(57)【要約】      （修正有）【課題】２つの圧力調整機構に印加される圧力の変動を抑えることにより、各圧力調整機構によって得られる圧力間に安定した差圧を発生させ、吐出口に連通する吐出口連通流路に流れる液体の流速を安定化させることが可能な液体吐出記録装置を提供する。【解決手段】液体吐出ヘッドの吐出口に連通する吐出口連通流路に同一の種類の液体を流すための圧力を発生させる圧力制御アセンブリ４００を備える。圧力制御アセンブリは、第１の上流側流路から供給される液体を第１の圧力で流出させる第１の圧力調整機構と、第２の上流側流路から供給される液体を第１の圧力と異なる第２の圧力で流出させる第２の圧力調整機構と、を備える。第１の上流側流路と第２の上流側流路は互いに連通し、第１の圧力調整機構に連通する第１の下流側流路と第２の圧力調整機構に連通する第２の下流側流路がそれぞれ吐出口に連通する同一の吐出口連通流路に接続されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体吐出ヘッドに形成された吐出口から液体を吐出して記録を行う液体吐出記録装置であって、
前記吐出口に連通する吐出口連通流路に液体を流すための圧力を発生させる圧力制御アセンブリを備え、
前記圧力制御アセンブリは、
第１の上流側流路から供給される液体を第１の圧力で流出させる第１の圧力調整機構と、
第２の上流側流路から供給される液体を前記第１の圧力と異なる第２の圧力で流出させる前記第２の圧力調整機構と、を備え、
第１の上流側流路と前記第２の上流側流路は互いに連通し、
前記第１の圧力調整機構に連通する第１の下流側流路と前記第２の圧力調整機構に連通する第２の下流側流路がそれぞれ同一の前記吐出口連通流路に接続されていることを特徴とする液体吐出記録装置。
【請求項２】
前記第１の上流側流路と前記第２の上流側流路とが、前記圧力制御アセンブリの中で連通していることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出記録装置。
【請求項３】
前記第１、第２の上流側流路に、所定の圧力で液体を供給する圧力源が接続されると共に、前記圧力源と前記第１、第２の上流側流路との間に液体の流れを妨げる抵抗体が設けられ、
前記抵抗体と前記第１、第２の圧力制御機構との間で、前記第１の上流側流路と前記第２の上流側流路とが互いに連通していることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出記録装置。
【請求項４】
前記第１、第２の上流側流路に、所定の圧力で液体を供給する圧力源が接続されると共に、前記圧力源と前記第１、第２の上流側流路との間に液体の流れを妨げる抵抗体が設けられ、
前記圧力源と前記抵抗体との間で、前記第１の上流側流路と前記第２の上流側流路とが互いに連通していることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出記録装置。
【請求項５】
前記圧力制御アセンブリは、前記圧力源から送り出された液体を前記第１、第２の圧力制御機構に導くための流路を備えた液体供給ユニットを備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の液体吐出記録装置。
【請求項６】
前記抵抗体は、前記圧力源から送り出された液体に含まれた異物を除去するためのフィルタであることを特徴とする請求項４または５に記載の液体吐出記録装置。
【請求項７】
前記フィルタは、前記圧力源に接続される流入口と、前記第１、第２の上流側流路に接続される流出口とを有するフィルタ収容室の中に設けられ、
前記フィルタ収容室は、前記流入口から流入した液体を、前記フィルタを通過させた後、前記流出口から前記第１、第２の上流側へと流出させることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の液体吐出記録装置。
【請求項８】
前記流入口は、前記フィルタ収容室における鉛直下方部に設けられ、前記流出口は、前記フィルタ収容室における鉛直上方部に形成されていることを特徴とする請求項７に記載の液体吐出記録装置。
【請求項９】
前記フィルタ収容室は、前記フィルタの下面まで浮上した気泡を、前記フィルタ収容室から排出させる排気口を備えることを特徴とする請求項７または８に記載の液体吐出記録装置。
【請求項１０】
前記フィルタは、前記フィルタ収容室の中に水平に配置されていることを特徴とする請求項７ないし９のいずれか一項に記載の液体吐出記録装置。
【請求項１１】
前記フィルタは、前記フィルタ収容室の中に水平方向に対して所定の傾斜角度を持たせて配置されていることを特徴とする請求項７ないし９のいずれか一項に記載の液体吐出記録装置。
【請求項１２】
前記第１の圧力調整機構は、
前記第１の上流側流路と連通する第１の液体流通室と、
前記第１の下流側流路と連通する第１の圧力制御室と、
前記第１の液体流通室と前記第１の圧力室とを連通させる第１のオリフィスと、
前記第１の液体流通室と前記第１の圧力室との間の流路抵抗を変化させる第１の弁体と、
前記第１のオリフィスを閉塞する方向に第１の付勢力によって前記弁体を付勢する第１の付勢手段と、
前記第１の圧力室内の液体の量の変化に伴って発生する圧力変動に基づいて変位し、その変位を前記第１の弁体に伝えることによって、前記第１の付勢手段による前記第１の付勢力と合わせて、前記第１の弁体を動作させる第１の受圧部を有し、
前記第２の圧力調整機構は、
前記第２の上流側流路と連通する第２の液体流通室と、
前記第２の下流側流路と連通する第２の圧力制御室と、
前記第２の液体流通室と前記第２の圧力室とを連通させる第２のオリフィスと、
前記第２の液体流通室と前記第２の圧力室との間の流路抵抗を変化させる第２の弁体と、
前記第２のオリフィスを閉塞する方向に第２の付勢力によって前記弁体を付勢する第２の付勢手段と、
前記第２の圧力室内の液体の量の変化に伴って発生する圧力変動に基づいて変位し、その変位を前記第２の弁体に伝えることによって、前記第２の付勢手段による前記第２の付勢力と合わせて、前記第２の弁体を動作させる第２の受圧部を有する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧力制御アセンブリを搭載した液体吐出記録装置
【請求項１３】
前記第１の付勢力と前記第２の付勢力を異ならせたことを特徴とする請求項１２に記載の液体吐出記録装置。
【請求項１４】
前記第１の付勢手段は、第１のばね座と、該第1のばね座と前記第１の弁体との間に設けた第１のばねと、
前記第２の付勢手段は、第２のばね座と、該第２のばね座と前記第２の弁体との間に設けた第２のばねと、を有することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の液体吐出記録装置。
【請求項１５】
前記第１のばねの第１のばね定数と、前記第２のばねの第２のばね定数とが異なることを特徴とする請求項１４に記載の液体吐出記録装置。
【請求項１６】
前記第１の弁体が第１のオリフィスを閉塞した状態における前記第１のばねの長さと、前記第２の弁体が前記第２のオリフィスを閉塞した状態における前記第２のばねの長さと、が異なることを特徴とする請求項１４または１５に記載の液体吐出記録装置。
【請求項１７】
前記第１の受圧部の面積と、前記第２の受圧部の面積と、が異なることを特徴とする請求項１２ないし１６のいずれか一項に記載の液体吐出記録装置。
【請求項１８】
前記第１の弁体が前記第１の液体流通室の圧力を受ける第１の受圧面積と、前記第２の弁体が前記第２の液体流通室の圧力を受ける第２の受圧面積と、が異なることを特徴とする請求項１２ないし１７に記載の液体吐出記録装置。
【請求項１９】
前記液体吐出ヘッドは、前記吐出口および前記吐出口連通流路に連通し、前記吐出口連通流路に流れる液体が供給される圧力室と、
前記圧力室内に圧力変化を生じさせることによって前記吐出口から液体を吐出させる記録素子と、を備えることを特徴とする請求項１ないし１８のいずれか一項に記載の液体吐出記録装置。
【請求項２０】
前記吐出口連通流路は、前記圧力室に液体を供給する個別供給流路と、前記圧力室から液体を排出する個別回収流路と、を備え、
前記第１の下流側流路が前記個別供給流路と連通し、前記第２の下流側流路が前記個別回収流路と連通することを特徴とする請求項１２ないし１９のいずれか一項に記載の液体吐出記録装置。
【請求項２１】
前記液体吐出ヘッドの使用において、前記第１のオリフィスと前記吐出口との間の鉛直方向における距離と、前記第２のオリフィスと前記吐出口との間の鉛直方向における距離とが異なることを特徴とする請求項１２ないし請求項２０のいずれか一項に記載の液体吐出記録装置。
【請求項２２】
前記第１の下流側流路は、前記第１の圧力制御室の鉛直上方部に連通し、
前記第２の下流側流路は、前記第２の圧力制御室の鉛直上方部に連通していることを特徴とする請求項１２ないし請求項２１のいずれか一項に記載の液体吐出記録装置。
【請求項２３】
液体を吐出する吐出口を備える液体吐出ヘッドであって、
前記吐出口に連通する吐出口連通流路に液体を流すための圧力を発生させる圧力制御アセンブリを備え、
前記圧力制御アセンブリは、
第１の上流側流路から供給される液体を第１の圧力で流出させる第１の圧力調整機構と、
第２の上流側流路から供給される液体を前記第１の圧力と異なる第２の圧力で流出させる前記第２の圧力調整機構と、を備え、
第１の上流側流路と前記第２の上流側流路は互いに連通し、
前記第１の圧力調整機構に連通する第１の下流側流路と前記第２の圧力調整機構に連通する第２の下流側流路がそれぞれ同一の前記吐出口連通流路に接続されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２４】
前記第１の上流側流路と前記第２の上流側流路とが、前記圧力制御アセンブリの中で連通している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】
前記第１、第２の上流側流路に、所定の圧力で液体を供給する圧力源が接続されると共に、前記圧力源と前記第１、第２の上流側流路との間に液体の流れを妨げる抵抗体が設けられ、
前記抵抗体と前記第１、第２の圧力制御機構との間で、前記第１の上流側流路と前記第２の上流側流路とが互いに連通していることを特徴とする請求項２３または２４に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項２６】
前記第１、第２の上流側流路に、所定の圧力で液体を供給する圧力源が接続されると共に、前記圧力源と前記第１、第２の上流側流路との間に液体の流れを妨げる抵抗体が設けられ、
前記圧力源と前記抵抗体との間で、前記第１の上流側流路と前記第２の上流側流路とが互いに連通していることを特徴とする請求項２３または２４に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項２７】
前記圧力制御アセンブリは、前記圧力源から送り出された液体を前記第１、第２の圧力制御機構に導くための流路を備えた液体供給ユニットを備えることを特徴とする請求項２３ないし２６のいずれか一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、液体吐出ヘッドに形成された吐出口から液体を吐出して記録を行う液体吐出記録装置および液体吐出ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクなどの液体を吐出して記録を行う液体吐出記録装置では、液体の吐出を適正に行うためには、液体吐出前の状態において液体吐出ヘッドの吐出口内にメニスカスが形成されることが必要である。そのため、液体吐出ヘッドに接続された負圧発生源によって吐出口およびこれに連通する流路内の圧力を負圧に保つようになっている。但し、負圧発生源によって印加される負圧が変動した場合、吐出口内のメニスカスの位置が変動し、吐出される液滴体積にも変動が生じる。この変動が大きい場合には、記録される画像に濃度むらが生じ、画像品質に影響を及ぼすこととなる。
【０００３】
そこで、特許文献１には、吐出口内のメニスカスの位置の安定性を図る目的で、圧力制御ユニットを用いて吐出口部に印加させる負圧を制御する技術が提案されている。この特許文献１においては、ヘッドに対する記録液の供給経路に２つの圧力調整機構を有するユニットを組み込んでおり、それぞれの圧力調整機構で異なる種類の液体の圧力を制御し、各液体の吐出口内におけるメニスカスの位置を安定化させるようになっている。
【０００４】
また、特許文献２には、記録素子基板の吐出口を、インクを供給する供給側流路とインクを回収する回収側流路とに連通させ、両流路の間に差圧を持たせることで、吐出口内のインクを流す技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００５／０７５２０２号
【特許文献２】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】
【０００６】
特許文献１に記載の圧力調整機構では、圧力を制御するために圧力調整機構への加圧を必要としており、圧力調整の精度を上げるためには圧力調整機構への加圧力の変動抑制が必要になるという問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に開示の技術には、インクを供給する流路に接続される供給側圧力調整部と、インクを回収する流路に接続される回収側圧力調整部が、独立した流路を介して供給側ポンプと回収側ポンプとにそれぞれ接続されている。このため、供給側圧力調整部に印加される圧力と回収側圧力調整部に印加される圧力のそれぞれに大きな変動が生じ易く、その圧力変動によって供給側流路の圧力と回収側流路の圧力との差圧にも大きな変動が生じる。このように差圧に変動が生じた場合、液体吐出ヘッド内を流れる流体の流速に変動が生じ、これが画像品質を低下させる要因となる。すなわち、液体吐出ヘッド内を流れるインクの流速が変動した場合、吐出口からの溶剤の蒸発量が変動し、インク内の色材濃度がばらつき、吐出されるインク滴に含まれる色材量が不均一になる。また、吐出口からの排熱量が変動し、インク粘度にばらつきが生じて、吐出されるインク液滴の体積が不均一になる。このような現象が生じた場合、記録された画像には濃度むらなどが生じ、画像品質が低下することとなる。
【０００８】
本発明は２つの圧力調整機構に印加される圧力の変動を抑えることにより、各圧力調整機構によって得られる圧力間に安定した差圧を発生させ、吐出口に連通する吐出口連通流路に流れる液体の流速を安定化させることが可能な液体吐出記録装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、液体吐出ヘッドに形成された吐出口から液体を吐出して記録を行う液体吐出記録装置であって、前記吐出口に連通する流路に同一の種類の液体を流すための圧力を発生させる圧力制御アセンブリを備え、前記圧力制御アセンブリは、第１の上流側流路から供給される液体を第１の圧力で流出させる第１の圧力調整機構と、第２の上流側流路から供給される液体を前記第１の圧力と異なる第２の圧力で流出させる前記第２の圧力調整機構と、を備え、第１の上流側流路と前記第２の上流側流路は互いに連通し、前記第１の圧力調整機構に連通する第１の下流側流路と前記第２の圧力調整機構に連通する第２の下流側流路がそれぞれ前記吐出口に連通する同一の吐出口連通流路に接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る液体吐出記録装置によれば、２つの圧力調整機構に印加される圧力の変動を抑えることにより、各圧力調整機構によって得られる圧力間に安定した差圧を発生させることが可能となる。このため、吐出口に連通する吐出口連通流路に流れる液体の流速を安定化させることが可能になり、濃度むらを抑えた高品質な画像記録を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る液体吐出記録装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本実施形態の記録装置に適用される循環経路の循環形態を示す模式図である。
【図３】本実施形態における圧力制御アセンブリの概略構成を示す模式図である。
【図４】液体吐出ヘッドの概略構成を示す斜視図である。
【図５】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６】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】図６（ａ）のα部を拡大して示す透視図である。
【図８】図７のＩＸ−ＩＸ線における断面を示した図である。
【図９】（ａ）は吐出モジュールを示した模式図、（ｂ）はその分解図である。
【図１０】記録素子基板を示した模式図である。
【図１１】図１１（ａ）におけるＸＩＩ−ＸＩＩ線における記録素子基板およびカバープレートの断面を示す斜視図である。
【図１２】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１３】実施形態における負圧制御ユニットの構成を模式的に示す斜視図である。
【図１４】図１３におけるＸＩＶ-ＸＩＶ線断面図。
【図１５】弁体の開度とバルブ部の流路抵抗との関係を示す線図である。
【図１６】第１実施例における負圧制御ユニット２３０Ａを示す図である。
【図１７】第２実施例における負圧制御ユニット２３０Ｂを示す横断面図である。
【図１８】第３実施例における負圧制御ユニット２３０Ｃを示す横断面図である。
【図１９】第４実施例における負圧制御ユニット２３０Ｄを示す横断面図である。
【図２０】第５実施例における負圧制御ユニット２３０Ｅを示す横断面図である。
【図２１】第６実施例における負圧制御ユニット２３０Ｆを示す横断面図である。
【図２２】第７実施例および第８実施例を模式的に示す図である。
【図２３】第７実施例、第８実施例、および比較例を模式的に示す図である。
【図２４】図２３に示す各構成部品における圧力損失を算出した結果を示す図である。
【図２５】図２３に示す各流路構成における制御圧力設計値と、圧力制御値の最大値および最小値とを示す図である。
【図２６】図２３に示す各流路構成における圧力制御値の差圧と流速との関係を示す図である。
【図２７】図３に示したフィルタ収容室の第１変形例および第２変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。  
【００１３】
（第１の実施形態）
（インクジェット記録装置の説明）
図１は、本発明の液体を吐出する液体吐出記録装置、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を連続的もしくは間欠的に搬送しながら１パスで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。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、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＫのインクによるフルカラー記録が可能であり、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手段、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。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。
【００１４】
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。その循環の形態は、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、液体吐出ヘッド３の上流側で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循環形態とがある。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。
【００１５】
（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。
【００１６】
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する。さらに、液体吐出ヘッド内を循環したインクは、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。
【００１７】
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。
【００１８】
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、それぞれ共通供給経路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。
【００１９】
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。このようにすると、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。
【００２０】
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において、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。図２に示した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つの圧力調整機構を備えている。２つの圧力調整機構の内、相対的に高圧設定側（図２でＨと記載）、相対的に低圧側（図２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内の共通供給経路２１１、共通回収流路２１２に接続されている。液体吐出ユニット３００には、共通供給経路２１１、共通回収流路２１２、各記録素子基板の吐出口に連通する吐出口連通流路としての個別流路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が接続されており、２つの共通流路間に差圧が生じている。そして、個別流路２１３は、共通供給経路２１１および共通回収流路２１２と連通しているので、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。
【００２１】
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。
【００２２】
上述した負圧制御ユニット２３０内に配置された２つの圧力調整機構では、各々の流出口における圧力を必ずしも負圧に制御する必要はないが、吐出口において負圧が維持される圧力に制御することが好ましい。吐出口と同位置よりも鉛直上方に圧力調整機構を配置する場合は、吐出口を負圧にするため、圧力調整機構の流出口における圧力を負圧に制御することが好ましい。また、吐出口よりも鉛直下方に配置する場合は、吐出口が負圧に維持されるのであれば、圧力調整機構の流出口における圧力が正圧になるように制御してもよい。
【００２３】
吐出口の圧力値を正確に制御するには圧力調整機構から吐出口へ至る流路における圧力の変動を抑制する必要があるため、吐出口から近い位置に圧力調整機構を配置するとよい。従って、負圧制御ユニット２３０および液体供給ユニット２２０を液体吐出ユニット３００と一体化し、各ユニットを液体吐出ヘッド３の一部として構成することが好ましい。
【００２４】
図３で示す負圧制御ユニット２３０と液体供給ユニット２２０を合わせたユニットを圧力制御アセンブリ４００と称す。高画質な記録を実現するには、２つの圧力調整機構から吐出口までの流路で生じる圧力損失の変動を抑制することで一定の差圧を保ち、記録素子基板１０内を流れる液体の循環流速を安定化させる必要がある。そのため、負圧制御ユニット２３０を液体吐出ヘッド３に搭載し、圧力調整機構から吐出口に至る流路長を短くし、圧力損失を低減させる構成とすることが好ましい。また、図３に示すように、本実施形態では、液体供給ユニット２２０内に、フィルタ２２１を収容したフィルタ収容室２２２が設けられている。このフィルタ収納室２２２の流入口２２５には液体接続部１１１が接続され、流出口２２３には圧力制御機構Ｌ、Ｈが接続されている。液体供給ユニット２２０へ送られた液体は、流入口２２５からフィルタ収容室２２２内に流入し、フィルタ２２２によってゴミやインクからの析出物などの異物が除去された後、流出口２２３を経て圧力制御機構Ｌ、Ｈに供給される。
【００２５】
（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）および図５（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を組み付ける時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、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。
