CN101503027A

CN101503027A - 液体喷射头

Info

Publication number: CN101503027A
Application number: CNA2009100055959A
Authority: CN
Inventors: 秋山留美; 永田真吾; 神田英彦; 坂本敦; 田中宏和; 山本和歌子
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2008-02-08
Filing date: 2009-02-06
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2029-02-06
Also published as: CN101503027B; JP5294884B2; US20090201354A1; US8113642B2; JP2009208468A

Abstract

本发明提供一种液体喷射头，该液体喷射头包括被配置而形成喷射口列的多个喷射口(302)，在使气泡膨胀并朝供墨口移动的恢复处理后，该液体喷射头允许从喷嘴(310)顺利地除去气泡。在供墨口和墨通道(304)之间配置多个喷嘴过滤器(306)，使得通过供墨口供给到气泡室(303)的墨流经喷嘴过滤器(306)之间，从而从墨中分离墨中含有的杂质。当墨通道入口(311)和喷嘴过滤器(306)之间的距离被定义为L₁并且相邻的喷嘴过滤器(306)之间的距离被定义为L₂时，L₁与L₂之间的关系满足L₁≤L₂。

Description

液体喷射头

技术领域

本发明涉及一种向打印介质喷射液体的液体喷射头，具体地涉及一种适于对液体喷射头进行恢复处理的液体喷射头。

背景技术

在喷墨打印设备中，在大多数情况下，进行恢复处理以便从用作液体喷射头的打印头排出高粘度的墨、微细气泡等并去除附着到内部形成有喷射口的表面的杂质、墨雾(ink mist)等。进行恢复处理来保持打印头的喷墨状况良好。抽吸操作、预喷射操作、擦拭操作等是已知的恢复处理。通过盖住打印头的喷射口形成面并使用抽吸泵等在盖内形成负压来进行抽吸操作。因而，高粘度的墨和气泡通过打印头的喷射口与正常的墨一起被吸出。在预喷射操作中，不参与图像形成的墨被喷出到除打印介质外的特定位置。而后，通过打印头中的喷射口排出高粘度的墨和气泡。如果在抽吸操作中不同颜色的墨在盖中混合，则进行预喷射操作来从打印头中去除颜色混合的墨。通过用刮片(blade)擦拭形成有喷射口的打印头的表面来进行擦拭操作。这去除了附着到形成有喷射口的表面的杂质、墨雾等。

如果喷墨后打印头的喷嘴中残留有气泡(下面称为喷嘴气泡)，在形成下一图像的喷墨过程中，喷出压力可能会被气泡吸收。这可能会引起如不喷出、喷射方向偏移或喷液量低于适当值等现象。这可能会降低墨撞击打印介质的预定位置的精度。结果，由打印得到的图像的品质可能会降低。为了防止气泡如上所述地残留在气泡室内，作为恢复处理的一个例子，传统的方法可能为基于负压进行抽吸操作而后进行预喷射操作。

然而，利用这种传统的恢复处理，抽吸操作可能不利地包括大量废墨并使可用于打印的墨中的大部分被排出。因而，提出了多种恢复处理方法来减少恢复处理中产生的废墨的量。

在例如日本特开平06-246931(1994)号公报中公开了使用这种恢复处理的喷墨打印设备。在预喷射期间，日本特开平06-246931(1994)号公报中的喷墨打印设备根据如墨的种类和打印头内的温度等条件调整喷墨的次数。首先，在预喷射期间确定墨的种类、打印头内的温度等。而后，根据这些条件从存储器中读取喷出滴数。而后根据设定的喷出滴数进行预喷射。这抑制了产生过多量的废墨，从而允许适当地进行预喷射。

日本特开2004-090292号公报公开了包括具有不同喷墨量的多个喷射口的喷墨打印设备，该设备在每个喷射口预喷射期间，根据通过喷射口喷出的墨量调整能量元件的驱动条件。日本特开2004-090292号公报公开了用于设定待调整的驱动条件的方法，驱动条件具体为喷出的滴数、喷出频率和喷出间隔。因而，为具有不同特性的喷射口设置合适的驱动条件允许减少预喷射所需的墨量。

但是，如果通过进行抽吸操作并而后进行预喷射操作来执行用于去除残留在喷嘴中的气泡的恢复处理，恢复处理不可避免地要消耗墨。因而，需要不消耗墨的从喷嘴中去除气泡的恢复处理。

关于与恢复处理相关的墨消耗，已提出一种在抑制墨消耗的同时进行恢复处理的方法，该方法加热打印头来产生气泡并使气泡膨胀，从而使气泡从气泡室向供墨口移动，并因而从气泡室去除气泡。因而，从气泡室去除气泡从而允许墨被顺利地喷出。该方法还允许在不消耗墨的情况下进行喷嘴恢复处理，从而降低消耗的墨量。

