CN117621656A - 液体喷出头 - Google Patents

Abstract

提供容易控制喷嘴负压的液体喷出头。一实施方式所涉及的液体喷出头具备喷嘴部、振动板、多个压力室、供给侧流路、排出侧流路以及致动器部。在喷嘴部形成有多个喷嘴。振动板与所述喷嘴对置配置。多个压力室与所述多个喷嘴分别连通。供给侧流路设置在多个所述压力室的一个方向上的一侧。排出侧流路设置在所述压力室的所述一个方向上的另一侧，并且流路阻力与所述供给侧流路相等。致动器部具备通过电压的施加而变形并驱动所述压力室的多个压电元件。

Description

液体喷出头

技术领域

本发明的实施方式涉及液体喷出头。

背景技术

存在作为喷墨头的一种方式而使用层叠型压电体并通过喷嘴背侧的墨水流路使墨水循环的循环型喷墨头。这样的喷墨头的流路结构是，相对于喷嘴供给墨水的流路和排出墨水的流路非对称地构成。

在这样的喷墨头中，由于供给侧流路和排出侧流路的形状的不同，所以流路阻力产生偏差，因此难以控制喷嘴负压。

发明内容

发明要解决的问题

本发明要解决的问题是提供一种容易控制喷嘴负压的液体喷出头。

用于解决问题的方案

一实施方式所涉及的液体喷出头具备：喷嘴部、振动板、多个压力室、供给侧流路、排出侧流路、致动器部。在喷嘴部形成多个喷嘴。振动板与所述喷嘴对置配置。多个压力室与所述多个喷嘴分别连通。供给侧流路设置在多个所述压力室的一个方向上的一侧。

排出侧流路设置在所述压力室的所述一个方向上的另一侧，并且流路阻力与所述供给侧流路相等。致动器部具备通过电压的施加而变形并驱动所述压力室的多个压电元件。

附图说明

图1是示出第1实施方式所涉及的喷墨头的构成的剖视图。

图2是示出该喷墨头的构成的剖视图。

图3是示出具备该喷墨头的喷墨记录装置的概要构成的说明图。

图4是包含该喷墨头的循环流路的说明图。

图5是该循环流路中的负压控制的说明图。

附图标记说明

1…喷墨头，8…流路结构部，20…致动器部，21…驱动压电元件，22…非驱动压电元件，23…槽，26…压电结构部，30…振动板，31…振动区域，32…支承区域，40…流路部，41…流路基板，42…分隔壁部，43…引导壁，45…框架部，50…喷嘴板，51…喷嘴，70…驱动电路，71…布线膜，72…驱动IC，80…头流路，81…压力室，82…供给侧独立流路，83…供给侧共用室，84…排出侧独立流路，85…排出侧共用室，100…喷墨记录装置，111…箱体，112…介质供给部，113…图像形成部，114…介质排出部，115…输送装置，116…控制部，117…支承部，118…输送带，119…支承板，120…带辊，121…引导板对，122…输送用辊，130…头单元，132…墨水罐，133…循环流路，134…供给泵，135…负压控制装置，211…压电体层，221…内部电极，222…内部电极，223…外部电极，224…外部电极，451…内框架，452…外框架，731…头控制电路，821…供给侧压力流路，822…供给侧狭窄流路，823…端部，831…头入口，841…排出侧压力流路，842…排出侧狭窄流路，843…端部，851…头出口，1161…控制电路，1331…供给流路，1332…回收流路，1351…上游侧压力源，1352…下游侧压力源。

具体实施方式

以下，参照图1至图5对第1实施方式所涉及的作为液体喷出头的喷墨头1和作为液体喷出装置的喷墨记录装置100进行说明。图1和图2是示出喷墨头1的概要构成的剖视图。图3是示出喷墨记录装置的概要构成的说明图，图4是包含喷墨头的循环流路的说明图。图5是循环流路中的负压控制的说明图。在图中箭头X、Y、Z分别示出相互正交的3个方向。在本实施方式中，X为喷嘴51或压力室81的并列方向，Y为延伸方向，Z沿着喷嘴的轴向。在各图中为了说明而将构成适当地放大、缩小或者省略后示出。

如图1和图2所示，喷墨头1具备：底座10、致动器部20、振动板30、具有作为流路构件的流路基板41和框架部45的流路部40、作为具有多个喷嘴51的喷嘴部的喷嘴板50、以及驱动电路70。作为一个例子，在本实施方式中，示出喷墨头1的压电体层211的层叠方向、压电元件21的振动方向、振动板30的振动方向分别沿着Z方向的例子。在本实施方式中，在喷嘴板50的背侧，流路部40由振动板30和流路部40构成在头内形成头流路80的流路结构部8。

致动器部20例如由压电构件构成，具备沿着列方向交替排列的作为致动器的多个驱动压电元件21和多个非驱动压电元件22、以及将这些多个压电元件21、22一体地连结的压电结构部26。在本实施方式中，在致动器部20的延伸方向的中心设置有喷嘴51，致动器部20具有以喷嘴51为中心一侧与另一侧对称的结构。致动器部20与底座10的一侧接合。致动器部20例如设置在底座10上。

在致动器部20中，多个驱动压电元件21和多个非驱动压电元件22以固定的间隔在并列方向上排列。作为一个例子，多个驱动压电元件21和多个非驱动压电元件22均构成为外形是相同形状的长方体的柱状。致动器部20由多个槽23分割为多个，多个驱动压电元件21、非驱动压电元件22全部通过相同宽度的槽23以相同间距在列方向上排列。

例如，在从作为喷嘴的轴向的Z方向观看的俯视中，多个驱动压电元件21和多个非驱动压电元件22分别构成为短边方向沿着元件列的列方向并且长边方向沿着相对于列方向和Z方向正交的延伸方向的矩形形状。

驱动压电元件21在Z方向上排列在与形成于流路部40的多个压力室81分别对置的位置。作为一个例子，驱动压电元件21的列方向和延伸方向的中心位置与压力室81的列方向和延伸方向的中心位置在Z方向上并排排列。

非驱动压电元件22在Z方向上排列在与形成于流路部40的分隔壁部42分别对置的位置。作为一个例子，非驱动压电元件22在列方向和延伸方向上的中心位置与分隔壁部42在列方向和延伸方向上的中心位置沿Z方向并排排列。

例如，构成致动器部20的层叠型压电构件是通过层叠片状的压电材料并进行烧结而形成的。在致动器部20中，通过将层叠型压电构件从一个端面进行切割加工来形成槽23，从而将形成为矩形柱状的多个压电元件按规定的间隔形成。然后，在所形成的多个柱状元件设置有电极等，形成有交替配置的多个驱动压电元件21和多个非驱动压电元件22。多个驱动压电元件21和多个非驱动压电元件22在列方向上夹着槽23交替并列配置。

构成驱动压电元件21、非驱动压电元件22的压电构件例如是层叠压电体。驱动压电元件21、非驱动压电元件22具备所层叠的多个压电体层211和形成在各压电体层211的主面的内部电极221、222。需要说明的是，作为一个例子，驱动压电元件21、非驱动压电元件22是相同的层叠结构。并且，驱动压电元件21和非驱动压电元件22具备形成于表面的外部电极223、224。

压电体层211例如由PZT(锆钛酸铅)系、或者无铅的KNN(铌酸钠钾)系等压电材料构成为薄板状。多个压电体层211是厚度方向沿着层叠方向层叠并相互粘接的。例如在本实施方式中压电体层211的厚度方向和层叠方向沿着振动方向(Z方向)配置。

内部电极221、222是用银钯等能够烧制的导电性材料以规定形状构成的导电膜。内部电极221、222形成于各压电体层211的主面的规定区域。内部电极221、222是相互不同的极。例如，一个内部电极221在与作为多个驱动压电元件21与多个非驱动压电元件22的并排方向的列方向(X方向)、振动方向(Z方向)双方正交的方向亦即延伸方向(Y方向)上，形成于到达压电体层211的一个端部且不到达压电体层211的另一个端部的区域。另一个内部电极222在延伸方向上形成于不到达压电体层211的一个端部且到达压电体层211的另一个端部的区域。内部电极221、222分别连接到外部电极223、224，该外部电极223、224形成于压电元件21、22的侧面。

另外，构成驱动压电元件21、非驱动压电元件22的层叠压电构件也可以在喷嘴板50侧或相反侧的端部中的任意一方或双方进一步具备虚设层。例如虚设层与压电体层211由相同的材料构成，仅在单侧具有电极，由于不施加电场，因此不会变形。例如虚设层不发挥作为压电体的功能，成为将致动器部20固定到底座10的底座，或者成为为了提高组装中或组装后的精度而进行研磨的研磨余量。

外部电极223、224形成于多个驱动压电元件21和多个非驱动压电元件22的表面，将内部电极221、222的端部汇集后构成。例如外部电极223、224分别形成在压电体层211的延伸方向上的一个端面和另一个端面。外部电极223、224通过电镀法或溅射法等已知的方法由Ni、Cr、Au等成膜。外部电极223和外部电极224是不同的极。外部电极223和外部电极224分别配置在多个驱动压电元件21与多个非驱动压电元件22的不同的侧面部。需要说明的是，外部电极223和224也可以卷绕于多个驱动压电元件21和多个非驱动压电元件22的相同的侧面部中的不同的区域。

在本实施方式中，作为一个例子，将外部电极223设为独立电极，将外部电极224设为共用电极。多个驱动压电元件21和多个非驱动压电元件22的作为独立电极的外部电极223，其电极层由槽23分割，且相互独立地配置。作为共用电极的外部电极224，其电极层在例如压电结构部26的侧面被相互连结，例如被接地。外部电极223、224例如经由布线膜连接到驱动电路70。例如，各个外部电极223、224经由驱动电路70的驱动IC72连接到作为驱动部的控制部116，构成为能通过控制电路1161的控制进行驱动控制。需要说明的是，共用电极和独立电极的配置也可以是相反的。

另外，各压电元件21、22的振动方向沿着层叠方向，通过施加电场而向d33方向位移。各压电元件21、22的压电体层211和内部电极221、222的层叠数为3层以上。作为一个例子，将各压电元件21、22设为3层以上且50层以下，将各层的厚度设为10μm以上且40μm以下，将厚度与总层叠数的乘积设为不到1000μm。

在喷墨头1中，驱动压电元件21通过经由外部电极223、224对内部电极221、222施加电压而振动。在本实施方式中，驱动压电元件21沿着压电体层211的层叠方向纵向振动。在此所说的纵向振动是指例如“用压电常量d33定义的厚度方向的振动”。驱动压电元件21通过纵向振动使振动板30位移，使压力室81变形。

振动板30沿着与作为振动方向的Z方向正交的面延伸，与多个压电元件21、22的压电体层211的振动方向的一侧、即喷嘴板50侧的面接合。振动板30在作为振动方向的Z方向上经由压力室81与多个喷嘴51对置。振动板30构成为例如能够变形。振动板30与致动器部20的驱动压电元件21和非驱动压电元件22、以及框架部45接合。例如振动板30具有与压电元件21、22对置的振动区域31、以及与框架部45对置的支承区域32。振动板30在振动方向上设置在流路基板41与致动器部20之间。

振动区域31例如是以厚度方向成为压电体层211的振动方向的方式配置的平板状。振动板30的面方向在多个驱动压电元件21和多个非驱动压电元件22的并排方向上延伸。振动板30例如是金属板。振动板30具有与各压力室81对置并且能独立地位移的多个振动部位。振动板30是多个振动部位连成一体而形成的。

作为一个例子，振动板30由镍或SUS板构成，沿着振动方向的厚度尺寸构成为5μm～15μm程度。需要说明的是，振动区域31也可以在与振动部位相邻的部位或者相互相邻的振动部位间形成有折痕或台阶，使得多个振动部位易于位移。振动区域31通过驱动压电元件21的伸长和压缩，与该驱动压电元件21对置配置的部位位移，从而变形。例如，振动板30需要非常薄且复杂的形状，因此通过电铸法等形成。振动板30与致动器部20的上端面通过粘接等被接合。

支承区域32是配置在框架部45与流路基板41之间的板状构件。振动板30具有以喷嘴51为中心Y方向上的一侧与另一侧对称的结构。

流路部40具备：流路基板41，设置在振动板30与喷嘴板50之间；以及框架部45，设置在致动器部20的外周。

流路基板41具备：多个分隔壁部42，将多个独立流路之间分隔；以及引导壁43，构成各独立流路。

例如分隔壁部42是将在并列方向上排列的多个压力室81之间分隔、并且将在并列方向上排列的多个独立流路之间分隔的壁构件。分隔壁部42经由振动板30与非驱动压电元件22对置配置，由非驱动压电元件22支承。

引导壁43是构成供给侧独立流路82、排出侧独立流路84的壁构件，例如具有缩窄规定部位的流路截面面积来形成狭窄流路822、842的台阶部。

流路基板41具有以喷嘴51为中心Y方向上的一侧与另一侧对称的结构。具体地说，多个分隔壁部42是以喷嘴51为中心在Y方向上一侧与另一侧对称的结构，例如多个分隔壁部42沿着Y方向延伸，与Y方向正交的截面形状一样地构成。另外，多个引导壁43是以喷嘴51为中心在Y方向上一侧与另一侧对称的结构。例如多个引导壁43的沿着Y方向延伸并与Y方向正交的截面形状以喷嘴为中心在相同位置处构成为相同形状。

框架部45是与压电元件21、22一起与振动板30接合的结构体。框架部45在本实施方式中与致动器部20相邻配置，构成喷墨头1的外廓。

在本实施方式中，框架部45具备：内框架451，与振动板30的背侧接合；以及外框架452，与喷嘴板50的背侧接合。在喷嘴板50的背侧，与振动板30和流路基板41一起形成供给侧共用室83、排出侧共用室85。例如，在内框架451与外框架452之间形成供给侧共用室83、排出侧共用室85的一部分。框架部45具有以喷嘴51为中心Y方向的一侧与另一侧对称的结构。

供给侧共用室83、排出侧共用室85形成在框架部45的内侧。供给侧共用室83通过供给侧独立流路82与压力室81连通。排出侧共用室85通过排出侧独立流路84与压力室81连通。

在本实施方式中，由振动板30和流路部40在喷墨头1内形成头流路80。头流路80具备多个压力室81、供给侧流路以及排出侧流路。供给侧流路具有：多个供给侧独立流路82，向压力室81的一个方向延伸；以及供给侧共用室83，与多个供给侧独立流路82的一侧连通。排出侧流路具有：多个排出侧独立流路84，向压力室81的另一侧延伸；以及排出侧共用室85，与多个排出侧独立流路84的另一侧连通。在本实施方式中，从Z方向观看时，供给侧独立流路82、压力室81以及排出侧独立流路84在成为流动方向的延伸方向上并排配置。

多个压力室81是形成于振动板30的振动区域31的一侧的空间，经由分别形成于供给侧和排出侧的供给侧独立流路82、排出侧独立流路84与供给侧共用室83和排出侧共用室85分别连通。多个压力室81是由分隔壁部42分隔的。即，压力室81的第3方向的两侧由分隔壁部42构成。另外，各压力室81与在配置于一侧的喷嘴板50上形成的喷嘴51连通。另外，压力室81的与喷嘴板50相反的一侧被振动板30堵塞。压力室81通过形成压力室81的一部分的振动板30的振动而变形，从而从喷嘴51喷出液体。

供给侧独立流路82与各压力室81的供给侧连通，在成为流动方向的Y方向上延伸。供给侧独立流路82具有：供给侧压力流路821，向压力室的一侧延伸；以及供给侧狭窄流路822，向供给侧压力流路821的一侧延伸，与供给侧共用室83相比，流路截面较窄。

供给侧共用室83是与多个供给侧独立流路82的流动方向上的另一个端部连通的流路。供给侧共用室83连续具有例如形成在振动板30与喷嘴板50之间并在X方向上长的流路部、以及在框架部45与流路基板41的延伸方向的两端部之间向Z方向延伸并到达头入口831的流路部。

排出侧独立流路84与各压力室81的二次侧连通并向Y方向延伸。排出侧独立流路84具有：排出侧压力流路841，向压力室的另一侧延伸；以及排出侧狭窄流路842，向排出侧压力流路841的另一侧延伸，与排出侧共用室85相比，流路截面较窄。在此，流路基板41具有以喷嘴51为中心Y方向的一侧与另一侧对称的结构，因此，构成为供给侧压力流路821和排出侧压力流路841的沿着Y方向的流路长度和与Y方向正交的流路截面形状相等，供给侧狭窄流路822和排出侧狭窄流路842的沿着Y方向的流路长度和与Y方向正交的流路截面形状相等。

排出侧共用室85是与多个排出侧独立流路84的与Y方向上的压力室81侧为相反侧的端部连通的流路。排出侧共用室85连续具有例如形成在振动板30与喷嘴板50之间且在X方向上长的流路部、以及在框架部45与流路基板41的延伸方向的两端部之间向Z方向延伸并到达头出口851的流路部。

构成头流路80的流路结构部8以喷嘴51为中心Y方向一侧的供给侧的结构与Y方向另一侧的排出侧的结构对称地构成。即，流路基板41和框架部45以喷嘴51为中心，延伸方向上的一侧与另一侧对称地构成。因而，头流路80的供给侧流路阻力RI与排出侧流路阻力RE相等。

作为一个例子，从喷嘴51经过供给侧压力流路821直至供给侧狭窄流路822为止的形状、与从喷嘴51经过排出侧压力流路841直至排出侧狭窄流路842为止的形状对称地构成。优选地，到成为头入口831的供给侧共用室83的入口为止的结构、与到构成头出口851的排出侧共用室85的出口为止的结构关于Y方向以喷嘴51为中心对称地构成。

喷嘴板50构成为包括例如SUS、Ni等金属或聚酰亚胺等树脂材料的厚度为10μm～100μm程度的方形板状。喷嘴板50以覆盖压力室81的一侧开口的方式配置在流路基板41的一侧。

喷嘴51在与压力室81的并排方向相同的第1方向上并排多个，形成喷嘴列。例如喷嘴51分别设置在与多个压力室81对应的位置。在本实施方式中，喷嘴51分别设置在压力室81的延伸方向上的中央位置。

驱动电路70具备：布线膜71，一端连接到外部电极223、224；驱动IC72，搭载于布线膜71；以及印刷布线基板，安装到布线膜71的另一端。

驱动电路70通过驱动IC72将驱动电压施加到外部电极223、224，从而将驱动压电元件21驱动，使压力室81的容积增减，从喷嘴51喷出液滴。

布线膜71连接到多个外部电极223、224。例如，布线膜71是通过热压接等固定到外部电极223、224的连接部的ACF(各向异性导电性膜)。布线膜71例如是作为电子部件安装有驱动IC72的COF(Chip on Film：膜上芯片)。

驱动IC72经由布线膜71连接到外部电极223、224。驱动IC72是在喷出控制中使用的电子部件。需要说明的是，驱动IC72也可以不通过布线膜71而通过ACP(各向异性导电膏)、NCF(非导电性膜)以及NCP(非导电性膏)这样的其他手段连接到外部电极223、224。

驱动IC72生成用于使各驱动压电元件21动作的控制信号和驱动信号。驱动IC72根据从喷墨头1所搭载的喷墨记录装置100的控制部116输入的图像信号，生成用于进行对喷出墨水的定时和喷出墨水的驱动压电元件21进行选择等控制的控制信号。另外，驱动IC72根据来自控制部116的控制信号，生成对驱动压电元件21施加的电压、即驱动信号(电信号)。当驱动IC72对驱动压电元件21施加驱动信号时，驱动压电元件21进行驱动以使振动板30位移，使压力室81的容积变化。由此，填充到压力室81的墨水产生压力振动。通过压力振动，从设置于压力室81的喷嘴51喷出墨水。需要说明的是，喷墨头1也可以设为能够通过变更按每1像素滴落的墨滴的量来实现灰度级表现。另外，喷墨头1也可以设为能够通过改变墨水的喷出次数来变更按每1像素滴落的墨滴的量。这样，驱动IC72是将驱动信号施加到驱动压电元件21的施加部的一个例子。

例如，驱动IC72具备数据缓冲器、解码器、驱动器。数据缓冲器将印字数据以时间序列保存到每一驱动压电元件21。解码器按每一驱动压电元件21并基于由数据缓冲器保存的印字数据来控制驱动器。驱动器基于解码器的控制来输出使各驱动压电元件21动作的驱动信号。驱动信号例如是施加到各驱动压电元件21的电压。

印刷布线基板例如是搭载有各种电子部件或连接器的PWA(Printing WiringAssembly：印刷线路组件)，具有头控制电路731。印刷布线基板连接到喷墨记录装置100的控制部116。

在如以上这样构成的喷墨头1中，由喷嘴板50、框架部45、流路基板41以及振动板30形成头流路80，该头流路80具有：多个压力室81，与喷嘴51连通；多个供给侧独立流路82，与多个压力室81分别连通；排出侧独立流路84，与多个压力室81分别连通；供给侧共用室83，与多个供给侧独立流路82连通；以及排出侧共用室85，与多个排出侧独立流路84连通。头流路80是以喷嘴51为中心从一侧流到另一侧的侧喷式墨水流路。例如，在循环流路内循环的墨水的循环流量设为从喷嘴51喷出的墨水的最大流量的1/10以上且1/2以下。

作为喷墨头1的墨水流路的头流路80构成为喷嘴51的供给侧的流路的流路阻力RI与喷嘴51的排出侧的流路的流路阻力RE相等。作为一个例子，从喷墨头1的头入口831经过供给侧共用室83、供给侧独立流路82并从压力室81直至喷嘴51为止的供给侧的流路阻力RI、与从喷嘴51通过压力室81并经过排出侧独立流路84、排出侧共用室85直至头出口851为止的排出侧的流路阻力RE相等。在本实施方式中，从作为供给侧独立流路82的入口的供给侧狭窄流路822的端部823经过供给侧压力流路821直至喷嘴51为止的流路形状、与从喷嘴51经过排出侧压力流路841直至作为排出侧独立流路84的出口的排出侧狭窄流路842的端部843为止的流路形状以喷嘴51为基准在Y方向上对称地构成。进一步优选地，从喷墨头1的头入口831经过供给侧共用室83、供给侧独立流路82并从压力室81直至喷嘴51为止的流路的结构、与从喷嘴51通过压力室81、经过排出侧独立流路84、排出侧共用室85直至头出口851为止的流路的结构在作为流动方向的Y方向上以喷嘴51为基准对称地构成。

例如供给侧共用室83经由供给侧的墨水流路与盒等墨水罐连通，墨水通过供给侧共用室83向各压力室81供给。另外，排出侧共用室85与回收侧的墨水流路连通，从排出侧共用室85排出的墨水通过回收侧的墨水流路返回至墨水罐，进行循环。所有的驱动压电元件21由布线以能施加电压的方式连接。喷墨头1例如通过喷墨记录装置100的控制部116并由驱动IC72对电极221、222施加驱动电压，从而驱动对象的驱动压电元件21例如在层叠方向、即各压电体层211的厚度方向上振动。也就是说，驱动压电元件21进行纵向振动。

在喷墨头1中，通过对驱动对象的驱动压电元件21的内部电极221、222施加驱动电压，从而驱动对象的驱动压电元件21选择性地进行驱动。然后，将驱动对象的驱动压电元件21所致的、拉伸方向的变形与压缩方向的变形组合后使振动板30变形，使压力室81的容积变化，从而从供给侧共用室83引导液体并使其从喷嘴51喷出。

以下，参照图3至图5对具备喷墨头1的喷墨记录装置100的一个例子进行说明。图3是示出具备喷墨头的喷墨记录装置的概要构成的说明图。图4是包含喷墨头的循环流路的说明图，图5是该循环流路中的负压控制的说明图。

如图3所示，喷墨记录装置100具备箱体111、介质供给部112、图像形成部113、介质排出部114、输送装置115以及控制部116。

喷墨记录装置100是在沿着从介质供给部112通过图像形成部113直至介质排出部114的规定输送路径R输送例如纸张P作为喷出对象物即印刷介质的同时喷出墨水等液体从而在纸张P上进行图像形成处理的液体喷出装置。

箱体111构成喷墨记录装置100的外廓。在箱体111的规定部位具备将纸张P排出到外部的排出口。

介质供给部112具备多个供纸盒，构成为能层叠并保持多张各种尺寸的纸张P。

介质排出部114具备构成为能保持从排出口排出的纸张P的排纸托盘。

图像形成部113具备：支承部117，支承纸张P；以及多个头单元130，在支承部117的上方对置配置。

支承部117具备：输送带118，在进行图像形成的规定区域内按环状配置；支承板119，将输送带118从背侧支承；以及多个带辊120，配置在输送带118的背侧。

当进行图像形成时，支承部117通过在作为输送带118的上表面的保持面上支承纸张P，并且通过带辊120的旋转按规定的定时输送输送带118，而将纸张P向下游侧输送。

头单元130具备：多个(4色)喷墨头1；墨水罐132，作为分别搭载于各喷墨头1上的液体盒；循环流路133，连接喷墨头1和墨水罐132；供给泵134；以及负压控制装置135。

在本实施方式中，具备：蓝色、品红色、黄色、黑色的4色喷墨头1、以及分别收容这些各颜色墨水的墨水罐132。墨水罐132通过循环流路133连接到喷墨头1。例如循环流路133具备供给流路1331和回收流路1332，在循环流路133的中途设置有墨水罐132、供给泵134、负压控制装置135以及喷墨头1。

供给泵134例如是由压电泵构成的送液泵。供给泵134设置于供给流路1331。供给泵134通过布线连接到控制部116的控制电路1161，构成为能通过控制部116进行控制。供给泵134向喷墨头1供给液体。

例如负压控制装置135是连接到墨水罐132、或者设置于循环流路133的泵或压力调整装置，与喷墨头1和墨水罐132的水头值对应地对墨水罐132内或循环流路133内进行负压控制，从而将供给至喷墨头1的各喷嘴51的墨水形成为规定形状的弯液面。图4是示出在喷墨头内通过的循环流路133的构成的说明图。

例如负压控制装置135具备：上游侧压力源1351，设置在供给流路1331；以及下游侧压力源1352，设置在回收流路1332。上游侧压力源1351和下游侧压力源1352例如是泵或压力调整装置。在此，如上所述，喷墨头1的供给侧和排出侧的流路形状是对称的，头内的供给侧流路阻力RI与排出侧流路阻力RE构成为相等。另外，如图4所示，从上游侧压力源1351到喷嘴51的供给侧流路阻力Ra与从喷嘴51到下游侧压力源1352的流路阻力Rb也构成为相等。

输送装置115沿着从介质供给部112通过图像形成部113直至介质排出部114的输送路径R输送纸张P。输送装置115具备沿着输送路径R配置的多个引导板对121、以及多个输送用辊122。

多个引导板对121分别具备夹着所输送的纸张P对置配置的一对板构件，并沿着输送路径R引导纸张P。

输送用辊122通过控制部116的控制被驱动并旋转，从而将纸张P沿着输送路径R输送至下游侧。需要说明的是，在输送路径R中，检测纸张的输送状况的传感器配置在各处。

控制部116具备：作为控制器的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等控制电路1161、存储各种程序等的ROM(Read Only Memory：只读存储器)、暂时存储各种可变数据或图像数据等的RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、以及进行数据从外部的输入和数据向外部的输出的接口部。

在如以上这样构成的喷墨记录装置100中，例如当在接口中检测出用户对操作输入部的操作的印刷指示时，控制部116驱动输送装置115来输出纸张P，并且按规定的定时对头单元130输出印字信号，从而驱动喷墨头1。作为喷墨头1的喷出动作是，根据与图像数据相应的图像信号，将驱动信号输送至驱动IC72，将驱动电压施加到内部电极221、222并选择性地驱动喷出对象的驱动压电元件21而使其在例如层叠方向上纵向振动，使压力室81的容积变化，从而从喷嘴51喷出墨水，在被保持在输送带118上的纸张P中形成图像。另外，作为液体喷出动作，控制部116通过驱动供给泵134而将墨水从墨水罐132供给到喷墨头1的供给侧共用室83。

在此，对驱动喷墨头1的驱动动作进行说明。本实施方式所涉及的喷墨头1具备与压力室81对置配置的驱动压电元件21，这些驱动压电元件21由布线以能施加电压的方式连接。控制部116根据与图像数据相应的图像信号，将驱动信号输送至驱动IC72，将驱动电压施加到驱动对象的驱动压电元件21的内部电极221、222，使驱动对象的驱动压电元件21选择性地变形。然后，通过将振动板30的拉伸方向的变形和压缩方向的变形组合而使压力室81的容积变化，从而使液体喷出。

例如控制部116交替进行拉伸动作和压缩动作。在喷墨头1中，当进行使对象的压力室81的内容积增加的拉伸时，使驱动对象的驱动压电元件21收缩，不使驱动对象外的驱动压电元件21变形。另外，当在喷墨头1中进行使对象的压力室81的内容积减少的压缩时，将对象的驱动压电元件21伸长。需要说明的是，不使非驱动压电元件22变形。

在此，如图4所示，在将上游侧压力源1351的每单位体积的能量设为Pa、将下游侧压力源1352的每单位体积的能量设为Pb的情况下，作为喷嘴51附近的压力的目标喷嘴压力Pn成为由流路阻力决定、将Pa和Pb用流路阻力进行了分压而得的值。

当不喷出时，可以如下所示考虑喷嘴压力Pn。

当设为流路阻力比Ra：Rb＝1：r时，只要将Pa和Pb控制为

Pa·r/(1+r)+Pb/(1+r)＝Pn…(式1)(合适喷嘴压力≈-1kPa)的关系即可。

因此，由于计算式仅依赖于流路阻力之“比”，因此即使周围温度或墨水的种类变化且流路阻力变化，喷嘴附近压力也不会变化。

因而，如果在维持上式的原样下使循环流量增减，则能够在维持喷嘴附近压力的原样下改变循环流量或者停止循环。

而且，特别是如本实施方式那样，当头内的结构对称且r＝1时，只要设为如下即可。

(Pa+Pb)/2＝Pn…(式2)

并且，在供给侧流路阻力RI与排出侧流路阻力RE相等的情况下，如(式2)所示能够根据上游侧压力Pa和下游侧压力Pb容易地求出喷嘴压力Pn，能以简单的构成进行控制。例如，如图5所示，当将Pn×2与将Pa和Pb相加而得的值进行比较时，如果是(Pa+Pb)＞2Pn+δ，则减少Pa或Pb，在(Pa+Pb)＜2Pn-δ的情况下，只要进行控制以增加Pa或Pb即可，负压控制变得容易。需要说明的是，δ是设定成不会因为微小的(±δ以下的)压力变化就频繁地启动压力调整的迟滞(不灵敏带)。±δ设定为可允许的压力变化幅度。

根据上述的实施方式所涉及的喷墨头1和喷墨记录装置100，在喷墨头1中，通过使供给侧流路阻力RI和排出侧流路阻力RE相等，能够如(式2)那样根据上游侧压力和下游侧压力容易地求出喷嘴压力，能以简单的构成进行喷嘴的压力控制。

另外，在上述实施方式中，构成头流路的供给侧独立流路82、排出侧独立流路84与压力室81沿着成为墨水的流动方向的规定的一个方向排列，因此，墨水的淤积少，难以发生颜料的沉降。另外，供给侧和排出侧的压力流路和狭窄流路是对称结构，因此，墨水的共振尖锐，能够高效地进行利用了压力振动的墨水的喷出。

因而，也能得到防止由喷嘴附近的墨水变质导致的喷出性能的下降、并且防止由狭窄流路的阻力偏差与循环流量的关系造成的喷嘴间的均匀性的下降等效果。

例如当循环流量超过喷出墨水的最大流量时，由于供给侧狭窄流路和排出侧狭窄流路形状的微小的非对称而在喷嘴背压上产生差异，其结果是，由于弯液面形状按每一喷嘴成为不同的状态，因此，有损印字的均匀性且印字质量有时会下降，但通过将循环流量设为喷出墨水的最大流量的1/2以下，狭窄流路的非对象所导致的喷嘴背压变化能够小于喷出的有无所导致的喷嘴背压变化。因而，通过将循环流量设为喷出墨水的最大流量的1/2以下，还能够抑制印字质量的下降。另一方面，当循环流量过少时，无法防止喷出性能的下降，但通过将循环流量设为喷出墨水的最大流量的1/10以上，能够防止喷出性能的下降。

需要说明的是，本发明不限于上述实施方式的原样，在实施阶段，能够在不脱离其主旨的范围内使构成要素变形并具体化。

上述实施方式的压电元件21、22的具体的材料或构成不限于上述内容。另外，电子部件的耐热温度或上限电压也能与材料或部件的性能相应地适当地变更。

另外，在上述实施方式中，设为层叠多层的压电体层并使用层叠方向的纵向振动(d33)来对驱动压电元件21进行驱动的构成，但不限于此。例如也能应用于驱动压电元件21由单层的压电构件构成的方式，如图4所示，也能应用于通过向d31方向位移的横向振动来进行驱动的方式。

喷嘴51或压力室81的排列也不限于上述实施方式。例如也可以将喷嘴51排列有2列以上。另外，也可以在多个压力室81之间形成有成为虚设室的空气室。

除此以外，包含振动板30、流路基板41、喷嘴板50、框架部45的各种部件的构成或位置关系不限于上述的例子，能适当地变更。

另外，所喷出的液体不限于印字用墨水，例如也可以是喷出包含用于形成印刷布线基板的布线图案的导电性粒子在内的液体的装置等。

另外，在上述实施方式中，示出了喷墨头1在喷墨记录装置等液体喷出装置中使用的例子，但不限于此，也能在例如3D打印机、工业用制造机械、医疗用途中使用，能实现小型轻量化和低成本化。

根据以上说明的至少一个实施方式，能够容易地设定所希望的流路形状。

除此以外，虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式只是作为示例而提出的，并非旨在限定发明的范围。这些新的实施方式能以其他各种方式进行实施，能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形被包括在发明的范围和宗旨中，同样地被包括在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。

Claims (10)

1.一种液体喷出头，具备：

喷嘴部，形成有多个喷嘴；

振动板，与所述喷嘴对置配置；

多个压力室，与所述多个喷嘴分别连通；

供给侧流路，设置在多个所述压力室的一个方向上的一侧；

排出侧流路，设置在所述压力室的所述一个方向上的另一侧，并且所述排出侧流路的流路阻力与所述供给侧流路的流路阻力相等；以及

致动器部，具备通过电压的施加而变形并驱动所述压力室的多个压电元件。

2.根据权利要求1所述的液体喷出头，其中，

液体在包含所述供给侧流路、所述压力室以及所述排出侧流路的循环流路中循环。

3.根据权利要求1所述的液体喷出头，其中，

所述液体喷出头具备形成所述供给侧流路和所述排出侧流路的流路构件，

所述供给侧流路具备向所述压力室的一侧延伸的供给侧独立流路以及与多个所述供给侧独立流路的一侧连通的供给侧共用室，

所述排出侧流路具备向所述压力室的另一侧延伸的排出侧独立流路以及与多个所述排出侧独立流路的另一侧连通的排出侧共用室，

在流路构件中，以所述喷嘴为基准，所述供给侧独立流路与所述排出侧独立流路的结构对称。

4.根据权利要求3所述的液体喷出头，其中，

所述供给侧独立流路具有向所述压力室的一侧延伸的供给侧压力流路以及向所述供给侧压力流路的一侧延伸的供给侧狭窄流路，

所述排出侧独立流路具有向所述压力室的另一侧延伸的排出侧压力流路以及向所述排出侧压力流路的另一侧延伸的排出侧狭窄流路，

所述供给侧独立流路、所述压力室以及所述排出侧独立流路沿着所述一个方向依次排列，

所述供给侧压力流路与所述排出侧压力流路的流路长度和流路截面形状相等，

所述供给侧狭窄流路与所述排出侧狭窄流路的流路长度和流路截面形状相等。

5.根据权利要求1所述的液体喷出头，其中，

液体的循环流量是所喷出的液体的最大流量的1/2～1/10。

6.根据权利要求4所述的液体喷出头，其中，

从所述喷嘴经过所述供给侧压力流路直至所述供给侧狭窄流路为止的形状与从所述喷嘴经过所述排出侧压力流路直至排出侧狭窄流路为止的形状对称地构成。

7.根据权利要求1所述的液体喷出头，其中，

所述喷嘴设置在所述压力室的延伸方向上的中央位置。

8.根据权利要求1所述的液体喷出头，其中，

所述致动器部具有以所述喷嘴为中心一侧与另一侧对称的结构。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的液体喷出头，其中，

所述液体喷出头在液体喷出装置中使用。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的液体喷出头，其中，

所述液体喷出头在3D打印机、工业用制造机械、医疗用途中使用。