CN110682682B - 液体喷射头 - Google Patents

液体喷射头 Download PDF

Info

Publication number
CN110682682B
CN110682682B CN201910586984.9A CN201910586984A CN110682682B CN 110682682 B CN110682682 B CN 110682682B CN 201910586984 A CN201910586984 A CN 201910586984A CN 110682682 B CN110682682 B CN 110682682B
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid
chamber
ejection head
cavitation film
liquid ejection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910586984.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110682682A (zh
Inventor
森末将文
中川喜幸
山田和弘
山崎拓郎
葛西亮
工藤智子
菅原崇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of CN110682682A publication Critical patent/CN110682682A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110682682B publication Critical patent/CN110682682B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14032Structure of the pressure chamber
    • B41J2/1404Geometrical characteristics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14145Structure of the manifold
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016Structure of bubble jet print heads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14088Structure of heating means
    • B41J2/14112Resistive element
    • B41J2/14129Layer structure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B19/00Machines or pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B17/00
    • F04B19/006Micropumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B19/00Machines or pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B17/00
    • F04B19/20Other positive-displacement pumps
    • F04B19/24Pumping by heat expansion of pumped fluid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14467Multiple feed channels per ink chamber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/12Embodiments of or processes related to ink-jet heads with ink circulating through the whole print head
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/13Heads having an integrated circuit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

提供了一种液体喷射头,液体喷射头包括元件基板,元件基板包括:公共液体室,连接到液体供应源;压力室,连接到公共液体室并在内部包括能量产生元件用以产生用于喷射液体的能量;发泡室,连接到公共液体室并在内部包括用以致使液体流动的泵;连接流路,把压力室和发泡室连接起来;其中,液体喷射头包括在能量产生元件上方的第一抗气蚀膜和在泵上方的第二抗气蚀膜,并且第一抗气蚀膜和第二抗气蚀膜具有不同的膜厚度。

Description

