Устройство формирования изображения и печатная продукция

Устройство формирования изображения и печатная продукция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к устройству формирования изображения и печатной продукции. Более точно, это изобретение относится к устройству формирования изображения, содержащему головку выпуска жидкости, и печатной продукции, на которой изображение сформировано устройством формирования изображения.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известно устройство формирования изображения, такое как принтер, факсимильный аппарат, копировальное устройство, графопостроитель или многофункциональное периферийное устройство, обладающее многочисленными функциями формирования изображения (в том числе функцией печати, отправки по факсу, репродукции и тому подобного), в которых используется механизм выпуска жидкости. Механизм выпуска жидкости содержит пишущую головку, в которой размещены головки выпуска жидкости для выпуска капель пишущей жидкости. С помощью этой пишущей головки формирование изображения (которое включает в себя запись изображения и печать) выполняется выпуском капель пишущего флюида (краски) на носитель (лист для записи), в то время как носитель (лист для записи) протягивается.

Устройство формирования изображения (в дальнейшем устройство) выполняет формирование изображения путем выпуска капель жидкости на носитель (который включает в себя бумагу, пряжу, фибру, текстиль, кожу, металл, пластик, стекло, дерево, керамику и т.п.). Формирование изображения в дальнейшем называется не только формирование изображений со значащими символами, фигурами и т.п., но также и формирование изображений с незначащими шаблонами и т.п. Жидкость не ограничена пишущим флюидом или краской, и может быть использован любой флюид, который находится в жидком состоянии при выпуске. В устройстве выпуска жидкости (далее устройство) головка выпуска жидкости выпускает капли жидкости, и оно не ограничено устройством, которое обеспечивает только формирование изображения.

Устройства формирования изображения, снабженные головками выпуска жидкости, классифицируются на два типа: устройство формирования изображения последовательного типа, в котором пишущая головка, установленная в каретке, перемещается в основном направлении сканирования, перпендикулярном направлению протяжки листа, чтобы выполнять запись или печать; и устройство формирования изображения полнострочного типа, которое использует пишущую головку полнострочного типа, в которой множество эжекционных отверстий (сопел) для выпуска капель жидкости скомпонованы так, чтобы покрыть всю область записи.

Головка выпуска жидкости для использования в устройстве формирования изображения выполнена с возможностью выпуска капель жидкости из эжекционных отверстий, чтобы выполнять запись или печать. Если состояние головки без выпуска жидкости продолжается в течение определенного периода времени, вязкость жидкости в эжекционных отверстиях повышается из-за испарения растворителя и т.п. Если операция выпуска начинается из состояния, когда не было выпуска, выпуск из головки нарушается из-за повышенной вязкости, и головка выпуска жидкости приходит в неработоспособное состояние, а качество печати ухудшается. Чтобы избежать этого, выполняется операция холостого выпуска, при котором капли жидкости (отходы флюида), которые не используются для формирования изображения, выпускаются из сопел, и пишущий флюид с повышенной вязкостью, остающийся в соплах, удаляется.

Касательно операции холостого выпуска, в выложенной заявке №11-105304 на выдачу патента Японии раскрыт струйный принтер, в котором струйная головка снабжена узлом предварительного выпуска, и в котором осуществляется предварительный выпуск краски для предотвращения закупоривания сопел в струйной головке, в месте, отделенном от носителя для записи, во время сканирования струйной головки по носителю для записи.

В выложенной заявке №2001-026123 на патент Японии раскрыто струйное пишущее устройство, в котором данные для эжекции капель промывки из сопла для эжекции небольшого количества краски генерируются на основе данных печати для одного прохода. Узел возбуждения головки выполняет операцию печати в соответствии с данными, при этом капли для печати, а также капли для промывки, меньшие, чем капли для печати, выбрасываются на носитель записи во время сканирования каретки. В результате капли для промывки надлежащим образом эжектируются из малообъемного эжекционного сопла в течение одного прохода, как необходимо, и можно гарантировать, что нормальная операция печати выполняется самопишущим устройством, использующим даже сравнительно большеразмерный носитель записи. Более того, в выложенной заявке №2005-313624 на выдачу патента Японии раскрыта головка выпуска жидкости, которая выполняет операцию предварительного выпуска во время операции нормальной печати.

В выложенной заявке №2005-007899 на выдачу патента Японии раскрыто полнострочное струйное пишущее устройство, в котором область холостого выпуска для холостого выпуска капли жидкости устанавливается в месте, отделенном от области записи. Часть для пишущей жидкости для холостого выпуска для приема капель жидкости, когда выполняется холостой выпуск, расположена в области холостого выпуска. Узел пишущей головки, включающий в себя полнострочную струйную головку, перемещается или поворачивается в область холостого выпуска, и он выполняет операцию холостого выпуска. После этого узел печатающей головки возвращается в область записи путем выполнения операции возврата головки.

Кроме того, в выложенной заявке №2001-105589 на выдачу патента Японии раскрыт способ активации головки выпуска жидкости. В выложенной заявке №2002-248766 на выдачу патента Японии раскрыто устройство формирования изображения, которое использует краску, в которой заряженные частицы рассредоточены в растворителе.

Однако трудно применять способ холостого выпуска, который выполняет операцию холостого выпуска (предварительного выпуска) в месте, отделенном от носителя записи, во время сканирования печати, согласно выложенной заявке №11-105304 на выдачу патента Японии, для устройства формирования изображения полнострочного типа, в котором пишущая головка перемещается. Даже если возможно применить упомянутый выше способ холостого выпуска, проблема заключается в том, что в таком случае скорость печати значительно падает, и остается нерешенной.

Способ холостого выпуска, который формирует данные для холостого выпуска (промывки) на основании данных печати для одного прохода и выполняет холостой выпуск в пределах одного прохода печати, раскрытый в выложенной заявке №2001-026123 на выдачу патента Японии, потребовал бы анализа данных с малым выпуском краски, формирования данных для холостого выпуска согласно данным изображения и переключения схем управления возбуждением, которые формируют колебательный сигнал возбуждения для нормальной печати и колебательный сигнал возбуждения для холостого выпуска. Поэтому остается нерешенной проблема, т.к. обработка усложняется, а затраты увеличиваются.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного устройства формирования изображения, в котором устранены вышеописанные недостатки.

Согласно еще одному аспекту изобретения предложено устройство формирования изображения, которое выполняет операцию холостого выпуска из головки выпуска жидкости с использованием простого недорогого механизма.

Согласно еще одному аспекту изобретения предложена печатная продукция, на которой изображение сформировано вышеупомянутым устройством формирования изображения.

В варианте осуществления изобретения поставленная задача решена путем создания устройства формирования изображения, которое формирует изображение на носителе и содержит головку выпуска жидкости, в которой множество сопел для выпуска капель жидкости размещены рядом, при этом устройство формирования изображения содержит: узел формирования колебательного сигнала возбуждения, формирующий в пределах одного цикла возбуждения первый колебательный сигнал возбуждения, содержащий сигнал возбуждения для выпуска объема капли жидкости, используемого для формирования изображения, и второй колебательный сигнал возбуждения, содержащий сигнал возбуждения для выпуска объема капли жидкости, меньшего, чем минимальный выпускной объем капли, используемый для формирования изображения; и узел управления головкой, побуждающий головку выпуска жидкости выпускать объем капли жидкости, используемый для формирования изображения в соответствии с первым колебательным сигналом возбуждения для области, где формируется изображение, и побуждающий головку выпуска жидкости выпускать объем капли жидкости, меньший, чем минимальный объем выпускаемой капли, в соответствии со вторым колебательным сигналом возбуждения для области, где не формируется никакого изображения.

Вышеупомянутое устройство формирования изображения может быть сконфигурировано так, что область, где не формируется никакого изображения, соответствует области носителя, в которой носитель транспортируется в направлении протяжки.

Устройство формирования изображения может быть сконфигурировано так, что область, где не формируется никакого изображения, соответствует оконечной части области формирования изображения носителя в направлении, перпендикулярном направлению протяжки, в котором протягивается носитель.

Устройство формирования изображения может быть сконфигурировано так, что каждый из сигнала возбуждения в первом колебательном сигнале возбуждения и сигнала возбуждения во втором колебательном сигнале возбуждения содержит элемент колебательного сигнала сжатия, который производит выпуск капли жидкости сжатием жидкостной камеры, сообщающейся с одним из множества сопел головки выпуска жидкости, а изменение напряжения колебательного сигнала сжатия сигнала возбуждения во втором колебательном сигнале возбуждения является меньшим, чем изменение напряжения элемента колебательного сигнала сжатия сигнала возбуждения в первом колебательном сигнале возбуждения.

Устройство формирования изображения может быть сконфигурировано так, что каждый из сигнала возбуждения в первом колебательном сигнале возбуждения и сигнала возбуждения во втором колебательном сигнале возбуждения содержит элемент колебательного сигнала сжатия, который производит выпуск капли жидкости посредством сжатия жидкостной камеры, сообщающейся с одним из множества сопел головки выпуска жидкости, а время изменения элемента колебательного сигнала сжатия сигнала возбуждения во втором колебательном сигнале возбуждения является большим, чем время изменения элемента колебательного сигнала сжатия сигнала возбуждения в первом колебательном сигнале возбуждения.

Устройство формирования изображения может быть сконфигурировано так, что каждый из сигнала возбуждения в первом колебательном сигнале возбуждения и сигнала возбуждения во втором колебательном сигнале возбуждения содержит элемент колебательного сигнала вытягивания, который побуждает жидкостную камеру, сообщающуюся с одним из множества сопел головки выпуска жидкости, расширяться, а изменение напряжения элемента колебательного сигнала вытягивания сигнала возбуждения во втором колебательном сигнале возбуждения является большим, чем изменение напряжения элемента колебательного сигнала вытягивания сигнала возбуждения в первом колебательном сигнале возбуждения.

Устройство формирования изображения может быть сконфигурировано так, что каждый из сигнала возбуждения в первом колебательном сигнале возбуждения и сигнала возбуждения во втором колебательном сигнале возбуждения содержит элемент колебательного сигнала вытягивания, который вызывает расширение жидкостной камеры, сообщающейся с одним из множества сопел головки выпуска жидкости, а время изменения элемента колебательного сигнала вытягивания сигнала возбуждения во втором колебательном сигнале возбуждения короче, чем время изменения элемента колебательного сигнала вытягивания сигнала возбуждения в первом колебательном сигнале возбуждения.

Устройство формирования изображения может быть сконфигурировано так, что головка выпуска жидкости является пишущей головкой полнострочного типа.

Устройство формирования изображения может быть сконфигурировано так, что носитель является свернутым в виде рулона носителем.

Устройство формирования изображения может быть сконфигурировано так, что когда выполняется операция холостого выпуска для выпуска капель жидкости, которые не вносят вклад в формирование изображения, головка выпуска жидкости выпускает по всей допускающей формирование изображения области носителя в направлении ширины носителя объем капли жидкости, меньший, чем минимальный выпускной объем капли.

В варианте осуществления изобретения, который решает одну или более из вышеупомянутых проблем, раскрыта печатная продукция, на которой изображение сформировано устройством формирования изображения посредством выпуска капель жидкости на носитель.

В варианте осуществления изобретения, который решает одну или более из вышеупомянутых проблем, раскрыто устройство формирования изображения, которое формирует изображение на носителе и содержит головку выпуска жидкости, в которой множество сопел для выпуска капли жидкости скомпоновано рядом, устройство формирования изображения содержит: узел формирования колебательного сигнала возбуждения, формирующий в пределах одного цикла возбуждения первый колебательный сигнал возбуждения, содержащий первый сигнал возбуждения для выпуска объема капли жидкости, используемого для формирования изображения, и второй колебательный сигнал возбуждения, содержащий второй сигнал возбуждения для выпуска объема капли жидкости, меньшего, чем минимальный выпускной объем капли, используемый для формирования изображения; и узел выбора, выбирающий по меньшей мере один из первого сигнала возбуждения в первом колебательном сигнале возбуждения и второго сигнала возбуждения во втором колебательном сигнале возбуждения в ответ на сигнал управления, чтобы подавать выбранный сигнал возбуждения на головку выпуска жидкости.

