CN104339864B - 液体喷出头以及液体喷出装置 - Google Patents

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Abstract

一种液体喷出头及液体喷出装置，能够提高气泡排出性。与多个压力室(12)连通的共用液室(40)具有：供液体(F1)流入的至少一个以上的流入口(42)；向各压力室(12)供给液体(F1)的排成列的多个供给口(44)；从与供给口的排列方向(D3)正交且沿着形成共用液室的基板(30)的第二方向(D2)观察时，与包括处于排列方向(D3)上的端部的供给口(45a)在内的一部分供给口(45)的列重叠且以排列方向上的端部侧接近一部分供给口(45)的列的方式倾斜的倾斜面(46)。流入口的至少一部分在从第二方向观察时处于一部分供给口的列的范围内。以在使负压作用于喷嘴开口(81)而从该喷嘴开口抽吸液体时流入口的排列方向上的端部(43)附近的液体的流速达到0.025m/s以上的方式，确定倾斜面(46)的倾斜(θ)以及流入口(42)的位置。

Description

液体喷出头以及液体喷出装置
技术领域
本发明涉及一种液体喷出头以及液体喷出装置。
背景技术
作为液体喷出头(液体喷射头)，已知一种对与喷嘴开口连通的压力室内的油墨赋予压力从而从喷嘴开口喷出油墨滴的喷墨头。当与多个压力室连通的贮液部(共用液室)中混入有气泡时，存在在印字过程中气泡进入到通至喷嘴开口的独立流道中，而发生无法从该喷嘴开口喷出油墨滴的喷嘴失效，致使印字品质降低的可能性。因此，为了排出贮液部内的气泡，而实施如下的清洗处理，即，将通过喷墨头与盖而形成的内部空间置于负压从而强制性地从喷嘴开口抽吸油墨的清洗处理。
在专利文献1所公开的喷墨头中，为了不使贮液部内的油墨的流动停滞，以能够顺畅地将贮液部内的气泡向头外部排出，在贮液部内的油墨从油墨箱流入的入口附近设置有突起。
为了使喷墨头小型化，而要求较小地构成贮液部。但是，如果使贮液部小型化，则流道将变细，因而气泡容易滞留于贮液部内。因此，存在即使执行清洗处理也无法排出贮液部内的气泡的情况。此外，这样的问题并不局限于喷墨头，在各种液体喷出头以及液体喷出装置(液体喷射装置)中也同样存在。
专利文献1：日本特开平2-52745号公报
发明内容
鉴于上文所述，本发明的目的之一在于，提供一种能够提高气泡排出性的技术。
为了实现上述目的之一，本发明的液体喷出头具有如下方式，即，所述液体喷出头具有：压力室，其与喷嘴开口连通；共用液室，其与多个所述压力室连通，所述共用液室具有：供液体流入的至少一个以上的流入口；用于向各个所述压力室供给液体的排成列的多个供给口；倾斜面，所述倾斜面在从第二方向观察时与包括位于所述多个供给口的排列方向上的端部的供给口在内的一部分供给口的列重叠，并且以所述排列方向上的端部侧接近于所述一部分供给口的列的方式而倾斜，其中，所述第二方向为，与所述排列方向正交且沿着形成所述共用液室的基板的方向，所述流入口的至少一部分在从所述第二方向观察时处于所述一部分供给口的列的范围内，以在使负压作用于所述喷嘴开口从而从该喷嘴开口抽吸液体时所述流入口的所述排列方向上的端部的附近的液体的流速达到0.025m/s(米每秒)以上的方式，来确定所述倾斜面的倾斜以及所述流入口的位置。
另外，具有如下的方式，即，具备所述液体喷出头的喷墨打印机等液体喷出装置的方式。
当在以使负压作用于所述喷嘴开口从而从该喷嘴开口抽吸液体时所述流入口的所述排列方向上的端部的附近的液体的流速达到0.025m/s以上的方式，来确定所述倾斜面的倾斜以及所述流入口的位置时，共用液室内的气泡将良好地被排出。另一方面，当以所述流速小于0.025m/s的方式来确定所述倾斜面的倾斜以及所述流入口的位置时，共用液室内的气泡的排出性并不良好。
因此，上述方式能够提供一种可提高气泡排出性的液体喷出头以及液体喷出装置。
在此，在所述共用液室中既可以设置长孔状的开口之类的单个流入口，也可以设置多个流入口。
所述倾斜面既可以是平面，也可以是曲面。
还可以在使负压作用于所述喷嘴开口从而从该喷嘴开口抽吸液体时所述流入口的所述排列方向上的端部的附近的液体的流速达到0.03m/s以上的方式，来确定所述倾斜面的倾斜以及所述流入口的位置。该方式能够提供一种可进一步提高气泡排出性的技术。
从所述多个供给口的排列方向上的端部到所述流入口的所述排列方向上的端部为止的供给口的数目可以为30。该方式能够提供一种可进一步提高气泡排出性的技术。
