專利名稱：液體噴出頭、噴墨打印設(shè)備及液體噴出方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于噴出墨滴的液體噴出頭、噴墨打印設(shè)備及 液體噴出方法，特別涉及液體噴出頭的耐久性的提高。
背景技術(shù)：
適用于通常使用的噴墨打印設(shè)備的噴墨方法包括通過利用 液體噴出頭噴出墨滴的方法，在該液體噴出頭中，如加熱器等 熱產(chǎn)生元件被布置為噴出能量產(chǎn)生元件。在該方法中，首先， 通過向起到熱產(chǎn)生元件的功能的電熱轉(zhuǎn)4奐元件施加電壓而^f吏熱 產(chǎn)生元件周圍的墨瞬時(shí)沸騰。沸騰時(shí)墨的相變引起壓力急劇增 大，使得從液體噴出頭噴出墨滴。通過這樣噴出墨滴，噴墨打 印設(shè)備可以響應(yīng)電信號而精細(xì)地控制墨滴的噴出。
使用如電熱轉(zhuǎn)換元件等熱產(chǎn)生元件的噴墨方法具有例如以
下優(yōu)點(diǎn)不需要大的空間來布置噴出能量產(chǎn)生元件；打印頭的 結(jié)構(gòu)簡單；從而可以在較小的空間中容易地布置大量的噴嘴。
為此，近年來已經(jīng)大量使用利用該噴墨方法的噴墨打印設(shè)備。
然而，在由該噴墨方法進(jìn)行打印的情況下， 一旦由熱產(chǎn)生 元件在墨中制造的氣泡爆裂，墨的壓力可能急劇變化，并且產(chǎn) 生氣穴。如果這種急劇的壓力變化發(fā)生在任何一個(gè)熱產(chǎn)生元件 周圍，則很可能在熱產(chǎn)生元件上產(chǎn)生沖擊。該沖擊對熱產(chǎn)生元 件的耐久性產(chǎn)生不利影響。已經(jīng)提出了防止該急劇的壓力變化 使熱產(chǎn)生元件的耐久性劣化的方法，其中 一個(gè)方法是利用例如
曰本特開平11-188870號公報(bào)公開了 一種一旦氣泡的體積 開始減小就使氣泡與大氣彼此連通的打印頭。在通過從日本特
開平11-188870號公報(bào)中公開的打印頭噴出墨滴而進(jìn)行打印的
情況下，墨的緊跟在墨的每 一 個(gè)噴出的主墨滴后的部分具有趨 于朝向熱產(chǎn)生元件收縮的成分。這有利于主墨滴與墨的如果噴
出將變成衛(wèi)星滴(satellite droplet)的部分分離。因此，該機(jī) 理可以使進(jìn)行噴墨的情況下衛(wèi)星滴與主墨滴分離，從而4企查衛(wèi) 星滴的產(chǎn)生。從而，防止與主墨滴分離的衛(wèi)星滴的產(chǎn)生，并且 防止在打印設(shè)備和打印介質(zhì)之間漂浮的墨霧的產(chǎn)生。
一般地，在氣泡的生長和收縮過程中使氣泡和大氣彼此連 通的打印頭中，當(dāng)氣泡和大氣彼此連通時(shí)，形成每一個(gè)氣泡的 氣體被排出到外部。結(jié)果， 一旦氣泡消失，液體中存在的氣體 量就減少。這抑制了液體中的壓力的急劇變化，因此提高了加 熱器的耐久性。
然而，即使使用在氣泡的生長和收縮過程中使氣泡和大氣 彼此連通的打印頭，在噴出液滴之后氣泡有時(shí)也留在液體中， 使得當(dāng)氣泡爆裂時(shí)，氣泡急劇地改變起泡室內(nèi)部的壓力。
沿噴出方向觀察噴嘴。圖IOB是沿圖IOA的線B-B截取的噴嘴的 剖視圖。在當(dāng)氣泡收縮時(shí)氣泡與大氣連通的打印頭中，通過接 觸當(dāng)噴出液滴時(shí)朝向熱產(chǎn)生元件移動(dòng)的彎月面使氣泡與大氣連 通。此時(shí)，該彎月面關(guān)于垂直通過熱產(chǎn)生元件的中心的軸線幾 乎對稱地移動(dòng)并且保持對稱的形狀。相反地，由于噴嘴的形狀， 氣泡的形狀部分地不對稱。由于墨流路朝向供墨口延伸，因此， 沿該方向不存在限制氣泡的形狀的壁面。然而，在起泡室的與 供墨口相反的一側(cè)的遠(yuǎn)端部中存在形成起泡室的壁面。位于起 泡室的遠(yuǎn)端部中的壁面限制氣泡的生長。結(jié)果，氣泡的位于起 泡室中的供墨口側(cè)的部分與氣泡的位于與供墨口側(cè)相反的遠(yuǎn)端 部的部分具有不同的形狀。總之，在起泡室中的供墨口側(cè)，該
部分氣泡在不受任何限制的情況下生長得較大，從而具有較大 的生長部。相反地，在起泡室的遠(yuǎn)端部，由于形成起泡室的壁 面限制該部分氣泡的生長，因此，氣泡具有較小的生長部。
當(dāng)利用這樣增大的氣泡噴出液滴時(shí)，彎月面朝向熱產(chǎn)生元 件移動(dòng)。在該情況下，如圖10B所示，大氣可能與氣泡的位于 供墨口側(cè)的部分連通，而大氣可能不與氣泡的位于遠(yuǎn)端部的部
