(57)【要約】      （修正有）【課題】液体吐出ヘッド内において液体を効率よく流動させる。【解決手段】液体吐出ヘッドは、それぞれの一端部が第１および第２の流路を通して液体の供給路に接続され、かつそれぞれの他端部が連通路によって互いに連通される第１の圧力室および第２の圧力室と、第１の圧力室に開口する吐出口と、第２の圧力室に開口する孔と、第１の圧力室に備えられて、第１の圧力室内の液体を吐出口から吐出させるための吐出エネルギー発生素子と、第２の圧力室に備えられて、第１の圧力室内の液体を加圧するための加圧エネルギー発生素子と、を備え、孔の開口面積は、吐出口の開口面積よりも小さい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの一端部が第１および第２の流路を通して液体の供給路に接続され、かつそれぞれの他端部が連通路によって互いに連通される第１の圧力室および第２の圧力室と、
前記第１の圧力室に開口する吐出口と、
前記第２の圧力室に開口する孔と、
前記第１の圧力室に備えられて、前記第１の圧力室内の液体を前記吐出口から吐出させるための吐出エネルギー発生素子と、
前記第２の圧力室に備えられて、前記第１の圧力室内の液体を加圧するための加圧エネルギー発生素子と、
を備え、
前記孔の開口面積は、前記吐出口の開口面積よりも小さいことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記孔における液体の慣性抵抗は、前記吐出口における液体の慣性抵抗の１．３倍以上である請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記第２の圧力室内の液体が前記第２の流路を通して前記供給路に流動する慣性抵抗は、前記第２の圧力室内の液体が前記連通路、前記第１の圧力室、および前記第１の流路を通して前記供給路に流動する慣性抵抗よりも大きい請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記第２の流路における液体の慣性抵抗は、前記第１の流路における液体の慣性抵抗よりも大きい請求項２または３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記第２の流路における液体の慣性抵抗は、前記第１の流路における液体の慣性抵抗の１．５倍以上である請求項４に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記第２の流路は、前記第１の流路よりも距離が長い請求項１から５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記加圧エネルギー発生素子は、前記第２の圧力室内の液体を前記孔から吐出させずに液体を加圧可能である請求項１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】
前記加圧エネルギー発生素子は、前記第２の圧力室内の液体を加圧して前記孔から吐出させる第１の駆動形態と、前記第２の圧力室内の液体を前記孔から吐出させない程度に加圧する第２の駆動形態と、の選択が可能である請求項１から６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
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と、
前記液体吐出ヘッドの前記供給路に液体を供給する供給手段と、
前記吐出エネルギー発生素子および前記加圧エネルギー発生素子を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記吐出エネルギー発生素子の駆動よりも１ｍｓ以上前までに、前記加圧エネルギー発生素子を少なくとも１回駆動することを特徴とする請求項９に記載の液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクなどの液体を吐出可能な液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、液体吐出ヘッドとして、圧力室内に供給された液体のインクを吐出エネルギー発生素子で加圧することにより、圧力室内のインクを吐出口から吐出可能なインクジェット記録ヘッドが記載されている。その記録ヘッドには、圧力室内のインク循環させるための循環路が形成されており、その循環路には、インク吐出用の圧力室、吐出エネルギー発生素子、および吐出口と同様のものが備えられている。その循環路に備わる吐出エネルギー発生素子によって、圧力室内のインクを循環または攪拌するための流動エネルギーを発生するように構成されている。圧力室内のインクを循環または攪拌することは、吐出口からインク中の揮発成分の蒸発したときのインクの増粘に起因するインクの吐出不良の発生を抑制する上において有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１４６０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１においては、循環路中のインクを流動させるために、インクの吐出を目的として構成された圧力室、吐出エネルギー発生素子、および吐出口と同様のものを用いている。このため、インクを効率よく循環または攪拌させることが難しい。
【０００５】
本発明の目的は、インクなどの液体を効率よく流動させることができる液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の液体吐出ヘッドは、それぞれの一端部が第１および第２の流路を通して液体の供給路に接続され、かつそれぞれの他端部が連通路によって互いに連通される第１の圧力室および第２の圧力室と、前記第１の圧力室に開口する吐出口と、前記第２の圧力室に開口する孔と、前記第１の圧力室に備えられて、前記第１の圧力室内の液体を前記吐出口から吐出させるための吐出エネルギー発生素子と、前記第２の圧力室に備えられて、前記第１の圧力室内の液体を加圧するための加圧エネルギー発生素子と、を備え、前記孔の開口面積は、前記吐出口の開口面積よりも小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、液体吐出ヘッド内の液体を効率よく流動させて、液体の吐出状態を良好に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態における記録ヘッドの斜視図である。
【図２】図１における記録ヘッドの記録素子の説明図である。
【図３】図２の記録素子内におけるインクの流れ方向の説明図である。
【図４】図２の記録素子内におけるインクの流動距離の説明図である。
【図５】図２の記録素子に対する比較例の説明図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の記録ヘッドにおける記録素子の説明図である。
【図７】本発明の第３の実施形態の記録ヘッドにおける記録素子の説明図である。
【図８】本発明の第４の実施形態の記録ヘッドにおける記録素子の説明図である。
【図９】本発明の実施形態の記録ヘッドを備えた記録装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、液体吐出ヘッドとしてのインクジェット記録ヘッド２０の概略斜視図であり、ヘッド本体５０上に、接続部材５１および記録素子５２が設けられている。記録素子５２の基板１上には、複数の吐出口（第１の吐出口）９が形成されたオリフィスプレート８が備えられている。複数の吐出口９は、吐出口列Ｌを形成する。図２（ａ）は、オリフィスプレート８の一部を切り欠いた記録素子５２の平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線に沿う断面図である。
【００１１】
（記録素子の構成）
図２（ａ），（ｂ）のように、基板１には、インクの吐出エネルギー発生素子として、複数の吐出口９に対応する複数の発熱素子（電気熱変換素子）２が配備されている。ノズル形成部材５には、それらの発熱素子２に対応する複数の圧力室（第１の圧力室）７と、それらの圧力室７内に共通液室（供給路）３のインク（液体）を供給する複数の流路（第１の流路）６と、が形成されている。発熱素子２を発熱駆動することにより、圧力室７内のインクが発泡され、その発泡エネルギーを利用して、圧力室７に開口する吐出口９からインクが吐出される。圧力室７の一端部は流路６に連通し、その他端部は、インクを循環させるための接続流路（連通路）２６に連通している。吐出エネルギー発生素子としては、ピエゾ素子などを用いることもできる。
【００１２】
基板１には、インクを加圧するための加圧エネルギー発生素子として、複数の循環用の発熱素子（電気熱変換素子）１２が配置されている。また、ノズル形成部材５によって、それらの循環用の発熱素子１２に対応する複数の循環用圧力室（第２の圧力室）１７が形成されている。循環用圧力室１７の一端部は、循環供給流路（第２の流路）１６によって共通液室３に連通され、その他端部は、接続流路２６によって圧力室７に連通されている。発熱素子１２を発熱駆動することにより、循環用圧力室１７内のインクが発泡され、その発泡エネルギーにより、後述するようにインクが加圧されて循環される。共通液室３に対しては、基板１を貫通する供給口４からインクが供給される。インクの流路６，１６には、圧力室７，１７内へのゴミなどの異物の浸入を防ぐためのフィルタを形成する部材（不図示）を配備してもよい。
【００１３】
吐出口９は、発熱素子２に対向するオリフィスプレート８の位置に形成されており、前述したように、発熱素子２を駆動することにより、圧力室７内のインクが吐出口９から吐出される。また、オリフィスプレート８には、循環用の発熱素子１２と対向する位置に孔（第２の吐出口）が貫通形成されている。本例の場合、吐出口列Ｌの延在方向における吐出口９と孔１９との間隔、および発熱素子２と循環用の発熱素子１２との間隔は、６００ｄｐｉの記録解像度に対応する間隔とした。また、オリフィスプレート８の厚みを１１μｍ、吐出口９の口径を２０μｍ、吐出口９から吐出されるインクの量を５ｎｇ程度、孔１９の口径を１１μｍとした。また、接続流路２６の幅Ｗ（図２（ａ）参照）を２０μｍ、高さを１４μｍとした。吐出口９は第１の圧力室７に開口しており、孔１９は第２の圧力室１７に開口している。
【００１４】
（インクの循環流）
循環用の発熱素子１２を駆動して、循環用圧力室１７内のインクを発泡させたときの圧力波は、接続流路２６に向かう方向、循環供給流路１６に向かう方向、孔１９に向かう方向の計３方向に分散して伝播される。接続流路２６に向かって伝播される圧力により、図３（ａ）中の矢印方向にインクの流れが生じて、圧力室７にインクの循環流が発生する。その後、循環用圧力室１７内のインクが消泡する過程において、発泡時とは逆向きの圧力が生じることにより、図３（ｂ）中の矢印のように、循環用圧力室１７から接続流路２６に向かうインクの流れが生じる。このようなインクの流れの変化により、圧力室７内のインクが攪拌される。
【００１５】
本例においては、このように循環用圧力室１７内のインクの発泡と消泡によってインクの循環流を生じさせた場合、接続流路２６から圧力室７へ向かうインクの流れよりも、圧力室７から接続流路２６に向かうインクの流れの方が大きかった。そのため、図３（ａ）中矢印方向のインクの循環流が発生しやすかった。また、発熱素子１２の連続的な駆動、および接続流路２６の形状によっては、図３（ｂ）中矢印方向のインクの循環流を発生させることも可能である。また、加圧エネルギー発生素子として、発熱素子１２の代わりに、循環用圧力室１７内のインクを加圧可能なピエゾ素子などを用いることができる。この場合には、循環用圧力室１７内のインクに対して、循環供給流路１６に向かう方向の圧力と、接続流路２６に向かう方向の圧力とを非対称に加えるように、ピエゾ素子などを駆動することによって、インクの循環流の方向を変更することができる。つまり、インクの循環流を図３（ａ），（ｂ）のいずれの方向にも生じさせることができる。
【００１６】
（孔の利点）
発熱素子１２は、孔１９からインクを吐出させるように駆動すること、および孔１９からインクを吐出させずに駆動することができる。すなわち、孔１９からインクを吐出するために必要な加圧エネルギーを発生させるように、発熱素子１２を駆動（第１の駆動形態）することにより、孔１９からインクを吐出させることができる。この場合、発熱素子１２は、インクの吐出エネルギー発生素子として機能する。また、孔１９からインクを吐出するために必要な加圧エネルギー未満のエネルギーを発生させるように、発熱素子１２を駆動（第２の駆動形態）することにより、孔１９からはインクが吐出されない。発熱素子１２の駆動形態として、このような第１の駆動形態または第２の駆動形態を選択することができる。
【００１７】
第１の駆動形態において循環用圧力室１７内のインクに生じる気泡は、第２の駆動形態において循環用圧力室１７内のインクに生じる気泡よりも大きい。そのため、第１の駆動形態においては、より大きな圧力が接続流路２６内に伝わり、より流速の高いインクの循環流を発生させることができる。一方、循環用圧力室１７内のインクの消泡の過程においては、発泡によって循環用圧力室１７内から排出されたインクが再充填されるように、図３（ｂ）中の矢印方向のインクの流れが生じる。このインクの流れは、インクが循環用圧力室１７内に再充填される間において発生し、その充填後においても、孔１９の開口部に形成されたインクのメニスカスの振動が接続流路２６のインクに伝わることにより継続される。その孔１９が形成されていない場合と比較して、孔１９が形成されていることにより、孔１９におけるインクのメニスカスの振動の影響によりインクの流れが生じる時間が長くなり、よりインクの循環および撹拌を進行させることができる。また、孔１９が形成されていることにより、第２の駆動形態においても、孔１９に形成されたインクのメニスカスの振動の影響により、インクの流れが生じる時間を長くなる。すなわち、孔１９に形成されたインクのメニスカスは、発泡によって隆起し、また消泡によって沈降して振動するため、その振動によって、インクの流れが生じる時間を長くすることができる。
【００１８】
（孔の開口面積）
前述したように、循環用圧力室１７内のインクを発泡させたときの圧力波は、接続流路２６に向かう方向、循環供給流路１６に向かう方向、孔１９に向かう方向の計３方向に分散して伝播される。それぞれの方向に伝播される圧力波の割合は、それぞれの方向におけるインクの慣性抵抗によって決まる。本例のように、吐出口９の口径（２０μｍ）よりも孔１９の口径（１１μｍ）を小さくして、孔１９におけるインクの慣性抵抗を大きくすることにより、循環用圧力室１７内のインクの圧力変動をインクの循環方向に効率よく伝播させることができる。したがって、インクの循環流をより増大させることができる。
【００１９】
図５（ａ）は、比較例として、孔１９の口径を吐出口９と同様の２０μｍとした記録素子の要部の説明図である。図５（ｂ）は、孔１９の口径を１１μｍおよび２０μｍとした場合に、インクの慣性抵抗の比から計算した圧力伝播の割合の説明図である。すなわち、接続流路２６におけるインクの慣性抵抗は、循環用の発熱素子１２の中心から接続流路２６までの距離Ｌ１（図５（ａ）参照）を４０μｍとし、接続流路２６が圧力室７とつながるまでの距離Ｌ２（図５（ａ）参照）を４２μｍとして算出した。図５（ａ）の比較例のように、孔１９の口径を２０μｍとした場合、図５（ｂ）のように、循環用圧力室１７内の圧力伝播の割合は、孔１９に向かう方向が５８％、接続流路２６に向かう方向が１９％、循環供給流路１６に向かう方向が２３％であった。この比較例の場合には、循環用圧力室１７内の圧力のほとんどが孔１９に向かう方向に伝播される。
【００２０】
一方、本例のように孔１９の口径を１１μｍとした場合、図５（ｂ）のように、循環用圧力室１７内の圧力伝播の割合は、孔１９に向かう方向が２９％、接続流路２６に向かう方向が３２％、循環供給流路１６に向かう方向が３９％であった。このように、孔１９に向かう方向の圧力伝播の割合を最も下げて、接続流路２６に向かう方向の圧力伝播の割合を高めることができた。孔１９の口径が小さい程、循環用の発熱素子１２の第２の駆動形態において孔１９へと伝播される圧力が小さくなり、接続流路２６へと伝播される圧力を大きくすることができる。このように、孔１９の口径が小さい程、慣性抵抗が大きくなって、接続流路２６へと伝わる圧力が大きくすることができる。
【００２１】
また、孔１９からインクを吐出させるように循環用の発熱素子１２を駆動（第１の駆動形態）させる場合には、その吐出量が１ｎｇ程度であることが好ましく、その吐出量を実現するために、本例においては孔１９の口径を９μｍ程度まで小さくすることができた。また、接続流路２６が本例のような形状である場合、吐出口９に向かう方向における慣性抵抗に対して、孔１９に向かう方向における慣性抵抗を１．４８倍以上大きくすることにより、接続流路２６へと伝播される圧力の割合が１０％以上高くなった。接続流路２６の形状に応じて、その接続流路２６へと伝播される圧力の割合を変化させることもできる。吐出口９に向かう方向における慣性抵抗に対して、孔１９に向かう方向における慣性抵抗を１．３倍以上とした場合には、孔１９の開口面積を小さくしたことによる効果が得やすい。第２の流路１６は、第１の流路６よりも距離が長いことが好ましい。
【００２２】
（孔の他の利点）
本例のような記録ヘッド２０においては、画像の記録動作の前に、記録ヘッド２０内の増粘インクを吐出口９から吐出（予備吐出）を行う場合がある。その場合には、吐出口９からだけではなく、孔１９からもインクを予備吐出することにより、より効率よく増粘インクを吐出することができる。本例における孔１９の口径は１１μｍであるため、その孔１９から吐出されるインク滴の量は２ｎｇ程度である。吐出口９からのインクの吐出量が５ｎｇ程度であるため、吐出口９のみによってインクを予備吐出する場合よりも、吐出口９からの予備吐出と、孔１９からの予備吐出と、を組み合わせることにより、インクの予備吐出の量が調整しやすくなる。したがって、インクの予備吐出の量を必要最小限の排出量に調整しやすく、結果的に、予備吐出によって廃棄されるインクの量を減らすことができる。
【００２３】
また、インクの予備吐出に伴ってインクの循環流も発生するため、より少ないインクの予備吐出によって、圧力室７、接続流路２６、および循環用圧力室１７内の増粘インクを新たなインクに置換することができる。また、画像の記録領域にインクを予備吐出する場合には、小口径の孔１９から予備吐出されるインクの量が少ないため、この孔１９から予備吐出されるインクは画像の記録領域において目立ちにくい。したがって、孔１９のみからインクを予備吐出してインクの循環流を発生させて、画像の記録動作時における吐出口９のインクの吐出状態を良好に維持することもできる。
【００２４】
（循環用の発熱素子の駆動タイミング）
循環用の発熱素子１２を常時駆動させて、圧力室７にインクの循環流を常時生させることにより、吐出口９におけるインクの吐出状態を常に良好に維持することはできるものの、消費エネルギーの増大を招く。そのため、発熱素子１２は、発熱素子２の駆動タイミングに合わせて駆動することが好ましい。
【００２５】
吐出口９がインクを吐出しない休止時間が比較的短い場合には、循環用の発熱素子１２の駆動回数は１度だけでもよい。その場合、発熱素子２の駆動タイミングは、循環用の発熱素子１２の駆動によって生じる圧力の伝播により圧力室７にインクの流れが発生した後であって、さらに吐出口９に形成されたインクのメニスカスの隆起および沈降した後であることが好ましい。このような発熱素子２の駆動タイミングにより、吐出口９内のインクがメニスカスの振動によって攪拌され、吐出口９からのインク中の揮発成分の蒸発によって生じる増粘インクの影響を小さく抑えることができる。さらに、吐出口９におけるメニスカスの振動の影響による、吐出口９からのインクの吐出量および吐出速度の変化を抑制することができる。
【００２６】
吐出口９がインクを吐出しない休止時間が比較的長い場合、循環用の発熱素子１２の駆動時間および駆動タイミングは、発熱素子１２と圧力室７との間の距離に応じて設定する。吐出口９からのインク中の揮発成分の蒸発によって増粘したインク（濃縮液体）の量が最大であっても、そのような増粘インクは、流路６、圧力室７、接続流路２６、循環用圧力室１７、循環供給流路１６内にしか存在しない。したがって、循環用の発熱素子１２の駆動によって、その発熱素子１２から圧力室７までの間に存在する増粘インク、および圧力室７内に存在する増粘インクを流動させることにより、吐出口９からのインクの吐出状態を良好に維持することができる。
【００２７】
図４は、このように発熱素子１２を駆動するための駆動タイミングの説明図である。孔１９からインクが吐出されないように循環用の発熱素子１２を駆動（第２の駆動形態）した場合に、図４（ａ）中の圧力室７内のＰ点におけるインクの流動距離を計算し、その計算結果を図４（ｂ）に示す。図４（ｂ）の横軸は、発熱素子１２の駆動時点から経過時間であり、その縦軸は、Ｐ点におけるインクの流動距離である。
【００２８】
発熱素子１２の駆動時点から５０μｓ経過後、Ｐ点のインクは図４（ａ）中の＋方向、つまり接続流路２６の方向へ０．４μｍほど流動する。流路６から圧力室７までの距離を２２μｍ、圧力室７から接続流路２６までの距離を６４μｍとした場合、圧力室７内のインクが図４（ａ）中の＋方向へ８６μｍ流動することにより、圧力室７内は増粘していないインクによって満たされる。具体的には、発熱素子１２の駆動周波数を２０ｋＨｚとして、それを５０μｓ毎に駆動する場合には、発熱素子１２を１０．５ｍｓほど駆動すればよい。つまり、発熱素子２の駆動時点よりも１０．５ｍｓ前から、循環用の発熱素子１２を駆動させることにより、吐出口９からのインクの吐出状態を良好に維持することができる。本例においては、インクの粘度を２ｃｐ程度、密度を１ｇ/ｃｍ3、静的表面張力を３６ｍＮ／ｍとして計算した。インクの種類によっては、より短い発熱素子１２の駆動時間によって同様の効果が得られる場合もあり、また、より長い時間駆動が必要な場合もある。よって、発熱素子１２は、発熱素子２の駆動時点より少なくとも１ｍｓ以上前から１回駆動することが好ましい。また、図４（ｂ）から、発熱素子１２の駆動時点から５μｓ経過してから、インクの循環流が生じることが分かる。したがって、発熱素子２の駆動時点よりも少なくとも５μｓ前に、循環用の発熱素子１２を１回駆動させることが好ましい。
【００２９】
（画像の記録）
循環用の発熱素子１２を画像の記録のために使用する場合、つまり孔１９からインクを吐出させるように発熱素子１２を駆動（第１の駆動状態）する場合としては、例えば、精細な写真画像を記録する場合、および極めて小さな文字を記録する場合などが挙げられる。このような場合には、吐出口９から５ｎｇのインクを吐出させるだけではなく、孔１９から２ｎｇのインクを吐出することが有効である。このような場合には、接続流路２６に生じるインクの循環流によって、孔１９からインクの吐出状態を良好に維持することができる。一方、発熱素子２の駆動によって、接続流路２６および循環用圧力室１７内にインクの循環流が生じるため、発熱素子２は、孔１９から吐出されるインクに循環流を生じさせる手段として利用することもできる。したがって、循環用の発熱素子１２を画像の記録に使用するに場合は、インクの循環流が生じさせるように発熱素子２を駆動することが好ましい。
【００３０】
（第２の実施形態）
本実施形態における記録ヘッド２０の基本的な構成は、第１の実施形態と同様であるため、特徴的な構成についてのみ説明する。図６は、本実施形態の記録ヘッド２０における記録素子５２の図３と同様の図である。
【００３１】
本例においては、流路６の幅Ｗ１を２０μｍとし、循環供給流路１６の幅Ｗ２は、流路６の幅Ｗ１よりも狭い１０μｍとした。これにより、流路６よりも循環供給流路１６におけるインクの慣性抵抗を大きくし、循環用の発熱素子１２の駆動によって生じる圧力が接続流路２６へ伝わる割合を増やして、より効率よくインクの循環流を発生させることができる。循環用圧力室１７内のインクの発泡時には、図６（ａ）中の矢印のように、循環用圧力室１７から接続流路２６へ向かうインクの循環流が生じる。循環用圧力室１７内のインクの消泡時には、循環用圧力室１７と接続流路２６との圧力関係が変化して、図６（ｂ）中の矢印のように、接続流路２６から循環用圧力室１７へ向かうインクの循環流が生じる。循環用圧力室１７のインクは、比較的広い幅の流路６に向かって流れやすく、比較的狭い幅の循環供給流路１６に向かっては流れにくいため、図６（ａ），（ｂ）における矢印方向の循環流が生じやすくなる。例えば、循環供給流路１６におけるインクの慣性抵抗を流路６よりも１．５倍以上とすることにより、計算上、循環用圧力室１７のインクの発泡時に圧力室７に伝播される圧力の割合が１０％以上向上する。
