(57)【要約】  本開示の液体吐出ヘッド２は、液体を吐出する第１流路部材４と、第２流路部材６とを含んでおり、第２流路部材６は、第１流路部材４に液体を送る供給流路２４と、第１流路部材４から液体を回収する回収流路２６とを有しており、供給流路２４は、第２流路部材６の第１方向における中央部で分岐して、第１方向Ｄ１およびその反対の第３方向Ｄ３に向かう供給分岐流路２４ａ３を有しており、回収流路２６は、第２流路部材６の第１方向Ｄ１における中央部で分岐して、第１方向Ｄ１および第３方向Ｄ３に向かう回収分岐流路２６ａ３を有しており、平面視したとき、供給分岐流路２４ａ３と回収分岐流路２６ａ３は重なって配置されている。
2019188425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向が長手方向となる形状を有しており、液体を吐出する第１流路部材と、
前記第１方向が長手方向となる形状を有しており、前記第１流路部材に前記液体を送る供給流路と、前記第１流路部材で吐出されなかった前記液体を前記第１流路部材から回収する回収流路と、を有する第２流路部材と、
を有しており、
前記供給流路は、外部に開口している第１開口と、該第１開口に繋がっている供給分岐流路と、を有しており、
前記第１開口から前記供給流路を辿ったとき、前記供給分岐流路は、前記第２流路部材の前記第１方向における中央部で分岐して、前記第１方向および該第１方向の反対の方向である第３方向に向かって延びて、前記第１方向の端部および前記第３方向の端部で前記第１流路部材に接続しており、
前記回収流路は、外部に開口している第２開口と、該第２開口に繋がっている回収分岐流路と、を有しており、
前記第２開口から前記回収流路を辿ったとき、前記回収分岐流路は、前記第２流路部材の前記第１方向における中央部で分岐して、前記第１方向および前記第３方向に向かって延びて、前記第１方向の端部および前記第３方向の端部で前記第１流路部材に接続しており、
平面視したとき、前記供給分岐流路の少なくとも一部と、前記回収分岐流路の少なくとも一部とが、互いに重なるように配置されている、液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記回収分岐流路は、前記供給分岐流路に対して、前記第１流路部材の反対側に配置されている、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
平面視したとき、
前記回収分岐流路の前記第１方向の端部と前記第１流路部材との接続部は、前記供給分岐流路の前記第１方向の端部と前記第１流路部材との接続部よりも前記第１方向側に配置されており、
前記回収分岐流路の前記第３方向の端部と前記第１流路部材との接続部は、前記供給分岐流路の前記第３方向の端部と前記第１流路部材との接続部よりも前記第３方向側に配置されている、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記供給流路は、前記第１開口と前記供給分岐流路との間に、前後の流路よりも流路の断面積が大きい供給貯留部を有しており、
前記回収流路は、前記第２開口と前記回収分岐流路との間に、前後の流路よりも流路の断面積が大きい回収貯留部を有しており、
平面視したとき、
前記供給貯留部および前記回収貯留部は、前記供給分岐流路および前記回収分岐流路に対して、前記第１方向と交差する方向である第２方向にずらして配置されており、
前記供給貯留部と前記回収貯留部とは、前記第１方向に並んで配置されている、請求項１から３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記供給貯留部から前記供給分岐流路に向かう流路と、前記供給貯留部との接続部は、
前記回収貯留部から前記回収分岐流路に向かう流路と、前記回収貯留部との接続部よりも、前記第２流路部材の前記第１方向の中央に近い位置に配置されている、請求項４に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記供給貯留部と前記回収貯留部とがバイパス流路によって接続されている、請求項４または請求項５に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記バイパス流路の流路抵抗は、供給分岐流路の流路抵抗よりも大きい、請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の前記液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記液体吐出ヘッドを制御する制御部と、を備えている、記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、液体吐出ヘッド、およびそれを用いた記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、印刷用ヘッドとして、例えば、液体を記録媒体上に吐出することによって、各種の印刷を行なう液体吐出ヘッドが知られている。液体吐出ヘッドには、例えば、液体を吐出する吐出孔が二次元的に広がって多数配置されている。記録媒体には、各吐出孔から吐出された液体が並んで着弾することにより、印刷が行なわれる（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１４３１６８号公報
【発明の概要】
【０００４】
本開示の液体吐出ヘッドは、第１流路部材と第２流路部材とを有している。前記第１流路部材は、前記第１方向が長手方向となる形状を有しており、液体を吐出する。前記第２流路部材は、前記第１方向が長手方向となる形状を有しており、供給流路と回収流路とを有している。前記供給流路は、前記第１流路部材に前記液体を送る。前記回収流路は、前記第１流路部材で吐出されなかった前記液体を、前記第１流路部材から回収する。
【０００５】
前記供給流路は、外部に開口している第１開口と、該第１開口に繋がっている供給分岐流路と、を有している。前記第１開口から前記供給流路を辿ったとき、前記供給分岐流路は、前記第２流路部材の前記第１方向における中央部で分岐して、前記第１方向および該第１方向の反対の方向である第３方向に向かって延びて、前記第１方向の端部および前記第３方向の端部で前記第１流路部材に接続している。
【０００６】
前記回収流路は、外部に開口している第２開口と、該第２開口に繋がっている回収分岐流路と、を有している。前記第２開口から前記回収流路を辿ったとき、前記回収分岐流路は、前記第２流路部材の前記第１方向における中央部で分岐して、前記第１方向および前記第３方向に向かって延びて、前記第１方向の端部および前記第３方向の端部で前記第１流路部材に接続している。
【０００７】
そして、平面視したとき、前記供給分岐流路の少なくとも一部と、前記回収分岐流路の少なくとも一部とが、互いに重なるように配置されている。
【０００８】