【００２６】
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ばね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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。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である図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である図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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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（差圧）を生じさせるようになっている。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、各色で共通供給流路２１１〜個別供給流路２１５〜記録素子基板１０〜個別回収流路２１４〜共通回収流路２１２へと順に流れる流れが発生する。
【００３６】
（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。
【００３７】
（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、熱エネルギにより液体に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。
【００３８】
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。
【００３９】
図１２は、図１１（ａ）におけるＸＩＩ−ＸＩＩ線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１９および液体回収路１８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２２、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、記録を休止している吐出口１３や圧力室２２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２２のインクが増粘するの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及び支持部材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、記録装置１０００の供給経路に回収される。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。
【００４０】
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。
【００４１】
図２に示す第１循環形態の形態においては、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に示す第２循環形態の形態においては、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全ての液体が、個別供給流路２１３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２１３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大きい流路を備える記録素子基板１０を備える場合であっても、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。
【００４２】
（記録素子基板間の位置関係の説明）
図１２は、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。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１２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。
【００４３】
（負圧制御ユニットの説明）
図１３は、本発明の第１の実施形態における負圧制御ユニット２３０の構成を模式的に示す斜視図である。負圧制御ユニット２３０には、負圧制御ユニット筐体２３１とこの負圧制御ユニット筐体２３１内に設けられた２つの圧力調整機構Ｌ、Ｈが構成されている。２つの圧力調整機構Ｌ、Ｈは、図２に示すポンプ１０４から送給される液体（インク）はフィルタ２２１などを介して供給される。負圧制御ユニット２３０には、その上流側から流入した液体の圧力を、異なる圧力（負圧）に調整した後、後段の液体吐出ヘッドへと供給する。以下、圧力調整機構Ｌ、Ｈの構成、作用をより詳細に説明する。
【００４４】
図１４は図１３におけるＸＩＶ-ＸＩＶ線断面図、図１５は図１３におけるＸＶ-ＸＶ線断面図である。なお、図１４（ａ）は負圧制御ユニット２３０に設けられた圧力調整機構の弁体２３２５が閉じて圧力制御を行っていない状態を示し、図１４（ｂ）は圧力調整機構の弁体２３２５が開いて圧力制御を行っている状態を示す。
【００４５】
図１３に示すように、負圧制御ユニット２３０は、その外殻が負圧制御ユニット筐体２３１によって形成され、その負圧制御ユニット筐体２３１と共に、２つの圧力調整機構Ｌ、Ｈを構成している。各圧力調整機構Ｌ、Ｈは、その一方が負圧制御ユニット筐体２３１の一側部に、他方が負圧制御ユニット筐体２３１の他側部に構成されている点を除き同一であるため、ここでは、一方の圧力調整機構Ｌを例に採り説明する。
【００４６】
圧力調整機構Ｌは、主として、負圧制御ユニット筐体２３１に設けられた蓋部２３４０と、弁体２３２５と、蓋部２３４０を付勢するばね２３２６ａ、および弁体２３２５を付勢するばね２３２６ａなどを備える。負圧制御ユニット筐体２３１には、負圧制御ユニット２３０の上流側流路２３２８および下流側流路２３２９が形成されている。蓋部２３４０は、負圧制御ユニット筐体２３１に気密性および液密性を保つよう固定される可撓性フィルム２３２２と、この可撓性フィルム２３２２の内面側に固定された受圧板２３２１を備える。蓋部２３４０との負圧制御ユニット筐体２３１との間には、下流側流路２３２９と液体連通する圧力制御室２３２３が形成されている。また、蓋部２３４０と負圧制御ユニット筐体２３１との間にはばね２３２６ａが介在しており、ばね２３２６によって蓋部２３４０は本体部から離間する方向、つまり圧力制御室２３２３を拡大させる方向（外方）に付勢されている。
【００４７】
負圧制御ユニット筐体２３１の内方には、上流側流路２３２８と流体連通する液体連通室２３２４が形成されており、この液体連通室２３２４内に弁体２３２５が収納されている。弁体２３２５は、液体連通室２３２４に形成されたオリフィスとの対向位置に配置されている。負圧制御ユニット筐体２３１にはばね座２３２５ａが固定され、このばね座２３２５ａと弁体２３２５との間に設けられたばね２３２６ｂにより、弁体２３２５がオリフィス２３２０を閉塞する方向へと付勢されている。弁体２３２５と受圧板２３２１とは、オリフィス２３２０に遊嵌されたシャフト２３２７によって連結されている。シャフト２３２７は、弁体２３２５および受圧板２３２１に接着剤あるいは圧入などによって固定されており、弁体２３２５および受圧板２３２１とは一体的に移動する。弁体２３２５はオリフィス２３２０よりも上流側に設けられており、弁体２３２５が、図１４（ａ）に示すように隔壁部２３２０ａに密接した状態（弁体２３２５が閉じた状態）にあるとき、オリフィス２３２０と液体連通室２３２４との連通は遮断される。これにより、液体連通室２３２４と圧力制御室２３２３の連通も遮断された状態となる。また、図１４（ｂ）に示すように、弁体２３２５がオリフィス２３２０を形成する隔壁部２３２０ａから離間し（図１４中、左方へと移動し）、隔壁部２３２０ａと弁体２３２５との間にギャップが形成される。このギャップを通じてオリフィス２３２０と液体連通室２３２４とが連通する。その結果、上流側流路２３２８と圧力制御室２３２３とが連通する。以下、弁体２３２５と、この弁体２３２５に対向する隔壁部２３２０ａとにより構成される部分をバルブ部と称す。また、弁体２３２５と隔壁部２３２０ａとの間にギャップが形成された状態を弁体２３２５が開くといい、弁体２３２５と隔壁部２３２０ａとが密接した状態を弁体２３２５が開くという。弁体２３２５が開くと、圧力御ユニット４の上流側流路２３２８から入ったインクは、弁体２３２５とオリフィス２３２０間のギャップを通り圧力制御室２３２３へと流入し、その圧力を受圧板２３２１へと伝える。その後、インクは、下流側流路２３２９へと排出される。
【００４８】
圧力制御室２３２３内の圧力は、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。弁体２３２５を付勢する付勢手段としてのばね２３２６ａと２３２６ｂそれぞれのばね力を変更することで、上流側流路２３２８に連通する液体連通室２３２４内の圧力Ｐ１を所望の圧力に設定することができる。なお、図１４では、付勢手段として、２つのばね２３２６ａと２３２６ｂとを連成した構成を採用している。しかし、圧力制御室２３２３の圧力が所望の負圧値を満足することが可能であれば、いずれか一方のばねだけを用いて弁体２３２５の付勢手段を構成することも可能である。この場合にも、圧力調整機能に支障を来たすことはない。
【００４９】
Ｐ２＝（Ｐ０・Ｓd−（Ｐ１・Ｓv＋ｋｘ））／（Ｓd−Ｓv）・・・（式１）
（式１）において、Ｓdは受圧板の受圧部面積、Ｓvは弁体の受圧面積、Ｐ０は大気圧、Ｐ１はオリフィス上流側の圧力、Ｐ２は圧力室内の圧力、ｋはばね定数、ｘはばね変位、をそれぞれ表している。なお、ばね定数ｋは２つのばね２３２６ａと２３２６ｂの合成ばね定数を表す。
【００５０】
またバルブ部の流路抵抗をＲ、オリフィス２３２０を通過する流量をＱとすると、次式が成立する。
【００５１】
Ｐ２＝Ｐ１−ＱＲ・・・（式２）
ここで、バルブ部は、その流路抵抗Ｒと弁体２３２５の開度とが、例えば図１６のような関係になるように設計する。すなわち、弁体２３２５の開度の増大とともに流路抵抗Ｒは低下する。（式１）と（式２）とが同時に成立するように弁体２３２５の位置を決めることで、圧力制御室２３２３の圧力Ｐ２が決定される。
【００５２】
圧力調整機構Ｌの上流に接続されている加圧源（第２循環ポンプ１００４）の圧力は一定である。このため、圧力調整機構Ｌの上流側流路２３２８に流入する液体の流量Ｑが増加した場合、流量Ｑが増大したことによる圧力調整機構Ｌからバッファタンク１００３に至る流路抵抗の増加分だけ、圧力制御室２３２３の圧力Ｐ１は減少する。その結果、弁体２３２５を開く力となる圧力Ｐ１・Ｓｖが減少し、（式１）により圧力制御室２３２３の圧力Ｐ２が瞬時的に上昇する。
【００５３】
また（式２）からＲ＝（Ｐ１−Ｐ２）／Ｑの関係が導出される。
【００５４】
ここで流量Ｑおよび圧力制御室内の圧力Ｐ２は増加し、オリフィス２３２０の上流側の圧力Ｐ１は低下しているので、流路抵抗Ｒは低下することになる。この流路抵抗Ｒの低下は、図１５に示すように、弁体２３２５の開度が増加することを意味する。図１４（ｂ）に示すように、弁体２３２５の開度が増加するとばね２３２６ａ、２３２６ｂの長さは小さくなるため、自然長からの変位であるｘは増加し、ばね２３２６ａ、２３２６ｂの作用力ｋｘは増大する。このため、（式１）から明らかなように、圧力制御室２３２３内の圧力Ｐ２は瞬時的に減少する。また、圧力制御室２３２３内の圧力Ｐ２が瞬時的に増加すると、上述とは逆の作用により、圧力制御室２３２３内の圧力Ｐ２は瞬時的に減少する。このように、流量Ｑに応じて弁体２３２５の開度が変化しつつ、（式１）、（式２）が両立するように圧力変化が瞬時的に繰り返されることで、圧力制御室２３２３内の圧力Ｐ２は一定に制御される。さらに、図１４（ａ）に示すように、圧力制御室２３２３に対し鉛直方向上方に下流側流路２３２９を接続すれば、圧力制御室２３２３内の気泡の滞留は抑制される。このため、受圧板２３２１の動作が気泡によって阻害されることはなくなり、制御圧力値を安定化することが可能となる。
【００５５】
以上、圧力制御ユニット２３０に設けられた一方の圧力調整機構Ｌについて述べたが、他方の圧力調整機構Ｈも同様の構成を有し、同様の圧力制御を行うことが可能である。但し、以下に説明するように、本実施形態においては、２つの圧力調整機構ＬとＨとが、互いに異なる２つの負圧を発生させるものとなっている。また、図１３および図１５に示すように、２つの圧力調整機構ＬとＨは、同一の負圧制御ユニット筐体２３１に各構成部材を組み込んで一体化した構成となっている。このように、２つの圧力調整機構Ｌ、Ｈを単一のユニットとして構成することで省スペース化を実現することが可能になる。
【００５６】
（実施例）
図１６ないし図２２は、本実施形態で使用する負圧制御ユニット２３０の２つの圧力調整機構Ｌ、Ｈにおいて、互いに異なる２つの負圧を発生させる実施例（第１実施例ないし第７実施例）を示す図である。なお、図１６ないし図２２において、図１３および図１４に示した部分と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、その説明の詳細は省く。  
図１６は、第１実施例における負圧制御ユニット２３０Ａを示す図である。この圧力制御ユニット２３０Ａは、一方の圧力調整機構Ｌのオリフィス２３２０と、他方の圧力調整機構Ｈのオリフィス２３３０とを、鉛直方向における異なる位置（高さ）に配置した構成となっている。図１６中、２３５は、オリフィス２３２０とオリフィス２３３０との鉛直方向において高さ位置の差（水頭差）を示している。これによれば、記録ヘッドの駆動時の吐出口に対する水頭差を、オリフィス２３２０と、オリフィス２３３０とで異ならせることが可能になり、その水頭差２３５によって、圧力調整機構ＬとＨのそれぞれから流出する液体に正確な差圧を発生させることができる。従って、各圧力調整機構Ｌ、Ｈから液体吐出ユニット３００の個別供給流路２１３と個別回収流路２１４とにそれぞれ液体を供給することにより、両流路の間に安定した差圧を持たせることが可能となる。このため、液体吐出ユニット３００内において、共通供給流路２１１から共通回収流路２１２への液体の流動を確実に実現することができる。さらに、２つの圧力調整機構Ｌ、Ｈに用いる全ての部品を共通化することが可能となり、製造コストを低減することができる。
【００５７】
図１７は、第２実施例における負圧制御ユニット２３０Ｂを示す横断面図である。この負圧制御ユニット２３０Ｂは、２つの圧力調整機構Ｌ、Ｈに設けられるばねのばね定数を互いに異なる値に設定した構成を有する。すなわち、弁体２３２５、２３３５を付勢するばね２３２６ａ、２３２６ｂによる弁体２３２５への付勢力と、ばね２３３６ａ、２３３６ｂによる弁体２３３５への付勢力とが、互いに異なるようにばね定数を設定している。図１７に示す例では一方の付勢手段を構成する２つのばね２３２６ａ、２３２６ｂのうち、１つのばね２３２６ｂのみを他方の付勢手段のばね２３３６ｂと異ならせ、一方の付勢手段のばね２３２６ａは他方の付勢手段のばね２３３６ａと同一のものを使用している。このように、１つの付勢手段の中の一つのばねのみを異ならせるようにすれば、負圧制御機構に用いる部品の内、異ならせるべき１つのばね以外の全ての部分を２つの圧力調整機構において共通化できるため、部品点数の削減や製造コスト低減が可能となる。但し、一方の付勢手段を構成する２つのばねを、他方の対応する２つのばねと異ならせることも可能である。
【００５８】
以下に具体例を挙げる。（式１）において大気圧に対して圧力制御室２３２３内の圧力を−１００ｍｍＡｑとするばね定数をＫ１とすると、次式が成立する。
（（Ｐ0Ｓd−（Ｐ1Ｓv＋ｋ1ｘ））／（Ｓd−Ｓv）＝Ｐ0−１００［ｍｍＡｑ］・・・（式３）
【００５９】
（式３）から、Ｋ１は以下の（式４）で表される。
Ｋ1＝（（Ｐ0−Ｐ1）・Ｓv＋１００（Ｓd−Ｓv））／ｘ・・・（式４）
【００６０】
ここで、ばね定数のみを変更して、大気圧に対して圧力制御室２３２３内の圧力を−２００ｍｍＡｑとする時のばね定数をＫ２とすると、（式４）と同様にＫ２は以下の（式５）で表される。
Ｋ2＝（（Ｐ0−Ｐ1）・Ｓv＋２００（Ｓd−Ｓv））／ｘ・・・（式５）
【００６１】
上述したように、ばね定数Ｋを変化させることで圧力制御値の変更が可能である。
【００６２】
次に、図１８ないし図２１に基づき、本発明で使用する負圧制御ユニット２３０の２つの圧力調整機構Ｌ、Ｈにおいて、２つの異なる圧力を発生させる他の実施例（第３実施例ないし第５実施例）を説明する。
【００６３】
図１８は第３実施例示す横断面図、図１９は第４実施例を示す横断面図である。第３実施例および第４実施例は、いずれも負圧制御ユニットに設けられた２つの圧力調整機構ＬとＨにおいて、それぞれ同一のばね定数を有するばねを使用する一方、各圧力調整機構における弁体が閉じた状態におけるばねの長さを異ならせた構成を有する。
【００６４】
第３実施例および第４実施例では、圧力調整機構Ｌの弁体２３２５が閉じた状態におけるばね２３２６ｂの長さ４５を、他方の圧力調整機構Ｌの弁体２３３５が閉じた状態におけるばね２３３６ｂの長さ４６より短くなるように構成している。
【００６５】
第３実施形態では、図１８に示すように、ばね座２３２５ｂがばね２３２５の一端部を収納する深さ（ばね収納長）を、ばね座２３３５ａがばね２３３５を収納する深さ（ばね収納長）より深く（長く）している。これにより、弁体が閉じた状態における一方の圧力調整機構のばねの圧縮量を、他方の圧力調整機構のばねの圧縮量より大きくすることができる。また、弁体が閉じた状態における一方の圧力調整機構Ｌにおいて発生する圧力を、他方の圧力調整機構Ｈにおいて発生する圧力より低く設定することが可能になる。
【００６６】
また、第４実施例は、ばねの伸縮方向におけるばね座２３２５ｂの位置を調整するばね長調整部材２３２５ｃを備える。図１９では、ばね長調整部材２３２５ｃによって、一方の圧力調整機構Ｌにおけるばね座２３２５ｂの位置を隔壁部２３２０ａに近づけた状態となっている。このため、弁体２３２５が閉じた状態におけるばねの長さは、他方の圧力調整機構Ｈにおいて弁体２３３５が閉じた状態におけるばねの長さより短くなるように調整されている。これにより、一方の圧力調整機構Ｌにおいて発生する負圧を、他方の圧力調整機構Ｈにおいて発生する負圧より低く設定することが可能になる。また、この第４実施形態では、ばね長調整部材によってばね座２３２５ｂの位置を調整可能とすることによって、負圧制御ユニット２３０を組み立てた後に、圧力制御値を調整することが可能になる。このため、ばね長調整部材２３２５ｃによってより正確な圧力制御が可能となり、２つの圧力調整機構ＬとＨとの間に所望の差圧を発生させることが可能となり、結果、吐出口におけるインク循環流速を高精度に調整することが可能になる。
【００６７】
なお、上記第３実施例および第４実施例では、圧力調整機構Ｌにおける２つの連成ばねのうち、一方（図１８、図１９では、弁体２３２５に接するばね２３２６ｂ）を調整するものとした。しかし、連成ばねのうち、受圧板２３２１に接するばね２３２６ａの長さ（圧縮量）を調整するようにしてもよい。また、２つのばね２３２６ｂと２３２６ｂ長さを共に調整してもよい。さらに、他方の圧力整機構Ｈにおける２つのばねのうち、少なくとも一方（２３３６ｂまたは２３３６ａ）を調整するようにしてもよい。この場合、圧力調整機構Ｌにおけるばね２３２６ａ、２３２６ｂの長さより、圧力調整機構Ｈにおける少なくとも一方のばね２３３６ａまたは２３３６ｂの長さが上回るように（圧縮量が下回るように）調整する。
【００６８】
図２０は、第５実施例を示す横断面図である。この第５実施例は、受圧部である受圧板２３２１、２３３３の各々が、圧力室２３２３、２３３３から圧力を受ける面積を互いに異ならせた構成を有する。すなわち、圧力調整機構Ｈにおける受圧板２３３１の面積を、圧力調整機構Ｌの２３２３の面積をより大きくすることで、圧力調整機構Ｌにおける圧力室２３２３の圧力と、圧力調整機構Ｈにおける圧力室２３３３の圧力との間に圧力差を生じさせることができる。また、受圧板２３２１、２３３２の面積を大きくすると、上流側から印加される圧力Ｐ１の圧力変動の影響を低減することができる。従って受圧板２３２１と受圧板２３３２の面積に差を持たせると共に、両受圧板２３２１、２３３２の面積をより大きく設定することも、圧力調整機構ＬとＨそれぞれの圧力室２３２３の圧力と圧力室２３３３の圧力との間に正確な圧力差を生じさせる上で有効である。
【００６９】
図２１は、第６実施例を示す横断面図である。この第６実施例は、各圧力調整機構Ｌ、Ｈにおける弁体２３２５と２３３５の受圧面積を互いに異ならせた構成を有する。弁体２３２５、２３３５の受圧面積とは、弁体がオリフィス２３２０、２３３０を閉じる時に隔壁部２３２０ａ、２３３０ａと接する箇所に囲まれた内側の領域（以下）の面積を指し、以下、この領域を受圧領域と称す。この弁体２３２５、２３３５の受圧領域には液体流通室２３２４、２３３４における圧力が加わり、この圧力と圧力室２３２３、２３３３内の圧力との差圧によって弁体２３２５、２３３５を移動させる力が発生する。但し、弁体２３２５、２３３５の形状によって弁体２３２５、２３３５の受圧領域は変化するため、図２１に記載した形状と異なる場合は、弁体２３２５、２３３５にかかる圧力が変化し、弁体２３２５、２３３５を移動させる力が変化することもある。
【００７０】
弁体２３２５、２３３５の受圧面積を縮小すると、それに伴って、受圧板２３２１、２３３１を縮小することができるため、圧制御ユニット２３０のサイズを小さくできる。しかしながら、弁体２３２５、２３３５の受圧面積が小さくなると、弁体２３２５、２３３５に傾きが生じ易く、バルブ部における流路抵抗が変動し易くなるため、圧力制御が不安定になる可能性がある。
【００７１】
上述したように、一方の圧力調整機構と他方の圧力調整機構とにおいて、ばね、受圧板、弁体のいずれかの部品を異ならせるようにした場合は、異ならせた部品を共通化できなくなるため、部品数が増えることとなる。特に、受圧板や弁体においては、成型による製造が一般的であるため、成型品が増えることよるコスト増大も懸念される。しかし、ばねは成形を伴わずに作成されるため、成形用の金型が不要であり、使用するばねの種類が増えることに起因するコスト増加分を低減できる。このため、２つの圧力調整機構それぞれの圧力室に圧力差を生じさせる手段としては、弁体を付勢するばねのばね定数を異ならせることが好ましい。
【００７２】
なお、以上の実施例では、圧力室の構成部材の一つとして可撓性フィルムを使用しているが、流体的にシールが可能であり、受圧板の可動性や弁体の開閉動作の妨げにならないものであれば、可撓性フィルムに限らず、他の部材を用いてもよい。
【００７３】
また、以上の実施例１ないし６は、単独で実施することも可能であるが、各実施例を適宜組み合わせて実施することも可能であり、上記実施例を組み合わせることによって、圧力制御が可能となる範囲を、より拡大することができる。
【００７４】
（負圧制御ユニットと流路の接続に関する実施例）
図２２（ａ）、（ｂ）は、本実施形態における負圧制御ユニット２３０と流路の接続に関する実施例（第７実施例および第８実施例）を模式的に示す図である。第７実施例では、図２２（ａ）に示すように、本体部２３１の内部で、圧力調整機構ＬおよびＨそれぞれの上流側流路２３２８、２３３８を互いに連通させた構成を有している。また、第８実施例では、図２２（ｂ）に示すように、本体部２３１の外部であり、かつ圧力制御アセンブリ４００内部で上流側流路２３２８と２３３８とを連通させた構成を有している。
【００７５】
高品位な画像記録を実現するためには、液体吐出ユニット３００内を流れるインクの流速を安定させることが必要であり、そのためには、インクの流れの発生源となる２つの圧力調整機構ＬとＨそれぞれの制御圧力の差（差圧）を安定化させることが必要となる。差圧の安定化には２つの圧力調整機構ＬとＨのそれぞれに付与する圧力値を近づけることが効果的であるため、第７実施例および第８実施例では、圧力調整機構ＬとＨの各々に連通する２本の上流側流路２３２８と２３３８とを互いに連通させた構成を有している。また、上流側流路２３２８と２３３８との連通位置は、圧力発生源から２つの圧力調整機構Ｌ、Ｈに至る流路での圧力損失を低減させる上で、圧力調整機構の近傍に定めることが好ましい。そこで、第７実施例および第８実施例では、図２３（ａ）、（ｂ）に示すように、圧力制御アセンブリ２０００の内部に上流側流路２３２８と２３３８との連通位置を定めている。
【００７６】
ここで、圧力調整機構Ｌ、Ｈの近傍で上流側流路２３２８、２３３８を互いに連通させる場合と、上流側流路２３２８、２３３８を互いに連通させない場合とにおける、圧力発生源と２つの圧力調整機構Ｌ、Ｈの間との間に生じる圧力損失の公差を比較する。なお、図２３は、負圧制御ユニット２３０と圧力発生源との接続を模式的に示す流体回路図であり、図２３（ａ）は図２２（ａ）に示す第６実施例の流体回路を、図２３（ｂ）は図２２（ｂ）の第７実施例の流体回路をそれぞれ示している。また、図２３（ｃ）は第７実施例および第８実施例に対する比較例としての流体回路を示している。この比較例では、圧力調整機構Ｌ、Ｈそれぞれの上流側流路を互いに連通させない構成を備える。
【００７７】
図２３に示す流体回路を構成する各部品は、以下のような構成を有するものとする。まず、圧力発生源として液体吐出ヘッド３の外部に配置した圧力源としてのポンプ（Ｐ１）１００４を用いる。ポンプ１００４から負圧制御ユニット２３０に至る流路には、長さ３０００ｍｍで内径Φ２．５±０．１ｍｍのチューブＴＵ１を用いる。チューブＴＵ１と液体吐出ヘッド３とを接続する液体接続部１１１は、長さ１０ｍｍ、内径Φ１±０．１ｍｍを有する。液体接続部１１１には、抵抗公差が±１０％の５００ｍｍ＾２のフィルタ２２１を接続する。フィルタ２２１には、負圧制御ユニット２３０内に配設した長さ５０ｍｍ、高さ３±０．１ｍｍ、幅５±０．１ｍｍの上流側流路２３２８、２３３８を接続する。
【００７８】
図２３（ａ）〜（ｃ）に示す流路構成において、粘度８ｃｐのインクを５０ｍｌ／ｍｉｎの流速で流した時、チューブＴＵ１と液体接続部１１１内の流路抵抗は（式６）で表され、負圧制御ユニット２３０内の流路抵抗は（式７）で表される。また、フィルタ２２１の抵抗係数は３００ｍｍＡｑ/（ｍｌ/ｍｉｎ）・ｍｍ＾２/ｃｐとする。
【００７９】
Ｒ＝８・η・Ｌ/π・ｒ＾４・・・（式６）
（式６）において、Ｒは流路抵抗、ηは粘度、Ｌは長さ、πは円周率、ｒは円筒流路半径をそれぞれ示している。
【００８０】
Ｒ＝１２＊η＊Ｌ＊（０．３３＋１．０２＊（ａ/ｂ＋ｂ/ａ））/（ａ＊ｂ）＾２・・・（式７）
（式７）において、ａは流路高さ、ｂは流路幅をそれぞれ示している。
【００８１】
ここで、各部品における圧力損失を算出した結果を図２４に示す。
【００８２】
図２４の結果に示されるように、上流側流路２３２８と２３３８とを互いに連通させない図２３（ｃ）の比較例では、２つの圧力調整機構Ｌ、Ｈに付与される圧力には、流路抵抗の公差によって、最大９８５．９ｍｍＡｑの差が生じる。また、図２３（ａ）に示す第７実施例のように、２つの圧力調整機構Ｌ、Ｈの近傍で上流側流路２３２８と２３３８とを互いに連通させた場合、２つの圧力調整機構Ｌ、Ｈに付与される圧力には、流路抵抗の公差によって、最大２．２ｍｍＡｑの差が生じる。このように、第７実施形態では、流路抵抗の公差によって生じる圧力の差が、比較例において生じる圧力差の１／４５０程度にまで低減される。
【００８３】
また、図２３（ｂ）に示す第８実施例のように、フィルタ２２１を通過する前（上流側）で上流側流路２３２８と２３３８とを互いに流体連通させた場合、流路抵抗の公差によって２つの圧力調整機構Ｌ、Ｈに付与される圧力には最大６６．２ｍｍＡｑの差が生じる。従って、第８実施例では、流路抵抗の公差によって生じる圧力差は、比較例において生じる圧力差の１／３０程度にまで低減される。
【００８４】
上記のように２つの圧力調整機構Ｌ、Ｈに付与される圧力に、流路抵抗の公差によって差が生じることにより、２つの圧力調整機構Ｌ、Ｈにおける制御圧力値には次のような変動が生じる。いま、（式１）に基づいて、圧力調整機構Ｈにおける制御圧力設計値を−１００ｍｍＡｑ、圧力調整機構Ｈにおける制御圧力設計値を−２００ｍｍＡｑに設定する場合を考える。ここで、（式１）において、Ｓｖを１９．２ｍｍ＾２、Ｓｄを５００ｍｍ＾２、Ｐ１−Ｐ０を２０００ｍｍＡｑ、ｋを９．８０６５×１０＾−３Ｎ／ｍｍ＾２に設定したとする。この場合、図２３（ｃ）の流体回路（比較例）では、それぞれの圧力調整機構Ｌ、Ｈにおける圧力制御値は、図２５（ｃ）のようになる。圧力制御値の差分（差圧）によって吐出口１３へインクの供給、排出を行うインク循環流路１３ｂを流れる液体の流速は図２６（ｃ）に示すようになる。
【００８５】
図２６（ｃ）に示すように、比較例における圧力制御値の差圧は、最大値（Ｍａｘ）が１３９．４４ｍｍＡｑ、最小値（Ｍｉｎ）が６０．５６ｍｍＡｑとなる。つまり、差圧の変動幅は７８．８８ｍｍＡｑとなる。このように差圧が変動することによって、吐出口１３へインクの供給、排出を行うインク循環流路１３ｂに流れる液体の流速には次のような変動が生じる。いま、制御圧力設計値の差圧が１００ｍｍＡｑ、その差圧によって吐出口１３へインクの供給、排出を行うインク循環流路１３ｂ内を流れる液体の流速（設計流速値）が２０ｍｍ／ｓであるとする。このとき、図２６（ｃ）では、前述の差圧の変動により、流速の最大値は２７．８９ｍｍ／ｓ、最小値は１２．１１となる。従って、差圧の変動に起因する液体の流速の変動幅（（流速の最大値）−（流速の最小値））は、１５．７８ｍｍ／ｓとなる。従って、制御圧力設計値の差圧によって流れる液体の流速に対し、図２６（ｃ）では、±３９．４％程度の大きな変動が流速に生じることとなる。このように、吐出口１３へインクの供給、排出を行うインク循環流路１３ｂ内を流れる流速が大きく変動することから、吐出口における負圧にも変動が生じ、高品質な画像記録の実現が困難になる。
【００８６】
一方、図２３（ｂ）に示す第８実施例の流体回路では、制御圧力設計値を図２５（ｂ）のように設定した場合、圧力調整機構ＬとＨの制御圧力の差分と、吐出口１３へインクの供給、排出を行うインク循環流路１３ｂを流れる液体の流速の最大値、最小値は図２６（ｂ）のようになる。図２６（ｂ）の場合、流速の最小値が１９．４７ｍｍ／ｓ、最大値が２０．５３ｍｍ／ｓとなり、流速の変動幅は１．０６ｍｍ／ｓとなる。つまり、第８実施例では吐出口１３へインクの供給、排出を行うインク循環流路１３ｂ内を流れる液体の流速が、設計流速値２０ｍｍ／ｓに対して±２．６％程度変動することとなる。この流速の変動幅は、図２５（ｃ）の比較例における流速の変動幅の約１／１５となる。
【００８７】
さらに、図２６（ａ）に示す第７実施例の流体回路では、制御圧力設計値を図２５（ａ）のように設定した場合、圧力制御値の差分と、その差圧によって吐出口１３へインクの供給、排出を行うインク循環流路１３ｂを流れる液体の流速の最大値と最小値は図２６（ａ）のようになる。図２６（ａ）の場合、流速の最小値が１９．９８ｍｍ／ｓ、最大値が２０．０２ｍｍ／ｓとなり、流速の変動幅は０．０３５となる。従って、第７実施例では吐出口１３へインクの供給、排出を行うインク循環流路１３ｂ内を流れる液体の流速が、設計流速値に対して±０．０９％程度変動することとなり、流速の変動は殆ど発生しなくなることが分かる。
【００８８】
以上のように、吐出口１３へインクの供給、排出を行うインク循環流路１３ｂ内を流れる液体の流速を安定させるためには、２つの圧力調整機構Ｌ、Ｈと連通する２本の上流側流路２３２８、２３３８を圧力調整機構近傍で流体接続させることが好ましい。
【００８９】
負圧制御ユニット２３０に設けられる２本の上流側流路２３２８と２３３８とを互いに連通させる位置は、図２２（ａ）に示すように本体部２３１の内部に設定してもよいが、図２２（ｂ）に示すように、負圧制御ユニット筐体２３１の外部に設定してもよい。流路抵抗の公差を低減させる上では、２本の上流側流路２３２８と２３３８とを互いに連通させる位置が、圧力調整機構Ｌ、Ｈに対してより近い位置に定められていることが好ましく、この点からすれば、図２２（ａ）に示す流路構成を採ることが望ましい。但し、図２２（ｂ）に示すように、負圧制御ユニット筺体２３１の外部で２本の上流側流路２３２８、２３３８を連通させる構成では、負圧制御ユニット筺体２３１内部で流路を分岐させる必要がない。このため、負圧制御ユニット筺体２３１を容易に射出成型可能な形状にすることができる。従って、負圧制御ユニット２３０を作製する上での難易度を下げるという点からすれば、図２２（ｂ）の流路構成は有効である。従って、図２２（ｂ）の構成を採ると共に、負圧調整ユニット近傍で２本の上流側流路２３２８と２３３８とを互いに流体接続させることが好ましい。また、図２２（ｂ）では液体供給ユニット２３０の内部で２本の上流側流路２３２８と２３３８とを互いに連通させているが、連通させる位置は液体供給ユニット２３０の内部に限らず、圧力制御アセンブリ４００の外部であってもよい。但し、この場合には、圧力調整機構Ｌ、Ｈの上流側において、流路抵抗の公差による圧力変動を抑え得るように、流体接続箇所から圧力調整機構までの距離を最小限に抑えることが必要となる。
【００９０】
また、図３に示すように、製造時に混入したゴミやインクからの析出物等による吐出口のつまりを抑制することを目的としてフィルタ２２１を配置している。このフィルタ２２１の配置位置は、２本の上流側流路２３２８、２３３８を連通させた位置よりも上流に設定することで、抵抗体であるフィルタ２２１を共通化させることが可能となる。これは、図２３（ａ）で示した流路構成を採ることで実現できる。このように、フィルタ２２１を共通化することによって、省スペース化を実現することが可能になると共に、図２４（ａ）、図２３（ａ）に示したように、圧力調整機構Ｌの制御圧力と圧力調整機構Ｈの制御圧力との差圧を安定化させることが可能になる。このため、液体吐出ユニット３００内を流れる液体の流速変動を抑制することが可能となり、高品質な画像の記録を実現することが可能になる。
【００９１】
（フィルタ収容室の変形例）
図２７（ａ）、（ｂ）は、図３に示したフィルタ収容室２２２の変形例を示す模式図であり、図２７（ａ）は第１変形例を、図２７（ｂ）は第２変形例をそれぞれ示している。図２７（ａ）に示す第１変形例に示すフィルタ収容室２２１Ａは、図３に示すフィルタ収容室２２２と同様に、液体供給ユニット２２０内に設けられている。フィルタ収容室２２２Ａ内には、フィルタ収容室２２２内を上流側領域と下流側領域とに二分するようにフィルタ２２１が配置されている。この第１変形例では、フィルタ２２１Ａは鉛直方向と直交する平面（水平面）に沿って配置されている。フィルタ収容室２２２Ａの鉛直下方部には、流入口２２５が形成されている。この流入口２２５Ａは液体供給ユニット２２０に設けられた液体接続部１１１に接続されている。また、フィルタ収容室２２２Ａの鉛直上方部には流出口２２３が形成されている。この流出口２２３Ａは、圧力制御機構Ｌ、Ｈの上流側流路２３２８、２３３８を互いに連通させた部分より上流側の流路に接続されている。さらに、フィルタ収容室２２２Ａには、フィルタ２２１の下面近傍に、排気口２２４Ａが形成されている。この排気口２２４Ａはバイパス流路２２４ａを介して液体供給ユニット２２０の排気部２２０ａに接続されている。
【００９２】
以上のように第１変形例では、フィルタ収容室２２２Ａの鉛直上方部に流出口２２３を形成し、フィルタ収容室２２２Ａ内の空気を排出し易い構成となっている。このため、浮力によって上方へと移動した気泡を流出口２２３Ａから排出することが可能になり、フィルタ収容室２２２Ａ内の気泡の滞留を抑制することが可能になる。さらに、フィルタ２２１Ａの下面側に排気口２２４Ａが形成されているため、フィルタ２２１まで浮上した気泡を排気口２２４Ａからバイパス流路２２４ａを通じて外部へと排出させることも可能になっている。このように、フィルタ収容室２２２Ａ内に空気が滞留するのを抑制することで、抵抗体であるフィルタ２２１Ａの有効面積の変動を抑えることが可能になる。このため、上流に配置した圧力源としてのポンプ１００から２つの圧力調整機構Ｌ、Ｈに至る流路抵抗値を安定化させることができる。従って、第１変形例のフィルタ収納室２２２Ａによれば、２つの圧力調整機構で制御する圧力値はさらに安定化し、所定の差圧によって液体吐出ユニット２２０内を流れるインクの流速変動をさらに低減することができ、高品質な画像記録を実現することができる。
【００９３】
また、図２７（ｂ）に示す第２変形例は、フィルタ収容室２２２Ｂ内に、水平方向に対して所定の傾斜角度を持たせてフィルタ２２１Ｂを配置したものであり、フィルタ収容室２２２Ｂはフィルタ２２１Ｂによって上流側領域と下流側領域とに二分されている。この第２変形例においても、流出口２２３はフィルタ収容室２２２Ｂの鉛直上方部に形成され、流入口２２３Ｂはフィルタ収容室２２２Ｂの鉛直下方部に配置されている。さらに、フィルタ収容室２２２Ｂには、上流側領域に連通する排気口２２４Ｂが流入口２２３より鉛直上方に形成され、これが液体供給ユニット２２０の排気部２２０ａに接続されている。
【００９４】
この第２変形例では、第１変形例と同様に鉛直上方部に形成された流出口２２４Ｂから空気を排出することができると共に、フィルタ２２１Ｂまで浮上した気泡を排気口２２４から排出することができる。しかも、この第２変形例では、フィルタ２２１Ｂが傾斜して配置されているため、上流側空間領域に流入したインクに混入した気泡を、フィルタ２２２Ｂの傾斜面に沿って上方へと浮上させ、排気口２２４Ｂから排出させることができる。このため、フィルタ収容室２２２Ｂ内に気泡が滞留するのを抑制する効果はさらに向上し、フィルタ２２１の有効面積の変動をより効果的に抑えることが可能になる。
【００９５】
なお、上記実施形態および第１、第２変形例においては、フィルタ収容室２２２Ａ、２２２Ｂを液体供給ユニット２２０内に配置した例を示したが、フィルタ収容室２２２Ａ、２２２Ｂの配置箇所は、負圧制御ユニット２３０内、あるいは圧力制御アセンブリ４００外に設けてもよい。この場合、圧力調整機構Ｌ、Ｈに対して鉛直方向における上方、下方、同位置のいずれにも配置可能であるが、圧力調整機構Ｌ、Ｈと圧力制御機構２３３との間の距離を短縮できるような配置が好ましい。例えば、図２７（ａ）、（ｂ）に示すように、圧力調整機構Ｌ、Ｈの上流側流路２３２８、２３３８との接続部が負圧制御ユニットの鉛直下方部に形成されている場合には、フィルタ収容室２２２を圧力調整機構Ｌ、Ｈの鉛直下方に配置することが好ましい。すなわち、圧力調整機構Ｌ、Ｈの鉛直下方に配置することで、フィルタ２２１を通過してから圧力調整機構Ｌ、Ｈに到達するまでの距離を短縮することが可能になる。このため、圧力源としてのポンプ１００４から圧力調整機構２３３に至るまでに生じる圧力損失を低減することができ、高精度な圧力制御を行うことが可能になる。
【００９６】
（他の実施形態）
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。一例として、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。
【００９７】
本発明における実施形態として、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。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、液体吐出ヘッドにおける圧力室内のインクを流動させる形態であってもよい。
【００９８】
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、いわゆる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、いわゆる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とカラーインクを吐出する記録素子基板の各々を１つずつ搭載する構成が挙げられるが、これに限るものではない。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。
【符号の説明】
【００９９】
３  液体吐出ヘッド
２２  圧力室
２１３  個別供給流路
２１４  個別回収流路
２１５  個別流路（吐出口連通流路）
２２１  フィルタ（抵抗体）
２２２Ａ、２２２Ｂ  フィルタ収容室
２３２  第１の圧力調整機構
２３３  第２の圧力調整機構
１０００  液体吐出記録装置
１００４  ポンプ（圧力源）
２０００  圧力制御アセンブリ
２３２０  第１のオリフィス
２３２１  受圧板（第１の受圧部）
２３２３  第１の圧力制御室
２３２４  第１の液体流通室
２３２５  第１の弁体
２３２５ａ  第１のばね座
２３２６ａ，２３２６ｂ  第１の付勢手段
２３２６ｂ  第１のばね
２３２８  第１の上流側流路
２３２９  第１の下流側流路
２３３０  第２のオリフィス
２３３１  第２の受圧部
２３３３  第２の圧力制御室
２３３５  第２の弁体
２３３５ａ  第２のばね座
２３３６ａ  第２の付勢手段
２３３６ａ  第２のばね
２３３８  第２の液体流通室
２３３９  第２の下流側流路
Ｌ  第１の圧力調整機構
Ｈ  第２の圧力調整機構
【図１】
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【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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