專(zhuān)利名稱(chēng)：液體排放方法、液體排放頭以及液體排放設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液體排放方法、一種液體噴射頭、以及一種液體排放設(shè)備，用于利用通過(guò)施加作用在液體上的熱能而產(chǎn)生的氣泡而排放所希望的液體。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種液體排放頭和一種液體排放設(shè)備—它們帶有可移動(dòng)的部件和/或可移動(dòng)的分離膜，而該膜可利用如此產(chǎn)生的氣泡而得到移動(dòng)。
本發(fā)明還可應(yīng)用于在記錄介質(zhì)—諸如紙、線(xiàn)、織物、布、皮革、塑料、玻璃、木材或陶瓷—上進(jìn)行記錄的打印機(jī)，并可應(yīng)用于復(fù)印機(jī)、帶有通信系統(tǒng)的傳真設(shè)備、字處理器以及其他具有用于其的打印單元的設(shè)備。進(jìn)一步地，本發(fā)明可應(yīng)用于工業(yè)用的記錄系統(tǒng)，這種系統(tǒng)以復(fù)雜的方式與各種處理設(shè)備相結(jié)合。
在此，術(shù)語(yǔ)“記錄”在本發(fā)明的描述中所指的不僅是提供具有文字、圖形或其他有意義的形式的圖象，而且還包括提供沒(méi)有具體意義的圖象—諸如圖案。
已經(jīng)知道的有所謂的氣泡噴射記錄法，它通過(guò)在把熱能等根據(jù)記錄信號(hào)而加到墨上所引起的體積突變(氣泡的產(chǎn)生)，從而引起墨的狀態(tài)改變，進(jìn)而產(chǎn)生作用力，并借助這種力而把墨從排放口排放到記錄介質(zhì)上，從而形成圖象。對(duì)于采用氣泡噴射記錄法的記錄設(shè)備，如美國(guó)專(zhuān)利第4,723,129號(hào)等中公布的，通常的做法是在設(shè)備上設(shè)置排放墨的排放口、與排放口相連的墨通路、以及設(shè)置在各個(gè)墨通路中作為墨排放能量的產(chǎn)生裝置的電熱傳感元件。
根據(jù)這種記錄方法，可以以較小的噪聲高速地記錄高質(zhì)量的圖象。同時(shí)，執(zhí)行這種記錄方法的頭使得可以設(shè)置用于以高密度和優(yōu)異的優(yōu)點(diǎn)排放墨的排放口，使得能夠記錄高分辨率的圖象，并使得能夠用較小的設(shè)備方便地獲得彩色的圖象。因而近年來(lái)，氣泡噴射記錄法在很多種辦公室設(shè)備—如打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、傳真設(shè)備—中得到了廣泛的采用。進(jìn)一步地，這種記錄方法甚至被用于工業(yè)系統(tǒng)中，諸如紡織印刷和其他系統(tǒng)。
另外，為了獲得高質(zhì)量的圖象，已經(jīng)提出了用于提供液體排放方法等的驅(qū)動(dòng)條件，它能夠根據(jù)穩(wěn)定的氣泡生成—這使得能夠高速地進(jìn)行墨排放—來(lái)進(jìn)行出色的墨排放。另外，為了能夠進(jìn)行速度更高的記錄，提出了一種改進(jìn)的流動(dòng)通路配置，以獲得一種液體排放頭—它能夠在每次進(jìn)行液體排放時(shí)進(jìn)行更高的液體再填充。這種方案的一個(gè)例子被公布在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第63-199972號(hào)中。在如此公布的該發(fā)明中，沿著氣泡的產(chǎn)生方向而發(fā)生的回波(沿著與排放口相反的方向而施加的壓力，即指向液體腔1012的壓力)，處于離開(kāi)各個(gè)熱發(fā)生器件所形成的氣泡產(chǎn)生區(qū)的初始位置。隨后，位于相對(duì)于熱發(fā)生器件而與排放口相反的一側(cè)的閥的狀態(tài)得到調(diào)節(jié)，從而由于這種回波的存在而達(dá)到最大升限。隨后允許該閥隨著各個(gè)氣泡的產(chǎn)生而下落到流動(dòng)通路中。該發(fā)明的目的，是通過(guò)以在上述申請(qǐng)的說(shuō)明書(shū)中公布的方式來(lái)使用該閥，從而控制這種回波的一部分，進(jìn)而抑制能量損失。
另一方面，在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第61-69467號(hào)、日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第55-81172號(hào)和美國(guó)專(zhuān)利第4,480,259號(hào)等中，公布了一種方法，用于通過(guò)使得氣泡產(chǎn)生所引起的壓力能夠被傳遞到排放液體上，并同時(shí)分別地利用通過(guò)加熱而產(chǎn)生氣泡的液體(氣泡生成液體)和進(jìn)行排放的液體(排放液體)，來(lái)排放液體。在這些公開(kāi)的說(shuō)明書(shū)中，作為排放液體和氣泡生成液體的墨，借助由硅橡膠等形成的可移動(dòng)分離膜，而得到完全的分離。因此，不允許排放液體直接與熱發(fā)生液體接觸。在此，該結(jié)構(gòu)同時(shí)得到適當(dāng)設(shè)置，從而使氣泡生成液體的氣泡生成所施加的壓力，借助可移動(dòng)分離膜的變形，而被傳遞到排放液體。借助如此設(shè)置的結(jié)構(gòu)，就可以防止淀積物累積在各個(gè)熱發(fā)生器件的表面上，并使得對(duì)排放液體的選擇更為自由。
另外，在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第59-26270號(hào)的說(shuō)明書(shū)中，公布了一種結(jié)構(gòu)，其中采用了一種大膜把整個(gè)頭體分成上部和下部。所公布的該大膜被形成液體通路的兩個(gè)板部件所箝制。這些板部件的目的，是為了防止液體在如此設(shè)置的兩個(gè)流動(dòng)通路中彼此混合。
另外，在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第5-229122號(hào)中，提出了一種結(jié)構(gòu)，其中在提供氣泡生成液體的專(zhuān)門(mén)特征的同時(shí)，這種液體被用在比排放液體的沸點(diǎn)低的一個(gè)沸點(diǎn)下，以保持這種液體的氣泡生成特性。另外這種結(jié)構(gòu)采用了一種傳導(dǎo)液體作為氣泡生成液體，如在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第4-329148中公布的。
然而，由于上述完全分離排放液體和氣泡生成液體的頭通過(guò)可移動(dòng)分離膜的變形來(lái)傳遞氣泡產(chǎn)生時(shí)施加到排放液體上的壓力，而這種變形會(huì)使該膜膨脹，因而相當(dāng)部分的氣泡生成壓力最終被可移動(dòng)分離膜所吸收。另外，這種變形的量不能足夠地大。因此，雖然可以分離排放液體和氣泡生成液體，能量效率和排放力仍然可能是較低的。
本發(fā)明就是在考慮到傳統(tǒng)技術(shù)所未考慮到的觀(guān)點(diǎn)的依據(jù)上設(shè)計(jì)出來(lái)的。本發(fā)明的主要目的，是增強(qiáng)這樣的方法中的基本排放特性—在這種方法中液體借助傳統(tǒng)的液體流動(dòng)通路中的氣泡生成(特別是各種薄膜沸騰下產(chǎn)生的氣泡)而使液體得到排放，且這些特性被提高到了傳統(tǒng)技術(shù)從未達(dá)到的高標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明人已經(jīng)仔細(xì)地研究了液滴排放的基本原理，并考慮到了提供一種新的利用氣泡的液滴排放方法和頭—它們是不能利用傳統(tǒng)技術(shù)獲得的。在此，在進(jìn)行這種研究時(shí)，本發(fā)明人進(jìn)行了第一種技術(shù)分析，它從各個(gè)液體流動(dòng)通路中的可移動(dòng)部件的操作開(kāi)始，從而分析流動(dòng)通路中的可移動(dòng)部件的機(jī)械原理；第二種技術(shù)分析，它從借助氣泡產(chǎn)生的液滴排放的原理開(kāi)始；以及，第三種技術(shù)分析，它從用于氣泡形成的熱發(fā)生器件的氣泡形成區(qū)開(kāi)始。
已經(jīng)知道，考慮到由氣泡本身給予排放量的能量，在這方面中所考慮的各種因素中，有助于顯著增強(qiáng)排放特性的最有意義的因素，是在氣泡的下游側(cè)的生長(zhǎng)分量。在此，換言之，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，排放效率和排放速度的增強(qiáng)是由于在氣泡的下游側(cè)上的生長(zhǎng)分量的有效傳遞從而使得其沿著液體排放的方向而得到引導(dǎo)而引起的。借助這種發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明人在此獲得了一種與傳統(tǒng)技術(shù)相比非常高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其中在氣泡的下游側(cè)的生長(zhǎng)分量可以被有效地傳送到可移動(dòng)部件的自由端側(cè)。
另外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，較好地是結(jié)構(gòu)元件應(yīng)該相對(duì)于用于形成氣泡的熱發(fā)生區(qū)-諸如各個(gè)電熱傳感器件中沿著液體的流動(dòng)方向通過(guò)該區(qū)的中心的線(xiàn)的下游側(cè)的一個(gè)區(qū)，或相對(duì)于可移動(dòng)部件、流動(dòng)通路等等而得到考慮，這些與其上生成氣泡的表面的區(qū)中心等的下游側(cè)的氣泡的生成有關(guān)。
另外，對(duì)于這種優(yōu)化設(shè)置的結(jié)構(gòu)，氣泡生成區(qū)和可移動(dòng)部件被沿著流動(dòng)通路彼此相對(duì)地設(shè)置，從而使得能夠減小和消除較小的滴(伴隨物)—這些較小的滴，當(dāng)它們和其余的墨由于在排放口附近的墨的表面張力的拉力而在流動(dòng)通路中被分離時(shí)，以相對(duì)于飛行的大部分墨滴的一個(gè)略微的延遲而飛行。
同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，可以通過(guò)考慮可移動(dòng)部件和供應(yīng)通路的結(jié)構(gòu)設(shè)置，而顯著地增強(qiáng)再填充速度。
借助通過(guò)如上所述的研究所獲得的知識(shí)和總體考慮，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了優(yōu)異的液體排放的原理并最終設(shè)計(jì)出了在此提出的本發(fā)明。
本發(fā)明的主要目的如下本發(fā)明的第一個(gè)目的，是提供一種液體排放方法、一種液體噴射頭、以及一種液體排放設(shè)備，它們能夠增大從排放口排放的液體的量，并同時(shí)提高再填充速度。
本發(fā)明的另一個(gè)目的，是提供一種液體排放方法、一種液體噴射頭、以及一種液體排放設(shè)備，它們能夠提高設(shè)置在各個(gè)流動(dòng)通路中的可移動(dòng)部件的耐久性。
本發(fā)明的再一個(gè)目的，是提供一種液體排放方法、一種液體噴射頭、以及一種液體排放設(shè)備，它們能夠穩(wěn)定來(lái)自排放口的液滴的排放狀態(tài)。
本發(fā)明的再一個(gè)目的，是提供一種液體排放方法、一種液體噴射頭、以及一種液體排放設(shè)備，它們能夠控制可移動(dòng)部件的位移量。
同時(shí)，本發(fā)明人已經(jīng)解決了當(dāng)將要變成氣泡生成區(qū)的形成間隙的空間變小時(shí)所產(chǎn)生的問(wèn)題。換言之，當(dāng)氣泡應(yīng)該在氣泡生成區(qū)中產(chǎn)生時(shí)，這種氣泡是在排放口沿著排放液體的流動(dòng)方向的上游側(cè)產(chǎn)生的。然而，由于氣泡生成區(qū)的寬度和長(zhǎng)度與熱發(fā)生單元的相同，可移動(dòng)部件只能沿著相對(duì)于排放液體的方向縱向方向而借助各個(gè)氣泡的產(chǎn)生發(fā)生位移。因此，不能獲得有效排放操作所需的足夠排放速度。在此，本發(fā)明得到了適當(dāng)設(shè)計(jì)，以通過(guò)特別注意這樣一個(gè)事實(shí)—即這種缺點(diǎn)是由于只在封閉的小空間中重復(fù)使用相同的氣泡生成液體而造成的，而實(shí)現(xiàn)有效的排放操作。
因此，本發(fā)明還有一個(gè)目的，即提供一種液體排放方法和一種液體排放設(shè)備—它具有適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)以大體上分離排放液體和氣泡生成液體且更好地是利用可移動(dòng)膜而完全地分離它們，從而不僅能夠防止壓力從上游側(cè)逃脫，而且能夠沿著排放口的方向引導(dǎo)壓力，從而當(dāng)壓力通過(guò)可移動(dòng)膜由于泡沫形成所施加的壓力而發(fā)生的變形而沿著液體排放方向得到引導(dǎo)時(shí)，排放效率不會(huì)損失。以此方式，液體排放量得到了增大，且再填充速度得到提高。
本發(fā)明的再一個(gè)目的，是提供一種液體排放方法、一種液體噴射頭、以及一種液體排放設(shè)備，它們能夠試圖使來(lái)自各個(gè)排放口的液滴的排放狀態(tài)得到穩(wěn)定。
另外，本發(fā)明的進(jìn)一步的目的，是提供一種液體排放方法和一種液體排放設(shè)備，它們能夠通過(guò)采用上述的結(jié)構(gòu)而使累積在各個(gè)熱發(fā)生器件上的淀積物的量得到減小，并能夠在不對(duì)所排放的液體造成熱影響的情況下以良好的效率進(jìn)行液體排放。
本發(fā)明的再一個(gè)目的，是提供一種液體排放方法和一種液體排放設(shè)備，它們?cè)谂欧乓后w上有更自由的選擇，而不論其粘性和材料組份如何。
另外，本發(fā)明的另一個(gè)目的，是提供一種液體排放方法，用于利用當(dāng)在用于在液體中產(chǎn)生氣泡的氣泡生成區(qū)中產(chǎn)生氣泡時(shí)施加的壓力來(lái)排放液體。在此，兩個(gè)氣泡生成區(qū)被設(shè)置成至少部分地彼此相對(duì)的。此時(shí)，利用在兩個(gè)氣泡生成區(qū)中施加的壓力來(lái)排放液體。
另外，本發(fā)明的另一個(gè)目的，是提供一種液體排放方法，用于通過(guò)使設(shè)置在其在排放口側(cè)的自由端的一個(gè)可移動(dòng)部件相對(duì)于其可移動(dòng)支點(diǎn)發(fā)生位移，利用一種壓力—該壓力是當(dāng)在用于在液體中產(chǎn)生氣泡的氣泡生成區(qū)中產(chǎn)生氣泡時(shí)施加的—來(lái)排放液體。在此，該氣泡生成區(qū)和該可移動(dòng)部件被設(shè)置成兩組，以至少部分地彼此相對(duì)，且允許兩個(gè)可移動(dòng)部件彼此接近以排放液體。
另外，本發(fā)明的另一個(gè)目的，是提供一種液體排放頭，它包括至少一個(gè)用于排放液體的排放口和一個(gè)排放液體流動(dòng)通路，該排放液體流動(dòng)通路帶有用于產(chǎn)生氣泡的氣泡生成區(qū)并與該排放口相連通。在此，兩個(gè)氣泡生成區(qū)被設(shè)置成至少部分地彼此相對(duì)的。
另外，本發(fā)明的另一個(gè)目的，是提供一種液體排放頭，它包括用于排放液體的排放口；排放液體流動(dòng)通路，其每一個(gè)都帶有用于產(chǎn)生氣泡的氣泡生成區(qū)并與排放口相連通；一個(gè)基底，它帶有熱發(fā)生器件—其每一個(gè)都被設(shè)置在氣泡生成區(qū)中以產(chǎn)生用于產(chǎn)生氣泡的熱量；可移動(dòng)部件，其每一個(gè)都帶有在排放口側(cè)上的自由端，并被設(shè)置在每一個(gè)排放液體流動(dòng)通路中以對(duì)著熱發(fā)生器件。當(dāng)可移動(dòng)部件借助由于氣泡的產(chǎn)生而施加的壓力而發(fā)生位移時(shí)，液體被從排放口排放出來(lái)。在此，熱發(fā)生器件和可移動(dòng)部件被設(shè)置成兩組以至少部分地彼此相對(duì)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的，是提供一種液體排放頭，它包括用于排放液體的排放口；排放液體流動(dòng)通路，其每一個(gè)都帶有用于產(chǎn)生氣泡的氣泡生成區(qū)并與排放口相連通；一個(gè)基底，它帶有熱發(fā)生器件，每一個(gè)熱發(fā)生器件都被設(shè)置在用于產(chǎn)生用以產(chǎn)生氣泡的熱量的氣泡生成區(qū)中；可移動(dòng)部件，其每一個(gè)都帶有被設(shè)置在排放口側(cè)上的自由端，并被設(shè)置在各個(gè)排放液體流動(dòng)通路中以與熱發(fā)生器件相對(duì)。在此，當(dāng)可移動(dòng)部件由于氣泡的產(chǎn)生所施加的壓力而發(fā)生位移時(shí)液體被從排放口排放，且熱發(fā)生器件和可移動(dòng)部件被設(shè)置成兩組，以允許可移動(dòng)部件本身至少部分地彼此相對(duì)。
