CN101310983B - 液体喷头及喷墨打印设备 - Google Patents
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Abstract
一种液体喷头及喷墨打印设备。本发明提供一种液体喷头,该液体喷头在液体喷出期间抑制可能产生的卫星液滴以及可能的不当喷出,使得能够进行高图像品质及高可靠性的打印。从而,液体喷头中的喷出口均根据待喷出的液体的特性选择性地具有突起或者圆形。
Description
技术领域
本发明涉及一种喷出液体以进行打印的液体喷头和喷墨打印设备,更特别地,本发明涉及一种抑制在喷出期间产生副液滴的液体喷头。
背景技术
已知一种喷墨打印系统,作为喷出如墨等液体来打印打印介质的通用方式。该喷墨打印系统包括利用电热转换元件(加热器)作为允许液体喷出的喷出能量产生元件的方法以及利用压电元件(压电)的方法。两种类型的元件都设置在液体喷头中,并且可以根据电信号控制液滴的喷出。
近年来,为了满足对高图像品质打印的需求,已经进行了许多努力来减小喷出液滴的尺寸和增加设置在液体喷头中的喷嘴的数量。因此,不再可以忽略与打印用的喷出液滴不同、并且对打印没有贡献的液滴对打印的不利影响。具体地,在喷出期间,液滴被分成主液滴和副液滴(下文中还称为卫星液滴)。主液滴撞击打印介质上的期望位置。然而,不能控制卫星液滴的撞击位置。对于传统的低图像品质打印,卫星液滴对打印几乎没有不利影响。然而,对于现在的高图像品质打印,卫星液滴可能使打印图像品质显著降低。
此外,较小的卫星液滴可能在到达打印介质之前就能失去速度,并且成为飘浮的墨滴(下文中还称为薄雾)。薄雾可能污染打印装置。打印装置上的污染可能转移到打印介质,从而可能污染打印介质。
为了防止打印图像品质下降,日本特开平9-239986号公报和10-235874号公报公开了一种通过形成非圆形喷出口来减少卫星液滴的产生的方法。
在日本特开平9-239986号公报和10-235874号公报中说明的喷出口的形状能够减少卫星液滴的产生。然而,当将非圆形喷出口设计成喷出与比较用的对应的圆形喷出口相同量的液体时,非圆形喷出口由于其更长的周长可能经受较大的流阻从而导致不当喷出。特别地,可能产生开始喷出后的一定时间通过非圆形喷出口的喷出变得困难的现象。
如上所述,减少卫星液滴的产生可能与开始喷出后的一定时间可以进行喷出的容易程度的保持相矛盾。另一方面,卫星液滴的产生和开始喷出后的一定时间进行喷出的容易程度还取决于墨的体积(下文中有时简称为喷出量)。也就是说,即使具有相同形状的喷出口,产生的卫星液滴的量以及开始喷出后的一定时间可以进行容易的喷出也可能根据墨的类型而变化。卫星液滴的产生和开始喷出后的一定时间可以进行喷出的容易程度还根据喷出量而变化。
发明内容
期望提供一种液体喷头,该液体喷头可以根据墨的类型或者喷出量使液体喷出期间抑制卫星液滴的产生与抑制不当的喷出之间的平衡最优化。
本发明的第一方面可以提供一种液体喷头,其包括可以喷出多种类型的液体的多个喷出口,其中,所述多个喷出口的形状均根据待喷出的液体的类型而形成,并且所述多个喷出口包括第一喷出口和第二喷出口,通过所述第一喷出口喷出大量液体,通过所述第二喷出口喷出少量液体,所述第一喷出口为非圆形喷出口,其形状形成为具有一个以上的向内延伸的突起, 所述第二喷出口为圆形喷出口。
根据第一方面的液体喷头,其特征在于,在多个喷出口中,非圆形喷出口具有相互对着的突起并且根据相互对着的突起之间的间距被分为多种类型。
