(57)【要約】【課題】気泡による吐出不良を低減させた液体吐出ヘッドを提供することにある。【解決手段】本発明の液体吐出ヘッド５は、液体を吐出するための吐出口及び吐出口に液体を供給する液室を有する複数の吐出部材４１と、複数の液室に液体を供給するための共通流路３が設けられ、複数の吐出部材４１が配置されたベース基板２と、を有する。共通流路３と液室とを連通する分岐口３１を有し、分岐口３１には、共通流路３を流れる液体の流れの方向の上流側にノッチ部３２が設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するための吐出口と、前記吐出口に前記液体を供給する液室と、を有する複数の吐出部材と、
複数の前記液室に液体を供給するための共通流路が設けられ、前記複数の吐出部材が配置されたベース基板と、を有し、
前記共通流路と前記液室とを連通する分岐口を有し、
前記分岐口には、前記共通流路を流れる液体の流れの方向の上流側にノッチ部が設けられている、液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記ノッチ部は、前記分岐口の、前記共通流路を流れる液体の流れの方向と直交する方向の少なくとも一方の端部に設けられている、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記分岐口は前記共通流路を流れる液体の流れの方向に沿う中心線に関して非対称の形状を有している、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記分岐口には、前記共通流路を流れる液体の流れの方向の下流側に前記ノッチ部とは別のノッチ部が形成されている、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５】
前記吐出部材は、前記ベース基板の長手方向に沿って前記ベース基板の上に千鳥状に配置されており、
前記液室は各前記吐出部材に１つずつ設けられており、
前記分岐口の形状は、前記長手方向に直交する方向で隣接する前記吐出部材に対応して設けられる前記分岐口の形状とは回転対称となっている、請求項４に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記吐出部材は、前記ベース基板の長手方向に沿って前記ベース基板の上に千鳥状に配置されており、
複数の前記液室が各前記吐出部材に設けられており、
前記吐出部材に設けられた複数の前記分岐口の形状は、前記長手方向に直交する方向で隣接する前記吐出部材に設けられる複数の前記分岐口の形状とは回転対称となっている、請求項４に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記分岐口は前記長手方向に沿う前記吐出部材の中心線から偏倚した位置に形成されている、請求項５または６に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記分岐口は、前記吐出部材に設けられ前記液室に連通する導入口と、前記ベース基板に設けられ前記共通流路に連通する分配口とが連通してなり、
前記ベース基板には、前記共通流路に液体が流入する流入口と、前記共通流路から液体が流出する流出口と、が設けられている、請求項１から７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記吐出部材は、記録素子基板と支持部材とを有し、
前記吐出口は前記記録素子基板に形成され、前記液室は前記支持部材に形成され、
前記記録素子基板には、前記液室から液体を前記吐出口へ供給するための液体供給口が設けられている、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】
液体を吐出する吐出口と、前記吐出口に供給する液体を貯留する液室と、を備える複数の吐出部材と、
前記複数の吐出部材に供給する液体を供給するための共通流路を備え、前記複数の吐出部材を支持する支持部材と、
を備える液体吐出ヘッドであって、
前記共通流路と前記液室とは開口部を介して連通しており、
前記開口部の、前記共通流路を流れる液体の流れの方向の上流側にはノッチ部が形成されており、前記開口部の上流側の形状は、前記開口部の重心を通り前記流れの方向に沿う線に関して非対称である、液体吐出ヘッド。
【請求項１１】