液体喷射头
技术领域
本发明涉及液体喷射头。
背景技术
在喷射液体(例如墨)的液体喷射设备所用的液体喷射头中,液体中挥发性组分的蒸发会使喷射口中的液体增稠。在粘度明显增加的情况下,增大了液体阻力,这会妨碍适当喷射。作为防止这种液体增稠现象的措施,已知的一种方法是使新鲜液体流过压力室中的喷射口。
作为使液体流过压力室中喷射口的方法,已知一种在液体喷射头中提供微循环系统的技术,该微循环系统包括由加热电阻器元件组成并安装在液体喷射头上的辅助微气泡泵(参见国际公开WO2012/008978)。对于热喷墨液体喷射头,当形成用于喷射液体的元件时,可以同时形成微气泡泵。因此,可以有效地形成微循环系统。
同时,加热电阻器元件会因在加热产生的气泡溃灭时导致的水击作用而损坏。为了解决这个问题,设想的是形成由例如钽制成的金属膜作为抗气蚀膜。从提高生产率的观点看,常见的是同时形成用于保护产生喷射液体的能量的能量产生元件的抗气蚀膜和用于保护用于泵送的加热电阻器元件的抗气蚀膜。然而,每种元件所需的抗气蚀膜的热效率程度和耐久性程度是不同的。因此,如果在不考虑元件所需特性的情况下形成抗气蚀膜,那么在一些情况下抗气蚀膜的热效率和可靠性会较低。
发明内容
根据本发明一方面的一种液体喷射头包括元件基板,元件基板包括:公共液体室,连接到液体供应源;压力室,连接到公共液体室并在内部包括能量产生元件用以产生用于喷射液体的能量;发泡室,连接到公共液体室并在内部包括用以致使液体流动的泵;以及连接流路,把压力室和发泡室连接起来。液体喷射头包括在能量产生元件上方的第一抗气蚀膜和在泵上方的第二抗气蚀膜,并且第一抗气蚀膜和第二抗气蚀膜具有不同的膜厚度。
根据以下参考附图对示例性实施例的描述,本发明的其他特征将变得明显。
附图说明
图1是液体喷射头的示例的立体图。
图2是元件基板的一部分的俯视图;
图3A和图3B是在液体流动方向上沿着流路所截取的元件基板的剖视图;
图4A和图4B是元件基板的一部分的俯视图和剖视图;
图5A和图5B是元件基板的一部分的俯视图和剖视图;
图6A和图6B是元件基板的一部分的俯视图和剖视图;
图7A和图7B是元件基板的一部分的俯视图和剖视图;以及
图8A和图8B是元件基板的一部分的俯视图和剖视图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图描述根据本发明实施例的液体喷射头和液体喷射设备。液体喷射头的示例包括喷射墨的喷墨打印头。液体喷射设备的示例包括喷墨打印设备。应当注意,液体喷射头和液体喷射设备的示例并不限于这些。液体喷射头和液体喷射设备适用于打印机、复印机、具有通讯系统的传真机以及具有打印机部的设备(例如文字处理器),并且还适用于与各种处理设备复合地组合的工业印刷设备。例如,它们还可以用于例如制作生物芯片和电子电路印刷的应用。
以下描述的实施例是合适的具体示例,因此实施例包括各种技术上有利的限定。然而,本发明不限于说明书中描述的实施例和其他具体方法。
<第一实施例>
图1是本实施例中的液体喷射头100的示例的立体图。液体喷射头100包括壳体1、元件基板2以及电触点3。元件基板2具有产生用于喷射液体的能量的元件(在下文称为能量产生元件)。能量产生元件5(例如,参见图2)例如是加热电阻器元件。喷射口4在堆叠方向(Z方向)上形成在能量产生元件5上方。在下文中,把相对于能量产生元件5的位置而言形成有喷射口4的一侧的方向定义为上侧。通过供应到电触点3的电信号向能量产生元件5供应能量,并且对应于能量产生元件5的喷射口4喷射液体。从设置在壳体1内的未示出的液体供应源(例如,罐)供应待喷射的液体。替代地,通过例如管把液体喷射头100和设置在外部的未示出的液体供应源连接,将液体从罐供应到液体喷射头100。
图2是该实施例的元件基板2的一部分的俯视图。元件基板2具有公共液体室10。图2示出了把公共液体室10和一个喷射口4连接的流路部分。如图2所示,元件基板2包括公共液体室10、用于液体喷射的压力室20、设置在压力室20处的能量产生元件5以及在堆叠方向上设置在面向能量产生元件5的位置处的喷射口4。压力室20的第一端部部分21经由流路连接到公共液体室10。元件基板2还包括:泵送用发泡室30,其具有经由流路连接到公共液体室10的第一端部部分31;和泵送用发热元件7,其设置在泵送用发泡室30中。泵送用发热元件7(泵)例如是加热电阻器元件。压力室20的第二端部部分22和泵送用发泡室30的第二端部部分32连接到连接流路9。
基于由泵送用发热元件7产生的气泡所导致的流动,液体从公共液体室10循环通过泵送用发泡室30、连接流路9以及压力室20。换句话说,液体从公共液体室10流入泵送用发泡室30中,然后液体流过连接流路9和压力室20,并排出到公共液体室10中。总之,液体喷射头100包括多个压力室20,每个压力室20内部包括能量产生元件5,液体喷射头100配置为使得压力室20内的液体能够在压力室20与压力室外部之间循环。从公共液体室10流过泵送用发泡室30、连接流路9以及压力室20并排出到公共液体室10中的液体的流动方向由箭头11表示。泵送用发热元件7的确切位置可以与图2中所示位置不同。然而,无论泵送用发热元件7是设置在哪里,泵送用发热元件7都相对于循环流路长度方向中心点(中点)而言不对称地设置。换句话说,泵送用发热元件7设置在除循环流路长度方向中心点(中点)之外的位置处。换句话说,泵送用发热元件7设置在不对称位置处,使得从公共液体室10到泵送用发热元件7的其中一个循环流路的长度比另一个循环流路的长度大。泵送用发热元件7在循环流路中的这种不对称位置是液体朝一个方向流动的基础(根据)。具体地,在循环流路的长度方向上,液体从泵送用发热元件7与公共液体室10之间距离较短的循环流路部分流动到泵送用发热元件7与公共液体室10之间距离较长的循环流路部分。结果,液体如箭头11所示那样流动。
