本發(fā)明涉及一種液體排出頭和使用該液體排出頭的液體排出設(shè)備。

背景技術(shù)：

通過(guò)將液體排出到記錄介質(zhì)上來(lái)進(jìn)行記錄的液體排出設(shè)備使用液體排出頭，其中該液體排出頭具有與排出口連通的壓力室和提供用以排出壓力室內(nèi)的液體的能量的記錄元件。在作為液體排出設(shè)備的代表的噴墨記錄設(shè)備中，從排出口排出記錄液。記錄液是溶媒中所包含的諸如染料或顏料等的色材。例如在這種液體排出設(shè)備中、要排出的液體是記錄液的情況下，排出口附近的記錄液中的易揮發(fā)成分可能蒸發(fā)，因此色材的濃度增加，由此導(dǎo)致記錄圖像中的不規(guī)則顏色。還存在如下情況：易揮發(fā)成分的蒸發(fā)增大了排出口附近的液體的粘度，這降低了液體的排出速度，因此液體無(wú)法精確地到達(dá)記錄介質(zhì)上的期望位置。易揮發(fā)成分的蒸發(fā)還可能導(dǎo)致排出口和壓力室等的堵塞。

用于應(yīng)對(duì)這種問(wèn)題的一個(gè)已知的措施是使液體經(jīng)由液體排出頭、并且特別是經(jīng)由壓力室進(jìn)行循環(huán)。例如，日本特表(pct日文翻譯的專(zhuān)利公開(kāi))2003-505281公開(kāi)了如下內(nèi)容：針對(duì)各壓力室設(shè)置排出口和記錄元件，設(shè)置從共用供給通道分支、穿過(guò)壓力室并且在共用回收通道合流的通道，并且使大量記錄液流經(jīng)該通道。

盡管液體排出頭3中的各個(gè)壓力室和與其相連接的通道相對(duì)窄，但日本特表2003-505281所述的結(jié)構(gòu)使得流經(jīng)窄通道的液體的量大于從排出口排出的液體的量，這導(dǎo)致通道內(nèi)的壓力分布(壓力下降)增大。如果壓力分布或壓力的變化大，則將會(huì)在來(lái)自排出口的排出特性中發(fā)生變化，并且記錄介質(zhì)上所形成的記錄的質(zhì)量將劣化?？梢韵氲?，使液體以小的流量流到壓力室，以避免這種質(zhì)量劣化。然而，如果經(jīng)由壓力室循環(huán)的液體的量減少，則存在如下情況：如果通過(guò)驅(qū)動(dòng)記錄元件而從排出口排出的液體的量突然增大，則穿過(guò)壓力室并流到下游側(cè)的高溫液體將向壓力室逆流。逆流液體的該熱與由于驅(qū)動(dòng)記錄元件而產(chǎn)生的熱相結(jié)合，這將會(huì)使排出口附近的液體的溫度變得甚至更熱。另一方面，如果從排出口排出液體的狀態(tài)持續(xù)，則如上所述已變熱的液體逐漸被排出，并且通過(guò)將冷液體供給至壓力室來(lái)進(jìn)行替換。結(jié)果，排出口附近的液體的溫度逐漸返回至正常溫度。因此，在經(jīng)由壓力室循環(huán)的液體的流量小的配置中，排出口附近的液體的溫度隨著記錄操作的開(kāi)始而暫時(shí)升高，之后返回至正常狀態(tài)。該溫度變化可能會(huì)改變液體的排出速度或排出量，并且影響記錄質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，期望提供一種液體排出頭和使用該液體排出頭的液體排出設(shè)備，由此可以在不會(huì)引起排出特性變化的情況下實(shí)現(xiàn)針對(duì)壓力室的液體循環(huán)，并且抑制由于高溫液體向壓力室的逆流所引起的過(guò)升溫。

一種液體排出頭，包括：記錄元件基板，其具有設(shè)置有多個(gè)所述記錄元件的第一面，多個(gè)所述記錄元件用于生成用以排出液體的能量；分隔壁，其配置在相鄰的記錄元件之間；以及排出口，其是針對(duì)各個(gè)所述記錄元件所配置的，并且面對(duì)所述記錄元件，其中，針對(duì)各所述記錄元件利用所述分隔壁來(lái)形成壓力室，并且利用所述記錄元件從所述排出口排出所述壓力室內(nèi)的液體。所述液體排出頭還具有：液體供給通道，其與多個(gè)所述壓力室連通，并且形成在所述記錄元件的作為與所述第一面相反的相反面的第二面上，液體回收通道，其與多個(gè)所述壓力室連通，并且形成在所述第二面上，供給口，其在所述壓力室和所述液體供給通道之間連通，以及回收口，其在所述壓力室和所述液體回收通道之間連通。在沒(méi)有排出液體的待機(jī)狀態(tài)下，從所述液體供給通道經(jīng)由所述供給口、所述壓力室、所述回收口和所述液體回收通道形成流路。所述液體回收通道和所述回收口的合成流動(dòng)阻抗大于所述液體供給通道和所述供給口的合成流動(dòng)阻抗。

根據(jù)本發(fā)明的液體排出設(shè)備包括：根據(jù)本發(fā)明的液體排出頭；儲(chǔ)存單元，用于儲(chǔ)存液體；第一循環(huán)系統(tǒng)，用于使液體從所述儲(chǔ)存單元循環(huán)；以及第二循環(huán)系統(tǒng)，用于使用比所述第一循環(huán)系統(tǒng)低的壓力來(lái)使液體從所述儲(chǔ)存單元循環(huán)。所述液體供給通道與所述第一循環(huán)系統(tǒng)連通，并且所述液體回收通道與所述第二循環(huán)系統(tǒng)連通。

根據(jù)本發(fā)明的一種液體排出頭，包括：多個(gè)記錄元件，用于生成用以排出液體的能量；記錄元件基板，其具有設(shè)置有多個(gè)所述記錄元件的第一面；排出口，用于排出液體；以及壓力室，其內(nèi)部包含所述記錄元件，其中，所述記錄元件基板具有：液體供給通道，其與多個(gè)所述壓力室連通，并且形成在作為所述第一面的相反側(cè)的第二面上，液體回收通道，其與多個(gè)所述壓力室連通，并且形成在所述第二面上，供給口，其與所述壓力室和所述液體供給通道連通，以及回收口，其與所述壓力室和所述液體回收通道連通，液體從所述液體供給通道依次經(jīng)由所述供給口、所述壓力室和所述回收口流動(dòng)到所述液體回收通道，以及所述液體回收通道和所述回收口的合成流動(dòng)阻抗大于所述液體供給通道和所述供給口的合成流動(dòng)阻抗。

根據(jù)本發(fā)明的一種液體排出設(shè)備，包括：液體排出頭，其包括：記錄元件基板，其具有設(shè)置有多個(gè)記錄元件的第一面，多個(gè)所述記錄元件用于生成用以排出液體的能量，排出口，用于排出液體，壓力室，其內(nèi)部包含所述記錄元件，液體供給通道，其與多個(gè)所述壓力室連通，并且形成在作為所述第一面的相反側(cè)的第二面上，液體回收通道，其與多個(gè)所述壓力室連通，并且形成在所述第二面上，供給口，其與所述壓力室和所述液體供給通道連通，以及回收口，其與所述壓力室和所述液體回收通道連通；儲(chǔ)存單元，用于儲(chǔ)存液體；以及液體轉(zhuǎn)送單元，用于供給和回收所述儲(chǔ)存單元和所述液體排出頭之間的液體，其中，液體從所述液體供給通道依次經(jīng)由所述供給口、所述壓力室和所述回收口流動(dòng)到所述液體回收通道，以及所述液體回收通道和所述回收口的合成流動(dòng)阻抗大于所述液體供給通道和所述供給口的合成流動(dòng)阻抗。

通過(guò)以下參考附圖對(duì)典型實(shí)施例的說(shuō)明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。

附圖說(shuō)明

圖1是示出根據(jù)第一結(jié)構(gòu)示例的液體排出設(shè)備的示意結(jié)構(gòu)的圖。

圖2是示出第一循環(huán)配置的圖。

圖3是示出第二循環(huán)配置的圖。

圖4a和4b是示出液體排出頭的結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖5是液體排出頭的分解立體圖。

圖6a～6f是示出通道構(gòu)件的正面和背面的結(jié)構(gòu)的圖。

圖7是示出通道之間的關(guān)系的透視圖。

圖8是示出通道構(gòu)件和排出模塊的截面圖。

圖9a和9b是說(shuō)明排出模塊的圖。

圖10a～10c是示出記錄元件基板的結(jié)構(gòu)的圖。

圖11是示出記錄元件基板的結(jié)構(gòu)的局部剖切立體圖。

圖12是示出相鄰的記錄元件基板的平面圖。

圖13是示出根據(jù)第二結(jié)構(gòu)示例的液體排出設(shè)備的示意結(jié)構(gòu)的圖。

圖14a和14b是示出液體排出頭的結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖15是液體排出頭的分解立體圖。

圖16a～16e是示出通道構(gòu)件的結(jié)構(gòu)的圖。

圖17是示出通道構(gòu)件中的連接關(guān)系的立體圖。

圖18是示出通道形成構(gòu)件和排出模塊的截面圖。

圖19a和19b是說(shuō)明排出模塊的圖。

圖20a～20c是示出記錄元件基板的結(jié)構(gòu)的圖。

圖21是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液體排出頭中的液體排出單元的立體圖。

圖22是排出模塊的立體圖。

圖23是記錄元件基板的分解立體圖。

圖24a和24b是用于說(shuō)明記錄元件基板中的壓力室和排出口的圖。

圖25是用于說(shuō)明液體排出設(shè)備中的循環(huán)配置的圖。

圖26a和26b是用于說(shuō)明液體的流動(dòng)的圖。

圖27是示出根據(jù)第一示例的基板主體單元的示意截面圖。

圖28是示出根據(jù)第一比較例的基板主體單元的示意截面圖。

圖29是示出壓力室溫度隨著時(shí)間的變化的圖。

圖30是示出壓力室溫度隨著時(shí)間的變化的圖。

具體實(shí)施方式

以下將參考附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明可應(yīng)用于的結(jié)構(gòu)示例、實(shí)施例和示例。應(yīng)當(dāng)理解，以下的說(shuō)明沒(méi)有限制本發(fā)明的范圍。作為一個(gè)示例，以下將說(shuō)明所謂的熱方式液體排出頭，其中該熱方式液體排出頭使用發(fā)熱元件作為用于生成用以排出液體的能量的記錄元件，通過(guò)利用熱在壓力室內(nèi)的液體中產(chǎn)生氣泡來(lái)從排出口排出液體。然而，本發(fā)明可應(yīng)用于的液體排出頭不限于熱方式，并且本發(fā)明可以應(yīng)用于采用使用壓電元件的壓電方式以及其它各種類(lèi)型的液體排出方式的液體排出頭。根據(jù)本發(fā)明的用于排出諸如墨等的液體的液體排出頭和具有該液體排出頭的液體排出設(shè)備可應(yīng)用于諸如打印機(jī)、影印機(jī)、具有通信系統(tǒng)的傳真裝置和具有打印機(jī)單元的字處理器等的設(shè)備，并且還可應(yīng)用于以復(fù)合方式與各種處理裝置相組合的工業(yè)記錄設(shè)備。例如，本發(fā)明可以用來(lái)制作生物芯片、印刷電子電路、制作半導(dǎo)體基板和其它這種用途。

盡管以下的說(shuō)明涉及使諸如記錄液等的液體在儲(chǔ)液器和液體排出頭之間循環(huán)的液體排出設(shè)備中所使用的液體排出頭3，但使用根據(jù)本發(fā)明的液體排出頭的液體排出設(shè)備不限于此。本發(fā)明可以應(yīng)用于液體排出設(shè)備的如下配置：代替使液體循環(huán)，設(shè)置兩個(gè)儲(chǔ)液器(一個(gè)位于液體排出頭的上游側(cè)并且另一個(gè)位于下游側(cè))，并且通過(guò)使液體經(jīng)由液體排出頭從一個(gè)儲(chǔ)液器向另一儲(chǔ)液器流動(dòng)來(lái)使液體排出頭的壓力室內(nèi)的液體流動(dòng)。

此外，以下的說(shuō)明涉及長(zhǎng)度與記錄介質(zhì)的寬度相對(duì)應(yīng)的所謂的行型頭，但本發(fā)明還可應(yīng)用于通過(guò)沿主掃描方向和副掃描方向的掃描來(lái)完成記錄介質(zhì)上的記錄的所謂的串行型液體排出頭。串行型液體排出頭的示例是具有各自用于記錄黑色記錄液并且用于記錄彩色記錄液的一個(gè)記錄元件基板的液體排出頭，但這并非限制性的。串行型液體排出頭的示例可以是如下的配置：形成比記錄介質(zhì)的寬度短的短式行型頭，其中多個(gè)記錄元件基板排列成排出口在排出口行方向上重疊，并且這些短式行型頭在記錄介質(zhì)上進(jìn)行掃描。

根據(jù)第一結(jié)構(gòu)示例的液體排出頭設(shè)備的說(shuō)明

首先，作為根據(jù)本發(fā)明的液體排出設(shè)備的示例，將說(shuō)明通過(guò)從排出口將記錄液作為液體排出到記錄介質(zhì)上來(lái)進(jìn)行記錄的噴墨記錄設(shè)備1000(以下還簡(jiǎn)稱(chēng)為“記錄設(shè)備”)。圖1示出作為根據(jù)第一結(jié)構(gòu)示例的液體排出設(shè)備的記錄設(shè)備1000的示意結(jié)構(gòu)。記錄設(shè)備1000具有用于輸送記錄介質(zhì)2的輸送單元1和以與記錄介質(zhì)2的輸送方向大致垂直的方式配置的行型液體排出頭3，并且是用于在連續(xù)地或間歇地輸送多個(gè)記錄介質(zhì)2的同時(shí)進(jìn)行單遍(pass)連續(xù)記錄的行型記錄設(shè)備。記錄介質(zhì)2不限于裁切薄片，而且可以是連續(xù)的卷筒薄片。液體排出頭3能夠利用青色(c)、品紅色(m)、黃色(y)和黑色(k)的彩色記錄液(這些顏色還被統(tǒng)稱(chēng)為cmyk)來(lái)進(jìn)行全色打印。如后面所述，液體排出頭3通過(guò)流體連接而連接至作為用于向液體排出頭3供給液體的供給路徑的液體供給配置、主儲(chǔ)液器和緩沖儲(chǔ)液器(參見(jiàn)圖2)。如后面將說(shuō)明的圖2所示，液體排出頭3可以大致劃分成液體供給單元220、負(fù)壓控制單元230和液體排出單元300。向液體排出單元300設(shè)置多個(gè)記錄元件基板10以及共用供給通道211和共用回收通道212，其中向各個(gè)記錄元件基板10設(shè)置多個(gè)記錄元件。在液體排出單元300中，如圖2的箭頭所示，從共用供給通道211向記錄元件基板10供給記錄液，并且利用共用回收通道212回收該記錄液。液體排出頭3還電氣連接至用于將電力和排出控制信號(hào)傳輸至液體排出頭3的電氣控制單元。后面將詳細(xì)說(shuō)明排出頭3內(nèi)的液體路徑和電氣信號(hào)路徑。

第一循環(huán)配置的說(shuō)明

圖2示出作為應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的液體排出設(shè)備的循環(huán)路徑結(jié)構(gòu)的形式的第一循環(huán)配置。在第一循環(huán)配置中，液體排出頭3通過(guò)流體連接而連接至高壓側(cè)的第一循環(huán)泵1001、低壓側(cè)的第一循環(huán)泵1002和緩沖儲(chǔ)液器1003等。盡管為了說(shuō)明簡(jiǎn)潔、圖2僅示出cmyk顏色各自的記錄液中的一個(gè)顏色的記錄液流動(dòng)所經(jīng)由的路徑，但實(shí)際上，液體排出頭3和記錄設(shè)備主單元設(shè)置有四個(gè)顏色的循環(huán)路徑。用作與主儲(chǔ)液器1006相連接的輔助儲(chǔ)液器的緩沖儲(chǔ)液器1003具有大氣連通口(未示出)，由此儲(chǔ)液器的內(nèi)部和外部連通，并且可以將記錄液內(nèi)的氣泡排出到外部。緩沖儲(chǔ)液器1003還連接至補(bǔ)給泵1005。在例如通過(guò)從液體排出頭3的排出口排出(噴出)記錄液來(lái)在液體排出頭3中消耗液體以進(jìn)行記錄或吸引恢復(fù)等的情況下，補(bǔ)給泵1005用于將與所消耗的量相同的量的記錄液從主儲(chǔ)液器1006轉(zhuǎn)送至緩沖儲(chǔ)液器1003。

用作液體轉(zhuǎn)送單元的兩個(gè)第一循環(huán)泵1001和1002用于從液體排出頭3的液體連接部111提取液體，并且使該液體流向緩沖儲(chǔ)液器1003。第一循環(huán)泵1001和1002優(yōu)選是具有定量的送液能力的容積型泵。具體示例可以包括管泵、齒輪泵、隔膜泵和注射泵等。例如，還可以使用通過(guò)在泵的出口配置常用的恒流閥和安全閥來(lái)確保恒定流量的配置。在正驅(qū)動(dòng)液體排出單元300時(shí)，高壓側(cè)的第一循環(huán)泵1001和低壓側(cè)的第一循環(huán)泵1002各自使恒定量的記錄液流經(jīng)共用供給通道211和共用回收通道212。優(yōu)選將該流量設(shè)置為液體排出頭3的記錄元件基板10之間的溫度差不會(huì)影響記錄介質(zhì)2上的記錄圖像質(zhì)量的程度以上。另一方面，如果該流量被設(shè)置得過(guò)高，則液體排出單元300內(nèi)的通道中的壓力下降的影響導(dǎo)致在記錄元件基板10之間產(chǎn)生過(guò)大的負(fù)壓差，這導(dǎo)致在記錄圖像中產(chǎn)生濃度不均勻。因此，優(yōu)選考慮到記錄元件基板10之間的溫度差和負(fù)壓差來(lái)設(shè)置流量。在記錄液進(jìn)行循環(huán)所經(jīng)由的路徑中，包括高壓側(cè)的第一循環(huán)泵1001的路徑構(gòu)成液體排出設(shè)備中的第一循環(huán)系統(tǒng)，并且包括低壓側(cè)的第一循環(huán)泵1002的路徑構(gòu)成液體排出設(shè)備中的第二循環(huán)系統(tǒng)。

在從緩沖儲(chǔ)液器1003向液體排出頭3供給記錄液的路徑上設(shè)置第二循環(huán)泵1004。負(fù)壓控制單元230配置在第二循環(huán)泵1004和液體排出單元300之間的路徑上。負(fù)壓控制單元230起如下作用：即使在記錄時(shí)循環(huán)系統(tǒng)的流量由于占空比的差而波動(dòng)的情況下，也可以使負(fù)壓控制單元230的下游側(cè)(即，液體排出單元300側(cè))的壓力維持于預(yù)設(shè)的恒定壓力。負(fù)壓控制單元230具有各自被設(shè)置為不同的控制壓力的兩個(gè)壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)?？梢允褂萌魏螜C(jī)構(gòu)作為這兩個(gè)壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)，只要可以將該機(jī)構(gòu)的下游側(cè)的壓力控制為在以期望的設(shè)置壓力為中心的恒定范圍以下內(nèi)波動(dòng)即可。作為一個(gè)示例，可以采用與所謂的“減壓調(diào)節(jié)器”等同的機(jī)構(gòu)。在使用減壓調(diào)節(jié)器作為壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)的情況下，如圖2所示，優(yōu)選利用第二循環(huán)泵1004經(jīng)由液體供給單元220向負(fù)壓控制單元230的上游側(cè)加壓。這樣使得能夠抑制緩沖儲(chǔ)液器1003的水頭壓力對(duì)液體排出頭3的影響，從而給出記錄設(shè)備1000中的緩沖儲(chǔ)液器1003的布局的更大自由度。在驅(qū)動(dòng)液體排出頭3時(shí)所使用的記錄液的循環(huán)流量的范圍內(nèi)，第二循環(huán)泵1004具有一定揚(yáng)程壓力以上，這就足夠了，并且可以使用渦輪型泵和容積型泵等。具體地，可以使用隔膜泵等?？蛇x地，代替第二循環(huán)泵1004，例如，可以使用以相對(duì)于負(fù)壓控制單元230存在一定水頭差的方式配置的水頭儲(chǔ)液器。

在負(fù)壓控制單元230內(nèi)的兩個(gè)壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)中，(圖2的h所示的)相對(duì)高壓設(shè)置側(cè)的壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)經(jīng)由液體供給單元220連接至液體排出單元300內(nèi)的共用供給通道211。同樣，(圖2的l所示的)相對(duì)低壓設(shè)置側(cè)的壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)經(jīng)由液體供給單元220連接至液體排出單元300內(nèi)的共用回收通道212。除共用供給通道211和共用回收通道212外，液體排出單元300還設(shè)置有各自與記錄元件基板10連通的個(gè)體供給通道213和個(gè)體回收通道214。將各記錄元件基板所設(shè)置的個(gè)體供給通道213和個(gè)體回收通道214統(tǒng)稱(chēng)為“個(gè)體通道”。這些個(gè)體通道是以從共用供給通道211分支且在共用回收通道212處合流、并且與這兩個(gè)通道連通的方式設(shè)置的。因此，發(fā)生如下的流動(dòng)：諸如記錄液等的液體的一部分從共用供給通道211流經(jīng)記錄元件基板10的內(nèi)部，并且流向共用回收通道212(利用圖2的空心箭頭示出)。其原因在于：高壓側(cè)的壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)h連接至共用供給通道211，并且低壓側(cè)的壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)l連接至共用回收通道212，因此在兩個(gè)共用通道之間產(chǎn)生壓力差。

因而，在液體排出單元300內(nèi)發(fā)生如下流動(dòng)：在液體流經(jīng)共用供給通道211和共用回收通道212各自的同時(shí)，該液體的一部分通過(guò)記錄元件基板10。因此，記錄元件基板10產(chǎn)生的熱可以通過(guò)經(jīng)由共用供給通道211和共用回收通道212的流動(dòng)從記錄元件基板10排出到外部。該結(jié)構(gòu)還使得能夠在正利用液體排出頭3進(jìn)行記錄時(shí)、不使用在排出口和壓力室要產(chǎn)生的記錄液的流動(dòng)來(lái)進(jìn)行記錄，因而可以抑制由于記錄液的溶媒成分在這些部位處蒸發(fā)而導(dǎo)致記錄液的粘度變高。此外，可以將增稠后的記錄液和記錄液中的異物排出至共用回收通道212。因此，使用上述的液體排出頭3使得能夠高速且高圖像質(zhì)量地進(jìn)行記錄。

第二循環(huán)配置的說(shuō)明

圖3是示出應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的液體排出設(shè)備的循環(huán)配置結(jié)構(gòu)中的作為與上述第一循環(huán)配置不同的循環(huán)配置的第二循環(huán)配置的示意圖。第二循環(huán)配置相對(duì)于上述的第一循環(huán)配置的主要不同點(diǎn)在于：構(gòu)成負(fù)壓控制單元230的兩個(gè)壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)都是用以將負(fù)壓控制單元230的上游側(cè)的壓力控制成在以期望設(shè)置壓力為中心的恒定范圍內(nèi)波動(dòng)的機(jī)構(gòu)。這種壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)可被配置為具有與所謂的“背壓調(diào)節(jié)器”相同的操作的機(jī)構(gòu)部。第二循環(huán)泵1004用作用以使負(fù)壓控制單元230的下游側(cè)減壓的負(fù)壓源，并且高壓側(cè)的第一循環(huán)泵1001和低壓側(cè)的第一循環(huán)泵1002配置于液體排出頭3的上游側(cè)。因此，負(fù)壓控制單元230配置于液體排出頭3的下游側(cè)。

即使在利用液體排出頭3進(jìn)行記錄時(shí)、流量由于記錄占空比的差而發(fā)生波動(dòng)的情況下，根據(jù)第二循環(huán)配置的負(fù)壓控制單元230也用于使自身的上游側(cè)的壓力波動(dòng)維持在以預(yù)設(shè)壓力為中心的恒定范圍內(nèi)。這里，負(fù)壓控制單元230的上游側(cè)是液體排出單元300側(cè)。如圖3所示，優(yōu)選利用第二循環(huán)泵1004經(jīng)由液體供給單元220對(duì)負(fù)壓控制單元230的下游側(cè)進(jìn)行加壓。這樣使得能夠抑制緩沖儲(chǔ)液器1003的水頭壓力對(duì)液體排出頭3的影響，從而給出針對(duì)記錄設(shè)備1000中的緩沖儲(chǔ)液器1003的布局的更大選擇范圍。可選地，代替第二循環(huán)泵1004，可以使用例如以相對(duì)于負(fù)壓控制單元230存在特定水頭差的方式配置的水頭儲(chǔ)液器。

以與第一循環(huán)配置相同的方式，圖3所示的負(fù)壓控制單元230具有設(shè)置了彼此不同的控制壓力的兩個(gè)壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)。(圖3的h所示的)高壓設(shè)置側(cè)和(圖3的l所示的)低壓設(shè)置側(cè)的壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)分別經(jīng)由液體供給單元220連接至液體排出單元300內(nèi)的共用供給通道211和共用回收通道212。利用這兩個(gè)壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)來(lái)使共用供給通道211的壓力相對(duì)高于共用回收通道212的壓力，由此發(fā)生如下的流動(dòng)：記錄液從共用供給通道211經(jīng)由個(gè)體通道和記錄元件基板10中的內(nèi)部通道流向共用回收通道212。利用空心箭頭來(lái)表示圖3中的記錄液的流動(dòng)。因而，第二循環(huán)配置在液體排出單元300內(nèi)產(chǎn)生與第一循環(huán)配置的記錄液的流動(dòng)狀態(tài)相同的記錄液的流動(dòng)狀態(tài)，但具有與第一循環(huán)配置的情況不同的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

一個(gè)優(yōu)點(diǎn)如下：利用第二循環(huán)配置，負(fù)壓控制單元230配置于液體排出頭3的下游側(cè)，因此負(fù)壓控制單元230處所產(chǎn)生的灰塵和異物將流入液體排出頭3的風(fēng)險(xiǎn)較小。

第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)如下：與第一循環(huán)配置的情況相比，在第二循環(huán)路徑中，從緩沖儲(chǔ)液器1003向液體排出頭3供給的所需流量的最大值可以較小。原因如下。將利用a來(lái)表示在記錄待機(jī)期間進(jìn)行循環(huán)的情況下共用供給通道211和共用回收通道212內(nèi)的總流量。將a的值定義為在記錄待機(jī)期間進(jìn)行液體排出頭3的溫度調(diào)整的情況下使液體排出單元300中的溫度差維持在期望范圍內(nèi)所需的最小流量。此外，將在從液體排出單元300的所有排出口排出記錄液(全排出)的情況下的排出流量定義為f。因此，在第一循環(huán)配置的情況下(圖2)，第一循環(huán)泵(高壓側(cè))1001和第一循環(huán)泵(低壓側(cè))1002的設(shè)置流量是a，因此全排出所需的向液體排出頭3的液體供給量的最大值是a+f。另一方面，在圖3的第二循環(huán)配置的情況下，記錄待機(jī)時(shí)所需的向液體排出頭3的液體供給量是流量a。這意味著全排出所需的向液體排出頭3的供給量是流量f。因此，在第二循環(huán)配置的情況下，高壓側(cè)的第一循環(huán)泵1001和和低壓側(cè)的第一循環(huán)泵1002的設(shè)置流量的合計(jì)值、即所需供給量的最大值是a和f中的較大值。因而，只要使用相同結(jié)構(gòu)的液體排出單元300，第二循環(huán)配置中的所需供給量的最大值(a或f)就始終小于第一循環(huán)配置中的所需供給量的最大值(a+f)。結(jié)果，在第二循環(huán)配置的情況下，與可以應(yīng)用的循環(huán)泵有關(guān)的自由度較高，并且可以使用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的低成本循環(huán)泵，可以降低針對(duì)主單元側(cè)路徑上所配置的冷卻器(未示出)的負(fù)荷，由此降低了記錄設(shè)備主單元的成本。該優(yōu)點(diǎn)在a或f的值相對(duì)較大的線型頭的情況下更為明顯，并且線型頭的長(zhǎng)邊方向上的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，該優(yōu)點(diǎn)越有用。

然而，另一方面，存在第一循環(huán)配置與第二循環(huán)配置相比更具優(yōu)勢(shì)的幾點(diǎn)。利用第二循環(huán)配置，記錄待機(jī)時(shí)流經(jīng)液體排出單元300的流量最大，因而圖像的記錄占空比越低，施加至噴嘴的負(fù)壓越大。因此，特別是在使共用供給通道211和共用回收通道212的通道寬度減小以使頭寬度減小的情況下，在容易看見(jiàn)不均勻的低占空比圖像中，可能向噴嘴施加高的負(fù)壓，這可能使衛(wèi)星滴的影響增大。注意，共用供給通道211和共用回收通道212的通道寬度是與液體的流動(dòng)方向垂直的方向上的長(zhǎng)度，并且頭寬度是液體排出頭3的短邊方向上的長(zhǎng)度。另一方面，在第一循環(huán)配置的情況下，在形成高占空比圖像時(shí)向噴嘴施加高壓，因而在記錄圖像中所產(chǎn)生的任何衛(wèi)星滴均不太明顯，這在針對(duì)圖像質(zhì)量的影響小這一方面是有利的?？梢园凑找后w排出頭3和記錄設(shè)備主單元的規(guī)格(排出流量f、最小循環(huán)流量a和液體排出頭3內(nèi)的通道阻抗)來(lái)選擇這兩個(gè)循環(huán)配置中的哪個(gè)循環(huán)配置是更優(yōu)選的。

液體排出頭的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明

接著，將參考圖4a和4b來(lái)說(shuō)明液體排出頭3的結(jié)構(gòu)。圖4a是如從形成有排出口13的面的一側(cè)所觀看到的液體排出頭3的立體圖，并且圖4b是從與圖4a相反的一側(cè)的立體圖。液體排出頭3是能夠排出青色(c)、品紅色(m)、黃色(y)和黑色(k)這四個(gè)顏色的記錄液的15個(gè)記錄元件基板10呈直線排列(直列式布局)的行型液體排出頭。如圖4a所示，液體排出頭3包括15個(gè)記錄元件基板10、柔性印刷電路板40和電氣布線基板90。電氣布線基板90設(shè)置有輸入端子91和電力供給端子92，其中輸入端子91和電力供給端子92經(jīng)由電氣布線基板90和柔性印刷電路板40電氣連接至記錄元件基板10。輸入端子91和電力供給端子92電氣連接至記錄設(shè)備1000的控制電路，并且分別將排出驅(qū)動(dòng)信號(hào)以及排出所需的電力供給至記錄元件基板10。利用電氣布線基板90中的電氣電路來(lái)整合布線，這使得輸入端子91和電力供給端子92的數(shù)量與記錄元件基板10的數(shù)量相比能夠減少。這樣使得能夠減少在將液體排出頭3組裝至記錄設(shè)備1000時(shí)或者在更換液體排出頭3時(shí)需要拆卸的電氣連接部的數(shù)量。如圖4b所示，液體排出頭3的兩端所設(shè)置的液體連接部111與記錄設(shè)備1000的液體供給系統(tǒng)相連接。因此，將cmyk這四個(gè)顏色的記錄液從記錄設(shè)備1000的供給系統(tǒng)供給至液體排出頭3，并且將通過(guò)了液體排出頭3的記錄液回收至諸如圖2或3所示等的記錄設(shè)備1000的供給系統(tǒng)。這樣，各顏色的記錄液可以經(jīng)由記錄設(shè)備1000的路徑和液體排出頭3的路徑進(jìn)行循環(huán)。

