(57)【要約】【課題】より確実に気泡を大気連通させて、キャビテーションの発生を抑制する。【解決手段】液体吐出ヘッドは、液体供給方向Ｘにおける下流側に奥壁１６が、上流側に液体導入口１５が設けられた発泡室９と、発泡室９に連通し、液体が吐出する吐出口を備えた吐出流路１１と、発泡室９を挟んで吐出流路１１と対向し、液体に吐出のためのエネルギーを付与する発熱抵抗素子１４と、を有する。発熱抵抗素子１４のエネルギーによって発泡室９に発生した気泡が、最大体積に成長した後の体積減少過程で、吐出流路１１から流入する空気と初めて連通する。吐出流路１１の、液体供給方向Ｘにおける全長Ｌの中点ＬＣより上流側の第１の領域１８Ａの流路断面積が、下流側の第２の領域１８Ｂの流路断面積より小さい。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体供給方向における下流側に奥壁が、上流側に液体導入口が設けられた発泡室と、前記発泡室に連通し、前記液体が吐出する吐出口を備えた吐出流路と、前記発泡室を挟んで前記吐出流路と対向し、前記液体に吐出のためのエネルギーを付与する発熱抵抗素子と、を有し、前記発熱抵抗素子のエネルギーによって前記発泡室に発生した気泡が、最大体積に成長した後の体積減少過程で、前記吐出流路から流入する空気と連通する液体吐出ヘッドであって、
前記吐出流路の、前記液体供給方向における全長の中点より前記上流側の第１の領域の流路断面積が、前記下流側の第２の領域の流路断面積より小さい、液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記第１の領域の前記液体供給方向と直交する方向における平均幅が、前記第２の領域の前記液体供給方向と直交する方向における平均幅より小さい、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記第２の領域の流路断面積は前記第１の領域の流路断面積の１．５倍以上である、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記吐出流路は、当該吐出流路の側壁から前記液体供給方向と交差する方向に延びる第１の突起を有し、前記第１の突起の少なくとも一部は前記第１の領域にある、請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記吐出流路は、当該吐出流路の側壁から前記液体供給方向と交差する方向に延びる第１の突起を有し、前記第１の突起の中心線は前記第１の領域にある、請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記第１の突起は、前記中心線と平行で前記上流側に位置する第１の側面と、前記中心線と平行で前記下流側に位置する第２の側面と、を有し、前記第１の側面の長さが前記第２の側面の長さより短い、請求項５に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記吐出流路は、前記側壁から前記液体供給方向と交差する方向に延びる第２の突起を有し、前記第２の突起の少なくとも一部は前記第１の領域にある、請求項４から６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記吐出流路の前記液体供給方向と直交する方向における幅が、前記下流側から前記上流側に向けて減少している、請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記発熱抵抗素子の重心は前記吐出流路の前記中点より前記上流側に位置している、請求項１から８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
液体供給方向における下流側に奥壁が、上流側に液体導入口が設けられた発泡室と、前記発泡室に連通し、前記液体が吐出する吐出口を備えた吐出流路と、前記発泡室を挟んで前記吐出流路と対向し、前記液体に吐出のためのエネルギーを付与する発熱抵抗素子と、を有し、前記発熱抵抗素子のエネルギーによって前記発泡室に発生した気泡が、最大体積に成長した後の体積減少過程で、前記吐出流路から流入する大気と連通する液体吐出ヘッドを用いた液体吐出方法であって、
