CN1863677A - 液体排出装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液体排出装置，其具有以稳定方式把液体供给到液体腔室的功能，并且也具有抑制由液滴排出所造成的在各液体排出部分之间的干扰的功能。液体排出装置具有液体排出头，其中，排列在基片上的多个液体排出部分包括用来存储要排出的液体的液体腔室(12)；和用来排出在液体腔室(12)中存储的液体的喷嘴(18)。液体排出装置包括：分立通道(20)，为各液体排出部分的分别设置，并与液体腔室(12)连通及把液体供给到液体腔室(12)内；和公共通道(30)，它为所述多个分立通道(20)设置，并与所述多个分立通道(20)的每一个连通，用来把液体供给到所述多个分立通道(20)。公共通道(30)包括设置在液体供给源侧的第一公共通道(31)、和与分立通道(20)相邻设置的并且具有比第一公共通道(31)更大的液体通道阻力的第二公共通道(32)。

Description

液体排出装置

技术领域

本发明涉及一种液体排出装置中的液体的通道结构，用于把位于液体腔室内的液体从喷嘴排出，并且更具体地说，涉及一种通过向多条公共通道提供不同的通道阻力来减小在排出液滴时的压力波动影响的技术。

背景技术

在作为液体排出装置的喷墨打印机中已经公知了一种传统墨通道结构的例子，其在日本未审查专利申请公报No.2003-136737的图4中公开。

具体地说，以上日本未审查专利申请公报No.2003-136737公开了一种布置，其中墨通道由通道板形成为与墨加压腔室连通。

对于以上构造，墨加压腔室的进口部分形成为，每个墨加压腔室具有其自己的通道。而且，墨通道形成一个用于把墨供给到所有墨加压腔室的各分立通道的公共通道。

图17是示意地示出了所述分立通道和公共通道、及墨液体腔室(与上述日本未审查专利公报No.2003-136737中的墨加压腔室同义)的图，其所描述的是排出墨(在图中的箭头指示墨的运动)时按时间顺序的动作。在图17中，墨液体腔室a、分立通道b、及公共通道c可连通地布置，形成为墨可从公共通道c→分立通道b→墨液体腔室流动(供给)。

而且，设置在墨液体腔室a内的是加热元件d，用来排出墨液体腔室内的墨。在加热元件d设置在墨液体腔室a的基座上的情况时，通常，喷嘴e位于墨液体腔室a上部表面上，但在图17中，为了附图的简化起见，喷嘴e示出在墨液体腔室a的右侧。

首先，在附图中的“(1)静止”状态下，墨液体腔室a充有墨。

在排出墨时，即在“(2)膨胀”状态下，加热元件d被迅速加热，在墨液体腔室a内产生气泡。产生这个气泡赋予墨液体腔室a内的墨以飞行动力，并且在墨液体腔室a内的墨的一部分由于该飞行动力而作为墨滴从喷嘴e排出。

紧接着以上“(2)膨胀”状态，加热元件d的加热结束。而且，墨液体腔室a内的气泡在墨滴排出时消散，所以形成到下一个“(3)收缩”状态的过渡，在“(3)收缩状态”中，墨液体腔室a的内部减压。进一步，在随后的“(4)补充”状态下，与排出墨滴的量相等量的墨经公共通道c和分立通道b补充到墨液体腔室a。

如上所述，当排出墨时，重复上述静止状态、及然后膨胀、收缩、及补充的动作。

现在，尽管例如汽油发动机之类采用与发动机转动同步的进气阀和排气阀，且在两个阀都完全关闭的状态下发生内部燃烧，但是在图17中所示的喷墨打印机还没有采用与汽油发动机的上述阀相等效的结构。

因而，为了使施加到加热元件d上的能量高效地排出墨滴，就需要将墨的膨胀尽可能产生在喷嘴e的方向上(朝向图17中的右边)。换句话说，尽可能多地减小在膨胀时逃逸到与喷嘴e侧相反的分立通道b侧(朝向图17中的左边)的墨量将改进排出效率。

然而，对于上述的相关技术，有如下问题：即，在通过使加热元件d加热而膨胀时，由加压造成的冲击波从墨液体腔室a内向分立通道b传播，并且进一步传播到公共通道c侧。而且，还存在如下问题：即，在收缩时，会穿过分立通道b产生由于减压造成的冲击波。

图18为示出了图17中所示静止、膨胀、收缩、及补充状态下冲击波的相互干扰状态的示图。

如图18中所示，在膨胀时，除在喷嘴的排出方向上产生加压冲击波之外，还从墨液体腔室a向分立通道b侧产生加压冲击波。另外，在收缩时，从分立通道b侧向墨液体腔室a侧发生由墨收缩造成的减压冲击波。经测定这些加压冲击波和减压冲击波甚至影响到公共通道c。这样的冲击波会影响与已经进行过排出操作的墨液体腔室a相邻的墨液体腔室a。例如，在加压冲击波到达相邻墨液体腔室a的情况时，在该墨液体腔室a中的压力会增大。而且，在减压冲击波到达相邻墨液体腔室a的情况时，在该墨液体腔室a中的压力会减小。

图19是用来说明在墨液体腔室a内的压力与排出墨滴之间的关系的图。图19从顶部向下依次按顺序表明在静止时、在产生气泡时、在气泡正在消散时、及当正在排出墨滴时的状态。而且，在图中，左侧一列(A-1)标识其中在墨液体腔室a内的压力小于适当值(压力＜适当值)的情形，中间一列(A-2)标识其中在墨液体腔室a内的压力处于适当值(压力＝适当值)的情形，及右侧一列(A-3)标识其中在墨液体腔室a内的压力大于适当值(压力＞适当值)的情形。

如图19中所示，在墨液体腔室a内的压力处于适当值的情况时，在排出之前(当静止时)，墨滴的弯液面相对于喷嘴e的排出表面凹入，在墨液体腔室a内的压力与作用在喷嘴边缘上的表面张力及外部空气压力相平衡，由此保持适当的位置。

在墨液体腔室a内的压力变化的情况时，墨液体腔室a内的墨量相应地变化，所以墨滴排出量变化。也就是说，在墨液体腔室a内的压力低的情况时，墨滴排出量较小，如在图中在左侧一列(A-1)中所示。另一方面，在墨液体腔室a内的压力高的情况时，墨滴排出量较大，如在图中在右侧一列(A-3)中所示。

所排出的墨滴量以这种方式的变化在墨滴着落结果中表现为墨密度(density)的变化(密度不规则性)。

图20的曲线图示出用为600dpi制造的喷墨打印机列式打印头(line head)进行墨滴排出并且测量作为墨滴变化(体积/重量)的排出墨密度变化的结果。在该图中，水平轴代表喷嘴位置，垂直轴代表密度(在该图中位置越高，颜色越深)。对于这个例子，在32个喷嘴上为每个象素记录一个点的部分、和没有墨滴排出的部分(空白；白色区域)以交替方式排列。

而且，图21的上部通过只示出亮度信息而以对比密度形式说明了在图20中由单点划线所包围的部分的密度是如何变化的。而且，图21的下部表明其中在上半部的平均密度值(160)下作为基准值没有出现由压力波动造成的变化的理想状态。

在图20中表示的数据和在图21的上部处的图不代表实际发生的瞬时变化，而是通过每个喷嘴e在一定长度上记录的平均数据而创建(实际上，在是近似25mm的196个象素的长度上，通过排出196次，在每个象素进行一次排出)。

由这张图可理解，与长时段上的平均数据无关，每个喷嘴e的性质不会停留在160的密度周围而是宽范围地波动，即存在驻波。而且，这样的可见波动甚至对于平均值都存在可认为意味着对瞬时值有甚至更大的波动。

可想到的抑制由如上所述在排出墨滴和气泡收缩时发生的冲击波的影响造成的密度不规则表现的方法的一个例子是，首先使分立流动通道b更细(使通道的横截面面积更小)，或者其次不使分立流动通道b更细而是使之更长。

这些方法可减小各墨液体腔室之间由排出墨滴造成的干扰，由此减小从其排出的墨滴量的不规则性。

然而，以上方法在如下方面有问题：即，用来在墨滴排出后用墨补充(再充满)墨液体腔室a的时间由于分立通道b的通道阻力增大而变长。而且，使分立通道b变得更细意味着，一些有害物质、灰尘等变得更容易卡在其中，失去墨排出能力。而且，以上第二种方法(分立通道b形成得更长的方法)具有打印头尺寸增大的问题。

因而，本发明所要解决的问题是减小冲击波的影响及减小排出墨滴之间的密度差别，而不延长所述再充满的时间，也不增加由有害物质和灰尘等造成的故障排出的危险，及不增大打印头的尺寸。

发明内容

本发明借助于如下解决手段解决以上问题。

本发明是一种具有液体排出头的液体排出装置，其中在基片上排列有多个液体排出部分，该液体排出部分包括：用来存储要排出的液体的液体腔室；设置在液体腔室内的、用来给液体腔室内的液体提供飞行力的飞行力供给装置；及形成用于通过飞行力供给装置的作用而将在液体腔室中存储的液体排出的喷嘴的喷嘴形成部件，该液体排出装置包括：多个分立通道，分别为每个液体排出部分设置，与液体腔室连通并且把液体供给到液体腔室内；和公共通道，为所述多个分立通道设置，该公共通道与多个分立通道的每一个连通，用来把液体供给到多个分立通道，所述公共通道包括：设置在液体供给源侧的第一公共通道，和与分立通道相邻设置的并且具有比第一公共通道的液体通道阻力更大的液体通道阻力的第二公共通道。

