液體噴出設(shè)備和液體噴出頭的制作方法
【專(zhuān)利摘要】液體噴出設(shè)備和液體噴出頭。一種液體噴出頭，其包括：記錄元件基板，其設(shè)置有形成于基板的一個(gè)表面的用于產(chǎn)生噴出液體用的能量的元件，以及在基板的兩個(gè)表面之間貫穿的用于將液體供給至該元件的第一供給口和第二供給口；支撐構(gòu)件，其設(shè)置有第一液體存儲(chǔ)部和第二液體存儲(chǔ)部、分別允許第一供給口和第二供給口與第一液體存儲(chǔ)部和第二液體存儲(chǔ)部連通的第一連通路徑和第二連通路徑，支撐構(gòu)件對(duì)基板的另一表面進(jìn)行支撐。第一連通路徑的長(zhǎng)度長(zhǎng)于第二連通路徑的長(zhǎng)度。第一連通路徑的在垂直于液體供給方向的方向上的水平截面面積大于第二連通路徑的水平截面面積。
【專(zhuān)利說(shuō)明】液體噴出設(shè)備和液體噴出頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及安裝了液體噴出頭的液體噴出設(shè)備，所述液體噴出頭具有設(shè)置于對(duì)記錄元件基板進(jìn)行支撐的支撐構(gòu)件的液體存儲(chǔ)部，并且還涉及可拆裝地安裝于液體噴出設(shè)備的液體噴出頭。

【背景技術(shù)】
[0002]已提出了一種具有設(shè)置于對(duì)記錄元件基板進(jìn)行支撐的支撐構(gòu)件的多個(gè)液體存儲(chǔ)部的液體噴出頭(美國(guó)專(zhuān)利N0.7，267,431)。描述了一種液體噴出設(shè)備，其中安裝了設(shè)置有熱力系統(tǒng)的記錄元件基板的液體噴出頭。
[0003]記錄元件基板具有形成于記錄元件基板的一個(gè)表面的噴出口、與噴出口連通的發(fā)泡室、設(shè)置于發(fā)泡室壁的作為噴出能量產(chǎn)生元件的加熱電阻器和與發(fā)泡室連通的多個(gè)液室。多個(gè)液室中的每一個(gè)均具有形成于記錄元件基板的另一表面的開(kāi)口。
[0004]支撐構(gòu)件對(duì)所述另一表面進(jìn)行支撐。另外，支撐構(gòu)件具有從液體存儲(chǔ)部延伸至液室的開(kāi)口的連通路徑。設(shè)置有記錄元件基板和支撐構(gòu)件的液體噴出頭以噴出口指向下方的狀態(tài)安裝于液體噴出設(shè)備。
[0005]液體從液體存儲(chǔ)部依次流過(guò)連通路徑和液室以便被供給至發(fā)泡室。通過(guò)對(duì)加熱電阻器施加驅(qū)動(dòng)電力使得發(fā)泡室內(nèi)的液體中發(fā)生膜沸騰。通過(guò)利用由膜沸騰產(chǎn)生的壓力將液體從噴出口噴出。
[0006]記錄元件基板包含相對(duì)昂貴的構(gòu)件。為了降低液體噴出頭或液體噴出設(shè)備的成本，存在著使記錄元件基板小型化的需求。
[0007]例如，熱力系統(tǒng)的記錄元件基板包含用于形成加熱電阻器和電連接至加熱電阻器的電配線的半導(dǎo)體基板。半導(dǎo)體基板是通過(guò)將硅晶片分成多件而獲得的。硅晶片是通過(guò)將柱狀錠切片成預(yù)定厚度而獲得的盤(pán)狀板，并且是相對(duì)昂貴的構(gòu)件，從諸如硅等的半導(dǎo)體材料的晶種生長(zhǎng)成所述柱狀錠。
[0008]可以通過(guò)使記錄元件基板小型化而使半導(dǎo)體基板小型化。結(jié)果，從一個(gè)硅晶片獲得更多數(shù)量的半導(dǎo)體基板。換言之，記錄元件基板被小型化，由此從一個(gè)硅晶片制備出更多數(shù)量的記錄元件基板以降低液體噴出頭或液體噴出設(shè)備的成本。
[0009]為了使包含多個(gè)液室的記錄元件基板小型化，有效的是使相鄰的液室之間的距離變窄。在具有多個(gè)連通路徑的液體噴出頭中，需要在使相鄰的液室之間的距離變窄的同時(shí)甚至使相鄰的連通路徑之間的距離變窄。為了使相鄰的連通路徑之間的距離變窄，考慮到使相鄰的連通路徑之間的連通路徑壁變薄。
[0010]然而，具有液體存儲(chǔ)部的支撐構(gòu)件比記錄元件基板大。因此，為了降低支撐構(gòu)件的成本，期望用比記錄元件基板的材料便宜且弱的材料、例如樹(shù)脂材料等來(lái)成型支撐構(gòu)件。在由樹(shù)脂材料形成支撐構(gòu)件的情況中，當(dāng)連通路徑壁變薄時(shí)連通路徑壁的強(qiáng)度不充分，由此存在著當(dāng)制造或使用液體噴出頭時(shí)連通路徑壁可能斷裂的可能性。
[0011]由于這樣的原因，在日本特開(kāi)2008-238518號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的液體噴出頭中，連通路徑的水平截面面積(沿著水平表面切割某些物質(zhì)時(shí)的截面面積；下同)被制得小于液室的開(kāi)口的面積或液體存儲(chǔ)部的水平截面面積。連通路徑的水平截面面積被制得較小，由此增厚連通路徑壁的厚度以確保連通路徑壁的強(qiáng)度。
