CN101444994B - 喷墨打印头和喷墨打印设备 - Google Patents
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Abstract
一种喷墨打印头和喷墨打印设备。抑制由更高速度和更高密度的打印操作导致的打印头的温升。为了实现该目的，提供了一种喷墨打印头，在该喷墨打印头中，沿喷出口列方向在支撑板上配置具有喷出口列的多个打印元件基板，该喷出口列由用于喷出墨的多个喷出口组成。支撑板中包括热管和使冷却液流过的流路。
Description
技术领域
本发明涉及一种喷出墨以进行打印操作的喷墨打印设备和一种用于该打印设备的喷墨打印头。
背景技术
传统地，喷墨打印设备实现了用于彩色图像的运行成本的降低并且还可以具有更小的尺寸。从而，喷墨打印设备已经广泛用于与计算机相关的输出装置并且被商业化。
近年来，为了以更高的速度实现高清晰度图像的打印，还期望具有更宽的打印宽度(或者具有更长长度的喷出口列)的打印头。具体地，还需要4英寸到13英寸长的打印头。
如上所述的具有更长长度和更高速度的打印头使得输入到打印头的能量增加，因此使得在打印操作期间打印头的温升增加。因此，这需要措施来防止使打印可靠性劣化的因素(例如，对于各页的喷出量的波动、高温下的不稳定喷出、劣化的连续打印操作)。
传统地，通过如来自打印头的外部的空气冷却或者安装到打印头的冷却管等方法来冷却打印头。
在传统方法中，完成的打印头从外部安装有热管或者散热构件。从而，导致出现以下缺点：作为热源的打印元件基板不能设置在热管附近。从外部安装的热管还使得热管与打印头接触的面积有限，从而引起打印头和热管之间的不良的传热效率。即使在传统构造中，用于执行打印操作的某些条件也可以提供足够的冷却和均热化效果。然而，当使用具有更长长度和更高密度的打印头在更长时间内连续地进行打印操作时，传统构造是不利的。这是因为，由于长时间打印导致的打印头中的不均匀的温度分布和温升使得传统构造不能提供足够的传热效率来抑制不良打印。
发明内容
考虑到如上所述的现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种即使当使用具有较长长度和更高密度的打印头进行高速度打印操作时仍具有高的打印可靠性的喷墨打印头。
在本发明的一方面中，一种喷墨打印头，其包括用于喷出墨的多个喷出口，该喷墨打印头包括：
打印元件基板，其包括配置多个喷出口的喷出口列并且包括用于产生允许墨通过多个喷出口喷出的热能的元件；
支撑板，其用于支撑沿喷出口的列配置方向配置的多个打印元件基板；
通路，其设置在所述支撑板中并且包括沿多个打印元件基板的配置方向配置的热管；以及
流路，其用于冷却液流动并且沿多个打印元件基板的配置方向设置在支撑板中，
其中，沿支撑板的厚度方向相邻地设置所述通路和所述流路，以及
所述通路被设置成比所述流路靠近所述打印元件基板。
在本发明的另一方面中，一种喷墨打印设备，其包括如上所述的喷墨打印头和用于输送打印介质的输送装置，其中，该喷墨打印设备包括用于使冷却液在流路中流动的单元。
本发明可以抑制由于更高速度的打印操作和更高密度的喷出口的配置导致的喷墨打印头的温升和不均匀的温度分布，从而防止由于温升导致的喷出量的波动和喷出故障。同时，可以同时实现更高的速度和更高的图像品质，并且可以显著地提高连续打印操作期间的可靠性。
通过以下(参照附图)对典型实施方式的说明，本发明的其它特征将变得明显。
附图说明
图1是示出了本发明的打印头的外观的立体图；
图2是示出了本发明的打印头的分解立体图；
图3是示出了打印元件单元的分解立体图；
图4A是示出了打印元件基板的立体图；
图4B是沿图4A中的IVB-IVB截取的剖视图；
图5示出了一种全幅(full-line)式喷墨打印设备；
图6示出了一种串行驱动式(serial driving-type)喷墨打印设备；
图7A是示出了根据本发明的第一实施方式的打印头的纵剖视图；
图7B是沿图7A的VIIB-VIIB截取的横剖视图；
图8是仅示出了图7B的支撑板的示意图；
