[发明专利]一种液体喷射装置及使用该装置的记录设备

说明书

本发明涉及用于从一初始喷射阶段稳定喷射一种液体的装置和一种喷墨记录设备。更具体地，本发明通过将气泡引入液体腔可以避免二次工作的液体喷射失误。本发明可以提供用来打印出输入到办公自动化设备，如个人计算机或文字处理器中的信息的设备与方法。

在喷射液体的喷墨记录过程中存在的一个问题是，在一个长的闭置期间后或在打开主开关后，第一次喷出记录工作可以恰当地进行，但第二次喷出记录则进行的不稳定。

人们知道，如果采用电机转换件作为喷射元件，就会因为机械振动产生的墨的高频振动使墨的半月面来回移动的现象或因为侧壁反射的压力波向喷射孔运行的影响而产生上述问题。为了解决这一问题，已经发明了各种装置来改进加在电机转换件上的电信号。但是，由于墨特性的改变以及环境因素的改变这一问题会遗留下更加复杂的现象。因此，没有已知的方法能可靠地解决这个问题。

如果采用电热转换件作为喷射元件，记录操作中的变化很小，而在机械转换件的情况下相应的变化是很大的。然而，已经知道一种方法，其中考虑到电热转换件与相邻的喷射部件之间的干扰影响从而根据预定条件来设置液流通道长度和液体腔侧壁的位置。特别是，日本专利公开，公开号55—128465，公布了一种配置，其中在电热转换元件的液体腔侧的一个墨通道的侧壁上开有一个与空气贯通的小孔用来减小压力波的强度。这一配置在实践中是有效的，但仍遗留了墨通过小孔蒸发的问题，或者当记录头长时间闭置不用时在小孔附近墨的凝结和粘附问题。同时在间隔一段时间后开始记录时，还有一个操作失误的可能性。

另一方面，人们已清楚地知道通过进行一种抽吸恢复操作可以实现一种适当的喷射条件，英国未审专利公开No.2184066公布了一种配置，其中抽吸恢复是在将空气引入到与多个喷射孔贯通的一个共用的液体胶室并同时引入到这些喷射孔之后才实现的。因而在公共液体腔中的恢复可以在同一时刻实现，这是其优点。

然而，在传统的记录头领域尚未能实现不受环境变化或各种其它条件变化严重影响的适当作法，即不能有效地避免在一个长的未用期间后开始记录时立即产生的记录失误。至于其它类型的液体喷射，还没有能解决这种问题的方法或设备。

在许多传统的喷墨记录设备中，墨根据要记录的图像或字符的记录数据被持续地通过喷射孔放出。如果这种持续喷射产生于一段闭置未用期间之后或者紧接着主开关打开之后，则由于这种持续喷射的第二次喷射作用，会在记录纸上形成一个墨点，成为故障墨点。这将导致记录质量恶化。这种由于二次喷射作用产生特定的墨点故障的起因已被研究，从而发现下述理论：

使墨流向释放端的作用力如下式所示：

(毛细作用力)＋(惯性力)

(液体腔侧壁的起泡能量)(盒的真空度)…(1)

再灌满的时间是根据由上式(1)进行的作用力来确定的。

然而应当注意到，当进行第一次释放时，上式(1)的条件不满足。这是因为气泡是当墨处于稳定状态时产生的。即，当进行第一次墨释放时，其气泡是在不存在流向释放端的墨的条件下产生的。因此，在相继的第一次与第二次释放之间进行再注满所需的使墨流动的作用力由下式给出：

(毛细作用力)－(液体腔壁的起泡能量)－(盒的真空度)…(2)正如可从上式(1)和(2)看到的那样，从公共液体腔(1)向喷嘴供墨(即将墨推向释放端的作用力)的供墨特性为：在式(2)的情况下需要较长再注满时间。这是因为在式(2)的情况下用于将墨压向释放端的作用力小于其在式(1)情况下的作用力。即，在第一次释放后进行用灌所需的再灌时间比其它再灌操作所需的时间长。通常，第一次与第二次释放之间的时间间隔不能特别地设置得比其它间隔长。第二次释放中墨滴形成的故障被认为与这一事实有关。

这便引起这样一个实际问题，当要做由图8A所示的两点形成的垂直线时，由于产生第二点墨滴的故障会产生图8B所示的由微小墨滴聚集形成的线的虚象。