專利名稱：液體排出頭及具有該液體排出頭的記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
rooo 11本發(fā)明涉及噴射諸如墨水的液體的液體排出頭，以及具有該 液體排出頭的記錄裝置。
背景技術(shù)：
f(則2！液體排出頭的 一個已知的例子是噴墨記錄頭(下文中稱作記
錄頭)。該記錄頭設(shè)置有用于噴射諸如墨水的液體的記錄元件基板。執(zhí) 行記錄，使得通過墨水供給通道將保持和存儲在墨水容器中的墨水供 給到記錄元件基板。
「(K)031在使用一種以上的墨水的彩色打印機中，記錄元件基板安裝 到記錄頭， 一種以上的墨水供給到該記錄元件基板。由于近年來打印 機的價格逐漸下降，因而正努力減少特別是高成本的記錄元件基板的 面積。為了描述圖16B所示的墨水供給通路S01至S03之中的墨水 供給通路S01的形狀，圖15A示出了沿墨水供給通路S01切開的墨水 容器H1500的截面的透視圖；圖15B示出了透視截面圖的部分XVB 的放大圖。如圖15A和15B所示，容納在墨水收容部H2001中的墨 水經(jīng)由過濾器H1701穿過墨水導(dǎo)入通道H2101,然后穿過液室H2201 ， 到達(dá)墨水供給口 H1102。因而，多個排出口同等地供給有來自液室的 墨水。如圖16A所示，在本說明書中，"墨水供給通路"表示由用作液 體導(dǎo)入通道的"墨水導(dǎo)入通道"和"液室"構(gòu)成的部分，墨水導(dǎo)入通道和 液室之間的連接部分稱作連通部C。在此描述記錄元件基板和墨水供給通路之間的關(guān)系。如參照 圖12描述的，記錄元件基板H1101設(shè)置有與各個排出口陣列H1108 對應(yīng)的墨水供給口 H1102。圖16B是示出了與記錄頭H1000對應(yīng)的墨 水供給通路S01至S02和記錄元件基板H1101的圖。如圖16B所示， 液室H2201至H2203是各個墨水供給通路S01至S03的一部分，其 對應(yīng)于各個墨水供給口 H1102平行排列。因此，如圖16C所示，因為 各個色彩之間的距離較短，所以一般將至少內(nèi)部墨水供給通路SOl的 液室寬度W設(shè)置在大約0.6至0.8mm，與墨水供給口 H1102的寬度 W，一致(參見圖12)。同時，已知墨水供給通路等中的墨水包含溶解在墨水中的氣 體(溶解氣體)和穿過由聚合物或類似物形成的墨水容器的外部氣體。
如果這些氣體在液室中變成氣泡，則氣泡有時長時間殘留在液室中，
直到氣泡進入在y方向上比液室更寬的墨水導(dǎo)入通道，或者有時就留
在液室中。這是因為液室的寬度W較小，氣泡很難在液室中移動。因
而，如果氣泡長時間殘留或留在液室中，則會對記錄產(chǎn)生惡劣的影響。在這種情況下，通常要除去氣泡，例如通過將稱作帽的元件 接合到記錄頭的排出口形成表面，并且通過泵等施加吸引力減少帽內(nèi) 的壓力(吸引回復(fù)(suction recovery), USP No.6，722，757 )。如上所述，通過吸引回復(fù)能夠減少殘留在液室中的氣泡；然
4而，傳統(tǒng)的記錄頭需要頻繁的吸引回復(fù)，因而造成每次吸引回復(fù)浪費 墨水的問題，使其不能用于記錄。—種能夠解決該問題的方法是通過增加液室寬度W來減少 吸引回復(fù)的頻率，以防止氣泡停留在液室中，使得液室中存在的氣泡
不容易對記錄造成惡劣的影響。然而，如圖16B所示，液室H2201至 H2203對應(yīng)于墨水供給口 H1102平行排列，使得因為在兩側(cè)上存在其 它的液室H2202和H2203,所以至少內(nèi)部液室H2201的寬度W (圖 16C)是不能增加的。另一種可能的方法是通過增加墨水供給口 H1102 之間的距離來增加液室寬度W。然而，因為這會增加記錄元件基板的 面積，從而增加成本，所以這也不是所希望的。同時，對液室中的氣泡的產(chǎn)生和成長的全面檢查顯示氣泡 B表現(xiàn)出圖17A至17F所示的行為。即，氣泡B在液室的端部產(chǎn)生(圖 17A)，在停留在該端部時繼續(xù)成長(圖17B至17D),由于振動等而 快速向連通部C移動(圖17E )，并且在連通部C基本上阻塞墨水的 流動(圖17F)。當(dāng)安裝記錄頭或安裝墨水容器時，產(chǎn)生振動。—種能夠解決這種問題的方法是增加連通部C的x方向長度
Cx(圖16A),使得在連通部C不會阻塞墨水的流動。然而，如圖16B 和16C所示，因為由墨水供給通路S01至S03之間的位置關(guān)系而引起 的限制，所以內(nèi)部墨水供給通路S01有時不能具有足夠的Cx。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種即使在液室中產(chǎn)生氣泡的情況下也能夠穩(wěn)定 記錄的噴墨記錄頭。根據(jù)本發(fā)明實施例的液體排出頭包括具有構(gòu)造成排出液體的
