液体喷射头、液体喷射设备和液体供应方法技术

本发明专利技术涉及液体喷射头、液体喷射设备和液体供应方法。液体喷射头(3)包括记录元件基板，记录元件基板包括：用于喷射液体的喷射孔(13)；压力室(23)，其设置有能量产生元件(15)，以产生用于喷射液体的能量；液体供应路径(18)，用于将液体供应给压力室；和液体收集路径(19)，用于从压力室收集液体。记录元件基板的液体供应路径、压力室和液体收集路径构成了液体依此顺序流动的循环路径的一部分。包括供应侧液体供应路径的流路的流动阻力RIn大于包括收集侧液体收集路径的流路的流动阻力ROut。

Liquid ejector head, liquid ejector and liquid supply method

The invention relates to a liquid injection head, a liquid injection device and a liquid supply method. The liquid ejector head (3) includes a recording element substrate, which comprises a jet hole (13) for ejecting liquid, a pressure chamber (23), which is provided with an energy generating element (15) to generate energy for ejecting liquid, a liquid supply path (18) for supplying liquid to the pressure chamber, and a liquid collection path (19) for collecting liquid from the pressure chamber. The liquid supply path, the pressure chamber and the liquid collection path of the recording element substrate form part of the circulation path of the liquid flowing in this order. The flow resistance RIn of the flow path including the supply side liquid supply path is greater than that of the flow path including the collection side liquid collection path.