根据第一方面的液体喷头,其特征在于,通过圆形喷出口喷出的液体的颜色与通过非圆形喷出口喷出的液体的颜色相同。
根据第一方面的液体喷头,其特征在于,通过圆形喷出口喷出的液体的颜色与通过非圆形喷出口喷出的液体的颜色不同。
根据本发明的另一方面,提供一种液体喷头,其包括多个喷出口,当使用喷头时可通过每一个喷出口喷出液体;其特征在于,多个喷出口包括均具有第一形状的一个以上的第一喷出口、以及均具有与第一形状不同的第二形状的一个以上的第二喷出口,并且所述第一喷出口或者每一个所述第一喷出口被配置成喷出第一液体,所述第二喷出口或者每一个所述第二喷出口被配置成喷出与所述第一液体不同的第二液体。
根据该方面的液体喷头,其特征在于,第一形状是非圆形,第二形状是圆形。
根据该方面的液体喷头,其特征在于,第一和第二形状都是非圆形。
根据该方面的液体喷头,其特征在于,多个喷出口还包括一个以上的第三喷出口,每一个第三喷出口均具有与第一和第二形状不同的第三形状。
根据本发明的又一方面,提供一种液体喷头,其包括多个喷出口,当使用喷头时可通过每一个喷出口喷出液体;其特征在于,多个喷出口包括均具有第一形状的一个以上的第一喷出 口、以及均具有与第一形状不同的第二形状的一个以上的第二喷出口,第一和第二喷出口被配置成喷出相同的液体,第一喷出口被配置成比所述第二喷出口喷出更大量的液体。
本发明的第二方面可以提供一种喷墨打印设备,其包括上述方面中的任一方面的液体喷头。
本发明的第三方面可以提供一种液体喷头,其包括多个喷出口,当使用喷头时可通过每一个喷出口喷出液体;其特征在于,多个喷出口包括均具有第一形状的一个以上的第一喷出口、以及均具有与第一形状不同的第二形状的一个以上的第二喷出口,第一和第二喷出口被配置成喷出相同的液体,第一喷出口被配置成比所述第二喷出口喷出更大量的液体。
本发明的实施例可以根据墨的类型或者喷出量使液体喷出期间抑制卫星液滴的产生与抑制不当的喷出之间的平衡最优化。这能够减少产生的薄雾量。从而,可以提供一种液体喷头,该液体喷头可以抑制不当的喷出并且实现高图像品质和高可靠性的打印。
通过以下典型实施例的说明(参照附图),本发明的进一步特征将变得明显。
附图说明
图1是示出本发明的具体实施例的液体喷头的喷嘴部的示意性俯视图;
图2A是示出根据本实施例的喷嘴的沿喷出方向的截面的图;
图2B是根据本实施例的喷嘴的主视图;
图2C是示出根据本实施例的喷出口的形状的图;
图3是示出液体如何从图2B中的截面III-III喷出的图;
图4是示出液体如何从图2B中的截面IV-IV喷出的图;
图5A是示出从垂直于突起的方向看的液柱的状态的模拟的立体图;
图5B是示出从突起的方向看的液柱的收缩部的模拟的放大立体图;
图5C是示出图5A中的喷出口的放大图;
图6是示出根据本实施例的喷出期间液柱的粗度与喷出步骤之间的关系的图;
图7是气泡与空气连通的喷泡式喷出方式的过程图,示出各喷出时刻的喷出步骤;
图8是气泡与空气连通的喷泡式喷出方式的过程图,示出各喷出时刻的喷出步骤;
图9是示出根据本实施例的喷出口的形状的图;
图10是示出根据本实施例的在气泡收缩步骤期间,液体如何在喷出口中运动的示意图;
图11是根据第二实施例的液体喷头的喷嘴部的示意性俯视图;
图12A是根据第二实施例的喷嘴的沿喷出方向的截面的图;
图12B是根据第二实施例的喷嘴的主视图;
图12C是示出根据第二实施例的喷出口的形状的图;
图13是根据第三实施例的液体喷头的喷嘴部的示意性俯视图;
图14是根据第四实施例的液体喷头的喷嘴部的示意性俯视图;
图15是示出可以安装在喷墨打印设备中的盒的例子的图;
图16是本发明的基本形式的示意性立体图,示意性示出液体喷头的主要部分;以及
图17是示出根据第一实施例的液体喷头以及用作液体喷出装置并且使用该液体喷头的喷墨打印设备的例子的主要部分的示意性立体图。
具体实施方式
第一实施例
下面将参照附图说明本发明的第一实施例。
图17是示出根据本实施例的液体喷头以及用作液体喷出装置并且使用该液体喷头的典型的喷墨打印设备的部分的示意性立体图。喷墨打印设备包括:输送部1030,其沿箭头P方向输送作为打印介质的薄片1028;薄片1028,其沿纵向设置在壳体1008中。该喷墨打印设备包括:打印部1010,其基本上平行于方向S往复运动,该方向S基本上与由输送部1030输送薄片1028的方向P垂直;以及移动驱动部1006,其用作使打印部1010往复运动的驱动装置。
输送部1030包括:一对辊单元1022a和1022b,其被布置成彼此基本上平行并且相对;一对辊单元1024a和1024b;以及驱动部1020,其驱动每一个辊单元。从而,在驱动部1020运转时,在薄片1028被夹在辊单元1022a和1022b之间以及辊单元 1024a和1024b之间的状态下,通过间歇供给的方式沿箭头P方向输送薄片1028。
移动驱动部1006被布置成与辊单元1022a和1022b基本上平行。移动驱动部1006包括向前和向后驱动带1016的电动机1018,该带1016被联接到打印部1010的滑架构件1010a。当电动机1018运转并且使带1016沿箭头R方向转动时,打印部1010的滑架构件1010a沿与箭头S相反的方向移动预定量。此外,在移动驱动部1006的一端,在与滑架构件1010a的原始位置对应的位置处设置进行喷出回收处理的回收单元1026;回收单元1026被布置成与喷墨口的排列相对。
打印部1010包括用于各颜色的喷墨盒(下文中也称为盒)1012Y、1012M、1012C和1012B,该盒可以从滑架构件1010a卸下。
图15示出可以安装在上述喷墨打印设备中的盒的例子。根据本发明的盒1012具有由喷墨液体喷头(下文中称为液体喷头)100和容纳如墨等液体的储液器1001构成的主要部分。液体喷头100与下述实施例对应,并且具有喷出口列32,在喷出口列32中形成有大量的喷出口,并且可以通过该喷出口喷出液体。经由液体供给通路(未示出)将如墨等液体从储液器1001引导到液体喷头100中的公共储液室。根据本实施例的盒1012被构造成液体喷头100和储液器1001成为一体,并且根据需要将液体供给到储液器1001的内部。作为另一方式,可以采用储液器1001可更换地联接到液体喷头100的结构。
下面将说明可被安装在如上所述构造的喷墨打印设备中的上述液体喷头100的具体例子。
图16是实施本发明的液体喷头的主要部分的示意性立体图。图16省略了用于驱动电热转换元件的电线等。在图16中, 基板34包括电热转换元件(下文中称为加热器)和用作公共储液室部的由槽状贯通口组成的液体供给口33。以交错的方式、以600dpi的间隔在液体供给口33的纵向的两侧的两条线上布置加热器31(热能产生装置)。液体流路壁36设置在基板34上以形成液体流路。包括喷出口列32的喷出口板35设置在液体流路壁36上。
图1是液体喷头100的喷嘴部的示意性俯视图,示出本发明的具体实施例。液体喷头100包括喷出青色墨、品红色墨、黄色墨和黑色墨的喷出口列10C、喷出口列10M、喷出口列10Y、以及喷出口列10K。每一个喷出口列均由交错的喷出口构成。在图1中,仅喷出口列10C包括圆形喷出口。其它喷出口列由具有突起的喷出口构成。
