[发明专利]液体喷射头和液体喷射装置

说明书

本申请是发明名称为“液体喷射头和液体喷射装置”、申请日为2005年3月1日、申请号为200510071667.1的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于喷墨打印机等的热系统液体喷射头，和涉及一种例如包括液体喷射头的喷墨打印机等的液体喷射装置，还涉及一种通过最小化流道失效实现不发生不均匀喷射的流道结构的技术，上述流道失效是由于灰尘等的侵入和气泡的产生所导致的。

背景技术

迄今，在用于以例如喷墨打印机为代表的液体喷射装置的液体喷射头中，利用所产生的气泡的膨胀和收缩的热系统，和利用液腔的容积和形状的波动的压电系统是公知的。

在热系统中，加热元件配置在半导体基底上，液腔内的液体产生气泡，液体以液滴的形式从配置在加热元件上的喷嘴中喷出，并且所述液滴落在记录介质等之上。

图25是这种类型的传统的液体喷射头1(在下文中，简称为喷射头1)的外部透视图。在图25中，喷嘴板17与阻挡层3粘结在一起，并且图25显示了拆卸下的喷嘴板17。

图26是显示图25中所示的喷射头1的流道结构的剖视图。在此注明，这种类型的液体喷射装置的流道结构已在例如日本待审专利申请公开号为No.2003-136737中公开。

在图25和26中，多个加热元件12配置在半导体基底11上。进一步，阻挡层3和喷嘴板17顺序层叠在半导体基底11上。在半导体基底11上形成加热元件12以及阻挡层3所构成的部件被称作喷射头片1a。喷嘴板17粘结在喷射头片1a上所构成的部件被称作喷射头1。

喷嘴板17具有配置在加热元件12之上的位置上的喷嘴18(用于喷射液滴的孔)。进一步，阻挡层3配置在半导体基底11上，以便插入加热元件12和喷嘴18之间，所以液腔3a形成在加热元件12和喷嘴18之间。

如图25中所示，当从平面图上看时，阻挡层3形成为梳形，以致因此将加热元件12的三个侧面包围起来。采用这种布置，液腔3a以只有其一侧开放的形式形成。

形成单独流道3d至上述开放部分且与共用流道23相通。

加热元件12配置在半导体基底11一侧的附近。在图26中，模拟片D配置在半导体基底11(喷射头片1a)的左侧上，因此通过半导体基底11(喷射头片1a)的侧表面和模拟片D的侧表面形成共用流道23。在此注明，可用任何部件来替代模拟片D，只要它能够形成共用流道23。

如图26中所示，流道板22配置在与配置加热元件12的表面相对的半导体基底11的表面上。如图26中所示，墨水供应口22a和供应流道24形成在流道板22上。供应流道24具有大致中凹的截面形状，以便与墨水供应口22a相通。供应流道24与共用流道23相通。

采用上述布置，将墨水从墨水供应口22a供给到供应流道24和共用流道23并且经过单独流道3d进入液腔3a。当加热元件12加热时，在液腔3a内的加热元件12上产生气泡，从而当气泡产生时，通过抛射线力量(trajectory force)使液腔3a内的部分液体从喷嘴18喷出。

在此注明，在图25和26中，为了简单易懂，将各个组件的形状夸大示出，而忽略了其实际的形状。例如，半导体基底的厚度约为600-650μm，而阻挡层3的厚度约为10-20μm。

在上述传统技术的喷射头1中，发生问题首先是因为：由于灰尘等进入流道和喷嘴18，液体不能从喷嘴18中喷出，并且液体以不足的量供给流道。

粉尘等在普通空间内自由漂浮和运动。因此，它们落入液体中并作为灰尘等存在于其中。但是，在诸如喷墨打印机等之类的液体喷射装置中，由于其是液体从具有几微米直径的喷嘴18中喷出这样的结构，所以喷嘴18可被灰尘等堵塞。

为解决上述问题，目前，在工作环境中，例如，在除尘室内等，在制造过程中用液体等清洗包含少量灰尘等的部分。

进一步，在设计中，必须将过滤器在数个位置配置在液体喷射装置的流道内来消除灰尘等。

特别是，由于行式喷射头中喷嘴数量的增加，液体从喷嘴18中喷出的失败喷射的可能性也增加了，因此必须更严格地控制灰尘等，从而引起成本增加的问题。

进一步，由于喷射头1温度增加，结果在液体中产生气泡，由于气泡而导致液体以不足的量进行喷射的问题。

尽管作为气泡产生的位置举例说明了共用流道23和单独流道3d，但是即使气泡在任何位置产生，液体也会发生不均匀喷射。

图27是显示在共用流道23中残存气泡的情况的照片。

在图27中喷嘴板17由透明部件形成，以便能够观察到喷嘴板17内气泡的情况。