CN106956511B - 液体喷出设备和液体喷出头 - Google Patents

Abstract

液体喷出设备和液体喷出头。本发明的液体喷出设备包括：液体存储容器，其存储液体；多个打印元件基板，其包括喷出口和压力室，所述喷出口喷出液体，所述压力室包括产生喷出所述压力室内的液体用的能量的打印元件；共用供给流路，其向所述多个打印元件基板供给液体；供给侧过滤器，其设置在所述液体存储容器与所述共用供给流路之间的流路中，用于从液体中去除异物；和供给侧压力调节机构，其设置在所述共用供给流路的下游侧的流路中，用于调节所述共用供给流路中的压力。

Description

液体喷出设备和液体喷出头

技术领域

本发明涉及以喷墨打印方式为代表的液体喷出设备，其通过在打印介质上喷出液体来执行打印。更具体地，本发明涉及遍及页宽地布置有多个打印元件基板的页宽型液体喷出头以及安装有该页宽型液体喷出头的液体喷出设备。

背景技术

存在安装有如下页宽型液体喷出头的已知液体喷出设备：在该页宽型液体喷出头中，遍及页宽地布置有多个打印元件基板。为了商业印刷而开发的长形液体喷出头安装在对应于已知液体喷出设备的示例的液体喷出设备中。另外，在对应于已知液体喷出设备的另一示例的液体喷出设备中，墨在储墨器与液体喷出头之间循环。

在该液体喷出设备中，在一些情况下施加到各喷出口附近的墨的压力中可能会产生压力差。例如，大量的墨被供给到长形液体喷出头，因而根据打印占空的不同容易在各喷出口周围产生压力差。另外，例如，在循环式液体喷出设备中，当循环泵脉冲时产生的压力变化在一些情况下可能会影响各喷出口周围的压力差。

在各喷出口周围产生压力差的状态下执行打印的情况下，从各喷出口喷出的墨滴的体积是不均匀的，这导致打印图像的浓度不均匀，从而降低了图像质量。为了避免该现象，美国专利No.7,922,312和日本专利No.03606282号已经提出如下液体喷出设备：在该液体喷出设备中，墨供给路径中设置有压力调节机构，用于调节施加到各喷出口附近的墨的压力，其中该墨供给路径允许在储墨器和液体喷出头之间连通。

发明内容

根据本发明的第一方面，本发明的液体喷出设备包括：液体存储容器，其存储液体；多个打印元件基板，其包括喷出口和压力室，所述喷出口喷出液体，所述压力室内包括产生喷出液体用的能量的打印元件；共用供给流路，其向所述多个打印元件基板供给液体；供给侧过滤器，其设置在所述液体存储容器与所述共用供给流路之间的流路中，用于从液体中去除异物；和供给侧压力调节机构，其设置在所述共用供给流路的下游侧的流路中，用于调节所述共用供给流路中的压力。

根据本发明的第二方面，本发明的液体喷出头喷出容纳液体的液体存储容器的液体，所述液体喷出头包括：多个打印元件基板，其包括喷出口和压力室，所述喷出口喷出液体，所述压力室内包括产生喷出液体用的能量的打印元件；共用供给流路，其向所述多个打印元件基板供给液体；供给侧过滤器，其设置在所述液体存储容器与所述共用供给流路之间的流路中，用于从液体中去除异物；和供给侧压力调节机构，其设置在所述共用供给流路的下游侧的流路中，用于调节所述共用供给流路中的压力。

通过以下对示例性实施方式的说明(参照附图)，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出喷出液体的液体喷出设备的示意性构造的图；

图2是示出适用于液体喷出设备的循环路径中的作为比较例的循环构造的示意图；

图3是示出适用于液体喷出设备的循环路径中的第一循环构造的示意图；

图4是示出流入至液体喷出头的墨流入量的差异的示意图；

图5A是示出液体喷出头的立体图；

图5B是示出液体喷出头的立体图；

图6是液体喷出头的分解立体图；

图7是示出第一流路构件至第三流路构件的正面和背面的图；

图8是图7中的参考标记(a)的部分α的当从喷出模块安装面观察时的透视图；

图9是沿着图8的线IX-IX截取的截面图；

图10A是示出一个喷出模块的立体图；

图10B是示出一个喷出模块的分解图；

图11A是示出打印元件基板的图；

图11B是示出打印元件基板的图；

图11C是示出打印元件基板的图；

图12是示出打印元件基板和盖构件的截面的立体图；

图13是打印元件基板的邻接部的局部放大俯视图；

图14是示出流阻R与阀开度之间的关系的图；

图15A是示出具有第一循环构造的压力调节机构的图；

图15B是示出具有第一循环构造的压力调节机构的图；

图15C是示出具有第一循环构造的压力调节机构的图；

图16是压力调节机构在墨填充时的截面图；

图17是实施方式2中的液体喷出设备的示意性构造图；

图18A是示出实施方式2中的液体喷出头的立体图；

图18B是示出实施方式2中的液体喷出头的立体图；

图19是实施方式2中的液体喷出头的斜视分解图；

图20是示出实施方式2中的第一流路构件的图；

图21是实施方式2中的打印元件基板周围的放大透视图；

图22是示出沿着图21的XXII-XXII线截取的截面的图；

图23A是示出实施方式2中的喷出模块的图；

图23B是示出实施方式2中的喷出模块的图；

图24是示出实施方式2中的打印元件基板的图；

图25是示出实施方式3中的循环构造的示意图；

图26A是示出实施方式3中的液体喷出头的构造的图；

图26B是示出实施方式3中的液体喷出头的构造的图；

图27是示出实施方式3中的液体喷出头的内部构造的图；

图28是示出实施方式3中的打印元件基板的图；

图29是示出沿着图28的XXIX-XXIX线截取的截面的图；

图30是示出实施方式3的循环路径中的打印占空(printing duty)变化时的压力分布的变化的图；

图31是示出传统技术的循环构造的示意图；

图32是示出实施方式3中的共用流路内的压力分布的图；和

图33是示出比较例中的共用流路内的压力分布的图。

具体实施方式

常规的液体喷出设备在从储墨器至液体喷出头的墨供给路径的上游侧设置去除异物的过滤器，由此防止异物进入液体喷出头。

然而，在美国专利No.7,922,312和日本专利No.03606282的液体喷出设备中，压力调节机构设置在液体喷出头的上游侧，过滤器也设置在压力调节机构的上游侧。为此，归因于包括在压力调节机构中的阀的开闭动作产生的异物会进入液体喷出头，在一些情况下，一些液体喷出口处于非喷出状态。当在一些喷出口持续处于非喷出状态的情况下执行打印时，打印的图像中会形成条纹，从而降低了图像质量。如上所述，担心传统的液体喷出设备可能不能打印高质量图像。

以下，将参照附图说明本发明的实施方式1。本发明的喷出诸如墨等的液体的液体喷出头和安装有该液体喷出头的液体喷出设备可适用于诸如打印机、复印机、具有通信***的传真机、具有打印单元的文字处理机等的装置。此外，液体喷出头和液体喷出设备可适用于与各种处理器复合地组合的工业打印装置。用途的示例可以包括生物芯片的制造、电子电路的印刷、半导体基板的制造等。另外，下述各个实施方式均是本发明的适当的具体示例，因而其被赋予各种在技术上优选的限制。然而，本实施方式不受本说明书的各个实施方式和其它具体方法的限制，只要本实施方式符合本发明的技术思想即可。

(实施方式1)

(液体喷出设备的说明)

图1是示出本发明的喷出记录液体(以下，还称作液体)的液体喷出设备的示意性构造的图，特别地，是示出通过喷出墨来打印图像的液体喷出设备(以下，还称作打印设备)1000的示意性构造的图。液体喷出设备1000包括：输送单元1，其输送打印介质2；和线型(页宽型)液体喷出头3，其被布置成与打印介质2的输送方向大致垂直。于是，液体喷出设备1000是线型打印设备，其通过在连续或间断地输送打印介质2的同时将墨喷出到相对移动的打印介质2上而在一次通过时连续打印图像。液体喷出头3包括：压力控制单元230，其控制循环路径内的压力(负压和正压)；液体供给单元220，其与压力控制单元230连通使得流体能够在液体供给单元220与压力控制单元230之间流动；液体连接部111，其用作液体供给单元220的墨供给口和墨排出口；和框体80。打印介质2不限于单页纸，还可以是连续的卷筒介质。液体喷出头3能够通过青色C、品红色M、黄色Y和黑色K的墨打印全色图像，并且液体喷出头3流体连接到用作向液体喷出头3供给液体的供给路径的液体供给构件、主储液器和缓冲储液器(参见稍后说明的图2)。此外，向液体喷出头3供给电力并传递喷出控制信号的控制单元电连接到液体喷出头3。将稍后说明液体喷出头3中的液体路径和电信号路径。

液体喷出设备1000是使诸如墨等的液体在稍后说明的储液器与液体喷出头3之间循环的液体喷出设备。循环构造包括：作为比较例的循环构造，在该循环构造中，液体通过位于液体喷出头3的下游侧的两个循环泵(用于高压和低压)的启动而循环；和本发明的循环构造(第一循环构造)，在该循环构造中，液体通过位于液体喷出头3的上游侧的两个循环泵(用于高压和低压)的启动而循环。以下，将说明循环的各循环构造。

(比较例的说明)

图2是示出适用于本实施方式的液体喷出设备1000的循环路径中的作为比较例的循环构造的示意图。液体喷出头3流体连接到第一循环泵(高压侧)1001、第一循环泵(低压侧)1002和缓冲储液器1003。此外，在图2中，为了简化说明，示出了供青色C、品红色M、黄色Y和黑色K中的一种颜色的墨流过的路径。然而，实际上，液体喷出头3和液体喷出设备主体中设置有四种颜色的循环路径。

在该循环构造中，通过补充泵1005将存储在主储液器1006内的墨供给到缓冲储液器1003中，然后通过第二循环泵1004使墨穿过液体连接部111向液体喷出头3的液体供给单元220供给。在本实施方式中，主储液器1006和缓冲储液器1003对应于存储打印液体的液体存储容器。随后，将通过被连接到液体供给单元220的压力控制单元230调节成两种不同压力(高压和低压)的墨分成高压侧和低压侧的两个流路而使该墨循环。在本实施方式中，将给出压力控制单元230控制两种不同的负压的模式的说明。然而，在下面描述的变型例中，将给出压力控制单元230控制正压和负压的说明。液体喷出头3内的墨通过位于液体喷出头3的下游侧的第一循环泵(高压侧)1001和第一循环泵(低压侧)1002的作用在液体喷出头中循环，并且通过从液体喷出头3排出而返回到缓冲储液器1003。

作为副储液器的缓冲储液器1003包括连接到主储液器1006的大气连通口(未示出)，以使储液器的内部与外部连通，因而能够将墨中的气泡排出到外部。补充泵1005设置在缓冲储液器1003与主储液器1006之间。在墨由于在打印动作和抽吸回收动作时从液体喷出头3的喷出口喷出(排出)而被消耗之后，补充泵1005将墨从主储液器1006传送到缓冲储液器1003。

两个第一循环泵1001和1002从液体喷出头3的液体连接部111引出液体，使得液体流到缓冲储液器1003。作为第一循环泵，具有定量液体传送能力的容积泵是期望的。具体地，能够例示出管泵、齿轮泵、隔膜泵和注射泵。然而，例如，可以在泵的出口处布置常规的恒流阀或常规的安全阀，以确保预定流量(rate)。当液体喷出头3被驱动时，第一循环泵(高压侧)1001和第一循环泵(低压侧)1002动作，使得墨以预定流量流过共用供给流路211和共用回收流路212。由于墨以这种方式流动，所以在打印动作期间液体喷出头3的温度保持在最佳温度。期望将液体喷出头3被驱动时的预定流量设定为等于或高于如下流量：在该流量下，液体喷出头3内的打印元件基板10之间的温度差不影响打印质量。尤其是，当设定过高的流量时，打印元件基板10之间的负压差会因液体喷出单元300内的流路的压力损失的影响而增大，因而导致浓度不均匀。为此，期望考虑打印元件基板10之间的温度差和负压差来设定流量。

压力控制单元230设置在第二循环泵1004与液体喷出单元300之间的路径中。压力控制单元230***作成即使当墨的流量因每单位面积喷出量的差而在循环***中变化时，也将压力控制单元230的下游侧的压力(即，液体喷出单元300附近的压力)维持在预定压力。作为构成压力控制单元230的两个压力控制机构，可以使用任意机构，只要能够将压力控制单元230的下游侧的压力控制在期望设定压力的预定范围内或更小即可。作为示例，能够采用诸如所谓的“减压阀和减压调节器”等的机构。在本适用例的循环流路中，压力控制单元230的上游侧通过液体供给单元220而被第二循环泵1004加压。利用该构造，由于能够抑制缓冲储液器1003相对于液体喷出头3的水头压力的影响，所以能够拓宽液体喷出设备1000的缓冲储液器1003的布局的自由度。

作为第二循环泵1004，能够使用涡轮泵或容积泵，只要当液体喷出头3被驱动时预定头压力(head pressure)或更大压力能够呈现在所使用的墨循环流量的范围内即可。具体地，能够使用隔膜泵。此外，例如，还能够使用被布置成相对于压力控制单元230具有一定的水头差的水头罐代替第二循环泵1004。如图2所示，压力控制单元230包括分别具有不同控制压力的两个压力调节机构。在两个压力调节机构中，相对高压侧(在图2中用“H”表示)和相对低压侧(在图2中用“L”表示)分别通过液体供给单元220连接到液体喷出单元300内的共用供给流路211和共用回收流路212。液体喷出单元300设置有共用供给流路211、共用回收流路212和与各打印元件基板连通的独立流路215(独立供给流路213和独立回收流路214)。压力调节机构H连接到共用供给流路211，压力调节机构L连接到共用回收流路212，并且在两个共用流路之间形成压差。于是，独立流路215连接到对应于一对共用流路中的一个共用流路的共用供给流路211和对应于一对共用流路中的另一共用流路的共用回收流路212，并且与打印元件基板10的喷出口13连通。根据该构造，产生如下流(图2的箭头方向)：液体的一部分穿过形成在打印元件基板10内的流路从共用供给流路211向共用回收流路212流动。

以这种方式，液体喷出单元300具有如下流：当液体流动以穿过共用供给流路211和共用回收流路212时，液体的一部分穿过打印元件基板10。为此，能够通过流过共用供给流路211和共用回收流路212的墨将由打印元件基板10产生的热排出到打印元件基板10的外部。利用该构造，即使在当通过液体喷出头3打印图像时不喷出液体的压力室或喷出口中，也能够产生墨的流。因此，能够以降低在喷出口内变稠的墨的粘度的方式抑制墨的变稠。此外，能够朝向共用回收流路212排出变稠的墨或墨中的异物。为此，本适用例的液体喷出头3能够以高的速度打印高质量图像。

(第一循环构造的说明)

图3是示出适用于本适用例的液体喷出设备的循环路径中的作为与上述循环构造不同的循环构造的第一循环构造的示意图。与上述循环构造的主要区别在于，构成压力控制单元230的两个压力控制机构均将压力控制单元230的上游侧的压力控制在期望设定压力的预定范围内。此外，与图2中的循环构造的另一区别在于，第二循环泵1004用作降低压力控制单元230的下游侧的压力的负压源。此外，还一区别在于，第一循环泵(高压侧)1001和第一循环泵(低压侧)1002设置在液体喷出头3的上游侧，压力控制单元230布置在液体喷出头3的下游侧。

在第一循环构造中，通过补充泵1005将主储液器1006内的墨供给到缓冲储液器1003。随后，将墨分成两个流路，并且通过设置在液体喷出头3中的压力控制单元230的作用使墨在位于高压侧和低压侧的两个流路中循环。通过第一循环泵(高压侧)1001和第一循环泵(低压侧)1002的作用，被分成位于高压侧和低压侧的两个流路中的墨穿过液体连接部111向液体喷出头3供给。随后，通过压力控制单元230使通过第一循环泵(高压侧)1001和第一循环泵(低压侧)1002的作用而在液体喷出头内循环的墨穿过液体连接部111从液体喷出头3排出。通过第二循环泵1004使排出的墨返回到缓冲储液器1003。

在第一循环构造中，即使当流量因每单位面积喷出量的变化而变化时，压力控制单元230也会使压力控制单元230的上游侧(即，液体喷出单元300侧)的压力变化稳定在以预设压力为中心的一定范围内。作为包括在压力控制单元230中的两个压力调节机构，可以使用任意的压力调节机构，只要能够将压力控制单元230的上游侧的压力控制成在以期望的控制压力为中心的一定范围以下改变即可。作为示例，能够采用被称作所谓的“背压阀/背压调节器”的背压式压力调节阀机构。在本实施方式的循环流路中，压力控制单元230的下游侧通过液体供给单元220而被第二循环泵1004加压。利用该构造，由于能够抑制缓冲储液器1003对于液体喷出头3的水头压力的影响，所以能够使缓冲储液器1003在液体喷出设备1000中的布局的选择范围变宽。例如，还能够使用被布置成相对于压力控制单元230具有一定水头差的水头罐代替第二循环泵1004。压力控制单元230包括分别具有不同控制压力的两个压力调节机构。在两个压力调节机构中，高压侧(在图3中用“230H”表示)和低压侧(在图3中用“230L”表示)分别通过液体供给单元220连接到液体喷出单元300内的共用供给流路211和共用回收流路212。当使用两个压力调节机构将共用供给流路211中的压力设定为相对高于共用回收流路212中的压力时，产生从共用供给流路211穿过独立流路215和形成在各打印元件基板10内的流路向共用回收流路212流动的墨流。

在该第一循环构造中，在液体喷出单元300内获得了与图2中的循环构造相同的墨流，但是具有与图2中的循环构造不同的两个优点。作为第一个优点，防止进入压力控制单元230的异物或废物流入液体喷出头3。换言之，在第一循环构造中，压力控制单元230布置在液体喷出头3的下游侧，下述过滤器221布置在液体喷出头3的上游侧。为此，当操作第一循环泵1001和1002以及第二循环泵1004使墨在循环路径中循环时，可以从液体中去除进入压力控制单元230的异物，并且可以防止该异物流入液体喷出头3。在第一循环构造中，压力调节单元布置在液体喷出头3的下游侧。因此，即使当异物因包括在压力调节机构中的阀的开闭而进入循环路径时，进入的异物也会在到达液体喷出头3之前被过滤器221去除。作为第二个优点，在第一循环构造中，对将液体从缓冲储液器1003供给到液体喷出头3而言所必需的流量的最大值小于图2中的循环构造中的该最大值。原因如下。