然而，可以对以下打印头使用上述使气泡室内的气泡膨胀并使气泡向供墨口移动的恢复处理：在该打印头中沿与供墨口延伸的方向平行的方向配置多个喷射口以形成喷射口列。于此，本申请的发明人发现了以下问题。如果在以下打印头中执行恢复处理：该打印头包括形成在其中的喷射口列，该喷射口列与供墨口的延伸方向平行地延伸，则当在喷嘴中产生的膨胀气泡朝供墨口移动时，该气泡可能与相邻的喷嘴中产生的另一气泡结合。而后，气泡的结合可能会导致气泡残留在气泡室的内部，因而影响喷墨。

发明内容

因而，鉴于上述情况，本发明的一个目的在于提供一种液体喷射头，该液体喷射头包括被配置而形成喷射口列的多个喷射口，并且在使气泡膨胀并朝供墨口移动的恢复处理之后，该液体喷射头允许从喷嘴中顺利地去除气泡。

本发明的第一方面是一种液体喷射头，其包括：多个喷嘴，每个喷嘴包括：能量作用室；打印元件，该打印元件位于所述能量作用室中以产生施加到被存储在所述能量作用室中的液体的能量；喷射口，该喷射口与所述能量作用室连通，通过该喷射口喷出被所述打印元件施加能量的液体；以及液体通道，经由供液口供给并存储在所述能量作用室中的液体流过该液体通道，其中，在所述供液口和所述液体通道之间设置多个喷嘴过滤器，使得通过所述供液口供给到所述能量作用室的液体在所述喷嘴过滤器之间通过，从而从液体中分离液体含有的杂质，当所述喷嘴过滤器和所述液体通道中的与所述供液口最接近的液体通道入口之间的在从所述供液口朝向所述喷射口的方向上的距离被定义为L₁，所述喷嘴过滤器之间的距离被定义为L₂时，L₁和L₂之间的关系满足L₁≤L₂。

本发明的第二方面是一种液体喷射头，其包括：多个喷嘴，每个喷嘴包括：能量作用室；打印元件，该打印元件位于所述能量作用室中以产生施加到被存储在所述能量作用室中的液体的能量；喷射口，该喷射口与所述能量作用室连通，通过该喷射口喷出被所述打印元件施加能量的液体；以及液体通道，经由供液口供给并存储在所述能量作用室中的液体流过该液体通道，其中，在所述供液口和所述液体通道之间设置多个喷嘴过滤器，使得通过所述供液口供给到所述能量作用室的液体在所述喷嘴过滤器之间通过，从而从液体中分离液体含有的杂质，所述喷嘴过滤器和所述液体通道中的与所述供液口最接近的液体通道入口之间的通道中的流阻比所述喷嘴过滤器之间的通道中的流阻高。

本发明可以提供一种液体喷射头，其包括被设置从而形成喷射口列的多个喷射口，在使气泡膨胀并朝供墨口移动的恢复处理之后，该液体喷射头允许从喷嘴中顺利地去除该气泡。

从以下(参照附图)对典型实施方式的说明中，本发明的其他特征将变得明显。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方式的打印设备的俯视图；

图2A是从斜下方观察的安装在图1中的打印设备中的打印头的立体图，图2B是从斜上方观察的安装在图1中的打印设备中的打印头的立体图；

图3A是从斜下方观察的图2A和图2B中的打印头的分解立体图，图3B是从斜上方观察的图2A和图2B中的打印头的分解立体图；

图4是图2A和图2B中的打印头的喷射口形成面的俯视图；

图5是图4中的打印头的主要部分的放大剖视图；

图6A至图6C是示出在图5中的打印头中的执行恢复处理时观察到的气泡运动的图；

图7A是示出本发明的实施方式的打印头的俯视图，图7B是沿图7A中的VIIB-VIIB线截取的图7A中的打印头的剖视图；

图8是用于与根据本发明的打印头进行比较的比较例中的打印头的喷射口形成面的俯视图；

图9是图8中的打印头的主要部分的放大剖视图；

图10A至图10C是示出在图9中的打印头中执行恢复处理时观察到的气泡移动的图。

具体实施方式

现参照附图说明本发明的实施方式。

首先，将说明一种打印设备的构造，该打印设备是使用根据本实施方式的打印头的喷墨打印设备。根据本实施方式的打印设备1被构造成允许在其内部安装打印头H1001，该打印头H1001是盒式喷墨打印头。图1是基于根据本实施方式的喷墨方案的打印设备1的俯视图。

图1所示的打印设备1基于串行扫描方案。滑架102被支撑从而可沿导轴103往复移动，该导轴103沿打印设备1的主扫描方向(图1所示的箭头A的方向)延伸并且被安装在设备主体中。滑架102由主扫描马达104经由包括马达皮带轮(pulley)105、从动皮带轮106、同步带107等的驱动机构驱动。这允许控制滑架102的位置及滑架102的移动。此外，在滑架102上设置原始位置(home position)传感器。因而，滑架102上的原始位置传感器130在通过遮蔽板136的位置时感测到通过了遮蔽板136。原始位置传感器130因而能感测到滑架102在原始位置处。

诸如打印片材或塑料薄片等打印介质被放置在打印设备1中设置的片材进给托盘上。然后由进给辊沿图1中箭头B所示的副扫描方向输送打印介质。片材进给马达135的驱动经由齿轮使搓纸辊(pickup roller)131转动，使打印介质108与剩余的打印介质分离，并从自动片材进给器(ASF)132进给分离出的打印介质108。然后，使输送辊109旋转以输送打印介质108(副扫描)通过与打印头H1001的喷射口面相对的位置(打印区域)。通过旋转LF(Line Feed，换行)马达134经由齿轮旋转驱动输送辊109。此时，纸端传感器133判定是否有打印介质被进给，并判定片材进给的头端位置(head position)。打印介质108经过纸端传感器133时进行这些判定。纸端传感器133还感测打印介质108的尾端的实际位置。纸端传感器133还用于基于打印介质108的实际尾端判定当前打印位置。

打印设备1重复打印操作和在副扫描方向以与打印操作用打印宽度对应的输送距离输送片材的输送操作，从而在片材上顺次打印图像。在使打印头在主扫描方向移动的同时，通过向台板上的打印介质108的打印区域喷墨来进行打印操作。

本发明还可用于全行型打印设备，该设备使用在打印介质的沿打印介质的宽度方向的整个区域上延伸的长打印头。

打印期间，打印介质108的背面由台板(图中未示出)支撑，使得打印介质108在打印区域中形成平的打印面。此时，安装在滑架102上并用作液体喷射头的打印头H1001的喷射口面被定位成从滑架102向下突出。打印头H1001被保持在滑架102中，使得在两对输送辊之间，喷射口面与打印介质108上的打印区域相对且与该打印区域平行。因而，打印头H1001被可更换地安装并定位在图1中的打印设备1的滑架102上。滑架102包括电连接部，该电连接部经由打印头H1001上的外部信号输入端子将驱动信号等传送到各喷射部。打印头H1001被安装在滑架102上，使得喷射口的配置方向与滑架102的主扫描方向正交。

图2A和图2B示出经由滑架102被安装在打印设备1中的整个打印头H1001的立体图。图2A示出从斜下方观察的打印头H1001的立体图。图2B示出从斜上方观察的打印头H1001的立体图。图3A和3B示出分解成多个组件的打印头H1001的立体图。图3A示出从斜下方观察的打印头H1001的立体图。图3B示出从斜上方观察的打印头H1001的立体图。将参照这些附图说明打印头H1001。

根据本实施方式的作为喷墨打印头的打印头H1001基于气泡喷射(bubble jet)(注册商标)方案并使用电热转换元件，该电热转换元件响应电信号产生以使气泡室(bubblingchamber)内部的墨膜沸腾所需的热量。此外，根据本实施方式的打印头H1001是被称为侧射式(side shooter type)的打印头，其中每个电热转换元件的位置与对应的喷射口相对，通过该喷射口喷射墨滴。

如图3A的分解立体图所示，根据本实施方式的打印头H1001包括打印元件基板H1101、电配线带H1301和墨供给保持构件H1501。如图3B的分解立体图所示，根据本实施方式的打印头H1001还包括过滤器H1701、H1702和H1703、墨吸收体H1601、H1602和H1603、盖构件H1901和密封构件H1801。

为了进行配给，将保护带(图中未示出)贴附着并粘接到打印头H1001的喷射口面的前表面，从而堵塞上述盒式打印头H1001的打印元件基板H1101中形成的喷射口。因而，密封打印头H1001从而防止打印头H1001的墨供给保持构件H1501中填充的墨从打印头H1001的喷射口泄漏。此处，说明可以喷射三种类型的墨的打印头的构造。但是，根据本发明的打印头不限于该方案。所需的墨类型的数目可以不是三种，而是四种以上、或两种以下。此外，墨的颜色不限于黄色、青色和品红色，也可以使用任意颜色的墨。墨不一定要显影用于打印的颜色，其可以是用于处理墨或打印介质的液体。此处，墨或打印介质的处理是指，例如，通过提高提供给打印介质的墨中的色材的内聚或不溶解性来提高色材的固着性(fixability)，提高打印品质或显色能力，以及提高图像耐久性等。

如图2A所示，根据本实施方式的打印头H1001包括安装引导部H1560和接合部H1930。安装引导部H1560被形成为用于将被安装的打印头H1001引导到喷墨打印设备主体中的滑架102的安装位置，以使打印头H1001被精确地安装到打印设备1中的预定位置。当打印头H1001被安装到打印设备主体时，接合部H1930与头设定杆(head set lever)接合，因而将打印头H1001固定安装到滑架102上。打印头H1001还包括用于主扫描方向的抵接部H1570，用于副扫描方向的抵接部H1580和用于喷墨方向的抵接部H1590；在安装引导部H1560附近设置抵接部H1570、H1580和H1590。形成抵接部H1570、H1580和H1590以使打印头H1001被置于滑架102的预定安装位置。抵接部H1590允许打印头H1001相对于滑架102被定位。因而，电配线带H1301上的外部信号输入端子H1302精确地与设置在滑架中的电连接部的触针(contact pins)电接触。

现在，将说明打印头H1001的构造。

图4示出根据本实施方式的打印头H1001的喷射口形成面的示意性俯视图，在该形成面中形成有喷射口。图4所示的打印头H1001的喷射口形成面包括在从箭头C的方向观察图2A中的打印头H1001时，观察到的打印元件基板H1101上的喷射口的配置。图4所示的喷射口形成面的示意性俯视图实际上示出供墨口307。供墨口307形成在打印元件基板H1101中。墨供给保持构件H1501中存储的墨经由各个供墨口307被供给到各喷嘴310。各供墨口307均具有在副扫描方向延伸较长的大致长方形形状。在打印元件基板H1101中形成三列供墨口307。打印头H1001包括两种类型的喷射口203和204；通过各第一喷射口203喷出相对大量的墨，通过各第二喷射口204喷出相对少量的墨。在本实施方式中，第一喷射口203被形成为能喷出5pl(微微升)的液滴。第一喷射口203被配置为与供墨口307平行从而形成第一喷射口列201。第二喷射口204被形成为能喷出2pl的液滴。第二喷射口204被配置成与供墨口307平行从而形成第二喷射口列202。

在这种情况下，对于构成各喷射口列201和202的所有喷射口，通过喷射口喷出的墨滴的量不是必须为严格的5pl或2pl。各喷射口列中的喷射口的尺寸仅需要适合于喷出大致为约5pl或2pl的液滴即可。所有的喷射口列201和202与供墨口307的延伸方向平行地延伸。三列供墨口307独立地被连接到各个墨容器部。因而，三个墨容器部中分别存储不同类型的墨允许将不同类型的墨供给三列供墨口307。结果，可通过连接到三列供墨口307的喷射口供应不同类型的墨。在本实施方式中，设置将通过喷射口喷出的青色、品红色和黄色三种类型颜色的墨。每次喷射通过喷射口喷出的墨的量不限于5pl或2pl。可以设定不同的喷出量。

图5为示出作为形成在打印头H1001中的第一喷射出列201和第二喷射口列202之一的其中一个第二喷射口列202的放大的主要部分的喷嘴形状的剖视图。此处，以示例的方式示出第二喷射口列302。除了相关部分的尺寸外，第一喷射口列201的结构与第二喷射口列202的结构相同。构成第二喷射口列202的各喷射口302均形成为具有能使2pl的墨滴通过喷射口302喷出的面积。具体地，喷射口302的截面被形成为直径为10.4μm的圆形。与墨喷射口302连通的气泡室303、墨通道304和电热转换元件301被形成为具有适合于2pl的喷墨量的尺寸。具体地，气泡室303形成为具有22μm的宽度。墨通道304形成为具有11μm的宽度。

打印头H1001包括喷射口列201和202以及多个喷嘴310。每个喷嘴310包括：用作能量作用室的气泡室303；用作打印元件的电热转换元件301；喷射口302，其中墨通过该喷射口喷出；以及用作液体通道的墨通道304。在气泡室303的内部临时地存储墨，该墨即为通过喷射口302喷出的液体。电热转换元件301位于气泡室303中，用于产生向气泡室303中存储的墨施加的能量。喷射口302与气泡室303连通。由电热转换元件301施加了能量的墨通过喷射口302被喷出。经由作为液体供给口的供墨口307供给并暂时存储在气泡室303中的墨通过墨通道304被供给到气泡室303中。

电热转换元件301位于与喷射口302相对的气泡室303的内部。电热转换元件301的形状类似为13μm×22.4μm的长方形。墨通道304形成为与共用液室305连通。共用液室305的位置比供墨口307靠近与墨喷出的方向对应的前表面侧。共用液室305形成为覆盖供墨口307。

现在将说明喷嘴过滤器的配置。

喷嘴过滤器306位于处于共用液室305内部且在供墨口307外部的区域中。多个喷嘴过滤器306被配置在供墨口307与墨通道304之间。为以下目的设置喷嘴过滤器306。通过供墨口307供给到气泡室303的墨在喷嘴过滤器306之间通过，使得喷嘴过滤器306能从墨中分离墨中含有的杂质。也就是，如果通过供墨口307供给到喷嘴的墨中含有污物等，喷嘴过滤器306能捕获该污物。也就是，设置喷嘴过滤器306以例如抑制墨中的污物等流入喷嘴310。

在本实施方式中，喷嘴过滤器306是直径为14μm的圆柱。在本实施方式中，每个喷嘴310形成两个喷嘴过滤器306。也就是，为每个喷嘴310分配两个喷嘴过滤器306。

此处，在根据本实施方式的喷嘴310中，喷嘴过滤器306和作为液体通道入口的墨通道入口311之间在供墨方向上的距离被定义为L₁，其中墨从供墨口307通过该墨通道入口311被供给到喷嘴310中。相邻的喷嘴过滤器306之间的距离被定义为L₂。此处，供墨方向指的是从供墨口307朝向喷射口302的方向。在这种情况下，将喷嘴310和喷嘴过滤器306配置和形成为满足L₁≤L₂的关系。在本实施方式中，墨通道入口311是墨通道304的最靠近供墨口307的部分。在本实施方式中，L₁是6μm，L₂是7μm。

由于喷嘴过滤器306的一个目的是捕获可能阻塞喷射口302的污物，所以期望L₁和L₂都要小于构成喷射口列201和202的多个喷射口的所有喷嘴的喷射口直径。在本实施方式中，由于满足关系L₁≤L₂，如果L₂小于喷射口直径，则L₁和L₂都小于都喷射口直径。因而，在本实施方式中，当将喷射口的喷射口直径定义为d时，所有喷嘴都满足L₂<d的关系。

现在，将说明使用根据本实施方式的打印头H1001的恢复处理。

首先，由短脉冲将驱动信号提供给电热转换元件301，从而防止墨通过喷射口被喷出。因而，气泡室303中的墨被加热。当气泡室303中的墨的温度因而升高时，残留在气泡室303中的气泡膨胀，该膨胀的气泡将对墨喷射产生影响。

此处，为了产生防止墨通过喷射口泄漏所需的负压，作为海绵状多孔构件的墨吸收体H1601、H1602和H1603被收容在容纳墨的墨供给保持构件H1501中。供墨口307经由墨通道304连接到墨供给保持构件H1501内部。因而，墨供给保持构件H1501的内部的压力小于气泡室303的内部的压力。因而，气泡在膨胀时被推向低压侧。此外，膨胀的气泡更可能受到压力差的影响。因此，气泡从气泡室303朝向供墨口307移动。

在本实施方式的情况下，当打印头H1001被安装在滑架上时，打印头H1001一般被安装成在铅直方向上朝向下方，使得打印头H1001中的喷射口与位于打印头下方的打印介质相对。因而，墨通道从供墨口307向上并朝向墨供给保持构件H1501延伸。当气泡到达供墨口307时，由于墨通道向上延伸到墨供给保持构件H1501，气泡不仅因为上述低压部分的吸引还因为气泡的浮力而上升。因而气泡朝墨供给保持构件H1501移动。打印过程中，已经经过供墨口307的气泡不再影响墨的喷出。

在根据本实施方式的打印头中，喷嘴过滤器306和喷嘴310之间的位置关系是：喷嘴310和喷嘴过滤器306被配置成满足L₁≤L₂的关系。此处，墨通道入口311和喷嘴过滤器306之间的距离L₁与墨通道入口311与喷嘴过滤器306之间的通道的宽度对应，如图5所示。此外，在本实施方式中，每个喷嘴形成两个喷嘴过滤器306，喷嘴过滤器306之间的距离L₂与该两个喷嘴过滤器306之间的距离对应。因而，墨通道入口311和喷嘴过滤器306之间的通道中的流阻高于喷嘴过滤器306之间的通道中的流阻。结果，墨流过喷嘴过滤器306之间的通道，而不是流过墨通道入口311和喷嘴过滤器306之间的通道。因而，与墨通道入口311和喷嘴过滤器306之间的通道相比，在气泡室303内部形成并膨胀的气泡更可能通过喷嘴过滤器306之间的通道移动。