また、本開示の記録装置は、前記液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記液体吐出ヘッドを制御する制御部を備えていることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は、本開示の一実施形態に係る液体吐出ヘッドを含む記録装置の側面図であり、図１（ｂ）は平面図である。
【図２】図２（ａ）は、図１の液体吐出ヘッドの要部であるヘッド本体の平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）から第２流路部材を除いた平面図である。
【図３】図３は、図２（ｂ）の一部の拡大平面図である。
【図４】図４は、図２（ｂ）の一部の拡大平面図である。
【図５】図５は、ヘッド本体の模式的な部分縦断面図である。
【図６】図６（ａ）は、第２流路部材の一例の平面図であり、図６（ｂ）は、（ａ）に示したｉ−ｉ線に沿ったヘッド本体の縦断面図であり、図６（ｃ）は、図６（ａ）に示したｉｉ−ｉｉ線に沿ったヘッド本体の縦断面図であり、図６（ｄ）は、図６（ａ）に示したｉｉｉ−ｉｉｉ線に沿ったヘッド本体の縦断面図である。
【図７】図７は、図６に示す第２流路部材を構成しているプレートの平面図および側面図である。
【図８】図８（ａ）は、第２流路部材の他の例の平面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示したｉ−ｉ線に沿ったヘッド本体の縦断面図であり、図８（ｃ）は、図８（ａ）に示したｉｉ−ｉｉ線に沿ったヘッド本体の縦断面図であり、図８（ｄ）は、図８（ａ）に示したｉｉｉ−ｉｉｉ線に沿ったヘッド本体の縦断面図である。
【図９】図９は、図８に示す第２流路部材を構成しているプレートの平面図および側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１（ａ）は、本開示の一実施形態に係る液体吐出ヘッド２を含む記録装置であるカラーインクジェットプリンタ１（以下で単にプリンタと言うことがある）の概略の側面図であり、図１（ｂ）は、概略の平面図である。プリンタ１は、液体を吐出する液体吐出ヘッド２と、液体吐出ヘッド２に対して記録媒体を相対的に移動させる可動部を含んでいる。プリンタ１では、可動部は、搬送ローラ８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ、８２Ｄなどの各ローラやそれらを駆動するモータ等である。可動部は、記録媒体である印刷用紙Ｐを搬送ローラ８２Ａから搬送ローラ８２Ｂ搬送ローラ８２Ｃへと搬送する。制御部８８は、画像や文字等のデータである印刷データ等に基づいて、液体吐出ヘッド２を制御して、印刷用紙Ｐに向けて液体を吐出させ、印刷用紙Ｐに液滴を着弾させて、印刷用紙Ｐに印刷などの記録を行なう。
【００１１】
本実施形態では、液体吐出ヘッド２はプリンタ１に対して固定されており、プリンタ１はいわゆるラインプリンタとなっている。記録装置の他の実施形態としては、液体吐出ヘッド２を、印刷用紙Ｐの搬送方向に交差する方向、例えば、ほぼ直交する方向に往復させるなどして移動させ、その途中で液滴を吐出する動作と、印刷用紙Ｐの搬送とを交互に行なう、いわゆるシリアルプリンタが挙げられる。シリアルプリンタでは、可動部は、液体吐出ヘッド２が搭載されたキャリッジ、およびキャリッジを印刷用紙Ｐの搬送方向に交差する方向に往復させるモータを含んでいる。可動部には、印刷用紙Ｐを搬送するローラや、そのローラを駆動するモータ等を含んでもよい。
【００１２】
プリンタ１には、印刷用紙Ｐとほぼ平行となるように、４つの平板状のヘッド搭載フレーム７０（以下で単にフレームと言うことがある）が固定されている。各フレーム７０には図示しない５個の孔が設けられており、５個の液体吐出ヘッド２がそれぞれの孔の部分に搭載されている。１つのフレーム７０に搭載されている５つの液体吐出ヘッド２は、１つのヘッド群７２を構成している。プリンタ１は、４つのヘッド群７２を有しており、合計２０個の液体吐出ヘッド２が搭載されている。
【００１３】
フレーム７０に搭載された液体吐出ヘッド２は、液体を吐出する部位が印刷用紙Ｐに面するようになっている。液体吐出ヘッド２と印刷用紙Ｐとの間の距離は、例えば０．５〜２０ｍｍ程度とされる。
【００１４】
２０個の液体吐出ヘッド２は、制御部８８と直接繋がっていてもよいし、間に印刷データを分配する分配部を介して接続してもよい。分配部は、例えば、制御部８８から送られた印刷データを、２０個の液体吐出ヘッド２に分配してもよい。また、例えば、４つのヘッド群７２に対応する４つの分配部を用いて、制御部８８から、４つの分配部に送られた印刷データを、各分配部は、対応するヘッド群７２内の５つの液体吐出ヘッド２に分配してもよい。
【００１５】
液体吐出ヘッド２は、図１（ａ）の手前から奥へ向かう方向、図１（ｂ）の上下方向に細長い長尺形状を有している。１つのヘッド群７２内において、３つの液体吐出ヘッド２は、印刷用紙Ｐの搬送方向に交差する方向、例えば、ほぼ直交する方向に沿って並んでおり、他の２つの液体吐出ヘッド２は搬送方向に沿ってずれた位置で、３つの液体吐出ヘッド２の間にそれぞれ一つずつ並んでいる。別の表現をすれば、１つのヘッド群７２において、液体吐出ヘッド２は、千鳥状に配置されている。液体吐出ヘッド２は、各液体吐出ヘッド２で印刷可能な範囲が、印刷用紙Ｐの幅方向、すなわち、印刷用紙Ｐの搬送方向に交差する方向に繋がるように、あるいは端が重複するように配置されており、印刷用紙Ｐの幅方向に隙間のない印刷が可能になっている。
【００１６】
４つのヘッド群７２は、印刷用紙Ｐの搬送方向に沿って配置されている。各液体吐出ヘッド２には、図示しない液体供給タンクから液体、例えば、インクが供給される。１つのヘッド群７２に属する液体吐出ヘッド２には、同じ色のインクが供給されるようになっており、４つのヘッド群７２で４色のインクが印刷できる。各ヘッド群７２から吐出されるインクの色は、例えば、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）である。
【００１７】
プリンタ１に搭載されている液体吐出ヘッド２の個数は、単色で、１つの液体吐出ヘッド２で印刷可能な範囲を印刷するのであれば、１つでもよい。ヘッド群７２に含まれる液体吐出ヘッド２の個数や、ヘッド群７２の個数は、印刷する対象や印刷条件により適宜変更できる。例えば、さらに多色の印刷をするためにヘッド群７２の個数を増やしてもよい。また、同色で印刷するヘッド群７２を複数配置して、搬送方向に交互に印刷すれば、同じ性能の液体吐出ヘッド２を使用しても搬送速度を速くできる。また、同色で印刷するヘッド群７２を複数準備して、搬送方向と交差する方向にずらして配置して、印刷用紙Ｐの幅方向の解像度を高くしてもよい。
【００１８】
