(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の記録素子基板を有する液体吐出ヘッドにおいて、残留気泡の発生を抑えた各記録素子基板への液体の初期充填を行うことが可能な液体吐出ヘッドを提供する。【解決手段】複数の記録素子基板１０を直列に接続する１本の流路として構成されて記録素子基板１０ごとにその記録素子基板１０の供給路３０と連通する充填流路８０１〜８０３と、連通部８０４を介して充填流路８０１〜８０３に連通する共通流路８０５〜８０７と、を設ける。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板の第１の面に形成された複数の圧力室と、前記圧力室ごとに設けられて液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子と、前記圧力室ごとに前記エネルギー発生素子に対応する位置に形成されて前記液体を吐出する吐出口と、前記複数の圧力室に対して前記液体を供給する供給路と、を有する複数の記録素子基板と、
前記複数の記録素子基板を接続し、前記記録素子基板ごとに当該記録素子基板の前記供給路と連通する充填流路と、
連通部を介して前記充填流路に連通する共通流路と、
を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記連通部は、前記充填流路の内の、前記複数の記録素子基板を互いに接続する部分に設けられている、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記共通流路の断面積は前記充填流路の断面積よりも大きい、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記供給路は、前記基板において前記第１の面とは反対側となる第２の面と前記第１の面との間で貫通する部分を少なくとも有して前記第２の面の側で前記充填流路との連通のための開口を有する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記記録素子基板ごとに前記供給路は複数の前記開口を有し、前記充填流路は、前記記録素子基板ごとに当該記録素子基板の前記複数の開口に連通されている、請求項４に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記供給路の開口はスロット状に形成され、前記充填流路はスロット状に形成された前記開口の全長にわたって前記供給路と連通している、請求項４または５に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記連通部に前記充填流路から前記共通流路への前記液体の流れを制御する弁部材を有する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記連通部に多孔質部材を有する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記圧力室内の前記液体は当該圧力室の外部との間で循環される、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１０】
前記循環により前記圧力室から流出する前記液体が流れる回収路が前記基板を貫通して形成されている、請求項９に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１１】
前記複数の記録素子基板を接続し、前記記録素子基板ごとに当該記録素子基板の前記回収路と連通する回収側の充填流路と、
回収側の連通部を介して前記回収側の充填流路に連通する回収側の共通流路と、
をさらに有する、請求項１０に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドと、
前記液体を貯留する貯留手段と、
前記貯留手段に貯留された前記液体を前記充填流路の一方の端部から他方の端部に向けて給送する第１の給送手段と、
前記貯留手段に貯留された前記液体を前記共通流路に給送する第２の給送手段と、
を有し、
前記液体吐出ヘッドへの前記液体の初期充填を行う際に、前記連通部を介して前記共通流路に前記液体が流れ込まないように前記第１の給送手段を制御して前記充填流路の一方の端部から他方の端部に向けて前記充填流路に液体を充填し、前記充填流路への前記液体の充填の後、前記第２の給送手段により、前記共通流路の端部から順に前記共通流路に前記液体を充填することを特徴とする、液体吐出装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドに対して液体の初期充填を行う液体充填方法であって、
前記連通部を介して前記共通流路に前記液体が流れ込まないように前記充填流路の一方の端部から他方の端部に向けて前記充填流路に液体を充填する工程と、
前記充填流路への前記液体の充填の後、前記共通流路の端部から順に前記共通流路に前記液体を充填する工程と、
を有することを特徴とする液体充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッドと、その液体充填方法と、液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置とに関する。
【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、圧力室内の液体を吐出口から吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子と、を有する液体吐出ヘッドを使用する。液体吐出ヘッドは、複数のエネルギー発生素子が設けられた基板と、各エネルギー発生素子に対応した吐出口が形成された吐出口形成部材と、を有する記録素子基板が用いられる。記録素子基板においては基板の第１の面にエネルギー発生素子が設けられ、エネルギー発生素子の位置に液体を供給するために、基板において第１の面とは反対側となる第２の面から第１の面に基板を貫通するように供給路が設けられる。基板の第１の面と吐出口形成部材との間には隙間が形成されており、隙間の部分が圧力室となる。供給路は圧力室に供給される液体を一時的に貯える機能も有するので、液室とも呼ばれる。
【０００３】
供給路内に気泡がある程度以上存在すると、長時間にわたって吐出口から液体を吐出して記録を行った場合に、残留気泡が吐出口近傍に移動したり、ヘッド温度の上昇とともに供給路内で気泡が成長したりする。その結果、エネルギー発生素子や吐出口位置への液体の供給が間に合わなくなって吐出不良が発生し、記録品位の不良に陥る場合がある。商業印刷への適用を念頭に置いて被記録媒体の幅に対応する長さの液体吐出ヘッド（フルライン型の液体吐出ヘッド）を使用する液体吐出装置では、長期間にわたって高品位の記録が要求されるので、供給路からの気泡の除去が特に要求される。そこで特許文献１には、記録素子基板ごとの供給路に対して気液分離膜を設け、気液分離膜において供給路とは反対側となる側を減圧状態とすることにより、供給路内の液体から気体を除去し、気泡の発生を防止することが開示されている。しかしながら、特許文献１に示した技術では、気液分離膜を記録素子基板ごとに設けるので、記録素子基板の構成が複雑になるという課題がある。特に、１つの記録素子基板に対して複数の供給路を設ける構成が提案されているが、そのような構成では特許文献１に示す技術を適用することは困難である。
【０００４】
複数の記録素子基板を吐出口の配列方向に配置して１つの長い液体吐出ヘッドを構成する場合には、個別の供給路形状は液体の充填性や記録の持続性を考慮して最適化される。しかしながら複数の記録素子基板を配置し、かつ、各記録素子基板ごとに複数の供給路を設ける場合には、供給路形状に制約が課され、供給路への液体の充填が困難となる場合がある。例えば、供給路の幅を狭くしたときには、液体の充填性が極めて悪くなる。なお、フルライン型ではない小型の液体吐出ヘッドでは幅が狭い供給路構成も採用されているが、この場合は吐出口形成面に対して外側からキャップをかぶせて吐出口内を吸引する回復処理を行うため、供給路内の気泡の問題は起こりにくくなる。これに対し、複数の記録素子基板を有する大型で長い液体吐出ヘッドでは、その全体にキャップをかぶせることは密着面の面積が大きいので極めて困難である。また、回復処理時の吸引に関しても、複数の記録素子基板の各々に対して必要な吸引圧力を確実に印加することも難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１４３０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、複数の記録素子基板を有するような液体吐出ヘッドにおいては、供給路内の気泡を取り除いて長期間にわたって持続して記録を行うことが難しい。
本発明の目的は、供給路内の気泡を確実に取り除くことができて長期間にわたって持続して記録を行うことができる液体吐出ヘッドと、その液体充填方法と、この液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置とを提供することにある。
【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、基板と、基板の第１の面に形成された複数の圧力室と、圧力室ごとに設けられて液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子と、圧力室ごとにエネルギー発生素子に対応する位置に形成されて液体を吐出する吐出口と、複数の圧力室に対して液体を供給する供給路と、を有する複数の記録素子基板と、複数の記録素子基板を接続し、記録素子基板ごとにその記録素子基板の供給路と連通する充填流路と、連通部を介して充填流路に連通する共通流路と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の液体吐出装置は、本発明の液体吐出ヘッドと、液体を貯留する貯留手段と、貯留手段に貯留された液体を充填流路の一方の端部から他方の端部に向けて給送する第１の給送手段と、貯留手段に貯留された液体を共通流路に給送する第２の給送手段と、を有し、液体吐出ヘッドへの液体の初期充填を行う際に、連通部を介して共通流路に液体が流れ込まないように第１の給送手段を制御して充填流路の一方の端部から他方の端部に向けて充填流路に液体を充填し、充填流路への液体の充填の後、第２の給送手段により、共通流路の端部から順に共通流路に液体を充填することを特徴とする。
【０００９】
本発明の液体充填方法は、本発明の液体吐出ヘッドに対して液体の初期充填を行う液体充填方法であって、連通部を介して共通流路に液体が流れ込まないように充填流路の一方の端部から他方の端部に向けて充填流路に液体を充填する工程と、充填流路への液体の充填の後、共通流路の端部から順に共通流路に液体を充填する工程と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複数の記録素子基板を有する液体吐出ヘッドにおいて、残留気泡の発生を抑えた各記録素子基板への液体の初期充填を行うことが可能になる。これにより、残留気泡に起因した記録の不具合や吐出不良を解消でき、持続的に高品位での記録を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態の液体吐出ヘッドを示す斜視図である。
【図２】液体吐出ヘッドでの記録素子基板を説明する図である。
【図３】液体吐出ヘッドの流路構成を示す図である。
【図４】液体吐出装置での流路系の全体構成を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態で用いられる記録素子基板の分解斜視図である。
【図６】基板及び吐出口形成部材を示す分解斜視図である。
【図７】記録素子基板における圧力室及び吐出口を説明する図である。
【図８】液体吐出ヘッドの流路構成を示す図である。
【図９】液体吐出装置での流路系の全体構成を示す図である。
