液體噴射裝置(諸如噴墨打印機(jī))不僅用于家用打印,而且用于商業(yè)打印(諸如商業(yè)用途打印和零售照片打印),以及用于包括電子電路圖和平板顯示器制造的工業(yè)打印應(yīng)用。對于液體噴射裝置,特別是在商業(yè)用途打印領(lǐng)域,強(qiáng)烈需要高速打印能力。正在致力于實現(xiàn)商業(yè)上可行的行型液體噴射頭,該行型液體噴射頭的寬度大于將與該頭一起使用的記錄介質(zhì)的寬度并且因此具有比以往更多數(shù)量的液體噴射端口,以實現(xiàn)更高速度的打印。
背景技術(shù):
作為用于實現(xiàn)具有更寬寬度的液體噴射頭的技術(shù),已經(jīng)提出了通過在液體噴射頭的縱向方向上布置多個記錄元件板而形成的液體噴射頭,其中,該多個記錄元件板中的每個記錄元件板具有多個噴射端口。
日本專利no.4,495,762的說明書公開了一種在液體噴射頭的縱向方向上將多個記錄元件板布置成列的技術(shù)。日本專利no.4,824,795的說明書描述了一種制備多個噴射模塊的技術(shù),每個噴射模塊具有記錄元件板和支撐該記錄元件板的支撐部件,并且在噴射模塊單獨可拆卸的狀態(tài)下將多個噴射模塊安裝到支撐板上。通過這種技術(shù),如果噴射模塊中的特定一個噴射模塊陷入故障,則可以僅更換故障的模塊。
當(dāng)噴射模塊通過使用在日本專利no.4,495,762的說明書中描述的技術(shù)或在日本專利no.4,824,795的說明書中描述的技術(shù)而在單獨可拆卸的狀態(tài)下布置成列時,任何兩個相鄰定位的記錄元件板之間的最小距離由支撐部件的加工精度的水平和安裝位置對準(zhǔn)精度的水平限制,這是因為這些精度水平較低。該問題可能導(dǎo)致任何兩個相鄰定位的記錄元件板之間的距離不能夠令人滿意地減小的情況。
當(dāng)不能令人滿意地縮短使任何兩個相鄰定位的記錄元件板分離的距離時,如在掃描方向上觀察的,布置在相鄰區(qū)域中的兩個記錄元件板上的噴射端口列的位移的寬度可能非常大,并且如在縱向方向上觀察的,使布置在兩個記錄元件板上的噴射端口列分離的間隙可能變得難以忍受地大。則結(jié)果,通過使用具有這種缺點的液體噴射頭所獲得的記錄圖像可能呈現(xiàn)出在與記錄元件板的相鄰區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域中的記錄圖像上的不均勻性。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因此,鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問題,本發(fā)明的目的在于提供一種液體噴射頭和液體噴射裝置,其中任何兩個相鄰定位的記錄元件板之間的距離可以比以往的小。
根據(jù)本發(fā)明,提供了一種液體噴射頭,包括:第一記錄元件板和第二記錄元件板,所述第一記錄元件板和所述第二記錄元件板具有用于產(chǎn)生能量的記錄元件,所述能量將被用于液體的噴射;第一支撐部件和第二支撐部件,所述第一支撐部件和所述第二支撐部件用于分別支撐所述第一記錄元件板和所述第二記錄元件板;以及流動通道形成部件,所述流動通道形成部件上承載并排布置的所述第一支撐部件和所述第二支撐部件,其中,所述第一記錄元件板的定位在所述第二記錄板那側(cè)的邊緣從所述第一支撐部件的定位在所述第二支撐部件那側(cè)的邊緣朝向所述第二記錄元件板突出。
從下面參照附圖對示例性實施例的描述中,本發(fā)明的其它特征將變得明顯。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的使用示例1的液體噴射裝置的示意圖,其示意性地示出了液體噴射裝置的構(gòu)造。
圖2是本發(fā)明的使用示例1中的第一循環(huán)路徑的示意圖。
圖3是本發(fā)明的使用示例1中的第二循環(huán)路徑的示意圖。
圖4a和4b是本發(fā)明的使用示例1的液體噴射頭的示意性立體圖,其示意性地示出了該液體噴射頭的構(gòu)造。
圖5是本發(fā)明的使用示例1的液體噴射頭的示意性分解立體圖。
圖6a、6b、6c、6d、6e和6f是本發(fā)明的使用示例1中的流動通道形成部件的表面視圖。
圖7是本發(fā)明的使用示例1的流動通道形成部件的示意性放大立體透視圖,其示出了內(nèi)部的流動通道。
圖8是沿圖7中的線8-8截取的示意性橫截面圖。
圖9a和9b是本發(fā)明的使用示例1中的噴射模塊的示意圖。
圖10a、10b和10c是本發(fā)明的使用示例1中的記錄元件板的示意性平面圖。
圖11是以沿著圖10a中的線11-11截取橫截面示出的記錄元件板和蓋部件的示意性立體圖。
圖12是本發(fā)明的使用示例1的兩個記錄元件板的相鄰區(qū)域的示意性放大平面圖。
圖13a和13b是本發(fā)明的使用示例2的液體噴射頭的示意性立體圖,其示意性地示出了該液體噴射頭的構(gòu)造。
圖14是本發(fā)明的使用示例2的液體噴射頭的示意性分解立體圖。
圖15a、15b、15c、15d和15e是本發(fā)明的使用示例2中的流動通道形成部件的表面視圖。
圖16是本發(fā)明的使用示例2的記錄元件板和流動通道形成部件的示意性立體透視圖,其從流過記錄元件板和流動通道形成部件的液體的視角示出了記錄元件板與流動通道形成部件的連接關(guān)系。
圖17是沿圖16中的線17-17截取的示意性橫截面圖。
圖18a和18b是本發(fā)明的使用示例2中的噴射模塊的示意圖。
圖19a、19b和19c是本發(fā)明的使用示例2中的記錄元件板的示意性平面圖。
圖20是本發(fā)明的使用示例2的液體噴射裝置的示意性立體圖,其示意性地示出了該液體噴射裝置的構(gòu)造。
圖21a和21b是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的液體噴射頭的示意性立體圖,其示意性地示出了該液體噴射頭的構(gòu)造。
圖22a、22b、22c和22d是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的液體噴射頭的示意性俯視圖。
圖23a和23b是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的液體噴射頭的噴射端口列中的一些列的位置位移的示意圖。
圖24是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的兩個相鄰定位的記錄元件板的相鄰區(qū)域的示意性橫截面?zhèn)纫晥D。
圖25a、25b、25c和25d是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的液體噴射頭的一些優(yōu)點的示意圖。
圖26a和26b是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的液體噴射頭的示意性立體圖,其示意性地示出了該液體噴射頭的構(gòu)造。
圖27a和27b是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的并排布置的記錄元件板中的一些記錄元件板的示意圖。
圖28是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的液體噴射頭的制造步驟的流程圖。
具體實施方式
現(xiàn)在,將通過本發(fā)明的使用示例和實施例并通過參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而,應(yīng)注意,以下給出的描述決不限制本發(fā)明的范圍。下面描述的實施例的液體噴射頭通過使用熱型記錄元件來實現(xiàn),所述熱型記錄元件是被設(shè)計為產(chǎn)生氣泡以噴射液體的發(fā)熱元件,但是壓電型或一些其他液體噴射型記錄元件可以替代性地用于本發(fā)明的目的。根據(jù)本發(fā)明的用于噴射液體(諸如墨)的液體噴射頭和包括這種液體噴射頭的液體噴射裝置可以在打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、具有遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)的傳真機(jī)以及具有打印機(jī)部的文字處理機(jī)的領(lǐng)域中得到應(yīng)用。另外,液體噴射頭和包括這種液體噴射頭的液體噴射裝置還可以在通過將根據(jù)本發(fā)明的液體噴射裝置與各種處理設(shè)備中的任何一個復(fù)合地組合而形成的工業(yè)記錄設(shè)備的領(lǐng)域中得到應(yīng)用。例如,液體噴射頭和包括這種液體噴射頭的液體噴射裝置可以在生產(chǎn)生物芯片領(lǐng)域、電子電路印刷領(lǐng)域、半導(dǎo)體基板生產(chǎn)領(lǐng)域等中得到應(yīng)用。
盡管在下面將描述的每個使用示例中采用本發(fā)明的實施方式,在該實施方式中,使得諸如墨的液體在儲存容器與液體噴射頭之間循環(huán),但是可以替代性地采用本發(fā)明的任何其他實現(xiàn)方式。在實現(xiàn)本發(fā)明的不同實施方式中,例如,液體噴射頭可以設(shè)置有兩個儲存容器,并且該兩個儲存容器中的一個儲存容器設(shè)置在上游側(cè),而另一個儲存容器設(shè)置在液體噴射頭的下游側(cè),并且使得液體從上游側(cè)的容器向下游側(cè)的容器流動,以便在不導(dǎo)致流體循環(huán)的狀態(tài)下使液體噴射頭的壓力室中的液體流動。
在下面將描述的每個使用示例中,采用具有下述長度的所謂的行型(頁寬型)液體噴射頭,所述長度對應(yīng)于將與液體噴射頭一起使用的記錄介質(zhì)的寬度。然而,可以替代性地采用所謂的串型液體噴射頭,所述串型液體噴射頭設(shè)計成在其正在掃描將用于記錄操作的記錄介質(zhì)的同時執(zhí)行記錄操作。示例性的串型液體噴射頭通常但非限制性地安裝有記錄元件板,該記錄元件板包括用于黑色墨的記錄元件板和用于各種顏色墨的記錄元件板。替代性地,串型液體噴射頭可以包括多個記錄元件板,該多個記錄元件板被布置成使得多個記錄元件板的噴射端口列在所述噴射端口列的方向上部分地重疊,并且所述串型液體噴射頭的寬度大于將與液體噴射頭一起使用的記錄介質(zhì)的寬度。
