CN106183419B - 液体喷射头以及液体喷射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液体喷射头以及液体喷射装置，其能够抑制液体的增粘而实现生产率的提高，并且减少维护处理中的液体的消耗。通过适当地规定从压力室(20)中的油墨供给通道(22)的开口到喷嘴(23)为止的流道的容积，从而降低油墨的增粘的向压力室内的加剧。即，通过使该独立流道容积更大、具体而言设为4400[pl]以上，更优选为6210[pl]以上，从而即使在喷嘴的最短形成间距为1/300英寸以下的小型的液体喷射头中，也能够抑制油墨的增粘的加剧。更具体而言，构成为，在压力室与喷嘴之间设置喷嘴连通口(36)，该喷嘴连通口的容积与压力室的容积的合计为4400[pl]以上、优选为6210[pl]以上。

Description

液体喷射头以及液体喷射装置
本申请为，中国国家申请号为2014103899404、申请日为2014年08月08日、发明名称为液体喷射头以及液体喷射装置的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及喷墨式记录头等液体喷射头以及液体喷射装置，尤其涉及一种从喷嘴喷射从液体供给通道被导入到压力室的液体的液体喷射头以及液体喷射装置。
背景技术
液体喷射装置为，具有能够将液体以液滴的形式从喷嘴喷射的液体喷射头且从该液体喷射头喷射各种液体的装置。作为该液体喷射装置的代表性的装置，例如，可以例举出如下的喷墨式记录装置(打印机)等的图像记录装置，即，具有喷墨式记录头(以下，称为记录头)，并且从该记录头的喷嘴将液体状的油墨以油墨滴的形式喷射而实施记录的喷墨式记录装置。另外，除此之外，还可以在液晶显示器等的滤色器中使用的颜色材料、在有机EL(Electro Luminescence：电致发光)显示器中使用的有机材料、在电极形成中使用的电极材料等各种种类的液体的喷射中使用液体喷射装置。此外，在图像记录装置用的记录头中喷射液状的油墨，并在显示器制造装置用的颜色材料喷射头中喷射R(Red)·G(Green)·B(Blue)的各颜色材料的溶液。另外，在电极形成装置用的电极材料喷射头中喷射液状的电极材料，在芯片制造装置用的生物体有机物喷射头中喷射生物体有机物的溶液。
在采用喷墨技术的液体喷射头的内部设置有：多个喷嘴、针对每个喷嘴而被形成的压力室、与多个压力室共用的共用液体室(也称为贮液器或歧管)以及分别连通共用液体室与各压力室的液体供给通道等。此外，通过压电元件、发热元件等的压力产生单元的驱动，而使在压力室内的液体产生压力变动，并利用该压力变动而从喷嘴喷射液体。
作为液体喷射头，提出有各种结构的液体喷射头，例如在专利文献1所公开的液体喷射头(喷墨式记录头)中，具有使压电振子在纵向(相对于电场方向正交的方向)上进行振动的所谓纵振动型的压电振子以作为压力产生单元。该压电振子是将在氧化锆、锆钛酸铅等的压电体层的表面上形成有电极层的结构层叠并烧制后，经由切分为梳齿状的工序而制造得出的。此外，切分出的每一个梳齿作为与每个压力室对应的压电振子而发挥功能。这样的纵振动型的压电振子不易实现小型化，通常情况下被搭载于比较大型的液体喷射头上。此外，在这种液体喷射头中，喷嘴的开设间距成为例如相当于1/180英寸的间隔、即141[μm]左右。与之相应地能够确保与喷嘴连通的压力室等的流道的容积也较大。
