專利名稱：噴液方法，噴液頭部和噴液設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴液方法、噴液頭部和噴液設(shè)備，其中，通過(guò)向液體加熱產(chǎn)生氣泡而噴出需要的液體。
更具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及具有可通過(guò)產(chǎn)生氣泡而位移的可移動(dòng)件的噴液頭部、噴液方法和噴液設(shè)備。
本發(fā)明適用于打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、具有通訊系統(tǒng)的傳真機(jī)、具有打印部分或類似裝置的文字處理機(jī)和裝有各種處理設(shè)備(一種或多種)的工業(yè)記錄裝置，其中，記錄是在紙、纖維、線、織物、皮革、金屬、塑料、樹(shù)脂材料、玻璃、木材、陶恣等上面進(jìn)行的。本發(fā)明還適用于結(jié)合有各種文字處理設(shè)備的工業(yè)打印或記錄設(shè)備。
在本說(shuō)明書中，“記錄”不僅是指形成字母、圖等具有特殊意義的圖象，而且也指形成沒(méi)有特殊意義的圖案的圖象。
已經(jīng)公知一種稱為氣泡噴墨式的噴墨記錄方法，其中，通過(guò)施加能量如向油墨加熱引起導(dǎo)致瞬態(tài)體積變化(產(chǎn)生氣泡)的瞬態(tài)變化，從而依靠這種瞬態(tài)變化產(chǎn)生的力通過(guò)噴口噴墨，因此油墨被噴向并沉積在記錄材料上以形成圖象。如在美國(guó)專利第4,723,129號(hào)等公開(kāi)的那樣，一種采用氣泡噴墨記錄法的記錄設(shè)備包括一個(gè)用于噴墨的噴口，一條與噴口流體連通的油墨流道和一個(gè)設(shè)置在油墨流道中作為產(chǎn)生能量裝置的電熱轉(zhuǎn)換器。
這種記錄方法的優(yōu)點(diǎn)在于，高質(zhì)量的圖象可以高速、低噪音地記錄下來(lái)，多個(gè)上述噴口可以高密度地設(shè)置，從而可以得到高分辨率的小型記錄設(shè)備，能夠容易地形成彩色圖象。因此，氣泡噴墨法廣泛地應(yīng)用于打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)或其它辦公設(shè)備上，也適用于工業(yè)系統(tǒng)如紡織印刷機(jī)等。
由于對(duì)氣泡噴墨法的日益增加的需求，最近，對(duì)于這種方法提出了各種要求。
例如，對(duì)改進(jìn)能量使用效率的要求。為了滿足這種要求，提出了調(diào)節(jié)保護(hù)膜厚度等對(duì)發(fā)熱件的改進(jìn)措施。這種方法有效地改善了所生成的熱量向液體的傳遞效率。
為了提供高質(zhì)量的圖象，人們已提出增加噴墨速度和/或穩(wěn)定氣泡的生成以較好完成噴墨的各種驅(qū)動(dòng)條件。作為另一個(gè)實(shí)例，從提高記錄速度的觀點(diǎn)來(lái)看，已有人提出流道結(jié)構(gòu)的改進(jìn)以增加向液體流道注入(再注)液體的速度。
例如，日本專利申請(qǐng)公開(kāi)文本昭-63-197652號(hào)和日本專利申請(qǐng)公開(kāi)文本昭-63-199972號(hào)提出了如

圖1(a)和(b)所示的流道結(jié)構(gòu)。在該公開(kāi)文本中公開(kāi)的流道結(jié)構(gòu)或頭部制造方法一直存在一個(gè)按照氣泡的產(chǎn)生而生成的向后的波(背離噴口的壓力波，更具體地說(shuō)是朝向液腔12的壓力波)。
美國(guó)專利第5,278,585號(hào)公開(kāi)了一種用于抑制向后的波本身的結(jié)構(gòu)。另一方面，在氣泡噴墨記錄法中，用與油墨接觸的發(fā)熱件反復(fù)進(jìn)行加熱，因此，由于油墨燒過(guò)的沉積，燒過(guò)的物質(zhì)沉積在發(fā)熱件的表面上。然而，沉積量很大程度上取決于油墨的材料。如果出現(xiàn)上述情況，噴墨就會(huì)變得不穩(wěn)定。另外，甚至當(dāng)被噴射的液體是易于被熱變劣的液體時(shí)，或者甚至當(dāng)液體生成氣泡不足的液體時(shí)，也需要液體在噴射時(shí)情況良好，無(wú)性質(zhì)變化。
日本專利申請(qǐng)公開(kāi)文本昭-61-69467，日本專利申請(qǐng)公開(kāi)文本昭-55-81172和美國(guó)專利第4,480,259號(hào)公開(kāi)了不同的，用于通過(guò)加熱產(chǎn)生氣泡的液體，及用作被噴射的液體。在上述文件中，作為噴射液體的油墨和氣泡產(chǎn)生液體被硅橡膠或類似物的撓性膜完全分開(kāi)，以防止在氣泡產(chǎn)生液體的氣泡產(chǎn)生引起的壓力被撓性膜的變形傳至噴射液體時(shí)噴射液體直接接觸發(fā)熱件。由于上述結(jié)構(gòu)，因而防止了物質(zhì)在發(fā)熱件表面上的沉積，并增加了噴射液體選擇的自由度。
然而，由于在上述結(jié)構(gòu)中，噴射液體和氣泡產(chǎn)生液體是完全分離的，氣泡產(chǎn)生引起的壓力是通過(guò)撓性膜的漲縮變形傳至噴射液體的，因此，壓力在很高的程度上被撓性膜吸收。另外，撓性膜的變形也不是那么大，因此，雖然由于在噴射液體和氣泡產(chǎn)生液體之間的設(shè)施可取得一些效果，但是能量使用效率和噴射力卻變差了。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種噴液方法和一種噴液頭部，其中，所產(chǎn)生的氣泡是受控的，被有效地作用于可移動(dòng)件，因此提高了噴射效率和噴射力。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種噴液方法，一種噴液頭或類似裝置，其中，噴射效率和噴射功率被進(jìn)一步改善，在發(fā)熱件上的液體中的熱積蓄顯著減小，另外，由于減小了在發(fā)熱件上的殘留氣泡，噴液情況良好。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種噴液頭部或類似裝置，其中，由于向后的波，在背離供液方向的方向上的慣量被抑制，同時(shí)，由于可移動(dòng)件的閥門作用，使彎月形收縮量減小，因此，再注頻率提高，從而提高了打印速度。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種噴液頭部等，其中，在發(fā)熱件上殘留物的沉積被減少，可用液體的范圍加寬，另外，噴射效率和噴射力顯著增加。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種噴液方法，一種噴液頭部等，其中，被噴射的液體的可選擇性變大。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，一種通過(guò)產(chǎn)生一氣泡噴液的噴液方法包括準(zhǔn)備一個(gè)頭部，它包括一個(gè)用于噴液的噴口，一個(gè)用于在液體中產(chǎn)生氣泡的氣泡產(chǎn)生區(qū)，一個(gè)面對(duì)所述氣泡產(chǎn)生區(qū)設(shè)置且可在第一位置和比第一位置更遠(yuǎn)離所述氣泡產(chǎn)生區(qū)的第二位置之間位移的可移動(dòng)件；借助在所述氣泡產(chǎn)生區(qū)產(chǎn)生氣泡而形成的壓力，使所述可移動(dòng)件從所述第一位置移至所述第二位置，以便使氣泡在更靠近噴口的下游側(cè)比在上游側(cè)更為膨脹；其中，所述位移步驟包括第一氣泡產(chǎn)生步驟，借助在所述氣泡產(chǎn)生區(qū)產(chǎn)生一氣泡而形成的壓力，使所述可移動(dòng)件的自由端側(cè)移動(dòng)；和第二氣泡產(chǎn)生步驟，在所述氣泡產(chǎn)生區(qū)中產(chǎn)生至少另一氣泡，以便通過(guò)噴口噴液。
按照本發(fā)明的另一方面，一種通過(guò)產(chǎn)生一氣泡噴液的噴液方法包括沿一發(fā)熱件供送液體，所述發(fā)熱件沿一條始于發(fā)熱件上游的流道設(shè)置；以及將發(fā)熱件產(chǎn)生的熱施加于所述供送的液體以產(chǎn)生一氣泡，因此通過(guò)產(chǎn)生氣泡而形成的壓力，使具有鄰近于噴口側(cè)自由端的一個(gè)可移動(dòng)件的自由端移動(dòng)，所述可移動(dòng)件面對(duì)所述發(fā)熱件設(shè)置；其中，所述位移步驟包括第一氣泡產(chǎn)生步驟，借助在所述氣泡產(chǎn)生區(qū)中產(chǎn)生一氣泡而形成的壓力移動(dòng)所述可移動(dòng)件的自由端側(cè)；以及第二氣泡產(chǎn)生步驟，在所述氣泡產(chǎn)生區(qū)中產(chǎn)生至少另一氣泡，以便通過(guò)噴口噴液。
按照本發(fā)明的另一方面，一種通過(guò)產(chǎn)生一氣泡噴液的噴液方法包括準(zhǔn)備一個(gè)頭部，它包括一條與液體噴口流體連通的第一液體流道，一條具有一氣泡產(chǎn)生區(qū)的第二液體流道，以及一個(gè)設(shè)置在所述第一液體流道和所述氣泡產(chǎn)生區(qū)之間且具有一個(gè)鄰近于噴口側(cè)的自由端的可移動(dòng)件；以及在所述氣泡產(chǎn)生區(qū)產(chǎn)生一氣泡，借助產(chǎn)生氣泡形成的壓力，使可移動(dòng)件的自由端移入所述第一液體流道，因此借助可移動(dòng)件的移動(dòng)將壓力導(dǎo)向所述第一液體流道的噴口；其中，所述位移步驟包括第一氣泡產(chǎn)生步驟，通過(guò)在所述氣泡產(chǎn)生區(qū)中產(chǎn)生一氣泡而形成的壓力，使所述可移動(dòng)件的自由端位移；和第二氣泡產(chǎn)生步驟，在所述氣泡產(chǎn)生區(qū)中產(chǎn)生至少另一氣泡，以便通過(guò)噴口噴液。
按照本發(fā)明的另一方面，一種噴液頭部包括一個(gè)用于噴液的噴口；一個(gè)用于在液體中產(chǎn)生一氣泡的氣泡產(chǎn)生區(qū)；一個(gè)面對(duì)所述氣泡產(chǎn)生區(qū)設(shè)置且可在第一位置和比所述第一位置更遠(yuǎn)離所述氣泡產(chǎn)生區(qū)的第二位置之間位移的可移動(dòng)件；其中，所述可移動(dòng)件借助產(chǎn)生氣泡所形成的壓力從所述第一位置移至所述第二位置，以便使氣泡在更靠近噴口的下游側(cè)比在上游側(cè)更為膨脹；第二氣泡產(chǎn)生裝置，其用于借助在所述氣泡產(chǎn)生區(qū)中產(chǎn)生一氣泡而形成的壓力，使所述可移動(dòng)件的自由端側(cè)位移；和第二氣泡產(chǎn)生裝置，其用于在所述氣泡產(chǎn)生區(qū)中產(chǎn)生至少另一氣泡，以便通過(guò)噴口噴液。
按照本發(fā)明的另一方面，一種噴液頭部包括一個(gè)用于噴液的噴口；一個(gè)用于在液體中產(chǎn)生氣泡的氣泡產(chǎn)生區(qū)；一個(gè)面對(duì)所述氣泡產(chǎn)生區(qū)設(shè)置且具有一個(gè)下游的自由端的可移動(dòng)件，其中，所述可移動(dòng)件是通過(guò)在所述氣泡產(chǎn)生區(qū)中的第一氣泡產(chǎn)生步驟位移的，當(dāng)所述可移動(dòng)件仍處于位移后的位置時(shí)產(chǎn)生至少另一氣泡以便噴液。
按照本發(fā)明的另一方面，一種用于噴液的噴液設(shè)備包括一個(gè)噴液頭部，它包括一個(gè)用于噴液的噴口；一個(gè)用于在液體中產(chǎn)生氣泡的氣泡產(chǎn)生區(qū)；一個(gè)面對(duì)所述氣泡產(chǎn)生區(qū)設(shè)置且具有一個(gè)下游自由端的可移動(dòng)件；其中，所述可移動(dòng)件是通過(guò)在所述氣泡產(chǎn)生區(qū)中的第一氣泡產(chǎn)生步驟位移的，當(dāng)所述可移動(dòng)件仍處于位移后的位置時(shí)產(chǎn)生至少另一氣泡以便噴液。
按照本發(fā)明，當(dāng)產(chǎn)生用于噴液的氣泡時(shí)，可移動(dòng)件已經(jīng)被移動(dòng)，因此，在自由端側(cè)氣泡的長(zhǎng)大可有效地朝向噴口側(cè)，從而提高了噴液效率和/或噴射力。
本發(fā)明的上述和其它目的，特征和優(yōu)點(diǎn)通過(guò)下面對(duì)照附圖對(duì)本發(fā)明推薦實(shí)施例的描述而得到進(jìn)一步闡述。
在本說(shuō)明書中，“上游”和“下游”是相對(duì)于液從液體供應(yīng)源通過(guò)氣泡產(chǎn)生區(qū)(可移動(dòng)件)至噴口的一般流動(dòng)而限定的。
至于氣泡本身，“下游”定義為向著直接用于噴射液滴的氣泡的噴口側(cè)。更確切地說(shuō)，它一般意味著相對(duì)于液體一般流向而言，從氣泡的中心的下游?；蛘邚陌l(fā)熱件區(qū)域的中心的下游。
在本說(shuō)明書中，“基本密封”一般是指一種密封狀態(tài)，在這種狀態(tài)中，當(dāng)氣泡長(zhǎng)大時(shí)，在可移動(dòng)件移動(dòng)之前，氣泡不會(huì)通過(guò)圍繞可移動(dòng)件的間隙(縫隙)逸出。