(使用示例1)
(噴墨記錄設(shè)備的說明)
圖1是使用示例1的液體噴射裝置的示意圖,其示意性地示出了可以通過應(yīng)用本發(fā)明實現(xiàn)的液體噴射裝置的構(gòu)造。圖1所示的液體噴射裝置是噴墨記錄設(shè)備1000(以下也簡稱為記錄設(shè)備)。記錄設(shè)備1000包括用于傳送記錄介質(zhì)2的傳送部1和相對于記錄介質(zhì)2被傳送的方向基本上正交地布置的行型液體噴射頭3,并且記錄設(shè)備1000被設(shè)計為在連續(xù)地或者間歇地傳送記錄介質(zhì)2的同時以單程連續(xù)地執(zhí)行記錄操作的單程記錄設(shè)備。記錄介質(zhì)2可以是卷筒紙的形式或者是紙張的形式。液體噴射頭3可以通過使用cmyk墨(青色墨、品紅色墨、黃色墨和黑色墨)作為液體來執(zhí)行全色打印。如下文將描述的,液體噴射頭3流體連接到液體供給器件,該液體供給器件是如下文將描述的用于用液體供給噴射頭的供給通道、主容器和緩沖容器(參見圖2)。液體噴射頭3額外地電連接到電控制部,該電控制部向液體噴射頭3傳遞電力和邏輯信號。下面將描述液體噴射頭3中的液體流動路徑和電信號傳遞路徑。
(第一循環(huán)路徑的說明)
現(xiàn)在,將在下文中說明應(yīng)用于本使用示例中的記錄設(shè)備的用于循環(huán)液體的循環(huán)路徑。圖2是用于循環(huán)液體的第一循環(huán)路徑的示意圖,其示出了可應(yīng)用于本使用示例的記錄設(shè)備的循環(huán)路徑的實施方式。參照圖2,液體噴射頭3流體連接至第一循環(huán)泵(高壓側(cè))1001、第一循環(huán)泵(低壓側(cè))1002和緩沖容器1003。雖然為了簡化的目的在圖2中僅示出了品紅色、青色、黃色和黑色墨中的一種墨流過的路徑,在現(xiàn)實中,在液體噴射頭3和記錄設(shè)備1000主體中布置有用于四種顏色的墨的總共四組循環(huán)路徑。
設(shè)置成作為副容器操作的緩沖容器1003連接到主容器1006。緩沖容器1003具有用于在容器的內(nèi)部與大氣之間建立連通的空氣連通端口(未示出),以將緩沖容器中的墨中的氣泡排出到外部。緩沖容器1003額外地連接至補(bǔ)給泵1005。當(dāng)液體噴射頭3中的液體由于從液體噴射頭3的噴射端口噴射或排出液體的操作而被消耗時,補(bǔ)給泵1005操作以將墨從主容器1006轉(zhuǎn)移到緩沖容器1003,以補(bǔ)償墨的消耗量。噴射和排出液體的操作通常包括記錄操作和抽吸恢復(fù)操作。
作為液體輸送器件的兩個第一循環(huán)泵1001、1002具有從液體噴射頭3的液體連接部111抽吸液體并使液體向下流動到緩沖容器1003的功能。第一循環(huán)泵優(yōu)選為能夠定量地進(jìn)給液體的正排量泵。更具體地,可以優(yōu)選地被選擇用于第一循環(huán)泵的泵包括管式泵、齒輪泵、隔膜泵和注射泵。例如,所述泵可以是具有恒定流量閥和減壓閥的類型,所述恒定流量閥和減壓閥是公知的并且布置在泵出口處以確保恒定的流量。當(dāng)液體噴射頭3被驅(qū)動以操作時,使得液體通過第一循環(huán)泵(高壓側(cè))1001和第一循環(huán)泵(低壓側(cè))1002分別以恒定流量流過共用供給通道211和共用回收通道212。液體流量優(yōu)選地被選擇為處于下述流量水平之上,其中,在所述流量水平之下,液體噴射頭3中的記錄元件板10之間的溫度差不利地影響由噴墨記錄設(shè)備所記錄的圖像的質(zhì)量。然而,如果選擇過大的流量,則在液體噴射頭3的流動通道中的壓力損失的影響下,記錄元件板10之間的負(fù)壓差變得過大而導(dǎo)致記錄的圖像上的密度不均勻的問題。因此,優(yōu)選地通過考慮記錄元件板10之間的溫度差和負(fù)壓差二者來選擇流量。
負(fù)壓控制單元230布置在第二循環(huán)泵1004與液體噴射單元300之間。負(fù)壓控制單元230操作使得當(dāng)循環(huán)路徑中的流量由于記錄負(fù)荷(duty)差異而波動時,負(fù)壓控制單元230將在負(fù)壓控制單元230的下游側(cè)處的壓力限制在以預(yù)選的和期望的壓力水平為中心的預(yù)定范圍內(nèi)。負(fù)壓控制單元230的下游側(cè)是定位為比負(fù)壓控制單元230更靠近液體噴射單元300的一側(cè)。負(fù)壓控制單元230具有兩個壓力調(diào)節(jié)器,其中,彼此不同的各自的控制壓力被預(yù)選和預(yù)設(shè)。只要所述兩個壓力調(diào)節(jié)器中的每個壓力調(diào)節(jié)器能夠控制其下游側(cè)處的壓力以將壓力的任何波動限制在以預(yù)選的和期望的壓力水平為中心的預(yù)定范圍內(nèi),所述兩個壓力調(diào)節(jié)器不受任何特別的限制。所謂的“減壓調(diào)節(jié)器”可以被用于壓力調(diào)節(jié)器。當(dāng)減壓調(diào)節(jié)器被用于壓力調(diào)節(jié)器時,如圖2所示,優(yōu)選地通過第二循環(huán)泵1004和通過液體供給單元220來向負(fù)壓控制單元230的上游側(cè)施加壓力。這種布置可以提高在記錄設(shè)備1000中布設(shè)緩沖容器1003的自由度,這是因為該布置可以抑制緩沖容器1003的水頭壓力(headpressure)對液體噴射頭3的影響。第二循環(huán)泵1004僅需要表現(xiàn)出不低于在液體噴射頭3被驅(qū)動以操作時所觀察到的循環(huán)墨的流量范圍內(nèi)的預(yù)定壓力水平的水頭壓力。例如,渦輪泵或正排量泵可以用于第二循環(huán)泵1004。更具體地,隔膜泵可以被選擇用于第二循環(huán)泵1004。替代性地,第二循環(huán)泵1004可以由水集管容器代替,該水集管容器被布置為表現(xiàn)出相對于負(fù)壓控制單元230的預(yù)定水頭差。
關(guān)于兩個壓力調(diào)節(jié)器,預(yù)選相對較高的輸出壓力的壓力調(diào)節(jié)器和預(yù)選相對較低的輸出壓力的壓力調(diào)節(jié)器通過液體供給單元220的內(nèi)部分別連接到液體噴射單元300中的共用供給通道211和共用回收通道212。在圖2中,具有相對高的預(yù)選輸出壓力的壓力調(diào)節(jié)器由h表示,而具有相對低的預(yù)選輸出壓力的壓力調(diào)節(jié)器由l表示。共用供給通道211、共用回收通道212、與相應(yīng)的記錄元件板連通的各單獨的供給通道213以及也與各個記錄元件板連通的各單獨的回收通道214被布置在液體噴射單元300中。各單獨的供給通道213和各單獨的回收通道214分別與共用供給通道211和共用回收通道212連通。由于這種布置,流過共用供給通道211的液體的一部分然后通過記錄元件板10內(nèi)部的內(nèi)部流動通道而從共用供給通道211流動到共用回收通道212(如通過圖2中的箭頭所表示的)。這是因為具有相對高的預(yù)選輸出壓力的壓力調(diào)節(jié)器h連接到共用供給通道211,并且具有相對低的預(yù)選輸出壓力的壓力調(diào)節(jié)器l連接到共用回收通道212,因而導(dǎo)致兩個共用通道(共用供給通道211與共用回收通道212)之間的壓力差。
如上所述,在液體噴射單元300中,液體流過共用供給通道211和共用回收通道212二者,從而在一部分液體流過的相應(yīng)的記錄元件板10中產(chǎn)生流動路徑。因此,結(jié)果,記錄元件板10中產(chǎn)生的熱量可以通過流過共用供給通道211和共用回收通道212的所述一部分液體而排出到記錄元件板10的外部。額外地,通過上述布置,當(dāng)液體噴射頭3被驅(qū)動以用于記錄操作時,使得液體流過處于不運(yùn)行的噴射端口和壓力室,從而抑制可能在這些位置發(fā)生的墨粘度的任何可能的升高。另外,能夠?qū)⒄扯仍黾拥囊后w和包含在液體中的異物(如果有的話)排出到共用回收通道212。因此,這種布置允許本使用示例的液體噴射頭3以高的速度記錄高品質(zhì)的圖像。
(第二循環(huán)路徑的說明)
圖3是本發(fā)明的使用示例1中的第二循環(huán)路徑的示意圖,該第二循環(huán)路徑與上述的第一循環(huán)路徑不同,但是也可以應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的記錄設(shè)備。第二循環(huán)路徑與第一循環(huán)路徑的不同之處主要在于,負(fù)壓控制單元230的兩個壓力調(diào)節(jié)器都控制負(fù)壓控制單元230的上游側(cè)處的壓力。換句話說,兩個壓力調(diào)節(jié)器都操作以將負(fù)壓控制單元230的上游側(cè)處的壓力限制在以預(yù)選的和期望的壓力水平為中心的預(yù)定范圍內(nèi)(正如所謂的“背壓調(diào)節(jié)器”的操作)。第二循環(huán)路徑與第一循環(huán)路徑的不同之處還在于,第二循環(huán)泵1004操作為用于降低負(fù)壓控制單元230的下游側(cè)處的壓力的負(fù)壓源。第二循環(huán)路徑與第一循環(huán)路徑的不同之處額外地在于,第一循環(huán)泵(高壓側(cè))1001和第一循環(huán)泵(低壓側(cè))1002兩者都布置在液體噴射頭的上游側(cè)處,并且負(fù)壓控制單元230布置在液體噴射頭的下游側(cè)處。
在第二循環(huán)路徑處,負(fù)壓控制單元230操作為即使當(dāng)循環(huán)路徑中的流量由于記錄負(fù)荷差異而波動時,也將在負(fù)壓控制單元230自身的上游側(cè)處產(chǎn)生的壓力波動限制在以預(yù)選的和期望的壓力水平為中心的預(yù)定范圍內(nèi)。負(fù)壓控制單元230的上游側(cè)是相比于到負(fù)壓控制單元230到液體噴射單元300更近的一側(cè)。如圖3可見,負(fù)壓控制單元230的下游側(cè)處的壓力優(yōu)選通過第二循環(huán)泵1004以及通過液體供給單元220減小。這種布置可以提高布設(shè)記錄設(shè)備1000中的緩沖容器1003的自由度,這是因為該布置可以抑制緩沖容器1003的水頭壓力對液體噴射頭3的影響。第二循環(huán)泵1004可以由水集管容器代替,該水集管容器被布置為表現(xiàn)出相對于負(fù)壓控制單元230的預(yù)定水頭差。
如圖3所示,正如第一循環(huán)路徑的情況那樣,負(fù)壓控制單元230具有兩個壓力調(diào)節(jié)器,其中彼此不同的相應(yīng)控制壓力被預(yù)選和預(yù)設(shè)。關(guān)于兩個壓力調(diào)節(jié)器,具有相對高的預(yù)選輸出壓力的壓力調(diào)節(jié)器(h)和具有相對低的預(yù)選輸出壓力的壓力調(diào)節(jié)器(l)通過液體供給單元220的內(nèi)部分別連接到液體噴射單元300中的共用供給通道211和共用回收通道212。由于設(shè)置兩個負(fù)壓調(diào)節(jié)器,共用供給通道211中的壓力相對于共用回收通道212中的壓力更高。因此,流過共用供給通道211的液體的一部分然后通過各單獨的供給通道213、記錄元件板10內(nèi)部的流動通道以及各單獨的回收通道214(如圖3中的箭頭所示)從共用供給通道211流動到共用回收通道212。如上所述,第二循環(huán)路徑可以如第一循環(huán)路徑那樣在液體噴射單元300中產(chǎn)生液體流,并且額外地提供如下所述的與第一循環(huán)路徑的優(yōu)點不同的優(yōu)點。
第一個優(yōu)點在于,由于在第二循環(huán)路徑的情況下,負(fù)壓控制單元230布置在液體噴射頭3的下游側(cè)處,因此由負(fù)壓控制單元230產(chǎn)生的灰塵和其他異物幾乎不能夠流動到液體噴射頭中。第二個優(yōu)點在于,在第二循環(huán)路徑的情況下,將液體從緩沖容器1003供給到液體噴射頭3所必需的流量的最大值小于在第一循環(huán)路徑的情況下的可比較流量。將在下面描述上述優(yōu)點的原因。
當(dāng)液體噴射單元300處于記錄待機(jī)狀態(tài)并且因此液體噴射單元300不噴射任何液體時,需要使液體在共用供給通道211中以及還在共用回收通道212中流動,以減小液體噴射單元300中的記錄元件板10之間的溫度差。這里假設(shè)將液體噴射頭3中的記錄元件板10之間的溫度差限制在期望的溫度范圍內(nèi)所必需的在共用供給通道211中流動的液體的流量和在共用回收通道212中流動的液體的流量之和的最小值或最小循環(huán)流量為a。另外,假設(shè)在液體噴射單元300從該液體噴射單元300的所有噴射端口噴射墨的全噴射狀態(tài)下的噴射流量為f。則,在第一循環(huán)路徑的情況下(在圖2的情況下),第一循環(huán)泵(高壓側(cè))1001的預(yù)選流量和第一循環(huán)泵(低壓側(cè))1002的預(yù)選流量等于最小循環(huán)流量a。因此,在全噴射狀態(tài)下,將液體供給到液體噴射頭3所必需的液體供給流量等于a+f。因此,在第一循環(huán)通道處的所必需的供給流量的最大值等于a+f。
另一方面,在第二循環(huán)路徑的情況下(在圖3的情況下),在記錄待機(jī)狀態(tài)中將液體供給到液體噴射頭3所必需的液體供給流量等于a,并且在全噴射狀態(tài)下將液體供給到液體噴射頭3所必需的液體供給流量等于f。因此,第一循環(huán)泵(高壓側(cè))1001的預(yù)選流量和第一循環(huán)泵(低壓側(cè))1002的預(yù)選流量之和等于a或f,該和大于a或f中的另一個。因此,在第二循環(huán)路徑處的所必需的供給流量的最大值等于a或f,該值大于a或f中的另一個。
因此,當(dāng)比較具有相同構(gòu)造但是其中一個采用第一循環(huán)路徑而另一個采用第二循環(huán)路徑的兩個液體噴射頭3時,使用第二循環(huán)路徑的液體噴射頭3的所必需供給流量的最大值(a或f)不可避免地小于使用第一循環(huán)路徑的所必需供給流量的最大值(a+f)。因此,第二循環(huán)路徑處的可適用循環(huán)泵的選擇自由度高于第一循環(huán)路徑處的可比較值。換句話說,可以使用具有簡單構(gòu)造的低成本循環(huán)泵和/或可以減小待安裝在主體側(cè)路徑處的冷卻器(未示出)的負(fù)載,以提供降低記錄設(shè)備主體的成本的優(yōu)點。該優(yōu)點在a值或f值相對較大的行型液體噴射頭中特別顯著,并且在具有較大縱向長度的行型液體噴射頭中更加特別顯著。
然而,另一方面,存在使用第一循環(huán)路徑比使用第二循環(huán)路徑更有利的情況。例如,當(dāng)采用第二循環(huán)路徑時,在記錄待機(jī)狀態(tài)中,在液體噴射單元300中流動的液體的流量變得最大,因此,待記錄的圖像的記錄負(fù)荷越低,施加到噴射端口的負(fù)壓越高。因此,特別是當(dāng)減小共用供給通道211和共用回收通道212的通道寬度(通道的在與液體流動的方向正交的方向上的橫向長度)以減小液體噴射頭的寬度(液體噴射頭在橫向方向上的長度)時,在記錄低記錄負(fù)荷的圖像(其中,圖像的不均勻性趨于變得顯著)時,高的負(fù)壓被施加到噴射端口。則,所謂的衛(wèi)星液滴的影響可能變得相當(dāng)大。另一方面,當(dāng)采用第一循環(huán)路徑時,僅在記錄高記錄負(fù)荷的圖像時向噴射端口施加高的負(fù)壓,使得如果產(chǎn)生衛(wèi)星液滴,則衛(wèi)星液滴幾乎不對眼睛可見。則,第一循環(huán)路徑提供衛(wèi)星液滴對記錄圖像的不利影響最小的優(yōu)點。
因此,可以根據(jù)液體噴射頭的規(guī)格和記錄設(shè)備主體的規(guī)格(包括噴射流量f的規(guī)定值、最小循環(huán)流量a的規(guī)定值和液體噴射頭中的規(guī)定通道阻力值)來選擇第一循環(huán)路徑和第二循環(huán)路徑中的優(yōu)選的一個。
(液體噴射頭的構(gòu)造的說明)
現(xiàn)在將在下文中描述使用示例1的液體噴射頭3的構(gòu)造。圖4a和4b是該使用示例的液體噴射頭3的示意性立體圖。液體噴射頭3是通過線性布置總共十五(15)個記錄元件板10(成行)而形成的行型液體噴射頭,記錄元件板10中的每個記錄元件板能夠噴射品紅色、青色、黃色和黑色四種顏色的墨。如圖4a所示,液體噴射頭3包括記錄元件板10、柔性配線板40、信號輸入端子91和電源端子92,信號輸入端子91和電源端子92通過電氣配線板90電連接到記錄元件板10和柔性配線板40。信號輸入端子91和電源端子92電連接到記錄設(shè)備1000的控制單元(未示出),并且分別向記錄元件板10提供噴射液體所必需的邏輯信號和電力??梢酝ㄟ^電氣配線板90中的電路實現(xiàn)密集的配線,以相對于記錄元件板10的數(shù)量減少信號輸入端子91的數(shù)量和電源端子92的數(shù)量。則結(jié)果,能夠使在安裝液體噴射頭3時以及更換液體噴射頭3時需要被拆卸和被重建的電連接的數(shù)量最小化。如圖4b所示,定位在液體噴射頭3的相對邊緣處的液體連接部111連接到記錄設(shè)備1000的液體供給系統(tǒng)。通過這種布置,品紅色、青色、黃色和黑色四種顏色的墨被從記錄設(shè)備1000的供給系統(tǒng)供給到液體噴射頭3,并且已經(jīng)通過液體噴射頭3的內(nèi)部的墨被回收并被帶回到記錄設(shè)備1000的供給系統(tǒng)。以此方式,四種顏色的墨中的每種可以通過記錄設(shè)備1000中的相應(yīng)的墨路徑以及液體噴射頭3中的相應(yīng)的墨路徑來循環(huán)。
圖5是使用示例1的液體噴射頭3的分解立體示意圖,其示出了液體噴射頭3的部件和單元。在圖5中,液體噴射單元300、液體供給單元220以及電氣配線板90裝配至機(jī)殼80。液體供給單元220設(shè)置有各自的液體連接部111(參見圖2和圖3),并且用于各個顏色的墨的過濾器221(參見圖2和圖3)布置在液體供給單元220的內(nèi)部并且與液體連接部111處的對應(yīng)的開口保持連通,以便移除通過液體供給單元220供給的液體中所包含的異物。兩個液體供給單元220中的每個液體供給單元設(shè)置有用于兩種不同顏色的兩個過濾器221。在液體通過相應(yīng)的過濾器221之后,液體然后被進(jìn)給到布置在液體供給單元220上的負(fù)壓控制單元230,以對應(yīng)于相應(yīng)的顏色。負(fù)壓控制單元230是具有用于四種不同顏色的壓力調(diào)節(jié)閥的單元,負(fù)壓控制單元230被設(shè)計為通過布置在單元內(nèi)部的閥和彈簧部件顯著地衰減在記錄設(shè)備1000的供給系統(tǒng)(布置在液體噴射頭3的上游側(cè)處的供給系統(tǒng))中的壓力損失的變化,該壓力損失的變化可能由于液體流量的波動而發(fā)生。由于這種布置,壓力控制單元中的每個壓力控制單元的下游側(cè)處(在液體噴射單元300的那側(cè)處)的負(fù)壓的變化可以被限制在一定范圍內(nèi),以使得負(fù)壓穩(wěn)定。四種顏色的負(fù)壓控制單元230中的每個負(fù)壓控制單元包含用于負(fù)壓控制單元230自身的顏色的兩個壓力調(diào)節(jié)閥,并且參照圖2,在如上所述的兩個壓力調(diào)節(jié)閥中分別設(shè)置不同的控制壓力。在兩個壓力調(diào)節(jié)閥中,高壓側(cè)的一個壓力調(diào)節(jié)閥通過液體供給單元220與液體噴射單元300中的共用供給通道211連通,并且低壓側(cè)的一個壓力調(diào)節(jié)閥通過液體供給單元220與液體噴射單元300中的共用回收通道212連通。
機(jī)殼80包括液體噴射單元支撐件81和電氣配線板支撐件82。因此,機(jī)殼80支撐液體噴射單元300和電氣配線板90并且確保液體噴射頭3的剛性。電氣配線板支撐件82是用于支撐電氣配線板90的部件,該部件通過螺釘剛性地保持到液體噴射單元支撐件81。液體噴射單元支撐件81起到校正液體噴射單元300可能出現(xiàn)的翹曲和變形的作用,并且確保多個記錄元件板10的相對位置精度,從而抑制否則可能出現(xiàn)在由記錄設(shè)備記錄的圖像上的條紋和不均勻。因此,液體噴射單元支撐件81優(yōu)選地表現(xiàn)出令人滿意的剛性水平。可以優(yōu)選用于液體噴射單元支撐件81的材料包括諸如sus(不銹鋼)和鋁的金屬材料以及諸如氧化鋁的陶瓷材料。液體噴射單元支撐件81設(shè)置有用于接收橡膠接頭100的開口83和84。從液體供給單元220供給的液體通過橡膠接頭100引導(dǎo)到液體噴射單元300所包括的第三流動通道形成部件70。
液體噴射單元300包括多個液體噴射模塊200和流動通道形成部件210,并且蓋部件130被裝配到液體噴射單元300的面向記錄介質(zhì)的表面。如圖5所示,蓋部件130是具有看起來像相框的表面和細(xì)長的長方形開口131的部件,屬于相應(yīng)的噴射模塊200的記錄元件板10和密封部件110(參見圖9a和9b)通過該開口131暴露于外部。圍繞開口131的框架操作作為接觸表面,該接觸表面在記錄待機(jī)狀態(tài)下接觸用于覆蓋液體噴射頭3的帽蓋部件。因此,粘合劑、密封材料和填充材料優(yōu)選地沿著開口131的周邊施加到液體噴射單元300,以使起伏平坦化并且填充液體噴射單元300的噴射表面上的間隙,以便當(dāng)液體噴射頭由蓋部件130蓋住時在液體噴射頭3中產(chǎn)生封閉的空間。
現(xiàn)在將在下文描述液體噴射單元300的流動通道形成部件210的構(gòu)造。如圖5所示,流動通道形成部件210通過將第一流動通道形成部件50、第二流動通道形成部件60和第三流動通道形成部件70按上述次序一個在另一個之上地順次放置而形成。流動通道形成部件210將從液體供給單元220供給的液體分配到各單獨的噴射模塊200,并將從噴射模塊200流回的液體返回到液體供給單元220。流動通道形成部件210通過螺釘剛性地保持到液體噴射單元支撐件81,以抑制流動通道形成部件210否則可能出現(xiàn)的翹曲和變形。
圖6a至圖6f是示出了第一流動通道形成部件至第三流動通道形成部件的前表面和后表面的視圖。更具體地,圖6a示出了第一流動通道形成部件50的安裝有噴射模塊200的表面,圖6f示出了第三流動通道形成部件70的與液體噴射單元支撐件81保持接觸的表面。第一流道形成部件50和第二流道形成部件60接合到一起,從而使得圖6b和6c中所示的接觸表面相對于彼此面對面地定位,而第二流動通道形成部件和第三流動通道形成部件接合到一起,使得圖6d和6e中所示的接觸表面相對于彼此面對面地定位。在第二流動通道形成部件60和第三流動通道形成部件70接合到一起時,通過形成于第二流動通道形成部件60上的共用通道形成槽62和形成于第三流動通道形成部件70上的共用通道形成槽71而產(chǎn)生在流動通道形成部件的縱向方向上延伸的總共八(8)個共用通道。則結(jié)果,對在流動通道形成部件210(參照圖7)的內(nèi)部的品紅色、青色、黃色和黑色四種顏色中的每個顏色形成一組共用供給通道211和共用回收通道212。第三流動通道形成部件70的連通端口72與橡膠接頭100的相應(yīng)的孔保持連通,從而流體連接至液體供給單元220。多個連通端口61形成在第二流動通道形成部件60的共用通道形成槽62的底表面處,使得連通端口61中的每個連通端口與第一流動通道形成部件50的各單獨的通道形成槽52中的對應(yīng)的一個通道形成槽的相對邊緣中的一個邊緣連通。連通端口51形成在第一流動通道形成部件50的各單獨的通道形成槽52中的每個通道形成槽的另一邊緣處,從而使得各單獨的通道形成槽52通過連通端口51與多個噴射模塊200流體連通。各單獨的通道形成槽52允許流動通道集中地布置在流動通道形成部件的中心處和中心附近。
第一至第三流動通道形成部件50、60、70優(yōu)選通過使用相對于液體具有抗腐蝕性并且還具有低的線膨脹系數(shù)的材料形成。對于第一至第三流動通道形成部件50、60和70,優(yōu)選采用通過使用例如氧化鋁、lcp(液晶聚合物)、pps(聚苯硫醚)或psf(聚砜)作為基材并添加無機(jī)填充材料而制造的復(fù)合材料。為此目的,可以使用的無機(jī)填料材料包括微粒和二氧化硅纖維。流動通道形成部件210可以通過將三個流動通道形成部件一個在另一個之上地順次放置并且將三個流動通道形成部件經(jīng)由粘接劑接合而形成,或者在對于流動通道形成部件選擇復(fù)合材料的情況下,通過將流動通道形成部件經(jīng)由焊接接合而形成。
現(xiàn)在,將在下文通過參照圖7描述流動通道形成部件210中的流動通道的連接關(guān)系。圖7是示出了從第一流動通道形成部件50的安裝有噴射模塊200的表面觀察的、通過將第一至第三流動通道形成部件接合而形成的流動通道形成部件210中的流動通道的一部分的示意性放大立體透視圖。在液體噴射頭3的縱向方向上延伸的用于品紅色、青色、黃色和黑色四種顏色的共用供給通道211(211a,211b,211c,211d)和共用回收通道212(212a,212b,212c,212d)布置在流動通道形成部件210上。由各單獨的通道形成槽52形成的多個單獨的供給通道213(213a,213b,213c,213d)通過連通端口61分別連接到四種顏色的共用供給通道211。類似地,由各單獨的通道形成槽52形成的多個各單獨的回收通道214(214a,214b,214c,214d)通過連通端口61分別連接到四種顏色的共用回收通道212。由于這樣的通道配置,可以使得液體通過各單獨的供給通道213從共用供給通道211集中地流動到布置在流動通道形成部件的中心部分處的記錄元件板10。額外地,液體可以通過各單獨的回收通道214從記錄元件板10回收到共用回收通道212。
圖8是沿圖7中的線8-8截取的示意性橫截面圖。如圖8所示,各單獨的回收通道214a和214c分別通過連通端口51保持與噴射模塊200連通。雖然在圖8中僅示出了各單獨的回收通道214a和214c,如圖7所看到的,一些其他橫截面視圖將示出各單獨的供給通道213與噴射模塊200分別保持彼此連通。在每個噴射模塊200中所包含的支撐部件30和記錄元件板10中形成有流動通道,以將液體從第一流動通道形成部件50供給到布置在記錄元件板10上的記錄元件15(參見圖10b)。類似地,在每個噴射模塊200中所包含的支撐部件30和記錄元件板10中形成有通道,以將供給到記錄元件15的液體的一部分或全部向下回收(回流)到第一流動通道形成部件50。注意,對于四種顏色中的每種顏色,共用供給通道211通過液體供給單元220連接到負(fù)壓控制單元230(高壓側(cè)),并且共用回收通道212通過液體供給單元220連接到負(fù)壓控制單元230(低壓側(cè))。負(fù)壓控制單元230被設(shè)計為產(chǎn)生共用供給通道211與共用回收通道212之間的壓力差。因此,在本使用示例的流動通道以圖7和圖8所示的方式連接的液體噴射頭3中,對于四種顏色中的每種顏色都建立流過下述路徑的液體流,所述路徑通過順序地連接共用供給通道211、各單獨的供給通道213、記錄元件板10、各單獨的回收通道214和共用回收通道212形成。
(噴射模塊的說明)
圖9a是噴射模塊200中的一個噴射模塊的示意性立體圖,圖9b是噴射模塊200的分解立體圖。為了制備噴射模塊200,首先,記錄元件板10和柔性配線板40被接合到具有預(yù)先形成的液體連通端口31的支撐部件30。然后,通過引線接合將記錄元件板10上的端子16分別電接合到柔性配線板40上的端子41,并且隨后通過密封部件110覆蓋并密封引線接合部(電連接部)。布置在柔性配線板40的與定位成與記錄元件板10面對面的那側(cè)相反的一側(cè)處的端子42電連接到電氣配線板90的對應(yīng)一個連接端子93(參見圖5)。支撐部件30作為用于支撐記錄元件板10的部件,并且還作為用于使記錄元件板10和流動通道形成部件210彼此流體連通的流動通道形成部件。因此,支撐部件30優(yōu)選地被制備為表現(xiàn)出高度的平坦度,并且還制備為能夠高度可靠地接合到記錄元件板。可以用于形成支撐部件30的優(yōu)選材料的示例包括氧化鋁和樹脂材料。
(記錄元件板的結(jié)構(gòu)的說明)
現(xiàn)在,將在下面描述該使用示例中的記錄元件板10的構(gòu)造。圖10a是記錄元件板10的形成噴射端口13的表面的示意性平面圖。圖10b是記錄元件板10的由圓圈包圍并且由圖10a中的10b表示的部分的放大視圖。圖10c是記錄元件板10的與圖10a所示的表面相對的表面的平面圖。如圖10a和10b所示,噴射端口形成為四排,以與記錄元件板10的噴射端口形成部件12上的四種顏色的墨相對應(yīng)。在下面的描述中,噴射端口列延伸的方向?qū)⒎Q為“噴射端口列方向”,其中,每列具有多個噴射端口13。
如圖10b所示,記錄元件15也在與相應(yīng)的噴射端口13對應(yīng)的位置處布置在記錄元件板10上。記錄元件15是產(chǎn)生使液體通過熱能起泡所必需的熱量的發(fā)熱元件。然而,為了本發(fā)明的目的,記錄元件15可以不必是發(fā)熱元件。換句話說,根據(jù)本發(fā)明的記錄元件可以選自能夠產(chǎn)生將被用于噴射液體的能量的各種元件,例如壓電元件。通過分隔壁22產(chǎn)生內(nèi)部包含有相應(yīng)的記錄元件15的壓力室23。記錄元件15通過布置在記錄元件板10上的電線(未示出)電連接到圖10a所示的端子16。記錄元件15根據(jù)通過電氣配線板90(參見圖5)和柔性配線板40(參見圖9b)從記錄設(shè)備1000的控制電路輸入到記錄元件15的脈沖信號產(chǎn)生熱量以使記錄元件15中的液體沸騰,并在由于沸騰產(chǎn)生的氣泡的力的作用下從記錄元件15的噴射端口13噴射液體。如圖10b所示,液體供給通道18沿著噴射端口列的每列的相對側(cè)中的一側(cè)延伸,并且液體回收通道19沿著該噴射端口列的另一側(cè)延伸。液體供給通道18和液體回收通道19是布置在記錄元件板10上的通道并且沿著噴射端口列的延伸方向延伸,并且液體供給通道18和液體回收通道19中的每一者分別通過相關(guān)的供給端口17a或回收端口17b保持與相關(guān)的噴射端口13連通。供給端口17a用于將液體供給到壓力室23,而回收端口17b用于從壓力室23回收液體。迫使壓力室23中的液體通過其相應(yīng)的供給端口17a和相應(yīng)的回收端口17b循環(huán)到外部和從外部循環(huán)。