[0012]在具有多個(gè)液體存儲(chǔ)部的液體噴出頭中，期望多個(gè)液體存儲(chǔ)部以使得液體存儲(chǔ)部能夠設(shè)置在相對(duì)自由的位置處這樣的方式具有不同的長(zhǎng)度(關(guān)于液體流動(dòng)方向的尺寸；下同)。多個(gè)連通路徑具有不同的長(zhǎng)度，由此多個(gè)液體存儲(chǔ)部能夠沿豎直方向設(shè)置在不同的位置處。
[0013]然而，當(dāng)美國(guó)專(zhuān)利N0.7，267，431中公開(kāi)的液體噴出頭內(nèi)的多個(gè)連通路徑具有不同的長(zhǎng)度時(shí)，存在著液體可能未被從與相對(duì)長(zhǎng)的連通路徑連通的噴出口成功地噴出的可能性。參照?qǐng)D14A和圖14B來(lái)描述其原因。圖14A和圖14B是示出具有長(zhǎng)度彼此不同的多個(gè)連通路徑的液體噴出頭的截面圖。
[0014]氣泡在由液體存儲(chǔ)部la、lb或lc、連通路徑2a、2b或2c與液室3a、3b或3c形成的空間內(nèi)生長(zhǎng)。該氣泡被認(rèn)為是由液體中殘留的氣體、當(dāng)液體被倒入液體存儲(chǔ)部la、lb或Ic時(shí)與液體一起流入的空氣、液體噴出時(shí)從噴出口流入的空氣和從記錄元件基板4與支撐構(gòu)件5之間的空間流入的空氣引起。
[0015]浮力和表面張力作用于氣泡。浮力是由氣泡的上部與下部之間的水頭差(waterhead difference)引起的向上的力。表面張力被分成作用于氣泡的上部的向下的力(以下稱作“上表面張力”)和作用于氣泡的下部的向上的力(以下稱作“下表面張力”)。另外，表面張力的強(qiáng)度取決于氣泡的表面面積，并且已知表面張力隨著氣泡的表面面積越小而越聞。
[0016]在圖14A和圖14B中示出的液體噴出頭中，連通路徑2a的水平截面面積Wa小于液室3a的開(kāi)口的面積。當(dāng)氣泡6a在液室3a內(nèi)生長(zhǎng)并且氣泡6a的水平截面面積變得大于連通路徑2a的水平截面面積Wa時(shí)，僅氣泡6a的上部由此進(jìn)入連通路徑2a內(nèi)。
[0017]由于在該階段氣泡6a的上部的表面面積小于氣泡6a的下部的表面面積，所以上表面張力Tua高于下表面張力Tla。當(dāng)上表面張力Tua變得等于下表面張力Tla與浮力Ba的合力時(shí)，氣泡6a停止向上走，并且氣泡6a的下部停留在液室3a內(nèi)(見(jiàn)圖14A)。
[0018]連通路徑2b的水平截面面積Wb小于液室3b的開(kāi)口的面積。當(dāng)氣泡6b在液室3b內(nèi)生長(zhǎng)并且氣泡6b的水平截面面積變得大于連通路徑2b的水平截面面積Wb時(shí)，和氣泡6a一樣，氣泡6b的下部由此停留在液室3b中。
[0019]圖14B是示出氣泡6a和6b從圖14A示出的狀態(tài)進(jìn)一步生長(zhǎng)的狀態(tài)的圖。在圖14A中示出的狀態(tài)中，停留在連通路徑2b和液室3b中的氣泡6b的上部到達(dá)了液體存儲(chǔ)部Ib0由于液體存儲(chǔ)部的水平截面面積大于連通路徑2b的水平截面面積Wb，所以氣泡2b的上部的表面面積變得比圖14A中示出的狀態(tài)中的表面面積大。結(jié)果,上表面張力Tub變得低于下表面張力Tlb與浮力Bb的合力，因此氣泡6b上升并離開(kāi)液室3b。
[0020]由于連通路徑2a的長(zhǎng)度La長(zhǎng)于連通路徑2b的長(zhǎng)度Lb，所以即使當(dāng)氣泡6a已經(jīng)生長(zhǎng)至和氣泡6b—樣的程度時(shí)，氣泡6a的上部也未到達(dá)液體存儲(chǔ)部la。因此，上表面張力Tua仍然高于下表面張力Tla與浮力Ba的合力，所以氣泡6a的下部繼續(xù)停留在液室3a內(nèi)。
[0021]生長(zhǎng)起來(lái)的氣泡6a妨礙液體從液體存儲(chǔ)部Ia到液室3a的流動(dòng)，從而招致液體未充分地供給到液室3a內(nèi)。結(jié)果，液體未被從與液室3a連通的噴出口成功地噴出。
[0022]由于如上所述這樣的原因，液體未被從與相對(duì)長(zhǎng)的連通路徑2a連通的噴出口成功地噴出。
[0023]存在著為了去除液室3a中的氣泡6a而在液體噴出設(shè)備中設(shè)置用于將氣泡6a與液室3a內(nèi)的液體一起從噴出口抽吸出的抽吸機(jī)構(gòu)的提議(日本特開(kāi)2008-238518號(hào)公報(bào))。然而，當(dāng)在液體噴出設(shè)備中設(shè)置抽吸機(jī)構(gòu)時(shí)，液體噴出設(shè)備的成本升聞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0024]根據(jù)本發(fā)明，提供一種液體噴出設(shè)備，在該設(shè)備中，液體噴出頭設(shè)置有:記錄元件基板，其具有形成于所述記錄元件基板的一個(gè)表面的噴出口以及與所述噴出口連通的第一液室和第二液室；和支撐構(gòu)件，其對(duì)所述記錄元件基板的另一表面進(jìn)行支撐，所述液體噴出頭被以所述噴出口指向下方的狀態(tài)安裝，其中，所述第一液室和所述第二液室均具有形成于所述另一表面的開(kāi)口，所述支撐構(gòu)件具有第一液體存儲(chǔ)部、第二液體存儲(chǔ)部、從所述第一液體存儲(chǔ)部延伸至所述第一液室的開(kāi)口的第一連通路徑和從所述第二液體存儲(chǔ)部延伸至所述第二液室的開(kāi)口的第二連通路徑，所述第一連通路徑和所述第二連通路徑均包含具有比所述第一液室的開(kāi)口和所述第二液室的開(kāi)口的面積小的水平截面面積的流路部，所述流路部被以使得所述液體存儲(chǔ)部的內(nèi)部空間向下變窄的方式連接至所述第一液體存儲(chǔ)部和所述第二液體存儲(chǔ)部中的各液體存儲(chǔ)部，其中，所述第一連通路徑的所述流路部的長(zhǎng)度長(zhǎng)于所述第二連通路徑的所述流路部的長(zhǎng)度，并且與所述第二液體存儲(chǔ)部相比，所述第一液體存儲(chǔ)部更加遠(yuǎn)離所述記錄元件基板，并且所述第一連通路徑的所述流路部的水平截面面積大于所述第二連通路徑的所述流路部的所述水平截面面積。
[0025]根據(jù)本發(fā)明，還提供一種液體噴出頭，其包括:記錄元件基板，其設(shè)置有:形成于所述記錄元件基板的一個(gè)表面的元件，所述元件用于產(chǎn)生待用于噴出液體的能量；以及在所述記錄元件基板的所述一個(gè)表面與另一表面之間貫穿的第一供給口和第二供給口，所述第一供給口和所述第二供給口用于將所述液體供給至所述元件；支撐構(gòu)件，其設(shè)置有:能夠存儲(chǔ)所述液體的第一液體存儲(chǔ)部和第二液體存儲(chǔ)部；允許所述第一供給口與所述第一液體存儲(chǔ)部連通的第一連通路徑；和允許所述第二供給口與所述第二液體存儲(chǔ)部連通的第二連通路徑，所述支撐構(gòu)件對(duì)所述記錄元件基板的所述另一表面進(jìn)行支撐，其中，所述第一連通路徑的長(zhǎng)度長(zhǎng)于所述第二連通路徑的長(zhǎng)度，并且所述第一連通路徑的在垂直于所述液體的供給方向的方向上的水平截面面積大于所述第二連通路徑的水平截面面積。
[0026]從下面參照附圖對(duì)示例性實(shí)施方式的說(shuō)明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是示出當(dāng)從下方觀察時(shí)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的液體噴出頭的立體圖。
[0028]圖2是示出安裝了液體噴出頭的液體噴出設(shè)備的立體圖。
[0029]圖3是示出當(dāng)從上方觀察時(shí)根據(jù)實(shí)施方式的液體噴出頭的立體圖。
[0030]圖4是示出記錄元件基板的平面圖。
[0031]圖5是沿著圖4中的線5-5截取的記錄元件基板的截面圖。
[0032]圖6是液體噴出頭的分解立體圖。
[0033]圖7是沿著圖1中的線7-7截取的液體噴出頭的截面圖。
[0034]圖8是沿著圖1中的線8-8截取的液體噴出頭的截面圖。
[0035]圖9是沿著圖1中的線9-9截取的液體噴出頭的截面圖。
[0036]圖1OA和圖1OB是用于說(shuō)明作用于氣泡的力的沿著圖1中的線7_7截取的截面圖。
[0037]圖11是用于說(shuō)明支撐構(gòu)件的制造過(guò)程的沿著圖1中的線7-7截取的截面圖。
[0038]圖12是用于說(shuō)明支撐構(gòu)件的制造過(guò)程的沿著圖1中的線8-8截取的截面圖。
[0039]圖13是用于說(shuō)明支撐構(gòu)件的制造過(guò)程的沿著圖1中的線9-9截取的截面圖。
[0040]圖14A和圖14B是具有長(zhǎng)度不同的多個(gè)連通路徑的液體噴出頭的截面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0041]以下將根據(jù)附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0042]圖1是當(dāng)從下方觀察時(shí)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的液體噴出頭的立體圖，圖2是示出安裝了液體噴出頭的液體噴出設(shè)備的立體圖。
[0043]如圖1所不,根據(jù)該實(shí)施方式的液體噴出頭7設(shè)置有記錄兀件基板8、對(duì)記錄兀件基板8進(jìn)行支撐的支撐構(gòu)件9和配置于支撐構(gòu)件9的側(cè)表面的接觸部10。接觸部10經(jīng)由電配線構(gòu)件(電配線帶)11被電連接至記錄元件基板8。
[0044]液體噴出設(shè)備12(見(jiàn)圖2)配置有可拆裝地對(duì)液體噴出頭7進(jìn)行保持的滑架(未不出)。當(dāng)液體噴出頭7被安裝于液體噴出設(shè)備12時(shí)，液體噴出設(shè)備12的接觸銷(xiāo)(未不出)與接觸部10接觸。從液體噴出設(shè)備12產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)由接觸部10和電配線構(gòu)件11被傳遞至記錄元件基板8。
[0045]另外，液體噴出頭7設(shè)置有安裝于支撐構(gòu)件9的上端部的蓋構(gòu)件13。圖3是示出從上方觀察時(shí)在蓋構(gòu)件13已經(jīng)被從支撐構(gòu)件9上取下的狀態(tài)下的液體噴出頭7的立體圖。
[0046]如圖3所示，支撐構(gòu)件9具有多個(gè)液體貯存部33a、33b和33c。
[0047]在該實(shí)施方式中，通過(guò)用壁將一個(gè)儲(chǔ)存空間分開(kāi)而形成多個(gè)液體貯存部33a、33b和33c。另外，液體貯存部33a、33b和33c分別包含用于保持液體的液體吸收體15a、15b和15c，并且青色、品紅色和黃色的墨被分別保持在液體吸收體15a、15b和15c內(nèi)。
[0048]不必說(shuō)，存儲(chǔ)在液體貯存部33a、33b和33c內(nèi)的液體不限于多種墨，并且可以在液體貯存部33a、33b和33c中存儲(chǔ)相同種類(lèi)的液體。另外，液體貯存部33a、33b和33c可以在不利用液體吸收體15a、15b和15c的情況下存儲(chǔ)液體。
[0049]圖4是示出記錄元件基板8的平面圖。如圖4所示,記錄元件基板8具有分別噴出青色、品紅色和黃色的墨的三種噴出口 16a、16b和16c。多個(gè)噴出口 16a以形成兩個(gè)噴出口列17a的方式形成。噴出口 16b和16c與噴出口 16a —樣也分別形成兩個(gè)噴出口列17b和兩個(gè)噴出口列17c。
[0050]圖5是沿著圖4中的線5-5截取的記錄元件基板8的截面圖。順便提及，圖5僅示出用于噴出品紅色墨的噴出口 16a的周?chē)?。然而，分別用于噴出青色和黃色的墨的噴出口 16b和16c的周?chē)簿哂信c噴出口 16a的周?chē)嗤慕Y(jié)構(gòu)。
[0051]如圖5所示，記錄元件基板8設(shè)置有作為噴出能量產(chǎn)生元件的加熱電阻器18，用于產(chǎn)生噴出液體用的能量。加熱電阻器18配置在與噴出口 16a相對(duì)的位置處并且被夾在對(duì)加熱電阻器18進(jìn)行保護(hù)的保護(hù)膜19與絕緣膜20之間。
[0052]另外，記錄元件基板8具有經(jīng)由流路21與噴出口 16a連通的液室22a。液室22a具有供給口，該供給口是形成在記錄元件基板8的另一表面中的開(kāi)口。
[0053]圖6是液體噴出頭7的分解立體圖。圖7至圖9是分別沿著圖1中的線7_7、線8-8和線9-9截取的液體噴出頭7的截面圖。圖9示出液體從液體貯存部33b經(jīng)由液體存儲(chǔ)部14b流至液室22b的路線。然而，液體從液體貯存部33c經(jīng)由液體存儲(chǔ)部14c流至液室22c的路線與圖9中示出的線路也一樣并且在此省略其說(shuō)明。
[0054]如圖7至圖9所示，支撐構(gòu)件9對(duì)記錄元件基板8的另一表面進(jìn)行支撐。具體地，記錄元件基板8的另一表面被用粘合劑23結(jié)合至支撐構(gòu)件9的下表面。液體存儲(chǔ)部14a位于液室22a的上方，并且液體貯存部33a位于該位置的上方。和液體存儲(chǔ)部14a —樣，液體存儲(chǔ)部14b位于液室22b的上方，并且液體存儲(chǔ)部14c位于液室22c的上方。
[0055]另外，支撐構(gòu)件9具有連通路徑24a，連通路徑24a具有小于液體存儲(chǔ)部14a的水平截面面積的水平截面面積。連通路徑24a沿著豎直方向從液體存儲(chǔ)部14a延伸至液室22a，并允許液體存儲(chǔ)部14a與液室22a連通。于是，液體存儲(chǔ)部14a中的液體以連通路徑24a及液室22a的順序流動(dòng)，以被供給至噴出口 16a(見(jiàn)圖4和圖5)。也就是，存儲(chǔ)在液體貯存部33a中的液體依次經(jīng)由液體存儲(chǔ)部14a和連通路徑24a被供給至液室22a。如圖7所示，液體存儲(chǔ)部14a的內(nèi)壁被形成為錐形，因此液體存儲(chǔ)部14a具有截面面積朝向接合至第一連通路徑24a的接合部分逐漸地減小的部分。如后面將描述的，通過(guò)這樣的形式，連通路徑24a內(nèi)的氣泡容易排出至液體存儲(chǔ)部14a。
[0056]同樣，支撐構(gòu)件9具有允許液體存儲(chǔ)部14b與液室22b連通的連通路徑24b和允許液體存儲(chǔ)部14c與液室22c連通的連通路徑24c。液體存儲(chǔ)部14b中的液體以連通路徑24b及液室22b的順序流動(dòng)以被供給至噴出口 16b (見(jiàn)圖4)，液體存儲(chǔ)部14c內(nèi)的液體以連通路徑24c及液室22c的順序流動(dòng)以被供給至噴出口 16c (見(jiàn)圖4)。
[0057]順便提及，在本說(shuō)明書(shū)的描述中，液體存儲(chǔ)部14a、液室22a和連通路徑24a可能被分別稱作第一液體存儲(chǔ)部、第一液室和第一連通路徑。液體存儲(chǔ)部14b或14c、液室22b或22c和連通路徑24b或24c可能被分別稱作第二液體存儲(chǔ)部、第二液室和第二連通路徑。
