專利名稱：液體排放頭和使用該排放頭的液體排放裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用熱能等從排放口排放在液體室中的液體的液體排放頭、和包括該液體排放頭的液體排放裝置。
背景技術(shù)：
近年來，對硬拷貝、打印等領(lǐng)域的彩色輸出的需求遞增。為了滿足這種需求，已經(jīng)提出利用彩色成像方法的成像設(shè)備、液體排放裝置等等，這些彩色成像方法諸如有染料熱升華轉(zhuǎn)移(dye sublimation thermal transfer)、熱熔合轉(zhuǎn)移(fusion thermal transfer)、噴墨、電子照相和熱銀鹽顯影。
例如，噴墨型液體排放裝置從液體排放頭的打印頭中形成的噴嘴噴出記錄液體(墨)的滴，以在記錄介質(zhì)上形成點，從而可以用簡單結(jié)構(gòu)輸出高質(zhì)量圖像。在噴墨方法中，能量產(chǎn)生元件施加能量給液體室中的墨，從而使墨滴從噴嘴噴出。根據(jù)能量產(chǎn)生元件的類型，噴墨方法分為靜電吸附法、連續(xù)振動產(chǎn)生法(壓電法)和熱法。
在熱法中，加熱元件用作能量產(chǎn)生元件。加熱元件局部地施加熱(能量)到液體室中的墨，以在液體室的墨中產(chǎn)生氣泡。氣泡產(chǎn)生的壓力從噴嘴推出墨，從而使墨噴在記錄介質(zhì)上。即，在熱法的示例中，可以用簡單結(jié)構(gòu)打印出彩色圖像。
噴墨型液體排放裝置利用加熱元件將墨加熱至沸騰，以產(chǎn)生氣泡并膨脹氣泡，從而從墨排放口排放液體。因此，根據(jù)加熱元件的熱量、墨成分、墨溫度的變化，在有些情況下墨排放方向等不穩(wěn)定。為了解決這個問題，在日本專利申請No.2000-185403中已經(jīng)提出能夠控制墨排放方向的技術(shù)。
但是，在日本專利申請No.2000-185403中，沒有公開有關(guān)多個加熱元件的驅(qū)動控制電路。在設(shè)計驅(qū)動控制電路時，必須考慮下列因素。
為了排放墨，需要瞬間煮沸液體室中的墨并膨脹產(chǎn)生的氣泡。因此，需要瞬間供應(yīng)大約0.5-1W的電力，因此，電源配線必須是低電阻。為了降低電源配線的電阻，需要增加配線的寬度。在液體排放頭中，多個液體室沿側(cè)面排列，每個液體室包括用于排放墨的加熱元件。為了打印出高分辨率的圖像，液體室或設(shè)置在液體室中的墨排放口彼此非常靠近地設(shè)置。因此，設(shè)置在每個液體室中的加熱元件彼此非常靠近地設(shè)置。因此，在加熱元件的電源配線構(gòu)成供給多個加熱元件電力的公共配線的情況下，需要流過更強的電流。換言之，電源配線的寬度需要增加。如果提供一附加配線層作為加熱元件的電源配線，會降低生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠解決上述常規(guī)技術(shù)問題的新的液體排放頭、和具有該液體排放頭的液體排放裝置，更具體地說，是提供能夠?qū)δ芰慨a(chǎn)生元件(諸如不形成額外導(dǎo)電層的加熱元件)增加電源配線寬度的液體排放頭、和具有該液體排放頭的液體排放裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的液體排放頭包括容納液體的液體室；和在液體室中彼此相鄰設(shè)置的多個能量產(chǎn)生元件；并且還包括能量產(chǎn)生裝置，用于當(dāng)每個能量產(chǎn)生元件供給能量時，在液體室的液體中產(chǎn)生氣泡，并且從排放口排放液體；主操作控制裝置，用于供能量給能量產(chǎn)生裝置，以在液體室的液體中產(chǎn)生氣泡，從而從排放口排放液體；和子操作控制裝置，供應(yīng)不同能量給能量產(chǎn)生元件或改變給予其能量的定時，而來控制從排放口排放的液體排放方向。液體室、能量產(chǎn)生裝置、主操作裝置和子操作裝置設(shè)置在單個半導(dǎo)體襯底上。在半導(dǎo)體襯底上，供應(yīng)電力給能量產(chǎn)生裝置的能量供應(yīng)配線和控制主操作控制裝置和子操作控制裝置的控制配線設(shè)置在不同的導(dǎo)電層。
根據(jù)本發(fā)明的液體排放裝置包括容納液體的液體室；和在液體室中彼此相鄰設(shè)置的多個能量產(chǎn)生元件；并且還包括能量產(chǎn)生裝置，用于當(dāng)每個能量產(chǎn)生元件供給能量時，在液體室的液體中產(chǎn)生氣泡，并且從排放口排放液體；主操作控制裝置，用于供能量給能量產(chǎn)生裝置，以在液體室的液體中產(chǎn)生氣泡，從而從排放口排放液體；和子操作控制裝置，當(dāng)供應(yīng)不同能量給能量產(chǎn)生元件或改變給予其能量的定時，而來控制從排放口排放的液體排放方向。液體室、能量產(chǎn)生裝置、主操作裝置和子操作裝置設(shè)置在單個半導(dǎo)體襯底上。在半導(dǎo)體襯底上，供應(yīng)電力給能量產(chǎn)生裝置的能量供應(yīng)配線和控制主操作控制裝置和子操作控制裝置的控制配線設(shè)置在不同的導(dǎo)電層。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點在下面的說明書中闡述，并且在某種程度上從說明書中顯而易見，或通過實施本發(fā)明而獲知。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的噴墨打印機設(shè)備的透視圖；圖2是在噴墨打印機設(shè)備中設(shè)置的噴墨打印頭盒的透視圖；圖3是墨盒連接到噴墨打印頭盒狀態(tài)的剖面圖；圖4是當(dāng)墨盒連接到噴墨打印頭盒時，墨供應(yīng)部件的供應(yīng)口被閥關(guān)閉狀態(tài)的示意圖；圖5是當(dāng)墨盒連接到噴墨打印頭盒時，墨供應(yīng)部分的供應(yīng)口開啟狀態(tài)的示意圖；圖6是噴墨打印頭盒連接部分的平面圖；圖7是噴墨打印頭盒和頭芯片之間關(guān)系的剖面圖；圖8是噴墨打印頭盒連接部分的閥機構(gòu)的閥在關(guān)閉狀態(tài)的剖面圖；圖9是噴墨打印頭盒連接部分的閥機構(gòu)的閥在開啟狀態(tài)的剖面圖；圖10是噴墨打印頭盒的頭芯片的剖面圖；圖11是噴墨打印頭盒的頭芯片的分解透視圖；圖12是噴墨打印頭盒的頭芯片的平面圖；圖13是從頭芯片排放的墨滴著落點的平面示意圖；圖14A是氣泡產(chǎn)生時間差與墨滴相對記錄介質(zhì)傳送方向的排放角之間關(guān)系的特性曲線圖，圖14B是氣泡產(chǎn)生時間差與相對噴嘴排列方向的墨排放角之間關(guān)系的特性曲線圖，圖14C是當(dāng)在兩個加熱元件上的基礎(chǔ)電流設(shè)定為80mA和偏轉(zhuǎn)電流重疊在流過兩個加熱元件之一的電流上、以偏轉(zhuǎn)墨排放方向時，氣泡產(chǎn)生時間差和墨滴排放角度之間關(guān)系的特性曲線圖；圖15是用于解釋控制墨排放方向的排放方向控制電路的電路圖；圖16是用于解釋本發(fā)明前提的墨排放方向控制電路的電路布置平面圖；圖17A和17B各表示根據(jù)本發(fā)明的墨排放方向控制電路的電路布置平面圖，尤其是，圖17A是去除電源配線圖案狀態(tài)的平面圖，圖17B是電源配線圖案的平面圖；圖18是多個墨排放方向控制電路平行安裝在半導(dǎo)體襯底上的實例的平面圖；圖19是噴墨打印機設(shè)備中，頭蓋開啟/關(guān)閉機構(gòu)在關(guān)閉狀態(tài)的局部透視側(cè)視圖；圖20是噴墨打印機設(shè)備的控制電路框圖；圖21是由頭芯片排放的墨滴給定的密度分布特性曲線圖；圖22是解釋噴墨打印機設(shè)備控制方法的流程圖；圖23是噴墨打印機設(shè)備中，頭蓋開啟/關(guān)閉機構(gòu)在開啟狀態(tài)的局部透視側(cè)視圖；圖24是噴墨打印頭盒的頭芯片中產(chǎn)生墨泡狀態(tài)的剖面圖；和圖25是在噴墨打印頭盒的頭芯片中，通過產(chǎn)生的墨泡從噴嘴排放墨液滴狀態(tài)的剖面圖。
具體實施例方式
下面參照附圖，描述應(yīng)用本發(fā)明的噴墨打印機設(shè)備。
應(yīng)用本發(fā)明的噴墨打印機設(shè)備(在下文中，僅稱為“打印機設(shè)備”)1將墨等排放到紙上，以打印圖像或文本，如圖1所示。打印機設(shè)備1是所謂的行式打印機(line printer)，其中墨排放孔根據(jù)記錄紙P的打印寬度排列。打印機設(shè)備1包括排放墨4的噴墨打印頭盒(在下文中，僅稱為“頭盒”)2、和連接頭盒2的打印機主體3。頭盒2可拆卸地連接到打印機主體3上。另外，墨盒11y、11m、11c和11k作為供墨源可拆卸地連接到頭盒2上。在打印機設(shè)備1中，可以使用黃色墨盒11y、品紅墨盒11m、青色墨盒11c和黑色墨盒11k?？刹鹦兜剡B接到打印機主體3上的頭盒2和可拆卸地連接到頭盒上的墨盒11y、11m、11c和11k是可更換的消耗品。
