CN105383173A - 液体排出设备和液体排出头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液体排出设备和液体排出头。该液体排出设备包括：液体排出头，其具有：基板；多个压力室，其二维地设置在基板的一个面上；排出口、经由排出口排出液体的压力生成单元和连接至压力室的流路，其中排出口、压力生成单元和流路是与各压力室相对应地设置的；共用液室，其设置在基板的另一面上；以及多个供给路径，其设置在邻接的压力室之间并且连接至共用液室；移动单元，用于使液体排出头和被记录体相对移动；以及驱动单元，用于驱动压力生成单元。分别同与供给路径邻接的压力室相对应的流路连接至供给路径。驱动单元按不同的时刻将驱动信号输出至分别与连接至供给路径的压力室相对应的压力生成单元。

Description

液体排出设备和液体排出头
技术领域
本发明涉及一种液体排出设备和液体排出头。
背景技术
要求被配置为通过从用于排出诸如墨等的液体的液体排出头将液体排出到被记录体上来进行记录的液体排出设备高速进行更精确的记录。液体排出头包括被配置为排出液体的机构(以下称为排出机构部)，其中该机构包括：压力室；排出口，其与压力室连通；压力生成单元，其是针对压力室所设置的，并且被配置为生成经由排出口排出液体所用的压力；以及流路，其连接至压力室。为了满足上述要求，已提出了在液体排出头的基板中二维地排列大量排出机构部。
在日本特开2012-045889中，公开了包括二维地排列的多个排出机构部和连接至用于储存液体的共用液室(歧管)的多个供给路径(液体导入室)的液体排出头。在日本特开2012-045889所公开的液体排出头中，大量排出机构部的压力室连接至多个供给路径中的各个供给路径。
此外，在日本特开2006-123397中，公开了包括二维地排列的多个排出机构部和多个共用液室(辅助歧管)的液体排出头，其中在该液体排出头中，多个排出机构部的压力室经由流路连接至各个共用液室。在日本特开2006-123397所公开的液体排出头中，将各自包括多个压力室的多个压力室阵列分配至一个共用液室，并且属于这多个压力室阵列的压力室连接至该一个共用液室。在不同的时刻对属于分配至一个共用液室的多个压力室阵列中的彼此邻接的压力室阵列的压力室的压力生成单元(致动器)进行驱动。
在大量排出机构部以高密度配置的液体排出头中，存在如下问题：由于在驱动排出机构部(压力生成单元)时发生的压力波动而导致这些排出机构部彼此干扰，因而这些排出机构部的液体的排出状态发生波动，这导致记录质量下降。此外，在同时电气驱动大量压力室的排出机构部的情况下，存在如下问题：驱动电力的峰值变大，因而排出机构部的排出状态由于电压下降等而发生波动，这导致记录质量下降。
在日本特开2012-045889所公开的液体排出头中，为了防止一个压力室中所产生的压力波直接传播至其它压力室，这些压力室被配置成：连接压力室和供给路径的流减少部的开口没有彼此相对。然而，排出机构部之间的干扰还因除压力波的传播以外的其它因素而发生。
具体地，在利用压力生成单元向压力室加压以排出液体时，液体经由流减少部逆流并且流入供给路径而使供给路径内的压力上升。供给路径内的压力的上升程度取决于同时驱动的排出机构部的数量。因此，不仅同时驱动的排出机构部的排出状态发生波动，而且没有驱动的排出机构部的弯液面也发生波动而影响后续排出。此外，紧挨在排出液体之后，向排出了液体的排出机构部供给液体，因而液体在供给路径中流动而使压力下降。通过缓和压力波的直接传播，无法防止这种由于液体流动所引起的压力波动和由此产生的排出机构部的排出状态的波动。
在日本特开2006-123397所公开的液体排出头中，将连接至一个共用液室的大量压力室分组成四个压力室阵列，并且属于一个压力室阵列的压力室的压力生成单元是在与属于另一邻接的压力室阵列的压力室的压力生成单元的时刻不同的时刻来驱动的。在驱动大量压力室的压力生成单元的情况下将这些压力生成单元分组成四个组，因而驱动电力的峰值降低，并且可以缓和伴随着驱动的压力波动。然而，连接至同一共用液室并且属于同一压力室阵列的多个压力室的压力生成单元是同时驱动的，因而无法避免干扰的发生。
此外，为了将属于一个压力室阵列的多个压力室连接至一个共用液室，如日本特开2006-123397的图3A～3C所示，需要将该共用液室沿高度方向设置在压力室和排出口之间。原因如下：如果在与排出口相对的侧上设置多个压力室可以连接至的长的共用液室，则用于维持整体形状的支撑基板被分割，并且无法维持必要强度。如果将共用液室设置在压力室和排出口之间，则共用液室必然在水平方向上是细长的并且呈狭窄形状。在大量压力室连接至狭窄的共用液室并且驱动大量压力室的压力生成单元的情况下，无法避免由于液体流动所引起的干扰的发生，并且排出状态发生波动。
发明内容
为了实现上述目的，根据本发明的实施例，提供一种液体排出设备，包括：液体排出头，其包括：基板，多个压力室，其二维地设置在所述基板的第一面侧，排出口，压力生成单元，其经由所述排出口排出液体，流路，其与所述压力室相连接，其中，所述排出口、所述压力生成单元和所述流路是与所述多个压力室中的各个压力室相对应地设置的，共用液室，其设置在所述基板的第二面侧，以及多个供给路径，其设置在所述多个压力室中的邻接的压力室之间，并且连接至所述共用液室；移动单元，用于使所述液体排出头和被记录体相对移动；以及驱动单元，用于驱动所述压力生成单元，其中，与邻接于所述供给路径的多个压力室分别相对应的流路连接至所述供给路径，以及所述驱动单元在不同的时刻将驱动信号输出至与连接至所述供给路径的多个压力室分别相对应的压力生成单元。
为了实现上述目的，根据本发明的实施例，提供一种液体排出头，包括：基板；多个压力室，其二维地设置在所述基板的第一面侧；排出口；压力生成单元，其经由所述排出口排出液体；第一流路和第二流路，其各自连接至压力室，其中，所述排出口、所述压力生成单元以及所述第一流路和所述第二流路是与所述多个压力室中的各个压力室相对应地设置的；第一共用液室和第二共用液室，其设置在所述基板的第二面侧；第一供给路径，其设置在所述多个压力室中的邻接的压力室之间，并且连接至所述第一共用液室；以及第二供给路径，其设置在所述多个压力室中的邻接的压力室之间，并且连接至所述第二共用液室，其中，与邻接于所述第一供给路径的多个压力室中的各个压力室相对应的所述第一流路连接至所述第一供给路径，与邻接于所述第二供给路径的多个压力室中的各个压力室相对应的所述第二流路连接至所述第二供给路径，以及经由所述第一供给路径与所述多个压力室中的各个压力室相连接的压力室不同于经由所述第二供给路径与所述多个压力室中的各个压力室相连接的压力室。
根据本发明的实施例，还提供一种液体排出头，包括：基板；多个压力室，其二维地设置在所述基板的第一面侧；排出口；压力生成单元，其经由所述排出口排出液体，流路，其与所述压力室相连接，其中，所述排出口、所述压力生成单元和所述流路是与所述多个压力室中的各个压力室相对应地设置的；共用液室，其设置在所述基板的第二面侧；以及供给路径，其设置在所述多个压力室中的邻接的压力室之间，并且连接至所述共用液室，其中，与邻接于所述供给路径的p个压力室分别相对应的流路连接至该供给路径，在将设置有与所述多个压力室相对应的多个排出口的面作为X-Y平面、将所述液体排出头和被记录体相对移动的方向作为Y方向、A是常数、n和m是整数、并且将所述多个排出口之一作为原点的情况下，将所述多个排出口在X方向上的位置分别定义为约An，并且将所述多个排出口在Y方向上的位置分别定义为约A(m+b)，其中0≤b<1，针对与连接至所述供给路径的多个压力室相对应的排出口的b的值彼此不同，以及在被投影到X轴上的情况下连续排列的至少p个排出口的b的值不同。
根据本发明的实施例，在不同的时刻驱动连接至一个供给路径的多个压力室的压力生成单元。连接至一个供给路径的多个压力室的压力生成单元不是同时驱动的，因而液体在不同的时刻从连接至各个压力室的流路沿正方向和反方向流动。结果，可以减少各排出机构部之间的干扰以抑制排出机构部的排出状态的波动。
此外，根据本发明的实施例，经由第一供给路径连接至各个压力室的压力室不同于经由第二供给路径连接至各个压力室的压力室。因此，可以使各排出机构部之间的干扰分散，因而可以抑制排出机构部的排出状态的波动。
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是根据本发明的第一实施例的液体排出设备的结构的图。
图2是图1所示的液体排出头单元的从排出口面侧所观看的图。
图3A、3B和3C是图2所示的液体排出头的主要结构的图。
图4是用于示出从图1所示的驱动单元输出的示例性驱动波形信号的图。
图5是根据本发明的第二实施例的液体排出头的主要结构的图。
图6是用于示出根据本发明的第二实施例的用于驱动排出机构部的方法的图。
图7是根据本发明的第二实施例的液体排出头的另一主要结构的图。
图8是根据本发明的第三实施例的液体排出头的主要结构的图。
图9是根据本发明的第四实施例的液体排出头的主要结构的图。
图10是根据本发明的第五实施例的液体排出头的主要结构的图。
图11是根据本发明的第六实施例的液体排出头的主要结构的图。
具体实施方式
以下参考附图来说明用于执行本发明的实施例。
第一实施例
图1是根据本发明的第一实施例的液体排出设备10的结构的图。
利用作为被配置为输送作为被记录体的记录纸张1的移动单元的进纸辊2向箭头所示的方向输送记录纸张1。设置四个液体排出头单元4以与输送到平板3上的记录纸张1相对。液体排出头单元4分别排出例如青色、品红色、黄色和黑色的液体(墨)以在记录纸张1上进行记录。被配置为电气驱动被配置为生成排出液体所用的压力的压力生成单元的驱动单元5连接至各个液体排出头单元4。驱动单元5基于从控制器6发送来的图像信号等输出针对压力生成单元的驱动信号。
图2是液体排出头单元4的从排出口面侧所观看的图。
如图2所示，在液体排出头单元4中，多个液体排出头7呈交错方式配置。在液体排出头7各自中设置有2000个排出机构部。液体排出头单元4能够进行1200个点/英寸(dpi)的记录。
注意，以下将形成有排出口的面称为X-Y平面，并且以下将液体排出头7和记录纸张1相对移动的方向称为Y方向。
图3A～3C是液体排出头7的主要结构的图。图3A是液体排出头7的从正面所观看的立体图，并且图3B和3C是液体排出头7的断面图。注意，存在如下情况：在停止排出时液体的粘度增加而导致发生不良排出、或者在连续排出时气泡累积在压力室中而导致发生不良排出。根据本实施例，说明如下情况：为了解决这些问题，液体排出头7具有使压力室内的液体循环的结构。
如图3A所示，液体排出头7包括二维地排列的多个压力室11、与各个压力室11相对应地设置的排出口12(12a～12d)、作为第一流路的流入流路13和作为第二流路的流出流路14。压力室11、压力室11中所设置的相应排出口12、流路(流入流路13和流出流路14)以及压力生成单元(图3A中未示出)形成排出机构部15。
参考图3A，沿Y方向配置四行排出机构部15。例如，整体沿Y方向配置四十行排出机构部15。
如图3A所示，流入流路13连接至作为第一供给路径的流入供给路径16。流出流路14连接至作为第二供给路径的流出供给路径17。更具体地，流入流路13连接至流入供给路径16，其中，该流入流路13位于具有与流入供给路径16的中心相对应的中心的四边形16a的各顶点处，并且同与流入供给路径16邻接的四个压力室11中的每一个相对应。此外，流出流路14连接至流出供给路径17，其中，该流出流路14位于具有与流出供给路径17的中心相对应的中心的四边形17a的各顶点处，并且同与流出供给路径17邻接的四个压力室11中的每一个相对应。
此外，如图3A所示，对于各个压力室11，经由流入供给路径16所连接的其它三个压力室11与经由流出供给路径17所连接的其它三个压力室11均不同。
上述结构可以使排出机构部15之间的干扰(即，所谓的串扰)的影响分散，以抑制排出状态的波动。结果，可以抑制记录质量下降。注意，在本实施例中，说明了连接至一个供给路径的压力室的数量(p)为四个的情况作为示例，但本发明不限于此。
这里，说明使四个压力室11连接至一个流入供给路径16的效果。这里，针对流入供给路径16进行说明，但该说明对于流出供给路径17而言也是相同的。
在图3A所示的情况中，分别与连接至一个流入供给路径16的四个压力室11相对应的所有流入流路13都具有相同的长度和相同的横截面积，并且分别连接至形状呈圆角四边形的一个流入供给路径16的角部分。因此，四个流入流路13具有大致相同的流体力学特性，并且在分别与流入流路13相对应的排出机构部15之间在排出量等方面几乎不存在差异。
如果流入供给路径16在垂直方向(Y方向)上是细长的，则还可以将六个以上的压力室11连接至流入供给路径16。然而，在这种情况下，无法将在流入供给路径16的顶点附近连接至流入供给路径16的排出机构部15的流体力学特性以及在流入供给路径16的中点附近连接至流入供给路径16的排出机构部15的流体力学特性设置得均一。
如果将流入供给路径16设置成圆形，则是否在顶点附近进行连接都不会引起差异。然而，这种结构需要流入流路13的长度不均一或者连接位置与流入流路13的内壁面之间的距离不均一，因而无法将流体力学特性设置得均一。
注意，流体力学特性是流体的诸如惯性和粘性阻力等的特性。这些特性根据流速和流速随时间经过的变化而改变，因而一般难以使具有不同形状的流路的流体力学特性均一。
如果仅一个或两个压力室11连接至一个流入供给路径16，则可以使流体力学特性均一。然而，在仅一个或两个压力室11连接至一个流入供给路径16的情况下，与四个压力室11连接至一个流入供给路径16的情况相比，需要形成更多数量的更小的流入供给路径16。因此，流入供给路径16中的流动阻力增大，并且出现诸如难以以高频率进行驱动等的问题。
因此，从二维地(沿X方向和Y方向规则地)排列大量压力室并且以高密度排列排出机构部15的观点来看，四个压力室11连接至一个流入供给路径16的结构是特别优良的结构。
参考图3B，流入供给路径16和流出供给路径17在垂直于基板20的方向(Z方向)上穿孔。流入供给路径16分两个阶段穿孔，并且在与作为第一共用液室的流入共用液室21连通的部分变大。这样可以减小流动阻力。流出供给路径17与作为第二共用液室的流出共用液室22连通。
流入流路13在垂直于基板20的方向上发生弯曲以连接至流入供给路径16。流出流路14在垂直于基板20的方向上发生弯曲以连接至流出供给路径17。
注意，如图3C中所示，流入供给路径16和流出供给路径17可以不使基板20穿孔，并且流入流路13和流出流路14可以到达基板20的内部以分别连接至流入供给路径16和流出供给路径17。
在基板20的与配置有压力室11的第一面相对的侧的第二面中设置有流入共用液室21和流出共用液室22。流入共用液室21连接至流入供给路径16，并且流出共用液室22连接至流出供给路径17。利用液体供给装置(未示出)使流入共用液室21内的液体保持在约-300Pa的小的负压下。将流出共用液室22内的液体保持在进一步降低了数百帕斯卡的负压下。这样可以使得在待机期间液体缓慢地流入压力室11，以防止由于经由排出口11的蒸发等而导致液体的粘度增加。
注意，还可以通过保持流入共用液室21和流出共用液室22处于大致相同的压力下来使用流入共用液室21和流出共用液室22这二者作为共用液室，而无需进行区分。
在各个压力室11中设置作为压力生成单元的弯曲型压电元件23。经由从驱动单元5输出的驱动波形信号(驱动信号)来驱动该压电元件23。
接着，说明利用驱动单元5的排出机构部15(压电元件23)的驱动顺序。以下说明如下情况作为示例：如图3A所示，分别与排出口12a～12d相对应的压力室11连接至一个流入供给路径16。
驱动单元5驱动与各排出口12相对应的压力室11中的压电元件23，以使得按顺序依次驱动与排出口12a、12b、12c和12d相对应的压电元件23。
图4是用于示出从驱动单元5输出的示例性驱动波形信号的图。在图4中，示出驱动波形信号具有负电压的情况。此外，参考图4，信号a、b、c和d分别是针对与排出口12a、12b、12c和12d相对应的压力室11中所设置的压电元件23的驱动波形信号。注意，显而易见，根据要记录的图像，存在实际驱动压电元件的情况和没有信号输出并且没有驱动压电元件的情况。
如图4所示，驱动单元5在不同的时刻驱动连接至一个流入供给路径16的多个压力室11的压电元件23(在不同的时刻将驱动信号输出至各个压电元件23)。因此，连接至一个流入供给路径16的多个压力室11中的压电元件23不是同时驱动的。因此，可以减少同时驱动的排出机构部15的数量的变化对所记录图像所产生的影响。
接着，说明排出口12的配置。在以下说明中，将以1200dpi进行记录的情况下的一个像素的大小即21.167μm定义为常数A。
图3A所示的排出口12b位于相对于其左侧的排出口12a沿X方向偏移了40A并且沿Y方向偏移了0.25A的位置。排出口12c位于相对于图中下侧所邻接的排出口12a沿X方向了偏移A并且沿Y方向偏移了A(5+0.5)的位置。排出口12b位于相对于该排出口12b的左下侧的排出口12a沿X方向偏移了41A并且沿Y方向偏移了A(5+0.75)的位置。
在将一个排出口(12a)的位置设置为坐标原点并且n和m是整数的情况下，如下所述定义其它的排出口12b、12c和12d的位置。将其它的排出口12在X方向上的位置定义为约An，并且将其它的排出口12在Y方向上的位置定义为约A(m+b)(0≤b<1)。在这种情况下，针对分别与连接至一个流入供给路径16的压力室11相对应的排出口12的b的所有值均彼此不同。
如上所述，根据本实施例，利用所记录像素的间距以下的精度来对排出口12的位置进行微调。因此，可以防止由于驱动时刻不同所引起的着落位置偏移。
在使记录纸张1相对于液体排出头7在Y方向上移动以在记录纸张1上进行记录的情况下，驱动单元5按记录纸张1行进距离A所需的时间段的约1/4的间隔、按顺序依次驱动与排出口12a、12b、12c和12d相对应的压电元件23。具体地，驱动单元5利用被定义为Δt＝A×Δb/v的时刻差来驱动压电元件23，其中：v是记录纸张1的相对移动速度，Δb是多个排出口之间的b的值的误差，并且Δt是与各个排出口相对应的压电元件23的驱动时刻之差。这样使得能够在不存在由于以时分方式驱动多个排出机构部15而引起的着落误差等的情况下进行精确的记录。
此外，根据本实施例，在Y方向上彼此邻接的排出口12a和排出口12c之间的距离以及在Y方向上彼此邻接的排出口12b和排出口12d之间的距离这两者都为5.5A，并且排出机构部15在不存在不必要间隔的情况下规则地配置。因此，在连续驱动在Y方向上彼此邻接的排出机构部15的情况下，由于驱动时刻不同而可能会发生着落位置偏移。因此，驱动单元5沿X方向交替驱动与在X方向上夹持流入供给路径16的偶数个压力室11相对应的压电元件。这样可以防止由于驱动时刻不同而导致着落位置偏移。
如上所述，根据本实施例，液体排出设备10包括驱动单元5和液体排出头7，其中在该液体排出头7中，流路(13和14)连接至与共用液室相连接的供给路径(16和17)，其中这些流路(13和14)分别对应于与供给路径(16和17)邻接的多个压力室11。驱动单元5在不同的时刻将驱动信号输出至分别与连接至同一供给路径的多个压力室11相对应的压电元件23。
使多个排出机构部连接至一个供给路径可以减少供给路径的数量。通常，流体的流动阻力与流路的横截面的平方成反比。因此，通过减少与大量排出机构部相对应的供给路径的数量，可以在不增加相对于基板的供给路径的总横截面的情况下减小流动阻力。然而，如果连接至一个供给路径的排出机构部的数量过大而使供给路径的总横截面增加，则会出现由于基板被供给路径分割因此无法维持基板的必要强度的问题。可以连接至一个供给路径的排出机构部的数量取决于排出机构部的具体设计，但存在设计限制。结果，多个排出机构部的压力室连接至流动阻力不够低的供给路径。有鉴于此，在本发明中，在不同的时刻驱动与连接至一个供给路径的多个压力室相对应的压力生成单元。连接至一个供给路径的多个压力室中的压力生成单元不是同时驱动的，因而液体在不同的时刻从连接至各个压力室的流路沿正方向和反方向流动。结果，可以减少供给路径中的流动阻力的影响并且可以减少排出机构部之间的干扰，以抑制排出状态的波动。
第二实施例
在本发明的第二实施例中，液体排出设备、液体排出头单元和液体排出头的结构与第一实施例中的这些结构相同。然而，本实施例与第一实施例的不同之处在于排出机构部的驱动顺序。
图5是根据本实施例的液体排出头7的主要部分的图。图6是用于示出用以驱动与图5所示的排出口12a～12d相对应的压电元件23的驱动信号的图。
在将图5与图3A进行比较的情况下，连接至一个供给路径(流入供给路径16或流出供给路径17)的四个排出机构部15各自的排出口12(12a～12d)的配置是不同的。具体地，参考图3A，连接排出口12a和排出口12b的直线与连接排出口12c和排出口12d的直线彼此大致平行。另一方面，参考图5，连接排出口12a和排出口12b的直线与连接排出口12c和排出口12d的直线彼此交叉。
图6是用于示出驱动单元5输出至与排出口12a～12d相对应的压电元件23的驱动信号的图。信号a、b、c和d分别是输出至与排出口12a、12b、12c和12d相对应的压电元件23的驱动信号。
如图6所示，根据本实施例，驱动单元5在不同的时刻将驱动信号输出至连接至一个供给路径(流入供给路径16或流出供给路径17)的四个压力室11的压电元件23。因此，连接至一个流入供给路径16的四个排出机构部15的压电元件23不是同时驱动的。此外，连接至一个流出供给路径17的四个排出机构部15的压电元件23不是同时驱动的。因此，可以减少同时驱动的排出机构部15的数量的变化对所记录图像所产生的影响。
在本实施例中，还在不同的时刻驱动与沿Y方向连续排列的四个排出口12(参见图5的虚线所包围的部分)相对应的所有压电元件23。
在驱动之后，由于残留振动或压力室之间的干扰而导致液体的压力或流动发生振动。在以时分方式驱动多个排出机构部的情况下，如果可以将开始驱动的各个时刻之间的间隔设置得完全相同，则不会产生根据驱动顺序的排出状态的差异。
通常，在液体排出设备中，与进纸辊的进纸速度同步地设置开始驱动的各个时刻。这样使得即使在进纸速度存在误差的情况下也能够记录无变形的图像。然而，如果进纸速度存在误差，则驱动周期发生波动。特别是，如果在驱动周期的最后驱动波形的输出完成之前下一驱动周期开始，则发生故障。因此，实际上难以使开始采用时分方式的驱动的各个时刻之间的间隔完全均等，并且在驱动周期的最后驱动波形完成之后且在下一驱动周期开始之前确保了足够长的时间。因此，根据驱动顺序，在驱动排出机构部的情况下所产生的液体的压力或流动有所不同，这导致排出状态存在差异。
上述的排出状态的差异是不能通过简单地比较各点而从视觉上识别出的程度的差异。然而，在输出至与用于在记录纸张1上的某个区域中形成点的排出口12相对应的压电元件23的驱动信号极不平衡的情况下，在所记录图像中可能出现浓度不均匀。例如，在仅利用信号a和b驱动与沿Y方向排列的排出口12的某行相对应的压电元件23、并且仅利用信号c和d驱动与排出口12的下一行相对应的压电元件23的情况下，在所记录图像中可能出现浓度不均匀。在本实施例中，在不同的时刻驱动与沿Y方向排列的排出口12的行中的连续排列的四个排出口12相对应的所有压电元件23，因而驱动信号平衡。因此，可以防止出现上述的浓度不均匀。
图7是根据本发明的第二实施例的液体排出头7的另一主要结构的图。参考图7，在将沿Y方向排列的排出口12a～12d投影到X轴上的情况下，连接至一个流入供给路径16的两个压力室11的排出口12(虚线所包围的部分中的排出口12b和排出口12d)的投影点彼此分开了与三个像素相对应的距离。连接至邻接的两个流入供给路径16的压力室11的排出口12的投影点(虚线所包围的部分中的排出口12a和排出口12c的投影)位于在这两个点之间。具体地，在将排出口12a～12d投影到X轴上的情况下，分别与排出口12a～12d相对应的点连续地位于X轴上。
如上所述，参考图7，沿Y方向连续排列的排出口12是以交错方式排列的。同样在图7所示的液体排出头中，通过按与排出口12a、12c、12b和12d的顺序驱动相应的压电元件23，可以获得相同的效果。
注意，同样在根据本实施例的液体排出头7中，排出口12是与第一实施例的情况相同的方式配置的。也就是说，在将一个排出口设置为坐标原点并且n和m是整数的情况下，将其它的排出口12在X方向上的位置定义为约An，并且将其它的排出口12在Y方向上的位置定义为约A(m+b)(0≤b<1)。在这种情况下，针对分别与连接至一个流入供给路径16的压力室11相对应的排出口12的b的所有值均彼此不同。此外，在Y方向上彼此邻接的至少p个(四个)排出口12(参见虚线所包围的排出口12a～12d)在被投影到X轴上的情况下呈连续的方式排列，并且各个排出口12的b的值不同。
此外，同样在根据本实施例的液体排出头7中，与第一实施例的情况相同，利用被定义为Δt＝A×Δb/v的时刻差来驱动压电元件23。这使得能够在不存在由于以时分方式驱动多个排出机构部15而引起的着落误差等的情况下进行精确的记录。
第三实施例
图8是根据本发明的第三实施例的液体排出头7的主要结构的图。
在本实施例中，如图8所示，两个压力室11(与排出口12a相对应的压力室11和与排出口12b相对应的压力室11)经由流入流路13连接至一个流入供给路径16。此外，两个压力室11(与排出口12a相对应的压力室11和与排出口12b相对应的压力室11)经由流出流路14连接至一个流出供给路径17。此外，各个压力室11经由流入供给路径16并且经由流出供给路径17连接至不同的压力室11。
驱动单元5按大致均匀的间隔交替驱动与排出口12a相对应的压电元件23和与排出口12b相对应的压电元件23。因此，在每次记录纸张1行进距离A时，驱动排出机构部15。
在本实施例中，在Y方向上彼此邻接的两个排出口12a之间在Y方向上的距离是6A，并且这两个排出口12a之间在X方向上的距离是A。此外，连接至一个流入供给路径16的排出口12a和排出口12b之间在X方向上的距离是40A，并且该排出口12a和排出口12b之间在Y方向上的距离是0.5A。此外，与流入供给路径16的情况相同，两个压力室11(与排出口12a相对应的压力室11和与排出口12b相对应的压力室11)连接至一个流出供给路径17。
上述结构使得能够在不存在由于以时分方式驱动多个排出机构部15而引起的着落误差等的情况下进行精确的记录。
同样在本实施例中，驱动单元5在不同的时刻驱动连接至一个供给路径的多个压力室11的压电元件23。与连接至一个供给路径的多个压力室11相对应的压电元件23不是同时驱动的，因而液体在不同的时刻从连接至各个压力室的流路沿正方向和反方向流动。结果，可以减少供给路径中的流动阻力的影响并且可以减少排出机构部15之间的干扰。因而，可以抑制排出状态的波动。此外，各个压力室11经由流入供给路径16并且经由流出供给路径17连接至不同的压力室11。因此，可以充分抑制串扰的不利影响。
第四实施例
在本发明的第四实施例中，液体排出设备和液体排出头单元的结构与第一实施例中的这些结构相同。此外，液体排出头的结构与第三实施例中的结构相同。然而，本实施例与第三实施例的不同之处在于排出机构部的驱动顺序。
图9是根据本发明的第四实施例的液体排出头7的主要结构的图。根据本实施例的液体排出头7具有与根据第三实施例的液体排出头7的结构相同的结构。
驱动单元5交替驱动与沿Y方向排列的排出口12的行中的彼此邻接的排出口12相对应的压电元件23。这种结构可以抑制由于驱动顺序所引起的排出状态的差异而在所记录图像中出现的浓度不均匀。
第五实施例
图10是根据本发明的第五实施例的液体排出头7的主要结构的图。
在本实施例中，如图10所示，四个压力室11经由流入流路13连接至一个流入供给路径16。此外，八个压力室11经由流出流路14连接至一个流出供给路径17。注意，在本实施例中，说明连接至一个流入供给路径16的压力室11的数量p为四个并且连接至一个流出供给路径17的压力室11的数量q为八个的情况，但本发明不限于此。
通常，流入流路13被设计成具有相对较低的流动阻力以获得足够的再填充速度。因此，由于在驱动排出机构部15的情况下发生的压力波动所引起的干扰具有相当大的影响。因此，根据本实施例，连接至一个流入供给路径16的压力室11的数量小于连接至一个输出供给路径17的压力室11的数量。
驱动单元5在一个排出周期内具有r种以上的驱动信号的输出定时，其中r是p和q中的较小一个的值。具体地，驱动单元5可以以r为单位对多个排出机构部15进行分割，并且可以以时分方式驱动排出机构部15。在本实施例中，p＝r。因此，驱动单元5可以在不同的时刻驱动连接至一个流入供给路径16的p个压力室11的压电元件23。以下说明如下情况：驱动单元5以与连接至一个流入供给路径16的压力室11的数量相同的四为单位对多个排出机构部15进行分割，并且以时分方式驱动排出机构部15。
驱动单元5以四为单位对包括连接至一个流入供给路径16的压力室11的四个排出机构部15和包括连接至一个流出供给路径17的压力室11的四个排出机构部15进行分割，并且以时分方式驱动各个排出机构部15。因此，驱动单元5在不同的时刻驱动与连接至一个流入供给路径16的四个压力室11相对应的压电元件23。在这种情况下，与排出口12a～12d相对应的压力室11中的每两个压力室11连接至流出供给路径17。因此，同时驱动与连接至一个流出供给路径17的多个压力室11中的两个压力室11相对应的压电元件23。然而，流出流路14具有相对较高的流动阻力，并且不易发生排出机构部15之间的干扰。因此，即使在同时驱动连接至一个流出供给路径17的两个压力室11的压电元件23的情况下，排出状态也不易发生波动。因此，根据本实施例，通过增大流出供给路径17的大小、并且相比流入供给路径16使更多个排出机构部15连接至流出供给路径17，减小了流出供给路径17的流动阻力以促进流出供给路径17中的液体的流动。
此外，在本实施例中，在不同的时刻驱动与沿Y方向连续排列的四个(至少r个)排出口12相对应的压电元件23。因此，可以抑制由于驱动顺序所引起的排出状态的差异而在所记录图像中出现的浓度不均匀。
注意，同样在根据本实施例的液体排出头7中，排出口12是以与第一实施例的情况相同的方式配置的。也就是说，将其它的排出口12在X方向上的位置定义为约An，并且将其它的排出口12在Y方向上的位置定义为约A(m+b)(0≤b<1)。在这种情况下，针对与连接至一个流入供给路径16的压力室11相对应的排出口12的b的所有值均彼此不同。此外，在Y方向上彼此邻接的至少r个(四个)排出口12(参见虚线所包围的排出口12a～12d)在被投影到X轴上的情况下呈连续的方式排列，并且各个排出口12的b的值不同。
第六实施例
图11是根据本发明的第六实施例的液体排出头7的主要结构的图。
在本实施例中，如图11所示，二十个压力室11经由流入流路13连接至一个流入供给路径16。此外，二十个压力室11经由流出流路14连接至一个流出供给路径17。
此外，例如，与a相对应的排出口12和与o相对应的排出口12之间在Y方向上的距离、与g相对应的排出口12和与a相对应的排出口12之间在Y方向上的距离、以及与h相对应的排出口12和与b相对应的排出口12之间在Y方向上的距离均为A(5+0.7)。与在Y方向上彼此邻接的压力室11相对应的排出口12之间在Y方向上的所有距离均为A(5+0.7)。此外，与在Y方向上彼此邻接的压力室11相对应的排出口12之间在X方向上的所有距离均为A。
此外，在夹持有流入供给路径16或流出供给路径17的在X方向上彼此相对的位置处的排出口12之间(例如在与a相对应的排出口12和与h相对应的排出口12之间)的距离在X方向上为40A并且在Y方向上为0.35A。
驱动单元5按图11所示的a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、m、n、o、p、q、r、s和t的顺序驱动连接至一个供给路径的多个压力室11的压电元件23。因此，同样在本实施例中，连接至一个供给路径的多个压力室11的压电元件23不是同时驱动的。因此，尽管供给路径的大小相对较大，但可以减少排出机构部15之间的干扰(串扰)。注意，在本实施例中，大量压力室11经由流入供给路径16和流出供给路径17连接至同一压力室11。因此，使串扰的影响分散的效果小。然而，可以增大供给路径的大小，因而通过减小供给路径的流动阻力，可以使串扰相对较小。
注意，在上述实施例中，说明了针对一个压力室11设置两个流路(流入流路13和流出流路14)的情况，但本发明不限于此。可以针对一个压力室11仅设置一个流路。在这种情况下，作为供给路径，仅需要流入供给路径16，并且压力室11经由该一个流路连接至流入供给路径16。
注意，在上述实施例中，说明了被配置为通过经由液体排出头7排出液体来在记录纸张1上进行记录的装置作为示例，但本发明例如还可应用于被配置为通过利用导电性液体在树脂基板等上形成图案来形成布线图案的生产设备。在上述情况下，利用被配置为在被记录体随着固定至液体排出设备10的液体排出头7而移动的同时排出液体的装置例示了本发明，但本发明不限于此。本发明例如还可以应用于被配置为在液体排出头7相对于被记录体移动的情况下进行记录的串行型液体排出设备。
根据本发明，可以抑制排出状态的波动。
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以及等同结构和功能。

Claims (16)

1.一种液体排出设备，包括：
液体排出头，其包括：
基板，
多个压力室，其二维地设置在所述基板的第一面侧，
排出口，
压力生成单元，其经由所述排出口排出液体，
流路，其与所述压力室相连接，其中，所述排出口、所述压力生成单元和所述流路是与所述多个压力室中的各个压力室相对应地设置的，
共用液室，其设置在所述基板的第二面侧，以及
多个供给路径，其设置在所述多个压力室中的邻接的压力室之间，并且连接至所述共用液室；
移动单元，用于使所述液体排出头和被记录体相对移动；以及
驱动单元，用于驱动所述压力生成单元，
其中，与邻接于所述供给路径的多个压力室分别相对应的流路连接至所述供给路径，以及
所述驱动单元在不同的时刻将驱动信号输出至与连接至所述供给路径的多个压力室分别相对应的压力生成单元。
2.根据权利要求1所述的液体排出设备，其中，与连接至所述供给路径的所述流路相对应的压力室设置在具有与所述供给路径的中心相对应的中心的四边形的顶点处。
3.根据权利要求2所述的液体排出设备，其中，
所述共用液室包括第一共用液室和第二共用液室，
所述多个供给路径包括连接至所述第一共用液室的第一供给路径和连接至所述第二共用液室的第二供给路径，
所述液体排出头还包括连接至所述第一供给路径的第一流路和连接至所述第二供给路径的第二流路，其中，所述第一流路和所述第二流路是与所述多个压力室中的各个压力室相对应地设置的，
与连接至所述第一供给路径的所述第一流路相对应的压力室设置在具有与所述第一供给路径的中心相对应的中心的四边形的顶点处，
与连接至所述第二供给路径的所述第二流路相对应的压力室设置在具有与所述第二供给路径的中心相对应的中心的四边形的顶点处，
经由所述第一供给路径与所述多个压力室中的各个压力室相连接的压力室不同于经由所述第二供给路径与所述多个压力室中的各个压力室相连接的压力室，以及
所述驱动单元在不同的时刻将驱动信号输出至与连接至所述第一供给路径的多个压力室分别相对应的压力生成单元，并且在不同的时刻将驱动信号输出至与连接至所述第二供给路径的多个压力室分别相对应的压力生成单元。
4.根据权利要求1所述的液体排出设备，其中，
在将设置有与所述多个压力室相对应的多个排出口的面作为X-Y平面、将所述液体排出头和所述被记录体相对移动的方向作为Y方向、A是常数、n和m是整数、并且将所述多个排出口之一作为原点的情况下，将所述多个排出口在X方向上的位置分别定义为约An，并且将所述多个排出口在Y方向上的位置分别定义为约A(m+b)，其中0≤b<1，
用于定义与连接至所述多个供给路径之一的多个压力室相对应的排出口的位置的b的值彼此不同，以及
在v是所述被记录体的相对移动速度、Δb是用于定义与连接至所述多个供给路径之一的多个压力室分别相对应的排出口在Y方向上的位置的b的值在各排出口之间的差、并且Δt是将驱动信号输出至与所述多个压力室分别相对应的压力生成单元的时刻差的情况下，将Δt大致定义为Δt＝A×Δb/v。
5.根据权利要求1所述的液体排出设备，其中，
在将设置有与所述多个压力室相对应的多个排出口的面作为X-Y平面、并且将所述液体排出头和所述被记录体相对移动的方向作为Y方向的情况下，与在X方向上夹持所述供给路径的偶数个压力室中的各个压力室相对应的流路连接至该供给路径，以及
所述驱动单元沿X方向交替驱动与连接至所述供给路径的偶数个压力室分别相对应的压力生成单元。
6.根据权利要求1所述的液体排出设备，其中，
与邻接于所述供给路径的p个压力室分别相对应的流路连接至所述供给路径，
所述驱动单元在一个排出周期内具有至少p种的驱动信号的输出时刻，并且在不同的时刻将驱动信号输出至与连接至所述供给路径的多个压力室分别相对应的压力生成单元，以及
在将设置有与所述多个压力室相对应的多个排出口的面作为X-Y平面、并且将所述液体排出头和所述被记录体相对移动的方向作为Y方向的情况下，所述驱动单元在不同的时刻将驱动信号输出至与在被投影到X轴上的情况下连续排列的至少p个排出口相对应的压力生成单元。
7.根据权利要求6所述的液体排出设备，其中，
在A是常数、n和m是整数、并且将所述多个排出口之一作为原点的情况下，将所述多个排出口在X方向上的位置分别定义为约An，并且将所述多个排出口在Y方向上的位置分别定义为约A(m+b)，其中0≤b<1，
用于定义与连接至所述供给路径的p个压力室分别相对应的排出口在Y方向上的位置的b的值彼此不同，以及
在v是所述被记录体的相对移动速度、Δb是针对与连接至所述供给路径的多个压力室分别相对应的排出口的b的值在各排出口之间的差、并且Δt是将驱动信号输出至与所述多个压力室分别相对应的压力生成单元的时刻差的情况下，将Δt大致定义为Δt＝A×Δb/v。
8.根据权利要求1所述的液体排出设备，其中，
所述共用液室包括第一共用液室和第二共用液室，
所述多个供给路径包括连接至所述第一共用液室的第一供给路径和连接至所述第二共用液室的第二供给路径，
所述液体排出头还包括连接至所述第一供给路径的第一流路和连接至所述第二供给路径的第二流路，其中，所述第一流路和所述第二流路是与所述多个压力室中的各个压力室相对应地设置的，
与邻接于所述第一供给路径的p个压力室分别相对应的所述第一流路连接至所述第一供给路径，
与邻接于所述第二供给路径的q个压力室分别相对应的所述第二流路连接至所述第二供给路径，
在r是p和q中的较小一个的值的情况下，所述驱动单元在一个排出周期内具有至少r种的驱动信号的输出时刻，并且在至少r种时刻将驱动信号输出至与连接至所述供给路径的多个压力室分别相对应的压力生成单元，
