喷液头，喷液装置及喷液方法

专利名称：喷液头，喷液装置及喷液方法
技术领域：
本发明涉及一种对液体施加热能以生成气泡以喷射所需液体的喷液头，一种使用该喷液头的头盒(head cartridge)，一种使用该同一喷液头的喷液装置，一种喷液方法以及一种记录方法。它进一步涉及一种含有该喷液头的喷墨头组件。
本发明尤其涉及一种具有可由气泡生成移动的可动部件的喷液头，一种使用该喷液头的头盒以及使用该同一喷液头的喷液装置。它进一步涉及一种用气泡生成移动可动部件以实现喷液的喷液方法和记录方法。
本发明可应用于如打印机、复印机、具有通信系统的传真机、具有打印机部分之类的字处理机这样的设备，还可应用于与各种单个或多个处理装置一起使用的工业记录装置，其记录作用在记录材料上，如纸张、线、纤维、织物、皮单、金属，可塑树脂材料、玻璃、木材、陶瓷等等。
在本说明书中，“记录”不仅是指形成具有具体意义的文字、图案之类的图象，它也指形成无具体意义的图案图象。
已知有一种所谓气泡喷射类型的喷墨记录方法，该方法借助对墨水施加能量(如加热)来产生瞬时物态变化，从而形成瞬时体积变化(生成气泡)，以便用该物态变化引起的力将墨水经过喷出口喷射和附着到记录材料上形成图象。如美国专利No.4,723,129所公开的，使用这种气泡喷射记录方法的记录装置通常包括喷墨用的喷出口、与该喷出口孔流体相通的墨水流路径、以及安置在该墨水流路径上作为能量产生装置的电热换能器。
使用这一记录方法的好处在于可以以高速度和低噪声记录高质量的图象，以及可以密集地放置许多这样的喷出口，因此可以提供能达到高分辩力的小型记录装置，并且可以很容易地产生彩色图 象。因此，该气泡喷射记录方法现在广泛地被使用于打印机、复印机、传真机或其它办公设备，还广泛用于工业系统和织物印刷装置等等。
最近，随着对气泡喷射技术广泛需要的增长，也对它提出了各种不同的要求。
例如，要求改进能量利用的效率。为达到此要求，研究了热产生元件的优化，如调节保护膜的厚度。这种方法在改进交将产生的热传播到液体的效率方面是有效的。
为了获得高成象质量的图象，提出了一些驱动条件使喷墨速度加快，和/或使气泡生成稳定的实现更好的喷墨。作为另外一个例子，为了提高记录速度，提出了一些液流路径结构方面的改进以增加液体装入(补充)液流路径的速度。
日本公开专利申请No.63-199972披露了这些液流路径结构中的一种安排，如

图1A及1B所示。根据液流路径的安排及在参考文献中公开的制造喷头的一种方法，发现气泡的生成会产生反向波(压力方向与喷出口即液体室12的方向相反)。大家知道反向波就是能量损失，因为该波不被导至喷射方向。
图1A和1B所示的装置有位于气泡生成区之外的节门10，气泡生成区由热产生元件2形成，对该热产生元件2来说，节门10在喷出孔11的相反方向。
在图1B中，节门10用薄板样形的材料做成，其初始位置就象贴在流动通路3的顶部，节门10在生成气泡时不翻到流动通路3中。按照这一装置，节门10控制住一部分反向波，使能量损失得到控制。
然而，考虑到在流动通路3中气泡的生成以保持液体的喷出，为了喷液而控制这部分反向波并不实用。
反向波本身并不直接参与喷射。当在流动路径3中产生反向波时，与喷射直接有关的气泡压力使液体从流动路径3喷出，如图1B所示。因此，即使反向波或部分反向波得到控制，也不会对喷射有重大影响。
另一方面，在气泡喷射记录方法中，对与墨水接触的热产生元件的加热是重复进行的，所以由于墨水的加热(kogation)，烧热的材料被附着在热产生元件的表面上。附着量取决于墨水原料，该附着量可能很大。如果发生这种情况，喷墨就变得不稳定。此外，即使要喷射的液体是容易被热损坏的、或气泡生成不足的那种液体，也希望正常地、不改变性质地喷出液体。
日本公开专利申请No.61-69467，日本公开专利申请No.55-81172及美国专利No.4,480,259披露说使用了不同的液体作为用热生成气泡的液体(气泡生成液)和要喷射的液体(喷液)。在这些出版物中，作为喷液和气泡生成液的墨水完全用硅橡胶之类的可伸缩膜隔开，以防止喷液直接与热产生元件接触，同时依靠可伸缩膜的变形将气泡生成液气泡生成的压力传送给喷液。由于这样的结构，防止了材料附着在热产生元件表面上，增加了喷液的选择余地。
然而，使用这种将喷液和气泡生成液完全隔开的结构，气泡生成的压力是通过可伸缩膜的涨缩变形传送给喷液的，所以可伸缩膜吸收了相当大量的压力。此外，虽然配备喷液和气泡生成液有一点效果，但由于可伸缩膜的变形不很大，能量利用效率和喷射力却变差了。
考虑以上情况，发明人回到气泡喷射技术的液滴喷射原理上，对它作了深入和广泛的研究，以便利用气泡的生长提供一种新的喷液方法和使用该方法制成的喷头。作为研究成果，发明人发现，借助于在液流路径中配备的可可动部件控制气泡生长方向，可以大大改进喷射力，喷射效率等等，还发现，这种装置使用常规技术难以喷射的液体也能很好地喷射。
除了以上有划时代意义的效果之外，发明人达到了极高的水平，包括对气泡喷射技术中的喷射稳定性及记录速度的改进，以及用上述新的喷射原理控制液流来提高可动部件和热产生元件的使用寿命。
本发明的主要目的如下。
本发明的第一目的是，以控制生成气泡生长方向的新的喷液法及以新的喷液头为基础，改进可动部件及热产生元件的耐用性，并同时改进喷射效率及喷压。
本发明的第二目的是提供喷液方法、喷液头等等，其耐用性的改进如上述。
本发明的第三目的是提供喷液方法、喷液头等等，实现稳定的喷液和改进的记录速度。
本发明的第四目的是提供喷液方法和喷液头，用在气泡生成液体路径上除去分离出来的气泡的方法实现优质的图象记录，而不会出现不稳定喷射或喷射失效。
本发明达到以上目的的基本特点如下。
根据本发明所述的一个方面，提供喷液头，包括与喷出口流体相通的第一液流路径；具有热产生元件以对液体加热从而在液体中生成气泡中的第二液流路径；以及供应路径，该供应路径沿着所述热产生元件的方向从所述热产生元件的上游方将液体供给所述热产生元件；可动部件，它面向热产生元件安放，当所述热产生元件被加电时，该可动部件根据所产生的压力被移向所述第一液流路径的一方，可动部件有一自由端；以及引导路径，用于使所述热产生元件上面的液体流入所述第二液流路径。
根据本发明所述的另一方面，提供喷液头，包括与喷出口流体相通的第一液流路径；配备有生成喷液用气泡的能量产生装置的第二液流路径；可动部件，它面向所述能量产生装置的气泡生成区安放，它根据气泡压力被移向所述第一液流路径的一方，该可动部件有一自由端；引导路径，用于使所述气泡生成区中的液体流入所述第二液流路径。
根据本发明所述的又一方面，提供液滴喷头，它根据薄层沸腾所产生的气泡将液滴从喷出孔喷出，包括与喷出口直接流体相通的第一液流路径；具有气泡生成区的第二液流路径；具有自由端的可动部件，该自由端被至少一个气泡部分所移动，这部分气泡具有直接对液滴喷射起作用的压力分量，该可动部件还借助自由端的移动将具有所述压力分量的气泡的所述气泡部分导向所述喷出孔；以及引导路径，用于使所述气泡生成区中的液体流入所述第二液流路径。
根据本发明所述的再一个方面，提供喷液头，用于由一气泡的生成来喷射液体，包括与喷出口流体相通的第一液流路径；具有热产生元件以对液体加热从而在所述液体中生成气泡的第二液流路径，以及供应路径，该供应路径沿着所述热产生元件的方向从所述热产生元件的上游方将液体供给所述热产生元件；可动部件，它面向热产生元件安放，当所述热产生元件被加电时，该可动部件 根据所产生的压力被移向所述第一液流路径的一方，可动部件有一自由端；以及引导路径，用于将所述热产生元件上面的液体流入所述第二液流路径。
根据本发明所述的另一方面，提供使用喷头的喷液方法，该喷头具有与喷出口流体相通的第一液流路径，有热产生元件以对液体加热从而在该液体中产生气泡的第二液流路径、用于沿所述热产生元件方向将所述液体从所述热产生元件上游方供给所述热产生元件的供给路径、以及面向所述热产生元件安放并有一自由端的可动部件，所述喷液方法包括利用与所述第二液流路径流体相通的引导路径，将所述热产生元件上面的液体流入所述第二液流路径；以及当所述热产生元件加电时，根据从产生的压力将所述活动部件移向所述第一液流路径的一方，从而喷射液体。
根据本发明所述的又一方面，提供一种使用喷液头的喷液方法，该喷液头具有与喷出口直接流体相通的第一液流路径、有气泡生成区的第二液流路径、和面向所述气泡生成区的安放可动部件，所述喷液方法包括移动配有自由端的可动部件，该自由端可被至少一个气泡部分所移动，这部分气泡具有直接对液滴喷射起作用的压力分量，从而将具有所述压力分量的气泡的所述气泡部分导向所述喷出口；以及利用与所述第二液流路径流体相通的引导路径，将所述气泡生成区中液体流入所述第二液流路径。
根据本发明的再一个方面，提供使用喷头的喷液记录方法，该喷头具有与喷出口流体相通的第一液流路径、内有热产生元件以对液体加热从而在该液体中产生气泡的第二液流路径、用于沿所述热产生元件方向将所述液体从所述热产生元件上游方供给所述热产生元件的供给路径、以及面向所述热产生元件安放并有一自由端的可动部件，所述喷液记录方法包括利用与所述第二液流路径流体相通的引导路径将所述热产生元件上面的液体流入所述第二液流路径；以及当所述热产生元件加电时根据所产生的压力将所述可动部件件移向所述第一流流路径的一方、从而喷射记录液体。
根据本发明所述的另一方面，提供喷头盒，该喷头盒具有上述各喷液头中任一个喷液头，并具有液体容器以容纳待供给所述喷液头的液体。
根据本发明所述的再一方面，提供喷液装置，该喷液装置具有上述各喷液头中的任一个喷液头，并具有驱动信号供应装置以供应从所述喷液头喷液的驱动信号。
根据本发明所述的又一方面，提供喷液装置，该装置具有上述各喷液头中的任一个喷液头，并具有记录介质承载装置以承载从所述喷液头接受喷液的记录介质。
根据本发明所述的另一方面，提供一个系统，该系统具有上述喷液装置，并具有前处理或后处理装置以促进所述液体固定在记录后的记录介质上。
根据本发明所述的又一方面，提供喷头组件，该喷头组件含有上述各喷液头中的任一个喷液头，并含有液体容器以容纳待供给所述喷液头的液体。
使用上述结构和上述方法，本发明得到了以下的效果。
第一，本发明显著地增强了常规气泡喷射技术中的喷射效果，改进了可动部件的耐用性。
第二，本发明防止了常规气泡喷射技术中由空蚀(cavitation)引起的热产生元件的断裂模式，获得了可观的使用寿命。
第三，本发明借助于对常规气泡喷射技术中驱动频率极限原理的改进，在响应频率方面获得了巨大改进。
第四，本发明利用可作高速记录的多个喷嘴的高驱动频率抑制了喷头的温升，这种温升可能是使喷液不稳定的一个因素。
第五，发明借助于有效地去除在液流路径中分离出来的、可能引起喷射失败或不稳定喷射的气泡，达到喷液可靠性方面的巨大改进。
本发明的其它效果将从对优先实施例的描述中得到理解。
在本说明书中，术语“上游”和“下游”是相对于一般的液流定义的，该液流从液体供源出发，经过各液流路径，再经过气泡生成区(或可动部件)到喷出口，这两个术语也作为沿着该结构的表达方向的表达词使用。
此外，气泡本身的“下游方”部分代表直接主要用于喷射液滴的气泡在喷出口一侧的那一部分。它尤其指沿上述流动方向的或沿上述结构相对于气泡中心的方向的气泡下游部分，或者指热发生元件面积中心的下游区出现的气泡。
在本说明书中，“基本密封”通常指这样程度的密封状态，即当气泡生长时，在可动部件移动之前气泡不经过活动部件周围的隙(缝)逃逸。
在本说明书中，“分隔壁”可以指放在中间的壁(此壁可包括可动部件)，以将与喷出口直接流体相通的区域从气泡生成区分隔开，它尤其指将包括气泡生成区在内的液流路径从与喷出口直接流体相通的的液流路径分隔开的壁，从而防止这些液体在各自的液流路径内相混合。
在本说明书中，可动部件的“自由端部分”是指具有自由端及邻近区域的那一部分，自由端是可动部件下游方向端。“自由端部分”还包括靠近可动部件的各下游拐角的一部分。
再者，可动部件的“自由端区域”是指可动部件下游方端的自由端本身、或指包括该自由端各边端在内的区域、或指既包括自由端又包括各边端的区域。
图1A和1B是说明常规喷液头液流路径结构的图；图2A至2D是说明作为本发明基础的喷液原理的图；图3是图2A及2B的喷液头的部分切开透视图；图4是说明在常规喷液头中从气泡传送压力的图；图5是以本发明为基础的喷液原理说明从气泡传送压力的图；图6是以本发明为基础的喷液原理说明液体流动图；图7是按照本发明一实施例所述的喷液头的剖面图；图8是按照本发明一实施例所述的喷液头的部分切开透视图；图9是说明本发明的第二液流路径串联的循环路径剖面图；图10是表示第二液流路径串联状态的示意图；图11A和11B是说明本发明操作的原理图；图12是说明本发明的第二液流路径串联的另一循环路径的剖面图；图13是说明有本发明的第二液流路径并联的循环路径的剖面图；图14是表示第二液流路径并联状态的示意图；图15A至15D是说明本发明操作的原理图；图16A和16D是说明本发明操作的原理图；图17是说明在引导路径中有两个泵的例子的示意图18是说明在引导路径中有热变换装置的例子的示意图；图19是说明在引导路径中有气泡贮存室的例子的示意图；图20是说明具有液体贮存部分的配置的示意图；图21是说明其中液体贮存部分可卸除的配置的示意图；图22A至22C是说明第二液流通路与可动部件之间位置关系的图；图23是说明第二液流通路结构的透视图；图24是说明第二液流通路结构的图；图25是表示压力吸收机构一例的示意图；图26是表示压力吸收机构另一例的示意图；图27A至27C是说明可动部件的结构的图；图28A及28B是按照本发明所述的喷液头的纵向剖面图；图29是表示驱动脉冲一种形状的示意图；图30是说明按照本发明所述的喷液头的供应通路的图；图31是按照本发明所述的喷液头的分解的透视图；图32是表示喷液头盒的图；图33是表示喷液装置的结构简图；图34是装置的方框图；图35是表示喷液记录系统的图；图36是说明在供电后液体循环流动的图；图37是说明在记录前液体循环流动的图；图38是说明在记录后液体循环流动的图；图39A和39B是说明记录操作时液体循环流动的图；图40是喷头组件的简图。
(原理说明)本发明所用喷射原理将参考图加以说明。
图2A到2D是沿液体流路径方向液体排放头的横截面图，而图3是排液头的部分断开的透视图。
如图2A到2D所示的喷液头包含一个元件的基底1所提供的热产生元件2(在图3中的一个40μm×105μm大小的热产生电阻)作为对液体提供热能以便喷射的喷射能量产生元件，和一个在元件的基底1上面对应于热产生元件2位置的液体流通路10。液体流通路10和喷口18是流体相通的，一个公用的液室13对与许多喷出口18相通的许多象液体流通路10那样的通路提供液体。
在液体流通路10中，在元件的基底1上面，对着热产生元件2，提供了一个具有诸如金属那样的弹性材料制成的伸臂形式的平面部分的可动部件或板31。可动部件31的一端固定在基座(支撑部分)34之类上该基座是将光敏性树脂材料模制到液流通路10壁上或元件基底1上而得到的。用这样的结构，可动部件31得到支撑，转轴33(转轴部分)被建立。
可动部件31是这样放置的，在由于喷射动作造成的从公用液室13经过可动部件31流向喷出口的一股大液流的上游有一支点33(支点部分是固定端)，在支点33的下游有一自由端(自由端部分)32。相应地，可动部件31以大约15μm的隙缝面对着热产生元件2，使得它覆盖着热产生元件2。在热产生元件和可动部件之间构成气泡产生区域。热产生元件或可动部件的类型、结构或位置不限于上面所说的那种，只要气泡产生和压力传播能被控制就可以改变。为了易于理解液体流的目的，下文中加以说明，液体流通路10被可动部件31分成直接与喷出口18相通的第一液体流通路14和具有气泡产生区11和液体供应端口12的第二液体流通路16。
由于热产生元件2产生热，该热量加到在可动部件31和热产生元件2之间的气泡产生区11中的液体上，由此根据美国专利号4,723,129公开的薄层沸腾现象，在液体中产生一个气泡。气泡和气泡产生造成的压力主要作用在可动部件上，使可动部件31围绕支点33移动或向喷出侧大大地张开，如图2B和2C或图3所示。由于可动部件31的移动或移动以后的状态，使气泡产生和气泡自身增大引起的压力向喷出口传播。
在这里将说明可用于本发明的基本的喷射原理之一。本发明的重要原理之一是放在面向气泡的可动部件由于气泡产生或气泡自身增大的压力从正常的第一位置移到已移动的第二位置，而这个移动或已移动的可动部件31有效地把气泡产生和/或气泡自身增大的压力导向喷射出口18所在的下游。
用常规的未用可动部件的液流通道(图4)与本发明(图5)之间作比较更详细地说明。图中，向喷射出口的压力传播方向用VA表示，向上游的压力传播方向用VB表示。
如图4所示的常规喷头，没有任何结构性元件有效地调整由于气泡40产生造成的压力的传播方向。所以气泡40的压力传播方向是气泡表面的法线方向如V1-V8所示，所以在通道中方向是广泛的。在这些方向中，从气泡靠近喷出口的一半传播的压力(V1-V4)中有对液体喷射最有效的VA方向的压力分量。这部分是重要的，因为它直接影响液体喷射效率，液体喷射压力和喷射速度。另外，分量V1最接近于喷射方向VA的方向，所以是最有效的，而V4在VA方向有相对小的分量。
另一方面，在图5所示本发明的情况中，可动部件31有效地把气泡的V1-V4压力传播方向导向压力传播方向VA，否则V1-V4如图4所示会指向各种方向，所以使气泡40的压力直接而有效地影响喷射。
而且，气泡本身增长的方向类似于压力传播方向V1-V4是指向下游的，气泡在下游侧增长得比上游侧更大。所以，气泡本身的增长方向被可动部件控制，从而气泡的压力传播方向也被控制，使得喷射效率，喷射力和喷射速度等得到根本改善。
回过来参考图2A到2D，对本发明应用的液体喷射的喷射动作作详细说明。
图2A表示在能量例如电能未加到热产生元件2以前的状态，所以还没有产生热量。应当指出，可动部件31放置得朝向热产生元件的热能产生的气泡的下游部分最靠近处。换言之，以便气泡的下游部分作用于可动部件，液流通道结构使可动部件31张开到热产生元件的面积的中心3最靠近的下游位置(通过热产生元件面积的中心3并垂直于流路径长度的线的下游位置)。
图2B表明一种状态，其中由于电能加到热产生元件2，热产生元件2产生热量，而且填满气泡发生区域11的一部分液体被这样产生的热量加热，使得作为薄层沸腾结果产生一个气泡。
这时，由于气泡40发生产生的压力使可动部件31从第一位置移到第二位置，以引导气泡40的压力喷出口传播。应注意，如前所说明，可动部件31的自由端32放在下游侧(喷出口侧)而支点33位于上游侧(公用液室侧)，使得可动部件至少有一部分朝着气泡的下游部分，即热产生元件的下游部分。
图2C表明一种状态，其中气泡40已进一步增大。由于气泡40发生造成的压力，可动部件31进一步张开。产生的气泡下游端比上游端增长13更大，气泡大大地扩展到可动部件的第一位置以外(虚线位置)。因此，可以看出随着气泡40的增大，可动部件31逐渐张开，由于这样，气泡40的压力传播方向，体积容易增大的方向，即气泡增大的方向，一致指向喷出口，使得喷射效率增加。当可动部件把气泡和气泡产生的压力导向喷出口时，它不阻碍传播和增长，并能按照压力的程度有效地控制压力传播方向和气泡生长方向。
图2D表示在薄层沸腾以后，由于气泡中的压力减少气泡40收缩和消灭的状况。
由于可动部件本身的弹簧性质提供的恢复力和气泡收缩引起的液压力，已经移到第二位置的可动部件31返回到图2A的初始位置(第一位置)。由于气泡的消失，液体从上游(B)，流回，即公用液室侧，如VD1和VD2所示，并从喷出口侧流回如Vc所示，以补偿在气泡发生区域11中气泡减少的体积和已喷射的液体的体积。
在前面已说明了有关气泡产生和液体喷射操作的可动部件的动作。现在将说明关于本发明的喷液头的液体补充。
当气泡40在图2C的状态以后，气泡在最大体积以后进入消失过程时，足够补偿消失的气泡的体积的液体从第一液流通路14的喷出口侧18和从第二液流路径16的公用液室13侧流入气泡发生区域。
在没有可动部件31的常规液流通道结构的情况中，从喷出口侧到气泡消失位置的液体量和从公用液室来液体量，根据靠喷出口比靠气泡发生区域更近的部分的流动阻力和根据更靠近公用液室部分的流动阻力而定。(根据流动阻力和液体的惯性)。
所以当在供给端口侧的流动阻力小于另一侧时，大量液体从喷出口侧注入气泡消失位置，结果新月形收缩是大的。为了增加喷射效率的目的，在喷出孔处流动阻力减小，新月形M收缩随气泡消失而增加，结果是使补充时间周期更长，因而难于高速打印。
