專利名稱：液體排出方法，液噴頭、液噴裝置、液體容器和噴頭支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由對(duì)液體起作用的熱能產(chǎn)生氣泡以排放所需要液體用的液體噴射頭，采用該液噴頭的一種噴頭支架，一種液體排出裝置及液體排出方法。本發(fā)明還涉及具有上述液噴頭的噴墨配套部件。
本發(fā)明具體涉及一種帶有利用發(fā)泡的可動(dòng)件的液噴頭，采用該液噴頭的一種噴頭支架，和一種排液裝置。
更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及這樣一種液噴頭，它在采用上述可動(dòng)件的一種結(jié)構(gòu)中，能穩(wěn)定供給高粘度墨液，能改進(jìn)發(fā)泡液的回補(bǔ)，能防止由該可移動(dòng)件相互垂直隔開(kāi)的上下液體在非工作期間的混合，并能防止排出液被驅(qū)動(dòng)超越可動(dòng)件而流到熱發(fā)生件處。本發(fā)明還涉及采用該液噴頭的一種噴頭支架，液噴裝置，液體排放方法及記錄方法。
另外，本發(fā)明是一種能被用到如對(duì)紙、紗、纖維、布、皮革、金屬、塑料、玻璃、木材或陶瓷之類的記錄用介質(zhì)上起記錄作用用的打印機(jī)等裝置上去的發(fā)明，其中的裝置還可包括復(fù)印裝置，帶通訊系統(tǒng)的傳真機(jī)，帶打印機(jī)的文字處理器，及進(jìn)一步包括結(jié)合有各種處理裝置的工業(yè)記錄裝置等等。
本發(fā)明中的“記錄(recording)”不只意味著如圖表和圖形等記錄到某種記錄介質(zhì)上的有意義的給出圖象，還意味著那些如圖案等的各種無(wú)具體意義的給出圖象。
已知一種噴墨記錄方法，即所謂的泡噴(bubble jet)記錄方法，其中是對(duì)墨給以如熱等的一定能量，遂根據(jù)該墨的一個(gè)迅速的量變化(生成氣泡)造成一種狀態(tài)改變，并且根據(jù)這種狀態(tài)的改變的一個(gè)作用力就把墨液從一個(gè)排出口射出并使墨粘附到記錄介質(zhì)上形成圖象。如公開(kāi)在美國(guó)專利US4,723,129等內(nèi)的記錄裝置就采用了這種泡噴記錄方法，一般設(shè)有排墨用的出口，與該口相通的墨流通道，和設(shè)在該墨流通道中排墨用的作為能量發(fā)生裝置的一個(gè)電-熱轉(zhuǎn)換件。
按照這種記錄方法，高質(zhì)量的圖象可以高速低噪地得到記錄，并在采用這種記錄方法的噴頭中，排墨口可以高密度地排列，遂帶來(lái)諸多優(yōu)點(diǎn)，如高分辨率的記錄圖象及還有可能通過(guò)小巧的裝置很容易地得到彩色圖象。所以這種泡噴記錄方法已被用于如打印機(jī)、復(fù)印機(jī)和傳真機(jī)之類的諸多辦公室機(jī)器，還有如近年來(lái)用在如織品印染機(jī)之類的工業(yè)系統(tǒng)當(dāng)中。
鑒于泡噴技術(shù)已用于許多領(lǐng)域中的產(chǎn)品，在近年來(lái)下述的要求已有提高。
例如，像對(duì)改進(jìn)能效要求的研究，提出制造諸如能調(diào)整保護(hù)膜厚度的熱發(fā)生件的最優(yōu)化產(chǎn)品。該技術(shù)在改善對(duì)液體所產(chǎn)生的熱的傳遞效應(yīng)方面是有成效的。
另外，為得到的高質(zhì)量圖象，業(yè)已提出能實(shí)現(xiàn)高的墨液排放速度及基于穩(wěn)定地產(chǎn)生氣泡能提供具有良好墨液射出的液體噴射方法的驅(qū)動(dòng)條件，和從高速記錄的觀點(diǎn)出發(fā)，改進(jìn)液流通道的形狀從而提供有高速回補(bǔ)進(jìn)入液流通道液噴頭的一種改進(jìn)方法。
這種形狀的流體通道的一種如

圖1A和1B所示，在日本公開(kāi)號(hào)63-199972的日本專利說(shuō)明書中講述了該流體通道的結(jié)構(gòu)。作為發(fā)明的該項(xiàng)專利中所描繪的流體通道結(jié)構(gòu)及噴頭制造方法注意到了由氣泡產(chǎn)生造成的一個(gè)背波(朝著排出口相反方向上的傳播壓力，即朝向液腔12的傳播壓力)。這種背波不是在排出方向上的能量傳播，因此被認(rèn)為是消耗了能量。
圖1A和1B中顯示的該發(fā)明公開(kāi)了一個(gè)閥10，它與由一個(gè)熱發(fā)生件2形成的發(fā)泡區(qū)隔開(kāi)并且相對(duì)熱發(fā)生件2的位置位于與排出口11相對(duì)的一側(cè)。
圖1B中的閥10是這樣的一種閥，通過(guò)利用板材或類似物等的一個(gè)制造方法使它具有像被粘在流體通道3頂上的一個(gè)初始位置，和隨著氣泡產(chǎn)生而懸置向下進(jìn)入流體通道3。公開(kāi)的這個(gè)發(fā)明通過(guò)閥10控制上述背波的一部分，由此遏制能量損失。
然而，在該結(jié)構(gòu)中，將會(huì)發(fā)現(xiàn)由閥10歇制背波的一部分實(shí)際上對(duì)液體排放不起作用，若在氣泡已在容納排出液的流體通道3內(nèi)產(chǎn)生時(shí)進(jìn)行研究即可了解這一點(diǎn)。
實(shí)際上，如前所述，該背波本身對(duì)排放并無(wú)直接關(guān)系。在該背波已在通道3中發(fā)生時(shí)的那一時(shí)刻，直接與排放相關(guān)的該氣泡壓力已經(jīng)使液體可從流體通道3中排出了，像在圖1B中表示的那樣。因此，很明顯即使該背波的一部分被遏制，也不會(huì)很大程度地影響排放。
另一方面，在該泡噴記錄方法中，熱發(fā)生件與墨接觸的同時(shí)反復(fù)發(fā)熱，因此由于墨的焦化而產(chǎn)生的沉積形成于熱發(fā)生件表面上，并且按照墨的種基，這種沿積可能會(huì)大量產(chǎn)生，因而氣泡產(chǎn)生會(huì)不穩(wěn)定，并且在某些情況下，已很難進(jìn)行良好的墨排放。另外，當(dāng)被排出的液體是易于受熱變質(zhì)，或是難于提供充分發(fā)泡的液體時(shí)，就會(huì)要求提供一種不改變被排出液性質(zhì)的良好的排液方法。
按此觀點(diǎn)的一種方法，其中由熱生成氣泡用的液體(發(fā)泡液)和被排出液(排出液)被作成彼此分離的，而發(fā)泡壓力被傳輸給排出液以此射出該排出液，這種方法公開(kāi)在日本公開(kāi)專利申請(qǐng)61-69467，55-81172以及美國(guó)專利4,480,259之中。在這些出版物中，其中所用的結(jié)構(gòu)中作為被排出液的墨液和發(fā)泡液通過(guò)諸如硅橡膠之類的撓性膜彼此被完全地隔開(kāi)，致使排出液可以不直接與熱發(fā)生件接觸，并且發(fā)泡液的泡壓力通過(guò)該撓性膜的變形傳給排出液。以此結(jié)構(gòu)，防止在熱發(fā)生件產(chǎn)生積垢及增進(jìn)該排出液選擇的自由度就得以實(shí)現(xiàn)。
然而，如前所述的那種排出液與發(fā)泡液彼此完全分開(kāi)結(jié)構(gòu)的噴頭是通過(guò)該撓性膜的膨脹與收縮將發(fā)泡過(guò)程的壓力傳遞給排出液的一種結(jié)構(gòu)，因此該撓性膜會(huì)相當(dāng)多地吸收發(fā)泡產(chǎn)生的壓力。還可能因彼此分離排出液和發(fā)泡液使撓性膜的變形量不很大，倒有可能造成有能效和排出力的減小。
本發(fā)明的目的是要提高普通系統(tǒng)中的主要的排出特性，其中基本是在液流通道中形成氣泡(特別是由膜沸騰產(chǎn)生的氣泡)，因此使液體射出。以迄今還不能想得出的想法，達(dá)到迄今尚不能達(dá)到的水平。
某些發(fā)明者已回到液滴射出的原理上來(lái)，并已專心研究，以提出迄今還未獲得的一種利用氣泡的新的液滴射出方法，及用此方法的噴頭等。目前，他們所進(jìn)行的第一技術(shù)分析開(kāi)始于液流路徑中可動(dòng)件的操作，諸如流道中可動(dòng)件的機(jī)械原理，第二技術(shù)分析起始于利用氣泡的液滴射出原理，及第三項(xiàng)技術(shù)分析始于氣泡形成用的熱發(fā)生件的氣泡形成區(qū)域。
通過(guò)這些研究，他們已建立一種全新的技術(shù)，它通過(guò)使該可動(dòng)件的自由端相對(duì)位于排出口側(cè)，即下游側(cè)的這種自由端與支點(diǎn)間的布置關(guān)系，及將該可動(dòng)件與熱發(fā)生件或發(fā)泡區(qū)設(shè)置成面對(duì)面關(guān)系，以產(chǎn)生對(duì)氣泡的主動(dòng)性的控制。
接著，他們還發(fā)現(xiàn)當(dāng)對(duì)氣泡本身給予射出量的能量加以考慮時(shí)，正是氣泡在下游側(cè)的這種增長(zhǎng)的分量才是能夠顯著改善噴射特性的最大因素。若能有效地使氣泡下游側(cè)的增長(zhǎng)量轉(zhuǎn)到噴射的方向，就可以改善噴射效果和噴射速度。發(fā)明者以此達(dá)到較之普通水平相當(dāng)高的技術(shù)水平，即該氣泡的這種增大分量能有效地移向可動(dòng)件的自由端。
還發(fā)現(xiàn)最好還要考慮到與形成氣泡的熱發(fā)生區(qū)相關(guān)的結(jié)構(gòu)因素，例如可動(dòng)件和液體流通路徑，上述熱發(fā)生區(qū)例如為自穿過(guò)電-熱轉(zhuǎn)換件區(qū)域中心的中心線開(kāi)始的的沿流體流動(dòng)方向的下游側(cè)，或例如是發(fā)泡的表面中心的氣泡下游側(cè)。
另外，還已發(fā)現(xiàn)對(duì)可動(dòng)件的配置及供液通道的結(jié)構(gòu)加以考慮，則可大大改進(jìn)回補(bǔ)速度。
還已發(fā)現(xiàn)控制由可動(dòng)件彼此隔開(kāi)的上下液流通道間相互壓力平衡，就有可能獲得穩(wěn)定的高粘度墨液的供給，并且可改進(jìn)生成氣泡液體的回補(bǔ)并使粘度增加的墨液排出變得容易，而且由一個(gè)可動(dòng)件彼此隔開(kāi)的排出液和發(fā)泡液在非工作期間的混合可大致得以防止，因此防止排出液被驅(qū)動(dòng)超過(guò)可動(dòng)件而流到熱發(fā)生件上。
申請(qǐng)人申報(bào)了包括從某些發(fā)明人研究中獲得的總觀點(diǎn)和發(fā)現(xiàn)中產(chǎn)生的液體排出的極佳原理的一個(gè)申請(qǐng)，并且本發(fā)明已經(jīng)提供出了在這種液體排出原理前提基礎(chǔ)上的比原發(fā)明者更完善的方案。
發(fā)明者已認(rèn)識(shí)到的要點(diǎn)是，“可動(dòng)件的性能直接與現(xiàn)有液射頭的性能相關(guān)，并且有必要使該可動(dòng)件的性能更為可靠，為此目的，重要的是研究由該可動(dòng)件被彼此隔開(kāi)在兩個(gè)位置上的液體的情況并使它們是可控制的”。
本發(fā)明的首要目的是提供一種通過(guò)從根本上控制氣泡的發(fā)生，有效地使用液體排放最新原理的結(jié)構(gòu)，也就是說(shuō)，它是有效地利用了所生成氣泡的膨脹力，使通過(guò)一個(gè)可動(dòng)件，于發(fā)泡區(qū)有一段距離處并由該可動(dòng)件與發(fā)泡區(qū)隔開(kāi)的一個(gè)區(qū)域處提供液體排出的驅(qū)動(dòng)力，而且進(jìn)一步提供這種特有的結(jié)構(gòu)(1)能穩(wěn)定地供應(yīng)高粘度的墨液，(2)改進(jìn)氣泡生成液體的補(bǔ)充，(3)有利于高粘度墨的排出，(4)大體防止了由可動(dòng)件所隔開(kāi)的排出液與發(fā)泡液在非工作期間的混合，和(5)大致防止排出液被驅(qū)動(dòng)超過(guò)該可動(dòng)件流到熱發(fā)生件上。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明典型的需要的方案如下采用一個(gè)噴頭的液體排出方法，噴頭具有與排出口連通的第一液流道，帶有發(fā)泡區(qū)的第二液體流通道和在該排出口側(cè)有一個(gè)自由端、并被設(shè)置在該第一液流道與發(fā)泡區(qū)之間的一個(gè)可動(dòng)件，使在該發(fā)泡區(qū)生成氣泡，通過(guò)氣泡發(fā)生時(shí)的壓力作用迫使可動(dòng)件的自由端移向第一液流道側(cè)，并通過(guò)該可動(dòng)件的位移引導(dǎo)該壓力至第一液流道出口，從而排出液體，其特征為第一液流道的內(nèi)壓與第二液流道的內(nèi)壓是彼此不同的。
噴液頭上有與排出口相通的一個(gè)第一液流道，有供熱給液體用的一個(gè)發(fā)泡區(qū)以使在該液體內(nèi)生成氣泡的第二液流道，及設(shè)于第一液流道與發(fā)泡區(qū)間的可動(dòng)件，上述可動(dòng)件有在排出口側(cè)上的一個(gè)自由端，并因發(fā)泡區(qū)的發(fā)泡時(shí)的壓力將該自由端移向第一液流道一側(cè)，以引導(dǎo)壓力至第一液流道的出口側(cè)，其特征為該第一液流道的內(nèi)壓不同于第二液流道的內(nèi)壓。
或是一種液噴頭，具有一系列的排液用的排出口；整體作成的一個(gè)帶槽件，具有對(duì)應(yīng)于并連通于各個(gè)排出口的多個(gè)槽，用以構(gòu)成所述多個(gè)第一液流道，和構(gòu)成供液給所述多個(gè)第一液流道用的一個(gè)第一公共液腔的一個(gè)凹部；和設(shè)有一個(gè)單元基板和一個(gè)可動(dòng)件的隔壁，基板上設(shè)置有許多的熱發(fā)生件以供熱給液體使在液體中發(fā)泡，可動(dòng)件設(shè)在該帶槽件與單元基板間，并構(gòu)成了對(duì)應(yīng)于熱發(fā)生件的第二液流道的一部分，并在朝向該熱發(fā)生件的一個(gè)位置處因發(fā)泡壓力可使可動(dòng)件移向第一液流道一側(cè)，其特征為第一、第二液流道內(nèi)的壓力彼此不同。