如下文將描述的,如圖10c所示和圖11所示,片狀蓋部件20布設(shè)在記錄元件板10的與形成有噴射端口13的表面相對的背面上。如下文將更詳細(xì)地描述的,蓋部件20設(shè)置有與液體供給通道18和液體回收通道19連通的多個開口21。在該使用示例的情況下,對于每個液體供給通道18,三個開口21設(shè)置在蓋部件20上,而對于每個液體回收通道19,兩個開口21設(shè)置在蓋部件20上。圖10b所示的蓋部件20的開口21中的每個開口保持與圖6a所示的多個連通端口51連通。如圖11所示,蓋部件20還作為形成在記錄元件板10的基板11中的液體供給通道18的壁的一部分以及液體回收通道19的壁的一部分。蓋部件20優(yōu)選令人滿意地相對于液體抗腐蝕,并且從防止不同顏色的液體不希望混合的角度,需要在開口21的形狀和位置方面表現(xiàn)出高的精確度。因此,蓋部件20優(yōu)選由感光性樹脂材料制成或者由硅板制成,并且通過光刻工藝來產(chǎn)生開口21。從上面的描述可以看出,蓋部件20通過蓋部件20的開口21改變流動通道的節(jié)距,因此從壓力損失的角度,期望蓋部件20具有較小的厚度。因此,蓋部件20優(yōu)選形成為薄膜狀部件。
現(xiàn)在,將在下文描述液體如何在每個記錄元件板10中流動。圖11是沿著圖10a中的線11-11截取的記錄元件板10和蓋部件的以截面示出的示意性立體圖。記錄元件板10通過布設(shè)噴射端口形成部件12而形成,該噴射端口形成部件12由si制成的基板11上的感光性樹脂材料制成。蓋部件20接合到基板11的背面。記錄元件15形成在基板11的前表面上(參見圖10b),并且沿著噴射端口列延伸的、用于形成液體供給通道18和液體回收通道19的槽形成在相對表面或背面上。由基板11和蓋部件20形成的液體供給通道18和液體回收通道19分別連接到流動通道形成部件210中的共用供給通道211和共用回收通道212,并且在液體供給通道18與液體回收通道19之間產(chǎn)生壓力差。在液體噴射頭3通過從液體噴射頭3的一些噴射端口13噴射液體而被驅(qū)動操作以進(jìn)行記錄的同時,在不噴射液體的噴射端口處,在噴射端口列中的每列噴射端口的液體供給通道18中的一些液體通過供給端口17a、壓力室23和回收端口17b流動到相應(yīng)的液體回收通道19。因此,不噴射液體的噴射端口13中以及相關(guān)壓力室23中的通過蒸發(fā)而粘度升高的液體或墨,以及包含在液體中的氣泡和異物可以通過流動被回收到液體回收通道19(由圖11中的箭頭c表示)。液體流也可以抑制保持在這些噴射端口19和這些壓力室23中的液體或墨的粘度的增加。然后,回收到液體回收通道19的液體通過蓋部件20的開口21和支撐部件30的液體連通端口31(參照圖9b)順序地回收到流動通道形成部件210中的連通端口51、各單獨的回收通道214和共用回收流動通道212。然后,液體被最終回收到記錄設(shè)備1000的供給路徑。
換句話說,從記錄設(shè)備1000主體供給到液體噴射頭3的液體流動從而以如下所述的方式供給和回收。液體首先從液體供給單元220的液體連接部111流入到液體噴射頭3的內(nèi)部。然后,液體順序地被進(jìn)給到橡膠接頭100、形成在第三流動通道形成部件中的連通端口72和共用通道形成槽71、形成在第二流動通道形成部件22中的共用通道形成槽62和連通端口61、以及形成在第一流動通道形成部件中的各單獨的通道形成槽52和連通端口51。此后,液體通過形成在支撐部件30中的液體連通端口31、形成在蓋部件中的開口21以及形成在基板11中的供給端口17a和液體供給通道18順序地供給到壓力室23。在供給到壓力室23的液體中,不從噴射端口13噴射的液體的部分順序地流過形成在基板11中的回收端口17b和液體回收通道19、形成在蓋部件中的開口21以及形成在支撐部件30中的液體連通端口31。另外,液體的所述部分順序地流過形成在第一流動通道形成部件中的連通端口51和各單獨的通道形成槽52、形成在第二流動通道形成部件中的連通端口61和共用通道形成槽62、形成在第三流動通道形成部件70中的共用通道形成槽71和連通端口72、以及橡膠接頭100。之后,液體的所述部分從設(shè)置在液體供給單元中的液體連接部111流出到液體噴射頭3的外部。在圖2所示的第一循環(huán)路徑的情況下,從液體連接部111流入到第一循環(huán)路徑的液體在通過負(fù)壓控制單元230之后被進(jìn)給到橡膠接頭100。在圖3所示的第二循環(huán)路徑的情況下,從壓力室23回收的液體在通過橡膠接頭100之后通過負(fù)壓控制單元230從液體連接部111流出到液體噴射頭的外部。
另外,如圖2和圖3所示,從液體噴射單元300的連通供給通道211的相對邊緣中的一個邊緣流入的所有液體不一定通過各單獨的供給通道213供給到壓力室23。換句話說,液體的一部分可以通過連通供給通道211的另一個邊緣流入液體供給單元220,而不流入到各單獨的供給通道213中。如在該使用示例的情況下,由于提供了流動通道,液體流過該流動通道而不通過任何記錄元件板10,因此即使記錄元件板10被制成為具有表現(xiàn)出對于流動液體的大的阻力的精細(xì)通道,也可以抑制循環(huán)液體的任何回流。因此,因為可以抑制在噴射端口13和壓力室23處以及噴射端口13和壓力室23附近處的液體粘度的任何增加,該使用示例的液體噴射頭3可以抑制不均勻噴射和不噴射的現(xiàn)象,并且因此可以記錄高質(zhì)量的圖像。
(記錄元件板之間的位置關(guān)系的說明)
圖12是本發(fā)明的使用示例1的兩個相鄰定位的噴射模塊的記錄元件板10的相鄰區(qū)域的示意性放大平面圖。在該使用示例中采用圖10a至10c所示的基本上平行四邊形的記錄元件板10。如圖12所示,記錄元件板10中的每個記錄元件板的噴射端口列14a至14d被布置為使得噴射端口列14a至14d相對于記錄介質(zhì)被傳送的方向傾斜一定角度。作為這種布置的結(jié)果,在記錄介質(zhì)被傳送的方向上觀察,記錄元件板10的每列噴射端口13的噴射端口中的至少一個噴射端口與噴射端口的相鄰區(qū)域中的相鄰布置的記錄元件板10的噴射端口中的一個噴射端口重疊。在圖12中,兩個噴射端口在每條線d上彼此重疊。通過這種布置,即使當(dāng)記錄元件板10中的一個記錄元件板從記錄元件板10的適當(dāng)位置在一定程度上移位時,重疊的噴射端口可以被驅(qū)動從而以被控制的方式操作并且補(bǔ)償位移,從而使黑色條紋和空白區(qū)域閃爍現(xiàn)象(如果有的話)最不明顯。多個記錄元件板10可以不以z字形方式布置而是線性地(成直線地)布置。即使通過后一種布置(線性布置),由于如上通過參考圖12所述的效果,當(dāng)在記錄介質(zhì)傳送方向上觀察時,可以最小化記錄元件板連接區(qū)域中的黑色條紋和空白區(qū)域閃爍現(xiàn)象,同時抑制液體噴射頭3的長度的任何增加。盡管該使用示例的記錄元件板10在平面圖中是平行四邊形的,但是本發(fā)明決不限于使用平行四邊形記錄元件板,并且本發(fā)明的原理有利地可適用于例如對于根據(jù)本發(fā)明的液體噴射頭采用矩形、梯形或一些其它形狀的記錄元件板10的情況。
(使用示例2)
現(xiàn)在,將在下文描述本發(fā)明的使用示例2的記錄設(shè)備1000的構(gòu)造和液體噴射頭3的構(gòu)造。注意,下面將主要針對使用示例1與本示例之間的區(qū)別來描述使用示例2,并且可以省略該示例的構(gòu)造的與使用示例1的構(gòu)造相似的部分說明。
(噴墨記錄設(shè)備的說明)
圖20是本發(fā)明的使用示例2的噴墨記錄設(shè)備的示意性立體圖,其示意性地示出了該噴墨記錄設(shè)備的構(gòu)造。使用示例2的記錄設(shè)備1000與使用示例1的記錄設(shè)備的不同之處在于,為了通過使用記錄介質(zhì)2的全色記錄操作的目的,設(shè)計為用于與品紅色、青色、黃色和黑色的墨相對應(yīng)的單色記錄的總共四(4)個液體噴射頭3并列布置。雖然在使用示例1中,對于每一種顏色僅僅單列噴射端口可用,但在使用示例2中,對于每種顏色總共二十(20)列噴射端口可用(圖19a)。由于輸入到記錄設(shè)備的記錄數(shù)據(jù)可以適當(dāng)?shù)胤峙浣o多個噴射端口列,這種布置允許執(zhí)行非常高速的記錄操作。另外,如果在一些列的噴射端口中存在已經(jīng)變得不再能夠噴射液體的噴射端口,則在記錄介質(zhì)傳送方向上觀察的相對于不再能夠噴射液體的上述噴射端口定位在對應(yīng)的位置處的其他列的噴射端口被驅(qū)動以補(bǔ)償?shù)貒娚湟后w,以確保記錄設(shè)備1000的可靠性。因此,該記錄設(shè)備1000可以適當(dāng)?shù)赜糜谏虡I(yè)打印目的。如在使用示例1中那樣,在該使用示例中,記錄設(shè)備1000的供給系統(tǒng)、緩沖容器1003和主容器1006(參見圖2)流體連接到相應(yīng)的液體噴射頭3。用于將電力和噴射控制信號傳遞到液體噴射頭3的電控制單元電連接到相應(yīng)的液體噴射頭3。
(循環(huán)路徑的說明)
如使用示例1那樣,圖2所示的第一循環(huán)路徑或圖3所示的第二循環(huán)路徑均可以用于本使用示例的記錄設(shè)備1000與液體噴射頭3之間的液體循環(huán)路徑。
(液體噴射頭的構(gòu)造的說明)
現(xiàn)在,將在下文對本發(fā)明的使用示例2的彼此相同的多個液體噴射頭3的構(gòu)造進(jìn)行說明。圖13a和13b是本發(fā)明的使用示例2的液體噴射頭的示意性立體圖,其示意性地示出了其中一個液體噴射頭的構(gòu)造。液體噴射頭3包括在液體噴射頭3的縱向方向上并排線性布置的總共十六(16)個記錄元件板10。液體噴射頭3是行型噴墨記錄頭,該行型噴墨記錄頭可以被驅(qū)動以通過使用單色墨進(jìn)行單色記錄。如在使用示例1中那樣,液體噴射頭3包括液體連接部111、信號輸入端子91和電源端子92。由于如果與使用示例1相比較,本使用示例的液體噴射頭3具有大量的噴射端口列,因此信號輸入端子91和電源端子92沿著液體噴射頭3的相對邊緣布置。這是為了減少可能發(fā)生在布置在記錄元件板10上的配線部中的電壓下降和信號傳遞延遲。