【００３２】
前述した第１の実施形態と同様に、循環用の発熱素子１２の代わりに、ピエゾ素子などの循環エネルギー発生素子を用いることができ、この場合にも図６（ａ），（ｂ）中の矢印方向の循環流を生じさせることができる。
【００３３】
（第３の実施形態）
本実施形態における記録ヘッド２０の基本的な構成は、第１の実施形態と同様であるため、特徴的な構成についてのみ説明する。図７は、本実施形態の記録ヘッド２０における記録素子５２の図３と同様の図である。
【００３４】
本例において、吐出口列Ｌ（図１参照）の延在方向における吐出口９と孔１９との間隔、および発熱素子２と循環用の発熱素子１２との間隔は、１２００ｄｐｉの記録解像度に対応する間隔とした。また、流路６の幅Ｗ１１を２０μｍ、圧力室７の幅Ｗ１２を２８μｍ、吐出口９の口径を２０μｍ、循環供給流路１６の幅Ｗ２１を６μｍ、循環用圧力室１７の幅Ｗ２２を２０μｍ、孔１９の口径を１１μｍとした。また、接続流路２６の幅Ｗ３１を１２μｍ、高さを１４μｍとし、オリフィスプレート８の厚みを１１μｍとした。
【００３５】
このように、孔１９の口径を小さくし、かつ循環供給流路１６の幅Ｗ３１を狭くすることにより、吐出口９と孔１９を１２００ｄｐｉの記録解像度に対応する間隔で配置することが可能となる。孔１９から吐出されるインクの体積を少なくすることにより、インクの再充填に必要な時間が短縮されるため、循環供給流路１６の幅Ｗ３１が狭くてもその影響を受けにくい。循環用圧力室１７内のインクの消泡時には、図７中矢印方向の循環流が生じ、その際、共通液室３から循環供給流路１６を通して循環用圧力室１７内に流入するインクに対して、共通液室３から流路６を通して圧力室７内に流入するインクの割合が増える。そのため、図７中矢印方向の循環流がより生じやすくなる。また、吐出口９から５ｎｇ程度のインクが吐出された後に必要とされるインクの再充填時間は、孔１９からインクが吐出された後に必要とされるインクの再充填時間よりも長くなる。発熱素子２を高速駆動するためには、本例のように、共通液室３に対してより近い位置に圧力室７を配置して流路６を短くし、吐出口９からインクの吐出後に必要とされるインクの再充填時間を短くすることが好ましい。
【００３６】
前述した第１の実施形態と同様に、循環用の発熱素子１２の代わりに、ピエゾ素子などの循環エネルギー発生素子を用いることができ、この場合にも図７中の矢印方向の循環流および逆向きの循環流を生じさせることができる。
【００３７】
（第４の実施形態）
本実施形態においては、吐出口９の形状のみが第３の実施形態と異なる。図８（ａ），（ｂ）は、本実施形態における吐出口９の異なる構成例をオリフィスプレート８（図１参照）側から見た図である。
【００３８】
図８（ａ），（ｂ）における吐出口９のそれぞれには、その内面から吐出口９の内側に向かって突出する対の突起部１０が形成されている。また、その突起部１０は、吐出口９の内面から吐出口９の中心に向かって突出し、かつ吐出口９の長さ方向（オリフィスプレート８の厚み方向）に延在している。図８（ａ）の吐出口９における突起部１０は、同図中の矢印方向のインクの循環流に対して交差する方向に突出しており、図８（ｂ）の吐出口９における突起部１０は、同図中の矢印方向のインクの循環流に沿う方向に突出している。図８（ａ），（ｂ）中の矢印は、循環用圧力室１７内のインクの消泡時に生じる循環流の向きを示す。循環用圧力室１７内のインクの発泡時および循環用の発熱素子１２の駆動方法によっては、図８（ａ），（ｂ）中の矢印とは逆向きの循環流が発生することがある。
【００３９】
このように、突起部１０を吐出口９に形成して、吐出口９の開口径を部分的に小さくすることにより、吐出口９に形成されるインクのメニスカス力が高められる。そのメニスカス力によって、吐出口９におけるインク面の揺れを抑制することにより、吐出口９から吐出されるインクの主滴の後端（尾引き部分）を短くすることができる。この結果、インクの主滴の後端の分裂による微小なインク滴の発生を抑制することができる。本例においては、突起部１０の幅ｔを４μｍ、互いに向かい合う突起部１０間の間隔ｄを７．７μｍ、吐出口９と突起部１０のつなぎ部分に２μｍのＲを設けた。
【００４０】
前述した第１の実施形態と同様に、循環用の発熱素子１２の代わりに、ピエゾ素子などの循環エネルギー発生素子を用いることができ、この場合にも図８中の矢印方向の循環流および逆向きの循環流を生じさせることができる。
【００４１】
（インクジェット記録装置の構成例）
上述した実施形態における記録ヘッド（液体吐出ヘッド）Ｈは、いわゆるシリアルスキャン方式およびフルライン方式等の種々のインクジェット記録装置（液体吐出装置）に用いることができる。図９（ａ）は、シリアルスキャン方式のインクジェット記録装置の構成例であり、図９（ａ）中の矢印Ｘ方向（主走査方向）に移動するキャリッジ５３に、上述した実施形態の記録ヘッド２０が着脱可能に搭載される。キャリッジ５３はガイド部材５４Ａ，５４Ｂによってガイドされつつ、記録媒体Ｐは、ロール５５，５６，５７，５８によって矢印Ｙ方向（副走査方向）に搬送される。記録ヘッド２０がキャリッジ５３と共に主走査方向に移動しつつインクを吐出する動作と、記録媒体Ｐを副走査方向に搬送する動作と、を繰り返すことにより、記録媒体Ｐ上に画像が記録される。
【００４２】
図９（ｂ）は、図９（ａ）のインクジェット記録装置の制御系のブロック図である。ＣＰＵ（制御部）１００は、記録装置の動作の制御処理およびデータ処理等を実行する。ＲＯＭ１０１には、それらの処理手順等のプログラムが格納され、ＲＡＭ１０２は、それらの処理を実行するためのワークエリアなどとして用いられる。記録ヘッド２０における発熱素子２，１２は、ヘッドドライバ２０Ａを介して駆動される。画像を記録する場合には、発熱素子２および／または１２の駆動データ（画像データ）および駆動制御信号（ヒートパルス信号）をヘッドドライバ２０Ａに供給することにより行われる。ＣＰＵ１００は、モータドライバ１０３Ａを介して、キャリッジ５３を主走査方向に駆動するためのキャリッジモータ１０３を制御し、またモータドライバ１０４Ａを介して、記録媒体Ｐを副走査方向に搬送するためのＰ．Ｆモータ１０４を制御する。また、ＣＰＵ１００は、前述したように、発熱素子２，１２の駆動タイミングを前述したように制御する。
【００４３】
（他の実施形態）
上述した実施形態においては、１つの圧力室７に対して１つの循環用圧力室１７が連通されている。しかし、１つの圧力室７に対して複数の循環用圧力室１７を連通させてもよく、また１つの循環用圧力室１７に対して複数の圧力室７を連通させてもよい。また、循環用の発熱素子１２は、圧力室７内のインクを少なくとも流動させて攪拌できるように、インクを加圧することができればよい。
【００４４】
本発明は、上述した実施形態のようなインクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置のみに特定されず、種々の液体を吐出可能な液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置として広く適用することができる。また、吐出エネルギー発生素子および加圧エネルギー発生素子は、上述した実施形態のような発熱素子（ヒータ）に限定されず、ピエゾ素子などを用いることもできる。
【符号の説明】
【００４５】
２  発熱素子（吐出エネルギー発生素子）
３  共通液室（供給路）
６  流路（第１の流路）
７  圧力室（第１の圧力室）
９  吐出口
１２  循環用の発熱素子（加圧エネルギー発生素子）
１６  流路（第２の流路）
１７  循環用圧力室（第２の圧力室）
１９  孔
２６  接続流路（連通路）
【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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