本發(fā)明涉及用于排出諸如墨等的液體的液體排出頭、液體排出設備和液體排出方法。

背景技術：

通過排出諸如墨等的液體來執(zhí)行記錄的噴墨記錄頭是液體排出頭的代表。在液體排出頭中，頭部中所包含的墨中的揮發(fā)性成分從排出口蒸發(fā)。這改變了在排出口附近的墨中的色材的濃度，這導致了在正在記錄的圖像中發(fā)生顏色不均勻、在排出口附近的粘度增加、改變正在排出的液滴的速度、并且液滴著落精度劣化等的問題。為了克服這些問題，已知一種使供給到液體排出頭的墨在循環(huán)路徑上循環(huán)的方法。

日本特開2008-142910公開了一種防止處于通過使墨循環(huán)而不執(zhí)行排出的狀態(tài)的排出口附近的墨增稠的設備。此外，日本特表2002-533247公開了一種通過使墨循環(huán)而在腔室內進行清潔的設備。

然而，日本特開2008-142910中描述的發(fā)明具有如下的結構：已經(jīng)從第一容器12流入頭部11的墨通過設置有壓電元件的壓力室，并且從頭部11被回收(如日本特開2008-142910的圖7所示)。另外，日本特表2002-533247中描述的發(fā)明具有如下的結構：已經(jīng)從下方容器2050流入頭部2010的墨通過用于排出的腔室，并且從頭部2010被回收(如日本特表2002-533247的圖4、5和8所示)。

因此，日本特開2008-142910和日本特表2002-533247中公開的循環(huán)結構都涉及已經(jīng)流入頭部的墨通過壓力室并且從頭部被回收。在這樣的結構中，例如，在循環(huán)流量增加的情況下，墨通過橫截面積相對小于其它流路部分的橫截面積的壓力室，因此流路阻抗在壓力室部分較大，并且循環(huán)流中的壓力下降增加。通過增大壓力室的橫截面積可以減少該部分處的流路阻抗，但是較大的壓力室影響墨的排出，并還增加頭部的尺寸。

技術實現(xiàn)要素：

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)期望提供一種能夠在抑制由于液體的供給而導致的壓力下降的同時將液體供給到液體排出頭的液體排出頭、液體排出設備和液體排出方法。

一種液體排出頭，包括：多個排出口，用于排出液體；多個記錄元件，用于產(chǎn)生用于排出液體的能量；多個供給流路，用于向所述多個記錄元件供給液體；共用供給流路，其與所述多個供給流路連通，并且用于向所述多個供給流路供給液體；多個回收流路，用于回收通過所述多個供給流路供給到所述多個記錄元件的液體；以及共用回收流路，其與所述多個回收流路連通，并且用于從所述多個回收流路回收液體，其中，所述液體排出頭中還形成有：第一流入口，用于將液體從所述液體排出頭的外部供給到所述共用供給流路，以及第一回收口，用于將液體從所述共用供給流路回收到所述液體排出頭的外部，所述第一流入口和所述第一回收口在不經(jīng)過配置有所述記錄元件的流路部分的情況下通過所述共用供給流路連通，其中，所述液體排出頭中還形成有：第二流入口，用于將液體從所述液體排出頭的外部供給到所述共用回收流路，以及第二回收口，用于將液體從所述共用回收流路回收到所述液體排出頭的外部，所述第二流入口和所述第二回收口在不經(jīng)過配置有所述記錄元件的流路部分的情況下通過所述共用回收流路連通。

一種液體排出頭，包括：記錄元件板，包括：多個排出口，用于排出液體，多個壓力室，其內部具有用以從所述排出口排出液體的記錄元件，多個第一共用流路，用于向所述多個壓力室供給液體，以及多個第二共用流路，用于從所述多個壓力室回收液體；多個供給流路，其與所述第一共用流路連通；多個回收流路，其與所述第二共用流路連通；共用供給流路，其與所述多個供給流路流體連接；以及共用回收流路，其與所述多個回收流路流體連接，其中，所述液體排出頭中還形成有：第一流入口，用于向所述共用供給流路供給液體，第一回收口，用于從所述共用供給流路回收液體，第二流入口，用于向所述共用回收流路供給液體，以及第二回收口，用于從所述共用回收流路回收液體。

一種液體排出設備，包括：液體排出頭，包括：多個排出口，用于排出液體，多個壓力室，其內部具有用于產(chǎn)生排出液體用的能量的多個記錄元件，第一共用流路，其與第一流入口和第一回收口連通，多個第一個體流路，其與所述第一共用流路連通，并且用于向所述多個記錄元件供給液體，第二共用流路，其與第二流入口和第二回收口連通，以及多個第二個體流路，其與所述第二共用流路連通，并且用于將所述壓力室中的液體回收到所述第二共用流路；以及供給單元，用于順序地向所述第一共用流路、所述第一個體流路、所述多個記錄元件、所述第二個體流路和所述第二共用流路供給液體，其中，所述第一流入口和所述第一回收口在不經(jīng)過所述壓力室的情況下通過所述第一共用流路連通，以及所述第二流入口和所述第二回收口在不經(jīng)過所述壓力室的情況下通過所述第二共用流路連通。

一種液體排出頭，包括：記錄元件板，包括：多個排出口，用于排出液體，多個壓力室，其內部具有用以從所述排出口排出液體的記錄元件，多個第一共用流路，用于向所述多個壓力室供給液體，以及多個第二共用流路，用于從所述多個壓力室回收液體；多個供給流路，其與所述第一共用流路連通；多個回收流路，其與所述第二共用流路連通；共用供給流路，其與所述多個供給流路流體連接；共用回收流路，其與所述多個回收流路流體連接；流入口，用于向所述液體排出頭供給液體；以及回收口，用于從所述液體排出頭回收液體，其中，所述流入口與所述共用供給流路的一端側和所述共用回收流路的一端側連通，所述回收口與所述共用供給流路的另一端側和所述共用回收流路的另一端側連通，所述共用回收流路的一端側的流動阻抗大于所述共用供給流路的一端側的流動阻抗，以及所述共用供給流路的另一端側的流動阻抗大于所述共用回收流路的另一端側的流動阻抗。

一種液體排出方法，用于從液體排出頭排出液體，所述液體排出頭包括：多個排出口，用于排出液體，多個壓力室，其內部具有用于產(chǎn)生排出液體用的能量的多個記錄元件，多個供給流路，用于向所述多個記錄元件供給液體，共用供給流路，用于向所述多個供給流路供給液體，多個回收流路，用于回收通過所述多個供給流路供給到所述多個記錄元件的液體，共用回收流路，用于從所述多個回收流路回收液體，第一流入口，用于將液體從所述液體排出頭的外部供給到所述共用供給流路，第一回收口，用于將液體從所述共用供給流路回收到所述液體排出頭的外部，第二流入口，用于將液體從所述液體排出頭的外部供給到所述共用回收流路，以及第二回收口，用于將液體從所述共用回收流路回收到所述液體排出頭的外部，所述液體排出方法包括：回收步驟，用于將從所述第一流入口流入所述共用供給流路的液體從所述第一回收口回收到所述液體排出頭的外部，并且還將從所述第二流入口流入所述共用回收流路的液體從所述第二回收口回收到所述液體排出頭的外部；以及在所述回收步驟中正在進行液體供給的狀態(tài)下，從所述排出口排出液體。

通過參考附圖對典型實施例的以下說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。

附圖說明

圖1是示意性地示出作為根據(jù)示例性實施例的液體排出設備的第一示例的記錄設備的內部的立體圖。

圖2是示出第一實施例的液體排出設備的流路結構的圖。

圖3a和3b是根據(jù)第一實施例的液體排出頭的外觀的立體圖。

圖4是根據(jù)第一實施例的液體排出頭的分解立體圖。

圖5a～5e是第一實施例中的各個位置處的流路構件的截面圖。

圖6是第一實施例中的流路構件的透視圖。

圖7是根據(jù)第一實施例的液體排出頭的截面圖。

圖8a和8b是示出根據(jù)示例性實施例的液體排出頭3的排出模塊的圖，其中圖8a是立體圖并且圖8b是分解圖。

圖9是示出根據(jù)示例性實施例的液體排出設備的流路結構的圖。

圖10是示出根據(jù)示例性實施例的當驅動液體排出頭時記錄元件的溫度分布的圖。

圖11是根據(jù)第三實施例的液體排出頭的截面圖。

圖12是根據(jù)第四實施例的液體排出頭的截面圖。

圖13a至13c是根據(jù)實施例的記錄元件板的透視圖。

圖14是根據(jù)示例性實施例的記錄元件板的部分剖切立體圖。

圖15是示出根據(jù)第五實施例的液體噴出設備的流路結構的圖。

圖16a和16b是示出根據(jù)第五實施例的液體排出頭的各個壓力室處的壓力分布的圖，其中在圖16a中共用流路的流動方向是相反的方向，在圖16b中共用流路的流動方向是相同的方向。

圖17是示出根據(jù)第六實施例的液體排出設備的流路結構的圖。

圖18是根據(jù)第六實施例的液體排出頭的內部流路的等效電路圖。

圖19a和19b是示出根據(jù)示例性實施例的液體排出頭的結構的圖。

圖20a和20b是根據(jù)示例性實施例的液體排出頭的立體圖。

圖21是圖20a和20b中的液體排出頭的分解立體圖。

圖22a～22e是圖20a和20b中的液體排出頭的流路構件的平面圖和底視圖。

圖23是用于描述圖20a和20b中的液體排出頭的記錄元件板和流路構件的連接狀態(tài)的圖。

圖24a和24b是示出圖20a和20b中的液體排出頭的排出模塊的圖，其中圖24a是立體圖并且圖24b是分解圖。

圖25a～25c是圖20a和20b中的液體排出頭的記錄元件板的圖，其中，圖25a是平面圖，圖25b示出了中間部分，以及圖25c是底視圖。

圖26是示出根據(jù)第七實施例的噴墨記錄設備的立體圖。

圖27是示出根據(jù)第八實施例的噴墨記錄設備的示意圖。

圖28是示出第九實施例的液體循環(huán)路徑的圖。

圖29a和29b是示出根據(jù)第九實施例的液體排出頭的圖。

圖30a～30c是示出根據(jù)第九實施例的液體排出頭的圖。

具體實施方式

下面將參照圖1～18描述根據(jù)實施例的液體排出頭、液體排出設備和液體排出方法。注意，液體排出頭和液體排出設備的實施例可應用于諸如打印機、影印機、具有通信系統(tǒng)的傳真裝置、具有打印機單元的文字處理器等的設備，并且還可應用于以復雜的方式與各種類型的處理裝置組合的工業(yè)記錄設備。例如，示例性實施例可以用于制造生物芯片、印刷電路和其它這樣的用途。盡管在以下實施例中采用發(fā)熱元件產(chǎn)生氣泡以排出液體的熱系統(tǒng)，但是本發(fā)明可以應用于采用諸如壓電系統(tǒng)等的其它液體排出系統(tǒng)的液體排出頭。

盡管根據(jù)實施例的液體排出設備涉及諸如墨等的液體在墨容器和液體排出頭之間循環(huán)的形式的噴墨記錄設備(或簡稱為“記錄設備”)，但是也可以使用其它形式。例如，可以采用這樣的形式：代替循環(huán)墨，設置兩個墨容器，一個墨容器在液體排出頭的上游側，另一個墨容器在下游側，并且通過將墨從一個墨容器流到另一個墨容器來使壓力室內的墨流動。

此外，根據(jù)實施例的液體排出頭涉及具有與記錄介質的寬度相對應的長度的所謂的行式頭，但是實施例也可以是在記錄介質上掃描的同時進行記錄的所謂的串行液體排出頭。串行液體排出頭的一個例子例如是用于記錄黑色墨和用于記錄彩色墨的板各具有一個的結構。然而，這不是限制性的，并且可以進行這樣的配置：在將多個記錄元件板配置成使得排出口在排出口行方向上重疊的情況下，形成短于記錄介質的寬度的短行式頭，其中這些短行式頭在記錄介質上掃描。

因此，下面描述的實施例是本發(fā)明的合適的具體示例，因此施加了技術上優(yōu)選的各種限制，但是本發(fā)明不限于本說明書中的實施例或任何其它具體方法，只要在本發(fā)明的技術構思內即可。

第一實施例

噴墨記錄設備的描述

圖1示出液體排出設備的示意性結構，更特別地，示出通過排出墨來執(zhí)行記錄的噴墨記錄設備1000(以下也簡稱為“記錄設備”)。記錄設備1000具有輸送記錄介質2的輸送單元1以及與記錄介質2的輸送方向大致垂直地配置的行式(頁寬式)液體排出頭3，并且在連續(xù)或間歇地輸送多個記錄介質2的同時執(zhí)行單遍連續(xù)記錄。記錄介質2不限于切割薄片，并且可以是連續(xù)的卷狀薄片。液體排出頭3能夠利用青色、品紅色、黃色和黑色(縮寫為“cmyk”)墨進行全色打印。以流體連接與其連接的是用作向液體排出頭3供給墨的供給流路的液體供給單元和兩個墨容器(主容器和緩沖容器)(參見圖2)。液體排出頭3還電連接到用于將電力和排出控制信號傳送到液體排出頭3的電氣控制單元。將在后面描述液體排出頭3內的液體路徑和電信號路徑。

記錄元件板的結構的描述

圖19a和19b是用于描述排出諸如墨等的液體的液體排出頭的結構示例的圖。圖19a是形成有排出口13的液體排出頭的記錄元件板10的平面圖，圖19b是沿圖19a的線xixb-xixb獲取的截面圖。如圖19a所示，記錄元件15設置在記錄元件板10上，以產(chǎn)生用于排出液體的能量。此外，在記錄元件板10中，形成有向包含記錄元件15的壓力室23供給墨的個體供給流路17a、以及回收壓力室23內的墨的個體回收流路17b。在作為構成記錄元件板10的一個構件的排出口形成構件12中，形成用于排出墨的排出口13。盡管在本說明書中將記錄元件15描述成作為能夠產(chǎn)生熱能的發(fā)熱元件的加熱器，但實施例不限于此。可以采用諸如壓電元件那樣的機電轉換元件等的產(chǎn)生排出用的能量的各種類型的記錄元件。

從圖19a和19b可以理解，在記錄元件板10上形成多個個體供給流路17a和個體回收流路17b，并且在它們之間形成多個壓力室23。壓力室23被壁22分隔。記錄元件15設置在各個壓力室23內部，并且排出口13形成在面向記錄元件15的位置處。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)來選擇性地驅動記錄元件15，并且從排出口13排出所期望的量的墨。在記錄元件15未被驅動的情況下，將墨從個體供給流路17a供給到壓力室23，然后從記錄元件板10經(jīng)由個體回收流路17b回收墨。即使當記錄元件15未被驅動時，也會發(fā)生這種墨流動(循環(huán)流動)，進一步地，即使在記錄元件15被驅動以排出墨時，也繼續(xù)發(fā)生循環(huán)流動。也就是說，驅動記錄元件15，并在墨正流經(jīng)壓力室23的狀態(tài)下排出墨。利用在記錄元件板10上設置的配線(圖中未示出)，將記錄元件15與圖13a所示的端子16電連接。記錄元件15基于經(jīng)由電氣配線板90(圖4)和柔性印刷電路板40(圖8b)輸入的來自記錄設備1000的控制電路的脈沖信號而產(chǎn)生熱并使液體沸騰。通過由于這種沸騰而產(chǎn)生的起泡力將液體從排出口13排出。

循環(huán)結構的描述

因此，在通過驅動記錄元件15將熱傳遞到墨的系統(tǒng)中，在被驅動之后經(jīng)過特定時間量后，當記錄元件15處于停止狀態(tài)時，頭部內的溫度分布變穩(wěn)定。然而，當處于過渡狀態(tài)時情形有所不同，其中，由于來自記錄元件15的熱根據(jù)特定的時間常數(shù)而傳遞到墨，所以在過渡狀態(tài)下壓力室23內的墨的溫度隨時改變，因此排出特性也發(fā)生變化。因此，監(jiān)視壓力室23附近的溫度，并且如果判斷為溫度等于或低于預定閾值，則用于加熱記錄元件15或壓力室23的熱源(圖中未示出)被驅動到墨不沸騰的水平。因此，壓力室23內的墨溫度可以保持在所設置的范圍內，并且可以抑制排出特性的不均勻。

將參照圖1～8b描述根據(jù)第一實施例的液體排出頭3。圖2示出作為根據(jù)本實施例的液體排出設備的示例的記錄設備中的流路系統(tǒng)的整體結構的示例。圖2是示出作為應用于本實施例的記錄設備的循環(huán)路徑的第一形式的第一循環(huán)路徑的示意圖。圖2是示出連接到通過流體連接而連接的第一循環(huán)泵(高壓側)1001、第一循環(huán)泵(低壓側)1002和緩沖容器1003等的液體排出頭3的圖。盡管為了描述的簡潔，圖2僅示出一個顏色的墨流經(jīng)的路徑，但是實際上在液體排出頭3和記錄設備主單元中設置針對所需的許多顏色的循環(huán)路徑。用作與主容器1006連接的副容器的緩沖容器1003具有大氣連通開口(圖中未示出)，從而容器的內部和外部連通，并且墨中的氣泡可以向外排出。緩沖容器1003還連接到補充泵1005。當通過從液體排出頭3的排出口排出(排出)墨而在液體排出頭3處消耗墨時，通過排出墨以進行記錄、抽吸恢復等，補充泵1005用于將與從主容器1006消耗的量相同的量的墨發(fā)送到緩沖容器1003。

第一循環(huán)泵1001和1002用于從液體連接器111抽吸液體并使墨流到緩沖容器1003。第一循環(huán)泵1001和1002優(yōu)選為具有定量液體輸送能力的容積式泵。具體示例可以包括管式泵、齒輪泵、隔膜泵、注射泵等。也可以使用這樣的配置：通過在泵的出口處設置共用的恒定流量閥和安全閥來確保恒定流量。當液體排出頭3被驅動時，第一循環(huán)泵(高壓側)1001和第一循環(huán)泵(低壓側)1002使恒定量的墨流過共用供給流路211和共用回收流路212。

