CN102161269A - 液体喷射头 - Google Patents
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Abstract
一种液体喷射头,包括:向前通道系统,从入口开口延伸到多个液滴喷射喷嘴;第一过滤器和至少一个第二过滤器,彼此串联地设置在向前通道系统中以捕获液体中的异物,当在经过向前通道系统的液体流动方向上看时,第一过滤器位于第二过滤器的上游;第一返回通道系统,从第一过滤器的在液体流动方向上看时位于上游侧的一个表面延伸到排出液体的第一出口开口,第一出口开口不同于入口开口;第二返回通道系统,从至少一个第二过滤器的在液体流动方向上看时位于上游侧的一个表面延伸到排出液体的第二出口开口,第二出口开口不同于第一出口开口。本发明能提高捕获异物的效率并减少为排出沉积在过滤器上的异物所需的液体消耗量。
Description
技术领域
本发明涉及一种被构造成喷射例如墨的液滴的液体喷射头。
背景技术
已知作为液体喷射头的例子的喷墨头具有墨通过其从墨容器引入的墨入口、在喷墨表面中打开以喷射墨滴的多个喷墨喷嘴和从墨入口延伸到喷墨喷嘴的墨通道。为了捕获包含在喷墨头内的墨中的异物(例如气泡和灰尘),即过滤墨,已知如JP2005-169839A所公开的在墨通道之一中设置过滤器。通过该过滤器,在墨流入喷墨喷嘴之前,捕获墨中的异物以防止异物在喷墨喷嘴附近停留以及随之发生的喷墨头的喷墨功能变差。
发明内容
已经有增加喷墨头打印效率的需要。为了满足该需要,必需不仅增加喷墨喷嘴的数量,而且提高捕获墨通道中异物的效率。然而,在喷墨头内仅设置一个过滤器的情况下,通过减小过滤器的网孔尺寸(直径)提高捕获异物的效率受到限制。
为了提高捕获异物的效率,可以考虑增加设置在墨通道中的过滤器的数量,例如在墨通道的上游墨通道中设置一个过滤器,在该墨通道的下游墨通道中设置另一个过滤器。然而,两个或更多过滤器的设置可导致多种缺点,例如需要将沉积在过滤器上的异物排出墨通道以便防止墨流经墨通道的阻力增加。为了克服该缺点,必需执行清洗操作以强制将墨从墨容器引导到流动通道以将沉积在过滤器上的异物和墨一起排出。然而,清洗操作通常需要消耗相对大量的墨。
考虑上述背景技术而做出本发明。因此,本发明的目的是提供一种液体喷射头,该液体喷射头被构造成同时满足提高捕获液体流动通道内的异物的效率的需要和减少为了排出沉积在过滤器上的异物所需的液体消耗量的需要。
根据本发明的原理能够实现上面指出的目的,本发明提供一种液体喷射头,所述液体喷射头包括:向前通道系统,所述向前通道系统从入口开口延伸到多个液滴喷射喷嘴,液体被从液体供应源供应到该入口开口;第一过滤器和至少一个第二过滤器,所述第一过滤器和所述至少一个第二过滤器彼此串联地设置在所述向前通道系统中以捕获包含在液体中的异物,使得当在液体经由所述向前通道系统流动的方向上看时,所述第一过滤器位于所述至少一个第二过滤器的上游;第一返回通道系统,所述第一返回通道系统从所述第一过滤器的相反表面中的在上面指出的液体流动方向上看时位于上游侧的一个表面延伸到第一出口开口,液体从所述第一出口开口排出,且所述第一出口开口与所述入口开口不同;和第二返回通道系统,所述第二返回通道系统从所述至少一个第二过滤器的相反表面中的在上面指出的液体流动方向上看时位于上游侧的表面延伸到第二出口开口,液体从所述第二出口开口排出,且所述第二出口开口与所述第一出口开口不同。
在根据本发明构造的液体喷射头中,第一过滤器和第二过滤器被设置在向前通道系统中以有效捕获包含在流经向前通道系统的墨中的异物。另外,分别为第一过滤器和第二过滤器设置第一返回通道系统和第二返回通道系统,以将沉积在第一过滤器和第二过滤器上的异物分别经由第一返回通道系统和第二返回通道系统排出,从而能够有效减少排出异物所需的液体量。
根据本发明的第一优选形式,所述液体喷射喷头还包括旁路通道,所述旁路通道用于所述第二返回通道系统和部分通道之间的连通,所述部分通道是所述向前通道系统的处于所述第一过滤器和所述第二过滤器之间的部分。该旁路通道允许部分通道的流动阻力减少,使得即使当进行液体喷射头的高压清洗操作以从第一过滤器和第二过滤器之间的部分通道排出异物时,也能够减少液滴喷射喷嘴处的弯月面破坏的风险。
根据本发明上述第一优选形式的第一有利布置,所述至少一个第二过滤器由在所述向前通道系统中彼此并行地设置的多个第二过滤器构成,所述部分通道包括主向前通道和多个分支向前通道,所述主向前通道从所述第一过滤器的相反表面中的在从上面指出的液体流动方向上看时位于下游侧的一个表面延伸,所述多个分支向前通道从所述主向前通道朝各个第二过滤器分支,并且其中所述第二返回通道系统包括与所述第二出口开口连通的主返回通道和从所述主返回通道朝所述各个第二过滤器分支的多个分支返回通道,且所述多个分支返回通道中的每一个分支返回通道在其相对端中的一端与所述多个分支向前通道的对应一个通道连通。该布置允许异物有效地从第一过滤器和第二过滤器之间的部分通道排出。
在上述第一有利布置中,在液滴被从液滴喷射喷嘴在竖直方向上向下喷射时,所述主向前通道优选地在竖直方向上延伸。在这种情况下,由于气泡的浮力,存在于主向前通道和分支向前通道中的异物经由主向前通道向上移动且在第一过滤器的下游侧的表面附近聚集,从而在液体喷射头的清洗操作期间,如此聚集的异物能够容易经由旁路通道排出。
在相同的第一有利布置中,在液滴被从所述液滴喷射喷嘴在竖直方向上向下喷射时,在竖直方向上与所述第二过滤器的对应一个相对的位置处,所述分支返回通道中的每一个分支返回通道优选在其相反端中的一端保持与所述分支向前通道的对应一个通道连通。在这种情况下,其中每个分支返回通道和相应分支向前通道的连通点位于相应的第二过滤器的正上方,由于气泡的浮力,沉积在第二过滤器上的异物能够被有效地排出。
根据本发明上述第一优选形式的第二有利布置,在所述部分通道的与所述第一过滤器的相反表面中的另一个表面靠近的部分处,所述旁路通道保持与所述部分通道连通。存在于第一过滤器和第二过滤器之间的部分通道中的异物趋向于在第一过滤器的上面指出的表面附近聚集。因此,在部分通道的上面指出的部分处,旁路通道与部分通道的连通允许异物从第一过滤器和第二过滤器之间的部分通道有效排出。
在本发明第一优选形式的上述第二有利布置中,所述旁路通道具有用于临时容纳包含于液体中的气泡的气泡容纳空间,在液滴被从所述液滴喷射喷嘴在竖直方向上向下喷射时,所述气泡容纳空间位于所述部分通道的上面指出部分的上方。在这种情况下,即使当进行液体喷射头的高压清洗操作以将存在于第一过滤器和第二过滤器之间的部分通道中的异物排出时,由于容纳在气泡容纳空间中的气泡的缓冲作用,能够减少液滴喷射喷嘴的弯月面破坏的风险。
根据本发明的第二优选形式,所述向前通道系统包括其中设置所述第一过滤器的过滤器容纳空间,所述过滤器容纳空间由平面分隔壁部分地限定,所述第一过滤器被固定到所述分隔壁,且在液滴被从所述液滴喷射喷嘴在竖直方向上向下喷射时,所述分隔壁在竖直方向上延伸,并且所述过滤器容纳空间包括在水平方向上布置的上游部和下游部,使得所述过滤器容纳空间被所述平面分隔壁划分成所述上游部和所述下游部,且使得在液体经由向前通道系统流动的方向上看时所述上游部位于所述下游部的上游。在本发明的该形式中,第一过滤器被设置成在竖直方向上与分隔壁平行地延伸,从而能够增加第一过滤器的表面积以提高其捕获异物的功能,而不相当大地增加液体喷射头在水平方向上的尺寸。此外,由于包含在过滤器容纳空间中的液体中的气泡的浮力,异物容易在过滤器容纳空间的上部聚集,从而由于第一过滤器的竖向延伸和气泡的浮力,能够有效地从过滤器容纳空间排出异物。另外,不象第一过滤器的水平延伸,竖向延伸有效地防止第一过滤器被异物堵塞。
根据本发明上述第二优选形式的第一有利布置,所述下游部由上壁部分地限定,且在液滴被从所述液滴喷射喷嘴在竖直方向上向下喷射时,所述第一过滤器位于所述上壁下方使得在所述第一过滤器和所述上壁之间在竖直方向上留有间隙空间。在该布置中,由于气泡的浮力,存在于下游部的异物容易在下游部的上部、即在第一过滤器上方的间隙空间中聚集,从而能够有效地从下游部排出异物,且异物不容易保留在第一过滤器上,即不容易堵塞第一过滤器。
在本发明第二优选形式的上述第一有利布置中,所述液体喷射头优选还包括:用于所述第二返回通道系统和部分通道之间的连通的旁路通道,所述部分通道是所述向前通道系统的处于所述第一过滤器和所述至少一个第二过滤器之间的部分;和通孔,在液体被从所述液滴喷射喷嘴在竖直方向上向下喷射时,所述通孔在所述竖直方向上形成在所述第一过滤器和所述上壁之间。在这种情况下,所述下游部经由所述通孔保持与所述旁路通道连通,从而由于包含在下游部的液体中的气泡的浮力,异物从下游部经由通孔移动到旁路通道,从而能够有效地从下游部排出异物。
根据本发明第二优选形式的第二有利布置,所述过滤器容纳空间由在水平方向上与所述平面分隔壁及所述第一过滤器对置的柔性膜部分地限定。在这种布置中,过滤器容纳空间起压力缓冲器的作用,其有效地防止液滴喷射喷嘴处的弯月面破坏。
附图说明
当结合附图考虑时,通过阅读下面本发明优选实施例的详细描述,将更好地理解本发明的上述和其它目的、特征、优势和技术及工业意义,其中:
图1是喷墨型打印机的示意性侧正视图,该打印机包括作为根据本发明第一实施例构造的液体喷射头的喷墨头;
图2是图1的喷墨头的侧正视图;
图3A是图1的喷墨头的分解透视图,图3B是沿图3A的线B-B截取的剖面图;
图4是图1的喷墨头的通道单元的平面图;
图5A、图5B和图5C是指示在喷墨头的打印操作期间墨通过图1的喷墨头流动的图,其中图5A是过滤单元的第一腔室的部分剖面图,图5B是过滤单元的第二腔室的部分剖面图,而图5C是过滤单元和存储器单元的部分分解透视图;
图6A、图6B和图6C是指示在喷墨头的喷嘴清洗操作期间墨通过图1的喷墨头流动的图,其中图6A是过滤单元的第二腔室的部分剖面图,图6B是过滤单元的第一腔室的部分剖面图,而图6C是过滤单元和存储器单元的部分分解透视图;
图7A和图7B是指示在喷墨头的循环清洗操作期间墨通过图1的喷墨头流动的图,其中图7A是过滤单元的第二腔室的部分剖面图,图7B是过滤单元的第一腔室的部分剖面图;和
图8A、图8B和图8C是指示在喷墨头的内过滤清洗操作期间墨通过图1的喷墨头流动的图,其中图8A是过滤单元的第二腔室的部分剖面图,图8B是过滤单元的第一腔室的部分剖面图,而图8C是过滤单元和存储器单元的部分分解透视图。
具体实施方式
将通过参考附图描述本发明的优选实施例。
首先参考图1的示意性侧正视图,示出包括四个喷墨头1的喷墨型的打印机500,每个喷墨头1被构造为根据本发明优选实施例构造的液体喷射头。喷墨头1中的每一个被称为设置成在一个方向(与图1视图的平面垂直的方向)上延伸的“行式打印头”。即,每个喷墨头1具有其长度方向,该长度方向是与四个喷墨头1在行式打印型喷墨打印机500中布置的副扫描方向垂直的主扫描方向。
打印机500具有外壳501a,该外壳501a是具有作为片材接收器531的顶壁的大致长方体形式。外壳501a具有三个功能空间A、B和C,该三个空间A、B和C在向下方向上以描述的顺序布置。纸张P沿其馈送的片材传送路径形成为通过功能空间A和B,并引导到片材接收器531。在功能空间A中,执行喷墨打印头1在纸张P上打印图像的打印操作。在功能空间B中,从片材供应单元501b的片材供应盘523一张接一张地供应纸张P。在功能空间C中,设置有作为墨供应源的四个墨盒(主容器)50。
在功能空间A中,设置有上述四个喷墨头1、片材传送单元521和用于引导纸张P的片材引导装置。在功能空间A的上部,设置有用于控制打印机500的各装置的操作的控制器501。
每个喷墨头1具有大致长方体形式的外壳,其长度方向与主扫描方向平行。外壳501a具有头框架503,该头框架503支撑四个喷墨头1使得四个喷墨头1在副扫描方向上以预定间距布置。如下所述,四个喷墨头1被供应有相应的四种颜色的墨,即品红色、青色、黄色和黑色墨,并且四个喷墨头1被布置成从它们的下表面(喷墨表面)4a朝纸张P喷射各颜色的墨滴。将更详细地描述每个喷墨头1的构造。
片材传送路径521包括两个皮带辊506、507、连接两个皮带辊506、507的无端输送带508、设置成与皮带辊506邻近的夹压辊504、设置成与皮带辊507邻近的片材分离板505、和设置在输送皮带508的环内的压盘519。皮带辊507是在控制器501的控制下通过皮带驱动电机(未示出)沿图1中看的顺时针旋转的驱动辊。作为皮带辊507顺时针旋转的结果,输送皮带508的上延伸部如图1中箭头所示地向右移动。皮带辊506是随着输送皮带508被皮带辊507旋转而顺时针旋转的从动辊。在纸张P被从上游片材引导装置(在下面描述)馈送时,夹压辊504与皮带辊506协作以将纸张P挤压到输送皮带508的外表面508a上。外表面508a涂覆有轻微粘性的硅树脂层。设置成与皮带辊507邻近的片材分离板505起将纸张P从外表面508a分离的作用,从而纸张P被朝下游片材引导装置(在下面描述)馈送。压盘519被设置在四个喷墨头1下方且与四个喷墨头1对置,并且压盘519起在输送皮带508的内表面上支撑输送皮带508的上延伸部的作用,从而在外表面508a和喷墨头1的喷墨表面4a之间保持允许喷墨头1理想成像操作的适当量的间隙。
在片材传送单元521的相应相反侧设置上游片材引导装置和下游片材引导装置。上游片材引导装置包括两个引导件527a、527b和一对馈送辊526,且上游片材引导装置起将纸张P从上面指出的片材供应单元501b引导到片材传送单元521的功能。下游片材引导装置包括两个引导件529a、529b和一对馈送辊528,且下游片材引导装置起将纸张P从片材传送单元521引导到片材接收器531的功能。两个馈送辊526中的一个辊和两个馈送辊528中的一个辊在控制器501的控制下被片材馈送马达(未示出)驱动。引导件527a、527b、529a、529b被布置成将纸张P引导到所述对辊526、528和从所述对辊526、528引导纸张P。
在功能空间B中,设置有上面指出的片材供应单元501b,使得片材供应单元501b可从外壳501a移除。片材供应单元501b包括上面指出的片材供应盘523和片材供应辊525。片材供应盘23是具有上开口的箱子,并且容纳一堆纸张P。片材供应辊525在控制器501的控制下被片材供应马达(未示出)驱动,以将该堆中最上面的纸张P朝上游片材引导装置馈送。
在功能空间A和B中,片材传送路径被形成为从片材供应单元501b经由片材传送单元521延伸到片材接收器531。根据打印控制命令,在控制器501的控制下驱动上述片材供应马达、片材馈送马达和皮带驱动马达,从而最上面的纸张P被片材供应辊525从片材供应盘523馈送,被馈送辊526馈送到片材传送单元521,且在喷墨头1的喷墨表面4a下方在副扫描方向上被输送皮带508馈送,同时从喷墨表面4a喷射墨滴,从而在纸张P上打印希望颜色的图像。接下来,纸张P被片材分离板505从输送皮带508的外表面508a分离,且在纸张P被引导件529a、529b引导的同时被馈送辊对528向上馈送,且被排出到片材接收器531上。
副扫描方向是与纸张P通过片材传送单元521馈送的方向平行的水平方向,而主扫描方向是与副扫描方向垂直的水平方向。
在功能空间C中,设置有墨单元501c,使得墨单元501c可从外壳501a移除。墨单元501c包括容器盘535和上面指出的四个主容器(墨盒)50,这四个主容器50分别用于四个喷墨头1且沿副扫描方向布置在容器盘535中。墨被从主容器50中的每一个主容器经由管道供应到相对应的喷墨头1。
接下来将参考图2-4描述每个喷墨头1的构造。如图2所示,喷墨头1包括过滤单元2、存储器单元3和通道单元4,它们按描述的顺序在向下方向上布置。
过滤单元2是由例如合成树脂的适当材料形成的单体结构,由两个平面部构成,该两个平面部在它们的一端连接到一起以在一个方向上延伸从而两个平面部的平面彼此垂直,即与相应的竖直方向和水平方向平行。如图3A所示,两个平面部中的一个平面部是设置有呈过滤器2f形式的第一过滤器的基部20,而另一平面部是具有呈套筒形式的三个接头2a、2b和2c的连接部。接头2a、2b和2c被设置在连接部的在长度方向上的相反端部中的离开基部20的端部处。接头2a-2c向下延伸以与相应的弹性管51、61和62连接。如图2所示,过滤单元2经由接头2a-2c和弹性管51、61和62连接到泵53和辅助容器60。泵53连接到弹性管51的中间部。
作为液体供应源的主容器50和辅助容器60存储与喷墨头1相对应颜色的墨且经由弹性管52保持彼此连通。如图1所示,主容器(墨盒)50被可移除地安装在打印机500的外壳501a中,并且按需要将墨供应到辅助容器60。辅助容器60具有通向大气的孔(未示出),包含在墨中的气泡经由该孔释放到大气中。辅助容器60被设置在外壳501a内的适当位置。如下面的详细描述,在喷墨头1的打印操作或清洗操作期间,泵53和连接到弹性管51、61、62的阀被控制器501(在图1中示出)控制。在打印操作期间,墨被从辅助容器60经由弹性管62供应到过滤单元2,且然后经由下面描述的向前墨通道系统向前供给到通道单元4的喷墨喷嘴(未示出)。在清洗操作期间,泵53被操作以将墨从辅助容器60经由管51供应到过滤单元2,以经由向前墨通道系统、经由喷墨头1供给墨,并且墨经由返回墨通道系统、经由管61或62返回到辅助容器60。
下面将详细描述过滤单元2的构造和在喷墨头1的打印操作和清洗操作期间墨的流动。
存储器单元3是由四个矩形金属板31、32、33和34构成的层状通道形成结构,该四个矩形金属板31、32、33和34在水平面上看具有相同的表面积且结合在一起。如图3A所示,存储器单元3经由两个由橡胶或其它弹性材料形成的O形圈30且借助于适当的固定装置流体紧密地固定到过滤单元2。
如图3A所示,存储器单元3的金属板31-34中的每一个金属板具有用于在存储器单元3中形成墨通道的通孔和凹陷。更具体地描述,最上面的金属板31具有两个通孔31a和31b,第二金属板32具有与通孔31a连通的通孔32a、与通孔31b连通的凹陷32x和形成在凹陷32x的分支槽的每一个的端部中的通孔32b。通孔32a保持与存储器33x(下面描述)连通且凹陷32x形成在金属板32的上表面中,以便在喷墨头1的长度方向上延伸,从而在喷墨头1的内过滤清洗操作期间包含异物的墨流经凹陷32x,这将参考图8描述。通孔32b分别与存储器33x的分支通道的端部连接。第三金属板33具有上面指出的临时存储墨的存储器33x。存储器33x被形成为贯穿第三金属板33的厚度,以便在喷墨头1的长度方向上延伸。存储器33x的分支通道的端部保持与通孔32b连通,该通孔32b形成在叠置于第三金属板33上的第二金属板32中的凹陷32x的分支槽的端部中,且存储器33x的分支通道的端部与形成为贯穿位于第三金属板33下方的通道单元4的各通孔4x(在图4中示出)对准。除了在存储器33x的分支通道的端部以外,存储器33x在其上开口处被第二金属板32的下表面封闭,且在其下开口处被第四金属板34的上表面封闭。第四金属板34具有通孔34x,该通孔34x与上面指出的形成为贯穿通道单元4的通孔4x和存储器33x的分支通道的端部连通。
如上所述,存储器单元32具有两个墨通道系统。在喷墨头1的打印操作(下面参考图5描述)和喷嘴清洗操作(下面参考图6A-6C描述)期间,墨流经墨通道系统之一,即墨从过滤单元2经由通孔31a、32a流到存储器33x中,更具体地,流入存储器33x的分支通道,且经由通孔34x流入通道单元4的通孔4x中。在喷墨头1的内过滤清洗操作期间(通过参考图8A-8C描述),墨流经其它墨通道系统,即,经由通孔32a供给到存储器33x中的墨从存储器33x的分支通道经由通孔32b流入凹陷32x,然后经由通孔31b流入过滤单元2。
