JP2017213720A - 記録素子基板および液体吐出ヘッド - Google Patents

記録素子基板および液体吐出ヘッド Download PDF

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Abstract

【課題】高度な微細加工技術を用いることなく、白スジ・黒スジ等による記録品位の低下を抑制することができる記録素子基板および液体吐出ヘッドを提供する。
【解決手段】液体が流れる流路において、一組のエネルギー発生素子を第一壁により隔てることにより、プレート部材に対し、非対称に拘束する構成とし、記録媒体と相対移動する方向において、膨潤によって非対称に変形することで、液滴の吐出方向の傾斜の向きが異なる記録素子を混在させて配列する。
【選択図】図3

Description

本発明は、複数の吐出口から液体を吐出して記録を行う記録素子基板および液体吐出ヘッドに関する。
液体吐出ヘッドで、高密度に配置された記録素子で高速駆動を行った場合、1つの記録素子が吐出した影響が隣接または近傍の記録素子に及ぶクロストークが発生し、吐出液滴の速度や方向が変化したり、意図せぬミストが発生して記録品位が低下することがある。そこで特許文献1では、各記録素子が隣接する記録素子同士が分離するように流路形成部材で囲んだ構成が開示されている。このように記録素子間が完全に分離されている構成ではクロストークの影響を小さくすることができる。しかし、このような構成は高度な微細加工が必要となる。
また、特許文献1には3つの記録素子をまとめて流路形成部材で囲んだ構成も開示されている。流路形成部材で囲まれた隣接する記録素子間にはクロストーク防止のために短い流路壁が設けられているが、インク流入口、排出口には流路壁は設けられていない。このような構成は、高度な微細加工を必要とすることなく実現することができる。
米国特許第8308275号明細書
液体吐出ヘッドにおける吐出口や流路を形成する部材は、長時間液体に接していることで膨潤し、部材が変形することがある。部材が変形した場合、吐出する液体の量が変化したり、吐出方向の変化が生じたりして、記録品位が低下することがある。
特許文献1に記載の、3つの記録素子をまとめて流路形成部材で囲んだ構成は、吐出口を中心に一方の流路壁が長く、他方の流路壁が短い、という非対称な構成の吐出口が有る。この構成で流路形成部材が膨潤した場合、生じる変形も非対称となり、吐出口が非対称に変形し液滴の吐出する方向が変化する。そして、膨潤によって非対称に変形した吐出口と対称に変形した吐出口とが交互に並ぶため、液滴の吐出方向が変化したものと変化していないものが交互に並び、記録した際に白スジや黒スジが発生し、記録品位が低下する虞がある。
よって本発明は、高度な微細加工技術を用いることなく、白スジ・黒スジ等による記録品位の低下を抑制することができる記録素子基板および液体吐出ヘッドを実現することを目的とする。
そのため本発明の液体吐出ヘッドは、プレート部材に設けられた複数の吐出口と、前記吐出口と対向して設けられ、前記吐出口から液体を吐出するのに用いられるエネルギを発生するエネルギ発生素子と、前記プレート部材と接続され液体が流れる流路の一部を形成する、前記エネルギ発生素子の一方の側に設けられた第1壁と、前記エネルギ発生素子の他方の側に設けられた、前記第1壁より体積の大きい第2壁と、を備えた基板、が配列された液体吐出ヘッドであって、第1の方向に前記第1壁が設けられ、前記第1の方向とは反対の方向である第2の方向に前記第2壁が設けられた前記エネルギ発生素子と、前記第1の方向に前記第2壁が設けられ、前記第2の方向に前記第1壁が設けられた前記エネルギ発生素子と、が所定の周期で配列された並列する複数のエネルギ発生素子列を備え、
複数の前記エネルギ発生素子列は、前記エネルギ発生素子列における隣り合う前記エネルギ発生素子の間隔以下のずれ量で、前記エネルギ発生素子列において前記エネルギ発生素子が配列された方向にずれて設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、高度な微細加工技術を用いることなく、白スジ・黒スジ等による記録品位の低下を抑制することができる記録素子基板および液体吐出ヘッドを実現することができる。
記録素子基板の配置と記録媒体との位置関係を示した図である。 記録素子基板における記録素子列と記録素子の断面を示した図である。 記録素子基板における記録素子列と記録素子の断面を示した図である。 記録素子基板における記録素子列の配置を示した図である。 記録素子の配置と着弾した液滴の模式図とを対応して示した図である。 記録素子基板における記録素子列を示した図である。 記録素子基板における記録素子列を示した図である。 記録素子基板における記録素子列を示した図である。 記録素子基板における記録素子列を示した図である。 記録素子基板における記録素子列を部分的に示した図であり、 記録素子基板における記録素子列を示した図である。 記録素子基板における記録素子列を部分的に示した図であり、 記録素子基板における記録素子列を示した図である。