在本說(shuō)明書中，“隔墻”是指用來(lái)分開(kāi)與噴口直接流體連通的區(qū)域和氣泡產(chǎn)生區(qū)的墻(包括可移動(dòng)件)，更具體地是指分開(kāi)包括氣泡產(chǎn)生區(qū)的流道和直接與噴口流體連通的液體流道，從而防止兩流道中液體的混合的墻。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1表示普通的噴液頭部的液體流道結(jié)構(gòu)。
圖2是按照本發(fā)明一實(shí)施例的噴液頭部的一個(gè)實(shí)例的示意剖視圖。
圖3是按照本發(fā)明一實(shí)施例的噴液頭部的局剖立體圖。
圖4是表示普通頭部中從氣泡壓力傳遞的示意圖。
圖5是表示按照本發(fā)明一實(shí)施例的頭部中從氣泡壓力傳遞的示意圖。
圖6是表示使用按照本發(fā)明一實(shí)施例的噴液頭部的噴液方法的示意剖視圖，其中(a)、(b)、(c)和(d)分別表示各步驟。
圖7是一定時(shí)圖，它表示在本發(fā)明一實(shí)施例中使用的第一發(fā)熱件和第二發(fā)熱件的驅(qū)動(dòng)實(shí)例。
圖8是表示在本發(fā)明一實(shí)施例中液體流動(dòng)的示意圖。
圖9是表示噴液頭部的第一液體流道的變化實(shí)例的示意剖視圖。
圖10是表示在本發(fā)明一實(shí)施例中噴液頭部的可移動(dòng)件、氣泡和噴射液體之間關(guān)系的示意剖視圖。
圖11是在本發(fā)明的一實(shí)施例中噴液頭部的部分分解立體圖。
圖12是說(shuō)明本發(fā)明一實(shí)施例中一噴液頭部的可移動(dòng)件的制造方法的示意剖視圖，其中(a)、(b)、(c)和(d)表示各步驟。
圖13是一定時(shí)圖，它表示本發(fā)明一實(shí)施例中第一發(fā)熱件和第二發(fā)熱件的驅(qū)動(dòng)的實(shí)例。
圖14是本發(fā)明一實(shí)施例中，沿噴液頭部液流方向截取的示意剖視圖。
圖15是按照本發(fā)明一實(shí)施例的噴液頭部的局部立體圖。
圖16是按照本發(fā)明一實(shí)施例的噴液頭部的局部立體圖。
圖17是按照本發(fā)明一實(shí)施例的噴液頭部的剖視圖。
圖18是按照本發(fā)明一實(shí)施例的噴液頭部的(雙流道)的剖視圖。
圖19表示可移動(dòng)件的操作情況。
圖20表示可移動(dòng)件和液體流道的結(jié)構(gòu)。
圖21表示可移動(dòng)件的另一種結(jié)構(gòu)。
圖22是按照本發(fā)明一實(shí)施例的噴液頭部的縱剖圖。
圖23是表示驅(qū)動(dòng)脈沖的示意圖。
圖24是表示按照本發(fā)明一實(shí)施例的噴液頭部的供送流道的剖視圖。
圖25是按照本發(fā)明一實(shí)施例的頭部的分解立體圖。
圖26是噴液頭部卡盒的分解立體圖。
圖27是噴液設(shè)備的示意圖。
圖28是設(shè)備的框圖。
圖29是噴液記錄系統(tǒng)的示意圖。
現(xiàn)參閱附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
(實(shí)施例1)在本實(shí)施例中將描述通過(guò)控制從產(chǎn)生噴液用的氣泡而形成的壓力的傳遞方向并通過(guò)控制氣泡長(zhǎng)大的方向而提高噴射力和/或噴射效率。圖2是按照本實(shí)施例中沿液體流道截取的示意剖視圖。圖3是噴液頭部的局部立體圖。本實(shí)施例的噴液頭部包括一個(gè)作為噴射能量產(chǎn)生件的發(fā)熱件2(包括第一發(fā)熱件2A和第二發(fā)熱件2B，在本實(shí)施例中其總體尺寸為40μm×105μm)，其用于向液體供應(yīng)噴液的熱能；一個(gè)發(fā)熱件基底1，在其上設(shè)置所述發(fā)熱件2；以及一條液體流道10，其對(duì)應(yīng)于發(fā)熱件2在基底上方形成。液體流道10與一共用液腔13流體連通，液腔13用于向多條這樣的，分別與多個(gè)噴口18流體連通的液體流道供應(yīng)液體。
在液體流道10中發(fā)熱件基底的上方，面對(duì)發(fā)熱件2設(shè)有一可移動(dòng)件(或板)13，其呈彈性材料如金屬的懸臂梁形式。可移動(dòng)件的一端固定于基座(支承件)或類似物上，在發(fā)熱件基底或液體流道10的壁上設(shè)有光敏樹(shù)脂材料的圖案?？梢苿?dòng)件通過(guò)上述結(jié)構(gòu)支承，形成一個(gè)支點(diǎn)(支點(diǎn)部分)33。
可移動(dòng)件31的定位使其在上游側(cè)(相對(duì)于噴射工作中液體從共用液腔13通過(guò)可移動(dòng)件向噴口18的一般流動(dòng)而言)具有一個(gè)支點(diǎn)(作為固定端的支點(diǎn)部分)33，因而在支點(diǎn)33的下游側(cè)有一自由端(自由端部分)32。可移動(dòng)件31以一個(gè)大約15μm的間隙而對(duì)發(fā)熱件2，覆蓋著發(fā)熱件2。在發(fā)熱件和可移動(dòng)件之間形成一氣泡產(chǎn)生區(qū)。發(fā)熱件或可移動(dòng)件的類型、結(jié)構(gòu)或位置并不局限于上面所描述的情況，而是可以變化，只要?dú)馀莸拈L(zhǎng)大和壓力的傳遞可以受到控制即可。為了便于理解下面將要講到的液體的流動(dòng)，液體流道10被可移動(dòng)件31分成直接與噴18連通的第一液體流道14和具有氣泡產(chǎn)生區(qū)11及供液口12的第二液體流道16。
發(fā)熱件2產(chǎn)生熱量，熱量施加于可移動(dòng)件31和發(fā)熱件之間的氣泡產(chǎn)生區(qū)11中的液體上，因而通過(guò)美國(guó)專利第4,723,129號(hào)所公開(kāi)的那種薄膜式沸騰現(xiàn)象而產(chǎn)生一氣泡。氣泡和產(chǎn)生氣泡所形成的壓力主要作用在可移動(dòng)件上，使可移動(dòng)件31位移，繞支點(diǎn)33打開(kāi)朝向噴口側(cè)的通路。由于可移動(dòng)件31的位移，即，由于位移后的狀態(tài)，產(chǎn)生氣泡而形成的壓力的傳遞及氣泡本身長(zhǎng)大都指向噴口。
現(xiàn)在描述本發(fā)明的基本噴射原理之一。本發(fā)明的一個(gè)重要原理是，在氣泡產(chǎn)生的壓力或氣泡本身的基礎(chǔ)上，面對(duì)氣泡設(shè)置的可移動(dòng)件從正常的第一位置移至位移后的第二位置，位移中及位移后的可移動(dòng)件31可將產(chǎn)生氣泡而形成的壓力和/或氣泡本身的長(zhǎng)大導(dǎo)向噴口18(下游)。
下面詳細(xì)描述不使用可移動(dòng)件的普通液體流道結(jié)構(gòu)(圖4)和本發(fā)明(圖5)之間的比較。這里，向著噴口的壓力傳遞方向標(biāo)識(shí)為VA，而朝向上游的壓力傳遞方向標(biāo)識(shí)為VB。
在圖4所示的普通頭部中，設(shè)有可以有效調(diào)節(jié)產(chǎn)生氣泡40而形成的壓力的傳遞方向的任何構(gòu)件。因此，壓力傳遞的方向垂直于氣泡的表面，如V1-V8所示，因此，廣泛地指向流道中。在這些方向中，那些靠近噴口的基本一半部分的那些方向(V1-V4)具有VA方向的，對(duì)于噴液最有效的壓力分量。上述部分由于其方向有利于噴液效率，噴液壓力和噴液速度，因而是重要的。另外，分量V1最接近于噴液方向VA，因而該分量最有效，而V4則具有在方向VA上的較小的分量。
另一方面，在本發(fā)明的情形中，如圖5所示，可移動(dòng)件31有效地將氣泡的壓力傳遞方向V1-V4指向下游(噴口側(cè))，否則它們將指向各個(gè)不同的方向。因此，氣泡40的壓力傳遞方向是集中的，使氣泡40的壓力在方向和效率上有利于噴液。氣泡長(zhǎng)大方向本身類似于壓力傳遞方向V1-V4也指向下游，氣泡在下游側(cè)比在上游側(cè)長(zhǎng)得更大。因此，氣泡長(zhǎng)大本身也受到可移動(dòng)件的控制，從氣泡的壓力傳遞方向受到控制，因而顯著改善了噴射效率，提高了噴射力和噴射速度。
現(xiàn)參閱圖6描述本實(shí)施例的噴液頭部中的噴射工作。在本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)脈沖如圖7所示。首先，第一發(fā)熱件2A被供送預(yù)定大小的脈沖，以便產(chǎn)生足以使可移動(dòng)件位移但不足以噴液的氣泡。然后，與第一發(fā)熱件2A關(guān)斷的同時(shí)，向第二發(fā)熱件2B供送一個(gè)脈沖，以產(chǎn)生一個(gè)比第一發(fā)熱件2A產(chǎn)生的氣泡大的，足以噴液的氣泡?，F(xiàn)參閱圖6描述在這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的噴液。
圖6(a)表示在能量如電能送至發(fā)熱件2以前，因而尚未產(chǎn)生熱量的狀態(tài)。第一發(fā)熱件2A設(shè)置在靠近可移動(dòng)件31的自由端的位置上，第二發(fā)熱件2B設(shè)置得鄰近可移動(dòng)件的固定端。應(yīng)注意的是，可移動(dòng)件31至少延伸至發(fā)熱件2A在這種液體流道結(jié)構(gòu)中的一部分。如圖6所示，當(dāng)可移動(dòng)件覆蓋發(fā)熱件2A時(shí)，可移動(dòng)件的工作效率較高。
圖6(b)表示第一氣泡產(chǎn)生過(guò)程，其中，向第一發(fā)熱件2A供送電能或類似能量，第一發(fā)熱件2A產(chǎn)生熱量，在氣泡產(chǎn)生區(qū)11中，鄰近于可移動(dòng)件31的自由端側(cè)的一部分液體被加熱，因而產(chǎn)生薄膜狀沸騰，產(chǎn)生一氣泡。
此時(shí)，可移動(dòng)件31被產(chǎn)生氣泡40而形成的壓力從第一位置移至第二位置，從而將壓力的傳遞導(dǎo)向噴口。應(yīng)注意的是，如前所述，可移動(dòng)件31的自由端32設(shè)置在下游側(cè)(噴口側(cè))，而支點(diǎn)33則設(shè)置在上游側(cè)(共用液腔側(cè))，因此，可移動(dòng)件的至少一部分面對(duì)發(fā)熱件2A的一部分。上述第一氣泡的產(chǎn)生并不足以噴液，但是足以使可移動(dòng)件31位移。
圖6(c)表示一種狀態(tài)，在這種狀態(tài)中，向第二發(fā)熱件2B供送電能或類似能量，第二發(fā)熱件2B產(chǎn)生熱量，在氣泡產(chǎn)生區(qū)11中，鄰近于可移動(dòng)件31的固定端的一部分液體被加熱，從而引起薄膜狀沸騰，以便產(chǎn)生氣泡。在本實(shí)施例中，第二發(fā)熱件2B的面積大于第一發(fā)熱件2A的面積，因此，第二發(fā)熱件2B產(chǎn)生的氣泡大于第一發(fā)熱件產(chǎn)生的氣泡。
當(dāng)?shù)诙馀?1產(chǎn)生時(shí)，第一發(fā)熱件2A產(chǎn)生的氣泡減小。然而，可移動(dòng)件31因產(chǎn)生氣泡41而形成的壓力繼續(xù)位移。
圖6(d)表示一種狀態(tài)，在這種狀態(tài)中，所產(chǎn)生的氣泡41朝向下游側(cè)比朝向超越可移動(dòng)件的第一位置的上游長(zhǎng)得更大。這里，由于可移動(dòng)件已被第一發(fā)熱件2A產(chǎn)生的氣泡40的壓力打開(kāi)，因而第二發(fā)熱件2B產(chǎn)生的氣泡41的壓力指向自由端側(cè)。因此，從氣泡41壓力傳遞的方向和易于體積位移的方向，即，向著自由端的氣泡生長(zhǎng)方向被已經(jīng)按照氣泡40的長(zhǎng)大而位移的可移動(dòng)件31迫向噴口。因此提高了噴射效率。當(dāng)可移動(dòng)件將氣泡和氣泡產(chǎn)生的壓力導(dǎo)向噴口時(shí)，它幾乎不阻礙傳遞和長(zhǎng)大，并可以有效地按照壓力的大小控制壓力的傳遞方向和氣泡的生長(zhǎng)方向。
已被移至第二位置的可移動(dòng)件由于可移動(dòng)件本身的彈性而形成的復(fù)原力和氣泡收縮形成的負(fù)壓而返回初始位置(第一位置)。當(dāng)氣泡崩潰時(shí)，液體從共用液腔側(cè)并從噴口流回以便補(bǔ)償在氣泡產(chǎn)生區(qū)11中氣泡的體積減小并補(bǔ)償噴出的液體的體積。
前面已描述了由于產(chǎn)生氣泡，可移動(dòng)件31的操作和噴液操作?，F(xiàn)在描述本發(fā)明的噴液頭部中的液體再注。在下面的描述中，發(fā)熱件被認(rèn)為是一個(gè)加熱器，它產(chǎn)生一個(gè)氣泡，這只是為了簡(jiǎn)化說(shuō)明。
當(dāng)氣泡達(dá)到最大體積后進(jìn)入氣泡崩潰過(guò)程時(shí)，足以補(bǔ)償崩潰氣泡體積的液體從第一液體流道14的噴口18一側(cè)和從第二液體流道16的共用液腔13一側(cè)流入氣泡產(chǎn)生區(qū)。在沒(méi)有移動(dòng)件31的普通液體流道結(jié)構(gòu)中，從噴口側(cè)至氣泡崩潰位置的液體量和從共用液腔流入其中的液體量相應(yīng)于比氣泡產(chǎn)生區(qū)更靠近噴口的那一部分和更靠近于共用液腔那一部分的流動(dòng)阻力(流道阻力和液體慣量)。
因此，當(dāng)在噴口側(cè)的流動(dòng)阻力較小時(shí)，大量液體從噴口側(cè)流入氣泡崩潰位置，使彎月形收縮變大。如果為了增加噴射效率而減小噴口中的流動(dòng)阻力，那么當(dāng)氣泡崩潰時(shí)，彎月形收縮增大，使再注時(shí)間延長(zhǎng)，從而難于高速打印。
按照本實(shí)施例，由于設(shè)有可移動(dòng)件31，氣泡崩潰，可移動(dòng)件返回初始位置時(shí)，彎月形收縮停止，然后，注入體積W2的供液是通過(guò)第二流道16完成的(W1是氣泡體積W的超越可移動(dòng)件31的上側(cè)的體積，W2是氣泡的氣泡產(chǎn)生區(qū)11一側(cè)的體積)。在現(xiàn)有技術(shù)中，氣泡體積W的一半體積是彎月形收縮的體積，但是按照本實(shí)施例，只有大約一半(W1)是彎月形收縮的體積。
另外，為體積W2的供液主要是從沿著可移動(dòng)件31的發(fā)熱件側(cè)的表面的第二液體流道的上游，利用氣泡崩潰時(shí)的壓力而被迫進(jìn)行的，因此實(shí)現(xiàn)了更快的再注動(dòng)作。
當(dāng)在普通的頭部中進(jìn)行使用氣泡崩潰時(shí)的壓力的高速再注時(shí)，彎月形的振動(dòng)加大，使圖象質(zhì)量變劣。然而，按照本實(shí)施例，在噴口側(cè)和氣泡產(chǎn)生區(qū)11的噴口側(cè)；在第一液體流道14中的液體流受到抑制，從而減小了彎月形的振動(dòng)。
因此，按照本實(shí)施例，高速再注是通過(guò)第二流道16的液體供應(yīng)流道12的向氣泡產(chǎn)生區(qū)的再注和通過(guò)對(duì)彎月形收縮和振動(dòng)的抑制完成的，因此，可以實(shí)現(xiàn)噴射的穩(wěn)定和高速反復(fù)的噴射，當(dāng)在記錄領(lǐng)域中應(yīng)用本實(shí)施例時(shí)可以改善圖象質(zhì)量，提高記錄速度。
本實(shí)施例也提供了以下有效的功能。它可抑制產(chǎn)生氣泡而形成的壓力向上游側(cè)的傳遞(向后的波)。在發(fā)熱件2上產(chǎn)生的氣泡的共用液腔13一側(cè)(上游側(cè))的壓力大部產(chǎn)生將液體推回上游側(cè)的力(向后的波)。由于在上游側(cè)的壓力，所導(dǎo)致的液體運(yùn)動(dòng)和慣性力，這種向后的波使液體向液體流道中的再注變差。在本實(shí)施例中，上述對(duì)上游側(cè)的作用被可移動(dòng)件31抑制，從而使再注性能進(jìn)一步改善。
在本實(shí)施例中，兩發(fā)熱件是在液體向噴口流動(dòng)的方向上布置的，但是它們也可以平行布置。
下面將進(jìn)一步描述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和效果。
由于這種結(jié)構(gòu)，液體向發(fā)熱件2的表面和氣泡產(chǎn)生區(qū)11的供應(yīng)是沿著可移動(dòng)件31的表面，在靠近氣泡產(chǎn)生區(qū)11的位置處進(jìn)行的。因此，液體在發(fā)熱件2表面上的滯流得到抑制，因而溶解在液體中的氣體的析出受到抑制，而且沒(méi)有消失的殘留氣泡被容易地除去，另外，在液體中的熱積蓄不太多。因此，更穩(wěn)定的氣泡產(chǎn)生可以高速地反復(fù)進(jìn)行。在本實(shí)施例中，供液流道12具有基本平的內(nèi)壁，但是這并不是限制性的，只要供液流道所具有的內(nèi)壁形狀從發(fā)熱件表面光滑延伸，使液體在發(fā)熱件上出現(xiàn)滯流且在供液中不顯著引起渦流，那么這種供液流道就是令人滿意的。
液體向氣泡產(chǎn)生區(qū)的供應(yīng)可以通過(guò)在可移動(dòng)件側(cè)部的一個(gè)間隙(縫隙35)進(jìn)行。為了使產(chǎn)生氣泡時(shí)的壓力更有效地導(dǎo)向噴口，如圖2所示，可以使用較大的可移動(dòng)件，使其覆蓋整個(gè)氣泡產(chǎn)生區(qū)(覆蓋發(fā)熱件的表面)。然后，通過(guò)可移動(dòng)件向第一位置的恢復(fù)來(lái)增加在氣泡產(chǎn)生區(qū)11和第一液體流道14靠近噴口的區(qū)域之間液體的流動(dòng)阻力，從而可以抑制液體向氣泡產(chǎn)生區(qū)11的流動(dòng)。但是，按照本實(shí)施例的頭部結(jié)構(gòu)，存在一個(gè)有效地向氣泡產(chǎn)生區(qū)供液的液流，液體的供應(yīng)性能顯著提高，因此，即使可移動(dòng)件31為改善噴射效率而覆蓋氣泡產(chǎn)生區(qū)11，液體的供應(yīng)性能也不會(huì)變劣。
如前所述，在表示本發(fā)明實(shí)施例的圖2中可移動(dòng)件31的延伸使其自由端32面對(duì)較靠近噴口設(shè)置的發(fā)熱件2A的一部分。
如前所述，利用氣泡的上游側(cè)可提供進(jìn)一步的有利效果。
在本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，可移動(dòng)件31的自由端的瞬時(shí)機(jī)械位移被認(rèn)為是有利于液體的噴射。
如前所術(shù)，在本實(shí)施例中，可移動(dòng)件被第一發(fā)熱件產(chǎn)生的氣泡打開(kāi)，而當(dāng)可移動(dòng)件打開(kāi)時(shí)，由第二發(fā)熱件又產(chǎn)生一個(gè)新的氣泡，因此，使可移動(dòng)件位移所需的氣泡產(chǎn)生的壓力的分量可以從氣泡產(chǎn)生的早期階段開(kāi)始生成并指向噴口。因此，可以形成較高的噴射力和噴射效率。
圖9表示本發(fā)明一實(shí)施例的頭部的鄰近于發(fā)熱部分的結(jié)構(gòu)，在該圖中，標(biāo)號(hào)1代表發(fā)熱件基底，標(biāo)號(hào)991代表基底的硅部分。在硅部分991上設(shè)有兩層二氧化硅(SiO2)，一層的標(biāo)號(hào)為992(1.5μm厚)，另一層的標(biāo)號(hào)為993(1.4μm厚)。
在這兩層上設(shè)置一個(gè)具有發(fā)熱部分的發(fā)熱電阻層994(HfB2，0.05μm)和一金屬膜995(Ti，0.005μm)。在金屬膜995上設(shè)有一分配電極層996(Al，0.55μm)，一保護(hù)膜997(SiO2，1.0μm)和一保護(hù)膜998(Ta，0.23μm)。在本實(shí)施例中，具有上述鄰近發(fā)熱部分的結(jié)構(gòu)且具有前述流道和可移動(dòng)件結(jié)構(gòu)的頭部是由24V的驅(qū)動(dòng)電壓驅(qū)動(dòng)的。通過(guò)向第一發(fā)熱件施加5微秒脈沖寬度的一個(gè)脈沖并向第二發(fā)熱件施加10微秒脈沖寬度的一個(gè)脈沖，當(dāng)可移動(dòng)件處于位移后的狀態(tài)時(shí)，液體可被噴射。
為了使脈沖寬度較長(zhǎng)，鄰近發(fā)熱部分的膜結(jié)構(gòu)被改變以促進(jìn)熱積蓄，借以延長(zhǎng)氣泡產(chǎn)生狀態(tài)。
在圖6(b)和(d)中，可移動(dòng)件31向第一液體流道14側(cè)位移時(shí)，在第二液體流道16的氣泡產(chǎn)生區(qū)中產(chǎn)生的氣泡的一部分伸入第一液體流道14側(cè)中。為了形成上述伸入，通過(guò)選擇第二液體流道的高度，與沒(méi)有上述氣泡伸入的情形相比，進(jìn)一步改善了噴6射力。為了形成上述的氣泡向第一液體流道14中的伸入，第二液體流道的高度最好低于最大氣泡高度，更具體來(lái)說(shuō)，該高度例如最好為幾μm至30μm。在本實(shí)施例中，該高度為5μm。
圖10和11表示第一液體流道的一個(gè)變化實(shí)例，其中，鄰近可移動(dòng)件自由端的頂面較高，使可移動(dòng)件31可有較大的移動(dòng)角θ?？梢苿?dòng)件的移動(dòng)范圍可在流道結(jié)構(gòu)、可移動(dòng)件的耐用性、氣泡生成力和/或類似因素的基礎(chǔ)上決定。該角度最好大得足以包括噴口的方向。
在上述實(shí)施例中，向第一液體流道和第二液體流道供應(yīng)相同的油墨。但是，噴射液體和氣泡產(chǎn)生液體也可以是不同的液體。然而，即使在連續(xù)產(chǎn)生氣泡過(guò)程中，氣泡產(chǎn)生液體混入噴射液體，這兩種液體的混合物最好對(duì)記錄也沒(méi)有負(fù)面影響。
如前所述，按照本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，氣泡產(chǎn)生而形成的大部分壓力可以被可移動(dòng)件有效地直接傳遞向噴口側(cè)，另外，在連續(xù)產(chǎn)生氣泡和噴液中因可移動(dòng)件閉合動(dòng)作引起的時(shí)間損耗短。因此，液體可以高速噴射，噴射效率高，噴射力大。
由于在上述結(jié)構(gòu)中，產(chǎn)生氣泡的第二液體流道和噴墨的第一液體流道是分開(kāi)的，因而在第二液體流道中產(chǎn)生的proccuro波可集中地被導(dǎo)向可移動(dòng)件側(cè)。由于壓力可被可移動(dòng)件連續(xù)地導(dǎo)向噴口，因此可進(jìn)一步提高噴射效率和噴射力。由于這種結(jié)構(gòu)，傳至第一液體流道的許多壓力波沿著噴射被引導(dǎo)，而且在第一液體流道中，向后的波本身很小，因此再注是很高效的。
(實(shí)施例2)如圖6和7所示，在實(shí)施例1中，所實(shí)施的控制使第一發(fā)熱件2A的啟動(dòng)期間與第二發(fā)熱件的啟動(dòng)時(shí)間不相重疊。因此，與第一氣泡開(kāi)始崩潰的同時(shí)，第二氣泡產(chǎn)生。在第二氣泡產(chǎn)生至其崩潰的期間，第一氣泡不再產(chǎn)生。在第二實(shí)施例中，如較12和13所示，第二發(fā)熱件2B，在第一發(fā)熱件2A產(chǎn)生的氣泡崩潰開(kāi)始的同時(shí)，產(chǎn)生氣泡，當(dāng)?shù)诙馀荽嬖跁r(shí)，第一發(fā)熱件2A重新啟動(dòng)，借助合并增大第二氣泡的大小。以這種方式，在第一發(fā)熱件2A使可移動(dòng)件向上位移之后，第二發(fā)熱件2B和第一加熱件一起產(chǎn)生的氣泡使液體噴出。因此，氣泡壓力的傳遞可更強(qiáng)地指向噴口，因而進(jìn)一步提高了噴射力。
現(xiàn)參閱圖12作詳細(xì)說(shuō)明。
圖12(a)表示在能量如電能送至發(fā)熱件2之前，尚無(wú)熱量產(chǎn)生時(shí)的狀態(tài)。與前述實(shí)施例相似，第一發(fā)熱件2A設(shè)置在鄰近可移動(dòng)件31的自由端側(cè)的位置上，第二發(fā)熱件2B設(shè)置在鄰近其固定端側(cè)的位置上。應(yīng)注意的是，在這種液體流道結(jié)構(gòu)中，可移動(dòng)件31至少延伸至第一發(fā)熱件2A的一部分處。當(dāng)可移動(dòng)件覆蓋發(fā)熱件2A時(shí)，可移動(dòng)件的工作效率較高。圖12(B)表示第一氣泡產(chǎn)生過(guò)程，其中，向第一發(fā)熱件2A供送電能或類似能量，因而第一發(fā)熱件2A產(chǎn)生熱量，鄰近于可移動(dòng)件31的自由端側(cè)的一部分液體在氣泡產(chǎn)生區(qū)11中被加熱，因而出現(xiàn)薄膜狀沸騰以便產(chǎn)生一氣泡。
此時(shí)，氣泡40的產(chǎn)生所形成的壓力使可移動(dòng)件31從第一位置移至第二位置，以便將壓力的傳遞導(dǎo)向噴口。應(yīng)注意的是，如前所述，可移動(dòng)件31的自由端32設(shè)置在下游側(cè)(噴口側(cè))，支點(diǎn)33設(shè)置在上游側(cè)(共用液腔側(cè))，使可移動(dòng)件至少一部分面對(duì)氣泡的下游部分，即，發(fā)熱件的下游部分。第一氣泡的產(chǎn)生不足以噴射液體，但是足以使可移動(dòng)件位移。
圖12(C)表示一種狀態(tài)，在這種狀態(tài)中，向第二發(fā)熱件2B供送電能或類似能量，第二發(fā)熱件2B產(chǎn)生熱量，使鄰近于可移動(dòng)件31的固定端的一部分液體在氣泡產(chǎn)生區(qū)被加熱以引起薄膜狀沸騰，從而產(chǎn)生一氣泡。在本實(shí)施例中，第二發(fā)熱件2B的面積大于第一發(fā)熱件2A的面積，因此，第二發(fā)熱件2B產(chǎn)生的氣泡大于第一發(fā)熱件產(chǎn)生的氣泡。
當(dāng)產(chǎn)生第二氣泡41時(shí)，第一發(fā)熱件2A產(chǎn)生的氣泡40減小。然而，可移動(dòng)件31因氣泡41的產(chǎn)生而形成的壓力而繼續(xù)位移。
如圖12(d)所示，當(dāng)?shù)诙l(fā)熱件2B產(chǎn)生的氣泡41仍在長(zhǎng)大時(shí)，第一發(fā)熱件2A被再次啟動(dòng)以產(chǎn)生氣泡。兩氣泡合并成一個(gè)，其向著下游比向著上游長(zhǎng)得更大。由于可移動(dòng)件已被第一發(fā)熱件2A產(chǎn)生的氣泡40打開(kāi)，因而第二發(fā)熱件2B和第一發(fā)熱件2A產(chǎn)生的氣泡的壓力被指向可移動(dòng)件31的自由端。噴射效率比第一實(shí)施例更高。
(實(shí)施例3)在實(shí)施例1和2中，在上游設(shè)置的第二發(fā)熱件2B的尺寸大于在下游設(shè)置的第一發(fā)熱件2A的尺寸，噴液的氣泡本身是由第二發(fā)熱件2B產(chǎn)生的，在實(shí)施例3中，設(shè)在上游的第二發(fā)熱件2B小于設(shè)在下游的第一發(fā)熱件2A，用于噴液的氣泡40本身是由第一發(fā)熱件2A產(chǎn)生的。因此，在本實(shí)施例中，第二發(fā)熱件2B產(chǎn)生的氣泡41用作一個(gè)所謂的緩沖氣泡。因此，由第一發(fā)熱件2A產(chǎn)生的氣泡40向著上游的生長(zhǎng)被第二發(fā)熱件2B產(chǎn)生的氣泡的壓力所抑制，并被該壓力推向下游側(cè)(可移動(dòng)件31的自由端側(cè))，因而第一發(fā)熱件2A產(chǎn)生的氣泡本身被指向自由端。
(實(shí)施例4)圖15表示本發(fā)明第四實(shí)施例的裝置。在圖15中，A表示一種狀態(tài)，在這種狀態(tài)中，可移動(dòng)件被位移(未畫出氣泡)，B表示一種狀態(tài)，在這種狀態(tài)中，可移動(dòng)件占據(jù)初始位置(第一位置)，該狀態(tài)被稱為“基本密封狀態(tài)”，使氣泡發(fā)生區(qū)11密封于噴口18(雖然在圖中并未畫出，但是，一流道壁設(shè)在A和B之間以分開(kāi)流道)。在實(shí)施例4中，第一發(fā)熱件和第二發(fā)熱件構(gòu)成一個(gè)類似于實(shí)施例1-3的發(fā)熱件裝置，為了簡(jiǎn)化描述和圖示，它們被認(rèn)為是一個(gè)發(fā)熱件2。
在圖15中的可移動(dòng)件31設(shè)置在兩個(gè)橫向底座34上，一供液流道12設(shè)在其間。由于這種結(jié)構(gòu)，液體可以從具有與發(fā)熱件表面基本齊平的表面的，即與其基本連續(xù)的供液流道，沿著可移動(dòng)件的面對(duì)發(fā)熱件側(cè)的表面被供送。
當(dāng)可移動(dòng)件31處于初始位置(第一位置)時(shí)，可移動(dòng)件31與設(shè)在發(fā)熱件2下游的下游壁36和設(shè)在發(fā)熱件兩側(cè)的發(fā)熱件側(cè)壁37緊密接觸，因此，氣泡產(chǎn)生區(qū)11的噴口18一側(cè)被基本密封。因此，在氣泡產(chǎn)生的氣泡形成的壓力，特別是氣泡下游的壓力可集中于可移動(dòng)件的自由端側(cè)，不會(huì)釋放壓力。
在氣泡崩潰時(shí)，可移動(dòng)件31返回第一位置，氣泡產(chǎn)生區(qū)11的噴口側(cè)被基本密封，因此，彎月形收縮被抑制，向發(fā)熱件供液中的優(yōu)點(diǎn)在上文中已經(jīng)描述。關(guān)于再注，可以獲得已前述實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。
在本實(shí)施例中，支承和固定可移動(dòng)件31的底座34設(shè)置在離開(kāi)發(fā)熱件2的上游位置上，底座34的寬度小于向供液流道12供液的液體流道10。底座34的結(jié)構(gòu)并不局限于上述結(jié)構(gòu)，只要可右利完成再注即可。
在本實(shí)施例中，在可移動(dòng)件31和發(fā)熱件2之間的間隙大約為15μm，但是也可變化，只要在產(chǎn)生氣泡基礎(chǔ)上的壓力可充分傳遞至可移動(dòng)件即可。
(實(shí)施例5)
圖16表示第五實(shí)施例的裝置。更具體來(lái)說(shuō)，圖16表示氣泡產(chǎn)生區(qū)和在一流道中的可移動(dòng)件之間的位置關(guān)系。在實(shí)施例5中，第一發(fā)熱件和第二發(fā)熱件構(gòu)成一個(gè)與實(shí)施例1-4類似的發(fā)熱件裝置，為了簡(jiǎn)化描述和圖示，它們被認(rèn)為是一個(gè)發(fā)熱件2。
在大多數(shù)前述實(shí)施例中，產(chǎn)生氣泡而形成的壓力集中向著可移動(dòng)件的自由端，借此使氣泡的運(yùn)動(dòng)集中向噴射側(cè)，同時(shí)進(jìn)行可移動(dòng)件的突然運(yùn)動(dòng)。在本實(shí)施例中，產(chǎn)生的氣泡有一定靈活性，氣泡的直接影響液滴噴射的下游部分(在氣泡的噴口側(cè))被可移動(dòng)件的自由端側(cè)調(diào)節(jié)。
與圖2(第一實(shí)施例)相比較，圖16的頭部不包括一個(gè)作為在圖2的基座1上的氣泡產(chǎn)生區(qū)的下游端的障礙的突起(加細(xì)線條部分)。換言之，在本實(shí)施例中，可移動(dòng)件的自由端區(qū)域和兩相對(duì)的側(cè)向端區(qū)域敞開(kāi)于噴口區(qū)域，氣泡產(chǎn)生區(qū)沒(méi)有基本的密封。
直接有助于液滴噴射的氣泡的下游部分的下游端部可使氣泡長(zhǎng)大，因此，其壓力分量有效地用于噴射。另外，至少在下游部分中的向上的壓力(圖3中的VB分力)使可移動(dòng)件的自由端部分有助于氣泡在下游端部分的長(zhǎng)大。因此，與前述實(shí)施例一樣，噴射效率得以提高。與前述各實(shí)施例相比，本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)在發(fā)熱件驅(qū)動(dòng)的反應(yīng)性方面更好。
另外，簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)使制造更為容易。
在本實(shí)施例中的可移動(dòng)件31的支點(diǎn)部分固定于一個(gè)底座34，該底座的寬度小于可移動(dòng)件的表面部分。因此，在氣泡崩潰時(shí)向氣泡產(chǎn)生區(qū)11的供液是沿底座而側(cè)進(jìn)行的(如箭頭所示)。底座可以為其它形式的，只要保證供液性能即可。
在本實(shí)施例的情形中，可移動(dòng)件的設(shè)置有利地控制了當(dāng)氣泡崩潰時(shí)從上部向氣泡產(chǎn)生區(qū)的流入，供液的再注優(yōu)于只有發(fā)熱件的普通的氣泡產(chǎn)生結(jié)構(gòu)，因而也減小了彎月形收縮。
在第三實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)變型中，兩橫向側(cè)(或只是一個(gè)橫向側(cè))基本為氣泡產(chǎn)生區(qū)11而密封。由于這種結(jié)構(gòu)，朝向可移動(dòng)件的橫向的壓力也被導(dǎo)向噴口側(cè)的端部，因而進(jìn)一步提高了噴射效率。
(實(shí)施例6)在本實(shí)施例中，機(jī)械位移產(chǎn)生的液體噴射力得到進(jìn)一步提高。圖17是這種頭部結(jié)構(gòu)的剖視圖。在圖17中，可移動(dòng)件31的延伸使其自由端部分的定位更朝向發(fā)熱件噴口側(cè)端部的下游。因此，可移動(dòng)件在自由端位置的位移速度可被提高，因此，通過(guò)可移動(dòng)件的位移產(chǎn)生的噴射力可進(jìn)一步提高。
另外，與前述實(shí)施例相比，自由端更靠近噴口側(cè)，因此，氣泡的長(zhǎng)大可集中朝向穩(wěn)定的方向，從而保證了更好的噴射。
響應(yīng)于在氣泡壓力中心部分的氣泡生長(zhǎng)速度，可移動(dòng)件31以位移速度R1位移。自由端32處于更遠(yuǎn)離支點(diǎn)33的位置，因而以更高的速度R2位移。因此，自由端32以機(jī)械方式以更高的速度作用在液體上，從而增加了噴射效率。
與圖16相同，自由端的結(jié)構(gòu)使邊緣垂直于液流，因而氣泡的壓力和可移動(dòng)件的機(jī)械作用更有效地有助于噴射。
(實(shí)施例7)下面描述另一實(shí)施例。
在本實(shí)施例中使用相同的噴射原理，產(chǎn)生氣泡的液體和主要被噴射的液體是分開(kāi)的。
圖18是按照本實(shí)施例的噴液頭部的沿液流方向的剖視圖。
在這種噴液頭部中設(shè)有在基座1上的氣泡產(chǎn)生液體的第二液體流道17，在基座1上設(shè)有發(fā)熱件2，其用于產(chǎn)生熱能以便在液體中產(chǎn)生氣泡，在該頭部中在第二液體流道17上還設(shè)有噴射液體的第一液體流道14，其與噴口18直接連通。
第一液體流道的上游側(cè)與第一共用液腔15流體連通，液腔15用于向多條第一液體流道供應(yīng)噴射液體。第二液體流道的上游側(cè)與第二共用液腔流體連通，第二共用液腔用于向多條第二液體流道供應(yīng)氣泡產(chǎn)生液體。
在氣泡產(chǎn)生液體和噴射液體相同的情形中，共用液腔的數(shù)目可以為一個(gè)。
在第一和第二液體流道之間設(shè)有一彈性材料如金屬的隔壁30，使兩流道分開(kāi)。在氣泡產(chǎn)生液體和噴射液體的混合應(yīng)為最少的情形中，第一液體流道14和第二液體流道16最好由隔壁隔開(kāi)。然而，當(dāng)允許一定程度的混合時(shí)，完全的分隔并不是不可避免的。
可移動(dòng)件31呈懸臂梁形式，其中，隔壁的在發(fā)熱件表面的向上的空間(噴射壓力產(chǎn)生區(qū)、區(qū)域A和圖18中區(qū)域B的氣泡產(chǎn)生區(qū)11)中的一部分，通過(guò)在噴口側(cè)(相對(duì)于液體流動(dòng)的下游)設(shè)置縫隙35而構(gòu)成自由端，其共用液腔(15，17)側(cè)是支點(diǎn)33，即，固定的部分。可移動(dòng)件31面對(duì)氣泡產(chǎn)生區(qū)11(B)設(shè)置，因此，其作用是當(dāng)氣泡產(chǎn)生液體中產(chǎn)生氣泡時(shí)(在圖中箭頭所示方向上)打開(kāi)以便通往第一液體流道的噴口側(cè)。在圖2的實(shí)施例中也設(shè)有一隔壁30在設(shè)有作為發(fā)熱件2的發(fā)熱電阻器和用于向發(fā)熱電阻部分提供電信號(hào)的線電極5的基座1上方形成一個(gè)構(gòu)成第二液體流道的空間。
支點(diǎn)33、可移動(dòng)件31的自由端32和發(fā)熱件之間的位置關(guān)系與前一實(shí)施例相同。
在前一實(shí)例中已描述了在供液流道12和發(fā)熱件2的結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。在本實(shí)施例中，第二液體流道16和發(fā)熱件2之間的關(guān)系是相同的。
現(xiàn)參閱圖19描述本實(shí)施例的噴液頭部的工作。在本實(shí)施例中，與前述各實(shí)施例相似，第一發(fā)熱件和第二發(fā)熱件構(gòu)成一個(gè)發(fā)熱件裝置，為了簡(jiǎn)化描述和圖示，它們被認(rèn)為是一個(gè)發(fā)熱件2。
在第一液體流道14中所用的噴射液體和在第二液體流道16中所用的氣泡產(chǎn)生液體是相同的水基油墨。
在第二液體流道中，在氣泡產(chǎn)生區(qū)中的氣泡產(chǎn)生液體由于發(fā)熱件2產(chǎn)生的熱量而發(fā)生前述(US-4,723,129)的薄膜狀沸騰現(xiàn)象，產(chǎn)生一個(gè)氣泡。
在本實(shí)施例中，除了在氣泡產(chǎn)生區(qū)的上游側(cè)，在三個(gè)方向上并不釋放氣泡產(chǎn)生的壓力，因此，氣泡產(chǎn)生而形成的壓力在噴射壓力產(chǎn)生部分中集中地傳遞在可移動(dòng)件6側(cè)，因此隨著氣泡的長(zhǎng)大，可移動(dòng)件6從圖19(a)所示位置移向第一流道側(cè)，如圖19(b)所示。由于可移動(dòng)件的工作，第一液體流道14和第二液體流道16相互有很寬的流體連通，氣泡產(chǎn)生而形成的壓力主要地傳向第一液體流道的噴口(方向A)。通過(guò)壓力的傳遞和可移動(dòng)件的機(jī)械位移，液體通過(guò)噴口噴射。
然后，隨著氣泡的收縮，可移動(dòng)件31返回圖19(a)所示位置，因此，相應(yīng)于噴出液體的液體量從上游輸入第一液體流道14。在本實(shí)施例中，供液的方向，與前述各實(shí)施例中一樣，與可移動(dòng)件的閉合同向，液體的再注不受可移動(dòng)件的阻礙。
與氣泡產(chǎn)生而形成的壓力隨可移動(dòng)件的位置而傳遞、氣泡長(zhǎng)大的方向、向后的波的防止等有關(guān)的，本實(shí)施例的作用和效果與第一實(shí)施例相同，但是雙流道結(jié)構(gòu)在以下各方面更具優(yōu)越性。
