(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するエネルギーを発生する複数の記録素子が第１の面に設けられた基板と、
前記第１の面側に設けられて前記液体を吐出する複数の吐出口が形成され、前記吐出口ごとに前記基板との間で当該吐出口に連通する圧力室を構成する吐出口形成部材と、
前記第１の面と前記第１の面とは反対側となる第２の面との間で前記基板を貫通して複数の前記圧力室に連通する供給口及び回収口と、
を有する記録素子基板を備え、
前記第１の面において前記複数の記録素子は列をなして配置して記録素子列を構成し、
前記記録素子列の端部において少なくとも１つのダミーの記録素子が備えられて残余の前記記録素子は吐出に関わる記録素子とされ、
前記圧力室ごとに当該圧力室の内部に前記吐出に関わる記録素子が配置され、前記複数の吐出口は前記吐出に関わる記録素子のみに対応して設けられている液体吐出ヘッドで用いられる前記記録素子基板の製造方法であって、
前記記録素子列が形成された前記基板の前記第１の面の上に第１の樹脂層を形成して前記圧力室の形成位置を含む領域を露光する工程と、
前記第１の樹脂層への露光の後、前記第１の樹脂層の上に第２の樹脂層を形成し、前記吐出口となる領域を露光する工程と、
前記第２の樹脂層への露光の後、現像を行って前記圧力室と前記吐出口とを形成する工程と、
を有することを特徴とする製造方法。
【請求項２】
前記液体吐出ヘッドにおいて前記ダミーの記録素子は、前記記録素子列の方向において、前記供給口及び前記回収口の形成位置よりも前記基板の端部側に設けられている、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記液体吐出ヘッドは、前記供給口から前記圧力室を経て前記回収口に向けて前記液体を流す手段を備え、前記圧力室の内部の液体が当該圧力室の外部との間で循環される、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記液体吐出ヘッドは、前記基板の前記第２の面に、前記供給口を介して前記圧力室に連通する液体供給路と、前記回収口を介して前記圧力室に連通する液体回収路と、を備え、前記液体供給路と前記液体回収路との間の圧力差に応じて、前記液体供給路から前記供給口、前記圧力室、前記回収口を経て前記液体回収路に至る前記液体の流れが形成される、請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
前記液体吐出ヘッドにおいて複数の前記記録素子基板が、前記記録素子列の方向に配列されている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項６】
液体を吐出するエネルギーを発生する複数の記録素子が第１の面に設けられた基板と、
前記第１の面側に設けられて前記液体を吐出する複数の吐出口が形成され、前記吐出口ごとに前記基板との間で当該吐出口に連通する圧力室を構成する吐出口形成部材と、
前記第１の面と前記第１の面とは反対側となる第２の面との間で前記基板を貫通して複数の前記圧力室に連通する供給口及び回収口と、
を有する記録素子基板を備え、
前記第１の面において前記複数の記録素子は列をなして配置して記録素子列を構成し、
前記記録素子列の端部において少なくとも１つのダミーの記録素子が備えられて残余の前記記録素子は吐出に関わる記録素子とされ、
前記圧力室ごとに当該圧力室の内部に前記吐出に関わる記録素子が配置され、前記複数の吐出口は前記吐出に関わる記録素子のみに対応して設けられており、
前記ダミーの記録素子に対応して、吐出口とは連通しない圧力室状空間が前記基板との間に前記吐出口形成部材によって構成されていることを特徴とする、液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッドに用いられる記録素子基板の製造方法と液体吐出ヘッドとに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を被記録媒体に吐出することにより記録を行う液体吐出装置では、吐出口に連通した圧力室と圧力室内の液体に吐出のためのエネルギーを付与する記録素子とを有する液体吐出ヘッドを使用する。記録素子はエネルギー発生素子とも呼ばれる。液体吐出ヘッド内では多数の記録素子が列をなして配置されるのが一般的である。昨今、液体吐出装置では、記録の高品質化に向けて、吐出口から吐出される１つ１つの液滴の体積を小さくすることが望まれている。液滴の体積を小さくする場合、吐出口寸法などの微妙なばらつきが吐出に影響を与え、ひいては記録品質に影響を与えることが分かっている。そこで液体吐出ヘッドでは、十分な精度を確保できる例えばシリコンなどからなる基板に記録素子を形成するとともに、基板上に樹脂を積層してこの樹脂層に吐出口を形成することが一般的となっている。
【０００３】
良好な記録を行うためには、液体吐出ヘッドを構成している複数の記録素子の諸物性が均一であることが要求される。記録素子は、例えば発熱抵抗素子あるいはピエゾ素子などであるが、一般に、上述した基板上に素子材料を成膜し、素子パターンをレジストで形成した後、エッチングを行うことで形成される。一列に配置した一群の記録素子を考えると、エッチングの際に記録素子群の両端では中央部に比べてエッチング液の循環がよいため、記録素子ごとに特に基板の幅方向において素子材料の層が細く形成されたり寸法が小さくなる傾向にある。この現象にはエッチング液内での反応生成物の拡散なども関わっており、同一のパターンを複数配置した形状のエッチングを行う際に、端部に配置されたパターンにおいて不可避的に発生するものと考えられている。したがって、大きめの記録素子基板を用いてその中央に複数の記録素子を配置したとしても、配置された記録素子のうち端部に配置されたものでは中央部に配置されたものよりもエッチングがより進行するものと考えられている。記録素子ごとにこのような素子材料の層にばらつきが生じると、吐出口ごとに吐出特性が異なることとなるから、記録品質の低下がもたらされる。そこで特許文献１には、記録素子が発熱抵抗体であるときに、記録素子の列の両端部に、液体の吐出には寄与しない擬似記録素子（ダミーの記録素子）を配置することが開示されている。特許文献１に記載のものでは、擬似記録素子を設けることにより、エッチング液の循環のばらつきの影響を受けない領域に形成される記録素子のみを吐出に関与する記録素子とすることができるため、均一な吐出特性を実現することができる。
【０００４】
液体吐出ヘッドでは、圧力室内に気泡が浸入すると、吐出口から液体を吐出するときの圧力に意図しない変化が生じ、正常な液体吐出がなされなくなって正常な記録動作が不可能となる。吐出口を覆う保護キャップなどによる特別な保護がなされない状態で液体吐出ヘッドを放置した場合、吐出口からの水分あるいは溶媒成分の蒸発によって吐出口近傍での液体の粘度が上昇し、液滴の吐出速度や吐出方向に影響を与えることがある。特許文献２には、圧力室内を通る液体の循環流を生じさせることにより、液体吐出ヘッドの内部に気泡が溜まることや液体の粘度上昇が起こることを回避することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平７−２９４３０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１８８５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載されるように圧力室内を通る液体の循環流を生じさせる場合であっても吐出口からの水分や溶媒成分の蒸発は起きているから、循環の下流側では液体中の溶質や分散質の濃度が上昇する。このため、長期間にわたって液体吐出ヘッドを使用した場合には、装置内全体で液体中の溶質や分散質の濃度が高くなって、高い記録品質を保てなくなるおそれがある。圧力室内を通る液体を循環させない場合には、濃度の上昇は吐出口近傍でのみ起こるので、装置内全体で液体中の溶質や分散質の濃度が高くなるというのは、圧力室内を通る液体の循環流を生じさせる液体吐出ヘッドにおける固有の課題となる。特に、特許文献１に記載されるように擬似記録素子を設けたために、吐出に関与しない吐出口が存在すると、吐出口からの水分や溶媒の蒸発が促進されて溶質や分散質濃度の上昇が加速され、記録品質に大きく悪影響を与えるおそれがある。
本発明の目的は、吐出口寸法や記録素子の諸特性におけるばらつきを抑制して均一な吐出特性を実現し、吐出される液体における濃度変化も抑制して高い記録品質を確保する液体吐出ヘッドにおいて用いられる記録素子基板の製造方法と、液体吐出ヘッドとを提供することになる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の記録素子基板の製造方法は、液体を吐出するエネルギーを発生する複数の記録素子が第１の面に設けられた基板と、第１の面側に設けられて液体を吐出する複数の吐出口が形成され、吐出口ごとに基板との間でその吐出口に連通する圧力室を構成する吐出口形成部材と、第１の面と第１の面とは反対側となる第２の面との間で基板を貫通して複数の圧力室に連通する供給口及び回収口と、を有する記録素子基板を備え、第１の面において複数の記録素子は列をなして配置して記録素子列を構成していることを特徴とする。さらに、記録素子列の端部において少なくとも１つのダミーの記録素子が備えられて残余の記録素子は吐出に関わる記録素子とされており、圧力室ごとにその圧力室の内部に吐出に関わる記録素子が配置され、複数の吐出口は吐出に関わる記録素子のみに対応して設けられている、あるいは、吐出に関わる記録素子のみに対応して、吐出に関わる記録素子ごとにその吐出に関わる記録素子を内部に備える圧力室が設けられている液体吐出ヘッドで用いられる記録素子基板の製造方法であって、記録素子列が形成された基板の第１の面の上に第１の樹脂層を形成して圧力室の形成位置を含む領域を露光する工程と、第１の樹脂層への露光の後、第１の樹脂層の上に第２の樹脂層を形成し、吐出口となる領域を露光する工程と、第２の樹脂層への露光の後、現像を行って圧力室と吐出口とを形成する工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出するエネルギーを発生する複数の記録素子が第１の面に設けられた基板と、第１の面側に設けられて液体を吐出する複数の吐出口が形成され、吐出口ごとに基板との間で当該吐出口に連通する圧力室を構成する吐出口形成部材と、第１の面と第１の面とは反対側となる第２の面との間で基板を貫通して複数の圧力室に連通する供給口及び回収口と、を有する記録素子基板を備え、第１の面において複数の記録素子は列をなして配置して記録素子列を構成し、記録素子列の端部において少なくとも１つのダミーの記録素子が備えられて残余の記録素子は吐出に関わる記録素子とされ、圧力室ごとにその圧力室の内部に吐出に関わる記録素子が配置され、複数の吐出口は吐出に関わる記録素子のみに対応して設けられており、ダミーの記録素子に対応して、吐出口とは連通しない圧力室状空間が基板との間に吐出口形成部材によって構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、吐出口寸法や記録素子の諸特性におけるばらつきを抑制して均一な吐出特性を実現し、吐出される液体における濃度変化も抑制して高い記録品質を確保することができる液体吐出ヘッドを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の構成例の液体吐出装置の概略構成を示す図である。