可以采用如下的方式，即，以在从所述喷嘴开口喷出液体而实施记录时，从所述流入口至与所述多个供给口中的处于排列方向上的端部的供给口连通的喷嘴开口为止的压力损失，与从所述流入口至与所述多个供给口中的处于排列方向上的中央的供给口连通的喷嘴开口为止的压力损失之差在300Pa以下的方式，来确定所述倾斜面的倾斜以及所述流入口的位置。该方式中，由于从连通于处于端部的供给口的喷嘴的液体喷出与从连通于处于中央的供给口的喷嘴的液体喷出的差距较小，因此能够提供一种可提高记录物的品质的技术。
还可以采用如下的方式，即，所述流入口的所述排列方向上的端部的边缘部被设为倒角状。由于在该方式中，气泡不易停滞于流入口的边缘部，因此能够提供一种可进一步提高气泡排出性的技术。当然，也可以将流入口的所述排列方向上的端部以外的边缘部也设为倒角状。
液体喷出头可以具有：形成所述共用液室的所述基板；第二部件，其形成对向所述共用液室供给的液体进行贮留的第二共用液室。可以在所述基板中形成流入孔，该流入孔在所述共用液室中形成所述流入口，并且所述使所述共用液室与所述第二共用液室连通。所述第二共用液室可以具有第二倾斜面，该第二倾斜面与处于所述排列方向上的端部的所述流入孔对置，并且以所述排列方向上的端部侧接近所述流入孔的方式而倾斜。当将所述流入孔与所述第二共用液室相连的部分中的、所述流入孔的边缘部且成为所述排列方向上的最端部的边缘部的位置设为P1，并将所述第二共用液室的边缘部的位置设为P2时，在所述排列方向上，所述位置P2可以为与所述位置P1相同的位置，或者为与所述位置P1相比靠所述排列方向上的中央侧的位置。
上述方式能够提供一种可进一步提高气泡排出性的技术。
附图说明
图1为对记录头1进行例示的剖视图。
图2为对记录头1的主要部分进行例示的剖视图。
图3为在图2的线A1的位置处对记录头1进行例示的剖视图。
图4为在图2的线A1的位置处对记录头1的主要部分进行例示的剖视图。
图5为对流道基板30的主要部分进行例示的立体图。
图6为对流道基板30进行例示的仰视图。
图7为对流道基板30的主要部分进行例示的仰视图。
图8为示意性地对具有清洗装置230的记录装置200的主要部分进行例示的图。
图9为对改变例的流道基板30进行例示的仰视图。
图10为对记录装置200的结构的概要进行例示的立体图。
图11为对其他的流道基板30的主要部分进行例示的立体图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明。当然以下的实施方式只不过是对本发明进行例示的方式，实施方式中所示的所有特征并不一定均为发明的解决方法所必需的。
(1)液体喷出头的结构例：
图1为以相对于供给口44的排列方向D3(参照图5)的垂直面而对作为液体喷出头(液体喷射头)的一个示例的喷墨式记录头1进行剖视观察时的图，图2为对图1的B部分进行放大的图，图3为在图2的线A1的位置处对记录头1进行例示的剖视图，图4为对图3的主要部分进行放大的图，图5为对流道基板30的喷嘴板侧的面30b的主要部分进行例示的立体图，图11为对其他的流道基板30的喷嘴板侧的面30b的主要部分进行例示的立体图，图6为对流道基板30的喷嘴板侧的面30b进行例示的仰视图，图7为对图6的主要部分进行放大的图。在图3、4中，省略了处于背后的供给口44等的图示。图5中省略了供给口的排列方向D3中央侧的独立流道壁34等的图示。
在上述图中，符号D1表示压电元件3、基板10、30、50、壳体盖70以及喷嘴板80的厚度方向。符号D2为沿着流道基板30的方向中所含的方向，例如被设为基板10、30、50、壳体盖70以及喷嘴板80的宽度方向，且被设为压力室12以及独立流道35的长边方向。符号D3表示供给口44的排列方向，例如被设为基板10、30、50、壳体盖70以及喷嘴板80的长边方向，且被设为压力室12以及独立流道35的宽度方向以及并排设置方向。各方向D1、D2、D3相互正交，但只要彼此相交，也可以不为正交。为了易于理解，存在各方向D1、D2、D3的放大率不同的情况，从而存在各图不匹配的情况。
此外，在本说明书中所说明的位置关系只不过是用于对发明进行说明的例示，而并不对发明进行限定。因此，在压力室、壳体盖之下以外的位置处，例如在上、左、右等上配置流道基板的情况也包含于本发明中。另外，方向、位置等的相同、正交等并非仅指精确的相同、正交等，也指包含在制造时等所产生的误差等。另外，相接以及接合包括在粘合剂等介于两者之间的情况和在两者之间不存在部件的情况这两种情况。
