(57)【要約】【課題】液体吐出装置の液体供給において、供給流路と回収流路との間のそれぞれ流路について設定した抵抗に変動があっても液体吐出ヘッドに対する供給流路と回収流路の間の所定の差圧を生じさせることを可能とする。【解決手段】液体吐出ヘッドを用い、液体吐出ヘッドから液体を吐出する液体吐出装置は、液体吐出ヘッドに対する液体の供給流路および液体吐出ヘッドからの液体の回収流路を有したユニットであって、供給流路における液体の圧力と回収流路における液体の圧力との間に差を生じさせて液体の供給および回収を行う液体供給ユニットと、供給流路および／または回収流路に設けられた流抵抗調整部と、を具える。【選択図】図２
2017124609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの記録素子基板を備えた液体吐出ヘッドを用い、該液体吐出ヘッドから液体を吐出する液体吐出装置であって、
前記記録素子基板に対する液体の供給流路および前記記録素子基板からの液体の回収流路を有した手段であって、前記供給流路における液体の圧力と前記回収流路における液体の圧力との間に差を生じさせて液体の供給および回収を行う差圧発生手段と、
前記供給流路および／または前記回収流路に設けられた流抵抗調整手段と、
を具えたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記差圧発生手段は、前記供給流路および前記回収流路を介して、前記液体吐出ヘッドに対して液体の循環を行うことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記差圧発生手段は、互いに異なる設定圧を有する一対の負圧制御ユニットを有し、高圧側が前記供給流路に、低圧側が前記回収流路に、それぞれ接続され、前記供給流路および前記回収流路との下流側には、前記供給流路および前記回収流路から液体収容タンクへと液体を送液する送液ポンプが接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記液体吐出ヘッドは複数の吐出口を備え、前記供給流路は前記複数の吐出口に対して共通の共通供給流路を含み、前記回収流路は前記複数の吐出口に対して共通の共通回収流路を含むことを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記一対の負圧制御ユニットの少なくとも一つは、当該負圧制御ユニットの上流側から、当該負圧制御ユニットの設定圧よりも高い圧力を印加されており、
液体収容タンクと連通する第一圧力室と、
容積が可変で、前記共通供給流路または前記共通回収流路に接続された第二圧力室と、前記第一圧力室と第二圧力室とを連通する開口部と、
前記第一圧力室内に設けられ、前記第一圧力室と前記第二圧力室との間の流抵抗を可変とし、前記開口部との間のギャップを閉塞する方向へ付勢された弁と、
前記第二圧力室の圧力変動に基づいて変位可能であって、当該変位を前記弁に伝達することによって、前記弁に作用する付勢力と合わせて、前記弁の位置を可変とさせる受圧部と、
を含むことを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記一対の負圧制御ユニットの少なくとも一つは、前記受圧部を付勢するバネを備え、
前記バネのバネ定数をｋ１とし、前記弁の上流から弁に作用する圧力の流量変化率をＲ２とするとき、下記式
Ｒ２＞（ｋ１＋ｋ２）／Ｓｖ・ｄａ／ｄＱ
ここで、ａは弁開度、Ｑは流量、Ｓｖは前記弁に作用する圧力の受圧面積である、
を満たすことを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記液体収容タンクと前記一対の負圧制御ユニットそれぞれとの間の流路の少なくとも一方に、第２の流抵抗調整手段をさらに具えたことを特徴とする請求項６に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記差圧発生手段は、互いに異なる設定圧を有する一対の負圧制御ユニットを有し、高圧側が前記供給流路に、低圧側が前記回収流路に、それぞれ接続され、前記供給流路および前記回収流路との上流側には、液体収容タンクから前記供給流路および前記回収流路へと液体を送液する送液ポンプが接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
前記液体吐出ヘッドは複数の吐出口を備え、前記供給流路は前記複数の吐出口に対して共通の共通供給流路を含み、前記回収流路は前記複数の吐出口に対して共通の共通回収流路を含むことを特徴とする請求項８に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
前記一対の負圧制御ユニットの少なくとも一つは、当該負圧制御ユニットの下流側から、当該負圧制御ユニットの設定圧よりも低い圧力を印加されており、
容積が可変で、前記共通供給流路または前記共通回収流路に接続された第一圧力室と、液体収容タンクと連通する第二圧力室と、
前記第一圧力室と第二圧力室とを連通する開口部と、
前記第一圧力室内に設けられ、前記第一圧力室と前記第二圧力室との間の流抵抗を可変とし、前記開口部との間のギャップを開放する方向へ付勢された弁と、
前記第一圧力室の圧力変動に基づいて変位可能であって、当該変位を前記弁に伝達することによって、前記弁に作用する付勢力と合わせて、前記弁の位置を可変とさせる受圧部と、
を含むことを特徴とする請求項９に記載の液体吐出装置。
【請求項１１】
前記一対の負圧制御ユニットの少なくとも一つは、前記受圧部を付勢するバネを備え、
前記バネのバネ定数をｋ２とし、前記弁の下流から弁に作用する圧力の流量変化率をＲ３とするとき、下記式
Ｒ３＞（ｋ１＋ｋ２）／Ｓｖ・ｄａ／ｄＱ
ここで、ａは弁開度、Ｑは流量、Ｓｖは前記弁に作用する圧力の受圧面積である、
を満たすことを特徴とする請求項１０に記載の液体吐出装置。
【請求項１２】
前記液体収容タンクと前記一対の負圧制御ユニットそれぞれとの間の流路の少なくとも一方に、第２の流抵抗調整手段をさらに具えたことを特徴とする請求項１１に記載の液体吐出装置。
【請求項１３】
前記流抵抗調整手段は、流路の断面積または流路の長さを変更可能な可動部を含むことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の液体吐出装置。
【請求項１４】
前記一対の負圧制御ユニットの少なくとも一つにおいて、前記弁に作用する付勢力を変更する負圧調整部材をさらに具えたことを特徴とする請求項５または１０に記載の液体吐出装置。
【請求項１５】
液体吐出ヘッドを用い、該液体吐出ヘッドから液体を吐出する液体吐出装置であって、前記液体吐出ヘッドに対する液体の供給流路および前記液体吐出ヘッドからの液体の回収流路を有した手段であって、前記供給流路における液体の圧力と前記回収流路における液体の圧力との間に差を生じさせて液体の供給および回収を行う差圧発生手段と、前記供給流路および／または前記回収流路に設けられた流抵抗調整手段と、を備えた液体吐出装置における液体供給方法であって、
第１の流量における前記供給流路および／または前記回収流路の入口部の圧力を測定する第１工程と、
前記第１の流量よりも多い第２の流量における前記供給流路および／または前記回収流路の入口部の圧力を測定する第２工程と、
前記流抵抗調整手段によって、前記差圧発生手段の負圧制御ユニットから前記供給流路の入口部および／または前記回収流路の入口部までの流路までの流抵抗を調整して、前記第２の流量における前記供給流路および／または前記回収流路の入口部の圧力を、前記第１の流量における圧力に近づける第３工程と、
を有し、前記第３工程で調整された圧力で、前記差圧発生手段によって液体を供給することを特徴とする液体供給方法。
【請求項１６】
液体吐出ヘッドを用い、該液体吐出ヘッドから液体を吐出する液体吐出装置であって、前記液体吐出ヘッドに対する液体の供給流路および前記液体吐出ヘッドからの液体の回収流路を有した手段であって、前記供給流路における液体の圧力と前記回収流路における液体の圧力との間に差を生じさせて液体の供給および回収を行う差圧発生手段と、前記供給流路および／または前記回収流路に設けられた流抵抗調整手段と、を備えた液体吐出装置における液体供給方法であって、
第１の流量における前記供給流路および／または前記回収流路の出口部の圧力を測定する第１工程と、
前記第１の流量よりも多い第２の流量における前記供給流路および／または前記回収流路の出口部の圧力を測定する第２工程と、
前記流抵抗調整手段によって、前記差圧発生手段の負圧制御ユニットから前記供給流路の出口部および／または前記回収流路の出口部までの流路までの流抵抗を調整して、前記第２の流量における前記供給流路および／または前記回収流路の出口部の圧力が、前記第１の流量における圧力に近づける第３工程と、
を有し、前記第３工程で調整された圧力で、前記差圧発生手段によって液体を供給することを特徴とする液体供給方法。
【請求項１７】
液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する記録素子を備える記録素子基板と、
前記記録素子基板に対する液体の供給流路および前記記録素子基板からの液体の回収流路を有した手段であって、前記供給流路における液体の圧力と前記回収流路における液体の圧力との間に差を生じさせて液体の供給および回収を行う差圧発生手段と、
前記供給流路および／または前記回収流路に設けられた流抵抗調整手段と、
を具えたことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項１８】
前記流抵抗調整手段は、流路の断面積または流路の長さを変更可能な可動部を含むことを特徴とする請求項１７に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１９】
ページワイド型である前記液体吐出ヘッドは、複数の前記記録素子基板が配列される支持部材を備えることを特徴とする請求項１７に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項２０】
前記支持部材は前記供給流路と前記回収流路とを備え、
前記供給流路は、前記複数の記録素子基板に対して液体を供給する共通供給流路を含み、前記回収流路は、前記複数の記録素子基板から液体を回収する共通回収流路を含む、ことを特徴とする請求項１９に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項２１】
前記差圧発生手段は前記共通供給流路および前記共通回収流路より上流側に設けられ、
当該差圧発生手段は、
第一圧力室と、
前記第一圧力室より下流側に設けられ、容積が可変である第二圧力室と、
前記第一圧力室と第二圧力室とを連通する開口部と、
前記第一圧力室と前記第二圧力室との間の連通部の流抵抗を可変とし、前記開口部との間のギャップを閉塞する方向へ付勢された弁と、
前記第二圧力室の圧力変動に基づいて変位可能であって、当該変位を前記弁に伝達することによって、前記弁に作用する付勢力と合わせて、前記弁の位置を可変とさせる受圧部と、
を含むことを特徴とする請求項２０に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項２２】
前記差圧発生手段は、前記弁を付勢するバネを備え、
前記バネのバネ定数をｋ１とし、前記弁の上流側から弁に作用する圧力の流量変化率をＲ２とするとき、下記式
Ｒ２＞（ｋ１＋ｋ２）／Ｓｖ・ｄａ／ｄＱ
ここで、ａは弁開度、Ｑは流量、Ｓｖは前記弁に作用する圧力の受圧面積である、
を満たすことを特徴とする請求項２１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項２３】
前記差圧発生手段は前記共通供給流路および前記共通回収流路より下流側に設けられ、
当該差圧発生手段は、
容積が可変である第一圧力室と、
前記第一圧力室より下流側に設けられる第二圧力室と、
前記第一圧力室と第二圧力室とを連通する開口部と、
前記第一圧力室内に設けられ、前記第一圧力室と前記第二圧力室との間の流抵抗を可変とし、前記開口部との間のギャップを開放する方向へ付勢された弁と、
前記第一圧力室の圧力変動に基づいて変位可能であって、当該変位を前記弁に伝達することによって、前記弁に作用する付勢力と合わせて、前記弁の位置を可変とさせる受圧部と、
を含むことを特徴とする請求項２０に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項２４】
前記差圧発生手段は、前記弁を付勢するバネを備え、
前記バネのバネ定数をｋ２とし、前記弁の下流側から弁に作用する圧力の流量変化率をＲ３とするとき、下記式
Ｒ３＞（ｋ１＋ｋ２）／Ｓｖ・ｄａ／ｄＱ
ここで、ａは弁開度、Ｑは流量、Ｓｖは前記弁に作用する圧力の受圧面積である、
を満たすことを特徴とする請求項２３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項２５】
前記記録素子を内部に備える圧力室を備え、当該圧力室内の液体は前記供給流路と前記回収流路を介して外部との間で循環されることを特徴とする請求項１７ないし２４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置、液体吐出ヘッド及び液体の供給方法に関し、詳しくは、液体吐出ヘッドの流路に対して供給側と回収側との間に圧力差を生じさせて液体を供給する液体供給機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、液体吐出ヘッドの吐出口に連通しエネルギー発生素子が設けられた液体流路に、液体の流れを生成することが記載されている。これにより、吐出口近傍における、例えば粘度が増大などした液体（インク）を排出し吐出特性が低下することを防いでいる。特許文献１では、液体吐出ヘッドにおける液体の供給流路および回収流路に異なる制御圧に設定された２種類の圧力調整タンクを用い、液体供給経路における、液体吐出ヘッドの上流側と下流側それぞれの圧力を一定に制御するようにしている。これにより、供給流路と回収流路の間の所定の差圧によって、液体吐出ヘッドの流路にインクの流れを生じさせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１４１０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ライン型ヘッドなどの長尺ヘッドでは、吐出口の数が多くなるため、ヘッドに対するインク供給量が増大する。このため、記録データなどに応じた吐出デューティーの変動によって生じる、流量変動や液体吐出ヘッド内での圧損差が大きくなる。そして、その結果、吐出口近傍の負圧が大きく変動して吐出される液滴の体積が変化し、画像の濃度むらといった不具合が生じる虞がある。
【０００５】
これに対し、特許文献１では、２つの圧力調整タンクの作用によって、液体吐出ヘッドに対する供給流路と回収流路の間に所定の差圧を生じさせることが可能である。しかしながら、供給流路と回収流路それぞれについて設定した抵抗に誤差があったり、経時的な誤差（以下では、これらの設定値からの誤差を「公差」という）が生じたりする場合には、上記所定の差圧を生じさせることができなくなる。
【０００６】
本発明は、供給流路と回収流路それぞれについて設定した抵抗に変動があっても液体吐出ヘッドに対する供給流路と回収流路の間の所定の差圧を生じさせることが可能な液体吐出装置及び液体の供給方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、少なくとも一つの記録素子基板を備えた液体吐出ヘッドを用い、該液体吐出ヘッドから液体を吐出する液体吐出装置であって、前記記録素子基板に対する液体の供給流路および前記記録素子基板からの液体の回収流路を有した手段であって、前記供給流路における液体の圧力と前記回収流路における液体の圧力との間に差を生じさせて液体の供給および回収を行う差圧発生手段と、前記供給流路および／または前記回収流路に設けられた流抵抗調整手段と、を具えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上の構成によれば、液体吐出装置の液体供給において、供給流路と回収流路のそれぞれについて設定した抵抗に変動があっても液体吐出ヘッドに対する供給流路と回収流路の間の所定の差圧を生じさせることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の液体を吐出する液体吐出装置の一実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】一実施形態の記録装置に適用される循環経路の第１循環形態を示す模式図である。
【図３】一実施形態の記録装置に適用される循環経路の第２循環形態を示す模式図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は、第１循環形態と第２循環形態とにおける、液体吐出ヘッド３へのインクの流入量の違いを説明する図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、一実施形態に係る液体吐出ヘッドを示す斜視図である。
【図６】液体吐出ヘッドを構成する各部品またはユニットを示した分解斜視図である。
【図７】（ａ）〜（ｆ）は、第１、第２および第３の各流路部材の表面と裏面を示した図である。
【図８】図７（ａ）の一部を示し、第１〜第３流路部材を接合して形成される流路部材内の流路を拡大して示した透視図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸにおける断面を示した図である。
【図１０】（ａ）および（ｂ）は、１つの吐出モジュールを示した斜視図および分解斜視図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、記録素子基板の吐出口が形成される側の面の平面図、部分拡大図、および上記面の裏側の平面図である。
【図１２】図１１（ａ）におけるＸＩＩ−ＸＩＩ線の断面を示す斜視図である。
【図１３】隣り合う２つの吐出モジュールにおける、記録素子基板の隣接部を部分的に拡大して示した平面図である。
【図１４】（ａ）および（ｂ）は、一実施形態の他の例に係る液体吐出ヘッドを示した斜視図である。
【図１５】一実施形態の他の例に係る液体吐出ヘッドを示した斜視分解図である。
【図１６】（ａ）〜（ｅ）は、一実施形態の他の例に係る液体吐出ヘッドを構成する各流路部材を示した図である。
【図１７】一実施形態の他の例に係る液体吐出ヘッドにおける記録素子基板と流路部材との液体の接続関係を示した透視図である。
【図１８】図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線における断面を示した図である。
【図１９】（ａ）および（ｂ）は、一実施形態の他の例に係る液体吐出ヘッドにおける吐出モジュールを示した斜視図および分解図である。
【図２０】（ａ）は、記録素子基板の吐出口が配される面、（ｂ）は記録素子基板の裏面側に設けられているカバープレートを除去した場合の記録素子基板の面、および（ｃ）は、吐出口が配される面の裏面を示すそれぞれ模式図である。
【図２１】一実施形態に係るインクジェット記録装置の第２形態を示した図である。
【図２２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る、図２に示す第１循環形態に用いて好適な負圧制御ユニットの詳細な構造を示す図である。
【図２３】実施形態の負圧制御ユニットにおける、弁−開口部間の流抵抗と弁開度との関係を示す図である。
【図２４】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る、図３に示す第２循環形態に用いて好適な負圧制御ユニットの詳細な構造を示す図である。
【図２５】図２示した第１循環形態において用いるのに適した負圧制御ユニットを用いた循環経路を示す模式図である。
【図２６】他の形態に係る負圧制御ユニットを用いた循環経路を示す模式図である。
【図２７】他の形態に係る負圧制御ユニットを用いた循環経路を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の各実施形態について説明する。尚、インク等の液体を吐出する本発明の液体吐出ヘッドおよび液体吐出ヘッドを搭載した液体吐出装置は、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサなどの装置に適用可能である。さらには各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置に適用可能である。例えば、バイオチップ作製や電子回路印刷や半導体基板作製などの用途としても用いることができる。
【００１１】
また、以下に述べる各実施形態は、本発明の適切な具体例であるから、技術的に好ましい様々の限定が付けられている。しかし、本発明の思想に沿うものであれば、本適用例および実施形態は、本明細書の適用例、実施形態、その他の具体的方法に限定されるものではない。  
【００１２】
（第１形態のインクジェット記録装置）
図１は、本発明の液体を吐出する液体吐出装置、特にはインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置（以下、記録装置とも称す）１０００の概略構成を示した図である。記録装置１０００は、記録媒体２を搬送する搬送部１と、記録媒体２の搬送方向と略直交して配置されるライン型の液体吐出ヘッド３とを備え、複数の記録媒体２を連続もしくは間欠的に搬送しながら１パスで連続記録を行うライン型記録装置である。液体吐出ヘッド３は記録媒体２の幅に対応した長さを有するページワイド型の液体吐出ヘッドである。なお、記録媒体２は、カット紙に限らず、連続したロール媒体であってもよい。液体吐出ヘッド３は循環経路内の圧力（負圧）を制御する負圧制御ユニット２３０と、負圧制御ユニット２３０と流体連通した液体供給ユニット２２０と、液体供給ユニット２２０へのインクの供給および排出口となる液体接続部１１１と、筺体８０とを備えている。詳細は後述するが、差圧発生手段としての負圧制御ユニット２３０によって、液体吐出ヘッド３に設けられる供給流路と回収流路との間に圧力差を生じさせることで圧力室の液体の循環を行う。本形態の液体吐出ヘッド３は、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＫのインクをそれぞれ吐出する吐出口列を備えており、それによってフルカラー記録が可能である。液体吐出ヘッド３は、図２にて後述されるように、液体を液体吐出ヘッド３へ供給する供給路である液体供給機構、メインタンクおよびバッファタンク（後述する図２参照）が流体的に接続される。そして、４色のインクそれぞれに対応して４つの負圧制御ユニット２３０および液体供給ユニット２２０が設けられる。また、液体吐出ヘッド３には、液体吐出ヘッド３へ電力および吐出制御信号を伝送する電気制御部が電気的に接続される。液体吐出ヘッド３内における液体経路および電気信号経路については後述する。
【００１３】
記録装置１０００は、インク等の液体を後述するタンクと液体吐出ヘッド３との間で循環させる形態のインクジェット記録装置である。本実施形態のインクジェット記録装置は、循環の形態（構成）として、２つの循環形態を構成することができる。すなわち、液体吐出ヘッド３の下流側で２つの循環ポンプ（高圧用、低圧用）を稼動することで循環させる第１循環形態と、上流側で２つの循環ポンプ（高圧用、低圧用）を稼動することで循環させる第２循環形態の２形態のいずれかを採用できる。以下、この循環の第１循環形態と第２循環形態とについて説明する。
【００１４】
＜第１循環形態の説明＞
図２は、本実施形態の記録装置１０００に適用される循環経路の第１循環形態を示す模式図である。液体吐出ヘッド３は、第１循環ポンプ（高圧側）１００１、第１循環ポンプ（低圧側）１００２およびバッファタンク（液体収容タンク）１００３等に流体的に接続されている。なお、図２では、説明を簡略化するため、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＫのインクの内の１色のインクが流動する経路のみを示しているが、実際には４色分の循環経路が、液体吐出ヘッド３および記録装置本体に設けられる。
【００１５】
第１循環形態では、メインタンク１００６内のインクは、補充ポンプ１００５によってバッファタンク１００３に供給され、その後、第２循環ポンプ１００４によって液体接続部１１１を介して液体吐出ヘッド３の液体供給ユニット２２０に供給される。その後、液体供給ユニット２２０に接続された差圧発生手段としての負圧制御ユニット２３０で異なる２つの負圧（高圧、低圧）に調整されたインクは、高圧側と低圧側の２つの流路に分かれて循環する。液体吐出ヘッド３内のインクは、液体吐出ヘッド３の下流にある第１循環ポンプ（高圧側）１００１及び第１循環ポンプ（低圧側）１００２の作用で液体吐出ヘッド内を循環し、液体接続部１１１を介して液体吐出ヘッド３から排出されてバッファタンク１００３に戻る。第１循環ポンプ（高圧側）１００１及び第１循環ポンプ（低圧側）１００２は循環流を発生させるための供給手段としては必須ではなく、圧力損失を抑制するため等の補助的なものである。
【００１６】
サブタンクであるバッファタンク１００３は、メインタンク１００６と接続され、タンク内部と外部とを連通する不図示の大気連通口を有し、インク中の気泡を外部に排出することが可能である。バッファタンク１００３とメインタンク１００６との間には、補充ポンプ１００５が設けられている。補充ポンプ１００５は、インクを吐出しての記録や吸引回復等、液体吐出ヘッド３の吐出口からインクを吐出（排出）することによって消費されたインクをメインタンク１００６からバッファタンク１００５へ移送する。
【００１７】
２つの第１循環ポンプ１００１、１００２は、液体吐出ヘッド３の液体接続部１１１から液体を引き出してバッファタンク１００３へ流す。第１循環ポンプとしては、定量的な送液能力を有する容積型ポンプが好ましい。具体的にはチューブポンプ、ギアポンプ、ダイヤフラムポンプ、シリンジポンプ等が挙げられるが、例えば一般的な定流量弁やリリーフ弁をポンプ出口に配して一定流量を確保する形態であってもよい。液体吐出ヘッド３の駆動時には、第１循環ポンプ（高圧側）１００１および第１循環ポンプ（低圧側）１００２を稼働することによって、それぞれ共通供給流路２１１、共通回収流路２１２内を所定流量のインクが流れる。このようにインクを流すことで、記録時の液体吐出ヘッド３の温度を最適の温度に維持している。液体吐出ヘッド３駆動時の所定流量は、液体吐出ヘッド３内の各記録素子基板１０間の温度差が記録画質に影響しない程度に維持可能である流量以上に設定することが好ましい。もっとも、あまりに大きな流量に設定すると、液体吐出ユニット３００内の流路の圧損の影響により、各記録素子基板１０で負圧差が大きくなり画像の濃度ムラが生じてしまう。そのため、各記録素子基板１０間の温度差と負圧差を考慮しながら流量を設定することが好ましい。
【００１８】
負圧制御ユニット２３０は、第２循環ポンプ１００４と液体吐出ユニット３００との間の経路に設けられている。この負圧制御ユニット２３０は、単位面積あたりの吐出量の差等によって循環系におけるインクの流量が変動した場合でも、負圧制御ユニット２３０よりも下流側（即ち液体吐出ユニット３００側）の圧力を予め設定した一定の圧力に維持するように動作する。負圧制御ユニット２３０を構成する、高圧側（Ｈ）と低圧側（Ｌ）の２つの圧力調整機構としては、負圧制御ユニット２３０よりも下流の圧力を、所望の設定圧を中心として一定の範囲以下の変動で制御できるものであれば、どのような機構を用いてもよい。一例としては所謂「減圧レギュレータ」と同様の機構を採用することができる。本実施形態における循環流路では、第２循環ポンプ１００４によって、液体供給ユニット２２０を介して負圧制御ユニット２３０の上流側を加圧している。このようにすることにより、バッファタンク１００３の液体吐出ヘッド３に対する水頭圧の影響を抑制できるので、記録装置１０００におけるバッファタンク１００３のレイアウトの自由度を広げることができる。
【００１９】
第２循環ポンプ１００４としては、液体吐出ヘッド３の駆動時に使用するインク循環流量の範囲内で、一定圧以上の揚程圧を有するものであればよく、ターボ型ポンプや容積型ポンプなどを使用できる。具体的には、ダイヤフラムポンプ等が適用可能である。また、第２循環ポンプ１００４の代わりに、例えば負圧制御ユニット２３０に対してある一定の水頭差をもって配置された水頭タンクでも適用可能である。
【００２０】
図２に示すように負圧制御ユニット２３０は、それぞれが互いに異なる制御圧が設定された２つの圧力調整機構Ｈ、Ｌを備えている。２つの負圧調整機構の内、相対的に高圧設定側（図２でＨと記載）、および相対的に低圧側（図２でＬと記載）は、液体供給ユニット２２０内を経由して、液体吐出ユニット３００内の共通供給流路２１１、および共通回収流路２１２にそれぞれ接続されている。複数の記録素子基板１０を支持する支持部材としての液体吐出ユニット３００には、共通供給流路２１１、共通回収流路２１２、各記録素子基板と連通する個別流路２１５（個別供給流路２１３、個別回収流路２１４）が設けられている。共通供給流路２１１には圧力調整機構Ｈが、共通回収流路２１２には圧力調整機構Ｌが、それぞれ接続されることによって、２つの共通流路間に差圧を生じさせている。そして、個別流路２１５は、共通供給流路２１１および共通回収流路２１２とそれぞれ連通しているので、液体の一部が、共通供給流路２１１から記録素子基板１０の内部流路を通過して共通回収流路２１２へと流れる流れ（図２の矢印）が発生する。なお、２つの負圧調整機構Ｈ、Ｌは、それぞれフィルタ２２１を介して液体接続部１１１からの経路と接続している。
【００２１】
また、共通供給流路２１１と負圧制御ユニット２３０の高圧側圧力調整機構（Ｈ）との間、および共通回収流路２１２と低圧側圧力調整機構（Ｌ）との間にはそれぞれ、供給側流抵抗調整機構２２２と回収側流抵抗調整機構２２３が設けられている。これらの流抵抗調整機構によって、詳細が後述されるように、共通供給流路２１１や共通回収流路２１２のインク流の抵抗（以下、流抵抗ともいう）に公差など設定値からの変化があった場合でも、その変化に対応して流抵抗調整機構を調整することによって、上記変化を補正することができる。これにより、共通供給流路と共通回収流路との間の差圧の設定値からのずれを抑制でき、例えば、吐出口に連通する流路のインク流れの流量のばらつきを低減することが可能となる。
【００２２】
このようにして、液体吐出ユニット３００では、共通供給流路２１１および共通回収流路２１２内をそれぞれ通過するように液体を流しつつ、一部の液体が各記録素子基板１０内を通過するような流れが発生する。このため、各記録素子基板１０で発生する熱を共通供給流路２１１および共通回収流路２１２を流れるインクによって記録素子基板１０の外部へ排出することができる。またこのような構成により、液体吐出ヘッド３による記録を行っている際に、吐出を行っていない吐出口や圧力室においてもインクの流れを生じさせることができる。これによって、吐出口内で増粘したインクの粘度を低下させることで、インクの増粘を抑制することができる。また、増粘したインクやインク中の異物を共通回収流路２１２へと排出することができる。このため、本実施形態の液体吐出ヘッド３は、高速で高画質な記録が可能となる。
【００２３】
＜第２循環形態の説明＞
図３は、本実施形態の記録装置に適用される循環経路のうち、上述した第１循環形態とは異なる循環形態である第２循環形態を示す模式図である。前述の第１循環形態との主な相違点は、差圧発生手段としての負圧制御ユニット２３０を構成する２つの圧力調整機構が共に、負圧制御ユニット２３０よりも上流側の圧力を、所望の設定圧を中心として一定範囲内の変動で制御する点である。また、第１循環形態との相違点として、第２循環ポンプ１００４が負圧制御ユニット２３０の下流側を減圧する負圧源として作用する点である。更に、第１循環ポンプ（高圧側）１００１および第１循環ポンプ（低圧側）１００２が液体吐出ヘッド３の上流側に配置され、負圧制御ユニット２３０が液体吐出ヘッド３の下流側に配置されている点も相違する点である。
【００２４】
第２循環形態では、図３に示されるように、メインタンク１００６内のインクは、補充ポンプ１００５によってバッファタンク１００３に供給される。その後インクは２つの流路に分けられ、液体吐出ヘッド３に設けられた負圧制御ユニット２３０の作用で高圧側と低圧側の２つの流路を介して循環する。高圧側と低圧側の２つの流路に分けられたインクは、第１循環ポンプ（高圧側）１００１及び第１循環ポンプ（低圧側）１００２の作用によって、液体吐出ヘッド３の液体接続部１１１を介して液体吐出ヘッド３に供給される。その後、第１循環ポンプ（高圧側）１００１及び第１循環ポンプ（低圧側）１００２の作用で液体吐出ユニット３００内を循環したインクは、負圧制御ユニット２３０を経て、液体接続部１１１を介して液体吐出ヘッド３から排出される。排出されたインクは、第２循環ポンプ１００４によってバッファタンク１００３に戻される。
【００２５】
第２循環形態の負圧制御ユニット２３０は、単位面積あたりの吐出量の変化によって生じる流量の変動があっても、負圧制御ユニット２３０の上流側（即ち液体吐出ユニット３００側）の圧力変動を予め設定された圧力を中心として一定範囲内に安定させる作用をする。本実施形態の循環流路では、第２循環ポンプ１００４によって、液体供給ユニット２２０を介して負圧制御ユニット２３０の下流側を加圧している。このようにすると液体吐出ヘッド３に対するバッファタンク１００３の水頭圧の影響を抑制できるので、記録装置１０００におけるバッファタンク１００３のレイアウトの選択幅を広げることができる。第２循環ポンプ１００４の代わりに、例えば負圧制御ユニット２３０に対して所定の水頭差をもって配置された水頭タンクであっても適用可能である。第２循環形態では上述した第１循環形態と同様に、負圧制御ユニット２３０は、それぞれが互いに異なる制御圧が設定された２つの圧力調整機構Ｈ、Ｌを備えている。２つの負圧調整機構Ｈ、Ｌの内、高圧設定側（図３でＨと記載）、低圧設定側（図３でＬと記載）はそれぞれ、液体供給ユニット２２０内を経由して、液体吐出ユニット３００内の共通供給流路２１１および共通回収流路２１２に接続されている。２つの負圧調整機構により、共通供給流路２１１の圧力を共通回収流路２１２の圧力より相対的に高くすることで、共通供給流路２１１から個別流路２１３および各記録素子基板１０の内部流路を介して共通回収流路２１２へと流れるインク流れを発生させている。
【００２６】
このような第２循環形態では、液体吐出ユニット３００内には第１循環形態と同様のインク流れ状態が得られるが、第１循環形態の場合とは異なる２つの利点がある。１つ目は、第２循環形態では、負圧制御ユニット２３０が液体吐出ヘッド３の下流側に配置されているので、負圧制御ユニット２３０から発生するゴミや異物が液体吐出ヘッド３へ流入する懸念が少ないことである。２つ目は、第２循環形態では、バッファタンク１００３から液体吐出ヘッド３へ供給する必要流量の最大値が、第１循環形態の場合よりも少なくて済むことである。その理由は次の通りである。
【００２７】
記録待機時に循環している場合の、共通供給流路２１１および共通回収流路２１２内の流量の合計を流量Ａとする。流量Ａの値は、例えば、記録待機中に液体吐出ヘッド３の温度調整にあたり、液体吐出ユニット３００内の温度差を所望の範囲内にするために必要な最小限の流量として定義される。また、液体吐出ユニット３００の総ての吐出口からインクを吐出する場合（全吐出時）の吐出流量を流量Ｆ（１吐出口当りの吐出量×単位時間当たりの吐出周波数×吐出口数）と定義する。
【００２８】
図４は、第１循環形態と第２循環形態とにおける、液体吐出ヘッド３へのインクの流入量の違いを説明する図である。図４（ａ）は、第１循環形態における待機時を示しており、図４（ｂ）は、第１循環形態における全吐出時を示している。図４（ｃ）から図４（ｆ）は、第２循環流路の場合の流量を示しており、図４（ｃ）、（ｄ）が流量Ｆ＜流量Ａの場合で、図４（ｅ）、（ｆ）が流量Ｆ＞流量Ａの場合であり、それぞれ、待機時と全吐出時の流量を示している。
【００２９】
定量的な送液能力を有する第１循環ポンプ（高圧側）１００１及び第１循環ポンプ（低圧側）１００２が液体吐出ヘッド３の下流側に配置されている第１循環形態の場合（図４（ａ）、（ｂ））、第１循環ポンプ１００１及び第１循環ポンプ１００２の合計設定流量は流量Ａとなる（図４（ａ））。この流量Ａによって、待機時の液体吐出ユニット３００内の温度管理が可能となる。そして、液体吐出ヘッド３で全吐出が行われる場合には、第１循環ポンプ１００１および第１循環ポンプ１００２の合計設定流量は流量Ａのままである。このとき、液体吐出ヘッド３で吐出によって生じる負圧が作用して、液体吐出ヘッド３へ供給される最大流量は、合計設定流量の流量Ａに全吐出による消費分（流量Ｆ）が加算される。よって、液体吐出ヘッド３への供給量の最大値は、流量Ｆが流量Ａに加算されるため流量Ａ＋流量Ｆとなる（図４（ｂ））。
【００３０】
一方で、第１循環ポンプ１００１および第１循環ポンプ１００２が液体吐出ヘッド３の上流側に配置されている第２循環形態の場合（図４（ｃ）〜（ｆ））は、記録待機時に必要な液体吐出ヘッド３への供給量は、第１循環形態と同様に流量Ａである。従って、第１循環ポンプ１００１および第１循環ポンプ１００２が液体吐出ヘッド３の上流側に配置されている第２循環形態では、流量Ｆよりも流量Ａが多い場合（図４（ｃ）、（ｄ））には、全吐出時でも液体吐出ヘッド３への供給量は流量Ａで十分である。その際、液体吐出ヘッド３からの排出流量は、流量Ａ−流量Ｆとなる（図４（ｄ））。しかし、流量Ａよりも流量Ｆが多い場合（図４（ｅ）、（ｆ））には、全吐出時には液体吐出ヘッド３への供給流量を流量Ａとすると流量が足りなくなってしまう。そのため、流量Ａよりも流量Ｆが多い場合には、液体吐出ヘッド３への供給量を流量Ｆとする必要がある。その際、全吐出が行われると、液体吐出ヘッド３では流量Ｆが消費されるため、液体吐出ヘッド３からの排出流量は、ほとんど排出されない状態となる（図４（ｆ））。なお、流量Ａよりも流量Ｆが多い場合で、吐出は行うが全吐出ではない場合には、流量Ｆから吐出で消費された分が引かれた量が液体吐出ヘッド３から排出される。
【００３１】
このように、第２循環形態の場合、第１循環ポンプ１００１および第１循環ポンプ１００２の設定流量の合計値、即ち必要供給流量の最大値は、流量Ａまたは流量Ｆの大きい方の値となる。このため、同一構成の液体吐出ユニット３００を使用する限り、第２循環形態における必要供給量の最大値（流量Ａまたは流量Ｆ）は、第１循環形態における必要供給流量の最大値（流量Ａ＋流量Ｆ）よりも小さくなる。
【００３２】
そのため第２循環形態の場合、適用可能な循環ポンプの自由度が高まり、例えば構成の簡便な低コストの循環ポンプを使用したり、本体側経路に設置される冷却器（不図示）の負荷を低減したりすることができ、記録装置のコストを低減できるという利点がある。この利点は、流量Ａまたは流量Ｆの値が比較的大きくなるラインヘッドであるほど大きくなり、ラインヘッドの中でも長手方向の長さが長いラインヘッドほど有益である。
【００３３】
しかしながら一方で、第１循環形態の方が、第２循環形態に対して有利になる点もある。すなわち第２循環形態では、記録待機時に液体吐出ユニット３００内を流れる流量が最大であるため、単位面積当たりの吐出量が少ない画像（以下、低Ｄｕｔｙ画像ともいう）であるほど、各吐出口に高い負圧が印加された状態となる。このため、流路幅が狭く高い負圧である場合、ムラの見えやすい低Ｄｕｔｙ画像で吐出口に高い負圧が印加されるため、インクの主滴に伴って吐出される所謂サテライト滴が多く発生して記録品位が低下する虞がある。一方、第１循環形態の場合、高い負圧が吐出口に印加されるのは単位面積当たりの吐出量が多い画像（以下、高Ｄｕｔｙ画像ともいう）形成時であるため、仮にサテライト滴が発生しても視認されにくく、画像への影響は小さいという利点がある。これら２つの循環形態の選択は、液体吐出ヘッドおよび記録装置本体の仕様（吐出流量Ｆ、最小循環流量Ａ、およびヘッド内流路抵抗）に照らして好ましい選択を採ることができる。
【００３４】
図３に示すように、第２循環形態においても、第１循環形態（図２）と同様、共通供給流路２１１と負圧制御ユニット２３０の高圧側圧力調整機構（Ｈ）との間、および共通回収流路２１２と低圧側圧力調整機構（Ｌ）との間にはそれぞれ、供給側流抵抗調整機構２２２と回収側流抵抗調整機構２２３が設けられている。これら流抵抗調整機構によって、第１循環形態にて上述したのと同様に、共通供給流路と共通回収流路との間の差圧の設定値とのずれを抑制することができる。
【００３５】
＜液体吐出ヘッド構成の説明＞
第１の実施形態に係る液体吐出ヘッド３の構成について説明する。図５（ａ）および（ｂ）は、本実施形態に係る液体吐出ヘッド３を示した斜視図である。液体吐出ヘッド３は、１つの記録素子基板１０でシアンＣ／マゼンタＭ／イエローＹ／ブラックＫの４色のインクを吐出可能な記録素子基板１０を直線上に１５個配列（インラインに配置）されるライン型の液体吐出ヘッドである。図５（ａ）に示すように、液体吐出ヘッド３は、各記録素子基板１０と、フレキシブル配線基板４０および電気配線基板９０を介して電気的に接続された信号入力端子９１と電力供給端子９２を備える。信号入力端子９１および電力供給端子９２は、記録装置１０００の制御部と電気的に接続され、それぞれ吐出駆動信号および吐出に必要な電力を記録素子基板１０に供給する。電気配線基板９０内の電気回路によって配線を集約することで、信号出力端子９１および電力供給端子９２の数を記録素子基板１０の数に比べて少なくすることができる。これにより、記録装置１０００に対して液体吐出ヘッド３を組み付けるとき、または液体吐出ヘッドの交換時に取り外しが必要な電気接続部数が少なくて済む。図５（ｂ）に示すように、液体吐出ヘッド３の両端部に設けられた液体接続部１１１は、図２および図３にて上述した、記録装置１０００の液体供給系と接続される。これによりシアンＣ／マゼンタＭ／イエローＹ／ブラックＫ４色のインクが記録装置１０００の供給系から液体吐出ヘッド３に供給され、また液体吐出ヘッド３内を通ったインクが記録装置１０００の供給系へ回収されるようになっている。このように各色のインクは、記録装置１０００の経路と液体吐出ヘッド３の経路を介して循環可能である。
【００３６】
図６は、液体吐出ヘッド３を構成する各部品またはユニットを示した分解斜視図である。液体吐出ユニット３００、液体供給ユニット２２０および電気配線基板９０が筺体８０に取り付けられている。液体供給ユニット２２０には液体接続部１１１（図３参照）が設けられるとともに、液体供給ユニット２２０の内部には、供給されるインク中の異物を取り除くため、液体接続部１１１の各開口と連通する各色別のフィルタ２２１（図２、図３参照）が設けられている。２つの液体供給ユニット２２０は、それぞれに２色分ずつのフィルタ２２１が設けられている。フィルタ２２１を通過した液体は、それぞれの色に対応して液体供給ユニット２２０上に配置された負圧制御ユニット２３０へ供給される。負圧制御ユニット２３０は、各色別の圧力調整弁からなるユニットであり、それぞれの内部に設けられる弁やバネ部材などの働きで液体の流量の変動に伴って生じる記録装置１０００の供給系内（液体吐出ヘッド３の上流側の供給系）の圧損変化を大幅に減衰させる。これによって負圧制御ユニット２３０は、圧力制御ユニットよりも下流側（液体吐出ユニット３００側）の負圧変化をある一定範囲内で安定化させることが可能である。各色の負圧制御ユニット２３０内には、図２で記述したように各色２つの圧力調整弁が内蔵されている。２つの圧力調整弁は、それぞれ異なる制御圧力に設定され、高圧側が液体吐出ユニット３００内の共通供給流路２１１（図２参照）、低圧側が共通回収流路２１２（図２参照）と液体供給ユニット２２０を介して連通している。
【００３７】
筐体８０は、液体吐出ユニット支持部８１および電気配線基板支持部８２とから構成され、液体吐出ユニット３００および電気配線基板９０を支持するとともに、液体吐出ヘッド３の剛性を確保している。電気配線基板支持部８２は、電気配線基板９０を支持するためのものであり、液体吐出ユニット支持部８１にネジ止めによって固定されている。液体吐出ユニット支持部８１は、液体吐出ユニット３００の反りや変形を矯正して、複数の記録素子基板１０の相対位置精度を確保する役割を有し、それにより記録物におけるスジやムラを抑制する。そのため液体吐出ユニット支持部８１は、十分な剛性を有することが好ましく、材質としてはＳＵＳやアルミなどの金属材料、もしくはアルミナなどのセラミックが好適である。液体吐出ユニット支持部８１には、ジョイントゴム１００が挿入される開口８３、８４が設けられている。液体供給ユニット２２０から供給される液体は、ジョイントゴムを介して液体吐出ユニット３００を構成する第３流路部材７０へと導かれる。
【００３８】
液体吐出ユニット３００は、複数の吐出モジュール２００、流路部材２１０からなり、液体吐出ユニット３００の記録媒体側の面にはカバー部材１３０が取り付けられる。ここで、カバー部材１３０は、図６に示したように長尺の開口１３１が設けられた額縁状の表面を持つ部材であり、開口１３１からは吐出モジュール２００に含まれる記録素子基板１０および封止材部１１０（後述する図１０参照）が露出している。開口１３１の周囲の枠部は、記録待機時に液体吐出ヘッド３をキャップするキャップ部材の当接面としての機能を有する。このため、開口１３１の周囲に沿って接着剤、封止材、充填材等を塗布し、液体吐出ユニット３００の吐出口面上の凹凸や隙間を埋めることで、キャップ時に閉空間が形成されるようにすることが好ましい。
【００３９】
次に、液体吐出ユニット３００に含まれる流路部材２１０の構成について説明する。図６に示したように流路部材２１０は、第１流路部材５０、第２流路部材６０および第３流路部材７０を積層したものであり、液体供給ユニット２２０から供給された液体を各吐出モジュール２００へと分配する。また、流路部材２１０は、吐出モジュール２００から環流する液体を液体供給ユニット２２０へと戻すための流路部材である。流路部材２１０は、液体吐出ユニット支持部８１にネジ止めで固定されており、それにより流路部材２１０の反りや変形が抑制されている。
【００４０】
図７（ａ）〜（ｆ）は、第１〜第３流路部材の各流路部材の表面と裏面を示した図である。図７（ａ）は、第１流路部材５０の、吐出モジュール２００が搭載される側の面を示し、図７（ｆ）は、第３流路部材７０の、液体吐出ユニット支持部８１と当接する側の面を示す。また、第１流路部材５０と第２流路部材６０とは、夫々の流路部材の当接面を示す図７（ｂ）と図７（ｃ）が対向するように接合し、第２流路部材と第３流路部材とは、夫々の流路部材の当接面を示す図７（ｄ）と図７（ｅ）が対向するように接合する。第２流路部材６０と第３流路部材７０を接合することで、各流路部材に形成される共通流路溝６２と７１とから、流路部材の長手方向に延在する８本の共通流路（２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄ、２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ、２１２ｄ）が形成される。これにより色毎に共通供給流路２１１と共通回収流路２１２のセットが流路部材２１０内に形成される。共通供給流路２１１から液体吐出ヘッド３にインクが供給されて、液体吐出ヘッド３に供給されたインクは共通回収流路２１２によって回収される。第３流路部材７０の連通口７２（図７（ｆ）参照）は、ジョイントゴム１００の各穴と連通しており、液体供給ユニット２２０（図６参照）と流体的に流通している。第２流路部材６０の共通流路溝６２の底面には、連通口６１（共通供給流路２１１と連通する連通口６１−１、共通回収流路２１２と連通する連通口６１−２）が複数形成されており、第１流路部材５０の個別流路溝５２の一端部と連通している。第１流路部材５０の個別流路溝５２の他端部には連通口５１が形成されており、連通口５１を介して複数の吐出モジュール２００と流体的に連通している。この個別流路溝５２により流路部材の中央側へ流路を集約することが可能となる。
【００４１】
第１〜第３流路部材は、液体に対して耐腐食性を有するとともに、線膨張率の低い材質からなることが好ましい。材質としては例えば、アルミナや、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＰＳ（ポリフェニルサルファイド）やＰＳＦ（ポリサルフォン）を母材としてシリカ微粒子やファイバーなどの無機フィラーを添加した複合材料（樹脂材料）を好適に用いることができる。流路部材２１０の形成方法としては、３つの流路部材を積層させて互いに接着してもよいし、材質として樹脂複合樹脂材料を選択した場合には、溶着による接合方法を用いてもよい。
【００４２】
図８は、図７（ａ）のα部を示しており、第１〜第３流路部材を接合して形成される流路部材２１０内の流路を第１の流路部材５０の、吐出モジュール２００が搭載される面側から一部を拡大して示した透視図である。共通供給流路２１１と共通回収流路２１２とは、両端部の流路からそれぞれ交互に共通供給流路２１１と共通回収流路２１２とが配置されている。ここで、流路部材２１０内の各流路の接続関係について説明する。
【００４３】
流路部材２１０には、色毎に液体吐出ヘッド３の長手方向に伸びる共通供給流路２１１（２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄ）および共通回収流路２１２（２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ、２１２ｄ）が設けられている。各色の共通供給流路２１１には、個別流路溝５２によって形成される複数の個別供給流路（２１３ａ、２１３ｂ、２１３ｃ、２１３ｄ）が連通口６１を介して接続されている。また、各色の共通回収流路２１２には、個別流路溝５２によって形成される複数の個別回収流路（２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ、２１４ｄ）が連通口６１を介して接続されている。このような流路構成により各共通供給流路２１１から個別供給流路２１３を介して、流路部材の中央部に位置する記録素子基板１０にインクを集約することができる。また、記録素子基板１０から個別回収流路２１４を介して、各共通回収流路２１２にインクを回収することができる。
【００４４】
図９は、図８のＩＸ−ＩＸにおける断面を示した図である。それぞれの個別回収流路（２１４ａ、２１４ｃ）は連通口５１を介して、吐出モジュール２００と連通している。図９では個別回収流路（２１４ａ、２１４ｃ）のみ図示しているが、別の断面においては図８に示すように個別供給流路２１３と吐出モジュール２００とが連通している。各吐出モジュール２００に含まれる支持部材３０および記録素子基板１０には、第１流路部材５０からのインクを記録素子基板１０に設けられる記録素子１５に供給するための流路が形成されている。更に、支持部材３０および記録素子基板１０には、記録素子１５に供給した液体の１部または全部を第１流路部材５０に回収（環流）するための流路が形成されている。
【００４５】
ここで、各色の共通供給流路２１１は、対応する色の負圧制御ユニット２３０（高圧側）と液体供給ユニット２２０を介して接続されており、また共通回収流路２１２は負圧制御ユニット２３０（低圧側）と液体供給ユニット２２０を介して接続されている。この負圧制御ユニット２３０により、共通供給流路２１１と共通回収流路２１２間に差圧（圧力差）を生じさせている。このため、図８および図９に示したように、各流路を接続した本実施形態の液体吐出ヘッド内では、インク色ごとに共通供給流路２１１〜個別供給流路２１３ａ〜記録素子基板１０〜個別回収流路２１３ｂ〜共通回収流路２１２へと順に流れるインク流れが発生する。
【００４６】
＜吐出モジュールの説明＞
図１０（ａ）は、１つの吐出モジュール２００を示した斜視図であり、図１０（ｂ）は、その分解図である。吐出モジュール２００の製造方法としては、まず記録素子基板１０およびフレキシブル配線基板４０を、予め液体連通口３１が設けられた支持部材３０上に接着する。その後、記録素子基板１０上の端子１６と、フレキシブル配線基板４０上の端子４１とをワイヤーボンディングによって電気接続し、その後にワイヤーボンディング部（電気接続部）を封止材１１０で覆って封止する。フレキシブル配線基板４０の記録素子基板１０と反対側の端子４２は、電気配線基板９０の接続端子９３（図６参照）と電気接続される。支持部材３０は、記録素子基板１０を支持する支持体であるとともに、記録素子基板１０と流路部材２１０とを流体的に連通させる流路部材であるため、平面度が高く、また十分に高い信頼性をもって記録素子基板と接合できるものが好ましい。材質としては例えばアルミナや樹脂材料が好ましい。
【００４７】
＜記録素子基板の構造の説明＞
図１１（ａ）は記録素子基板１０の吐出口１３が形成される側の面の平面図を示し、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＡで示した部分の拡大図を示し、図１１（ｃ）は、図１１（ａ）の裏面の平面図を示す。ここで、本実施形態における記録素子基板１０の構成について説明する。図１１（ａ）に示すように、記録素子基板１０の吐出口形成部材１２に、各インク色に対応する４列の吐出口列が形成されている。なお、以後、複数の吐出口１３が配列される吐出口列が延びる方向を「吐出口列方向」と呼称する。図１１（ｂ）に示すように、各吐出口１３に対応した位置には液体を熱エネルギーを発生し、それを利用して発泡させるための発熱素子である記録素子１５が配置されている。隔壁２２により、記録素子１５を内部に備える圧力室２３が区画されている。記録素子１５は、記録素子基板１０に設けられる電気配線（不図示）によって、端子１６と電気的に接続されている。そして、記録素子１５は、記録装置１０００の制御回路から、電気配線基板９０（図６参照）およびフレキシブル配線基板４０（図１０参照）を介して入力されるパルス信号に基づいて発熱して液体を沸騰させる。この沸騰による発泡の力で液体を吐出口１３から吐出する。図１１（ｂ）に示すように、各吐出口列に沿って、一方の側には液体供給路１８が、他方の側には液体回収路１９が延在している。液体供給路１８および液体回収路１９は記録素子基板１０に設けられた吐出口列方向に伸びた流路であり、それぞれ供給口１７ａ、回収口１７ｂを介して吐出口１３と連通している。
【００４８】
図１１（ｃ）に示すように、記録素子基板１０の、吐出口１３が形成される面の裏面にはシート状のカバープレート２０が積層されており、カバープレート２０には、後述する液体供給路１８および液体回収路１９に連通する開口２１が複数設けられている。本実施形態においては、液体供給路１８の１本に対して３個、液体回収路１９の１本に対して２個の開口２１がカバープレート２０に設けられている。図１１（ｂ）に示すようにカバープレート２０の夫々の開口２１は、図７（ａ）に示した複数の連通口５１と連通している。カバープレート２０は、液体に対して十分な耐食性を有している物が好ましく、また、混色防止の観点から、開口２１の開口形状および開口位置には高い精度が求められる。このためカバープレート２０の材質として、感光性樹脂材料やシリコン板を用い、フォトリソプロセスによって開口２１を設けることが好ましい。このようにカバープレート２０は、開口２１により流路のピッチを変換するものであり、圧力損失を考慮すると厚みは薄いことが望ましく、フィルム状の部材で構成されることが望ましい。
【００４９】
図１２は、図１１（ａ）におけるＸＩＩ−ＸＩＩにおける記録素子基板１０およびカバープレート２０の断面を示す斜視図である。ここで、記録素子基板１０内での液体の流れについて説明する。カバープレート２０は、記録素子基板１０の基板１１に形成される液体供給路１８および液体回収路１９の壁の一部を形成する蓋としての機能を有する。記録素子基板１０は、Ｓｉにより形成される基板１１と感光性の樹脂により形成される吐出口形成部材１２とが積層されており、基板１１の裏面にはカバープレート２０が接合されている。基板１１の一方の面側には、記録素子１５が形成されており（図１１参照）、その裏面側には、吐出口列に沿って延在する液体供給路１８および液体回収路１９を構成する溝が形成されている。基板１１とカバープレート２０とによって形成される液体供給路１８および液体回収路１９は、それぞれ流路部材２１０内の共通供給流路２１１と共通回収流路２１２と接続されており、液体供給路１８と液体回収路１９との間には差圧が生じている。吐出口１３から液体を吐出して記録を行っている際に、吐出を行っていない吐出口では、この差圧によって基板１１内に設けられた液体供給路１８内の液体が、供給口１７ａ、圧力室２３、回収口１７ｂを経由して液体回収路１９へ流れる（図１２の矢印Ｃ）。この流れによって、吐出動作をしていない吐出口１３および圧力室２３において、吐出口１３からの蒸発によって生じる増粘インク、泡および異物などを液体回収路１９へ回収することができる。また、吐出口１３や圧力室２３のインクが増粘したり色材の濃度が増したりすることを抑制することができる。液体回収路１９へ回収された液体は、カバープレート２０の開口２１および支持部材３０の液体連通口３１（図１０ｂ参照）を通じて、流路部材２１０内の連通口５１、個別回収流路２１４、共通回収流路２１２の順に回収されて、記録装置１０００の供給流路へと回収される。つまり、記録装置本体から液体吐出ヘッド３へ供給される液体は、下記の順に流動し、供給および回収される。
【００５０】
液体は、まず液体供給ユニット２２０の液体接続部１１１から液体吐出ヘッド３の内部に流入する。そして液体は、ジョイントゴム１００、第３流路部材に設けられた連通口７２および共通流路溝７１、第２流路部材に設けられた共通流路溝６２および連通口６１、第１流路部材に設けられた個別流路溝５２および連通口５１の順に供給される。その後、支持部材３０に設けられた液体連通口３１、カバープレート２０に設けられた開口２１、基板１１に設けられた液体供給路１８および供給口１７ａを順に介して圧力室２３に供給される。圧力室２３に供給された液体のうち、吐出口１３から吐出されなかった液体は、基板１１に設けられた回収口１７ｂおよび液体回収路１９、カバープレート２０に設けられた開口２１、支持部材３０に設けられた液体連通口３１を順に流れる。その後液体は、第１流路部材に設けられた連通口５１および個別流路溝５２、第２流路部材に設けられた連通口６１および共通流路溝６２、第３流路部材７０に設けられた共通流路溝７１および連通口７２、ジョイントゴム１００を順に流れる。そして液体は、液体供給ユニット２２０に設けられた液体接続部１１１から液体吐出ヘッド３の外部へ流動する。
【００５１】
図２に示した第１循環形態においては、液体接続部１１１から流入した液体は、負圧制御ユニット２３０を経由した後にジョイントゴム１００に供給される。また、図３に示した第２循環形態においては、圧力室２３から回収された液体は、ジョイントゴム１００を通過した後、負圧制御ユニット２３０を介して液体接続部１１１から液体吐出ヘッドの外部へ流動する。また、液体吐出ユニット３００の共通供給流路２１１の一端から流入した総ての液体が、個別供給流路２１３ａを経由して圧力室２３に供給されるわけではない。つまり、共通供給流路２１１の一端から流入した液体で、個別供給流路２１３ａに流入することなく、共通供給流路２１１の他端から液体供給ユニット２２０に流動する液体もある。このように、記録素子基板１０を経由することなく流動する経路を備えることで、本実施形態のような微細で流抵抗の比較的大きい流路を備える記録素子基板１０を用いる場合であっても、液体の循環流の逆流を抑制することができる。このように、本実施形態の液体吐出ヘッド３では、圧力室２３や吐出口近傍部の液体の増粘等を抑制することができるので、吐出のヨレや不吐出を抑制することができ、結果として高画質な記録を行うことができる。
【００５２】
＜記録素子基板間の位置関係の説明＞
図１３は、隣り合う２つの吐出モジュール２００における、記録素子基板の隣接部を部分的に拡大して示した平面図である。本実施形態では、略平行四辺形の記録素子基板を用いている。各記録素子基板１０における吐出口１３が配列される各吐出口列（１４ａ〜１４ｄ）は、記録媒体の搬送方向に対し一定角度傾くように配置されている。そして、記録素子基板１０同士の隣接部における吐出口列は、少なくとも１つの吐出口が記録媒体の搬送方向にオーバーラップするようになっている。図１３では、線Ｄ上の２つの吐出口が互いにオーバーラップする関係にある。このような配置によって、仮に記録素子基板１０の位置が所定位置から多少ずれた場合でも、オーバーラップする吐出口の駆動制御によって、記録画像の黒スジや白抜けを目立たなくすることができる。複数の記録素子基板１０を、いわゆる千鳥配置ではなく、直線上（インライン）に配置した場合も、図１３のような構成により液体吐出ヘッド１０の記録媒体の搬送方向の長さの増大を抑えつつ記録素子基板１０同士のつなぎ部における黒スジや白抜け対策を行うことができる。なお、本実施形態では、記録素子基板の主平面は平行四辺形であるが、これに限るものではなく、例えば長方形、台形、その他形状の記録素子基板を用いた場合でも、本発明の構成を好ましく適用することができる。
【００５３】
（第２形態のインクジェット記録装置）
次に、上述した第１形態のインクジェット記録装置とは異なる、第２形態のインクジェット記録装置２０００および液体吐出ヘッド２００３の構成を説明する。なお以降の説明においては、主として、第１形態の記録装置と異なる部分のみを説明し、第１形態の装置と同様の部分については説明を省略する。
【００５４】
＜インクジェット記録装置の説明＞
図２１は、第２形態のインクジェット記録装置２０００を示した図である。本実施形態の記録装置２０００は、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＫの各インクごとに対応した単色用の液体吐出ヘッド２００３を４つ並列配置させることで記録媒体へフルカラー記録を行う点が第１の実施形態とは異なる。第１の実施形態において１色あたりに使用できる吐出口列数が１列だったのに対し、本実施形態においては、１色あたりに使用できる吐出口列数は２０列となっている。このため、記録データを複数の吐出口列に適宜振り分けて記録を行うことで、非常に高速な記録が可能となる。更に、不吐出になる吐出口があったとしても、その吐出口に対して記録媒体の搬送方向に対応する位置にある、他列の吐出口から補間的に吐出を行うことで信頼性が向上し、商業記録などに好適である。第１の実施形態と同様に、各液体吐出ヘッド２００３に対して、記録装置２０００の供給系、バッファタンク１００３（図２、図３参照）およびメインタンク１００６（図２、図３参照）が流体的に接続されている。また、それぞれの液体吐出ヘッド２００３には、液体吐出ヘッド２００３へ電力および吐出制御信号を伝送する電気制御部が電気的に接続されている。
【００５５】
＜循環経路の説明＞
第１の実施形態と同様に、記録装置２０００および液体吐出ヘッド２００３間の液体循環経路としては、第１の実施形態同様、図２または図３に示した第１および第２循環形態を用いることができる。
【００５６】
＜液体吐出ヘッド構造の説明＞
図１４（ａ）および（ｂ）は、本実施形態に係る液体吐出ヘッド２００３を示した斜視図である。液体吐出ヘッド２００３は、液体吐出ヘッド２００３の長手方向に直線上に配列される１６個の記録素子基板２０１０を備え、１色のインクを吐出するライン型記録ヘッドである。液体吐出ヘッド２００３は、第１形態と同様、液体接続部１１１、信号入力端子９１および電力供給端子９２を備える。しかし、本形態の液体吐出ヘッド２００３は、第１形態のヘッドに比べて吐出口列が多いため、液体吐出ヘッド２００３の両側に信号出力端子９１および電力供給端子９２が配置されている。これにより、記録素子基板２０１０に設けられる配線部で生じる電圧低下や信号伝送遅れを低減することができる。
【００５７】
図１５は、液体吐出ヘッド２００３を示した斜視分解図であり、液体吐出ヘッド２００３を構成する各部品またはユニットがその機能毎に分割して示している。各ユニットおよび部材の役割や液体吐出ヘッド内の液体流通の順は、基本的に第１の実施形態と同様であるが、液体吐出ヘッドの剛性を担保する機能が異なる。第１の実施形態では主として液体吐出ユニット支持部８１によって液体吐出ヘッド剛性を担保していたが、第２の実施形態の液体吐出ヘッド２００３では、液体吐出ユニット２３００に含まれる第２流路部材２０６０によって液体吐出ヘッドの剛性を担保している。本実施形態における液体吐出ユニット支持部８１は、第２流路部材２０６０の両端部に接続されており、この液体吐出ユニット２３００は記録装置２０００のキャリッジと機械的に結合されて、液体吐出ヘッド２００３の位置決めを行う。負圧制御ユニット２２３０を備える液体供給ユニット２２２０と、電気配線基板９０は、液体吐出ユニット支持部８１に結合される。２つの液体供給ユニット２２２０内にはそれぞれフィルタ（不図示）が内蔵されている。
【００５８】
２つの負圧制御ユニット２２３０は、それぞれ異なる、相対的に高低の負圧で圧力を制御するように設定されている。また、この図１４のように、液体吐出ヘッド２００３の両端部にそれぞれ、高圧側と低圧側の負圧制御ユニット２２３０を設置した場合、液体吐出ヘッド２００３の長手方向に延在する共通供給流路と共通回収流路における液体の流れが互いに対向する。このような構成では、共通供給流路と共通回収流路の間で熱交換が促進されて、２つの共通流路内における温度差が低減される。これによって、共通流路に沿って複数設けられる各記録素子基板２０１０における温度差が少なくなり、温度差による記録ムラが生じにくくなるという利点がある。
【００５９】
次に、液体吐出ユニット２３００の流路部材２２１０の詳細について説明する。図１５に示すように、流路部材２２１０は、第１流路部材２０５０と第２流路部材２０６０とを積層したものであり、液体供給ユニット２２２０から供給された液体を各吐出モジュール２２００へと分配する。また流路部材２２１０は、吐出モジュール２２００から環流する液体を液体供給ユニット２２２０へと戻すための流路部材として機能する。流路部材２２１０の第２流路部材２０６０は、内部に共通供給流路および共通回収流路が形成された流路部材であるとともに、液体吐出ヘッド２００３の剛性を主に担うという機能を有する。このため、第２流路部材２０６０の材質としては、液体に対する十分な耐食性と高い機械強度を有するものが好ましい。具体的にはＳＵＳやＴｉ、アルミナなど用いることができる。
【００６０】
図１６（ａ）は、第１流路部材２０５０の、吐出モジュール２２００がマウントされる面を示した図であり、図１６（ｂ）は、その裏面を示しており、第２流路部材２０６０と当接される面を示した図である。第１形態とは異なり、本形態における第１流路部材２０５０は、各吐出モジュール２２００毎に対応した複数の部材を隣接して配列したものである。このように分割した構造を採ることで、複数のモジュールを配列させて、液体吐出ヘッド２００３の長さに対応することができるので、例えばＢ２サイズおよびそれ以上の長さに対応した比較的ロングスケールの液体吐出ヘッドに特に好適に適用することができる。図１６（ａ）に示すように、第１流路部材２０５０の連通口５１は、吐出モジュール２２００と流体的に連通し、図１６（ｂ）に示すように、第１流路部材２０５０の個別連通口５３は、第２流路部材２０６０の連通口６１と流体的に連通する。図１６（ｃ）は、第２流路部材６０の、第１流路部材２０５０と当接される面を示し、図１６（ｄ）は、第２流路部材６０の厚み方向中央部の断面を示し、図１６（ｅ）は、第２流路部材２０６０の、液体供給ユニット２２２０と当接する面を示す図である。第２流路部材２０６０の流路や連通口の機能は、第１形態の１色分と同様である。第２流路部材２０６０の共通流路溝７１は、その一方が後述する図１７に示す共通供給流路２２１１であり、他方が共通回収流路２２１２であり、夫々、液体吐出ヘッド２００３の長手方向に沿って設けられており、その一端側から他端側に液体が供給される。本形態は、第１形態と異なり、共通供給流路２２１１と共通回収流路２２１２の液体の流れは互いに反対方向となっている。
【００６１】
図１７は、記録素子基板２０１０と流路部材２２１０との液体の接続関係を示した透視図である。流路部材２２１０内には、液体吐出ヘッド２００３の長手方向に延びる一組の共通供給流路２２１１および共通回収流路２２１２が設けられている。第２流路部材２０６０の連通口６１は、各々の第１流路部材５０の個別連通口５３と位置を合わせて接続されており、第２流路部材２０６０の連通口７２から共通供給流路２２１１を介して第１流路部材２０５０の連通口５１へと連通する液体供給経路が形成されている。同様に、第２流路部材２０６０の連通口７２から共通回収流路２２１２を介して第１流路部材２０５０の連通口５１へと連通する液体供給経路も形成されている。
【００６２】
図１８は、図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線における断面を示した図である。共通供給流路２２１１は、連通口６１、個別連通口５３、連通口５１を介して、吐出モジュール２２００へ接続されている。図１８では不図示であるが、別の断面においては、共通回収流路２２１２が同様の経路で吐出モジュール２２００へ接続されていることは、図１７を参照すれば明らかである。第１の実施形態と同様に、各吐出モジュール２２００および記録素子基板２０１０には、各吐出口に連通する流路が形成されており、供給した液体の一部または全部が、吐出動作を休止している吐出口を通過して、環流できるようになっている。また、第１形態と同様に、共通供給流路２２１１は、負圧制御ユニット２２３０（高圧側）と、共通回収流路２２１２は負圧制御ユニット２２３０（低圧側）と、それぞれ液体供給ユニット２２２０を介して接続されている。従って、その差圧によって、共通供給流路２２１１から記録素子基板２０１０の吐出口を通過して共通回収流路２２１２へと流れる流れが発生する。
【００６３】
＜吐出モジュールの説明＞
図１９（ａ）は、１つの吐出モジュール２２００を示した斜視図であり、図１９（ｂ）は、その分解図である。第１形態との差異は、記録素子基板２０１０の複数の吐出口列方向に沿った両辺部（記録素子基板２０１０の各長辺部）に複数の端子１６がそれぞれ配置されている点である。これに伴い記録素子基板２０１０と電気接続されるフレキシブル配線基板４０も、１つの記録素子基板２０１０に対して２枚配置されている。これは記録素子基板２０１０に設けられる吐出口列数が２０列あり、第１の実施形態の８列よりも大幅に増加しているためであり、端子１６から記録素子までの最大距離を短くして記録素子基板２０１０内の配線部で生じる電圧低下や信号遅れを低減するためである。また支持部材２０３０の液体連通口３１は、記録素子基板２０１０に設けられ全吐出口列を跨るように開口している。その他の点は、第１の実施形態と同様である。
【００６４】
＜記録素子基板の構造の説明＞
図２０（ａ）は、記録素子基板２０１０の吐出口１３が配される面の模式図であり、図２０（ｃ）は、図２０（ａ）の面の裏面を示す模式図である。図２０（ｂ）は図２０（ｃ）において、記録素子基板２０１０の裏面側に設けられているカバープレート２０２０を除去した場合の記録素子基板２０１０の面を示す模式図である。図２０（ｂ）に示すように、記録素子基板２０１０の裏面には吐出口列方向に沿って、液体供給路１８と液体回収路１９とが交互に設けられている。吐出口列数は、第１の実施形態よりも大幅に増加しているものの、第１の実施形態との本質的な差異は、前述のように端子１６が記録素子基板の吐出口列方向に沿った両辺部に配置されていることである。各吐出口列毎に一組の液体供給路１８と液体回収路１９が設けられていること、カバープレート２０２０に、支持部材２０３０の液体連通口３１と連通する開口２１が設けられていることなど、基本的な構成は第１の実施形態と同様である。
【００６５】
なお、上記実施形態の記載は本発明の範囲を限定するものではない。１例として、本実施形態では発熱素子により気泡を発生させて液体を吐出するサーマル方式について説明したが、ピエゾ方式およびその他の各種液体吐出方式が採用された液体吐出ヘッドにも本発明を適用することができる。
【００６６】
本実施形態は、インク等の液体をタンクと液体吐出ヘッドとの間で循環させる形態のインクジェット記録装置（記録装置）について説明したが、その他の形態であってもよい。その他の形態としては、例えばインクを循環せずに、液体吐出ヘッド上流側と下流側に２つのタンクを設け、一方のタンクから他方のタンクへインクを流すことで、圧力室内のインクを流動させる形態であってもよい。
【００６７】
また、本実施形態は、記録媒体の幅に対応した長さを有する、所謂ライン型ヘッドを用いる例を説明したが、記録媒体に対してスキャンを行いながら記録を行う、所謂シリアル型の液体吐出ヘッドにも本発明を適用することができる。シリアル型の液体吐出ヘッドとしては、例えばブラックインクを吐出する記録素子基板およびカラーインクを吐出する記録素子基板を各１つずつ搭載する構成が挙げられるが、これに限るのもではない。つまり、複数個の記録素子基板を吐出口列方向に吐出口がオーバーラップするよう配置した、記録媒体の幅よりも短い短尺の液体吐出ヘッドを作成し、それを記録媒体に対してスキャンさせる形態であってもよい。
【００６８】
次に、以上説明した第１および第２形態の液体吐出ヘッドにおける、負圧制御ユニットおよび流抵抗調整機構の構成に係る本発明の実施形態について以下に説明する。
【００６９】
＜減圧型負圧制御ユニット＞
図２２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る、図２にて上述した第１循環形態に用いて好適な負圧制御ユニット２３０の詳細な構造を示す図である。この負圧制御ユニット２３０は、一般に「減圧レギュレータ」と呼ばれるものと同様であり、本明細書では、減圧型負圧制御ユニットともいう。図２２（ａ）は、負圧制御ユニットの外観を示し、図２２（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ図２２（ａ）におけるＸＸＩＩｂ−ＸＸＩＩｂ、ＸＸＩＩｃ−ＸＸＩＩｃ線の断面を示している。
【００７０】
本実施形態では、負圧制御ユニット２３０は、高圧側（Ｈ）と低圧側（Ｌ）に設定された一対の負圧制御機構が一体になって構成されている。この場合、図２２（ｃ）に示すように、２つの負圧制御機構が互いに嵌合い関係になるように配置され、これにより、負圧制御ユニット２３０の小型化を図ることができる。高圧側と低圧側に設定された２つの負圧制御機構は、互いに、付勢部材２３１の付勢力または受圧板の寸法が異なるだけで、基本構造および動作原理は同様である。このため、以降は図２２（ｂ）を参照して、高圧側（Ｈ）の負圧調整機構のみについて説明する。
【００７１】
液体の流れを説明する。外部から負圧制御ユニット２３０の流入口２３０Ａ（図２２（ａ））に入った液体は、第一圧力室２３５内に入り、弁２３７と開口部２３８との間のギャップを通って第二圧力室２３６内へ流入する。その後、第二圧力室２３６内の液体は、流出口２３０Ｂ（図２２（ａ））から液体吐出ユニット３００（図２参照）へと供給される。
【００７２】
図２２（ｂ）に示すように、負圧制御ユニット２３０内には、受圧板２３２、第一圧力室２３５、受圧板と可撓性フィルム２３３でシールされた第二圧力室２３６、が設けられている。また、第一圧力室２３５と第二圧力室とを連通させる連通部としての開口部２３８が設けられている。第一圧力室内には、シャフト２３４によって受圧板２３２と機械的に連結された弁２３７が設けられている。シャフト２３４、弁２３７および受圧板２３２は、ヘッド駆動時には一体となって動くよう構成されている。また、受圧板２３２は、付勢部材（バネ）２３１によって、弁２３７が閉じる向きに付勢されている。本明細書では、受圧部とは、受圧板２３２と可撓性フィルム２３３を合わせた部分を指す。
【００７３】
もっとも、可撓性フィルム２３３の総てが第二圧力室内の圧力に基づいて変位する訳ではなく、受圧板２３２近傍のフィルム部分が主体的に受圧部として機能し、圧力変化に基づいて変化しない可撓性フィルム２３３の部分も有する。フィルムの実効的な受圧範囲は各部寸法や圧力自体によって変動する。
【００７４】
弁２３７は、開口部２３８との間のギャップを可変にして、これにより、流抵抗を可変とさせることができる。また、弁２３７は、第一循環ポンプ停止時には開口部２３８と接触して閉塞し流体的にシールすることができる。弁２３７と開口部２３８が流体的にシールされることにより、循環ポンプ停止時（すなわち記録装置停止時）において、吐出口に負圧を作用させ続けることが可能であり、吐出口からのインク漏れを防ぐことができる。弁２３７の材質としては、液体に対し十分な耐食性を有する、ゴムやエラストマーなどの弾性材料が好ましく用いられる。
【００７５】
なお、本実施形態では、受圧部は受圧板２３２と可撓性フィルム２３３から成っているが、その他の構成でも第二圧力室内の圧力に従って弁２３７の位置を可変できる機構であれば用いることができる。例えば、受圧板２３２が無く、可撓性フィルム２３３をシャフト２３４に接合した構成や、弾性のある膜状部材（ダイヤフラム）を受圧板及びフィルムの代わりに用いて受圧部としてもよい。この場合、ダイヤフラムは受圧部としての機能だけでなく、弁を付勢する付勢手段としての機能も有する。
【００７６】
また、図２２（ｂ）では、付勢部材であるバネは２つの連成バネとしているが、合成バネ力が所望の負圧値を満足すれば圧力調整機能に支障は無い。このため、１つのバネを用いたりあるいは３つ以上のバネを使用する構成も用いたりすることができる。さらに、本実施形態では、弁２３７へ付勢力を作用する機構として、コイルバネを用いているが、他の機構、例えば、板バネであってもよい。また、上述したように受圧板及び可撓性フィルムの代わりに膜状弾性体であるダイヤフラムを用いて弁２３７に付勢力を与える構成であってもよい。
【００７７】
図２２（ｂ）に示すように、２つの連成バネのうち、第二圧力室２３６内に１つの付勢部材を分割して設けており、受圧板２３２とシャフト２３４は分離できるように構成されている。そして、受圧板２３２とシャフト２３４が分離した状態でも受圧板２３２には第二圧力室内の付勢部材による付勢力が作用するようになっている。このため、弁２３７が閉塞した状態でも、第二圧力室２３６内の付勢部材の作用によって、受圧板２３２は、シャフト２３４から分離して、第二圧力室内の容積を更に増やす方向に変位可能である。これにより、液体吐出ヘッドが長期間駆動されず、液体吐出ヘッド内に気泡が取り込まれた状態となっても第二圧力室２３６がバッファとして機能し、気泡の容積増分を吸収してヘッド内が正圧化することを抑制できる。
【００７８】
また、図２２（ｂ）において、弁２３７は開口部２３８よりも上流側に設けられており、受圧板が、図２２（ｂ）における上方へ変位すると、この変位は弁に伝達されて開口部２３８と弁２３７との間のギャップが縮小する。第一圧力室２３５の流入口２３０Ａ（図２２（ａ））から入った液体は、弁２３７と開口部２３８との間のギャップを通って第二圧力室２３６内へ流入し、その圧力を受圧板２３２へと伝える。その後、液体は第二圧力室２３６の流出口２３０Ｂ（図２２（ａ））から液体吐出ユニット３００（図２参照）へと供給される。
【００７９】
第二圧力室２３６内の圧力Ｐ２は、各部に加わる力の釣り合いを示す下記の関係式から決定される。  
Ｐ２＝Ｐ０−（Ｐ１Ｓｖ＋ｋ１ｘ）／Ｓｄ    式（１）
【００８０】
ここで、Ｓｄ：受圧板の受圧面積、Ｓｖ：弁部の受圧面積、Ｐ０：大気圧、Ｐ１：第一圧力室２３５内の圧力、Ｐ２：第二圧力室２３６内の圧力、ｋ１：付勢部材２３１のバネ定数、ｘ：バネ変位
付勢部材２３１の力を変更することにより、Ｐ２を所望の制御圧力に設定することができる。付勢部材の力を変更するには、バネ定数ｋｌを変更するか、動作時のバネ長さを変更する。
【００８１】
また、弁−開口部間のギャップ部分の流抵抗をＲ、負圧制御ユニット２３０内を通過する液体の流量をＱとすると、次式が成立つ。  
Ｐ２＝Ｐ１−ＱＲ    式（２）  
ここで、流抵抗Ｒと弁−開口部間ギャップ（以降、「弁開度」と称ぶ）が、例えば、図２３に示す関係になるように設計する。図２３は、本実施形態に係る負圧制御ユニットにおける、弁−開口部間の流抵抗と弁開度との関係を示す図である。図２３に示すように、弁開度の増大とともに流抵抗Ｒは低下する。上述した式（１）と式（２）を同時に満たすように、弁開度を定めることにより、Ｐ２が決定される。
【００８２】
すなわち、負圧制御ユニット２３０に流入する流量Ｑが増加した場合、負圧制御ユニットの上流に接続される第二循環ポンプ（送液ポンプ）１００４（図２参照）の圧力は一定であるので、流量が増大したことによる第二循環ポンプ〜負圧制御ユニット２２０間の流抵抗増加分だけ、Ｐ１は減少する。このため、弁を閉塞する力Ｐ１Ｓｖが減少し、式（１）よりＰ２が瞬時的に増加する。
【００８３】
また、式（２）から、Ｒ＝（Ｐ１−Ｐ２）／Ｑが導出される。ここで、Ｑ、Ｐ２は増加、Ｐ１は低下するので、Ｒは低下することになる。Ｒが低下すると、図２３に示す関係から、弁開度が増大する。図２２（ｂ）から分るように、弁開度が増大すると付勢部材（バネ）２３１の長さは小さくなるため、自由長からの変位であるｘは増加する。このため、バネの作用力ｋ１ｘは大きくなる。その結果、式（１）からＰ２は瞬時的に減少する。逆に、流量Ｑが減少してＰ２が瞬時的に増加すると、上述とは逆の作用により、Ｐ２が瞬時的に減少する。これが瞬時的に繰り返されることで、流量Ｑに応じて弁開度が変化しつつ式（１）、式（２）を両立する結果、Ｐ２が一定に制御される。その結果、負圧制御ユニット２３０下流（すなわち、液体吐出ユニット入口）の圧力が自律的に一定に制御される。
【００８４】
また、式（１）から分るように、Ｐ２の変動幅＝Ｐ１の変動幅ｘ（Ｓｖ／Ｓｄ）であるので、Ｓｖ／Ｓｄ比を十分小さく取って設計することによって、第二循環ポンプ１００４（図２）の脈動などによってＰ１が多少変化しても、Ｐ２の変動幅を十分小さくすることができる。このため、圧力センサや負圧調整用の動力などが不要となり、液体吐出装置本体を簡素化できる。
【００８５】
＜背圧型負圧制御ユニット＞
図２４（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る、図３にて上述した第２循環形態に用いて好適な負圧制御ユニット２３０の詳細な構造を示す図である。この負圧制御ユニット２３０は、一般に「背圧レギュレータ」と呼ばれるものと同様であり、本明細書では、背圧型負圧制御ユニットともいう。図２４（ａ）および（ｂ）は、本形態の負圧制御ユニットの高圧側（Ｈ）と低圧側（Ｌ）それぞれの外観を示し、図２４（ｃ）は、図２４（ａ）におけるＣ−Ｃ‘線の断面を示している。
【００８６】
本形態では、図２２（ａ）〜（ｃ）に示した減圧型圧力調整機構とは異なり、高圧側（Ｈ）と低圧側（Ｌ）の２つの負圧制御ユニットは別体で構成され、図１４に示したように、液体吐出ユニット３００の両端に１つずつ負圧制御ユニット２２３０が配置される。なお、この別体となる形態は一例であり、図２２（ａ）〜（ｃ）に示した減圧型負圧制御ユニットのように、高圧側と低圧側を一体で形成してもよいことはもちろんである。本形態に係る図３は、この一体とした負圧制御ユニットを示している。高圧側と低圧側に設定された２つの負圧制御機構は、弁に作用する付勢力または受圧板の受圧面積が異なるだけで、基本構造及び動作原理は同様である。
【００８７】
受圧部や、以下に説明する以外の受圧部および付勢機構については、図２２（ａ）〜（ｃ）で上述した減圧型負圧制御ユニットと同様である。
【００８８】
図２４（ｃ）に示すように、減圧弁方式の負圧制御ユニットとの相違点は、弁２３７が、第一圧力室２３５内に配置されている点、受圧板２３２が、図２４（ｃ）において下方へ移動すると開口部２３８−弁２３７間のギャップが拡大するようになっている点、および負圧制御ユニット２３０内の液体流れが逆になっており、受圧板が配置される側が上流の第一圧力室である点である。液体の流れを説明する。液体吐出ユニット３００から負圧制御ユニット２３０の流入口２３０Ａに入った液体は、第一圧力室２３５内に入り、弁２３７と開口部２３８との間のギャップを通って第二圧力室２３６内へ流入する。その後、第二圧力室２３６内の液体は、流出口２３０Ｂから液体吐出ユニット３００の外部へと供給される。
【００８９】
圧力調整のメカニズムは、上述した減圧型圧力調整機構の場合とほぼ同様のものとして説明することができる。すなわち、第一圧力室２３５内の圧力Ｐ１は、各部に作用する力の釣り合いを示す下記の式（３）から決定される。減圧型負圧制御ユニットと異なり、本形態の背圧型負圧制御ユニットは、受圧板２３２に関して第一圧力室２３５とは反対側に、第二付勢部材２３９が配置される。このため、付勢部材２３１および第二付勢部材２３９のバネ定数をそれぞれｋ１，ｋ２、弁開度ゼロにおける変位をそれぞれｘ０、ｙ０とするとき、開度ａが増大すると第一付勢部材の自由長からの変位はａだけ減少し、第二付勢部材の変位はａだけ増大する。これにより、各部に作用する力の釣り合い関係から次式が導かれる。  
Ｐ１Ｓｄ＋ｋ１（ｘ０−ａ）＋Ｐ２Ｓｖ＝Ｐ０Ｓｄ＋ｋ２（ｙ０＋ａ）
上式を変形して、下式が得られる。  
Ｐ１＝Ｐ０−（Ｐ２Ｓｖ／Ｓｄ）＋（ｋ１＋ｋ２）ａ／Ｓｄ−ＰＬ    式（３）
【００９０】
ここで、Ｓｄ：受圧板の受圧面積、Ｓｖ：弁部の受圧面積、Ｐ０：大気圧、Ｐ１：第一圧力室内の圧力、Ｐ２：第二圧力室内の圧力、ｋ１：付勢部材２３１のバネ定数、ｋ２：第二付勢部材２３９のバネ定数、ａ：弁開度、ｘ０：バルブ開度ゼロにおける第一付勢部材の自由長からの変位、ｙ０：バルブ開度ゼロにおける第二付勢部材の自由長からの変位、ＰＬ（Ｐｒｅｌｏａｄ）＝（ｋ１ｘ０−ｋ２ｙ０）／Ｓｄ、である。
【００９１】
また、減圧型負圧制御ユニットについて上述した式（２）は、本形態の背圧型負圧制御ユニットでも同様に成立する。ここで、弁開度と弁−開口部間のギャップ部流抵抗Ｒとの関係は、図２３に示したように関係に設計される。すなわち、弁開度の増大とともに流抵抗Ｒは低下する。本形態では、式（３）と式（２）が同時に成立するように弁開度を定めることにより、Ｐ１を決定する。
【００９２】
負圧制御ユニット２３０から流出する流量Ｑが増加した場合、負圧制御ユニットの下流に接続される第二循環ポンプ１００４（図３参照）の圧力は一定であるので、流量が増大したことによる負圧制御ユニット２２０〜第二循環ポンプ間の流抵抗増加分だけ、Ｐ２は上昇する。このため、弁を開放する力Ｐ２Ｓｖが増大し、式（３）より、Ｐ１が瞬時的に減少する。また、式（２）より、Ｒ＝（Ｐ１−Ｐ２）／Ｑが導出される。
【００９３】
ここで、Ｑ、Ｐ２は増加し、Ｐ１は低下しているので、Ｒは低下することになる。そして、Ｒが低下すると、図２３に示した関係から、弁開度が増加する。図２４（ｃ）に示すように、弁２３７の開度が増加すると付勢部材２３１および第二付勢部材２３９の長さは、それぞれ増大、減少するため、自由長からの変位は減少、増加となる。この結果、第一付勢部材の弁作用力と第二付勢部材の弁作用力はそれぞれ減少、増加する。このことから、弁を開放する方向の作用力は、バルブ開度の増加とともに減少することとなる。このため、式（３）から、Ｐ１は瞬時的に増加する。逆に、流量Ｑが減少してＰ１が瞬時的に増加すると、上述とは逆の作用により、Ｐ１が瞬時的に減少する。
【００９４】
これらが瞬時的に繰り返されることによって、流量Ｑに応じて弁開度が変化しつつ式（３）、式（２）を両立する結果、Ｐ１が一定に制御されるので、負圧制御ユニット２３０上流（即ち液体吐出ユニット出口部）の圧力が自律的一定に制御される。また、式（３）から容易に分かるように、Ｐ１の変動幅＝Ｐ２の変動幅ｘ（Ｓｖ／Ｓｄ）であるので、Ｓｖ／Ｓｄ比を十分小さく取って設計することによって、第二循環ポンプの脈動などによってＰ２が多少変化しても、Ｐ１の変動幅を十分小さくすることが可能である。このため圧力センサや負圧調整用の動力などが不要であり、記録装置本体を簡素化できる。
【００９５】
＜他の形態の負圧制御ユニット＞
図２５は、図２示した第１循環形態において用いるのに適した負圧制御ユニットの他の形態を示す図である。図２５に示すように、負圧制御ユニット２３０内には、可撓性フィルム２３３によって内部が液体室２３４と空気室２３５とに仕切られた負圧制御機構が２つ内蔵されている。それぞれの空気室２３５には圧力センサＳおよびエアーポンプＰＨ，ＰＬが接続されている。図２５では不図示であるが、それぞれの圧力センサＳおよびエアーポンプＰＨ、ＰＬは、装置本体の制御部と電気的に接続されている。制御部は圧力センサＳからの圧力値と、予め制御部に記憶されている圧力設定値に基づいて、エアーポンプＰＨおよびＰＬをそれぞれ高圧側、低圧側として駆動制御する。この制御によって、各液体室２３４の圧力を所望の圧力に維持することができ、共通供給流路２１１および共通回収流路２１２との間に所望の差圧を生成することができる。
【００９６】
また、図２に示す負圧制御ユニットの場合と同様、図２５に示す負圧制御ユニットにおいても、供給側流抵抗調整機構２２２および回収側流抵抗調整機構２２３の操作によって、流抵抗のずれを補正することができる。すなわち、共通供給流路２１１や共通回収流路２１２の流抵抗に設定値とのずれがあった場合でも、負圧制御ユニット〜共通流路間の流抵抗のずれを補正して、共通流路の入口部において所望の流量で所望の圧力を作用させることができる。この結果、共通供給流路と共通回収流路間の差圧の設計値との公差を低減でき、各液体吐出ヘッドに流れる循環流の流量のバラつきを低減することが可能となる。
【００９７】
（可変圧型（減圧型）負圧制御ユニットの圧力公差調整）
本発明の一実施形態は、図２２にて上述した減圧型負圧制御ユニットによる制御圧力の公差を補正するものである。上述したように、負圧制御ユニットは力平衡型の減圧型圧力調整弁と同様の機構であるので、一般的に制御圧力／流量に負の勾配（所謂ドルーブ、流量が増すほど制御圧力が低下する）が存在し、その勾配に対して公差が生じ得る。本実施形態は、この制御圧力／流量の勾配を正にするとともに、流抵抗調整機構における流抵抗調整によって、上記勾配を調整し、共通流路の入口部における流量変動に伴う圧力変化を抑制する。
【００９８】
また、一般的な減圧型圧力調整弁では、受圧板面積やバネ力の公差が原因で、ある流量における制御圧力値自体にも公差が生じる。本実施形態は、制御圧公差と制御圧／流量勾配公差を同時に補正する。
【００９９】
なお、以下の説明は、図２２（ｂ）に示す高圧側の負圧調整機構について説明するが、低圧側負圧調整機構も同様であるのでその説明を省略する。図２２（ｂ）において、負圧調整部材２４０は、外気連通口を有しており、また負圧制御ユニットの本体に固定されている。固定方法は機械的な方法でも接着剤による方法でも好ましく用いることができる。
【０１００】
ここで、付勢部材２３１のバネ定数をｋ１、弁開度ゼロにおける変位をそれぞれｘ０、ｙ０とする。開度ａが増大すると付勢部材２３１の自由長からの変位はａだけ増すので、各部にかかる力の釣り合い関係から次式が導かれる。  
Ｐ２Ｓｄ＋ｋ１（ｘ０＋ａ）＋Ｐ１Ｓｖ＝Ｐ０Ｓｄ
上式を変形して、下式が得られる。  
Ｐ２＝Ｐ０−（Ｐ１Ｓｖ／Ｓｄ）−ｋ１ａ／Ｓｄ−ＰＬ    式（４）
ここで、ａ：弁開度、ｘ０：開度ゼロにおける付勢部材２３１の自由長からの変位、ＰＬ（Ｐｒｅｌｏａｄ）＝（ｋ１ｘ０）／Ｓｄ、である。
【０１０１】
＜Ｐ２公差の調整＞
図２２（ｃ）に示すように、負圧調整部材２４０は、第一圧力室側の付勢部材と可撓性フィルム２３３を介して接している。ここで、負圧調整部材の厚みや高さなどの形状を変えることにより、付勢部材の変位を変更することができ、制御圧Ｐ２を調整することができる。具体的には、負圧調整部材２４０の形状を変更して、第一圧力室側の付勢部材の長さを縮めるようにすると、上式におけるｘ０が大きくなるので、式（４）のＰＬが減少し、Ｐ２が上昇する。一方、第一圧力室側の付勢部材の長さが大きくなるようにするとｘ０が小さくなるので、式（４）のＰＬが増大し、Ｐ２が低下する。このようにして、制御圧力Ｐ２の公差を補正して、所望の流量で所望の制御圧力Ｐ２が得られるように調整することができる。
【０１０２】
式（４）の両辺を流量Ｑで微分すると下式が得られる。  
ｄＰ２／ｄＱ＝−（Ｓｖ／Ｓｄ）ｄＰ１／ｄＱ−（ｋ１＋ｋ２）／Ｓｄｄａ／ｄＱ  式（５）
【０１０３】
ここで、流量Ｑが増大すると、図２における第二循環ポンプ〜負圧制御ユニット間の圧損も増大するので、Ｐ１は減少する。このため、ｄＰ１／ｄＱは負である。一方、流量Ｑの増大とともに開度ａは増大するから、ｄａ／ｄＱは正である。ここで、下記の式（６）を満たすように設計すると、式（５）から分かるように、負圧制御ユニットの制御圧力Ｐ２／流量Ｑの勾配は正となる。すなわち、流量Ｑが増大するほど、制御圧Ｐ２が上昇する。このとき、弁作用圧Ｐ１の流量変化率Ｒ２は、以下の式を満たす。  
Ｒ２＞（ｋ１＋ｋ２）／Ｓｖ・（ｄａ／ｄＱ）    （Ｒ２：−ｄＰ１／ｄＱ）    式（６）
【０１０４】
＜Ｐ２／Ｑ勾配の調整＞
以上の補正が可能な、図２２に示す負圧制御機構は、図２に示す負圧制御ユニット２３０に用いられている。この場合、負圧制御ユニット２３０の下流の供給側流抵抗調整機構２２２および回収側流抵抗調整機構２２３の調整によって流抵抗を上げることにより、上記Ｐ２／Ｑの正の勾配の変化を相殺することができる。これにより、Ｐ２／Ｑ勾配に公差が生じた場合でも、供給側流抵抗調整機構２２２または回収側流抵抗調整機構２２３における調整によって、この公差を補正することが可能となる。
【０１０５】
具体的な調整方法としては、例えば、以下のように行うことができる。  
１）液体吐出装置の仕様上想定される、負圧制御ユニットを通過する最小流量において、共通供給流路および／または共通回収流路の入口の圧力を測定する。  
２）同じく上記仕様上想定される、負圧制御ユニットを通過する最大流において、共通供給流路および／または共通回収流路の入口の圧力を測定する。  
３）上記２）の工程の流量を維持したままで、負圧制御ユニット２３０下流の供給側流抵抗調整機構２２２および回収側流抵抗調整機構２２３において、上記１）の工程測定した圧力に近づくよう、負圧調整部材２４０によって調整する。
【０１０６】
負圧調整部材２４０の調整によって制御圧Ｐ２の絶対値を調整する工程と、上記工程１）〜３）のＰ２／Ｑ勾配を調整する工程の順序はどちらが先であってもよい。もっとも、調整時に使用する圧力センサの分解能は一般的に、測定レンジフルスケールが小さいほど高く、スケールが大きいほど低い。この点を考慮すると、先に、大気圧近傍において、測定圧力レンジは小さいが高精度な圧力センサを用いて上記工程１）〜３）の調整工程を実施して高分解能にＰ２／Ｑ勾配の公差を補正する。そして、その後に測定圧力レンジは大きいが低分解能な圧力センサを用いて、負圧調整部材２４０で所望の圧力値近傍に制御圧Ｐ２を調整し、同時にＰ２の公差を調整する方が、精度の高い調整が可能となる。
【０１０７】
なお、式（６）から容易に分かるように、Ｒ２を調整することによっても、Ｐ２／Ｑ勾配を調整することができる。具体的には、図２６に示すように、流抵抗調整機構２２２、２２３を負圧制御ユニット〜第二循環ポンプ１００４間に配置することにより、Ｒ２を調整することができる。なお、図２６に示す例では、液体吐出ヘッドを構成する液体供給ユニット２２０内に流抵抗調整機構を内蔵しているが、液体吐出ヘッドの外に配置しても同じ効果を得ることができることはもちろんである。また、第二循環ポンプの代わりに、圧力を制御可能な圧力源（例えば水頭タンクや、可撓壁とエアーポンプを備えた袋など）を用いることもできる。
【０１０８】
（可変圧型（背圧型）負圧制御ユニットの圧力公差調整）
本発明の一実施形態は、図２４にて上述した背圧型負圧制御ユニットによる制御圧力の公差を補正するものである。上述したように、負圧制御ユニットは力平衡型の背圧型圧力調整弁と同様の機構であるので、一般的に制御圧力／流量に正の勾配（所謂ドルーブ、流量が増すほど制御圧力が上昇する）が存在し、その勾配に対して公差が生じ得る。本実施形態は、この制御圧力／流量の勾配を負にするとともに、流抵抗調整機構における流抵抗調整によって、上記勾配を調整し、共通流路の入口部における流量変動に伴う圧力変化を抑制する。
【０１０９】
また、一般的な背圧型圧力調整弁では、受圧板面積やバネ力の公差が原因で、ある流量における制御圧力値自体にも公差が生じる。本実施形態は、制御圧公差と制御圧／流量勾配公差を同時に補正する。
【０１１０】
本形態の圧力公差の調整について、図２４（ｃ）を参照して説明する。この形態の負圧調整機構は、基本的には図２２（ａ）〜（ｃ）に示したものと同様であるが、図２４（ｃ）に示すように、受圧板２３２の、第一圧力室２３５と反対側の面に、負圧調整部材２４０によって一端を固定支持された第二付勢部材が当接している点が異なる。負圧調整部材２４０は、外気連通口を有しており、また、負圧制御ユニットの可動機構２４１内を移動できるよう構成されている。本実施形態では、負圧調整部材２４０の側面に雄ネジ、可動機構２４１に雌ネジが形成され、互いに係合することによって、負圧調整部材２４０の位置を変えることができる。
【０１１１】
＜Ｐ１公差の調整＞
図２４（ｃ）において、負圧調整部材２４０を上下方向に移動させて、第二付勢部材２３９のｙ０を変更する。これにより、制御圧Ｐ１を調整することができる。負圧調整部材２４０を弁２３７に近づけるように動かすとｙ０が大きくなるので、式（３）のＰＬが減少し、Ｐ１が増加する。逆に、負圧調整部材２４０を弁２３７から遠ざかるように動かすとｙ０が小さくなるので、ＰＬが増大し、Ｐ１が低下する。このようにして、制御圧力Ｐ１の公差を補正して、所望の流量で所望の制御圧力Ｐ１を得ることが可能となる。
【０１１２】
本形態の負圧調整部材２４０は、ネジ状部材によってその位置を調整するものであるので、Ｐ１公差調整後に長期に渡って記録装置を使用すると、振動などの影響により、負圧調整部材２４０とバルブ２３７との相対位置が変化してしまう虞がある。そのため、調整後に負圧調整部材２４０を負圧制御ユニットに固定する機構があることがさらに好ましい。具体的には、負圧調整部材２４０の回転を防ぐカシメ構造や、あるいは接着剤などで固定する方法が好ましく用いられる。
【０１１３】
本形態についても、上述した式（５）と同様の、流量Ｑで微分した下式が得られる。 ｄＰ１／ｄＱ＝−（Ｓｖ／Ｓｄ）ｄＰ２／ｄＱ＋（ｋ１＋ｋ２）／Ｓｄｄａ／ｄＱ  （７）
流量Ｑが増大すると、図３からも分かるように、負圧調整機構〜第二循環ポンプ間の圧損が増大するので、Ｐ２は上昇する。このためｄＰ２／ｄＱは正である。一方、流量Ｑの増大とともに開度ａは増大するから、ｄａ／ｄＱは正である。ここで下記の式（８）を満たすように設計すると、式（７）から分かるように、負圧調整機構の制御圧力Ｐ２／流量Ｑの勾配は負となる。すなわち、流量Ｑが増大するほど、制御圧Ｐ１が減少する。このとき、弁作用圧Ｐ２の流量変化率Ｒ３は、以下の式を満たす。  
Ｒ３＞（ｋ１＋ｋ２）／Ｓｖ・（ｄａ／ｄＱ）    （Ｒ３：ｄＰ２／ｄＱ）    式（８）
【０１１４】
＜Ｐ１／Ｑ勾配の調整＞
このような特性を有する負圧調整機構を、図３の背圧型負圧制御ユニットに適用した場合、負圧制御ユニット２３０下流の供給側流抵抗調整機構２２２および回収側流抵抗調整機構２２３によって流抵抗を調整することができ、それによって上記Ｐ１／Ｑの負の勾配分を変えることができる。これにより、Ｐ１／Ｑ勾配に公差が生じた場合でも、供給側流抵抗調整機構２２２や回収側流抵抗調整機構２２３における調整によって、この公差を補正することが可能となる。
【０１１５】
具体的な調整方法としては、例えば以下のように行うことができる。  
１）液体吐出装置の仕様上想定される、負圧制御ユニットを通過する最小流量において、共通供給流路および／または共通回収流路の入口の圧力を測定する。  
２）同じく上記装置の仕様上想定される、負圧制御ユニットを通過する最大流において、共通供給流路および／または共通回収流路の入口の圧力を測定する。  
３）上記工程２）の流量を保持したままで、供給側流抵抗調整機構２２２および回収側流抵抗調整機構２２３における調整によって、工程１）で求めた圧力に近づくように調整する。
【０１１６】
負圧調整部材２４０による制御圧Ｐ１の絶対値を調整する工程と、上記１）〜３）のＰ１／Ｑ勾配を調整する工程の順序については、減圧型負圧制御ユニットの実施形態と同様である。
【０１１７】
なお、式（８）から容易に分かるように、Ｒ３を調整することによっても、Ｐ１／Ｑ勾配を調整することが可能である。具体的には、図２７に示すように、流抵抗調整機構を負圧制御ユニットと第二循環ポンプ１００４との間に配置する。これにより、Ｒ３を調整することが可能である。なお、図２７に示す構成では、液体吐出ヘッドを構成する液体供給ユニット２２０内に流抵抗調整機構を内蔵しているが、液体吐出ヘッド外に配置しても同じ効果を得ることができる。また、第二循環ポンプの代わりに、圧力を制御可能な圧力源（例えば水頭タンクや、可撓壁とエアーポンプを備えた袋など）を用いることもできる。
【０１１８】
（流抵抗調整機構）
以上の各形態において説明した流抵抗調整機構は、流路の断面積または流路の長さを変更可能な可動部を有するものである。このような機構のうち、特に、流路断面積を可変する機構、例えばニードル弁や、流路の一部に可撓膜を有し流路断面積を可変できる機構などを好ましく用いることができる。
【０１１９】
具体的には、図２４（ｃ）に示すように、流抵抗調整機構２２２は、シール材２２６が摺動可能なように取り付けられた調整ボルト２２４を、予め雌ネジ部２２５が切られた流路に挿入する形態のものである。この構成において、ボルト先端が流路内に挿入される量を大きくすることで、流路断面積の小さい箇所（高流抵抗部）を作ることができる。逆に、ボルト挿入量を小さくすれば低流抵抗となる。図２４（ｃ）に示す構成では、ネジ形状を図示したが、摺動可能なＯリングなどでも使用できる。また、図２４（ｃ）では不図示であるが、流抵抗の調整量の変化を防ぐために、調整後に調整ボルト２２４を固定する機構があることが好ましい。具体的には、調整ボルト２２４の回転を防ぐカシメ構造や、あるいは接着剤などで固定する方法が好ましく用いられる。
【０１２０】
なお、図２４（ｃ）では、流抵抗調整機構が負圧制御ユニット内に配置された形態であるが、図２、図３、図２６、図２７に示したように、液体供給ユニットの流路内、あるいは液体吐出ヘッド外の記録装置本体側の流路内に配置されていても本発明の効果を得ることが可能である。
【符号の説明】
【０１２１】
２１１    共通供給流路
２１２    共通回収流路
２２０    液体供給ユニット
２２２    供給側流抵抗調整機構
２２３    回収側流抵抗調整機構
２２４    調整ボルト
２２５    雌ネジ部
２２６    シール部材
２３０    負圧制御ユニット
２３１    付勢部材
２３２    受圧板
２３３    可撓性フィルム
２３４    シャフト
２３５    第一圧力室
２３６    第二圧力室
２３７    弁
２３８    開口部
２３９    第二付勢部材
２４０    負圧調整部材
２４１    可動機構
３    液体吐出ヘッド
【図１】
2017124609.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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