液体喷出模块和液体喷出头转让专利

申请号 : CN201710009943.4

文献号 : CN106985528B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 守屋孝胤笠井信太郎中川喜幸齐藤亚纪子石田浩一山田辰也岩永周三户塚绚子石绵友树佐藤智厚

申请人 : 佳能株式会社

摘要 :

提供能抑制打印不均匀的液体喷出模块和液体喷出头。因此,开口被布置成使得多个喷出口列中的至少一个开口的中心位置相对于其它开口的中心位置未布置在沿相对移动的打印介质的移动方向延伸的同一直线上。

权利要求 :

1.一种液体喷出模块,其用在从喷出口向相对移动着的打印介质喷出液体的页宽式液体喷出头中,所述液体喷出模块包括:打印元件基板,其包括第一喷出口列和第二喷出口列以及第一液体供给路径和第二液体供给路径,在所述第一喷出口列和所述第二喷出口列中,沿与所述相对移动的方向交叉的方向排列有喷出液体的喷出口,第一液体供给路径和第二液体供给路径分别向所述第一喷出口列和所述第二喷出口列供给液体且分别沿所述交叉的方向延伸;和第一开口和第二开口,其分别与所述第一液体供给路径和所述第二液体供给路径连通以分别向所述第一液体供给路径和所述第二液体供给路径供给液体,其特征在于,所述第一开口的重心和所述第二开口的重心偏离沿所述相对移动的方向延伸的直线。

2.根据权利要求1所述的液体喷出模块,其中,所述液体喷出模块还包括:支撑构件,其支撑所述打印元件基板且包括向所述第一开口和所述第二开口中的对应开口供给液体的连通口;和配线基板,其向设置于所述打印元件基板的喷出能量产生元件供给电能。

3.根据权利要求1所述的液体喷出模块,其中,所述第一液体供给路径中设置有多个所述第一开口,所述第二液体供给路径中设置有多个所述第二开口。

4.根据权利要求1所述的液体喷出模块,其中,所述液体喷出模块还包括:第三喷出口列,在所述第三喷出口列中沿与所述相对移动的方向交叉的方向排列有喷出液体的喷出口;

第三液体供给路径,其向所述第三喷出口列供给液体且沿所述交叉的方向延伸;和第三开口,其向所述第三液体供给路径供给液体,所述第一开口的重心、所述第二开口的重心和所述第三开口的重心位于相对于沿所述相对移动的方向延伸的直线倾斜的直线上。

5.根据权利要求1所述的液体喷出模块,其中,所述打印元件基板包括喷出能量产生元件、压力室和液体回收路径,所述喷出能量产生元件产生用于喷出液体的能量,所述压力室中设置有所述喷出能量产生元件,所述液体回收路径从所述压力室回收液体且沿所述交叉的方向延伸。

6.根据权利要求5所述的液体喷出模块,其中,所述液体喷出模块还包括从所述液体回收路径回收液体的回收开口。

7.根据权利要求1所述的液体喷出模块,其中,所述第一液体供给路径和所述第二液体供给路径设置于所述打印元件基板的与设置有所述喷出口的面相反的面,并且所述第一开口和所述第二开口设置于膜构件,所述膜构件设置于所述打印元件基板的所述相反的面。

8.根据权利要求1所述的液体喷出模块,其中,向所述第一液体供给路径和所述第二液体供给路径供给同种液体。

9.根据权利要求1所述的液体喷出模块,其中,被从所述第一开口供给液体的多个喷出口中的最长液体路径的长度等于被从所述第二开口供给液体的多个喷出口中的最长液体路径的长度。

10.根据权利要求1所述的液体喷出模块,其中,所述打印元件基板的外形被形成为大致平行四边形形状。

11.根据权利要求1所述的液体喷出模块,其中,所述打印元件基板包括多个供给口,所述多个供给口将液体从所述第一液体供给路径供给到所述第一喷出口列的喷出口以及从所述第二液体供给路径供给到所述第二喷出口列的喷出口,并且所述多个供给口沿所述打印元件基板的厚度方向延伸。

12.根据权利要求1所述的液体喷出模块,其中,所述打印元件基板包括喷出能量产生元件和压力室,所述喷出能量产生元件产生用于喷出液体的能量,所述压力室的内部设置有所述喷出能量产生元件,并且所述压力室内的液体向所述压力室的外部循环。

13.一种液体喷出头,其被形成为页宽式且从喷出口向相对移动着的打印介质喷出液体,所述液体喷出头包括:打印元件基板,其包括第一喷出口列和第二喷出口列以及第一液体供给路径和第二液体供给路径,在所述第一喷出口列和所述第二喷出口列中,沿与所述相对移动的方向交叉的方向排列有喷出液体的喷出口,所述第一液体供给路径和所述第二液体供给路径分别向所述第一喷出口列和所述第二喷出口列供给液体且分别沿所述交叉的方向延伸;

盖构件,其包括第一开口和第二开口且形成所述第一液体供给路径和所述第二液体供给路径的一部分,所述第一开口和所述第二开口分别与所述第一液体供给路径和所述第二液体供给路径连通以分别向所述第一液体供给路径和所述第二液体供给路径供给液体,其特征在于,所述第一开口的重心和所述第二开口的重心偏离沿所述相对移动的方向延伸的直线。

14.根据权利要求13所述的液体喷出头,其中,所述盖构件是感光性膜构件。

15.根据权利要求13所述的液体喷出头,其中,所述打印元件基板包括第三喷出口列和第三液体供给路径,在所述第三喷出口列中沿与所述相对移动的方向交叉的方向排列有喷出液体的喷出口,所述第三液体供给路径向所述第三喷出口列供给液体且沿所述交叉的方向延伸,所述盖构件包括向所述第三液体供给路径供给液体的第三开口,并且

所述第一开口的重心、所述第二开口的重心和所述第三开口的重心位于相对于沿所述相对移动的方向延伸的直线倾斜的直线上。

16.根据权利要求13所述的液体喷出头,其中,所述打印元件基板包括喷出能量产生元件、压力室和液体回收路径,所述喷出能量产生元件产生用于喷出液体的能量,所述压力室内部设置有所述喷出能量产生元件,所述液体回收路径从所述压力室回收液体且沿所述交叉的方向延伸,并且所述盖构件包括从所述液体回收路径回收液体的回收开口。

17.根据权利要求13所述的液体喷出头,其中,所述液体喷出头还包括支撑多个所述打印元件基板的支撑构件,多个所述打印元件基板沿所述交叉的方向被排列成直线形状。

18.根据权利要求13所述的液体喷出头,其中,所述打印元件基板包括喷出能量产生元件和压力室,所述喷出能量产生元件产生用于喷出液体的能量,所述压力室内部设置有所述喷出能量产生元件,并且所述压力室内的液体向所述压力室的外部循环。

19.一种液体喷出头,其包括从喷出口向相对移动着的打印介质喷出液体的多个打印元件基板,其特征在于,所述喷出口与设置于所述打印元件基板且沿和所述相对移动的方向交叉的方向延伸的通路连通,多个所述喷出口沿着所述通路形成多列喷出口列,

设置有所述多列喷出口列的所述打印元件基板包括对应于各喷出口列的所述通路和向所述通路供给液体的多个开口,并且所述开口中的至少一个开口的重心位置相对于包括在其它喷出口列中的开口的重心位置偏离沿相对移动的所述打印介质的移动方向延伸的同一直线。

20.根据权利要求19所述的液体喷出头,其中,所述液体喷出头还包括:能量产生元件,其产生用于喷出液体的能量;

压力室,其中设置有所述能量产生元件;

供给通路,其向所述压力室供给液体;

回收通路,其从所述压力室回收液体;

供给口,其将液体从所述供给通路供给到所述压力室;和

回收口,其将液体从所述压力室回收到所述回收通路,

所述压力室内的液体穿过所述供给通路和所述回收通路向外部循环。

说明书 :

液体喷出模块和液体喷出头

技术领域

[0001] 本发明涉及用于喷出诸如墨等的液体的液体喷出模块和液体喷出头。

背景技术

[0002] 在近年来的喷墨打印设备中,液体喷出元件密集地设置在液体喷出头中,以便以较高的速度打印高质量的图像。在该液体喷出头中,由于与现有技术相比通路是密集配置的,所以通路的尺寸减小。
[0003] 当通路的尺寸减小时,在液体流过通路时流阻会增加,因而使压力损失增大。为此,喷出口处的负压增大,因而可能会影响打印动作。例如,当负压增大时,喷出口的弯月面会朝向喷出口的内部缩回,因而液体喷出量变得小于低负压状态的液体喷出量。当液体喷出量小时,打印浓度变低,因而不能获得期望的结果。
[0004] 这里,美国专利No.7845763公开了一种打印头组件,其能够通过采用如下结构在将由流阻导致的压力损失抑制到最小的同时以高的速度打印图像:在该结构中,穿过尽可能地靠近打印元件延伸的大通路供给液体,并且穿过形成在打印元件附近的细通路供给液体。
[0005] 当大通路连接到细通路时,负压在相对靠近连接位置的喷出口处低,但是负压随着其从连接部离开而增大。在美国专利No.7845763公开的结构中,用于不同喷出口列的供给口在打印介质输送方向上设置在相同位置。因而,由于各喷出口列中的具有低负压的喷出口和具有高负压的喷出口在输送方向上位于相同位置,所以由打印浓度(打印不均匀)导致的浓淡出现在喷口列的相同位置,因而强调且容易识别出该浓淡。

发明内容

[0006] 因此,本发明的目的是提供能够抑制打印不均匀的液体喷出模块和液体喷出头。
[0007] 为了获得上述目的,根据本发明,提供一种液体喷出模块,其包括从喷出口向相对移动着的打印介质喷出液体的打印元件基板,喷出口与设置于打印元件基板中的通路连通,多个喷出口沿着所述通路设置并且形成沿与相对移动的打印介质的移动方向交叉的方向延伸的喷出口列,其中设置有多列喷出口列的打印元件基板包括对应于各喷出口列的通路和与通路连通的多个开口,并且开口中的至少一个开口的重心位置被设置为相对于其他开口的重心位置偏离沿相对移动的打印介质的移动方向延伸的同一直线。
[0008] 根据发明的第一方面,提供一种液体喷出模块,其用在从喷出口向相对移动着的打印介质喷出液体的页宽式液体喷出头中,所述液体喷出模块包括:打印元件基板,其包括第一喷出口列和第二喷出口列以及第一液体供给路径和第二液体供给路径,在所述第一喷出口列和所述第二喷出口列中,沿与所述相对移动的方向交叉的方向排列有喷出液体的喷出口,第一液体供给路径和第二液体供给路径分别向所述第一喷出口列和所述第二喷出口列供给液体且分别沿所述交叉的方向延伸;和第一开口和第二开口,其分别与所述第一液体供给路径和所述第二液体供给路径连通以分别向所述第一液体供给路径和所述第二液体供给路径供给液体,其中,所述第一开口的重心和所述第二开口的重心偏离沿所述相对移动的方向延伸的直线。
[0009] 根据发明的第二方面,提供一种液体喷出头,其被形成为页宽式且从喷出口向相对移动着的打印介质喷出液体,所述液体喷出头包括:打印元件基板,其包括第一喷出口列和第二喷出口列以及第一液体供给路径和第二液体供给路径,在所述第一喷出口列和所述第二喷出口列中,沿与所述相对移动的方向交叉的方向排列有喷出液体的喷出口,所述第一液体供给路径和所述第二液体供给路径分别向所述第一喷出口列和所述第二喷出口列供给液体且分别沿所述交叉的方向延伸;盖构件,其包括第一开口和第二开口且形成所述第一液体供给路径和所述第二液体供给路径的一部分,所述第一开口和所述第二开口分别与所述第一液体供给路径和所述第二液体供给路径连通以分别向所述第一液体供给路径和所述第二液体供给路径供给液体,其中,所述第一开口的重心和所述第二开口的重心偏离沿所述相对移动的方向延伸的直线。
[0010] 根据发明的第三方面,提供一种液体喷出头,其包括从喷出口向相对移动着的打印介质喷出液体的多个打印元件基板,所述喷出口与设置于所述打印元件基板且沿和所述相对移动的方向交叉的方向延伸的通路连通,多个所述喷出口沿着所述通路形成多列喷出口列,设置有所述多列喷出口列的所述打印元件基板包括对应于各喷出口列的所述通路和向所述通路供给液体的多个开口,并且所述开口中的至少一个开口的重心位置相对于包括在其它喷出口列中的开口的重心位置偏离沿相对移动的所述打印介质的移动方向延伸的同一直线。
[0011] 根据本发明,能够实现能够抑制打印不均匀的液体喷出模块和液体喷出头。
[0012] 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

[0013] 图1是示出喷出液体的液体喷出设备的示意性构造的图;
[0014] 图2是示出适用于打印设备的循环路径中的第一循环模式的示意图;
[0015] 图3是示出适用于打印设备的循环路径中的第二循环模式的示意图;
[0016] 图4是示出至液体喷出头的墨流入量的差异的示意图;
[0017] 图5A是示出液体喷出头的立体图;
[0018] 图5B是示出液体喷出头的立体图;
[0019] 图6是示出构成液体喷出头的部件或单元的分解立体图;
[0020] 图7是示出第一通路构件至第三通路构件的正面和背面的图;
[0021] 图8是示出图7的(a)的部分α的当从喷出模块安装面观察时的透视图;
[0022] 图9是沿着图8的线IX-IX截取的截面图;
[0023] 图10A是示出一个喷出模块的立体图;
[0024] 图10B是示出一个喷出模块的分解图;
[0025] 图11A是示出打印元件基板的图;
[0026] 图11B是示出打印元件基板的图;
[0027] 图11C是示出打印元件基板的图;
[0028] 图12是示出打印元件基板和盖构件的截面的立体图;
[0029] 图13是打印元件基板的邻接部的局部放大俯视图;
[0030] 图14A是示出液体喷出头的立体图;
[0031] 图14B是示出液体喷出头的立体图;
[0032] 图15是示出液体喷出头的斜视分解图;
[0033] 图16是示出第一通路构件的图;
[0034] 图17是示出打印元件基板与通路构件之间的液体连接关系的透视图;
[0035] 图18是沿着图17的线XVIII-XVIII截取的截面图;
[0036] 图19A是示出一个喷出模块的立体图;
[0037] 图19B是示出一个喷出模块的立体图;
[0038] 图20是示出打印元件基板的示意图;
[0039] 图21是示出通过喷出液体来打印图像的喷墨打印设备的图;
[0040] 图22A是示出打印设备的液体喷出模块的图;
[0041] 图22B是示出打印设备的液体喷出模块的图;
[0042] 图23A是示出打印元件基板的结构的图;
[0043] 图23B是示出打印元件基板的结构的图;
[0044] 图23C是示出打印元件基板的结构的图;
[0045] 图24A是示出盖构件的开口位置与对应的打印浓度之间的关系的图;
[0046] 图24B是示出盖构件的开口位置与对应的打印浓度之间的关系的图;
[0047] 图25A是示出打印设备的液体喷出模块和液体喷出头的图;
[0048] 图25B是示出打印设备的液体喷出模块和液体喷出头的图;
[0049] 图25C是示出打印设备的液体喷出模块和液体喷出头的图;
[0050] 图26A是示出打印元件基板的结构的图;
[0051] 图26B是示出打印元件基板的结构的图;
[0052] 图26C是示出打印元件基板的结构的图;
[0053] 图27A是示出盖构件的开口位置与对应的打印浓度之间的关系的图;
[0054] 图27B是例示出具有各种形状的开口的当从盖构件观察时的图;
[0055] 图28是示出根据第一适用例的打印设备的图;
[0056] 图29是示出第三循环模式的图;
[0057] 图30A是示出根据第一适用例的液体喷出头的变型例的图;
[0058] 图30B是示出根据第一适用例的液体喷出头的变型例的图;
[0059] 图31是示出根据第一适用例的液体喷出头的变型例的图;
[0060] 图32是示出根据第一适用例的液体喷出头的变型例的图;
[0061] 图33是示出根据第三适用例的打印设备的图;
[0062] 图34是示出第四循环模式的图;
[0063] 图35A是示出根据第三适用例的液体喷出头的图;
[0064] 图35B是示出根据第三适用例的液体喷出头的图;
[0065] 图36A是示出根据第三适用例的液体喷出头的图;
[0066] 图36B是示出根据第三适用例的液体喷出头的图;
[0067] 图36C是示出根据第三适用例的液体喷出头的图。

具体实施方式

[0068] 以下,将参照附图说明本发明的第一适用例和第二适用例。
[0069] (第一适用例)
[0070] (喷墨打印设备的说明)
[0071] 图1是示出本发明的喷出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的喷墨打印设备(以下,还称作打印设备)1000的示意性构造的图。打印设备1000包括:输送单元1,其输送打印介质2;和行式(页宽式)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,打印设备1000是行式打印设备,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着的打印介质2上而在一次通过时连续打印图像。液体喷出头3包括:负压控制单元230,其控制循环路径内的压力(负压);液体供给单元220,其与负压控制单元230连通使得流体能够在液体供给单元220与负压控制单元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;和壳体80。打印介质2不限于单页纸,还可以是连续的卷筒介质(roll medium)。
[0072] 液体喷出头3能够通过青色C、品红色M、黄色Y和黑色K的墨打印彩色图像,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。
[0073] 打印设备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之间循环的喷墨打印设备。循环模式包括:第一循环模式,在第一循环模式中,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;和第二循环模式,在第二循环模式中,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,将说明循环的第一循环模式和第二循环模式。
[0074] (第一循环模式的说明)
[0075] 图2是示出适用于本适用例的打印设备1000的循环路径中的第一循环模式的示意图。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和打印设备主体中设置有四种颜色的循环路径。
[0076] 在第一循环模式中,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。随后,在通过连接到液体供给单元220的负压控制单元230被调整成两个不同负压(高压和低压)的墨被分成具有高压和低压的两个通路的同时,使该墨循环。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、穿过液体连接部111从液体喷出头3排出并返回到缓冲储液器1003。
[0077] 作为副储液器的缓冲储液器1003连接到主储液器1006并且包括大气连通口(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)而使墨被消耗之后,补充泵1005将墨从主储液器1006传送到缓冲储液器1003。
[0078] 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通路211和共用回收通路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。
[0079] 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内的通路的压力损失的影响而增大,因而导致浓度不均匀。为此,考虑到打印元件基板
10之间的温度差和负压差,期望设定流量。
[0080] 负压控制单元230设置在第二循环泵1004与液体喷出单元300之间的路径中。负压控制单元230被操作成即使当墨的流量因每单位面积喷出量的差而在循环系统中变化时,也将负压控制单元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。作为构成负压控制单元230的两个负压控制机构,可以使用任意机构,只要能够将负压控制单元230的下游侧的压力控制在偏离期望设定压力的预定范围内或更小即可。
[0081] 作为示例,能够采用诸如所谓的“减压调节器”等的机构。在本适用例的循环通路中,负压控制单元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,所以能够拓宽打印设备1000的缓冲储液器1003的布局的自由度。
[0082] 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负压控制单元230具有一定的水头差的水头储液器代替第二循环泵1004。如图2所示,负压控制单元230包括分别具有不同控制压力的两个负压调整机构。在两个负压调整机构中,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内的共用供给通路211和共用回收通路212。
[0083] 液体喷出单元300设置有共用供给通路211、共用回收通路212和与打印元件基板连通的独立通路215(独立供给通路213和独立回收通路214)。负压控制机构H连接到共用供给通路211,负压控制机构L连接到共用回收通路212,并且在两个共用通路之间形成压差。于是,由于独立通路215与共用供给通路211和共用回收通路212连通,所以产生如下流(由图2的箭头方向表示的流):液体的一部分穿过形成在打印元件基板10内的通路从共用供给通路211向共用回收通路212流动。
[0084] 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通路211和共用回收通路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通路211和共用回收通路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,能够朝向共用回收通路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。
[0085] (第二循环模式的说明)
[0086] 图3是示出适用于本适用例的打印设备的循环路径中的作为与第一循环模式不同的循环模式的第二循环模式的示意图。与第一循环模式的主要区别在于,构成负压控制单元230的两个负压控制机构均将负压控制单元230的上游侧的压力控制在偏离期望设定压力的预定范围内。此外,与第一循环模式的另一区别在于,第二循环泵1004用作降低负压控制单元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,负压控制单元230布置在液体喷出头3的下游侧。
[0087] 在第二循环模式中,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,通过设置在液体喷出头3中的负压控制单元230的作用将墨分成两个通路,并且使墨在位于高压侧和低压侧的两个通路中循环。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通路中的墨穿过液体连接部
111向液体喷出头3供给。随后,通过负压控制单元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。
[0088] 在第二循环模式中,即使当流量因每单位面积喷出量的变化而变化时,负压控制单元230也会使负压控制单元230的上游侧(即,液体喷出单元300)的压力变化稳定在偏离预定压力的预定范围内。在本适用例的循环通路中,负压控制单元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相对于液体喷出头3的水头压力的影响,所以缓冲储液器1003在打印设备1000中的布局能够具有许多选择。
[0089] 例如,还能够使用被布置成相对于负压控制单元230具有预定水头差的水头储液器代替第二循环泵1004。与第一循环模式同样,在第二循环模式中,负压控制单元230包括分别具有不同控制压力的两个负压控制机构。在两个负压调整机构中,高压侧(在图3中用“H”表示)和低压侧(在图3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内的共用供给通路211或共用回收通路212。当通过两个负压调整机构将共用供给通路
211的压力设定为高于共用回收通路212的压力时,形成从共用供给通路211穿过独立通路
215和形成在打印元件基板10内的通路到共用回收通路212的液体的流。
[0090] 在该第二循环模式中,能够在液体喷出单元300内获得与第一循环模式相同的液体流,但是具有与第一循环模式不同的两个优点。作为第一优点,在第二循环模式中,由于负压控制单元230布置在液体喷出头3的下游侧,所以很少担心由负压控制单元230产生的异物或废物会流入液体喷出头3。作为第二优点,在第二循环模式中,液体从缓冲储液器1003到液体喷出头3所必需的流量的最大值小于第一循环模式的该最大值。原因如下。
[0091] 在处于打印待机状态的循环的情况下,将共用供给通路211和共用回收通路212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整液体喷出头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×每单位时间的喷出频率×喷出口的数量)。
[0092] 图4是示出第一循环模式与第二循环模式之间的至液体喷出头3的墨流入量的差异的示意图。图4的部分(a)示出第一循环模式中的待机状态,图4的部分(b)示出第一循环模式中的全喷出状态。图4的部分(c)至部分(f)示出第二循环通路。这里,图4的部分(c)和部分(d)示出流量F低于流量A的情况,图4的部分(e)和部分(f)示出流量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。
[0093] 在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下游侧的第一循环模式的情况(图4的部分(a)和部分(b))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,能够管理液体喷出单元300内的在待机状态下的温度。于是,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的总流量为流量A。然而,供给到液体喷出头3的液体的最大流量是以如下方式获得的:通过由液体喷出头3的喷出产生的负压的作用,全喷出消耗的流量F与总流量的流量A相加。因而,由于流量F与流量A相加(图4的部分(b)),所以至液体喷出头3的供给量的最大值满足流量A+流量F的关系。
[0094] 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的上游侧的第二循环模式的情况(图4的部分(c)至部分(f))下,与第一循环模式同样,对打印待机状态所必需的至液体喷出头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的上游侧的第二循环模式中流量A高于流量F(图4的部分(c)和部分(d))时,即使在全喷出状态下至液体喷出头3的供给量为流量A就足够了。此时,液体喷出头3的排出流量满足流量A-流量F的关系(图4的部分(d))。
[0095] 然而,当流量F高于流量A(图4的部分(e)和部分(f))时,在全喷出状态下当供给到液体喷出头3的液体的流量为流量A时流量会不足。为此,当流量F高于流量A时,需要将至液体喷出头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(图4的(f)部分)。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减去喷出所消耗的量的液体。此外,当流量A和流量F彼此相等时,向液体喷出头3供给流量A(或流量F),液体喷出头3消耗流量F。为此,从液体喷出头3排出的流量几乎为零。
[0096] 以这种方式,在第二循环模式的情况下,对第一循环泵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中的大值。为此,只要使用具有相同构造的液体喷出单元300,则对第二循环模式所必需的供给量的最大值(流量A或流量F)小于对第一循环模式所必需的供给流量的最大值(流量A+流量F)。
[0097] 为此,在第二循环模式的情况下,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的行式头中,该优点是显著的。因此,在行式头中,具有长的长度方向长度的行式头是有益的。
[0098] 同时,第一循环模式比第二循环模式有利。即,在第二循环模式中,由于在打印待机状态下流过液体喷出单元300的液体的流量最大,所以随着图像(以下,还称作低占空比图像(low-duty image))的每单位面积喷出量越来越小,对喷出口施加的负压越来越高。为此,当通路宽度窄且负压高时,在容易出现不均匀性的低占空比图像中对喷出口施加高负压。因此,担心伴随着与墨的主滴一起喷出的所谓的卫星滴(satellite droplet)的数量的增加,打印质量可能劣化。
[0099] 同时,在第一循环模式的情况下,由于当形成具有大的每单位面积喷出量的图像(以下,还称作高占空比图像)时对喷出口施加高负压,所以即使当产生许多卫星滴时,也存在卫星滴对图像的影响小的优点。能够在考虑液体喷出头和打印设备主体的规格(喷出流量F、最小循环流量A和头内的通路阻力)的情况下期望地选择两种循环模式。
[0100] (第三循环模式的说明)
[0101] 图29是示出作为在实施方式的打印设备内使用的循环路径中的一个循环路径的第三循环模式的示意图。将省略与第一循环路径和第二循环路径相同的功能和构造的说明,并且将仅说明区别。
[0102] 在循环路径中,液体从如下三个位置供给进入液体喷出头3:这三个位置包括液体喷出头3的中央部的两个位置和液体喷出头3的一端侧。从共用供给通路211流向各压力室23的液体被共用回收通路212回收,并且被从位于液体喷出头3的另一端处的回收口回收到外部。独立供给通路213与共用供给通路211和共用回收通路212连通,并且打印元件基板10和布置在打印元件基板内的压力室23设置在独立供给通路213的路径中。因此,从第一循环泵1002流出的液体的一部分在穿过打印元件基板10的压力室23的同时从共用供给通路211向共用回收通路212流动,并且流动(参见图29的箭头)。这是因为,在连接到共用供给通路
211的压力调整机构H与连接到共用回收通路212的压力调整机构L之间产生了压差,并且第一循环泵1002仅连接到共用回收通路212。
[0103] 以这种方式,在液体喷出单元300中,产生了如下液体的流:穿过共用回收通路212的液体的流,以及在穿过各打印元件基板10内的压力室23的同时从共用供给通路211向共用回收通路212流动的液体的流。为此,能够在抑制压力损失的同时,通过从共用供给通路211到共用回收通路212的流将由各打印元件基板10产生的热排出到打印元件基板10的外部。此外,根据循环路径,与第一循环路径和第二循环路径相比,能够减少作为液体传输单元的泵的数量。
[0104] (液体喷出头的构造的说明)
[0105] 将说明根据第一适用例的液体喷出头3的构造。图5A和图5B是示出根据本适用例的液体喷出头3的立体图。液体喷出头3是行式液体喷出头,其中在一个打印元件基板10上串联地配置(线性配置)能够喷出青色C、品红色M、黄色Y和黑色K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,信号输入端子91和供电端子92通过柔性电路板40和电配线基板90与打印元件基板10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。
[0106] 信号输入端子91和供电端子92电连接到打印设备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,信号输入端子91和供电端子92的数量能够比打印元件基板10的数量少。因此,减少了在将液体喷出头3组装到打印设备1000或更换液体喷出头时待分离的电连接部件的数量。
[0107] 如图5B所示,设置在液体喷出头3的两端的液体连接部111连接到打印设备1000的液体供给系统。因此,从打印设备1000的供给系统向液体喷出头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,并且通过打印设备1000的供给系统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打印设备1000的路径和液体喷出头3的路径循环。
[0108] 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附接到壳体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的负压控制单元230,液体供给单元220被布置成对应于各颜色。
[0109] 负压控制单元230是包括不同颜色的负压控制阀的单元。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的流量的变化导致的打印设备1000的供给系统(位于液体喷出头3的上游侧的供给系统)内的压力损失的变化。因此,负压控制单元230能够使位于负压控制单元230的下游侧(液体喷出单元300侧)的负压变化稳定在预定范围内。如图2所述,负压控制单元230内置有不同颜色的两个负压控制阀。两个负压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使高压侧与液体喷出单元300内的共用供给通路211(参见图2)连通并且使低压侧与共用回收通路212(参见图2)连通。
[0110] 壳体80包括液体喷出单元支撑部分81和电配线基板支撑部82,并且壳体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。
[0111] 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插入的开口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的第三通路构件70。
[0112] 液体喷出单元300包括多个喷出模块200和通路构件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形成在罩住状态下的封闭空间,以填充液体喷出单元300的喷出口面上的凹凸或间隙。
[0113] 接下来,将说明包括在液体喷出单元300中的通路构件210的构造。如图6所示,通路构件210通过层叠第一通路构件50、第二通路构件60和第三通路构件70而获得,并且通路构件210向喷出模块200分配从液体供给单元220供给的液体。此外,通路构件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通路构件。通路构件210通过螺钉固定到液体喷出单元支撑部81,因而抑制了通路构件210的翘曲或变形。
[0114] 图7的部分(a)至部分(f)是示出第一通路构件至第三通路构件的正面和背面的图。图7的部分(a)示出了第一通路构件50中的供喷出模块200安装的面,图7的部分(f)示出了第三通路构件70中的供液体喷出单元支撑部81接触的面。第一通路构件50和第二通路构件60以使得图7的部分(b)和部分(c)所示的且对应于通路构件的接触面的部分彼此面对的方式彼此接合,第二通路构件和第三通路构件以使得图7的部分(d)和部分(e)所示的且对应于通路构件的接触面的部分彼此面对的方式彼此接合。当第二通路构件60和第三通路构件70彼此接合时,通过通路构件的共用通路槽62和71形成沿通路构件的长度方向延伸的八个共用通路(211a、211b、211c、211d、212a、212b、212c、212d)。
[0115] 因此,共用供给通路211和共用回收通路212的组对应于每种颜色地形成在通路构件210内。从共用供给通路211向液体喷出头3供给墨,并且通过共用回收通路212回收供给到液体喷出头3的墨。第三通路构件70的连通口72(参见图7的部分(f))与接头橡胶100的孔连通,并且该连通口72流体连接到液体供给单元220(参见图6)。第二通路构件60的共用通路槽62的底面设置有多个连通口61(与共用供给通路211连通的连通口61-1和与共用回收通路212连通的连通口61-2)且与第一通路构件50的独立通路槽52的一端连通。第一通路构件50的独立通路槽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。通过独立通路槽52,通路能够密集地设置在通路构件的中央侧。
[0116] 期望第一通路构件至第三通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。可以使三个通路构件彼此层叠粘接作为形成通路构件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。
[0117] 图8是当从第一通路构件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图7的部分(a)的部分α,并且示出了通过使第一通路构件至第三通路构件彼此接合而形成的通路构件210内的通路。以使得共用供给通路211和共用回收通路212从两端的通路交替地布置的方式形成共用供给通路211和共用回收通路212。这里,将说明通路构件210内的通路之间的连接关系。
[0118] 通路构件210设置有沿液体喷出头3的长度方向延伸的共用供给通路211(211a、211b、211c、211d)和共用回收通路212(212a、212b、212c、212d)并被设置用于每种颜色。由独立通路槽52形成的独立供给通路213(213a、213b、213c、213d)通过连通口61连接到不同颜色的共用供给通路211。此外,由独立通路槽52形成的独立回收通路214(214a、214b、
214c、214d)通过连通口61连接到不同颜色的共用回收通路212。利用该通路构造,能够使墨从共用供给通路211穿过独立供给通路213集中供给到位于通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穿过独立回收通路214到达共用回收通路212地回收墨。
[0119] 图9是沿着图8的线IX-IX截取的截面图。独立回收通路(214a、214c)通过连通口51与喷出模块200连通。在图9中,仅示出了独立回收通路(214a、214c),但是在不同的横截面中,如图8所示,独立供给通路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设置有如下通路:该通路将墨从第一通路构件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设置有如下通路:该通路将供给到打印元件15的液体的部分或全部回收(再循环)到第一通路构件50。
[0120] 这里,各颜色的共用供给通路211通过液体供给单元220连接到对应颜色的负压控制单元230(高压侧),共用回收通路212通过液体供给单元220连接到负压控制单元230(低压侧)。通过负压控制单元230,在共用供给通路211与共用回收通路212之间产生压差(压力差)。为此,如图8和图9所示,在具有彼此连接的通路的本适用例的液体喷出头内,以各颜色的共用供给通路211、独立供给通路213、打印元件基板10、独立回收通路214和共用回收通路212的顺序产生流。
[0121] (喷出模块的说明)
[0122] 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,通过使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)。
[0123] 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与通路构件210彼此流体连通的通路构件,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。
[0124] (打印元件基板的结构的说明)
[0125] 图11A是示出在打印元件基板10中的设置有喷出口13的面的俯视图,图11B是图11A的部分A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。
[0126] 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)从打印设备1000的控制电路输入的脉冲信号,打印元件15在被加热的同时使液体沸腾。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通路,并且通过供给口17a和回收口17b与喷出口13连通。
[0127] 如图11C所示,片状的盖构件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与图7的部分(a)所示的连通口51连通。
[0128] 期望盖构件20具有对液体足够的耐腐蚀性。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,期望通过使用感光性树脂材料或硅板作为盖构件20的材料并利用光刻法来形成开口21。以这种方式,盖构件20通过开口21改变通路的节距。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20。
[0129] 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,将说明液体在打印元件基板10内的流动。盖构件20用作在打印元件基板10的基板11中形成液体供给路径18和液体回收路径19的壁的一部分的盖。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。
[0130] 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分别连接到各通路构件210内的共用供给通路211和共用回收通路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,在不喷出液体的喷出口处通过压差使设置在基板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、异物和气泡。此外,能够抑制喷出口13或压力室23的墨的变稠。
[0131] 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)以通路构件210内的连通口51(参见图7的部分(a))、独立回收通路214和共用回收通路212的顺序被回收。然后,通过打印设备1000的回收路径回收液体。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。
[0132] 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、设置在第三通路构件中的连通口72和共用通路槽71、设置在第二通路构件中的共用通路槽62和连通口61以及设置在第一通路构件中的独立通路槽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。
[0133] 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通路构件中的连通口51和独立通路槽52、设置在第二通路构件中的连通口61和共用通路槽62、设置在第三通路构件70中的共用通路槽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。
[0134] 在图2所示的第一循环模式中,从液体连接部111流出的液体通过负压控制单元230向接头橡胶100供给。此外,在图3所示的第二循环模式中,从压力室23回收的液体穿过接头橡胶100,并且通过负压控制单元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的共用供给通路211的一端流出的全部液体均不穿过独立供给通路213a向压力室23供给。
[0135] 即,液体可以从共用供给通路211的另一端向液体供给单元220流动,而从共用供给通路211的一端流出的液体不流入独立供给通路213a。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通路的打印元件基板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。
[0136] (打印元件基板之间的位置关系的说明)
[0137] 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。
[0138] 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,通过使喷出口重叠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。
[0139] (液体喷出头的结构的变型例的说明)
[0140] 将说明图28和图30A至图32所示的液体喷出头的构造的变型例。将省略对与上述示例相同的构造和功能的说明,并且将仅主要说明区别。在变型例中,如图28、图30A和图30B所示,液体喷出头3与外部之间的液体连接部111集中布置在液体喷出头的长度方向上的一端侧。负压控制单元230集中布置在液体喷出头3的另一端侧(参见图31)。属于液体喷出头3的液体供给单元220被构造成对应于液体喷出头3的长度的长形单元,并且包括分别对应于待供给的四种液体的通路和过滤器221。如图31所示,设置在液体喷出单元支撑部81处的开口83至86的位置还位于与液体喷出头3不同的位置。
[0141] 图32示出了通路构件50、60和70的层叠状态。打印元件基板10直线状地配置于通路构件50、60和70中的最上层的通路构件50的上表面。作为与形成在各打印元件基板10的背面侧的开口21(参见图19A和图19B)连通的通路,两个独立供给通路213和一个独立回收通路214被设置用于每种颜色的液体。因此,作为形成在设置于打印元件基板10的背面的盖构件20的开口21,两个供给开口21和一个回收开口21被设置用于每种颜色的液体。如图32所示,沿液体喷出头3的长度方向延伸的共用供给通路211和共用回收通路212交替地配置。
[0142] (第二适用例)
[0143] 以下,将参照附图说明根据本发明的第二适用例的喷墨打印设备2000和液体喷出头2003的构造。在以下说明中,将仅说明与第一适用例的区别,并且将省略与第一适用例相同的部件的说明。
[0144] (喷墨打印设备的说明)
[0145] 图21是示出根据本适用例的用于喷出液体的喷墨打印设备2000的图。本适用例的打印设备2000与第一适用例的区别在于,通过如下构造在打印介质上打印彩色图像: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。在第一适用例中,能够用于一种颜色的喷出口列的列数为一列。然而,在本适用例中,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。
[0146] 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的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。与第一适用例同样,打印设备2000的供给系统、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传递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。
[0147] (循环路径的说明)
[0148] 与第一适用例同样,能够使用图2或图3所示的第一循环模式和第二循环模式作为打印设备2000与液体喷出头2003之间的液体循环模式。
[0149] (液体喷出头的结构的说明)
[0150] 图14A和14B是示出根据本适用例的液体喷出头2003的立体图。这里,将说明根据本适用例的液体喷出头2003的结构。液体喷出头2003是喷墨行式(页宽式)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。与第一适用例同样,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,由于与第一适用例相比本适用例的液体喷出头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。
[0151] 图15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第一适用例基本上是同样的,但是确保液体喷出头的刚性的功能不同。在第一适用例中,主要通过液体喷出单元支撑部81确保液体喷出头的刚性,但是在第二本适用例的液体喷出头2003中,通过包括在液体喷出单元2300中的第二通路构件2060确保液体喷出头的刚性。
[0152] 本适用例的液体喷出单元支撑部81连接到第二通路构件2060的两端,并且液体喷出单元2300机械地连接到打印设备2000的滑架以使液体喷出头2003定位。电配线基板90和包括负压控制单元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)。
[0153] 两个负压控制单元2230被设定成以不同的且相对高和低的负压控制压力。此外,如图14B和图15所示,当将高压侧和低压侧的负压控制单元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通路和共用回收通路中的液体的流彼此相向。在该构造中,促进了共用供给通路与共用回收通路之间的热交换,因而减小了两个共用通路内的温度差。因此,减小了沿着共用通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。
[0154] 接下来,将说明液体喷出单元2300的通路构件2210的详细构造。如图15所示,通路构件2210通过层叠第一通路构件2050和第二通路构件2060而获得,并且通路构件2210将从液体供给单元2220供给的液体分配到喷出模块2200。通路构件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的通路构件。通路构件2210的第二通路构件2060是如下通路构件:其形成有共用供给通路和共用回收通路且改善液体喷出头2003的刚性。为此,期望第二通路构件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。
[0155] 图16的部分(a)是示出第一通路构件2050中的供喷出模块2200安装的面的图,图16的部分(b)是示出第一通路构件2050的背面和接触第二通路构件2060的面的图。与第一适用例不同,本适用例的第一通路构件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。
[0156] 如图16的部分(a)所示,第一通路构件2050的连通口51与喷出模块2200流体连通。如图16的部分(b)所示,第一通路构件2050的独立连通口53与第二通路构件2060的连通口
61流体连通。图16的部分(c)示出了第二通路构件60的相对于第一通路构件2050的接触面,图16的部分(d)示出了第二通路构件60的厚度方向上的中央部的截面,图16的部分(e)是示出第二通路构件2060的相对于液体供给单元2220的接触面的图。第二通路构件2060的连通口或通路的功能与第一适用例的各颜色是同样的。第二通路构件2060的共用通路槽71被形成为使得共用通路槽71的一侧是图17所示的共用供给通路2211,另一侧是共用回收通路
2212。这些通路分别沿着液体喷出头2003的长度方向设置,使得液体从这些通路的一端向另一端供给。本适用例与第一适用例的区别在于,共用供给通路2211和共用回收通路2212中的液体流动方向彼此相反。
[0157] 图17是示出打印元件基板2010与通路构件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通路2211和共用回收通路2212设置在通路构件2210内。第二通路构件2060的连通口61连接到第一通路构件2050的独立连通口53,使得两者的位置彼此匹配,从而形成了从第二通路构件2060的共用供给通路2211通过连通口61与第一通路构件2050的连通口51连通的液体供给通路。同样地,还形成了从第二通路构件2060的连通口72通过共用回收通路2212与第一通路构件2050的连通口51连通的液体供给路径。
[0158] 图18是沿着图17的线XVIII-XVIII的截取的截面图。共用供给通路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18中未示出,但是显而易见的是,共用回收通路2212通过在图17的不同截面中的相同路径连接到喷出模块2200。与第一适用例同样,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通路,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状态下进行再循环。此外,与第一适用例同样,通过液体供给单元2220,共用供给通路2211连接到负压控制单元2230(高压侧),共用回收通路2212连接到负压控制单元2230(低压侧)。因而,以通过压差使液体从共用供给通路2211穿过打印元件基板2010的压力室向共用回收通路2212流动的方式形成流。
[0159] (喷出模块的说明)
[0160] 图19A是示出一个喷出模块2200的立体图,图19B是示出该喷出模块2200的分解图。与第一适用例的区别在于,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,所以喷出口列多于第一适用例的八列喷出口列。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。其它构造与第一适用例同样。
[0161] (打印元件基板的结构的说明)
[0162] 图20的部分(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,图20的部分(c)是示出图20的部分(a)的面的背面的示意图。图20的部分(b)是示出当设置在图20的部分(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。如图20的部分(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。
[0163] 喷出口列的列数大于第一适用例的喷出口列的列数。然而,与第一适用例的本质区别在于,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。基本结构与第一适用例同样,其中各喷出口列均设置一对液体供给路径18和液体回收路径19,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。
[0164] (第三适用例)
[0165] 将说明根据本发明的第三适用例的喷墨打印设备1000和液体喷出头3的构造。第三适用例的液体喷出头是通过一次扫描在B2尺寸的打印介质上打印图像的页宽式液体喷出头。由于第三适用例在许多方面与第二适用例相同,所以在以下说明中将主要说明与第二适用例的区别,并且将省略与第二适用例相同的构造的说明。
[0166] (喷墨打印设备的说明)
[0167] 图33是示出根据本适用例的喷墨打印设备的示意图。打印设备1000具有如下构造:在该构造中,图像不被从液体喷出头3喷出的液体直接打印在打印介质上。
[0168] 即,首先将液体喷出到中间转印构件(中间转印鼓1007)以在中间转印构件上形成图像,并且将图像转印到打印介质2。在打印设备1000中,分别对应于四种颜色(CMYK)的墨的液体喷出头3沿着中间转印鼓1007以圆弧形状布置。因此,在中间转印构件上执行彩色打印处理,在中间转印构件上适当地干燥打印的图像,并且就转印部1008而言将图像转印到由片材输送辊1009输送的打印介质2。第二适用例的片材输送系统主要用于沿水平方向输送切割片材。然而,本适用例还能够适用于从主辊(未示出)供给的连续片材。在该鼓输送系统中,由于是在对片材施加预定张力的同时输送片材,所以即使在高速打印动作下也几乎不发生输送阻塞。为此,改善了设备的可靠性,因而该设备适于商业打印目的。与第一适用例和第二适用例同样,打印设备1000的供给系统、缓冲储液器1003和主储液器1006流体连接到各液体喷出头3。此外,向液体喷出头3传递喷出控制信号和电力的电气控制单元电连接到各液体喷出头3。
[0169] (第四循环模式的说明)
[0170] 与第二适用例同样,图2所示的第一循环路径或图3所示的第二循环路径也能够用作液体喷出头3与打印设备1000的储液器之间的液体循环路径,但是图34所示的循环路径是期望的。与图3的第二循环路径的主要区别在于,旁通阀1010被另外地设置成与第一循环泵1001和1002以及第二循环泵1004的各通路连通。旁通阀1010具有当压力超过预定压力时通过打开阀来降低旁通阀1010的上游压力的功能(第一功能)。此外,旁通阀具有通过来自打印设备主体的控制基板的信号在任意时刻打开和关闭阀的功能(第二功能)。
[0171] 通过第一功能,能够抑制大或小的压力施加到第一循环泵1001和1002的下游侧或第二循环泵1004的上游侧。例如,当第一循环泵1001和1002的功能不能正常运行时,存在大的流量或压力可能施加到液体喷出头3的情况。因此,担心液体可能从液体喷出头3的喷出口泄漏或液体喷出头3内的各接合部分可能断裂。然而,当如在本适用例那样将旁通阀添加到第一循环泵1001和1002时,如果有大的压力就打开旁通阀1010。因此,由于液体路径向各循环泵的上游侧开放,所以能够抑制上述问题。
[0172] 此外,当循环驱动动作停止时,在第一循环泵1001和1002以及第二循环泵1004的动作停止之后,通过第二功能基于打印设备主体的控制信号,迅速打开所有旁通阀1010。因此,能够在短时间内释放液体喷出头3的下游部处(负压控制部230与第二循环泵1004之间)的高负压(例如几kPa至几十kPa)。当使用诸如隔膜泵等的容积泵作为循环泵时,止回阀通常内置于泵。然而,当旁通阀打开时,还能够从下游的缓冲储液器1003释放液体喷出头3的下游部处的压力。尽管能够仅从上游侧释放液体喷出头3的下游部处的压力,但是压力损失存在于液体喷出头的上游通路和液体喷出头内的通路。为此,由于当释放压力时会花费一些时间,所以液体喷出头3内的共用通路的内部压力会瞬间过度降低。因此,担心喷出口的弯月面可能破裂。然而,由于当液体喷出头3的下游侧的旁通阀1010打开时,液体喷出头的下游压力被进一步释放,所以降低了喷出口的弯月面破裂的风险。
[0173] (液体喷出头的结构的说明)
[0174] 将说明根据本发明的第三适用例的液体喷出头3的结构。图35A是示出根据本适用例的液体喷出头3的立体图,图35B是液体喷出头3的分解立体图。液体喷出头3是喷墨页宽式打印头,其包括沿液体喷出头3的长度方向以直线形状(线性形状)排列的三十六个打印元件基板10并通过一种颜色打印图像。与第二适用例同样,液体喷出头3包括护板132,护板132除了保护信号输入端子91和供电端子92以外还保护头的矩形侧面。
[0175] 图35B是示出液体喷出头3的斜视分解图,示出了构成液体喷出头3的根据功能被分割的部件或单元(未示出护板132)。单元和构件的功能或液体喷出头3内的液体循环顺序与第二适用例相同。与第二适用例的主要区别在于,分开的电配线基板90和负压控制单元230布置在不同位置,并且第一通路构件具有不同形状。如在本适用例中,例如,在具有对应于B2尺寸的打印介质的长度的液体喷出头3的情况下,液体喷出头3消耗的功率大,因而设置八个电配线基板90。附接到液体喷出单元支撑部81的长形电配线基板支撑部82的两侧面中的每一个侧面均附接四个电配线基板90。
[0176] 图36A是示出包括液体喷出单元300、液体供给单元220和负压控制单元230的液体喷出头3的侧视图,图36B是示出液体的流的示意图,图36C是示出沿着图36A的线XXXVIC-XXXVIC截取的截面的立体图。为了容易理解附图,简化了一部分构造。
[0177] 液体连接部111和过滤器221设置在液体供给单元220内,负压控制单元230一体形成在液体供给单元220的下侧。因此,与第二适用例相比,负压控制单元230与打印元件基板10之间的高度方向上的距离变短。利用该构造,减少了液体供给单元220内的通路连接部的数量。结果,存在如下优点:改善了防止打印液体泄漏的可靠性,并且减少了部件或步骤的数量。此外,由于负压控制单元230与喷出口形成面之间的水头差相对减小,所以该构造能够适用于如下打印设备:在该打印设备中,对于图33所示的液体喷出头3,各液体喷出头的倾斜角度均不同。由于能够减小水头差,所以即使当使用具有不同倾斜角的液体喷出头3时,也能够减小施加到打印元件基板的喷出口的负压差。此外,由于从负压控制单元230到打印元件基板10的距离减小,所以减小了负压控制单元230与打印元件基板10之间的流动阻力。因此,减小了由液体流量的变化导致的压力损失差,因而能够更期望地控制负压。
[0178] 图36B是示出液体喷出头3内的打印液体的流的示意图。尽管在回路方面循环路径与图34所示的循环路径不同,但是图36B示出的是实际的液体喷出头3的部件中的液体的流。沿液体喷出头3的长度方向延伸的一对共用供给通路211和共用回收通路212设置在长形第二通路构件60内。共用供给通路211和共用回收通路212被形成为使得液体在共用供给通路211和共用回收通路212内沿相反方向流动,并且过滤器221设置在各通路的上游侧,以便捕获从连接部111等侵入的异物。以这种方式,由于液体沿相反方向流过共用供给通路211和共用回收通路212,所以能够期望地减缓液体喷出头3内的长度方向上的温度梯度。为了简化图34的说明,用相同的方向表示共用供给通路211和共用回收通路212中的流。负压控制单元230连接到共用供给通路211和共用回收通路212中的每一者的下游侧。此外,共用供给通路211连接到独立供给通路213a的途中设置有分支部,共用回收通路212连接到独立回收通路213b的途中设置有分支部。独立供给通路213a和独立回收通路213b形成在第一通路构件50内,并且各独立供给通路均与设置在打印元件基板10的背面处的盖构件20的开口
21(参见图20的部分(c))连通。
[0179] 由图36B的“H”和“L”表示的负压控制单元230是高压侧(H)和低压侧(L)处的单元。负压控制单元230是将负压控制单元230的上游压力控制为高负压(H)和低负压(L)的背压式压力调整机构。共用供给通路211连接到负压控制单元230(高压侧),共用回收通路212连接到负压控制单元230(低压侧),使得在共用供给通路211与共用回收通路212之间产生压差。通过该压差,液体从共用供给通路211向共用回收通路212流动,期间依次通过独立供给通路213a、打印元件基板10中的喷出口13(压力室23)和独立回收通路213b。
[0180] 图36C是示出沿着图36A的线XXXVIC-XXXVIC截取的截面的立体图。在本适用例中,各喷出模块200均包括第一通路构件50、打印元件基板10和柔性电路板40。在本实施方式中,不存在第二适用例中说明的支撑构件30(图18),并且包括盖构件20的打印元件基板10直接接合到第一通路构件50。液体从形成在设置于第二通路构件的共用供给通路211的上表面的连通口61穿过形成在第一通路构件50的下表面的独立连通口53向独立供给通路213a供给。随后,液体穿过压力室23,并且穿过独立回收通路213b、独立连通口53和连通口
61以被回收到共用回收通路212。
[0181] 这里,与如图15所示的第二适用例不同,形成在第一通路构件50的下表面(靠近第二通路构件60的表面)的独立连通口53相对于形成在第二通路构件50的上表面的连通口61而言足够大。利用该构造,由于即使当在喷出模块200安装到第二通路构件60时发生位置偏离,第一通路构件和第二通路构件也能够可靠地彼此流体连通,所以改善了头制造过程中的成品率,因而能够实现成本的降低。
[0182] 另外,上述适用例的说明不限制本发明的范围。作为示例,在本适用例中,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。
[0183] 在本适用例中,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喷墨打印设备(打印设备),但是还可以使用其它适用例。在其它适用例中,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。
[0184] 在本适用例中,已经说明了使用具有对应于打印介质的宽度的所谓的行式头的示例,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式液体喷出头(serial type liquid ejection head)。作为串行式液体喷出头,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。
[0185] (第一实施方式)
[0186] 以下,将参照附图说明本发明的第一实施方式。此外,由于本实施方式的基本构造与第一适用例的相同,所以以下将仅说明特征点。
[0187] 图22A是示出本实施方式的打印设备1000的液体喷出模块200的立体图。液体喷出模块200具有打印元件基板10和柔性电路板40布置于支撑构件30的构造。图22B是示出液体喷出模块200的分解立体图。打印元件基板10的端子16和柔性电路板40的端子41通过金属配线(未示出)彼此电连接,连接部被密封构件110覆盖以进行保护。支撑构件30设置有使从液体喷出模块200喷出的墨供给到打印元件基板10的液体连通口31。期望支撑构件30具有高的平坦度和足够高的可靠性,同时接合到打印元件基板10。例如,期望氧化铝或树脂作为材料。
[0188] 图23A至23C是示出打印元件基板10的结构的图。图23A示出了打印元件基板10的整体轮廓,图23B是示出图23A的部分XXIIIB的放大图且示出了液体穿过喷出口形成构件12的状态以便容易地说明该图,图23C是沿着图23A的线XXIIIC-XXIIIC截取的截面图。打印元件基板10的喷出口形成构件12设置有对应于不同墨颜色的多个喷出口列。作为通过热能将液体变成气泡的加热元件的打印元件15布置在打印元件基板10的基板11中的对应于各喷出口13的位置处。
[0189] 另外,将排列有喷出口13的喷出口列的延伸方向称作“喷出口列方向”。在基板11中,内置有打印元件15的压力室23由分隔壁22限定。打印元件15通过设置在打印元件基板10中的电线(未示出)电连接到图23A的端子16,并且基于通过柔性电路板40从打印设备
1000的控制电路输入的脉冲信号加热打印元件15以使液体沸腾。液体通过由沸腾产生的发泡力从喷出口13喷出。
[0190] 此外,片状的盖构件20(参见图23C)层叠于打印元件基板10的设置有排出口13的面的背面,盖构件20设置有与稍后说明的液体供给路径18连通的开口21(供给开口21)。在本实施方式中,盖构件20中设置有三个开口21以对应于一个液体供给路径18。此外,盖构件20的开口21分别与图22B的液体连通口31连通。此外,盖构件20形成在打印元件基板10的基板11中所形成的液体供给路径18的壁的一部分,具体地,盖构件20用作液体供给路径18的盖。
[0191] 此外,期望盖构件20相对于液体具有足够的耐腐蚀性。此外,从防止混色的观点出发,需要以高的精度形成开口21的开口形状和开口位置。为此,期望通过使用感光性树脂材料或硅板作为盖构件20的材料并利用光刻法来形成开口21。此外,盖构件20通过开口21改变通路的节距。这里,考虑到压力损失,期望通过具有薄厚度的膜状部件形成盖构件。考虑到以上说明,期望将盖构件20形成为感光性薄树脂膜构件。
[0192] 在本实施方式中,压力室内的墨向外部循环。通过采用该构造,当液体喷出头3打印图像时,能够在不用于打印动作的压力室或喷出口中产生墨的流。因此,能够抑制墨在该部分处变稠。此外,变稠的墨或墨中的异物能够被排出到液体喷出模块200的外部。为此,本实施方式的液体喷出头3能够以较高的速度打印高质量图像。
[0193] 首先,将说明墨在本实施方式的喷出口内循环的构造。如图23A所示,沿着喷出口列14a至14j,液体供给路径18在一侧延伸,液体回收路径19在另一侧延伸。即,各喷出口列均介于液体供给路径18与液体回收路径19之间。液体供给路径18和液体回收路径19分别通过供给口17a和回收口17b与压力室连通。液体供给路径18、液体回收路径19、供给口17a和回收口17b形成在由Si形成的基板11上。
[0194] 在本实施方式中,盖构件20设置有被设置用于各液体供给路径18的三个开口21(供给开口)和被设置用于各液体回收路径19的两个开口21(回收开口)。盖构件20的开口21与支撑构件30的液体连通口31(参见图22B)连通。在本说明书中,本发明不限于此。至少一个开口21可以被设置用于液体供给路径18和液体回收路径19中的每一者。
[0195] 接下来,将说明打印元件基板10内的液体的流。打印元件基板10通过使由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层叠而获得,盖构件20接合到基板11的背面。在本实施方式中,盖构件20和基板11在不使用粘接剂的情况下彼此接合。基板11的一个面设置有打印元件15,该面的背面设置有形成沿着喷出口列14延伸的液体供给路径18和液体回收路径19的槽。该背面设置有盖构件20,并且盖附接到槽以形成各液体路径。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分别连接到通路构件50(参见图6)内的共用供给通路和共用回收通路(未示出),在液体供给路径18与液体回收路径19之间产生压差。
[0196] 当液体从液体喷出头3的喷出口13喷出以打印图像时,在不执行喷出动作的喷出口处通过压差使液体供给路径18内的液体穿过供给口17a、压力室23和回收口17b向液体回收路径19流动(由图23C的箭头C所示的方向上的流)。通过该流动,能够将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、异物和气泡回收到液体回收路径19。此外,能够抑制喷出口13或压力室23的墨的变稠。
[0197] 由液体回收路径19回收的液体穿过盖构件20的开口21(回收开口)和支撑构件30的液体连通口31回收到液体喷出模块200的外部,并且最终由打印设备的供给路径回收。即,从打印设备主体向液体喷出模块200供给的液体以如下顺序流动以被供给和回收。首先,液体在依次流过设置在支撑构件30中的液体连通口31、设置在盖构件20中的开口21(供给开口)以及设置在基板11中的液体供给路径18和供给口17a的同时向压力室23供给。在供给到压力室23的液体中,未从喷出口13喷出的液体在依次流过回收口17b和液体回收路径
19、设置在盖构件20中的开口21(供给开口)以及设置在支撑构件30中的液体连通口31的同时向液体喷出模块200的外部流动。
[0198] 以这种方式,在本实施方式的液体喷出模块200中,能够抑制压力室23或喷出口13附近的液体的变稠。因此,能够抑制滑移或不喷出。结果,能够打印高质量的图像。
[0199] 这里,将参照附图和比较例说明本发明的特性。图24A是示出比较例的打印元件基板的喷出口列和盖构件的开口相对于对应的打印浓度的关系的图。在比较例中,盖构件的开口21布置在沿着喷出口列方向的喷出口列中的同一位置。在该构造中,由于喷出口列14a至14j的所有列中的打印介质输送方向(由箭头β表示的方向)的同一直线上的喷出口处的负压大致相同,所以打印浓度在具有低负压的喷出口(开口附近)处相对高,打印浓度在具有高负压的喷出口处相对低。即,如图24A的曲线所示,由于各喷出口列中均设置有高打印浓度位置和低打印浓度位置,所以会在打印介质上强调打印的形状,因而容易识别出打印不均匀。
[0200] 这里,在本发明中,盖构件20的开口21是按如下布置的。图24B是示出本实施方式的打印元件基板10的喷出口列和盖构件20的开口21相对于相应的打印浓度的关系的图。本实施方式的液体排出模块200具有如下构造:在该构造中,盖构件20的开口21的中心(重心)位置在与喷出口列14中的喷出口的排列方向大致正交的方向(打印介质输送方向(由箭头β表示的方向))上不配置在同一直线上。具体地,开口21的中心位置配置在相对于与喷出口列中的喷出口的排列方向大致正交的方向形成预定角度的同一直线上。以这种方式,由于打印浓度分布被设定为根据喷出口列14a至14j的位置而不同,所以减轻了打印浓度的形状,因而不容易识别该形状。因而,能够改善当在打印介质上打印图像时的打印质量。
[0201] 另外,在本说明书中,当喷出口列中的至少一个开口21的中心位置在打印介质输送方向上未布置在同一直线上而不导致上述直线上的所有开口21的中心的偏离时,能够获得该效果。
[0202] 这里,在本实施方式中,在墨的喷出之后产生的到达压力室23的墨再填充流在短时间内比循环穿过压力室的流强。为此,虽然开口21中存在供给开口21和回收开口21,但是即使在循环的情况下,也会在供给侧和回收侧瞬间地产生在墨的喷出之后产生的到达压力室23的墨再填充流。此时,负压在位于开口21附近的喷出口处低,并且随着远离开口21,喷出口处的负压变得越来越高。
[0203] 因而,如在图24B所示的打印浓度分布中,无论供给开口21和回收开口21中的任何一者,打印浓度在开口21附近均是高的,并且随着远离开口21,打印浓度变得越来越低。因而,由于喷出口列14的(供给侧)开口21的中心位置和同一喷出口列14的回收开口21的中心位置在打印介质输送方向上不配置在同一直线上,所以能够使打印介质上的高打印浓度部分分散。为了进一步呈现该效果,期望即使在不同的喷出口列14之间也不将供给开口21或回收开口21的中心位置在打印介质输送方向上配置在同一直线上。此时,如图24A和图24B所示,供给侧和回收侧的开口21的中心位置在打印介质输送方向上可以不配置在同一直线上。
[0204] 另外,由于支撑构件30具有盖构件20的功能,所以本发明还能够适用于无盖构件20的结构。
[0205] 以这种方式,喷出口列的开口被布置成使得至少一个开口的中心(重心)位置相对于其它开口的中心位置不配置在沿相对移动的打印介质的移动方向延伸的同一直线上。因此,能够实现能抑制打印不均匀的液体喷出模块和包括该液体喷出模块的液体喷出头。
[0206] (第二实施方式)
[0207] 以下,将参照附图说明本发明的第二实施方式。此外,由于本实施方式的基本构造与第一适用例的基本构造相同,所以以下将仅说明特征点。
[0208] 图25A是示出本实施方式的打印元件基板400的图,图25B是示出液体喷出模块500的分解立体图,图25C是示出配置有液体喷出模块500的液体喷出头600的图。
[0209] 在第一实施方式的构造中,在喷出口列之间从开口21到喷出口13的最长距离是不同的。例如,如从图23A理解到的,从喷出口列14a的图的右端处的开口21与喷出口13之间的距离和喷出口列14e的图的右端处的开口21与喷出口13之间的距离之间的比较可知,喷出口列14a是长的。在该构造中,由于负压在远离开口21的喷出口13处高,所以当以高的速度打印图像时会延时供给墨,因而可能导致不喷出。因此,担心打印质量可能劣化。
[0210] 这里,在本实施方式中,对应于喷出口列14的开口21的数量不变,从各喷出口列14的开口21到喷出口13的最长距离被设定为大致相同。在本实施方式中,如图25A所示,供相同液体流入各喷出口列14的开口21的中心布置在相对于打印介质输送方向形成预定角度α(α>0)的同一直线上,打印元件基板的外形被形成为具有相对于打印介质输送方向形成预定角度α的边的大致平行四边形形状。如图25A所示,本实施方式的平行四边形形状是由打印元件基板400的外形的邻边形成的角度不是90°的形状。打印元件基板400的喷出口列方向上的两端的外形(边)大致平行于喷出口列,其余两边的外形在与喷出口列交叉的方向上大致平行于连接供同种液体流入的开口21的中心的线。此外,相对于打印介质输送方向具有预定角度的同一直线大致平行于不与打印元件基板400的喷出口列平行的边。
[0211] 利用该结构,喷出口列14能够被形成为使得从开口21到喷出口的最长距离大致相同。以这种方式,由于在喷出口列14中最长距离大致相同,所以墨不会以极长的距离流过供给通路18,还减小了压力损失,因而能够改善打印质量。此外,当同一供给通路18包括多个开口21时,至少从喷出口列14的端到开口21的距离可以比同一供给通路18的开口21之间的喷出口列方向上的间隔短。当以这种方式布置开口时,墨不会以极长的距离流过供给通路18,因而能够进一步改善打印质量。
[0212] 另外,在第三实施方式中,如上所述,由于在喷出动作期间还从回收通路19供给墨,所以期望像供给通路18的开口21那样设置回收通路19的开口21。
[0213] 此外,当打印元件基板被形成为大致平行四边形形状时,如图25C所示,液体喷出模块200能够沿液体喷出头600的长度方向线性地排列。在液体喷出模块200线性排列的行式液体喷出头(页宽式液体喷出头)的情况下,能够以较高的速度打印图像。此时,当不同喷出口列的喷出口在液体喷出模块200的连接部处彼此部分重叠时,能够期望地改善打印质量。由于不同喷出口列的喷出口如图25C所示地部分彼此重叠,所以各打印元件基板10的喷出口列14均相对于液体喷出头600的长度方向倾斜预定角度。在该行式头构造中,由于在许多情况下执行一次通印动作(one-pass printing operation),所以本发明的课题变得严峻,因而能够容易地获得本发明的效果。
[0214] 另外,已经说明了向一个打印元件基板10供给多种墨的构造,但是即使当向一个打印元件基板10供给一种墨时也能够获得相同的效果。例如,在以高的速度打印图像且专用于商业打印目的的液体喷出头中,一个液体喷出头被布置成用于一种墨。然而,当该液体喷出头的液体喷出模块具有本发明的构造时,能够改善打印质量。
[0215] (第三实施方式)
[0216] 以下,将参照附图说明本发明的第三实施方式。另外,由于本实施方式的基本构造与第一适用例的相同,所以以下将仅说明特征点。
[0217] 图26A至26C是示出打印元件基板10的结构的图。图26A示出了打印元件基板10的整体轮廓,图26B是图26A的部分XXVIb的放大图,图26C是沿着图26A的线XXVIc-XXVIc截取的截面图。
[0218] 在本实施方式中,向喷出口供给墨的通路的构造与上述实施方式的构造不同。在上述实施方式中,已经说明了向喷出口供给墨的通路和从喷出口回收墨的通路被分割开的构造。然而,在本实施方式中,墨从液体供给路径418供给到喷出口而没有墨的循环。液体供给路径418是设置在打印元件基板410中、沿喷出口列方向延伸且通过供给口417a与喷出口13连通的通路。在本发明中,如上所述,无论循环与否,即无论存在回收开口21与否,在再填充状态下,打印浓度均在开口21附近增大,并且打印浓度均随着远离开口21而减小。因而,本发明还能够适用于不执行循环的实施方式的液体喷出头。
[0219] 以下,将说明液体喷出模块200内的液体的流。从墨供给源(未示出)供给的墨在液体喷出模块200内首先穿过形成在支撑构件30中的液体连通口31(参见图22B),并且穿过打印元件基板410的盖构件420的供给开口21流入液体供给路径418。此时,在常规的喷墨打印设备中,使用包括黑色、青色、品红色和黄色四种颜色的墨,并且根据各颜色分离地供给墨。此外,本实施方式的打印设备1000包括用于黑色的四列喷出口列和用于其它颜色的两列喷出口列。
[0220] 流入液体供给路径418的墨流过液体供给路径418、穿过供给口417a流入共用供给液体室24并分入压力室23。供给到各压力室23的墨通过由打印元件15产生的热能而沸腾以从喷出口13喷出,并且着落在打印介质(未示出)上,从而在打印介质上打印图像。当供给口417a如本实施方式中那样布置在喷出口列14的两侧时,在墨的喷出之后快速地供给墨,因而能够以较高的速度打印图像。另外,即使当供给口417a仅设置在一侧时,本发明也能够适用于该构造。
[0221] 这里,将说明本发明的特征。在本实施方式中,盖构件的开口根据如下构造布置。图27A是示出本实施方式的打印元件基板410的喷出口列和盖构件420的开口位置之间的关系的图。在本实施方式中,开口21被布置成使得盖构件420的开口21的中心在对应于打印介质输送方向(由箭头β表示的方向)的输送方向上不存在于同一直线上。利用该构造,由于在喷出口列方向上具有高负压的喷出口位置和在喷出口列方向上具有低负压的喷出口位置在各喷出口列中是不同的,所以喷出口列方向上的高打印浓度位置和低打印浓度位置在各喷出口列中是不同的。因此,由于打印介质上的高打印浓度位置和低打印浓度位置在各喷出口列中是分散的,所以减轻了打印介质上的浓淡,因而不容易识别该浓淡。结果,能够改善打印质量。
[0222] 另外,在本实施方式中,所有盖构件420的开口21的中心位置在打印介质输送方向上均不配置在同一直线上,但是本发明不限于此。即,当至少一个开口21相对于其它喷出口列的开口21在打印介质输送方向上不布置在同一直线上时,能够获得本发明的效果。
[0223] 此外,当将本发明适用于同种颜色的喷出口列14时,能够获得进一步的效果。于是,当将本发明适用于许多喷出口列14时,能够获得更大的效果。为此,喷出口列14的开口21在打印介质输送方向上尽可能地不期望配置在同一直线上。与本实施方式同样,最期望所有喷出口列14的开口21的中心位置在喷出口列方向上配置在不同的位置处。
[0224] 另外,在上述实施方式中,使用了开口21的中心这样的语句,但是能够将该语句定义为开口21的形状的中心。即,图27B例示了当从盖构件420观察时具有各种形状的开口。如图所示,开口21的中心表示在平行四边形开口的情况下的对角线的交点、在圆形开口的情况下的圆的中心以及在长圆开口(long rongd opening)的情况下的两个线对称对称轴线的交叉点。
[0225] 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。