液体排放头、元件基座、液体排放装置和液体排放方法制造方法及图纸

一种液体排放头包括：多个产热部件；每个所述产热部件有一个排放口；与排放口相连通且具有一个气泡产生区域以在液体中产生气泡的液流路径；布置在气泡产生区域中且随着气泡的成长而移动的可移动部件；用于将可移动部件的移动限制在所需范围内的限制部分；用于接收每个产热部件所用的预定位数数据的电路，所述电路根据所输入的数据产生驱动脉冲；产热部件和排放口为直线连通关系，所述限制部分与液流路径中的气泡产生区域相对布置，包括气泡产生区域的液流路径通过移动的可移动部件和限制部分之间的实际接触而形成一个除排放口之外的基本闭合的空间，通过施加驱动脉冲而在气泡产生的能量的作用下从所述排放口中排放液体。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过向液体施加热量而排放所需液体的一种液体排放头、液体排放装置及液体排放方法，更具体地说，本专利技术涉及一种能够从一个排放口中连续排放两个或多个液滴的液体排放头、元件基座、液体排放装置及液体排放方法。本专利技术可适用于多种装置，如用于在介质如纸张、纱制品、纤维制品、丝织品、革制品、金属制品、塑料制品、玻璃制品、木材制品及陶瓷制品等上进行记录的打印机、复印机、具有通讯系统的传真设备或具有打印单元的文字处理器，或者，本专利技术也可适用于以复杂的方式与不同处理装置相配合的工业记录装置。在本专利技术中，“记录”不仅是指提供一种有含义的图形如字符或画面的记录介质，而且是指提供一种无含义的画面如样式。现在已知一种液体喷射记录方法即所谓的气泡喷射记录法，在该方法中，将能量如热能施加到墨水(液体)中而在其中产生迅速的状态变化，这样，液体就在上述状态变化产生的作用力的作用下从排放口中排出，从而沉积在记录介质上而形成图像。如在美国专利No.4,723,129中批露了这种利用气泡喷射记录法的记录装置，在这种记录装置中通常布置有一个用于排放液体的排放口、一个与排放口相连通的液流路径及一个电热转换部件，该电热转换部件构成能量产生装置以排放液流路径中的液体。这种记录方法具有多种优点，由于用于排放液体的排放口可以以较高的密度布置在排放头中来执行该记录方法，因此，该方法可利用较高的速度及较低的噪音来记录高质量的图像，且该方法通过一种简单的装置就可记录高清晰度的图像甚至彩色图像。为此原因，近来在不同的办公设备如打印机、复印机、传真机等设备中均应用了气泡喷射记录法，且在工业系统如在文本印刷装置中也采用了该方法。图23所示为利用该记录方法进行记录的常用液体排放头的电热转换部件的剖视图。在该图显示的例子中，电热转换部件由电阻层100及叠置于电阻层上且相互间隔的一对电极101a、101b构成。在电极101a和101b之间形成一个通过施加电压而产热的产热部分105，该部分构成了通过薄膜沸腾而产生气泡的气泡产生区域。在电阻层100和电极101a、101b上形成有两个用于保护这些部件的保护层102、103。该装置中可布置一个在由产热部分105的热量产生的气泡104的作用下用于排放液体的排放开口，在开口为S的情况下，开口S处于与产热部分105相对的位置(即所谓的侧喷器)或在开口为E的情况下开口E处于横向位置(即所谓的边缘喷射器)。无论在哪一种位置情况下，在该液体排放头构造中的气泡104均在较小的液流阻力下朝着液体腔X长大，这样，气泡的消失位置就处于产热部分105的中间部分或朝着液体腔有所偏移。这样，在图23所示的液体排放头中，随着气泡104的成长，液体就被强烈地向后朝着液体腔X推动。因此，在排放口处形成一个弯月面，且在液体和外界大气之间形成一个交接面，该弯月面显示了较大的收缩力，且在液体排放后的气泡消失的作用下产生较大的振动。在气泡消失过程中还产生了从液体腔朝向产热部分105的液流且产生了从排放口至产热部分105的约同样大小的液流，因此，液体回填排放口的实际开始时间是在从排放口处进行的液体流动基本结束之后或较晚一段时间，这样，就需要较长的一段时间直至所述弯月面回复至正常状态且变得稳定。为此原因，为了连续排放液体，在排放之间就需要较长的时间间隔，而能够满意地排放液体的驱动频率却不可避免地受到限制。为增大液体排放头中的驱动频率，本申请人已提出了一种构造，该构造具有一个布置在气泡产生区域中的可移动部件和一个限制部分，该部件可随着气泡的成长而移动，而所述限制部分将可移动部件的移动限制在所需范围之内，其中，限制部分与液流路径中的气泡产生区域相对布置，通过已移动的可移动部件和限制部分之间的实际接触，包括气泡产生部分的液流路径就成为除排放口之外的一个基本闭合空间。在该液体排放头中，在气泡成长时，可移动部件就产生偏移而在气泡产生区域的上游侧基本关闭液流路径，这样，在气泡成长时，被向后朝着上游侧推动的液体是非常有限的。在气泡消失时，可移动部件就产生移动而减小上游侧的液流阻力，这样，就加速了气泡在气泡产生区域的上游侧的消失且该过程比在下游侧中进行的要快。因此，所述的弯月面就具有较小的回缩力且能高效地进行液体的回填。在液体排放头中，溶解在液体中的气体在气泡产生时可被释放出来而形成可存在于液流路径中的微型气泡。为防止不良的排放操作产生这种仍然存在的大量微型气泡，就在排放口的附近定期进行吸出液体的恢复性操作以除去微型气泡。另一方面，在液体排放头中布置有可移动部件，因为液体被稍向后推向上游侧，这样，在微型气泡增加至阻止液体排放操作的水平之前，就将它们从排放口中除去而使其在液流路径中的存有量非常微小。这样，所述的记录操作可连续执行非常长的一段时间，最大可超过100页。如上所述，具有可移动元件的液体排放头在没有弯月面的较大回缩力的情况下可迅速回填液体，它具有利用较短的时间间隔进行液体排放的优点，并可利用较高的频率进行驱动。为了利用较高的频率进行驱动，通常设想为在先的液体排放所产生的气泡快速消失是非常有效的。这是因为为通过满意的方式达到连续排放，就设想在后的排放是在弯月面回复至静止状态且在振动过程之后而稳定及在液体回填完成之后进行的，因为回填的完成及弯月面的稳定是通过气泡消失的完成而达到的。但是，气泡的消失理论上需要一定的时间来完成，这段时间就在驱动间隔内产生了限制。更具体地说，通过施加几微秒时限的电压脉冲来进行液体排放，考虑到相应的延迟，从施加脉冲开始，气泡产生、成长和消失所需要的时间可为30-50usec。因此，如果下一次的排放是在气泡消失之后立即施加一个脉冲来执行的，驱动频率就限制在20-30KHz。因此，本专利技术人已进行了深入的研究而认为除非突破这个现实，否则该技术无法得以提高，本专利技术人已得到一种以较高的频率进行连续液体排放的新颖的液体排放方法。在下面的内容中将解释本专利技术人的新颖的液体排放方法。该新颖的液体排放方法利用了布置有产热部件的液体排放头，产热部件产生的热量用以在液体中生成气泡；用以排放液体的一个排放口；与排放口相连通的一个液流路径，该液流路径具有气泡产生区域以在液体中产生气泡；用于向液流路径供应液体的一个液体腔；布置在气泡产生区域且可随着气泡的成长而移动的一个可移动部件；一个用于将可移动部件限制在所需范围内的限制部分，其中液体是在气泡产生时的能量的作用下而从排放口排放的。在所述液体排放头中，产热部件和排放口直线连通，而限制部分与液流路径的气泡产生部分相对布置，通过移动的可移动部件和限制部分之间的实际接触，具有气泡产生部分的液流路径就成为除排放口之外的一个基本闭合空间。在该液体排放方法中，为使同一排放口连续排放大量液滴，在一状态下向产热部件施加在后液体排放所需的驱动能量。在该状态下，为在先液体排放而形成的气泡仍处于消失过程中且存在于气泡产生区域的排放口侧，而在可移动部件的一侧没有气泡存在。这样，该新颖的液体排放方法不是在在先液体排放时形成的气泡消失之后才驱动在后的液体排放，而是进行连续排放的一个显著的专利技术，该方法在考虑为进行液体排放和在后的液体排放而形成的气泡之间的平衡时，利用了为在先液体排放所形成的气泡。更具体地说，本专利技术人的新颖的液体排放方法是以上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体排放头，包括：用于产生热量以在液体中产生气泡的多个产热部件；为每个产热部件而布置的排放口，该排放口构成了用于排放所述液体的部分；与排放口相连通且具有一个气泡产生区域以在液体中产生气泡的液流路径；布置在气泡产生区域中且 随着气泡的成长而移动的可移动部件；用于将可移动部件的移动限制在所需范围内的限制部分；用于接收每个产热部件所用的预定位数数据的电路，所述电路根据输入的数据而为相应的产热部件产生驱动脉冲；其中，产热部件和排放口处于直线连通关系，所述 限制部分与液流路径中的气泡产生区域相对布置，包括气泡产生区域的液流路径通过移动的可移动部件和限制部分之间的实际接触而形成一个除排放口之外的基本闭合的空间；由输入的数据产生的驱动脉冲的数目比所述预定位数的脉冲数目要大至少一套所述数据； 在通过施加驱动脉冲而产生的气泡的能量的作用下从排放口中排放液体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：石永博之，三隅义範，种谷阳一，杉山裕之，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]