圖14是本發(fā)明的使用示例2的液體噴射頭的示意性分解立體圖。液體噴射頭3的部件和單元在圖14中單獨示出,以說明部件和單元各自的功能。從液體流動的角度,每個單元和部件的作用以及單元和部件的布置順序基本上與使用示例1相同,但是所述單元和部件的用于確保液體噴射頭的剛性的功能與使用示例1不同。在使用示例1中,液體噴射頭的剛性主要由液體噴射單元支撐件81確保。另一方面,在使用示例2中,通過包括在液體噴射單元300中的第二流動通道形成部件60來確保液體噴射頭的剛性。該使用示例的液體噴射單元支撐件81分別連接到第二流動通道形成部件60的相對邊緣,并且液體噴射單元300被機(jī)械地接合到記錄設(shè)備1000的托架,以將液體噴射頭3適當(dāng)?shù)胤胖镁臀弧0ㄏ鄳?yīng)的負(fù)壓控制單元230的液體噴射單元220和電氣配線板90接合到液體噴射單元支撐件81。過濾器(未示出)分別容納在兩個液體供給單元220中。兩個負(fù)壓控制單元230被設(shè)計為通過兩個負(fù)壓控制單元230的彼此不同的各自的負(fù)壓來控制壓力,其中,一個負(fù)壓高于另一個負(fù)壓。另外,當(dāng)高壓側(cè)負(fù)壓控制單元230和低壓側(cè)負(fù)壓控制單元230布置在液體噴射頭3的相對邊緣處時,如圖14所示,在液體噴射頭的縱向方向上延伸的共用供給通道211中的液體和共用回收通道212中的液體沿彼此相反的方向流動。通過這種布置,共用供給通道211和共用回收通道212之間的熱交換有助于減小兩組共用通道之間的溫度差。因此,在沿著共用通道布置的多個記錄元件板10之間幾乎不會出現(xiàn)溫度差,以提供由溫度差引起的不均勻的記錄幾乎不會發(fā)生的優(yōu)點。
現(xiàn)在,將在下文詳細(xì)描述液體噴射單元300的流動通道形成部件210。如圖14所示,流動通道形成部件210通過將第二流動通道形成部件60布設(shè)在第一流動通道形成部件50上而形成,并且流動通道形成部件210操作以將從液體供給單元220進(jìn)給的液體分配到噴射模塊200。流動通道形成部件210還操作作為用于使從噴射模塊200回流的液體返回到液體供給單元220的流動通道形成部件。流動通道形成部件210的第二流動通道形成部件60是其中形成有共用供給通道211和共用回收通道212的部件,并且同時,該第二流動通道形成部件60起到主要確保液體噴射頭3的剛性的作用。因此,第二流道形成部件60優(yōu)選地通過使用令人滿意地相對于液體抗腐蝕并具有高度的機(jī)械強(qiáng)度的材料形成。更具體地,能夠適合于用于第二流動通道形成部件60的材料包括sus、ti和氧化鋁。
圖15a示出了第一流動通道形成部件50的將安裝噴射模塊200的表面,圖15b示出了第一流動通道形成部件50的相對側(cè)的表面,該相對側(cè)的表面將與第二流動通道形成部件60形成接觸。與使用示例1不同,使用示例2的第一流動通道形成部件50通過將多個組成部件并排布置而形成,以對應(yīng)于噴射模塊200。當(dāng)?shù)谝涣鲃油ǖ佬纬刹考?0通過使用如上所述的多個組成部件形成時,可以使得第一流動通道形成部件50的長度與液體噴射頭的長度相對應(yīng)。因此,該第一流動通道形成部件50的布置特別適合于相對較大尺寸的液體噴射頭3,該相對較大尺寸的液體噴射頭3能夠使得其自身適應(yīng)b2尺寸以及更大的記錄介質(zhì)。如圖15a所示,第一流動通道形成部件50的連通端口51與噴射模塊200流體連通,并且如圖15b所示,第一流動通道形成部件50的各單獨的連通端口53與第二流動通道形成部件60的連通端口61流體連通。圖15c示出了第二流動通道形成部件60的將與第一流動通道形成部件50形成接觸的表面,圖15d示出了從厚度方向觀察的第二流動通道形成部件60的中央部分的橫截面,圖15e示出了第二流動通道形成部件60的將與液體供給單元220形成接觸的表面。第二流動通道形成部件60的流動通道和連通端口的功能與使用示例1的用于單色的流動通道和連通端口的功能相似。第二流動通道形成部件60的一對共用通道形成槽71中的一個共用通道形成槽是共用供給通道211并且另一個共用通道形成槽是圖16所示的共用回收通道212。共用通道形成槽71中的每個共用通道形成槽沿液體噴射頭3的縱向方向延伸,從而使得液體從相對邊緣中的一個邊緣進(jìn)給到另一個邊緣。與使用示例1不同,在該使用示例中,共用供給通道211的流動方向與共用回收通道212的流動方向相對于彼此相反。
圖16是本使用示例的記錄元件板10和流動通道形成部件210的示意立體透視圖,其從在此流動的液體的角度示出了記錄元件板10與流動通道形成部件210的連接關(guān)系。如圖16所示,共用供給通道211和共用回收通道212布置在流動通道形成部件210中,以沿液體噴射頭3的縱向方向延伸。第二流動通道形成部件60的連通端口61與第一流動通道形成部件50的相應(yīng)的各單獨的連通端口53對齊并且連接,從而建立通過共用供給通道211從第二流動通道形成部件60的連通端口72到第一流動通道形成部件50的連通端口51的液體供給路徑。相似地,通過共用回收通道212從第二流動通道形成部件60的連通端口72到第一流動通道形成部件50的連通端口51的液體供給路徑被建立。
圖17是沿圖16中的線17-17截取的示意性橫截面圖。如圖17所示,共用供給通道通過各單獨的連通端口53和連通端口51連接到噴射模塊200。盡管在圖17中未示出,通過參見圖16將清楚的是,如將在一些其他橫截面中所示出的,各單獨的回收通道通過類似的路徑連接到噴射模塊200。如在使用示例1中那樣,噴射模塊200和記錄元件板10設(shè)置有與相應(yīng)的噴射端口13連通的流動通道,從而使得供給的液體的一部分或全部可以通過液體噴射操作被暫停的噴射端口13(壓力室23)而流回。另外,如在使用示例1中,共用供給通道211通過相關(guān)的一個液體供給單元220連接到負(fù)壓控制單元230(高壓側(cè)),而共用回收通道212通過另一個液體供給單元220連接到負(fù)壓控制單元230(低壓側(cè))。由于導(dǎo)致共用供給通道211與共用回收通道212之間的壓力差的這種布置,發(fā)生通過記錄元件板10的噴射端口13(壓力室23)從共用供給通道211到共用回收通道212的液體流動。
(噴射模塊的說明)
圖18a是噴射模塊200的示意性立體圖,圖18b是噴射模塊的分解立體圖。在使用示例1中的噴射模塊與該噴射模塊之間的區(qū)別在于,多個端子16被沿著在記錄元件板10的多個噴射端口列的方向上延伸的相對邊緣(記錄元件板10的每個長邊部分)布置,并且對于單個記錄元件板10設(shè)置電連接到這些端子16的一對柔性配線板40。這里引入這種布置,因為總共二十(20)列噴射端口被布置在記錄元件板10中,其示出了從使用示例1中的八(8)列噴射端口的噴射端口的列的顯著增加。換句話說,該布置被引入,以便減小從端子16到布置為對應(yīng)于噴射端口列的記錄元件15的最大距離,從而減小可能在記錄元件板10的配線部處發(fā)生的電壓下降和信號傳遞延遲。另外,支撐部件30的液體連通端口31被布置在記錄元件板10中,從而跨所有噴射端口的列延伸。其它方面,噴射模塊與使用示例1的噴射模塊相似。
(記錄元件板的構(gòu)造的說明)
圖19a是記錄元件板10中的一個記錄元件板的布置有噴射端口13的表面的示意圖。圖19c是與圖19a所示的表面相反的表面(后表面)的示意圖。圖19b是記錄元件板10的與19c相同的表面(后表面)的示意圖,其中,蓋部件20從該圖移除。如圖19b所示,液體供給通道18和液體回收通道19交替地布置在記錄元件板10的后表面上,以沿噴射端口列的方向延伸。盡管與使用示例1相比,布置了非常大量列的噴射端口,但是使用示例1與該使用示例之間的本質(zhì)區(qū)別在于,端子16沿著記錄元件板10的相對邊緣布置,所述記錄元件板10的相對邊緣如上所述沿噴射端口列的方向延伸。該使用示例的基本構(gòu)造與使用示例1的基本構(gòu)造相似,所述基本構(gòu)造包括:每列噴射端口設(shè)置有一對液體供給通道18和液體回收通道19,并且蓋部件20設(shè)置有與支撐部件30的液體連通端口31相連通的開口21。
現(xiàn)在,將在下文針對本發(fā)明的特征方面來描述本發(fā)明的實施例。
(第一實施例)
圖21a和21b是本發(fā)明第一實施例的液體噴射頭的示意性立體圖,其示意性地示出了液體噴射頭的結(jié)構(gòu)。更具體地,圖21a是用于噴射液體(諸如墨)的液體噴射頭的示意性立體圖,圖21b是液體噴射頭的示意性分解立體圖。
圖21a和21b所示的液體噴射頭13包括多個記錄元件板10、多個支撐部件30以及流動通道形成部件210。記錄元件板10的數(shù)量與支撐部件30的數(shù)量相同。記錄元件板10由相應(yīng)的支撐部件30支撐,并且多個支撐部件30被并排布置在單個流動通道形成部件210上。圖22a至22d是液體噴射頭3的示意性俯視圖,其示出了可用于本實施例的液體噴射頭3的記錄元件板10的四種不同的示例性形狀和四種不同的示例性布置。在圖22a的情況中,具有平行四邊形輪廓的記錄元件板10布置成列。在本示例的描述中使用的“平行四邊形輪廓”的表述是指下述四邊形,由該四邊形的相鄰邊形成的該四邊形每個角度不正交。在以下的說明中,記錄元件板10被布置以形成液體噴射頭3中的列所沿的方向?qū)⒈环Q為縱向方向401,并且在平行于記錄元件板10的表面的平面內(nèi)垂直于縱向方向401的方向?qū)⒈环Q為掃描方向402。
在圖22b的情況中,記錄元件板10被布置以形成列,其中,每個記錄元件板10具有下述形狀,在所述形狀中,多對相對布置的側(cè)面中的一對的側(cè)面彼此平行延伸,而另一對的側(cè)面由階梯狀彎曲線形成。在圖22c的情況中,具有平行四邊形輪廓的記錄元件板10在如圖22a中那樣布置成列的同時,任何兩個相鄰定位的記錄元件板10在掃描方向402上彼此移位。在圖22d的情況中,矩形記錄元件板10布置成列。
在圖22a至22c的每個圖情況中,任何兩個相鄰定位的記錄元件板10在縱向方向和掃描方向二者上至少部分地彼此重疊。在圖22d的情況中,任何兩個相鄰定位的記錄元件板10僅在縱向方向上彼此重疊。