在這種打印機設(shè)備1中，當(dāng)以堆疊方式容納記錄紙P的托盤85a連接到安裝在打印機主體3的前底面?zhèn)鹊耐斜P連接口時，在托盤85a中的記錄紙P可以傳送到打印機主體3的內(nèi)部。當(dāng)托盤85a連接到安裝在打印機主體3前面的托盤連接口時，紙傳送/逐出機構(gòu)84從紙傳送口85將記錄紙P傳送到打印機主體3的后側(cè)。到達打印機主體3后側(cè)的記錄紙P的傳送方向被反轉(zhuǎn)輥反轉(zhuǎn)，并且記錄紙P通過前進通道的上側(cè)傳送到打印機主體3的前側(cè)。根據(jù)從信息處理設(shè)備諸如個人計算機輸入的文本數(shù)據(jù)或圖像數(shù)據(jù)，到記錄紙P從安裝在打印機主體3前面的逐出口86逐出時，文本或圖像打印在從打印機主體3的后側(cè)傳送到打印機主體3前側(cè)的記錄紙P上。
在記錄紙P上打印文本或圖像的頭盒2沿圖1中箭頭A表示的方向連接打印機主體3的上表面?zhèn)龋⒛?排放到由紙傳送/逐出機構(gòu)84傳送的記錄紙P上。首先，參照附圖描述構(gòu)成上述打印機設(shè)備1的可拆卸地連接到打印機主體3上的頭盒2和可拆卸地連接到頭盒2上的墨盒11y、11m、11c和11k。
頭盒2例如使用電熱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，以將墨4作為細滴排放到記錄介質(zhì)上，諸如記錄紙P。更具體地說，如圖2和3所示，頭盒2包括連接墨盒11y、11m、11c和11k的墨盒容器31。墨盒11y、11m、11c和11k是填充墨4的容器，因此，也只是稱為“墨盒11”。
圖3示出可拆卸地連接到頭盒2上的墨盒11。墨盒11具有將具有高強度和抗墨性能的諸如聚丙烯之類的樹脂材料進行噴射模塑而形成的盒主體11a。盒主體11a大致形成大致具有與記錄紙P相同寬度的矩形，其使容納的墨量最大。
墨盒11的盒主體11a包括用于容納墨4的墨容器12；用于將墨4從墨容器12供應(yīng)到頭盒2的墨盒容器31的墨供應(yīng)部件13；用于將外部空氣帶入墨容器12的連通孔14；用于將通過連通孔14帶入的空氣導(dǎo)入墨容器12的空氣導(dǎo)入通道15；用于在連通孔4和空氣導(dǎo)入通道15之間的空間暫時儲存墨4的墨儲存部分16；用于防止墨4從連通孔14泄漏到外部的密封件17；墨盒11與墨盒容器31通過它們接合的接合凸起18和接合臺階19；用于檢測在墨容器12中墨4剩余量的剩余量檢測部分20；和具有用于確定墨盒11位置的多個接合凸起部分21。
墨容器12利用具有高空氣密閉性的材料形成用于容納墨4的空間。墨容器12大致形成矩形，其縱向方向的尺寸大致與記錄介質(zhì)P的寬度尺寸相同(大致垂直于記錄介質(zhì)P傳送方向的方向上的尺寸)。
墨供應(yīng)部件13大致設(shè)置在墨容器12的下側(cè)中心。墨供應(yīng)部件13是與墨容器12連通的凸起噴嘴。當(dāng)噴嘴的前端裝配到頭盒2的連接部分37(在后面描述)時，形成墨盒11的盒主體11a與頭盒2的墨盒容器31之間的連接。
如圖4和5所示，墨供應(yīng)部件13在底面13a具有用于供應(yīng)墨4的供應(yīng)口13b。墨供應(yīng)部件13在供應(yīng)口13b附近還具有用于開啟/關(guān)閉供應(yīng)口13b的閥13c，在供應(yīng)口13b的關(guān)閉方向用于偏壓閥13c的螺旋彈簧13e，和用于開啟/關(guān)閉閥13c的銷子13e。如圖4所示，在墨盒11連接到頭盒2的墨盒容器31之前，通過作為關(guān)閉供應(yīng)口13b偏壓件的螺旋彈簧13d的偏壓力，閥13c沿用于供應(yīng)墨4的供應(yīng)口13b的關(guān)閉方向被偏壓到連接頭盒2的連接部分37。另一方面，如圖5所示，當(dāng)墨盒11連接到墨盒容器31時，銷子13e被構(gòu)成頭盒2的墨盒容器31的連接部分37上表面沿與螺旋彈簧13d的偏壓方向相反的方向(在圖5中用箭頭B表示)推高。結(jié)果，推高的銷子13e抵抗螺旋彈簧13d的偏壓力并且推高閥13c，以開啟供應(yīng)口13b。用這種方式，墨盒11的墨供應(yīng)口13連接頭盒2的連接部分37，并且墨容器12c與墨保持部(ink holder)51連通，從而能夠使墨4供應(yīng)到墨保持部51。
當(dāng)墨盒11從頭盒2的連接部分37拽出時，即，當(dāng)墨盒11從頭盒2的連接部分32拆除時，由銷子13e作用的閥13c的推高狀態(tài)被釋放，從而閥13c沿螺旋彈簧13d的偏壓方向移動，以關(guān)閉供應(yīng)口13b。即使在墨盒11連接到墨盒容器31之前，墨供應(yīng)口13的前端直接面朝下，這種結(jié)構(gòu)可以防止墨盒12中的墨4泄漏。
如圖3所示，連通孔14用作從墨盒11的外部將空氣帶入墨容器12的通風(fēng)孔。連通孔14在盒主體11a的上表面形成(在這種情況下，大致在上表面的中心)，當(dāng)墨盒11連接到頭盒2的連接部分32時，其是在面向外的位置。用這種結(jié)構(gòu)，即使連接到頭盒2的連接部分32時，墨盒11可以進空氣。通過連通孔14，當(dāng)墨盒11連接到墨盒容器31，讓墨4從墨容器12向下流到墨盒容器31側(cè)時，墨盒11將相應(yīng)于墨容器12中的墨4減少量的空氣從外部帶入墨盒11。
空氣導(dǎo)入通道15連接墨容器12和連通孔14，并且將從連通孔14帶入的空氣導(dǎo)入墨容器12。結(jié)果，即使當(dāng)墨盒11連接墨盒容器31時，墨4供應(yīng)到頭盒2的墨盒容器31，以減少墨容器12中的墨4，從而降低墨容器12中的壓力，空氣通過空氣導(dǎo)入通道15導(dǎo)入墨容器12，以保持內(nèi)部壓力平衡，從而可以給墨盒容器31充足地供應(yīng)墨4。
墨儲存部分16設(shè)置在連通孔14和空氣導(dǎo)入通道15之間，并暫時儲存墨，以便當(dāng)墨4從與墨容器12連通的空氣導(dǎo)入通道15泄漏時，防止墨4突然流到外部。
墨儲存部分16大致形成為在墨容器12縱向具有較長對角線的菱形?？諝鈱?dǎo)入通道15設(shè)置在墨容器12的最低點，即，在墨儲存部分16的較短對角線下面的部分。結(jié)果，從墨容器12導(dǎo)入的墨4可以再返回到墨容器12。墨儲存部分16在較短對角線的最高點具有連通孔14，從而使從墨容器12導(dǎo)入的墨4更加難以從連通孔14泄漏。
密封件17是用于密封連通孔14的元件，其防止流回連通孔14的墨4泄漏到墨盒11的外部。因此，密封件17由至少防止墨4通過的抗水性材料制成。密封件17在使用時剝開，根據(jù)墨使用量，如果需要外部空氣可以通過連通孔14補充到墨容器12中。
接合凸起18是在墨盒11的一個窄側(cè)的側(cè)面形成的凸起，并與在頭盒2的墨盒容器31的鎖桿34上形成的接合孔34a接合。接合凸起18具有是大致垂直于墨容器12側(cè)面的平面的上表面、和從側(cè)面傾斜延伸到上表面端部的下表面。接合臺階19在與形成接合凸起18側(cè)面相反的側(cè)面上部形成。接合臺階19具有斜面19a，其端部接觸盒主體11a的上表面的一個末端；和平面19b，其平行于盒主體11a的上表面、從斜面19a的另一端延伸。由于形成接合臺階19，提供平面19b的側(cè)面高度形成一個低于盒主體11a的上表面的臺階，從而墨盒11通過臺階部分與墨盒容器31的接合件33接合。當(dāng)接合臺階19插入頭盒2的連接部分32時，它設(shè)置在與頭盒2的連接部分32上的接合件33接合的插入端側(cè)的側(cè)面。當(dāng)墨盒11連接頭盒2的連接部分32時，接合臺階19作為旋轉(zhuǎn)支撐點。
如圖3所示，剩余量檢測部分20設(shè)置在形成墨盒11的接合臺階19的側(cè)面上。剩余量檢測部分20包括各具有面向墨容器12內(nèi)部的一對檢測銷的接觸件；和當(dāng)墨盒11連接到頭盒2的連接部分32時、電連接頭盒2的墨量檢測部件36的觸點。這里，三個接觸件沿盒主體11a側(cè)面的高度方向彼此平行排列。墨4通常具有導(dǎo)電性能，從而當(dāng)面對墨容器12內(nèi)部的一對檢測銷浸入墨4中時，其電阻系數(shù)變低；反之，一對檢測銷不浸入墨4中，其導(dǎo)電系數(shù)變高。即，當(dāng)墨容器12充滿墨4時，所有檢測銷浸入墨4中，結(jié)果其所有電阻系數(shù)變低。當(dāng)使用墨4時，檢測銷從上面開始從墨4中暴露，因此，其電阻系數(shù)從上面開始增大。這種結(jié)構(gòu)讓剩余量部件20檢測墨容器12中的墨剩余量。在墨容器12高度方向形成的端板(terminal plate)的臺階(stage)數(shù)不限于三個，還可以兩個。為了更準(zhǔn)確地檢測剩余量，端板的臺階數(shù)應(yīng)該增加。