与此相对，在专利文献2所公开的液体喷射头与专利文献1公开的液体喷射头相比实现了小型化。在该液体喷射头中所使用的压电振子，利用成膜技术而分别层叠形成下部电极、由压电材料构成的压电体层、上部电极，且被构成为，通过利用了光刻以及离子蚀刻等的蚀刻而进行的图案形成而针对每个压力室而被切分。该压电振子是在电场方向上发生弯曲变形的所谓弯曲振动型的压电振子。这样的弯曲振动型的压电振子与上述的纵振动型的压电振子相比能够实现小型化。因此，有助于作为压力产生单元而搭载有该压电振子的液体喷射头的小型化。此外，在这种液体喷射头中，喷嘴的开设间距(中心间距离)成为例如相当于1/300英寸的间隔、即84.66[μm]以下，与专利文献1的结构相比可实现喷嘴的高密度化。因此，压力室等流道的容积也受限。
然而，在这种液体喷射头中，由于喷嘴中液体(弯液面)曝露于外部气体中，因此液体中含有的溶剂成分将发生蒸发，随时间的经过而液体将增粘。而且，如专利文献2所公开的记录头那样，在高密度地形成喷嘴的小型的液体喷射头中，压力室的容积与专利文献1所公开的比较大型的记录头相比变小。因此，在这样的小型的液体喷射头中，液体的增粘比较容易从喷嘴侧向压力室内部加剧。如果压力室内部的液体增粘，则从喷嘴喷射的液体的量、飞射速度(飞射方向)等的喷射特性将偏离理想状态而发生变动。为了减少这样的不良情况，在具有这样的液体喷射头(记录头)的液体喷射装置中，例如在对记录介质(液体的喷落对象)进行的记录处理(喷射处理)中，定期执行从喷嘴强制喷射液体的维护处理(冲洗处理)，从而使增粘的液体被排出。然而，在该冲洗处理中，由于临时中断印刷处理并移动至冲洗位置处，以从所有喷嘴喷出废弃液体，因此如果频繁地进行执行，则不仅会降低印刷处理中的单位时间内的处理能力(生产率)，还存在过度消耗液体的问题。
此外，在增粘加剧的小型的记录头(详细内容将在后文中叙述，例如，图3中的B和C的头)中，使执行冲洗处理的间隔发生变化时的、冲洗处理中所需的液体排出量(消除增粘所需的液体的消耗量)的变化比例较大，换言之，该液体喷射头的性能容易受冲洗间隔的大小而被左右。因此，当将该液体喷射头搭载于液体喷射装置的情况下，需要在比较短的范围内且较为缜密地设定冲洗间隔，从而存在作为液体喷射头而不易处理的问题。
专利文献1：日本特开2001-293864号公报
专利文献2：日本特开2003-231254号公报
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，提供一种能够抑制液体的增粘以实现生产率的提高、并且减少维护处理中的液体的消耗的液体喷射头以及液体喷射装置。
本发明的液体喷射头是为了实现上述目的而提出的，其特征在于，具有：喷射液体的多个喷嘴；分别与所述多个喷嘴连通的多个压力室；多个液体供给通道，其分别与各个所述压力室连通并向该压力室供给液体，在所述液体喷射头中，各个喷嘴的最短的形成间距为1/300英寸以下，从所述压力室中的所述液体供给通道的开口到所述喷嘴为止的流道的容积为4400[pl]以上。
根据本发明，通过将从压力室中的液体供给通道的开口到喷嘴为止的流道的容积设为4400[pl]以上，从而即便在各个喷嘴的最短的形成间距为1/300英寸以下(84.66μm以下)的比较小型的液体喷射头中，也能够抑制液体的增粘的加剧。由此，在搭载有该液体喷射头的液体喷射装置中，能够延长在液体喷射处理中定期执行的维护处理(冲洗处理)的执行间隔，即减少执行频率，因此在提高单位时间内的液体喷射处理能力(生产率)的基础上，能够抑制因维护处理而所消耗的液体的量。此外，由于相对于维护处理的执行间隔的变化的、维护处理时所需的液体的消耗量的变化的比例得到了抑制，因此能够使维护处理的执行间隔的设定范围更大，从而能够实现更易于处理的液体喷射头。
在上述结构中，优选为，所述流道的容积为6210[pl]以上。
根据上述结构，通过将从压力室中的液体供给通道的开口到喷嘴为止的流道的容积设为6210[pl]以上，从而能够进一步抑制液体的增粘的加剧，因此能够进一步减少因液体的增粘而引起的喷射特性的变动。因此，能够维持液体相对于喷落对象的喷落位置精度，并实现液体喷射处理能力的提高以及维护处理中的液体消耗量的减少。
在上述结构中，优选为，采用具有使所述压力室与所述喷嘴之间连通的连通口的结构。
另外，在上述结构中，优选为，在形成有所述压力室的压力室基板与形成有所述喷嘴的喷嘴基板之间具有连通口基板，且在所述连通口基板上开设有所述连通口，该连通口基板的厚度为200[μm]以上。
根据上述结构，通过对连通压力室与喷嘴之间的连通口的容积进行调节，从而无需大幅度地变更压力室的容积，即无需变更将压力室彼此分隔的隔壁的高度，便能够将从压力室的液体供给通道的开口到喷嘴为止的流道的容积设定为4400[pl]以上。由此，由于防止了隔壁的刚性降低，因此能够抑制随着压力室内的液体的压力变动而隔壁发生变形从而产生的所谓相邻串扰。另外，由于压力室的长度不必过长，因此能够尽可能抑制液体喷射头的大型化。
另外，可以采用如下结构，即，所述液体的相对于液体组成物总质量而言的水的含有量为，质量百分比10％以上且质量百分比60％以下的范围内的结构。
另外，本发明的液体喷射装置的特征在于，具有上述任意结构的液体喷射头。
根据本发明，通过采用上述液体喷射头，能够延长在液体喷射处理中定期执行的维护处理(冲洗处理)的执行间隔，即能够减少执行频率，因此在提高单位时间内的液体喷射处理能力(生产率)的基础上，能够抑制因维护处理消耗的液体的量。此外，相对于维护处理的执行间隔的变化的、维护处理时所需的液体的消耗量的变化的比例得到抑制，因此能够使维护处理的执行间隔的设定范围更大，能够应对更广的用途。
附图说明
图1为对打印机的结构进行说明的立体图。
图2为对记录头的结构进行说明的图。
图3为对冲洗间隔与必要冲洗量之间的关系进行说明的曲线图。
图4为对独立流道容积与间歇保证时间之间的关系进行说明的曲线图。
具体实施方式
以下，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。此外，虽然在以下叙述的实施的方式中，作为本发明的优选的具体示例而被进行了各种的限定，但只要在以下的说明中没有特别地对本发明进行限定的记载，则本发明的范围并不限定于这些方式。另外，在以下，作为本发明的液体喷射头，以作为液体喷射头的一种的记录头2为例而进行说明。
图1为表示打印机1的结构的立体图。该打印机1具有：滑架4，其上安装有记录头2，并且以能够拆装的方式而安装有作为液体供给源的一种的墨盒3；压印板5，其被配置于记录动作时的记录头2的下方；滑架移动机构7，其使滑架4在记录纸6(记录介质以及喷落对象的一种)的纸宽方向、即主扫描方向上进行往复移动；送纸机构8，其在与主扫描方向正交的副扫描方向上对记录纸6进行输送。
滑架4以被轴支承在架设于主扫描方向上的引导杆9上的状态被安装，并被构成为，通过滑架移动机构7的工作而沿着引导杆9在主扫描方向上进行移动。滑架4在主扫描方向上的位置通过线性编码器10而被检测，线性编码器10的检测信号、即编码器脉冲被发送给未图示的打印机控制器。线性编码器10为位置信息输出单元的一种，其将与记录头2的扫描位置相对应的编码器脉冲作为主扫描方向上的位置信息而输出。因此，打印机控制器基于所接收到的编码器脉冲而能够对被搭载于滑架4上的记录头2的扫描位置进行识别。即，例如通过对所接收到的编码器脉冲进行计数，从而能够对滑架4的位置进行识别。由此，打印机控制器能够基于来自该线性编码器10的编码器脉冲而对滑架4(记录头2)的扫描位置进行识别，并且对记录头2的记录动作进行控制。
滑架4的移动范围内的与记录区域相比靠外侧的端部区域内，设定有成为滑架的扫描的基点的初始位置。在本实施方式的初始位置处配置有对记录头2的喷嘴形成面(喷嘴基板15，参照图2)进行密封的压盖部件11，和用于擦拭喷嘴形成面的擦拭器部件12。此外，与初始位置隔着压印板5而在主扫描方向的另一端部设置有冲洗箱5′，以作为冲洗区域。该冲洗箱5′为，与针对记录纸6的记录处理无关，而接收在使油墨从记录头2的喷嘴23强制性地喷射的维护处理(冲洗处理)时被喷射出的油墨的部件。此外，打印机1被构成为能够进行如下的所谓双向记录，即，在滑架4从初始位置朝向相反侧的端部进行移动的前进动作时与滑架4从相反侧的端部朝向初始位置侧返回动作时的双方向上，在记录纸6上记录文字或图像等。
图2为表示本实施方式的记录头2的结构的图，(a)为记录头2的俯视图，(b)为沿(a)中的A-A′线的剖视图，(c)为沿(a)中的B-B′线的剖视图。本实施方式的记录头2是通过层叠压力室基板14、连通口基板13、喷嘴基板15、弹性膜16、绝缘体膜17、压电元件18以及保护基板19等而构成的。
压力室基板14例如为由单晶硅基板构成的板材。在该压力室基板14上，以在之间隔着隔壁20′的方式于该压力室基板14的宽度方向(喷嘴列方向)上排列设置有多个压力室20。关于本实施方式中的压力室20，高度被设定为70[μm]，宽度被设定为70[μm]，长度(与喷嘴列方向正交的方向上的纵深长度)被设定为569[μm]。该压力室20的容积为2788[pl]。在此，压力室基板14的厚度、即压力室20的高度，从确保将相邻的压力室20彼此分隔的隔壁20′的刚性为一定刚性以上的观点出发，优选设定为70[μm]以下。即，隔壁20′的厚度(或压力室20的宽度)根据喷嘴23的形成间距而被设定，但在将该隔壁20′的厚度维持为固定的状态下将压力室20的高度增加至所需以上的情况下，隔壁20′的刚性将随之降低。当隔壁20′的刚性得不到充分确保时，对应于喷射油墨时的压力室20内的压力变动而该隔壁20′将会发生弯曲，由此产生从喷嘴23被喷射的油墨的量、飞射速度等喷射特性发生变动的所谓相邻串扰的问题。因此，考虑到上述的这一点来设定压力室20的高度。另外，关于压力室20的长度，由于其越长则记录头2的平面方向(与喷嘴基板15的面平行的方向)上的尺寸越大，因此存在记录头2趋于大型化的问题。另外，由此，由于压电元件18等的其他部件的尺寸也随之增加，因此存在成本也相应增加的问题。因此，压力室20的各尺寸及其容积依据上述的各条件而被设定为固定的范围的值，不优选为，基本对这些值进行大幅度变更。
在压力室基板14的向压力室20的长边方向上的外侧偏离的区域中形成连通部21，连通部21与各个压力室20经由针对每个压力室20而被设置的油墨供给通道22(相当于本发明中的液体供给通道)而连通。另外，连通部21与后述的保护基板19的贮液部29连通而构成了成为各个压力室20的共用的油墨室的储液器30的一部分。油墨供给通道22的流道截面面积(喷嘴列方向的截面面积)小于压力室20的截面面积。在本实施方式中，油墨供给通道22的喷嘴列方向的宽度被设定为22[μm]，被形成为狭窄于压力室20的同方向上的宽度。另外，该油墨供给通道22的长度(纵深长度)为135[μm]。此外，压力室基板14上的这些压力室20和油墨供给通道22等流道通过各向异性蚀刻而形成。
在压力室基板14与喷嘴基板15之间设置有连通口基板13。该连通口基板13与压力室基板14相同，是由单晶硅基板构成的板材。通过使连通口基板13与压力室基板14的下表面接合，从而压力室20的下表面侧的开口通过该连通口基板13而被密封且划分形成压力室20的底部。在该连通口基板13上以贯穿该基板的状态形成有喷嘴连通口36(相当于本发明中的连通口)。该喷嘴连通口36为连通压力室基板14的压力室20与喷嘴基板15的喷嘴23的空腔部。更加具体而言，喷嘴连通口36的上端与压力室20的长边方向的油墨供给通道22的相反侧的端部连通，并且喷嘴连通口36的下端与喷嘴23连通。关于本实施方式中的喷嘴连通口36的高度(即、连通口基板13的厚度)被设定为400[μm]，宽度被设定为58[μm]，纵深长度(与压力室长边方向平行的方向上的尺寸)被设定为155[μm]。该喷嘴连通口36的容积为3596[pl]。该连通口基板13的厚度(即、喷嘴连通口36的高度)优选被设定为200[μm]以上。
在连通口基板13的下表面(与压力室基板14接合的接合面相反一侧的表面)上接合有喷嘴基板15，在喷嘴基板15上以与各个压力室20对应的方式呈列状地开设有多个喷嘴23。喷嘴基板15是由不锈钢等的金属板或单晶硅基板等制成的板材。各个喷嘴23为通过干式蚀刻等而被形成为圆筒状的贯穿孔。在本实施方式中，喷嘴23中的与喷嘴连通口36连通的连通侧的内径被设定为与喷射油墨的一侧的内径相比稍大。该喷嘴23的高度(即、喷嘴基板15的厚度)被设定为65[μm]，喷嘴23的喷射侧的内径被设定为21[μm]。此外，作为喷嘴23的形状，内径可以为恒定的圆筒状，或者也可以为如下的形状，即，具有与喷嘴连通口36连通的连通侧的内径趋向喷嘴连通口36侧而逐渐增大的所谓锥形部的形状。在本实施方式的喷嘴基板15上，以相当于点形成密度300dpi的间距(相邻喷嘴的中心间距离)、即1/300英寸(84.66[μm])排列设置有各个喷嘴23。因此，与各个喷嘴23分别连通的各个压力室20于压力室基板14上的形成间隔也成为1/300英寸。
在压力室基板14的上表面上形成有例如由二氧化硅(SiO2)构成的弹性膜16。在该弹性膜16上形成有由氧化锆(ZrO2)构成的绝缘体膜17。该弹性膜16以及绝缘体膜17上的对压力室20的开口进行密封的部分作为工作面而发挥功能。另外，在该绝缘体膜17上形成有下电极24、压电体25、上电极26，并且它们以层叠状态构成压电元件18。通常情况下，将压电元件18的任意一方的电极设为共用电极，将另一方的电极(正极或者独立电极)以及压电体25以针对每个压力室20而进行图案形成的方式构成。此外，将由被进行了图案形成的任意一方的电极以及压电体25构成且通过对两电极施加电压而产生的压电变形的部分称为压电体有源部。此外，虽然在本实施方式中，下电极24被设为压电元件18的共用电极，上电极26被设为压电元件18的独立电极，但也可以根据压电体25的极化方向、驱动电路、布线情况等而将各电极在整体上颠倒构成。无论为哪种情况，针对每个压力室20而均形成有压电体有源部。另外，在这样的各个压电元件18的上电极26上，分别连接有例如由金(Au)等构成的导线电极27。
在压力室基板14上的压电元件18侧的表面上接合有保护基板19，该保护基板19在与压电元件18对置的区域内具有成为不妨碍其位移的程度的大小的空间的压电元件保持部28。进而，在保护基板19中，且在与压力室基板14的连通部21对应的区域中设置有贮液部29。该贮液部29作为沿压力室20的排列设置方向具有长条的矩形的开口形状的贯穿孔而形成于保护基板19中，且如上所述与压力室基板14的连通部21连通并划分形成贮液器30(共用液体室的一种)。该贮液器30针对每种(每个颜色)的油墨而设置，在多个压力室20中贮留共用的油墨。作为该油墨，例如，虽然可以使用染料油墨、颜料油墨等公知的各种油墨，但在本实施方式中，使用相对于油墨组成物总质量的水的含有量为质量百分比10％以上且质量百分比60％以下的颜料油墨。作为该颜料油墨，例如，可以使用在日本特开2012-255090号公报、日本特开2000-289193号公报中公开的颜料油墨。此外，并不局限于颜料油墨，只要是相对于油墨组成物总质量的水的含有量为质量百分比10％以上且质量百分比60％以下的油墨，则可得到实质相同的评价结果。在本实施方式中，使用这些颜料油墨而对记录头2的性能(油墨的增粘的程度、相对于冲洗间隔的必要冲洗量)进行评价。对此将在后文中叙述。
另外，在保护基板19的压电元件保持部28与贮液部29之间的区域中，设置有在厚度方向上贯穿保护基板19的贯穿孔31，在该贯穿孔31内露出下电极24的一部分以及导线电极27的顶端部。在保护基板19上接合有由密封膜32以及固定板33构成的可塑性基板34。密封膜32由具有挠性的材料(例如，聚苯硫醚薄膜)构成，利用该密封膜32而贮液部29的一侧的面被密封。另外，固定板33由金属等硬质的材料(例如，不锈钢等)形成。该固定板33的与贮液器30对置的区域成为在厚度方向上进行贯穿的开口部35。因此，贮液器30的一侧的面仅由具有挠性的密封膜32而被密封。
在上述结构的记录头2中，从墨盒等油墨供给单元获取油墨，油墨充满于从贮液器30至喷嘴23。此外，利用来自打印机主体侧的驱动信号的供给，而与压力室20对应的各个下电极24与上电极26之间被施加与两电极的电位差相应的电场，而使压电元件18以及工作面(弹性膜16)发生弯曲变形，由此在压力室20内产生压力变动。通过对该压力变动进行控制，从而使油墨从喷嘴23喷射，或者以油墨不被喷出的程度使喷嘴23中的弯液面进行微振动。
然而，在记录头2这种的液体喷射头中，由于喷嘴中液体(弯液面)被曝露于外部气体中，因此液体中所含的溶剂成分发生蒸发，随着时间的经过而液体将增粘。此外，如本实施方式中的记录头2那样，在用1/300英寸以下的间距(各个喷嘴的最短的中心间距离)以高密度地形成有喷嘴的小型的液体喷射头中，与之相应地压力室的容积也变得更小。因此，液体的增粘容易从喷嘴侧向压力室内部加剧。如果油墨增粘，则从喷嘴喷射的油墨的量、飞射速度(飞射方向)可能会偏离理想状态而发生变动。为了减少这样的不良情况，在相对于记录纸等记录介质的记录处理(印刷处理)过程中，定期执行冲洗处理，从而排出增粘油墨。然而，由于在该冲洗处理中，临时中断印刷处理，并使记录头移动至冲洗箱等的冲洗位置并从所有喷嘴喷出废弃油墨，因此存在如果频繁执行冲洗则印刷处理中的单位时间内的处理能力(生产率)将会降低，并且油墨被过度消耗的问题。
因此，在本发明的记录头2中，通过适当地规定从压力室20中的油墨供给通道22的开口(油墨供给通道22的出口或向压力室20的入口)至喷嘴23(至喷嘴23的近身侧)为止的流道的容积(以下，不管有无喷嘴连通口，适当称为独立流道容积。)，从而减少的油墨的增粘向压力室20内的加剧。即，通过使该独立流道容积设为更大，具体而言设为4400[pl]以上，从而即使在小型的液体喷射头中也能够抑制油墨的增粘的加剧。如上所述，由于压力室20的容积通过各种条件而被大致确定，因此在本实施方式中被构成为，在压力室20与喷嘴23之间设置喷嘴连通口36，并使该喷嘴连通口36的容积与压力室20的容积的合计成为4400[pl]以上。此外，关于喷嘴23的容积，同喷嘴连通口36的容积与压力室20的容积的合计相比足够小，因此可以在性能评价上无视(能够在误差的范围内)，因此不被计入。
图3为表示冲洗(FL)间隔与必要冲洗量之间的关系的曲线图。横轴的冲洗间隔[s]是指，从开始进行印刷处理起到初次执行冲洗处理为止的时间，或者从冲洗处理完成到下次的冲洗处理开始为止的时间。另外，纵轴的必要冲洗量[ng]是指，在冲洗处理时从喷嘴23被排出的油墨的量，且为大致排出压力室20中的增粘油墨所需的排出量、即是指喷射能力恢复至不会产生因增粘油墨而引起的不良情况的程度的油墨排出量。在图3的示例中，在后述的测试图案中，以在前进路径与返回路径中被记录的格线的偏差被允许为前后25[μm]、且被收入该范围内的方式来设定冲洗间隔以及冲洗量。另外，作为油墨，使用在上文中例示的颜料油墨，而进行性能评价实验。
当形成上述测试图案时，首先，通过在第一个路径(前进路径的扫描)中使油墨从构成同一喷嘴列的各喷嘴23中同时喷射，由此在记录介质中的预定的位置处形成点组并记录格线的一部分，在使记录介质在副扫描方向上仅输送了与喷嘴列的长度相应的量之后，在第二个路径(返回路径的扫描)中使油墨从各喷嘴23喷射，并在之前所形成的点组上在连续的时刻(在制造打印机1时被预先调节的时刻)形成下一个点组。然后，能够根据在前进路径中所形成的格线与在返回路径中所形成的格线偏差的程度如何来掌握增粘程度。此外，在本实施方式中，如上所述以格线的偏差即使最大也成为25[μm]以内的方式来设定冲洗间隔。此外，作为测试图案，只要能够掌握因增粘造成的油墨的飞射方向的变动所引起的喷落位置偏差，则并不局限于上述纵格线。
在此，图3中图示了，针对独立流道容积不同的多个记录头而相对于FL间隔的必要FL量的关系。与图3中的A对应的记录头为喷嘴的形成密度在1/180英寸以上的比较大型的头，是不符合本发明的条件(喷嘴的最短间距为1/300英寸以下)的记录头。如果是大型的记录头，当然也能够确保上述独立流道容积也较大，在该示例中成为最大的13900[pl]。因此，在使FL间隔变化时的必要FL量的变化成为最小。与图3中的B对应的记录头为，喷嘴的最短间距在1/300英寸以下的比较小型的头，且为相当于上述记录头2中的喷嘴连通口36的部分不存在的结构。该B的记录头难以确保独立流道容积，在该示例中，成为最小的2750[pl]。即，在B的记录头中，无法确保作为本发明中的条件的4400[pl]以上。因此，使FL间隔发生变化时的必要FL量的变化也变得最大。其结果为，冲洗处理的频率、油墨消耗量将变得最多。
与图3中的C对应的记录头为，喷嘴的最短间距在1/300英寸以下的比较小型的记录头，是具有相当于上述记录头2的喷嘴连通口36的部分(以下，简单记载为喷嘴连通口。)的结构。形成有该喷嘴连通口的连通口基板的厚度为100[μm]。该C的记录头中的独立流道容量为3495[pl]，不符合作为本发明中的条件的4400[pl]以上。由于与没有喷嘴连通口的B的记录头相比能够确保使独立流道容积较大，因此使FL间隔变化时的必要FL量的变化与B的记录头相比被抑制，不够充分。其结果为，冲洗处理的频率、油墨消耗量将会变得比较多。与图3中的D对应的记录头为，喷嘴的最短间距在1/300英寸以下的比较小型的记录头，且为具有喷嘴连通口的结构。形成有该喷嘴连通口的连通口基板的厚度为200[μm]。由此，喷嘴连通口的容量与C的记录头相比也变得较大。因此，该D的记录头中的上述流道的容量成为，作为本发明中的条件内的4400[pl]。因此，使FL间隔变化时的必要FL量的变化与不满足本发明的条件的B和C的记录头相比被大幅度抑制。因此，冲洗处理的频率和油墨消耗量与B和C的记录头的情况相比也能够大幅度减少。
此外，与图3中的E对应的记录头为，喷嘴的最短间距在1/300英寸以下的比较小型的记录头，且为具有喷嘴连通口的结构。形成有该喷嘴连通口的连通口基板的厚度为400[μm]。由此，喷嘴连通口的容量与D的记录头相比进一步增大。该E的记录头的上述流道的容量在1/300英寸以下的记录头之中最大，为6210[pl]。因此，使FL间隔变化时的必要FL量的变化与D的记录头相比被进一步抑制，被减少至接近A的记录头的程度。即，能够进一步抑制油墨的增粘的加剧。因此，能够抑制记录纸6上的油墨的喷落位置从设为本来目标的位置偏离。因此，冲洗处理的频率、油墨消耗量与D的记录头的情况相比能够进一步降低。
图4为表示独立流道容积与间歇保证时间之间的关系的曲线图，横轴为间歇保证时间[s]，纵轴为独立流道容积[pl]。在此，间歇保证时间是指，例如在测试图案中在前进路径与返回路径中被记录的格线的偏差被允许为前后20[μm]的情况下的冲洗间隔的最大值。即，保证格线的偏差收容在与上述的25[μm]相比更狭小的20[μm]以内的冲洗间隔。如同图所示，独立流道容积越多，则间歇保证时间越延长。此外，当独立流道容积为4400[pl]的情况下，间歇保证时间为13[s]，相对于此，如果独立流道容积为6210[pl]，则间歇保证时间变为19[s]，能够维持格线的偏差为前后20[μm]这样的高精度的性能并大幅度(+46％)地延长间歇保证时间。