多個排出口的排出口陣列；構(gòu)造成將液體供給到排出口陣列的液室，
其中在將排出頭安裝到記錄裝置的狀態(tài)下，液室的豎直截面具有長度
方向沿排出口陣列的細(xì)長形狀；以及構(gòu)造成將液體導(dǎo)入液室的液體導(dǎo) 入通道，液室導(dǎo)入通道在細(xì)長形狀的寬度方向上比液室寬；其中液室 與液體導(dǎo)入通道連通的連通部沿寬度方向比液室的寬度長，而相對于 長度方向比液室短，并且從用于液室的液體導(dǎo)入通道突出，其中相對室導(dǎo)入通道的底部布置在連通部中比液室 頂部更低的位置，并且頂部和底部之間的距離比液室寬度的一半長。通過本發(fā)明的構(gòu)造，氣泡可以容易地通過液體導(dǎo)入通道和液 室之間的連通部進行連通，使得氣泡可以容易地從液室移動到液體導(dǎo) 入通道。因此，可以提供液體排出頭，其中可以減少液室中的氣泡對 記錄的影響，以可以執(zhí)行穩(wěn)定的記錄。通過下面對示范性實施例的描述(參照附圖)，本發(fā)明進一步 的特征將變得明顯。
圖1A至1E是描述氣泡在墨水供給通路中的行為的圖；
圖2A至2C是描述氣泡在根據(jù)本發(fā)明實施例的墨水供給通路 中的行為的圖；圖4A是顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的墨水供給通路的圖，其中 液室具有傾斜面；圖4B和4C是顯示比較例的墨水供給通路的圖，其中液室具 有傾斜面；圖5A是第一實施例的墨水容器的截面,25]圖5B是圖5A中的墨水供給通路的放大圖；圖6A是描述第一實施例的墨水供給通路的圖；圖6B是通過比較第一實施例和比較例來描述氣泡在墨水供
給通路中的行為的圖；圖6C是圖6A中所示的墨水供給通路的示意性透視圖；圖7A是描述第二實施例的墨水供給通路的圖；圖7B是圖7A所示的內(nèi)部墨水供給通路和墨水容器中的外部
墨水供給通路的示意性透視圖；圖7C是描述氣泡在圖7B所示的外部墨水供給通路之一中的
行為的圖8A是根據(jù)第三實施例的墨水容器的截面圖；圖8B是圖8A中的墨水供給通路的放大圖；圖9A是描述根據(jù)第三實施例的墨水供給通路的圖；圖9B是通過比較第三實施例和比較例來描述氣泡在墨水供
給通路中的行為的圖；圖9C是圖9A所示的內(nèi)部墨水供給通路和墨水容器中的外部
墨水供給通路的示意性透視圖；圖10A和10B是表示組合了本發(fā)明第 一和第二實施例的墨水
供給通路的噴墨記錄頭的圖；圖11是表示組合了本發(fā)明第三實施例的墨水供給通路的噴
墨記錄頭的圖；圖12是描述記錄元件基板的圖；圖13是表示噴墨記錄裝置的例子的圖；圖14A和14B是描述傳統(tǒng)的噴墨記錄頭的圖；圖15A是傳統(tǒng)的墨水容器的截面圖；圖15B是圖15A中的墨水供給通路的放大圖；圖16A至16C是描述傳統(tǒng)的墨水容器中的墨水供給通路的
圖；圖17A至17F是描述氣泡在墨水供給通路中產(chǎn)生和成長的示 意圖。
具體實施例方式參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的構(gòu)造。圖10A至12是描述根據(jù)本發(fā)明實施例的用作液體排出頭的 噴墨記錄頭的圖。在下文中將參照附圖描述其組件。在本說明書中，"記錄"表示形成有意義的信息如字符和圖形 或者使有意義或無意義的信息可視，以便人可以在視覺上察覺到。其 還廣泛地包括在記錄介質(zhì)上形成圖像、設(shè)計、圖案等以及處理介質(zhì)。"記錄介質(zhì)"不僅包括在普通的記錄裝置中使用的紙，而且包 括可接受墨水的材料，如布、塑料薄膜、金屬板、玻璃、陶資、木材和皮革。"墨水，，(有時稱作"液體")應(yīng)當(dāng)與上述"記錄"同樣廣泛地限 定。即，"墨水，，包括在形成圖像、設(shè)計或圖案或者處理記錄介質(zhì)或處 理墨水(例如，使應(yīng)用于記錄介質(zhì)的墨水中的色料凝固或不溶化)中 使用的液體。因而，在本說明書中，"墨水，，包括所有形式的可以用于 印刷的液體。
液體排出頭可以并入本發(fā)明的液體排出頭是噴墨記錄頭(記錄頭)，其使 用電熱轉(zhuǎn)換器，使諸如墨水的液體響應(yīng)于電信號而引起諸如墨水的液 體中的膜狀沸騰。電熱轉(zhuǎn)換器布置成面向墨水排出口。圖10A示出了可以并入本發(fā)明的記錄頭H1001。圖10B示出 了記錄頭H1001的分解透視圖。記錄頭H1001是墨水-容器一體型的， 并且具有可以容納諸如彩色墨水(青色墨水、品紅墨水和黃色墨水) 的多種墨水的形式。記錄頭H1001由至少記錄元件基板HllOl、用作電氣配線元 件的電氣配線片材H1301和用作墨水保持部件的墨水容器H1501構(gòu) 成。