按照这个装置，因为有可动部件31的保证，在气泡消失可动部件返回初始位置时新月形收缩停止，此后，由流VD2通过第二流通路16实现注入体积W2的液体的供给(W1是气泡体积W超出可动部件31的第一位置以外的上侧的体积，而W2是其气泡产生区域11侧的体积)。在现有技术中，新月形收缩的体积是气泡体各W的一半，但按照这个装置，新月形收缩的体积只约为(W1)的一半。
另外利用气泡消失的压力，对体积W2的液体供给被迫主要是沿可动部件31的热产生元件侧表面的第二液流通路的向上液流(VD2)实现，所以，实现了更快的补充动作。
当在常规的喷头中实现利用气泡消失的压力补充液体，新月形的摆动被扩大，结果使图象质量下降。然而，按照这个装置在高速补充时，在第一液流通路14喷出孔侧和在气泡产生区域11的喷出孔侧中液体的流动减少，使得新月形的摆动大为减少。
所以，按照可用于本应用的这个装置，用通过第二流动通路16的液体供给通道12对气泡产生区域强迫补充及抑制新月形收缩和摆动的方法实现高速补充。所以实现了喷射稳定和高速重复喷射，当实施例用于记录领域，图象质量和记录速度可以得到改善。
此装置提供以下有效功能。它对由于气泡发生产生的对上游侧(反向波)的压力传播是一种的抑制。由于在热产生元件2上产生的气泡的公用液室13一侧的压力绝大部分已形成力量，它推动液体返回上游侧(反向波)。由于在上游侧的压力，液体的活动结果和惯性力反向波破坏了液体进入液体流通路的补充。在本发明的装置中，这些对上游侧的作用被可动部件31的所抑制，使补充性能进一步的改善。
关于进一步的有特色的特征和占优势的效果将在下面说明。
本装置的第二液流通路16有一个液体供给通道12，它在热产生元件2的上游侧具有一个实际上与热产生元件2一样高的内壁(热产生元件的表面没有很大地降低)。用这个结构，对热产生元件2的表面和气泡生成区域11供给的液体沿可动部件31更靠近气泡产生区11的表面生成如VD2所示。相应地，在热产生元件2表面上液体的的停滞减少，使得溶解于液体中的气体沉积减少，而残留的未消灭的气泡可以不难移去，另外，液体中的热累积不会太多。所以，稳定的气泡产生可以高速重复。在本装置中，液体供给通道12有一个基本上是平的内壁，但不一定是这样，如果它的内壁具有从热产生元件面平滑延伸的结构使在液体供给中不产生热产生元件上的液体沉积物和涡流，这样的液体供给通道就可满意。
对气泡发生区域供给液体，可通过可动部件的侧部的一个隙缝(缝35)如VD1所示。为了把气泡产生时的压力进一步有效地导向喷出口，可用覆盖整个气泡发生区域(覆盖热产生元件面)的大可动部件，如图2A到2D所示。然后，在气泡产生区11和第一液流通路14靠近喷出口的区域之间的液体流动阻力，由于可动部件31恢复到第一位置而增加，使得从VD1向气泡产生区11的液流能被阻止。然而按照本装置的喷头结构，有一个向气泡发生区域供给液体的有效流，液体的供给性能大为增加，所以，即使可动部件31覆盖气泡发生区11以改进喷射效率，液体的供给性能不会恶化。
可动部件31的自由端32和支点33之间的位置关系应该是这样的，例如，如图23所示，自由端在支点的下游位置。具有这一结构，把压力传播方向和气泡增长方向引导到喷出口侧之类的功能和效果能有效地保证气泡的产生。另外，位置关系不仅对有关喷射的功能和效果的实现有影响，而且也影响通过液流通路10在液体供给方面的流动阻力的减少，从而允许高速补充。当由于喷射而收缩的新月形M，如图6所示，由于表面张力返回到喷出口18时或当因为补偿气泡消失引起液体供给时，自由端和支点33的位置应该使流S1，S2和S3通过包含第一液流通路14和第二液流通路的液流通路10不受阻碍。
尤其是，如前所述，在本装置中，可动部件31的自由端32面对着区域中心3的下游位置，该中心把热产生元件2分为上游区和下游区(通过热产生元件区域的中心(中央部分)并垂直于液流路径的长度方向的线)。可动部件31接受压力和对在热产生元件的区域中心位置3的下游侧的对液体喷射有很大促进的气泡。可动部件把力引导到喷出口侧，从而根本上改善了喷射效率或喷射力。
如前所述，利用气泡的上游侧提供了进一步的有利效果。
此外，本实施例的结构中考虑了可动部件31自由端的瞬时机械移动，促进液体喷射。
本发明的一些实施例，将参考附图详细说明。
〔实施例1〕将对按照本发明的喷液头的装置予以说明。
这个实施例的液体喷射原理与前面说明的喷射原理相同。液流通路有一个多通路结构，而用于以热量生成气泡的液体(气泡产生液)和主要的喷射的液体(喷射液)是分开的。
图7是这个实施例的喷液头在沿流通路方向的一个截面图。图8是喷液头部分切开的透视图。
这个实施例的喷液头中，在元件基底1上提供用以生成气泡的第二液流通路16，基底1提供热产生电阻部分作为热产生元件2，为在液体中产生气泡提供热能，提供一个接线的电板用以提供电信号到热产生电阻部分，并提供第一液流通路14用以在那里形成喷射液与喷出口18直接连通。第一液流通路的上游侧与第一公用液室15流体相通，用以提供喷液到许多个第一液流通路，而第二液流通路的上游侧与第二公用液室流体相通以提供气泡产生液体到许多个第二液流通路。
然而，如果气泡产生液和喷射液是同样的，可以只提供一个公用液室。
在第一和第二液流通路之间有一个诸如金属的弹性材料制成的分隔壁30，使得第一流通路和第二流通路分开。如果要求气泡产生液和喷射液的混合为最小时，宁可把第一液流通路14和第二液流通路16用分隔壁隔离。然而，允许某种程度的混合时，就不一定要完全隔离。
在热产生元件的向上投影空间中的分隔壁的一部分(在图7中，喷射压力产生区包括A和B(气泡产生区11))是由狭缝35形成，具有伸臂可动部件31的形式。它在公用液室(15和17)侧有一支点33，在喷出口侧(相对于液体总流的下游)有一个自由端。可动部件31对着气泡产生区11B，所以，在气泡产生液的气泡产生时，可动部件向第一液流通路的喷出口侧打开(图7中箭头的方向)。可动部件在支点侧比自由端更容易移动，使得自由端可随气泡的增大而打开，并且气泡能毫无损失地被导向喷出口。在图8的例中，也配备了一个分隔壁30，具有一空间以构成在元件基底1上面的第二液流通路。元件基底1提供一热产生电阻部分作为热产生元件2，提供接线的电极5用以加电信号到热产生电阻部分。
至于可动部件31的支点33和自由端32以及热产生元件之间的位置关系，和前面的例子相同。
在前面的例子中，关于在液体供给通路12和热产生元件2的结构之间的关系已经说明。在本实施例中，在第二液流通路16和热产生元件2之间的关系是同样的。
图9表明本实施例的两流通路结构中第二流通路的结构。
图10是一透视图表明图9所示第二流通路中靠近热产生元件的结构。如上所述，一些可动部件和一些第一液流通路放在对应它们有关的热产生元件处。
图9表明的本实施例中，提供有各自的热产生元件2的第二液流通路16串联起来形成曲折线的液流通路。
在液流通路两端有第一入口/出口通路114和第二入口/出口通路(一个引导通路用以把液体引出本实施例)115，它们用循环通路110相连接，从而构成液体循环回路。在本实施例中第一液体入口/出口通路114，第二液体入口/出口通路115，和循环通路110组成引导通路。在循环通路110中提供泵111作为强制流动装置用以使液体在循环通路中流动和使液体在第二液流通路16中流动。
这个泵111馈送以方向A流动的液体，从循环通路110经第一液体入口/出口通路114到第二液流通路16。液体依次在第二液流路径16中按曲折线流动，流到第二入口/出口通路115，经循环通路110返回泵。在这里，液体循环通路可以如此构造使能经过下面要说明的第二公用液室17。
标号112指第二供液部分，用以在循环通路110的途中向第二液流通路16或在第二公用液室17内补充液体，如果在第一液流通路中因喷液消耗了少量液体时，籍此，可以对第二流通路16供给必要量的液体。
例如，如图7所示，当第一液流通路14中的液体与第二液流通路中的液体相同时，至少戳穿分隔壁的一部分可以形成相通部分(未示出)而不需要第二供液部分112。
本实施例将被进一步详细说明。
图11A和11B是喷液喷嘴的截面图，图9是其相邻部分，这些图表示本实施例。
基本结构和说明工作原理的图2A和2B中相同，但图11A和11B中的第二液流通路的构造是图9的结构，这些第二液流通路连结在上游侧和下游侧以形成一个循环系统。如以前的工作原理说明中所示，可动部件31被气泡移向第一流通路14的一侧。所以，当可动部件31长期重复地工作，可动部件31的支点会产生变形d示于图11A，尽管它是小的。因为这在长期工作后才会发生，只有在需要极长寿命的喷液头时它才会成为问题。
当图9的泵111使液体象图11B中流S那样在第二液流通路中流动时，第二液流通路16中的压力变得比第一液流通路14中的压力小。这是根据与Pitot管工作原理相同的原理发生的，可动部件31受到方向P的作用力，这个力作用的方向可校正变形d。
相应地，使液体在第二液流通路16中流动可校正可动部件31的变形d，并能即使在喷头长期使用的以后维持稳定的性能。
把作为引导通路的循环通路110的横截面的面积做得比每个第二液流通路16的横截面面积大，并在本实施例中把第二液流通路16串联连接起来，在第二液流通路16中流连能增大，以便有效地表明上述效果。
因此，只有在上述变形d发生的情况下，安排强制的液体循环才有效果。
〔实施例2〕图12表明图9结构关于第二液流通路16的连接的改进，在那里相对于每个可动部件31的自由端32和支点33之间的位置关系，液体的同样的方向在第二液流通路中流动。在本实施例中，第一入口/出口通路114，第二入口/出口通路115和循环通路110也组成一个引导通路。
在某些情况下在第一液流通路14和第二液流通路16之间发生压差，这取决于其结构，当它们相对每个可动部件31的自由端32和支点33之间的位置关系有相反的流动方向时就发生压差。相反地，本实施例的结构能实现对每个可动部件31的变形d的同样的校正，因为液流在同样的条件下作用于每个可动部件31。这能在一些喷嘴之间防止喷射性能的变化。
〔实施例3〕图13表明关于第二液流通路16的连结，图9的结构的改进。
图14是图13中靠近热产生元件2的第二液流通路的透视图。本实施例是一个流通路结构的并联连接。在这个结构中第二液流通路的上游端是互相连接的，而相对于在第二液流通路中流向喷出口的液流，其下游侧端也是互相连接的。其它部分与实施例1的结构中的一样。连接上游侧端的流通路部分是第一入口/出口通路114，它连接到通路110。连接下游侧端的流通路部分是第二入口/出口通路115，它连接到循环通路110。在循环通路110中提供泵111作为强制流动装置，使液体在第二液流路径16中流动。在本实施例中，第一入口/出口通路26，114，第二入口/出口通路27，115和循环通路110组成引导通路。
本实施例的结构也能得到前述的实施例的同样效果，但本实施例能得到下面说明的特别有效的效果。图15A到15D表明的液体喷射操作中，用热产生元件2，气泡产生和消失之间的一个循环，其中第二流路径16存在于图13所示循环流通路中。从气泡产生到气泡消失的一个循环如图15C所示，一般约小几μs到几十μs，在图15C上残留气泡41在靠近热产生元件2处。类似地这种气泡也存在于常规的气泡喷头，并且当溶在产生气泡的液体中的气体被加热时，气泡之类的东西被分离出来。在这些气泡又消失在液体中以前所需时间从几百μs甚至到几ms。在残留气泡41仍存在时，开始下一次喷液操作是可能的，然而，已知道，有更多的残留气泡41时由热产生元件2加热产生的气泡40的尺寸会发生离散，并且残留气泡41吸收气泡40的气泡产生压力。这些现象会降低喷射稳定性和喷射效率。然而，当第二液流通路中的液体被循环液体通路结构和本发明中的泵驱动如图15D所示向S方向流动时，在热产生元件2上面和附近的残留气泡41能被移去，而使液体状态很快进入初始状态。所以，即使缩短下一次气泡产生操作开始以前的时间，仍能实现稳定的喷射性能。这个效果也能用前述的实施例的结构得到，但在控制的灵活性的意义上说本实施例的结构是很有效的。图15C中在气泡消失的时间以后，在第二液流通路16中的液流可立即实现，但如图15B至15C所示当它在喷液操作期间被实现，也能得到同样的效果。进一步说，把泵111以相反方向操作，使液体按照与流方向S相反的方向流动，也能得到同样的效果。
特别是当在喷液操作期间造成流动，可得以下效果。
图16A到图16D表明在喷液操作循环中，气泡消失时的状态。图16A表示在喷液操作期间第二液流通路16中没有液体流动的情况。在这种情况下，气泡消失的位置不变并位于本实施例的喷嘴结构中的热产生元件2的上面。相应地，由于气泡消失发生的孔蚀对热产生元件2造成的损害并不多在同一地方发生。在长期工作以后，热产生元件2或其保护层会最终在那个位置上破裂。如果在第二液流通路16中的液体在喷射操作期间被泵111驱使流动如图16B到16D，上面讨论的气泡消失位置可以改变。图16B表示的例子中气泡消失的位置被S方向的液流移向喷射方向的液流的下游。而图16C所示的例子中气泡消失的位置被S方向的流移向上游。如所说明的，在喷液操作期间，可以用循环通路110和泵111使第二液流通路中的液体流动或使流的量或方向改变，从而使气泡消失的位置被分散，籍此，由于孔蚀对热产生元件2造成的损害可被分散，以达到延长热产生元件寿命的目的。另外，图16D表明的例子中，更大的流量把气泡消失的位置移出热产生元件2上面的范围，由此差不多完全消除由于孔蚀在热产生元件2上造成的损害。这减少了热产生元件2由于孔蚀引起的破损方式，因而大大延长了热产生元件的寿命。
(实施例4)图17是说明作为循环通路110另一种结构的实施例4的图。在本实施例中，循环通路110路径第二公用液室17。有泵111a和泵111b，它们分别安放在第一入口/出口通路114的一边和第二入口/出口通路115的一边。由于其它结构与实施例3的相同，这里省略了对它们的详细描述。在本结构中，循环通路110经过第二公用液室17可以使在各第二液流通路中的液体状态更为均匀。例如，由于热发生元件安装在各第二液流通路16内，在各热发生元件的近处，温升最高。这一温升有时会改变第二液流通路16内液体的包括粘度之类的物理特性，使得喷射状态不均匀。当泵111a或111b对循环通路110中的液体进行循环时，整个液体的状态可以变得均匀以稳定喷射性能，因为在第二公用液室17内液体的体积大于在第二液流通路16中液体的体积。循环的液体通路可以位于喷头内，也可以在喷头外用管子之类形成。
(实施例5)图18表示实施例5的结构。在图18的结构中，在循环通路110途中或循环通路的结构途中基本上提供了具有热变换功能的热变换装置。由于其他部分与图13结构中相同，这里不再对它们作说明。
本实施例表示热变换器装置的一个例子，该装置是有热辐射效果的散热器117以将液体的热辐射到外部。由于气泡喷射头使用的方法是将液体加热以产生气泡以及靠气泡生成的压力喷射液体，热产生元件2的温度提高了喷射头本身的温度和喷射用液体的温度，这可能是使喷液稳定性变差，例如改变喷射量，的一个因素。特别是，最近的工艺趋势是开发多喷嘴装置，高频率驱动器之类以提高打印速度，这将会大大降低喷液稳定性。为了防止这一促进温升的因素，本发明采用了循环通路110及泵111以在记录操作期间或在记录操作的立即前后移动在热产生元件2附近的液体，借此，热可以由散热器117有效地辐射出去以增强喷液的稳定性。在本实施例中，以极高频率实现喷液高度稳定性的方示如下。
第一种方法是将液体本身，尤其是在热产生元件附近的液体，直接移动到散热器117的辐射热量，由于常规喷头内的结构关系，过去在热产生元件附件的热不容易辐射出去。另一种方法是用液体冷却这些热产生元件2本身。再一种方法是在喷射操作期间也使液体循环以辐射热量。基于这些方法，本发明靠用效率极高的热辐射建立了喷射稳定技术，这在过去用常规技术是达不到的。
附带地说，上述描述涉及喷头本身的热辐射工艺，但是借助给相同结构的散热器117配备加热器118，还可以实现以下的加热效果。即，当喷头在低温环境下使用时，会出现喷射量相反地减少的现象，或出现不喷射的喷嘴。在这情况下，用加热器118给散热器117加热以直接提高液体温度，从而直接有助于气泡的生成，液体可送到热产生元件，借此可以如同上述热辐射的情况中使用的方法那样有效地达到同样的效果。此外，因为加热操作是以液体循环方式执行的，所以由于液体的局部温升，不会出现气泡，液体可在短时间内达到恰当的温度。
在上面说明的本实施例中，散热器117用以提高效率为目的工艺制成，例如在与液体接触的表面做成翅形成或凹凸形以增加表面面积。为了适度地控制温度，可以给循环通路110之类配备温度检测元件(未示出)。
(实施例6)图19表示实施例6的结构。
本实施例在图13所示结构中循环通路110的途中配备一个气泡贮存室118及小孔部分118。与图13结构上相同的那些部分这里不作说明。
溶解在液体中的气泡在长时间或类似长时间地留在液体通路内之后，即，长期留在第二液流通路16、第二共用液室26、或循环通路110内之后有时会分离出来。在这些情况下，使液体在循环通路110中循环，以将分离出来的气泡运送到予定地点加以捕捉，这可以避免由气泡引起的喷射失败或对喷射的扰乱。气泡贮存室119和小孔部分118(过滤器)的功能是捕捉气泡。在第二液流通路16中出现的气泡被泵111循环，以被运送到小孔部分118。小孔118的尺寸这样确定，使得不给喷射造成不稳定的效果并让小气泡通过。在气泡贮存室119内捕捉气泡。贮存在气泡贮存室119内的气泡可以用已知方法从喷头中取出。本实施例尽量减少浪费地清理液体的清理次数，并使保持良好喷射状态成为可能。
(实施例7)图20表示本发明另一实施例的结构。
本实施例表示不用循环通路而将两个液体贮存部分150连接到各自入口/出口通路的例子。例如，首先用作为强迫流动装置的泵111使在液体贮存部分150A中的液体流到液体贮存部分150B，这时液体在每个第二液流通路16中从入口/出口通路115、27一边流至入口/出口通路26，114一边。
当在液体存贮部分150A中的液体变成零或很少时，转换泵111的操作，使得液体反方向从液体贮存部分150B流向液体贮存部分150A。
图21是表示本实施例改进形式的图，图中上述液体贮存部分150A及150B做成可从连接部分151卸除。
因此，在液体贮存部分150A中的液体移至液体贮存部分150B之后，可以将贮存部分150A，150B卸下和进行交换。这一装置允许液体始终朝一个方向流动。
下面来说明可以应用本发明的一些例子。
(第二液流通路的配置)图22A至22C是说明上述可动部件31与第二液流通路16之间位置关系的图，其中图22A是分隔壁30、可动部件31、及其邻近物的顶视平面图，图22B是当分隔壁取走时第二液流通路16的顶视平面图，图22C是示意性表示可动部件6与被遮盖的第二液流通路16之间位置关系的图。在任何一张图中，底边是喷出口所在的前边。
本实施例的第二液流通路16在热发生元件2端附近较靠近喷出口处及其相反方向端附近，具有束流喉部19，由此形成这样的小室(气泡生成室)结构，可以防止在生成气泡时产生的压力使气泡容易地逃逸到第二液流通路16的上游方。
在常规的喷头中，气泡生成所在的液流通路和液体从其喷射的液流通路是同一通路，还配有束流喉部，以防止由热产生元件产生的对液室的压力逃逸进入公用液室，在束流喉部考虑到液体足够的补充，必须使用这样的结构，因为液流通路的横截面积不是太小。
然而，在本实施例中，喷液的大部分或绝大部分是第一液流通路内的喷液，而具有热产生元件的第二液流通路内的气泡生成液并没有多少消耗，这就使注入第二液流通路气泡生成区11的气泡生成液的数量可以很少。所以，在束流喉部19处的间隙可以做得极小，例如小到几至十几μm，使得生成气泡时在第二液流通路内产生的压力的释放可以进一步被抑制，压力可以集中到可动部件上。该压力可以用作通过可动部件31的喷射压力，因此达到了较高的效率和喷射力。第二液流通路16的配置不限于以上描述的那一种，只要气泡生成所产生的压力被有效地传送到可动部件，可以是任何一种配置。
图23是透视图，它表示给予组成循环液流通路的第二液流通路的束流喉部的结构。
图24表示热发生元件和循环系统尺寸的一个例子，但是应注意，尺寸和配置不受本例的限制。与此相反，它们可以是任意的，只要这种配置可以制止压力沿相对于热产生元件表面的水平方向释放，可以容易地沿垂直方向传送气泡生成压力，以及可以允许形成气泡的液体容易地补充。
例如，比热产生元件宽度小的部分可以在第二液流通路的流入侧和流出侧做成渐缩形状以方便气泡形成液的补充，或者在第二液流通路内部的配置可以是圆卵形的，以与气泡的形状相吻合。
如已说明的那样，因为本实施例安排得使在热产生元件2末端附近离喷出口较近处及在另一末端附近处第二液流通路的液流通路结构形状窄于液流通路的其他部位，向可动部件传送气泡生成压力变得更为容易，可能提高喷射效率。注意第二液流通路16的结构形状不受上述结构的限制，它可以是任何样式的，只要由气泡生成的压力能被有效地传送到可动部件一方就行。
上述束流喉部安排得使沿多个气泡生成流通路方向缩窄的束流喉部19安放在靠近喷射流通路始端和末端的位置上，但是它们也可以沿着流的通路方向放在热发生元件2邻近之前和之后的位置上。在各束流喉部19之间气泡生成流通路的长度希望大致是热产生元件2沿液流方向长度的1.5至2倍。此外，束流喉部19变窄的程度最好大致是气泡生成流通路宽度的四分之一到二分之一。在本实施例中是10μm，当然它决不受此限制。此外，如前所述束流喉部19可以在与装置方向垂直的方向上缩窄。
(压力波吸收机构)往下说明的是在第二流体通路上游方装备一压力波吸收机构的例子，这是为了抑制在第二液流通路内气泡生成所产生的压力进入在第二液流通路外的循环通路从而方便补充液体用的。
图25是表示压力波吸收机构例子的示意性剖面图。图中的箭头代表压力传播方向。此外，标号30表示活门，31表示放在予定位置上的挡块，以制止活门环绕其固定端的转轴旋转。
上述活门30和挡块31用的材料可以从任何抗溶化的材料中选择，活门30尤其要用抗应力一点的材料，而挡块31尤其要用抗活门冲撞的抗冲击材料。这些材料的具体例子包括镍、金、铝、硅、玻璃、聚砜(polysulfone)、及石英。此外，应该根据材料和结构形状从合适的方法如镀敷(plating)、腐蚀加工、制模(patterning)等中选出制造方法。
当在第二液体循环系统中如此地形成活门和挡块时，就能沿着相对于热产生元件表面的水平方向吸收多余的压力，从而制止其对相邻热产生元件和液室的影响。
图26是表示压力吸收机构另一例子的示意性剖面图。图中的箭头代表压力传播方向。本实施例的压力波吸收机构与上一实施例不同之处在于一个有希望部分吸收压力的可弯曲膜32覆盖相对于热发生元件的第二液流通路的上游方。这种膜所用材料的具体例子包括聚碳酸酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚氟乙烯树脂，四氟乙烯树脂、乙烯乙酸乙烯酯共聚树脂(ethylene-vinyl acetatecopolymer resin)、聚氨基甲酸乙酯树脂、硅橡胶、天然橡胶、SBR(丁苯橡胶)、硫醇橡胶、NBR(腈基丁二烯橡胶)、氯丁二烯橡胶、氯丁合成橡胶等等。
这一结构可以吸收在相对于热产生元件表面的水平方向多余的压力，并消除对液室和相邻热产生元件的影响。
(可动部件及分隔壁)图27A至27C表示可动部件31的另一些例子，其中标号35指明在分隔壁上形成的缝隙，该缝隙对于形成可动部件31是有用的。图27A中的可动部件具有矩形结构形状，在图27B中，该可动部件在转轴一侧较窄以允许提高其可动性，而在图27C中，可动部件的转轴方较宽以增强其耐用性。如图22A所示在转轴一侧缩窄和成弧形的结构形状是所希望的，因为易动性和耐久性二者都得到满足。然而，可动部件的结构形状不受上述那种形状的限制，它可以是任何形状，只要它不进入第二液流通路一侧，只要它容易活动、耐久性好就行。
在以上实施例中，板或膜可动部件31和具有该可动部件的分隔壁5用厚度为5μm的镍制成，但不受此例的限制，它可以用任何材料制造，只要它具有对气泡生成液和喷液有抗溶特性，只要弹性足以使可动部件能够动作，以及只要所需的精细缝隙能够形成。
可动部件所用的材料的优先例子包括耐用材料如金属(如银、镍、金、铁、钛、铝、铂、钽、不锈钢、磷铜之类、这些金属的合金)，又如具有腈基(nytril)的树脂材料如丙烯腈、丁二烯、苯乙烯之类，具有氨基的树脂材料如聚酰胺之类，具有羧基的树脂材料如聚碳酸酯之类，具有醛基的树脂材料如聚醛之类，具有砜基的树脂材料如聚砜，树脂材料如液晶聚合物之类，或这些材料的化合物；或抗墨水的耐用材料如金属金、钨、钽、镍、不锈钢、钛、这些金属的合金、镀上这些金属的材料，具有氨基的树脂材料如聚酰胺之类，具有醛基的树脂材料如聚醛之类，具有酮基的树脂材料如聚醚酮(polyetheretherketone)，具有亚胺基的树脂材料如聚酰亚胺，具有羟基的树脂材料的如酚醛树脂，具有烷基的树脂材料如聚丙烯，具有环氧基的环氧树脂材料，具有氨基的树脂材料如蜜胺树脂材料，具有羟甲基的树脂材料如二甲苯树脂材料，这些材料的化合物，陶瓷材料如二氧化硅或其化合物。
分隔壁的优先例子包括具有高热阻、高抗溶特性和高模压特性的树脂材料，尤其是一些最新的可塑树脂材料如聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯对酞酸酯、蜜胺树脂材料、酚醛树脂、环氧树脂材料、聚丁二烯、聚氨基甲酸酯、聚醚酮(olyetheretherketone)、聚醚砜、聚烯丙(polyallylate)、聚酰亚胺、聚砜、液晶聚合物(LCP)、或这些材料的化合物，还包括金属如二氧化硅、氮化硅、镍、金、不锈钢、这些金属的合金、这些金属的化合物，还包括镀金或镀钛的材料。
分隔壁的厚度取决于所用的材料和结构形状，作为壁要有足够的强度，作为可动部件要有足够的有效性，通常希望其厚度约为0.5μm-10μm。
给予可动部件31的缝隙35的宽度在各实施例中是2μm。当气泡生成液和喷液是不同材料和要避免这些液体混合时，缝隙的确定是使液体与液体之间呈新月形(meniscus)，从而避免了混合。例如，当气泡生成液的粘度约为2cP，喷液的粘度不小于100cP时，大约为5μm。缝隙足以防止液体混合，但是希望它不超过3μm。
(元件基底)这个说明是针对配有加热液体用的热产生元件的元件基底的结构而做的。
图28A和28B是按照本发明一实施例所述的喷液头的纵向截面。图28A表示有保护薄层的喷头，图28B表示没有保护薄层的喷头。
在元件基底1上，安装了开槽的部件50，部件50有第二液流通路16、分隔壁30、第一液流通路14和组成第一液流通路的凹槽。
元件基底1具有由铝之类模制的金属丝电极(0.2-1.0μm厚)和由硼化铪(HfB2)、氮化钽(TaN)、或钽铝(TaAl)之类模制的电阻层105(0.01-0.2μm厚)，它们组成在用于绝热和积集热量的氧化硅薄层或氮化硅薄层106上的热产生元件，热产生元件又在硅之类的基底107上。电压通过两个金属丝电极104加到电阻层105以使电流通过电阻层去实现热的产生。在金属丝电极之间给电阻层配上0.1-2.0μm厚的氧化硅、氮化硅之类的保护层，此外在其上还形成一层钽之类的抗孔蚀层(0.1-0.6μm厚)以保护电阻层105不受各种液体如墨水的影响。
在气泡生成和消失时的压力和冲击波如此强大使得相当脆弱的氧化物膜使用寿命降低。所以使用钽(Ta)之类的金属材料作抗孔蚀层。
保护层可以省略不用，这取决于液体、液流通路结构和电阻材料的组合。这样的例子之一示于图28B中。不需要保护层的电阻层材料包括，例如，铱钽铝合金之类。
这样，上面各实施例中的热产生元件的结构可以只包括电阻层(热产生部分)，也可包括保护电阻层用的保护层。
在本实施例中，热产生元件有热产生部分，该热产生部分有响应电信号产生热的电阻层。这不是限制性的，只要在气泡生成液产生的气泡足以把喷液喷出就足够了。例如，热产生部分可以是在接收光(如激光)时产生热的光热换能器，也可以是在接收高频电波时产生热的换能器。
在元件基底1上，除了构成热产生部分的电阻层105和由金属丝电极104构成的电热换能器以给电阻层供给电信号之外，还可以整个地装上驱动电热换能器元件用的功能元件如晶体三极管、二极管、锁存器、移位寄存器等等。
为了借助驱动在上述元件基底上的电热换能器的热产生部分达到喷墨的目的，通过金属丝电极104给电阻层105提供如图29所示的矩形脉冲，以便使金属丝电极之间的电阻层产生瞬时热量。
在以上各实施例的喷头情况下，所加的用以驱动热产生元件的能量具有24V电压、7μsec脉冲宽度、150mA电流及6kHz频率，因此通过此前描述的过程，墨液通过喷出口喷出。然而驱动信号的条件不受此限制，而可以是任何的，只要气泡生成液能够适当地生成气泡。
(2液流通路结构的喷头结构)此说明将是针对不同液体分别在第一和第二液流路径中供应的喷液头结构而做的，另件数目可以减少因而制造成本可以降低。
图30是这种喷液头的示意图。对与前面实施例功能相符的元件给于相同的标号，为简单起见省略了对它们的详细说明。
在本实施例中，开槽部件50具有带喷出口18的孔板51(图28A及28B中未示出，因为该孔板已除去)、构成多个第一液流通路14的多个槽、构成第一公用液室15的凹穴，用以将液体(喷液)供给多个液流通路14。
分隔壁30装在开槽部件50的底部，由此形成多个第一液流通路14。这样的开槽部件50具有从较高位置延伸到第一共用液室15的第一液体供给通路20。开槽50还有一个从较高位置经过分隔壁30延伸到第二共用液室17的第二供液通路21及一个外流通路28(未示出)；在该外流通路内液体循环地通过每个第二液流通路。
如图30用箭C所示，第一液体(喷液)通过第一供液通路20及第一共用液室5供给第一液流通路14。如图30用箭D所示，第二液体(气泡生成液)经过第二供液通路21及液体外流通路28供给第二液流通路16的每一个。
在本例中，第二供液通路21和液体外流通路29的延伸平行于第一供液通路20。但是这不受举例的限制，它可以是任何形式的，只要液体在第一公用液室15之外经过分隔壁30供给液体外流通路29就行。
第二供液通路21和液体外流通路的厚度(直径)取决于第二液体的供应量。这些通路的结构形状不限于环形或圆形，也可以是矩形或类似矩形。
至于其形成方法，如分解的透视31所示，公用液室框架及第二液流通路壁用干薄层形成，具有固定在其上的分隔壁的开槽部件50的组合和元件基底1是粘接或焊接的，从而形成第二共用液室17及第二液流通路16。
在本例中，元件基底1的构成方法是给金属(如铝)的支撑件70配备多个电热换能器元件作为热产生元件，以产生通过薄层沸腾从气泡生成液生成气泡所需的热。