Устройство формирования изображения может быть сконфигурировано так, что узел формирования колебательного сигнала возбуждения выполнен с возможностью формировать множество первых сигналов возбуждения во временном ряду и второй сигнал возбуждения, вставляемый между двумя из множества первых сигналов возбуждения.

Устройство формирования изображения может быть сконфигурировано так, что узел выбора выполнен с возможностью выбирать второй сигнал возбуждения одновременно с первым сигналом возбуждения при формировании изображения.

Устройство формирования изображения может быть сконфигурировано так, что узел формирования колебательного сигнала возбуждения выполнен с возможностью формировать второй колебательный сигнал возбуждения, содержащий элемент колебательного сигнала, предназначенный для срыва части капли жидкости, выпущенной из головки выпуска жидкости.

Устройство формирования изображения может быть сконфигурировано так, что узел формирования колебательного сигнала возбуждения выполнен так, что выпускная скорость капли объема капли жидкости, меньшего, чем минимальный выпускной объем капли, используемый для формирования изображения, была медленнее, чем выпускная скорость капли минимального выпускного объема капли, используемого для формирования изображения.

Согласно вариантам осуществления устройства формирования изображения по изобретению можно выполнять операцию холостого выпуска с использованием простого недорогого механизма.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из последующего подробного описания со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 изображает схему устройства формирования изображения, согласно изобретению;

фиг.2 − схему, показывающую структуру пишущей головки в устройстве формирования изображения по фиг.1, согласно изобретению;

фиг.3 − разрез головки выпуска жидкости вдоль продольного направления жидкостной камеры, которая составляет часть пишущей головки на фиг.2, согласно изобретению;

фиг.4 − разрез головки выпуска жидкости вдоль поперечного направления жидкостной камеры, согласно изобретению;

фиг.5 − схему системы управления устройства формирования изображения, согласно изобретению;

фиг.6 - схему части управления печатью и схему возбуждения головки в системе управления, согласно изобретению;

фиг.7 - диаграмму колебательного сигнала возбуждения, который формируется системой управления, согласно изобретению;

фиг.8А - диаграмму сигнала Р1 возбуждения, который включен в первый колебательный сигнал возбуждения, который составляет часть колебательного сигнала возбуждения, согласно изобретению;

фиг.8В - диаграмму сигнала Pk возбуждения, который включен во второй колебательный сигнал возбуждения, который составляет часть колебательного сигнала возбуждения, согласно изобретению;

фиг.9А - диаграмму сигнала Р1 возбуждения, который включен в первый колебательный сигнал возбуждения, который составляет часть колебательного сигнала возбуждения, согласно изобретению;

фиг.9В - диаграмму сигнала Pk возбуждения, который включен во второй колебательный сигнал возбуждения, который составляет часть колебательного сигнала возбуждения, согласно изобретению;

фиг.10 − блок-схему последовательности операций способа для пояснения управления каплями жидкости, которое выполняется устройством формирования изображения, согласно изобретению;

фиг.11 - схему устройства формирования изображения, в котором формирование изображения выполняется пишущей головкой с использованием рулонного листа, согласно изобретению;

фиг.12 - область, где формируется изображение, и область, где не формируется никакого изображения, согласно изобретению;

фиг.13 - область, где формируется изображение, и область, где не формируется никакого изображения, согласно изобретению;

фиг.14 - область, где формируется изображение, и область, где не формируется никакого изображения, согласно изобретению;

фиг.15 − диаграмму колебательного сигнала возбуждения, который формируется системой управления устройства формирования изображения, согласно изобретению;

фиг.16 - схему, показывающую взаимосвязь между сигналом управления каплями и выпускным объемом капли в варианте осуществления по фиг.15, согласно изобретению;

фиг.17 - диаграмму колебательного сигнала возбуждения, который формируется системой управления устройства формирования изображения, согласно изобретению;

фиг.18 - схему, показывающую взаимосвязь между сигналом управления каплями и выпускным объемом капли в варианте осуществления по фиг.17, согласно изобретению;

фиг.19 - диаграмму второго сигнала возбуждения выпуска для побуждения пишущей головки выполнять холостой выпуск, согласно изобретению;

фиг.20 - схему устройства формирования изображения, согласно изобретению;

фиг.21 - схему устройства формирования изображения, согласно изобретению.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже приведено описание вариантов осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.