[0058]在該實(shí)施方式中，如圖6和圖9所示，支撐構(gòu)件9包含彼此接合的第一構(gòu)件25和第二構(gòu)件26。液體存儲(chǔ)部14a和連通路徑24a、24b及24c僅由第一構(gòu)件25形成，并且液體存儲(chǔ)部14b和14c由第一構(gòu)件25和第二構(gòu)件26形成。
[0059]連通路徑24a、24b和24c中每一個(gè)的水平截面面積均小于液室22a、22b和22c中每一個(gè)的開(kāi)口的面積。因此，即使液室22a與22b之間的距離和液室22a與22c之間的距離變窄了，也能夠充分地確保連通路徑24a與連通路徑24b之間的連通路徑壁的厚度以及連通路徑24a與連通路徑24c之間的連通路徑壁的厚度。于是，能夠在不損害連通路徑壁的強(qiáng)度的情況下使記錄元件基板8小型化，以降低液體噴出頭7和液體噴出設(shè)備12(見(jiàn)圖2)的成本。
[0060]連通路徑24a的長(zhǎng)度長(zhǎng)于連通路徑24b或24c的長(zhǎng)度。因此，液體存儲(chǔ)部14a、14b和14c能夠設(shè)置在相對(duì)自由的位置處。
[0061]例如，當(dāng)連通路徑24a的長(zhǎng)度La和連通路徑24b的長(zhǎng)度Lb彼此相等時(shí)，液體存儲(chǔ)部14a的壁表面Sa必須形成在圖7中示出的虛線的位置處。在該情況中，壁表面Sa與液體存儲(chǔ)部14b的壁表面Sb之間的距離G變窄成Gmin。結(jié)果，液體存儲(chǔ)部14a與液體存儲(chǔ)部14b之間的存儲(chǔ)部壁的強(qiáng)度被降低。當(dāng)成型材料被填充到金屬模具內(nèi)以成型支撐構(gòu)件9時(shí)，難以用成型材料填充金屬模具中的待成為存儲(chǔ)部壁的空間。
[0062]在該實(shí)施方式中，連通路徑24a的長(zhǎng)度長(zhǎng)于連通路徑24b或24c的長(zhǎng)度，使得與液體存儲(chǔ)部14b或14c相比,液體存儲(chǔ)部14a能夠與記錄元件基板8隔開(kāi)地更遠(yuǎn)。結(jié)果,壁表面Sa與壁表面Sb之間的距離G能夠加寬以充分地確保存儲(chǔ)部壁的強(qiáng)度。即使當(dāng)成型材料被填充到金屬模具內(nèi)以成型支撐構(gòu)件9時(shí)，也容易用成型材料填充到金屬模具中的待成為存儲(chǔ)部壁的空間內(nèi)。
[0063]另外,連通路徑24a的水平截面面積大于連通路徑24b或24c的水平截面面積。因此，與連通路徑24b或24c內(nèi)的氣泡相比，連通路徑24a內(nèi)的氣泡更加容易向上移動(dòng)。參照?qǐng)D1OA和圖1OB來(lái)描述其原因。圖1OA和圖1OB是為了說(shuō)明作用于氣泡的力的沿著圖1中的線7-7截取的液體噴出頭7的截面圖。
[0064]連通路徑24b的水平截面面積Wb小于液室22b的開(kāi)口的面積。因此，在液室22b內(nèi)生長(zhǎng)的氣泡27b的水平截面面積已經(jīng)變得大于連通路徑24b的水平截面面積Wb，氣泡27b由于浮力Bb而上升，由此僅氣泡27b的上部進(jìn)入連通路徑24b，并且氣泡27b的下部留在液室22b內(nèi)。
[0065]由于在該階段氣泡27b的上部的表面面積小于氣泡27b的下部的表面面積，所以上表面張力Tub高于下表面張力Tib。當(dāng)上表面張力Tub等于下表面張力Tlb與浮力Bb的合力時(shí)，氣泡27b不再上升，并且氣泡27b的下部留在液室22b內(nèi)(見(jiàn)圖10A)。
[0066]當(dāng)氣泡27b進(jìn)一步生長(zhǎng)時(shí)，如圖1OB所示，氣泡27b的上部到達(dá)液體存儲(chǔ)部14b。由于液體存儲(chǔ)部14b的水平截面面積大于連通路徑24b的水平截面面積Wb，所以氣泡27b的上部的表面面積變得比圖1OA中示出的狀態(tài)中的表面面積大。結(jié)果,上表面張力Tub變得低于下表面張力Tlb與浮力Bb的合力，因此氣泡27b上升并離開(kāi)液室22b。
[0067]如圖1OA所示，和氣泡27b —樣，氣泡27a甚至在液室22a中生長(zhǎng)。由于連通路徑24a的長(zhǎng)度La長(zhǎng)于連通路徑24b的長(zhǎng)度Lb，所以即使氣泡27a生長(zhǎng)成與氣泡27b相同的程度，氣泡27a的上部也未到達(dá)液體存儲(chǔ)部14a。
[0068]由于連通路徑24a的水平截面面積Wa大于連通路徑24b的水平截面面積Wb，所以氣泡27a的上表面張力Tua低于氣泡27b的下表面張力Tub。于是,上表面張力Tua傾向于變得低于下表面張力Tla與浮力Ba的合力，因此即使氣泡27a的上部未到達(dá)液體存儲(chǔ)部14a，氣泡27a也上升。結(jié)果，氣泡27a離開(kāi)液室22a。
