CN104441981A - 液体喷出头 - Google Patents

Abstract

一种液体喷出头，其包括：多个喷出构件，每个所述喷出构件均具有用于喷出液体的喷出口、能量产生元件、液室和加热器，所述能量产生元件用于产生要从所述喷出口喷出液体用的能量，所述液室用于存储待供给到所述喷出口的液体；以及基部基板，其承受配置于其上的多个所述喷出构件并具有用于将液体供给到多个所述液室的公共流路。所述公共流路通过各分支口与所述液室连通，并且各所述分支口在沿流经所述公共流路的液体的流动方向观察时的各所述分支口的上游侧均设有缺口部。

Description

液体喷出头

技术领域

本发明涉及一种液体喷出头。更具体地，本发明涉及一种能够被适当地用在喷墨记录的技术领域中的液体喷出头。

背景技术

近年来，配备有液体喷出头的记录设备已经被和正在被用于不仅家用打印机用途，而且用于包括了商用打印机用途和零售照片打印机用途的业务打印机(business printer)用途。简言之，对这种记录设备的需求正在扩展。对于要被用于业务打印机用途的液体喷出头，要求高速/高图像品质的记录性能。为了满足这个要求，作为宽度比要与液体喷出头一起使用的记录介质的宽度大的液体喷出头的行式头(line head)已被提出并越来越流行。在行式头中，液体从中喷出的大量喷出口比以往高密度地配置。通常，通过在具有相当长度的基部基板上配置多个短的记录元件基板形成行式头。

有些行式头通过使用采取热方式或剪切式压电方式作为液体喷出方式的多个记录元件基板而形成。当这种行式头被驱动用于高速记录操作时，行式头产生大量的热使得记录元件基板的温度容易升高。随着记录元件基板的温度升高，包含在内部的液体的温度也升高，使得液体的粘性改变，进而改变在相同图像记录操作中行式头喷出的液滴的量。这样，行式头的喷出特性受到温度变化的影响。此外，在记录元件基板之间能够发生温度差。通常，液体通过形成于行式头内的公共流路供给到各记录元件基板。然后，在上游侧被加热的液体向下流到下游侧，引起记录元件基板之间的温度差。这种温度差进而能够导致在宽度方向上表现出不规则的图像。另一方面，当单个记录元件基板的温度被迫随时间大幅波动时，所产生的图像能够在记录介质进给方向上表现出不规则。商用打印机用途同时需要高的记录速度和在一定品质等级之上的图像品质。因此，如何减少液体的这种温度差是需要解决的重要问题。

日本特许第4729957号公报描述了一种行式头，其包括以支撑各记录元件基板的方式配置于基部基板的间隔件构件。各间隔件构件均具有形成在间隔件构件内部的液室。出于改善有缺陷的记录元件基板的更换容易性和吸收某些组成部件之间的厚度差的目的而设置间隔件构件。当从散热的角度检查这种行式头的结构时，因为间隔件构件介于记录元件基板与基部基板之间，所以从各记录元件基板发出的热不太容易传导到基部基板。因此，抑制了记录元件基板之间经由基部基板的热干涉。因而，各记录元件基板的温度均不依赖于其配置于基部基板的位置，但却依赖于其产生的热量与其喷出的液体的量的比、其打印负荷(duty)和记录元件基板的通常可被称为副加热器的温度控制部件。于是，很少发生记录元件基板之间的温度差，使得将有效地抑制宽度方向上的图像不规则。

然而，利用日本特许第4729957号公报描述的配置，当记录元件基板受到借助于其温度控制部件的温度控制操作时，例如在记录待机状态下，记录元件基板的温度在开始图像记录操作时过渡性地升高，该温度控制部件通常可以是副加热器。于是，结果是，在记录操作开始后立即出现图像不规则。这是因为在对应的间隔件构件中的液室中的液体的温度由于在温度控制操作期间的记录待机状态下的温度控制部件产生的热量而升高，使得最终当记录操作开始时加热过的液体被供给到记录元件基板。如果在记录待机状态下不进行温度控制操作，则不发生这种过渡性温度升高。然而，在热方式和剪切式压电方式的情况下，在高负荷连续图像记录操作中，记录元件基板的温度能够达到50℃。因此，记录待机状态下的温度控制是必要的，因为否则的话在开始图像记录操作时的温度升高太高，以至于在记录操作开始后立即发生图像不规则。

发明内容

因此，鉴于上述现有技术的问题，本发明的目的是提供一种液体喷出头，其通过有效地搅拌液室中的液体能够抑制记录待机状态之后记录的图像不规则，其中，在记录待机状态期间进行温度控制操作。

根据本发明，通过提供如下的液体喷出头实现上述目的，该液体喷出头包括：多个喷出构件，每个所述喷出构件均具有用于喷出液体的喷出口、能量产生元件、液室和加热器，所述能量产生元件用于产生要从所述喷出口喷出液体用的能量，所述液室用于存储待供给到所述喷出口的液体；以及基部基板，其承受配置于其上的多个所述喷出构件并具有用于将液体供给到多个所述液室的公共流路，其中，所述公共流路通过各分支口与所述液室连通，并且各所述分支口在沿流经所述公共流路的液体的流动方向观察时的各所述分支口的上游侧均设有第一缺口部。

一种液体喷出头，其包括：多个喷出构件，每个所述喷出构件均具有用于喷出液体的喷出口、能量产生元件、液室和加热器，所述能量产生元件用于产生要从所述喷出口喷出液体用的能量，所述液室用于存储待供给到所述喷出口的液体，以及支撑构件，其支撑多个所述喷出构件并具有用于将液体供给到多个所述喷出构件的公共流路，其中，所述公共流路通过各自的开口部与所述液室连通，各所述开口部在沿流经所述公共流路的液体的流动方向观察时所述开口部的上游侧均设有缺口部，以及各所述开口部的上游侧均具有关于穿过所述开口部的重心并在所述流动方向上延伸的直线不对称的形状。

一种液体喷出头，其包括：多个喷出构件，各所述喷出构件均具有用于喷出液体的喷出口和液室，所述液室用于存储待供给到所述喷出口的液体；以及支撑构件，其支撑多个所述喷出构件并具有用于将液体供给到多个所述喷出构件的公共流路，其中，所述公共流路通过各自的开口部与所述液室连通，以及各所述开口部具有沿流经所述公共流路的液体的流动方向观察时的上游侧，所述上游侧具有关于穿过所述开口部的重心并在所述流动方向上延伸的直线不对称的形状。

通过下面参照附图对示例性实施方式的说明，本发明的其他特征将变得明显。

附图说明

图1是根据本发明的液体喷出头的实施方式的示意性立体图。

图2A、图2B和图2C是图1的液体喷出头的示意性分解立体图。

图3A和图3B是沿图1中的线3-3截取的图1的液体喷出头的一部分的示意性截面图。

图4是能够用于图1的实施方式的记录元件基板的示意性立体图。

图5是沿图4中的线5-5截取的示意性截面图。

图6是能够用于本发明的目的的示例性液体循环系统的示意图。

图7A、图7B、图7C、图7D、图7E和图7F是能够用于本发明的目的的示例性导入口的示意图。

图8A、图8B、图8C、和图8D是也能够用于本发明的目的的其它示例性导入口的示意图。

图9A和图9B是能够用于本发明的目的的再其它示例性导入口的示意图。

图10是液体在液室中的流动的示意图。

图11A和11B是比较例1的支撑构件中的一个的示意性立体图。

图12是示出了位于在实施例1以及还在比较例1中观察的公共流路的下游端侧的记录元件基板的喷出口的最高温度随时间变化的图表。

图13是示出了位于在实施例2以及还在比较例2中观察的公共流路的下游端侧的记录元件基板的喷出口的最高温度随时间变化的图表。

具体实施方式

现在，将在下面参照附图说明本发明的优选实施方式。然而，注意，本发明的范围仅由权利要求书限定。换句话说，下面对实施方式的说明并不限制本发明的范围。例如，下面说明的形状、位置配置等不以任何方式限制本发明的范围。类似地，虽然下面说明的实施方式使用基于热方式的记录元件基板，但是可适用于本发明的液体喷出部件不限于热方式，基于压电方式的记录元件基板也可以用于本发明的目的。

图1是根据本发明的液体喷出头的实施方式的示意性立体图，该液体喷出头是行式头，在该行式头中记录元件基板以交错方式配置。液体喷出头5包括基部基板2和多个喷出构件41。根据本实施方式，喷出构件41由记录元件基板1和支撑构件4形成。因而，记录元件基板1独立地配置于各支撑构件4。喷出构件41以交错方式配置于基部基板2。注意，在本实施方式的液体喷出头5中，多个记录元件基板1在液体喷出头5的长度方向上配置，记录元件基板的位置在液体喷出头的宽度方向上交替变换，使得在液体喷出头5的长度方向上观察时，记录元件基板以交错方式配置。然而，记录元件基板1不一定必须以交错方式配置。例如，可以选择性地采用具有平行四边形或梯形形状的记录元件基板被线性布置的位置配置或者记录元件基板被以相对于基部基板2的长度方向成一定角度倾斜地布置的位置配置。

图2A是从记录元件基板1侧观察时图1的液体喷出头5的示意性分解立体图，并且图2A示出了基部基板2的内部结构。图2B是从基部基板2侧观察时图1的液体喷出头的示意性分解立体图。图3A是沿图1中的线3-3截取的图1的液体喷出头的一部分的示意性截面图。

液体流经的公共流路3、用于使液体流入公共流路3的流入口7和用于使液体从公共流路3流出的流出口8形成于基部基板2。每个支撑构件4中均形成有液室6，液室6用于存储要供给到对应的记录元件基板1的液体供给口14(见图5)的液体。公共流路3通过分支口31与各支撑构件4的液室6连通。在各分支口31中，第一分支口缺口部51形成于当沿流经公共流路3的液体的流动方向观察时的上游侧，而与第一分支口缺口部51分开的第二分支口缺口部52形成于下游侧。

各分支口31均包括分配口18和导入口9，分配口18是在基部基板2中形成的开口，导入口9是形成在对应的支撑构件4中的开口并与分配口18连通。在分配口18中，作为第一分支口缺口部51的一部分的第一分配口缺口部53形成于沿流经公共流路3的液体的流动方向观察时的分配口开口部的上游侧，而作为第二分支口缺口部52的一部分的第二分配口缺口部54形成于分配口开口部的下游侧。类似地，在导入口9中，作为第一分支口缺口部51的一部分的第一导入口缺口部55形成于当沿流经公共流路3的液体的流动方向观察时的上游侧，而作为第二分支口缺口部52的一部分的第二导入口缺口部56形成于下游侧。各缺口部均具有设有倾斜部的部分，该倾斜部使得开口部的上游侧形状或下游侧形状既不平行于液体流动方向也不垂直于液体流动方向。

在图2A及图2B的实例中，导入口9和分配口18以如图3A所示分别位于沿液室6的长度方向观察时的各液室6的中心位置的方式配置。然而，如果能够通过将这些口配置于上游侧来得到期望的效果，则可以将导入口9和分配口18选择性地如图3B所示配置于向液室6的上游侧偏移的各位置处。当用墨填充液体喷出头时，与下游侧相比，气泡更容易保持在各液室6的上游侧。然而，利用图3B的配置，将会减少在上游侧的残留气泡的量。

对于各记录元件基板1和对应的支撑构件4，液室6和导入口9被形成为使得在记录元件基板1的宽度方向上液室6的宽度和导入口9的宽度基本上彼此一致。虽然导入口9的外形和分配口18的外形并不必须彼此相同或相似，但至少导入口9的缺口部55、56与分配口18的缺口部53、54分别定位成优选彼此接近，更优选定位于重叠位置处。

各记录元件基板1均设有发热体13(见图5)，发热体13是用于产生喷出液体用的能量的能量产生元件。这将在下文更详细地说明。支撑构件4具有几乎不将记录元件基板1中产生的热传导至基部基板2和公共流路3中的液体的功能。因此，公共流路3中的液体的在上游端与下游端之间的温度差被最小化。换言之，使得行式头整体上表现出随后的均匀温度，因此能够记录实际上没有不规则的高品质的图像。从这点来看，优选地，支撑构件4由诸如树脂等的表现出低热传导率的材料制成，并且同时，使各导入口9均不出现相对于对应的液室6与基部基板2的接触面积的大开口。如果使导入口9出现大开口，则从对应的记录元件基板1通过液体传导至公共流路3的热量将增加。则结果是，位于公共流路3的下游侧的记录元件基板1与位于上游侧的记录元件基板1之间的温度差增大。

当能够使在沿着各支撑构件4的主表面延伸的方向上的热传导率低时，如图2C所示，可以选择性地使用一个或多个支撑构件4，无论是支撑构件4的某个或各个，只要合适，就会共同支撑多个记录元件基板1。在这种情况下，有利的是能够减少组成部件的数量。

记录元件基板1与公共流路3之间的支撑构件4的热阻优选不小于2.5(K/W)。利用这种配置，当记录元件基板1在高速高负荷图像记录操作中产生大量的热时，传导至公共流路3中的液体的热量相对于产生的总热量的比率降低。因而，当使支撑构件4的热阻不小于2.5(K/W)时，从记录元件基板1通过支撑构件4传导至基部基板2的热量被令人满意地抑制。于是，从记录元件基板1产生的大多数热转移到记录元件基板1中的液体并随着液体从记录元件基板1喷出而散发到外部。利用上述配置，由于喷出的液体的量增加，因而在高速高负荷图像记录操作中的记录元件基板1与从该记录元件基板1喷出的液体之间的热转移效率提高。因此，如果从记录元件基板1产生的热量增加，则热通过喷出的液体同时加速消散。净结果将是从记录元件基板1转移至基部基板2的热量保持不变或减少。因为行式头包括用于喷出液体的大量的喷出口，所以行式头通常产生大量的热。然而，利用上述配置，如果液体喷出头5在高速高负荷操作中产生大量的热，则转移至通过公共流路3循环的液体的热的量被抑制到低转移水平。于是，由于循环液体表现出很小的温度变化，所以这种配置提供了如下优点：记录设备主体的温度控制罐和冷却器都不需要具有大的热交换能力且不需要允许大的电能消耗率。

如果记录元件基板1和基部基板2表现出大的线膨胀差，则当支撑构件4在行式头的制造工序的粘接剂固化步骤中被加热时、特别是当行式头具有长的长度时，支撑构件4可能脱离并导致液体泄漏点。因此，优选地，支撑构件4由具有低热传导率并且在记录元件基板1和基部基板2之间的线膨胀系数差小的材料制成。用于支撑构件4的优选材料的示例包括树脂材料，特别是通过使用PPS(聚苯硫醚)或PSF(聚砜)作为基材并且将诸如二氧化硅微粒等的无机填充材料添加到基材中而制备的低线膨胀性复合材料。

基部基板2优选由表现出较低的热膨胀系数的材料制成。此外，期望基部基板2具有不允许作为行式头的液体喷出头5挠曲的刚度和足够程度的耐液体腐蚀性。这种材料的合适示例是氧化铝。虽然基部基板2可以通过使用单个板状构件形成，但是，由于当基部基板2由层叠体等制成时可以如图2A所示在基部基板2的内部形成三维流路，所以优选地使用多个薄氧化铝层的层叠体。

现在，将在下面说明记录元件基板1的结构。图4是记录元件基板1的示意性立体图，图5是沿图4中的线5-5截取的记录元件基板的示意性截面图。在本实施方式中，总共形成8个喷出口列17，各喷出口列17均具有多个喷出口11。虽然在图4中示出的单个喷出口列17看起来形成了单个开口，但实际上，为了形成单个喷出口列17并排配置多个喷出口11。

记录元件基板1基于用于喷墨的热方式并被设计成借助于发热体13喷墨。记录元件基板1由喷出口形成层15和加热器板16形成。在喷出口形成层15中配置多个喷出口11和同样多的发泡室12，发泡室12被设置成与相应的喷出口11对应。沿长度方向延伸的、用于将液体供给到发泡室12和加热器13的液体供给口14形成于加热器板16。在本实施方式中，为两个喷出口列17设置一个液体供给口14。换言之，在本实施方式中总共配置四个液体供给口14。如上所述，各液体供给口14与相应支撑构件4的液室6连通。

在加热器板16的内部设置电气配线(未示出)。电气配线被电连接到配置于基部基板2的FPC(柔性印刷电路)(未示出)的引出电极或者配置于基部基板2中的电极(未示出)。当借助于电极将脉冲电压从配置于记录设备主体的外部控制电路(未示出)输入到加热器板16时，发热体13被加热以使发泡室12中的液体沸腾。然后，从喷出口11喷出液滴。

作为温度控制部件的副加热器24和温度传感器25配置于加热器板16的内部并电连接到FPC以及记录设备主体的控制电路。来自温度传感器25的输出信号通过FPC传递至控制电路。当温度传感器的输出值比预设目标温度低时，控制电路驱动作为加热部件的副加热器24，以便加热记录元件基板1。当温度传感器的输出值升高到目标温度之上时，控制电路停止副加热器24的加热操作。由于本实施方式的支撑构件4的热传导率低，所以归因于由于在高负荷图像记录操作中液体喷出而产生的热，记录元件基板1的温度容易升高到目标温度之上。然后，停止副加热器24的加热操作。同时，由于记录元件基板1在记录待机期间不操作喷出液体，所以为了温度控制使副加热器24受驱动而操作。记录元件基板1可以设置一个或多于一个副加热器24。如果设置两个或多于两个的副加热器24，则为了温度控制操作，这些副加热器可以被设计成分别或以连动方式受驱动。利用图4中示出的配置，两个副加热器24形成于记录元件基板1，并且为了温度控制操作使每个副加热器24均根据位于最接近该副加热器24的位置处的温度传感器25的输出值受驱动。利用这种配置，例如，当一半的记录元件基板1受驱动用于高负荷图像记录操作时，虽然余下的一半记录元件基板1不激活并且完全不喷出液体，但是温度变得较低的不喷出液体的区域及其附近能够被局部加热以实现记录元件基板1中的均匀温度分布。

虽然上面说明了设置一个或多于一个的副加热器24作为温度控制部件的配置，但可选地，出于加热记录元件基板1的目的，配置于发泡室12的发热体13可以被驱动至不引起液体喷出的程度。

如图6所示，在包括根据本发明的液体喷出头5的记录设备中设置温度控制罐22、循环泵19、供给泵20、过滤器21、液罐23等。在液体喷出头5中，用于将液体供给至公共流路3的流入口7连接到与温度控制罐22连通的管，而用于使液体流出公共流路3的流出口8连接到与循环泵19连通的另一个管。

当液体喷出头5被驱动时，循环泵19开动以使公共流路3中的液体循环。温度控制罐22连接到热交换器(未示出)使得温度控制罐22能够受到热交换操作。温度控制罐22具有将液体供给至液体喷出头5并且同时将循环通过循环泵19的液体的温度维持于恒定的温度水平的功能。此外，温度控制罐22设有用于与外部空气连通的孔(未示出)。换言之，温度控制罐22还具有将罐中液体中的气泡排出到外部的功能。从流出口8流出的液体的温度在液体被导向流入口7之前受到温度控制罐22的控制和调节，因此位于流入口7的位置处的液体的温度能够总保持在一定的温度范围内。当记录元件基板1的温度过高时，可以降低温度控制罐22的温度控制操作的目标温度，使得液体以较低温度供给至液体喷出头5。

在借助于过滤器21移除液体中包含的异物之后，供给泵20能够从存储液体的液罐23向温度控制罐22输送液体，使得液体被供给到温度控制罐22，以便用于由图像记录操作导致的液体喷出头5消耗的液体。

现在，将在下面通过参照图7A至图7F、图8A至图8D、图9A和图9B说明使分支口31设置有第一分支口缺口部51和第二分支口缺口部52的配置，该配置是本发明的特征的一个方面。注意，为便于理解分支口31的形状的目的，将首先说明支撑构件4，该支撑构件4具有分支口31所包括的导入口9。还要注意，由于分配口18具有与导入口9的形状大致相同的形状，所以下面将不说明分配口18。

图7A至图7F和图8A至图8D是导入口9能够选择性采用的示例性形状的示意图。图7A、图7C、图7E、图8A和图8C是支撑构件4的示意性立体图，其示出了从记录元件基板1侧观察时支撑构件4的示例性形状。图7B、图7D、图7F、图8B和图8D是支撑构件4的示意性立体图，其示出了从基部基板2侧观察时图7A、图7C、图7E、图8A和图8C中示出的示例性形状。图9A和图9B是示出了导入口9的其它示例性形状的导入口9的示意图。更具体地，图9A是从基部基板2侧观察时支撑构件4的示意性立体图，图9B是从记录元件基板1观察时支撑构件4的示意性立体图。注意，图9B用虚线表示支撑构件4的内部结构。

图7A至图7F、图8A和图8B示出了单个液室6形成于单个支撑构件4的配置，而图8C、图8D和图9A示出了两个液室形成于单个支撑构件4的配置。图9B示出了共有四个液室6形成于单个支撑构件4的配置。

单个支撑构件4中形成多个液室的配置提供了如下优点：记录元件基板1和支撑构件4能够具有大的接触面积以确保在记录元件基板1与支撑构件4之间的高粘接性并使通过界面的液体泄漏的风险最小化。另一方面，伴随该配置的缺点是：每个液室6不可避免地具有小的尺寸，因此当用液体填充液室6时气泡可能残留在液室6中。换言之，假设没有残留气泡的风险，则两个或多于两个的液室形成于单个支撑构件4时不会发生问题。图9B示出了在单个支撑构件4中形成四个液室6的配置。为了本发明的目的，也可以采用这种配置。

在支撑构件4中，液室6沿长度方向观察时呈矩形截面并具有长方体的形状，该支撑构件4的示例性形状在图7A至图7F、图8A至图8D和图9A中示出。然而，液室6并非必须具有长方体的形状。换言之，液室6沿长度方向观察时可以选择性地呈如图9B示出的大致三角形的截面或梯形截面。

根据本发明，各分支口31均设有第一分支口缺口部51和第二分支口缺口部52(见图2A至图2C)，以便在进行温度控制操作的记录待机状态下，利用流经公共流路3的液体的力量作为驱动力，使分支口31具有在液室6中产生涡流的功能，以有效地搅动液室6中的液体。该功能能够抑制液体在液室6内的温度分布的不均匀(如果有的话)。