さらに、色のあるインクを印刷する以外に、印刷用紙Ｐの表面処理をするために、コーティング剤などの液体を、液体吐出ヘッド２で、一様に、あるいはパターンニングして印刷してもよい。コーティング剤としては、例えば、記録媒体として液体が浸み込み難いものを用いる場合において、液体が定着し易いように、液体受容層を形成するものが使用できる。他に、コーティング剤としては、記録媒体として液体が浸み込み易いものを用いる場合において、液体のにじみが大きくなり過ぎず、隣に着弾した別の液体とあまり混じり合わないように、液体浸透抑制層を形成するものが使用できる。コーティング剤は、液体吐出ヘッド２で印刷する以外に、制御部８８が制御する塗布部７５で一様に塗布してもよい。
【００１９】
プリンタ１は、記録媒体である印刷用紙Ｐに印刷を行なう。印刷用紙Ｐは、給紙ローラ８０Ａに巻き取られた状態になっており、給紙ローラ８０Ａから送り出された印刷用紙Ｐは、フレーム７０に搭載されている液体吐出ヘッド２の下側を通り、その後２つの搬送ローラ８２Ｃの間を通り、最終的に回収ローラ８０Ｂに回収される。印刷する際には、搬送ローラ８２Ｃを回転させることで印刷用紙Ｐは、一定速度で搬送され、液体吐出ヘッド２によって印刷される。
【００２０】
続いて、プリンタ１の詳細について、印刷用紙Ｐが搬送される順に説明する。給紙ローラ８０Ａから送り出された印刷用紙Ｐは、２つの搬送ローラ８２Ａの間を通った後、塗布部７５の下を通る。塗布部７５は、印刷用紙Ｐに、上述のコーティング剤を塗布する。
【００２１】
印刷用紙Ｐは、続いて、液体吐出ヘッド２が搭載されたフレーム７を収納した、ヘッド室７４に入る。ヘッド室７４は、印刷用紙Ｐが出入りする部分などの一部において外部と繋がっているが、概略、外部と隔離された空間である。ヘッド室７４は、必要に応じて、制御部８８等によって、温度、湿度、および気圧等の制御因子が制御される。ヘッド室７４では、プリンタ１が設置されている外部と比較して、外乱の影響を少なくできるので、上述の制御因子の変動範囲を外部よりも狭くできる。
【００２２】
ヘッド室７４には、５個の搬送ローラ８２Ｂが配置されており、印刷用紙Ｐは、搬送ローラ８２Ｂの上を搬送される。５個の搬送ローラ８２Ｂは、側面から見て、フレーム７０が配置されている方向に向けて、中央が凸になるように配置されている。これにより、５個の搬送ローラ８２Ｂの上を搬送される印刷用紙Ｐは、側面から見て円弧状になっており、印刷用紙Ｐに張力を加えることで、各搬送ローラ８２Ｂ間の印刷用紙Ｐが平面状になるように張られる。２つの搬送ローラ８２Ｂの間には、１つのフレーム７０が配置されている。各フレーム７０は、その下を搬送される印刷用紙Ｐと平行になるように、設置される角度が少しずつ変えられている。
【００２３】
ヘッド室７４から外に出た印刷用紙Ｐは、２つの搬送ローラ８２Ｃの間を通り、乾燥部７６の中を通り、２つの搬送ローラ８２Ｄの間を通り、回収ローラ８０Ｂに回収される。印刷用紙Ｐの搬送速度は、例えば、１００〜２００ｍ／分とされる。各ローラは、制御部８８によって制御されてもよいし、人によって手動で操作されてもよい。
【００２４】
乾燥部７６で乾燥することにより、回収ローラ８０Ｂにおいて、重なって巻き取られる印刷用紙Ｐ同士が接着したり、未乾燥の液体が擦れたりすることを起き難くできる。高速で印刷するためには、乾燥も速く行なう必要がある。乾燥を速くするため、乾燥部７６では、複数の乾燥方式により順番に乾燥してもよいし、複数の乾燥方式を併用して乾燥してもよい。そのような際に用いられる乾燥方式としては、例えば、温風の吹き付け、赤外線の照射、加熱したローラへの接触などがある。赤外線を照射する場合は、印刷用紙Ｐへのダメージを少なくしつつ乾燥を速くできるように、特定の周波数範囲の赤外線を当ててもよい。印刷用紙Ｐを加熱したローラに接触させる場合は、印刷用紙Ｐをローラの円筒面に沿って搬送させことで、熱が伝わる時間を長くしてもよい。搬送させる範囲は、１／４周以上がよく、さらに１／２周以上にするのがよい。ＵＶ硬化インク等を印刷する場合には、乾燥部７６の代わりに、あるいは乾燥部７６に追加してＵＶ照射光源を配置してもよい。ＵＶ照射光源は、各フレーム７０の間に配置してもよい。
【００２５】
回収ローラ８０Ｂに回収可能なように、印刷された液体を、乾燥あるいは硬化させられた印刷用紙Ｐは、撮像部７７により撮像され、印刷状態を確認される。印刷状態の確認は、テストパターンを印刷して行なってもよいし、印刷する目的の印刷データを印刷して行なってもよい。撮像は、印刷用紙Ｐを搬送しながら、すなわち、印刷用紙Ｐの他の部分を印刷しながら行なってもよいし、搬送を停止して行なってもよい。
【００２６】
撮像された撮像データは、制御部８８により、印刷できているか否かや、印刷精度が悪い部分がないかを評価される。具体的には、液滴が吐出されなかったために印刷されていない画素がないか、吐出された液体の吐出量、吐出速度、および吐出方向が目標からずれていないか、液体が飛翔中に気体の流動等の影響を受けることで、着弾位置がずれたり、着弾後の画素の広がりが小さくなったり大きくなったりしていないか、などが評価される。
【００２７】
制御部８８は、撮像データに設定された閾値以上のズレ等を検出した場合は、その結果を報知してもよい。また、印刷中であれば、印刷を停止するようにしてもよく、再開予定の印刷を再開しないようにしてもよい。
【００２８】
また、制御部８８は、撮像データに検出されたズレを補正するように、印刷データを改変して、液体吐出ヘッド２から、改変した印刷データに基づいて液滴を吐出させるようにしてもよい。具体的には、制御部８８は、印刷されない画素があった場合、元の印刷データに対して、その画素の周囲に着弾する液体の量を増やした印刷データを作成し、その改変された印刷データで液体吐出ヘッド２を駆動してもよい。同様に、画素の濃度が濃い場合や、画素の大きさが大きい場合には、その画素の周囲に着弾する液体の量を減らした印刷データを作成すればよい。着弾位置がある方向にずれていた場合は、ずれた方向に着弾する液体の量を減らし、ずれた方向と反対の方向に着弾する液体の量を増やした印刷データを作成すればよい。印刷データを改変する範囲は、ズレが検出された画素に隣り合った画素だけでなく、それよりも広い範囲まで改変してもよい。
【００２９】
プリンタ１は、液体吐出ヘッド２をクリーニングするクリーニング部を備えていてもよい。クリーニング部は、例えば、ワイピングや、キャッピングして洗浄を行なう。ワイピングは、例えば、柔軟性のあるワイパーで、液体が吐出される部位の面、例えば後述のノズル面４−２を擦ることで、その面に付着していた液体を取り除く。キャッピングしての洗浄は、例えば、次のように行なう。液体を吐出される部位、例えば後述のノズル面４−２を覆うようにキャップを被せる（これをキャッピングと言う）ことで、ノズル面４−２とキャップとで、ほぼ密閉されて空間が作られる。そのような状態で、液体の吐出を繰り返すことで、吐出孔８に詰まっていた、標準状態よりも粘度が高くなっていた液体や、異物等を取り除く。キャッピングしてあることで、洗浄中の液体がプリンタ１に飛散し難く、液体が、印刷用紙Ｐやローラ等の搬送機構に付着し難くできる。洗浄を終えたノズル面４−２を、さらにワイピングしてもよい。ワイピングや、キャッピングしての洗浄は、プリンタ１に取り付けられているワイパーやキャップを人が手動で操作して行なってもよいし、制御部８８によって自動で行なってもよい。
【００３０】
記録媒体は、印刷用紙Ｐ以外に、ロール状の布などでもよい。また、プリンタ１は、印刷用紙Ｐを直接搬送する代わりに、搬送ベルトを直接搬送して、記録媒体を搬送ベルトに置いて搬送してもよい。そのようにすれば、枚葉紙や裁断された布、木材、タイルなどを記録媒体にできる。さらに、液体吐出ヘッド２から導電性の粒子を含む液体を吐出するようにして、電子機器の配線パターンなどを印刷してもよい。またさらに、液体吐出ヘッド２から反応容器などに向けて所定量の液体の化学薬剤や化学薬剤を含んだ液体を吐出させて、反応させるなどして、化学薬品を作製してもよい。
【００３１】
また、プリンタ１に、位置センサ、速度センサ、温度センサなどを取り付けて、制御部８８が、各センサからの情報から分かるプリンタ１各部の状態に応じて、プリンタ１の各部を制御してもよい。例えば、液体吐出ヘッド２の温度や、液体吐出ヘッド２に液体を供給する液体供給タンクの液体の温度、液体供給タンクの液体が液体吐出ヘッド２に加えている圧力などが、吐出される液体の吐出特性、すなわち、吐出量や吐出速度などに影響を与えている場合などに、それらの情報に応じて、液体を吐出させる駆動信号を変えるようにしてもよい。
【００３２】
次に、本開示の一実施形態の液体吐出ヘッド２について説明する。図２（ａ）は、図１に示された液体吐出ヘッド２の要部であるヘッド本体２ａを示す平面図である。図２（ｂ）は、ヘッド本体２ａから第２流路部材６を除いた状態の平面図である。図３は、図２（ｂ）の一点鎖線の範囲のヘッド本体２ａの拡大平面図である。図４は、図３の一点鎖線の範囲のヘッド本体２ａの拡大平面図である。図５は、ヘッド本体２ａの、模式的な部分縦断面図である。図５では、流路の繋がっている状態を示すために、実際には、同一の縦断面に存在しない流路を描いている。具体的には、プレート４ｇから上と、プレート４ｈから下は、別の断面である。また、それぞれの断面は、流路に沿った屈曲した線に沿った断面である。
【００３３】
図６（ａ）は、第２流路部材６の平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示したｉ−ｉ線に沿ったヘッド本体２ａの縦断面図であり、図６（ｃ）は、図６（ａ）に示したｉｉ−ｉｉ線に沿ったヘッド本体２ａの縦断面図であり、図６（ｄ）は、図６（ａ）に示したｉｉｉ−ｉｉｉ線に沿ったヘッド本体２ａの縦断面図である。
【００３４】
図７は、第２流路部材６を構成しているプレートの平面および側面図である。具体的には、図７の上から順に、プレート６ａの上面図、プレート６ｂの上面図、プレート６ｂの側面図、プレート６ｂの下面図（ただし、他のプレートの構造と対比しやすいように、上から見通した状態で示している）、プレート６ｃの上面図、プレート６ｄの上面図、プレート６ｅの上面図、プレート６ｆの上面図である。
【００３５】
各図は、図面を分かり易くするために次のように描いている。図２〜図４および図６（ａ）では、他のものの下方にあって破線で描くべき流路などを実線で描いている。図４においては、図を左右に分けている中央の２点鎖線の右側では、第１個別流路１２、個別電極４４および接続電極４６を省略して描いている。
【００３６】
液体吐出ヘッド２は、ヘッド本体２ａ以外に、金属製の筐体や、ドライバＩＣ、配線基板などを含んでいてもよい。また、ヘッド本体２ａは、第１流路部材４と、第１流路部材４に液体を供給する第２流路部材６と、加圧部である変位素子５０が作り込まれている圧電アクチュエータ基板４０とを含んでいる。ヘッド本体２ａは、一方方向に長い平板形状を有しており、その方向を長手方向と言うことがある。また、第２流路部材６は、ヘッド本体２ａの構造を支持する支持部材の役割を果たしており、ヘッド本体２ａは、第２流路部材６の長手方向の両端部のそれぞれでフレーム７０に固定される。
【００３７】
ヘッド本体２ａを構成する第１流路部材４は、平板状の形状を有しており、その厚さは０．５〜２ｍｍ程度である。第１流路部材４の一つの面である加圧室面４−１には、加圧室１０が平面方向に多数並んで配置されている。第１流路部材４の、加圧室面４−１と反対の面である吐出孔面４−２には、液体が吐出される吐出孔８が平面方向に多数並んで配置されている。吐出孔８は、それぞれ加圧室１０と繋がっている。以下では、加圧室面４−１は、吐出孔面４−２に対して、上方に位置しているとして説明をする。
【００３８】
第１流路部材４には、複数の第１共通流路２０および複数の第２共通流路２２が、第１方向（図２、図３におけるＤ１）に沿って伸びるように配置されている。以下で、第１共通流路２０と第２共通流路２２とを合わせて、共通流路と言うことがある。第１共通流路２０と第２共通流路２２とは重なって配置されている。第１共通流路２０および第２共通流路２２が並んでいる方向であり、第１方向と交差する方向を第２方向（図２、図３におけるＤ２）とする。なお、第１方向は、ヘッド本体２ａの長手方向と同じ方向である。また、第１方向と反対の方向を第３方向（図２、図３におけるＤ３）とし、第２方向の反対の方向を第４方向（図２、図３におけるＤ４）とする。液体吐出ヘッド２およびヘッド本体２ａは、第１方向が長手方向となる形状を有している。すわなち、液体吐出ヘッド２およびヘッド本体２ａは、第１方向の長さが、第１方向に直交する方向の長さよりも長い形状を有している。
【００３９】
第１共通流路２０および第２共通流路２２の両側に沿って、第１共通流路２０および第２共通流路２２と繋がっている加圧室１０が並んでおり、片側２行ずつ、合計４行の加圧室行１１Ａを構成している。第１共通流路２０および第２共通流路２２と繋がっている４行の加圧室行１１Ａを、第２方向に順に第１加圧室行１１Ａ１、第２加圧室行１１Ａ２、第３加圧室行１１Ａ３、第４加圧室行１１Ａ４と呼ぶ。第１加圧室行１１Ａ１に属する加圧室１０を第１加圧室と言うことあり、第２〜４加圧室も同様の意味で用いる。
【００４０】
第１共通流路２０とその両側に並んでいる４行の加圧室１０とは、第１個別流路１２を介して繋がっている。第２共通流路２２とその両側に並んでいる４行の加圧室１０とは、第２個別流路１４を介して繋がっている。
【００４１】
以上のような構成により、第１流路部材４においては、第１共通流路２０に供給された液体は、第１共通流路２０に沿って並んでいる加圧室１０に流れ込み、一部の液体は吐出孔８から吐出され、他の一部の液体は、第１共通流路２０と重なって配置されている第２共通流路２２に流れ込み、第１流路部材４から外部に排出される。
【００４２】
第１共通流路２０は、第２共通流路の上に重なるように配置されている。第１共通流路２０は、第１個別流路が繋がっている範囲の外側において、第１方向の端部および第３方向の両方の端部に配置されている開口２０ｂで第１流路部材４の外部に開口している。第２共通流路２２は、第２個別流路が繋がっている範囲の外側で、かつ第１共通流路２０の開口２０ｂよりも外側において、第１方向の端部および第３方向の両方の端部に配置されている開口２２ｂで第１流路部材４の外部に開口している。下側に配置されている第２共通流路２２の開口２２ｂが、上側に配置されている第１共通流路２０の開口２０ｂの外側に配置されていることで、空間効率がよくなる。
