專利名稱:液體微滴噴射設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明的一個實施例涉及液體微滴噴射設(shè)備,其用于通過利用致動器對儲存液體的壓力室選擇性地施加噴射壓力,從連接于該壓力室的噴嘴噴射液體微粒。
背景技術(shù):
常規(guī)地,為了在面向打印頭單元的記錄介質(zhì)上噴射液體微滴,通過掃描打印頭單元利用墨水在記錄介質(zhì)上進(jìn)行記錄的噴墨記錄設(shè)備是已知的。該打印頭單元具有用于存儲墨水的多個壓力室、用于為各壓力室供給墨水的公用墨水室、設(shè)置成鄰近各個壓力室的壓電致動器,以及用于驅(qū)動該壓電致動器的驅(qū)動電路;利用該驅(qū)動電路驅(qū)動的壓電致動器對壓力室選擇性地施加壓力,以便墨水微滴從連接于該壓力室的噴嘴噴射到記錄介質(zhì)上。
當(dāng)利用壓電致動器對壓力室內(nèi)的墨水施加噴射壓力時,墨水朝著噴嘴移動,并且同時具有從該壓力室向墨水供給側(cè),也就是向上游側(cè)運動的趨勢。由于墨水沿著與噴射方向相反的方向移動降低噴射效率,應(yīng)當(dāng)盡可能限制這種運動。在噴射液體微滴之后,該壓力室內(nèi)的壓力應(yīng)當(dāng)下降,以便不噴射過多的墨水。
因此,常規(guī)上,在打印頭單元內(nèi)形成的墨水流動通道中的壓力室或噴嘴的壓力降低大于其他部分的壓力降低,使得噴射墨水之后該壓力室里面的壓力降低,以便輸出穩(wěn)定的墨水微滴。
但是,在上面描述的常規(guī)方法中,為了在壓力室得到足夠的壓力降低,需要增加壓力室的長度或很小的壓力室截面積,因而產(chǎn)生如下的問題。
首先,當(dāng)壓力室的長度增大時,打印頭單元的整個尺寸變大,以及壓力波動的周期變長。這樣導(dǎo)致記錄數(shù)速度的限制。其次,當(dāng)壓力室的截面積做成很小時,為了獲得具有預(yù)定體積的墨水微滴,必需對壓力室施加較大的壓力,并且在壓力室內(nèi)產(chǎn)生很大的負(fù)壓。這將削弱噴射穩(wěn)定性。而且,當(dāng)在噴嘴側(cè)上的壓力降低的比例較大時,相對于產(chǎn)生的壓力而言,噴射的液體微滴的體積的比例變得較?。唤Y(jié)果,噴射速度顯著地升高,并且噴嘴里面的彎液面(meniscus)易于消失。
由于這些原因,常規(guī)上設(shè)計出一種結(jié)構(gòu),其中公用墨水室利用變窄的部分作為墨水通道連接到壓力室。由于該變窄的部分的壓力降大于公用液體室和壓力室的壓力降,因而與常規(guī)的結(jié)構(gòu)相比獲得足夠的壓力降,而不需要不必要地增加壓力室的長度,也不需要將壓力室的截面積做成很小。結(jié)果,當(dāng)利用壓電致動器對壓力室里面的墨水施加壓力時,能夠有效地產(chǎn)生朝著噴嘴的墨水流。而且,在噴射墨水之后,壓力室內(nèi)的壓力降低,因此防止噴射過多的墨水,因而能夠用高速以極好的效率進(jìn)行記錄。
發(fā)明內(nèi)容
但是,近年來,要求噴墨記錄設(shè)備具有更高的表現(xiàn)能力。更具體說,要求它們在較寬的灰度(gradation)范圍內(nèi)以更高的記錄頻率進(jìn)行記錄。
因此,本發(fā)明的一個實施例提供一種能夠在比常規(guī)范圍寬的灰度范圍內(nèi)進(jìn)行記錄,并且能夠以比常規(guī)頻率高的驅(qū)動頻率噴射液體微滴的液體微滴噴射設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一方面,液體微滴噴射設(shè)備包括噴射液體微滴的多個噴嘴;分別連接于該多個噴嘴的多個壓力室,該壓力室每個構(gòu)造成存儲被選擇性地施加噴射壓力的液體;儲存用于供給該多個壓力室的液體的公用壓力室;以及連接在該公用液體室和個多個壓力室之間的變窄部分,以從該公用液體室向該多個壓力室供給液體,該變窄部分的壓力降大于該公用液體室和該多個壓力室的壓力降。每個變窄部分沿著液體流動方向的長度相對于對應(yīng)的一個壓力室沿著該液體流動方向的長度的比為0.34或以上,其中該液體流動方向?qū)?yīng)于該變窄部分液體流動的方向。
根據(jù)另一方面,該變窄部分的寬度對深度的比為2.9或以上。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,該液體微滴噴射設(shè)備還包括限定該多個壓力室的凹腔板;限定該公用液體室的集流腔板;以及層疊在該凹腔板和集流腔板之間的供給板,該供給板限定該變窄部分;其中該供給板具有沿著其形成變窄部分的平坦表面,并且每個變窄部分有一端連接于公用液體室,而另一端連接于對應(yīng)的一個壓力室。
根據(jù)另一方面,該液體微滴噴射設(shè)備還包括限定多個噴嘴的噴嘴板,該噴嘴板相對于該集流腔板設(shè)置在該供給板的相對側(cè)上。
根據(jù)另一方面,該液體微滴噴射設(shè)備還包括與該供給板層疊在一起的基板;其中該變窄部分在該供給板上分別形成為槽形并且由該基板覆蓋,使得該基板與該供給板一起限定該變窄部分;并且該供給板限定通孔,該通孔的一端將其中一個變窄部分連接于公用液體室,或者在其另一端連接到對應(yīng)的一個壓力室。
根據(jù)另一方面,該液體微滴噴射設(shè)備包括噴射液體微滴的多個噴嘴;分別連接于該多個噴嘴的多個壓力室,該壓力室每個構(gòu)造成存儲被選擇性地施加噴射壓力的液體;儲存用于供給該多個壓力室的液體的公用液體室;以及連接在該公用液體室和個多個壓力室之間,以從該公用液體室向該多個壓力室供給液體的變窄部分,該變窄部分的壓力降大于該公用液體室和該多個壓力室的壓力降;其中每個變窄部分沿著液體流動方向的長度短于該壓力室沿著流動方向的長度,該液體流動方向?qū)?yīng)于該液體流過該變窄部分的方向,該變窄部分的寬度對深度的比為2.9或以上。
下面參考附圖詳細(xì)地描述實施例,其中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的噴墨記錄設(shè)備主要結(jié)構(gòu)的平面圖;圖2是示出從噴嘴表面一側(cè)觀察的打印頭保持器的平面圖;圖3A-3C是示出沿圖2的3-3線截取的保持在該打印頭保持器上的打印頭單元的局部視圖,其中圖3A是局部說明示圖,圖3B是示出壓力室和變窄部分的說明示圖,而圖3C是示出變窄部分的說明示圖;圖4是總結(jié)通過第一個實驗得到的數(shù)據(jù)的列表;圖5是總結(jié)通過第二個實驗得到的數(shù)據(jù)的列表;圖6是將圖4所示的實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)上繪圖得到的曲線圖;圖7A是總結(jié)通過第三個實驗得到的數(shù)據(jù)的列表;圖7B是用于該實驗的驅(qū)動波形;圖7C是總結(jié)該實驗結(jié)果的列表,表示當(dāng)脈沖寬度和脈沖間隔變化時噴射穩(wěn)定性;以及圖8是將圖7A-7B所示的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)上繪圖得到的曲線圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的實施例。
首先參照圖1描述噴墨記錄設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)。圖1是示出該噴墨記錄設(shè)備主要結(jié)構(gòu)的平面圖。
在該噴墨記錄設(shè)備1的里面,設(shè)置有兩個導(dǎo)向軸6和7,還用作托架的打印頭保持器9安裝在該導(dǎo)向軸6和7上。在打印頭保持器9上,用于將墨水噴射在記錄紙張P上以進(jìn)行記錄的打印頭單元30保持在該打印頭保持器9上。該打印頭保持器9安裝在兩端相連的皮帶11上,利用托架馬達(dá)10該皮帶11旋轉(zhuǎn),并且由于該托架馬達(dá)10的驅(qū)動沿著該導(dǎo)向軸6和7移動。
此外,該噴墨記錄設(shè)備1具有用于存儲黃色墨水的墨水容器5a,用于存儲深紅色墨水的墨水容器5b,用于存儲藍(lán)綠色墨水的墨水容器5c,以及用于存儲黑色墨水的墨水容器5d。該墨水容器5a至5d分別連接于柔性墨水供給管14a,14b,14c和14d,并且從每個墨水管供給的墨水經(jīng)由從該打印頭保持器9向前延伸的管接頭20輸送到該打印頭單元30。顏料墨水或染料墨水可以用作每種顏色的墨水。
下面將參考圖2和圖3A-3C描述打印頭單元30的結(jié)構(gòu)。
圖2是示出從噴嘴表面一側(cè)觀察的打印頭保持器9的平面圖;圖3A-3C是示出沿圖2的箭頭3-3截取的保持在該打印頭保持器9上的該打印頭單元的局部剖視圖,其中圖3A是局部說明視圖,圖3B是示出壓力室和變窄部分的說明視圖,而圖3C是示出變窄部分的說明視圖。在下面的描述中,墨水噴射方向向下。
如圖2所示,在形成于該打印頭單元30的下表面上的噴嘴表面39e上,用于噴射黑色墨水的噴嘴39a,用于噴射黃色墨水的噴嘴39b,用于噴射藍(lán)綠色墨水的噴嘴39c,以及用于噴射深紅色墨水的噴嘴39d分別設(shè)置成兩排,以便沿著垂直于該打印頭保持器9的移動方向(主掃描方向)延伸。每個噴嘴向下開啟,以便對著用作記錄介質(zhì)的記錄紙張P的上表面(圖1)。
如圖3A所示,該打印頭單元30通過將壓電致動器40粘接于凹腔單元50的上表面來構(gòu)造。該凹腔單元50具有這樣的結(jié)構(gòu),其中總共八個薄板噴嘴板39,間隔板38,減震板37,集流腔板36和35,供給板34,基板32,以及凹腔板31以從底部開始的順序?qū)盈B并粘接在一起。諸如粘接劑的粘結(jié)裝置可應(yīng)用于該各個板之間的粘接以及該凹腔單元50和壓電致動器40之間的粘接。
該壓電致動器40包括用于產(chǎn)生用來噴射黑色墨水的能量的有源(active)部件41和41,以及用于產(chǎn)生用來噴射黃色墨水的能量的有源部件42。實際上,在有源部件42的右側(cè),雖然在圖3A中未示出,還設(shè)置有另一個有源部件42;在該部件的右側(cè),設(shè)置有兩個用于產(chǎn)生用來噴射藍(lán)綠色墨水的能量的有源部件,并且在其更右面設(shè)置有兩個用于產(chǎn)生用來噴射深紅色墨水的能量的有源部件。該有源部件在這里是包括壓電致動器的部件,并且用來對該壓力室里面的墨水施加壓力并且噴射墨水。
該壓電致動器40包括用壓電材料制造的壓電片和交替地層疊的薄膜電極。該有源部件41由沿著豎直方向保持在電極41b和41c之間的壓電片部分41a構(gòu)成,另一個有源部件也同樣地構(gòu)成。
用于向各壓力室供給墨水的公用墨水室在各有源部件下面形成在該集流腔板36和35之間。在有源部件41下面和集流腔板36和35里面形成有用于存儲黑色墨水的公用墨水室36a和35a。在有源部件42下面和集流腔板36和35里面形成有用于存儲黃色墨水的公用墨水室36b和35b。雖然沒有示出,但是,在設(shè)置于另一個有源部件下面的集流腔板里面,形成有用于存儲利用有源部件噴射的墨水的公用墨水室。
打印頭保持器9具有中繼(relay)容器(未示出),該中繼容器具有中繼墨水室,其用于存儲包含在從每個墨水容器5a至5d(圖1)供給的墨水中的氣泡,并且,墨水從每個墨水容器5a至5d經(jīng)由該中繼容器供給到為每個公用墨水室供給墨水的墨水供給端口(未示出)。
變窄部分34b形成在設(shè)置于各個公用墨水室上方的供的給板34中。每個變窄部分34b沿著該供給板34的平坦上表面形成為槽形。在墨水流入側(cè)上每個變窄部分34b的端部經(jīng)由形成的通孔34a連接于每個公用墨水室,以便沿著豎直的方向通過。
此外,在供給板34的上方層疊基板32,以便覆蓋各變窄部分34b的縱向開口表面。壓力室31a在對著各有源部件的下表面的位置形成在層疊于該基板32上的凹腔板31中。每個壓力室31a在墨水流出側(cè)經(jīng)由形成的通孔32a連接于該變窄部分34b的端部,以便沿著豎直方向通過設(shè)置在該凹腔板31和供給板34之間的基板32。
在用于存儲黑色墨水的公用墨水室35a的上面,形成有變窄部分34b,并且該變窄部分34b經(jīng)由通孔34a連接于該公用墨水室35a,并且還經(jīng)由通孔32a連接于壓力室31a。
該變窄部分34b的豎直截面面積做成小于與其連接的壓力室的豎直截面面積,因而以便其壓力降低設(shè)置成大于該公用墨水室和壓力室的壓力降低。換句話說,該變窄部分34b起這樣的作用,使得包括在在與其連接的壓力室中產(chǎn)生并且施加在該公用墨水室的壓力波動中的壓力波動分量減輕。
在設(shè)置于各公用墨水室下方的減震板37的下表面上,形成有減震室37a。每個減震室37a形成為在該減震板37的下表面向下開啟,并且該減震室37a的橫截面的形狀和相鄰于該減震板37的公用墨水室下表面的橫截面的形狀是相同的。
該減震板37用諸如能夠彈性變形的金屬材料制造,并且在該減震室37a上部的薄板狀的底板部分能夠向公用墨水室側(cè)和該減震板側(cè)自由震動。即便在噴射墨水微滴時在壓力室產(chǎn)生的壓力波動傳播到公用墨水室,該底板部分彈性變形并震動,因而具有吸收并減少上述壓力波動的減震器作用,并且產(chǎn)生防止交叉作用的效果,也就是說,防止壓力波動傳播到其它壓力室。
雖然用于將壓力室內(nèi)的墨水引向噴嘴的通孔30b沿豎直方向形成以便相互通過設(shè)置在凹腔板31和噴嘴板39之間的各板32至38。如圖7B的驅(qū)動波形所示,優(yōu)選地,在無噴射時電壓(22V)施加在上述壓電致動器40的電極41b和41c上,以伸長有源部件并減小壓力室的容積,在噴射時電壓的施加選擇性地停止以增大壓力室的容積,并且在預(yù)定的時間段之后再施加電壓以對該壓力室內(nèi)的墨水施加噴射壓力。由電壓升高和降低構(gòu)成的脈沖(噴射脈沖)的寬度P1和P2以及脈沖間隔S1從作為實驗結(jié)果得到的值中選擇,其中,該周期從該壓力室內(nèi)的墨水的固有震動周期的一半偏移很小的步長。電壓不正常施加并且施加電壓以增大該有源部件并對墨水施加噴射壓力也是可能的。
下面將描述本申請的發(fā)明人進(jìn)行的第一個實驗。
本申請的發(fā)明人分析了為了加寬能夠在記錄紙張上重現(xiàn)的灰度范圍所需要的變窄部分34b和壓力室31a之間的關(guān)系。
如圖3B所示,對應(yīng)于墨水流動方向的變窄部分34b的長度(以下稱為“變窄的長度”)用L2表示,對應(yīng)于墨水流動方向的壓力室31a的長度(以下稱為“壓力室長度”)用L1表示。而且,作為用于獲得灰度范圍的方法,利用能夠從噴嘴噴射的墨水微滴的最大液體微滴體積V2和最小液體微滴的體積V1的比(以下稱為“特體微滴體積比”)(V2/V1),同時設(shè)置不同的驅(qū)動波形。然后當(dāng)該變窄長度L2和壓力室長度L1之間的比(以下稱為“長度比”)(L2/L1)變化時,得到該液體微滴體積比(V2/V1)。該實驗的結(jié)果示于圖4和圖6。
在該實驗中,壓力室31a的寬度(沿著垂直與該平面圖中的長度L1的方向的寬度)固定為0.27mm,其深度(凹腔板31的厚度)固定為0.05mm,變窄部分34b的寬度固定為0.085mm,其深度固定為0.03mm,并且噴嘴39a的直徑固定為0.02到0.03mm。此外,室溫為25℃,墨水粘度設(shè)置為2到5cps。(噴嘴39a的直徑,室溫和墨水的粘度在下面的實驗中是相同的。)如圖所示,當(dāng)變窄的長度L2為0.55mm,壓力室長度L1為2.96mm,并且當(dāng)長度比(L2/L1)為0.19時,最小液體微滴體積V1為3pl(微微升),最大液體微滴體積V2為24pl,因此液體體積比(V2/V1)為8。而且當(dāng)變窄的長度L2為0.70mm,壓力室長度為1.42mm時,并且長度比(L2/L1)為0.49時,最小液體體積V1為2pl(微微升),最大液體微滴體積V2為24pl,因此液體體積比(V2/V1)為12。
示于圖4的實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)上作圖,其中液體微滴體積比由豎軸(Y軸)表示,長度比由水平軸(X軸)表示,并且示于圖6的曲線圖通過連接各點得到。該曲線圖的坐標(biāo)關(guān)系為y=12.541x+5.7893。
假定在液體微滴體積比為10或以上時獲得應(yīng)當(dāng)?shù)玫降膶捇叶确秶鷷r,發(fā)現(xiàn)為了得到液體微滴體積比為10或以上,長度比應(yīng)當(dāng)為0.34或以上。例如,在這次實驗中,當(dāng)如圖4所示,當(dāng)變窄的長度L2設(shè)置為0.7mm,而壓力室長度L1設(shè)置為1.42mm時,能夠獲得長度比為0.49,大于0.34,并且液體微滴體積比變成12,因而,能夠獲得應(yīng)當(dāng)?shù)玫降膶捇叶确秶?。此外,?qū)動頻率能夠設(shè)置為較高的26KHz的值。
而且,本申請的發(fā)明人進(jìn)行了實驗以分析長度比對記錄質(zhì)量的影響。
圖5是示出該實驗結(jié)果的圖表。當(dāng)長度比變化并且打印負(fù)載(Duty)不同時觀察記錄的質(zhì)量。這里打印負(fù)載表示根據(jù)打印數(shù)據(jù),實際記錄(打印)的點數(shù)與用于形成點數(shù)的驅(qū)動時間周期的比;換句話說,在每個驅(qū)動時間周期(所謂的涂抹(daubing))進(jìn)行點形成時,該負(fù)載為100%,以及當(dāng)每隔一個驅(qū)動時間周期進(jìn)行點形成時,該負(fù)載為50%。在該圖中的“組合”表示打印負(fù)載在連續(xù)變化的同時進(jìn)行記錄。該實驗在26KHz的驅(qū)動頻率下進(jìn)行。在該圖中,X表示其中從多個噴嘴噴射的墨水不形成正常的微滴,而是沿著噴射方向濺射或偏移的狀態(tài);三角形表示上述現(xiàn)象發(fā)生在若干噴嘴中的狀態(tài);圓表示穩(wěn)定的噴射能夠在所有的噴嘴中進(jìn)行的狀態(tài)。
在第二個實驗中壓力室31a的寬度和深度以及變窄部分34b的寬度和深度與第一個實驗是同樣的。
實驗的結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)長度比為0.35或以上時,無論打印負(fù)載如何,記錄質(zhì)量變好。在該實驗中,在長度比為0.34的情況下沒有進(jìn)行記錄質(zhì)量測試;但是,由于與進(jìn)行質(zhì)量測試的0.35的長度比的相差僅僅為0.01,因此認(rèn)為能夠獲得與長度比設(shè)置為0.35時同樣的效果。
此外,根據(jù)該發(fā)明人進(jìn)行的各種實驗,制成同樣類型的若干個產(chǎn)品,并且它們在實際加工中具有尺寸變化,但是它們的特性沒有不同。因此,上述差別小到足以忽略并且在機(jī)械加工的誤差范圍內(nèi)。
換句話說,通過第一和第二個實驗發(fā)現(xiàn),通過將長度比設(shè)置為0.34或以上,能夠在寬灰度范圍內(nèi)進(jìn)行高質(zhì)量的記錄。而且,同時還發(fā)現(xiàn),噴射速度能夠設(shè)置為5到15m/s,實際上不會產(chǎn)生問題的值。
下面將說明本申請的發(fā)明人進(jìn)行的實驗,以分析當(dāng)記錄以高速(26KHz,上述值)進(jìn)行時,變窄部分34b的縱橫比對獲得的記錄質(zhì)量的影響。
在這個實驗中,壓力室31a的長度L1固定在1.42mm,其寬度固定在0.27mm,其深度固定在0.05mm,而變窄部分34b的長度L2固定在0.7mm。
變窄部分34b的縱橫比由該變窄部分34b的垂直于縱向的橫向?qū)挾菵2與該變窄部分34b的深度D 1(D2/D1)之比表示,如圖3C所示。
進(jìn)行該實驗以分析當(dāng)以高速進(jìn)行記錄同時改變縱橫比時,是否能夠穩(wěn)定地噴射,同時保持被噴射的墨水微滴的體積在預(yù)定的量。
進(jìn)行該實驗以分析當(dāng)該縱橫比變化時穩(wěn)定的制圖(map)標(biāo)記的變化和噴射的墨水微滴體積的變化。在這里,穩(wěn)定的制圖標(biāo)記通過在圖7B所示的驅(qū)動波形中脈沖寬度和脈沖間隔連續(xù)變化的同時進(jìn)行噴射時量化噴射的穩(wěn)定性得到。換句話說,在圖7B所示的驅(qū)動波形中第一個微滴噴射脈沖的脈沖寬度P1是固定的,第二個微滴噴射脈沖的脈沖寬度P2改變?yōu)镻2a、P2b、P2c……,如圖7C所示,并且兩個噴射脈沖之間的間隔S1改變?yōu)镾1a、S1b、S1c……,然后在相應(yīng)的打印負(fù)載下檢查相應(yīng)組合中的噴射穩(wěn)定性,如圖5中所示的實驗情況一樣。同時,給出兩個圓點,一個三角形點,零個X點,并且這些點加起來獲得圖7A所示的穩(wěn)定的制圖標(biāo)記。此外,液體微滴的體積是當(dāng)上述兩個微滴組合時獲得的體積。圖8是圖7A所示數(shù)據(jù)的曲線圖。
根據(jù)實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)縱橫比增加時,穩(wěn)定制圖標(biāo)記首先有急劇地減少的趨勢,然后在縱橫比達(dá)到2.90之后緩慢地變化。而且,業(yè)已發(fā)現(xiàn),當(dāng)縱橫比增加時,墨水微滴體積首先急劇地增加,然后在縱橫比達(dá)到2.90之后緩慢地變化幾乎變成恒定不變。
換句話說,根據(jù)第三個實驗,通過將變窄部分34b的縱橫比設(shè)置為2.90或以上,能夠可靠地獲得幾乎恒定不變的噴射性能,其中能夠可靠地獲得被噴射的墨水微滴所需要的最大體積,并且在驅(qū)動波形的情況下,根據(jù)該驅(qū)動波形雖然穩(wěn)定制圖標(biāo)記很少,但是穩(wěn)定的噴射是可能的,在這種情況下,即便該變窄部分的寬度和深度有變化,液體微滴體積如上所述仍然變成幾乎恒定不變;因此制造很容易進(jìn)行。
而且,墨水微滴噴射速度能夠設(shè)置為5到15m/s,該值在實踐中不會產(chǎn)生問題。
(1)如上所述,由于使用根據(jù)上述實施例的噴墨記錄設(shè)備1,通過將長度比(L2/L1)設(shè)置為0.34或以上,記錄區(qū)域的灰度范圍能夠擴(kuò)大。
(2)而且,通過將變窄部分34b的縱橫比(D2/D1)設(shè)置為2.90或以上,記錄能夠在高速下穩(wěn)定地進(jìn)行,同時可靠地得到被噴射的墨水微滴所需要的最大體積。
(3)此外,通過沿著供給板34的平坦表面限定變窄部分34b,該長度比(L2/L1)能夠很容易設(shè)置為0.34或以上。
(4)還有,由于打印頭單元30具有這樣一種結(jié)構(gòu),其中多個板被層疊在一起,能夠很容易制造噴嘴、公用墨水室、變窄部分以及壓力室;具體說,具有所希望的壓力降的該變窄部分34b能夠很容易地形成。
(1)雖然噴墨記錄設(shè)備以本發(fā)明的微滴噴射設(shè)備為例子,但是本發(fā)明理所當(dāng)然能夠用作用于噴射除墨水之外的其他液體的設(shè)備。
(2)此外,本發(fā)明還能夠用于利用一種顏色的特定墨水的噴墨記錄設(shè)備。
(3)還有,由于通對墨水供給熱能在墨水中所產(chǎn)生的氣泡,本發(fā)明還能夠用于利用壓力變化噴射墨水微滴的噴墨記錄設(shè)備,或者由于靜電作用利用震動板的位移噴射墨水微滴的噴墨記錄設(shè)備。
(4)雖然根據(jù)上述實施例的噴墨記錄設(shè)備具有這樣一種結(jié)構(gòu),其中變窄部分34b和通孔34a兩者都形成在供給板34中,但是也可以具有這樣的結(jié)構(gòu),其中只有變窄部分34b形成在供給板34上,并且只有通孔34a形成在其上的間隔板設(shè)置在該供給板34的下面,或者這樣一種結(jié)構(gòu),其中變窄部分形成在底板32的下表面上。
權(quán)利要求
1.一種液體微滴噴射設(shè)備,包括噴射液體微滴的多個噴嘴;分別連接于該多個噴嘴的多個壓力室,該壓力室每個構(gòu)造成存儲被選擇性地施加噴射壓力的液體;儲存用于供給該多個壓力室的液體的公用液體室;以及連接在該公用液體室和多個壓力室之間的變窄部分,以從該公用液體室向該多個壓力室供給液體,該變窄部分的壓力降大于該公用液體室和該多個壓力室的壓力降;其中,每個變窄部分沿著液體流動方向的長度相對于對應(yīng)一個壓力室沿著流動方向的長度的比為0.34或以上,該液體流動方向?qū)?yīng)于液體流過該變窄部分的方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體微滴噴射設(shè)備,其中該變窄部分的寬度對深度的比為2.9或以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體微滴噴射設(shè)備,還包括限定該多個壓力室的凹腔板;限定該公用液體室的集流腔板;以及層疊在該凹腔板和集流腔板之間的供給板,該供給板限定該變窄部分;其中該供給板具有沿著其形成變窄部分的平坦表面;并且每個變窄部分的一端連接于該公用液體室,而另一端連接于對應(yīng)的一個壓力室。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液體微滴噴射設(shè)備,還包括限定多個噴嘴的噴嘴板,該噴嘴板相對于該集流腔板設(shè)置在該供給板的相對側(cè)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液體微滴噴射設(shè)備,還包括與該供給板層疊在一起的基板;其中該變窄部分在該供給板上分別形成為槽形,并且由該基板覆蓋,使得該基板與該供給板一起限定該變窄部分;并且該供給板限定通孔,該通孔在其一端將其中一個變窄部分連接到該公用液體室,或者在其另一端連接到對應(yīng)的其中一個壓力室。
6.一種液體微滴噴射設(shè)備,包括噴射液體微滴的多個噴嘴;分別連接于該多個噴嘴的多個壓力室,該壓力室每個構(gòu)造成存儲被選擇性地施加噴射壓力的液體;儲存用于供給該多個壓力室的液體的公用液體室;以及連接在該公用液體室和個多個壓力室之間,以從該公用液體室向該多個壓力室供給液體的變窄部分,該變窄部分的壓力降大于該公用液體室和該多個壓力室的壓力降;其中沿著液體流動方向,每個變窄部分的長度短于該壓力室的長度,該液體流動方向?qū)?yīng)于該液體流過該變窄部分的方向;并且該變窄部分的寬度對深度的比為2.9或以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液體微滴噴射設(shè)備,還包括限定該多個壓力室的凹腔板;限定該公用液體室的集流腔板;以及層疊在該凹腔板和集流腔板之間的供給板,該供給板限定該變窄部分;其中該供給板具有沿著其形成變窄部分的平坦表面;以及每個變窄部分的一端連接于該公用液體室,而另一端連接于對應(yīng)的一個壓力室。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液體微滴噴射設(shè)備,還包括形成多個噴嘴的噴嘴板,該噴嘴板相對于該集流腔板設(shè)置在該供給板的相對側(cè)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液體微滴噴射設(shè)備,還包括與該供給板層疊在一起的基板;其中該變窄部分在該供給板上分別形成為槽形并且由該基板覆蓋,使得該基板與該供給板一起限定該變窄部分;并且該供給板限定通孔,該通孔在其一端將變窄部分連接到該公用液體室,或在其另一端連接到對應(yīng)的一個壓力室。
全文摘要
一種液體微滴噴射設(shè)備,包括多個噴嘴;分別連接于該噴嘴的多個壓力室,該壓力室每個構(gòu)造成存儲被選擇性地施加噴射壓力的液體;儲存用于供給壓力室的液體的公用墨水室;以及連接在該公用液體室和個多個壓力室之間以通過其供給液體的變窄部分。該變窄部分的壓力降大于該公用液體室和該多個壓力室的壓力降。每個變窄部分沿著液體流動方向的長度相對于對應(yīng)的一個壓力室沿著液體流動方向的長度的比為0.34或以上,其中該液體流動方向?qū)?yīng)于該液體流過該變窄部分的方向。
文檔編號B41J2/175GK101066639SQ200710079
公開日2007年11月7日 申請日期2007年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月6日
發(fā)明者原光一郎, 伊藤敦 申請人:兄弟工業(yè)株式會社