[发明专利]液体喷射头以及液体喷射装置

说明书

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。