从而,用于各颜色的四种喷出口列中的仅一种喷出口列由圆形喷出口形成,通过该喷出口列喷出特定的一种颜色的墨(本实施例中是青色墨)。也就是说,通过该喷出口列喷出的青色墨的特性与其它墨的特性不同。也就是说,在喷出期间通过圆形喷出口喷出的青色墨比其它种墨包括更少的卫星液滴。此外,在开始喷出后的一定时间,青色墨比其它液体更不容易喷出。相反地,在喷出期间,通过具有突起的喷出口37喷出的墨(本实施例中是品红色、黄色和黑色墨)包括较多的卫星液滴的产生。这些墨还防止在开始喷出后的一定时间难以通过喷出口喷出。从而,这些墨是优良的。
从而,对于液体喷头中的喷出口,根据待喷出的墨的特性选择具有突起的形状或者圆形形状。这使得在开始喷出后的一定时间难以通过喷出口喷出的液体通过提供低流阻的圆形喷出口喷出。这防止可能的不当喷出。产生较多的卫星液滴的液体通过具有突起的喷出口喷出。这使得可以抑制卫星液滴的产生。 这能够总体上减少从液体喷头产生的薄雾。从而,可以提供可靠的液体喷头,该液体喷头不太可能进行不当的喷出。
图2A是示出喷嘴的沿喷出方向的截面的图。液体流路5的高度是16μm,并且从加热器31到喷出口板35的表面的距离是26μm。喷出口37具有一对突起10。图2B是喷嘴的主视图。加热器31的尺寸是24.8μm×24.4μm。墨流路壁36被设置成使相邻的喷嘴彼此分开。图2C是示出喷出口37的形状的图。设置在喷出口37上的每一对突起10的宽度是3.5μm并且长度是3.9μm。突起之间的间隙是4.6μm。突起10垂直于液体喷头100的扫描方向设置并且彼此相对。如图2A所示,喷出口37由平行于液滴喷出方向的面形成。图2C中的虚线示出如果喷出口是圆形所获得的假想的外边缘。从而,本实施例中的喷出口37的形状形成为突起设置在圆形喷出部的各部分上。
本实施例使用具有突起的喷出口。本发明人的研究表明,改变从假想的外边缘朝向喷出口的中心延伸的突起的长度可以改变减少薄雾的能力与开始喷出后的一定时间可以进行喷出的容易程度之间的平衡。增加根据本实施例的喷出口的突起的长度能够减少薄雾。然而,这增加了喷出口的周长,使开始喷出后的一定时间可以进行喷出的容易程度下降。根据该特性,可以根据突起的长度控制每一种性能。
也就是说,对于一般的圆形喷出口,当喷出时,液体形成柱状延伸的尾部(下文中也称为墨尾)。随后墨尾被切断成液滴,然后,该液滴到达打印介质。在该情况下,除了必然到达打印介质的液滴(主液滴)之外,产生称为卫星液滴的副次液滴。简言之,产生卫星液滴的过程可以表述为“喷出期间产生的一定长度的液柱被分成多个部分,由于表面张力使这些部分围成圆形”。通常,卫星液滴比主液滴小并且移动地比主液滴慢。从 而卫星液滴在远离主液滴的撞击位置撞击打印介质或者另一液体接收体。这降低了打印品质。
相反地,通过均具有上述突起10的非圆形喷出口37喷出液滴。从而,喷出口的形状形成为喷出口被突起10分成两个喷出部40,并且还在突起10之间具有狭缝状的喷出部41。这使得可以控制通过喷出口37中的两部分40喷出的液体量以及通过狭缝部41喷出的液体量。
对于通过喷出口37喷出的液体,通过布置在喷出口的两侧的用于主喷出的部分40喷出较多量的液体。通过与部分40接合在一起的狭缝部41喷出较少量的液体。
现在,将说明通过根据本实施例的具有突起的喷出口的喷出原理。喷出方法包括气泡不与空气连通的气泡喷射(bubblejet)(BJ)喷出方式和气泡与空气连通的喷泡式(bubblethrough jet)(BTJ)喷出方式。本发明可适用于这两种方法。下面将借助于例子结合每一种喷出方法说明喷出原理。