首先，将在下面通过参照第一导入口缺口部55和第二导入口缺口部56说明第一分支口缺口部51和第二分支口缺口部52。

如图7A至图7F、图8A至图8D、图9A和图9B中示出的，第一导入口缺口部55和第二导入口缺口部56能够选择性地采用多种不同形状。在上面指出的图中，第一导入口缺口部55和第二导入口缺口部56以相对于沿着液体的流动方向延伸的公共流路3的中心线不对称的方式至少形成在沿流经公共流路3的液体观察时导入口9的上游侧。更具体地，至少在上游侧的导入口9的开口部表现出相对于通过开口部的重心并沿液体的流动延伸的直线不对称的形状。优选地，第一导入口缺口部55和第二导入口缺口部56分别配置在沿垂直于流经公共流路3的液体的流动方向的方向观察时的导入口9的两端。

如图8A和图8B所示，导入口9可以不必设有第二导入口缺口部56。然而，从本发明的优点来看，导入口9可以优选设有如图7A至图7F、图8C、图8D、图9A和图9B所示的第二导入口缺口部56。第一导入口缺口部55和第二导入口缺口部56可以具有彼此不同的各个形状，只要这种不同的形状能够使预期效果最大化即可。

出于本发明的目的，可以通过将导入口9的在沿流经公共流路3的液体的流动方向观察时的上游侧和下游侧的一部分去掉(在导入口9形成切口部)而产生“缺口部”。可选地，可以通过使整个导入口9在沿流经公共流路3的液体的流动方向观察时的上游侧和下游侧都倾斜而产生“缺口部”。

优选地，第一导入口缺口部55具有作为液室6的侧壁6a的延伸部的部分，由于利用这种配置，液室6能够被液体填充而没有任何残留气泡。这是因为，当从公共流路3导入液室6的液体进入导入口9时，第一导入口缺口部55形成将液体引导到液室6的侧壁6a并使液体到达液室6的底部的液体流动路径。一旦建立这个液体流动路径，液体将优先流经建立起来的流动路径，使得液室6从其底部起被液体填充。于是，将有效地防止导入口9被液体阻塞而发生残留气泡留在液室6中的情况。类似地，第二导入口缺口部56也优选具有作为液室6的侧壁6a的延伸部的部分。利用这种配置，当液体从液室6流出到公共流路3中时，流体能够沿着液室6的侧壁6a从第二导入口缺口部56流入公共流路3。

对于第一导入口缺口部55与第二导入口缺口部56之间的位置关系，它们可以分别配置在如图7E、图7F、图8C、图8D、图9A和图9B所示的沿与流经公共流路3的液体的流动方向正交的方向观察时的上游侧和下游侧的相同的位置处。可选地，第一导入口缺口部55和第二导入口缺口部56可以分别配置在关于与流经公共流路3的液体的流动方向平行地延伸的中心线的上游侧和下游侧的相反位置处。因为能使本发明的效果和优点最大化，所以后一个配置是优选的，将在下面说明这些效果和优点。

现在，将参照图10详细说明第一分支口缺口部51和第二分支口缺口部52的效果。如上所述，将通过具有导入口9的支撑构件4来说明效果。图10是当使用图7C和图7D的支撑构件4时能够观察到的液体在液室6中流动的示意图。注意，图10示出了从基部基板2侧观察时的支撑构件4，并且出于容易识别液体的流动的目的，通过虚线表示支撑构件4的内部的液室6。还要注意，图10中的箭头表示在进行温度控制操作的记录待机状态下的液体的流动。

如图10所示，流经公共流路3并进入第一导入口缺口部55的液体的部分形成从第一导入口缺口部55侵入液室6的流(侵入流)。由于毛细力和重力，侵入流实际上形成沿着液室6的侧壁6a向液室6的底部(液室6的位于记录元件基板1侧的部分)行进的液体流(第一流)A，使得在液室6的底部处和底部附近，流经公共流路3的液体流与底部碰撞然后导向上游侧。

另一方面，以在形成于导入口的下游侧的第二导入口缺口部56处和第二导入口缺口部56附近通过第二导入口缺口部56从液室6导向到公共流路3的方式形成液体流(第二流)B。由于第一流A和第二流B的效果，在液室6产生如图10所示的涡流。

通常，在温度控制操作期间的记录待机状态下，通过记录元件基板的副加热器加热液室中的液体，使得液室中的液体形成高温度区域。另一方面，利用本发明的配置，当没有液体从液体喷出头喷出时，公共流路3中的液体被强制循环，因此通过如上所述的涡流搅拌液室6中的液体，使得在液室6中的液体中几乎不能形成高温度区域。因此，在开始图像记录操作时，供给到记录元件基板1的液体的温度能够保持得低。换言之，由于第一分支口缺口部51和第二分支口缺口部52的效果，利用流经公共流路3的液体在液室6中产生涡流，以促进液室6中的液体的搅拌效果并减少在温度控制操作期间的记录待机状态下的液体的温度差。

当液室6具有较大尺寸时，液室6中的液体通过液室6中的自然对流搅拌以提供类似于本发明的搅拌效果。然而，如果情况是这样的话，能通过采用本发明的上述配置加强液室6中的液体搅拌效果，以防止在液室6中的液体中产生高温度区域。

本发明的优点通过数值分析模拟而验证。

在实施例1中，被构造成采用具有如图7A和图7B所示的结构的支撑构件4的如图1所示的液体喷出头5(行式头)被连接到如图6所示的温度控制罐22、循环泵19等并保持在记录待机状态下，同时驱动液体喷出头操作并控制液体喷出头5中的液体的温度。

在比较例1中，制备除了支撑构件61以外与实施例1都相同的液体喷出头，并使该液体喷出头经受数值分析模拟，所用的每个支撑构件61均具有导入口62，导入口62如图11A和图11B所示未设有缺口部。注意，图11A是从记录元件基板侧观察时支撑构件61的示意性立体图，图11B是从基部基板侧观察时支撑构件61的示意性立体图。

在实施例1和比较例1中，都使分配口和导入口表现出相同的形状。更具体地，虽然没有示出，但是第一分配口缺口部53和第二分配口缺口部54形成于基部基板2的分配口18中。为了减少记录元件基板之间的温度差，在各支撑构件中，使导入口的开口面积等于支撑构件与基部基板的接触面积的25％，以抑制从各记录元件基板传导到基部基板的热量。

对于模拟，使液体循环通过公共流路的速率等于25mL/min，并且使各记录元件基板的温度被控制成等于55℃。用于数值分析中的计算的其它条件包括：每个记录元件基板供给的电能：22.5(W)、记录速度：18(inch/s)、喷出的液滴大小：2.8(pL)、图像分辨率：1200(dpi)和供给液体的温度：27(℃)。

在实施例1中，温度控制操作期间的记录待机状态下的各液室6内的不低于40℃的平均液体体积是0.39mL。另一方面，在比较例1中，温度控制操作期间的记录待机状态下的各液室6内的不低于40℃的平均液体体积是0.41mL。实施例1中的各液室6内的不低于40℃的平均液体体积小于比较例1中的各液室6内的不低于40℃的平均液体体积。可以肯定地说这是由于缺口部的作用效果导致实施例1的各液室内的液体被搅拌。

在实施例1和比较例1的各液体喷出头中，在温度控制操作期间，记录元件基板保持在记录待机状态下30秒，随后驱动液体喷出头记录100％实心图像。图12示出了位于实施例1和比较例1中的公共流路3的最下游侧的记录元件基板的喷出口中的最高温度随时间的变化。如从图12看出的，在图像记录操作开始后，实施例1的喷出口中的最高温度比比较例1的喷出口中的最高温度低。

在实施例2中，制备除了支撑构件4以外与实施例1都相同的液体喷出头5(行式头)，每个支撑构件4均具有如图9B所示的四个液室，这些支撑构件4用于形成液体喷出头5。在比较例2中，制备除了未设置缺口部以外与实施例2都相同的液体喷出头5。实施例2的液体喷出头5和比较例2的液体喷出头5都经受数值分析模拟。用于数值分析中的计算的条件与上述实施例1的条件相同。

在实施例2与比较例2中的每一个中，在温度控制操作期间，记录元件基板保持在记录待机状态下300秒，随后驱动液体喷出头以记录100％实心图像。图13示出了位于实施例2和比较例2中的公共流路3的最下游侧的记录元件基板的喷出口中的最高温度随时间的变化。如从图13看出的，在图像记录操作开始后，实施例2中的喷出口中的最高温度比比较例2的喷出口中的最高温度低。

如从上述说明看出的，当记录元件基板1保持在记录待机状态的同时对各记录元件基板1进行温度控制操作时，根据本发明的液体喷出头在图像记录操作开始之后抑制各记录元件基板的温度升高。净结果是液体喷出头能够可靠地操作以用于高速图像记录而没有图像不规则。

虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是，应该理解，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，以包含所有这种变型、等同结构和功能。

Claims (18)

1.一种液体喷出头，其包括：

多个喷出构件，每个所述喷出构件均具有用于喷出液体的喷出口、能量产生元件、液室和加热器，所述能量产生元件用于产生要从所述喷出口喷出液体用的能量，所述液室用于存储待供给到所述喷出口的液体；以及

基部基板，其承受配置于其上的多个所述喷出构件并具有用于将液体供给到多个所述液室的公共流路，

其特征在于，所述公共流路通过各分支口与所述液室连通，并且各所述分支口在沿流经所述公共流路的液体的流动方向观察时的各所述分支口的上游侧均设有第一缺口部。

2.根据权利要求1所述的液体喷出头，其中，

各所述分支口在沿流经所述公共流路的液体的流动方向观察时的各所述分支口的下游侧均设有所述第一缺口部以外的第二缺口部。

3.根据权利要求2所述的液体喷出头，其中，

各所述分支口的所述第一缺口部和所述第二缺口部均配置于沿与流经所述公共流路的液体的流动方向正交的方向观察时的所述分支口的上游侧和下游侧的各端部处。

4.根据权利要求2所述的液体喷出头，其中，

各所述分支口的所述第一缺口部和所述第二缺口部均配置于沿与流经所述公共流路的液体的流动方向正交的方向观察时的所述分支口的上游侧和下游侧的相同位置处。

5.根据权利要求2所述的液体喷出头，其中，

各所述分支口的所述第一缺口部和所述第二缺口部均配置于沿与流经所述公共流路的液体的流动方向正交的方向观察时的所述分支口的上游侧和下游侧的不同位置处。

6.根据权利要求2所述的液体喷出头，其中，

各所述分支口的所述第一缺口部和所述第二缺口部均具有通过分别使所述分支口的上游侧和下游侧去掉一部分而产生的形状。

7.根据权利要求2所述的液体喷出头，其中，

各所述分支口的所述第一缺口部和所述第二缺口部均具有通过从与流经所述公共流路的液体的流动方向正交的方向分别整体倾斜所述分支口的上游侧和下游侧而产生的形状。

8.根据权利要求2所述的液体喷出头，其中，

各所述分支口的所述第一缺口部和所述第二缺口部均具有作为所述液室的侧壁的延长部的各自的部分。

9.根据权利要求1所述的液体喷出头，其中，

各所述分支口均被制成彼此连通的导入口和分配口，所述导入口以与所述液室连通的方式形成于所述喷出构件并将液体供给到所述喷出口，所述分配口以与所述公共流路连通的方式形成于所述基部基板。

10.根据权利要求1所述的液体喷出头，其中，

各所述喷出构件均具有记录元件基板和支撑构件，

所述喷出构件的所述喷出口形成于所述记录元件基板，而所述喷出构件的所述液室形成于所述支撑构件，

所述记录元件基板设有液体供给口，用于将液体从所述液室供给到所述喷出口，以及

所述支撑构件的热阻不小于2.5K/W。

11.一种液体喷出头，其包括：

多个喷出构件，每个所述喷出构件均具有用于喷出液体的喷出口、能量产生元件、液室和加热器，所述能量产生元件用于产生要从所述喷出口喷出液体用的能量，所述液室用于存储待供给到所述喷出口的液体，以及

支撑构件，其支撑多个所述喷出构件并具有用于将液体供给到多个所述喷出构件的公共流路，

其特征在于，

所述公共流路通过各自的开口部与所述液室连通，

各所述开口部在沿流经所述公共流路的液体的流动方向观察时所述开口部的上游侧均设有缺口部，以及

各所述开口部的上游侧均具有关于穿过所述开口部的重心并在所述流动方向上延伸的直线不对称的形状。

12.根据权利要求11所述的液体喷出头，其中，

各所述开口部的所述缺口部均被配置在沿与流经所述公共流路的液体的流动方向正交的方向观察时的至少所述开口部的上游侧的端部。

13.根据权利要求11所述的液体喷出头，其中，

多个所述喷出构件沿着所述公共流路配置。

14.根据权利要求11所述的液体喷出头，其中，

第二缺口部形成于沿流经所述公共流路的液体的流动方向观察时的各所述开口部的下游侧。

15.一种液体喷出头，其包括：

多个喷出构件，各所述喷出构件均具有用于喷出液体的喷出口和液室，所述液室用于存储待供给到所述喷出口的液体；以及

支撑构件，其支撑多个所述喷出构件并具有用于将液体供给到多个所述喷出构件的公共流路，

其特征在于，

所述公共流路通过各自的开口部与所述液室连通，以及

各所述开口部具有沿流经所述公共流路的液体的流动方向观察时的上游侧，所述上游侧具有关于穿过所述开口部的重心并在所述流动方向上延伸的直线不对称的形状。

16.根据权利要求15所述的液体喷出头，其中，

切口部形成于各所述开口部的上游侧。

17.根据权利要求15所述的液体喷出头，其中，

多个所述喷出构件沿着所述公共流路配置。

18.根据权利要求15所述的液体喷出头，其中，

第二切口部形成于沿流经所述公共流路的液体的流动方向观察时的各所述开口部的下游侧。