在将设置有与所述多个压力室相对应的多个排出口的面作为X-Y平面、并且将所述液体排出头和所述被记录体相对移动的方向作为Y方向的情况下，所述驱动单元在不同的时刻将驱动信号输出至与在被投影到X轴上的情况下连续排列的至少r个排出口相对应的压力生成单元。
9.根据权利要求8所述的液体排出设备，其中，
经由所述第一供给路径与所述多个压力室中的各个压力室相连接的压力室不同于经由所述第二供给路径与所述多个压力室中的各个压力室相连接的压力室。
10.根据权利要求8所述的液体排出设备，其中，
在A是常数、n和m是整数、并且将所述多个排出口之一作为原点的情况下，将所述多个排出口在X方向上的位置分别定义为约An，并且将所述多个排出口在Y方向上的位置分别定义为约A(m+b)，其中0≤b<1，
用于定义与连接至所述供给路径的p个压力室分别相对应的排出口在Y方向上的位置的b的值彼此不同，以及
在v是所述被记录体的相对移动速度、Δb是用于定义与连接至所述多个供给路径之一的多个压力室分别相对应的排出口在Y方向上的位置的b的值在各排出口之间的差、并且Δt是将驱动信号输出至与所述多个压力室分别相对应的压力生成单元的时刻差的情况下，将Δt大致定义为Δt＝A×Δb/v。
11.一种液体排出头，包括：
基板；
多个压力室，其二维地设置在所述基板的第一面侧；
排出口；
压力生成单元，其经由所述排出口排出液体；
第一流路和第二流路，其各自连接至压力室，其中，所述排出口、所述压力生成单元以及所述第一流路和所述第二流路是与所述多个压力室中的各个压力室相对应地设置的；
第一共用液室和第二共用液室，其设置在所述基板的第二面侧；
第一供给路径，其设置在所述多个压力室中的邻接的压力室之间，并且连接至所述第一共用液室；以及
第二供给路径，其设置在所述多个压力室中的邻接的压力室之间，并且连接至所述第二共用液室，
其中，与邻接于所述第一供给路径的多个压力室中的各个压力室相对应的所述第一流路连接至所述第一供给路径，
与邻接于所述第二供给路径的多个压力室中的各个压力室相对应的所述第二流路连接至所述第二供给路径，以及
经由所述第一供给路径与所述多个压力室中的各个压力室相连接的压力室不同于经由所述第二供给路径与所述多个压力室中的各个压力室相连接的压力室。
12.根据权利要求11所述的液体排出头，其中，
与连接至所述第一供给路径的所述第一流路相对应的压力室设置在具有与所述第一供给路径的中心相对应的中心的四边形的各顶点处，以及
与连接至所述第二供给路径的所述第二流路相对应的压力室设置在具有与所述第二供给路径的中心相对应的中心的四边形的各顶点处。
13.根据权利要求11所述的液体排出头，其中，
在将设置有与所述多个压力室相对应的多个排出口的面作为X-Y平面、将所述液体排出头和被记录体相对移动的方向作为Y方向、A是常数、n和m是整数、并且将所述多个排出口之一作为原点的情况下，将所述多个排出口在X方向上的位置分别定义为约An，并且将所述多个排出口在Y方向上的位置分别定义为约A(m+b)，其中0≤b<1，以及
用于定义与连接至所述第一供给路径或所述第二供给路径的多个压力室相对应的排出口的位置的b的值彼此不同。
14.一种液体排出头，包括：
基板；
多个压力室，其二维地设置在所述基板的第一面侧；
排出口；
压力生成单元，其经由所述排出口排出液体，
流路，其与所述压力室相连接，其中，所述排出口、所述压力生成单元和所述流路是与所述多个压力室中的各个压力室相对应地设置的；
共用液室，其设置在所述基板的第二面侧；以及
供给路径，其设置在所述多个压力室中的邻接的压力室之间，并且连接至所述共用液室，
其中，与邻接于所述供给路径的p个压力室分别相对应的流路连接至该供给路径，
在将设置有与所述多个压力室相对应的多个排出口的面作为X-Y平面、将所述液体排出头和被记录体相对移动的方向作为Y方向、A是常数、n和m是整数、并且将所述多个排出口之一作为原点的情况下，将所述多个排出口在X方向上的位置分别定义为约An，并且将所述多个排出口在Y方向上的位置分别定义为约A(m+b)，其中0≤b<1，
针对与连接至所述供给路径的多个压力室相对应的排出口的b的值彼此不同，以及
在被投影到X轴上的情况下连续排列的至少p个排出口的b的值不同。
15.根据权利要求14所述的液体排出头，其中，
所述共用液室包括第一共用液室和第二共用液室，
所述供给路径包括连接至所述第一共用液室的第一供给路径和连接至所述第二共用液室的第二供给路径，
所述液体排出头还包括连接至所述第一供给路径的第一流路和连接至所述第二供给路径的第二流路，其中，所述第一流路和所述第二流路是与所述多个压力室中的各个压力室相对应地设置的，
与邻接于所述第一供给路径的p个压力室分别相对应的所述第一流路连接至所述第一供给路径，
与邻接于所述第二供给路径的q个压力室分别相对应的所述第二流路连接至所述第二供给路径，
在r是p和q中的较小一个的值的情况下，针对与连接至所述第一供给路径的p个压力室分别相对应的各个排出口的b的值以及针对与连接至所述第二供给路径的q个压力室分别相对应的各个排出口的b的值至少存在r种，以及
在被投影到X轴上的情况下连续排列的至少r个排出口的b的值不同。
16.根据权利要求15所述的液体排出头，其中，经由所述第一供给路径与所述多个压力室中的各个压力室相连接的压力室不同于经由所述第二供给路径与所述多个压力室中的各个压力室相连接的压力室。
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