圖23a和23b是液體噴射頭3的噴射端口列的位置位移的示意圖。圖23a是具有與圖22a所示的記錄元件板10相同的輪廓的兩個相鄰定位的記錄元件板10的放大示意圖,其示出了相應(yīng)列的噴射端口的位移403的寬度。如圖23a所示,在記錄元件板10的相鄰區(qū)域中出現(xiàn)噴射端口列的位移,并且作為相鄰定位的記錄元件板10之間的距離的元件間距離404越小,噴射端口列的位移403的寬度越小。換句話說,對于減小噴射端口列的位移403的寬度,更小的元件間距離404好得多。上述描述不僅適用于圖22a的情況,而且一般適用于下述液體噴射頭3,其中,如圖22b和22c的情況那樣,相鄰定位的記錄元件板10在縱向方向和掃描方向二者上至少部分地彼此重疊。
圖23b是在圖22d的情況中的兩個相鄰定位的記錄元件板10的相鄰區(qū)域的放大示意圖。雖然在圖23b的情況中,噴射端口列之間如在圖22a所適用于的液體噴射頭的情況那樣沒有發(fā)生位置位移,但是更小的元件間距離404也好得多。這是因為元件間距離404越小,相鄰區(qū)域中的相鄰定位的噴射端口列之間的間隙405越小。盡管將在下文描述圖22a所示的其中相鄰定位的記錄元件板10在縱向方向和掃描方向二者上至少部分地彼此重疊的液體噴射頭3,但是圖23b的情況也可以提供與圖22a的液體噴射頭相似的優(yōu)點。
現(xiàn)在,將在下文更詳細(xì)地描述本實施例的特征。
圖24是第一實施例的兩個相鄰定位的記錄元件板10的相鄰區(qū)域的示意性橫截面?zhèn)纫晥D。如圖24所示,在兩個相鄰定位的記錄元件板10之間的間隙區(qū)域410中,記錄元件板10和支撐部件30的接觸表面411與記錄元件板10的相反設(shè)置的邊緣412分離。換句話說,記錄元件板10的相反設(shè)置的邊緣412從支撐部件30的對應(yīng)邊緣413向外突出,以使相鄰定位的記錄元件板10之間的距離(間隙)小于相鄰定位的支撐部件30之間的距離(間隙)。
記錄元件板10中的每個記錄元件板10具有在晶片加工(半導(dǎo)體加工)中預(yù)先制備的電路和其它部件,并且通常通過使用硅形成。通常采用各種蝕刻和切割技術(shù)中的任何一種來制造記錄元件板10的周邊輪廓。另一方面,支撐部件30通過機(jī)械加工和/或模制來制備。通常使用樹脂或諸如sus的金屬來生產(chǎn)支撐部件30。因此,記錄元件板10的加工精度高于支撐部件30的加工精度。
參照圖24,如果記錄元件板10的邊緣不從支撐部件30的邊緣向外突出,則作為兩個相鄰定位的記錄元件板10之間的距離的元件間距離404的精度由支撐部件30的加工精度和記錄元件板10的安裝位置對準(zhǔn)精度確定。這是因為如果試圖將元件間距離404減小為小于由支撐部件30的加工精度和記錄元件板10的安裝位置對準(zhǔn)精度而名義上限制的距離,支撐部件30會彼此干擾。
相反,當(dāng)記錄元件板10的邊緣412如本實施例中那樣從支撐部件30的邊緣向外突出時,相鄰定位的記錄元件板10之間的元件間距離404的精度不受支撐部件30的加工精度限制。元件間距離404的精度由記錄元件板10的加工精度和記錄元件板10的安裝位置對準(zhǔn)精度確定。通過這種布置,如果支撐部件30的加工精度和記錄元件板10的安裝位置對準(zhǔn)精度相對較低,則只要記錄元件板10的邊緣從支撐部件30的邊緣向外突出大于支撐部件30的尺寸公差的距離,支撐部件30就不會彼此干擾。因此,通過以下文將描述的方式構(gòu)造液體噴射頭3,可以減小兩個相鄰定位的記錄元件板10之間的距離。
圖25a、25b、25c和25d是本實施例的液體噴射頭的一些優(yōu)點的示意圖,并且示出了液體噴射頭的相鄰定位的記錄元件板10的相鄰區(qū)域的側(cè)視圖。更具體地,圖25a示出了第一比較示例,圖25b示出了本實施例的第一示例,而圖25c示出了第二比較示例,圖25d示出了本實施例的第二示例。圖25a和25b示出了承載相應(yīng)的記錄元件板10(其安裝在支撐部件30上)的支撐部件30布置在流動通道形成部件210上的情況,圖25c和25d示出了記錄元件板10安裝到相應(yīng)的支撐部件30上的情況,所述支撐部件30布置在流動通道形成部件210上。
這里,假定支撐部件30的加工精度為±0.1mm,并且記錄元件板10的加工精度為±0.01mm,而支撐部件30的安裝對準(zhǔn)精度為±0.1mm,記錄元件板10的安裝對準(zhǔn)精度為±0.01mm。
在圖25a和圖25c所示的比較示例中,記錄元件板10的邊緣不從支撐部件30的邊緣向外突出。在這些情況下,大于0.4mm的值(該值通過將每個支撐部件30的加工精度與每個支撐部件30的安裝對準(zhǔn)精度相加并且將和加倍得到)需要被選定用于部件間距離406,部件間距離406是兩個相鄰定位的支撐部件30之間的距離。換句話說,元件間距離404至少等于0.4mm。
對于圖25b所示的本實施例的第一示例,可以使元件間距離404等于通過將每個記錄元件板10的加工精度與每個記錄元件板10的安裝對準(zhǔn)精度相加并將和加倍而獲得的0.04mm。因此,本實施例的第一示例的元件間距離404可以從圖25a所示的比較示例的元件間距離404減小0.36mm。
對于圖25d所示的本實施例的第二示例,可以使得元件間距離404等于通過將每個記錄元件板10的加工精度與每個支撐部件30的安裝對準(zhǔn)精度相加并將和加倍而獲得的0.22mm。因此,本實施例的第二示例的元件間距離404可以從圖25c所示的比較示例的元件間距離404減小0.18mm。
在圖25d的情況中,如果記錄元件板10的安裝對準(zhǔn)精度低到一定程度,則可以通過提高支撐部件30的安裝對準(zhǔn)精度來進(jìn)一步減小元件間距離404。例如,通過使每個記錄元件板10的安裝對準(zhǔn)精度等于0.1mm并且使每個支撐部件30的安裝對準(zhǔn)精度等于0.01mm,可以使元件間距離404等于0.04mm。在該示例中,需要高精度的部件安裝步驟僅需要執(zhí)行一次。
如上所述,通過使記錄元件板10的邊緣412相對于支撐部件30的邊緣413向外突出,可以減小元件間距離404,從而減小相鄰定位的記錄元件板10的相鄰區(qū)域中的噴射端口列的位移寬度403。因此,可以減小相鄰定位的記錄元件板10的相鄰區(qū)域中的在掃描記錄介質(zhì)2的方向上的位移寬度,進(jìn)而減小噴射端口列的位移寬度403,而不受支撐部件30的加工精度和支撐部件30的安裝對準(zhǔn)精度所施加的限制。則結(jié)果,圖像的與記錄元件板10的相鄰區(qū)域相對應(yīng)的位置處的諸如圖像不均勻的問題被最小化并且可以產(chǎn)生高質(zhì)量的圖像。
另外,利用本實施方式,可以抑制下述問題,即,用于接合記錄元件板10與支撐部件30的粘合劑從將相鄰定位的記錄元件板10分離的間隙410向上蠕動到記錄元件板10的布置有噴射端口13的第一表面。因此,當(dāng)采用粘合劑接合記錄元件板10和支撐部件30時,本實施例的布置提供如下文所述的優(yōu)點,其中,在本實施例的布置中,使得記錄元件板10的邊緣從對應(yīng)的支撐部件30的邊緣向外突出。也就是說,如果粘合劑從接合的表面出來,則出來的粘合劑被迫保留在記錄元件板10的從相應(yīng)的支撐部件30突出的邊緣部分的后表面上,從而抑制粘合劑從間隙410向上蠕動的問題。
期望地,多個支撐部件30布置在單個流動通道形成部件210上。則,支撐部件30可以在縱向方向401上精確地布置,以使得能夠產(chǎn)生高質(zhì)量的圖像。
流動通道形成部件210的并列地布置有記錄元件板10的部分的長度優(yōu)選地不小于能夠在記錄設(shè)備1000中設(shè)置就位的記錄介質(zhì)2的最大寬度。這種布置允許提高圖像的與相鄰定位的記錄元件板10的相鄰區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域中待記錄的圖像的質(zhì)量,并且可以在記錄介質(zhì)2的整個寬度上記錄高質(zhì)量圖像。
雖然在本實施例中,記錄元件板10是可單獨更換的,但是本發(fā)明不限于這種布置。例如,記錄元件板10不能單獨更換但是支撐部件10可以有利地被單獨加工的液體噴射頭3也可以提供與本實施例相似的優(yōu)點。
因此,本實施例的構(gòu)造所要滿足的要求僅僅是:相鄰定位的記錄元件板10的邊緣從對應(yīng)的支撐部件30的邊緣向外突出。如圖22a至22d所示,通過使支撐部件30的邊緣在沒有相鄰定位的記錄元件板10的一側(cè)處從對應(yīng)的記錄元件板10的邊緣向外突出,可以使支撐部件30穩(wěn)定地支撐記錄元件板10。另外,如圖9a和9b所示,還可以使得每個支撐部件30穩(wěn)定地支撐接合到記錄元件板10的柔性配線板40。如上詳細(xì)描述的,優(yōu)選地使得記錄元件板10在記錄元件板10并列布置的一側(cè)處相對于對應(yīng)的支撐部件30向外突出。另一方面,優(yōu)選地使得支撐部件30在沒有相鄰定位的記錄元件板10被布置的一側(cè)(在支撐部件接合到相應(yīng)的柔性配線板40的一側(cè))從相應(yīng)的記錄元件板10向外突出。
在下面的描述中,任何兩個相鄰定位的記錄元件板10中的一個記錄元件板將被稱為第一記錄元件板,而另一個記錄元件板將被稱為第二記錄元件板。類似地,支撐第一記錄元件板的支撐部件30將被稱為第一支撐部件,支撐第二記錄元件板的支撐部件30將被稱為第二支撐部件。然后,第一支撐部件和第二支撐部件并列地布置在流動通道形成部件210上。另外,第一記錄元件板的定位成靠近第二記錄元件板的邊緣優(yōu)選地從第一支撐部件的定位成靠近第二支撐部件的邊緣朝向第二記錄元件板突出。類似地,第二記錄元件板的定位成靠近第一記錄元件板的邊緣優(yōu)選地從第二支撐部件的定位成靠近第一支撐部件的邊緣朝向第一記錄元件板突出。
然而,本發(fā)明絕不限于圖22a至圖22d所示的布置方式,本發(fā)明還可應(yīng)用于每個記錄元件板10沿著其整個周邊從對應(yīng)的支撐部件30向外突出的布置。
(第二實施例)
圖26a和26b以及圖27a和27b示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的液體噴射頭的第二實施例。圖26a和26b是液體噴射頭的示意圖。更具體地,圖26a是液體噴射頭的示意性立體圖,圖26b是液體噴射頭的示意分解立體圖。另一方面,圖27a和27b是相鄰定位的記錄元件板的示意圖。更具體地,圖27a是液體噴射頭的示意性俯視圖,圖27b是沿圖27a中的線27b-27b截取的示意性橫截面圖。