【図１０】充填流路と共通流路との連通部の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して説明する。以下では、液体吐出装置が被記録媒体に記録液を吐出するインクジェット記録装置である場合を例に挙げて本発明を説明するが、本発明が適用される液体吐出装置はインクジェット記録装置に限られるものではない。また以下の説明では、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フル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。また、以下の説明では、複数の記録素子基板を吐出口列方向において千鳥状に、すなわち互い違いに２列配置しているが、複数の記録素子基板を吐出口列方向において一列に配置してフルライン型の液体吐出ヘッドを構成してもよい。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の液体吐出ヘッド１００を示している。この液体吐出ヘッドは、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する複数のエネルギー発生素子が高密度に配置された複数の記録素子基板１０を備えている。複数の記録素子基板１０は、流路構成部材２２０上に図示Ｙ方向に互い違いにずれながら図示Ｘ方向に配置しており、これによって、Ｘ方向に延びる長尺の１つの液体吐出ヘッド１００が構成されている。流路構成部材２２０は、液体吐出ヘッド１００の全長（図示Ｘ方向の長さ）に相当する長さを有する一体化された部材として構成されており、各記録素子基板１０に液体を供給するための流路群を内部に備えている。流路構成部材２２０に設けられる流路群については後述する。またこの液体吐出ヘッド１００では、隣接する２つの記録素子基板１０の間には、互いに重複する領域（Ｌ）が設けられている。この領域Ｌにより、個々の記録素子基板１０の配置に多少の誤差が含まれても、Ｙ方向に移動する被記録媒体上に対して記録を行う時に、この誤差に伴う隙間が記録に生じないようになっている。個々の記録素子基板１０に吐出駆動信号や電力を供給するための電気配線基板２６０は、例えばガラスエポキシ等の複合材料からなり、信号入力端子及び電力供給端子を一体化したコネクタ２６１を備えている。流路構成部材２２０と、電気配線基板２６０と、個々の記録素子基板１０を電気配線基板２６０に電気的に接続するフレキシブル配線基板２３０とは、液体吐出ヘッド１００の筐体２５０により一体的に支持されている。記録素子基板１０とフレキシブル配線基板２３０との電気的接続部は、エポキシ樹脂などの封止性及びイオン遮断性に優れた封止材２１０により被覆、保護されている。
【００１４】
図２は、本実施形態における記録素子基板１０を示す図であり、（ａ）は上方から見た斜視図であり、（ｂ）は断面図である。図２（ａ）に示すように、記録素子基板１０には吐出口１３が高密度に配列されて、それぞれが記録素子基板１０の長手方向に延びる吐出口群を形成している。図示したものでは、３列の吐出口群が設けられており、例えば各吐出口群は、それぞれ、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の各色の記録液を液体として吐出するために用いられるものである。各吐出口群は、例えば２５．４ｍｍあたり６００ドットの密度で配置された吐出口１３の列を２列、相互間で２５．４ｍｍあたり１２００ドットに相当する間隔でずらして対向するように配置したものである。したがって吐出口群では２列の吐出口列が互い違いに配置しながら、全体として２５．４ｍｍあたり１２００ドットの解像度での記録が可能である。
【００１５】
図２（ｂ）に示すように、記録素子基板１０は、例えばシリコンなどからなる基板１１の一方の表面である第１の面５１上に吐出口形成部材１２を積層した構成となっている。図２（ｂ）は、吐出口群が延びる方向と直交する方向での断面図であって、１つの吐出口群に相当する部分のみを示している。なお上述したように、各吐出口群では２列の吐出口列が互い違いに配置しているが、図２（ｂ）は、２列の吐出口列間で吐出口位置が互い違いになっていないものとして描かれている。基板１１の第１の面５１には、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生して液体に付与するエネルギー発生素子１５が設けられており、エネルギー発生素子１５の位置で吐出口形成部材１２には凹部が形成されて圧力室２３を構成している。吐出口１３は、記録素子基板１０の外部から圧力室２３に連通するように、圧力室２３においてエネルギー発生素子１５に対向する位置に設けられている。さらに圧力室２３に対して液体を供給するために、基板１１には、第１の面５１とは反対側となる表面である第２の面５２から第１の面５１に向かって貫通する供給路３０が設けられている。供給路３０は、基板１１の第２の面５２から第１の面５１に向かって幅が狭くなる断面形状であるとともに、吐出口群の長手方向には吐出口群の長さとほぼ同じ長さとなっており、基板１１に対するスロット状の貫通溝として形成されている。供給路３０は、基板１１の第１の面５１に対応する位置で、吐出口１３ごとの圧力室２３に対して連通する。エネルギー発生素子１５としては、例えば、電気信号によって発熱することによって液体を発泡させるヒータ、あるいは電気信号により機械的に変形することにより液体を吐出させる圧電素子などが用いられる。エネルギー発生素子１５としてヒータを用いる場合、供給路３０から圧力室２３に供給された液体が、電気信号によって駆動されたエネルギー発生素子１５によって加熱されて発泡し、この発泡のエネルギーによって圧力室２３内の液体が吐出口１３から吐出する。
【００１６】
図３は、図１に示す液体吐出ヘッド１００における流路構成部材２２０内の流路群の構成を示している。図３では、上述したように記録素子基板１０が互い違いに２列に配置しているとして、記録素子基板１０での吐出口１３の形成面とは反対側の面（基板１１における第２の面）側から見て各流路がどのように配置しているかが示されている。各記録素子基板１０には３群の吐出口群が設けられることにより、３個のスロット状の供給路３０が形成されている。３群の吐出口群は、例えば、シアン、マゼンタ及びイエローの異なる色の記録液に対応するので、各記録素子基板１０に設けられる３個の供給路３０に対しても異なる液体を供給する必要がある。そこで３種類の液体にそれぞれ対応する３本の充填流路８０１〜８０３が設けられている。充填流路８０１〜８０３は、互い違いに２列にならんだ記録素子基板１０のうちの一方の列に属する記録素子基板１０を直列に結ぶように設けられて記録素子基板１０の対応する供給路３０に連通している。充填流路８０１について考えると、充填流路８０１の延びる方向と記録素子基板１０でのスロット状の供給路３０が延びる方向とは一致しており、充填流路８０１と供給路３０とが連通する部分は供給路３０の全長にわたっている。言いかえれば、供給路３０の全長に相当する開口が充填流路８０１に形成されてこの開口を介して充填流路８０１は供給路３０に連通している。充填流路８０２，８０３も、充填流路８０１と同様に、対応する供給路３０に連通している。記録素子基板１０の列ごとの充填流路８０１〜８０３はその端部で別の列の充填流路８０１〜８０３と接続しており、これにより、液体吐出ヘッド１００全体としてみて、充填流路８０１〜８０３の各々は１本の流路として構成されている。このように１本の流路として構成された充填流路８０１〜８０３の各々では、一方の端部には液体が液体吐出装置の本体から供給される接続部が設けられ、他方の端部には液体が液体吐出装置本体に排出される接続部が設けられている。これらの接続部は図３には不図示であるが、後述の図４では、流入口ＳＩ及び流出口ＳＯとして示されている。
【００１７】
流路構成部材２２０には、異なる液体ごとの上述した充填流路８０１〜８０３のほかに、充填流路８０１〜８０３にそれぞれ対応する共通流路８０５〜８０７が設けられている。共通流路８０５〜８０７は、隣接する記録素子基板１０間の位置で、連通部８０４を介して、対応する充填流路８０１〜８０３にそれぞれ連通している。充填流路８０１〜８０３は、泡抜けを考慮して比較的細い１ｍｍ〜２ｍｍ程度の幅及び高さを有する流路として構成され、複数の記録素子基板１０を直列に接続するように設けられている。その結果、液体吐出のデューティー比が大きい条件下では充填流路８０１〜８０３の流路圧力損失が大きくなり、各記録素子基板１０に十分な液体を供給できなくなって、液体吐出による記録における不良が発生する。そこで本実施形態では、各記録素子基板１０に対して十分な液体供給が可能な共通流路８０５〜８０７を設け、少なくとも記録素子基板１０間の位置で連通部８０４を設けて共通流路８０５〜８０７から充填流路８０１〜８０３に液体を供給できる構成とした。共通流路８０５〜８０７の幅及び高さは、充填流路８０１〜８０３の幅及び高さより十分に大きく、したがって、共通流路８０５〜８０７の断面積は、充填流路８０１〜８０３の断面積よりも十分に大きくなっている。これにより、共通流路８０５〜８０７での圧力損失は充填流路８０１〜８０３での圧力損失よりも十分に小さくなっている。各共通流路８０５〜８０７の一方の端部は、液体吐出装置の本体から液体が供給される流入口ＩＮ（図４参照）であり、他方の端部は、液体吐出装置の本体に液体を排出する流出口ＯＵＴ（図４参照）である。本実施形態では、このように充填流路８０１〜８０３と共通流路８０５〜８０７を設けることにより、各記録素子基板１０の供給路に対する液体の充填のしやすさと、吐出記録時の各記録素子基板１０への液体の供給のしやすさとの両立を図っている。
【００１８】
図４は、上述した本実施形態の液体吐出ヘッドを組み込んだ液体吐出装置における流路系の全体構成を示している。上述のように液体吐出ヘッド１００の記録素子基板１０は異なる３種類の液体を吐出することができるが、図４では、説明のため、このうち１種類の液体（例えば充填流路８０１及び共通流路８０５に流される液体）についての流路系の全体を示している。他の２種類の液体の流路系の全体構成も図４に示すものと同じである。
【００１９】
吐出すべき液体を貯留するメインタンク１１０が設けられ、メインタンク１１０は、液体の循環のために液体を貯留するサブタンク１０４ａに対して配管１２０を介して接続されており、配管１２０にはポンプ１０５と弁１０２ａとが設けられている。複数の記録素子基板１０を備える液体吐出ヘッド１００には上述した充填流路８０１及び共通流路８０５が設けられている。サブタンク１０４ａと共通流路８０５の流入口ＩＮとは配管１２１で接続されており、この配管１２１にはチューブポンプ１０３ａが設けられている。また、共通流路８０５の流出口ＯＵＴとサブタンク１０４ａとは配管１２２と配管１２０とで接続されており、この配管１２２には弁１０２ｂが設けられている。また、サブタンク１０４ａと充填流路８０１の流入口ＳＩとは配管１２５で接続されており、この配管１２５には液体を流入口ＳＩに向けて給送するチューブポンプ１０３ｂと弁１０２ｃとが設けられている。また、充填流路８０１の流出口ＳＯとサブタンク１０４ａとは配管１２６と配管１２０とで接続されており、配管１２６には弁１０２ｄが設けられている。また、サブタンク１０４ａには、液体の表面位置を検出するセンサー１０６ａが取り付けられている。さらに液体吐出装置には、その液体吐出装置の全体を制御するコントローラ１１１が設けられている。コントローラ１１１は、センサー１０６ａからの信号を受信するとともに、弁１０２ａ〜１０２ｄ、チューブポンプ１０３ａ，１０３ｂ及びポンプ１０５を制御する。この構成では、センサー１０６ａの出力に応じてポンプ１０５及び弁１０２ａを制御することで、メインタンク１１０からサブタンク１０４ａへ液体の供給及び排出を行う。それにより、サブタンク１０４ａの液面位置と液体吐出ヘッド１００の吐出口形成面との間で所望の水頭Ｐを保つことができる。
【００２０】
この液体吐出ヘッド１００内に液体が充填されていない状態からこの液体吐出装置を使用するときは、最初に、各記録素子基板１０内の空間に液体を充填させる必要がある。液体の充填では、記録素子基板１０内に気泡が残留しないように、本発明の液体充填方法にしたがって液体の充填を行う。この液体充填方法では、まず、充填流路８０１への液体の充填を行う。充填流路８０１への液体の充填は、弁１０２ｃ，１０２ｄを開けチューブポンプ１０３ｂを駆動して、流入口ＳＩから充填流路８０１の端から徐々に液体を充填し、流出口ＳＯまで液体を充填する。このとき共通流路８０５内は大気に開放しているから充填流路８０１に液体を充填することにより、充填流路８０１と共通流路８０５の連通部８０４には、メニスカス（気液界面）が形成される。充填流路８０１への液体の充填では、共通流路８０５側に液体が流れ出さずにメニスカスが維持されるようにすることが重要である。そのため、充填流路８０１に対しては、共通流路８０５への液体の流れ出しが起こらないような流速及び圧力で液体を流す。充填後に流出口ＳＯから排出された液体は配管１２６を介してサブタンク１０４ａに戻る。充填流路８０１への液体の充填により、気泡などが残留しない状態で各記録素子基板１０の供給路３０及び圧力室２３も液体で充填されることになる。充填流路８０１への液体の充填が終了したら弁１０２ｃ，１０２ｄを閉じる。充填流路８０１への液体の充填が終わったら、次に、チューブポンプ１０３ａを駆動させて共通流路８０５への液体の充填を行う。共通流路８０５への液体の充填を行うと、充填流路８０１と共通流路８０５との連通部８０４に形成されていたメニスカスも消失し、共通流路８０５から充填流路８０１に向けた液体の供給が可能になる。
【００２１】
以上のように充填流路８０１及び共通流路８０５への液体の充填が完了すると、液体吐出ヘッド１００は、液体の吐出による記録を行える状態となる。吐出による記録を行うときは、チューブポンプ１０３ａ及び弁１０２ｂを開放状態にし、共通流路の流出口ＯＵＴはサブタンク１０４ａから流入出可能な状態にする。この状態において記録素子基板１０のエネルギー発生素子を駆動することによって、吐出口から液体が吐出し、被記録媒体に対する記録が行われる。継続して記録を行うためには、吐出された液体の量に見合う液体が記録素子基板１０に供給される必要がある。この液体吐出ヘッド１００では、主として、サブタンク１０４ａから共通流路８０５に供給された液体が、連通部８０４を介して充填流路８０１に流れ、このようにして流れた液体が記録素子基板１０に供給されることになる。ここで示した例では、液体を供給するための圧力発生源として水頭差Ｐを用いたが、水頭差を用いる代わりにサブタンク１０４ａ内の圧力や液面レベルを制御してもよい。
【００２２】
本実施形態の液体吐出ヘッド１００において回復処理を行う場合には、チューブポンプ１０３ａ，１０３ｂを送流可能状態にし、チューブポンプ１０３ａを作動させて流入口ＩＮから流出口ＯＵＴへの液体の流動を発生させ、共通流路８０５を回復させる。また、弁１０２ｂを閉じた状態でチューブポンプ１０３ａを可動させることで、加圧回復を行うことも可能である。液体吐出ヘッド１００の吐出口面の回復を行う場合には、ブレードによる払拭を行ったり、キャップをかぶせて吸引を行うなどすればよい。
【００２３】
以上説明したように、本実施形態によれば、供給路３０を含めて記録素子基板１０に対する液体の初期充填を確実に行うことが可能となる。また、初期充填を行った後は、大流量に対応した共通流路を介して液体を供給できるので、連続記録を行っても液体の供給不足に陥ることがない。その結果、残留気泡による液体の循環不良、記録品の不良をなくすことができ、高品位な記録形成が可能となる。
【００２４】
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、液体吐出ヘッド１００内を液体が循環するものの、この液体の循環は記録素子基板１０には及んでいなかった。そのような構成では、例えば吐出を行わない期間が長くなったときに、吐出されるべき液体に含まれる溶媒成分が吐出口から蒸発して液体の粘度が上昇し、この粘度上昇によって液体の吐出特性が変化し、記録の不良が生じる可能性がある。そこで、吐出を行わないときにおいても記録素子基板の圧力室内を液体が循環するような構成の液体吐出ヘッドが提案されている。本発明に基づく充填流路及び共通流路を有する構成は、記録素子基板の圧力室内を液体が循環するような構成においても有効である。第２の実施形態の液体吐出ヘッドは、記録素子基板内も液体が循環するように構成されたものであり、圧力室内と外部との間で液体を循環可能な構成となっている。外観などは図１に示したものと同様であるが、記録素子基板１０の構成と流路構成部材２２０での流路構成の点で第１の実施形態のものとは異なっている。この第２の実施形態の液体吐出ヘッドは、被記録媒体に対して全体として大流量で吐出して高速で記録を行うのに適し、例えば、商業印刷用のインクジェット記録装置に用いられるものである。
【００２５】
図５は、第２の実施形態の液体吐出ヘッド１００で用いられる記録素子基板１０を示している。この記録素子基板１０は、支持部材４０の上に蓋部材２０を介して基板１１が積層され、基板１１にはさらに吐出口形成部材１２が積層している。基板１１の２つの表面のうち、吐出口形成部材１２が積層している方の面が第１の面であり、蓋部材２０に接している方の面が第２の面である。図５では、説明のため、記録素子基板１０を構成する基板１１をその厚さ方向で２つに分割して示している。分割された一方は、図５（ａ）として、吐出口形成部材１２と接合した状態で示され、他方は、図５（ｂ）において、第１の供給路１８及び第１の回収路１９が露出した状態で示されている。図５（ｃ）は蓋部材２０を示し、図５（ｄ）は支持部材４０を示している。ここでは、記録素子基板１０には、同一種類の液体を吐出する４列の吐出口列４２４が形成されているものとする。各列の吐出口列４２４では複数の吐出口１３が一列に並んでいる。第１の供給路１８は、吐出すべき液体を圧力室２３に供給するために複数のエネルギー発生素子１５に対して共通に設けられるものであって、図２に示した記録素子基板における供給路３０と同様に、基板１１を貫通するスロット状の溝として形成されている。第１の回収路１９は、圧力室２３を循環した液体を回収するために複数のエネルギー発生素子１５に対して共通に設けられるものであって、第１の供給路１８と同様に、基板１１を貫通するスロット状の溝として形成されている。
【００２６】
支持部材４０は、記録液などの液体を記録素子基板１０の各吐出口列４２４に対して分配する機能を有する。蓋部材２０には、基板１１内の第１の供給路１８及び第１の回収路１９に連通し、支持部材４０から基板１１への液体流路のピッチを変換する機能を有する微細な開口が複数設けられている。ここではこれらの開口のうち第１の供給路１８に連通する開口を供給側開口２１ａと呼び、第１の回収路１９に連通する開口を回収側開口２１ｂと呼ぶ。
【００２７】
支持部材４０には、吐出口列４２４の延びる方向とは直交する方向に延びるスリット状の第２の供給路４３１及び第２の回収路４３２が形成されている。第２の供給路４３１は、流路構成部材２２０内の後述する供給側の充填流路４０１から液体を基板１１に分配し供給する経路にある。同様に第２の回収路４３２は、基板１１から液体を流路構成部材２２０内の後述する回収側の充填流路に回収する経路にある。蓋部材２０に設けられる供給側開口２１ａは、第２の供給路４３１と第１の供給路１８が交差する位置においてこれらが連通するように設けられている。同様に回収側開口２１ｂは、第２の回収路４３２と第１の回収路１９が交差する位置においてこれらが連通するように設けられている。第１の供給路１８及び第１の回収路１９は、基板１１において、吐出口１３の形成面とは反対側の面に、吐出口列４２４の延びる方向に延びて相互に平行に設けられている。ここでは、第１の供給路１８と第１の回収路１９とが交互に配置するように３本の第１の供給路１８と２本の第１の回収路１９が設けられており、隣接する第１の供給路１８と第１の回収路１９との対ごとに１つの吐出口列４２４が対応するようになっている。すなわち、図５で示す例では、基板１１の端に設けられた第１の供給路１８を除く、１本の第１の供給路１８と２本の第１の回収路１９とは、隣り合う吐出口列４２４に共通して設けられている。また、蓋部材２０に設けられる供給側開口２１ａ及び回収側開口２１ｂは、それぞれ列をなして配置しており、供給側開口２１ａの列を供給列４３７と呼び、回収側開口２１ａの列を回収列４３８と呼ぶ。供給列４３７及び回収列４３８は、いずれも、第２の供給路４３１及び第２の回収路４３２のスリット状の開口の延びる方向、すなわち吐出口列４２４が延びる方向に対して直交する方向に延びている。この構成において第１の供給路１８及び第２の供給路４３１は、いずれも、第１の実施形態における供給路３０と同様に、記録素子基板１０ごとに設けられて液体を供給する経路を構成するとともに、圧力室２３に供給される液体を一時的に貯える機能を有する。そして第１の供給路１８及び第２の供給路４３１内に気泡が残留した場合には［背景技術］の欄でも述べたように吐出不良がおそれがあるので、本実施形態においても、第１の供給路１８及び第２の供給路４３１でも気泡の残留を抑制する必要がある。回収側である第１の回収路１９及び第２の回収路４３２に残留する気泡は、供給路１８，４３１側に残留する気泡ほどは吐出特性に影響を与えないが、記録素子基板１０を循環する液体に対する流路抵抗として作用するので、できるだけ少ない方が好ましい。
【００２８】
図６は、記録素子基板１０の吐出口近辺の詳細を説明する分解斜視図である。図６において、（ａ）は吐出口１３が形成されている部分を示し、（ｂ）は圧力室２３、供給口１７ａ及び回収口１７ｂが形成されている部分を示し、（ｃ）は第１の供給路１８及び第１の回収路１９が形成された基板１１を示している。ここでは、説明のため、１列分の吐出口列のみが描かれている。図７は、圧力室２３及び吐出口１３を説明するものであって、（ａ）は吐出口１３の側から記録素子基板１０の内部を見た状態を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。以下、図５乃至図７を用いて、本実施形態の液体吐出ヘッドで用いられる記録素子基板１０について説明する。図６及び図７に示すように、吐出口１３に対向するように、基板１１の表面には例えばヒーターであるエネルギー発生素子１５が設けられており、吐出口１３とエネルギー発生素子１５とによって挟まれた領域が圧力室２３となっている。基板１１には複数のエネルギー発生素子１５が設けられているが、隣接するエネルギー発生素子１５の間には隔壁２２が設けられており、圧力室２３の間を隔てている。１つの圧力室２３には１つのエネルギー発生素子１５と１つの吐出口１３とが対応することになる。したがって、図７（ｂ）に示すように、圧力室２３の両方の端部に対応して、供給口１７ａ及び回収口１７ｂがそれぞれ形成されていることになる。供給口１７ａ及び回収口１７ｂは、それぞれ、基板１１の反対側の面に形成されている溝状の第１の供給路１８及び第１の回収路１９に連通している。
【００２９】
この記録素子基板１０では、高密度に配置された吐出口１３に対する流路を基板１１とほぼ同じ面積内で取りまとめることが可能となる。これにより、液体吐出ヘッドの肥大化を抑制できるとともに、吐出すべき液体を貯えるタンクから液体吐出ヘッドまでの液体の供給及び回収が簡便になり、液体吐出装置のシステム全体をコンパクトなものとすることが可能になる。
【００３０】
ここで、本実施形態の液体吐出ヘッド１００の記録素子基板１０での通常の動作時における記録液などの液体の流れを説明する。圧力室２３に対する液体の循環は、供給側と回収側との間に圧力差を設け、吐出を行わない待機時に圧力室２３内で液体が約数ｍｍ／秒〜数十ｍｍ／秒の流速で流れるように設定される。支持部材４０に設けられた第２の供給路４３１は供給側の充填流路４０１に接続しており、供給側と回収側との圧力差により、供給側の充填流路４０１から第２の供給路４３１内に液体が流れ込む。そして液体は、第２の供給路４３１から供給側開口２１ａ、第１の供給路１８及び供給口１７ａを介し、図７において矢印で示すように圧力室２３に流入する。そして液体は、エネルギー発生素子１５の位置を流れて圧力室２３から回収口１７ｂ、第１の回収路１９、回収側開口２１ｂ及び第２の回収路４３２を経て回収側の充填流路に合流する。この状態でエネルギー発生素子１５が駆動されて吐出口１３から液体が吐出したとすると、吐出した液体に体積に相当する量の液体が圧力室２３に供給されなければならない。吐出に伴う圧力室２３への液体の供給は、主として第１の供給路１８側から行われるが、いくばくかの量は第１の回収路１９側から圧力室２３に供給される。
【００３１】
図８は、第２の実施形態の液体吐出ヘッド１００における流路構成部材２２０内の流路群の構成を示している。図８では、上述したように記録素子基板１０が互い違いに２列に配置しているとして、記録素子基板１０での吐出口１３の形成面とは反対側の面（支持部材４０側の面）から見て各流路がどのように配置しているかが示されている。上述したように１つの記録素子基板１０あたり複数の第２の供給路４３１が設けられており、第２の供給路４３１の各々は、液体吐出ヘッド１００の長手方向とは直交する方向に延びている。第１の実施形態と同様に、第１及び第２の供給路１８，４３１を介して記録素子基板１０に液体を充填するための供給側の充填流路４０１が設けられている。ここでは液体吐出ヘッド１００からは一種類の液体しか吐出しないものとしているから、記録素子基板１０に含まれる複数の第２の供給路４３１に対しては同一の液体を供給すればよい。そこで供給側の充填流路４０１は、記録素子基板１０ごとにその記録素子基板１０に設けられた全ての第２の供給路４３１に順番に連通するように、記録素子基板１０と接する部分ではつづら折れ形状となって一筆書き形態で設けられている。第２の供給路４３１に連通する位置での充填流路４０１の延びる方向は当該第２の供給路４３１の長手方向と一致しており、充填流路４０１と第２の供給路４３１とが連通する部分は第２の供給路４３１の全長にわたっている。言いかえれば、第２の供給路４３１の全長に相当する開口が充填流路４０１に形成されてこの開口を介して充填流路４０１は第２の供給路４３１に連通している。
【００３２】
記録素子基板１０ごとの供給側の充填流路４０１は、さらに、隣接する記録素子基板１０の充填流路４０１と接続し、液体吐出ヘッド１００の全体として１本の供給側の充填流路４０１が形成されている。さらに流路構成部材２２０には、供給側の充填流路４０１のほかに供給側の共通流路４０３が設けられており、共通流路４０３は、隣接する記録素子基板１０間の位置で、連通部４０２を介して充填流路４０１に連通している。供給側の充填流路４０１は、泡抜けを考慮して比較的細い１ｍｍ〜２ｍｍ程度の幅及び高さを有する流路として、複数の記録素子基板１０を直列に接続するように設けられている。その結果、液体を記録素子基板１０に供給する流路として充填流路４０１のみを設けた場合には、流路圧力損失が大きくなって吐出不良が発生するおそれがある。そこで本実施形態においても各記録素子基板１０に対して十分な液体供給が可能な共通流路４０３を設け、少なくとも記録素子基板１０間の位置で連通部４０２を設けて共通流路４０３から充填流路４０１に液体を供給できる構成とした。供給側の共通流路４０３の幅及び高さは、供給側の充填流路４０１の幅及び高さより十分に大きく、共通流路４０３での圧力損失は充填流路４０１での圧力損失よりも十分に小さくなっている。
【００３３】
図８には示されていないが、各記録素子基板１０の第２の回収路４３２に連通する回収側の充填流路が供給側の充填流路４０１と同様に設けられている。さらに流路構成部材２２０には、供給側の共通流路４０３と同様の構成の回収側の共通流路４０４が設けられており、この共通流路４０４は、記録素子基板１０間の位置で回収側の充填流路と連通している。１本の流路として構成された供給側の充填流路４０１の両端が図９においてそれぞれ流入口ＳＩ１及び流出口ＳＯ１として示され、１本の流路として構成された回収側の充填流路の両端が同様に流入口ＳＩ２及び流出口ＳＯ２として示されている。供給側の共通流路４０３の両端が図９においてそれぞれ流入口ＩＮ１及び流出口ＯＵＴ１として示され、同様に、回収側の共通流路４０４の両端がそれぞれ流入口ＩＮ２及び流出口ＯＵＴ２として示されている。なお、吐出を行わない待機時に圧力室２３を循環する液体の流量は、吐出時に圧力室２３に供給されるべき流量よりもかなり小さいので、回収側では、共通流路４０４を設けることなく回収側の充填流路のみで液体を循環させる構成とすることも可能である。
【００３４】
この液体吐出ヘッド１００では、供給側の共通流路４０３と回収側の共通流路４０４との間に圧力差を設定することによって、図７を用いて説明したように記録素子基板１０の圧力室２３を液体が循環するようになる。図８に示した例では、供給側の充填流路４０１を立体的に配置し、回収側の充填流路も同様に立体的に配置して、液体吐出ヘッドの幅が肥大化することがないように工夫されているが、これらの充填流路を平面的に配置してもよい。本実施形態では、共通流路４０３，４０４に加えて充填流路４０１を設けることにより、各記録素子基板１０の供給路４３１，１８に対する液体の充填のしやすさと、吐出記録時の各記録素子基板１０への液体の供給のしやすさとの両立を図っている。
【００３５】
図９は、第２の実施形態の液体吐出ヘッドを組み込んだ液体吐出装置における流路系の全体構成を示している。図４に示したものと同様に、メインタンク１１０とサブタンク１０４ａとが配管１２０によって接続されており、この配管１２０にはポンプ１０５及び弁１０２ａが設けられ、サブタンク１０４ａにはセンサー１０６ａが取り付けられている。液体吐出ヘッド１００には、上述したように、供給側の共通流路４０３、回収側の共通流路４０４、供給側の充填流路４０１、及び回収側の充填流路が設けられている。サブタンク１０４ａと供給側の共通流路４０３の流入口ＩＮ１とは配管１２１で接続されており、この配管１２１にはチューブポンプ１０３ａが設けられている。また、共通流路４０３の流出口ＯＵＴ１とサブタンク１０４ａとは配管１２２で接続されており、この配管１２２には弁１０２ｂが設けられている。また、回収側での液体の循環のために液体を貯留するサブタンク１０４ｂが設けられ、サブタンク１０４ｂには液体の表面位置を検出するセンサー１０６ｂが取り付けられている。このサブタンク１０４ｂは配管１３０、配管１２０、及び配管１２０にもう帰られたポンプ１０５を介してメインタンク１１０に接続されている。また、サブタンク１０４ｂと回収側の共通流路４０４の流入口ＩＮ２とは配管１３１で接続されており、この配管１３１にはチューブポンプ１０３ｃが設けられている。また、共通流路４０４の流出口ＯＵＴ２とサブタンク１０４ｂとは配管１３２で接続されており、この配管１３２には弁１０７ｂが設けられている。
【００３６】
さらに、各充填流路への液体の供給のために、サブタンク１０４ａに接続される配管１２５が設けられており、この配管１２５にはチューブポンプ１０３ｂが設けられている。チューブポンプ１０３ｂの出口側は２つに分岐し、その一方は配管１３３を介して供給側の充填流路４０１の流入口ＳＩ１に接続され、他方は配管１３５を介して回収側の充填流路の流入口ＳＩ２に接続されている。供給側の充填流路４０１の流出口ＳＯ１には配管１３４が接続され、回収側の充填流路の流出口ＳＯ２には配管１３６が接続され、これらの配管１３４，１３６は配管１３７に合流してサブタンク１０４ｂに接続されている。また、配管１３３〜１３６には、それぞれ、弁１０７ｃ〜１０７ｆが設けられている。コントローラ１１１は、この液体吐出装置の全体を制御し、特に、センサー１０６ａ，１０６ｂからの信号を受信するとともに、弁１０２ａ，１０２ｂ，１０７ａ〜１０７ｆ、チューブポンプ１０３ａ〜１０３ｃ及びポンプ１０５を制御する。コントローラ１１１は、センサー１０６ａ，１０６ｂで検出された液面に基づきポンプ１０５及び弁１０２ａ，１０７ａを制御することによりメインタンクからサブタンク１０４ａ，１０４ｂへの液体の供給と排出を行う。これにより、液体吐出ヘッド１００と各サブタンク１０４ａ，１０４ｂとの水頭Ｐ１，Ｐ２を所望の値に保つことできる。
【００３７】
この液体吐出ヘッド１００においても、使用に先立って、記録素子基板１０内の空間に対して液体を充填する必要があり、本発明に基づく液体充填方法が適用される。液体の充填は、供給側の充填流路４０１及び回収側の充填流路を用いて行われ、そのためにまず、供給側の充填流路４０１への液体の充填を行う。充填流路４０１への液体の充填は、弁１０７ｃ，１０７ｄを開けチューブポンプ１０３ｂを駆動して、流入口ＳＩ１を介し充填流路４０１の端から徐々に充填流路４０１内を液体を充填し、流出口ＳＯ１まで液体を充填する。このとき、各記録素子基板１０において第２の供給路４３１及び第１の供給路１８を介して圧力室２３に向けて液体が流れ、これらの空間も液体で充填されるようになる。記録素子基板１０において圧力室２３から回収側に向けた領域への液体の充填を確実なものとするために、供給側の充填流路４０１への液体の充填と同時に、弁１０７ｅ，１０７ｆを開けて回収側の充填流路への液体の充填を行うことが好ましい。回収側の充填流路への液体の充填では、流出口ＳＯ２まで液体を充填する。供給用の充填流路４０１への液体の充填では、第１の実施形態の場合と同様に、共通流路４０３との連通部４０２においてメニスカスが形成され、充填流路４０１から共通流路４０３側に液体が流れ出さないような流速及び圧力とする。充填後、流出口ＳＯ１，ＳＯ２から排出された液体は、サブタンク１０４ｂに流れ込む。充填終了後、弁１０７ｃ〜１０７ｆを閉じ、次に、チューブポンプ１０３ａ，１０３ｃを駆動させて、供給側の共通流路４０３及び回収側の共通流路４０４に対する液体の充填を行う。
