液体排出头制造技术

本发明专利技术提供一种液体排出头，包括：排出口板，其具有用于排出液体的排出口；以及基板，其具有能量产生元件，该能量产生元件用于产生排出液体用的能量，其中，排出口在排出口的沿与液体排出方向垂直的方向的截面中包括至少两个突起，所述突起具有彼此并置且朝向排出口的内部延伸的直线部和用于连接直线部的前端部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题然而，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5μπι，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。因此，本专利技术人认为为了进一步缩短尾部的长度，以减少卫星液滴，排出液体的分离时刻应该充分提前。也就是说，在从排出口向外伸长的排出液体与排出口内的液体分离期间，排出液体的头部持续向前。从而，排出液体与排出口中的液体分离的时刻越早，飘浮液滴的尾部越短。从该观点看，优选排出液体的分离时刻前移到消泡过程的中间。然而，在仿效传统的分离机质的情况下，难以使排出液体的分离时刻提前。解决问题的方式作为用于解决上述问题的方式，根据本专利技术，一种液体排出头，其中，通过从能量产生元件向液体施加能量而从排出口排出液体，该排出口在排出口的沿液体排出方向的截面中包括至少一个突起，该突起是凸状并且形成在排出口内；用于保持液面的第一区域， 当液体从排出口排出时所述液面与伸长到排出口外部的柱状液体连接；以及第二区域，该第二区域沿与液体排出方向相反的方向吸引排出口中的液体，并且第二区域的流阻低于第一区域的流阻；第一区域沿突起的凸出形成方向形成，第二区域形成在突起的两侧。此外，一种液体排出头，其中，通过从能量产生元件向液体施加能量经排出口排出液体，该排出口在排出口的沿液体排出方向的截面中包括等于或者小于三个的凸状突起， 该突起是凹状的并且位于排出口内；当X1表示突起的沿突起的凸出形成方向的长度，而& 表示突起的根部的沿突起的宽度方向的宽度时，满足1. 6彡(X2/Xl) > 0。此外，一种液体排出头，其中，通过从能量产生元件向液体施加能量而通过排出口排出液体，该排出口在排出口的沿液体排出方向的截面中包括等于或者小于两个的突起， 该突起是凸状的并且位于排出口内；当在排出口的沿液体排出方向的截面中，H表示沿突起的凸出形成方向从突起的前端到排出口的外边缘的距离或者沿突起的凸出形成方向从一个突起的前端到另一个突起的前端的距离，L表示排出口的最大直径，a表示突起的宽度，M表示排出口的假想外边缘的最小直径时，建立M > (L-a)/2 > H ；排出口的截面中的突起的前端具有带曲率的形状，或者具有带垂直于突起的凸出形成的方向的直线部的形状。本专利技术的液体排出方法，其中，通过从能量产生元件向液体施加能量而从排出口排出液体，该方法包括驱动液体通过排出口，使得柱状液体从排出口向外伸长，在排出口的沿液体排出方向的截面中，该排出口包括第一区域和多个第二区域，第二区域的流阻低于第一区域的流阻；在第一区域中保持与伸长到排出口外部的柱状液体连接的液面，同时， 在第二区域中，沿与所述方向相反的方向吸引排出口中的液体；在第一区域中保持液面时， 从第一区域中的液面分离伸长到排出口外部的柱状液体，从排出口排出液体。本专利技术的液体排出头，包括排出口板，其具有用于排出液体的排出口 ；以及基板，其具有能量产生元件，所述能量产生元件用于产生排出所述液体用的能量，其中，所述排出口在排出口的沿与液体排出方向垂直的方向的截面中包括至少两个突起，所述突起具有彼本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种液体排出头，包括：排出口板，其具有用于排出液体的排出口；以及基板，其具有能量产生元件，所述能量产生元件用于产生排出所述液体用的能量，其中，所述排出口在排出口的沿与液体排出方向垂直的方向的截面中包括至少两个突起，所述突起具有彼此并置且朝向所述排出口的内部延伸的直线部和用于连接所述直线部的前端部。

【技术特征摘要】
2005.11.29 JP 2005-3439431.一种液体排出头，包括排出口板，其具有用于排出液体的排出口 ；以及基板，其具有能量产生元件，所述能量产生元件用于产生排出所述液体用的能量， 其中，所述排出口在排出口的沿与液体排出方向垂直的方向的截面中包括至少两个突起，所述突...

【专利技术属性】
技术研发人员：村上修一，武居康德，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP