CN1219644C - 喷墨头的供墨结构 - Google Patents
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Abstract
一种喷墨头的供墨结构，包括一硅质基板、第一分隔层、第二分隔层及一喷孔板；其中硅质基板上具有多个加热组件及主供墨流道，各加热组件位于第一分隔层的激发室内，并可利用墨水流道与主供墨流道相通，其顶部则分别地对准喷孔板上的喷嘴；为满足高频喷墨状态下补墨速度的需要，本发明利用第二分隔层提供一辅助性供墨槽道，于垂直方向上扩大主供墨流道与墨水流道入口之间的流道，减少供墨路径的压降而使补墨迅速。
Description
技术领域
本发明涉及一种喷墨装置，尤指一种应用于喷墨打印机的喷墨头。
背景技术
目前被普遍应用的喷墨芯片大致可分为两种，分别为加热式和压电式喷墨芯片。由于同类产品竞争激烈，开发人员必须不断改良力求进步，使喷墨芯片随时满足新的要求，以提高喷墨的速度与品质。这些将有赖于新的结构设计或取得材料的突破才能满足。
提高喷墨的速度必须提高喷墨的允许频率，而提高品质则有赖喷墨密度的进一步提升。但研究人员发现，每次喷墨，当墨滴从喷嘴内喷出，而其它墨水从墨水流道补入时，都会造成长达400微秒左右才能平歇的波荡，如此将影响下次的或邻近喷孔的喷墨能量控制，从而造成喷墨品质的不稳定。进一步的研究发现，这类的波荡会造成邻近喷孔之间的互相干扰(Cross-talk)。然而，如果让墨水流道细长化，则可降低这一类的互相干扰。例如美国专利第4,882,595号所揭露的墨水流道，便是利用这种使墨水流道细长化的构想，使补墨所造成的波荡在400微秒内趋***歇。
墨水流道细长化的设计虽有助于缓和相邻喷孔间互相干扰的现象，但却无法使之完全断绝，而在另一方面却会造成相当程度的流道压降而降低补墨的速度，使补墨不足而影响品质，因而会使喷墨的频率受到限制。
图1为一种已知的喷墨头的供墨结构，由一硅质基板10、一第一分隔层20、及一喷孔板30所构成。其中第一分隔层20具有多个激发室22，每一激发室22内具有形成于硅质基板10上的加热组件21，可将激发室22内的墨水加热而形成热汽泡，借由热汽泡的力量构成喷墨的动力。在硅质基板10中具有穿透基板的槽孔构成的主供墨流道。主供墨流道可通往喷墨头的墨水匣，让墨水可从主供墨流道边缘11通过墨水流道入口23进入激发室22内。当墨水受加热组件21加热激发后，可从喷孔板30上的喷嘴31喷出。为了降低相邻激发室22或喷嘴31之间激发能量的互相干扰，故此已知结构的墨水流道设计细长。由于实践中发现，细长的流道易因压降过大而产生无法即时补墨的缺点，为了弥补这种缺点，图中墨水流道的中段24已放宽，以缓解压降，使喷墨头同时兼顾防干扰和快速补墨的要求。
为了避免墨水流道细长化所造成的流道压降问题，美国专利第5,308,442号所揭露的供墨结构设计将墨水流道缩短，而在主供墨流道边缘与墨水流道之间设一表面低陷区，其边缘接近墨水流道的入口，使较多的墨水能就近满足补墨的需要。
图2为另一种已知的喷墨头的供墨结构，由一硅质基板10、一第一分隔层20、及一喷孔板30所构成。其中在分隔层20上形成多个激发室22，每一激发室22内具有形成于硅质基板10上的加热组件21，可将激发室22的墨水加热形成热汽泡，借此热汽泡构成喷墨的动力。硅质基板10中具有穿透基板的槽孔构成的主供墨流道，可通往喷墨头的墨水匣，让墨水可从主供墨流道边缘11通过墨水流道入口23进入激发室22内。但不同的是，这种已知的供墨结构的墨水流道已经缩短，并在主供墨流道边缘11与墨水流道入口23之间，产生一表面低陷区12，其用意在于减少墨水从主供墨流道边缘11到墨水流道入口23之间的压降，让较多的墨水预先储存于墨水流道入口23的外侧待命，使供墨路径的压降减少，补墨的速度得以加快。
但激发室22或喷嘴31并非一律成直线排列，而是如图3所示成交错排列的型态，该表面低陷区12与不同墨水流道入口23之间的距离不相等。这就意味着相邻的激发室22所获得的补墨的速度不相等。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种辅助性供墨槽道的构造，使较多的墨水能更近距离地储备于墨水流道的入口附近，以减少压降而使补墨迅速。
为此，本发明提供一种喷墨头的供墨结构，至少包括：一硅质基板，具有主供墨流道，该主供墨流道与该喷墨打印头的墨水匣相通；一第一分隔层，具有多个激发室与加热组件的位置对应并使所述加热组件位于所述激发室内，所述激发室穿透第一分隔层，并具有多条墨水流道连接该激发室与该主供墨流道；一喷孔板，具有多个喷嘴与该激发室的位置对应，且该喷孔板覆盖位于第一分隔层之上；至少一第二分隔层，介于该第一分隔层与该硅质基板之间，具有多条槽道从该主供墨流道延伸至该墨水流道的入口附近；本发明还提供一种喷墨头的供墨结构，至少包括：一硅质基板，具有主供墨流道，该主供墨流道与该喷墨打印头的墨水匣相通；一第一分隔层，设于该硅质基板上方，具有多个激发室与加热组件的位置对应并使所述加热组件位于所述激发室内，所述激发室穿透第一分隔层，并具有多条墨水流道连接该激发室与该主供墨流道；一喷孔板，具有多个喷嘴与该激发室的位置对应；至少一第二分隔层，具有多条槽道从该主供墨流道延伸至该墨水流道的入口附近；其中，该喷孔板覆盖位于该第二分隔层之上，该第二分隔层具有多个与喷嘴位置对应的孔洞，并且该第二分隔层位于该第一分隔层之上，该槽道终止于墨水流道入口的上方附近。为满足高频喷墨状态下补墨速度的需要，本发明利用第二分隔层提供一辅助性供墨槽道，借由该辅助性供墨槽道在垂直方向上提供一较大的墨水流道，使较多的墨水能更近距离地储备于墨水流道的入口附近，借以减少流道的压降而提高补墨的速度。
为让本发明的上述和其它目的、特征及优点更明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
附图说明
图1为一种已知的喷墨头供墨结构的局部立体剖示图；
图2为另一种已知的喷墨头供墨结构的局部立体剖示图；
图3为图2中的喷墨头供墨结构的分隔层轮廓示意图；
图4为本发明第一实施例的局部立体剖示图；
图5为本发明第一实施例的另一局部立体剖示图；
图6为本发明第一实施例的分隔层轮廓示意图；
图7为本发明第一实施例的结构断面示意图；
图8为本发明第二实施例的局部立体剖示图。
具体实施方式
图4及图5为本发明第一实施例，由一硅质基板10、一第一分隔层20、第二分隔层40及一喷孔板30所构成。其中在第一分隔层20形成多个激发室22，每一激发室22内具有形成于硅质基板10上的加热组件21，可将激发室22内的墨水加热形成热汽泡，借此热汽泡构成喷墨的动力。第二分隔层具有将墨水从主供墨流道导接至墨水流道入口23外侧的辅助性供墨槽道41，辅助性供墨槽道41的端部4101终止于墨水流道入口23的外侧上方附近。此外，第二分隔层40在喷嘴31的对应位置设有孔洞42，可与喷嘴31对应，使墨水得以经过孔洞42再由喷嘴31中喷出。
硅质基板10中具有穿透基板的槽孔可构成主供墨流道，并可通往喷墨头的墨水匣，让墨水可从墨水匣经过主供墨流道边缘11，再通过墨水流道入口23而进入激发室22内。当墨水受加热组件21加热激发后，将从喷孔板30上的喷嘴31喷出，而新的待命墨水则从主供墨流道补给。此时一部份墨水将可从辅助性供墨槽道41的端部4101流入激发室22内。
依照本发明，图6及图7中的辅助性供墨槽道41可分别地延伸至每一墨水流道入口23的外侧，以就近供应墨水或补墨。因此本发明的供墨方式能使较多的墨水更近的储备于墨水流道入口23的附近，使补墨更顺畅地进行，此外对照图3的可知，本发明还能消除激发室22交错排列时，不同激发室22与主供墨流道边缘11距离不等所衍生的补墨速度不同的问题。
图8为本发明第二实施例提供的喷墨头的供墨结构，图中第二分隔层40设于第一分隔层20的下方，而利用辅助性供墨槽道41将墨水引至墨水流道入口23的外侧下方。
综上所述，本发明可利用第二分隔层40提供一辅助性供墨槽道41，在垂直方向提供一较大的流道，使较多的墨水能更近距离地储备于墨水流道的入口附近，因此可减少流道的压降，加快补墨的速度，提高喷射频率的上限，或容许墨水流道开口尺寸进一步缩小，以缩小喷嘴31之间的距离而增加喷点的密度。
以上已公开了本发明较佳实施例，但其目的并非用来限定本发明，在本发明的设计基础上，本领域的技术人员还可推知其它方式的等效设计。例如，在第一分隔层20的上、下两侧，各提供一第二分隔层，使之构成一对辅助性供墨槽道41，供墨槽道41终止于该墨水流道入口的外侧附近，在垂直方向上提供更大截面的流道，以减少流道的压降，加快补墨的速度，提高喷射频率的上限，又如，将主供墨流道改设在硅质基板的侧边，在此不再一一列举。
Claims (4)
1、一种喷墨头的供墨结构，至少包括：
一硅质基板，具有主供墨流道，该主供墨流道与该喷墨打印头的墨水匣相通；
一第一分隔层，具有多个激发室与加热组件的位置对应并使所述加热组件位于所述激发室内，所述激发室穿透第一分隔层，并具有多条墨水流道连接该激发室与该主供墨流道；
-喷孔板，具有多个喷嘴与该激发室的位置对应，且该喷孔板覆盖位于第一分隔层之上；
至少一第二分隔层，介于该第一分隔层与该硅质基板之间，具有多条槽道从该主供墨流道延伸至该墨水流道的入口附近。
2、一种喷墨头的供墨结构，至少包括：
一硅质基板，具有主供墨流道，该主供墨流道与该喷墨打印头的墨水匣相通；
一第一分隔层，设于该硅质基板上方，具有多个激发室与加热组件的位置对应并使所述加热组件位于所述激发室内，所述激发室穿透第一分隔层，并具有多条墨水流道连接该激发室与该主供墨流道；
-喷孔板，具有多个喷嘴与该激发室的位置对应；
至少一第二分隔层，具有多条槽道从该主供墨流道延伸至该墨水流道的入口附近；
其中，该喷孔板覆盖位于该第二分隔层之上，该第二分隔层具有多个与喷嘴位置对应的孔洞，并且该第二分隔层位于该第一分隔层之上，该槽道终止于墨水流道入口的上方附近。
3、如权利要求2所述的喷墨头的供墨结构，其特征在于该第二分隔层是成对设置，并且分别位于该第一分隔层的上下侧，各具有多条槽道从该主供墨流道延伸至该墨水流道入口的附近。
4、如权利要求3所述的喷墨头的供墨结构，其特征在于所述的槽道终止于该墨水流道入口的外侧附近。
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