对于本发明，在墨从液体供给源供给时，墨从第一公共通道通过具有较大通道阻力的第二公共通道供给到各分立通道。而且，在排出液体时在液体腔室中产生的冲击波中的穿过各分立通道的冲击波需要通过第二公共通道。

而且，在冲击波向其它液体排出部分前进的情况中，这些冲击波必须穿过第二公共通道以进入各分立通道。

因而，具有巨大通道阻力的第二公共通道存在于第一公共通道与分立通道之间，所以液体的突然运动是不可能的，因为它伴随有巨大阻力。而且，在一个液体排出部分的液体腔室中产生的冲击波在已经由第二公共通道缓冲之后到达其它液体排出部分的液体腔室处。

根据本发明，对液体腔室的液体供给能以稳定的方式进行，并且可减小由液滴排出造成的在液体排出部分之间的干扰。因而，可使排出的液滴量恒定，由此减小着落的液滴的密度波动。

附图说明

图1是分拆透视图，示出一种应用了根据本发明的液体排出装置的喷墨打印机打印头。

图2是平面图和侧视图，示意地示出墨液体腔室、分立通道、及公共通道的连通状态。

图3是平面图，表明双列型(dual inline type)打印头(在图中的A)和列式打印头(在图中的B)。

图4是平面图，示出水平公共通道的两种举例形式。

图5是示出竖直公共通道的横截面视图，左侧示出其中墨供给到一排喷嘴的情形的例子，右侧示出其中墨供给到两排喷嘴的情形的例子。

图6是从下部倾斜方向看时图5左侧所示物品的透视图。

图7是用来解释原型的尺寸的横截面视图。

图8是图表，其示出了各原型的型号、和其尺寸。

图9是平面图，示出了在用于原型No.“SS207”、No.“SS941”、及No.“SS1062”的水平公共通道中设置的支柱。

图10是示出所谓横向过滤器的图。

图11的曲线图示出在任意改变位于表达式1中的A值的情况时F(ω)的性质。

图12示出这样一种情形，即，其中适当地选择系数A并且获得了对于实施例中试验所用的图像阅读设备理想的设置值。

图13的曲线图示出了在原型No.“SS207”与No.“SS941”之间的性能比较。

图14只以亮度信息示出了在原型No.“SS207”与No.“SS941”之间的密度变化。

图15的曲线图示出了根据在水平公共通道中的差别而在原型No.“SS1062”与No.“SS1083”之间的差别。

图16只以亮度信息示出在原型No.“SS1062”与No.“SS1083”之间的密度变化。

图17示意地示出分立通道和公共通道、及墨液体腔室，按时间顺序解释了在排出墨时的动作。

图18示出在图17中所示的静止、膨胀、收缩、及补充状态下冲击波的相互干扰状态。

图19解释了在墨液体腔室内的压力与排出墨滴之间的关系。

图20的曲线图示出了用为600dpi制造的喷墨打印机列式打印头(line head)进行墨滴排出并测量作为墨滴变化的排出墨密度变化的结果。

图21在上部以对比密度形式示出在图20中由单点划线包围的部分，并且在下部示出作为平均密度值(160)在没有出现由压力波动造成的变化的理想状态。

具体实施方式

下文是参照附图等对本发明一个实施例的描述。图1是分拆透视图，示出一种已经应用根据本发明的液体排出装置的喷墨打印机(下文简称为打印机)的打印头11。喷嘴板(等同于本发明中的喷嘴形成部件)17粘结到阻挡层16上，并且图1示出从其拆下的喷嘴板17。

注意，在以后要描述的公共通道30从图1省略，仅示出了分立通道20。

在打印头11中，基片部件14具有由硅或类似材料形成的半导体基片15、和通过在半导体基片15的一面上沉积形成的加热元件(具体地在本实施例中为由电阻形成的放热电阻器(heat-emittingresistor)，等同于在本发明中的飞行力供给装置)13。加热元件13经在半导体基片15上形成的传导部分(未示出)与以后描述的电路电连接。

另外，阻挡层16由例如光硬化干燥膜抗蚀剂(light-hardening dryfilm resist)形成，并且通过在已经形成加热元件13的半导体基片15的整个表面上沉积而形成，之后由光刻工艺(photolithographyprocess)除去多余部分。

另外，喷嘴板17具有由例如用镍电铸而形成的喷嘴18。喷嘴板17粘合到阻挡层16上，喷嘴18的位置与加热元件13的位置相匹配，即，喷嘴18面对加热元件13。

墨液体腔室12由基片部件14、阻挡层16、及喷嘴板17形成，并围绕加热元件13。就是说，在该图中，基片部件14构成墨液体腔室12的底壁，阻挡层16构成墨液体腔室12的侧壁，喷嘴板17构成墨液体腔室12的底壁。

