[发明专利]液体喷射、供给方法，液体喷射头，喷射头架及喷射设备

说明书

本发明涉及通过作用于液体的热能产生气泡而喷射指定液体的一种液体喷射方法、液体喷射头(下文中简称为喷液头)、使用这种喷液头的喷液头架和液体喷射设备(以下简称为喷液设备)。

本发明尤其涉及一种通过产生气泡而使活动部件发生移动的喷液头、液体供给方法(以下简称为供液方法)以及使用这种喷液头的头架和喷液设备。

本发明也适用于在载体上记录的打印机，例如象纸、丝、纤维、布、皮革、金属、塑料、玻璃、木材或陶瓷等这样的记录载体；也适用于复印机、带有通讯系统的传真机、带有打印装置的文字处理机，或其它设备。

所谓的发泡喷射记录法，也就是喷墨记录法，是通过作用力从喷口喷出油墨而在记录载体上形成图像的。此作用力是根据记录信号使热能或类似的能量作用于油墨而产生的体积突然变化(产生气泡)所形成的油墨状态上的变化而产生的。利用这种发泡喷射法的记录设备已被广泛地应用，如美国专利4,723,129说明书中所披露，喷出油墨的喷口，与喷口导通的油墨通道、在每条油墨通道上安装电热转换器用于为喷出的油墨产生能量。于是，由于气泡喷射记录法是通过在液体中产生薄膜沸腾从而形成气泡，因此，这种方法得到广泛的应用。

按照这种记录方法，就可以低噪音高速度地记录高质量图像。与此同时，实施这种记录方法的喷液头使高密度设置多个喷射油墨的喷口成为可能，由于具有这些优点，因而可记录下高分辨率的图像，从而使用小型的设置也可很容易地得到彩色图像。近年来，发泡喷射记录法也因此被广泛地应用于多种办公设备。例如打印机、复印机、传真机，并可进一步应用于工业系统，象纺织印花等。

近年来，发泡喷射技术与工艺在不同领域的许多产品中得到更广泛的应用，因而人们不断地提出更高的技术要求。

例如，为提高能量利用效率、优化发热元件而进行了调节保护膜厚度的研究。上述的研究已经在提高传送给油墨或其它液体的产热效率上起到了作用。而且，为得到高质量的图像有人提出一个驱动条件，在这种条件下，喷液方法等可以更高的油墨喷射速度、更稳定地产生气泡的条件下实现良好的油墨喷射。鉴于高速记录的观点，也有人建议改进液流通道的结构，得到一种能够在喷墨后快速使液体流入液流通道的喷液头。

这样建议的液流通道的不同结构，可见图1A和图1B，这是在日本专利申请公开号为63-199972的说明书中公开的一种液流通道结构。在此说明书中披露的液流通道和用于制造喷头的方法发明中考虑到了反向波动(压力方向与朝喷口方向相反，即在此方向上的压力作用于液腔12)。这种反向波动被称为能量损失，因为它不是朝喷射传递的。

在图1A和图1B中所示的液流通道结构，每个发热元件2都设置在元件基座1上。同时，每一个阀90都设置在与形成每个发热元件侧相对的位置，这个位置远离由发热元件2产生的气泡区。阀90在其初始位置时好象粘贴在如图1B所示的液流通道的顶壁上一样，当发泡时用板材或类似的东西制成的阀90就向下偏斜进入液流通道。结合图1A和图1B，本发明中所描述的反向波动可通过阀90得到部分控制，因此抑制了反向波动的逆流，并减少了能量损失。从对发泡过程的清楚研究中我们知道，在液流通道内设置的阀90部分地抑制了反向波动，但就喷射而论，并不希望阀10对反向波动产生抑制。也就是说，在此系统中，反向波动本身与喷射基本不直接相关。如图1A中所示，在液流通道10内产生反向波动的瞬时，由与喷射直接有关的气泡产生的压力已经作用于从液流通道10喷射出的液体。因而，即使反向波动被完全抑制，很显然这种抑制对喷射也并不产生多大影响，也就更不用提部分抑制的情况了。

另外，对于发泡记录方法来说，发热元件是以发热元件与油墨接触而反复进行加热的。因此，由于油墨烧焦而使得有一种沉积物沉积于每个元件的表面。沉积物的量取决于油墨的种类。而且这种沉积物经常使气泡的产生不稳定，从而导致不能正常地喷墨。所以，需要提供良好的方法，即使这种液体很容易被热能败坏或者不易产生足够的气泡，也不会改变喷射液体的质量。

鉴于这些观点，日本专利申请公开说明书No.61-69467和No.55-81172与美国专利No.4,480,259中已经披露了通过加热而产生气泡的液体(发泡液)和用于喷射的液体(喷射液)是两种独立的液体，而且喷射液的喷射是通过起泡使压力传送到喷射液来实现的。在这些说明书中指出作为喷射液的油墨和发泡液是用一种硅橡胶的柔性薄膜来隔离开的，以防止喷射液与发热元件直接接触。同时，由发泡液发泡产生的压力向喷射液的传送是通过柔性膜的变形来实现的。防止沉积物附着在发热元件表面和喷射液体选择范围的增大就是通过这样的结构来实现的。