foo54]另 一種可以容納四種墨水的記錄頭H1002具有與記錄頭 H1001相同的形式，除了其具有內(nèi)部構(gòu)造不同的墨水容器H1502之外， 如圖11的分解透視圖所示。因此，在圖ll中，省略對由與圖10B中 相同的附圖標(biāo)記指示的組件的描述。圖12是以片斷透視圖描述記錄元件基板H1101的構(gòu)造的圖。 記錄元件基板H1101由具有墨水供給口 H1102、電熱轉(zhuǎn)換器H1103、 電纜和電極部H1104等的珪基板H1110以及在硅基板H1110上形成的 墨水通道壁H1106和排出口 H1107構(gòu)成。墨水通道壁H1106和排出 口 H1107通過光刻技術(shù)在硅基板上由聚合材料形成。在電極部H1104 上形成有由金等制成的凸起H1105，以便供給用于驅(qū)動電熱轉(zhuǎn)換器 H1103的電j言號和電力。如圖12所示，可以噴射三種墨水的記錄元件基板H1101具有三個平行的例如用于青色、品紅和黃色的墨水供給口 H1102。電熱 轉(zhuǎn)換器H1103和排出口 H1107成直線地布置在各個墨水供給口 H1102 的兩側(cè)。與記錄元件基板H1101類似，可以噴射四種墨水的記錄元件 基板(未示出)具有四個平行的例如用于青色、品紅、黃色和黑色的 墨水供給口 。圖10B所示的電氣配線片材H1301具有將用于噴射墨水的電 信號應(yīng)用到記錄元件基板HllOl上的電信號通路，并且通過在基于聚 酰亞胺的基板上形成銅箔配線圖案而構(gòu)成。電氣配線片材H1301還具有用于從主體裝置接收電信號的外
部信號輸入終端H1302。如圖10B所示的用作液體保持部件的墨水容器H1501是通過 模制聚合物形成的。對于聚合材料，優(yōu)選地使用混合有5-40%玻璃 填充物的聚合材料，以提高墨水容器H1501的剛性。在墨水容器H1501中設(shè)置的墨水供給通路的下游部分，記錄 元件基板HllOl以精確位置粘接到墨水容器H1501，以允許墨水與在 記錄元件基板HllOl中形成的墨水供給口 H1102連通。電氣配線片材H1301的 一部分的背面通過粘接劑粘接到記錄 元件基板HllOl周圍的平面。通過密封劑的密封，保護記錄元件基板 H1101和電氣配線片材H1301之間的電連接部不會受到墨水引起的腐 蝕及外部沖擊。使電氣配線片材H1301的未粘接部彎曲，并且通過熱 斂縫或粘接劑等固定到側(cè)面，該側(cè)面基本垂直于墨水容器H1501的表 面，液室H2211至H2213形成于墨水容器H1501的該表面(記錄元 件基板H1101粘接到其上的表面)上。在隨后描述的實施例中將會詳細(xì)地描述用于將墨水從墨水容 器H1501供給到記錄元件基板H1101的墨水供給通路的具體構(gòu)造。
本發(fā)明的機理
f006引在描述具體實施例之前，先要描述在充滿液體的墨水供給通
路的液室中產(chǎn)生的氣泡是如何在連通部中動作的，其后，參照示意圖描述本發(fā)明的機理。為了便于解釋，參照比較例的構(gòu)造描述墨水供給 通路由立方體形導(dǎo)入通道和立方體形液室構(gòu)成的情況。在本說明書中，墨水供給通路構(gòu)造成使得墨水通過墨水導(dǎo)入 通道和液室之間的連接部連通，并且在使用記錄頭期間，換句話說， 在將記錄頭安裝到記錄裝置的狀態(tài)下(參見圖13),墨水導(dǎo)入通道豎 直地位于液室的上方(沿Z方向)。液室的豎直截面為細(xì)長形狀，細(xì)長
形狀的長度方向限定為x方向，其寬度方向限定為y方向。接下來，描述施加于氣泡B的力。氣泡B受到由于液體和氣 體之間的密度差引起的豎直向上(沿z方向)的浮力F浮力和阻止氣泡 B移動的豎直向下的力作用。阻止氣泡B移動的力是由氣泡B與液室 的壁接觸引起的。這種力稱作附著力F^。附著力F^取決于液體的 表面張力、液室寬度W以及氣泡B和液室的壁之間的接觸面積。即， 當(dāng)液體的表面張力大時、當(dāng)液室的寬度W小時以及當(dāng)接觸面積大時， 預(yù)計附著力F崎增加。如果僅浮力F浮力和附著力F附著施加于氣泡B,并且例如F浮 力〉F附著，則位于圖1A中所示位置的氣泡B在液室300中向上移動(圖 1B)。氣泡B與液室300的壁接觸的部分(下文中稱作氣泡附著部分) 到達(dá)連通部C(圖1B)。當(dāng)氣泡附著部分到達(dá)連通部C時，氣泡B通 過連通部C連通進入在y方向上具有比液室300更大寬度的墨水導(dǎo)入 通道200 (圖1C)。由于液室300中的氣泡B減少數(shù)量對應(yīng)于到墨水 導(dǎo)入通道200的移動，因而減少了附著部分，預(yù)計附著力減少而維持
10浮力F浮力。因此， 一旦氣泡B開始連通，氣泡B會以比在液室300 中進行移動的時間更短的時間向著墨水導(dǎo)入通道200移動。預(yù)計氣泡 B將在不分離的情況下繼續(xù)向著墨水導(dǎo)入通道200移動，直到墨水導(dǎo) 入通道200中的氣泡B的浮力大于液室300中的附著力。墨水導(dǎo)入通 道200中的氣泡B是否與液室300中的氣泡B分離取決于氣泡B的大 小。如上所述，由于氣泡B與液室300的壁接觸，所以當(dāng)氣泡B 由于浮力而液室300中向上移動時，除浮力之外的附著力施加于氣泡 B。因此，除非將振動等施加于液室300，否則在液室300壁上具有許 多附著部分的氣泡B僅能以非常慢的速度移動。當(dāng)氣泡B在液室300中產(chǎn)生和成長時，因為液室300的容積 與氣泡B的體積的比率較高，并且液室300靠近墨水供給口 ，所以氣 泡B對記錄的影響大。因此，使氣泡B從液室300移動到墨水導(dǎo)入通 道200很重要。在此，參照圖1D描述曲率半徑rb可以近似于W/2的理由。 氣泡B在由諸如墨水的液體潤濕(wet)的液室300中向上移動。因 而，至少氣泡B在移動方向上的附著部分是由液體潤濕的。換句話說， 氣泡B通過其間的液體薄膜與液室的壁接觸。在液室300與氣泡B接觸的壁是潤濕的情況下，氣泡B的端 部形成自由曲面，使得在與x方向垂直的表面上的氣泡B端部的截面 形成半圓形，因此氣泡B端部的截面的曲率半徑rb可以近似于W/2。 如圖1E所示，在液室300與氣泡B接觸的壁未潤濕的情況下(氣泡 B直接與液室300的壁接觸)，氣泡B端部的截面的形狀取決于液體 的表面張力以及液室300的寬度W。在這種情況下，氣泡B端部的截 面的曲率半徑大于曲率半徑rb，使得氣泡B的端部(氣泡B未與液 室300的壁接觸的部分)小于液室300的壁是浸透時的氣泡B的端部 (圖1D)。既使對于相同的附著部分，液室300的壁未潤濕時的附著 力也比潤濕時的附著力大，使得預(yù)計氣泡B很難從液室300的壁上剝 落。
上面已經(jīng)描述了在液室300中產(chǎn)生的氣泡B是如何在連通部C中動作的。然后，通過本發(fā)明實施例的構(gòu)造與比較例的構(gòu)造之間的比較，描述在x方向上長度比連通部C的長度Cx更長的氣泡在到達(dá)連通部C時的^f亍為。圖2A至2C示出了作為本發(fā)明的例子的墨水供給通路110，圖3A至3C示出了作為比較例的墨水供給通路100。圖2A和3A是從z方向看的投影圖，圖2B和3B是從y方向看的投影圖。圖2C示出了圖2B的K-K截面和L-L截面(包括y軸和z軸的平面)，圖3C示出了圖3B的M - M截面(包括y軸和z軸的平面)。從液室到墨水導(dǎo)入通道沿y方向?qū)挾仍黾拥倪吔绶Q作連通部C。連通部C從液室的液體導(dǎo)入通道突出。連通部C由虛線表示。如圖2A和2B所示，本發(fā)明的前提構(gòu)造是墨水導(dǎo)入通道210和液室310之間的關(guān)系保持(l)對于x方向，液室的長度>連通部C處的墨水導(dǎo)入通道的長度Cx〉液室的寬度W;以及(2)對于y方向，墨水導(dǎo)入通道的長度>連通部C處的液室的長度(液室寬度W )。
|007" (l)的左邊和中間的關(guān)系式表示這樣一種情況，其中本發(fā)明出現(xiàn)墨水流動在連通部C處傾向于被氣泡B阻塞的問題。滿足(1)的中間和右邊的關(guān)系式以及關(guān)系式(2)則提供了下面的構(gòu)造，其中通過相比于液室寬度W至少盡可能地增加墨水導(dǎo)入通道沿x方向和y方向的長度而使氣泡B在墨水導(dǎo)入通道中比在液室中更容易地移動。墨水導(dǎo)入通道僅沿x方向和y方向具有長度，以當(dāng)氣泡B通過連通部C移動到墨水導(dǎo)入通道時，不會阻止氣泡B在墨水導(dǎo)入通道中的膨脹。因此，墨水導(dǎo)入通道可以構(gòu)造成從連通部C豎直向上地增加沿x方向和y方向的長度。接下來，具體地描述本發(fā)明與比較例的差異。當(dāng)從z方向看墨水導(dǎo)入通道時，本發(fā)明(圖2A至2C)和比較例(圖3A至3C)兩者在連通部C處都具有重疊區(qū)域R重疊(圖2A和3A)。相反，當(dāng)從x方向看時，本發(fā)明具有連通部C的重疊區(qū)域R重疊(圖2C)，而比較例(圖3C)不具有連通部C的重疊區(qū)域R重疊。換句話說，在本發(fā)明中，液室310的頂部T310豎直地位于墨水導(dǎo)入通道210的底部B210的上方。因為這種構(gòu)造的差異，所以當(dāng)在x方向上具有比在連通部C處的墨水導(dǎo)入通道的長度Cx更大的寬度的氣泡B例如沿豎直方向從下方到達(dá)連通部C時，本發(fā)明和比較例具有以下差異對于移動到液室300頂部的氣泡B的比較例的構(gòu)造，如圖3B所示，沿x方向從連通部C突出的氣泡B受到來自液室300的頂部處的壁的豎直阻力。