(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するための複数の吐出口を有する吐出口プレートと前記吐出口ごとに設けられ前記吐出口にインクを供給するための個別液室とを内部に有する流路形成部、および前記個別液室に収容されているインクを吐出させるためのエネルギーを生じるエネルギー発生素子を備えた記録ヘッドと、インクタンクと、を有する記録装置であって、
前記吐出口プレートの外側に、前記流路形成部の表面層が対向しており、
前記流路形成部の前記表面層の、前記吐出口と対向する位置にそれぞれ開口部が設けられ、
前記吐出口プレートと前記表面層の前記開口部との間にはそれぞれインク溜りが設けられ、かつ、前記インク溜りと連通する循環流路がそれぞれ設けられており、
前記開口部の開口面積は前記吐出口の開口面積より大きくなっており、
前記循環流路の両端部は、前記循環流路が接続した流入部と流出部にそれぞれ接続されており、
前記流入部と前記流出部と前記個別液室は前記インクタンクに接続されている、記録装置。
【請求項２】
前記流入部と前記流出部とが接続するインクタンクと、前記個別液室が接続するインクタンクは異なっている、請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記循環流路は、前記吐出口ごとに設けられている、請求項１または２に記載の記録装置。
【請求項４】
複数の前記循環流路が繋がって、複数の前記インク溜りに連通している、請求項１または２に記載の記録装置。
【請求項５】
前記吐出口プレートには、複数の前記吐出口が並んだ吐出口列が２列設けられた吐出口組が少なくとも１組設けられており、前記吐出口組の一方の前記吐出口列と他方の前記吐出口列との間には前記吐出口列に沿って前記流出部または前記流入部の一方が設けられており、前記吐出口列を挟んで前記流出部または前記流入部の一方と対向する位置に、前記流入部または前記流入部の他方が設けられており、前記循環流路は、各前記インク溜りから前記流出部または前記流入部の一方につながっており、前記流出部または前記流入部の他方は前記個別液室につながっている、請求項１に記載の記録装置。
【請求項６】
前記吐出口プレートには、複数の前記吐出口が並んだ吐出口列が２列設けられた吐出口組が少なくとも１組設けられており、前記吐出口組の前記吐出口列に沿って、前記流出部と、前記流入部が設けられており、前記流入部と前記流出部に挟まれた位置に２列の前記吐出口列が配置されており、各前記循環流路は、一方の前記吐出口列の各前記吐出口に対向する前記インク溜りとそれに対応する他方の前記吐出口列の各前記吐出口に対向する前記インク溜りとを連通する、請求項１に記載の記録装置。
【請求項７】
インクを吐出するための複数の吐出口が並んだ２列の吐出口列を１つの組とした吐出口組が少なくとも１組設けられた吐出口プレートと、前記吐出口ごとに設けられ、前記吐出口に前記インクを供給するための個別液室と、を内部に有する流路形成部を有する記録ヘッド、およびインクタンクを有する記録装置であって、
前記吐出口プレートの外側に、前記流路形成部の表面層が対向しており、
前記吐出口プレートには、前記吐出口を挟んで対向する位置に、前記個別液室に沿って導入口と導出口とが設けられ、
前記個別液室は、前記吐出口プレートに対して垂直に設けられ、エネルギー発生素子によって形成される壁によって区切られ、かつ前記吐出口プレートによって覆われており、
前記流路形成部の前記表面層の前記吐出口と対向する位置に、前記吐出口の開口面積より大きな開口面積を有する開口部が設けられ、
前記吐出口プレートと前記表面層とは、前記吐出口と前記導入口と前記導出口と前記開口部とを含む空間を囲むように設けられたスペーサを介して接続されることで前記吐出口プレートと前記表面層との間に循環流路が形成されており、
一方の前記吐出口列と他方の前記吐出口列の間には吐出口列に沿って流出部または流入部の一方が設けられており、前記吐出口列を挟んで前記流出部または前記流入部の一方と対向する位置に、前記流入部または前記流入部の他方が設けられており、
前記流入部と前記流出部は前記インクタンクに接続されている、記録装置。
【請求項８】
前記吐出口が、前記導入口または前記導出口と共通化している、請求項７に記載の記録装置。
【請求項９】
前記導入口の開口面積と前記導出口の開口面積とが異なっている、請求項７に記載の記録装置。
【請求項１０】
インクを吐出するための複数の吐出口が並んだ２列の吐出口列を１つの組とした吐出口組が少なくとも１組設けられた吐出口プレートと、前記吐出口ごとに設けられ、前記吐出口に前記インクを供給するための個別液室と、を内部に有する流路形成部を有する記録ヘッド、およびインクタンクを有する記録装置であって、
前記吐出口プレートは前記流路形成部の表面層に接触して設けられ、
前記個別液室は、前記吐出口プレートに対して垂直に設けられ、エネルギー発生素子によって形成される壁によって区切られ、かつ前記吐出口プレートによって覆われており、
前記吐出口は、同じ前記吐出口列において隣接する前記吐出口が、各前記個別液室において、インクの流れに対して上流側と下流側にそれぞれ位置するように配置され、
前記流路形成部の前記表面層の前記吐出口と対向する位置に、前記吐出口の開口面積より大きな開口面積を有する開口部が設けられ、隣接する前記開口部が繋がって循環流路が形成されており、