圖5示出構(gòu)成液體排出頭3的各部件和單元的根據(jù)其功能的分解立體圖。液體排出頭3具有殼體80，并且該殼體80安裝有液體排出單元300、液體供給單元220和電氣布線基板90。向液體供給單元220設(shè)置液體連接部111(參見(jiàn)圖2～4b)，并且在液體供給單元220的內(nèi)部設(shè)置針對(duì)各顏色的用于與液體連接部111的各開(kāi)口連通以去除所供給的記錄液中的異物的過(guò)濾器221(參見(jiàn)圖2和3)。在圖5所示的配置中，向一個(gè)液體排出頭3設(shè)置兩個(gè)液體供給單元220和兩個(gè)負(fù)壓控制單元230。在圖2和3所示的液體排出頭3中，兩個(gè)液體供給單元220各自設(shè)置有針對(duì)兩個(gè)顏色的過(guò)濾器221。通過(guò)了過(guò)濾器221的記錄液被供給至相應(yīng)的液體供給單元220上所設(shè)置的各個(gè)負(fù)壓控制單元230。各負(fù)壓控制單元230具有壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)，并且通過(guò)壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)中所設(shè)置的閥和彈簧構(gòu)件等的作用，使由于液體的流量的波動(dòng)而發(fā)生的記錄設(shè)備1000的供給系統(tǒng)(液體排出頭3的上游側(cè)的供給系統(tǒng))內(nèi)的壓力下降的變化明顯衰減。因此，負(fù)壓控制單元230能夠使這些負(fù)壓控制單元230的下游側(cè)(液體排出單元300側(cè))的負(fù)壓的變化穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。如上所述，針對(duì)各顏色的各負(fù)壓控制單元230內(nèi)置有兩個(gè)壓力調(diào)整閥，其中這些壓力調(diào)整閥各自被設(shè)置為不同的控制壓力。高壓側(cè)的壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)與液體排出單元300內(nèi)的共用供給通道211連通，并且低壓側(cè)的壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)與共用回收通道212連通。

殼體80被配置成包括液體排出單元支撐構(gòu)件81和電氣布線基板支撐構(gòu)件82并支撐液體排出單元300和電氣布線基板90，并且確保液體排出頭3的剛性。電氣布線基板支撐構(gòu)件82用于支撐電氣布線基板90，并且通過(guò)旋擰至液體排出單元支撐構(gòu)件81來(lái)進(jìn)行固定。液體排出單元支撐構(gòu)件81用于校正液體排出單元300的翹曲和變形，并由此用于確保多個(gè)記錄元件基板10的相對(duì)位置精度，由此抑制記錄物中的不均勻。因此，液體排出單元支撐構(gòu)件81優(yōu)選具有充分的剛性。適當(dāng)材料的示例包括諸如不銹鋼和鋁等的金屬材料以及諸如氧化鋁等的陶瓷等。液體排出單元支撐構(gòu)件81的長(zhǎng)邊方向的兩端部具有插入了接頭橡膠構(gòu)件100的開(kāi)口83和84。從液體供給單元220供給的諸如記錄液等的液體通過(guò)接頭橡膠構(gòu)件100，并且被引導(dǎo)至作為構(gòu)成液體排出單元300的部件的稍后所述的第三通道構(gòu)件70。

液體排出單元300包括多個(gè)排出模塊200和通道形成構(gòu)件210，并且向液體排出單元300的面向記錄介質(zhì)的面安裝蓋構(gòu)件130。蓋構(gòu)件130是如圖5所示具有設(shè)置有長(zhǎng)開(kāi)口131的框狀表面的構(gòu)件，其中排出模塊200中所包括的記錄元件基板10以及密封構(gòu)件110(圖9a)從開(kāi)口131露出。開(kāi)口131的周?chē)目虿坑米饔涗洿龣C(jī)時(shí)罩住液體排出頭3的形成有排出口的面的帽構(gòu)件所用的接觸面。因此，優(yōu)選在覆蓋時(shí)，通過(guò)利用粘合劑、密封劑或填充構(gòu)件等涂布開(kāi)口131的周?chē)蕴畛湟后w排出單元300的排出口面上的凹凸和間隙來(lái)形成封閉空間。

接著，將說(shuō)明液體排出單元300中所包括的通道形成構(gòu)件210的結(jié)構(gòu)。通道形成構(gòu)件210使從液體供給單元220供給的諸如記錄液等的液體分配至各個(gè)排出模塊200，并且使從排出模塊200再循環(huán)來(lái)的液體返回至液體供給單元220。通道形成構(gòu)件210是通過(guò)如圖5所示將第一通道構(gòu)件50、第二通道構(gòu)件60和第三通道構(gòu)件70順次層壓所形成的物件，并且利用螺釘固定至液體排出單元支撐構(gòu)件81。這樣抑制了通道形成構(gòu)件210的翹曲和變形。

圖6a～6f是示出構(gòu)成第一通道構(gòu)件50、第二通道構(gòu)件60和第三通道構(gòu)件70的通道構(gòu)件的正面和背面的圖。圖6a示出安裝有排出模塊200的第一通道構(gòu)件50的側(cè)，并且圖6f示出第三通道構(gòu)件70的與液體排出單元支撐構(gòu)件81相接觸的面。圖6b示出第一通道構(gòu)件50的與第二通道構(gòu)件60的接觸面，而圖6c示出第二通道構(gòu)件60的與第一通道構(gòu)件50的接觸面。同樣，圖6d示出第二通道構(gòu)件60的與第三通道構(gòu)件70的接觸面，并且圖6e示出第三通道構(gòu)件70的與第二通道構(gòu)件60的接觸面。通過(guò)使圖6d和6e所示的第二通道構(gòu)件60和第三通道構(gòu)件70的面彼此接合，利用這兩者上所形成的共用通道槽62和71來(lái)形成在這些通道構(gòu)件的長(zhǎng)邊方向上延伸的8個(gè)共用通道。這樣在通道形成構(gòu)件210內(nèi)形成針對(duì)cmyk顏色各自的一組共用供給通道211和共用回收通道212(參見(jiàn)圖7)。第三通道構(gòu)件70的連通口72與接頭橡膠構(gòu)件100中的孔連通，從而通過(guò)流體連接與液體供給單元220連通。在第二通道構(gòu)件60的共用通道槽62的底面上形成多個(gè)連通口61，從而與第一通道構(gòu)件50的個(gè)體通道槽52的一端連通。在第一通道構(gòu)件50的個(gè)體通道槽52的另一端形成連通口51，從而通過(guò)流體連接經(jīng)由連通口51與多個(gè)排出模塊200連通。這些個(gè)體通道槽52使得這些通道能夠整合到第一通道構(gòu)件50的短邊方向上的通道構(gòu)件的中央側(cè)。在以下說(shuō)明中，在要表示記錄液的各個(gè)顏色的共用供給通道211的情況下，代替附圖標(biāo)記211，將使用附圖標(biāo)記211a～211d，并且在要表示記錄液的各個(gè)顏色的共用回收通道212的情況下，代替附圖標(biāo)記212，將使用附圖標(biāo)記212a～212d。同樣，在要表示記錄液的各個(gè)顏色的個(gè)體供給通道213的情況下，代替附圖標(biāo)記213，將使用附圖標(biāo)記213a～213d，并且在要表示記錄液的各個(gè)顏色的個(gè)體回收通道214的情況下，代替附圖標(biāo)記214，將使用附圖標(biāo)記214a～214d。

構(gòu)成通道形成構(gòu)件210的第一通道構(gòu)件～第三通道構(gòu)件50、60和70優(yōu)選針對(duì)記錄液具有耐腐蝕性，并且由線性膨脹系數(shù)低的材料構(gòu)成。適當(dāng)材料的示例包括氧化鋁、液晶聚合物(lcp)和復(fù)合材料(樹(shù)脂材料)，其中在這些復(fù)合材料中，已向諸如聚苯硫醚(pps)或聚砜(psf)等的基料添加了諸如二氧化硅微粒子或纖維等的無(wú)機(jī)填料。通道形成構(gòu)件210可以是通過(guò)使三個(gè)通道構(gòu)件50、60和70層壓并且使用粘合劑彼此粘合所形成的，或者在選擇該材料所用的復(fù)合樹(shù)脂材料的情況下，可以通過(guò)熔融來(lái)接合這三個(gè)通道構(gòu)件。

接著，將參考圖7來(lái)說(shuō)明通道形成構(gòu)件210內(nèi)的各通道的連接關(guān)系。圖7是如從第一通道構(gòu)件50的安裝有排出模塊200的一側(cè)所觀看到的、通過(guò)使第一通道構(gòu)件～第三通道構(gòu)件50、60和70接合所形成的通道形成構(gòu)件210內(nèi)的通道的部分放大透視圖。圖7中的點(diǎn)劃線所包圍的區(qū)域與配置有記錄元件基板10的區(qū)域相對(duì)應(yīng)。通道形成構(gòu)件210針對(duì)各顏色具有沿液體排出頭3的長(zhǎng)邊方向延伸的共用供給通道211a～211d和共用回收通道212a～212d。由個(gè)體通道槽52構(gòu)成的各顏色的多個(gè)個(gè)體供給通道213a～213d經(jīng)由連通口61連接至共用供給通道211a～211d。由個(gè)體通道槽52構(gòu)成的各顏色的多個(gè)個(gè)體回收通道214a～214d經(jīng)由連通口61連接至共用回收通道212a～212d。該通道結(jié)構(gòu)使得記錄液能夠從共用供給通道211經(jīng)由個(gè)體供給通道213匯集到位于通道形成構(gòu)件210的中央的記錄元件基板10處。還可以將記錄液從記錄元件基板10經(jīng)由個(gè)體回收通道214回收至共用回收通道212。

圖8示出沿著圖7的線viii-viii的通道形成構(gòu)件210和排出模塊200的截面結(jié)構(gòu)。圖8示出個(gè)體回收通道214a和214c經(jīng)由連通口51與排出模塊200連通。盡管圖8僅示出個(gè)體回收通道214a和214c，但如圖7所示，個(gè)體供給通道213和排出模塊200在不同的截面處連通。在排出模塊200內(nèi)所包括的支撐構(gòu)件30以及記錄元件基板10中形成記錄元件基板10所設(shè)置的用于將記錄液從第一通道構(gòu)件50供給至記錄元件15(參見(jiàn)圖10b)的通道。此外，在支撐構(gòu)件30和記錄元件基板10中形成用于使供給至記錄元件15的液體的一部分或全部回收(再循環(huán))至第一通道構(gòu)件50的通道。各顏色的共用供給通道211經(jīng)由其液體供給單元220連接至相應(yīng)顏色的負(fù)壓控制單元230的高壓側(cè)的壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)。同樣，共用回收通道212經(jīng)由液體供給單元220連接至相應(yīng)顏色的負(fù)壓控制單元230的低壓側(cè)的壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)。利用負(fù)壓控制單元230中的這些壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)，在共用供給通道211和共用回收通道212之間產(chǎn)生壓力差。因此，在各通道如圖7和8所示連接的液體排出頭3內(nèi)，針對(duì)各顏色，按共用供給通道211→個(gè)體供給通道213→記錄元件基板10→個(gè)體回收通道214→共用回收通道212的順序發(fā)生流動(dòng)。

排出模塊的說(shuō)明

接著，將說(shuō)明排出模塊200。圖9a示出一個(gè)排出模塊200的立體圖，并且圖9b示出其分解圖。用于制造排出模塊200的方法如下所述。首先，將記錄元件基板10和柔性印刷電路板40貼附至預(yù)先形成了液體連通口31的支撐構(gòu)件30。隨后，通過(guò)引線接合使記錄元件基板10上的端子16電氣連接至柔性印刷電路板40上的端子41，之后利用密封構(gòu)件110覆蓋引線接合部(電氣連接部)以封住該引線接合部。柔性印刷電路板40的相對(duì)于記錄元件基板10的另一端處的端子42電氣連接至電氣布線基板90的連接端子93(圖5)。支撐構(gòu)件30是用于支撐記錄元件基板10的支撐構(gòu)件，并且還是通過(guò)流體連接在記錄元件基板10和通道形成構(gòu)件210之間連通的通道構(gòu)件，因而其平面度高，并且還應(yīng)能夠高度可靠地接合至記錄元件基板10。支撐構(gòu)件30的適當(dāng)材料的示例包括氧化鋁和樹(shù)脂材料。

記錄元件基板的構(gòu)造的說(shuō)明

接著，將說(shuō)明記錄元件基板10的結(jié)構(gòu)。圖10a是記錄元件基板10的形成有排出口13的一側(cè)的平面圖，圖10b是圖10a的xb所表示的部分的放大圖，并且圖10c是記錄元件基板10的相對(duì)于圖10a的面的背面的平面圖。如圖10a所示，記錄元件基板10具有按行形成有多個(gè)排出口13的排出口形成構(gòu)件12。在排出口形成構(gòu)件12上形成與作為記錄液的顏色的四個(gè)顏色cmyk相對(duì)應(yīng)的四個(gè)排出口行。注意，以下將排列有多個(gè)排出口13的排出口行延伸的方向稱(chēng)為“排出口行方向”。如圖10b所示，作為用以利用熱能使液體起泡的發(fā)熱元件的記錄元件15配置于與排出口13相對(duì)應(yīng)的位置。利用分隔壁22隔開(kāi)包含記錄元件15的壓力室23。記錄元件15利用記錄元件基板10所設(shè)置的電氣布線(未示出)電氣連接至圖10a中的端子16。記錄元件15基于從記錄設(shè)備1000的控制電路經(jīng)由電氣布線基板90(圖5)和柔性印刷電路板40(圖9b)所輸入的脈沖信號(hào)來(lái)進(jìn)行發(fā)熱以使液體沸騰，從而使壓力室23中的液體沸騰。由于該沸騰而產(chǎn)生的起泡力使液體從排出口13排出。如圖10b所示，液體供給通道18沿著各排出口行的一側(cè)延伸，并且液體回收通道19沿著各排出口行的另一側(cè)延伸。液體供給通道18和液體回收通道19是沿著記錄元件基板10上所設(shè)置的排出口行的方向延伸的通道，并且分別經(jīng)由供給口17a和回收口17b與排出口13連通。

如圖10c和11所示，片狀蓋20層壓在相對(duì)于記錄元件基板10的形成有排出口13的面的背面上，其中該蓋20具有與后面將說(shuō)明的液體供給通道18和液體回收通道19連通的多個(gè)開(kāi)口21。在這里所述的示例中，在蓋20中，針對(duì)各液體供給通道18設(shè)置三個(gè)開(kāi)口21，并且針對(duì)各液體回收通道19設(shè)置兩個(gè)開(kāi)口21。如圖10b所示，蓋20的開(kāi)口21與圖6a所示的多個(gè)連通口51連通。如圖11所示，蓋20用作構(gòu)成記錄元件基板10的基板主體11上所形成的液體供給通道18和液體回收通道19的一部分的蓋部。蓋20優(yōu)選針對(duì)諸如記錄液等的液體具有充分的耐腐蝕性，并且從防止混色的觀點(diǎn)，關(guān)于開(kāi)口21的開(kāi)口形狀及其位置必須具有高精度。因此，優(yōu)選使用光敏樹(shù)脂材料或硅板作為蓋20所用的材料，其中開(kāi)口21是通過(guò)光刻工藝所形成的。因而，蓋20用于利用開(kāi)口21來(lái)變換通道的間距，并且考慮到壓力下降，蓋20優(yōu)選是薄的，且優(yōu)選由光敏樹(shù)脂膜構(gòu)成。

接著，將說(shuō)明記錄元件基板10內(nèi)的液體的流動(dòng)。圖11是示出沿著圖10a的面xi-xi所截取的記錄元件基板10和蓋20的截面的立體圖。記錄元件基板10是通過(guò)層壓由硅(si)構(gòu)成的基板主體11和由光敏樹(shù)脂構(gòu)成的排出口形成構(gòu)件12所形成的，其中蓋20接合在基板主體11的背面上。在基板主體11的另一面?zhèn)壬闲纬捎涗浽?5(參見(jiàn)圖10b)，其中在基板主體11的背面?zhèn)壬闲纬捎裳刂懦隹谛醒由斓囊后w供給通道18和液體回收通道19構(gòu)成的槽。利用基板主體11和蓋20形成的液體供給通道18和液體回收通道19分別連接至通道形成構(gòu)件210內(nèi)的共用供給通道211和共用回收通道212，并且在液體供給通道18和液體回收通道19之間存在差壓。在第一通道構(gòu)件50中形成個(gè)體供給通道213和個(gè)體回收通道214。個(gè)體供給通道213連接液體供給通道18和共用供給通道211，并且個(gè)體回收通道214連接液體回收通道19和共用回收通道212。在液體排出頭3的多個(gè)排出口13正排出液體并進(jìn)行記錄時(shí)，在沒(méi)有進(jìn)行排出操作的排出口處，該差壓使液體供給通道18中的液體按供給口17a→壓力室23→回收口17b的順序流動(dòng)，并且流向液體回收通道19。在圖11中利用箭頭c表示該流動(dòng)。該流動(dòng)使得能夠?qū)⒂捎趤?lái)自排出口13的溶媒的汽化而增稠后的記錄液、氣泡和異物等從沒(méi)有正進(jìn)行記錄的排出口13和壓力室23回收至液體回收通道19。這還使得能夠抑制排出口13和壓力室23處的記錄液的增稠?；厥罩烈后w回收通道19的諸如記錄液等的液體是經(jīng)由蓋20的開(kāi)口21和支撐構(gòu)件30的液體連通口31(參見(jiàn)圖9b)，按通道形成構(gòu)件210內(nèi)的連通口51、個(gè)體回收通道214和共用回收通道212的順序所回收的。所回收的該液體最終被回收至記錄設(shè)備1000的供給路徑。

也就是說(shuō)，通過(guò)按以下所述的順序流動(dòng)來(lái)供給并回收從記錄設(shè)備1000的主單元供給至液體排出頭3的諸如記錄液等的液體。首先，液體從液體供給單元220的液體連接部111流入液體排出頭3內(nèi)。然后，該液體被供給至接頭橡膠構(gòu)件100、第三通道構(gòu)件70所設(shè)置的連通口72和共用通道槽71、第二通道構(gòu)件60所設(shè)置的共用通道槽62和連通口61、以及第一通道構(gòu)件50所設(shè)置的個(gè)體通道槽52和連通口51。之后，將液體按支撐構(gòu)件30所設(shè)置的液體連通口31、蓋20所設(shè)置的開(kāi)口21以及基板主體11所設(shè)置的液體供給通道18和供給口17a的順序供給至壓力室23。已供給至壓力室23但沒(méi)有從排出口13排出的液體按基板主體11所設(shè)置的回收口17b和液體回收通道19、蓋20所設(shè)置的開(kāi)口21以及支撐構(gòu)件30所設(shè)置的液體連通口31的順序流動(dòng)。之后，液體按第一通道構(gòu)件50所設(shè)置的連通口51和個(gè)體通道槽52、第二通道構(gòu)件60所設(shè)置的連通口61和共用通道槽62、第三通道構(gòu)件70所設(shè)置的共用通道槽71和連通口72、以及接頭橡膠構(gòu)件100的順序流動(dòng)。液體進(jìn)一步從液體供給單元220所設(shè)置的液體連接部111流動(dòng)到液體排出頭3的外部。在采用了圖2所示的第一循環(huán)配置的情況下，已從液體連接部111流入的液體通過(guò)負(fù)壓控制單元230，然后被供給至接頭橡膠構(gòu)件100。另一方面，在采用了圖3所示的第二循環(huán)配置的情況下，從壓力室23所回收的液體通過(guò)接頭橡膠構(gòu)件100，然后經(jīng)由負(fù)壓控制單元230從液體連接部111流出到液體排出頭3外。

此外，并非從液體排出單元300的共用供給通道211的一端流入的所有液體都經(jīng)由個(gè)體供給通道213a被供給至壓力室23。如圖2和3所示，存在在甚至沒(méi)有進(jìn)入個(gè)體供給通道213a的情況下、從共用供給通道211的另一端流經(jīng)液體供給單元220的液體。因而，設(shè)置液體在無(wú)需經(jīng)由記錄元件基板10的情況下流動(dòng)的通道，這使得即使在記錄元件基板10具有流動(dòng)阻抗大的細(xì)微通道的情況下，也能夠抑制液體的循環(huán)流動(dòng)的逆流。因此，液體排出頭3能夠抑制壓力室內(nèi)和排出口附近部分的液體的增稠，由此抑制排出偏差和不排出，因而結(jié)果可以進(jìn)行高圖像質(zhì)量記錄。

記錄元件基板之間的位置關(guān)系的說(shuō)明

如上所述，液體排出頭3具有多個(gè)排出模塊200。圖12是相鄰的兩個(gè)排出模塊200中的記錄元件基板10的相鄰部分的部分放大。如圖10a～10c所示，這里，記錄元件基板10被成形為平行四邊形。如圖12所示，記錄元件基板10上的排列有排出口13的排出口行14a～14d被配置成相對(duì)于記錄介質(zhì)的輸送方向l傾斜了一定角度。由此，使記錄元件基板10的相鄰部分處的排出口行中的至少一個(gè)排出口在記錄介質(zhì)的輸送方向l上重疊。在圖12中，線d上的兩個(gè)排出口13處于相互重疊關(guān)系。該布局使得即使在記錄元件基板10的位置相對(duì)于預(yù)定位置在一定程度上偏離的情況下，也能夠通過(guò)相互重疊的排出口13的驅(qū)動(dòng)控制來(lái)使記錄圖像中的黑色條紋和空白部分不太明顯。即使在多個(gè)記錄元件基板10呈直線(直列式)而不是呈交錯(cuò)配置進(jìn)行布局的情況下，也可以使用圖12所示的結(jié)構(gòu)。因而，在抑制液體排出頭3在記錄介質(zhì)的輸送方向上的長(zhǎng)度增大的同時(shí)，可以應(yīng)對(duì)記錄元件基板10之間的重疊部分處的黑色條紋和空白部分。盡管這里記錄元件基板10的主面的形狀是平行四邊形，但這并非限制性的。即使在使用形狀是矩形、梯形或其它形狀的記錄元件基板10的情況下，也可以適當(dāng)?shù)貞?yīng)用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。

根據(jù)第二結(jié)構(gòu)示例的液體排出設(shè)備的說(shuō)明

可以應(yīng)用本發(fā)明的液體排出設(shè)備不限于上述第一結(jié)構(gòu)示例中的液體排出設(shè)備。以下將說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的液體排出設(shè)備的第二結(jié)構(gòu)示例的噴墨記錄設(shè)備1000(以下還稱(chēng)為“記錄設(shè)備”)的結(jié)構(gòu)。圖13示出作為根據(jù)第二結(jié)構(gòu)示例的液體排出設(shè)備的記錄設(shè)備1000的示意結(jié)構(gòu)。注意，將主要說(shuō)明與第一結(jié)構(gòu)示例不同的部分，并且將省略針對(duì)與第一結(jié)構(gòu)示例相同的部分的說(shuō)明。

圖13所示的記錄設(shè)備1000與第一結(jié)構(gòu)示例的不同之處在于以下點(diǎn)：通過(guò)使各自與cmyk顏色其中之一相對(duì)應(yīng)的四個(gè)單色液體排出頭3并列排列來(lái)在記錄介質(zhì)2上進(jìn)行全色打印。盡管第一結(jié)構(gòu)示例中針對(duì)各顏色可使用的排出口行的數(shù)量是1行，但第二結(jié)構(gòu)示例中針對(duì)各顏色可使用的排出口行的數(shù)量是多個(gè)(在后面所述的圖20a中為20行)。這樣使得能夠通過(guò)將記錄數(shù)據(jù)分配至多個(gè)排出口行來(lái)進(jìn)行非常高速的記錄。即使存在表現(xiàn)出不排出的排出口，利用以互補(bǔ)方式進(jìn)行排出的其它行中的記錄介質(zhì)的輸送方向l上的相應(yīng)位置處的排出口也提高了可靠性。因此，根據(jù)第二結(jié)構(gòu)示例的記錄設(shè)備1000適合工業(yè)打印等。以與第一結(jié)構(gòu)示例相同的方式，記錄設(shè)備1000的供給系統(tǒng)、緩沖儲(chǔ)液器1003和主儲(chǔ)液器1006通過(guò)流體連接而連接至液體排出頭3。各液體排出頭3還電氣連接至用于將電力和排出控制信號(hào)傳輸至液體排出頭3的電氣控制單元。以與第一結(jié)構(gòu)示例相同的方式，在第二結(jié)構(gòu)示例中可以使用圖2和3分別示出的第一循環(huán)配置和第二循環(huán)配置中的任一個(gè)。

液體排出頭的構(gòu)造的說(shuō)明

將參考圖14a和14b來(lái)說(shuō)明根據(jù)第二結(jié)構(gòu)示例的液體排出頭3的構(gòu)造。圖14a是如從形成有排出口的面的一側(cè)所觀看到的液體排出頭3的立體圖。圖14b是與圖14a相反的一側(cè)的立體圖。液體排出頭3在其長(zhǎng)邊方向上具有呈直線排列的16個(gè)記錄元件基板10，并且是可以利用一個(gè)顏色的記錄液進(jìn)行記錄的噴墨行型液體排出頭(頁(yè)寬型)。以與第一結(jié)構(gòu)示例相同的方式，液體排出頭3具有液體連接部111、信號(hào)輸入端子91和電力供給端子92。然而，由于排出口行的數(shù)量與第一結(jié)構(gòu)示例中的排出口行的數(shù)量相比變大，因此信號(hào)輸入端子91和電力供給端子92可以配置于液體排出頭3的兩側(cè)。這是為了減少在記錄元件基板10所設(shè)置的布線部處發(fā)生的電壓下降和信號(hào)傳輸延遲。

圖15是根據(jù)第二結(jié)構(gòu)示例的液體排出頭3的分解立體圖，其示出根據(jù)功能進(jìn)行分解后的構(gòu)成液體排出頭3的各部件和單元。這些單元和構(gòu)件的角色以及液體排出頭3內(nèi)的液體流動(dòng)的順序與第一結(jié)構(gòu)示例基本相同，但確保液體排出頭的剛性所利用的功能有所不同。在第一結(jié)構(gòu)示例中，主要利用液體排出單元支撐構(gòu)件81來(lái)確保液體排出頭的剛性，但在第二結(jié)構(gòu)示例中，利用液體排出單元300中所包括的第二通道構(gòu)件60來(lái)確保液體排出頭的剛性。在本第二結(jié)構(gòu)示例中，存在連接至第二通道構(gòu)件60的兩端的液體排出單元支撐構(gòu)件81。該液體排出單元300機(jī)械地接合至記錄設(shè)備1000的滑架，由此確定了液體排出頭3的位置。電氣布線基板90和具有負(fù)壓控制單元230的液體供給單元220接合至液體排出單元支撐構(gòu)件81。過(guò)濾器(未示出)內(nèi)置于這兩個(gè)液體供給單元220中。第二結(jié)構(gòu)示例沒(méi)有被配置為針對(duì)各負(fù)壓控制單元230進(jìn)行兩種壓力控制。兩個(gè)負(fù)壓控制單元230中的一個(gè)負(fù)壓控制單元230被設(shè)置成以相對(duì)較高的負(fù)壓來(lái)控制壓力，從而用作高壓側(cè)的負(fù)壓控制單元，并且另一負(fù)壓控制單元230被設(shè)置成以相對(duì)較低的負(fù)壓來(lái)控制壓力，從而用作低壓側(cè)的負(fù)壓控制單元。在如圖15所示、高壓側(cè)和低壓側(cè)的負(fù)壓控制單元230配置在液體排出頭3的長(zhǎng)邊方向上的兩端的情況下，沿液體排出頭3的長(zhǎng)邊方向延伸的共用供給通道211和共用回收通道212上的液體的流動(dòng)相互相反。這樣促進(jìn)了共用供給通道211和共用回收通道212之間的熱交換，由此可以減小這兩個(gè)共用通道之間的溫度差。這在以下方面是有利的：在沿著共用供給通道211和共用回收通道212配置的多個(gè)記錄元件基板10之間不容易發(fā)生溫度差，因此不容易發(fā)生由于溫度差而產(chǎn)生的記錄不均勻。

接著，將詳細(xì)說(shuō)明液體排出單元300的通道形成構(gòu)件210。通道形成構(gòu)件210是如圖15所示進(jìn)行層壓的第一通道構(gòu)件50和第二通道構(gòu)件60，并且將從液體供給單元220供給的諸如記錄液等的液體分配至排出模塊200。通道形成構(gòu)件210還用作用于使從排出模塊200再循環(huán)的液體返回至液體供給單元220的回收通道構(gòu)件。通道形成構(gòu)件210的第二通道構(gòu)件60是形成了共用供給通道211和共用回收通道212的構(gòu)件，并且還主要保證液體排出頭3的剛性。因此，優(yōu)選第二通道構(gòu)件60的材料針對(duì)諸如記錄液等的液體具有充分的耐腐蝕性，并且具有高的機(jī)械強(qiáng)度。適當(dāng)使用的材料的示例包括不銹鋼、鈦(ti)或氧化鋁等。

接著，將參考圖16a～16e來(lái)說(shuō)明第一通道構(gòu)件50和第二通道構(gòu)件60的詳情。圖16a示出第一通道構(gòu)件50的安裝有排出模塊200的一側(cè)的面，并且圖16b是示出圖16a的面的(與第二通道構(gòu)件60相接觸的)背面的圖。不同于第一結(jié)構(gòu)示例的情況，根據(jù)第二結(jié)構(gòu)示例的第一通道構(gòu)件50是與排出模塊200相對(duì)應(yīng)的多個(gè)構(gòu)件相鄰地排列的配置。采用該分割結(jié)構(gòu)使得能夠通過(guò)排列多個(gè)這種模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)與液體排出頭3所需的長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度。例如，該結(jié)構(gòu)特別適合用在與jis(japaneseindustrialstandards，日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))b2大小以及甚至更大尺寸的薄片相對(duì)應(yīng)的相對(duì)較長(zhǎng)的液體排出頭中。如圖16a所示，第一通道構(gòu)件50的連通口51通過(guò)流體連接與排出模塊200連通，并且如圖16b所示，第一通道構(gòu)件50的個(gè)體連通口53通過(guò)流體連接與第二通道構(gòu)件60的連通口61連通。圖16c示出第二通道構(gòu)件60的與第一通道構(gòu)件50相接觸的面，圖16d示出第二通道構(gòu)件60的中央部的沿厚度方向所截取的截面，并且圖16e是示出第二通道構(gòu)件60的與液體供給單元220相接觸的面的圖。第二通道構(gòu)件60的通道和連通口的功能與第一結(jié)構(gòu)示例中的一個(gè)顏色的記錄液的情況相同。第二通道構(gòu)件60的共用通道槽71其中之一是圖17所示的共用供給通道211，并且另一個(gè)是共用回收通道212，其中這兩者各自在液體排出頭3的長(zhǎng)邊方向上從一端側(cè)向另一端側(cè)被供給液體。不同于第一結(jié)構(gòu)示例的情況，在該結(jié)構(gòu)示例中，針對(duì)共用供給通道211和共用回收通道212的液體的流動(dòng)的方向在液體排出頭3的長(zhǎng)邊方向上是相互相反的方向。

圖17示出與記錄元件基板10和通道形成構(gòu)件210之間的各通道有關(guān)的連接關(guān)系。如圖17所示，在通道形成構(gòu)件210內(nèi)設(shè)置有沿液體排出頭3的長(zhǎng)邊方向延伸的一組共用供給通道211和共用回收通道212。第二通道構(gòu)件60的連通口61各自的位置與第一通道構(gòu)件50的個(gè)體連通口53的位置對(duì)準(zhǔn)并且第二通道構(gòu)件60的連通口61各自連接至第一通道構(gòu)件50的個(gè)體連通口53，由此形成從第二通道構(gòu)件60的連通口72經(jīng)由共用供給通道211向著第一通道構(gòu)件50的連通口51的液體供給路徑。同樣，還形成從第二通道構(gòu)件60的連通口72經(jīng)由共用回收通道212向著第一通道構(gòu)件50的連通口51液體供給路徑。

圖18是示出沿著圖17的xviii-xviii所截取的截面的圖。圖18示出共用供給通道211經(jīng)由連通口61、個(gè)體連通口53和連通口51如何連接至排出模塊200。盡管在圖18中未示出，但從圖17可以清楚地看出，另一截面將示出經(jīng)由相同路徑連接至排出模塊200的共用回收通道212。以與第一結(jié)構(gòu)示例相同的方式，在排出模塊200和記錄元件基板10上形成用以與形成有排出口13的壓力室23連通的通道。利用這些通道，所供給的液體的一部分或全部經(jīng)由與沒(méi)有正進(jìn)行排出操作的排出口13相對(duì)應(yīng)的壓力室23進(jìn)行再循環(huán)。以與第一結(jié)構(gòu)示例相同的方式，經(jīng)由液體供給單元220，共用供給通道211連接至高壓側(cè)的負(fù)壓控制單元230，并且共用回收通道212連接至低壓側(cè)的負(fù)壓控制單元230。因此，利用負(fù)壓控制單元230所產(chǎn)生的差壓，產(chǎn)生了從共用供給通道211經(jīng)由記錄元件基板10的壓力室23流向共用回收通道212的流動(dòng)。

排出模塊的說(shuō)明

接著，將說(shuō)明根據(jù)第二結(jié)構(gòu)示例的排出模塊200。圖19a是排出模塊200的立體圖，并且圖19b是其分解圖。與第一結(jié)構(gòu)示例的不同之處在于以下點(diǎn)：多個(gè)端子16配置于沿著記錄元件基板10的多個(gè)排出口行的方向的兩邊(記錄元件基板10的長(zhǎng)邊部)。另一點(diǎn)是：向一個(gè)記錄元件基板10設(shè)置兩個(gè)柔性印刷電路板40，并且這兩個(gè)柔性印刷電路板40電氣連接至端子16。其原因在于：記錄元件基板10上所設(shè)置的排出口行的數(shù)量例如是20行，這相對(duì)于第一結(jié)構(gòu)示例中的4行有所增加。也就是說(shuō)，目的是使從端子16起直到與排出口行相對(duì)應(yīng)地設(shè)置的記錄元件15為止的最大距離保持得短，由此減少在記錄元件基板10內(nèi)所設(shè)置的布線部處發(fā)生的電壓下降和信號(hào)傳輸延遲。向記錄元件基板10設(shè)置支撐構(gòu)件30的液體連通口31，并且這些液體連通口31以跨所有排出口行的方式開(kāi)口。其它點(diǎn)與第一結(jié)構(gòu)示例相同。

記錄元件基板的構(gòu)造的說(shuō)明

接著，將說(shuō)明根據(jù)第二結(jié)構(gòu)示例的記錄元件基板10的結(jié)構(gòu)。圖20a是示出記錄元件基板10的配置有排出口13的一側(cè)的面的平面圖，圖20b是示出形成有液體供給通道18和液體回收通道19的部分的圖，并且圖20c是示出圖20a所示的面的背面的平面圖。圖20b是示出在圖20c中去除記錄元件基板10的背面?zhèn)人O(shè)置的蓋20的狀態(tài)下、記錄元件基板10的面的示意圖。如圖20b所示，在記錄元件基板10的背面，沿著排出口行方向交替設(shè)置液體供給通道18和液體回收通道19。盡管排出口行的數(shù)量與第一結(jié)構(gòu)示例相比大得多，但與第一結(jié)構(gòu)示例的本質(zhì)差異在于：如上所述，端子16沿著排出口行方向配置于記錄元件基板10的兩邊部。諸如以下等的基本結(jié)構(gòu)與第一結(jié)構(gòu)示例中的基本結(jié)構(gòu)相同：針對(duì)各排出口行設(shè)置一組液體供給通道18和液體回收通道19、以及向蓋20設(shè)置與支撐構(gòu)件30的液體連通口31連通的開(kāi)口21等。

以下說(shuō)明與液體排出頭或液體排出設(shè)備有關(guān)的根據(jù)本發(fā)明的能夠在排出特性不改變的情況下控制由于高溫液體向壓力室逆流所引起的升溫。圖21示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液體排出頭3的液體排出單元300。根據(jù)本實(shí)施例的液體排出頭3的殼體80、電氣布線基板90和液體供給單元220等結(jié)構(gòu)與已在圖1～20c中所述的結(jié)構(gòu)相同，因此以下將省略說(shuō)明。如稍后所述，代替設(shè)置負(fù)壓控制單元，通過(guò)使用水頭壓力來(lái)進(jìn)行負(fù)壓的控制。為了便于說(shuō)明，液體排出頭3將被描述為具有用于排出相同顏色的液體的兩個(gè)排出口行。

在圖21所示的液體排出單元300中，如上所述，多個(gè)支撐構(gòu)件30接合至通道形成構(gòu)件210，此外針對(duì)各支撐構(gòu)件30，接合有記錄元件基板10。圖22是詳細(xì)示出液體排出單元300的分解立體圖，其示出包括支撐構(gòu)件30和記錄元件基板10的排出模塊。圖22示出構(gòu)成記錄元件基板10的在厚度方向上分割成2個(gè)的基板主體11。一個(gè)分割部分在圖22的(a)中以接合至排出口形成構(gòu)件12的狀態(tài)被示出，并且另一個(gè)分割部分在圖22的(b)中以液體供給通道18和液體回收通道19露出的狀態(tài)被示出。在圖22中，(c)示出蓋20，并且(d)示出支撐構(gòu)件30。

根據(jù)本實(shí)施例的支撐構(gòu)件30針對(duì)通道形成構(gòu)件210支撐記錄元件基板10，并且還用于將諸如記錄液等的液體從通道形成構(gòu)件210分配至記錄元件基板10。蓋20設(shè)置在記錄元件基板10的與形成有排出口13的面相反的面上，但在支撐構(gòu)件30的成型精度高的情況下，蓋20可以與支撐構(gòu)件30一體成型。蓋20具有用于對(duì)從支撐構(gòu)件30到記錄元件基板10的液體通道的間距進(jìn)行轉(zhuǎn)換的多個(gè)微細(xì)開(kāi)口。在這些開(kāi)口中，將與液體供給通道18連通的開(kāi)口稱(chēng)為供給側(cè)開(kāi)口21a，并且將與液體回收通道19連通的開(kāi)口稱(chēng)為回收側(cè)開(kāi)口21b。在圖21所示的配置中，針對(duì)液體排出頭3所設(shè)置的所有記錄元件基板10設(shè)置一個(gè)通道形成構(gòu)件210，但也可以配置成：多個(gè)通道形成構(gòu)件210各自與多個(gè)或一個(gè)記錄元件基板10相對(duì)應(yīng)地設(shè)置。此外，盡管針對(duì)各記錄元件基板10設(shè)置支撐構(gòu)件30，但也可以針對(duì)多個(gè)記錄元件基板10設(shè)置一個(gè)支撐構(gòu)件30。

狹縫狀的供給側(cè)分配通道318和回收側(cè)分配通道319沿與排出口行延伸的方向垂直的方向被形成在支撐構(gòu)件30上。分配通道318和319與圖9b和19b所示的結(jié)構(gòu)中的液體連通口31相對(duì)應(yīng)。供給側(cè)分配通道318是用于將液體從通道形成構(gòu)件210內(nèi)的共用供給通道211分配并供給至記錄元件基板10的路徑，并且與共用供給通道211連通。同樣，回收側(cè)分配通道319是用于將液體從記錄元件基板10回收至通道形成構(gòu)件210內(nèi)的共用回收通道212的路徑，并且與共用回收通道212連通。蓋20中所設(shè)置的供給側(cè)開(kāi)口21a設(shè)置在供給側(cè)分配通道318和液體供給通道18交叉的位置處，以使得供給側(cè)分配通道318和液體供給通道18連通。同樣，回收側(cè)開(kāi)口21b設(shè)置在回收側(cè)分配通道319和液體回收通道19交叉的位置處，以使得回收側(cè)分配通道319和液體回收通道19連通。液體供給通道18和液體回收通道19被作為沿排出口行延伸的方向進(jìn)行延伸的相互平行槽而形成在基板主體11的與形成有排出口13的面相反的面上。

圖23是用于詳細(xì)說(shuō)明記錄元件基板10的分解立體圖。圖23的(a)示出形成有排出口13的部分，圖23的(b)示出形成有壓力室23、供給口17a和回收口17b的部分，并且圖23的(c)示出形成有液體供給通道18和液體回收通道19的基板主體11。為了便于說(shuō)明，這里僅示出一個(gè)排出口行。圖24a和24b用于說(shuō)明壓力室23和排出口13。圖24a是示出從排出口13觀看的記錄元件基板10內(nèi)部的狀態(tài)的平面圖，并且圖24b是沿著圖24a的線xxivb-xxivb截取的截面圖。將參考圖22～24b來(lái)說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施例的液體排出頭3。記錄元件15以如圖23～24b所示面對(duì)排出口13的方式設(shè)置在基板主體11的表面上，其中排出口13和記錄元件15之間的區(qū)域是壓力室23。盡管在基板主體11上設(shè)置了多個(gè)記錄元件15，但在相鄰的記錄元件15之間配置分隔壁22以在壓力室23之間進(jìn)行分隔。因此，一個(gè)記錄元件15和一個(gè)排出口13對(duì)應(yīng)于一個(gè)壓力室23。供給口17a和回收口17b分別與作為槽而形成在基板主體11的相反面上的液體供給通道18和液體回收通道19連通。

如圖22的(c)所示，與液體供給通道18連通的多個(gè)供給側(cè)開(kāi)口21a在蓋20上形成行，并且與液體回收通道19連通的多個(gè)回收側(cè)開(kāi)口21b在蓋20上形成行。狹縫狀的供給側(cè)分配通道318和回收側(cè)分配通道319形成在支撐構(gòu)件30上，分別與供給側(cè)開(kāi)口21a和回收側(cè)開(kāi)口21b連通。狹縫狀的供給側(cè)分配通道318和回收側(cè)分配通道319與通道形成構(gòu)件210上所形成的共用供給通道211和共用回收通道212連通。在以下說(shuō)明中，蓋20的供給側(cè)開(kāi)口21a也包括在供給側(cè)分配通道318中，并且回收側(cè)開(kāi)口21b也包括在回收側(cè)分配通道319中。

將說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施例的液體排出頭3的諸如記錄液等的液體的流動(dòng)。在說(shuō)明液體排出頭3的液體的流動(dòng)之前，將參考圖25來(lái)說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施例的液體排出設(shè)備的結(jié)構(gòu)的概要。液體排出頭3設(shè)置有高壓側(cè)的流入口307a和流出口310a以及低壓側(cè)的流入口307b和流出口310b。共用供給通道211連接在液體排出頭3中的流入口307a和流出口310a之間，并且共用回收通道212連接在流入口307b和流出口310b之間。流入口307a和307b各自連接至與大氣相連通的緩沖儲(chǔ)液器308a和308b。另一方面，流出口310a和流出口310b各自經(jīng)由恒流泵311a和311b連接至緩沖儲(chǔ)液器308a和308b。緩沖儲(chǔ)液器308a和308b各自用作儲(chǔ)存液體(在這種情況下為記錄液)的儲(chǔ)存單元。在該液體排出設(shè)備中，針對(duì)緩沖儲(chǔ)液器308a和308b各自形成液體循環(huán)的路徑，這些路徑分別連接至稍后所述的共用供給通道211和共用回收通道212。因此，將連接至共用供給通道211的路徑稱(chēng)為第一循環(huán)系統(tǒng)，并且將連接至共用回收通道212的路徑稱(chēng)為第二循環(huán)系統(tǒng)。

設(shè)置主儲(chǔ)液器314以將液體供給至緩沖儲(chǔ)液器308a和308b。泵312a和閥313a順次設(shè)置在主儲(chǔ)液器314和緩沖儲(chǔ)液器308a之間，并且泵312b和閥313b順次設(shè)置在主儲(chǔ)液器314和緩沖儲(chǔ)液器308b之間。液位傳感器309a和309b安裝至緩沖儲(chǔ)液器308a和308b，并且控制器315基于傳感器信號(hào)來(lái)控制泵312a和312b以及閥313a和313b。通過(guò)控制器315的控制來(lái)將流入口307a和流入口307b之間的壓力差控制為期望值，并且可以實(shí)現(xiàn)與圖1～20c所述的液體排出頭3中的負(fù)壓控制單元230等同的功能。對(duì)流入口307a和流入口307b之間的壓力差進(jìn)行設(shè)置，以使得記錄液以幾mm/s～幾十mm/s的流速流經(jīng)壓力室23。

圖26a和26b利用箭頭示出從共用供給通道211側(cè)和共用回收通道212側(cè)所觀看的共用供給通道211、共用回收通道212以及分配通道318和319中的液體的流動(dòng)。圖26a示出如下內(nèi)容：流經(jīng)壓力室23的液體從共用供給通道211流經(jīng)供給側(cè)分配通道318，在壓力室23內(nèi)循環(huán)，并且經(jīng)由回收側(cè)分配通道319而排出至共用回收通道212。在以這種方式針對(duì)壓力室23而使液體循環(huán)的狀態(tài)下驅(qū)動(dòng)記錄元件15的記錄狀態(tài)下，如圖26b所示，為了從排出口13排出，液體從供給口17a和回收口17b向著壓力室23流動(dòng)。此時(shí)，由于循環(huán)而穿過(guò)壓力室23并且流出至回收側(cè)分配通道319的液體向著排出口13流動(dòng)，并且被排出。因此，回收側(cè)分配通道319內(nèi)的液體的量降低，但液體從共用回收通道212被供給至回收側(cè)分配通道319以補(bǔ)償該現(xiàn)象。

現(xiàn)在，液體排出頭3進(jìn)行將記錄元件基板10升溫至恒定溫度的溫度控制，以抑制由于驅(qū)動(dòng)而引起的頭的溫度變化并且維持良好的記錄質(zhì)量。在液體排出頭3的溫度上升并被控制的狀態(tài)下，液體通過(guò)流經(jīng)記錄元件基板10中的通道來(lái)升溫，并且升溫后的液體流至回收側(cè)分配通道319中。一旦液體排出頭3進(jìn)入記錄操作，則如上所述，將循環(huán)期間已被升溫的液體從回收側(cè)分配通道319供給至排出口13，因此排出口13附近的溫度上升。在連續(xù)排出的狀態(tài)延長(zhǎng)的情況下，回收側(cè)分配通道319內(nèi)的升溫墨逐漸從記錄元件基板10排出，并且從回收側(cè)分配通道319來(lái)供給未升溫墨。因此，回收側(cè)分配通道319中的液體的溫度降低，并且排出口13附近的溫度也降低，最終達(dá)到正常溫度。

為了抑制該現(xiàn)象，使得被作為槽而形成在記錄元件基板10的基板主體11中的液體回收通道19的流動(dòng)阻抗大于液體供給通道18的流動(dòng)阻抗?，F(xiàn)在，將考慮供給至壓力室23的液體的量。在以下說(shuō)明中，rin表示供給口17a和液體供給通道18的合成流動(dòng)阻抗，并且rout表示回收口17b和液體回收通道19的合成阻抗。q表示在從所有排出口13排出液體的全排出狀態(tài)下所排出的被轉(zhuǎn)換成流量的量，并且q表示在不排出時(shí)經(jīng)由壓力室23循環(huán)的液體的流量。以下的表達(dá)式(1)表示在液體排出頭3的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)從非排出改變?yōu)榕懦鰰r(shí)從液體回收通道19供給至壓力室23的液體的流量qout。

從表達(dá)式(1)可以看出，如果結(jié)構(gòu)為液體回收通道19的流動(dòng)阻抗大于液體供給通道18的流動(dòng)阻抗，則在排出時(shí)從液體回收通道19供給至壓力室23的液體的量降低。因此，可以減少伴隨著液體排出頭3的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的變化的液體回收通道19內(nèi)的液體的逆流，可以抑制壓力室23內(nèi)的液體的溫度暫時(shí)變得過(guò)高的狀態(tài)，并且可以將記錄質(zhì)量維持在高水平?？梢酝ㄟ^(guò)例如使得與液體供給通道18中的液體的流動(dòng)方向垂直的平面的截面面積大于與液體回收通道19中的液體的流動(dòng)方向垂直的平面的截面面積，來(lái)將液體回收通道19的流動(dòng)阻抗設(shè)置得高于液體供給通道18的流動(dòng)阻抗。

以下將基于若干示例和比較例來(lái)說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施例的液體排出頭3。圖27示意性示出第一示例的記錄元件基板10的基板主體11的與液體供給通道18的流動(dòng)方向垂直的截面。圖28示意性示出記錄元件基板10的截面作為第一比較例。

第一示例和第一比較例

作為第一示例，如圖27所示，通過(guò)改變通道的寬度，制造了液體回收通道19的截面面積是液體供給通道18的截面面積的三分之一的記錄元件基板10。因此，與供給口17a和液體供給通道18的合成流動(dòng)阻抗相比，回收口17b和液體回收通道19的合成流動(dòng)阻抗是4倍大。

作為第一比較例，如圖28所示，通過(guò)使通道的寬度和深度相同，制造了液體回收通道19和液體供給通道18的截面面積相同的記錄元件基板10。

將緩沖儲(chǔ)液器308a和308b之間的壓力差設(shè)置為約300pa，以使得液體將以10mm/s的流速流經(jīng)寬為30μm且高為15μm的壓力室23。使用噴墨記錄用的記錄液作為供給至液體排出頭3的液體。將所供給的記錄液的溫度控制為35℃，針對(duì)記錄元件基板10進(jìn)行溫度控制以使得壓力室23附近所配置的溫度傳感器(圖中未示出)全部讀數(shù)為60℃，并且使液體排出頭3的溫度分布成為平衡狀態(tài)。在該平衡狀態(tài)中，以8000hz的驅(qū)動(dòng)頻率和5×10^-15m³的排出量來(lái)驅(qū)動(dòng)根據(jù)第一示例和第一比較例的液體排出頭3，并且計(jì)算壓力室23內(nèi)的記錄液的平均溫度的時(shí)間變化。圖29示出結(jié)果，其中實(shí)線表示第一示例，并且虛線表示第一比較例。

在第一比較例中，排出了約為由于壓力差而循環(huán)的記錄液的量的4倍的記錄液，因此液體回收通道19中的高溫記錄液逆流至壓力室23中，并且因此壓力室23內(nèi)的溫度暫時(shí)變得過(guò)高。另一方面，回收口17b和液體回收通道19的合成流動(dòng)阻抗約為供給口17a和液體供給通道18的合成流動(dòng)阻抗的4倍，因此根據(jù)表達(dá)式(1)，從液體回收通道19逆流的高溫記錄液的流量減少至約五分之二。因此，與第一比較例相比，第一示例抑制了壓力室23內(nèi)的記錄液的溫度上升。

因此，改變基板主體11內(nèi)所形成的液體回收通道19的形狀以增大流動(dòng)阻抗，這使得能夠抑制壓力室23中的液體的溫度上升，因此可以制造記錄質(zhì)量高的液體排出頭3。在本實(shí)施例中，使得液體回收通道19的流動(dòng)阻抗約為液體供給通道18的流動(dòng)阻抗的4倍，但本發(fā)明不限于此，并且只要滿足了回收口和液體回收通道的合成流動(dòng)阻抗大于供給口和液體供給通道的合成流動(dòng)阻抗這一關(guān)系就足夠了。

第二示例

第二示例關(guān)注于供給口17a和液體供給通道18的合成流動(dòng)阻抗、回收口17b和液體回收通道19的合成流動(dòng)阻抗、排出量q和不排出時(shí)經(jīng)由壓力室23循環(huán)的液體的流量q之間的關(guān)系。由于這些量滿足后述的表達(dá)式(4)，因此從液體回收通道19逆流的高溫液體的流量顯著減少。注意，這里排出量q表示在從包括在液體排除頭3中的所有排出口13排出的液滴的液滴量的總和。

基于表達(dá)式(1)，排出時(shí)從液體回收通道19供給至壓力室23的液體的流量變得實(shí)質(zhì)為0的條件(即，不逆流的條件)如以下表達(dá)式(2)所示。

然而，在不排出時(shí)與所排出的液體量相比更多的液體經(jīng)由壓力室23循環(huán)的情形下，存在如下情況：通道內(nèi)的壓力分布的不平衡由于壓力下降而增大，這導(dǎo)致排出特性的不均衡。因此，如以下的表達(dá)式(3)所示，液體的循環(huán)量需要小于所排出的液體的流量。

q＜q…(3)

因此，從表達(dá)式(2)和(3)可以看出，以下的表達(dá)式(4)需要成立作為用于在顯著減少?gòu)囊后w回收通道19逆流的高溫液體的流量的情況下避免由于壓力下降而引起的排出特性不均衡的條件。

在第二實(shí)施例中，使用了與圖27所示的第一實(shí)施例相同的液體排出單元300。將壓力室23內(nèi)的流速設(shè)置為60mm/s以滿足表達(dá)式(4)的條件，并且將緩沖儲(chǔ)液器308a和308b之間的壓力差設(shè)置為約1800pa以實(shí)現(xiàn)該流速。在與第一示例相同的條件下的平衡的狀態(tài)下，以8000hz的驅(qū)動(dòng)頻率和5×10^-15m³的排出量來(lái)驅(qū)動(dòng)根據(jù)第二示例和第一比較例的液體排出頭3，并且計(jì)算壓力室23內(nèi)的記錄液的平均溫度的時(shí)間變化。圖30示出結(jié)果，其中實(shí)線表示第二示例，并且虛線表示第一比較例。

在第二示例中，不排出時(shí)經(jīng)由壓力室23循環(huán)的流體的流量滿足表達(dá)式(4)的條件，因此任何高溫液體幾乎不會(huì)從液體回收通道19逆流。另一方面，在第一比較例中，不排出時(shí)經(jīng)由壓力室23循環(huán)的流體的流量q約為表達(dá)式(4)右側(cè)的值的一半，因此不滿足表達(dá)式(4)的條件。從圖30可以看出，與第一比較例相比，并且進(jìn)一步與第一示例相比，第二示例抑制了壓力室23內(nèi)的溫度上升。因此，可以制造出記錄質(zhì)量高的液體排出頭。

盡管在本實(shí)施例中已經(jīng)描述了使用水頭差來(lái)生成高壓側(cè)和低壓側(cè)之間的負(fù)壓，但用于生成并控制負(fù)壓的配置不局限于此?？梢允褂弥T如圖1～20c所示等的負(fù)壓控制單元。此外，盡管已經(jīng)描述了監(jiān)視壓力室23附近的溫度以抑制由于負(fù)壓室23內(nèi)的溫度變化而引起的排出特性的變化、由此使得壓力室23內(nèi)的液體的溫度維持在所設(shè)置的范圍內(nèi)的配置，但本發(fā)明在使用其它加熱配置的情況下也同樣有效。

根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種液體排出頭和使用該液體排出頭的液體排出設(shè)備，由此可以在不使排出特性改變的情況下實(shí)現(xiàn)針對(duì)壓力室的液體循環(huán)，并且抑制了由于高溫液體逆流至壓力室所引起的過(guò)升溫。

盡管已經(jīng)參考典型實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的典型實(shí)施例。所附權(quán)利要求書(shū)的范圍符合最寬的解釋?zhuān)园羞@類(lèi)修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。