CN101804727A - 液体喷射记录头及液体供应方法 - Google Patents
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Abstract
一种液体喷射记录头,包括:液体排出口、压力室、以及基板,所述基板具有排出能量产生元件、用于储存被供应到压力室的液体的液体室、与液体室分离的一对通路、以及与液室连通的液体供应口。与一对通路中的一个通路连通的进液口和与一对通路中的另一个通路连通的出液口在基板的一个表面上开口。设置用于从液体室经由液体供应口向压力室排出液体用的液体流路,以及用于使液体从一个通路经由进液口向各个压力室、并进一步从各个压力室经由出液口向另一个通路循环的液体流路。
Description
技术领域
本发明涉及在喷墨记录装置中使用的液体喷射记录头和液体供应方法。
背景技术
喷墨记录装置中的记录头被构造成通过改变设置在所述记录头上的压力室中的墨水压力,将墨滴(记录液滴)从排出口排出,并且通过使排出的墨附着在记录介质上来进行记录。
然而,在按照上述原理喷射墨滴的喷墨记录方法中,当气泡进入压力室中时,墨水压力产生不希望的变化,并且打印操作可能会变得不稳定。因此,当气泡进入记录头或者在记录头中产生气泡时,需要将这些气泡去除。
当记录头处于没有诸如保护盖等任何特别的保护的状态时,颜色原料或溶剂会由于水从排出口的蒸发而浓缩。结果,墨水粘度增加,并且会导致对于排出速度和排出方向的不利影响。为了避免在记录头中的剩余气泡的产生以及粘度增加而对排出性能造成不利影响,已知产生从压力室通过的墨水循环流动是有效的。
图9表示传统的喷墨记录头的主要部分的例子在水平截面中的示意结构。在这种结构中,喷墨记录头包括:多个压力室44,所述压力室44具有成列配置的排出能量产生元件43;墨室45,所述墨室45设置在压力室44的两侧。所述墨室45用于存储要供应给压力室44的墨。进而,喷墨记录头包括与一个墨室45连通的进墨口40和与另一个墨室45连通的出墨口41。进而,在喷墨记录头中设置用于形成压力室44的分隔壁42。
当从压力室44排出墨水时,墨水从位于压力室44两侧的墨室45供应给压力室44。当喷墨记录头去除在压力室44中产生的气泡时,墨水从进墨口40引入,然后从出墨口41排出。因而,形成墨水循环流46,在该墨水循环流46中,墨水流过包括进墨口40、墨室45、压力室44、墨室45、以及出墨口41的路径。墨水循环流46能够去除压力室44中的气泡。(参照日本专利申请特开平07-164640)
从进墨口40向出墨口41流动的墨水循环流46在压力室44中是直线流动的。因此,在位于连接进墨口40和出墨口41的直线附近的压力室44中,能够容易地产生从其中通过的墨水循环流46。然而,在位于与连接进墨口40和出墨口41的直线分离的位置的压力室44中,难以产生从其中通过的墨水循环流46。
因此,为了在所有压力室44中都产生墨水循环流46,将墨室45制造得足够大,以便进墨口40和出墨口41可以位于远离压力室44的位置。进而,形成压力室44的分隔壁42被制造得长。通过采用这种结构,需要使连接进墨口40、出墨口41和压力室44的流路尽可能地接近直线。这样,形成墨水循环流46的流路,以便允许墨水容易从进墨口40流入各个压力室44。这种结构难以减小喷墨记录头的尺寸。
在通过形成多列压力室并且将喷嘴集成化来提高喷嘴的分辨率时,交替地配置进墨口40和出墨口41,以便将各列压力室夹在进墨口40与出墨口41之间。为了产生通过各个压力室44的墨水循环流46,需要改进墨水循环流46的方向性,并且,与单列压力室44的情况相比,需要设置更厚的分隔壁42。
进而,当设置多列压力室44时,需要交错地配置压力室,即,在行的方向上,不将各个压力室44配置在相同的位置上,而是在一列中的压力室44位于在另外一列中的压力室44之间。从而,当形成多列压力室44时,难以使喷墨记录头小型化。
发明内容
本发明致力于能够产生墨水循环流并且能够小型化的喷墨记录头和液体供给方法。
根据本发明的一个方面,喷墨记录头包括:多个液体排出口,用于排出液体;多个压力室,所述多个压力室内部包括产生用于排出液体的能量的排出能量产生元件;基板,所述基板在一个表面侧具有排出能量产生元件,在另一个表面侧具有用于储存要供应给压力室的液体的液体室、与液体室分离且彼此连通的一对通路、以及与液体室连通且设置在压力室的侧部的液体供应口,其中,与一对通路中的一个通路连通的进液口和与一对通路中的另一个通路连通的出液口,在所述基板的一个表面上开口;其中,设置用于从液体室经由液体供应口向压力室排出液体的液体流路、以及用于使液体从上述一个通路经由进液口向各个压力室循环并进而使液体从各个压力室经由出液口向另一个通路循环的液体流路。
通过下面参照附图对典型的实施形式的详细描述,本发明的进一步的特征及方面将会变得清楚。
附图说明
包括在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图,和所作的描述一起,说明本发明的示例性的实施形式、特征和方面,用于说明本发明的原理。
图1A至1C是表示根据本发明的喷墨记录头的第一种典型的实施形式的主要部分的概略结构图。图1A是表示水平剖面的概略图。图1B是表示沿着图1A中的B-B′线的剖面的概略图。图1C是表示沿着图1A中的C-C′线的剖面的概略图。
图2A至2C是图1A至1C所示的喷墨记录头的改型的典型的实施形式的主要部分的概略结构图。图2A是表示水平剖面的概略图。图2B是表示沿着图2A中的B-B′线的剖面的概略图。图2C是表示沿着图2A的C-C ′线的剖面的概略图。
图3A至3C是图1所示的喷墨记录头的另外一种改型的典型的实施形式的主要部分的概略结构图。图3A是表示水平剖面的概略图。图3B是表示沿着图3A中的B-B ′线的剖面的概略图。图3C是表示沿着图3A的C-C′线的剖面的概略图。
图4A至4C是表示根据本发明的喷墨记录头的第二种典型的实施形式的主要部分的概略结构图。图4A是表示水平剖面的概略图。图4B是表示沿着图4A中的B-B′线的剖面的概略图。图4C是表示沿着图4A中的C-C′线的剖面的概略图。
图5A和5B是表示图4所示的喷墨记录头的改型的典型的实施形式的主要部分的概略结构图。图5A是表示水平剖面的概略图。图5B是表示沿着图5A中的B-B′线的剖面的概略图。
图6A至6C是表示根据本发明的喷墨记录头的第三种典型的实施形式的主要部分的概略结构图。图6A是表示水平剖面的概略图。图6B是表示沿着图6A中的B-B′线的剖面的概略图。图6C是表示沿着图6A中的C-C′线的剖面的概略图。
图7是表示根据本发明的喷墨记录头的第四种典型的实施形式的主要部分的水平剖面的概略图。
图8是表示根据本发明的喷墨记录头的第五种典型的实施形式的主要部分的水平剖面的概略图。
图9是表示现有技术的喷墨记录头的主要部分的水平剖面概略图。
具体实施方式
下面参照附图详细描述本发明的各种典型的实施形式、特征和方面。
在附图中具有相同功能的结构被赋予相同的标号,不再重复其说明。
下面,参照图1A至1C说明根据本发明的液体喷射记录头(喷墨记录头)的第一种典型的实施形式。图1A至图1C是表示根据本发明的喷墨记录头的第一个典型的实施形式的主要部分的概略结构图。图1A是表示水平剖面(沿着图1B中的A-A′线)的概略图。图1B是表示沿着图1A中的B-B′线的剖面的概略图。图1C是表示沿着图1A的C-C′线的剖面的概略图。
喷墨记录头包括基板10和排出口板30。基板10包括内部储存墨水的液体室(墨室)13、以及与墨室13分离并构成用于使液体(墨水)循环的墨水循环通路的一部分的一对通路2a和2b。进而,基板10包括与墨室13连通的墨水供应口17。排出口板30包括墨水排出口3和分隔壁16。墨水排出口3在厚度方向上贯穿排出口板30,用于排出被设置在压力室5中的排出能量产生元件1膨胀的墨水。分隔壁16用于形成压力室5。
下面详细描述基板10的与排出口板30接触的表面。在对应于压力室5的内部的位置,设置用于在排出墨水时对墨水加热的排出能量产生元件1。多个压力室5以成为一列的方式规则地按直线排列。进而,狭缝状(类似于长孔)的墨水供应口17沿着压力室5的列延伸并开口,将压力室5的列夹在中间。在与排出口板30接触的基板10的表面上的一对对角的角部,仅设置一对进墨口18和出墨口19。进墨口18允许墨水从通路2a流入,出墨口19使墨水向另一个通路2b流出。进墨口18与基板10中的通路2a连接,出墨口19与基板10中的另一个通路2b连接。连接到进墨口18上的通路2a和连接到出墨口19上的另一个通路2b,经由设置在基板10外部的诸如泵等压力控制单元14相互连接。通路2a和2b形成用于使墨水循环的墨水循环通路。
墨水供应口17具有从墨室13向压力室5补充从压力室5排出并消耗的墨水的功能。
当墨水从压力室5排出时,从墨室13经由设置在压力室5两侧的墨水供应口17向各个压力室5供应墨水。在去除压力室5中产生的气泡时,不从墨水供应口17供应墨水,而是借助压力控制单元14从进墨口18导入墨水,并从出墨口19将墨水排出。因此,产生墨水循环流12,该墨水循环流12流过从通路2a经由进墨口18到各个压力室5、并进而从各个压力室5经由出墨口19到另一个通路2b的路径。因为进墨口18和出墨口19相对于压力室5中的墨水运动方向成角度地配置,所以,墨水能够均匀地通过任何压力室5。进而,靠近进墨口18的压力室5中的墨水容易被推出,靠近出墨口19的压力室5中的墨水容易被吸引。从而,在所有的压力室5中都产生墨水的移动,并且,产生通过所有的压力室5的墨水循环流12并清洗压力室5的内部。
上述方法可以减少墨水循环流45大部分发生在特定的压力室44(位于中心的压力室)中的传统的现象。进而,根据上面描述的方法,可以使分隔壁16比较短和薄。进而,不需要将进墨口18和出墨口19配置得十分远离压力室5的两侧。从而,不需要大尺寸的头单元,可以减小喷墨记录头的尺寸。
下面描述图1所示的结构的改型的典型的实施形式。
图2A至2C是表示将设置在图1A至1C所示的喷墨记录头的头单元上的狭缝状墨水供应口17分成位于对应于各个压力室5的位置上的多个孔的状态的主要部分的概略结构图。图2A是表示水平剖面(沿着图2B中的A-A′线)的概略图。图2B是表示沿着图2A中的B-B′线的剖面的概略图。图2C是表示沿着图2A中的C-C′线的剖面的概略图。除了图1A至1C中的狭缝状的墨水供应口17被分成多个孔之外,图2A至2C所示的结构与图1A至1C所示的结构是类似的。如果喷墨记录头被构造成没有图1A至1C所示的狭缝状的墨水供应口17,而是如图2A至2C所示,具有位于各个压力室5的两侧的多个孔状的墨水供应口17,则喷墨记录头可以获得类似的效果。
图3A至3C是表示图1A至1C所示的喷墨记录头的压力室5的列被增加到多列的状态的主要部分的概略图。图3A是表示水平剖面(沿着图3B中的A-A′线)的概略图。图3B是表示沿着图3A中的B-B′线的剖面的概略图。图3C是表示沿着图3A的C-C′线的剖面的概略图。除了压力室5的列增加到多列之外,图3A至3C所示的结构与图1A至1C所示的结构类似。
在这种结构中,墨水供应口17设置在压力室5的每一列的两侧。当墨水从压力室5排出时,经由位于压力室5两侧的墨水供应口17从墨室13向各个压力室5供应墨水。
当去除在压力室5中产生的气泡时,产生墨水循环流12。墨水循环流12流经从通路2a经由进墨口18到各个压力室5、并进一步从各个压力室5经由出墨口19到另一个通路2b的路径。因此,基于上面所述的原因,产生通过所有压力室5的墨水循环流12,并清洗压力室5的内部。
根据上述结构,如果形成多列压力室5的话,则可以在每个压力室5中产生墨水循环流12。进而,不需要将分隔壁16加厚和延长,无需增大头单元的尺寸就能够形成多列压力室5。
在图3A至3C所示的结构中,与图2A至2C所示的结构类似,作为墨水供应口17在每个压力室5的两侧设置多个独立的孔。但是,与图1A至1C中所示的结构类似,可以将墨水供应口17形成长的狭缝状。
下面参照图4A至4C和图5A及5B描述本发明的第二种典型的实施形式。
图4A至4C是表示第二种典型的实施形式的喷墨记录头的主要部分的概略结构图。图4A是表示水平剖面(沿着图4B中的A-A′线)的概略图。图4B是表示沿着图4A中的B-B′线的剖面的概略图。图4C是表示沿着图4A中的C-C′线的剖面的概略图。下面只描述与第一种典型的实施形式不同的结构,省略与第一种典型的实施形式类似的结构的描述。
基板10不同于上面描述的第一种典型实施形式,并且包括一个通路2c,该通路2c构成用于使墨水在其内部循环的墨水循环通路的一部分。
下面,详细描述与排出口板30接触的基板10的表面。压力室5排列成直线以便形成一列。与利用图1A至1C描述的第一种典型实施形式不同,狭缝状(长孔)墨水供应口17只在压力室5的列的一侧开口。该狭缝状墨水供应口17的长度近似等于排出能量产生元件1的阵列的长度。进而,为了允许墨水从墨水供应口17经由墨室13向隔着压力室5的列与墨水供应口17对向的一侧流动,在比压力室5的列更靠基板10的长度方向边缘侧只设置一个用于使墨水向墨水通路2c流出的出墨口19。
使连接到出墨口19上的基板10中的通路2c经由设置在基板10外部的诸如泵等压力控制单元14与墨室13连接。形成墨水循环流通路,用于使墨水从出墨口19经由通路2c和墨室13向墨水供应口17循环。
墨水供应口17不仅具有从墨室13向压力室5补充从压力室5排出并消耗的墨水的功能,而且还具有供应产生墨水循环流12所要求的墨水的功能。
当从压力室5排出墨水时,从墨室13经由设置在压力室5的一侧的墨水供应口17向各个压力室5供应墨水。
当去除压力室5中产生的气泡时,借助压力控制单元14从墨水供应口17导入墨水,并且从出墨口19将墨水排出。因此,产生墨水循环流12,所述墨水循环流12流经从墨室13经由墨水供应口17到各个压力室5、并进一步从各个压力室5经由出墨口19到通路2c的路径。从而,由于上述原因,该墨水循环流12能够清洁压力室5的内部。
因为被压力控制单元14从墨室13推出的墨水大致均匀地从墨水供应口17流出,所以,墨水经过所有的压力室5流向出墨口19。从而,可以减少墨水循环流12大部分发生在特定的压力室5中的现象。
进而,在图4A至4C所示的结构中,即使产生墨水循环流12,记录头也能够恒定地从靠近压力室5开口的墨水供应口17供应均匀成分的墨水。因此,这种结构具有稳定性高的排出性能。从而,与第一种典型的实施形式相比,本典型的实施形式能够减少颜色不均匀的产生。颜色的不均匀是由于多个压力室5中的排出速度和排出量的不同、或者排出液滴的颜色材料的浓度不同引起的。
上述第二种典型实施形式具有一列压力室5,但是,也可以具有多列压力室5。图5A和5B是表示形成有多列压力室5的喷墨记录头的主要部分的概略图。图5A是表示水平剖面(沿着图5B中的A-A′线)的概略图。图5B表示沿着图5A中的B-B′线的剖面的概略图。
在这种结构中,图4A中排列成直线的一列压力室5和墨水供应口17以成对的方式被平行地排列多对。墨水供应口17位于排列成多列的各个压力室5的一侧。一个共用的出墨口19配置在隔着压力室5的列与墨水供应口17对向的一侧的端部。除上面所述的结构之外,其它结构与图4A至4C所示的结构类似。
在这种结构中,即使形成多列压力室5,也可以共用出墨口19,不需要设置多个出墨口19。从而,如果形成多列压力室5,则头单元的尺寸不会增大,其结构也不会太复杂。
在第二种典型的实施形式中,墨水供应口17被形成沿着压力室5的列延伸的狭缝状。然而,可以将墨水供应口17分成多个位于对应于每个压力室5的位置处的孔。
下面,参照图6A至6C描述本发明的第三种典型的实施形式。
图6A至6C是表示第三种典型的实施形式的喷墨记录头的主要部分的概略结构图。图6A是表示水平剖面(沿着图6B中的A-A′线)的概略图。图6B是表示图6A中的B-B′线的剖面的概略图。图6C是表示图6A中的C-C′线的剖面的概略图。下面,只描述与第一种典型的实施形式不同的结构,省略对类似于第一种典型的实施形式的结构描述。
基板10包括构成用于使墨水循环的墨水循环通路的一部分的一对通路2a、2b。
下面详细描述与排出口板30接触的基板10的表面。在成直线地排列成两列的压力室5的两侧设置墨水供应口17,所述墨水供应口17不具有狭缝形状(类似长孔),而是具有多个位于对应于每个压力室5的各个位置上的分开的孔。进而,在与排出口板30接触的基板10的表面上的一对对角的角部,只设置一对出墨口19a和19b。出墨口19a和19b使墨水向通路2a和2b流出。
连接到一个出墨口19a上的基板10中的一个通路2a,经由设置在基板10外部的诸如泵等压力控制单元14与墨室13连接。类似地,连接到另一个出墨口19b上的基板10中的另一个通路2b,经由设置在基板10外部的诸如泵等压力控制单元14与墨室13连接。从而,构成用于使墨水循环的墨水循环通路,在该墨水循环通路中,墨水从出墨口19a和19b经由通路2a和2b以及墨室13流向墨水供应口17。
墨水供应口17不仅具有从墨室13向压力室5补充从压力室5排出并消耗的墨水的功能,而且还具有供应产生墨水循环流12所要求的墨水的功能。
在第三种典型的实施形式中,每个墨水供应口17的开口面积根据列的位置而改变。更详细地说,使被夹在压力室5的列之间的墨水供应口17′的开口面积大于不被夹在压力室5的列之间的墨水供应口17的开口面积。因而,与不被夹在压力室5的列之间的墨水供应口17相比,可以有更多的墨水从墨水供应口17′流入压力室。从而,墨水从被夹在压力室5的列之间的墨水供应口17′的列流向其两侧的压力室5的列,可以产生墨水循环流12。
当从压力室5排出墨水时,从墨室13经由设置在压力室5两侧的墨水供应口17和17′向各个压力室5供应墨水。
在去除压力室5中产生的气泡时,借助压力控制单元14从被夹在压力室5的列之间的墨水供应口17′导入来自于墨室13的墨水,并从出墨口19a和19b将墨水排出。因而,产生墨水循环流12,该墨水循环流12流经从墨室13经由墨水供应口17′到一列压力室5的每个压力室5、并进一步从一列压力室5的每个压力室5经由一个出墨口19a到一个通路2a的路径(墨水循环路径)。与此同时,产生墨水循环流12,该墨水循环流12流经从墨室13经由墨水供应口17′到另一列压力室5的每个压力室5、并进一步从另一列压力室5的每个压力室5经由另一个出墨口19b到另一个通路2b的路径(墨水循环路径)。从而,墨水循环流12能够清洁所有压力室5的内部。另外,因为使用压力控制单元14,所以从不被夹在压力室5的列之间的墨水供应口17流入的墨水流向出墨口19a和19b。
因为被压力控制单元14从墨室13推出的墨水大致均匀地从被夹在压力室5的列之间的墨水供应口17′离开,所以,可以减少墨水循环流12大多发生在特定的压力室5中的现象。从而,不需要加厚和延长分隔壁16,可以使头的尺寸最小化。
即使产生墨水循环流12,记录头也能够从靠近压力室5开口的墨水供应口17和17′恒定地供应均匀成分的墨水。因此,这种结构具有稳定性高的排出性能。从而,与第一种典型的实施形式相比,本典型的实施形式能够减少颜色不均匀的产生。颜色不均匀是由于多个压力室5当中的排出速度和排出量的不同、或者排出的液滴的颜色材料的浓度不同引起的。
下面,详细描述第三种典型的实施形式。
形成被夹在压力室5的列之间的墨水供应口17′的列,使之具有每边为30μm的正方形开口。形成不被夹在压力室5的列之间的两侧的墨水供应口17的列,使之具有每边为20μm的正方形开口。连接基板10中的墨水供应口17和墨室13的通路具有类似的形状。
一般地,流体阻力与液体流动的流路的截面面积的平方成反比。因此,从位于中央的墨水供应口17′起循环的墨水循环流12的阻力是从位于两侧的墨水供应口17起循环的墨水循环流12的阻力的大约1/5。由于大量的墨水容易从位于中央的墨水供应口17′流入,所以,可以产生从位于中央的墨水供应口17′经由压力室5流向出墨口19的墨水循环流12。
利用设置在基板10外部的压力控制单元14在喷墨记录头中产生墨水循环流12。结果,通过数值计算机的计算发现,在压力室5中可以产生流速大约为2mm/s的墨水循环流12。如果产生流速大约为2mm/s的墨水循环流12,则可以容易地去除压力室5内部和周围的气泡,能够进行清洁。进而,因为墨水循环流12能够去除压力室5中的气泡,所以,不需要利用外部的机构去除压力室5中的气泡的吸引恢复处理。而且,因为不需要进行预备排出,所以,可以减少由于预备排出浪费的墨水的量。
如果墨水从进墨口19流入并从被夹在压力室5的列之间的墨水供应口17′流出,则可以获得类似的效果。
下面,参照图7描述本发明的第四种典型的实施形式。
图7是表示根据本发明的第四种典型的实施形式的喷墨记录头的主要部分的概略结构图。因为在图7中表示的基本结构几乎与上面描述的第三种典型的实施形式同等,所以,省略其详细描述,只描述其不同点。
如图7所示,第四种典型的实施形式的结构包括:按直线排列成两列的压力室5、以及在对应于每个压力室5的位置上设置在压力室5的列的两侧的孔状的墨水供应口17。墨水供应口17的开口形状依据墨水供应口17的列的位置和在它的列中的位置的不同而不同。被夹在压力室5的列之间的墨水供应口17′的列的开口面积被制造得大于不被夹在压力室5的列之间的墨水供应口17的列的开口面积。进而,在不被夹在压力室5的列之间的墨水供应口17的列中,靠近出墨口19的墨水供应口17的开口面积被制造得小,并且随着离开出墨口19的距离的增加而变大。第四种典型的实施形式的其它结构与第三种典型的实施形式(如图6A至6C所示)的结构类似。通过改变墨水供应口17的开口面积,墨水的流入量根据墨水供应口17的位置而改变。更详细地说,墨水循环流12的阻力变得不同,从而根据压力室5的位置的不同,可以使墨水循环流12的流速接近于均匀的流速。
下面,通过利用下述例子更详细地描述第四种典型的实施形式的墨水供应口17的开口形状。
压力室5以每英寸600点(dpi)的节距排列成两列。配置三列墨水供应口17和17′,以便将这些列的压力室5夹在它们之间。被夹在压力室5的列之间的墨水供应口17′的开口形状形成每边为30μm的正方形。不被夹在压力室5的列之间的墨水供应口17的开口形状形成正方形,所述正方形根据在墨水供应口17的列中的位置的不同而具有不同的尺寸。随着离开出墨口19的距离的增大,开口面积从15μm见方逐渐变化到25μm见方。更具体地说,靠近出墨口19的墨水供应口组20具有15μm见方的开口形状。离开出墨口19的墨水供应口组22具有25μm见方的开口形状。位于墨水供应口组20与22之间的墨水供应口组21具有20μm见方的开口形状。根据这样的结构,因为产生从墨水供应口22到出墨口19a和19b的墨水流,所以,在离开出墨口19a和19b的压力室5中流动的墨水循环流12被该墨水流带动,其流速增大。从而,可以使墨水循环流12的流速在靠近出墨口19a及19b的压力室5和远离出墨口19a及19b的压力室5中都被均匀化。
如果适当地调节墨水循环流12的阻力的差异,则喷墨记录头可以降低由于压力室5的位置的差异引起的在各个压力室5中流动的墨水循环流12的流速的差异。
下面,参照图8说明本发明的第五种典型的实施形式。
图8是表示根据本发明的第五种典型的实施形式的喷墨记录头的主要部分的概略结构图。图8中所示的基本结构与上述第三种典型的实施形式类似。因此,省略其详细说明,只说明不同点。
如图8所示,第五种典型的实施形式的结构包括呈直线地排列成两列的压力室5和设置在压力室5的列的侧部的对应于每个压力室5的位置上的孔状的墨水供应口17。为了与在每个压力室5的列中的位置差异无关地使在每个压力室5中流动的墨水循环流12的流速相等,在压力室5与不被夹在压力室5的列之间的墨水供应口17之间配置阻力元件32。该阻力元件32产生妨碍墨水循环流12的流动的阻力。例如,阻力元件32可以具有用于防止异物进入的过滤器的结构。可以通过调整阻力元件的数目或者尺寸来改变由阻力元件32产生的阻力的大小。
进而,在基板10的一对对角的角部处设置出墨口19。其它结构与第三种典型的实施形式(如图6A至6C所示)的类似。
下面,利用下述例子详细说明第五种典型的实施形式中的阻力元件32。
喷墨记录头包括以600dpi节距排列成两列的压力室5,以及以被夹在压力室5的列之间的方式排列成一列并开口的墨水供应口17。墨水供应口17的开口形状为每边为30μm的正方形。作为阻力元件32,将圆柱形过滤器结构设置在压力室5的侧部且压力室5与不被夹在压力室5的列之间的墨水供应口17之间。过滤器结构的数目根据在压力室5的列中的位置而变化。阻力元件32在其上设置有排出口的基板10的表面上延伸。在靠近出墨口19a和19b的位置处的压力室组24中,设置三个的圆柱形的过滤器结构。在远离出墨口19a和19b的位置处的压力室组26中,设置一个的圆柱形的过滤器结构。在位于压力室组24与26之间的压力室组25中,设置两个的圆柱形的过滤器结构。
根据这种结构,流入靠近出墨口19a和19b的压力室5中的墨水循环流12变得难以流动,而流入远离出墨口19a和19b的压力室5中的墨水循环流12变得容易流动。从而,可以产生以近似均匀的流速流入每个压力室5的墨水循环流12。
如果利用阻力元件32适当地调节流动阻力的差异,则喷墨记录头可以减少由于压力室5的位置差异引起的流入每个压力室5的墨水循环流12的流速的差异。
在本发明中,不必像传统技术那样加长和加厚形成压力室5的分隔壁16,喷墨记录头就可以在每个压力室5中产生墨水循环流12。进而,即使当设置多列压力室5时,也可以获得类似的效果。而且,不需要远离每个压力室5配置进墨口18和出墨口19。从而,与传统的喷墨记录头相比,可以缩小喷墨记录头的尺寸。而且,因为能够使流入每个压力室5中的墨水循环流12的速度接近于更均匀的速度,所以,与传统技术相比,可以进一步减少墨水颜色的不均匀。而且,因为喷墨记录头的结构不会变得过分复杂,所以不会大幅度地增加生产成本。
墨水供应口17的形状可以是长的狭缝状(长孔状)或者是在对应于每个压力室5的位置上将狭缝分开形成的多个孔。孔的形状可以是正方形或者圆形,并不局限于特定的形状。
安装有本发明的喷墨记录头的记录装置可以是只有记录功能的单一功能的打印机,或者是具有多种功能(例如,打印机、传真机、扫描仪)的多功能打印机。进而,根据本发明的喷墨记录头,可以安装到用于通过喷墨记录制造彩色滤光片、电子器件、和光学器件的制造装置中。
尽管上面参照典型的实施形式对本发明进行了描述,但是,应当理解,本发明并不局限于所揭示的典型的实施形式。所附权利要求的范围给出了最广泛的解释,以包括所有的改型、等价的结构和功能。
Claims (14)
1.一种液体喷射记录头,包括:
多个液体排出口,用于排出液体;
多个压力室,所述多个压力室内部包括产生用于排出液体的能量的排出能量产生元件;
基板,所述基板在一个表面侧具有前述排出能量产生元件,在另一个表面侧具有用于储存要供应给前述压力室的液体的液体室、与前述液体室分离并且彼此连通的一对通路、以及与前述液体室连通且设置在前述压力室的侧部的液体供应口;其中,与前述一对通路中的一个通路连通的进液口和与前述一对通路中的另一个通路连通的出液口在所述基板的所述一个表面上开口;
液体流路,用于从前述液体室经由前述液体供应口向前述压力室排出液体;以及
液体流路,用于使液体从前述一个通路经由前述进液口向各个前述压力室循环、并进而使液体从各个前述压力室经由前述出液口向前述另一个通路循环。
2.如权利要求1所述的液体喷射记录头,其特征在于,前述液体供应口设置在排列成直线的前述多个压力室的两侧,前述进液口和前述出液口配置在前述基板的一对对角的角部附近。
3.如权利要求1或2所述的液体喷射记录头,其特征在于,前述一个通路和前述另一个通路经由设置在所述基板的外部的压力控制单元相互连接。