前記発熱抵抗素子を駆動して前記液体中に気泡を発生させ、前記吐出口から前記液体を吐出させることと、前記吐出口から前記液体を吐出させた後に、前記吐出流路から前記発泡室に進入する前記液体のメニスカスを発生させることと、を有し、
前記メニスカスは、前記上流側で前記発熱抵抗素子との距離が最小となる部分と、前記下流側で前記発熱抵抗素子との距離が極小となる部分とを有する、液体吐出方法。
【請求項１１】
前記気泡は前記発熱抵抗素子の重心よりも前記上流側で、前記吐出流路から前記発泡室に進入した空気と連通する、請求項１０に記載の液体吐出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出するための液体吐出ヘッドと液体吐出方法に関し、特に発熱抵抗素子のエネルギーによって液体を吐出する液体吐出ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置において、発熱抵抗素子を用いてインクなどの液体を吐出する方式が広く採用されている。この方式の液体吐出装置では、発熱抵抗素子上で気泡を発生させることによって液体吐出ヘッドから液体が吐出する。この方式の液体吐出装置で記録が行われる場合、発熱抵抗素子上で発生した気泡がその場所で消泡し、キャビテーションが生じることがある。キャビテーションは発熱抵抗素子の寿命に影響を与える可能性がある。
【０００３】
特許文献１には、キャビテーションの発熱抵抗素子への影響を抑えるために、吐出口の中心が発熱抵抗素子の中心からインクの供給方向における下流側にオフセットされた液体吐出ヘッドが開示されている。大気がインクの供給方向に関し気泡の下流側の部分で大気と連通するため、気泡の消泡過程で気泡が分断されにくい。そのため、分断された気泡によるキャビテーションが発熱抵抗素子上で生じにくく、発熱抵抗素子の寿命への影響が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２３８４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された液体吐出ヘッドでは、発熱抵抗素子の吐出口に対するオフセット量の僅かな変動により、大気連通するかしないかが不安定に変化する。大気連通しない場合、気泡が分断されことでキャビテーションが生じやすくなる。吐出口と発熱抵抗素子の位置精度を高めることで、より確実に大気連通するように気泡をコントロールするも考えられるが、製法上困難な場合がある。円形の吐出口の場合、吐出口径を小さくすることで、メニスカスの落ち込みを促進させて大気連通を促進させることも考えられるが、吐出量への影響が大きい。
【０００６】
本発明は、より確実に気泡を大気連通させて、キャビテーションが発生しにくい液体吐出ヘッド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】
本発明の液体吐出ヘッドは、液体供給方向における下流側に奥壁が、上流側に液体導入口が設けられた発泡室と、発泡室に連通し、液体が吐出する吐出口を備えた吐出流路と、発泡室を挟んで吐出流路と対向し、液体に吐出のためのエネルギーを付与する発熱抵抗素子と、を有している。発熱抵抗素子のエネルギーによって発泡室に発生した気泡が、最大体積に成長した後の体積減少過程で、吐出流路から流入する空気と連通する。吐出流路の、液体供給方向における全長の中点より上流側の第１の領域の流路断面積が、下流側の第２の領域の流路断面積より小さい。
【発明の効果】
【０００８】
気泡は発熱抵抗素子上に形成されるが、発泡室の下流側に奥壁があることから、気泡は上流側に偏位し、かつ発熱抵抗素子上では上流側ほど厚くなるように形成される。本発明では、吐出流路の、液体供給方向における全長の中点より上流側の第１の領域の流路断面積が、下流側の第２の領域の流路断面積より小さい。このため、吐出流路から発泡室に進入する液体のメニスカスの発熱抵抗素子との距離が最小となる部分が吐出流路の上流側に形成される。従って、メニスカスがより早く気泡に到達し、大気連通が早期に発生する。よって、本発明によれば、キャビテーションの発生原因となる気泡の分断が生じる前に大気連通が生じやすくなり、キャビテーションが発生しにくい液体吐出ヘッドを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の斜視図である。
【図２】図１の記録装置で用いられる液体吐出ヘッドの部分破断斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】実施例１の液体吐出ヘッドの吐出口近傍の平面図である。
【図５】実施例１における気泡とメニスカスの変化を示す断面図である。
【図６】比較例１の液体吐出ヘッドの吐出口近傍の平面図である。
【図７】比較例１における気泡とメニスカスの変化を示す断面図である。
【図８】実施例１の変形例の吐出口近傍の平面図である。
【図９】実施例２の液体吐出ヘッドの吐出口近傍の平面図である。
【図１０】実施例２における気泡とメニスカスの変化を示す断面図である。
【図１１】比較例２の液体吐出ヘッドの吐出口近傍の平面図である。
【図１２】比較例２における気泡とメニスカスの変化を示す断面図である。
【図１３】実施例２の変形例の吐出口近傍の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付の図面を参照して本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッドと記録装置について説明する。以下に示す実施形態はインクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドに関するが、本発明は発熱抵抗素子の熱エネルギーを用いてインクなどの液体を吐出する液体吐出ヘッドに広く適用できる。本発明の液体吐出ヘッドは、発熱抵抗素子のエネルギーによって発泡室に発生した気泡が、最大体積に成長した後の体積減少過程で、吐出流路から流入する空気と初めて連通するものである。以下の説明において発泡室の液体供給方向と平行な方向をＸ方向、吐出流路の中心軸と平行な方向をＺ方向、発泡室の幅方向すなわちＸ方向及びＺ方向と直交する方向をＹ方向という。
【００１１】
図１は本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置（以下、記録装置１という）の概略斜視図である。記録装置１はＡ方向に摺動自在に案内支持されるキャリッジ２を有している。キャリッジ２には、記録信号に応じてインクにエネルギーを付与することにより、複数の吐出口１２から記録媒体Ｐにインクを吐出して記録を行う液体吐出ヘッド３が搭載されている。キャリッジ２にはまた、液体吐出ヘッド３に供給される４色のインクを収容した４つのインクカートリッジ４が、キャリッジ２に着脱自在に搭載されている。液体吐出ヘッド３を搭載するキャリッジ２は、キャリッジモータ（図示せず）の駆動力によって、記録媒体Ｐの搬送方向Ｂと直交する主走査方向Ａに往復移動する。液体吐出ヘッド３が主走査方向Ａへ走査しながら液体吐出ヘッド３からインクの吐出が行われることで、記録媒体Ｐの全幅にわたって記録が行われる。
【００１２】
図２に、図１に示す液体吐出ヘッド３の部分破断斜視図を、図３に、図２のＡ−Ａ線に沿った液体吐出ヘッド３の断面図を示す。液体吐出ヘッド３は、シリコンからなる基板５と、基板５の上に設けられた吐出口形成部材６と、を有している。基板５には、基板５を貫通するインク供給路７が形成されており、インク供給路７の吐出口形成部材６と対向する面の開口は、Ｙ方向に延びる細長い矩形のインク供給口８となっている。基板５と吐出口形成部材６との間には複数の発泡室９と、複数の発泡室９に対して共通に設けられた共通液室１０と、が形成されている。共通液室１０はインク供給口８及び複数の発泡室９と連通している。吐出口形成部材６には、発泡室９に貯留されたインクを吐出するための貫通孔である吐出流路１１が設けられている。吐出流路１１はＺ方向に一定の流路断面を有している。吐出流路１１は発泡室９と連通している。吐出流路１１の発泡室９と反対側の端部はインクが吐出する吐出口１２となっている。発泡室９の高さｈ１は１６μｍ、吐出口形成部材６の発泡室９における厚さｈ２は１２μｍである。
【００１３】
基板５の発泡室９に面する位置には、発泡室９を挟んで吐出流路１１と対向し、インクに吐出のための熱エネルギーを付与する発熱抵抗素子１４が配置されている。発熱抵抗素子１４は各発泡室９に対応して設けられ、インク供給口８の長手方向（Ｙ方向）の両側にそれぞれ１列ずつ、６００ｄｐｉのピッチで配列されている。基板５のインク供給路７から供給されたインクは共通液室１０を経由して発泡室９に供給される。発熱抵抗素子１４が駆動され、発泡室９のインクが加熱され、発熱抵抗素子１４の上方の液体中（インク中）に気泡が形成される。この気泡が吐出流路１１のインクに運動エネルギーを与え、インクが吐出口１２から吐出する。
【００１４】
次に、上述の実施形態において吐出流路１１の構成が異なるいくつかの実施例と比較例を説明する。以下の説明で、「上流側」及び「下流側」は液体供給方向（Ｘ方向）を基準として定義される。図４、６，８，９，１１，１３において、上流側は図面下方、下流側は図面上方を、図５，７，１０，１２において、上流側は図面右方、下流側は図面左方を意味する。
【００１５】
（実施例１）
図４に、実施例１の液体吐出ヘッド３の吐出口近傍の平面図を示す。発泡室９は概ね長方形の平面形状を有し、液体供給方向における上流側の短辺はインクが流入する液体導入口１５となっており、液体供給方向における下流側の短辺は奥壁１６となっている。すなわち、発泡室９は行き止まりの形状となっている。発熱抵抗素子１４の重心１４Ｇは吐出流路１１の液体供給方向（Ｘ方向）における全長Ｌの中点ＬＣより上流側に位置している。本実施例では発熱抵抗素子１４の重心１４Ｇの中点ＬＣに対するオフセット量ａは２μｍである。吐出口１２から吐出するインク液滴の吐出量は６ｎｇである。発熱抵抗素子１４は、Ｙ方向長さがＸ方向長さよりも小さい長方形状である。
【００１６】
吐出流路１１は略円形の流路断面を有し、Ｘ方向軸に関し非対称な形状である。具体的には、吐出流路１１は、吐出流路１１の側壁１３から液体供給方向Ｘと交差する方向、本実施例ではＹ方向に延びる第１の突起１７を有している。ここで、吐出流路１１の、液体供給方向Ｘにおける全長Ｌの中点ＬＣより上流側の領域を第１の領域１８Ａ、中点ＬＣより下流側の領域を第２の領域１８Ｂという。すなわち、吐出流路１１のＸ方向における全長Ｌの中点ＬＣを通りＹ方向に引いた直線１９より上流側の領域が第１の領域１８Ａであり、直線１９より下流側の領域が第２の領域１８Ｂである。本実施例では第１の突起１７のＹ方向中心線１７Ｃは第１の領域１８Ａにある。また、本実施例では第１の突起１７のすべてが第１の領域１８Ａにあるが、一部が第２の領域１８Ｂにあってもよい。つまり、第１の突起１７の少なくとも一部が第１の領域１８Ａにある。第１の突起１７は、Ｙ方向中心線１７Ｃと平行でＹ方向中心線１７Ｃの上流側に位置する第１の側面１７Ａと、Ｙ方向中心線と平行でＹ方向中心線１７Ｃの下流側に位置する第２の側面１７Ｂと、を有している。そして、第１の側面１７ＡのＹ方向長さが第２の側面１７ＢのＹ方向長さより短い。この結果、吐出流路１１の第１の領域１８Ａの流路断面積が、第２の領域１８Ｂの流路断面積より小さくなる。また、第１の領域１８ＡのＹ方向平均幅は、第２の領域１８ＢのＹ方向平均幅より小さくなっている。
【００１７】
このような構成の吐出流路１１では、発熱抵抗素子１４の上面におけるキャビテーションと、それに伴う発熱抵抗素子１４への影響が抑制される。その原理について図５を参照して説明する。図５は発熱抵抗素子１４のＸ方向中心軸を通るＸ−Ｚ面の模式的断面図であり、本実施例におけるインク吐出後の気泡の消泡過程を時系列的に示している。
【００１８】
まず、図示しない配線及び電極を介して発熱抵抗素子１４を駆動して発熱させる。発熱抵抗素子１４の発熱により、発泡室９内部のインクが加熱され、インク内に膜沸騰による気泡Ｂが生じる。発泡室９の下流側に奥壁１６が設けられているため、気泡Ｂは発熱抵抗素子１４の重心１４Ｇよりも上流側に偏位して成長する。気泡Ｂは発熱抵抗素子１４上では上流側ほど厚くなるように形成される。気泡Ｂは加熱されてさらに成長し、発泡室９に貯留されたインクの一部が発泡圧によって吐出口１２から吐出する。気泡Ｂの体積が一旦増大して最大体積に到達した後は、気泡Ｂが縮小する。図５（ａ）に示すように、気泡Ｂが体積減少に転じるのとほぼ同時に、吐出流路１１内にインクのメニスカスＭが発生し、発泡室９内を吐出口１２から離れる方向に進行する。これはインクが吐出されたことで発泡室９内部のインクの量が減少し、吐出流路１１から発泡室９に向かうインクの逆流が生じるためである。第１の突起１７の直下ではインクの逆流が生じにくいため、吐出流路１１内のインクのメニスカスＭは外周部が凹状となるように形成される。本実施例では上述のように第１の領域１８Ａの流路断面積が第２の領域１８Ｂの流路断面積より小さい。これが液面のメニスカスＭの形成に影響を与え、断面積の小さい第１の領域１８Ａ側のメニスカスＭの落ち込みが、断面積の大きい第２の領域１８Ｂ側のメニスカスＭの落ち込みより大きくなる。