被例示为记录头1的本技术的液体喷出头具有与喷嘴开口81连通的压力室12，和与多个压力室12连通的共用液室40。共用液室40具有：至少一个以上的流入口42，其供液体F1流入；排成列的多个供给口44，其用于向各压力室12供给液体F1；倾斜面46，其在从第二方向(D2)观察时与包括位于排列方向D3上的端部的供给口45a在内的一部分供给口45的列重叠，并且以排列方向D3上的端部侧接近一部分供给口45的列的方式而倾斜，其中，所述第二方向(D2)为，与多个供给口44的排列方向D3正交且沿着形成共用液室40的基板(30)的方向。若参照图7来进行说明，则在从第二方向(D2)进行观察时倾斜面46与一部分供给口45的列重叠是指，当将倾斜面46与一部分供给口45的列在第二方向(D2)上向与第二方向(D2)正交的假设的平面PL1投影时，两者在排列方向D3上的位置一致。流入口42的至少一部分(端部43)在从第二方向(D2)进行观察时处于一部分供给口45的列的范围内。若参照图7来进行说明，则该情况是指，当将流入口42与一部分供给口45的列在第二方向(D2)上向假设的平面PL1投影时，流入口42的至少一部分(端部43)存在于一部分供给口45的列的排列方向D3上的范围内。本液体喷出头以在使负压作用于喷嘴开口81从而从该喷嘴开口81抽吸液体F1时流入口42中的排列方向D3上的端部43的附近的液体F1的流速达到0.025m/s(米每秒)以上的方式，来确定倾斜面46的倾斜(倾斜角θ)以及流入口42的位置。本液体喷出头通过在供给口44的排列方向D3上将贮液部(40)的端部设为对应于预定喷嘴数(例如30个喷嘴)而缩窄的形状，从而优化了贮液部(40)的排气性。
被例示为图10所示的记录装置200的液体喷出装置(液体喷射装置)具有上述这种液体喷出头。
在此，在共用液室40中既可以设置图6中所例示的长孔状的开口之类的单个流入口42，也可以如图9中所例示那样设置多个流入口42。
共用液室的倾斜面46既可以为如图6所示那样的平面，也可以为曲面。
致动器2包括压电元件、通过发热而使压力室内产生气泡的发热元件等。
图1、2所示的记录头1具有：设置有压电致动器2的压力室基板10、流道基板(第一部件)30、保护基板50、壳体盖(第二部件)70、喷嘴板80等。该记录头1的贮液部(72、40)为纵型形状，纵型形状的贮液部与非纵型形状的贮液部相比，存在气泡不易被排出的可能性。因此，本记录头1具有易于排出混入到贮液部中的气泡的结构。
图2等所示的压力室基板10形成与各喷嘴开口81对应的独立的压力室12，并在振动板侧的面10a上设置有振动板16，在流道基板侧的面10b上接合有流道基板30。压力室基板10与流道基板30例如通过粘合剂而被接合。振动板16构成了压力室12的压电元件3侧的壁，流道基板30的压力室基板侧的面30a构成了压力室12的流道基板30侧的壁。压力室12例如被形成为在对压力室基板10进行俯视观察时呈长条的大致四边形形状，并且隔着隔壁而在压力室基板的长边方向(D3)上排成列。
作为压力室基板10的材料，可以使用硅基板、不锈钢(SUS)之类的金属、陶瓷、玻璃、合成树脂等。列举出一个示例，虽然没有特别限定，但压力室基板10可以由膜厚例如厚达数百μm左右从而刚性较高的单晶硅基板等形成。由多个隔壁划分成的压力室12例如可以通过使用了KOH水溶液等碱性溶液的各向异性蚀刻(湿式蚀刻)等来形成。
图2等中所示的致动器2包括振动板16和压电元件3。
作为振动板16的材料，可以使用氧化硅(SiOx)、金属氧化物、陶瓷、合成树脂等。振动板既可以通过对未被分离的压力室基板的表面进行改性等从而与压力室基板形成为一体，也可以被接合并层叠于压力室基板上。另外，振动板也可以由多个膜构成。列举出一个示例，可以在硅制的压力室基板上形成氧化硅膜之类的弹性膜，并在该弹性膜上形成氧化锆(ZrOx)之类的绝缘膜，虽然未被特别地限定，但可以由包括弹性膜与绝缘膜在内的层叠膜构成厚度例如为数百nm～数μm左右的振动板。弹性膜例如可以通过将压力室基板用的硅晶片在1000～1200℃左右的扩散炉中进行热氧化而形成于压力室基板上。绝缘膜例如能够通过在利用阴极真空喷镀法之类的气相法等将锆(Zr)层形成于弹性膜上之后，将锆层在500～1200℃左右的扩散炉中进行热氧化等，从而形成。
图2所示的压电元件3具有压电体层23、设置于压电体层23的压力室12侧的下电极(第一电极)21和设置于压电体层23的另一侧的上电极(第二电极)22，并且压电元件3被设置于振动板16上。电极21、22中的一方可以被设为共用电极。图2中图示了下电极21例如作为独立电极而被连接于柔性基板等的连接布线66，上电极22例如例如共用电极而被接地。两个电极可以使用Pt(铂)、Au(金)、Ir(铱)、Ti(钛)、这些金属的导电性氧化物等的一种以上的材料，虽然未被特别地限定，但可以将厚度设为例如数nm～数百nm左右。也可以在下电极与上电极中的至少一方上连接金属等的导电性材料的引线电极。压电体层23可以使用PZT(锆钛酸铅，由化学计量比Pb(Zrx，Ti1-x)O3表示)之类的铅类钙钛矿型氧化物、非铅类钙钛矿型氧化物之类的铁电体材料等，虽然未被特别地限定，但可以将厚度设为例如数百nm～数μm左右。