在元件基底1的上面，放置着由第二液体通路壁形成的组成液流路径16的多个槽，组成第二公用液室(公用气泡生成液室)17、并与多个气泡生成液流通路流体相通以将气泡生成液供给该气泡生成液流通路的凹穴，以及具有活动壁31的分隔壁30。
指明标号50的是一个开槽部件。该开槽部件有分隔壁30装在其上以组成喷液流通路(第一液流通路)14的槽，组成第一公用液室(公用喷液室)15用以将喷液供给喷液流通路的凹穴，用于将喷液供给第一公用液室的第一供给通路(喷液供给通路)，用于供给气泡生成液的第二供给通路(气泡生成液供给通路)21。第二供给通路21用一流体相通通路连接因而与第二公用液室17流体相通，该第二供给通路侵入放置在第一公用液室15外面的分隔壁30。由于提供了流体相通通路，气泡生成液可以送到第二公用液室15而不致与喷液相混。
在元件基底1，分隔壁30，开槽顶板50之间的位置关系是这样的，可动部件31被安排对应着元件基底1上的热产生元件，喷液流通路14对应着可动部件31。在本例中，为开槽的部件提供一个第二供给通路，但根据供给量可以多于一个。喷射液供给通路20和气泡产生液通路21的流通路的横截面面积可与供应量成比例地决定。最优化流通路的横截面面积可使组成开槽部件50的另件或其它同类的东西尺寸减小。
如前所述，根据本实施例，把第二液体供给第二液流通路的第二供给通路和把第一液体供给第一液流通路的第一供给通路可以用一单个的开槽顶板提供，使得部件的数目减少，因此制造步骤减少和制造费用减少得以实现。
此外，对第二公用液室供给第二液体是通过第二液流通路实现的。第二公用液室与第二液流通路是流体相通的。第二液流通路侵入为把第一液体和第二液体分开的分隔壁，所以把分隔壁，开槽部件和热产生元件基底连接起来只要一步连接就够了。这使得制造容易并改进了连接的精确度。
因为第二液体供给到第二液体的公用液室，此公用液室侵入分隔壁，第二液体对第二液流通路的供给是有保证的，所以供给量是充分的使得稳定喷射得以实现。
(喷射液和气泡产生液)如前面的实施例中说明的，根据本发明，由于具有上面说明的可动部件的结构，液体能以比常规喷液头更大的喷射力或更高的喷射效率喷射。
当气泡产生液和喷射液用同样的液体时，液体不变坏是可能的，并且由于加热在热产生元件上的沉淀物可被减少。所以重复气化和冷凝可以实现可逆状态的改变。所以，可用各种液体，只要这种液体不损害液流通路，可动部件或分隔壁或诸如此类的东西。
在这样的液体中，一种具有常规气泡喷射装置所用的成分的液体，能用作记录液体。
在本发明的两流通路结构中，使用不同的喷射液和气泡产生液，气泡产生液使用具有上述性质的，更详细地这些例子包括甲醇，乙醚，正丙基酒精，异丙基酒精，正己烷，正庚烷，正辛烷，甲苯，二甲苯，亚甲二氯化物，三氯乙稀，氟氯烷TF，氟氯烷BF，乙基乙醚，二烷，环己烷，甲基乙酸盐，乙基乙酸盐，丙酮，丁酮，水或其它同类的东西，及其混合物。
至于喷射液，可用各种各样的液体，无需注意气泡产生性质的程度或热性质。由于低气泡产生性质和/或由于加热后性质容易改变，常规不用的液体都可用。
然而，要求喷射液本身或与气泡产生液相互作用，不妨碍喷射，气泡产生或可动部件的操作或诸如此类。
至于记录用喷射液，高粘性的墨水或类似的东西可用。至于别的喷射液，药剂或香水或类似的东西具有加热容易变坏的性质的也可用。以下成分的墨水被用作记录液，作为喷射液和气泡产生液两者都可用，记录操作可被实现。因为墨水的喷射速度增加，液滴的击中准确度被改进，所以高要求的图象被记录。
2cP粘度染料墨水(C.I.材料黑2)染料3wt％二甘醇 10wt％硫二甘醇 5wt％乙醇 3wt％水 77wt％记录操作也可以在下列混合液体用作气泡产生液和喷射液情况下进行。结果，粘度为十几个CP的液体，以前不能用作喷射，也可正常喷射，甚至粘度为150cps的液体也能正常喷射产生高质量的图像。
气泡产生液1乙醇 40wt％水60wt％气泡产生液2水100wt％气泡产生液3异丙醇10wt％水90wt％喷射液1 (彩色墨水大约15cp)碳黑 5wt％stylene-acrylate-acrylate ethyl共聚物(氧化物140，大分子平均分子量8000)单乙醇胺 0.25wt％
甘油6wt％硫二甘醇5wt％乙醇3wt％水 16.75wt％喷射液2(55CP)聚乙烯乙二醇200 100wt％喷射液3(150CP)聚乙烯乙二醇600 100wt％在液体不能很容易喷射出来的情况下，喷射速度较低，因此，喷射方向上的变化在记录纸上变大，导致低的射点精度。另外，由于喷射的不稳定性，喷射量也发生变化，从而妨碍高质量的图像的产生。但是，根据本实施例，所用气泡产生液允许足够和稳定的产生气泡，因此射点精度能得到提高，墨水喷射量也能保持稳定，故此能明显提高记录图像质量。
(液体喷射头盒)下面将根据本发明的实施例，说明关于一个液体喷头的液体喷头盒的构造。
图32是一个包含上面描述的液体喷头的一个液体喷头盒的简要分解透视图。液体喷头盒通常包含一个液体喷头部分200和一个液体容器80。
液体喷头部件200包括一个元件基底1，一个分隔壁30，一个凹槽部件50，一个限定弹簧78，液体供给部件90和支撑部件70。
元件基底1由许多产生热的电阻器，它们为气体产生液提供热量、如上所述，气泡产生液通道在元件基底1和有活动壁的分隔壁之间形成。通过连接分隔壁30和凹槽顶层50，形成了使液体同喷射液体相通的一个喷射通路(未显示)。
限定弹簧78的功能是迫使凹槽部件50同元件基底1相连，从而有效地使元件基底1，分隔壁30，凹槽和后面将介绍的支撑部分70合适地集成在一起。
支撑部件70的功能是支撑元件基底1等等。支撑部件70其上有一电路板71连接到元件基底1，以提供电信号。此外当喷盒安放在装置上时，接触板72在两边的器件之间传输电信号。
液体容器90分别装有喷射液体(如墨水等)提供给液体喷头，和用于产生气泡，气泡产生液体，液体容器90的头部有一定位装置部件94，提供一个将液体喷头和液体容器连接在一起的连接装置，还有一个固定轴95用来固定连接部件，喷射液体从液体容器的喷射液体供给通道92通过连接部件的供应通道81供给液体供给部件80的喷射液体供给通道。同时通过喷射液体供给通道83和部件21流入第一个公共液体室。类似地，气泡产生液体从液体容器的供应管道93通过连接部件的供应通道供给到液体供给部件80的气泡产生液体供应通道82，同时通过气泡产生液体供应通道84、71和部件22流入第二个液体室。
(在本实施例中的液体是在喷头中循环)在这样的一个液体喷头盒中，即使当气泡产生液体和喷射液体不同时，液体也能很好地按序供给。在喷射液体和气泡发生液体相同的情况下，气泡产生液体和喷射液体的供给途径没有必要分开。
当液体用完后，液体容器可以用相应的液体补充。为了方便这一补充过程，液体容器最好提供一个液体喷射口。液体喷射口和容器可以是一体的，也可以是分开的。
(液体喷射装置)图33是一简图，给出了与上述液体喷头一起使用的液体喷射装置。在这实施例下，喷射液为墨水，而喷射装置则为一个喷墨记录装置。该液体喷射装置包括一个小车HC，其上装有一个喷头架，其中喷头架又由一个液体容器部分90和一个液体喷头部分200通过可装拆的方式联接组成。HC小车可以在通过记录材料150的宽度方向上往复运动，记录材料如记录纸之类。
当一个驱动信号由一个未显示的信号提供装置提供给喷液设备时，记录液体根据信号从喷头上喷射到记录材料上。
本实施例中喷液装置包括作为驱动记录材料传送的装置和驱使小车运动的驱动源马达111，从驱动源向小车传递驱动功率的齿轮组112、113，以及小车支持轴115等。(这一装置还包括一个循环泵114，用以给喷射头提供液体并从喷射头回收液体，使液体循环在泵114和喷头之间连结着一根管子115。通过这种记录设备及其用这种记录设备的喷液方法，把液体喷射到不同记录材料上，就可以提供良好的打印输出。
图34是一方块图，它说明了本发明的喷液技术及喷液头的喷墨记录设备的工作。
记录设备以控制信号的形式从主计算机300接收打印数据。打印数据被临时存在打印设备的输入接口301中，同时被转换成可处理的数据以输入给CPU302，这里它起着提供打印头驱动信号装置的作用。CPU302把前面输入给它的数据转换成可打印数据(图像数据)，并利用如RAMS304等外围部件等处理它的控制程序存于ROM302中。
进一步，为了把图象数据记录到记录纸上的一个点，CPU302生成驱动数据来驱动一个驱动马达，以使记录纸和记录头与图像数据同步的移动。图像数据与马达驱动数据分别传到喷头200和马达306应分别通过驱动器307和马达驱动器305，以形成一幅输出图像。CPU302输出一信号给泵驱动器309，以驱使泵去循环液体而泵根据去循环液体的驱动信号而被驱动。
就记录介质而言，如墨水这样液体被附着在上面，并且如上述的记录装置一起使用的，记录介质如下列出各种纸张，OHP纸，用作CD碟的塑料纸张，装饰板等，织物，象铜、铝之类的金属材料，牛皮、猪皮、合成革等皮革、硬木，三合板等木料、竹料，马赛克之类的陶瓷材料，以及象海绵一样有着三维结构的材料。
上述的记录设备包括一个可用各种纸张和OHP纸的打印设备，一个针对金属盘的记录仪设备，一个针对皮革类材料的记录设备，一个针对木料的记录设备，一个针对陶瓷材料的记录设备，一个针对海绵等具有网状三维结构记录媒体的记录设备，一个把图象记录于织物的织物打印设备，等记录设备。
至于用于这些喷液设备的液体，只要与所用的记录介体和记录条件协调，那么任何液体都是可用的。
(记录系统)下一步将介绍一个典型喷墨记录系统，该系统利用根据本发明的记录头、喷液头等技术在记录介质上记录图象。
图35是一个简要透视图，利用了本发明前面所述的喷液头201的喷墨记录系统。该图描述了系统的总体结构。在本实施例中，喷液头是一种“全线”型喷头(full line head)，它包括以360DPI(点/英尺)密度排列的多个喷射孔，足以覆盖记录介体150的整个可记录范围。该喷头包括四个头，对应于黄(Y)，紫红(M)，蓝(C)，和黑(BK)四种颜色。这四个喷头用预先定好的间隔彼此并行地固定在托架1202上。
这些喷头受一个喷头驱动器307提供的信号所驱动，这样喷头驱动器307则起到将驱动信号送给每个喷头的作用。
四种颜色的墨水(Y，M，C和BK)分别由墨水容器204a，204b，204c和204d提供给相应的喷头。参考号204e代表一个气泡生成液体容器，从中气泡生成液体被传送到每个头。
在每个喷头下方，各有一个喷头帽203a，203b，203c和203d，包含有海绵之类的吸墨物质，它们覆盖住对应喷头的喷孔，保护喷头，而且在非记录工作区间维护喷头的性能。
数206代表一个传输带，以用作传输上述的各种记录介质，如前面实施中所述的，传输带206按各种滚轮决定的路线运动，而驱动则通过一个滚轮联接到马达驱动器305来实现。
在本实施例中，喷墨记录系统包括了一个打印前处理设备251和一个打印后处理设备252，它们分别安置于沿记录介质传送道路在喷墨设备的上游侧和下游侧，这些处理设备251和252用不同的方式分别在记录形成之前或之后对记录介质进行处理。
这里打印前处理与后处理的方式随记录介质以及墨水的类型而变化，比如，当打印媒质包含有金属材料，塑料，陶瓷材料等被采用时，记录媒体用紫外线及臭氧处理以增强表面活性。在象塑料树脂材料之类易于带电的记录材料情况下，灰尖易于被静电吸附于表面，这必将影响记录质量。在这种情况下，电离器被用来去除记录物质的静电，从而去除灰尘。当记录材料是织物时，从防止起毛和增强附着力之类的角度预处理可以用碱性物质，水溶性物质，合成聚合脲，水溶性金属盐，尿素，硫脲等来处理织物。当然预处理并不限于这些，它还可以是为记录材料提供合适的温度等。
另一方面，后处理则可以是传送热处理或紫外光照射给刚接受了墨水的记录材料，以提高墨水的附着性。或者是清除掉预处理中用过的以及因为还没反应而残留的物质。
在本实施例中，喷头是一个整行的头，但是本发明显然也可以应用于一类型系列，在其中，头沿着记录材料宽度方向移动。
下面解释的是当本发明的液体喷头作为记录头向其提供墨水时，使液体循环到第2液流通路的顺序，图36到图39B显示了在第2液流通路中液体的循环顺序。
正如前面所述，通过每个驱动器，CPU实现对泵的驱动控制，以使液体循环，并实现记录操作，图36显示了当记录装置的主体电源被接通，并开始记录时的时间顺序，在步301上接通电源，在步302上接通泵，为在预定周期循环液体，以使喷头中第2液流通路中的液体状态平稳。
然后，关闭泵的驱动(步303)，启动记录操作(步304)。这个顺序，在记录启动和开始稳定记录操作之前，在第2液体通路中得到良好液体状态。
图37显示了在记录和记录之间的等待期间内循环液体的顺序，在步310上接收一个记录信号，在步311，312上实现记录，在步313上接通泵，根据步314所预定周期实现液体的有效循环，用这样方法记录等待期间，下个记录可以通过循环液体更好地实现。
图38显示了在结束记录(步320)后，按预定周期(步321，322)，循环液体的顺序，从而得到上面讨论的效果。
图39和39B显示了在记录操作期间循环液体的顺序，图39A显示了在接收记录信号(步340)和开始记录(步342)之间接通泵(步341)的顺序，以在第2液流通路中(步343)，随循环液体实现记录，然后泵结束工作(步344)。
另外，图39B显示了接收记录信号之前(步351)接通泵操作(步350)和随循环液体实现记录(步353)的顺序。
依这样方式，在记录期间，通过在第2液流通路中循环液体，在记录期间，液体的受热能依次被改变，如前面所讨论的效果就可得到。
(喷头套件)下面描述包含与本发明一致的液体喷射头的喷头套件，图40给出一此种喷头套件的简图，此头套件是以喷头套件包501的形式，并包括根据本发明的喷头510，该头又包括一个用于喷墨的喷墨部分511，一个墨容器510，这是一个液体容器它可从喷头上拆离或不可拆离，以及持有墨水用来向墨容520注墨水的加墨装置530。
当墨容器520中的墨水用完后，用加墨装置的尖头530(象注射针之类的)插入墨容器上的一个通气孔521，或者墨容器与喷头的联接部，或者储墨盒壁上给出的一个小孔，于是加墨设备中的墨水就通过尖头531进入墨容器。
当液体喷头，墨水容器，墨水注入装置之类似套件的形式通过一个套件包提供时，如上所述在墨水容器的墨水用完的情况下加墨是很容易的，这样记录就可马上开始。
在这种实现方式下，喷头套件包含有加墨装置。但这并不是强制性的。套件也可以只包括一个装满墨水的可替换墨水容器和一个喷头。
尽管图40只显示了用于向墨水容器添加墨水的加墨装置，作为补充，喷头套件也可以包括向气泡发生液容器添加气泡发生液的添加装置。
然而，以此公开的结构作为参考已被描述了的本发明，并未对所陈述的细节作限制，本申请打算囊括属于下列权利要求范围、出于改进目的可能提出的修改和改变。
如上所详述的，按照提供的喷头结构下面的作用能够得到。依靠生成的气泡以移动带有一自由端的活动部件，用一引导通路使液体流入气泡生成区。
也就是说，喷射效率被提高，活动部件和热产生元件的耐用性得以大为改善。更进一步，本发明得到响应频率和稳定性的提高，这是通常的气泡喷射技术不能得到的，再则，本发明获得在液流通路中有效地移动气泡和液体喷射稳定性改善的效果。
由于这些效果的达到无需第二液流通路中液体的浪费地消耗，运行费用大量削减。
除上面叙述的作用以外，液体喷射方法，喷头，以及按照本发明的其它东西，基于使用活动部件的新颖的喷射原理，能达到气泡产生和活动部件移动产生的协同作用，以致靠近喷出口处的液体能够有效地喷出，与传统的喷射方法，喷头，以及气泡喷射方法其它东西相比从而提高了喷射的有效性。
出于本发明的结构特点，喷射故障能够避免，甚至是在长时间在低温或者在低湿条件下存放以后，即使如果喷射故障发生，仅采用如预喷或者吸引恢复之类的恢复处理，喷头立即有效地回复到正常状态。出于此优点，此发明能减少恢复时间以及由于恢复造成的液体损失，从而能大量降低运行费用。
特别地，本发明的结构改善了补给性能，获得连续喷射时的响应性，气泡的稳定生长和液滴的稳定性的改进，从而允许基于高速液体喷射的高速记录或者高质量记录。
在此两流通路结构的喷头中，由于使用的气泡生成液是易于产生气泡或者是不容易在热产生元件上形成沉积(焦化之类的)的液体，喷射液的选择自由度得以提高。可以证实，两流通路结构的喷头能够很好地喷射这些液体，它们是以传统的气泡喷射方法工作的传统喷头所不能喷射的，例如，不易产生气泡的高粘度液体，易于在热产生元件上形成沉积物的液体等等。
此外，可以证实双流道路结构的喷头能喷耐热性差，但不会因液体受热产生负作用之类的液体。
当本发明的液体喷头为了记录作为液体喷射记录头使用时，更高质量的记录能够得到。
本发明提供的液体喷射装置，记录系统等等，使用了本发明的液体喷头进一步提高了液体之类的喷射效率。
使用本发明的喷头盒或喷头套件，能够很容易地实现喷头的利用或再利用。
权利要求
1.一种通过产生气泡喷射液体的液体喷头，包括与喷出口以液体连通的第一液流通路；具有在所说的液体中向液体供热以产生气泡的热产生元件的第二液流通路，以及为从所说热产生元件的上游端，沿着所说热产生元件的方向，对所说热产生元件供应液体的供应通路；一面对热产生元件放置的可动部件，当所说的热产生元件被驱动时，根据产生的压力，移到所说第一液流通路的一侧，且可动部件具有一自由端；以及一引导通路，使液体在第二液流通路中在所说热产生元件上部流过。
2.按照权利要求1的液体喷头，其中所说的引导通路部分的横截面大于所说第二液流通路的横截面。
3.按照权利要求1的液体喷头，其中提供了许多这样的第二液流通路，每个第二液流通路的一端与另一第二液流通路以液体连通，所说的每个液流通路的另一端再与另一第二液流通路以液体连通。
4.按照权利要求1的液体喷头，其中提供了许多这样的第二液流通路，并且引导通路与每个第二液流通路共同以液体连通。
5.按照权利要求1的液体喷头，其中为使液体在第二液流通路中流动的强制流装置，设置在所说的引导通路中的一部分中。
6.按照权利要求5的液体喷头，其中所说强制流装置是一个泵。
7.按照权利要求1的液体喷头，其中热转换装置被提供在所说的引导通路中。
8.按照权利7的液体喷头，其中所说的热转换装置使在所说引导通路中流动的液体受到热辐射。
9.按照权利要求7的液体喷头，其中所说的热转换装置使在所说引导通路中流动的液体被加热。
10.按照权利要求1的液体喷头，其中为存放气泡的气泡室设置在所说的引导通路中，这里的气泡不同于薄片沸腾形成的气泡。
11.按照权利要求10的液体喷头，其中所说的气泡室部分有，具有许多孔隙的过滤器部分，而所说的过滤器部分至少占据了所说引导通路的一部分。
12.按照权利要求1的液体喷头，其中供应液体的供应部分提供在所说的引导通路中。
13.按照权利要求1的液体喷头，其中通过所说可动部件的移动，向着喷出口的方向，依靠所说气泡在下游端比在上游端扩充更多使液体喷出。
14.按照权利要求1的液体喷头，其中所说的第二液流通路实质上是具有平坦内壁或在所说热产生元件上游端有轻微倾斜的液流通路，以使沿所说的内壁供应液体到所说的热产生元件上部。
15.按照权利要求1的液体喷头，其中所说的可动部件是平板形的。
16.按照权利要求15的液体喷头，其中所说的可动部件第一流通路和第二流通路之间的分隔壁的一部分那样被构成。
17.按照权利要求16的液体喷头，其中所说的分隔壁为金属材料，树脂材料或者是陶瓷材料。
18.按照权利要求1的液体喷头还包括提供第一液体到许多这样的第一液体通路的第一公共液体腔，和提供第二液体到许多这样的第二液流通路的第二公共液体腔。
19.按照权利要求1的液体喷头，其中所说的气泡是靠热产生元件传热到液体中引起的薄片沸腾效应产生的。
20.按照权利要求1的液体喷头还包括压力吸收机构，用以限制传进引导通路在所说第二液流通路中由气泡产生的压力，所说的压力吸收机构放在所说的第二液流通路中。
21.按照权利要求20的液体喷头，其中所说的压力吸收机构有一阀门和一调整部分，以调整所说阀门的转角。
22.按照权利要求20的液体喷头，其中所说的压力吸收机构是一柔性的薄片。
23.按照权利要求1或要求2的液体喷头还包括一喉部，它处在所说第二液流通路和所说引导通路之间。
24.按照权利要求1的液体喷头，其中供应给所说第一液流通路的液体与供应给所说第二液流通路的液体相同。
25.按照权利要求1的液体喷头，其中供应给所说第一液流通路的液体与供应给所说第二液流通路的液体不同。
26.按照权利要求1的液体喷头，其中所说的热产生元件是一热产生电阻，用以在收到电信号时产生热量，所说热产生电阻被安置在元件衬底上。
