液体排出头和记录设备的制作方法

本发明涉及一种液体排出头和记录设备。

背景技术：

在用于从排出口排出诸如墨等的液体以在记录介质上进行记录的记录设备中，增加排出口的数量使得能够增加同时排出的墨的量，从而使得能够进行高速记录。特别地，在连续输送记录介质的同时排出液体的全幅式记录设备使用具有长度等于记录介质的横向宽度以上的长排出口行的液体排出头。这种液体排出头使用具有排出口和排出元件的多个记录元件板的阵列，其中排出元件产生排出能量以从排出口排出墨。

然而，当使用这种液体排出头进行记录时，存在如下的情况：根据记录数据，一些记录元件板被使用得比其它记录元件板多，并且一些记录元件板可能长时间不使用。在这种情况下，液体中的水分可能在未使用的记录元件板的排出口附近蒸发，导致墨增稠，并且可能发生不良排出。这种不良排出是指完全不排出墨、排出的墨滴大于或小于预期尺寸、或者排出墨的方向偏离预期方向的情况，这导致记录介质上的墨的液滴着落位置偏离预期位置。

已经提出了一种在压力室内使液体循环以减少这种不良排出的发生的结构。使液体循环可以保持液体不停滞，因此较不容易发生从液体蒸发水分。日本专利4851310公开了一种具有使液体循环的这种结构的记录设备。该记录设备具有与形成在记录元件板中的排出口连通的第一共用流路和第二共用流路，并且通过在这些流路内产生压力差来在排出口附近产生液体流动。

然而，利用日本专利4851310中描述的图像形成设备，存在如下可能性：在多个记录元件板之间可能发生差压(压力差)，从而导致压力室中的循环流动发生变化。在这种情况下，可能发生诸如在各个记录元件板处排出不同量的液体等的不良排出。

技术实现要素：

已经发现，期望在具有多个记录元件板的液体排出头中减少记录元件板之间通过压力室的液体的循环流动的变化。

一种页宽式的液体排出头，用于排出液体，包括：多个记录元件板，包括：多个排出口行，其在与第一方向交叉的第二方向上并排排列，其中所述排出口行在所述第一方向上排列有用于排出液体的排出口，多个记录元件，用于产生用于排出液体的能量，多个压力室，其内部具有所述记录元件，供给开口，用于向所述压力室供给液体，以及回收开口，用于从所述压力室回收液体；以及支承构件，用于支承所述多个记录元件板，其中所述多个记录元件板排列在所述支承构件上，所述支承构件包括：共用供给流路，其在所述第一方向上延伸，并且用于向所述多个记录元件板的所述供给开口供给液体，以及共用回收流路，其在所述第一方向上延伸，并且用于从所述多个记录元件板的所述回收开口回收液体。

一种记录设备，包括：页宽式的液体排出头，包括：多个记录元件板，包括：多个排出口行，其在与第一方向交叉的第二方向上并排排列，其中所述排出口行在所述第一方向上排列有用于排出液体的排出口，多个记录元件，用于产生用于排出液体的能量，多个压力室，其内部具有所述记录元件，供给开口，用于向所述压力室供给液体，以及回收开口，用于从所述压力室回收液体；以及支承构件，用于支承所述多个记录元件板，其中所述多个记录元件板排列在所述支承构件上，所述支承构件包括：共用供给流路，其在所述第一方向上延伸，并且用于向所述多个记录元件板的所述供给开口供给液体，以及共用回收流路，其在所述第一方向上延伸，并且用于从所述多个记录元件板的所述回收开口回收液体；液体容器，用于保持液体；以及供给单元，用于将所述液体容器内的液体供给到所述液体排出头。

通过参考附图对典型实施例的以下说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出根据本发明第一实施例的记录设备的示意结构的图。

图2是示出记录设备中的液体循环的第一循环路径的图。

图3是示出记录设备中的第二循环路径的图。

图4a和4b是根据本发明第一实施例的液体排出头的立体图。

图5是图4a和4b中的液体排出头的分解立体图。

图6a～6f是示出构成图4a和4b的液体排出头所具有的流路构件的第一至第三流路构件的结构的图。

图7是用于描述流路构件内的流路之间的连接关系的图。

图8是沿图7中的线viii-viii截取的截面图。

图9a和9b是示出排出模块的图，图9a是立体图，并且图9b是分解图。

图10a～10c是示出记录元件板的结构的图。

图11是示出包括图10a中的截面xi-xi的记录元件板和盖的结构的立体图。

图12是示出两个邻接排出模块中的记录元件板的邻接部分的局部放大图的平面图。

图13是示出根据本发明的第二实施例的记录设备的结构的图。

图14a和14b是根据本发明的第二实施例的液体排出头的立体图。

图15是图14a和14b中的液体排出头的分解立体图。

图16a～16e是示出构成图14a和14b中的液体排出头所具有的流路构件的第一和第二流动流路构件的结构的图。

图17是用于描述记录元件板和流路构件中的液体的连接关系的图。

图18是沿图17的线xviii-xviii截取的截面图。

图19a和19b是示出排出模块的图，图19a是立体图，并且图19b是分解图。

图20a～20c是示出记录元件板的结构的图。

图21是示出液体排出头内的墨的流动的示意图。

图22是示出液体排出头的第一示例中的流路结构的透视图。

图23a和23b是示出图22中的液体排出头的流路结构的截面图。

图24是示出图22的液体排出头的流路结构的变形例的截面图。

图25是示出液体排出头的第二示例中的流路结构的透视图。

图26a和26b是示出图25中的液体排出头的流路结构的截面图。

图27是示出液体排出头的第三示例中的流路结构的透视图。

图28a和28b是示出图27中的液体排出头的流路结构的截面图。

图29是示出根据第一实施例的记录设备的图。

图30是示出第三循环路径的图。

图31a和31b是示出根据第一实施例的液体排出头的变形例的图。

图32是示出根据第一实施例的液体排出头的变形例的图。

图33是示出根据第一实施例的液体排出头的变形例的图。

图34是示出根据第三实施例的记录设备的图。

图35是示出第四循环路径的图。

图36a和36b是示出根据第三实施例的液体排出头的图。

图37a～37c是示出根据第三实施例的液体排出头的图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的实施例。应当理解，下面的描述不限制本发明的范围。作为一个示例，在实施例中采用了通过由发热元件产生气泡来排出液体的热系统，但是本发明可以应用于采用压电和各种其它液体排出系统的液体排出头。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、复印机、具有通信系统的传真装置、具有打印机单元的文字处理器等的设备，并且还可应用于以复杂的方式与各种类型的处理装置组合的工业记录设备。例如，本发明可以用于制造生物芯片、印刷电路、制造半导体基板和其它这样的用途。

尽管实施例涉及诸如墨等的液体在容器和液体排出头之间循环的形式的喷墨记录设备(或简称为“记录设备”)，但是也可以使用其它形式。例如，可以采用这样的形式：代替循环墨，设置两个容器，一个容器在液体排出头的上游侧，另一个容器在下游侧，并且通过将墨从一个容器流到另一个容器来使压力室内的墨流动。此外，实施例涉及具有与记录介质的宽度相对应的长度的所谓的行式(页宽式)头，但是本发明也可以是在记录介质上扫描的同时进行记录的所谓的串行液体排出头。串行液体排出头的一个示例是用于记录黑色墨和用于记录彩色墨的记录元件板各具有一个的排出头，但是这不是限制性的。串行液体排出头的示例可以是这样的配置：在将多个记录元件板配置成使得排出口在排出口行方向上重叠的情况下，形成短于记录介质的宽度的短行式头，其中这些短行式头在记录介质上扫描。

第一实施例

喷墨记录设备的描述

图1示出排出液体的装置的示意性结构，更特别地，示出通过排出墨来执行记录的喷墨记录设备1000(以下也简称为“记录设备”)。记录设备1000具有输送记录介质2的输送单元1以及与记录介质2的输送方向大致垂直地配置的行式(页宽式)液体排出头3，并且是在连续或间歇地输送多个记录介质2的同时执行单遍连续记录的记录设备。记录介质2不限于切割薄片，并且可以是连续的卷状薄片。液体排出头3能够利用青色、品红色、黄色和黑色(缩写为“cmyk”)墨进行全色打印。因此，与排列并使用排出单色墨的四个液体排出头的情况相比，可以使记录区域f更小。因此，可以减小记录设备1000的尺寸，并且可以减少记录介质2变形并干扰液体排出头3的故障发生的可能性。此外，液体排出头3可以排出多种类型的墨，因此不需要精确地对液体排出头之间的相对位置进行排列，而这在对排出单色墨的四个液体排出头进行排列的情况下是必需的。液体排出头3具有通过流体连接而连接的后述的用作向液体排出头3供给墨的供给流路的液体供给单元、主容器和缓冲容器(参见图2)。液体排出头3还电连接到用于将电力和排出控制信号传送到液体排出头3的电气控制单元。将在后面描述排出头3内的液体路径和电信号路径。

第一循环路径的描述

图2是示出作为应用于本实施例的记录设备的循环路径的第一形式的第一循环路径的示意图。图2是示出通过流体连接而连接到第一循环泵(高压侧)1001、第一循环泵(低压侧)1002和缓冲容器1003等的液体排出头3的图。尽管为了描述的简洁，图2仅示出cmyk墨中的一个颜色的墨流经的路径，但是实际上在液体排出头3和记录设备主单元中设置四种颜色的循环路径。用作与主容器1006连接的副容器的缓冲容器1003具有大气连通开口(图中未示出)，从而容器的内部和外部连通，并且墨中的气泡可以向外排出。缓冲容器1003还连接到补充泵1005。当墨在液体排出头3处被消耗时，补充泵1005用于将与从主容器1006消耗的量相同的量的墨发送到缓冲容器1003。例如，当在通过排出墨以进行记录和抽吸恢复等而从液体排出头3的排出口排出(喷出)墨时，在液体排出头3处消耗墨。

用作液体供给单元的两个第一循环泵1001和1002用于从液体排出头3的液体连接器111抽吸墨并使墨流到缓冲容器1003。第一循环泵1001和1002优选为具有定量液体输送能力的容积式泵。具体示例可以包括管式泵、齿轮泵、隔膜泵、注射泵等。例如，也可以使用这样的配置：通过在泵的出口处设置共用的恒定流量阀和安全阀来确保恒定流量。当液体排出头3正被驱动时，第一循环泵(高压侧)1001和第一循环泵(低压侧)1002使恒定量的墨流过共用供给流路211和共用回收流路212。流量优选设置为液体排出头3的记录元件板10之间的温度差不影响记录图像质量的水平或更高。另一方面，如果流量设置得过高，则液体排出单元300内的流路中的压力下降的影响会使得在记录元件板10之间产生过大的负压差，从而导致图像中的浓度不均匀。因此，优选考虑记录元件板10之间的温度差和负差压来设置流量。

负压控制单元230设置在第二循环泵1004和液体排出单元300的路径之间。因此，负压控制单元230用于使得即使在循环系统的流量由于记录时的占空比差异而波动的情况下，负压控制单元230下游(即，在液体排出单元300侧)的压力也可以保持为当前恒定的压力。可以使用任何机构作为构成负压控制单元230的两个压力调节机构，只要其自身下游的压力可以被控制在以期望的设置压力为中心的恒定范围内或更小的范围内波动即可。作为一个示例，可以采用与所谓的“减压调节器”相同的机构。在使用减压调节器的情况下，如图2所示，优选通过第二循环泵1004经由液体供给单元220对负压控制单元230的上游侧进行加压。这使得能够抑制缓冲容器1003的水头压力对液体排出头3的影响，从而在记录设备1000中的缓冲容器1003的布局方面具有更大的自由度。在驱动液体排出头3时使用的墨的循环流动压力的范围内，第二循环泵1004具有特定的提升压力或更大的提升压力是足够的，并且可以使用涡轮泵、容积式泵等。具体地，可以使用隔膜泵等。可选地，代替第二循环泵1004，可以采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容器。

如图2所示，负压控制单元230具有彼此设置了不同的控制压力的两个压力调节机构。在两个负压调节机构中，相对高压设置侧(在图2中由h表示)和相对低压设置侧(在图2中由l表示)经由液体供给单元220分别连接到液体排出单元300内的共用供给流路211和共用回收流路212。在液体排出单元300内设置有个体供给流路213和个体回收流路214，其在共用供给流路211、共用回收流路212和记录元件板10之间连通。由于个体供给流路213和个体回收流路214与共用供给流路211和共用回收流路212连通，所以发生一部分墨从共用供给流路211通过记录元件板10中的内部流路流到共用回收流路212的流动(由图2中的箭头表示)。原因在于，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，因此在两个共用流路之间产生压力差。

因此，在液体排出单元300内发生了如下的流动：在墨流过共用供给流路211和共用回收流路212中的每一个的同时，一部分墨通过记录元件板10。因此，可以通过共用供给流路211和共用回收流路212的流动，从记录元件板10向外部排出记录元件板10处产生的热。这种结构还使得能够在液体排出头3正在执行记录时在不用于记录的排出口和压力室处产生墨流动，因此可以抑制这些部分处的墨的增稠。此外，增稠的墨和墨中的异物可以被排出到共用回收流路212。因此，根据本实施例的液体排出头3可以以高图像质量高速度进行记录。

第二循环路径的描述

图3是示出适用于根据本实施例的记录设备的循环路径中的作为与上述第一循环路径不同的循环路径的第二循环路径的示意图。相对于上述第一循环路径的主要不同点如下。首先，构成负压控制单元230的两个压力调节机构都具有如下的机构(具有与所谓的“背压调节器”等效的操作的机构部分)，该机构用于控制负压控制单元230的上游侧的压力以在以期望的设置的压力为中心的恒定范围内波动。第二循环泵1004用作负压源，以对负压控制单元230的下游侧进行减压。此外，第一循环泵(高压侧)1001和第一循环泵(低压侧)1002设置在液体排出头3的上游侧，并且负压控制单元230设置在液体排出头3的下游侧。

根据该实施例的负压控制单元230用于即使在利用液体排除头3进行记录时由于记录占空比的差异而导致流量波动的情况下，也将其上游侧(即，在液体排出单元300侧)的压力波动维持在恒定范围内。例如，压力波动维持在以预设压力为中心的恒定范围内。如图3所示，负压控制单元230的下游侧优选通过第二循环泵1004经由液体供给单元220来进行加压。这使得能够抑制缓冲容器1003的水头压力对液体排出头3的影响，从而对于缓冲容器1003在记录设备1000中的布局给出了更宽范围的选择。可选地，代替第二循环泵1004，可以使用例如相对于负压控制单元230具有特定水头差的水头容器。

与第一实施例同样地，图3所示的负压控制单元230也具有设置了彼此不同的控制压力的两个压力调节机构。在两个负压调节机构中，相对高压设置侧(在图3中由h表示)和相对低压设置侧(在图3中由l表示)经由液体供给单元220分别连接到液体排出单元300内的共用供给流路211和共用回收流路212。通过两个负压调节机构，使得与共用回收流路212的压力相比，共用供给流路211的压力相对较高。根据该结构，发生如下的流动：墨从共用供给流路211通过个体流路213和214以及记录元件板10中的内部流路流到共用回收流路212(由图3中的箭头表示)。第二循环路径由此产生与液体排出单元300内的第一循环路径相同的墨流动状态，但是具有与第一循环路径的情况不同的两个优点。

一个优点是，对于第二循环路径，负压控制单元230设置在液体排出头3的下游侧，因此几乎不存在负压控制单元230处产生的灰尘和异物会流入头中这样的危险。第二个优点是，与第一循环路径的情况相比，在第二循环路径中，从缓冲容器1003供给到液体排出头3的所需流量的最大值可以更小。原因如下。将由a表示在记录待机期间进行循环时共用供给流路211和共用回收流路212中的总流量。a的值被定义为在记录待机期间进行液体排出头3的温度调节的情况下将液体排出单元300中的温度差维持在期望的范围内所需的最小流量。此外，在从液体排出单元300的所有排出口排出墨(全排出)的情况下的排出流量被定义为f。因此，在第一循环路径(图2)的情况下，第一循环泵(高压侧)1001和第一循环泵(低压侧)1002的设置流量为a，因此对全排出所需的液体排出头3的液体供给量的最大值为a+f。

另一方面，在第二循环路径(图3)的情况下，在记录待机时所需的对液体排出头3的液体供给量是流量a。这意味着，全排出所需的供给到液体排出头3的供给量是流量f。因此，在第二循环路径的情况下，第一循环泵(高压侧)1001和第一循环泵(低压侧)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。因此，第二循环路径中的所需供给量的最大值(a或f)始终小于第一循环路径中的所需供给量的最大值(a+f)，只要使用相同结构的液体排出单元300即可。因此，在第二循环路径的情况下，可以应用的循环泵的自由度较高。这在如下方面是有利的：例如，可以使用具有简单结构的低成本循环泵，可以减少配置在主单元侧路径的冷却器(图中未示出)的负荷，从而能够降低记录设备主单元的成本。该优点对于a或f的值相对较大的行式头更明显，并且在长边方向上行式头的长度越长越有用。

然而，另一方面，存在第一循环路径比第二循环路径更有利的点。也就是说，对于第二循环路径，在记录待机时流经液体排出单元300的流量是最大的，因此图像的记录占空比越低，施加至喷嘴的负压越大。因此，特别是在减小共用供给流路211和共用回收流路212的流路宽度(在与墨流动方向垂直的方向上的长度)以减小头宽度(液体排出头在短边方向上的长度)的情况下，在不均匀显着的低占空比图像中，向喷嘴施加高负压。这可能导致卫星液滴的影响更大。另一方面，在第一循环路径的情况下形成高占空比图像时，向喷嘴施加高负压，因此所产生的任何卫星液滴都不太显眼，这对图像质量的影响小是有利的。可以根据液体排出头和记录设备主单元的规格(排出流量f、最小循环流量a、以及头内的流路阻抗)来选择这两个循环路径中的哪一个是更优选的。

第三循环路径的描述

图30是示出作为应用于根据本发明的记录设备的循环路径的第一形式的第三循环路径的示意图。将省略与上述第一和第二循环路径相同的功能和结构的描述，并且主要关于不同点进行描述。

液体从液体排出头3的中间处的两个位置和液体排出头3的一端侧(总共三个位置)供给到液体排出头3的内部。液体从共用供给流路211通过压力室23然后由共用回收流路212回收，之后从液体排出头3的另一端的回收开口向外部回收。个体流路213和214与共用供给流路211和共用回收流路212连通，其中在个体流路213和214的路径上设置有记录元件板10和配置在记录元件板10内的压力室23。因此，发生如下流动：第一循环泵1002泵送的液体的一部分从共用供给流路211通过记录元件板10中的压力室23流到共用回收流路212(由图30中的箭头表示)。原因在于，在连接到共用供给流路211的压力调节机构h和连接到共用回收流路212的压力调节机构l之间形成压力差，并且第一循环泵1002仅连接到共用回收流路212。

因此，在液体排出单元300中，形成通过共用回收流路212的液体流动以及从共用供给流路211通过记录元件板10中的压力室23并流到共用回收流路212的流动。因此，在抑制压力损失的增加的同时，可以将记录元件板10处产生的热通过从共用供给流路211到共用回收流路212的流动来从记录元件板10向外部排出。此外，根据本循环路径，与上述第一和第二循环路径相比，可以减少用作液体输送单元的泵的数量。

液体排出头的结构描述

将描述根据第一实施例的液体排出头3的结构。图4a和4b是根据本实施例的液体排出头3的立体图。液体排出头3是行式液体排出头，其中，能够排出c、m、y和k四个颜色的墨的15个记录元件板10排列成直线(线状布局)。如图4a所示，液体排出头3包括记录元件板10以及经由柔性印刷电路板40和电气布线板90而电连接的信号输入端子91和供电端子92。电气布线板90从记录设备1000接收用于记录的图像数据和驱动所需的电力，并且将其提供给记录元件板10。电气布线板90具有形成在玻璃环氧树脂等的基板上的多层电路。电气布线板90具有用于与柔性印刷电路板40的端子42电连接的连接端子93。端子通过引线接合或外部引线接合(old)等来连接，并且连接部分由密封剂进行密封。连接端子93和信号输入端子91或供电端子92通过板内的配线而连接。进行电路设计，使得信号输入端子91或供电端子92的数量小于连接端子93的总数，以便于当安装或拆卸液体排出头3时的工作变得容易。信号输入端子91和供电端子92电连接到记录设备1000的控制单元，并且各自向记录元件板10提供排出驱动信号和排出所需的电力。通过电气布线板90中的电路来对配线进行整合，这使得信号输入端子91和供电端子92的数量与记录元件板10的数量相比减少。这使得能够减少当将液体排出头3组装到记录设备1000时或当更换液体排出头3时需要拆卸的电连接部分的数量。如图4b所示，设置到液体排出头3的两端的液体连接部111与记录设备1000的液体供给系统连接。因此，cmyk四个颜色的墨被供给到液体排出头3，并且已经通过液体排出头3的墨被回收到记录设备1000的供给系统。以这种方式，各个颜色的墨可以在记录设备1000的路径和液体排出头3的路径上循环。

图5示出构成液体排出头3的部件和单元的分解立体图。液体排出单元300、液体供给单元220和电气布线板90安装到壳体80。液体连接部111(图3)被设置到液体供给单元220，并且用于各个颜色的过滤器221(图2和图3)设置在液体供给单元220内，其中过滤器221与液体连接部111的各个开口连通以去除所供给的墨中的异物。两个液体供给单元220各自设置有用于两个颜色的过滤器221。已经通过过滤器221的墨被供给到设置在相应的液体供给单元220上的各个负压控制单元230。各个负压控制单元230是由用于各个颜色的压力调节阀构成的单元。负压控制单元230通过设置在其中的阀和弹簧构件等的操作，显著地衰减由于墨流量的波动而发生的记录设备1000的供给系统(液体排出头3的上游侧的供给系统)中的压力下降的变化。因此，负压控制单元230能够使其下游侧(液体排出单元300侧)的负压的变化稳定在特定范围内。如图2所示，各个颜色的各个负压控制单元230内置有两个压力调节阀。这些压力调节阀各自被设置为不同的控制压力，并且在高压侧的情况下经由液体排出单元300中的共用供给流路211并且在低压侧的情况下经由共用回收流路212与液体供给单元220连通。

壳体80被配置成包括液体排出单元支承构件81和电气布线板支承构件82，并且支承液体排出单元300和电气布线板90，且确保液体排出头3的刚性。电气布线板支承构件82用于支承电气布线板90，并且通过螺钉固定到液体排出单元支承构件81。液体排出单元支承构件81用于校正液体排出单元300的翘曲和变形，由此确保多个记录元件板10的相对位置精度，从而抑制记录品中的不均匀。因此，液体排出单元支承构件81优选具有足够的刚性。合适的材料的示例包括诸如不锈钢和铝等的金属材料、诸如氧化铝等的陶瓷、以及添加了无机填料的树脂材料。液体排出单元支承构件81具有被插入接合橡胶构件100的开口83和84。从液体供给单元220供给的墨通过接合橡胶构件100，并被引导到作为构成液体排出单元300的部件的第三流路构件70。

液体排出单元300由多个排出模块200和流路构件210构成，并且盖构件130被安装到液体排出单元300的面向记录介质的面。盖构件130是如图5所示的具有设置有长开口131的框状表面的构件，并且由诸如不锈钢或铝等的金属、或者树脂材料等形成。包括在排出模块200中的记录元件板10和密封构件110(图9a)从开口131暴露。开口131周围的框部分用作用于在处于记录待机状态时盖住液体排出头3的帽构件的接触表面。因此，优选当通过利用粘合剂、密封剂、填充构件等涂覆开口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进行盖帽时，形成封闭空间。

接下来，将描述包括在液体排出单元300中的流路构件210的结构。流路构件210是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而形成的制品，并且是支承多个记录元件板10的支承构件(共用支承构件)。流路构件210将从液体供给单元220供给的墨分配到各个排出模块200，并且将从排出模块200再循环的墨返回到液体供给单元220。流路构件210通过螺钉固定到液体排出单元支承构件81。这通过安装到刚性壳体80来抑制流路构件210的翘曲和变形，从而可以确保与排出模块200接合的面的平坦度。这使得在接合处不太可能发生泄漏等，因此能够以高水平的可靠性来接合构件。增加平坦度还使得排出模块200的排出口形成面能够更容易均匀。因此，可以抑制记录时排出液滴的着落位置的变化，并且可以实现高图像质量记录。

图6a～6f是示出构成第一至第三流路构件的流路构件的前侧和后侧的图。图6a示出了第一流路构件50的安装有排出模块200的一侧，并且图6f示出了第三流路构件70的与液体排出单元支承构件81接触的面。第一流路构件50和第二流路构件60分别具有如图6b和6c中所示彼此相对接合的流路构件接触面，同样地，第二流路构件60和第三流路构件70分别具有如图6d和6e中所示彼此相对接合的流路构件接触面。当彼此相对时，接合的第二流路构件60和第三流路构件70在其上形成有共用流路槽62，并形成沿流路构件的长边方向延伸的八个共用流路。这在流路构件210内针对各个颜色形成了共用供给流路211和共用回收流路212的组(图7)。第三流路构件70的连通口72与接合橡胶构件100中的孔连通，以通过流体连接与液体供给单元220连通。多个连通口61形成在第二流路构件60的共用流路槽62的底面上，从而与第一流路构件50的个体流路槽52的一端连通。连通口51形成在第一流路构件50的个体流路槽52的另一端，以经由连通口51通过流体连接与多个排出模块200连通。这些个体流路槽52使得流路在流路构件的中间汇集。

第一至第三流路构件优选对于墨是耐腐蚀的，并且由接合到支承构件30所用的具有低线性膨胀系数的材料形成。示例性合适的材料包括聚苯硫醚(pps)、变性聚苯醚(ppe)、液晶聚合物(lcp)、以及在诸如聚砜(psf)或变性聚苯醚(ppe)等基材中添加了诸如二氧化硅或玻璃等无机填料的复合材料。第一至第三流路构件可以通过利用这些材料进行注射成型来形成。第一至第三流路构件可以是树脂模制构件(树脂构件)。流路构件210可以通过层叠三个流路构件并使用粘合剂进行粘合来形成，或者在选择复合材料以用于材料的情况下，三个流路构件可以通过熔合来接合。第一至第三流路构件的材料相同的情况是优选的，这是因为，由于线性热膨胀系数相同，因而在接合部分几乎不存在应力，因此可以提高接合的可靠性。在第一至第三流路构件的材料不相同的情况下，可以通过使用具有大致相同的线性热膨胀特性的材料来保持接合的可靠性。假设大致相同的线性热膨胀特性意味着线性热膨胀特性的值在给定范围内或取值为10％。尽管已经将流路构件210描述为通过接合多个部件来形成，但是本发明不限于该示例。例如，流路构件210可以由使多个片材层叠并一体化的氧化铝来形成。

接下来，将参照图7描述流路构件210内的流路的连接关系。图7是从第一流路构件50的安装有排出模块200的一侧观看时、通过接合第一至第三流路构件而形成的流路构件210内的流路的部分放大透视图。流路构件210对于各个颜色具有在液体排出头3的长边方向上延伸的共用供给流路211(211a、211b、211c和211d)和共用回收流路212(212a、212b、212c和212d)。由个体流路槽52形成的多个个体供给流路213(213a、213b、213c和213d)通过连通口61连接到各个颜色的共用供给流路211。由个体流路槽52形成的多个个体回收流路214(214a、214b、214c和214d)经由连通口61连接到各个颜色的共用回收流路212。该流路结构使得墨从共用供给流路211经由个体供给流路213在位于流路构件中间的记录元件板10处汇集。也可以将墨从记录元件板10经由个体回收流路214回收到共用回收流路212。

图8是沿图7中的线viii-viii截取的截面图，其示出了个体回收流路(214a和214c)经由连通口51与排出模块200连通。尽管图8仅示出个体回收流路(214a和214c)，但是如图7所示，个体供给流路213和排出模块200在不同的截面处连通。在记录元件板10以及排出模块200所包括的支承构件30中形成有用于将墨从第一流路构件50供给到设置在记录元件板10中的记录元件15(图10b)的流路。此外，在支承构件30和记录元件板10中形成用于将供给到记录元件15的部分或全部墨回收(再循环)到第一流路构件50的流路。各个颜色的共用供给流路211经由液体供给单元220连接到相应颜色的负压控制单元230(高压侧)，以及共用回收流路212经由液体供给单元220连接到负压控制单元230(低压侧)。负压控制单元230在共用供给流路211和共用回收流路212之间产生压力差。因此，在根据本实施例的流路如图7和图8所示进行连接的液体排出头3中，针对各个颜色产生共用供给流路211→个体供给流路213→记录元件板10→个体回收流路214→共用回收流路212的顺序的流动。在记录元件板10中，墨从液体供给流路18流到排出口13附近并流到液体回收流路19。

排出模块的描述

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。排出模块200的制造方法如下。首先，将记录元件板10和柔性印刷电路板40附着到预先形成有液体连通口31的支承构件30(个体支承构件)。随后，通过引线接合来将记录元件板10上的端子16电连接到柔性印刷电路板40上的端子41，接着利用密封剂覆盖引线接合部(电连接部)以形成密封部110。柔性印刷电路板40的相对于记录元件板10的另一端处的端子42电连接到电气布线板90的连接端子93(图5)。柔性印刷电路板40是用于将从记录设备1000发送来的驱动信号和驱动电力供应到记录元件板10的布线构件，其中引线形成在聚酰亚胺等的树脂膜上。连接到记录元件板10的端子41和连接到电气布线板90的端子42设置在柔性印刷电路板40的端部。支承构件30是支承记录元件板10的支承构件，并且也是通过流体连接而在记录元件板10和流路构件210之间连通的流路构件。因此，支承构件30应当具有高平面度，并且还应当能够以高度可靠性接合到记录元件板10。合适的材料的示例包括氧化铝和树脂材料。

通过在流路构件210上排列和接合多个排出模块200，可以将液体排出头3的打印宽度设置为期望的宽度。此外，排列多个流路构件210使得能够针对各个排出模块200进行电连接检查，其中在产品中仅选择和使用良好的制品，因此与制造一体化制品的情况相比可以提高产量。在本实施例中使用以直线(线状)排列的15个排出模块200，从而形成具有12英寸的整体打印宽度的液体排出头3。

记录元件板的结构描述

将描述根据本实施例的记录元件板10的结构。图10a是记录元件板10的形成有排出口13的一侧的平面图，图10b是图10a中xb所表示的部分的放大图，并且图10c是记录元件板10的相对于图10a的背面的平面图。如图10a所示，记录元件板10具有排出口形成构件12，其中形成与墨颜色相对应的四个排出口行。为了记录介质的墨的精确着落，优选地，使用用于排出口形成构件12的感光性树脂材料等，通过光刻工艺高精度地形成排出口13。注意，在下文中，排列有多个排出口13的排出口行的延伸方向将被称为“排出口行”方向。

如图10b所示，产生用于排出墨的热能的记录元件15设置在与排出口13相对应的位置。包含记录元件15的压力室23被隔板22分隔。记录元件15通过设置在记录元件板10中的电配线(图中未示出)电连接到图10a中的端子16。基于经由电气布线板90(图5)和柔性印刷电路板40(图9a和9b)从记录设备1000的控制电路输入的脉冲信号，记录元件15产生使墨沸腾的热。由于该沸腾而产生的鼓泡力使墨从排出口13排出。如图10b所示，液体供给流路18沿各个排出口行的一侧延伸，液体回收流路19沿着另一侧延伸。液体供给流路18和液体回收流路19是沿设置在记录元件板10上的排出口行的方向延伸的流路，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，片状盖部20层叠在记录元件板10的形成有排出口13的面的背面上，盖部20具有与后述的液体供给流路18和液体回收流路19连通的多个开口21。开口21包括向液体供给流路18供给液体的供给开口21a和从液体回收流路19回收液体的开口21b。在本实施例中，针对各个液体供给流路18，在盖部20中设置三个开口21，并且针对各个液体回收流路19设置两个开口21。如图10b所示，盖部20的开口21与图6a所示的多个连通口51连通。如图11所示，盖部20用作液体供给流路18和液体回收流路19的盖，其覆盖记录元件板10的基板11上形成的、构成液体供给流路18和液体回收流路19的一部分的槽。盖部20优选对墨具有充分的耐腐蚀性，并且从防止混色的角度来看，对于开口21的开口形状及其位置，必须具有高精度。因此，优选使用感光性树脂材料或硅板作为用于盖部20的材料，并通过光刻工艺形成开口21。盖部20由此用于利用开口21来变换流路的间距。考虑到压力下降，盖部20优选地是薄的，并且优选地由感光性树脂膜材料形成。

接下来，将描述记录元件板10内的墨的流动。图11是示出沿着图10a中的平面xi-xi截取的记录元件板10和盖部20的截面的立体图。通过层叠由硅(si)形成的基板11和由感光性树脂形成的排出口形成构件12来形成记录元件板10，其中盖部20接合在基板11的背面上。记录元件15形成在基板11的另一面侧(图10b)，其中在该另一面侧的背面形成了构成沿着排出口行延伸的液体供给流路18和液体回收流路19的槽。由基板11和盖部20形成的液体供给流路18和液体回收流路19分别经由个体供给流路213和个体回收流路214连接到流路构件210内的共用供给流路211和共用回收流路212。在液体供给流路18和液体回收流路19之间存在差压。墨从三个供给开口21a供给到一个排出口行，并且墨在液体供给流路18的平面方向中沿图10a中箭头c1所示的方向流动。当通过从液体排出头3的多个排出口13排出墨来进行记录时，由于液体供给流路18和液体回收流路19之间的压力差，因而在不执行排出操作的情况下，在排出口13附近产生大约几mm/秒至几十mm/秒的流动。液体供给流路18和液体回收流路19之间的压力差例如是几十mmaq至几百mmaq。也就是说，设置在基板11内的液体供给流路18中的墨是通过供给口17a、压力室23和回收口17b流到液体回收流路19的由图11中的箭头c表示的流动。然后，被回收到液体回收流路19的墨沿着图10a的箭头c2所表示的方向以平面方式流动，并且通过两个回收开口21b被回收到流路构件210。该流动使得由于从排出口13蒸发而增稠的墨、气泡、异物等从未进行记录的排出口13和压力室23被回收到液体回收流路19。这也使得能够抑制排出口13和压力室23处的墨的增稠。回收到液体回收流路19的墨经由盖部20的开口21和液体构件30的液体连通口31(包括供给液体连通口和回收液体连通口)(参见图9b)、按照流路构件210中的连通口51、个体回收流路214和共用回收流路212的顺序被回收。该墨最终被回收到记录设备1000的供给路径。