【００４３】
第１共通流路２０の第１方向側にある開口２０ａと第３方向側にある開口２０ａとからは、ほぼ同量の液体が供給され、第１共通流路２０の中央に向かって流れていく。１つの第１共通流路２０および第２共通流路２２に繋がっている吐出孔８からの液体の吐出量が、場所によらずほぼ一定の場合、第１共通流路２０の流れは、中央に向かうにしたがって遅くなり、ほぼ中央で０（ゼロ）になる。第２共通流路２２における流れはこれと逆で、ほぼ中央で０（ゼロ）であり、外側に向かうにしたがって流れは速くなる。
【００４４】
液体吐出ヘッド２では、様々なものを記録するので、１つの第１共通流路２０および第２共通流路２２に繋がっている吐出孔８からの液体の吐出量は、様々な分布を取る。第１方向側の吐出孔８からの吐出量が多い場合、流れが０（ゼロ）となる場所は、中央よりも第１方向側になる。逆に、第３方向側の吐出孔８からの吐出量が多い場合、流れが０（ゼロ）となる場所は、中央よりも第３方向側になる。このように、記録するものによって吐出の分布が変わることにより、流れが０（ゼロ）となる場所が移動する。これにより、ある瞬間に、流れが０（ゼロ）となって液体が滞留したとしても、吐出の分布が変わることにより、その場所での滞留は解消されるので、同じ場所で液体が滞留し続けることによる、顔料の沈降や、液体の固着などを起き難くできる。
【００４５】
第１共通流路２０に繋がっている第１個別流路１２の第１共通流路２０側の部分に加わる圧力は、圧力損失の影響で、第１共通流路２０に第１個別流路１２が繋がっている位置（主に第１方向における位置）により変わる。第２共通流路２２に繋がっている第２個別流路１４側の部分に加わる圧力は、圧力損失の影響で、第２共通流路２２に第２個別流路１４が繋がっている位置（主に第１方向における位置）により変わる。１つの吐出孔８における液体の圧力をほぼ０（ゼロ）にすれば、上述の圧力変化は対称に変化するので、すべての吐出孔８で液体の圧力をほぼ０（ゼロ）にできる。
【００４６】
このような構成において、液体の粘度を５ｍＰａ・ｓ以上１５ｍＰａ・ｓ以下にすれば、液体の滞留をより起き難くできる。さらに、吐出する液体を供給する液体供給タンクに、液体を攪拌させる攪拌部を設ければ、液体吐出ヘッド２に供給される液体の性状が安定するので、液体の滞留をより起き難くできる。
【００４７】
以上の説明では、第１共通流路２０の開口２０ｂは第１方向の端部および第３方向の端部に配置されるとしたが、２つの開口２０ｂは、加圧室１０が配置されている加圧室配置範囲１６に対して、第１方向の外側および第３方向の外側に配置すればよい。同様に、第２共通流路２２の２つの開口２２ｂは、加圧室１０が配置されている加圧室配置範囲１６に対して、第１方向の外側および第３方向の外側に配置すればよい。なお、加圧室配置範囲１６は、平面視したときに、加圧室１０がすべて含まれるような凸多角形の範囲である。
【００４８】
また、第１共通流路２０の２つの開口２０ｂは、その第１共通流路２０に繋がっている加圧室１０が接続されている接続範囲に対して、第１方向の外側および第３方向の外側に配置すればよい。なお、加圧室１０が接続されている接続範囲とは、具体的には、第１共通流路２０において、加圧室１０と第１共通流路２０とを繋いでいる流路である、第１個別流路１２の第１共通流路２０側の接続部が配置されている範囲である。第２共通流路２２の２つの開口２２ｂは、その第２共通流路２２に繋がっている加圧室１０が接続されている接続範囲に対して、第１方向の外側および第３方向の外側に配置すればよい。
【００４９】
第１共通流路２０の下側の面はダンパ２８Ａになっている。ダンパ２８Ａの第１共通流路２０に面している面と反対側の面は、ダンパ室２９Ａに面している。ダンパ室２９Ａは、空気などの気体が入っており、その体積は、第１共通流路２０から加わる圧力によって変化する。ダンパ２８Ａは、ダンパ室２９Ａの体積が変わることで振動することができ、その振動が減衰することで、第１共通流路２０に生じた圧力変動を減衰させることできる。ダンパ２８Ａを設けることで、第１共通流路２０中の液体の共振等の圧力変動を小さくすることができる。
【００５０】
第２共通流路２２の下側の面はダンパ２８Ｂになっている。ダンパ２８Ｂの第２共通流路２２に面している面と反対側の面は、ダンパ室２９Ｂに面している。第１共通流路の場合と同様に、ダンパ２８Ｂを設けることで、第２共通流路２２中の液体の共振等の圧力変動を小さくすることができる。
【００５１】
本実施形態では、第１共通流路２０および第２共通流路２２は、それぞれ８本ある。各共通流路に繋がっている加圧室１０は、共通流路の片側に２行、両側を合わせて４行の加圧室行１１Ａを構成している。したがって、加圧室行１１Ａは全体で３２行ある。
【００５２】
１つの第１共通流路２０および１つの第２共通流路２２に繋がっている４行の加圧室行１１Ａを第２方向に順に、第１加圧室行１１Ａ１、第２加圧室行１１Ａ２、第３加圧室行、１１Ａ３および第４加圧室行１１Ａ４と言う。また、それぞれに属する加圧室１０を順に第１〜４加圧室と言う。
【００５３】
吐出孔８は、各加圧室行１１Ａに対応して、吐出孔行９Ａを構成しており、吐出孔行９Ａは全体で３２行ある。各吐出孔行９Ａでは、吐出孔８は、５０ｄｐｉ（約２５．４ｍｍ／５０）の間隔で配置されている。３２行の吐出孔行があり、互いにずれて配置されていることにより、全体で１６００ｄｐｉの間隔で吐出孔８が配置されている。
【００５４】
より具体的には、図３において、吐出孔８を第１方向と直交する方向に投影すると、仮想直線Ｒの範囲に３２個の吐出孔８が投影され、仮想直線Ｒ内で各吐出孔８は１２００ｄｐｉの間隔に並ぶ。これにより、仮想直線Ｒに直交する方向に印刷用紙Ｐを搬送して印刷すれば、１２００ｄｐｉの解像度で印刷できる。
【００５５】
第２流路部材６は、第１流路部材４の加圧室面４−１に接合されており、第１共通流路２０に液体を供給する供給流路である第１統合流路２４と、第２共通流路２２の液体を回収する回収流路である第２統合流路２６とを有している。第２流路部材６の厚さは、第１流路部材４よりも厚く、５〜３０ｍｍ程度である。
【００５６】
第２流路部材６は、第１流路部材４の加圧室面４−１における、圧電アクチュエータ基板４０が接続されていない領域で接合されている。より具体的には、圧電アクチュエータ基板４０を囲むように接合されている。このようにすることで、圧電アクチュエータ基板４０に、吐出した液体の一部がミストとなって付着するのを抑制できる。また、第１流路部材４を外周で固定することになるので、第１流路部材４が変位素子５０の駆動にともなって振動し、共振などが生じるのを抑制できる。
【００５７】
第１統合流路２４の第３方向の端部には、第２流路部材６の上面に開口している開口２４ｂ（第１開口）が配置されている。開口２４ｂは、液体吐出ヘッド２の外部に開口している。第１統合流路２４は、開口２４ｂから流路を辿ると、第１部位２４ａ１があり、続いて、供給貯留部２４ａ２（以下で単に貯留部２４ａ２と言うことがある）がある。貯留部２４ａ２は、前後の流路よりも流路の断面積が大きくなっている。すなわち、貯留部２４ａ２は、第１統合流路２４における貯留部２４ａ２の前後に位置する部分よりも流路の断面積が大きくなっている。
【００５８】
貯留部２４ａ２の次には供給分岐流路２４ａ３（以下で単に分岐流路２４ａ３と言うことがある）がある。分岐流路２４ａ３は、第２流路部材６の第１方向の中央部で分岐して、第１方向に向かう流路と、第３方向に向かう流路とを含んでいる。なお、中央部とは、第２流路部材６における第１方向の中央を中心にした、第２流路部材６の第１方向の長さの１／３の範囲内のことであり、さらに１／５の範囲内、特に１／１０の範囲内である。
【００５９】
第１方向に向かった流路および第３方向に向かった流路の流路先には、ともに第２分岐流路２４ａ４がある。いずれの第２分岐流路２４ａ４も、第２方向および第４方向に分岐し、分岐後、第１流路部材４の第１共通流路２０の開口２０ｂに繋がっている。
【００６０】
第２統合流路２６の第１方向の端部には、第２流路部材６の上面に開口している開口２６ｂ（第２開口）が配置されている。開口２６ｂは、液体吐出ヘッド２の外部に開口している。第２統合流路２６は、開口２６ｂから流路を辿ると、第１部位２６ａ１があり、続いて、回収貯留部２６ａ２（以下で単に貯留部２６ａ２と言うことがある）がある。貯留部２６ａ２は、前後の流路よりも流路の断面積が大きくなっている。すなわち、貯留部２６ａ２は、第２統合流路２６における貯留部２６ａ２の前後に位置する部分よりも流路の断面積が大きくなっている。
【００６１】
貯留部２６ａ２の次には回収分岐流路２６ａ３（以下で単に分岐流路２６ａ３と言うことがある）がある。分岐流路２６ａ３は、第２流路部材６の第１方向の中央部で分岐して、第１方向に向かう流路と、第３方向に向かう流路とを含んでいる。
【００６２】
第１方向に向かった流路および第３方向に向かった流路の流路先には、ともに第２分岐流路２６ａ４がある。いずれの第２分岐流路２６ａ４も、第２方向および第４方向に分岐し、分岐後、第１流路部材４の第２共通流路２２の開口２２ｂに繋がっている。
【００６３】
印刷をする場合には、外部から第１統合流路２４の開口２４ｂに液体を供給し、吐出しなかった液体は、第２統合流路２６の開口２６ｂから回収する。
【００６４】
また、第２流路部材６の下面には、圧電アクチュエータ基板４０の収容空間１８が設けられている。収容空間１８は、第２方向の端部および第４方向の端部において、第２流路部材６の上面にまで貫通している貫通孔１８ａを有している。貫通孔６ａには、圧電アクチュエータ基板４０を駆動する駆動信号を伝達するＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）などの信号伝達部６０が通される。
【００６５】
平面視したとき、供給分岐流路２４ａ３と回収分岐流路２６ａ３とは、少なくとも一部が互いに重なるように配置されている。すなわち、平面視したとき、供給分岐流路２４ａ３の少なくとも一部と、回収分岐流路２６ａ３の少なくとも一部とが、互いに重なるように配置されている。供給分岐流路２４ａ３と回収分岐流路２６ａ３とを上下に重ねた配置とすることで同一平面に並べて配置するよりも空間の利用効率を高くでき、ヘッド本体２ａを小型化できる。なお、図６に示すように、回収分岐流路２６ａ３が、供給分岐流路２４ａ３の長手方向（第１方向および第３方向）に沿った全域と重なるように配置されている場合、空間利用効率をさらに高くすることができる。
【００６６】
また、回収分岐流路２６ａ３は、供給分岐流路２４ａ３に対して、第１流路部材４の反対側に配置されてよい。言い換えると、回収分岐流路２６ａ３は、供給分岐流路２４ａ３を覆うように、供給分岐流路２４ａ３の上側に配置されてよい。吐出する液体の温度が変動すると、吐出量や吐出速度などの吐出特性が変動するおそれがある。回収分岐流路２６ａ３を供給分岐流路２４ａ３よりも外側に配置することで、外部との熱交換による供給分岐流路２４ａ３の温度変化を低減することができ、吐出特性の変動を少なくできる。
【００６７】
また、第２統合流路２６の第１方向の端部と第１流路部材４との接続部を、第１統合流路２４の第１方向の端部と第１流路部材４との接続部よりも第１方向側に配置し、第２統合流路２６の第３方向の端部と第１流路部材４との接続部を、第１統合流路２４の第３方向の端部と第１流路部材４との接続部よりも第３方向側に配置することができる。このような構成を有するときには、外部との熱交換による供給分岐流路２４ａ３の温度変化を低減することができ、吐出特性の変動を少なくできる。また、空間の利用効率を高くでき、ヘッド本体２ａを小型化できる。
【００６８】
また、平面視したとき、供給貯留部２４ａ２および回収貯留部２６ａ２は、供給分岐流路２４ａ３および回収分岐流路２６ａ３に対して、第１方向と交差する方向である第２方向にずらして配置されていてもよい。言い換えると、平面視したときに、供給貯留部２４ａ２および回収貯留部２６ａ２は、供給分岐流路２４ａ３および回収分岐流路２６ａ３と重ならないように、供給分岐流路２４ａ３および回収分岐流路２６ａ３の配置された位置から第２方向にずらして配置されていてもよい。そして、供給貯留部２４ａ２と回収貯留部２６ａ２とは、第１方向に並んで配置されていてもよい。このような構成を有するときには、空間の利用効率を高めることができ、供給貯留部２４ａ２および回収貯留部２６ａ２の容積を稼ぎつつ小型化することができる。
【００６９】
また、供給貯留部２４ａ２から供給分岐流路２４ａ３に向かう流路と供給貯留部２４ａ２との接続部は、回収貯留部２６ａ２から回収分岐流路２６ａ３に向かう流路と回収貯留部２６ａ２との接続部よりも、第２流路部材６の第１方向の中央に近い位置に配置されていてもよい。
【００７０】
外乱を受けた場合、供給分岐流路２４ａ３および回収分岐流路２６ａ３は、その影響を第１流路部材に伝えるおそれがある。外乱の影響は、第１流路部材４に平均的に伝わったほうが、吐出孔８の位置による影響の差を小さくできる。そのため、供給貯留部２４ａ２から供給分岐流路２４ａ３に向かう流路および回収貯留部２６ａ２から回収分岐流路２６ａ３に向かう流路は、両方とも第１方向の中央に配置した方がよい。しかしながら、そのようにすると空間の使用効率が著しく悪くなる。そこで、回収分岐流路２６ａ３よりも外乱の影響が大きい供給分岐流路２４ａ３を第１方向の中央の近くに配置することができる。
【００７１】
また、供給貯留部２４ａ２の容積は回収貯留部２６ａ２の容積よりも大きくてもよい。このような構成を有しているときには、液体の供給の際の圧力変動を抑え、印画の安定性を高めることができる。
【００７２】
また、第１統合流路２４の貯留部２４ａ２、および第２統合流路２６の貯留部２６ａ２に、ダンパを設けて、液体の吐出量の変動に対して液体の供給、あるいは排出が安定するようにしてもよい。また、第１統合流路２４の貯留部２４ａ２、および第２統合流路２６の貯留部２６ａ２や、第１共通流路２０あるいは第２共通流路２２との間に、フィルタを設けることにより、異物や気泡が、第１流路部材４に入り込み難くしてもよい。
