[发明专利]液滴喷射头、包括这种喷射头的书写设备以及从这种喷射头喷射液滴的方法

说明书

本发明涉及液滴喷射头以及包括这种喷射头的液滴喷射设备。本发明还涉及从这种液滴喷射头喷射液滴的方法。

更具体地，本发明涉及一种设计用来安装在液体喷射设备中的液滴喷射头，其包括：多个启动腔，其中每个启动腔具有至少一个入口，所述至少一个入口连接至用于向所述启动腔提供液体的至少一个液体供给腔；至少一个启动装置，当由从控制设备接收的能量激活时，所述启动装置适于在其中所包含的液体中产生脉冲波；以及至少一个连接至喷嘴的出口。

现有技术已描述了包含多个启动腔的墨水喷射头。然而，该墨水喷射头对于每个墨水喷射启动器都具有一个喷嘴，并且喷射发自多个喷嘴的多个液滴。该喷射头通常使用在空气的气流最小、喷射距离已知且通常保持恒定的、受保护的环境中，例如台式打印机。在已提供可变的扫描速度的情况下，现有技术通常依靠改变喷射的频率来得到更多的墨水沉淀。然而，这并未解决这种喷射头仍然面对的在更远距离上喷射的问题。

考虑到上述问题而提出了本发明，并且本发明的目的在于提供一种液滴喷射设备，其特别适合于以大于通常距离的距离将液滴从基底喷射到支承物上。为此，本发明一方面在于提供一种上述类型的液滴喷射头，其特征在于，多个启动腔的出口链接至单个共用的喷嘴，液滴通过该喷嘴从液滴喷射头中喷射。

较大且因此较重的液滴将被喷射，并且所述液滴将比较小的液滴传播得更远且更精确。当使用手持式书写设备时，其液滴喷射头与书写表面之间的距离通常远大于使用传统的墨水喷射技术的应用(例如喷墨打印机)，这是一项重要的优点。还应注意到，本发明允许使用通常尺寸的启动器，例如在台式喷墨打印机中使用的启动器，以通过将很多小液滴组合成较大的喷射液滴来产生大于通常尺寸的液滴。因为启动器的尺寸更小，所以其允许在液滴喷射头内定位和配置启动器的自由度更大。

另一个优点是能够通过在每次准备喷射墨水时选择启动不同数量的启动器，以改变作为使用者输入或所推出结果的函数的、所喷射的液滴的体积，以及使不同大小的单个液滴通过单个喷嘴喷向支承物。这对于在不需要改变频率的情况下标记不同厚度的线条特别有用。

本发明的各种实施方式可额外包括以下项目中的任意一项：

所述启动腔的所述出口连接至共用的中央出口腔，所述出口腔与所述喷嘴相连；

所述中央出口腔在中心包含使液体流动脉冲朝向所述喷嘴转向的转向件；

所述多个启动腔以辐射的形式、环绕所述共用的喷嘴设置；

所述启动腔以对称的形式并且以偶数来设置；

所述多个启动腔表现为奇数，并且优选三个启动腔分别朝向三角形的扁平体的3个边缘延伸；

设置了多个液体供给腔，其中每个液体供给腔均与至少一个启动腔连通、并且具有或共用与贮液器流体连接的通孔；

所述液滴喷射头基本为扁平形，并具有相互平行的正面和背面、所述喷嘴形成于所述正面中，与所述启动腔的入口相通的孔设置在所述背面上。

所述多个启动腔的所述入口和所述出口在所述扁平体的主平面内球状地延伸，并且优选从所述喷嘴沿着辐射方向延伸；

所述液滴喷射头由硅晶片或任何适合的材料来制成；

所述启动装置包括下列装置之一：静电启动装置、热启动装置和压电启动装置，并且优选为静电启动装置；

如上面所限定的喷射头尤其适合用于手持式液体喷射设备中，所述液体喷射设备具有基本为管状的本体，所述管状本体在前端具有开口并包含贮液器、能量存储装置、控制单元以及如上述项目中的任意一项所述的液滴喷射头，其中所述喷射头的所述喷嘴面向所述管状体部的所述前开口。

本发明还涉及一种液滴喷射方法，其用于通过安装在液体喷射设备中的液体喷射头来控制液滴的喷射，其特征在于所述方法包括以下步骤：

设置多个启动腔，其中每个启动腔均具有至少一个入口、至少一个启动装置、以及至少一个出口，其中所述至少一个启动装置适于在在其中所包含的液体内产生脉冲波；

设置共用的喷嘴，其与所述多个所述启动腔的所述出口流体连接；

通过所述入口对所述启动腔供给从贮液器提供的液体；以及

以通过所述喷嘴喷射一个液滴的方式，通过来自控制单元的能量供给而启动所述启动装置中的至少一个。

所述启动步骤包括同时启动至少两个启动器；

所述启动步骤包括启动偶数个启动装置，并且被启动的启动装置以相对的、对称的、装置对的形式来设置；

所述启动步骤包括启动奇数个启动装置，优选启动3个或5个启动装置，并且其中所述启动装置在相对于所述共用的喷嘴等距离且等角的位置设置；