圖26a和26b以及圖27a和27b所示,本實施例的液體噴射頭與第一實施例的液體噴射頭的不同之處在于,蓋部件20設(shè)置在記錄元件板10與支撐部件30之間。額外地,在本實施例的液體噴射頭中,用于將液體供給到每個記錄元件板10的噴射端口13的背側(cè)供給通道420布置在記錄元件板10的后表面上,并且蓋部件20操作作為用于記錄元件板10的背側(cè)供給通道420的蓋。另外,蓋部件20設(shè)置有用于將液體供給到背側(cè)供給通道420的供給端口17a。通常使得供給端口17a與布置在支撐部件30內(nèi)部的供給通道連通。蓋部件20由樹脂膜制成并且具有比支撐部件30的厚度小的厚度。蓋部件20的厚度優(yōu)選地不大于1mm,更優(yōu)選地不大于0.1mm。
在本實施例的液體噴射頭3中,在每個記錄元件板10的從對應(yīng)的支撐部件30的相應(yīng)的邊緣向外突出的部分中形成有噴射端口13。由于背側(cè)供給通道420由蓋部件20覆蓋,因此液體可以被供給到記錄元件板10的向外突出的部分中的噴射端口13。
如在第一實施例的描述中,這里假定兩個相鄰定位的記錄元件板10中的一個記錄元件板將被稱為第一記錄元件板,而另一個記錄元件板將被稱為第二記錄元件板,并且假定支撐第一記錄元件板的支撐部件30將被稱為第一支撐部件,并且支撐第二記錄元件板的支撐部件30將被稱為第二支撐部件。應(yīng)注意,蓋部件20與背側(cè)供給通道420一起布置在第一記錄元件板與相應(yīng)的支撐部件之間以覆蓋背側(cè)供給通道420,所述背側(cè)供給通道420形成在第一記錄元件板的定位成靠近相應(yīng)的第一支撐部件的表面上并且作為用于將液體供給到記錄元件的供給通道。
應(yīng)注意,作為覆蓋背側(cè)供給通道420的蓋的蓋部件是厚度比支撐部件30的厚度薄的部件,以使得蓋部件能夠被以與記錄元件板10的加工精度基本上相同的加工精度加工。例如,蓋部件20可以通過加工硅襯底而形成。如果是這樣,可以使蓋部件20的厚度不大于1mm??梢酝ㄟ^光刻、作為用于加工晶片的技術(shù)的刀片切割或激光來加工硅襯底。這些技術(shù)中的任何一種都可以確保加工精度基本上等于加工記錄元件板10的加工精度。替代性地,蓋部件20可以通過加工樹脂膜而形成。如果是這種情況,可以使得蓋部件20的厚度不小于0.1mm。如在加工硅襯底的情況中那樣,樹脂膜可以通過光刻、用于加工晶片的刀片切割或者激光來加工。這些技術(shù)中的任何一種也可以確保加工精度基本上等于加工記錄元件板10的加工精度。記錄元件板10和蓋部件20優(yōu)選地彼此接合而不需要使用任何液體粘合劑。則,可以有效地防止用于接合記錄元件板10與蓋部件20的粘合劑穿透到記錄元件板10和蓋部件20中的供給通道中。
在本實施例中,噴射端口13布置在記錄元件板10的分別從對應(yīng)的支撐部件30的邊緣413向外突出的部分上。由于這種布置,與第一實施例相比,使本實施例的任何兩個相鄰定位的記錄元件板10的噴射端口13分開的分開距離可以進(jìn)一步減小。則結(jié)果,可以進(jìn)一步減小任何兩個相鄰定位的記錄元件板10的相鄰區(qū)域中的噴射端口列的位移寬度。
如在第一實施例的上面的描述中那樣,考慮兩個相鄰定位的記錄元件板10之間的元件間距離404為0.02mm的情況以及兩個相鄰定位的記錄元件板10之間的元件間距離404為0.2mm的情況。在這些情況下,噴射端口13布置在與記錄元件板10的邊緣分離0.05mm的相應(yīng)位置處。當(dāng)由每個記錄元件板10的兩個傾斜設(shè)置的側(cè)面形成的角度為45度時,兩個相鄰噴射端口列的位移寬度將分別為約0.17mm和約0.42mm。因此,如果與第一實施例相比,可以顯著減小位移寬度。如上所述,本實施例的位移寬度不依賴于支撐部件30的加工精度和安裝對準(zhǔn)精度。因此,如在對應(yīng)的記錄介質(zhì)2的掃描方向上觀察的,任何兩個相鄰定位的記錄元件板10的在其相鄰區(qū)域中的位移寬度可以減小,從而減小噴射端口列的位移寬度403。則結(jié)果,可以使諸如與記錄元件板10的相鄰區(qū)域相對應(yīng)的位置處的圖像不均勻的問題最小化,并且可以產(chǎn)生高質(zhì)量的圖像。
另外,如第一實施例那樣,可以有效地抑制接合記錄元件板10與支撐部件30的粘合劑從使任何兩個相鄰定位的記錄元件板10分離的間隙410向上蠕動到記錄元件板10的布置噴射端口13的第一表面的問題。
應(yīng)注意,如在本實施例中那樣,在第一實施例中,噴射端口13可以布置在記錄元件板10的從支撐部件30的相應(yīng)的邊緣向外突出的部分上。如果是這種情況,供給通道需要被形成在記錄元件板10的形成有噴射端口13的表面上,以將液體供給到噴射端口13,所述噴射端口13設(shè)置在記錄元件板10的向外突出的部分上。則,然而,盡管在第一實施例中,供給通道的高度最大為幾十μm,但是第二實施例的背側(cè)供給通道420的高度可以做成大約幾百μm。這意味著,與第一實施例相比,在第二實施例中,液體可以更充分地供給到布置在記錄元件板10的從相應(yīng)的支撐部件30的對應(yīng)邊緣向外突出的部分中的噴射端口13,從而使得與第一實施例相比,在第二實施例中,可以更令人滿意地提高對應(yīng)于相鄰區(qū)域的記錄圖像區(qū)域的圖像質(zhì)量。
形成有背側(cè)供給通道420的后表面是指記錄元件板10的相對于形成有噴射端口13的表面的實質(zhì)后表面。換句話說,在記錄元件板10通過將多個基板一個在另一個之上地順次放置的情況下,后表面不是形成有噴射端口13的前表面上頂部基板的后表面,而是在將基板一個在另一個之后地放置以后制成的整個記錄元件板10的后表面,并且該后表面定位成與形成有噴射端口13的前表面相反。在圖27b的情況中,兩個相鄰定位的記錄元件板10之間的距離等于兩個相鄰定位的蓋部件20之間的距離,兩個相鄰定位的記錄元件板10之間的距離可以小于兩個相鄰定位的蓋部件20之間的距離。
(第二實施例的液體噴射頭的制造步驟)
圖28是示出第二實施例的液體噴射頭的制造步驟的流程圖。
首先,執(zhí)行在記錄元件板10上形成噴射端口13的噴射端口形成步驟(步驟s501),其中,在所述記錄元件板10上已經(jīng)形成有用于發(fā)泡液體所必需的回路(例如記錄元件15)。此時,記錄元件板10是晶片的形式。隨后,執(zhí)行在記錄元件板10的背面上形成背側(cè)供給通道420的背側(cè)供給通道形成步驟(步驟s502)。然后,執(zhí)行在記錄元件板10的背面上形成蓋部件20的蓋部件形成步驟(步驟s503)。然后,執(zhí)行對記錄元件板10進(jìn)行加工以使記錄元件板10呈現(xiàn)所設(shè)計的適當(dāng)外部輪廓以及從晶片形式的記錄元件板10中制造芯片形式的記錄元件板10的切割步驟(步驟s504)。隨后,執(zhí)行將記錄元件板10接合到相應(yīng)的支撐部件30使得蓋部件20與支撐部件30面對面定位的接合步驟(步驟s505)。最后,執(zhí)行將記錄元件板10已經(jīng)接合到其上的支撐部件30并列地布置在流動通道形成部件210上的布置步驟(步驟s506)。
隨著在接合步驟(步驟s505)之前的蓋部件形成步驟(步驟s503)中把蓋部件20形成在記錄元件板10的后表面上,制成了第二實施例的液體噴射頭。因此,可以減小任何兩個相鄰定位的記錄元件板10在掃描方向上的位移寬度,從而減小噴射端口列的位移寬度,而不依賴于支撐部件30的加工精度和安裝對準(zhǔn)精度。則結(jié)果,可以使與記錄元件板10的相鄰區(qū)域相對應(yīng)的位置處的諸如圖像不均勻的問題最小化,并且可以產(chǎn)生高質(zhì)量的圖像。
當(dāng)通過使用硅襯底形成蓋部件20時,通過使用晶片形式的硅襯底而形成的蓋部件20可以接合到晶片形式的記錄元件板10。因此,與蓋部件20接合到許多芯片形式的相應(yīng)的記錄元件板10的情況相比,可以減少步驟數(shù)量。
當(dāng)蓋部件20通過使用樹脂膜形成時,膜形式的蓋部件20可以接合到記錄元件板10的晶片以生產(chǎn)層壓板。則結(jié)果,與如上所述通過硅襯底形成蓋部件20那樣基于芯片到芯片將各單獨的蓋部件20分別接合到記錄元件板10的情況相比,可以減少步驟數(shù)量。
應(yīng)注意,本實施例描述的制造步驟僅僅是示例性的制造步驟,并且本發(fā)明絕不限于上述制造步驟。例如,執(zhí)行噴射端口形成步驟(步驟s501)、背側(cè)供給通道形成步驟(步驟s502)、蓋部件形成步驟(步驟s503)以及切割步驟(步驟s504)的順序可以不必是上面針對本實施例描述的順序。對于制造步驟,唯一要求滿足的是,需要在接合步驟(步驟s505)之前執(zhí)行蓋部件形成步驟(步驟s503)。
如上所述的液體噴射頭3和記錄設(shè)備1000可以在打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、配備有通信系統(tǒng)的傳真機(jī)和具有打印機(jī)部分的文字處理機(jī)領(lǐng)域中得到應(yīng)用。此外,根據(jù)本發(fā)明的液體噴射頭3和記錄設(shè)備1000也可以在通過以復(fù)雜的方式組合各種處理設(shè)備而形成的工業(yè)記錄設(shè)備領(lǐng)域中得到應(yīng)用。例如,液體噴射頭可以在生產(chǎn)生物芯片的領(lǐng)域中、在電子電路印刷領(lǐng)域等中得到應(yīng)用。
因此,根據(jù)本發(fā)明,記錄元件板的邊緣從支撐相應(yīng)的記錄元件板的支撐部件的邊緣在支撐部件并列布置的方向上向外突出。由于這種布置,可以通過參考高于支撐部件的加工精度和安裝對準(zhǔn)精度的記錄元件板的加工精度和安裝對準(zhǔn)精度來限定任何兩個相鄰定位的記錄元件板之間的距離。則結(jié)果,可以減小任何兩個相鄰定位的記錄元件板之間的距離。
盡管已經(jīng)參照示例性實施例描述了本發(fā)明,但是應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明不限于所公開的示例性實施例。所附權(quán)利要求的范圍應(yīng)被賦予最寬泛的解釋,以便包括所有這樣的修改以及等同結(jié)構(gòu)和功能。