【技术实现步骤摘要】
液体喷射头、液体喷射设备和液体供应方法
本专利技术涉及液体喷射头、液体喷射设备和液体供应方法。
技术介绍
在喷射液体(例如墨)的液体喷射设备的液体喷射头中，液体中的挥发性组分从喷射液体的喷射孔中蒸发，因此喷射孔附近的液体粘度增加。由于这种粘度增加，因此产生了喷射液滴的喷射速度改变或影响喷射液滴着落精度的问题。特别是，当喷射液体后停机时间较长时，液体粘度增加变得尤为显著，液体中的固体组分粘附到喷射孔附近，并且由于固体组分粘附而导致流动阻力增大，这会导致喷射不良。作为应对液体粘度增加的对策，已知一种方法是形成通过液体喷射头的循环路径以使液体循环。日本专利申请特开No.2002﹣355973公开了一种液体喷射头，该液体喷射头配置成利用形成在设置有喷射孔的构件与设置有液体喷射用能量产生元件(例如，加热器)的基板之间的流路使液体墨循环。根据这样的液体喷射头，由于即使在不喷射期间液体也流动，因此抑制了液体中的挥发性组分从喷射孔蒸发，这有助于防止喷射孔堵塞。此外，在即使液体循环时液体粘度也会增加的情况中，有一种方法是通过用加热器等加热喷射孔附近以便以低粘度喷射液体。在日本专利申请特开No.2002﹣355973描述的构造中，当不喷射液体时，通过压力室供应侧(进入侧)和收集侧(排出侧)之间的压差来形成从压力室供应侧流入压力室并且从压力室收集侧流出的循环流，压力室设置有能量产生元件并且与喷射孔连通。相反，当喷射液体时，液体从供应侧和收集侧两侧流入压力室中，并引导到喷射孔。此时，为了形成循环流，供应侧压力高于收集侧压力。从液体朝向压力室流动的供应侧供应的液体量较多，与发自压力室的液体流动相反的从收集侧供应的液体量较少。通常，液体喷射量大于循环量，并且在很多情况下在流入设置有能量产生元件的压力室之前的供应侧液体温度低于在通过设有能量产生元件的压力室之后的收集侧液体温度。因此，从供应侧供应的低温液体量非常大，并且要求当通过用加热器等加热喷射孔附近以降低液体粘度时通过快速加热压力室内部来迅速升高液体温度，从而需要大量电力。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术旨在提供液体喷射头、液体喷射设备和液体供应方法，可以减少针对循环通过液体喷射头并且喷射到外部的液体进行温度调节所需的电力。根据本专利技术的液体喷射头包括：记录元件基板，其包括用于喷射液体的喷射孔；压力室，其设置有能量产生元件，以产生用于喷射液体的能量；液体供应路径，其用于将液体供应给压力室；和液体收集路径，其用于从压力室收集液体，其中，记录元件基板的液体供应路径、压力室和液体收集路径构成了液体按此顺序流动的循环路径的一部分，并且包括供应侧液体供应路径的流路的流动阻力RIn大于包括收集侧液体收集路径的流路的流动阻力ROut。从以下参照附图对示例性实施例的描述中，本专利技术的其他特征将变得明显。附图说明图1是示出根据本专利技术第一应用例的液体喷射设备的示意性构造的立体图；图2是示出图1所示液体喷射设备的第一循环路径的视图；图3是示出图1所示液体喷射设备的第二循环路径的视图；图4A和图4B是示出根据本专利技术第一应用例的液体喷射头的立体图；图5是图4A和4B所示液体喷射头的分解立体图；图6A、图6B、图6C、图6D、图6E和图6F分别是图4A和4B所示液体喷射头的各个流路部件的俯视图和仰视图；图7是6A、6B、6C、6D、6E和6F所示流路构件的立体图；图8是图4A和4B所示液体喷射头的剖视图；图9A和图9B是图4A和4B所示液体喷射头的喷射模块的立体图和分解立体图；图10A、10B和图10C是图4A和图4B所示液体喷射头的记录元件基板的俯视图、放大俯视图和后视图；图11是图4A和图4B所示液体喷射头的局部切除立体图；图12是示出图4A和图4B所示液体喷射头的相邻两个记录元件基板的主要部分的放大俯视图；图13A、13B和13C是根据本专利技术第一实施例的液体喷射头的横剖图、纵剖图和立体图；图14A、14B、14C和图14D是第一参考例的液体喷射头的横剖图和纵剖图；图15A、15B、15C和15D是第二参考例的液体喷射头的横剖图和纵剖图；图16A、16B、16C和16D是根据本专利技术第一实施例的液体喷射头的横剖图和纵剖图；图17是示意性示出根据本专利技术第一实施例的液体喷射头的温度调节机构的俯视图；图18A、18B、18C和18D是根据本专利技术第一实施例的变型例的液体喷射头的横剖图和纵剖图；图19A、19B、19C和19D是根据本专利技术第二实施例的液体喷射头的横剖图和纵剖图；图20是表示液体喷射开始后时间与液体喷射头温度之间关系的曲线图；图21A、21B、21C和21D是根据本专利技术第三实施例的液体喷射头的横剖图和纵剖图。具体实施方式在下文中，将参照附图描述本专利技术可以适用的应用例和实施例。首先，将描述可以适用本专利技术的应用例，然后将描述本专利技术的实施例。然而，以下描述不限制本专利技术的范围。在本应用例中，作为示例，采用了通过加热元件产生气泡来喷射液体的热方法，但是本专利技术也可以应用于采用压电方法和各种其它液体喷射方法的液体喷射头。本应用例是使液体(例如墨)在罐和液体喷射头之间循环的形式的喷墨记录设备(记录设备)，但是也可以使用其他形式。例如，本应用例可以是这样的构造，其中，在不循环墨的情况下在液体喷射头的上游侧和下游侧设置两个罐，并且墨从一个罐流到另一个罐，由此使压力室中的墨流动。此外，本应用例是具有与记录介质宽度相对应长度的所谓行式(页宽式)液体喷射头，但是本专利技术也可以应用于在扫描记录介质的同时执行记录的所谓串式液体喷射头。作为串式液体喷射头，例如有这样一种构造，其中，分别安装一个用于黑色墨的记录元件基板和一个用于彩色墨的记录元件基板。然而，本应用例不限于此，而是可以是这样的构造，其中，制造更短的行式头，其比记录介质宽度短，并且若干个记录元件基板沿喷射孔的行方向布置以便与喷射孔重叠，并且该更短的行式头扫描记录介质。【应用例】(喷墨记录设备的说明)图1示出了根据本专利技术的液体喷射设备，具体地，通过喷射墨进行记录的喷墨记录设备1000(在下文中也称为记录设备)的示意性构造。该记录设备1000是行式记录设备，其包括用于传送记录介质2的传送单元1和布置成基本正交于记录介质2传送方向的行式液体喷射头3，并且该行式记录设备在连续地或间歇地传送多个记录介质2的同时在单道次中执行连续记录。记录介质2不限于裁切纸，而是可以是连续的卷纸。液体喷射头3配置成使得液体供应单元(能够利用CMYK(青色、品红、黄色和黑色)墨执行全彩色打印，并且是用于将液体供应到液体喷射头的供应路径，这会在稍后描述)、主罐和缓冲罐彼此流体连接(参照图2)。此外，用于将电力和喷射控制信号传输到液体喷射头3的电子控制单元电连接到液体喷射头3。稍后将描述液体喷射头3中的液体路径和电信号路径。(第一循环路径的描述)图2是示出第一循环路径的示意图，该第一循环路径是应用于本应用例记录设备的循环路径的一种形式。图2示出了液体喷射头3流体连接到作为流动单元的第一循环泵(高压侧)1001、第一循环泵(低压侧)1002、缓冲罐1003等的状态。在图2中，为了简化说明，仅示出了CMYK颜色中一种颜色墨流动通过的路径，但实际上四种颜色的循环路径设置于液体喷射头3和记录设备1000的主体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液体喷射头，包括：记录元件基板，其包括：用于喷射液体的喷射孔；压力室，其设置有能量产生元件，以产生用于喷射液体的能量；液体供应路径，其用于将液体供应给压力室；和液体收集路径，其用于从压力室收集液体，其中，记录元件基板的液体供应路径、压力室和液体收集路径构成了液体依此顺序流动的循环路径的一部分，并且包括供应侧液体供应路径的流路的流动阻力RIn大于包括收集侧液体收集路径的流路的流动阻力ROut。

【技术特征摘要】
2017.07.07 JP 2017-1340301.一种液体喷射头，包括：记录元件基板，其包括：用于喷射液体的喷射孔；压力室，其设置有能量产生元件，以产生用于喷射液体的能量；液体供应路径，其用于将液体供应给压力室；和液体收集路径，其用于从压力室收集液体，其中，记录元件基板的液体供应路径、压力室和液体收集路径构成了液体依此顺序流动的循环路径的一部分，并且包括供应侧液体供应路径的流路的流动阻力RIn大于包括收集侧液体收集路径的流路的流动阻力ROut。2.根据权利要求1的液体喷射头，其中，供应侧流路流动阻力RIn是将液体供应路径与从液体供应路径到喷射孔的流路组合而成流路的流动阻力，收集侧流路流动阻力ROut是将从喷射孔到液体收集路径的流路与液体收集路径组合而成流路的流动阻力。3.根据权利要求1或2的液体喷射头，其中，当PNoz表示在喷射液体时喷射孔一部分的毛细管力，PIn表示供应侧流路压力，ΔPin表示毛细管力PNoz与供应侧流路压力PIn之间的压差，POut表示收集侧流路压力，ΔPOut表示毛细管力PNoz和收集侧流路压力POut之间的压差时，满足0.8≤(ΔPin/RIn)/(ΔPOut/ROut)≤1.2的关系。4.根据权利要求3的液体喷射头，其中，满足(ΔPin/RIn)/(ΔPOut/ROut)＝1.0的关系。5.根据权利要求1至3中任一项的液体喷射头，其中，供应侧流路的至少一部分的宽度小于收集侧流路的宽度。6.根据权利要求1至3中任一项的液体喷射头，其中，供应侧流路长度比收集侧流路长度长。7.根据权利要求1至3中任一项的液体喷射头，其中，供应侧流路的至少一部分的高度低于收集侧流路高度。8.根据权利要求1至3中任一项的液体喷射头，其中，供应侧流路设置的喷嘴过滤器比收集侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：中川喜幸，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP