专利名称：液体喷射头及液体喷射头装置的制作方法
液体喷射头及液体喷射头装置技术领域
此处讨论的实施方式涉及一种液体喷射头及液体喷射装置。
背景技术：
一种典型的图像形成设备包括喷墨记录装置诸如打印机、传真机、复印机、绘图机 或具有这些功能的组合的多功能外围设备。喷墨记录装置包括液体喷射头，其被构造用以 在诸如片材的介质上通过在传输片材的同时向片材排出墨滴而形成图像。前述“介质”或 “片材”是指由任意材料形成的任意介质或片材，因此并不限定于任何特定材料的介质或片 材。同样地，包括短时记录介质和非短时记录介质、转印材料以及记录片材的记录介质可与 前述由任意材料形成的介质或片材同义使用。此外，所述图像形成设备可以是通过在诸如 纸张、线、纤维、布、皮革、金属、塑料、玻璃、木材、陶瓷及类似物的介质上排出液体以形成图 像的任意设备。前述的“形成图像”不仅仅是指在介质上提供具有字符或图形意义的图像， 而且还表示只是通过排出液体而在介质上提供诸如图案这样不具有意义的图像。另外，“墨 水”并不限于那些所谓的“墨水”，而可以是以液体形式排出的任意液体。前述的“墨水”是 作为液体的通称，包括DNA样本、保护层以及图案形成材料。
喷墨记录装置(图像形成设备的示例)中的喷墨记录头包括用以排出墨滴的喷 嘴，与喷嘴连通的加压液体腔室，产生能量用以增加加压液体腔室中压力的致动单元以及 公共液体腔室，该公共液体腔室从与加压液体腔室连通的墨水容器如墨盒供墨。因此，通过 驱动致动单元使得加压液体腔室中的压力增加而从喷嘴排出墨滴，同时与墨滴的被排出量 相当的墨水量从公共液体腔室供给到加压液体腔室。在喷墨记录装置中，气泡或异质微粒 有时会侵入到墨水流动路径中。当气泡或异质微粒加入加压液体腔室中时，喷嘴可能会因 气泡或异质微粒阻塞而引起排墨故障。例如，日本专利No. 3885226(专利文件I)提出了一 种技术，其通过在墨盒与公共液体腔室之间于墨水流动路径中提供过滤器来防止这样的排 墨故障。在专利文件I中所公开的液体喷射头中，在贯通于公共液体腔室和相应加压液体 腔室之间的每个连通路径中都设置了过滤器。所述过滤器包括多个开口，它们被构造用以 阻挡气泡或异质微粒同时保持公共液体腔室和相应加压液体腔室之间的连通。
相关技术文件
专利文件
专利文件1:日本专利No. 3885226
然而，在专利文件I所公开的液体喷射头中，在位于液体喷射头上游的供墨水容 器或管道中产生的异质微粒或气泡会到达公共液体腔室并存留或停留在公共液体腔室内 部。这会引起过滤器被异质微粒阻塞，这样会逐渐引发液体(墨水)向加压液体腔室供应 不足。其结果是，随着每次液体喷射头喷射液滴，加压液体腔室内的压力会逐渐变成过度负 压状态。如果加压液体腔室内的过度负压超过喷嘴所保持的张力，喷嘴的弯液面就会破裂， 这会使得空气侵入喷嘴内。其结果是，空气流回到加压液体腔室内而后穿过过滤器的开口 到达公共液体腔室，大量的空气就会存留于其中。在没有这种过滤器的液体喷射头中，其不同于专利文件I中所公开的液体喷射头，在维护-复原操作过程中通过将帽盖在喷嘴表面以使帽内的压力成为负的(即负压)，可使存留在公共液体腔室中的异质微粒或气泡与存留在液体喷射头内部的墨水一起从液体喷射头排出。然而，在具有与专利文件I中所公开的液体喷射头相似的具有过滤器的液体喷射头中，异质微粒或气泡很难通过过滤器。因此，即使进行维护-复原操作，公共液体腔室中的异质微粒或气泡会无法从液体喷射头排出。这是因为过滤器确实地履行了它的原本功能。但是，与此同时，异质微粒或气泡会长时间地存留在液体喷射头内部从而阻塞过滤器的开口，所述过滤器的开口也用作布置在加压液体腔室和公共液体腔室之间的连通路径。当过滤器的开口被异质微粒或气泡阻塞时，就不能将足量的墨水从公共液体腔室供给到相应的加压液体腔室，这就会不幸地导致墨水排出故障。
发明内容
本发明的至少一个实施方式的总体目标是提供能够抑制由每个加压液体腔室和公共液体腔室之间的过滤器弓I起的液体排出故障的液体喷射头和液体喷射装置，其在相当大的程度上消除了由于相关技术的限制和缺点所导致的一个或多个问题。依据一个实施方式，提供了液体喷射头，其包括多个喷嘴；多个加压腔室，其被构造成与各喷嘴连通；公共液体腔室，其被构造成与每个加压腔室相连通，公共液体腔室和加压液体腔室中的每一个都具有预定值的负压；多个第一连通路径，其被构造成在公共液体腔室和对应的加压液体腔室之间连通，该第一连通路径用作过滤器来防止驻留在公共液体腔室中的气泡侵入对应的加压液体腔室内，过滤器具有多个开口，每个开口所具有的开口面积都小于每个喷嘴的开口面积，开口用作公共液体腔室和对应的加压液体腔室之间的液体流动路径；以及气泡排出腔室，其包括被构造成与公共液体腔室连通的第二连通路径，所述公共液体腔室具有气泡易于存留于其中的气泡存留部分，该气泡存留部分位于公共液体腔室内的液体流动方向下游的区域中，以及开口部分，已经通过第二连通路径进入的气泡从该开口部分被排出，在维护-复原操作期间已进入的气泡被从开口部分排出。依据另一个实施方式，提供了液体喷射头，其包括多个喷嘴；多个加压腔室，其被构造成与各喷嘴连通；公共液体腔室，其被构造成与每个加压腔室相连通，公共液体腔室和加压液体腔室中的每一个都具有预定值的负压；多个第一连通路径，其被构造成在公共液体腔室和对应的加压液体腔室之间连通，该第一连通路径用作过滤器来防止驻留在公共液体腔室中的异质微粒侵入对应的加压液体腔室内，过滤器具有多个开口，每个开口所具有的开口面积都小于每个喷嘴的开口面积，开口用作公共液体腔室和对应的加压液体腔室之间的液体流动路径；以及异质微粒排出腔室，其包括被构造成与公共液体腔室连通的第二连通路径，所述公共液体腔室具有异质微粒易于存留于其中的异质微粒存留部分，该异质微粒存留部分位于公共液体腔室内的液体流动方向下游的区域中，以及开口部分，已经通过第二连通路径进入的异质微粒从该开口部分被排出，在维护-复原操作期间已进入的异质微粒被从开口部分排出。依据另一个实施方式，提供了液体喷射装置，其包括前述液体喷射头中的一种。所述实施方式另外的目的和优点将在随后的说明中部分阐明，而有的部分会从说明中明显看出，或者通过对发明的实践而懂得。
应该理解，前述的总体说明和后面的详细说明都仅仅是示例性的和解释性的而不 是对所要求保护的本发明的限定。
在结合附随的附图阅读时，实施方式的其它目的和更多特征将会由随后的详细说明而清晰，其中
图1是显示从前侧观察根据一个实施方式的喷墨记录装置的透视图2是显示喷墨记录装置的机械部分的侧视图3是显示喷墨记录装置机械部分的主要部分的平面图4是显示根据一个实施方式的液体喷射头整体构造的透视图5是图4中所示液体喷射头沿a-a线截取的截面图6是示意性显示根据一个本实施方式的液体喷射头的墨水流动路径的视图7是示意性显示排出开口的示例的视图8是示意性显示排出开口的另一个示例的视 阅图9是示意性显示根据实施方式液体喷射头的第一种修改的墨水流动路径的视图;
图1OA和IOB是示意性显示根据实施方式液体喷射头的第二种修改的墨水流动路径的视图11是示意性显示根据实施方式液体喷射头的第三种修改的墨水流动路径的视图。具体实施方式
对用作成像设备的喷墨记录装置给出了详细说明，其中的优选实施方式提供有附 随的附图作为参考。图1是显示从前侧观察依据实施方式的喷墨记录装置的透视图。在图1 中，依据实施方式的喷墨记录装置100包括主体101，与主体101相连接的片材进给盘102， 以及与主体101可拆卸连接的收集盘103。片材进给盘102用于供给片材而收集盘103用 于在片材上形成(记录)图像之后接纳片材。依据本实施方式的喷墨记录装置100进一步 包括盒连接部分104，使得该盒连接部分104突出于主体101的前侧(即，片材进给盘和收 集盘一侧)并且位于比主体101的上表面低的位置。在盒连接部分104的表面上设置了操 作/显示部分105如操作按钮及显示器。
盒连接部分104包括记录液体盒,每个都用作记录液体容器。记录液体盒是指墨 盒110k、110c、110m和110y，它们含有诸如黑(K)墨、青(C)墨、品红(M)墨和黄(Y)墨不 同颜色原料的记录液体(墨)(当不考虑不同的颜色时也简单地以“墨盒110”作为通称)。 通过从主体101的前侧向后侧将墨盒110插入盒连接部分104中，墨盒110被连接到盒连 接部分104。盒连接部分104进一步包括前盖(盒盖)106，其被构造用以在墨盒110被插 入盒连接部分104时打开并且在墨盒110已被插入后关闭。此外，墨盒110k、110c、110m和 I IOy在水平方向上对齐，每个都处于正直向上的状态。
操作/显示部分105包括余墨显示部分11 lk、11 lc、11 Im和11 Iy，它们被构造用以 当盒110k、110c、110m和IlOy中的墨量处于接近用完状态或用完状态时在墨盒110k、110c、IIOm和IlOy的相应位置处显示盒110k、110c、IlOm和IlOy中墨的剩余量。此外，操作/显示部分105包括电源按钮112，片材进给/打印重启按钮113和取消按钮114。接下来，参考附图2和3对依据本实施方式的喷墨记录装置100的机械部分进行说明。图2是显示机械部分的侧视图，而图3是机械部分的主要部分的平面图。喷墨记录装置100的机械部分包括盒133，其由用作导向部件的导向杆131和撑杆132可滑动地支撑，使得盒133沿着图3中左-右箭头所指的盒主扫描方向通过同步带被未示出的主扫描马达移动。导向杆131桥接左和右侧板121A和121B形成框架121。盒133包括液体喷射头134，所述液体喷射头134由喷射黄(Y)、青(C)、品红(M)和黑(B)各自颜色墨滴的四个喷墨头134a至134d组成。构成液体喷射头134的四个喷墨头134a至134d在垂直于盒主扫描方向的方向上对齐，同时四个喷墨头134a至134d的墨水的喷射方向指向下方。要注意的是，液体喷射头134可具有一个或更多个具有喷嘴阵列用于喷射不同颜色墨滴的液体喷射头的构造。要注意的是，由四个喷墨头134a至134d形成的液体喷射头134的优选示例包括诸如压电元件的压电致动器，利用由电热元件如加热元件致使液膜沸腾引起相变的热致动器，利用由于温度变化致使金属相变的形状记忆合金致动器，以及利用静电作用力的静电致动器，它们被用作压力生成单元。盒133包括头容器135a至135d，用于将各自颜色的墨供给到喷墨记录头134a至134d。头容器135a至135d通过柔性供墨管136从与盒连接部分104相连接的各自颜色的墨盒110y、110m、110c和IlOk被供给各自颜色的墨。要注意的是，盒连接部分104设置有供给泵单元124来输送墨盒110y、110m、110c和IlOk中各自颜色的墨水。供墨管136被处于供墨管136的路线中部、形成在框架121的后板121c上的锁定部件固持住。供给泵单元124可沿相反方向送墨(反向输送)。此外，喷墨记录装置100的机械部分进一步包括半圆形进给辊(纸张进给辊)143和分离垫144，该分离垫144由具有高摩擦系数的材料制成并面对进给辊143。进给辊143和分离垫144被用作片材进给部分来供给堆叠在片材进给盘102的片材堆叠部分(台板)141上的片材142，并且分离垫144被偏压向进给辊143侦U。喷墨记录装置100的机械部分进一步包括用于引导片材142的导向部件145、反向辊146、传送引导部件147以及加压部件148，该加压部件148包括边缘压紧辊149以便将由片材进给部分供给的片材142输送到液体喷射头134下侧。喷墨记录装置100的机械部分进一步包括传送带151来静电吸引片材142以便在面对液体喷射头134的位置处传送片材 142。传送带151是环形带，其环绕在传送辊152和张紧辊153上从而在传送方向上(副扫描方向)转动行进。此外，喷墨记录装置100的机械部分进一步包括充电辊156，用作充电单兀来给传送带151的表面充电。充电棍156被构造成与传送带151的表面层相接触并且通过传送带151的旋转而被旋转驱动。此外，导向部件157对应于记录区域排布，在该记录区域中，依靠处于传送带151后侧的液体喷射头134进行记录。传送带151依靠传送辊152的驱动沿图2中所示的带传送方向顺时针旋转行进，所述传送辊152是依靠未示出的副扫描马达通过同步带而被旋转驱动的。喷墨记录装置100的机械部分进一步包括将片材142从传送带151上分离开的分离爪161，作为片材排出部分用以排出上面由液体喷射头134记录了图像的片材142的片材 排出辊162和片材排出辊163，以及布置在片材排出辊162下侧的收集盘103。
喷墨记录装置100的机械部分进一步包括双面打印单元171，其与主体101的背部 可拆卸地连接。双面打印单元171捕获沿与传送带151相反的方向旋转输送的片材142，将 片材42翻转，然后再次将被翻转的片材42供给到反向辊146和传送带151之间。喷墨记 录装置100的机械部分进一步包括位于双面打印单元171顶部上的手动旁路托盘172。
此外，如图3所示，喷墨记录装置100的机械部分进一步包括维护-复原机构181， 其布置在沿盒主扫描方向的盒133的一个侧部的第一非打印区中。维护-复原机构181被 设置用于维持和复原液体喷射头134的喷嘴的条件状况。
维护-复原机构181包括帽部件182a至182d(在下文中将称作“帽182a至182d” 或简称为“帽182”作为帽部件182a至182d的通称)，用于罩住液体喷射头134的各个喷 嘴表面，作为刮刀部件用于刮擦喷嘴表面的刮刀183以及被排出的非打印墨水接收器184， 其用于当变稠的记录液体由于其不能发挥记录液体的功能而被排出成为非打印墨水时接 收从液体喷射头134排出的非打印墨水。要注意的是，帽182a用作抽吸/水分保持帽而帽 182b至182d用作水分保持帽。
在维护-复原操作过程中排出的记录液体(墨水)由维护-复原机构181来处理， 排出到帽182中的墨水、被未示出的擦拭清洁器去除的黏附在刮刀183上的墨水以及排出 到被排出的非打印墨水接收器184中的墨水都蓄积在未示出的被排出液体容器内。
此外，如图3所示，喷墨记录装置100的机械部分进一步包括被排出的非打印墨水 接收器188，其用于当变稠的记录液体由于其不能发挥记录液体的功能而被排出成为非打 印墨水时接收从液体喷射头134排出的非打印墨水。被排出的非打印墨水接收器188布置 在沿盒主扫描方向在盒33的另一侧的第二非打印区中。被排出的非打印墨水接收器188 包括沿液体喷射头134的喷嘴阵列方向的开口 189。
在具有上述构造的喷墨记录装置100中，片材142在片材进给盘142中被相互分 离开，且沿大约垂直方向传送的片材142被导向件145引导。然后被传送的片材142通过被 夹在传送带151和反向辊146之间进一步传送。片材142的前端受到传送导向件137的引 导。由传送导向件137引导的片材142而后被前端加压辊149压在传送带151上。其后， 片材142的传送方向变化大约90度。
在此过程中，由后面描述的控制部分的交流偏压供给单元将电压交替施加于充电 辊156从而重复地输出正和负电荷到传送带151上。因此，传送带151被充电而带有交变 电荷电压图案。也就是说，传送带151被充电而带有交替排布的正和负充电带，该充电带在 副扫描方向上(即传送带151的行进方向)具有预定宽度。当片材142供给到被交替充电 而带有正和负电荷电压图案的传送带151上时，片材142被传送带151静电吸引。被吸引 到传送带152上的片材142然后沿副扫描方向通过传送带151的旋转行进而被传送。
液体喷射头134根据图像信号而被驱动，同时沿主扫描方向根据线性编码器137 检测到的主扫描位置信息来移动盒132。因此，液体喷射头134将墨滴喷射到静止片材142 上来记录图像的一行，然后片材142被传送预定量。液体喷射头134随后喷射墨滴到片材 142上来记录图像的下一行。当信号指示片材142的后端已经到达记录区域时记录操作终 止。片材142因此被排出到收集盘103上。
此外，当喷墨记录装置100处于待机模式时，盒133移向维护-复原机构181侦牝液体喷射头134被帽182盖住以保持液体喷射头134的喷嘴的水分。因此，喷嘴中的墨水会保持在潮湿的状态以防止喷嘴中的墨水干燥，由此防止墨水排出故障。在液体喷射头134被帽182盖住时，记录液被未示出的抽吸泵抽吸(可以称作“喷嘴抽吸”或“头抽吸”)从而执行复原操作来排出变稠的记录液并消除气泡。此外，执行非打印墨水排出操作来喷出或排出在记录过程中或记录开始之前与记录或打印无关的非打印墨水。因此，液体喷射头134能够保持稳定的喷射性能。图4是显示根据实施方式的液体喷射头134的整体构造的透视图。图5是图4中所示液体喷射头134沿a-a线截取的截面图。如图5所示，根据本实施方式的液体喷射头134包括作为能量施加元件的压电元件5。压电元件5被粘接在基座部件6上从而具有可选驱动波形的驱动信号通过来自未示出的电路和控制系统的电线7施加到压电元件5。压电元件5可以依靠具有驱动波形的驱动信号移位或变形，以通过膜板(膜片)3将能量施加到加压液体腔室11内部的记录材料上。由此，加压液体腔室11内部的记录材料通过喷嘴10被喷出或排出。加压液体腔室11内部的记录材料通过连通路径13从公共液体腔室12适当地补充，其数量与记录材料的减少量相对应。此外，加压液体腔室11通过各向异性刻蚀形成在硅晶片上。加压液体腔室11被刻蚀成预定的深度，其中一部分具有通孔，以与喷嘴10连通。根据本实施方式的液体喷射头是正面喷墨型(face-shooter type),其中压电元件5的主要变形方向与液体的喷射方向相匹配。这种类型的液体喷射头正在变成液体喷射头的主流类型。这种类型的液体喷射头具有的优点是易于粘接液体腔室构成部件的盘片部件。在此实施方式中，压电元件5被以300dpi的间隔分成小方块，并且压电元件5被分成小方块的部分沿两行对齐而相互面对。喷嘴10和相应的加压液体腔室11以每行150dpi交错布置对齐，因此使用者能够通过一次扫描获得300dpi的结果。图6是示意性显示根据本实施方式的液体喷射头134的墨水流动路径的视图。图6示出了图5中虚线圈出的部分。加压液体腔室11包括具有局部岛形的流体阻力部分15。公共液体腔室12与导管16相连通来从墨贮存器如未示出的墨水容器供墨。在此示例中，导管16布置在沿公共液体腔室的长度方向的大约中央处。因此，如果由于正常打印或维护-复原操作而产生墨水流，墨水就会被引导沿着图6中粗箭头所指的方向流动。如果这样的墨水流已经发生，存在于公共液体腔室12中的异质微粒和气泡随墨水流行进而到达公共液体腔室12两侧上的末端部区域域，所述末端部区域域位于供墨方向的下游。如图6所示，布置在公共液体腔室12两侧的与连通路径21相对应的开口面积被做成每个连通路径21的开口面积大于每个连通路径13的开口面积。要注意的是，连通路径13的开口面积小于喷嘴10-1的开口面积。在这种构造中，连通路径13可用作过滤器来防止异质微粒侵入相应的加压液体腔室11中。与此相反，连通路径21的开口面积大于喷嘴10-2的开口面积。在这种构造中，在维护-复原操作过程中当喷嘴10-2被维护-复原机构181的帽部件罩住后，异质微粒和气泡穿过连通路径21的开口，通过帽从喷嘴10-2向外排出到液体喷射头134之外。因此，可以抑制异质微粒或气泡蓄积在公共液体腔室12内。要注意的是，前述的异质微粒小于喷嘴10-2的开口面积，从而异质微粒能够穿过喷嘴10-2。喷嘴10-2可以被用作所谓的空位(dummy bit)，作为不用于实际成像的位。在图6所示的实施方式中，喷嘴10-2被用作开口来排出经由公共液体腔室12和连通路径21接收到的异质微粒或气泡。 然而，这样的排出异质微粒或气泡的开口可以形成在喷嘴10-2的喷嘴表面的一部分上，该 部分所处位置不同于图7中所示形成的喷嘴10-2开口的喷嘴表面位置。可替代的是，这样 的用于排出异质微粒或气泡的开口可以如图8所示那样形成，处于加压液体腔室20的侧壁 部分。
图9是示意性显示依据本实施方式液体喷射头134的第一种修改的墨水流动路径 的视图。在图9中，与图6中相同的附图标记指示与图6中相同的部件。在此示例中，与五 个喷嘴10-1相对应的相邻加压液体腔室11在靠近连通路径21的位置处连接。在这种构 造中，与加压液体腔室11相连的连通路径13的开口数目会增加。作为对应于一个加压液 体腔室11的连通路径13，图6的示例仅具有五个开口。因此，如果五个连通路径中的某一 些同时被异质微粒或气泡阻塞，连通路径13的流体阻力就会增大，这会对排墨性能产生不 利的影响。此外，如果在最坏的情形下所有五个连通路径13都被阻塞，就很难通过连通路 径13供墨。然而，如图9所示通过将相邻的(五个)加压液体腔室11连接从而相互连通 可以使前述的排墨故障极大地减少。在这种情况下，在公共液体腔室12每一端上的在两端 部区域域中布置的加压液体腔室20和与该加压液体腔室20相邻的加压液体腔室11不相 互连通。要注意的是，布置在公共液体腔室12的两个端部区域的加压液体腔室20被用作 空位以使连通路径21的开口面积形成得比连通路径13的开口面积大。
图1OA和IOB是示意性显示根据本实施方式液体喷射头134的第二种修改的墨水 流动路径的视图。在图1OA和IOB中，与图6中相同的附图标记指示与图6中相同的部件。 在此示例中，在公共液体腔室12两侧上的两个端部区域中用作加压液体腔室20的空位确 定为两位，并且将具有岛形的流体阻力部分从空位消除。在这种构造中，由于空位的流体阻 力减小，墨水可以容易地流动，因而比较大的异质微粒和气泡会容易从液体喷射头134排 出。增加空位是可能的；然而,液体喷射头134的尺寸会随着空位的增加而增加。因此，空 位的适宜数量要根据应用来优选地增加。此外，在此示例中，连通路径21的开口在长度方 向上的最外侧(最外端)位于公共液体腔室12之外。这种构造有利于使得异质微粒或气 泡流向公共液体腔室12两侧上的端部区域并最终流入连通路径21中。在相关技术中，可 以通过去除存在于空位液体腔室内的流体阻力部分或者通过增加液体腔室的横截面积使 得端部位的流体阻力减小，以利于公共液体腔室两侧上的端部区域中的气泡。但是，这似乎 还不够。也就是说，如果像图8中所示的连通路径13那样的小开口形成在端部空位中的连 通路径21的位置处，存在于公共液体腔室12内的气泡会很容易被这些小开口捕获。由于 较小的气泡具有特别高的表面张力，跨小连通路径张紧的弯液面不会仅仅通过施加压力而 轻易破裂从而气泡会存留在公共液体腔室12中。因此，连通路径21的开口尺寸需要增加。
图11是示意性显示根据本实施方式液体喷射头134的第三种修改的墨水流动路 径的视图。在图11中，与图6中相同的附图标记指示与图6中相同的部件。在此示例中， 与公共液体腔室12连通的导管16形成在公共液体腔室12的一个端部上的端部区域中。 将导管16布置成上述那样的布局限制是必要的。在这种情况下，在与具有导管16的端部 区域相对的端部区域位置上，根据第三种修改的连通路径21的开口面积被构造成大于根 据前述实施方式(第一种和第二种修改)的连通路径21的开口面积。此外，加压液体腔室 11可以在连通路径13的位置处相连，或者在公共液体腔室12中墨水流方向下游处的端部中的位可以用作空位。对实施方式和修改的说明仅为示例而实施方式的实施例或修改会展示出具体到下述方面的效果。方面A 液体喷射头包括被构造成与公共液体腔室的一部分连通的连通路径，所述公共液体腔室包括气泡存留部分，其位于公共液体腔室内液体流动方向下游的区域，该气泡存留部分是气泡容易存留的地方；以及气泡排出腔室，其具有开口用以将已经通过连通路径进入的气泡排出，其中气泡存留部分在维护-复原操作期间通过气泡排出腔室的开口使得已进入的气泡被排出。采用这种构造，如实施方式中所示，可以依靠具有与对应加压液体腔室11和公共液体腔室12相连通的连通路径13的开口的过滤器来防止气泡侵入加压液体腔室11内部；然而，气泡会持续存留在公共液体腔室12的内部从而阻塞过滤器。此外,液体喷射头进一步包括墨水流动路径，其中公共液体腔室12内的液体经虚加压液体腔室20的连通路径21流动到虚加压液体腔室20的排出喷嘴10-2。因为虚加压液体腔室20得到的是负压，这是由于在不是维护-复原操作时间的时间中公共液体腔室12内的负压导致的，因此虚加压液体腔室20的排出喷嘴10-2不排出液体。例如，当在维护-复原操作期间公共液体腔室12具有正压(大气压)时，公共液体腔室12内的液体经虚加压液体腔室20的连通路径21流动到虚加压液体腔室20的排出喷嘴10-2。采用这种构造，即使气泡存留在公共液体腔室12侧的过滤器的开口 13中，也可以在维护-复原操作过程中通过虚加压液体腔室20将气泡排出到外部。过滤器被设置在每个对应的加压液体腔室11中以防止气泡侵入到加压液体腔室11中。此外，采用这种构造，对应的加压液体腔室11和公共液体腔室12之间的过滤器不会被气泡或异质微粒阻塞，从而可以将足量的墨供给到加压液体腔室11。因此，由于加压液体腔室11和公共液体腔室12之间的过滤器的阻塞所导致的排墨故障可以得到抑制。方面B 在根据前述方面A的液体喷射头的构造中，气泡排出腔室的开口形成在构成气泡排出腔室壁的壁表面部分。采用这种构造，如实施方式中所示，在维护-复原操作的过程中可以用帽部件或类似物盖住虚加压液体腔室20的排出喷嘴10-2以便将持续存留在公共液体腔室12内的气泡排出到公共液体腔室12之外。这样，就可以抑制排墨故障。方面C 在依据上述方面B的液体喷射头的构造中，气泡排出腔室的开口形成在与喷嘴表面面对方向朝向同一方向的壁表面的部分中。米用这种构造，如实施方式中所不，在维护-复原操作的过程中可以用帽部件或类似物盖住虚加压液体腔室20的排出喷嘴10-2以便将持续存留在公共液体腔室12内的气泡从液体喷射头134排出。这样，就可以抑制排墨故障。方面D 在依据上述方面A至C中任何一个的液体喷射头的构造中，气泡排出腔室中连通路径的开口面积要大于加压液体腔室11的连通路径的开口面积。采用这种构造，如实施方式中所示，持续存留在公共液体腔室12内的气泡可以被捕集在虚加压液体腔室20的内部。这样，就可以抑制排墨故障。
方面E
在依据前述方面A的液体喷射头的构造中，可在包括公共液体腔室12内的气泡存 留部分在内的液体流动方向下游的区域中形成两个或更多个气泡排出腔室。采用这种构 造，如实施方式中所示，持续存留在公共液体腔室12内的气泡可以被有效地捕集到虚加压 液体腔室20的内部。这样，就可以抑制排墨故障。
方面F
在依据前述方面E的液体喷射头的构造中，气泡排出腔室的任意两个或更多个连 通路径可以相连。采用这种构造，如实施方式的第二种修改中所示，可以增加虚加压液体腔 室20的连通路径21的开口面积，由此，持续存留在公共液体腔室12内的气泡可以被有效 地捕集到虚加压液体腔室20的内部。这样，就可以抑制排墨故障。
方面G
在依据上述方面A至F中任何一个的液体喷射头的构造中，从公共液体腔室内侧 的液体流动方向下游的液体腔室壁向气泡排出腔室延伸的虚拟线与气泡排出腔室的连通 路径最外侧内壁的端部相对应。或者，该虚拟线可以从液体腔室壁延伸到气泡排出腔室的 连通路径的内部部分。如实施方式中所示，气泡易于存留在公共液体腔室的下游。因此，采 用这种构造，公共液体腔室就不包括这样的气泡存留部分以便使气泡能够进入气泡排出腔 室的连通路径内。这样，就可以抑制排墨故障。
方面H
在依据上述方面A至G中任何一个的液体喷射头的构造中，两个或更多个相邻布 置的具有开口的加压液体腔室11相连接。采用这种构造，如实施方式的第一种修改中所 示，与每个加压液体腔室11对应的连通路径13的数量可以增加。因此，即使连通路径中的 一些阻塞了，也仍然可以将液体供给到相连接的加压液体腔室11。这样，就可以抑制排墨故障。
方面1:
液体喷射头包括被构造成与公共液体腔室的一部分连通的连通路径，所述公共液 体腔室包括异质微粒存留部分，其位于公共液体腔室内液体流动方向下游的区域，该异质 微粒存留部分是异质微粒容易存留的地方；以及异质微粒排出腔室，其具有开口用以将已 经通过连通路径进入的异质微粒排出，其中已进入的异质微粒在维护-复原操作期间通过 异质微粒排出腔室的开口被排出。采用这种构造，如实施方式中所示，通过具有与对应加压 液体腔室11和公共液体腔室12相连通的连通路径13的开口的过滤器来防止异质微粒侵 入加压液体腔室11内部；然而，异质微粒会持续存留在公共液体腔室12的内部从而阻塞 过滤器。因此，液体喷射头134进一步包括异质微粒排出腔室，该腔室包含有与公共液体腔 室12相连通的连通路径13以及用以向外排出异质微粒的开口。异质微粒排出腔室被布置 在公共液体腔室12的下游区域，在此处异质微粒易于存留。异质微粒排出腔室用作流动路 径，存留的异质微粒经此路径而被向外排出。因此，在维护-复原操作期间异质微粒通过异 质微粒排出腔室被排出。采用这种构造，过滤器不会被阻塞，从而就可以将足量的墨供给到 加压液体腔室11。这样，就可以抑制排墨故障。
方面J
液体喷射装置包括依据上述方面A至I中任何一个的液体喷射头。采用这种构造，如实施方式所示，液体喷射装置能够稳定地喷射液体。因此，可以提供高度可靠的液体喷射
>J-U ρ α装直。依据一实施方式，提供了包括有流动路径以及气泡排出腔室的液体喷射头，其中公共液体腔室内的液体经公共液体腔室和气泡排出腔室之间的连通路径流入气泡排出腔室的排出开口。因为在不是维护-复原操作的时间中气泡排出腔室的内容物根据公共液体腔室内容物的负压状态而处于负压状态，液体将不会从气泡排出腔室的排出开口排出。例如，当维护-复原操作期间公共液体腔室的内容物处于正压(大气压)状态时，公共液体腔室内部的液体通过气泡排出腔室的连通路径流向气泡排出腔室的排出开口。采用这种构造，即使气泡存留在公共液体腔室侧的过滤器中，也可以在维护-复原操作期间通过气泡排出腔室将气泡排出到外部。过滤器被设置在每个加压液体腔室中以防止气泡侵入到加压液体腔室中。因此，气泡将不会持续存留在公共液体腔室内，从而，过滤器将不会被气泡阻 塞。这样，就会将足量的液体供给到每个加压液体腔室，这就可以抑制由于对应的加压液体腔室和公共液体腔室之间的过滤器阻塞所导致的液体排出故障。依据另一个实施方式，提供了包括有流动路径以及异质微粒排出腔室的液体喷射头，其中公共液体腔室内的液体经公共液体腔室和异质微粒排出腔室之间的连通路径流入异质微粒排出腔室的排出开口。因为在不是维护-复原操作的时间中异质微粒排出腔室的内容物根据公共液体腔室内容物的负压状态而处于负压状态，液体将不会从异质微粒排出腔室的排出开口排出。例如，当维护-复原操作期间公共液体腔室的内容物处于正压(大气压)状态时，公共液体腔室内部的液体通过异质微粒排出腔室的连通路径流向异质微粒排出腔室的排出开口。采用这种构造，即使异质微粒存留在公共液体腔室侧的过滤器中，也可以在维护-复原操作期间通过异质微粒排出腔室将异质微粒排出到外部。过滤器被设置在对应的加压液体腔室中以防止异质微粒侵入到加压液体腔室中。因此，异质微粒将不会持续存留在公共液体腔室内，从而，过滤器将不会被异质微粒阻塞。这样，就会将足量的液体供给到每个加压液体腔室，这就可以抑制由于对应的加压液体腔室和公共液体腔室之间的过滤器阻塞所导致的液体排出故障。所述实施方式和修改能够对抑制由于对应的加压液体腔室和公共液体腔室之间的过滤器阻塞所导致的液体排出故障提供与众不同的效果。在此详述的所有示例和有条件的语言文字都是要用于教授的目的以帮助读者理解本发明的原理和发明者所提供的概念从而促进该技术，并且要推论为对这些具体详述的示例和条件没有限定，也不要将这些示例的组织排序与显示本发明的优劣等级联系在一起。虽然已经对本发明的实施方式做了详细说明，但应当理解，可以在不偏离本发明的主旨和范围的情况下做出改变、替代和修改。本发明申请以2011年9月15日提交的日本优先权专利申请No. 2011-202341为基础，其全部内容并入于此作为参考。
权利要求
1.一种液体喷射头包括 多个喷嘴； 多个加压腔室，该加压腔室被构造成与相应的喷嘴连通； 公共液体腔室，该公共液体腔室被构造成与每个加压腔室相连通，公共液体腔室和加压液体腔室中的每一个都具有预定值的负压；多个第一连通路径，该第一连通路径被构造成在公共液体腔室和对应的加压液体腔室之间连通，该第一连通路径用作过滤器，来防止驻留在公共液体腔室中的气泡侵入对应的加压液体腔室内，该过滤器具有多个开口，每个开口所具有的开口面积都小于每个喷嘴的开口面积，所述开口用作公共液体腔室和对应的加压液体腔室之间的液体流动路径；以及气泡排出腔室，该气泡排出腔室包括 第二连通路径，该第二连通路径被构造成与公共液体腔室连通，所述公共液体腔室具有气泡易于存留于其中的气泡存留部分，该气泡存留部分位于公共液体腔室内侧的液体流动方向下游的区域中，以及 开口部分，已经通过第二连通路径进入的气泡从该开口部分被排出，在维护-复原操作期间已进入的气泡被从所述开口部分排出。
2.如权利要求1所述的液体喷射头，其中 所述气泡排出腔室的开口部分形成在构成气泡排出腔室的壁的壁表面的一部分中。
3.如权利要求2所述的液体喷射头，其中 所述气泡排出腔室的开口部分形成在面向与具有喷嘴的喷嘴表面所面向的方向相同方向的壁表面的一部分中。
4.如权利要求1所述的液体喷射头，其中 气泡排出腔室内的第二连通路径的开口部分的开口面积大于加压液体腔室内第一连通路径的开口面积。
5.如权利要求1所述的液体喷射头，其中 两个或更多个气泡排出腔室形成在公共液体腔室内部包括有气泡存留部分的液体流动方向下游的区域中。
6.如权利要求5所述的液体喷射头，其中 气泡排出腔室的两个或多个第二连通路径相互连接。
7.如权利要求1所述的液体喷射头，其中 从公共液体腔室内侧的位于液体流动方向下游的液体腔室壁向气泡排出腔室延伸的虚拟线与气泡排出腔室的第二连通路径最外侧内壁的端部相匹配，或者 该虚拟线从液体腔室壁延伸到气泡排出腔室的第二连通路径的内部部分。
8.如权利要求1所述的液体喷射头，其中 毗邻布置的各加压液体腔室相互连接。
9.一种液体喷射头，其包括 多个喷嘴； 多个加压腔室，该加压腔室被构造成与相应的喷嘴连通； 公共液体腔室，该公共液体腔室被构造成与每个加压腔室相连通，公共液体腔室和加压液体腔室中的每一个都具有预定值的负压；多个第一连通路径，该第一连通路径被构造成在公共液体腔室和对应的加压液体腔室之间连通，该第一连通路径用作过滤器，来防止驻留在公共液体腔室中的异质微粒侵入对应的加压液体腔室内，过滤器具有多个开口，每个开口所具有的开口面积都小于每个喷嘴的开口面积，所述开口用作公共液体腔室和对应的加压液体腔室之间的液体流动路径；以及 异质微粒排出腔室，其包括 第二连通路径，该第二连通路径被构造成与公共液体腔室连通，所述公共液体腔室具有异质微粒易于存留于其中的异质微粒存留部分，该异质微粒存留部分位于公共液体腔室内的液体流动方向下游的区域中，以及 开口部分，已经通过第二连通路径进入的异质微粒从该开口部分被排出，在维护-复原操作期间已进入的异质微粒被从所述开口部分排出。
10.一种包括如权利要求1所述的液体喷射头的液体喷射装置。
全文摘要
一种液体喷射头包括喷嘴；与所述喷嘴相连通的加压腔室；与每个加压腔室相连通的公共液体腔室，公共液体腔室和加压液体腔室中的每一个都具有预定值的负压；在公共液体腔室和加压液体腔室之间连通的第一连通路径，其用作过滤器来防止气泡侵入加压液体腔室内，所述过滤器具有开口，每个开口所具有的开口面积小于每个喷嘴的开口面积；以及气泡排出腔室，其包括与公共液体腔室相连通的第二连通路径，所述公共液体腔室在液体流动方向下游的区域中具有气泡存留部分，和开口部分，在维护-复原操作期间已通过第二连通路径进入的气泡从该开口部分排出。
文档编号B41J2/045GK102991135SQ2012104420
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月17日 优先权日2011年9月15日
发明者佐佐木隆文 申请人:株式会社理光