图9A示出了根据本发明的第二实施方式的喷墨打印头的纵剖视图；
图9B是沿图9A的IXB-IXB截取的横剖视图；
图10和图11是示出了根据本发明的第三实施方式的喷墨打印头中的支撑板的示意图；
图12是示出了根据本发明的第四实施方式的喷墨打印头中的支撑板的示意图；
图13是示出了本发明的第一和第二实施方式的打印头以及传统喷墨打印头的打印头温度的图；
图14A是示出了第五实施方式的打印头的纵剖视图；
图14B示出了沿图14A的XIV B-XIV B截取的横剖视图；
图15是示出了本发明的第五到第七实施方式的打印头以及传统喷墨打印头的打印头温度的图；
图16是示出了第六实施方式的打印头的剖视图；
图17是示出了第七实施方式的打印头的剖视图；
图18A是示出了第八实施方式的打印头的纵剖视图；
图18B是沿图18A的XVIII B-XVIII B截取的横剖视图；
图19A是示出了第九实施方式的打印头的纵剖视图；
图19B是沿图19A的XIX B-XIX B截取的横剖视图；
图20示出了用于本发明的各实施方式的冷却系统的液体循环系统的一个例子。
具体实施方式
将参照附图说明本发明的实施方式。图1到图12示出了能够应用本发明的喷墨打印头和喷墨打印设备，其中，具有喷出口列的多个打印元件基板沿喷出口列方向布置在支撑板上，所述喷出口列由用于喷出墨的多个喷出口组成。以下部分将参照附图说明整体和各个结构。
图1所示的喷墨打印头H1000(以下简称为打印头)使用电热转换器来进行打印操作，其中所述电热转换器根据电信号产生在墨中引起膜沸腾用的热能。
如图2的分解立体图所示，打印头H1000由打印元件单元H1001和供墨单元H1002的供墨构件H1500组成。如图3的分解立体图所示，打印元件单元H1001由打印元件基板H1100、支撑板H1200、电气配线基板H1300、板H1400和过滤器构件H1600组成。
图4A示出了打印元件基板H1100的构造。图4B是沿图4A的IV B-IV B截取的剖视图。打印元件基板H1100被构造成形成了具有例如0.5毫米到1毫米厚度的硅基板H1108的薄膜。供墨口H1101形成为由长槽状贯通口构成的墨流路。在供墨口H1101的两侧，分别配置一列电热转换元件H1102，这两列电热转换元件H1102成交错状。通过膜形成技术(film formationtechnique)形成电热转换元件H1102和如A1等电气配线。设置电极H1103以向电气配线供给电力。
供墨口H1101使用硅基板H1108的晶体取向而进行各向异性蚀刻。硅基板H1108在其上具有喷出口板H1110，在该喷出口板H1110中通过光刻(photolitho graphy)技术形成与电热转换元件H1102相对应的墨流路H1104、喷出口H1105和发泡室H1107。喷出口H1105设置为与电热转换元件H1102相对，并且允许从供墨口H1101供给的墨包括由电热转换元件H1102产生的气泡以喷出墨。
支撑板H1200由氧化铝(Al2O3)材料形成，具有例如0.5毫米到10毫米的厚度。支撑板的材料不局限于氧化铝，并且还可以由具有与打印元件基板H1100的材料的线膨胀系数相同的线膨胀系数并且导热性大于或者等于打印元件基板H1100的材料的导热性的其它材料制成。支撑板H1200可以由例如硅(Si)、氮化铝(AlN)、氧化锆、氮化硅(Si3N4)、碳化硅(SiC)、钼(Mo)或者钨(W)等制成。
支撑板H1200包括用于为打印元件基板H1100供墨的供墨口H1201(第一供墨口)。支撑板H1200被构造成使得打印元件基板H1100的供墨口H1101(第二供墨口)与支撑板H1200的供墨口H1201相对应。打印元件基板H1100以高位置精度固定地附着到支撑板H1200上。支撑板H1200具有用作定位基准的X方向基准H1204、Y方向基准H1205和Z方向基准H1206。
如图1所示，打印元件基板H1100被配置成在支撑板H1200上成交错状，从而以更大宽度提供相同颜色的打印。例如，一个喷出口组包括以交错方式配置的、具有至少1英寸长度的四个打印元件基板H1100a、H1100b、H1100c和H1100d，从而得到4英寸的打印宽度。
在各打印元件基板的喷出口组的端部，重叠区域L沿着打印方向以交错方式设置在相邻打印元件基板的端部的喷出口组的端部，以防止在各打印元件基板的打印区域之间产生间隙。例如，喷出口组H1106a和喷出口组H1106b具有重叠区域H1109a和H1109b。
电气配线基板H1300的作用是施加喷墨用电信号给打印元件基板H1100，并且电气配线基板H1300具有设置打印元件基板H1100的开口部。板H1400固定地附着到背面。电气配线基板H1300具有与打印元件基板H1100的电极H1103相对应的电极端子H1302和安置在配线的端部并且从打印设备的主体接收电信号的外部信号输入端子H1301。
通过例如以下的连接方法使电气配线基板H1300与打印元件基板H1100电连接：利用引线接合技术(wire bondingtechnique)经由金属线H1303(未示出)使打印元件基板H1100的电极H1103与电气配线基板H1300的电极端子H1302电连接。电气配线基板H1300由具有例如带两层结构的配线的柔性配线基板制成，并且顶层由聚酰亚胺膜覆盖。
板H1400由具有例如0.5到1毫米厚度的不锈钢板制成。板的材料不局限于不锈钢。板还可以由具有耐墨性和良好的平面性的材料制成。板H1400具有固定地附着到支撑板H1200的打印元件基板H1100，并且具有用于设置打印元件基板的开口部，板H1400被固定地附着到支撑板。
由板的开口部H1402和打印元件基板H1100的侧面形成的槽部填充了第一密封剂H1304，从而密封电气配线基板H1300的电装配部。打印元件基板的电极H1103由第二密封剂H1305密封，从而保护电连接部分免受归因于墨的腐蚀和外部冲击。在支撑板H1200背面的供墨口H1201与用于清除混合在墨中的异物的过滤器构件H1600固定地粘合。
供墨构件H1500由例如树脂成形形成，并且包括公共液室H1501和Z方向基准面H1502。Z方向基准面1502使打印元件单元定位和固定，并且作为打印头H1000的Z基准。
如图2所示，通过使打印元件单元H1001结合到供墨构件H1500而完成打印头H1000。结合通过如下所述的方式来进行。供墨构件H1500的开口部和打印元件单元H1001由第三密封剂H1503密封，从而密封公共液室H1501。打印元件单元H1001由例如螺钉H1900定位和固定到供墨构件的Z基准H1502上。第三密封剂H1503优选地具有耐墨性、在室温下硬化并且是柔性的，以便承受不同材料之间的线膨胀差异。
打印元件单元H1001的外部信号输入端子H1301定位和固定到例如供墨构件H1500的背面。如图5所示，根据本发明一个示例性实施方式的喷墨打印设备M4000包括例如为了获得照片品质的六色打印头。打印头H1000Bk是黑色墨用打印头。打印头H1000C是青色墨用打印头。打印头H1000M是品红色墨用打印头。打印头H1000Y是黄色墨用打印头。打印头H1000LC是浅青色墨用打印头。打印头H1000LM是浅品红色墨用打印头。这些打印头H1000由设置在打印设备主体M4000上的打印头安装部M4001的定位部件和电触点M4002固定地支撑。
这些打印头H1000由未示出的驱动电路控制，以对打印介质进行打印操作。图5的打印设备是全幅式打印设备，其中打印头具有与打印介质的宽度相应的喷出口，并且打印头被固定而打印介质沿箭头所示的方向被扫描(同时由输送装置输送)，以完成打印操作。另一方面，图6的打印设备是串行驱动式打印设备，其中打印头设置在作为头安装部(head mountsection)M4001的滑架中，并且在允许滑架在主扫描方向(滑架移动方向)上往复运动的同时进行打印操作。
接下来，本发明的喷墨打印头构造成使得多个打印元件基板沿着喷出口列的方向配置在支撑板上，所述打印元件基板具有由多个喷墨用喷出口组成的喷出口列。在下面各实施方式中说明的喷墨打印头具有在支撑板中包括热管的构造。
第一实施方式