另外，本發(fā)明的另一個(gè)目的，是提供一種液體排放方法，用于通過(guò)使一個(gè)可移動(dòng)分離膜發(fā)生位移而排放液體，其中該可移動(dòng)分離膜在排放口側(cè)相對(duì)于排放液體流動(dòng)通路中的液體流動(dòng)的上游側(cè)始終大體上把與用于排放液體的排放口相連通的一個(gè)排放液體流動(dòng)通路與一個(gè)氣泡生成液體流動(dòng)通路—該氣泡生成液體流動(dòng)通路帶有用于產(chǎn)生液體中的氣泡的氣泡生成區(qū)—彼此分離。在此，氣泡生成區(qū)、氣泡生成液體流動(dòng)通路、以及可移動(dòng)分離膜被設(shè)置成兩組，以允許可移動(dòng)分離膜的可移動(dòng)區(qū)至少部分地彼此相對(duì)使排放液體流動(dòng)通路被夾在它們之間，且兩個(gè)可移動(dòng)分離膜發(fā)生位移以彼此接近。
另外，本發(fā)明的另一目的是提供用于一種液體排放設(shè)備的一種液體排放頭，該液體排放頭包括與排放口相連通以排放液體的排放液體流動(dòng)通路；氣泡生成液體流動(dòng)通路，其每一個(gè)都帶有用于在液體中產(chǎn)生氣泡的氣泡生成區(qū)；熱發(fā)生器件，其每一個(gè)都被設(shè)置在氣泡生成區(qū)中以產(chǎn)生用于產(chǎn)生氣泡的熱量；以及，可移動(dòng)分離膜，用于始終大體上把排放液體流動(dòng)通路與氣泡生成液體流動(dòng)通路分離開(kāi)。在此，通過(guò)借助由于氣泡的產(chǎn)生而施加的壓力而使可移動(dòng)分離膜發(fā)生位移，使液體從排放口排放出來(lái)，且液體排放頭帶有熱發(fā)生器件，氣泡生成液體流動(dòng)通路以及可移動(dòng)分離膜被設(shè)置成兩組以使可移動(dòng)分離膜的至少部分可移動(dòng)范圍彼此相對(duì)且排放液體流動(dòng)通路處于它們之間。
根據(jù)如上構(gòu)成的本發(fā)明，設(shè)置在氣泡生成區(qū)中的用于產(chǎn)生熱量以產(chǎn)生氣泡的一組熱發(fā)生器件以及具有處于排放口側(cè)的自由端的可移動(dòng)部件，被設(shè)置在排放液體流動(dòng)通路中，以對(duì)著熱發(fā)生器件，且它們的兩個(gè)組被至少部分地彼此相對(duì)地設(shè)置，從而使兩個(gè)可移動(dòng)部件伴隨著氣泡的產(chǎn)生而發(fā)生位移彼此接近。假定如此設(shè)置在排放液體流動(dòng)通路中的用于從各個(gè)排放口排放液體的結(jié)構(gòu)是優(yōu)化的結(jié)構(gòu)，但應(yīng)該理解的是這種結(jié)構(gòu)的變形(將在后面得到描述)也屬于本發(fā)明的范圍。
優(yōu)化結(jié)構(gòu)的這個(gè)例子使得可以借助兩個(gè)可移動(dòng)部件的位移而從各個(gè)排放口排放排放液體流動(dòng)通路中的液體。因而，與其中位移只由一個(gè)可移動(dòng)部件來(lái)進(jìn)行的情況相比可以進(jìn)一步地增大液體排放的量，并增強(qiáng)可移動(dòng)部件的耐久性。
另外，當(dāng)各個(gè)氣泡膨脹到最大時(shí)，在夾在兩個(gè)可移動(dòng)部件之間的部分產(chǎn)生出浮力。這種浮力包含與在排放液體流動(dòng)通路中流動(dòng)的液體垂直的分量。因此，可以在可移動(dòng)部件返回到位移之前的原來(lái)位置時(shí)增強(qiáng)再填充速度。
另外，如果兩個(gè)可移動(dòng)部件被設(shè)置成當(dāng)氣泡膨脹到最大時(shí)至少部分地彼此接觸，則可以實(shí)現(xiàn)從各個(gè)排放口排放的液體量的穩(wěn)定。
另外，通過(guò)調(diào)節(jié)兩個(gè)熱發(fā)生器件之間的面積比，可以控制從各個(gè)排放口排放的液體量。
另外，如果結(jié)構(gòu)被適當(dāng)設(shè)置以使兩個(gè)可移動(dòng)部件以彼此不同的時(shí)序進(jìn)行位移，則可以抑制彎月形液面的退化，并促進(jìn)液體的再填充。
另外，如果結(jié)構(gòu)被適當(dāng)設(shè)置以使兩個(gè)可移動(dòng)部件之一能夠在各個(gè)氣泡膨脹時(shí)調(diào)節(jié)另一可移動(dòng)部件的位移，則可以使排放穩(wěn)定。
另外，該結(jié)構(gòu)被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置，從而提供設(shè)置在氣泡生成區(qū)中的熱發(fā)生器件，以產(chǎn)生用于產(chǎn)生氣泡的熱量；氣泡生成液體流動(dòng)通路，它帶有氣泡生成區(qū)；以及，可移動(dòng)分離膜，它始終把排放液體流動(dòng)通路和氣泡生成液體流動(dòng)通路分開(kāi)，并形成彼此相對(duì)的兩組—其間夾有排放液體流動(dòng)通路。在此，如果兩個(gè)可移動(dòng)分離膜發(fā)生位移而彼此接近，則可以從各個(gè)排放口排放排放液體流動(dòng)通路中的液體，并與其中位移是利用一個(gè)可移動(dòng)分離膜實(shí)現(xiàn)的情況相比進(jìn)一步地增大排放的液體量。
另外，當(dāng)各個(gè)氣泡膨脹到最大時(shí)在夾在兩個(gè)可移動(dòng)分離膜之間的部分上產(chǎn)生出浮力。這種浮力包含與排放液體流動(dòng)通路中的液體流動(dòng)相垂直的分量。因此，可以在可移動(dòng)部件返回到位移之前的原來(lái)位置時(shí)增強(qiáng)再填充速度。
該結(jié)構(gòu)被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置，從而當(dāng)可移動(dòng)分離膜隨著各個(gè)氣泡的產(chǎn)生和生長(zhǎng)而向著排放液體流動(dòng)通路位移時(shí)，在下游側(cè)的可移動(dòng)分離膜部分向著排放液體流動(dòng)通路的位移比在上游側(cè)上的部分大。因此，可以借助排放液體流動(dòng)通路中的各個(gè)氣泡的產(chǎn)生，而有效地從各個(gè)排放口排放排放液體流動(dòng)通路中的液體。
在其中用于調(diào)節(jié)方向的裝置—該裝置分別帶有在上游側(cè)上的氣泡生成區(qū)的端部以外的下游側(cè)上的自由端和在可移動(dòng)分離膜的排放液體流動(dòng)通路側(cè)上的上述自由端以外的上游側(cè)上的支點(diǎn)，且該裝置與可移動(dòng)分離膜相鄰地設(shè)置，則可以在氣泡的泡沫消失時(shí)抑制可移動(dòng)分離膜向著氣泡生成液體通路的位移，并增強(qiáng)再填充特性和減小交擾。
當(dāng)為每一個(gè)可移動(dòng)分離膜設(shè)置了一個(gè)下垂部分—該部分在無(wú)泡沫時(shí)伸出到氣泡生成液體流動(dòng)通路側(cè)并在形成泡沫時(shí)伸出到排放液體流動(dòng)通路側(cè)—時(shí)可以穩(wěn)定地把氣泡生成區(qū)中的各個(gè)氣泡的產(chǎn)生所施加的壓力引導(dǎo)到排放液體流動(dòng)通路的排放口側(cè)。因此，在排放液體流動(dòng)通路中的液體可借助所產(chǎn)生的氣泡而有效和穩(wěn)定地從各個(gè)排放口排放出來(lái)。


圖1A、1B、1C和1D是橫截面圖，它顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種液體排放頭的一個(gè)結(jié)構(gòu)的例子。
圖2是部分分解的立體圖，顯示了圖1A、1B、1C和1D所表示的液體排放頭。
圖3是橫截面圖，示意顯示了在傳統(tǒng)液體噴射頭中壓力從產(chǎn)生的氣泡的傳播。
圖4是橫截面圖，示意顯示了在根據(jù)本發(fā)明的液體排放頭中壓力從產(chǎn)生的氣泡的傳播。
圖5是橫截面圖，示意顯示了在根據(jù)本發(fā)明的液體排放頭中液體的流動(dòng)。
圖6A、6B、6C、6D、6E和6F是橫截面圖，示意顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的液體排放頭。
圖7是橫截面圖，示意顯示了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的液體排放頭。
圖8是橫截面圖，示意顯示了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的液體排放頭。
圖9A和9B示意顯示了圖8表示的液體排放頭的操作圖9A顯示了加在圖6顯示的液體排放頭的熱發(fā)生器件上的加熱信號(hào)；且圖9B顯示了加在圖8顯示的液體排放頭的熱發(fā)生器件上的加熱信號(hào)。
圖10A、10B、10C和10D是示意顯示，示意顯示了當(dāng)圖9B顯示的加熱信號(hào)被加到圖8顯示的液體排放頭上時(shí)的操作。
圖11是橫截面圖，示意顯示了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的液體排放頭。
圖12A、12B、12C和12D是橫截面圖，示意顯示了圖11表示的液體排放頭的操作。
圖13示意顯示了加到圖12A、12B、12C和12D顯示的液體排放頭上的加熱信號(hào)。
圖14顯示了用于制造根據(jù)本發(fā)明的液體排放頭的方法的一個(gè)例子。
圖15A和15B顯示了根據(jù)本發(fā)明的液體排放頭的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子圖15A顯示了從排放口側(cè)觀(guān)看到的情況；且圖15B是橫截面圖，顯示了沿著液體流動(dòng)通路的方向觀(guān)測(cè)到的情況。
圖16A、16B、16C、16D、16E、16F、16G、16H和16I是橫截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的液體排放方法，這些圖是沿著液體流動(dòng)通路的方向的。
圖17A、17B、17C、17D、17E、17F、17G、17H和17I是橫截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的液體排放方法，這些圖是沿著液體流動(dòng)通路的方向看的。
圖18A、18B、18C、18D和18E是橫截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的液體排放方法，這些圖是沿著液體流動(dòng)通路的方向看的。
圖19A、19B和19C是橫截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例的液體排放方法，且這些圖是沿著液體流動(dòng)通路的方向看的。
圖20A、20B、20C、20D、20E和20F是橫截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第九實(shí)施例的液體排放方法，且這些圖是沿著液體流動(dòng)通路的方向看的。
圖21A、21B、21C和21D是橫截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第十實(shí)施例的液體排放方法，且這些圖是沿著液體流動(dòng)通路的方向看的。
圖22A和22B顯示了根據(jù)圖21A、21B、21C和21D的液體排放方法的可移動(dòng)分離膜的位移時(shí)序。
圖23A、23B、23C、23D和23E是橫截面圖，顯示了可應(yīng)用于本發(fā)明的液體排放方法的第一個(gè)例子。
圖24A、24B、24C、24D和24E是橫截面圖，顯示了可應(yīng)用于本發(fā)明的液體排放方法的第二個(gè)例子。
圖25A、25B和25C是橫截面圖，顯示了根據(jù)可應(yīng)用于本發(fā)明的液體排放方法的可移動(dòng)分離膜的位移過(guò)程，這些圖是沿著流動(dòng)通路的方向看的。
圖26A和26B顯示了根據(jù)本發(fā)明的液體排放頭的一個(gè)結(jié)構(gòu)例子圖26A顯示了從排放口側(cè)看的視圖；圖26B是橫截面圖，顯示了沿著液體流動(dòng)通路方向看的視圖。
圖27顯示了根據(jù)本發(fā)明的液體排放設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
圖28是框圖，顯示了應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的液體排放方法和液體排放頭的墨排放記錄的設(shè)備的整個(gè)結(jié)構(gòu)。
在具體描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例之前，首先描述根據(jù)本發(fā)明的、使得能夠通過(guò)控制泡沫形成所施加的壓力的傳播方向以及氣泡的生長(zhǎng)方向并當(dāng)液體得到排放時(shí)使排放力和排放效率得到提高的最基本的結(jié)構(gòu)。
圖1A至1D是橫截面圖，顯示了本發(fā)明的液體排放頭的一個(gè)結(jié)構(gòu)例子。圖2是部分分解的立體圖，顯示了圖1表示的液體排放頭。
如圖1A至1D所示，熱發(fā)生器件2(對(duì)于本實(shí)施例為40μm×105μm的熱生成電阻)被設(shè)置在元件基底1上，作為用于在將要從本實(shí)施例的液體排放頭排放的液體上激活熱能的器件。隨后，液體流動(dòng)通路10被設(shè)置在與熱發(fā)生器件2相應(yīng)的元件基底上。液體流動(dòng)通路10與排放口18相連通。同時(shí)，它與公共液體腔13相連通，而液體從公共液體腔13被提供到多個(gè)液體流動(dòng)通路10，而每一個(gè)液體流動(dòng)通路10都從公共液體腔13接收其量與將要從各個(gè)排放口排放的量相應(yīng)的液體。
在其中設(shè)置有各個(gè)液體流動(dòng)通路的元件基底之上，板型可移動(dòng)部件31以懸臂的方式設(shè)置，并帶有一個(gè)平坦部分，并且是用諸如金屬的彈性材料制成的，并對(duì)著熱發(fā)生器件2?？梢苿?dòng)部件的一端被固定在一個(gè)基座(一個(gè)支撐部件)34等等上，而該基座34通過(guò)在感光樹(shù)脂等之上形成圖案而形成在液體流動(dòng)通路10或元件基底的壁上。以此方式，可移動(dòng)部件得到支撐，并帶有一個(gè)支點(diǎn)(支撐部分)33。
可移動(dòng)部件31帶有支點(diǎn)(支撐部分；固定端)33，而支點(diǎn)33位于在液體排放操作中從公共液體腔13通過(guò)可移動(dòng)部件31向排放口18流動(dòng)的主流的上游側(cè)。該部件被設(shè)置在以距熱發(fā)生器件2約15μm的間隙而與熱發(fā)生器件2相對(duì)的位置，以掩蓋熱發(fā)生器件2，從而使其自由端(自由端部分)32被置于相對(duì)于支點(diǎn)33的下游側(cè)。熱發(fā)生器件與可移動(dòng)部件之間的間隙變成了氣泡生成區(qū)。在此方面，熱發(fā)生器件和可移動(dòng)部件的種類(lèi)、配置和設(shè)置不一定限于上述。只要其配置和設(shè)置使得能夠控制氣泡的生長(zhǎng)和壓力的傳播，就可以了。在此，上述的液體流動(dòng)通路10被分成了兩個(gè)區(qū)，而可移動(dòng)部件31成為了其邊界即直接與排放口18連通的部分被限定為第一液體流動(dòng)通路14，且?guī)в袣馀萆蓞^(qū)11和液體供應(yīng)通路12的部分被限定為第二液體流動(dòng)通路16。借助這種分割，將對(duì)液體流動(dòng)進(jìn)行描述。
當(dāng)熱發(fā)生器件2被加熱時(shí)，位于可移動(dòng)部件31與熱發(fā)生器件2之間的氣泡生成區(qū)11上的液體受到熱激活。因此，通過(guò)發(fā)生在液體中的、如在美國(guó)專(zhuān)利第4,723,129的說(shuō)明書(shū)中描述的薄膜沸騰現(xiàn)象而產(chǎn)生出氣泡?；跉馀莸漠a(chǎn)生而施加和產(chǎn)生的壓力和氣泡，以較好的方式作用在了可移動(dòng)部件上。因此，可移動(dòng)部件31如圖1B、1C或圖2中所示地以支點(diǎn)33為中心發(fā)生位移，從而使它在排放口側(cè)上充分地打開(kāi)。借助可移動(dòng)部件31的位移并根據(jù)其打開(kāi)狀態(tài)，由氣泡的產(chǎn)生所施加的壓力傳播到了排放口側(cè)，且氣泡本身的生長(zhǎng)至被引導(dǎo)向排放口側(cè)。
