CN1375398A - 液体喷头 - Google Patents
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Abstract
一种依照本发明的液体喷头包括:待供应液体的单个液体供应端口;多条液体供应通道,其一端与液体供应端口相通;多个公共液腔,其分别与液体供应通道的另一端相通;以及多个喷射端口组,其借助于液体流道与公共液腔连通,这些端口组是朝大气开放的。与喷射端口的开口面积总和较大的喷射端口组连通的液体供应通道的横截面积或长度设定为小于与喷射端口的开口面积总和较小的喷射端口组连通的液体供应通道的横截面积或长度。
Description
发明背景
发明领域
本发明涉及一种液体喷头、一种抽吸恢复方法、结合了该液体喷头的一种喷头盒和利用了该液体喷头的图象形成设备。
在该说明书中,词“打印”不仅指形成有意义的信息,例如字符和图表,而且它还指在打印介质上形成图象、图案和和图形,以及在打印介质中进行的诸如刻蚀等的过程,不管信息是有意义还是无意义,或它是否可见以便能为人们所感知。
术语“打印介质”不仅包括普通打印装置中使用的纸张,而且也包括诸如衣服、塑料膜、金属片材、玻璃板、陶瓷片、木板和皮革的片状材料或诸如球体、圆形管等等能接受墨的三维物件。
另外,词“墨”应当象词“打印”那样作广义的解释,其涉及涂敷到打印介质上形成图象、图形或图案的液体,涉及例如为在打印介质中进行刻蚀过程而提供的液体,或例如为墨中发生的着色剂凝固或不溶解过程提供的液体,该墨包括用于打印的任何液体。
相关技术的描述
在整个装置长时间未使用时,或众多喷射端口中的一个端口与其他喷射端口相比仅喷出较少液体时,喷墨打印机可能会不适当地喷出液体,即墨和/或用于调整墨在打印介质上的可印性的处理液。这是因为液体在喷射端口或与此相通的液体流道内蒸发,由此增加了墨的粘度。喷出的液滴、水滴或灰尘会粘结到内部设置了喷射端口的喷墨头的喷射表面上,新喷出的液滴会被这些沉积物牵引,于是沿偏置的方向喷射出去。
为了避免这些不方便,传统喷墨打印机包括:在下面被称为喷射恢复装置的设备,例如预喷设备,用于在打印操作之前将液体喷射到液体接收元件中以除去粘度增大的墨;液体抽吸设备,用以从喷射端口或公共液腔内抽吸液体,以除去沉积物;以及压盖设备,用以防止液体通过喷射端口蒸发出来。
已经开发了能打印彩色图象的喷墨打印机,该喷墨打印机包括:喷墨头,其有一组黑色喷射端口以及彩色墨的喷射端口组,这些彩色包括黄色、品红色和青色;为每组喷射端口设置的单独的液罐和单独的墨供应系统;以及所有喷射端口组共用的共用恢复帽和共用喷射恢复设备。这种类型的喷墨打印机除利用黑色以外还利用两种或三种颜色形成彩色打印图象。在该情况下,如果喷射出的每滴彩色墨量等于喷射出的每滴黑色墨量,在诸如纸张的打印介质上打印出的墨滴直径会过大。由此,彩色墨的喷射端口的直径比黑色墨的喷射端口直径小,或者与彩色墨喷射端口连通的液体流道的横截面积不同于与黑色墨喷射端口连通的液体流道的横截面积。基于通过电热转化器等来加热,利用所谓的喷射液滴的喷泡方法,彩色墨的电热转化器的面积较小,或者电热转化器与彩色墨的喷射端口之间距离不同于其与黑色墨喷射端口之间的距离。利用使用了具有不同浓淡的多种墨的喷墨打印机,相同的喷墨头或喷头盒内形成了多个喷射端口组,每个喷射端口组的喷射端口以及与喷射端口连通的液体流道的直径和横截面积各不相同。
为了改善图象打印质量并提高打印速度,已经设计了这样一种喷墨打印头,其利用上述多彩色墨或具有不同着色浓度的墨的喷墨头技术,从多个开口面积不同的喷射端口组中喷射出普通墨。
假设在液体喷射头上实施抽吸恢复过程,所述液体喷射头包括:被供应液体的液体供应端口;液体供应通道,其一端与液体供应端口连通;公共液腔,其与每个液体供应通道的另一端连通;和喷射端口组,由此可喷射出液滴。在该情况下,当同时通过具有较大喷射端口开口面积总和的喷射端口组和从具有较小喷射端口开口面积总和的喷射端口组抽吸液体时,倾向于从前者抽吸液体的情况抽吸出的液量较大。
如果与喷射端口组连通的单个液体流道基本上具有相同的体积,则在抽吸恢复过程中将排出基本上等量的液体。由此,当有利于从喷射端口开口面积总和较小的喷射端口组实施抽吸恢复过程时,从喷射端口开口面积总和较大的喷射端口会抽吸并喷射出多于所需量的液体。结果是,会不经济地消耗掉液体。
利用这样一种喷墨头,其结合了用于保存液体的诸如海绵的多孔构件的液体罐,如果从相应的罐抽吸并喷射出不同量的液体,则在与液罐相连的排放液量较大的喷墨头的液体供应通道内可能会包含有气泡。
发明概述
本发明的一个目的是提供一种液体喷射头,其中,当同时通过多个通道阻力不同的喷射多孔组抽吸液体时,通过各喷射多孔组抽吸的液体量基本上相同,或者将通过单个喷射端口组抽吸的液体量调整为相同量。
本发明的另一个目的是提供一种液体喷射头,其中当同时通过多个具有不同喷射端口结构的喷射端口组抽吸液体时,可有效地抽吸出液体,并可以防止将气泡带入液体流道内,同时抑制液体的浪费。
本发明的再一个目标是提供一种抽吸恢复方法,其中当通过多个具有不同喷射端口结构的喷射端口组同时抽吸液体时,可有效地抽吸出液体,并可以防止将气泡带入到液体流道内,同时能抑制液体的浪费,本发明还提供了一种喷头盒和图象形成设备,它们都结合了能实施该抽吸恢复方法的液体喷射头。
本发明的第一方面在于一种液体喷射头,其包括:一端与被供应液体的液体供应端口连通的液体供应通道,液体供应通道在途中可分成多条分支通路;多个公共液腔,其与分支通路对应的通路连通;和多个开口组,其通过液体流道与对应的公共液腔连通,这些开口组朝大气开放,其中与多个开口组中具有较大开口面积总和的那个开口组连通的分支通路的横截面积小于与具有较小开口面积总和的那个开口组连通的分支通路的横截面积。
本发明的第二方面在于一种液体喷射头,其包括:液体供应通道,该通道的一端与被提供液体的液体供应端口连通,液体供应通道在途中分成多条分支通路;多个公共液腔,其与多条分支通路中对应的通路连通;和多个开口组,其通过液体流道与相应的公共液腔连通,这些开口朝大气开放,其中与多个开口组中开口面积总和较大的那个开口组连通的分支通路的长度要长于与开口面积总和较小的开口组连通的分支通路的长度。
本发明的第三方面在于一种液体喷射头,其包括:液体供应通道,该通道的一端与被供应液体的液体供应端口连通,液体供应通道在途中分成多条分支通路;多个公共液腔,其与多条分支通路中对应的通道连通;和多个开口组,其通过液体流道与对应的公共液腔连通,其中,与多个开口组中具有较大开口面积总和的那个开口组连通的分支通路的分支部分比与开口面积总和较小的开口组连通的分支通路的分支部分在液体流动方向上更往下游一些。
在依照本发明第三方面的液体喷射头中,可以提供三个或更多的开口组。
依照本发明第一到第三方面的液体喷射头,与多个开口组中开口面积总和较大的那个开口组连通的分支通路的横截面积要小于与开口面积总和较小的开口组连通的分支通路的横截面积,或者多个开口组中与开口面积总和较大的开口组连通的分支通路的长度要长于与开口面积总和较小的开口组连通的分支通路的长度,或者特别是,提供三个或更多的喷射端口组,与多个开口组中开口面积总和较大的一个开口组连通的分支通路的分支部分比与开口面积总和较小的开口组连通的分支通路的分支部分更往下游。由此,通过喷射端口开口面积总和较大的喷射端口组抽吸的液体量可做到基本上等于通过喷射端口开口面积总和较小的喷射端口组抽吸的液体量,从而能够抑制与抽吸恢复过程有关的液体的浪费排出。
本方面的第四方面在于一种液体喷射头,其包括:液体供应通道,该通道的一端与被提供液体的液体供应端口连通,液体供应通道在途中分成多条分支通路;多个公共液腔,其与多条分支通路中对应的通路连通;和多个开口组,其通过液体流道与对应的公共液腔连通,这些开口朝大气开放,其中多个开口组包括:由多个以预定间隔布置的喷射端口组成的开口组,用于将液体喷射到打印介质上;液体排放端口,其布置在与多个喷射端口中沿喷射端口的排列方向位于多个喷射端口中每个末端的喷射端口相邻的位置,液体排放端口与打印介质上图象的形成无关;仅由喷射端口组成的开口组。
本发明的第五方面在于一种液体喷射头,其包括:多个开口组,这些开口组通过液体流道与多个公共液腔中对应的液腔连通,这些开口朝大气开放,多个开口组每个都具有多个以预定间隔设置的喷射端口,用以将液体喷射到打印介质上,液体排放端口,其布置在与多个喷射端口中沿喷射端口的排列方向位于多个喷射端口中每个末端的喷射端口相邻的位置,液体排放端口与打印介质中上图象的形成无关,其中多个开口组中喷射端口面积总和较大的开口组中的液体排放端口的数目要小于喷射端口开口面积总和较小的开口组中液体排放端口的数目。
本发明的第六方面在于一种液体喷射头,其包括:多个开口组,这些开口组通过液体流道与多个公共液腔中对应的液腔连通,并朝大气开放,多个开口组的每个都具有多个喷射端口,这些喷射端口以预定间隔布置,用以将液体喷射到打印介质上,液体排放端口,其布置在与多个喷射端口中沿喷射端口的排列方向位于多个喷射端口中每个末端的喷射端口相邻的位置,液体排放端口与打印介质上图象的形成无关,其中多个开口组中喷射端口的开口面积总和较大的开口组中的液体排放端口的开口面积总和要小于喷射端口开口面积总和较小的开口组中液体排放端口的开口面积总和。
依照第四到第六方面的液体喷射头,多个开口组包括:开口组,其由多个以预定间隔布置的喷射端口组成,用以将液体喷射到打印介质上;液体排放端口,其布置在与多个喷射端口中沿喷射端口的排列方向位于多个喷射端口中的每个末端的喷射端口相邻的位置,液体排出通路与打印介质上图象的形成无关;以及仅由喷射端口组成的开口组,或者多个开口组中喷射端口开口面积总和较大的开口组中的液体排放端口的数目要少于喷射端口开口面积总和较小的开口组中液体排放端口的数目,或者多个开口组中喷射端口开口面积总和较大的开口组中液体排放端口的开口面积总和要小于喷射端口开口面积总和较小的开口组中液体排放端口的开口面积的总和。由此,通过喷射端口开口面积总和较大的喷射端口组抽吸的液体量能基本上做到等于通过喷射端口开口面积总和较小的喷射端口组抽吸的液体量,从而能够有效地实施液体喷射头的抽吸恢复过程。
在依照本发明第一到第六方面的液体喷射头中,多个开口组中至少一个开口组的开口数目与其他开口组中的开口数目不同。可以选择的是,多个开口组中的至少一组具有至少一个开口,它的面积与其它开口组中开口的面积不同。
当多个开口组中至少一个开口组的开口数与其它开口组中的开口数不同时,该开口组中的特定液滴能以比其它开口组中的液滴更高的速度打印。例如,当黑色墨的开口组的开口比青色、品红色以及黄色墨的开口组的开口多时,能够降低打印头的生产成本,并能提高单色打印的速度。
当多个开口组中的至少一个开口组具有至少一个开口时,它的面积与其它开口组的开口面积不同,由此通过为青色和品红色的每个墨喷射端口组形成较小和较大的小滴喷射端口,同时仅为黄色墨喷射开口组形成较大滴喷射开口,其包括不能注意到的墨小滴,就能够降低打印头的生产成本,并能从青和品红色墨的每个喷射端口组中喷射出量不同的墨滴。由此,通过适当地选择喷射点能够提高打印速度并改善图象形成质量,例如,为不能注意到点的高效图象喷射出较大的墨滴,而为能注意到点的低放图象喷射出较小的墨滴。
在依照本发明的第五到第六方面的液体喷射头中,多个公共液腔可与液体供应通道的多个分支通路中对应的那些通路连通,其中所述液体供应通道的一端与待供应液体的液体供应端口连通,液体供应通道在途中分成多条分支通路。
本发明的第七方面在于一种液体喷射头,其包括:多个头部分,每个头部分具有液体供应通道,该供应通道的一端与待供应液体的液体供应端口连通,液体供应通道在途中分成多条分支通路;多个公共液腔,其与多条分支通路中对应的通路连通;和多个开口组,其通过液体流道与对应的公共液腔连通,这些开口组朝大气开放,所有开口组中至少一个开口组的开口数目与其它开口组中的开口数目不同,其中所有开口组中开口面积总和最大的那个开口组的开口面积总和是开口面积总和最小的另一开口组开口面积总和的1.6倍或更低,并且其中多个头部分中总数最大的那个头部分内构成多个开口组的开口的面积总和是总数最小的另一头部分中构成多个开口组的开口的面积总和的5倍或更少。
本发明的第八方面在于一种液体喷射头,其包括:
第一头部分,其具有:液体供应通道,该通道的一端与待供应液体的液体供应端口连通,液体供应通道在途中分成多个分支通路;多个公共液腔,其与多个分支通路中对应的通路连通;和多个开口组,其通过液体流道与对应的公共液腔连通,这些开口朝大气开放;以及
第二头部分,其具有:公共液腔,这些液腔与被供应液体的液体供应端口连通;和开口组,其通过液体流道与对应的公共液腔连通,这些开口朝大气开放。
所有开口组中至少有一个的开口数目与其它开口组的开口数目不同。
其中所有开口组中总数最大的那个开口组的开口面积总和是总数最小的另一开口组的开口面积总和的1.6倍或更低,以及
其中,第一和第二头部分中具有最大总数的那个头部分内构成多个开口组的开口的面积总和是总数最小的另一个头部分中构成多个开口组的开口的面积总和的5倍或更少。
本发明的第九方面在于一种液体喷射头,其包括:多个头部分,每个头部分都具有液体供应通道,液体供应通道的一端与待供应液体的液体供应端口连通,液体供应通道在途中分成多条分支通路;多个公共液腔,这些液腔与多条分支通路中对应的通路相通;和多个开口组,它们通过液体流道与对应的公共液腔连通,这些开口组朝大气开放,所有开口组中至少有一组具有一个开口,其开口面积与其它开口组的开口面积不同,其中所有开口组中总数最大的那个开口组的开口面积总和是总数最小的另一开口组开口面积总和的1.6倍或更少,其中在多个头部分中总数最大的头部分内构成多个开口组的开口的面积总和是其总数最小的另一头部分中构成多个开口组的开口的面积总和的5倍或更少。
本发明的第十方面在于一种液体喷头,其包括:
第一头部分,其具有液体供应通道,该通道的一端与待供应液体的端口连通,液体供应通道在途中分成多条分支通路;多个公共液腔,其与多条分支通路中对应的通路相通;和多个开口组,其通过液体流道与对应的公共液腔连通,这些开口朝大气开放,以及
第二头部分,其具有公共液腔,这些液腔与要被供应液体的液体供应端口连通;和开口组,它们通过液体通道与对应的公共液腔连通,这些开口朝大气开放,
所有开口组中至少有一个开口组具有至少一个开口,其面积与其它开口组的开口面积不同,
其中所有开口组中总数最大的那个开口组的开口面积总和是总和最小的另一开口组开口面积总和的1.6倍或更少,以及
其中第一和第二头部分内总数最大的那个头部分中构成多个开口组的开口的面积总和是总数最小的另一个头部分中构成多个开口组的开口的面积总和的5倍或更少。
依照根据本发明第七到第十方面的液体喷射头,所有开口组中总数最大的那个开口组的开口面积总和是所有开口组中总数最小的另一开口组开口面积总和的1.6倍或更少,第一和第二头部分内总数最大的那个头部分中构成多个开口组的开口的面积总和是总数最小的另一头部分中构成多个开口组的开口的面积总和的5倍或更少。由此,从喷射端口开口面积总和最大的头部分抽吸出的液体量可基本上等于从喷射端口开口面积总和最小的头部分抽吸出的液体量,由此抑制了与抽吸恢复过程有关的液体的浪费排出。
在依照本发明第一到第三方面和第七到第十方面的液体喷射头中,开口组具有:多个以预定间隔布置的喷射端口,由此可将液体喷射到打印介质上;液体排放端口,其与打印介质上图象的形成无关,其布置在与多个喷射端口中沿喷射端口的排列方向位于多个喷射端口每个末端的喷射端口相邻的位置。在该情况下,在抽吸恢复过程中通过液体排放端口可有效地去除在公共液腔对侧末端收集到的气泡。
在依照本发明第一到第十方面的液体喷射头中,可在实施抽吸操作前通过通用盖部件遮盖开口组。在该情况下,可有效地实施液体喷射头的抽吸恢复过程。
在液罐中,这其中存储了液体,并具有用于保存液体的多孔部件,当在抽吸恢复过程中抽吸了大量液体时,在多孔部件内会形成空气通道,由此会将气泡带到液体喷射头的液体流道内,从而使图象的颜色变浅。然而,本发明的液体喷射头能实现良好的抽吸恢复过程。
每个液体通道都设有喷射能发生部分,该喷射能发生部分能使液滴从开口喷射出来。在该情况下,喷射能发生部分可带有电热转换器,该转换器能产生液体中发生薄膜沸腾所需的热能。
在依照本发明第七到第十方面的液体喷射头中,总数最大的开口组的开口面积总和大体上等于开口部分中总数最小的开口组的开口面积的总数。在该情况下,通过这些开口组抽吸的液体量能做到基本上相等。
在依照本发明第九和第十方面的液体喷射头中,所有开口组中至少一个开口组具有与其它开口组的开口数不同的开口数。在该情况下,该开口组中的特定液滴能以比其它开口组中的液滴更高的速度打印出来。例如,当黑色墨的开口组比青、品红和黄色开口组的开口多时,就能降低打印头的生成成本,并能提高单色打印速度。
本发明的第十一方面在于一种抽吸恢复方法,其能同时通过依照本方面第一到第十方面的液体喷射头的所有开口组抽吸液体,使液滴从开口组中适当地喷射出来,通过开口组抽吸出的液量基本上相等。依照本发明,在同时通过液体喷射头的多个喷射端口组抽吸液体以便使液滴从喷射端口组中适当地被喷射出来的过程中,通过喷射端口组抽吸的液量可做到基本相等。这就抑制了与抽吸恢复过程有关的液体的浪费排放,由此实现了高效的抽吸恢复过程。
本发明的第十二方面在于一种喷头盒,其包括依照本发明第一到第十方面中任一个的液体喷射头,以及存储借助于在液体喷射头设置的液体供应端口向液体喷射头供液的液罐。
在依照本发明第十二方面的喷头盒中,液罐可拆卸地安装在液体喷射头上。
本发明的第十三方面在于一种图象形成设备,该装置用于利用从依照本发明第一到第十方面中任一个的液体喷射头的多个喷射端口组喷出的液体或从依照本发明第十二方面的喷头盒的液体喷射头的多个喷射端口组中喷出的液体,在打印介质上形成图象,该装置包括:安装部分,用于安装液体喷射头或喷头盒;用于送进打印介质的设备;盖部件,它能盖住喷射端口表面,在这些喷射端口表面上,液体喷射头的多个喷射端口组是打开的;以及抽吸恢复设备,其借助于盖部件通过多个喷射端口组抽吸液体喷射头中存在的液体。
在依照本发明第十三方面的图象形成设备中,安装部分可具有一托架,用于在与送进打印介质方向交叉的方向上进行扫描。在该情况下,借助于拆卸设备以可拆卸地安装到托架上的方式安装液体喷射头。
液体可以是墨和/或处理液,处理液能调整打印介质上墨的可印性。
通过结合附图对实施例的下述描述可使本发明的上述和其它目的、效果、特征和优点更加清楚。
附图的简要说明
图1是示意性地表示一个实施例结构的透视图,其中依照本发明的图象形成设备安装到喷墨打印机上;
图2是示意性表示图1所示喷墨打印机中使用的打印头的实施例的结构分解透视图;
图3是表示图2所示打印头中的喷射端口组如何排列的示意图;
图4是表示图1中所示喷墨打印机中使用的盖部件连同打印头的外观的透视图;
图5是表示图4中所示盖部件如何执行压盖操作的剖视图;
图6是表示依照本发明的液体喷射头的另一个实施例连同它的盖部件的剖视图;
图7是表示依照本发明的液体喷射头的再一个实施例连同其盖部件的剖视图;
图8是表示依照图7所示实施例的液体喷射头中的喷射端口组如何排列的示意图;
图9是表示依照另一个实施例的液体喷射头内的喷射端口组如何排列的示意图;
图10是一个局部提取的剖视图,其表示依照本发明的液体喷射头的另一个
实施例;
图11是依照本发明的液体喷射头的喷射端口组连同其盖部件的剖视图;
图12是表示依照图10中所示实施例的液体喷射头的喷射端口组如何排列的示意图;
图13是依照本发明液体喷射头的另一个实施例的分解透视图;
图14是图13中所示实施例的局部摘取剖视图;
图15是一个透视图,其表示依照图13中所示实施例的液体喷头的主要部件的外观,所示喷头是断开的。
优选实施例的详细描述
参照图1到15详细描述这样一个实施例,其中依照本发明的图象形成设备已经安装到串行扫描型喷墨打印机中。然而,本发明并不局限于该实施例,而是该实施例能与其它方面相结合,或本发明也可用于权利要求所述范围中包含的本发明内容中的其它技术。
图1示意性地表示了依照该实施例的喷墨打印机的结构。托架11借助于拆卸设备(未示出)可拆卸地固定喷头盒13上。喷头盒13中可拆卸地安装了液罐(未示出),喷头盒设置了多个喷射端口组19A和19B(见图3)。喷射端口组19A和19B位于与诸如打印纸(未示出)的打印介质的打印表面相对的位置,并且这些打印介质由压纸卷筒12送进,喷射端口组喷射出墨和/或用于调整墨在打印介质上的可印性的处理液。托架11与驱动皮带15的一端相连,该驱动皮带15能传递喷头驱动马达14的驱动力,并能使喷头盒13在打印介质的整个宽度上往复和扫描。
图2示意性地表示已经拆开的该实施例的喷头盒13的主要部件结构,并且图3表示其喷射端口板的正面形状。该实施例的喷头盒13包括多个(在所示示例中为2个)公共液腔16a和16b,这些液腔分别与多个(在所示示例中为2个)液体供应管17a和17b连通,这构成了液体供应通道。液体供应管17a和17b的另一端连在一起,以便与被供应液体的液体供应端口18连通。公共液腔16a和16b分别在另一端上设置了多个(在所示例子中为2个)喷射端口板21a和21b。喷射端口板21a和21b内设置了大量液体流道(未示出),并且有喷射端口组19A和19B,这些开口组与液体流道连通。通过液体供应端口18供应的液体流过液体供应管17a和17b,进入公共液腔16a和16b,然后经由液体流道从各喷射端口19a和19b以液滴形式喷射出来。在喷射较大的液滴的喷射端口板21a中,构成喷射端口组19A的各喷射端口19a的直径较大,由此与喷射端口连通的液体流道体积较大。在喷射较小液滴的喷射端口板21b中,构成喷射端口组19B的各喷射端口19b的直径较小,由此与喷射端口连通的液体流道的体积较小。在该实施例中,这些喷射端口板21a和21b每个都具有128个以600dpi的间隔布置的喷射端口19a和19b。对于喷射端口19a,这些直径设为约16μm,而对于喷射端口19b,这些直径设为10μm。通过喷射较大液滴的喷射端口19a喷射的各液滴的体积设为约4微微升,而通过喷射较小液滴的喷射端口19b喷射的各液滴的体积设为约2微微升。