应当注意,尽管在该实施例中使用了以每个喷射口4对应一个泵送用发热元件7的流路连接关系示意图来提供描述,但是本发明不限于该示例。例如,连接流路9可以分支并连接到多个喷射口4和多个泵送用发热元件7。替代地,一个泵送用发热元件7可以设置为用于多个喷射口4。另外,尽管图2示出了泵送用发泡室30、连接流路9以及压力室20设置在公共液体室10的+Y方向侧上的配置,但是泵送用发泡室30、连接流路9以及压力室20也可以设置在公共液体室10的-Y方向侧上。
元件基板2包括用于保护能量产生元件5的第一抗气蚀膜6,如图2所示。另外,元件基板2包括用于保护泵送用发热元件7的第二抗气蚀膜8。具体地,在能量产生元件上方是第一抗气蚀膜,并且在泵上方是第二抗气蚀膜。对于抗气蚀膜,常见的是使用从由钽、铱等制成的金属膜中适当地选择的膜。抗气蚀膜的膜厚度应当优选地在10nm至500nm的范围内,含10nm和500nm。
在该实施例中,第一抗气蚀膜6的膜厚度和第二抗气蚀膜8的膜厚度应当优选地是不同的。这是因为:用于能量产生元件5的第一抗气蚀膜6和用于泵送用发热元件7的第二抗气蚀膜8需要不同的特性。对于这两种抗气蚀膜来说,抗气蚀膜的高热效率和高可靠性是共同的要求。但是,每种元件所需的程度是不同的。例如,耐久性所需的气泡发生次数是不同的。另外,由于泵送用发热元件7在与能量产生元件5不同的封闭空间中产生气泡,因此在每次发泡操作时发热元件7比能量产生元件5受到较大的气蚀损坏。
为了较高的抗气蚀性,抗气蚀膜的膜厚度应当优选地形成为较大。另一方面,为了较高的发泡能量效率(热效率),抗气蚀膜的膜厚度应当优选地形成为较小。换句话说,抗气蚀膜的热效率和可靠性处于折衷关系。具体地,抗气蚀膜的较小膜厚度对于较高热效率是优选的,但是在这种情况下抗气蚀膜的可靠性较低。另一方面,抗气蚀膜的较大膜厚度对于抗气蚀膜的较高可靠性是优选的,但是在这种情况下热效率较低。
在该实施例中,根据能量产生元件5和泵送用发热元件7所需的特性来调整抗气蚀膜的膜厚度。换句话说,在能量产生元件5上方的第一抗气蚀膜6和在泵送用发热元件7上方的第二抗气蚀膜8设置为具有不同的膜厚度。这种配置允许分别地针对能量产生元件5(喷射功能)和泵送用发热元件7(泵送功能)中的每个来调整抗气蚀可靠性以及热效率。这样能够提供高效率和高可靠性的具有微循环系统的液体喷射头。
图3A和图3B均是沿着用图2中点划线所示从点A到点B液体流动方向上的流路(在下文称为循环流路)所截取的元件基板的剖视图。在基板13(喷射口侧)上设置了绝缘膜层16和薄膜层17。在绝缘膜层16中形成电子元件12。在薄膜层17中形成能量产生元件5和泵送用发热元件7。在能量产生元件5上方形成第一抗气蚀膜6。在泵送用发热元件7上方形成第二抗气蚀膜8。
图3A示出了在能量产生元件5上方的第一抗气蚀膜6的膜厚度大于在泵送用发热元件7上方的第二抗气蚀膜8的膜厚度的情况。这是基于如下假设:例如,泵送用发热元件7的热效率高,因此用于泵送的气泡发生次数可以小于用于喷射液体的气泡发生次数。在这种情况下,在泵送用发热元件7上方的第二抗气蚀膜8所需的抗气蚀性也相应地降低。因此,第二抗气蚀膜8的膜厚度可以小于第一抗气蚀膜6的膜厚度。在该示例中,第二抗气蚀膜8既可以实现高热效率也可以保持可靠性。同时,第一抗气蚀膜6可以保持液体喷射必需的耐久性(可靠性)。具体地,第一抗气蚀膜6的膜厚度设定在100nm至400nm的范围内,含100nm和400nm,并且第二抗气蚀膜8的膜厚度设定在10nm至100nm的范围内,含10nm和100nm。应当注意,膜厚度的范围包括一相同值(100nm),并且第一抗气蚀膜6的膜厚度需要大于第二抗气蚀膜8的膜厚度。例如,在第一抗气蚀膜6的膜厚度为100nm的情况下,第二抗气蚀膜8的膜厚度需要是10nm以上且小于100nm。
图3B示出了第一抗气蚀膜6的膜厚度小于第二抗气蚀膜8的膜厚度的情况。这是基于如下假设:例如,用于导致循环流动的泵的气泡发生次数需要大于用于喷射液体的气泡发生次数。在这种情况下,由于用于喷射液体的气泡发生次数可以相对较小,因此第一抗气蚀膜6的膜厚度做的小以优化用于液体喷射的抗气蚀性能,这提高了用于液体喷射的热效率。这样是有益的,因为可以在保持泵送用发热元件7所需耐久性的同时提高用于液体喷射的热效率。具体地,第一抗气蚀膜6的膜厚度设定在100nm至400nm的范围内,含100nm和400nm,并且第二抗气蚀膜8的膜厚度设定在200nm至500nm的范围内,含200nm和500nm。应当注意,膜厚度的范围包括相同值(100nm以上且400nm以下),并且第一抗气蚀膜6的膜厚度需要小于第二抗气蚀膜8的膜厚度。例如,在第二抗气蚀膜8的膜厚度为200nm的情况下,第一抗气蚀膜6的膜厚度需要是100nm以上且小于200nm。
