液体喷出头制造技术

本发明专利技术提供一种液体喷出头，其能够在向以高密度配置的喷出口附近循环并供给新鲜墨的同时进行稳定的喷出操作。为了实现该目的，液体喷出头包括：元件排列面，多个喷出元件在该元件排列面上排列；循环流路，其包括向压力室供给液体的供给流路和回收来自压力室的液体的回收流路；以及液体输送机构，其设置于循环流路中以用于使压力室中的液体循环。液体输送机构位于元件排列面的下方。

【技术实现步骤摘要】
液体喷出头本申请是申请日是2018年6月28日、申请号为2018106902801、专利技术名称为“液体喷出模块”的申请的分案申请。
本专利技术涉及液体喷出头。
技术介绍
在诸如喷墨打印头的液体喷出模块中，在一段时间不进行喷出操作的喷出口处存在挥发成分蒸发的情况，从而导致墨(液体)变质的问题。这是因为由于挥发成分的蒸发使诸如着色材料的成分的浓度增大，并且在着色材料为颜料的情况下，颜料发生凝固和沉淀从而影响喷出状态。更具体地，可能存在如下情况：已确认喷出量和喷出方向分散以及图像上的密度不均匀和条纹的部位。为了抑制墨的变质，近来提出了通过使墨在液体喷出模块内循环以向喷出口不断供给新鲜墨的方法。国际公开第WO2012/054017号公开了通过设置于包括喷嘴的模具和向模具供给墨的模具载体之间的墨旁路间隙来使墨循环的构造。国际公开第WO2011/146149号公开了配置有用于产生喷出能量的元件、泵功能以及用于连接该元件和在相同模面上循环的功能的各个流路，以促进连接至各个喷嘴的流路内的墨的循环的构造。国际公开第WO2013/032471号公开了将用于喷出的致动器设置于与能量产生元件相邻的位置处以促进墨在非常靠近喷出口的位置处的循环。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供一种如下的液体喷出头，其包括：元件排列面，多个喷出元件在该元件排列面上排列，各喷出元件包括：收容液体的压力室；能量产生元件，其用于向所述压力室中的液体施加能量；以及喷出口，其用于喷出由所述能量产生元件施加能量的液体；循环流路，其包括向所述压力室供给液体的供给流路和回收来自所述压力室的液体的回收流路；以及液体输送机构，其设置于所述循环流路以使所述压力室中的液体循环，其中，在将从所述喷出口喷出液体的方向假设为从下方侧向上方侧的方向的情况下，所述液体输送机构布置于所述元件排列面的下方。通过以下参照附图对示例性实施方式的说明，本专利技术的其它特征将变得明显。附图说明图1是喷墨打印头的立体图；图2A和图2B是根据第一实施方式的一个区块中的流路的构造图；图3是交流电渗型(ACEO)泵的平面图；图4A至图4C是示出使用一个致动器的液体输送机构的图；图5A至图5C是示出使用多个致动器的液体输送机构的图；图6A至图6D是示出致动器的示例的图；图7A和图7B是示出第一实施方式的变型例的图；图8A和图8B是根据第二实施方式的一个区块中的流路的构造图；以及图9A和图9B是示出第二实施方式的变型例的图。具体实施方式然而，在国际公开第WO2012/054017号的构造中，墨实际循环通过的路径与喷出口间隔开，因此难以发挥到喷出口的顶端的墨循环作用。因此，位于喷出口的顶端处的墨进行挥发，因而不能必然地将最初排出的墨滴保持在稳定的状态下。在国际公开第WO2011/146149号的构造中，能够使墨在喷出口附近循环。然而，由于能量产生元件、泵、以及在其间连接的循环流路均配置于布置有能量产生元件的相同模面并且泵和循环流路的数量对应于能量产生元件的数量，因此不能以高密度布置能量产生元件，从而导致难以实现高分辨率和小型化。相比之下，在国际公开第WO2013/032471号的构造中，相比国际公开第WO2011/146149号的构造，能够在实现高密度喷出口的同时使墨在喷出口附近循环。然而，在国际公开第WO2013/032471号的构造中，与能量产生元件相邻地布置的致动器进行上下运动以压缩流路(压力室)，因此压力室的高度需要大于致动器的振幅。结果，将降低能量产生元件中用于排出操作的能量效率。特别地，由于致动器配置于形成喷出口的面内，形成喷出口的板的厚度受到致动器的形成的限制，由此不能使喷出口变薄。因此，存在喷出口内的压力损失变大并且在喷出时消耗更多能量的问题。为了解决上述问题而做出本专利技术。因此，本专利技术的目的是提供一种液体喷出模块，其能够在向以高密度配置的喷出口附近循环并供给新鲜墨的同时进行稳定的喷出操作。应注意，液体喷出模块构成液体喷出头的构造的至少一部分。在整个打印机中，在提供液体喷出头以及副罐和主罐经由供给管等与液体喷出头连接的系统的情况下，供给管、副罐以及主罐本身不包括在液体喷出模块中。同时，液体喷出模块对应于例如包括液体喷出头的喷嘴的被称为芯片(chip)的部分。此外，液体喷出模块还对应于与打印机独立分离的用于更换的部分。(第一实施方式)图1是能够被用作本专利技术的液体喷出模块的喷墨打印头100(以下简称为打印头)的立体图。打印头100具有由在Y方向上排列的多个打印元件构成的多个打印元件基板4。在本示例中，示出了全幅型的打印头100，其通过将打印元件基板4以与A4尺寸的宽度相对应的距离在Y方向上排列构造而成。打印元件基板4经由各个柔性配线基板101连接至同一电配线板102。电配线板102配置有用于接收电力的电力供给端子103和用于接收喷出信号的信号输入端子104。同时，墨供给单元105形成有用于将由未示出的墨罐供给的墨供给到各个打印元件基板4并用于回收在打印中未消耗的墨的循环流路。在以上构造中，配置于打印元件基板4的各个打印元件基于从信号输入端子104输入的喷出信号、使用从电力供给端子103供给的电力并在图中的Z方向上喷出从墨供给单元105供给的墨。图2A和图2B是示出一个区块中的流路的构造的图。图2A是液体喷出模块的打印元件基板4的当从喷出口的相对侧(+Z方向侧)观察时的透视图，并且图2B是截面图。在本实施方式中，如图2A所示，流路的一个区块包括在Y方向上相邻配置的一定数量(在这种情况下为6个)的打印元件，以及由打印元件共用的共同供给流路5和共同回收流路6。从墨供给单元105供给的墨通过由各个流路区块准备的循环流路在打印元件基板4内循环。如图2B所示，本实施方式的打印元件基板4构造成使得第二基板13、第一基板12、功能层9、流路形成构件10以及喷出口形成构件11在Z方向上按上述顺序层叠。在功能层9的表面布置有作为电热转换元件的能量产生元件1。此外，在喷出口形成构件11的与能量产生元件1相对应的位置处形成有喷出口2。在Y方向上排列的多个能量产生元件1之间，介于功能层9和喷出口形成构件11之间的流路形成构件10配置为分隔壁，以形成与各个能量产生元件1和喷出口2相对应的压力室3。在压力室3的下方设置有通过不经过压力室3而连接供给流路5和回收流路6的连接流路7。收容在压力室3内的墨在稳定状态下在喷出口2的位置处形成弯液面(meniscus)。如果根据喷出信号向能量产生元件1供给电压脉冲，会在与能量产生元件1接触的墨中发生膜态沸腾(filmboiling)并且由于产生的气泡的能量增长将墨从喷出口2作为液滴在Z方向上喷出。假设液体从喷出口2喷出的方向(在这种情况下为Z方向)为从下方侧向上方侧的方向，则墨从下方侧向上方侧喷出。在实际的墨喷出中，墨可以在重力方向上从上方侧向下方侧喷出，并且在这种情况下，在上述假设条件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液体喷出头，所述液体喷出头包括：/n元件排列面，多个喷出元件在所述元件排列面上排列，各喷出元件包括：/n收容液体的多个压力室；/n能量产生元件，其用于向所述压力室中的液体施加能量；以及/n喷出口，其用于喷出由所述能量产生元件施加能量的液体；/n循环流路，其包括向所述多个压力室供给液体的供给流路和回收来自所述多个压力室的液体的回收流路；以及/n液体输送机构，其设置于所述循环流路以使所述压力室中的液体循环，所述液体输送机构使液体从所述回收流路向所述供给流路流动并且使液体在所述循环流路中循环，/n其特征在于，/n在所述液体喷出头中，液体被从所述喷出口从下方侧向上方侧喷出，并且/n所述液体输送机构布置于所述元件排列面的下方。/n

【技术特征摘要】
20170629 JP 2017-1275711.一种液体喷出头，所述液体喷出头包括：
元件排列面，多个喷出元件在所述元件排列面上排列，各喷出元件包括：
收容液体的多个压力室；
能量产生元件，其用于向所述压力室中的液体施加能量；以及
喷出口，其用于喷出由所述能量产生元件施加能量的液体；
循环流路，其包括向所述多个压力室供给液体的供给流路和回收来自所述多个压力室的液体的回收流路；以及
液体输送机构，其设置于所述循环流路以使所述压力室中的液体循环，所述液体输送机构使液体从所述回收流路向所述供给流路流动并且使液体在所述循环流路中循环，
其特征在于，
在所述液体喷出头中，液体被从所述喷出口从下方侧向上方侧喷出，并且
所述液体输送机构布置于所述元件排列面的下方。


2.根据权利要求1所述的液体喷出头，其中，在从所述喷出口的相对侧观察所述液体喷出头的情况下，所述液体输送机构布置在与所述元件排列面的排列所述多个喷出元件的区域重叠的区域。


3.根据权利要求1所述的液体喷出头，其中，所述循环流路还包括连接流路，所述连接流路连接所述回收流路和所述供给流路且不经过所述压力室，并且
所述液体输送机构设置于所述连接流路以使液体从所述回收流路向所述供给流路流动。


4.根据权利要求3所述的液体喷出头，其中，所述液体输送机构设置于与形成有所述能量产生元件的第一基板不同的第二基板的面对所述第一基板的形成有所述能量产生元件的面的背面的位置处。

【专利技术属性】
技术研发人员：中窪亨，山崎拓郎，山田和弘，中川喜幸，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP