(57)【要約】【課題】ゴミやホコリ等による流路障害が生じにくくし、気泡による影響をできる限り少なくして、吐出ムラのほとんどない流路構造を提供する。【解決手段】発熱素子１２と、バリア層１３と、バリア層１３の一部によって形成されるとともに発熱素子１２を挟み込むように向かい合う一対の壁１３ｂにより形成された液室１３ａと、液室１３ａの両側に液室１３ａと連通するように配置された第１個別流路１３ｄ及び第２個別流路１３ｅとを備え、第１個別流路１３ｄ又は第２個別流路１３ｅの少なくとも一方から液室１３ａに液体が供給されるようにし、液室１３ａ内における壁１３ｂ間の距離Ｕと、第１個別流路１３ｄの流路幅Ｗとが、Ｕ＞Ｗの関係を満たすように形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に設けられた発熱素子と、
前記発熱素子上に位置するノズルが形成されたノズル層と、
前記半導体基板と前記ノズル層との間に設けられたバリア層と、
前記バリア層の一部によって形成されるとともに、前記発熱素子を挟み込むように向かい合う一対の壁により形成された液室と、
前記液室の前記一対の壁が延在することにより形成され、前記液室の両側に、前記液室と連通するように配置された一対の個別流路と
を備え、
前記一対の個別流路のうち、少なくとも一方の前記個別流路から前記液室に液体が供給されるようにし、
前記液室内における前記一対の壁間の距離Ｕと、前記個別流路の流路幅Ｗとが、
Ｕ＞Ｗ
の関係を満たすように形成されている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記半導体基板上には、複数の前記発熱素子が一方向に配列されており、
各前記発熱素子に対応して、前記液室及び前記一対の個別流路が設けられ、
前記一対の個別流路は、前記発熱素子の配列方向に略垂直な方向に延びるように形成されている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項３】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記半導体基板上には、複数の前記発熱素子が一方向に配列されており、
各前記発熱素子に対応して、前記液室及び前記一対の個別流路が設けられ、
前記一対の個別流路は、前記発熱素子の配列方向に略垂直な方向に延びるように形成されており、
前記一対の個別流路は、
共通流路に繋がる第１個別流路と、
前記第１個別流路に対して前記液室を隔てて反対側に延びる第２個別流路とからなり、
隣接する少なくとも２つの前記液室の前記第２個別流路同士が連通している
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項４】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記半導体基板上には、複数の前記発熱素子が一方向に配列されており、
各前記発熱素子に対応して、前記液室及び前記一対の個別流路が設けられ、
前記一対の個別流路は、前記発熱素子の配列方向に略垂直な方向に延びるように形成されており、
前記一対の個別流路は、
共通流路に繋がる第１個別流路と、
前記第１個別流路に対して前記液室を隔てて反対側に延びる第２個別流路とからなり、
隣接する３以上の前記液室の前記第２個別流路同士が連通している
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項５】
請求項３に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記液室は、一定の配列ピッチＰで配列されており、
前記配列ピッチＰ方向における前記液室の中心を結ぶラインと、隣接する前記液室の前記第２個別流路同士を連通させている部分の前記液室から最も遠ざかる壁に接するラインとの間の距離をＬとしたとき、
Ｌ≦２×Ｐ
の関係を満たすように形成されている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項６】
請求項３に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記液室は、一定の配列ピッチＰで配列されており、
前記配列ピッチＰ方向に垂直な方向においては、隣り合う前記液室の中心が間隔Ｘ（Ｘは、０より大きい実数）だけずれて配置されており、
複数の前記液室のうち、前記共通流路から遠ざかる側に配置された前記液室の中心を結ぶラインと、隣接する前記液室の前記第２個別流路同士を連通させている部分の前記液室から最も遠ざかる壁に接するラインとの間の距離をＬとしたとき、
Ｌ≦２×Ｐ
の関係を満たすように形成されている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項７】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記一対の個別流路は、
共通流路に繋がる第１個別流路と、
前記第１個別流路に対して前記液室を隔てて反対側に延びる第２個別流路とからなり、
前記共通流路内には、複数の柱からなるフィルターを備え、
前記柱間の隙間の幅は、前記第１個別流路の流路幅Ｗ以下であり、
前記柱間の隙間の高さは、前記第１個別流路の高さ以下である
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項８】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記液室は、一定の配列ピッチＰで配列されており、
前記一対の個別流路は、
共通流路に繋がる第１個別流路と、
前記第１個別流路に対して前記液室を隔てて反対側に延びる第２個別流路とからなり、
前記共通流路内には、複数の柱からなるフィルターを備え、
複数の前記柱は、前記配列ピッチＰと同一ピッチで配列されているとともに、前記柱の中心は、前記第１個別流路の中央ライン上に位置しており、
前記第１個別流路の前記柱側の端部と、前記柱の前記第１個別流路側の端部との間の距離は、前記第１個別流路の流路幅Ｗ以上である
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項９】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記一対の個別流路は、
共通流路に繋がる第１個別流路と、
前記第１個別流路に対して前記液室を隔てて反対側に延びる第２個別流路とからなり、
前記共通流路内には、複数の柱からなるフィルターを備え、
前記柱間の隙間の断面領域は、前記第１個別流路の流路面領域に包含される大きさであり、
前記第１個別流路の流路面領域は、前記ノズルの開口領域に包含される大きさである
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記一対の個別流路は、
共通流路に繋がる第１個別流路と、
前記第１個別流路に対して前記液室を隔てて反対側に延びる第２個別流路とからなり、