一方の前記吐出口列と他方の前記吐出口列の間には吐出口列に沿って流出部または流入部の一方が設けられており、前記吐出口列を挟んで前記流出部または前記流入部の一方と対向する位置に、前記流入部または前記流入部の他方が設けられており、
前記流入部と前記流出部は前記インクタンクに接続されている、記録装置。
【請求項１１】
前記インクタンクと前記流入部の間と前記インクタンクと前記流出部との間の両方、またはいずれかに前記インクの流動手段が設けられている、請求項２から１０のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項１２】
前記エネルギー発生素子は、圧電素子である、請求項１から１１のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項１３】
インクを吐出するための複数の吐出口を有する吐出口プレートと前記吐出口ごとに設けられ、前記吐出口に前記インクを供給するための個別液室とを内部に有する流路形成部、および前記個別液室に収容されているインクを吐出させるためのエネルギーを生じるエネルギー発生素子を備えた記録ヘッドと、インクタンクと、前記インクタンクのインクを流動させる流動手段と、を有する記録装置におけるインクの増粘を抑制する方法であって、
前記吐出口プレートの外側に前記流路形成部の表面層が対向するように前記吐出口プレートを配置して、
前記流路形成部の前記表面層の前記吐出口プレートの前記吐出口と対向する位置に前記吐出口の開口面積より大きい開口面積を有する開口部をそれぞれ設けて、前記吐出口プレートと前記表面層の前記開口部との間にそれぞれインク溜りを形成し、かつ、前記インク溜りと連通する循環流路をそれぞれ設けて、
前記流動手段によって、前記インクタンクのインクを前記循環流路に流動させる、インクの増粘を抑制する方法。
【請求項１４】
前記循環流路を、前記吐出口ごとに設ける、請求項１３に記載のインクの増粘を抑制する方法。
【請求項１５】
複数の前記循環流路を、複数の前記インク溜りに連通するように接続する、請求項１３に記載のインクの増粘を抑制する方法。
【請求項１６】
前記吐出口プレートに複数の前記吐出口が並んだ吐出口列を２列設けた吐出口組を少なくとも１組設けて、
前記吐出口組の一方の前記吐出口列と他方の前記吐出口列との間に前記吐出口列に沿って設けられた流入部から前記インクを前記個別液室に流し、さらに前記吐出口を介して前記インク溜りに流し、さらに前記循環流路を介して、吐出口組の前記吐出口列の流入部と対向する位置に設けられた流出部に流す、請求項１３に記載のインクの増粘を抑制する方法。
【請求項１７】
前記吐出口プレートに複数の前記吐出口が並んだ吐出口列を２列設けた吐出口組を少なくとも１組設けて、
前記循環流路を一方の前記吐出口列の各前記吐出口に対向する前記インク溜りとそれに対応する他方の前記吐出口列の各前記吐出口に対向する前記インク溜りとを一方の前記吐出口列と他方の前記吐出口列とで対応する位置にある前記インク溜りに連通させて、
前記吐出口組の前記吐出口列に沿って設けられた流入部から一方の列の前記個別液室に流れた前記インクを、前記吐出口を介して前記インク溜りに流し、さらに前記循環流路を介して他方の列の前記インク溜りに流し、さらに前記吐出口と前記個別液室を介し、２列の前記吐出口列を挟んで前記流入部と対向する位置に設けられた流出部に流す、請求項１３に記載のインクの増粘を抑制する方法。
【請求項１８】
インクを吐出するための複数の吐出口が並んだ２列の吐出口列を１つの組とした吐出口組が少なくとも１組設けられた吐出口プレートと、前記吐出口ごとに設けられ、前記吐出口に前記インクを供給するための個別液室と、を有する流路形成部を備えた記録ヘッド、インクタンク、および前記インクタンクのインクを流動させる流動手段を有する記録装置におけるインクの増粘を抑制する方法であって、
前記吐出口プレートの外側に前記流路形成部の表面層が対向するように前記吐出口プレートを配置して、
エネルギー発生素子によって形成され、前記吐出口プレートに対して垂直に配置する壁と前記吐出口プレートとで前記個別液室を形成し、
前記吐出口プレートに、前記吐出口を挟んで対向する位置に導入口と導出口とを設けて、
前記流路形成部の前記表面層の前記吐出口と対向する位置に、前記吐出口の開口面積より大きい開口面積を有する開口部を設けて、
前記表面層と、前記吐出口プレートとを、前記吐出口と前記導入口と前記導出口と前記開口部とを含む空間を囲むように設けられたスペーサを介して接続することで前記吐出口プレートと前記表面層との間に循環流路を形成し、
前記吐出口組において、前記流路形成部の、一方の前記吐出口列と他方の前記吐出口列とに挟まれた位置に前記吐出口列に沿って形成した流入部から、前記インクタンクのインクを流入させて、前記インクを前記個別液室から前記導入口を介して前記循環流路に流入させて前記導出口を介して前記個別液室に戻し、前記吐出口列を挟んで前記流入部と対向する位置に前記吐出口列に沿って形成した流出部に流出させる、インクの増粘を抑制する方法。
【請求項１９】
前記吐出口と前記導入口または前記導出口を共通化することで、前記循環流路の前記インクを、前記吐出口を介して前記個別液室に流動させる、または、前記個別液室のインクを、前記吐出口を介して前記循環流路に流動させる、請求項１８に記載のインクの増粘を抑制する方法。