負壓控制單元230設置在第二循環(huán)泵1004和液體排出單元300之間的路徑上。因此，負壓控制單元230用于使得即使在循環(huán)系統(tǒng)的流量由于記錄時的占空比差異而波動的情況下，負壓控制單元230下游(即，在液體排出單元300側)的壓力也可以保持為當前恒定的壓力。可以使用任何機構作為構成負壓控制單元230的兩個壓力調節(jié)機構，只要其自身下游的壓力可以被控制在以期望的設置壓力為中心的恒定范圍內或更小的范圍內波動即可。作為一個示例，可以采用與所謂的“減壓調節(jié)器”相同的機構。該結構使得能夠抑制緩沖容器1003的水頭壓力對液體排出頭3的影響，從而在記錄設備1000中的緩沖容器1003的布局方面具有更大的自由度。

在驅動液體排出頭3時使用的墨的循環(huán)流動壓力的范圍內，第二循環(huán)泵1004具有特定的提升壓力或更大的提升壓力是足夠的，并且可以使用渦輪泵、容積式泵等。具體地，可以使用隔膜泵等?？蛇x地，代替第二循環(huán)泵1004，可以采用例如以相對于負壓控制單元230存在特定水頭差的方式配置的水頭容器。通過由此對將墨供給到液體排出頭3的泵進行整合，可以減少整個設備的泵的數(shù)量，并且可以減小設備尺寸。

如圖2所示，負壓控制單元230具有彼此設置了不同的控制壓力的兩個壓力調節(jié)機構。在兩個負壓調節(jié)機構中，相對高壓設置側(在圖2中由h表示)和相對低壓設置側(在圖2中由l表示)經(jīng)由液體供給單元220分別連接到液體排出單元300內的共用供給流路211和共用回收流路212。在液體排出單元300內設置有分支供給流路213和分支回收流路214，其在共用供給流路211、共用回收流路212和記錄元件板10之間連通。第一流入口7a和第一回收口8a形成在共用供給流路211處。第一流入口7a連接到壓力調節(jié)機構h，并且第一回收口8a連接到第一循環(huán)泵(第一回收泵)1001，其中各個都是通過流體連接的。第二流入口7b和第二回收口8b形成在共用回收流路212處。第二流入口7b連接到壓力調節(jié)機構l，第二回收口8b連接到第一循環(huán)泵(第二回收口泵)1002，其中各個都是通過流體連接的。滿足以下不等式：

pu_i>pd_i不等式1

pu_o>pd_o不等式2

其中，pu_i表示共用供給流路211中的第一流入口7a附近的壓力值，pu_o表示第一回收口8a附近的壓力值，pd_i表示共用回收流路212的第二流入口7b附近的壓力值，pd_o表示第二回收口8b附近的壓力值。

壓力調節(jié)機構h連接到共用供給流路211，并且壓力調節(jié)機構l連接到共用回收流路212，因此在兩個共用流路之間產(chǎn)生差壓，從而滿足不等式1。此外，滿足不等式2的特定量的墨通過第一循環(huán)泵1001和1002流過共用供給流路211和共用回收流路212的內部。

根據(jù)該結構，產(chǎn)生針對各個記錄元件板10的墨流動，其中，該墨流動從共用供給流路211通過分支供給流路213、記錄元件板10內的多個壓力室23、分支回收流路214至共用回收流路212(圖2中的空心箭頭)。此外，同時出現(xiàn)了在不通過記錄元件板10的情況下從兩個流入口供給的墨被回收到各個共用流路的流動。因此，即使在供給相對大流量的墨的情況下，也可以抑制液體排出頭3內的供給路徑處的壓力下降的增大，并且可以在不進行排出的壓力室23中產(chǎn)生墨流動。因此，記錄元件板10處產(chǎn)生的熱可以通過共用供給流路211和共用回收流路212的流動從液體排出頭3向外排出。此外，可以與操作狀態(tài)無關地在排出口13和壓力室23處產(chǎn)生墨流動，因此可以抑制這些部分處的墨的增稠。此外，增稠的墨和墨中的異物可以被排出到共用回收流路212。因此，根據(jù)本實施例的液體排出頭3可以以高圖像質量高速度進行記錄。

頭部結構的描述

將描述根據(jù)第一實施例的液體排出頭3的結構。圖3a和3b是根據(jù)本實施例的液體排出頭3的立體圖。液體排出頭3是行式液體排出頭，其中，各自能夠排出c、m、y和k四個顏色的墨的15個記錄元件板10排列在直線上(線狀布局)。液體排出頭3包括記錄元件板10以及經(jīng)由柔性印刷電路板40和電氣配線板90而電連接的輸入端子91和供電端子92，如圖3a所示。輸入端子91和供電端子92電連接到記錄設備1000的控制單元，并且各自向記錄元件板10提供排出驅動信號和排出所需的電力。通過電氣配線板90中的電路來對配線進行整合，這使得輸入端子91和供電端子92的數(shù)量與記錄元件板10的數(shù)量相比減少。這使得能夠減少當將液體排出頭3組裝到記錄設備1000時或當更換液體排出頭3時需要拆卸的電連接部分的數(shù)量。設置到液體排出頭3的兩端的液體連接部111與記錄設備1000的液體供給系統(tǒng)連接，如圖3b所示。因此，cmyk四個顏色的墨被供給到液體排出頭3，并且已經(jīng)通過液體排出頭3的墨被回收到記錄設備1000的供給系統(tǒng)。以這種方式，各個顏色的墨可以在記錄設備1000的路徑和液體排出頭3的路徑上循環(huán)。

圖4示出構成液體排出頭3的部件和單元的分解立體圖。液體排出單元300、液體供給單元220和電氣配線板90安裝到殼體80。液體連接部111(圖3a和3b)被設置到液體供給單元220，并且用于各個顏色的過濾器221(圖2和圖3a和3b)設置在液體供給單元220內部，其中過濾器221與液體連接部111的各個開口連通以去除所供給的墨中的異物。兩個液體供給單元220各自設置有用于兩個顏色的過濾器221。已經(jīng)通過過濾器221的墨被供給到設置在相應的液體供給單元220上的各個負壓控制單元230。

接下來，將描述包括在液體排出單元300中的流路構件210的結構。流路構件210是如下的流路構件：其將從液體供給單元220供給的液體分配到各個排出模塊200，并將從排出模塊200再循環(huán)的液體返回到液體供給單元220，如圖4所示。流路構件210通過螺釘固定到液體排出單元支承構件81，由此抑制流路構件210的翹曲和變形。圖5a～5e是用于便于理解流路構件210的流路部分的分解圖。圖5a示出了安裝有排出模塊200的一側，并且圖5e示出了與液體排出單元支承構件81接觸的面。沿著流路構件的長邊方向延伸的八個共用流路是用于各個顏色的共用供給流路211和共用回收流路212。各個流入口7和各個回收口8與接合橡膠構件100中的孔連通，從而通過流體連接來與液體供給單元220連通。流路構件210還具有在與共用流路相交的方向上形成的多個分支流路213，其通過流體連接而與多個排出模塊200連通。流路構件210優(yōu)選對液體是耐腐蝕的，并且由具有低線性膨脹系數(shù)的材料形成。合適的材料的示例包括氧化鋁、液晶聚合物(lcp)以及在諸如聚苯硫醚(pps)或聚砜(psf)等的基材中添加了諸如二氧化硅的微粒子或纖維等的無機填料的復合材料(樹脂材料)。

接下來，將參照圖6描述流路構件210內的流路的連接關系。圖6是從安裝有排出模塊200的一側觀看時的流路構件210內的流路的部分放大透視圖。流路構件210對于各個顏色具有在液體排出頭3的長邊方向上延伸的共用供給流路211(211a、211b、211c和211d)和共用回收流路212(212a、212b、212c和212d)。分支供給流路213通過連通口61連接到各個顏色的共用供給流路211。多個分支回收流路214經(jīng)由連通口61連接到各個顏色的共用回收流路212。該流路結構使得墨從共用供給流路211經(jīng)由分支供給流路213在位于流路構件中間的記錄元件板10處匯集。也可以經(jīng)由支路回收流路214將墨從記錄元件板10回收到共用回收流路212。

圖7是沿圖6的線vii-vii獲取的截面圖，其示出了分支回收流路214與排出模塊200連通。盡管圖7僅示出了分支回收流路214，但是如圖6所示，分支供給流路213和排出模塊200在不同的橫截處連通。包括在各個排出模塊200中的記錄元件板10形成有多個個體供給流路17a和多個個體回收流路17b，其中分支供給流路213和個體供給流路17a以及分支回收流路214和個體回收流路17b分別通過流體連接來連接。

圖8a示出一個排出模塊200的立體圖，并且圖8b示出其分解圖。在柔性印刷電路板40的相對于記錄元件板10的另一端的端子42電連接到電氣配線板90的連接端子93(圖4)。支承構件30是如下的支承構件：其支承元件板10，并且也是通過流體連接來在記錄元件板10和流路構件210之間連通的流路構件。因此，支承構件30應當具有高平面度，并且還應當能夠以高度可靠性接合到記錄元件板10。合適的材料的示例包括氧化鋁和樹脂材料。該支承構件30可以形成為形成有供給流路和回收流路的第一支承構件和形成有共用供給流路和共用回收流路的第二支承構件的層疊結構。在這種情況下，至少第一支承構件的熱擴散率小于記錄元件板10的熱擴散率。

如上所述，本實施例使得能夠與記錄元件板10處的驅動狀態(tài)無關地防止回流到共用回收流路212，并且還可以抑制循環(huán)(供給)流量的變化。因此，提供了一種頭部結構，其中保持了可確保循環(huán)優(yōu)點的循環(huán)流動。雖然在本實施例中使用壓力調節(jié)機構作為壓力產(chǎn)生源，但是實施例不限于此。例如，可以采用使用水位傳感器的水頭差控制結構。這種結構在以下實施例中也是相同的。

第二實施例

圖9是示出適用于根據(jù)本實施例的記錄設備的循環(huán)路徑中的作為與上述第一循環(huán)路徑不同的循環(huán)路徑的第二循環(huán)路徑的示意圖。相對于上述第一循環(huán)路徑的主要不同點如下。構成負壓控制單元230的兩個壓力調節(jié)機構都具有如下的機構(具有與所謂的“背壓調節(jié)器”等效的操作的機構部分)，該機構用于將負壓控制單元230的上游側的壓力控制為在以期望的設置壓力為中心的恒定范圍內波動。第二循環(huán)泵1004用作負壓源，以對負壓控制單元230的下游側進行減壓。第一循環(huán)泵(高壓側)1001和第一循環(huán)泵(低壓側)1002設置在液體排出頭3的上游側，并且負壓控制單元230設置在液體排出頭3的下游側。

即使在利用液體排出頭3進行記錄時由于占空比變化而導致流量波動，根據(jù)第二實施例的負壓控制單元230也使上游側(即，液體排出單元300側)的壓力波動穩(wěn)定在以預定壓力為中心的恒定范圍內。這使得能夠抑制緩沖容器1003的水頭壓力對液體排出頭3的影響，從而對于緩沖容器1003在記錄設備1000中的布局給出了更寬范圍的選擇?？蛇x地，代替第二循環(huán)泵1004，可以采用例如針對負壓控制單元230具有特定水頭差的水頭容器。在本實施例中將從液體排出頭3回收墨的一側的泵整合為一個，這能夠使整個設備的泵數(shù)量減少，并且減小設備尺寸。與第一實施例同樣地，圖9所示的負壓控制單元230也具有設置了彼此不同的控制壓力的兩個壓力調節(jié)機構。在兩個負壓調節(jié)機構中，相對高壓設置側(在圖9中由h表示)和相對低壓設置側(在圖9中由l表示)經(jīng)由液體供給單元220分別連接到液體排出單元300內的共用供給流路211和共用回收流路212。此外，第一流入口7a和第一回收口8a形成在共用供給流路211處，并且第一流入口7a連接到第一循環(huán)泵(第一液體給送泵)1001，并且第一回收口8a連接到壓力調節(jié)機構h，其中兩者處于流體連接。第二流入口7b和第二回收口8b形成在共用回收流路212處，第二流入口7b連接到第一循環(huán)泵(第二液體給送泵)1002，并且第二回收口8b連接到壓力調節(jié)機構l，其中兩者處于流體連接。

通過兩個負壓調節(jié)機構和兩個第一循環(huán)泵，針對共用回收流路212的壓力相對地控制共用供給流路211的壓力。因此，墨從共用供給流路211通過分支供給流路213a和記錄元件板10中的內部流路流到共用回收流路212，此外，從各個流入口供給的墨變成在不流過記錄元件板10的情況下返回到各個共用流路的回收口的墨流。第二循環(huán)路徑由此產(chǎn)生與液體排出單元300內的第一循環(huán)路徑相同的墨流動狀態(tài)，但是具有與第一循環(huán)路徑的情況不同的兩個優(yōu)點。

一個優(yōu)點是，對于第二循環(huán)路徑，負壓控制單元230設置在液體排出頭3的下游側，因此幾乎不存在負壓控制單元230處產(chǎn)生的灰塵和異物會流入頭部這樣的危險。第二個優(yōu)點是，與第一循環(huán)路徑的情況相比，在第二循環(huán)路徑中，從緩沖容器1003供給到液體排出頭3的所需流量的最大值可以更小。原因如下。將由a表示在記錄待機期間使墨循環(huán)時共用供給流路211和共用回收流路212中的總流量。a的值被定義為在記錄待機期間進行液體排出頭3的溫度調節(jié)的情況下將液體排出單元300中的溫度差維持在期望范圍內所需的最小流量。此外，在從液體排出單元300的所有排出口排出墨(全排出)的情況下的排出流量被定義為f。因此，在第一循環(huán)路徑(圖2)的情況下，第一循環(huán)泵(高壓側)1001和第一循環(huán)泵(低壓側)1002的設置流量為a，因此對于全排出所需的液體排出頭3的液體供給量的最大值為a+f。

另一方面，在第二循環(huán)路徑(圖9)的情況下，在記錄待機時所需的液體排出頭3的液體供給量是流量a。這意味著，全排出所需的供給到液體排出頭3的供給量是流量f。因此，在第二循環(huán)路徑的情況下，第一循環(huán)泵(高壓側)1001和第一循環(huán)泵(低壓側)1002的設置流量的合計值，即，所需流量的最大值是a和f中的較大值。因此，第二循環(huán)路徑中的所需供給量的最大值(a或f)始終小于第一循環(huán)路徑中的所需流量的最大值(a+f)，只要使用相同結構的液體排出單元300即可。因此，在第二循環(huán)路徑的情況下，可以采用的循環(huán)泵的自由度較高，這在如下方面是有利的：例如，可以使用具有簡單結構的低成本循環(huán)泵，可以減少配置在主單元側路徑的冷卻器(圖中未示出)的負荷，從而能夠降低記錄設備主單元的成本。該優(yōu)點對于a或f的值相對較大的行式頭更明顯，并且在長邊方向上行式頭的長度越長越有用。

然而，存在第一循環(huán)路徑比第二循環(huán)路徑更有利的點。也就是說，對于第二循環(huán)路徑，在記錄待機時流經(jīng)液體排出單元300的流量是最大的，因此圖像的記錄占空比越低，在排出口附近施加負壓越大。因此，在減小共用供給流路211和共用回收流路212的流路寬度(在與液體流動方向垂直的方向上的長度)以減小頭寬度(液體排出頭在短邊方向上的長度)的情況下，在不均勻顯著的低占空比圖像中，在排出口附近被施加高負壓。這可能導致衛(wèi)星液滴的影響更大。另一方面，在第一循環(huán)路徑的情況下形成高占空比圖像時，在排出口附近被施加高負壓，因此所產(chǎn)生的任何衛(wèi)星液滴都不太顯眼，這對圖像質量的影響小是有利的?？梢愿鶕?jù)液體排出頭和記錄設備主單元的規(guī)格(排出流量f、最小循環(huán)流量a、頭部內的流路阻抗等)來選擇這兩個循環(huán)路徑中的哪一個是更優(yōu)選的。

如上所述，與第一實施例相同，本實施例使得與記錄元件板10處的驅動狀態(tài)無關地能夠防止回流到共用回收流路212，并且還可以抑制循環(huán)(供給)流量的波動范圍。因此，提供了一種保持了可確保循環(huán)優(yōu)點的循環(huán)流動的頭部結構。

流路構件的熱擴散率

圖10是示出適于描述根據(jù)實施例的液體排出頭3的特征的記錄元件板10處的溫度分布的圖。橫軸表示共用流路延伸的方向，并且縱軸表示記錄元件板10的溫度。根據(jù)本實施例的流路構件210中的熱擴散率小于記錄元件板10的熱擴散率，其中，實線表示流路構件210的熱擴散率為7×10^-7m²/s的頭部。為了與本實施例的效果相比較，圖10以虛線示出了流路構件210的熱擴散率為8×10^-6m²/s的頭部。從圖10可以看出，在流路構件210的熱擴散率變得高于記錄元件板10的熱擴散率的情況下，從與共用流路連通的流入口朝向回收口產(chǎn)生溫度差。另一方面，在熱擴散率低的情況下，溫度保持大致恒定，而與記錄元件板10上的位置無關。因此，在多個記錄元件板10沿著共用流路延伸的方向排列，并且墨流過共用流路，熱不太容易從記錄元件板10傳遞，從而能夠抑制排出的墨滴的體積的變化。盡管這里已經(jīng)通過用于流路構件的熱擴散率的具體數(shù)值進行了描述，但是該結構不是限制性的，只要添加了使得來自記錄元件板10的熱不容易傳遞到共用流路中的墨的功能即可。

第三實施例

將參考圖11描述第三實施例。在本實施例中，以與第一實施例或第二實施例相同的方式獲得墨流動狀態(tài)。與上述實施例相同的部分將由相同的附圖標記表示，并且將省略其描述。圖11是示出本實施例的形成有多層流路構件的液體排出頭3的橫截面的圖。在第二流路構件60和第三流路構件70處，形成沿著記錄元件板10排列的方向(流路構件的長邊方向)延伸的共用流路(211a～211d和212a～212d)。在第一流路構件50上形成了在與流路構件的共用流路(短邊方向)垂直的方向上延伸的多個分支流路213d(個體流路)。通過在不同的構件上形成分支流路槽和共用流路槽，使得能夠通過例如樹脂的成形來形成長槽和交叉的極細槽共存的構件，這對能夠降低制造成本是有利的。

盡管本實施例描述了三層流路構件50、60和70，但是對層數(shù)沒有特別限制，只要實現(xiàn)使用單獨構件構成共用流路和分支流路的思想即可?？梢葬槍Ω鱾€記錄元件板10形成用于形成分支流路的一個流路構件，或者可以針對多個記錄元件板10形成該一個流路構件，或者可以針對所有記錄元件板10形成該一個流路構件。在任何情況下，其結構都不受限制，只要實現(xiàn)在單獨構件上形成共用流路和分支流路即可。

第四實施例

第四實施例中的共用流路、分支流路和多個壓力室的連接關系與上述實施例中的相同，其中獲得了不通過壓力室而是僅通過共用流路的墨流動、以及從共用供給流路通過壓力室并到達共用回收流路的墨流動。圖12是示出根據(jù)本實施例的液體噴出頭3的橫截面的圖。構成根據(jù)本實施例的液體排出頭3的流路構件是以與第三實施例相同的方式的多層結構。為了將記錄元件板10的安裝精度保持在高水平的精度，構成共用流路的細長流路構件由具有與記錄元件板10近似相同的線性膨脹系數(shù)的材料形成。用于第二流路構件60的假定材料的具體示例包括諸如硅和氧化鋁等的無機材料、諸如殷鋼等具有較低線性膨脹系數(shù)的金屬材料，其中在各個情況下其熱擴散率為接近于記錄元件板10的熱擴散率的值。在本實施例中，形成多個分支流路的第一流路構件50的熱擴散率設置得低于記錄元件板10或第二流路構件60的熱擴散率。這使得更難以將熱從記錄元件板10傳遞到通過共用流路的墨，從而使排出墨滴的體積變得均勻。

盡管本實施例描述了兩層流路構件50和60，但是對層數(shù)沒有特別限制，只要實現(xiàn)了使用單獨構件構成共用流路和分支流路的思想即可。盡管在附圖中僅示出了一個顏色的共用流路，但是也可以形成多個顏色的共用流路，只要該結構使得第一流路構件50不容易在記錄元件板10和第二流路構件60之間傳遞熱并且第二流路構件60不會由于諸如熱、膨脹等的干擾而變形即可。

記錄元件板的結構

將參照圖13a～13c描述可應用于實施例的記錄元件板的結構。記錄元件板10具有形成與墨顏色相對應的四個排出口行的排出口形成構件12，如圖13a所示。注意，在下文中，排列有多個排出口13的排出口行的延伸方向將被稱為“排出口行方向”。液體供給流路18沿各個排出口行的一側延伸，并且液體回收流路19沿著另一側延伸，如圖13b所示。液體供給流路18和液體回收流路19是沿設置在記錄元件板10上的排出口行的方向延伸的流路，并且分別經(jīng)由供給口17a和回收口17b與排出口13連通。片狀蓋板20層疊在記錄元件板10的形成有排出口13的面的背面上，蓋板20具有與后述的液體供給流路18和液體回收流路19連通的多個開口21，如圖13c和14所示。在本實施例中，針對各個液體供給流路18，在蓋板20中設置三個開口21，并且針對各個液體回收流路19設置兩個開口21。蓋板20的開口21與多個連通口51連通，如圖13b所示。如作為沿圖13a的線xiv-xiv線獲得的截面圖的圖14所示，蓋板20用作蓋，其中該蓋構成了記錄元件板10的基板11中所形成的液體供給流路18和液體回收流路19的側面的一部分。蓋板20優(yōu)選對液體具有充分的耐腐蝕性，并且從防止混色的角度來看，對于開口21的開口形狀及其位置，必須具有高精度。因此，使用感光性樹脂材料或硅作為用于蓋板20的材料，并優(yōu)選通過光刻工藝形成開口21。蓋板20由此用于利用開口21來變換流路的間距?？紤]到壓力下降，蓋板20優(yōu)選地是薄的，并且優(yōu)選地由膜材料形成。

接下來，將描述記錄元件板10內的墨流動。由基板11和蓋板20構成的液體供給流路18和液體回收流路19分別經(jīng)由分支供給流路213a連接到共用供給流路211并且經(jīng)由分支回收流路213b連接到共用回收流路212。因此，由于兩個負壓調節(jié)機構，因而液體供給流路18和液體回收流路19之間存在差壓，并且墨從液體供給流路18經(jīng)由供給口17a、壓力室23和回收口17b流動到液體回收流路19(圖14中的箭頭c所示的流動)。

接下來，將描述液體排出頭3內的墨的流動。第一流入口7a和第一回收口8a以流體連接的方式與共用供給流路211連通，并且第二流入口7b和第二回收口8b與共用回收流路212連通。這種結構滿足了與第一實施例相同的兩個不等式，所以液體排出頭3內的墨流動主要由以下三個路徑構成。第一個路徑是從第一流入口7a通過共用供給流路211到第一回收口8a的流動。第二個路徑是從第二流入口7b通過共用回收流路212到第二回收口8b的流動。第三個路徑是從第一流入口7a通過共用供給流路211、分支供給流路213a、液體供給流路18、壓力室23、液體回收流路19、分支回收流路213b和共用回收流路212到第二回收口8b的流動。通過這些流動，可以將通過從排出口13的蒸發(fā)而產(chǎn)生的增稠的墨、氣泡、異物等從停止記錄的排出口13和壓力室23回收到液體回收流路19中。還可以抑制在排出口13和壓力室23處的墨的增稠。因此，提供不通過記錄元件板10的流動路徑，這使得即使在如本實施例的情況那樣記錄元件板10具有流動阻抗大的微細流路的情況下，也能夠抑制液體的循環(huán)流動的回流。因此，根據(jù)本實施例的液體排出頭3能夠抑制壓力室23中和排出口13附近的液體的增稠，從而能夠抑制排出方向的偏差和不良排出，因此能夠以高質量進行記錄。

供給到液體排出頭的墨量

在本實施例中，供給到共用供給流路211和共用回收流路212的流入口的墨的總量大于從設置在流路構件上的所有記錄元件板10排出的墨量的總和。因此，通過各個共用流路的流動是從流入口到回收口的單向流動，而與排出操作無關，因此在通過排出口13時不存在墨的揮發(fā)性成分已經(jīng)蒸發(fā)的墨回流到頭部。即使為了將排出的墨量保持在恒定水平而由加熱單元進行了加熱的墨流過液體回收流路19、分支回收流路213b和共同回收流路212，也可以抑制共用回收流路212內的墨的溫度升高。

關于墨的溫度調節(jié)

將通過具體關系表達式來描述本實施例的結構和優(yōu)點。在第一流路構件50的熱擴散率相對較小并且系統(tǒng)使得記錄元件板10處產(chǎn)生的熱不容易傳遞到流路構件內的墨的情況下，處于熱平衡的各關系滿足以下表達式：

toutflow_out＝(qoutflow×tini+qbranch×toutflow_branch)/(qoutflow+qbranch)表達式(1)

tini<toutflow_branch表達式(2)

其中，tini表示第二流入口7b處的墨溫度，toutflow_branch表示分支回收流路213b處的墨溫度，qoutflow表示從第二流入口7b流入到共用回收流路212的墨流量，toutflow_out表示與共用回收流路212連通的連通口61處的墨溫度，以及qbranch表示流過壓力室23并進入分支回收流路213b的墨總量。

基于上述表達式(1)和(2)，通過將從緩沖容器1003供給到液體排出頭3的第二流入口7b的墨流量控制為大于供給到第一流入口7a的量，可以抑制共用回收流路212內的墨的溫度的升高。即使在通過排出口13時由加熱單元加熱了的墨流過液體回收流路19、分支回收流路213b和共用回收流路212，也可以通過墨流過共用回收流路212來抑制溫度的升高，由此可以執(zhí)行高質量記錄。

將使用特定數(shù)值描述本實施例。為了使墨以30mm/s的流速流過寬為30μm且高為15μm的壓力室23，如果分支流路和共用流路的流動阻抗與壓力室23相比小到實際上可以忽略的程度，則這可以通過將兩個壓力調節(jié)機構之間的壓力差設置為大約1400pa來實現(xiàn)。

如果排出量為5×10^-15m³，則從排出口13的排出量小于在驅動頻率低于2.7khz的情況下利用壓力差的供給量，所以以宏觀時間尺度來看，即使在排出時，墨流也通過供給口17a并且到達回收口17b。在沒有進行排出操作的情況下，壓力室23內的墨被加熱到所設置的溫度范圍內，因此液體供給流路18和液體回收流路19附近的墨的溫度稍高。然而，當執(zhí)行排出操作時，流入與被排出的墨大致相同量的墨，因此壓力室23周圍的墨溫度比不被驅動時的低。也就是說，即使來自供給口17a的墨流和到回收口17b的墨流在宏觀時間尺度上是相同的，但是熱傳遞的方式根據(jù)是非驅動還是驅動而不同，壓力室23中的墨的溫度瞬時變化，從而引起排出特性的變化。排出特性的這種變化導致圖像質量的劣化，但是特別是當墨沒有完全進入記錄介質內時，更容易從視覺上覺察到圖像質量的劣化。也就是說，當驅動頻率不是非常高時，排出特性的變化的影響更大。

為了抑制該現(xiàn)象，本實施例具有通過僅在連接到共用供給流路211的第一循環(huán)泵(高壓側)1001處增加流量來增加流量的結構。總排出量qinje表示為如下：

qinje＝qin-qout

其中，qin表示當執(zhí)行排出操作時經(jīng)由共用供給流路211流入墨供給口17a的流量，qout表示經(jīng)由回收口17b排出到共用回收流路212的墨的流量，以及qinje表示由于驅動而產(chǎn)生的總排出量。

此外，將排出時的個體液體室內的墨溫度tinje表示為：

tinje∝(sheater+tin-ch(t)×qin-tout-ch(t)×qout)/qinje

其中，sheater表示由于排出操作而由加熱器產(chǎn)生的熱量，其中，

tin-ch(t)≤tout-ch(t)

其中，時間函數(shù)tin-ch(t)表示分支供給流路213a和液體供給流路18處的墨溫度，時間函數(shù)tout-ch(t)表示分支回收流路213b和液體回收流路19處的墨溫度。

可以看出，通過根據(jù)上述等式、比例表達式和不等式增加從緩沖容器1003供給的墨量，可以通過降低從供給口17a流入的墨的溫度來抑制墨溫度的瞬時升高。然而，增加墨供給量的缺點在于：壓力室23和與其連通的流路中的壓力下降大。因此，降低從供給口17a流入的墨的溫度在抑制瞬時墨溫度方面是有效的。此外，僅第一循環(huán)泵(高壓側)1001的流量改變，因此可以使整個設備的功耗增加最小化。

如上所述，在本實施例中，通過增加共用供給流路211處的流量來抑制由于來自溫度控制的熱量的傳播而導致的流入側的墨溫度的升高。因此，可以減少由于驅動狀態(tài)的改變而導致的墨溫度的升高。

第五實施例

將參考圖15描述第五實施例。在本實施例中，如圖15所示，墨的流動方向在共用供給流路211和共用回收流路212之間是相反的。圖16a示出了在共用流路延伸的方向上施加到壓力室23的負壓的分布。實線表示共用供給流路211內的壓力分布，點劃線表示共用回收流路212中的壓力分布，以及點線表示壓力室23內的壓力分布。共用供給流路211的流動方向是從圖15中的左側到右側的方向，并且共用回收流路212的流動方向是從圖15中的右側到左側的方向。壓力室23內的壓力值是大致均勻的狀態(tài)，這可從圖16a中看出。在排出口13的尺寸大的情況下，例如，從排出口13排出的墨的量將敏感地改變?yōu)槭┘拥綁毫κ?3的靜壓值。然而，根據(jù)本實施例的結構使得能夠從液體排出頭3中的各個壓力室23排出均勻的墨，從而可以獲得高質量的打印。此外，可以如圖15所示地分割負壓控制單元230，因此可以減小尺寸，并且可以將單獨的單元設置在不同的位置。這顯著地提高了負壓控制單元230在液體排出頭3內的配置自由度，并且實現(xiàn)了使用者容易操作的形式。此外，在本實施例中，與負壓控制單元230連通的泵也被整合為一個，因此可以減少整個設備中的泵數(shù)量，并且可以減小設備的尺寸。

另一方面，圖16b示出了如上述實施例那樣在共用供給流路211和共用回收流路212中的墨的流動方向是相同方向的情況下在共用流路延伸的方向上施加到壓力室23的負壓的分布。共用流路中的流動方向是從圖15中的左側向右側的方向。在這種情況下，壓力室23中的壓力值沿著流動方向下降，但是共用供給流路211和共用回收流路212之間的壓力差保持幾乎相同。在墨是由于例如墨內的揮發(fā)性溶媒從排出口13蒸發(fā)而導致墨的物理特性在壓力室23內改變的組成的情況下，需要通過將墨從供給口17a通過壓力室23移動到回收口17b來抑制物理特性的變化。在這種情況下，通過使共用供給流路211和共用回收流路212的流動方向相同，可以在液體排出頭3內的各個壓力室23處抑制墨的物理特性的變化，由此可以獲得期望的排出特性，結果可以實現(xiàn)具有高度可靠性的打印。在流路構件210內形成多個共用供給流路211和共用回收流路212的情況下，為了將共用流路內的壓力下降抑制到特定水平，需要增大共用流路的流路橫截面積。然而，這導致流路構件的短邊方向上的長度更長。通常，液體排出設備具有機械地按壓記錄介質以將記錄介質和液體排出頭3之間的間隔保持為特定值的機構。然而，在輸送方向上距離記錄介質正被按壓的位置越遠，將液體排出頭3和記錄介質之間的間隙保持恒定就越困難。因此，液體排出頭3在短邊方向上的尺寸(記錄介質的輸送方向的長度)優(yōu)選盡可能小，并且存在共用流路的流動方向相同的情況。因此，通過根據(jù)液體排出頭3的規(guī)格、如果相反是更優(yōu)選的則將共用流路的流動方向設置為相反并且如果相同方向是更優(yōu)選的則設置為相同的方向，可以實現(xiàn)高可靠性和高質量的打印。

第六實施例

在第六實施例中，共用供給流路211和共用回收流路212形成有阻抗部分217a和217b，其中流動阻抗局部大于其它流路。具體地，阻抗部分217b的阻抗大于共用供給流路211的上游部分，并且阻抗部分217a的阻抗大于共用回收流路212的下游部分。阻抗部分217a形成在回收口8和最靠近該回收口8的分支供給流路213a。阻抗部分217b形成在流入口7和最接近該流入口7的分支回收流路213b之間。

圖17示出根據(jù)本實施例的液體排出設備的整體結構，以及圖18是液體排出頭3的內部流路的等效電路圖。流入口7連接到緩沖容器1003，并且回收口8連接到第二循環(huán)泵1004。該結構在共用供給流路211和共用回收流路212之間產(chǎn)生與阻抗部分217a和217b處的壓力下降量等效的差壓。因此，可以形成與各個記錄元件板10的驅動狀態(tài)無關地通過壓力室23的流動以及從流入口7到回收口8而不經(jīng)過壓力室23的流動。液體排出單元300的流入口7和回收口8被整合為一個，因此可以減少關于液體排出頭3的液體連通的接合部的數(shù)量。提供阻抗部分217a和217b，這還使得整個設備中的泵的數(shù)量顯著減少，并且可以實現(xiàn)設備的尺寸減小。以與上述實施例相同的方式，同樣在本實施例中，針對共用供給流路211和共用回收流路212設置液體的入口和出口，這使得能夠在抑制壓力下降的增加的同時通過循環(huán)來將液體供給到液體排出頭3。

以與上述實施例相同的方式，流過共用供給流路211和共用回收流路212的液體的每單位時間的總流量大于從與共用供給流路211連通的所有排出口13每單位時間排出的液體的總量。因此，即使驅動與共用供給流路211連通的所有排出口13，共用供給流路211和共用回收流路212的流動方向也不改變。

在本實施例中，在液體排出頭3內產(chǎn)生差壓，因此可以在設備主單元無需復雜結構的情況下產(chǎn)生流過排出口13的循環(huán)流動。盡管在本實施例中沒有清楚地指定用于提供流動阻抗的單元，但是只要施加流路阻抗，就可以使用諸如減小流路橫截面積或使壁面變粗糙等的任何配置，并且對其結構沒有特別限制。

根據(jù)本實施例的流路結構包括與第一流入口和第二流入口流體連接的第一循環(huán)泵(高壓側)和第一循環(huán)泵(低壓側)、以及與第一回收口和第二回收口流體連接的第二循環(huán)泵(高壓側)和第二循環(huán)泵(低壓側)。與上述實施例相比，本實施例的結構能夠更精確地控制共用供給流路211和共用回收流路212處的壓力或流量。結果，可以與操作狀態(tài)無關地實現(xiàn)穩(wěn)定的排出特性，并且可以輸出更高質量的圖像。

第七實施例

將描述根據(jù)第七實施例的噴墨記錄設備1000和液體排出頭3。以下，主要描述與第一至第六實施例的不同點，并且省略與第一實施例相同的部分的描述。

噴墨記錄設備的描述

圖26示出了根據(jù)本實施例的噴墨記錄設備。根據(jù)本實施例的記錄設備1000與第一實施例的不同之處在于通過并排排列各自與cmyk墨之一相對應的四個單色液體排出頭3來對記錄介質進行全色記錄。雖然在第一實施例中各個顏色可使用的排出口行的數(shù)量是兩行，但是在本實施例中各個顏色可使用的排出口行的數(shù)量是20行(圖25a)。這樣，通過將記錄數(shù)據(jù)分配給多個排出口行并進行記錄，能夠進行極高速的記錄。即使存在表現(xiàn)出墨不良排出的排出口，通過其它行中的記錄介質的輸送方向上的對應位置處的排出口以補充的方式執(zhí)行排出來提高可靠性，因此該結構適合于工業(yè)印刷。與第一實施例相同，記錄設備1000的供給系統(tǒng)、緩沖容器1003和主容器(墨容器)1006(圖2)通過流體連接與液體排出頭3連接。各個液體排出頭3還電連接到用于將電力和排出控制信號傳送到液體排出頭3的電氣控制單元。