<变型例>
应当注意,在上述示例中已经针对第一抗气蚀膜6和第二抗气蚀膜8的膜厚度不同的情况提供了描述,但是本发明不限于该设定。例如,第一抗气蚀膜6和第二抗气蚀膜8可以是不同种类的膜。抗气蚀膜可以由多种材料的层组成。对于需要较高抗气蚀性的情况来说,使用铂族材料,例如铱。例如,通过同时地沉积两个层(即,从底部起钽层和铱层)并且使用蚀刻掩模选择性地去除层的部分,可获得单个钽层的抗气蚀膜和由铱和钽制成的叠层结构的抗气蚀膜。在这种情况下,单个钽层可以用作较小膜厚度的示例,并且由铱和钽制成的叠层结构可以用作较大膜厚度的示例。与使用一种材料来改变膜厚度相比,组合不同种类的金属能够以相对较高的精度、适当调整蚀刻剂的选择性等来控制膜厚度。
如上所述,在该实施例中,在能量产生元件5上方的第一抗气蚀膜6和在泵送用发热元件7上方的第二抗气蚀膜8形成为具有不同的膜厚度。替代地,在该实施例中,在能量产生元件5上方的第一抗气蚀膜6和在泵送用发热元件7上方的第二抗气蚀膜8是不同种类的膜。这些配置允许分别地针对喷射功能和泵送功能中的每个来调整抗气蚀可靠性和热效率。这样能够提供高效率和高可靠性的具有微循环系统的液体喷射头。
<第二实施例>
在该实施例中,将对包括用于保护能量产生元件5的第一抗气蚀膜6但不包括用于保护泵送用发热元件7的抗气蚀膜的配置进行描述。换句话说,在该配置中,第一抗气蚀膜6的膜厚度是指定的膜厚度(例如,膜厚度在10nm至500nm的范围内),并且第一实施例中描述的第二抗气蚀膜8的膜厚度是0nm(换句话说,没有形成抗气蚀膜)。
图4A和图4B是示出该实施例的元件基板2的一部分的图。图4A是元件基板2的一部分的俯视图。图4B是沿着用图4A中点划线所示从点A到点B的循环流路所截取的元件基板的剖视图。如图4A和图4B所示,在泵送用发热元件7上方没有抗气蚀膜。
在该实施例中,在泵送用发热元件7上方没有设置抗气蚀膜的原因如下。例如,设想的是,由泵送用发热元件7产生的气泡在气泡溃灭之前在沿着由箭头11所示液体流动的循环方向上向泵送用发热元件7的下游移动,然后气泡在基板表面上除泵送用发热元件7之外的位置处溃灭。对于这种情况,不需要保护泵送用发热元件7。因此这里,不需要第一实施例中描述的第二抗气蚀膜8。在没有用于泵送用发热元件7的抗气蚀膜的情况下,泵送用发热元件7的热效率得到提高。同时,由于具有用于液体喷射用能量产生元件5的抗气蚀膜,因此可以保持能量产生元件5的可靠性。因此,能够提供一种抗气蚀膜热效率得以提高和可靠性得以提高的具有微循环系统的液体喷射头。
<第三实施例>
与在第一实施例中一样,该实施例中的配置包括用于保护能量产生元件5的第一抗气蚀膜6和用于保护泵送用发热元件7的第二抗气蚀膜8。在该实施例中,第二抗气蚀膜8延伸到连接流路9中。
图5A和图5B是示出该实施例的元件基板2的一部分的图。图5A是元件基板2的一部分的俯视图。图5B是沿着图5A中点划线所示从点A到点B的循环流路所截取的元件基板的剖视图。
在该实施例中,第二抗气蚀膜8延伸到连接流路9中的原因如下。如在第二实施例中所述,存在如下情况:泵送用发热元件7产生的气泡在气泡溃灭之前沿着由箭头11所示液体流动的循环方向上向泵送用发热元件7的下游移动,然后气泡在基板表面上除泵送用发热元件7之外的位置处溃灭。在一些情况下,除了能量产生元件5和泵送用发热元件7以外,在基板上还有电子元件12。电子元件12的示例包括电配线和用于控制气泡发生定时的晶体管。如果泵送用发热元件7产生的气泡在电子元件12的区域中溃灭,那么会损坏电子元件12。气泡溃灭发生位置不稳定,但是位置可受到驱动条件、环境以及其他因素影响并随机地变化。
在该实施例中,第二抗气蚀膜8至少延伸到连接流路9的在循环方向上位于泵送用发热元件7下游的位置(会发生气泡溃灭的位置),使得第二抗气蚀膜8可以保护泵送用发热元件7和电子元件12。换句话说,第二抗气蚀膜8覆盖电子元件。该配置进一步提高了抗气蚀膜的可靠性。另外,由于第二抗气蚀膜8从由泵送用发热元件7产生气泡的位置起作为连续膜延伸,因此浸润性没有台阶或没有变化,并且这种配置防止了阻碍流动的现象(例如气泡卡在某个位置处)。
此外,在该实施例中,第一抗气蚀膜6的膜厚度和第二抗气蚀膜8的膜厚度也可以不同,如第一实施例中所述。图5A和图5B示出了第二抗气蚀膜8的膜厚度小于第一抗气蚀膜6的膜厚度的配置示例。如在第一实施例的变型例中所述,第一抗气蚀膜6和第二抗气蚀膜8可以是不同种类的膜。
应当注意,在图5A和图5B所示的配置中,电子元件12也设置于在循环方向上在能量产生元件5的上游。在气泡溃灭发生位置到达在循环方向上在能量产生元件5上游的电子元件12的位置的情况下,第二抗气蚀膜8可以进一步延伸。
<第四实施例>
与第一实施例中一样,该实施例中的配置包括用于保护泵送用发热元件7的第二抗气蚀膜8。除了第一抗气蚀膜6和第二抗气蚀膜8以外,该实施例中的配置还包括第三抗气蚀膜。
图6A和图6B是示出该实施例的元件基板2的一部分的图。图6A是元件基板2的一部分的俯视图。图6B是沿着图6A中点划线所示从点A到点B的循环流路所截取的元件基板的剖视图。第三抗气蚀膜14设置成保护在循环方向上位于泵送用发热元件7下游的电子元件12。尽管图6A和图6B中示出的配置具有一个第三抗气蚀膜14,但是本发明不限于该配置。必要数量的第三抗气蚀膜14可以形成在需要它们的位置。
在该实施例中,各抗气蚀膜可以具有不同的厚度。如第一实施例中所述,第一抗气蚀膜6的膜厚度和第二抗气蚀膜8的膜厚度可以不同。此外,第三抗气蚀膜14的膜厚度也与第一抗气蚀膜6和第二抗气蚀膜8的膜厚度不同。在气泡溃灭发生位置变化的情况下,统计表明在电子元件12的区域中比在泵送用发热元件7的区域中更频繁地发生气泡溃灭,所以第三抗气蚀膜14的膜厚度设定为大于第二抗气蚀膜8的膜厚度。应当注意,如在第一实施例的变型例中所述,各抗气蚀膜可以是不同种类的膜。这些配置能够在保持必要抗气蚀性能的同时提高泵送用发热元件7的气泡发生效率。另外,由于第二抗气蚀膜和第三抗气蚀膜是分开的,在发生膜损坏(例如电解腐蚀)的情况下它们不会相互影响。
应当注意,在图6A和图6B所示的配置中,电子元件12也设置于在循环方向上在能量产生元件5的上游。在气泡溃灭发生位置到达在循环方向上在能量产生元件5上游的电子元件12的位置的情况下,第三抗气蚀膜14可以进一步延伸。
<变型例>
图7A和图7B是示出该实施例的变型例的图。图7A是元件基板2的一部分的俯视图。图7B是沿着用图7A中点划线所示从点A到点B的循环流路所截取的元件基板的剖视图。该变型例与图6A和图6B的不同之处在于:不包括图6A和图6B中的第二抗气蚀膜8。在气泡不在泵送用发热元件7的区域中溃灭的情况下,如第二实施例中所述,不需要第二抗气蚀膜8。在气泡溃灭发生位置变化的情况下,统计表明气泡溃灭在电子元件12的区域中频繁地发生,所以可以如本实施例中已经描述的那样提供第三抗气蚀膜14。
<第五实施例>
与在第一实施例中一样,该实施例中的配置包括用于保护能量产生元件5的第一抗气蚀膜6和用于保护泵送用发热元件7的第二抗气蚀膜8。在该实施例的配置中,第一抗气蚀膜6延伸到连接流路9中。
图8A和图8B是示出该实施例的元件基板2的一部分的图。图8A是元件基板2的一部分的俯视图。图8B是沿着用图8A中点划线所示从点A到点B的循环流路所截取的元件基板的剖视图。
在该实施例中,第一抗气蚀膜6延伸到连接流路9中的原因如下。当能量产生元件5产生气泡时,由于在气泡溃灭时液体阻力的平衡(这取决于泵送用发热元件7的气泡发生定时和压力室20的液体室设计),液体可能会在与箭头11相反的方向上流动。在这种情况下,延伸到连接流路中的第一抗气蚀膜6保护电子元件12(在压力室侧),其原因与第三实施例中的相同。
应当注意,当由箭头11所示的液体流动占优时,由于泵送用发热元件7的气泡发生定时和其他因素,能量产生元件5产生的气泡会在循环方向上向下游移动并然后溃灭。换句话说,气泡可能会从能量产生元件5朝向公共液体室10移动并然后溃灭。为了解决这个问题,如图8A和图8B所示,当从能量产生元件5的角度观察时,第一抗气蚀膜6可以在流路中朝向与朝向连接流路9的方向相反的方向(朝向第一端部部分21)延伸。
<变型例>
尽管图8A和图8B示出了第一抗气蚀膜6在朝向第一端部部分21和第二端部部分22两者的方向上延伸的示例,但本发明不限于该示例。抗气蚀膜可以与第一抗气蚀膜6分开地设置在电子元件(在压力室侧)上方。
<其它实施例>
上面描述的任何实施例和变型例可以组合成所要采用的实施例。例如,在以上描述中,第二实施例至第四实施例中的配置涉及第二抗气蚀膜8的布置,并且第五实施例中的配置涉及第一抗气蚀膜6的布置。第五实施例可以与第二实施例至第四实施例中的任一个组合。具体地,可以从图8A和图8B中所示的配置中省略第二抗气蚀膜8。在图8A和图8B所示的配置中,第二抗气蚀膜8可以延伸到连接流路9中。在图8A和图8B所示的配置中,除了第一抗气蚀膜6和第二抗气蚀膜以外,还可以提供第三抗气蚀膜,以保护在循环方向上位于泵送用发热元件7下游的电子元件12。
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明,但是应当理解本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求书的范围应当赋予最广义的解释,以便涵盖所有变型以及等同的结构和功能。
考虑到了每种元件所需的特性,本发明提高了热效率并且还提高了抗气蚀膜的可靠性。

Claims (20)

1.一种液体喷射头,包括元件基板,元件基板包括:
公共液体室,连接到液体供应源;
压力室,连接到公共液体室,压力室内部包括能量产生元件以产生用于喷射液体的能量;
发泡室,连接到公共液体室,发泡室内部包括用以产生气泡致使液体流动的泵送元件;以及
连接流路,把压力室和发泡室连接起来,元件基板具有并列的多组公共液体室、压力室、发泡室和连接流路,其中,
液体喷射头包括在每个能量产生元件上方的单独第一抗气蚀膜和在每个泵送元件上方的单独第二抗气蚀膜,并且
第一抗气蚀膜和第二抗气蚀膜具有不同的膜厚度。
2.根据权利要求1所述的液体喷射头,其中,
第一抗气蚀膜的膜厚度大于第二抗气蚀膜的膜厚度。
3.根据权利要求1所述的液体喷射头,其中,
第一抗气蚀膜的膜厚度小于第二抗气蚀膜的膜厚度。
4.根据权利要求1所述的液体喷射头,其中,
第二抗气蚀膜从泵送元件朝向连接流路延伸。
5.根据权利要求1所述的液体喷射头,其中,
元件基板还包括在液体流动方向上在泵送元件下游位置处的电子元件,并且
液体喷射头还包括在电子元件上方的第三抗气蚀膜。
6.根据权利要求1所述的液体喷射头,其中,
第一抗气蚀膜从能量产生元件至少朝向连接流路延伸。
7.根据权利要求1所述的液体喷射头,其中,
第一抗气蚀膜从能量产生元件至少朝向公共液体室延伸。
8.根据权利要求1所述的液体喷射头,其中,
第一抗气蚀膜和第二抗气蚀膜是由钽或铱制成的金属膜。
9.根据权利要求1所述的液体喷射头,其中,
第一抗气蚀膜和第二抗气蚀膜是不同种类的膜。
10.根据权利要求9所述的液体喷射头,其中,
所述不同种类的膜包括单层膜和叠层膜。
11.根据权利要求1所述的液体喷射头,其中,
压力室中的液体在压力室与压力室外部之间循环。
12.根据权利要求1所述的液体喷射头,其中,
泵送元件致使液体依次流过公共液体室、发泡室、连接流路以及压力室。
13.根据权利要求1所述的液体喷射头,其中,
压力室具有连接到公共液体室的第一端部部分和连接到连接流路的第二端部部分,并且
发泡室具有连接到公共液体室的第一端部部分和连接到连接流路的第二端部部分。
14.根据权利要求1所述的液体喷射头,其中,
泵送元件是加热电阻器元件。
15.一种液体喷射头,液体喷射头包括:
公共液体室,连接到液体供应源;
压力室,连接到公共液体室,压力室内部包括能量产生元件以产生用于喷射液体的能量;
发泡室,连接到公共液体室,发泡室内部包括用以产生气泡致使液体流动的泵送元件;以及
连接流路,把压力室和发泡室连接起来,元件基板具有并列的多组公共液体室、压力室、发泡室和连接流路,其中,
液体喷射头包括在每个能量产生元件上方的单独第一抗气蚀膜,但在每个泵送元件上方不包括抗气蚀膜。
16.根据权利要求15所述的液体喷射头,其中,
压力室中的液体在压力室与压力室外部之间循环。
17.根据权利要求15所述的液体喷射头,其中,
泵送元件致使液体依次流过公共液体室、发泡室、连接流路以及压力室。
18.根据权利要求15所述的液体喷射头,其中,
压力室具有连接到公共液体室的第一端部部分和连接到连接流路的第二端部部分,并且
发泡室具有连接到公共液体室的第一端部部分和连接到连接流路的第二端部部分。
19.根据权利要求15所述的液体喷射头,其中,
泵送元件是加热电阻器元件。
20.根据权利要求15所述的液体喷射头,其中,
第一抗气蚀膜从能量产生元件至少朝向连接流路延伸。
CN201910586984.9A 2018-07-06 2019-07-02 液体喷射头 Active CN110682682B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018129083A JP7134752B2 (ja) 2018-07-06 2018-07-06 液体吐出ヘッド
JP2018-129083 2018-07-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110682682A CN110682682A (zh) 2020-01-14
CN110682682B true CN110682682B (zh) 2021-05-25

Family

ID=66912643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910586984.9A Active CN110682682B (zh) 2018-07-06 2019-07-02 液体喷射头

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10828893B2 (zh)
EP (1) EP3594001B1 (zh)
JP (1) JP7134752B2 (zh)
CN (1) CN110682682B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7237531B2 (ja) 2018-11-02 2023-03-13 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッドとその製造方法
JP7292876B2 (ja) 2018-12-28 2023-06-19 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1136498A (zh) * 1995-01-13 1996-11-27 佳能株式会社 液体喷射头,液体喷射装置和液体喷射方法
EP0863006A1 (en) * 1997-03-04 1998-09-09 Hewlett-Packard Company Transition metal carbide films for applications in ink jet printheads
CN1636734A (zh) * 2003-12-26 2005-07-13 佳能株式会社 喷墨头、该喷墨头的驱动方法和喷墨记录装置
CN1736715A (zh) * 2004-08-16 2006-02-22 佳能株式会社 喷墨头用基板、该基板的制造方法和使用上述基板的喷墨头
CN101734014A (zh) * 2008-11-17 2010-06-16 佳能株式会社 液体喷射头、基板、包括其的液体喷射装置及其清洁方法
CN101896350A (zh) * 2007-12-12 2010-11-24 佳能株式会社 用于液体排出头的基体以及使用该基体的液体排出头
CN102947099A (zh) * 2010-04-29 2013-02-27 惠普发展公司,有限责任合伙企业 流体喷射装置
CN102971150A (zh) * 2010-07-11 2013-03-13 惠普发展公司,有限责任合伙企业 具有循环泵的流体喷射组件
CN103153627A (zh) * 2010-10-28 2013-06-12 惠普发展公司,有限责任合伙企业 具有循环泵的流体喷射组件
CN103895350A (zh) * 2012-12-27 2014-07-02 佳能株式会社 喷墨打印头及其制造方法、所用的基板和喷墨打印设备
CN104275932A (zh) * 2013-07-09 2015-01-14 佳能株式会社 液体喷出头和基板
CN104302483A (zh) * 2012-07-03 2015-01-21 惠普发展公司,有限责任合伙企业 流体喷射设备
CN107073951A (zh) * 2014-10-29 2017-08-18 惠普发展公司,有限责任合伙企业 流体喷射装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6652053B2 (en) 2000-02-18 2003-11-25 Canon Kabushiki Kaisha Substrate for ink-jet printing head, ink-jet printing head, ink-jet cartridge, ink-jet printing apparatus, and method for detecting ink in ink-jet printing head
JP5355223B2 (ja) * 2008-06-17 2013-11-27 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド
WO2011146149A1 (en) 2010-05-21 2011-11-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection device with circulation pump
CN103299669B (zh) 2010-10-19 2016-08-10 联发科技(新加坡)私人有限公司 无线通信系统中的通信方法、协调装置及通信装置
US8814293B2 (en) * 2012-01-13 2014-08-26 Lexmark International, Inc. On-chip fluid recirculation pump for micro-fluid applications
JP6230290B2 (ja) 2013-06-17 2017-11-15 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド用基板、液体吐出ヘッド、及び液体吐出ヘッド用基板の製造方法
JP2016198908A (ja) 2015-04-08 2016-12-01 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド
JP6708412B2 (ja) 2016-01-06 2020-06-10 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッドおよびその製造方法
JP6736324B2 (ja) 2016-03-29 2020-08-05 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド
JP6708457B2 (ja) 2016-03-29 2020-06-10 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド及び液体の循環方法
JP7019319B2 (ja) 2017-06-29 2022-02-15 キヤノン株式会社 インク吐出装置および制御方法
JP2019010758A (ja) 2017-06-29 2019-01-24 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置
JP7057071B2 (ja) 2017-06-29 2022-04-19 キヤノン株式会社 液体吐出モジュール
JP6910911B2 (ja) 2017-09-27 2021-07-28 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1136498A (zh) * 1995-01-13 1996-11-27 佳能株式会社 液体喷射头,液体喷射装置和液体喷射方法
EP0863006A1 (en) * 1997-03-04 1998-09-09 Hewlett-Packard Company Transition metal carbide films for applications in ink jet printheads
CN1636734A (zh) * 2003-12-26 2005-07-13 佳能株式会社 喷墨头、该喷墨头的驱动方法和喷墨记录装置
CN1736715A (zh) * 2004-08-16 2006-02-22 佳能株式会社 喷墨头用基板、该基板的制造方法和使用上述基板的喷墨头
CN101896350A (zh) * 2007-12-12 2010-11-24 佳能株式会社 用于液体排出头的基体以及使用该基体的液体排出头
CN101734014A (zh) * 2008-11-17 2010-06-16 佳能株式会社 液体喷射头、基板、包括其的液体喷射装置及其清洁方法
CN102947099A (zh) * 2010-04-29 2013-02-27 惠普发展公司,有限责任合伙企业 流体喷射装置
CN102971150A (zh) * 2010-07-11 2013-03-13 惠普发展公司,有限责任合伙企业 具有循环泵的流体喷射组件
CN103153627A (zh) * 2010-10-28 2013-06-12 惠普发展公司,有限责任合伙企业 具有循环泵的流体喷射组件
CN104302483A (zh) * 2012-07-03 2015-01-21 惠普发展公司,有限责任合伙企业 流体喷射设备
CN103895350A (zh) * 2012-12-27 2014-07-02 佳能株式会社 喷墨打印头及其制造方法、所用的基板和喷墨打印设备
CN104275932A (zh) * 2013-07-09 2015-01-14 佳能株式会社 液体喷出头和基板
CN107073951A (zh) * 2014-10-29 2017-08-18 惠普发展公司,有限责任合伙企业 流体喷射装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10828893B2 (en) 2020-11-10
JP2020006563A (ja) 2020-01-16
EP3594001B1 (en) 2021-09-15
US20200009864A1 (en) 2020-01-09
CN110682682A (zh) 2020-01-14
EP3594001A1 (en) 2020-01-15
JP7134752B2 (ja) 2022-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10556429B2 (en) Print element substrate and liquid ejection head
EP2186642B1 (en) Liquid discharge head and liquid discharge method
CN109572226B (zh) 液体喷射头和液体喷射设备
KR20190002321A (ko) 액체 토출 헤드 및 액체 토출 장치
KR20190000795A (ko) 액체 토출 헤드 및 액체 토출 장치
CN110682682B (zh) 液体喷射头
US8128204B2 (en) Liquid ejection head and method for manufacturing liquid ejection head
CN109421372B (zh) 液体排出头及其控制方法以及液体排出头基板和设备
US7434916B2 (en) Liquid ejection head
US10112387B2 (en) Liquid discharging head and liquid discharging device
US11179948B2 (en) Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus
EP3689614B1 (en) Liquid discharge head, liquid discharge apparatus, and method of controlling the liquid discharge head
JP7453769B2 (ja) 液体吐出ヘッド
JP7317560B2 (ja) 液体吐出ヘッド、液体吐出モジュールおよび液体吐出装置
JP2020001182A (ja) 記録素子基板、液体吐出ヘッド、および液体吐出装置
US8434850B2 (en) Liquid discharge head and manufacturing method of the same
US11285731B2 (en) Fluid feed hole port dimensions
JP7023650B2 (ja) 液体吐出ヘッド及びその製造方法
JP2009125969A (ja) 液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置
JP2020104493A (ja) 液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant