液滴喷射头和液滴喷射装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种液滴喷射头和液滴喷射装置。该液滴喷射头驱动设置在喷射器内部的压力腔中的压力产生部，从而对所述压力腔内的液体进行加压并使液滴从与所述压力腔连通的喷嘴喷出，其中，所述喷射器经由多个连通路径在多个位置处连接到其中形成有强制液体流的公共流动路径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液滴喷射头和液滴喷射装置，更具体地涉及一种利用压 电元件来喷射极小的墨滴的喷墨记录头和喷墨记录装置。
技术介绍
近年来，在以喷墨打印机为代表的液滴喷射装置中，存在着在高图 像质量记录与高速记录之间获得平衡的需求。具体来说，存在着对这样 的液滴喷射装置的强烈需求，该液滴喷射装置即使对于其中容易发生墨水渗出和透视(show-through)的普通纸张也能够以高图像质量来执行记录。为了对普通纸张执行高图像质量的记录，使用粘度高的墨水(颜色 材料浓度高的墨水)来保证高记录分辨率并防止墨水渗出和透视是有效 的。此外，为了实现高速记录，必须在一次行进(pass)中执行高分辨率 的记录，并且已提出了所谓的矩阵型头作为适于该操作的液滴喷射头。 因为矩阵型头的喷射器是二维平面地排列的，所以矩阵型头可以在一次 行进中执行高分辨率的记录(300dpi或更高)。二维排列的喷射器中的每 一个都连接到图7中示出的公共流动路径(flowpath)，由此提供墨水。但是，当高粘度的墨水与矩阵型头相结合时，存在着这样的问题 在公共流动路径中的流动路径阻力变得过大，从而执行稳定的液滴喷射 变得困难。也就是说，在矩阵型头中，由于在各喷射器之间设置了公共 流动路径，所以难以保证在公共流动路径中的大的截面积，并且流动路 径阻力容易变大。当增大公共流动路径的截面积时，头的大小增大，这 在点的高度致密化和装置的大小方面造成问题。另外，当在截面积小的 公共流动路径中使用高粘度墨水时，在公共流动路径中的流动路径阻力变得极大；因此，不能再对各个喷射器进行充足的墨水供应，并且高频 率地执行稳定的液滴喷射变得困难。作为针对墨水供应变得不充足的一种措施，还提出了一种通过使公共流动路径中的墨水循环(circulate)来帮助墨水供应的方法(例如，参 见日本专利申请特开(JP-A) No.08-238772和No.2005-225182)。图7是 示出应用了墨水循环的常规矩阵型头中的喷射器和公共流动路径的设置 的图。喷射器120以矩阵形式二维地排列，公共流动路径114设置在多 列喷射器120之间。喷射器120经由连通路径116 (墨水供应路径)连接 到公共流动路径114，由此从公共流动路径114向喷射器120供应墨水。 沿箭头方向在公共流动路径114中形成墨水循环流，以帮助向喷射器120 供应墨水。然而，在应用了墨水循环的这种常规矩阵型头中，存在着这样的问 题产生了由公共流动路径中的流动路径阻力导致的背压(backpressure) 的变化。即，当在公共流动路径114中产生大的流动路径阻力(R)并在 公共流动路径114中产生强制的墨水循环流(以Q表示流速)时，在沿 着公共流动路径114的墨水中出现压力差AP。例如，当考虑如图7所示 的喷射器120A (其连接到公共流动路径114的上游侧)和喷射器120B (其连接到公共流动路径114的下游侧)时，假设R表示喷射器120A和 喷射器120B之间的公共流动路径114中的流动路径阻力，在喷射器120A 和喷射器120B的连接部分中出现的压力差(AP)等于RXQ。艮卩，作用 于喷射器120B的背压变得比作用于喷射器120A的背压小(在负方向上 增加)AP。例如，假设R等于1 x 1()UNs/m5并且Q等于1 x 10'8m3/s， 则AP变得等于lkPa(102mmH20)。喷射器120的喷射特性(液滴体积、 液滴速度等)对背压非常敏感，甚至大约10mmH20的背压差都会影响图 像质量。因此，当如在上述计算结果中组合矩阵型头和高粘度墨水时， 存在着这样的问题喷射器120之间的背压差对各个喷射器120的喷射 特性有很大的影响，并且难以获得均匀的喷射特性。结果，不能实现高 图像质量的记录。此外，作为使用高粘度墨水时的另一问题，存在着这样的问题墨水粘度在喷嘴的附近增大。即，在液滴喷射头中，响应于记录信号而控 制来自各个喷射器的墨水的喷射，但是在使用频率低的喷嘴中，产生了 这样的现象墨水溶剂从喷嘴开口蒸发，并且在喷嘴附近的部分处的墨 水粘度增加。当发生这种墨水粘度增加时，这产生了以下的问题例如， 喷射器变得不能执行正确的墨水喷射、液滴体积和液滴速度降低以及出 现不喷射的情况。为了控制这种墨水粘度增加的发生，公开了一种使墨水在喷嘴附近循环的结构(例如，参见JP-ANo.2002-234175)，但这也没 有考虑在喷射器之间产生的背压的上述不均匀性，并且不能消除喷射器 之间的特性变化。因此，在本专利技术中，目的是提供一种液滴喷射头和液滴喷射装置， 该液滴喷射头和液滴喷射装置解决了在结合矩阵型液滴喷射头和高粘度 墨水时产生的上述问题，并在高图像质量记录(适于普通纸张)与高速 记录之间获得了平衡。
技术实现思路
考虑到上述情况，本专利技术的目的是提供一种液滴喷射头和液滴喷射 装置，其中，在矩阵型液滴喷射头中，在各个喷射器中几乎不产生背压 的变化。第一方面的液滴喷射头的特征在于，其为这样的一种液滴喷射头， 该液滴喷射头驱动设置在喷射器内部的压力腔中的压力产生部，从而对 所述压力腔内部的液体加压并使液滴从与所述压力腔连通的喷嘴喷出， 其中，所述喷射器经由多个连通路径在多个位置连接到其中形成有强制 液体流的公共流动路径。这种结构的本专利技术具有这样的结构，在该结构中，在这些喷射器中 设置多个连通路径，并且这些喷射器经由这些连通路径连接到所述公共 流动路径的多个点。作用于这些喷射器的背压成为在连接这些喷射器的 位置处的公共流动路径内部的压力，这样，当这些喷射器在压力不同的 多个点处连接到公共流动路径时，在连接位置处的压力的平均值成为作 用于这些喷射器的背压。因此，通过将各个喷射器连接到所述公共流动路径的多个点，可以减小喷射器之间的背压差，并使喷射器之间的特性 一致。第二方面的液滴喷射头的特征在于，所述连通路径与所述公共流动 路径之间的连接点被设置为使得在连通路径与公共流动路径互连的多个 位置处的公共流动路径内部的压力的平均值变得在设置在液滴喷射头内 的多个喷射器之间基本相同。在这种结构的本专利技术中，在连接到所述公共流动路径的所有喷射器 中，无论这些喷射器连接到所述公共流动路径的位置如何，都可以使背 压基本相等，从而可以保证喷射器特性的高度一致性。第三方面的液滴喷射头的特征在于，喷射器沿着多行和多列二维地 排列，并且公共流动路径按照所述多行和所述多列中的每一行和每一列 设置。在这种结构的本专利技术中，所述喷射器二维地平面排列，所以可以在 一次行进中执行高分辨率记录。第四方面的液滴喷射头的特征在于，喷射器设置在两个公共流动路 径之间。在这种结构的本专利技术中，向所述喷射器供应液体的连通路径可以连 接到以小间隔相邻的所述两个公共流动路径。第五方面的液滴喷射头的特征在于，在所述公共流动路径中的相邻 的两个公共流动路径中形成彼此相反方向的液体流，并且喷射器通过所 述连通路径中的至少两个连通路径连接到所述两个相邻的公共流动路 径。在这种结构的本专利技术中，在连接到所述公共流动路径的所有喷射器 中，无论这些喷射器连接到所述公共流动路径的位置如何，都可以使背 压基本相等，从而可以保证喷射器特性的高度一致性。第六方面的液滴喷射头的特征在于，所述连通路径中的一个设置在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液滴喷射头，该液滴喷射头驱动设置在喷射器内部的压力腔中的压力产生部，从而对所述压力腔内的液体进行加压并使液滴从与所述压力腔连通的喷嘴喷出，其中，所述喷射器经由多个连通路径在多个位置处连接到其中形成有强制液体流的公共流动路径。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：奥田真一，
申请(专利权)人：富士施乐株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]