液体喷出头的制作方法

液体喷出头的制作方法
【专利摘要】一种液体喷出头，其包括：基板，其具有：产生用于喷出液体的能量的能量产生元件；和用于将液体供给至所述能量产生元件的供给口；以及喷出口形成构件，其具有：多个喷出口，液体经由所述多个喷出口被喷出：和至少一个梁状突起，所述梁状突起在与所述供给口对应的位置处朝向所述基板突出并沿着所述喷出口的排列方向延伸，其中，所述梁状突起的在所述喷出口的所述排列方向上的中央部中的与所述喷出口的所述排列方向垂直的截面面积大于所述梁状突起的在所述排列方向上的两端部中的在与所述喷出口的所述排列方向垂直的方向上的截面面积。
【专利说明】液体喷出头

【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于喷出诸如墨等液体的液体喷出头。

【背景技术】
[0002] 对喷墨打印机的记录速度和图像品质的提高的要求日益增加，并且液体喷出头趋 向于高密度化和长尺寸化。随着液体喷出头的点密度从传统的600dpi提高至1，200dpi，构 成墨的流路的流路壁的截面面积趋向于减小并且喷出口形成构件的机械强度趋向于降低。 为此原因，尤其担心喷出口形成构件趋向于容易由于应力而变形。另外，与在多个喷出口的 排列方向上的两端部处相比，在多个喷出口的排列方向上的中央部处的抵抗应力的刚性相 对低，在该中央部处喷出口形成构件的体积小。为此原因，随着液体喷出头长尺寸化，喷出 口的排列方向上的中央部变得容易受到应力影响，并且担心喷出口形成构件变形。在喷出 口形成构件中已发生变形的情况中，喷出口变形，并且液滴变得难以通过喷出口在期望的 位置稳定地着落。结果，导致记录物的记录品质降低。
[0003] 作为抑制喷出口形成构件的这种变形的对策，日本特开2000-158657号公报公开 了如下构造：在喷出口形成构件中、在面对墨供给口的位置处设置有梁状突起，由此提高了 喷出口形成构件的刚性。当喷出口形成构件的刚性提高时，获得了抑制喷出口形成构件和 喷出口的变形的效果。
[0004] 另外，日本特开2007-283501号公报公开了如下构造：与梁状突起一体地形成有 从梁状突起朝向喷出口延伸并与基板接触的加强肋，由此提高了抵抗外力的刚性并抑制了 喷出口形成构件和喷出口的变形。
[0005] 然而，日本特开2000-158657号公报中公开的构造具有以下问题。与两端部处相 t匕，在喷出口形成构件中的在喷出口的排列方向上的中央部中，喷出口形成构件所占据的 体积相对小，由此担心中央部趋向于容易产生变形。这种担心随着喷出口形成构件长尺寸 化而更为显著地体现。这是因为，当在喷出口形成构件中设置有梁状突起时，刚性在整个喷 出口形成构件中均匀地提高，从而仍然担心喷出口的排列方向上的两端部与中央部之间的 刚性差异。
[0006] 另外，当充分地增加梁状突起的体积以便不引起喷出口形成构件的变形时，应力 起作用的位置移动至刚性相对低的部分、换言之移动至基板与喷出口形成构件之间的界 面。结果，担心喷出口形成构件与基板分离。从而，难以解决记录物的记录品质降低的问题。
[0007] 另外，日本特开2007-283501号公报中公开的构造具有以下问题。即使在具有加 强肋的结构中，喷出口形成构件仍然在喷出口的排列方向上的中央部比在排列方向上的两 端部具有更小的体积，由此趋向于容易在中央部中引起变形。该趋势随着喷出口形成构件 长尺寸化而更为显著地体现。日本特开2007-283501号公报中公开的构造不能解决随着喷 出口形成构件的长尺寸化而更为显著地体现的在喷出口的排列方向上的中央部趋向于容 易产生变形这样的趋势。


【发明内容】

[0008] 为实现上述目的，一种液体喷出头，其包括：基板，其具有：产生用于喷出液体的 能量的能量产生元件；和用于将液体供给至所述能量产生元件的供给口；以及喷出口形成 构件，其具有：多个喷出口，液体经由所述多个喷出口被喷出：和至少一个梁状突起，所述 梁状突起在与所述供给口对应的位置处朝向所述基板突出并沿着所述喷出口的排列方向 延伸，其中，所述梁状突起的在所述喷出口的所述排列方向上的中央部中的与所述喷出口 的所述排列方向垂直的截面面积大于所述梁状突起的在所述排列方向上的两端部中的在 与所述喷出口的所述排列方向垂直的方向上的截面面积。
[0009] -种液体喷出头，其包括：基板，其具有：产生用于喷出液体的能量的能量产生元 件；和用于将液体供给至所述能量产生元件的供给口；以及喷出口形成构件，其具有：多个 喷出口，液体经由所述多个喷出口被喷出：梁状突起，所述梁状突起在与所述供给口对应的 位置处朝向所述基板突出并沿着所述喷出口的排列方向延伸；和多个加强肋，所述多个加 强肋从所述梁状突起朝向所述喷出口突出并且与所述基板接触，其中，配置在所述梁状突 起的在所述喷出口的所述排列方向上的中央部的所述加强肋的体积大于配置在所述梁状 突起的在所述喷出口的所述排列方向上的两端部的所述加强肋的体积。
[0010] 一种液体喷出头，其包括：基板，其具有：产生用于喷出液体的能量的多个能量产 生元件；和用于将液体供给至所述能量产生元件的多个供给口；以及喷出口形成构件，其 具有：多个喷出口，液体经由所述多个喷出口被喷出：梁状突起，所述梁状突起在与所述供 给口对应的位置处朝向所述基板突出并沿着所述喷出口的排列方向延伸；和在所述多个供 给口之间朝向所述基板突出的多个柱状突起，其中，所述梁状突起的在所述喷出口的所述 排列方向上的中央部中的与所述喷出口的所述排列方向垂直的截面面积大于所述梁状突 起的在所述排列方向上的两端部中的在与所述喷出口的所述排列方向垂直的方向上的截 面面积。
[0011] 从下面参照附图对示例性实施方式的说明，本发明的其它特征将变得明显。

【专利附图】

【附图说明】
[0012] 图1A和图1B是示出根据本实施方式的液体喷出头的构造的图；图1A是示出记录 元件基板的立体图；图1B是示出液体喷出头的立体图。
[0013] 图2是示出根据本实施方式的代表性结构的平面图。
[0014] 图3A是示出传统的喷出口形成构件由于应力而变形的状态的平面图；图3B是沿 着图3A中的线3B-3B截取的截面图并且示出传统的喷出口形成构件由于应力而变形的状 态。图3C是示出本实施方式的喷出口形成构件的由于应力而产生的变形被抑制的状态的 平面图；图3D是沿着图3C中的线3D-3D截取的截面图并且示出本实施方式的喷出口形成 构件的由于应力而产生的变形被抑制的状态。
[0015] 图4A、图4B、图4C和图4D是示出第一实施方式的透视平面图。
[0016] 图5A、图5B、图5C和图?是示出第二实施方式的透视平面图。
[0017] 图6A、图6B、图6C和图6D是示出第二实施方式的透视平面图。
[0018] 图7A、图7B和图7C是示出第三实施方式的透视平面图。
[0019] 图8A和图8B是示出第四实施方式的透视平面图。
[0020] 图9A、图9B、图9C、图9D、图9E和图9F是示出第五实施方式的图。
[0021] 图10A、图10B、图10C、图10D和图10E是示出第六实施方式的图。图10C是沿着 图10A中的线10C-10C截取的截面图。
[0022] 图11A、图11B、图11C、图11D、图11E和图11F是示出第七实施方式的透视平面图。

【具体实施方式】
[0023] 以下将根据附图详细地说明本发明的优选实施方式。
[0024] 实施方式的液体喷出头是喷出诸如墨等液体的液体喷出头，并且在以下实施方式 中将被描述为喷出墨的液体喷出头(喷墨液体喷出头)。
[0025] 液体喷出头可以安装在诸如打印机、复印机、具有通信系统的传真机和具有打印 部的文字处理器等的设备上以及由各种处理设备复合地组合的工业记录设备上。如此采用 的液体喷出头能够在诸如纸张、纱线、纤维、皮革、金属、塑料、玻璃、木材和陶瓷等的多种被 记录材料上记录图像。
[0026] 本说明书中使用的"记录"意味着在被记录材料上不仅仅赋予字符、图形等而且赋 予不具有含义的诸如图案等的图像的操作。
[0027] 此外，"墨"应作广义的解释，并且应该包括附着到被记录材料上以形成图像、设 计、图案等或对被记录材料进行处理或者为了用于墨或被记录材料的处理而供给的液体。 在这里，墨或被记录材料的处理意味着：例如，定影性由于附着到被记录材料上的墨中的色 料的凝固或不溶性而提1?、记录品质或发色性的提1?、图像耐久性的提1?等。
[0028] 为了便于说明，下面将参考作为示例的具有通用结构的记录元件基板来说明本实 施方式的液体喷出头的基本结构。
[0029] 下面将参照图2及之后的图来说明与本发明的特征有关的液体喷出头的主要部 分的结构。
[0030] 图1A是示出通常的记录元件基板6的立体图。在实施方式的液体喷出头5中，形 成有记录元件基板6,其包括：具有能量产生元件12的基板3 ;和形成于基板3的喷出口形 成构件1。喷出口形成构件1在其内部具有多个通孔，各通孔以贯通与基板3的设置有能量 产生元件12的表面面对的面对部的方式设置。这样的喷出口形成构件1由树脂材料制成， 并且具有通过利用光刻技术或蚀刻技术而集中设置在其中的多个通孔。
[0031] 这里，在喷出口形成构件1中，通孔被设置成使得在与基板3的设置有能量产生元 件12的主表面面对的位置开口的液室与设置在墨被喷出侧的喷出口连通。多个通孔被用 作利用由能量产生元件12产生的能量经过通孔喷出墨的多个喷出口 2,并且多个喷出口以 预定节距沿直线排列以构成喷出口列。
[0032] 电热转换器(加热器)和压电元件可以被用作基板3所具有的可用的能量产生元件 12。多个能量产生元件12排列在面对喷出口列的位置处，并且多个能量产生元件12形成 两个元件列。墨供给口 11以贯通基板3的方式设置在两个元件列之间的位置处，作为将墨 供给至能量产生元件12的供给口。除了在同一基板3上设置一个墨供给口的形式以外，墨 供给口 11还有多种形式，包括：在同一基板3上设置多个墨供给口的形式；和墨供给口具 有沿着喷出口列排列的多个独立的供给口的形式。
