液体排放方法和液体排放头技术

液体排放方法，使用液体排放头，排放头由排放口、在液体中产生气泡的生泡区和可动元件构成，可动元件可在第一和第二位置间移动，和第一位置相比，第二位置更远离生泡区，可动元件由气泡形成的压力而从第一位置移到第二位置，同时，通过给液体施加液体排放能量，由于可动元件的位移，和上游侧相比，气泡向下游侧膨胀得更大以从排放口排放液体。可动元件在下游侧有自由端，在饱和区施加液体排放能量使液体排放。在饱和区内，要从排放口排放的液体排放量随着排放能量的增加而饱和。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
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)本专利技术涉及通过施加热能给液体而产生气泡从而把所需液体量排放的一种液体排放方法以及一种液体排放头、一种液体排放头架和一种液体排放装置。(
技术介绍
)一种现有技术是一种常规喷墨记录法，即所说的气泡喷墨记录法，在该方法中依据一个被记录的信号施加脉冲能量例如热能给排放墨，随着墨水体积的急剧变化(产生气泡)导致墨水状态的变化，通过这种状态的变化形成的压力从墨水排放口排放以把墨水施加到记录介质上。在美国专利号4,723,129中，公开了一种利用上述气泡喷墨记录法的一种记录装置，该装置由一个墨水排放口、一个与该墨水排放口相连接的墨水流通道以及一个用于产生排放墨水流通道中的墨水的能量的电热转换装置。通过这种记录法可以在高速和低噪音下记录一个高质量的图象。同时，对于这种排放方法，排放头上可以高密度地设置这种墨水排放口。因此，气泡喷墨记录法有很多优点。例如，通过一个紧凑型设备可以实现记录一个高分辨率图象和甚至彩色图象。由于这个原因，气泡喷墨记录法最近不但用于各种办公设备上例如打印机、复印机以及传真机而且用于工业系统象印染机上。如上所述，最近随着在各种领域的推广气泡喷墨技术已经取得以下进展例如，生热元件已经通过调整保护性膜的厚度来进行优化以提高能量效率。这种提高对于提高热能传递给液体例如墨水的效率非常有效。另一方面，人们提出了一种在高速度稳定产生气泡条件下正确排放液体例如墨水以获得一个高质量的图象的一个驱动条件。为了实现高速记录人们提出了一种改进流通道形状，当一个液体排放过程完成后实现排放头的很高的再补充速度。如上所述，人们提出了各种各样的流通道。日本专利拟公开号63-199972公开了一种流通道结构，如图36A及36B所示。在该专利中公开的专利技术是一种流通道结构以及一种基于气泡产生而导致的回压波(一种与液体排放口相反的方向上的压力，即向着液体室12的压力)的一种液体排放头的制造方法。该回压波是一种相反的能量，因为它不是液体排放方向上的能量。在图36A和图36B所示的流通道的情况中，在相对于生热元件2与液体排放口11相对的位置上，远离生热元件的生泡区，设置一个阀10。这个阀10由一个板制造。如图36B所示，它在流通道3的顶板上有一个初始位置。当气泡产生时，它落入到流通道3中。在图36A和36B所示的情况中，阀10可以控制部分回压波以防止回压波向上游方向移动。结果，能量损失得到了控制。然而，对气泡产生过程仔细研究表明，通过在充满液体的流通道3中设置一个阀10来实现对部分回压波的控制对液体排放过程来说不是最佳的。这就是说，开始时，如上所述，回压波本身不会对液体排放过程有直接影响。当回压波在流通道3中产生时，如图36A所示，一个对液体排放过程有直接影响的压力可以从流通道3中排放液体。因此，回压波的控制，特别是部分回压波的控制不会对液体排放过程有太大的直接影响。另一方面，在气泡喷墨记录法中，由于在生热元件与墨水接触的条件下生热过程重复发生，烧焦的墨可能会聚集在生热元件的表面。某些墨水会留下大量的墨，导致气泡的产生非常不稳定。结果，墨水的均匀排放无法保证。因此，人们期待着一种在不使得液体变质的情况下均匀排放液体的方法，即使这种排放液体很容易破坏，甚至不会产生足够的气泡。日本专利申请延迟公开号61-69467，55-81172和美国专利号4,480,259等公开一种排放方法，其中使用了两种分离的液体，称为生泡液和排放液，通过把气泡压力给后者而排放后者。在这些专利技术中，墨水，即排放液与生泡液通过一个由硅胶等制成的柔性膜完全分隔开，因此，前者不会与后者接触，同时，气泡产生的压力通过柔性膜的位移传递给排放液。通过这种结构，在生热元件表面上的烧焦墨的聚集可以防止，排放液可以自由选择。然而，在上述结构的排放头中，排放液与生泡液完全分离，气泡产生的压力通过柔性膜的膨胀/收缩和位移传递给排放液，因此，这种压力的相当大的一部分被这种柔性膜吸收。此外，柔性膜不会产生很大位移，因此虽然可以获得排放液与生泡液的完全分隔开的优点，但是能量效率和液体排放压力很低。本专利技术的专利技术人作了下面的分析，提供了利用气泡以及排放头的新型液体排放方法，该排放方法基于下面的液滴排放理论分析流通道中的可动元件的力学原理的第一个技术分析；通过气泡压力分析液滴排放原理的的第二个分析；分析生热元件的生泡区的第三个分析。结果，可以将基于在流通道中产生气泡(由于薄膜沸腾而发泡)的液体排放方法中基本的排放性质提高到一个从常规角度无法实现的水平。本申请人已经建立了一种全新的方法，基于上面的分析，该方法通过设计可动元件在上游侧的支承端和在排放口即下游侧的自由端积极控制气泡，同时通过在生热元件区域或者生泡区上安置可动元件自身。本申请人已经对这种方法申请了专利。更特别是，我们发现，考虑到用于一定液体排放量的气泡能量，通过在下游侧形成气泡的增长部分气泡的排放性质可以大大提高。我们还发现，上面提到的气泡对液体的排放性质有最大的影响。换句话说，通过有效地把这样的气泡增长部分导向排放口，液体排放效率和液体排放速度可以提高。相对于常规的排放方法，通过把气泡的增长部分移动向可动元件的自由端的下游侧，根据本专利技术的方法达到了一个相当高的水平。在本专利技术的情况中，最好研究可动元件、流通道等相对于在生泡区中心线，例如，穿过一个电热转换元件的流体的流动方向上的一个区域的下游侧，或者生泡区表面中心线的下游侧的气泡产生的结构因素。另一方面，通过改进可动元件的设计以及液体供给通道的结构可以大大提高液体的再补充速度。如上所述，本专利技术针对于一种液体排放方法和一种液体排放头，其中，通过设计可动元件的方向与流通道中的生泡区相对，使得气泡的产生方向集中于下游侧。本专利技术的目标通过改善的液体排放理论，通过改进可动元件和流通道的结构，有效地利用气泡能量，从而提高液体排放效率和稳定性。本专利技术的目标还通过发现一种新型的液体排放量控制装置实现非常稳定的液体排放操作。本专利技术的主要目标如下所述。(技术方案)本专利技术的第一个目标是提供一种液体排放方法和一种液体排放头，其中，从液体排放口到可动元件的自由端之间的空间内的体积作为待排放的液体量受到控制。本专利技术的第二个目标是提供一种液体排放方法和一种液体排放头，其中，通过施加高于可以把从液体排放口到可动元件的自由端之间的液体排放所需的液体排放能量，使得排放操作更加稳定。本专利技术的第三个目标是提供一种液体排放方法和一种液体排放头，其中，液滴排放过程结束后弯液面的再补充速度提高。本专利技术的第四个目标是提供一种通过控制剧烈产生的气泡的一种新型液体排放原理。本专利技术的第五个目标是提供一种液体排放方法和一种液体排放头等，其中，通过提高液体排放效率和液体排放压力以及降低生热元件的表面上流体中集聚的热，同时降低生热元件上的残余气泡，使得液体可以被均匀排放。本专利技术的第六个目标是提供一种液体排放头等，其中，通过降低由于回压波导致的沿着与流体供应方向相反的方向上惯性，同时利用可动元件的阀作用降低弯液面的返回速度而提高液体再补充频率，并且提高打印速度。本专利技术的第七个目标是提供一种液体排放方法和一种液体排放头等，它们具有足够高的液体排放效率和足够高的液体排放速度，其中，在生热元件表面上集聚的烧焦的液体可以被降低，利用这种排本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体排放方法，使用一种液体排放头，该液体排放头包括一个液体排放口；一个在液体中产生气泡的生泡区；以及一个可动元件，可动元件可以在第一个位置和第二个位置之间移动，和第一个位置相比，第二个位置位于远离生泡区的一个位置，其中，所说的可动元件由在所说的生泡区气泡产生形成的压力而从第一个位置移动到第二个位置，同时，通过给液体施加液体排放能量，由于所说的可动元件的位移，和上游侧相比，所说的气泡向下游侧膨胀得更大，以从所说的液体排放口排放液体，其特征在于： 可动元件相对于其在上游侧的支承端在下游侧有一个自由端，以及 通过施加与一个饱和区相对应的液体排放能量使得液体被排放，在该饱和区内，要从所说的液体排放口排放的液体排放量随着所说的液体排放能量的增加而基本饱和。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：浅川佳惠，石永博之，野俊雄，吉平文，工藤清光，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]