【請求項２０】
前記導入口の開口面積を前記導出口の開口面積より大きくすることで、前記循環流路の前記インクの一部を、前記吐出口を介して前記個別液室に流動させる、または前記導出口の開口面積を前記導入口の開口面積より大きくすることで、前記個別液室の前記インクの一部を、前記吐出口を介して前記循環流路に流動させる、請求項１８に記載のインクの増粘を抑制する方法。
【請求項２１】
インクを吐出するための複数の吐出口が並んだ２列の吐出口列を１つの組とした吐出口組が少なくとも１組設けられた吐出口プレートと、前記吐出口ごとに設けられ、前記吐出口に前記インクを供給するための個別液室とを内部に有する流路形成部を備えた記録ヘッド、インクタンク、および前記インクタンクのインクを流動させる流動手段を有する記録装置におけるインクの増粘を抑制する方法であって、
エネルギー発生素子によって形成され、前記吐出口プレートに対して垂直に配置する壁と前記吐出口プレートとで前記個別液室を形成し、
前記吐出口を、各前記個別液室において、インクの流れに対して上流側と下流側にそれぞれ位置するように配置して、
前記吐出口プレートを前記流路形成部の表面層の内面に接触させて、前記表面層の前記吐出口と対向する位置に、前記吐出口の開口面積より大きい開口面積を有する開口部を設けて、隣接する前記開口部が繋がるように循環流路を形成し、
前記流路形成部の、一方の前記吐出口列と他方の前記吐出口列とに挟まれた位置に前記吐出口列に沿って形成した流入部から前記個別液室に前記インクタンクのインクを流入させて、前記インクを一方の個別液室から一方の前記開口部と前記循環流路と他方の前記開口部とを介して他方の前記個別液室に流し、さらに前記吐出口列を挟んで前記流入部と対向する位置に前記吐出口列に沿って形成した流出部に流出させる、インクの増粘を抑制する方法。
【請求項２２】
前記インクが蒸発する量よりも前記循環流路を流動する前記インクの量を多くする、請求項１３から２１のいずれか１項に記載のインクの増粘を抑制する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを吐出して記録を行なう記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録ヘッドに設けられた吐出口からインクを記録情報に応じて間欠的に吐出させて紙等の記録媒体に付着させるインクジェット記録方式（ドロップオンデマンド方式）の代表的なものとして、サーマル方式と圧電素子方式とがある。サーマル方式は熱エネルギーによってインクを発泡させ、その発泡圧力によって吐出口からインク液滴を吐出させる方式である。一方、圧電素子方式は、圧電素子の変形によって各吐出口に設けられた液室内の圧力を変化させて吐出口からインク液滴を吐出させる方式である。このような方式の記録ヘッドを用いた記録装置では、吐出口近傍のインク中の水分等が蒸発し、さらにそれに伴う移流により吐出口近傍のインクが増粘してしまう場合がある。このことによって、全て、または一部の吐出口からインクが吐出しなかったり、インクの吐出量が所望の値に達しない状態が発生したりする場合がある。また、吐出口から吐出されたが記録媒体に到達しない霧状のインクミストが吐出口付近に多量に付着すると、付着したインクミストがインク吐出の妨げとなりインク液滴の着弾ズレを生じてしまう。
【０００３】
高速記録を要求される商業用記録にインクジェット記録ヘッドを用いた記録装置を適用しようとした場合、記録媒体の全幅に対応して吐出口を整列させた形態のフルマルチタイプの記録ヘッドがしばしば用いられる。このような記録ヘッドを備えるラインプリンタと呼ばれる記録装置では、記録ヘッドが記録媒体搬送方向と垂直な方向へ往復動作することなしに記録が行われる。商業記録向けの記録装置では、多数の記録媒体への記録を短時間で終わらすために長時間の連続記録が望ましい。しかしながら、インクの増粘を防止するために、記録中に記録ヘッドの吸引回復動作を入れると長時間連続記録の妨げになってしまう。またフルマルチタイプの記録ヘッドは吐出口が記録媒体の全幅に対応して多数配列されているので、予備吐出を行うとランニングコストが大幅に増加してしまう。これらの問題を解決して長時間連続記録が可能なインクジェット記録ヘッドを構成するための対策が求められている。
【０００４】
ラインプリンタにおけるインクの増粘現象や吐出口付近に付着するインクミストの対策として、特許文献１に開示されている対策が知られている。特許文献１では、サーマル方式のインクジェット記録ヘッドにおいて、吐出口と対応する記録ヘッドの外面に吐出口の断面積よりも広い開口を有した構成となっていて、この開口部分でインクのメニスカスを保持している。また隣接する開口部同士は連通部を介して互いに連通している。このような構成によれば、浮遊するインクミストが開口部に付着しても開口部のインクに吸収されてしまうので、インクミストがインクの吐出に悪影響を与えることはない。また、インク吐出後に、インクが吐出されていない吐出口に対応する位置の開口部のインクが、インクが吐出された吐出口に対応する位置の開口部へと連通部を介して移動する。その結果、インクが吐出されていない開口部にも、液室から増粘していない新鮮なインクが補充されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−９５８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示された方法においても、長時間に渡ってインクが吐出されない非記録状態においては、インクからの水分等の蒸発に起因する吐出不良を完全に避けることは出来ない。長時間の非記録状態の後にインクの吐出を開始すると、開始直後のインク液滴は増粘しているため記録品位の低下や着弾ズレを生じてしまう。また、記録情報によっては特定の吐出口からのみインクが吐出され、吐出頻度の低い吐出口との間で吐出速度、吐出インク液滴量、及びインクの再充填速度といった吐出特性にばらつきが生じてしまう可能性がある。このばらつきによって記録媒体への記録品位に悪影響を与えることが考えられる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記の問題点を解決して、インクの増粘を抑制し、長時間にわたって高品位の記録が可能な記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の記録装置は、記録ヘッドと、インクタンクとを有する。記録ヘッドには、インクを吐出するための複数の吐出口を有する吐出口プレートと吐出口ごとに設けられ吐出口にインクを供給するための個別液室とを内部に有する流路形成部が設けられている。また、個別液室に収容されているインクを吐出させるためのエネルギーを生じるエネルギー発生素子も設けられている。
【０００９】
吐出口プレートの外側には、流路形成部の表面層が対向している。流路形成部の表面層の、吐出口と対向する位置にはそれぞれ開口部が設けられている。吐出口プレートと表面層の開口部との間にはそれぞれインク溜りが設けられ、かつ、インク溜りと連通する循環流路がそれぞれ設けられている。また、開口部の開口面積は吐出口の開口面積より大きくなっている。そして、循環流路の両端部は、循環流路同士が接続した流入部と流出部にそれぞれ接続されており、流入部と流出部と前記個別液室は前記インクタンクに接続されている。
【発明の効果】
【００１０】
吐出口付近には常に増粘していない新鮮なインクが供給されるので、長時間に渡って吐出されない吐出口においても増粘の影響はなく、インクの吐出特性のばらつきを小さく保ち、長時間にわたって高品位の記録が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る記録装置の一実施形態の概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の記録ヘッドの拡大断面図である。
【図３】吐出口近傍を拡大した概略図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の記録ヘッドの概略構成図である。
【図５】本発明の第３の実施形態におけるインクの流れを示す概略図である。
【図６】本発明の第４の実施形態の記録ヘッドの模式図である。
【図７】本発明の第５の実施形態の記録ヘッドの模式図である。
【図８】本発明の第６の実施形態の記録ヘッドの模式図である。
【図９】本発明の第７の実施形態の記録ヘッドの拡大断面図である。
【図１０】図９の記録ヘッドの平面図である。
【図１１】図９の記録ヘッドの吐出口近傍を拡大した概略図である。
【図１２】第７の実施形態の記録ヘッドの変形例である。
【図１３】第７の実施形態の記録ヘッドの他の変形例である。
【図１４】本発明の第８の実施形態の記録ヘッドの拡大断面図である。
【図１５】図１４の記録ヘッドの平面図である。
【図１６】図１４の記録ヘッドの吐出口近傍を拡大した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態を説明する。なお、同一の機能を有する構成には添付図面中、同一の番号を付与し、その説明を省略することがある。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１３】
図１は、本発明に係る記録装置の一実施形態の概略構成図である。この記録装置では、搬送手段である、搬送ローラ３に張架された無端ベルト状の搬送ベルト４の上に記録媒体２が載置され、搬送ローラ３を搬送ベルト４の駆動によって記録媒体２が搬送される。  
【００１４】
図１に示した記録装置の一例では、記録媒体２の幅に対応した範囲にわたって吐出口を整列させてなる記録素子基板をもつインクジェット記録ヘッド１が用いられている。記録ヘッド１は、本実施形態では４個、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ）の４色に対応して４つ設けられており、記録ヘッド１が記録媒体２の搬送方向に順番に並んで配置されている。搬送ベルト４によって記録媒体２を搬送しながら、記録ヘッド１から記録用インクを吐出させることによって、記録媒体２に高速でフルカラーの記録が行なわれる。
【００１５】
［第１の実施形態］
図２は、本発明の第１の実施形態の記録ヘッドの拡大断面図である。また、図３は、吐出口９近傍を拡大した概略図であり、図３（ａ）は吐出口９近傍の上面を拡大した概略図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡＡ’断面の概略図である。
【００１６】
記録ヘッドは、回路や後述する圧電素子７などが設けられた不図示の基板と、吐出口９やインクが流れる流路が形成された流路形成部１４とで構成されている。
【００１７】
流路形成部１４の内部には、複数の吐出口９が貫通して設けられた吐出口プレート１８と、吐出口９ごとに設けられ、一部に吐出口プレート１８を用いて形成された個別液室８と、各個別液室８と絞り部１３を介して繋がっている共通液室１２とが設けられている。共通液室１２は、インク流路２２を介してインクが収容されているインクタンク６及びインクタンク６’と繋がっている。
【００１８】
また、吐出口プレート１８の外側に、流路形成部１４の表面を構成する表面層１４’が対向している。この表面層１４’の、各吐出口９と対応する位置に、それぞれ開口部３１が設けられている。また、表面層１４’と吐出口プレート１８との間には、各吐出口９に対応して循環するインクが流れる循環流路１１が設けられており、循環流路１１の吐出口９および表面層１４’の開口部３１の位置には、インク溜り１０が設けられている。表面層１４’の開口部３１は、吐出口９の開口面積より大きい。また、表面層１４’の循環流路１１と対応する位置は循環用インク流路１１に沿って細く開口している。つまり、図３（ａ）や図３（ｂ）に示すように、インク溜り１０や循環流路１１は、流路形成部１４の表面層１４’から外部に露出している。
【００１９】
循環流路１１は、各吐出口９に設けられているが、その両端部は共通インク流入部３２と、共通インク流出部３３に接続している。共通インク流入部３２と共通インク流出部３３は、インク流路２２を介してそれぞれインクタンク６に接続している。また、インクタンク６から共通インク流入部３２、および共通インク流出部３３に繋がるインク流路２２にはそれぞれインクを循環させるためのインク流動手段としてポンプ５が設けられている。なお、インクの循環がスムーズに行なわれるのであれば、ポンプ５は、インクタンク６と共通インク流入部３２の間、およびインクタンク６と共通インク流出部３３の間の両方ではなく１つでも構わない。
【００２０】
流路形成部１４の表面層１４’とは反対の面（裏面層１４’’）であって、個別液室８に対応する位置には、吐出口９からインクを突出させるためのエネルギー発生素子である圧電素子７が設けられている。
【００２１】
以上のようにして、インクタンク６からインク流路２２、共通インク流入部３２、インク溜り１０を経由する循環流路１１、共通インク流出部３３、およびインク流路２２を介して、インクタンク６に至るインクが循環する循環路が出来上がっている。そして、インクタンク６’からインク流路２２、共通液室１２、絞り部１３、個別液室８を介して、吐出口９に至るインクの流路も出来上がっている。
【００２２】
記録装置に、インクタンク６、６’が取り付けられると、インクタンク６’のインクが毛管力などによって個別液室８に充填される。そして、さらに毛管力によって、吐出口９を介して、循環流路１１にインクが流れる。それと同時に、インクタンク６からも循環用のインクが供給され、インクが循環する循環路にインクが満たされる。そして、インクの流動手段であるポンプ５によって、インクタンク６からのインクが図２や図３中の矢印のように常に流動している。
【００２３】
インクタンク６からのインクは、インク溜り１０および循環流路１１を通過する際に、表面層１４’の外部に露出した部分から蒸発してしまい、インクの増粘が生じてしまう。そのため、インク増粘の影響をなくすように、ポンプ５によってインクタンク６からインク溜り１０や循環流路１１へ常にインクを供給する。望ましくは、インク溜り１０およびインク流路１１へと供給されるインク量を蒸発していくインク量よりも多くする。
【００２４】
本発明の記録ヘッドは記録媒体の搬送機構、記録ヘッドへのインク供給機構、および記録装置の制御機構などを備えた記録装置に搭載して使用される。記録装置に取り込まれた記録画像データに応じて、必要な画素に対応する圧電素子７が選択的に駆動され、駆動された圧電素子７に対応した個別液室８の吐出口９からインク液滴が記録媒体に向かって吐出されることで、記録媒体への記録が行われる。
【００２５】
インクの吐出に当たっては圧電素子７が駆動されると圧電素子７の変形に伴い個別液室８の内部の圧力が変化して個別液室８内のインクが吐出口９を通って押し出され、インク溜り１０を介して記録媒体へ向けて吐出される。このとき、吐出口９の断面積に応じた液滴が吐出される。
【００２６】
インクの吐出直後には、インク溜り１０からインクが部分的になくなる。しかし、インク溜り１０に残っていたインク、循環流路１１に送られてくるインク、または、毛管力によって個別液室８から吐出口９を介して供給されるインクによって、再度インク溜り１０にインクが充填される。
【００２７】
上述のように、本実施形態によれば、吐出口９を覆うインク溜り１０と循環流路１１内のインクは流動手段であるポンプ５によって常に流動している。従って、吐出口９およびその近傍には常に十分な水分を有するインクが供給されるので蒸発によるインクの増粘を防ぐことができる。インクを吐出しない非吐出状態が長時間続いた場合においても、インク溜り１０や循環流路１１のインクは循環しているので、吐出口９は目詰まりすることはなく、また、インクの増粘が抑制されるので、安定して吐出口９からインクを吐出することができる。また、インクの吐出頻度の異なる吐出口９間においても吐出速度、吐出インク量、あるいはインクの再充填性といったインク吐出特性のばらつきを小さく保つことができる。したがって、本実施形態によれば、長時間連続して高品位な記録を行うことが可能となる。
【００２８】
［第２の実施形態］
図４は、本発明の第２の実施形態の記録ヘッドの概略構成図であり、図４（ａ）は吐出口９近傍の上面を拡大した概略図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢＢ’断面の概略図である。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同様の部分については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００２９】
本実施形態では、第１の実施形態の流路形成部１４の表面層１４’から循環流路１１が外部に露出していない。ただし、表面層１４’に吐出口９に対向する開口部３１は設ける。表面層１４’に、循環流路１１に対応した開口を形成しないようにしてもいいし、循環流路１１に対応した開口を不図示の遮蔽部材で覆うようにしてもよい。
【００３０】
本実施形態によれば、循環流路１１が流路形成部材１４の表面層１４’から外部に露出しないようにすることで、循環流路１１からの過度なインクの蒸発を抑制することが出来る。また、第１の実施形態とは異なり、開口部３１の周囲がすべて表面層１４’（または表面層１４’と遮蔽部材）で囲まれているため、開口部３１でインクを保持する毛管力が高くなる。これにより、インクの流動手段によって、より速い流速でインクを循環させても、インク溜り１０のインクが開口部３１から溢れたり、あるいはインク溜り１０にインクが溜まらなくなってしまったりする可能性を低減できる．
［第３の実施形態］
上述の実施形態と同一の構成については説明を省略する。本実施形態では、図２に示す第１の実施形態の記録ヘッドにおいて、インクタンク６’と、共通液室１２とを繋ぐインク流路２２にも、インクの流動手段としてポンプを設ける。このようにすることで、図５に示されているように、非吐出状態においても、個別液室８から吐出口９とインク溜り１０を介して循環流路１１にインクが流れる。そのため、吐出口９内部のインクを局所的に停滞することなく流動させることが可能となる。このことにより吐出口９のインクの停滞による濃度分布が生じるのを効果的に抑制することが出来る。また、インク溜り１０および循環流路１１の外部に露出した部分からの蒸発によるインクの増粘の影響をより効果的に低減することが出来る。
【００３１】
なお、本実施形態の構成を第２の実施形態の構成と組み合わせても良い。
【００３２】
［第４の実施形態］
図６は、本発明の第４の実施形態の記録ヘッドの模式図であり、図６（ａ）は記録ヘッドの平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＣＣ’断面の概略図である。上述の実施形態と同一の構成については説明を省略する。
【００３３】
第１の実施形態では、吐出口９ごとに、循環流路１１を設けていた。本実施形態では、循環流路１１を繋げて、複数の吐出口９に連通するように、循環流路１１を設ける。具体的には、並んだ複数の吐出口９を挟むように共通インク流入部３２と共通インク流出部３３が設けられており、共通インク流入部３２から共通インク流出部３３に至る循環流路１１が、インク溜り１０をすべて連通するように設けられている。
【００３４】
本実施形態によれば、複数の循環流路１１を１つ循環流路として共通化することによって記録ヘッドの構造が簡易化されるので、吐出口９の高密度配置が可能となる。なお、本実施形態の構成は、第２の実施形態の構成と組み合わせても良い。
【００３５】
［第５の実施形態］
図７は、本発明の第５の実施形態の記録ヘッドの模式図であって、図７（ａ）は記録ヘッドの平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＤＤ’断面の概略図である。上述の実施形態と同一の構成については説明を省略する。
【００３６】
上述の実施形態とは異なり、吐出口プレート１８には、複数の吐出口９が並んだ列が２列設けられている。吐出口９に対応して設けられた個別液室８は、絞り部１３を介して共通インク流入部３２に繋がっている。共通インク流入部３２は吐出口９の列ごとに設けられており、吐出口９の列ごとに別の共通インク流入部３２に繋がっている。
【００３７】
また、流路形成部１４には、共通インク流入部３２とは別に、吐出口９の列同士の間に、共通インク流出部３３が設けられている。また、吐出口９に対応して設けられたインク溜り１０から共通インク流出部３３に至る循環流路１１が設けられており、すべての循環流路１１は、共通インク流出部３３に繋がっている。
【００３８】
各共通インク流入部３２、および共通インク流出部３３は、記録ヘッドの外部に設けられたインクタンク６’’に繋がっている。また、インクタンク６’’と各共通インク流入部３２および共通インク流出部３３の間のインク流路２２にはインク流動手段であるポンプ５が設けられている。
【００３９】
本実施形態では、インクタンク６’’から共通インク流入部３２、絞り部１３、個別液室８、吐出口９、インク溜り１０、循環流路１１、共通インク流出部３３を介して、インクタンク６’’にインクが常に循環している。
【００４０】
上述の実施形態では、インク溜り１０の位置で、吐出口９を介して流れてくるインクと循環流路１１を流れてくるインクとが干渉してしまう場合があった。本実施形態では、インク溜り１０の位置を流れるインクの流れが一方向のみなので、スムーズにインクが流れる。したがって、複数の吐出口９が共通インク流出部３３に連通していても、隣接する吐出口９からのクロストークの発生を効果的に抑制することが可能となる。また、インクタンク６’’を１つ設けるだけでよく、１つのインクタンク６’’のインクで、記録を行うときに使用するインクと、蒸発を防止するために常に循環させるインクを賄っている。なお、本実施形態の構成は、第２の実施形態の構成と組み合わせても良い。
【００４１】
また、２列の吐出口列を１つの組とした吐出口組を１組設けるのではなく複数組設けることも可能である。その際、１組ごとに上記の構成を適用すればよい。
【００４２】
さらに、蒸発を抑制させるために循環させるインクの流れは、各共通インク流入部３２、または共通インク流出部３３の一方から流入し、各共通インク流入部３２、または共通インク流出部３３の他方から流出するようにすればよい。
【００４３】
［第６の実施形態］
図８は、本発明の第６の実施形態の記録ヘッドの模式図であって、図８（ａ）は記録ヘッドの平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＥＥ’断面の概略図である。上述の実施形態と同一の構成については説明を省略する。
【００４４】
本実施形態の記録ヘッドは、第５の実施形態とは異なり、インク溜り１０の一方の吐出口９の列の各吐出口９に対向するインク溜り１０と、それに対応する他方の吐出口９の列の各吐出口９に対向するインク溜り１０とが循環流路１１で連通している。また、第５の実施形態における２つの共通インク流入部３２のうち、一方が共通インク流出部３３となっている。そして、共通インク流入部３２と共通インク流出部３３は、それぞれインクタンク６’’に繋がっている。そして、インクタンク６’’と共通インク流入部３２、および共通インク流出部３３との間のインク流路２２には、インクの流動手段であるポンプ５が設けられている。
【００４５】
インクタンク６’’から共通インク流入部３２、一方の個別液室８、一方の吐出口９、一方のインク溜り１０、循環流路１１、他方のインク溜り１０、他方の吐出口９、他方の個別液室８、共通インク流出部３３を介してインクタンク６’’に常にインクが流れる。
【００４６】
本実施形態によれば、記録ヘッドには共通インク流入部３２と共通インク流出部３３をそれぞれ１つ設ければよい。また、循環流路１１は一方の吐出口９列の各吐出口９に対向するインク溜り１０とそれに対応する他方の吐出口９列に対向するインク溜り１０とを連通するだけでよい。そのため、記録ヘッドの構造が簡易化され、吐出口９の高密度配置が可能となる。なお、本実施形態の構成は、第２の実施形態の構成と組み合わせても良い。
【００４７】
［第７の実施形態］
図９は、本発明の第７の実施形態の記録ヘッドの拡大断面図である。図１０は、図９の記録ヘッドの平面図を示す。また、図１１は、図９の記録ヘッドの吐出口９近傍を拡大した概略図であり、図１１（ａ）は、拡大図、 図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＦＦ’断面の概略図、図１１（ｃ）は図１１（ａ）のＧＧ’断面の概略図である。
【００４８】
本実施形態の記録ヘッドの流路形成部１４の内部には複数の吐出口９が並んだ列が２列設けられている。個別液室８は、個別液室８に対応して設けられた吐出口９を有する吐出口プレート１８以外の面が圧電素子７で形成されており、吐出口プレート１８に垂直であり、圧電素子７で形成された壁で、個別液室８同士が区切られている。また、吐出口プレート１８には、吐出口９を挟んで対向する位置に、個別液室８に沿って、インク導入口１６と、インク導出口１７がそれぞれ設けられている。そして、吐出口９、インク導入口１６、およびインク導出口１７と含む空間を囲むように、吐出口プレート１８と流路形成部１４の表面層１４’との間には、スペーサ５１を介して、吐出口プレート１８と流路形成部１４の表面層１４’とが接続している。なお、流路形成部１４の表面層１４’の吐出口９に対応する位置にそれぞれ開口部３１が設けられており、循環流路１１の吐出口９と開口部３１との間にインク溜り１０が設けられている。この構成により、インク導入口１６からインク溜り１０を介してインク導出口１７に至る循環流路１１が形成されている。
【００４９】
個別液室８内部の圧力が圧電素子７によって変化することで、吐出口９からインクが吐出し、記録が行われる。
【００５０】
流路形成部１４の内部には、吐出口９の列同士で挟まれる位置に、吐出口９の列に沿って共通インク流入部３２が設けられ、吐出口９の列を挟んで流入部３２と対向する位置に、吐出口９の列に沿って共通インク流出部３３が設けられている。共通インク流入部３２と２つの共通インク流出部３３は、インクタンク６’’に繋がっており、インクタンク６’’と共通インク流入部３２、および共通インク流出部３３との間のインク流路２２には、インクの流動手段であるポンプ５が設けられている。
【００５１】
