专利名称：带盖板的记录头的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种记录头和带墨水容器的记录头，它们可用于一台打印机，一台复印机，一台墨水喷射记录设备或类似装置，及其存储方法和存储所用的盖板。
本发明还是关于一个墨水喷射卡的包装。业已知道墨水喷射记录头所用的设备带有一覆盖件，用在恢复操作中以改善喷射性能。还已知道一种完成记录操作后覆盖喷射出口和通气孔的大覆盖件。
本身带墨水容器的墨水喷射记录头在市场上销售。销售时记录头有一条粘在其喷射出口一侧表面的密封条，某些情况下它还被包装起来。
然而，当购买记录头并第一次启用它时，记录头内的空气或气体是不同的，取决于记录头贮存的时间长度。某些情况下，即使使用恢复操作也很难达到稳定的工作状态。为了克服这一问题，使用了一条粘胶带。然而却需较大的力撕去胶带，结果可能使记录头落到地上或使墨水从记录头内溅出。另一方面，即使顺利地撕去密封带，在喷射出口或其周围仍残存有粘胶，这就会妨碍记录的质量。
如果记录头的喷射侧表面是阶梯状，即使传统的密封带也不能使用。这是由于存在上述问题并且也很难粘上密封带。
本发明的目的是提供一个记录头及其贮存方法，它无需复杂的恢复装置结构，而在很长时间不用之后保证首次记录的质量良好。
本发明涉及的是未被预见的问题。关于记录头，已经提出了各种建议以解决记录操作中的问题。然而还没有解决上述问题的方案，针对记录头在市场上的销售情况，发明者进行了各种试验和各种调查，并发现了下面的问题。
在某些情况下，墨水会溅出，墨水出现在包装内，尽管其原因还不知道。当喷射出口被封闭后，在普通的长效试验或振动试验期间墨水不会泄漏。然而，出乎意料是在记录头被缓慢并连续地转动或摆动时，发现墨水会从通气孔漏出。在销售以前的原始贮存状态中这种泄漏趋向更为强烈。然而一旦启用它进行记录操作，泄漏就不再发生。
本发明的另一目的就是提供一种贮存方法和一个用于带阶梯表面的记录头的盖板。
本发明的还一个目的是提供一种记录头，一种贮存它的方法及用于它的盖板，在各种贮存期后使可使首次记录操作稳定。
根据本发明的一个方面，提供了一个记录头，包括一个喷射出口;一个用于覆盖所述墨水喷射出口的覆盖件。
根据本发明的另一方面，提供了一个记录头，包括一个带通气孔的墨水容器;一个墨水喷射出口;一个用于密封所述喷射出口和通气孔的密封件;一个用于将所述密封件压向所述喷射出口的压紧件。
根据本发明的还一个方面，提供了一个记录头盖板，包括一个与记录头啮合的啮合部分，一个用于密封记录头喷射出口及通气孔的柔性片，和一个在要与喷射出口接触的柔性片上的弹性件。
根据本发明的还一个方面，提供了一种用于墨水喷射卡的包装，包括一个带有凹入的用于容纳墨水喷射卡的主体，一个覆盖凹入开口的底板;所述主体包括不与墨水喷射卡接触的壁和从所述壁向内凸出以支承墨水喷射卡的凸起。
根据本发明的还一个方面，提供了一种启用墨水喷射卡的方法，该墨水喷射卡包括一个带墨水喷射出口的记录头和一个作成一体并带通气孔的墨水容器，喷射出口和通气孔被密封，其中首先开启通气孔的密封，然后开启喷射出口的密封。
参照附图，下面通过对本发明最佳实施例的描述，可更明显地理解本发明的这些和其它目的，特征和优点。
图1是一分解透视图，示出了一个包容墨水喷射记录卡的包装。
图2是一个墨水喷射卡的分解透视图。
图3是一个墨水喷射卡的透视图。
图4是从墨水喷射记录头安装在记录设备上的一侧所见的透视图，示出了墨水喷射卡的墨水容器。
图5是一顶视图，示出了安装在总成上的墨水喷射卡。
图6是墨水喷射记录设备的透视图。
图7A和图7B是一透视图和一局部分解的透视图，示出了根据本发明一个实施例的密封片和盖板。
图8是一局部分解图，示出了本发明的另一实施例。
图9是图8所示记录头的剖视图。
图10是改型记录头的透视图。
图11和12是透视图，示出了根据本发明又一实施例的一个盖板和记录头。
图13A和13B是一透视图和一局部分解透视图，示出了通气孔及密封。
图14A，14B和14C示出了如何使用带本发明结构的记录头。
图15A，15B和15C是一个顶视图，一个前视图和右侧视图，示出了一例根据本发明一个实施例的包装。
图15D是一局部放大视图，示出了墨水喷射卡的喷射出口周围的状态。
图16是一分解示意图，示出了进行包装的状态。
图17是一侧视图，示出了图6所示的主体和底板之间的连接。
图18是一透视图，示出了图2所示墨水喷射卡如何安装在图5所示的支架上。
图2，3，4，5和6示出了根据本发明的一个墨水喷射单元IJU，一个墨水喷射头IJH，一个墨水容器IT，一个墨水喷射卡IJC，一个喷射头支架HC和一个墨水喷射记录设备总成IJRA，以及它们之间的关系，各部件的结构将在下面描述。
从图3的透视图中可以看出，在该实施例中墨水喷射卡IJC有一相对较大的墨水容纳空间，墨水喷射单元IJU的一个端部从墨水容器IT的前侧表面略微伸出。利用适当的定位装置和电触点可将墨水喷射卡IJC安装在墨水喷射记录设备总成IJRA的支架HC(图5)的正确位置上，对此下面将要详细地进行描述。在本实施例中，它是一个可拆卸地安装在支架HC上的一种可更换的打印头。图2-6所示的结构具有各种新的特征，下面将首先描述它们(ⅰ)墨水喷射单元IJU墨水喷射单元IJU为气泡喷射记录型，采用了根据电信号产生热能的电热转换器，以形成墨水的薄膜状沸腾。
参照图2，墨水喷射单元包括一个加热器板100，该加热器板100带有成一行排列在一个硅片上的电热转换器(喷射加热器)和用于供给电能的用铝或类似材料制成的电导线。采用薄膜形成工艺加工电热转换器和电导线。一个接线板200与加热器板100相连，并包括与加热器板100的导线对应的导线(例如通过导线焊接技术连接)，和位于导线一端并用于接收来自记录设备总成的电信号的触点201。
顶板1300带有槽，它限定了隔板，用以将相邻的墨水通道和一个共用的液体室分隔，该液体室用于容纳要被供给到各墨水通道的墨水。顶板1300与一个墨水入口1500一体加工，该墨水入口1500用于容纳来自墨水容器IT的墨水并将墨水导向共用的液体室，顶板1300还与一个多孔板400一体加工，多孔板400上带有一组与墨水通道对应的喷射出口。整体模制的材料最好是聚砜，但也可以是其它模制树脂材料。
一个例如由金属制成的支件300在一个平面内起着支承接线板200后侧的作用，并构成墨水喷射单元IJU的底板。一个形状为“M”的限制弹簧500的中部以轻微的压力压在共用液体室上，并且一个夹持件501以集中在一条线上的压力压在液体通道的一部分上，最好是与喷射出口相邻的一部分上。限制弹簧500的腿部通过穿过支件300的开口3121并与支板300的后表面啮合而夹住加热器板100和顶板1300。这样，通过弹簧500的腿部和夹持件501施加的集中夹紧力而将加热器板100和顶板1300夹住。支件300带有定位孔312，1900和2000，这些定位孔可与墨水容器IT上的两个用于定位的凸起1012和用于定位及熔化固定的凸起1800和1801啮合。它在其后侧还带有两个凸起2500和2600，用于相对于总成IJRA的支架HC定位。
此外，支件300有一个孔320，一根墨水供给管2200穿过其中用于供给来自墨水容器的墨水，下面将要描述该墨水供给管2200。接线板200通过粘接剂或类似方法安装在支件300上。支件300在定位凸起2500和2600附近带有凹入2400和2400。
如图3所示，组装后的墨水喷射卡IJC有一伸出的头部，所述头部带有三个带多个平行槽3000和3001的侧面。凹入2400和2400位于顶侧和底侧的平行槽延伸部分上，以阻止沿槽移动的墨水或外部脏物到达凸起2500和2600。如图5所示，带平行槽3000的盖800构成了墨水喷射卡IJC的外壳，并与墨水容器配合限定了一个容纳墨水喷射单元IJU的空间。带有平行槽3001的墨水供给件600有一墨水管道1600，它与上述墨水供给管2200相通并在供给管2200侧形成悬臂。为了保证在墨水管道1600和墨水供给管2200的固定侧的毛细作用，插入了一个密封销602。
一个垫圈601密封了墨水容器IT和供给管2200之间的连接部分。一个过滤器700位于供给管靠墨水容器的侧端。墨水供给件600是模制的，所以可以较低的成本生产而具很高的定位精度。此外，管道1600的悬臂结构保证了管道1600和墨水入口1500之间的挤压配合，即使墨水供给件600是大规模生产的。
在该实施例中，只要从挤压配合状态下的墨水供给件一侧通入密封粘接剂，即可可靠地获得完整的连通状态。通过将墨水供给件600的后部销(未示出)插入并穿过支件300的孔1901和1902并通过将所述后部销伸出支件300后侧的部分热熔化，即可把墨水供给件600固定在支件300上。这样热熔化后的略微伸出部分被容纳于墨水容器IT的安装墨水喷射单元(IJU)的侧面上的凹槽内(未示出)，所以单元IJU就可正确地定位。
(ⅱ)墨水容器IT墨水容器包括一个主体1000，一块墨水吸收材料900和一个盖1100。墨水吸收材料900从相对于安装单元(IJU)一侧的侧面插入主体1000，然后用盖1100密封主体。
这样墨水吸收材料就位于主体1000之内。墨水供给孔1200起着将墨水供给到包括上述部分100-600的墨水喷射单元IJU的作用，并且还起着墨水注入口的作用以便在单元IJU安装在主体的部分1010之前允许原始墨水被供给到吸收材料900。
在本实施例中，可以经通气孔和该供给孔供给墨水。为了更好地供给墨水，在主体1000的内表面上加工有肋条2300，并在盖1100的内侧加工有肋条2301和2302，它们在墨水容器内有效地提供了一个从通气孔侧到主体的该角落连续延伸的墨水存在区域，所述该角落离墨水供给孔1200最远。所以，为了以良好的顺序均匀地分布墨水，最好经供给孔1200供给墨水。这种墨水供给方法实际中很有效。在该实施例中肋条2300的数量是4，肋条2300靠近墨水容器的主体后侧并平行于墨水喷射卡的运动方向延伸，这样就可以防止吸收材料900与主体后侧的内表面紧密接触。肋条2301和2302加工在盖1100的内表面上，其所处位置大致是肋条2300的延伸，与大肋条2300相比，肋条2301和2302的尺寸较小，貌似隔断的肋条，所以存在于肋条2301和2302的空间内的空气体积大于肋条2300的空间内的空气体积。肋条2302和2301分布在盖1100的整个面积上，并且其面积不大于总面积的一半。由于采用了肋条，在墨水吸收材料的离供给孔1200最远的角落处的墨水可稳定并可靠地通过毛细作用供给到供给孔。墨水喷射卡带有一个通气孔，用以使墨水喷射卡的内部与外部空气连通。在通气孔1400内有一防水材料1400，用于阻止内部的墨水经通气孔1400泄漏到外面。
墨水容器IT内的墨水容纳空间大致为矩形平行六面体，长侧表面是沿墨水喷射卡的移动方向，所以上述肋条的布置产生特别好的效果。当长侧沿墨水喷射卡的移动方向延伸时，或当墨水容纳空间是立方体时，肋条最好加工在盖1100内侧的整个表面上，以便使由墨水吸收材料800供给的墨水稳定。从在有限的空间内容纳尽可能多的墨水这一观点出发，立方体结构是最佳的。然而，从节约使用墨水容器内任何可用墨水这一观点出发，在两个构成一个角落的表面上加工出肋条是最佳的。
在该实施例中，墨水容器IT的内肋条2301和2302大致沿呈矩形平行六面体的墨水吸收材料的厚度方向均匀分布。这种结构很有意义，这是因为当吸收材料内的墨水被消耗以致其余未用的墨水接近零时使得墨水容器IT内的空气压力分布均匀。肋条最好位于一个圆弧之外的表面或数个表面上，该圆弧的中心位于矩形墨水吸收材料顶表面上的墨水供给孔1200的伸出位置上，并且其半径等于矩形形状的长侧，这样即可在圆弧外侧的墨水吸收材料内迅速建立外界空气压力。如果有利于将外界空气引入肋条所处位置，墨水容器IT的通气孔的位置不受本实施例的限制。
在本实施例中，墨水喷射卡IJC的背面是平的，所以当它被安装在设备上时所需的空间最小，同时又保持了最大的墨水容纳容积。所以，设备的尺寸可以减小，同时墨水喷射卡的更换次数也最少。利用用于安装墨水喷射单元IJU的空间的后部，形成一个用于通气孔1401的凸起。凸起的内部大致是空的，该空的空间1402起着均匀地沿吸收材料的厚度方向将空气供给到墨水容器IT内的作用。由于上述的这些特征，从整体来说本墨水喷射卡较之传统的喷射卡具有更好的性能。空气供给空间1402比传统的墨水喷射卡的该空间大得多。此外，通气口在上部位置，所以如果由于某些或其它原因墨水脱离了吸收材料，空气供给空间1402可以暂时保留这些墨水以允许这些墨水可被吸收材料重新吸收，所以可以节约有可能浪费的墨水。
参照图4，它示出了墨水容器IT上安装单元IJU的表面结构。两个定位凸起1012位于一条直线L1上，该直线L1是一条穿过多孔板400上的喷射出口矩阵的中心的直线，并与墨水容器IT的底面平行或与支架的支承墨水容器的参照表面平行。凸起1012的高度略小于支件300的厚度，凸起1012起着正确定位支件300的作用。在该图的右侧，有一个棘爪2100，一个支架定位钩4001的直角啮合表面4002与其啮合。所以用于将墨水喷射单元相对于支架定位的力作用在一个平面内，该平面与包括直线L1的参考平面平行。这些关系很有意义，这是因为墨水容器定位的精确性就等于记录头的喷射出口的定位精确性，这将在下面结合图5进行描述。
与用于将支件300固定在墨水容器IT侧面上的固定孔1900和2000对应的凸起1800和1801比凸起1012长，所以它们可以穿过支件300，并且伸出的部分被熔化以便将支件300固定在侧面上。画一条穿过凸起1800并垂直于直线L1的直线L3，和一条穿过凸起1801并垂直于L1的直线L2。供给孔1200的中心大致位于直线L3上，供给孔1200和供给管2200之间的连接很牢固，所以即使墨水喷射卡脱落，或对其有冲击，施加在连接处的力可被减至最小。此外，由于直线L2和L3不重叠，并由于凸起1800和1801位于凸起1012的附近(凸起1012离墨水喷射头的墨水喷射出口更近)，进一步改善了墨水喷射单元相对于墨水容器的定位。在该图中，一条曲线L4表示了墨水供给件600安装好后其外壁的位置。由于凸起1800和1801是沿着曲线L4，所以凸起可有效地提供足够的机械强度和定位精度以克服喷射头IJH端部结构的重量。
墨水容器IT的端部凸起2700可与支架前板4000上的一个孔啮合，以便防止墨水喷射卡移出所处位置。一个挡块2010与支架HC的一个未示出的杆啮合，当墨水喷射卡IJC通过旋转正确定位时，挡块2001就占取了杆下方的一个位置，所以即使不必要地施加了一个有可能使墨水喷射卡脱离正确位置的向上的力，也可保持其正确的安装位置。在单元IJU安装好后用盖800将墨水容器IT盖住。然后，除了单元IJU的底面之外其周围被封闭。然而其敞开的底面允许墨水喷射卡IJC被安装在支架HC上，并接近支架HC，所以墨水喷射单元的六个侧面基本上被封闭。所以来自封闭空间内的墨水喷射头IJH产生的热量可有效地保持封闭空间的温度。
然而，如果墨水喷射卡IJC长时间连续工作，温度会略有上升。为了防止温度上升，墨水喷射卡IJC的顶面带有一个长槽1700，其宽度小于封闭空间，通过该长槽提高了自然热辐射从而阻止温度上升，同时使整个单元IJU的均匀温度分布不受外界条件的影响。
在墨水喷射卡IJC安装好后，墨水经供给孔1200，支件300的孔320和加工在墨水供给件600背面上的一个入口从墨水喷射卡内供给到墨水供给件600内的腔室中。从墨水供给件600的腔室，墨水经出口，供给管和加工在顶板1300上的墨水入口1500供给到共用液体室。墨水流道的连接部分由硅橡胶或丁基橡胶或类似材料密封以保证气密密封。
在本实施例中，顶板1300由对墨水具有抗力的树脂材料制成，例如聚砜，聚醚嗍
，聚苯撑氧，聚丙烯。它是在一个模具中与多孔板400一体加工的。
如上所述，整体零件包括墨水供给件600，顶板1300，多孔板400和与其一体加工的零件，以及墨水容器主体1000。所以，改善了安装的精确性，并有利于大规模生产。零件的数量少于传统装置，故保证了良好性能。
在本实施例中，如图2-4所示，安装后的结构是这样即墨水供给件600的顶部603与带长槽1700的墨水容器顶端配合而形成一个长槽S，如图3所示。墨水供给件底部604与一个薄板(墨水容器IT的盖800粘接于其上)的外侧端4011配合而形成一类似于长槽S的长槽(未示出)。墨水容器IT和墨水供给件600之间的长槽能有效地提高热辐射，也可有效地阻止对墨水容器IT的预定压力直接影响供给件或墨水喷射单元IJU。
上述各种结构分别具有各自的优点，当它们相互组合在一起时效果最好。
(ⅲ)将墨水喷射卡IJC安装在支架HC上在图5中，一个压纸辊5000给记录媒介P从底部到顶部导向。支架HC可沿压纸辊5000移动。支架HC包括一个前板4000，一个用于电连接的支板4003和一个定位钩4001。前板4000的厚度为2mm，并离压纸辊很近。当墨水喷射卡IJC安装在支架上时前板4000的位置靠近墨水喷射卡IJC的前侧。支板4003支承一个柔性片4005，其上带有与墨水喷射卡IJC的接线板200的触点201对应的触点2011，还支承一个橡胶垫片4007用以产生弹力迫使柔性片4005压向电触点201。定位钩4001起着将墨水喷射卡IJC固定在记录位置的作用。前板4000带有两个定位凸起表面4010，如前所述它们与墨水喷射卡的支件300的定位凸起2500和2600对应。在墨水喷射卡安装好后，前板受到垂直于凸起表面4010方向的力。所以，在前板的压纸辊一侧沿力的方向有数条加强肋延伸(未示出)。当墨水喷射卡IJC安装好后加强肋从前侧表面位置L5略微朝压纸辊伸出(约0.1mm)，所以它们起着保护墨水喷射头凸起的作用。支板4003带有数个加强肋4004，它们垂直于上述前板加强肋的方向延伸。加强肋4004的高度从压纸辊一侧到定位钩4001一侧递减。这样，当墨水喷射卡安装好后就如图5所示是倾斜的。
支板4003在下面左边部分即靠近定位钩的位置带有两个附加定位面4006。定位表面4006与凸起表面4010对应，墨水喷射卡通过附加定位表面4006受这样一个力，该力的万向与上述通过定位凸起表面4010墨水喷射卡所受的力相反，这样触点即可稳定地接触。在上、下凸起表面4010之间，有一个触点区，所以决定了与触点2011对应的橡胶垫片4007凸起的变形量。当墨水喷射卡IJC固定在记录位置上时，定位表面与支件300的表面接触。在该实施例中，支件300的触点201相对于上述直线L1对称分布，所以橡胶垫片4007的各凸起的变形量就很均匀从而使触点2011和201的接触压力稳定。在该实施例中，触点201按两列和上、下两排分布。
定位钩4001带有一个可与固定销4009啮合的细长孔。利用该细长孔的可动范围，定位钩4001沿逆时针万向转动，其后它沿压纸辊5000向左移动，这样墨水喷射卡IJC就被定位在支架HC上，定位钩4001的这种移动机构也可以是另外一种结构，但最好使用一个杠杆或类似零件。在定位钩4001的转动期间，墨水喷射卡IJC从图5所示的位置朝压纸辊一侧移动，并且定位凸起2500和2600进入与定位表面4010啮合的位置。然后定位钩4001向左移动，使得定位钩表面4002与墨水喷射卡IJC的棘爪2100接触，墨水喷射卡IJC在一个水平面内绕定位表面2500和定位凸起4010的接触点转动，使得触点201和2011相互接触。当定位钩4001被锁定后，就一直保持固定或锁定位置，这样触点201即可与触点2011相互接触，同时定位部分2500和4010相互接触，定位钩表面4002与棘爪表面相互接触，支件300和定位面4006也同时相互接触，这样墨水喷射卡IJC就被完全安装在支架上。
(ⅳ)设备的总体结构图6是一个根据本发明的墨水喷射记录设备IJRA的透视图。一个前后转动的电机5013驱动传动齿轮5011和5009，齿轮又使丝杠5005转动。丝杠5005的螺旋槽5004与支架HC的一个销(未示出)啮合，这样支架HC即可沿方向a和b往复运动。一块挡纸板5002沿支架的移动范围挡住了压纸辊上的纸。光电耦合器型的初始位置检测装置5007和5008用来检测支架的杆件5006的存在，根据检测结果切换电机5013的转动方向。一个支持件5016将记录头的前侧表面支承到一个用以覆盖记录头的覆盖件5022。抽吸件5015起着经覆盖件的孔5023抽吸记录头的作用，以便恢复记录头。
一个清扫刮板5017在移动件5019的作用下前后移动。它们被支承在设备总成的支承架5018上。刮板可为另一种形式，更具体些可为已知的清扫刮板。杆件5021可有效地启动抽吸覆盖操作，并随着与支架啮合的凸轮5020的运动而运动，驱动电机的驱动力由已知的传动装置如离合器或类似装置控制。
在该实施例中，当支架在丝杠5005作用下处于起始位置时可完成覆盖，清扫和抽吸操作。然而本发明也可用于另一种系统中，其中这种操作是在不同的时间完成。单个的结构各有优点，但它们的组合效果最好。
参照图1和7，现在描述墨水喷射记录卡的包装，其中提供了一个密封件和一个压紧件。密封件用于封闭喷射出口，电触点或通气孔(或墨水喷射出口覆盖件)，压紧件用来压紧密封件，这样喷射出口和通气孔在使用前(非记录)是封闭的。
下面，首先结合图1，图13A和13B进行描述。图13A示出了具有上述结构的墨水喷射卡IJC。图13B所示的状态是从墨水喷射卡IJC上移去密封件3和一个盖板4(压紧件)。图1示出了墨水喷射卡IJC包装的一例。
图16示出了被包装的状态。
图8和9示出了记录头。
在图13A中，墨水喷射卡IJC有成为一体的记录头和墨水容器。墨水容器内容纳有一块墨水吸收材料，并向记录头供给墨水。如图8所示，记录头带有热能发生件91，加工有电触点92的基板100和一个带有数个喷射出口的多孔板400。在该实施例中，顶板1300通过模制与多孔板400加工成一体，顶板1300上带有限定一部分液体通道的槽。参考标号S代表一个孔并位于记录头的顶面上，通过该孔可观察到电触点。参考标号10表示一块带有加工成一体的定位部分8的铝板，该定位部分8与记录设备总成的支架上的定位部分4010啮合，使整个记录头定位。参考号1表示包括多孔板400的喷射侧表面。参考号41表示墨水喷射表面。在该图中，没有示出用于吸收回波的孔或另一个孔(例如虚设喷嘴)。这样一个或数个孔可以加工在喷射侧表面1上。参考号2表示加工在喷射侧表面后面的顶侧和底侧上的槽，在该实施例中共加工有四个这种槽。参考号53表示加工在与基板10相对一侧上的侧槽，共有四条这种与槽2连接的槽。当分散的墨水积累在槽2中时，侧槽将墨水导向底侧。记录头的槽2通过槽51的弹力作用可有效地保持与盖板4的啮合。
参考号3表示一块密封片，其尺寸可以完全覆盖记录头的喷射侧表面并延伸到通气孔以全部覆盖它。
密封片3通过粘接剂或粘接层(在密封片上)粘接在墨水喷射卡IJC的喷射侧表面和环绕通气孔13的部分上。
如图13A所示，盖板4的宽度与喷射侧表面1对应，并带有相对的臂部5和5，一个远离臂部并固定在其内侧的弹性件6，一个在其侧面朝向基板用于定位的弹性变形限制部分7，和一个当将盖板4安装在记录头上或从其上拆卸下时所用的凸起9和9。这些部分均加工成一体。每个臂部5和5在其内侧表面都有三个槽51，它们与上述槽2啮合。从图13B和图14C中可以看出，在该实施例中，密封片3一直延伸到基板10，同时弹性件6也面对基板。通过这样做，由于封闭了基板10，就会提高密封喷射出口41的效果。限制部分7有这样一个长度，即当盖板4安装在记录头上时，基板10的后侧稍微与其接触。接触的程度是将近1mm。利用上述的简单结构，盖板4的弹性件6就可被正确地定位以便在臂部5和5以及限制部分7的作用下压向基板。这样采用简单的结构即可得到密封孔的效果，而不会因使用粘接剂而产生问题。
下面描述槽2和51之间的啮合。安装时相互捏凸起9和9，在弹性变形作用下臂部5和5之间相互张开。张开后就可以把记录头置于盖板的臂部之间，然后释放凸起9和9，这样槽2和槽51即可相互啮合。即使偶然偏离一个槽的位置，也可通过臂部的弹力和源于弹性件6变形的弹力之间的平衡方便地调整。这样，当同样数量的槽啮合时，就达到完全平衡，所以在适当的密封压力分布下就获得良好的密封效果。弹性件6的材料和厚度是这样，即当槽2和51啮合时密封片3被压紧以提供足够的密封效果。
在该实施例中，密封片3由聚乙烯对酞酸盐或四氟乙烯树脂制成，厚度为12-30微米，并具有柔性。弹性件6由海绵制成，厚度为3mm，它也可以是硅海绵或聚氨脂海绵。上述材料并不构成限制。
图8和9示出了另外一个实施例，其中喷射侧表面有一高度接近30微米的阶梯表面部分和高度接近70微米的连续表面部分。本发明可以方便地应用到这种阶梯表面并保证密封效果。
图9示出了另一实施例，其中共用液体室有一区域Z和一倾斜面21，区域Z与液体通道连接并朝一个墨水接收器(右侧)延伸，倾斜面21从墨水接收器延伸到区域Z。倾斜面21的延长线与基板100的表面在P0点相交，基板100的表面就是喷射能量发生装置H的安装表面。在该实施例中，倾斜面相对于墨水通道的中心线L2或其延长线倾斜约20°，并且侧壁倾斜15°的角度(B)。
通过采用扩张区域Z，小泡沫即可在这里集中，集中的泡沫存留在远离带喷射能量发生装置H的液体通道的位置。在该偏远位置，即可引导气泡远离液体通道。所以即使许多泡沫发展成一个大气泡，墨水供给也不会中断相对较长的一段时间。所以即可在很大程度上延迟错误记录的发生。此外，由于倾斜面的延长线与基板100相交，所以即使泡沫沿倾斜面朝液体通道运动，基板也可阻碍它的运动，这样大气泡就不会进入液体通道。上述角度不构成限制。
当通过抽吸墨水而实现恢复操作时，下面描述的结构特别有效，但通过加压而实现恢复操作时该结构也适用。参考号41表示在多孔板侧面处液体通道的开孔的对称梯形结构。参考号111表示多孔板上喷射出口内部的对称梯形结构。在该实施例中，液体通道及与其连接的喷射出口的横断面均为对称梯形。梯形的长边与喷射能量发生装置的构造对应。这样做，就可使液体中的泡沫分布不均匀，这样泡沫被集中在梯形的短边，此外在恢复操作时泡沫喷射的过程可被缩短，从而提高泡沫排出的效果。梯形液体通道的短边与喷射出口的短边对应，长边则与长边对应，这样在恢复操作时即可将墨水紊流的产生降至最低程度，从而使泡沫排出的效果稳定。对称的梯形结构最佳。
在该实施例中，有一个第一区域和一个第二区域，第一区域在喷射出口附近扩张并保留了对称梯形结构(即从线P1到开孔141和111之间的区域)，第二区域收敛并保持对称梯形结构，并且延续到对称梯形喷射出口。这样就不会产生墨水的紊流，所以泡沫可被可靠地排出。此外，在该实施例(图9)中，第一和第二区域相对于连接对称梯形侧面而形成的平面(线C1)有对称性，所以在恢复操作期间可使压力分布均匀，因而可以抑制恢复操作期间的涡流。此外，线C1的延长线在P3点与带热能发生件的表面相交，从而喷射能量可高效率地用于墨水的喷射。
本发明可用于墨水喷射记录头，其中顶板和基板由夹持件夹住，夹持件对它们中的一个施加一直线压力而夹住它们。
在另一实施例中，多孔板有三个由线H和I划分的表面OP1，OP2和OP3。液滴喷射的万向稳定在线C1的延长线上，所以记录表面垂直于线C1。在这一例子中，记录纸向上移动。由于多孔板带有倾斜度很小的阶梯表面，所以通过擦拭表面可以很好地净化喷射侧表面。此外，也可防止墨水在喷射出口处的弯月形收缩，在覆盖操作期间会产生这种现象。所以通过简单的结构克服了因不适当墨水喷射造成的问题和其它问题。
在图9中，区域Z的高度最好等于或小于液体通道的高度，区域Z的角度θ2是10°。它最好不大于倾斜面21的角度θ1的一半。
从图9中可以看出，喷射侧表面及其周围表面由密封片3可靠地密封，弹性件6的弹性变形保证了该密封，所以密封效果足够好。
此外，墨水喷射卡IJC的通气孔13由同一密封片3密封，所以防止了墨水的蒸发。
参照图1，下面描述墨水喷射卡的包装。包装件包括主体61和盖板63，它们构成了一个包装盒。
包装的主体61包括远离被包装物(墨水喷射卡IJC)的壁61C，凹槽61a(它们从壁61C朝墨水喷射卡IJC向内伸出以便将IJC保持在固定位置)，和一个用于连接底板63的凸缘61b。保持墨水喷射卡IJC的喷射出口不与壁接触。如该图所示，四个凹槽61a中的一个容纳喷射出口的凹槽有一较深的深度，这样喷射出口就位于包装内较深处，从而可以更可靠地保护喷射出口。此外，可防止使用者从相反方向插入墨水喷射卡。
这样选择壁61C的材料和尺寸，即它应有足够的强度。其厚度取决于材料，但不应小于0.1mm，最好不小于0.3mm，进一步说最好不小于0.5mm，并且例如不大于1.2mm。
另一方面，凹槽61a的材料最好具有柔性以便吸收振动从而保护被包装物。如果凹槽61a的材料与壁61c的材料相同，具有同样的强度和刚性，壁61C受到的冲击就往往会直接传递到被包装物，结果可能损坏它。从这一观点出发，凹槽61a的材料应有更小的厚度并有弹性，其厚度通常不大于0.8gm，最好不大于0.6mm，进一步说最好不大于0.4mm，下限例如是0.05mm。
对于主体61来说，可以使用各种树脂材料。主体61可用树脂材料整体模制。整体模制有利于成形和降低制造成本。
整体模制主体61时，可以采用树脂的注模法和真空模塑。其中，采用ABS树脂，聚苯乙烯，聚丙烯;聚乙烯，聚乙烯对酞酸盐或其它树脂材料的注模法是最佳的，这是由于要调整壁61C和凹槽61a的厚度，并且其成本较低。
有了凸缘61b，主体即可被方便地粘接在底板63上。凸缘61b可与主体61一体模制。凸缘的厚度可以等于壁61C的厚度。凸缘61b上最好有一条沿与底板63粘接的区域62的肋61e，以便加强。肋61e朝底板63凸出，但凸出的方向也可以相反。然而从保证主体61和底板63之间的粘接这一观点出，前者是最佳的。
如图所示主体的角最好被弄圆以减轻对它的冲击。圆角的曲率半径最好较大，并根据凹槽61a的尺寸决定，但例如不应小于2mm，最好不小于3mm，进一步说最好不小于5mm。由一位熟知此技术者来正确地决定凹槽61a的形状，以便保护墨水喷射卡IJC并使其有效地固定在包装中。在所示例子中，墨水喷射卡IJC由四个凹槽61a支承，但其数量可以改变。
凹槽61a的支承墨水喷射卡的支承部分和墨水喷射卡之间的间隙是例如0.5-3mm，最好是0.5-2mm。
底板63的材料和厚度应由一熟知此技术者正确地选择，要考虑到墨水喷射卡的重量或所需强度。底板63是由树脂或金属膜，片或板或包含上述至少一种材料的层压材料制成。
在墨水喷射卡IJC被放入主体61后主体61与底板63的连接可以采用各种方法。例如底板63是由与主体61相同的材料制成，采用热熔化或超声波熔化将它们连接。在底板63的连接区可以施以不干胶层，利用该层来粘接它们。
当主体61是由聚丙烯材料制成，并在真空模里加工时，如上所述尖角可被弄圆。这样，除了上述优点之外，还具有保持湿度的作用。
可以采用一个真空模，其中除了构成顶部61C-2外的膜片坯件的其它部分在真空作用下朝底面(凸缘61b)延伸，从而形成凹槽61a，壁61c的侧壁表面61C-1和圆弧部分。这样，可使各部分的厚度均匀而不会产生针孔，从而防止被包装物吸收潮气。
参照图15A，15B，15C和15D，它们示出了包装的顶视图(图15A)，前侧视图(图15B)，右侧视图(图15C)，和放大视图(图15D)。
在上述实施例中，通气孔和喷射出口是用同一密封件密封的，并且压紧(弹性)件保证了喷射出口处的密封。
在该实施例中，密封件和喷射出口之间的连接最好是由粘接剂实现，但也不尽然。
图11和图12示出了一个改型。在图11中，凸起9，臂部5和5以及盖板4的弹性件6的尺寸都与整个记录头部分的尺寸对应。然而盖板4的安装条件改进了。在这一例子中，槽51和2之间的啮合长度增加了，所以沿槽2延伸的方向滑移盖板就可安装和拆卸盖板4。在图12中，盖板4本身就一体带有一个密封件3和弹性件6。如果弹性件3是密封通气孔13和喷射出口41，它就可以是任何形式。最好如图14所示那样撕下密封件，首先打开通气孔，然后打开喷射出口。
图7所示的是将图14的密封件仅用于喷射出口41。即仅仅有效地密封喷射出口41。密封件3最好有足够的长度，以便方便地将其从记录头部分朝墨水喷射卡的一侧撕下(图15D)。
图10示出了一个实施例，其中图11的盖板仅密封喷射出口。在该实施例中，密封件3和弹性件6被制成一体，并且其尺寸可覆盖整个记录头。根据该实施例，保持了对喷射出口的密封效果，并改善了操作工艺性。采用这种结构，当不用墨水喷射卡并将其从设备上取下时，可以像原来使用的那样使用盖板，并且目的一样。
图16和17示出了给包装配底时的状态。盖板64带有一个孔65，用于插入一个销。墨水喷射卡IJC的喷射出口侧远离孔65。所以，当储存包装时，喷射侧处于底面，通气孔是在中间，孔65在顶端。此时，喷射出口由盖板或密封件密封，并且通气孔也最好被密封。然而，如果墨水喷射卡被放置几年，水就经通气孔蒸发。然而，在上述悬挂状态，墨水在重力作用下压向喷射出口41一侧，所以泡沫或由蒸发产生的泡沫不会集中在喷射出口侧。所以包装及包装方法最好考虑到长时间存储。
在图17中，包装与图1所示的相同。在该实施例中，壁C的厚度不小于0.1mm，最好不小于0.3mm，进一步说最好不小于0.5mm，上限是1.2mm。
凹槽a的厚度较小并且具有弹性。凹槽a的材料厚度不大于0.8mm，最好不大于0.6mm，进一步说最好不大于0.4mm。
图18示出了又一个实施例，其中密封件3不仅密封了喷射出口也保护了电触点201。参考字母F表示用于电线的一柔性电费，它与记录头支架HC的接线板4003上的电触点2001连接。记录头的开口1701的大小应足以容纳接线板4003(a×b)。记录头顶部的开口1700小于它。所以最好通过密封保护开口1701。
墨水喷射卡IJC是安装在打印头支架HC上，所以接线板4003被插入开口1701。此时，开口1701带有保护带3，它与保护喷射出口的带是同一根。所以只有将带撕下后才能安装，从而防止使用者忘记撕去密封。由于保护电触点的密封件与喷射出口的密封件是同一根，所以不能进行记录操作就可警告使用者忘了撕去密封。这样，使用同一密封即可有效地警告操作者的各种不正确操作。
本发明特别适用于由日本Canon Kabushiki Kaisha发展的气泡喷射记录头和记录设备。这是由于象素的密度有可能很高，记录的清晰度也可能很高。
美国专利4，723，129和4，740，796公开了一种典型的结构和工作原理。该原理适用于所谓即时型记录系统和连续型记录系统，然而它特别适用于即时型，这是因为该原理是对位于液体(墨水)保存片或液体通道上的电热转换器施加至少一个驱动信号，该驱动信号足够形成一快速温升，超过核化沸点偏差，这样由电转换器提供的热能即可在记录头的加热部分产生薄膜状沸腾，因此根据每个驱动信号都可在液体(墨水)中形成一个气泡。随着气泡的长大和破裂，液体(墨水)经一喷射出口喷出产生至少一个液滴。驱动信号最好为脉冲形，以便气泡可以瞬时长大和破裂，因此液体(墨水)可以快速响应地喷出。脉冲式的驱动信号最好是美国专利4463359和4，345，262所公开的那样。此外，加热表面的温度增加速度最好如美国专利4，313，124所公开的那样。
记录头的结构可以是美国专利4，558，333和4459600所示的那样，其中除了上述专利所公开的喷射出口，液体通道和电热转换器的组合结构之外，加热部分位于一弯曲部分上。此外，本发明也适用于日本待公开专利申请123670/1985所公开的结构，其中一个共用狭长切口被用来作为喷射出口用于数个电热转换器，并也适用于日本待公开专利申请138461/1984所公开的结构，其中加工有一个与喷射部分对应的用于吸收热能压力波的开孔。这是因为不论记录头的类型如何，本发明都能以可靠性和高效率完成记录操作。
本发明可以有效地应用于所谓全性线记录头，它的长度与最大记录宽度对应。这种记录头可以包括一个单独的记录头和组合起来覆盖整个宽度的一组记录头。
此外，本发明可应用于记录头被固定在总成上的连续型记录头，和可更换芯片型记录头，它由连接于主设备上并通过安装在总成上可被供给墨水，或应用到本身带墨水容器的卡式记录头上。
最好采用恢复装置和用于准备工作的辅助装置，因为它们可进一步稳定本发明的效果。至于这些装置，有用于记录头的覆盖装置，用于记录头的清扫装置，加压或抽吸装置，由喷射电热转换器或喷射电热转换器与附加加热元件和装置的组合构成预加热装置用于非记录操作的预喷射，它们可稳定记录操作。
关于安装记录头的数量，如果需要一种颜色的墨水就可安装一个记录头，如果需要多种不同颜色或密度的墨水，就可安装多个记录头。打印颜色有主要为黑色的单色型，不同墨水颜色的多色型，和混合各种颜色的全色型(可以为一体加工的记录头或多个记录头的组合)，本发明可以有效地应用于可打印上述至少一种色型的设备。
此外，在上述实施例中，墨水是液体。它也可以是在室温或室温下固化而在室温液化的墨水。由于处于墨水喷射记录系统中，墨水被控制在大小于30℃和不大于70℃的温度范围内，以稳定墨水粘度从而使墨水喷射稳定，在这类型号的普通记录设备中，当施加记录信号时墨水在温度范围内是液体。此外，通过消耗热能使墨水从固态转变成液态也可防止因热能造成的温升，固态的墨水在存储时可以防止蒸发。在二者中的任何一个情况下，施加产生热能的记录信号，墨水都要液化，并且液化的墨水可以喷出。当墨水到达记录材料时墨水可以开始被固化，本发明可应用于施加热能即可液化的墨水。这种墨水可以作为液体或固体由加工在一个多孔板上的通孔或槽挡住，如日本待公开专利申请56847/1979和71260/1985所公开的。上述板面对电热转换器。对于上述墨水最有效的系统是薄膜状沸腾系统。
墨水喷射记录设备可以被用于信息处理设备如计算机的输出端，带图象阅读器的复印设备，或带信息传送和接收功能的传真机。
参照这里所公开的结构对本发明进行了描述，但并不受此限制，本申请覆盖出于改进目的的所有改型和权利要求书。
权利要求
1.一个记录头，包括一个喷射出口，一个覆盖所述墨水喷射出口的覆盖件。
2.一个记录头，包括一个带通气孔的墨水容器;一个墨水喷射出口;一个用于密封所述喷射出口和通气孔的密封件;一个用于将所述密封件压在所述喷射出口上的压紧件。
3.根据权利要求2所述的记录头，其中所述压紧件带有可与所述记录头啮合的一个啮合部分和弹性部分，当啮合部分与所述记录头啮合时所述弹性部分将所述密封件压在所述喷射出口上。
4.根据权利要求3所述的记录头，其中所述啮合部分有一组可与所述记录头上对应的槽啮合的槽。
5.根据权利要求2或4所述的记录头，其中所述啮合部分处在所述记录头的一对相对侧边上。
6.一个记录头盖板，包括一个可与记录头啮合的啮合部分;一个用于密封记录头的喷射出口和通气孔的柔性片;和一个在要与喷射出口接触的所述柔性片上的弹性件。
7.一个用于墨水喷射卡的包装，包括一个带凹入的用于容纳墨水喷射卡的主体;一个覆盖凹入开口的底板;所述主体包括一个不与墨水喷射卡接触的壁和从壁上向内凸出以支承墨水喷射卡的凸起。
8.一种墨水喷射卡的启用方法，该墨水喷射卡包括一个带墨水喷射出口的记录头和一个作成一体并带通气孔的墨水容器，喷射出口和通气孔被密封，其中首先开启通气的密封，然后开启喷射出口的密封。
全文摘要
一个记录头，包括一个喷射出口，一个覆盖墨水喷射出口的盖板。
文档编号B41J2/135GK1050353SQ90107839
公开日1991年4月3日 申请日期1990年9月18日 优先权日1989年9月18日
发明者刈田诚一郎, 才川英男, 杉谷博志, 服部能史, 池田雅实, 齐藤朝雄, 益田和明, 斋藤昭男, 折笠刚, 长利明, 樋挂宪夫 申请人:佳能公司