以上描述的单个打印头11通常具有以100递增的多个加热元件13、和带有加热元件13的墨液体腔室12，并且由来自打印机控制单元的指令唯一地选择每个加热元件13使得在与该加热元件13相对应的墨液体腔室12内的墨从面对该液体腔室12的喷嘴18排出。

也就是说，墨液体腔室12由来自于连接到打印头11上的墨盒(未示出)的墨经公共通道30及进一步经分立通道20填充。脉冲电流以很短时段，例如1至3微秒，施加到加热元件13上，借此加热元件13迅速加热，结果，在与加热元件13相接触的部分处产生气相墨气泡，使得一定体积的墨由墨气泡的膨胀推走(墨沸腾)。因而，在与喷嘴18相接触的部分处与推走的墨近似相同体积的墨从喷嘴18以墨滴排出，并且着落在打印纸(液体排出对象)上。

注意，在本说明书中，由一个墨液体腔室12、布置在这一个墨液体腔室12内的加热元件13、及包括布置在其上的喷嘴18的喷嘴板17所构造的部分被称为“液体排出部分”。也就是说，打印头11是多个液体排出部分的排列。

另外，在图1中，阻挡层16在平面图中具有大体的齿梳状结构。因而，向前延伸到右侧的墨通道与墨液体腔室12形成连通。这些部分是为每个液体排出部分提供的分立通道20。分立通道20与以后描述的公共通道30连通，从而墨从公共通道30发送到分立通道20，进一步，墨从分立通道20发送到墨液体腔室12。

图2是平面图和侧视图，示意地示出墨液体腔室12、分立通道20、及公共通道30的连通状态。

如上所述，为每个墨液体腔室12都设置分立通道20，唯一的单公共通道30设置成与所有分立通道20连通的通道。而且，对于本发明，公共通道30由第一公共通道31和第二公共通道32构成。第一公共通道31设置在墨盒(未表示)侧，即在墨供给侧，并且可与墨盒连通，及为了墨的均匀供给具有像常规布置那样的大通道面积。

另外，第二公共通道32位于第一公共通道31与分立通道20之间，并与两者连通。第二公共通道32用于对干扰和扰动的缓冲，并且与第一公共通道31独立地设置。注意，第二公共通道32其实是公共通道30的一部分，因而与所有分立通道20连通。

另外，对于本发明，第二公共通道32与分立通道20相邻，并且这样形成，即，通道阻力(当液体流动时阻碍液体流动的力)大于第一公共通道31的通道阻力。另一方面，第一公共通道31设计有远大于第二公共通道32的通道横截面面积。由于通道横截面面积的这种差别，使第二公共通道32的通道阻力大于第一公共通道31的通道阻力。

另外，图2中的平面图示出了在液体排出部分的墨液体腔室12内的膨胀(产生气泡)和收缩(气泡收缩)的状态。

首先，在产生气泡(膨胀)时，产生加压冲击波，加压冲击波向喷嘴18的排出面侧前进，并且加压冲击波自墨腔室12从分立通道20侧向公共通道30侧前进。

尽管加压冲击波从分立通道20向第二公共通道32前进，但第二公共通道32的通道阻力巨大，所以加压冲击波在到达第一公共通道31侧时，由于已经穿过这个第二公共通道32，而被显著缓冲。因而，加压冲击波在进入第一公共通道31时无疑地小于其原始数值。这种加压冲击波会影响相邻液体排出部分，但需要再次穿过第二公共通道32(和该液体排出部分的分立通道20)到达相邻液体排出部分的墨液体腔室12的内部。因而，加压冲击波再次通过穿过第二公共通道32(和液体排出部分的分立通道20)而被缓冲。

于是，通过产生气泡而产生的加压冲击波在到达另一个液体排出部分的墨液体腔室12之前两次穿过具有巨大通道阻力的第二公共通道32，所以加压冲击波在到达另一个液体排出部分的墨液体腔室12时，通过这些通道而被缓冲到对墨液体腔室12的影响实际上可忽略的水平。

另外，减压冲击波由气泡消散(收缩)而产生，但也以与加压冲击波的以上情形相同的方式，在到达另一个液体排出部分的墨液体腔室12之前必须穿过具有巨大通道阻力的第二公共通道32两次，所以减压冲击波被显著缓冲，并且在到达另一个液体排出部分的墨液体腔室12时，被缓冲到对该墨液体腔室12的影响实际上可忽略的水平。