[0069]由于生長(zhǎng)起來(lái)的氣泡27a和27b不停留在各個(gè)液室22a和22b內(nèi)，所以液體被分別從液體存儲(chǔ)部14a和14b充分地供給至液室22a和22b。結(jié)果，能夠?qū)⒁后w從分別與液室22a和22b連通的噴出口 16a和16b (見(jiàn)圖4和圖5)成功地噴出。
[0070]連通路徑24c的長(zhǎng)度和水平截面面積等于連通路徑24b的長(zhǎng)度和水平截面面積，因此在液室22c中生長(zhǎng)起來(lái)的氣泡難以停留。
[0071]順便提及，在該實(shí)施方式中，圖8和圖9中示出的連通路徑24a與連通路徑24b的寬度被制得彼此相等，并且如圖7所示連通路徑24a的寬度被制得大于連通路徑24b的寬度，由此連通路徑24a的水平截面面積被制得大于連通路徑24b的水平截面面積。在圖7和圖1OA及圖1OB中，為了方便，以一維的方式示出了水平截面面積Wa和Wb。
[0072]順便提及，根據(jù)該實(shí)施方式的液體噴出頭7具有作為相對(duì)短的第二連通路徑的連通路徑24b和24c以及作為相對(duì)長(zhǎng)的第一連通路徑的配置在連通路徑24b與24c之間的連通路徑24a。然而，本發(fā)明不限于該模式。例如，第二連通路徑的數(shù)量可以是一個(gè)、或三個(gè)或者更多。另外，第一連通路徑可以不位于兩個(gè)第二連通路徑之間。
[0073]另外，在該實(shí)施方式中，液室22a被以使得水平方向上彼此相對(duì)的內(nèi)側(cè)面之間的距離向下變窄的方式形成。液室22b和22c也具有與液室22a相同的形式。液室22a、22b和22c被以這樣的形式形成，由此容易將液室22a、22b和22c中的液體分別供給至噴出口16a、16b和16c (見(jiàn)圖4和圖5)。結(jié)果，能夠分別從噴出口 16a、16b和16c成功地噴出液體。
[0074]當(dāng)以使得水平方向上彼此相對(duì)的內(nèi)側(cè)面之間的距離向下變窄的方式形成液室22a時(shí)，期望連通路徑24a的水平截面面積Wa不小于內(nèi)切于液室22a的假想球的水平截面面積。順便提及，這里使用的術(shù)語(yǔ)“內(nèi)切于液室22a的假想球”意指與在液室22a的兩個(gè)內(nèi)側(cè)面和液室22a的開(kāi)口閉合時(shí)所形成的假想平面接觸的假想球。另外，術(shù)語(yǔ)“假想球的水平截面面積”意指當(dāng)沿著穿過(guò)假想球的中心的假想平面切割假想球時(shí)的截面的面積。
[0075]通過(guò)這樣的構(gòu)造，上表面張力Tua恒定地不高于氣泡27b的上表面張力Tub。于是,上表面張力Tua恒定地低于下表面張力Tla與浮力Ba的合力，因此氣泡27a在不停留于液室22a內(nèi)的狀態(tài)下上升。結(jié)果，更加抑制了噴出故障。
[0076]再次參見(jiàn)圖7至圖9。液體噴出頭7也可以設(shè)置有分別存儲(chǔ)在液體貯存部33a、33b和33c內(nèi)的過(guò)濾器28a、28b和28c。通過(guò)設(shè)置過(guò)濾器28a、28b和28c，能夠防止灰塵經(jīng)由過(guò)濾器28a、28b和28c流到記錄元件基板8。
[0077]具體地描述過(guò)濾器28a。液體吸收體15a被包含在液體貯存部33a的僅一部分內(nèi)，并且過(guò)濾器28a配置在液體吸收體15a與連通路徑24a之間。由于被保持在液體吸收體15a內(nèi)的液體經(jīng)由過(guò)濾器28a流入連通路徑24a內(nèi)，所以防止了灰塵從液體吸收體15a流入連通路徑24a內(nèi)。
[0078]可以通過(guò)利用金屬模具對(duì)第一構(gòu)件25和第二構(gòu)件26進(jìn)行成型并利用超聲波焊接法將第一構(gòu)件25和第二構(gòu)件26接合來(lái)制造根據(jù)該實(shí)施方式的支撐構(gòu)件9。參照?qǐng)D11至圖13來(lái)描述支撐構(gòu)件9的制造過(guò)程。
[0079]圖11至圖13是用于示出成型第一構(gòu)件25用的過(guò)程的示例的圖。順便提及，圖11至圖13是分別沿著圖1中的線7-7、線8-8和線9-9截取的第一構(gòu)件25的截面圖。圖13示出液體存儲(chǔ)部14b的周?chē)?。然而，液體存儲(chǔ)部14c的周?chē)簿哂信c液體存儲(chǔ)部14b的周?chē)嗤慕Y(jié)構(gòu)。
[0080]如圖11至圖13所示，通過(guò)利用包含芯件29a、29b和29c、腔件30以及滑動(dòng)件31的金屬模具來(lái)成型第一構(gòu)件25。將成型材料填充到金屬模具內(nèi)，由此形成液體存儲(chǔ)部14a和連通路徑24a、24b及24c，并形成液體存儲(chǔ)部14b和14c的一部分。
[0081]具體地，如圖11和圖12所示，在將成型材料填充到金屬模具內(nèi)之后，使芯件29a和腔件30朝向圖中的空白箭頭的方向移動(dòng)，由此形成液體存儲(chǔ)部14a和連通路徑24a、24b及24c。如圖11和圖13所示，在將成型材料填充到金屬模具內(nèi)之后，使芯件29b和滑動(dòng)件31朝向圖中的空白箭頭的方向移動(dòng)，由此形成液體存儲(chǔ)部14b。與液體存儲(chǔ)部14b —樣，通過(guò)利用芯件29c和滑動(dòng)件31形成液體存儲(chǔ)部14c。
[0082]再次參見(jiàn)圖6和圖9。將第二構(gòu)件26接合至第一構(gòu)件25以便與第一構(gòu)件25 —起形成液體存儲(chǔ)部14b和14c。這里，描述用于將第二構(gòu)件26接合至第一構(gòu)件25的方法。
[0083]作為用于將第二構(gòu)件26接合至第一構(gòu)件25的方法的示例，提到了粘合劑結(jié)合法和超聲波焊接法。
[0084]粘合劑結(jié)合法是通過(guò)將粘合劑施加至第一構(gòu)件25和第二構(gòu)件26中的至少一個(gè)并在使其中的一個(gè)構(gòu)件經(jīng)由粘合劑與另一構(gòu)件接觸的狀態(tài)下使粘合劑固化而使第一構(gòu)件25和第二構(gòu)件26彼此接合的方法。在粘合結(jié)合法中，接合表面可以相對(duì)地窄。然而，因?yàn)樾枰峁┱澈蟿┎⑹蛊涔袒?，所以花費(fèi)了較多的成本。
[0085]超聲波焊接法是用通過(guò)使第一構(gòu)件25和第二構(gòu)件26彼此摩擦產(chǎn)生的摩擦熱將第一構(gòu)件25和第二構(gòu)件26彼此焊接的方法。在超聲波焊接法中，因?yàn)闊o(wú)需提供粘合劑并使其固化，所以與粘合劑結(jié)合法相比降低了成本。然而，因?yàn)榈谝粯?gòu)件25和第二構(gòu)件26必須在接合時(shí)彼此摩擦，所以需要較寬的接合表面。
[0086]在該實(shí)施方式中，第二構(gòu)件26是用于與第一構(gòu)件25 —起形成液體存儲(chǔ)部14b和14c的構(gòu)件。也就是，第一構(gòu)件25與第二構(gòu)件26之間的接合部分形成了液體存儲(chǔ)部14b和14c的壁。
[0087]由于液體存儲(chǔ)部14b和14c的壁的厚度不影響記錄元件基板8的尺寸，所以液體存儲(chǔ)部14b和14c的壁可以相對(duì)地厚。于是，第一構(gòu)件25與第二構(gòu)件26之間的接合表面32可以被制得相對(duì)寬，因此超聲波焊接法可以被用于第一構(gòu)件25至第二構(gòu)件26的接合。結(jié)果，更加降低了將第二構(gòu)件26接合至第一構(gòu)件25所需的成本，因此降低了液體噴出頭7的成本。
[0088]順便提及，在圖7和圖10中示出的實(shí)施方式中，連通路徑24a在從液體存儲(chǔ)部14a到液室22a的整個(gè)區(qū)域具有比液室22a的開(kāi)口的面積小的水平截面面積Wa。然而,本發(fā)明不限于該模式。
[0089]例如，連通路徑24a也可以由具有比液室22a的開(kāi)口的面積小的水平截面面積的小流路部和具有不比液室22a的開(kāi)口的面積小的水平截面面積的大流路部形成。連通路徑24b和24c也可以具有與連通路徑24a相同的結(jié)構(gòu)。在該情況中，僅需要使連通路徑24a中的小流路部的長(zhǎng)度長(zhǎng)于連通路徑24b或24c中的小流路部的長(zhǎng)度，并且使連通路徑24a中的小流路部的水平截面面積大于連通路徑24b或24c中的小流路部的水平截面面積。
[0090]當(dāng)連通路徑24a、24b和24c具有大流路部時(shí)，存在著連通路徑壁會(huì)變薄因此其強(qiáng)度會(huì)不充分的可能性。為了確保連通路徑壁的強(qiáng)度，更優(yōu)選的是，連通路徑24a、24b和24c中的至少一個(gè)單獨(dú)由小流路部形成。還要更優(yōu)選的是，連通路徑24a、24b和24c都單獨(dú)由小流路部形成。
[0091]液體存儲(chǔ)部14a的水平截面面積可以不在整個(gè)液體存儲(chǔ)部14a大于連通路徑24a的水平截面面積。具體地，僅需要使液體存儲(chǔ)部14a中的接合至連通路徑24a的部分(下部)的水平截面面積大于連通路徑24a的水平截面面積。換言之，僅需要以使得液體存儲(chǔ)部14a的內(nèi)部空間向下變窄的方式將連通路徑24a的流路部連接至液體存儲(chǔ)部14a。連通路徑24b和24c也可以具有和連通路徑24a相同的結(jié)構(gòu)。
[0092]雖然已經(jīng)參照示例性實(shí)施方式說(shuō)明了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的示例性實(shí)施方式。權(quán)利要求書(shū)的范圍應(yīng)符合最寬泛的解釋?zhuān)园ㄋ羞@種變型、等同結(jié)構(gòu)和功能。
【權(quán)利要求】
1.一種液體噴出設(shè)備，在該設(shè)備中，液體噴出頭設(shè)置有:記錄元件基板，其具有形成于所述記錄元件基板的一個(gè)表面的噴出口以及與所述噴出口連通的第一液室和第二液室；和支撐構(gòu)件，其對(duì)所述記錄元件基板的另一表面進(jìn)行支撐，所述液體噴出頭被以所述噴出口指向下方的狀態(tài)安裝，其中，所述第一液室和所述第二液室均具有形成于所述另一表面的開(kāi)口，所述支撐構(gòu)件具有第一液體存儲(chǔ)部、第二液體存儲(chǔ)部、從所述第一液體存儲(chǔ)部延伸至所述第一液室的開(kāi)口的第一連通路徑和從所述第二液體存儲(chǔ)部延伸至所述第二液室的開(kāi)口的第二連通路徑，所述第一連通路徑和所述第二連通路徑均包含具有比所述第一液室的開(kāi)口和所述第二液室的開(kāi)口的面積小的水平截面面積的流路部，所述流路部被以使得所述液體存儲(chǔ)部的內(nèi)部空間向下變窄的方式連接至所述第一液體存儲(chǔ)部和所述第二液體存儲(chǔ)部中的各液體存儲(chǔ)部， 其中，所述第一連通路徑的所述流路部的長(zhǎng)度長(zhǎng)于所述第二連通路徑的所述流路部的長(zhǎng)度，并且與所述第二液體存儲(chǔ)部相比，所述第一液體存儲(chǔ)部更加遠(yuǎn)離所述記錄元件基板，并且 所述第一連通路徑的所述流路部的水平截面面積大于所述第二連通路徑的所述流路部的所述水平截面面積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體噴出設(shè)備，其中，所述支撐構(gòu)件具有兩個(gè)所述第二連通路徑，并且所述第一連通路徑位于該兩個(gè)所述第二連通路徑之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體噴出設(shè)備，其中，所述第一液室被以使得在水平方向上彼此相對(duì)的內(nèi)側(cè)面之間的距離向下變窄的方式形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液體噴出設(shè)備，其中，所述第一連通路徑的所述流路部的所述水平截面面積不小于當(dāng)沿著用穿過(guò)了內(nèi)切于所述第一液室的假想球的中心的假想平面對(duì)所述假想球進(jìn)行切割時(shí)獲得的截面的面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體噴出設(shè)備，其中，所述支撐構(gòu)件包含彼此接合的第一構(gòu)件和第二構(gòu)件，所述第一液體存儲(chǔ)部和所述第一連通路徑及所述第二連通路徑僅由所述第一構(gòu)件形成，并且所述第二液體存儲(chǔ)部由所述第一構(gòu)件和所述第二構(gòu)件形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體噴出設(shè)備，其中，所述第一連通路徑和所述第二連通路徑中的至少一者單獨(dú)由所述流路部形成。
7.一種液體噴出頭,其包括: 記錄元件基板，其設(shè)置有:形成于所述記錄元件基板的一個(gè)表面的元件，所述元件用于產(chǎn)生待用于噴出液體的能量；以及在所述記錄元件基板的所述一個(gè)表面與另一表面之間貫穿的第一供給口和第二供給口，所述第一供給口和所述第二供給口用于將所述液體供給至所述元件； 支撐構(gòu)件，其設(shè)置有:能夠存儲(chǔ)所述液體的第一液體存儲(chǔ)部和第二液體存儲(chǔ)部；允許所述第一供給口與所述第一液體存儲(chǔ)部連通的第一連通路徑；和允許所述第二供給口與所述第二液體存儲(chǔ)部連通的第二連通路徑，所述支撐構(gòu)件對(duì)所述記錄元件基板的所述另一表面進(jìn)行支撐， 其中，所述第一連通路徑的長(zhǎng)度長(zhǎng)于所述第二連通路徑的長(zhǎng)度，并且所述第一連通路徑的在垂直于所述液體的供給方向的方向上的水平截面面積大于所述第二連通路徑的水平截面面積。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液體噴出頭，其中，所述支撐構(gòu)件具有兩個(gè)所述第二連通路徑，并且所述第一連通路徑位于該兩個(gè)所述第二連通路徑之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液體噴出頭，還包括與所述第一液體存儲(chǔ)部連通的第一液體貯存部和與所述第二液體存儲(chǔ)部連通的第二液體貯存部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液體噴出頭，其中，在所述第一液體存儲(chǔ)部與所述第一液體貯存部之間以及所述第二液體存儲(chǔ)部與所述第二液體貯存部之間配置有過(guò)濾器。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液體噴出頭，其中，所述第一液體存儲(chǔ)部設(shè)置有截面積朝向所述第一液體存儲(chǔ)部與所述第一連通路徑的接合部分逐漸減小的部分。
【文檔編號(hào)】B41J2/14GK104149490SQ201410193916
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月13日
【發(fā)明者】安間弘雅, 戶田恭輔 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社