4.一种液体喷射记录头,包括:
多个液体排出口,用于排出液体;
多个压力室,所述多个压力室内部包括产生用于排出液体的能量的排出能量产生元件;
基板,所述基板在一个表面侧具有前述排出能量产生元件,在另一个表面侧具有用于储存要供应给前述压力室的液体的液体室、与前述液体室分离并且与前述压力室连通的通路,以及与前述液体室连通且设置在前述压力室的侧部的液体供应口,其中,与前述通路连通的进液口在所述基板的所述一个表面上开口;
液体流路,用于从前述液体室经由前述液体供应口向前述压力室排出液体;以及
液体流路,用于使液体从前述液体室经由前述进液口向各个前述压力室循环、并而使液体从各个前述压力室经由前述出液口向前述通路循环。
5.如权利要求4所述的液体喷射记录头,其特征在于,前述液体供应口设置在排列成直线的前述多个压力室的每一个的一侧,前述出液口配置在前述多个压力室的阵列方向的端部。
6.如权利要求4所述的液体喷射记录头,其特征在于,前述多个压力室排列成两列,前述液体供应口设置在前述压力室的两侧,前述出液口设置在前述基板的一对对角的角部附近。
7.如权利要求1所述的液体喷射记录头,其特征在于,前述液体供应口具有沿着前述多个压力室的列的方向延伸的狭缝形状。
8.如权利要求1所述的液体喷射记录头,其特征在于,前述液体供应口被设置成沿着前述多个压力室的列形成的多个孔。
9.如权利要求6所述的液体喷射记录头,其特征在于,前述液体供应口被设置成沿着前述多个压力室的列形成的多个孔,并且,被夹在所述压力室的所述列之间的所述液体供应口的开口面积大于不被夹在所述压力室的所述列之间的所述液体供应口的开口面积。
10.如权利要求8所述的液体喷射记录头,其特征在于,在通过排列多个前述液体供应口形成的液体供应口的列中,构成形成在出液口侧的所述液体供应口的列的所述多个液体供应口的开口面积,随着离开所述出液口的距离的增加而变大。
11.如权利要求1所述的液体喷射记录头,其特征在于,在通过排列多个前述压力室形成的所述压力室的多个列中,在构成前述出液口侧的所述压力室的列的多个前述压力室的侧部,设置阻碍液体的流动用的阻力元件,随着离开所述出液口的距离的减小,所述阻力元件的液体阻力变大。
12.一种记录装置,包括:
如权利要求1所述的液体喷射记录头,以及
将所述一个通路与所述另一个通路连通的压力控制单元。
13.一种用于供应液体的方法,包括:
采用液体喷射记录头,所述液体喷射记录头包括:
多个液体排出口,用于排出液体;
多个压力室,所述多个压力室内部包括产生用于排出液体的能量的排出能量产生元件;以及
基板,所述基板在一个表面侧具有前述排出能量产生元件,在另一表面侧具有用于储存要供应给前述压力室的液体的液体室、与前述液体室分离并且彼此连通的一对通路、以及与前述液体室连通且设置在前述压力室的侧部的液体供应口;其中,与前述一对通路中的一个通路连通的进液口和与前述一对通路中的另一个通路连通的出液口在前述基板的前述一个表面上开口;以及,
从前述一个通路经由前述进液口向各个前述压力室、并进一步从各个前述压力室经由前述出液口向前述另一个通路供应液体。
14.一种用于供应液体的方法,包括:
采用液体喷射记录头,所述液体喷射记录头包括:
多个液体排出口,用于排出液体;
多个压力室,所述多个压力室内部包括产生用于排出液体的能量的排出能量产生元件;以及
基板,所述基板在一个表面侧具有前述排出能量产生元件,在另一个表面侧具有用于储存要供应给前述压力室的液体的液体室、与前述液体室分离并且与前述压力室连通的通路、以及与前述液体室连通且设置在前述压力室的侧部的液体供应口,其中,与前述通路连通的出液口在所述基板的一个表面上开口;以及,
从前述液体室经由前述进液口向各个前述压力室、并进一步从各个前述压力室经由前述出液口向前述通路供应液体。
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