这样，通过使从压力室20的油墨供给通道22的开口到喷嘴23为止的独立流道容积为4400[pl]以上，即使在喷嘴23的最短间距为1/300英寸以下的小型的液体喷射头中，也能够抑制油墨的增粘的加剧。由此，由于能够延长冲洗间隔、即减少冲洗处理的执行频率，因此能够提高单位时间内的印刷处理能力之外，还抑制油墨的消耗。此外，由于相对于冲洗间隔的变化的冲洗处理时的油墨消耗量的变化的比例被抑制，因此能使冲洗间隔的设定范围更大，能够实现更易于处理的记录头2。例如，也能够应对相对于记录头2的移动距离较长的、更长条的记录介质而实施记录的用途等更广的用途。而且，通过使独立流道容积为6210[pl]，从而使冲洗间隔被设定为20秒的情况下的测试图案中的格线的偏差量被抑制在20[μm]以内，由此，能够维持更高的喷落位置精度，并期待生产率的提高与油墨消耗量的减少。
另外，在本实施方式中，由于在喷嘴基板15与压力室基板14之间设置连通口基板13，并且喷嘴连通口36连通压力室20与喷嘴23，因此通过对喷嘴连通口36的容积进行调节，从而在无需大幅度地变更压力室20的容积、即无需变更将压力室20彼此分隔的隔壁20′的高度的情况下，能够将独立流道容积设定为4400[pl]以上。由此，由于防止了隔壁20′的刚性的降低，因此能够抑制所谓相邻串扰的发生。另外，由于压力室20的长度也不会增长至所需以上，因此能够尽量抑制记录头2的大型化。
此外，关于独立流道容积，允许±1％以内的误差。
另外，本发明并不局限于上述的实施方式，可以基于权利要求书的记载而进行各种变形。
例如，虽然在上述实施方式的记录头2中，采用了喷嘴23被形成为列状(平行于与主扫描方向正交的副扫描方向的喷嘴列)的结构，但并不局限于此，例如可以在相对于主扫描方向和副扫描方向而喷嘴斜向排列设置的结构或喷嘴被排列成矩阵状的结构中也应用本发明。在这样的结构的液体喷射头中，只要喷嘴彼此的最小距离(中心间距离)为1/300英寸以下，则会产生相同的课题，因此通过将对应于上述的独立流道的部分的容积设为4400[pl]以上便能够期待与上述相同的作用效果。
另外，作为压力产生单元，并不局限于例示的压电元件18，例如可以在使用发热元件、静电致动器等其他的压力产生单元的结构中也应用本发明。
此外，虽然在上述各实施方式中，作为本发明的液体喷射头，例示了喷射油墨的记录头2，但并不局限于此。例如，可以在喷射R(Red)·G(Green)·B(Blue)各种颜色材料的溶液的显示器制造装置用的颜色材料喷射头、喷射液状的电极材料的电极形成装置用的电极材喷射头、喷射生物体有机物的溶液的芯片制造装置用的生物体有机物喷射头等、且喷射含有平板状粒子的液体的液体喷射头中也应用本发明。
符号说明
1…打印机、2…记录头、5′…冲洗箱、6…记录纸、13…连通口基板、14…压力室基板、15…喷嘴基板、18…压电元件、20…压力室、22…油墨供给通道、23…喷嘴、30…贮液器、36…喷嘴连通口。

Claims (2)

1.一种液体喷射头，其特征在于，具有：
喷射液体的多个喷嘴；
分别与所述多个喷嘴连通的多个压力室；
多个液体供给通道，其分别与各个所述压力室连通并向该压力室供给液体，
在所述液体喷射头中，
各个喷嘴的最短的形成间距为1/300英寸以下，
从所述压力室中的所述液体供给通道的开口到所述喷嘴为止的流道的容积为4400[pl]以上，
具有使所述压力室与所述喷嘴之间连通的连通口，
在形成有所述压力室的压力室基板与形成有所述喷嘴的喷嘴基板之间具有开设有所述连通口的连通口基板，
所述压力室的高度为70[μm]以下。
2.一种液体喷射装置，其特征在于，
具有权利要求1所述的液体喷射头。
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