量油墨以液滴形式經(jīng)與之連接的噴孔噴到外面。
圖3展示的是本發(fā)明的一個(gè)獨(dú)特的方面，其中，打印頭具有內(nèi)置的過濾器結(jié)構(gòu)。如圖3所示，打印頭10具有內(nèi)置的過濾器結(jié)構(gòu)部分56，該部分56包括一組垂直延伸的、沿水平方向彼此離開的微過濾器通道58，通道58具有與來自管件38的油墨流方向一致的軸線取向。通道58全部在頂部22內(nèi)構(gòu)成，并延伸穿過頂部22的厚度。一個(gè)罩部分60密封地固定在機(jī)體部分22的頂側(cè)并將微過濾器通道58蓋住，罩部分60上有一孔62。在孔62內(nèi)裝有以前提到的38，它可連接到導(dǎo)管14上。罩部分60和頂部分22用位于罩板60的底側(cè)表面68和頂部分22的頂側(cè)表面70之間的一層粘接材料66相互固接?？梢栽谡职?0的底側(cè)表面68內(nèi)部形成一個(gè)低凹區(qū)域64，以便使油墨均勻分布通過微過濾器通道58。
微過濾器道58通過罩部分管件38與油墨導(dǎo)管14液體溝通。以前提到的油墨供給管腔78與微過濾器通道58溝通。如圖3所示，油墨供給管腔78通過形成在第二中間部分和底部分26和28內(nèi)的內(nèi)部油墨接收通道40與油墨排放孔溝通。當(dāng)油墨從油墨供給貯存器12經(jīng)油墨導(dǎo)管14進(jìn)入打印頭10時(shí)，微尺寸通道58濾去油墨中的雜質(zhì)粒子，由此可防止雜質(zhì)粒子進(jìn)入和堵塞油墨排放孔。
這種獨(dú)特的內(nèi)部過濾器結(jié)構(gòu)部分56提供了超過現(xiàn)有技術(shù)的打印頭裝置的一些優(yōu)點(diǎn)。首先，過濾器結(jié)構(gòu)56是固定的，并且不易受到外來損壞或移動(dòng)。其次，由于該內(nèi)部打印頭過濾器是與油墨供給貯存器分離的，故在油墨用完之后，過濾器并不丟棄。本發(fā)明的這一方面允許過濾器和打印頭使用更長的時(shí)間，由此可以從打印頭和過濾器兩者上獲得最大的效益和利用程度。第三，由于過濾器全部是在頂部份22內(nèi)形成的，因此可以以更有效和成本更低的方式制造并裝配打印機(jī)的過濾器部分。第四，過濾器位于打印頭內(nèi)，因而也就更加靠近油墨排放孔20，這就允許油墨在進(jìn)入油量接收通道之前更有效地將之過濾。第五，過濾器結(jié)構(gòu)56的存在使打印裝置更為緊湊，這就可減低對打印機(jī)內(nèi)的空間需要。
微過濾器通道58借助一種材料去除工藝，如激光切除和光刻法，或者借助一種材料添加工藝，如電鑄成形，全部在包括頂部份22的材料中形成。但是，更好的是，材料去除工藝是光刻工藝，它將在本說明書后面加以介紹。油墨管腔78、油墨接收傳送通道40和排放孔20可以用這些相同的去除工藝或(如果希望)用其他的適合的方法來制作。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，頂部22由一種光敏的可刻蝕玻璃材料組成。在本特定的實(shí)施例中，微過濾器通道58用光刻方法在頂部分22之內(nèi)形成。在另一個(gè)實(shí)施例中，頂部份22是一種可切除材料，其內(nèi)的微過濾器通道58用一種如用一種激發(fā)物激光方法的激光切除方法來形成。此外，一種離子束材料除去工藝亦可被采用。
在光刻工藝中，制作一種只將期望是通道的區(qū)域曝露的光掩模，并將之放在光敏的可蝕刻玻璃上。之后，將被掩擋的玻璃用紫外線曝光，然后，掩擋了的該光敏玻璃進(jìn)行熱處理，熱處理使玻璃的未掩擋部分出現(xiàn)結(jié)晶化。然后將一種如氫氟酸的合適的腐蝕酸放到玻璃的晶化了的那部份上。酸使晶化的玻璃部分以比基體玻璃快得多的速率溶解，由此而形成過濾器通道。在形成通道之后，玻璃經(jīng)受第二次熱處理，該熱處理使玻璃轉(zhuǎn)變成一種對紫外線照射不再敏感的永久性陶瓷材料，但是應(yīng)該指出的是，即使不進(jìn)行上述的第二次熱處理，該玻璃材料仍然適于作為過濾器。
圖4表示本發(fā)明的打印頭的另一個(gè)實(shí)施例10a，在該實(shí)施例中，內(nèi)部過濾器是一個(gè)放置于內(nèi)部過濾腔中的單獨(dú)的構(gòu)件。過濾器腔80是在整個(gè)頂體部分22內(nèi)形成的，頂體部分22可以是一種如可光刻的玻璃材料那樣的可蝕刻非極性陶瓷材料。過濾器腔80從頂側(cè)面加到底側(cè)面74延伸穿過部分22。在過濾器結(jié)構(gòu)80內(nèi)形成含有一個(gè)可更換的單獨(dú)的過濾器結(jié)構(gòu)84的面向上的突出部分。油墨管腔78與過濾器80溝通。如前所述，油墨管腔78與油墨接收通道40溝通，油墨經(jīng)通道40被傳送到油墨排放孔20(見圖1)。
單獨(dú)的過濾器結(jié)構(gòu)84具有多個(gè)垂直延伸、沿水平方向相互間隔的、整體地形成在組成單個(gè)過濾器結(jié)構(gòu)的材料中的微過濾器通道86。微過濾器通道86通過連接于管件38上的油墨導(dǎo)管14，從一個(gè)外接油墨供給源(未示出)接受油墨。
過濾器腔80可以用傳統(tǒng)的方法在頂部分22內(nèi)整體形成，如果頂部22的材料是一種光敏的可蝕刻材料，亦可用上面討論的光刻方法在頂部分22內(nèi)整體制成腔80。一旦過濾器腔80形成利用朝上的突出部分82，單個(gè)過濾器結(jié)構(gòu)84就可以支承于過濾腔之內(nèi)。應(yīng)該指出的重要一點(diǎn)是，過濾器結(jié)構(gòu)84不是從頂部分22形成的，而是一個(gè)單獨(dú)的構(gòu)件。罩板60的底側(cè)表面68也可以包括一個(gè)如上所述的凹陷區(qū)域64在其表面內(nèi)形成，這個(gè)區(qū)域64允許油墨均勻地通過過濾器結(jié)構(gòu)84。
在圖4所示的打印頭實(shí)施例10a中，過濾器結(jié)構(gòu)84最好是一種可光刻的玻璃材料，微過濾器通道86可用上述的光刻方法形成在該種材料內(nèi)。但是，如果期望的話，微過濾器通道86亦可通過采用激光或離子束的切除方法束制作形成。
油墨管腔78、內(nèi)部油墨接收通道40以及油墨排放孔(未示出)也可以用如上所述的同樣的常規(guī)方法來形成。
現(xiàn)在翻到圖5，該圖展示本發(fā)明的噴墨打印頭的另一個(gè)實(shí)施例10b。在這個(gè)特定的實(shí)施例中，打印頭10b有一個(gè)形成在頂部分22內(nèi)的完整的過濾器腔84，腔84具有包括并支承一個(gè)可更換的單獨(dú)的傳統(tǒng)篩型微過濾器件朝上的突出部分82。過濾器腔80可以用與在圖4所述實(shí)施例中介紹的同樣方法來形成。
在圖6中展示了具有一內(nèi)部過濾器和一加熱通道的打印頭的又一個(gè)獨(dú)特的實(shí)施例10c，當(dāng)在室溫下是一種臘狀粘稠的變相油墨時(shí)，加熱通道是關(guān)鍵的。打印頭10c有一個(gè)帶內(nèi)部加熱通道88的頂部分22，通道88用于加熱在室溫下是臘狀的變相油墨。內(nèi)部加熱通道88有在頂部分22側(cè)緣部分94內(nèi)形成的一個(gè)入口90和一個(gè)出口92，并有一預(yù)定的深度，以便用于容納用來加熱打印頭10b的電阻加熱絲96。加熱通道88的深度要深到足以容納加熱絲96，以使頂部分22能平置于第一中間部分24上而不防礙加熱絲96。加熱絲96放置在加熱通道88內(nèi)使其兩端可與外接電源連接。雖然圖6展示了電阻絲通過出入口90、92從頂部分22向外延伸。但是應(yīng)該清楚，別的傳統(tǒng)方法也可以用來將加熱絲96與適當(dāng)?shù)碾娫?未示出)相連。
通過使用與上面討論的形成過濾器腔和微過濾器通道相同的切除方法，加熱通道88可以整體形成在頂部分22的底表面74內(nèi)。但是也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，加熱通道88可以用相同的方法整體成形在第一中間部分24的頂側(cè)面76上。在采用如用鋸切、激光鉆或切割的切除方法時(shí)，其制作材料只能是非極性的可切除的陶瓷材料。
然而最好的是，通道是用光刻方法來形成，所選定的在其上形成加熱通道88的部分是一種光敏可蝕刻的玻璃。當(dāng)選定的部分是由這種最好的材料制作時(shí)，加熱通道88可以用上面討論的形成微過濾器通道一樣的光刻方法來形成。頂部分22的底部74被掩擋，使所期望的通道式樣被曝光。另外，當(dāng)期望在第一中間部分24的頂表面76處形成加熱通道88時(shí)，則頂表面76被掩擋而使所希望的通道式樣被曝光。然后使所選定的掩擋部分74或76被紫外線曝光。之后，被曝光的式樣部分經(jīng)加熱處理而晶化，在晶化后，晶化了的部分就被用氫氟酸溶化掉。
在本特定實(shí)施例的另一方面，打印頭可以包括如上所述的內(nèi)部過濾器結(jié)構(gòu)的各種實(shí)施例。但最好的作法是，過濾器結(jié)構(gòu)56是一種垂直延伸、沿水平方向相互間隔的微過濾器通道58，而特別好的是，微過濾器通道58以在圖3所示實(shí)施例中已討論過的相同方式整體形成在頂部分22之內(nèi)。但是，如果希望的話，過濾器結(jié)構(gòu)也可以如在圖4所示實(shí)施例中已討論過的那樣，是一種能放進(jìn)在頂部分形成的一個(gè)內(nèi)部過濾器腔中的單獨(dú)的過濾器結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施例提供了優(yōu)于別的現(xiàn)有技術(shù)裝置的制作和成本方面的優(yōu)勢。第一，在頂部分22由光敏可蝕刻玻璃制作時(shí)，加熱通道88和微過濾器通道58或過濾器腔(取決于實(shí)施例)可被同時(shí)制造。例如，有加熱通道88和微過濾器通道56制作于其內(nèi)的頂部分22可以被掩擋以便使所期望的加熱通道和微過濾器通道式樣部分被同時(shí)曝光。利用一次紫外線曝光和一次后續(xù)的熱處理，所期望的加熱通道88和微過濾器通道58就被晶化。氫氟酸可以同時(shí)施加于加熱通道及微過濾器通道兩者的已晶化部分。因此，若干個(gè)制作步驟被消去。當(dāng)然，這就降低了打印頭的總成本。第二，由于加熱元件是置于打印頭內(nèi)的，這就有了可使用較少的電能加熱打印頭的更有效的熱分配。在傳統(tǒng)的打印頭加熱系統(tǒng)中，加熱元件置于打印頭外側(cè)，因而，在打印頭被加熱時(shí)，必須從打印頭外面施加足夠的能量來加熱打印頭的內(nèi)部油墨分配通道，這種結(jié)構(gòu)要求更多的能量。與之相比，本發(fā)明提供了一種更加靠近油墨分配管道的內(nèi)部加熱通道。這種更緊密的靠近只要求較少的能量就使油墨維持在恰當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)溫度。第三，由于加熱通道整體地位于打印頭的內(nèi)部，故它對損害不敏感。
僅僅通過圖和實(shí)例的方式，上述細(xì)致的說明就能被清楚地理解了，但是本發(fā)明的精神和范圍由所附的權(quán)利要求單獨(dú)地限制。
權(quán)利要求
1.一種噴墨打印頭包括一個(gè)具有平行相互固定的，一般成板狀的部分、底部分及中間部分的本體，每個(gè)部分都有一個(gè)頂側(cè)表面、底側(cè)表面及對準(zhǔn)的前緣表面；油墨過濾器裝置，它安置在該頂部分內(nèi)，且通過一延伸于油墨過濾器裝置與外接油墨供給源之間的導(dǎo)管與一外接油墨供給源溝通；一個(gè)形成于本體內(nèi)的油墨管腔，油墨腔與油墨過濾裝置液體連通；一個(gè)沿著各自的對準(zhǔn)的前緣表面與上述頂部分，底部分和中間部分連結(jié)在一起的前端部分，在該前端部分上間隔分布有一組向后延伸穿過前端部分的油墨排放孔；一組相互平行間隔的內(nèi)部可偏移的側(cè)壁部分，該側(cè)壁部分從本體的前端部分起向后延伸穿過本體，并橫向約束了一組彼此間隔的上述側(cè)壁部分彼此叉指連接的內(nèi)部油墨接收通道，并穿過所述的排放孔向外部敞開，接收油墨通道與油墨管腔液體連接以接收流過油墨腔的油墨；一個(gè)置于油墨過濾器裝置上方以密封方式固定于頂部分的頂表面上的罩部分，該罩部分內(nèi)設(shè)有一個(gè)與油墨過濾裝置液體連接以便從油墨導(dǎo)管接收油置的管件。
2.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印頭，其特征在于，過濾器裝置有一個(gè)形成于頂體部分內(nèi)的過濾器腔及一個(gè)單獨(dú)的、內(nèi)部形成有一組微過濾器通道的過濾器結(jié)構(gòu)，該單獨(dú)的過濾器結(jié)構(gòu)置于過濾器腔內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的打印頭，其特征在于，該油墨管腔與油墨接收通道在所述的中間部分和底部分內(nèi)整體構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的打印頭，其特征在于，本體內(nèi)還置有加熱裝置，用于加熱打印頭本體。
5.如權(quán)利要求1所述的打印頭，其特征在于，過濾器裝置有許多整體形成并穿過頂部分的光刻微過濾器通道。
6.如權(quán)利要求1所述的打印頭，其特征在于頂部分是一種光敏的可蝕刻的玻璃材料，以及該過濾器裝置有許多整體形成并穿過頂部分的光刻成的微過濾器通道。
7.如權(quán)利要求2所述打印頭，其特征在于，過濾器結(jié)構(gòu)是一種光敏的可蝕刻玻璃材料。
8.如權(quán)利要求4所述的打印頭，其特征在于，加熱裝置有一個(gè)在本體內(nèi)形成的加熱通道以及置于加熱通道內(nèi)的電阻加熱絲。
9.如權(quán)利要求8所述打印頭，其特征在于，垂直的中間部分包括一個(gè)沿第一界面區(qū)域固定于一第二中間部的第一中間部分，第一中間部分沿第二界面區(qū)域固定于頂面部分，第二中間部分沿著第三界面區(qū)域固定于底部分。
10.如權(quán)利要求8所述打印頭，其特征在于，加熱裝置還具有將電阻加熱絲連接于電源的電氣連接裝置。
11.如權(quán)利要求9所述打印頭，其特征在于，頂部分的材料是一種光敏可蝕刻的玻璃材料，加熱通道被整體成形在頂部分之底表面上。
12.如權(quán)利要求9所述打印頭，其特征在于，中間部分的材料是一種光敏的可蝕刻玻璃材料，加熱通道整體地形成在中間部分的頂表面上。
13.一種噴墨打印頭包括一個(gè)具有平行相互固定的、一般成板狀的頂部分、底部分及中間部分的本體，各個(gè)部分均有一個(gè)頂側(cè)表面、一個(gè)底側(cè)表面及對準(zhǔn)的前緣表面；一個(gè)整體形成于本體內(nèi)并被構(gòu)造成可安裝一個(gè)單獨(dú)的過濾器結(jié)構(gòu)的過濾器腔，該過濾器腔通過延伸于過濾器腔和外接油墨供給源之間的油墨導(dǎo)管與一外按油墨供給源溝通；一個(gè)可以更換的安置于過濾器腔內(nèi)的單獨(dú)的油墨過濾器結(jié)構(gòu)；一個(gè)成形于本體內(nèi)部的油墨管腔，油墨管腔與過濾器腔液體連通；一個(gè)沿它們的對準(zhǔn)的前緣表面連結(jié)頂部分，底部分和中間部分的前端部分，該前端部分具有一組彼此間隔、朝后延伸穿過前端部分的油墨排放孔；一組相互平行間隔的從本體的前端部朝后延伸穿過本體的內(nèi)部可以壓電方式偏移的側(cè)壁部分，該側(cè)壁部分橫向約束了所述側(cè)壁部分相互固定的一組內(nèi)部油墨接收通道，并通過排放孔向外部敞開，該接收通道與所述的油墨管腔液體連通以便從中接收油墨流。一個(gè)以密封方式在過濾器腔上方的頂部份的頂表面上固定的罩部分，其內(nèi)有一個(gè)與油墨過濾器結(jié)構(gòu)液體連通的管件，以便從該油墨管件中接收油墨。
14.如權(quán)利要求13所述打印頭，其特征在于，本體內(nèi)還設(shè)有用于加熱打印頭本體的加熱裝置。
15.如權(quán)利要求13所述打印頭，其特征在于，單獨(dú)的過濾器結(jié)構(gòu)的材料是一種光敏的、可蝕刻的玻璃材料。
16.如權(quán)利要求13所述打印頭，其特征在于，單獨(dú)的過濾器結(jié)構(gòu)還有一個(gè)微網(wǎng)金屬篩。
17.如權(quán)利要求14所述的打印頭，其特征在于，加熱裝置具有在本體內(nèi)部形成的一加熱通道和一根置于加熱通道內(nèi)的導(dǎo)電電阻絲。
18.如權(quán)利要求15所述打印頭，其特征在于，單獨(dú)的過濾器結(jié)構(gòu)在其內(nèi)有整體構(gòu)成的光刻出的多個(gè)微過濾器通道。
19.如權(quán)利要求17所述打印頭，其特征在于，垂直的中間部分包括有一個(gè)沿第一界面區(qū)域牢固地連結(jié)于一第二中間部分的第一中間部分，第一中間部分沿第二界面區(qū)域固定于頂部分，第二中間部分沿第二界面區(qū)域固定于底部分。
20.如權(quán)利要求17所述打印頭，其特征在于，加熱裝置還具有將電阻絲連接于電源的電氣連接裝置。
21.如權(quán)利要求19所述打印頭，其特征在于，頂部的材料是一種光敏可蝕刻的玻璃材料，以及加熱通道整體成形于頂部分的底表面上。
22.如權(quán)利要求19所述打印頭，其特征在于，中間部分的材料是一種光敏可蝕刻的玻璃材料，以及所述加熱通道整體成形于中間部分的頂表面上。
23.一種噴墨打印頭包括一個(gè)具有第一、第二外側(cè)表面的本體；一個(gè)置于第一外側(cè)表面凹處的油墨過濾器裝置，通過延伸于過濾器裝置與外接油墨供給之間的一油墨導(dǎo)管，油墨過濾器裝置與外接油墨供給源液體連通。一個(gè)固定于第二外側(cè)表面的孔板，該孔板上有一組互相間隔、往后延伸穿過孔板的油墨排放孔；一組互相平行間隔并從孔板朝后延伸穿過本體內(nèi)部可偏移的側(cè)壁部分，該側(cè)壁部分橫向約束一組相互間隔，以所述側(cè)壁部分相互固定的內(nèi)部油墨接收通道，并通過排放孔向外部敞開，該油墨接收通道與油墨過濾裝置液體連通以便從中接收油墨流。一個(gè)密封地置于油墨過濾器裝置上方的第一個(gè)鍘表面上的罩部分，罩部分內(nèi)置有一個(gè)與油墨過濾器裝置液體連通的管件，以便從該管件中接收油墨。
24.如權(quán)利要求23所述打印頭，其特征在于，過濾器裝置具有一組整體成形于第一外側(cè)表面內(nèi)并與管腔液體連通的微過濾器通道。
25.如權(quán)利要求23所述打印頭，其特征在于，過濾器裝置具有整體成形于第一外側(cè)表面內(nèi)的一個(gè)過濾器腔，用以接受一個(gè)單獨(dú)的過濾器結(jié)構(gòu)，以及單獨(dú)的過濾器結(jié)構(gòu)內(nèi)還形成一組微小通道。
26.如權(quán)利要求23所述打印頭，其特征在于，所述外側(cè)表面是一種光敏的可蝕刻的玻璃材料制作的。
27.如權(quán)利要求23所述的打印頭，其特征在于，單獨(dú)的過濾器結(jié)構(gòu)是一種光敏可蝕刻的玻璃材料。
28.如權(quán)利要求23所述打印頭，其特征在于，單獨(dú)的過濾器結(jié)構(gòu)是一種微網(wǎng)篩。
29.如權(quán)利要求23所述打印頭，其特征在于，所述本體還具有整體形成于本體內(nèi)的加熱裝置，用以對打印頭本體加熱。
30.如權(quán)利要求29所述的打印頭，其特征在于，加熱裝置還具有成形于本體內(nèi)部的一加熱通道，及一條安置于加熱通道內(nèi)的導(dǎo)電電阻絲。
31.一種噴墨打印頭包括一個(gè)具有平行相互固定，一般呈板狀的頂部分、底部分和中間部分的本體，各部分均有一個(gè)側(cè)表面，一個(gè)底側(cè)表面和對準(zhǔn)的前緣表面；用于加熱打印頭本體、置于本體內(nèi)部的加熱裝置；一個(gè)成形于本體內(nèi)部的油墨管腔，油墨腔通過一油墨導(dǎo)管與一外部油墨供給源液體連通；一個(gè)沿對準(zhǔn)的前緣表面與頂部分、中間部分和底部分連接的前端部分，前端部分上有一組相互間隔并往后延伸穿過前端部分的油墨排放孔；一個(gè)互相平行間隔從本體的前端部分往后延伸穿過本體的內(nèi)部偏移的側(cè)壁部分，該側(cè)壁部分橫向約束與該側(cè)壁部分叉指連接的內(nèi)部油墨接收通道，并通過排放孔向外部敞開。該接收通道與油墨管腔液體連通，從而接收油墨流。
32.如權(quán)利要求31所述打印頭，其特征在于，垂直的中間部分有沿第一界面區(qū)域連接于第二中間部分的第一中間部分，第一中間部分還沿第二界面區(qū)域連接于頂部分，第二中間部分沿第二界面區(qū)域連接于底部分。
33.如權(quán)利要求31所述打印頭，其特征在于，加熱裝置有一個(gè)整體地形成于頂產(chǎn)分底側(cè)面的光刻通道，一個(gè)導(dǎo)電電阻絲安置于該通道內(nèi)。
34.如權(quán)利要求32所述打印頭，其特征在于，頂部分的材料是光敏可蝕刻的玻璃材料，在其內(nèi)置放的一導(dǎo)電的電阻絲的加熱通道整體成形于該頂部分的底表面內(nèi)。
35.如權(quán)利要求32所述打印頭，其特征在于，第一中間部分的材料是一種光敏可蝕刻的玻璃材料，容納一導(dǎo)電電阻絲的加熱通道整體成形于該第一中間部分的頂表面上。
全文摘要
一種噴墨打印頭本體有整體結(jié)合于其內(nèi)的、有效過濾流入于本體可壓電偏移的內(nèi)壁部分之間的內(nèi)部油墨接收通道中油墨的過濾器。在各打印頭中，過濾器由整體成型于本體外側(cè)部內(nèi)的一組光刻微過濾通道、成型于外側(cè)部并安裝以獨(dú)立光刻過濾件的過濾腔、在過濾件內(nèi)形成光刻微過濾通道及在外側(cè)部形成并安裝獨(dú)立網(wǎng)型微過濾件的過濾腔確定。用變相型油墨的打印頭中，加熱通道成型于本體外側(cè)部內(nèi)并有效放置加熱打印頭本體中油墨接收通道內(nèi)變相型油墨的電阻絲。
文檔編號B41J2/16GK1130129SQ951045
公開日1996年9月4日 申請日期1995年3月31日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月31日
發(fā)明者D·J·海斯 申請人:康帕克電腦公司