[发明专利]喷墨打印头

说明书

技术领域

本发明涉及一种喷射墨滴从而对打印介质进行打印的喷墨打印头，尤其涉及一种具有布置在相同基板上的多种类型的喷嘴、并且不同尺寸的墨滴通过上述喷嘴被喷射出的喷墨打印头。

背景技术

随着喷墨打印设备的操作速度的增加和由喷墨打印设备提供的图像质量的提高，已经试图在增加喷射频率的同时减少由打印头喷射的滴的尺寸。

喷射滴的尺寸的减小需要在打印头中的每个喷射口的开口面积的减小。然而，喷射口的开口面积的减小会增加在与喷射口相通部分(喷射口部)中对于液体的流动阻力，这阻止了获得期望的喷射性能和效率。因而，在日本专利公开No.2004-042651和2004-042652中揭示的喷墨打印头用于在维持喷射口形成部分的强度的同时减小喷射口部的流动阻力。

在日本专利公开No.2004-042651和2004-042652中揭示的每个打印头均具有墨流过的多个喷嘴。如图15所示，每个喷嘴均具有发泡室38和喷射口部36，上述发泡室38将墨沸腾以便产生气泡，上述喷射口部36包括喷射口37，该喷射口37为喷嘴的顶端开口，墨滴喷射通过该顶端开口被喷射。喷射口部36允许喷射口37和发泡室38彼此相通，并由与喷射口37相通的第一喷射口部36a和第二喷射口部36b制成。第一喷射口部36a和第二喷射口部36b构成以中心轴线为中心的圆筒形空间，上述中心轴线通过电热转换元件34的中心并且正交于元件基板32的主表面32a。当沿平行于主表面32a的方向切割第二喷射口部36b时，第二喷射口部36b的所产生的开口位于沿相同方向切割第一喷射口部36a的开口的外部，并且在沿相同方向的发泡室的横截面的内侧。即，第二喷射口36b相应于由在平面方向上扩大第一喷射口部36a而形成的空间。

在如上构造的喷墨打印头30中，第一喷射口部36a的厚度确保喷射口37的周边部分的强度。而且，第二喷射口36b的扩大的空间使得整个喷射口部的流动阻力减小。从而，即使喷嘴设置有具有小直径并且小墨滴被通过其喷射的喷射口，也能够减小在喷射口部36中可能的压力损失。而且，气泡能够沿喷射方向成长。因此，能够有效地喷射墨滴。

喷射滴的尺寸的这种减小能够使构成图像的点的尺寸减小，并且能够减小由图像所传达的粒度感。从而，滴的尺寸的减小明显有助于提高图像质量。然而，也已经发现滴的尺寸减小在成本、打印速度、热效率等等方面不利。即，当图像的整个面积均由小的点形成以便减少粒度感时，图像中的数据量急剧增加。这倾向于增加驱动器和线路的规模，并从而增加成本。而且，喷嘴长度或应付高速打印的芯片的增加也增加了成本。而且，为了使用小的点获得等价于使用大的点形成图像时的打印速度，与使用大的点打印所需的喷嘴驱动频率相比，喷嘴驱动频率需要增加。即，每单位时间形成的点数需要增加。从而，打印操作的热效率趋于降低。

从而，为了解决这些问题，已经提出了如下的技术：在相同的打印头基板上设置不同尺寸的墨滴通过其喷射的多种类型的喷嘴，以便根据图像密度选择使用多种类型喷嘴中之一。例如，已经提出如下打印方法：对于图像的低密度部分和中等密度部分使用小墨滴形成小点，而对于图像的中等密度部分和高密度部分使用大墨滴形成大点。在该情况下，如果可以获得两种类型的滴的尺寸，即，大和小滴的尺寸，并且大点与小点的比率是大约2～4:1，通过根据图像的分辨率从低密度部分到高密度部分将大和小的点连接在一起，能够打印清晰的图像。从而，根据要被打印的图像的密度来选择形成点的尺寸中之一。这能够快速和有效地形成图像，允许打印操作的热效率得以提高。

然而，对于具有不同尺寸的多种类型的喷嘴的传统打印头来说，其中，每个喷嘴均具有由如上所述的第一喷射口部和第二喷射口部构成的喷射口部，喷嘴之间的喷射特征不平衡，会产生不利。

这是因为在传统打印头中，无论喷射口的尺寸如何，喷射口的开口面积与第二喷射口部的开口的开口面积的比率都是固定的。即，与在喷射口部中的制造误差(在第一喷射口部36a和第二喷射口部36b之间的边界部处未对齐)相关地，更小墨滴喷射通过的喷嘴在喷射过程中遭受到更显著的压力损失率的变化。这会影响诸如墨滴的量和着墨精度之类的喷射性能。从而，如上所述的可能的制造误差使得在具有大喷射口的喷嘴和具有小喷射口的喷嘴之间的喷射性能不平衡。这又会降低使用大和小的点的组合所形成的图像的质量。