[發明專利]液體排出頭和液體排出方法

有效

• 申請號: 201710014381.2
• 申請日: 2017-01-09
• 公開（公告）號: CN106985529B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 中川喜幸;笠井信太郎;巖永周三;齊藤亞紀子;石田浩一;守屋孝胤
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: B41J2/14
• 分類號: B41J2/14;B41J2/11
• 代理公司: 11398 北京魏啟學律師事務所
• 代理人: 魏啟學<國際申請>=<國際公布>=<進入

提供一種液體排出頭，包括：基板，其設置記錄元件；以及排出口形成構件，其形成面向所述記錄元件并且用于排出液體的排出口。所述液體排出頭具有壓力室、用于向所述壓力室供給液體的第一液體通道和用于從所述壓力室回收液體的第二液體通道。所述基板具有連接到所述第一液體通道以向所述第一液體通道供給液體的液體供給通道以及連接到所述第二液體通道以從所述第二液體通道回收液體的液體回收通道。所述第一液體通道的入口部處的壓力被設定為比所述第二液體通道的出口部處的壓力高，并且所述壓力室內的液體的流速為3～140mm/s。

技術領域

本發明涉及液體排出頭和液體排出方法，并且更具體地涉及液體在排出口的前后循環的液體排出頭。

背景技術

在排出諸如墨等的液體的液體排出頭中，由于從排出口排出的液體中的揮發性成分蒸發，因此液體可能在排出口附近變得濃縮并增稠。這會改變液滴的排出速度，并且液滴著落精度可能變差。在從已經排出液滴直到排出下一液滴的間歇時間段長的情況下，或者在液體中的固體含量高的情況下，液體的增稠尤其明顯。在最壞的情況下，由于濃縮液體的流動阻力增加，可能發生排出不良。

作為應對這種液體增稠現象的一種措施，已知使供給到液體排出頭的液體在循環路徑上循環。日本專利特開2001-205814和非專利文獻“Carolyn Ellinger和Yonglin Xie的'Captive Continuous Inkjet'，2013年9月，29th International Conference onDigital Printing Technologies”(以下稱為“ELLINGER”)公開了具有產生熱能的記錄元件的液體排出頭(在下文中，用于液體排出頭的系統可以稱為“熱系統”)。為了防止伴隨著液體的蒸發而導致排出口被堵塞，液體循環通過在形成排出口的排出口形成構件與形成記錄元件的基板之間形成的液體通道。日本專利特開2001-205814描述了墨以50～2000μm/s的流速循環，從而將殘留在發熱元件附近的氣泡向下游區域排出。ELLINGER描述了以更快的流速使墨循環。

本發明人通過研究發現，關于與連續噴墨技術有關的ELLINGER中描述的配置，循環流速的高速影響通過驅動記錄元件所產生的氣泡。具體地，氣泡可能不關于排放口的中心對稱地形成，并且液滴的排出方向可能相對于與排放口形成構件的形成排出口的面(下文稱為“排出口形成面”)垂直的方向傾斜。特別地，與壓電系統相比，在產生氣泡且排出液滴的熱系統中的與壓力室連通的通道的高度低，并且排出口以高密度排列，因此流動阻力大。因此，排出口前后的流動阻力大，并且易于不對稱地發泡。不對稱發泡容易導致液滴的排出方向相對于與排出口形成面垂直的方向傾斜。

另一方面，日本專利特開2001-205814描述了液體以50～2000μm/s的流速循環，但是流速緩慢，因此即使殘留的氣泡可以向下游移動，抑制由于來自排出口的液體的蒸發而導致的液體的增稠也是困難的。排出口附近的增稠液體可以改變液滴的排出速度，并且液滴的著落位置可能偏離預期的著落位置。在液體排出頭的溫度高且蒸發速度快的情況下以及在液體中的固體濃度高的情況下，該問題變得特別明顯。

發明內容

已經發現期望提供一種液體排出頭和液體排出方法，其中液滴的排出方向不容易相對于與排出口形成面垂直的方向傾斜，并且由于來自排出口的液體的蒸發而導致的液體的增稠也得到抑制。

根據本發明的一個方面的液體排出頭，其包括：基板，其設置有用于產生用于排出液體的熱能的記錄元件；以及排出口形成構件，其形成有面向所述記錄元件并且用于排出液體的排出口，其中，所述液體排出頭具有壓力室、用于向所述壓力室供給液體的第一液體通道和用于從所述壓力室回收液體的第二液體通道，所述基板具有連接到所述第一液體通道以向所述第一液體通道供給液體的液體供給通道以及連接到所述第二液體通道以從所述第二液體通道回收液體的液體回收通道，以及所述液體供給通道的入口部處的壓力比所述液體回收通道的出口部處的壓力高，并且所述壓力室內的液體的流速為3～140mm/s。