構(gòu)成墨盒11的盒主體11a在其底面?zhèn)染哂心?yīng)部件13。底面?zhèn)扔米髋c頭盒2的接合部分32接合的接合區(qū)域22。具有用于確定墨盒11類型的多個凸起的接合凸起部分21在盒主體11a的部分接合區(qū)域22中形成。基于多個凸起的排列圖案，接合凸起部分21可以確定墨盒11的類型。只有在墨盒11y、11m、11c和11k連接到頭盒2的正確連接部分32y、322m、32c和32k時，墨盒與在連接部分32y、32m、32c和32k中形成的接合凹入部分接合。
下面描述上述分別含有黃色、品紅、青色和黑色墨4的墨盒11y、11m、11c和11k連接頭盒2。
如圖2和3所示，頭盒2具有墨盒容器31。墨盒容器31具有墨盒11連接到其上的連接部分32y、32m、32c和32k(在下文中，只是總稱為“連接部分32”)；用于固定墨盒11的接合件33和鎖桿(latch lever)34，用于沿移動方向偏壓墨盒11的偏壓件35；用于檢測墨盒11中墨剩余量的墨剩余量檢測部分36；連接墨供應(yīng)部件13和接收供應(yīng)的墨4的連接部分37；用于檢測連接部分37中墨4的存在/不存在的墨檢測部件38和39；用于從打印機主體3拆除墨盒容器31的提手40；用于排放墨4的排放頭41；和用于保護排放頭41的頭蓋42。
墨盒連接到其上的連接部分32大致形成凹入部分，其上表面作為用于連接墨盒11的插入/逐出口。在這種情況下，四個墨盒11容納在沿記錄紙P的傳送方向一個接一個的連接部分。象墨盒11一樣，連接部分32具有沿打印寬度方向拉長的形狀，因為它容納墨盒11。墨盒11連接并容納在墨盒容器31中。
如圖6所示，連接部分32是連接墨盒11的部分。連接部分32用分隔壁32a分隔成連接黃色墨盒11y的連接部分32y、連接品紅墨盒11m的連接部分32m、連接青色墨盒11c的連接部分32c、和連接黑色墨盒11k的連接部分32k，從而連接部分32y、32m、32c和32k彼此相鄰設(shè)置。
為了增加墨4的容量，黑色墨盒11k的寬度寬于其它墨盒11y、11m和11c的寬度。因此，連接部分32k的寬度寬于其它連接部分32y、32m和32c的寬度。
如上所述和如圖3所示，接合件33設(shè)置在墨盒11連接的連接部分32的開啟邊緣。接合件33設(shè)置在連接部分32沿其縱向的末端邊緣并且與墨盒11的接合臺階19接合。墨盒11利用接合臺階19側(cè)作為插入端斜插到連接部分32中并連接到連接部分，這樣，沒有形成有接合臺階19的墨盒11的一側(cè)利用接合臺階19與接合件33之間的接合位置作為旋轉(zhuǎn)支撐點而旋轉(zhuǎn)到連接部分32。這樣，墨盒11可以容易地連接到連接部分32。另外，可以防止剩余量檢測部分20擦墨盒容器31的側(cè)面，從而保護剩余量檢測部分20。
如圖3所示，鎖桿34通過使片簧彎曲而形成，并且設(shè)置在與連接部分32的接合件33相反的側(cè)面，即，在其縱向另一端的側(cè)面。鎖桿34的基端與連接部分32側(cè)面的底部整體形成。鎖桿34的末端以彈性位移而離開/靠近側(cè)面。當(dāng)墨盒11連接到連接部分32時，鎖桿34彈性位移，以讓接合孔34a與墨盒的接合凸起18接合，從而防止連接到連接部分32的墨盒11脫離連接部分32。
偏壓件35通過使片簧彎曲而形成，并且設(shè)置在連接部分32中，從而沿其移動方向偏壓墨盒11。偏壓件35是具有通過彎曲形成頂部的逐出件，逐出件沿遠離/靠近墨盒11底面的方向彈性位移，以壓其底面，從而沿離開連接部分32的移動方向偏壓連接該連接部分32的墨盒11。當(dāng)接合孔34a和接合凸起35之間的接合解除時，偏壓件35從連接部分32逐出墨盒11。
墨剩余量檢測部分36以階梯方式檢測墨盒11中墨4的剩余量。如圖6所示，四個墨剩余量檢測部分36設(shè)置在用于各種顏色11y、11m、11c和11k墨盒的連接部分32y、32m、32c和32k。如圖3所示，當(dāng)墨盒11連接到頭盒2時，墨剩余量檢測部分36與墨盒11側(cè)面的高度方向平行排列的剩余量檢測部分20接觸并且電連接。墨剩余量檢測部分36用未圖示的偏壓件沿朝向墨盒11側(cè)的方向壓。這種結(jié)構(gòu)讓墨剩余量檢測部分36穩(wěn)定地與墨盒11的剩余量檢測部分20連接，從而必定電連接。
連結(jié)部分37大致設(shè)置在連接部分32y、32m、32c和32k的中心。當(dāng)墨盒11y、11m、11c和11k連接到連接部分32y、32m、32c和32k時，墨盒11y、11m、11c和11k的墨供應(yīng)部件13連接到連結(jié)部分37。連結(jié)部分37作為墨供應(yīng)通道用于從墨供應(yīng)部件13供應(yīng)墨到排放頭41。
更具體地說，如圖7所示，連結(jié)部分37具有用于保持從墨盒11供應(yīng)的墨4的墨保持部51、用于密封連接連結(jié)部分37的墨供應(yīng)部件13的密封件52、用于清除墨4中的雜質(zhì)的過濾器53和用于開啟/關(guān)閉頭芯片41側(cè)的供應(yīng)通道的閥機構(gòu)54。
墨保持部51是連接墨供應(yīng)部件13和保持從墨盒11供應(yīng)的墨4的空間。密封件52是設(shè)置在墨保持部51上端的元件。當(dāng)墨盒11的墨供應(yīng)部件13連接連結(jié)部分37的墨保持部51時，密封件52密封墨保持部51和墨供應(yīng)部件13之間的部分，以便防止墨4泄漏到外部。過濾器53去除在拆卸/連接墨盒11時混入墨4的臟物、灰塵等。過濾器53設(shè)置在墨檢測部件38和39下面的部分。
如圖8和9所示，閥機構(gòu)54具有從墨保持部51供應(yīng)墨4的墨流入通道61；墨4從墨流入通道61流入的墨室62；墨4從墨室62通過它流出的墨流出通道63；設(shè)置在墨室62的墨流入通道61側(cè)和墨室62的墨流出通道側(cè)之間的開口部分64；用于開啟/關(guān)閉開口部分64的閥65；用于沿開口部分64的關(guān)閉方向偏壓閥65的偏壓件66；用于調(diào)整偏壓件66的強度的負壓調(diào)整螺釘67；連接閥65的閥軸68，和連接閥軸68的橫隔膜69。
墨流入通道61是通過墨保持部51連接墨盒11的墨容器12的供應(yīng)通道。通過墨流入通道61，墨容器12中的墨4可以供給排放頭41。從墨保持部51的底面到墨室62形成墨流入通道61。墨室62是大致具有與墨流入通道61、墨流出通道63、和開口部分64整體形成矩形實體的空間。墨4通過墨流入通道61流入墨室62，通過開口部分64，并通過墨流出通道63流出墨室62。墨流出通道63是從墨室62通過開口部分64供應(yīng)墨4的供應(yīng)通道。墨流出通道63連接排放頭41。即，從墨室62到排放頭41形成墨流出通道63。
閥65是關(guān)閉開口部分64的閥，以將墨室62分成墨流入通道61側(cè)和墨流出通道63側(cè)。通過偏壓件66的偏壓力、通過閥軸68連接閥65的橫隔膜69的恢復(fù)力、和在墨流出通道63側(cè)墨4的負壓，閥65向上和向下移動。當(dāng)在下端時，閥65關(guān)閉開口64，以將墨室62分成墨流入通道61側(cè)和墨流出通道63側(cè)，從而阻止墨4到墨流出通道63的供應(yīng)。當(dāng)在逆著偏壓件66的偏壓力的上端時，閥65不會將墨室62分成墨流入通道61側(cè)和墨流出通道63側(cè)，結(jié)果墨4能供給排放頭41。盡管任何材料可以用于閥65，但為了保證高密封性，例如，它可以由橡膠彈性體(所謂的彈性體)制成。
偏壓件66例如是壓縮螺旋彈簧。偏壓件66設(shè)置在閥65的上表面和墨室62的上表面之間，并且連接負壓調(diào)整螺釘67和閥65。偏壓件66的偏壓力沿開口部分64的關(guān)閉方向偏壓閥65。負壓調(diào)整螺釘67是用于調(diào)整偏壓件66的偏壓力的螺釘。即，偏壓件66的偏壓力可以通過調(diào)整負壓調(diào)整螺釘67來調(diào)整。結(jié)果，盡管在后面會詳細描述，可以通過負壓調(diào)整螺釘67調(diào)整墨的負壓，用于操作開啟/關(guān)閉開啟部件64的閥65。
閥軸68是其一端連接閥65和另一端連接橫隔膜69的軸。用這種結(jié)構(gòu)，閥65和橫隔膜69進行相互結(jié)合。橫隔膜69是連接閥軸68一端的薄彈性片。橫隔膜69由在墨室62的墨流出通道63側(cè)的一個主面和暴露到空氣的另一主面構(gòu)成，并通過大氣壓和墨4的負壓彈性位移到空氣側(cè)和墨流出通道63側(cè)。
如圖8所示，在具有上述結(jié)構(gòu)的閥機構(gòu)54中，通過偏壓件66的偏壓力按壓閥65，并且橫隔膜69的偏壓力沿這個方向關(guān)閉墨室62的開口部分64。當(dāng)墨4從排放頭41排放時，在墨流出通道63側(cè)增加墨室62中墨4的負壓，其是用開口部分64作為邊界劃分墨室62獲得的區(qū)域之一，在墨4負壓的條件下，橫隔膜69通過大氣壓推高，如圖9所示，從而逆著偏壓件66的偏壓力推高閥軸68和閥65。此時，在墨室62的墨流入通道61例和墨流出通道63側(cè)之間的開口部分64被打開，結(jié)果墨4從墨流入通道61例供應(yīng)到墨流出通道63側(cè)。因此，墨4的負壓降低，并且橫隔膜69通過其恢復(fù)力恢復(fù)到原始形狀，結(jié)果偏壓件66的偏壓力沿這個方向向下移動閥軸68和閥65，以關(guān)閉墨室62。如上所述，當(dāng)每次增加墨4的負壓時就排放墨4，并且上述操作在閥機構(gòu)54中進行。