【００１９】
さらに時間が経過すると、図５（ｂ）に示すように、メニスカスＭが発泡室９の内部に進入する。気泡Ｂの収縮は進むが、メニスカスＭは気泡Ｂに接近していく。気泡Ｂは逆流するインクによって押され、部分的に凹むが、全体的には上流側ほど厚い形状を維持している。このとき、メニスカスＭには上流側の第１の落ち込み部Ｍ１と下流側の第２の落ち込み部Ｍ２が形成されている。第１の落ち込み部Ｍ１は発熱抵抗素子１４との距離が最小となる部分であり、下流側の第２の落ち込み部Ｍ２は発熱抵抗素子１４との距離が極小となる部分である。第２の落ち込み部Ｍ２は第１の落ち込み部Ｍ１より発熱抵抗素子１４から離れており、また、気泡Ｂが全体的に上流側に偏位しているため、気泡Ｂとの距離も第１の落ち込み部Ｍ１より大きい。
【００２０】
そして、メニスカスＭの第１の落ち込み部Ｍ１が気泡Ｂに到達し、吐出流路１１から発泡室９内に進入した大気が気泡Ｂと接触し一体化する。これにより、図５（ｃ）に示すように、吐出流路１１の外部の大気が気泡Ｂと連通する。気泡Ｂは発熱抵抗素子１４の重心１４Ｇよりも上流側で大気と連通する。
【００２１】
さらに時間が経過すると、大気と一体化した気泡Ｂはほぼ発熱抵抗素子１４の上方全体に広がり、図５（ｄ）に示す状態となる。気泡Ｂは大気と連通しているので、その圧力は大気と同程度である。その後、気泡Ｂが大気と連通したままインクが発泡室９内に再充填され、大気と連通した気泡Ｂを形成する空気が吐出流路１１から外部に排出され、発泡室９内の気泡Ｂは消泡する。
【００２２】
このように本実施例では、断面積の小さい第１の領域１８Ａ側のメニスカスＭが、断面積の大きい第２の領域１８Ｂ側のメニスカスＭよりも早く気泡に到達して、気泡Ｂが大気連通する。大気連通は発熱抵抗素子１４の重心１４Ｇよりも上流側で発生する。気泡Ｂは上流側ほど厚く形成されているため、メニスカスＭがより早く気泡Ｂに到達し、大気連通が早期に生じる。このため気泡Ｂが上流側と下流側とで分断されにくくなる。これにより、従来生じていた気泡Ｂの分断によるキャビテーションの発生を抑制することができ、液体吐出ヘッド３の耐久性を向上させることができる。
【００２３】
第１の落ち込み部Ｍ１の落ち込みの速さは、第１の領域１８Ａと第２の領域１８Ｂの流路面積（Ｘ−Ｙ平面で切った断面の断面積）の比によっても異なる。本実施例では、第１の領域１８Ａの流路面積に対する第２の領域１８Ｂの流路面積の比が１．５倍程度であるが、１．５を上回ると第１の落ち込み部Ｍ１の落ち込みが促進されるのでより効果的である。
【００２４】
（比較例１）
図６に、比較例１の液体吐出ヘッド３の吐出口近傍の平面図を示す。比較例１の液体吐出ヘッド３は吐出流路１１の断面が円形であり、第１の突起１７は設けられていない。吐出流路１１の流路断面積は実施例１と同等である。それ以外の構成は実施例１と同じである。実施例１と同様の構成について同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００２５】
図７はインク吐出後の気泡Ｂの消泡過程を時系列的に示す図５と同様の図である。
【００２６】
まず、実施例１と同様に発熱抵抗素子１４を駆動しインクを吐出させる。実施例１と同様、吐出流路１１内に発生したインクのメニスカスＭは発泡室９内を吐出口１２から離れる方向に進行する。しかし、本比較例では吐出流路１１の流路断面が円形のために、実施例１とはメニスカスＭの下降の様相が異なる。すなわち、図７（ａ）に示すように、気泡Ｂが体積減少に転じるのとほぼ同時に、メニスカスＭはほぼ左右対称の２つの凹状に変形する。
【００２７】
さらに時間が経過すると、図７（ｂ）に示すように、メニスカスＭが発泡室９の内部に進入する。発泡室９のメニスカスＭは実施例１と異なり、上流側と下流側で形状の差はほとんどなく、わずかに上流側に偏位するもののほぼ左右対称である。そのため、メニスカスＭの落ち込み部が、気泡Ｂの発熱抵抗素子１４の重心よりやや下流側の気泡Ｂが薄い位置に近接するとともに、気泡Ｂが発熱抵抗素子１４に近接するタイミングが実施例１に比較して遅くなる。これにより、気泡Ｂの中央部に近い部分が環状に変形して凹み、図７（ｃ）に示すように気泡Ｂが分断される可能性が高くなる（分断された気泡をＢ１として示す）。図７（ｄ）に示すように、消泡する際に分断された気泡Ｂ１が崩壊することで、発熱抵抗素子１４に衝撃を与え、損傷させることがある。比較例１の液体吐出ヘッド３では、実施例１に比べて上流側と下流側とでメニスカスＭの偏りがないため、大気と連通する前に気泡Ｂが分断されやすい。このように、比較例１は実施例１に比べて大気連通するタイミングが遅いため、キャビテーションが発生しやすく、液体吐出ヘッド３の耐久性の低下につながる。
【００２８】
（実施例１の変形例）
実施例１の液体吐出ヘッド３は１つの突起を有しているが、図８に示すように２つの突起を有していてもよい。第２の突起２０は、吐出流路１１内にＸ軸に関し第１の突起１７と対称に設けられ、第１の突起１７に対して鏡像の関係にある。第２の突起２０のＹ方向中心線２０Ｃは第１の突起１７のＹ方向中心線１７Ｃと一致しているが、Ｙ方向中心線１７Ｃに対してＸ方向にずれていてもよい。第２の突起２０は、Ｙ方向中心線２０Ｃと平行でＹ方向中心線２０Ｃの上流側に位置する第１の側面２０Ａと、Ｙ方向中心線と平行でＹ方向中心線２０Ｃの下流側に位置する第２の側面２０Ｂと、を有している。
【００２９】
図８（ａ）の変形例の吐出流路１１は、径の大きい半円と径の小さい半円をこれらの半円の直径よりＹ方向寸法の小さい長方形で接続した形状である。第１の側面１７Ａの長さが第２の側面１７Ｂの長さより短く、同様に第１の側面２０Ａの長さが第２の側面２０Ｂの長さより短い。図８（ｂ）の変形例の吐出流路１１は、半円と、この半円の直径と同じＹ方向幅を持った長方形と、この長方形よりＹ方向幅の小さい長方形と、上記半円と同じ径の半円を順次接続した形状である。第１の側面１７Ａと第２の側面１７Ｂの長さが同じであり、第１の側面２０Ａと第２の側面２０Ｂの長さも同じである。
【００３０】
いずれの変形例でも第１の領域１８Ａの流路断面積が、第２の領域１８Ｂの流路断面積より小さいため、上流側のメニスカスの落ち込みが、下流側のメニスカスの落ち込みより大きくなる。２つの突起を設けるほうが上流側のメニスカスの落ち込みが促進されるのでより好ましい。２つの突起を設けることで、次に述べる実施例２と比べて、吐出した液滴の尾引き長さを安定して短くすることができる。この結果、サテライトを低減させることができ印字品位を向上できる。いずれの変形例も実施例１と同様、第１の領域１８Ａの流路面積に対する第２の領域１８Ｂの流路面積の比が１．５倍以上であることが好ましい。
【００３１】
（実施例２）
図９に示す実施例２の液体吐出ヘッド３は、吐出流路１１のＹ方向幅が、下流側から上流側に向けて連続的に減少しており、それ以外の構成は実施例１と同じである。実施例１と同様の構成について同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。具体的には吐出流路１１の流路断面は、正三角形状をしている。流路断面の１辺の長さは、１８．６μｍである。吐出流路１１の重心は発熱抵抗素子１４の重心１４Ｇに対し、下流側に４μｍずれている。発熱抵抗素子１４はＸ方向寸法、Ｙ方向寸法とも２４μｍの正方形状である。吐出口１２から吐出するインク液滴の吐出量は約４．５ｎｇである。
【００３２】
図１０はインク吐出後の気泡Ｂの消泡過程を時系列的に示す図５と同様の図である。まず、実施例１と同様に発熱抵抗素子１４を駆動しインクを吐出させる。実施例１と同様に吐出流路１１内に発生したインクのメニスカスＭは発泡室９内を吐出口１２から離れる方向に進行する。図１０（ａ）に示すように、本実施例でも実施例１と同様に、液面にメニスカスＭが形成される。すなわち、上流側の断面積の小さい第１の領域１８Ａ側のメニスカスＭの落ち込みが、下流側の断面積の大きい第２の領域１８Ｂ側のメニスカスＭの落ち込みより大きくなっている。本実施例では吐出流路１１の断面形状が、上流側にいくに従いＹ方向幅が小さくなる三角形状に形成されているため、Ｘ方向単位長さあたりの吐出流路１１の流路断面積も上流側ほど小さくなっている。このため、発熱抵抗素子１４の上流側のメニスカスＭの落ち込みが下流側のメニスカスＭの落ち込みより大きくなり、メニスカスＭの形状は実施例１と類似したものとなる。
【００３３】
さらに時間が経過すると、図１０（ｂ）に示すように、メニスカスＭが発泡室９の内部に進入する。実施例１と同様にして気泡Ｂの収縮が進み、メニスカスＭが気泡Ｂに近接する。そして、図１０（ｃ）に示すように、メニスカスＭが気泡Ｂに到達し、吐出流路１１から発泡室９内に進入した大気が気泡Ｂと接触し一体化する。これにより、外部の大気と気泡Ｂとが連通する。さらに時間が経過すると、大気と一体化した気泡Ｂはほぼ発熱抵抗素子１４の上方全体に広がり、図１０（ｄ）に示す状態となる。
【００３４】
本実施例においても断面積の小さい第１の領域１８Ａ側のメニスカスＭの第１の落ち込み部Ｍ１が、断面積の大きい第２の領域１８Ｂ側の第２の落ち込み部Ｍ２よりも早く気泡Ｂに到達し、気泡Ｂと連通する。このため、従来生じていた気泡Ｂの分断によるキャビテーションの発生を抑制することができ、液体吐出ヘッド３の耐久性を向上させることができる。
【００３５】
（比較例２）
図１１に示す比較例２の液体吐出ヘッド３は、吐出流路１１のＹ方向幅が、上流側から下流側に向けて連続的に減少している。すなわち、比較例２の吐出流路１１は実施例２の吐出流路１１をＹ方向軸に関して反転させた形状となっている。それ以外の構成は実施例２と同じである。実施例２と同様の構成について同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００３６】
図１２はインク吐出後の気泡Ｂの消泡過程を時系列的に示す図５と同様の図である。比較例２においても、図１２（ａ）に示すように、気泡Ｂが体積減少に転じるのとほぼ同時に吐出流路１１内のインク液面が凹状に変形し、メニスカスＭの形成が始まるが、メニスカスＭの落ち込み部は実施例２とは左右逆の形状となっている。すなわち、下流側のメニスカスＭの落ち込みが上流側のメニスカスＭの落ち込みより大きくなっている。さらに時間が経過すると、図１２（ｂ）に示すように、メニスカスＭが発泡室９の内部に進入するが、メニスカスＭは図１２（ａ）に示す形状を維持するため、メニスカスＭの落ち込み部が気泡Ｂに近接するタイミングが実施例２に比較して遅くなる。これにより、気泡Ｂの中央部に近い部分が環状に変形して凹み、気泡Ｂが分断される可能性が高くなる。それに伴い、キャビテーションが発生する可能性も高くなる。比較例２では、図１２（ｃ）に示すように、気泡Ｂから分断された気泡Ｂ１が発泡室９内に残っている。さらに時間が経過すると、大気と一体化した気泡Ｂはほぼ発熱抵抗素子１４の上方全体に広がり、図１２（ｄ）に示す状態となる。
【００３７】
このように、比較例２の液体吐出ヘッド３では、実施例２と比べメニスカスＭの形状が左右で（上流側と下流側で）反転しているため、気泡Ｂが分断される前に大気と連通することがない。そのため、実施例２に比べて大気と連通するタイミングが遅いことに起因してキャビテーションが発生し、液体吐出ヘッド３の耐久性が低下する。
【００３８】
（実施例２の変形例）
実施例２の吐出流路１１の断面形状は三角形であるが、吐出流路１１のＹ方向幅が、下流側から上流側に向けて減少する限り三角形に限定されない。吐出流路１１の断面形状は図１３（ａ）のような台形形状であってもよいし、図１３（ｂ）のように全体が曲線形状であってもよい。図示はしないが、直線形状と曲線形状が混合していてもよく、あるいは、吐出流路１１のＹ方向幅が、下流側から上流側に向けてステップ状に減少していてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
３  液体吐出ヘッド
９  発泡室
１１  吐出流路
１２  吐出口
１４  発熱抵抗素子
１５  液体導入口
１６  奥壁
１８Ａ  第１の領域
１８Ｂ  第２の領域
【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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