下电极21、上电极22或引线电极例如可以通过利用阴极真空喷镀之类的气相法等在振动板上形成电极膜并进行图案形成等而形成。压电体层23可以通过利用旋涂法之类的液相法或气相法等在下电极上形成压电体前驱体膜并通过烧成等而使之结晶化且进行图案形成等，从而形成。
图2、3等所示的流道基板30为形成第一共用液室40的第一部件，并具有与各喷嘴开口81对应的独立的连通孔31、32和对向压力室12供给的油墨之类的液体F1进行贮留的共用液室40等液体流道。在流道基板30的压力室基板侧的面30a上接合有压力室基板10以及壳体盖70。流道基板30与壳体盖70例如通过粘合剂而被接合。在流道基板30的喷嘴板侧的面30b上接合有喷嘴板80。流道基板30与喷嘴板80例如通过粘合剂而被接合。在流道基板30的喷嘴板侧的面30b上也可以接合有具有可塑性功能的可塑性薄片之类的部件。共用液室40也可以通过所述可塑性薄片之类的部件与流道基板30而被形成。
作为流道基板30的材料，可以使用硅基板、不锈钢之类的金属、陶瓷、玻璃、合成树脂等。列举出一个示例，虽然未被特别限定，但流道基板30可以由厚度较厚从而刚性较高的单晶硅基板等形成。连通孔31、32和共用液室40等液体流道例如可以通过使用了KOH水溶液等碱性溶液的各向异性蚀刻(湿式蚀刻)等而形成。
第一连通孔31位于压力室12与喷嘴板80的喷嘴开口81之间，并使压力室12与喷嘴开口81连通。第二连通孔32位于压力室12与流道基板30的共用液室40之间，并使压力室12与共用液室40连通。使液体F1流向共用液室40的流入孔38为，与被形成于壳体盖70中的第二共用液室72相连的共用流道，并且使共用液室72、40连通。共用液室72、40也被称为贮液部。流入孔38的形状包括图5中例示的狭缝状、圆形、椭圆形、多边形等。流入孔38的数目既可以为一个，也可以为两个以上。在基板的宽度方向D2上从流入孔38至第二连通孔32侧，形成有从喷嘴板侧的面30b凹陷的半蚀刻部33。在图5所示的流道基板30的情况下，形成使液体F1沿基板的宽度方向D2流动的独立流道35的流道壁34从半蚀刻部33向喷嘴板80侧延伸。从流入孔38流入到共用液室40中的液体F1从独立的供给口44进入独立流道35并沿基板的宽度方向D2流动，且经由连通孔32而进入到压力室12中。在图11所示的流道基板30的情况下，不存在流道壁34乃至独立流道35，被形成于共用液室40中的独立的连通孔32的开口作为供给口44而被形成于共用液室40中。在这种情况下，从流入孔38流入到共用液室40中的液体F1从独立的供给口44进入到连通孔32中并沿基板的厚度方向D1流动，且进入到压力室12中。
图5～7等所示的共用液室40具有：至少一个以上的流入口42、排成列的多个供给口44和倾斜面46，该倾斜面46与包括处于排列方向D3上的端部的供给口45a在内的一部分供给口45的列对置。在流道基板30中形成有流入孔38，该流入孔38在共用液室40中形成流入口42并使共用液室40与第二共用液室72连通。流入口42是指被形成于共用液室40中的流入孔38的开口部。符号42a表示流入口42的边缘部，符号43表示流入口42的在供给口的排列方向D3上的端部。图5～7所示的流入口42与共用液室40中对置于供给口44的列的壁面40a相连。当然，也可以使流入口42从该壁面40a分离。流入口既可以为如图6所示那样相对于一个共用液室40而被设为单个的长孔状的流入口42，也可以为如图9所示那样在供给口44的排列方向D3上相对于一个共用液室40而被分割成多个的流入口42。
如图5、7等所示，流入口42的排列方向D3上的端部43的边缘部42a被设为倒角状(锥形状)。图7等中图示了流入口42的排列方向D3上的端部43以外的边缘部42a也被设为倒角状的情况。流入口的边缘部42a的倒角形状可以通过各向异性蚀刻等而形成。图1～7中所例示的液体喷出头通过蚀刻等而对流入口42中至少排列方向D3上的端部43的边缘部42a进行倒角，从而优化了贮液部(40)的排气性。
供给口44是指被形成于共用液室40中的独立的流道的开口部。在图2、5所示的流道基板30的情况下，独立流道35的开口部为供给口44。这种情况下的供给口44与共用液室40的壁面40a对置。在图11所示的流道基板30的情况下，独立的连通孔32的开口部为供给口44。这种情况下的供给口44与对共用液室40中的与半蚀刻部33相反的一侧的部分进行封闭的部位(例如喷嘴板80)对置。符号44a表示排列方向D3上的中央的供给口。当将在排列方向D3上排列的供给口44的数目设为N(N为3以上的整数)时，如果N为奇数，则中央的供给口44a是指从端部起的第{(N+1)/2}个供给口，如果N为偶数，则中央的供给口44a是指从端部起的第(N/2)个供给口与第{(N/2)+1}个供给口。
倾斜面46以越接近供给口44的排列方向D3上的端部则越接近所述一部分供给口45的列的方式而倾斜。该倾斜被包含在如供给口44的排列方向D3上的端部侧接近于一部分供给口45的列这样的倾斜中。倾斜面46的倾斜角θ如图7中所例示，为在相对于流道基板30的厚度方向D1的垂直面上供给口44的排列方向D3与倾斜面46所成的角度。图5～7所示的流入口42的至少一部分(端部43)被设置于一部分供给口45的列与倾斜面46之间，并且在从第二方向(D2)观察时处于一部分供给口45的列的范围内。图11所示的流入口42的至少一部分(端部43)在从第二方向(D2)观察时，也处于一部分供给口45的列的范围内。
图2等所示的保护基板50在与压电元件3的有源部对置的区域内具有空间形成部52，并且保护基板50被接合于形成有压电元件3的压力室基板10上。保护基板50与设置有压电元件3的压力室基板10例如通过粘合剂而被接合。空间形成部52具有不阻碍压电元件3的有源部的运动的程度的空间。作为保护基板50的材料，可以使用硅基板、不锈钢之类的金属、陶瓷、玻璃、合成树脂等。列举出一个示例，虽然未被特别限定，但保护基板50可以由膜厚例如厚达数百μm左右从而刚性较高的单晶硅基板等形成。
图1等所示的壳体盖70为形成对向第一共用液室40乃至压力室12供给的液体F1进行贮留的第二共用液室72的第二部件。壳体盖70具有位于与保护基板50对置的区域的空间形成部71、供连接布线66通过的缝隙74等，并且壳体盖70被接合于流道基板30。空间形成部71具有放入保护基板50的空间。第二共用液室72对从液体导入部73流入的液体F1进行贮留。流道基板30的压力室基板侧的面30a构成了压力室12的壁的一部分，并且也构成了共用液室72的壁的一部分。作为壳体盖70的材料，可以使用玻璃、陶瓷、不锈钢之类的金属、合成树脂、硅基板等。
图3、4等所示的第二共用液室72具有第二倾斜面75，该第二倾斜面75与处于供给口44的排列方向D3上的端部43的流入孔38对置，并且以越接近所述排列方向D3上的端部则越接近流入孔38的方式而倾斜。该倾斜被包含在如供给口44的排列方向D3上的端部侧接近流入孔38这样的倾斜中。在此，如图4所示，将流入孔38与第二共用液室72相连的部分中的、流入孔38的边缘部且成为所述排列方向D3上的最端部的边缘部的位置设为P1，并将第二共用液室72的边缘部的位置设为P2。在供给口44的排列方向D3上，第二共用液室72的边缘部的位置P2为与所述位置P1相同的位置，或者，如图4等所示那样被设为与所述位置P1相比靠所述排列方向D3中的中央侧的位置。由于第二共用液室72的所述排列方向D3上的边缘部的位置与流入孔38的成为所述排列方向D3上的最端部的边缘部的位置P1一致，或者位于所述流入孔38的内侧，因此从该点来看，在贮液部(72)中也不易产生液体甚至气泡的滞留，从而气泡排出性良好。
图1所示的驱动电路65经由连接布线66而对压电元件3进行驱动。驱动电路65能够使用电路基板、半导体集成电路(IC)等。连接布线66能够使用柔性基板等。
图2等所示的喷嘴板80具有多个在厚度方向D1上贯穿的喷嘴开口81，并且喷嘴板80与流道基板30接合。作为喷嘴板80的材料，可以使用不锈钢之类的金属、玻璃、陶瓷、合成树脂、硅基板等。列举出一个示例，虽然未被特别限定，但喷嘴板80可以由厚度例如为0.01～1mm左右的玻璃陶瓷等形成。
本记录头1从与未图示的外部液体供给单元连接的液体导入部73吸入油墨之类的液体F1，并通过液体F1而填满从第二共用液室72起经由流入孔38、共用液室40、独立流道35、第二连通孔32、压力室12以及第一连通孔31直至喷嘴开口(喷嘴81)的内部。当根据来自驱动电路65的记录信号而针对每个压力室12向下电极21与上电极22之间施加电压时，由于压电体层23、下电极21以及振动板16的变形而使压力被施加于压力室12，从而油墨滴之类的液滴从喷嘴开口81喷出。
然而，当在与多个压力室12连通的共用液室40中混入有气泡时，存在在通过喷出油墨之类的液体F1而实施的记录中，气泡进入到通至喷嘴开口81的独立流道中，而使液滴无法从该喷嘴开口81喷出，致使记录物的品质降低的可能性。因此，为了排出共用液室40内的气泡，而实施使负压作用于喷嘴开口81从而强制性地从该喷嘴开口81中抽吸液体F1的清洗处理。