噴射液體和氣泡產(chǎn)生液體可以被分開(kāi)，噴射液體是由在氣泡產(chǎn)生液體中產(chǎn)生的壓力噴射的。因此，可以噴射高粘度的液體如聚乙二醇等，對(duì)其用加熱是不足以產(chǎn)生氣泡，因而噴射力也是不夠的，它們的噴射情況一直不佳。例如，這種液體被送入第一供液流道，而可以很好地產(chǎn)生氣泡的液體被送入第二流道作為氣泡產(chǎn)生液體。氣泡產(chǎn)生液體的一個(gè)實(shí)例是乙醇和水(4∶6)的混合液(大約1-2cP)。這樣就可以適當(dāng)?shù)貒娚涑鰢娚湟后w。
另外，通過(guò)選擇一種即使加熱時(shí)沉積如燒過(guò)的沉積物也不會(huì)留在發(fā)熱件表面上的液體來(lái)作為氣泡產(chǎn)生液體，可以穩(wěn)定地產(chǎn)生氣泡以保證適當(dāng)?shù)膰娚洹?br> 在本實(shí)施例中也可以獲得在前述各實(shí)施例中描述的效果，高粘度液體或類似物能夠以高的噴射效率和高的噴射壓力噴射。
另外，不能耐受熱的液體也可噴射。在這種情形中，將這種液體作為噴射液體送入第一液體流道，而將一種加熱不易改變性質(zhì)，可很好地產(chǎn)生氣泡的液體送入第二液體流道。這樣就可以無(wú)熱損害地、高效地、高壓力地噴液。
(其它實(shí)施例)下面描述附加實(shí)施例，在下面的描述中可以采用單流道式，也可以采用雙流道式，任何實(shí)例除另有說(shuō)明外適用于上述兩種形式。在該實(shí)施例中，第一發(fā)熱件和第二發(fā)熱件，與前述各實(shí)施例類似，構(gòu)成一個(gè)發(fā)熱件裝置，為了簡(jiǎn)化描述和圖示，它們被看作是一個(gè)發(fā)熱件2。
(第二液體流道和可移動(dòng)件間的關(guān)系)圖20表示上述可移動(dòng)件31和第二液體流道16之間的位置關(guān)系，(a)是從上方看去隔壁30的可移動(dòng)件31位置的視圖，(b)是從上方看去，沒(méi)有隔壁30的第二液體流道16的視圖。圖19(c)是可移動(dòng)件6和第二液體流道16之間位置關(guān)系的視圖，其中，各構(gòu)件是被覆蓋著的。在這些圖中，底部是具有噴口的前側(cè)。
本實(shí)施例的第二液體流道16具有一個(gè)相對(duì)于液體從第二共用液腔通過(guò)發(fā)熱件位置至噴口的總體流向來(lái)說(shuō)位于發(fā)熱件2上游的喉部19，可移動(dòng)件位置沿著第一液體流道，從而是形成一個(gè)腔(氣泡產(chǎn)生腔)，其可有效抑制當(dāng)在第二液體流道16中產(chǎn)生氣泡時(shí)所形成的壓力向著上游側(cè)的釋放。
在普通頭部中產(chǎn)生氣泡的流道和噴液的流道是同一流道，在這種情形中，可設(shè)置一個(gè)喉部以防止發(fā)熱件產(chǎn)生的壓力向著液腔釋放。在這種情形中，考慮到液體的充分再注，喉部的橫截面積不應(yīng)太小。
然而，在本實(shí)施例的情形中，許多或大部分噴液體是來(lái)自第一液體流道的，在具有發(fā)熱件的第二液體流道中的氣泡產(chǎn)生液體消耗不多，因此，氣泡產(chǎn)生液體向氣泡產(chǎn)生區(qū)11中的再注量可以較小。因此，喉部19處的間隙可以制得很小，例如，小至幾微米至十幾微米，因此，在第二液體流道中產(chǎn)生的壓力的釋放進(jìn)一步得到抑制，使其進(jìn)一步集中至可移動(dòng)件側(cè)。壓力通過(guò)可移動(dòng)件31可以用作噴射壓力，因此，可實(shí)現(xiàn)高的噴射能量使用效率和噴射壓力。第一液體流道16的結(jié)構(gòu)并不局限于上面的描述，而是可以任意變化，只要?dú)馀莓a(chǎn)生而形成的壓力可有效地傳至可移動(dòng)件側(cè)即可。
如圖20(c)所示，可移動(dòng)件31的兩個(gè)橫向側(cè)分別覆蓋構(gòu)成第二液體流道的兩個(gè)壁部，因此可防止可移動(dòng)件31落入第二液體流道。這樣就進(jìn)一步改善了噴射液體和氣泡產(chǎn)生液體之間的上述分隔。另外還可抑制氣泡通過(guò)縫隙的釋放，因而可進(jìn)一步提高噴射壓力和噴射效率。另外還可進(jìn)一步提高借助氣泡崩潰時(shí)壓力以上游側(cè)再鑄的上述效果。
在圖23(B)和圖21中在第2液體流道氣泡產(chǎn)生區(qū)中產(chǎn)生的氣泡的一部分隨著可移動(dòng)件向第一液體流道14側(cè)的位移，申入第一液體流道14側(cè)中，通過(guò)選擇第2液體流道的高度以便可使氣泡進(jìn)行上述的申入，與沒(méi)有上述申入的氣泡相比，進(jìn)一步提高了噴射力，為了防止氣泡申入第一液體流道14，第二液體流道12的高度最好低于最大氣泡高度，更具體來(lái)說(shuō)，該高度最好為幾微米至30微米。在本實(shí)施例中，該高度為15微米。
(可移動(dòng)件和隔壁)圖21表示可移動(dòng)件31的另一實(shí)例，其中，標(biāo)號(hào)35代表隔壁上形成的縫隙，該縫隙可以形成可移動(dòng)件31。在圖21(A)中，可移動(dòng)件為矩形結(jié)構(gòu)，在圖21(B)中，它在支點(diǎn)側(cè)較窄，以便增加可移動(dòng)件的可移動(dòng)性，在圖21(C)中，它有一個(gè)較寬的支點(diǎn)側(cè)，以便增加可移動(dòng)件的耐用度，在支點(diǎn)側(cè)變窄且成弧形的結(jié)構(gòu)是理想的，如圖20(A)所示，這是由于可滿足容易運(yùn)動(dòng)和耐用性兩方面的要求的緣故。然而，可移動(dòng)件的結(jié)構(gòu)并不局限于上面的描述，而是可以任意變化，只要它不進(jìn)入第二液體流道側(cè)，且易于運(yùn)動(dòng)、耐用度高，即可。
在前述各實(shí)施例中，板狀或膜狀的可移動(dòng)件31和具有這種可移動(dòng)件的隔壁5是由鎳制成，厚度為5μm，但是并不局限于此，而是可以任意變化，只要它具有對(duì)于氣泡產(chǎn)生液體和噴射液體的不溶性而且彈性足以允許可移動(dòng)件的操作，而且可以形成所需要的細(xì)縫隙即可。
可移動(dòng)件材料的優(yōu)選實(shí)例包括耐用材料如金屬如銀、鎳、金、鐵、鈦、鋁、鉑、鉭、不銹鋼、磷青銅等及其合金，或者具有nytril基的樹(shù)脂材料。如丙烯腈、丁二烯、苯乙烯等，具有酰胺單元的樹(shù)脂材料如酰胺等，具有羧基的樹(shù)脂材料如聚碳酸酯等，具有醛基的樹(shù)脂材料如聚縮醛等，具有砜單元(sulfon group)的樹(shù)脂材料如聚砜等，樹(shù)脂材料如液晶聚合物等或其化合物；或者對(duì)油墨具有耐用度的材料，如金、鎢、鉭、鎳、不銹鋼、鈦及其合金等金屬，鍍有這些金屬的材料，具有amide group的樹(shù)脂材料如酰胺等，具有醛基的樹(shù)脂材料如聚縮醛等，具有酮基的樹(shù)脂材料如聚醚醚酮，具有亞氨基的樹(shù)脂材料如聚酰亞胺，具有羧基的樹(shù)脂材料如酚醛樹(shù)脂，具有乙基的樹(shù)脂材料如聚乙烯，具有烷基的樹(shù)脂如聚丙烯，具有環(huán)氧基的樹(shù)脂材料如環(huán)氧樹(shù)脂，具有氨基的樹(shù)脂材料如蜜胺樹(shù)脂，具有甲基的樹(shù)脂材料如二甲苯樹(shù)脂材料，其化合物，陶瓷材料如二氧化硅及其化合物。
隔壁材料的優(yōu)選實(shí)例包括具有高耐熱性、高耐溶性和高模塑性的樹(shù)脂材料，更具體來(lái)說(shuō)最新的工程塑性樹(shù)脂材料如聚乙烯、聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙醇酯、密胺樹(shù)脂材料、酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂材料、聚丁二烯、聚氨酯、聚醚醚酮、聚醚砜、聚烯丙酯、聚酰亞胺、聚砜、液晶聚合物(LCP)，或其化合物，或者金屬如二氧化硅、氮化硅、鎳、金、不銹鋼、其合金、其化合物或鍍有鈦或金的材料。
隔壁的厚度是根據(jù)所用材料及從壁的足夠強(qiáng)度和可移動(dòng)件的充分的可操作性角度考慮的結(jié)構(gòu)來(lái)確定的，一般大約0.5至10μm較為理想。
形成可移動(dòng)件31的縫隙35的寬度在上述實(shí)施例中為2μm。當(dāng)氣泡產(chǎn)生液體和噴射液體是不同物質(zhì)且應(yīng)避免兩種液體的混合時(shí)，該縫隙的確定要能在兩液體之間形成彎月形，從而避免兩種液體的混合。例如，當(dāng)氣泡產(chǎn)生液體的粘度約為2cP，噴射液體的粘度不小于100cP時(shí)，大約5μm的縫隙足以避免液體的混合，但是最好不大于3μm。
形成“基本密封”的縫隙，由于要確保防止液體混合，最好具有幾微米的寬度。
(發(fā)熱件基底)下面將描述設(shè)有用于加熱液體的發(fā)熱件的基底的結(jié)構(gòu)。
圖22是按照本發(fā)明一實(shí)施例的噴液頭部的縱剖圖。
一開(kāi)槽件50安裝在基底1上，件50具有第二液體流道16、隔壁30、第一液體流道14和構(gòu)成第一液體流道的槽。
如圖12所示，基底1具有鋁或類似物的圖案線電極(0.2-10μm厚)和HfB2，TaAl或?yàn)樗莆锏?，?gòu)成發(fā)熱件的圖案電阻層105(0.01-0.2μm厚)，它們?cè)O(shè)在二氧化硅膜或氧化硅膜106上以便絕緣和蓄熱，膜106又設(shè)在硅或類似物的基底107上。將電壓通過(guò)兩個(gè)線電極104施加在電阻層105上，使電流通過(guò)電阻層以產(chǎn)生熱量。在線電極之間，在電阻層上設(shè)置0.1-2.0μm厚的二氧化硅、氮化硅或類似物的保護(hù)層，另外，在其上形成(0.1-0.6μm厚)鉭或類似物的防氣蝕層，以保護(hù)電阻層105，使其不受各種液體如油墨的影響。
在氣泡產(chǎn)生和崩潰時(shí)產(chǎn)生的壓力和沖擊波很強(qiáng)，較脆的氣化物膜的耐用度會(huì)變劣。因此，使有鉭或類似金屬材料作為防氣蝕層。
根據(jù)液體，液體流道結(jié)構(gòu)和電阻材料綜合考慮，可以不設(shè)保護(hù)層。這樣的一個(gè)實(shí)例表示在圖22(b)中。不需要保護(hù)層的電阻層材料例如包括銥-鉭-鋁合金或類似材料。因此，在前述各實(shí)施例中發(fā)熱件的結(jié)構(gòu)可以只包括電阻層(發(fā)熱部分)或者可以包括一個(gè)用于保護(hù)電阻層的保護(hù)層。
在實(shí)施例中，發(fā)熱件具有一個(gè)熱量產(chǎn)生部分，該部分具有響應(yīng)于電信號(hào)產(chǎn)生熱量的電阻層。這并不是限制性的，只要可在氣泡產(chǎn)生液體中可產(chǎn)生足以噴液的氣泡即可。例如，熱量產(chǎn)生部分可以是光熱轉(zhuǎn)換器形式的，當(dāng)接受光線如激光時(shí)它可以產(chǎn)生熱量，或者是當(dāng)接受高頻波時(shí)產(chǎn)生熱量。
除了構(gòu)成熱量產(chǎn)生部分的電阻層105和由向電阻層輸送電信號(hào)的線電極104構(gòu)成的電熱轉(zhuǎn)換器之外，在基底1上還可以整體式包括各種功能件如晶體管、二極管、寄存器(latch)等，以便選擇性地驅(qū)動(dòng)電熱轉(zhuǎn)換器。
為了通過(guò)驅(qū)動(dòng)在上述基底1上的電熱轉(zhuǎn)換器的熱量產(chǎn)生部分來(lái)噴液，通過(guò)線電極104向電阻層104輸送圖23所示矩形脈沖，以便使線電極之間的電阻層105瞬時(shí)發(fā)熱。在前述各實(shí)施例的頭部的情形中，對(duì)第一發(fā)熱件施加的能量為24V電壓，5微秒脈沖寬度，對(duì)第二發(fā)熱件為10微秒脈沖寬度，其定時(shí)關(guān)系前文已述，以便驅(qū)動(dòng)發(fā)熱件，因此，通過(guò)前面描述的過(guò)程，通過(guò)噴口噴出液體油墨。然而，驅(qū)動(dòng)信號(hào)條件并局限于此，而是可任意變化，只要?dú)馀莓a(chǎn)生液體可以適當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生氣泡即可。
(兩流道的頭部結(jié)構(gòu))下面將描述噴液頭部的結(jié)構(gòu)，其中，不同的液體分開(kāi)地容納在第一和第二共用液腔中，部件的數(shù)目可以減少以降低制造成本。
圖24是這種噴液頭部的示意圖，圖25是分解立體圖。在圖25中，孔板已被卸去。在前述實(shí)施例中相同的標(biāo)號(hào)用于具有相應(yīng)功能的構(gòu)件，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)對(duì)其不再詳述。
在本實(shí)施例中，開(kāi)槽件50具有一個(gè)帶噴口18的孔板15，多條構(gòu)成多條第一液體流道14的槽，以及一個(gè)構(gòu)成第一共用液腔15的凹槽，液15和于向多條第一液體流道14供應(yīng)液體(噴射液體)。
一隔壁30安裝在開(kāi)槽件50的底部以形成多條第一液體流道14。這種開(kāi)槽件50具有從上部位置伸向第一共用液腔15的第一供液流道20。開(kāi)槽件50也具有從上部位置通過(guò)隔壁30伸至第二共用液腔17的第二供液流道21。
如圖24中箭頭C所示，第一液體(噴射液體)通過(guò)第一供液流道20和第一共用液腔15送至第一液體流道14，第二液體(氣泡產(chǎn)生液體)如圖22中箭頭D所示，通過(guò)第二供液流道21和第二共用液腔17送至第二液體流道16。
在上述實(shí)施例中，第二供液流道21與第一供液流道20平行地延伸，但是并不局限于此，而是可以任意變化，只要液體可在第一共用液腔15之外，穿過(guò)隔壁30送至第二共用液腔17即可。
確定第二供液流道21(的直徑)時(shí)要考慮到第二液體的供送量。第二供液流道21的形狀并不局限于圓形，而也可以為矩形等。
第二共用液腔17也可以通過(guò)用隔壁30劃分開(kāi)槽件的方式形成。關(guān)于形成它的方式，如圖26的分解立體圖所示，一共用液腔框架和一第二液體流道由一干膜形成，一個(gè)固定有隔壁的開(kāi)槽件50和發(fā)熱件基底上粘合起來(lái)，從而形成第二共用液腔17和第二液體流道16。
在這個(gè)實(shí)例中，發(fā)熱件基底1是通過(guò)下述方式構(gòu)成的，即，在金屬如鋁的支承件70上設(shè)置多個(gè)作為發(fā)熱件的電熱轉(zhuǎn)換器，其用于產(chǎn)生熱量以便通過(guò)薄膜狀沸騰從氣泡產(chǎn)生液體產(chǎn)生氣泡。
在基座1上方設(shè)有多條槽其構(gòu)成第二液體流道的壁形成的液體流道16，還設(shè)有用于構(gòu)成第二共用液腔17的凹槽，液腔17與多條氣泡產(chǎn)生液體流道流體連通，以便將氣泡產(chǎn)生液體送至氣泡產(chǎn)生液體流道，隔壁30具有可移動(dòng)件31。
標(biāo)號(hào)50代表開(kāi)槽件。開(kāi)槽件設(shè)有多條槽，將隔壁30安裝其上而形成第一液體流道(噴射液體流道)14；一個(gè)用于構(gòu)成第一共用液腔(共用噴射液體液腔)15的凹槽，液腔15用于向噴射液體流道供送噴射液體；用于向第一共用液腔供送噴射液體的第一供液流道(噴射液體供送供送流道)20；以及用于向第二共用液腔17供送氣泡產(chǎn)生液體的第二供液流道(氣泡產(chǎn)生液體供送流道)21。第二供液通道21連通于一條流體通道，其與第二共用液腔17連通，穿過(guò)設(shè)在第一共用液腔15之外的隔壁30。通過(guò)設(shè)置上述流體通道，氣泡產(chǎn)生液體能夠不與噴射液體混合地送至第二共用液腔。
基底1、隔壁30、開(kāi)槽頂板50之間的位置關(guān)系使得可移動(dòng)件31是相應(yīng)于基底1上的發(fā)熱件布置的，而噴射液體流道14是相應(yīng)于可移動(dòng)件31布置的。在這個(gè)實(shí)例中，開(kāi)槽件設(shè)有一條第二供液流道，但是，根據(jù)供液量也可設(shè)置多條。噴射液體的供液流道20和氣泡產(chǎn)生液的供液流道21的橫截面積是與供液量成正比地確定的。
通過(guò)使流道橫截面積最佳化可以減小構(gòu)成開(kāi)槽件50的零件的尺寸。
如前所述，按照本實(shí)施例，將第二液體送至第二液體流道的第二供液流道和將第一液體送至第一液體流道的第一供液流道可借助一塊開(kāi)槽頂板形成，從而可以減少零件數(shù)目，因此，可減少制造步驟、降低生產(chǎn)成本。
另外，向與第二液體流道流體連通的第二共用液腔供送第二液體是通過(guò)穿過(guò)隔壁的第二液體流道實(shí)現(xiàn)的，以便分開(kāi)第一液體和第二液體，因此隔壁、開(kāi)槽件和發(fā)熱件基底的粘合只要一個(gè)粘合步驟就夠了，因此簡(jiǎn)化了制造、改善了粘合精度。
由于是穿過(guò)隔壁向第二共用液腔供應(yīng)第二液體的，因而保證了第二液體向第二液體流道的供送，因此供液量是充分的，從而實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的噴射。
(噴射液體和氣泡產(chǎn)生液體)如前面實(shí)施例所述，按照本發(fā)明，由于具有上述可移動(dòng)的結(jié)構(gòu)，液體的噴射可具有比普通噴液頭部更高的噴射力或噴射效率。當(dāng)氣泡產(chǎn)生液體和噴射液體使用相同的液體時(shí)，液體不會(huì)變劣，并可以減少由于加熱而形成的在發(fā)熱件上的沉積。因此，通過(guò)反復(fù)氣化和凝結(jié)，可以實(shí)現(xiàn)可逆狀態(tài)變化。因此，可以使用各種液體，只要液體不會(huì)使液體流道，可移動(dòng)件或隔壁等變劣。
在這種液體中，具有普通噴墨記錄裝置中所用成分的液體可以用作記錄液。
當(dāng)使用噴射液體和氣泡產(chǎn)生液體不同的本發(fā)明的雙流道結(jié)構(gòu)時(shí)，使用具有上述性質(zhì)的氣泡產(chǎn)生液體，更具體來(lái)說(shuō)，其實(shí)施例包括甲醇、乙醇、n-丙醇、異丙醇、n-n-己烷、n-庚烷、n-辛烷、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、三氯乙烯、氟利昂TF、氟利昂BF、乙醚、二噁烷、環(huán)己烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮、甲基·乙基酮、水等，以及其混合物。
至于噴射液體，可以使用各種液體，而無(wú)需考慮其氣泡產(chǎn)生性質(zhì)或熱學(xué)性質(zhì)。過(guò)去因氣泡產(chǎn)生性質(zhì)低和/或受熱易于改變性質(zhì)而不曾使用的液體現(xiàn)在也可以使用了。
但是，噴射液體本身或與氣泡產(chǎn)生液體反應(yīng)后應(yīng)不妨礙噴射、氣泡產(chǎn)生或可移動(dòng)件等的工作。
至于記錄噴射液體，可以使用高粘度油墨。至于其它噴射液體，可以使用具有受熱易于變劣的性質(zhì)的化學(xué)藥品或香水等。下述成分的油墨用作記錄液體，可用作噴射液體和氣泡產(chǎn)生液體，并進(jìn)行記錄工作。由于提高了噴墨速度，改善了液滴噴射精度，因而記錄了要求嚴(yán)格的圖象。
2cP的染料油墨(C.I.食品墨2)染料 3wt％二甘醇10wt％硫二甘醇 5wt％乙醇 5wt％水77wt％記錄工作是使用下述氣泡產(chǎn)生液體和噴射液體的組合進(jìn)行的結(jié)果，粘度為十幾cps的，過(guò)去可作于噴射的液體噴射正常，甚至150cps的液體也噴射正常，形成高質(zhì)量圖象。
氣泡產(chǎn)生液體1乙醇 40wt％水60wt％氣泡產(chǎn)生液體2水100wt％氣泡產(chǎn)生液體3異丙醇10wt％水90wt％(顏料油墨大約15cP)
碳黑5wt％苯乙烯-丙烯酸酯-丙烯酸乙酯共聚物樹(shù)脂材料 1wt％彌散材料(氧化物140平均分子量)單乙醇酰胺 0.25wt％Glyceline 69wt％硫二甘醇5wt％乙醇3wt％水 16.75wt％噴射液體2(55cP)聚乙二醇200 100wt％噴射液體3(150cP)聚乙二醇600 100wt％在一直不易噴射的液體的情形中，噴射速度低，因此，噴射方向的變化在記錄紙上膨脹，形成不良的噴射精度。另外，由于噴射不穩(wěn)定，噴射量改變，因而影響了高質(zhì)量圖象的記錄。然而，按照本發(fā)明各實(shí)施例，由于使用了氣泡產(chǎn)生液體，使氣泡充分且穩(wěn)定地產(chǎn)生，從而實(shí)現(xiàn)了噴射精度的改善和噴墨量的穩(wěn)定，因此顯著提高了圖象記錄質(zhì)量。
(噴液頭部卡盒)現(xiàn)在描述具有按照本發(fā)明一實(shí)施例的噴液頭部的一種噴液頭部卡盒。
圖26是包括上述噴液頭部的噴液頭部卡盒的示意分解立體圖，這種噴液頭部卡盒基本包括一個(gè)噴液頭部部分200和一個(gè)液體容器80。
噴液頭部部分200包括一發(fā)熱件基底1，一隔壁30，一個(gè)開(kāi)槽件50，一個(gè)限制彈簧78，一個(gè)供液體90和一個(gè)支承件70。如上所述，基底1設(shè)有多個(gè)發(fā)熱電阻，其用于向氣泡產(chǎn)生液體供熱。在基底1和具有可移動(dòng)件31的隔壁30之間形成一條氣泡產(chǎn)生液體流道。通過(guò)隔壁30和開(kāi)槽頂板50之間的連接形成一條噴射流道(未畫出)，其與噴射液體連通。
限制彈簧78的作用是將開(kāi)槽件50壓向基底1，并將基底1、隔壁30、開(kāi)槽件50和支承件適當(dāng)?shù)匦纬烧w，這還將在下文中描述。
支承件70的作用是支承基底1等，支承件70上具有連接于基底1，向其供送電信號(hào)的電路板71，以及當(dāng)卡盒裝在設(shè)備上時(shí)用于電信號(hào)傳輸?shù)慕佑|墊。
液體容器90分別裝有送往噴液頭部的噴射液體，如油墨和用于產(chǎn)生氣泡的氣泡產(chǎn)生液體。液體容器外側(cè)設(shè)有一個(gè)用于安裝一連接件的定位部分94，連接件將噴液頭部與液體容器連接起來(lái)，還設(shè)有用于固定連接部分的一根固定軸95。噴射液體從液體容器的噴射液體供液流道92通過(guò)連接件的供液流道84送往供液件80的噴射液體供液流道81，并通過(guò)構(gòu)件的供液流道83，71和21送往第一共用液腔。與此類似，氣泡產(chǎn)生液體從液體容器的供液流道93通過(guò)連接件的供液流道送往供液件80的氣泡產(chǎn)生液體供液流道82，并通過(guò)構(gòu)件的氣泡產(chǎn)生液體供液流道84，71，22送往第二液腔。
在這種噴液頭部卡盒中，即使氣泡產(chǎn)生液體和噴射液體是不同的液體，液體也可很好地被供送。在噴射液體和氣泡產(chǎn)生液體相同的情形中，氣泡產(chǎn)生液體和噴射液體的供液流道是不必分開(kāi)的。
當(dāng)液體用完后，可向液體容器供應(yīng)有關(guān)液體。為了方便這種供應(yīng)，液體容器需設(shè)置一注液口。噴液頭部和液體容器可相互連為整體，也可相互分開(kāi)。
(噴液裝置)圖27是使用上述噴液頭部的噴液裝置的示意圖。在這個(gè)實(shí)例中，噴射液體是油墨。這種設(shè)備是噴墨記錄設(shè)備。噴液裝置包括一個(gè)可安裝頭部卡盒的滑架HC，所述頭部卡盒包括一可相互可卸式連接的一液體容器90和一噴液頭部部分201?；蹾C在記錄材料150如記錄紙等的寬度方向上往復(fù)移動(dòng)，記錄材料是由記錄材料輸送裝置輸送的。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)從未畫出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)供送裝置送至滑架上的噴液裝置時(shí)，響應(yīng)于該信號(hào)，記錄液體從噴液頭部噴向記錄材料。
本實(shí)施例的噴液設(shè)備包括作為用于驅(qū)動(dòng)記錄材料輸送裝置和滑架的驅(qū)動(dòng)源的電機(jī)111；用于將動(dòng)力從驅(qū)動(dòng)源傳至滑架的齒輪112，113，以及滑架軸115等。借助這種記錄設(shè)備和使用這種記錄設(shè)備的噴液方法，將液體噴向各種記錄材料，可以形成良好的打印件。
圖28是整個(gè)設(shè)備的框圖，該設(shè)備使用本發(fā)明的噴液頭部和噴液方法進(jìn)行噴墨記錄。
這種記錄設(shè)備從主計(jì)算機(jī)300接受控制信號(hào)形式的打印數(shù)據(jù)。打印數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)在打印設(shè)備的輸入界面301中，同時(shí)被轉(zhuǎn)換成可處理的數(shù)據(jù)以便輸入中央處理器302，其也用作供送頭部驅(qū)動(dòng)信號(hào)的裝置。中央處理器302將前述輸入的數(shù)據(jù)處理成可打印的數(shù)據(jù)(圖象數(shù)據(jù))，這是根據(jù)存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器303中的控制程序，使用周邊設(shè)備如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器304等進(jìn)行處理的。
另外，為了向記錄紙上的適當(dāng)點(diǎn)記錄圖象數(shù)據(jù)，中央處理器302產(chǎn)生一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)一驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)與圖象數(shù)據(jù)同步地移動(dòng)記錄紙和記錄頭部。圖象數(shù)據(jù)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)分別通過(guò)頭部驅(qū)動(dòng)器307和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器305傳至頭部部分200和驅(qū)動(dòng)電機(jī)306，它們受到適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)控制以形成圖象。