在連結(jié)部分37中，當(dāng)墨容器12中的墨4供給墨室62時，在墨容器12中的墨4的量減少。但是，此時外部的空氣通過空氣導(dǎo)入通道15導(dǎo)入墨盒11。導(dǎo)入墨盒11的空氣被送到墨盒11的上部。結(jié)果，墨滴i返回到從噴嘴104a排放之前的狀態(tài)(在后面描述)，以保持墨容器12中的內(nèi)部壓力平衡。當(dāng)很少的墨4在空氣導(dǎo)入通道15中時獲得這種平衡狀態(tài)。
如圖7所示，墨檢測部件38和39由一對具有導(dǎo)電性能的線性件構(gòu)成，線性件檢測連接墨盒11的墨供應(yīng)部件13的連結(jié)部分37中墨4的存在/不存在。線性件的前端面對連結(jié)部分37的內(nèi)部。墨檢測部件38和39這樣設(shè)置，其一端從連結(jié)部分37的外部透入墨保持部51，其另一端連接排放頭41。
墨檢測部件38和39的一端位于連結(jié)部分37中的過濾器53的上面。另外，在墨4的水平面低于過濾器53的情況下，使在排放頭41側(cè)墨4的負壓增加，導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生故障。墨檢測部件38和39在比過濾器53更靠近墨盒11的位置檢測墨4，從而防止墨4的水平面低于過濾器53。
提手40使它易于拆卸墨盒容器31，如果由于墨盒容器31的磨損需要更換或者如果需要修理噴墨打印機設(shè)備1，提手40使它易于拆卸墨盒容器31。
排放頭41沿墨盒容器31底面設(shè)置。排放頭41具有對各種顏色線性排列的噴嘴104a(在后面描述)，噴嘴用作墨排放口，用于排放從連結(jié)部分37供應(yīng)的墨滴i。
如圖2所示，頭蓋42用作保護排放頭41的蓋。當(dāng)墨4排放時，頭蓋42通過打印機主體3的蓋開啟/關(guān)閉機構(gòu)(在后面描述)來開啟/關(guān)閉。頭蓋42具有沿開啟/關(guān)閉方向形成的凹槽部分71；和沿頭蓋42的縱向形成并且吸收粘附到排放頭41排放表面41a的過量墨的清潔輥72。頭蓋42設(shè)置成在開啟/關(guān)閉操作時沿凹槽部分71移動，即，沿圖2中箭頭C的方向，其是墨盒11的較短方向。在開啟/關(guān)閉操作時，清潔輥72旋轉(zhuǎn)，同時接觸排放頭41的排放面41a，以吸收過量的墨4，從而清潔排放頭41的排放面41a。具有高吸水率的件用于清潔輥72。頭蓋42防止排放頭41中的墨4干燥。
如圖10和11所示，對于各種顏色的墨4，排放頭41具有構(gòu)成基礎(chǔ)電路襯底的半導(dǎo)體襯底101；用于加熱墨4的一對加熱元件102a和102b；用于防止墨4泄漏的阻擋層103；具有許多噴嘴104a的噴嘴片104，墨4通過其以液液滴狀態(tài)排放；由上述元件圍繞并容納供應(yīng)的墨4的墨液室105；和用于供應(yīng)墨4到墨液室105的墨流動通道106。
半導(dǎo)體襯底101是由硅樹脂制成的半導(dǎo)體襯底，并且在其一個主面101a上具有加熱元件102a和102b，以及包括主操作控制電路、子操作控制電路等用于控制加熱元件102a和102b的控制電路?？刂齐娐酚蛇壿婭C(集成電路)、驅(qū)動晶體管等構(gòu)成。
該對加熱元件102a和102b利用從控制電路供應(yīng)的電力產(chǎn)生熱并且加熱墨液室105中的墨4，以增加墨液室105中的內(nèi)部壓力。加熱的墨4從在噴嘴片104上形成的噴嘴104a(在后面描述)以液滴狀態(tài)排放。
阻擋層103層壓在半導(dǎo)體襯底101的主面101a上。阻擋層103例如由曝光硬化型干薄膜抗蝕劑制成。在阻擋層103層壓在半導(dǎo)體襯底101的整個主面101a之后，不需要的部分通過光刻工藝去除。結(jié)果，阻擋層103圍繞各對加熱元件102a和102b大致為U形。阻擋層103圍繞該對加熱元件102a和102b的區(qū)域構(gòu)成部分墨液室105。
噴嘴片104是片狀件，其中噴嘴104a用于排放墨滴i并且層壓在阻擋層103的半導(dǎo)體襯底101的相反側(cè)。噴嘴104a是在噴嘴片104上形成的微孔并且是圓形開口。一個噴嘴104a設(shè)置成面對一對加熱元件102a和102b。噴嘴片104構(gòu)成部分墨液室105。
墨液室105是由半導(dǎo)體襯底101、該對加熱元件102a和102b、阻擋層103和噴嘴片104圍繞的空間，并且通過墨流動通道106容納供應(yīng)的墨4。在墨液室105中的墨4通過加熱元件102a和102b加熱，以增加墨液室105中的內(nèi)部壓力。墨流動通道106連接連結(jié)部分37的墨流出通道63，并且容納從連接連結(jié)部分37的墨盒11供應(yīng)的墨4，從而構(gòu)成傳送墨4到與這個墨流動通道106連通的各個墨液室105的流動通道。即，墨流動通道106與連結(jié)部分37連通，讓從墨盒11供應(yīng)的墨4流入墨流動通道106并充入墨液室105。
在上述排放頭41中，每個墨液室105提供一對加熱元件102a和102b，各具有加熱元件對102a和102b的數(shù)百個墨液室105通常排列成一線。排放頭41根據(jù)打印機設(shè)備1的控制器指令適當(dāng)?shù)剡x擇加熱元件對102a和102b并且驅(qū)動該對，從而以液滴狀態(tài)從對應(yīng)于相關(guān)墨液室105的噴嘴104a排放墨液室105中的墨4。
更具體地說，在排放頭41中，墨4從連接排放頭41的墨流動通道106流入墨液室105。然后，短時間例如1-3微秒施加脈沖電流到該對加熱元件102a和102b上，讓該對加熱元件迅速產(chǎn)生熱，結(jié)果在墨4與該對加熱元件102a和102b之間的分界處產(chǎn)生氣相墨泡。隨后，墨4擠壓的量對應(yīng)于膨脹墨泡的量，更進一步，墨4沸騰。結(jié)果，墨4從噴嘴104a作為墨滴i排放，并且噴到記錄紙P上，排放量對應(yīng)于在接觸噴嘴104a部分被墨泡擠壓的墨4的量。
如圖12所示，在排放頭41中，一對加熱元件102a和102b在一個墨液室105中一個接一個地排列。即，一個墨液室105具有一對加熱元件102a和102b。更具體地說，該對加熱元件102a和102b大致沿垂直于記錄紙P傳送方向(其在圖12中用箭頭D表示)的方向一個接一個地排列。在圖12中，噴嘴104a的位置用虛線表示。
通過縱向劃分一個加熱元件102獲得的分開的加熱元件具有與原元件(一個加熱元件102)相同的長度和原元件一半的寬度。因此，一個分開的加熱元件102的電阻值是原元件的兩倍。當(dāng)分開的加熱元件102串聯(lián)時，其意謂著各具有兩倍的原元件電阻值的加熱元件102串聯(lián)，總電阻值變成原元件的四倍。
為了使墨液室105中的墨沸騰，需要將恒定功率施加給加熱元件102來加熱它們。其理由是利用沸騰時的能量排放墨。當(dāng)電阻值降低時，必須增加施加的電流。但是，在這種情況下，加熱元件102的電阻值更高，從而可以用減小的電流使墨沸騰。
用上述結(jié)構(gòu)，可以減小供應(yīng)電流的晶體管的尺寸，導(dǎo)致空間減小。當(dāng)加熱元件102的厚度做得更薄時，其電阻值會增加。但是，根據(jù)選作加熱元件102的材料、強度和耐久性，具有減小加熱元件102的限度。因此，在本發(fā)明中，不是通過減小厚度，而是通過將一個加熱元件102分成兩個，使電阻值更高。
當(dāng)設(shè)置在一個墨液室105中分開的加熱元件102可以同時達到墨沸騰的溫度時，即，在加熱元件102之間氣泡產(chǎn)生所需的時間相等，在兩個加熱元件102上的墨同時沸騰，因此，墨滴在噴嘴104a的中心軸方向排放。
另一方面，當(dāng)分開的加熱元件102的氣泡產(chǎn)生時間有時間差時，在兩個加熱元件102上的墨不會同時沸騰。結(jié)果，墨滴的排放方向偏離噴嘴104a的中心軸方向，并且墨滴以偏離方式排放。因此，可以將墨滴噴到偏離在墨排放方向不偏轉(zhuǎn)的情況下獲得的正常墨著落位置的位置。
圖13是解釋墨滴排放方向偏轉(zhuǎn)的示圖。在圖13中，當(dāng)墨滴i垂直于墨滴i排放表面排放時，墨滴I不偏轉(zhuǎn)噴到記錄介質(zhì)P上，用點箭頭表示。另一方面，假定墨滴i的排放方向偏轉(zhuǎn)，排放角偏離垂直位置θ(圖13中的Z1或Z2方向)。在這種情況下，墨滴i的著落位置被偏離ΔL＝H×tanθ其中H(近似常數(shù))是排放面與記錄介質(zhì)的打印紙P的表面(墨滴i的著落表面)之間的距離。
如上所述，當(dāng)墨滴i的排放方向偏離垂直方向θ時，墨滴i的著落位置偏離ΔL。
在普通噴墨打印機的情況下，噴嘴104a的端部和打印紙P之間的距離H大約為1-2mm。因此，假定距離H固定地設(shè)為2mm。
將距離H大致設(shè)定為固定值的理由是距離H的變化改變墨滴i的著落位置。即，當(dāng)墨滴i垂直于打印紙P從噴嘴104a排放時，即使距離H改變到某種程度，不改變墨滴的著落位置。另一方面，墨滴i的排放方向偏轉(zhuǎn)，如上所述，由于距離H的變化，改變墨滴i的著落位置。
當(dāng)排放頭41的分辨率設(shè)為600DPI時，相鄰設(shè)置的噴嘴104a之間的間隔是25.40×1000/600≈42.3(μm)圖14A和14B是表示分開的加熱元件102a和102b之間氣泡產(chǎn)生時間差與墨排放角之間關(guān)系的曲線圖。這些曲線圖是借助于在計算機上模擬獲得的。在這些曲線圖中，X-方向(曲線圖的垂直軸θx)(注意X-方向不是表示曲線圖的水平軸)表示噴嘴104a的排列方向(加熱元件13的排列方向)，和Y-方向(曲線圖的垂直軸θy)(注意Y-方向不是表示曲線圖的垂直軸)表示垂直于X-方向的方向(打印紙的傳送方向)。圖14C是表示在分開的加熱元件102a和102b之間氣泡產(chǎn)生時間差與墨排放角(X-方向)之間關(guān)系的實際測量數(shù)據(jù)。更具體地說，通過將分開的加熱元件102a和102b之間的電流差除以2獲得的偏轉(zhuǎn)電流設(shè)定成氣泡產(chǎn)生時間差和在水平軸上的標(biāo)繪位置，在墨著落位置的偏轉(zhuǎn)量(H大約設(shè)定為2mm)在垂直軸上標(biāo)繪為墨排放角(X-方向)。在圖14C中，在兩個加熱元件102a和102b上的基線電流設(shè)定為80mA，偏轉(zhuǎn)電流疊加在流過兩個加熱元件之一的電流上，以偏轉(zhuǎn)墨排放方向。
在沿噴嘴104a的排列方向通過劃分一個加熱元件102獲得的加熱元件102之間存在氣泡產(chǎn)生時間差的情況下，墨排放角不垂直于墨著落表面，如圖14A所示。另外，從圖14A中可以看出，相對噴嘴104a排列方向的墨排放角θx(偏離垂線，其對應(yīng)于圖13中的θ)隨著氣泡產(chǎn)生時間差的增加而增加。
如上所述，當(dāng)加熱元件102分成兩個，并且施加到各個加熱元件102的電流彼此不同時，可以在兩個加熱元件102之間產(chǎn)生氣泡產(chǎn)生時間差。另外，可以根據(jù)時間差偏轉(zhuǎn)墨排放方向。
如上所述，排放頭41能偏轉(zhuǎn)墨排放方向。因而，例如即使加熱元件102a和102b的制造誤差使電阻值變化，墨滴的排放方向變化，而使墨著落點不精確，它可以補償這些變化。
在構(gòu)成排放頭41的半導(dǎo)體襯底101上，安裝用于控制墨液室105中墨排放的排放控制電路。如圖15所示，排放控制電路包括電源120a和120b，用于供應(yīng)電流給該對加熱元件102a和102b，每個加熱元件構(gòu)成電阻體；開關(guān)元件121a、121b和121c，用于開啟/關(guān)閉該對加熱元件102a和102b與電源120a和120b之間的電連接；電阻122a、122b和122c，用于控制供給該對加熱元件120a和120b的電流；和可變電阻123。
電源120a連接加熱元件102b。電源120b通過開關(guān)元件121c和可變電阻123選擇性地連接電阻122a、122b和122c。
由晶體管構(gòu)成的開關(guān)元件121a設(shè)置在加熱元件102a和地線之間，并且起到控制加熱元件102a和102b的開啟/關(guān)閉的主操作控制器120的作用。由晶體管構(gòu)成的開關(guān)元件121b連接在可變電阻123和電阻122a、122b和122c之間，并控制供給加熱元件102a的電流。開關(guān)元件121c連接在可變電阻123和電源120b之間，并控制墨滴i的排放方向。電阻122a、122b和122c，可變電阻123，開關(guān)元件121b，和開關(guān)元件121c起子操作控制器121的作用，用于控制墨滴i的排放方向。
電阻122a、122b和122c彼此具有不同的電阻值，并且根據(jù)開關(guān)元件121b的開關(guān)狀態(tài)，控制供給加熱元件102a的電流。電阻值按照電阻122a、電阻122b、和電阻122c的順序增大。供給加熱元件102a的電流取決于加熱元件102a連接的電阻(122a-122c)。
可變電阻123連接電阻122a、122b和122c之一，以進一步調(diào)整供給加熱元件102a的電流。
當(dāng)在關(guān)閉開關(guān)元件121b、以斷開電阻122a、122b和122c和該對加熱元件102a和102b的條件下、開啟開關(guān)元件121a時，電流從電源120a供給串聯(lián)的該對加熱元件102a和102b。此時，電流不流入電阻122a、122b和122c。因為該對加熱元件102a和102b具有相同的電阻值，它們產(chǎn)生相同的加熱值。因此，在該對加熱元件102a和102b之間氣泡產(chǎn)生時間相同，結(jié)果，墨滴i從噴嘴104a排放，使得墨4的排放角垂直于記錄紙P，如圖13中的點箭頭所示。
當(dāng)開關(guān)元件121b連接電阻122a、122b和122c之一時，開關(guān)元件121a開啟，開關(guān)元件121c接地，可以將墨滴i的排放方向改變成圖13中箭頭Z1和Z2表示的方向。即，當(dāng)開關(guān)元件121b連接122a、122b和122c之一時，供給加熱元件102a的電流減小，形成供給該對加熱元件102a和102b之間的電流差，導(dǎo)致它們產(chǎn)生的加熱值的差。這里，電阻122a、122b和122c具有彼此不同的電阻值，所以，通過切換開關(guān)元件121b，可以以三個級別改變供給加熱元件102a的電流。結(jié)果，排放頭41能夠使該對加熱元件102a和102b產(chǎn)生加熱值的差，并且通過切換開關(guān)元件121b，在該對加熱元件102a和102b之間的氣泡產(chǎn)生時間上形成三個級差，從而沿該對加熱元件102a和102b的排列方向以三個級別改變墨滴i的排放方向。
另外，利用可變電阻123使電阻值可變，可以精確地控制供給加熱元件102a的電流。因此，能夠調(diào)整墨滴i的排放方向，以控制墨著落點。
當(dāng)開關(guān)元件121c切換到連接電源120b時，能夠逆轉(zhuǎn)墨滴i的排放方向。在這種情況下，電流從電源120a和120b供給加熱元件102a。這是開關(guān)元件121接地的相反情況。結(jié)果，墨滴i用以三個級別改變的排放方向，排放到與垂直于噴嘴104a的著落位置相反的側(cè)的著落位置。
如上所述，在排放控制電路中，構(gòu)成子操作控制器121的開光元件121b和121c的切換，讓墨滴i從噴嘴104a的排放方向沿垂直于記錄紙P的傳送方向以7個級別變化。另外，電阻122a、122b和122c與可變電阻123組合，讓墨滴i的排放方向以7個級別或更多級別變化。
接下來，描述在半導(dǎo)體襯底101上安裝的上述排放控制電路的電路布置。電路布置如圖16所示。更具體地說，該對加熱元件102a和102b設(shè)置在半導(dǎo)體襯底101的一端；與加熱元件102a和102b相鄰設(shè)置的是子操作控制元件形成區(qū)201，其中形成子操作控制器，其包括電阻122a、122b和122c，可變電阻123，開關(guān)元件121b，開關(guān)元件121c，并且控制墨滴i的排放方向；與子操作控制元件形成區(qū)域201相鄰設(shè)置的是主操作控制元件形成區(qū)202，其中形成控制加熱元件102a和102b的開啟/關(guān)閉的主操作控制器；與主操作控制元件形成區(qū)202相鄰設(shè)置的是控制電路元件形成區(qū)203，其中形成控制構(gòu)成子操作控制器的開關(guān)元件121b和121c的控制電路等。
在圖16所示的電路布置的情況下，電路元件諸如由晶體管構(gòu)成的開關(guān)元件121a(主操作控制元件形成區(qū)202)，開關(guān)元件121b和121c，各由晶體管構(gòu)成的電阻122a、122b和122c(子操作控制元件形成區(qū)201)，構(gòu)成控制電路元件形成區(qū)203的晶體管、電容、電阻都形成于半導(dǎo)體襯底101的硅樹脂襯底上。另外，形成用于通過未示出的絕緣膜供給加熱元件102a和102b電力的電源配線圖案204。
電源配線圖案204是最上層的導(dǎo)電層。除了電源配線圖案204之外，形成下列圖案作為最上層的導(dǎo)電層連接該對加熱元件102a和102b與設(shè)置在子操作控制元件形成區(qū)201的電阻122a、122b和122c之間中點的連接圖案205；三個控制配線圖案206、206、206，其將形成控制電路等的控制電路元件形成區(qū)203與子操作控制元件形成區(qū)201連接起來、并控制在子操作控制元件形成區(qū)201中形成的開關(guān)元件121b；用于驅(qū)動元件121a、121b、121c、122a、122b和122c的正電源配線圖案207和負電源配線圖案208；連接電源配線圖案204和加熱元件102a的第一配線圖案209；和連接加熱元件102b和主操作控制元件形成區(qū)202的開關(guān)元件121a的第二配線圖案210。在圖16中，最上層配線圖案用點圖案表示。
