液體供給部件以及含有所述部件的液體噴射裝置的制作方法

專利名稱：液體供給部件以及含有所述部件的液體噴射裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種液體供給部件，用于將容納于液體盒中的液體供應給液體噴射裝置以實現記錄或打印操作。本發明還涉及一種制造該液體供給部件的方法。
背景技術：
例如，當液體噴頭被往復驅動時，液體噴射裝置，如噴墨記錄裝置，就通過將液體噴射到物體上而實現記錄或打印。要被噴射到物體上的液體(如墨水)從液體容器(如液體盒)被供應給液體噴頭(如記錄頭)。
有一種液體噴射裝置將液體噴頭和液體容器都安裝在往復運動的滑架上，除此之外另外一種液體噴射裝置則僅僅將液體噴頭安裝在滑架上，例如日本專利公報第2001-212974A號所公開的。
當滑架上僅裝有液體噴頭時，液體噴射裝置必須裝備有一個液體供給部件以將液體從液體容器供應給液體噴頭。目前聚乙烯管被用作這樣一種液體供給部件。
但是當使用聚乙烯管時，為了給液體噴頭供應多種液體就必須使用多個聚乙烯管。因此讓液體噴射裝置結構緊湊就遇到困難了。此外將這些聚乙烯管固定到液體噴射裝置上并不容易。

發明內容
因此，本發明的目的之一是提供一種液體供給部件，其中可使得液體噴射裝置主體緊湊，而且方便該液體供給部件的固定操作。
本發明的另外一個目的是提供一種制造該液體供給部件的方法，以及含有該液體供給部件的液體噴射裝置。
為了實現上述目的，根據本發明，提供了一種液體供給部件，用來將液體從液體容器供應給液體噴射裝置中的液體噴頭，該液體供給部件包括撓性基體部件，其第一面上有多個第一凹槽沿第一方向并排排列；第一撓性板部件，連接到所述基體部件的第一面上以密封第一凹槽從而形成液體供給通道。
最好是，每個第一凹槽都形成有一個通孔通到基體部件的第二面上，此第二面和第一面相對。
利用這樣的結構，因為單個液體供給部件就能供應多種液體，所以液體供給部件就可以在液體噴射裝置中以緊湊的方式布置。于是液體噴射裝置就可以做得緊湊。
最好是，基體部件由熱塑性彈性體構成。此種情況下，可采用噴射鑄造法來形成基體部件。于是液體供給部件可以低成本地制造，而且其可選的形狀也可大大地增加。
在此最好是熱塑性彈性體由聚丙烯構成；第一板部件包括連接到基體部件的第一面上的第一層，此第一層至少由聚丙烯和聚乙烯中的一種構成。這樣，基體部件和第一板部件可以焊接到一起。
此外第一板部件最好包括由金屬構成的第二層。這樣，即使第一板部件的其他層已經產生了液體的滲漏，金屬層還能防止液體的蒸發。此外，即使板部件的其他層已經產生了外界空氣的滲透，金屬層還能防止外界空氣侵入液體。
此外第一板部件最好包括由聚酰胺構成的第三層和由聚對苯二甲酸乙二醇酯構成的第四層，第二層夾在這兩者之間。這樣，不僅金屬層得到了保護，而且第一板部件的強度也提高了。
液體供給部件還可以包括第二撓性板部件，該第二板部件接合到第二面的一部分上并由金屬層構成。此種情況下，即使液體已經滲透過基體部件，該金屬層還能防止液體的蒸發。
同樣優選的是液體供給部件包括要被彎曲的第一部分和不被彎曲的第二部分；并且第一部分的厚度為第一厚度，第二部分的厚度第二厚度比第一厚度厚。此種情況下，液體供給部件可以輕易彎曲，而在厚度方向滲漏出基體部件的液體量減少。
最好是，基體部件上至少相應于所述第一部分的一部分，其橫截面向液體供給部件所被彎曲的方向彎曲。此種情況下，液體供給部件能在噴墨記錄裝置中更緊湊地布置。
最好是，基體部件的第二面上形成有多個第二凹槽，所述第二凹槽沿第一方向并排排列，并用第二撓性板部件密封。
在此，最好是每個第一凹槽都和相關的一個第二凹槽相連通。
同樣優選的是每個第二凹槽都形成有一個延伸到第一面的通孔。
在上述結構中，液體供給部件連接到外界的可選方向可以更多。
液體供給部件還可以包括一個連通第一凹槽和液體噴頭的連接器，該連接器比基體部件更硬。此種情況下，可以輕松地實現液體供給部件的固定。
每個第一凹槽的橫截面積都可以局部改變。例如，僅在液體供給部件要穿過一個狹窄區域的一部分處，通道的橫截面積小一些，從而就使得液體供給部件的橫截面積較小。
最好是，在初始狀態時，基體部件被彎曲成使得兩個縱向端部彼此相對位于基體部件的縱向中心部分附近。此種情況下，噴射鑄造法能最好地用于制造基體部件。
根據本發明，還提供了一種制造液體供給部件的方法，該部件用來將液體容器中的液體供應給液體噴射裝置中的液體噴頭，該方法包括如下步驟提供一個成形基體部件的模具，該基體部件的第一面上有多個第一凹槽沿第一方向并排排列；將熔化的熱塑性彈性體注入模具以成形基體部件，該基體部件具有撓性；以及將撓性板部件接合到基體部件的第一面上，以密封第一凹槽從而形成液體供給通道。
采用這種結構，液體供給部件可以便宜地制造。
最好是模具被構造成使得基體部件被彎曲致兩個縱向端部彼此相對位于基體部件的縱向中心部分附近；而且熱塑性彈性體從模具中相應于兩個縱向端部和縱向中心部分的部分注入。
此種情況下，即使液體供給部件很長，基體部件也能用噴射鑄造法來成形。
根據本發明，還提供了一種液體噴射裝置，其中上述液體供給部件從液體容器延伸到液體噴頭。
最好是，液體供給部件被彎曲成使得基體部件或第一板部件中有較高彈性的那個部件朝內。
在此，彎曲的方向最好是使得基體部件和長板部件中任一個有較高彈性的那個部件被壓縮的方向。這樣的結構能提高液體供給部件的耐久性。


通過參照附圖具體地描述優選實施例，本發明的上述目的和優點將更加清楚，其中圖1是噴墨記錄裝置的透視圖；圖2是噴墨記錄裝置在拆開狀態下的透視圖；圖3是根據本發明的第一實施例的液體供給部件的剖視圖；圖4是液體供給部件的長板部件的放大剖視圖；圖5是液體供給部件的透視圖；圖6是示出了液體供給部件的基體部件一側的放大透視圖；圖7是示出了液體供給部件的基體部件另一側的放大透視圖；圖8是示出了液體供給部件處于連接狀態下的連接器一側的透視圖；圖9是示出了液體供給部件處于非連接狀態下的連接器的透視圖；圖10是連接器另一側的透視圖；圖11是根據本發明的第二實施例的液體供給部件的剖視圖；圖12是根據本發明的第三實施例的液體供給部件的剖視圖；圖13是根據本發明的第四實施例的液體供給部件的剖視圖；圖14和15是根據本發明的第五實施例的液體供給部件的剖視圖；圖16是示出了第五實施例的液體供給部件處于彎曲狀態的側視圖；
圖17是根據本發明的第六實施例的液體供給部件的透視圖；圖18是沿圖17的A-A線取的剖視圖；圖19是根據本發明的第七實施例的液體供給部件的橫剖圖；圖20是根據本發明的第八實施例的液體供給部件的透視圖；圖21是根據本發明的第九實施例的液體供給部件的側視圖；以及圖22是根據本發明的第十實施例的液體供給部件的側視圖。
具體實施方式
下面參考附圖，詳細描述本發明的優選實施例。
如圖1和2所示，噴墨記錄裝置10裝備有往復運動以掃過記錄物的滑架42；安裝在滑架42上的記錄頭44，該記錄頭通過把多種顏色的墨水噴射到物體上而實現對物體的記錄、書寫或打印；多個其中存儲不同顏色墨水的墨盒45；以及液體供給部件100。
滑架42由未圖示的電機驅動沿著導向軸48往復移動。墨盒45并不固定在滑架42上，而是固定在噴墨記錄裝置10的主體上。液體供給部件100由塑性材料(例如熱塑性彈性體)制成，形成有所需數量的通道(實施例中為多個通道)，以把各個墨盒45中存儲的多種顏色的墨水供應給往復運動的記錄頭44。記錄頭44將墨水噴射到位于記錄頭44運動路徑之下的物體11上，從而進行記錄、書寫或打印操作。墨盒45中裝有的多種顏色的墨水通過未圖示的固定通道供應給液體供給部件100的一端100a(見圖5)。
采用這樣的結構，通過在噴墨記錄裝置10上只固定一個液體供給部件100就能夠把多個墨盒45中存儲的多種顏色的墨水供應給記錄頭44。從而可使噴墨記錄裝置10緊湊。此外，液體供給部件100的安裝也省力一些。
在此，在被用于形成液體供給部件100的彈性材料是主要由SEPS(聚苯乙烯-聚乙烯-聚丙烯-聚苯乙烯)聚合物構成的彈性體的情況下，液體供給部件100比聚乙烯管柔軟。在此情況下液體供給部件100可以被大幅度地折疊，從而使得噴墨記錄裝置10特別緊湊。而且，當滑架42被驅動時，驅動滑架42的電機所受載荷會更小。
噴墨記錄裝置10是液體噴射裝置的一個實例。此外，噴墨記錄裝置的記錄頭44是液體噴射裝置的液體噴頭的一個實例，而墨盒45是液體容器的實例。
但是本發明并不限于這些實例。液體噴射裝置的另一個實例相應于制造液晶顯示器的色彩過濾器的色彩過濾器制造裝置。此種情況下該裝置的染色材料噴頭是液體噴頭的實例。液體噴射裝置的另一個實例是電極成形裝置，該裝置用于形成如有機電致發光(EL)顯示器或場發射顯示器(FED，Field Emission Display)的電極。在此情況下該裝置的電極材料(一種導電膠)噴頭是液體噴頭的實例。液體噴射裝置的另一個實例是用于制造生物芯片的生物芯片制造裝置。在此情況下該裝置的生物有機物質噴頭和用作精密移液管(pipette)的試樣噴頭對應于液體噴頭的實例。本發明的液體噴射裝置包括工業應用中的其他工業液體噴射裝置。
物體11是通過噴射液體記錄、書寫或打印的載體。例如，該物體包括記錄紙、其上印制了如顯示器電極的電路模塊的電路板、印有標簽的CD-ROM以及其上要印制DNA電路的材料。
如圖3所示，根據本發明的第一實施例的液體供給部件100包括一個用塑性材料制成的基體部件110和長板部件120，該長板部件通過如粘附或焊接的方法接合到基體部件110的一面110a上。長板部件120雖被接合到基體部件110上，但仍然具有撓性。
基體部件110形成有多個細長的隆脊111，這些隆脊確定了多個獨立的沿基體部件110的寬度方向排列的凹槽112，每個凹槽的橫截面都是矩形。凹槽112的敞開側被長板部件120覆蓋從而形成多個獨立的墨水供給通道。
這樣的結構使得能夠通過把塑性材料(如熱塑性彈性體)注入模具而鑄成基體部件110、來制造液體供給部件100。此種情況下，基體部件110可成形為有復雜幾何外形的，而且制造費用能降低。除了SEPS聚合物，構成液體供給部件100的塑性材料最好包括用作軟化劑的石蠟油。另外，塑性材料可以同時包含聚丙烯和石蠟油，或者不包含石蠟油而包含聚丙烯。
在隆脊111之中，位于基體部件110的兩個橫向端處的隆脊111比其余的隆脊更寬。采用這種結構，滲透過基體部件110的墨水溶劑(如水)的量，和滲透過基體部件110而溶解在墨水中的外界空氣的量，都能被減少。
如圖4所示，長板部件120具有多層結構，其中從基體部件110處開始按給定順序分成焊接層121、加強層122、金屬層123和保護層124。
焊接層121是用來通過焊接來連接長板部件120和基體部件110的。在基體部件110包括聚丙烯和SEPS的情況下，焊接層121由聚乙烯或聚丙烯構成。
加強層122是用來加強長板部件120的。加強層122也起到提高長板部件120的耐熱性的作用。具體的說，加強層122由聚酰胺構成。
金屬層123由例如鋁箔這樣的材料構成。有了金屬層123，長板部件120就能防止墨水所含溶劑(例如水)的蒸發。金屬層123還用來防止外界的空氣滲透過長板部件120而溶在墨水中。
保護層124用來從物理和熱上保護金屬層123，由例如聚對苯二甲酸乙二醇酯之類的材料構成。保護層124也用來加強長板部件120。
液體供給部件100可如圖8所示，沿垂直于基體部件110的面110a方向彎曲。由于基體部件110的彈性比長板部件120的高，最好彎曲液體供給部件100使基體部件110朝里面。這樣，長板部件120就不易從基體部件110上剝落。此外，長板部件120能更不易裂開。
在如圖5所示的非彎曲狀態中，兩端100a和100b彼此相對位于液體供給部件100縱向的中心區附近。液體供給部件100在距兩端100a和100b處整個縱向長度的四分之一處彎曲180°。
利用這樣的結構，當對基體部件110進行噴射鑄造成形時，已經流過單個通道的塑性材料可以被同時注入模具中相應于基體部件110的兩端100a和100b以及中心區的區域。于是，即使液體供給部件100很長，基體部件110也能通過噴射鑄造法來成形。
如圖6所示，面110a上形成的每個凹槽112都延伸到基體部件110的100a端之前的某個位置，并連通到通孔114，該通孔穿透到與面110a相對的另一面110b。
如圖7所示，通孔114相對于基體部件110的縱向錯開分布，因為這樣通孔114的直徑可比通孔114平行排列情形下做得更大。
液體供給部件100的另一端100b的結構被構造成和100a端一樣。
如圖8所示，墨水供給部件100用固定器300固定在連接器200上。連接器200是用來方便連接液體供給部件100到滑架42或記錄頭44上的部件。連接器200和固定器300用在室溫下比液體供給部件100更硬的塑性材料成形。
如圖9和10所示，連接器200包括多個墨盒側連接端口210，分別和通孔114相配合；多個頭側連接端口220，分別和滑架42配合；通道230，分別連通墨盒側連接端口210和頭側連接端口220。固定器300沿著一個方向夾緊液體供給部件100，以使得連接端口210被強制插入通孔114。
連接端口210是直立于連接器200主體之上的管狀部件，并以錯開的方式沿連接器200的一個縱向端排列。連接端口210的排列對應于通孔114的分布。
連接端口220是直立于連接器200主體之上的管狀構件。預定數目的連接端口220處于分開的位置上并平行于連接器200的較短側排列，從而構成不同的組。在本實施例中，每一組構成一對連接端口220。圍裝件222用來包圍各個連接端口組以避免墨水從連接端口220和記錄頭44之間的連接處滲漏的可能。這里，圍裝件222可以不要。
本實施例中，連接端口210和220位于連接器200主體的同一側。但它們也可以位于主體的不同側。
下面描述本發明的另一個優選實施例。和第一個實施例中所描述的基本一樣的部件用相同標號標明，并將省略其詳細解釋。
圖11示出了根據本發明的第二實施例的液體供給部件。本實施例中，每個凹槽112都被構造成具有半球形的橫截面，以使得墨水的流動更順暢。
圖12示出了根據本發明的第三實施例的液體供給部件。本實施例中，在基體部件110的兩個面110a和110b上都有隆脊111和凹槽112。長板部件120和兩個面110a和110b都相接合。于是液體供給部件100的每單位面積上的凹槽112的數目能夠增加。
圖13示出了根據本發明的第四實施例的液體供給部件。本實施例中，每個凹槽112的橫截面都是三角形的。在基體部件110的兩個面110a和110b上都有隆脊111和凹槽112。長板部件120被粘附到兩個面110a和110b上。面110a中形成的凹槽112和面110b中形成的凹槽112，相對于基體部件110的厚度方向錯開排列。通過這樣的排列，液體供給部件100的每單位寬度上的凹槽112的數目能增加，而液體供給部件100的厚度能減小。
圖14示出了根據本發明的第五實施例的液體供給部件。本實施例中，要被彎曲的基體部件110的至少一部分被彎曲，使得含有凹槽112的面朝外。它也可以如圖15所示的那樣彎曲，使得凹槽112形成于其中的面朝里。利用這樣的結構，如圖16所示的，在液體供給部件100彎曲的那些部分B處，部分B就能彎得更緊密。
圖17和18示出了根據本發明的第六實施例的液體供給部件。本實施例中，在液體供給部件100的面110a上，隆脊111和凹槽112位于從一端100a到一個任意的中間點之間的范圍中；而相對的面110b上的隆脊111和凹槽112則位于從該中間點到另一端100b之間的范圍中。具體的說，位于面110a上的凹槽112的末端和位于面110b上的凹槽112的末端部分重疊，并通過連接通道116連通。
對于這樣的結構，端100a處的通孔114的朝向和另一端100b處的通孔114可以不同。
圖19示出了根據本發明的第七實施例的液體供給部件。本實施例中，每個凹槽112的橫截面積都在基體部件110沿縱向的某中間點處改變。為了改變凹槽的橫截面積，凹槽112的寬度在該中間點處改變。然而在所述中間點處凹槽112的深度可能會改變。凹槽112的一部分必須穿過噴墨記錄裝置10的一個狹窄區域，這部分的橫截面積要小一些，從而使液體供給部件100的橫截面也小一些。凹槽112的其他區域的橫截面則要寬一些。這樣，墨水流穿過凹槽112導致的壓力損失能夠減小。
噴射鑄造法使得制造上述結構的基體部件110的成本較低。
圖20示出了根據本發明的第八實施例的液體供給部件。本實施例中，基體部件110的側面上裝有多個用于固定目的的凸出部分118。這些凸出部分118是用來將液體供給部件100固定在噴墨記錄裝置10上的。當采用噴射鑄造法來形成基體部件110時，可以按照基體部件110要固定的區域的形狀和位置，任意設置固定用的凸出部分118的位置和形狀。
圖21示出了根據本發明的第九實施例的液體供給部件。本實施例中，基體部件110中不被彎曲的部分比基體部件110中要被彎曲的部分更厚。利用這樣的結構，墨水中的溶劑更難滲透過基體部件110而蒸發。此外，液體供給部件100仍能輕易折疊。在上述修改中，凹槽112形成于其中的面110a做成齊平的，而相對的面110b則做成不平整的，從而改變基體部件110的厚度。
圖22示出了根據本發明的第十實施例的液體供給部件。本實施例中，面110a和110b都在基體部件110不被彎曲的部分裝有長板部件120，而只有面110a在基體部件110要被彎曲的部分裝有長板部件120。
利用這樣的結構，即使墨水的溶劑已經滲透過基體部件110，溶劑也將被長板部件120阻擋，從而使得墨水不易蒸發。因為在液體供給部件100要被彎曲的部分，長板部件120僅和面110a相接合，液體供給部件100的柔性并未受損害。
雖然已經參考具體的優選實施例示出和描述了本發明，但是從其中的教導中，各種變化和修改對本領域技術人員應是明顯的。這樣明顯的變化和修改被認為包含在由所附權利要求所限定的本發明的精神、范圍和意圖之中。
權利要求1.一種液體供給部件，用來將液體容器中的液體供應給液體噴射裝置中的液體噴頭，其特征在于，所述液體供給部件包括撓性基體部件，其第一面上有多個第一凹槽沿第一方向并排排列；以及第一撓性板部件，連接到所述基體部件的第一面上以密封第一凹槽從而形成液體供給通道。
2.如權利要求1所述的液體供給部件，其特征在于，每個所述第一凹槽都形成有一個通孔延伸到所述基體部件的第二面上，此第二面和第一面相對。
3.如權利要求1所述的液體供給部件，其特征在于，所述基體部件由熱塑性彈性體構成。
4.如權利要求3所述的液體供給部件，其特征在于所述熱塑性彈性體包括聚丙烯；以及所述第一板部件包括接合到基體部件的第一面上的第一層，此第一層至少由聚丙烯和聚乙烯中的一種構成。
5.如權利要求4所述的液體供給部件，其特征在于，所述第一板部件包括由金屬構成的第二層。
6.如權利要求5所述的液體供給部件，其特征在于，所述第一板部件包括由聚酰胺構成的第三層和由聚對苯二甲酸乙二醇酯構成的第四層，第二層夾在這兩者之間。
7.如權利要求2所述的液體供給部件，其特征在于，所述液體供給部件還包括第二撓性板部件，該第二板部件接合到所述第二面的一部分上并由金屬層構成。
8.如權利要求1所述的液體供給部件，其特征在于所述液體供給部件包括要被彎曲的第一部分和不被彎曲的第二部分；以及第一部分的厚度為第一厚度，第二部分的厚度第二厚度比第一厚度厚。
9.如權利要求1所述的液體供給部件，其特征在于所述液體供給部件包括要被彎曲的第一部分和不被彎曲的第二部分；以及所述基體部件上至少相應于所述第一部分的一部分，其橫截面向液體供給部件所要彎曲的方向彎曲。
10.如權利要求2所述的液體供給部件，其特征在于所述基體部件的第二面上形成有多個第二凹槽，所述第二凹槽沿第一方向并排排列，并用第二撓性板部件密封。
11.如權利要求10所述的液體供給部件，其特征在于，每個所述第一凹槽都和相關的一個第二凹槽相連通。
12.如權利要求10所述的液體供給部件，其特征在于，每個所述第二凹槽都有一個延伸到第一面的通孔。
13.如權利要求1所述的液體供給部件，其特征在于，所述液體供給部件還包括一個連通所述第一凹槽和所述液體噴頭的連接器，該連接器比基體部件硬。
14.如權利要求1所述的液體供給部件，其特征在于，每個所述第一凹槽的橫截面積都局部改變。
15.如權利要求1所述的液體供給部件，其特征在于，在初始狀態時，所述基體部件被彎曲成使得兩個縱向端部彼此相對位于基體部件的縱向中心部分附近。
16.一種液體噴射裝置，其特征在于，所述液體噴射裝置包括如權利要求1所述的液體供給部件，所述液體供給部件從液體容器延伸到液體噴頭。
17.如權利要求16所述的液體噴射裝置，其特征在于，所述液體供給部件被彎曲成使得基體部件或第一板部件中有較高彈性的那個部件朝內。
專利摘要一種液體供給部件用來將液體從液體容器供應給液體噴射裝置中的液體噴頭，該液體供給部件中，撓性基體部件的第一面上有多個第一凹槽沿第一方向并排排列。第一撓性板部件接合到該基體部件的第一面上以密封第一凹槽從而形成液體供給通道。
文檔編號B41J2/175GK2736167SQ0327676
公開日2005年10月26日 申請日期2003年8月26日 優先權日2003年2月3日
發明者志甫明彥, 熊谷利雄, 小林淳, 竹村正范, 松本齊 申請人:精工愛普生株式會社