在此，將描述排放的一個(gè)基本原理，該原理適用于本發(fā)明。
對(duì)于本發(fā)明，最重要的原理之一，是可移動(dòng)部件的自由端—它與氣泡生成區(qū)相對(duì)—較好地是在借助氣泡所施加的壓力或氣泡本身從靜止?fàn)顟B(tài)下的第一位置向著位移之后的第二位置發(fā)生位移。隨后，通過(guò)如此位移的可移動(dòng)部件31，氣泡的產(chǎn)生所施加的壓力和氣泡本身被導(dǎo)向其中設(shè)置有各個(gè)排放口18的下游側(cè)。
現(xiàn)在，通過(guò)比較示意顯示了不采用任何可移動(dòng)部件的液體流動(dòng)通路的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖3和示意顯示了本發(fā)明的液體流動(dòng)通路的結(jié)構(gòu)的圖4，來(lái)詳細(xì)描述排放的這種原理。
圖3示意顯示了在傳統(tǒng)液體噴射頭中壓力從氣泡的傳播。圖4示意顯示了在本發(fā)明的液體排放頭中壓力從氣泡的傳播。在此，壓力向著排放口傳播的方向用標(biāo)號(hào)VA表示，且壓力向著上游側(cè)傳播的方向用VB表示。
如圖3所示，傳統(tǒng)的頭不帶有任何調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的氣泡40所施加的壓力的傳播方向的結(jié)構(gòu)。因此，氣泡40施加的壓力的傳播方向變成了氣泡的表面的法線(xiàn)，如標(biāo)號(hào)V1至V8所示，且壓力傳播是沿著多個(gè)方向的。在這些方向中，由標(biāo)號(hào)V1至V4表示的方向帶有沿著向著VA的壓力傳播方向的分量—這些分量對(duì)液體排放的影響最大，即從氣泡幾乎一半的位置離排放口較近的沿著壓力傳播方向的分量。這些是對(duì)排放效率、排放力、排放速度等等直接有貢獻(xiàn)的重要部分。進(jìn)一步地，用標(biāo)號(hào)V1表示的方向是有效的，因?yàn)樗罱咏黇A的方向。相反地，用標(biāo)號(hào)V4表示的方向所包含的向著VA的方向分量較小。
與這種結(jié)構(gòu)設(shè)置相比，圖4顯示的本發(fā)明結(jié)構(gòu)得到適當(dāng)設(shè)置，以提供一種可移動(dòng)部件31—它把圖3所示的氣泡的各種壓力傳播方向V1至V4引向下游側(cè)(排放口側(cè))并將它們轉(zhuǎn)變到由標(biāo)號(hào)VA表示的壓力傳播方向。以此方式，氣泡40本身的生長(zhǎng)也被導(dǎo)向排放口。此時(shí)，氣泡40施加的壓力變得直接有助于有效的排放。另外，氣泡本身的生長(zhǎng)方向被引向下游側(cè)，就象沿著方向V1至V4傳播的壓力一樣。因此，氣泡在下游側(cè)生長(zhǎng)得比在上游側(cè)大。因此，氣泡的生長(zhǎng)方向本身通過(guò)采用可移動(dòng)部件而得到了控制，且氣泡的壓力傳播方向也得到控制，從而使得可以實(shí)現(xiàn)排放效率、排放力、排放速度等等的顯著提高。
現(xiàn)在，回到圖1A至1D，對(duì)上述液體排放頭的排放操作進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖1A顯示了把諸如電能的能量加到熱發(fā)生器件2上之前的狀態(tài)。在此重要的是可移動(dòng)部件31處于這樣的地方—即在那里氣泡至少對(duì)著通過(guò)施加熱發(fā)生器件所產(chǎn)生的熱量而產(chǎn)生的氣泡的下游側(cè)的部分。換言之，可移動(dòng)部件31被設(shè)置在液體流動(dòng)通路結(jié)構(gòu)上并被置于至少覆蓋了熱發(fā)生器件的區(qū)域中心3的下游位置(與液體流動(dòng)通路的縱向正交的直線(xiàn)的下游，該直線(xiàn)來(lái)自熱發(fā)生器件的區(qū)域中心3)。
圖1B顯示了這樣一種狀態(tài)，其中電能等被加到熱發(fā)生器件2上以對(duì)其進(jìn)行激活，且借助如此產(chǎn)生的熱量，填充在氣泡生成區(qū)11中的一部分液體被加熱，從而跟隨著薄膜沸騰而產(chǎn)生出氣泡。
在此，可移動(dòng)部件31由于氣泡40的產(chǎn)生而施加的壓力而從第一位置位向第二位置位移，從而使氣泡40的壓力傳播方向沿著向著排放口的方向。如上所述，在此重要的是可移動(dòng)部件31的自由端32被設(shè)置在下游側(cè)(排放口側(cè))，而支點(diǎn)33位于上游側(cè)(公共液體腔側(cè))，從而使可移動(dòng)部件的至少一部分可對(duì)著熱發(fā)生器件的下游部分，即氣泡的下游部分。
圖1C顯示了氣泡40進(jìn)一步生長(zhǎng)的狀態(tài)。在此，根據(jù)隨著氣泡40的產(chǎn)生而施加的壓力，可移動(dòng)部件31被進(jìn)一步地位移。所產(chǎn)生的氣泡在下游生長(zhǎng)得比在上游大。同時(shí)，其生長(zhǎng)變得大于可移動(dòng)部件的第一位置(用虛線(xiàn)表示的位置)。以此方式，可移動(dòng)部件31隨著氣泡40的生長(zhǎng)而逐漸地發(fā)生位移。借助這種逐漸位移，氣泡的生長(zhǎng)方向沿著便于壓力傳播和氣泡40沉淀移動(dòng)的方向而得到均勻地導(dǎo)向，即向著可移動(dòng)部件的自由端側(cè)的方向，因而這種逐漸位移有助于提高排放效率。當(dāng)氣泡和氣泡壓力沿著向著排放口的方向得到引導(dǎo)時(shí)，可移動(dòng)部件對(duì)這種傳播完全沒(méi)有妨害。能夠根據(jù)所要傳播的壓力的大小而有效地控制壓力傳播方向和氣泡的生長(zhǎng)方向。
圖1D顯示了氣泡40在上述的薄膜沸騰之后由于其內(nèi)部壓強(qiáng)的減小而收縮和消失的情況。
已經(jīng)位移到第二位置的可移動(dòng)部件31，由于氣泡的收縮所產(chǎn)生的負(fù)壓以及可移動(dòng)部件本身的彈簧性質(zhì)所施加的回復(fù)力，而返回到其如圖1A所示的起始位置(第一位置)。另外，當(dāng)變形時(shí)，液體從上游側(cè)B即如標(biāo)號(hào)VD1和VD2所表示的公共液體腔側(cè)以及如標(biāo)號(hào)VC表示的排放口側(cè)流入，以補(bǔ)償氣泡收縮的體積，并補(bǔ)償已經(jīng)排放的液體的體積。
至此，對(duì)氣泡產(chǎn)生之后的可移動(dòng)部件的操作和液體的排放操作進(jìn)行了描述。以下，描述可應(yīng)用于本發(fā)明的液體排放頭的液體再填充。
在圖1C所示的狀態(tài)之后，氣泡40進(jìn)入通過(guò)其最大體積狀態(tài)的消失過(guò)程。隨后，液體從在排放口18側(cè)的第一液體流動(dòng)通路14以及公共液體腔13側(cè)的第二液體流動(dòng)通路16流入氣泡生成區(qū)，流入的體積補(bǔ)償了消失的體積。對(duì)于傳統(tǒng)的沒(méi)有設(shè)置可移動(dòng)部件31的液體流動(dòng)通路結(jié)構(gòu)，從排放口側(cè)流入氣泡消失位置的液體的體積和從公共液體腔側(cè)流入其中的液體的體積是由距排放口比氣泡生成區(qū)近的部分與距公共液體腔較近的部分之間的流動(dòng)阻力的強(qiáng)度確定的(即是由流動(dòng)通路阻力和液體慣性確定的)。
因此，如果在較接近排放口一側(cè)的流動(dòng)阻力較小，則大量的液體從排放口側(cè)流入氣泡消失位置，從而使彎月形液面的退化量增大。具體地，越是努力通過(guò)使距排放口較近一側(cè)的流動(dòng)阻力減小來(lái)增大排放效率，在氣泡消失時(shí)彎月形液面M的退化就越大。其結(jié)果，再填充的時(shí)間延長(zhǎng)，從而妨害了更高速度打印的實(shí)現(xiàn)。
相反地，由于為其結(jié)構(gòu)提供了可移動(dòng)部件31，在氣泡的體積W的上側(cè)被定義為W1且氣泡生成區(qū)11側(cè)被定義為W2且可移動(dòng)部件31的第一位置被作為邊界的情況下，彎月形液面的退化停止于可移動(dòng)部件當(dāng)氣泡消失時(shí)返回到了原來(lái)位置的地方。在此之后，W2的其余的體積部分主要由從第二液體流動(dòng)通路16提供的液體補(bǔ)償，這些液體的流動(dòng)如標(biāo)號(hào)VD2所示。以此方式，雖然與氣泡的體積W的大約一半相應(yīng)的量已經(jīng)變成了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的彎月形液面的退化量，本發(fā)明可以把彎月形液面的退化量抑制到已經(jīng)比傳統(tǒng)技術(shù)所要求的退化量小得多的體積W1的大約一半。
進(jìn)一步地，可以利用氣泡消失時(shí)施加的壓力，沿著熱發(fā)生器件的表面?zhèn)鹊目梢苿?dòng)部件31主要從第二液體流動(dòng)通路的上游側(cè)(VD2)強(qiáng)制進(jìn)行體積部分W2的液體供應(yīng)。其結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)更高速度的再填充。
在此，當(dāng)再填充是利用傳統(tǒng)頭的變形時(shí)所施加的壓力來(lái)進(jìn)行時(shí)，彎月形液面的振動(dòng)增大，導(dǎo)致圖象質(zhì)量下降。然而，借助高速再填充，可以使彎月形液面的振動(dòng)變得非常小，因?yàn)樵谂欧趴趥?cè)上的第一液體流動(dòng)通路14的區(qū)域和排放口側(cè)的氣泡生成區(qū)11中液體流動(dòng)受到了抑制。
因此，借助可應(yīng)用于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)過(guò)液體供應(yīng)通路12的第二液體流動(dòng)通路16向氣泡生成區(qū)的強(qiáng)制再填充，且可以通過(guò)抑制上述的彎月形液面退化和振動(dòng)而實(shí)現(xiàn)高速再填充。其結(jié)果，能夠可靠地進(jìn)行穩(wěn)定的排放和高速的重復(fù)排放。另外，當(dāng)將其用于記錄時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)圖象質(zhì)量的提高和高速記錄。
進(jìn)一步地，可應(yīng)用于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)提供了如下所述的有效功能。換言之，可以抑制由于氣泡的產(chǎn)生而向上游側(cè)的壓力傳播(回波)。在熱發(fā)生器件2上產(chǎn)生的氣泡之內(nèi)，它施加在公共液體腔側(cè)(上游側(cè))上的大部分的壓力變成了把液體向回推向上游側(cè)的一個(gè)力(回波)。該回波不僅造成了施加在上游側(cè)的壓力，而且它們可能引起液體的移動(dòng)，而這種移動(dòng)不可避免地隨著這種液體流動(dòng)的移動(dòng)而施加慣性力?；夭ǖ拇嬖谶€可能對(duì)向液體流動(dòng)通路中再填充液體產(chǎn)生不利影響，從而妨害所嘗試的高速驅(qū)動(dòng)。在此，借助可應(yīng)用于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，這種對(duì)上游側(cè)的不利影響首先借助可移動(dòng)部件31而受到了抑制。其次，可以進(jìn)一步地提高液體再填充供應(yīng)的性能。
現(xiàn)在，描述更反映可應(yīng)用于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的特征的結(jié)構(gòu)和效果。
這種結(jié)構(gòu)的第二液體流動(dòng)通路16帶有一個(gè)液體供應(yīng)通路12，而液體供應(yīng)通路12具有內(nèi)壁(其中熱發(fā)生器件的表面下落得并不多)—該內(nèi)壁基本上與以平坦的方式處于其上游的熱發(fā)生器件2相連。在這種情況下，至氣泡生成區(qū)11和熱發(fā)生器件的表面的液體供應(yīng)，是沿著更接近氣泡生成區(qū)11的一側(cè)上的可移動(dòng)部件31的表面進(jìn)行的，如標(biāo)號(hào)VD2所示。其結(jié)果，液體在熱發(fā)生器件2的表面上的滯留受到抑制，從而使得比較容易除去殘余在液體中的氣體的淀積，以及還未消失的所謂殘余氣泡。另外，在液體上的熱量累積不會(huì)變得太高。在此方面，可以更穩(wěn)定地進(jìn)行高速重復(fù)的氣泡產(chǎn)生。在此，已經(jīng)描述了具有內(nèi)壁的液體供應(yīng)通路12，而該內(nèi)壁基本上是平坦的，但這種結(jié)構(gòu)不一定限于這種配置。只要液體供應(yīng)通路是與熱發(fā)生器件的表面平滑相連的平坦內(nèi)壁，且具有適當(dāng)?shù)呐渲脧亩挂后w不會(huì)在各個(gè)熱發(fā)生器件上滯留，且使得在供應(yīng)液體時(shí)不會(huì)出現(xiàn)大的流動(dòng)干擾，就可以了。
另外，氣泡生成區(qū)的液體供應(yīng)是從VD1經(jīng)過(guò)可移動(dòng)部件的側(cè)部(縫35)而進(jìn)行的。然而，為了在形成泡沫時(shí)更有效地把壓力引向排放口，采用了如圖1A至1D所示的大尺寸的可移動(dòng)部件，從而整個(gè)地覆蓋了氣泡生成區(qū)(以覆蓋熱發(fā)生器件的表面)。隨后，如果模式是這樣的，即使得液體的流動(dòng)阻力在氣泡生成區(qū)11和更接近第一液體流動(dòng)通路14的排放口的區(qū)域中變大，則從上述VD1向著氣泡生成區(qū)11的液體流動(dòng)受到了妨害。當(dāng)然，其頭結(jié)構(gòu)具有用于向氣泡生成區(qū)提供液體的流VD2。因此，液體供應(yīng)性能變得非常高，且即使在結(jié)構(gòu)被這樣設(shè)置，即使得可移動(dòng)部件31覆蓋了氣泡生成區(qū)11以提高排放效率時(shí)，也不會(huì)降低液體供應(yīng)性能。
現(xiàn)在，可移動(dòng)部件31的自由端32和支點(diǎn)33被這樣地設(shè)置，使得該自由端與支點(diǎn)相比處于下游側(cè)，如圖5所示。
圖5示意顯示了根據(jù)本發(fā)明的液體噴射頭中的液體流動(dòng)。
本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)如圖5所示，該結(jié)構(gòu)使得可以實(shí)現(xiàn)在如上所述的氣泡產(chǎn)生時(shí)把壓力傳播方向和氣泡的生長(zhǎng)方向?qū)蛳蛑欧趴趥?cè)的方向的功能和效果。進(jìn)一步地，如圖5所示的位置關(guān)系不僅提供了有關(guān)液體排放的功能和效果，而且使得可以在供應(yīng)液體時(shí)使流動(dòng)阻力小于在液體流動(dòng)通路10中流動(dòng)的液體的阻力。因此，可以有效地實(shí)現(xiàn)高度再填充。這是由于自由端和支點(diǎn)33得到適當(dāng)設(shè)置，從而不會(huì)在由于排放操作而造成的退化彎月形液面M由于毛細(xì)現(xiàn)象吸引而回復(fù)到排放口18時(shí)或當(dāng)在氣泡消失的情況下供應(yīng)液體時(shí)對(duì)在液體流動(dòng)通路10(包括第一液體流動(dòng)通路14和第二液體流動(dòng)通路16)中流動(dòng)的流量S1、S2和S3造成任何阻力。
為了補(bǔ)充對(duì)這種設(shè)置的描述，可移動(dòng)部件31的自由端32得到擴(kuò)展設(shè)置，以對(duì)著如上結(jié)合圖1A至1D所述的熱發(fā)生器件2，從而使該端位于區(qū)域中心3的下游側(cè)(與液體流動(dòng)通路的縱向相正交的直線(xiàn)，該直線(xiàn)通過(guò)熱發(fā)生器件的區(qū)域中心(中心))—該區(qū)域中心3把熱發(fā)生器件2分成了上游區(qū)和下游區(qū)。以此方式，在熱發(fā)生器件—它對(duì)液體排放有大的貢獻(xiàn)—的區(qū)域中心3的下游側(cè)產(chǎn)生的氣泡或壓力被可移動(dòng)部件31所接收，以將這種壓力或氣泡引導(dǎo)向排放口側(cè)，從而實(shí)現(xiàn)了排放效率和排放力的顯著提高。
在此，通過(guò)對(duì)氣泡的上游側(cè)的初始化，還可獲得各種效果。
進(jìn)一步地，可移動(dòng)部件31的自由端的即時(shí)機(jī)械位移—這種位移是借助可應(yīng)用于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)的—應(yīng)該有效地有助于液體排放的進(jìn)行。
現(xiàn)在結(jié)合附圖，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述。