也就是说，第二公共通道32的通道阻力巨大，所以由于该巨大阻力(通道阻力与通道宽度成反比，并且与速度平方成反比)墨通过第二公共通道32的突然运动是不可能的。

如上所述，第二公共通道32起到所谓缓冲区的作用。

另外，在由于除液体排出之外的原因在第一公共通道31侧发生压力波动的情况时，例如在外部供给到第一公共通道31的墨量有波动的情形下或者在供给速度增大从而内部墨流动成为紊流的情况时，这可被缓和(可减小对墨液体腔室12的影响)。

因而，各液体排出部分可排出不变-稳定的墨滴量，并因此，可实现高度精细的打印。另外，适当选择第二公共通道32的通道阻力能使得在液体排出部分排出墨滴时在压力波动下出现的干扰显著减小。

另外，除单个打印头11形成的串行方法之外，关于本发明的公共通道30也可应用于通过排列多个打印头11形成的打印头(单元)。

图3是平面图，示出双列型(在图中的A)打印头和列式(在图中的B)打印头(列式打印头)。

在图3中所示的双列型打印头，不像用于对于单个打印头11那样设置由从打印头11的后表面到达其前表面的通孔所形成的墨供给孔结构，而是构造成两个打印头11关于喷嘴18排列的方向垂直地排列，使两个端部用伪打印头40(形成有至少与打印头11相同的尺寸(外形)但不排出墨滴；并且可以是不具有打印头功能的物体，或者可以是打印头11本身)封闭，由此形成封闭的公共通道30。注意两个打印头11的各分立通道20布置成面对公共通道30。

另一方面，是在图3中所示例子的列式打印头具有分层结构，其中层叠形成两列结构，在该两列结构中，每一个包括交替排列的打印头11和伪打印头40形成的四打印头。对于这样一种布置，其两端都用伪打印头40封闭，由此形成封闭的公共通道30。注意每个打印头11的分立通道20布置成面对公共通道30。

接下来，将更详细地描述第二公共通道32的形式。首先，第二公共通道32的通道阻力优选地形成为，通道阻力关于墨向所有分立通道20的运动方向总体是恒定的。例如，一个例子是使第二公共通道32在墨向分立通道20的运动方向上的通道横截面面积大体相同。

另外，在使用多个打印头11的情况时，所有打印头11的第二公共通道32优选地形成为具有相同的通道阻力。注意，如图3中所示，在为所有打印头11设置一个第二公共通道32的情况时，一个例子是使第二公共通道32在墨向分立通道20的运动方向上的通道横截面面积大体相同。而且，尽管在图中未表示，但在使用多个打印头11、并且设置多个第二公共通道32的情况时，一个例子是使第二公共通道32在墨向与第二公共通道32连通的分立通道20的运动方向上的通道横截面面积恒定。

而且，在第二公共通道32中墨运动的方向(通道方向)可以与分立通道20的相同(意味着当在图2中的侧视图中看时方向相同)，但也可以是另一个方向。例如，下述一种布置，即第二公共通道32设置在其上设置有分立通道20的基片部件14上以便与分立通道20连通，这种布置能够使第二公共通道32和分立通道20的墨运动的方向相同。也要注意，即使在第二公共通道32不形成在与分立通道20相同的表面内的情况时，在第二公共通道32与分立通道20之间的墨运动的方向也可设置在平行方向上。一个例子是设置在位于设有分立通道20的表面上方并与设有分立通道20的表面相平行的表面上。

具体地说，把第二公共通道32设置在与分立通道20相同表面上能够使得以低成本形成具有均一缓冲性能的第二公共通道32。在如下描述中，如上所述被设置成使其墨运动的方向平行于分立通道20的墨运动的方向的第二公共通道32将称为“水平公共通道32c”。

另外，分立通道20的墨运动的方向和第二公共通道32的墨运动的方向可以垂直地设置。例如，第二公共通道32可以用与形成分立通道20的表面相邻的表面形成，并且垂直于该形成分立通道20的表面(例如由图1中基片部件14的前右侧加阴影线所指示的侧面形成)。在这种情况下，第二公共通道32可在打印头11形成之后的组装过程中形成，意味着可根据墨的特性等自由地确定通道性能。

在如下描述中，如以上描述的那样设置成其墨运动的方向与分立通道20的墨运动方向相垂直的第二公共通道32将叫做“垂直公共通道32d”。

另外，在使用伪打印头40或其它打印头11形成第二公共通道32的情况时，可容易地形成第二公共通道32。具体地说，用其它打印头11形成第二公共通道32的情况时，可形成可与多个打印头11共享并且相同性能的第二公共通道32。

而且，第二公共通道32可由水平公共通道32c和垂直公共通道32d的连通布置形成。也就是说，设置成其墨运动的方向与分立通道20的墨运动方向平行的水平公共通道32c及设置成其墨运动的方向与分立通道20的墨运动方向相垂直的垂直公共通道32d可同时设置。因此，可得到水平公共通道32c和垂直公共通道32d性能的协同结果。而且，可实现干扰的巨大缓冲。

另外，在水平公共通道32c与分立通道20形成在同一表面中的情况时，这在半导体的预加工阶段的最后进行。另一方面，在使用与形成分立通道20的表面相垂直的表面形成垂直公共通道32d的情况时，这在后加工中进行。因而，如果必要，可比较容易地实现第二公共通道32的性能变化，其有利之处在于第二公共通道32可形成为与不同液体(墨)的性能相匹配，或者即使在使用相同打印头11的情况时，第二公共通道32也可根据其目的形成。

注意，第二公共通道32可以形成在基片部件14上，或者尽管不在基片14上但在与打印头11成一整体的相同结构上，或者在与打印头11不同的结构上。

另外，尽管与液体排出部分及分立通道20分离和独立的部件可以用于形成第二公共通道32的部件，但在可使用液体排出部分及分立通道20的一部分部件的情况时，使用这部分部件是优选的。

图4是平面图，示出了水平公共通道32c的两种举例形式。在图4中，在顶部的图(a)示出在加热元件13、阻挡层16和分立通道20之间的传统位置关系。从这个图可清楚理解，分立通道20的侧壁由阻挡层16形成。

在打印头11中以这样一种形式提供水平公共通道32c的情况时，可设想这样一种布置，即，首先，基片部件14向分立通道20侧延伸，如在图4中的中央图(b)中所示，从而形成水平公共通道32c(通道长度＝L)，多个大体圆柱形支柱32a设置在该平面上。注意，在这种情况下水平公共通道32c的厚度(高度)与阻挡层16的厚度相同。另外，在阻挡层16的形成时，支柱32a由与阻挡层16相同的材料形成。阻挡层16通过光刻一次形成，所以使用这种工艺与阻挡层16一起形成支柱32a能够形成带有具有稳定通道阻力值的支柱32a的水平公共通道32c。另外，还可降低成本。

另外，形成多个支柱32a的方法能减小用作水平公共通道32c的底壁的基片部件14的面积，所以可提高单个半导体晶片的产生率(由单个半导体晶片可得到多少个基片部件14)，这是对成本有利的。进一步，也可增加液体排出部分(喷嘴18)的排列方向上的通道阻力值，从而可更高效地缓冲冲击波。

另外，在图4中的下部图(c)示出这样一个例子，即，基片部件14向分立通道20侧向下延伸而不使用支柱，从而水平公共通道32c形成在与分立通道20相同的表面上(通道长度＝L)。在这种情况下，水平公共通道32c的顶面的高度设置成低于阻挡层16。也就是说，水平公共通道32c在高度方向上低于分立通道20。以这种方式形成水平公共通道32c改进了其通道阻力。注意，在这种情况下水平公共通道32c的高度举个例子是阻挡层16的厚度的1/2左右。

另外，图5是示出设置垂直公共通道32d的两个例子的横截面视图，左侧图(A)示出墨供给到单列喷嘴18的情形的例子，右侧图(B)示出墨供给到两列喷嘴18的情形的例子。另外，图6是从下部倾斜方向看时图5中的左侧图(A)所示物品的透视图。

如上所述，在使用与形成分立通道20的表面相邻的表面形成垂直公共通道32d的情况时，在组装过程中可比较自由地选择垂直公共通道32d的宽度(在打印头11与伪打印头40之间或在打印头11之间的距离)，并且即使在打印头11的形成后根据目的也可调节垂直公共通道32d的通道阻力。

在图5中，通道框架52设置在打印头11的与喷嘴板17相反一侧的表面上，第一公共通道31形成在通道框架52内。而且，对通道框架52设置与内部第一公共通道31连通的液体供给通道51。另外，垂直公共通道32d形成在打印头11与伪打印头40之间((A)的情形)，或在打印头11之间((B)的情形)。

垂直公共通道32d布置成大体与喷嘴18的排出表面相垂直，并且构造成利用由于打印头11的一部分与墨相接触造成的粘滞阻力。这样一种构造在喷嘴18的排列方向上提供极大的通道阻力。另外，在侧向方向几乎没有什么干扰，与水平公共通道32c相比，墨在与分立通道20的墨运动方向相垂直的方向上运动，所以有这样的优点：即，垂直公共通道32d可与其它打印头11共享，如在图5中的右侧图(B)中所示的那样。

也如在图5中的右侧图(B)中所示的那样，在墨供给到不同打印头11的分立通道20的情况时，有在打印头11之间不会出现通道阻力不规则或类似情形的优点。而且，即使在垂直公共通道32d由两个相对的打印头11共享的情况时，通过按顺序排出墨滴也可使两个打印头11的所有液体排出部分的排出性能一致，从而在其之间基本上不出现干扰。

实施例

下面，将描述本发明的实施例(包括试验结果)。

本实施例同时具有水平公共通道32c(与分立通道20设置在同一表面上)和垂直公共通道32d。制造总共四种原型(原型No.“SS207”、No.“SS941”、No.“SS1062”、及No.“SS1083”)，并且比较性能，其中三个类型水平公共通道32c相同并且垂直公共通道32d不同、一个类型垂直公共通道32d相同并且水平公共通道32c不同。

图7是用来描述原型的尺寸的横截面视图，形状与在图5中的左侧图(A)相同。图8是图表，示出原型的型号、和其尺寸。

另外，图9是平面图，示出在原型No.“SS207”、No.“SS941”、及No.“SS1062”中设置在垂直公共通道32d中的支柱(三角形横截面形状)32b。

注意在图8中，尽管原型No.“SS941”和No.“SS1062”具有相同尺寸，但实际上有部分差别。然而，在本实施例中将省去这点的描述。

现在进行关于什么用作指标、及如何进行测量的描述。

一般地说，作为用来以比较正确的方式测量从液体排出部分排出的墨滴量的手段，用图像阅读器(图像扫描器、等等)测量记录内容并且读作密度变化的方法是容易和实际的。然而，对于这种方法，测量系统的性能并不准确地已知，所以尽管可知道一些定性项目，但定量测量是困难的，并且有一些情形中取决于系统的性能一些现象不能正确地测量(一个例子是图像阅读装置本身的频率特性(F特性)退化)。

因而，对于测量系统至少应该进行F特性校正，使得测量系统的F特性极限(F-characteristic limit)高于在排列墨滴时观察到的(两维)空间频率的截止极限(Cut-off limit，缩写为fco)。这便于观察(即使在F特性比fco窄的情况时观察仍然是可能的，但在高频范围内出现的波动渐渐消失并且较不容易识别)。

图10示出所谓的横向滤波器，该横向滤波器通过把延迟数据乘以不同系数并将结果相加得到，常常用作用于F特性的校正装置或手段。为了确定在图10中所示的5点抽头F特性校正滤波器的性能，一般需要确定五个系数(用于乘法的乘数)，但根据数字滤波器理论，提供相位性能不变的条件使得对称系数就足够了(也叫余弦均衡器，因为仅包括余弦函数)，并且如图10中所示确定A、B、及C三个常数就足够了。

具有这样的系数的滤波器的F特性(＝F(ω))基本上可由如下表示：

(表达式1)F(ω)＝C+2A Cos(2ω)+2B Cos(ω)

(表达式2)F(ω)＝0.5-2A+2A Cos(2ω)+Cos(ω)

其中ω＝2π/T。T是在图10中每阶段的延迟时间。在表达式2的情况时，要求满足如果ω＝0则F(ω)＝1、和如果ω＝π则F(ω)＝0的条件。

在表达式2的情况时，满足用于甚至更好的滤波器的条件，即其中“在Nyquist频率下的衰减被最大化”的条件和其中在低频率下把增益设置到1的条件，并且在这种情况下，确定一个系数(例如A)就足够了。图11示出在任意改变表达式1中的A的值的情况时F(ω)的性质。

另外，图12示出适当地选择系数A并且已经得到对于实施例进行试验而使用的图像阅读设备所希望的设置值的情形。由图12可看到事实：在A＝-0.8附近，A＝0的钝化矩形波校正成为适于比较测量的特性(它在频率上提供近似平的频率特性)。注意，在图12中的数据基本上与在图20中示出的相同。

如下是使用其中具有A＝-0.8的表达式2的校正系数获得的图8所示实施例的记录结果的比较。

图13是曲线图，示出在原型No.“SS207”与No.“SS941”之间的性能比较，即在改变垂直公共通道32d的通道宽度时波动的差别(在记录时密度的差别)。如可从图13清楚看到，抑制垂直公共通道32d的波动的效果是明显的。

另外，如对于图21那样，图14仅以亮度信息示出在原型No.“SS207”与No.“SS941”之间的密度变化。

另外，图15是曲线图，示出根据在水平公共通道32c中的差别而在原型No.“SS1062”与No.“SS1083”之间的差别。而且，图16以与对于图14相同的方式仅以亮度信息示出在原型No.“SS1062”与No.“SS1083”之间的密度变化。图15所示的改进结果似乎小于在图13中改进结果的原因是由于垂直公共通道32d的改进效果已经包括在图15中的结果中。

另外，尽管对于本实施例使用的水平公共通道32c具有比较小的通道阻力，但由图15可清楚地理解，还是有一定的有效性，因而证实，如果支柱结构、支柱排的数量、等等的进一步优化，则与垂直公共通道32d的效果相结合，可在理论和实践上同时实现不容易受干扰和压力波动影响的通道结构，这是本发明的基本目的。

尽管已经描述了本发明的实施例，但本发明不限于以上实施例，并且按如下可实现各种变化。

(1)尽管加热元件13作为热飞行力供给装置的例子给出，但这并不仅限于加热元件13，而是可以使用其它飞行力供给装置。例如包括静电放电装置和压电飞行力供给装置。

静电飞行力供给装置由隔膜和布置在隔膜下面并在其之间引入一空气层的两个电极构成。电压施加在电极之间，隔膜向下弯曲，及以后电压变到0V从而释放静电力。返回到原始状态的隔膜的弹性力用来排出墨滴。

另外，对于压电飞行力供给装置，提供一种压电装置的层状结构，该层状结构具有位于两个面上的电极和隔膜。把电压施加到压电装置的两个面上的电极上就会由于压电效应而产生弯曲力矩，从而隔膜弯曲和变形。这种变形用来排出墨滴。

因而，本发明不限于热敏方法，并且也可应用于压电方法、静电放电方法等。而且，如以上描述的那样，不论串行或列式打印机都可应用本发明。然而，本发明用来防止墨滴排出的冲击波造成各液体排出部分相互影响，所以在排出墨滴时的压力越强，以及从这一次排出到下次排出的时段越短(即操作速度越快)，则本发明的效果就越大。因而，排出力强(排出速度快)的热敏式打印机及从这一次排出到下次排出的时段短(墨必须以高速相等地供给到大量打印头)的列式打印机会由应用本发明而得到较多好处。

Claims (10)

1.一种具有液体排出头的液体排出装置，其中在基片上排列有多个液体排出部分，该液体排出部分包括：

液体腔室，用来存储要排出的液体；

飞行力供给装置，设置在所述液体腔室内，用来给所述液体腔室内的液体提供飞行力；及

喷嘴形成部件，形成用于通过所述飞行力供给装置的作用而将在所述液体腔室中存储的液体排出的喷嘴，

所述液体排出装置包括：

多个分立通道，分别为每个所述液体排出部分设置，液体分立通道与所述液体腔室连通并且把液体供给到所述液体腔室内；和

公共通道，为所述多个分立通道设置，该公共通道与所述多个分立通道的每一个连通，用来把液体供给到所述多个分立通道；

所述公共通道包括：

第一公共通道，设置在液体供给源侧，与所述喷嘴的排列排平行，及与液体的排出方向平行，和

第二公共通道，与所述分立通道相邻设置并且与所述分立通道连通，并具有比所述第一公共通道的液体通道阻力更大的液体通道阻力。

2.根据权利要求1所述的液体排出装置，其特征在于，所述第二公共通道的与所述液体的供给方向相垂直的通道横截面面积形成得比所述第一公共通道的与所述液体的供给方向相垂直的通道横截面面积小，由此使所述第二公共通道的液体通道阻力大于所述第一公共通道的液体通道阻力。

3.根据权利要求1所述的液体排出装置，其特征在于，所述第二公共通道的至少一部分由所述液体排出头的至少一部分构成。

4.根据权利要求1所述的液体排出装置，其特征在于，所述第二公共通道形成为，相对于液体的向着与所述第二公共通道相连的所述多个分立通道的运动方向而言，所述液体通道阻力是大体恒定的。

5.根据权利要求1所述的液体排出装置，其特征在于，设置有多个所述液体排出头，所述多个液体排出头的所述第二公共通道形成为具有大体相同的液体通道阻力。

6.根据权利要求1所述的液体排出装置，其特征在于，所述第二公共通道形成为具有与所述分立通道大体相同的通道方向。

7.根据权利要求1所述的液体排出装置，其特征在于，所述第二公共通道的至少一部分设置在所述基片的设置所述分立通道的表面上。

8.根据权利要求1所述的液体排出装置，其特征在于，所述第二公共通道的至少一部分设置在所述基片的设置所述分立通道的表面上，并且由与构成所述液体排出部分或所述分立通道的材料相同的材料构成。

9.根据权利要求1所述的液体排出装置，其特征在于，所述基片具有一个表面垂直于或大体垂直于设置所述分立通道的表面，所述第二公共通道的至少一部分把所述垂直或大体垂直的表面用作所述第二公共通道的一个壁表面。

10.根据权利要求1所述的液体排出装置，其特征在于，所述第二公共通道的一部分设置在所述基片的设置所述分立通道的表面上；所述基片具有一个表面与设置所述分立通道的表面相垂直或大体相垂直，所述第二公共通道的至少一部分把所述垂直或大体垂直的表面用作所述第二公共通道的一个壁表面。

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