在处于打印待机状态中循环的情况下，将共用供给流路211、共用回收流路212和独立流路215的流量和设定为流量A。将流量A的值定义为如下最小流量：对在打印待机状态下调节液体喷出头3的温度使得液体喷出单元300内的温度差落在期望范围内所必需的最小流量。此外，将从液体喷出单元300的所有喷出口喷出墨(全喷出状态)时获得的喷出流量定义为流量F(每个喷出口喷出量×每单位时间喷出频率×喷出口的数量)。

图4是示出图2中说明的循环构造与第一循环构造之间的至液体喷出头3的墨流入量的差异的示意图。参考标记(a)示出了图2中说明的循环构造的待机状态，参考标记(b)示出了图2中说明的循环构造的全喷出状态。参考标记(c)至(f)示出了第一循环流路。这里，参考标记(c)和(d)示出了流量F低于流量A的情况，参考标记(e)和(f)示出了流量F高于流量A的情况。以这种方式，示出了待机状态和全喷出状态下的流量。

在图2中的均具有定量液体传送能力的第一循环泵1001和第一循环泵1002布置在液体喷出头3下游侧的循环构造(参考标记(a)和(b))的情况下，第一循环泵1001和第一循环泵1002的总流量为流量A。通过流量A，能够管理在待机状态下的液体喷出单元300内的温度。另外，在液体喷出头3的全喷出状态的情况下，第一循环泵1001和第一循环泵1002的总流量为之前的流量A。然而，由液体喷出头3中的喷出产生的负压会起作用。为此，以如下方式获得供给到液体喷出头3的最大流量：全喷出消耗的流量F与总流量的流量A相加。因此，由于流量F与流量A相加(参考标记(b))，所以供给至液体喷出头3的供给量的最大值满足流量A+流量F的关系。

这里，在图2的循环构造中，考虑了如下全喷出状态的情况：在该情况下，多个打印元件基板10中的一些打印元件基板10处于打印待机状态，而从其它打印元件基板10的所有喷出口13喷出墨。本实施方式的液体喷出设备1000被构造成使得在打印待机状态下向打印元件基板10供给墨。将基于如下假设给出说明：如图2所示，液体喷出单元300的打印元件基板10中的由半色调点网表示的打印元件基板10对应于处于全喷出状态的打印元件基板10，打印元件基板10中的由空白表示的打印元件基板10对应于处于打印待机状态的打印元件基板10。在该实例中，除了来自共用供给流路211的墨(空箭头的方向)之外，还向处于全喷出状态的打印元件基板10供给来自共用回收流路212的一定量的墨(实箭头的方向)。同时，继续向处于打印待机状态的打印元件基板10供给来自共用供给流路211的墨(空箭头的方向)。由于流入液体喷出单元300的墨量增多，所以共用供给流路211与共用回收流路212之间的压差略微变化。然而，当可以充分确保共用流路的横截面积时，可以忽略其影响。

如上所述，本实施方式的图2中的循环构造具有如下构造：在该构造中，当一些打印元件基板10处于打印待机状态，其它打印元件基板10处于全喷出状态时，向处于打印待机状态的打印元件基板10供给墨。根据该构造，可以适当地控制向液体喷出头3供给的墨量。换言之，共用流路之间的压差可以被控制成使得穿过处于打印待机状态的打印元件基板10中的独立流路215的墨的流量小于从打印元件基板10中的所有喷出口13喷出的墨的喷出流量。当如上所述地控制共用供给流路211与共用回收流路212之间的压差时，无论来自液体喷出头3的喷出口13的墨的流量变化与否，均可以抑制处于打印待机状态的打印元件基板10中循环的墨量。当可以抑制处于打印待机状态的打印元件基板10中循环的墨量时，可以抑制从液体喷出头3的排热，并且可以简化用于冷却循环流路内的墨的冷却机构等。

同时，在第一循环泵1001和第一循环泵1002布置在液体喷出头3的上游侧的第一循环构造的情况(参考标记(c)-(f))下，与图2中的循环构造同样，打印待机状态所必需的供给至液体喷出头3的供给量为流量A。因而，当在第一循环泵1001和第一循环泵1002布置在液体喷出头3的上游侧的第一循环构造中流量A高于流量F(参考标记(c)和(d))时，即使在全喷出状态下供给至液体喷出头3的供给量也充分地为流量A。此时，液体喷出头3的排出流量满足流量A-流量F的关系(参考标记(d))。然而，当流量F高于流量A(参考标记(e)和(f))时，在全喷出状态下流量会在供给到液体喷出头3的液体的流量为流量A时而不足。为此，当流量F高于流量A时，需要将供给至液体喷出头3的供给量设定为流量F。此时，由于在全喷出状态下液体喷出头3会消耗流量F，所以从液体喷出头3排出的液体的流量几乎为零(参考标记(f))。另外，如果当流量F高于流量A时液体不以全喷出状态喷出，则从液体喷出头3排出由流量F的喷出所消耗的量吸走的液体。

如上所述，在第一循环构造的情况下，为第一循环泵1001和第一循环泵1002设定的流量的合计值、即必要供给流量的最大值为流量A和流量F中较大的值。为此，只要使用具有相同构造的液体喷出单元300，则第一循环构造所必需的供给量的最大值(流量A或流量F)小于图2中的循环构造所必需的供给流量的最大值(流量A+流量F)。本实施方式的第一循环构造被构造成使得当一些打印元件基板10处于打印待机状态，而其它打印元件基板10处于全喷出状态时，向处于打印待机状态的打印元件基板10供给墨。在如下方面第一循环构造与图2中说明的循环构造同样：通过控制共用供给流路211与共用回收流路212之间的压差，无论来自液体喷出头3的喷出口13的墨的喷出流量变化与否，均抑制了处于打印待机状态的打印元件基板10中循环的墨量。

为此，在第一循环构造的情况下，提高了可适用的循环泵的自由度。例如，能够使用具有简单构造和低成本的循环泵，或者能够减小设置在主体侧路径中的冷却器(未示出)的负荷。因此，存在能够降低打印设备的成本的优点。在具有相对大值的流量A或流量F的线型头中，该优点是显著的。因此，在线型头中，具有长的长度方向长度的线型头是受益的。

(液体喷出头的构造的说明)

将说明根据第一实施方式的液体喷出头3的构造。图5A和图5B是示出根据本实施方式的液体喷出头3的立体图。液体喷出头3是页宽型液体喷出头，其中在一个打印元件基板10上直线地配置(线性配置)有能够喷出青色C、品红色M、黄色Y和黑色K的四种颜色的墨的十五个打印元件基板10。如图5A所示，液体喷出头3包括：打印元件基板10；信号输入端子91和供电端子92，其通过柔性电路板40和电配线基板90彼此电连接，电配线基板90能够向打印元件基板10供给电能。信号输入端子91和供电端子92电连接到液体喷出设备1000的控制单元，以便向打印元件基板10供给喷出所必需的喷出驱动信号和电力。当通过电配线基板90内的电路集成有配线时，与打印元件基板10的数量相比，能够减少信号输入端子91和供电端子92的数量。因此，减少了在将液体喷出头3组装到液体喷出设备1000或更换液体喷出头时待分离的电连接部件的数量。如图5B所示，设置在液体喷出头3的两端的液体连接部111连接到液体喷出设备1000的液体供给***。因此，从液体喷出设备1000的供给***向液体喷出头3供给包括青色C、品红色M、黄色Y和黑色K四种颜色的墨，并且通过液体喷出设备1000的供给***回收穿过液体喷出头3的墨。以这种方式，能够使不同颜色的墨穿过液体喷出设备1000的路径和液体喷出头3的路径循环。

图6是示出构成液体喷出头3的部件或单元的分解立体图。液体喷出单元300、液体供给单元220和电配线基板90附接到框体80。液体连接部111(参见图3)设置在液体供给单元220中。另外，为了去除所供给的墨中的异物，在液体供给单元220内设置用于不同颜色的过滤器221(参见图2和图3)，同时过滤器221与液体连接部111的开口连通。分别对应于两种颜色的两个液体供给单元220均设置有过滤器221。穿过过滤器221的液体被供给到布置于液体供给单元220的压力控制单元230，液体供给单元220被布置成对应于各颜色。压力控制单元230是包括不同颜色的压力控制阀的单元。通过设置在其中的弹簧构件或阀的功能，大幅地减少了由液体流量的变化导致的液体喷出设备1000的供给***(位于液体喷出头3的上游侧的供给***)内的压力损失的变化。因此，压力控制单元230能够使位于压力控制单元230的下游侧(液体喷出单元300)的负压变化稳定在预定范围内。如图2所述，压力控制单元230内置有两个不同颜色的压力控制阀。两个压力控制阀被分别设定为不同的控制压力。这里，通过液体供给单元220高压侧与液体喷出单元300内的共用供给流路211(参见图2)连通并且低压侧与共用回收流路212(参见图2)连通。

框体80包括液体喷出单元支撑部81和电配线基板支撑部82，并且框体80在支撑液体喷出单元300和电配线基板90的同时确保液体喷出头3的刚性。电配线基板支撑部82用于支撑电配线基板90并通过螺钉固定到液体喷出单元支撑部81。液体喷出单元支撑部81用于校正液体喷出单元300的翘曲或变形，以确保打印元件基板10之间的相对位置精度。因此，抑制了打印介质的条纹和不均匀性。为此，期望液体喷出单元支撑部81具有足够的刚性。作为材料，期望是诸如SUS或铝等的金属或者诸如氧化铝等的陶瓷。液体喷出单元支撑部81设置有供接头橡胶100***的开口83和84。从液体供给单元220供给的液体穿过接头橡胶被引导到构成液体喷出单元300的第三流路构件70。

液体喷出单元300包括多个喷出模块200和流路构件210，罩构件130附接到液体喷出单元300中的位于打印介质附近的面。这里，罩构件130是如图6所示的具有相框状表面且设置有长形开口131的构件，并且包括在喷出模块200中的打印元件基板10和密封构件110(参见稍后说明的图10A)从开口131露出。开口131的周缘框部用作在打印待机状态下罩住液体喷出头3的罩构件的接触面。为此，期望通过沿着开口131的周缘涂布粘接剂、密封材料和填充材料来填充液体喷出单元300的喷出口面上的凹凸或间隙，以在罩住状态下形成封闭空间。

接下来，将说明包括在液体喷出单元300中的流路构件210的构造。如图6所示，流路构件210通过层叠第一流路构件50、第二流路构件60和第三流路构件70而获得，并且流路构件210向喷出模块200分配从液体供给单元220供给的液体。此外，流路构件210是使从喷出模块200再循环的液体返回到液体供给单元220的流路构件。流路构件210通过螺钉固定到液体喷出单元支撑部81，因而抑制了流路构件210的翘曲或变形。

图7是示出第一流路部件至第三流路部件的正面和背面的图。参考标记(a)示出了第一流路构件50中的供喷出模块200安装的面，参考标记(f)示出了第三流路构件70中的与液体喷出单元支撑部81接触的面。第一流路构件50和第二流路构件60彼此接合，使得参考标记(b)和(c)所示的且对应于流路构件的接触面的部分彼此面对，第二流路构件和第三流路构件彼此接合，使得参考标记(d)和(e)所示的对应于流路构件的接触面的部分彼此面对。当第二流路构件60和第三流路构件70彼此接合时，通过流路构件的共用流路槽62和71形成沿流路构件的长度方向延伸的八个共用流路(211a、211b、211c、211d、212a、212b、212c、212d)。因此，共用供给流路211和共用回收流路212的组形成在流路构件210内以对应于每种颜色。从共用供给流路211向液体喷出头3供给墨，并且通过共用回收流路212回收供给到液体喷出头3的墨。第三流路构件70的连通口72(参见参考标记(f))与接头橡胶100的孔连通，并且流体连接到液体供给单元220(参见图6)。第二流路构件60的共用流路槽62的底面设置有多个连通口61(与共用供给流路211连通的连通口61-1和与共用回收流路212连通的连通口61-2)且与第一流路构件50的独立流路槽52的一端连通。第一流路构件50的独立流路槽52的另一端设置有连通口51，并且通过连通口51流体连接到喷出模块200。通过独立流路槽52，流路能够密集地设置在流路构件的中央侧。

期望第一流路构件至第三流路构件由具有相对于液体的耐腐蚀性且具有低线性膨胀系数的材料形成。例如，能够适当地使用通过将诸如纤维或二氧化硅微粒等的无机填料添加到诸如氧化铝、LCP(液晶聚合物)、PPS(聚苯硫醚)、PSF(聚砜)或改性PPE(聚苯醚)等的基材而获得的复合材料(树脂)作为材料。可以使三个流路构件彼此层叠粘接作为形成流路构件210的方法。当选择树脂复合材料作为材料时，可以使用采用熔接的接合方法。

图8是当从第一流路构件50中的供喷出模块200安装的面观察时的局部放大透视图，该局部放大透视图示出了参考标记(a)的部分α，并且示出了通过使第一流路构件至第三流路构件彼此接合而形成的流路构件210内的流路。以使得共用供给流路211和共用回收流路212从两端的流路交替地布置的方式形成共用供给流路211和共用回收流路212。这里，将说明流路构件210内的流路之间的连接关系。

流路构件210设置有沿液体喷出头3的长度方向延伸的共用供给流路211(211a、211b、211c、211d)和共用回收流路212(212a、212b、212c、212d)并被设置成用于每种颜色。由独立流路槽52形成的独立供给流路213(213a、213b、213c、213d)通过连通口61连接到不同颜色的共用供给流路211。此外，由独立流路槽52形成的独立回收流路214(214a、214b、214c、214d)通过连通口61连接到不同颜色的共用回收流路212。利用该流路构造，能够使墨从共用供给流路211穿过独立供给流路213集中供给到位于流路构件的中央部的打印元件基板10。此外，能够从打印元件基板10穿过独立回收流路214到达共用回收流路212地回收墨。

图9是沿着图8的线IX-IX截取的截面图。独立回收流路(214a、214c)通过连通口51与喷出模块200连通。在图9中，仅示出了独立回收流路(214a、214c)，但是在不同的截面中，如图8所示，独立供给流路213和喷出模块200彼此连通。包括在各喷出模块200中的支撑构件30和打印元件基板10设置有如下流路：该流路将墨从第一流路构件50供给到设置在打印元件基板10中的打印元件15。此外，支撑构件30和打印元件基板10设置有如下流路：该流路将供给到打印元件15的液体的部分或全部回收(再循环)到第一流路构件50。

这里，各颜色的共用供给流路211通过液体供给单元220连接到对应颜色的压力控制单元230(高压侧)，共用回收流路212通过液体供给单元220连接到压力控制单元230(低压侧)。通过压力控制单元230，在共用供给流路211与共用回收流路212之间产生压差(压力差)。为此，如图8和图9所示，在具有彼此连接的流路的本适用例的液体喷出头内，以各颜色的共用供给流路211、独立供给流路213、打印元件基板10、独立回收流路214和共用回收流路212的顺序产生流。

(喷出模块的说明)

图10A是示出一个喷出模块200的立体图，图10B是该喷出模块200的分解图。作为制造喷出模块200的方法，首先，将打印元件基板10和柔性电路板40粘接到设置有液体连通口31的支撑构件30上。随后，通过引线接合将打印元件基板10上的端子16和柔性电路板40上的端子41彼此电连接，并且通过密封构件110密封引线接合部(电连接部)。柔性电路板40的与打印元件基板10相反的端子42电连接到电配线基板90的连接端子93(参见图6)。由于支撑构件30用作支撑打印元件基板10的支撑体和使打印元件基板10与流路构件210彼此流体连通的流路构件，所以期望支撑构件在被接合到打印元件基板时具有高的平坦度和足够高的可靠性。例如，期望氧化铝或树脂作为材料。

(打印元件基板的结构的说明)

图11A是示出打印元件基板10中设置有喷出口13的面的俯视图，图11B是图11A的部分XIB的放大图，图11C是示出图11A的背面的俯视图。这里，将说明本适用例的打印元件基板10的构造。如图11A所示，打印元件基板10的喷出口形成构件12设置有对应于不同颜色的墨的四列喷出口列。此外，将喷出口13的喷出口列的延伸方向称作“喷出口列方向”。如图11B所示，用作通过热能喷出液体用的喷出能量产生元件的打印元件15设置在对应于各喷出口13的位置处。设置在打印元件15内的压力室23由分隔壁22划分。打印元件15通过设置在打印元件基板10中的电线(未示出)电连接到端子16。于是，基于经由电配线基板90(参见图6)和柔性电路板40(参见图10B)从液体喷出设备1000的控制电路输入的脉冲信号，打印元件15在被加热的情况下使液体沸腾。液体通过由沸腾产生的发泡力从喷出口13喷出。如图11B所示，液体供给路径18沿着各喷出口列在一侧延伸，液体回收路径19沿着该喷出口列在另一侧延伸。液体供给路径18和液体回收路径19是沿设置在打印元件基板10中的喷出口列方向延伸的流路，并且通过供给口17a和回收口17b与喷出口13连通。

如图11C所示，片状盖构件20层叠在打印元件基板10中的设置有喷出口13的面的背面上，并且盖构件20设置有与液体供给路径18和液体回收路径19连通的多个开口21。在本适用例中，盖构件20设置有用于各液体供给路径18的三个开口21和用于各液体回收路径19的两个开口21。如图11B所示，盖构件20的开口21与参考标记(a)所示的连通口51连通。期望盖构件20相对于液体具有足够的耐腐蚀性。从防止混色的观点出发，开口21的开口形状和开口位置需要具有高的精度。为此，期望利用光刻法通过使用感光性树脂材料或硅板作为盖构件20的材料来形成开口21。以这种方式，盖构件20通过开口21改变流路的节距。这里，考虑到压力损失，期望通过具有薄厚度的膜状构件形成盖构件。

图12是示出打印元件基板10和盖构件20的当沿着图11A的线XII-XII截取时的截面的立体图。这里，将说明打印元件基板10内的液体的流。盖构件20用作形成液体供给路径18和液体回收路径19的壁的一部分的盖，其中液体供给路径18和液体回收路径19形成在打印元件基板10的基板11中。打印元件基板10通过层叠由Si形成的基板11和由感光性树脂形成的喷出口形成构件12而形成，盖构件20接合到基板11的背面。基板11的一个面设置有打印元件15(参见图11B)，基板11的背面设置有形成沿着喷出口列延伸的液体供给路径18和液体回收路径19的槽。由基板11和盖构件20形成的液体供给路径18和液体回收路径19分别连接到各流路构件210内的共用供给流路211和共用回收流路212，并且在液体供给路径18与液体回收路径19之间产生压差。当液体从喷出口13喷出以打印图像时，通过压差使在不喷出液体的喷出口处设置在基板11内的液体供给路径18内部的液体穿过供给口17a、压力室23和回收口17b朝向液体回收路径19流动(参见图12的箭头C)。通过该流动，能够通过液体回收路径19回收在不涉及打印动作的喷出口13或压力室23中通过从喷出口13蒸发而产生的变稠的墨和异物、气泡。此外，能够抑制喷出口13或压力室23的墨的变稠。回收到液体回收路径19的液体穿过盖构件20的开口21和支撑构件30的液体连通口31(参见图10B)以流路构件210内的连通口51、独立回收流路214和共用回收流路212的顺序被回收。即，从打印设备主体向液体喷出头3供给的液体以如下顺序流动以被供给和回收。

首先，液体从液体供给单元220的液体连接部111流入液体喷出头3。然后，液体依次穿过接头橡胶100、设置在第三流路构件中的连通口72和共用流路槽71、设置在第二流路构件中的共用流路槽62和连通口61以及设置在第一流路构件中的独立流路槽52和连通口51被供给。随后，液体在依次穿过设置在支撑构件30中的液体连通口31、设置在盖构件20中的开口21以及设置在基板11中的液体供给路径18和供给口17a的情况下被供给到压力室23。在供给到压力室23的液体中，未从喷出口13喷出的液体依次流过设置在基板11中的回收口17b和液体回收路径19、设置在盖构件20中的开口21和设置在支撑构件30中的液体连通口31。随后，液体依次流过设置在第一流路构件中的连通口51和独立流路槽52、设置在第二流路构件中的连通口61和共用流路槽62、设置在第三流路构件70中的共用流路槽71和连通口72以及接头橡胶100。然后，液体从设置在液体供给单元220中的液体连接部111向液体喷出头3的外部流动。

在图2所示的作为比较例的循环构造中，从液体连接部111流入的液体通过压力控制单元230向接头橡胶100供给。此外，在图3所示的第一循环构造中，从压力室23回收的液体穿过接头橡胶100，并且通过压力控制单元230从液体连接部111向液体喷出头的外部流动。从液体喷出单元300的共用供给流路211的一端流出的全部液体均不穿过独立供给流路213向压力室23供给。即，液体可以从共用供给流路211的另一端向液体供给单元220流动，而从共用供给流路211的一端流出的液体不流入独立供给流路213。以这种方式，由于路径被设置成使液体在不穿过打印元件基板10的情况下流过该路径，所以即使在如本适用例中的包括具有小流阻的大流路的打印元件基板10中，也能够抑制液体的循环流的逆流。以这种方式，由于在本适用例的液体喷出头3中能够抑制喷出口或压力室23附近的液体的变稠，所以能够抑制滑移或不喷出。结果，能够打印高质量的图像。

图13是示出两个邻接喷出模块中的打印元件基板的邻接部的局部放大俯视图。在本适用例中，使用大致平行四边形的打印元件基板。配置在各打印元件基板10中的具有喷出口13的喷出口列(14a至14d)被布置成在具有相对于液体喷出头3的长度方向的预定角度的同时倾斜。于是，打印元件基板10之间的邻接部处的喷出口列被形成为使得至少一个喷出口在打印介质输送方向上重叠。如图13所示，线D上的两个喷出口彼此重叠。利用该配置，即使当打印元件基板10的位置略微偏离预定位置时，通过重叠的喷出口的驱动控制也不能看到打印图像的黑条纹或缺失。即使当打印元件基板10以直线形状(线性形状)而非曲折形状布置时，通过图13所示的构造在抑制液体喷出头3的打印介质输送方向上的长度增大的同时，也能够应对打印元件基板10之间的连接部处的黑条纹或缺失。此外，在本适用例中，打印元件基板的主平面具有平行四边形形状，但是本发明不限于此。例如，即使当使用具有矩形形状、梯形形状和其它形状的打印元件基板时，也能够期望地使用本发明的构造。

(压力控制单元的构造的说明)

图15A和图15B是示出使用在第一循环构造中的压力控制单元230(背压阀)的外观立体图。图15C是压力控制单元230的截面图。除了控制压力(弹簧的初始载荷)不同以外在低压侧的压力调节机构230L具有相同的构造，因而将省略压力调节机构230L的说明。图15A至图15C中的压力调节机构230H的动作原理与通常被称作“背压阀”的机构的动作原理相同。图15B示出了受压板231和柔性膜232未被示出的状态，以便容易观察压力调节机构230H的内部。图15C是示出沿着图15A的XVC-XVC线截取的截面的图。

如图15B和图15C所示，压力调节机构230H包括：受压板231；第一压力室233，其设置在供液体喷出头3连接的上游侧；和柔性膜232，其流体地密封受压板231和第一压力室233。在本实施方式中，受压板231根据第一压力室内的墨的增多或减少而移位，并且连结到对应于柔性构件的柔性膜232。另外，第一压力室233具有：阀235，其通过受压板231和轴234连接；和开孔(orifice)236，其嵌合到阀235。本实施方式的开孔236设置在第一压力室233与第二压力室238之间的边界处。轴234、阀235和受压板231需要一体地移动，并且使用粘接剂、嵌合孔等连结在一起。另外，通过施力构件237(弹簧)沿使阀235闭塞的方向对受压板231和阀235施力。

在图15C中，阀235设置在开孔236的上游侧，并且当受压板231向上移动时，开孔236与阀235之间的间隙被打开。从压力调节机构230H的入口进入的墨流入第一压力室233，并且将其压力传递到受压板231。此后，墨通过穿过开孔236与阀235之间的间隙从压力调节机构230H的出口排出到液体喷出头3。

基于以下关系式确定各压力室内的压力，该关系式表示施加到各部分的力的平衡。通过改变对应于施力构件237的弹簧的力可以将P1设定为期望的控制压力。改变弹簧常数K或改变动作时的弹簧长度以改变弹簧的力。为了改变动作时的弹簧长度，例如在图15C中，可以改变施力构件237与壳体侧接触所在处的中空部的深度。

P1＝P0-(P2Sv+Kx)/Sd...式(1)

这里，Sd：受压板的面积，Sv：阀部的受压面积

P0：大气压，P1：压力室内的压力，P2：开孔的下游侧的压力

K：弹簧常数，x：弹簧位移

在式(1)中，右侧的第二项始终具有正值。因而，满足P1﹤P0的不等式，并且P1不可避免地变为负压。

另外，当将阀部的流阻设定为R，将穿过压力调节机构230H的内部的流量设定为Q时，满足以下等式。

P2＝P1-QR...式(2)

这里，例如，阀部的流阻R和阀开度被设计成具有图14的关系。更详细地，流阻R随着阀开度的增大而减小。

当确定阀位置使得同时满足式(1)和式(2)时，P1是确定的。当至压力调节机构230H的流量增多时，连接到压力调节机构230H的下游侧的缓冲储液器1003内的压力是恒定的。因而，归因于流量的增多，P2因压力控制单元230与缓冲储液器1003之间的流阻的增加而增大。为此，用于打开阀的力P2Sv增大，并且通过式(1)，P1瞬时减小。

另外，从式(2)得出R＝(P1-P2)/Q。这里，由于P2增大，P1减小，所以R减小。当R减小时，阀开度增大。如从图15C可知，当阀开度增大时，施力构件237的长度增加。因而，对应于从自由长度的位移的x减小。因而，弹簧的力kx减小。为此，从式(1)，P1瞬时增大。当P1瞬时增大时，P1通过与以上说明中的作用相反的作用而瞬时减小。当该现象瞬时重复时，在阀开度根据流量Q而改变的情况下，同时满足式(1)和式(2)。结果，P1被控制在恒定值。

(墨填充时的说明)

接下来，将给出向本实施方式的液体喷出设备1000填充墨的操作的说明。图16是示出本实施方式中的墨填充时的压力调节机构230H的构造的截面图。在本示例中，作为示例说明了使用在第二循环构造中的压力调节机构230H。然而，当采用使用在第一循环构造中的压力调节机构230H时，可以获得相同的构造。除了控制压力(弹簧的初始载荷)不同以外，低压侧的压力调节机构230L具有相同的构造，因而将省略压力调节机构230L的说明。

在本实施方式中，当向液体喷出头3的共用供给流路211、共用回收流路212和独立流路215的内部填充墨时，首先，通过驱动补充泵1005将一定量的墨从主储液器1006传送到缓冲储液器1003。

随后，如图16所示，调节螺钉242以固定约束板241的位置，使得约束板241的一端与受压板231接触，并且使阀235关闭。约束板241的另一端通过螺钉242连接到保持构件243。保持构件243固定于压力调节机构230H的主体，从而固定约束板241。约束板241、螺钉242和保持构件243具有如下刚性：该刚性使受压板231相对于其接收到的压力的变形减小，该压力由来自第一循环泵1001和1002以及第二循环泵1004的加压而产生。在本实施方式中，螺钉242用于固定约束板241的位置。然而，可以使用手动式杆机构、马达等。