前記ノッチ部は、前記開口部の、前記共通流路を流れる液体の流れの方向と直交する方向の少なくとも一方の端部側に設けられている、請求項１０に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１２】
前記共通流路に沿って複数の前記吐出部材が配置されている、請求項１０または１１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１３】
前記開口部の、前記共通流路を流れる液体の流れの方向の下流側には第２のノッチ部が形成されている、請求項１０から１２のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１４】
液体を吐出する吐出口と、前記吐出口に供給する液体を貯留する液室と、を備える複数の吐出部材と、
前記複数の吐出部材に供給する液体を供給するための共通流路を備え、前記複数の吐出部材を支持する支持部材と、
を備える液体吐出ヘッドであって、
前記共通流路と前記液室とは開口部を介して連通しており、
前記開口部の、前記共通流路を流れる液体の流れの方向の上流側の形状は、前記開口部の重心を通り前記流れの方向に沿う線に関して非対称である、液体吐出ヘッド。
【請求項１５】
前記開口部の上流側にはノッチ部が形成されている、請求項１４に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１６】
前記共通流路に沿って複数の前記吐出部材が配置されている、請求項１４または１５に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１７】
前記開口部の、前記共通流路を流れる液体の流れの方向の下流側には第２のノッチ部が形成されている、請求項１４から１６のいずれか１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、特に、インクジェット記録分野などで好適に利用される液体吐出ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出ヘッドにおける液体の吐出方法として、液体に熱を加えて沸騰させ、その発泡の力を用いたサーマル方式と、圧電素子の変形力を用いたピエゾ方式が公知である。これらの方式の液体吐出ヘッドは、複数の液体の吐出口及び液体吐出手段を備えた記録素子基板を、液室が内部に形成された支持部材上に設置して構成されている。この液室内に気泡が滞留した場合、液体の吐出動作時に吐出口に気泡が移動して吐出不良を起こすことがある。
【０００３】
この課題を解決するための一例として、特許文献１には、液室の内壁に溝を設けると共に、記録素子基板付近の液室の幅をそれ以外の場所よりも狭くして液室内に絞り部を設ける構成が提案されている。この構成によって、気泡を液室内でトラップしつつ、溝により液体の供給が維持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３２２８５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、商業記録用途などの記録のために、液体吐出ヘッドの幅を記録媒体幅に長尺化して液体吐出ヘッドをラインヘッドとし、吐出口を従来よりも多数配置する構成が知られている。一般にラインヘッドは複数個の支持部材上にそれぞれ記録素子基板が搭載され、ベース基板上に複数個の支持部材が配置されて構成される。商業記録用途においては記録速度とともに常に一定以上の画質を維持して記録することが可能な、高い信頼性が求められるので、前述のような気泡による吐出不良が起こることは好ましくない。
【０００６】
しかし、特許文献１の構成を商業記録用途向けのラインヘッドに採用しようとした場合、ラインヘッドでは記録素子基板が多数並ぶので液室のスペースが小さくなり、各液室内に気泡をトラップするスペースを確保することが困難である。また高速記録を行うラインヘッドでは液体吐出量が大きく、液室内の液体流速が大きくなるのでトラップした気泡が吐出口へ押し流されて吐出不良を生じる可能性がある。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑み、気泡による吐出不良を低減させた液体吐出ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出するための吐出口及び吐出口に液体を供給する液室を有する複数の吐出部材と、複数の液室に液体を供給するための共通流路が設けられ、複数の吐出部材が配置されたベース基板と、を有する。共通流路と液室とを連通する分岐口を有し、分岐口には、共通流路を流れる液体の流れの方向の上流側にノッチ部が設けられている。
【０００９】
本発明によれば、共通流路から導入される液体がノッチ部から優先的に吐出部材内へと誘導され、液体による分岐口での閉塞を起こり難くする。このため、吐出部材内に気泡を残すこと無く液体を充填することができ、気泡による不吐が発生し難い、高い記録信頼性を備えた液体吐出ヘッドを提供することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、気泡に起因する液体の吐出不良を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の液体吐出ヘッドの一実施形態であって、各記録素子基板を千鳥配列したラインヘッドの概略斜視図である。
【図２】図１の液体吐出ヘッドの分解斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ’断面の一部の概略図である。
【図４】記録素子基板の概略斜視図である。
【図５】図４のＣＣ’断面の概略図である。
【図６】導入口の第１の実施形態を示す概略斜視図である。
【図７】導入口の第２の実施形態を示す概略斜視図である。
【図８】導入口ノッチ部を設けない導入口の概略斜視図である。
【図９】液体の循環系の一例を示す模式図である。
【図１０】第２の実施形態の導入口を有する支持部材を使用した液体吐出ヘッドにおける気液界面の状態を、自由表面解析法シミュレーションによって解析した結果である。
【図１１】導入口ノッチ部を有さない支持部材を用いて構成された液体吐出ヘッドにおける気液界面の状態を、自由表面解析法シミュレーションによって解析した結果である。
【図１２】導入口の第３の実施形態を示す概略斜視図である。
【図１３】液体吐出ヘッドの他の実施形態を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を用いて本発明の好適な実施の形態の例を説明する。ただし、本発明の範囲は特許請求の範囲によって定まるものであり、以下の記載は本発明の範囲を限定するものではない。たとえば、以下に記載されている形状、配置等は、この発明の範囲を限定するものではない。同様に、本実施形態ではサーマル方式を用いた記録素子基板を使用しているが、液体吐出手段としてはサーマル方式に限るものではなく、ピエゾ方式を用いた記録素子基板を使用することもできる。
【００１３】
（液体吐出ヘッドの構造）
図１は、本発明の液体吐出ヘッドの一実施形態であって、各記録素子基板を千鳥状に配置したラインヘッドの概略斜視図である。液体吐出ヘッド５は、吐出部材４１とベース基板２とからなる。本発明では、インク等の液体を吐出する吐出部材４１は、記録素子基板１と支持部材４とで構成され、各記録素子基板１が個別に支持部材４上に配置されている。吐出部材４１はベース基板２の長手方向に沿ってベース基板２上に千鳥状に配置される。
【００１４】
図２（ａ）は記録素子基板１側からみた図１の液体吐出ヘッド５の分解斜視図であり、ベース基板２の内部構造を示す。図２（ｂ）はベース基板２側からみた図１の液体吐出ヘッドの分解斜視図である。図３（ａ）は図１のＡ−Ａ’断面の一部の概略図である。
【００１５】
ベース基板２には液体が流れる共通流路３と、液体を共通流路３に流入させるための流入口７と、共通流路３から液体を流出させるための流出口８とが設けられている。支持部材４には、記録素子基板１の液体供給口１４（図５参照）へ供給する液体を貯留するための液室６（図３参照）が設けられている。支持部材４は開口部である導入口９が形成されており、この導入口９を介して液室６に液体が供給される。共通流路３と各支持部材４の液室６とは分岐口３１によって連通している。分岐口３１には、共通流路３を流れる液体の流れの方向の上流側に略テーパー状の切り込みである分岐口上流側のノッチ部３２が設けられている。
【００１６】
分岐口３１は、ベース基板２に形成された開口である分配口１８と支持部材４に設けられた開口であり、分配口１８に連通する導入口９とで構成される。分配口１８には、共通流路３を流れる液体の流れの方向の上流側に、分岐口上流側のノッチ部３２を構成する分配口上流側のノッチ部１０が設けられている。また、導入口９には、分配口１８と同様に、共通流路３を流れる液体の流れの方向の上流側に、分岐口上流側のノッチ部３２を構成する導入口上流側のノッチ部３０が設けられている。導入口９及び分配口１８の形状は必ずしも一致したり相似形であったりする必要はないが、液体を誘導するというノッチ部の役割を考えれば、少なくとも夫々の上流側のノッチ部は近接していることが好ましく、重なることがより好ましい。
【００１７】
また、記録素子基板１の短手方向において、液室６の幅と導入口９の幅とがほぼ一致するように液室６と導入口９とが形成されている。図３（ａ）に示すように、図２（ａ）（ｂ）の例では導入口９は、液室６の長手方向の中心部に位置するように設けられているが、所望の効果に応じて図３（ｂ）のように液室内の流れ方向の上流側に位置するように導入口９を設けても良い。液体吐出ヘッドの使用初期等のインクの液体吐出ヘッドへの充填時において、液室６の上流側の部分は、共通流路３から回り込むように液体が充填されるので、液室６の下流側の部分よりも泡が残り易い。しかしながら図３（ｃ）のように導入口９を液室の上流側に形成することで、液室６内の上流側の部分における泡残り量を低減させることが出来る。
【００１８】
分配口上流側のノッチ部１０と導入口上流側のノッチ部３０の機能及び好ましい形状については後述する。ベース基板２は、アルミナ等の低熱膨張率の材質からなることが好ましい。またラインヘッドである液体吐出ヘッド５が撓まないような剛性と、液体に対して十分な耐腐食性を有していることが必要である。ベース基板２は１枚の板状部材で形成してもよいが、薄いアルミナ層を複数枚積層して形成すると、図２（ａ）に示したように内部に３次元的な流路を形成することができるので好ましい。
【００１９】
詳しくは後述するが、記録素子基板１には、液体を吐出するために利用される熱エネルギーを発生するエネルギー発生素子である発熱体１３（図５参照）が設けられている。支持部材４は樹脂等の断熱性の高い部材で構成することが好ましく、これにより記録素子基板１の発熱体１３からの発熱をベース基板２及びベース基板２中の共通流路３に伝え難くする。それによって共通流路３内を流れる液体の流れの方向の上流と下流とで液体の温度差を小さくする効果が得られる。この結果、液体吐出ヘッド５の各吐出口１１（図５参照）へ向かう液体の温度差を小さくすることができ、吐出する液滴の量の差も小さくできるのでムラの少ない高画質な画像を記録することができる。また支持部材４の断熱効果により、高速記録時に記録素子基板１の発熱量が大きくなっても、共通流路３を循環する液体に伝わる熱量が小さく抑制される。そのため、循環する液体の温度変化が小さく、液体吐出ヘッド５が搭載される記録装置本体に設けられる液体の温調タンク２２（図９参照）の消費電力を小さくすることが可能となる。
【００２０】
ベース基板２及び記録素子基板１との線膨張率差が大きいと、液体吐出ヘッド５の駆動時に温度が上昇した場合に接合部材がはがれたりしてインクが漏れる恐れがある。そのため、支持部材４の材質としては、熱伝導率が低く、かつ記録素子基板１及びベース基板２との線膨張率差が小さいものが好ましい。具体的には樹脂材料、特に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などの無機フィラーを添加した低線膨張性複合材料が支持部材４の材料として好ましい。
【００２１】
支持部材４の主面に沿った方向の熱伝導率を低くできる場合には、図２（ｃ）に示すように、複数の記録素子基板１を共通に支持するような支持部材４を用いても良い。この場合、部品点数が少なくできるので好ましい。
【００２２】
次に記録素子基板１の構造について説明する。図４は記録素子基板１の概略斜視図であり、図５は、図４のＣＣ’断面の概略図である。また以後「短手方向」、「長手方向」という用語を使用することがあるが、それぞれ図４に示した方向を意図する。本実施形態では、記録素子基板１にはインク等の液体を吐出する複数の吐出口１１からなる吐出口列１７が８列形成されている。
【００２３】
記録素子基板１は、発熱体１３によりインクを吐出するサーマル方式であり、吐出口形成層１５とヒーターボード１６とから構成される。吐出口形成層１５には、複数の吐出口１１と、各吐出口１１に対応して設けられる発泡室１２が設けられている。ヒーターボード１６には、発泡室１２に液体を供給する、長手方向に延びた液体供給口１４と発熱体１３が形成されている。本実施形態において液体供給口１４は２つの吐出口列１７に対して１列設けられている。つまり、本実施形態では４つの液体供給口１４が設けられている。上述したように、液体供給口１４は、支持部材４の液室６に連通している。
【００２４】
さらに、ヒーターボード１６の内部には、不図示の電気配線が設けられている。この電気配線は、ベース基板２上に配置された不図示のＦＰＣ（フレキシブル回路基板）のリード電極または、ベース基板２内に設けられた不図示の電極と電気的に接続されている。記録装置本体に設けられた不図示の外部制御回路から、電極を介して、ヒーターボード１６へパルス電圧が入力されることで、発熱体１３が加熱され、発泡室１２内の液体を沸騰させることで、吐出口１１から液滴が吐出される。
【００２５】
なお、本実施形態の液体吐出ヘッド５は、複数の記録素子基板１が、液体吐出ヘッド５の短手方向に互いに位置をずらされながら、液体吐出ヘッド５の長手方向に千鳥配列になるように配置されている。しかし、記録素子基板１の配置は千鳥配列に限ることは無く、例えば直線状やあるいは液体吐出ヘッド５の長手方向に対して、一定角度で傾けて記録素子基板１を配置しても良い。
【００２６】
本願発明の特徴の１つである、分岐口３１（分配口１８と導入口９）に形成されているノッチ部（分配口ノッチ部１０と導入口ノッチ部３０）について以下に説明する。本実施形態では分配口１８は導入口９と略同形状としているため、導入口ノッチ部３０について主に説明し、分配口ノッチ部１０については説明を省略する。
【００２７】
図６（ａ）及び図６（ｃ）は、導入口９の第１の実施形態であり、支持部材４を記録素子基板１側から見た概略斜視図である。図６（ｂ）及び図６（ｄ）は各々、図６（ａ）及び図６（ｃ）の支持部材４をベース基板２側からみた概略斜視図である。なお、図６（ａ）、図６（ｂ）に示す例は、１つの支持部材４に２つの液室６が設けられている。つまり、図４及び図５に示す構成の場合、各液室６からは記録素子基板１の２つの液体供給口１４に液体が供給される。図６（ｃ）、図６（ｄ）に示す例は、１つの支持部材４に１つの液室６が設けられている。つまり、図４及び図５に示す構成の場合、１つの液室６から記録素子基板１の４つの液体供給口１４に液体が供給される。
【００２８】
本実施形態の場合、導入口上流側のノッチ部３０は、導入口９の、共通流路３の上流側であり、導入口９が共通流路３を流れる液体の流れの方向に沿う中心線に対して対称となるように形成されている。
【００２９】
比較例として図８に示すように、導入口上流側のノッチ部を形成しない導入口３３の場合、液体の充填時にしばしば、導入口３３全体を液体が覆ってしまう状態が発生する。このような状態では、液室６内に存在していた空気が共通流路３へと抜けることができず、従って液室６への液体充填が進行しない。
【００３０】
一方、図６（ａ）〜図６（ｄ）のように導入口上流側のノッチ部３０を導入口９に形成すると、共通流路３の上流側から充填される液体は、先ず導入口上流側のノッチ部３０と接触する。そして、毛管力によって導入口上流側のノッチ部３０から液体が吸い込まれやすくなっているため、導入口９全体を液体が覆ってしまうことを防止できる。よって、液室６内の空気を共通流路３へ逃がしながら、液体を液室６へ充填することができるので、液室６内の気泡の残留を抑制したインク充填が可能となる。
【００３１】
図７（ａ）は導入口９の第２の実施形態であり、支持部材４を記録素子基板１側から見た概略斜視図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）の支持部材４をべース基板２側から見た概略斜視図である。
【００３２】
第２の実施形態では、導入口上流側のノッチ部３０は、導入口９の、共通流路３の上流側であり、記録素子基板１の短手方向の一方の端部から長手方向に向かって形成されている。つまり、導入口上流側のノッチ部３０は、導入口９の、共通流路を流れる液体の流れの方向と直交する方向の一方の端部側に形成されている。したがって、導入口９は共通流路３を流れる液体の流れの方向に沿う中心線に対して非対称となっている。具体的には、導入口９を形成する開口部の上流側の形状は、この開口部の重心を通り流れの方向に沿う直線に対して非対称の形状となっている。
【００３３】