如此，气泡经过喷嘴过滤器306之间，而不经过墨通道入口311和喷嘴过滤器306之间的通道。因而，从特定喷嘴310中的气泡室303朝向供墨口307移动时，气泡移动到供墨口307，而不与来自与该特定喷嘴310相邻的喷嘴的另一气泡结合。因此，来自特定喷嘴的气泡朝向供墨口307移动，同时防止了该气泡与在邻近该特定喷嘴的喷嘴中产生的另一气泡结合。因而，防止气泡移动时与来自相邻喷嘴的气泡结合。这防止了在其它情况下结合的气泡残留在喷嘴310内。结果，在根据本实施方式的打印头中，气泡高效地离开喷嘴310，从而允许在喷嘴的内部顺利地进行恢复处理。

可以如上所述地进行加热墨以膨胀并移动气泡的恢复处理。因而，能够去除气泡室303内残留的气泡。这防止了气泡残留在气泡室303内，允许高着落精度地完成喷墨而不受气泡的影响。因而，打印得到的输出图像维持在较高的品质。

此外，由于以上述位置关系配置喷嘴过滤器306和喷嘴310，所以能去除气泡室中的气泡，而不需要例如预喷射等消耗墨的另一恢复处理。因此，能减少恢复处理中消耗的墨。这减少了安装有打印头的打印设备的使用成本。因此，能提供操作成本减少的打印设备。此外，能使废墨的量最少，允许提供环境友好型打印设备。

此外，在构成喷射口列的多个喷射口的所有喷嘴中，L₁和L₂都被设定为小于喷射口直径。因而，喷嘴过滤器捕获具有能堵塞喷射口从而影响墨喷出的尺寸的污物等。因此，防止长度大于L₂的污物等流入气泡室。结果，抑制具有能堵塞喷射口302从而影响墨通过喷射口302喷出的尺寸的杂质流入气泡室303。因而这种尺寸的杂质不太可能出现在气泡室303的内部。利用如上形成的喷嘴过滤器，如果气泡室的内部出现例如污物等杂质，该杂质的尺寸也会大到以影响喷射。因此，这些杂质被认为是对打印几乎没有不利影响，并且不需要用于去除这些杂质的恢复处理。因而，如果不进行例如预喷射等其它恢复处理，也会防止墨喷出受到气泡室内部的如污物等杂质的影响。因而，可以防止墨着落精度被气泡室内部的如污物等杂质降低。此外，由于不再需要如预喷射等恢复处理，所以能够减少相关的墨消耗。

除了如在本实施方式的情况下的使气泡膨胀并从喷嘴移动的上述恢复处理之外，可以执行如预喷射等其它恢复处理。

现在，将说明以下试验的结果：在该试验中，应用具有上述打印头的打印设备以检验恢复性。

首先，为了有意在根据本实施方式的打印头中的气泡室的内部产生喷嘴气泡，向根据本实施方式的打印头H1001的背面施加加速度为约30G的冲击。随后，通过加热打印头而膨胀和去除喷嘴气泡308而对根据本实施方式的打印头H1001进行恢复处理。具体地，这种不足以使墨喷出的短脉冲被施加到电热转换元件301，以加热墨直到墨的温度达到90℃。而后保持该温度20秒。然后，对打印头H1001进行恢复处理，然后该打印头H1001用于执行打印。使用的打印图案是格线(ruled lines)、文本等的混合。结果，没有观察到由残留在气泡室303中的气泡引起的不喷射或墨喷出方向的偏移。

随后，观察执行了恢复处理的打印头H1001的喷嘴气泡情况。图6A至6C示出该情况下打印头H1001中的喷嘴310的剖视图。如图6A所示，在加热打印头H1001内的气泡室303的内部之前，在气泡室303中观察到因冲击产生的喷嘴气泡308。然后，随着气泡室303被加热到较高的温度，观察到气泡室303中的喷嘴气泡308逐渐增大，如图6B所示。当打印头H1001的温度达到90℃时，长大的气泡308通过喷嘴过滤器306之间的通道朝向供墨口307移动，如图6C所示。最后，观察到膨胀的气泡经过供墨口307并被回收的现象。

上述现象的发生被认为是因为打印头H1001中的喷嘴310与喷嘴过滤器306之间的位置关系为使得喷嘴310和喷嘴过滤器306被配置成满足L₁≤L₂的关系。该位置关系被认为使因加热而长大的喷嘴气泡308朝向喷嘴过滤器306之间的提供较低的流阻的区域移动，而不是朝向墨通道入口311与喷嘴过滤器306之间的提供较高的流阻的区域移动。

图7A示出气泡的体积达到最大值的瞬间。图7B是沿图7A的线VIIB-VIIB截取的图7A的打印头的剖视图。此处，体积最大的气泡312的在墨通道入口311和喷嘴过滤器306之间并朝向相邻的喷嘴生长的部分的体积被定义为V。相邻喷嘴的墨通道入口311之间的距离被定义为L。气泡的在朝向相邻喷嘴的方向上距墨通道入口311的气泡长度被定义为L₃。如图7B所示，在供墨口307和可出现墨的墨通道之间的区域，从打印元件基板H1101的前表面到墨通道的顶面(ceiling)的高度被定义为H。

此处，当以下公式成立时，来自相邻喷嘴的气泡不会在气泡达到最大值时相互结合。

(H×L×L₁)/2>V...(公式1)

也就是，公式1变换成的公式2成立时，气泡不会相互结合。

L>(2V/(H×L₁))...(公式2)

在该公式中，V是长方形的体积的近似值，具体地，V＝L₁×H×L₃。因而，假设L₃<L/2，则来自相邻喷嘴的气泡不会相互结合。因此，得到公式1。来自相邻喷嘴的气泡不能相互结合的原因还可以被认为是由于根据本实施方式的构造满足公式2。

(比较例)

现在，将说明用于与根据本发明的打印头进行比较的比较例。图8、9、10A、10B和10C是示出比较例中的打印头的喷嘴部的示意图。图8是示出从打印介质的方向观察打印头H1002的打印元件基板H1102时，观察到的喷射口的配置的图。图8还示出了比较例中的打印头的喷射口的位置。

比较例中的打印头H1002包括两种类型的喷射口，即均喷出相对大量的墨的第一喷射口和均喷出相对少量的墨的第二喷射口。在比较例中，第一喷射口被形成为能喷出5pl的液滴。与供墨口平行地配置第一喷射口以形成第一喷射口列401。第二喷射口被形成为能喷出2pl的液滴。与供墨口平行地配置第二喷射口以形成第二喷射口列402。

第一喷射口列401和第二喷射口列402经由供墨口507被彼此相对地定位。在这种情况下，对于构成每个喷射口列的所有喷射口，通过喷射口喷出的墨滴的量不必须是5pl或2pl。每个喷射口列中的喷射口的尺寸仅需适合于喷出大致为约5pl或2pl的墨滴。所有的喷射口列都形成为彼此平行。可以通过三个喷射口供给不同类型的墨。每次喷出时，通过喷射口喷出的墨量不限于5pl或2pl。可以设置不同的喷出量。

图9示出第二喷射口列402中的喷嘴的主要部分的放大剖视图。构成第二喷射口列402的各墨喷射口502均被形成为具有能使2pl的墨滴通过墨喷射口502被喷出的面积。具体地，墨喷射口502的形状为直径为10.4μm的圆形。与墨喷射口连通的气泡室503、墨通道504和电热转换元件501的尺寸与墨喷射口相适应。具体地，气泡室503被形成为具有22μm的宽度。墨通道504被形成为具有11μm的宽度。电热转换元件501的形状为13μm×22.4μm的长方形。墨通道504被形成为与共用液室505连通。共用液室505的位置比供墨口507更接近喷墨方向上的前表面侧。共用液室505形成为覆盖供墨口507。

喷嘴过滤器506位于处在共用液室505的内部且在供墨口507的外部的区域中。喷嘴过滤器506是直径为14μm的圆柱。每个喷嘴形成两个喷嘴过滤器506。设置喷嘴过滤器506，从而如果在通过供墨口307供到给喷嘴的墨中含有污物等，则捕获该污物并防止该污物流入喷嘴。

墨通道入口511和喷嘴过滤器506之间的距离被定义为L₁，相邻的喷嘴过滤器506之间的距离被定义为L₂。然后，在比较例中，使打印头H1002形成为L₁为14μm并且L₂为7μm。因而，在比较例中，打印头H1002被形成为满足L₁>L₂的关系。在比较例中，设置青色、品红色和黄色三种类型的待喷出的墨。

打印头H1002被用于进行恢复处理，并且随后检查其恢复性。首先，为了有意地在打印头H1002中产生喷嘴气泡508，向打印头H1002施加约30G的冲击。随后，通过加热打印头而膨胀和去除气泡室503内部的喷嘴气泡508来进行加热恢复处理。具体地，这种不足以使墨喷出的短脉冲被施加到电热转换元件501。加热打印头直到打印头内部的温度达到约90℃。保持该状态20秒。然后，用打印头H1002进行打印。使用的打印图案是格线、文本等的混合。结果，在获得的打印图像中观察到些许不喷射或墨喷出方向的偏移。

随后，在加热墨而使气泡膨胀而后去除气泡的恢复处理期间，观察喷嘴气泡508的情况。这如图10A至10C所示。加热之前，观察到的气泡室503中的喷嘴气泡508如图10A所示。然后，随着气泡室503被加热到较高的温度，观察到气泡室503中的喷嘴气泡508逐渐长大，如图10B所示。当打印头的温度达到约90℃时，局部观察到来自相邻喷嘴的长大的喷嘴气泡508如图10C所示地相互结合的现象。可以认为这是由于L₁>L₂的关系，其中墨通道入口与喷嘴过滤器之间的距离被定义为L₁，相邻的喷嘴过滤器之间的距离被定义为L₂。

在这种情况下，墨通道入口511和喷嘴过滤器506之间的通道的通道宽度L₁大于相邻的喷嘴过滤器506之间的通道的通道宽度L₂。因此，相邻的喷嘴过滤器506之间的通道的流阻比墨通道入口511与喷嘴过滤器506之间的通道的流阻大。因而，膨胀的气泡508流经墨通道入口511和喷嘴过滤器506之间的通道，而不流经喷嘴过滤器506之间的通道。结果，气泡508沿供墨口507的长度方向移动。因而，通过相邻喷嘴移动到共用液室的气泡相互结合并残留在喷嘴503的内部。这被认为是因为由加热而长大的气泡不易于流经喷嘴过滤器506之间的提供高流阻的区域，而易于沿供墨口的长度方向通过墨通道入口511和喷嘴过滤器506之间的提供低流阻的区域移动。

比较例中来自相邻喷嘴的气泡相互结合的原因，也可以被认为是比较例中的构造满足公式3。

L≤(2V/(H×L₁))...(公式3)

尽管已参照典型实施方式说明了本发明，然而应当理解本发明不限于所公开的典型实施方式。所附的权利要求书的范围符合最宽泛的解释，从而包含所有这些变型、等同结构和功能。

Claims

1.一种液体喷射头，其包括：

多个喷嘴，每个喷嘴包括：

能量作用室；

打印元件，该打印元件位于所述能量作用室中以产生施加到被存储在所述能量作用室中的液体的能量；

喷射口，该喷射口与所述能量作用室连通，通过该喷射口喷出被所述打印元件施加了能量的液体；以及

液体通道，经由供液口供给并存储在所述能量作用室中的液体流过该液体通道，

其中，在所述供液口和所述液体通道之间设置多个喷嘴过滤器，使得通过所述供液口供给到所述能量作用室的液体在所述喷嘴过滤器之间通过，从而从液体中分离液体含有的杂质，

当所述喷嘴过滤器和所述液体通道中的与所述供液口最接近的液体通道入口之间的在从所述供液口朝向所述喷射口的方向上的距离被定义为L₁，所述喷嘴过滤器之间的距离被定义为L₂时，L₁和L₂之间的关系满足L₁≤L₂。

2.根据权利要求1所述的液体喷射头，其特征在于，为一个喷嘴分配两个喷嘴过滤器，所述喷嘴过滤器之间的距离L₂对应于所述两个喷嘴过滤器之间的距离。

3.根据权利要求2所述的液体喷射头，其特征在于，所述喷射口的形状为圆形，所述喷嘴过滤器之间的距离L₂小于所述喷射口的直径。

4.根据权利要求1所述的液体喷射头，其特征在于，当液体受到由所述打印元件产生的能量时，且当存在于所述液体通道入口和所述喷嘴过滤器之间的液体中的气泡的体积最大时，将所述气泡的从所述液体通道入口开始在多个喷嘴过滤器的配置方向上生长的部分的体积定义为V，

相邻的所述液体通道入口之间的距离被定义为L，并且

在所述供液口和所述液体通道之间的区域中，从基板的形成有打印元件的前表面到所述液体通道的顶面的距离被定义为H，满足

L>(2V/(H×L₁))。

5.一种液体喷射头，其包括：

多个喷嘴，每个喷嘴包括：

能量作用室；

喷射口，该喷射口与所述能量作用室连通，通过该喷射口喷出被所述打印元件施加能量的液体；以及

所述喷嘴过滤器和所述液体通道中的与所述供液口最接近的液体通道入口之间的通道中的流阻比所述喷嘴过滤器之间的通道中的流阻高。