也就是说，从记录设备主单元供给到液体排出头3的墨通过以下述顺序的流动而被供给和回收。首先，墨从液体供给单元220的液体连接部111流入液体排出头3。然后，墨被供给到接合橡胶构件100、设置在第三流路构件70中的连通口72、设置在第二流路构件60中的共用流路槽62和连通口61、以及设置在第一流路构件50上的个体流路槽52和连通口51。然后，按照设置在支承构件30中的连通口31、设置在盖部20中的开口21、以及设置在基板11中的液体供给流路18和供给口17a的顺序，将墨供给到压力室23。已经供给到压力室23但未从排出口13排出的墨按照设置在基板11中的回收口17b和液体回收流路19、设置在盖部20中的开口21、以及设置在支承构件30中的连通口31的顺序流动。然后，墨以设置在第一流路构件50中的连通口51和个体流路槽52、设置在第二流路构件60中的连通口61和共用流路槽62、设置在第三流路构件70中的连通口72、以及接合橡胶构件100的顺序流动。墨进一步从设置在液体供给单元中的液体连接部111流到液体排出头3的外部。在图2所示的第一循环路径中，从液体连接部111流入的墨通过负压控制单元230，然后被供给到接合橡胶构件100。在如图3所示的第二循环路径中，从压力室23回收的墨通过接合橡胶构件100，然后经由负压控制单元230从液体连接部111流出液体排出头3。

此外，如图2和3所示，并非从液体排出单元300的共用供给流路211的一端流入的所有墨都经由个体供给流路213a供给到压力室23。存在从共用供给流路211的另一端流过液体供给单元220而从不进入个体供给流路213a的墨。因此，设置墨在没有通过记录元件板10的情况下流动的流路，这使得即使在如本实施例的情况那样记录元件板10具有流动阻抗大的微细流路的情况下，也能够抑制墨循环流动中的回流。因此，根据本实施例的液体排出头能够抑制压力室中和排出口附近的墨的增稠，从而抑制从正常方向排出的偏离和墨的不排出，因此结果可以进行高图像质量记录。

记录元件板之间的位置关系的描述

图12是示出用于两个邻接的排出模块的记录元件板10的邻接部分的局部放大的平面图。如图10a～10c所示，根据本实施例的记录元件板10的形状为平行四边形。如图12所示，排出口13排列在记录元件板10上的排出口行(14a～14d)以相对于记录介质的输送方向倾斜特定角度的方式配置。由此，使记录元件板10的邻接部分处的排出口行的至少一个排出口在记录介质的输送方向上重叠。在图12中，线d上的两个排出口处于相互重叠的关系。这种布局使得即使在记录元件板10的位置稍微偏离预定位置的情况下，记录图像中的黑条纹和空白部分也能够通过对重叠排出口的驱动控制而变得不显眼。即使在多个记录元件板10不是以交错配置而是沿直线(线状)布置的情况下也可以使用图12所示的结构。因此，能够在抑制液体排出头3在记录介质的输送方向上的长度增加的同时，应对记录元件板10之间的重叠部分处的黑条纹和空白部分。尽管根据本实施例的记录元件板10的主面的形状是平行四边形，但这不是限制性的。即使在形状为矩形、梯形或其它形状的情况下，也可以适当地应用本发明的结构。支承构件30的尺寸是使得其端部比记录元件板10的端部后退更多。因此，当将记录元件板10靠近地排列时，支承构件30不会发生干扰。使用安装器装置以数微米至数十微米的相对位置精度排列多个排出模块200。因此，当多个排出模块200被排列时，形成在记录元件板10上的排出口行14a～14d被精确地排列。这使得两种或更多种类型的墨精确地着落在记录介质2上，因此可以执行高图像质量记录。

液体供给单元220和负压控制单元230被选择为两个并且安装至液体排出头3在长边方向上的两端，其中两个负压控制单元230在液体排出头3的短边方向上并排排列。从图11可以看出，多个共用供给流路211包括墨流动方向相反的共用供给流路211。在本实施例中，墨流过沿液体排出头3的长边方向以分开的方式配置的负压控制单元230，并且流过形成在流路构件210中的共用供给流路211，使得两种颜色的墨沿一个方向流动并且另外两种颜色的墨沿另一方向流动。该结构的优点如下。

第一个优点是可以减小流路中的压力下降。在图21所示的液体供给单元220和负压控制单元230配置在液体排出头3的两端的配置中，可以使通过液体供给单元220的往复流路最小化。因此，不需要将大的泵安装到记录设备1000主单元，并且不需要为了减少流路中的压力下降而增大流路的截面面积从而增大液体排出头3的尺寸。

第二个优点是可以提高接合液体供给单元220和壳体80的可靠性。液体供给单元220使用树脂材料形成，但是存在填充剂熔融到液体供给单元220的情况，因此优选最少添加或完全不添加填充剂。因此，液体供给单元220的线性热膨胀系数大于使用不锈钢或铝等形成的壳体80的线性热膨胀系数。结果，在其中已经接合这些不同类型的材料的液体排出头3经受温度变化的情况下，由于线性热膨胀系数的差异，应力作用在螺钉固定部上。如上所述，液体供给单元220和流路构件210通过螺钉固定到壳体80，其中通过插入接合橡胶100来在两个部件之间形成密封。因此，如果液体供给单元220和壳体80之间的螺纹部在应力下松开，则液体供给单元220和流路构件210之间的密封可靠性可能丧失。通过将液体供给单元220和负压控制单元230分成两个部分并放置在液体排出头3的长边方向上的不同位置来减小接合区域h，这使得能够减小在温度变化下受到的应力。因此，可以实现即使在温度变化下也不容易泄漏的液体排出头。

液体排出头结构的变形例的描述

将参照图29和31a～33描述上述液体排出头结构的变形例。将省略与上述示例相同的结构和功能的描述，并且将主要描述不同点。在该变形例中，如图29、31a和31b所示，作为液体排出头3的外部与液体之间的连接部分的多个液体连接部111以整合的方式配置在液体排出头3的长边方向上的一端侧。在液体排出头3的另一端侧以整合的方式配置有多个负压控制单元230(图32)。包括在液体排出头3中的液体供给单元220被配置为与液体排出头3的长度相对应的细长单元，并且具有与所供应的四种颜色的液体相对应的流路和过滤器221。此外，如图32所示，设置在液体排出单元支承构件81上的开口83～86的位置处于与上述液体排出头3不同的位置。

图33示出了流路构件50、60和70的层叠状态。多个记录元件板10在作为多个流路构件50、60和70的最上层的第一流路构件50的上表面上以直线排列。作为与形成在各个记录元件板10的背侧上的开口21(图20c)连通的流路，针对各个液体颜色存在两个个体供给流路213和一个个体回收流路214。对应于此，对于设置于记录元件板10的背面的盖部20上形成的开口21，针对各个液体颜色也存在两个供给开口21和一个回收开口21。如图33所示，沿液体排出头3的长边方向延伸的共用供给流路211和共用回收流路212交替地并排排列。

第二实施例

将描述根据本发明的第二实施例的喷墨记录设备1000和液体排出头3的结构。注意，将主要描述与第一实施例不同的部分，并且将省略与第一实施例相同的部分的描述。

喷墨记录设备的描述

图13示出了根据本发明的第二实施例的喷墨记录设备。根据第二实施例的记录设备1000与第一实施例的不同之处在于：通过并排排列各自与cmyk墨之一相对应的四个单色液体排出头3来对记录介质进行全色记录。虽然在第一实施例中各个颜色可使用的排出口行的数量是一行，但是在第二实施例中各个颜色可使用的排出口行的数量是20行(图20a)。这样，通过将记录数据分配给多个排出口行，能够进行极高速的记录。即使存在表现出不排出墨的排出口，通过其它行中的记录介质的输送方向上的对应位置处的排出口以补充的方式执行排出来提高可靠性，因此该配置适合于工业印刷。与第一实施例相同，记录设备1000的供给系统、缓冲容器1003和主容器1006(图2)通过流体连接与液体排出头3连接。各个液体排出头3还电连接到用于将电力和排出控制信号传送到液体排出头3的电气控制单元。

循环路径的描述

以与第一实施例相同的方式，可以使用图2和3中所示的第一和第二循环路径作为记录设备1000和液体排出头3之间的液体循环路径。

液体排出头的结构描述

将对根据本发明的第二实施例的液体排出头3的结构进行描述。图14a和14b是根据本实施例的液体排出头3的立体图。液体排出头3具有在液体排出头3的长边方向上排列成直线的16个记录元件板10，并且是可以利用一种颜色的墨进行记录的喷墨行式记录头。与第一实施例相同，液体排出头3具有液体连接部111、信号输入端子91和供电端子92。根据实施例的液体排出头3与第一实施例的不同之处在于：由于排出口行的数量更大，因而输入端子91和供电端子92设置在液体排出头3的两侧。这是为了减少在设置于记录元件板10的配线部分处发生的电压下降和信号传输延迟。

图15是液体排出头3的分解立体图，其示出了根据功能分解的构成液体排出头3的各个部分或单元。单元和构件的作用以及液体流过液体排出头的顺序基本上与第一实施例中的相同，但是保证液体排出头的刚性所利用的功能是不同的。在第一实施例中，主要通过液体排出单元支承构件81保证液体排出头的刚性，但是在第二实施例中，通过包括在液体排出单元300中的第二流路构件60保证液体排出头的刚性。在本实施例中，液体排出单元支承构件81连接到第二流路构件60的两端。该液体排出单元300机械地接合到记录设备1000的滑架，由此定位液体排出头3。具有负压控制单元230的液体供给单元220与电气布线板90接合到液体排出单元支承构件81。过滤器(图中未示出)内置在两个液体供给单元220中。两个负压控制单元230被设置为利用彼此相对不同的高负压和低负压来控制压力。当如图14a～15所示高压侧和低压侧的负压控制单元230设置在液体排出头3的端部上时，液体排出头3的长边方向上延伸的共用供给流路211和共用回收流路212上的墨流动彼此相反。这促进了共用供给流路211和共用回收流路212之间的热交换，使得可以减小两个共用流路之间的温度差。这在沿着共用流路设置的多个记录元件板10之间不容易发生温度差方面是有利的，因此不容易发生由于温度差而导致的记录不均匀。

接下来将详细描述液体排出单元300的流路构件210。流路构件210是如图15所示层叠的第一流路构件50和第二流路构件60，并且将从液体供给单元220供给的墨分配到排出模块200。流路构件210还用作用于将从排出模块200循环的墨返回到液体供给单元220的流路构件。流路构件210的第二流路构件60是已经形成共用供给流路211和共用回收流路212的流路构件，并且还主要承担液体排出头3的刚性。因此，第二流路构件60的材料优选对墨具有充分耐腐蚀性并且具有高机械强度。适用材料的示例包括不锈钢、钛(ti)、氧化铝等。

图16a示出了第一流路构件50的安装有排出模块200的一侧的面，以及图16b是示出与第二流路构件60接触的反面的图。与第一实施例中的情况不同，根据第二实施例的第一流路构件50是邻接地排列与排出模块200相对应的多个构件的结构。通过使用这种分割结构，能够实现与液体排出头的长度相对应的长度，因此特别适合用于与例如b2尺寸或更大尺寸的薄片相对应的相对长尺寸的液体排出头。如图16a所示，第一流路构件50的连通口51通过流体连接与排出模块200连通，以及第一流路构件50的个体连通口53通过流体连接与第二流路构件60的连通口61连通。图16c示出第二流路构件60的与第一流路构件50接触的一面，图16d示出沿厚度方向截取的第二流路构件60的中间部分的截面，以及图16e是示出第二流路构件60的与液体供给单元220接触的一面的图。第二流路构件60的流路和连通口的功能与第一实施例中的一个颜色的相同。与第一实施例中的情况不同，共用供给流路211和共用回收流路212的墨的流动方向是彼此相反的方向。

图17是示出关于记录元件板10和流路构件210之间的墨的连接关系的透视图。如图17所示，沿液体排出头3的长边方向延伸的共用供给流路211和共用回收流路212的组设置在流路构件210内。第二流路构件60的连通口61各自位于并连接至第一流路构件50的个体连通口53，从而形成从第二流路构件60的连通口72经由共用供给流路211到第一流路构件50的连通口51的液体供给路径。以相同的方式，还形成了从第二流路构件60的连通口72经由共用供给流路212到第一流路构件50的连通口51的液体供给路径。

图18是示出沿图17的xviii-xviii截取的截面的图。图18示出了共用供给流路211如何通过连通口61、个体连通口53和连通口51连接到排出模块200。尽管图18中未示出，但是从图17可以清楚地看出，另一截面会示出通过类似路径连接到排出模块200的个体回收流路214。与第一实施例相同，在排出模块200和记录元件板10上形成流路以与排出口13连通，并且所供给的墨的部分或全部可以通过不进行排出操作的排出口13(压力室23)进行再循环。与第一实施例相同，经由液体供给单元220，共用供给流路211连接到负压控制单元230(高压侧)，并且共用回收流路212连接到负压控制单元230(低压侧)。因此，通过差压产生从共用供给流路211通过记录元件板10的排出口13(压力室23)到共用回收流路212的流动。

排出模块的描述

图19a是一个排出模块200的立体图，并且图19b是其分解图。与第一实施例的不同点是：多个端子16沿着记录元件板10的多个排出口行的方向配置在两侧(记录元件板10的长边部分)上。另一不同点是两个柔性印刷电路板40设置到一个记录元件板10并且电连接到端子16。原因在于，设置在记录元件板10上的排出口行的数量为20行，这与第一实施例的8行相比大幅增加。其目的是将从端子16到与排出口行相对应地设置的记录元件15的最大距离保持得短，从而减少在设置到记录元件板10的配线部分处发生的电压下降和信号传输延迟。支承构件30的液体连通口31被设置到记录元件板10，并且被以横跨所有排出口行的方式开口。其它点与第一实施例中的相同。

记录元件板的结构描述

图20a是示出记录元件板10的设置有排出口13的一侧的面的示意图，并且图20c是示出图20a所示的面的背面的示意图。图20b是示出在图20c中去除设置在记录元件板10的背面侧的盖部20的情况下的记录元件板10的面的示意图。如图20b所示，液体供给流路18和液体回收流路19沿着排出口行方向交替地设置在记录元件板10的背面。尽管排出口行的数量比第一实施例中的大得多，但是与第一实施例的实质区别在于：如上所述，端子16沿着排出口行方向设置在记录元件板10的两侧部分上。基本结构与第一实施例相同，例如，针对各个排出口行设置一组液体供给流路18和液体回收流路19以及与支承构件30的液体连通口31连通的开口21设置到盖部20等。

第三实施例

将描述根据第三实施例的喷墨记录设备1000和液体排出头3的结构。根据第三实施例的液体排出头3是通过单次扫描来记录b2尺寸的记录介质薄片的页宽式头。第三实施例关于许多点与第二实施例类似，因此下面将主要描述与第二实施例的不同点，并且将省略描述与第二实施例相同的部分。

喷墨记录设备的描述

图34是根据本实施例的喷墨记录设备的示意图。记录设备1000具有如下结构：从液体排出头3不直接在记录介质上进行记录，而是将液体排出到中间转印构件(中间转印鼓1007)上并形成图像，之后将图像转印到记录介质2上。记录设备1000具有沿着中间转印鼓1007的圆弧设置的与cmyk四种类型的墨相对应的四个单色液体排出头3。因此，在中间转印构件上进行全色记录，所记录的图像在中间转印构件上被干燥到合适的状态，然后由转印单元1008转印到薄片输送辊1009所输送的记录介质2上。而第二实施例中的薄片输送系统是旨在主要输送切割薄片的水平输送，本实施例能够处理从主卷筒(图示中省略)供给的连续薄片。这种鼓输送系统可以在施加特定张力的情况下容易地输送薄片，因此当执行高速记录时存在较少的输送卡纸。因此，设备的可靠性提高，并且适合应用于商业印刷等。与第一和第二实施例相同，记录设备1000的供给系统、缓冲容器1003和主容器1006通过流体连接而连接到液体排出头3。各个液体排出头3还电连接到用于将电力和排出控制信号传送到液体排出头3的电气控制单元。

第四循环路径的描述

尽管与第二实施例相同可以应用记录设备1000的容器和液体排出头3之间的如图2和3所示的第一和第二循环路径作为液体循环路径，但是图35所示的循环路径也是合适的。与图3中的第二循环路径的主要不同点在于：添加了与第一循环泵1001和1002以及第二循环泵1004各自的流路连通的旁通阀1010。由于当压力超过预设压力时旁通阀1010打开，因而旁通阀1010用于降低旁通阀1010的上游侧的压力(第一功能)。旁通阀1010还用于通过来自记录设备主单元的控制板的信号以预定的定时打开和关闭阀(第二功能)。

根据第一功能，可以防止过大或过小的压力施加到第一循环泵1001和1002的下游侧和第二循环泵1004的上游侧的流路。例如，在第一循环泵1001和1002的功能发生故障的情况下，可能对液体排出头3施加过大的流量或压力。这可能导致液体从液体排出头3的排出口13泄漏或者液体排出头3内的接合部分被损坏。然而，在如本实施例那样对第一循环泵1001和1002添加了旁通阀的情况下，打开旁通阀1010可以释放向循环泵的上游侧的液体路径，因此即使发生过大的压力，也可以抑制例如上述等的问题。

此外，由于第二功能，当停止循环操作时，在第一循环泵1001和1002以及第二循环泵1004停止之后，基于来自主单元侧的控制信号，所有旁通阀1010都迅速打开。这使得液体排出头3的下游部分(负压控制单元230和第二循环泵1004之间)的高负压(例如，几kpa到几十kpa)在短时间内释放。在使用诸如隔膜泵等的容积式泵作为循环泵的情况下，通常在泵中内置止回阀。然而，打开旁通阀1010使得也能够从下游缓冲容器1003侧进行液体排出头3的下游侧的压力释放。尽管也可以仅从上游侧进行液体排出头3的下游侧的压力释放，但是在液体排出头3的上游侧的流路和液体排出头3内的流路中存在压力下降。因此，存在如下担心：压力排出可能需要时间，液体排出头3内的共用流路中的压力可能暂时下降太多，并且可能破坏排出口处的弯液面。打开液体排出头3的下游侧的旁通阀1010，这促进液体排出头3的下游侧的压力排出，因此降低了排出口处的弯液面破坏的风险。

液体排出头的结构描述

将描述根据本发明的第三实施例的液体排出头3的结构。图36a是根据本实施例的液体排出头3的立体图，并且图36b是其分解立体图。液体排出头3具有在液体排出头3的长边方向上排列成直线(线状)的36个记录元件板10，并且是使用单色液体进行记录的行式(页宽式)喷墨记录头。液体排出头3以与第二实施例相同的方式具有信号输入端子91和供电端子92，并且还设置有用于保护头的长边侧面的遮蔽板132。

图36b是液体排出头3的分解立体图，其示出了根据功能分解的构成液体排出头3的各个部分或单元(遮蔽板132从图示中省略)。单元和构件的作用以及液体流过液体排出头3的顺序与第二实施例中的大致相同。第三实施例与第二实施例的主要不同点在于：被分割多个并进行配置的电气布线板90、负压控制单元230的位置和第一流路构件50的形状。如本实施例的情况那样，在液体排出头3的长度例如与b2尺寸的记录介质相对应的情况下，由于液体排出头3使用的电力量大，所以设置了8个电气布线板90。在安装于液体排出单元支承构件81的细长的电气布线板支承构件82的两侧各自安装了四个电气布线板90。

图37a是具有液体排出单元300、液体供给单元220和负压控制单元230的液体排出头3的侧视图，图37b是示出液体的流动的示意图，并且图37c是示出沿图37a的线xxxviic-xxxviic截取的截面的立体图。部分结构已经被简化以便于理解。

液体连接部111和过滤器221设置在液体供给单元220内，其中负压控制单元230一体地形成在液体供给单元220的下方。这使得与第二实施例相比，能够减小负压控制单元230和记录元件板10之间在高度方向上的距离。这种结构减少了液体供给单元220内的流路连接部分的数量，并且不仅有利于提高与记录液体泄漏有关的可靠性，而且还可以减少部件数量和组装工艺。

此外，负压控制单元230和形成排出口的面之间的水头差相对较小，因此可以适当地应用于诸如图34所示等的液体排出头3的倾斜角针对各个液体排出头3而不同的记录设备。原因在于，即使多个液体排出头3各自以不同的倾斜角被使用，减小的水头差也能够减小施加到各个记录元件板10的排出口的负压力差。由于流动阻抗减小，因而减小从负压控制单元230到记录元件板10的距离也减小了由于液体流动的波动而引起的压力下降差，并且从可以执行更稳定的负压控制的角度来看这是优选的。

图37b是示出液体排出头3内的记录液体的流动的示意图。该回路与图35所示的循环路径相同，但是图37b示出了在实际的液体排出头3内的各个组件处的液体流动。在细长的第二流路构件60内，沿着液体排出头3的长边方向延伸地设置一组共用供给流路211和共用回收流路212。共用供给流路211和共用回收流路212被配置为使得液体以相反的方向流动，其中过滤器221设置在这些流路的上游侧，以捕获从连接部111等侵入的异物。从液体排出头3内的长边方向上的温度梯度减小的角度来看，液体在共用供给流路211和共用回收流路212中沿相互相反的方向流动的这种结构是优选的。共用供给流路211和共用回收流路212的流动方向被示出为与图35中的方向相同以简化说明。

负压控制单元230设置在共用供给流路211和共用回收流路212各自的下游侧。共用供给流路211在中途具有到多个个体供给流路213的分支部分，并且回收流路212在中途具有到多个个体回收流路214的分支部分。个体供给流路213和个体回收流路214形成在多个第一流路构件50内。各个个体流路与设置在记录元件板10的背面上的盖部20的开口21(参见图20c)连通。

由图37b中的h和l表示的负压控制单元230是高压侧(h)单元和低压侧(l)单元。各负压控制单元230是背压式压力调节机构，其被设置为将负压控制单元230的上游侧的压力控制为相对高(h)和低(l)的负压。共用供给流路211连接到负压控制单元230(高压侧)，并且共用回收流路212连接到负压控制单元230(低压侧)。这产生了共用供给流路211和共用回收流路212之间的差压。该差压使得液体从共用供给流路211顺序地流过个体供给流路213、记录元件板10内的排出口13(压力室23)和个体回收流路214并且流到共用回收流路212。

图37c是示出沿图37a的线xxxviic-xxxviic截取的截面的立体图。本实施例中的各个排出模块200被配置为包括第一流路构件50、记录元件板10和柔性印刷电路板40。本实施例不具有第二实施例中所述的支承构件30(图18)，其中具有盖部20的记录元件板10直接接合到第一流路构件50。设置到第二流路构件60的共用供给流路211将液体从设置在第二流路构件60的上表面的连通口61经由形成在第一流路构件50的下表面的个体连通口53供给到个体供给流路213。然后，液体通过压力室23，并且顺序地经由个体回收流路214、个体连通口53和连通口61而被回收到共用回收流路212。

与图15所示的第二实施例中所示的结构不同，第一流路构件50的下表面(朝向第二流路构件60的面)上的个体连通口53是针对第二流路构件60的上表面形成的连通口61具有足够尺寸的开口。根据该结构，即使在将排出模块200安装到第二流路构件60时存在位置偏差的情况下，也能够在第一流路构件50和第二流路构件60之间确定地实现流体连通，因此将提高制造头时的产量，从而降低成本。

如上所述，根据第一和第二实施例的液体排出头3具有多个记录元件板10。各个记录元件板10具有排出口13、向排出口13供给液体的液体供给流路18、回收从个体供给流路213供给的液体的液体回收流路19、以及产生能量以从排出口13排出液体的记录元件15。该液体排出头3具有共用供给流路211，其中，共用供给流路211经由与设置到记录元件板10的多个液体供给流路18中的至少一个连通的个体供给流路213而向多个记录元件板10供给液体。液体排出头3还具有共用回收流路212，其中，共用回收流路212经由与设置到记录元件板10的多个液体回收流路19中的至少一个连通的个体回收流路214而从多个记录元件板10回收液体。这种结构使得能够在流路之间保持相同的差压。

根据第一实施例的液体排出头3可以排出多种类型(多种颜色)的墨，并且根据第二实施例的液体排出头3各自排出一种类型的墨。在一个液体排出头3用于排出多种类型的墨的情况下，多个排出口13各自根据其所连通的共用供给流路211而排出不同类型的墨。

以下是通过示例对本实施例的特征部分的描述。

液体排出头3的第一示例

将详细描述液体排出头3内的流路结构。注意，在下面的第一至第三示例中，将描述如上面在第一实施例中所述的一个液体排出头3排出多种类型的墨的结构。

图22是从第一流路构件50的安装有排出模块200的一侧观看的、通过接合第一至第三流路构件而形成的流路构件210内的流路的局部放大透视图。流路构件210针对各个颜色具有在液体排出头3的长边方向上延伸的共用供给流路211(211a、211b、211c和211d)和共用回收流路212(212a、212b、212c和212d)。由个体流路槽52形成的多个个体供给流路213(213a、213b、213c和213d)经由连通口61连接到各个颜色的共用供给流路211。由个体流路槽52形成的多个个体回收流路214(214a、214b、214c和214d)经由连通口61连接到各个颜色的共用回收流路212。该流路结构使得墨能够从共用供给流路211经由个体供给流路213在位于流路构件中间的记录元件板10处汇集。记录元件板10内的内部流路结构如上所述。

现在，共用供给流路211和共用回收流路212横断记录元件板10。然而，记录元件板10的背面被如上所述由树脂膜制成的盖部20覆盖，并且在某些部分通过开口21进行与液体供给流路18和液体回收流路19的连通，因此可以在没有不同颜色混合的情况下形成循环路径。在该示例中，实现了集成四种颜色的液体排出头。

图23a是沿图21中的xxiiia-xxiiia截取的截面，并且图23b是沿着xxiiib-xxiiib截取的截面，其示意性地示出了液体排出单元300。由于柔性印刷电路板对于流路结构的描述是不必要的，因而这里图中省略了柔性印刷电路板。

各个颜色的共用供给流路211经由相应颜色的液体供给单元220连接到负压控制单元230(高压侧)。共用回收流路212经由液体供给单元220连接到负压控制单元230(低压侧)。负压控制单元230产生共用供给流路211和共用回收流路212之间的差压(压力差)。因此，针对各个颜色按照共用供给流路211→个体供给流路→记录元件板10→个体回收流路214→共用回收流路212的顺序产生流动。

现在，存在由于流路内的压力下降因而压力的绝对值在共用供给流路211和共用回收流路212的循环路径的上游和下游之间不同的情况。在这种情况下，如果共用供给流路211和共用回收流路212处的压力下降基本相同、并且个体供给流路213和个体回收流路214处的压力下降在上游和下游处基本相同，则差压值在上游和下游将相同。也就是说，在位于上游侧的排出模块和位于下游侧的排出模块处产生同样的循环流动。

在本示例中，多个共用供给流路211和共用回收流路212构成的共用流路槽62(图6d)整合在作为第二流路构件60的一个部件上。因此，可以减少共用供给流路211和共用回收流路212的压力下降的变化。也就是说，即使在通过注射成型所制造的第二流路构件60中关于决定压力下降的宽度和高度存在制造变化，在作为单个部件来形成的情况下，共用供给流路211和共用回收流路212的尺寸也具有同样趋势的变化。例如，在大多数情况下，如果尺寸大于指定值，则所有共用供给流路211和共用回收流路212将较大，并且如果尺寸小于指定值，则所有共用供给流路211和共用回收流路212将较小。因此，对于各个流路，压力下降将大约相同，并且可以针对各个颜色向共用流路施加同等的差压。这种配置特别适用于诸如本示例中的页宽式液体排出头3等的结构，其中在页宽式液体排出头3中，共用供给流路211和共用回收流路212从液体排出头3的长边方向上的一端延伸3到另一端。在共用供给流路211和共用回收流路212的上游侧设置压力下降变得相对大的过滤器(221)。因此，可以减小记录元件板10之间的压力损失的变化。

个体供给流路213和个体回收流路214也被整合在第一流路构件50上，针对各个排出模块形成具有大致相同的压力损失的个体流路。共用供给流路211和共用回收流路212向多个(15个)排出模块供给墨，因此需要减少压力损失，并且为了在循环的上游侧和下游侧保持大致相同的差压，还需要减少流路的尺寸误差的影响。为此，共用供给流路211在与墨流动方向垂直的方向上所截取的截面的截面面积大于在本实施例中的个体供给流路213的截面面积(四倍以上，例如，大约四至十倍)。共用回收流路212在与墨流动方向垂直的方向上所截取的截面的截面面积大于个体回收流路214的截面面积(四倍以上，例如，大约四至十倍)。因此，可以充分地减小共用供给流路211和共用回收流路212的压力下降。

特别地，在垂直于记录元件板10的方向(记录元件板的厚度方向)上，共用供给流路211的高度v2高于个体供给流路213的高度v1，并且共用回收流路212的高度v2高于个体回收流路214的高度v1。例如，共用供给流路211的高度v2是个体供给流路213的高度v1的两倍以上(大约2到8倍)，以及共用回收流路212的高度v2是个体回收流路214的高度v1的两倍以上(大约2至8倍)。因此，可以充分地确保共用供给流路211和共用回收流路212的截面面积，而不会大大增加液体排出头3的宽度。

因此，在根据本实施例的液体排出头3中，可以产生记录元件板10和排出模块200之间几乎没有差压变化的稳定的循环流动。在使用的墨的粘度大致相同，并且必要的循环流速也大致相同的情况下，图2所示的记录设备主单元的相同的泵可以用于多种颜色，从而减小主单元的尺寸。

在图23a和23b中的一些颜色中，使个体供给流路213的长度x短于个体回收流路214的长度x’。流路的压力下降由其截面面积和长度决定，因此，通过设置x<x’，可以使个体供给流路213的压力损失小于个体回收流路214。例如，在同时从多个排出口13排出墨的情况下，存在这样的可能性：墨可能从液体回收流路19回流以在排出墨之后立即向压力室23供给(再填充)墨。由于传送了通过记录元件15的驱动而产生的热，因而从压力室23回收到液体回收流路19的墨处于温度高于液体供给流路18内的温度的状态。从液体回收流路19回流的这种高温墨可能升高记录元件板10的表面(排出口侧)的温度，从而降低墨粘度，并且由于粘度较低而导致液滴变得较大，因而导致图像不均匀。此外，墨的回流可能破坏排出口13附近的循环流动，并且排出性能可能受损。因此，根据本实施例的个体供给流路213的压力下降低于个体回收流路214的压力下降并且更容易从个体供给流路213供给墨的结构增加了循环的稳定性，并且可以执行稳定的记录。

液体排出头3的第一示例的变形例

图24示出第一示例的变形例。尽管图23a和23b示出了共用流路槽62仅形成在第二流路构件60中的情况，但是如图24所示，也可以配置为在第三流路构件70中还形成用作共用流路的槽。以与上述配置相同的方式，在构件的一部分中形成多个槽的情况下，形成具有相同变化趋势的槽。因此，槽尺寸的相对差小，并且共用流路可以具有大截面面积，而不增加液体排出头3的尺寸。这减小了流路的压力下降，使得能够应用较小的泵，并且可以减小记录设备的尺寸和电力消耗。尽管在第一示例中描述了由于个体供给流路213和个体回收流路214的长度差而产生了压力下降的差的结构，但是也可以通过改变流路的高度或宽度来产生压力下降的差。

液体排出头3的第二示例

接下来，将参照图25～26b描述根据本发明的第二示例的流路结构。图25是从第一流路构件50的安装有排出模块200的一侧观看的通过接合第一至第三流路构件50、60和70而形成的流路构件210内的流路的局部放大透视图。图26a是沿图25中的xxvia-xxvia截取的截面，并且图26b是沿着xxvib-xxvib截取的截面，其示意性地示出了液体排出单元300。

本示例是在第一示例中描述的个体供给流路213和个体回收流路214之间的长度关系(x<x’)已经应用于所有四种颜色的结构。在多个共用供给流路211和多个共用回收流路212排列的第一方向上，一对共用供给流路211和共用回收流路212中的共用回收流路212相对于共用供给流路211配置在外侧。根据该结构，与墨的类型无关地在所有排出口行处循环稳定性较高，并且可以获得高图像质量记录。

此外，根据本示例的液体排出头3具有设置到记录元件板10的各个排出口行的三个供给开口21a和两个回收开口21b。因此，三个个体供给流路213和两个个体回收流路214设置到各个排出模块200。在排出模块200的最外部分(图25中的顶部和底部)处配置了与相对较少数量的个体回收流路214的连接部分，这减小了墨从接合部泄漏的风险。

液体排出头3的第三示例

接下来，将参照图27～28b描述根据本发明的第三示例的流路结构。图27是从第一流路构件50的安装有排出模块200的一侧观看的通过接合第一至第三流路构件50、60和70而形成的流路构件210内的流路的局部放大透视图。图28a是沿图27中的xxviiia-xxviiia截取的截面，并且图28b是沿着xxviiib-xxviiib截取的截面，示意性地示出了液体排出单元300。如图28a和28b所示，在本实施例中，四种颜色的共用供给流路211被整合在中间，其中在被整合到一起的共用供给流路211的两侧各自配置两种颜色的共用回收流路212。也就是说，多个共用回收流路212都位于所有共用供给流路211的外侧。这使得能够增大个体供给流路213的长度x与个体回收流路214的长度x’之间的差，从而增加压力下降的差。因此，即使在多个排出口13同时排出墨的情况下，也进一步抑制了发生回流的可能性，并且可以提高循环的稳定性。

此外，可以以长度最短的方式来排列数量较大的个体供给流路213，因此如图27所示，可以使流路占据的面积最小化。可以在没有形成流路的位置设置较宽的区域，这可以被有效地利用，例如容纳其它部件。因此，可以在不增加液体排出头的尺寸的情况下增加功能。

此外，温度较低的共用流路配置在当进行记录操作时产生热的记录元件板10的正上方，并且在该结构中更容易供给墨。因此，记录元件板10的温度不容易升高，因此可以以密度较均匀的方式执行记录。

尽管已经通过实施例描述了本发明，但是本发明不限于上述实施例。在本领域技术人员能够理解的本发明的技术思想的范围内，可以对本发明的结构和细节进行各种修改。

例如，上面已经描述了一个液体排出头排出多种类型的墨的形式作为液体排出头3的第一至第三示例，但是本发明不限于这些示例。本发明的技术思想可以应用于第二实施例中所描述的各个液体的一个排出头排出一种类型的液体并且排列多个液体排出头的配置。

根据本发明，可以在具有多个记录元件板的液体排出头中，减少记录元件板之间的排出口附近的液体的循环流动的变化。

尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不局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。