如图4所示,通道单元4具有在其上表面4b上以蜿蜒型式布置成两列的八个压电促动器单元5,每个促动器单元5具有梯形形状。上述通孔4x被形成在通道单元4的位于促动器单元5的表面区域之外的表面区域中。在通道单元4的下表面4a(图2中示出)的与促动器单元5的各个表面区域相对应的表面区域中,作为液滴喷射喷嘴的多个喷墨喷嘴(未示出)打开以喷射墨滴。通道单元4具有与通孔4x连通的主集管通道41、与主集管通道41连通的辅助集管通道41a、以及用于在辅助集管通道41a和喷墨喷嘴之间连通的单独墨通道。如图4所示,主集管通道41保持与通孔4x连通。
存储器单元3的最下面金属板34的下表面具有凹陷的和升起的部分。凹陷部与上表面4b协作以限定各个促动器单元5被固定到上表面4b的空间。金属板34的下表面与覆盖促动器单元5的柔性印刷电路(FPC)协作以限定小量的间隙。与存储器33x连通的通孔34x被形成为贯穿形成在金属板34的下表面上的升高部,使得通孔34x在升高部的上表面中打开。金属板34的下表面在这些顶表面处结合到通道单元4的上表面4b。
参考图3A和3B和图5A-5C,将详细描述过滤单元2的构造。
如图3A所示,过滤单元2的连接部具有将接头2a-2c连接到设置在基部20中的第一腔室21和第二腔室22的三个连接通道7a、7b和7c。连接通道7a将接头2a连接到基部20的第二腔室22,连接通道7c将接头2c连接到基部20的第一腔室21,而连接通道7b将接头2b连接到形成为贯穿金属板31的通孔31b。基部20的在其离开上面指出的连接部的纵向端部的下表面包括固定部。在该固定部处,过滤单元2被固定到存储器单元3。固定部与连接部平行,并且固定部设置有上述两个O形圈30和固定构件(未示出)。如图5B所示,两个通孔24和25被形成为贯穿固定部。连接通道7a-7c的上壁是与由柔性膜27和金属片28(将参考图3B描述)构成的层状结构类似的层状结构。也就是说,连接通道7a-7c中的每一个连接通道在其上开口处被由金属片支持的柔性膜流体紧密地密封。
在喷墨头1被安装在打印机500中使得通道单元4的下表面4a在水平方向上延伸的状态下,基部20具有被在竖直方向上延伸的分隔壁23划分成上面指出的第一腔室21和第二腔室22的内部空间。如图3B所示,第一腔室21和第二腔室22被在水平方向上布置在分隔壁23的各个相反侧上。如图3B所示,第一腔室21和第二腔室22中的每一个腔室在沿与分隔壁23延伸的竖直方向和腔室21、22的布置方向平行的竖直平面截取的剖面图中具有矩形形状。该剖面形状的矩形在竖直方向上具有比在水平方向上长的尺寸。该矩形的相对长边之一由分隔壁23限定,而另一长边由柔性膜27和金属片28的层状结构限定。金属片28用于防止柔性膜27的向外弯曲过量和外力直接作用到柔性膜27上。应该注意的是,图3A中未示出柔性膜27和金属片28。
如图3A所示,第一腔室21和第二腔室22经由连通通道23x保持彼此连接,连通通道23x形成为贯穿分隔壁23且是具有大致圆形剖面形状的通孔。连通通道23x被形成为贯穿分隔壁23的上端部且处于分隔壁23的纵向相反端的在水平方向上离开接头2a-2c的一个端部处,该水平方向与分隔壁23延伸的竖直方向和两个腔室21、22的布置方向垂直。
如图5A所示,第一腔室21由均沿水平方向延伸的上壁21a和下壁21b以及相对于竖直方向倾斜的两端壁21c及21d部分地限定。如图5A所示,在从两个腔室21、22的布置方向上看时,第一腔室21具有倒梯形剖面形状。排放通道26a被形成为旁路通道,以便围绕连通通道23a在第一腔室21侧上的开口。由过滤单元2限定的排放通道26a通过分隔壁与第一腔室21隔离。柔性膜27和金属膜28(如图3B所示)的层状结构在两个腔室21、22的布置方向上设置成与分隔壁23对置。层状结构的柔性膜27被固定到部分限定第一腔室21的壁21a-21d的端面和部分限定排放通道26a的侧壁的端面,使得柔性膜27部分地限定第一腔室21和排放通道26a。
排放通道26a在其一端经由通孔23f保持与过滤腔室29(在下面描述)的上端部连通,在另一端经由通孔23g与排放通道26b(在下面描述)连通。在过滤腔室29的上部中聚集的气泡经由排放通道26a排放。
如图5B所示,第二腔室22被均在水平方向上延伸的上壁22a和下壁22b以及相对于竖直方向倾斜的两个端壁22c和22d部分地限定。如图5B所示,第二腔室22包括在两个腔室21、22的布置方向上看时具有倒梯形剖面形状的主空间,并且进一步包括与主空间连通的通道22e。通道22e从主空间的与端壁22d上部邻近的上角部在基部20的长度方向上延伸,且在竖直方向上看时,位于比主空间的竖直位置高的竖直位置。在通道22e下方,形成上面指出的过滤腔室29,且分隔壁存在于通道22e和过滤腔室29之间。过滤腔室29由上面指出的部分地限定通道22e的分隔壁和部分地限定第二腔室22的端壁22d部分地限定。过滤腔室29进一步由与部分限定通道22e的分隔壁平行的下壁和与端壁22d平行的端壁部分地限定。如图5B所示,过滤腔室29具有从两个腔室21、22的布置方向上看时平行四边形的剖面形状。该平行四边形具有水平延伸的相对的平行长边。过滤腔室29的形状与过滤器2f的形状大致相同,过滤腔室29的尺寸大于过滤器2f的尺寸。上面指出的排放通道26b被形成为围绕第二腔室22和过滤腔室29。也就是说,排放通道26b由上壁22a和倾斜端壁部分地限定,该倾斜端壁部分限定过滤腔室29且与端壁22d平行且对置。部分限定第二腔室22的柔性膜27和金属片28(图3B示出)的层状结构也在两个腔室21、22的布置方向上被与分隔壁23对置地设置。层状结构的柔性膜27被固定到部分地限定第二腔室22的壁22a-22d的端面和部分地限定过滤腔室29和排放通道26b的侧壁的端面,使得柔性膜27部分地限定第二腔室22、过滤腔室29和排放通道26b。排放通道26b被设置成将从存储器33x和排放通道36a供应的墨排出到喷墨头1之外,例如进入辅助容器60中。
对于图5A所示的第一腔室21,端壁21c相对于下壁21b的倾斜角度θ1和端壁21d相对于下壁21b的倾斜角度θ2都是钝角(例如约140度),而端壁21c相对于上壁21a的倾斜角度θ3和端壁21d相对于上壁21a的倾斜角度θ4都是锐角(例如约40度)。对于图5B所示的第二腔室22,端壁22c相对于下壁22b的倾斜角度θ5和端壁22d相对于下壁22b的倾斜角度θ6都是钝角(例如约140度),而端壁22c相对于上壁22a的倾斜角度θ7和端壁22d相对于上壁22a的倾斜角度θ8都是锐角(例如约40度)。