(BJ喷出方式)
图3和图4是根据本实施例的气泡不与空气连通的气泡喷射(BJ)喷出方式的过程图,示出各喷出时刻的喷出步骤。图3中的喷出时刻(a)至(g)是沿图2B中的线IV-IV截取的喷头的剖视图。图4中的喷出时刻(a)至(g)是沿图2B中的线III-III截取的喷头的剖视图。图3中的喷出时刻(a)至(g)对应于图4中的喷出时刻(a)至(g)。
首先,从图3中的喷出时刻(a)的状态到图3中的对应于最大起泡状态的喷出时刻(d)的气泡生长过程与现有技术中的生长过程类似。从而,省略该过程的说明。图3中的喷出时刻(d)的最大起泡状态下的气泡已经生长到喷出口中。
在最大起泡状态下,气体部分处于远低于大气压的压力。 从而,随后,气泡的体积减小,以迅速地将周围液体引入气泡存在的位置。该液体流动使液体在喷出口内部朝向加热器返回。然而,由于喷出口的形状如图2C所示,因此,通过喷出口的不具有突起并且对应于低流阻部的部分积极地引入液体。此时,形成在喷出口的内侧面与柱状液体之间的低流阻部中的液面朝向加热元件显著地下落,从而形成凹部。另一方面,此时,液体试图停留在构成高流阻部的突起之间的部分。从而,如图3中的喷出时刻(e)所示,喷出口的开口端部附近的喷出口中的液体残留,使得液面(液膜)仅在对应于高流阻部的突起之间的区域中伸展。也就是说,在由高流阻区域(第一区域)保持与延伸到喷出口外部的柱状液体接合的液面的状态下,由多个低流阻区域(第二区域)朝向加热器吸引喷出口中的液体。从而,在喷出口的多个(在本实施例中是2个)低流阻部中形成显著下落以形成凹部的液面。此时观察到的液体(液柱)的状态是图5A、图5B和图5C所示的三维状态。
在该情况下,在对应于高流阻部的突起之间的区域中残留的液体量比由液柱的直径确定的液体量少。因此,突起使液柱部分变细以形成“收缩部”。
图5A是示出从垂直于突起的方向观察的液柱的状态的模拟的立体图。图5B是示出从突起方向观察的液柱的“收缩部”的模拟的立体图。从图5A和图5B的不同方向看到形成在突起部的上方以及液柱的根部的“收缩部”。图5C是图5A中的开口的放大图。
随后,在高流阻区域中保持与延伸到喷出口的外部的液柱接合的液面(液膜)的状态下,延伸到喷出口的外部的液柱在形成在突起上方的高流阻区域中的液柱的收缩部处被分离(图5C)。此时喷出的液体被分离,并且该分离比现有技术中的分 离早至少1至2μsec。也就是说,如果液滴喷出速度是15m/sec,则尾部减小至少15至30μm。此时,几乎不对突起之间的液体施加伴随着消泡朝向加热器吸引液体的力。这防止如现有技术中那样沿与喷出液体流动的速度矢量的方向相反的方向作用的力。与现有技术的情况相比,每一个液滴的尾端的速度足够高。这防止喷出液体的形成为液柱状的部分伸展和细长的可能现象。结果,喷出液体被顺利地分离,良好地抑制了薄雾的产生;传统地,当喷出液体(液柱)被分离时产生大量的薄雾。
随后,由于表面张力导致每一个飘浮的液滴的尾部变成球状。液滴很快被分成主液滴和副液滴(卫星液滴)。如果液滴尾端的速度与液滴前端的速度之差足够小,则由分离产生的卫星液滴在飘浮期间或者在薄片上彼此结合。这基本上防止了卫星液滴的可能的不利影响。
图6是示出在根据本实施例的喷出期间液柱的粗度相对于喷出步骤的过程的变化的图。在图6中,线P表示本实施例,线Q表示使用圆形开口的现有技术。在图6中,粗度表示喷出步骤的液柱粗度的最小直径。术语“液柱直径的最小直径”指的是从喷出口伸出的液柱中的除了构成主液滴的球状部之外在整个液柱中具有最小截面的部分的直径。横坐标轴上的(d)至(g)对应于图3中的步骤。
在图6中,因为本实施例中的喷出口的形状是将传统圆形喷出口分割成两个半圆,并且突起置于两个半圆之间,与传统喷出口相比使最大直径增大,因此本发明和现有技术的液柱的初始粗度不同。如图6所示,在传统的构造中,液柱粗度的最小直径以几乎固定的速度随着时间而减小。相反地,在根据本实施例的构造中,在消泡步骤期间液柱的粗度迅速变化。这预期是因为弯月面伴随着消泡部分地被吸引,从而迅速地减少与 由突起保持的液柱接触的液体量,如前所述在液柱的根部形成收缩部。因此,在步骤(e)中,液柱变的非常细,并且喷出液体比现有技术中的喷出液体更早地被分离。
(BTJ喷出方式)
图7是气泡与空气连通的BTJ(喷泡式)喷出方式的过程图,示出各喷出时刻的喷出步骤。图7中的喷出时刻(a)至(g)对应于图8中的喷出时刻(a)至(g)。BTJ的条件是从加热器到喷出口的距离OH被设定成比BJ的例子中的从加热器到喷出口的距离(图2A)短(20~30μm)。从而,气泡向上(沿喷出口的方向)生长(图7(d)),以进一步将弯月面引到喷出口中。从而,弯月面与喷嘴内的气泡连通(图7(f))。从而,容易通过低流阻区域吸引弯月面。液膜在较早的时刻在突起之间伸展,使得液滴较早地发生分离。
此外,对于不具有任何突起的传统喷出口,喷出液滴的尾端被弯曲。从而,卫星液滴远离主液滴的轨迹飘浮。然而,根据本实施例的突起不仅产生使喷出液滴比传统BTJ的情况更早出现分离以减小尾部的效果,而且产生在分离期间抑制尾部弯曲的效果。这是因为如图7和图8所示,液滴的分离总是出现在突起之间,从而出现在喷出口的中央。这进一步保持了飘浮期间轨迹的直线性,抑制了可能的卫星液滴的产生以及可能的图像劣化。
(突起的形状)
将进一步详细说明本发明的实施例的突起的优选形状。术语“突起的形状”指的是当从液体喷出方向观察喷出口时观察到的突起的形状,即关于喷出口的液体喷出方向的截面形状。
图9示出根据本实施例的喷出口的形状。为了适当地形成高流阻区域55和低流阻区域56,期望将低流阻区域56的长度W 设定成比由突起确定的最短距离(突起之间的间隙)H长。
在图9中,突起的数量是两个,并且除了前端的具有曲率的部分和根部部分外,每一个突起的宽度几乎不变。M表示当未设置突起时测量的喷出口的假想外边缘处的喷出口的最小直径(根据本实施例,对于两个突起,是从突起的根部到相对的突起的根部的距离,对于一个突起,是从突起的根部到对应边缘的距离)。假设a和b分别表示突起的宽度和长度。当满足公式:
M≥(L-a)/2>H时,
喷出口中的半圆部与突起之间的面积平衡对于实现根据本发明的喷出方法是优选的。更优选地,满足公式:
M≥(L-a)
此外,突起间的间隙H大于0,并且保持突起之间的液膜使得建立根据本实施例的喷出方式。
图9中的附图标记X表示突起区域。突起区域X由使沿突起向喷出口的内部延伸的方向(突起的突出方向)的突起的长度(X1:从突起的根部到前端的长度)以及沿突起的宽度方向的突起的根部的宽度(X2:从突起的根部上的一个弯曲点到根部上的相反侧的弯曲点的直线距离)作为两边的长方形组成。如果对X2不存在明确的弯曲点,则通过在喷出口的外周上、在突起的根部处引切线获得的切点被认为是弯曲点。根据本实施例,当每一个突起满足关系:
0<X2/X1≤1.6时,
保持突起之间的液膜的力增大。这能够更好地维持突起之间的弯月面直到液滴分离的时刻。从而可以减小尾部长度。此外,当突起满足关系:
M≥(L-X2)/2>H时,
喷出口中的半圆部与突起之间的面积平衡对于实现根据本发明的喷出方法是优选的。
在本发明的实施例中,在突起之间形成并保持液膜。从而,早期,在液膜的喷出口前表面侧切断所形成的液柱,然后,该液柱作为液滴喷出。这缩短了喷出液滴的尾部。也就是说,保持液膜直到液滴被分离的瞬间是重要的。突起的前端得形状优选地形成为容易保持突起之间所形成的液膜(容易保持表面张力)。
图10是示出在气泡收缩步骤期间喷出口中的液体如何运动的示意图。在根据本实施例的喷出口中,在气泡收缩步骤期间,如图10中示出的低流阻区域56所示的那样,施加下落力,该下落力趋于使弯月面朝向加热器下落,使得弯月面的形状形成为半圆状。这使得如图10的阴影所示保持突起之间的液膜。当突起在两边具有相互平行的直线部时,低流阻部56中的弯月面容易下落,从而形成为半圆状。此外,在本实施例的例子中,突起的前端具有曲率。然而,即使当突起的前端的形状形成为具有垂直于突起的突出方向的直线部时,例如当突起的前端是矩形时,本发明也同样有效。
如图5B和图5C中的模拟所示,上述突起和喷出口的形状用于施加保持突起之间的液膜的强的力。即使在如图5B所示的形成液柱期间或者即使在如图5C所示的液柱与液膜分离并并且飘浮走之后,液膜仍保持在突起之间。从而,液柱在靠近喷出口的表面处与液膜分离。这能够减小喷出液滴的尾部长度,从而减少卫星液滴的产生。
此外,如图2A的剖视图所示,关于弯月面的位置的对称性以及喷出的稳定性,优选沿液体喷出方向的喷出口的中心轴线垂直于喷出口表面和能量产生元件。如果喷出口部的中心轴线 与喷出口表面或者加热元件不垂直,则当在气泡收缩阶段弯月面的位置在喷出口部中朝向加热元件移动时,弯月面的位置表现出显著的不对称。这可能妨碍实现本发明全部有益的效果。
在本实施例中,在喷出口中存在两个主喷出部40。然而,本发明不限于此。可以设置突起从而在开口中形成三个或者四个主喷出部。
本实施例中使用的青色墨具有粘度是2.4cps以及表面张力是33dyn/cm的物理属性值。
已经通过这样使用包括圆形喷出口和非圆形喷出口的多种类型的喷出口的液体喷头成功实现了高图像品质和高可靠性的打印。
第二实施例
将参照附图说明本发明的第二实施例。
如第一实施例的情况那样,根据本实施例的液体喷头200具有圆形喷出口和带有突起的喷出口。然而,带突起的喷出口包括具有较长突起和较短突起的两种类型的喷出口。也就是说,根据本实施例的液体喷头200总共由三种不同类型的喷出口组成。根据本实施例的液体喷头200的其它构造与第一实施例中所示的液体喷头的其它构造类似。
图11是根据本实施例的液体喷头200的喷嘴部的示意性俯视图。喷出口列20C包括圆形喷出口。喷出口列20M包括具有较短突起的喷出口。喷出口列20Y和20K包括较长的突起。具有较长突起的喷出口与图2C所示的喷嘴类似。
图12A是示出喷嘴的沿喷出方向观察的剖视图。除了突起20之外,喷嘴的构造与第一实施例中的喷嘴的构造类似。图12B是喷嘴的主视图。加热器31的尺寸也与第一实施例中的加热器的尺寸类似。图12C示出喷出口38的形状。设置在喷出口38上 的成对突起20均具有2.4μm的宽度和2.9μm的长度。突起之间的间隙是6.8μm。从而,突起20比喷出口列20Y和20K中的每一个喷出口上的突起短。因此,喷出口列20M中的每一个喷出口具有较短的周长。喷出期间喷出口列20M中的喷出口中的流阻比喷出口列20Y和20K中的喷出口中的流阻低。
[表1]
表1示出了表示在预定打印中断时间之后再次进行打印时喷出是否正常的测量结果。该表表明当薄片供给需要较长时间时较长突起可能引起不当喷出。该测量使用品红色墨。