液體排出頭的結構描述

將對根據(jù)本實施例的液體排出頭3的結構進行描述。圖20a和20b是根據(jù)本實施例的液體排出頭3的立體圖。液體排出頭3是具有在液體排出頭3的長邊方向上排列成直線的16個記錄元件板10的行式液體排出頭。與第一實施例相同，液體排出頭3具有液體連接部111、信號輸入端子91和供電端子92。根據(jù)本實施例的液體排出頭3與第一實施例的不同之處在于：由于排出口行的數(shù)量更大，因而輸入端子91和供電端子92設置在液體排出頭3的兩側。這是為了減少在設置于記錄元件板10的配線部分處發(fā)生的電壓下降和信號傳輸延遲。

圖21是液體排出頭3的分解立體圖，其示出了根據(jù)功能分解的構成液體排出頭3的各個部分或單元。在本實施例中，液體排出單元支承構件81連接到第二流路構件60的兩端。該液體排出單元300機械地接合到記錄設備1000的滑架，由此定位液體排出頭3。具有負壓控制單元230的液體供給單元220與電氣配線板90接合到液體排出單元支承構件81。過濾器(圖中未示出)內置在兩個液體供給單元220中。兩個負壓控制單元230被設置為彼此不同的壓力，其是負壓但是壓力相對高的負壓控制單元230，以及是負壓并且是壓力相對低的負壓控制單元230。當如圖20a～21所示高壓側和低壓側的負壓控制單元230設置在液體排出頭3的端部上時，液體排出頭3的長邊方向上延伸的共用供給流路211和共用回收流路212上的液體流動彼此相反。這促進了共用供給流路211和共用回收流路212之間的熱交換，使得可以減小兩個共用流路之間的溫度差。這在沿著共用流路設置的多個記錄元件板10之間不容易發(fā)生溫度差方面是有利的，結果不容易發(fā)生由于溫度差而導致的記錄不均勻。

接下來將詳細描述液體排出單元300的流路構件210。流路構件210是如圖21所示層疊的第一流路構件50和第二流路構件60，并且將從液體供給單元220供給的液體分配到排出模塊200。流路構件210還用作用于從排出模塊200到液體供給單元220的液體再循環(huán)的流路構件。流路構件210的第二流路構件60是已經(jīng)形成共用供給流路211和共用回收流路212的流路構件，并且還主要承擔液體排出頭3的剛性。因此，第二流路構件60的材料優(yōu)選對液體具有充分耐腐蝕性并且具有高機械強度。適用材料的示例包括不銹鋼、鈦(ti)、氧化鋁等。

圖22a示出了第一流路構件50的安裝有排出模塊200的一側的面，以及圖22b是示出與第二流路構件60接觸的反面的圖。與第一實施例中的情況不同，根據(jù)第七實施例的第一流路構件50是鄰接地排列與排出模塊200相對應的多個構件的結構。通過使用這種分割結構，能夠通過排列多個模塊來實現(xiàn)與液體排出頭的長度相對應的長度，因此特別適合用于與例如b2尺寸或更大尺寸的薄片相對應的相對長尺寸的液體排出頭。如圖22a所示，第一流路構件50的連通口51通過流體連接與排出模塊200連通，以及如圖22b所示，第一流路構件50的個體連通口53通過流體連接與第二流路構件60的連通口61連通。圖22c示出第二流路構件60的與第一流路構件50接觸的一面，圖22d示出沿厚度方向截取的第二流路構件60的中間的截面，以及圖22e是示出第二流路構件60的與液體供給單元220接觸的一面的圖。第二流路構件60的流路和連通口的功能與第一實施例中的一個顏色的相同。第二流路構件60的共用流路槽71其中一個是圖23所示的共用供給流路211，另一個是共用回收流路212。兩者都具有沿著液體排出頭3的長邊方向從一端側朝向另一端側供給的液體。與第一實施例中的情況不同，共用供給流路211和共用回收流路212的墨的流動方向是彼此相反的方向。

圖23是示出關于記錄元件板10和流路構件210之間的液體的連接關系的透視圖。如圖23所示，沿液體排出頭3的長邊方向延伸的共用供給流路211和共用回收流路212的組設置在流路構件210內。第二流路構件60的連通口61各自位于并連接至第一流路構件50的個體連通口53，從而形成從第二流路構件60的連通口72經(jīng)由共用供給流路211到第一流路構件50的連通口51的液體供給路徑。以相同的方式，還形成了從第二流路構件60的連通口72經(jīng)由共用供給流路212到第一流路構件50的連通口51的液體供給路徑。

與第一實施例相同，在排出模塊200和記錄元件板10上形成流路以與排出口13連通，使得所供給的液體的部分或全部可以通過不進行排出操作的排出口13(壓力室23)進行再循環(huán)。與第一實施例相同，經(jīng)由液體供給單元220，共用供給流路211連接到負壓控制單元230(高壓側)，并且共用回收流路212連接到負壓控制單元230(低壓側)。因此，通過差壓產(chǎn)生從共用供給流路211通過記錄元件板10的排出口13(壓力室23)流到共用回收流路212的流動。

排出模塊的描述

圖24a是一個排出模塊200的立體圖，并且圖24b是其分解圖。與第一實施例的不同之處在于：多個端子16沿著記錄元件板10的多個排出口行的方向配置在兩側(記錄元件板10的長邊部分)上，并且兩個柔性印刷電路板40設置到一個記錄元件板10并且電連接到端子16。原因在于，設置在記錄元件板10上的排出口行的數(shù)量為例如20行，這與第一實施例的8行相比大幅增加。其目的是將從端子16到與排出口行相對應地設置的記錄元件15的最大距離保持得短，從而減少在設置到記錄元件板10的配線部分處發(fā)生的電壓下降和信號傳輸延遲。支承構件30的液體連通口31被以橫跨設置到記錄元件板10的所有排出口行的方式開口。其它點與第一實施例中的相同。

記錄元件板的結構描述

圖25a是示出記錄元件板10的設置有排出口13的一側的面的示意圖，并且圖25c是示出圖25a所示的面的背面的示意圖。圖25b是示出在圖25c中去除設置在記錄元件板10的背面?zhèn)鹊纳w板20的狀態(tài)下的記錄元件板10的面的示意圖。如圖25b所示，液體供給流路18和液體回收流路19沿著排出口行方向交替地設置在記錄元件板10的背面。盡管排出口行的數(shù)量比第一實施例中的大得多，但是與第一實施例的實質區(qū)別在于：端子16沿著排出口行方向設置在記錄元件板10的兩側部分上?；窘Y構與第一實施例相同，例如，針對各個排出口行設置一組液體供給流路18和液體回收流路19以及與支承構件30的液體連通口31連通的開口21設置到蓋板20等。

第八實施例

將描述根據(jù)第八實施例的噴墨記錄設備1000和液體排出頭3的結構。根據(jù)第八實施例的液體排出頭3是通過單次掃描來記錄b2尺寸的記錄介質薄片的頁寬式頭。下面將主要描述第八實施例的與上述實施例的不同點，并且將省略相同的部分的描述。

噴墨記錄設備的描述

圖27是根據(jù)本實施例的噴墨記錄設備的示意圖。記錄設備1000具有如下結構：從液體排出頭3不直接在記錄介質上進行記錄，而是將液體排出到中間轉印構件(中間轉印鼓1007)上并形成圖像，之后將圖像轉印到記錄介質2上。記錄設備1000具有沿著中間轉印鼓1007的圓弧設置的與cmyk四種類型的墨相對應的四個單色液體排出頭3。因此，在中間轉印構件上進行全色記錄，所記錄的圖像在中間轉印構件上被干燥到合適的狀態(tài)，然后由轉印單元1008轉印到薄片輸送輥1009所輸送的記錄介質2上。盡管上述實施例中的薄片輸送系統(tǒng)是旨在主要輸送切割薄片的水平輸送，本實施例能夠處理從主卷筒(圖示中省略)供給的連續(xù)薄片。這種鼓輸送系統(tǒng)可以在施加特定張力的情況下容易地輸送薄片，因此當執(zhí)行高速記錄時存在較少的輸送卡紙。因此，設備的可靠性提高，并且適合應用于商業(yè)印刷等。記錄設備1000的供給系統(tǒng)、緩沖容器1003和主容器1006通過流體連接而連接到液體排出頭3。各個液體排出頭3還電連接到用于將電力和排出控制信號傳送到液體排出頭3的電氣控制單元。

第九實施例

盡管作為液體循環(huán)路徑可以應用記錄設備1000的容器和液體排出頭3之間的如圖2和9所示的循環(huán)路徑，但是圖28所示的循環(huán)路徑也是合適的。與上述循環(huán)路徑的主要不同點在于：添加了與第一循環(huán)泵1001和1002以及第二循環(huán)泵1004各自的流路連通的旁通閥1010。由于當壓力超過預設壓力時旁通閥1010打開，因而旁通閥1010用于降低旁通閥1010的上游側的壓力(第一功能)。旁通閥1010還用于通過來自記錄設備主單元的控制板的信號以預定的定時打開和關閉閥(第二功能)。

根據(jù)第一功能，可以防止過大或過小的壓力施加到第一循環(huán)泵1001和1002的下游側和第二循環(huán)泵1004的上游側的流路。例如，在第一循環(huán)泵1001和1002的功能發(fā)生故障的情況下，可能對液體排出頭3施加過大的流量或壓力。這可能導致液體從液體排出頭3的排出口13泄漏或者液體排出頭3內的接合部分被損壞。然而，在如本實施例那樣對第一循環(huán)泵1001和1002添加了旁通閥的情況下，打開旁通閥1010可以釋放向循環(huán)泵的上游側的液體路徑，因此即使發(fā)生過大的壓力，也可以抑制例如上述等的問題。

此外，由于第二功能，當停止循環(huán)操作時，在第一循環(huán)泵1001和1002以及第二循環(huán)泵1004停止之后，基于來自主單元側的控制信號，所有旁通閥1010都迅速打開。這使得液體排出頭3的下游部分(負壓控制單元230和第二循環(huán)泵1004之間)的高負壓(例如，幾kpa到幾十kpa)在短時間內釋放。在使用諸如隔膜泵等的容積式泵作為循環(huán)泵的情況下，通常在泵中內置止回閥。然而，打開旁通閥1010使得也能夠從下游緩沖容器1003側進行液體排出頭3的下游側的壓力釋放。盡管也可以僅從上游側進行液體排出頭3的下游側的壓力釋放，但是在液體排出頭3的上游側的流路和液體排出頭3內的流路中存在壓力下降。因此，存在如下?lián)模簤毫ε懦隹赡苄枰獣r間，液體排出頭3內的共用流路中的壓力可能暫時下降太多，并且可能破壞排出口處的彎液面。打開液體排出頭3的下游側的旁通閥1010，這促進液體排出頭3的下游側的壓力排出，因此降低了排出口處的彎液面破壞的風險。

液體排出頭的結構描述

將描述根據(jù)第九實施例的液體排出頭3的結構。圖29a是根據(jù)本實施例的液體排出頭3的立體圖，并且圖29b是其分解立體圖。液體排出頭3具有在液體排出頭3的長邊方向上排列成直線(線狀)的36個記錄元件板10，并且是使用單色液體進行記錄的行式(頁寬式)噴墨記錄頭。液體排出頭3具有信號輸入端子91和供電端子92，并且還設置有用于保護頭部的長邊側面的遮蔽板132。

圖29b是液體排出頭3的分解立體圖，其示出了根據(jù)功能分解的構成液體排出頭3的各個部分或單元(遮蔽板132從圖示中省略)。單元和構件的作用以及液體流過液體排出頭3的順序與上述實施例中的相同。主要不同點在于：被分割多個并進行配置的電氣配線板90、負壓控制單元230的位置和第一流路構件50的形狀。如本實施例的情況那樣，在液體排出頭3的長度例如與b2尺寸的記錄介質相對應的情況下，由于液體排出頭3使用的電力量大，所以設置了8個電氣配線板90。在安裝于液體排出單元支承構件81的細長的電氣配線板支承構件82的兩側各自安裝了四個電氣配線板90。

圖30a是具有液體排出單元300、液體供給單元220和負壓控制單元230的液體排出頭3的側視圖，圖30b是示出液體的流動的示意圖，并且圖30c是示出沿圖30a的線xxxc-xxxc獲取的橫截面的立體圖。部分結構已經(jīng)被簡化以便于理解。

液體連接部111和過濾器221設置在液體供給單元220內，其中負壓控制單元230一體地形成在液體供給單元220的下方。這使得與上述實施例相比，能夠減小負壓控制單元230和記錄元件板10之間在高度方向上的距離。這種結構減少了液體供給單元220內的流路連接部的數(shù)量，并且不僅有利于提高與記錄液體泄漏有關的可靠性，而且還可以減少部件數(shù)量和組裝工藝。

此外，負壓控制單元230和形成排出口的面之間的水頭差相對較小，因此可以適當?shù)貞糜谥T如圖27所示等的液體排出頭3的傾斜角針對各個液體排出頭3而不同的記錄設備。原因在于，即使多個液體排出頭3各自以不同的傾斜角被使用，減小的水頭差也能夠減小施加到各個記錄元件板10的排出口的負壓力差。由于流動阻抗減小，因而減小從負壓控制單元230到記錄元件板10的距離也減小了由于液體流動的波動而引起的壓力下降差，并且從可以執(zhí)行更穩(wěn)定的負壓控制的角度來看這是優(yōu)選的。

圖30b是示出液體排出頭3內的記錄液體的流動的示意圖。該回路與圖28所示的循環(huán)路徑相同，但是圖30b示出了在實際的液體排出頭3內的各個組件處的液體流動。在細長的第二流路構件60內，沿著液體排出頭3的長邊方向延伸地設置一組共用供給流路211和共用回收流路212。共用供給流路211和共用回收流路212被配置為使得液體以相反的方向流動，其中過濾器221設置在這些流路的上游側，以捕獲從連接部111等侵入的異物。從液體排出頭3內的長邊方向上的溫度梯度減小的角度來看，液體在共用供給流路211和共用回收流路212中沿相互相反的方向流動的這種結構是優(yōu)選的。共用供給流路211和共用回收流路212的流動方向被示出為與圖28中的方向相同以簡化說明。

負壓控制單元230設置在共用供給流路211和共用回收流路212各自的下游側。共用供給流路211在中途具有到多個分支供給流路213的分支部分，并且回收流路212在中途具有到多個分支回收流路214的分支部分。分支供給流路213和分支回收流路214形成在多個第一流路構件50內。各個分支流路與設置在記錄元件板10的背面上的蓋板20的開口21(參見圖13c)連通。

由圖30b中的h和l表示的負壓控制單元230是高壓側(h)單元和低壓側(l)單元。各負壓控制單元230是背壓式壓力調節(jié)機構，其被設置為將負壓控制單元230的上游側的壓力控制為相對高(h)和低(l)的負壓。共用供給流路211連接到負壓控制單元230(高壓側)，并且共用回收流路212連接到負壓控制單元230(低壓側)。這產(chǎn)生了共用供給流路211和共用回收流路212之間的差壓。該差壓使得液體從共用供給流路211順序地流過分支供給流路213、記錄元件板10內的排出口13(壓力室23)和分支回收流路214并且流到共用回收流路212。

圖30c是示出沿圖30a的線xxxc-xxxc獲取的橫截面的立體圖。本實施例中的各個排出模塊200被配置為包括第一流路構件50、記錄元件板10和柔性印刷電路板40。本實施例不具有上述實施例中所述的支承構件30(圖8)，其中具有蓋板20的記錄元件板10直接接合到第一流路構件50。設置到第二流路構件60的共用供給流路211將液體從設置在第二流路構件60的上表面的連通口61經(jīng)由形成在第一流路構件50的下表面的個體連通口53供給到分支供給流路213。然后，液體通過壓力室23，并且順序地經(jīng)由分支回收流路214、個體連通口53和連通口61而被回收到共用回收流路212。

與上述實施例中所示的結構不同，第一流路構件50的下表面(朝向第二流路構件60的面)上的個體連通口53是針對第二流路構件60的上表面形成的連通口61具有足夠尺寸的開口。根據(jù)該結構，即使在將排出模塊200安裝到第二流路構件60時存在位置偏差的情況下，也能夠在第一流路構件50和第二流路構件60之間確定地實現(xiàn)流體連通，因此將提高制造頭部時的產(chǎn)量，從而降低成本。

盡管在上述本說明書中已經(jīng)給出兩個壓力調節(jié)機構和流動阻抗構件作為壓力差產(chǎn)生源，但是可以使用其它結構，只要根據(jù)本發(fā)明的精神即可。盡管公開了流路阻抗高于其它部分的結構作為恒定的結構，但是在要解決問題時流路阻抗可以改變?yōu)楦叩牧髀纷杩沟慕Y構也是有效的。

盡管本發(fā)明可應用于使用各種類型的排出配置(例如，壓電元件、發(fā)熱元件和靜電系統(tǒng))的液體排出頭，但是本發(fā)明特別適合于應用于如下的液體排出頭，其中該液體排出頭中的流路部分(壓力室23和與其連通的流路24)的阻抗大。例如，本發(fā)明可以適用于與壓力室23連通的流路24的高度h為8μm以下的液體排出頭。本發(fā)明還非常適用于排列多個記錄元件板10的全幅型液體排出頭，其具有排出口的排列密度為600dpi以上的高密度排出口。

本發(fā)明不受上述實施例的限制，并且在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進行各種改變和修改。因此，本發(fā)明的范圍由所附權利要求限定。

根據(jù)本發(fā)明，可以在抑制壓力下降的增加的同時在液體排出頭中供給液體。

盡管已經(jīng)參考典型實施例說明了本發(fā)明，但是應該理解，本發(fā)明不局限于所公開的典型實施例。所附權利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結構和功能。