記録素子基板１の短手方向において、液室６の幅と導入口９の幅とがほぼ一致するように形成されている。そのため、共通流路３から導入口上流側のノッチ部３０に誘導された液体は、液室６の、記録素子基板１の短手方向で一方の側に位置する側壁を主に伝って液室内に充填される。そのため液室６の、記録素子基板１の短手方向における幅が狭い場合でも、導入口９が液体で塞がりにくく、液室６内に気泡が溜まりにくくなっている。
【００３４】
なお、分配口１８の分配口上流側のノッチ部１０と、導入口９の導入口上流側のノッチ部３０は同様の形状をしていることが好ましいが、形状が異なっていても構わない。また、分配口１８の分配口上流側のノッチ部１０は、必ず設けなければいけないものではないが、設けた方がより確実に液体を液室６の側壁へと誘導することができるので、液室６内に気泡が残る恐れが小さい。
【００３５】
なお、本発明における「ノッチ部」は、例えば図６（ｃ）のように、導入口９の、共通流路３を流れる液体の流れの方向の上流側と下流側において一部が切欠かれた形状とすることができる。あるいは、「ノッチ部」は、例えば図７（ａ）のように、導入口９の、共通流路３を流れる液体の流れの方向の上流側と下流側の全体が、共通流路３を流れる液体の流れの方向に対して傾斜する形状であってもよい。
【００３６】
（液体の充填動作）
次に、本発明の液体吐出ヘッド５に記録を充填する場合の動作について説明する。液体吐出ヘッド５を有する記録装置には、温調タンク２２、循環ポンプ１９、供給ポンプ２０、フィルタ２１、液体タンク２３などが設けられている。
【００３７】
液体吐出ヘッド５は、図９のように、共通流路３に液体を供給する流入口７には温調タンク２２と連通する樹脂チューブが連結され、共通流路３から液体が流出する流出口８には循環ポンプ１９と連通するチューブが連結される。液体吐出ヘッド５の駆動時には、循環ポンプ１９を動作させて共通流路３内の液体を循環させる。温調タンク２２は熱交換機（不図示）と熱交換可能に連結されている。温調タンク２２は液体吐出ヘッド５に液体を供給するとともに、循環ポンプ１９を通って還流する液体を一定温度に維持する機能を備える。さらに、温調タンク２２は不図示ではあるが外気連通孔を備えており、液体中の気泡を外部に排出する機能を備える。そのため、流出口８から流出する液体の温度は、温調タンク２２で調整されて、流入口７に向かうので、流入口７の位置での液体の温度を常に一定範囲に保持することができる。なお、記録素子基板１の温度が高すぎる場合には温調タンク２２の調整温度を低くして、低温の液体を液体吐出ヘッド５に供給するようにしても良い。
【００３８】
供給ポンプ２０は、液体が貯蔵されている液体タンク２３からフィルタ２１によって異物除去された液体を温調タンク２２に移送することができ、記録によって液体吐出ヘッド５から消費された液体を温調タンク２２に補充する。
【００３９】
循環ポンプ１９は記録動作中に流出口８から液体を吸い出すように動作する。しかし、液体を液体吐出ヘッド５に充填する際には、各吐出口１１からの空気の引きこみを防止する必要がある。そのため、循環ポンプ１９を、液体は逆向き（下流から上流に向かう向き）の流れになるように駆動して、流出口８から液体吐出ヘッド５へ加圧供給する。
【００４０】
図１０は、図７（ａ）に示した第２の実施形態の導入口９を有する支持部材４を用いて構成した液体吐出ヘッド５に液体を充填した際の気液界面の状態を、ＶＯＦ（自由表面解析法）シミュレーションによって解析した結果である。なお、（ａ）〜（ｇ）の順に時系列で示している。また、このシミュレーションにおいては計算負荷を下げるために図７（ａ）に示した２つの液室６の内、一方の液室６のみを取り出した系を解析対象空間としている。さらに、図１０においては、共通流路３、液室６、分配口１８と導入口９とからなる分岐口３１、液体供給口１４を抜き出した状態を示している。また、図１０の各部材において、濃色部分が液体、それ以外の部分には空気が存在することを示す。なお液体と各壁面との接触角は５３．５°とした。
【００４１】
図１０（ａ）に示すように共通流路３から液体の充填を始めると、液体が分岐口３１に到達する際には、図１０（ｂ）のように、まず分岐口上流側のノッチ部３２に液体が到達し、液体導入起点２８が形成される。
【００４２】
液体の充填を続けると、図１０（ｃ）のように、分岐口上流側のノッチ部３２に発生する毛管力によって、液体が分岐口上流側のノッチ部３２を伝って液室６内に侵入する液体ドロップ部２９が形成される。このため、充填される液体によって分岐口３１が閉塞されることがなく、液室６内の空気が共通流路３へと排出される経路を確保しながら、液体を液室６へ導入することができる。
【００４３】
さらに、液体ドロップ部２９は、図１０（ｄ）に示したように、液室６内の、記録素子基板１の短手方向で一方の側壁へと誘導される。そして図１０（ｅ）のように、液体ドロップ部２９は自重により側壁を伝って液室６の底面（液体供給口１４と連通する面）へと滑落する。そのため、共通流路３から分岐口上流側のノッチ部３２を通り、液室６の、記録素子基板１の短手方向で一方の側壁のみを伝って液室６の底面へと連なる液体経路が形成される。この時点において、共通流路３の、液体で濡れていない方の側壁、つまり記録素子基板１の短手方向で一方の側壁側に、液室６内などに存在した空気を逃がすことが可能な経路が確保されている。
【００４４】
さらに液体の充填を続けても上記の液体経路は崩れることが無く、図１０（ｆ）のように、先ず、液室６の、共通流路３を流れる液体の流れの方向の上流側の空間が液体で満たされる。そして最終的には、図１０（ｇ）のように液室６全体に気泡が残ることなく液体が充填される。
【００４５】
一方、比較列としての図１１は、図８に示す導入口ノッチ部のない導入口３３を有する支持部材を用いて構成した液体吐出ヘッドを液体で充填した際の気液界面の状態を、ＶＯＦシミュレーションによって解析した結果である。（ａ）〜（ｇ）の順に時系列で示している。シミュレーションの条件は、上述の図１０を用いて説明した例と同じである。なお、図１１の解析においては計算負荷を更に低減するために、液室６は短手方向の中心を通る線を断面として、そこに対称境界面を設定して計算している。このため図１１は図１０に比べて液室６などの寸法が異なるかのように表わされているが、シミュレーションにおいては同寸法の液室６が考慮された結果となっている。なお、液体の動きの説明を判り易くするため、図１１（ａ）〜（ｇ）と図１０（ａ）〜（ｇ）とは必ずしも時刻を一致させてはいない。
【００４６】
図１１（ａ）に示したように共通流路３から液体の充填を始めると、液体は図１１（ｂ）のように、分岐口３１に到達する。その後、さらに充填を続けると、図１１（ｃ）のように分岐口３１に液体ドロップ部２９が形成される。但し、図１０（ｃ）と異なるのは、液体ドロップ部２９は分岐口３１から、液室６の短手方向の両側壁を伝うように形成されている。なお、上述したように、（図１１は対称境界によるシミュレーション結果のため、図１１（ｃ）では手前側の側壁のみ液体ドロップ部２９が接しているが、図示していない反対側の側壁にも液体ドロップ部２９が接している。
【００４７】
その後、液体の充填の進行とともに液体ドロップ部２９は図１１（ｄ）に示すように、液室６内の短手方向の両側壁を伝いながら大きく成長する。その後、液体ドロップ部２９は自重により図１１（ｅ）のように液室６の底面へと滑落するが、液体ドロップ部２９が液室６の該両側壁を伝って滑落する。そのため、滑落後には図１０（ｅ）とは異なり、液室６の、共通流路３を流れる液体の流れの方向で上流側は、内部の空気が共通流路３に移動しきる前に塞がれてしまう。一旦このような状態となると、その後に液体の充填を進めていっても、図１１（ｆ）、（ｇ）に示すように気泡残り部３４が液室６に存在したままの状態となる。
【００４８】
図１０と図１１とを比較すると、従来の分岐口上流側のノッチ部を設けない分岐口の構成では、液体を液室６に充填すると気泡残り部３４が生じていた。一方、分岐口３１に分岐口ノッチ部３２を設けることで、気泡残り部が生じることを抑制しながら液体を液室６に充填することができることがわかる。
【００４９】
なお、上述の実施形態では、分岐口上流側のノッチ部３２（導入口上流側のノッチ部３０）を、分岐口３１（導入口９）の、共通流路３を流れる液体の流れの方向の上流のみ形成されていたが、下流側にも追加して形成することも可能である。そこで、分岐口３１を構成する導入口９の第３の実施形態を、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）を用いて説明する。
【００５０】
本実施形態では、導入口上流側のノッチ部３０（分岐口上流側のノッチ部３２）に加え、導入口上流側のノッチ部３０とは別の導入口下流側のノッチ部３５（分岐口下流側のノッチ部３７）を、導入口９の共通流路３を流れる液体の流れの方向の下流側に形成する。導入口下流側のノッチ部３５を導入口９に形成することで、液室６内の空気の排出経路が液室６の、共通流路３を流れる液体の流れの方向の下流側にも確保される。そのため、液室６内からの空気の抜けが更に向上する。
【００５１】
次に、液体吐出ヘッド５の他の実施形態を、図１３を用いて説明する。本実施形態では、支持部材４の記録素子基板１と対向する面にスペーサ部２４及びピン穴部２５が設けられている。図１３（ａ）に示すように、本実施形態では、記録素子基板１と電気的に接続されるＦＰＣがスペーサ部２４上に配置され、スペーサ部２４に支持される。またピン穴部２５は、ベース基板２上に支持部材４を実装配置する際に、位置精度を確保するために使用する位置決めピン（不図示）を通すための穴である。スペーサ部２４はＦＰＣと記録素子基板１との電気的接続の信頼性を高め、ピン穴部は支持部材４を簡便かつ精度良く実装する機能を有する。
【００５２】
一方で、記録素子基板１が千鳥配列されたラインヘッドにおいて、記録素子基板１同士の間のつなぎ部に相当する領域の画質を向上させることが求められる。そのためには、記録媒体の搬送方向で上流側の記録素子基板列と下流側の記録素子基板列との間の間隔Ｄをできるだけ小さくすることが有効である。何故ならこの間隔Ｄが大きいほど、記録媒体の搬送ズレの影響による液体の着弾位置ズレ量が大きくなるからである。この要求のため、図１３では支持部材４の記録素子基板１と対向する面において、短手方向の一方の側部にだけスペーサ部２４及びピン穴部２５を設け、非対称の構造とすることで、間隔Ｄが大きくならないようにしている。
【００５３】
図１３（ｂ）は、本実施形態におけるベース基板２を、支持部材４が配置される面から見た概略図である。なお、ベース基板２内の共通流路３は破線で示されている。
【００５４】
図１３には不図示であるが、分配口１８と、分配口１８に連通する支持部材４の導入口９は同形状をしている。
【００５５】
本実施形態では、１つの支持部材に２つの液室６が設けられ、分配口１８が液室６に対応して設けられている。なお、分配口１８（分岐口３１）は長手方向に沿う支持部材４（吐出部材４１）の中心線から偏倚した位置に形成されている。導入口９も同様である。分配口上流側のノッチ部１０と分配口下流側のノッチ部３６は、ある支持部材４に対応して設けられる分配口１８の形状が、液体吐出ヘッドの長手方向に直交する方向で隣接する支持部材に対応して設けられる分配口の形状とは回転対称となるように形成されている。なお、分配口上流側のノッチ部１０は分配口１８に設けられている必要がある。したがって、図示していないが、液体吐出ヘッド５の液体吐出ヘッドの長手方向に直交する方向において隣接する、支持部材４の導入口９の形状も回転対称となっている。
【００５６】
このように分配口１８と導入口９とを形成することで、図１３（ａ）のような非対称構造の支持部材４を用いた場合でも、記録媒体の搬送方向で上流側の支持部材列と下流の支持部材列とで同型の支持部材４を用いることができる。そのため、部品を共通化でき、液体吐出ヘッド５の製造コストを下げることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１  記録素子基板  
２  ベース基板  
３  共通流路  
４  支持部材  
５  液体吐出ヘッド  
６  液室  
７  流入口  
８  流出口  
９  導入口  
１０  分配口上流側のノッチ部  
１１  吐出口  
１２  発泡室  
１４  供給口  
１８  分配口  
３０  導入口上流側のノッチ部
３１  分岐口
３２  分岐口上流側のノッチ部
３５  導入口下流側のノッチ部
３６  分配口下流側のノッチ部
４１  吐出部材
【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１２】
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【図１３】
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【図１】
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【図２】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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