27.按照权利要求26的液体喷头，其中在所说的元件衬底上提供有导线，用以把电信号传到所说热产生电阻，还有功能元件以便有选择地把电信号供给所说的热产生电阻。
28.按照权利要求1的液体喷头，其中所说第二液流通路具有热产生电阻的上、下游喉管部分的形状。
29.按照权利要求1的液体喷头，其中在所说热产生元件表面和所说可动部件之间的距离不大于30微米。
30.按照权利要求1的液体喷头，其中通过所说喷出口喷射的液体是墨水。
31.按照权利要求30的液体喷头，其中的墨水提供给所说的第一液流通路。
32.一为喷射液体的液体喷头包括与喷出口以液体连通的第一液流通路；提供能量产生装置以生成气泡，喷出液体的第二液流通路；一面对所说的能量产生装置的气泡产生区域放置的可动部件，根据气泡的压力移动到所说第一液流通路的一侧，并且可动部件具有一自由端；以及一引导通路，使液体流入在所说第二液流通路中的气泡产生区。
33.一液滴喷头，用以通过喷出口，根据薄片沸腾产生的气泡喷射液滴，它包括与喷出口直接以液体连通的第一液流通路；有气泡产生区的第二液流通路；具有一自由端的可动部件，至少通过具有一压力部件直接作用的气泡部分喷射液滴可移动，通过移动，引导具有所说压力部件的气泡部分移向所说喷出口；以及一引导通路，使液体流入所说第二液流通路的气泡产生区。
34.按照权利要求33的液滴喷头，其中通过所说可动部件的移动，向着喷出口的方向，依靠所说气泡在下游端比在上游端扩充更多，使液滴喷出。
35.通过产生气泡以喷射液体的一液体喷头，包括与喷出口以液体连通的第一液流通路；具有在所说的液体中间液体供热以产生气泡的热产生元件的第二液流通路，以及为从所说热产生元件的上游端，沿着所说热产生元件的方向，对所说热产生元件供应液体的供应通路；一面对热产生元件放置的可动部件，根据当所说的热产生元件被驱动时产生的压力移动到所说第一液流通路的一侧，并且可动部件具有一自由端；以及一引导通路，使液体在第二液流通路中在所说热产生元件上部循环液体。
36.通过产生气泡以喷射液体的一种液体喷射方法，包括使用一具有与喷出口以液体连通的第一液流通路的喷头，一热产生元件用以在所说的液体中间液体供热以产生气泡，一具有供应通路用以从所说热产生元件的上游端，沿着所说热产生元件方向，对所说热产生元件供应液体的第二液流通路，和一面对热产生元件放置的并有一自由端的可动部件，利用一与所说第二液流通路的液体连通的引导通路，使液体在所说第二液流通路中在所说热产生元件上部流过液体；以及当所说的热产生元件被驱动时，根据产生的压力，移动所说的可动部件到所说第一液流通路的一侧，从而喷射液体。
37.根据薄片沸腾产生气泡的通过喷出口喷射液滴的一种液体喷射方法，包括使用一具有与喷出口直接连通的第一液流通路的液体喷头，一具有气泡产生区的第二液流通路，和一面对所说气泡产生区放置的可动部件，具有一自由端可移位的可动部件至少可沿着有压力部件的气泡部分移位，直接作用以喷射液滴，从而引导具有所说压力部件气泡的气泡部分移向所说喷出口，利用一与所说第二液流通路的液体连通的引导通路，使液体流入所说第二液流通路中气泡产生区。
38.按照权利要求36或37的液体喷射方法，其中液体在所说第二液流通路中是环流。
39.按照权利要求38的液体喷射方法，其中许多这种第一液流通路与许多这种第二液流通路相互配对，并且其中所说的许多第二液流通路相互配对，并且其中所说的许多第二液流通路彼此串联连接，而所说液体依次流过所说第二液流通路。
40.按照权利要求38的液体喷射方法，其中许多这种第一液流通路与许多这种第二液流通路相互配对，而其中所说的许多第二液流通路彼此并联连接，而所说液流并联流入所说第二液流通路。
41.按照权利要求37的液体喷射方法，其中热产生元件是面对所说可动部件的位置放置，所说可动部件与所说热产生元件之间的区域是所说的气泡产生区域。
42.按照权利要求36或37的液体喷射方法，其中产生的一部分气泡随着所说可动部件的移动，伸展进入所说第一液流通路。
43.按照权利要求36或37的液体喷射方法，其中通过所说可动部件的移动，向着喷出口的方向，依靠所说气泡在下游端比在上游端扩充更多使液体喷出。
44.按照权利要求41的液体喷射方法，其中所说的气泡是靠热产生元件把热传到液体中引起的薄片沸腾效应产生的。
45.按照权利要求41的液体喷射方法，其中所说的液体沿着在所说热产生元件上游端实质上平坦或有轻微倾斜的内壁提供到所说的热产生元件上部。
46.按照权利要求37的液体喷射方法，其中供应给所说第一液流通路的液体与供应给所说第二液流通路的液体相同。
47.按照权利要求37的液体喷射方法，其中供应给所说第一液流通路的液体与供应给所说第二液流通路的液体不同。
48.按照权利要求37的液体喷射方法，其中供应给所说第二液流通路的液体比供应给所说第一液流通路的液体，至少在下列之一上有更完美的性能低的粘滞性，产生气泡性能，及热稳定性。
49.按照权利要求37的液体喷射方法，其中在所说第二液流通路中的液体，在记录操作期间或在非记录操作期间都使其流动。
50.一种依靠产生气泡、通过喷出口喷射记录液实现记录的液体喷射记录方法，它包括使用一具有与喷出口同第一液流通路以液体相连的喷头，一热产生元件用以在所说的液体中向液体供热以产生气泡，一具有供应通路用以从所说热产生元件的上游端，沿着所说热产生元件方向，对所说热产生元件供应液体的第二液流通路，和一面对热产生元件放置的并有一自由端的可动部件，利用一与所说第二液流通路以液体连通的引导通路，使液体在所说第二液流通路中流过所说热产生元件的上部；以及当所说的热产生元件被驱动时，根据产生的压力，移动所说的可动部件到所说第一液流通路的一侧，从而喷射记录液体。
51.一喷头盒包括如同在权利要求1，33及34的任一种中陈述的液体喷头；以及一液体容器，用于存放要向所说液体喷头供应的液体。
52.按照权利要求51的喷头盒，其中所说液体喷头与所说液体容器是可分离的。
53.按照权利要求51的喷头盒，其中液体再装入到所说液体容器中。
54.一喷头盒，包括如同在权利要求1，33及34的任一种中陈述的液体喷头；以及一液体容器，用于存放要向第一液流通路供应的第一液体和要向第二液流通路供应的第二液体。
55.按照权利要求51的喷头盒，其中液体被注入所说液体容器。
56.按照权利要求54的喷头盒，其中液体被注入所说液体容器中。
57.一种依靠产生气泡以喷射记录液的液体喷射装置，包括权利要求1，33及34的任一种中陈述的液体喷头；以及驱动信号提供装置，用以提供驱动信号使液体从所说液体喷头喷射。
58.按照权利要求57的液体喷射装置还包括一个环路，用以循环所说液体喷头中所说第二液流通路中的液体。
59.按照权利要求57的液体喷射装置还包括强制流装置，用以强制液体流过所说的环路。
60.按照权利要求57的液体喷射装置，其中从所说液体喷头喷出的墨水要沉积在记录纸上，织物上，塑料树脂材料上，金属上，木材上或者皮革上以实现在它们上面的记录。
61.按照权利要求57的液体喷射装置，其中许多不同颜色的记录液体从所说液体喷头喷出，从而所说不同颜色的记录液沉积在记录介质上实现彩色记录。
62.按照权利要求57的液体喷射装置，其中许多这种喷出口遍及整个记录介质可记录区的宽度上。
63.按照权利要求57的液体喷射装置，其中在所说第二液流通路中的液体，在记录期间或非记录期间都使其流动。
64.一记录系统，包括权利要求57中陈述的液体喷射装置；以及一预处理装置或者后处理装置，用以在记录后促进记录材料上液体的固定。
65.一记录系统，包括权利要求66中陈述的液体喷射装置，以及一预处理装置或者后处理装置，用以在记录后，促进记录材料上液体的固定。
66.一种依靠产生气泡的喷射记录液的液体喷射装置，包括权利要求1，33及34中的任一种陈述的液体喷头；以及用以装载记录介质的记录介质承载装置，该介质接受从所说液体喷头喷出的液体。
67.按照权利要求66的液体喷射装置还包括一个环路，用以循环所说液体喷头中所说第二液流通路中的液体。
68.按照权利要求66的液体喷射装置还包括强制流装置，用以强制液体流过所说的环路。
69.按照权利要求57的液体喷射装置，其中从所说液体喷头喷出的墨水要沉积在记录面上，实现在其上的记录。
70.按照权利要求66的液体喷射装置，其中从所说液体喷头喷出的墨水要沉积在记录面上，实现在其上的记录。
71.按照权利要求66的液体喷射装置，其中从所说液体喷头喷出的墨水要沉积在记录纸上，织物上，塑料树脂材料上，金属上，木材上或者皮革上以实现在它们上面的记录。
72.按照权利要求66的液体喷射装置，其中许多不同颜色的记录液体从所说液体喷头喷出，从而所说不同颜色的记录液沉积在记录介质上实现彩色记录。
73.按照权利要求66的液体喷射装置，其中许多这种喷出口遍及整个记录介质可记录区的宽度上。
74.按照权利要求66的液体喷射装置，其中在所说第二液流通路中的液体，在记录操作期间和非记录操作期间都使其流动。
75.一记录系统，包括权利要求66中陈述的液体喷射装置；以及一预处理装置或者后处理装置，用以在记录后促进记录介质上液体的固定。
76.一喷头套件，包括权利要求1，33及34的任一种中陈述的液体喷头；以及用以存放要向所说液体喷头供应的液体容器。
77.按照权利要求76的喷头套件，其中所说的液体是用于记录的墨水。
78.一喷头套件，包括权利要求1，33及34的任一种中陈述的液体喷头；一液体容器，用以存放要向所说液体喷头供应的液体；和液体注入装置以注入液体到所说液体容器。
全文摘要
一种依靠产生气泡喷射液体的液体喷头，包括与喷出口以液体连通的第一液流通路，具有热产生元件以便向液体供热产生气泡的第二液流通路，和一供应通路用以从所说热产生元件的上游端，供给液体到热产生元件的上部。一面对热产生元件放置的可动部件，当所说热产生元件被驱动时，根据产生的压力移动到所说第一液流通路的一侧，并且可动部件具有一自由端，一个用于使液体从热产生元件的上部流过的引导通路。
文档编号B41J2/05GK1156666SQ96100
公开日1997年8月13日 申请日期1996年4月15日 优先权日1995年4月14日
发明者中田佳惠, 杉谷博志, 稻本忠喜, 木村牧子, 小山修司 申请人:佳能株式会社