CN106956515B - 液体排出头和液体排出设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液体排出头和液体排出设备。该液体排出头包括：记录元件基板，其包括：排出口，用于排出液体，记录元件，用于生成用以排出液体的能量，压力室，其内部具有所述记录元件，液体供给通道，用于将液体供给至所述压力室，以及液体回收通道，用于从所述压力室回收液体；以及支撑构件，用于支撑所述记录元件基板，所述支撑构件包括：供给室，用于将液体供给至所述液体供给通道，以及回收室，用于从所述液体回收通道回收液体。所述回收室的内体积小于所述供给室的内体积。

Description

液体排出头和液体排出设备

技术领域

本发明涉及一种液体排出头和使用该液体排出头的液体排出设备。

背景技术

通过将液体排出到记录介质上来进行记录的液体排出设备使用液体排出头，其中该液体排出头具有与排出口连通的压力室和提供用以排出压力室内的液体的能量的记录元件。作为液体排出设备的代表的喷墨记录设备从排出口排出作为溶媒中所包含的诸如染料或颜料等的色材的记录液和用于调整记录液的处理液等。例如在这种液体排出设备中、要排出的液体是记录液的情况下，排出口附近的记录液中的易挥发成分可能蒸发，因此色材的浓度增加，由此导致记录图像中的不规则颜色。还存在如下情况：易挥发成分的蒸发增大了排出口附近和压力室内的液体的粘度，这降低了液体的排出速度，因此液体无法精确地到达记录介质上的期望位置。用于应对这种问题的一个已知的措施是使液体经由液体排出头、并且特别是经由压力室进行循环。在液体要经由压力室循环的情况下，设置从共用供给通道分支、穿过压力室并且在共用回收通道合流的通道，以使液体经由这些通道通过压力室进行循环。在液体排出头中设置用于驱动记录元件的驱动电路，并且在排出口的数量大并且记录元件的数量也大的情况下，由于驱动电路所引起的发热的影响的增加还可能会引起液体的排出速度的改变，并且可能难以进行针对记录介质的精确排出。例如，日本特表(PCT日文翻译的专利公开)2003-519027公开了如下配置：将驱动电路处所生成的热引导得远离经由压力室循环并转送至回收通道的液体，从而抑制由于温度上升所引起的液体的粘度的改变，由此抑制液体的排出速度的改变。

在诸如日本特表2003-519027所描述等的结构中，在从供给通道供给至压力室的液体的流量小于从排出口所排出的液体的流量的情况下，在进行排出时来自回收通道的液体逆流并流入压力室中。这意味着，由于来自驱动电路等的热的传递而被加热并且变得粘度降低的液体流入压力室中，因此诸如排出量和排出速度等的排出特性改变。结果，记录质量受到影响，诸如记录的浓度在开始记录时在记录介质上所记录的部分与稍后记录的部分相比变暗等。这是排出特性根据液体排出头的驱动状态的改变(在这种情况下为从待机循环状态向记录状态的改变)而改变以及记录质量也改变的一个示例。另一方面，在从供给通道供给至压力室的液体的流量大于从排出口所排出的液体的流量的情况下，即使在进行排出时液体也没有从回收通道逆流。然而，在这种情况下，压力室处以及附近通道的压力下降大，因此需要使压力室和附近通道的通道宽度变大，这使得难以将压力室配置成高密度并且进行高清晰度的记录。

发明内容

已经发现，期望提供一种液体排出头和液体排出设备，其中，在该液体排出头和该液体排出设备中，抑制了即使在驱动状态改变时升温液体也从回收通道逆流，并且由此抑制了影响排出特性的驱动状态的改变。

一种液体排出头，包括：记录元件基板，其包括：排出口，用于排出液体，记录元件，用于生成用以排出液体的能量，压力室，其内部具有所述记录元件，液体供给通道，用于将液体供给至所述压力室，以及液体回收通道，用于从所述压力室回收液体；以及支撑构件，用于支撑所述记录元件基板，所述支撑构件包括：供给室，用于将液体供给至所述液体供给通道，以及回收室，用于从所述液体回收通道回收液体。所述回收室的内体积小于所述供给室的内体积。

一种液体排出头，包括：记录元件基板，其中在所述记录元件基板的第一面上设置有多个记录元件，多个所述记录元件用于生成用以排出液体的能量；分隔壁，其配置在相邻的记录元件之间；以及排出口，其是针对各个所述记录元件所配置的，并且面对所述记录元件，其中，多个所述排出口排列成行以形成排出口行，针对各所述记录元件利用所述分隔壁来形成压力室，并且利用所述记录元件从所述排出口排出所述压力室内的液体，所述液体排出头还设置有：液体供给通道，其设置在所述记录元件基板的第二面上，并且与多个所述压力室连通，液体回收通道，其设置在所述第二面上，并且与多个所述压力室连通，共用供给通道，用于将液体供给至所述压力室，共用回收通道，用于从所述压力室回收液体，多个供给室，其与所述共用供给通道和所述液体供给通道连通，以及多个回收室，其与所述共用回收通道和所述液体回收通道连通，所述供给室和所述回收室沿所述排出口行的方向交替地排列在所述共用供给通道、所述共用回收通道和所述记录元件基板所限定的区域中，在没有排出液体的待机状态下，根据所述共用供给通道和所述共用回收通道之间的压力差，形成从所述共用供给通道起经由所述供给室、所述液体供给通道、所述压力室、所述液体回收通道、所述回收室并且达到所述共用回收通道的液体的流路，以及至少一个回收室的内体积小于与该回收室相邻的供给室的内体积。

一种液体排出设备，包括：液体排出头，其包括：记录元件基板，其包括：排出口，用于排出液体，记录元件，用于生成用以排出液体的能量，压力室，其内部具有所述记录元件，液体供给通道，用于将液体供给至所述压力室，以及液体回收通道，用于从所述压力室回收液体，支撑构件，用于支撑所述记录元件基板，所述支撑构件包括：供给室，用于将液体供给至所述液体供给通道，以及回收室，用于从所述液体回收通道回收液体，并且具有比所述供给室的内体积小的内体积；储存单元，用于储存液体；第一循环***，用于使液体从所述储存单元向共用供给通道循环；以及第二循环***，用于使液体从所述储存单元向共用回收通道循环。

通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出根据第一结构示例的液体排出设备的示意结构的图。

图2是示出第一循环配置的图。

图3是示出第二循环配置的图。

图4A和4B是示出液体排出头的结构的立体图。

图5是液体排出头的分解立体图。

图6A～6F是示出通道构件的正面和背面的结构的图。

图7是示出通道之间的关系的透视图。

图8是示出通道构件和排出模块的截面图。

图9A和9B是说明排出模块的图。

图10A～10C是示出记录元件基板的结构的图。

图11是示出记录元件基板的结构的局部剖切立体图。

图12是示出相邻的记录元件基板的平面图。

图13是示出根据第二结构示例的液体排出设备的示意结构的图。

图14A和14B是示出液体排出头的结构的立体图。

图15是液体排出头的分解立体图。

图16A～16E是示出通道构件的结构的图。

图17是示出通道构件中的连接关系的立体图。

图18是示出通道形成构件和排出模块的截面图。

图19A和19B是说明排出模块的图。

图20A～20C是示出记录元件基板的结构的图。

图21是用于说明根据本发明实施例的液体排出头中的液体排出单元的立体图。

图22是排出模块的立体图。

图23A～23C是记录元件基板的分解立体图。

图24A和24B是用于说明记录元件基板中的压力室和排出口的图。

图25A和25B是用于说明液体排出设备中的循环配置的图。

图26A和26B是示出根据第一示例和第一比较例的供给液体室和回收液体室的截面图。

图27是示意性示出压力室温度随着时间的变化的图。

图28是示出根据第二比较例的供给液体室和回收液体室的截面图。

图29A和29B是示意性示出液体供给通道和液体回收通道处的压力分布的图。

图30A和30B是用于说明第二示例的截面图。

图31是示出根据第三比较例的供给液体室和回收液体室的截面图。

图32是示出根据第四比较例的供给液体室和回收液体室的截面图。

图33是在填充有液体时的气泡的状态的示意截面图。

图34是用于说明液体填充方法的截面图。

具体实施方式

以下将参考附图来说明本发明可应用于的结构示例和实施例。应当理解，以下的说明没有限制本发明的范围。作为一个示例，以下将说明所谓的热方式液体排出头，其中该热方式液体排出头使用发热元件作为用于生成用以排出液体的能量的记录元件，通过利用热在压力室内的液体中产生气泡来从排出口排出液体。然而，本发明可应用于的液体排出头不限于热方式，并且本发明可以应用于采用使用压电元件的压电方式以及其它各种类型的液体排出方式的液体排出头。根据本发明的用于排出诸如墨等的液体的液体排出头和具有该液体排出头的液体排出设备可应用于诸如打印机、影印机、具有通信***的传真装置和具有打印机单元的字处理器等的设备，并且还可应用于以复合方式与各种处理装置相组合的工业记录设备。例如，本发明可以用来制作生物芯片、印刷电子电路、制作半导体基板和其它这种用途。

尽管以下的说明涉及使诸如记录液等的液体在储液器和液体排出头之间循环的液体排出设备中所使用的液体排出头3，但使用根据本发明的液体排出头的液体排出设备不限于此。本发明可以应用于液体排出设备的如下配置：代替使液体循环，设置两个储液器(一个位于液体排出头的上游侧并且另一个位于下游侧)，并且通过使液体经由液体排出头从一个储液器向另一储液器流动来使液体排出头的压力室内的液体流动。

此外，以下的说明涉及长度与记录介质的宽度相对应的所谓的行型(页宽型)头，但本发明还可应用于通过沿主扫描方向和副扫描方向的扫描来完成记录介质上的记录的所谓的串行型液体排出头。串行型液体排出头的示例是具有各自用于记录黑色记录液并且用于记录彩色记录液的一个记录元件基板的液体排出头，但这并非限制性的。串行型液体排出头的示例可以是如下的配置：形成比记录介质的宽度短的短式行型头，其中多个记录元件基板排列成口在排出口行方向上重叠，并且这些短式行型头在记录介质上进行扫描。

根据第一结构示例的液体排出头设备的说明

首先，作为根据本发明的液体排出设备的示例，将说明通过从排出口将记录液作为液体排出到记录介质上来进行记录的喷墨记录设备1000(以下还简称为“记录设备”)。图1示出作为根据第一结构示例的液体排出设备的记录设备1000的示意结构。记录设备1000具有用于输送记录介质2的输送单元1和以与记录介质2的输送方向大致垂直的方式配置的行型液体排出头3，并且是用于在连续地或间歇地输送多个记录介质2的同时进行单遍(pass)连续记录的行型记录设备。记录介质2不限于裁切薄片，而且可以是连续的卷筒薄片。液体排出头3能够利用青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)和黑色(K)的彩色记录液(这些颜色还被统称为CMYK)来进行全色打印。如后面所述，液体排出头3通过流体连接连接至作为用于向液体排出头3供给液体的供给路径的液体供给配置、主储液器和缓冲储液器(参见图2)。如后面将说明的图2所示，液体排出头3可以大致划分成液体供给单元220、负压控制单元230和液体排出单元300。向液体排出单元300设置多个记录元件基板10以及共用供给通道211和共用回收通道212，其中向各个记录元件基板10设置多个记录元件。在液体排出单元300中，如图2的箭头所示，从共用供给通道211向记录元件基板10供给记录液，并且利用共用回收通道212回收该记录液。液体排出头3还电气连接至用于将电力和排出控制信号传输至液体排出头3的电气控制单元。后面将详细说明排出头3内的液体路径和电气信号路径。

第一循环配置的说明

图2示出作为应用于根据本发明的液体排出设备的循环路径结构的形式的第一循环配置。在第一循环配置中，液体排出头3通过流体连接而连接至高压侧的第一循环泵1001、低压侧的第一循环泵1002和缓冲储液器1003等。尽管为了说明简洁、图2仅示出CMYK颜色各自的记录液中的一个颜色的记录液流动所经由的路径，但实际上，液体排出头3和记录设备主单元设置有四个颜色的循环路径。用作与主储液器1006相连接的辅助储液器的缓冲储液器1003具有用于储存记录液的储存单元的功能，并且具有大气连通口(未示出)，由此储液器的内部和外部连通，并且可以将记录液内的气泡排出到外部。缓冲储液器1003还连接至补给泵1005。在例如通过从液体排出头3的排出口排出(喷出)记录液来在液体排出头3中消耗液体以进行记录或吸引恢复等的情况下，补给泵1005用于将与所消耗的量相同的量的记录液从主储液器1006转送至缓冲储液器1003。

两个第一循环泵1001和1002用于从液体排出头3的液体连接部111提取液体，并且使该液体流向缓冲储液器1003。第一循环泵1001和1002优选是具有定量的送液能力的容积型泵。具体示例可以包括管泵、齿轮泵、隔膜泵和注射泵等。例如，还可以使用通过在泵的出口配置常用的恒流阀和安全阀来确保恒定流量的配置。在正驱动液体排出单元300时，高压侧的第一循环泵1001和低压侧的第一循环泵1002各自使恒定量的记录液流经共用供给通道211和共用回收通道212。优选将该流量设置为液体排出头3的记录元件基板10之间的温度差不会影响记录介质2上的记录图像质量的程度以上。另一方面，如果该流量被设置得过高，则液体排出单元300内的通道中的压力下降的影响导致在记录元件基板10之间产生过大的负压差，这导致在记录图像中产生浓度不均匀。因此，优选考虑到记录元件基板10之间的温度差和负压差来设置流量。在记录液进行循环所经由的路径中，包括高压侧的第一循环泵1001的路径构成液体排出设备中的第一循环***，并且包括低压侧的第一循环泵1002的路径构成液体排出设备中的第二循环***。

在从缓冲储液器1003向液体排出头3供给记录液的路径上设置第二循环泵1004。负压控制单元230配置在第二循环泵1004和液体排出单元300之间的路径上。负压控制单元230起如下作用：即使在记录时循环***的流量由于占空比的差而波动的情况下，也可以使负压控制单元230的下游侧(即，液体排出单元300侧)的压力维持于预设的恒定压力。负压控制单元230具有各自被设置为不同的控制压力的两个压力调整机构。可以使用任何机构作为这两个压力调整机构，只要可以将该机构的下游侧的压力控制为在以期望的设置压力为中心的恒定范围以下内波动即可。作为一个示例，可以采用与所谓的“减压调节器”等同的机构。在使用减压调节器作为压力调整机构的情况下，如图2所示，优选利用第二循环泵1004经由液体供给单元220向负压控制单元230的上游侧加压。这样使得能够抑制缓冲储液器1003的水头压力对液体排出头3的影响，从而给出记录设备1000中的缓冲储液器1003的布局的更大自由度。在驱动液体排出头3时所使用的记录液的循环流量的范围内，第二循环泵1004具有一定扬程压力以上，这就足够了，并且可以使用涡轮型泵和容积型泵等。具体地，可以使用隔膜泵等。可选地，代替第二循环泵1004，例如，可以使用以相对于负压控制单元230存在一定水头差的方式配置的水头储液器。

在负压控制单元230内的两个压力调整机构中，(图2的H所示的)相对高压设置侧的压力调整机构经由液体供给单元220连接至液体排出单元300内的共用供给通道211。同样，(图2的L所示的)相对低压设置侧的压力调整机构经由液体供给单元220连接至液体排出单元300内的共用回收通道212。除共用供给通道211和共用回收通道212外，液体排出单元300还设置有各自与记录元件基板10连通的个体供给通道213和个体回收通道214。将各记录元件基板所设置的个体供给通道213和个体回收通道214统称为“个体通道”。这些个体通道是以从共用供给通道211分支且在共用回收通道212处合流、并且与这两个通道连通的方式设置的。因此，发生如下的流动：诸如记录液等的液体的一部分从共用供给通道211流经记录元件基板10的内部，并且流向共用回收通道212(利用图2的空心箭头示出)。其原因在于：高压侧的压力调整机构H连接至共用供给通道211，并且低压侧的压力调整机构L连接至共用回收通道212，因此在两个共用通道之间产生压力差。

因而，在液体排出单元300内发生如下流动：在液体流经共用供给通道211和共用回收通道212各自的同时，该液体的一部分通过记录元件基板10。因此，记录元件基板10产生的热可以通过经由共用供给通道211和共用回收通道212的流动从记录元件基板10排出到外部。该结构还使得能够在正利用液体排出头3进行记录时、不使用在排出口和压力室要产生的记录液的流动来进行记录，因而可以抑制由于记录液的溶媒成分在这些部位处蒸发而导致记录液的粘度变高。此外，可以将增稠后的记录液和记录液中的异物排出至共用回收通道212。因此，使用上述的液体排出头3使得能够高速且高图像质量地进行记录。

第二循环配置的说明

图3是示出应用于根据本发明的液体排出设备的循环配置结构中的作为与上述第一循环配置不同的循环配置的第二循环配置的示意图。第二循环配置相对于上述的第一循环配置的主要不同点在于：构成负压控制单元230的两个压力调整机构都是用以将负压控制单元230的上游侧的压力控制成在以期望设置压力为中心的恒定范围内波动的机构。这种压力调整机构可被配置为具有与所谓的“背压调节器”相同的操作的机构部。第二循环泵1004用作用以使负压控制单元230的下游侧减压的负压源，并且高压侧的第一循环泵1001和低压侧的第一循环泵1002配置于液体排出头3的上游侧。因此，负压控制单元230配置于液体排出头3的下游侧。

即使在利用液体排出头3进行记录时、流量由于记录占空比的差而发生波动的情况下，根据第二循环配置的负压控制单元230也用于使自身的上游侧的压力波动维持在以预设压力为中心的恒定范围内。这里，负压控制单元230的上游侧是液体排出单元300侧。如图3所示，优选利用第二循环泵1004经由液体供给单元220对负压控制单元230的下游侧进行加压。这样使得能够抑制缓冲储液器1003的水头压力对液体排出头3的影响，从而给出针对记录设备1000中的缓冲储液器1003的布局的更大选择范围。可选地，代替第二循环泵1004，可以使用例如以相对于负压控制单元230存在特定水头差的方式配置的水头储液器。

以与第一循环配置相同的方式，图3所示的负压控制单元230具有设置了彼此不同的控制压力的两个压力调整机构。(图3的H所示的)高压设置侧和(图3的L所示的)低压设置侧的压力调整机构分别经由液体供给单元220连接至液体排出单元300内的共用供给通道211和共用回收通道212。利用这两个压力调整机构来使共用供给通道211的压力相对高于共用回收通道212的压力，由此发生如下的流动：记录液从共用供给通道211经由个体通道和记录元件基板10中的内部通道流向共用回收通道212。利用空心箭头来表示图3中的记录液的流动。因而，第二循环配置在液体排出单元300内产生与第一循环配置的记录液的流动状态相同的记录液的流动状态，但具有与第一循环配置的情况不同的两个优点。

一个优点如下：利用第二循环配置，负压控制单元230配置于液体排出头3的下游侧，因此负压控制单元230处所产生的灰尘和异物将流入液体排出头3的风险较小。

第二个优点如下：与第一循环配置的情况相比，在第二循环路径中，从缓冲储液器1003向液体排出头3供给的所需流量的最大值可以较小。原因如下。将利用A来表示在记录待机期间进行循环的情况下共用供给通道211和共用回收通道212内的总流量。将A的值定义为在记录待机期间进行液体排出头3的温度调整的情况下使液体排出单元300中的温度差维持在期望范围内所需的最小流量。此外，将在从液体排出单元300的所有排出口排出记录液(全排出)的情况下的排出流量定义为F。因此，在第一循环配置的情况下(图2)，第一循环泵(高压侧)1001和第一循环泵(低压侧)1002的设置流量是A，因此全排出所需的向液体排出头3的液体供给量的最大值是A+F。另一方面，在图3的第二循环配置的情况下，记录待机时所需的向液体排出头3的液体供给量是流量A。这意味着全排出所需的向液体排出头3的供给量是流量F。因此，在第二循环配置的情况下，高压侧的第一循环泵1001和和低压侧的第一循环泵1002的设置流量的合计值、即所需供给量的最大值是A和F中的较大值。因而，只要使用相同结构的液体排出单元300，第二循环配置中的所需供给量的最大值(A或F)就始终小于第一循环配置中的所需供给量的最大值(A+F)。结果，在第二循环配置的情况下，与可以应用的循环泵有关的自由度较高，并且可以使用结构简单的低成本循环泵，可以降低针对主单元侧路径上所配置的冷却器(未示出)的负荷，由此降低了记录设备主单元的成本。该优点在A或F的值相对较大的线型头的情况下更为明显，并且线型头的长边方向上的长度越长，该优点越有用。

然而，另一方面，存在第一循环配置与第二循环配置相比更具优势的几点。利用第二循环配置，记录待机时流经液体排出单元300的流量最大，因而图像的记录占空比越低，施加至喷嘴的负压越大。因此，特别是在使共用供给通道211和共用回收通道212的通道宽度减小以使头宽度减小的情况下，在容易看见不均匀的低占空比图像中，可能向喷嘴施加高的负压，这可能使卫星滴的影响增大。注意，共用供给通道211和共用回收通道212的通道宽度是与液体的流动方向垂直的方向上的长度，并且头宽度是液体排出头3的短边方向上的长度。另一方面，在第一循环配置的情况下，在形成高占空比图像时向喷嘴施加高压，因而在记录图像中所产生的任何卫星滴均不太明显，这在针对图像质量的影响小这一方面是有利的。可以按照液体排出头3和记录设备主单元的规格(排出流量F、最小循环流量A和液体排出头3内的通道阻抗)来选择这两个循环配置中的哪个循环配置是更优选的。

液体排出头的结构的说明

接着，将参考图4A和4B来说明液体排出头3的结构。图4A是如从形成有排出口13的面的一侧所观看到的液体排出头3的立体图，并且图4B是从与图4A相反的一侧的立体图。液体排出头3是能够排出青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)和黑色(K)这四个颜色的记录液的15个记录元件基板10呈直线排列(直列式布局)的行型液体排出头。如图4A所示，液体排出头3包括15个记录元件基板10、柔性印刷电路板40和电气布线基板90。电气布线基板90设置有输入端子91和电力供给端子92，其中输入端子91和电力供给端子92经由电气布线基板90和柔性印刷电路板40电气连接至记录元件基板10。输入端子91和电力供给端子92电气连接至记录设备1000的控制电路，并且分别将排出驱动信号以及排出所需的电力供给至记录元件基板10。利用电气布线基板90中的电气电路来整合布线，这使得输入端子91和电力供给端子92的数量与记录元件基板10的数量相比能够减少。这样使得能够减少在将液体排出头3组装至记录设备1000时或者在更换液体排出头3时需要去除的电气连接部的数量。如图4B所示，液体排出头3的两端所设置的液体连接部111与记录设备1000的液体供给***相连接。因此，将CMYK这四个颜色的记录液从记录设备1000的供给***供给至液体排出头3，并且将通过了液体排出头3的记录液回收至诸如图2或3所示等的记录设备1000的供给***。这样，各颜色的记录液可以经由记录设备1000的路径和液体排出头3的路径进行循环。

图5示出构成液体排出头3的各部件和单元的根据其功能的分解立体图。液体排出头3具有壳体80，并且该壳体80安装有液体排出单元300、液体供给单元220和电气布线基板90。向液体供给单元220设置液体连接部111(参见图2～4B)，并且在液体供给单元220的内部设置针对各颜色的用于与液体连接部111的各开口连通以去除所供给的记录液中的异物的过滤器221(参见图2和3)。在图5所示的配置中，向一个液体排出头3设置两个液体供给单元220和两个负压控制单元230。在液体排出头3中，两个液体供给单元220各自设置有针对两个颜色的过滤器221。通过了过滤器221的记录液被供给至相应的液体供给单元220上所设置的各个负压控制单元230。各负压控制单元230具有压力调整机构，并且通过压力调整机构中所设置的阀和弹簧构件等的作用，使由于液体的流量的波动而发生的记录设备1000的供给***(液体排出头3的上游侧的供给***)内的压力下降的变化明显衰减。因此，负压控制单元230能够使这些负压控制单元230的下游侧(液体排出单元300侧)的负压的变化稳定在一定范围内。如上所述，针对各颜色的各负压控制单元230内置有两个压力调整阀，其中这些压力调整阀各自被设置为不同的控制压力。高压侧的压力调整机构与液体排出单元300内的共用供给通道211连通，并且低压侧的压力调整机构与共用回收通道212连通。

壳体80被配置成包括液体排出单元支撑构件81和电气布线基板支撑构件82并支撑液体排出单元300和电气布线基板90，并且确保液体排出头3的刚性。电气布线基板支撑构件82用于支撑电气布线基板90，并且通过旋拧至液体排出单元支撑构件81来进行固定。液体排出单元支撑构件81用于校正液体排出单元300的翘曲和变形，并由此用于确保多个记录元件基板10的相对位置精度，由此抑制记录物中的不均匀。因此，液体排出单元支撑构件81优选具有充分的刚性。适当材料的示例包括诸如不锈钢和铝等的金属材料以及诸如氧化铝等的陶瓷等。液体排出单元支撑构件81的长边方向的两端部具有***了接头橡胶构件100的开口83和84。从液体供给单元220供给的诸如记录液等的液体通过接头橡胶构件100，并且被引导至作为构成液体排出单元300的部件的稍后所述的第三通道构件70。

液体排出单元300包括多个排出模块200和通道形成构件210，并且向液体排出单元300的面向记录介质的面安装盖构件130。盖构件130是如图5所示具有设置有长开口131的框状表面的构件，其中排出模块200中所包括的记录元件基板10以及密封构件110(图9A)从开口131露出。开口131的周围的框部用作记录待机时罩住液体排出头3的形成有排出口的面的帽构件所用的接触面。因此，优选在覆盖时，通过利用粘合剂、密封剂或填充构件等涂布开口131的周围以填充液体排出单元300的排出口面上的凹凸和间隙来形成封闭空间。

接着，将说明液体排出单元300中所包括的通道形成构件210的结构。通道形成构件210使从液体供给单元220供给的诸如记录液等的液体分配至各个排出模块200，并且使从排出模块200再循环来的液体返回至液体供给单元220。通道形成构件210是通过如图5所示将第一通道构件50、第二通道构件60和第三通道构件70顺次层压所形成的物件，并且利用螺钉固定至液体排出单元支撑构件81。这样抑制了通道形成构件210的翘曲和变形。

图6A～6F是示出构成第一通道构件50、第二通道构件60和第三通道构件70的通道构件的正面和背面的图。图6A示出安装有排出模块200的第一通道构件50的侧，并且图6F示出第三通道构件70的与液体排出单元支撑构件81相接触的面。图6B示出第一通道构件50的与第二通道构件60的接触面，而图6C相应地示出第二通道构件60的与第一通道构件50的接触面。同样，图6D示出第二通道构件60的与第三通道构件70的接触面，并且图6E示出第三通道构件70的与第二通道构件60的接触面。通过使图6D和6E所示的第二通道构件60和第三通道构件70的面彼此接合，利用这两者上所形成的共用通道槽62和71来形成在这些通道构件的长边方向上延伸的8个共用通道。这样在通道形成构件210内形成针对CMYK颜色各自的一组共用供给通道211和共用回收通道212(参见图7)。第三通道构件70的连通口72与接头橡胶构件100中的孔连通，从而通过流体连接与液体供给单元220连通。在第二通道构件60的共用通道槽62的底面上形成多个连通口61，从而与第一通道构件50的个体通道槽52的一端连通。在第一通道构件50的个体通道槽52的另一端形成连通口51，从而通过流体连接经由连通口51与多个排出模块200连通。这些个体通道槽52使得这些通道能够整合到第一通道构件50的短边方向上的通道构件的中央侧。在以下说明中，在要表示记录液的各个颜色的共用供给通道211的情况下，代替附图标记211，将使用附图标记211a～211d，并且在要表示记录液的各个颜色的共用回收通道212的情况下，代替附图标记212，将使用附图标记212a～212d。同样，在要表示记录液的各个颜色的个体供给通道213的情况下，代替附图标记213，将使用附图标记213a～213d，并且在要表示记录液的各个颜色的个体回收通道214的情况下，代替附图标记214，将使用附图标记214a～214d。

构成通道形成构件210的第一通道构件～第三通道构件50、60和70优选针对记录液具有耐腐蚀性，并且由线性膨胀系数低的材料构成。适当材料的示例包括氧化铝、液晶聚合物(LCP)和复合材料(树脂材料)，其中在这些复合材料中，已向诸如聚苯硫醚(PPS)或聚砜(PSF)等的基料添加了诸如二氧化硅微粒子或纤维等的无机填料。通道形成构件210可以是通过使三个通道构件50、60和70层压并且使用粘合剂彼此粘合所形成的，或者在选择该材料所用的复合树脂材料的情况下，可以通过熔融来接合这三个通道构件。

接着，将参考图7来说明通道形成构件210内的各通道的连接关系。图7是如从第一通道构件50的安装有排出模块200的一侧所观看到的、通过使第一通道构件～第三通道构件50、60和70接合所形成的通道形成构件210内的通道的部分放大透视图。图7中的点划线所包围的区域与配置有记录元件基板10的区域相对应。通道形成构件210针对各颜色具有沿液体排出头3的长边方向延伸的共用供给通道211a～211d和共用回收通道212a～212d。由个体通道槽52构成的各颜色的多个个体供给通道213a～213d经由连通口61连接至共用供给通道211a～211d。由个体通道槽52构成的各颜色的多个个体回收通道214a～214d经由连通口61连接至共用回收通道212a～212d。该通道结构使得记录液能够从共用供给通道211经由个体供给通道213汇集到位于通道形成构件210的中央的记录元件基板10处。还可以将记录液从记录元件基板10经由个体回收通道214回收至共用回收通道212。

图8示出沿着图7的线VIII-VIII的通道形成构件210和排出模块200的截面结构。图8示出个体回收通道214a和214c经由连通口51与排出模块200连通。尽管图8仅示出个体回收通道214a和214c，但如图7所示，个体供给通道213和排出模块200在不同的截面处连通。在排出模块200内所包括的支撑构件30以及记录元件基板10中形成记录元件基板10所设置的用于将记录液从第一通道构件50供给至记录元件15(参见图10B)的通道。此外，在支撑构件30和记录元件基板10中形成用于使供给至记录元件15的液体的一部分或全部回收(再循环)至第一通道构件50的通道。各颜色的共用供给通道211经由其液体供给单元220连接至相应颜色的负压控制单元230的高压侧的压力调整机构。同样，共用回收通道212经由液体供给单元220连接至相应颜色的负压控制单元230的低压侧的压力调整机构。利用负压控制单元230中的这些压力调整机构，在共用供给通道211和共用回收通道212之间产生压力差。因此，在各通道如图7和8所示连接的液体排出头3内，针对各颜色，按共用供给通道211→个体供给通道213→记录元件基板10→个体回收通道214→共用回收通道212的顺序发生流动。

排出模块的说明

接着，将说明排出模块200。图9A示出一个排出模块200的立体图，并且图9B示出其分解图。用于制造排出模块200的方法如下所述。首先，将记录元件基板10和柔性印刷电路板40贴附至预先形成了液体连通口31的支撑构件30。随后，通过引线接合使记录元件基板10上的端子16电气连接至柔性印刷电路板40上的端子41，之后利用密封构件110覆盖引线接合部(电气连接部)以封住该引线接合部。柔性印刷电路板40的相对于记录元件基板10的另一端处的端子42电气连接至电气布线基板90的连接端子93(参见图5)。支撑构件30是用于支撑记录元件基板10的支撑构件，并且还是通过流体连接在记录元件基板10和通道形成构件210之间连通的通道构件，因而其平面度高，并且还应能够高度可靠地接合至记录元件基板10。支撑构件30的适当材料的示例包括氧化铝和树脂材料。

记录元件基板的构造的说明

接着，将说明记录元件基板10的结构。图10A是记录元件基板10的形成有排出口13的一侧的平面图，图10B是图10A的XB所表示的部分的放大图，并且图10C是记录元件基板10的相对于图10A的面的背面的平面图。如图10A所示，记录元件基板10具有多个排出口13形成行的排出口形成构件12。在排出口形成构件12上形成与作为记录液的颜色的四个颜色CMYK相对应的四个排出口行。注意，以下将排列有多个排出口13的排出口行延伸的方向称为“排出口行方向”。如图10B所示，作为用以利用热能使液体起泡的发热元件的记录元件15配置于与排出口13相对应的位置。利用分隔壁22隔开包含记录元件15的压力室23。记录元件15利用记录元件基板10所设置的电气布线(未示出)电气连接至图10A中的端子16。记录元件15基于从记录设备1000的控制电路经由电气布线基板90(图5)和柔性印刷电路板40(图9B)所输入的脉冲信号来进行发热以使液体沸腾，从而使压力室23中的液体沸腾。由于该沸腾而产生的起泡力使液体从排出口13排出。如图10B所示，液体供给通道18沿着各排出口行的一侧延伸，并且液体回收通道19沿着各排出口行的另一侧延伸。液体供给通道18和液体回收通道19是沿着记录元件基板10上所设置的排出口行的方向延伸的通道，并且分别经由供给口17a和回收口17b与排出口13连通。

如图10C和11所示，片状盖20层压在相对于记录元件基板10的形成有排出口13的面的背面上，其中该盖20具有与后面将说明的液体供给通道18和液体回收通道19连通的多个开口21。在这里所述的示例中，在盖20中，针对各液体供给通道18设置三个开口21，并且在盖20中，针对各液体回收通道19设置两个开口21。如图10B所示，盖20的开口21与图6A所示的多个连通口51连通。如图11所示，盖20用作构成记录元件基板10的基板主体11上所形成的液体供给通道18和液体回收通道19的壁的一部分的盖部。盖20优选是由针对诸如记录液等的液体具有充分的耐腐蚀性的材料制成，并且从防止混色的观点，关于开口21的开口形状及其位置必须具有高精度。因此，优选使用光敏树脂材料或硅板作为盖20所用的材料，其中开口21是通过光刻工艺所形成的。因而，盖20用于利用开口21来变换通道的间距，并且考虑到压力下降，盖20优选是薄的，且优选由光敏树脂膜构成。

接着，将说明记录元件基板10内的液体的流动。图11是示出沿着图10A的面XI-XI所截取的记录元件基板10和盖20的截面的立体图。记录元件基板10是通过层压由硅(Si)构成的基板主体11和由光敏树脂构成的排出口形成构件12所形成的，其中盖20接合在基板主体11的背面上。在基板主体11的另一面侧上形成记录元件15(参见图10B)，其中在基板主体11的该另一面侧的背面侧上形成由沿着排出口行延伸的液体供给通道18和液体回收通道19构成的槽。利用基板主体11和盖20形成的液体供给通道18和液体回收通道19分别连接至通道形成构件210内的共用供给通道211和共用回收通道212，并且在液体供给通道18和液体回收通道19之间存在差压。在第一通道构件50中形成个体供给通道213和个体回收通道214。个体供给通道213连接液体供给通道18和共用供给通道211，并且个体回收通道214连接液体回收通道19和共用回收通道212。在液体排出头3的多个排出口13正排出液体并进行记录时，在没有进行排出操作的排出口处，该差压使液体供给通道18中的液体按供给口17a→压力室23→回收口17b的顺序流动，并且流向液体回收通道19。在图11中利用箭头C表示该流动。该流动使得能够将由于来自排出口13的溶媒的汽化而增稠后的记录液、气泡和异物等从没有正进行记录的排出口13和压力室23回收至液体回收通道19。这还使得能够抑制排出口13和压力室23处的记录液的增稠。回收至液体回收通道19的诸如记录液等的液体是经由盖20的开口21和支撑构件30的液体连通口31(参见图9B)，按通道形成构件210内的连通口51、个体回收通道214和共用回收通道212的顺序所回收的。所回收的该液体最终被回收至记录设备1000的供给路径。

也就是说，通过按以下所述的顺序流动来供给并回收从记录设备1000的主单元供给至液体排出头3的诸如记录液等的液体。首先，液体从液体供给单元220的液体连接部111流入液体排出头3内。然后，该液体被依次供给至接头橡胶构件100、第三通道构件70所设置的连通口72和共用通道槽71、第二通道构件60所设置的共用通道槽62和连通口61、以及第一通道构件50所设置的个体通道槽52和连通口51。之后，将液体按支撑构件30所设置的液体连通口31、盖20所设置的开口21以及基板主体11所设置的液体供给通道18和供给口17a的顺序供给至压力室23。已供给至压力室23但没有从排出口13排出的液体按基板主体11所设置的回收口17b和液体回收通道19、盖20所设置的开口21以及支撑构件30所设置的液体连通口31的顺序流动。之后，液体按第一通道构件50所设置的连通口51和个体通道槽52、第二通道构件60所设置的连通口61和共用通道槽62、第三通道构件70所设置的共用通道槽71和连通口72、以及接头橡胶构件100的顺序流动。液体进一步从液体供给单元220所设置的液体连接部111流动到液体排出头3的外部。在采用了图2所示的第一循环配置的情况下，已从液体连接部111流入的液体通过负压控制单元230，然后被供给至接头橡胶构件100。另一方面，在采用了图3所示的第二循环配置的情况下，从压力室23所回收的液体通过接头橡胶构件100，然后经由负压控制单元230从液体连接部111流出到液体排出头3外。

此外，并非从液体排出单元300的共用供给通道211的一端流入的所有液体都经由个体供给通道213a被供给至压力室23。如图2和3所示，还存在在甚至没有进入个体供给通道213a的情况下、从共用供给通道211的另一端流经液体供给单元220的液体。因而，设置液体在无需经由记录元件基板10的情况下流动的通道，这使得即使在记录元件基板10具有流动阻抗大的细微通道的情况下，也能够抑制液体的循环流动的逆流。因此，液体排出头3能够抑制压力室内和排出口附近部分的液体的增稠，由此抑制排出偏差和不排出，因而结果可以进行高图像质量记录。

记录元件基板之间的位置关系的说明

如上所述，液体排出头3具有多个排出模块200。图12是相邻的两个排出模块200中的记录元件基板10的相邻部分的部分放大。如图10A～10C所示，这里，记录元件基板10通常被成形为平行四边形。如图12所示，记录元件基板10上的排列有排出口13的排出口行14a～14d被配置成相对于记录介质的输送方向L倾斜了一定角度。由此，使记录元件基板10的相邻部分处的排出口行中的至少一个排出口在记录介质的输送方向L上彼此重叠。在图12中，线D上的两个排出口13处于相互重叠关系。该布局使得即使在记录元件基板10的位置相对于预定位置在一定程度上偏离的情况下，也能够通过相互重叠的排出口13的驱动控制来使记录图像中的黑色条纹和空白部分不太明显。即使在多个记录元件基板10呈直线(直列式)而不是呈交错配置进行布局的情况下，也可以使用图12所示的结构。因而，在抑制液体排出头3在记录介质的输送方向上的长度增大的同时，可以应对记录元件基板10之间的重叠部分处的黑色条纹和空白部分。尽管这里记录元件基板10的主面的形状通常是平行四边形，但这并非限制性的。即使在使用形状例如是矩形、梯形或其它形状的记录元件基板10的情况下，也可以适当地应用本发明的结构。

根据第二结构示例的液体排出设备的说明

可以应用本发明的液体排出设备不限于上述第一结构示例中的液体排出设备。以下将说明根据本发明的液体排出设备的第二结构示例的喷墨记录设备1000(以下还称为“记录设备”)的结构。图13示出作为根据第二结构示例的液体排出设备的记录设备1000的示意结构。注意，以下将主要仅说明与第一结构示例不同的部分，并且将省略针对与第一结构示例相同的部分的说明。

图13所示的记录设备1000与第一结构示例的不同之处在于以下点：通过使各自与CMYK颜色其中之一相对应的四个单色液体排出头3并列排列来在记录介质2上进行全色打印。尽管第一结构示例中针对各颜色可使用的排出口行的数量是1行，但第二结构示例中针对各颜色可使用的排出口行的数量是多个(在后面所述的图20A中为20行)。这样使得能够通过将记录数据分配至多个排出口行并进行记录来进行非常高速的记录。即使存在表现出不排出的排出口，利用以互补方式进行排出的其它行中的记录介质的输送方向L上的相应位置处的排出口也提高了可靠性。因此，根据第二结构示例的记录设备1000适合工业打印等。以与第一结构示例相同的方式，记录设备1000的供给***、缓冲储液器1003和主储液器1006通过流体连接而连接至液体排出头3。各液体排出头3还电气连接至用于将电力和排出控制信号传输至液体排出头3的电气控制单元。以与第一结构示例相同的方式，在第二结构示例中可以使用图2和3分别示出的第一循环配置和第二循环配置中的任一个。

液体排出头的构造的说明

将参考图14A和14B来说明根据第二结构示例的液体排出头3的构造。图14A是如从形成有排出口的面的一侧所观看到的液体排出头3的立体图。图14B是与图14A相反的一侧的立体图。液体排出头3在其长边方向上具有呈直线排列的16个记录元件基板10，并且是可以利用一个颜色的记录液进行记录的喷墨行型液体排出头。以与第一结构示例相同的方式，液体排出头3具有液体连接部111、信号输入端子91和电力供给端子92。然而，由于排出口行的数量与第一结构示例中的排出口行的数量相比变大，因此信号输入端子91和电力供给端子92可以配置于液体排出头3的两侧。这是为了减少在记录元件基板10所设置的布线部处发生的电压下降和信号传输延迟。

图15是根据第二结构示例的液体排出头3的分解立体图，其示出根据功能进行分解后的构成液体排出头3的各部件或单元。这些单元和构件的角色以及液体排出头3内的液体流动的顺序与第一结构示例基本相同，但在第二结构示例中，确保液体排出头的刚性所利用的功能有所不同。在第一结构示例中，主要利用液体排出单元支撑构件81来确保液体排出头的刚性，但在第二结构示例中，利用液体排出单元300中所包括的第二通道构件60来确保液体排出头的刚性。在本第二结构示例中，存在连接至第二通道构件60的两端的液体排出单元支撑构件81。该液体排出单元300机械地接合至记录设备1000的滑架，由此确定了液体排出头3的位置。电气布线基板90和具有负压控制单元230的液体供给单元220接合至液体排出单元支撑构件81。过滤器(未示出)内置于这两个液体供给单元220中。第二结构示例没有被配置为针对各负压控制单元230进行两种压力控制。两个负压控制单元230中的一个负压控制单元230被设置成以相对较高的负压来控制压力，从而用作高压侧的负压控制单元，并且另一负压控制单元230被设置成以相对较低的负压来控制压力，从而用作低压侧的负压控制单元。在如图15所示、高压侧和低压侧的负压控制单元230配置在液体排出头3的长边方向上的两端的情况下，沿液体排出头3的长边方向延伸的共用供给通道211和共用回收通道212上的液体的流动相互相反。这样促进了共用供给通道211和共用回收通道212之间的热交换，由此可以减小这两个共用通道之间的温度差。这在以下方面是有利的：在沿着共用供给通道211和共用回收通道212配置的多个记录元件基板10之间不容易发生温度差，因此不容易发生由于温度差而产生的记录不均匀。

接着，将详细说明液体排出单元300的通道形成构件210。通道形成构件210是如图15所示进行层压的第一通道构件50和第二通道构件60，并且将从液体供给单元220供给的诸如记录液等的液体分配至排出模块200。通道形成构件210还用作用于使从排出模块200再循环的液体返回至液体供给单元220的回收通道构件。通道形成构件210的第二通道构件60是形成了共用供给通道211和共用回收通道212的构件，并且还主要保证液体排出头3的刚性。因此，优选第二通道构件60的材料针对诸如记录液等的液体具有充分的耐腐蚀性，并且具有高的机械强度。适当使用的材料的具体示例包括不锈钢、钛(Ti)或氧化铝等。

接着，将参考图16A～16E来说明第一通道构件50和第二通道构件60的详情。图16A示出第一通道构件50的安装有排出模块200的一侧的面，并且图16B是示出图16A的面的(与第二通道构件60相接触的)背面的图。不同于第一结构示例的情况，根据第二结构示例的第一通道构件50是与排出模块200相对应的多个构件相邻地排列的配置。采用该分割结构使得能够通过排列多个这种模块来实现与液体排出头3所需的长度相对应的长度。例如，该结构特别适合用在与JIS(Japanese Industrial Standards，日本工业标准)B2大小以及甚至更大尺寸的薄片相对应的相对较长的液体排出头中。如图16A所示，第一通道构件50的连通口51通过流体连接与排出模块200连通，并且如图16B所示，第一通道构件50的个体连通口53通过流体连接与第二通道构件60的连通口61连通。图16C示出第二通道构件60的与第一通道构件50相接触的面，图16D示出第二通道构件60的中央部的沿厚度方向所截取的截面，并且图16E是示出第二通道构件60的与液体供给单元220相接触的面的图。第二通道构件60的通道和连通口的功能与第一结构示例中的一个颜色的记录液的情况相同。第二通道构件60的共用通道槽71其中之一是图17所示的共用供给通道211，并且另一个是共用回收通道212，其中这两者各自在液体排出头3的长边方向上从一端侧向另一端侧被供给液体。不同于第一结构示例的情况，在该结构示例中，针对共用供给通道211和共用回收通道212的液体的流动的方向在液体排出头3的长边方向上是相互相反的方向。

图17示出与记录元件基板10和通道形成构件210之间的各通道有关的连接关系。如图17所示，在通道形成构件210内设置有沿液体排出头3的长边方向延伸的一组共用供给通道211和共用回收通道212。第二通道构件60的连通口61各自的位置与第一通道构件50的个体连通口53的位置对准并且第二通道构件60的连通口61各自连接至第一通道构件50的个体连通口53，由此形成从第二通道构件60的连通口72经由共用供给通道211向着第一通道构件50的连通口51的液体供给路径。同样，还形成从第二通道构件60的连通口72经由共用回收通道212向着第一通道构件50的连通口51的液体供给路径。

图18是示出沿着图17的XVIII-XVIII所截取的截面的图。图18示出共用供给通道211经由连通口61、个体连通口53和连通口51如何连接至排出模块200。尽管在图18中未示出，但从图17可以清楚地看出，另一截面将示出经由相同路径连接至排出模块200的共用回收通道212。以与第一结构示例相同的方式，在排出模块200和记录元件基板10上形成用以与形成有排出口13的压力室23连通的通道。利用这些通道，所供给的液体的一部分或全部经由与没有正进行排出操作的排出口13相对应的压力室23进行再循环。以与第一结构示例相同的方式，经由液体供给单元220，共用供给通道211连接至高压侧的负压控制单元230，并且共用回收通道212连接至低压侧的负压控制单元230。因此，利用负压控制单元230所产生的差压，产生了从共用供给通道211经由记录元件基板10的压力室23流向共用回收通道212的流动。

排出模块的说明

接着，将说明根据第二结构示例的排出模块200。图19A是排出模块200的立体图，并且图19B是其分解图。与第一结构示例的不同之处在于以下点：多个端子16配置于沿着记录元件基板10的多个排出口行的方向的两边(记录元件基板10的长边部)。另一点是：向一个记录元件基板10设置两个柔性印刷电路板40，并且这两个柔性印刷电路板40电气连接至端子16。其原因在于：记录元件基板10上所设置的排出口行的数量例如是20行，这相对于第一结构示例中的4行有所显著增加。也就是说，目的是使从端子16起直到与排出口行相对应地设置的记录元件15为止的最大距离保持得短，由此减少在记录元件基板10内所设置的布线部处发生的电压下降和信号传输延迟。向记录元件基板10设置支撑构件30的液体连通口31，并且这些液体连通口31以跨所有排出口行的方式开口。其它点与第一结构示例相同。

记录元件基板的构造的说明

接着，将说明根据第二结构示例的记录元件基板10的结构。图20A是示出记录元件基板10的配置有排出口13的一侧的面的平面图，图20B是示出形成有液体供给通道18和液体回收通道19的部分的图，并且图20C是示出图20A所示的面的背面的平面图。图20B是示出在图20C中去除记录元件基板10的背面侧所设置的盖20的状态下、记录元件基板10的面的示意图。如图20B所示，在记录元件基板10的背面，沿着排出口行方向交替设置液体供给通道18和液体回收通道19。尽管排出口行的数量与第一结构示例相比大得多，但与第一结构示例的本质差异在于：如上所述，端子16沿着排出口行方向配置于记录元件基板10的两边部。诸如以下等的基本结构与第一结构示例中的基本结构相同：针对各排出口行设置一组液体供给通道18和液体回收通道19、以及向盖20设置与支撑构件30的液体连通口31连通的开口21等。

将说明基于本发明的以下结构：即使在诸如以上所述等的液体排出设备或液体排出头中驱动状态改变的情况下，也可以抑制升温液体从液体回收通道侧逆流，从而能够辅助抑制驱动状态的改变对排出特性的影响。图21示出根据本发明实施例的液体排出头的结构。在图21所示的液体排出头3中，将通道形成构件210配置为具有图1～20C所示的结构的被集成为具有与液体排出头3的整个长度(图21的X方向上的长度)等同的长度的构件。经由稍后所述的支撑构件30(图21没有示出)在通道形成构件210上，以在Y方向上交错的方式在X方向上排列了多个记录元件基板10，在这些记录元件基板10上，高密度地配置用于生成用以排出液体的能量的多个记录元件。因此，构成了一个细长的液体排出头。记录元件基板10、通道形成构件210和支撑构件30构成了液体排出单元。尽管记录元件基板10被描述为交错，但本发明还可以应用于如图1～20C所示的记录元件基板10排列成直线的液体排出头。

图21所示的液体排出头在两个相邻的记录元件基板10之间具有重叠区域L。即使在各个记录元件基板10的配置中存在一些错误，该区域L也保持在沿着Y方向移动的记录介质上进行记录时在记录中不会生成由于误差所引起的间隙。尽管图21未示出，但以与图1～20C相同的方式，该液体排出头具有液体排出单元和负压控制单元。用于向各个记录元件基板10供给排出驱动信号和电力的电气布线基板90例如由诸如玻璃纤维环氧树脂等的复合材料制成，并且具有集成有信号输入端子和电力供给端子的连接器95。通过壳体80来一体地支撑液体排出单元、电气布线基板90和用于将各个记录元件基板10电气连接至电气布线基板90的柔性印刷电路基板40。记录元件基板10和柔性印刷电路基板40之间的电气连接部分被诸如环氧树脂等的具有良好的密封性能和离子遮挡性能的密封构件110所覆盖并保护。

图22是详细示出液体排出单元的分解立体图，其示出包括支撑构件30和记录元件基板10的排出模块。支撑构件30是设置在用作底板的通道形成构件210上并且针对各记录元件基板10而***在各记录元件基板10和通道形成构件210之间的构件。图22示出构成记录元件基板10的在厚度方向上分割成2个的基板主体11。一个分割部分在图22的(a)中以接合至排出口形成构件12的状态被示出，并且另一个分割部分在图22的(b)中以液体供给通道18和液体回收通道19露出的状态被示出。在图22中，(c)示出盖20，并且(d)示出支撑构件30。在记录元件基板10上形成了用于排出相同颜色的记录液的四个排出口行424。在各排出口行424中，多个排出口13排列成行。在本结构中，支撑构件30具有用于将诸如记录液等的液体从通道形成构件分配至记录元件基板10的功能。与以上所述相同的盖20设置在记录元件基板10的与形成有排出口13的面相反的面上。盖20与记录元件基板10内的液体供给通道18和液体回收通道19连通，并且具有用于对从支撑构件30到记录元件基板10的液体通道的间距进行转换的多个微细开口。在这些开口中，将与液体供给通道18连通的开口称为供给侧开口21a，并且将与液体回收通道19连通的开口称为回收侧开口21b。

支撑构件30具有沿与排出口行424延伸的方向垂直的方向上延伸形成的狭缝状的供给室431和回收室432。图22并没有反映出供给室431和回收室432之间的体积差。供给室431和回收室432与图9A、9B、19A和19B所示的结构中的液体连通口31相对应。供给室431是用于将液体从通道形成构件210内的共用供给通道211分配并供给至记录元件基板10的通道，并且与共用供给通道211连通。同样，回收室432是用于将液体从记录元件基板10回收至通道形成构件210内的共用回收通道212的通道，并且与共用回收通道212连通。盖20所设置的供给侧开口21a被设置成在供给室431和液体供给通道18交叉的位置处便于该供给室431和液体供给通道18之间的连通。同样，回收侧开口21b被设置成在回收室432和液体回收通道19交叉的位置处便于该回收室432和液体回收通道19之间的连通。液体供给通道18和液体回收通道19被形成为彼此平行的槽，并且在与排出口行424相同的方向上延伸地形成在基板主体11的与形成有排出口13的面相反的面上。这里，三个液体供给通道18和两个液体回收通道19被交替地配置形成。一对相邻的液体供给通道18和液体回收通道19与一个排出口行424相对应。盖20所设置的供给侧开口21a和回收侧开口21b各自排列成行。将一行供给侧开口21a称为供给行437，并且将一行回收侧开口21b称为回收行438。供给行437和回收行438各自在供给室431和回收室432的狭缝状的开口延伸的方向上(即，在与排出口行424延伸的方向垂直的方向上)延伸。

尽管以上已经将供给室431和回收室432描述为设置到支撑构件30，但设置供给室431和回收室432的位置不限于此。将考虑设置了共用供给通道211和共用回收通道212的情况，其中从诸如缓冲储液器1003等的储存单元来供给液体并且将所供给的液体返回至缓冲储液器1003。此时，与共用供给通道211以及记录元件基板10所形成的液体供给通道18两者连通的部件是供给室431，并且与共用回收通道212以及记录元件基板10所形成的液体回收通道19两者连通的部件是回收室432。因此，供给室431和回收室432可以从支撑构件30延伸到通道形成构件210中。此外，在通道形成构件210在无需支撑构件的情况下直接安装至记录元件基板10的构造中，供给室431和回收室432被从支撑构件30形成到通道形成构件210中。在任意情况下，形成了多个供给室431和回收室432，并且这些供给室431和回收室432在排出口行424的排列方向上交替地排列在共用供给通道211和共用回收通道212与记录元件基板10之间的区域中。

图23A～23C是用于详细说明记录元件基板10的分解立体图。图23A示出形成有排出口13的部分，图23B示出形成有压力室23、供给口17a和回收口17b的部分，并且图23C示出形成有液体供给通道18和液体回收通道19的基板主体11。为了便于说明，这里仅示出一个排出口行。图24A和24B用于说明压力室23和排出口13。图24A是示出从排出口13观看的记录元件基板10内部的状态的平面图，并且图24B是沿着图24A的线XXIVB-XXIVB截取的截面图。将参考图22～24B来说明根据本实施例的液体排出头3。作为发热元件的记录元件15以如图23A～24B所示面对排出口13的方式设置在基板主体11的表面上，其中排出口13和记录元件15之间的区域是压力室23。尽管在基板主体11上设置了多个记录元件15，但在相邻的记录元件15之间配置分隔壁22以在压力室23之间进行区隔。因此，一个记录元件15和一个排出口13对应于一个压力室23。这意味着，如图24B所示，供给口17a和回收口17b各自是与压力室23的两端相对应地形成的。供给口17a和回收口17b分别与作为槽而形成在基板主体11的相反面上的液体供给通道18和液体回收通道19连通。

根据本结构示例的液体排出头使得针对高密度配置的排出口13的通道能够保持在与记录元件基板10大致相同的面积内。这样可以使得液体排出头保持得不会太大，并且还便于用于储存要排出的液体的储液器(图中未示出)和液体排出头之间的液体的供给和回收，由此保持液体排出设备的整个***的紧凑。

将说明根据本结构示例的液体排出头中的诸如记录液等的液体的流动。利用供给侧和回收侧之间的压力差来设置针对压力室23的液体的循环，以使得液体以几mm/s～几十mm/s的流速流经压力室23。图25A和25B是示出分别从共用供给通道211侧和共用回收通道212侧所观看的共用供给通道211、共用回收通道212、供给室431和回收室432中的液体的流动的图。共用供给通道211和共用回收通道212形成在通道形成构件210内(图5和7)，并且供给室431和回收室432形成在支撑构件30中(参见图22)。流经共用供给通道211和共用回收通道212的液体的总流量约为排出流量的1.5倍，以提供共用供给通道211和共用回收通道212之间的足以生成液体的循环的压力差，并且防止液体的逆流。在如图25A所示液体没有从排出口排出的待机状态下，液体从共用供给通道211穿过供给室431，穿过盖20的供给侧开口21a并且供给至记录元件基板10的液体供给通道18。之后，经由供给口17a流入压力室23。然后，流入压力室23的液体经由回收口17b流至液体回收通道19，进一步穿过盖20的回收侧开口21b并流至支撑构件30的回收室432，并且到达通道形成构件210的共用回收通道212。该流路形成了经由压力室23循环的流路。

现在，液体排出头进行将记录元件基板10升温至预定温度的温度控制，以抑制由于驱动而引起的头的温度变化并且维持良好的记录质量。在液体排出头的温度上升并被控制的状态下，墨通过流经记录元件基板10中的通道来升温，并且升温后的液体流至回收室432中。一旦液体排出头从待机状态进入记录操作，则液体的流路是从供给口17a和回收口17b向着排出口13，并且如果在待机状态下，将流至回收室432的液体也向着排出口13流动并且从排出口13排出。如图25B所示，液体从共用回收通道212被供给至回收室432，以补偿从回收室432流至排出口13侧的液体。已升温的液体在待机状态下流至回收室432，并且在液体排出头开始记录操作的情况下，该升温后的墨被供给至压力室23，因此利用液体的流动来冷却记录元件基板10的效果减少。结果，液体排出头3的温度上升。回收室432内的升温墨逐渐被排出，并且从共用回收通道212来供给未升温墨。因此，回收室432中的液体的温度降低，并且液体排出头的温度也降低，最终达到正常温度。

为了抑制该现象，在本发明中，形成了支撑构件30中所形成的供给室431和回收室432，以使得回收室432的内体积小于供给室431的内体积。以下将详细说明根据本发明的液体排出头的一些示例和比较例。

第一示例和第一比较例

图26A和26B是液体排出头的排出口行424的方向(图22的线B-B)上的支撑构件30的截面图。图26A示出第一示例中的供给室431和回收室432的形状，并且图26B示出第一比较例中的供给室431和回收室432的形状。图26A和26B中的下侧是向着记录元件基板10的侧。

在第一示例中，在排出口行的方向上，使回收室432的宽度小于供给室431的宽度，并且使回收室432的内体积小于供给室431的内体积。这里，供给室431的内体积大于回收室432的内体积。供给室431和回收室432的内体积分别是指从共用供给通道211和共用回收通道212直到记录元件基板10的盖20为止的内体积。

在第一比较例中，在排出口行的方向上供给室431的宽度和回收室432的宽度相同，并且供给室431的内体积和回收室432的内体积相同。图26B中的距离L1表示供给室431和回收室432之间的间隔。

通过针对根据第一示例和第一比较例的液体排出头各自的模拟，获得了从液体在没有从排出口排出的情况下经由压力室23循环的状态(待机状态)转变为以预定频率进行排出的记录状态时的压力室23的温度变化。图27是概念性示出在时间点S开始排出时的温度变化的图，其中实线表示第一示例并且虚线表示第一比较例。从图27可以看出，对于第一示例，与供给室431和回收室432具有相同内体积的第一比较例相比，从开始记录起直到温度达到峰值为止的时间较短，此外峰值温度较低，并且直到恢复为正常温度为止的时间较短。原因如下：回收室432的内体积相对较小的第一示例具有较少存在于回收室432内的升温液体，并且该液体通过排出而在短时间内消耗掉。

图28是沿着图22的线B-B所截取的根据第二比较例的液体排出头的支撑构件30的截面图。以与第一比较例相同的方式，在排出口行的方向上供给室431的宽度和回收室432的宽度相同，但供给室431和回收室432的宽度比第一比较例所示的宽度窄，此外，分布不均衡。具体地，供给室431处于彼此相同的间距，并且回收室432处于彼此相同的间距，但从供给室431到位于两侧相邻的回收室432的距离不相同。在两侧相邻的回收室432中，到更靠近供给室431的回收室432的距离利用L1来表示，并且到较远的回收室432的距离利用L2来表示。具体地，将距离L1和L2规定为沿排出口行所测量到的供给侧开口21a和回收侧开口21b。

在第二比较例中，液体排出头的其它尺寸相同，但与第一比较例相比，供给室431和回收室432两者的内体积较小。在第二比较例中，回收室432的内体积较小，因此与第一比较例相比，可以抑制开始记录时的温度的上升。然而，配置不均衡，因此存在供给室431和回收室432之间的距离长的配置，由此液体流经液体供给通道18和液体回收通道19的距离L2长。较长的距离L2使得液体供给通道18和液体回收通道19处的压力下降增大。

图29A和29B示出通过模拟针对液体供给通道18和液体回收通道19沿着排出口行方向的压力分布所获得的结果的概要。实线表示液体供给通道18的压力分布，并且虚线表示液体回收通道19的压力分布。图29A示出根据第一比较例的液体排出头的结果，并且图29B示出根据第二比较例的液体排出头的结果。从图29A和29B可以看出，在供给侧开口21a和回收侧开口21b之间的距离长的情况下，液体供给通道18和液体回收通道19处的压力下降较大，并且在液体供给通道18和液体回收通道19之间的压力差ΔP中出现压力差小的部分ΔPn。无法在压力差小的这些部分处获得穿过压力室23的期望循环流动，并且这可能引起在从待机状态转变为记录状态时由于液体等的粘度的增加而引起的故障排出。从第一比较例可以看出，即使在具有相同宽度的供给室431和回收室432按相同间距排列的情况下，距离L1也长并且压力下降根据该距离L1而增大，因此发生了与第二比较例的情况下相同的困扰。因此，需要对距离L1和L2进行设置，以使得即使在存在液体供给通道18和液体回收通道19处的压力下降的情况下，也可以在压力室23确保预定的循环流量，并且将供给室431和回收室432的宽度设置成满足这些条件。

从第一示例以及第一比较例和第二比较例的结果可以看出，减小回收室432的内体积并且增大供给室431的内体积在维持期望的循环流动的同时抑制从待机状态转变为记录状态时的压力室23的温度上升方面是有效的。

第二示例

为了使得回收室432的内体积小于供给室431的内体积，可以进行如下配置：回收室432的高度低于供给室431的高度。图30A和30B示出如下的液体排出头：对于供给室431和回收室432而言，排出口行方向上的宽度相同，但对于回收室432而言，使高度变低。图30A和30B示出根据第二示例的液体排出头的支撑构件30，其中图30A是沿着图22的线B-B所截取的截面图，并且图30B是沿着图22的线A-A所截取的截面图。

以与第一示例相同的方式，在第二示例中，在从待机状态转变为记录状态时，可以抑制压力室23处的过升温。第二示例在排出口行方向上对于供给室431和回收室432而言具有相同且充足的宽度，因此在液体供给通道18和液体回收通道19处压力下降较低，并且可以在压力室23确保期望的循环流动。

第三示例

使回收室432的内体积小于供给室431的内体积所利用的技术不限于第一示例和第二示例所示的技术。在第三示例中，通过使回收室432的宽度小于供给室431的宽度、并且使回收室432的高度低于供给室431的高度，使得回收室432的内体积小于供给室431的内体积。图31示出根据第三示例的液体排出头的支撑构件30，并且是沿着图22的线B-B所截取的截面图。由于回收室432的内体积小于供给室431的内体积，因此第三示例在抑制从待机状态转变为记录状态之后的温度上升方面更加有效。

第四示例

图32示出根据第四示例的液体排出头的支撑构件30，并且是沿着图22的线B-B所截取的截面图。在图32所示的根据第四示例的液体排出头3中，仅使回收室432中的一部分回收室的内体积小于供给室431的内体积。根据液体的循环条件和构成液体排出头的构件的热特性，存在如下情况：在记录元件基板10的端部，与记录元件基板10的其它部分相比，记录状态开始时的温度上升较大。第四示例通过使得回收室432的内体积仅在记录状态开始时容易发生温度上升的部分处较小来应对这些情形。因此，即使仅针对多个回收室432的一部分回收室减小内体积，也可以实现本发明的效果。换句话说，通过使得多个回收室432中的至少一个回收室432的内体积小于与该回收室432相邻的供给室431的内体积，来实现本发明的效果。

在上述示例中，使得回收室432在排出口行方向上的宽度变窄，以及/或者使得回收室432的高度变低。然而，存在如下情况：根据要排出的液体的类型和物理特性值(例如，粘度和构件润湿特性)，使宽度变窄或者降低高度可能使得难以预先将液体填充到支撑构件30和记录元件基板10中。将液体填充到支撑构件30和记录元件基板10中，这通常是经由共用供给通道211和共用回收通道212来进行的。如果填充发生故障，则在压力室23的端部等处，残留大气泡。在例如第二示例所示的结构中，存在如下风险：如图33所示，在回收室432的端部(高度低的部分)，可能残留气泡450。这种残留气泡随着液体排出头的温度的上升而增长，阻碍液体向压力室23的供给，结果造成排出故障。在内体积已减小的回收室432中，容易出现这种问题。

因此，以下将说明将液体填充到容易残留气泡的液体室中的更优选方法。首先，在共用回收通道212的两端关闭的状态下，经由共用供给通道211来填充液体。此时，供给室431具有足够的宽度和高度以便于进行液体的填充。液体排出头假定了形成有排出口的面面朝下的姿势。尽管填充的容易度根据诸如液体的粘度和液体的构件润湿特性等的物理特性值而有所不同，但通常，供给室431的高度优选约为4mm以上，并且宽度约为2～3mm以上。在供给室431填充了液体之后，共用回收通道212的两端打开。因此，液体逐渐从供给室431经由压力室23进入回收室432，并且从回收室432的底面(这里为向着记录元件基板10的一侧)起向回收室432填充液体。之后，将液体进一步供给至共用供给通道211，由此液体从回收室432到达共用回收通道212并且流经共用回收通道212。因此，从共用供给通道211、供给室431经由记录元件基板10、回收室432并且到达共用回收通道212的所有通道填充了液体。

在传统的填充方法中，从共用供给通道211和共用回收通道212这两者填充液体。如这里所述，通过首先从共用供给通道211填充供给室431、并且经由压力室23向着回收室432侧填充，可以在没有残留将会影响图像和字符的记录的气泡的情况下进行填充。

根据本发明，可以提供一种液体排出头，其中在该液体排出头中，抑制了即使在驱动状态改变时升温液体也从回收通道逆流，并且由此抑制了影响排出特性的驱动状态的改变。

尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims (22)

1.一种液体排出头，包括：

记录元件基板，其包括：

排出口，用于排出液体，

记录元件，用于生成用以排出液体的能量，

压力室，其内部具有所述记录元件，

液体供给通道，用于将液体供给至所述压力室，以及

液体回收通道，用于从所述压力室回收液体；以及

支撑构件，用于支撑所述记录元件基板，所述支撑构件包括：

供给室，用于将液体供给至所述液体供给通道，以及

回收室，用于从所述液体回收通道回收液体，

其中，所述回收室的内体积小于所述供给室的内体积。

2.根据权利要求1所述的液体排出头，其中，还包括：

液体供给单元，其包括：

所述记录元件基板，

所述支撑构件，以及

电气布线基板，其连接至所述记录元件基板。

3.根据权利要求2所述的液体排出头，其中，还包括：

通道构件，其中在所述通道构件中排列有多个所述液体供给单元，所述通道构件包括：

共用供给通道，用于将液体供给至多个所述液体供给单元，以及

共用回收通道，用于从多个所述液体供给单元回收液体。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的液体排出头，其中，还包括：

负压控制单元，用于生成所述液体供给通道和所述液体回收通道之间的压力差。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的液体排出头，其中，

所述液体排出头是页宽型液体排出头，以及

多个所述记录元件基板排列成直线。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的液体排出头，其中，

所述回收室的高度低于所述供给室的高度。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的液体排出头，其中，

所述回收室的宽度比所述供给室的宽度窄。

8.根据权利要求4所述的液体排出头，其中，

所述回收室的宽度比所述供给室的宽度窄。

9.根据权利要求5所述的液体排出头，其中，

所述回收室的宽度比所述供给室的宽度窄。

10.根据权利要求6所述的液体排出头，其中，

所述回收室的宽度比所述供给室的宽度窄。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的液体排出头，其中，

所述记录元件基板还包括：

排出口形成构件，其具有所述排出口，以及

基板主体，其具有所述记录元件，

所述液体供给通道和所述液体回收通道形成在所述基板主体的形成有所述记录元件的面的背面上。

12.根据权利要求11所述的液体排出头，其中，

所述液体供给通道和所述液体回收通道沿着所述背面延伸。

13.根据权利要求11所述的液体排出头，其中，

所述记录元件基板的背面设置有盖，所述盖包括：

供给侧开口，用于将液体供给至所述液体供给通道，以及

回收侧开口，用于从所述液体回收通道回收液体。

14.根据权利要求13所述的液体排出头，其中，

所述盖构成所述液体供给通道和所述液体回收通道的至少一部分。

15.根据权利要求1至3中任一项所述的液体排出头，其中，

所述压力室内的液体在所述压力室的内部和所述压力室的外部之间循环。

16.一种液体排出头，包括：

记录元件基板，其中在所述记录元件基板的第一面上设置有多个记录元件，所述多个所述记录元件用于生成用以排出液体的能量；

分隔壁，其配置在相邻的记录元件之间；以及

排出口，其是针对各个所述记录元件所配置的，并且面对所述记录元件，

其中，多个所述排出口排列成行以形成排出口行，针对各所述记录元件利用所述分隔壁来形成压力室，并且利用所述记录元件从所述排出口排出所述压力室内的液体，

其中，所述液体排出头还设置有：

液体供给通道，其设置在所述记录元件基板的第二面上，并且与多个所述压力室连通，

液体回收通道，其设置在所述第二面上，并且与多个所述压力室连通，

共用供给通道，用于将液体供给至所述压力室，

共用回收通道，用于从所述压力室回收液体，

多个供给室，其与所述共用供给通道和所述液体供给通道连通，以及

多个回收室，其与所述共用回收通道和所述液体回收通道连通，

其中，所述供给室和所述回收室沿所述排出口行的方向交替地排列在所述共用供给通道、所述共用回收通道和所述记录元件基板所限定的区域中，

其中，在没有排出液体的待机状态下，根据所述共用供给通道和所述共用回收通道之间的压力差，形成从所述共用供给通道起经由所述供给室、所述液体供给通道、所述压力室、所述液体回收通道、所述回收室并且达到所述共用回收通道的液体的流路，以及

其中，至少一个回收室的内体积小于与该回收室相邻的供给室的内体积。

17.根据权利要求16所述的液体排出头，其中，还包括：

负压控制单元，用于生成所述共用供给通道和所述共用回收通道之间的压力差。

18.根据权利要求16或17所述的液体排出头，其中，

所述回收室的高度低于所述供给室的高度，其中高度方向是从所述共用供给通道和所述共用回收通道向着所述记录元件基板的方向。

19.根据权利要求16或17所述的液体排出头，其中，

所述压力室内的液体经由所述共用供给通道和所述共用回收通道而与所述液体排出头的外部循环，以及

所述回收室在所述排出口行的方向上的宽度比所述供给室的宽度窄。

20.根据权利要求16或17所述的液体排出头，其中，

相邻的供给室和回收室之间的间隔是即使在存在所述液体供给通道和所述液体回收通道处的压力下降的状态下也能够在所述压力室处维持预定循环流量的间隔。

21.根据权利要求16或17所述的液体排出头，其中，

所述压力室内的液体在所述压力室的内部和所述压力室的外部之间循环。

22.一种液体排出设备，包括：

液体排出头，其包括：

记录元件基板，其包括：

排出口，用于排出液体，

记录元件，用于生成用以排出液体的能量，

压力室，其内部具有所述记录元件，

液体供给通道，用于将液体供给至所述压力室，以及

液体回收通道，用于从所述压力室回收液体，

支撑构件，用于支撑所述记录元件基板，所述支撑构件包括：

供给室，用于将液体供给至所述液体供给通道，以及

回收室，用于从所述液体回收通道回收液体，并且具有比所述供给室的内体积小的内体积；

储存单元，用于储存液体；

第一循环***，用于使液体从所述储存单元向共用供给通道循环；以及

第二循环***，用于使液体从所述储存单元向共用回收通道循环。