ЖИДКОСТНАЯ ЗАПИСЫВАЮЩАЯ ГОЛОВКА Российский патент 2009 года по МПК B41J2/05 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к жидкостной записывающей головке.

Предшествующий уровень техники

На фиг.10-13 представлены известные струйные записывающие головки, описанные в US 6830317. В записывающих головках, показанных на этих чертежах, множество эжекционных отверстий 100 крупных капель, имеющих относительно большой объем эжекции, и множество эжекционных отверстий 101 небольших капель, имеющих относительно небольшой объем эжекции, сформированы на одной подложке. Дополнительно предусмотрен общий резервуар 102 для жидкости, общий для всех эжекционных отверстий. Множество крупных эжекционных отверстий 100 капель и общий резервуар 102 для жидкости определяют линию протекания жидкости один-к-одному по проточному каналу 103 для крупных капель, предусмотренному для каждого эжекционного отверстия 100 крупных капель. С другой стороны, множество эжекционных отверстий 101 небольших капель и общий резервуар 102 для жидкости определяют линию протекания жидкости один-к-одному через проточный канал 104 для небольших капель, предусмотренный для каждого эжекционного отверстия 101 небольших капель. В проточном канале 103 для крупных капель предусмотрен нагреватель 105 крупных капель, который генерирует тепло для формирования пузырьков в жидкости внутри проточного канала 103 для крупных капель, и под действием давления в ходе формирования пузырьков капля (капля чернил) эжектируется из соответствующего эжекционного отверстия 100 крупных капель. Дополнительно в проточном канале 104 для небольших капель предусмотрен нагреватель 106 небольших капель, который генерирует тепло для формирования пузырьков в жидкости внутри проточного канала 104 для небольших капель, и под действием давления в ходе формирования пузырьков капля чернил эжектируется из соответствующего эжекционного отверстия 101 небольших капель.

Кроме того, записывающие головки, показанные на фиг.10 и 11, сходны в том, что эжекционные отверстия 100 крупных капель располагаются в линию на одной стороне общего резервуара 102 для жидкости, а эжекционные отверстия 101 небольших капель располагаются в линию на другой стороне общего резервуара 102 для жидкости. Тем не менее, записывающая головка, показанная на фиг.10, имеет постоянную форму поперечного сечения проточного канала 104 для небольших капель, тогда как записывающая головка, показанная на фиг.11, имеет частично узкую (суженную) форму поперечного сечения проточного канала 104 для небольших капель, тем самым приводя к большому гидравлическому сопротивлению.

Записывающие головки, показанные на фиг.12 и 13, также сходны в том, что эжекционные отверстия 100 крупных капель и эжекционные отверстия 101 небольших капель расположены по обеим сторонам общего резервуара 102 для жидкости. Тем не менее, записывающая головка, показанная на фиг.12, имеет постоянную форму поперечного сечения проточного канала 104 для небольших капель, тогда как записывающая головка, показанная на фиг.13, имеет частично узкую (суженную) форму поперечного сечения проточного канала 104 для небольших капель, тем самым приводя к большому гидравлическому сопротивлению.

Даже в одной из записывающих головок, показанных на фиг.10-13, размеры эжекционных отверстий 101 небольших капель и нагревателя 106 небольших капель меньше, чем размеры эжекционного отверстия 100 крупных капель и нагревателя 105 крупных капель. Тем не менее, расстояние (OH) от поверхности подложки до эжекционных отверстий и высота (h) проточных каналов идентичны в отношении не только эжекционных отверстий 101 небольших капель, но также и эжекционных отверстий 100 крупных капель.

Согласно вышеописанным конструкциям на одной подложке эжекционные отверстия крупных капель и небольших капель могут быть сформированы одновременно за один процесс формирования, так что можно создавать высокопроизводительную записывающую головку, обеспечивающую одновременно реализацию высокой скорости и изображения высокого качества.

Тем не менее, известные записывающие головки имеют следующие проблемы (A) и (B).

Проблема (A)

Когда разность между эжектируемым объемом из эжекционного отверстия небольших капель и эжектируемым объемом из эжекционного отверстия крупных капель возрастает, трудно совместить производительности эжекции из обоих эжекционных отверстий при условии, что расстояние (OH) от поверхности подложки до эжекционного отверстия и высота (h) проточного канала идентичны относительно эжекционного отверстия небольших капель и эжекционного отверстия крупных капель. В частности, в случае, если эжектируемый объем небольших капель равен примерно 2-3 пл (пиколитра), а эжектируемый объем крупных капель равен примерно 5-6 пл, производительность обоих отверстий для эжекции реализуется достаточно согласованно, когда расстояние (OH) составляет около 25 мкм, а высота (h) проточного канала составляет около 14 мкм. Тем не менее, когда объем эжекции небольших капель меньше 2 пл, разность между значениями (OH) и (h), допускающая предоставление надлежащих характеристик относительно эжекционного отверстия крупных капель и характеристик относительно эжекционного отверстия небольших капель, возрастает, так что производительность обоих эжекционных отверстий не может быть легко согласована.

В частности, в записывающей головке типа BTJ (пузырьковая струя), в которой пузырьки взаимодействуют с атмосферным воздухом, пузырьки в эжекционном отверстии небольших капель в меньшей степени подвержены взаимодействию с атмосферным воздухом, чтобы дестабилизировать состояние эжекции, чтобы печать могла быть нарушена.

Чтобы устранить эту проблему, масштаб камеры давления небольших капель должен быть оптимизирован в зависимости от масштаба в процессе от роста пузырьков до формирования капель. В частности, небольшое расстояние (OH) является эффективной мерой. Тем не менее, чтобы поддерживать производительность эжекционного отверстия небольших капель на надлежащем уровне, когда расстояние (OH) просто уменьшается, возникают следующие проблемы:

1. Чтобы поддерживать прочность расходомерной диафрагмы, формирующей эжекционные отверстия и проточные каналы, когда расстояние (OH) уменьшается без изменения толщины пластины, высота (h) проточного канала уменьшается, при этом возрастает гидравлическое сопротивление. Как результат, время повторного заполнения чернил от текущей эжекции капель чернил до следующей эжекции капель чернил возрастает, так что верхний предел частоты эжекции уменьшается, что приводит к низкой производительности. Капля чернил, эжектируемая из эжекционного отверстия крупных капель, используется для печати для получения высокой плотности отпечатка, так что эта проблема особенно заметна;

2. В эжекционном отверстии крупных капель записывающей головки BTJ-типа пузырьки подвержены взаимодействию с атмосферным воздухом, так что процесс формирования капель переводится в режим, в котором на него легко влияет асимметрия проточного канала. По этой причине след вытолкнутой капли чернил возникает на участке со стороны общего резервуара для жидкости, так что на часть следа влияет кромка эжекционного отверстия. В результате чернила в форме росинок с большой долей вероятности осаждаются вокруг кромки эжекционного отверстия. Когда чернила в форме росинок, аккумулированные вокруг края эжекционного отверстия, мешают капле чернил, которая должна быть вытолкнута из эжекционного отверстия, направление эжекции капли чернил отклоняется от предварительно определенного направления или нормальная капля формируется неправильно, так что возникает режим, в котором не может осуществляться обычная точечная печать.

Проблема (B)

В конструкциях, показанных на фиг.12 и 13, т.е. таких конструкциях, когда эжекционные отверстия крупных капель и эжекционные отверстия небольших капель размещаются попеременно по обеим сторонам общего резервуара для жидкости, формирование пузырьков для эжекции капли чернил из эжекционного отверстия крупных капель влияет на соседнее эжекционное отверстие небольших капель. Как результат, мениск в эжекционном отверстии небольших капель вибрирует, так что эжекция из эжекционного отверстия небольших капель нарушается с большой долей вероятности.

Краткое изложение сущности изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание записывающей головки для струйной печати, обеспечивающей согласование производительностей эжекции из эжекционного отверстия небольших капель и эжекционного отверстия крупных капель в надлежащем режиме, даже когда разность объема эжекции между эжекционным отверстием небольших капель и эжекционным отверстием крупных капель увеличивается.

Другой задачей настоящего изобретения является создание записывающей головки для струйной печати, обеспечивающей поддержание нормального режима эжекции посредством сохранения менисковой вибрации небольшой капли на надлежащем уровне даже в конструкции, в которой эжекционные отверстия небольших капель и эжекционные отверстия крупных капель размещаются попеременно по обеим сторонам общего резервуара для жидкости.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения предлагается жидкостная записывающая головка для записи посредством эжекции капель из множества эжекционных отверстий, сформированных на подложке, содержащая:

множество первых эжекционных отверстий, каждое из которых предназначено для эжекции относительно большого эжектируемого объема;

множество вторых эжекционных отверстий, каждое из которых предназначено для эжекции относительно небольшого эжектируемого объема;

элементы для генерирования энергии для эжекции капель из множества первых эжекционных отверстий и множества вторых эжекционных отверстий;

резервуар для хранения жидкости, эжектируемой из множества первых эжекционных отверстий и множества вторых эжекционных отверстий;

по меньшей мере, два первых проточных канала для протекания жидкости между резервуаром для жидкости и каждым из первых эжекционных отверстий; и

второй проточный канал для протекания жидкости между резервуаром для жидкости и каждым из вторых эжекционных отверстий.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложена жидкостная записывающая головка для осуществления записи посредством эжекции капель из множества эжекционных отверстий, сформированных на подложке, содержащая:

множество первых эжекционных отверстий, каждое из которых предназначено для эжекции относительно большого эжектируемого объема;

множество вторых эжекционных отверстий, каждое из которых предназначено для эжекции относительно небольшого эжектируемого объема;

элементы генерирования энергии для эжекции капель из множества первых эжекционных отверстий и множества вторых эжекционных отверстий;

резервуар для хранения жидкости, эжектируемой из множества первых эжекционных отверстий и множества вторых эжекционных отверстий;

первый проточный канал для протекания жидкости между резервуаром для жидкости и каждым из первых эжекционных отверстий; и

второй проточный канал для протекания жидкости между резервуаром для жидкости и каждым из вторых эжекционных отверстий;

при этом первые проточные каналы для различных эжекционных отверстий соединены друг с другом со стороны, удаленной от резервуара для жидкости.

В этом случае соседние проточные каналы предпочтительно могут быть соединены друг с другом со стороны, удаленной от резервуара для жидкости.

Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения предложена жидкостная записывающая головка для записи посредством эжекции капель из множества эжекционных отверстий, сформированных на подложке, содержащая:

множество первых эжекционных отверстий, каждое из которых предназначено для эжекции относительно большого эжектируемого объема;

множество вторых эжекционных отверстий, каждое из которых предназначено для эжекции относительно небольшого эжектируемого объема;

элементы генерирования энергии для эжекции капель из множества первых эжекционных отверстий и множества вторых эжекционных отверстий;

резервуар для хранения жидкости, эжектируемой из множества первых эжекционных отверстий и множества вторых эжекционных отверстий;

первый проточный канал для протекания жидкости между резервуаром для жидкости и каждым из первых эжекционных отверстий; и

второй проточный канал для протекания жидкости между резервуаром для жидкости и каждым из вторых эжекционных отверстий;

при этом пара первых проточных каналов расположена симметрично относительно каждого из множества первых эжекционных отверстий, причем один из пары первых проточных каналов и второй проточный канал соединены с одним и тем же резервуаром для жидкости, а другой из пары первых проточных каналов соединен с резервуаром для жидкости, отличным от указанного резервуара для жидкости.

Согласно настоящему изобретению возможно согласовать производительности эжектирования из эжекционного отверстия небольших капель и эжекционного отверстия крупных капель в надлежащем режиме, даже когда разность объема эжекции между эжекционным отверстием небольших капель и эжекционным отверстием крупных капель увеличивается. Кроме того, можно просто и недорого реализовать записывающую головку для струйной печати, обеспечивающую вышеуказанный эффект. Дополнительно согласно настоящему изобретению можно создать записывающую головку для струйной печати, обеспечивающую поддержание нормального режима эжекции посредством сохранения менисковой вибрации небольшой капли на надлежащем уровне даже в конструкции, в которой эжекционные отверстия небольших капель и эжекционные отверстия крупных капель размещаются попеременно по обеим сторонам общего резервуара для жидкости.

Краткое описание чертежей

Эти и другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из последующего описания предпочтительных вариантов осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1а изображает вид сверху жидкостной записывающей головки (записывающей головки для струйной печати) согласно изобретению;

фиг.1b - вид в разрезе по линии A-A' на фиг.1a согласно изобретению;

фиг.2-9 - виды сверху, на каждом из которых показан соответствующий вариант осуществления записывающей головки для струйной печати, согласно изобретению;

фиг.10a, 11a, 12a и 13a - виды сверху, на каждом из которых показан вариант осуществления известной записывающей головки для струйной печати;

Фиг.10b, 11b, 12b и 13b - виды в разрезе по линии A-A' на фиг.10a, линии A-A' на фиг.11a, линии C-C' на фиг.12b и линии C-C' на фиг.13b, соответственно.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Первый вариант осуществления

На фиг.1a показан вид сверху, иллюстрирующий эжекционные отверстия, проточные каналы и общий резервуар для жидкости в записывающей головке 10 для струйной печати. На фиг.1b показан разрез по линии A-A' на фиг.1a.

В записывающей головке 10 на фиг.1а этого варианта осуществления множество эжекционных отверстий 3 (3a-3d) крупных капель расположено в линию с одной стороны общего резервуара 2 для жидкости в продольном направлении общего резервуара 2 для жидкости и множество эжекционных отверстий 4 небольших капель расположено в линию с другой стороны общего резервуара 2 для жидкости в продольном направлении. Эжекционные отверстия 3 (3a-3d) крупных капель сообщаются с общим резервуаром 2 для жидкости посредством проточных каналов 5 (5a-5d) для крупных капель, соответственно. Каждое эжекционное отверстие 4 небольших капель сообщается с резервуаром 2 для жидкости посредством проточного канала 6 для небольших капель.

Дополнительно проточный канал 5a для крупных капель, обеспечивающий взаимодействие эжекционного отверстия 3a крупных капель с общим резервуаром 2 для жидкости, и проточный канал 5b для крупных капель, обеспечивающий взаимодействие эжекционного отверстия 3b крупных капель с общим резервуаром 2 для жидкости, соединены друг с другом посредством вспомогательного проточного канала 7. Аналогично проточный канал 5c для крупных капель, обеспечивающий взаимодействие эжекционного отверстия 3c крупных капель с общим резервуаром 2 для жидкости, и проточный канал 5d для крупных капель, обеспечивающий взаимодействие эжекционного отверстия 3d крупных капель с общим резервуаром 2 для жидкости, соединены друг с другом посредством вспомогательного проточного канала 7. То есть в отношении эжекционного отверстия 3a крупных капель, кроме проточного канала 5a для крупных капель, проточный канал 5b для крупных капель и вспомогательный проточный канал 7 служат в качестве проточного канала для подачи чернил. Дополнительно также в отношении эжекционного отверстия 3b крупных капель, кроме проточного канала 5b для крупных капель проточный канал 5a для крупных капель и вспомогательный проточный канал 7 служат в качестве проточного канала для подачи чернил. Вышеописанная конструкция используется для других проточных каналов для крупных капель, в том числе для тех, которые не показаны на фиг.1a. В результате обеспечивается существенное уменьшение гидравлического сопротивления проточного канала из общего резервуара для жидкости в каждое эжекционное отверстие 3 крупных капель по сравнению с известной конструкцией, в которой предусмотрен один проточный канал для каждого эжекционного отверстия.

Вышеописанная конструкция позволяет поддерживать гидравлическое сопротивление проточного канала из общего резервуара для жидкости в каждое эжекционное отверстие 3 крупных капель в заданном диапазоне, когда расстояние (OH) и высота (h) уменьшаются, как показано на фиг.1b.

Следовательно, в данном варианте осуществления записывающей головки 10 гидравлическое сопротивление эжекционного отверстия 3 крупных капель можно снизить до низкого уровня и поддерживать в заданных пределах, даже когда расстояние (OH) уменьшается, чтобы надлежащим образом сохранить производительность эжекции эжекционного отверстия 4 небольших капель, при этом дополнительно снижая объем эжекции эжекционного отверстия 4 небольших капель. В результате время повторного заполнения может быть коротким, чтобы верхний предел частоты эжекции мог поддерживаться на высоком уровне и посредством этого было возможно сохранять высокую производительность.

В известной конструкции, где один проточный канал для чернил предусмотрен для каждого эжекционного отверстия крупных капель, проточный канал закупоривается на задней стороне проточного канала для чернил (на стороне, противоположной (удаленной) от общего резервуара для жидкости), так что четко соблюдается асимметрия проточного канала для чернил в отношении направления проточного канала. В записывающей головке данного варианта осуществления проточный канал для чернил (проточный канал 5 для крупных капель) соединен с соседним проточным каналом 5 для крупных капель на задней стороне, так что каждый из проточных каналов 5 для крупных капель переводится в состояние закупорки и имеет хорошую симметрию. По этой причине даже когда расстояние (OH) дополнительно уменьшается, симметрия проточного канала для эжекционного отверстия 3 крупных капель относительно направления проточного канала может поддерживаться оптимальной. Следовательно, след вытолкнутой капли не возникает на участке к общему резервуару 2 для жидкости асимметричным образом, тем самым не допуская соприкосновения с эжекционным отверстием 3 крупных капель, так что чернила в форме росинок не могут оседать вокруг участка рядом с эжекционным отверстием 3. В результате может быть исключено возникновение таких недостатков, при которых направление эжекции капли чернил отклоняется от предварительно заданного направления, при которых основная капля не может быть нормально сформирована, что приводит к невозможности точечной печати.

Тип эжекции капли чернил из эжекционного отверстия 3 крупных капель, присоединенного так, как описано выше, можно приблизительно классифицировать на типы (a) и (b). Здесь тип эжекции соответствует типу управления средством генерирования энергии эжекции (к примеру, нагревателя), соответствующего каждому из эжекционных отверстий 3 крупных капель.

(a) После того как капля чернил эжектируется из двух соседних эжекционных отверстий 3 крупных капель, соединенных посредством проточного канала, капля чернил эжектируется из другого эжекционного отверстия 3 крупных капель с запаздыванием по времени.

(b) В зависимости от печатаемых данных время от эжекции капли чернил из одного из двух соседних эжекционных отверстий 3 капли чернил, соединенных посредством проточного канала, до эжекции капли чернил из другого эжекционного отверстия 3 капли чернил, изменяется.

Что касается типа (a), достигается эффект смягчения феномена взаимных помех между соединенными эжекционными отверстиями 3 крупных капель за счет отклонения (сдвига) времени эжекции капель чернил, эжектируемых из соединенных эжекционных отверстий 3 крупных капель друг от друга. Когда количество из множества эжекционных отверстий 3 крупных капель, соединенных посредством проточных каналов 5 для крупных капель (и вспомогательных проточных каналов 7), равно n, а время, требуемое для эжекции капель чернил из всех из соединенного множества эжекционных отверстий 3 крупных капель, равно t, разность времени эжекции предпочтительно может быть равной около t/n.

В оптимальном варианте осуществления операция повторного заполнения чернил в отношении одного или более из соединенных (двух соседних) эжекционных отверстий 3 крупных капель выполняется после того, как капля чернил эжектируется из этого эжекционного отверстия 3 крупных капель, а затем капля чернил эжектируется из другого эжекционного отверстия 3 крупных капель. Тем не менее, в этом случае время от эжекции капель чернил из всех эжекционных отверстий 3 крупных капель до тех пор, пока операция повторного заполнения не будет завершена, продлевается, так что предпочтительно, чтобы разность времени приведения между соединенными эжекционными отверстиями 3 крупных капель снижалась в рамках такого диапазона, чтобы феномен взаимных помех не представлял проблемы.

Что касается типа (b), утечка мощности при формировании пузырьков в случае одновременной эжекции капель чернил из обоих соединенных эжекционных отверстий 3 крупных капель меньше, чем в случае эжекции капель чернил только из одного из соединенных эжекционных отверстий 3 крупных капель. Следовательно, энергия эжекции, прикладываемая к каплям чернил, может быть увеличена, так что можно увеличить объем эжекции. Другими словами, за счет изменения времени эжекции из соединенных эжекционных отверстий 3 крупных капель можно регулировать объем эжекции.

Как описано выше, согласно настоящему изобретению даже в случае если расстояние (OH) уменьшается, чтобы надлежащим образом поддерживать производительность эжекции из эжекционных отверстий небольших капель при снижении объема эжекции из эжекционных отверстий небольших капель, верхний предел частоты эжекции из эжекционных отверстий крупных капель может сохраняться на высоком уровне и можно удовлетворительно сохранять симметрию проточного канала для чернил. Как результат, могут поддерживаться высокая производительность и оптимальный режим эжекции. Дополнительно вышеописанные преимущества могут быть реализованы просто и недорого при высокой точности.

Второй вариант осуществления

На фиг.2 показан другой вариант осуществления записывающей головки для струйной печати. Это частично укрупненный схематичный вид сверху, иллюстрирующий эжекционные отверстия, проточные каналы и общий резервуар для жидкости в записывающей головке 20 для струйной печати.

Базовая конструкция записывающей головки 20 в этом варианте осуществления является общей с записывающей головкой 10 по первому варианту осуществления. Следовательно, общая конструкция опускается из последующего описания. Записывающая головка 20 по этому варианту осуществления отличается тем, что соединено три проточных канала 5 для крупных капель. Более конкретно конструкция содержит проточный канал 5a для крупных капель для проточного канала 3a для крупных капель, проточный канал 5b для крупных капель для проточного канала 3b для крупных капель и проточный канал 5c для крупных капель для проточного канала 3c для крупных капель, которые соединены друг с другом посредством вспомогательного проточного канала 7. Другими словами, в отношении одного эжекционного отверстия 3 крупных капель, три крупных проточных канала 5 для крупных капель и вспомогательный проточный канал 7, соединяющий эти проточные каналы 5 для крупных капель, выступают в качестве проточного канала для подачи чернил. Вышеописанная конструкция аналогична конструкциям для других эжекционных отверстий крупных капель. Например, проточный канал 5d для крупных капель для эжекционного отверстия 3d крупных капель и два соседних проточных канала для (не показаны) для двух эжекционных отверстий крупных капель (не показаны) соединены друг с другом посредством вспомогательного проточного канала (не показан).

В этом варианте осуществления записывающая головка 20, имеющая вышеописанные признаки, имеет увеличенный диапазон регулирования объема эжекции по сравнению с записывающей головкой 10 по первому варианту осуществления за счет изменения разности времени эжекции из каждого из эжекционных отверстий 3 крупных капель.

Дополнительно, когда капли чернил эжектируются из каждого эжекционного отверстия 3 крупных капель по отдельности, число проточных каналов равно трем, так что утечка мощности формирования пузырьков существенная. В результате объем эжекции небольшой. С другой стороны, когда капли чернил эжектируются из трех эжекционных отверстий 3 крупных капель, снабженных тремя проточными каналами 5 для крупных капель одновременно, утечка мощности формирования пузырьков снижается, так что объем эжекции возрастает. Аналогично в случае, если капли чернил эжектируются из любых двух эжекционных отверстий 3 крупных капель, эжектируемое количество имеет промежуточное значение.

Третий вариант осуществления

На фиг.3 показан другой вариант осуществления записывающей головки для струйной печати. Это частично укрупненный схематичный вид сверху, иллюстрирующий эжекционные отверстия, проточные каналы и общий резервуар для жидкости в записывающей головке 30 для струйной печати в этом варианте осуществления.

Базовая конструкция записывающей головки 30 в этом варианте осуществления является общей с записывающей головкой 10 по первому варианту осуществления. Следовательно, общая конструкция опускается из последующего описания. Записывающая головка 30 по этому варианту осуществления отличается тем, что соединено все множество проточных каналов 5 для крупных капель. На фиг.3 показаны только проточные каналы 5a-5d для крупных капель, но другие проточные каналы для крупных капель также соединены посредством одного вспомогательного проточного канала 7. Другими словами, в этом варианте осуществления все эжекционные отверстия 3 крупных капель соединены друг с другом посредством проточных каналов 5 и 7.

Эжекционные отверстия 3 крупных капель в записывающей головке 10, показанной на фиг.1, и записывающей головке 20, показанной на фиг.2, имеют асимметрию относительно направления своего размещения, за исключением центрального эжекционного отверстия 3 крупных капель из трех эжекционных отверстий 3 крупных капель в записывающей головке 20 (к примеру, эжекционные отверстия 3b крупных капель на фиг.2). Следовательно, есть вероятность такого воздействия, при котором эжекция капли чернил осуществляется под углом. С другой стороны, записывающая головка 30 в этом варианте осуществления имеет полную симметрию из всех эжекционных отверстий 3 крупных капель относительно направления размещения эжекционных отверстий 3 крупных капель.

Четвертый вариант осуществления

На фиг.4 показан другой вариант осуществления записывающей головки для струйной печати. Это частично укрупненный схематичный вид сверху, иллюстрирующий эжекционные отверстия, проточные каналы и общий резервуар для жидкости в записывающей головке 40 для струйной печати в этом варианте осуществления.

Базовая конструкция записывающей головки 40 в этом варианте осуществления является общей с записывающей головкой 10 по первому варианту осуществления. Следовательно, общая конструкция опускается из последующего описания. В записывающей головке 40 по этому варианту осуществления эжекционное отверстие 3b крупных капель, которое предусмотрено в проточном канале 5b для крупных капель записывающей головки 10, предусмотрено в проточном канале 5c для крупных капель.

Другими словами, в записывающей головке 40 этого варианта осуществления в одном из двух проточных каналов 5 для крупных капель, соединенных посредством вспомогательного проточного канала 7, предусмотрено одно эжекционные отверстие 3 крупных капель. Соответственно, записывающая головка 40 сходна с записывающей головкой 10 в том, что два проточных канала 5 для крупных капель и вспомогательный проточный канал 7, соединяющий эти проточные каналы, выступают в качестве канала подачи чернил для одного эжекционного отверстия 3 крупных капель. Более конкретно, для эжекционного отверстия 3a (фиг.4) крупных капель, предусмотренного в проточном канале 5a для крупных капель, проточные каналы 5a и 5b для крупных капель и вспомогательный проточный канал 7, соединяющий эти каналы, служат в качестве канала подачи чернил. Дополнительно для эжекционного отверстия 3b крупных капель, предусмотренного в проточном канале 5c для крупных капель, проточные каналы 5c и 5d для крупных капель и вспомогательный проточный канал 7, соединяющий эти каналы, служат в качестве канала подачи чернил.

Тем не менее, в записывающей головке 10 на фиг.1 два соседних эжекционных отверстия 3 крупных капель соединены друг с другом посредством не только общего резервуара 2 для жидкости, но также двух проточных каналов 5 для крупных капель и вспомогательного проточного канала 7, тогда как в записывающей головке 40 по этому варианту осуществления два соседних эжекционных отверстия 3 крупных капель соединены друг с другом только посредством общего резервуара 2 для жидкости.

В записывающей головке 40 по этому варианту осуществления эжекционные отверстия 3 крупных капель не зависят друг от друга, так что записывающая головка 40 имеет преимущество в том, что практически отсутствует феномен взаимных помех.

Пятый вариант осуществления

На фиг.5 показан другой вариант осуществления записывающей головки для струйной печати. Это частично укрупненный схематичный вид сверху, иллюстрирующий эжекционные отверстия, проточные каналы и общий резервуар для жидкости в записывающей головке 50 для струйной печати в этом варианте осуществления.

Базовая конструкция записывающей головки 50 в этом варианте осуществления является общей с записывающей головкой 40 по четвертому варианту осуществления. Различие состоит в том, что в этом варианте осуществления эжекционные отверстия 3 крупных капель предусмотрены в каждом вспомогательном проточном канале 7, соединяющем два проточных канала 5 для крупных капель. Другими словами, каждое из эжекционных отверстий 3 крупных капель предусмотрено в центральной части канала подачи чернил. Более конкретно, эжекционное отверстие 3a крупных капель предусмотрено во вспомогательном проточном канале 7, соединяющем проточные каналы 5a и 5b для крупных капель. Дополнительно эжекционное отверстие 3b крупных капель предусмотрено во вспомогательном проточном канале 7, соединяющем проточные каналы 5c и 5d для крупных капель. Аналогично каждое из эжекционных отверстий крупных капель (не показаны) предусмотрено в связанном вспомогательном проточном канале, соединяющем два проточных канала для крупных капель.

В записывающей головке 50 в этом варианте осуществления все эжекционные отверстия 3 крупных капель являются практически симметричными относительно направления размещения, так что записывающая головка 50 имеет преимущество в том, что меньше вероятность такого воздействия, что эжекция капли чернил осуществляется под углом.

Шестой вариант осуществления

На фиг.6 показан другой вариант осуществления записывающей головки для струйной печати. Это частично укрупненный схематичный вид сверху, иллюстрирующий эжекционные отверстия, проточные каналы и общий резервуар для жидкости в записывающей головке 60 для струйной печати в этом варианте осуществления.

В записывающей головке 60 в этом варианте осуществления по обеим сторонам общего резервуара 2 для жидкости эжекционные отверстия 3 крупных капель и эжекционные отверстия 4 небольших капель размещаются попеременно. Два проточных канала 5 для крупных капель для подачи чернил в пару эжекционных отверстий 3 крупных капель, размещенных рядом, при этом между ними размещено эжекционное отверстие 4 небольших капель, соединены друг с другом посредством вспомогательного проточного канала 7 на одной стороне общего резервуара 2 для жидкости. Дополнительно вспомогательный проточный канал 7 соединяет два проточных канала для крупных капель друг с другом на стороне, противоположной (удаленной) от общего резервуара 2 для жидкости относительно эжекционного отверстия 4 небольших капель, расположенного между вспомогательным проточным каналом 7 и общим резервуаром 2 для жидкости.

Более конкретно, проточные каналы 5a и 5b для крупных капель для подачи чернил в пару эжекционных отверстий 3a и 3b крупных капель, которые располагаются рядом друг с другом, при этом между ними размещается эжекционное отверстие 4 небольших капель, соединены друг с другом посредством вспомогательного проточного канала 7, предусмотренного на стороне, противоположной общему резервуару 2 для жидкости, при этом эжекционное отверстие 4 небольших капель размещено между вспомогательным проточным каналом 7 и общим резервуаром 2 для жидкости. Как результат, отверстие подачи чернил, состоящее из двух проточных каналов 5a и 5b для крупных капель и вспомогательного проточного канала 7, имеет U-образную форму, чтобы окружать эжекционное отверстие 4a небольших капель. В записывающей головке 60 этого варианта осуществления воздействие формирования пузырьков на эжекционное отверстие 3 крупных капель распределяется на множество проточных каналов в конструкции, в которой эжекционные отверстия 3 крупных капель и эжекционные отверстия 4 небольших капель размещаются попеременно по обеим сторонам общего резервуара 2 для жидкости, так что записывающая головка 60 имеет преимущество в воздействии на соседнее эжекционное отверстие 4 небольших капель.

Седьмой вариант осуществления

На фиг.7 показан другой вариант осуществления записывающей головки для струйной печати. Это частично укрупненный схематичный вид сверху, иллюстрирующий эжекционные отверстия, проточные каналы и общий резервуар для жидкости в записывающей головке 70 для струйной печати в этом варианте осуществления.

В записывающей головке 70 этого варианта осуществления вспомогательные проточные каналы 7, предусмотренные по обеим сторонам общего резервуара 2 для жидкости в записывающей головке 6, соединены друг с другом на каждой стороне, так что все эжекционные отверстия 3 крупных капель соединены друг с другом.

В записывающей головке 70 в этом варианте осуществления все эжекционные отверстия 3 крупных капель являются полностью симметричными относительно направления размещения, так что записывающая головка 70 имеет преимущество в том, что меньше вероятность воздействия, при котором эжекция капли чернил осуществляется под углом.

Восьмой вариант осуществления

На фиг.8 показан другой вариант осуществления записывающей головки для струйной печати. Это частично укрупненный схематичный вид сверху, иллюстрирующий эжекционные отверстия, проточные каналы и общий резервуар для жидкости в записывающей головке 80 для струйной печати в этом варианте осуществления.

В записывающей головке 80 этого варианта осуществления два общих резервуара 2a и 2b для жидкости предусмотрены на одной подложке 81. По обеим сторонам одного из общих резервуаров для жидкости (в данном случае общего резервуара 2a для жидкости) размещаются только эжекционные отверстия крупных капель, а по обеим сторонам другого общего резервуара 2b для жидкости размещаются только эжекционные отверстия 4 небольших капель.

Каждое из эжекционных отверстий 3 крупных капель взаимодействует с общим резервуаром 2a для жидкости посредством проточного канала 5 для крупных капель. Дополнительно, два проточных канала 5 для крупных капель, обеспечивая взаимодействие пары эжекционных отверстий крупных капель с общим резервуаром 2 для жидкости, соединены друг с другом посредством вспомогательного проточного канала 7.

С другой стороны, каждое из эжекционных отверстий 4 небольших капель взаимодействует с общим резервуаром 2b для жидкости посредством независимого проточного канала 6 для небольших капель.

Записывающая головка 80 по этому варианту осуществления имеет преимущество в том, что крупная капля и небольшая капля могут быть использованы для различных цветов.

Девятый вариант осуществления

На фиг.9 показан другой вариант осуществления записывающей головки для струйной печати. Это частично укрупненный схематичный вид сверху, иллюстрирующий эжекционные отверстия, проточные каналы и общий резервуар для жидкости в записывающей головке 90 для струйной печати в этом варианте осуществления.

В записывающей головке 90 этого варианта осуществления предусмотрены два проточных канала 5 для крупных капель, которые симметричны относительно эжекционного отверстия 3 крупных капель. Дополнительно на той же подложке предусмотрено множество общих резервуаров 2 для жидкости. К одному из общих резервуаров 2 для жидкости подсоединены один из пары проточных каналов 5 для крупных капель и проточный канал 6 для небольших капель совместно с другим общим резервуаром 2 для жидкости, а также другой проточный канал 5 для крупных капель.

В записывающей головке 90 по этому варианту осуществления оседание чернил в форме росинок рядом с эжекционными отверстиями 3 не допускается за счет симметричных двух проточных каналов 5 для крупных капель. Как результат, можно избежать недостатков в том, что направление эжекции капли чернил отклоняется от предварительно определенного направления, и в том, что неправильно формируется основная капля, что приводит к невозможности точечной печати. Дополнительно, пара проточных каналов 5 для крупных капель соединена с различными общими резервуарами для жидкости так, что записывающая головка 90 имеет предпочтительную структуру для устранения феномена взаимных помех.

Настоящее изобретение также применимо к соответствующим комбинациям вышеописанных вариантов осуществления.

Хотя изобретение описано со ссылкой на структуры, раскрытые в данном документе, оно не ограничено изложенными подробностями, и данная заявка предназначена для того, чтобы охватывать такие модификации или изменения, которые могут быть в рамках усовершенствований или области применения прилагаемой формулы изобретения.

Изобретение относится к жидкостной записывающей головке. Жидкостная записывающая головка для записи посредством эжекции капель из множества эжекционных отверстий, сформированных на подложке, содержит множество первых эжекционных отверстий, каждое из которых предназначено для эжекции относительно большого объема; множество вторых эжекционных отверстий, каждое из которых предназначено для эжекции относительно небольшого объема; элементы генерирования энергии для эжекции капель из множества первых эжекционных отверстий и множества вторых эжекционных отверстий; резервуар для хранения жидкости, эжектируемой из множества первых эжекционных отверстий или множества вторых эжекционных отверстий; по меньшей мере, два первых проточных канала для протекания жидкости между резервуаром для жидкости и каждым из первых эжекционных отверстий; и второй проточный канал для протекания жидкости между резервуаром для жидкости и каждым из вторых эжекционных отверстий. Записывающая головка обеспечивает согласование производительностей эжекции небольших и крупных капель и нормальный режим эжекции. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Жидкостная записывающая головка для записи посредством эжекции капель из множества эжекционных отверстий, сформированных на подложке, содержащая
множество первых эжекционных отверстий, каждое из которых предназначено для эжекции относительно большого объема;
множество вторых эжекционных отверстий, каждое из которых предназначено для эжекции относительно небольшого объема;
элементы генерирования энергии для эжекции капель из множества первых эжекционных отверстий и множества вторых эжекционных отверстий;
резервуар для хранения жидкости, эжектируемой из множества первых эжекционных отверстий или множества вторых эжекционных отверстий;
по меньшей мере, два первых проточных канала для протекания жидкости между резервуаром для жидкости и каждым из первых эжекционных отверстий; и
второй проточный канал для протекания жидкости между резервуаром для жидкости и каждым из вторых эжекционных отверстий.

2. Головка по п.1, отличающаяся тем, что резервуар для хранения жидкости, эжектируемой из первого эжекционного отверстия, и резервуар для хранения жидкости, эжектируемой из второго эжекционного отверстия, размещены в одном резервуаре для жидкости.

3. Головка по п.2, отличающаяся тем, что первый проточный канал сформирован на одной стороне резервуара для жидкости, а второй проточный канал сформирован на другой стороне резервуара для жидкости.

4. Головка по п.2, отличающаяся тем, что первый проточный канал и второй проточный канал сформированы на одной стороне резервуара для жидкости.

5. Головка по п.4, отличающаяся тем, что первый проточный канал и второй проточный канал чередуются.

6. Головка по п.1, отличающаяся тем, что резервуар для хранения жидкости, эжектируемой из первого эжекционного отверстия, и резервуар для хранения жидкости, эжектируемой из второго эжекционного отверстия, предусмотрены в отдельных резервуарах для жидкости.

7. Жидкостная записывающая головка для записи посредством эжекции капель из множества эжекционных отверстий, сформированных на подложке, содержащая
множество первых эжекционных отверстий, каждое из которых предназначено для эжекции относительно большого объема;
множество вторых эжекционных отверстий, каждое из которых предназначено для эжекции относительно небольшого объема;
элементы генерирования энергии для эжекции капель из множества первых эжекционных отверстий и множества вторых эжекционных отверстий;
резервуар для хранения жидкости, эжектируемой из множества первых эжекционных отверстий или множества вторых эжекционных отверстий;
первый проточный канал для протекания жидкости между резервуаром для жидкости и каждым из первых эжекционных отверстий; и
второй проточный канал для протекания жидкости между резервуаром для жидкости и каждым из вторых эжекционных отверстий;
при этом первые проточные каналы для различных эжекционных отверстий соединены друг с другом со стороны, удаленной от резервуара для жидкости.

8. Жидкостная записывающая головка для записи посредством эжекции капель из множества эжекционных отверстий, сформированных на подложке, содержащая
множество первых эжекционных отверстий, каждое из которых предназначено для эжекции относительно большого объема;
множество вторых эжекционных отверстий, каждое из которых предназначено для эжекции относительно небольшого объема;
элементы генерирования энергии для эжекции капель из множества первых эжекционных отверстий и множества вторых эжекционных отверстий;
резервуар для хранения жидкости, эжектируемой из множества первых эжекционных отверстий или множества вторых эжекционных отверстий;
первый проточный канал для протекания жидкости между резервуаром для жидкости и каждым из первых эжекционных отверстий; и
второй проточный канал для протекания жидкости между резервуаром для жидкости и каждым из вторых эжекционных отверстий;
при этом соседние первые проточные каналы соединены друг с другом со стороны, удаленной от резервуара для жидкости.

9. Головка по п.7, отличающаяся тем, что все из первых проточных каналов соединены друг с другом.

10. Головка по п.7, отличающаяся тем, что время эжекции капель из различных первых эжекционных отверстий отличается друг от друга.

11. Головка по п.10, отличающаяся тем, что, когда число различных первых эжекционных отверстий равно n, а время эжекции капель из всех из множества первых эжекционных отверстий n, равно t, разность времени между эжекцией капель равна t/n.

12. Головка по п.1, отличающаяся тем, что только один из вторых проточных каналов предусмотрен для каждого из множества эжекционных отверстий.

13. Жидкостная записывающая головка для записи посредством эжекции капель из множества эжекционных отверстий, сформированных на подложке, содержащая
множество первых эжекционных отверстий, каждое из которых предназначено для эжекции относительно большого объема;
множество вторых эжекционных отверстий, каждое из которых предназначено для эжекции относительно небольшого объема;
элементы генерирования энергии для эжекции капель из множества первых эжекционных отверстий и множества вторых эжекционных отверстий;
резервуар для хранения жидкости, эжектируемой из множества первых эжекционных отверстий или множества вторых эжекционных отверстий;
первый проточный канал для протекания жидкости между резервуаром для жидкости и каждым из первых эжекционных отверстий; и
второй проточный канал для протекания жидкости между резервуаром для жидкости и каждым из вторых эжекционных отверстий;
при этом пара первых проточных каналов размещена симметрично относительно каждого из множества первых эжекционных отверстий, причем один из пары первых проточных каналов и второй проточный канал соединены с одним и тем же резервуаром для жидкости, а другой из пары первых проточных каналов соединен с резервуаром для жидкости, отличным от этого резервуара для жидкости.