随后，通过驱动第一循环泵1001和1002以及第二循环泵1004以对循环路径内的墨加压，向液体喷出头3的共用供给流路211、共用回收流路212和独立流路215的内部填充墨。当驱动循环泵1001至1004时，约束板241使压力调节机构230H的受压板231关闭阀235。因而，即使当压力调节机构内的压力升高时，阀235也不打开。为此，液体喷出头3内的流路可以维持在加压状态并且被墨填充。在液体喷出头3内的流路被墨填充之后，螺钉242开放以使约束板241与受压板231分离。然后，阀235打开，从而使至压力控制单元230(压力调节机构230H和压力调节机构230L)和缓冲储液器1003的循环流路被墨填充。

当诸如约束板241、螺钉242、保持构件243等的强制闭塞机构用于压力调节机构230H时，可以在墨循环路径中不独立设置阀的情况下向液体喷出设备1000的内部填充墨。根据该构造，当向液体喷出设备1000补充墨时，不需要用于对液体喷出头的内部施加压力的机构，因而能够抑制成本的增加，并且能够抑制设备结构复杂化。

(实施方式2)

以下，将参照附图说明根据实施方式2的液体喷出设备2000和液体喷出头2003的构造。在以下说明中，将仅说明与实施方式1的区别，并且将省略与实施方式1相同的部件的说明。

(液体喷出设备的说明)

图17是示出根据本实施方式的液体喷出设备2000的图。本实施方式的液体喷出设备2000与实施方式1的区别在于，通过如下构造在打印介质上打印全色图像：在该构造中，分别对应于青色C、品红色M、黄色Y和黑色K的墨的四个单色用液体喷出头2003平行地布置。在实施方式1中，能够用于一种颜色的喷出口列的列数为一列。然而，在本实施方式中，能够用于一种颜色的喷出口列的列数为二十列。为此，当对多个喷出口列适当地分配打印数据以打印图像时，能够以较高的速度打印图像。此外，即使当存在不喷出液体的喷出口时，液体也会从位于在打印介质输送方向上对应于非喷出口的位置处的其它列的喷出口补充地喷出。改善了可靠性，因而能够适当地打印商业图像。与实施方式1同样，液体喷出设备2000的供给***、缓冲储液器1003(参见图2和图3)和主储液器1006(参见图2和图3)流体连接到液体喷出头2003。此外，向液体喷出头2003传送电力和喷出控制信号的电气控制单元电连接到液体喷出头2003。

(循环路径的说明)

与实施方式1同样，能够使用图2或图3所示的第一循环构造和第二循环构造作为液体喷出设备2000与液体喷出头2003之间的液体循环构造。

(液体喷出头的结构的说明)

图18A和18B是示出根据本实施方式的液体喷出头2003的立体图。这里，将说明根据本实施方式的液体喷出头2003的结构。液体喷出头2003是喷墨线型(页宽型)打印头，其包括在液体喷出头2003的长度方向上直线状排列的十六个打印元件基板2010，并且能够通过一种液体打印图像。与实施方式1同样，液体喷出头2003包括液体连接部111、信号输入端子91和供电端子92。然而，由于与实施方式1相比本实施方式的液体喷出头2003包括许多喷出口列，所以将信号输入端子91和供电端子92布置在液体喷出头2003的两侧。这是因为，需要减少由设置在打印元件基板2010中的配线部导致的电压降低或信号传送延迟。

图23A和图23B是示出液体喷出头2003的斜视分解图，示出了构成液体喷出头2003的被根据功能被分割的部件或单元。各单元和构件的功能或液体喷出头内的液体流通顺序与实施方式1基本上是同样的，但是确保液体喷出头的刚性的功能不同。在实施方式1中，主要通过液体喷出单元支撑部81确保液体喷出头的刚性，但是在实施方式2的液体喷出头2003中，通过包括在液体喷出单元2300中的第二流路构件2060确保液体喷出头的刚性。本实施方式的液体喷出单元支撑部81连接到第二流路构件2060的两端，并且液体喷出单元2300机械地连接到液体喷出设备2000的滑架以使液体喷出头2003定位。电配线基板90和包括压力控制单元2230的液体供给单元2220连接到液体喷出单元支撑部81。两个液体供给单元2220中的每一个液体供给单元2220均包括内置的过滤器(未示出)。

两个压力控制单元2230被设定成以不同的且相对高和低的压力控制压力。此外，如图18A和图18B所示，当将高压侧和低压侧的压力控制单元2230设置在液体喷出头2003的两端时，沿液体喷出头2003的长度方向延伸的共用供给流路和共用回收流路中的液体的流彼此相向。在该构造中，促进了共用供给流路与共用回收流路之间的热交换，因而减小了两个共用流路内的温度差。因此，减小了沿着共用流路设置的打印元件基板2010的温度差。结果，存在不容易产生由温度差导致的打印不均匀的优点。

接下来，将说明液体喷出单元2300的流路构件2210的详细构造。如图19所示，流路构件2210通过层叠第一流路构件2050和第二流路构件2060而获得，并且流路构件2210将从液体供给单元2220供给的液体分配到喷出模块2200。流路构件2210用作使从喷出模块2200再循环的液体返回到液体供给单元2220的流路构件。流路构件2210的第二流路构件2060是如下流路构件：其形成有共用供给流路和共用回收流路且改善液体喷出头2003的刚性。为此，期望第二流路构件2060的材料相对于液体具有足够的耐腐蚀性并具有高的机械强度。具体地，能够使用SUS、Ti或氧化铝。

图20中的参考标记(a)是示出第一流路构件2050中的供喷出模块2200安装的面的图，参考标记(b)是示出第一流路构件2050的背面和接触第二流路构件2060的面的图。与实施方式1不同，本实施方式的第一流路构件2050具有如下构造：在该构造中，多个构件被邻接地布置成分别对应于喷出模块2200。通过采用该分割结构，多个模块能够以对应于液体喷出头2003的长度的方式配置。因此，该结构能够特别适当地使用在与例如具有B2或更大尺寸的片材对应的相对长的液体喷出头中。如参考标记(a)所示，第一流路构件2050的连通口51与喷出模块2200流体连通。如参考标记(b)所示，第一流路构件2050的独立连通口53与第二流路构件2060的连通口61流体连通。参考标记(c)示出了第二流路构件60的相对于第一流路构件2050的接触面，参考标记(d)示出了第二流路构件60的厚度方向上的中央部的截面，参考标记(e)是示出第二流路构件2060的相对于液体供给单元2220的接触面的图。第二流路构件2060的连通口或流路的功能与实施方式1的各颜色是同样的。第二流路构件2060的共用流路槽71被形成为使得共用流路槽71的一侧是图21所示的共用供给流路2211，另一侧是共用回收流路2212。这些流路分别沿着液体喷出头2003的长度方向设置，使得液体从这些流路的一端向另一端供给。本实施方式与实施方式1的区别在于，共用供给流路2211和共用回收流路2212中的液体流动方向彼此相反。

图21是示出打印元件基板2010与流路构件2210之间的液体连接关系的透视图。沿液体喷出头2003的长度方向延伸的一对共用供给流路2211和共用回收流路2212设置在流路构件2210内。第二流路构件2060的连通口61连接到第一流路构件2050的独立连通口53，使得两者的位置彼此匹配，从而形成了从第二流路构件2060的共用供给流路2211通过连通口61与第一流路构件2050的连通口51连通的液体供给流路。同样地，还形成了从第二流路构件2060的连通口72通过共用回收流路2212与第一流路构件2050的连通口51连通的液体供给路径。

图22是沿着图21的线XXIII-XXIII的截取的截面图。共用供给流路2211通过连通口61、独立连通口53和连通口51连接到喷出模块2200。尽管在图22中未示出，但是显而易见的是，共用回收流路2212通过在图21的不同截面中的相同路径连接到喷出模块2200。与实施方式1同样，喷出模块2200和打印元件基板2010均设置有与各喷出口连通的流路，因而能够使供给的液体的部分或全部在穿过不执行喷出动作的喷出口的情况下进行再循环。此外，与实施方式1同样，通过液体供给单元2220，共用供给流路2211连接到压力控制单元2230(高压侧)，共用回收流路2212连接到压力控制单元2230(低压侧)。因而，以通过压差使液体从共用供给流路2211穿过打印元件基板2010的压力室向共用回收流路2212流动的方式形成流。

(喷出模块的说明)

图23A是示出一个喷出模块2200的立体图，图23B是示出该喷出模块2200的分解图。与实施方式1的区别在于，端子16分别布置在打印元件基板2010的喷出口列方向上的两侧(打印元件基板2010的长边部)。因此，电连接到打印元件基板2010的两个柔性电路板40被布置用于各打印元件基板2010。由于设置在打印元件基板2010中的喷出口列的列数是二十列，所以喷出口列多于实施方式1的八列喷出口列。这里，由于缩短了从端子16到打印元件的最大距离，所以减少了产生在打印元件基板2010内的配线部中的电压降低或信号延迟。此外，支撑构件2030的液体连通口31沿着设置在打印元件基板2010中的整个喷出口列开口。其它构造与实施方式1同样。

图24中的参考标记(a)是示出打印元件基板2010中的布置有喷出口13的面的示意图，参考标记(c)是示出参考标记(a)的面的背面的示意图。参考标记(b)是示出当设置在参考标记(c)中的打印元件基板2010的背面的盖构件2020被移除的情况下打印元件基板2010的面的示意图。如参考标记(b)所示，液体供给路径18和液体回收路径19在打印元件基板2010的背面处沿着喷出口列方向交替地设置。喷出口列的列数大于实施方式1的喷出口列的列数。然而，与实施方式1的本质区别在于，如上所述地端子16设置在打印元件基板的喷出口列方向上的两侧。基本构造与实施方式1同样，其中各喷出口列中均设置液体供给路径18和液体回收路径19这一对路径，并且盖构件2020设置有与支撑构件2030的液体连通口31连通的开口21。

另外，上述实施方式的说明不限制本发明的范围。作为示例，在本实施方式中，已经说明了通过加热元件产生气泡以喷出液体的热型液体喷出头。然而，本发明还能够适用于采用压电型和其它各种液体喷出类型的液体喷出头。

在本实施方式中，已经说明了其中诸如墨等的液体在储液器与液体喷出头之间循环的液体喷出设备(打印设备)，但是还可以使用其它实施方式。在其它实施方式中，例如，可以采用如下构造：墨不循环，并且在液体喷出头的上游侧和下游侧设置两个储液器使得墨从一个储液器向另一储液器流动。以这种方式，压力室内的墨可以流动。

在本实施方式中，已经说明了使用具有对应于打印介质的宽度的长度的所谓的页宽型头的示例，但是本发明还能够适用于在扫描打印介质的同时在打印介质上打印图像的所谓的串行型液体喷出头(serial type liquid ejection head)。作为串行型液体喷出头，例如，液体喷出头可以配备有喷出黑色墨的打印元件基板和喷出彩色墨的打印元件基板，但是本发明不限于此。即，可以设置比打印介质的宽度短且包括以使喷出口在喷出口列方向上彼此重叠的方式布置的多个打印元件基板的液体喷出头，并且可以通过该液体喷出头扫描打印介质。

(实施方式3)

以下，将参照附图给出根据本发明的实施方式3的液体喷出头3300等的构造的说明。在以下说明中，将仅主要说明与实施方式1和2不同的部分，并且将省略与实施方式1和2同样的部分的说明。

(循环构造的说明)

图25是示出适用于本实施方式的液体喷出设备的循环构造的示意图。与上述第一循环构造的主要区别在于，液体喷出头3300内的构造不同，并且从缓冲储液器1003供给的墨穿过独立流路到达液体喷出头3300。由此产生的与第一循环构造的另一区别在于，位于液体喷出头3300的上游侧的过滤器3221和位于液体喷出头3300的下游侧的压力调节机构3230中的每一者均具有独立构造。尽管与实施方式1和2相比去除了液体供给单元220、第二循环泵1004等，但是液体供给单元220、第二循环泵1004等可以包括在本循环构造中。

与第一循环构造同样，即使当流量因每单位面积的喷出量的改变而改变时，压力调节机构3230也会使上游侧(即，液体喷出头3300侧)的压力变化稳定在以预设压力为中心的一定范围内。本实施方式的压力调节机构3230与使用图15A至图15C说明的压力调节机构230同样地动作。

(液体喷出头的构造的说明)

图26A和图26B是示出本实施方式的液体喷出头3300的构造的图。图26A是本实施方式的液体喷出头3300的立体图，图26B是沿着图26A所示的XXVIB-XXVIB线截取的截面图。在图26A和图26B中，为了便于理解本构造，未示出柔性印刷电路和密封材料。

本实施方式的液体喷出头3300包括多个打印元件基板3010和支撑打印元件基板3010的基底基板3310。如图26B所示，用于向各打印元件基板供给墨的共用流路3320设置在基底基板内部。

图27是示出液体喷出头3300的内部构造的示意图。如图27所示，沿着基底基板3310的长度方向延伸的共用流路3320以曲折状形成在液体喷出头3300内部。流体连接到液体喷出头3300外部的缓冲储液器1003等的墨入口3321、墨出口3322和用于向打印元件基板3010供给墨的墨供给口3323形成在共用流路3320中。通过层叠形成多个板状构件，基底基板3310可以形成共用流路3320。基底基板3310优选具有使液体喷出头3300不翘曲的刚性。另外，基底基板3310需要相对于墨具有足够的耐腐蚀性，并且基底基板3310优选由具有低线膨胀系数的材料制成。例如，作为基底基板3310的材料，能够适当地使用如下复合材料：通过将诸如二氧化硅微粒等的无机填料添加到诸如氧化铝、树脂材料、液晶聚合物(LCP)、聚苯硫醚(PPS)或聚砜(PSF)等的基材获得的复合材料。尽管未示出，但是FPC布置于基底基板3310，并且电连接到打印元件基板3010的电极。

基底基板3310沿与纸输送方向相交的方向延伸(图26B所示的箭头的方向)，并且多个打印元件基板3010沿着基底基板3310的长度方向以曲折状配置，同时多个打印元件基板3010的位置在基底基板3310的短边方向上彼此错位。如上所述，本实施方式的液体喷出头3300是页宽型液体喷出头。多个打印元件基板3010的配置不限于曲折状配置。例如，打印元件基板3010可以沿基底基板3310的长度方向以直线状配置。可选地，打印元件基板3010可以被配置成使得各喷出口列相对于基底基板3310的长度方向倾斜一定角度，并且各个打印元件基板3010的中心位置均与基底基板3310的长度方向平行。

(打印元件基板的构造的说明)

图28是本实施方式的一个打印元件基板3010的示意图，图29是打印元件基板3010的沿着图28的XXIX-XXIX线截取的截面图。

如图28和图29所示，打印元件基板3010具有通过配置多列喷出口列形成的四个喷出口部3011。一个喷出口部3011包括两列喷出口列。即，各打印元件基板3010中均形成有八列喷出口列。

在本实施方式中，喷出口部3011沿基底基板3310的长度方向(长边方向)延伸。然而，实施方式不限于此。例如，喷出口部3011可以相对于基底基板3310的长度方向倾斜地延伸。

打印元件基板3010使用气泡喷出方式喷出墨。具体地，如图29所示，打印元件基板3010包括流路形成构件3012和基板3013。用于使墨发泡的发泡室3014和用于喷出墨滴的喷出口3015形成在流路形成构件3012中。

对应于能量产生元件的加热电阻元件3016布置在基板3013中的对应于发泡室3014的位置处。加热电阻元件3016沿着喷出口列以直线状布置，喷出口3015以列状配置在预定位置处，以对应于各个加热电阻元件3016。另外，基板3013的流路形成构件3012所在侧的相反侧的面具有与基底基板3310的墨供给口3323连通的墨供给口3017。一个墨供给口3017与多个喷出口3015连通。

基板3013内形成有电线(未示出)。电线电连接到FPC的电极。当从外部控制电路(未示出)通过电极向基板3013输入脉冲电压时，加热电阻元件3016产生热，并且发泡室3014内的墨沸腾。通过沸腾使墨发泡，并且墨从喷出口3015喷出。在本实施方式中，打印元件基板3010的主平面是矩形。然而，本发明不限于此。例如，即使当打印元件基板具有平行四边形形状、梯形形状或其它形状时，也可以适当地实现本发明的构造。

图30是示出当打印占空变化时本实施方式的循环路径中的头内的压力分布的变化的图。

按表1设定流阻R、受压板的面积Sd、阀的受压面积Sv和弹簧常数K，并且将循环泵3001的流量设定为30mL/分钟。根据该设定，流出液体喷出头3300的墨出口3322的墨的流量在打印占空为0％时是30mL/分钟，在打印占空为100％时是10mL/分钟。换言之，由于从液体喷出头3300的上游侧发送一定量的墨流量，所以通过减去用于打印的墨量(最大20mL/分钟)而获得的墨流量从液体喷出头3300流入压力调节机构3230。结果，压力调节机构3230的流量在10mL/分钟至30mL/分钟的范围内。

另外，缓冲储液器1003内的内部压力是固定的且被设定为-2000mmAq，将阀开度与阀部的流阻R之间的关系设定为图14所示的关系。

如从图30可知，当墨流量改变时，归因于对应于循环路径的连接部的接头部或包括在循环路径中的管的影响，压力调节机构3230与缓冲储液器1003之间的压力损失变化。为此，即使压力调节机构3230的入口位置处的压力P2改变，出口位置处的压力P1也不变，从而通过压力调节机构3230将液体喷出头3300的下游侧的压力控制在恒定值。

以这种方式，本实施方式的压力调节机构3230可以将压力调节机构3230的入口(即，墨出口3322)处的压力控制在恒定值。此外，在本实施方式的循环路径中，与上述实施方式2同样，过滤器3221布置在液体喷出头3300的上游侧，压力调节机构3230布置在液体喷出头300的下游侧。根据该构造，不担心异物可能进入液体喷出头3300。

[表1]

(比较例)

图31是示出传统技术的液体喷出设备中的循环构造的示意图。在传统技术的循环构造中，循环泵3001布置在液体喷出头3300的下游，压力调节机构3230布置在液体喷出头3300的上游侧。压力调节机构3230具有与所谓的二次压力调节器相同的构造，并且执行将压力调节机构3230的下游侧的压力维持在恒定值的动作。

循环泵3001的流量被设定为30mL/分钟。在该实例中，当打印占空为0％时，流出液体喷出头3300的墨出口3322的墨的流量为30mL/分钟(与图30的设置相同)。同时，当打印占空为100％时，流入液体喷出头3300的墨入口3321的墨的流量为50mL/分钟。换言之，由于一定量的墨流量被从液体喷出头3300的下游侧引出，所以通过与用于打印的墨量(最大20mL/分钟)相加而获得的墨流量流入压力调节机构3230。结果，压力调节机构3230的流量在30mL/分钟至50mL/分钟的范围。

比较例的压力调节机构3230可以将压力调节机构3230的出口(即，墨入口3321)处的压力控制在恒定值。在图31的循环构造中，最大限度地抑制了压力调节机构3230的出口处的被控制在一定范围内的压力在至墨入口3321的路径中变化，因而压力损失高的过滤器3221布置在压力调节机构3230的上游侧。根据该构造，产生在压力调节机构3230内的异物在不穿过过滤器3221的情况下到达液体喷出头3300，因而异物在一些情况下进入液体喷出头3300。

(液体喷出头内的压力变化的比较)

图32和图33是分别示出本实施方式和比较例的共用流路3320内的压力分布的图。这里，将安装在液体喷出头3300中的打印元件基板(以下，可以称作“片(chip)”)的数量设定为15个，将引到打印元件基板3010的墨供给口3323的流阻设定为0.2mmAq·mL/分钟。如前所述，虽然本实施方式和比较例在打印待机状态下具有相同的循环流量，但是流量范围在本实施方式与比较例之间是不同的。根据该构造，液体喷出头3300内的最大压力变化量产生差别。

如图32和图33所示，在本实施方式中ΔP＝108mmAq，而在比较例中ΔP＝164mmAq。能够理解，在本实施方式中，可以进一步抑制液体喷出头3300内的压力变化。该压力变化差随着墨粘度的增加而增大。因而，在本实施方式的循环构造中，可以使用更多种类型的墨以高的速度执行打印以获得高图像质量。

当打印待机状态下的循环流量减少时，即使当采用比较例的构造时，也可以获得与本实施方式相同的压力变化。然而，特别地，在具有热型的液体喷出头3300中，在许多情况下使用副加热器进行温度控制以防止颜色不均匀。为此，当在打印待机状态下墨循环流量被设定得少时，向位于液体喷出头3300内的下游侧的打印元件基板3010供给的墨的温度会过度增大。结果，液体喷出头3300内的温度差增大，并且会发生输出到打印介质的图像变得不均匀的问题。归因于对喷出而言所必需的打印元件基板3010的功率、液体喷出头3300内的热阻值等，该问题略微不同。然而，当使用相同构造的液体喷出头3300时，待机状态下的循环量被设计为相同的。为此，当与比较例的构造相比时，在本实施方式的构造中，可以将压力变化不变地抑制在低的值。

当抑制更长的全页宽型液体喷出头3300内的压力变化时，除了在液体喷出头3300的下游侧布置压力调节机构3230以外，还优选在液体喷出头3300的上游侧设置压力调节机构3230。根据该构造，即使担心异物可能进入布置在液体喷出头3300的上游侧的压力调节机构3230，也可以将液体喷出头3300的墨入口3321和墨出口3322处的压力控制在恒定值。为此，即使当使用更长的全页宽型液体喷出头3300时，共用流路3320内的压力变化也会被抑制。

本发明的液体喷出设备可以使用页宽型液体喷出头打印高清晰度图像。

虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施方式。权利要求书的范围应符合最宽泛的解释，以包含所有的这些变型、等同结构和功能。

Claims (17)

1.一种液体喷出设备，其包括：

液体存储容器，其存储液体；

多个打印元件基板，其包括喷出口和压力室，所述喷出口喷出液体，所述压力室内包括产生喷出液体用的能量的打印元件；

共用供给流路，其向所述多个打印元件基板供给液体；

供给侧过滤器，其设置在所述液体存储容器与所述共用供给流路之间的流路中，用于去除异物；

供给侧压力调节机构，其设置在所述共用供给流路的下游侧的流路中，用于调节所述共用供给流路中的压力；

共用回收流路，其从所述多个打印元件基板回收液体；

回收侧过滤器，其设置在所述液体存储容器与所述共用回收流路之间的流路中，用于去除异物；和

回收侧压力调节机构，其设置在所述共用回收流路的下游侧的流路中，用于调节所述共用回收流路中的压力。

2.根据权利要求1所述的液体喷出设备，其中，所述液体喷出设备还包括：

多个独立供给流路，其使所述共用供给流路与所述多个打印元件基板之间连通；和

多个独立回收流路，其使所述多个打印元件基板与所述共用回收流路之间连通。

3.根据权利要求1所述的液体喷出设备，其中，所述供给侧压力调节机构和所述回收侧压力调节机构被设定成具有彼此不同的控制压力。

4.根据权利要求1所述的液体喷出设备，其中，所述液体喷出设备还包括液体喷出头，所述液体喷出头包括所述多个打印元件基板和所述共用供给流路。

5.根据权利要求4所述的液体喷出设备，其中，在位于所述液体喷出头的下游侧的流路中，所述液体喷出设备还包括送液单元，所述送液单元被构造成将液体从所述液体喷出头送到所述液体存储容器。

6.根据权利要求1所述的液体喷出设备，其中，所述液体喷出设备还包括液体喷出头，所述液体喷出头包括所述多个打印元件基板、所述共用供给流路、所述共用回收流路、所述供给侧压力调节机构和所述回收侧压力调节机构。

7.根据权利要求1所述的液体喷出设备，其中，所述液体存储容器内的液体依次穿过所述供给侧过滤器、所述共用供给流路、所述压力室、所述共用回收流路和所述回收侧压力调节机构被回收到所述液体存储容器。

8.根据权利要求1所述的液体喷出设备，其中，所述液体存储容器内的液体具有：

依次穿过所述供给侧过滤器、所述共用供给流路和所述供给侧压力调节机构、而不穿过所述压力室地流至所述液体存储容器的流路；和

依次穿过所述回收侧过滤器、所述共用回收流路和所述回收侧压力调节机构、而不穿过所述压力室地流至所述液体存储容器的流路。

9.根据权利要求1所述的液体喷出设备，其中，所述供给侧压力调节机构和所述回收侧压力调节机构均对应于背压式压力调节阀机构。

10.根据权利要求9所述的液体喷出设备，其中，所述背压式压力调节阀机构包括：

第一压力室，

第二压力室，其设置在所述第一压力室的下游侧，

开孔，其设置在所述第一压力室与所述第二压力室之间的连接部中，

阀，其设置在所述第一压力室内，用于改变所述第一压力室与所述第二压力室之间的流阻，

施力构件，其沿使所述开孔与所述阀之间的间隙闭塞的方向对所述阀施力，和

受压板，其根据所述第一压力室内的液体的增多或减少而移位。

11.根据权利要求10所述的液体喷出设备，其中，所述受压板向所述阀传送所述移位，所述阀基于所述移位调节所述开孔与所述阀之间的间隙并改变所述第一压力室与所述第二压力室之间的流阻。

12.根据权利要求4所述的液体喷出设备，其中，所述液体喷出设备还包括强制闭塞单元，所述强制闭塞单元被构造成在向所述液体喷出头填充液体的情况下使所述压力调节机构内的液体的流路闭塞。

13.一种液体喷出头，其喷出容纳液体的液体存储容器的液体，所述液体喷出头包括：

多个打印元件基板，其包括喷出口和压力室，所述喷出口喷出液体，所述压力室内包括产生喷出液体用的能量的打印元件；

共用供给流路，其向所述多个打印元件基板供给液体；

供给侧过滤器，其设置在所述液体存储容器与所述共用供给流路之间的流路中，用于去除异物；

供给侧压力调节机构，其设置在所述共用供给流路的下游侧的流路中，用于调节所述共用供给流路中的压力；

共用回收流路，其从所述多个打印元件基板回收液体；

回收侧过滤器，其设置在所述液体存储容器与所述共用回收流路之间的流路中，用于去除异物；和

回收侧压力调节机构，其设置在所述共用回收流路的下游侧的流路中，用于调节所述共用回收流路中的压力。

14.根据权利要求13所述的液体喷出头，其中，所述供给侧压力调节机构和所述回收侧压力调节机构被设定成具有彼此不同的控制压力。

15.根据权利要求13所述的液体喷出头，其中，所述液体存储容器内的液体具有：

依次穿过所述供给侧过滤器、所述共用供给流路和所述供给侧压力调节机构、而不穿过所述压力室地流至所述液体存储容器的流路；和

依次穿过所述回收侧过滤器、所述共用回收流路和所述回收侧压力调节机构、而不穿过所述压力室地流至所述液体存储容器的流路。

16.根据权利要求13所述的液体喷出头，其中，所述液体喷出头是页宽型液体喷出头，并且

所述多个打印元件基板以直线状排列。

17.根据权利要求13所述的液体喷出头，其中，所述压力室内的液体在所述压力室的内部与外部之间循环。