TWI498227B - 具有一或多數孔洞以供啟動期間氣泡、淤渣及/或污染物通過的流體噴出精確分配裝置 - Google Patents

具有一或多數孔洞以供啟動期間氣泡、淤渣及/或污染物通過的流體噴出精確分配裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI498227B
TWI498227B TW098116019A TW98116019A TWI498227B TW I498227 B TWI498227 B TW I498227B TW 098116019 A TW098116019 A TW 098116019A TW 98116019 A TW98116019 A TW 98116019A TW I498227 B TWI498227 B TW I498227B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
holes
fluid
layer
chamber
aperture
Prior art date
Application number
TW098116019A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200950977A (en
Inventor
Elizabeth A Fellner
Glenn T Haddick
Jaynie Schonbrod
Holli C Ogle
Ralph L Stathem
Garrett E Clark
Jeffrey S Hess
Philip H Harding
Manish Giri
Gilbert G Smith
Original Assignee
Hewlett Packard Development Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hewlett Packard Development Co filed Critical Hewlett Packard Development Co
Publication of TW200950977A publication Critical patent/TW200950977A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI498227B publication Critical patent/TWI498227B/zh

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/1707Conditioning of the inside of ink supply circuits, e.g. flushing during start-up or shut-down
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/07Embodiments of or processes related to ink-jet heads dealing with air bubbles

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)

Description

具有一或多數孔洞以供啟動期間氣泡、淤渣及/或污染物通過的流體噴出精確分配裝置 相關申請案
本專利申請案是先前提出申請的標題為“air management in a fluid ejection device”(於2005年12月22日提出申請)之專利申請案的部分延續案,並且被指定序列號為10/872,215。
本發明係關於具有一或多數孔洞以供啟動期間氣泡、淤渣及/或污染物通過的流體噴出精確分配裝置。
發明背景
在媒體(諸如紙)上形成影像的一般方法是使用諸如噴墨列印裝置的流體噴出裝置。噴墨列印裝置具有諸如噴墨列印頭組合的多個噴墨列印機制。每一噴墨列印頭組合具有一列印頭模,該列印頭模具有多個噴墨噴嘴,其中噴墨噴嘴以用以在媒體上形成期望影像之方式噴出墨水,諸如不同顏色的墨水。
列印頭組合內部可能易於形成或包括氣泡、淤渣及/或污染物。為了保證這些氣泡、淤渣及污染物在影像形成期間不影響影像的品質,啟動可被週期性地執行。啟動期望排除任何氣泡及移除任何淤渣和污染物。
依據本發明之一實施例,係特地提出一種流體噴出精確分配裝置,其包含:一層;該層中的一個或多個第一孔洞,該等第一孔洞適於在使用該裝置以在多個精確指定位置精確分配流體期間使該流體從中通過;以及該層中的一個或多個第二孔洞,該等第二孔洞適於在使用該裝置以在該等精確指定位置精確分配該流體期間不使該流體從中通過,該等第二孔洞進一步適於以下目的中的一個或多個:在該裝置之一啟動操作的執行期間使氣泡至少實質最大地從中通過;以及,在該裝置之該啟動操作的執行期間使淤渣及/或污染物至少實質最大地從中通過。
圖式簡單說明
第1圖是根據本揭露之一實施例的代表性的噴墨列印裝置的圖。
第2圖是根據本揭露之一實施例的噴墨列印頭的圖。
第3圖是根據本揭露之一實施例的噴墨列印頭之一部分的圖。
第4圖是根據本揭露之一實施例的在啟動操作的執行期間的噴墨列印頭之一部分的圖。
第5、6、7及8圖是根據本揭露之不同實施例的描述在噴墨列印頭中的孔洞之位置定位的圖。
第9圖是根據本揭露之一實施例的針對一噴墨列印頭之設計描述流動速率與壓力之間的關係的曲線圖,其中在該列印頭中的孔洞佈局及大小可藉由該曲線圖來決定。
較佳實施例之詳細說明
第1圖顯示根據本揭露之一實施例的代表性的噴墨列印裝置100。該噴墨列印裝置100是將墨水噴在媒體(諸如紙)上,以在該媒體上形成影像(可包括文本)的裝置(諸如列印機)。如稍後在詳細描述中較詳細描述的,該噴墨列印裝置100較一般地是精確分配流體(諸如墨水)的流體噴出精確分配裝置。
該噴墨列印裝置100可以噴出顏料為基礎的墨水、染料為基礎的墨水或另一類型的墨水。除其他差異之外,顏料為基礎的墨水與染料為基礎的墨水之間的差異可包括前者可能較後者黏。在這些及其他類型的墨水中,墨水一般可被認為是至少具有一液體元件,及也可具有一固體元件,特別是在顏料為基礎墨水的情況下。該液體元件可以是水、酒精及/或另一類型的溶劑或其他類型的液體,而該固體元件可以是顏料或另一類型的固體。
儘管該詳細描述於此至少實質上介紹了將墨水噴在媒體上的噴墨列印裝置,本技術領域中的那些具有通常知識者可理解的是,本揭露的實施例較一般地不僅限於此。一般而言,本揭露的實施例與分配實質液體流體的任何類型的流體噴出精確分配裝置有關。流體噴出精確分配裝置是一按需滴墨(drop-on-demand)裝置,其中討論中的實質液體流體的列印或分配透過在精確指定位置精確地列印或分配來實現,在正遭列印或分配的位置產生或不產生特定影像。這樣,流體噴出精確分配裝置與實質液體流體從中連續分配的連續精確分配裝置相媲美。連續精確分配裝置的一個例子是例如連續噴墨列印裝置。
該流體噴出精確分配裝置精確地列印或分配實質液體流體,因為後者不是實質或主要由氣體(諸如空氣)組成。在噴墨列印裝置的情況下,這些實質液體流體的例子包括墨水。實質液體流體的其他例子包括藥品、蜂巢式產品、有機體、染料等等,可被本技術領域中的那些具有通常知識者理解的,其等不實質或主要由諸如空氣的氣體和其他類型的氣體組成。因此,儘管以下詳細描述有關將墨水噴在媒體上的噴墨列印裝置來描述,本技術領域中的那些具有通常知識者理解的是,本揭露的實施例較一般地與分配已在本段落及前面段落中描述之實質液體流體的任何類型的流體噴出精確分配裝置有關。
第2圖顯示根據本揭露之一實施例的噴墨列印頭400的放大視圖。該噴墨列印頭400較一般地是一墨水匣或墨水匣組合,而最一般地是一流體噴出精確分配裝置墨水匣組合。參考數字408表示第2圖中的x、y及z軸。該噴墨列印頭400較一般地是一流體噴出裝置,因為其是將流體(諸如墨水)噴到媒體上以在該媒體上形成影像的實際機制。該噴墨列印頭400也可指噴墨列印裝置列印頭組合,或只是一噴墨列印頭組合。該噴墨列印頭400可進一步只指諸如流體噴出精確分配裝置的裝置,其中術語“裝置”於此用作一般意義。
