[发明专利]喷墨头

说明书

技术领域

本发明涉及从喷射口喷射墨的喷墨头。

背景技术

通过喷墨系统喷墨的喷墨头包括：用于喷墨的喷嘴；用于供应要从喷嘴喷射出墨的共同墨腔室；以及单独墨通路，该单独墨通路从共同墨腔室的出口通向相应喷嘴的喷射口。在喷墨头中，每条单独墨通路的一部分形成为压力腔室。为每个压力腔室设置促动器以改变压力腔室的容积。将作为电压信号的喷射脉冲给予促动器以使促动器变形。由于促动器的变形而对压力腔室中的墨施加压力。因此，从相应的喷嘴喷射出墨。这时，施加到压力腔室中的墨上的压力在单独墨通路中诱发压力波，该压力波的媒介为墨。日本专利待审公开文献No.2003-305852披露了一种喷墨头，它通过利用由于压力波而在单独墨通路中导致的固有振动来有效地喷射墨。该公开文献的喷墨头采用所谓的喷射前填充方法，其中使每个压力腔室的容积一度增大，然后，当由于在相应单独墨通路中的固有振动而压力腔室中的压力变高时，该压力腔室恢复至其原始容积，从而对墨施加较大的喷射压力。

发明内容

在采用了喷射前填充方法的喷墨头中，如以上公开文献中所披露的一样，当喷射脉冲的宽度为在单独墨通路中的墨固有振动的周期的1/2时，喷墨速度在理论上变为最大。喷墨速度随着喷射脉冲的宽度离开墨固有振动周期的1/2而缓慢减小。因此，在通过使用喷射脉冲的宽度作为横坐标轴并且使用喷墨速度作为纵坐标轴来画出曲线图时，表示喷墨速度的曲线形成单调曲线，它在1/2固有振动周期附近在喷墨速度值处具有峰值，并且在峰值的两侧单调减小。

但是，本发明的发明人在实验中发现，存在如下的喷墨头，其中表示喷墨速度的曲线没有形成单调曲线，而是形成不规则曲线，该不规则曲线具有一些最大值，在每个最大值附近喷墨速度急剧改变。在这种喷墨头中，因为喷墨速度在每个最大值附近急剧变化，所以在喷射脉冲宽度方面的很小变化会导致在喷墨速度中的较大变化。这会不利地影响所形成的图像的品质。

另一方面，在喷墨头中，存在这样一种情况，其中根据一个喷射脉冲从喷嘴接连喷射出两个或更多个墨滴。一般来说，所述两个或更多个墨滴具有大致相同的速度和大致相同的容积。但是，本发明的发明人还在实验中发现，在喷墨速度在每个最大值附近急剧变化的上述喷墨头的情况中，首先喷射出的墨滴与第二或随后墨滴相比速度更高且容积更小。因为高速小墨滴在比正常墨滴早的定时冲击打印纸张，所以这降低了由喷墨头在打印纸张上形成的图像的品质。

本发明的目的在于提供一种能够以良好图像品质进行打印的喷墨头，因为喷墨速度在任何最大值附近不会急剧变化，并且在根据一个喷射脉冲喷射出的第一墨滴和第二或随后墨滴之间速度和体积差异很小。

基于假设在最大值附近的喷墨速度急剧变化并且使得根据相同的喷射脉冲第一喷射的墨滴比第二或随后喷射的墨滴具有更高的速度且明显更小的体积的原因可能与在每个单独墨通路中的被称为与单独墨通路的从压力腔室的出口到喷射口的区域对应的下伸部分的部分通路的容积Vd、和单独墨通路的容积Vc之间的比值相关，本发明的发明人使用数值分析模型进行下面两个模拟。

首先，对于Vd/Vc的几个值，本发明人获得相对于(喷射脉冲的宽度Tl)/(在单独墨通路中的墨固有振动周期T_C)的变化的喷墨速度变化。第二，在固定Tl/T_C的值的情况下，相对于Vd/Vc的变化，本发明人获得在从喷嘴中根据一个喷射脉冲喷射出的第一和第二墨滴之间的速度和体积比的变化。因此，本发明人发现，为了避免在表示相对于Tl/T_C变化的喷墨速度变化的曲线上在任何最大值附近的喷墨速度急剧变化，并且为了防止根据一个喷射脉冲喷射出的第一和第二墨滴在速度和容积方面相互明显不同，应该满足Vd/Vc不小于0.12且不大于0.40的条件。本发明人还发现，在Vd/Vc不小于0.15且不大于0.40的范围中获得更好的结果。

根据上面本发明人的分析，本发明的喷墨头包括：通路单元，它包括共同墨腔室和单独墨通路，该单独墨通路从共同墨腔室的出口通过压力腔室通向喷射口；以及促动器，该促动器能够选择性地采取第一状态和第二状态，在该第一状态下，该压力腔室的容积为V1，在该第二状态下，压力腔室的容积为比V1大的V2。促动器从第一状态改变成第二状态，然后返回到第一状态，以从喷射口喷射墨。单独墨通路形成为使得在单独墨通路中的与从压力腔室的出口到喷射口的区域对应的部分通路的容积Vd、以及单独墨通路的容积Vc满足Vd/Vc不小于0.12且不大于0.40的条件。

附图说明