在上面附著液體如油墨，且用于記錄設(shè)備如上述的那種記錄設(shè)備的記錄媒介可以包括各種紙張；OHP紙；用于形成光盤，裝飾板等的塑料；織物；金屬材料如鋁、銅等；皮革材料如牛皮、豬皮、人造革等；木材如實(shí)心木、膠合板等；以及具有三維結(jié)構(gòu)的海綿等材料。
上述記錄設(shè)備包括各種紙或OHP紙的打印設(shè)備，塑料如用于形成光盤等的塑料的記錄設(shè)備，金屬板等的記錄設(shè)備，皮革的記錄設(shè)備，木材的記錄設(shè)備，陶恣材料的記錄設(shè)備，三維記錄媒介如海綿的記錄設(shè)備，在織物上記錄圖象的紡織印刷設(shè)備，以及類似的記錄設(shè)備。
至于這些噴液設(shè)備使用的液體，只要與所用的記錄媒介和記錄條件相容，可以使用任何液體。
(記錄系統(tǒng))下面描述一個(gè)噴墨記錄系統(tǒng)的實(shí)例，這種噴墨記錄系統(tǒng)使用按照本發(fā)明的噴液頭部作為記錄頭，在記錄媒介上記錄圖象。
圖29是采用前述的按照本發(fā)明的噴液頭部201的噴墨記錄系統(tǒng)的示意立體圖，表示其總體結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中的噴液頭部是實(shí)線型頭部，它包括多個(gè)噴孔，與360dpi的密度對(duì)準(zhǔn)，以便覆蓋記錄媒介150的整個(gè)可記錄范圍。它包括四個(gè)頭部，它們對(duì)應(yīng)于四種顏色黃色(Y)、品紅(M)、青藍(lán)(C)和黑色(BK)。這四個(gè)頭部相互平行且以預(yù)定間隔地由座1202固定地支承著。
這些頭部響應(yīng)于來(lái)自頭部驅(qū)動(dòng)器307的信號(hào)被驅(qū)動(dòng)，頭部驅(qū)動(dòng)器307構(gòu)成向每個(gè)頭部供送驅(qū)動(dòng)信號(hào)的裝置。
四種顏色的油墨(Y，M，C和BK)的每一種從油墨容器204a，204b，204c或204d送往相應(yīng)的頭部。標(biāo)號(hào)204e代表氣泡產(chǎn)生液體容器，氣泡產(chǎn)生液體從該容器送往每個(gè)頭部。
在每個(gè)頭部下面設(shè)置，頭部帽203a，203b，203c或203d，其內(nèi)裝有由海綿或類似物構(gòu)成的吸墨體。這些頭部帽在非記錄期間覆蓋相應(yīng)頭部的噴孔，保護(hù)頭部，并保持頭部的性能。
標(biāo)號(hào)206代表輸送帶，它構(gòu)成輸送如上所述各種記錄媒介的裝置。輸送帶206借助各個(gè)輥通過(guò)預(yù)定的路徑，并由連接于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器305的驅(qū)動(dòng)輥驅(qū)動(dòng)。
在本實(shí)施例中的噴墨記錄系統(tǒng)包括一個(gè)打印前處理設(shè)備251和一個(gè)打印后處理設(shè)備252，它們沿著記錄媒介輸送路徑分設(shè)在噴墨記錄設(shè)備的上、下游側(cè)。處理設(shè)備251和252分別以各種方式在記錄前或后處理記錄媒介。
根據(jù)記錄媒介的種類或油墨的種類，打印前處理和打印后處理是不同的。例如，當(dāng)采用金屬材料，塑料，陶瓷等材料構(gòu)成的記錄媒介時(shí)，記錄媒介要暴露于紫外線和臭氧，以激活其表面。
在易于帶電荷的記錄媒介如塑料表面上易于因靜電而沉積灰塵?；覊m妨礙記錄。在這種情況下，要使用離子劑(ionizer)以去除記錄材料的靜電荷，從而去除記錄材料上的灰塵。當(dāng)記錄材料是紡織品時(shí)，從防止起毛和改善顏色固定的觀點(diǎn)出發(fā)，要進(jìn)行預(yù)處理，在紡織品上施加堿性物質(zhì)、水溶性物質(zhì)、組分聚合物(composition polymeric)、水溶性金屬鹽、尿素或硫脲。預(yù)處理并不局限于此，它也可以是使記錄材料具有適當(dāng)溫度的預(yù)處理。
另一方面，后處理是一種對(duì)已接受油墨的記錄材料進(jìn)行熱處理，紫外線輻射的促進(jìn)油墨的固定的處理，或者是一種清澆以除去預(yù)處理使用的，因未反應(yīng)而留下的處理物質(zhì)。
在本實(shí)施例中，頭部是實(shí)線型頭部，但是本發(fā)明顯然適用于串行式頭部，其中，頭部是沿記錄材料的寬度移動(dòng)的。
當(dāng)采用使用可移動(dòng)件的噴射原理時(shí)，由于產(chǎn)生氣泡而形成的大部分壓力可由可移動(dòng)件導(dǎo)向式地和有效地傳遞，因此可實(shí)現(xiàn)高的噴射效率和噴射力。
即使在低溫、低濕條件下長(zhǎng)期不使用之后，也可避免噴射故障，而且即使出現(xiàn)噴射故障，通過(guò)小規(guī)模的恢復(fù)處理如預(yù)噴射或抽吸復(fù)原也可以恢復(fù)到正常狀態(tài)。按照本發(fā)明，可以縮短恢復(fù)所需的時(shí)間并減少恢復(fù)操作的液體消耗，從而減少運(yùn)轉(zhuǎn)成本。
在改善再注性能方面，可實(shí)現(xiàn)響應(yīng)率、氣泡的穩(wěn)定生長(zhǎng)和在連續(xù)噴射過(guò)程中液滴的穩(wěn)定性，從而可進(jìn)行高速記錄。
由于使用雙流道結(jié)構(gòu)的頭部，氣泡產(chǎn)生液體可以是易于產(chǎn)生氣泡的，易于形成沉積物(燒過(guò)沉積等)的液體，因而噴射液體的選擇范圍加大。因此，通過(guò)普通氣泡噴射法一直不易噴射的液體，如難于產(chǎn)生氣泡，易于在加熱器上形成沉積的高粘度液體也可以很好地進(jìn)行噴射。
另外，易于受熱影響的液體也可以不受負(fù)面影響地噴射。
按照本發(fā)明，噴液頭部可以高精度地制造，而且由于零件數(shù)目少，可以低成本地制造。
當(dāng)本發(fā)明的噴液頭部用作噴液記錄頭部時(shí)，可實(shí)現(xiàn)高圖象質(zhì)量的記錄。
在按照本發(fā)明的噴液設(shè)備或噴液系統(tǒng)中，噴液效率等得到進(jìn)一步提高。
當(dāng)使用本發(fā)明的頭部卡盒時(shí)，利用本發(fā)明可以容易地重復(fù)使用頭部。
雖然已結(jié)合上述結(jié)構(gòu)對(duì)本發(fā)明作了說(shuō)明，但是本發(fā)明并不局限于所述細(xì)節(jié)，本申請(qǐng)的目的是覆蓋為改進(jìn)權(quán)利要求書所限定范圍而作出的各種修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種通過(guò)產(chǎn)生氣泡噴液的噴液方法，包括準(zhǔn)備一個(gè)頭部，它包括一個(gè)用于噴液的噴口，一個(gè)用于在液體中產(chǎn)生氣泡的氣泡產(chǎn)生區(qū)，一個(gè)面對(duì)所述氣泡產(chǎn)生區(qū)設(shè)置且可在一個(gè)第一位置和一個(gè)比第一位置更遠(yuǎn)離所述氣泡產(chǎn)生區(qū)的第二位置之間位移的可移動(dòng)件；通過(guò)在所述氣泡產(chǎn)生區(qū)產(chǎn)生氣泡而形成的壓力使所述可移動(dòng)件從所述第一位置移至所述第二位置，從而使氣泡在靠近噴口的下游側(cè)比在上游側(cè)更多地膨脹；以及其中，所述位移步驟包括第一氣泡產(chǎn)生步驟，通過(guò)在所述氣泡產(chǎn)生區(qū)中產(chǎn)生一個(gè)氣泡而形成的壓力使所述可移動(dòng)件的自由端側(cè)位移；以及第二汽泡產(chǎn)生步驟，在所述氣泡產(chǎn)生區(qū)產(chǎn)生至少另一個(gè)氣泡，以便通過(guò)噴口噴液。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于氣泡是通過(guò)一發(fā)熱件裝置產(chǎn)生的，所述發(fā)熱件裝置在液體中引起薄膜狀沸騰現(xiàn)象以產(chǎn)生氣泡。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述發(fā)熱件裝置具有一個(gè)第一發(fā)熱件和一個(gè)第二發(fā)熱件。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述第一發(fā)熱件和第二發(fā)熱件是在朝著噴口的方向上布置的。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述第一發(fā)熱件和第二發(fā)熱件是在朝著噴口的方向上平行布置的。
6.如權(quán)利要求3、4或5所述的方法，其特征在于所述第一氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驅(qū)動(dòng)第一發(fā)熱件進(jìn)行的，所述第二氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述第二發(fā)熱件進(jìn)行的。
7.如權(quán)利要求3、4或5所述的方法，其特征在于所述第一氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述第一發(fā)熱件進(jìn)行的，所述第二氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述第一發(fā)熱件和第二發(fā)熱件進(jìn)行的。
8.如權(quán)利要求3、4或5所述的方法，其特征在于所述第一氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述第二發(fā)熱件進(jìn)行的，所述第二氣泡產(chǎn)生裝置是通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述第一發(fā)熱件進(jìn)行的。
9.如權(quán)利要求3、4或5所述的方法，其特征在于所述第一氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述第二發(fā)熱件進(jìn)行的，所述第二氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述第一發(fā)熱件和第二發(fā)熱件進(jìn)行的。
10.一種通過(guò)產(chǎn)生氣泡噴液的噴液方法，包括沿一發(fā)熱件供送液體，所述發(fā)熱件沿著一條始于發(fā)熱件上游的流道布置；以及將發(fā)熱件產(chǎn)生的熱作用于所供送的液體上以產(chǎn)生一氣泡，通過(guò)產(chǎn)生氣泡形成的壓力移動(dòng)一個(gè)可移動(dòng)件的自由端，所述可移動(dòng)件的自由端鄰近于噴口側(cè)，所述可移動(dòng)件面對(duì)所述發(fā)熱件設(shè)置；其中，所述位移步驟包括第一氣泡產(chǎn)生步驟，通過(guò)在氣泡產(chǎn)生區(qū)中產(chǎn)生一氣泡而形成的壓力，使所述可移動(dòng)件的自由端側(cè)位移；以及第二氣泡產(chǎn)生步驟，在氣泡產(chǎn)生區(qū)中產(chǎn)生至少另一個(gè)氣泡，以便通過(guò)噴口噴射液體。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于氣泡是通過(guò)一個(gè)發(fā)熱件裝置產(chǎn)生的，所述發(fā)熱件裝置在液體中引起薄膜狀沸騰現(xiàn)象以產(chǎn)生氣泡。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于所述發(fā)熱件裝置具有第一發(fā)熱件和第二發(fā)熱件。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述第一發(fā)熱件和第二發(fā)熱件是在朝向噴口的方向上布置的。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述第一發(fā)熱件和第二發(fā)熱件是在朝向噴口的方向上平行布置的。
15.如權(quán)利要求12、13或14所述的方法，其特征在于所述第一氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驅(qū)動(dòng)第一發(fā)熱件進(jìn)行的，所述第二氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述第二發(fā)熱件進(jìn)行的。
16.如權(quán)利要求12、13或14所述的方法，其特征在于所述第一氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述第一發(fā)熱件進(jìn)行的，所述第二氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述第一發(fā)熱件和第二發(fā)熱件進(jìn)行的。
17.如權(quán)利要求12、13或14所述的方法，其特征在于所述第一氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驟動(dòng)第二發(fā)熱件進(jìn)行的，所述第二氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驅(qū)動(dòng)第一發(fā)熱件進(jìn)行的。
18.如權(quán)利要求12、13或14所述的方法，其特征在于所述第一氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驅(qū)動(dòng)第二發(fā)熱件進(jìn)行的，所述第二氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述第一發(fā)熱件和第二發(fā)熱件進(jìn)行的。
19.一種通過(guò)產(chǎn)生氣泡的噴液方法，包括準(zhǔn)備一個(gè)頭部，它包括一條與液體噴口流體連通的第一液體流道，一條具有氣泡產(chǎn)生區(qū)的第二液體流道，以及一個(gè)在所述第一液體流道和所述氣泡產(chǎn)生區(qū)之間設(shè)置的且具有一個(gè)鄰近于噴口側(cè)的自由端的可移動(dòng)件；以及在所述氣泡產(chǎn)生區(qū)產(chǎn)生一氣泡，以便通過(guò)產(chǎn)生氣泡形成的壓力使可移動(dòng)件移入所述第一液體流道，因而通過(guò)可移動(dòng)件的移動(dòng)將壓力引向所述第一液體流道的噴口以便噴液；其中，所述位移步驟包括第一氣泡產(chǎn)生步驟，通過(guò)在所述氣泡產(chǎn)生區(qū)中產(chǎn)生一氣泡而形成的壓力使所述可移動(dòng)件的自由端側(cè)位移；以及第二氣泡產(chǎn)生步驟，在所述氣泡產(chǎn)生區(qū)中產(chǎn)生至少另一個(gè)氣泡，以便通過(guò)噴口噴液。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于氣泡是通過(guò)發(fā)熱件裝置產(chǎn)生的，所述發(fā)熱件裝置在液體中引起薄膜狀沸騰現(xiàn)象以產(chǎn)生氣泡。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于所述發(fā)熱件裝置具有第一發(fā)熱件和第二發(fā)熱件。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于所述第一發(fā)熱件和第二發(fā)熱件是在朝向噴口的方向上布置的。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于所述第一發(fā)熱件和第二發(fā)熱件是在朝向噴口的方向上平行布置的。
24.如權(quán)利要求21、22或23所述的方法，其特征在于所述第一氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驅(qū)動(dòng)第一發(fā)熱件進(jìn)行的，所述第二氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驅(qū)動(dòng)第二發(fā)熱件進(jìn)行的。
25.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于所述第一氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驅(qū)動(dòng)第一發(fā)熱件進(jìn)行的，所述第二氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驅(qū)動(dòng)第一發(fā)熱件和第二發(fā)熱件進(jìn)行的。
26.如權(quán)利要求21、22或23所述的方法，其特征在于所述第一氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述第一發(fā)熱件進(jìn)行的，所述第二氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述第一發(fā)熱件進(jìn)行的。
27.如權(quán)利要求21、22或23所述的方法，其特征在于所述第一氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驅(qū)動(dòng)第二發(fā)熱件進(jìn)行的，所述第二氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驅(qū)動(dòng)第一發(fā)熱件和第二發(fā)熱件進(jìn)行的。
28.如權(quán)利要求19至27中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于供送至所述第一液體流道的液體和供送至所述第二液體流道的液體是相同的。
29.如權(quán)利要求19至23中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，供送至所述第一液體流道的液體和供送至所述第二液體流道的液體是不同的。
30.如權(quán)利要求19至23中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于供送至所述第二液體流道的液體具備下述性質(zhì)的至少一種比供送至所述第一液體流道的液體較低的粘度、較高的氣泡形成性質(zhì)和較高的熱穩(wěn)定性。
31.一種噴液頭部，包括一個(gè)用于噴液的噴口；一個(gè)用于在液體中產(chǎn)生氣泡的氣泡產(chǎn)生區(qū)；一個(gè)面對(duì)所述氣泡產(chǎn)生區(qū)設(shè)置且可在一個(gè)第一位置和一個(gè)比所述第一位置更遠(yuǎn)離所述氣泡產(chǎn)生區(qū)的第二位置之間位移的可移動(dòng)件；其中，所述可移動(dòng)件通過(guò)產(chǎn)生氣泡而形成的壓力從所述第一位置移至所述第二位置，從而使氣泡更靠近噴口的下游側(cè)比在上游側(cè)更多地膨脹；第一氣泡產(chǎn)生裝置，其用于通過(guò)在所述氣泡產(chǎn)生區(qū)中產(chǎn)生一氣泡而形成的壓力而使所述可移動(dòng)件的自由端側(cè)位移；以及第二氣泡產(chǎn)生裝置，其用于在所述氣泡產(chǎn)生區(qū)中產(chǎn)生至少另一氣泡，以便通過(guò)噴口噴液。
32.如權(quán)利要求31所述的頭部，其特征在于氣泡是通過(guò)發(fā)熱件裝置產(chǎn)生的，所述發(fā)熱件裝置在液體中引起薄膜狀沸騰現(xiàn)象以產(chǎn)生氣泡。
33.如權(quán)利要求32所述的頭部，其特征在于所述發(fā)熱件裝置具有第一發(fā)熱件和第二發(fā)熱件。
34.如權(quán)利要求33所述的頭部，其特征在于所述第一發(fā)熱件和第二發(fā)熱件是沿著朝向噴口的方向布置的。
35.如權(quán)利要求33所述的頭部，其特征在于所述第一發(fā)熱件和第二發(fā)熱件是沿著朝向噴口的方向平行布置的。
36.如權(quán)利要求33至35中任一項(xiàng)所述的頭部，其特征在于所述第一氣泡發(fā)生裝置驅(qū)動(dòng)第一發(fā)熱件，所述第二氣泡發(fā)生裝置驅(qū)動(dòng)第二發(fā)熱件。
37.如權(quán)利要求33至35中任一項(xiàng)所述的頭部，其特征在于所述第一氣泡產(chǎn)生裝置驅(qū)動(dòng)第一發(fā)熱件，所述第二氣泡產(chǎn)生裝置驅(qū)動(dòng)第一發(fā)熱件和第二發(fā)熱件。
38.如權(quán)利要求33至35中任一項(xiàng)所述的頭部，其特征在于所述第一氣泡產(chǎn)生裝置驅(qū)動(dòng)第二發(fā)熱件，所述第二氣泡產(chǎn)生裝置驅(qū)動(dòng)第一發(fā)熱件。
39.如權(quán)利要求33至35中任一項(xiàng)所述的頭部，其特征在于所述第一氣泡產(chǎn)生裝置驅(qū)動(dòng)第二發(fā)熱件，所述第二氣泡產(chǎn)生裝置驅(qū)動(dòng)第一發(fā)熱件和第二發(fā)熱件。
40.如權(quán)利要求31所述的頭部，其特征在于所述噴液頭部包括一條與所述噴口流體連通的第一流道和一條具有氣泡產(chǎn)生區(qū)的第二流道。
41.一種噴液頭部，包括一個(gè)用于噴液的噴口；一個(gè)用于在液體中產(chǎn)生氣泡的氣泡產(chǎn)生區(qū)；一個(gè)面對(duì)所述氣泡產(chǎn)生區(qū)設(shè)置且具有一個(gè)下游自由端的可移動(dòng)件；其中，所述可移動(dòng)件通過(guò)在所述第一氣泡產(chǎn)生區(qū)中的第一氣泡產(chǎn)生步驟而位移，當(dāng)所述可移動(dòng)件仍處于位移后位置時(shí)產(chǎn)生至少另一氣泡以便噴液。
42.如權(quán)利要求41所述的頭部，其特征在于在所述氣泡產(chǎn)生區(qū)還包括一發(fā)熱件，其用于產(chǎn)生氣泡。
43.如權(quán)利要求31或41所述的頭部，其特征在于所述液體是油墨。
44.一種用于噴液的噴液設(shè)備，包括一個(gè)噴液頭部，它包括一個(gè)用于噴液的噴口；一個(gè)用于在液體中產(chǎn)生氣泡的氣泡產(chǎn)生區(qū)；一個(gè)面對(duì)所述氣泡產(chǎn)生區(qū)設(shè)置且具有一下游自由端的可移動(dòng)件；其中，所述可移動(dòng)件是通過(guò)在所述氣泡產(chǎn)生區(qū)中的第一氣泡產(chǎn)生步驟位移的，當(dāng)所述可移動(dòng)件仍處于位移后的位置時(shí)產(chǎn)生至少另一氣泡以便噴液。
45.如權(quán)利要求44所述的設(shè)備，其特征在于所述氣泡產(chǎn)生裝置具有第一和第二發(fā)熱件，氣泡是由發(fā)熱件裝置產(chǎn)生的，所述發(fā)熱件產(chǎn)生裝置在液體中引起薄膜狀沸騰現(xiàn)象以便產(chǎn)生氣泡。
46.如權(quán)利要求45所述的設(shè)備，其特征在于所述第一氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驅(qū)動(dòng)第一發(fā)熱件進(jìn)行的，所述第二氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驅(qū)動(dòng)第二發(fā)熱件進(jìn)行的。
47.如權(quán)利要求45所述的設(shè)備，其特征在于所述第一氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驅(qū)動(dòng)第一發(fā)熱件進(jìn)行的，所述第二氣泡產(chǎn)生步驟是通過(guò)驅(qū)動(dòng)第一發(fā)熱件和第二發(fā)熱件進(jìn)行的。
48.如權(quán)利要求44所述的設(shè)備，其特征在于還包括記錄材料輸送裝置，其用于輸送記錄材料，所述記錄材料接受從所述噴液頭部噴射的液體。
49.如權(quán)利要求44所述的設(shè)備，其特征在于所述液體是油墨，油墨從所述噴口噴出，以便實(shí)施在記錄材料上的記錄。
50.如權(quán)利要求44所述的設(shè)備，其特征在于所述液體是記錄液體，其從所述噴口噴出，以便實(shí)施在記錄材料上的記錄。
51.如權(quán)利要求44所述的設(shè)備，其特征在于不同顏色的液體被噴出，以便進(jìn)行彩色記錄。
52.如權(quán)利要求44所述的設(shè)備，其特征在于在記錄材料的可記錄區(qū)域的寬度上設(shè)置多個(gè)所述噴口。
全文摘要
通過(guò)產(chǎn)生氣泡噴液的噴液方法包括準(zhǔn)備一個(gè)頭部，它包括一噴液噴口，一個(gè)在液體中產(chǎn)生氣泡的氣泡產(chǎn)生區(qū)，一個(gè)面對(duì)氣泡產(chǎn)生區(qū)設(shè)置且可在第一位置和比第一位置更遠(yuǎn)離氣泡產(chǎn)生區(qū)的第二位置間位移的可移動(dòng)件；通過(guò)在氣泡產(chǎn)生區(qū)產(chǎn)生氣泡形成的壓力使可移動(dòng)件從第一位置移至第二位置以便使氣泡在更靠近噴口的下游側(cè)比在上游側(cè)更大地膨脹；其中，位移步驟包括通過(guò)在氣泡產(chǎn)生區(qū)產(chǎn)生一氣泡形成的壓力使可移動(dòng)件的自由端側(cè)位移的第一氣泡產(chǎn)生步驟和在氣泡產(chǎn)生區(qū)產(chǎn)生至少另一氣泡以通過(guò)噴口噴液的第二氣泡產(chǎn)生步驟。
文檔編號(hào)B41J2/14GK1157778SQ961185
公開(kāi)日1997年8月27日 申請(qǐng)日期1996年12月5日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月5日
發(fā)明者鰹野俊雄, 岡崎猛史, 吉平文, 工藤清光, 淺川佳惠 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社