電源配線圖案204和第一配線圖案209連續(xù)形成。第一配線圖案209通過電極211連接加熱元件102a。第二配線圖案210的一端通過電極212連接加熱元件102b，并且其另一端通過接觸孔213連接到一導(dǎo)電層，該導(dǎo)電層連接主操作控制元件形成區(qū)202的開關(guān)元件121a。加熱元件102a和102b通過電極214串聯(lián)，電極214連接到連接圖案205的一端。連接圖案205的另一端通過接觸孔215連接到連接下層的子操作控制元件形成區(qū)201的電阻122a、122b和122c的導(dǎo)電層。控制配線圖案206、206、206、正電源配線圖案207和負電源配線圖案208的一端通過接觸孔連接到下層的子操作控制元件形成區(qū)201，并且其另一端通過接觸孔連接到下層的控制電路元件形成區(qū)203。
在圖16所示的電路布置中，加熱元件102a和102b與子操作控制元件形成區(qū)201能夠相鄰設(shè)置。另一方面，在這個電路布置中，主操作控制元件形成區(qū)202設(shè)置在子操作控制元件形成區(qū)201和控制電路元件形成區(qū)203之間，從而需要以這樣一種方式形成控制配線圖案206、206、206，即其延伸過主操作控制元件形成區(qū)202，使得不可能在形成控制配線圖案206、206、206的相同層上相當(dāng)大地形成電源配線圖案204。用于電源的電源配線圖案204需要供應(yīng)大約0.5-1W的電力給加熱元件102a和102b。如果電源配線圖案204的寬度很小，電源配線圖案204產(chǎn)生熱而不利地影響周圍區(qū)域。
為了解決上述問題，在半導(dǎo)體襯底101上形成排放方向控制電路，如圖17A所示。在這個電路布置中，該對加熱元件102a和102b設(shè)置在半導(dǎo)體襯底101的一端；與加熱元件102a和102b相鄰設(shè)置的是主操作控制元件形成區(qū)221，其中形成控制加熱元件102a和102b的開啟/關(guān)閉的主操作控制器；與主操作控制元件形成區(qū)221相鄰設(shè)置的是子操作控制元件形成區(qū)222，其中形成子操作控制器，其包括電阻122a、122b和122c，可變電阻123，開關(guān)元件121b，開關(guān)元件121c，并且控制墨滴i的排放方向；與子操作控制元件形成區(qū)222相鄰設(shè)置的是控制電路元件形成區(qū)223，其中形成控制構(gòu)成子操作控制器的開關(guān)元件121b和121c的控制電路等。
即，由晶體管構(gòu)成的開關(guān)元件121a形成于在半導(dǎo)體襯底101的硅樹脂襯底上的主操作控制元件形成區(qū)221中，開關(guān)元件121b和121c以及各由晶體管構(gòu)成的電阻122a、122b和122c形成于子操作控制元件形成區(qū)222中，構(gòu)成控制電路的諸如晶體管、電容、電阻之類的電路元件形成于控制電路元件形成區(qū)223上。另外，在安裝上述電路元件的半導(dǎo)體襯底101上，形成通過絕緣層連接最上導(dǎo)電層的下導(dǎo)電層。另外，在下導(dǎo)電層上形成上導(dǎo)電層，絕緣層插入它們中間。作為在第二絕緣層上形成的上層導(dǎo)電層，電源配線圖案224形成在整個表面。另外，在上導(dǎo)電層中，形成連接該對加熱元件102a和102b與設(shè)置在子操作控制元件形成區(qū)222上的電阻122a、122b和122c之間中點的連接圖案225；連接電源配線圖案224和加熱元件102a的第一配線圖案226；和連接加熱元件102b和主操作控制元件形成區(qū)221的開關(guān)元件121a的第二配線圖案227。
供應(yīng)電流給加熱元件102a的電源配線圖案224和第一配線圖案226通過連接圖案228相互連接，該連接圖案228為下導(dǎo)電層。即，電源配線圖案224通過在上和下導(dǎo)電層之間的絕緣層形成的接觸孔229連接下導(dǎo)電層的連接圖案228，該電源配線圖案224為上導(dǎo)電層。另外，上導(dǎo)電層的第一配線圖案226通過連接在上和下導(dǎo)電層之間的絕緣層形成的接觸孔229連接下導(dǎo)電層的連接圖案228。第一配線圖案226通過電極231連接加熱元件102a。第二配線圖案227的一端通過電極232連接加熱元件102b，并且其另一端通過接觸孔233連接與主操作控制元件形成區(qū)221的開關(guān)元件121a連接的下導(dǎo)電層。加熱元件102a和102b通過電極234串聯(lián)，電極234連接上導(dǎo)電層的連接圖案225的一端。連接圖案225的另一端通過接觸孔235連接與子操作控制元件形成區(qū)222的電阻122a、122b和122c連接的下導(dǎo)電層，該連接圖案225為上配線層。為了相當(dāng)大地形成電源配線圖案224，在連接圖案225的區(qū)域中形成切口部分239，如圖17B所示。
除了將電源配線圖案224與第一配線圖案226連接起來的連接圖案228之外，形成下列圖案作為下導(dǎo)電層連接形成控制電路等的控制電路元件形成區(qū)223和子操作控制元件形成區(qū)222、并控制在子操作控制元件形成區(qū)222中形成的開關(guān)元件121b的三個控制配線圖案236、236、236；用于驅(qū)動元件121a、121b、121c、122a、122b和122c的正電源配線圖案237和負電源配線圖案238?？刂婆渚€圖案236、236、236，正電源配線圖案237，和負電源配線圖案238的一端連接子操作控制元件形成區(qū)222，并且它們的另一端連接控制電路元件形成區(qū)223。
在圖17A所示的電路布置中，在圖16中的上導(dǎo)電層中形成的控制配線圖案236、236、236，正電源配線圖案237，和負電源配線圖案238在下導(dǎo)電層中形成，從而可以在上配線層中相當(dāng)大地形成電源配線圖案224。因為相當(dāng)大形成的電源配線圖案224具有低電阻值，可以抑制熱的產(chǎn)生，從而使對形成其它元件等的周圍區(qū)域的不利影響最小。特別是，在圖17A所示的電路布置中，主操作控制元件形成區(qū)221、子操作控制元件形成區(qū)222、和控制電路元件形成區(qū)223按照上述從控制電路元件形成區(qū)223側(cè)開始的順序設(shè)置，從而可以使連接該對加熱元件102a和102b之間的中點和子操作控制元件形成區(qū)222的連接圖案225長于圖16所示的連接圖案205，其中子操作控制元件形成區(qū)222設(shè)置為鄰近加熱元件102a和102b。即，在圖16所示的電路布置中，由加熱元件102a和102b產(chǎn)生的熱通過連接圖案205和接觸孔215傳輸?shù)阶硬僮骺刂圃纬蓞^(qū)201，從而子操作控制元件形成區(qū)201在有些情況下可能被熱損壞；而在圖17A所示的電路布置中，上層的連接圖案225比較長，來自加熱元件102a和102b的熱能夠充分輻射，從而防止子操作控制元件形成區(qū)222受熱。
圖17A所示的電路布置設(shè)計成對應(yīng)于該對加熱元件102a和102b。這里，在圖17A所示的電路布置中，可以相當(dāng)大地形成電源配線圖案224，從而在一個半導(dǎo)體襯底101上可以排列多對加熱元件102a和102b，如圖18所示。在這種情況下，給各對加熱元件102a和102b供電的電源配線圖案224能構(gòu)成公共配線圖案。即，電力從一個電源配線圖案224供給多個排放方向控制電路(discharge direction control circuit)，從而簡化配線圖案。
下面參照附圖描述打印機設(shè)備1的打印機主體3，具有上述結(jié)構(gòu)的頭盒2連接打印機主體3。
如圖1和圖19所示，打印機主體3包括連接頭盒2的頭盒連接部分81，用于保持盒2并將其固定到頭盒連接部分81的頭盒保持機構(gòu)82、用于開啟/關(guān)閉頭蓋42的頭蓋開啟/關(guān)閉機構(gòu)83、用于傳送和逐出記錄紙P的紙傳送/逐出機構(gòu)84、用于供應(yīng)記錄紙P給紙傳送/逐出機構(gòu)84的紙傳送口85，和從紙傳送/逐出機構(gòu)84輸出記錄紙P的紙逐出口86。
頭盒連接部分81是一凹入部分，頭盒2連接到該凹入部分。頭盒2連接頭盒連接部分81，從而為了根據(jù)數(shù)據(jù)獲得正確的打印結(jié)果，排放頭41的排放表面41a設(shè)置為平行于所傳送的記錄紙P。有時候由于在排放頭41中造成的墨堵塞，需要將頭盒2更換成一個新的。因此，盡管更換頻率小于墨盒11，但頭盒2是消耗品，因而它被頭盒保持機構(gòu)82以可拆卸方式保持到頭盒連接部分81。頭盒保持機構(gòu)82是用于以可拆卸方式保持頭盒2到頭盒連接部分81的機構(gòu)。當(dāng)在頭盒2上的螺塞(tab)82a與未示出的偏壓件諸如設(shè)置在打印機主體3的接合孔82b中的彈簧接合時，頭盒2壓配合到打印機主體3中的參考面3a。結(jié)果，頭盒2可以被定位和固定。