分連通。結(jié)果，氣泡的不與大氣連通的分開部分(split part) 可能殘留在起泡室的遠(yuǎn)端部。此外，當(dāng)氣泡的該分開部分消失 時(shí)，在起泡室內(nèi)部存在的液體中可能產(chǎn)生急劇的壓力變化，因 此，可能對熱產(chǎn)生元件造成沖擊。

發(fā)明內(nèi)容
提供用于不在各噴嘴內(nèi)留下任何氣泡地噴出墨的液體噴出 頭、噴墨打印設(shè)備及噴出方法。這通過使用通過當(dāng)噴出墨時(shí)使 氣泡與大氣彼此連通而具有提高的耐久性的液體噴出頭來實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明提供一種使氣泡與大氣彼此連通的液體噴出頭。通 過防止當(dāng)噴出液體時(shí)氣泡殘留在各起泡室中來提高液體噴出頭 的耐久性。從而，抑制作用在對應(yīng)的熱產(chǎn)生元件上的沖擊。另 外，本發(fā)明能夠提供通過使用該液體噴出頭進(jìn)行打印的噴墨打 印設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種液體噴出頭，其包括噴 出口部，其用于噴出液體；熱產(chǎn)生元件，其用于產(chǎn)生用于噴出 液體的熱能；能量作用室，熱產(chǎn)生元件位于該能量作用室中； 通道，其與能量作用室連通；以及液體供給口，其與通道連通 并且將液體供給到能量作用室，其中，噴出口部包括第一噴出 口部和第二噴出口部，第一噴出口部與大氣連通，第二噴出口
部的與噴出液體的方向正交的截面積比第 一 噴出口部的與噴出 液體的方向正交的截面積大，第二噴出口部位于能量作用室和
第一噴出口部之間；并且第二噴出口部的在從液體供給口到能 量作用室的液體供給方向上的中心從熱產(chǎn)生元件的在液體供給 方向上的中心朝向能量作用室的沿液體供給方向的遠(yuǎn)端側(cè)錯(cuò) 開。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面提供一種噴墨打印設(shè)備，其包括液 體噴出頭和用于安裝所述液體噴出頭的構(gòu)件，液體噴出頭包括 噴出口部，其用于噴出液體；熱產(chǎn)生元件，其用于產(chǎn)生用于噴 出液體的熱能；能量作用室，熱產(chǎn)生元件位于該能量作用室中； 通道，其與能量作用室連通；以及液體供給口，其與通道連通 并且將液體供給到能量作用室，并且噴出口部包括第一噴出 口部，其與大氣連通；以及第二噴出口部，其與噴出液體的方 向正交的截面積比第 一 噴出口部的與噴出液體的方向正交的截 面積大，第二噴出口部位于能量作用室和第一噴出口部之間， 其中，第二噴出口部的在從液體供給口到能量作用室的液體供 給方向上的中心從熱產(chǎn)生元件的在液體供給方向上的中心朝向 能量作用室的沿液體供給方向的遠(yuǎn)端側(cè)錯(cuò)開。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面提供一種液體噴出方法，其用于通 過從液體噴出頭噴出液體進(jìn)行打印，該方法包括如下步驟制 備液體噴出頭，液體噴出頭包括噴出口部，其用于噴出液體； 熱產(chǎn)生元件，其用于產(chǎn)生用于噴出液體的熱能；能量作用室， 熱產(chǎn)生元件位于該能量作用室中；通道，其與能量作用室連通； 以及液體供給口 ，其與通道連通并且將液體供給到能量作用室， 其中，噴出口部包括第一噴出口部和第二噴出口部，第一噴出 口部與大氣連通，第二噴出口部的與噴出液體的方向正交的截 面積比第 一噴出口部的與噴出液體的方向正交的截面積大，第
二噴出口部位于能量作用室和第一噴出口部之間；第二噴出口 部的在從液體供給口到能量作用室的液體供給方向上的中心從 熱產(chǎn)生元件的在液體供給方向上的中心朝向能量作用室的沿液 體供給方向的遠(yuǎn)端側(cè)錯(cuò)開，以及在使由熱產(chǎn)生元件產(chǎn)生的氣泡 與大氣連通的狀態(tài)下噴出液體。
通過下面(參照附圖)對典型實(shí)施例的說明，本發(fā)明的其 它特征將變得明顯。


圖l是使用根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的打印頭的噴墨打印 設(shè)備的立體圖2A是根據(jù)本發(fā)明的第 一 實(shí)施例的打印頭的部分切除的 立體圖，圖2B是圖2A中示出的打印頭的基板的俯視圖3A是沿噴出方向觀察的圖2A中示出的打印頭的剖視圖， 圖3B是沿圖3A的B-B線截取的打印頭的剖視圖4是噴出液滴的圖2中示出的打印頭的剖視圖5A是沿噴出方向觀察的根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的打 印頭的剖視圖；圖5B是沿圖5A的B-B線截取的打印頭的剖視 圖6A是沿噴出方向觀察的根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的打 印頭的剖視圖，圖6B是沿圖6A的B-B線截取的打印頭的剖視 圖7是噴出液滴的圖6A和圖6B中示出的打印頭的剖視圖； 圖8 A是沿噴出方向觀察的根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的打
印頭的剖視圖，圖8B是沿圖8A的B-B線截取的打印頭的剖視
圖9A和圖9B是分別沿其噴出方向觀察的根據(jù)本發(fā)明的其
它實(shí)施例的打印頭的剖視圖IOA是沿噴出方向觀察的傳統(tǒng)型的打印頭的剖視圖；圖 IOB是沿圖IOA的B-B線截取的打印頭的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，將利用

本發(fā)明的第一實(shí)施例。
圖1示出使用本發(fā)明的第 一 實(shí)施例的打印頭l作為液體噴 出頭的噴墨打印設(shè)備2的立體圖。利用滑架將與多種顏色對應(yīng) 的噴墨盒安裝在噴墨打印設(shè)備2上。每一個(gè)噴墨盒均設(shè)置由用 于向打印介質(zhì)噴出墨的打印頭l。
圖2A示出用于噴墨打印設(shè)備2的打印頭1的部分切除的立 體圖。如圖2A所示，通過使孔板4接合到基板3來形成打印頭1。 圖2B示出作為構(gòu)成打印頭l的組成部件之一 的基板3的俯視圖。 公共儲液室5形成在基板3和孔板4之間，7>共儲液室5暫時(shí)儲存 作為當(dāng)噴出時(shí)成為液滴的液體的墨。另外，噴出墨的多個(gè)噴嘴 6形成在位于基板3和孔板4之間的公共儲液室5的兩側(cè)部中。每 一個(gè)噴嘴6均包括起泡室7、噴出口部8和墨流路9。多個(gè)噴嘴6 平行地布置成列，以形成噴嘴列，并且噴嘴列被布置成平行地 延伸，使得噴嘴列夾著供墨口 10。形成為夾著供墨口 IO的一對 噴嘴列以這兩列的噴出口部8被交錯(cuò)布置的方式形成。起泡室7 形成在每一個(gè)噴嘴6的端部中。墨流路9形成在公共儲液室5和 每一個(gè)噴嘴6的起泡室7之間。墨流路9將墨導(dǎo)入到起泡室7中。
圖3A和圖3B示出均形成在基板3和孔板4之間的公共儲液 室5和一個(gè)噴嘴6的內(nèi)部的剖視圖。圖3A是沿噴出方向觀察的一 個(gè)噴嘴6和公共儲液室5的剖視圖。圖3 B是沿與噴出方向正交的 方向觀察的噴嘴6和公共儲液室5的剖視圖。圖3A和圖3B均是 沿圖2 A中示出的打印頭1的III - III線截取的噴嘴6和公共儲液室
5的剖視圖。在公共儲液室5的內(nèi)部，沿與噴嘴6相同的方向布 置多個(gè)柱狀噴嘴過濾器14。噴嘴過濾器14被布置在公共儲液室 5內(nèi)部的墨流路9的上游，從而防止灰塵等流入墨流路9中。另 外，位于基板3和孔板4之間的這些噴嘴過濾器14的配置防止了 孔板4與基板3分離，并且支撐來自孔板4的載荷。
孔板4中的噴出口部8形成為噴出從公共儲液室5供給到對 應(yīng)起泡室7的內(nèi)部的墨。噴出口部8是位于噴嘴6的前端中的開 口部，該噴出口部8開口以使墨滴從起泡室7噴出到大氣。另夕卜， 供墨口 10形成在基板3中作為液體供給口 ，從而將墨供給到公 共儲液室5。供墨口 IO沿與布置在噴嘴列中的噴嘴6相同的方向 延伸。電熱轉(zhuǎn)換元件1!U皮布置在起泡室7內(nèi)部的基一反3上。電熱 轉(zhuǎn)換元件11在基板3上的位置與噴出口部8相對。作為熱產(chǎn)生元 件，電熱轉(zhuǎn)換元件ll產(chǎn)生用于噴出墨的熱能。起泡室7是暫時(shí) 儲存作為液體的墨并且通過使墨沸騰而產(chǎn)生氣泡，使得如此產(chǎn) 生的氣泡對將要噴出的墨施加動(dòng)能的組成部件。
噴出口部8形成在本實(shí)施例的打印頭1中。每一個(gè)噴出口部 8噴出通過其中的墨。由作為能量作用室的起泡室7內(nèi)部的電熱 轉(zhuǎn)換元件ll對墨施加熱能。另外，每一個(gè)噴出口部8形成為包 括第一噴出口部12和第二噴出口部13。第一噴出口部12與大氣 連通。第二噴出口部13形成在起泡室7與第一噴出口部12之間。 第二噴出口部13的沿與噴出方向正交的方向的截面積大于第
一噴出口部12的沿與噴出方向正交的方向的截面積。為了方便 說明，在噴出口部8中，供給方向被定義為將墨從公共儲液室5 供給到起泡室7的內(nèi)部的方向。正交方向被定義為與該供給方 向正交，并且與本實(shí)施例中的噴出口部8的列和供墨口 IO延伸 的方向相同。
在本實(shí)施例中，第二噴出口部13的在從供墨口到起泡室7
的供墨方向上的中心從電熱轉(zhuǎn)換元件ll的在從供墨口到起泡 室7的供墨方向上的中心朝向起泡室7的沿從供墨口到起泡室
的供墨方向的遠(yuǎn)端側(cè)錯(cuò)開。這里，供墨方向是將墨從供墨口 10 供給到起泡室7的方向。相反地，電熱轉(zhuǎn)換元件ll的中心和第 一噴出口部12的中心不相互4昔開。也就是iJt,兩個(gè)中心^皮-沒定 在同一位置處。結(jié)果，第二噴出口部13的中心被布置成與第一 噴出口部12的中心偏心。圖4示出圖3B中示出并且正在噴出液 滴的本實(shí)施例的噴嘴6的剖視圖。在這一方面，如圖3A和圖3B 所示，附圖標(biāo)記01表示電熱轉(zhuǎn)換元件11的中心。附圖標(biāo)記ll表 示沿噴出方向從電熱轉(zhuǎn)換元件ll的中心延伸的線。另外，附圖 標(biāo)記12表示沿噴出方向延伸并且通過第二噴出口部13的中心的 線。附圖標(biāo)記02表示線12與起泡室7的底面的交點(diǎn)。換句話說， 附圖標(biāo)記02表示通過將第二噴出口部13的中心投影到起泡室7 的底面所在的平面而獲得的點(diǎn)。圖3A和圖3B均示出各空間的中 心01和02。在這一方面，"中心"被定義為填充有均質(zhì)體的空 間的重心。如圖3A所示，當(dāng)沿噴出方向觀察噴嘴6時(shí)，第二噴 出口部13的中心02沿供給方向從電熱轉(zhuǎn)換元件11的中心Ol錯(cuò) 開。在本實(shí)施例中，第二噴出口部13的孔形成為沿與噴出方向 正交的方向具有橢圓形截面。此外，第二噴出口部13的形狀被 形成為沿供給方向長的橢圓形，在該橢圓形中，長軸沿供給方 向延伸，短軸沿正交方向延伸。
將說明當(dāng)本實(shí)施例的打印頭l用于噴墨時(shí)打印頭l如何動(dòng)作。
一旦電熱轉(zhuǎn)換元件ll被通電，電熱轉(zhuǎn)換元件ll通過將電能 轉(zhuǎn)換成熱來產(chǎn)生熱。從而，在面對電熱轉(zhuǎn)換元件11的起泡室7 的內(nèi)部，位于電熱轉(zhuǎn)換元件ll上的墨瞬時(shí)沸騰，從而產(chǎn)生氣泡。 一旦在起泡室7中產(chǎn)生氣泡，由于墨從液相變?yōu)闅庀嘁鸬膲?br> 力的急劇增大導(dǎo)致起泡室內(nèi)部的墨被推回，并且對位于電熱轉(zhuǎn) 換元件ll上方的墨施壓并且使位于電熱轉(zhuǎn)換元件ll上方的墨 移動(dòng)。隨后，通過如此產(chǎn)生的氣泡將在起泡室7內(nèi)部移動(dòng)的墨
壓向噴出口部8，并且從噴出口部8噴出墨。從噴出口部8噴出 的墨沖擊記錄介質(zhì)上的預(yù)定位置。
在本實(shí)施例中，由于第二噴出口部13的中心被布置成沿供 給方向與電熱轉(zhuǎn)換元件ll的中心偏心，因此，第二噴出口部13 形成為關(guān)于電熱轉(zhuǎn)換元件ll的中心不對稱。換句話說，第二噴 出口部13的位于電熱轉(zhuǎn)換元件11的中心的供墨口側(cè)的部分(下 文中被稱為"第二噴出口部13的第一部分")形成為較大。第 二噴出口部13的位于電熱轉(zhuǎn)換元件11的中心的另一側(cè)(與供墨 口側(cè)相反的一側(cè))的另一部分(下文中被稱為"第二噴出口部 13的第二部分")形成為較小。為此，第二噴出口部13內(nèi)部的 墨的流動(dòng)性在第二噴出口部13的第 一 部分和第二部分之間是 不同的。
關(guān)于儲存在第二噴出口部13的第一部分中的墨，儲存在距 限定第二噴出口部13的壁面較遠(yuǎn)的位置中的墨量較大。為此， 在墨流動(dòng)時(shí)，儲存在第二噴出口部13的第一部分中的墨較少受 到來自壁面的阻力的影響，因此，該墨的流動(dòng)性較高。相反地， 關(guān)于儲存在第二噴出口部13的第二部分中的墨，儲存在距壁面 較近的位置中的墨量較大。為此，在墨流動(dòng)時(shí)，儲存在第二噴 出口部13的第二部分中的墨更容易受到來自壁面的阻力的影 響，因此，該墨的流動(dòng)性較低。結(jié)果，在噴出墨之后，在彎月 面朝向電熱轉(zhuǎn)換元件ll移動(dòng)的狀態(tài)下，彎月面的移動(dòng)量在電熱 轉(zhuǎn)換元件ll的中心的供墨側(cè)與電熱轉(zhuǎn)換元件ll的中心的另一 側(cè)之間是不同的。
由于具有較高的流動(dòng)性，儲存在電熱轉(zhuǎn)換元件11的中心的
供墨側(cè)的墨的彎月面每單位時(shí)間朝向電熱轉(zhuǎn)換元件11的移動(dòng) 量比儲存在供墨方向的另 一側(cè)的墨的彎月面每單位時(shí)間朝向電 熱轉(zhuǎn)換元件ll的移動(dòng)量大。結(jié)果，當(dāng)氣泡與大氣彼此連通時(shí)， 儲存在第二噴出口部13的第 一部分中的墨比儲存在第二噴出
口部13的第二部分中的墨移動(dòng)得大。
此時(shí)，由于噴嘴6內(nèi)部的墨流路的形狀形成為關(guān)于電熱轉(zhuǎn)
換元件ll的軸線不對稱，因此，由電熱轉(zhuǎn)換元件ll的驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生 的氣泡不對稱地生長。具體地，氣泡的位于供墨方向的另一側(cè) 的部分相對更容易生長，因此，氣泡的位于供墨方向的另一側(cè) 的部分形成為比氣泡的位于電熱轉(zhuǎn)換元件ll的供墨側(cè)的部分 大。結(jié)果，在噴墨過程中，移動(dòng)的彎月面與該部分氣泡在電熱 轉(zhuǎn)換元件ll的中心的供墨方向的另 一側(cè)的位置處彼此連通。
在這一方面，如果噴嘴6具有第二噴出口部13沿供給方向 和正交方向二者均與電熱轉(zhuǎn)換元件ll同心的形狀，則在位于電 熱轉(zhuǎn)換元件ll的中心的供墨側(cè)的空間中將殘留小氣泡。因此， 當(dāng)殘留的氣泡消失時(shí)對電熱轉(zhuǎn)換元件ll造成沖擊，殘留的氣泡
然而，在本實(shí)施例中，第二噴出口部13形成為沿供給方向 與電熱轉(zhuǎn)換元件ll偏心。為此，當(dāng)彎月面朝向電熱轉(zhuǎn)換元件ll 移動(dòng)時(shí)，彎月面的最接近起泡室7的底面的部分位于沿供給方 向超過氣泡的端部的位置。結(jié)果，在電熱轉(zhuǎn)換元件ll的中心的 供墨側(cè)中移動(dòng)更大的彎月面擠壓氣泡的位于電熱轉(zhuǎn)換元件11 的中心的供墨側(cè)的部分。因此，朝向供墨方向的另一側(cè)推出該 部分氣泡。因此，如圖4所示，氣泡整體朝向供墨方向的另一 側(cè)移動(dòng)，從而不會(huì)產(chǎn)生由于朝向電熱轉(zhuǎn)換元件ll移動(dòng)的彎月面 導(dǎo)致的分開(split)。結(jié)果，沒有氣泡殘留在位于電熱轉(zhuǎn)換元 件ll的中心的供墨側(cè)的空間中，并且初始位于電熱轉(zhuǎn)換元件ll
的中心的供墨側(cè)的部分氣泡并入氣泡的位于電熱轉(zhuǎn)換元件11 的中心的供墨方向的另一側(cè)的殘留部分中。最終，形成較大的 氣泡。
如此形成的氣泡在電熱轉(zhuǎn)換元件11的中心的供墨方向的 另 一側(cè)的位置處與大氣連通。從而，形成氣泡的氣體被釋放到
大氣中。這使得很可能沒有氣體留在儲存在起泡室7中的墨中。 如圖4所示，這防止了氣泡殘留在位于電熱轉(zhuǎn)換元件ll的中心 的供墨側(cè)的空間中，通過氣泡與大氣的連通使封裝在形成于儲 存在起泡室7中的墨中的氣泡的氣體釋放到大氣中。該釋放防 止了氣泡留在儲存于起泡室7中的墨中，因此，可以防止對電 熱轉(zhuǎn)換元件ll的表面造成沖擊。防止該沖擊使得可以提高電熱 轉(zhuǎn)換元件ll的耐久性，結(jié)果，可以提高打印頭l的耐久性。此 外，可以提高使用該打印頭l的噴墨打印設(shè)備2的耐久性。 第二實(shí)施例
接著，將利用圖5A和圖5B說明第二實(shí)施例的打印頭1'。在 圖5A和圖5B中，用相同的附圖標(biāo)記表示可以以與第 一實(shí)施例的 方式相同的方式構(gòu)造的組成部件，并且將省略這些組成部件的 說明，僅說明與第 一實(shí)施例的組成部件不同的組成部件。
圖5A示出沿噴出方向觀察的第二實(shí)施例的打印頭l'的剖 視圖。圖5B示出沿圖5A的B-B線截取的第二實(shí)施例的打印頭1' 的剖視圖。本實(shí)施例的每一個(gè)打印頭l'和第一實(shí)施例的打印頭l 中的第二噴出口部的形狀均形成為橢圓形。然而，打印頭l'中
的第二噴出口部13'的長短軸的定向與打印頭1中的第二噴出口 部13的長短軸的定向不同。在第一實(shí)施例的打印頭l的情況下， 第二噴出口部13具有沿供給方向延伸的長軸和沿正交方向延 伸的短軸。在第二實(shí)施例的打印頭l'的情況下，第二噴出口部 13'具有沿正交方向延伸的長軸和沿供給方向延伸的短軸。在本
實(shí)施例中，如上所述，第二噴出口部13'的沿與噴出方向正交的
方向的截面形狀形成為使得投影到起泡室的底面所在的平面上 的沿與供給方向正交的方向的直徑比投影到起泡室的底面所在 的平面上的沿供給方向的直徑長。
結(jié)果，電熱轉(zhuǎn)換元件ll的形狀形成為沿正交方向的長度比 沿供給方向的長度長?？梢匀绲诙?shí)施例所示的那樣形成第二
噴出口部13'和電熱轉(zhuǎn)換元件11的形狀。 第三實(shí)施例
接著，將利用圖6A和圖6B說明第三實(shí)施例的打印頭1〃。 圖6A示出從噴出方向觀察的第三實(shí)施例的打印頭l"的剖視圖。 圖6B示出沿圖6A的B-B線截取的第三實(shí)施例的打印頭l"的剖 視圖。在圖6A和圖6B中，用相同的附圖標(biāo)記表示可以以與第一 和第二實(shí)施例的方式相同的方式構(gòu)造的組成部件。將省略這些 組成部件的說明，僅說明與第 一和第二實(shí)施例的組成部件不同 的第三實(shí)施例的組成部件。
在第一實(shí)施例的打印頭l的情況下，第二噴出口部13的中 心從第一噴出口部12的中心和電熱轉(zhuǎn)換元件11的中心錯(cuò)開。相 反地，在本實(shí)施例的打印頭的情況下，以第一噴出口部12的中 心和第二噴出口部13〃的中心沿供給方向和正交方向相互一致 的方式形成第一噴出口部12和第二噴出口部13〃。另外，如此 相互一致的第一噴出口部12的中心02和第二噴出口部13"的中 心02沿供給方向從電熱轉(zhuǎn)換元件ll的中心Ol錯(cuò)開。由于如此 形成噴出口部8，因此，當(dāng)噴出液滴時(shí)，在保持彎月面的形狀 關(guān)于第一噴出口部12的中心和第二噴出口部13〃的中心對稱的 狀態(tài)下，彎月面不會(huì)單側(cè)地形成，并且朝向電熱轉(zhuǎn)換元件ll移 動(dòng)。
該移動(dòng)防止了液滴受到由彎月面的不對稱的形狀產(chǎn)生的力
的影響。結(jié)果，液滴沿噴出方向直線噴出。該直線噴出使得噴
出的液滴準(zhǔn)確地沖擊預(yù)定位置，從而，保持打印頭r'的液滴沖 擊精度高。
此時(shí)，在電熱轉(zhuǎn)換元件ll上產(chǎn)生氣泡。如此產(chǎn)生的氣泡與 朝向電熱轉(zhuǎn)換元件ll移動(dòng)的彎月面接觸并連通。在這一方面，
由于第 一噴出口部12的中心和第二噴出口部13"的中心沿供纟合
方向從電熱轉(zhuǎn)換元件ll的中心錯(cuò)開，因此，彎月面以沿供給方 向從氣泡的中心錯(cuò)開的方式與氣泡接觸，隨后與氣泡連通。結(jié) 果，當(dāng)彎月面在移動(dòng)之后更靠近電熱轉(zhuǎn)換元件ll時(shí)，彎月面的
位于沿供給方向超過噴出口部8的中心的位置的最靠近起泡室7 的底面的部分位于沿供給方向超過氣泡的端部的位置。圖7示 出將要噴出液滴的噴嘴6的內(nèi)部的剖視圖。如圖7所示，由于彎 月面的最靠近起泡室7的底面的部分位于沿供給方向超過氣泡 的端部的位置，因此，當(dāng)彎月面朝向電熱轉(zhuǎn)換元件ll移動(dòng)時(shí)， 沿與供給方向相反的方向推氣泡。該推力防止了氣泡被分開， 從而防止氣泡的分開部分留在噴出口部8的位于沿供給方向超 過電熱轉(zhuǎn)換元件ll的中心的部分中。
由于防止了部分氣泡留在起泡室7的內(nèi)部，因此，這可以 防止電熱轉(zhuǎn)換元件ll的表面受到由于當(dāng)氣泡消失時(shí)急劇的壓 力變化導(dǎo)致的沖擊。該防止使得可以提高電熱轉(zhuǎn)換元件11的耐 久性，因此可以提高打印頭1〃的耐久性。此外，這可以提高使 用該打印頭1〃的噴墨打印設(shè)備2的耐久性。
在打印頭1〃的情況下，如上所述，可以防止氣泡殘留在起 泡室7的內(nèi)部，從而提高電熱轉(zhuǎn)換元件ll的耐久性，并且抑制 液滴的沖擊精度的劣化。 第四實(shí)施例
接著，將利用圖8A和圖8B說明第四實(shí)施例的打印頭1'〃。
圖8A示出沿噴出方向觀察的第四實(shí)施例的打印頭r〃的剖視
圖。圖8B示出沿圖8A的B-B線截取的第四實(shí)施例的打印頭l'〃 的剖視圖。在圖8A和圖8B中，用相同的附圖標(biāo)記表示可以以與 第一至第三實(shí)施例的方式相同的方式構(gòu)造的組成部件。將省略 這些組成部件的說明，^又說明與第 一至第三實(shí)施例的組成部件 不同的第四實(shí)施例的組成部件。
在第三實(shí)施例的打印頭1〃的情況下，第二噴出口部13〃的 形狀形成為具有沿供給方向延伸的長軸的橢圓形。相反地，本 實(shí)施例的打印頭1〃'與第三實(shí)施例的打印頭1〃的不同之處在于， 第二噴出口部13'〃的形狀形成為具有沿正交方向延伸的長軸和 沿供給方向延伸的短軸的橢圓形。
另外，在本實(shí)施例中，響應(yīng)形成為沿正交方向的長度比沿 供給方向的長度長的第二噴出口部13〃'，電熱轉(zhuǎn)換元件ll形成 為沿正交方向的長度比沿供給方向的長度長。可以這樣形成第 二噴出口部13'"和電熱轉(zhuǎn)換元件11。 其它實(shí)施例
應(yīng)該注意，本發(fā)明的液體噴出頭可以被安裝在如打印才幾、 復(fù)印機(jī)、包括通信系統(tǒng)的傳真機(jī)、包括打印部的字處理機(jī)、以 及組合多種處理機(jī)的工業(yè)打印機(jī)等機(jī)器中。使用這種類型的液 體噴出頭使得可以在包括紙、絲、纖維、布、皮革、金屬、塑 料、玻璃、木材和陶瓷的多種記錄介質(zhì)上進(jìn)行打印。應(yīng)該注意， 本說明書中使用的術(shù)語"打印"被定義為不僅給各種記錄介質(zhì) 賦予如文字和圖形等含義承載圖像，而且給各種記錄介質(zhì)賦予 如圖案等不承載含義的圖像。
另外，本說明書中使用的術(shù)語"墨"和"液體"應(yīng)該被廣 義地解釋為超出它們的字面含義的物質(zhì)。術(shù)語"墨"和"液體" 被定義為用于通過被涂布到打印介質(zhì)上而形成圖像、設(shè)計(jì)、圖
案等，用于加工打印介質(zhì)，以及用于來處理墨和打印介質(zhì)的物 質(zhì)。在這一方面，例如，提高涂布到記錄介質(zhì)的墨通過凝固或 不溶解的固定性能、提高打印品質(zhì)和墨的顯影、以及提高圖像 耐久性作為處理墨和打印介質(zhì)的例子。
在上述實(shí)施例的情況下，第二噴出口部的沿與噴出方向正
交的方向的截面形狀形成為橢圓形。作為代替，如圖9A和圖9B 所示，第二噴出口部的沿與噴出方向正交的方向的截面形狀可 形成為圓形。在該情況下，如圖9A所示，僅第二噴出口部可形 成為沿供給方向從第一噴出口部和電熱轉(zhuǎn)換元件錯(cuò)開。作為可 選方案，如圖9B所示，第一和第二噴出口部可形成為從電熱轉(zhuǎn) 換元件錯(cuò)開。
雖然已經(jīng)參照典型實(shí)施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解本 發(fā)明不限于所公開的典型實(shí)施例。所附權(quán)利要求書的范圍將符 合最寬的解釋，以包含所有的變型及等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1. 一種液體噴出頭，其包括:噴出口部，其用于噴出液體；熱產(chǎn)生元件，其用于產(chǎn)生用于噴出液體的熱能；能量作用室，所述熱產(chǎn)生元件位于該能量作用室中；通道，其與所述能量作用室連通；以及液體供給口，其與所述通道連通并且將液體供給到所述能量作用室，其中，所述噴出口部包括第一噴出口部和第二噴出口部，所述第一噴出口部與大氣連通，所述第二噴出口部的與噴出液體的方向正交的截面積比所述第一噴出口部的與噴出液體的方向正交的截面積大，所述第二噴出口部位于所述能量作用室和所述第一噴出口部之間；并且所述第二噴出口部的在從所述液體供給口到所述能量作用室的液體供給方向上的中心從所述熱產(chǎn)生元件的在所述液體供給方向上的中心朝向所述能量作用室的沿所述液體供給方向的遠(yuǎn)端側(cè)錯(cuò)開。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液體噴出頭，其特征在于，所述第 一 噴出口部的中心和所述熱產(chǎn)生元件的中心沿所述 供給方向和與所述供給方向正交的正交方向相互一致。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液體噴出頭，其特征在于， 所述第一噴出口部的在所述液體供癥會(huì)方向上的中心>火所述熱產(chǎn)生元件的在所述供給方向上的中心朝向所述能量作用室的 沿所述液體供給方向的遠(yuǎn)端側(cè)錯(cuò)開。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的液體噴出頭，其特征在于， 所述第一噴出口部的所述中心和所述第二噴出口部的所述致。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液體噴出頭，其特征在于， 所述第二噴出口部的與所述噴出方向正交的截面形成為圓形。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液體噴出頭，其特征在于， 所述第二噴出口部的與所述噴出方向正交的截面形成為橢圓形。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的液體噴出頭，其特征在于， 所述第二噴出口部的與所述噴出方向正交的所述截面的沿與所述供給方向正交的正交方向的直徑比沿所述供給方向的直 徑短。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的液體噴出頭，其特征在于， 所述第二噴出口部的與所述噴出方向正交的截面的沿與所述供給方向正交的正交方向的直徑比沿所述供給方向的直徑長。
9. 一種噴墨打印設(shè)備，其包括液體噴出頭和用于安裝所述 液體噴出頭的構(gòu)件，所述液體噴出頭包括 噴出口部，其用于噴出液體；熱產(chǎn)生元件，其用于產(chǎn)生用于噴出液體的熱能； 能量作用室，所述熱產(chǎn)生元件位于該能量作用室中； 通道，其與所述能量作用室連通；以及 液體供給口，其與所述通道連通并且將液體供給到所述能 量作用室，并且所述噴出口部包括第一噴出口部，其與大氣連通；以及第二噴出口部，其與噴出液體的方向正交的截面積比所述 第一噴出口部的與噴出液體的方向正交的截面積大，所述第二 噴出口部位于所述能量作用室和所述第一噴出口部之間，其中，所述第二噴出口部的在從所述液體供給口到所述能量作用室的液體供給方向上的中心從所述熱產(chǎn)生元件的在所述液體供給方向上的中心朝向所述能量作用室的沿所述液體供給方向的遠(yuǎn)端側(cè)4普開。
10. —種液體噴出方法，其用于通過乂人液體噴出頭噴出液體進(jìn)行打印，所述方法包括如下步驟制備所述液體噴出頭，所述液體噴出頭包括噴出口部，其用于噴出液體；熱產(chǎn)生元件，其用于產(chǎn)生用于噴出液體的熱能；能量作用室，所述熱產(chǎn)生元件位于該能量作用室中；通道，其與所述能量作用室連通；以及液體供給口，其與所述通道連通并且將液體供給到所述能量作用室，其中，所述噴出口部包括第一噴出口部和第二噴出口部， 所述第一噴出口部與大氣連通，所述第二噴出口部的與噴出液 體的方向正交的截面積比所述第 一 噴出口部的與噴出液體的方 向正交的截面積大，所述第二噴出口部位于所述能量作用室和 所述第一噴出口部之間；所述第二噴出口部的在從液體供給口 到所述能量作用室的液體供給方向上的中心從所述熱產(chǎn)生元件 的在所述液體供給方向上的中心朝向所述能量作用室的沿所述 液體供給方向的遠(yuǎn)端側(cè)錯(cuò)開，以及在使由所述熱產(chǎn)生元件產(chǎn)生的氣泡與大氣連通的狀態(tài)下噴 出液體。
全文摘要
液體噴出頭、噴墨打印設(shè)備及液體噴出方法。提供在不在各噴嘴中留下任何氣泡的情況下噴出液滴、從而具有提高的耐久性的打印頭和噴墨打印設(shè)備。打印頭的噴出口部包括第一噴出口部和第二噴出口部，第一噴出口部與大氣連通，第二噴出口部的與噴出方向正交的截面積比第一噴出口部的與沿噴出方向正交的截面積大，第二噴出口部形成在能量作用室和第一噴出口部之間。另外，第二噴出口部形成為沿從供墨口向起泡室供給墨的供墨方向與電熱轉(zhuǎn)換元件偏心。
文檔編號B41J2/14GK101376284SQ2008101475
公開日2009年3月4日 申請日期2008年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月30日
發(fā)明者及川真樹, 富澤惠二, 山根徹, 村岡千秋, 梅山干也, 赤間雄一郎, 黑田倫嗣 申請人:佳能株式會(huì)社