CN109421372A - 液体排出头及其控制方法以及液体排出头基板和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液体排出头及其控制方法以及液体排出头基板和设备。所述液体排出头基板包括:排出口,经由所述排出口排出液体;基体,其包括设置有发热元件的表面,所述发热元件用于产生用以经由所述排出口排出液体的热;第一电极,用于覆盖所述发热元件;流路,经由所述流路,液体从用于供给液体的供给口通过所述第一电极的表面向着用于回收液体的回收口流动;以及第二电极,其设置在所述流路内,所述第二电极连同所述第一电极一起在液体中形成电场,其中,所述第二电极设置在所述第一电极的沿液体从所述供给口向着所述回收口流动的流动方向的下游侧。
Description
技术领域
本发明涉及用于排出液体的液体排出头基板、液体排出头、液体排出设备和液体排出头的控制方法。
背景技术
目前,采用了许多液体排出设备,其中这些液体排出设备利用气泡产生能量从排出口排出液滴,该气泡产生能量是通过向发热元件施加电力并加热液室内的液体以使液体膜沸腾所产生的。
在这种液体排出设备中,存在在发热元件的区域上施加物理作用(诸如由在发生液体起泡、收缩和消泡时产生的气穴现象引起的冲击等)的情况。此外,在进行液体的排出时,由于发热元件处于高温,因此存在在发热元件的区域上施加诸如液体的热分解成分的附着、凝固和堆积等的化学作用的情况。为了保护发热元件免于这种物理作用和化学作用,配置用于覆盖发热元件的由金属材料等形成的保护层。
在发热元件上的保护层中,在与液体接触的热施加部中,存在如下的现象:被高温加热的液体中所包含的色材和添加剂以分子水平分解,变成溶解度低的物质,并且物理吸附在热施加部上。以上现象被称为“结垢”。如上所述,在溶解度低的有机材料或无机材料吸附到保护层的热施加部中时,从热施加部向着液体的热传导变得不均匀并且起泡变得不稳定。
作为对抗这种结垢的措施,美国专利8,210,654公开了用以抑制结垢的产生的方法。具体地,在美国专利8,210,654中,在液室内设置与包括热施加部的第一电极分开的第二电极,并且在这两个电极之间施加电压以在液室内的液体中形成电场,使得使带电的胶粒远离热施加部。
然而,近年来,需要耐久性高的液体排出设备,并且需要更进一步抑制结垢的产生。特别地,对于办公室中所使用的液体排出设备和商业印刷所用的液体排出设备具有更高耐久性和更长寿命的要求不断增加。
发明内容
本发明提供能够进一步抑制积垢的产生的液体排出头基板,并且提高液体排出头基板的耐久性。
本发明的一种液体排出头基板,包括:排出口,其中经由所述排出口排出液体;基体,其包括设置有发热元件的表面,所述发热元件用于产生用以经由所述排出口排出液体的热;第一电极,用于覆盖所述发热元件;流路,其中经由所述流路,液体从用于供给液体的供给口通过所述第一电极的表面向着用于回收液体的回收口流动;以及第二电极,其设置在所述流路内,所述第二电极连同所述第一电极一起在液体中形成电场,其中,所述第二电极设置在所述第一电极的沿液体从所述供给口向着所述回收口流动的流动方向的下游侧。
一种液体排出头基板,包括:排出口,其中经由所述排出口排出液体;基体,其包括设置有发热元件的表面,所述发热元件用于产生用以经由所述排出口排出液体的热;流路,其包括用于供给液体的供给口和用于回收液体的回收口;第一电极,其设置在所述流路内并且覆盖所述发热元件,其中在沿垂直于所述基体的表面的方向观看的情况下,所述第一电极设置在所述供给口和所述回收口之间;以及第二电极,其设置在所述流路内,并且连同所述第一电极一起在所述流路内的液体中形成电场,其中,所述第二电极相对于所述第一电极设置在所述回收口侧。
一种液体排出头,包括:液体排出头基板,其包括:排出口,其中经由所述排出口排出液体;基体,其包括设置有发热元件的表面,所述发热元件用于产生用以经由所述排出口排出液体的热;第一电极,用于覆盖所述发热元件;流路,其中经由所述流路,液体从用于供给液体的供给口通过所述第一电极的表面向着用于回收液体的回收口流动;第二电极,其设置在所述流路内,所述第二电极连同所述第一电极一起在液体中形成电场;以及压力室,其在内部包括所述发热元件,其中,所述第二电极设置在所述第一电极的沿液体从所述供给口向着所述回收口流动的流动方向的下游侧,以及其中,使所述压力室内的液体循环到所述压力室的外部。
一种液体排出设备,包括:液体排出头,其包括液体排出头基板,所述液体排出头基板包括:排出口,其中经由所述排出口排出液体,基体,其包括设置有发热元件的表面,所述发热元件用于产生用以经由所述排出口排出液体的热,第一电极,用于覆盖所述发热元件,流路,其中经由所述流路,液体从用于供给液体的供给口通过所述第一电极的表面向着用于回收液体的回收口流动,以及第二电极,其设置在所述流路内,所述第二电极连同所述第一电极一起在液体中形成电场,其中,所述第二电极设置在所述第一电极的沿液体从所述供给口向着所述回收口流动的流动方向的下游侧;以及电压施加构件,用于在所述第一电极和所述第二电极之间施加电压。
一种液体排出头的控制方法,所述液体排出头包括:排出口,其中经由所述排出口排出液体;基体,其包括设置有发热元件的表面,所述发热元件用于产生用以经由所述排出口排出液体的热;第一电极,用于覆盖所述发热元件;流路,其包括用于供给液体的供给口和用于回收液体的回收口;以及第二电极,其设置在所述流路内,所述液体排出头的控制方法包括:在所述第一电极的沿液体从所述供给口向着所述回收口流动的流动方向的下游侧设置所述第二电极;以及在经由所述流路从所述供给口通过所述第一电极的表面向着所述回收口调配液体的情况下,在所述第一电极和所述第二电极之间施加电压,以从所述第一电极电气排斥包含在液体中的带电颗粒。
本发明能够进一步抑制液体排出头基板中的结垢的产生,并且能够提高液体排出头基板的耐久性。
通过以下参考附图对典型实施例的说明,其它特征将被变得明显。
附图说明
图1是打印机的示意框图。
图2是示出第一循环路径的示意图。
图3是示出第二循环路径的示意图。
图4A和4B是液体排出头的立体图。
图5是液体排出头的分解立体图。
图6A~6E是示出流路构件的图。
图7是示出打印元件基板和流路构件之间的连接的关系的透视图。
图8是示出图7的截面的图。
图9A和9B是排出模块的立体图。
图10A~10D是打印元件基板的平面图。
图11是示出打印元件基板的截面的立体图。
图12A~12C是示出第一典型实施例的打印元件基板的图。
图13是示出打印操作的流程的图。
图14A和14B是示出第二典型实施例的打印元件基板的图。
图15A和15B是示出第三典型实施例的打印元件基板的图。
图16A~16D是示出液滴数量和排出速度之间的关系的图。
图17A~17E是用于说明结垢产生抑制处理的示意图。
具体实施方式
以下将参考附图来说明本发明的典型实施例。注意,以下说明没有限制本发明的范围。
尽管本典型实施例是被配置为使诸如墨等的液体在储液器和液体排出设备之间循环的喷墨打印机(打印机),但本典型实施例可以具有不同的结构。例如,本典型实施例可以具有如下的结构:通过在液体排出设备的上游侧和下游侧设置两个储液器并且使墨从一个储液器调配到另一储液器,可以在不存在墨的任何循环的情况下调配压力室内的墨。
此外,尽管本典型实施例是具有长度与打印介质的宽度相对应的所谓的行式头的液体排出设备,但本发明可以应用于用于在扫描打印介质的同时进行打印的所谓的串行型液体排出设备。串行型液体排出设备例如可以具有安装了黑色墨所用的一个打印元件基板和彩色墨所用的一个打印元件基板的结构。不限于上述,可以制造短的行式头,并且该短的行式头可被配置为扫描打印介质,其中该短的行式头的长度短于打印介质的宽度,并且该短的行式头包括沿排出口列方向配置以与排出口重叠的多个打印元件基板。
第一典型实施例
喷墨打印机
图1示出本典型实施例的液体排出设备(特别是用于通过排出墨来进行打印的喷墨打印机1000(以下还称为打印机))的示意结构。打印机1000是行式打印机,其包括用于输送打印介质2的输送单元1和以与打印介质的输送方向大致垂直的方式配置的行型液体排出头3,并且在连续地或间歇地输送多个打印介质2的同时,通过一遍来进行连续打印。打印介质2不限于裁切薄片,并且可以是连续的卷筒薄片。打印机1000包括各自用于与四个颜色(即,CMYK(青色、品红色、黄色、黑色))的墨I其中之一相对应的一个颜色的四个液体排出头3。此外,打印机1000包括帽1007。通过在不进行打印时利用帽1007覆盖液体排出头3的排出口侧的表面,可以防止墨经由排出口的蒸发。
第一循环路径
图2是示出作为本典型实施例的打印机中所使用的循环路径的形式的第一循环路径的示意图。图2是示出液体排出头3、第一循环泵(高压侧)1001、第一循环泵(低压侧)1002和缓冲储液器1003等之间的流体连接的图。注意,在图2中,为了简化描述,仅示出CMYK墨中的墨所流经的一个路径;然而,在打印机的主体中设置有用于四个颜色的循环路径。用作连接至主储液器1006的副储液器的缓冲储液器1003包括使储液器的内部和外部彼此连接的空气连通口(未示出),并且能够使墨内的气泡排出到外部。缓冲储液器1003还连接至补充泵1005。补充泵1005使总计为如下量的墨从主储液器1006转移到缓冲储液器1003,其中该量是在进行通过排出墨的打印或吸引恢复等时、通过经由液体排出头的排出口排出墨而在液体排出头3中消耗墨时所消耗的量。
两个第一循环泵1001和1002具有经由液体排出头3的连接部111引出墨并将墨调配到缓冲储液器1003的作用。第一循环泵理想地是能够进行墨的定量调配的活塞泵。具体地,第一循环泵各自包括管泵、齿轮泵、隔膜泵或注射泵等;然而,例如,可以使用通过在泵出口配置典型的恒流量阀或安全阀来获得恒定流量的结构。在驱动液体排出头3时,利用第一循环泵(高压侧)1001和第一循环泵(低压侧)1002使得固定量的墨在公共供给通路211和公共回收通路212内流动。期望将上述流量设置为比如下流量高的流量:该流量使得液体排出头3内的打印元件基板10之间的温度差变为不影响图像质量的温度差。注意,在流量被设置为过高的流量时,由于排出单元300内的流路中的压降的影响,因此打印元件基板10中的负压差变得过大并且发生图像的浓度不均匀。因此,期望在考虑到打印元件基板10之间的温度差以及负压差的情况下设置流量。
在第二循环泵1004和排出单元300之间的路径中设置负压控制单元230。负压控制单元230具有如下工作的功能:即使在由于打印占空的变化而导致循环系统的流量改变的情况下,负压控制单元230的下游侧(即,排出单元300侧)的压力也维持为预先设置的固定压力。构成负压控制单元230的两个压力控制机构可以是能够将负压控制单元230的下游侧的压力控制在相对于期望的设置压力的固定波动范围内的任何机构。例如,可以采用与所谓的“减压调节器”相同的机构。在使用减压调节器的情况下,如图2所示,期望利用第二循环泵1004经由供给单元220向各负压控制单元230的上游侧加压。通过如此,可以抑制缓冲储液器1003和液体排出头3之间的水头压力对液体排出头3的影响,并且可以增加打印机1000中的缓冲储液器1003的布局的自由度。第二循环泵1004可以是在驱动液体排出头3时所使用的墨的循环流量的范围内能够具有等同于或高于固定压力的泵头压力的任何泵,并且可以使用涡轮泵或活塞泵等。具体地,可以使用隔膜泵等。此外,代替第二循环泵1004,例如,可以使用被配置成与负压控制单元230具有固定水头差的水头储液器。
如图2所示,负压控制单元230包括设置有不同的控制压力的两个压力控制机构。在这两个负压控制机构之间,设置有相对较高的压力的一侧(在图2中表示为H)和设置有相对较低的压力的一侧(在图2中表示为L)经由供给单元220连接至排出单元300内的公共供给通路211和公共回收通路212。排出单元300包括公共供给通路211、公共回收通路212、以及与打印元件基板10连通的个体供给通路213a和个体回收通路213b。由于个体通路213与公共供给通路211和公共回收通路212连通,因此产生墨的一部分在通过打印元件基板10的内部流路时从公共供给通路211向公共回收通路212流动的流(图2的箭头)。以上的流是由于在压力控制机构H连接至公共供给通路211并且压力控制机构L连接至公共回收通路212的状态下在两个公共流路之间产生的压力差而产生的。
在排出单元300中,在调配墨以通过公共供给通路211和公共回收通路212的情况下,产生留以使得墨的一部分以上述方式通过打印元件基板10。因此,在打印元件基板10中产生的热可以随着公共供给通路211和公共回收通路212中的流而被排出到打印元件基板10的外部。此外,利用这种结构,由于在利用液体排出头3进行打印时、在没有正在进行打印的排出口和压力室中可以产生墨的流动,因此可以抑制上述区域中的墨的增稠。此外,已增稠的墨和墨中的异物可被排出至公共回收通路212。因此,本典型实施例的液体排出头3可以进行高速和高质量的打印。
第二循环路径
图3是示出在本典型实施例的打印机1000中所使用的循环路径中的、作为与上述的第一循环路径不同的循环形式的第二循环路径的示意图。与上述的第一循环路径不同的主要点在于:构成负压控制单元230的两个压力控制机构都是用于将负压控制单元230的上游侧的压力控制在相对于期望的设置压力的固定波动范围内的机构。这两个压力控制机构是具有与所谓的“背压调节器”相同的功能的机构组件。此外,另一不同点在于:第二循环泵1004用作用于减小负压控制单元230的下游侧的压力的负压源。此外,又一不同点在于:第一循环泵(高压侧)1001和第一循环泵(低压侧)1002配置在液体排出头3的上游侧,并且负压控制单元230配置在液体排出头3的下游侧。
即使在由于利用液体排出头3的打印时的打印占空的变化导致流量改变时,负压控制单元230也工作,使得其上游(即,排出单元300)侧的压力波动在相对于预先设置的压力的固定区域内稳定。如图3所示,期望利用第二循环泵1004经由供给单元220向负压控制单元230的下游侧加压。通过如此,可以抑制缓冲储液器1003和液体排出头3之间的水头压力对液体排出头3的影响,并且可以增加打印机1000中的缓冲储液器1003的布局的选择。代替第二循环泵1004,例如,可以使用被配置成与负压控制单元230具有预定的水头差的水头储液器。
与第一循环路径相同,如图3所示,负压控制单元230包括设置有不同的控制压力的两个压力控制机构。在这两个负压控制机构之间,设置有高压的一侧(在图3中表示为H)和设置有低压的一侧(在图3中表示为L)经由供给单元220连接至液体排出单元300内的公共供给通路211和公共回收通路212。利用这两个负压控制机构使公共供给通路211中的压力相对高于公共回收通路212中的压力。通过以上,产生从公共供给通路211经由个体通路213以及打印元件基板10的内部流路向公共回收通路212流动的墨流(图3的箭头)。如上所述,在第二循环路径中,在排出单元300中获得与第一循环路径的墨流动状态相同的墨流动状态。第二循环路径具有与第一循环路径的优点不同的两个优点。
第一个优点如下:由于在第二循环路径中负压控制单元230配置在液体排出头3的下游侧,因此几乎不用担心在负压控制单元230中产生的废物和异物会流入头中。第二个优点如下:在第二循环路径中,需要从缓冲储液器1003向液体排出头3供给的流量的最大值小于第一循环路径的流量。以上优点的原因如下。将在打印待机时间段内墨循环的情况下公共供给通路211和公共回收通路212内的流量的总和表示为A。将A的值定义为在打印待机期间进行液体排出头3的温度调整时、将液体排出单元300内的温度差设置在期望范围内所需的最小流量。此外,将从液体排出单元300的所有排出口排出墨的情况(完全排出期间)的排出流量定义为F。在这种情况下,在第一循环路径中(图2),由于第一循环泵(高压侧)1001和第一循环泵(低压侧)1002的设置流量为A,因此在完全排出期间需要供给至液体排出头的墨量的最大值为A+F。
另一方面,在第二循环路径(图3)的情况下,在打印待机时间段内需要供给至液体排出头3的墨量为流量A。此外,在完全排出期间需要供给至液体排出头3的量为流量F。因此,在第二循环路径的情况下,第一循环泵(高压侧)1001和第一循环泵(低压侧)1002的设置流量的总值(换句话说,需要供给的流量的最大值)是A和F之间的较大值。因此,只要使用具有相同结构的排出单元300,在第二循环路径中需要供给的量的最大值(A或F)始终小于在第一循环路径中需要供给的流量的最大值(A+F)。因此,在第二循环路径的情况下,可以使用的循环泵的自由度增加,并且例如,可以使用具有简单结构的廉价循环泵或者可以减轻主体侧的路径中所安装的冷却器(未示出)的负荷。如上所述,存在可以降低打印机的主体的成本的优点。在A或F的值变得相对较大的行式头液体排出设备中,以上优点变得更大,并且在行式头液体排出设备中,长度方向上的长度更长的行式头液体排出设备更有利。
然而,另一方面,存在第一循环路径比第二循环路径更有利的点。换句话说,在第二循环路径中,由于在打印待机时间段内在排出单元300内流动的流量最大,因此达到图像的打印占空越小、施加至喷嘴的负压越高的状态。因此,特别是通过减小公共供给通路211和公共回收通路212的流路宽度(与墨流动方向垂直的方向上的长度)来减小头宽度(液体排出头的短边方向上的长度)的情况下,在容易看到不均匀的低占空图像的情况中,向喷嘴施加高负压。通过以上,卫星液滴可能具有大的影响。另一方面,在第一循环路径的情况下,由于在高占空图像的形成期间向喷嘴施加高负压,因此优点在于:即使产生卫星液滴,也不容易从视觉上识别出该液滴,并且对图像的影响小。关于两个循环路径之间的选择,可以通过参考液体排出头和打印机主体的规格(排出流量F、最小循环流量A和头内的流路阻抗)来进行优选的选择。
液体排出头
将说明根据第一典型实施例的液体喷出头3的结构。图4A和4B是根据本典型实施例的液体喷出头3的立体图。液体排出头3是16个打印元件基板10排列在直线上(直列式配置)的行式液体排出头,其中一个打印元件基板10能够排出单色墨。排出各个颜色的墨的液体排出头3以相同方式配置。
如图4A所示,液体排出头3包括打印元件基板10、柔性布线基板40、以及设置有信号输入端子91和电力供给端子92的电气布线基板90。信号输入端子91和电力供给端子92电气连接至打印机1000的控制部,并且将排出所需的排出驱动信号和电力供给至打印元件基板10。通过使布线与电气布线基板90中的电路集成,信号输入端子91的数量和电力供给端子92的数量可以小于打印元件基板10的数量。通过以上,在将液体排出头3安装在打印机1000中时或者在更换液体排出头时,需要拆卸的电气连接部的数量可以小。液体排出头3的两个端部上所设置的连接部111连接至打印机1000的墨供给系统。从打印机1000的供给系统经由连接部111其中之一向液体排出头3供给墨,并且利用打印机1000的供给系统经由另一连接部111回收通过了液体排出头3的内部的墨。如上所述,液体排出头3被配置成使得墨可以经由打印机1000的路径和液体排出头3的路径而循环。
图5示出构成液体排出头3的组件或单元的分解立体图。液体排出头3包括排出单元300、供给单元220、电气布线基板90和排出单元支撑部81。
在本典型实施例的液体排出头3中,利用排出单元300中所包括的第二流路构件60来确保液体排出头3的刚性。根据本典型实施例的排出单元支撑部81连接至第二流路构件60的两个端部,并且排出单元300机械地接合至打印机1000的滑架以执行液体排出头3的定位。设置有负压控制单元230的供给单元220以及电气布线基板90接合至排出单元支撑部81。在两个供给单元220中内置有过滤器(图2和3)。设置两个负压控制单元230以利用彼此不同的相对较高和较低的负压来控制压力。此外,如图所示,在液体排出头3中安装有高压侧和低压侧的负压控制单元230时,沿液体排出头3的长边方向延伸的公共供给通路211和公共回收通路212中的墨的流彼此相对。通过以上,促进了公共供给通路211和公共回收通路212之间的热交换,并且两个公共流路之间的温度差减小;因此,不容易发生沿着公共流路设置的多个打印元件基板10中的温度差,并且不容易发生由温度差引起的打印不均匀。
排出单元300包括多个排出模块200和流路构件210,并且盖构件130附接至排出单元300的打印介质侧的表面。如图5所示,盖构件130是设置有长的开口131的框架形状的构件。排出模块200中所包括的打印元件基板10和密封构件110(图9A)从开口131露出。开口131的周边处的框部是抵接用于在打印待机时间段内覆盖液体排出头3的帽1007(图1)的抵接面。因此,期望以下:在通过沿着开口131的周边应用粘合剂、密封材料和填充材料等并且填充排出单元300的排出口面侧的凹凸和间隙来覆盖液体排出头3的状态下,在帽1007的内侧形成封闭空间。
接着将说明排出单元300的流路构件210的详情。流路构件210是堆叠有第一流路构件50和第二流路构件60的构件,并且将从供给单元220供给的墨调配到排出模块200。此外,流路构件210用作用于使从排出模块200流回的墨返回到供给单元220的流路构件。流路构件210的第二流路构件60是形成有公共供给通路211和公共回收通路212、并且具有主要向液体排出头3提供刚性的功能的流路构件。因此,第二流路构件60的材料理想地是具有对墨的足够的耐蚀特性并且具有高机械强度的材料。具体地,可以有利地使用SUS、Ti或氧化铝等。
图6A示出第一流路构件50的安装有排出模块200的表面,并且图6B是示出第一流路构件50的背面、即与第二流路构件60抵接的表面的图。第一流路构件50被设置成与各排出模块200相对应,并且排列有多个第一流路构件50。通过采用这种分割构造,并且通过排列多个模块,第一流路构件50可以对应于液体排出头的长度;因此,第一流路构件50可以特别适合用在例如与B2大小或更大大小相对应的相对长的液体排出头中。如图6A所示,第一流路构件50的连通口51与排出模块200流体连通,并且如图6B所示,第一流路构件50的个体连通口53与第二流路构件60的连通口61流体连通。图6C是示出第二流路构件60的与第一流路构件50抵接的一侧的表面的图,图6D是示出第二流路构件60的厚度方向上的中央部的横截面的图,并且图6E是示出第二流路部件60的与供给部220抵接的一侧的表面的图。
第二流路构件60的公共流路槽71其中之一是图8所示的公共供给通路211,并且另一公共流路槽71是公共回收通路212。在这两个槽中,墨在液体排出头3的长边方向上的第一端侧和第二端侧之间流动。
图7是示出打印元件基板10和流路构件210之间的墨连接的关系的透视图。如图7所示,在流路构件210内设置有沿液体排出头3的长边方向延伸的一对公共供给通路211和公共回收通路212。第二流路构件60的连通口61在与第一流路构件50的个体连通口53进行位置匹配时连接至这些个体连通口53,并且形成使第二流路构件60的连通口72和第一流路构件50的连通口51经由公共供给通路211彼此连通的供给流经。同样,还形成了使第二流路构件60的连通口72和第一流路构件50的连通口51经由公共回收通路212彼此连通的回收路径。
图8是沿着图7的线VIII-VIII所截取的截面图。如图所示,公共供给通路211经由连通口61、个体连通口53和连通口51连接至排出模块200。换句话说,个体供给通路213a(图2、图3)被形成为包括连通口61、个体连通口53和连通口51。尽管在图8中未示出,但在另一截面中,通过参考图7显而易见,个体回收通路213b通过相同的路径连接至排出模块200。在打印元件基板10中形成有与排出口13连通的流路,并且所供给的墨的一部分或全部被允许通过停止了排出操作的排出口13(压力室23)并且被允许流回。此外,公共供给通路211连接至负压控制单元230(高压侧),并且公共回收通路212经由供给单元220连接至负压控制单元230(低压侧)。利用以上的压力差,产生如下的流,其中该流从公共供给通路211流动,通过打印元件基板10的排出口13(压力室23),并且流向公共回收通路212。
排出模块
图9A示出一个排出模块200的立体图,并且图9B示出排出模块200的分解图。排出模块200包括打印元件基板10、支撑构件30和柔性布线基板40。
将说明用于制造排出模块200的方法的示例。首先将打印元件基板10和柔性布线基板40附着在设置有连通口31的支撑构件30上。随后,打印元件基板10上的端子16和柔性布线基板40上的端子41通过引线接合电气连接,并且利用密封构件110来覆盖并密封引线接合部(电气连接部)。柔性布线基板40的与打印元件基板10相对的一侧的端子42电气连接至电气布线基板90的连接端子。由于支撑构件30不仅是支撑打印元件基板10的支撑部、而且还是使打印元件基板10和流路构件210彼此流体连通的流路构件,因此支撑构件30的材料理想地具有高平坦度并且能够以高可靠性附着至打印元件基板10。例如,该材料理想地是氧化铝或树脂材料。
注意,在打印元件基板10的多个排出口的列方向上的两边部(打印元件基板10的长边部)设置有多个端子16。电气连接至这多个端子16的两个柔性布线基板40配置到一个打印元件基板10。利用以上结构,缩短了从端子16起直到打印元件为止的最长距离,使得可以减少在打印元件基板10内的布线部分中发生的电压下降和信号传输延迟。
打印元件基板
图10A是用作液体排出头的基板的打印元件基板10的设置有排出口13的一侧的表面的示意图,并且图10C是示出图10A的表面的背面的示意图。图10B是示出在打印元件基板10的背面侧所设置的盖构件20被去除了的情况下的图10C中的打印元件基板10的表面的示意图。图10D是图10A中的利用虚线XD包围的部分的放大图。图11是示出打印元件基板10的横截面的立体图。
打印元件基板10包括通过在硅基体120上层叠多个层所形成的基板11、由光敏树脂形成的排出口形成构件12、以及附着至基板11的背面的盖构件20。在打印元件基板10的排出口形成构件12中形成有多个排出口阵列14。注意,以下将排列有多个排出口13的排出口阵列14延伸的方向称为“排出口列方向”。在基板11中形成打印元件15,并且在背面侧以沿排出口列方向延伸的方式形成构成供给通路18和回收通路19的槽。打印元件15是产生用于排出液体的能量的元件。如图10B所示,在打印元件基板10的背面设置沿排出口列方向延伸的供给通路18和回收通路19,并且在各排出口阵列14的一侧设置供给通路18且在各排出口阵列14的另一侧设置回收通路19。此外,供给通路18和回收通路19沿与排出口列方向交叉的方向交替设置。
此外,如图10D所示,连接至供给通路18的多个供给口17a沿排出口列方向排列,从而形成供给口行。连接至回收通路19的多个回收口17b形成回收口阵列。
如图10C和11所示,在基板11的设置有排出口形成构件12的表面的背面层叠有片状的盖构件20。盖构件20设置有与供给通路18和回收通路19连通的多个开口21。盖构件20的开口21经由支撑构件30的连通口31与第一流路构件50的连通口51连通。盖构件20用作形成打印元件基板10的基板11上所形成的供给通路18和回收通路19的壁的一部分的盖。盖构件20理想地是具有对墨的足够的耐蚀特性的构件,并且要求开口21的开口形状和开口位置高度精确。因此,期望使用光敏材料或硅板作为覆盖构件20的材料,并且期望通过光刻工艺来设置开口21。如上所述,盖构件利用开口21来改变流路的间距,并且在考虑压力损失时,期望盖构件的厚度薄并且期望盖构件由膜状构件形成。
如图11所示,在与排出口13相对应的位置处配置有用作利用热能在墨中形成气泡的发热元件的打印元件15。利用分隔壁22来划分内部包括打印元件15的压力室23(图10D)。打印元件15利用打印元件基板10中所设置的电气布线电气连接至图10A的端子16。基于从打印机1000的控制电路并且经由电气布线基板90(图5)和柔性布线基板40(图9B)输入的脉冲信号,打印元件15产生热并使墨沸腾。利用通过沸腾产生的起泡力,经由排出口13排出墨。注意,尽管如后面所述打印元件15被基板11上所设置的多个层覆盖,但在图10D和11中,在基板11的表面上示意性地示出打印元件15。
接着将说明打印元件基板10内的墨的流动。由基板11和盖构件20形成的供给通路18和回收通路19各自连接至流路构件210内的公共供给通路211和公共回收通路212,并且在供给通路18和回收通路19之间产生压力差。在从液体排出头3的多个排出口13排出墨时,在没有正在进行排出操作的排出口中,墨利用以上的压力差从供给通路18经由供给口17a、压力室23和回收口17b向回收通路19流动(图11的箭头C)。利用以上的流,在停止了打印的排出口13和压力室23中,可以将通过从排出口13蒸发墨所产生的增稠墨以及气泡和异物回收在回收通路19中。此外,可以抑制排出口13和压力室23中的墨的增稠。回收在回收通路19中的墨是经由盖构件20的开口21和支撑构件30的连通口31(图8)按流路构件210的连通口51、个体回收通路213b和公共回收通路212这样的顺序回收的,并且最终被回收在打印机1000的供给路径中。
注意,如图2和3所示,并非从排出单元300的公共供给通路211的第一端流入的所有墨都经由个体供给通路213a被供给至压力室23。换句话说,存在没有流入个体供给通路213a、而是从公共供给通路211的第二端流向供给单元220的墨。如上所述,通过包括墨在未经由打印元件基板10的情况下流动的路径,即使在包括设置有具有流动阻抗大的微小流路的打印元件基板10的本典型实施例的情况下,也可以抑制墨的循环流动的回流。在本典型实施例的液体排出头3中,可以以上述方式抑制压力室23中和排出口13附近的墨的增稠;因而可以防止排出位置错误和墨不排出,结果可以进行高质量打印。
图12A是示意性示出打印元件基板10的设置有热施加部124a的表面的平面图,并且以放大方式示出热施加部124a附近的部分。此外,图12B是沿着图12A的线XIIB-XIIB所截取的示意截面图。注意,在图12A中,省略了图12B所示的第二粘合层122。注意,热施加部124a是与墨接触以在墨中产生气泡的部分,并且是向墨施加热的部分。
打印元件基板10中所包括的基板11是通过在硅基体120上层叠多个层所形成的。在本典型实施例中,在硅基体120上配置由热氧化膜、SiO膜和SiN膜等形成的蓄热层121。此外,在蓄热层121上配置用作打印元件15的发热元件126。基体133包括硅基体120和蓄热层121,并且在基体133的表面133a侧设置有发热元件126。用作由诸如Al、Al-Si和Al-Cu等的金属材料形成的布线的电极层132经由由钨等形成的插塞128连接至发热元件126。在各发热元件126中配置有一对插塞128,并且在发热元件126中,电流流经插塞128的部分用作为用于排出墨的发热部。插塞128和电极层132形成在蓄热层121的内部。在发热元件126上设置绝缘保护层127以覆盖发热元件126。绝缘保护层127例如由SiO膜、SiN膜形成。
在绝缘保护层127上配置有第一保护层125和第二保护层124。这种保护层包括保护发热元件126的表面免于通过发热元件126的发热而产生的化学和物理冲击的功能。例如,第一保护层125由钽(Ta)形成,并且第二保护层124由铱(Ir)形成。此外,由这些材料形成的保护层具有导电性。
此外,在第二保护层124上配置有第一粘合层123和第二粘合层122a。第一粘合层123具有提高第二保护层124和其它层之间的粘合性的作用,并且第一粘合层123例如由钽(Ta)形成。第二粘合层122具有针对墨来保护其它层并且提高排出口形成构件12之间的粘合性的作用。第二粘合层122例如由SiC或SiCN形成。
排出口形成构件12附着至基板11的第二粘合层122侧的表面,并且与基板11一起形成包括压力室23的流路24。流路24包括供给口17a和回收口17b,并且是由排出口形成构件12和基板11包围的区域。此外,排出口形成构件12包括设置在相邻的热施加部124a之间的分隔壁22。利用分隔壁22来划分压力室23。
在进行墨的排出时,在第二保护层124中的覆盖发热元件126并且与墨接触的热施加部124a上墨的温度瞬间上升,墨起泡并且消泡,使得产生气穴现象。因此,包括热施加部124a的第二保护层124由具有高耐蚀特性和高抗气蚀性的铱形成。在沿垂直于基体133的表面133a的方向观看时,第二保护层124的热施加部124a配置在供给口17a和回收口17b之间。注意,“设置在供给口17a和回收口17b之间”是指热施加部124a的至少一部分位于供给口17a和回收口17b之间。
此外,在后面所述的结垢产生抑制处理中使用的电极129a配置在流路24内的、第二保护层124的热施加部124a的沿从供给口17a向着回收口17b流动的墨流动方向的下游侧的部分处。换句话说,电极129a配置在相对于热施加部124a的回收口17b侧。此外,如图10D所示,在供给口17a设置在多个热施加部124a的排列方向的一侧、并且回收口17b配置在另一侧的情况下,电极129a配置在相对于热施加部124a的阵列的回收口17b侧。注意,为了抑制制造工艺的负荷,构成电极129a的电极层129理想地由与第二保护层124的材料相同的材料(铱)形成。
结垢产生抑制处理
在本典型实施例中,为了抑制在墨排出操作期间在发热元件126上的第二保护层124上堆积的结垢,进行结垢产生抑制处理。具体地,在假定第二保护层124的热施加部124a是第一电极、并且假定相同流路24内所设置的电极129a是第二电极时,使用该对电极来形成电场。因此,第二保护层124的热施加部124a以及电极129a经由打印元件基板10内的布线电气连接至打印元件基板10的端子,并且热施加部124a和电极129a被配置为能够从打印元件基板10外部的部分被施加电位。注意,在结垢产生抑制处理中,在热施加部124a和电极129a之间的墨中形成电场时,没有电流通过墨在热施加部124a和电极129a之间流动。含水的水性墨包括带负电位的颜料(色材)。
在上文中,通过形成电场、使得使墨中所包含的带负电位的颜料(色材)和添加剂等的颗粒从第二保护层124的热施加部124a排斥,使成为结垢的原因的颗粒远离热施加部124a。结垢是被高温加热并在分子水平分解的颜料(色材)和添加剂变成不溶性物质并且物理吸附在第二保护层124的热施加部124a上的现象。因此,通过降低在第二保护层124的热施加部124a附近带负电位的诸如颜料的颗粒的存在率,可以抑制堆积在发热元件126上的第二保护层124的热施加部124a上的结垢。注意,在墨包括带正电位的颗粒的情况下,仅在热施加部124a和电极129a之间形成电场就足以使带正电位的颗粒从热施加部124a排斥。
如上所述,在压力室23中正在发生墨(即,供给至供给口17a的墨和回收到回收口17b的墨)的流动。换句话说,在包括压力室23的流路24中产生墨的循环,其中在该墨的循环中,从供给口17a供给的墨通过回收口17b并被回收。该墨的循环至少在进行墨排出操作时发生。
如上所述,电极129a配置于第二保护层124的热施加部124a的沿从供给口17a向着回收口17b流动的墨流动方向的下游侧。因此,成为结垢的原因的第二保护层124的热施加部124a附近的带电颗粒不仅接收由在墨中形成的电场产生的来自热施加部124a的排斥力,而且还接收伴随着墨的流动指向电极129a的惯性力。因此,可以减少在排出墨时被加热的热施加部124a附近的带电颗粒的存在率。以上述方式,通过将电极129a配置在热施加部124a的沿墨循环的流动方向的下游侧、并且通过进行结垢产生抑制处理(其中在调配墨时,在墨中形成电场以使带电颗粒从热施加部124a排斥),可以进一步抑制结垢的产生。
此外,在本典型实施例中,电极129a不是配置在第二保护层124的热施加部124a与回收口17b之间,而是配置在比回收口17b的更靠近热施加部124a的端部离热施加部124a更远的位置处。通过以上述方式配置电极129a,可以抑制热施加部124a和回收口17b之间的距离L2变长。此外,热施加部124a和供给口17a之间的距离L1以及热施加部124a和回收口17b之间的距离L2可以短并且这两个距离可以相同。通过以上,在形成用于排出墨的气泡之后,可以从供给口17a和回收口17b这两者填充墨,并且墨填充时间可以更短;因此,可以实现液体排出头3的高速驱动。
注意,如上所述,在形成用于排出墨的气泡之后,由于从供给口17a和回收口17b这两者供给墨,因此尽管紧接在形成气泡之后在流路24内的墨流动临时改变,但随后墨沿从供给口17a向回收口17b的方向流动。墨流动方向不是如上所述暂时改变的墨流动方向,而是指从供给口17a向着回收口17b的稳定流动方向。
此外,在本典型实施例中,尽管供给口17a和回收口17b是在基板11的表面中开放的开口,但供给口17a和回收口17b可以是在与基板11的表面交叉的表面中形成的开口。例如,可以在基板11和排出口形成构件12之间设置供给口17a和回收口17b。换句话说,在本发明中,仅与排出口13分开地,存在墨通过热施加部124a的流路并且在热施加部124a的下游侧设置电极129a,这就足够了。图12C是示意性地示出作为本典型实施例的变形例的打印元件基板10的设置有热施加部124a的表面的平面图,并且以放大方式示出热施加部124a附近的部分。在本变形例中,分隔压力室23的分隔壁22、设置在相邻的供给口17a之间的分隔壁25、以及设置在相邻的回收口17b之间的分隔壁26被分开。换句话说,在本发明中,流路24可以由这种分开的分隔壁形成,并且仅在热施加部124a的沿流路24的墨流动方向的下游侧设置电极129a就足够了。
图13示出根据本典型实施例的打印操作的流程。在将打印开始命令输入至喷墨打印机(S1)时,开始液体排出头3的流路24内的墨循环(S2)。随后,去除液体排出头的帽(S3),开始结垢产生抑制处理(S4),并且在第二保护层124的热施加部124a与电极129a之间形成电场。这样,从打印机1000的主体中所设置的电压施加构件经由电气布线基板90、柔性布线基板40和打印元件基板10的内部布线等向热施加部124a和电极129a之间的部分施加电压。例如,为了使带负电位的颗粒从热施加部124a排斥,在具有热施加部124a的电位作为地电位时,向电极129a施加+0.10V~+2.5V(包括端点)的范围内的电位。随后,排出墨并且开始打印(S5)。
打印完成(S6),并且随后结垢产生抑制处理结束(S7)。随后,墨循环停止(S8),并且液体排出头利用帽而封闭(S9)。
注意,根据本典型实施例的打印操作(墨排出操作)不仅包括液体排出头排出墨并且进行打印的时间段,而且还包括从接收到打印开始命令起直到墨排出结束为止的时间段。
此外,上述的电位的值是示例,只要在热施加部124a和电极129a之间施加电压使得使带电颗粒从热施加部124a排斥就足够了。换句话说,可以在热施加部124a侧施加电位,并且电极129a的电位可以是地电位。可选地,可以向热施加部124a和电极129a这两者施加电位。
注意,为了高效地使带负电位的颗粒从热施加部124a排斥,电极129a相对于热施加部124a的电位优选为+0.10V以上。此外,在热施加部124a和电极129a被形成为包括铱的情况下,优选电极129a相对于热施加部124a的电位为+2.5V以下。在设置得大于+2.5V时,在电极129a和墨之间发生电化学反应,并且电极129a中所包括的铱可能熔化到墨中。结果,电流将通过墨在热施加部124a和电极129a之间流动。因此,在进行结垢产生抑制处理时,在热施加部124a和电极129a之间的墨中形成电场的情况下,设置电流没有通过墨在两个电极之间流动的状态。
第二典型实施例
将说明根据第二典型实施例的液体排出头3。注意,将主要说明与上述典型实施例不同的部分,并且可以省略与上述典型实施例的部分类似的部分的说明。
图14A是示意性示出打印元件基板10的设置有热施加部124a的表面的平面图,并且以放大方式示出热施加部124a附近的部分。此外,图14B是沿着图14A中的线XIVB-XIVB所截取的示意截面图。注意,在图14A中,省略了图14B所示的第二粘合层122。
同样在本典型实施例中,在流路24中采用从供给口17a供给的墨通过回收口17b并被回收的墨循环结构。在发热元件126上的热施加部124a中,至少在墨排出操作期间,墨沿从供给口17a向回收口17b的方向正在流动。此外,在第二保护层124的热施加部124a的沿从供给口17a向回收口17b的墨流动方向的下游侧配置电极129a。
在本典型实施例中,电极129a配置在第二保护层124的热施加部124a与回收口17b之间。通过在第二保护层124的热施加部124a与电极129a之间经由墨形成电场,使带负电位的诸如墨中的颜料等的颗粒从发热元件126上的第二保护层124的热施加部124a排斥。
在本典型实施例中,热施加部124a和电极129a之间的距离短,并且利用在热施加部124a和电极129a之间形成的电场,可以使带电颗粒141更容易地从热施加部124a排斥。因此,从抑制结垢的产生的观点来看,期望诸如本典型实施例等的结构。注意,如果电极129a配置在热施加部124a和回收口17b之间,则热施加部124a和回收口17b之间的距离L2相应地变长,并且距离L2将变得长于热施加部124a和供给口17a之间的距离L1。注意,可以甚至更多地增加热施加部124a和供给口17a之间的距离L1,使得距离L1与距离L2相同。
第三典型实施例
将说明根据第三典型实施例的液体排出头3。注意,将主要说明与上述典型实施例不同的部分,并且可以省略与上述典型实施例的部分相同的部分的说明。
图15A是示意性示出打印元件基板10的设置有热施加部124a的表面的平面图,并且以放大方式示出热施加部124a附近的部分。此外,图15B是沿图15A中的线XVB-XVB所截取的示意截面图。注意,在图15A中,省略了图15B所示的第二粘合层122。
同样在本典型实施例中,在流路24中采用从供给口17a供给的墨通过回收口17b并被回收的墨循环结构。在发热元件126上的热施加部124a中,至少在墨排出操作期间,墨沿从供给口17a向回收口17b的方向正在流动。此外,在第二保护层124的热施加部124a的沿从供给口17a向回收口17b流动的墨流动方向的下游侧配置电极129a。
在本典型实施例中,在第二保护层124的热施加部124a与回收口17b之间配置电极129a。此外,向一个热施加部124a设置一个电极129a,使得热施加部124a和电极129a成对。
在本典型实施例中,热施加部124a和电极129a之间的距离近,并且向一个热施加部124a设置一个电极129a。因此,利用在热施加部124a和电极129a之间形成的电场,可以使带电颗粒141更容易地从热施加部124a排斥。因此,从抑制结垢的产生的观点来看,更期望诸如本典型实施例等的结构。注意,如果在热施加部124a和回收口17b之间配置电极129a,则热施加部124a和回收口17b之间的距离L2相应地变长,并且距离L2将变得长于热施加部124a和供给口17a之间的距离L1。注意,可以延长热施加部124a和供给口17a之间的距离L1,使得距离L1与距离L2相同。
注意,在任一实施例中,为了抑制由于电极129a的配置而引起的打印元件基板10的面积增大,将与一个发热元件阵列相对应的电极129a的数量设置成与一个发热元件阵列中所包括的发热元件126的数量相同或小于该数量。
结垢产生抑制处理的实验结果
本发明人所进行的实验表明,在上述的结垢产生抑制处理中,抑制结垢产生的程度根据电极129a相对于墨循环的流动方向的配置位置而不同。以下将说明实验结果的详情。
在本实验中,使用喷墨用颜料墨和图12A所示的液体排出头来排出墨,测量排出速度,并且研究墨滴数量和墨排出速度之间的关系。此外,观察热施加部124a以确认是否存在任何结垢。图16A~16D是示出墨滴数量和墨排出速度之间的关系的图。
在图16A中,没有进行上述的结垢抑制处理。换句话说,图16A是示出在墨排出操作期间没有产生电场的情况的图。紧挨在排出开始后,排出速度逐渐下降,并且在第1.5×108个脉冲处,排出速度与初始排出速度相比下降了约2m/s。此时,从视觉上确认了在发热元件126上的热施加部124a上堆积有大量结垢。认为由于堆积了结垢因而排出速度下降。在第1.5×108个脉冲之后结垢进一步堆积,并且排出速度也下降。注意,在压力室23内存在墨循环流动的情况和在压力室23内不存在墨循环流动的情况之间几乎不存在差异,并且在存在墨循环的情况下和在不存在墨循环的情况下观看到相同的趋势。
图16B是示出在正在从供给口17a向回收口17b调配墨时进行结垢抑制处理的情况的图。在从供给口17a向回收口17b调配墨时,在第二保护层124的热施加部124a的沿墨流动方向的下游侧配置电极129a。作为结垢抑制处理,在墨排出操作期间,热施加部124a为地电位,并且向其它电极129a施加+1.5V的电位。注意,在上文中,尽管在热施加部124a和电极129a之间的墨中形成电场,但没有电流正在流动。从排出开始起直到第3.0×108个脉冲为止,排出速度没有下降,并且此时从视觉上确认了在热施加部124a上没有结垢堆积。
图16C是示出在沿与图16B的墨流动方向相反的方向(换句话说,从回收口17b向供给口17a调配墨的方向)调配墨时进行结垢抑制处理的情况的图。在从回收口17b向供给口17a调配墨时,在第二保护层124的热施加部124a的沿墨流动方向上游侧配置电极129a。作为结垢抑制处理,在墨排出操作期间,热施加部124a为地电位,并且向电极129a施加+1.5V的电位。注意,在上文中,在热施加部124a和另一电极129a之间的墨中形成电场时,没有电流正在流动。从排出开始之后的第2.0×108个脉冲起,排出速度逐渐下降,并且在3.0×108个脉冲处,排出速度与初始排出速度相比下降了约2m/s。此时,从视觉上确认了在热施加部124a上存在少量结垢。
图16D是示出在没有产生从压力室23内的供给口17a向回收口17b的墨流动的情况下进行结垢抑制处理的情况的图。作为结垢抑制处理,在墨排出操作期间,热施加部124a为地电位,并且向电极129a施加+1.5V的电位。注意,在上文中,尽管在热施加部124a和另一电极129a之间的墨中形成电场,但没有电流正在流动。从排出开始之后的第2.0×108个脉冲起,排出速度逐渐下降,并且在3.0×108个脉冲处,排出速度与初始排出速度相比下降了约2m/s。此时,从视觉上确认了在热施加部124a上存在少量结垢。结果与图16C所示的、使墨在压力室23中循环并且在沿墨流动方向的下游侧配置电极129a的情况基本相同。
通过以上结果,证实了使墨在包括压力室23的流路24内循环的液体排出头中,可以通过在作为第一电极的热施加部124a的沿循环的流动方向下游侧配置作为第二电极的电极129a,来进一步抑制结垢的产生。
接着将参考图17A~17D来说明图16A~16D所示的实验结果。图17A是示出流路24内的墨中所包含的带负电位的颗粒141(颜料颗粒)的状态的示意图。在流路24内配置有热施加部124a和电极129a并且填充墨。
图17A示出没有向热施加部124a和电极129a施加电压、并且颗粒141以大致均匀的方式分散在墨内的状态。
图17B示出在用作第一电极的热施加部124a为地电位时、向用作第二电极的电极129a施加+1.5V的电位的状态。形成利用虚线箭头140指示的电场。在这种状态下,由于热施加部124a相对于电极129a变为具有相对负的电位,因此使带负电位的颗粒141从热施加部124a排斥;因此,热施加部124a附近的带电颗粒141的存在率下降。图17C是以放大方式示出图17B所示的热施加部124a的附近的示意图。带负电位的颗粒141沿着墨中所形成的电场140的电力线从热施加部124a接收排斥力143。
与图17B相同,图17D示出向热施加部124a和电极129a施加电位的状态,并且此外是以上所述的墨正在从供给口17a向回收口17b流动的状态。换句话说,如利用箭头142所示,墨正在沿从热施加部124a向着电极129b延伸的方向流动。在这种状态下,带有负电位并且在热施加部124a附近的颗粒141不仅在图17B所示的状态下从热施加部124a接收排斥力143,而且还接收随着墨的流动而指向电极129a的惯性力144。图17E是以放大方式示出图17D所示的热施加部124a的附近的示意图。带负电位的颗粒141通过沿着墨中所形成的电场140的电力线从热施加部124a接收排斥力143并且接收通过墨的流动所产生的惯性力144,来沿向着电极129a的方向移动。换句话说,带电颗粒141接收排斥力143和惯性力144的合力145。因此,在图17D的、墨正在从热施加部124a侧向着电极129a侧延伸的方向流动的状态下,与图17B中的墨没有正在流动的状态相比,热施加部124a附近的带电颗粒141所接收到的指向电极129a的力较大。通过以上,在图17D所示的状态下,与图17B所示的状态相比,作为结垢的原因的热施加部124a附近的带电颗粒141的存在率较小。
如上所述,在调配墨时,通过在墨中形成电场并使成为结垢的原因的带电颗粒141从热施加部124a排斥来进行结垢产生抑制处理。如此已知,通过在第二保护层124的热施加部124a的沿墨流动方向下游侧配置电极129a,可以进一步抑制结垢的产生。
尽管已经参考典型实施例说明了本发明,但是应该理解,本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释,以包含所有这类修改、等同结构和功能。
Claims (20)
1.一种液体排出头基板,包括:
排出口,其中经由所述排出口排出液体;
基体,其包括设置有发热元件的表面,所述发热元件用于产生用以经由所述排出口排出液体的热;
第一电极,用于覆盖所述发热元件;
流路,其中经由所述流路,液体从用于供给液体的供给口通过所述第一电极的表面向着用于回收液体的回收口流动;以及
第二电极,其设置在所述流路内,所述第二电极连同所述第一电极一起在液体中形成电场,
其中,所述第二电极设置在所述第一电极的沿液体从所述供给口向着所述回收口流动的流动方向的下游侧。
2.根据权利要求1所述的液体排出头基板,其中,
在沿垂直于所述基体的表面的方向观看的情况下,所述第一电极设置在所述供给口和所述回收口之间。
3.根据权利要求1或2所述的液体排出头基板,其中,
在沿垂直于所述基体的表面的方向观看的情况下,所述第二电极设置在与所述回收口的在所述第一电极侧的端部相比离所述第一电极更远的位置处。
4.根据权利要求1或2所述的液体排出头基板,其中,
在沿垂直于所述基体的表面的方向观看的情况下,所述第二电极设置在所述第一电极和所述回收口之间。
5.根据权利要求1或2所述的液体排出头基板,还包括:
发热元件阵列,其中排列有多个所述发热元件,
其中,所述第二电极的数量等于或小于所述发热元件阵列中所包括的所述发热元件的数量。
6.根据权利要求1或2所述的液体排出头基板,其中,
所述第一电极和所述第二电极由相同材料形成。
7.根据权利要求1或2所述的液体排出头基板,其中,
所述液体排出头基板被配置成:在液体排出操作期间,在所述第一电极和所述第二电极之间施加电压,使得从所述第一电极电气排斥包含在液体中的带电颗粒。
8.根据权利要求7所述的液体排出头基板,其中,
所述液体是水性墨,以及所述带电颗粒是色材。
9.一种液体排出头基板,包括:
排出口,其中经由所述排出口排出液体;
基体,其包括设置有发热元件的表面,所述发热元件用于产生用以经由所述排出口排出液体的热;
流路,其包括用于供给液体的供给口和用于回收液体的回收口;
第一电极,其设置在所述流路内并且覆盖所述发热元件,其中在沿垂直于所述基体的表面的方向观看的情况下,所述第一电极设置在所述供给口和所述回收口之间;以及
第二电极,其设置在所述流路内,并且连同所述第一电极一起在所述流路内的液体中形成电场,
其中,所述第二电极相对于所述第一电极设置在所述回收口侧。
10.根据权利要求9所述的液体排出头基板,其中,
在沿垂直于所述基体的表面的方向观看的情况下,所述第二电极设置在与所述回收口的在所述第一电极侧的端部相比离所述第一电极更远的位置处。
11.根据权利要求9或10所述的液体排出头基板,其中,
所述液体排出头基板被配置成:在液体排出操作期间,在所述第一电极和所述第二电极之间施加电压,使得从所述第一电极电气排斥包含在液体中的带电颗粒。
12.一种液体排出头,包括:
液体排出头基板,其包括:
排出口,其中经由所述排出口排出液体;
基体,其包括设置有发热元件的表面,所述发热元件用于产生用以经由所述排出口排出液体的热;
第一电极,用于覆盖所述发热元件;
流路,其中经由所述流路,液体从用于供给液体的供给口通过所述第一电极的表面向着用于回收液体的回收口流动;
第二电极,其设置在所述流路内,所述第二电极连同所述第一电极一起在液体中形成电场;以及
压力室,其在内部包括所述发热元件,
其中,所述第二电极设置在所述第一电极的沿液体从所述供给口向着所述回收口流动的流动方向的下游侧,以及
其中,使所述压力室内的液体循环到所述压力室的外部。
13.一种液体排出设备,包括:
液体排出头,其包括液体排出头基板,
所述液体排出头基板包括:
排出口,其中经由所述排出口排出液体,
基体,其包括设置有发热元件的表面,所述发热元件用于产生用以经由所述排出口排出液体的热,
第一电极,用于覆盖所述发热元件,
流路,其中经由所述流路,液体从用于供给液体的供给口通过所述第一电极的表面向着用于回收液体的回收口流动,以及
第二电极,其设置在所述流路内,所述第二电极连同所述第一电极一起在液体中形成电场,
其中,所述第二电极设置在所述第一电极的沿液体从所述供给口向着所述回收口流动的流动方向的下游侧;以及
电压施加构件,用于在所述第一电极和所述第二电极之间施加电压。
14.一种液体排出头的控制方法,所述液体排出头包括:排出口,其中经由所述排出口排出液体;基体,其包括设置有发热元件的表面,所述发热元件用于产生用以经由所述排出口排出液体的热;第一电极,用于覆盖所述发热元件;流路,其包括用于供给液体的供给口和用于回收液体的回收口;以及第二电极,其设置在所述流路内,所述液体排出头的控制方法包括:
在所述第一电极的沿液体从所述供给口向着所述回收口流动的流动方向的下游侧设置所述第二电极;以及
在经由所述流路从所述供给口通过所述第一电极的表面向着所述回收口调配液体的情况下,在所述第一电极和所述第二电极之间施加电压,以从所述第一电极电气排斥包含在液体中的带电颗粒。
15.根据权利要求14所述的液体排出头的控制方法,其中,
在液体排出操作期间,在所述第一电极和所述第二电极之间施加电压。
16.根据权利要求14或15所述的液体排出头的控制方法,其中,
在施加所述电压之前,从所述供给口向着所述回收口调配液体。
17.根据权利要求14或15所述的液体排出头的控制方法,其中,
在沿垂直于所述基体的表面的方向观看的情况下,所述第一电极设置在所述供给口和所述回收口之间。
18.根据权利要求14或15所述的液体排出头的控制方法,其中,
在所述第一电极和所述第二电极之间施加电压,使得没有电流通过液体在所述第一电极和所述第二电极之间流动。
19.根据权利要求14或15所述的液体排出头的控制方法,其中,
在所述第一电极和所述第二电极之间施加电压,使得所述第二电极的电位为+0.10V或者高于所述第一电极的电位。
20.根据权利要求19所述的液体排出头的控制方法,其中,
所述第一电极和所述第二电极被形成为包括铱,以及
在所述第一电极和所述第二电极之间施加电压,使得所述第二电极的电位为+2.5V或者低于所述第一电极的电位。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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