专利名称：一种用于打印引擎的供墨组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种打印引擎。本发明特别应用于具有即时打印功能的数码相机上，更确切地说，本发明涉及一种与用于打印引擎给打印头供墨的供墨组件。
背景技术：
人们不难理解，页宽打印机上打印引擎部分使用的是专用的打印头，其外形尺寸以毫米为单位表示，尾数以小数来表示，打印头的宽度通常为600微米，在一列喷墨喷嘴中，相邻两个喷嘴间的间距是百微米数量级的。打印头的基层是由硅晶片做的，而向该处供墨的供应机构是用塑料做成的结构件，其功能是将某一种墨水送到基层上每个供墨通道中，这要求极高的精度，因而制做也非常复杂。
“页宽”是指打印头在打印介质上一次打印一行，而且在打印介质经过打印头时，打印头不在打印介质上横向滑动或光栅化。
发明内容
本发明提供了一种用在打印引擎的给打印头供墨的供墨装置。这种打印头包括一排安装一个晶片的第一个表面上的微电子机械系统喷墨装置和一个贯穿晶片的，从晶片的背面延伸到排成一组一组的每一个喷墨设备的供墨通道，该供墨装置包括一个安装在晶片的背面上的一个小块，小块上有多个管道，通道开口伸出到与晶片的背面相邻的小块的第一个表面；至少一个与每个管道相通，在小块的背面上有出孔的进墨孔。
优选的是，小块的另一个面最好与第一个表面相对。
该小块可以是一个硅晶片，并且可以将其粘在安装有微电子机械系统(MEMS)设备的晶片上。
这些管和孔可以是通过蚀刻的方法在硅晶片上做出。
这个块上可以带有一个分隔装置，用以将每个进墨孔与其相邻的孔分隔开。分隔装置可以是横置在块上各相邻进墨孔之间的一个垫片，这种垫片由密封材料制成。
下面结合例子和附图对本发明进行说明图1是根据本发明绘制的打印引擎的三维视图，包括其组件；图2是打印引擎的三维分解图；图3是使用可拆卸打印盒的打印引擎的三维视图，图中将打印引擎移去了；图4是打印引擎的三维后视图，其中的打印盒以虚线表示；图5是打印引擎的三维剖面图；图6是打印引擎上打印头分组件的三维分解图；图7是打印头分组件的局部剖视图；图8是打印头分组件的截面端视图，图中的盖顶机构位于盖顶位置；图9显示的是打印头分组件，图中的盖顶机构位于开盖位置；图10是本发明的打印引擎打印头的供墨装置的局部三维示意图；
图11是沿图10中XI-XI线的供墨装置的截面端视示意图；图12是沿图10中XII-XII线的供墨装置的截面端视示意图；图13是沿图10中XIII-XIII线的供墨装置的截面端视示意图；图14是沿图10中XIV-XIV线的供墨装置的截面端视示意图；具体实施方式
在图纸中，附图标记500通常是指符合本发明的打印引擎，打印引擎500带有一个打印引擎组件502，其中装有一个可拆卸的打印盒504。
在我们公告的名称为“打印盒”(备案号CA02)及“墨水盒”(备案号CA04)的同类专利申请中详细描述了该打印盒504，上述两个专利是同时申请的，其国际专利申请号分别为PCT/AU00/00741和PCT/AU00/00742，这里专门结合其内容以做参考。
打印引擎组件502上带有一个分组件506和第二个分组件508。
分组件506上有一个底盘510，底盘510有一个模塑件512，其上有供墨管514。打印盒504中的墨水经由供墨管514送入打印头分组件508上的打印头516(图5、6、7)。打印头516可以用四种颜色的墨水打印也可以用三种颜色的墨水再加上第四种只有在红外光谱下可见的墨水(以下称为红外墨水)来进行打印。相应地，就需要在模塑件512上预制出4个供墨管514及一个供气管518，空气由供气管518吹向打印头516，以防止外界的颗粒在打印头516的喷嘴护板上堆积。
底盘510上还有另一个盖状模塑件520，其上装有一个泵522。泵522是一个抽气泵，由该泵产生吸力，使空气通过进气孔细管524和进气孔526后，经由打印盒504中的空气过滤器。空气由出气孔528排出，提供给底盘510上的供气管518。
底盘510上还装有第一个驱动电机A，该电机是一个步进电机530，通过第一个轮系532来驱动泵522。该步进电机530还通过第二个轮系538来与打印盒504上的滚轮组件536中的主动滚轮534(图5)相连。轮系538与装在主动滚轮534的一端上的可啮合部件540(图2)啮合，因而使步进电机530可以控制向分组件508上打印头516中输送打印介质542的进给，从而实现当介质在打印头516下通过时，在上面打印图像。要注意，当在打印介质542上进行打印时，步进电机530只负责驱动打印介质542，而泵522只负责向打印头516吹气。