前記共通流路内には、複数の柱からなるフィルターを備え、
前記ノズルの並び方向における前記ノズルの吐出面の開口径Ｄｘと、前記開口径Ｄｘに垂直な方向における前記ノズルの開口径Ｄｙとの関係が、
Ｄｘ≧Ｄｙ
であり、
前記第１個別流路の流路面形状は、対角線長がＬ１の長方形状であり、
前記柱間の隙間の断面形状は、対角線長がＬ２の長方形状であり、
かつ、
Ｄｘ＞Ｌ１＞Ｌ２
の関係を満たすように形成されている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項１１】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記一対の個別流路のうち、一方の前記個別流路は、共通流路に繋がっており、
前記共通流路内には、複数の柱からなるフィルターを備え、
前記フィルターは、前記バリア層の一部によって形成されている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項１２】
請求項２に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
複数の前記発熱素子の配列方向に沿って、複数の前記半導体基板をライン状に配列し、
各前記半導体基板の全ての前記液室と連通する共通流路を、前記半導体基板の配列方向に沿って設けることにより、ラインヘッドを形成した
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項１３】
請求項１２に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
複数の前記半導体基板をライン状に配列したものを、列状に複数並べ、
１つの列の複数の前記半導体基板と、他の列の複数の前記半導体基板とに対し、異なる特性の液体を供給するようにした
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項１４】
半導体基板上に設けられた発熱素子と、
前記発熱素子上に位置するノズルが形成されたノズル層と、
前記半導体基板と前記ノズル層との間に設けられたバリア層と、
前記バリア層の一部によって形成されるとともに、前記発熱素子を挟み込むように向かい合う一対の壁により形成された液室と、
前記液室の前記一対の壁が延在することにより形成され、前記液室の両側に、前記液室と連通するように配置された一対の個別流路と
を備え、
前記一対の個別流路のうち、少なくとも一方の前記個別流路から前記液室に液体が供給されるようにし、
前記液室内における前記一対の壁間の距離Ｕと、前記個別流路の流路幅Ｗとが、
Ｕ＞Ｗ
の関係を満たす液体吐出ヘッドを備える
ことを特徴とする液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタ等に用いられるサーマル方式の液体吐出ヘッド、及びこの液体吐出ヘッドを備えるインクジェットプリンタ等の液体吐出装置に関し、ゴミ、ホコリ等の混入や気泡の発生による流路障害が極力生じないようにし、吐出ムラのない流路構造を実現する技術に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えばインクジェットプリンタに代表される液体吐出装置に用いられる液体吐出ヘッドでは、発生させた気泡の膨張及び収縮を利用するサーマル方式と、液室の形状や体積の変動を利用するピエゾ方式とが知られている。
そして、サーマル方式では、半導体基板上に発熱素子を設け、この発熱素子によって液室内の液体に気泡を発生させ、発熱素子上に配置されたノズルから液体を液滴として吐出させ、記録媒体等に着弾させるものである。
【０００３】
図１８は、従来のこの種の液体吐出ヘッド１（以下、単にヘッド１という。）を示す外観斜視図である。図１８において、ノズルシート１７は、バリア層３上に貼り合わせられるが、このノズルシート１７を分解して図示している。
また、図１９は、図１８のヘッド１の流路構造を示す断面図である。なお、液体吐出装置のこの種の流路構造としては、例えば特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１３６７３７号公報
【０００４】
図１８及び図１９において、半導体基板１１上には、複数の発熱素子１２が配列されている。また、半導体基板１１上には、バリア層３及びノズルシート１７が順次積層される。ここで、半導体基板１１上に発熱素子１２が形成されるとともに、その上部にバリア層３が形成されたものを、ヘッドチップ１ａと称する。そして、ヘッドチップ１ａ上にノズルシート１７が貼り合わせられたものを、ヘッド１と称する。
【０００５】
ノズルシート１７は、各発熱素子１２上にそれぞれノズル（液滴を吐出するための孔）１８が位置するように、ノズル１８が配列されたものである。また、バリア層３は、半導体基板１１上に設けられることにより、発熱素子１２とノズル１８との間に介在して、発熱素子１２上とノズル１８との間に液室３ａを形成している。
【０００６】
図１８に示すように、バリア層３は、平面的に見て、各発熱素子１２の３辺が囲まれるように略櫛歯状に形成されることで、１辺のみが開口された液室３ａが形成されている。この開口された部分は、個別流路３ｄを形成し、共通流路２３と連通する。
【０００７】
また、発熱素子１２は、半導体基板１１の１辺の近傍に配列されている。そして、図１９中、半導体基板１１（ヘッドチップ１ａ）の左側には、ダミーチップＤが配置されることで、半導体基板１１（ヘッドチップ１ａ）の一側面と、ダミーチップＤの一側面とで、共通流路２３を形成している。なお、共通流路２３を形成できる部材であれば、ダミーチップＤに限らず、いかなる部材を用いても良い。
【０００８】
さらにまた、図１９に示すように、半導体基板１１の発熱素子１２が設けられた面と反対側の面には、流路板２２が配置されている。この流路板２２には、図１９に示すように、インク供給口２２ａと、このインク供給口２２ａと連通するように断面形状が略凹状をなす供給流路２４が形成されている。そして、この供給流路２４と、共通流路２３とが連通している。
【０００９】
これにより、インクは、インク供給口２２ａから供給流路２４及び共通流路２３に送られるとともに、個別流路３ｄを通って液室３ａに入り込む。そして、発熱素子１２が加熱されることで、液室３ａ内の発熱素子１２上に気泡が発生し、この気泡発生時の飛翔力によって、液室３ａ内の液体の一部を液滴としてノズル１８から吐出させる。
【００１０】
なお、図１８及び図１９では、実際の形状を無視して、理解の容易のために、形状を誇張して表示している。例えば半導体基板１１の厚みは、約６００〜６５０μｍであり、ノズルシート１７やバリア層３の厚みは、約１０〜２０μｍである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述の従来の技術のヘッド１においては、第１に、ゴミやホコリが流路内やノズル１８内に入り込み、ノズル１８での吐出不良や流路での液体の供給不足が生じる問題がある。