【００７３】
また、図８および図９に示すように、供給貯留部２４ａ２と回収貯留部２６ａ２とがバイパス流路２５によって接続されていてもよい。バイパス流路２５により、供給貯留部２４ａ２に流れ込んできた気泡を供給分岐流路２４ａ３へ流すことなく、回収貯留部２６ａ２へと送ることができ、液体吐出の安定性を向上させることができる。図８および図９では、プレート６ｃに形成された溝によって、バイパス流路２５が形成されている。バイパス流路２５が、供給貯留部２４ａ２の最上部と回収貯留部２６ａ２の最上部とを接続するように構成すると、気泡の排出性を高めることができる。
【００７４】
バイパス流路２５の流路抵抗を、供給分岐流路２４ａ３の流路抵抗よりも大きくしてもよい。その場合には、供給貯留部２４ａ２から回収貯留部２６ａ２へ気泡を送ることができるとともに、供給貯留部２４ａ２から供給分岐流路２４ａ３へ流れる液体の流量の低下を小さくすることができる。例えば、バイパス流路２５の横断面の断面積を、供給分岐流路２４ａ３の横断面の断面積よりも小さくすることによって、バイパス流路２５の流路抵抗を、供給分岐流路２４ａ３の流路抵抗よりも大きくすることができる。バイパス流路２５の流路抵抗は、例えば、供給分岐流路２４ａ３の流路抵抗の２倍〜１０倍程度とすることができる。
【００７５】
第１流路部材４の上面である加圧室面４−１には、変位素子５０を含む圧電アクチュエータ基板４０が接合されており、各変位素子５０が加圧室１０上に位置するように配置されている。圧電アクチュエータ基板４０は、加圧室１０によって形成された加圧室群とほぼ同一の形状の領域を占有している。また、各加圧室１０の開口は、流路部材４の加圧室面４−１に圧電アクチュエータ基板４０が接合されることで閉塞される。圧電アクチュエータ基板４０は、ヘッド本体２ａと同じ方向に長い長方形状である。また、圧電アクチュエータ基板４０には、各変位素子５０に信号を供給するためのＦＰＣなどの信号伝達部６０が接続されている。第２流路部材６には、中央で、上下に貫通している貫通孔１８ａがあり、信号伝達部６０は貫通孔１８ａを通って制御部８８と電気的に繋がれる。信号伝達部６０は、圧電アクチュエータ基板４０の一方の長辺の端から他方の長辺の端に向かうように短手方向に伸びる形状にし、信号伝達部に配置される配線が短手方向に沿って伸び、長手方向に並ぶようにすれば、配線間の距離を大きくできる。
【００７６】
圧電アクチュエータ基板４０の上面における各加圧室１０に対向する位置には個別電極４４がそれぞれ配置されている。
【００７７】
流路部材４は、複数のプレートが積層された積層構造を有している。流路部材４の加圧室面４−１側にはプレート４ａが配置されており、プレート４ａから下には、プレート４ｂ〜４ｌが順に積層されている。なお、加圧室１０の側壁となる孔が形成されているプレート４ａをキャビティプレート４ａ、共通流路の側壁となる孔が形成されているプレート４ｅ、ｆ、ｉ、ｊをマニホールドプレート４ｅ、ｆ、ｉ、ｊ、吐出孔８が開口しているプレート４ｌをノズルプレート４ｌと呼ぶことがある。各プレートには多数の孔や溝が形成されている。孔や溝は、例えば、各プレートを金属で作製し、エッチングで形成できる。各プレートの厚さは１０〜３００μｍ程度であることにより、形成する孔の形成精度を高くできる。各プレートは、これらの孔が互いに連通して第１共通流路２０などの流路を構成するように、位置合わせして積層されている。
【００７８】
平板状の流路部材４の加圧室面４−１には、加圧室本体１０ａが開口しており、圧電アクチュエータ基板４０が接合されている。また、加圧室面４−１には、第１共通流路２０に液体を供給する開口２０ｂ、および第２共通流路２２から液体を回収する開口２２ｂが開口している。流路部材４の、加圧室面４−１と反対側の面である吐出孔面４−２には吐出孔８が開口している。
【００７９】
液体を吐出する構造としては、加圧室１０と吐出孔８とがある。加圧室１０は、変位素子５０に面している加圧室本体１０ａと、加圧室本体１０ａより断面積が小さいディセンダ１０ｂから成っている。加圧室本体１０ａは、キャビティプレート４ａに形成されており、ディセンダ１０ｂは、プレート４ｂ〜ｋに形成された孔が重ねられ、さらにノズルプレート４ｌで（吐出孔８以外の部分を）塞がれて成っている。
【００８０】
加圧室本体１０ａには、第１個別流路１２が繋がっており、第１個別流路１２は、第１共通流路２０に繋がっている。第１個別流路１２は、プレート４ｂを貫通する円形状の孔とプレート４ｃを平面方向に伸びる細長い貫通溝と、プレート４ｄを貫通する円形状の孔とを含んでいる。
【００８１】
ディセンダ１０ｂには、第２個別流路１４が繋がっており、第２個別流路１４は、第２共通流路２２に繋がっている。第２個別流路１４はプレート４ｋの部分流路１０ｂとなる円形状の孔から繋がっている、平面方向に伸びる細長い貫通溝と、プレート４ｊを貫通する円形状の孔とを含んでいる第１部位１４ａ、およびプレート４ｉを貫通し、第２共通流路２２となる貫通溝に繋がっている矩形状の孔である第２部位１４ｂとを含んでいる。第２部位１４ｂは、他のディセンダ１０ｂから繋がっている第２個別流路１４と共用になっており、２つの第２個別流路１４の第１部位１４ａは、プレート４ｉの第２部位１４ｂで一緒になった後、第２共通流路２２に繋がっている。
【００８２】
第１共通流路２０はプレート４ｅ、ｆに形成された孔が重ねられ、さらに上側をプレート４ｄで、下側をプレート４ｇで塞がれて成っている。第２共通流路２２はプレート４ｉ、ｊに形成された孔が重ねられ、さらに上側をプレート４ｈで、下側をプレート４ｋで塞がれて成っている。
【００８３】
液体の流れについて、まとめると、第１統合流路２４に供給された液体は、第１共通流路２０および第１個別流路１２を順に通って加圧室１０に入り、一部の液体は吐出孔８から吐出される。吐出されなかった液体は、第２個別流路１４を通って、第２共通流路２２に入った後、第２統合流路２６に入り、ヘッド本体２ａの外部に排出される。
【００８４】
圧電アクチュエータ基板４０は、圧電体である２枚の圧電セラミック層４０ａ、４０ｂからなる積層構造を有している。これらの圧電セラミック層４０ａ、４０ｂはそれぞれ２０μｍ程度の厚さを有している。すなわち、圧電アクチュエータ基板４０の圧電セラミック層４０ａの上面から圧電セラミック層４０ｂの下面までの厚さは４０μｍ程度である。圧電セラミック層４０ａと圧電セラミック層４０ｂの厚さの比は、３：７〜７：３、好ましく４：６〜６：４にされる。圧電セラミック層４０ａ、４０ｂのいずれの層も複数の加圧室１０を跨ぐように延在している。これらの圧電セラミック層４０ａ、４０ｂは、例えば、強誘電性を有する、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系、ＮａＮｂＯ3系、ＢａＴｉＯ3系、（ＢｉＮａ）ＮｂＯ3系、ＢｉＮａＮｂ5Ｏ15系などのセラミックス材料からなる。
【００８５】
圧電セラミック層４０ｂは、次で説明する電極等に挟まれた構造になっていない。すなわち、圧電セラミック層４０ｂは、変異素子５０に駆動信号を加えても、自発的に圧電変形は、実質的に行らず、圧電セラミック層４０ｂは、振動板として働いている。そのため、圧電セラミック層４０ｂは、圧電性のない他のセラミックや、金属板に変えることができる。また、圧電セラミック層４０ｂの下に金属板を積層して、圧電セラミック層４０ｂおよびその金属板の両方を振動板としてもよい。なお、そのような構造の場合、その金属板は、第１流路部材４の一部とみなすこともできる。
【００８６】
圧電アクチュエータ基板４０は、Ａｇ−Ｐｄ系などの金属材料からなる共通電極４２およびＡｕ系などの金属材料からなる個別電極４４を有している。共通電極４２の厚さは２μｍ程度であり、個別電極４４の厚さは、１μｍ程度である。
【００８７】
個別電極４４は、圧電アクチュエータ基板４０の上面における各加圧室１０に対向する位置に、それぞれ配置されている。個別電極４４は、平面形状が加圧室本体１０ａより一回り小さく、加圧室本体１０ａとほぼ相似な形状を有している個別電極本体４４ａと、個別電極本体４４ａから引き出されている引出電極４４ｂとを含んでいる。引出電極４４ｂの一端の、加圧室１０と対向する領域外に引き出された部分には、接続電極４６が形成されている。接続電極４６は、例えば銀粒子などの導電性粒子を含んだ導電性樹脂であり、５〜２００μｍ程度の厚さで形成されている。また、接続電極４６は、信号伝達部に設けられた電極と電気的に接合されている。
【００８８】
詳細は後述するが、個別電極４４には、制御部８８から信号伝達部を通じて駆動信号が供給される。駆動信号は、印刷媒体Ｐの搬送速度と同期して一定の周期で供給される。
【００８９】
共通電極４２は、圧電セラミック層４０ａと圧電セラミック層４０ｂとの間の領域に面方向のほぼ全面にわたって形成されている。すなわち、共通電極４２は、圧電アクチュエータ基板４０に対向する領域内のすべての加圧室１０を覆うように延在している。共通電極４２は、圧電セラミック層４０ａ上に個別電極４４からなる電極群を避ける位置に形成されている共通電極用表面電極（不図示）に、圧電セラミック層４０ａを貫通して形成された貫通導体を介して繋がっている。また、共通電極４２は、共通電極用表面電極を介して接地され、グランド電位に保持されている。共通電極用表面電極は、個別電極４４と同様に、制御部８８と直接あるいは間接的に接続されている。
【００９０】
圧電セラミック層４０ａの個別電極４４と共通電極４２とに挟まれている部分は、厚さ方向に分極されており、ユニモルフ構造の変位素子５０となっている。制御部８８からの制御でドライバＩＣなどを介して、個別電極４４に供給される駆動信号により、変位素子５０が駆動（変位）させられる。様々な駆動信号で液体を吐出させることができるが、例えば、いわゆる引き打ち駆動方法を用いて、高電位を基準として、一定期間低電位とするパルスの駆動信号を個別電極４４に供給することで、液滴を吐出できる。
【００９１】
本実施形態では、加圧室本体１０ａの平面形状は円形状であり、無限の回転対称性がある。加圧室本体１０ａの平面形状としては３回転対称以上の回転対称形状がよい。また、第１個別流路１２の加圧室本体１０ａ側の開口は、加圧室本体１０の面積重心に対して、ディセンダ１０ｂの加圧室本体１０ａ側の開口の反対側に配置されている。ここで反対側とは、より詳細には、成す角度が１３５度以上のことである。
【００９２】
第２、３加圧室において、ディセンダ１０ｂの加圧室本体１０ａ側の開口は、第１共通流路２０および第２共通流路２２に対して加圧室本体１０ａの面積重心よりも遠くに配置されている。第１個別流路１２は、圧力波を反射させる部分であり、流路抵抗を高くする必要があり、細長い形状にされる。第１加圧室における、ディセンダ１０ｂおよび第１個別流路１２の繋がっている位置は、第２加圧室に対して９０度回転した位置になっている。加圧室本体１０ａ同士は、回転なしに平行移動した関係になっている。第１個別流路１２は、加圧室本体１０ａから第１共通流路２０および第２共通流路２２の方向に伸びている。第１加圧室に繋がっている第１個別流路１２と、第３加圧室に繋がっている第１個別流路１２とは、互いに向かって伸びている。第４加圧室に繋がっている第１個別流路１２と、第２加圧室に繋がっている第１個別流路１２とは、互いに向かって伸びている。
【符号の説明】
【００９３】
１・・・カラーインクジェットプリンタ
２・・・液体吐出ヘッド
２ａ・・・ヘッド本体
４・・・（第１）流路部材
４ａ〜ｌ・・・（第１流路部材の）プレート
４−１・・・加圧室面
４−２・・・吐出孔面
６・・・第２流路部材
６ａ〜ｆ・・・（第２流路部材の）プレート
８・・・吐出孔
９Ａ・・・吐出孔行
１０・・・加圧室
１０ａ・・・加圧室本体
１０ｂ・・・部分流路
１１Ａ・・・加圧室行
１２・・・第１個別流路
１４・・・第２個別流路
１４ａ・・・（第２個別流路の）第１部位
１４ｂ・・・（第２個別流路の）第２部位
１６・・・加圧室配置領域
１８・・・（圧電アクチュエータ基板）収容空間
１８ａ・・・貫通孔
２０・・・第１共通流路（共通供給流路）
２０ａ・・・第１共通流路本体
２０ｂ・・・（第１共通流路）開口
２２・・・第２共通流路（共通排出流路）
２２ａ・・・第２共通流路本体
２２ｂ・・・（第２共通流路の）開口
２４・・・第１統合流路（供給流路）
２４ａ１・・・（第１統合流路の）第１部位
２４ａ２・・・（第１統合流路の）貯留部
２４ａ３・・・（第１統合流路の）分岐流路（供給分岐流路）
２４ａ４・・・（第１統合流路の）第２分岐流路
２４ｂ・・・（第１統合流路の）開口（第１開口）
２５・・・バイパス流路
２６・・・第２統合流路（回収流路）
２６ａ１・・・（第２統合流路の）第１部位
２６ａ２・・・（第２統合流路の）貯留部
２６ａ３・・・（第２統合流路の）分岐流路（回収分岐流路）
２６ａ４・・・（第２統合流路の）第２分岐流路
２６ｂ・・・（第２統合流路の）開口（第２開口）
４０・・・圧電アクチュエータ基板
４０ａ・・・圧電セラミック層
４０ｂ・・・圧電セラミック層（振動板）
４２・・・共通電極
４４・・・個別電極
４４ａ・・・個別電極本体
４４ｂ・・・引出電極
４６・・・接続電極
５０・・・変位素子（加圧部）
７０・・・ヘッド搭載フレーム
７２・・・ヘッド群
８０Ａ・・・給紙ローラ
８０Ｂ・・・回収ローラ
８２Ａ〜Ｄ・・・搬送ローラ
８８・・・制御部
Ｐ・・・印刷用紙
【図１】
2019188425.tif 000003
【図２】
2019188425.tif 000004
【図３】
2019188425.tif 000005
【図４】
2019188425.tif 000006
【図５】
2019188425.tif 000007
【図６】
2019188425.tif 000008
【図７】
2019188425.tif 000009
【図８】
2019188425.tif 000010
【図９】
2019188425.tif 000011
【国際調査報告】
2019188425.tif 000012
2019188425.tif 000013
2019188425.tif 000014
2019188425.tif 000015