[发明专利]液体排出头

说明书

本申请是申请日为2006年11月29日、申请号为200680044668.X、发明名称为“液体排出方法、液体排出头和液体排出装置”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种通过将液滴排出到介质上而进行记录的液体排出头。

背景技术

作为用于排出如墨等液体的系统，已经研制了一种液体排出系统(喷墨记录系统)，作为用于排出液滴的排出能量产生元件，可以获得使用发热元件(加热器)的方法。

图10是示出用于气泡喷射(bubble jet)(BJ)排出系统的一般的排出过程的示意图，该气泡喷射(BJ)排出系统采用防止气泡与大气连通的传统的喷墨头。应该注意，为了方便起见，在该情况下，通过形成有排出口的孔板向外部喷出的液体部分被称为排出液体，而保留在排出口内的液体被称为流路液体，以区分这些液体部分。

首先，在图10的状态(a)中，通过使加热器通电在加热器的表面处产生膜沸腾现象(图10的(b))。通过该膜沸腾产生的能量，迫使液体从形成有排出口的孔板的表面向外(图10的(c))。此时，在膜沸腾产生的能量的惯性力的推动下，加热器附近的液体由于气泡远离加热器移动。由于通过液体的该移动改变了气泡和液体的界面状态，因此加热器附近的气体好像正在生长。然而，此时的状态是与由加热器产生的热隔离的状态，并且热未传递到气泡，从而随着气泡生长，气体的压力减小。此外，惯性力还使排出的液体的量增大。当该液体的惯性力最终与伴随气体压力减小的恢复力均衡时，气泡停止生长，并且实现最大起泡状态(图10的(d))。由于最大起泡状态下的气体部处于远低于大气压的压力，其后，开始消泡，并且周围区域的液体被迅速吸引到一度被气泡占据的空间(图10的(e))。根据伴随消泡的流路液体的运动，还施加朝向加热器吸引排出口附近的液体的力。由于该力的速度矢量的方向与飘浮的排出液体的速度矢量的方向相反，因此，在用作主液滴的球状部与流路液体之间形成具有柱状的液体(液柱)，并且使该柱状液体拉伸。结果，液柱部变得细长(图10的(f))。当消泡后经过一段时刻时，不能再保持液柱状态的排出液体通过反抗液体的粘性而脱离，并且成为单独的液滴(图10的(g))。在产生液滴的该分散时，形成微小薄雾。最后，飘浮的液滴根据两个液滴之间的速度差和液体的表面张力进一步分离，形成主液滴和副液滴(卫星液滴)(图10的(h))。由于卫星液滴飘浮到主液滴的后方，因此当卫星液滴附着到纸面时，着落位置偏离主液滴的着落位置。这造成图像品质的下降。

图12是示出通过喷泡式(bubble through jet)(BTJ)排出系统来进行一般的排出过程的示意图，该喷泡式(BTJ)排出系统采用传统的喷墨头，由此气泡与大气连通。流路的高度形成为比图10中的BJ排出系统的流路的高度低。对于与图10中的BJ排出系统的部分相同的部分将不再给出说明。在参照消泡过程(图12的(e)至(g))时，在排出口内吸引弯月面的方式在墨流路的前方位置和墨流路的后方位置不同，使得弯月面变得不对称(图12的(f))。因此，当排出液滴与弯月面分离时，排出液滴的后尾端部弯曲(图10的(g))。从而，在弯曲尾部产生的卫星液滴将沿偏离主液滴的轨迹的轨迹飘浮，并且着落在与主液滴的着落位置分离的位置。

近年来，对于如摄影输出等要求高清晰度图像的喷墨打印机，优选尽可能减少使图像品质劣化的卫星液滴的形成。关于用于减少卫星液滴的形成的过程，例如，如日本特开平10-235874号公报中所述，已知减小飘浮液滴的尾部(墨尾部)的长度。在日本特开平10-235874号公报中还公开了：排出口之间的间隔部分地减小以增大弯月面力(meniscus force)，由该弯月面力减小排出口处的液面的波动，并且缩短飘浮液滴的尾部。

发明内容

本发明要解决的问题

然而，基于以下假设设置日本特开平10-235874号公报中的配置：使用大于用于如摄影输出头等高图像品质头的排出口的尺寸，并且待排出的液滴的尺寸也大。对于如摄影输出头等排出微小液滴的头，当采用日本特开平10-235874号公报中的配置时，液滴分离机质与传统的分离机质相比基本上没有改变，并且可以通过切割尾部获得的值(液滴长度)是至多大约5μm，尽管该值取决于排出速度。也就是说，根据日本特开平10-235874号公报中的配置，当排出量大时，如在传统的情况中那样，获得一定程度的卫星液滴减少效果。然而，当排出量水平与用于获得上述摄影品质的头对应的头的排出量水平一样小时，几乎不能获得卫星液滴减少效果。