[發明專利]噴墨打印機的墨棧結構

無效

• 申請號: 200710156707.1
• 申請日: 2007-11-23
• 公開（公告）號: CN101224666A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發明（設計）人: 李支斌
• 申請（專利權）人: 李支斌
• 主分類號: B41J2/165
• 分類號: B41J2/165;B41J2/185
• 代理公司: 杭州裕陽專利事務所
• 代理人: 張宇娟

技術領域

本發明涉及一種噴墨打印機噴頭清洗組件上的墨棧結構。

背景技術

目前，公知的清洗、保養及維護噴墨打印機噴頭的一種主要方法就是采用清洗組件。它的工作原理是：在噴墨打印機開始工作前及工作過程中，當噴頭上的噴孔出現堵塞現象時，清洗組件開始工作，清洗組件上的機構運動使墨棧和噴頭密封，形成一個腔體，外部的泵體開始抽吸墨水，使腔體形成負壓，噴孔里的墨水被吸出，這樣就疏通噴頭上的噴孔里的流道。當噴墨打印機工作完畢，如果在長時間不工作的情況下，為了保持噴頭的濕潤，以免墨水干涸，隔絕外界空氣中灰塵，使噴孔不易堵塞，清洗組件上的機構再次運動將墨棧和噴頭密封，墨棧里的海綿體或吸收液體的介質里含有從噴孔里抽吸下來的墨水，而使整個腔體保持潮濕，同時噴頭表面距離海綿或介質表面很近，使噴頭處于濕潤環境。

因此，對于使用清洗組件的噴墨打印機，清洗組件工作性能的好壞直接決定了噴墨打印機的最終打印質量，而墨棧是清洗組件上的核心工作部件，因此墨棧工作性能的好壞就間接地決定了噴墨打印機的最終打印質量。墨棧的整體結構是一個主要由橡膠、塑料、海綿、不銹鋼網片等組成的部件，如圖2。裝配后的墨棧是一個開口向上的腔體，頂部四周是橡膠。腔體的下面引出通心圓柱，連接抽吸墨水用的皮管，皮管連接到外部的泵上。腔體的底部裝有海綿或類似海綿能吸收液體的材料。

現在大多數國內外品牌噴墨打印機的噴頭主要是使用EPSON第四代噴頭或者第五代噴頭。現以EPSON使用第五代噴頭的打印機清洗組件為例，來說明墨棧。圖1表示噴頭1和墨棧2密封的過程，噴頭1有4組噴孔，共8排噴孔，噴孔區域是一個大約26mm*33mm的長方形區域，噴頭表面區域是一個大約30mm*42mm的長方形區域，墨棧和噴頭擠壓密封時所允許的位置偏差非常小。目前，EPSON使用第五代噴頭打印機的清洗組件上的墨棧是使用這樣一種方法制造加工的：它首先加工出塑料體3，然后對塑料體與橡膠體進行二次注塑，得到塑料和橡膠的結合體。塑料件作為二次注塑結合體的支撐體，而橡膠體只作為一個襯套，且橡膠體4部分厚度非常小但是厚薄均勻。接著，依次放置海綿體5、海綿體6和不銹鋼網片7，并熱焊支撐體上的導柱頭部，將不銹鋼網片固定住。這種制造方法能保證二次注塑后得到的結合體的頂部橡膠部分尺寸精度及頂部的平面度。

上述EPSON使用的這種墨棧的精度很高，對于使用像水性油墨這類沒有腐蝕性或微量腐蝕性墨水進行打印作業的打印機來說，它的使用效果比較好，且使用壽命比較長，墨水對墨棧幾乎沒有影響。但是當使用一些帶有腐蝕性的墨水，如弱熔劑油墨、溶劑油墨等，因為這些油性墨水里含有的非水溶性溶劑，對橡膠有腐蝕性，會使橡膠膨脹。

如圖3-7，圖5為整個墨棧的E方向的剖視圖，圖6是圖5的P的放大視圖，由于結合體的腔體內側長期處在油墨的環境里，因此處在內側的橡膠部分會受油墨的腐蝕，橡膠的內側四周表面4b一直處于油墨影響，且越靠近底部受到腐蝕越大，同時橡膠的頂部4c也會經常接觸噴頭，也會受到油墨輕微影響，而橡膠體外側4a的橡膠部分不受油墨影響。在墨棧長時間工作下，內側4b的橡膠逐漸朝內即e方向膨脹，外側4a的橡膠沒有膨脹。由于橡膠體是直接跟支撐體結合在一起的，靠橡膠的膨脹力是不可能將橡膠部分獨立剝離出來的，支撐體與橡膠結合處的結構如圖4、5所示，支撐體的四壁厚度不大，底部均勻，而上部3a為錐形結構，因此在橡膠體4b內側膨脹力作用下，支撐體的四壁跟隨橡膠朝內(d方向)傾轉變形，如圖6、7。由于3a為錐形結構且在頂部，強度最薄弱，所以3a部分的變形最嚴重，同時，由于支撐體的整體為類似四方形結構，再加上附屬的其它結構，使支撐體四角位置的強度最強，從角位置到四邊邊沿的中心位置，強度逐漸變弱，因此四邊邊沿中心位置的變形最嚴重。

由于墨棧與噴頭的密封配合就是靠頂部橡膠的擠壓來完成的，擠壓量非常小，平面4c平面度的很小變化都可能導致密封失效，使墨棧報廢。這樣就限制了打印機使用墨水的多樣性選擇。同時，這種結構的墨棧還具有如下不足：

1、對二次注塑工藝要求很高：由于二次注塑的橡膠體部分厚度非常小(0.5mm左右)，這就要求橡膠熔化后的流動性非常高，限制了橡膠體原材料的選擇多樣性；

2、二次注塑時需要模具的精度非常高。二次注塑加工產品時模具裝配及注塑機參數控制(注塑溫度、壓力等)非常困難，這使得墨棧的生產成本偏高；