技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及噴墨式記錄頭等液體噴射頭以及液體噴射裝置，尤其涉及一種從噴嘴噴射從液體供給通道被導(dǎo)入到壓力室的液體的液體噴射頭以及液體噴射裝置。

背景技術(shù)：

液體噴射裝置為，具有能夠?qū)⒁后w以液滴的形式從噴嘴噴射的液體噴射頭且從該液體噴射頭噴射各種液體的裝置。作為該液體噴射裝置的代表性的裝置，例如，可以例舉出如下的噴墨式記錄裝置(打印機(jī))等的圖像記錄裝置，即，具有噴墨式記錄頭(以下，稱為記錄頭)，并且從該記錄頭的噴嘴將液體狀的油墨以油墨滴的形式噴射而實(shí)施記錄的噴墨式記錄裝置。另外，除此之外，還可以在液晶顯示器等的濾色器中使用的顏色材料、在有機(jī)EL(Electro Luminescence：電致發(fā)光)顯示器中使用的有機(jī)材料、在電極形成中使用的電極材料等各種種類的液體的噴射中使用液體噴射裝置。此外，在圖像記錄裝置用的記錄頭中噴射液狀的油墨，并在顯示器制造裝置用的顏色材料噴射頭中噴射R(Red)·G(Green)·B(Blue)的各顏色材料的溶液。另外，在電極形成裝置用的電極材料噴射頭中噴射液狀的電極材料，在芯片制造裝置用的生物體有機(jī)物噴射頭中噴射生物體有機(jī)物的溶液。

在采用噴墨技術(shù)的液體噴射頭的內(nèi)部設(shè)置有：多個噴嘴、針對每個噴嘴而被形成的壓力室、與多個壓力室共用的共用液體室(也稱為貯液器或歧管)以及分別連通共用液體室與各壓力室的液體供給通道等。此外，通過壓電元件、發(fā)熱元件等的壓力產(chǎn)生單元的驅(qū)動，而使在壓力室內(nèi)的液體產(chǎn)生壓力變動，并利用該壓力變動而從噴嘴噴射液體。

作為液體噴射頭，提出有各種結(jié)構(gòu)的液體噴射頭，例如在專利文獻(xiàn)1所公開的液體噴射頭(噴墨式記錄頭)中，具有使壓電振子在縱向(相對于電場方向正交的方向)上進(jìn)行振動的所謂縱振動型的壓電振子以作為壓力產(chǎn)生單元。該壓電振子是將在氧化鋯、鋯鈦酸鉛等的壓電體層的表面上形成有電極層的結(jié)構(gòu)層疊并燒制后，經(jīng)由切分為梳齒狀的工序而制造得出的。此外，切分出的每一個梳齒作為與每個壓力室對應(yīng)的壓電振子而發(fā)揮功能。這樣的縱振動型的壓電振子不易實(shí)現(xiàn)小型化，通常情況下被搭載于比較大型的液體噴射頭上。此外，在這種液體噴射頭中，噴嘴的開設(shè)間距成為例如相當(dāng)于1/180英寸的間隔、即141[μm]左右。與之相應(yīng)地能夠確保與噴嘴連通的壓力室等的流道的容積也較大。

與此相對，在專利文獻(xiàn)2所公開的液體噴射頭與專利文獻(xiàn)1公開的液體噴射頭相比實(shí)現(xiàn)了小型化。在該液體噴射頭中所使用的壓電振子，利用成膜技術(shù)而分別層疊形成下部電極、由壓電材料構(gòu)成的壓電體層、上部電極，且被構(gòu)成為，通過利用了光刻以及離子蝕刻等的蝕刻而進(jìn)行的圖案形成而針對每個壓力室而被切分。該壓電振子是在電場方向上發(fā)生彎曲變形的所謂彎曲振動型的壓電振子。這樣的彎曲振動型的壓電振子與上述的縱振動型的壓電振子相比能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。因此，有助于作為壓力產(chǎn)生單元而搭載有該壓電振子的液體噴射頭的小型化。此外，在這種液體噴射頭中，噴嘴的開設(shè)間距(中心間距離)成為例如相當(dāng)于1/300英寸的間隔、即84.66[μm]以下，與專利文獻(xiàn)1的結(jié)構(gòu)相比可實(shí)現(xiàn)噴嘴的高密度化。因此，壓力室等流道的容積也受限。

然而，在這種液體噴射頭中，由于噴嘴中液體(彎液面)曝露于外部氣體中，因此液體中含有的溶劑成分將發(fā)生蒸發(fā)，隨時間的經(jīng)過而液體將增粘。而且，如專利文獻(xiàn)2所公開的記錄頭那樣，在高密度地形成噴嘴的小型的液體噴射頭中，壓力室的容積與專利文獻(xiàn)1所公開的比較大型的記錄頭相比變小。因此，在這樣的小型的液體噴射頭中，液體的增粘比較容易從噴嘴側(cè)向壓力室內(nèi)部加劇。如果壓力室內(nèi)部的液體增粘，則從噴嘴噴射的液體的量、飛射速度(飛射方向)等的噴射特性將偏離理想狀態(tài)而發(fā)生變動。為了減少這樣的不良情況，在具有這樣的液體噴射頭(記錄頭)的液體噴射裝置中，例如在對記錄介質(zhì)(液體的噴落對象)進(jìn)行的記錄處理(噴射處理)中，定期執(zhí)行從噴嘴強(qiáng)制噴射液體的維護(hù)處理(沖洗處理)，從而使增粘的液體被排出。然而，在該沖洗處理中，由于臨時中斷印刷處理并移動至沖洗位置處，以從所有噴嘴噴出廢棄液體，因此如果頻繁地進(jìn)行執(zhí)行，則不僅會降低印刷處理中的單位時間內(nèi)的處理能力(生產(chǎn)率)，還存在過度消耗液體的問題。

此外，在增粘加劇的小型的記錄頭(詳細(xì)內(nèi)容將在后文中敘述，例如，圖3中的B和C的頭)中，使執(zhí)行沖洗處理的間隔發(fā)生變化時的、沖洗處理中所需的液體排出量(消除增粘所需的液體的消耗量)的變化比例較大，換言之，該液體噴射頭的性能容易受沖洗間隔的大小而被左右。因此，當(dāng)將該液體噴射頭搭載于液體噴射裝置的情況下，需要在比較短的范圍內(nèi)且較為縝密地設(shè)定沖洗間隔，從而存在作為液體噴射頭而不易處理的問題。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2001-293864號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2003-231254號公報

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是鑒于這樣的情況而完成的，其目的在于，提供一種能夠抑制液體的增粘以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)率的提高、并且減少維護(hù)處理中的液體的消耗的液體噴射頭以及液體噴射裝置。

本發(fā)明的液體噴射頭是為了實(shí)現(xiàn)上述目的而提出的，其特征在于，具有：噴射液體的多個噴嘴；分別與所述多個噴嘴連通的多個壓力室；多個液體供給通道，其分別與各個所述壓力室連通并向該壓力室供給液體，在所述液體噴射頭中，各個噴嘴的最短的形成間距為1/300英寸以下，從所述壓力室中的所述液體供給通道的開口到所述噴嘴為止的流道的容積為4400[pl]以上。

根據(jù)本發(fā)明，通過將從壓力室中的液體供給通道的開口到噴嘴為止的流道的容積設(shè)為4400[pl]以上，從而即便在各個噴嘴的最短的形成間距為1/300英寸以下(84.66μm以下)的比較小型的液體噴射頭中，也能夠抑制液體的增粘的加劇。由此，在搭載有該液體噴射頭的液體噴射裝置中，能夠延長在液體噴射處理中定期執(zhí)行的維護(hù)處理(沖洗處理)的執(zhí)行間隔，即減少執(zhí)行頻率，因此在提高單位時間內(nèi)的液體噴射處理能力(生產(chǎn)率)的基礎(chǔ)上，能夠抑制因維護(hù)處理而所消耗的液體的量。此外，由于相對于維護(hù)處理的執(zhí)行間隔的變化的、維護(hù)處理時所需的液體的消耗量的變化的比例得到了抑制，因此能夠使維護(hù)處理的執(zhí)行間隔的設(shè)定范圍更大，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更易于處理的液體噴射頭。

在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選為，所述流道的容積為6210[pl]以上。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過將從壓力室中的液體供給通道的開口到噴嘴為止的流道的容積設(shè)為6210[pl]以上，從而能夠進(jìn)一步抑制液體的增粘的加劇，因此能夠進(jìn)一步減少因液體的增粘而引起的噴射特性的變動。因此，能夠維持液體相對于噴落對象的噴落位置精度，并實(shí)現(xiàn)液體噴射處理能力的提高以及維護(hù)處理中的液體消耗量的減少。

在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選為，采用具有使所述壓力室與所述噴嘴之間連通的連通口的結(jié)構(gòu)。

另外，在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選為，在形成有所述壓力室的壓力室基板與形成有所述噴嘴的噴嘴基板之間具有連通口基板，且在所述連通口基板上開設(shè)有所述連通口，該連通口基板的厚度為200[μm]以上。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過對連通壓力室與噴嘴之間的連通口的容積進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而無需大幅度地變更壓力室的容積，即無需變更將壓力室彼此分隔的隔壁的高度，便能夠?qū)膲毫κ业囊后w供給通道的開口到噴嘴為止的流道的容積設(shè)定為4400[pl]以上。由此，由于防止了隔壁的剛性降低，因此能夠抑制隨著壓力室內(nèi)的液體的壓力變動而隔壁發(fā)生變形從而產(chǎn)生的所謂相鄰串?dāng)_。另外，由于壓力室的長度不必過長，因此能夠盡可能抑制液體噴射頭的大型化。

另外，可以采用如下結(jié)構(gòu)，即，所述液體的相對于液體組成物總質(zhì)量而言的水的含有量為，質(zhì)量百分比10％以上且質(zhì)量百分比60％以下的范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)。

另外，本發(fā)明的液體噴射裝置的特征在于，具有上述任意結(jié)構(gòu)的液體噴射頭。

根據(jù)本發(fā)明，通過采用上述液體噴射頭，能夠延長在液體噴射處理中定期執(zhí)行的維護(hù)處理(沖洗處理)的執(zhí)行間隔，即能夠減少執(zhí)行頻率，因此在提高單位時間內(nèi)的液體噴射處理能力(生產(chǎn)率)的基礎(chǔ)上，能夠抑制因維護(hù)處理消耗的液體的量。此外，相對于維護(hù)處理的執(zhí)行間隔的變化的、維護(hù)處理時所需的液體的消耗量的變化的比例得到抑制，因此能夠使維護(hù)處理的執(zhí)行間隔的設(shè)定范圍更大，能夠應(yīng)對更廣的用途。

附圖說明

圖1為對打印機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的立體圖。

圖2為對記錄頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的圖。

圖3為對沖洗間隔與必要沖洗量之間的關(guān)系進(jìn)行說明的曲線圖。

圖4為對獨(dú)立流道容積與間歇保證時間之間的關(guān)系進(jìn)行說明的曲線圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對用于實(shí)施本發(fā)明的方式進(jìn)行說明。此外，雖然在以下敘述的實(shí)施的方式中，作為本發(fā)明的優(yōu)選的具體示例而被進(jìn)行了各種的限定，但只要在以下的說明中沒有特別地對本發(fā)明進(jìn)行限定的記載，則本發(fā)明的范圍并不限定于這些方式。另外，在以下，作為本發(fā)明的液體噴射頭，以作為液體噴射頭的一種的記錄頭2為例而進(jìn)行說明。

圖1為表示打印機(jī)1的結(jié)構(gòu)的立體圖。該打印機(jī)1具有：滑架4，其上安裝有記錄頭2，并且以能夠拆裝的方式而安裝有作為液體供給源的一種的墨盒3；壓印板5，其被配置于記錄動作時的記錄頭2的下方；滑架移動機(jī)構(gòu)7，其使滑架4在記錄紙6(記錄介質(zhì)以及噴落對象的一種)的紙寬方向、即主掃描方向上進(jìn)行往復(fù)移動；送紙機(jī)構(gòu)8，其在與主掃描方向正交的副掃描方向上對記錄紙6進(jìn)行輸送。

滑架4以被軸支承在架設(shè)于主掃描方向上的引導(dǎo)桿9上的狀態(tài)被安裝，并被構(gòu)成為，通過滑架移動機(jī)構(gòu)7的工作而沿著引導(dǎo)桿9在主掃描方向上進(jìn)行移動。滑架4在主掃描方向上的位置通過線性編碼器10而被檢測，線性編碼器10的檢測信號、即編碼器脈沖被發(fā)送給未圖示的打印機(jī)控制器。線性編碼器10為位置信息輸出單元的一種，其將與記錄頭2的掃描位置相對應(yīng)的編碼器脈沖作為主掃描方向上的位置信息而輸出。因此，打印機(jī)控制器基于所接收到的編碼器脈沖而能夠?qū)Ρ淮钶d于滑架4上的記錄頭2的掃描位置進(jìn)行識別。即，例如通過對所接收到的編碼器脈沖進(jìn)行計數(shù)，從而能夠?qū)?的位置進(jìn)行識別。由此，打印機(jī)控制器能夠基于來自該線性編碼器10的編碼器脈沖而對滑架4(記錄頭2)的掃描位置進(jìn)行識別，并且對記錄頭2的記錄動作進(jìn)行控制。

滑架4的移動范圍內(nèi)的與記錄區(qū)域相比靠外側(cè)的端部區(qū)域內(nèi)，設(shè)定有成為滑架的掃描的基點(diǎn)的初始位置。在本實(shí)施方式的初始位置處配置有對記錄頭2的噴嘴形成面(噴嘴基板15，參照圖2)進(jìn)行密封的壓蓋部件11，和用于擦拭噴嘴形成面的擦拭器部件12。此外，與初始位置隔著壓印板5而在主掃描方向的另一端部設(shè)置有沖洗箱5′，以作為沖洗區(qū)域。該沖洗箱5′為，與針對記錄紙6的記錄處理無關(guān)，而接收在使油墨從記錄頭2的噴嘴23強(qiáng)制性地噴射的維護(hù)處理(沖洗處理)時被噴射出的油墨的部件。此外，打印機(jī)1被構(gòu)成為能夠進(jìn)行如下的所謂雙向記錄，即，在滑架4從初始位置朝向相反側(cè)的端部進(jìn)行移動的前進(jìn)動作時與滑架4從相反側(cè)的端部朝向初始位置側(cè)返回動作時的雙方向上，在記錄紙6上記錄文字或圖像等。

圖2為表示本實(shí)施方式的記錄頭2的結(jié)構(gòu)的圖，(a)為記錄頭2的俯視圖，(b)為沿(a)中的A-A′線的剖視圖，(c)為沿(a)中的B-B′線的剖視圖。本實(shí)施方式的記錄頭2是通過層疊壓力室基板14、連通口基板13、噴嘴基板15、彈性膜16、絕緣體膜17、壓電元件18以及保護(hù)基板19等而構(gòu)成的。

壓力室基板14例如為由單晶硅基板構(gòu)成的板材。在該壓力室基板14上，以在之間隔著隔壁20′的方式于該壓力室基板14的寬度方向(噴嘴列方向)上排列設(shè)置有多個壓力室20。關(guān)于本實(shí)施方式中的壓力室20，高度被設(shè)定為70[μm]，寬度被設(shè)定為70[μm]，長度(與噴嘴列方向正交的方向上的縱深長度)被設(shè)定為569[μm]。該壓力室20的容積為2788[pl]。在此，壓力室基板14的厚度、即壓力室20的高度，從確保將相鄰的壓力室20彼此分隔的隔壁20′的剛性為一定剛性以上的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選設(shè)定為70[μm]以下。即，隔壁20′的厚度(或壓力室20的寬度)根據(jù)噴嘴23的形成間距而被設(shè)定，但在將該隔壁20′的厚度維持為固定的狀態(tài)下將壓力室20的高度增加至所需以上的情況下，隔壁20′的剛性將隨之降低。當(dāng)隔壁20′的剛性得不到充分確保時，對應(yīng)于噴射油墨時的壓力室20內(nèi)的壓力變動而該隔壁20′將會發(fā)生彎曲，由此產(chǎn)生從噴嘴23被噴射的油墨的量、飛射速度等噴射特性發(fā)生變動的所謂相鄰串?dāng)_的問題。因此，考慮到上述的這一點(diǎn)來設(shè)定壓力室20的高度。另外，關(guān)于壓力室20的長度，由于其越長則記錄頭2的平面方向(與噴嘴基板15的面平行的方向)上的尺寸越大，因此存在記錄頭2趨于大型化的問題。另外，由此，由于壓電元件18等的其他部件的尺寸也隨之增加，因此存在成本也相應(yīng)增加的問題。因此，壓力室20的各尺寸及其容積依據(jù)上述的各條件而被設(shè)定為固定的范圍的值，不優(yōu)選為，基本對這些值進(jìn)行大幅度變更。

在壓力室基板14的向壓力室20的長邊方向上的外側(cè)偏離的區(qū)域中形成連通部21，連通部21與各個壓力室20經(jīng)由針對每個壓力室20而被設(shè)置的油墨供給通道22(相當(dāng)于本發(fā)明中的液體供給通道)而連通。另外，連通部21與后述的保護(hù)基板19的貯液部29連通而構(gòu)成了成為各個壓力室20的共用的油墨室的儲液器30的一部分。油墨供給通道22的流道截面面積(噴嘴列方向的截面面積)小于壓力室20的截面面積。在本實(shí)施方式中，油墨供給通道22的噴嘴列方向的寬度被設(shè)定為22[μm]，被形成為狹窄于壓力室20的同方向上的寬度。另外，該油墨供給通道22的長度(縱深長度)為135[μm]。此外，壓力室基板14上的這些壓力室20和油墨供給通道22等流道通過各向異性蝕刻而形成。

在壓力室基板14與噴嘴基板15之間設(shè)置有連通口基板13。該連通口基板13與壓力室基板14相同，是由單晶硅基板構(gòu)成的板材。通過使連通口基板13與壓力室基板14的下表面接合，從而壓力室20的下表面?zhèn)鹊拈_口通過該連通口基板13而被密封且劃分形成壓力室20的底部。在該連通口基板13上以貫穿該基板的狀態(tài)形成有噴嘴連通口36(相當(dāng)于本發(fā)明中的連通口)。該噴嘴連通口36為連通壓力室基板14的壓力室20與噴嘴基板15的噴嘴23的空腔部。更加具體而言，噴嘴連通口36的上端與壓力室20的長邊方向的油墨供給通道22的相反側(cè)的端部連通，并且噴嘴連通口36的下端與噴嘴23連通。關(guān)于本實(shí)施方式中的噴嘴連通口36的高度(即、連通口基板13的厚度)被設(shè)定為400[μm]，寬度被設(shè)定為58[μm]，縱深長度(與壓力室長邊方向平行的方向上的尺寸)被設(shè)定為155[μm]。該噴嘴連通口36的容積為3596[pl]。該連通口基板13的厚度(即、噴嘴連通口36的高度)優(yōu)選被設(shè)定為200[μm]以上。

在連通口基板13的下表面(與壓力室基板14接合的接合面相反一側(cè)的表面)上接合有噴嘴基板15，在噴嘴基板15上以與各個壓力室20對應(yīng)的方式呈列狀地開設(shè)有多個噴嘴23。噴嘴基板15是由不銹鋼等的金屬板或單晶硅基板等制成的板材。各個噴嘴23為通過干式蝕刻等而被形成為圓筒狀的貫穿孔。在本實(shí)施方式中，噴嘴23中的與噴嘴連通口36連通的連通側(cè)的內(nèi)徑被設(shè)定為與噴射油墨的一側(cè)的內(nèi)徑相比稍大。該噴嘴23的高度(即、噴嘴基板15的厚度)被設(shè)定為65[μm]，噴嘴23的噴射側(cè)的內(nèi)徑被設(shè)定為21[μm]。此外，作為噴嘴23的形狀，內(nèi)徑可以為恒定的圓筒狀，或者也可以為如下的形狀，即，具有與噴嘴連通口36連通的連通側(cè)的內(nèi)徑趨向噴嘴連通口36側(cè)而逐漸增大的所謂錐形部的形狀。在本實(shí)施方式的噴嘴基板15上，以相當(dāng)于點(diǎn)形成密度300dpi的間距(相鄰噴嘴的中心間距離)、即1/300英寸(84.66[μm])排列設(shè)置有各個噴嘴23。因此，與各個噴嘴23分別連通的各個壓力室20于壓力室基板14上的形成間隔也成為1/300英寸。

在壓力室基板14的上表面上形成有例如由二氧化硅(SiO₂)構(gòu)成的彈性膜16。在該彈性膜16上形成有由氧化鋯(ZrO₂)構(gòu)成的絕緣體膜17。該彈性膜16以及絕緣體膜17上的對壓力室20的開口進(jìn)行密封的部分作為工作面而發(fā)揮功能。另外，在該絕緣體膜17上形成有下電極24、壓電體25、上電極26，并且它們以層疊狀態(tài)構(gòu)成壓電元件18。通常情況下，將壓電元件18的任意一方的電極設(shè)為共用電極，將另一方的電極(正極或者獨(dú)立電極)以及壓電體25以針對每個壓力室20而進(jìn)行圖案形成的方式構(gòu)成。此外，將由被進(jìn)行了圖案形成的任意一方的電極以及壓電體25構(gòu)成且通過對兩電極施加電壓而產(chǎn)生的壓電變形的部分稱為壓電體有源部。此外，雖然在本實(shí)施方式中，下電極24被設(shè)為壓電元件18的共用電極，上電極26被設(shè)為壓電元件18的獨(dú)立電極，但也可以根據(jù)壓電體25的極化方向、驅(qū)動電路、布線情況等而將各電極在整體上顛倒構(gòu)成。無論為哪種情況，針對每個壓力室20而均形成有壓電體有源部。另外，在這樣的各個壓電元件18的上電極26上，分別連接有例如由金(Au)等構(gòu)成的導(dǎo)線電極27。

在壓力室基板14上的壓電元件18側(cè)的表面上接合有保護(hù)基板19，該保護(hù)基板19在與壓電元件18對置的區(qū)域內(nèi)具有成為不妨礙其位移的程度的大小的空間的壓電元件保持部28。進(jìn)而，在保護(hù)基板19中，且在與壓力室基板14的連通部21對應(yīng)的區(qū)域中設(shè)置有貯液部29。該貯液部29作為沿壓力室20的排列設(shè)置方向具有長條的矩形的開口形狀的貫穿孔而形成于保護(hù)基板19中，且如上所述與壓力室基板14的連通部21連通并劃分形成貯液器30(共用液體室的一種)。該貯液器30針對每種(每個顏色)的油墨而設(shè)置，在多個壓力室20中貯留共用的油墨。作為該油墨，例如，雖然可以使用染料油墨、顏料油墨等公知的各種油墨，但在本實(shí)施方式中，使用相對于油墨組成物總質(zhì)量的水的含有量為質(zhì)量百分比10％以上且質(zhì)量百分比60％以下的顏料油墨。作為該顏料油墨，例如，可以使用在日本特開2012-255090號公報、日本特開2000-289193號公報中公開的顏料油墨。此外，并不局限于顏料油墨，只要是相對于油墨組成物總質(zhì)量的水的含有量為質(zhì)量百分比10％以上且質(zhì)量百分比60％以下的油墨，則可得到實(shí)質(zhì)相同的評價結(jié)果。在本實(shí)施方式中，使用這些顏料油墨而對記錄頭2的性能(油墨的增粘的程度、相對于沖洗間隔的必要沖洗量)進(jìn)行評價。對此將在后文中敘述。

另外，在保護(hù)基板19的壓電元件保持部28與貯液部29之間的區(qū)域中，設(shè)置有在厚度方向上貫穿保護(hù)基板19的貫穿孔31，在該貫穿孔31內(nèi)露出下電極24的一部分以及導(dǎo)線電極27的頂端部。在保護(hù)基板19上接合有由密封膜32以及固定板33構(gòu)成的可塑性基板34。密封膜32由具有撓性的材料(例如，聚苯硫醚薄膜)構(gòu)成，利用該密封膜32而貯液部29的一側(cè)的面被密封。另外，固定板33由金屬等硬質(zhì)的材料(例如，不銹鋼等)形成。該固定板33的與貯液器30對置的區(qū)域成為在厚度方向上進(jìn)行貫穿的開口部35。因此，貯液器30的一側(cè)的面僅由具有撓性的密封膜32而被密封。

在上述結(jié)構(gòu)的記錄頭2中，從墨盒等油墨供給單元獲取油墨，油墨充滿于從貯液器30至噴嘴23。此外，利用來自打印機(jī)主體側(cè)的驅(qū)動信號的供給，而與壓力室20對應(yīng)的各個下電極24與上電極26之間被施加與兩電極的電位差相應(yīng)的電場，而使壓電元件18以及工作面(彈性膜16)發(fā)生彎曲變形，由此在壓力室20內(nèi)產(chǎn)生壓力變動。通過對該壓力變動進(jìn)行控制，從而使油墨從噴嘴23噴射，或者以油墨不被噴出的程度使噴嘴23中的彎液面進(jìn)行微振動。

然而，在記錄頭2這種的液體噴射頭中，由于噴嘴中液體(彎液面)被曝露于外部氣體中，因此液體中所含的溶劑成分發(fā)生蒸發(fā)，隨著時間的經(jīng)過而液體將增粘。此外，如本實(shí)施方式中的記錄頭2那樣，在用1/300英寸以下的間距(各個噴嘴的最短的中心間距離)以高密度地形成有噴嘴的小型的液體噴射頭中，與之相應(yīng)地壓力室的容積也變得更小。因此，液體的增粘容易從噴嘴側(cè)向壓力室內(nèi)部加劇。如果油墨增粘，則從噴嘴噴射的油墨的量、飛射速度(飛射方向)可能會偏離理想狀態(tài)而發(fā)生變動。為了減少這樣的不良情況，在相對于記錄紙等記錄介質(zhì)的記錄處理(印刷處理)過程中，定期執(zhí)行沖洗處理，從而排出增粘油墨。然而，由于在該沖洗處理中，臨時中斷印刷處理，并使記錄頭移動至沖洗箱等的沖洗位置并從所有噴嘴噴出廢棄油墨，因此存在如果頻繁執(zhí)行沖洗則印刷處理中的單位時間內(nèi)的處理能力(生產(chǎn)率)將會降低，并且油墨被過度消耗的問題。

因此，在本發(fā)明的記錄頭2中，通過適當(dāng)?shù)匾?guī)定從壓力室20中的油墨供給通道22的開口(油墨供給通道22的出口或向壓力室20的入口)至噴嘴23(至噴嘴23的近身側(cè))為止的流道的容積(以下，不管有無噴嘴連通口，適當(dāng)稱為獨(dú)立流道容積。)，從而減少的油墨的增粘向壓力室20內(nèi)的加劇。即，通過使該獨(dú)立流道容積設(shè)為更大，具體而言設(shè)為4400[pl]以上，從而即使在小型的液體噴射頭中也能夠抑制油墨的增粘的加劇。如上所述，由于壓力室20的容積通過各種條件而被大致確定，因此在本實(shí)施方式中被構(gòu)成為，在壓力室20與噴嘴23之間設(shè)置噴嘴連通口36，并使該噴嘴連通口36的容積與壓力室20的容積的合計成為4400[pl]以上。此外，關(guān)于噴嘴23的容積，同噴嘴連通口36的容積與壓力室20的容積的合計相比足夠小，因此可以在性能評價上無視(能夠在誤差的范圍內(nèi))，因此不被計入。

圖3為表示沖洗(FL)間隔與必要沖洗量之間的關(guān)系的曲線圖。橫軸的沖洗間隔[s]是指，從開始進(jìn)行印刷處理起到初次執(zhí)行沖洗處理為止的時間，或者從沖洗處理完成到下次的沖洗處理開始為止的時間。另外，縱軸的必要沖洗量[ng]是指，在沖洗處理時從噴嘴23被排出的油墨的量，且為大致排出壓力室20中的增粘油墨所需的排出量、即是指噴射能力恢復(fù)至不會產(chǎn)生因增粘油墨而引起的不良情況的程度的油墨排出量。在圖3的示例中，在后述的測試圖案中，以在前進(jìn)路徑與返回路徑中被記錄的格線的偏差被允許為前后25[μm]、且被收入該范圍內(nèi)的方式來設(shè)定沖洗間隔以及沖洗量。另外，作為油墨，使用在上文中例示的顏料油墨，而進(jìn)行性能評價實(shí)驗。

當(dāng)形成上述測試圖案時，首先，通過在第一個路徑(前進(jìn)路徑的掃描)中使油墨從構(gòu)成同一噴嘴列的各噴嘴23中同時噴射，由此在記錄介質(zhì)中的預(yù)定的位置處形成點(diǎn)組并記錄格線的一部分，在使記錄介質(zhì)在副掃描方向上僅輸送了與噴嘴列的長度相應(yīng)的量之后，在第二個路徑(返回路徑的掃描)中使油墨從各噴嘴23噴射，并在之前所形成的點(diǎn)組上在連續(xù)的時刻(在制造打印機(jī)1時被預(yù)先調(diào)節(jié)的時刻)形成下一個點(diǎn)組。然后，能夠根據(jù)在前進(jìn)路徑中所形成的格線與在返回路徑中所形成的格線偏差的程度如何來掌握增粘程度。此外，在本實(shí)施方式中，如上所述以格線的偏差即使最大也成為25[μm]以內(nèi)的方式來設(shè)定沖洗間隔。此外，作為測試圖案，只要能夠掌握因增粘造成的油墨的飛射方向的變動所引起的噴落位置偏差，則并不局限于上述縱格線。

在此，圖3中圖示了，針對獨(dú)立流道容積不同的多個記錄頭而相對于FL間隔的必要FL量的關(guān)系。與圖3中的A對應(yīng)的記錄頭為噴嘴的形成密度在1/180英寸以上的比較大型的頭，是不符合本發(fā)明的條件(噴嘴的最短間距為1/300英寸以下)的記錄頭。如果是大型的記錄頭，當(dāng)然也能夠確保上述獨(dú)立流道容積也較大，在該示例中成為最大的13900[ng]。因此，在使FL間隔變化時的必要FL量的變化成為最小。與圖3中的B對應(yīng)的記錄頭為，噴嘴的最短間距在1/300英寸以下的比較小型的頭，且為相當(dāng)于上述記錄頭2中的噴嘴連通口36的部分不存在的結(jié)構(gòu)。該B的記錄頭難以確保獨(dú)立流道容積，在該示例中，成為最小的2750[pl]。即，在B的記錄頭中，無法確保作為本發(fā)明中的條件的4400[pl]以上。因此，使FL間隔發(fā)生變化時的必要FL量的變化也變得最大。其結(jié)果為，沖洗處理的頻率、油墨消耗量將變得最多。

與圖3中的C對應(yīng)的記錄頭為，噴嘴的最短間距在1/300英寸以下的比較小型的記錄頭，是具有相當(dāng)于上述記錄頭2的噴嘴連通口36的部分(以下，簡單記載為噴嘴連通口。)的結(jié)構(gòu)。形成有該噴嘴連通口的連通口基板的厚度為100[μm]。該C的記錄頭中的獨(dú)立流道容量為3495[ng]，不符合作為本發(fā)明中的條件的4400[pl]以上。由于與沒有噴嘴連通口的B的記錄頭相比能夠確保使獨(dú)立流道容積較大，因此使FL間隔變化時的必要FL量的變化與B的記錄頭相比被抑制，不夠充分。其結(jié)果為，沖洗處理的頻率、油墨消耗量將會變得比較多。與圖3中的D對應(yīng)的記錄頭為，噴嘴的最短間距在1/300英寸以下的比較小型的記錄頭，且為具有噴嘴連通口的結(jié)構(gòu)。形成有該噴嘴連通口的連通口基板的厚度為200[μm]。由此，噴嘴連通口的容量與C的記錄頭相比也變得較大。因此，該D的記錄頭中的上述流道的容量成為，作為本發(fā)明中的條件內(nèi)的4400[pl]。因此，使FL間隔變化時的必要FL量的變化與不滿足本發(fā)明的條件的B和C的記錄頭相比被大幅度抑制。因此，沖洗處理的頻率和油墨消耗量與B和C的記錄頭的情況相比也能夠大幅度減少。

此外，與圖3中的E對應(yīng)的記錄頭為，噴嘴的最短間距在1/300英寸以下的比較小型的記錄頭，且為具有噴嘴連通口的結(jié)構(gòu)。形成有該噴嘴連通口的連通口基板的厚度為400[μm]。由此，噴嘴連通口的容量與D的記錄頭相比進(jìn)一步增大。該E的記錄頭的上述流道的容量在1/300英寸以下的記錄頭之中最大，為6210[pl]。因此，使FL間隔變化時的必要FL量的變化與D的記錄頭相比被進(jìn)一步抑制，被減少至接近A的記錄頭的程度。即，能夠進(jìn)一步抑制油墨的增粘的加劇。因此，能夠抑制記錄紙6上的油墨的噴落位置從設(shè)為本來目標(biāo)的位置偏離。因此，沖洗處理的頻率、油墨消耗量與D的記錄頭的情況相比能夠進(jìn)一步降低。

圖4為表示獨(dú)立流道容積與間歇保證時間之間的關(guān)系的曲線圖，橫軸為間歇保證時間[s]，縱軸為獨(dú)立流道容積[pl]。在此，間歇保證時間是指，例如在測試圖案中在前進(jìn)路徑與返回路徑中被記錄的格線的偏差被允許為前后20[μm]的情況下的沖洗間隔的最大值。即，保證格線的偏差收容在與上述的25[μm]相比更狹小的20[μm]以內(nèi)的沖洗間隔。如同圖所示，獨(dú)立流道容積越多，則間歇保證時間越延長。此外，當(dāng)獨(dú)立流道容積為4400[pl]的情況下，間歇保證時間為13[s]，相對于此，如果獨(dú)立流道容積為6210[pl]，則間歇保證時間變?yōu)?9[s]，能夠維持格線的偏差為前后20[μm]這樣的高精度的性能并大幅度(+46％)地延長間歇保證時間。

這樣，通過使從壓力室20的油墨供給通道22的開口到噴嘴23為止的獨(dú)立流道容積為4400[pl]以上，即使在噴嘴23的最短間距為1/300英寸以下的小型的液體噴射頭中，也能夠抑制油墨的增粘的加劇。由此，由于能夠延長沖洗間隔、即減少沖洗處理的執(zhí)行頻率，因此能夠提高單位時間內(nèi)的印刷處理能力之外，還抑制油墨的消耗。此外，由于相對于沖洗間隔的變化的沖洗處理時的油墨消耗量的變化的比例被抑制，因此能使沖洗間隔的設(shè)定范圍更大，能夠?qū)崿F(xiàn)更易于處理的記錄頭2。例如，也能夠應(yīng)對相對于記錄頭2的移動距離較長的、更長條的記錄介質(zhì)而實(shí)施記錄的用途等更廣的用途。而且，通過使獨(dú)立流道容積為6210[pl]，從而使沖洗間隔被設(shè)定為20秒的情況下的測試圖案中的格線的偏差量被抑制在20[μm]以內(nèi)，由此，能夠維持更高的噴落位置精度，并期待生產(chǎn)率的提高與油墨消耗量的減少。

另外，在本實(shí)施方式中，由于在噴嘴基板15與壓力室基板14之間設(shè)置連通口基板13，并且噴嘴連通口36連通壓力室20與噴嘴23，因此通過對噴嘴連通口36的容積進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而在無需大幅度地變更壓力室20的容積、即無需變更將壓力室20彼此分隔的隔壁20′的高度的情況下，能夠?qū)ⅹ?dú)立流道容積設(shè)定為4400[pl]以上。由此，由于防止了隔壁20′的剛性的降低，因此能夠抑制所謂相鄰串?dāng)_的發(fā)生。另外，由于壓力室20的長度也不會增長至所需以上，因此能夠盡量抑制記錄頭2的大型化。

此外，關(guān)于獨(dú)立流道容積，允許±1％以內(nèi)的誤差。

另外，本發(fā)明并不局限于上述的實(shí)施方式，可以基于權(quán)利要求書的記載而進(jìn)行各種變形。

例如，雖然在上述實(shí)施方式的記錄頭2中，采用了噴嘴23被形成為列狀(平行于與主掃描方向正交的副掃描方向的噴嘴列)的結(jié)構(gòu)，但并不局限于此，例如可以在相對于主掃描方向和副掃描方向而噴嘴斜向排列設(shè)置的結(jié)構(gòu)或噴嘴被排列成矩陣狀的結(jié)構(gòu)中也應(yīng)用本發(fā)明。在這樣的結(jié)構(gòu)的液體噴射頭中，只要噴嘴彼此的最小距離(中心間距離)為1/300英寸以下，則會產(chǎn)生相同的課題，因此通過將對應(yīng)于上述的獨(dú)立流道的部分的容積設(shè)為4400[pl]以上便能夠期待與上述相同的作用效果。

另外，作為壓力產(chǎn)生單元，并不局限于例示的壓電元件18，例如可以在使用發(fā)熱元件、靜電致動器等其他的壓力產(chǎn)生單元的結(jié)構(gòu)中也應(yīng)用本發(fā)明。

此外，雖然在上述各實(shí)施方式中，作為本發(fā)明的液體噴射頭，例示了噴射油墨的記錄頭2，但并不局限于此。例如，可以在噴射R(Red)·G(Green)·B(Blue)各種顏色材料的溶液的顯示器制造裝置用的顏色材料噴射頭、噴射液狀的電極材料的電極形成裝置用的電極材噴射頭、噴射生物體有機(jī)物的溶液的芯片制造裝置用的生物體有機(jī)物噴射頭等、且噴射含有平板狀粒子的液體的液體噴射頭中也應(yīng)用本發(fā)明。

符號說明

1…打印機(jī)、2…記錄頭、5′…沖洗箱、6…記錄紙、13…連通口基板、14…壓力室基板、15…噴嘴基板、18…壓電元件、20…壓力室、22…油墨供給通道、23…噴嘴、30…貯液器、36…噴嘴連通口。