頭蓋開啟/關(guān)閉機構(gòu)83具有用于開啟/關(guān)閉頭盒2的頭蓋42的驅(qū)動部分。當(dāng)進行打印時，驅(qū)動部分移動頭蓋2，讓排放頭41面對記錄紙P。當(dāng)打印結(jié)束時，驅(qū)動部分關(guān)閉頭蓋42，用于保護排放頭41。紙傳送/逐出機構(gòu)84具有用于傳送記錄紙P的驅(qū)動部分。驅(qū)動部分將從紙傳送口85供應(yīng)的記錄紙P傳送到頭盒2的排放頭41，進一步將已經(jīng)排放墨4的記錄紙P傳送到紙逐出口86，并且將記錄紙P輸出到設(shè)備外部。紙傳送口85是用于將記錄紙P供給紙傳送/逐出機構(gòu)84的開口，并且若干記錄紙P可以堆疊在托盤85a等中。已經(jīng)排放有墨滴i的記錄紙P被紙傳送/逐出機構(gòu)84傳送到紙逐出口86，并且逐出到設(shè)備外部。
下面參照附圖，描述控制具有上述結(jié)構(gòu)的打印機設(shè)備1進行打印操作的控制電路。
如圖20所示，控制電路110包括打印機驅(qū)動部分111，其驅(qū)動打印機主體3中驅(qū)動部分；排放控制部分112，其對應(yīng)于各種顏色墨4控制供給排放頭41的電流；輸入/輸出端子114，打印機設(shè)備1通過其與外部裝置交換信號；儲存控制程序等的ROM(只讀儲存器)116；在讀出控制程序等讀取的RAM(隨機儲存器)115；和控制上述元件的控制器117。
打印機驅(qū)動部分111響應(yīng)來自控制器117的控制信號，驅(qū)動構(gòu)成頭蓋開啟/關(guān)閉機構(gòu)83的驅(qū)動電機，以開啟/關(guān)閉頭蓋42。另外，打印機驅(qū)動部分111響應(yīng)來自控制器117的控制信號，驅(qū)動構(gòu)成紙傳送/逐出機構(gòu)84的驅(qū)動電機，以從紙傳送口85傳送記錄紙P，并且在打印后從紙逐出口86逐出記錄紙P。
排放控制部分112由排放方向控制電路構(gòu)成，參照圖15，已經(jīng)描述了排放方向控制電路。報警部分113是顯示裝置，諸如LCD(液晶顯示器)。報警部分113顯示這些信息，諸如打印條件、打印狀態(tài)、墨剩余量。報警部分113可以是聲音輸出裝置，諸如揚聲器。在這種情況下，用聲音輸出信息，諸如打印條件、打印狀態(tài)、墨剩余量。另外，可以組合顯示裝置和聲音輸出裝置。報警器可以由信息處理器118的監(jiān)視器或揚聲器做成。
輸入/輸出端子114通過接口將信息(諸如打印條件、打印狀態(tài)、墨剩余量)傳輸?shù)酵獠啃畔⑻幚砥?18等。另外，輸入/輸出端子114接收輸入的控制信號，用于從外部信息處理器118等輸出信息諸如打印條件、打印狀態(tài)、墨剩余量或打印數(shù)據(jù)。例如，上述信息處理器118是電子設(shè)備，諸如個人計算機或PDA(個人數(shù)字助理)。
串聯(lián)接口、并聯(lián)接口等可用于連接信息處理器118等的輸入/輸出端子114的接口。更具體地說，可以使用適合USB(通用串行總線)、RS(推薦標(biāo)準(zhǔn))232C、IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會)1394的接口。通過有線或無線通信可以進行輸入/輸出端子114和信息處理器118之間的數(shù)據(jù)通信。無線通信標(biāo)準(zhǔn)的實例包括IEEE802.11a、802.11b、802.11g。
ROM116是存儲器，諸如EP-ROM(可擦寫編程只讀存儲器)，并且存儲控制器117進行的處理程序。存儲的程序通過控制器117裝入RAM116。RAM115存儲控制器117從ROM116讀出的程序或打印機設(shè)備1的狀態(tài)。
網(wǎng)絡(luò)諸如互聯(lián)網(wǎng)可以插入在輸入/輸出端子114和信息處理器118之間。在這種情況下，輸入/輸出端子114連接網(wǎng)絡(luò)諸如LAN(局域網(wǎng))、ISDN(整體服務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò))、xDSL(數(shù)字用戶線)、FIHP(光纖到家)、GATV(公用天線電視)，或BS(廣播衛(wèi)星)，并且根據(jù)各種協(xié)議諸如TCP/IP(傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)進行數(shù)據(jù)通信。
控制器117基于打印數(shù)據(jù)和從輸入/輸出端子114輸入的控制信號、墨檢測部件38和39的電阻值變化、或墨剩余量檢測部分36的電阻值變化來控制元件。控制器117從ROM116讀出處理程序并將其存儲在RAM115和根據(jù)程序進行各種處理。
控制器117從ROM116讀出用于進行排放控制的處理程序并且將其存儲在RAM115中?；诔绦?，控制器117切換排放控制部分112的開關(guān)元件121a，121b，121c的開啟/關(guān)閉，以周期性地或隨機地改變墨滴i的排放。在控制器117的控制下，排放控制部分周期性地或隨機地改變墨滴i的排放方向，從而墨滴i用接近標(biāo)準(zhǔn)偏差分布的密度分布噴在停止?fàn)顟B(tài)的記錄紙P上，如圖21所示。更具體地說，控制器117控制排放控制部分112的開關(guān)元件121b，121c，以周期性地或隨機地改變墨滴i的排放方向，從而在位置E處色密度最高(換句話說，顏色最深)，位置E位于在頭芯片41的噴嘴104a的基本垂直方向上的記錄紙P上，并且在大約總共10μm的范圍內(nèi)(相對位置E的向前和向后方向)顏色比較深，即，在大致垂直于記錄紙P的傳送方向(在圖21中用箭頭F表示)的方向上。實際上，控制器117控制在子操作控制元件形成區(qū)222中形成的開關(guān)元件，并通過圖17所示的控制配線圖案236、236、236控制加熱元件102a的加熱量。
盡管處理程序存儲在具有上述結(jié)構(gòu)的控制電路110的ROM116中，存儲程序的介質(zhì)不限于ROM。例如，可以使用光盤、磁盤、磁光盤和IC卡，在這種情況下，控制電路連接直接或通過信息處理器118驅(qū)動上述記錄介質(zhì)的驅(qū)動器，并且從記錄介質(zhì)讀出程序。
接下來，參照流程圖22描述具有上述結(jié)構(gòu)的打印機設(shè)備1的整個操作。現(xiàn)有的操作根據(jù)存儲在存儲裝置諸如ROM116的處理程序，通過在控制器117中未示出的CPU(中央處理器)來進行。
首先，用戶選擇要打印的文本數(shù)據(jù)、打印數(shù)據(jù)等，并通過信息處理器118開始打印操作。然后，信息處理器118基于選擇的數(shù)據(jù)產(chǎn)生打印數(shù)據(jù)，并將產(chǎn)生的打印數(shù)據(jù)輸出到打印機設(shè)備1的輸入/輸出端子114。
接下來，在步驟S1中，分別基于接合凸起部分21的凸起23和接合凹入部分24之間的接合狀態(tài)，控制器117判斷預(yù)定的墨盒11y、11m、11c和11k是否連接到連接部分32y、32m、32c和32k。當(dāng)判斷所有的墨盒11充分與連接部分32連接時，控制器117前進到步驟S2。另一方面，當(dāng)判斷至少一個墨盒11沒有充分與連接部分32連接時，控制器117前進到步驟S3。在步驟S3中，控制器117讓報警部分113進行報警顯示，以提醒用戶所述顏色的墨盒11沒有充分連接。
在步驟S2中，控制器117檢測墨剩余量檢測部分36的電阻值變化。當(dāng)檢測電阻值變化時，控制器117根據(jù)電阻值變化改變墨剩余量顯示。這里，三個墨剩余量檢測部分36設(shè)置在墨盒11的高度方向，從而控制器可以讓報警部分113以三個級別進行剩余量的顯示。
在步驟S4中，控制器117判斷連接部分37中的墨4是否小于預(yù)定水平，即，是無墨狀態(tài)還是有墨狀態(tài)。當(dāng)判斷是無墨狀態(tài)時，控制器117讓報警部分113顯示對應(yīng)信息，即，在步驟S5進行報警顯示，并且阻止在步驟S6中的打印操作。
當(dāng)檢測連接部分37中的墨4不小于預(yù)定水平時，即，連接部分仍充滿墨4，控制器117準(zhǔn)許在步驟S7中的打印操作。
更具體地說，如圖23所示，控制器117驅(qū)動構(gòu)成頭蓋開啟/關(guān)閉機構(gòu)83的驅(qū)動電機，以相對頭盒2移動頭蓋42到托盤85a側(cè)，并且讓排放頭41的噴嘴104a暴露出來。然后，控制器117驅(qū)動構(gòu)成紙傳送/逐出機構(gòu)84的驅(qū)動電機，以連續(xù)或間斷地傳送記錄紙P。即，控制器117利用紙傳送輥150從托盤85a拽出一張記錄紙P，并讓該對分離輥151a和151b彼此沿相反方向旋轉(zhuǎn)，以將拽出的記錄紙P傳送到反轉(zhuǎn)輥152。在記錄紙P的傳送方向被反轉(zhuǎn)輥152反轉(zhuǎn)后，壓力裝置154將記錄紙P停在傳送帶153的預(yù)定位置，從而定位墨4的著落位置。
同時，控制器117控制排放控制部分112，以從排放頭41將墨滴i排放到記錄紙P上。更具體地說，如圖24所示，在接觸墨液室105中的該對加熱元件102a和102b的部分產(chǎn)生墨泡F和G，以通過對應(yīng)于墨泡F和G膨脹的量將墨4推到一邊。結(jié)果，從噴嘴104a排放墨滴i的量對應(yīng)于接觸噴嘴104a推到一邊的墨4的量，并噴到記錄介質(zhì)諸如記錄紙P上，結(jié)果，根據(jù)打印數(shù)據(jù)，文本、圖像等打印在記錄紙P上。
此時，排放頭41根據(jù)各個墨泡F和G的膨脹水平判斷墨滴i從噴嘴104a的排放方向。在排放頭41中，具有更快膨脹速度的墨泡更猛烈地擠壓墨4，從而當(dāng)相對噴嘴104a被推到具有更慢膨脹速度的泡這側(cè)時排放墨滴i。對于墨泡F和G，接觸加熱元件的墨泡加熱越快膨脹越快。在控制器117的開啟/關(guān)閉控制用于構(gòu)成子操作控制器的開關(guān)元件121b和121c條件下，排放頭41排放墨滴i，同時在大致垂直于記錄紙P傳送方向的方向上，周期性或隨機地改變來自于噴嘴104a的墨4的排放方向。用上述結(jié)構(gòu)，可以防止由于墨滴i從排放頭41的噴嘴104a的排放方向變化出現(xiàn)的空線和圖像質(zhì)量參差不一。結(jié)果，可以獲得高質(zhì)量圖像。
當(dāng)如上所述排放墨滴i時，對應(yīng)于墨滴排放量的量的墨4直接從墨流動通道106補充到墨液室105，并且墨液室105恢復(fù)到其初始狀態(tài)，如圖10所示。在閥65通過偏壓件62和橫隔膜69關(guān)閉墨室62的開啟部分64的狀態(tài)，在墨4的負壓條件下，當(dāng)墨滴i從排放頭41排放時，橫隔膜69被大氣壓推高，如圖9所示，從而逆著偏壓件66的偏壓力推高閥軸68和閥65。此時，在墨室62的墨流入通道61側(cè)和墨流出通道63側(cè)之間的開口部分64被打開，結(jié)果墨4從墨流入通道61側(cè)供應(yīng)到墨流出通道63側(cè)，并且補充到墨流動通道106。因此，墨4的負壓降低，橫膈膜69通過其恢復(fù)力恢復(fù)到初始狀態(tài)，結(jié)果偏壓件66的偏壓力沿關(guān)閉墨室62的方向向下移動閥軸68和閥65。如上所述，每次當(dāng)墨4的負壓降低時，排放墨滴i，上述操作在閥機構(gòu)54中進行。
這樣，對應(yīng)于打印數(shù)據(jù)的文本或圖像按順序打印在由紙傳送/逐出機構(gòu)84傳送的記錄紙P上。當(dāng)完成打印操作時，記錄紙P從紙逐出口86逐出。
如上所述，在偏轉(zhuǎn)來自噴嘴104a墨滴i排放方向的過程中，為了驅(qū)動加熱元件，大約0.5-1W的電力通過電源配線圖案224供給加熱元件102a和102b。在本發(fā)明中，如圖17所示，電源配線圖案224相當(dāng)大地形成并且具有低阻值，從而可以抑制熱的產(chǎn)生，因此，防止在半導(dǎo)體襯底101上形成的元件等受不利地影響。另外，連接該對加熱元件102a和102b之間中點的連接圖案225，通過延伸過主操作控制元件形成區(qū)221，連接遠離加熱元件102a和102b的子操作控制元件形成區(qū)222。結(jié)果，連接圖案225構(gòu)成得比圖16的長，從而來自加熱元件102a和102b的熱能夠充分輻射，因此防止子操作控制元件形成區(qū)222受熱。
盡管頭盒2可拆卸地連接打印機主體3，并且墨盒11可拆卸地連接打印機設(shè)備1中的頭盒2，上述排放頭41可應(yīng)用于打印機主體3和頭盒2整體形成的打印機設(shè)備。
盡管本發(fā)明以在記錄紙上打印文本或圖像的打印機設(shè)備為例進行了描述，本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于其它類型的設(shè)備，在設(shè)備排放液滴的條件下。例如，本發(fā)明可應(yīng)用于液體中的DNA芯片的排放設(shè)備(日本專利申請后公開，公開號No.2002-34560)和排放含有導(dǎo)電顆粒液體來形成打印配線襯底的微型配線圖案的排放設(shè)備。
工業(yè)適用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明，用于供應(yīng)電力給氣泡產(chǎn)生裝置的電源配線和用于控制主操作控制裝置和子操作控制裝置的控制配線設(shè)置在不同導(dǎo)電層，從而可以相當(dāng)大地形成電源配線，以減小其電阻值，導(dǎo)致降低熱的產(chǎn)生。
本申請基于并要求2003年3月20日提交的日本專利申請No.2003-079153的優(yōu)先權(quán)，其整個內(nèi)容在此并入作為參考。
權(quán)利要求
1.一種液體排放頭，其利用能量產(chǎn)生元件將能量給予液體室中的液體，以從噴嘴排放液體，包括多個能量產(chǎn)生元件，其設(shè)置在所述液體室中；一能量供應(yīng)配線，其供應(yīng)能量給所述能量產(chǎn)生元件；主操作控制裝置，其用于驅(qū)動所述能量產(chǎn)生元件以從所述噴嘴排放液體；子操作控制裝置，改變供給所述能量產(chǎn)生元件的能量或改變給予其能量的定時，而來控制從所述噴嘴排放的液體的排放方向；和控制裝置，用于控制所述主操作控制裝置和子操作控制裝置，其中，所述能量產(chǎn)生元件、主操作控制裝置、子操作控制裝置、和控制裝置設(shè)置在單個半導(dǎo)體襯底上，和控制所述主操作控制裝置和子操作控制裝置的所述能量供應(yīng)配線和一控制配線設(shè)置在所述半導(dǎo)體襯底的不同導(dǎo)電層中。
2.如權(quán)利要求1所述的液體排放頭，其中所述主操作控制裝置、子操作控制裝置、和控制裝置依次排列在所述半導(dǎo)體襯底上。
3.如權(quán)利要求1所述的液體排放頭，其中所述主操作控制裝置、子操作控制裝置、和控制裝置構(gòu)成至少一組，并且所述組在所述半導(dǎo)體襯底上彼此相鄰設(shè)置。
4.如權(quán)利要求1所述的液體排放頭，其中所述能量供應(yīng)配線是用于供應(yīng)能量給多個能量產(chǎn)生裝置的一公共配線。
5.一種液體排放裝置，其具有一液體排放頭，該排放頭利用能量產(chǎn)生元件將能量給予一液體室中的液體，以從噴嘴排放液體，其中所述液體排放裝置包括多個能量產(chǎn)生元件，其設(shè)置在所述液體室中；一能量供應(yīng)配線，其供應(yīng)能量給所述能量產(chǎn)生元件；主操作控制裝置，其用于驅(qū)動所述能量產(chǎn)生元件以從所述噴嘴排放液體；子操作控制裝置，改變供給所述能量產(chǎn)生元件的能量或改變給予其能量的定時，而來控制從所述噴嘴排放的液體的排放方向；和控制裝置，用于控制所述主操作控制裝置和子操作控制裝置，其中所述能量產(chǎn)生元件、主操作控制裝置、子操作控制裝置、和控制裝置設(shè)置在單個半導(dǎo)體襯底上，和控制所述主操作控制裝置和子操作控制裝置的能量供應(yīng)配線和控制配線設(shè)置在所述半導(dǎo)體襯底的不同導(dǎo)電層。
6.如權(quán)利要求5所述的液體排放裝置，其中所述主操作控制裝置、子操作控制裝置、和控制裝置依次排列在所述半導(dǎo)體襯底上。
7.如權(quán)利要求5所述的液體排放裝置，其中所述主操作控制裝置、子操作控制裝置、和控制裝置構(gòu)成至少一組，并且所述組在所述半導(dǎo)體襯底上彼此相鄰設(shè)置。
8.如權(quán)利要求5所述的液體排放裝置，其中所述能量供應(yīng)配線是用于供應(yīng)能量給多個能量產(chǎn)生裝置的一公共配線。
全文摘要
一種利用加熱電阻來控制噴墨方向的噴液頭。一種噴液頭在半導(dǎo)體襯底(101)上包括加熱電阻(102a，102b)，其設(shè)置為在墨液室(105)中彼此鄰近，并且適于產(chǎn)生供給墨液室的墨泡，以從噴嘴(104a)噴墨；開關(guān)元件(121a)，其供應(yīng)電力給加熱電阻；開關(guān)元件(121b，121c)，其供應(yīng)不同的電力給加熱電阻或在不同時間供應(yīng)電力給它們，從而控制噴墨的方向。在半導(dǎo)體襯底(101)上，用于供應(yīng)電力給加熱元件的能量供應(yīng)配線圖案(224)、和用于控制開關(guān)元件(121a，121b，121c)的控制配線圖案(236)設(shè)置在各自的導(dǎo)電層上。
文檔編號B41J2/05GK1774341SQ200480010149
公開日2006年5月17日 申請日期2004年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月20日
發(fā)明者冨田學(xué), 牛濱五輪男, 堀井伸一, 江口武夫 申請人:索尼株式會社