(第一實(shí)施例)圖6A至6F顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的液體排放頭。
如圖6A至6F所示，本實(shí)施例帶有為一個(gè)帶有孔的板18a設(shè)置的排放口18分別設(shè)置在元件基底1a和1b上的熱發(fā)生器件2a和2b，以使熱能能夠作用在液體上；排放液體流動(dòng)通路15，其中有對(duì)著熱發(fā)生器件2a和2b設(shè)置的氣泡生成區(qū)11a和11b，用于產(chǎn)生液體的氣泡，該通路與排放口18相連通；以及，設(shè)置在排放液體流動(dòng)通路15中的可移動(dòng)部件31a和31b，其每一個(gè)都具有在排放口18側(cè)的自由端，且其每一個(gè)都與相應(yīng)的熱發(fā)生器件2a和2b相對(duì)地設(shè)置?？梢苿?dòng)部件31a和31b分別通過(guò)各個(gè)基座33a和33b而被固定在元件基底1a和1b上。在此，標(biāo)號(hào)18b表示了用于固定帶孔板18a的粘合層。
現(xiàn)在，描述具有如上所述結(jié)構(gòu)的液體排放頭的操作。
在圖6A所示的狀態(tài)下，當(dāng)熱發(fā)生器件2a和2b被加熱時(shí)，在氣泡生成區(qū)11a和11b中分別產(chǎn)生出氣泡40a和40b。借助所產(chǎn)生的氣泡所施加的壓力，可移動(dòng)部件31a和31b分別沿著與熱發(fā)生器件2a和2b相反的方向發(fā)生位移。換言之，可移動(dòng)部件31a和31b沿著使得它們彼此接近的方向發(fā)生了位移，并隨后彼此接觸(見(jiàn)圖6B)。在此，在夾在可移動(dòng)部件31a和31b之間的部分上，在墨流中產(chǎn)生了滯留部分Y。
在此，當(dāng)可移動(dòng)部件31a和31b沿著使它們彼此接近的方向發(fā)生位移時(shí)，由于氣泡的產(chǎn)生所產(chǎn)生的壓力波沿著排放液體流動(dòng)通路15而對(duì)稱(chēng)地作用在圖6B中的上和下部分處的排放口18側(cè)上。
另外，當(dāng)氣泡40a和40b產(chǎn)生時(shí)，可移動(dòng)部件31a和31b彼此接觸。因此，可以使應(yīng)該從排放口18排放的液體的體積達(dá)到穩(wěn)定。
在此之后，當(dāng)氣泡40a和40b分別消失時(shí)，可移動(dòng)部件31a和31b回復(fù)到位移之前的原來(lái)位置。以此方式，滴45被從排放口18排放出(見(jiàn)圖6C)。在此，由于排放液體流動(dòng)通路15中的液體流動(dòng)在圖6C中的上和下部是對(duì)稱(chēng)的，當(dāng)?shù)?5被從排放口18排放時(shí)，伴隨排放得到了減小。另外，在滯留部分Y上，產(chǎn)生了包含與液體流垂直的分量的浮力。其結(jié)果，可移動(dòng)部件31a和31b的衰減振動(dòng)得到了促進(jìn)，從而使得可以增強(qiáng)再填充速度。在此方面，再填充速度的增強(qiáng)也可通過(guò)抑制由于可移動(dòng)部件31a和31b而形成的回波而獲得。
在此，熱發(fā)生器件被設(shè)置在圖6A至6F所示的排放液體流動(dòng)通路15的上下兩側(cè)，從而可以從各個(gè)熱發(fā)生器件上產(chǎn)生的熱量中將調(diào)整量分散到元件基底1a和1b上(見(jiàn)圖6F)。
(第二實(shí)施例)圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的液體排放頭，并顯示了處于氣泡產(chǎn)生時(shí)的該頭的狀態(tài)。
如圖7所示，本實(shí)施例與圖6A至6F所示的實(shí)施例的不同之處，只在于雖然可移動(dòng)部件31a和31b沿著使它們彼此接近的方向發(fā)生了位移，這些部件在產(chǎn)生氣泡40a和40b時(shí)沒(méi)有彼此接觸。
借助如此構(gòu)造的液體排放頭，氣泡40a和40b之間的接觸得到了促進(jìn)，且同時(shí)使它們更容易向著排放口18側(cè)生長(zhǎng)。
(第三實(shí)施例)圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的液體排放頭。
如圖8所示，本實(shí)施例與圖6A至6F所示的實(shí)施例的不同之處，只在于熱發(fā)生器件2a和2b的大小彼此不同。
以下，描述本實(shí)施例的操作。
圖9A和9B顯示了圖8顯示的液體排放頭的操作。圖9A顯示了可以加到圖6A至6F顯示的液體排放頭的熱發(fā)生器件2a和2b的加熱信號(hào)。圖9B顯示了可以加到圖8中顯示的液體排放頭的熱發(fā)生器件2a和2b的加熱信號(hào)。
對(duì)于圖6A至6F所示的液體排放頭，具有同步時(shí)序的信號(hào)分別被加到熱發(fā)生器件2a和2b上，如圖9A所示。然而，對(duì)于圖9A和9B所示的液體排放頭，具有彼此不同的時(shí)序的信號(hào)被分別加到熱發(fā)生器件2a和2b上，如圖9B所示。
以下，描述當(dāng)圖9B顯示的加熱信號(hào)被加到圖8顯示的液體排放頭的熱發(fā)生器件2a和2b上時(shí)的操作。
圖10A至10D顯示了當(dāng)圖9B顯示的加熱信號(hào)被加到圖8顯示的液體排放頭的熱發(fā)生器件2a和2b上時(shí)的操作。
首先，當(dāng)加熱信號(hào)被加到熱發(fā)生器件2b上時(shí)，氣泡40b只在熱發(fā)生器件2b上得到產(chǎn)生。隨后，可移動(dòng)部件31b沿著與熱發(fā)生器件2b相反的方向發(fā)生了位移。因此，排放液體流動(dòng)通路15中的液體從排放口18被推出(見(jiàn)圖10A)。
在此之后，當(dāng)加熱信號(hào)不再被加到熱發(fā)生器件2b上時(shí)，熱發(fā)生器件2b上產(chǎn)生的氣泡40b消失?？梢苿?dòng)部件31b回復(fù)到了位移之前的原來(lái)位置。因此，滴45被從排放口18排放出來(lái)。
隨后，當(dāng)加熱信號(hào)被加到熱發(fā)生器件2a上時(shí)，只在熱發(fā)生器件2a上產(chǎn)生出氣泡40a。隨后，可移動(dòng)部件31a沿著與熱發(fā)生器件2a相反的方向發(fā)生位移(見(jiàn)圖10B)。借助氣泡40a的產(chǎn)生，排放液體流動(dòng)通路15中的液體得到強(qiáng)制再填充，從而實(shí)現(xiàn)了再填充。
在此之后，當(dāng)加熱信號(hào)不再被加到熱發(fā)生器件2a上時(shí)，在熱發(fā)生器件2a上產(chǎn)生的氣泡40a消失?？梢苿?dòng)部件31a回復(fù)到了位移之前的原來(lái)位置(圖10C和圖10D)。
借助上述的一系列操作，可以抑制彎月形液面的運(yùn)動(dòng)，并促進(jìn)再填充。
另外，通過(guò)調(diào)節(jié)熱發(fā)生器件2a和2b之間的面積比，可以控制排放液體流動(dòng)通路15中的液體的排放量。
(第四實(shí)施例)圖11顯示了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的液體排放頭。
如圖11所示，本實(shí)施例與圖8和圖10A至10D顯示的實(shí)施例的不同之處，只在于熱發(fā)生器件2a比熱發(fā)生器件2b更加處于上游側(cè)，且可移動(dòng)部件31a的自由端比可移動(dòng)部件31b的自由端更加處于上游側(cè)。
以下描述本實(shí)施例的操作。
圖12A至12D顯示了圖11顯示的液體排放頭的操作。另外，圖13顯示了圖12A至12D顯示的液體排放頭的熱發(fā)生器件2a和2b上所加的加熱信號(hào)。
當(dāng)熱發(fā)生器件2a和2b在圖12A所示的狀態(tài)下得到加熱時(shí)，氣泡40a和40b分別在氣泡生成區(qū)11a和11b中得到產(chǎn)生。隨后，借助各個(gè)氣泡的產(chǎn)生所施加的壓力，可移動(dòng)部件31a和31b每一個(gè)都沿著與各個(gè)熱發(fā)生器件2a和2b相反的方向發(fā)生位移。換言之，可移動(dòng)部件31a和31b沿著使它們彼此接近的方向發(fā)生位移，且隨后彼此接觸(圖12B)。此時(shí)，在夾在可移動(dòng)部件31a和31b之間的部分中出現(xiàn)了其中墨流動(dòng)發(fā)生滯留的部分Y。
在此，當(dāng)可移動(dòng)部件31a和31b沿著使它們彼此接近的方向發(fā)生位移時(shí)，氣泡的產(chǎn)生所產(chǎn)生的壓力波對(duì)稱(chēng)地作用在圖12B中排放口18側(cè)的上和下部分處。然而，此時(shí)由于熱發(fā)生器件2a比熱發(fā)生器件2b更處于上游側(cè)，且可移動(dòng)部件31a的自由端被設(shè)置在比可移動(dòng)部件31b的自由端更加位于上游側(cè)的位置，可移動(dòng)部件31b的位移由于可移動(dòng)部件31的存在而受到限制。
在此之后，當(dāng)氣泡40a和40b消失時(shí)，可移動(dòng)部件31a和31b分別回復(fù)到位移之前的原來(lái)位置。隨后，在排放液體流動(dòng)通路15中的液體從排放口18得到排放。然而，如果如圖13所示地在可應(yīng)用于熱發(fā)生器件2a和2b的加熱信號(hào)之間設(shè)定一個(gè)延遲時(shí)間，則可以調(diào)節(jié)液體的排放量(見(jiàn)圖12C和12D)。
對(duì)于本實(shí)施例，已經(jīng)對(duì)其中當(dāng)產(chǎn)生氣泡時(shí)可移動(dòng)部件31a和31b彼此接觸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了描述，但即使可移動(dòng)部件31a和31b在產(chǎn)生氣泡時(shí)不能彼此接觸，可移動(dòng)部件31a仍然可以限制可移動(dòng)部件31b的位移。
以下描述上述液體排放頭的制造方法。
圖14顯示了用于制造本發(fā)明的液體排放頭的方法的一個(gè)例子。
如圖14所示，該頭是由以下部件的組合而構(gòu)成的帶有排放液體供應(yīng)開(kāi)口102、噴嘴壁103、以及元件基底101a的一個(gè)部件；帶有公共液體腔側(cè)102、其上有電連接臺(tái)122的一個(gè)元件基底101b、以及噴嘴壁103的一個(gè)部件；將要與電連接臺(tái)122耦合的一個(gè)電連接器121；可移動(dòng)部件131；以及一個(gè)帶孔板123。在此方面，帶孔板123粘合到噴嘴壁103的端面上并在接合劑(未顯示)被加到其上之后與其相對(duì)準(zhǔn)。
圖15A和15B顯示了本發(fā)明的液體排放頭的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。圖15A是其從排放口側(cè)觀(guān)看的視圖。圖15B是其沿著液體流動(dòng)通路的方向觀(guān)看的橫截面圖。
如圖15A和15B所示，排放液體流動(dòng)通路114和公共液體腔側(cè)120被夾在兩個(gè)元件基底101a和101b之間。在元件基底101a和101b附近，沿著為排放液體流動(dòng)通路114設(shè)置的元件基底101a和101b分別設(shè)置了可移動(dòng)部件131a和131b—它們每一個(gè)都具有在排放口側(cè)的自由端。另外，元件基底101a和101b通過(guò)凸起部124而與電連接器121相連。以此方式，從外界接收到電信號(hào)。
假定可移動(dòng)部件的至少一部分與另一個(gè)可移動(dòng)部件相對(duì)，則采用“具有自由端的可移動(dòng)部件”的液體排放設(shè)備和液體排放方法—它們被描述為其第一至第四實(shí)施例—就是體現(xiàn)本發(fā)明的較好的模式。然而，作為本發(fā)明的技術(shù)思想，由以下組合所形成的結(jié)構(gòu)也被包括在體現(xiàn)本發(fā)明的模式中。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)對(duì)上述實(shí)施例所基于的技術(shù)思想進(jìn)行分析，可以進(jìn)一步地發(fā)展這些結(jié)構(gòu)例子一它們被用來(lái)提高排放速度和體積的均勻性，包括預(yù)期的排放效率。換言之，上述實(shí)施例之重要性，在于存在有氣泡—它們借助每一個(gè)都分別具有自由端的可移動(dòng)部件而沿著排放方向或向著排放口側(cè)而得到生長(zhǎng)和限制。從不同的角度看，示例性的組成部分可以被定義為多個(gè)這種生長(zhǎng)的氣泡，它們的至少一部分被彼此相對(duì)地設(shè)置(更好地，對(duì)稱(chēng)地對(duì)著它們中的所有成員)。
因此，作為形成如上所述地得到限制和生長(zhǎng)的氣泡的裝置，可以采用分離膜本身(它可借助所產(chǎn)生的氣泡而提供彈性變形或配置改變)，或結(jié)合地采用可移動(dòng)部件—其每一個(gè)都具有可限制分離膜的變形的自由端，這將在后面得到描述。這些裝置在比傳統(tǒng)條件好的條件下顯示了優(yōu)異的性能，雖然排放性能比采用如上所述的多個(gè)可移動(dòng)部件的結(jié)構(gòu)例子有所降低。
(第五實(shí)施例)
圖16A至16I是沿著流動(dòng)通路的方向取的橫截面圖，其中顯示了根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的液體排放頭。
如圖16A至16I所示，從公共液體腔側(cè)(未顯示)供應(yīng)的用于排放的液體被填充到與排放口51直接連通的排放液體流動(dòng)通路53中。另外，用于氣泡產(chǎn)生的液體被填充到第一和第二氣泡生成液體流動(dòng)通路54a和54b中，而這些通路分別帶有氣泡生成區(qū)57a和57b。當(dāng)借助熱發(fā)生器件52a和52b而提供熱能時(shí)，使得氣泡生成液體產(chǎn)生出氣泡。在此方面，排放液體流動(dòng)通路53被夾在氣泡生成液體流動(dòng)通路54a和54b之間，并被夾在排放液體流動(dòng)通路53以及氣泡生成液體流動(dòng)通路54a和54b之間，且可移動(dòng)分離膜55a和55b被彼此相對(duì)地設(shè)置，以把排放液體流動(dòng)通路53和氣泡生成液體流動(dòng)通路54a和54b彼此分開(kāi)。另外，熱發(fā)生器件52a和52b被彼此相對(duì)地設(shè)置。在此，可移動(dòng)分離膜55a和55b，以及帶孔板59被彼此接近地固定。其結(jié)果，各個(gè)液體流動(dòng)通路中的液體不會(huì)被混合。
在圖16A中顯示的初始狀態(tài)下，排放液體流動(dòng)通路53中的液體借助毛細(xì)管的吸引而被吸在排放口51附近。在此，根據(jù)本實(shí)施例，排放口51位于沿著液體流動(dòng)的方向相對(duì)于熱發(fā)生器件52a和52b至排放液體流動(dòng)通路53的投射區(qū)域的下游側(cè)。
在此狀態(tài)下，當(dāng)熱能被提供給熱發(fā)生器件52a和52b時(shí)，熱發(fā)生器件52a和52b被突然加熱。其與氣泡生成區(qū)57a和57b中的氣泡生成液體相接觸的表面，把熱量提供給氣泡生成液體，從而產(chǎn)生氣泡(見(jiàn)圖16B)。在此氣泡產(chǎn)生過(guò)程中所產(chǎn)生的氣泡56a和56b是基于美國(guó)專(zhuān)利第4,723,129號(hào)說(shuō)明書(shū)中公布的薄膜沸騰現(xiàn)象的氣泡，且這些氣泡的產(chǎn)生伴隨著非常高的壓強(qiáng)。如此產(chǎn)生的壓強(qiáng)變成了使氣泡生成液體沿著氣泡生成液體流動(dòng)通路54a和54b傳播的壓力波，從而作用在可移動(dòng)分離膜55a和55b上。以此方式，可移動(dòng)分離膜55a和55b與氣泡生成區(qū)57a和57b分別相對(duì)的部分沿著與熱發(fā)生器件52a和52b相分離的方向發(fā)生位移，即沿著使它們彼此接近的方向發(fā)生位移。因此，啟動(dòng)了排放液體流動(dòng)通路53中的液體的排放。
在熱發(fā)生器件52a和52b的整個(gè)表面上產(chǎn)生的氣泡56a和56b，分別是突然生長(zhǎng)的，并在提供了膜的狀態(tài)之后發(fā)生膨脹(見(jiàn)圖16C)。氣泡56a和56b的膨脹—這種膨脹是由于其產(chǎn)生的初始狀態(tài)下施加的非常高的壓強(qiáng)而引起的—使得各個(gè)可移動(dòng)分離膜55a和55b發(fā)生進(jìn)一步的位移。因此，排放液體流動(dòng)通路53中的液體從排放口51的排放得以進(jìn)行。
在此之后，當(dāng)氣泡56a和56b被進(jìn)一步生長(zhǎng)時(shí)，可移動(dòng)分離膜55a和55b的位移增大(圖16D)。在此，在圖16D顯示的狀態(tài)下，可移動(dòng)分離膜55a和55b，以使得在上游側(cè)55A處的位移和在下游側(cè)55B處的位移相對(duì)于其中可移動(dòng)分離膜55a和55b對(duì)著熱發(fā)生器件52a和52b的區(qū)域的中心部分55C幾乎相等的方式，被持續(xù)地拉伸。
隨后，當(dāng)氣泡56a和56b進(jìn)一步生長(zhǎng)時(shí)，氣泡56a和56b和在下游側(cè)上持續(xù)位移的可移動(dòng)分離膜55a和55b的部分5B，向著排放口51側(cè)發(fā)生了比其在上游側(cè)的部分55A更大的位移。在此，已經(jīng)發(fā)生了最多位移的部分本身彼此接近和相對(duì)。以此方式，排放液體流動(dòng)通路53中的液體直接向著排放口側(cè)移動(dòng)(見(jiàn)圖16E)。
如上所述，有一種過(guò)程，其中可移動(dòng)分離膜55a和55b在下游側(cè)沿著排放方向發(fā)生位移，從而使液體直接向排放口側(cè)移動(dòng)。因此，排放效率得到進(jìn)一步提高。在此方面，通過(guò)提供彼此相對(duì)的兩個(gè)可移動(dòng)分離膜，可移動(dòng)分離膜55a和55b的每一個(gè)的作用能夠相互配合，從而進(jìn)一步提高排放效率。另外，通過(guò)彼此相對(duì)設(shè)置的可移動(dòng)分離膜55a和55b的拉伸，排放液體流動(dòng)通路53的流動(dòng)通路的寬度變得更窄。在此狀態(tài)下，排放液體流動(dòng)通路53中的液體移向排放口51側(cè)。其結(jié)果，上游側(cè)的能量損失得到進(jìn)一步減小，從而相應(yīng)地增大了液體排放量。另外，可移動(dòng)分離膜55a和55b的拉伸在上游側(cè)較小。因此，液體向上游側(cè)的移動(dòng)變得較小，從而使得可以有效地致動(dòng)液體(從上游側(cè))向著可移動(dòng)分離膜55a和55b的位移區(qū)的再填充，特別是在噴嘴中。
在此之后，當(dāng)氣泡56a和56b開(kāi)始消失時(shí)(圖16F)，可移動(dòng)分離膜55a和55b的位移量相應(yīng)地變得較小。以此方式，液體從排放口51得到排放(圖16G)。
進(jìn)一步地，隨著氣泡56a和56b的消失，可移動(dòng)分離膜55a和55b的位移量變得更小(圖16H)，且當(dāng)氣泡56a和56b已經(jīng)完全消失時(shí)可移動(dòng)分離膜55a和55b回復(fù)到了位移之前的原來(lái)位置(圖16I)。
在圖16D中，在夾在可移動(dòng)分離膜55a和55b之間的部分中出現(xiàn)了滯留部分Y—其中液體的流動(dòng)在排放液體流動(dòng)通路53中變得較慢。因此，即使在各個(gè)可移動(dòng)分離膜55a和55b中包含有任何振動(dòng)分量，其衰減也得到了促進(jìn)，從而提高了排放的穩(wěn)定性。
(第六實(shí)施例)圖17A至17I是橫截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的液體排放頭，且這些圖是沿著其流動(dòng)通路的方向的。
如圖17A至17I所示，從公共液體腔側(cè)(未顯示)提供的用于排放的液體被填充到與排放口511直接連通的排放液體流動(dòng)通路513中。另外，用于氣泡產(chǎn)生的液體被填充到第一和第二氣泡生成液體流動(dòng)通路514a和514b中，而這些氣泡生成液體流動(dòng)通路514a和514b分別帶有氣泡生成區(qū)517a和517b。當(dāng)借助熱發(fā)生器件512a和512b而分別提供熱能時(shí)，氣泡生成液體產(chǎn)生出氣泡。在此方面，排放液體流動(dòng)通路513被夾在氣泡生成液體流動(dòng)通路514a和514b之間，并被夾在排放液體流動(dòng)通路513與氣泡生成液體流動(dòng)通路514a和514b之間，且可移動(dòng)分離膜515a和515b被彼此相對(duì)地設(shè)置，以把排放液體流動(dòng)通路513和氣泡生成液體流動(dòng)通路514a和514b彼此分離。另外，熱發(fā)生器件512a和512b被彼此相對(duì)地設(shè)置。在此，可移動(dòng)分離膜515a和515b以及帶孔板519被彼此接近地固定。其結(jié)果，各個(gè)液體流動(dòng)通路中的液體不會(huì)被混合。
在圖17A顯示的初始狀態(tài)下，排放液體流動(dòng)通路513中的液體借助毛細(xì)管的吸引而被抽吸到到排放口511的附近。在此，根據(jù)本實(shí)施例，排放口511在液體流動(dòng)方向相對(duì)于熱發(fā)生器件512a和512b至排放液體流動(dòng)通路513的投射區(qū)處于下游側(cè)的位置。
在此狀態(tài)下，當(dāng)熱能被提供給熱發(fā)生器件512a和512b時(shí)，熱發(fā)生器件512a和512b受到突然加熱。其與氣泡生成區(qū)517a和517b中的氣泡生成液體相接觸的表面把熱量提供給氣泡生成液體，以產(chǎn)生氣泡(見(jiàn)圖17B)。此時(shí)，由氣泡產(chǎn)生而如此施加的壓力變成使氣泡生成液體在氣泡生成液體流動(dòng)通路514a和514b中傳播的壓力波，從而作用在可移動(dòng)分離膜515a和515b上。以此方式，可移動(dòng)分離膜515a和515b與氣泡生成區(qū)517a和517b分別相對(duì)的部分，沿著與熱發(fā)生器件512a和512b相分離的方向，發(fā)生位移，即沿著使它們彼此接近的方向發(fā)生位移。因此，啟動(dòng)了排放液體流動(dòng)通路513中液體的排放。
在熱發(fā)生器件512a和512b的整個(gè)表面上產(chǎn)生的氣泡516a和516b分別是突然生長(zhǎng)的，并以薄膜的形式出現(xiàn)(見(jiàn)圖17C)。氣泡516a和516b的膨脹—它是由于其產(chǎn)生的初始狀態(tài)下施加的非常高的壓強(qiáng)造成的—使得各個(gè)可移動(dòng)分離膜515a和515b進(jìn)一步地發(fā)生位移。因此，排放液體流動(dòng)通路513中的液體從排放口511的排放得以進(jìn)行。此時(shí)，如圖17C所示，在下游側(cè)515B處的可移動(dòng)分離膜515a和515b的部分從初始級(jí)的位移在可移動(dòng)區(qū)中比在上游側(cè)515A處的部分的位移大。以此方式，排放液體流動(dòng)通路513中的液體能夠從初始級(jí)有效地移動(dòng)到排放口511。
在此之后，當(dāng)氣泡516a和516b進(jìn)一步生長(zhǎng)時(shí)，氣泡516a和516b的生長(zhǎng)從圖17C顯示的狀態(tài)得到了促進(jìn)。隨著氣泡516a和516b的生長(zhǎng)受到促進(jìn)，可移動(dòng)分離膜515a和515b的位移增大(圖17D)。在此，具體地，在下游側(cè)515B處的可移動(dòng)區(qū)域部分向著排放口側(cè)的位移大于上游側(cè)515A處的部分和515C處的中心部分的位移。其結(jié)果，排放液體流動(dòng)通路513中的液體向著排放口511側(cè)的直接運(yùn)動(dòng)得到了加速。同時(shí)，由于上游側(cè)515A處的部分的位移在這種操作的整個(gè)過(guò)程中都比較小，向上游側(cè)的液體運(yùn)動(dòng)變得較小。以此方式，可以提高排放效率，且特別是能夠提高排放速度。同時(shí)，可以有效地進(jìn)行噴嘴中的液體的再填充，特別是至可移動(dòng)分離膜515a和515b的位移區(qū)中的再填充。
隨后，當(dāng)氣泡516a和516b進(jìn)一步生長(zhǎng)時(shí)，在下游側(cè)515B處的氣泡516a和516b的部分和在515C處的中心部分發(fā)生進(jìn)一步的位移向排放口511擴(kuò)展，從而實(shí)現(xiàn)了上述的效果，即提高了排放效率和排放速度(圖17E)。具體地，在此情況下借助可移動(dòng)分離膜515a和515b的配置，不僅那些用截面形狀表示的，而且其位移和拉伸沿著液體流動(dòng)通路的寬度方向都變得較大了。其結(jié)果，排放液體流動(dòng)通路513中的液體向著排放口511側(cè)的運(yùn)動(dòng)的作用區(qū)變得較大，且排放效率得到顯著的提高。在此，由于可移動(dòng)分離膜515a和515b的位移配置與人類(lèi)的鼻子的相似，這種配置被稱(chēng)為“鼻式”。在此方面，應(yīng)該理解的是這種鼻式也包括了“S式”—其中如圖17E所示在初始狀態(tài)下上游側(cè)的點(diǎn)B位于在初始狀態(tài)下下游側(cè)的點(diǎn)A的下游側(cè)，以及其中A和B點(diǎn)的位置相等地配置。另外，根據(jù)本實(shí)施例，可移動(dòng)分離膜515a和515b受到拉伸，直到這些膜彼此接觸。以此方式，比較容易獲得上述的效果。
現(xiàn)在，在此之后，當(dāng)氣泡516a和516b開(kāi)始消失時(shí)(圖17F)，可移動(dòng)分離膜515a和515b的位移量相應(yīng)地減小。以此方式，液體被從排放口511排放出來(lái)(圖17G)。
進(jìn)一步地，隨著氣泡516a和516b的消失，可移動(dòng)分離膜515a和515b的位移量進(jìn)一步減小(圖17H)，且當(dāng)氣泡516a和516b已經(jīng)完全消失時(shí)，可移動(dòng)分離膜515a和515b回復(fù)到了位移之前的原來(lái)位置(圖17I)。
(第七實(shí)施例)圖18A至18E是橫截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的液體排放頭，這些圖是沿著其流動(dòng)通路的方向取的。
如圖18A至18E所示，來(lái)自用于排放的公共液體腔側(cè)(未顯示)的液體被填充到與排放口521直接連通的排放液體流動(dòng)通路523中。另外，用于產(chǎn)生氣泡的液體被填充到第一和第二氣泡生成液體流動(dòng)通路524a和524b中，而氣泡生成液體流動(dòng)通路524a和524b分別帶有氣泡生成區(qū)527a和527b。當(dāng)分別借助熱發(fā)生器件522a和522b而提供熱能時(shí)，氣泡生成液體就產(chǎn)生出氣泡。在此方面，排放液體流動(dòng)通路523被夾在氣泡生成液體流動(dòng)通路524a和524b之間，以及排放液體流動(dòng)通路523和氣泡生成液體流動(dòng)通路524a和524b之間，可移動(dòng)分離膜525a和525b被彼此相對(duì)地設(shè)置以把排放液體流動(dòng)通路523和氣泡生成液體流動(dòng)通路524a和524b彼此分離。另外，熱發(fā)生器件522a和522b被彼此相對(duì)地設(shè)置。另外，可移動(dòng)分離膜525a和525b帶有下垂部分525c和525d—這些部分在這些部分分別與熱發(fā)生器件522a和522b相對(duì)的下游側(cè)處有較大的下垂。可移動(dòng)分離膜525a和525b和帶孔板529彼此接近地得到固定。
在圖18A顯示的初始狀態(tài)下，排放液體流動(dòng)通路523中的液體借助毛細(xì)管的吸引而被抽吸到排放口521的附近。在此，根據(jù)本實(shí)施例，排放口521位于沿著液體流動(dòng)方向相對(duì)于熱發(fā)生器件522a和522b至排放液體流動(dòng)通路523的投射區(qū)的下游側(cè)。另外，下垂部分525c和525d發(fā)生下垂而分別突出到氣泡生成液體流動(dòng)通路524a和524b中。
在此狀態(tài)下，當(dāng)熱能被提供給熱發(fā)生器件522a和522b時(shí)，熱發(fā)生器件522a和522b被突然加熱。其與氣泡生成區(qū)527a和527b中的氣泡生成液體相接觸的表面把熱量提供給氣泡生成液體，以產(chǎn)生氣泡。此時(shí)，氣泡的產(chǎn)生所施加的壓力變成了壓力波而在氣泡生成液體流動(dòng)通路524a和524b中的氣泡生成液體中傳播，從而作用在可移動(dòng)分離膜525a和525b上。以此方式，可移動(dòng)分離膜525a和525b的下垂部分525c和525d沿著與熱發(fā)生器件522a和522b分開(kāi)的方向發(fā)生位移，即沿著使它們彼此接近的方向發(fā)生位移，并分別突出到排放液體流動(dòng)通路523側(cè)。因此，排放液體流動(dòng)通路523中的液體的排放得到了啟動(dòng)(見(jiàn)圖18B)。
隨后，當(dāng)氣泡526a和526b進(jìn)一步生長(zhǎng)時(shí)，氣泡526a和526b的生長(zhǎng)從圖18B顯示的狀態(tài)得到了促進(jìn)。隨著這種促進(jìn)，可移動(dòng)分離膜525a和525b的下垂部分525c和525d的位移增大(見(jiàn)圖18C)。在此，由于兩個(gè)可移動(dòng)分離膜525a和525b是彼此相對(duì)地設(shè)置的，氣泡526a和526b的產(chǎn)生所施加的壓力的傳播方向在排放口521側(cè)處于穩(wěn)定的狀態(tài)。
在此之后，當(dāng)氣泡526a和526b開(kāi)始消失時(shí)(圖18C)，可移動(dòng)分離膜525a和525b的下垂部分525c和525d的位移量相應(yīng)地減小。以此方式，液體被從排放口521排放(圖18D)。
進(jìn)一步地，在氣泡526a和526b消失時(shí)，且當(dāng)氣泡526a和526b已經(jīng)完全消失時(shí)，可移動(dòng)分離膜525a和525b，借助氣泡526a和526b收縮所帶來(lái)的負(fù)壓，并借助可移動(dòng)分離膜525a和525b本身的彈簧特性，回復(fù)到位移之前的原來(lái)位置(圖18E)。
根據(jù)本實(shí)施例，可以通過(guò)應(yīng)用用于膜拉伸的能量，而進(jìn)一步地提高排放效率，因?yàn)樘峁┝巳缟纤龅南麓共糠帧?br> (第八實(shí)施例)圖19A至19C是橫截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例的液體排放頭，這些圖是沿著其流動(dòng)通路的方向的。
如圖19A至19C所示，從用于排放的公共液體腔側(cè)(未顯示)提供的液體被填充到直接與排放口531相連通的排放液體流動(dòng)通路533中。另外，用于產(chǎn)生氣泡的液體被填充到第一和第二氣泡生成液體流動(dòng)通路534a和534b中。而氣泡生成液體流動(dòng)通路534a和534b分別帶有氣泡生成區(qū)537a和537b。當(dāng)分別借助熱發(fā)生器件532a和532b而提供熱能時(shí)，氣泡生成液體產(chǎn)生出氣泡。在此方面，排放液體流動(dòng)通路533被夾在氣泡生成液體流動(dòng)通路534a和534b之間，以及排放液體流動(dòng)通路533與氣泡生成液體流動(dòng)通路534a和534b之間，可移動(dòng)分離膜535a和535b彼此相對(duì)地設(shè)置以把排放液體流動(dòng)通路533與氣泡生成液體流動(dòng)通路534a和534b彼此分離。另外，熱發(fā)生器件532a和532b彼此相對(duì)地設(shè)置。另外，在可移動(dòng)分離膜535a和535b的排放液體流動(dòng)通路533一側(cè)，設(shè)置了在氣泡生成區(qū)537a和537b上的自由端538c和538c，并在上游側(cè)上進(jìn)一步設(shè)置了支點(diǎn)538d和538d，同時(shí)沿著可移動(dòng)分離膜535a和535b分別設(shè)置了作為限制這些部件的位移方向的可移動(dòng)部件538a和538b。可移動(dòng)分離膜535a和535b和帶孔板539彼此接近地得到固定。
在圖19A顯示的初始狀態(tài)下，排放液體流動(dòng)通路533中的液體借助毛細(xì)管的吸引而被抽吸到排放口531的附近。在此，根據(jù)本實(shí)施例，排放口531位于沿著液體流動(dòng)方向相對(duì)于熱發(fā)生器件532a和532b至排放液體流動(dòng)通路533的投射區(qū)的下游側(cè)。
在此狀態(tài)下，當(dāng)熱能被提供給熱發(fā)生器件532a和532b時(shí)，熱發(fā)生器件532a和532b被突然加熱。其與氣泡生成區(qū)537a和537b中的氣泡生成液體相接觸的表面把熱量提供給氣泡生成液體以形成泡沫。由于氣泡的形成而施加的壓力變成壓力波而在氣泡生成液體流動(dòng)通路534a和534b中的氣泡生成液體中傳播，從而作用在可移動(dòng)分離膜535a和535b上。以此方式，可移動(dòng)分離膜535a和535b沿著離開(kāi)熱發(fā)生器件532a和532b的方向發(fā)生位移，即沿著使它們彼此接近的方向發(fā)生位移。因此，排放液體流動(dòng)通路533中的液體從排放液體流動(dòng)通路533的液體排放口531被排放出來(lái)。然而此時(shí)，可移動(dòng)分離膜535a和535b的位移借助可移動(dòng)部件538a和538b而得到限制(圖19B)。在此，由于可移動(dòng)部件538a和538b的自由端位于氣泡生成區(qū)537a和537b上，雖然其支點(diǎn)被設(shè)置在更加上游側(cè)的位置上，可移動(dòng)分離膜535a和535b在下游側(cè)的位移比上游側(cè)大。
在此之后，當(dāng)氣泡536a和536b開(kāi)始消失時(shí)，可移動(dòng)分離膜535a和535b的位移量相應(yīng)地減小。以此方式，液體從排放口531得到排放。隨后，當(dāng)氣泡536a和536b已經(jīng)完全消失時(shí)，可移動(dòng)分離膜535a和535b回復(fù)到位移之前的原來(lái)位置(圖19C)。
在此方面，對(duì)于本實(shí)施例，描述了一個(gè)例子—其中為兩個(gè)可移動(dòng)分離膜都設(shè)置了可移動(dòng)部件。然而，可以只為一個(gè)可移動(dòng)分離膜設(shè)置可移動(dòng)部件。在此情況下，可以使兩個(gè)可移動(dòng)分離膜的位移的平衡更加適當(dāng)，以進(jìn)一步穩(wěn)定排放方向。
而且，通過(guò)設(shè)置可移動(dòng)部件，可以抑制向上游側(cè)的液體運(yùn)動(dòng)，從而提高再填充特性并減小交擾。這些效果在兩組可移動(dòng)部件和可移動(dòng)分離膜對(duì)彼此相對(duì)地設(shè)置時(shí)變得更為明顯。
(第九實(shí)施例)圖20A至20F是橫截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第九實(shí)施例的液體排放頭，這些圖是沿著其流動(dòng)通路的方向的。
如圖20A至20F所示，從公共液體腔側(cè)(未顯示)提供的用于排放的液體被填充到直接與排放口541相連通的排放液體流動(dòng)通路543中。另外，用于生成氣泡的液體被填充到第一和第二氣泡生成液體流動(dòng)通路544a和544b中，而這些氣泡生成液體流動(dòng)通路分別帶有氣泡生成區(qū)547a和547b。當(dāng)分別借助熱發(fā)生器件542a和542b而提供熱能時(shí)，氣泡生成液體產(chǎn)生出氣泡。在此方面，排放液體流動(dòng)通路543被夾在氣泡生成液體流動(dòng)通路544a和544b之間，并被夾在排放液體流動(dòng)通路543以及氣泡生成液體流動(dòng)通路544a和544b之間，可移動(dòng)分離膜545a和545b被彼此相對(duì)地設(shè)置，以把排放液體流動(dòng)通路543和氣泡生成液體流動(dòng)通路544a和544b彼此分離。另外，熱發(fā)生器件542a和542b被彼此相對(duì)地設(shè)置。另外，熱發(fā)生器件542a被設(shè)置在熱發(fā)生器件542b的下游側(cè)。另外，可移動(dòng)分離膜545a和545b和帶孔板549被彼此接近地固定。
在圖20A顯示的初始狀態(tài)下，排放液體流動(dòng)通路543中的液體，借助毛細(xì)管的吸引，而被抽吸到距排放口541較近處。在此，根據(jù)本實(shí)施例，排放口541位于沿著液體流動(dòng)方向相對(duì)于熱發(fā)生器件542a和542b至排放液體流動(dòng)通路543的投射區(qū)的下游側(cè)。
在此狀態(tài)下，當(dāng)熱能被提供給熱發(fā)生器件542a和542b時(shí)，熱發(fā)生器件542a和542b被突然加熱。其與氣泡生成區(qū)547a和547b中的氣泡生成液體相接觸的表面向氣泡生成液體提供熱量，以產(chǎn)生氣泡(圖20B)。此時(shí)，氣泡的生成所施加的壓力變成壓力波，而在氣泡生成液體流動(dòng)通路544a和544b內(nèi)的氣泡生成液體中傳播，從而作用在可移動(dòng)分離膜545a和545b上。以此方式，可移動(dòng)分離膜545a和545b與氣泡生成區(qū)547a和547b相接觸的部分，沿著離開(kāi)熱發(fā)生器件542a和542b的方向發(fā)生位移。隨后，排放液體流動(dòng)通路543中的液體從排放口541的排放得到了啟動(dòng)。
在熱發(fā)生器件542a和542b的整個(gè)表面上產(chǎn)生的氣泡迅速地生長(zhǎng)，從而使它們成為薄膜(圖20C)。由于在初始階段施加的非常高的壓強(qiáng)而造成的氣泡546a和546b的膨脹，使得可移動(dòng)分離膜545a和545b發(fā)生進(jìn)一步的位移。以此方式，排放液體流動(dòng)通路543中的液體從排放口541的排放得到進(jìn)行。
在此之后，當(dāng)氣泡546a和546b進(jìn)一步生長(zhǎng)時(shí)，可移動(dòng)分離膜545a和545b進(jìn)一步地位移，同時(shí)彼此作用。以此方式，排放液體流動(dòng)通路543中的液體直接向著排放口541側(cè)運(yùn)動(dòng)。
由于提供了這種過(guò)程—其中可移動(dòng)分離膜545a和545b沿著排放方向在下游側(cè)上發(fā)生位移以使液體直接向著排放口541側(cè)運(yùn)動(dòng)，排放效率得到了提高。在此，由于兩個(gè)可移動(dòng)分離膜被彼此相對(duì)地設(shè)置，可移動(dòng)分離膜545a和545b的作用能夠彼此配合，從而進(jìn)一步提高排放效率。
根據(jù)本實(shí)施例，熱發(fā)生器件542a和542b被設(shè)置在偏移的位置。因此，可移動(dòng)分離膜545a和545b沿著這種偏移的位置發(fā)生位移，從而使具有較大的流動(dòng)阻力的區(qū)較長(zhǎng)。其結(jié)果，液體向上游側(cè)的運(yùn)動(dòng)變得相對(duì)較小，有效地有助于噴嘴中的再填充，特別是對(duì)于可移動(dòng)分離膜545a和545b的位移區(qū)。
在此之后，當(dāng)氣泡546a和546b開(kāi)始消失時(shí)，可移動(dòng)分離膜545a和545b的位移量相應(yīng)減小。以此方式，液體被從排放口541排放(圖20E)。
隨后，當(dāng)氣泡546a和546b已經(jīng)完全消失時(shí)，可移動(dòng)分離膜545a和545b回復(fù)到位移之前的原來(lái)位置(圖20F)。
在此方面，對(duì)于本實(shí)施例，熱發(fā)生器件542a被設(shè)置在熱發(fā)生器件543b的下游側(cè)。然而，本發(fā)明不一定限于這種位置關(guān)系。只要熱發(fā)生器件542a和542b被設(shè)置在偏移的位置，就能夠獲得與上述效果相同的效果。
另外，通過(guò)使熱發(fā)生器件542a和542b的氣泡生成時(shí)序彼此移動(dòng)，可以減小上游側(cè)的能量損耗，并提高再填充特性等等。
以下描述其中熱發(fā)生器件的氣泡生成時(shí)序被彼此移動(dòng)的實(shí)施例。
(第十實(shí)施例)圖21A至21D是橫截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第十實(shí)施例的液體排放頭，這些圖是沿著流動(dòng)通路的方向的。另外，圖22A和22B顯示了根據(jù)圖21A至21D表示的液體排放方法的可移動(dòng)分離膜的位移時(shí)序圖22A顯示了可移動(dòng)分離膜555b的位移時(shí)序；而圖22B顯示了可移動(dòng)分離膜555a的位移時(shí)序。
如圖21A至21D所示，從公共液體腔側(cè)(未顯示)提供的用于排放的液體被填充到與排放口551直接連通的排放液體流動(dòng)通路553中。另外，用于生成氣泡的液體被填充到第一和第二氣泡生成液體流動(dòng)通路554a和554b中，而氣泡生成液體流動(dòng)通路554a和554b分別帶有氣泡生成區(qū)557a和557b。當(dāng)借助熱發(fā)生器件552a和552b而分別提供熱能時(shí)，氣泡生成液體產(chǎn)生氣泡。在此方面，排放液體流動(dòng)通路553被夾在氣泡生成液體流動(dòng)通路554a和554b之間，并被夾在排放液體流動(dòng)通路553與氣泡生成液體流動(dòng)通路554a和554b之間，可移動(dòng)分離膜555a和555b的至少部分位移區(qū)被彼此相對(duì)地設(shè)置，以把排放液體流動(dòng)通路553與氣泡生成液體流動(dòng)通路554a和554b彼此分開(kāi)。另外，熱發(fā)生器件552a和552b被彼此相對(duì)地設(shè)置。另外，熱發(fā)生器件552a被設(shè)置在熱發(fā)生器件552b的下游側(cè)。如圖22A和22B所示，用于產(chǎn)生氣泡的熱能首先被提供給熱發(fā)生器件552b，且隨后，經(jīng)過(guò)一個(gè)略微的延遲，熱能被提供給熱發(fā)生器件552a。另外，可移動(dòng)分離膜555a和555b和帶孔板559被彼此接近地固定。
在圖21A顯示的初始狀態(tài)下，排放液體流動(dòng)通路553中的液體借助毛細(xì)管的吸引而被抽吸到距排放口551較近處。在此，根據(jù)本實(shí)施例，排放口551位于沿著液體流動(dòng)方向相對(duì)于熱發(fā)生器件552a和552b至排放液體流動(dòng)通路553的投射區(qū)的下游側(cè)。
在此狀態(tài)下，當(dāng)熱能被提供給熱發(fā)生器件552a和552b時(shí)，熱發(fā)生器件552a和552b被突然加熱。其與氣泡生成區(qū)557a和557b中的氣泡生成液體相接觸的表面把熱量提供給氣泡生成液體，以形成泡沫。此時(shí)，根據(jù)本實(shí)施例，適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行設(shè)置，以使用于產(chǎn)生氣泡的熱能首先被提供給熱發(fā)生器件552b，且隨后，經(jīng)過(guò)一個(gè)略微的延遲，熱能被提供給熱發(fā)生器件552a。因此，首先在熱發(fā)生器件552b上的氣泡生成區(qū)557b中產(chǎn)生出氣泡556b。因此，可移動(dòng)分離膜555b向著排放液體流動(dòng)通路553側(cè)發(fā)生位移。在此之后，在熱發(fā)生器件552a上的氣泡生成區(qū)557a中產(chǎn)生氣泡556a，以使可移動(dòng)分離膜555a向著排放液體流動(dòng)通路553側(cè)發(fā)生位移(圖21B)。以此方式，可以減小排放液體流動(dòng)通路553中的液體向著上游側(cè)的運(yùn)動(dòng)，以提高排放效率。
當(dāng)可移動(dòng)分離膜555a已經(jīng)位移到排放液體流動(dòng)通路553側(cè)從而使其的拉伸達(dá)到最大時(shí)，可移動(dòng)分離膜555b已經(jīng)開(kāi)始收縮。因此，從上游側(cè)抽吸的液體比從排放口551側(cè)抽吸的多，從而有助于再填充效率的提高(圖21C)。
在此之后，當(dāng)氣泡556a和556b開(kāi)始消失時(shí)，可移動(dòng)分離膜555a和555b的位移量相應(yīng)減小，以此方式，液體被從排放口551排放(圖21D)。
在此方面，其中相對(duì)于排放液體流動(dòng)通路中的液體流動(dòng)方向，下游的可移動(dòng)分離膜部分向排放口側(cè)的位移大于上游側(cè)的位移的模式，是體現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式之一。然而，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不僅限于上述的模式。
例如，其中下游和上游側(cè)的可移動(dòng)分離膜部分在圖16E表示的過(guò)程之后的過(guò)程中有幾乎相同的位移的模式，也屬于本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明的一個(gè)更高的思想，是只要用于提高排放力的裝置的至少一部分彼此相對(duì)，且一個(gè)是用于排放以把氣泡的生長(zhǎng)引導(dǎo)向排放口側(cè)的裝置，且另一個(gè)是用于形成氣泡以進(jìn)行排放的裝置，就足夠了。
考慮到這種更高的思想，應(yīng)該理解的是，只要為一種結(jié)構(gòu)或?yàn)闅馀菹蛑欧趴趥?cè)的生長(zhǎng)而設(shè)置與膜或氣泡本身有關(guān)的一個(gè)相對(duì)區(qū)，就足夠了。因而，可以列出以下的組合
(1)一種進(jìn)行排放的方法或設(shè)備，其中由帶有上述自由端的第一可移動(dòng)部件(以下稱(chēng)為結(jié)構(gòu)A)形成的生長(zhǎng)的氣泡和由帶有上述自由端的第二可移動(dòng)部件(以下稱(chēng)為區(qū)B)形成的生長(zhǎng)的氣泡至少部分地彼此相對(duì)。
(2)用于進(jìn)行排放的一種方法或設(shè)備，其中借助氣泡而向著排放口側(cè)生長(zhǎng)的分離膜—它是借助分離膜向著排放口側(cè)的位移的取向而形成的(以下稱(chēng)為結(jié)構(gòu)C，其細(xì)節(jié)將在后面得到描述)和借助所產(chǎn)生的薄膜沸騰有助于氣泡的排放的部分(以下稱(chēng)為結(jié)構(gòu)D)至少部分地彼此相對(duì)。
(3)一種進(jìn)行排放的方法或設(shè)備，其中通過(guò)借助具有上述自由端的可移動(dòng)部件(以下稱(chēng)為結(jié)構(gòu)E)而形成上述結(jié)構(gòu)C而獲得的生長(zhǎng)出的分離膜至少和上述結(jié)構(gòu)D部分地彼此相對(duì)。
(4)一種進(jìn)行排放的方法或設(shè)備，其中“上述結(jié)構(gòu)A和結(jié)構(gòu)C”或“上述結(jié)構(gòu)A和結(jié)構(gòu)D”至少部分地彼此相對(duì)。
(可應(yīng)用于本發(fā)明的分離膜的例子)以下，描述用于如上所述的本發(fā)明的分離膜的例子。
圖23A至23E、24A至24E和圖25A至25C顯示了可應(yīng)用于本發(fā)明的液體排放方法的例子。排放口被設(shè)置在第一液體流動(dòng)通路的端部。在排放口的上游側(cè)(相對(duì)于第一液體流動(dòng)通路中的排放液體流動(dòng)方向)，設(shè)置了可根據(jù)所產(chǎn)生的氣泡的生長(zhǎng)而位移的可移動(dòng)分離膜的位移區(qū)。另外，第二液體流動(dòng)通路包含氣泡生成液體或者它充有氣泡生成液體(較好地是能夠被再填充的或者更好地能夠移動(dòng)氣泡生成液體)，它帶有氣泡生成區(qū)。
根據(jù)該例子，氣泡生成區(qū)還位于相對(duì)于上述排放液體的流動(dòng)方向而處于排放口側(cè)的上游區(qū)的氣泡生成區(qū)。另外，分離膜長(zhǎng)于形成作為可移動(dòng)區(qū)的氣泡生成區(qū)的電熱傳感器件的長(zhǎng)度。然而，對(duì)于上述流動(dòng)方向，分離膜應(yīng)該設(shè)置有在電熱傳感器件的上游側(cè)的端部和第一液體流動(dòng)通路的公共液體腔側(cè)之間或者更好地在上述上游側(cè)的端部上的固定部分(未顯示)。因此，其中分離膜能夠運(yùn)動(dòng)的基本范圍可以從圖23A至23E、圖24A至24E和圖25A至25C的顯示中得到方便的理解。
圖23A至23E、圖24A至24E和圖25A至25C中顯示的可移動(dòng)分離膜的各個(gè)狀態(tài)代表了能夠從可移動(dòng)分離膜本身的彈性、其厚度、或附加在其上的其他結(jié)構(gòu)獲得的所有狀態(tài)。
在此方面，作為具體實(shí)現(xiàn)作為本發(fā)明的特征的上述位移過(guò)程的結(jié)構(gòu)，為了說(shuō)明的目的而列出以下的實(shí)施例；然而，本發(fā)明包括了其中能夠在本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)上述位移過(guò)程的所有其他的結(jié)構(gòu)。
在此，描述根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)有代表性的結(jié)構(gòu)例子。術(shù)語(yǔ)“方向限制”在以下包括諸如可移動(dòng)分離膜的結(jié)構(gòu)本身的部件(例如，彈性模量的分布，以及提供拉伸變形或非變形等的部分的組合等等)或作用在可移動(dòng)分離膜上的附加部件或上述的某些其他的可移動(dòng)部件—這些部件體現(xiàn)了本發(fā)明—或由第一液體流動(dòng)通路等形成的結(jié)構(gòu)，以及由這些元件的組合形成的任何其他的部分。
(第一個(gè)例子)圖23A至23E是橫截面圖，顯示了可應(yīng)用于本發(fā)明的液體排放方法的第一個(gè)例子，這些圖是沿著其流動(dòng)通路方向的(其中本發(fā)明的位移過(guò)程從排放過(guò)程的中間進(jìn)行的情況)。
如圖23A至23E所示，根據(jù)本模式，為第一公共液體腔243提供的第一液體被填充到直接與排放口201連通的第一液體流動(dòng)通路203中。另外，在提供有氣泡生成區(qū)207的第二液體流動(dòng)通路204中，用于產(chǎn)生氣泡的液體得到了填充，且借助熱發(fā)生器件202而提供熱能時(shí)使得該液體產(chǎn)生出氣泡。在此方面，在第一液體流動(dòng)通路203與第二液體流動(dòng)通路204之間，設(shè)置有一個(gè)可移動(dòng)分離膜205，以把它們彼此分開(kāi)。在此，可移動(dòng)分離膜205和帶孔板209彼此接近地得到固定。其結(jié)果，各個(gè)流動(dòng)通路中的液體不會(huì)得到混合。
在此，可移動(dòng)分離膜205，當(dāng)它由于氣泡生成區(qū)207中產(chǎn)生的氣泡而發(fā)生位移時(shí)，通常沒(méi)有任何方向性。在某些情況下，可移動(dòng)分離膜甚至可向著其中具有較高的位移自由度的公共液體腔側(cè)發(fā)生位移。
對(duì)于這個(gè)例子，應(yīng)該注意的是可移動(dòng)分離膜205的這種運(yùn)動(dòng)。為可移動(dòng)分離膜205本身提供了用于限制該位移的裝置，而這種裝置可直接或間接作用在其上。通過(guò)提供這種裝置，可以將可移動(dòng)分離膜205由于產(chǎn)生氣泡造成的位移引導(dǎo)向著排放口側(cè)。
在圖23A顯示的初始狀態(tài)下，第一液體流動(dòng)通路203中的液體，借助毛細(xì)管的吸引，被抽吸到距排放口201較近處。在此，根據(jù)本例子，排放口201位于沿著液體流動(dòng)方向相對(duì)于熱發(fā)生器件202至第一液體流動(dòng)通路203的投射區(qū)的下游側(cè)。
在此狀態(tài)下，當(dāng)熱能被提供給熱發(fā)生器件202(對(duì)于本例子，是形狀為40μm×105μm的熱發(fā)生電阻)，熱發(fā)生器件202被突然加熱。其與氣泡生成區(qū)207中的第二液體相接觸的表面把熱量提供給液體，以產(chǎn)生氣泡(圖23B)。通過(guò)熱氣泡產(chǎn)生而如此產(chǎn)生的氣泡206是基于如在美國(guó)專(zhuān)利第4,723,129號(hào)的說(shuō)明書(shū)中公布的薄膜沸騰而產(chǎn)生的氣泡。它是根據(jù)熱發(fā)生器件的整個(gè)表面上在伴隨有非常高的壓強(qiáng)的情況下產(chǎn)生的。此時(shí)，如此施加的壓力變成了壓力波，而在第二液體流動(dòng)通路204內(nèi)的第二液體中傳播，從而作用在可移動(dòng)分離膜205上。以此方式，可移動(dòng)分離膜205發(fā)生位移，從而啟動(dòng)了第一液體流動(dòng)通路203中的第二液體的排放。
在熱發(fā)生器件202的整個(gè)表面上產(chǎn)生的氣泡206迅速地生長(zhǎng)，從而使其具有薄膜的形式(圖23C)。由于初始階段施加的非常高的壓強(qiáng)導(dǎo)致的氣泡206的膨脹，使得可移動(dòng)分離膜205進(jìn)一步地位移。以此方式，第一液體流動(dòng)通路203中的第一液體從排放口201的排放得到進(jìn)行。
在此之后，氣泡206進(jìn)一步地生長(zhǎng)。隨后，可移動(dòng)分離膜205的位移增大(圖23D)。在此，可移動(dòng)分離膜205在圖23D所示的狀態(tài)下被持續(xù)地拉伸，從而使其在上游側(cè)的205A處的部分上的位移和在下游側(cè)205B處的部分上的位移相對(duì)于對(duì)著熱發(fā)生器件202的可移動(dòng)分離膜205的區(qū)域的205C處的中心部分基本上相等。
在此之后，當(dāng)氣泡206進(jìn)一步生長(zhǎng)時(shí)，氣泡206以及位移的可移動(dòng)分離膜205在205B處下游側(cè)的部分沿著向著排放口側(cè)的方向的位移大于其在上游側(cè)205A處的部分的位移。以此方式，在第一液體流動(dòng)通路203中的第一液體直接沿著向著排放口201的方向運(yùn)動(dòng)(圖23E)。
在此，通過(guò)提供可移動(dòng)分離膜205在下游側(cè)沿著排放方向的位移過(guò)程—這種過(guò)程使得液體能夠直接沿著向著排放口的方向運(yùn)動(dòng)，可以提高排放效率。進(jìn)一步地，液體向著上游側(cè)的運(yùn)動(dòng)變得相對(duì)較小，這有效地作用在再填充噴嘴的液體上(從上游側(cè)供應(yīng)的液體)，具體是作用在可移動(dòng)分離膜205的位移區(qū)上。
另外，在其中可移動(dòng)分離膜205本身沿著向著排放口的方向位移從而使其狀態(tài)可以如圖23D和23E所分別顯示地發(fā)生改變的情況下，不僅可以提高排放效率和再填充效率，而且可以通過(guò)把在第一液體流動(dòng)通路中的熱發(fā)生器件202的投射區(qū)中的第一液體向著排放口的方向攜帶，而增大排放量。
(第二個(gè)例子)圖24A至24E是橫截面圖，顯示了可應(yīng)用于本發(fā)明的液體排放方法的第二個(gè)例子，這些圖是沿著其流動(dòng)通路的方向的(該例子是這樣的，即本發(fā)明的位移過(guò)程是從該方法的過(guò)程的初始階段設(shè)置的)。
該例子的構(gòu)成方式與第一個(gè)例子的基本相同。如圖24A至24E所示，為第一公共液體腔243所提供的第一液體被填充到直接與排放口211相連通的第一液體流動(dòng)通路213中。另外，在帶有氣泡生成區(qū)217的第二液體流動(dòng)通路214中，用于生成氣泡的液體得到填充，當(dāng)熱能借助熱發(fā)生器件212而得到提供時(shí)，該液體產(chǎn)生氣泡。在此方面，在第一液體流動(dòng)通路213與第二液體流動(dòng)通路214之間，設(shè)置了一個(gè)可移動(dòng)分離膜215，以把它們分開(kāi)。在此，可移動(dòng)分離膜215和帶孔板219彼此接近地得到固定。其結(jié)果，各個(gè)流動(dòng)通路中的液體不會(huì)被混合。
在圖24A顯示的初始狀態(tài)下，第一液體流動(dòng)通路213中的液體借助毛細(xì)管的吸引而被抽吸到距排放口211較近處。在此，根據(jù)本例子，排放口211位于沿著液體流動(dòng)方向相對(duì)于熱發(fā)生器件212至第一液體流動(dòng)通路213的投射區(qū)的下游側(cè)。
在此狀態(tài)下，當(dāng)熱能被提供給熱發(fā)生器件212時(shí)(對(duì)于本例，是形狀為40μm×115μm的發(fā)熱電阻)，熱發(fā)生器件212突然被加熱。其與氣泡生成區(qū)217中的第二液體相接觸的表面把熱量提供給液體以產(chǎn)生出氣泡(圖24B)。借助熱氣泡產(chǎn)生而如此產(chǎn)生的氣泡216是基于如美國(guó)專(zhuān)利第4,723,129號(hào)的說(shuō)明書(shū)所公布的薄膜沸騰而產(chǎn)生的氣泡。它是在伴隨有非常高的壓強(qiáng)的情況下在熱發(fā)生器件的整個(gè)表面上產(chǎn)生的。此時(shí)，如此施加的壓強(qiáng)變成了壓力波，而在第二液體流動(dòng)通路214中的第二液體中傳播，從而作用在可移動(dòng)分離膜215上。以此方式，可移動(dòng)分離膜215發(fā)生位移，以啟動(dòng)第一液體流動(dòng)通路213中的第二液體的排放。
在熱發(fā)生器件212的整個(gè)表面上產(chǎn)生的氣泡216迅速地生長(zhǎng)，從而使其自身成為膜的形式(圖24C)。由于在初始階段施加的非常高的壓強(qiáng)所造成的氣泡216的膨脹，使得可移動(dòng)分離膜215發(fā)生進(jìn)一步的位移。以此方式，第一液體流動(dòng)通路213中的第一液體從排放口211的排放得以進(jìn)行。此時(shí)，如圖24C所示，可移動(dòng)分離膜215在下游側(cè)215B處的部分從初始階段在可移動(dòng)區(qū)域中的位移大于其在上游側(cè)215A處的部分的位移。以此方式，即使從初始階段，第一液體流動(dòng)通路213中的第一液體也被有效地移動(dòng)到了排放口211側(cè)。
在此之后，當(dāng)氣泡216進(jìn)一步生長(zhǎng)時(shí)，可移動(dòng)分離膜215的位移和氣泡的位移從圖24C所示的狀態(tài)得到了促進(jìn)。隨著這種促進(jìn)，可移動(dòng)分離膜215的位移進(jìn)一步增大(圖24D)。具體地，在下游側(cè)215B處的部分的可移動(dòng)分離膜215的位移變得大于在下游側(cè)215A處的部分和在215C處的中心部分的位移。因此，第一液體流動(dòng)通路213中的第一液體的運(yùn)動(dòng)直接沿著向著排放口的方向而得到加速，而在上游側(cè)215A處的部分的位移在整個(gè)過(guò)程中都比較小。其結(jié)果，液體的運(yùn)動(dòng)沿著向著上游側(cè)的方向是比較小的。
以此方式，可以提高排放效率，具體是排放速度，并對(duì)再填充到噴嘴中的液體以及排放的液滴的體積的穩(wěn)定產(chǎn)生有利的效果。
在此之后，當(dāng)氣泡216進(jìn)一步生長(zhǎng)時(shí)，可移動(dòng)分離膜215在上游側(cè)215B處的部分和在中心部分215C處的部分沿著向著排放口側(cè)的方向進(jìn)行比在上游側(cè)215A處的部分大的位移和拉伸。以此方式，上述效果即排放效率和排放速度的加強(qiáng)得到了實(shí)現(xiàn)(圖24C)。具體地，在此情況下，位移和拉伸不僅相對(duì)于可移動(dòng)分離膜215的截面配置得到了增大，而且相對(duì)于液體流動(dòng)通路的寬度方向也得到了增大。因此，其中第一液體沿著向著排放口的方向的作用區(qū)增大了，從而使得可以顯著地提高排放效率。在此，可移動(dòng)分離膜215的位移方式與人類(lèi)的鼻子的相似。因此，這被稱(chēng)為“鼻式”。另外，應(yīng)該理解的是，如圖24E所示，這種鼻式包括“S式”—其中在初始階段位于上游側(cè)的點(diǎn)S可以位于在初始階段處于下游側(cè)上的點(diǎn)A的下游側(cè)上，并包括其中如圖8顯示的其中點(diǎn)A和B被相等地定位的配置。
(可移動(dòng)分離膜的位移的例子)圖25A至25C是橫截面圖，顯示了可應(yīng)用于本發(fā)明的液體排放方法的可移動(dòng)分離膜的位移過(guò)程，這些圖是沿著其流動(dòng)通路的方向的。
在此方面，將通過(guò)特別注意可移動(dòng)分離膜的可移動(dòng)范圍和位移來(lái)進(jìn)行描述，而氣泡的特征的提供、第一液體流動(dòng)通路、以及排放口將被省略。然而，在圖25A至25C的任何一個(gè)中，基本的結(jié)構(gòu)是以這樣的方式設(shè)置的，即熱發(fā)生器件222的投射區(qū)附近是在第二液體流動(dòng)通路224中的氣泡生成區(qū)227，且第二液體流動(dòng)通路224和第一液體流動(dòng)通路223借助可移動(dòng)分離膜225而從初始階段開(kāi)始始終是被分開(kāi)的。另外，通過(guò)用熱發(fā)生器件222的端部(圖25A至25C中標(biāo)以線(xiàn)H)作為邊界，排放口被設(shè)置在下游側(cè)，且第一液體的供應(yīng)單元被設(shè)置在上游側(cè)。在此，本例子中的術(shù)語(yǔ)“上游側(cè)”和術(shù)語(yǔ)“下游側(cè)”被用來(lái)描述流動(dòng)通路中的液體流動(dòng)的方向，該液體流動(dòng)方向是從可移動(dòng)分離膜的可移動(dòng)范圍的中心部分看的。
在圖25A中，可移動(dòng)分離膜225以(1)、(2)和(3)的順序從初始階段開(kāi)始位移，且從初始階段提供了一個(gè)過(guò)程—其中下游側(cè)的位移大于上游側(cè)的位移。這種過(guò)程，使得可以提高排放效率，并同時(shí)實(shí)現(xiàn)了排放速度的提高，因?yàn)樗軌蜃饔迷谙掠蝹?cè)的位移上從而把第一液體流動(dòng)通路223中的第一液體沿著向著排放口側(cè)的方向推出去。在此，在圖25A中，假定上述的可移動(dòng)范圍基本上是恒定的。
在圖25B中，隨著可移動(dòng)分離膜225按照(1)、(2)和(3)的順序發(fā)生位移，可移動(dòng)分離膜225的可移動(dòng)范圍移動(dòng)或擴(kuò)展到排放口側(cè)。在此模式下，可移動(dòng)范圍的上游側(cè)是固定的。在此，可移動(dòng)分離膜225的下游側(cè)的位移大于上游側(cè)的位移，且同時(shí)氣泡本身的生長(zhǎng)也是沿著向著排放口側(cè)的方向進(jìn)行的。因此，排放效率得到了進(jìn)一步的提高。
在圖25C中，可移動(dòng)分離膜225以上游和下游側(cè)均勻的方式或以上游側(cè)的位移略微大些的方式從數(shù)(1)表示的初始狀態(tài)位移到了數(shù)(2)表示的狀態(tài)。然而，當(dāng)氣泡從數(shù)(3)表示的狀態(tài)進(jìn)一步生長(zhǎng)到數(shù)(4)時(shí)，下游側(cè)的位移大于上游側(cè)的位移。以此方式，即使在可移動(dòng)區(qū)的上部的第一液體也能夠沿著向著排放口側(cè)的方向運(yùn)動(dòng)，從而提高了排放效率，并增大了排放量。
進(jìn)一步地，在圖25C中，在數(shù)(4)表示的過(guò)程中存在的可移動(dòng)分離膜225的點(diǎn)U在排放口側(cè)的位移，大于在初始狀態(tài)下處于點(diǎn)U下游的點(diǎn)D的位移。因此，膨脹并伸出到排放口側(cè)中的部分使得可以進(jìn)一步地提高排放效率。在此，這種配置被稱(chēng)為“鼻式”，就象上面所述的那樣。
借助上述過(guò)程提供的液體排放方法可應(yīng)用于本發(fā)明。圖25A至25C表示的每一個(gè)過(guò)程都不一定是單獨(dú)采用的，而是假定包含相應(yīng)的部分的過(guò)程也可應(yīng)用于本發(fā)明。另外，包含鼻式的過(guò)程不一定限于圖25C顯示的那一種。這種過(guò)程可被引入圖25A和25B顯示的結(jié)構(gòu)。另外，用在圖18A至18E所示的結(jié)構(gòu)的可移動(dòng)分離膜可以是這樣的，即它們預(yù)先帶有下垂部分，而不論膜是否能夠膨脹。另外，這些圖中顯示的可移動(dòng)分離膜的任何一個(gè)的厚度在尺寸上沒(méi)有任何具體的含意。
在此，在本說(shuō)明中提到的“用于限制方向的裝置”包括可導(dǎo)致在本申請(qǐng)中定義的“位移”的所有裝置，但它是從可移動(dòng)分離膜本身的特性或結(jié)構(gòu)導(dǎo)出的，并采用了可移動(dòng)分離膜與氣泡生成區(qū)的作用或設(shè)置關(guān)系、與氣泡生成區(qū)的周邊上的流動(dòng)阻力的關(guān)系、直接或間接作用在可移動(dòng)分離膜上的部件、或用于限制可移動(dòng)分離膜的位移或膨脹的部件(裝置)中的至少一個(gè)。因此，本發(fā)明的實(shí)施例包括了多種(兩種以上)用于限制上述的方向的裝置。然而，在上面已經(jīng)給出的實(shí)施例中，沒(méi)有描述用于限制方向的多種裝置的任意組合。在此，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不僅限于上述的實(shí)施例。
圖26A和26B顯示了根據(jù)本發(fā)明的液體排放頭的設(shè)置。圖26A是從排放口118看的視圖，且圖26B是沿著液體流動(dòng)通路方向的橫截面圖。
如圖26A和26B所示，一個(gè)排放液體流動(dòng)通路114被夾在兩個(gè)元件基底101a和101b之間，且在排放液體流動(dòng)通路114上方和下方設(shè)置了氣泡生成液體流動(dòng)通路114a和114b。用于永久地基本分離排放液體流動(dòng)通路和氣泡生成液體流動(dòng)通路的可移動(dòng)分離膜131c和131d被設(shè)置在排放液體流動(dòng)通路與氣泡生成液體流動(dòng)通路之間。另外，元件基底101a和101b通過(guò)一個(gè)凸起部114而與一個(gè)電連接部件121相連接，因而來(lái)自外界的電信號(hào)被輸入到元件基底101a和101b。標(biāo)號(hào)103表示一個(gè)噴嘴壁。
以下描述其上安裝有上述液體排放頭的液體排放設(shè)備。
圖27示意顯示了根據(jù)本發(fā)明的這種液體排放設(shè)備。
對(duì)于本實(shí)施例，將描述具體采用墨作為其排放液體的噴墨記錄設(shè)備。其支架HC安裝有一個(gè)頭總成—其上以可拆下的方式安裝有一個(gè)液體排放頭單元200和一個(gè)液體罐單元90。該支架沿著諸如記錄紙的、由用于運(yùn)送記錄介質(zhì)的裝置運(yùn)送的記錄介質(zhì)150的寬度方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)被從用于提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)(未顯示)的裝置提供到支架上的液體排放裝置時(shí)，記錄液體根據(jù)如此提供的信號(hào)而被從液體排放頭排放到記錄介質(zhì)上。
另外，對(duì)于本實(shí)施例的液體排放設(shè)備，提供了一個(gè)馬達(dá)111—它被用作驅(qū)動(dòng)用于運(yùn)送記錄介質(zhì)的裝置以及支架的驅(qū)動(dòng)源；齒輪112和113，以及，支架轉(zhuǎn)軸115，它把來(lái)自該驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)力傳遞到支架等等。借助這種記錄設(shè)備和用于其的液體排放方法，可以通過(guò)把液體排放到各種記錄介質(zhì)上，而獲得具有良好圖象的記錄對(duì)象。
圖28是框圖，顯示了用于進(jìn)行可應(yīng)用本發(fā)明的液體排放方法和液體排放頭的噴墨記錄的設(shè)備的整體的操作。
該記錄設(shè)備從一個(gè)主計(jì)算機(jī)300接收作為控制信號(hào)的打印信息。該打印信息被暫時(shí)地存儲(chǔ)在打印裝置內(nèi)部中的輸入接口301上。此時(shí)，該打印信息被同時(shí)轉(zhuǎn)換成可以在記錄設(shè)備中得到處理的數(shù)據(jù)，并被輸入到也被用作提供頭驅(qū)動(dòng)信號(hào)的裝置的CPU 302中。利用RAM 304和其他外設(shè)單元，CPU 302根據(jù)存儲(chǔ)在ROM 303中的控制程序而對(duì)CPU所如此接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而把它們轉(zhuǎn)換成打印數(shù)據(jù)(圖象數(shù)據(jù))。
權(quán)利要求
1.一種液體排放方法，用于利用在用于在所述液體中產(chǎn)生氣泡的氣泡生成區(qū)中產(chǎn)生氣泡時(shí)所施加的壓力來(lái)排放液體，兩個(gè)所述氣泡生成區(qū)被彼此至少部分相對(duì)地設(shè)置，且所述液體是利用在所述兩個(gè)氣泡生成區(qū)中施加的所述壓力來(lái)排放的。
2.一種液體排放方法，用于利用在用于在所述液體中產(chǎn)生氣泡的一個(gè)氣泡生成區(qū)中產(chǎn)生氣泡時(shí)施加的壓力并通過(guò)使一個(gè)可移動(dòng)部件—該可移動(dòng)部件的自由端被設(shè)置在排放口側(cè)—相對(duì)于其可移動(dòng)支點(diǎn)發(fā)生位移，來(lái)排放液體，所述氣泡生成區(qū)和所述可移動(dòng)部件被設(shè)置成彼此至少部分相對(duì)的兩組，且通過(guò)使所述兩個(gè)可移動(dòng)部件能夠彼此接近以排放所述液體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的液體排放方法，其中所述兩個(gè)可移動(dòng)部件經(jīng)歷了一個(gè)過(guò)程以使它們能夠在所述氣泡產(chǎn)生和生長(zhǎng)時(shí)彼此至少部分地接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的液體排放方法，其中所述兩個(gè)可移動(dòng)部件以彼此不同的時(shí)序發(fā)生位移。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的液體排放方法，其中所述兩個(gè)可移動(dòng)部件中的一個(gè)可移動(dòng)部件的自由端在氣泡膨脹時(shí)限制了另一個(gè)可移動(dòng)部件的位移。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的液體排放方法，其中其自由端相對(duì)于其可移動(dòng)支點(diǎn)被設(shè)置在排放口側(cè)的一個(gè)可移動(dòng)部件被設(shè)置在所述兩個(gè)氣泡生成區(qū)中的一個(gè)之中，且所述可移動(dòng)部件借助所述氣泡的產(chǎn)生所施加的壓力而發(fā)生位移以利用所述可移動(dòng)部件的位移以及在沒(méi)有為其設(shè)置可移動(dòng)部件的氣泡生成區(qū)中施加的所述壓力來(lái)排放所述液體。
7.一種液體排放頭，至少包括一個(gè)排放口，用于排放液體；一個(gè)排放液體流動(dòng)通路，它帶有用于產(chǎn)生氣泡的氣泡生成區(qū)，并與所述排放口相連通，兩個(gè)所述氣泡生成區(qū)被彼此至少部分相對(duì)地設(shè)置。
8.一種液體排放頭，包括排放口，用于排放液體；排放液體流動(dòng)通路，其每一個(gè)都帶有用于產(chǎn)生氣泡的氣泡生成區(qū)，并與所述排放口相連通；一個(gè)基底，它帶有熱發(fā)生器件—其每一個(gè)都被設(shè)置在所述氣泡生成區(qū)中用于產(chǎn)生用以產(chǎn)生所述氣泡的熱量；可移動(dòng)部件，其每一個(gè)的自由端都位于所述排放口側(cè)上，并被設(shè)置在每一個(gè)所述排放液體流動(dòng)通路中以對(duì)著所述熱發(fā)生器件；且當(dāng)各個(gè)所述可移動(dòng)部件由于所述氣泡的產(chǎn)生所施加的壓力而發(fā)生位移時(shí)所述液體被從所述排放口排放出來(lái)，所述熱發(fā)生器件和所述可移動(dòng)部件被設(shè)置成彼此至少部分地相對(duì)的兩組。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的液體排放頭，其中所述兩個(gè)可移動(dòng)部件和所述兩個(gè)熱發(fā)生器件具有彼此相同的大小。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的液體排放頭，其中所述兩個(gè)可移動(dòng)部件在所述氣泡膨脹到最大時(shí)至少部分地彼此接觸。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的液體排放頭，其中所述兩個(gè)可移動(dòng)部件具有彼此相同的大小，且所述兩個(gè)熱發(fā)生器件具有彼此不同的大小。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的液體排放頭，其中所述兩個(gè)可移動(dòng)部件以彼此不同的時(shí)序發(fā)生位移。
13.一種液體排放頭，包括排放口，用于排放液體；排放液體流動(dòng)通路，其每一個(gè)都帶有用于產(chǎn)生氣泡的氣泡生成區(qū)，并與所述排放口相連通；一個(gè)基底，它帶有熱發(fā)生器件—其每一個(gè)都被設(shè)置在所述氣泡生成區(qū)中用于產(chǎn)生用以產(chǎn)生所述氣泡的熱量；可移動(dòng)部件，其每一個(gè)的自由端都位于所述排放口側(cè)上，并被設(shè)置在每一個(gè)所述排放液體流動(dòng)通路中以對(duì)著所述熱發(fā)生器件；且當(dāng)各個(gè)所述可移動(dòng)部件由于所述氣泡的產(chǎn)生所施加的壓力而發(fā)生位移時(shí)所述液體被從所述排放口排放出來(lái)，所述熱發(fā)生器件和所述可移動(dòng)部件被設(shè)置成兩組，以使所述可移動(dòng)部件本身能夠彼此至少部分地相對(duì)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的液體排放頭，其中所述兩個(gè)可移動(dòng)部件在所述氣泡膨脹到最大時(shí)至少部分地彼此接觸。
15.根據(jù)權(quán)利要求7的液體排放頭，其中提供了一個(gè)可移動(dòng)分離膜以始終把其自由端相對(duì)于其在所述兩個(gè)氣泡生成區(qū)之一中的其可移動(dòng)支點(diǎn)位于排放口側(cè)的可移動(dòng)部件與在它們中的另一個(gè)中的所述氣泡生成區(qū)和所述排放液體流動(dòng)通路基本上分開(kāi)。
16.一種液體排放方法，用于通過(guò)使一個(gè)可移動(dòng)分離膜發(fā)生位移而排放液體，其中該可移動(dòng)分離膜始終在所述排放口側(cè)相對(duì)于一個(gè)排放液體流動(dòng)通路中的液體流動(dòng)的上游側(cè)把一個(gè)排放液體流動(dòng)通路與一個(gè)氣泡生成液體流動(dòng)通路基本上分開(kāi)，該排放液體流動(dòng)通路與用于排放液體的排放口相連通，該氣泡生成液體流動(dòng)通路帶有用于在所述液體中產(chǎn)生氣泡的氣泡生成區(qū)，所述氣泡生成區(qū)、所述氣泡生成液體流動(dòng)通路、以及所述可移動(dòng)分離膜被設(shè)置成兩組，以使所述可移動(dòng)分離膜的可移動(dòng)區(qū)至少部分地彼此相對(duì)，而所述排放液體流動(dòng)通路被夾在它們之間，且所述兩個(gè)可移動(dòng)分離膜發(fā)生位移而彼此接近。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的液體排放方法，其中所述方法帶有一個(gè)過(guò)程—其中至少一個(gè)可移動(dòng)分離膜在所述兩個(gè)可移動(dòng)分離膜相對(duì)于所述液體的流動(dòng)方向的下游側(cè)上的部分的位移比所述可移動(dòng)分離膜在其上游側(cè)上的部分的位移大。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的液體排放方法，其中所述兩個(gè)可移動(dòng)分離膜的最大位移部分被允許彼此接近。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的液體排放方法，其中所述過(guò)程是在所述氣泡的生長(zhǎng)過(guò)程中間或之后發(fā)生的。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的液體排放方法，其中所述過(guò)程基本上從所述氣泡的生長(zhǎng)過(guò)程的初始狀態(tài)和隨后持續(xù)下去。
21.根據(jù)權(quán)利要求17的液體排放方法，其中所述過(guò)程包括所述可移動(dòng)分離膜的位移范圍從其初始狀態(tài)逐漸擴(kuò)展到至少所述下游側(cè)的時(shí)期。
22.根據(jù)權(quán)利要求17的液體排放方法，其中所述過(guò)程是借助用于限制方向的裝置以限制所述兩個(gè)可移動(dòng)分離膜中的至少一個(gè)可移動(dòng)分離膜的位移方向來(lái)進(jìn)行的。
23.根據(jù)權(quán)利要求17的液體排放方法，其中所述過(guò)程是在所述可移動(dòng)分離膜預(yù)先受到限制的配置中進(jìn)行的。
24.根據(jù)權(quán)利要求17的液體排放方法，其中所述過(guò)程是通過(guò)限制所述氣泡在所述氣泡生成液體流動(dòng)通路中的生長(zhǎng)而進(jìn)行的。
25.根據(jù)權(quán)利要求17的液體排放方法，其中所述過(guò)程是通過(guò)使可移動(dòng)分離膜在下游側(cè)的部分發(fā)生比其在相對(duì)于可移動(dòng)區(qū)的中心部分的上游側(cè)的部分大的位移而進(jìn)行的。
26.根據(jù)權(quán)利要求17的液體排放方法，其中在所述過(guò)程中所述可移動(dòng)分離膜以所述氣泡生成液體流動(dòng)通路中向著所述排放液體流動(dòng)通路的鼻式的方式配置。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的液體排放方法，其中所述可移動(dòng)分離膜在所述過(guò)程中發(fā)生位移以使所述可移動(dòng)分離膜在初始狀態(tài)下位于其上的預(yù)定點(diǎn)的上游側(cè)上的一個(gè)點(diǎn)處于所述預(yù)定點(diǎn)的下游側(cè)。
28.根據(jù)權(quán)利要求16的液體排放方法，其中產(chǎn)生了滯留部分用于延遲在所述兩個(gè)可移動(dòng)分離膜本身之間的位移區(qū)之間的所述排放液體流動(dòng)通路中的液體流動(dòng)。
29.一種用于液體排放設(shè)備的液體排放頭，包括與用于排放液體的排放口相連通的排放液體流動(dòng)通路；氣泡生成液體流動(dòng)通路，其每一個(gè)都帶有用于在所述液體中產(chǎn)生氣泡的氣泡生成區(qū)；熱發(fā)生器件，其每一個(gè)都被設(shè)置在所述氣泡生成區(qū)中以產(chǎn)生用于產(chǎn)生所述氣泡的熱量；以及可移動(dòng)分離膜，用于始終把所述排放液體流動(dòng)通路與所述氣泡生成液體流動(dòng)通路基本上彼此分開(kāi)，通過(guò)借助由于所述氣泡的產(chǎn)生而施加的壓力而使所述可移動(dòng)分離膜發(fā)生位移，而從所述排放口排放所述液體，所述液體排放頭帶有被設(shè)置成兩組的所述熱發(fā)生器件、所述氣泡生成液體流動(dòng)通路、以及所述可移動(dòng)分離膜的液體排放頭，以使所述可移動(dòng)分離膜的至少部分可移動(dòng)范圍彼此相對(duì)并使所述排放液體流動(dòng)通路處于它們之間。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的液體排放頭，其中設(shè)置了用于限制方向的裝置以使相對(duì)于所述排放液體流動(dòng)通路中的液體流動(dòng)處于所述排放口的上游側(cè)的所述兩個(gè)可移動(dòng)分離膜發(fā)生位移，同時(shí)處于下游側(cè)的兩個(gè)所述可移動(dòng)分離膜中的一個(gè)的至少一部分在所述排放口側(cè)上的位移相對(duì)大于其在上游側(cè)上的位置的位移。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的液體排放頭，其中所述用于限制方向的裝置是所述可移動(dòng)分離膜本身，且所述可移動(dòng)分離膜具有彈性。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的液體排放頭，其中所述用于限制方向的裝置是與所述可移動(dòng)分離膜相鄰地設(shè)置的可移動(dòng)部件。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的液體排放頭，其中所述可移動(dòng)部件具有處于對(duì)著所述氣泡生成區(qū)的部分的上游側(cè)的下游側(cè)上的自由端以及在所述自由端的上游側(cè)的一個(gè)支點(diǎn)。
34.根據(jù)權(quán)利要求32的液體排放頭，其中所述可移動(dòng)部件被設(shè)置在所述可移動(dòng)分離膜的所述排放液體流動(dòng)通路側(cè)。
35.根據(jù)權(quán)利要求30的液體排放頭，其中所述用于限制方向的裝置是為所述可移動(dòng)分離膜對(duì)著所述氣泡生成區(qū)的部分設(shè)置的一個(gè)下垂部分，該下垂部分在沒(méi)有氣泡產(chǎn)生時(shí)突出到所述氣泡生成液體流動(dòng)通路中，并在產(chǎn)生氣泡時(shí)突出到所述排放液體流動(dòng)通路側(cè)。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的液體排放頭，其中所述下垂部分在下游側(cè)的突出高度大于在上游側(cè)的突出高度。
全文摘要
用于排放液體的一種液體排放方法,它采用了在氣泡生成區(qū)中的液體中產(chǎn)生氣泡時(shí)所施加的壓力,并得到適當(dāng)設(shè)置以提供兩個(gè)用于產(chǎn)生氣泡的區(qū)域以使這些能夠至少部分地彼此相對(duì),從而借助在兩個(gè)氣泡生成區(qū)中如此施加的壓力來(lái)排放液體。以此方式,可以進(jìn)一步增大液體的排放量,并提高可移動(dòng)部件的耐久性,同時(shí)使來(lái)自各個(gè)排放口排放的液體達(dá)到穩(wěn)定。
文檔編號(hào)B41J2/14GK1201732SQ981096
公開(kāi)日1998年12月16日 申請(qǐng)日期1998年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月6日
發(fā)明者島津聰, 杉谷博志, 益田和明, 池田雅實(shí), 石永博之, 野俊雄, 久保田雅彥, 吉平文, 工藤清光 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社