該噴墨列印頭400遭插入到噴墨列印裝置100中。可能有一個或多個插入到噴墨列印裝置100中的這種噴墨列印頭。每一噴墨列印頭可提供一種或多種不同顏色的墨水,諸如黑色墨水、青綠色墨水、品紅色墨水、黃色墨水以及其他顏色的墨水。在另一實施例中,噴墨列印頭不包含提供墨水,藉此可能有包含提供墨水且與噴墨列印頭分離的一個或多個噴墨墨水匣。
該噴墨列印頭400在第2圖中被描述為包括一外殼402、一列印頭模404及一彈性電路406。該列印頭模404較一般地是一流體噴出精確分配裝置模,且也可最簡單地被稱為流體噴出精確分配裝置,其中術語“裝置”用作其最一般的意義。本技術領域中的那些具有通常知識者可理解的是,該噴墨列印頭400可包括除在第2圖中描述的那些之外的其他組件。
該列印頭模404附接到或否則配置到外殼402。該列印頭模404包括噴出墨水(諸如不同顏色之墨水)的多個噴墨噴嘴。列印頭模404的噴墨噴嘴沒有在第2圖中特別地引出(call out)。此外,彈性電路406在外殼402的邊緣彎曲,藉此彈性電路406環繞外殼402。
彈性電路406的一第一部分412在列印頭模404的末端電氣耦接到該模404。彈性電路406的一第二部分414附接到外殼402本身。在將噴墨列印頭400的外殼402插入到一噴墨列印裝置後,彈性電路406的該第二部分414與該噴墨列印裝置進行電氣接觸。以此方式,彈性電路406使噴墨列印裝置與列印頭模404電氣耦接,藉此該噴墨列印裝置能控制墨水從模404的噴出。
第3圖根據本揭露之一實施例較詳細地顯示噴墨列印頭400的一部分。參考數字501表示第3圖中的x、y及z軸。該噴墨列印頭400包括定義一容室504的容室側壁502,其中墨水可提供給該容室504。該容室504被列印頭模404蓋帽。也就是說,容室504使其一端在列印頭模404終止(在這方面可以說容室504在模404的任一層處終止)。在一實施例中,列印頭模404可被認為是具有至少兩層506及510。然而,在其他實施例中,模404可較在第3圖中描述的兩層具有更少或更多層。此外,本技術領域中的那些具有通常知識者可理解的是,層506及510中的每一層本身可由一層以上組成。
層506定義允許容室504中的墨水通過容室504到達列印頭模404的多個進口孔洞512。位於層506或層506的一部分是多個流體噴出元件514,諸如類似電阻加熱元件的加熱元件、諸如壓電元件的壓力元件,以及其他類型的流體噴出元件。此外,層510可以是指一孔口板。層510定義多個孔洞516及多個孔洞518。孔洞516可以被稱為第一孔洞,而孔洞518可以被稱為第二孔洞,以區分孔洞516與孔洞518。此外,第一孔洞516可以被稱為噴墨列印頭400的噴墨噴嘴。
如在第3圖中所描述的,第一孔洞516與第二孔洞518可具有實質相同的孔型,諸如第3圖中的圓錐孔型。也值得注意的是,在一實施例中,第一孔洞516不直接位於容室504的下面,而相反直接位於容室側壁502的下面,而第二孔洞518直接位於容室504的下面,而不是直接位於容室側壁502的下面。然而,在另一實施例中,第一孔洞516與第二孔洞518兩者可直接位於容室504的下面,或者兩者可以不直接位於容室504的下面。在又一實施例中,第二孔洞518可直接位於容室側壁502的下面,而第一孔洞516可直接位於容室504的下面。
第一孔洞516中的每一孔洞與流體噴出元件514中的其中一元件相對應,藉此在一實施例中,第一孔洞516可直接定位在元件514的下面。值得注意的是,相比之下,在第二孔洞518中的每一孔洞處不存在流體噴出元件514;更確切地說,在第3圖的實施例中,在第一孔洞516中的每一孔洞處只存在一流體噴出元件514。在使用噴墨列印頭400以在媒體上形成影像(即用以在精確指定位置精確分配流體)期間,當一期望第一孔洞516從中有墨滴噴出時,相對應的流體噴出元件514被啟動。啟動流體噴出元件514最終使墨滴從相對應的第一孔洞516噴出。
例如,在流體噴出元件514是電阻加熱元件的特定實施例中,啟動流體噴出元件514意味著一充足電流通過元件514以加熱該元件514。這樣,討論中的流體噴出元件514周圍的墨水至少實質上沸騰,在該墨水中形成小氣泡。氣泡接著經由相對應的第一孔洞516強有力地噴出墨滴。
因此,在使用噴墨列印頭400以在媒體上形成影像(即用以在精確指定位置精確地分配流體)期間,墨水通過第一孔洞516,藉此可以說第一孔洞516適於在列印頭400的該使用期間從中通過該流體。相比之下,在使用列印頭400以在媒體上形成影像(即用以在精確指定位置精確分配流體)期間,墨水不通過第二孔洞518。因此,可以說第二孔洞518不適於在列印頭400的該使用期間從中通過該流體。
然而,值得注意的是,在另一實施例中,在第二孔洞518中的一個或多個處可能存在流體噴出元件。在這樣的一實施例中,在第二孔洞518的流體噴出元件不在使用噴墨列印頭400以在媒體上形成影像(即用以在精確指定位置精確分配流體)期間使用。更確切地說,在第二孔洞518的流體噴出元件在啟動操作的執行期間使用,這稍後將在詳細描述中較詳細地描述,以幫助在該等啟動操作期間從這些第二孔洞518噴出墨水。
一般而言,因為在第二孔洞518具有絕對值大於(即或者否則接近)反壓之絕對值的臨界壓力,在使用噴墨列印頭400以在媒體上形成影像(即用以在精確指定位置精確分配流體)期間,第二孔洞518適於不使墨水從中通過。該臨界壓力是在第二孔洞518之流體的彎月面分離,啟動墨水、空氣、淤渣及/或污染物經由討論中的該第二孔洞518之流動的壓力。透過在使用噴墨列印頭400以在媒體上形成影像期間保證在每一第二孔洞518的臨界壓力的絕對值大於(即或者否則接近)所遭受的反壓,來在噴墨列印頭400的該使用期間保證墨水不流經討論中的該第二孔洞518。值得注意的是,關於空氣或其他氣體的臨界壓力可特別指氣泡壓力,而術語臨界壓力較一般,且較一般地與墨水、空氣、淤渣及/或污染物有關。
此外,在使用噴墨列印頭400以在媒體上形成影像(即用以在精確指定位置精確分配流體)期間保證在每一第二孔洞518的臨界壓力大於反壓,諸如空氣的氣體至少實質上被阻止經由討論中的該第二孔洞518遭引入到容室504中。在噴墨列印頭400的該使用期間保證在每一第二孔洞518的臨界壓力大於反壓可透過合適地調整每一第二孔洞518的大小來實現。此外或選擇性地,保證在每一第二孔洞518的臨界壓力大於反壓可透過合適地定形狀每一第二孔洞518來實現。對於噴墨列印頭400的一給定設計而言,每一第二孔洞518在這方面的合適的大小及/或形狀可根據實驗來決定。
第4圖代表性地描述根據本揭露之一實施例的與噴墨列印頭400有關執行的啟動操作。參考數字501再次表示第4圖中的x、y及z軸。啟動操作一般是壓力差動遭主動使用的操作,諸如透過將一帽(cap)或引子(primer)602附接到列印頭400,用以在第一孔洞516及第二孔洞518周圍形成一密封。經由孔洞516及518的流體運動由該壓力差動產生。
例如,在描述第4圖的特定實施例中,被稱為抽吸啟動的特定類型的啟動操作被顯示。在抽吸啟動中,負壓力圍繞孔洞516及518透過抽吸或真空效應產生,如由箭頭610特別指示的。相比之下,另一種類型的啟動操作被稱為推動啟動。在推動啟動中,正壓力圍繞孔洞516及518產生。
在噴墨列印頭400的壽命期間,諸如空氣的氣體可能遭引入到列印頭400中,導致形成氣泡604。在使用噴墨列印頭400以在媒體上形成影像(即用以在精確指定位置精確分配流體)期間,該等氣泡604可能有害地影響影像的品質。較一般地,該等氣泡604可能影響流體在精確指定位置的精確分配。
類似地,在噴墨列印頭400的壽命期間,由於導致墨水丟失其至少一些液體成分的墨水風乾,或墨水本身隨著時間的逝去發生改變,淤渣606可能聚集、積累或不然在列印頭400中形成。例如,墨水可能沈澱、凝聚、聚集等等。此外,在噴墨列印頭400的壽命期間,墨水可能受到污染物608的污染,該污染物608是諸如來自列印頭400內部和外部的灰塵及其他類型的污染物。這樣,在使用噴墨列印頭400以在媒體上形成影像(即用以在精確指定位置精確分配流體)期間,淤渣606和污染物608可能有害地影響影像的品質。較一般地,淤渣606和污染物608可能影響流體在精確指定位置的精確分配。
在執行啟動操作期間,氣泡604、淤渣606及污染物608從噴墨列印頭400主動地移除。這樣,當列印頭400隨後用來在媒體上形成影像時,影像的品質隨後不受影響。也就是說,當列印頭400隨後用來在精確指定位置精確分配流體時,氣泡604、淤渣606及污染物608的先前至少實質移除促進使流體在精確指定位置的這種精確分配最佳化。
淤渣606可能已在大小大於第一孔洞516的部分中被風乾。因此,在第二孔洞518大小大於第一孔洞516的實施例中,在執行啟動操作期間,淤渣606更容易被移除。例如,第二孔洞518可能是一先驗大小,藉此其大於經驗測試揭示的,是淤渣606之多個部分的最大大小。因此,淤渣606的移除透過第二孔洞518以由抽吸效應產生的較在淤渣606的移除透過第一孔洞516來實現時需要的低的一流體流動速率獲實現。更確切地,在執行啟動操作期間,淤渣606的這些較大部分可能會不然不期望地堵塞第一孔洞516,倘若不存在第二孔洞518。
調整第二孔洞518的大小大於第一孔洞516也可提高氣泡604從噴墨列印頭400的移除,至少因為當除存在第一孔洞516之外還存在第二孔洞518時,存在氣泡604從列印頭400移除可用的多條路線。與在啟動操作的執行期間存在第二孔洞518相關聯的本揭露之實施例的其他優點及層面稍後在詳細描述中討論。然而,一般而言,第二孔洞518可以說適用於在啟動操作的執行期間至少實質上最大地使氣泡604、淤渣606及/或污染物608從中通過。
第5圖顯示根據本揭露之一實施例的第一孔洞516及第二孔洞518可如何設置在噴墨列印頭400的層510上。參考數字702表示第5圖中的x、y及z軸。第一孔洞516在層510的長端上平行於x軸在位置上配置成兩行。(值得注意的是,在第5圖及其他圖式中描述的孔洞516及518的配置對特定實施例而言是特定的,而在其他實施例中,孔洞516及518的其他配置可獲實現。)一般而言,在這兩行中的任何一行中,第一孔洞516中的第一個孔洞與第一孔洞516中的最後一個孔洞之間的距離與列印頭400的條區相對應,這是墨水可在不必要沿x軸移動列印頭400或媒體之情況下噴出的距離。
對於噴墨列印頭的許多設計而言已決定的是,氣泡、淤渣及/或污染物易於沿x軸遷移到給定列印頭的一側,或該列印頭的另一側。因此,在第5圖的實施例中,第二孔洞518在位置上設置在或靠近氣泡、淤渣及/或污染物易於遷移的列印頭400的那一側。這是有利的,因為這較小了在啟動操作的執行期間及/或啟動操作期間使用的墨水(即流體)的數量。
也就是說,若氣泡、淤渣及/或污染物易於沿x軸只遷移到列印頭400的一側,但是若第二孔洞518獲定位在兩側,則淨效應是,啟動操作導致較可能需要使用較多的墨水。因為啟動操作打算移除氣泡、淤渣及/或污染物,頗策略地將第二孔洞518設置在已憑經驗判定的這些氣泡、淤渣及/或污染物易於遷移的那一側減小了在執行啟動操作期間從列印頭400除去的墨水的數量。
第6圖顯示根據本揭露之另一實施例的第一孔洞516與第二孔洞518可如何設置在噴墨列印頭400的層510上。參考數字702再次表示第6圖中的x、y及z軸。第一孔洞516可在層510之長端上平行於x軸在位置上配置成兩行。由第6圖中的字母L表示的層510的長度大於第5圖中的層510的長度。這可能是有利的,因為其提供了列印頭400的一較大條區,這一般等同較快速的列印。層510可能因此被認為是一長層。
具有如在第6圖中所示的這樣的一長層510的一個一般缺點是,已決定的是,一般而言,啟動操作的執行必須以來自噴墨列印頭400之墨水的一相當高的流體流動速率發生,其中第二孔洞518不存在。一相當高的流體流動速率是不利的,因為這增加了在啟動操作的執行期間使用的流體的數量。然而,已發現存在第二孔洞518允許啟動操作的執行能夠以來自噴墨列印頭400之墨水的一較低流體流動速率發生。這樣,在啟動操作的執行期間使用的流體的數量獲減小。
特別地,第二孔洞518的大小、形狀及/或數目可憑經驗來測試,以在啟動操作的執行期間提供來自噴墨列印頭400之墨水的最低流體流動速率,同時仍然提供令人滿意的氣泡、淤渣及/或污染物移除。較低的流體流動速率一般透過在啟動操作的執行期間減小對層510的壓力來實現。這也是有利的,因為這至少阻止額外的氣體遭引入到列印頭400的其他地方。
例如,在啟動操作的執行期間,若對層510的負壓力太大,氣體可能在環繞列印頭400的流體互連介面及其他位置吸入到噴墨列印頭400中。這樣,儘管氣泡可能在該啟動期間從列印頭400移除,另外的氣泡會在無意中仍然被形成。因此,存在第二孔洞518,透過允許對層510的負壓力在啟動操作的執行期間被減小,至少實質上改善了這個問題。
第7圖顯示根據本揭露之又一實施例的第一孔洞516與第二孔洞518可如何設置在噴墨列印頭400的層510上。參考數字702依然表示第7圖中的x、y及z軸。第一孔洞516依然在層510之長端上平行於x軸在位置上設置成兩行。再次由第7圖中的字母L表示的層510的長度小於第5圖中的層510的長度。這可能是有利的,因為製造較短的列印頭可能較不昂貴。層510可能因此被認為是一短層。
具有如第7圖中的這樣一短層510的一個一般缺點是,已決定的是,一般而言,在不存在第二孔洞518時由於來自噴墨列印頭400之墨水的相當低的流體流動速率,啟動操作的執行花費相當長的時間來完成。相當低的流體流動速率是不利的,因為這使啟動操作花費長時間來完成。然而,由於第二孔洞518增加了流體流動速率,透過減小啟動完成的時間長度,已發現第二孔洞518的存在改善了啟動操作的執行。
特別地,第二孔洞518的大小、形狀及/或數目可憑經驗來測試,以提供來自噴墨列印頭400之墨水的增加的流體流動速率,儘管仍然不會產生充分高的流體流動速率,從而產生以上相關第6圖描述的缺點。在一實施例中,例如,第二孔洞518可能是矩形形狀,如在第7圖中特別顯示的。矩形孔洞518較圓形孔洞518可能是有利的,因為其在啟動操作的執行期間透過第二孔洞518提供增加的流動速率,而不減小在每一第二孔洞518的臨界壓力。第二孔洞518之其他類型的形狀可包括星形、三角形、橢圓形等等。
第8圖顯示根據本揭露之再一實施例的第一孔洞516與第二孔洞518可如何設置在噴墨列印頭400的層510上。參考數字702表示第8圖中的x、y及z軸。第一孔洞516在位置上配置環繞虛圓802的周長。相比之下,第二孔洞518在位置上配置在圓802的中心。
第9圖顯示根據本揭露之一實施例的描述流動速率與壓力之間關係的曲線圖900,這可用來合適地設計噴墨列印頭400中的第二孔洞518的數目及大小。x軸904表示流動速率,而y軸906表示橫跨噴墨列印頭400之層510的壓力差動。水平線908定義一臨界壓力限制區域912;水平線908以下的任何壓力對於任何給定流動速率而言都小於臨界壓力。相比之下,垂直線910定義一臨界流動速率限制區域914;垂直線910左側的任何流動速率對於任何給定壓力而言都小於臨界流動速率。臨界流動速率是流體、空氣、淤渣及污染物移動通過第一孔洞516及/或第二孔洞518的流動速率。
此外,水平線908與垂直線910兩者一起定義一理想區域916。在垂直線910右側的任何流動速率且在水平線908以上的任何壓力允許流體、空氣、淤渣及/或污染物移動通過第一孔洞516及/或第二孔洞518,而不實現壓力小於臨界壓力。因此,對於垂直線910表示的一給定臨界流動速率而言,存在由線908表示的流動速率與壓力之間的一理想關係。線908與910的交點920特別表示用以移動流體、空氣、淤渣及/或污染物移動通過第一孔洞516及/或第二孔洞518的最小壓力與流動速率組合。
在層510中具有第一孔洞516的噴墨列印頭400的兩個示範設計的流動速率-壓力特性-在包括第二孔洞518之前一在第9圖中透過線922及924來描述。當線922從曲線圖902的原點開始在其穿過水平線908後與垂直線910相交的範圍內,線922表示流動速率限制的示範設計。相比之下,當線924從曲線圖902的原點開始在其穿過垂直線910後與水平線908相交的範圍內,線924表示壓力限制的一示範設計。
因此,加入第二孔洞518的目的在由線922表示的流動速率限制設計與由線924表示的壓力限制設計之間有所不同。在由線922表示的流動速率限制設計中,第二孔洞518可獲加入,以在較小壓力增加流動,以減小線922的斜率來接近由線918表示的流動速率與壓力之間的理想關係。相比之下,在由線924表示的壓力限制設計中,第二孔洞518可獲加入,以減小臨界壓力,藉此減小所需流動速率及增加線924的斜率來接近由線918表示的流動速率與壓力之間的理想關係。
本揭露之實施例已獲描述,其中第二孔洞518的位置、大小、形狀及數目可以不同,以在啟動操作的執行期間實現氣泡、淤渣及污染物從列印頭400的最佳移除。依據所決定的氣泡、淤渣及污染物通常遷移的位置,例如,第二孔洞518的位置可在經驗測試後相應地設置。依據列印頭400是長還是短,例如第二孔洞518的大小、形狀及數目可在經驗測試後來指定,以在啟動操作的執行期間根據期望減小或增加流體流動速率。最後,值得注意的是,第一孔洞516與第二孔洞518可被認為是用於執行於此描述的其各自功能的特定裝置。
100...噴墨列印裝置
400...噴墨列印頭
402...外殼
404...列印頭模
406...彈性電路
408、501、702...x、y及z軸
412...彈性電路之一第一部分
414...彈性電路之一第二部分
502...容室側壁
504...容室
506、510...層
512...進口孔洞
514...流體噴出元件
516、518...孔洞
602...帽或引子
604...氣泡
606...淤渣
608...污染物
610...箭頭
802...虛圓
902...曲線圖
904...x軸
906...y軸
908...水平線
910...垂直線
912...臨界壓力限制區域
914...臨界流動速率限制區域
916...理想區域
918...理想關係線
920...交點
922、924...線
第1圖是根據本揭露之一實施例的代表性的噴墨列印裝置的圖。
第2圖是根據本揭露之一實施例的噴墨列印頭的圖。
第3圖是根據本揭露之一實施例的噴墨列印頭之一部分的圖。
第4圖是根據本揭露之一實施例的在啟動操作的執行期間的噴墨列印頭之一部分的圖。
第5、6、7及8圖是根據本揭露之不同實施例的描述在噴墨列印頭中的孔洞之位置定位的圖。
第9圖是根據本揭露之一實施例的針對一噴墨列印頭之設計描述流動速率與壓力之間的關係的曲線圖,其中在該列印頭中的孔洞佈局及大小可藉由該曲線圖來決定。
400...噴墨列印頭
404...列印頭模
501...x、y及z軸
502...容室側壁
504...容室
506、510...層
512...進口孔洞
514...流體噴出元件
516、518...孔洞