(第1の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第1の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態の液体吐出ヘッド22における記録素子基板の配置と記録媒体23との位置関係を示した図である。液体吐出ヘッド22は、記録素子列18が複数配置された記録素子基板21を4個備えている。この記録素子基板21を互いに重なるよう配置することで、異なる記録素子基板21の記録素子列と交差する方向における記録素子列18が隙間なく配置される。
紙などの記録媒体23を、液体吐出ヘッド22と記録媒体との相対移動方向(矢印24方向)に移動することで記録が行われる。図1の点線で示した枠中には、記録素子基板21の一部を拡大した図が示してある。
以下、記録素子基板21の詳細について説明する。
図2は、本実施形態の記録素子基板21における記録素子列と、記録素子の断面を示した図である。基板11上に配置されたエネルギ発生素子であるヒータ12が設けられており、基板11と向かい合う(対向する)位置にオリフィスプレート(プレート部材)14が設けられている。オリフィスプレート14には、ヒータ12と向かい合う位置に吐出口13がもうけられており、更に、基板11上には供給口17が設けられており、供給口17からヒータ12の位置へ液体が供給される。またヒータ12同士の間には、流路壁15(a)(第1壁)、15(b)(第2壁)が配されている。流路壁15(a)、15(b)は、オリフィスプレート14と接続されている。なお、流路壁15(a)、15(b)と、オリフィスプレート14とは、同じ材質で一体で形成されていてもよい。
記録素子16は、ヒータ12、吐出口13、オリフィスプレート14、液体供給口17、流路壁15(a)、15(b)から形成されている。ヒータ12が液体を加熱することにより発生した気泡の撃力によって、液体が吐出口13から吐出され、記録媒体に着弾することで記録が行われる。吐出口13は、一列に配置され、吐出口列を形成する。記録素子16は一列に配置され、記録素子列(エネルギ発生素子列)18を形成する。流路壁15は、短い流路壁15(a)と、長い流路壁15(b)とがある。長い流路壁15(b)は、供給口17の間まで伸びており、さらに液室壁155まで繋がっている。長い流路壁15(b)の両側の記録素子16は、流体的に隔離されている(ただし液体供給口17を通じて基板の裏側では連通している)。短い流路壁15(a)と長い流路壁15(b)とは交互に配置されており、記録素子16は、吐出口13を中心とすると、記録素子列方向に対して非対称である。また記録素子列における隣り合う記録素子16同士は、記録素子列18と垂直(略垂直)方向(矢印24方向)の軸に対して鏡像対称である。
長い流路壁15(b)が壁155まで繋がっているため、吐出口13は、二つ一組で独立した液室に配置されることになる。このため、長い流路壁15(b)で隔てられた記録素子間では、クロストークの影響を抑制することができる。また短い流路壁15(a)で隔てられた記録素子間では、駆動する時間間隔を長くとることで、クロストークの影響を抑制することができる。
図3は、記録素子基板21における記録素子列と膨潤した記録素子の断面を示した図である。流路壁及びオリフィスプレートが樹脂部材で形成されていると、長時間液体に浸されることで膨潤し変形する。長い流路壁15(b)の方が短い流路壁15(a)よりも体積が大きいため、膨潤した際に吐出口13を持ち上げる形となり、吐出口13は短い方の流路15(a)の方に傾く。このため、吐出する液滴は、短い流路15(a)寄りに斜めに吐出する。
図4は、記録素子基板21における記録素子列18の配置を示した図である。ここでは、記録素子列18(a)から18(d)までの4列で構成されている記録素子基板21の例を説明する。本実施形態では、液体吐出ヘッド22と記録媒体23とが相対移動する方向(矢印24方向)は、記録素子列18が延在する方向と垂直な関係となっている。
並列する複数の記録素子列18は、互いに矢印19方向においてずれており(記録素子の配列方向にずれており)、ずれ量は記録素子1つ分である(記録素子の間隔分ずれて設けられている)。なお、液室壁155は、隣り合う記録素子列間、あるいは記録素子列18と記録素子基板21の縁を隔てている。矢印24方向においては、図中の黒点線枠内の各記録素子は、流路壁が膨潤している場合、矢印19方向に非対称であり、長い流路壁15(b)が上側にある記録素子と、下側にある記録素子と、が交互に配置されている。なお、記録素子の配置は、交互でなくても、長い流路壁15(b)が上側にある記録素子と、下側にある記録素子と、の二種類から構成されていればよい。本実施形態では、短い流路壁15(a)と、長い流路壁15(b)とが交互に並んでいる。また、記録素子列18(a)から18(d)は、周期的に配置された長短の流路壁列の位相がずれているとも表現できる。本実施形態では、隣り合う記録素子列間で、記録素子1つ分の位相ずれがある。
図5は、記録素子の配置と、記録した際に着弾した液滴の模式図とを対応して示した図である。図5(a)は、比較例として記録素子列18をずらさずに配置した場合であり、図5(b)は、本実施形態の記録素子基板21における記録素子列18を、記録素子列18における隣り合う記録素子の間隔以下のずれ量で互いにずらして配置した場合を示している。
図5(a)では、膨潤によって非対称に変形した吐出口によって、液滴吐出方向が変化する。矢印24方向において、一方向に偏向して吐出された液滴ばかりが着弾するため、白スジ25や黒スジ26が発生する。図5(b)では、矢印24方向において、ある方向に偏向して吐出された液滴と、反対方向に偏向して吐出された液滴が混在して画像が形成されるため、白スジや黒スジが目立ちにくい。なお、本実施形態では、矢印24方向において、各記録素子列18がランダムに記録することで、斜め方向の白スジが発生することを防いでいる。
このように、記録媒体と相対移動する方向において、膨潤によって非対称に変形することで、向きが異なる記録素子を混在させて配列する。これによって、高度な微細加工技術を用いることなく、白スジ・黒スジ等による記録品位の低下を抑制することができる液体吐出ヘッドを実現することができた。
(第2の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第2の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第1の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
図6は、本実施形態の記録素子基板21における記録素子列を示した図である。本実施形態の記録素子基板21は、記録素子列18(a)から18(d)までの4列の記録素子列を備えた(記録素子列が4列設けられた)構成を説明する。
記録素子列18(a)と18(b)および記録素子列18(c)と18(d)は、矢印19方向において互いにずれておらず、記録素子列18(b)と18(c)とは、矢印19方向において互いにずれており、そのずれ量は記録素子1つ分である。このように、4列の記録素子列における隣り合う1組の記録素子列を互いにずらして配置する。本実施形態では、短い流路壁15(a)と、長い流路壁15(b)とが交互に並んでいる。また、記録素子列18(b)と18(c)とでは、周期的に配置された長短の流路壁列の位相がずれているとも表現できる。本実施形態では、隣り合う記録素子列間で、記録素子1つ分の位相ずれがある。
このような記録素子列の配列においても、図中の黒点線枠で示した通り、膨潤によって非対称に変形した吐出口で偏向した方向が混在していることから、ある方向に偏向して吐出された液滴と、反対方向に偏向して吐出された液滴が混在して画像が形成される。そのため、記録された記録媒体では白スジや黒スジが目立ちにくくなる。
このように、記録媒体と相対移動する方向において、膨潤によって非対称に変形することで、向きが異なる記録素子を混在させて配列する。これによって、高度な微細加工技術を用いることなく、白スジ・黒スジ等による記録品位の低下を抑制することができる液体吐出ヘッドを実現することができた。
(第3の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第3の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第1の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
図7は、本実施形態の記録素子基板21における記録素子列を示した図である。本実施形態の記録素子基板21は、記録素子列18(a)から18(d)までの4列の記録素子列を備えた構成を説明する。
本実施形態では、液体吐出ヘッドと記録媒体との相対移動方向は、記録素子列と垂直に交差する方向(矢印24方向)とは異なる方向であり、図中の黒点線枠のように、斜めに傾いた方向に相対移動する。記録素子列18(a)から18(d)は互いにずれている。
短い流路壁15(a)と長い流路壁15(b)とが交互に並んでおり、その周期は記録素子2つ分である。記録素子列18(a)から18(d)は、周期的に配置された長短の流路壁列の位相がずれているとも表現できる。本実施形態では、液体吐出ヘッドと記録媒体との相対移動方向においては、隣接する記録素子列間で、記録素子1つ分の位相ずれがある。
このような記録素子列の配列においても、図中の黒点線枠で示した通り、膨潤によって非対称に変形した吐出口で偏向した方向が混在していることから、ある方向に偏向して吐出された液滴と、反対方向に偏向して吐出された液滴が混在して画像が形成される。そのため、記録された記録媒体では白スジや黒スジが目立ちにくくなる。
このように、記録媒体と相対移動する方向において、膨潤によって非対称に変形することで向きが異なる記録素子を混在させて配列する。これによって、高度な微細加工技術を用いることなく、白スジ・黒スジ等による記録品位の低下を抑制することができる液体吐出ヘッドを実現することができた。
(第4の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第4の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第1の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