图8示意性地例示了具有用于实施上述清洗处理的清洗装置230的记录装置200的主要部分。该清洗装置230具有：盖231、抽吸泵235、大气开放阀236、升降装置239，并且该清洗装置230被设置于与成为压印板208(参照图10)的一端的初始位置对置的位置处。清洗装置230具有压盖功能，为了抑制喷嘴内的油墨的增稠(干燥)，在印刷中止过程中以使记录头1移动至与盖231对置的初始位置处的状态，利用升降装置239而使盖231上升并对喷嘴板80进行密封。在执行清洗时，清洗装置230在对喷嘴板80进行了密封的状态下关闭大气开放阀236，并驱动抽吸泵235，从而将通过记录头1与盖231而形成的内部空间设为例如－20kPa～－60kPa(－0.2atm～－0.6atm)左右的负压，由此从喷嘴开口81中强制性地抽吸油墨。
近几年，为了使记录头小型化，而要求较小地构成贮液部。但是，如果使贮液部小型化，则流道必然变细，因此气泡容易滞留在贮液部内部。因此，存在即便执行清洗处理贮液部内的气泡也无法被排出的情况。当以具有图5、11所示的流道基板的液体喷出头进行试验时，明确了根据与一部分供给口45的列相对的倾斜面46的倾斜情况、供给口45的列与倾斜面46以及流入口42的位置关系、以及流道截面面积和喷出液体量，在使负压作用于喷嘴开口81从而从该喷嘴开口81抽吸液体F1时流入口42的所述排列方向D3上的端部43的附近的液体F1的流速(设为V1)发生变化。还明确了，作为对倾斜面46的倾斜情况、供给口45的列与倾斜面46以及流入口42的位置关系、以及流道截面面积和喷出液体量进行了调节后的结果的液体的流速V1，会对气泡排出性产生较大的影响。
若参照图7进行说明，当以使负压作用于喷嘴开口81从而从该喷嘴开口81抽吸液体F1时流入口42的所述排列方向D3上的端部43的附近的液体F1的流速V1达到0.025m/s以上的方式，对倾斜面46的倾斜(θ)以及流入口42的位置进行确定时，共用液室40内的气泡将良好地被排出。当以流速V1达到0.03m/s以上的方式，对倾斜面46的倾斜(θ)以及流入口42的位置进行确定时，共用液室40内的气泡将更加良好地被排出。另一方面，当以流速V1小于0.025m/s的方式对倾斜面46的倾斜(θ)以及流入口42的位置进行确定时，共用液室40内的气泡的排出性并不良好。
此外，为了增大流速V1，例如只需在供给口44的排列方向D3上将流入口42的端部43向中央侧(图7的左侧)配置即可。认为这样配置的原因在于，从流入口的端部43的附近抽吸液体F1的供给口44的数目增加。在图7的示例中，图示了从端部的供给口45a起数的30个供给口44从流入口的端部43的附近抽吸液体F1的状态。为了进一步增大流速V1，例如只需在所述排列方向D3上增加从端部的供给口45a到流入口的端部43为止的供给口44的数目即可。另一方面，为了减小流速V1，例如只需在所述排列方向D3上将流入口的端部43向端侧(图7的右侧)配置即可。认为这样配置的原因在于，从流入口的端部43的附近抽吸液体F1的供给口44的数目减少。当然，也可以通过改变倾斜面46的倾斜(θ)的程度等来改变流速V1。
例如能够使用设置有用于对流入口的端部43的附近的液体F1的流速进行检测的传感器的专用的实验用液体喷出头，来对流速V1进行测量。当制作这样的实验用液体喷出头，并使液体F1流通于实验用液体喷出头时，能够在清洗时、即使负压作用于喷嘴开口81从而从该喷嘴开口81抽吸液体F1时，利用传感器而对流速V1进行测量。另外，还可以实施在使负压作用于喷嘴开口81从而从该喷嘴开口81抽吸液体F1的条件下对流速V1进行预测的模拟实验。所得的流速V1的测定值或预测值可以被用于倾斜面46的倾斜(θ)以及流入口42的位置的设定。
在此，虽然当提高液体F1的流速V1时不易产生气泡的滞留，但考虑到当过度提高流速V1时，则存在在喷嘴间从贮液部至喷嘴开口的压力损失之差过大，从而导致记录物的品质降低的可能性。因此，倾斜面46的倾斜(θ)以及流入口42的位置也可以基于喷嘴间的压力损失的差(阻力差)来设定。例如，将在进行印字时(印刷时)、即从喷嘴开口81喷出液体F1而进行记录时，从流入口42至与多个供给口44中的位于排列方向D3上的端部的供给口45a连通的喷嘴开口81位置的压力损失设为ΔP1，并将从流入口42至与多个供给口44中的位于排列方向D3上的中央的供给口44a连通的喷嘴开口81位置的压力损失设为ΔP2。在印字时，包括从文字之类的占空比较低的状态到如满版印刷、照片印刷那样占空比较高的状态。占空比是指喷嘴的使用频率，如满版印刷印刷那样在预定次数的喷出时刻之中的全部时刻均喷出液滴的喷嘴为占空比100％，例如仅在两次喷出时刻中的一次喷出时刻喷出液滴的喷嘴为占空比50％。表示为了液滴的本来的用途以外的用途、即为了印刷以外的目的而被实施的空喷出的冲洗，不被包含在印字时。在执行冲洗时，记录头1例如向初始位置之类的不与被记录介质对置的位置进行相对移动，并将气泡、增稠油墨同油墨滴一起从喷嘴开口81中排出。