[0033] 此外，喷出口形成构件1与基板3接触，由此在喷出口形成构件与基板之间的空间 中形成用于使墨供给口与喷出口连通的墨流路17。在本实施方式中，流路形成于喷出口形 成构件的面对基板的表面。
[0034] 另外，在本实施方式中，在喷出口形成构件1的墨流路侧设置有在与喷出口的排 列方向相同的方向上延伸的梁状突起10。用于将电力供给至能量产生元件12的连接端子 4设置于记录元件基板6。
[0035] 图1B示出液体喷出头5的构造的概况。记录元件基板6被结合到液体喷出头5， 并且当电力经由柔性配线板8从接触焊盘7供给至记录元件基板6时进行喷出墨的操作。
[0036] 图3A至图3D是用于说明实施方式的效果的图。在图3A中示出的传统结构中，由 于应力产生的变形趋向于容易发生在喷出口形成构件的在喷出口的排列方向上的中央部。 因此，如图3B所示，液滴13的喷出方向18从应该由能量产生元件12的位置确定的液滴13 的期望着落位置向喷出口形成构件的外周侧偏离。而在实施方式中，如图3C所示，梁状突 起10的垂直于喷出口的排列方向并平行于喷出口形成构件的主表面的宽度（以下简称为 "宽度"）被设定为在梁状突起10的在喷出口的排列方向上的中央部比在两端部大。由此， 梁状突起的在垂直于喷出口的排列方向的方向上的截面面积被设定为相对大，在喷出口形 成构件的在喷出口的排列方向上的中央部的变形的发生被抑制并且应力9也朝向整个记 录元件基板6分散。由此，如图3D所示，液滴13能够沿垂直于能量产生元件12的主表面 的方向飞行。结果，液滴13能够着落在期望位置。
[0037] 图2示出本实施方式的液体喷出头的代表性结构。在传统结构中，梁状突起10的 宽度在喷出口的排列方向上是均一的，但是在本发明中，梁状突起的宽度被设定为在喷出 口的排列方向上的中央部比在两端部大。至于梁状突起10的宽度，优选地，最担心可能发 生变形的、在喷出口的排列方向上的中央部处的宽度被设定为最大。
[0038] (第一实施方式）
[0039] 下面将参照图4A至图4D来说明第一实施方式的液体喷出头。在一个墨供给口 11 设置在点密度为600dpi的基板3上的第一实施方式的基本构造中，为一个墨供给口 11设 置一个梁状突起10。在具有梁状突起10的构造中，喷出口形成构件1的体积比不具有梁状 突起10的构造中的大，由此喷出口形成构件1的刚性得到了提高。然而，在传统的具有梁 状突起10的结构中，梁状突起10的宽度被制成在整个记录元件基板上是均一的，与第一实 施方式中示出的结构相比，喷出口形成构件的在喷出口的排列方向上的中央部抵抗外力的 能力弱。
[0040] 接着，图4A中示出的构造是如下构造：为一个墨供给口 11设置一个梁状突起10， 并且梁状突起被形成为使得宽度从喷出口的排列方向上的两端部朝向中央部、根据各喷出 口 2的配置节距一阶一阶地逐渐增加。通过使梁状突起具有根据喷出口 2的节距一阶一阶 地逐渐增加的宽度，能够提高被赋予加强效果的喷出口 2的区域中的精度。另外，通过使梁 状突起的在趋向于最容易发生由于应力而产生的变形的、喷出口排列方向上的中央部的宽 度被设定为最大，应力9朝向整个记录元件基板6分散，从而能够抑制喷出口形成构件1的 变形和剥离的发生。通过使梁状突起10具有根据喷出口 2的节距一阶一阶地逐渐增大的 宽度，能够将加强效果独立地赋予喷出口 2。从而，能够更适当地加强喷出口形成构件1抵 抗其变形的能力。
[0041] 图4B中示出的结构具有如下构造：为一个墨供给口 11设置一个梁状突起10,并 且梁状突起的宽度以从喷出口的排列方向上的两端部朝向中央部增加的方式直线状地变 化。由此具有以从喷出口的排列方向上的两端部朝向中央部增加的方式直线状地变化的宽 度的梁状突起能够降低由趋向于容易集中在梁状突起的角部的应力9引起的变形的担心。 [0042] 图4C中示出的结构具有如下构造：为一个墨供给口 11设置一个梁状突起10,并 且梁状突起的宽度被形成为在梁状突起的在喷出口的排列方向上的中央部大以便在中央 部处形成四边形形状。仅在喷出口的排列方向上的中央部具有大宽度的梁状突起能够将被 赋予加强效果的区域限制为仅为喷出口形成构件的在喷出口的排列方向上的中央部。
[0043] 图4D中示出的结构具有如下构造：为一个墨供给口 11设置一个梁状突起10,并 且梁状突起的宽度以使得梁状突起的侧面形成为弧形形状的方式从喷出口的排列方向上 的两端部朝向中央部增加。因此，梁状突起具有以在喷出口的排列方向上连续增加的方式 形成的宽度，由此与图4B中示出的构造相比，梁状突起在其内部不形成角部。由此，能够进 一步减少由应力9引起的从基板与喷出口形成构件之间的界面开始的变形。
[0044] 上述构造示例是第一实施方式的一部分，并且显而易见的是，容易想到的类似形 状也包括在本发明中。另外，在本实施方式中，说明了梁状突起10的宽度，但是宽度不限于 梁状突起的宽度，并且形式可以是梁状突起的截面面积增加这样的形式。本发明还包括如 下结构：梁状突起的在垂直于墨供给口的开口面的方向（喷出口形成构件的厚度方向）上的 厚度（以下简称为"厚度"）在喷出口的排列方向上的两端部与中央部之间有差别。具体地， 当梁状突起的朝向基板的突出量被设定为在喷出口的排列方向上的中央部比在喷出口的 排列方向上的端部大时也获得了类似的效果。
[0045] (制造方法）
[0046] 可以利用用于制造液体喷出头5的通常方法来制造上述各实施方式的液体喷出 头。下面将说明制造方法。
[0047] 首先，利用旋涂法将能够溶解以形成型模的正型感光树脂涂布到形成有能量产生 元件12的基板3上。接着，利用曝光掩模通过使由此形成的树脂曝光而形成期望的图案， 并通过显影形成作为变成墨流路17的图案的形状的期望形状。接下来，将构成喷出口形成 构件1的负型抗蚀剂涂布到基板3和型模上。接着，利用用于喷出口的曝光掩模通过曝光 在负型抗蚀剂上形成喷出口 2的图案，并接着使负型抗蚀剂经受PEB (热处理）和显影。由 此，形成喷出口 2。最后，去除型模并形成墨流路17。由此，完成液体喷出头5。
[0048] 在上述制造方法中，作为本发明的特征的梁状突起10的形状通过型模的图案化 来确定。换言之，所有的实施方式都可以通过根据本实施方式适当地改变用于型模的曝光 掩模的掩模图案来实施。
[0049] (第二实施方式）
[0050] 下面将参照图5A至图6D说明第二实施方式。在第二实施方式的基本构造中，一 个墨供给口 11设置在点密度为600dpi的基板3上，并且为一个墨供给口 11设置两个梁状 突起10。除了第一实施方式中示出的具有一个梁状突起10的构造以外，如此设置的两个梁 状突起10有效地吸收应力9,并且还能够抑制喷出口形成构件1自身的剥离。在传统的结 构中，两个梁状突起10均以沿着喷出口的排列方向具有均一宽度的方式形成，并且当与第 二实施方式中示出的结构相比时，喷出口的排列方向上的中央部抵抗外力的能力比排列方 向上的两端部弱。
[0051] 接着，在图5A中示出的构造中，为一个墨供给口 11设置两个梁状突起10,并且梁 状突起10以如下方式形成：使得宽度从梁状突起10的在喷出口的排列方向上的两端部朝 向中央部、根据喷出口 2的节距一阶一阶地逐渐增大。通过使梁状突起10具有根据喷出口 2的节距一阶一阶地逐渐增大的宽度，能够提高被赋予加强效果的区域中的精度。
[0052] 另外，通过使梁状突起10的在趋向于最容易由于应力而产生变形的、喷出口排列 方向上的中央部的宽度设定为最大，应力9朝向整个记录元件基板6分散，从而能够抑制喷 出口形成构件1的变形和剥离的发生。通过使梁状突起10具有根据喷出口 2的节距一阶 一阶地逐渐增大的宽度，能够将加强效果独立地赋予多个喷出口 2。从而，能够更为适当地 加强喷出口形成构件1抵抗其变形的能力。
[0053] 另外，沿着喷出口的排列方向在两个梁状突起10之间形成直线状槽。槽能够吸收 应力，从而还示出了抑制喷出口形成构件1的剥离的效果。
[0054] 图5B中示出的构造是如下构造：为一个墨供给口 11设置两个梁状突起10,并且 梁状突起10的宽度以从喷出口的排列方向上的两端部朝向中央部逐渐增加的方式直线状 地变化。由此具有以从喷出口的排列方向上的两端部朝向中央部增加的方式直线状地变化 的宽度的梁状突起能够降低可能由于应力9而从基板与喷出口形成构件之间的界面开始 发生的变形的担心。
[0055] 图5C中示出的构造是如下构造：为一个墨供给口 11设置两个梁状突起10,并且 梁状突起10的宽度被形成为在喷出口的排列方向上的中央部大，以便在中央部形成部分 四边形形状。仅在喷出口的排列方向上的中央部具有大宽度的梁状突起10能够将被赋予 加强效果的区域限制成仅为喷出口的排列方向上的中央部。
[0056] 图?中示出的构造是如下构造：为一个墨供给口 11设置两个梁状突起10,并且 梁状突起10的宽度以使得梁状突起10的侧面形成弧形形状的方式从喷出口的排列方向上 的两端部朝向中央部增加。因此，梁状突起具有在喷出口的排列方向上连续地增加的宽度， 由此与图5B中示出的结构相比梁状突起在其内部没有形成角部。因此，能够进一步减少由 于应力9引起的从基板与喷出口形成构件之间的界面开始的变形。
[0057] 图6A至图6D中示出的构造是如下构造：为一个墨供给口 11设置两个梁状突起 10,并且梁状突起10的宽度被设定成在喷出口的排列方向上的中央部大。另外，在这些构 造中，对于两个梁状突起，梁状突起10的在排列方向上的任一端部与最接近该端部的喷出 口之间的距离是相等的。通过如此形成的具有这样的形状的两个梁状突起，除了图5A至图 中示出的构造的效果以外，还获得了使墨相对于喷出口 2的流动方式与喷墨时的后阻力 (rear resistance)在所有喷出口 2中均衡的效果，从而液体喷出头能够进一步稳定地进行 喷出操作。
[0058] 上述各构造示例是第二实施方式的一部分，并且显而易见的是，容易想到的类似 形状也包括在本发明中。另外，在本实施方式中，说明了梁状突起10的宽度的尺寸，但是如 下结构也被包括在本发明中：梁状突起的在喷出口的排列方向上的厚度在两端部与中央部 之间有差别。
[0059] (第三实施方式）
[0060] 下面将参照图7A至图7C说明第三实施方式。第三实施方式的基本构造具有加强 肋14,其与梁状突起10-体地形成、在梁状突起10的宽度方向上从梁状突起10朝向喷出 口 2延伸并且与基板3接触。由此，液体喷出头5能够提高喷出口形成构件1的刚性，特别 是提高抵抗在厚度方向上被施加至喷出口形成构件1的应力9的刚性。
[0061] 另一方面，在传统的结构中，加强肋14被配置成在喷出口的排列方向上具有固定 的节距和均一的长度。在未配置加强肋14的喷出口中，在距喷出口相等距离的位置处设置 有喷嘴过滤器，使得墨的流动方式和喷墨时的后阻力变得恒定。在这些结构中，喷出口形成 构件抵抗引起在喷出口的排列方向上的中央部的变形的应力9的能力弱。
[0062] 图7A示出的构造是如下的构造示例：加强肋14的在喷出口的排列方向上的中央 部的长度被设定成比加强肋在两端部处的长度长。以这样的方式形成的结构显示出与趋向 于最容易在喷出口的排列方向上变形的、梁状突起的在喷出口的排列方向上的中央部的宽 度被设定为大的结构类似的效果，并且能够抑制喷出口形成构件1的局部变形。
[0063] 图7B中示出的构造是示出如下构造示例的图：加强肋14的在喷出口的排列方向 上的中央部的宽度(厚度)被设定为比加强肋在两端部的宽度大。与基板3接触并具有较大 宽度的加强肋14与图7A中示出的构造中的加强肋相比进一步提高了趋向于最容易在喷出 口的排列方向上变形的、在喷出口的排列方向上的中央部中的刚性，并且能够进一步抑制 局部变形。
[0064] 在图7C中示出的构造中，设置在喷出口的排列方向上的中央部的加强肋14的节 距被设定为比设置在两端部的加强肋的节距小。喷出口形成构件的在喷出口的排列方向上 的中央部的喷出口的每节距所占据的多个加强肋14的体积被设定为较大，这由此提高了 刚性、示出了抑制喷出口形成构件的变形的效果并且进一步能够使对喷出特性起作用的喷 墨时的后阻力均衡。结果，液体喷出头能够进一步稳定地进行喷出操作。
[0065] 上述构造示例是第三实施方式的一部分，并且显而易见的是，容易想到的类似形 状也包括在本发明中。另外，在第三实施方式中，已经说明了二维形状的加强肋14,但是如 下结构也被包括在本发明中：加强肋的在喷出口形成构件的厚度方向上的厚度(突出量）在 喷出口的排列方向上的两端部与中央部之间有差别。
[0066](第四实施方式）
[0067] 下面将参照图8A至图8B来说明第四实施方式。为了提高记录速度和清晰度，需 要将点密度提高到1，200dpi。然而，当喷出口 2的密度被提高时，构成流路的流路壁的截 面面积减小、抵抗应力9的刚性降低并且喷出口形成构件处于趋向于容易发生变形或剥离 的状态。在传统的结构中，两个梁状突起10均被形成为不管点密度如何都具有均一的宽 度，并且当与第四实施方式中示出的结构相比时，流路壁的截面面积减小了的、点密度为 1，200dpi的喷出口列抵抗应力9的能力进一步弱。
[0068] 图8A中示出的构造是如下构造：一个墨供给口 11设置在点密度为1，200dpi的基 板3上，并且该构造应用了与第一实施方式中相同的构思。通过使梁状突起具有根据喷出 口 2的节距一阶一阶地逐渐增加的宽度，即使在喷出口的密度已经被提高了的情况中，也 能够提高作为被赋予期望的加强效果的对象的喷出口 2的区域中的精度。另外，通过使梁 状突起的在趋向于最容易发生由应力9引起的变形的、喷出口形成构件的在喷出口排列方 向上的中央部的宽度设定为最大，应力9能够朝向整个记录元件基板6分散，从而能够抑制 喷出口形成构件的变形和剥离的发生。通过使梁状突起10形成为具有根据喷出口 2的节 距一阶一阶地逐渐增加的宽度，能够将加强效果独立地赋予喷出口 2。从而，即使在点密度 已经提高了的情况中，通过根据喷出口 2的节距将喷出口之间的间距设定地更细，也能够 适当地加强喷出口形成构件1抵抗变形的能力。
[0069] 图8B中示出的构造是如下构造：一个墨供给口 11设置在点密度为1，200dpi的基 板3上，并且该构造应用了与第三实施方式中相同的构思。喷出口 2的节距比第三实施方 式中的节距窄，并且加强肋的节距以从喷出口的排列方向上的两端部朝向中央部与喷出口 2的节距对应的方式被设定为仍然较细。另外，与梁状突起的在喷出口的排列方向上的两端 部处的加强肋14的长度相比，中央部处的加强肋14的长度增加，由此抑制了由于应力9而 引起的在喷出口形成构件的喷出口排列方向上的中央部发生的变形。因此，当第四实施方 式被应用于液体喷出头时，即使在点密度提高了的构造中，也能够将加强效果类似地赋予 喷出口形成构件。
[0070] 上述构造示例是第四实施方式的一部分，并且显而易见的是，容易想到的类似形 状也包括在本发明中。另外，在本实施方式中，说明了梁状突起10的宽度和加强肋14的体 积，但是如下结构也被包括在本发明中：梁状突起的在喷出口的排列方向上的厚度以及加 强肋的在喷出口的排列方向上的厚度在两端部与中央部之间有差别。
[0071] (第五实施方式）
[0072] 下面将参照图9A至图9F说明第五实施方式。存在着如下情况：当以高密度记 录期望的记录图案时，喷出相对小的液滴；当以高速记录诸如字符等的粗糙图案（rough pattern)时，喷出相对大的液滴。在这样的情况中，存在着如下情况：点密度在墨供给口 11 侦仪图中左侧)的喷出口列与另一侧（图中右侦彳)的喷出口列之间有差别。与点密度为600dpi 的喷出口列相比，在点密度为1，200dpi侧的喷出口列中，流路壁的截面面积小并且抵抗应 力9的刚性弱，由此导致变成引起剥离等的因素。在传统的结构中，梁状突起10的宽度在 喷出口的排列方向上是均一的，并且流路壁的截面面积随着喷出口的密度的提高而减小， 从而与第二实施方式中示出的构造相比，喷出口列、特别是在1，200dpi侧的喷出口列抵抗 外力的能力弱。
[0073] 图9A和图9B中示出的构造是如下构造：为一个墨供给口 11设置一个梁状突起 10,并且梁状突起的在喷出口的排列方向上的中央部的仅一个侧面侧的宽度被形成为大。 另外，在该构造中，梁状突起10的中央部中的另一侧面侧在喷出口的排列方向上直线状地 形成。可选地，梁状突起的在喷出口的排列方向上的中央部的体积比其端部增加得多，并且 被形成为比在与高密度侧（1，200dpi侧）的喷出口列相对的一个侧面侧形成的台阶状部分 的体积小。梁状突起10的体积在两个喷出口列的各侧之间有差别，并由此能够充分地保持 喷出口形成构件1的刚性与应力9之间的关系的平衡。结果，能够抑制喷出口形成构件1 的变形和剥离。由此，即使在两个喷出口列之间点密度不相同的情况中，液滴13也能够稳 定地着落在期望位置。
[0074] 图9C与图9D中示出的构造是如下构造：为一个墨供给口 11设置两个梁状突起 10,并且梁状突起的在喷出口的排列方向上的中央部中的仅一个侧面侧的宽度被形成为 大。另外，在该构造中，梁状突起10的另一侧面侧在喷出口的排列方向上直线状地形成。可 选地，梁状突起的在喷出口的排列方向上的中央部中的一个侧面侧的体积比其另一侧面侧 的体积增加得多，并且对应于低密度侧喷出口的梁状突起具有的台阶状部分的体积被形成 为比对应于高密度侧喷出口的梁状突起具有的台阶状部分的体积小。
[0075] 该构造具有沿着喷出口的排列方向在梁状突起10中形成的直线状槽，由此除了 在图9A和图9B中示出的构造中所说明的效果以外，还能够通过槽抑制喷出口形成构件1 的剥离。由此，即使在两个喷出口列之间点密度不相同的情况中，液滴13也能够稳定地着 落在期望位置。
[0076] 图9E和图9F中示出的构造是如下构造：该构造具有加强肋14 ;使用了在具有相 对高的密度的喷出口列侧加强肋14的长度、截面面积和节距中的任意一方是有差别的并 且在另一侧加强肋14 一般以固定的节距配置的结构。因此，本发明仅应用于梁状突起的高 密度侧的侧面，并且梁状突起的另一侧的侧面与传统结构类似直线地形成。由此，即使在两 个喷出口列之间点密度不相同的情况中，也抑制了喷出口形成构件1的变形，并且液滴13 也能够稳定地着落在期望位置。
[0077] 上述构造示例是第五实施方式的一部分，并且显而易见的是，容易想到的类似形 状也包括在本发明中。另外，在本实施方式中，说明了梁状突起10的宽度和加强肋14的体 积，但是如下结构也包括在本发明中：梁状突起以及加强肋的在喷出口形成构件的厚度方 向上的厚度(突出量）在喷出口的排列方向上的两端部与中央部之间有差别。
[0078](第六实施方式）
[0079] 下面将参照图10A至图10E来说明第六实施方式。为了提高喷出操作的速度和使 喷出稳定的目的，本实施方式具有沿着喷出口的排列方向排列的多个独立的墨供给口 15。 具有多个独立的墨供给口 15的液体喷出头具有如下构造：墨从两侧流入喷出口 2内，由此 能够提高液滴13着落的位置的精度，和/或能够提高墨的填充速度。在这样的构造中，与具 有墨供给口 11的构造相比，在液体喷出头5的整个区域中喷出口形成构件1的体积之间几 乎没有差别，但是存在着源于记录元件基板的形状更加大的应力被施加至喷出口形成构件 的在喷出口的排列方向上的中央部的情况。在该情况中，担心喷出口形成构件的在喷出口 的排列方向上的中央部产生变形以及记录等级降低。图10C是沿着图10A中的线10C-10C 截取的截面图。沿着喷出口的排列方向排列的多个柱状突起的截面面积(厚度)在各独立的 墨供给口 15之间是固定的，并且柱状突起与基板3接触。由此，获得了使喷出口形成构件 自身加强的效果。
[0080] 接着，在图10A和图10B中示出的构造中，柱状突起的截面面积根据喷出口 2的节 距从喷出口的排列方向上的一端朝向中央部逐渐增加。由此，提高了喷出口形成构件的在 喷出口的排列方向上的中央部的刚性，并且能够将加强效果赋予喷出口形成构件。从而，能 够使被赋予加强效果的喷出口 2的数量和/或被赋予加强效果的区域变得明确，并且能够 任意地选择柱状突起的截面面积和/或长度以便应对喷出口形成构件的在喷出口的排列 方向上的中央部的变形。结果，能够抑制喷出口形成构件1的整个表面上的变形。
[0081] 另外，在图10D和图10E中示出的构造中，柱状突起16的截面面积被设定为仅在 记录元件基板的最外周侧的独立墨供给口列中相对大。该构造在存在对与记录元件基板中 的喷出口的排列方向垂直的、喷出口形成构件的外周部产生变形的高度担心时有效，并且 能够抑制记录元件基板6的整个区域中的变形。
[0082] 如上所述，当喷出口形成构件1和喷出口 2的变形被抑制时，能够获得高品质的记 录。
[0083] 上述构造示例是第六实施方式的一部分，并且显而易见的是，容易想到的类似形 状也包括在本发明中。另外，在本实施方式中，说明了柱状突起16的截面面积，但是如下结 构也被包括在本发明中：喷出口形成构件的厚度方向上的厚度(突出量）在配置于喷出口的 排列方向上的两端部的柱状突起与配置于中央部的柱状突起之间有差别。
[0084] (第七实施方式）
[0085] 下面将参照图11A至图11F来说明第七实施方式。第七实施方式的基本构造是在 同一液体喷出头5中配置多个墨供给口 11的构造，并且是液体喷出头具有分别面对墨供给 口 11的梁状突起10或加强肋14的结构。
[0086] 与喷出口形成构件的中央侧的墨供给口 11相比，变形趋向于容易发生在配置于 将中央夹在中间的两侧（以下简称为"两侧"）的各墨供给口中。因此，图11A至图11F中示 出构造之中的图11A和图11B中示出的构造是对两侧的各墨供给口均应用了与第一实施方 式中相同的构思的构造。存在着如下情况：与中央侧的墨供给口列相比，应力9集中于基板 的外侧的墨供给口列以致容易引起变形。在该情况中，可以为中央侧的墨供给口列赋予一 个通常的梁状突起，并且可以为两侧的各墨供给口列赋予具有与第一实施方式中相同的构 思的梁状突起。由此，即使在多个墨供给口 11设置在同一液体喷出头5的构造中，喷出口 形成构件1也能抵抗变形。结果，液体喷出头能够保持产生高等级的记录物的操作。
[0087] 图11C和图11D中示出的构造是如下构造：与基板的中央侧的墨供给口列相比，为 趋向于容易发生变形的两侧的各墨供给口列应用与第二实施方式中相同的构思。存在着如 下情况：与中央侧的墨供给口列相比，应力9集中于在两侧的各墨供给口列以致容易引起 变形。在该情况中，在中央侧的墨供给口列中配置具有均一宽度的梁状突起，并且可以为两 侧的各墨供给口列赋予应用了与第二实施方式中相同的构思的梁状突起。由此，即使在设 置了多个墨供给口 11的构造中，喷出口形成构件1也在记录元件基板6的整个区域上抵抗 变形，并且能够抑制喷出口形成构件1的剥离。结果，液体喷出头能够保持产生高等级的记 录物的操作。
[0088] 图11E和图11F中示出的构造是如下构造：在与基板的中央侧的墨供给口相比容 易变形的两侧中的各墨供给口内包含与第三实施方式相同的构思。在与中央侧的墨供给口 相比、应力9集中在两侧的各墨供给口以致容易引起变形的情况中，可以在中央侧的墨供 给口中配置具有传统结构的加强肋14,并且可以在外侧的墨供给口列上设置包含了与第三 实施方式中相同的构思的加强肋14。由此，即使在设置多个墨供给口 11的构造中，喷出口 形成构件1也能在记录元件基板6的整个区域上抵抗变形。结果，当使用第七实施方式时， 同样在设置多个墨供给口 11的构造中，液滴13能够稳定地着落在期望位置，并且液体喷出 头能够保持产生高等级的记录物的操作。
[0089] 上述构造示例是第七实施方式的一部分，并且显而易见的是，包括了本说明书中 说明的结构的组合被改变了的构造并且容易想到的类似形状也包括在本发明中。另外，在 本实施方式中，说明了梁状突起10的宽度和加强肋14的体积，但是如下结构也包括在本发 明中：梁状突起以及加强肋的在喷出口形成构件的厚度方向上的厚度(突出量）在喷出口的 排列方向上的两端部与中央部之间有差别。
[0090] 虽然图中未示出，但是可以根据需要在一个喷出口形成构件中使用从梁状突起和 柱状突起延伸的加强肋的组合。
[0091] 虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公 开的示例性实施方式。权利要求书的范围应符合最宽泛的解释，以包括所有这种变型、等同 结构和功能。
【权利要求】
1. 一种液体喷出头，其包括： 基板，其具有：产生用于喷出液体的能量的能量产生元件；和用于将液体供给至所述 能量产生元件的供给口；以及 喷出口形成构件，其具有：多个喷出口，液体经由所述多个喷出口被喷出：和至少一个 梁状突起，所述梁状突起在与所述供给口对应的位置处朝向所述基板突出并沿着所述喷出 口的排列方向延伸， 其中，所述梁状突起的在所述喷出口的所述排列方向上的中央部中的与所述喷出口的 所述排列方向垂直的截面面积大于所述梁状突起的在所述排列方向上的两端部中的在与 所述喷出口的所述排列方向垂直的方向上的截面面积。
2. 根据权利要求1所述的液体喷出头，其中，为一个供给口设置一个梁状突起。
3. 根据权利要求1所述的液体喷出头，其中，所述多个喷出口被排列成形成两个喷出 口列，并且沿着所述两个喷出口列分别设置两个梁状突起。
4. 根据权利要求3所述的液体喷出头，其中，所述两个梁状突起中的一个梁状突起的 在所述喷出口的所述排列方向上的所述中央部的截面面积比在所述两端部的截面面积大， 并且另一梁状突起具有在所述喷出口的所述排列方向上均一的截面面积。
5. 根据权利要求1所述的液体喷出头，其中，为一个供给口设置两个梁状突起。
6. 根据权利要求5所述的液体喷出头，其中，对于所述两个梁状突起，所述梁状突起的 在所述喷出口的所述排列方向上的任一端部与最接近该端部的喷出口之间的距离相等。
7. 根据权利要求5所述的液体喷出头，其中，所述两个梁状突起中的至少一个梁状突 起的在所述喷出口的所述排列方向上的所述中央部的截面面积比在所述两端部的截面面 积大。
8. 根据权利要求1所述的液体喷出头，其中，所述梁状突起具有沿着所述喷出口的所 述排列方向形成的槽。
9. 一种液体喷出头，其包括： 基板，其具有：产生用于喷出液体的能量的能量产生元件；和用于将液体供给至所述 能量产生元件的供给口；以及 喷出口形成构件，其具有：多个喷出口，液体经由所述多个喷出口被喷出：梁状突起， 所述梁状突起在与所述供给口对应的位置处朝向所述基板突出并沿着所述喷出口的排列 方向延伸；和多个加强肋，所述多个加强肋从所述梁状突起朝向所述喷出口突出并且与所 述基板接触， 其中，配置在所述梁状突起的在所述喷出口的所述排列方向上的中央部的所述加强肋 的体积大于配置在所述梁状突起的在所述喷出口的所述排列方向上的两端部的所述加强 肋的体积。
10. 根据权利要求9所述的液体喷出头，其中，配置在所述中央部并在朝向所述喷出口 的方向上延伸的所述加强肋的长度长于配置在所述两端部的所述加强肋的长度。
11. 根据权利要求9所述的液体喷出头，其中，对于配置在所述中央部的所述加强肋， 所述加强肋的在沿着所述排列方向的方向上的宽度大于配置在所述两端部的所述加强肋 的宽度。
12. 根据权利要求9所述的液体喷出头，其中，对于配置在所述中央部的所述加强肋， 所述加强肋的在所述排列方向上的节距小于配置在所述两端部的所述加强肋的节距。
13. 根据权利要求9所述的液体喷出头，其中，所述加强肋从被夹在所述加强肋之间的 所述梁状突起的两侧延伸，并且对于配置在所述两侧的所述加强肋之中的至少一侧的所述 加强肋，设置在所述梁状突起的在所述喷出口的所述排列方向上的所述中央部的所述加强 肋的面积大于设置在所述两端部的所述加强肋的面积。
14. 一种液体喷出头，其包括： 基板，其具有：产生用于喷出液体的能量的多个能量产生元件；和用于将液体供给至 所述能量产生元件的多个供给口；以及 喷出口形成构件，其具有：多个喷出口，液体经由所述多个喷出口被喷出：梁状突起， 所述梁状突起在与所述供给口对应的位置处朝向所述基板突出并沿着所述喷出口的排列 方向延伸；和在所述多个供给口之间的多个柱状突起，所述多个柱状突起朝向所述基板突 出， 其中，所述梁状突起的在所述喷出口的所述排列方向上的中央部中的与所述喷出口的 所述排列方向垂直的截面面积大于所述梁状突起的在所述排列方向上的两端部中的在与 所述喷出口的所述排列方向垂直的方向上的截面面积。
15. 根据权利要求14所述的液体喷出头，其中，所述多个柱状突起之中的、配置在所述 喷出口的所述排列方向上的所述中央部的所述柱状突起的、在沿着所述基板的主表面的方 向上的截面面积大于配置在所述排列方向上的所述两端部的所述柱状突起的截面面积。
16. 根据权利要求14所述的液体喷出头，其中， 所述基板具有沿着所述喷出口的所述排列方向排列的所述多个供给口和排列在所述 供给口的列的两侧的所述多个能量产生元件， 所述喷出口形成构件具有在所述供给口的列中朝向所述基板突出并设置在所述供给 口之间的多个柱状突起，并且 配置在所述中央部的所述柱状突起的在沿着所述基板的主表面的方向上的截面面积 大于配置在所述两端部的所述柱状突起的在沿着所述基板的主表面的方向上的截面面积。
【文档编号】B41J2/01GK104108241SQ201410147939
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年4月14日 优先权日:2013年4月17日
【发明者】永井正隆, 田川义则, 山室纯, 藤井谦儿, 千田充, 渡边诚, 黑须敏明, 真锅贵信 申请人:佳能株式会社