ポンプ５によって、インクタンク６’’から共通インク流入部３２、各個別液室８、共通インク流出部３３を介して、インクタンク６’’にインクが常に循環している。
【００５２】
個別液室８内でのインクの流れを説明する。図１１（ｂ）に示す矢印のように、共通インク流入部３２から流れてきたインクの一部は、個別液室８内を共通インク流出部３３に向かって流れる。共通インク流入部３２から流れてきたインクの他の一部は、個別液室８からインク導出口１６を介して循環流路１１に流出し、インク溜り１０を介して再びインク流入口１７から個別液室８にインクが流入している。
【００５３】
本実施形態の圧電素子７は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）に代表される圧電体で構成され、このようなインク吐出方式の記録ヘッドはシェアモード型と呼ばれている。
【００５４】
個別液室８の一部を構成する圧電素子７である圧電体が、せん断変形によって、くの字型に変形することで、個別液室８内の圧力が変化し吐出口９からインクが吐出される。
【００５５】
本実施形態の記録ヘッドでは、吐出口プレート１８に、インク導出口１６とインク流入口１７の穴を形成するだけで、循環流路１１が形成されるので、記録ヘッドの構造を簡易化できる。また隣接した吐出口９同士の間でのクロストークの発生をより効果的に抑えることが可能となる。さらに、インク導入口１６、インク導出口１７、および循環流路１１の設計によって吐出口９の断面に垂直な方向のインクの流動を制御することが可能である。例えば、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、吐出口９をインク導入口１６またはインク導出口１７として使用する構成や、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、インク導出口１６とインク導出口１７の開口面積に大小関係を持たせた構成にする。このようにすることで、吐出口９のインクの流動を任意の方向にすることができる。
【００５６】
なお、２列の吐出口列を１つの組とした吐出口組を１組設けるのではなく、複数組設けることも可能である。その際、１組ごとに上記の構成を適用すればよい。
【００５７】
また、蒸発を抑制させるために循環させるインクの流れは、各共通インク流入部３２、または共通インク流出部３３の一方から流入し、各共通インク流入部３２、または共通インク流出部３３の他方から流出するようにしてあげればよい。
【００５８】
［第８の実施形態］
図１４は、本発明の第８の実施形態の記録ヘッドの拡大断面図である。図１５は、図１４の記録ヘッドの平面図を示す。また、図１６は、図１４の記録ヘッドの吐出口９近傍を拡大した概略図であり、図１６（ａ）は拡大透視図、 図１６（ｂ）は図１６（ａ）のＨＨ’断面の概略図、図１６（ｃ）は図１６（ａ）のＩＩ’断面の概略図である。
【００５９】
本実施形態は、第７の実施形態と同様に、シェアモード型のインクジェット記録ヘッドである。
【００６０】
前述した第７の実施形態におけるインク導入口１６とインク導出口１７とを吐出口プレート１８に設けない。また、同じ吐出口９列内で隣接する吐出口９同士が、各個別液室８内でインクの流れる方向に対して上流側と下流側にそれぞれ位置するように配置されている。そして、表面層１４’の内面と吐出口プレート１８とが接触して設けられている。隣接するインク溜り１０同士が、流路形成部１４の表面層１４’に設けられた循環流路１１を介して繋がっている。本実施形態では、第７の実施形態とは異なり、スペーサ５１は必要ない。
【００６１】
この隣接した吐出口９の上流側と下流側にずれた距離が大きくなれば隣接する吐出口９同士の間の圧力差も大きくなる。そのため、隣接する吐出口９同士をつなぐインク溜り１０および循環流路１１内のインクはポンプ５によって流動することができる。なお本実施形態の説明では、隣接する２つの吐出口９同士を繋いでいるが、３つ以上の隣接する吐出口９が互いに連通するようにしてもよい。
【００６２】
本実施形態は、流路形成部１４の表面層１４’にインク溜り１０および循環流路１１を形成し、隣接する吐出口９同士を繋ぐだけなので、第７の実施形態よりもさらに構造を簡易化でき作製が容易になる。
【００６３】
なお、２列の吐出口列を１つの組とした吐出口組を１組設けるのではなく複数組設けることも可能である。その際、１組ごとに上記の構成を適用すればよい。
【００６４】
また、循環させるインクの流れは、各共通インク流入部３２、または共通インク流出部３３の一方から流入し、各共通インク流入部３２、または共通インク流出部３３の他方から流出するようにしてあげればよい。
【００６５】
本発明では、インク溜り１０を設け、インク溜り１０のインクが常に循環しているようにすればよいので、インクを循環させるためのインク流動手段を設ける数は適宜調整すればよく、循環させるインクの流れの方向も、適宜変更して構わない。
【符号の説明】
【００６６】
１  記録ヘッド
６、６’、６’’インクタンク
７  圧電素子（エネルギー発生素子）
１０インク溜り
１４流路形成部
１４’表面層
１８吐出口プレート
３２流入部
３３流出部
【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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