【図２】第１の循環形態を説明する図である。
【図３】第２の循環形態を説明する図である。
【図４】液体吐出ヘッドの構成を示す斜視図である。
【図５】液体吐出ヘッドを示す分解斜視図である。
【図６】各流路部材の表面及び裏面の構成を示す図である。
【図７】各流路の接続関係を示す透視図である。
【図８】流路構成部材及び吐出モジュールを示す断面図である。
【図９】吐出モジュールを説明する図である。
【図１０】記録素子基板の構成を示す図である。
【図１１】記録素子基板を示す一部破断斜視図である。
【図１２】隣接する記録素子基板を示す平面図である。
【図１３】第２の構成例の液体吐出装置の概略構成を示す図である。
【図１４】液体吐出ヘッドの構成を示す斜視図である。
【図１５】液体吐出ヘッドを示す分解斜視図である。
【図１６】各流路部材の構成を示す図である。
【図１７】各流路の接続関係を示す透視図である。
【図１８】流路構成部材及び吐出モジュールを示す断面図である。
【図１９】吐出モジュールを説明する図である。
【図２０】記録素子基板の構成を示す図である。
【図２１】液体吐出ヘッドの圧力室近傍を示す図である。
【図２２】比較例における記録素子基板の部分拡大図である。
【図２３】本発明の実施の一形態における記録素子基板の部分拡大図である。
【図２４】本発明の別の実施形態における記録素子基板の部分拡大図である。
【図２５】記録素子基板の製造工程を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態の例を説明する。ただし、以下の記載は本発明の範囲を限定するものではない。一例として、以下の説明では、液体を吐出するエネルギーを発生する記録素子として発熱素子を使用し、熱によって圧力室内の液体に気泡を発生させて吐出口から液体を吐出させるいわゆるサーマル方式の液体吐出ヘッドを例に挙げて説明する。しかしながら、本発明が適用可能な液体吐出ヘッドはサーマル方式のものに限られるものではなく、圧電素子を使用するピエゾ方式や、その他の各種の液体吐出方式を採用する液体吐出ヘッドにも本発明を適用することができる。
【００１２】
また以下の説明では、記録液等の液体をタンクと液体吐出ヘッドの間で循環させる液体吐出装置において用いられる液体吐出ヘッドを説明するが、本発明に基づく液体吐出ヘッドが用いられる液体吐出装置はこれに限られるものではない。液体を循環させずに上流側と下流側とにそれぞれタンクを設け、一方のタンクから液体吐出ヘッドを介して他方のタンクへ液体を流すことで液体吐出ヘッドの圧力室内で液体を流動させる形態の液体吐出装置にも本発明を適用することができる。
【００１３】
さらに、以下の説明では、液体吐出ヘッドが、被記録媒体の幅に対応した長さを有するいわゆるライン型のヘッドとして構成されているものとする。しかしながら、主走査方向及び副走査方向への走査によって被記録媒体における記録を完成させる、いわゆるシリアル型の液体吐出ヘッドに対しても本発明を適用することができる。シリアル型の液体吐出ヘッドとしては、例えば、黒色の記録液用及びカラーの記録液用の記録素子基板を各１つずつ搭載する構成のものがあるが、これに限られるものではない。シリアル型の液体吐出ヘッドは、数個の記録素子基板を吐出口列方向に吐出口をオーバーラップさせるよう配置した、被記録媒体の幅よりも短い短尺のラインヘッドを作成し、それを被記録媒体に対してスキャンさせる形態のものであってもよい。
【００１４】
（第１の構成例の液体吐出装置の説明）
まず、本発明に基づく液体吐出装置の一例として、吐出口から液体として記録液を吐出して被記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置１０００（以下、記録装置とも称する）について説明する。図１は第１の構成例の液体吐出装置である記録装置１０００の概略構成を示している。記録装置１０００は、被記録媒体２を搬送する搬送部１と、被記録媒体２の搬送方向と略直交して配置されるライン型の液体吐出ヘッド３とを備え、複数の被記録媒体２を連続もしくは間欠に搬送しながら１パスで連続記録を行うライン型記録装置である。被記録媒体２は例えばカット紙であるが、カット紙以外にも連続したロール紙などであってもよい。液体吐出ヘッド３は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の各色（以下、これらの色をまとめてＣＭＹＫとも称する）の記録液によりフルカラーでの記録が可能なものである。後述するように、液体吐出ヘッド３には、液体を液体吐出ヘッド３へ供給する供給路である液体供給手段、メインタンク及びバッファタンク（図２参照）が流体的に接続される。液体吐出ヘッド３は、後述の図２に示すように、大別すると、液体供給ユニット２２０、負圧制御ユニット２３０及び液体吐出ユニット３００によって構成されている。液体吐出ユニット３００には、複数の記録素子基板１０と共通供給流路２１１と共通回収流路２１２とが設けられており、各記録素子基板１０にはそれぞれ複数の記録素子が設けられている。液体吐出ヘッド３００において、各記録素子基板１０に対して図示矢印で示すように共通供給経路２１１から記録液が供給され、この記録液は共通回収流路２１２を介して回収されるようになっている。また、液体吐出ヘッド３には、液体吐出ヘッド３へ電力及び吐出制御信号を伝送する電気制御部が電気的に接続される。液体吐出ヘッド３内における液体経路及び電気信号経路の詳細については後述する。
【００１５】
（第１の循環形態の説明）
図２は、本発明に基づく液体吐出装置に適用される循環経路構成の一形態である第１の循環形態を示している。第１の循環形態では、液体吐出ヘッド３が、高圧側の第１循環ポンプ１００１、低圧側の第１循環ポンプ１００２、及びバッファタンク１００３などに流体的に接続している。なお図２では、説明を簡略化するためにＣＭＹＫの各色の記録液のうちの一色の記録液が流動する経路のみを示しているが、実際には４色分の循環経路が液体吐出ヘッド３及び記録装置本体に設けられる。メインタンク１００６と接続される、サブタンクとしてのバッファタンク１００３は、記録液を貯留する貯留手段として機能するものであり、タンク内部と外部とを連通する大気連通口（不図示）を有し、記録液中の気泡を外部に排出することが可能である。バッファタンク１００３は、補充ポンプ１００５とも接続されている。補充ポンプ１００５は、記録液を吐出しての記録や吸引回復等、液体吐出ヘッドの吐出口から記録液を吐出（排出）することによって液体吐出ヘッド３で液体が消費された際に、消費された記録液分をメインタンク１００６からバッファタンク１００３へ移送する。
【００１６】
２つの第１循環ポンプ１００１，１００２は、液体吐出ヘッド３の液体接続部１１１から液体を引き出してバッファタンク１００３へ流す役割を有する。第１循環ポンプ１００１，１００２としては、定量的な送液能力を有する容積型ポンプを用いることが好ましい。具体的にはチューブポンプ、ギアポンプ、ダイヤフラムポンプ、シリンジポンプ等が挙げられるが、例えば一般的な定流量弁やリリーフ弁をポンプ出口に配して一定流量を確保する形態のポンプであっても用いることができる。液体吐出ヘッド３００の駆動時には高圧側の第１循環ポンプ１００１及び低圧側の第１循環ポンプ１００２によって、それぞれ、共通供給経路２１１及び共通回収流路２１２内をある一定流量で記録液が流れる。この流量としては、液体吐出ヘッド３内の各記録素子基板１０間の温度差が、被記録媒体２上での記録品質に影響しない程度以上に設定することが好ましい。もっとも、過度に大きな流量を設定すると、液体吐出ユニット３００内の流路の圧損の影響により、各記録素子基板１０で負圧差が大きくなり過ぎて記録画像での濃度ムラが生じてしまう。このため、各記録素子基板１０間の温度差と負圧差を考慮しながら、流量を設定することが好ましい。記録液が循環する経路のうち、高圧側の第１循環ポンプ１００１を含む方の経路はこの液体吐出装置での第１の循環系を構成し、低圧側の第１循環ポンプ１００２を含む方の経路はこの液体吐出装置での第２の循環系を構成する。
【００１７】