端壁21c、21d、22c、22d相对于下壁21b、22b的钝角倾斜角度θ1、θ2、θ5、θ6允许墨经由第一腔室21和第二腔室22在长度方向上平滑地大致水平流动,而墨不在腔室21、22的下角部停留,且也允许气泡与墨一起平滑地大致水平流动,而气泡不在腔室21、22内停留。
如图5A所示,第一腔室21具有入口开口21x,该入口开口21x被形成在其长度方向上的靠近接头2a-2c(在过滤单元2的连接位置)、即离开连通通道23x的端部。第一腔室21经由该入口开口21x保持与连接通道7c(图3A中示出)连通。也如图5A所示,上壁21a提供第一腔室21内的凹陷部21y。凹陷部21y由上壁21a的下表面的一部分限定,该部分与入口开口21x邻近且在向上方向上从上面指出的下表面的其它部分略微偏离。凹陷部21y被形成为在第一腔室21内从入口开口21x在水平方向上延伸。凹陷部21y用于临时捕获包含在已经经由入口开口21x进入第一腔室21的墨中的气泡,从而防止气泡朝过滤器2f流动。
如图5B所示,上面指出的第二腔室22的主空间具有入口开口22x,该入口开口22x形成在其上长度方向上的靠近接头2a-2c(在过滤单元2的连接部)、即离开连通通道23x的端部处。主空间经由该入口开口22x保持与连接通道7a(图3A中示出)连通。也如图5B所示,第二腔室22的主空间在其上端和在其长度方向上的离开入口开口22x的端部保持与上面提到的通道22e连通。在通道22e的离开主空间的端部,通道22e保持与连通通道23x连通。
部分限定过滤腔室29的分隔壁23具有形成为将其贯穿的开口,在该开口处,过滤器2f被设置在过滤腔室29中使得过滤器2f在其外周部被固定到分隔壁23的限定开口的部分。过滤器2f是被构造成捕获墨中的异物的网孔平面构件,并且被固定以便在与分隔壁23的表面平行的竖直方向上延伸。因而,应该理解的是,第一腔室21和过滤腔室29协作以限定其中设置过滤器2f的过滤器容纳空间,并且经由平面过滤器2f的网孔保持彼此连通。过滤容纳空间被分隔壁23划分成作为上游部的第一腔室21和作为下游部的过滤腔室29。如图5C所示,过滤腔室29经由形成为贯穿上述基部20的固定部(下壁)的上述通孔24保持与存储器单元3的通孔31a连通。
在过滤腔室29中,过滤器2f定位成在竖直方向上离下壁21b比离上壁21a近,从而过滤器2f的上端和上壁21a之间的上间隙比过滤器2f的下端和下壁21b之间的下间隙大。较大的上间隙防止过滤器2f捕获和保持已进入第一腔室21中的气泡。连通通道23x在竖直方向上位于上壁21a和过滤器2f之间,并且在基部20的离开入口开口21x、22x的长度方向上与过滤器2f稍微间隔开。
排放通道26b在其靠近连接端(靠近接头2a-2c)的端部具有开口26x。排放通道26b经由该开口26x保持与连接通道7b连通(图3A)。基部20具有上述通孔25,排放通道26b经由该通孔25保持与存储器单元3的通孔31b连通。
分隔壁23具有过滤器2f的外周固定于其上的开口和连通通道23x,并且进一步具有在过滤腔室29的上角部形成的通孔23f和与排放通孔26b连通的通孔23g。过滤腔室29经由通孔23f保持与排放通道26a连通,同时排放通道26a经由通孔23g保持与排放通道26b连通。
参考图5A-5C,将描述在喷墨头1的打印操作期间的墨流动。
在喷墨打印机1的打印操作期间,连接到将入口接头2c和辅助容器60连接的弹性管62的阀打开,并且如图5A中的箭头所示,墨从辅助容器60(图2)经由接头2c和连接通道7c输送到过滤单元2。此时,泵53保持空闲,同时连接到将接头2b和泵53连接的弹性管51的阀和连接到将接头2b和辅助容器60连接的弹性管61的阀都保持在关闭状态。详细地描述,如图5A所示,墨从接头2c经由连接通道7c(图3A)和入口开口21x流入第一腔室21,然后经由第一腔室21朝过滤器2f流动。然后,如图5B所示,墨从第一腔室21经由过滤器2f流入过滤腔室29,且如图5C所示,墨经由通孔24(形成为贯穿基部20的固定部)和通孔31a进入存储器单元3。已经由通孔31a流入存储器单元3的墨经由通孔32a流入存储器33x,且进入存储器33x的单独分支通道。接下来,墨经由通孔34x和通孔4x(图4)流入通道单元4。已经由通孔4x进入通道单元4的墨经由主集管通道41和辅助集管通道41a分配到单独墨通道,并且如现有技术公知的,根据促动器单元5的操作从喷墨喷嘴选择的喷嘴喷出。由于在打印操作期间墨从喷墨喷嘴喷射造成的墨消耗使每个喷墨喷嘴的弯月面处的负压增加,引起墨从辅助集管通道41a朝喷墨喷嘴流动。因而,在喷墨头1的打印操作期间在墨被消耗时自然产生墨流动以在纸张P上形成图像。
如图4所示,形成在通道单元4中的通孔4x被呈过滤器4f形式的各个第二过滤器覆盖。即,通孔34x和通孔4x经由这些过滤器保持彼此连通,从而墨从存储器单元3经由过滤器4f流入通道单元4。
接着参考图6A-6C,将描述在喷墨头1的喷嘴清洗操作期间的墨流动。为了消除或防止喷嘴被墨堵塞的目的,执行喷嘴清洗操作以强制将墨引入到通道单元4且将墨从喷墨喷嘴喷出。换言之,执行喷嘴清洗操作以从喷嘴排出具有相对高粘度的墨,从而恢复喷嘴的喷墨性能。
在喷墨头1的喷嘴清洗操作期间,连接到将接头2a和泵53连接的弹性管51的阀打开,通过泵53的操作,如图6A的粗实线箭头所示,墨从辅助容器60(图2)经由接头2a和连接通道7a输送到过滤单元2。此时,连接到分别将接头2b、2c连接到辅助容器60的弹性管61、62的阀都保持在关闭状态。详细地描述,墨从接头2a经由连接通道7a(图3A)和入口开口22x流入第二腔室22的主空间,然后经由主空间和通道22e流动。然后如图6B所示,墨经由连通通道23x从通道22e流入第一腔室21。已经由连通通道23x进入第一腔室21的墨经由过滤器2f流入过滤腔室29,然后如图6C所示经由通孔24和通孔31a流入存储器单元3。然后如上面关于喷墨头1的打印操作所述,墨从存储器单元3流入通道单元4,并且从喷嘴喷出。
在喷嘴清洗操作期间,墨从呈接头2a的开口2a1形式的入口开口经由其流动到在通道单元4的下表面打开的喷墨喷嘴的通道将总称为向前通道系统F,该向前通道系统F由图6A-6C中粗实线箭头所示。向前通道系统F由过滤单元2、存储器单元3和通道单元4限定。在该向前通道系统F中,过滤器2f和过滤器4f(图4)彼此串联地设置在从图6A-6C中的粗实线箭头所示的墨流动方向看的相应上游位置和下游位置。
接着参考图7A和图7B,将描述在喷墨头1的循环清洗操作期间的墨流动。为了消除或防止过滤器2f被异物堵塞的目的,执行循环清洗操作,以将墨强制引入到过滤单元2且将沉积在过滤器2f上的异物和墨一起移除。换言之,执行循环清洗操作以将聚集在过滤器2f的上游的过滤单元2的部分中的气泡和其它异物有效地排出到喷墨头1之外。
在喷墨头1的循环清洗操作期间,连接到将接头2a和泵53连接的弹性管51的阀打开,并且如图7A的粗实线箭头所示,且与如上所述关于参考图6A的喷嘴清洗操作相同,通过泵43的操作,墨从辅助容器60(图2)经由接头2a和连接通道7a输送到过滤单元2中,即进入第二腔室22中。此时,连接到将接头2b和辅助容器60连接的弹性管61的阀保持在关闭状态,同时连接到将接头2c和辅助容器60连接的弹性管62的阀保持在打开状态。与在喷嘴清洗操作中相同,已经输送到第二腔室22中的墨经由通道22e和连通通道23x流入第一腔室21。然后,如图7B中粗实线箭头所示,墨沿过滤器2f的表面流到入口开口21x。然后墨经由入口开口21x和连接通道7c(图3A)通过入口开口2c进入辅助容器60。
如图7B中的粗实线箭头所示,在循环清洗操作期间,从过滤器2f的表面(从过滤器2f的相反表面暴露到第一腔室21且从墨经由图6A和图6B所示的向前通道系统F的流动方向看时在上游侧的一个表面)到接头2c的开口2c1形式的第一出口开口,墨经由其流动的通道将被总称为第一返回通道系统B1。第一返回通道系统B1由过滤单元2限定。
然后,将参考图8A-8C描述在喷墨头1的内过滤清洗操作期间的墨流动。为了移除聚集在过滤单元2的过滤器2f和覆盖在通道单元4的上表面4b(图4)中打开的通孔4x的过滤器4f之间的通道中的异物的目的,执行内过滤清洗操作以强制将墨引入到过滤单元2和存储器单元3中,使得异物与墨一起从喷墨头1排出。
在喷墨头1的内过滤清洗操作期间,连接到将接头2a和泵53连接的弹性管51的阀打开,如图8A的粗实线箭头所示,且与上述参考图6A的关于喷嘴清洗操作相同,通过泵53的操作,墨被从辅助容器60(图2)经由接头2a和连接通道7a输送到过滤单元2的第二腔室22中。此时,连接到将接头2c和辅助容器60连接的弹性管62的阀保持在关闭状态,而连接到将接头2b和辅助容器60连接的弹性管61的阀保持在打开状态。如图8B中的粗实线箭头所示,且与上述参考图6B的关于喷嘴清洗操作相同,已经输送到第二腔室22中的墨经由通道22e和连通通道23x流入第一腔室21。然后,在喷嘴清洗操作中,如图8B的虚线箭头所示,墨经由过滤器2f流入过滤腔室29。如图8C的粗实线箭头所示,墨从过滤腔室29经由通孔24(形成为贯穿基部20的固定部分)流入存储器单元3。已经由通孔31a流入存储器单元3的墨经由通孔32a流入存储器33x,且进入存储器33x的单独分支通道。随后,墨朝设置在通道单元4的上表面4b上的过滤器4f流动。
然后,如图8C中的白线箭头所示,在上表面4b上,墨向上经由通孔34x流动离开过滤器4f,经由在存储器33x的分支通道的端部中的通孔32b流入凹陷32x,墨从该凹陷32x经由通孔31b和通孔25流入排放通道26b。如图8A的白线箭头所示,已流入排放通道26b的墨经由开口26x流入连接通道7b(图3A),且经由接头2b返回辅助容器60(图2)。
如图8A和图8C中的白线箭头所示,在内过滤清洗操作期间,从过滤器4f的上表面(在墨经由如图6A-6C所示的向前通道系统F流动的方向上看的上游侧表面)到接头2b的开口2b1形式的第二出口开口,墨经由其流动的通道将被总称为第二返回通道系统B2。第二返回通道系统B2由过滤单元2和存储器单元3限定。
如图8C中的阴影线箭头所示,在内清洗操作期间,墨已流入过滤腔室29的部分经由通孔23f流入排放通道26a,且经由通孔23g进入排放通道26b(图8A)的中部。如上所述,已流入排放通道26b的墨经由开口26x流入连接通道7b(图3A),且经由接头2b返回到辅助容器60(图2)。当在过滤腔室29中存在气泡时,气泡和流入排放通道26a的墨一起被排出到辅助容器60中。
喷墨头1中的每一个由打印机500的控制器501(图1)控制以执行上述打印操作、喷嘴清洗操作、循环清洗操作和内过滤清洗操作。在本打印机500中,以预定规则间隔或根据打印机500的使用者的预定手动操作来执行每个喷墨头1的清洗操作。
在根据示出实施例的如上所述构造的喷墨打印机1中,第一过滤器2f和第二过滤器4f彼此串联地设置在向前通道系统F中,使得在墨经由向前通道系统F流动的方向上看时,第一过滤器2f位于第二过滤器4f的上游,从而存在于向前通道系统F中的异物能够被第一过滤器2f和第二过滤器4f有效地捕获。此外,为第一过滤器2f设置第一返回通道系统B1(由图7B的粗实线箭头表示),同时为第二过滤器4f设置第二返回通道系统B2(由图8A和图8C的白线箭头表示),使得第一返回通道系统B1和第二返回通道系统B2彼此独立。因此,通过参考图7A和图7B的上述循环清洗操作和参考图8A-8C的上述内过滤清洗操作,沉积在第一过滤器2f和第二过滤器4f上的异物能够经由各第一返回通道系统B1和第二返回通道系统B2有效地排出。因此,能够有效减少排出异物所需的墨量。
另外,为了第二返回通道系统B2(由图8A和图8C中的白线箭头表示)和部分通道F1(由图6C中的粗实线箭头表示)之间的连通而设置呈排放通道26a形式的旁路通道,该部分通道F1是向前通道系统F的处于第一过滤器2f和第二过滤器4f之间的部分。该旁路通道26a允许部分通道F1的流动阻力减少,使得即使当以相对高的墨压力执行液体喷射头的内过滤清洗操作以从第一过滤器2f和第二过滤器4f之间的部分通道F1排出异物时,可能减少液滴喷射喷嘴处的弯月面破坏的风险。
如果喷墨喷嘴的数量增加以允许喷墨头1以增加的速度执行打印操作,则形成在喷墨头1中的与喷嘴连通的通道趋向于具有相对小的直径和相对大的长度,且因此具有相对高的墨流动阻力,这就需要相对高的墨压力(例如100kPa)来进行喷嘴清洗操作。特别是在喷墨头1的内过滤清洗操作期间,在高流率容量泵操作期间,其流率容量高到足以允许高压力喷嘴清洗操作的泵的使用引起通道中墨的压力波动,导致喷嘴弯月面破坏的问题。喷嘴弯月面的破坏导致墨从喷嘴中不必要地大量喷射,也就是增加墨消耗量,以及不希望地降低了喷墨头1的清洗经济性。考虑到上述缺点,本喷墨头1设置有用于部分通道F1和排放通道26b之间的连通的排放通道26a,以便减少高压内过滤清洗操作期间喷嘴弯月面破坏的风险,可能减少墨消耗量且增加喷墨头1的清洗经济性。
排放通道26a具有与如图8C中的粗实线箭头所示从过滤器2f延伸到过滤器4f正上方位置的主通道系统大致相同的墨流动阻力,且如图8C中的白线箭头所示,从离开过滤器4f的那些位置沿第二返回通道B2向后延伸到形成在排放通道26b的中部的通孔23g,也就是延伸到第二返回通道B2和排放通道26a之间的连接点。因此,墨经由排放通道26a的流率几乎等于经由主通道系统的流率,从而允许异物经由排放通道26a和主通道系统均匀排出。例如,在弯月面抵抗4-5kPa压力、喷嘴清洗流率为7-8ml/s以及排放通道26a和主通道系统的流动压力约为1800Pa/ml/s的条件下,异物可能经由排放通道26a和主通道系统均匀排出。在这种情况下,在高流率容量泵操作期间,即使有约4ml/s的墨压力波动,也能够防止喷嘴弯月面破坏。
如图4所示,为在通道单元4的上表面4b中打开的各通孔4x设置过滤器4f,这些过滤器4f在向前通道系统F(图6A-6C中示出)中彼此并行地设置。如图6C所示,部分通道F1包括从过滤器2f的后表面(暴露到过滤腔室29且在上面指出的液体经由向前通道系统F流动的方向上看的下游侧)延伸的主向前通道F1M和从主向前通道F1M朝各过滤器4f分支的多个分支向前通道F1D。如图8A和图8C所示,第二返回通道系统B2包括与第二出口开口2b1连通的主返回通道B2M和从主返回通道B2M朝各过滤器4f分支的多个分支返回通道B2D,且每个分支返回通道B2D在其相反端中的一端经由通孔32b与多个分支向前通道F1D的对应一个通道连通。该布置允许在喷墨头1的内过滤清洗操作期间异物从第一过滤器2f和第二过滤器4f之间的部分通道F1有效排出。
如图6C所示,主向前通道F1M在竖直方向上延伸。因此,由于气泡的浮力,存在于主向前通道F1M和分支向前通道F1D中的异物经由主向前通道F1M向上移动且聚集在过滤器2f的下游侧的后表面附近,从而在液体喷射头的内过滤清洗操作期间,如此聚集的异物能够容易地经由排放通道26a排出。
如图8C所示,在竖直方向上与第二过滤器4f(图4中示出)的对应一个相对的位置处,分支返回通道B2D中的每一个分支返回通道在其相反端中的一端经由通孔32b保持与分支向前通道F1D的对应一个通道连通。也就是说,每个分支返回通道B2D和相应分支向前通道F1D之间连通的点位于相应过滤器4f的正上方,从而由于气泡的浮力,异物能够有效地排出。
如图8A-8C所示,在部分通道F1的与过滤器2f的下游侧的后表面靠近的部分处,排放通道26a保持与部分通道F1流体连通。在本实施例中,排放通道26a经由通孔23f保持与过滤腔室29连通。存在于过滤器2f和过滤器4f之间的排放通道26a中的异物趋向于在靠近过滤器2f的上述表面处聚集。因此,排放通道26a与部分通道F1在部分通道F1的上述部分处的连通允许异物从过滤器2f和过滤器4f之间的部分通道F1有效排出。
如图8B所示,排放通道26a具有用于临时容纳包含在墨中的气泡的气泡容纳空间26a1。该气泡容纳空间26a1位于部分通道F1的上述部分的上方。排放通道26a在通孔23f上方在水平方向上延伸,并且排放通道26a的一个端部向上弯曲以便形成气泡容纳空间26a1,该气泡容纳空间具有比排放通道26a的其它部分高的位置,用于临时容纳气泡。在该布置中,即使当以高墨压力进行喷墨头1的内过滤清洗操作时,由于容纳在气泡容纳空间26a1中的气泡的缓冲作用,能够减少喷墨喷嘴的弯月面破坏的风险。当喷墨表面4a朝下时,由于气泡的浮力,存在于过滤腔室29中气泡在过滤腔室29的上部聚集在一起。通孔23f对过滤腔室29的上角部开放,允许几乎所有的气泡从过滤腔室29移动到气泡容纳空间26a1。因而,气泡不容易保留在过滤腔室29中,从而在至少喷墨头1的打印操作期间,气泡不朝喷墨喷嘴移动。
过滤器2f被设置成在竖直方向上与分隔壁23平行地延伸,从而能够增加过滤器2f的表面积以提高其捕获异物的功能,而不相当大地增加喷墨头1在水平方向上的尺寸。此外,由于包含在过滤器容纳空间21、29中的墨中的气泡的浮力,异物不容易在过滤器容纳空间(由第一腔室21和过滤腔室29构成)上部聚集,从而由于过滤器2f的竖向延伸和气泡的浮力,能够有效地从过滤器容纳空间21、29排出异物。另外,不象过滤器2f的水平延伸,竖向延伸有效地防止过滤器2f被异物堵塞。
如图8A所示,过滤器2f位于上壁22a(更准确地,在过滤腔室29和通道22e之间的壁)下方使得在竖直方向上在过滤器2f和上壁22a之间留有间隙空间。在该布置中,如图8A的阴影线箭头所示,由于气泡的浮力,存在于过滤腔室29中的异物容易在过滤腔室29的上部、即在过滤器2f上方的间隙空间内聚集,从而异物能够有效地从过滤腔室29排出且不容易保留在过滤器2f上,即不容易堵塞过滤器2f。
如图8A和图8B所示,过滤腔室29经由在竖直方向上形成在过滤器2f和上壁22a之间的通孔23f保持与排放通道26a连通,从而由于包含在过滤腔室29内的墨中的气泡的浮力,异物被从过滤腔室29经由通孔23f移动到排放通道26a中,从而能够有效地从过滤腔室29排出异物。
由第一腔室21和过滤腔室29构成的过滤器容纳空间由在水平方向上与分隔壁23及过滤器2f对置的柔性膜27部分地限定。在该布置中,过滤器容纳空间起压力缓冲器的作用,其有效防止喷射喷嘴的弯月面破坏。由于柔性膜27被设置成在竖直方向上延伸,所以能够增加柔性膜27的表面积以提高其缓冲作用,而不相当大地增加喷墨头1在水平方向上的尺寸。
虽然仅为了说明的目的,上面已经参考附图描述了本发明的优选实施例,应该理解本发明不限于示出实施例的细节,而是在不背离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下,对于本领域技术人员而言,可以实施各种变化和修改。
在示出的实施例中,过滤器2f被容纳在呈第一腔室21和第二腔室22形式的空间内,第一腔室21和第二腔室22每一个通过由柔性膜27和金属片28构成的层状结构部分地限定,如图3B所示。然而,层状结构可由柔性膜27或任何其它构件替换。
过滤器2f和过滤器4f的形状和位置不限于示出的实施例中所公开的。例如,在两个腔室21、22的布置方向上看时,过滤器2f可以具有不同于平行四边形形状的任何形状。此外,在示出的实施例中设置在上壁21a下方的过滤器2f可被设置成与上壁21a接触,并且在示出实施例中具有圆形形状的过滤器4f可以具有与通孔4x相应的任何其它形状。
尽管根据示出实施例的喷墨头1的分隔壁23和过滤器2f被设置成在竖直方向上延伸,但是分隔壁和过滤器可被设置成在与水平方向交叉和相对于竖直方向倾斜的任何方向上延伸。过滤器2f可被设置成在水平方向上延伸。
在示出的实施例中,过滤器2f形式的第一过滤器被容纳在过滤单元2中,使得过滤器2f被设置成在竖直方向上延伸。然而,喷墨头1不需要包括过滤单元2,该提供的第一过滤器被设置成位于第二过滤器上游的向前通道系统的适当成形的部分,使得第一过滤器被设置成在与液体经由向前通道系统F流动的方向交叉的方向上延伸。
主向前通道F1M不需要在竖直方向上延伸,而是可以在与竖直方向交叉的任何方向上延伸。
在示出的实施例中,分支返回通道B2D和分支向前通道F 1D之间连通的位置在竖直方向上与各个过滤器4f对置。然而,连通的位置不需要在竖直方向上与过滤器4f对置。
尽管在示出的实施例中,多个第二过滤器4f被彼此并行地设置在向前通道系统F中,但是可仅设置一个第二过滤器。在这种情况下,向前通道系统F不需要包括主向前通道F1M和分支向前通道F1D,并且第二返回通道系统B2不需要包括主返回通道B2M和分支返回通道B2D。
向前通道系统F、第一返回通道系统B1、第二返回通道系统B2和旁路通道26a、26b的形状和尺寸不限于示出实施例所公开的。例如,旁路通道可被构造成不包括其中气泡被聚集的空间。
旁路通道26a、26b可在任何希望的位置被连接到部分通道F1M和第二返回通道系统B2。在示出的实施例中,旁路通道与向前通道系统F、第一返回通道系统B1和第二返回通道系统B2具有大致相同的流动阻力值。然而,旁路通道可具有任何流动阻力值。此外,可取消旁路通道。
虽然在示出的实施例中第一返回通道系统B1和第二返回通道系统B2完全彼此独立,但是两个返回通道系统B1、B2可具有至少一个公共部分。
根据本发明的液体喷射头可以是行式打印型或串行打印型,并且可以用于不同于打印机的设备中,例如,可用于传真机或复印设备中。本发明的液体喷射头可使用不同于墨的液体。
尽管根据本发明示出实施例的喷墨头1使用被构造成从喷嘴喷射液体的压电促动器单元5,但是该喷墨头可使用其它类型的促动器,例如静电型和电阻加热型。
Claims (11)
1.一种液体喷射头,包括:
向前通道系统,所述向前通道系统从入口开口延伸到多个液滴喷射喷嘴,液体被从液体供应源供应到所述入口开口;
第一过滤器和至少一个第二过滤器,所述第一过滤器和所述至少一个第二过滤器彼此串联地设置在所述向前通道系统中,以捕获包含在所述液体中的异物,使得当在经过所述向前通道系统的液体流动方向上看时,所述第一过滤器位于所述至少一个第二过滤器的上游;
第一返回通道系统,所述第一返回通道系统从所述第一过滤器的两个相反表面中的在所述液体流动方向上看时位于上游侧的一个表面延伸到第一出口开口,所述液体从所述第一出口开口排出,且所述第一出口开口不同于所述入口开口;和
第二返回通道系统,所述第二返回通道系统从所述至少一个第二过滤器的两个相反表面中的在所述液体流动方向上看时位于上游侧的一个表面延伸到第二出口开口,所述液体从所述第二出口开口排出,且所述第二出口开口不同于所述第一出口开口。
2.如权利要求1所述的液体喷射头,还包括旁路通道,所述旁路通道用于在所述第二返回通道系统和部分通道之间的连通,所述部分通道是所述向前通道系统的处于所述第一过滤器和所述至少一个第二过滤器之间的部分。
3.如权利要求2所述的液体喷射头,其中所述至少一个第二过滤器由在所述向前通道系统中彼此并行地设置的多个第二过滤器构成,并且所述部分通道包括主向前通道和多个分支向前通道,所述主向前通道从所述第一过滤器的所述两个相反表面中的在从所述液体流动方向上看时位于下游侧的另一个表面延伸,所述多个分支向前通道从所述主向前通道朝各个所述第二过滤器分支,
并且其中所述第二返回通道系统包括与所述第二出口开口连通的主返回通道和从所述主返回通道朝各个所述第二过滤器分支的多个分支返回通道,且所述多个分支返回通道中的每一个分支返回通道在其两个相反端中的一端处与所述多个分支向前通道中的对应一个分支向前通道连通。
4.如权利要求3所述的液体喷射头,其中当液滴被从所述液滴喷射喷嘴在竖直方向上向下喷射时,所述主向前通道在所述竖直方向上延伸。
5.如权利要求3或4所述的液体喷射头,其中当液滴被从所述液滴喷射喷嘴在竖直方向上向下喷射时,在竖直方向上与所述第二过滤器中的对应一个第二过滤器相对的位置处,所述分支返回通道中的每一个分支返回通道在其两个相反端中的一端处保持与所述分支向前通道中的对应一个分支向前通道连通。
6.如权利要求2-4中任一项所述的液体喷射头,其中在所述部分通道的位于所述第一过滤器的两个相反表面中的另一个表面的附近的部分处,所述旁路通道保持与所述部分通道连通。
7.如权利要求6所述的液体喷射头,其中所述旁路通道具有用于临时容纳包含于所述液体中的气泡的气泡容纳空间,当液滴被从所述液滴喷射喷嘴在竖直方向上向下喷射时,所述气泡容纳空间位于所述部分通道的所述部分的上方。
8.如权利要求1-4中任一项所述的液体喷射头,其中所述向前通道系统包括过滤器容纳空间,所述第一过滤器设置在所述过滤器容纳空间中,并且所述过滤器容纳空间由平面分隔壁部分地限定,所述第一过滤器固定到所述平面分隔壁上,且当液滴被从所述液滴喷射喷嘴在竖直方向上向下喷射时,所述平面分隔壁在所述竖直方向上延伸,并且
其中所述过滤器容纳空间包括上游部和下游部,所述上游部和所述下游部在水平方向上布置,使得所述过滤器容纳空间被所述平面分隔壁划分成所述上游部和所述下游部,且使得在所述液体流动方向上看时所述上游部位于所述下游部的上游。
9.如权利要求8所述的液体喷射头,其中所述下游部由上壁部分地限定,且当液滴被从所述液滴喷射喷嘴在所述竖直方向上向下喷射时,所述第一过滤器位于所述上壁下方,使得在所述竖直方向上在所述第一过滤器和所述上壁之间留有间隙空间。
10.如权利要求9所述的液体喷射头,还包括:用于所述第二返回通道系统和部分通道之间的连通的旁路通道,所述部分通道是所述向前通道系统的处于所述第一过滤器和所述至少一个第二过滤器之间的部分;和通孔,当液体被从所述液滴喷射喷嘴在所述竖直方向上向下喷射时,所述通孔在所述竖直方向上形成在所述第一过滤器和所述上壁之间,且其中所述下游部经由所述通孔保持与所述旁路通道连通。
11.如权利要求8所述的液体喷射头,其中所述过滤器容纳空间由在水平方向上与所述平面分隔壁及所述第一过滤器对置的柔性膜部分地限定。
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