图7A示出根据本发明的第一实施方式的喷墨打印头的纵剖视图。图7B是沿VII B-VII B截取的横剖视图。支撑板H1200具有以交错方式配置的四个打印元件基板H1100a、H1100b、H1100c和H1100d。
图8是仅示出图7B的支撑板H1200的示意图。支撑板H1200是由借助于粘合剂彼此粘合的两个板状构件组成的一个基板。在第一支撑板H1200-1的设置打印元件基板的表面的相反侧独立地形成三个槽。通过将第二支撑板H1200-2粘合到第一支撑板H1200-1，来覆盖各槽以提供设置热管H2000用的作为存储空间的通路H2001。设置热管用的通路H2001具有宽度为4.2毫米且深度为2.2毫米的截面。通路H2001中包括具有宽度为4毫米且厚度为2毫米的扁平截面形状的热管H2000。用硅粘合剂填充通路H2001和热管H2000之间的间隙，从而将热管H2000固定到支撑板H1200。
当仅设置热管H2000时，整个支撑板H1200的打印头可以被均热化。用于执行打印操作的某些条件可能不需要冷却支撑板H1200。从而，这对不以高速进行但是要求高清晰度的打印操作是有效的。
当进行连续的高速打印时，也必须提供冷却功能。从而，如图7A所示，可以由支撑板延长热管的一侧，并且该侧可以被连接到例如散热片(heat sink)等冷却构件。在这种情况下，打印头也可以被均热化并且可以被冷却，从而提供一种优异的结构。在这种情况下，打印设备中必须包括例如散热片。
通过如上所述的构造，热管H2000可以被设置在作为热源的打印元件基板附近，从而降低打印头中的温度差(temperature tolerance)。
热管被联接到如散热片等冷却构件的构造还可以抑制打印头的温升。
第二实施方式
图9A是根据本发明的第二实施方式的喷墨打印头的纵剖视图。图9B是沿图9A的IX B-IX B截取的横剖视图。在该实施方式中，支撑板H1200中包括热管H2000和冷却介质流路H2002-2。在该实施方式中，热管H2000设置在支撑板H1200中的打印元件基板H1100处，并且沿支撑板H1200的厚度方向布置热管H2000和流路H2002-2。换句话说，沿支撑板的厚度方向依次设置打印元件基板H1100、设置热管H2000用的作为存储空间的通路以及流路H2002-2。
图10是仅示出了图9B的支撑板H1200的示意图。支撑板H1200由借助于粘合剂相互粘合而构成一个基板的三个构件组成。在第一支撑板H1200-1的设置打印元件基板的表面的相反侧独立地形成三个槽。通过将第二支撑板H1200-2粘合到第一支撑板H1200-1，来覆盖各槽以提供设置热管H2000用的作为存储空间的通路H2001。第三支撑板H1200-3也具有独立形成的三个槽。通过将第三支撑板H1200-3粘合到第二支撑板H1200-2，形成了可以输送冷却介质的流路H2002-2。
存储热管的槽和使用的热管的形状具有与上述第一实施方式中相同的结构。通过用硅粘合剂填充作为存储空间的通路H2001和热管H2000之间的间隙，将热管H2000固定到支撑板H1200。在该实施方式中，流路H2002-2具有宽度为3毫米且深度为2毫米的截面。冷却液以大约20ml/min到大约100ml/min的流量流动。该流量可以是取决于进行打印操作的条件和打印头的规格的适当流量。
热管H2000可以是能购买到的热管。只要热管H2000的形状能够允许热管H2000与支撑板H1200以足够的接触面积接触，热管H2000就可以具有任何形状。考虑到槽的可加工性和打印头的结构，热管优选形成为具有扁平形状。可以用具有高导热性并且稳定的材料填充热管H2000和支撑板H1200之间的间隙。该材料可以是硅基粘合剂。
支撑板H1200优选由包括陶瓷材料、碳石墨材料等的具有耐墨性和高导热性的材料制成。在陶瓷材料之中，氧化铝尤其具有相对低的成本并且是刚性的，从而最适于容易引起打印头的不利翘曲或者弯曲的长打印头。因为可以以低成本制造氧化铝基板用于如本发明的复杂构造，因此，通过层叠和烧结(burning)生片材(green sheet)获得的氧化铝基板是优选的。从而，可以在不使用作为绝缘构件的粘合剂的情况下设置热管，从而，从打印头的冷却和均热的角度来看，这是更优选的。