バッファタンク１００３から液体吐出ヘッド３に向けて記録液を供給する経路には第２循環ポンプ１００４が設けられている。負圧制御ユニット２３０は、第２循環ポンプ１００４と液体吐出ユニット３００との間の経路に設けられている。負圧制御ユニット２３０は、記録を行う時にデューティの差によって循環系の流量が変動した場合でも、負圧制御ユニット２３０よりも下流側（すなわち液体吐出ユニット３００側）の圧力を予め設定した一定圧力に維持する機能を有する。負圧制御ユニット２３０は、それぞれ異なる制御圧が設定されている２つの圧力調整機構を備えている。これら２つの圧力調整機構としては、それ自身よりも下流の圧力を、所望の設定圧を中心として一定の範囲以下の変動で制御できるものであれば、どのような機構を用いてもよい。一例として、いわゆる減圧レギュレーターと同様の機構のものを採用することができる。圧力調整機構として減圧レギュレーターを用いる場合には、図２に示すように、液体供給ユニット２００を介して負圧制御ユニット２３０の上流側を第２循環ポンプ１００４によって加圧するようにすることが好ましい。このようにするとバッファタンク１００３の液体吐出ヘッド３に対する水頭圧の影響を抑制できるので、記録装置１０００におけるバッファタンク１００３のレイアウトの自由度を広げることができる。第２循環ポンプ１００４としては、液体吐出ヘッド３の駆動時に使用する記録液の循環流量の範囲内において、一定圧以上の揚程圧を有するものであればよく、ターボ型ポンプや容積型ポンプなどを使用できる。具体的には、ダイヤフラムポンプ等が使用可能である。また第２循環ポンプ１００４の代わりに、例えば負圧制御ユニット２３０に対してある一定の水頭差をもって配置された水頭タンクを設けることもできる。
【００１８】
負圧制御ユニット２３０内の２つ圧力調整機構のうち、相対的に高圧が設定されている圧力調整機構（図２においてＨで表示）は、液体供給ユニット２２０内を経由して液体吐出ユニット３００内の共通供給経路２１１に接続されている。同様に相対的に低圧が設定されている圧力調整機構（図２においてＬで表示）は、液体供給ユニット２２０内を経由して液体吐出ユニット３００内の共通回収流路２１２に接続されている。液体吐出ユニット３００には、共通供給経路２１１及び共通回収流路２１２のほかに、各記録素子基板１０とそれぞれ連通する個別供給流路２１３及び個別回収流路２１４が設けられている。記録素子基板ごとに設けられる個別供給流路２１３及び個別回収流路２１４を総称して個別流路と称する。個別流路は、共通供給流路２１１から分岐して共通回収流路２１２に合流するように設けられてこれらと連通している。したがって、記録液など液体の一部が共通供給流路２１１から記録素子基板１０の内部流路を通過して共通回収流路２１２へと流れる流れ（図２の白抜きの矢印）が発生する。これは、共通供給流路２１１には高圧側の圧力調整機構Ｈが、共通回収流路２１２には低圧側の圧力調整機構Ｌがそれぞれ接続されているため、共通供給流路２１１と共通回収流路２１３の間に差圧が生じるからである。
【００１９】
このようにして、液体吐出ユニット３００では、共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２内をそれぞれ通過するように液体を流しつつ、一部の液体が各記録素子基板１０内を通過するような流れが発生する。このため、各記録素子基板１０で発生する熱を共通供給流路２１１および共通回収流路２１２の流れで記録素子基板１０の外部へ排出することができる。液体吐出ヘッド３による記録を行っている際に、記録を行っていない吐出口や圧力室においても記録液の流れを生じさせることができるので、その部位において記録液の溶媒成分の蒸発に起因して記録液の粘度が高まることを抑制することができる。また、増粘した記録液や記録液中の異物を共通回収流路２１２へと排出することができる。このため、上述した液体吐出ヘッド３を用いることにより、高速かつ高品位での記録を行うことが可能となる。
【００２０】
（第２の循環形態の説明）
図３は、本発明に基づく液体吐出装置に適用される循環経路構成のうち、上述した第１の循環形態とは異なる循環形態である第２の循環形態を示している。第２の循環形態の第１の循環形態との主な相違点は、負圧制御ユニット２３０を構成する２つの圧力調整機構が、いずれも、負圧制御ユニット２３０よりも上流側の圧力を、所望の設定圧を中心として一定範囲内の変動で制御する機構であることである。このような圧力調整機構は、いわゆる背圧レギュレーターと同じ作用の機構部品として構成することができる。また、第２循環ポンプ１００４が負圧制御ユニット２３０の下流側を減圧する負圧源として作用し、高圧側及び低圧側の第１循環ポンプ１００１，１００２が液体吐出ヘッド３の上流側に配置されている。これに伴って、負圧制御ユニット２３０は液体吐出ヘッド３の下流側に配置されている。
【００２１】
第２の循環形態において負圧制御ユニット２３０は、液体吐出ヘッド３により記録を行う際に記録デューティの変化によって生じる流量の変動があっても、自身の上流側の圧力変動を、予め設定された圧力を中心として一定範囲内に安定にするように作動する。ここでは負圧制御ユニット２３０の上流側は、液体吐出ユニット３００側となる。図３に示すように、第２循環ポンプ１００４によって、液体供給ユニット２２０を介して負圧制御ユニット２３０の下流側を加圧することが好ましい。このようにすると液体吐出ヘッド３に対するバッファタンク１００３の水頭圧の影響を抑制できるので、記録装置１０００におけるバッファタンク１００３のレイアウトの選択幅を広げることができる。第２循環ポンプ１００４の代わりに、例えば負圧制御ユニット２３０に対して所定の水頭差をもって配置された水頭タンクを設けてもよい。
【００２２】
第１の循環形態での場合と同様に、図３に示したように負圧制御ユニット２３０は、それぞれが互いに異なる制御圧が設定された２つの圧力調整機構を備えている。高圧設定側（図３においてＨと記載）及び低圧設定側の圧力調整機構（図３においてＬと記載）は、それぞれ、液体供給ユニット２２０内を経由して液体吐出ユニット３００内の共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２に接続されている。これら２つの圧力調整機構により共通供給流路２１１の圧力を共通回収流路２１２の圧力より相対的に高くすることで、共通供給流路２１１から個別流路及び各記録素子基板１０の内部流路を介して共通回収流路２１２へと流れる記録液の流れが発生する。記録液の流れは図３において白抜きの矢印で示されている。このように第２の循環形態では、液体吐出ユニット３００内では第１の循環形態と同様の記録液の流れ状態が得られるが、第１の循環経路の場合とは異なる２つの利点がある。
【００２３】
第１の利点は、第２の循環形態では負圧制御ユニット２３０が液体吐出ヘッド３の下流側に配置されているので、負圧制御ユニット２３０から発生するゴミや異物が液体吐出ヘッド３へ流入する懸念が少ないことである。
【００２４】
第２の利点は、第２の循環形態では、バッファタンク１００３から液体吐出ヘッド３へ供給する必要流量の最大値が、第１の循環形態の場合よりも少なくて済むことである。その理由は次の通りである。記録待機時に循環している場合の、共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２内の流量の合計をＡとする。Ａの値は、記録待機中に液体吐出ヘッド３の温度調整を行う場合に液体吐出ユニット３００内の温度差を所望の範囲内にするために必要な最小限の流量として定義される。また液体吐出ユニット３００の全ての吐出口から記録液を吐出する場合（全吐時）の吐出流量をＦと定義する。そうすると、図２に示す第１の循環形態の場合（図２）では、第１循環ポンプ（高圧側）１００１及び第１循環ポンプ（低圧側）１００２の設定流量がＡとなるので、全吐時に必要な液体吐出ヘッド３への液体供給量の最大値はＡ＋Ｆとなる。一方で図３に示す第２の循環形態の場合、記録待機時に必要な液体吐出ヘッド３への液体供給量は流量Ａである。そして、全吐時に必要な液体吐出ヘッド３への供給量は流量Ｆとなる。そうすると、第２の循環形態の場合、高圧側及び低圧側の第１循環ポンプ１００１，１００２の設定流量の合計値、すなわち必要供給流量の最大値はＡまたはＦの大きい方の値となる。このため、同一構成の液体吐出ユニット３００を使用する限り、第２の循環形態における必要供給量の最大値（ＡまたはＦ）は、第１の循環形態における必要供給流量の最大値（Ａ＋Ｆ）よりも必ず小さくなる。そのため第２の循環形態の場合、適用可能な循環ポンプの自由度が高まり、例えば構成の簡便な低コストの循環ポンプを使用したり、本体側経路に設置される冷却器（不図示）の負荷を低減したりすることができ、記録装置本体のコストを低減できる。この利点は、ＡまたはＦの値が比較的大きくなるライン型ヘッドであるほど大きくなり、ライン型ヘッドの中でも長手方向に長いヘッドほど有益である。
【００２５】
しかしながら一方で、第１の循環形態の方が第２の循環形態に対して有利になる点もある。第２の循環形態では、記録待機時に液体吐出ユニット３００内を流れる流量が最大であるため、記録デューティの低い画像であるほど、各吐出口に高い負圧が印加された状態となる。このため、特に共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２の流路幅を小さくしてヘッド幅を小さくした場合、ムラの見えやすい低デューティ画像において吐出口に高い負圧が印加されるためにサテライト滴の影響が大きくなるおそれがある。ここで共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２の流路幅とは、液体の流れ方向と直交する方向の長さであり、ヘッド幅とは、液体吐出ヘッド３の短手方向の長さである。一方、第１の循環形態の場合、高い負圧が吐出口に印加されるのは高デューティ画像形成時であるため、仮にサテライト滴が発生しても記録された画像では視認されにくく、画像への影響は小さいという利点が生ずる。これら２つの循環形態の選択では、液体吐出ヘッド３及び記録装置本体の仕様（吐出流量Ｆ、最小循環流量Ａ、及び液体吐出ヘッド３内の流路抵抗）に照らして、好ましいものを選べばよい。
【００２６】
（液体吐出ヘッド構成の説明）
次に、液体吐出ヘッド３の構成について、図４を用いて説明する。図４の（ａ）は、液体吐出ヘッド３において吐出口が形成された面の側から見た斜視図であり、（ｂ）は（ａ）とは反対方向から見た斜視図である。液体吐出ヘッド３は、それぞれがシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の４色の記録液を吐出可能な記録素子基板１０が直線上に１５個配列（インラインに配置）されたライン型の液体吐出ヘッドである。図４（ａ）に示すように、液体吐出ヘッド３は、１５個の記録素子基板１０とフレキシブル配線基板４０と電気配線基板９０とを備えている。電気配線基板９０には信号入力端子９１及び電力供給端子９２が設けられており、信号入力端子９１及び電力供給端子９２は、電気配線基板９０及びフレキシブル配線基板４０を介して各記録素子基板１０に電気的に接続されている。信号入力端子９１及び電力供給端子９２は、記録装置１０００の制御回路に対して電気的に接続されるものであり、それぞれ、吐出駆動信号及び吐出に必要な電力を記録素子基板１０に供給する。電気配線基板９０内の電気回路によって配線を集約することで、信号入力端子９１及び電力供給端子９２の数を記録素子基板１０の数に比べて少なくできる。これにより、記録装置１０００に対して液体吐出ヘッド３を組み付ける時または液体吐出ヘッドの交換時に取り外しが必要な電気接続部の数を少なくすることができる。図４（ｂ）に示すように、液体吐出ヘッド３の両端部に設けられた液体接続部１１１は、例えば図２あるいは図３に示したような記録装置１０００の液体供給系と接続される。これによりＣＭＹＫの各色の記録液が記録装置１０００の供給系から液体吐出ヘッド３に供給され、また液体吐出ヘッド３内を通った記録液が記録装置１０００の供給系へ回収されるようになっている。このように各色の記録液は、記録装置１０００の経路と液体吐出ヘッド３の経路を介して循環可能である。
【００２７】
図５は、液体吐出ヘッド３を構成する各部品またはユニットをその機能ごとに分割して示している。液体吐出ヘッド３は筺体８０を備えており、この筺体８０に対して液体吐出ユニット３００、液体供給ユニット２２０及び電気配線基板９０が取り付けられている。液体供給ユニット２２０には液体接続部１１１（図２〜４参照）が設けられている。液体供給ユニット２２０の内部には、供給される記録液中の異物を取り除くため、液体接続部１１１の各開口と連通する各色別のフィルタ２２１（図２、図３参照）が設けられている。図示したものでは１つの液体吐出ヘッドに対して２つの液体供給ユニット２２０と２つの負圧制御ユニット２３０が設けられている。２つの液体供給ユニット２２０には、それぞれに２色分ずつのフィルタ２２１が設けられている。フィルタ２２１を通過した記録液は、それぞれの色に対応して供給ユニット２２０上に配置された負圧制御ユニット２３０へ供給される。負圧制御ユニット２３０は圧力調整機構を有し、圧力調整機構の内部に設けられる弁やバネ部材などの作用により、液体の流量の変動に伴って生じる記録装置１０００の供給系内（液体吐出ヘッド３の上流側の供給系）の圧損変化を大幅に減衰させることができる。これにより負圧制御ユニット２３０は、その圧力制御ユニットよりも下流側（液体吐出ユニット３００側）の負圧変化をある一定範囲内で安定化させることが可能である。上述したように、負圧制御ユニット２３０では、各色ごとに２つの圧力調整機構が設けられており、色ごとの２つの圧力調整機構の制御圧力は異なる値に設定されている。高圧側の圧力調整機構は液体吐出ユニット３００内の共通供給流路２１１に連通し、低圧側の圧力調整機構は共通回収流路２１２に連通している。
【００２８】
筐体８０は、液体吐出ユニット支持部８１及び電気配線基板支持部８２とから構成され、液体吐出ユニット３００及び電気配線基板９０を支持するとともに、液体吐出ヘッド３の剛性を確保している。電気配線基板支持部８２は、電気配線基板９０を支持するためのものであって、液体吐出ユニット支持部８１にネジ止めによって固定されている。液体吐出ユニット支持部８１は、液体吐出ユニット３００の反りや変形を矯正して複数の記録素子基板１０の相対位置精度を確保する役割を有し、それにより記録物におけるスジやムラを抑制する。そのため液体吐出ユニット支持部８１は、十分な剛性を有することが好ましく、その材質としては、ステンレス鋼（ＳＵＳ）やアルミニウムなどの金属材料、もしくはアルミナなどのセラミックが好適である。液体吐出ユニット支持部８１の長手方向の両端部には、ジョイントゴム１００が挿入される開口８３、８４が設けられている。液体供給ユニット２２０から供給される記録液などの液体は、ジョイントゴム１００を介して液体吐出ユニット３００を構成する後述する第３流路部材７０へと導かれる。
【００２９】
液体吐出ユニット３００は、複数個の吐出モジュール２００と流路構成部材２１０とからなり、液体吐出ユニット３００の被記録媒体側の面にはカバー部材１３０が取り付けられる。図５に示すようにカバー部材１３０は、長尺の開口１３１が設けられた額縁状の表面を持つ部材であり、開口１３１からは吐出モジュール２００に含まれる記録素子基板１０及び封止材１１０（図９参照）が露出している。開口１３１の周囲の枠部は、液体吐出ヘッド３の吐出口が形成されている面を記録待機時にキャップするキャップ部材の当接面としての機能を有する。このため、開口１３１の周囲に沿って接着剤、封止材、充填材等を塗布し、液体吐出ユニット３００の吐出口形成面上の凹凸や隙間を埋めることで、キャップ時に閉空間が形成されるようにすることが好ましい。
【００３０】
次に液体吐出ユニット３００に含まれる流路構成部材２１０の構成について説明する。流路構成部材２１０は、液体供給ユニット２２０から供給された記録液などの液体を各吐出モジュール２００へと分配し、また吐出モジュール２００から還流する液体を液体供給ユニット２２０へと戻すためのものである。図５に示すように、流路構成部材２１０は、第１流路部材５０、第２流路部材６０及び第３流路部材７０をこの順で積層したものであり、液体吐出ユニット支持部８１にネジ止めで固定されている。これにより流路構成部材２１０の反りや変形が抑制されている。
【００３１】
図６（ａ）〜（ｆ）は、第１乃至第３流路部材５０，６０，７０の表面と裏面とを示している。図６（ａ）は、第１流路部材５０の、吐出モジュール２００が搭載される側の面を示し、これに対して図６（ｆ）は、第３流路部材７０の、液体吐出ユニット支持部８１と当接する側の面を示している。図６（ｂ）は、第１流路部材５０の、第２流路部材６０との当接面を示し、これに対応して図６（ｃ）は、第２流路部材６０の、第１流路部材５０との当接面を示している。同様に図６（ｄ）は、第２流路部材６０の、第３流路部材７０との当接面を示し、図６（ｅ）は、第３流路部材７０の、第２流路部材６０との当接面を示している。図６の（ｄ）と（ｅ）に示す面で第２流路部材６０と第３流路部材７０とを接合することにより、それぞれの流路部材６０，７０に形成される共通流路溝６２，７１によって、これら流路部材６０，７０の長手方向に延在する８本の共通流路が形成される。これによりＣＭＹＫの各色ごとの共通供給流路２１１と共通回収流路２１２の組が流路構成部材２１０内に形成される（図７参照）。第３流路部材７０の連通口７２は、ジョイントゴム１００の各穴と連通しており、液体供給ユニット２２０と流体的に流通している。第２流路部材６０の共通流路溝６２の底面には連通口６１が複数形成されており、第１流路部材５０の個別流路溝５２の一端部と連通している。第１流路部材５０の個別流路溝５２の他端部には連通口５１が形成されており、連通口５１を介して、複数の吐出モジュール２００と流体的に連通している。この個別流路溝５２により第１流路部材５０の短手方向の中央側へ流路を集約することが可能となる。なお以下の説明で、記録液の色ごとに分けて共通供給流路２１１を示すときは符号２１１の代わりに符号２１１ａ〜２１１ｄを使用し、色ごとに分けて共通回収経路２１２を示すときは符号２１２の代わりに符号２１２ａ〜２１２ｄを使用する。同様に、記録液の色ごとに分けて個別供給流路２１３を示すときは符号２１３の代わりに符号２１３ａ〜２１３ｄを使用し、色ごとに分けて共通回収経路２１４を示すときは符号２１４の代わりに符号２１４ａ〜２１４ｄを使用する。
【００３２】
流路構成部材２１０を構成する第１乃至第３流路部材５０，６０，７０は、記録液などの液体に対して耐腐食性を有するとともに、線膨張率の低い材質からなることが好ましい。その材質としては例えば、アルミナや、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、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やファイバーなどの無機フィラーを添加した複合材料（樹脂材料）を好適に用いることができる。流路構成部材２１０の形成方法としては、３つの流路部材５０，６０，７０を積層させて互いに接着してもよいし、材質として樹脂複合樹脂材料を選択した場合には、溶着による接合方法を用いてもよい。
【００３３】
次に、図７を用いて流路構成部材２１０内の各流路の接続関係について説明する。図７は、第１乃至第３流路部材５０，６０，７０を接合して形成される流路構成部材２１０の内部の流路を第１の流路部材５０の、吐出モジュール２００が搭載される面側から一部を拡大してみた透視図である。図７において一点鎖線で囲まれた領域は、記録素子基板１０の配置位置に対応している。流路構成部材２１０には、色ごとに液体吐出ヘッド３の長手方向に伸びる共通供給流路２１１ａ〜２１１ｄ及び共通回収流路２１２ａ〜２１２ｄが設けられている。各色の共通供給流路２１１ａ〜２１１ｄには、個別流路溝５２によって形成される複数の個別供給流路２１３ａ〜２１３ｄがそれぞれ連通口６１を介して接続されている。また、各色の共通回収流路２１２ａ〜２１２ｄには、個別流路溝５２によって形成される複数の個別回収流路２１４ａ〜２１４ｄがそれぞれ連通口６１を介して接続されている。このような流路構成により、各共通供給流路２１１から個別供給流路２１３を介して、流路構成部材２１０の中央部に対応して設けられた記録素子基板１０に対して記録液を集約することができる。また記録素子基板１０から個別回収流路２１４を介して、各共通回収流路２１２に記録液を回収することができる。
【００３４】
図８は、図７のＥ−Ｅ線における流路構成部材２１０及び吐出モジュール２００の断面構成を示している。図示するように、それぞれの個別回収流路２１４ａ，２１４ｃは、連通口５１を介して、吐出モジュール２００と連通している。図８では個別回収流路２１４ａ，２１４ｃのみ図示しているが、別の断面においては、図７に示すように個別供給流路２１３と吐出モジュール２００とが連通している。各吐出モジュール２００に含まれる支持部材３０及び記録素子基板１０には、第１流路部材５０からの記録液を記録素子基板１０に設けられている記録素子１５（図１０参照）に供給するための流路が形成されている。さらに支持部材３０及び記録素子基板１０には、記録素子１５に供給した液体の一部または全部を第１流路部材５０に回収（還流）するための流路も形成されている。各色の共通供給流路２１１は、対応する色の負圧制御ユニット２３０の高圧側の圧力調整機構に対して液体供給ユニット２２０を介して接続されている。同様に共通回収流路２１２は、対応する色の負圧制御ユニット２３０の低圧側の圧力調整機構に対して液体供給ユニット２２０を介して接続されている。負圧制御ユニット２３０内のこれらの圧力調整機構により、共通供給流路２１１と共通回収流路２１２との間に差圧（圧力差）を生じさせるようになっている。このため、図７及び図８に示したように各流路を接続した液体吐出ヘッド３内では、各色ごとに、共通供給流路２１１→個別供給流路２１３→記録素子基板１０→個別回収流路２１４→共通回収流路２１２へと順に流れる流れが発生する。
【００３５】
（吐出モジュールの説明）
次に、吐出モジュール２００について説明する。図９（ａ）は吐出モジュール２００の斜視図であり、図９（ｂ）はその分解図である。吐出モジュール２００の製造方法としては、まず、記録素子基板１０及びフレキシブル配線基板４０を、予め液体連通口３１が設けられた支持部材３０上に接着する。その後、記録素子基板１０上の端子１６と、フレキシブル配線基板４０上の端子４１とをワイヤーボンディングによって電気的に接続し、その後にワイヤーボンディング部（電気接続部）を封止材１１０で覆って封止する。フレキシブル配線基板４０での記録素子基板１０とは反対側の端子４２は、電気配線基板９０の接続端子９３（図５参照）と電気的に接続される。支持部材３０は、記録素子基板１０を支持する支持体であるとともに、記録素子基板１０と流路構成部材２１０とを流体的に連通させる流路連通部材であるため、平面度が高く、また十分に高い信頼性をもって記録素子基板と接合できるものが好ましい。支持部材３０の材質としては、例えばアルミナや樹脂材料が好ましい。
【００３６】
（記録素子基板の構造の説明）
次に、記録素子基板１０の構成について説明する。図１０（ａ）は記録素子基板１０の吐出口１３が形成される側の面の平面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡで示した部分の拡大図であり、図１０（ｃ）は図１０（ａ）の裏面にあたる側の平面図である。図１０（ａ）に示すように、記録素子基板１０は、複数の吐出口１３が列をなして形成された吐出口形成部材１２を有する。吐出口形成部材１２には、記録液の色であるＣＭＹＫの４色にそれぞれ対応する４列の吐出口列が形成されている。なお、以後、複数の吐出口１３が配列される吐出口列が延びる方向を「吐出口列方向」と呼称する。吐出口形成部材１２では、以下に説明する複数の圧力室２３を形成するために、後述する基板１１側の面に、吐出口列方向に延びる細長い凹部２５（図１１参照）が形成されており、各吐出口１３は、凹部２５内に設けられている。図１０（ｂ）に示すように、各吐出口１３に対応した位置には液体を熱エネルギーにより発泡させるための発熱素子である記録素子１５が配置されている。記録素子１５も列をなして配置しているので、この列を「記録素子列」と呼ぶ。吐出口形成部材１２の一部である隔壁２２により、記録素子１５を内部に備える圧力室２３が区画されている。記録素子１５は記録素子基板１０に設けられる電気配線（不図示）によって、図１０（ａ）に示す端子１６と電気的に接続されている。記録素子１５は、記録装置１０００の制御回路から電気配線基板９０（図５）及びフレキシブル配線基板４０（図９）を介して入力されるパルス信号に基づいて発熱し、圧力室２３の液体を沸騰させ、この沸騰による発泡の力で液体を吐出口１３から吐出する。図１０（ｂ）に示すように、各吐出口列に沿って、一方の側には液体供給路１８が、他方の側には液体回収路１９が延在している。液体供給路１８及び液体回収路１９は、記録素子基板１０に設けられた吐出口列方向に延びた流路であり、それぞれ供給口１７ａ及び回収口１７ｂを介して吐出口１３と連通している。
【００３７】
図１０（ｃ）及び図１１に示すように、記録素子基板１０の、吐出口１３が形成される面の裏面にはシート状の蓋部材２０が積層されており、蓋部材２０には、後述する液体供給路１８及び液体回収路１９に連通する開口２１が複数設けられている。ここで示した例では、１本の液体供給路１８に対して３個、１本の液体回収路１９に対して２個の開口２１が蓋部材２０に設けられている。図１０（ｂ）に示すように蓋部材２０のそれぞれの開口２１は、図６（ａ）に示した複数の連通口５１と連通している。図１１に示すように蓋部材２０は、記録素子基板１０の基板１１に形成される液体供給路１８及び液体回収路１９の壁の一部を形成する蓋としての機能を有する。蓋部材２０は、記録液などの液体に対して十分な耐食性を有している材料から構成されることが好ましく、また、混色防止の観点から、開口２１の開口形状および開口位置には高い精度が求められる。このため蓋部材２０の材質として感光性樹脂材料やシリコン板を用い、フォトリソグラフィ―プロセスによって開口２１を設けることが好ましい。このように蓋部材２０は開口２１により流路のピッチを変換するものであり、圧力損失を考慮すると厚みは薄いことが望ましく、フィルム状の部材で構成されることが望ましい。
【００３８】
次に、記録素子基板１０内での液体の流れについて説明する。図１１は、図１０（ａ）におけるＢ−Ｂ面での記録素子基板１０及び蓋部材２０の断面を示している。記録素子基板１０では、シリコン（Ｓｉ）基板により形成される基板１１と感光性の樹脂により形成される吐出口形成部材１２とが積層されている。吐出口形成部材１２が積層される側を基板１１の第１の面とすると、記録素子１５は基板１１の第１の面側に形成されており（図１０参照）、基板１１の第１の面とは反対側となる第２の面には蓋部材２０が接合されている。基板１１の第２の面側には、吐出口列に沿って延在する液体供給路１８及び液体回収路１９を構成する溝が形成されている。液体供給路１８及び液体回収路１９にそれぞれ連通する供給口１７ａ及び回収口１７ｂは、いずれも、基板１１の第１の面と第２の面とを連通する貫通孔として、基板１１に設けられている。第１流路部材５０には個別供給流路２１３及び個別回収流路２１４が形成されているが、個別供給流路２１３は液体供給路１８と共通供給流路２１１とを接続し、個別回収流路２１４は液体回収路１９と共通回収流路２１２とを接続する。したがって、基板１１と蓋部材２０とによって形成される液体供給路１８及び液体回収路１９は、それぞれ、流路構成部材２１０内の共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２と接続されていることとなる。共通供給流路２１１と共通回収流路２１２との間の上述した差圧より、液体供給路１８と液体回収路１９との間にも差圧が生じている。液体吐出ヘッド３の複数の吐出口１３から液体を吐出し記録を行っている際に吐出動作を行っていない吐出口においては、この差圧によって、液体供給路１８内の液体は、供給口１７ａ→圧力室２３→回収口１７ｂを経由して液体回収路１９へ流れる。この流れは図１１において矢印Ｃで示されている。この流れによって、記録を休止している吐出口１３や圧力室２３において、吐出口１３からの溶媒の気化によって生じた増粘した記録液や、泡・異物などを液体回収路１９へ回収することができる。また吐出口１３や圧力室２３での記録液の増粘を抑制することができる。液体回収路１９へ回収された記録液などの液体は、蓋部材２０の開口２１及び支持部材３０の液体連通口３１（図９（ｂ）参照）を通じて、流路構成部材２１０内の連通口５１、個別回収流路２１４、共通回収流路２１２の順に回収される。この回収された液体は、最終的には記録装置１０００の供給経路へと回収される。
【００３９】
結局、記録装置１０００の本体から液体吐出ヘッド３へ供給される記録液などの液体は、下記の順に流動し、供給および回収される。液体は、まず液体供給ユニット２２０の液体接続部１１１から液体吐出ヘッド３の内部に流入する。そしてこの液体は、ジョイントゴム１００、第３流路部材７０に設けられた連通口７２及び共通流路溝７１、第２流路部材６０に設けられた共通流路溝６２及び連通口６１、第１流路部材に設けられた個別流路溝５２及び連通口５１の順に供給される。その後、液体は、支持部材３０に設けられた液体連通口３１、蓋部材２０に設けられた開口２１、基板１１に設けられた液体供給路１８及び供給口１７ａを順に介して圧力室２３に供給される。圧力室２３に供給された液体のうち、吐出口１３から吐出されなかった液体は、基板１１に設けられた回収口１７ｂ及び液体回収路１９、蓋部材２０に設けられた開口２１、支持部材３０に設けられた液体連通口３１を順に流れる。その後、液体は、第１流路部材に設けられた連通口５１及び個別流路溝５２、第２流路部材に設けられた連通口６１及び共通流路溝６２、第３流路部材７０に設けられた共通流路溝７１及び連通口７２、ジョイントゴム１００を順に流れる。そして、液体供給ユニット２２０に設けられた液体接続部１１１から液体吐出ヘッド３の外部へ液体が流動する。図２に示す第１の循環形態を採用した場合には、液体接続部１１１から流入した液体は負圧制御ユニット２３０を経由した後にジョイントゴム１００に供給される。一方、図３に示す第２の循環形態を採用した場合には、圧力室２３から回収された液体は、ジョイントゴム１００を通過した後、負圧制御ユニット２３０を介して液体接続部１１１から液体吐出ヘッド３の外部へ流動する。
【００４０】
なお、液体吐出ユニット３００の共通供給流路２１１の一端から流入した全ての液体が個別供給流路２１３ａを経由して圧力室２３に供給されるわけではない。図２及び図３に示すように、個別供給流路２１３ａに流入することなく、共通供給流路２１１の他端から液体供給ユニット２２０に流動する液体もある。このように記録素子基板１０を経由することなく流動する経路を備えることで、微細で流抵抗の大きい流路を備える記録素子基板１０を備える場合であっても、液体の循環流の逆流を抑制することができる。このようにして液体吐出ヘッド３では、圧力室や吐出口近傍部の液体の増粘を抑制できるので、吐出よれや不吐を抑制でき、結果として高画質な記録を行うことができる。