図8は、本実施形態の記録素子基板21における記録素子列を示した図である。本実施形態の記録素子基板21は、記録素子列18(a)から18(d)までの4列の記録素子列を備え、3つの記録素子をまとめて流路形成部材で取り囲む構成となっている。すなわち、長い流路壁15(b)が記録素子3つおきに配置されている。なお、3つに限定するものでなく、長い流路壁15(b)が所定の数の記録素子おきに配置されていてもよい(長い流路壁同士の間に短い流路壁が2つ以上設けられていてもよい)。よって、長い流路壁と隣り合う吐出口が非対称な記録素子からの液滴吐出方向は偏向するが、短い流路壁だけで囲まれた記録素子からの液滴吐出方向は偏向しない。本実施形態では、短い流路壁15(a)と、長い流路壁15(b)とが周期的に並んでいる。また、記録素子列18(a)から18(d)は、周期的に配置された長短の流路壁列の位相がずれているとも表現できる。本実施形態では、隣り合う記録素子列間で、記録素子1つ分の位相ずれがある。
このような記録素子列の配列においても、図中の黒点線枠で示した通り、膨潤によって非対称に変形した吐出口で偏向した方向が混在していることから、ある方向に偏向して吐出された液滴と、反対方向に偏向して吐出された液滴が混在して画像が形成される。そのため、記録された記録媒体では白スジや黒スジが目立ちにくくなる。
このように、記録媒体と相対移動する方向において、膨潤によって非対称に変形することで、向きが異なる記録素子を混在させて配列する。これによって、高度な微細加工技術を用いることなく、白スジ・黒スジ等による記録品位の低下を抑制することができる液体吐出ヘッドを実現することができた。
(第5の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第5の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第1の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
図9は、本実施形態の記録素子基板21における記録素子列を示した図である。本実施形態の記録素子基板21は、記録素子列18(a)から18(d)までの4列の記録素子列を備え、記録素子列18(a)から18(b)は記録素子1つ分の半分ずれている。これは、記録素子18(a)と18(b)の2列で、記録素子列方向(矢印19方向)に2倍の密度で記録素子を配列したことに相当する。また同様に、記録素子18(c)と18(d)との2列で、2倍の密度の記録素子列を形成している。本実施形態では、短い流路壁15(a)と、長い流路壁15(b)とが交互に並んでいる。また、記録素子列18(a)から18(d)は、周期的に配置された長短の流路壁列の位相がずれているとも表現できる。本実施形態では、隣り合う記録素子列間で、記録素子1つ分の1/2位相ずれがある。
このような記録素子列の配列においても、図中の黒点線枠で示した通り、膨潤によって非対称に変形した吐出口で偏向した方向が混在していることから、ある方向に偏向して吐出された液滴と、反対方向に偏向して吐出された液滴が混在して画像が形成される。そのため、記録された記録媒体では白スジや黒スジが目立ちにくくなる。
このように、記録媒体と相対移動する方向において、膨潤によって非対称に変形することで、向きが異なる記録素子を混在させて配列する。これによって、高度な微細加工技術を用いることなく、白スジ・黒スジ等による記録品位の低下を抑制することができる液体吐出ヘッドを実現することができた。
なお、本実施形態で示したような、記録素子1つ分の半分のずれがある場合は、記録素子列が3列以上ある場合に効果を得ることができる。
(第6の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第6の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第1の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
図10は、本実施形態の記録素子基板21における記録素子列を部分的に示した図であり、図11は、記録素子基板21における記録素子列を示した図である。本実施形態では、長い流路壁15(b)に、スリット27が形成されている。スリット27を形成することで、長い流路壁15(b)を隔てた記録素子間で液体が連通し、クロストーク抑制効果が若干低減する。しかし万一、1つの液体供給口に異物等が詰まり液体の供給が不通になった場合でも、スリットを通じて別の記録素子からの液体供給が可能になる。またスリット27を形成することで流路壁の体積が減ることから、膨潤時の吐出口の非対称変形を低減する効果もある。
このように、長い流路壁15(b)に、スリットを形成し、記録媒体と相対移動する方向において、膨潤によって非対称に変形することで、向きが異なる記録素子を混在させて配列する。これによって、高度な微細加工技術を用いることなく、白スジ・黒スジ等による記録品位の低下を抑制することができる液体吐出ヘッドを実現することができた。
(第7の実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第7の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第1の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
図12は、本実施形態の記録素子基板21における記録素子列を部分的に示した図であり、図13は、記録素子基板21における記録素子列を示した図である。本実施形態では、液体供給口17が記録素子16の片側のみに設けられている。本実施形態では、液体供給口17が片側にしかないため、液体吐出チップの幅を細く作れるという利点がある。
このように、本実施形態の記録素子列18を、図13のように配置し、記録媒体と相対移動する方向において、膨潤によって非対称に変形することで、向きが異なる記録素子を混在させて配列する。これによって、高度な微細加工技術を用いることなく、白スジ・黒スジ等による記録品位の低下を抑制することができ、高速に駆動する記録素子を高密度に配置した液体吐出ヘッドを実現することができた。
上記各実施形態においてエネルギ発生素子にはその両側に設けられた供給口から液体が供給される構成について説明したが、本発明これに限られない。エネルギ発生素子の一方の側の供給口からエネルギ発生素子に液体が供給され吐出口から液体を吐出する。吐出されなかった液体はエネルギ発生素子の他方の側の供給口から液体吐出ヘッドの外部に流出する構成にも適用可能である。液体吐出ヘッドの外部に流出した液体は再度液体吐出ヘッドに供給される、所謂循環構成にも適用可能である。この場合、エネルギ発生素子を内部に備える圧力室を備え、この圧力室内の液体は圧力室の外部との間で循環される液体吐出ヘッドの構成となる。
15(a) 短い流路壁
15(b) 長い流路壁
18 記録素子列
21 記録素子基板
22 液体吐出ヘッド
23 記録媒体
27 スリット

Claims (14)

  1. プレート部材に設けられた複数の吐出口と、前記吐出口と対向して設けられ、前記吐出口から液体を吐出するのに用いられるエネルギを発生するエネルギ発生素子と、前記プレート部材と接続され液体が流れる流路の一部を形成する、前記エネルギ発生素子の一方の側に設けられた第1壁と、前記エネルギ発生素子の他方の側に設けられた、前記第1壁より体積の大きい第2壁と、を備えた基板、が配列された液体吐出ヘッドであって、
    第1の方向に前記第1壁が設けられ、前記第1の方向とは反対の方向である第2の方向に前記第2壁が設けられた前記エネルギ発生素子と、前記第1の方向に前記第2壁が設けられ、前記第2の方向に前記第1壁が設けられた前記エネルギ発生素子と、が所定の周期で配列された並列する複数のエネルギ発生素子列を備え、
    複数の前記エネルギ発生素子列は、前記エネルギ発生素子列における隣り合う前記エネルギ発生素子の間隔以下のずれ量で、前記エネルギ発生素子列において前記エネルギ発生素子が配列された方向にずれて設けられていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
  2. 前記第1及び第2壁は前記第1の方向と交差する方向に延在し、前記第2壁は、前記第1壁よりも長さが長いことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
  3. 前記エネルギ発生素子列において、前記第1壁と前記第2壁とが、交互に配置されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液体吐出ヘッド。
  4. 前記エネルギ発生素子列において、前記第2壁同士の間に、前記第1壁が2つ以上設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液体吐出ヘッド。
  5. 前記第1の方向と交差する方向における前記エネルギ発生素子列の両側に、前記エネルギ発生素子に液体を供給するための供給口が設けられており、前記第1壁は前記供給口の間に設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
  6. 前記第1壁は、吐出する液体を供給する1つの供給口と隣り合って設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
  7. 前記エネルギ発生素子列が4列設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
  8. 4列の前記エネルギ発生素子列のうち、隣り合う1組の前記エネルギ発生素子列は、前記エネルギ発生素子列の配列方向にずれて設けられていることを特徴とする請求項7に記載の液体吐出ヘッド。
  9. 隣り合う前記エネルギ発生素子列は、前記エネルギ発生素子列における隣り合う前記エネルギ発生素子の間隔分ずれて設けられていることを特徴とする請求項8に記載の液体吐出ヘッド。
  10. 隣り合う前記エネルギ発生素子列は、前記エネルギ発生素子列における隣り合う前記エネルギ発生素子の1/2の間隔分ずれて設けられていることを特徴とする請求項7に記載の液体吐出ヘッド。
  11. 前記第2壁には、スリットが設けられており、前記第2壁を挟む前記流路は、前記スリットを介して連通していることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
  12. プレート部材に設けられた複数の吐出口と、
    前記吐出口と対向して設けられ、前記吐出口から液体を吐出するのに用いられるエネルギを発生するエネルギ発生素子と、
    前記プレート部材と接続され液体が流れる流路の一部を形成する、前記エネルギ発生素子の一方の側に設けられた1壁と、前記エネルギ発生素子の他方の側に設けられた、前記第1壁より体積の大きい第2壁と、を備えた基板、が配列された液体吐出ヘッドであって、
    第1の方向に前記第1壁が設けられ、前記第1の方向とは反対の方向である第2の方向に前記第2壁が設けられた前記エネルギ発生素子の前記吐出口列の配列方向と略垂直に交わる方向に、
    前記第1の方向に前記第2壁が設けられ、前記第2の方向に前記第1壁が設けられた前記エネルギ発生素子が設けられていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
  13. プレート部材に設けられた複数の吐出口と、
    前記吐出口と対向して設けられ、前記吐出口から液体を吐出するのに用いられるエネルギを発生するエネルギ発生素子と、
    前記プレート部材と接続され液体が流れる流路の一部を形成する、前記エネルギ発生素子の一方の側に設けられた第1壁と、前記エネルギ発生素子の他方の側に設けられた、前記第1壁より体積の大きい第2壁と、を備えた記録素子基板であって、
    第1の方向に前記第1壁が設けられ、前記第1の方向とは反対の方向である第2の方向に前記第2壁が設けられた前記エネルギ発生素子と、
    前記第1の方向に前記第2壁が設けられ、前記第2の方向に前記第1壁が設けられた前記エネルギ発生素子と、が所定の周期で配列された複数のエネルギ発生素子列を備え、
    複数の前記エネルギ発生素子列は、前記エネルギ発生素子列における隣り合う前記エネルギ発生素子の間隔以下のずれ量で、前記エネルギ発生素子が配列された方向にずれて設けられていることを特徴とする記録素子基板。
  14. 前記エネルギ発生素子を内部に備える圧力室とを備え、前記圧力室内の液体は当該圧力室の外部との間で循環される、請求項1ないし請求項12のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109228663A (zh) * 2018-10-30 2019-01-18 广州精陶机电设备有限公司 一种提高横向打印精度的方法及其打印机
CN109228664A (zh) * 2018-10-30 2019-01-18 广州精陶机电设备有限公司 一种提高纵向打印精度的方法及其打印机

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004505818A (ja) * 2000-08-16 2004-02-26 ヒューレット・パッカード・カンパニー コンパクトで高性能かつ高密度のインクジェットプリントヘッド
JP2006264200A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Sony Corp 液体吐出ヘッド及び液体吐出装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100406941B1 (ko) 2000-09-30 2003-11-21 삼성전자주식회사 잉크젯 프린터 헤드
JP3871320B2 (ja) 2001-06-21 2007-01-24 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッド
JP2003025577A (ja) 2001-07-11 2003-01-29 Canon Inc 液体吐出ヘッド
US6854820B2 (en) 2001-09-26 2005-02-15 Canon Kabushiki Kaisha Method for ejecting liquid, liquid ejection head and image-forming apparatus using the same
CN1296209C (zh) 2003-01-10 2007-01-24 佳能株式会社 喷墨记录头
JP4323947B2 (ja) * 2003-01-10 2009-09-02 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッド
US8308275B2 (en) 2010-10-26 2012-11-13 Eastman Kodak Company Dispenser including array of liquid dispensing elements

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004505818A (ja) * 2000-08-16 2004-02-26 ヒューレット・パッカード・カンパニー コンパクトで高性能かつ高密度のインクジェットプリントヘッド
JP2006264200A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Sony Corp 液体吐出ヘッド及び液体吐出装置

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