液体排放头和使用该排放头的液体排放装置制造方法及图纸

技术编号:1018000 阅读:172 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种利用加热电阻来控制喷墨方向的喷液头。一种喷液头在半导体衬底(101)上包括:加热电阻(102a,102b),其设置为在墨液室(105)中彼此邻近,并且适于产生供给墨液室的墨泡,以从喷嘴(104a)喷墨;开关元件(121a),其供应电力给加热电阻;开关元件(121b,121c),其供应不同的电力给加热电阻或在不同时间供应电力给它们,从而控制喷墨的方向。在半导体衬底(101)上,用于供应电力给加热元件的能量供应配线图案(224)、和用于控制开关元件(121a,121b,121c)的控制配线图案(236)设置在各自的导电层上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用热能等从排放口排放在液体室中的液体的液体排放头、和包括该液体排放头的液体排放装置。
技术介绍
近年来,对硬拷贝、打印等领域的彩色输出的需求递增。为了满足这种需求,已经提出利用彩色成像方法的成像设备、液体排放装置等等,这些彩色成像方法诸如有染料热升华转移(dye sublimation thermal transfer)、热熔合转移(fusion thermal transfer)、喷墨、电子照相和热银盐显影。例如,喷墨型液体排放装置从液体排放头的打印头中形成的喷嘴喷出记录液体(墨)的滴,以在记录介质上形成点,从而可以用简单结构输出高质量图像。在喷墨方法中,能量产生元件施加能量给液体室中的墨,从而使墨滴从喷嘴喷出。根据能量产生元件的类型,喷墨方法分为静电吸附法、连续振动产生法(压电法)和热法。在热法中,加热元件用作能量产生元件。加热元件局部地施加热(能量)到液体室中的墨,以在液体室的墨中产生气泡。气泡产生的压力从喷嘴推出墨,从而使墨喷在记录介质上。即,在热法的示例中,可以用简单结构打印出彩色图像。喷墨型液体排放装置利用加热元件将墨加热至沸腾,以产生气泡并膨胀气泡,从而从墨排放口排放液体。因此,根据加热元件的热量、墨成分、墨温度的变化,在有些情况下墨排放方向等不稳定。为了解决这个问题,在日本专利申请No.2000-185403中已经提出能够控制墨排放方向的技术。但是,在日本专利申请No.2000-185403中,没有公开有关多个加热元件的驱动控制电路。在设计驱动控制电路时,必须考虑下列因素。为了排放墨,需要瞬间煮沸液体室中的墨并膨胀产生的气泡。因此,需要瞬间供应大约0.5-1W的电力,因此,电源配线必须是低电阻。为了降低电源配线的电阻,需要增加配线的宽度。在液体排放头中,多个液体室沿侧面排列,每个液体室包括用于排放墨的加热元件。为了打印出高分辨率的图像,液体室或设置在液体室中的墨排放口彼此非常靠近地设置。因此,设置在每个液体室中的加热元件彼此非常靠近地设置。因此,在加热元件的电源配线构成供给多个加热元件电力的公共配线的情况下,需要流过更强的电流。换言之,电源配线的宽度需要增加。如果提供一附加配线层作为加热元件的电源配线,会降低生产效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够解决上述常规技术问题的新的液体排放头、和具有该液体排放头的液体排放装置,更具体地说,是提供能够对能量产生元件(诸如不形成额外导电层的加热元件)增加电源配线宽度的液体排放头、和具有该液体排放头的液体排放装置。为了实现上述目的,根据本专利技术的液体排放头包括容纳液体的液体室;和在液体室中彼此相邻设置的多个能量产生元件;并且还包括能量产生装置,用于当每个能量产生元件供给能量时,在液体室的液体中产生气泡,并且从排放口排放液体;主操作控制装置,用于供能量给能量产生装置,以在液体室的液体中产生气泡,从而从排放口排放液体;和子操作控制装置,供应不同能量给能量产生元件或改变给予其能量的定时,而来控制从排放口排放的液体排放方向。液体室、能量产生装置、主操作装置和子操作装置设置在单个半导体衬底上。在半导体衬底上,供应电力给能量产生装置的能量供应配线和控制主操作控制装置和子操作控制装置的控制配线设置在不同的导电层。根据本专利技术的液体排放装置包括容纳液体的液体室;和在液体室中彼此相邻设置的多个能量产生元件;并且还包括能量产生装置,用于当每个能量产生元件供给能量时,在液体室的液体中产生气泡,并且从排放口排放液体;主操作控制装置,用于供能量给能量产生装置,以在液体室的液体中产生气泡,从而从排放口排放液体;和子操作控制装置,当供应不同能量给能量产生元件或改变给予其能量的定时,而来控制从排放口排放的液体排放方向。液体室、能量产生装置、主操作装置和子操作装置设置在单个半导体衬底上。在半导体衬底上,供应电力给能量产生装置的能量供应配线和控制主操作控制装置和子操作控制装置的控制配线设置在不同的导电层。本专利技术的其它目的和优点在下面的说明书中阐述,并且在某种程度上从说明书中显而易见,或通过实施本专利技术而获知。附图说明图1是根据本专利技术的喷墨打印机设备的透视图;图2是在喷墨打印机设备中设置的喷墨打印头盒的透视图;图3是墨盒连接到喷墨打印头盒状态的剖面图;图4是当墨盒连接到喷墨打印头盒时,墨供应部件的供应口被阀关闭状态的示意图;图5是当墨盒连接到喷墨打印头盒时,墨供应部分的供应口开启状态的示意图;图6是喷墨打印头盒连接部分的平面图;图7是喷墨打印头盒和头芯片之间关系的剖面图;图8是喷墨打印头盒连接部分的阀机构的阀在关闭状态的剖面图;图9是喷墨打印头盒连接部分的阀机构的阀在开启状态的剖面图;图10是喷墨打印头盒的头芯片的剖面图;图11是喷墨打印头盒的头芯片的分解透视图;图12是喷墨打印头盒的头芯片的平面图;图13是从头芯片排放的墨滴着落点的平面示意图;图14A是气泡产生时间差与墨滴相对记录介质传送方向的排放角之间关系的特性曲线图,图14B是气泡产生时间差与相对喷嘴排列方向的墨排放角之间关系的特性曲线图,图14C是当在两个加热元件上的基础电流设定为80mA和偏转电流重叠在流过两个加热元件之一的电流上、以偏转墨排放方向时,气泡产生时间差和墨滴排放角度之间关系的特性曲线图;图15是用于解释控制墨排放方向的排放方向控制电路的电路图;图16是用于解释本专利技术前提的墨排放方向控制电路的电路布置平面图;图17A和17B各表示根据本专利技术的墨排放方向控制电路的电路布置平面图,尤其是,图17A是去除电源配线图案状态的平面图,图17B是电源配线图案的平面图;图18是多个墨排放方向控制电路平行安装在半导体衬底上的实例的平面图;图19是喷墨打印机设备中,头盖开启/关闭机构在关闭状态的局部透视侧视图;图20是喷墨打印机设备的控制电路框图;图21是由头芯片排放的墨滴给定的密度分布特性曲线图;图22是解释喷墨打印机设备控制方法的流程图;图23是喷墨打印机设备中,头盖开启/关闭机构在开启状态的局部透视侧视图;图24是喷墨打印头盒的头芯片中产生墨泡状态的剖面图;和图25是在喷墨打印头盒的头芯片中,通过产生的墨泡从喷嘴排放墨液滴状态的剖面图。具体实施例方式下面参照附图,描述应用本专利技术的喷墨打印机设备。应用本专利技术的喷墨打印机设备(在下文中,仅称为“打印机设备”)1将墨等排放到纸上,以打印图像或文本,如图1所示。打印机设备1是所谓的行式打印机(line printer),其中墨排放孔根据记录纸P的打印宽度排列。打印机设备1包括排放墨4的喷墨打印头盒(在下文中,仅称为“头盒”)2、和连接头盒2的打印机主体3。头盒2可拆卸地连接到打印机主体3上。另外,墨盒11y、11m、11c和11k作为供墨源可拆卸地连接到头盒2上。在打印机设备1中,可以使用黄色墨盒11y、品红墨盒11m、青色墨盒11c和黑色墨盒11k。可拆卸地连接到打印机主体3上的头盒2和可拆卸地连接到头盒上的墨盒11y、11m、11c和11k是可更换的消耗品。在这种打印机设备1中,当以堆叠方式容纳记录纸P的托盘85a连接到安装在打印机主体3的前底面侧的托盘连接口时,在托盘85a中的记录纸P可以传送到打印机主体3的内部。当托盘85a连接到安装在打印机主体3本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种液体排放头,其利用能量产生元件将能量给予液体室中的液体,以从喷嘴排放液体,包括: 多个能量产生元件,其设置在所述液体室中;一能量供应配线,其供应能量给所述能量产生元件;主操作控制装置,其用于驱动所述能量产生元件以从所述喷嘴排放液体;子操作控制装置,改变供给所述能量产生元件的能量或改变给予其能量的定时,而来控制从所述喷嘴排放的液体的排放方向;和控制装置,用于控制所述主操作控制装置和子操作控制装置,其中,所述能量产生元件、主操作控制装置、子操作控制装置、和控制装置设置在单个半导体衬底上,和控制所述主操作控制装置和子操作控制装置的所述能量供应配线和一控制配线设置在所述半导体衬底的不同导电层中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:冨田学牛滨五轮男堀井伸一江口武夫
申请(专利权)人:索尼株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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