【００４１】
（記録素子基板間の位置関係の説明）
上述したように液体吐出ヘッド３は複数の吐出モジュール２００を備えている。図１２は隣接する２つの吐出モジュール２００における、記録素子基板１０の隣接部を部分的に拡大して示しいる。図１０に示すように、ここでは略平行四辺形の記録素子基板１０を用いるものとする。図１２に示すように、各記録素子基板１０において吐出口１３が配列される各吐出口列１４ａ〜１４ｄは、被記録媒体の搬送方向Ｌに対し一定角度傾くように配置されている。これによって記録素子基板１０同士の隣接部における吐出口列は、少なくとも１つの吐出口が被記録媒体の搬送方向Ｌにオーバーラップするようになっている。図１２に示したものでは、線Ｄ上の２つの吐出口１３が互いにオーバーラップする関係にある。このような配置によって、仮に記録素子基板１０の位置が所定位置から多少ずれた場合であっても、相互にオーバーラップする吐出口の駆動制御によって、記録画像における黒色のすじや白抜け部分を目立たなくすることができる。複数の記録素子基板１０を千鳥配置ではなくインラインに配置したときも、図１２のような構成により、液体吐出ヘッド３の被記録媒体の搬送方向の長さの増大を抑えつつ、記録素子基板１０同士のつなぎ部における黒スジや白抜け対策を行うことができる。なお、ここでは記録素子基板１０の輪郭形状は略平行四辺形であるが、これに限られるものではなく、例えば長方形、台形、その他形状の記録素子基板１０を用いた場合でも、本発明の構成を好ましく適用することができる。
【００４２】
（第２の構成例の液体吐出装置の説明）
本発明を適用できる液体吐出装置は、上述した第１の構成例のものに限られるものではない。以下、本発明に基づく液体吐出装置の第２の構成例であるインクジェット記録装置１０００（以下、記録装置とも称する）について説明する。図１３は第２の構成例の液体吐出装置である記録装置１０００の概略構成を示している。以下の説明では、主として第１の構成例と異なる部分のみを説明し、第１の構成例と同様の部分については説明を省略する。
【００４３】
図１３に示す記録装置１０００は、ＣＭＹＫの各色にそれぞれ対応した単色用の液体吐出ヘッド３を４つ並列配置させることで、被記録媒体２に対してフルカラー記録を行う点が第１の構成例のものとは異なっている。第１の構成例では、１色の記録液あたりに使用できる吐出口列数が１列であったのに対し、この第２の構成例において１色あたりに使用できる吐出口列数を複数（後述の図２０（ａ）に示す例では２０列）とすることができる。このため、記録データを複数の吐出口列に適宜振り分けて記録を行うことで、非常に高速な記録が可能となる。さらに、不吐になる吐出口があったとしても、その吐出口に対して被記録媒体の搬送方向Ｌに対応する位置にある、他列の吐出口から補間的に吐出を行うことで信頼性が向上する。したがって第２の構成例の記録装置１０００は、商業印刷などの分野において使用するのに好適である。第１の構成例と同様に、各液体吐出ヘッド３に対して、記録装置１０００の供給系、バッファタンク１００３及びメインタンク１００６が流体的に接続される。また、それぞれの液体吐出ヘッド３には、液体吐出ヘッド３へ電力及び吐出制御信号を伝送する電気制御部が電気的に接続される。第２の構成例においても、第１の構成例と同様に、図２及び図３にそれぞれ示した第１及び第２の循環形態のいずれをも用いることができる。
【００４４】
（液体吐出ヘッド構造の説明）
第２の構成例での液体吐出ヘッド３の構造について、図１４を用いて説明する。図１４の（ａ）は、液体吐出ヘッド３において吐出口が形成された面の側から見た斜視図であり、（ｂ）は（ａ）とは反対方向から見た斜視図である。液体吐出ヘッド３は、その長手方向に直線上に配列される１６個の記録素子基板１０を備えており、単一の色の記録液での記録が可能なインクジェット式のライン型液体吐出ヘッドである。液体吐出ヘッド３は、第１の構成例と同様に、液体接続部１１１、信号入力端子９１及び電力供給端子９２を備える。しかしながらこの液体吐出ヘッド３は、第１の構成例のものと比べて吐出口列が多いため、液体吐出ヘッド３の両側に信号入力端子９１及び電力供給端子９２が配置されている。これは記録素子基板１０に設けられる配線部で生じる電圧低下や信号伝送遅れを低減のためである。
【００４５】
図１５は、第２の構成例の液体吐出ヘッド３を構成する各部品またはユニットをその機能ごとに分割して示している。各ユニット及び部材の役割や液体吐出ヘッド３内での液体流通の順は、基本的には第１の構成例でのものと同様であるが、第２の構成例では液体吐出ヘッド３の剛性を担保する機能が異なっている。第１の構成例では主として液体吐出ユニット支持部８１によって液体吐出ヘッド剛性を担保していたが、第２の構成例の液体吐出ヘッドでは、液体吐出ユニット３００に含まれる第２流路部材６０によって液体吐出ヘッドの剛性を担保している。第２の構成例での液体吐出ユニット支持部８１は、第２流路部材６０の両端部に接続されており、この液体吐出ユニット３００は記録装置１０００のキャリッジと機械的に結合されて、液体吐出ヘッド３の位置決めを行う。負圧制御ユニット２３０を備える液体供給ユニット２２０と電気配線基板９０とが、液体吐出ユニット支持部８１に結合される。２つの液体供給ユニット２２０内にはそれぞれフィルタ（不図示）が内蔵されている。第２の構成例では、各負圧制御ユニット２３０ごとに２通りの圧力の制御を行うようにはなっていない。２つの負圧制御ユニット２３０の一方に対して高圧側の負圧制御ユニットとして相対的に高い負圧で圧力を制御するようが設定なされ、他方に対して低圧側の負圧制御ユニットとして相対的に低い負圧で圧力を制御するようが設定なされている。図１５に示すように液体吐出ヘッド３の長手方向の両端部に、それぞれ、高圧側と低圧側の負圧制御ユニット２３０を設置した場合、液体吐出ヘッド３の長手方向に延在する共通供給流路２１１と共通回収流路２１２とにおける液体の流れが互いに対向する。このようにすると、共通供給流路２１１と共通回収流路２１２との間での熱交換が促進されて、これらの共通流路内における温度差が低減されることになる。したがって、共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２に沿って複数設けられる各記録素子基板１０における温度差が付きにくくなり、温度差による記録ムラが生じにくくなるという利点がある。
【００４６】
次に液体吐出ユニット３００の流路構成部材２１０の詳細について説明する。図１５に示すように流路構成部材２１０は、第１流路部材５０及び第２流路部材６０を積層したものであり、液体供給ユニット２２０から供給された記録液などの液体を各吐出モジュール２００へと分配する。また流路構成部材２１０は、吐出モジュール２００から還流する液体を液体供給ユニット２２０へと戻すための回収流路部材として機能する。流路構成部材２１０の第２流路部材６０は、内部に共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２が形成された部材であるとともに、液体吐出ヘッド３の剛性を主に担うという機能を有する。このため、第２流路部材６０の材質としては、記録液などの液体に対する十分な耐食性と高い機械強度を有するものが好ましく、具体的にはステンレス鋼やチタン（Ｔｉ）、アルミナなどを好ましく用いることができる。
【００４７】
次に、図１６を用いて、第１流路部材５０及び第２流路部材６０の詳細を説明する。図１６（ａ）は、第１流路部材５０の、吐出モジュール２００が取り付けられる側の面を示し、図１６（ｂ）は、その裏面であって、第２流路部材６０と当接される側の面を示している。第１の構成例とは異なり、第２の構成例における第１流路部材５０は、各吐出モジュール２００ごとに対応した複数の部材を隣接して配列したものである。このように分割した構造を採用することで、このようなモジュールを複数配列することにより、液体吐出ヘッド３に要求される長さに対応することができるようになる。この構成は、例えば、ＪＩＳ（日本工業規格）Ｂ２サイズ及びそれ以上の寸法に対応した長さの比較的長い液体吐出ヘッドに特に好適に適用できる。図１６（ａ）に示すように、第１流路部材５０の連通口５１は吐出モジュール２００と流体的に連通し、図１６（ｂ）に示すように、第１流路部材５０の個別連通口５３は第２流路部材６０の連通口６１と流体的に連通する。図１６（ｃ）は、第２流路部材６０の、第１流路部材５０と当接される側の面を示し、図１６（ｄ）は、第２流路部材６０の厚み方向中央部の断面を示し、図１６（ｅ）は、第２流路部材６０の、液体供給ユニット２２０と当接する側の面を示している。第２流路部材６０の流路や連通口の機能は、第１の構成例での１色分の記録液に対するものと同様である。第２流路部材６０の共通流路溝７１は、その一方が図１７に示す共通供給流路２１１であり、他方が共通回収流路２１２であり、それぞれ、液体吐出ヘッド３長手方向に沿って一端側から他端側に液体が供給される。この構成例では、第１の構成例とは異なり、共通供給流路２１１と共通回収流路２１２での液体の流れる方向は、液体吐出ヘッド３の長手方向に沿って互いに反対方向である。
【００４８】
図１７は、記録素子基板１０と流路構成部材２１０との間での各流路の接続関係を示している。図１６に示したように、流路構成部材２１０内には、液体吐出ヘッド３の長手方向に延びる一組の共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２が設けられている。第２流路部材６０の連通口６１は、各々の第１流路部材５０の個別連通口５３と位置を合わせて接続されており、第２流路部材６０の連通口７２から共通供給流路２１１を介して第１流路部材５０の連通口５１へと連通する液体供給経路が形成されている。同様に、第２流路部材６０の連通口７２から共通回収流路２１２を介して第１流路部材５０の連通口５１へと連通する液体供給経路も形成されている。
【００４９】
図１８は、図１７のＦ−Ｆ線における断面を示している。この図に示したように、共通供給流路２１１は、連通口６１、個別連通口５３及び連通口５１を介して、吐出モジュール２００へ接続されている。図１８では不図示であるが、別の断面においては、共通回収流路２１２が同様の経路で吐出モジュール２００へ接続されていることは、図１７を参照すれば明らかである。第１の構成例と同様に、各吐出モジュール２００及び記録素子基板１０には、各吐出口１３の形成個所である圧力室２３に連通する流路が形成されている。供給した液体の一部または全部は、この流路によって、吐出動作を休止している吐出口１３に対応する圧力室２３を通過して還流できるようになっている。また第１の構成例と同様に、共通供給流路２１１は高圧側の負圧制御ユニット２３０と、共通回収流路２１２は低圧側の負圧制御ユニット２３０と、それぞれ液体供給ユニット２２０を介して接続されている。このため、これらの負圧制御ユニット２３０によって生じる差圧によって、共通供給流路２１１から記録素子基板１０の圧力室２３を通過して共通回収流路２１２へと流れる流れが発生する。
【００５０】
（吐出モジュールの説明）
次に、第２の構成例での吐出モジュール２００を説明する。図１９（ａ）は吐出モジュール２００の斜視図であり、図９（ｂ）はその分解図である。第１の構成例との差異は、記録素子基板１０の複数の吐出口列方向に沿った両辺部（記録素子基板１０の各長辺部）に複数の端子１６がそれぞれ配置され、それに電気接続されるフレキシブル配線基板４０も１つの記録素子基板１０あたり２枚配置される点である。これは、記録素子基板１０に設けられる吐出口列数が例えば２０列あり、第１の構成例の４列よりも大幅に増加しているためである。すなわち、端子１６から、吐出口列に対応して設けられる記録素子１５までの最大距離を短く抑制して、記録素子基板１０内の配線部で生じる電圧低下や信号伝送遅れを低減することを目的としている。また支持部材３０の液体連通口３１は、記録素子基板１０に設けられる全吐出口列を跨るように開口している。その他の点は、第１の構成例におけるものと同様である。
【００５１】
（記録素子基板の構造の説明）
次に、第２の構成例での記録素子基板１０の構成について説明する。図２０（ａ）は記録素子基板１０の吐出口１３が形成される側の面の平面図であり、図２０（ｂ）は液体供給路１８及び液体回収路１９が形成されている部分を示す図であり、図２０（ｃ）は図２０（ａ）の裏面にあたる側の平面図である。ここで図２０（ｂ）は、図２０（ｃ）において記録素子基板１０の裏面側に設けられている蓋部材２０を除去した状態を示している。図２０（ｂ）に示すように、記録素子基板１０の裏面側には、吐出口列方向に沿って、液体供給路１８と液体回収路１９とが交互に設けられている。吐出口列数は第１の構成例よりも大幅に増加しているものの、第１の構成例との本質的な差異は、前述のように端子１６が記録素子基板１０の吐出口列方向に沿った両辺部に配置されていることである。各吐出口列ごとに一組の液体供給路１８及び液体回収路１９が設けられていること、蓋部材２０に、支持部材３０の液体連通口３１と連通する開口２１が設けられていることなど、基本的な構成は第１の構成例のものと同様である。
【００５２】
（液体濃縮の説明）
次に、上述したように圧力室２３内を記録液などの液体が循環する構成において、吐出口１３から水分や溶媒成分が蒸発して液体が濃縮することについて、図２１を用いてさらに詳しく説明する。図２１（ａ）は、上述の図１０及び図１１に示す記録素子基板１０における圧力室２３の近傍を模式的に示す平面図であり、図２１（ｂ）は図２１（ａ）のＸ−Ｘ線での断面図である。供給口１７ａ及び回収口１７ｂは、これらの図によって示される範囲の外側に位置するが、これらの図では、供給口１７ａと圧力室２３を接続する流路２７ａと、圧力室２３と回収口１７ｂを接続する流路２７ｂが模式的に示されている。ここでは、吐出口１３から吐出されるべき液体が、例えばインクジェット記録に用いられる記録液であるものとする。記録液は、水やその他の溶媒（あるいは分散媒）に、溶質である染料を溶解させ、あるいは分散質である顔料を分散させたものである。流路２７ａ，２７ｂ及び圧力室２３内に存在する記録液は、グレースケールで示されており、特に、グレースケールにおける濃淡は、記録液における染料あるいは顔料濃度を概念的に示している。濃い色ほど染料濃度あるいは顔料濃度が高いことを表している。図中の矢印４０１は、流路２７ａ，２７ｂでの記録液の流れ方向を示している。この流れは、供給口１７ａに連通する液体供給路１８と回収口１７ｂに連通する液体回収路１９との間の圧力差（差圧）によって生じるものである。
【００５３】
記録液は、吐出口形成部材１２における吐出口１３の開口面の端部でメニスカスを形成しており、液体吐出ヘッド３の外部の大気に接している。液体吐出ヘッド３が、その吐出口１３が形成されている面に対して保護キャップをかぶせることなどによる特別な保護がなされない状態で放置された場合、図示矢印４０２で示すように、吐出口１３から水分や溶媒成分が蒸発する。その結果、記録液の循環に伴って、溶質濃度あるいは分散質濃度が上昇した記録液が、図示矢印４０１で示した循環方向に流れ、圧力室２３の下流側において、溶質濃度あるいは分散質濃度が上昇した記録液が蓄積されることになる。長時間にわたって液体吐出ヘッド３を使用した場合、溶質濃度あるいは分散質濃度が上昇した記録液が記録装置１０００内を循環するので、記録装置１０００の全体で記録液における溶質濃度あるいは分散質濃度が上昇し、記録品質の低下を招く場合がある。このように記録装置１０００内の全体で記録液濃度が上昇した場合、良好な記録品質を得るために、各タンクも含めて記録装置１０００内の記録液の全てを交換しなくてはならなくなることがある。
【００５４】
図２２は、比較例として、特許文献１に記載されるように記録液の吐出には実際には関わらない吐出口及び記録素子が設けられている記録素子基板１０を模式的に示すものであって、記録素子基板１０の端部の拡大平面図である。複数の吐出口１３が一列に配列して吐出口列を形成し、吐出口１３ごとに対応して記録素子が設けられているとする。吐出口列に対応して記録素子１５も一列に配列して記録素子列を構成しており、記録素子列の両端部には、吐出に関わらない記録素子１５ｂが少なくとも１つ設けられている。ここで吐出に関わらない記録素子１５ｂとは、記録液の吐出のために駆動されることがないダミーの記録素子のことである。記録素子１５ｂに対応して吐出口形成部材１２には吐出口１３ｂが設けられている。言い換えれば、記録素子列の端部において少なくとも１つのダミーの記録素子１５ｂが備えられて、記録素子列内の残余の記録素子は吐出に関わる記録素子１５とされる。記録素子１５ｂは吐出に関与しないので、吐出口１３ｂも吐出に関与しない。この吐出に関わらない吐出口１３ｂは、吐出口列の端部に位置している。記録素子１５ｂは、記録液の吐出に実際に関わる記録素子１５が、エッチングにおける端効果の影響を受けずに、記録素子の配列方向の全域にわたって均一な特性を有するようにするために設けられている。吐出口形成部材１２の基板１１側の面には、複数の圧力室２３を形成するために吐出口列方向に延びる細長い凹部２５が形成されているが、この凹部２５は、吐出口１３ｂ及び記録素子１５ｂの位置まで延びている。図２２に示す記録素子基板１０を有する液体吐出ヘッド３では、吐出口１３ｂでも記録液のメニスカスが形成され、この吐出口１３ｂからの水分や溶媒成分の蒸発が起こる。このように、吐出に関わらない吐出口１３ｂが吐出口列の列端部に設けられることで、この吐出口１３ｂの分だけ水分や溶媒成分の蒸発が促進され、液体吐出ヘッド内の記録液の濃縮が加速される。これにより、長時間使用時の記録液濃度の上昇も加速され、記録品質の低下が早い段階で生じるようになる。
【００５５】
（第１の実施形態）
図２３は、本発明の第１の実施形態の液体吐出ヘッドを説明する図であって、記録素子基板１０の端部を模式的に示す拡大平面図である。以下に説明する記録素子基板１０は、上述の第１及び第２の構成例のいずれの液体吐出装置における液体吐出ヘッド３において利用可能なものである。ここでは説明を容易にするため、例えば図１０及び図１１に示すような記録素子基板１０のうちの１つの吐出口列に関する部分のみを示しているが、記録素子基板１０は、複数本の吐出口列を備えることができる。吐出口列に対応して基板１１の第１の面には記録素子列が形成されており、基板１１において第１の面とは反対側となる第２の面には、図１０及び図１１に示したものと同様に、液体供給路１８及び液体回収路１９が設けられている。さらに、液体供給路１８及び液体回収路１９が圧力室２３に連通するように、基板１１を貫通する供給口１７ａ及び回収口１７ｂがそれぞれ設けられている。
【００５６】
本実施形態の液体吐出ヘッド３において記録素子基板１０は、図２２に示したものと同様のものであるが、吐出に関わらないダミーの記録素子１５ｂは設けられているものの、この記録素子１５ｂに対応する吐出口１３ｂが設けられていない点で相違する。図示したものでは、吐出口形成部材１２の基板１１側の面に設けられる凹部２５は、記録素子１５ｂの形成位置に対応する位置まで延びて形成されている。したがって、記録素子１５ｂの形成位置を含む領域に、圧力室２３と同様の空間ではあるが、吐出口１３とは連通しない空間が形成されることになる。この空間を圧力室状空間２３ｂが形成されていることになる。圧力室状空間２３ｂも供給口１７ａ及び回収口１７ｂに連通している。この構成では、吐出口列を形成する吐出口１３のそれぞれに対応して記録素子１５が形成されて記録素子列を構成し、かつ、記録素子列の少なくとも一方の端部において、吐出口とは対応しない記録素子１５ｂが形成されていることになる。吐出口１３に対応している記録素子１５は、その吐出口１３に連通する圧力室２３の内部に設けられて、例えば、上述した端子１６と電気的に接続している。そしてこの記録素子１５は、駆動信号に応じて対応する圧力室２３内の液体に対して吐出のためのエネルギーを加えることができる。
【００５７】
背景技術の欄で説明したように、素子材料をエッチングして記録素子を形成する場合、記録素子列の端部の位置ではエッチングの進行が速くなる傾向、すなわちエッチングの端効果があるので、記録素子の寸法や厚さが小さくなりやすい。そこで図２３に示したものでは、吐出口とは対応していないので吐出には関与することはできないダミーの記録素子１５ｂを設けて、エッチングの進行が速くなることの影響が記録素子１５ｂの形成範囲内に留まるようにしている。言い換えれば、記録素子列の両端側において生じうるエッチング液の循環の影響が、ダミーの記録素子１５ｂにより、吐出口１３に対応して実際に吐出に関わる記録素子１５までは到達しなくなるようにしている。このため、吐出に関わる記録素子１５の全域にわたって記録素子の諸特性が均一となり、良好な記録を行うなうことができるようになる。
【００５８】
またこの実施形態の液体吐出ヘッド３では、吐出に関わるよう記録素子１５に対してのみ吐出口１３が設けられており、吐出に関わることのない吐出口は設けられていない。このため、図２２に示したものと比べ、吐出に関わらない吐出口からの余分な水分や溶媒成分の蒸発が生じることはなく、記録液濃度の上昇がゆっくりしたものとなり、長期にわたって記録品位の低下のない記録を行うことが可能である。図示したものでは、記録素子列の各端部に１個ずつダミーの記録素子１５ｂが設けられているが、ダミーの記録素子１５ｂの数はこれに限定されるものではなく、記録素子列の各端部ごとに複数としてもよい。ダミーの記録素子１５ｂは、エッチングの端効果による影響を除けば、実際に吐出に関わる記録素子１５と同様の構成を有するが、吐出には関わらないので、端子１６に対して電気的に接続するための配線を備えていても備えていなくてもよい。
【００５９】
（第２の実施形態）
図２３に示した第１の実施形態における記録素子基板１０では、吐出に関わらない記録素子１５ｂに対して圧力室状空間２３ｂが形成されていたが、吐出に関わらないダミーの記録素子１５ｂについて圧力室状空間２３ｂを形成しないことも可能である。図２４は、本発明の第２の実施形態の液体吐出ヘッドを説明する図であって、記録素子基板１０の端部を模式的に示す拡大平面図である。図２４に示す第２の実施形態では、吐出口形成部材１２の基板１１側の面に形成される細長い凹部２５は、ダミーの記録素子１５ｂの位置にまでは形成されておらず、そのため、ダミーの記録素子１５ｂの位置には圧力室状空間２３ｂは設けられていない。
【００６０】
図１乃至図２０に示したようなライン型の記録装置では、記録素子基板１０の相互間のつなぎ目も含めて全ての領域で良好な記録を行えるように、記録素子基板１０の可能な限り端部まで、吐出に関わる記録素子１５、圧力室２３及び吐出口１３が設けられる。このため、吐出に関わらないダミーの記録素子１５ｂは、一般的には、基板１１の第２の面に形成される液体供給路１８及び液体回収路１９よりも基板１１の端部側に設けられる。他方、吐出口形成部材１２の製造方法として現在主流となっている基板１１の第１の面に樹脂を積層する方法では、一般的に、圧力室２３や凹部２５に対応する部位の樹脂を現像液で取り除くことによって、圧力室２３や凹部２５を形成する。この際、現像液は、吐出口１３や供給口１７ａ、回収口１７ｂから流出する。図２３に示したもののように、ダミーの記録素子１５ｂに対応して圧力室状空間２３ｂが設けられる場合、この圧力室状空間２３ｂの形成のために流出する現像液は、吐出口がないため、供給口１７ａ及び回収口１７ｂから全て流出しなければならないことになる。ダミーの記録素子１５ｂは、液体供給路１８及び液体回収路１９よりも基板１１の端部側に設けられているから、当然、供給口１７ａ及び回収口１７ｂから距離の遠い位置に形成されている。また、吐出口１３から微小な液滴を吐出して高精細な記録を行おうとすると、圧力室２３の高さ、すなわち凹部２５の高さも例えば１４μｍと非常に小さくなっている。このため、記録素子基板１０の端部の圧力室状空間２３ｂについては、滞留部が生じて現像液が流出しにくくなり、製造不良などの悪影響を及ぼす恐れがある。そこで、図２４に示すように、吐出に関わる記録素子１５に対してのみ、言い換えれば吐出口１３に対してのみ圧力室２３やそれに類似した空間が設けられる構成とすることにより、現像液の滞留部分をなくし、製造不良などの悪影響を抑制することができる。
【００６１】
（記録素子基板の製造方法）
次に、本発明に基づく液体吐出ヘッドにおける記録素子基板１０の製造方法、特に吐出口形成部材１２の好適な製造方法について、図２５を用いて説明する。ここでは図２４に示した第２の実施形態での記録素子基板１０の製造方法について説明するが、ここで説明する方法は、図２３に示した第１の実施形態の記録素子基板１０の製造にも適用できるものである。図２５は、図２４のＹ−Ｙ線での断面により製造方法を示す図であって、（ａ−１）〜（ａ−３）は一般的なフォトリソグラフィーによる方法の工程を順に示し、（ｂ−１）〜（ｂ−３）は好適な方法による工程を順に示している。
【００６２】
液体吐出ヘッドの記録素子基板１０の製造方法として、図２５の（ａ−１）〜（ａ−３）に示すような方法が知られている。まず、記録素子１５及びダミーの記録素子１５ｂが既に設けられ、また供給口１７ａや回収口１７ｂ（いずれも図２５には不図示）が形成された基板１１を用意する。記録素子１５及びダミーの記録素子１５ｂは、同一の製造プロセスで同時に基板１１の表面すなわち第１の面に形成される。記録素子１５及びダミーの記録素子１５ｂの表面も含めて基板１１の表面には、例えば保護膜などが形成されていてもよい。この基板１１の表面に対し、（ａ−１）に示すように、フォトリソグラフィーなどを用いて、圧力室２３や凹部２５に対応する形状の型材４５２を形成する。次に、（ａ−２）に示すように、吐出口形成部材１２を形成するために、型材４５２の間の隙間にも浸入するように流動性を有する樹脂層４５３によって形材４５２を覆う。そして、（ａ−３）に示すように、フォトリソグラフィーなどによって樹脂層４５３に吐出口１３を形成し、吐出口１３の位置の樹脂層４５３と型材４５２とを現像除去する。これによって、吐出口形成部材１２が完成し、記録素子基板１０が得られたことになる。この方法では、樹脂層４５３として流動性を有するものを使用するため、（ａ−２）に示すように、基板１１の端部側で樹脂層４５３の厚さが他の部分よりも薄くなりがちである。そのため、基板１１の端部側の吐出口１３の形状が基板１１の中央部のものに比べて傾いた形となりやすく、記録品質の低下を招く可能性がある。
【００６３】
次に、本発明に基づく液体吐出ヘッド３の記録素子基板１０の好適な製造方法について、図２５の（ｂ−１）〜（ｂ−３）を用いて説明する。図２５（ａ−１）に関連して説明したものと同様の基板１１の表面の上に、まず、ドライフィルムなどを用いて第１の樹脂層を形成し、フォトリソグラフィーによって、（ｂ−１）に示すように、露光領域４５５と非露光領域４５６とを形成する。露光領域４５５は吐出口形成部材１２の一部となる領域であり、特に、隔壁２２に対応する領域を含んでいる。非露光領域４５６は、吐出口形成部材１２に設けられる凹部２５に対応する領域であり、特に、圧力室２３に対応する領域を含んでいる。次に、（ｂ−２）に示すように、露光領域４５５及び非露光領域４５６を覆うように、ドライフィルムなどを用いて第２の樹脂層４５７を形成する。そしてフォトリソグラフィーによって、吐出口１３を露光し、（ｂ−３）に示すように、吐出口１３の領域と圧力室２３を含む凹部２５の領域とを一括して現像除去する。これにより、吐出口形成部材１２が完成し、記録素子基板１０が得られたことになる。この方法では、（ｂ−２）に示すように、基板１１の端部の位置において吐出口形成部材１２の厚さが薄くなることを抑制でき、その結果、記録品質の低下を抑制することができる。
【００６４】
以上説明した各実施形態の液体吐出ヘッドでは、吐出に関わる記録素子にのみ対応して吐出口が連通しているため、余分な水分や溶剤成分の蒸発を抑制でき、液体における溶質や分散質の濃度の上昇速度が抑制される。その結果、各実施形態の液体吐出ヘッドを用いることにより、記録品質の低下なく長期にわたって記録を行うことが可能になる。また、対応する吐出口を有さないために吐出に関わらない記録素子が記録素子列の端部に設けられているため、吐出に関わることができる記録素子の全体にわたって、記録素子の諸特性は均一となり、良好な記録を行うことができる。上記の説明では、液体吐出ヘッドがライン型のものであるとしたが、本発明に基づく液体吐出ヘッドはこれに限定されるものではなく、例えばシリアルスキャン型の液体吐出ヘッドに対しても本発明の構成を好ましく適用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１０    記録素子基板
１１    基板
１２    吐出口形成部材
１３    吐出口
１５，１５ｂ    記録素子
１７ａ  供給口
１７ｂ  回収口
２３    圧力室
【図１】
0006746329.tif 000002
【図２】
0006746329.tif 000003
【図３】
0006746329.tif 000004
【図４】
0006746329.tif 000005
【図５】
0006746329.tif 000006
【図６】
0006746329.tif 000007
【図７】
0006746329.tif 000008
【図８】
0006746329.tif 000009
【図９】
0006746329.tif 000010
【図１０】
0006746329.tif 000011
【図１１】
0006746329.tif 000012
【図１２】
0006746329.tif 000013
【図１３】
0006746329.tif 000014
【図１４】
0006746329.tif 000015
【図１５】
0006746329.tif 000016
【図１６】
0006746329.tif 000017
【図１７】
0006746329.tif 000018
【図１８】
0006746329.tif 000019
【図１９】
0006746329.tif 000020
【図２０】
0006746329.tif 000021
【図２１】
0006746329.tif 000022
【図２２】
0006746329.tif 000023
【図２３】
0006746329.tif 000024
【図２４】
0006746329.tif 000025
【図２５】
0006746329.tif 000026