从而,液体喷头中的多种类型的喷出口中的一种喷出口是圆形的,其它喷出口是具有不同长度的两种类型的突起中的一种突起。这使得可以根据待喷出的液体的特性,更精确地调整开始喷出后的一定时间进行喷出的容易程度。这能够减少产生的薄雾量。结果,可以使用宽范围的液体实现打印。从而,可以提供一种能够进行高图像品质和高可靠性的打印的液体喷头。
第三实施例
下面将参照附图说明本发明的第三实施例。
图13是根据本实施例的液体喷头400的喷嘴部的示意性俯视图。根据本实施例的液体喷头400由喷出口列40C和喷出口列 40K、40Y和40M组成,喷出口列40C包括具有较短突起的喷出口,喷出口列40K、40Y和40M包括具有较长突起的喷出口。基本构造的其它部分与第一和第二实施例的其它部分类似。具有较短突起的喷出口与图12C所示的喷出口类似。具有较长突起的喷出口与图2C所示的喷出口类似。如上所述构造的液体喷头适于使用开始喷出后的一定时间可以相对容易地喷出的液体进行打印。
从而,根据打印用的液体,即使仅由非圆形喷出口构成的液体喷头也能够减少产生的薄雾量。从而,已经成功地提供了一种液体喷头,该液体喷头可以抑制不当喷出并且可以实现高图像品质和高可靠性的打印。
第四实施例
图14是根据本实施例的液体喷头500的喷嘴部的示意性俯视图。根据本实施例的液体喷头500具有以下喷出口列:通过该喷出口列喷出相同颜色的液体,并且该喷出口列包括喷出少量液体的圆形喷出口和喷出大量液体的具有突起的喷出口。基本构造的其它部分与上述实施例的其它部分类似。
对于喷出少量液滴,少量的液体导致产生较少量的卫星液滴。然而,在该情况下,每一个喷出口的尺寸的减小使流阻增加,从而增加不当喷出的可能性。对于喷出大量液滴,大量的液体导致产生大量的卫星液滴。然而,在该情况下,每一个喷出口的尺寸的增大使流阻减小,从而减小不当喷出的可能性。
从而,液体喷头被构造成使用提供较小流阻的圆形喷出口来喷出少量液体,而使用可以抑制卫星液滴的产生的具有突起的喷出口来喷出大量液体。
如本实施例中构造的液体喷头还能够减少产生的薄雾量。从而,已经成功地提供了一种液体喷头,该液体喷头可以抑制 不当喷出并且实现高图像品质和高可靠性的打印。
对于根据本实施例的具有突起的喷出口,突起可长可短。优选地,突起的长度可以根据打印用的液体适当地变化。
此外,上述实施例中所示的具有突起的喷出口中的突起的长度不限于上述值,并且可以适当地变化。
虽然已经参照典型实施例说明了本发明,但是应了解本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释,以包含所有变形、等同结构和功能。
Claims (4)
1.一种液体喷头,其包括:
第一喷出口列,其包括多个第一喷出口,所述第一喷出口喷出预定量的第一液体,以及
第二喷出口列,其包括多个第二喷出口,所述第二喷出口喷出不同于所述第一液体的比所述预定量少的第二液体,
其中,所述第一喷出口具有一对相互对着的突起,
所述第二喷出口为圆形喷出口。
2.根据权利要求1所述的液体喷头,其特征在于,通过所述圆形喷出口喷出的液体的颜色与通过所述第一喷出口喷出的液体的颜色相同。
3.根据权利要求1所述的液体喷头,其特征在于,通过所述圆形喷出口喷出的液体的颜色与通过所述第一喷出口喷出的液体的颜色不同。
4.一种喷墨打印设备,其包括上述权利要求中的任一项所述的液体喷头。
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