Схема на фиг.1 показывает структуру механической части устройства формирования изображения в варианте осуществления изобретения.

Устройство 1 формирования изображения согласно этому варианту осуществления является устройством формирования изображения полнострочного типа, в котором пишущая головка составлена головкой выпуска жидкости полнострочного типа, содержащей ряды сопел (в которых многочисленные сопла упорядочены в каждым ряду) и имеющей продольную длину, большую, чем ширина области записи листа (носителя) для записи.

Устройство 1 формирования изображения содержит часть 2 формирования изображения внутри устройства 1 формирования изображения и механизм 3 протяжки, который транспортирует лист для записи. Лоток 4 носителя, который вмещает несколько листов 5 для записи, прикреплен к одной стороне устройства 1 формирования изображения. В качестве альтернативы, механизм подачи рулонного листа (не показан), который подает рулонный лист (свернутый в виде рулона носитель) в часть 2 формирования изображения, может быть прикреплен к одной стороне устройства 1 формирования изображения.

В устройстве 1 формирования изображения лист 5 для записи (или рулонный лист) из лотка 4 носителя подается в механизм 3 протяжки, и изображение формируется на листе 5 для записи посредством части 2 формирования изображения, в то время как лист 5 для записи (или рулонный лист) транспортируется. Лист 5 для записи, после того как формирование изображения завершилось, выводится в лоток 6 вывода листов, который прикреплен к другой стороне устройства 1 формирования изображения.

Устройство 1 (фиг.2) формирования изображения содержит пишущие головки 11k, 11c, 11m и 11y (которые, в собирательном значении, могут называться пишущей головкой 11), которые, соответственно, выпускают капли жидкости черного (К), голубого (С), пурпурного (М) и желтого (Y) цвета. Пишущие головки 11k, 11c, 11m и 11y составлены из четырех головок выпуска жидкости полнострочного типа, и соответствующие пишущие головки 11 прикреплены к держателю головок (не показан) с поверхностью 104N сопел (сопла 104 сформированы на ней), обращенными вниз.

Устройство 1 формирования изображения содержит устройства 12k, 12c, 12m и 12y поддержки/восстановления (которые, в собирательном значении, могут называться устройством 12 поддержки/восстановления), которые выполняют поддержку и восстановление качества функционирования соответствующих пишущих головок 11. Во время операции поддержки качества функционирования соответствующих пишущих головок, такой как последовательность операций прочистки и последовательность операций протирки, пишущая головка 11 и устройство 12 поддержки/восстановления перемещаются относительно друг друга, при этом деталь закупоривания, которая составляет часть устройства 12 поддержки/восстановления, обращена к поверхности 104N сопел пишущей головки 11.

В этом варианте осуществления черная, голубая, пурпурная и желтая пишущие головки 11 скомпонованы в этом порядке одна за другой со стороны входа направления протяжки листа для записи, чтобы выпускать капли жидкости каждого цвета на лист для записи. Однако компоновка и количество цветов пишущих головок согласно изобретению не ограничены этим вариантом осуществления.

Также могут использоваться одна или множество пишущих головок полнострочного типа, в которых множество рядов сопел скомпонованы с заданными интервалами. Пишущей головке и картриджу пишущего флюида, который подает пишущий флюид в пишущую головку, может быть придана форма интегрального компонента, или они могут быть сформированы в качестве отдельных компонентов.

Устройство 1 формирования изображения содержит ролик 21 подачи листа, который за раз отделяет один лист от листов 5 для записи из лотка 4 носителей и подает лист в устройство 1 формирования изображения, и ролики 22 подачи листа, которые доставляют лист в механизм 3 протяжки. Когда устройство 1 формирования изображения оснащено механизмом подачи рулонного листа, рулонный лист непрерывно выдается в механизм 3 протяжки с помощью роликов 22 подачи листа.

Механизм 3 протяжки включает в себя следующие элементы. Ремень 25 протяжки замкнутого типа намотан между ведущим роликом (роликом протяжки) 23, который вращается приводным электродвигателем (не показан) и ведомым роликом 24. Зарядный ролик 26 предусмотрен для электрической зарядки ремня 25 протяжки. Направляющая деталь 27 (опорная пластина) предусмотрена для направления ремня 25 протяжки на участке, который обращен к части 2 формирования изображения. Удерживающий ролик 28 установлен напротив ведущего ролика 23, чтобы удерживать лист 5 для записи (или рулонный лист), отправленный из части подачи листа, напротив ведущего ролика 23. Деталь для протирки пишущего флюида 29 (или полотно очистки), которая изготовлена из пористого материала, является деталью очистки, предусмотренной для удаления пишущего флюида (краски), прилипающего к ремню 25 протяжки. А также электроразрядный ролик 30 предусмотрен для электрической разрядки ремня 25 протяжки.

Кроме того, выводные ролики 31 предусмотрены в выходной части механизма 3 протяжки, чтобы выдавать лист 5 для записи (или рулонный лист), на котором формируется изображение, в лоток 6 вывода листов.

В описанном выше устройстве формирования изображения полнострочного типа ремень 25 протяжки электрически заряжается, и лист 5 для записи (или рулонный лист) выдается на ремень 25 протяжки, так что лист 5 для записи (или рулонный лист) притягивается электростатической силой ремня 25 протяжки, и он протягивается вращательным движением ремня 25 протяжки. Изображение формируется на листе для записи каплями жидкости соответственных цветов, выпускаемыми из пишущих головок 11k, 11c, 11m и 11y части 2 формирования изображения. Лист для записи, на котором формируется изображение, выдается в лоток 6 вывода листа.

Описание примера головки выпуска жидкости, которая составляет часть пишущей головки 11, приведено ниже со ссылкой на фиг.3 и фиг.4.

Фиг.3 - вид в разрезе головки выпуска жидкости по линии А-А на фиг.2 в продольном направлении жидкостной камеры головки выпуска жидкости (это направление перпендикулярно направлению ряда сопел). Фиг.4 - вид в разрезе головки выпуска жидкости вдоль поперечного направления жидкостной камеры (это направление параллельно направлению ряда сопел).

Головка выпуска жидкости содержит: канальную пластину 101 (подложку жидкостной камеры); пластину 102 диафрагмы, которая присоединена к нижней поверхности канальной пластины 101 (подложки жидкостной камеры) и этой канальной пластине 101; и пластину 103 сопел, которая присоединена к верхней поверхности канальной пластины 101 (или сформирована как за одно целое с канальной пластиной 101).

Кроме того, канальная пластина 101, пластина 102 диафрагмы и пластина 103 сопел составляют следующие элементы: сжимаемую жидкостную камеру, которая предусмотрена в качестве отдельного канала, чтобы сообщаться с соплами 104 для выпуска капель жидкости; часть 107 сопротивления флюиду, которая предусмотрена в качестве канала подачи жидкости, который подает краску (пишущий флюид) в сжимаемую жидкостную камеру 106; и демпферную камеру 118, которая предусмотрена смежной общей жидкостной камерой 108.

В этом варианте осуществления канальная пластина 101 изготовлена из подложки SUS посредством механической обработки, перфорации или травления с использованием раствора кислотного травления, и канальная пластина 101 формирует различные проемы сжимаемой жидкостной камеры 106, части 107 сопротивления флюиду и демпферной камеры 118, соответственно.

Как упомянуто выше, канальная пластина 101 и пластина 103 сопел или пластина 102 диафрагмы могут формироваться вместе посредством электросплавления. Канальная пластина 101 может быть сформирована выполнением анизотропного травления однокристальной кремниевой подложки ориентации (110) граней кристалла с использованием раствора щелочного травления, такого как раствор гидроксида калия (КОН). В качестве альтернативы, канальная пластина 101 может быть сформирована с использованием светочувствительного полимера.

Пластина 102 (фиг.3) диафрагмы сформирована из трехслойной никелевой пластины, включающей в себя первый слой 102а, второй слой 102b и третий слой 102 с, которые ламинированы со стороны жидкостной камеры 106, при этом пластина 102 диафрагмы, например, изготовлена посредством электросплавления. В качестве альтернативы, пластина 102 диафрагмы может быть сформирована из ламинированной детали, изготовленной из полимера, такого как полиимид, и металлической пластины, такой как подложка SUS, или, например, сформирована из полимерной детали.

Пластина 103 сопел формирует различные сопла 104, соответствующие соответственным сжимаемым жидкостным камерам 106, и эта пластина 103 сопел прикреплена к канальной пластине 101 клеящим веществом.

Исходные материалы, пригодные для формирования пластины 103 сопел, могут включать в себя металлический материал, такой как нержавеющая сталь и никель, полимерный материал, такой как полиимидный полимер, кремний и их сочетание.

Внутренняя форма сопла 104 является роговидной формой (или может использоваться обычная цилиндрическая форма или форма усеченного конуса), а внутренний диаметр сопла 104 лежит в диапазоне 20-35 микрометров, в качестве диаметра на стороне выпускного отверстия капель краски. Шаг сопел каждого ряда установлен в 150 точек на дюйм (dpi).

Водоотталкивающий финишный слой (не показан), который подвергается водоотталкивающей обработке поверхности, предусмотрен на поверхности 104N сопел (поверхности в направлении выпуска) пластины 103 сопел. Водоотталкивающий финишный слой может быть сформирован посредством PTFE-Ni (никель-тефлоновой) эвтектической металлизации или электроосаждения фторполимера, вакуумного осаждения фторполимера с испаряемостью или обжига покрытия из раствора кремнистого полимера или фтористого полимера и т.п.

В пластине 102 диафрагмы (фиг.3) часть 102А диафрагмы, соответствующая каждой сжимаемой жидкостной камере 106, образована первым слоем 102а, и часть 102В проецирования двухслойной структуры сформирована в центре части 102А диафрагмы вторым слоем 102b и третьим слоем 102с. Каждый из пьезоэлектрических элементов 112, которые составляют узел выработки энергии (узел исполнительного механизма), присоединен к части 102 В проецирования, соответственно.

Соответствующая отделению 106А каждой сжимаемой жидкостной камеры 106 опорная часть 113 крепится к трехслойному структурированному участку (толстому участку 102 В).

Пьезоэлектрические элементы 112 и опорные части 113 сформированы посредством шлицевой обработки половинным разрезанием ламинированной детали 114 пьезоэлектрического элемента. Опорные части 113 также являются пьезоэлектрическими элементами, но к частям 113 не прикладывается никакое напряжение возбуждения, и они служат в качестве опоры для пластины 102 диафрагмы. Деталь 114 ламинированного пьезоэлектрического элемента присоединена к детали 115 основания.

Например, пьезоэлектрические элементы 112 (деталь 114 пьезоэлектрического элемента) изготовлены последовательным ламинированием пьезоэлектрического слоя цирконатов титаната и свинца (PZT), чья толщина на слой находится в диапазоне 10-50 микрометров, и слоя внутреннего электрода из серебра/палладия (AgPd), чья толщина на слой составляет несколько микрометров. Внутренние электроды электрически присоединены к отдельному электроду и общему электроду, и сигнал возбуждения прикладывается к этим электродам через кабель 116 FPC.

Пишущая головка может конфигурироваться так, что пишущий флюид в жидкостной камере 106 подвергается повышению давления с использованием пьезоэлектрического смещения пьезоэлектрического элемента 112 в направлении d33. В качестве альтернативы пишущая головка может быть сконфигурирована так, что пишущий флюид в жидкостной камере 106 подвергается повышению давления с использованием пьезоэлектрического смещения пьезоэлектрического элемента 112 в направлении d31.

Пишущая головка в этом варианте осуществления имеет конфигурацию, которая использует смещение пьезоэлектрического элемента 112 в направлении d33.

Предпочтительно, чтобы деталь 115 основания была сформирована с использованием металлического материала. В случае когда материалом детали 115 основания является металл, можно предотвращать накопление тепла пьезоэлектрического элемента 112 от его саморазогрева. Присоединение пьезоэлектрического элемента 112 и детали 115 основания может выполняться с использованием клеящего вещества. Однако когда количество каналов увеличивается, как в пишущей головке полнострочного типа, температура возрастает приблизительно до 100°С от саморазогрева пьезоэлектрического элемента 112, и сила сцепления заметно снижается.

Возрастание температуры внутри пишущей головки происходит из-за саморазогрева, и температура краски возрастает, а если температура краски возрастает, вязкость краски будет падать, и это будет оказывать значительное влияние на свойства выпуска.

Поэтому деталь 115 основания формируется с использованием металлического материала, чтобы предотвращать накопление тепла от саморазогрева пьезоэлектрического элемента 112. Более того, это позволяет предотвратить ухудшение свойств впрыскивания, обусловленное падением силы сцепления и падением вязкости пишущего флюида.

Более того, деталь 117 каркаса, которая сформирована литьевым формованием полимера на основе эпоксидной смолы или сульфита полифенилена, присоединяется к окружности пластины 102 диафрагмы клеящим веществом.

Общая жидкостная камера 108, которая подает пишущий флюид в каждую сжимаемую жидкостную камеру 106, сформирована в детали 117 каркаса. Пишущий флюид из общей жидкостной камеры 108 подается в сжимаемую жидкостную камеру 106 через отверстие 109 подвода, сформированное в пластине 102 диафрагмы, канал 110, сформированный на входе части 107 сопротивления флюиду, и часть 107 сопротивления флюиду. Отверстие 119 подвода пишущего флюида для подачи пишущего флюида в общую жидкостную камеру 108 извне также сформировано в детали 117 каркаса.

Участок поверхности стенки общей жидкостной камеры 108 сформирован пластиной 102 диафрагмы, которая формирует поверхность стенки жидкостной камеры 106. Части, которая формирует поверхность стенки общей жидкостной камеры 108, придана форма демпферной части 124. Демпферная часть 124 формирует часть стенки прилегающей демпферной камеры 118, чтобы поглощать колебания давления, возникающие в общей жидкостной камере 108. Демпферная камера 118 открыта в атмосферу через воздушный проем, который не проиллюстрирован.

В головке выпуска жидкости, упомянутой выше, когда напряжение, приложенное к пьезоэлектрическому элементу 112, падает от опорного напряжения Ve, пьезоэлектрический элемент 112 вынуждается сжиматься, диафрагма вынуждается опускаться, так что емкость сжимаемой жидкостной камеры 106 увеличивается, и краска втекает в жидкостную камеру 106. После того когда напряжение, приложенное к пьезоэлектрическому элементу 112, возрастает, пьезоэлектрический элемент 112 побуждается расширяться в направлении ламинирования. Пластина 102 диафрагмы деформируется в направлении сопла 104, и емкость/объем жидкостной камеры 106 уменьшается, так что пишущий флюид в жидкостной камере 106 подвергается повышению давления, и капля пишущего флюида выпускается (эжектируется) из сопла 104.

Впоследствии когда напряжение, приложенное к пьезоэлектрическому элементу 112, возвращается к опорному напряжению, пластина 102 диафрагмы возвращается в начальное положение, и жидкостная камера 106 побуждается расшириться. В это время отрицательное давление возрастает в жидкостной камере 106, и жидкостная камера 106 пополняется пишущим флюидом из общей жидкостной камеры 108.

После того как колебание мениска сопла 104 угасает и мениск сопла стабилизируется, головка выпуска жидкости переводится на последующую операцию для выпуска капли жидкости из сопла 104.

В этом варианте осуществления будет описана головка выпуска жидкости пьезоэлектрического типа, которая использует пьезоэлектрические элементы в качестве узла выработки энергии (узла исполнительного механизма). В качестве альтернативы, головка выпуска жидкости, использующая другой узел исполнительного механизма, такая как тепловая головка, которая использует экзотермический резистор для узла исполнительного механизма, и электростатическая головка, которая использует в качестве узла исполнительного механизма диафрагму и электрод, которые вырабатывают электростатическую силу, также может использоваться в качестве пишущей головки 11.

Система управления устройства формирования изображения по этому варианту осуществления будет описана ниже