当以压力损失ΔP1、ΔP2之差ΔP1－ΔP2成为300Pa以下的方式来确定倾斜面46的倾斜(θ)以及流入口42的位置时，从连通于处于端部的供给口45a的喷嘴开口的液体喷出，与从连通于处于中央的供给口44a的喷嘴开口的液体喷出的差距足够小。因此，记录物的品质将提高。
此外，为了减小压力损失ΔP1、ΔP2的差，例如，只需在供给口44的排列方向D3上将流入口42的端部43向端侧(图7的右侧)配置即可。认为这样配置的原因在于，在与排列方向D3正交的方向D2上，相对于存在流入口42的供给口44与流入口42的距离，端部的供给口45a与流入口42的距离较长，通过使流入口的端部43接近于端部的供给口45a，从而压力损失ΔP1、ΔP2的差变小。由于当减小压力损失ΔP1、ΔP2的差时，流速V1可能变小，因此还可能需要增大压力损失ΔP1、ΔP2的差。为了增大压力损失ΔP1、ΔP2的差，例如只需在供给口44的排列方向D3上将流入口的端部43向中央侧(图7的左侧)配置即可。当然，也可以通过改变倾斜面46的倾斜(θ)的程度等来改变压力损失ΔP1、ΔP2的差。
例如可以使用设置有用于对压力损失ΔP1、ΔP2进行检测的传感器的专用的实验用液体喷出头来对压力损失ΔP1、ΔP2进行测量。当制作这样的实验用液体喷出头，并使液体F1流通于实验用液体喷出头时，可以在印字时，即从喷嘴开口81喷出液体F1而实施记录时由传感器对压力损失ΔP1、ΔP2进行测量。另外，还可以实施在从喷嘴开口81喷出液体F1而实施记录的条件下对压力损失ΔP1、ΔP2进行预测的模拟试验。所得的压力损失ΔP1、ΔP2的测定值或预测值可以被用于倾斜面46的倾斜(θ)以及流入口42的位置的设定。
从多个供给口44的排列方向D3上的端部(45a)到流入口42的所述排列方向D3上的端部43为止的供给口44的数目(设为Ne)只需为，满足V1≥0.025m/s以上的数目即可，但优选为30以上，更优选为30。当所述供给口数目Ne在30以上时，共用液室40的气泡排出性将进一步提高，当所述供给口数目Ne为30时，共用液室40的气泡排出性将显著提高。
此外，对于流速V1以及压力损失ΔP1、ΔP2的差，具有图5、11所示的流道基板的液体喷出头均呈现出相同的趋势。
(2)液体喷出装置：
图10为图示了具有上述的记录头1的喷墨式的记录装置(液体喷出装置)200的外观。当将记录头1安装于记录头单元211、212中时，能够制造出记录装置200。图10所示的记录装置200在各个记录头单元211、212上分别设置有记录头1，并且以能够拆装的方式而设置有作为外部油墨供给单元的墨盒221、222。搭载有记录头单元211、212的滑架203以能够沿着被安装于装置主体204上的滑架轴205而进行往复移动的方式被设置。当驱动电机206的驱动力经由未图示的多个齿轮以及同步齿形带207而传递至滑架203时，滑架203将沿滑架轴205而进行移动。通过未图示的供纸辊等而被供给的记录薄片290被输送至压印板208上，并利用从墨盒221、222被供给且从记录头1喷出的油墨(液体)来实施印刷。
(3)试验例：
表1示出了在具有图5、11所示的流道基板的实验用液体喷出头的清洗时，对流入口42的所述排列方向D3上的端部43的附近的油墨的流速进行了改变时的气泡排出性的评价结果。
[表1]
油墨流速(m/s) 评价结果
0.06 ◎
0.04 ◎
0.03 ◎
0.025 ○
0.02 △
0.01 ×
◎：不发生
○：2～3组中出现一次或不出现的程度
△：2～3组中平均出现1次以上
×：1组中平均出现1次以上
在此，将以满版的方式对10张A4印刷纸张进行印刷的情况作为1组的印刷测试，并通过未从喷嘴开口喷出油墨滴的喷嘴失效的发生频率进行了评价。在各试验区中，对作为通常的表面张力的表面张力25～35mN/m的染料油墨以及颜料油墨分别进行了评价。
如表1所示，当油墨的流速V1为0.01m/s的情况下，在1组中平均出现1次以上的喷嘴失效。当油墨的流速V1为0.02m/s的情况下，2～3组中平均出现1次以上的喷嘴失效。当油墨的流速V1达到0.025m/s时，成为2～3中出现1次油墨失效或无油墨失效的程度。因此，可知当以流速V1达到0.025m/s以上的方式来确定倾斜面46的倾斜(θ)以及流入口42的位置时，无论是染料油墨还是颜料油墨，都能够良好地排出共用液室内的气泡。
而且，当油墨的流速V1达到0.03m/s以上时，将不会出现喷嘴失效的发生。因此，当以流速V1达到0.03m/s以上的方式来确定倾斜面46的倾斜(θ)以及流入口42的位置时，无论是染料油墨还是颜料油墨，都能够更好地排出共用液室内的气泡。
此外，即使油墨是高粘度油墨，也同样如此。
(4)改变例：
本发明可考虑各种改变例。
例如，从流体喷出头被喷出的液体包括染料等溶解于溶剂中而形成的溶液、颜料或金属粒子之类的固体粒子分散于分散介质中而形成的凝胶等流体。这样的流体包括油墨、液晶等。液体喷出头除了可搭载于打印机之类的图像记录装置之外，还可以搭载于液晶显示器等的滤色器的制造装置、有机EL(电致发光)显示器等的电极的制造装置、生物芯片制造装置等中。
保护基板既可以省略，也可以与壳体盖一体化。
喷嘴板可以与流道基板一体化。
(5)总结：
如上文所进行的说明，根据本发明，能够提供一种可通过各种方式来提高气泡排出性的液体喷出头的技术等。当然，不具有从属权利要求所涉及的结构要件而仅由独立权利要求所涉及的结构要件形成的技术等也能够得到上述的基本的作用及效果。
另外，将上述的实施方式以及改变例中公开的各个结构相互更换或变更组合而成的结构、将现有技术和上述的实施方式以及改变例中公开的结构相互更换或变更组合而成的结构等也能够实施。本发明也包括这些结构等。
符号说明
1…记录头(液体喷出头)；2…致动器；3…压电元件；10…压力室基板；12…压力室；16…振动板；30…流道基板(第一部件)；30a…压力室基板侧的面；30b…喷嘴板侧的面；31、32…连通孔；33…半蚀刻部；34…流道壁；35…流道；38…流入孔；40…共用液室；42…流入口；42a…边缘部；43…端部；44…供给口；44a…中央的供给口；45…一部分供给口；45a…端部的供给口；46…倾斜面；50…保护基板；65…驱动电路；66…连接布线；70…壳体盖(第二部件)；71…空间形成部；72…第二共用液室；73…液体导入部；74…缝隙；75…第二倾斜面；80…喷嘴板；81…喷嘴开口；200…记录装置(液体喷出装置)；230…清洗装置；231…盖；235…抽吸泵；D1…基板的厚度方向；D2…基板的宽度方向(第二方向)；D3…供给口的排列方向；F1…液体；P1…流入孔的边缘部的位置；P2…第二共用液室的边缘部的位置；θ…倾斜角。

Claims (7)

1.一种液体喷出头，具有：
压力室，其与喷嘴开口连通；
共用液室，其与多个所述压力室连通，
所述共用液室具有：
供液体流入的至少一个以上的流入口；
用于向各个所述压力室供给液体的排成列的多个供给口；
倾斜面，所述倾斜面在从第二方向观察时与包括位于所述多个供给口的排列方向上的端部的供给口在内的一部分供给口的列重叠，并且以所述排列方向上的端部侧接近于所述一部分供给口的列的方式而倾斜，其中，所述第二方向为，与所述排列方向正交且沿着形成所述共用液室的基板的方向，
所述流入口的至少一部分在从所述第二方向观察时处于所述一部分供给口的列的范围内，
以在使负压作用于所述喷嘴开口从而从该喷嘴开口抽吸液体时所述流入口的所述排列方向上的端部的附近的液体的流速达到0.025m/s以上的方式，来确定所述倾斜面的倾斜以及所述流入口的位置。
2.如权利要求1所述的液体喷出头，其中，
以在使负压作用于所述喷嘴开口从而从该喷嘴开口抽吸液体时所述流入口的所述排列方向上的端部的附近的液体的流速达到0.03m/s以上的方式，来确定所述倾斜面的倾斜以及所述流入口的位置。
3.如权利要求1或2所述的液体喷出头，其中，
从所述多个供给口的排列方向上的端部至所述流入口的所述排列方向上的端部为止的供给口的数目为30。
4.如权利要求1或2所述的液体喷出头，其中，
以在从所述喷嘴开口喷出液体而实施记录时，从所述流入口至与所述多个供给口中的处于排列方向上的端部的供给口连通的喷嘴开口为止的压力损失，与从所述流入口至与所述多个供给口中的处于排列方向上的中央的供给口连通的喷嘴开口为止的压力损失之差在300Pa以下的方式，来确定所述倾斜面的倾斜以及所述流入口的位置。
5.如权利要求1或2所述的液体喷出头，其中，
所述流入口的所述排列方向上的端部的边缘部被设为倒角状。
6.如权利要求1或2所述的液体喷出头，其中，
具有：
形成所述共用液室的所述基板；
第二部件，其形成对向所述共用液室供给的液体进行贮留的第二共用液室，
在所述基板上形成流入孔，所述流入孔在所述共用液室中形成所述流入口，并且使所述共用液室与所述第二共用液室连通，
所述第二共用液室具有第二倾斜面，所述第二倾斜面与处于所述排列方向上的端部的所述流入孔对置，并且以所述排列方向上的端部侧接近于所述流入孔的方式而倾斜，
当将所述流入孔与所述第二共用液室相连的部分中的、所述流入孔的边缘部且成为所述排列方向上的最端部的边缘部的位置设为P1，并将所述第二共用液室的边缘部的位置设为P2时，在所述排列方向上，所述位置P2为与所述位置P1相同的位置，或者为与所述位置P1相比靠所述排列方向上的中央侧的位置。
7.一种液体喷出装置，具备权利要求1～6中任一项所述的液体喷出头。
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