Claims (12)

  1. 一種流體噴出精確分配裝置,其包含:一層;該層中的一個或多個第一孔洞,該等第一孔洞適於在使用該裝置以在多個精確指定位置處精確分配流體的期間,使該流體從中通過;以及該層中的一個或多個第二孔洞,該等第二孔洞適於在使用該裝置以在該等精確指定位置處精確分配該流體的期間,不使該流體從中通過,該等第二孔洞進一步適於以下目的中的一個或多個:在該裝置之一啟動操作的執行期間,使氣泡從中通過;以及在該裝置之該啟動操作的執行期間,使淤渣及/或污染物從中通過,其中該等第二孔洞獲定大小及/或定形狀,以在使用該裝置的期間,確保各第二孔洞處之一臨界壓力所具有的絕對值係大於各第二孔洞處之一反壓的絕對值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其進一步包含:在各第一孔洞處的一流體噴出元件,其用以在使用該裝置以在該等精確指定位置處精確分配流體的期間,使該流體噴出通過該第一孔洞;以及在各第二孔洞處的一流體噴出元件,其用以至少在該裝置之該啟動操作的執行期間、而不是在使用該裝置以在該等精確指定位置處精確分配流體的期間,使該流 體噴出通過該第二孔洞。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其進一步包含一容室,該容室的一側在該層終止,該等第一孔洞獲定位在該層中而不直接在該容室下面,該等第二孔洞獲定位在該層中且直接在該容室下面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其進一步包含一容室,該容室的一側在該層終止,該等第一孔洞獲定位在該層中且直接在該容室下面,該等第二孔洞獲定位在該層中而不直接在該容室下面。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其進一步包含一容室,該容室的一側在該層終止,該等第一孔洞與該等第二孔洞兩者獲定位在該層中,且直接在該容室下面或不直接在該容室下面。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該裝置的該啟動操作包含在該等第一孔洞及該等第二孔洞周圍形成一密封,及主動移動流體通過該等第一孔洞及/或該等第二孔洞,以至少實質移除該等氣泡、淤渣及/或該等污染物。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該等氣泡、該淤渣及/或該等污染物易於遷移到該層的一側,藉此該等第二孔洞係設置在該層的該一側,以在該裝置之該啟動操作的執行期間及/或該啟動操作的一期間,減小所使用的流體的數量。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該等第二孔洞 獲定大小、定形狀及/或定數目,以在該裝置之該啟動操作的執行期間,針對以下目的中的一個或多個減小該流體的流動:在該裝置之該啟動操作的執行期間,減小所使用的流體的數量;以及至少實質阻止額外的氣體遭引入到該裝置中。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該等第二孔洞獲定大小、定形狀及/或定數目,以在該裝置之該啟動操作的執行期間增加該流體的流動速率,以提高該啟動操作的性能。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該等第二孔洞之大小係大於該等第一孔洞,藉此該啟動操作的執行導致以下結果中的一個或多個:透過該等第二孔洞至少實質移除該淤渣及/或該等污染物,而不使該淤渣堵塞該等第一孔洞;以及提高該等氣泡從該裝置的移除。
  11. 一種流體噴出精確分配裝置,其包含:一層;該層中的一個或多個第一孔洞,該等第一孔洞適於在使用該裝置以在多個精確指定位置處精確分配流體的期間,使該流體從中通過;以及該層中的一個或多個第二孔洞,該等第二孔洞適於在使用該裝置以在該等精確指定位置處精確分配該流體的期間,不使該流體從中通過,該等第二孔洞進一步 適於以下目的中的一個或多個:在該裝置之一啟動操作的執行期間,使氣泡從中通過;及在該裝置之該啟動操作的執行期間,使淤渣及/或污染物從中通過,以及在各第一孔洞處的一流體噴出元件,其在使用該裝置以在該等精確指定位置處精確分配流體的期間,使該流體噴出通過該第一孔洞,其中在各第二孔洞沒有流體噴出元件。
  12. 一種流體噴出精確分配裝置,其包含:一殼體;可插入該殼體的一個或多個墨水匣,各墨水匣包含:一層;該層中的一個或多個第一孔洞,該等第一孔洞適於在使用該裝置以在多個精確指定位置處精確分配流體的期間,使該流體從中通過;以及該層中的一個或多個第二孔洞,該等第二孔洞適於在使用該裝置以在該等精確指定位置處精確分配該流體的期間,不使該流體從中通過,該等第二孔洞進一步適於以下目的中的一個或多個:在該裝置之一啟動操作的執行期間,使氣泡從中通過;以及在該裝置之該啟動操作的執行期間,使淤渣 及/或污染物從中通過,其中該等第二孔洞獲定大小及/或定形狀,以在使用該裝置的期間,確保各第二孔洞處之一臨界壓力所具有的絕對值係大於各第二孔洞處之一反壓的絕對值。
TW098116019A 2008-05-25 2009-05-14 具有一或多數孔洞以供啟動期間氣泡、淤渣及/或污染物通過的流體噴出精確分配裝置 TWI498227B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2008/064814 WO2009145759A1 (en) 2008-05-25 2008-05-25 Fluid-jet precision-dispensing device having one or more holes for passing gaseous bubbles, sludge, and/or contaminants during priming

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200950977A TW200950977A (en) 2009-12-16
TWI498227B true TWI498227B (zh) 2015-09-01

Family

ID=41377368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098116019A TWI498227B (zh) 2008-05-25 2009-05-14 具有一或多數孔洞以供啟動期間氣泡、淤渣及/或污染物通過的流體噴出精確分配裝置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9126411B2 (zh)
EP (1) EP2285578B1 (zh)
CN (1) CN102105306B (zh)
TW (1) TWI498227B (zh)
WO (1) WO2009145759A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022052098A (ja) * 2020-09-23 2022-04-04 東芝テック株式会社 液体吐出ヘッド及び液体吐出装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6179414B1 (en) * 1997-04-04 2001-01-30 Hewlett-Packard Company Ink delivery system for an inkjet printhead
US20050280680A1 (en) * 2004-06-18 2005-12-22 Hess Jeffrey S Air management in a fluid ejection device
US20070081043A1 (en) * 2005-10-11 2007-04-12 Silverbrook Research Pty Ltd Inkjet printhead with bubble trap

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2775275B2 (ja) * 1988-01-27 1998-07-16 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッドの吐出回復方法並びに該方法を採用した記録ヘッドおよびインクジェット記録装置
US5394181A (en) * 1992-07-29 1995-02-28 Eastman Kodak Company Air bubble removal in a drop on demand ink jet print head
JP3255528B2 (ja) * 1993-12-30 2002-02-12 キヤノン株式会社 インクジェット装置
JP2887836B2 (ja) * 1995-04-27 1999-05-10 富士ゼロックス株式会社 インクジェットプリントヘッドおよび画像記録装置
US6120139A (en) * 1996-11-13 2000-09-19 Hewlett-Packard Company Ink flow design to provide increased heat removal from an inkjet printhead and to provide for air accumulation
US6280020B1 (en) * 1997-09-04 2001-08-28 Canon Kabushiki Kaisha Ink-jet head and ink-jet printing apparatus
JPH11263028A (ja) * 1998-03-17 1999-09-28 Nec Niigata Ltd インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法
US6637865B1 (en) * 1999-07-30 2003-10-28 Canon Kabushiki Kaisha Liquid discharge head, driving method therefor, and cartridge, and image forming apparatus
US6331055B1 (en) * 1999-08-30 2001-12-18 Hewlett-Packard Company Inkjet printhead with top plate bubble management
US6592214B2 (en) * 2001-10-09 2003-07-15 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Ink-jet head, ink-jet head with bubble extracting device, and ink-jet type printing apparatus
JP2003311966A (ja) * 2002-04-23 2003-11-06 Canon Inc インクジェット記録ヘッド
JP3927854B2 (ja) * 2002-04-23 2007-06-13 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッド
JP4873697B2 (ja) * 2006-05-29 2012-02-08 キヤノン株式会社 インクジェット記録装置
US7758177B2 (en) * 2007-03-21 2010-07-20 Silverbrook Research Pty Ltd High flowrate filter for inkjet printhead

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6179414B1 (en) * 1997-04-04 2001-01-30 Hewlett-Packard Company Ink delivery system for an inkjet printhead
US20050280680A1 (en) * 2004-06-18 2005-12-22 Hess Jeffrey S Air management in a fluid ejection device
US20070081043A1 (en) * 2005-10-11 2007-04-12 Silverbrook Research Pty Ltd Inkjet printhead with bubble trap

Also Published As

Publication number Publication date
US9126411B2 (en) 2015-09-08
EP2285578A1 (en) 2011-02-23
CN102105306A (zh) 2011-06-22
TW200950977A (en) 2009-12-16
WO2009145759A1 (en) 2009-12-03
EP2285578B1 (en) 2020-01-01
EP2285578A4 (en) 2017-11-08
US20110181673A1 (en) 2011-07-28
CN102105306B (zh) 2013-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2678162B1 (en) Printing system and related method
JP5493944B2 (ja) クリーニング方法及び流体噴射装置
JP2008531351A (ja) デフレクタ一体型インクジェット印刷装置
US7357499B2 (en) Inkjet print head with multi-functional structure
JPH09226142A (ja) インクジェットプリンタおよびインクジェットプリントヘッド
JP2010046820A (ja) 液体噴射装置
JP5875293B2 (ja) 記録ヘッドおよびインクジェット記録装置
JP2005074836A (ja) インクジェットヘッドユニット
JP2016175402A (ja) 液体吐出ヘッドの製造方法
JP4586363B2 (ja) 液体噴射装置
TWI498227B (zh) 具有一或多數孔洞以供啟動期間氣泡、淤渣及/或污染物通過的流體噴出精確分配裝置
JP2012210771A (ja) 流路形成部材、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置
US20110102509A1 (en) Fluid-ejection assembly substrate having rounded ribs
JP3774902B2 (ja) 液滴吐出ヘッド及びインクジェット記録装置
TWI491511B (zh) 用於流體噴出系統之流體互連體
JP5262043B2 (ja) 液滴噴射装置
JP2005231307A (ja) 液体噴射装置および液体噴射ヘッドの液体吸引装置
JP5867557B2 (ja) 液体収容容器
JP2005193623A (ja) 液体吐出装置及び液体吐出装置の気泡除去方法
JP5105751B2 (ja) 液滴噴射塗布装置及び液滴噴射塗布方法
EP2670600B1 (en) Thermal fluid-ejection mechanism having heating resistor on cavity sidewalls
JP2005225183A (ja) 液体吐出装置及び液体吐出装置の制御方法
US8172360B2 (en) Printhead servicing system and method
JP2005288769A (ja) 液体噴射装置および液体噴射装置のクリーニング方法
KR100570823B1 (ko) 잉크젯 프린트헤드

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees