CN1100992A - 供墨机构和装有这一机构的喷墨记录设备 - Google Patents

Abstract

一种供墨机构，包括：一个设置在油墨容器的油 墨排出截面上的第一过滤件；一个将喷墨记录装置与 油墨容器导通地连接起来以将油墨从油墨容器的储 墨区提供到喷墨记录装置中的供墨管道；一个设置在 供墨管道中、位于油墨喷射口与第一过滤件之间的第 二过滤件。该第二过滤件上设置有许多能够产生比 油墨容器中的负压大的毛细管作用力的通孔。用上 述结构能够提供一种喷墨记录设备。

Description

本发明涉及一种供墨机构，它将油墨从用于储存油墨的油墨容器中提供到一喷墨记录装置中;本发明还涉及装有上述这一机构的喷墨墨盒以及装有上述这一机构的喷墨记录设备。

一个具有打印机、复印机、传真设备等类似功能的记录设备，或一个被用作综合机械或工作站（包括计算机、文字处理机等）的输出设备的记录设备，它们用于根据图象信息将图象（包括文字、符号等等）记录到一记录材料（或称记录介质）上，例如记录到一张纸上或记录到一个薄的塑料片材（OHP或其它材料）上。按所采用的记录方法分类，上述这些记录设备可被分为以下这些类型;喷墨型、点线型、热敏型、激光型以及其它一些类型。

在上述这些类型当中，喷墨型的设备（即喷墨记录设备）是通过把油墨从记录装置中（记录头）喷射到一记录材料上而进行记录的。这种类型的记录设备可使其记录装置装配紧凑，能高速记录高精度的图象，能使用普通的纸张进行记录而不需要进行任何特殊处理。这种类型的记录设备还具有以下优点：运行成本低;由于其采用的是非击打式的方法，故噪音小;能够很容易地用各种不同颜色的油墨记录彩色图象。

特别是，对于利用热能进行喷墨的记录装置（记录头）来说，通过将电热转换器、电极、液体通道壁、平顶板以及其它一些呈薄膜形状的元件组装到一基板上（所称的薄膜状元件是通过半导体制作工艺-例如蚀刻、喷镀、溅射-而形成的），就容易使该喷墨记录头具有高密度结构的液体通道（喷射口结构），因此能够使该记录设备的结构更加紧凑。另外，通过利用IC技术和微信息处理技术的优点，就能够更容易扩展记录手段或使记录装置具有更大的区域（多于两维的），因此能够更容易地实现多种结构。喷墨记录设备包括一个能够产生细小墨滴的喷墨装置、一个将油墨引入到该喷墨装置中的供墨装置和一个盛装油墨用的墨槽。另外，该喷墨记录设备一般具有一个复原机构，用以消除记录装置的不良喷射。通常将复原量（即复原过程中所使用的排墨量）设置为这样一个值，即，从喷射口到过滤件的这段容积值（过滤件是用来去除油墨中的灰尘颗粒及气泡），该过滤件位于供墨装置的靠墨槽这一侧的端部上。

然而，如果按照上述说明设计记录装置，则当为减小油墨的流动阻力以进行高速喷墨而将过滤件的面积做得很大时，喷射口与该过滤件之间的容积必然要变大。其结果是，用于复原过程的喷墨量变大，因此就产生了这样的问题，即，用于除记录以外的其它目的而使用的油墨量显著增加。

如上所述，在传统的喷墨记录设备中，喷射口与过滤件之间的较大的容积就导致要在复原过程中使用较大量的油墨。这样，就会遇到以下问题：

首先，由于在普通记录头与高速型记录头之间复原量没有兼容性，所以不可能将一个高速型记录头用在普通记录设备中，这是因为由过滤件产生的流动阻力将导致供墨不足;

第二，当高速型记录头中的复原量大于普通记录头的复原量时，用于除记录以外的其它目的而使用的油墨量变大，这就浪费更多的油墨。因此，油墨的利用率就必然降低。

本发明是鉴于上述这些技术问题而进行设计的。本发明的目的是提供一种能够使普通记录头（记录装置）与高速型记录头（记录装置）之间复原量具有兼容性的供墨机构，该供墨机构还能够使得高速型记录头可用在普通记录设备中，并能提高油墨在复原过程中的利用率。本发明的目的还在于提供一种装有上述这一供墨机构的喷墨记录设备。

本发明的另一个目的是提供一种使得既使当为了增加流动通道中的墨量（用以实现高速记录）而把位于供墨管端部上的过滤件的面积做大时也能够以普通复原量实现记录头的复原过程这样的供墨机构，该供墨机构能够使油墨在复原过程中的利用率得到提高，能够获得普通记录头与高速型记录头之间的兼容性。本发明的目的还在于提供一种装置备有上述这一供墨机构的喷墨记录设备。

本发明的再一个目的是提供这样一种供墨机构，即，在该供墨机构中，除了在油墨容器的油墨出口上安装一个过滤件外，还在从油墨喷射口到上述过滤件之间的油墨流动通道的途中安装一个中间过滤件，并且以比油墨容器中的负压大的数值设定该中间过滤件对油墨的毛细管作用力。本发明的目的还在于提供一种装有上述这一供墨机构的喷墨墨盒以及装有上述这一供墨机构的喷墨记录设备。

本发明的再一个目的是提供这样一种供墨机构，即，对于该供墨机构来说，油墨喷射口与中间过滤件之间的容积，以及中间过滤件与安装在油墨排出口上的过滤件之间的容积，每个容积值均与传统设备中的油墨喷射口与过滤件之间的复原容积基本相等，并且，安装在油墨排出口上的过滤件的面积被设计得大。本发明的目的还在于提供一种装备有上述这一供墨机构的喷墨墨盒以及装备有上述这一供墨机构的喷墨记录设备。

本发明的再一个目的是提供这样一种供墨机构，即，通过在复原量小的普通记录设备中安装多个中间过滤件，就可进行多次的复原操作，通过增加复原的次数（中间过滤件的数量加1）以达到所增加的复原量，该供墨机构就能够使一个具有大复原量的记录头（即高速型记录头）复原，与此同时，该供墨机构能够以小复原量（进行一次复原）使普通记录头复原。本发明的目的还在于提供一种装有上述这一供墨机构的喷墨墨盒以及装有上述这一供墨机构的喷墨记录设备。

本发明的再一个目的是提供一种将油墨从储存油墨的油墨容器中提供到设置有油墨喷射口以进行油墨喷射的喷墨记录装置中的供墨机构，该供墨机构包括以下构件：

一个安置在油墨容器的油墨排出口上的第一过滤件;

一个通过将喷墨记录装置与油墨容器导通地连接起来而将油墨从油墨容器中提供到喷墨记录装置中的供墨管道;

一个安置在供墨管道中，位于油墨喷射口与第一过滤件之间的第二过滤件，该第二过滤件上设置有一个能够产生比油墨容器中的负压大的毛细管作用力的通孔。本发明的目的还在于提供一种装有上述这一供墨机构的喷墨墨盒以及装有上述这一供墨机构的喷墨记录设备。

图1是本发明所应用的喷墨记录设备的一个实施例的主要结构的立体示意图。

图2是图1中所示的记录装置的外观的立体示意图。

图3是图2中所示的记录装置的分解立体视图。

图4是图2所示的记录装置中的喷墨组件的结构的局部立体示意图。

图5是图3中所示的墨槽的立体示意图，该图所绘制的是从喷墨组件的安装侧所看到的情况。

图6是表示图2中所示的记录装置安装在一滑座上的装配情况的截面视图。

图7是本发明所应用的喷墨记录设备中的供墨***的第一实施例的纵剖示意图。

图8是本发明所应用的喷墨记录设备中的供墨***的第二实施例的主要结构的局部纵剖示意图。

图9是本发明所应用的喷墨记录设备中的供墨***的第三实施例的主要结构的局部纵剖示意图。

图10是本发明所应用的喷墨记录设备中的供墨***的另一种结构的主要部分的局部纵剖示意图。

下面参照附图描述本发明的最佳实施例。图1是一个立体视图，它示意性地表示出了本发明所应用的喷墨记录设备的一个实施例的结构。在图1中，记录设备1的主体上轴向地并可转动地支承着一根具有螺纹槽2的导向丝杠3，该导向丝杠3与驱动电机4的正转和反转相内联接，并通过传动齿轮5和6而被驱动并转动。滑座7的轴销（未示出）位于其支承件8上（见图6），该轴销装配于螺纹槽2中。该滑座7还由导轨9滑动导向，这样就可通过上述的驱动电机4的正转和反转而使该滑座7沿着箭头a和箭头b所标示的方向往复运动。纸张或塑料薄板之类的记录材料10由一压纸卷筒11送进。在记录位置，记录材料10被一个压板12压向压纸卷筒11的周边，该压板12在滑座7的运动方向上延伸。

光耦合器13和14构成了起始位置控测装置，该装置确认滑座7的杆15的存在，然后引起驱动电机4改变旋转方向。滑座7上安装着喷墨墨盒16，该墨盒16构成了记录装置。这个喷墨墨盒16由喷墨组件18组成，喷墨组件18包括喷墨头17，喷墨头17与一个墨槽19成一个整体，该墨槽19用于存放油墨，它是一个油墨蓄储装置，如图3所示。在记录区之外的一个位置上（例如，在起始位置），一个盖构件20气密地覆盖（即实现一个加盖动作）喷墨头17的喷射口的表面（即喷墨头17的前端，在该前端上分布着若干喷射口）。这个盖构件20由一支承件21支承并且其上设置有抽吸装置22，这样的盖结构就能够通过盖中的内部小孔23而实现喷墨头17的空吸复原。

在设备1的主体的一个框架24上安装着一块支承板25，一清洁刮刀26被该支承板25可滑动地支承着，该清洁刮刀26可通过一驱动装置（未示出）而相对于喷墨头17在前后方向上运动。作为清洁刮刀26，除了图1中所示的这种刮刀外，还可使用各种公知类型的刮刀。杆27准备开始进行空吸复原操作，它可跟随着凸轮28的运动而进行移位，凸轮28倚靠在滑座7上。然后，当这根杆27移位时，一种由齿轮29、离合器及其它构件组成的已知的传动装置被控制。因此，来自驱动电机4的驱动力的传递被控制。

当滑座7到达起始位置端部区域时，通过导向丝杠3的作用来在相应的位置上实现加盖，清扫和空吸复原每一项操作过程。通过应用已知的计时元件及顺次操作技术即可以以一任选的方式实现上述这些操作过程的每一步骤。此外，上述这些操作过程的每一项操作可独自完成或是混合完成。

图2是一幅展示图1中所示的喷墨墨盒16的外观的立体视图。图3是表示喷墨墨盒16的内部构成情况的立体视图。在图2和图3中，喷墨墨盒16是这样一种结构，即，包括了喷墨头17的喷墨组件18与容纳油墨的墨槽19整体制造。在喷墨头17中，众多的喷射口30也是整体成型的。喷墨组件18除了其它一些东西外还包括上述这一喷墨头17，该喷墨头17与电线及通向喷墨头17的油墨导管联在一起。

按照本实施例，喷墨墨盒16具有一个占据很大比例的油墨容纳区，喷墨组件18的前端是易操作型的，该墨盒16通过定位装置而可拆卸地或固定地支承在滑座7上，并与该滑座7电联接。下文中将结合图6描述滑座7。

图4是表示喷墨头17的结构的局部立体示意图。这一喷墨头17是一个喷墨记录头，它通过应用热能而喷射油墨，其上安置有用以产生热能的电热转换器。还有，该喷墨头17是通过从喷射孔中喷射油墨而进行记录的，油墨的喷射是这样实现的，即：从上述的电热转换器产生热能，应用这些热能产生薄膜沸腾，从而导致空气气泡的涨大与收缩，通过空气气泡的涨大与收缩就产生了压力变化，利用这一压力变化就可实现油墨的喷射。

在图4中，电热转换器分别排列在喷墨头17中的液体通道42中，当为从成行排列的众多喷射口30中喷射油墨而施加电压时，这些电热转换器产生热能。然后，根据设置在记录设备的主体侧上的、用以提供记录头驱动信号的控制线路（未示出）中的记录信号，每一个电热转换器31被所提供的驱动信号驱动，该驱动信号是有选择地提供的，这样就可使该电热转换器31产生热能，该热能用以产生薄膜沸腾，这种薄膜沸腾是为在油墨通道42中形成空气气泡所需要的。随着这一空气气泡的长大，一油墨墨滴从喷射口30中喷出，每一个电热转换器31设置在一块热板32上，该热板32形成在一硅基片上，该电热转换器31通过薄膜成型技术而与铝线及类似物（未示出）一起整体成型，以向每一个电热转换器31提供电能。

有一块整体成型的带沟槽的平顶板34，凭借这块平顶板34，就分别形成了分离若干液体油墨通道42所用的隔墙、一个公共的液体腔室33以及其它用以容纳供向每一个油墨通道42的油墨的液体腔室;一油墨入口35（见图3）将油墨从墨槽19导引到公共液体腔室33中;一喷墨口板36（这是一块板，在这块板上形成了喷墨口表面）上具有众多的与每一个液体油墨通道42相对应的喷射口30。对于上述这种整体成型，最好使用聚砜，但也可以使用聚醚砜、聚苯撑氧、聚丙烯或其它一些树脂成型材料。

图5是图3中所示的墨槽19的喷墨组件18的安装部分的立体视图。图6是表示喷墨墨盒16装配到滑座7上时的安装结构的横截面视图。现在主要参照图3对喷墨组件18的结构进行说明，与此同时，在必要时也将参照上述的每一幅附图。

在图3中，线路板37的一端与喷墨头17的加热板32的线路部分彼此相联接。在线路板37的另一端上，与每一个电热转换器31（见图4）相对应地排列着若干块垫片38，用以接收来自设备主体的电信号。用这种方式，就可以把来自设备主体的每一个电信号分别提供给各个电热转换器31。

金属支承件39用作喷墨组件18的底板，它的正面支承着线路板37的背面。一压力弹簧40呈M形状，该弹簧40以其M形的中部轻轻地压在公共液体腔室33（见图4）的外墙区段上，与此同时，该弹簧40以其前裙板41紧紧地压在液体通道42的一个部位上，或者最好是成直线地压在喷射口30的附近区域上。当M形弹簧40的两只脚穿过支承件39上的两个孔43而与该支承件39的背面相咬合时，在该压力弹簧40的两脚之间，加热极32与平顶板34彼此联结，借助于压力弹簧40的很大的弹力以及借助于该弹簧40的前裙板41，上述这两块板32和34在压力下被彼此固定。

支承件39上具有孔47、48和39，这些孔分别与墨槽19上的两个定位凸伸件44以及与用以承受热熔解的凸伸件45和46（见图5）相配合。除此之外，该支承件39的背面还具有凸伸件50和51，该凸伸件50和51用于使支承件39定位到滑座7上。另外，在支承件39上设置有通孔53，该通孔53是为墨槽19上的供墨管52而设置的。通过粘接或以类似的方式即可实现支承件39在线路板37上安装。

支承件39上的凹槽54和55分别位于上述凸伸件50、51的附近，并且处于相平行的沟槽56和57的延伸线上，相平行的沟槽56和57被设置在喷墨墨盒16喷墨组件18的三条周边上（见图2）这种结构就可使得灰尘颗粒、油墨及其它所不希望的物质不会到达上述的凸伸件50和51处。上述的平行沟槽56形成于覆盖件58上，该覆盖件58用于构成喷墨墨盒16的外壁（如图6所示），与此同时，为了安装喷墨组件18，在所述外壁与墨槽19之间形成了一个空间59。另外，其上形成有上述的平行沟槽的供墨件60呈悬臂式，它固定在供墨管52的端部，并且其上具有一个导墨管61，该导墨管61与上述的供墨管52相连接。一个密封销62***到上述这一构件中以确保在导墨管61的固定端与供墨管52之间的毛细管现象。在这一方面，墨槽19与供墨管52之间的联接部分是通过压力配合而进行密封的。在墨槽19的安装着上述供墨管52的那一侧的端部，装备了一个中间过滤件63。

上述的供墨件60是通过模压成型而制造出来的，其耗资少，定位精度高，并且不会降低装配所需的精度。当大批量地装配这种悬臂结构的导墨管61时，能够稳定该导墨管61与油墨入口35相接的连接状况。在本实施例中，仅仅通过使密封粘结剂从供墨件60的侧面流入，即可在导墨管61与油墨入口35之间可靠地获得更好的传导条件。在这一方面，用下面这样一种方式就可很容易地将供墨件60固定到支承件39上，即：将供墨件60背面上的两个销子（未示出）分别装入支承件39的通孔64和65，然后进行热连结。在进行上述热连结的这个面的背面上所形成的稍微凸伸出来的部分被位于墨槽19的喷墨组件18的安装侧的侧端上的凹槽（未示出）所接纳。因此，可以准确地获得喷墨组件18的定位表面。

现在描述墨槽19。该墨槽19主要包括墨盒的主体66、吸墨件67以及覆盖件68。当从与喷墨组件18相对置的一侧将吸墨件67***到墨盒的主体66中之后，这一区域被覆盖件68封闭，从而将它们组装起来。该吸墨件67中将充满油墨并保存油墨，如上所述，该吸墨件67被放置在墨盒的主体66中。供墨入口69将向喷墨组件18提供油墨。在该入口69的稍靠内侧的地方安装了一个过滤件70。墨槽19上设置了一个导气孔71，用以使空气能够导入到墨槽内部。为了避免油墨泄漏，在该导气孔71的内部安放一种防护材料72。

在本实施例所述的喷墨墨盒16中，喷墨头17的尾端是平的，以便减小装配该喷墨头所需的空间，与此同时，采用一种结构来获得最大的油墨容量。因此，不仅可以使该记录设备的体积小巧，而且可以使更换墨盒16的次数减少。于是，通过利用安装喷墨组件18所用的空间的后部，就在这一区域形成了一个用于设置导气孔71的凸出部分。这个凸出部分的内部是中空的，以形成一个气压供给空间，该空间与上述吸墨件67的整个厚度相适应。通过采用这样一种结构，就可获得一个非常好的喷墨墨盒16。

在这一方面，所说的气压供给空间73比传统的那种要大得多，并且由于上述的导气孔71位于其上部，因此既使由于某些不正常的现象而导致油墨从吸墨件中分离，也能够使这些油墨暂时保留在这个气压供给空间73中，然后可靠地将这些油墨收集到吸墨件67中，由此就提供了一个非常好的喷墨墨盒16，该墨盒的每一部分都被利用而没有任何浪费。

墨槽19的喷墨组件18的安装面的结构在图5中示出。现在，给出一条直线L₁，该直线L₁几乎贯穿喷射板36上的喷射口30的中心，并且与墨槽19的底面的安装基准平面相平行，或与滑座7的表面相平行，两个分别与支承件39上的两个孔47相配合的定位凸伸件44和44位于这一直线L₁的上方（见图5）。这两个凸伸件44和44的高度稍低于支承件39的厚度，以使其能够将支承件39定位。在图5中，在直线L₁和延长线上安置了一个爪76，以该爪76的右角来啮合滑座7的定位钩74的表面75，如图6所示。这样，就形成了这样一种布局，即：为使滑座7定位而施加的作用力就作用在与包含了上述直线L₁（见图5）的上述基准平面相平行的表面区域上。正如下文所述，仅就墨槽19的定位精度而言，上述这些构件的相互装配关系提供了一种有效的结构，使得墨槽19的定位精度与喷墨头17上的喷射口30的定位精度同等精确。

墨槽19上的凸伸件45和46（见图5）分别对应于孔48和49（见图3），孔48和49是为使支承件39固定到墨槽19的侧面上而设置的。所说的凸伸件45和46比上述的凸伸件44和44长，为了将支承件39固定到墨槽19的侧面上，凸伸件45和46穿透支承件39而凸伸出来的区段被进行热连接。现在，给出一条与上述直线L₁相垂直的、途径上述凸伸件45的直线L₃和一条途径上述凸伸件46和直线L₂，供墨入口69（见图3）的基准中心定位于直线L₃上。因此，该供墨入口69与供墨管52的联接状况是稳定的，并且，甚至当喷墨或出现碰撞时，加在这种联接位置的负载也是减少的。

直线L₂与直线L₅并不相同，并且由于凸伸件45和46在喷墨头17的有喷射口30的那一侧上位于凸伸件44的附近，所以将会对该喷墨头17相对于墨槽19的定位进一步施加作用。在这一方面，图5中的直线L₄表示安装时供墨件60的外壁的位置。当上述凸伸件45和56沿着这条直线L₄排列时，这些凸伸件在喷墨头17的前端侧上就该喷墨头的重量而言将提供足够的强度，对其结构提供足够的定位精度。墨槽19的前缘77***到滑座7的前板78的孔中（见图6），其目的在于当墨槽19的装配出现很大的倾斜时可对这一反常现象进行抵消。

在滑座7的杆（未示出）上安置了一个止挡件79（见图6），用以防止滑座7掉落。这就构成了这样一种保护件，即：当喷墨墨盒16如下文所述在所说的杆的下方在杆进行旋转的安装的位置上前行时，既使向上施加了会引起滑座从所安置的位置上掉落下来的力，也仍能保持在该装置配状态。

在装上喷墨组件18之后，通过用覆盖件58把墨槽19盖上，就使得该墨槽19除其下方小孔处之外其余部分将喷墨组件18包围起来。喷墨墨盒16形成一个空间，该空间的四侧基本上是封闭的，因为上述的为将墨盒16安装到滑座7上而设置的下方小孔紧密地座落于该滑座7上。因此，来自喷墨头17的热量（该喷墨头17位于上述这一封闭空间中）有效地作用使得上述这一空间成为一个存热空间。当长时间地连续使用该记录设备时，上述这种状况将引起温度升高（虽然这一温升幅度是很小的）。因此在本实施例中，为了加速支承件39的正常散热，在喷墨墨盒16的上表面上设置了一个细长小孔80，该细长孔80的宽度比上述封闭空间窄。通过设置这样一个细长孔80，就能够以喷墨组件18作为一个整体实现均匀的温度分布，而不会受周围环境的影响，同时避免了上述的温升。

当将墨槽组装成喷墨墨盒16时，油墨通过供墨入口69、支承件39的孔53、供墨件60的背面上的导引入口而从墨盒16的主体66的内部供给到供墨件60的内部，然后，油墨穿过供墨件60的内部，通过适当的供墨管和平顶板34上的油墨接受槽35，油墨从供墨件60的导引出口流入到公共液体腔室33中（见图4）。在上述通路中油墨流动的接合处分别用硅橡胶、丁基橡胶或其它的密封材料进行密封，或者是通过压力配合而进行密封，这样就保证了该供墨通路处于这样一种密封的结构中。

如上所述，供墨件60、平顶板34、喷射口板36以及墨盒的主体66这些构件中的每一件都是作为一个完整地组成元件而各自成型的。因此，不仅能以很高的精度完成这些组件的组装，而且在大规模生产中能有效地提高产品的质量。另外，由于与传统的设备相比较减少了部分构件，因此正如已描述过的那样，能够更容易地可靠地获得和显示出非常优秀的特性。在本实施例中，在供墨件60的上表面81与平顶板构件的端部区域82之间（此处的平顶板上形成有用于墨槽19的细长小孔80）存在一个间隙83（如图2所示）。同样，在供墨件60的底面84（见图3）与位于喷墨头侧的一薄底板的端部区域85之间有一个间隙（未示出）。墨槽19的覆盖件68粘结在所说的薄底板上。

上述这些间隙有助于进一步加速上述小孔80的散热，与此同时，这些间隙有助于防止任何所不希望的力直接作用在供墨件60上（即使这个力施加在墨槽19上），也就是，最终防止了这个力作用在喷墨组件18上。在任何情况下，本实施例的上述结构在传统的实施中都是没有的。当每一个组件自身都产生了显著的效果时，把这些组件结合到一起所形成的结构就将显示出特别的作用和效果。

现在主要参照图6来描述喷墨墨盒16的滑座7上的安装情况。在图6中，压纸卷筒11在朝向图6表面的方向上从其背面导引一记录材料10（例如一记录纸张）。滑座7在该压纸卷筒11的纵向（即轴向）上移动。滑座7上装备有一个前板78（例如2mm厚），该前板78位于滑座7的前方，也就是位于喷墨墨盒16的前端侧，在压纸卷筒11的侧面;滑座7上还装备有一个电连接支承板86，这将在下文中予以描述;滑座7上还装备有一个定位钩74，用以使喷墨墨盒16固定在一个给定的记录位置上。

前板78上具有两个与喷墨墨盒16的支承件39上的凸伸件50和51（见图3）相配合的定位凸伸面87，因此在装上喷墨墨盒16之后接受施加到这两个凸伸面87上的竖直力。为此目的，在靠压纸卷筒11的这一侧、从前板78向着图面沿竖直力的方向安装若干根肋（未示出）。当装上墨盒16时，这些肋从前方位置L₅向着压纸卷筒11这一侧稍稍凸伸出来（例如大约凸伸出0.1mm），因此有双重构件作为喷墨头的保护凸伸件。

支承板86上具有若干条其延伸方向与图6表面相垂直的加强肋88。这些肋88的高度沿着从压纸卷筒11的那一侧到定位钩74的这一侧的方向逐渐降低。借助于这种结构，喷墨墨盒16如图6中所示可被安装成处于一种倾斜状态。支承板86支承着一柔性片90，该柔性片90上具有若干个垫89，这些垫89与墨盒16的线路板37（见图3）上的垫38相对应（见图3）;支承板86上还支承着一个橡胶垫片91，该橡胶垫片91上具有若干个点状物，它们产生弹力，此弹力从背面压每一个垫89。

为了稳定垫38与垫89之间的电连接状态，在支承板86上在靠定位钩74的这一侧设置有一个定位面90，用以使作用力在与凸伸面87的作用方向相反的方向上作用到喷墨墨盒16上，因此就在它们之间形成了一个垫接触区域，与此同时，均匀地调整橡胶垫片91上的与垫89相对应的点状物的变形量。当喷墨墨盒16固定到可进行记录的位置上时，定位面92倚靠在线路板37上（见图3）。垫38相对于上述直线L₁（见图5）对称分布。因此，橡胶垫片91上的每一个点状物的变形量变得均匀，以使垫89与垫38之间的接触压力更加稳定。在本实施例中，垫38的分布是横向上下各两行以及竖向有两行。

在图6中，定位钩74上具有一个长孔，该长孔与固定轴93相啮合，轴93自身可在这一长孔中移位，通过利用这一长孔的空间，定位钩沿逆时针方向转动，然后，该定位钩朝着压纸卷筒11的纵向向左端移位，以使喷墨墨盒16在滑座7上定位。定位钩74的移动可采用任何一种结构形式，但最好是采用这样一种结构，即：该结构允许使用一根杆或类似物。在任何场合，当这个定位钩74转动时，喷墨墨盒16被移向压纸卷筒11一侧，并且，定位凸伸件50和51移到这样一个位置上，即：在该位置上，这些凸伸件可倚靠在前板78的凸伸面上。借助于已移至左端的定位钩74，向右倾斜的钩面75与喷墨墨盒16上的爪76的右斜面紧密接触，并且，喷墨墨盒16在一平面内绕着凸伸件50和51与凸伸面87之间的接触区而转动，这样就能够使垫38与垫89开始彼此接触。

然后，当定位钩74被保持在一给定的位置上时，也就是保持在一个它被固定住的位置上时，与此同步，在垫38与垫89之间形成完全接触;凸伸件50和51与凸伸面87之间实现完全面接触;钩面75与爪76的右斜面之间实现界面接触;线路板37（见图3）与定位面92之间实现面接触。因此就完成了喷墨墨盒16相对于滑座7的定位，喷墨墨盒16就保持在滑座7上。

图7是一幅竖直剖面示意图，它表示的是本发明所应用的喷墨记录设备上的供墨***的第一实施例。在图7中，一个中间过滤件63热粘结在供墨管52的靠墨槽19这一侧的端部上。倚靠在吸墨件67上的过滤件70热粘结在墨槽19的油墨导出口94上。于是，从喷墨头17的喷射口30到上述的中间过滤件63所限定的容积V_R与从中间过滤件63到油墨导出口94上的过滤件70所限定的容积V_B是基本彼此相等的。油墨灌注在上述的从喷射口30到中间过滤件63的这一部分容积中。

每一过滤件63和70的网眼尺寸如下文所述。换句话说，对于中间过滤件63，其上的孔呈网格形状，每一网格的大小大约为几十微米。用于油墨的网格的表面张力大于墨槽19中的负压。并且这种结构使得当油墨流过该过滤件时阻力非常小。另一方面，对于油墨导出口94上的过滤件70，限定其上的网眼尺寸要足以能挡住约10微米或更大尺寸的灰尘颗粒，这就要在其产生小的流动阻力方面受些损失。

关于过滤件63和70的面积，例如在具有64个以6KH₂驱动的喷射器30的单喷墨头的场合中，中间过滤件63的直径约为2mm，以便在油墨流动路径中保持油墨的弯液液面;油墨导出口94上的过滤件70的最小直径应当是中间过滤件直径的3至6倍，最好是4至5倍，也就是选择6mm的直径或更大的直径，为的是有助于补充用于油墨喷射的油墨消耗量。更进一步说，中间过滤件63与过滤件70之间的距离应当由按照容积V_R与V_B之间的关系所设定的容积V_B的值来确定。

最重要的是要适当地选择每一过滤件63和70的过滤网眼的尺寸和适当地设定过滤件63与70两者之间的距离，这些尺寸要精心设计。在这种情况下，如果用于记录设备的喷墨头复原过程的复原量大于喷射口30与中间过滤件63之间的容积或大于中间过滤件63与油墨导出口94上的过滤件70之间的容积（无论哪一个更大），则该复原量将是足够的，其原因在于，既使在从油墨导出口94至喷射口30这一液体通道中完全没有油墨存在，至少通过第一次复原操作也能够使油墨从过滤件70的表面升至中间过滤件63的表面，然后，通过下一次的复原操作，至少可将油墨从中间过滤件63引入到喷射口30中。此时，喷墨头17的喷射口30与中间过滤件63之间的容积和中间过滤件63与油墨导出口94上的过滤件70之间的容积基本相等，从而使由泵抽吸的复原量达到最小值。

然而，事实上，容积V_B稍大于容积V_R。最好是，容积V_B的值大于或等于容积V_R值的90%并且小于或等于容积V_R值的95%。由于当保留在墨槽19中的油墨下降时，通过一次复原操作即可可靠地将油墨吸入到中间过滤件63中，所以在这种情况下，泵的一次复原操作的复原量可以为容积V_R的值。

借助于如上设置的过滤件，与未使用中间过滤件63的传统设备相比较，本设备每次约用一半（1/2）的量就能实现复原操作。此外，在所使用的正常条件下趋于出现的油墨降落（即指油墨向回倒流的现象）可由中间过滤件63插住，这样就能恰好通过一次复原操作来恢复这个条件。反过来说，通过设置中间过滤件63，喷射口30与油墨导出口94上的过滤件70之间的容积可以加倍（也就是说，可以确保复原量等于该容积的两倍之多）。用这种方式，就可通过制造油墨导出口94上的过滤件70的有效面积而减小流动阻力，并可将其作为供墨装置用于高速记录设备中。

换句话说，通过在一个具有普通记录速度的记录设备中进行两次复原操作，即，[中间过滤件63的数量+1]，就能可靠地利用上述供墨***完成复原过程，甚至当把一个需要大量复原量的记录头用在一高速记录设备中或用在类似的设备中时，也能可靠地完成复原过程。因此，就能够提供一种能在普通记录头与高速型记录头之间形成复原量的互换的喷墨记录设备，并且能在一普通记录设备中使用一高速型记录头，能提高油墨在复原过程中的利用率。

图8是一幅局部纵剖示意图，它表示的是本发明所应用的喷墨记录设备中的供墨***的第二实施例的主要结构。上述的中间过滤件63可以是这样一个构件，即它能产生比墨槽19中的负压大的表面张力。因此，除了上述的结构形状，还能将这一过滤件63作成筛网形的。在图8所示的第二实施例中，该过滤件63是通过聚集若干根细管子而形成的。本实施例中除了这一结构以外的其它任何部件与图7所示的第一实施例中的那些部件基本相同。故每一个相应的部件用同样的标号表示，在这里就省略了对这些部件的说明。

图9是一幅局部纵剖示意图，它表示的是本发明所应用的喷墨记录设备上的供墨***的第三实施例的主要结构。在该实施例中，中间过滤件63是通过在供墨管52的端部与该供墨管52整体形成一个其上具有若干个细孔95的管壁而构成的。本实施例中除了这一结构以外的其它任何部件与图7所示的第一实施例中的那些部件基本相同，故每一个相应的部件用同样的标号表示，在这里就省略了对这些部件的说明。利用图8或图9中所示的结构，能够获得与上述第一实施例同样的效果。

此外，在上述的每一个实施例中，所描述的是只安置了一个中间过滤件63的情形，但本发明的实际结构与可以是装备两个或更多的中间过滤件63。在这种情况下，所限定的复原量的数值要大于被各个中间过滤件63分开的每个容积。一次的复原量可以恰好大约是在一个区段上进行复原操作的复原量。图10是表示具有多个（三个）中间过滤件63的供墨***的主要结构的局部纵剖图。利用这种具有多个中间过滤件63的排列结构，能够获得与上述第一实施例相同的效果。

按照上述的这些实施例，就能够在一个每次复原量小的记录设备中安装那种总计需要大量复原量的记录装置（墨盒或类似物），保持互换性，用以消除由于复原量受限制而带来的节流问题，提高可在不同的记录设备中使用同样的记录头的能力，提高记录装置（例如喷墨墨盒）的生产效率（在小复原量的设备中可增加其复原量，在大复原量的设备中可限制其复原量）。此外，在一记录设备中，可将复原量设定成一个恒定值，它本身再提高设计能力和生产能力。进一步说，甚至在总计需要大量复原量的记录装置中（墨盒或类似物），也能够以小的复原量来实现普通复原，从而减少油墨的浪费，因此而提高油墨用于记录的利用率。

通过采用本发明所应用的液滴喷射装置，能够更充分地体现出本发明的效果，也就是，在一普通记录头与一高速型记录头之间具有复原量的互换性;能够在一普通记录设备中使用高速型记录头;能够提高油墨在复原过程中的利用率。

在这一方面，已通过列举一种串行型记录设备（其中，记录头16安装在滑座7上）的例子而对上述每一个实施例作了说明，但本发明同样可应用于一种使用线型记录头的记录设备中，该记录头的长度整个或局部覆盖记录材料的宽度。此外，在上述实施例中，所列举的情形是由一个记录头16实现记录，然而本发明的应用范围是很广泛的，本发明可应用于彩色喷墨记录设备中，该彩色喷墨记录设备具有若干个记录头，用以实现不同颜色的记录;本发明还可应用于一种用若干个记录头分层次进行记录的喷墨记录设备中，这种记录设备以单色的但具有不同的浓度的油墨进行记录;本发明也可应用于其它的一些记录设备中，不论记录头和记录颜色的数量如何均能获得同样的效果。

除了使用如上所述的这种由记录头和墨槽整体形成的可更换的喷墨墨盒16以外，本发明同样适用于那种其中的记录头与墨槽是分别独立成型的并由管子或其它构件连接起来的记录设备，也适用于其它一些类型的记录设备，不论该记录头的结构形式如何均能获得同样的效果。

在这一方面，本发明适用于使用以下记录装置（记录头）的喷墨记录设备，该记录装置中采用电机转换器，例如压电元件。然而，将本发明应用于利用热能进行喷墨的喷墨记录设备中是特别有效的，会产生非常好的效果，这是因为用这种类型的记录设备能获得高密度的记录，同时获得高精度和细微层次的记录。

关于上述这一类型记录设备的典型结构和工作原理，最好采用那些用在美国专利Nos.4，723，129和4740796的说明书中公开的基本原理而完成的结构。这个方法适用于所谓的“指令型”（on-dem and type）记录***和连续型记录***。但它尤其适用于“指令型”记录***，这是因为该原理是：至少一个响应记录信息而使温度超越成核沸点的起点而迅速升高的驱动信号被施加到一个位于液体（油墨）保存件上或位于液体通道上的电热转换器上，引起该电热转换器在该液体保存件或液体通道上产生热能，从而在记录头的热作用区上产生薄膜沸腾;其结果是对于每一个驱动信号，在记录液体中形成一个又一个的气泡。

通过该气泡的长大和收缩，液体（油墨）通过喷射口而喷出，从而至少产生一滴墨滴。该驱动信号最好是呈脉冲形式，这是因为气泡的长大和收缩可在瞬间完成，因此该液体（油墨）会很快地反应而喷射出来。呈脉冲形式的驱动信号最好是如美国专利Nos.4463359和4345262的说明书中所公开的那样。在这方面，热表面的温升速率最好如美国专利No.4313124的说明书中所述，以在一个更好的条件下完成质量优秀的记录。

记录头的结构可以采用如上所示的每一种结构，其中的记录头结构是把在上述专利中公开的喷射口、液体通道及电热转换器结合起来而构成的（线型液体通道或直角液体通道）。此外，象在美国专利Nos.4558333和4459600的说明书中公开的那种结构也包括在本发明中，在这种结构中热作用区是一个弯曲的区域。除此之外，本发明还能有效地应用于日本专利申请59-123670中所公开的结构，在这种结构中，用一个公共的细长孔作为喷射口用于多个电热转换器;本发明还能有效地应用于在日本专利申请59-138461中公开的结构，在该结构中，相应于喷射口形成了一个用以吸收热能压力波的开口。换句话说，因为不论记录头的类型如何本发明都能可靠而有效地实现记录，所以上述这些应用都是可能的。

如前所述，本发明有效地应用于“全线型”（full-line type）记录头，该记录头的长度相应于可由记录设备进行记录的记录材料（记录介质）的最大宽度。这一记录头可以是一个通过将几个记录头结合起来而构成的记录头，或是一个单一的整体成型的全线型记录头。除此之外，本发明能有效地应用于如上文所列举的串行型（serial type）记录头;应用于固定在设备主体上的记录头;应用于可更换的芯片型（chip type）记录头，当将该芯片安装在设备主体上时，该记录头就可与主设备进行电连接并进行供墨;本发明还可应用于墨盒型记录头，该记录头具有一个与记录头本身成整体的墨槽。

此外，最好附加设置记录头复原装置和预先辅助装置，它们作为本发明的记录设备的组成部分。这是因为这些附加装置将能够使本发明的效果更加稳定。上述这些附加设备的装置是：用于记录头的加盖装置，清洁装置，压力或抽吸装置，预热装置-例如电热转换器或除这种转换器以外的热元件或这些元件的组合。从使记录稳定的角度说，除用于进行记录的正常喷射以外采取预喷射将有助于提高本发明的效率。

如前所述，关于所安装的记录头的种类和数量，不论该记录头是整体结构的还是由多个记录头的组合而构成的，本发明都能不仅非常有效地适用于只使用主要颜色（例如黑色或类似的颜色）的记录类型，而且非常有效地适用于具有至少一种记录类型的记录设备，这些记录类型包括多色记录类型（即，使用不同颜色的油墨）和全色记录类型（即，使用混合颜色）。

在本发明的上述实施例中，所描述的油墨是液体的，这种油墨在低于室温的温度下被固化而在室温下被液化。由于油墨被控制在不低于30℃和不高于70℃的范围内以稳定其粘度，使其在常规状态下稳定地喷射，因此当给出记录信号时该油墨可被液化。除此之外，当要可靠地防止由于热能而导致的温升（这一热能用于使油墨从固态转变为液态）时，或当要使用在闲置时呈固态以防止油墨汽化的油墨时，对于本发明可采用那种仅当应用热能时才被液化的油墨，例如那种当根据记录信号而给出热能时能以任何方式使自身液化从而作为液体油墨而被喷射出来的油墨，和那种当其到达记录介质上时其自身已经开始固化的油墨。

在这种情况下，为了使油墨面向电热转换器，可将油墨以液态或固态形式保存在一疏松片材的凹槽或通孔中，这种疏松片材如日本专利No.54-56847中所公开的那种。在本发明中，对于上述的各种不同类的油墨最有效的方法是那种能够实现如上所述的薄膜沸腾的方法。

作为本发明的记录设备的类型，除了与文字处理机、计算机或其它信息处理设备成整体设置或单独设置的图象输出终端外，还可以采用与阅读器相结合的复制设备，也可以采用具有传输和接收功能的传真设备。

换句话说，用上述的每一实施例中的结构，可以使得油墨喷射口与中间过滤件之间的容积以及中间过滤件与油墨排出口上的过滤件之间的容积分别与传统的油墨喷射口与过滤件之间的复原容积相等。因此，可将油墨排出口上的过滤件的面积设计得大。例如，当由于记录头长时间闲置而导致部分到达墨槽（油墨储蓄装置）的油墨返回或当在记录头中出现油墨回落现象（即，油墨的倒流现象）时，在设置了一个中间过滤件的情况下，就可通过两次复原操作而使该记录头复原。这也就是说，通过第一次复原操作，油墨升至中间过滤件，然后，通过第二复原操作，油墨升至喷射口。在通常状态下容易出现的油墨回落（即油墨的倒流）将停止在安装有中间过滤件的地方，因此可通过一次复原操作而使回落的油墨复原。以这种方式，依靠所设置的中间过滤件，就可以既使在一个仅能提供很小的复原量的记录设备中也能使需要大量复原量的记录头（便如高速型记录头）复原，这是通过增加复原量（中间过滤件的数量+1）来补偿这一增加量而实现的。在使用普通记录头的情况下，也能以小复原量（一次复原）使该记录头复原。

正如从以上的叙述中所清楚地了解的那样，按照这些采用了本发明技术的实施例，其结构中设置具有通孔的中间过滤件，这些通孔足以在一记录装置的油墨喷射口与油墨存储区的油墨导出口之间产生比该油墨存储区中的负压大的毛细管作用力，这样就可提供一个能够兼容普通记录装置与高速型记录装置之间的复原量的喷墨记录设备;能够使一个高速型记录装置应用于一个普通的记录设备中;并能够提高油墨在复原过程中的利用率。

Claims (29)

1、一种用以将油墨从储存油墨的油墨存储区提供到具有喷射油墨用的油墨喷射区的喷墨记录区中的供墨机构，所述供墨机构包括：

一个设置在该油墨存储区的油墨排出截面上的第一过滤件；

一个用以将喷墨记录区与所述的油墨存储区相连通从而将油墨从油墨存储区提供到喷墨记录区中的供墨管道；

一个设置在所述的供墨管道中、位于油墨喷射口与第一过滤件之间的第二过滤件，该第二过滤件上设置有许多能够产生比油墨存储区中的负压大的毛细管作用力的通孔。

2、按照权利要求1所述的供墨机构，其特征在于，在所说的供墨管道中，从油墨喷射口到第二过滤件这段容积与从第二过滤件到第一过滤件这段容积基本相等。

3、按照权利要求1所述的供墨机构，其特征在于，在所说的供墨管道中，第二过滤件与第一过滤件之间的容积大于或等于油墨喷射口与第二过滤件之间的容积的90%并小于或等于油墨喷射口与第二过滤件之间的容积的95%。

4、按照权利要求1所述的供墨机构，其特征在于，第一过滤件的直径大于或等于第二过滤件直径的3倍并小于或等于第二过滤件直径的6倍。

5、按照权利要求1所述的供墨机构，其特征在于，在所述的供墨管道中在油墨喷射口与第一过滤件之间设置多个与第一过滤件不同的过滤件。

6、按照权利要求1-5中的任何一个权利要求所述的供墨机构，其特征在于，所说的第二过滤件是聚集许多管件而构成的。

7、按照权利要求1-5中的任何一个权利要求所述的供墨机构，其特征在于，所说的第二过滤件是由供墨管道端部上的与该供墨管道成一整体的其上具有若干通孔的管壁构成的。

8、按照权利要求1-5中的任何一个权利要求所述的供墨机构，其特征在于，所说的喷墨记录区是一个其上装备有电热转换器以产生热能实现油墨喷射的喷墨记录头。

9、按照权利要求8所述的供墨机构，其特征在于，所说的喷墨记录头通过利用由电热转换器所产生的热能而产生的薄膜沸腾而从油墨喷射口中喷射油墨。

10、一种喷墨墨盒，其上设置有一个用以储存油墨的油墨存储区，一个具有油墨喷射口的喷墨记录头，一个用以将油墨从油墨存储区提供到喷墨记录头中的供墨机构，所说的喷墨墨盒包括：

一个设置在油墨存储区的油墨排出截面上的第一过滤件;

一个用以将喷墨记录区与所述的油墨存储区相连通从而将油墨从油墨存储区提供到喷墨记录区中的供墨管道;

一个设置在所述的供墨管道中、位于油墨喷射口与第一过滤件之间的第二过滤件，该第二过滤件上设置有许多能够产生比油墨存储区中的负压大的毛细管作用力的通孔;

一个用于向喷墨记录头提供驱动信号以引起该喷墨记录头从所说的油墨喷射口中喷墨的驱动信号接收区。

11、按照权利要求10所述的喷墨墨盒，其特征在于，在所说的供墨管道中，从油墨喷射口到第二过滤件这段容积与从第二过滤件到第一过滤件这段容积基本相等。

12、按照权利要求10所述的喷墨墨盒，其特征在于，在所述的供墨管道中，第二过滤件与第一过滤件之间的容积大于或等于油墨喷射口与第二过滤件之间的容积的90%并小于或等于油墨喷射口与第二过滤件之间的容积的95%。

13、按照权利要求10所述的喷墨墨盒，其特征在于，第一过滤件的直径大于或等于第二过滤件直径的3倍并小于或等于第二过滤件直径的6倍。

14、按照权利要求10所述的喷墨墨盒，其特征在于，在所述的供墨管道中在油墨喷射口与第一过滤件之间设置多个与第一过滤件不同的过滤件。

15、按照权利要求10-14中的任何一个权利要求所述的喷墨墨盒，其特征在于，所说的第二过滤件是聚集许多管件而构成的。

16、按照权利要求10-14中的任何一个权利要求所述的喷墨墨盒，其特征在于，所说的第二过滤件是由供墨管道端部上的与该供墨管道成一整体的其上具有若干通孔的管壁构成的。

17、按照权利要求10-14中的任何一个权利要求所述的喷墨墨盒，其特征在于，所说的喷墨记录区是一个其上装备有电热转换器以产生热能实现油墨喷射的喷墨记录头。

18、按照权利要求17所述的喷墨墨盒，其特征在于，所说的喷墨记录头通过利用由电热转换器所产生的热能而产生的薄膜沸腾而从油墨喷射口中喷射油墨。

19、一种喷墨记录设备，其上装备有用于将油墨从储存油墨在油置存储区提供到具有油墨喷射口的喷墨记录区中的供墨机构，该记录设备包括：

一个用于安装喷墨记录区的安装区

一个用于产生驱动信号以驱动所说的喷墨记录区的记录头驱动信号提供区;

一个设置在油墨存储区的油墨排出截面上的第一过滤件;

一个用以将喷墨记录区与所述的油墨存储区相连通从而将油墨从油墨存储区提供到喷墨记录区中的供墨管道;

一个设置在所述的供墨管道中，位于油墨喷射口与第一过滤件之间的第二过滤件，该第二过滤件上设置有许多能够产生比油墨存储区中的负压大的毛细管作用力的通孔。

20、按照权利要求19所述的喷墨记录设备，其特征在于，在所说的供墨管道中，从油墨喷射口到第二过滤件这段容积与从第二过滤件到第一过滤件这段容积基本相等。

21、按照权利要求19所述的喷墨记录设备，其特征在于，在所述的供墨管道中，第二过滤件与第一过滤件之间的容积大于或等于油墨喷射口与第二过滤件之间的容积的90%并小于或等于油墨喷射口与第二过滤件之间的容积的95%。

22、按照权利要求19所述的喷墨记录设备，其特征在于，第一过滤件的直径大于或等于第二过滤件直径的3倍并小于或等于第二过滤件直径的6倍。

23、按照权利要求19所述的喷墨记录设备，其特征在于，在所述的供墨管道中在油墨喷射口与第一过滤件之间设置多个与第一过滤件不同的过滤件。

24、按照权利要求19-23中的任何一个权利要求所述的喷墨记录设备，其特征在于，所说的喷墨记录设备上装有一个能够使所说的喷墨记录区在一给定的方向上移动的滑座。

25、按照权利要求19-23中的任何一个权利要求所述的喷墨记录设备，其特征在于，该喷墨记录设备上设置有一个将一记录介质送入记录区域的输送机构，在该记录区域由所说的喷墨记录区实现记录。

26、按照权利要求19-23中的任何一个权利要求所述的喷墨记录设备，其特征在于，所说的第二过滤件是聚集许多管件而构成的。

27、按照权利要求19-23中的任何一个权利要求所述的喷墨记录设备，其特征在于，所说的第二过滤件是由供墨管道端部上的与该供墨管道成一整体的其上具有若干通孔的管壁构成的。

28、按照权利要求19-23中的任何一个权利要求所述的喷墨记录设备，其特征在于，所说的喷墨记录区是一个其上装备有电热转换器以产生热能实现油墨喷射的喷墨记录头。

29、按照权利要求28所述的喷墨记录设备，其特征在于，所说的喷墨记录头通过利用由电热转换器所产生的热能而产生的薄膜沸腾而从油墨喷射口中喷射油墨。

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