[发明专利]打印头、喷墨打印装置以及喷墨打印方法

说明书

技术领域

本发明涉及可喷出液体例如墨水的打印头、采用此打印头打印图像的喷墨打印装置、以及喷墨打印方法。

背景技术

在喷墨打印装置中，采用可利用电热转换器(加热器)或压电元件来喷出液体例如墨水的打印头。如图9A所示，在采用电热转换器101的打印头H中，流路102内的液体经由该电热转换器101的热量起泡(参见图9B和9C)，并利用此时生成的气泡B的起泡能，从喷出口103喷出液体。然后，气泡B如图9D和9E所示消泡。对于本例的打印头H，可动阀104设在流路102中以使气泡B的起泡能有效地作用于喷出口103的方向。采用这种打印头H的喷墨打印装置可通过使从喷出口103喷出的液体附着在打印介质上来打印图像。在此打印装置中，打印速度高速化的需求与日俱增。

对于这种打印头H，随着打印速度加快，一个新问题已越来越明显。如图9D所示，当分断被推离喷出口103的液柱以形成液滴(主液滴)时，与该主液滴Dm一起还形成称为附属物的副液滴Ds，如图9E所示。当这些主液滴Dm和副液滴Ds相互偏离地着落在打印介质上时，印刷图像的图像质量会下降。如图10A所示，副液滴Ds的喷出定时晚于主液滴Dm的喷出定时，且该副液滴Ds的喷出速度Vs小于主液滴Dm的喷出速度Vm。因此，当打印头H与打印介质W的相对移动速度变快时，主液滴Dm的着落位置与副液滴Ds的着落位置的偏差d变大(参见图10B和10C)。图10A，10B和10C表示打印介质W相对于打印头H移动。D1是利用主液滴Dm形成在打印介质W上的点，以及D2是利用副液滴Ds形成在打印介质W上的点。

通常，为使主液滴与副液滴的着落位置的偏差小，可缩小打印头的喷出口面(喷出口所处的面)与打印介质之间的距离h(参见图10A)，或者增大液体的喷出速度。

同时，日本专利特开No.2000-263788描述了一种使墨水的主液滴和副液滴的喷出方向一致的构造。当含有喷出口和流路的喷嘴部由多种材料形成时，产生材料间表面能的差异，换句话说，对墨水润湿性的差异。日本专利特开No.2000-263788中描述的构造是针对主液滴的喷出方向和附属物的喷出方向由于这种对墨水润湿性的差异而发生偏差这个事实而提出的。也就是说，喷出口面倾斜以使低表面能材料所处一侧上的流路部分比高表面能材料所处一侧上的流路部分短。这使主液滴和附属物的喷出方向一致。

然而，当试图缩短打印头的喷出口面与打印介质之间的距离h(参见图10A)以使主液滴与副液滴的着落位置的偏差小时，缩短该距离h是有限的。当距离h太短时，液体提供于其上的打印介质会由于折皱而接触打印头的喷出口面。另外，由于从打印介质表面弹回的液体或者附着在喷出口面上的雾状液体，还会出现液体喷出不良。当试图加快液体喷出速度以使主液滴与副液滴的着落位置的偏差小时，加速同样也是有限的。

因此，仅通过缩短打印头的喷出口面与打印介质之间的距离h或者通过加快液体喷出速度，难以在实现较高打印速度的同时使主液滴与副液滴的着落位置的偏差小。

另一方面，日本专利特开No.2000-263788仅公开一种用于使图10A所示主液滴和副液滴的喷出方向一致的构造。采用此构造，不能解决与图10B和10C所示打印速度加快有关的问题，即，不能抑制主液滴与副液滴的着落位置的偏差。

通常如上所述，不能充分地抑制随着打印速度加快而增大的主液滴与副液滴的着落位置的偏差。尤其，难以遵从工业用喷墨打印装置所希望的要求，即，打印速度更快和印刷图像的质量更高的要求。在工业用喷墨打印装置中，例如，当打印条形码时，主液滴与副液滴的着落位置的偏差将是致命的。条形码是由粗细不同的黑条和白空隙的组合构成的印刷信息。因此，当主液滴与副液滴的着落位置的偏差增大时，条或空隙的尺寸或位置移出可读规格，这使条形码不能读取。

图11、12A和12B是在所谓的串行扫描式喷墨打印装置和宽行式喷墨打印装置中主液滴与副液滴的着落位置偏离的情况下打印结果的说明图。