一種液體排放裝置，其特征為它具有一個(gè)噴液頭，具有與排出口相通的第一液流道，帶有用以施熱于液體在液體中發(fā)泡用的發(fā)泡區(qū)的一個(gè)第二液流道，及設(shè)在該第一液流道與發(fā)泡區(qū)之間，帶自由端并因發(fā)泡區(qū)內(nèi)發(fā)泡壓力偏置自由端至第一液流道一側(cè)的一個(gè)可動(dòng)件，以此引導(dǎo)壓力至第一液流道的排出口側(cè)；和一個(gè)用以使第一、第二液流道的內(nèi)壓彼此不同的內(nèi)壓控制裝置。
一種液體排放裝置，其特征為它具有一個(gè)噴液頭，具有許多排出口，具有對(duì)應(yīng)并直接接通各個(gè)排出口以構(gòu)成多個(gè)第一液流道的多個(gè)槽并構(gòu)成供給許多第一液流道液流用的第一公共液腔的一個(gè)凹部的一個(gè)整體帶槽件，和一個(gè)設(shè)有單元基板和一個(gè)可動(dòng)件的隔壁，基板上有設(shè)置許多熱發(fā)生件以供熱給該液體遂于液體內(nèi)發(fā)泡，可動(dòng)件設(shè)在該帶槽件與基板間、構(gòu)成對(duì)應(yīng)于熱發(fā)生件的第二液流道壁的一部分，并在朝向熱發(fā)生件的一個(gè)位置處因發(fā)泡壓力可移向第一液流道一側(cè)；和使第一、第二液流道內(nèi)的壓力相互不同用的一個(gè)內(nèi)壓控制裝置。
或一個(gè)記錄系統(tǒng)，具有前述液體排放裝置之一，以及具有在記錄之后對(duì)記錄介質(zhì)進(jìn)行擠壓以使所述液體穩(wěn)定附著用的后處理裝置。
或一個(gè)記錄系統(tǒng)，具有前述液體排放裝置之一，及具有在記錄之前對(duì)記錄介質(zhì)進(jìn)行擠壓，以使液體穩(wěn)定附著用的前處理裝置。
或一種用于液噴頭上的液體容器，所述淮噴頭具有與排出口相通的第一液流道，帶有發(fā)泡區(qū)以加熱液體使液體發(fā)泡的第二液流道，和設(shè)在第一液流道和發(fā)泡區(qū)之間，有在排出口側(cè)的一個(gè)自由端并因發(fā)泡區(qū)發(fā)泡壓力將自由端移至第一液流道側(cè)遂將該壓力引至第一液流道排出口側(cè)的一個(gè)可動(dòng)件，其特征為具有一個(gè)其內(nèi)容納有供給該第一液流道第一液體的第一容納部分，和其內(nèi)裝有供給第二液流道第二液體的一個(gè)第二容納部分，從第一容納部分至第一液流道與從第二容納部分至第二液流道的液體供給壓力是彼此不同的。
或一種噴頭支架，其特征為一個(gè)液噴頭，所述液噴頭有與排出口連接的第一液流道，帶發(fā)泡區(qū)以加熱液體使液體發(fā)泡的一個(gè)第二液流道，和設(shè)在第一液流道與發(fā)泡區(qū)間、帶一個(gè)排出口側(cè)的自由端、并因發(fā)泡區(qū)內(nèi)發(fā)泡壓力移動(dòng)該自由端至第一液流道側(cè)以引導(dǎo)該壓力至第一液流道排出口側(cè)的一個(gè)可動(dòng)件；和具有容納有供給第一液流道第一液體的第一容納部分和其內(nèi)容納有供給第二液流道以第二液體的第二容納部分的一個(gè)液體容器，由第一容納部分供至第一液流道與由第二容納部分供至第二液流道的液體供給壓力是彼此不同的。
或一種液體排出記錄方法，采用了一個(gè)液噴頭，它具有與排出口連通的第一液流道，帶發(fā)泡區(qū)的第二液流道，和帶有排出口側(cè)的自由端、設(shè)置于第一液流道與引起發(fā)泡的發(fā)泡區(qū)之間的一個(gè)可動(dòng)件，由發(fā)泡壓力將可動(dòng)件的自由端移至第一液流道，并由該可動(dòng)件的位移引導(dǎo)該壓力至第一液流道的排出口側(cè)以射出記錄液，其特征為其中該第一液流道與第二液流道的內(nèi)部壓力被處理成彼此不同。
按照如上述的建立于全新排出原理上的本發(fā)明的這種排液方法及噴頭，遂可獲得氣泡發(fā)生和可動(dòng)件被移動(dòng)的綜合效果。并且可有效地排出排出口附近的液體，于是排放效果相對(duì)于普通泡噴型的排出方法、噴頭等得到了改進(jìn)。例如，在本發(fā)明的最佳形式中，在排出效率上可得到的顯著改進(jìn)為雙倍或更高。
根據(jù)本發(fā)明的特征結(jié)構(gòu)，也就是其中被處理成彼此不同內(nèi)壓的，由可動(dòng)件將其彼此分隔成兩種液流通道的第一、第二液流道的這種結(jié)構(gòu)，使得可能對(duì)高粘度墨液的穩(wěn)定供給和使氣泡發(fā)生液的補(bǔ)充得到改進(jìn)，并可防止由可動(dòng)件彼此垂直間隔開(kāi)的上下液體在非工作期間的混合，以及使記錄開(kāi)始的排出性能[被稱作“首射穩(wěn)定性(first-shot stability)”意為在記錄開(kāi)始時(shí)，一個(gè)第1液滴被準(zhǔn)確無(wú)誤地穩(wěn)定排出]可有改善，以及可防止排出液被驅(qū)動(dòng)超過(guò)可動(dòng)件而流到熱發(fā)生件上(其結(jié)果是不會(huì)發(fā)生因時(shí)間一長(zhǎng)而在熱發(fā)生件上發(fā)生焦化)。
另外，即使該噴頭于低溫低濕度情況下擱置一較長(zhǎng)時(shí)間也不會(huì)出現(xiàn)不噴，而且即使發(fā)生了不噴，其優(yōu)點(diǎn)是只要簡(jiǎn)單地進(jìn)行如初次噴射或抽吸復(fù)原之類的一個(gè)恢復(fù)程序則在現(xiàn)場(chǎng)即可恢復(fù)其正常狀態(tài)。
特別是，當(dāng)本發(fā)明的噴頭被放置在這種情況下，即大多數(shù)普通泡噴型噴頭、即有六十四個(gè)排出口的那種噴頭發(fā)生了不噴的情況下，在本發(fā)明的噴頭上，則只有約一半甚至更少的噴出口噴得不那么好。另外，當(dāng)采用初始排出以復(fù)原這些噴頭時(shí)，對(duì)普通噴頭上需要實(shí)施幾千次的初始排出，而對(duì)本發(fā)明則只需采用約一百次的初始排出的復(fù)原即已足夠。這意味著復(fù)原時(shí)間可縮短，而液體由于復(fù)原造成的損失可減少并且運(yùn)行成本也大大減小。
尤其是按本發(fā)明這種結(jié)構(gòu)的好處還表現(xiàn)為可以改善補(bǔ)液特性，連續(xù)排放的響應(yīng)性，氣泡的穩(wěn)定生成和液滴的持久穩(wěn)定，因此使得高速記錄及由高速噴液記錄的高質(zhì)量圖象成為可能。
本發(fā)明的其它效果從各實(shí)施例的描述中就會(huì)清楚。
用在本發(fā)明描述中的“供液壓力”意為該液體容納部分的負(fù)壓、水頭壓力等。
還有，用在本發(fā)明描述中的“液流道內(nèi)壓”意指該可動(dòng)件附近的液流通道內(nèi)的壓力，而壓力差意為可動(dòng)件附近第一、第二液流通道間的壓力差。
還有，本發(fā)明描述中所用“上游”和“下游”所表示的乃是相對(duì)于由供液源經(jīng)發(fā)泡區(qū)(或可動(dòng)件)至排出口的該液流的流動(dòng)方向，或表示的是針對(duì)這一結(jié)構(gòu)的方向。
有關(guān)氣泡本身的“下游側(cè)”主要代表著該氣泡的排出口側(cè)部分，理解為直接作用于液滴的排出。更具體而言，這意味著相對(duì)于上述流向或該結(jié)構(gòu)中的上述方向，在下游側(cè)中產(chǎn)生一個(gè)氣泡，或是說(shuō)相對(duì)該氣泡的中心在該熱發(fā)生件面積中心的下游側(cè)產(chǎn)生一個(gè)氣泡。
還有是，用在本發(fā)明描述中的“大體密封式密封”意指這種程度的狀態(tài)，其中氣泡生成時(shí)，在該可動(dòng)件移動(dòng)之前該氣泡不會(huì)從圍繞該可動(dòng)件的一個(gè)間隙(狹縫)中逸出。
還有，本發(fā)明中涉及的“隔壁”廣意指為劃分出發(fā)泡區(qū)和與排出口直接相通的區(qū)域而插進(jìn)的一層壁(它可包括該可動(dòng)件)，而狹意地講，它意指劃分出包括發(fā)泡區(qū)和與排出口直接連通的液流通道和防止各區(qū)內(nèi)液體混合的一個(gè)液體通道的壁。
圖1A和1B為用以說(shuō)明按現(xiàn)有技術(shù)的一種液噴頭的示意圖。
圖2為本發(fā)明采用的液噴頭例子的示意性截面剖視圖。
圖3為采用本發(fā)明的液噴頭的局部剖立體圖。
圖4為顯示本發(fā)明噴頭工作的截面剖視圖。
圖5為顯示本發(fā)明噴頭工作的截面剖視圖。
圖6為顯示本發(fā)明噴頭工作的截面剖視圖。
圖7為顯示本發(fā)明噴頭工作的截面剖視圖。
圖8為顯示現(xiàn)有技術(shù)噴頭中來(lái)自氣泡的壓力傳遞的示意圖。
圖9為顯示按本發(fā)明噴頭中氣泡壓力傳遞的示意圖。
圖10為顯示用在本發(fā)明液噴頭中內(nèi)壓力控制裝置示例立體圖。
圖11為顯示本發(fā)明液噴頭實(shí)例的示意性截面剖視圖。
圖12為按本發(fā)明液體排出方法實(shí)例的控制流程圖。
圖13為按本發(fā)明液噴頭另一實(shí)例基本部分的截面剖視圖。
圖14為顯示本發(fā)明液噴頭實(shí)例的截面剖視圖。
圖15A和15B為顯示按本發(fā)明的液噴頭中各液流道內(nèi)壓力因液容器水平位置變化而變化的示例的示意圖，圖15A為前視示意圖，而圖15B為平面示意圖。
圖16為顯示使液噴頭各液流道內(nèi)壓互相不同用的液體容器以整體方式提供于該液噴頭中情況的截面剖視圖。
圖17為從液噴頭分離的，并因?yàn)楦饕后w容器間水平位置差而產(chǎn)生內(nèi)壓差的一種形式的液體容器的立體圖。
圖18為因各液體容納部分間存料量差形成內(nèi)壓差并與液噴頭分離的一種形式的液體容器的立體圖。
圖19為其中由圖18形式的液體容器整體裝于其上的一個(gè)噴頭架的立體圖。
圖20為說(shuō)明可動(dòng)件和第一液流道結(jié)構(gòu)用的視圖。
圖21A，21B和21C為用以說(shuō)明可動(dòng)件和液流道結(jié)構(gòu)的視圖。
圖22A，22B和22C為用以說(shuō)明可動(dòng)件其它形狀的視圖。
圖23A和23B為本發(fā)明用的液噴頭縱向截面剖視圖。
圖24是表示一個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖形狀的模式圖。
圖25為說(shuō)明本發(fā)明采用的液噴頭供液通道用的截面剖視圖。
圖26為本發(fā)明噴頭的拆開(kāi)的立體圖。
圖27為一種液體排出裝置的立體圖。
圖28為一種液體排放記錄裝置的框圖。
圖29表示了一個(gè)液體排放記錄系統(tǒng)。
(實(shí)施例1)在此將結(jié)合附圖描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。
此例中，液流通道制成了一種雙流結(jié)構(gòu)，而且還有熱量施加于液體，因此一種可造成發(fā)泡的液體(發(fā)泡液)和一種主要被射出的液體(排出液)可被相互分開(kāi)。
圖2是一幅采用本發(fā)明的液噴頭在其流道方向上的示意性剖視圖，而圖3是該液噴頭的局部剖立體圖。
液噴頭有設(shè)在元件基板1上方用于發(fā)泡的多個(gè)第二液流道16，元件基板1上有為使在該液體中產(chǎn)生氣泡而給液體以熱能的一個(gè)熱發(fā)生件2；和與一個(gè)排出口18直接連通用作排液的多個(gè)第一液流道14，設(shè)置在上述第二液流道上方。
第一液流道14上游側(cè)與一個(gè)第一公共液腔15連通，后者用作供給排出液至多個(gè)所述的第一液流道14，而第二液體流通道16的上游側(cè)則與一個(gè)第二公共液體腔17連通，后者用于將發(fā)泡液供給多個(gè)第二液體流通道16。
第一、第二液流道14和16之間，設(shè)置以例如為金屬的彈性材料作成的隔壁30，而它將第一液流道14和第二液流道16彼此隔開(kāi)。在對(duì)于一種液體被說(shuō)成是盡可能地不要將發(fā)泡液與排出液相互混合的液體情況下，則最好是將在第一液流道14的液體流與第二液流道16內(nèi)的液流相互間盡可能完全地用隔壁30隔開(kāi)；但當(dāng)發(fā)泡液與排出液混至一定程度，或兩者為同一種液體也不會(huì)有問(wèn)題時(shí)，則隔壁30無(wú)需給定為完全的隔離功能。
借助一個(gè)切口35，位于熱發(fā)生件2表面上方投影空間(此后提及時(shí)稱為排壓發(fā)生區(qū)在圖2中的區(qū)A和發(fā)泡區(qū)11)的一部分隔壁30，形成了在排出口側(cè)的一個(gè)自由端32(位于液流的下游側(cè))，并構(gòu)成了可動(dòng)件31，其支點(diǎn)33位于公共液腔(15，17)一側(cè)。可動(dòng)件31相對(duì)發(fā)泡區(qū)11(B)以面對(duì)面方式設(shè)置，并于該處運(yùn)動(dòng)以便因發(fā)泡液的發(fā)泡作用朝著第一液體流通道14側(cè)的排出口18一側(cè)的方向打開(kāi)(見(jiàn)圖2箭頭方向)。再見(jiàn)圖3，隔壁30通過(guò)構(gòu)成第二液流道16的一個(gè)空間被設(shè)置在元件基板1上，而基板上還設(shè)有作為熱發(fā)生件2的一個(gè)發(fā)熱電阻部分，和用于將一個(gè)電信號(hào)作用于發(fā)熱電阻部分的電極5。
現(xiàn)結(jié)合圖4和5描述采用本發(fā)明的液噴頭操作。
為使噴頭動(dòng)作，利用與供給第一液流道14的排出液和供給第二液流道16的發(fā)泡液相同水系(water origin)使噴墨頭工作。
熱發(fā)生件2生成的熱對(duì)在該第二液流道的發(fā)泡區(qū)中的發(fā)泡液起作用，遂基于如美國(guó)專利US4,723,129中所述的薄膜沸騰現(xiàn)象在發(fā)泡液中生成一個(gè)氣泡40。
在施行本發(fā)明的例子中，除了發(fā)泡區(qū)11的上方以外，發(fā)泡壓力不從其余三方向逸出，因此，由該氣泡發(fā)生產(chǎn)生的壓力集中傳遞于設(shè)置在排出壓力發(fā)生區(qū)的該可動(dòng)件31的側(cè)面上，伴隨氣泡的變大，可動(dòng)件31從圖4的狀態(tài)位移至第一液流道14一側(cè)，正如圖5中所示的那樣。由于可動(dòng)件31的移動(dòng)，第一液流道14和第二液流道16較大程度地相互溝通，而氣泡產(chǎn)生的這種壓力主要在朝向第一液流道14的排出口18側(cè)的方向上(A向)傳遞。當(dāng)氣泡40如圖6中所示繼續(xù)長(zhǎng)大時(shí)，由于其壓力的傳遞和可動(dòng)件31的機(jī)械性位移，液體遂從排出口18排出。
接著，由于氣泡40收縮，經(jīng)過(guò)圖6的狀態(tài)，該可動(dòng)件31恢復(fù)到圖7的位置，對(duì)應(yīng)于從第一液流道14所排出的一定量的排出液體的一個(gè)量的排出液遂由上游側(cè)供給。這種排出液的供給不因?yàn)榭蓜?dòng)件31而妨礙該排出液的補(bǔ)充，因?yàn)榭蓜?dòng)件31是在關(guān)閉的方向上。
現(xiàn)將講述本發(fā)明的排放基本原理之一。適用于本發(fā)明的最主要的一個(gè)基本原理是使朝對(duì)著氣泡設(shè)置的可動(dòng)件31從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的第一位置位移至由于氣泡壓力或氣泡本身而偏置后的一個(gè)第二位置，而由氣泡生成或氣泡本身引起的這種壓力通過(guò)作移動(dòng)的可動(dòng)件31被引導(dǎo)至設(shè)置有排出口18的該下游一側(cè)。
該原理將于此后通過(guò)比較圖8中所示的不用可動(dòng)件的現(xiàn)有技術(shù)的液流道結(jié)構(gòu)與圖9中所述的本發(fā)明作更詳細(xì)地說(shuō)明。這里，以VA表示對(duì)著排出口的該壓力傳遞方向和VB表示朝向上游側(cè)的該壓力傳遞方向。
圖8的現(xiàn)有技術(shù)噴頭中，沒(méi)有用作調(diào)節(jié)由氣泡40所產(chǎn)生的壓力傳遞方向用的結(jié)構(gòu)。因此，氣泡40壓力傳遞的方向是垂直于該氣泡的表面并且如用箭頭V1至V8表示的那樣是變化的。它們當(dāng)中，特別是對(duì)排出液起作用的在方向VA上具有壓力傳遞方向分量的那些壓力V1至V4，即那些比在氣泡一半附近的位置更接近排出口的有壓力傳遞方向分量，是一些對(duì)液體排出效率、液排放力、排放速度等等有直接貢獻(xiàn)的重要部分。進(jìn)一步講，V1是最接近排出方向VA，因而作用最有效，相反，V4在VA方向的分量相對(duì)較小。
相比之下，在圖9所示的本發(fā)明情形中，可動(dòng)件31把如圖8中所示的朝向各個(gè)方向的氣泡壓力V1至V4的傳遞方向轉(zhuǎn)向下游方向(排出口側(cè))，即轉(zhuǎn)向壓力傳遞方向VA，因此氣泡40的壓力直接地有效促進(jìn)了排放。氣泡本身的膨大方向被轉(zhuǎn)向于與壓力的傳遞方向V1至V4相同的下游方向，而該氣泡向下游側(cè)的膨大比上游的要大。氣泡自身的這種脹大方向就是這樣由可動(dòng)件控制，由此控制氣泡壓力的傳播方向，從而在排放效率，排出力及速度等方面可以達(dá)到根本性的改變。
再返回至圖4至7，詳解本發(fā)明液噴頭的排放作業(yè)。
圖4示出例如施加電能之類的能量于熱發(fā)生件2之前的狀態(tài)，也就是熱發(fā)生件2發(fā)熱前的狀態(tài)。
圖5示出的乃是其中電能之類的已經(jīng)施加于熱發(fā)生件2并且它已發(fā)熱而且充填于該發(fā)泡區(qū)11中的部分液體已由該生成熱加熱，因此由薄膜沸騰產(chǎn)生的一個(gè)氣泡40業(yè)已產(chǎn)生。
此刻，可動(dòng)件31由因泡40產(chǎn)生的壓力自第一位置移至第二位置，遂轉(zhuǎn)變了氣泡40的壓力傳遞方向至排出口。此間重要的是，如前所述，可動(dòng)件31的自由端要設(shè)在下游側(cè)(排出口側(cè))而支點(diǎn)33的位置要設(shè)在上游側(cè)(即公共液腔側(cè))以及可動(dòng)件31的至少一部分要作成面對(duì)該熱發(fā)件2的下游部分，亦即該氣泡的下游部。
圖6示出的狀態(tài)為其中氣泡40已進(jìn)一步脹大而可動(dòng)件31因泡40的產(chǎn)生造成的壓力已作進(jìn)一步的移動(dòng)。生成的氣泡40在下游方向脹大得比在上游方向上更大，并大大超過(guò)了該可動(dòng)件31的第一位置(虛線所示位置)。因氣泡40的膨脹遂使可動(dòng)件31逐漸地位移，以此，氣泡40壓力傳遞的方向或容易積蓄運(yùn)動(dòng)的該方向，也就是氣泡40朝向自由端32側(cè)脹大的方向，可一致轉(zhuǎn)向該排出口18，這也就被認(rèn)為是增大了排放效率。當(dāng)氣泡40及其發(fā)泡壓力被導(dǎo)向排出口18時(shí)，當(dāng)氣泡40及其發(fā)泡壓力被導(dǎo)向排出口18時(shí)，可動(dòng)件31對(duì)氣泡40的壓力傳遞幾乎不造成妨礙，該壓力傳播的方向以及泡脹大的方向都可按該傳遞壓力的大小得到有效的控制。
圖7示出的狀態(tài)是上述的薄膜沸騰之后的狀態(tài)，由于氣泡40內(nèi)部壓力的減小，氣泡40收縮并消失。
位移至第二位置過(guò)后的可動(dòng)件31，因泡40收縮造成的負(fù)壓及可動(dòng)件本身彈性的回復(fù)力使之回到圖4的初始位置(第一位置)。另外，氣泡消失過(guò)程中，為補(bǔ)償發(fā)泡區(qū)11內(nèi)該氣泡收縮了的體積和排出液的體積，標(biāo)示以VD1和VD2的來(lái)自公共液腔側(cè)的液體和VC標(biāo)示的來(lái)自排出口18側(cè)的液體發(fā)生了流動(dòng)。
上面描述了伴隨氣泡生成可動(dòng)件31和排液作業(yè)的工作過(guò)程，下面將詳述按本發(fā)明噴液頭中的液體補(bǔ)充。
參見(jiàn)圖4至7，將詳解采用本發(fā)明的噴液頭中的一個(gè)液體供給結(jié)構(gòu)。
當(dāng)在圖6狀態(tài)之后，氣泡40經(jīng)歷最大體積后已進(jìn)入其消失過(guò)程時(shí)，相應(yīng)于已消失的該體積的一個(gè)補(bǔ)償液量遂從第一液流道14的排出口18側(cè)，以及第二液流道16的公共液腔側(cè)進(jìn)到發(fā)泡區(qū)11。
在現(xiàn)有技術(shù)的沒(méi)有可動(dòng)件31的液流道結(jié)構(gòu)中，自排出口側(cè)流進(jìn)氣泡消失位置的液量和自公共液腔流進(jìn)該處的液量更多地取決于靠近排出口處部分的流阻和靠近公共液腔處部分的流阻的大小，而不是靠近氣泡產(chǎn)生區(qū)部分的流阻(也就是說(shuō)，是基于流道的流通阻抗和液體的慣性)。這樣，當(dāng)靠近排出口側(cè)的流阻小時(shí)，自排出口側(cè)很多的液體流進(jìn)氣泡消失位置而且彎液面后退量則很大。特別是當(dāng)試著讓靠近排出口側(cè)的流阻要小以增大排出效率時(shí)，彎液面M的后退在氣泡消失時(shí)變得很大，而因此回填的時(shí)間變長(zhǎng)并妨礙了高速打印。
相比之下，本發(fā)明的實(shí)施例中，設(shè)有可動(dòng)件31，因此當(dāng)這樣來(lái)處理氣泡40的體積W時(shí)，即以可動(dòng)件31的第一位置為邊界，定義上側(cè)為W1而發(fā)泡區(qū)11側(cè)定義為W2，該排出口18的彎液面的后退停頓在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，即在該點(diǎn)時(shí)可動(dòng)件31在氣泡消失過(guò)程中已回復(fù)原位，此后留下的該體積W2的液體供給主要是通過(guò)在第二液流道16中由來(lái)自液流VD2的液體供給完成的。因此相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，其中氣泡體積量W的大約一半相應(yīng)的量已成了彎月面的后退量，本發(fā)明已有可能消除大約一半的W1彎月形后退量，而這要比前者少。
另外，體積W2的液體供給是利用氣泡消失時(shí)的壓力，主要由沿鄰近熱發(fā)生件2的活動(dòng)件31的表面從第二液流道16上游側(cè)(VD2)被強(qiáng)制完成的，因此可完成更快的回補(bǔ)。
此間的特性是，在現(xiàn)有技術(shù)的噴頭中利用氣泡消失時(shí)的壓力進(jìn)行回補(bǔ)時(shí)，彎液面的振動(dòng)大，而這已造成了圖象的質(zhì)量劣化；而在本實(shí)例中的高速回補(bǔ)中，可動(dòng)件遏制了鄰近排出口的第一液流道14區(qū)域排出口側(cè)的液體與發(fā)泡區(qū)11的連通，遂可使排出口18的彎液面的振動(dòng)非常小。
所以，于本發(fā)明所用的噴液頭中，通過(guò)經(jīng)第二液體流通道16的液供給通道12強(qiáng)制回補(bǔ)給發(fā)泡區(qū)11和上述抑制彎液面后退和振動(dòng)實(shí)現(xiàn)了高速回補(bǔ)，從而，在這種噴液頭用于穩(wěn)定排放，高速重復(fù)排放和記錄場(chǎng)合時(shí)，可提高圖象質(zhì)量，并可實(shí)現(xiàn)高速記錄。
上述結(jié)構(gòu)還有下述有效的功能。抑制因氣泡生成所造成的壓力傳播(背波)到上游側(cè)B。熱發(fā)生件2上生成的泡中在公共液腔側(cè)(上游側(cè)B)的氣泡壓力的大部分，形成將液體回推向上游側(cè)B的壓力(背波)。該背波已造成對(duì)上游側(cè)B的壓力，以及液體的移動(dòng)量，并由這種液體移動(dòng)形成慣性力，而這些造成了對(duì)液流道流體回填的減弱，還阻礙了高速驅(qū)動(dòng)。采用本發(fā)明的液噴頭中，對(duì)上游側(cè)B的這些作用首先由可動(dòng)件31加以遏制，從而完成在回補(bǔ)供給方面的一種大的改進(jìn)。
在本發(fā)明的液噴頭中，第二液流道16還有液供給通道12，它有以基本平坦方式導(dǎo)向熱發(fā)生件2的上游的內(nèi)壁(熱發(fā)生件表面不凹下很多)。在此情況下，如由VD2所示沿靠近發(fā)泡區(qū)11的可動(dòng)件31表面把液體供給發(fā)泡區(qū)11和熱發(fā)生件2。由此遏制了熱發(fā)生件2表面上的液體停滯，并容易除去溶于液體中的氣體的析出以及沒(méi)有消失而保留的所謂再填氣泡，并且決不會(huì)使在液體內(nèi)的熱儲(chǔ)量過(guò)高。因此，更為穩(wěn)定的發(fā)泡可以高速重復(fù)地實(shí)現(xiàn)。盡管在本實(shí)施例中具有帶基本平坦的內(nèi)壁的液供道12，但這并不是限制性的，供液道可以是平滑地導(dǎo)向熱發(fā)生件2的有平滑內(nèi)壁的隨便一種，還可以是不引起液體在熱發(fā)生件處停滯和使液供給沒(méi)有大的紊流發(fā)生的任何一種形狀。
下面討論可動(dòng)件31的自由端32的支點(diǎn)33，像在例如圖2中所示的，自由端是在相對(duì)支點(diǎn)33的下游處。由于是這種結(jié)構(gòu)，把前述發(fā)泡過(guò)程中壓力傳播方向和氣泡增大方向轉(zhuǎn)向排出口的作用功能可有效地得到實(shí)現(xiàn)。另外這種位置關(guān)系不僅能實(shí)現(xiàn)排放的作用功能，還能使在液體供給中經(jīng)液流道流動(dòng)的液體的流阻小，其結(jié)果是可實(shí)現(xiàn)高速的回補(bǔ)。其原因如圖6所示，在由排液后的彎液面M因毛細(xì)作用力后退回至排出口18時(shí)，或在因抵抗氣泡消失進(jìn)行液體供給時(shí)，這樣設(shè)置的自由端32和支點(diǎn)33不會(huì)對(duì)流經(jīng)液流道(包括第一液流道14和第二液流道16)的液流產(chǎn)生妨礙。
采用本發(fā)明的噴頭還運(yùn)用一種兩流體通道結(jié)構(gòu)，遂可使排出液與發(fā)泡液相互隔開(kāi)，并可通過(guò)發(fā)泡液的氣泡壓力排出排出液。因此，即使采用高粘度液體的情況，比如為聚乙二醇(polyethylene ethanol)的情況下，這種液體即使有供熱而充分發(fā)泡都很難，而且排出力也不夠，將這種液體供給第一液體流通道，并把一種發(fā)泡發(fā)生良好的液體(約1-2厘泊粘度的乙醇∶水＝4∶6的混合物)，或是一種低沸點(diǎn)液體供給第二液流道作為發(fā)泡液，由此該液體能排出良好。
還有，將一種即使被加熱時(shí)也不會(huì)在熱發(fā)生件表面上產(chǎn)生焦垢類的附著物的一種液體選作為發(fā)泡液，就可實(shí)現(xiàn)耐久穩(wěn)定的發(fā)泡和良好排出。
還有，對(duì)于一種怕加熱的液體，這種液體如被供給第一液流道作排出液，而一種性能不易因熱變化且發(fā)泡良好的液體由第二液流道供給，則可排出這種液體而不會(huì)把危及該液體的熱傳給這種怕加熱的液體，而且還能以高的排出力作高效的排出。
本實(shí)施例具有用于更加提高由可動(dòng)件得到的操作效果重要的功能。業(yè)已發(fā)現(xiàn)的這一重要功能是在由該可動(dòng)件將液流道彼此隔開(kāi)的液體狀況下作研究時(shí)尋求一種新的最佳條件時(shí)發(fā)現(xiàn)的。具有重大意義的這種功能給出作為圍繞該可動(dòng)件的液體條件的新穎環(huán)境，以使可動(dòng)件的性能更為可靠。這種功能將結(jié)合圖4和5講解如下。
該重要功能的特點(diǎn)是使該第一液流道14的內(nèi)部壓力和第二液流道的內(nèi)部壓力視具體情況而彼此不同。
如前所述，第一液流道14和第二液流道16彼此溝通只通過(guò)圍繞可動(dòng)件31的狹縫35。如圖4中所示，第一液流道14內(nèi)的液體，即排出液，通常其內(nèi)壓(水頭壓力)設(shè)定成，使負(fù)壓作用于排出口18和狹縫35，以使在排出口18的彎液面M可得以保持。同樣，第二液流道16內(nèi)的液體，即發(fā)泡液，有其內(nèi)壓(水頭壓力)，設(shè)置為致使彎液面可在狹縫35內(nèi)保持。發(fā)泡液和排出液都保持以負(fù)壓并由狹縫35保持著彎液面，可是若要讓它們長(zhǎng)時(shí)間保持，一種液體就可能由狹縫35流(混合)進(jìn)相鄰的液流道中。
特別是，當(dāng)一種因熱發(fā)生件2的熱而易于產(chǎn)生焦垢的液體必需用作排出液時(shí)，如果這種排出液流入第二液流道16，則易于在熱發(fā)生件2上發(fā)生焦垢，而若焦垢發(fā)生則將不會(huì)形成記錄用的穩(wěn)定排出。
這樣，在本實(shí)施例中，其功能是可設(shè)定該發(fā)泡液的水頭壓力總高于排出液的水頭壓力，以此防止排出液流進(jìn)第二液流道16，特別是在打印過(guò)程中。為此所用的一個(gè)具體裝置，即內(nèi)壓控制裝置的實(shí)例，被示于圖10之中。
這種內(nèi)壓控制裝置500包括分別貯存排出液與發(fā)泡液的箱體511和512；管子514a和514b，用于將箱體511和512中的液體供給噴頭513；以及臺(tái)515和516，各自以相互獨(dú)立方式用以垂直移動(dòng)箱體511和512。在此結(jié)構(gòu)中，通過(guò)所用臺(tái)515和516的垂直移動(dòng)，遂可變化箱體511和512的高度位置，而為使箱體511和512能有一定量的垂直位移，將管514a和514b作成有足夠的長(zhǎng)度。并不要求具體限定箱體511和512的垂直移動(dòng)裝置，但在本實(shí)施例中，可通過(guò)把箱體511和512安裝于可由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)作垂直移動(dòng)的垂直移動(dòng)臺(tái)515和516上而得以實(shí)施。
上述垂直移動(dòng)臺(tái)515和516的相對(duì)垂直位置設(shè)定成，使在發(fā)泡液側(cè)的水頭壓力比在排出液側(cè)的水頭壓力高。特別是在噴印中，施熱于熱發(fā)生件2，而當(dāng)排出液流進(jìn)第二液流道16側(cè)時(shí)，取決于排出液的合成成分，會(huì)在熱發(fā)生件2上產(chǎn)生焦化或發(fā)生噴放不暢或根本不噴。所以，于本實(shí)例中，噴印中的發(fā)泡液水頭壓調(diào)成正壓而讓排出液水頭壓為負(fù)以防止排出液進(jìn)入第二液流道16側(cè)。由于發(fā)泡液水頭壓高于排出液水頭壓，遂有發(fā)泡液流進(jìn)第一液流道14側(cè)的可能，但這不算什么問(wèn)題。因?yàn)榧词顾魅肱懦鲆海淞恳灿邢?。何況還可控制該內(nèi)壓控制裝置500使有適度的壓力差。
(實(shí)施例2)此例特點(diǎn)在于排出液采用高粘度墨，以及第一液流道14的水頭壓力設(shè)置得大于第二液流道16的水頭壓力，而其它結(jié)構(gòu)，如噴頭及內(nèi)壓控制裝置等則都類似于實(shí)施例1。
當(dāng)把高粘度墨用作排出液時(shí)，排出液的流阻大，所以若其供給壓力低(水頭壓力低)，則難于在排出口18保持彎液面M。與之相比，粘度低的發(fā)泡液容易流入流道。因此，使高粘度墨的供給壓力高，則總可實(shí)現(xiàn)排出液的穩(wěn)定供給。
(實(shí)施例3)如圖11所示，此例的特點(diǎn)是第二液流道16的高度尺寸h作得比第一液流道14的高度尺寸H要低，并有一個(gè)狹窄部分19制在了第二液流道16的上游側(cè)，而且第二液流道16的水頭壓力設(shè)置成高于第一液流道的水頭壓力。而其它結(jié)構(gòu)，即噴頭及內(nèi)壓控制裝置等的結(jié)構(gòu)則與實(shí)施例1中的相類似。
依此結(jié)構(gòu)，發(fā)泡時(shí)的氣泡及膨脹能量被狹窄部分19堵在了上游側(cè)B并朝著排出口18有效地匯集。結(jié)果是使記錄起始的排出性能(首射穩(wěn)定性)得以提高。另外，第二液流道16的水頭壓力設(shè)置得高，所以不管狹窄部分19的壓力如何，伴隨氣泡消失的發(fā)泡液的回補(bǔ)可適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行。狹窄部分19可如圖11中所示于流道的高度方向上減小，或如將予說(shuō)及的于流道的寬度方向上減小。
(實(shí)施例4)本例的特點(diǎn)是設(shè)有測(cè)溫用溫度檢測(cè)器(未示出)，以檢測(cè)噴頭內(nèi)的溫度，尤其是檢測(cè)第一液流道14內(nèi)的溫度；在各液流道14和16內(nèi)的水頭壓力與由該溫度檢測(cè)器量得的噴頭內(nèi)溫度相對(duì)應(yīng)。而其他結(jié)構(gòu)，即噴頭及內(nèi)壓控制裝置等結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的相似。
液噴頭中，用熱發(fā)生件2作為一個(gè)驅(qū)動(dòng)源，因此噴頭內(nèi)的液體溫度有一個(gè)時(shí)間滯后的變化。還有一種情況是該處的液溫變化是由其他因素引起的。當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，液體粘度也變化。粘度相對(duì)高的排出液，當(dāng)其溫度低時(shí)，其粘度會(huì)比適于排放的粘度更高。當(dāng)排出液粘度增加時(shí)，首射穩(wěn)定性有時(shí)會(huì)變得很差。所以，如在本實(shí)例中，設(shè)置測(cè)溫特別是測(cè)第一液流道14內(nèi)溫度用的溫度檢測(cè)器，并按其溫度信息，改變液流道內(nèi)的相對(duì)水頭壓力，以此改進(jìn)首射穩(wěn)定性能。特別是當(dāng)噴頭內(nèi)溫度t已等于或低于排出液粘度超過(guò)正確值極限時(shí)的溫度T時(shí)，要由內(nèi)壓控制裝置設(shè)置第一液流道14的水頭壓力P1比第二液流道16的水頭壓力P2高。于其他情況下，設(shè)定P1＜P2則可不讓排出液流入熱發(fā)生件2一側(cè)。此時(shí)的控制將于下文中參見(jiàn)圖12的流程圖作講解。首先，例如，該溫度檢測(cè)裝置與液噴頭的驅(qū)動(dòng)同步啟動(dòng)，借此檢測(cè)第一液流道14內(nèi)的溫度(S1)。若測(cè)得的溫度t等于或低于排出液粘度超出適當(dāng)值極限時(shí)的溫度T(S2)，則設(shè)定該第一液流道14的水頭壓力P1至一個(gè)等于或大于第二液流道16的水頭壓力P2的水平(S3)。因此改善了高粘度狀態(tài)下排出液的首射穩(wěn)定性。接下去，比如當(dāng)連續(xù)地使用液噴頭時(shí)，測(cè)得的溫度(t)等于或高于前述溫度T了(S4)，則設(shè)定第一液流道14的水頭壓力P1至比第二液流道16的水頭壓力P2低的一個(gè)水平(S5)。以此防止粘度減小的排出液流到熱發(fā)生件2一側(cè)，以免生成會(huì)減小排出力的熱發(fā)生件2上焦垢。此后，同步于噴頭驅(qū)動(dòng)的結(jié)束，測(cè)溫裝置關(guān)斷(S6)。接下去，當(dāng)噴頭再被驅(qū)動(dòng)時(shí)，前述的一系列控制操作再行重復(fù)。
(實(shí)施例5)本實(shí)例特點(diǎn)為如圖13所示，該第二液流道16的相對(duì)側(cè)壁16a和16a間的間隔在可動(dòng)件31的投影區(qū)變窄，并且位于可動(dòng)件31可動(dòng)側(cè)端部處的第二液流道的壁部(未示)對(duì)著可動(dòng)件31突出，在此結(jié)構(gòu)中，第一液流道14的內(nèi)壓P1設(shè)置得高于第二液流道的16的內(nèi)壓P2。而其他結(jié)構(gòu)，例如噴頭和內(nèi)壓控制裝置等結(jié)構(gòu)則與實(shí)施例1中的相似。
在前述的實(shí)施例1中，如圖14所示，相互隔開(kāi)第一液流道14和第二液流道16的可動(dòng)件31和圍繞它的側(cè)壁16a之間制有狹縫35，并且該第一液流道14和第二液流道16通過(guò)該狹縫35可相互溝通。這里，這種狀況被表示為大體密封式密封。如實(shí)施例1中所述，在這種狀況下，由狹縫35保持著該彎液面，但若噴頭擱置的時(shí)間較長(zhǎng)，一種液體可從狹縫35流進(jìn)(混入)其鄰接的液流道中去。特別是必須采用某種容易因熱發(fā)生件2的熱引起焦化的液體作為排出液時(shí)，若該排出液流進(jìn)第二液流道16一側(cè)，則易于發(fā)生在熱發(fā)生件2上的焦化，而發(fā)生焦化則不能獲得記錄用的穩(wěn)定排出。所以在前述的實(shí)施例1中，發(fā)泡液內(nèi)壓總是設(shè)定得比排出液的內(nèi)壓要高，因此特別在打印中，要防止排出液流進(jìn)有熱發(fā)生件2在的第二液流道16一側(cè)。
相形之下，于實(shí)例5中，處于非驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的可動(dòng)件31與第二液流道16的側(cè)壁16a緊密接觸，而且第一液流道14的內(nèi)壓P1設(shè)置成等于第二液流道16的內(nèi)壓P2。因此，即使處于噴頭被擱置了很長(zhǎng)一段時(shí)間的狀態(tài)，可動(dòng)件31始終與起到第二液流道16擋塊作用的側(cè)壁16a處于緊密接觸，而完全密閉地封閉著第一液流道14和第二液流道16之間的空隔，遂可靠地防止了噴頭被擱置時(shí)排出液流至熱發(fā)生件2側(cè)。
在前述實(shí)施例中，已描述了作為內(nèi)壓控制器的用以控制水頭壓力的一種機(jī)構(gòu)。但作為另外的機(jī)構(gòu)，可適用的結(jié)構(gòu)可以是在各液體供給流道內(nèi)提供一個(gè)泵，并且各液流道的內(nèi)壓由泵控制。
還有，在前述結(jié)構(gòu)中，當(dāng)有必要在擱置噴頭及噴頭被驅(qū)動(dòng)時(shí)改變各液體的供給壓力(內(nèi)壓)，則可以通過(guò)使噴頭運(yùn)動(dòng)的載體運(yùn)動(dòng)而改變箱體的垂直位置。如在圖15a和15B中所示，可以采用分別與軌道L1和L2連接的相應(yīng)液體容器(箱體)T1和T2的適當(dāng)結(jié)構(gòu)，而軌道L1和L2在原位H和打印區(qū)PA間具有高度差，結(jié)果液體容器T1和T2的高度位置可通過(guò)與之連接的載體的驅(qū)動(dòng)而改變。
(實(shí)施例6)該實(shí)例6與此之后的實(shí)例7和8中，如前述那樣，都表示出相應(yīng)的液體容器(箱體)，可以造成相互間不同的液噴頭第一液流道內(nèi)壓和第二液流道內(nèi)壓。
圖16中，實(shí)例6的液容器700由垂向連接成一體的第一容納部分701和第二容納部分702組成，并成整體地裝在了前述的液噴頭上。該第一容納部分701與液噴頭第一液流道14連通，其內(nèi)貯藏有排出液。該第二容納部分702與液噴頭第二液流道16連接，貯存發(fā)泡液。
圖中，第二容納部分702位于第一容納部分701上，而所對(duì)應(yīng)的情況是第二液流道16中液體(發(fā)泡液)的水頭壓P2大于第一液流道14內(nèi)液體(排出液)的水頭壓P1條件保持不變實(shí)現(xiàn)的狀況。然而，要造成負(fù)壓差則不僅可以通過(guò)第一、第二容納部間的垂直位置關(guān)系，還可通過(guò)兩容部間的大小尺寸的不同。當(dāng)需要相反設(shè)定該水頭壓力時(shí)，則可相反地設(shè)置第一容納部分701和第二容納部分702的垂直位置。圖16的形式構(gòu)成的是其中液噴頭與液容器彼此作成一體的一種墨支架。
(實(shí)施例7)
圖17中的液容器710，不象實(shí)施例6中的，而是與液噴頭分開(kāi)安裝的一種，而且第一容納部711和第二容納部712被整體垂直設(shè)置。在這種液體容器710中，對(duì)應(yīng)于容納部711與712各作有接口711a和712b，通過(guò)管子與相應(yīng)的液噴頭的液流道溝通。在容器710中，垂直設(shè)置兩個(gè)容納部分，因此使一種液流道內(nèi)的液體壓力與連通于此液流道的其他液流道內(nèi)的壓力彼此不同。
(實(shí)施例8)圖18所示的液容器720也與實(shí)施例6的不同，也是與液噴頭分裝的一種，有以相同水平位置作整體設(shè)置的第一容納部721和第二容納部722，而其容積彼此不同。圖中的第一容納部分721的容積大于第二容納部分722的容積。液容器720的各容納部721和722分別作有接口721a和722a，通過(guò)管子與對(duì)應(yīng)的噴液頭液流道相通。容器720中，貯存于各個(gè)容納部的液量是彼此不同的，遂使在一種液流道內(nèi)的壓力與連接于此液流道的其他液流道內(nèi)的液體壓力彼此不同。
(實(shí)施例9)圖19為顯示按本發(fā)明的噴頭支架的一幅立體圖。該支架中，以整體方案安裝實(shí)施例8中所述形式的液體容器720于液噴頭201上。
(其他實(shí)施例)以上已描述了按本發(fā)明的液體排出方法和噴液頭基本部分的一些實(shí)施例，而現(xiàn)在將結(jié)合附圖來(lái)描述可應(yīng)用于這些實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)例。但在下面的描述中，會(huì)出現(xiàn)的一種情況是只描述在前描述的單流道形式和將要描述的兩流道形式的實(shí)例之一，而除非特別提明，則本發(fā)明可適用于兩種實(shí)例。
<液流通道的頂部形狀>
圖20是本發(fā)明液噴頭流道方向上的剖視圖，如所示，用于構(gòu)成第一液流道14而設(shè)有槽的帶槽件50被設(shè)置在隔壁30上。本例中，靠近可動(dòng)件31自由端32的該液流道頂部高度是大的，以便保證可動(dòng)件31的工作角θ更大些。該可動(dòng)件工作角是考慮到該液流道的結(jié)構(gòu)、可動(dòng)件31的發(fā)泡力和耐久性等因素而決定的。但可以認(rèn)為，該可動(dòng)件的工作角能夠達(dá)到包括排出口18軸線角的一個(gè)角度是所要求的。
如圖所示，該可動(dòng)件31的自由端的位移高度還可作得比排出口18的直徑大，借此可實(shí)現(xiàn)一個(gè)足夠大的排出力的傳遞。像在圖中表示的，可動(dòng)件31支點(diǎn)33位置處的液流道頂部高度比可動(dòng)件31自由端32位置處的液流道頂部高度要低，所以由可動(dòng)件31的位移造成的壓力波朝上游側(cè)的逃逸可得以更有效的防止。
<第二液流道與可動(dòng)件間的配置關(guān)系>
圖21A，21B和21C是用以說(shuō)明可動(dòng)件31與第二液流道16間配置關(guān)系的視圖。圖21A是當(dāng)從其上方見(jiàn)到的可動(dòng)件31和隔壁30附近的一幅圖，而圖21B是當(dāng)從其上方見(jiàn)到的第二液體流通道16并于該處移去隔壁30的一幅圖。圖21C為示意性表示出可動(dòng)件31與第二液流道16及其元件一個(gè)疊放于另一個(gè)上面其間配備關(guān)系的一幅圖。在這些圖中，下側(cè)都是設(shè)置排出口的前側(cè)。
本實(shí)例中的第二液流道16在熱發(fā)生件2的上游側(cè)上有一個(gè)狹窄部分19(此處的上游側(cè)指的是從第二公共液腔側(cè)經(jīng)熱發(fā)生件、可動(dòng)件和第一液流道朝向排出口的主流動(dòng)的上游側(cè))，而且第二液流道16具有這種結(jié)構(gòu)的腔室(氣泡發(fā)生腔)它遏制發(fā)泡壓力不易向該第二液流道16的上游側(cè)逃逸。
在發(fā)生氣泡的流體通道和排液用液體通道是相同的，并考慮到由熱發(fā)生件在液腔側(cè)產(chǎn)生的壓力不會(huì)向公共液腔側(cè)逃逸而設(shè)有狹窄部分的類似于現(xiàn)有技術(shù)噴頭的情況下，并全面考慮到液體的回補(bǔ)，則有必要采用一種于該狹窄部分的流道橫截面積不得太小的結(jié)構(gòu)。
而在本實(shí)例的情況下，可使大量的要被排出的液體進(jìn)到第一液流道內(nèi)作為排出液，致使其內(nèi)有熱發(fā)生件的第二液流道內(nèi)的發(fā)泡液可不被消耗很多，并因此該第二液流道中進(jìn)到發(fā)泡區(qū)去的回補(bǔ)發(fā)泡液的量就可以少。因此，上述狹窄部分19的間隔可做得小至幾微米到幾十微米，而因此在第二液流道中生成氣泡時(shí)的跑向周圍的壓力就可得到進(jìn)一步的遏制，而且這種壓力可集中轉(zhuǎn)為朝向可動(dòng)件31一側(cè)。這種壓力可通過(guò)可動(dòng)件31被利用作排出力，因而有更高的排出效率及排出力。但第一液流道14的形狀不限于上述結(jié)構(gòu)，而可以是能將由發(fā)泡生成的壓力有效傳遞到可動(dòng)件31側(cè)的任何形狀。具有這種狹窄部分19的結(jié)構(gòu)和液流道14和16內(nèi)壓控制間的這種關(guān)系可被作成像實(shí)例3中說(shuō)過(guò)的那樣，以使可動(dòng)件31的作用更為可靠。
如圖21C所示，可動(dòng)件31的側(cè)邊部分蓋住了構(gòu)成第二液流道的壁的一部分，借此可防止可動(dòng)件31落入第二液流道內(nèi)。因此更增加了排出液和發(fā)泡液的分隔性。還可抑制氣泡從狹縫逃逸并因此增強(qiáng)了排出壓力及排出效率。還可增強(qiáng)因前述氣泡消失時(shí)的壓力所產(chǎn)生的來(lái)自上游側(cè)的回補(bǔ)作用。
在圖5和20中，隨著可動(dòng)件31向第一液流道14側(cè)的位移，使在第二液流道16發(fā)泡區(qū)產(chǎn)生的氣泡的一部分在第一液流道14側(cè)延伸，并因?yàn)樘峁┝说诙毫鞯览跉馀菅由斓倪@樣設(shè)置的高度，遂與其中不讓氣泡延伸的情況相比使排出力有更大的提高。為了使氣泡能延伸到第一液流道中，可以要求使該第二液流道16的高度小于最大氣泡的高度，可控制該高度為幾個(gè)微米至30微米。本例中的這個(gè)高度則為15微米。
<可動(dòng)件和隔壁>
圖22A、22B和22C示出可動(dòng)件31的其他形狀，附圖標(biāo)記35表示在隔壁上形成的狹縫，并由該狹縫形成可動(dòng)件31。圖22A示出的是矩形，圖22B示出一種有窄的支點(diǎn)側(cè)并易于可動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的一種形狀，而圖22C示出一種于支點(diǎn)側(cè)變寬，增強(qiáng)可動(dòng)件耐用性的形狀。作為一種易于動(dòng)作又耐用性良好的形狀，可用圖21A中的那種支點(diǎn)側(cè)寬度以弧形變窄方式的形狀，但只要可動(dòng)件不會(huì)落到第二液流道側(cè)、便于動(dòng)作和良好耐用性則任何可動(dòng)件形狀都是可以的。
前例中，該片狀可動(dòng)件31及帶可動(dòng)件的隔壁5可以由5μm厚度的鎳作成，但不局限于此，只要對(duì)發(fā)泡液和排出液有抗溶性，作為可動(dòng)件具有操作良好的彈性并作得出細(xì)狹縫的任何材料都可用作制作可動(dòng)件和隔壁的材料。
可動(dòng)件材料按要求可以是一種高耐用度的金屬，諸如銀、鎳、金、鐵、鈦、鋁、鉑、鉭、不銹鋼或磷青銅，或是它們的一種合金，含腈基樹脂，如丙烯腈、丁二烯或苯乙烯，酰胺基樹脂，如聚酰胺，羧基樹脂如聚碳酸酯，醛基樹脂如聚醛樹脂，砜基的樹脂如聚砜，如液晶聚合物的樹脂或其化合物，抗墨性高的金屬有諸如金、鎢、鉭、鎳、不銹鋼或鈦、或它們的一種合金，其表面鍍涂以一種被認(rèn)為是有抗墨性的這些材料中之一的一種材料，及涂覆有酰胺基樹脂如聚酰胺，醛基樹脂如聚醛樹脂，酮基樹脂如聚醚酮醚，酰亞胺基樹脂如聚酰亞胺，羥基樹脂如酚醛樹脂，乙基樹脂如聚乙烯，烷基樹脂如聚丙烯，環(huán)氧基樹脂如環(huán)氧樹脂，氨基樹脂如密胺樹脂，羥甲基樹脂如二甲苯樹脂或是其化合物，陶瓷如二氧化硅或其化合物。
隔壁材料可采用抗熱性，抗溶性和成型性良好的樹脂，典型的有現(xiàn)代工程塑料，諸如聚乙烯，聚丙烯，聚酰胺，聚對(duì)苯二甲酸乙酯，密胺樹脂，酚醛樹脂，環(huán)氧樹脂，聚丁二烯，聚亞胺酯，聚醚酮醚，聚醚砜，多芳基化合物，聚酰亞胺，聚砜或液晶聚合物(LCP)，或其化合物，或二氧化硅，氮化硅，金屬諸如鎳、金、或不銹鋼，或它們的一種合金或其化合物，或是一種表面涂覆有鈦或金的材料。
另外，隔壁的厚度可按材料、形狀等考慮其作為隔壁能達(dá)到的強(qiáng)度以及隔壁作為可動(dòng)件要操作良好等因素而決定，可約為0.5μm至10μm。
本發(fā)明的可動(dòng)件的預(yù)計(jì)厚度(tμm)為微米量級(jí)而不涉及厘米級(jí)厚度的可動(dòng)件。對(duì)于一個(gè)微米級(jí)厚度的可動(dòng)件，當(dāng)狹縫寬(Wμm)也為微米量級(jí)時(shí)，來(lái)自制造的某種程度的不規(guī)則性就成為需要予以考慮的一個(gè)問(wèn)題。
當(dāng)形成該狹縫的可動(dòng)件自由端的厚度和/或與端側(cè)相對(duì)的元件的厚度等于可動(dòng)件厚度(圖4、5和20)時(shí)，考慮到制造時(shí)的不規(guī)則性就要使狹縫寬和厚度間的關(guān)系作成于下列范圍以內(nèi)，憑此可有效地避免發(fā)泡液與排出液的混合。這里提供的是一種極限狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，從設(shè)計(jì)觀點(diǎn)出發(fā)，相對(duì)于粘度為3厘泊CP或更小的發(fā)泡液，采用高粘度墨[5厘泊(CP)，10(CP)等]，則需滿足w/t≤1，憑此就可以長(zhǎng)期地抑制兩液體的混合。
由于狹縫提供了本發(fā)明的這種“大體密封式密封狀態(tài)”，狹縫若有幾微米的數(shù)量級(jí)，密封會(huì)更可靠。
<單元基板>
以下將對(duì)其上設(shè)有熱發(fā)生件以供熱給液體的單元基板的結(jié)構(gòu)作出描述。
圖23A和23B為本發(fā)明液噴頭的縱向剖視圖，圖23A所示的噴頭有下面將說(shuō)及的保護(hù)膜，而圖23B的噴頭則不帶這種保護(hù)膜。
在單元基板1上，設(shè)置了第二液流道16，隔壁30，第一液流道14和帶有構(gòu)成該第一液流道的一個(gè)狹縫的一個(gè)帶槽件50。
在該單元基板1上，用于絕緣和蓄熱的氧化硅或氮化硅膜106于硅或類似物的氣體107中形成，諸如為硼化鉿(HfB2)，氮化鉭(TaN)或鋁化鉭(TaAL)一個(gè)電阻層105(厚度為0.01-0.2μm)和例如為鋁的線電極(厚度為0.2-1.0μm)如圖23A所示在上述膜106上制成。電壓由兩個(gè)線電極104加至電阻層105上，逐使電流流過(guò)該電阻層而發(fā)熱。兩電極間的電阻層上，制有厚度為0.1至2.0μm的氧化硅或氮化硅或類似物的保護(hù)層，其上又制有鉭或類似物的一個(gè)防氣蝕層(厚度為0.1至0.6μm)，以防備如墨一類的各種液體與電阻層105接觸。
特別是當(dāng)氣泡發(fā)生和消失中產(chǎn)生的壓力和振波非常強(qiáng)烈，會(huì)嚴(yán)重降低硬而脆的氧化膜的耐用度，所以要用金屬材料的鉭(Ta)或類似物形成抗氣蝕層。
另外，根據(jù)所用的液體、液流道結(jié)構(gòu)和電阻材料的組合，不用上述保護(hù)層也是可以的，這樣的一例就表示在圖23B中，作為不需這樣一種保護(hù)層的電阻層材料，值得一提的有銥-鉭-鋁合金或類似物。
這樣，前述各實(shí)例中的熱發(fā)生件結(jié)構(gòu)可只設(shè)這種電阻層(發(fā)熱部分)于兩電極之間，也可以是帶有用作保護(hù)該電阻層的保護(hù)層的那種。
本例中，用作熱發(fā)生件的是以響應(yīng)于一個(gè)電信號(hào)而發(fā)熱的電阻層構(gòu)成一個(gè)發(fā)熱部件的一個(gè)熱發(fā)生件，但不局限于此，會(huì)使發(fā)泡液充分發(fā)泡以排出排出液的任何一種熱發(fā)生件都可采用。比如該熱發(fā)生件可以是適于接受例如為激光的光而生成熱的一種光熱轉(zhuǎn)換件，或是一種有適于接收高頻以生熱的發(fā)熱部分的熱發(fā)生件。
在上述單元基板1上，除了由作為發(fā)熱部分的電阻層105和向電阻層提供電信號(hào)的線電極104所構(gòu)成的電-熱轉(zhuǎn)換件以外，諸如三極管、二極管、寄存器、移位寄存器等用以選擇性地驅(qū)動(dòng)該電-熱轉(zhuǎn)換件的一些功能元件也可以通過(guò)半導(dǎo)體制造工藝集成化地制造在該基板1上。
如前所述，為了驅(qū)動(dòng)單元基板1上提供的熱-電轉(zhuǎn)換件的熱發(fā)生部以排出液體，如示于圖24中的一個(gè)矩形脈沖通過(guò)線電極104作用于前述的電阻層105以使線電極間的電阻層105迅速發(fā)熱。在各個(gè)前述實(shí)例中的噴頭上，采用的總電壓24伏(V)，脈沖寬度7微秒(μsec.)，電流150毫安(mA)和6千赫茲(KHz)的電信號(hào)，并以前述的操作驅(qū)動(dòng)熱發(fā)生件，將液體墨自排出口側(cè)排出。但驅(qū)動(dòng)信號(hào)的條件不局限于此，只要能使發(fā)泡液正確發(fā)泡，可采用隨便那種驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
<采用兩流體通道結(jié)構(gòu)的噴頭結(jié)構(gòu)>
以下說(shuō)及的是其中不同液體可被很好隔開(kāi)的一個(gè)液噴頭構(gòu)成的例子，液體被引入第一、第二公共液腔，并可省略許多部件因而節(jié)省成本。
圖25為顯示這種液噴頭結(jié)構(gòu)的一幅示意圖，而圖26為其分解立體圖(除去了孔板)，在這些圖中，與在前實(shí)例相同元件給以相同的標(biāo)引號(hào)而在此不再詳述。
在本實(shí)施例中，帶槽件50一般包括帶排出口18的孔板51；一系列的槽，構(gòu)成了許多第一液流道14；及一個(gè)凹部，構(gòu)成了第一公共液腔15，它與許多的液流道14相互溝通，把液體(排出液)供給各個(gè)第一液流道。
一個(gè)隔壁30接到該帶槽件50的下部，憑此形成許多的第一液流道14。這樣的帶槽件50有從其上部導(dǎo)入該第一公共液腔15的第一液體供道20。另外，該帶槽件50有從上部穿過(guò)隔壁30導(dǎo)入第二公共液腔17的一個(gè)第二液體供道21。
如圖25中箭頭C所示，這樣設(shè)計(jì)后第一液體(排出液)通過(guò)第一液體供道20供給第一公共液腔15，然后至第一液流道14，而第二液體(發(fā)泡液)，如箭頭D指示的，經(jīng)第二液體供道21供給第二公共液腔17，然后至第二液流道16。
在本例中，設(shè)置第二液體供道21平行于第一液體供道20，但不作為限制，但凡能延伸通過(guò)設(shè)置于第一公共液腔15外側(cè)的隔壁30并與該第二公共液腔17相通，則不拘采用任何形式的設(shè)置。
按第二液體的供給量確定該第二液體供道21的厚度(直徑)。第二液體供道21形狀不必是圓形，可取矩形或形狀。
還可通過(guò)隔壁30隔離帶槽件50以成形該第二公共液腔17。作為一種成形方法，象在圖26的分解立體圖中表示的本發(fā)明那樣，用固態(tài)膜在單元基板上制成公共液腔框架和第二液體通道壁。帶裝到其上的隔壁的該帶槽件50和隔壁30的連接體可附加到該單元基板1上以形成該第二公共液腔17和第二液流道16。
本例中，于如用鋁制成的支承件70之上，設(shè)置有一個(gè)單元基板1，其上備有許多電-熱轉(zhuǎn)換件、用作發(fā)熱通過(guò)膜沸騰使發(fā)泡液發(fā)泡的熱發(fā)生件，像在前說(shuō)過(guò)的那樣。
在該單元基板1上設(shè)有構(gòu)成由第二液體道壁形成的液流道16的許多槽；構(gòu)成該第二公共液腔(公共發(fā)泡液腔)17的一個(gè)凹部，而第二公共液腔17連通于提供發(fā)泡液給對(duì)應(yīng)發(fā)泡液流道的許多發(fā)泡液流道；和設(shè)有前述可動(dòng)件31的該隔壁30。
標(biāo)號(hào)50表示該帶槽件。它與隔壁30連接，從而得到構(gòu)成該排出液流道(第一液流道)14的一個(gè)槽；一個(gè)凹部，用以構(gòu)成第一公共液腔(公共排液腔)15，用以將排出液供給各排出液流道；第一液體供道(排出液供道)20，將排出液供給第一公共液腔；和第二液體供道(發(fā)泡液供道)21，用以將發(fā)泡液供給第二公共液腔17。該第二液體供道21引導(dǎo)至延伸穿過(guò)設(shè)在第一公共液腔15外側(cè)的隔壁30并與該第二公共液腔17連通的一個(gè)連接通道，并利用該連接通道可將發(fā)泡液供給該第二公共液腔15而不會(huì)將發(fā)泡液與排出液相混合。
這樣來(lái)設(shè)置該單元基板1、隔壁30和帶槽頂板50之間的配置關(guān)系，讓可動(dòng)件31對(duì)應(yīng)于在單元基板1上的熱發(fā)生件并讓該排液流道14對(duì)應(yīng)該可動(dòng)件設(shè)置。還是在本實(shí)例中，所示的該例中該第二液體供道設(shè)在一個(gè)帶槽件內(nèi)，但一系列第二液體供道可被提供以適應(yīng)相應(yīng)的供給量。還有，該排出液供給通道20和發(fā)泡液供給通道21的流道橫截面面積按與供給量成比例地確定。
以這種方式優(yōu)化該流道橫截面面積還可以使構(gòu)成該帶槽件50等的各元件尺寸小。
如上所述，按本實(shí)施例，給第二液流道供應(yīng)第二液體的第二液體供道和給第一液流道供應(yīng)第一液體的第一液體供道由同一個(gè)帶槽件形式的開(kāi)槽的頂板構(gòu)成，因此可省去多個(gè)部件并因此有可能縮短加工步驟并減少成本。
還用于采用了這樣的結(jié)構(gòu)，即將第二液體供至連通于該第二液流道的該第二公共液腔是通過(guò)穿過(guò)將第一、第二液體彼此分開(kāi)的隔壁方向的第二液流道完成的，把隔壁、帶槽件和形成熱發(fā)生件的基板相互安裝在一起步驟則可一次完成，遂易于制作并有好的安裝精度，并可實(shí)現(xiàn)好的排出。
還通過(guò)隔壁把第二液體提供給該第二公共液腔，因此該第二液體到第二液流道的供給變得可靠并可保證有足量的供給，遂有可能穩(wěn)定排出。
<排出液和發(fā)泡液>
如有關(guān)前一實(shí)施例所作的描述，在本發(fā)明中，采用了有前述可動(dòng)件結(jié)構(gòu)及各液流道內(nèi)壓相對(duì)值的控制，液體可以比現(xiàn)有液噴頭以更大排出力及排出效果和更高速地排出。在實(shí)施例中，發(fā)泡液與排出液采用相同的液體情況下，不會(huì)因來(lái)自熱發(fā)生件的生成熱令液體變質(zhì)，以及因熱而在熱發(fā)生件上產(chǎn)生積垢，并有可能由熱對(duì)氣化和凝聚起到可逆狀態(tài)變化的作用，進(jìn)而使用各種液體不會(huì)損壞液流道、可動(dòng)件及隔壁等等。
這些液體中，用作記錄的液體(記錄液)，可以是用于普通泡噴裝置中的那種成分的墨液。
另一方面，當(dāng)采用本發(fā)明的雙流道結(jié)構(gòu)的噴頭，以及排出液與發(fā)泡液是不同液體時(shí)，如前述特性的液體可用作發(fā)泡液，而具體地，可以提到的有甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正己烷、正庚烷、正辛烷、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、三氯乙烯、氟利昴TF，氟利昂BF、乙醚、二惡烷、環(huán)己烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮、甲乙酮、水、等，以及它們的混合物。
作為排出液，可采用與發(fā)泡特性的有無(wú)和熱特性無(wú)關(guān)的各種液體。還可采用一種在前所述的難于排出的低發(fā)泡特性的液體，易于因熱而變質(zhì)或變壞的高粘度液體等。
但作為排出液所要求的特性有它本身不能因與發(fā)泡液反應(yīng)而阻礙排出、發(fā)泡和可動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)。
作為記錄用排出液，可采用高粘度墨或類似物。作為其他排出液，也可采用諸如藥液和香水之類對(duì)熱敏感的液體。
本例中，作為既可用作排出液又可用作發(fā)泡液的記錄液，可用下列成分的墨進(jìn)行記錄，由于該排出力及液滴射出的精確度有了改進(jìn)遂使墨的排出速度變高，因而可得到極佳的記錄圖象。
染料墨液成分(粘度2厘泊)[比色指數(shù)(C.I.)煙黑(hood black)2]染料 3％(按重量比)二甘醇10％(按重量比)硫二甘醇 5％(按重量比)乙醇 5％(按重量比)水72％(按重量比)以下列成分的液體結(jié)合發(fā)泡液和排出液并使之排出，進(jìn)行記錄。結(jié)果，即使粘度很高的150CP(厘泊)的液體也像粘度為幾十個(gè)厘泊的液體那樣可被很好的排出并得到高質(zhì)量的記錄圖象，而粘度為幾十個(gè)厘泊的液體在現(xiàn)有技術(shù)噴頭內(nèi)則是很難排出的。
發(fā)泡液1的成分乙醇 40％(重量比)水60％(重量比)發(fā)泡液2的成分水100％(重量比)發(fā)泡液3的成分異丙醇10％(重量比)水90％(重量比)排出液1顏料墨的成分(粘度約15CP)碳黑 5％(重量比)苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸乙酯共聚物(酸值140，平均分子重量8000) 1％(重量比)單乙醇胺 0.25％(重量比)甘油 69％(重量比)硫二甘醇 5％(重量比)乙醇 3％(重量比)水16.75％(重量比)排出液2的成分 (粘度55CP)聚乙二醇200 100％(重量比)排出液3的成分 (粘度150CP)聚乙二醇600 100％(重量比)此前已被認(rèn)為是很難排放的這些液體的情況，如在先已說(shuō)過(guò)的那樣，其排出速度低，因此造成排出的方向性差，記錄紙上的射點(diǎn)精度也不好，因不能穩(wěn)定排出造成排出量不規(guī)則，因此很難得到高質(zhì)量的圖象。然而，在上述實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，利用發(fā)泡液可充分且更加穩(wěn)定地產(chǎn)生氣泡。這樣可實(shí)現(xiàn)液滴射出精度的改進(jìn)并使墨的排放量穩(wěn)定化，而記錄圖象的質(zhì)量可有顯著的改進(jìn)。
<液體排出裝置>
圖27示意性表示出載有前述液噴頭的一個(gè)液體排出裝置的結(jié)構(gòu)。此例中，用具體為以墨作為排出液的一個(gè)墨排放記錄裝置來(lái)加以描述。噴液記錄裝置的承架HC帶著前述的液噴頭513及其內(nèi)壓控制器500，并在由記錄介質(zhì)傳送裝置輸送的、例如是記錄紙的一種記錄介質(zhì)150的寬度方向上是可往復(fù)運(yùn)動(dòng)的。
當(dāng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)由圖中未示的一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給器供給至承架上的液排出裝置時(shí)，響應(yīng)該信號(hào)記錄液自液噴頭被排出至該記錄介質(zhì)上。
本例中的液體排出裝置還有一個(gè)馬達(dá)111，用作傳送動(dòng)力由驅(qū)動(dòng)源至承架和承架軸115等以驅(qū)動(dòng)該記錄介質(zhì)傳送裝置和承架、齒輪112和113的一個(gè)驅(qū)動(dòng)源。通過(guò)該記錄裝置和由此記錄裝置執(zhí)行的液體排出方法，排出液體至各種記錄介質(zhì)，從而獲得很好的記錄圖象。
圖28為實(shí)現(xiàn)噴墨記錄的整個(gè)裝置的方框圖，以它執(zhí)行本發(fā)明的液排出方法及運(yùn)用該噴液頭。
記錄裝置接收來(lái)自主計(jì)算機(jī)300的作為控制信號(hào)的打印信息。打印信息暫時(shí)貯存在打印裝置內(nèi)的一個(gè)輸入接口301內(nèi)，并同時(shí)被轉(zhuǎn)換成可在記錄裝置中處理的數(shù)據(jù)，并被輸入給同時(shí)也起噴頭驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給器作用的一個(gè)中央處理器(CPU)302。該CPU302基于在一個(gè)只讀存儲(chǔ)器(ROM)303中貯存的一個(gè)控制程序利用外圍裝置例如RAM304對(duì)送來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將該輸入的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成打印用數(shù)據(jù)(圖象數(shù)據(jù))。
另外，CPU302與圖象數(shù)據(jù)同步地發(fā)出驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)以便驅(qū)動(dòng)馬達(dá)從而移動(dòng)記錄紙和記錄頭，遂使在記錄紙適當(dāng)位置上記錄圖象資料。該圖象數(shù)據(jù)和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)分別通過(guò)噴頭驅(qū)動(dòng)器307和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器305被傳遞給噴頭308和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)306，而噴頭和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)受控同步地被驅(qū)動(dòng)以形成圖象。
許多記錄介質(zhì)可適用于前述的記錄裝置，并且墨之類的液體可被噴于其上，這些記錄介質(zhì)可包括各種紙，投影儀膠片，用于光盤的塑料材料，裝飾板等，布料，例如鉛和銅等的金屬材料，諸如各種牛皮、豬皮及人造革之類的皮革材料，諸如各種樹的或膠合板的木質(zhì)材料，像瓦之類的陶瓷，及如海綿一類的三維結(jié)構(gòu)材料等等。
上述的記錄裝置還包括在各種紙，抽影儀膠片等上起記錄作用用的打印裝置，在光盤之類的塑料材料上作記錄的塑料用記錄裝置，對(duì)金屬板，皮革，木材，陶瓷材料，和像海綿之類的三維網(wǎng)狀構(gòu)材上起記錄作用用的記錄裝置，以及在布料上作記錄用的織物印刷機(jī)等等。
用于這些液體排出裝置上的排出液則可以是適于相應(yīng)記錄介質(zhì)和記錄條件要求的各種液體。
<記錄系統(tǒng)>
現(xiàn)在來(lái)講解采用本發(fā)明液噴頭作為記錄頭在記錄介質(zhì)上實(shí)現(xiàn)記錄用的一個(gè)噴墨記錄系統(tǒng)的例子。
圖29是一幅示意圖，用以說(shuō)明利用前述的本發(fā)明液噴頭201的噴墨記錄系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中的液噴頭是一種整行型噴頭，沿對(duì)應(yīng)于記錄介質(zhì)150可能記錄寬度的全長(zhǎng)上以360dpi的間距設(shè)置一系列排出口，液噴頭包括于四種顏色即黃(Y)、紅(M)、藍(lán)(C)和黑(BK)的4種噴頭，由一個(gè)保持器202以在X方向上相互平行及預(yù)定間距方式固定支承。
從構(gòu)成驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給器的一個(gè)噴頭驅(qū)動(dòng)器307來(lái)的信號(hào)供給這些噴頭，并按該信號(hào)實(shí)現(xiàn)各噴頭的驅(qū)動(dòng)。
作為排出液的黃、紅、藍(lán)、黑四種墨液從各自的墨容器204a-204d中供給各噴頭。標(biāo)號(hào)204e指示出裝有發(fā)泡液的發(fā)泡液容器，發(fā)泡液就由它供給各個(gè)噴頭。
各噴頭下面設(shè)有噴頭罩203a-203d，內(nèi)中設(shè)置了海綿之類的吸墨件，它們?cè)诓挥涗洉r(shí)蓋住各噴頭的排出口遂可維護(hù)噴頭。
標(biāo)號(hào)206標(biāo)示的是如前例中所述的傳送各類記錄介質(zhì)用并構(gòu)成傳送裝置的傳送帶。傳送帶206通過(guò)各輥繞過(guò)一定的路徑并通過(guò)接于馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器305的一個(gè)驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)觼?lái)驅(qū)動(dòng)。
本例的噴墨記錄系統(tǒng)中，對(duì)應(yīng)于記錄介質(zhì)傳送路徑的上游和下游提供有在記錄介質(zhì)上記錄前、后進(jìn)行處理用的一個(gè)前處理裝置251和一個(gè)后處理裝置252。
按記錄介質(zhì)種類和記錄用墨的種類，前處理和前后處理的處理內(nèi)容彼此不同，比如舉個(gè)例子，用的記錄介質(zhì)是金屬，塑料或是陶瓷，為活化其表面作為前處理要用紫外線和臭氧照射處理，由此改進(jìn)其對(duì)墨的粘合性。還比如說(shuō)在采用易于產(chǎn)生靜電的塑料之類的記錄介質(zhì)，因靜電關(guān)系其表面容易粘附灰塵，而有時(shí)灰塵會(huì)妨礙良好的記錄。那末作為前處理，最好用一個(gè)離子發(fā)生裝置去除記錄介質(zhì)上的靜電，由此清除記錄介質(zhì)上的灰塵。當(dāng)布料用作記錄介質(zhì)時(shí)，出于防止?jié)B出和改進(jìn)耗損量考慮，最好進(jìn)行前處理，可以從一種堿性物質(zhì)，水溶性物質(zhì)，合成高分子，水溶性金屬鹽，尿素和硫脲中選出的一種物質(zhì)對(duì)布料進(jìn)行處理。前處理并不局限于此，例如也可以是讓記錄介質(zhì)的溫度適于記錄用溫度的處理。
另一方面，該后處理是對(duì)已噴過(guò)墨的記錄介質(zhì)執(zhí)行的熱處理、用紫外線照射加速墨液固色的固色處理、將前處理中加進(jìn)的處理劑及未起反應(yīng)的遺留部分清洗掉的清洗處理等等。
本例中是以整行式噴頭加以描述的，但這不作為限制，也可以是如上所述的在記錄介質(zhì)寬度方向上來(lái)回移動(dòng)記錄的小型噴頭那種類型的噴頭。
依照本發(fā)明的如前所述基于采用可動(dòng)件的新穎排出原理的噴液方法和噴頭等，得到發(fā)泡和由此作移動(dòng)的可動(dòng)件的綜合效果，遂使排出口附近的液體可有效排出，并因此與普通泡噴型的排出方法、噴頭等相比提高了的排出效率。
另外，按照本發(fā)明的特殊結(jié)構(gòu)，即由可動(dòng)件相互隔開(kāi)的第一液流道和第二液流道內(nèi)壓相互不同的這種結(jié)構(gòu)，可使高粘度墨液穩(wěn)定供給并使發(fā)泡液的回補(bǔ)得到改進(jìn)，并可防止非驅(qū)動(dòng)期內(nèi)由可動(dòng)件彼此垂向隔開(kāi)的上下液體的混合，以及使記錄開(kāi)始時(shí)排出特性(被稱作首射穩(wěn)定性)得到改進(jìn)，還可避免排出液被驅(qū)動(dòng)超過(guò)可動(dòng)件流到熱發(fā)生件處(其結(jié)果是絕不會(huì)因時(shí)間一長(zhǎng)而在熱發(fā)生件上生成焦垢)。
還有的優(yōu)點(diǎn)是即使裝置以低溫低濕度長(zhǎng)期擱置也可防止不噴，并且萬(wàn)一發(fā)生不噴，也只需于現(xiàn)場(chǎng)稍許施用諸如初始排噴或抽吸恢復(fù)之類的恢復(fù)處理就可使裝置恢復(fù)正常。因此，恢復(fù)時(shí)間縮短，并減少了因恢復(fù)時(shí)間縮短或恢復(fù)而造成的液體的損失，運(yùn)行成本也因此大為減少。
按本發(fā)明的結(jié)構(gòu)改進(jìn)了其回補(bǔ)特性，遂可實(shí)現(xiàn)連續(xù)噴射中反應(yīng)靈敏，氣泡的穩(wěn)定成長(zhǎng)和液滴的持久穩(wěn)定，因此使通過(guò)高速液體排出進(jìn)行高速記錄和高質(zhì)量圖象記錄成為可能。
還有就是在雙流道結(jié)構(gòu)的噴頭中，作為發(fā)泡液，采用的是一種容易發(fā)泡的液體，或是一種難于在熱發(fā)生件上生成沉積(如焦化)的液體，因此使排出液選擇的自由度更大，并使得以往由普通發(fā)泡噴排裝置難以排出的，如高粘度難于發(fā)泡的液體或是易于在熱發(fā)生件上生成沉積的液體，也可被噴排得挺好。
另外，可噴排任何對(duì)熱敏感的液體，而不會(huì)受到熱的不利作用。
按照本發(fā)明液噴頭的制造方法，如上述的噴液頭可有很高的制造精度，制作簡(jiǎn)單便宜并以少量的部件構(gòu)成。
本發(fā)明的液噴頭還可被用作記錄用液噴記錄頭以完成較高圖象質(zhì)量的記錄。
本發(fā)明的液噴頭可用以提供一種液體排出裝置，一個(gè)記錄系統(tǒng)，等等，它們?cè)谝后w的排出效率等方面有更大的改進(jìn)。
權(quán)利要求
1一種液體排出方法，采用有與排出口連通的第一液流道、帶有發(fā)泡區(qū)的第二液流道、及設(shè)置在該第一液流道與發(fā)泡區(qū)間并在排出口側(cè)有自由端的一個(gè)可動(dòng)件的一個(gè)噴頭，在發(fā)泡區(qū)生成一個(gè)氣泡，通過(guò)該氣泡發(fā)生時(shí)的壓力移動(dòng)可動(dòng)件的自由端，并且通過(guò)該可動(dòng)件的位移把該壓力引導(dǎo)到該第一液流道的排出口側(cè)以排出液體，其特征在于第一液流道的內(nèi)壓與第二液流道的內(nèi)壓彼此不同。
2按照權(quán)利要求1的液體排出方法，其特征為供給第一液流道的液體的粘度大于供給第二液流道的液體的粘度，并且第一液流道內(nèi)壓設(shè)置成大于第二液流道內(nèi)壓。
3按權(quán)利要求1的液體排出方法，其特征為第一液流道的高度尺寸值取得比第二液流道高度尺寸值更大，并且使第二液流道內(nèi)壓大于第一液流道內(nèi)壓。
4按權(quán)利要求1的液體排出方法，其特征為檢測(cè)該第一液流道和第二液流道的溫度，并且依據(jù)各自的溫度設(shè)置該第一流道道和第二液流道內(nèi)的內(nèi)壓。
5按權(quán)利要求1的液體排出方法，其特征為可動(dòng)件所在的該第二液流道部分的相對(duì)兩側(cè)壁間的間隔被做得比可動(dòng)件寬度尺寸窄，并且第一液流道內(nèi)壓設(shè)置得比第二液流道內(nèi)壓大，故而非驅(qū)動(dòng)期間可動(dòng)件將第一液流道和第二液流道置于密封的狀態(tài)。
6按權(quán)利要求1的液體排出方法，其特征為其中非驅(qū)動(dòng)期間繞該可動(dòng)件周圍存在狹縫間隙，并且第二液流道內(nèi)壓設(shè)置成比第一液流道內(nèi)壓較大的一個(gè)壓力水平，故可于非驅(qū)動(dòng)期間防止第一液流道內(nèi)的液流進(jìn)入第二液流道。
7一種液噴頭，具有與排出口連通的第一液流道、帶有供熱給液體使發(fā)泡液發(fā)泡用的發(fā)泡區(qū)的一個(gè)第二液流道、和帶有排出口側(cè)自由端的設(shè)在第一液流道與發(fā)泡區(qū)之間的一個(gè)可動(dòng)件，因發(fā)泡區(qū)內(nèi)發(fā)泡時(shí)的壓力移動(dòng)該可動(dòng)件的自由端至第一液流道一側(cè)，以引導(dǎo)該壓力至第一液流道的排出口側(cè)，其特征在于該第一液流道的內(nèi)壓與第二液流道的內(nèi)壓彼此不同。
8按權(quán)利要求7的噴液頭，其特征為由一個(gè)內(nèi)壓控制裝置將該第一、第二液流道內(nèi)壓設(shè)置成彼此不同。
9一種液噴頭，它具有一系列排液用的排出口，一個(gè)整體的帶槽件，具有對(duì)應(yīng)于各排出口并直接連通于各個(gè)排出口構(gòu)成許多第一液流道用的一系列槽，以及構(gòu)成供液給許多第一液流道用的第一公共液腔的一個(gè)凹部，和設(shè)有一個(gè)單元基板和一個(gè)可動(dòng)件的隔壁，基板上設(shè)置有供熱給液體使在液體內(nèi)產(chǎn)生發(fā)泡用的許多熱發(fā)生件，可動(dòng)件設(shè)置在該帶槽件和單元基板間，并構(gòu)成了對(duì)應(yīng)于熱發(fā)生件的第二液流道一部分，在朝向該熱發(fā)生件的一個(gè)位置處因生成氣泡的壓力可使可動(dòng)件移至第一液流道一側(cè)，其特征為該第一、第二液流道的內(nèi)壓彼此不同。
10按權(quán)利要求9的液噴頭，其特征為由一個(gè)內(nèi)壓控制裝置將第一、第二液流道內(nèi)壓設(shè)置得彼此不同。
11按權(quán)利要求9或10的液噴頭，其特征為向第一液流道內(nèi)所供液體的粘度高于向第二液流道內(nèi)所供液體的粘度，并且第一液流道內(nèi)壓由所述內(nèi)壓控制裝置設(shè)置得比第二液流道內(nèi)壓高。
12按權(quán)利要求9或10的液噴頭，其特征為第一液流道的高度尺寸值比第二液流道高度尺寸大，并且所述內(nèi)壓控制裝置使第二液流道內(nèi)壓高于第一液流道內(nèi)壓。
13按權(quán)利要求9或10的液噴頭，其特征為還有溫度檢測(cè)裝置用以檢測(cè)第一、第二液流道的溫度；內(nèi)壓控制裝置依據(jù)該溫度檢測(cè)裝置獲得的各液流道溫度設(shè)置第一、第二液流道的內(nèi)壓。
14按權(quán)利要求9或10的液噴頭，其特征為可動(dòng)件所在位置的第二液流道部分的相對(duì)側(cè)壁間的間隔距離作得比該可動(dòng)件的寬度尺寸窄，第一液流道內(nèi)壓由該內(nèi)壓控制裝置設(shè)得比第二液流道內(nèi)壓高，而于非驅(qū)動(dòng)期間該可動(dòng)件使第一、第二液流道處于密封狀態(tài)。
15按權(quán)利要求9或10的液噴頭，其特征為于非驅(qū)動(dòng)期圍繞著可動(dòng)件存在狹縫間隙，并且該內(nèi)壓控制裝置設(shè)定第二液流道內(nèi)壓大于第一液流道內(nèi)壓以防非驅(qū)動(dòng)期的第一液流道液體流向第二液流道中。
16按權(quán)利要求9或10的液噴頭，其特征為所述內(nèi)壓控制裝置是由設(shè)在提供給各液流通道的液體供給通道中的一個(gè)泵構(gòu)成。
17一個(gè)液體排出裝置，它具有一個(gè)液噴頭，有與排出口連通的第一液流道，帶有用于供熱給發(fā)泡液從而在發(fā)泡液內(nèi)發(fā)泡的一個(gè)發(fā)泡區(qū)的第二液流道，和設(shè)在第一液流道與發(fā)泡區(qū)之間、帶一個(gè)自由端并因發(fā)泡區(qū)內(nèi)發(fā)泡壓力將該自由端移向第一液流道側(cè)而將壓力導(dǎo)向第一液流道排出口一側(cè)的一個(gè)可動(dòng)件；和用以使第一、第二液流道的內(nèi)壓彼此不同的內(nèi)壓控制裝置。
18一種液體排出裝置，它具有一個(gè)液噴頭，具有一系列排液用的排出口，具有對(duì)應(yīng)于各排出口并直接連通于各排出口構(gòu)成一系列第一液流道用的許多槽和構(gòu)成供液給許多第一液流道用的第一公共液腔的一個(gè)凹部的整體的帶槽件，和設(shè)有一個(gè)單元基板和一個(gè)可動(dòng)件的隔壁，基板上有供熱給發(fā)泡液發(fā)泡用的許多熱發(fā)生件，可動(dòng)件在朝向熱發(fā)生件的一個(gè)位置處因發(fā)泡壓力可移至第一液流道一側(cè)，并構(gòu)成對(duì)應(yīng)熱發(fā)生件的第二液流道壁的一部分，所述可動(dòng)件設(shè)于該帶槽件與單元基板之間；和用于使第一、第二液流道的內(nèi)壓彼此不同的內(nèi)壓控制裝置。
19按權(quán)利要求17或18的液體排出裝置，其特征供給液噴頭第一液流道的液體粘度高于供給第二液流道的液體液粘度，并且該內(nèi)壓控制裝置使第一液流道內(nèi)壓比第二液流道內(nèi)壓高。
20按權(quán)利要求17或18的液體排出裝置，其特征為液噴頭第一液流道的高度尺寸值取為比第二液流道高度尺寸大，所述內(nèi)壓控制裝置使第二液流道內(nèi)壓大于第一液流道內(nèi)壓。
21按照權(quán)利要求17或18的液體排出裝置，其特征為還有檢測(cè)液噴頭第一、第二液流道溫度用的溫度檢測(cè)裝置；內(nèi)壓控制裝置依據(jù)該溫度檢測(cè)裝置獲得的各液流道溫度設(shè)定第一、第二液流道內(nèi)壓。
22按權(quán)利要求17或18的液體排出裝置，其特征為可動(dòng)件所在位置的液噴頭第二液流道那部分上的相對(duì)側(cè)壁間的距離作成比該可動(dòng)件的寬度尺寸要小，所述的內(nèi)壓控制裝置設(shè)定第一液流道內(nèi)壓大于第二液流道內(nèi)壓，因而在非驅(qū)動(dòng)期間內(nèi)該可動(dòng)件將第一、第二液流道置于密封狀態(tài)。
23按權(quán)利要求17或18的液體排出裝置，其特征為在非驅(qū)動(dòng)期間圍繞可動(dòng)件有狹縫間隙，并且該內(nèi)壓控制裝置設(shè)定第二液體流道內(nèi)壓大于第一液流道內(nèi)壓，以此防止非驅(qū)動(dòng)期間第一液流道的液流進(jìn)到第二液流道中。
24按權(quán)利要求17或18的液體排出裝置，其特征為內(nèi)壓控制裝置包括通過(guò)管子與各液流道接通的液箱和載有液箱并使之各自獨(dú)立地垂直移動(dòng)的垂直移動(dòng)臺(tái)。
25按權(quán)利要求17或18的液體排出裝置，其特征為內(nèi)壓控制裝置由設(shè)在通往各液流道的液體供給通道中的泵構(gòu)成。
26按權(quán)利要求17或18的液體排出裝置，其特征為還有為從液噴頭中排出液體而提供一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)用的驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給裝置。
27按權(quán)利要求17或18的液體排出裝置，其特征為還有對(duì)接收來(lái)自該液噴頭的排出液的一個(gè)記錄介質(zhì)進(jìn)行傳送用的記錄介質(zhì)傳送裝置。
28一種記錄系統(tǒng)，它有權(quán)利要求26所述的液體排出裝置，和用來(lái)在記錄之后對(duì)記錄介質(zhì)進(jìn)行擠壓，以使液體穩(wěn)定附著的一個(gè)后處理裝置。
29一種記錄系統(tǒng)，具有權(quán)利要求26所述的液體排出裝置，和用在記錄之前對(duì)記錄介質(zhì)進(jìn)行擠壓，以使液體穩(wěn)定附著的一個(gè)前處理裝置。
30一種用于液噴頭的液體容器，所述液噴頭具有與排出口連接的第一液流道，帶有供熱給液體使液體發(fā)泡用的發(fā)泡區(qū)的第二液流道，和設(shè)于該第一液流道與發(fā)泡區(qū)間、帶有在排出口側(cè)的自由端并因發(fā)泡區(qū)發(fā)泡壓力將該自由端移至第一液流道側(cè)而引導(dǎo)壓力至第一液流道排出口側(cè)的一個(gè)可動(dòng)件，所述的液體容器具有其內(nèi)容納有供給該第一液流道的第一液體的一個(gè)第一容納部分，和其內(nèi)容納有供給第二液流道的第二液體的一個(gè)第二容納部分，該第一容納部分向第一液流道供給液體的供給壓力與該第二容納部分向第二液流道供給液體的供給壓力彼此不同。
31按權(quán)利要求30的液體容器，其特征為第一、第二容納部分分別按上下設(shè)置。
32按權(quán)利要求30的液體容器，其特征為第一、第二容納部分的內(nèi)壓彼此不同。
33按權(quán)利要求30的體容器，其特征為所述第一、第二容納部分的容積彼此不同。
34按權(quán)利要求30的液體容器，其特征為第一、第二容納部分相互間成為一體。
35按權(quán)利要求30的液體容器，其特征為第一、第二容納部分相互間是分離的。
36一種噴頭支架，它具有一個(gè)液噴頭，具有與排出口連通的第一液流道，帶有施熱給發(fā)泡液使其發(fā)泡用的發(fā)泡區(qū)的第二液流道，和設(shè)在該第一液流道與發(fā)泡區(qū)之間、帶排出口側(cè)的一個(gè)自由端并由發(fā)泡區(qū)內(nèi)發(fā)泡壓力移動(dòng)該自由端至第一液流道側(cè)以引導(dǎo)該壓力至第一液流道排出口側(cè)的一個(gè)可動(dòng)件；和一個(gè)液體容器，帶有內(nèi)中盛有供給第一液流道第一液體的一個(gè)第一容納部分，和內(nèi)中盛放供給第二液流道的第二液體的一個(gè)第二容納部分，從該第一容納部分供液給第一液流道的供給壓力與從該第二容納部分供液給第二液流道的供給壓力彼此不同。
37按權(quán)利要求36的噴頭支架，其特征為液體容器的第一、第二容納部分分別以上下設(shè)置。
38按權(quán)利要求36的噴頭支架，其特征為液體容器的第一、第二容納部分的內(nèi)部壓力彼此不同。
39按權(quán)利要求36的噴頭支架，其特征為液體容器的第一、第二容納部分的容積彼此不同。
40按權(quán)利要求36的噴頭支架，其特征為第一、第二容納部分彼此成一體。
41按權(quán)利要求36的噴頭支架，其特征為第一、第二容納部分相互分離。
42一種液體排出記錄方法，采用一個(gè)液噴頭，所述液噴頭具有與排出口連通的第一液流道，帶發(fā)泡區(qū)的第二液流道，和帶有排出口側(cè)的自由端并設(shè)置在該第一液流道和引起發(fā)泡的發(fā)泡區(qū)之間的一個(gè)可動(dòng)件，由氣泡生成壓力將可動(dòng)件的自由端移至第一液流道，并由該可動(dòng)件的位移引導(dǎo)該壓力至第一液流道的排出口側(cè)，從而排出記錄液體，其特征為第一、第二液流道的內(nèi)壓調(diào)成彼此不同。
43按權(quán)利要求42的液體排出記錄方法，其特征為供給第一液流道的液體粘度高，并且第一液流道的內(nèi)壓調(diào)得高于第二液流道的內(nèi)壓。
44按權(quán)利要求42的液體排出記錄方法，其特征為第一液流道的高度尺寸值取為大于第二液流道高度尺寸的一個(gè)值，并且該第二液流道內(nèi)壓大于第一液流道內(nèi)壓。
45按權(quán)利要求42的液體排出記錄方法，其特征為檢測(cè)該第一、第二液流道的溫度，并且該第一、第二液流道的內(nèi)壓依據(jù)各自的溫度設(shè)置。
46按權(quán)利要求42的液體排出記錄方法，其特征為可動(dòng)件所在位置處的第二液流道部分相對(duì)側(cè)壁間的間隔作成窄于可動(dòng)件的寬度尺寸，調(diào)定該第一液流道內(nèi)壓大于第二液流道內(nèi)壓，而在非驅(qū)動(dòng)期間內(nèi)由可動(dòng)件將第一、第二液流道置于密封狀態(tài)。
47按權(quán)利要求42的液體排出記錄方法，其特征為在非驅(qū)動(dòng)期間圍繞該可動(dòng)件有一個(gè)狹縫間隙，而第二液流道內(nèi)壓設(shè)置得高于第一液流道內(nèi)壓，以防非驅(qū)動(dòng)期間第一液流道的液體進(jìn)到第二液流道中。
48按權(quán)利要求19的液體排出裝置，其特征為還有為從所述液噴頭排出液體而提供一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)用的驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給裝置。
49按權(quán)利要求19的液體排出裝置，其特征為還有對(duì)接受來(lái)自所述液噴頭的排出液體的一個(gè)記錄介質(zhì)進(jìn)行傳送用的記錄介質(zhì)傳送裝置。
50按權(quán)利要求20的液體排出裝置，其特征為還有為從所述液噴頭排出液體而提供一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)用的驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給裝置。
51按權(quán)利要求20的液體排出裝置，其特征為還有對(duì)接受來(lái)自所述液噴頭的排出液的一個(gè)記錄介質(zhì)進(jìn)行傳送用的記錄介質(zhì)傳送裝置。
52按權(quán)利要求21的液體排出裝置，其特征為還有為從所述液噴頭排出液體而提供一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)用的驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給裝置。
53按權(quán)利要求21的液體排出裝置，其特征為還有對(duì)接受來(lái)自所述液噴頭的排出液的一個(gè)記錄介質(zhì)進(jìn)行傳送用的記錄介質(zhì)傳送裝置。
54按權(quán)利要求22的液體排出裝置，其特征為還有為從所述液噴頭排出液體而提供一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)用的驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給裝置。
55按權(quán)利要求22的液體排出裝置，其特征為還有對(duì)接受來(lái)自所述液噴頭的排出液的一個(gè)記錄介質(zhì)進(jìn)行傳送用的記錄介質(zhì)傳送裝置。
56按權(quán)利要求23的液體排出裝置，其特征為還有為從所述液噴頭排出液體而提供一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)用的驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給裝置。
57按權(quán)利要求23的液體排出裝置，其特征為還有對(duì)接受來(lái)自所述液噴頭的排出液的一個(gè)記錄介質(zhì)進(jìn)行傳送用的記錄介質(zhì)傳送裝置。
58按權(quán)利要求24的液體排出裝置，其特征為還有為從所述液噴頭排出液體而提供一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)用的驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給裝置。
59按權(quán)利要求24的液體排出裝置，其特征為還有對(duì)接受來(lái)自所述液噴頭的排出液的一個(gè)記錄介質(zhì)進(jìn)行傳送用的記錄介質(zhì)傳送裝置。
60按權(quán)利要求25的液體排出裝置，其特征為還有為從所述液噴頭排出液體而提供一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)用的驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給裝置。
61按權(quán)利要求25的液體排出裝置，其特征為還有對(duì)接受來(lái)自所述液噴頭的排出液的一個(gè)記錄介質(zhì)進(jìn)行傳送用的記錄介質(zhì)傳送裝置。
62按權(quán)利要求26的液體排出裝置，其特征為還有為從所述液噴頭排出液體而提供一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)用的驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給裝置。
63按權(quán)利要求26的液體排出裝置，其特征為還有對(duì)接受來(lái)自所述液噴頭的排出液的一個(gè)記錄介質(zhì)進(jìn)行傳送用的記錄介質(zhì)傳送裝置。
64一種記錄系統(tǒng)，它具有如權(quán)利要求27所述的液體排出裝置，和用來(lái)在記錄之后對(duì)記錄介質(zhì)進(jìn)行擠壓，以使液體穩(wěn)定附著的后處理裝置。
65一種記錄系統(tǒng)，它具有如權(quán)利要求2 7所述的液體排出裝置，和用來(lái)在記錄之前對(duì)記錄介質(zhì)進(jìn)行擠壓，以使液體穩(wěn)定附著的前處理裝置。
全文摘要
一種液體排出方法，采用帶有與排出口相通的第一液流道、帶發(fā)泡區(qū)的第二液流道、和有排出口側(cè)自由端并設(shè)在第一液流道與發(fā)泡區(qū)之間的可動(dòng)件的噴頭，在發(fā)泡區(qū)發(fā)泡時(shí)發(fā)泡壓力使可動(dòng)件的自由端移至第一液流道并因此導(dǎo)引所述壓力至第一液流道排出口側(cè)，以排出液體。其中第一、第二流道的內(nèi)壓彼此不同。本發(fā)明還涉及采用此法的液噴頭，帶液噴裝置的記錄系統(tǒng)，用在所述液噴頭內(nèi)的液體容器及帶所述液噴頭的噴頭支架。
文檔編號(hào)B41J2/165GK1158790SQ961210
公開(kāi)日1997年9月10日 申請(qǐng)日期1996年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月22日
發(fā)明者淺川佳惠, 野俊雄, 岡崎猛史, 吉平文, 工藤清光 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社