ここで、一般の空間にはゴミやホコリが漂っており、自由に移動している。したがって、これらが液体中に落ちて、液体中のゴミやホコリとして存在する。しかし、インクジェットプリンタ等の液体吐出装置では、ミクロン単位のノズル１８から液体を吐出させる構造であるので、ゴミやホコリがノズル１８に詰まるおそれがある。
【００１２】
このため、現状では、製造過程において、例えば無塵室等のような作業環境で、ゴミやホコリの少ない液体等で部品を洗浄すること等が行われている。
さらに、設計上では、液体吐出装置の流路において、複数箇所にゴミやホコリを除去するためのフィルターを設けておく必要がある。
特に、ラインヘッドのようにノズル数が多くなるほどノズル１８の吐出不良が生じる確率が高くなるので、より厳しい管理が必要となり、コストが増大するという問題がある。
【００１３】
また、第２に、ヘッド１の温度が上昇する結果、液体中に気泡が発生することがあり、この気泡が障害となって吐出量が不足してしまう問題がある。
気泡の発生箇所としては、前述の共通流路２３や個別流路３ｄが挙げられるが、いずれの箇所に発生しても、吐出ムラの原因となる。
【００１４】
図２０は、共通流路２３内に気泡が残留した状態を写真撮影した結果を示す図である。図２０では、ノズルシート１７を透明体から形成し、内部の気泡の状態が見えるようにしている。
図２０では、共通流路２３内には、フィルターが設けられている。このフィルターは、ゴミ及びホコリが個別流路３ｄ内に進入することを防止するために設けられたものであって、円柱状の柱を共通流路２３に沿って配列したものである。
【００１５】
図２０に示すように、共通流路２３に気泡が残留した領域（図２０中、点線で囲んだ領域）では、個別流路３ｄへの液体の供給量が減少する。これにより、液体吐出量が低下し、比較的広い範囲で濃度が薄くなった吐出ムラとして現れる。
なお、気泡が存在すると吐出状態が影響を受けるのは、吐出そのものが、吐出時に発生する圧力と、それに対応した液室３ａ付近の液体、バリア層３、気泡の存在で決まる反作用が影響を及ぼすためと考えられる。
【００１６】
また、気泡は、個別流路３ｄの入口付近や個別流路３ｄ内に入り込む場合がある。図２１は、個別流路３ｄの入口に気泡が残留した状態を写真撮影した結果を示す図である。図２１では、図２０と同様に、ノズルシート１７を透明体から形成している。
このような場合には、たとえ気泡が小さくても、狭い空間内に気泡が存在するので影響が大きい。すなわち、図２０の場合よりも吐出量が減少する。また、気泡が入り込んだ個別流路３ｄに対応するノズル１８からの吐出量のみが減少するので、スジとなって目立つようになる。
【００１７】
以上のような気泡が一旦発生すると、吐出が繰り返されても、気泡は、共通流路２３や個別流路３ｄに張り付くか、個別流路３ｄ〜共通流路２３間を往復移動するだけで簡単には消滅しない。また、気泡の間をくぐり抜けるように液室３ａ内には液体が供給されるので、吐出特性が不十分な状態が固定的に残ることが多い。
【００１８】
なお、吐出動作を停止し、長時間放置して液体の温度を低下させたときは気泡が消滅することが確認されているので、この場合の気泡は、液体が蒸発してできたものであることがわかる。
一方、気泡で覆われる部分は、気体であるので熱伝導率が悪く、液体による冷却が進まないので発熱部分の熱が溜まやすい。その結果として、気泡が拡大してしまうという問題がある。
【００１９】
また、発熱素子１２とノズル１８との中心がずれている場合に特に気泡が発生しやすい傾向があることから、発熱素子１２上で生成された気泡が有効に吐出に用いられずに残るものと考えられる。
【００２０】
さらに、気泡は、液室３ａ内やノズル１８内に入り込む場合もある。図２２は、ノズル１８から気体が液室３ａ内に入り込んだ状態を写真撮影した結果を示す図である。
図２２では、共通流路２３内にフィルター（図２０とは異なり、三角柱状の柱を配列したもの）が設けられており、合体成長した気泡がフィルターの柱間を塞いでしまい、液体が液室３ａ側に移動できない状態となったものである。
【００２１】
共通流路２３から液室３ａ側への液体の移動が気泡によって塞がれると、ノズル１８のメニスカスのバランスが破壊されやすくなる。このような状態において、隣のノズル１８からの衝撃波が引き金となって、ノズル１８から気体が液室３ａ内に進入してしまう。すなわち、内部の液体の圧力は、大気圧より低く設定されているので、メニスカスの平衡状態が破壊されると、液体は共通流路２３側に後退し、吐出ができなくなってしまう。
【００２２】
さらにまた、第３に、吐出時の衝撃波によって、特に気泡の存在と相まって、吐出ムラを起こすという問題がある。なお、サーマル方式では、吐出時の圧力変化はピエゾ方式と比較してもかなり大きなものである。
吐出衝撃が引き起こす問題としては、以下の２つが挙げられる。
【００２３】
１つ目は、衝撃波が隣接する液室３ａからの気泡の引き込みの引き金になってしまう。なお、この問題を避けるためには、フィルターの柱間の間隔を大きく取ることが考えられるが、そのようにした場合には、フィルターを通過するゴミやホコリが大きくなってしまい、個別流路３ｄに大きなゴミやホコリが入りやすくなってしまう。
【００２４】
また、２つ目は、衝撃波が近隣のノズル１８に伝搬し、メニスカスが振動して吐出ムラを起こすという問題がある。そして、気泡の発生や残留気泡が存在すると、衝撃波と気泡とがかち合い、気泡の引き込み等が生じやすくなり、吐出ムラも出現しやすくなる。
【００２５】
ところで、ドットを重ね合わせて画像を形成していくこと（重ね書き）が可能なシリアル方式の場合には、吐出ムラを生じさせるノズルが１〜２個程度存在したとしても、上記重ね書きによって、吐出ムラを目立たないように修復することができる。これに対し、１回の液滴の吐出で画像形成を完結し、原則として重ね書きができないライン方式の場合には、吐出ムラの存在は致命傷となる。
【００２６】
なお、本件発明者らは、吐出ムラの問題のうち、衝撃波の影響を少なくする技術については、未開示の先願である特願２００３−３４８７０９により既に提案しており、気泡発生率をできる限り小さくする技術については、同じく未開示の先願である特願２００４−０１４１８３により既に提案している。
【００２７】
そして、本発明が解決しようとする課題は、上記技術を踏まえた上でさらに改良を重ね、ゴミやホコリ等による流路障害が生じにくくするとともに、気泡による影響をできる限り少なくして、吐出ムラのほとんどない流路構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明は、以下の解決手段によって、上述の課題を解決する。
本発明の１つである請求項１の発明は、半導体基板上に設けられた発熱素子と、前記発熱素子上に位置するノズルが形成されたノズル層と、前記半導体基板と前記ノズル層との間に設けられたバリア層と、前記バリア層の一部によって形成されるとともに、前記発熱素子を挟み込むように向かい合う一対の壁により形成された液室と、前記液室の前記一対の壁が延在することにより形成され、前記液室の両側に、前記液室と連通するように配置された一対の個別流路とを備え、前記一対の個別流路のうち、少なくとも一方の前記個別流路から前記液室に液体が供給されるようにし、前記液室内における前記一対の壁間の距離Ｕと、前記個別流路の流路幅Ｗとが、Ｕ＞Ｗの関係を満たすように形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッドである。
【００２９】
（作用）
上記発明においては、液室に繋がる２つの個別流路が設けられる。また、個別流路の流路幅より液室内の幅の方が大きく形成されている。したがって、一方の個別流路に気泡が発生し、その個別流路から液室に液体を供給することができなくなっても、他方の個別流路から液体を供給することができる。また、個別流路を２つ設けたとしても、その個別流路の流路幅を液室の幅より狭くすることで、液体の吐出に必要な圧力を維持することができる。
なお、ノズル層とバリア層とは、以下の実施形態では別体で設けられているが（バリア層１３及びノズルシート１７）、両者は一体であっても良い。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、２つの個別流路のうち一方に気泡等が詰まっても、他方の個別流路から液室内に液体を供給すること、すなわち呼び水効果を発揮することができる。また、衝撃波の影響を少なくすることができるので、メニスカスの変動を抑制し、画質向上を図ることができる。
【００３１】
また、気泡が発生したとしても液体吐出ヘッド自体がダウンしてしまう確率が少ないので、稼働率を向上させることができる。さらにまた、コゲーションが発生しにくいので、ヘッド寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面等を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本発明における液体吐出装置は、実施形態ではインクジェットプリンタ（サーマル方式のカラーラインプリンタ。以下単にプリンタという。）であり、液体吐出ヘッドは、実施形態ではラインヘッド１０である。
【００３３】
図１は、本実施形態のラインヘッド１０を示す外観斜視図である。ラインヘッド１０は、Ａ４サイズの印画紙幅分だけヘッドチップ１９をライン状に並べたヘッドチップ１９列を、列状に４段並べ、各列ごとに、Ｙ（黄色）、Ｍ（マゼンタ色）、Ｃ（青緑色）、及びＫ（黒）の４色カラーヘッドとしたものである。
【００３４】
また、ラインヘッド１０は、ヘッドチップ１９を千鳥状に複数個並設し、これらのヘッドチップ１９の下部を、１枚のノズルシート１７（ノズル層）に貼り合わせて形成される。ここで、ノズルシート１７に形成された各ノズル１８は、全てのヘッドチップ１９の各発熱素子１２（後述）に対応する位置に（具体的には、発熱素子１２の中心軸線とノズル１８の中心軸線とが一致するように）配置されている。なお、本実施形態では、各発熱素子１２を１つの発熱素子からなる構成としているが、無論、これに限定されない。２つに分割された構成等のように、複数に分割した構成で、各発熱素子１２を構成しても良い。
【００３５】
ヘッドフレーム１６は、ノズルシート１７を支持する支持部材であり、ノズルシート１７に対応するサイズとなっている。また、各収容空間１６ａの長さは、Ａ４サイズの横幅（約２１ｃｍ）に合わせている。
４つのヘッドチップ１９列は、１列ごとに、ヘッドフレーム１６の収容空間１６ａの内部に配置されるようになっている。そして、ヘッドチップ１９の背面であって、ヘッドフレーム１６の収容空間１６ａには、１列ごとに、色の異なるインクを収容したインクタンクが取り付けられることで、各収容空間１６ａすなわち各ヘッドチップ１９列にそれぞれ異なる色のインクが供給される。
【００３６】
図２は、１つのヘッドチップ１９列を示す平面図である。なお、図２では、ヘッドチップ１９とノズル１８とを重ね合わせて図示している。
各ヘッドチップ１９は、千鳥状に、すなわち隣接するヘッドチップ１９が１８０度向きが異なるように配置されている。そして、図２に示すように、「Ｎ−１」番目、「Ｎ＋１」番目に配置されたヘッドチップ１９と、「Ｎ」番目及び「Ｎ＋２」番目に配置されたヘッドチップ１９間には、全てのヘッドチップ１９にインクを供給するための共通流路２３が形成されている。
また、図２に示すように、各ノズル１８の相互の間隔は、千鳥状に隣接する部分を含め、全て等間隔となっている。
【００３７】
以上のラインヘッド１０は、プリンタ本体内では固定され、固定されたラインヘッド１０に対して、記録媒体（印画紙）の表面（インクの着弾面）がラインヘッド１０のインクの吐出面（ノズルシート１７の表面）と所定の間隙を維持しつつ、記録媒体がラインヘッド１０に対して相対移動される。この相対移動時に、ヘッドチップ１９の各ノズル１８からインクが吐出されることにより、記録媒体上にドットが配列されることで、文字や画像等がカラー印画される。
【００３８】
次に、本実施形態のヘッドチップ１９についてより詳細に説明する。ヘッドチップ１９は、従来のヘッドチップ１ａと比較して、半導体基板１１上に発熱素子１２が配列されている点は同じである。ただし、半導体基板１１上に設けられたバリア層１３の形状が異なる。バリア層１３の形状が異なるのは、液室１３ａや個別流路１３ｄ及び１３ｅの形状が異なるからである。
【００３９】
図３は、本実施形態のヘッドチップ１９のバリア層１３の形状を示す平面図である。
従来技術と同様に、半導体基板上には、発熱素子１２が配列されている。そして、各発熱素子１２の両側には、バリア層１３の一部によって、一対の壁１３ｂが形成されている。すなわち、発熱素子１２の配列方向（図３中、左右方向）の両側に一対の壁１３ｂが設けられ、この一対の壁１３ｂ間に発熱素子１２が配置されるとともに、一対の壁１３ｂによって、液室１３ａ、第１個別流路１３ｄ及び第２個別流路１３ｅが形成されている。
【００４０】
液室１３ａは、本実施形態では、発熱素子１２の領域を包含し、発熱素子１２の領域よりわずかに（一回り）大きい長方形状の領域のうち、４角部を面取りした８角形の領域を底辺とする８角柱の領域を有する。無論、液室１３ａの８角柱の領域は、これに限定されるものではない。
【００４１】
また、一対の壁１３ｂにより、液室１３ａに連通する個別流路が形成される。個別流路の延在方向は、本実施形態では、発熱素子１２の配列方向（図中、左右方向）に垂直な方向（図中、上下方向）である。なお、垂直とは、実質的な垂直を意味し、物理的に完全に垂直なもののみに限らず、垂直に近いが完全に垂直ではないもの（ほぼ垂直）も含まれる（以下同じ）。
【００４２】
個別流路は、共通流路２３に繋がる第１個別流路１３ｄと、第１個別流路１３ｄに対して液室１３ａを隔てて反対側に延びる第２個別流路１３ｅとからなる。ここで、第１個別流路１３ｄは、従来技術（図１８）で示した個別流路３ｄに相当するものである。
【００４３】
以上の構造により、全ての液室１３ａは、第１個別流路１３ｄ及び第２個別流路１３ｅと繋がっている。また、全ての第１個別流路１３ｄは、共通流路２３と繋がっている。さらに、全ての第２個別流路１３ｅ同士が連通している。
【００４４】
図４は、液室１３ａの幅Ｕと、第１個別流路１３ｄ及び第２個別流路１３ｅの流路幅Ｗとの関係を示す平面図である。
図４に示すように、液室１３ａの両側に設けられている一対の壁１３ｂ間の距離を液室１３ａの幅Ｕと定義し、第１個別流路１３ｄ及び第２個別流路１３ｅの流路幅をＷと定義する。なお、液室１３ａのほぼ全範囲であって少なくとも発熱素子１２上の領域では、液室１３ａの幅がＵである。よって、液室１３ａの一部での幅がＵより狭い。また、第１個別流路１３ｄ及び第２個別流路１３ｅについても、ほぼ全範囲で流路幅がＷである。
【００４５】
この場合に、本実施形態では、液室１３ａの幅Ｕと、第１個別流路１３ｄ及び第２個別流路１３ｅの流路幅Ｗとが、
Ｕ＞Ｗ
の関係を満たすように形成されている。
【００４６】
このように形成するのは以下の理由による。
発熱素子１２上の領域は、液体を加熱し沸騰させる領域であるので、バリア層１３の壁１３ｂは、この領域に掛からないように（少なくとも発熱素子１２上の領域にバリア層１３が存在しないように）形成される必要がある。また、壁１３ｂは、発熱素子１２が発熱して、発熱素子１２上の領域の液体が膜沸騰した時、圧力をノズル１８の方向に向けるために必要である。
【００４７】
この時、本実施形態の構造では、２方向に第１個別流路１３ｄと第２個別流路１３ｅとがあるので、この方向に圧力が分散してしまう。
したがって、圧力を上げるためには、液室１３ａの幅Ｕや流路幅Ｗを狭くすることが考えられる。ここで、液室１３ａの幅Ｕは、発熱素子１２の領域未満には狭くすることはできないが、流路幅Ｗは、支障のない範囲で狭くすることができる。このため、本実施形態では、液室１３ａの幅Ｕと流路幅Ｗとの関係を、Ｕ＞Ｗとした。
【００４８】
図５は、液室１３ａの幅Ｕ、第１個別流路１３ｄの流路幅Ｗ１、第２個別流路１３ｅの流路幅Ｗ２との関係を示す平面図である。
上記図４の例では、Ｗ１＝Ｗ２＝Ｗの場合には、
Ｕ＞Ｗとなる。
これに対し、
Ｗ１≠Ｗ２
であっても良い。この場合には、液室１３ａの幅Ｕ、第１個別流路１３ｄの流路幅Ｗ１、第２個別流路１３ｅの流路幅Ｗ２との関係は、
Ｕ＞Ｗ２≧Ｗ１
であれば良い。
【００４９】
図６は、第２個別流路１３ｅの流路長と、液室１３ａ（発熱素子１２又はノズル１８も同様）の配列ピッチＰとの関係を示す平面図である。
図６において、配列ピッチＰ方向における液室１３ａの中心を結ぶラインと、隣接する液室１３ａ間の第２個別流路１３ｅ同士を連通させている部分の液室１３ａから最も遠ざかる壁（バリア層１３）に接するラインとの間の距離をＬとする。
このとき、
Ｌ≦２×Ｐ
の関係を満たすように形成されている。
【００５０】
このように形成するのは、以下の理由による。
温度上昇時等の熱歪みにより、ノズルシート１７に、ノズル１８の並び方向の応力（せん断応力）がかかると、バリア層１３を変形させる力が働く。この場合に、ノズルシート１７とバリア層１３との接着面積が大きいと、バリア層１３の変形はほとんど生じないが、本実施形態のように、細長い個別流路（第１個別流路１３ｄ及び第２個別流路１３ｅ）を設けた場合には、バリア層１３のうち、壁１３ｂの変形が起きやすい（個別流路の全長は、従来の個別流路３ｄの約２倍となっているため）。
【００５１】
すなわち、個別流路の流路方向（液室１３ａの並び方向に垂直な方向）に沿ったせん断応力には強いが、個別流路の流路方向に垂直な方向（液室１３ａの並び方向）のせん断応力には弱くなる。これにより、ノズルシート１７のノズル１８と発熱素子１２とが相対的にずれやすいこととなる。
【００５２】
このような場合に、上記変形を最小限に止めるためには、図６中、Ｌの長さは、一定範囲内にする必要がある。そこで、上記のようなＬとＰとの関係を設けることで、上記変形を最小限に止めるようにした。
【００５３】
なお、液室１３ａが一方向に一定の配列ピッチＰで配列されているものの、液室１３ａが一列（一直線上）には並ばず、隣り合う液室１３ａ（発熱素子１２又はノズル１８も同様）の中心は、配列ピッチＰ方向に垂直な方向において、所定間隔Ｘ（Ｘは、０より大きい実数）だけずれて配置される場合がある。なお、この技術は、本件出願人より既に提案されている技術である（特願２００３−３８３２３２）。
【００５４】
これにより、隣り合うノズル１８の中心間距離は、液室１３ａの配列ピッチＰより大きい値となるので、液滴の吐出に伴う圧力変動によるノズル１８及びその周辺領域の変形量が少なくなり、液滴の吐出量、及び吐出方向を安定させることができる。
そして、この場合には、複数の液室１３ａのうち、共通流路２３から遠ざかる側に配置された液室１３ａの中心を結ぶライン（すなわち、１つおきの液室１３ａの中心を結ぶライン）と、隣接する液室１３ａ間の第２個別流路１３ｅ同士を連通させている部分の液室１３ａから最も遠ざかる壁（バリア層１３）に接するラインとの間の距離をＬとしたときに、上記関係（Ｌ≦２×Ｐ）を満たすようにする。
【００５５】
次に、共通流路２３側の構造について説明する。
上記図３等では、共通流路２３内には、何も図示していない。しかし、下記の図７等に示すように、共通流路２３内にフィルター２４等を設けることが好ましい。なお、フィルター２４は、バリア層１３によって形成されている（後述するフィルター２５も同様である）。
【００５６】
図７は、共通流路２３内にフィルター２４を設けた状態を示す平面図である。フィルター２４は、柱２４ａを、液室１３ａの配列方向に沿って配列したものである。柱２４ａは、図７の例では、ほぼ長方形状の支柱から形成されている。さらにまた、図７の例では、柱２４ａの横幅（長手方向の長さ）は、一対の壁１３ｂの外側壁面間の長さ（流路幅Ｗ＋壁１３ｂの厚み×２）にほぼ等しく形成されている。
ところで、図７の発熱素子１２を、図８のように、上述した特願２００３−３８３２３２で提案した千鳥配列とすると、以下の効果を有する。
図８のように発熱素子１２を千鳥配列にすると、フィルター２４に近い方の発熱素子１２と遠い方の発熱素子１２とが存在する。遠い方の発熱素子１２は、壁に近くて吐出時の圧力を上げることができる反面リフィル時の供給距離が長くなって、リフィル動作完了までに時間がかかる。これに対し、フィルター２４に近い方の発熱素子１２は、リフィルは速いが吐出圧力が上がらない。そこで、図８のようなフィルター２４の配置にすると、フィルター２４の柱２４ａが壁と同じ効果を持つため吐出圧力が上がり、同じくフィルター２４の柱２４ａがリフィル動作を遅らせるように働くので、フィルター２４に近い方の発熱素子１２と遠い方の発熱素子１２との間での吐出動作の差異を少なくすることができる。
【００５７】
ところで、柱２４ａ間の隙間Ｗｆと第１個別流路１３ｄの流路幅Ｗとの関係は、
Ｗ≧Ｗｆ
を満たすように形成されている。
また、柱２４ａ間の隙間Ｗｆの高さは、第１個別流路１３ｄの高さを超えないように形成されている。
【００５８】
このように形成するのは、第１個別流路１３ｄ内で詰まるおそれのあるゴミやホコリは、第１個別流路１３ｄより前側のフィルター２４で除去できるようにするためである。すなわち、フィルター２４を通り抜けたゴミ等は、第１個別流路１３ｄ内で詰まったりしないようにするためである。
【００５９】
なお、液体の供給は、共通流路２３→フィルター２４→第１個別流路１３ｄ→液室１３ａの順に行われ、第２個別流路１３ｅ内には、少なくともフィルター２４を通過した液体が充満しているので、第２個別流路１３ｅの流路幅（及び高さ）は、第１個別流路１３ｄの流路幅Ｗ（及び高さ）以上であれば、第１個別流路１３ｄの流路幅Ｗ（及び高さ）と同一でなくても、ゴミ等が詰まることはない。
【００６０】
図９は、フィルターの他の実施形態（フィルター２５）を示す平面図である。図９のフィルター２５は、ほぼ正方形状の柱２５ａを、液室１３ａの配列方向に沿って設けたものである。また、柱２５ａの配列ピッチは、液室１３ａ（発熱素子１２又はノズル１８であっても同じ）の配列ピッチＰと同一ピッチで配列されている。さらにまた、柱２５ａの中心は、第１個別流路１３ｄの中央ライン（流路中心ライン）上に位置している。なお、このラインは、第２個別流路１３ｅの中央ラインでもある。
【００６１】
さらに、図９に示すように、第１個別流路１３ｄの柱２５ａ側の端部と、柱２５ａの第１個別流路１３ｄ側の端部との間の距離をＷｂとしたとき、距離Ｗｂと、第１個別流路１３ｄの流路幅Ｗとが、
Ｗｂ≧Ｗ
を満たすように形成されている。
【００６２】
以上のように形成したときに、液体の吐出時の衝撃波の干渉が緩和されることが実験によって確認できたからである。なお、柱２５ａの形状は、ほぼ正方形状に限らず、図７のような長方形状、あるいは三角形状、五角形以上の多角形、円形、楕円形、又は小判型等、いかなる形状であっても良い。
また、図８に示したように発熱素子１２を千鳥配列した場合でも、図９のように柱２５ａを配置することで、図８と同様に柱２５ａに近い方の発熱素子１２と遠い方の発熱素子１２との間での吐出動作の差異を少なくすることができる。
【００６３】
続いて、ノズル１８の開口領域、第１個別流路１３ｄの流路面領域、フィルター２４の柱２４ａ間の隙間の断面領域との関係について説明する。なお、柱２４ａ間の隙間の断面領域は、フィルター２４のみに限らず、フィルター２５等の全てのフィルターについて当てはまるものである。
【００６４】
先ず、柱２４ａ間の隙間の断面領域と第１個別流路１３ｄの流路面領域とを比較したときは、柱２４ａ間の隙間の断面領域が、第１個別流路１３ｄの流路面領域に包含される大きさに形成されている。さらに、第１個別流路１３ｄの流路面領域とノズル１８の開口領域とを比較したときは、第１個別流路１３ｄの流路面領域が、ノズル１８の開口領域に包含される大きさに形成されている。
【００６５】
図１０は、以上の概念を図で説明したものである。なお、上記のように領域で定義したのは、ノズル１８の開口形状は、円形（図１０中、実線で示す）に限らず、楕円（図１０中、破線で示す）や長円（小判型）（図１０中、一点鎖線で示す）等の種々の形状が考えられ、柱２４ａ間の隙間の断面領域や第１個別流路１３ｄの流路面領域においては、長方形状に限らず、種々の形状が考えられるからである。
【００６６】
本実施形態においても、ノズル１８の開口形状を、円形、楕円又は長円から選択することができ、第１個別流路１３ｄ及び柱２４ａ間の隙間の断面形状は、例えば、それぞれ長方形状とすることができる。
ここで、ノズル１８の並び方向におけるノズル１８の吐出面の開口径をＤｘとし、開口径Ｄｘに垂直な方向（ノズル１８の並び方向に垂直な方向）におけるノズル１８の吐出面の開口径をＤｙとしたとき、
Ｄｘ≧Ｄｙ
である。
この場合に、第１個別流路１３ｄの長方形の流路面の対角線長をＬ１とし、柱２４ａ間の隙間の長方形の断面の対角線長をＬ２としたとき、
Ｄｘ＞Ｌ１＞Ｌ２
の関係を満たすように形成されている。
【００６７】
このように形成すれば、最初に共通流路２３内に設けられたフィルター２４の柱２４ａ間の隙間を通過したゴミやホコリは、（第１個別流路１３ｄ内で詰まること等なく）第１個別流路１３ｄを必ず通過することができる。さらに、上述した液室１３ａの幅Ｕ＞流路幅Ｗの関係があるので、第１個別流路１３ｄを通過したゴミやホコリ等は、液室１３ａ内に到達することができる。さらに、ノズル１８の開口領域が最も大きいのであるから、液室１３ａ内のゴミやホコリ等を、ノズル１８を通過させる、すなわち液体の吐出時に液体とともに外部に排出することができる。
【００６８】
図１１は、第２個別流路１３ｅの形状についての他の実施形態を示す平面図である。図３等に示すように、上記実施形態では、第２個別流路１３ｅのバリア層１３側（共通流路２３から最も遠ざかる側）では、全ての第２個別流路１３ｅ同士が連通するように形成されている。
【００６９】
これに対し、図１１では、隣接する２つの第２個別流路１３ｅ同士が連通するように、壁１３ｂを形成したものである。なお、第２個別流路１３ｅ同士の連通は、このように隣接する２つに限らず、３つ以上であっても良い。少なくとも２つの第２個別流路１３ｅ同士を連通させれば、一方の第２個別流路１３ｅから他方の第２個別流路１３ｅに液体が流れるようになるからである。
【００７０】
また、図１１のような構造にした場合であっても、上述した種々の関係を満たすように形成されている。
例えば、液室１３ａの配列ピッチＰ方向における液室１３ａの中心を結ぶラインと、隣接する液室１３ａ間の第２個別流路１３ｅ同士を連通させている部分の液室１３ａから最も遠ざかる壁（バリア層１３）に接するラインとの間の距離Ｌと、配列ピッチＰとの関係は、上記と同様に、
Ｌ≦２×Ｐ
を満たすように形成されている。
【００７１】
なお、２つの第２個別流路１３ｅを連通させる場合には、図１１に示すように、略Ｕ形にする場合の他、例えば略凹形等であっても良い。
また、図１１では図示していないが、このような構造の場合も、上記の例と同様に、共通流路２３内にはフィルターが設けられる。
【００７２】
続いて、本実施形態の構造における、吐出衝撃圧力の低減について説明する。図１２は、液体の吐出時の衝撃波伝搬の様子を説明する平面図である。従来技術との差をより理解しやすくするため、図中、左側には従来構造（図１８）を示し、図中、右側には本実施形態の構造を示している。
【００７３】
また、双方ともに、共通流路２３には、略三角柱状（ただし、この形状に限られるものではなく、上述したように円柱状等であっても良い。）の柱（図中、ＦＰ１〜ＦＰ５で示す）を配列したフィルター２６が設けられている。そして、各柱の中心と、それぞれ個別流路３ｄ及び第１個別流路１３ｄの中心とが一致するように配置されている。
【００７４】
このように柱を配置するのは、液体の吐出の最初の段階で正圧（ノズル１８から液体を押し出す方向）の衝撃波が生じたとき、個別流路３ｄ又は第１個別流路１３ｄとそれに繋がる共通流路２３内では、液室３ａ又は１３ａに近いところのみが大きな衝撃を受け、他の個別流路３ｄや液室３ａ又は第１個別流路１３ｄや液室１３ａへの波及を最小限にした方が全体としての干渉が少なくなるためである。
【００７５】
従来構造において、今、液室３ａ−２で液体が吐出されると、最初は液体を吐出させるための気泡発生による膨張が起き、大きな正圧が発生して液体がノズル１８外に押し出されるが、吐出直後の気泡収縮により液室３ａ−２には負圧が発生し、個別流路３ｄに存在する液体には液室３ａ−２に引き込まれる方向の吸引力（図中、Ｐ）が働く。特に、従来構造であれば、１つの個別流路３ｄから失われた（吐出された）液体に相当する分を取り込まれることになる。しかし、液体は連続しており、また、質量や粘性抵抗等が作用するので、直ちに液体は移動できない。このため、まずは衝撃波が伝搬する。
【００７６】
衝撃波は、距離が進むにすれて減衰するが、液体中を伝搬してフィルター２６外や、両隣の液室３ａ−１や３ａ−３にも伝わる。
衝撃波がいずれかの液室３ａに伝わると、ぞれぞれのノズル１８のメニスカスが変動する。そして、振動が液室３ａに到達したとき（メニスカスが変動したとき）、その液室３ａから吐出が行われると、干渉を起こし、吐出ムラになると考えられる。
【００７７】
これに対し、本実施形態では、例えば液室１３ａ−２で液体が吐出されると、衝撃波は、左右両方向に、すなわち第１個別流路１３ｄ及び第２個別流路１３ｅの双方に伝搬するため、エネルギーは２分され、それぞれの方向に伝搬する。すなわち、従来構造では、個別流路３ｄ側のみが開口されているので、個別流路３ｄと反対側に向かうエネルギーは壁ですぐに反射されて個別流路３ｄから外に向かう成分に合成される。これに対し、本実施形態の構造では、半分ずつのエネルギーが互いに反対方向に放射される。
また、本実施形態では、第１個別流路１３ｄ及び第２個別流路１３ｅの双方に吸引力が発生するため、それぞれの個別流路に発生する吸引力の大きさは、Ｐ／２となる。これにより、衝撃波の影響を半分にすることができる。
【００７８】
また、本実施形態では、第１個別流路１３ｄの出口（共通流路２３内）にフィルター２６を設けるとともに、第２個別流路１３ｅの出口には、壁２７を設けている。このようにすることで、衝撃波ができるだけ小さな範囲で収束するようにしている。
【００７９】
次に、本実施形態の構造における気泡の影響について説明する。図１３は、気泡発生時の様子を説明する平面図である。図１３においても、従来技術との差をより理解しやすくするため、図中、左側には従来構造を示し、図中、右側には本実施形態の構造を示している。
【００８０】
単位面積当たりの液体の吐出回数の多い、さらには高濃度の画像等を連続記録した場合には、ヘッドが過熱し、液体が接する部分で気泡が発生しやすくなる。この発生した気泡が合体して比較的大きな気泡に成長する。そのような状況下で気泡がフィルター２６側に押し寄せて張り付くことがある（図１３）。
【００８１】
成長した気泡がフィルター２６に押し寄せたとき、その付近での液体の吐出がそれほど頻繁に行われず、少し離れた箇所から供給される液体でリフィルが間に合う程度の液体の移動量のときは、気泡は、フィルター２６の入口付近（図中、フィルター２６の柱の左側角部）に接触する程度である。しかし、吐出頻度が高くなり、液体の移動が間に合わなくなると、この近傍の液圧（水圧）が低下し、その分だけフィルター２６に張り付いた気泡がフィルター２６の出口（図中、右側）付近まで吸い寄せられる。図１３では、このような状態になったときの気泡を図示している。
【００８２】
このような状態がさらに続くと、フィルター２６の柱間から気泡が飛び出して、個別流路３ｄ又は第１個別流路１３ｄ内に引き込まれるか、又はノズル１８のメニスカスが破壊されて図２２に示したように、ノズル１８から気体（気泡）を引き込んでしまう。この際の引き金になるのが、上述した衝撃波であることが実験的に確認されている。
【００８３】
従来構造において個別流路３ｄ内に気泡が引き込まれた場合に（図１３参照）、その気泡の大きさが小さく、個別流路３ｄの流路面（断面）を塞ぐ程度のものでないときは、繰り返し行われる吐出中にノズル１８から外部に排出される。これに対し、個別流路３ｄを塞いでしまう大きさの気泡であるときは、液室３ａ側と共通流路２３側とに分断される。
【００８４】
そして、液室３ａ内に気泡が存在すると、液体は、ノズル１８に到達することができなくなる。これは、内部の圧力が大気圧より低く設定されているからである。そして、液体に覆われていない発熱素子１２にエネルギーが与えられると、わずかに残っていた液体はすぐに無くなり、その後は空焼き状態となる。これにより、特殊なクリーニング操作を行わない限り、復旧できない等の吐出不良を生じやすくなる。さらには、コゲーションが加速されてしまう。
【００８５】
ここで、重ね書きが可能なシリアル方式のヘッドでは、１個程度の吐出不良のノズル１８が存在しても、重ね書きを行うことで目立たないように修復することができる。これに対し、ラインヘッド方式では、不良のノズル１８が１個でも存在すると、それがそのまま画質に反映されてしまう。
【００８６】
そして、この具体策としては、吐出サイクルを一定以下に抑えることである。これにより、発熱量を少なくすることができる。また、吐出ピッチも遅くすることができるので、気泡が個別流路３ｄ内に入り込む程度までは内部の圧力が低下しないようにすることができる。
【００８７】
また、図１３中、右側の図では、本実施形態の構造において、第１個別流路１３ｄ内に気泡が引き込まれた状態を示している。ノズル１８は、第１個別流路１３ｄ及び第２個別流路１３ｅの双方の液体に支配されているので、第１個別流路１３ｄ側から液室１３ａ−２内に気泡が入り込もうとしても、液体の吐出や気泡の消滅がない限りは、この状態での平衡が続く。
【００８８】
この状態で吐出が連続して行われると、衝撃波は、第１個別流路１３ｄ及び第２個別流路１３ｅの双方に加わるが、液室１３ａ−２においては、第１個別流路１３ｄ側に気泡が詰まっているので、気泡が引き寄せられて、やがては液室１３ａ−２内に到達する。そして、ノズル１８との間に存在する液体の壁が破壊され、気泡は外部に排出される。このとき、１回又は数回の吐出で気泡が排出されるが、その間の液室１３ａ−２がポンプとしての機能を果たし続け、第２個別流路１３ｅ側から液体を補給する（すなわち、呼び水としての役割を果たす）。
【００８９】
したがって、本実施形態の構造では、たとえ一方の個別流路（この例では第１個別流路１３ｄ）が気泡で塞がれたとしても、他方の個別流路（この例では第２個別流路１３ｅ）が液体で満たされている限りは、液室１３ａに液体が供給され続けるので、気泡が外部に排出され、正常な状態に戻ることができる。よって、気泡に対するセルフクリーニング効果を持つことができ、発熱素子１２を空焼きしてしまうおそれをきわめて低くすることができ、吐出不良が生じるおそれをほとんどなくすことができる。
【００９０】
なお、第２個別流路１３ｅ内に満たされている液体も、フィルター２６を通過した液体であるので、ゴミやホコリ等が第２個別流路１３ｅ内に詰まることはほとんどない。また、第２個別流路１３ｅ側では、フィルター２６のような、液体の移動時の抵抗になる部分がないので、たとえ多少気泡が存在しても液体の移動の障害にはならない。これらのことから、第２個別流路１３ｅから液体が液室１３ａ内に補給できなくなることは、ありえないと考えられる。
【００９１】
続いて、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
図１４は、従来構造と本実施例の構造とで、衝撃波減少を確認した結果（写真撮影結果）を示す図である。
実施例１では、６００ＤＰＩ（ノズル間隔が４２．３μｍ）で、３２０個の発熱素子１２を半導体基板１１上に配列したものを用いた（大きさは、約１６ｍｍ×１．６ｍｍ）。
【００９２】
また、内部の挙動が見えるように、透明なアクリル系樹脂からなるノズルシート１７を用いた。なお、図１４の実験結果は、図１２で示した図に相当するものである。
また、図１４において、従来構造のものは、ノズル１８が一直線上に並んでいるものを用いたが、実施例では、上述した、ノズル１８が千鳥配列されたものを用いた（なお、この差による衝撃波の影響差はないと考えられる）。
【００９３】
図１４において、液体の吐出直後のノズル１８は、衝撃波の影響によって液面が激しく変動して黒く見える。そして、従来構造では、下側にある発熱素子１２の縦線がほとんど見えないが（なお、発熱素子１２は、２つに縦割りされた形状のものを用いている）、実施例の構造では、比較的見えている。また、従来構造では、隣接するノズル１８も衝撃波の影響を受けて黒く見えるが、実施例の構造では、その程度が少ないことがわかる。
【００９４】
（実施例２）
図１５は、実施例２で用いたヘッドの具体的構造を示す平面図である。実施例２では、図１５に示すように、第２個別流路１３ｅの出口とバリア層１３の壁との間に、柱２８ａを配列した液体の貯留領域２８を設けたものを用いた。また、共通流路２３内に設けたフィルター２５は、図９で示したフィルター２５と同様である。
【００９５】
図１６は、図１５の構造のヘッドを用い、気泡が排出される様子を順次写真撮影した結果を示す図である。図１６では、「１」→「２」→・・→「９」の順で気泡が排出される様子を示している。
図１６中、「１」では、ノズル１８から気泡が注入され、貯留領域２８と第２個別流路１３ｅとの間に詰まった状態である。そして、「１」に図示されているように、左側から３番目のノズル１８を用いて液体の吐出動作を繰り返し行ったところ、気泡が徐々にノズル１８から排出された。
【００９６】
（実施例３）
図１７は、ヘッドの試作品（ノズルピッチが４２．３μｍの６００ＤＰＩの解像度のもの）のマスク図の一部を示す図である。図１７において、上側が共通流路２３側である。図１７中、左側は、図１１に相当する実施例であり、右側は、図３に相当する実施例である。
【００９７】
すなわち、図１７中、左側は、隣接する第２個別流路１３ｅ同士を連通させたものである。また、図１７中、右側は、全ての第２個別流路１３ｅを連通させたものである。
さらにまた、フィルターは、略三角柱状の柱からなるものである。さらに、発熱素子は、千鳥状に配列されたものである。
【００９８】
上記ヘッドによって実際に印画を試みたところ、いずれも、従来構造において、連続印画時の温度上昇とともに、又は低温時の最初の印画で出現しやすいバーストエラー（幅広の色むら、単色では白抜けになる部分）がほとんど無くなった。半導体基板１１や発熱素子１２等は、従来のものと同じものが用いられ、流路構造のみが異なるだけであるので、本発明の流路構造の効果が確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本実施形態のラインヘッドを示す外観斜視図である。
【図２】１つのヘッドチップ列を示す平面図である。
【図３】本実施形態のヘッドチップのバリア層の形状を示す平面図である。
【図４】液室の幅Ｕと、第１個別流路及び第２個別流路の流路幅Ｗとの関係を示す平面図である。
【図５】液室の幅Ｕ、第１個別流路の流路幅Ｗ１、第２個別流路の流路幅Ｗ２との関係を示す平面図である。
【図６】第２個別流路の流路長と液室の配列ピッチＰとの関係を示す平面図である。
【図７】共通流路内にフィルターを設けた状態を示す平面図である。
【図８】図７の発熱素子を千鳥配列したものを示す平面図である。
【図９】フィルターの他の実施形態を示す平面図である。
【図１０】ノズルの開口領域、第１個別流路の流路面領域、フィルターの柱間の隙間の断面領域との関係を説明する図である。
【図１１】第２個別流路の形状についての他の実施形態を示す平面図である。
【図１２】液体の吐出時の衝撃波伝搬の様子を説明する平面図である。
【図１３】気泡発生時の様子を説明する平面図である。
【図１４】従来構造と本実施例の構造とで、衝撃波減少を確認した結果（写真撮影結果）を示す図である。
【図１５】実施例２で用いたヘッドの具体的構造を示す平面図である。
【図１６】図１５の構造のヘッドを用い、気泡が排出される様子を順次写真撮影した結果を示す図である。
【図１７】ヘッドの試作品のマスク図の一部を示す図である。
【図１８】従来の液体吐出ヘッドを示す外観斜視図である。
【図１９】図１８のヘッドの流路構造を示す断面図である。
【図２０】共通流路内に気泡が残留した状態を写真撮影した結果を示す図である。
【図２１】個別流路の入口に気泡が残留した状態を写真撮影した結果を示す図である。
【図２２】ノズルから気体が液室内に入り込んだ状態を写真撮影した結果を示す図である。
【符号の説明】
【０１００】
１０  ラインヘッド（液体吐出ヘッド）
１１  半導体基板
１２  発熱素子
１３  バリア層
１３ａ  液室
１３ｂ  壁
１３ｄ  第１個別流路
１３ｅ  第２個別流路
１７  ノズルシート（ノズル層）
１８  ノズル
１９  ヘッドチップ
Ｕ  液室の幅（一対の壁間の距離）
Ｗ  個別流路の流路幅
【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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【図１５】
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【図１８】
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【図１９】
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【図１４】
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【図１６】
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【図１７】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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