在该实施例中,与喷射端口组19A或19B排列每一末端的四个喷射端口对应的总共16个喷射端口19a’和19b’是与图象形成无关的虚拟端口,也就是液体排放端口。液体排放端口19a’和19b’这样起作用,当执行上述抽吸恢复时,通过液体排放端口19a’和19b’可以去除易于在每个喷射端口组19A或19B排列的相对端出现的气泡。
喷头盒13的喷射恢复装置22布置在喷头盒13扫描行进路径的一端,例如,与原始位置相对。喷射恢复装置22利用恢复马达23的驱动力借助于机械传动结构将盖部件25施加到喷头盒13的喷射端口表面20a和20b上。与喷射恢复装置22的盖部件25施加到喷头盒13上相关的是,喷射恢复装置22内结合的抽吸设备(未示出)执行液体抽吸操作,液体供应通道中结合的加压设备(未示出)在压力下向喷头盒13输送液体。由此,强迫液体从各喷射端口19a和19b中排放出来。也就是说,实施喷射恢复过程来去除喷射端口19a和19b中以及与此连通的液体通路中出现的诸如粘度增大了的液体。一旦完成打印操作,盖部件25就遮盖并封闭两个喷射端口表面20a和20b,用以保护喷头盒13的喷射端口表面20a和20b。
图4表示部分上述盖部件25的外观,并且图5以截面方式表示盖部件25如何施加到喷头盒13上。盖部件25内部具有多孔或纤维状的废弃墨吸收体26,用以吸收并保存盖部件25内存留的液滴。抽吸端口27敞开面对着废弃墨吸收器26。抽吸端口27具有与其相连的抽吸管28。盖部件25紧靠在与其牢固接触的喷头盒13的喷射表面20a和20b上。这避免了液体从喷射端口19a和19b中蒸发出去。当喷头盒13左边长时间不用时,喷射端口19a和19b、液体流道以及公共液腔16a和16b中的液体可能变得很粘,或者在液体流道或公共液腔16a和16b中会从外部混入气泡。另外当更换液罐29时,气泡会通过连接部分进入上述部分。为了去除粘度增大的液体或气泡,或为了其它目的,使盖部件25与喷头盒13的喷射端口表面20a和20b压力接触。然后,利用抽吸泵(未示出)来执行抽吸恢复过程,以便将粘度增大的液体或气泡从喷头盒13内抽吸出去。
在该实施例中,将与喷射较大液滴的喷射端口19a连通的液体供应管路17a的通道横截面积设为较小值,例如约为与喷射较小液滴的喷射端口19b连通的液体供应管路的横截面积的一半。通过这种结构,构成喷射端口组19A的喷射端口19a的面积总和足够大,以便使喷射较大液滴并在抽吸恢复过程中传统地排出相对大量液体的喷射端口组19A具有相对较大的通道阻力。与此同时,构成喷射端口组193的喷射端口19b的面积总和足够小,以便使喷射较小液滴并在抽吸恢复过程中传统地排出相对少量液体的喷射端口组19B具有相对较小的通道阻力。结果是,从喷射较大液滴的喷射端口组19A排出的液量可做到接近于从喷射较小液滴的喷射端口组19B排出的液量。这还可以抑制抽吸恢复过程中液体的浪费排出。
在该实施例中,可统一设置与喷射较大液滴的喷射端口组19A连通的液体供应管路17a的通道横截面积。然而,也可以通过部分地减少液体供应通道17a的横截面积来获得类似效果。
在抽吸恢复装置22的一侧布置了由醚脲酯等构成的柔软擦拭片30,该擦拭片由叶片固定部件31固定。擦拭片30通过上述恢复马达17和机械传动机构24工作,就象喷射恢复装置22中的情况那样,由此它的顶部能与喷头盒13的喷射端口表面20a和20b滑移地接触。由此,在喷头盒13执行打印操作的适当时刻能够擦掉粘到喷头盒13的喷射端口表面20a和20b上的液雾或灰尘。可以选择的是,擦拭片30可伸到喷头盒13的行进路径中,用以擦除在喷头盒13扫描和向初始位置移动时粘到喷头盒13的喷射端口表面20a和20b上的液雾或灰尘。
在上述实施例中,两个液体供应管路17a和17b的通道的横截面积不同。然而,在液体供应管路17a和17b的通道长度不同时也能获得类似效果。
图6表示依照本发明的液体喷射头的另一个实施例的剖面结构。用相同的参考标记表示与上述实施例中部件功能相同的部件,因此省略了重复的描述。在该实施例中,例如将与喷射较大液滴的喷射端口19a连通的液体供应管路17a的通路长度设定为比与喷射较小液滴的喷射端口19b连通的液体供应管路17b的通道长度长两倍。由于这种结构,喷射端口19a的面积总和要足够大,以便使喷射较大液滴并在抽吸恢复过程中通常排出较大液量的喷射端口组19A具有相对较大的通路阻力。同时,喷射端口19b的面积总和要足够小,以便使喷射较小液滴并在抽吸恢复过程中通常排出较少液量的喷射端口组19B具有相对较小的通路阻力。结果是,从喷射较大液滴的喷射端口组19A中排出的液量能做到接近于从喷射较小液滴的喷射端口组19B中排出的液量。也可以在抽吸恢复过程中抑制液体的浪费排出。
在上述两个实施例中,分别构成两个喷射端口组19A和19B的喷射端口19a和19b的数目是相同的,因此液体供应管路17a和17b的通道横截面或长度必需必然相互不同。然而,通过在喷射端口19b邻近处布置大量喷射较小液滴且与公共液腔16b连通的液体喷射端口也能获得类似效果。
图7表示依照本发明液体喷射头的另一个实施例的剖面结构,并且图8示意性地表示其喷射端口表面的正面形状。用相同的附图标记表示与上面实施例中部件功能相同的部件,由此将省略重复的描述。在该实施例中,与喷射较大液滴的喷射端口组19A连通的液体供应管路17a的通道长度设定为与喷射较小液滴的喷射端口组19B连通的液体供应管路17b的通道长度相同。内部设置了喷射较小液滴的喷射端口组19B的喷射端口板21b具有一组沿喷射端口组19C设置的液体排放端口19c,它们与图象的形成无关。将这些端口的数目、尺寸和形状设为与喷射端口19b的基本相同。在该实施例中,以600dpi的间隔布置总共128个喷射端口19b和液体排放端口19b’、以及128个液体排放端口19c’,它们的直径设为约12μm。由于这种结构,喷射较小液滴的喷射端口19b和液体排放端口19b’的面积总和做到基本上等于喷射较大液滴的喷射端口19a和液体排放端口19a’的面积总和。由此,从喷射端口19A排放出的液量能做到基本上等于从喷射端口组19B排放出的液量。这能使高效的抽吸恢复过程得以实现。
构成液体排放端口组19C的液体排放端口19c’的面积、尺寸和形状可以不同于上面实施例中描述的情况。由于喷射较小液滴的喷射端口19b和液体排放端口19b’的面积总和接近于喷射较大液滴的皮带端口19a和液体排放端口19a’的面积总和,因此所获得的效果更紧密地满足了本发明的目的。可将喷射能发生部分结合到与构成液体排放端口组19C的液体排放端口19c’连通的液体通路内,以便能根据需要喷射液滴。当喷射较小液滴的喷射端口19b与液体排放端口19b’的面积总和不能等于喷射较大液滴的喷射端口19a与液体排放端口19a’的面积总和时,液体供应管路17a和17b的通道横截面积和长度要象图5和6中所示的实施例中那样发生有力改变。
在图3所示的实施例中,在喷射端口板21a和21b中设置的液体排放端口19a’和19b’的尺寸和形状分别等于也设置在上面的液体排放端口19a和19b的尺寸和形状。可以选择的是,通过在设置喷射端口组19A并由此喷射较大液滴的喷射端口板21a中替换地设置较小的液滴排放端口,并在设置喷射端口组19B并由此喷射较大液滴的喷射端口板21b中设置较大的液体排放端口,也可以在某种程度上实现本发明的目的。
图9表示在依照本发明的液体喷射头内喷射端口组是如何排列的。用相同的附图标记表示与上述实施例中的部件功能相同的部件,由此将省略重复的描述。其中设置了喷射端口组19A并由此喷射较大液滴的的喷射端口板21a都有较小的排放端口19a’,这些排放端口沿喷射端口组19A排列方向设置在喷射端口组19A的每个末端,其直径约为10μm。相反,其中设置了喷射端口组19B并由此喷射较小液滴的的喷射端口板21b都有较大的排放端口19b’,这些排放端口沿喷射端口组19B的排列方向设置在喷射端口组19B的每个末端,其直径约为16μm。在该实施例中,液体排放端口19a’的尺寸和形状设为与喷射较小液滴的喷射端口19b的尺寸和形状相同。液体排放端口19b’的尺寸和形状也设定为与喷射较大液滴的喷射端口19a的尺寸和形状相同。对于这种结构,喷射较大液滴的喷射端口19a与液体排放端口19a’的面积总和能做到接近于喷射较小液滴的喷射端口19b与液体排放端口19b’的面积总和。结果是,从喷射端口组19A排放出的液量接近于从排放端口组19B排放出的液量,由此实现了高效的抽吸恢复过程。
液体排放端口19a’和19b’的数量、尺寸和形状并不局限于上述实施例中的那些。由于喷射较小液滴的喷射端口19b与液滴排放端口19b’的面积总和接近于喷射较大液滴的喷射端口19a与液体排放端口19a’的面积总和,因此所得到的效果能更紧密地满足本发明的目的。就象上面在图7所示实施例中的情况那样,与喷射较大液滴的喷射端口组19A连通的液体供应管路17a的通道横截面积和长度能设定为等于与喷射较小液滴的喷射端口组19B连通的液体供应管路17b的通道横截面积和长度。然而,供应供应管路17a和17b的通道横截面积和长度可根据需要发生有效改变。
在上述实施例中,要适当地设定在两个喷射端口板21a和21b内分别设置的液体排放端口19a和19b的数量、尺寸和形状。这使从喷射排放端口组19A抽吸和排放的液量接近于从喷射端口组19B抽吸和排放的液量。然而,通过在预定范围内设定喷射端口板21a内构成喷射端口组19A的喷射端口19a的开口面积总和与喷射端口板21b内构成喷射端口组193的喷射端口19a的开口面积总和之间的差别,能在某种程度上实现本发明的目的。
图10表示依照本发明的部分液体喷射头的剖面结构。用相同的附图标记表示与上述实施例中部件功能相同的部件,由此将省略重复的描述。喷射较大液滴的喷射端口组19A由沿着喷射端口组的排列方向位于端口组19A每一末端的四个液体排放端口19a’组成,在每排中有128个喷射端口19a。平行地排列每排由这些液体排放端口19a’和喷射端口19a组成的两排端口,它们与液腔16a连通。公共液腔16a具有借助于液体供应端口32a与其相连的液体供应管17a(未示出)。喷射较大液滴的喷射端口组19A的液体排放端口19a’和喷射端口19a设定直径的12μm,它们以每排300dpi的间隔排列。在该实施例中,这两排沿排列方向错开半个间距,以便使它们的表观排列间距达600dpi。同样地,喷射较小液滴的喷射端口组19B由沿着喷射端口组19B排列方向位于端口组19B每一末端的四个液体排放端口19b’组成,总共有128个喷射端口19b。平行地排列每排由这些液体排放端口19b’和喷射端口19b组成两排端口,它们与液腔16b连通。公共液腔16b具有借助于液体供应端口32a与其相连的液体供应管17b(未示出)。喷射较小液滴的喷射端口组19B的液体排放端口19b’和喷射端口19b设定直径是10μm,它们以每排300dpi的间隔排列。在该实施例中,两排沿排列方向错开半个间距,以便使它们的表观排列间距达600dpi。
因此,喷射较大液滴的喷射端口组19A中的开口面积总和可缩减到喷射较小液滴的喷射端口组19B中开口面积总和的约1.4倍。当前者约为后者的1.6倍或更低时,在抽吸恢复过程中能够使液体从所有喷射端口组中均匀地排放出来。于是,在该实施例中,可将喷射端口组19A与19B在液体抽吸量上的差别调整到允许的范围内。
在上述实施例中,液体供应通道相对于喷头盒13分成两部分。然而,本发明可有效地适用于液体供应通道被分成三部分或更多部分的液体喷头。
图11表示依照本发明液体喷头的再一个实施例,并且图12表示其液体喷头表面的正面形状。用相同的附图标记表示与上面实施例中部件功能相同的部件,在此将省略重复的描述。该实施例中的喷头盒13包括:喷射端口板21a,它具有喷射较大液滴的喷射端口组19A;喷射端口板21d,它具有喷射中等大小液滴的喷射端口组19D;喷射端口板21b,它具有喷射较小液滴的喷射端口组19b。喷头盒13具有公共液腔16a和16b、公共液腔16d、液体供应管17a和17b、以及液体供应管17d。构成喷射端口组19A、19D、19B的喷射端口19a、19d、19b的直径分别约为16、10和7μm,每排喷射端口由以600dpi间隔设置的128个喷射端口构成。在上面实施例的情况下,沿喷射端口组排列方向位于喷射端口组末端的喷射端口是液体排放端口19a’、19b’和液体排放端口19d’。从喷射端口19a、19d和19b喷射出来的液滴分别为4、2和1微微升。
在该实施例中,将液体供应管17a、17d和17b在两个位置分叉,其长度比设为1∶2∶4。然而,如果将液体供应管17a、17d和17b设定为仅在一个位置分叉,也不会存在问题。液体供应管17a、17d和17b可以具有不同的横截面积,例如它们的面积比设为1∶2∶4。
由于这种结构,喷射端口面积总和较大且在抽吸恢复过程中排放墨量也较大的较大液滴喷射端口19a比其它喷射端口的通道阻力大。相反,喷射端口面积总和较小且在抽吸恢复过程中排放墨量较小的较小液滴喷射端口19b比其它喷射端口的通道阻力小。结果是,在喷射较大液滴的喷射端口组19A、喷射中等大小液滴的喷射端口组19D和喷射较小液滴的喷射端口组19B之间,它们在抽吸恢复过程中排出的液量近似,由此抑制了抽吸恢复过程中液体的浪费排放。
在上述实施例中,从喷射头盒13喷射一种类型的液体或一种颜色的墨。然而,本发明适用于这样一种喷射头盒,它能利用同一盖部件遮盖不同类型液体或多种颜色墨的抽吸。
图13表示拆卸开的依照本发明的液体喷头的结构。用相同的附图标记表示与上面实施例中部件功能相同的部件,在此将省略重复描述。该实施例中的液罐29由四个墨罐组成,它们是存储黑色墨的黑色墨罐29K、存储青色墨的青色墨罐29C、存储品红色墨的品红色墨罐29M、和存储黄色墨的黄色墨罐29Y。来自液罐29的彩色墨经过连接板33内设置的连接部分34K、34C、34M和34Y以及通道形成板35内设置的狭缝状墨供应通道36K、36C、36M和36Y,供应给各公共液腔16K、16C1、16C2、16M1、16M2和16Y。在该实施例中,青色墨供应通道36C和品红色墨供应通道36M每个都分成两部分,以形成液体供应管路。液体供应通道36C和36M分别与青色公共液腔16C1、16C2和品红色公共液腔16C1、16C2相连。由此,喷头盒包括总共5个公共液腔16K、16C1、16C2、16M1、16M2和16Y。公共液腔16K、16C1、16C2、16M1、16M2和16Y中,除黑色液腔和黑色墨喷射端口板21K外,都装有与彩色墨相对应的彩色墨喷射端口板21L。液滴可从喷射端口板21L和21K内设置的喷射端口中喷射出来。
在抽吸恢复过程中,抽吸泵(未示出)独立工作,它们分别与彩色墨盖部件25L和黑色墨盖部件25K相通。这能保证独立地抽吸和排放彩色墨和黑色墨。
图14表示依照该实施例的液体喷头一部分的剖视结构。该液体喷头具有沿扫描方向布置在末端的成排青色墨喷射端口、布置在各青色墨喷射端口排列内侧的成排品红色喷射喷射端口、以及布置在喷头中间的成排黄色墨喷射端口,于是当执行双向打印操作时,也就是在前后扫描过程中执行打印操作时,在液体喷头的前后扫描操作过程中保持相同的彩色墨喷射顺序。黑色墨喷射端口板21K内设置的喷射端口组19E由四个液体排放端口19e’组成,这些排放端口沿喷射端口组19E的排列方向布置在喷射端口组的每一个末端,每排内有160个喷射端口19e。每排由这些液体排放端口和喷射端口组成的两排端口都平行排列,它们与连通液腔16K连通。这些液体排放端口19e’和喷射端口19e以每排300dpi的间隔布置。然而,这两排端口沿布置方向错开半个间距,由此它们的外观布置间距是600dpi。
彩色喷射端口板21L具有设置在它中心的黄色墨喷射端口组19F。品红色墨喷射端口组19G和19H也设置在彩色喷射喷射端口板21L上,由此将黄色墨喷射端口19F夹在它们中间。青色墨墨端口组19I和19J设置在彩色墨喷射端口板21L的各个末端,以便将上面的三个喷射端口组19F到19H夹在中间。
就象黑色墨喷射端口组19E的情况那样,黄色墨喷射端口组19F由四个沿端口组排列方向布置在端口组的每个末端的液体排放端口19f’组成,每排中有128个喷射端口19f。每排由这些液体排放端口和喷射端口组成的两排端口都平行排列,它们与连通液腔16Y连通。这些液体排放端口19f’和喷射端口19f都有设定的直径16μm,它们以每排600dpi的间隔布置。在该实施例中,这两排端口沿布置方向错开半个间距,由此它们的外观布置间距是1200dpi。
品红墨喷射端口组19G和19H以及青色墨喷射端口组19I和19J每个上面都形成了两排端口。其中一排由128个能喷射出较大液滴的直径为16μm的喷射端口19g1、19h1、19i1或19j1和四个沿端口组的排列方向布置在端口组每个末端上的液体排放端口19g1’、19h1’、19i1’,或19j1’组成,喷射端口和液体排放端口以600dpi的间隔设置。其它排放端口由128个能喷射较小液滴的直径为10μm的喷射端口19gs、19hs、19is或19js和四个沿端口组的排列方向布置在端口组的每个末端上的液体排放端口19gs’、19hs’、19is’或19js’组成,喷射端口和液体排放端口以600dpi的间隔设置。在该实施例中,位于黄色墨喷射端口组19F一侧的品红色墨喷射端口组19G和青色墨喷射端口组19I与位于黄色喷射端口组19F另一侧的品红色墨端口组19H和青色墨端口组19J错开半个间距。于是,品红色墨喷射端口组19G和19H以及青色墨喷射端口组19I和19J的外观布置间距也是1200dpi。由于黄色墨的喷射端口提供的点粒度比青色和品红色墨喷射端口的更不易引人注意,且它不包括较小液滴的喷射端口,因此所有的黄色墨喷射端口容纳在一个公共液腔内,由此降低了打印头的生产成本。而且,可缩短扫描过程中的行进距离,以便缩减装置的尺寸。
由于这种结构,对于开口面积总和最大的黄色墨喷射端口组19F,可将其面积总和缩减到品红色和青色墨喷射端口组19G到19J中每一组的开口面积总和的约1.4倍。当前者的总和约为后者总和的1.6倍或更低时,在抽吸恢复过程中,可允许液体均匀地从所有喷射端口组中排放出来。由此,在该实施例中,可将抽吸液量的差异控制在允许的范围之内。
喷射端口和液体排放端口的数目、尺寸和形状并不局限于上述实施例。由于开口面积总和最大的喷射端口组中的面积总和接近于开口面积总和最小的喷射端口组中的面积总和,因此所获得的效果能更紧密地满足本发明的目的。为了实现这一点,液体供应通道36K、36C、36M和36Y的横截面积和长度可根据需要有效变化。
图15表示断开的上述彩色液体喷头的主要部件结构。该实施例的液体喷头的主要部件是:喷射能量发生部分、公共液腔16、喷射端口19、以及在厚度为0.5到1.0mm的硅基底37上形成的其它部件。硅基底37具有狭缝形状的墨供应端口32,这些端口是利用硅的晶体取向通过各向异性刻蚀形成的,它们与墨供应通道36相连。墨喷射端口32具有两排设置在端口各侧边且错开半个间距的多个(在该实施例中是128)电热转换器38,在这些成排的电热转换器中,电热转换器38沿墨供应端口的纵向以预定间隔排列。这些电热转换器38构成了依照本发明的喷射能量发生部分。除了这些电热转化器之外,硅基底37上还具有在其上所形成的凸块形的连接端子39,这些连接端子可由金等制成,它将电热转换器38电连接到电路板(未示出)上,它上面也设置了电导线(未示出),这些电导线由铝等制成,连接端子和电导线都可通过薄膜形成技术形成。驱动IC(未示出)通过连接端子39向电热转换器38提供驱动信号,同时向电热转换器38提供驱动能。
硅基底37上面设置了喷射端口板21,这些喷射端口板21上具有多个喷射端口19,喷射端口借助于与墨供应端口32连通的公共液腔16与电热转换器38相对。液体流道设置在喷射端口板21与硅基底37之间,以便连通各喷射端口19和公共液腔16。每个分壁40都设置在相邻液体流道之间。公共液腔16、液体流道、和分壁40利用象喷射端口19情况中那样的影印石版技术与喷射端口板21设置在一起。
在上面的实施例中,开口面积总和最大的喷射端口组的开口面积总和与开口面积总和最小的喷射端口组的开口面积总和接近。然而,当在与类似液罐连通的一个或多个喷射端口组中开口面积总和最大的液体喷头的开口面积总和是在与另一个类似液罐连通的一个或多个喷射端口组中开口面积总和最小的液体喷头的开口面积总和的5倍或更低时,或者它接近或等于最小面积时,能避免从与喷射端口组中开口面积总和最大的液体喷头连通的液罐排放的液量的过度增加。这还能避免在液体流道和液体供应通道内含有气泡。在利用具有多孔部件的液罐29的液体喷头中该效果特别明显,其中所述多孔部件例如液罐内容纳的海绵,它们能保存住液体。
当本发明用于液体喷头、喷头盒、或图象形成设备时能够达到明显效果,其中所述图象形成设备具有产生热能的设备,并且这些设备例如电热转换器或激光束能通过热能引起墨的变化,以便喷射出液体。这是因为这样的系统能够实现高密度和高分辨率打印。
在美国专利第4723129和4740796中公开了该装置的典型结构和工作原理,优选利用该基本原理来实现该系统。尽管该系统既可以用于随选型喷墨打印机,也可以用于连续性喷墨打印机,但它特别适合于随选型装置。这是因为随选型装置具有电热转换器,这些转换器布置在保存液体的片材或液体通道上,随选型装置按照如下方式操作:首先,向产生对应于打印信息的热能的电热转换器提供一个或多个驱动信号;其次,热能引起突然的温度升高,该温度超过泡核沸腾,以便在液体喷头的加热部分上引起薄膜沸腾;第三,对应于驱动信号在液体中生成气泡。利用泡沫的长大和破裂,从喷头的至少一个喷射端口中喷射出墨,形成一滴或多滴液滴。脉冲形式的驱动信号是优选的,这是因为通过这种形式的驱动信号能够即时且适当地实现气泡的长大和破裂。在美国专利第4463359号和4345262号中描述的那些作为脉冲形式的驱动信号是较好的。
优选的是,采用美国专利第4313124号中描述的喷头部分的升温速率以完成较好的打印。
美国专利第4558333号和4459600号公开了可结合到本发明中的液体喷头的以下结构:该结构包括加热部分,除了它与上述专利中公开的喷射端口、液体通道和电热转换器结合外,它还布置在弯曲部分上。另外,为了达到类似效果,本发明还可用于日本专利申请特开昭-第59-123670(1984)号和第59-138461(1984)号中公开的结构中。前者公开了这样一种结构:其中将所有电热转换器共用的狭缝用作电热转换器的喷射端口,后者公开了这样一种结构:其中对应于喷射端口设置了用于吸收由热能产生的压力波的开口。由此,不管液体喷头的类型怎样,本发明能够积极并有效地完成打印。
本发明可用于各种串型液体喷头:固定到图象形成设备的主要部件上的液体喷头;方便可替换的芯片(chip)型液体喷头,当它装载到图象形成设备的主要部件上时,它与主要部件电连接,并从主要部件输送来液体;以及盒型液体喷射头,其整体地包括储液罐。
更优选的是,为了在适当条件下从喷头内喷射出液体,可为液体喷头加上恢复装置或预备辅助系统,以其作为图象形成设备的构成部分,这是因为这些系统可用于使本发明的效果更可靠。恢复系统的例子可以是液体喷头的压盖设备和清洁设备、液体喷头的加压和抽吸设备。预备辅助系统的例子是利用电热转换器或其它加热器部件与电热转换器的组合的预热设备,以及用于完成与打印喷射无关的液体预喷射的设备。这些设备对可靠打印很有效。
也可以拆分图象形成设备上安装的液体喷头的数目和类型。例如,可以仅使用一个与单色墨对应的液体喷头,或与在颜色或浓度方面不同的墨相对应的液体喷头。换句话说,本发明可有效地应用到具有单色、多色和全色模式中的至少一种的装置中。在此,单色模式仅利用一种主要颜色、例如黑色来执行打印。多色模式利用不同颜色的墨进行打印,而全色模式通过颜色混合进行打印。在该情况下,也可以根据打印介质或打印墨的种类从每个喷头或共用喷头向打印介质喷射用于调整墨可印性的处理液(可印性增强液)。
另外,尽管上述实施例使用了液体,但也可以使用当施加打印信号时是液体的液体:例如,可以采用这样的液体,其能在低于室温的温度下固化,并能在室温下软化或液化。这是因为在喷墨系统中,在30℃到70℃的范围内液体的温度通常是可调的,由此可将液体的粘度保持在液体能可靠喷射出来的值。另外,本发明可用于这样一种装置,其中就在喷射前通过热能使液体液化,以便使液体以液体状态从端口喷射出来,然后液体在碰到打印介质时开始固化,由此避免了液体的蒸发:通过积极利用热能将液体从固体转换成液体,否则这会引起温度升高;或者液体响应打印信号的热能发生液化,该液体在空气中会变干燥。在这些情况下,液体可作为液体或固态物质保留在多孔片材内形成的凹槽或通孔内,以便使液体面对着日本专利申请特开平54-56847(1979)或60-71260(1985)中所描述的那种电热转换器。
另外,依照本发明的图象形成设备不仅用作例如计算机的信息处理装置的图象输出终端,而且也可以用作与阅读器等结合的复印机、具有发射和接收功能的传真机、或织物印刷机的输出装置。片材或网纹纸、木板或塑料板、石板、玻璃板、金属片材、三维结构等都可以用作依照本发明的打印介质。
已经相对于优选实施例详细描述了本发明,对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是,在不脱离本发明的范围的前提下可以进行各种改变和修正,因而所附权利要求书覆盖了符合本发明的精神的所有这些改变和修正。
Claims (32)
1.一种液体喷头,包括:
一个液体供应通道,其一端与一个被供应有液体的液体供应端口相连通,所述液体供应通道在途中分成多条分支通路;
多个公共液腔,其与多条分支通路中的对应的通路相连通;
多个开口组,其通过液体流道与所述各公共液腔连通,这些开口组朝大气开放;
其中与所述多个开口组中具有较大的开口面积总和的一个组相连通的分支通路的横截面积要小于与具有较小的开口面积总和的那个开口组相连通的分支通路的横截面积。
2.一种液体喷头,包括:
一个液体供应通道,该通道的一端与一个被供应有液体的液体供应端口连通,所述液体供应通道在途中分成多条分支通路;
多个公共液腔,其与多条分支通路中的对应的通道连通;以及
多个开口组,其通过液体流道与对应的公共液腔连通,这些开口组朝大气开放;
其中与所述多个开口组中具有较大的开口面积总和的那个开口组相连通的分支通路的长度长于与具有较小的开口面积总和的所述开口组连通的分支通路的长度。
3.一种液体喷头,包括:
一个液体供应通道,该通道的一端与一个被供应有液体的液体供应端口连通,所述液体供应通道在途中分成多条分支通路;
多个公共液腔,其与多条分支通路中的对应的通路连通;以及
多个开口组,其借助于液体流道与所述对应的公共液腔连通,所述开口组朝大气开放;
其中,与多个所述开口组中具有较大开口面积总和的那个开口组相连通的分支通路的分支部分沿液体流动方向位于比与具有较小开口面积总和的所述开口组相连通的分支通路的分支部分更下游处。
4.根据权利要求3所述的液体喷头,其中设置了三个或更多的开口组。
5.一种液体喷头,包括:
液体供应通道,该通道的一端与一个被供应有液体的液体供应端口相连通,所述液体供应通道在途中分成多条分支通路;
多个公共液腔,其与多条分支通路中对应的通路连通;以及
多个开口组,其通过液体流道与对应的公共液腔连通,这些开口组朝大气开放;
其中所述多个开口组包括:
由多个以预定间隔布置的用以向一种打印介质喷射液体的喷射端口组成的一个开口组;和液体排放端口,其被设置在与沿喷射端口的排列方向位于多个喷射端口的各个端部的喷射端口相邻的位置,这些液体排放端口与打印介质上图象的形成无关;以及
仅由这些喷射端口组成的一个开口组。
6.一种液体喷头,包括:多个开口组,这些开口组通过液体通道与多个公共液腔中对应的液腔连通,所述开口组朝大气开放,所述多个开口组每个都具有多个以预定间隔布置的喷射端口,用以向打印介质喷射液体;液体排放端口,其布置在沿喷射端口的排列方向与位于多个喷射端口每个末端的喷射端口相邻的位置,液体排放端口与打印介质中上图象的形成无关;
其中所述多个开口组中喷射端口开口面积总和较大的那个开口组中的液体排放端口的数目要小于喷射端口开口面积总和较小的开口组中的液体排放端口的数目。
7.一种液体喷头,包括:多个开口组,这些开口组通过液体流道与多个公共液腔中对应的液腔连通,这些开口组朝大气开放,所述多个开口组中的每一个都具有多个喷射端口,这些喷射端口以预定间隔布置,用以将液体喷射到打印介质上;和液体排放端口,其布置在沿喷射端口的排列方向与位于多个喷射端口每个末端的喷射端口相邻的位置,液体排放端口与打印介质上图象的形成无关,
其中所述多个开口组中喷射端口开口面积总和较大的那个开口组中的液体排放端口的开口面积总和要小于喷射端口开口面积总和较小的开口组中的液体排放端口的开口面积总和。
8.根据权利要求6或7所述的液体喷头,其中多个公共液腔可与液体供应通道的多个分支通路中对应的通路连通,其中所述液体供应通道的一端与待供应液体的液体供应端口连通,液体供应通道在途中分成多条分支通路。
9.根据权利要求1到3和3到7中任一项所述的液体喷头,其中多个开口组中至少有一个开口组的开口数目与其它开口组中的开口数目不同。
10.根据权利要求1到3和5到7中任一项所述的液体喷头,其中所述多个开口组中的至少一个开口组具有至少一个开口,它的面积与其它开口组中开口的面积不同。
11.一种液体喷头,包括:多个头部分,每个头部分具有液体供应通道,所述供应通道的一端与待供应液体的液体供应端口连通,液体供应通道在途中分成多条分支通路;多个公共液腔,其与多条分支通路中对应的通路连通;和多个开口组,其借助于液体流道与对应的公共液腔连通,这些开口组朝大气开放,所有开口组中至少有一个开口组的开口数目与其它开口组中的开口数目不同,
其中所有开口组中具有最大开口面积总和的那个开口组的开口面积总和是开口面积总和最小的另一开口组开口面积总和的1.6倍或更低,以及
其中在所述多个头部分内总数最大的那个头部分中构成多个开口组的开口的面积总和是总数最小的另一头部分中构成多个开口组的开口的面积总和的5倍或更少。
12.一种液体喷头,包括:
第一头部分,其具有:液体供应通道,该通道的一端与待供应液体的液体供应端口连通,液体供应通道在途中分成多条分支通路;多个公共液腔,它们与多个分支通路中对应的通路连通;和多个开口组,其借助于液体流道与对应的公共液腔连通,这些开口朝大气开放;以及,
第二头部分,其具有公共液腔,这些液腔与待供应液体的液体供应端口连通;开口组,其借助于液体流道与对应的公共液腔连通,这些开口组朝大气开放;
所有开口组中至少一个的开口数目与其它开口组的开口数目不同。
其中所有开口组中总数最大的那个开口组的开口面积总和是总数最小的另一开口组的开口面积总和的1.6倍或更低;以及
其中,所述第一和第二头部分中总数最大的那个头部分内构成多个开口组的开口的面积总和是总数最小的另一头部分中构成多个开口组的开口的面积总和的5倍或更少。
13.一种液体喷头,它包括多个头部分,每个头部分都具有液体供应通道,液体供应通道的一端与待供应液体的液体供应端口连通,液体供应通道在途中分成多条分支通路;多个公共液腔,其与多条分支通路中对应的通路相通;和多个开口组,它们借助于液体流道与对应的公共液腔连通,这些开口组朝大气开放,所有开口组中至少有一个开口组有一个开口,其开口面积与其它开口组的开口面积不同;
其中所有开口组中总数最大的那个开口组的开口面积总和为总数最小的另一开口组的开口面积总和的1.6倍或更少,以及
其中在多个头部分中总数最大的那个头部分内构成多个开口组的开口的面积总和为总数最小的另一头部分中构成多个开口组的开口的面积总和的5倍或更少。
14.一种液体喷头,包括:
第一头部分,其具有液体供应通道,该通道的一端与待供应液体的端口连通,液体供应通道在途中分成多条分支通路;多个公共液腔,其与多条分支通路中对应的通路相通;以及多个开口组,其借助于液体流道与对应的公共液腔连通,这些开口朝大气开放,以及
第二头部分,其具有公共液腔,这些液腔与要被供应液体的液体供应端口连通;和开口组,它们借助于液体流道与对应的公共液腔连通,这些开口朝大气开放,
所有开口组中至少一个开口组具有至少一个开口,其面积与其它开口组的开口面积不同;
其中所有开口组中总数最大的那个开口组的开口面积总和为总数最小的另一开口组的开口面积总和的1.6倍或更少,以及,
其中第一和第二头部分内总数最大的那个头部分中构成所述多个开口组的开口的面积总和为总数最小的另一头部分中构成多个所述开口组的开口的面积总和的5倍或更少。
15.一种根据权利要求13或14所述的液体喷头,其中所有开口组中至少一个的开口数与其它开口组中的开口数不同。
16.根据权利要求11到14中任一项所述的液体喷头,其中总数最大的开口组的开口面积总和基本上等于总数最小的开口组中的开口面积总和。
17.根据权利要求1到3和11到14中任一项所述的液体喷头,其中所述开口组具有多个以预定间隔而布置的、用于向打印介质喷射液体的喷射端口,还具有液体排放端口,它们沿多个喷射端口的排列方向与位于多个喷射端口每一末端的喷射端口相邻,液体排放端口与打印介质上图象的形成无关。
18.根据权利要求1到3、5到7和11到14中任一项所述的液体喷头,其中所述多个开口组在执行抽吸操作前被共用盖部件盖住。
19.根据权利要求1到3、5到7和11到14中任一项所述的液体喷头,其中存储液体的液罐与液体供应端口相连,并且具有用于容纳液体的多孔部件。
20.根据权利要求1到3、5到7和11到14中任一项所述的液体喷头,其中进一步包括喷射能量发生部分,其设置在液体流道内,用于从开口喷射液滴。
21.根据权利要求20所述的液体喷头,其中所述喷射能量发生部分每个都有电热转换器,这些转换器能产生在液体中引起薄膜沸腾所需的热能。
22.一种抽吸恢复方法,它能通过权利要求1到3、5到7和11到14中任一项所述的所有液体喷头的开口组同时抽吸液体,以便使液体从开口组中适当地喷射出来,通过开口组抽吸的液量基本相等。
23.一种喷头盒,其包括:
根据权利要求1到3、5到7和11到14中任一项所述的液体喷头;以及
液罐,其存储了用于借助液体供应端口向所述液体喷头供应的液体,其中所述液体供应端口固定到所述液体喷头上。
24.根据权利要求23所述的喷头盒,其中所述液罐可拆卸地安装到液体喷头上。
25.一种图象形成设备,其利用从权利要求1到3、5到7和11到14中任一项所述液体喷头的多个喷射端口组喷出的液体在打印介质上形成图象,所述设备包括:
安装部分,用于安装液体喷头或喷头盒;
用于进送打印介质的设备;
盖部件,它能覆盖在喷射端口表面,其中液体喷头的多个喷射端口组是开放的;以及
抽吸恢复设备,其借助于所述盖部件通过多个喷射端口组抽吸液体喷头中出现的液体。
26.根据权利要求25所述的图象形成设备,其中所述安装部分具有托架,该托架沿着与进送打印介质的方向交叉的方向进行扫描。
27.根据权利要求26所述的图象形成设备,其中这样安装液体喷头:借助于拆卸设备将液体喷头可拆卸地安装到托架上。
28.根据权利要求25所述的图象形成设备,其中液体是墨和/或处理液,该处理液可调整墨在打印介质上的可印性。
29.一种图象形成设备,其利用从权利要求23所述喷头盒的液体喷头的多个喷射端口组喷出的液体在打印介质上形成图象,所述设备包括:
安装部分,用于安装液体喷头或喷头盒;
用于进送打印介质的设备;
盖部件,其能覆盖喷射端口表面,其中液体喷头的多个喷射端口组是开放的;以及
抽吸恢复设备,其借助于所述盖部件通过多个喷射端口组抽吸液体喷头内出现的液体。
30.根据权利要求29所述的图象形成设备,其中所述安装部分具有托架,该托架沿着与进送打印介质的方向交叉的方向进行扫描。
31.根据权利要求30所述的图象形成设备,其中这样安装液体喷头:借助于拆卸设备将液体喷头可拆卸地安装到托架上。
32.根据权利要求29所述的图象形成设备,其中液体是墨和/或处理液,该处理液可调整墨在打印介质上的可印性。
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