在這種狀態(tài)下，施加到氣泡B的力包括沿豎直向上方向的浮力以及沿豎直向下方向的附著力和豎直阻力，它們是平衡的。因此，對于比較例的構(gòu)造，氣泡停留在連通部C附近，因而很難使氣泡B通過連通部C移動到墨水導(dǎo)入通道200。相反，對于本發(fā)明的構(gòu)造，如圖2B所示，當(dāng)氣泡B從下方朝著連通部C豎直地向上移動時，氣泡附著部分到達(dá)連通部C,開始?xì)馀軧的連通。當(dāng)氣泡B開始連通時，液室310中的氣泡B不會上升到液室310的頂部，但是墨水導(dǎo)入通道210中的氣泡B會上升而膨脹。因此，本發(fā)明的構(gòu)造允許即使比Cx長的氣泡B到達(dá)連通部C，也能促使氣泡B連通。當(dāng)將圖2C中的L-L截面的墨水連通部C墨水與圖3C中的M-M截面的墨水連通部C,s.水比較時，本發(fā)明的墨水連通部Cn的面積大于比較例的墨水連通部C m的面積。因此，本發(fā)明構(gòu)造的連通部C中的墨水流動比比較例的構(gòu)造中的更多。因而，作為氣泡B通過連通部C加速連通的條件，必須滿足Cz>rb，其中Cz是從x方向看時連通部C的投影面的z方向長度，是液室310的頂部T310與墨水導(dǎo)入通道210的底部B210之間的距離，rb是氣泡B端部的曲率半徑。由于氣泡B端部的曲率半徑rb可以近似于W/2，因而如上所述，足以滿足Cz>rb=W/2。也就是說，通過設(shè)置Cz大于液室寬度W的一半，氣泡B可以容易地通過連通部C連通，以容易地從液室移動到墨水導(dǎo)入通道，并且當(dāng)氣泡B連通時，可以保證固定量的墨水流動。通過比較圖4A中的本發(fā)明的構(gòu)造和圖4B和4C中的比較例A和B來描述這樣一種情況，其中液室構(gòu)造成使得豎直向上的壁表面(沿z方向)具有傾斜面，該傾斜面沿x方向從液室的端部向著墨水導(dǎo)入通道傾斜。在由圖4A中所示的墨水導(dǎo)入通道210a和液室310a構(gòu)成的墨水供給通路110a中，即使氣泡B沿傾斜表面到達(dá)連通部C，如圖所示，只要滿足Cz>W/2，也可以呈現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)點。也就是說，由于氣泡B是沿著具有傾角9的傾斜面，如圖4A所示，因而氣泡B的頂部可以突出到墨水導(dǎo)入通道210a。在這種情況下，至少氣泡B的附著部分的頂部可以沿與連通部C的豎直方向垂直的表面(沿豎直方向的投影面)與墨水導(dǎo)入通道210a連通。另一方面，如圖4B所示，對于比較例A的墨水供給通路100a的構(gòu)造，其中墨水導(dǎo)入通道200a的x方向長度和液室300a形成傾角e，盡管氣泡B的頂部可以突出到墨水導(dǎo)入通道200a,氣泡B的附著部分的頂部也不會總是到達(dá)墨水供給通路100a。在比較例A的構(gòu)造中，為了使氣泡B連通，如圖4C所示，和由比較例B中的墨水導(dǎo)入通道200b和液室300b構(gòu)成的墨水供給通路100b —樣，必須將傾角9，設(shè)置成大于比較例A中的e，這具有很大的設(shè)計限制。具有傾斜面的液室可構(gòu)造成使得僅一端具有傾斜面或兩端都
具有傾斜面。兩端可以具有不同的傾角。如上所述，與比較例的構(gòu)造相比，使用本發(fā)明的構(gòu)造可以減少氣泡對記錄的影響。下文中將描述本發(fā)明的實施例。參照圖5A、 5B、 6A、 6B、 6C和10B描述第 一 實施例。
如圖10B所示，與普通的噴墨記錄頭一樣，在此，本實施例
具有用于保持青色、品紅和黃色墨水的墨水收容部H2011至H2013,
以及用于將墨水導(dǎo)入到記錄元件基板H1101中的各個墨水供給口
H1102中的獨立的墨水供給通路。
,90]圖5A是墨水容器H1501的截面的透視圖(為了描述清楚起
見，未示出蓋部件H1901等)。
圖5B示出了圖5A中的一部分VB的放大圖，以詳細(xì)描述本實施例中的墨水供給通路的形狀。如圖所示，將在具有一定寬度W的H2211和沿x方向比液室H2211的長度短、比液室的寬度W長的墨水導(dǎo)入通道H2111之間的連接部分稱作連通部C。在本實施例中，連通部C由面向墨水供給口 H1102的一個表面(包括x軸和y軸)以及垂直于該表面并且沿液室H2211的寬度方向的兩個表面(垂直于x方向)構(gòu)成。
,92]圖6A是墨水供給通路Sll的示意性截面圖，圖6C是墨水供給通路Sll的示意性透視圖。假定構(gòu)成連通部C的表面，面向墨水供給口 H1102的表面(水平表面)具有x方向長度Cxl (3.2mm)，沿液室H2211寬度方向的兩個表面(豎直表面)具有z方向長度Czl(1.4mm )。在本實施例中，液室H2211具有傾角為9的傾斜面，使得在液室H2211端部產(chǎn)生的氣泡可以容易地移動到連通部C。本實施例中的液室寬度W是0.65mm,因而確定Czl滿足Czl>0.65/2=0.325mm。還可以將連通部C的兩個豎直表面的上端(液室H2211的上端)設(shè)置在不同的高度。然而，當(dāng)通過從排出口吸引墨水而執(zhí)行吸引回復(fù)時，這種不同高度的上端有時會造成氣泡。因此，希望相等地設(shè)置豎直表面上端的高度。當(dāng)已到達(dá)連通部C的氣泡的X方向長度小于連通部C的X
方向長度Cx時，描述本實施例。在這種情況下，本發(fā)明的實施例和比較例(圖6B)的構(gòu)造允許氣泡通過連通部C移動到墨水導(dǎo)入通道。當(dāng)氣泡沿x方向的長度大于連通部C的x方向長度Cx時，本發(fā)明實施例的優(yōu)點與參照圖2描述的相同。圖6B示意性地示出了本發(fā)明實施例和比較例的墨水供給通
路，示出了其間的差異。只要其具有相同的液室寬度W和錐角，液室中的氣泡每單位時間的移動距離就可以認(rèn)為是相同的。在本發(fā)明的實施例中，連通部C不僅具有水平表面，而且具有豎直表面，氣泡可以通過在水平表面上沿Z方向的移動量和在豎直表面上沿X方向的移動量移動到墨水導(dǎo)入通道。相反，在比較例中，
連通部C僅由水平表面構(gòu)成，氣泡僅通過沿z方向的移動量移動到墨
水導(dǎo)入通道。
f0099]此外，在本發(fā)明的實施例中，氣泡沿連通部C的兩個豎直表
面中的一個與墨水導(dǎo)入通道H2111連通。因此，至少在另一個豎直表面或水平表面上保持連通狀態(tài)，直到大部分氣泡從液室H2211移動到墨水導(dǎo)入通道H2111。相反，在比較例中，連通部C僅包括水平表面。因此，在水平表面上的墨水的連通面積小，直到氣泡在水平表面上連通，并且大部分氣泡移動到墨水導(dǎo)入通道。對于上述構(gòu)造，本實施例具有的優(yōu)點在于，液室中產(chǎn)生的氣泡通過連通部C容易地連通，使其容易地從液室移動到墨水導(dǎo)入通道。本實施例還具有的優(yōu)點在于，由于氣泡沿構(gòu)成連通部C的任意表面連通到墨水導(dǎo)入通道，因而可以在其它表面上保持墨水連通狀態(tài)。增加液室的傾斜面的傾角允許在液室中產(chǎn)生的氣泡容易地移動到連通部C，并且容易地通過連通部C移動到墨水導(dǎo)入通道。參照圖7A至7C描述為第一實施例的變型的第二實施例。在第二實施例中，連通部C具有墨水供給通路S21，其豎直表面的高度Cz小于第一實施例。圖7A所示的高度Cz2是0.4mm，接近W/2=0.65/2mm=0.325mm。已確認(rèn)，只要滿足Cz>W/2，其也具有本發(fā)明的優(yōu)點。長度Cx2是3.4mm。如果Cx大于上述高度Cz，則氣泡容易沿連通部C的水平表面連通。這種構(gòu)造提供的優(yōu)點在于，液室中產(chǎn)生的氣泡可以容易地通過連通部C連通，并且可以容易地從液室移動到墨水導(dǎo)入通道。此外，與第一實施例一樣，氣泡沿構(gòu)成連通部C的任意表面連通到墨水導(dǎo)入通道，因而提供了允許保持其它表面的墨水連通狀態(tài)的優(yōu)點。已經(jīng)描述了內(nèi)部墨水供給通路S21的構(gòu)造。接下來，參照圖7B具體地描述其它墨水供給通路。第一實施例的墨水供給通路也具有與下面描述的墨水供給通路相同的構(gòu)造。
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圖7B示出了在圖10B所示的墨水容器H1501中適當(dāng)布置的三個墨水供給通路S21至S23。多個墨水供給通路的布置允許供給多種顏色的墨水，而防止記錄頭大型化。由于外部墨水供給通路比內(nèi)部墨水供給通路具有更高的設(shè)計靈活性，因而可以增加圖7B所示的墨水供給通路S23的連通部的x方向?qū)挾菴x，2(等于液室的最大處的x方向長度)。如圖7C所示的圖7B的O-O截面，將液室的壁表面的頂部之間的差Cz，2設(shè)置成大于W/2,可以提供氣泡可以更容易地連通的構(gòu)造。這種構(gòu)造允許即使在成長的氣泡到達(dá)連通部的情況下也保持墨水連通狀態(tài)。參照圖8A、 8B、 9A、 9B、 9C和11描述第三實施例。已經(jīng)描述了涉及具有能夠噴射三種顏色墨水的記錄元件基板的噴墨記錄頭的第一和笫二實施例，下面將描述涉及四種顏色的噴墨記錄頭的第三實施例。在本實施例中，如圖ll所示，描述應(yīng)用于能夠噴射四種顏色墨水的記錄頭H1002的墨水供給通路。如圖所示，其中的墨水容器H1502具有用于保持青色、品紅、黃色和黑色墨水的墨水收容部H2031至H2034。具有四個排出口陣列的記錄元件基板(未示出)中的墨水供給口具有用于將墨水導(dǎo)入各個墨水供給口的單獨的墨水供給通路。圖9C示出了四個墨水供給通路S31至S34適當(dāng)?shù)夭贾迷趫D11所示的墨水容器H1502中的例子。第 一和第二實施例的主要差異在于內(nèi)部墨水供給通路S31和S33 。參照圖8A和8B詳細(xì)描述內(nèi)部墨水供給通路S31的構(gòu)造。由于墨水供給通路S33的構(gòu)造基本上是相同的并且具有相同的優(yōu)點，因而省略對其的描述。圖8A是墨水容器H1502的截面的透視圖(為了描述清楚起見，未示出蓋部件H1901等)。圖8B是圖8A中的一部分VIIIB的放大圖，以詳細(xì)描述本實施例的墨水供給通路的形狀。如圖所示，本實施例的連通部C由兩個表面構(gòu)成，即水平表面和豎直表面。如圖9A所示，墨水供給通路S31由墨水導(dǎo)入通道H2131和液室H2231構(gòu)成。假定上述連通部C的水平表面的x方向長度是Cx3 (3.1mm)，而豎直表面的z方向長度是Cz3 ( 1.4mm )。例如，如果氣泡在圖9B所示的位置產(chǎn)生，則已經(jīng)到達(dá)連通
部C的氣泡沿水平表面與墨水導(dǎo)入通道連通。那時，本發(fā)明實施例的構(gòu)造允許在豎直表面上保持墨水連通狀態(tài)，而氣泡沿水平表面連通。如果氣泡沿豎直表面連通，則可以在水平表面上保持墨水連通狀態(tài)。相反，在比較例中，當(dāng)氣泡到達(dá)僅由水平表面構(gòu)成的連通部C時，在氣泡沿水平表面連通時幾乎沒有墨水連通。即使豎直表面的z方向長度Cz3較短，只要滿足Cz3〉W/2,就也可以提供與第二實施例相同的優(yōu)點。如上所述，與第一和第二實施例一樣，即^吏連通部C由兩個表面構(gòu)成，氣泡也可以容易地通過連通部C連通，而且，可以在至少一個表面上保持墨水連通狀態(tài)。雖然已經(jīng)描述了第 一 至第三實施例，其中采用豎直表面和水平表面作為構(gòu)成連通部C的表面，但是連接到墨水導(dǎo)入通道和液室的表面不必是豎直的或水平的。構(gòu)成連通部C的表面可以是兩個或更多個。也就是說，只要連通部C具有從x方向看的投影面和從z方向看的投影面，并且從x方向看的投影面的z方向長度大于液室寬度W的1/2就足夠了 。雖然已經(jīng)穿過連通部C的氣泡存儲在墨水導(dǎo)入通道中，但是存儲在該部分中的氣泡有時也可能難以通過吸引回復(fù)去除。因此，優(yōu)選的是，墨水導(dǎo)入通道具有不影響記錄的充足容積。圖13是記錄裝置的例子的示意性頂視圖，示出了其內(nèi)部，根據(jù)本發(fā)明實施例的記錄頭可以安裝到該記錄裝置上。[om]如圖13所示，該記錄裝置具有滑架102，圖10A、 10B和11所示的記錄頭位于并且可更換地安裝在該滑架上。滑架102具有電連接部分，其用于通過外部信號輸入終端
H1302 (圖IOB和11)將電信號等傳送到各個電熱轉(zhuǎn)換器，該外部信號輸入終端H1302設(shè)置在構(gòu)成各個記錄頭的各個電氣配線片材H1301(圖10B和11)上?；?02還具有與在蓋部件H1901處設(shè)置的蓋導(dǎo)向部分H1902 (圖10B和11)對應(yīng)的安裝導(dǎo)軌(未示出)。通過由安裝導(dǎo)軌支承蓋導(dǎo)向部分H1902,記錄頭可以沿安裝導(dǎo)軌安裝在滑架102上。每個構(gòu)成各個記錄頭的墨水容器都具有用于將記錄頭導(dǎo)向到滑架102的頭安裝位置的安裝導(dǎo)向部分H1560 (圖10B和11 )。通過如上所述的安裝導(dǎo)向部分H1560和蓋導(dǎo)向部分H1902,將記錄頭H1001和H1002導(dǎo)向到滑架102的預(yù)定位置，并且通過用于將記錄頭H1001和H1002固定到記錄裝置的接合部分H1930(圖10B和11 )等將記錄頭H1001和H1002固定到該預(yù)定位置。滑架102沿著在裝置主體上沿主掃描方向延伸的導(dǎo)向軸103支承，以便往復(fù)運動。記錄頭H1001和H1002安裝在滑架102上，使得排出口的布置方向(沿排出口陣列的方向)與滑架102的掃描方向
交叉。記錄頭H1001和H1002將液體從排出口陣列噴射到記錄介質(zhì)108上，該記錄介質(zhì)通過用作用于記錄介質(zhì)108的輸送設(shè)備的拾取輥131和輸送輥109輸送到面向排出口的位置。附圖標(biāo)記101表示回復(fù)才幾構(gòu)，其具有在保護記錄頭H1001和H1002的排出口形成表面中使用的帽部件，并且從記錄頭H1001和H1002的排出口吸引墨水，以將記錄頭H1001和H1002回復(fù)到可噴射的狀態(tài)。可以通過馬達(dá)(未示出)將帽部件設(shè)置在接合到排出口形成表面以及從該排出口形成表面分離的位置。在接合狀態(tài)下，通過吸引泵等(未示出)在帽部件內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，以執(zhí)行記錄頭吸引回復(fù)操作。雖然未使用記錄裝置，但是可以通過將帽部件設(shè)置在其接合狀態(tài)而保護記錄頭H1001和H1002的排出口形成表面。
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盡管示出了記錄裝置的例子，其中記錄頭H1001和H1002可拆卸地安裝在滑架102上，但是滑架102和構(gòu)成記錄頭的記錄元件基板可以是一體的，僅墨水容器是可拆卸地安裝的。根據(jù)本發(fā)明實施例的記錄頭可以應(yīng)用于一般的噴墨打印機、復(fù)印機、具有通信系統(tǒng)的傳真機以及具有這些機器功能的多功能記錄裝置。而且，根據(jù)本發(fā)明實施例的記錄頭可以應(yīng)用于噴射除了墨水之外的液體以在記錄介質(zhì)上描繪圖形或圖案的裝置。雖然已經(jīng)參照示范性實施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于公開的示范性實施例。應(yīng)當(dāng)給予下面的權(quán)利要求的范圍最寬泛的解釋，以包含所有變型以及等效的結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種能安裝到記錄裝置的液體排出頭，所述液體排出頭包括排出口陣列，其具有多個構(gòu)造成排出液體的排出口；構(gòu)造成將液體供給到所述排出口陣列的液室，其中在所述液體排出頭安裝到所述記錄裝置的狀態(tài)下，所述液室的豎直截面具有細(xì)長形狀，所述細(xì)長形狀的長度方向沿著所述排出口陣列；以及構(gòu)造成將液體導(dǎo)入到所述液室的液體導(dǎo)入通道，所述液體導(dǎo)入通道在所述細(xì)長形狀的寬度方向上比所述液室寬，其中所述液室與所述液體導(dǎo)入通道連通的連通部沿寬度方向比所述液室的寬度長，而相對于長度方向比所述液室短，并且從用于所述液室的所述液體導(dǎo)入通道突出，并且其中相對于上述狀態(tài)的豎直方向，所述液體導(dǎo)入通道的底部布置在所述連通部中比所述液室頂部低的位置處，并且所述頂部和底部之間的距離大于所述液室寬度的一半。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體排出頭，其中所述連通部包括兩個 或更多個表面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的液體排出頭，其中所述表面沿著與所述 長度方向垂直的表面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的液體排出頭，其中在所述狀態(tài)下所述表 面沿著水平表面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體排出頭，其中所述液室沿所述寬度 方向具有恒定的寬度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體排出頭，其中在所述狀態(tài)下，所述 液室的上部具有向著所述液體導(dǎo)入通道向上傾斜的傾斜面。
7. —種記錄裝置，其包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體排出頭以及 構(gòu)造成輸送記錄介質(zhì)的輸送單元，其中所述液體排出頭排出液體以在 所述記錄介質(zhì)上進行記錄。
全文摘要
一種液體排出頭及具有該液體排出頭的記錄裝置。該液體排出頭包括具有用于排出液體的排出口的排出口陣列、用于將液體供給到排出口陣列的液室以及用于將液體導(dǎo)入液室的液體導(dǎo)入通道。液室的豎直截面具有細(xì)長形狀。液體導(dǎo)入通道在細(xì)長形狀的寬度方向上比液室寬。連通部比液室的寬度長而比液室長度短，并且從用于液室的液體導(dǎo)入通道突出。液體導(dǎo)入通道的底部布置在連通部中低于液室頂部的位置處，頂部和底部之間的距離大于液室寬度的一半。
文檔編號B41J2/175GK101549585SQ200910129899
公開日2009年10月7日 申請日期2009年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月1日
發(fā)明者黑部亮一郎 申請人:佳能株式會社