【００３８】
以上のような液体の充填が完了すると、液体吐出ヘッド１００は、液体の吐出による記録を行える状態となる。吐出による記録を行うときは、チューブポンプ１０３ａ及び弁１０２ｂを開放状態にし、供給側の共通流路４０３の流出口ＯＵＴ１はサブタンク１０４ａから流入出可能な状態にする。また、チューブポンプ１０３ｃ及び弁１０７ｂを開放状態にし、回収側の共通流路４０４の流出口ＯＵＴ２はサブタンク１０４ａから流入出可能な状態にする。このときサブタンク１０４ａ，１０４ｂの水頭Ｐ１，Ｐ２の圧力差により供給側の共通流路４０３及び回収側の共通流路４０４においてそれぞれ液体の循環がなされ、さらに、供給側の共通流路４０３と回収側の共通流路４０４との間に所定の圧力差が生じる。このとき、サブタンク１０４ａ，１０４ｂの液面レベルは、液体吐出ヘッド１００の吐出特性に影響を与えない範囲で一定に保たれる。この状態において記録素子基板１０のエネルギー発生素子１５を駆動することによって、吐出口１３から液体が吐出し、被記録媒体に対する記録が行われる。継続して記録を行うためには、吐出された液体の量に見合う液体が記録素子基板１０に供給される必要がある。この液体吐出ヘッド１００では、主として、サブタンク１０４ａから供給側の共通流路４０３に供給された液体が、連通部４０２を介して供給側の充填流路４０１に流れ、このようにして流れた液体が記録素子基板１０に供給されることになる。ここで示した例では、液体を供給するための圧力発生源として水頭差Ｐ１，Ｐ２を用いたが、水頭差を用いる代わりにサブタンク１０４ａ，１０４ｂ内の圧力や液面レベルを制御してもよい。
【００３９】
液体吐出ヘッド１００において回復処理を行う場合には、チューブポンプ１０３ａ，１０３ｃを送流可能状態にし、チューブポンプ１０３ａを作動させて流入口ＩＮ１から流出口ＯＵＴ１への液体の流動を発生させ、供給側の共通流路４０３を回復させる。同様にチューブポンプ１０３ｃを作動させて流入口ＩＮ２から流出口ＯＵＴ２への液体の流動を発生させれば、回収側の共通流路４０４を回復させることができる。第１の実施形態の場合と同様に加圧回復を行うこともでき、吐出口面の回復を行う場合には、ブレードによる払拭を行ったり、キャップをかぶせて吸引を行うなどすればよい。
【００４０】
本実施形態によれば、第１の供給路１８及び第２の供給路４３１を含めて記録素子基板１０に対する液体の初期充填を確実に行うことが可能となり、必要に応じて第１の回収路１９及び第２の回収路４３２に対する液体の初期充填を確実に行うことができる。また、初期充填を行った後は、大流量に対応した共通流路を介して液体を供給できるので、連続記録を行っても液体の供給不足に陥る恐れを抑えることができる。その結果、残留気泡による液体の循環不良、記録品の不良の発生を抑えることができ、高品位な記録形成が可能となる。
【００４１】
上述した各実施形態の液体吐出ヘッドは、例えば、被記録媒体の搬送機構、液体吐出ヘッドへの記録液供給機構、制御機構などを備えたインクジェット記録装置に搭載して使用される。インクジェット記録装置に取り込まれた記録画像データに応じて、その記録画像を形成するのに必要な画素を形成するために、複数のエネルギー発生素子１５が選択的に駆動される。これにより、駆動されたエネルギー発生素子１５に対応する吐出口１３から記録液が吐出される。
【００４２】
次に、上述した各実施形態の液体吐出ヘッドにおける共通流路と充填流路との連通部の構成について、図１０を用いて説明する。ここでは第２の実施形態での供給側の共通流路４０３と供給側の充填流路４０１との間の連通路４０２を例に挙げて説明するが、ここで示す構成が第１の実施形態での共通流路８０５と充填流路８０１との連通部８０４にも適用できることは言うまでもない。図１０（ａ）は、充填流路４０１には液体が流れ、共通流路４０３は依然として大気に曝されているときに、連通部４０２においてメニスカス４１０が形成されることを示している。この構造では、連通部４０２における界面張力だけで充填流路４０１から大気に曝されている共通流路４０３への液体の流れ出しを防いでいる。もちろん共通流路４０３も液体で充填されたときには、連通部４０２を介して充填流路４０１と共通流路４０３との間で液体は容易に流動できる。
【００４３】
図１０（ｂ）では、充填流路４０１と共通流路４０３との連通部４０２に、フィルター等の微細孔が構成された多孔質部材４０５が設けられている。多孔質部材４０５の微細孔での界面張力により液体の保持ができるため、大気に曝されている共通流路４０３への充填流路４０１からの液体の流れを抑制することができる。これにより、充填流路４０１への液体の充填流量を多くすることができ、充填性を向上させることが可能となる。図１０（ｃ）は、さらに別の構成の連通部４０２を示している。充填流路４０１と共通流路４０３とが接続する部分にチェック弁機能を有する弁部材４０６を設け、充填流路４０１から共通流路４０３への液体の流動を阻止する構成となっている。これにより、充填流路４０１への液体の充填流量を大幅に増加することができ、充填時のインク流量制御も寛容になるため、送液システムも簡略化できるメリットがある。なお、図１０（ｃ）に示した構成は、共通流路４０３が液体で充填されたときにおいても充填流路４０１から共通流路４０３への流れが抑制されるから、回収側の共通流路４０４と回収側の充填流路との連通部には必ずしも適さない構成である。
【符号の説明】
【００４４】
１０    記録素子基板
１１    基板
１３    吐出口
１５    エネルギー発生素子
３０    供給路
８０１〜８０３    充填流路
８０４    連通部
８０５〜８０７    共通流路
【図１】
2017144572.tif 000003
【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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