底盘510上的模塑件512上安装有多个供墨导管，即与供墨管514相通的细管544，供墨细管544贯穿于打印盒504上用弹性测量材料制成的凸缘组件546当中，用于从打印盒504的墨水腔或存储格548(图5)中抽取墨水以提供给打印头516。
底盘510上的盖状模塑件520上的第二个用夹钳552固定的电机，即直流电机550，该电机用来驱动切割装置——刀轮臂组件554，在完成图像在打印介质上的打印后，将其与剩余的打印介质切开。电机550的输出轴上带有一个斜齿轮556，斜齿轮556与刀轮组件554的蜗轮560上带有的斜齿轮558啮合。蜗轮560通过轴承562装在打印头分组件508的底盘底板564上，可以转动。
刀轮组件554带有一个刀轮566，该刀轮安装在安装架570的弹性软臂568上。蜗轮560从安装架570旁经过的过程为当蜗轮560转动时，安装架570和刀轮566从底盘底板564处横向经过。安装架570与底板564的盖572贴在一起，以阻止安装架570相对于蜗轮560转动。而且，刀轮566紧贴着打印头分组件508的上壳或盖部件，以有效切割打印介质542。盖部件574是金属的，因而当刀轮566从盖状部件处经过时，形成一个类似于剪刀的动作，将已打上图像的打印介质同其余部分切开。
分组件506带有一个喷射机构576，喷射机构576装在底盘510上并且上面有一个带夹子580的凸缘578，通过这个凸缘578将喷射机构576夹在底盘510上，与其贴在一起。凸缘578处装有一个由弹性测量材料制成的插件582，插件上留出了多开口584，将细管544上的进孔封闭，以阻止外面的颗粒进入到细管544中，并由此进入管514和打印头516中。此外插件584表面形成的面或平台586将进气细管524堵住，起到与上述相同的封闭作用。
底盘510和凸缘578之间装有一个螺旋弹簧588，在图3到图10中可以清楚地看到当打印盒504从打印引擎500上拆下时，该螺旋弹簧588将凸缘578推到一个与底盘510隔开的位置。图4中所示的喷射机构处于收起的位置。
上面已经提到打印头分组件508带有一个底板564，装在底板564上的盖顶机构590是可以移动的，可以移向或移离打印头516。盖顶机构590上带有一个细长的肋状凸缘592，设置在载架593上，载架593装在位移机构594上，当打印头516不工作时，该位移机构移动肋状凸缘592，用它来与打印头516对接。反过来，当打印头516工作时，该位移机构产生动作，使肋状凸缘592回缩，从而与打印头516分开。
打印头分组件508上带有一个打印头支撑模塑件596，打印头516就安装在上面。该模塑件596与模塑件596上的肋状凸缘599形成了一个通道598，当在打印介质上打印图像时，打印介质由此处通过。模塑件596上有一个凹槽700，当盖顶机构590处于其盖顶位置时，盖顶机构590由槽700处伸出来。
进墨装置702安装在插件599上，位于盖部件574的下面。进墨装置702上带有一个脊面形部件704，并且在部件704上装有一个铸件706，脊形部件704和铸件706之间形成了一个墨水进给纵槽708，该纵槽与底盘510上的供墨管514相通，墨水经由这里(图7)送往打印头516。
打印头516旁边的脊形部分704上有一个供气管711(图8)。
电信号经由磁带自动连接膜片712传送到打印头516，磁带自动连接膜片712挂置于插件599和进墨装置702之间。
模塑件596上带有一个有角度的翼状部件714，一个柔性印刷电路板(PCB)716安装并固定在翼状部件714上。插件599上的肋状凸缘718推动柔性印刷电路板716与磁带自动连接膜片712接触，使两者导通。柔性印刷电路板716上装有排线720，用来向打印头516和打印引擎500的其它带电部件供电。此外，柔性印刷电路板716上带有一个像机打印引擎控制芯片721和一个质量控制芯片(未画出)，质量控制芯片可以识别打印盒504与打印引擎500的兼容性和适用性。为此，印刷电路板716上带有一个触头723，与打印盒504中的触头725相接合。
从图7中可以清楚地看到打印头本身带有一个喷嘴护板722，安装在硅晶片724上。墨水经由供墨构件726提供给打印头516的喷嘴阵(未画出。，需要供墨时，供墨构件726与进墨装置702的墨水通道710上的出口接通，将墨水送往打印头516的喷嘴阵。
从图10到图14中可以清楚的看到打印头的布局，供墨构件726是一块硅晶片，装在硅晶片724上，构件726中带有多个贯穿其中的管728。
上面已经谈到打印头516是一个多色打印头，其上的喷嘴757排列成一组一组的形式，每组负责打印一种颜色的墨水或打印红外墨水。喷嘴757是一种微电子机械系统(MEMS)设备，安装在硅晶片724的一个表面730上，而构件726安装在硅晶片724上与表面730相对的表面732上。从图10中可以看到提供给每组喷嘴757中的墨水是来自于供墨通道734。
因而，构件726上的每个管728与其相应的通道734组相通，每个管728上有多个进墨孔736、738、740和742。例如，进墨孔736向晶片724上的第一组供墨通道734提供黑色墨水。而在有三种颜色的墨水和一种红外墨水的情况下进墨孔736向第一组通道提供红外墨水；深红色墨水经过第二组喷嘴的进墨通道734由进墨口738进入其中；黄色墨水经过第三组喷嘴的进墨通道734由进墨口740进口其中；最后一组进墨口742是用来向第四组喷嘴提供篮绿色墨水的。
进墨孔736、738、740和742之间由一个横着展开的密封材料垫片744将其与相邻的口隔开。可以看出进墨装置上端与构件726的顶部746紧挨着，这样就将口736和742彼此隔开了。
同样，也可以看到片膜712是用胶粒748粘在晶片724的面730上的，由胶粒748形成的液态紧封将晶片724的边封住。
墨水经由喷嘴护板722上的一个通道750，然后从每个微电子机械系统(MEMS)设备中喷射出去。为了使喷嘴护板上的面752以及护板722到晶片724之间的区域保持清洁、没有外来的颗粒，采用向喷嘴护板722上的面752吹气的方法，空气由管710中送出、经由进气孔756后进到区域754。
构件726是一个硅晶片，在这个晶片上利用蚀刻技术预制出管728及进口736和742。
如介绍中所述，通道734和晶片724之间的间隔是百微米数量级的，而每个进墨口736到进墨口742之间的长度L大约为0.5毫米。相邻进口之间的间距也是0.5毫米数量级的。如果将打印头516的宽度作为X，而将打印头的长度作为Y，则该供墨构件726有效地起到一个转换器的作用，将较小的X转换为较大的Y。因而，用模塑件制作一个上面带有输送管道的进墨装置702，就很容易了，这要比制作一个将墨水直接送入打印头516上的晶片724中的进墨装置要简易得多。
本领域的技术人员知道在不背离本发明的精髓和保护范围的前题下，可以对给出的实施方式进行各种变动和/或修改。因而无论从哪一方面来讲，都应将当前给出的实施仅视为说明性的和非限定性的。
权利要求
1.一种用于打印引擎的打印头上供墨装置，打印头包括一排安装一个晶片的第一个表面上的微电子机械系统喷墨装置和一个贯穿晶片的，从晶片的背面延伸到排成一组一组的每一个喷墨设备的供墨通道，该供墨装置包括一个安装在晶片的背面上的一个小块，小块上有多个管道，通道开口伸出到与晶片的背面相邻的小块的第一个表面；至少一个与每个管道相通，在小块的背面上有出孔的进墨孔。
2.如权利要求1所述的供墨装置，其特征是，小块的第二面与第一面相对。
3.如权利要求1所述的供墨装置，其特征是，小块是一个硅晶片。
4.如权利要求3所述的供墨装置，其特征是，小块粘贴在装有微电子机械系统设备的晶片上。
5.如权利要求3所述的供墨装置，其特征是，管和进墨孔是蚀刻到硅晶片上的。
6.如权利要求1的述的供墨装置，其特征是，包括一个将每个进墨孔与其相邻的孔隔开的分离装置。
全文摘要
本发明涉及一种向打印引擎上的打印头提供墨水的供墨组件。这种打印头上有一排微电子机械系统(MEMS)喷墨装置和多个供墨通道喷墨装置安装在一个晶片的第一个表面上；各供墨通道贯穿晶片，在晶片的背面与每个排成一组一组的喷墨设备相连。相应地，这个供墨装置包括一个安装在晶片背面的料块，这个小块中预制了多个管，各管在小块第一个表面上的出孔与晶片的背面相邻，供墨进孔与每个管相通，这些进墨孔是开口在小块第二个表面上的孔。
文档编号B41J2/175GK1454154SQ00819701
公开日2003年11月5日 申请日期2000年6月30日 优先权日2000年6月30日
发明者卡·西尔弗布鲁克, 托比·艾伦·金, 盖瑞·罗蒙德·杰克逊 申请人:西尔弗布鲁克研究有限公司