支撑板H1200中的热管H2000和冷却流路H2004优选被设置成尽可能地靠近作为热源的打印元件基板H1100。必需由具有高传热效率的热管H2000使由于打印元件基板H1100的温升导致局部增加的支撑板H1200的温度分布均热化，并且可以由冷却液冷却该温度分布。从而，优选如下构造：热管2000尽可能地靠近支撑板H1200中的打印元件基板H1100，并且在热管2000和冷却流路之间夹着隔层以形成冷却流路。
如上所述的构造可以降低打印头中的温度差，并且可以抑制温升。从而，即使当以高密度布置电热转换元件H1102以进行高速打印操作时，也可以减少局部不均匀浓度或者喷出故障，并且可以以高速打印高品质的图像。
当与第一实施方式中的散热片的冷却比较时，该实施方式中的使用热管和冷却流路二者的构造可以提供更高的冷却效率，从而也是最佳的。
本发明优选使用的冷却介质可以是例如水、墨、空气和氮气。特别地，具有调节了的温度的介质的循环可以实现容易的温度管理和控制。当冷却流路被分成多个路径时，可以由冷却液的流动方向或者使用的流路数量来细微地控制打印头的温度。
图13是示出了本发明的第一和第二实施方式的打印头和传统喷墨打印头的温升的图，该传统喷墨打印头没有热管或者在对50张A4尺寸的纸进行无边界的全面打印操作之后没有立即冷却。在使用的打印元件基板H1100的四个芯片之中，仅使用了H1100-a和H1100-b，而没有使用H1100-c和H1100-d。根据该试验，传统喷墨打印头的打印元件基板H1100-a和H1100-b达到高温，并且打印头的温度不断地上升，从而最终导致喷出故障。另一方面，在使用本发明的喷墨打印头的情况下，使用的打印元件基板H1100-a和H1100-b以及未使用的打印元件基板H1100-c和H1100-d被均热化，从而具有基本上相同的温度，并且当打印了大约50张纸时，温升是传统喷墨打印头的温升的大约一半。当打印操作仍然持续时，没有引起喷出故障。
温升(ΔT)取决于热管的热输送量、冷却槽的形状、冷却水的流量或者温度而变化。从而，由如使用的喷墨打印头的电热转换元件的配置或者喷出量等规格来设置最佳条件。
第三实施方式
图11是示出了根据本发明的第三实施方式的喷墨打印头中的支撑板H1200的示意图。第三实施方式与第二实施方式的不同之处在于，喷墨打印头的氧化铝支撑板H1200变成了通过层叠和烧结生片材获得的层叠结构。该构造不需要由具有不良导热性的粘合剂来粘合支撑板H1200。从而，可以仅由具有高导热性的氧化铝来制成基板。从而，当与第二实施方式比较时，第三实施方式可以抑制打印头的温升。
第四实施方式
图12是示出了根据本发明的第四实施方式的喷墨打印头中的支撑板H1200的示意图。第四实施方式将热管和冷却流路的数量分别减少到两个热管和两个冷却流路。虽然降低了传热效率，但是该减少可以提供简化的流路系统，从而可以提供更小的打印头和更低的成本。
第五实施方式
图14A是示出该实施方式的打印头的纵剖视图。图14B示出了沿图14A的XIV B-XIV B截取的横剖视图。支撑板H1200包括以交错方式布置的四个打印元件基板H1100a、H1100b、H1100c和H1100d。
支撑板H1200由借助于粘合剂相互粘合的两个构件组成。在第一支撑板H1200-1的设置打印元件基板的表面的相反侧独立地形成三个槽。通过将第二支撑板H1200-2粘合到第一支撑板H1200-1，来形成设置热管H2000用的作为存储空间的通路H2001。用于存储热管的槽具有宽度为4.2毫米且深度为2.2毫米的截面。由硅粘合剂将具有宽度为4毫米且厚度为2毫米的截面形状的扁平热管固定到设置热管H2000用的作为存储空间的槽H2001的底面和侧面。具体地，热管的沿多个打印元件基板的配置方向的截面积小于设置热管用的通路的截面积。
在第二支撑板H1200-2的下表面，与槽H2001相对的位置具有沿着喷出口列方向(即沿着电热转换元件H1102的配置方向)独立形成的三个槽H2002-5。该槽也具有宽度为4.2毫米且深度为2.2毫米的截面。在由槽H2001和槽H2002-5形成的通路H2003的下侧，如上所述地设置热管H2000。
另一方面，在由槽H2001和槽H2002-5形成的通路H2003中的靠近打印元件基板H1100的位置中设置热管H2000。通路H2003具有高度比热管H2000的上侧稍微高2毫米的空间。例如如水等冷却液可以通过该空间流动。具体地，位于由两个槽H2001和H2002-5形成的通路H2003中并且不包含热管H2000的空间起到冷却液流路(冷却流路)H2004的功能。换句话说，沿支撑板的厚度方向依次设置打印元件基板H1100、通路H2003以及冷却流路H2004。这样，沿着喷出口列方向(沿着电热转换元件H1102的配置方向)在支撑板H1100中设置热管H2000和冷却流路H2004。
冷却液流量是大约20ml/min到100ml/min。可以取决于用于执行打印操作的条件或者打印头的规格来选择最佳流量。如图14A和图14B所示的构造是优选的，在该构造中，热管H2000被设置成在支撑板H1200中尽可能地靠近打印元件基板H1100以形成冷却流路H2004，使得可以直接冷却热管H2000。
在该实施方式中，由冷却液直接冷却热管。从而，当与独立设置热管和冷却流路的构造比较时，可以获得更高的冷却效果。
图15是示出了本发明的第五到第七实施方式的打印头和传统喷墨打印头的打印头温度(温升)，该传统喷墨打印头没有热管或者在对50张A4尺寸的纸进行了无边界的全面打印操作之后没有立即冷却。在使用的打印元件基板H1100的四个芯片之中，仅使用了H1100-a和H1100-b，而没有使用H1100-c和H1100-d。根据该试验，传统喷墨打印头的打印元件基板H1100-a和H1100-b达到高温，并且打印头的温度不断上升，从而最终导致喷出故障。另一方面，在使用本发明的喷墨打印头的情况下，使用的打印元件基板H1100-a和H1100-b以及未使用的打印元件基板H1100-c和H1100-d被均热化，从而具有基本上相同的温度，并且当打印了大约50张纸时，温升是传统喷墨打印头的温升的大约一半。当打印操作仍然持续时，没有引起喷出故障。
第六实施方式
图16是示出了该实施方式的打印头的剖视图。第六实施方式的喷墨打印头与第五实施方式的不同之处在于减少了通过热管H2000和冷却流路H2004的通路H2003的数量。第六实施方式的喷墨打印头的构造与第五实施方式的喷墨打印头的构造的相同之处包括：沿着喷出口列方向(沿着电热转换元件的配置方向)在支撑板中设置用于冷却热管的流路。虽然降低了传热效率，但是将通路H2003的数量从三个减少为两个可以提供简化的流路系统，并且可以提供更小的打印头以及更低的成本。
如图15所示，在该实施方式的喷墨打印头的情况下，当打印了50张纸时温度饱和。即使当其后继续打印操作时，打印头也没有出现温升。还可以将沿打印头长度方向的温差抑制到不会引起任何问题的水平。
第七实施方式
图17是示出了该实施方式的打印头的剖视图。该实施方式的打印头被构造成使得在第五实施方式的三个通路中的(沿靠近打印元件基板的方向)的两侧处的通路的两个热管具有纵长的截面。第七实施方式的喷墨打印头的构造与第五实施方式的喷墨打印头的构造的相同之处包括：沿着喷出口列方向(沿着电热转换元件的配置方向)在支撑板中设置用于冷却热管的流路。具体地，在第七实施方式中，热管H3000-2的扁平外周面抵接支撑板H3200-1的槽H3001的内侧面。如上所述的构造可以减少头的较短方向(与喷出口列交叉的方向)上的宽度。
如图15所示，该实施方式的喷墨打印头可以提供与第五实施方式的喷墨打印头的温升特性基本上相同的温升特性。
第八实施方式
图18A是示出了该实施方式的打印头的纵剖视图。图18B是沿图18A的XVIII B-XVIII B截取的横剖视图。该实施方式的打印头被构造成使得第二实施方式的打印头的冷却介质流路H2002-8的内表面成型为具有凹凸形状。换句话说，冷却介质流路H2002-8的沿多个打印元件基板的配置方向的截面具有凹形状。第二支撑板H1200-2由如上所述的通过层叠和烧结生片材获得的氧化铝基板构成。从而，可以用低成本制造凹凸形状的复杂形状。
通过使流路H2002-8的截面具有凹形状，可以增大表面积，从而在有限空间中提供更高的冷却效果。
第九实施方式
图19A是示出了该实施方式的打印头的纵剖视图。图19B是沿图19A的XIX B-XIX B截取的横剖视图。该实施方式的打印头被构造成使得第五实施方式的打印头中的冷却介质流路H2002-9的内表面包括凹凸形状。通过使流路H2002-9成型为如上所述的具有包括凹凸形状的截面，可以增大表面积，从而在有限空间中提供更高的冷却效果。如在第八实施方式中那样，第二支撑板H1200-2由如上所述的通过层叠和烧结生片材获得的氧化铝基板构成。从而，可以用低成本制造凹凸形状的复杂形状。
在该实施方式中，由冷却液直接冷却热管。从而，当与第八实施方式比较时，可以提供更高的冷却效果。
图20示出了用于本发明的各实施方式的冷却系统的液体循环系统的一个例子。由泵M4003将冷却水运送到打印头的冷却液供给口，并且使该冷却水经由例如打印头中的冷却流路返回到恒温池M4004。控制设备M4005使例如打印头的冷却流路中的冷却液流动以控制打印头，从而抑制打印头的温升。该控制设备M4005基于如冷却水的流量、入口温度、出口温度、打印头温度(例如，在打印元件基板中的传感器)、如环境温度等检测数据、冷却液从打印头的排热量或者打印条件等条件来设定冷却条件，从而控制打印头温度。具体地，可以控制液体的流动方向、流体温度和流量中的至少一方，从而更有效地抑制打印头的温升和不均匀的温度分布。
当打印液体被用作冷却介质时，与使用其它介质的方法不同，可以仅使用单一容器，从而，可以使打印设备具有较小尺寸。
虽然已经参照典型实施方式说明了本发明，但是应该理解本发明不限于所公开的典型实施方式。所附权利要求书的范围将符合最宽的解释，以包含所有的变型、等同结构和功能。
Claims (8)
1.一种喷墨打印头，其包括用于喷出墨的多个喷出口，该喷墨打印头包括：
多个打印元件基板，所述打印元件基板包括多个喷出口并且包括用于产生从所述多个喷出口喷出墨用的热能的多个元件；
支撑板，其用于支撑沿所述多个喷出口的配置方向配置的所述多个打印元件基板；
通路，其设置在所述支撑板中并且包括沿所述多个打印元件基板的配置方向配置的热管；以及
流路，其用于冷却液流动并且沿所述多个打印元件基板的配置方向设置在所述支撑板中，
其中，沿所述支撑板的厚度方向依次设置所述打印元件基板、所述通路和所述流路。
2.根据权利要求1所述的喷墨打印头，其特征在于，所述通路和所述流路分别独立地设置在所述支撑板中。
3.根据权利要求1所述的喷墨打印头，其特征在于，所述支撑板由陶瓷制成。
4.根据权利要求1所述的喷墨打印头，其特征在于，通过层叠生片材并且烧结层叠的生片材来形成所述支撑板。
5.根据权利要求1所述的喷墨打印头，其特征在于，所述流路的沿所述多个打印元件基板的配置方向的截面具有凹形状。
6.根据权利要求1所述的喷墨打印头，其特征在于，所述多个打印元件基板以交错方式布置在所述支撑板上。
7.一种喷墨打印头，其包括用于喷出墨的多个喷出口，该喷墨打印头包括：
多个打印元件基板，所述打印元件基板包括多个喷出口并且包括用于产生从所述多个喷出口喷出墨用的热能的多个元件；
支撑板，其用于支撑沿所述多个喷出口的配置方向配置的所述多个打印元件基板；
通路，其设置在所述支撑板中并且包括沿所述多个打印元件基板的配置方向配置的热管；以及
流路，其用于冷却液流动并且沿所述多个打印元件基板的配置方向设置在所述支撑板中，
其中，沿所述支撑板的厚度方向依次设置所述打印元件基板和所述通路，
关于沿所述多个打印元件基板的配置方向的截面，所述热管的截面积小于所述通路的截面积，并且
所述通路被用作所述流路。
8.一种喷墨打印设备，其包括权利要求1或7所述的喷墨打印头和用于输送打印介质的输送装置，其中，
所述喷墨打印设备包括用于使冷却液在所述流路中流动的单元。
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