JP2020196200A - 液体吐出ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】液体の吐出安定性への寄与を従来よりも大きくすることが可能な液体吐出ヘッドを提供する。【解決手段】液体吐出ヘッドは、液体が外部から供給される供給ポート２２ａが設けられた供給マニホールドと、液体が外部に排出される帰還ポート２３ａが設けられた帰還マニホールドと、上流端が供給マニホールドに接続されて下流端が帰還マニホールドに接続されてノズルに連通すると共に、個別絞り路（帰還絞り路）３１を含む複数の個別流路と、隣り合う個別絞り路を連通する繋ぎ絞り路３３とを備え、繋ぎ絞り路の流路抵抗は、個別絞り路の流路抵抗以下である。【選択図】図３

Description

本発明は、液体吐出ヘッドに関する。

従来、吐出孔、当該吐出孔と連通する加圧室、当該加圧室へ液体を供給する第１流路、および加圧室から液体を回収する第２流路を備えた複数の吐出ユニットを有する液体吐出ヘッドが知られている（例えば、特許文献１参照）。

上記特許文献の液体吐出ヘッドにおいては、吐出ユニット同士を接続し、第１流路および第２流路よりも流路抵抗の大きい連結路が設けられている。これにより、供給マニホールドや帰還マニホールドである共通流路への圧力波の漏れ出しの可能性を低減することができるとのことである。

特許第５９８８４１６号公報

しかしながら、従来の液体吐出ヘッドでは、上記連結路の流路抵抗が第１流路である供給絞り路および第２流路である帰還絞り路の流路抵抗よりも高いことで、圧力波の分散が実質的には起こり難い状態になっている。そのため、上記連結路を設けることによる吐出安定性への寄与が小さくなる懸念があった。

そこで、本発明は、液体の吐出安定性への寄与を従来よりも大きくすることが可能な液体吐出ヘッドを提供することを目的とする。

本発明の液体吐出ヘッドは、液体が外部から供給される供給ポートが設けられた供給マニホールドと、前記液体が外部に排出される帰還ポートが設けられた帰還マニホールドと、上流端が前記供給マニホールドに接続されて下流端が前記帰還マニホールドに接続されてノズルに連通すると共に、個別絞り路を含む複数の個別流路と、隣り合う前記個別絞り路を連通する繋ぎ絞り路と、を備え、前記繋ぎ絞り路の流路抵抗は、前記個別絞り路の流路抵抗以下であるものである。

本発明に従えば、隣り合う個別絞り路を連通する繋ぎ絞り路の流路抵抗が個別絞り路の流路抵抗以下であることで、個別絞り路の流体が繋ぎ絞り路に流れ易くなり、それ故圧力波が分散し易くなる。これによって、液体の吐出安定性への寄与を従来よりも大きくすることが可能となる。

本発明によれば、液体の吐出安定性への寄与を従来よりも大きくすることが可能な液体吐出ヘッドを提供することができる。

第１実施形態に係る液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置の概略構成を示す平面図である。 図１の液体吐出ヘッドを配列方向に直交する線分で切断した断面図である。 図１の液体吐出ヘッドにおける各マニホールド、供給絞り路、帰還絞り路および繋ぎ絞り路の位置関係を示す平面図である。 図１の液体吐出ヘッドにおけるダミー個別絞り路とノズル列端部に位置する帰還絞り路とを連通するダミー用繋ぎ絞り路を示す平面図である。 第２実施形態に係る液体吐出ヘッドにおける各マニホールド、供給絞り路、帰還絞り路および繋ぎ絞り路の位置関係を示す平面図である。 帰還絞り路と繋ぎ絞り路との連結部の形状の変形例を示す平面図である。 繋ぎ絞り路の形状の変形例を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図面を参照して説明する。以下に説明する液体吐出ヘッドは本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除および変更が可能である。

＜第１実施形態＞
＜液体吐出装置の構成＞
本実施形態に係る液体吐出ヘッド２０を備える液体吐出装置１０は、例えばインク等の液体を吐出するものである。以下では、液体吐出装置１０をインクジェットプリンタに適用した例について説明するが、液体吐出装置１０の適用対象はこれに限定されるものではない。

図１に示すように、本実施形態の液体吐出装置１０は、ラインヘッド方式が採用され、プラテン１１、搬送部、ヘッドユニット１６、および貯留タンク１２を備えている。但し、液体吐出装置１０は、ラインヘッド方式に限定されず、例えばシリアルヘッド方式等の他の方式でもよい。

プラテン１１は、平板部材であり、上面に用紙１４が配置され、その用紙１４とヘッドユニット１６との距離を決定する役割を担う。なお、プラテン１１よりもヘッドユニット１６側を上側と称し、その反対側を下側と称するが、液体吐出装置１０の配置はこれに限定されない。

搬送部は、例えば２つの搬送ローラ１５および図略の搬送モータを有する。２つの搬送ローラ１５は、搬送モータに連結され、プラテン１１を互いに挟んだ状態で用紙１４の搬送方向に直交する方向（直交方向）に沿って互いに平行に配置されている。搬送モータが駆動されると、搬送ローラ１５が回転し、プラテン１１上の用紙１４が搬送方向に搬送される。

ヘッドユニット１６は、上記の直交方向における用紙１４の長さ以上の長さを有している。ヘッドユニット１６には、複数の液体吐出ヘッド２０が設けられている。

液体吐出ヘッド２０は、流路形成体と容積変更部の積層体を有している。流路形成体には、その内部に液体流路が形成され、その下面である吐出面４０ａに複数のノズル孔２１ａが開口して設けられている。また、上記の容積変更部は、駆動されて液体流路の容積を変更する。このとき、ノズル孔２１ａでは、メニスカスが振動して液体が吐出される。なお、液体吐出ヘッド２０の詳細については後述する。

貯留タンク１２は、インクの種類ごとに設けられている。貯留タンク１２は、例えば４つ設けられ、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタのインクがそれぞれ貯留されている。貯留タンク１２のインクは、対応するノズル孔２１ａに供給される。

＜液体吐出ヘッドの構成＞
液体吐出ヘッド２０は、上述の通り、流路形成体および容積変更部を備えている。図２に示すように、流路形成体は複数のプレートの積層体であり、容積変更部は振動板５５および圧電素子６０を含む。

複数のプレートは、ノズルプレート４０、第１流路プレート４１、第２流路プレート４２、第３流路プレート４３、第４流路プレート４４、第５流路プレート４５、第６流路プレート４６、第７流路プレート４７、第８流路プレート４８、第９流路プレート４９、第１０流路プレート５０、第１１流路プレート５１、第１２流路プレート５２、第１３流路プレート５３、および第１４流路プレート５４を含んでいる。これらのプレートはこの順で積層されている。

各プレートには、大小様々な孔および溝が形成されている。各プレートが積層された流路形成体の内部では孔および溝が組み合わされて、複数のノズル２１、複数の個別流路６４、供給マニホールド２２および帰還マニホールド２３が液体流路として形成されている。

ノズル２１はノズルプレート４０を積層方向に貫通し形成されている。ノズルプレート４０の吐出面４０ａには、ノズル２１の先端である複数のノズル孔２１ａが配列方向に並んでノズル列を形成している。なお、上記の配列方向は積層方向に直交する方向である。

供給マニホールド２２は、配列方向に延在しており、複数の個別流路６４の各一端に接続されている。帰還マニホールド２３は、配列方向に延在しており、複数の個別流路６４の各他端に接続されている。供給マニホールド２２は、帰還マニホールド２３の上に積層されている。これにより、積層方向において供給マニホールド２２と帰還マニホールド２３とが互いに重なって配置されている。

供給マニホールド２２の断面積と帰還マニホールド２３の断面積とは互いに略等しい。例えば、供給マニホールド２２および帰還マニホールド２３は、互いに等しいサイズおよび形状を有してもよい。この場合、供給マニホールド２２および帰還マニホールド２３は、配列方向、幅方向および積層方向における各寸法が互いに等しくてもよい。例えば、各マニホールドの断面積は１０００μｍ^２以上であって、２０００μｍ^２以下である。

供給マニホールド２２は、第８流路プレート４８〜第１１流路プレート５１を積層方向に貫通した貫通孔、および、第１２流路プレート５２の下面から窪んだ窪みが積層方向に重なって形成されている。このため、供給マニホールド２２の下端は第７流路プレート４７に覆われ、その上端は第１２流路プレート５２における上側部分に覆われている。

帰還マニホールド２３は、第２流路プレート４２〜第５流路プレート４５を積層方向に貫通した貫通孔、および、第６流路プレート４６の下面から窪んだ窪みが積層方向に重なって形成されている。このため、帰還マニホールド２３の下端は第１流路プレート４１に覆われ、その上端は第６流路プレート４６における上側部分に覆われている。

供給マニホールド２２と帰還マニホールド２３との間には、バッファー空間であるダンパー部２４が配置されている。このダンパー部２４は、第７流路プレート４７の下面から窪んだ窪みにより形成されている。このため、積層方向において、供給マニホールド２２とダンパー部２４とは第７流路プレート４７の上側部分を介して隣接し、帰還マニホールド２３とダンパー部２４とは第６流路プレート４６の上側部分を介して隣接している。このように、供給マニホールド２２と帰還マニホールド２３との間にダンパー部２４を挟むことにより、供給マニホールド２２における液体の圧力と帰還マニホールド２３における液体の圧力とが相互に作用することを抑制することができる。

供給マニホールド２２には、配列方向の一方端（図３では紙面の上側の端部）に供給口２２ｃが設けられている。ここでは、供給路２２ｂの下端が供給口２２ｃに接続され、供給路２２ｂが供給口２２ｃから上方に延びている。例えば、供給路２２ｂは、第１２流路プレート５２の上側部分、第１３流路プレート５３、第１４流路プレート５４、振動板５５および絶縁膜５６を貫通している。供給路２２ｂの上端は、例えば筒状の供給ポート２２ａの内部空間に接続されている。

また、帰還マニホールド２３には、配列方向の他方端（図３では紙面の下側の端部）に例えば筒状の帰還ポート２３ａが設けられている。この帰還ポート２３ａには図略の帰還路の下端が接続されている。帰還路は帰還ポート２３ａから上方に延びている。例えば、帰還路は第６流路プレート４６〜絶縁膜５６を貫通している。帰還路の上端は帰還ポート２３ａの内部空間に接続されている。帰還ポート２３ａは例えば供給マニホールド２２の下流端よりも配列方向の他方端側に配置されている。

複数の個別流路６４は供給マニホールド２２および帰還マニホールド２３に接続されている。個別流路６４は、その上流端が供給マニホールド２２に接続され、その下流端が帰還マニホールド２３に接続されており、この間においてノズル２１の基端に接続されている。個別流路６４は、第１連通孔２５、個別絞り路である供給絞り路２６、第２連通孔２７、圧力室２８、ディセンダ２９、個別絞り路である帰還絞り路３１、および第３連通孔３２で構成され、これらはこの順で配置されている。

第１連通孔２５は、その下端が供給マニホールド２２の上端に接続し、供給マニホールド２２から積層方向の上方に延び、第１２流路プレート５２における上側部分を積層方向に貫通している。第１連通孔２５は、供給マニホールド２２の幅方向の中央よりも一方側（図２では右側）に配置されている。

供給絞り路２６の一端２６ｂは第１連通孔２５の上端に接続されている。供給絞り路２６は、例えばハーフエッチング加工により形成され、第１３流路プレート５３の下面から窪んだ溝により構成されている。供給絞り路２６は平面視において幅方向と交差するように配置されている。供給絞り路２６の延在方向と幅方向とがなす角度は、０°よりも大きく９０°よりも小さく設定される。また、第２連通孔２７は、その下端が供給絞り路２６の他端２６ａに接続され、供給絞り路２６から積層方向の上方に延び、第１３流路プレート５３における上側部分を積層方向に貫通している。第２連通孔２７は、幅方向における供給マニホールド２２の中央よりも他方側（図２では左側）に配置されている。

圧力室２８は、その一端２８ｂが第２連通孔２７の上端に接続されている。圧力室２８は、第１４流路プレート５４を積層方向に貫通して形成されている。

ディセンダ２９は、第１流路プレート４１〜第１３流路プレート５３を積層方向に貫通し、幅方向において供給マニホールド２２および帰還マニホールド２３よりも他方側（図２では左側）に配置されている。ディセンダ２９は、その上端が圧力室２８の他端２８ａに接続され、下端がノズル２１に接続されている。例えば、ノズル２１は、積層方向においてディセンダ２９に重なり、積層方向に直交する方向においてディセンダ２９の中央に配置されている。なお、ディセンダ２９の断面積は、積層方向に一定であってもよいし、変化してもよい。例えば、ディセンダ２９の上部（例えば、第１２流路プレート５２〜第１３流路プレート５３におけるディセンダ２９の形成範囲）においては上端に近づくほど断面積が縮小していてもよい。

帰還絞り路３１は、その一端３１ｂがディセンダ２９の下端に接続されている。帰還絞り路３１は、例えばハーフエッチング加工により形成され、第１流路プレート４１の下面から窪んだ溝により構成されている。帰還絞り路３１は平面視において幅方向と交差するように配置されている。帰還絞り路３１の延在方向と幅方向とがなす角度は、０°よりも大きく９０°よりも小さく設定される。

第３連通孔３２は、その下端が帰還絞り路３１の他端３１ａに接続され、帰還絞り路３１から積層方向の上方に延び、第１流路プレート４１における上側部分を積層方向に貫通している。第３連通孔３２は、その上端が帰還マニホールド２３の下端に接続されている。第３連通孔３２は、幅方向における帰還マニホールド２３の中央よりも他方側（図２では左側）に配置されている。

ここで、本実施形態では、図３に示すように、隣り合う帰還絞り路３１同士を連通する繋ぎ絞り路３３が設けられている。繋ぎ絞り路３３は配列方向に延在している。繋ぎ絞り路３３は、隣り合う帰還絞り路３１同士の流路抵抗が同じになるように連通されている。具体的には、繋ぎ絞り路３３は、帰還絞り路３１の長手方向の中央よりも他端３１ａ側の部分同士を連通している。すなわち、繋ぎ絞り路３３は、隣り合う帰還絞り路３１の下流端同士を連通している。

繋ぎ絞り路３３の流路抵抗は帰還絞り路３１の流路抵抗以下である。流路抵抗とは、流路の単位長さ当たりの抵抗である。流路抵抗は、例えば流路断面積であり、流路における液体の流れ易さを示すものである。この場合、繋ぎ絞り路３３の流路断面積は、帰還絞り路３１の流路断面積以下である。本実施形態では、繋ぎ絞り路３３の流路断面積は、帰還絞り路３１の流路断面積と同じである。

このような繋ぎ絞り路３３は、帰還絞り路３１の同プロセスにより形成される。すなわち、繋ぎ絞り路３３は、ハーフエッチング加工されたプレートで構成される。これにより、繋ぎ絞り路３３の深さは帰還絞り路３１の深さと同じになっている。このため、繋ぎ絞り路３３と帰還絞り路３１との間に深さ方向の段差が生じることが防止されている。

また、繋ぎ絞り路３３には帰還マニホールド２３に繋がる連通口３３ａが設けられている。この連通口３３ａは、配列方向に延在する繋ぎ絞り路３３の一方側（図３では右側）に設けられ、第１流路プレート４１における上側部分が積層方向上方に貫通されることで帰還マニホールド２３に繋がっている。また、連通口３３ａは、繋ぎ絞り路３３の配列方向における紙面上側に配置されている。

続いて、図４に示すように、本実施形態の液体吐出ヘッド２０には、ノズルが接続されていないダミー個別流路３５が設けられている。このダミー個別流路３５は、配列方向の両端に配置された各個別流路６４の外側にそれぞれ設けられる。ダミー個別流路３５は、供給マニホールド２２および帰還マニホールド２３に接続されている。ダミー個別流路３５は、その上流端が供給マニホールド２２に接続され、その下流端が帰還マニホールド２３に接続されているが、個別流路６４と異なる点はノズルが接続されていない点である。

上記のようなダミー個別流路３５の構成は、ノズルが接続されていない点を除いて、個別流路６４の構成と同じである。すなわち、ダミー個別流路３５は、第１連通孔２５、供給絞り路２６、第２連通孔２７、圧力室２８、ディセンダ２９、帰還絞り路３１、および第３連通孔３２を有し、これらはこの順に配置されている。ダミー個別流路３５においては、供給マニホールド２２から供給絞り路２６を流れる液体はノズルから吐出されることなく帰還絞り路３１を介して帰還マニホールド２３に回収されて循環する。

このような構成において、隣り合う個別流路６４の帰還絞り路３１とダミー個別流路３５の帰還絞り路（ダミー個別絞り路）３１とを連通するダミー用繋ぎ絞り路３４が設けられている。ダミー用繋ぎ絞り路３４は配列方向に延在している。ダミー用繋ぎ絞り路３４は、隣り合う帰還絞り路３１同士の流路抵抗が同じになるように連通されている。具体的には、ダミー用繋ぎ絞り路３４は、帰還絞り路３１の長手方向の中央よりも他端３１ａ側の部分同士を連通している。すなわち、ダミー用繋ぎ絞り路３４は、隣り合う帰還絞り路３１の下流端同士を連通している。

ダミー用繋ぎ絞り路３４の流路抵抗は、帰還絞り路３１の流路抵抗以下である。ダミー用繋ぎ絞り路３４の流路断面積は、帰還絞り路３１の流路断面積以下である。本実施形態では、ダミー用繋ぎ絞り路３４の流路断面積は、帰還絞り路３１の流路断面積と同じである。

このようなダミー用繋ぎ絞り路３４は、帰還絞り路３１の同プロセスにより形成される。すなわち、ダミー用繋ぎ絞り路３４は、ハーフエッチング加工されたプレートで構成される。これにより、ダミー用繋ぎ絞り路３４の深さは帰還絞り路３１の深さと同じになっている。このため、ダミー用繋ぎ絞り路３４と帰還絞り路３１との間に深さ方向の段差が生じることが抑制されている。

図２に戻り、振動板５５は、第１４流路プレート５４の上に積層されており、圧力室２８の上端開口を覆っている。なお、振動板５５は、第１４流路プレート５４と一体的に形成されていてもよい。この場合、圧力室２８は積層方向に第１４流路プレート５４の下面から窪んで形成される。この第１４流路プレート５４において圧力室２８よりも上側部分が振動板５５として機能する。

圧電素子６０は、共通電極６１、圧電層６２および個別電極６３を含み、これらはこの順で配置されている。共通電極６１は、絶縁膜５６を介して振動板５５の全面を覆っている。圧電層６２は、圧力室２８毎に設けられ、当該圧力室２８に重なるように共通電極６１上に配置されている。個別電極６３は、圧力室２８毎に設けられ、圧電層６２上に配置されている。この場合、１つの個別電極６３、共通電極６１および両電極で挟まれた部分の圧電層６２（活性部）により、１つの圧電素子６０が構成される。

個別電極６３は、ドライバＩＣに電気的に接続されている。このドライバＩＣは、図略の制御部から制御信号を受けて、駆動信号(電圧信号)を生成し、個別電極６３に印加する。これに対し、共通電極６１は、常にグランド電位に保持されている。

駆動信号に応じて、圧電層６２の活性部が、２つの電極６１，６３と共に面方向に伸縮する。これに応じて、振動板５５が協働して変形し、圧力室２８の容積を増減する方向に変化する。これにより、圧力室２８に、液体をノズル２１から吐出させる吐出圧力が当該圧力室２８の容積に応じて付与される。

＜液体の流れ＞
本実施形態の液体吐出ヘッド２０におけるインク等の液体の流れについて説明する。供給ポート２２ａは図略の供給配管によりサブタンクに接続され、帰還ポート２３ａは図略の帰還配管によりサブタンクに接続されている。このような構成において、供給配管の加圧ポンプおよび帰還配管の負圧ポンプが駆動すると、液体はサブタンクから供給配管を通り、供給ポート２２ａを介して供給マニホールド２２に流入する。

この間に液体の一部は個別流路６４に流入する。液体は、供給マニホールド２２から第１連通孔２５を介して供給絞り路２６に流入し、供給絞り路２６から第２連通孔２７を介して圧力室２８に流入する。そして、液体は、ディセンダ２９を上端から下端へ積層方向に流れ、ノズル２１に流入する。ここで、圧電素子６０によって圧力室２８に吐出圧力が付与されると、液体はノズル孔２１ａから吐出される。

ノズル孔２１ａから吐出されなかった液体の一部は、帰還絞り路３１を流れ、第３連通孔３２を介して帰還マニホールド２３に流入する。また、ノズル孔２１ａから吐出されなかった液体の残部は、帰還絞り路３１を流れる途中で繋ぎ絞り路３３に流れた後、連通口３３ａを介して帰還マニホールド２３に流入する。そして、第３連通孔３２を介して帰還マニホールド２３に流入した液体、および連通口３３ａを介して帰還マニホールド２３に流入した液体は、当該帰還マニホールド２３内を流れて、帰還ポート２３ａから外部へ排出され、帰還配管を通りサブタンクへ戻る。これにより、ノズル孔２１ａから吐出されなかった液体はサブタンクと個別流路６４との間を循環する。

以上説明したように、本実施形態の液体吐出ヘッド２０において、隣り合う帰還絞り路３１同士を連通する繋ぎ絞り路３３を設け、その繋ぎ絞り路３３の流路抵抗が帰還絞り路３１の流路抵抗と同じであるようにした。すなわち、繋ぎ絞り路３３の流路断面積が帰還絞り路３１の流路断面積と同じであるようにした。これによって、圧電素子６０によって圧力室２８に吐出圧力が付与された際に生じる圧力波が繋ぎ絞り路３３に分散して伝播し易くなると共に流路内で圧力波の反射が起こり難い。これによって、圧力波が帰還絞り路３１を介して共通流路である帰還マニホールド２３に集中的に伝播することを回避することができる。このように、圧力波が帰還マニホールド２３に集中的に伝播しないため、他のノズルの吐出に対する影響を低減又は防止することができる。したがって、液体の吐出安定性への寄与を従来よりも大きくすることが可能となる。

また、本実施形態では、繋ぎ絞り路３３は、隣り合う帰還絞り路３１同士の流路抵抗が同じになるように連通されている。これにより、圧力波が繋ぎ絞り路３３に対してより分散し易くなり、吐出安定性がより良くなる。

また、本実施形態では、繋ぎ絞り路３３は、帰還絞り路３１の長手方向の中央よりも他端３１ａ側の部分同士を連通している。具体的には、繋ぎ絞り路３３は、隣り合う帰還絞り路３１の下流端同士を連通している。これによって、帰還絞り路３１内を伝播する圧力波と、帰還絞り路３１内を伝播した圧力波が第１流路プレート４１で反射した反射波とが干渉することで乱流が生じるような現象を防ぐことができる。

また、本実施形態では、供給マニホールド２２と帰還マニホールド２３との間にダンパー部２４が設けられた液体吐出ヘッド２０において繋ぎ絞り路３３を設けた。これにより、供給マニホールド２２の液体の圧力と帰還マニホールド２３の液体の圧力とが相互に作用することを抑制するというダンパー部２４の機能と相俟って、吐出安定性を向上することができる。

また、本実施形態では、繋ぎ絞り路３３の深さは帰還絞り路３１の深さと同じであることで、繋ぎ絞り路３３と帰還絞り路３１との間に深さ方向の段差が生じることが防止される。これにより、圧力波が段差に衝突するようなことがないため、当該圧力波を帰還絞り路３１から繋ぎ絞り路３３にスムーズに分散させることができる。

また、本実施形態では、繋ぎ絞り路３３はハーフエッチング加工されたプレートで構成されるので、近傍の他のプレートとの干渉を避けつつ形成することができる。

また、本実施形態では、配列方向の端部に配置された個別流路６４の帰還絞り路３１とダミー個別流路３５の帰還絞り路３１とを連通するダミー用繋ぎ絞り路３４が設けられる。この構成により、配列方向の端部における帰還絞り路３１の圧力波をダミー用繋ぎ絞り路３４に分散させることができる。このように、配列方向の端部に配置された帰還絞り路３１における圧力波についても、配列方向の端部以外に配置された帰還絞り路３１における圧力波と同様に分散させることができる。また、ダミー用繋ぎ絞り路３４を設けることで、中央側の個別流路６４同士を繋ぐ帰還絞り３１と同じ構造を取れるので、端と中央とで吐出力が変わらないという効果も奏される。

また、本実施形態では、繋ぎ絞り路３３に、帰還マニホールド２３に繋がる連通口３３ａが設けられる。これにより、液体を帰還マニホールド２３に回収し易くなる。

さらに、本実施形態では、後述の第２実施形態と異なり、繋ぎ絞り路３３を帰還絞り路３１の方に設けるようにした。これにより、吐出による負圧と液体の循環流の圧力との差圧によって、繋ぎ絞り路３３に液体の流れが生じる。このことによって、繋ぎ絞り路３３内における液体の滞留に起因した沈降や凝集を防ぐことができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の液体吐出ヘッド２０Ａについて説明する。なお、第２実施形態において第１実施形態と同じ構成要素には同一符号を付与し、特記する場合を除いてその説明を省略する。

本実施形態では、図５に示すように、隣り合う帰還絞り路３１同士を連通する繋ぎ絞り路３３を設けた上述の第１実施形態とは異なり、隣り合う供給絞り路２６同士を連通する繋ぎ絞り路３６を設ける。

繋ぎ絞り路３６は配列方向に延在している。繋ぎ絞り路３６は、隣り合う供給絞り路２６同士の流路抵抗が同じになるように連通されている。具体的には、繋ぎ絞り路３６は、供給絞り路２６の長手方向の中央よりも一端２６ｂ側の部分同士を連通している。すなわち、繋ぎ絞り路３６は、隣り合う供給絞り路２６の上流端同士を連通している。

繋ぎ絞り路３６の流路抵抗は、供給絞り路２６の流路抵抗以下である。この場合、繋ぎ絞り路３６の流路断面積は、供給絞り路２６の流路断面積以下である。本実施形態では、繋ぎ絞り路３６の流路断面積は、供給絞り路２６の流路断面積と同じである。

このような繋ぎ絞り路３６は、供給絞り路２６の同プロセスにより形成される。すなわち、繋ぎ絞り路３６は、ハーフエッチング加工されたプレートで構成される。これにより、繋ぎ絞り路３６の深さは供給絞り路２６の深さと同じになっている。このため、繋ぎ絞り路３６と供給絞り路２６との間に深さ方向の段差が生じることが抑制されている。

また、本実施形態では、供給絞り路２６は平面視において幅方向と交差するように配置されている。供給絞り路２６の延在方向と幅方向とがなす角度は、０°よりも大きく９０°よりも小さく設定される。また、帰還絞り路３１は平面視において幅方向と平行になるように配置されている。すなわち、帰還絞り路３１は平面視において配列方向と直交するように配置されている。

以上説明したように、第２実施形態の液体吐出ヘッド２０Ａにおいて、隣り合う供給絞り路２６同士を連通する繋ぎ絞り路３６を設け、その繋ぎ絞り路３６の流路抵抗が供給絞り路２６の流路抵抗と同じであるようにした。すなわち、繋ぎ絞り路３６の流路断面積が供給絞り路２６の流路断面積と同じであるようにした。これによって、第１実施形態の液体吐出ヘッド２０と同じように、圧電素子６０によって圧力室２８に吐出圧力が付与された際に生じる圧力波が繋ぎ絞り路３６に分散して伝播し易くなると共に流路内で圧力波の反射が起こり難い。これによって、圧力波が供給絞り路２６を介して共通流路である供給マニホールド２２に集中的に伝播することを回避することができる。このように、圧力波が供給マニホールド２２に集中的に伝播しないため、他のノズルの吐出に対する影響を低減又は防止することができる。したがって、液体の吐出安定性への寄与を従来よりも大きくすることが可能となる。

＜他の実施形態＞
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば以下の通りである。

図６に示すように、帰還絞り路３１と繋ぎ絞り路３３との連結部３３ｂをＲ形状、すなわち曲線形状とすることができる。この構成により、圧力波が繋ぎ絞り路３３により分散し易くなる。

また、上記実施形態では、繋ぎ絞り路３３を配列方向に延在する形状としたが、これに限定されるものではなく、図７に示すように、第３連通孔３２の方に湾曲した形状を有する繋ぎ絞り路３３ｃを採用してもよい。この場合、帰還絞り路３１から第３連通口３２に向かう圧力波が繋ぎ絞り路３３ｃに分散され易くなることで当該圧力波の反射を抑制又は防止することが可能となる。

また、上記実施形態では、供給マニホールド２２と帰還マニホールド２３との間にダンパー部２４が設けられた液体吐出ヘッド２０において繋ぎ絞り路３３を設けた態様について説明したが、これに限定されるものではなく、ダンパー部２４が設けられていない液体吐出ヘッド２０において繋ぎ絞り路３３を設けるように構成してもよい。このような構成によれば、ダンパー部２４が設けられていなくても、上述と同様に圧力波が繋ぎ絞り路３３に分散され、帰還マニホールド２３に集中的に伝播するようなことがないので、吐出安定性を向上することができる。また、ダンパー部２４を設けないことで液体吐出ヘッド２０の厚みを低減することができる。

さらに、上記第１実施形態では帰還絞り路３１の方に繋ぎ絞り路３３を設け、上記第２実施形態では供給絞り路２６の方に繋ぎ絞り路３６を設けるようにした。つまり、帰還絞り路３１および供給絞り路２６の何れか一方に繋ぎ絞り路を設ける態様にしたが、これに限定されるものではなく、帰還絞り路３１および供給絞り路２６の双方に繋ぎ絞り路を設ける態様を採用してもよい。

２０，２０Ａ 液体吐出ヘッド
２１ ノズル
２２ 供給マニホールド
２２ａ 供給ポート
２３ 帰還マニホールド
２３ａ 帰還ポート
２４ ダンパー部
２６ 供給絞り路（個別絞り路）
２８ 圧力室
３１ 帰還絞り路（個別絞り路、ダミー個別絞り路）
３３，３３ｃ，３６ 繋ぎ絞り路
３３ａ 連通口
３３ｂ 連結部
３４ ダミー用繋ぎ絞り路
３５ ダミー個別流路
６４ 個別流路

Claims (13)

1. 液体が外部から供給される供給ポートが設けられた供給マニホールドと、
   前記液体が外部に排出される帰還ポートが設けられた帰還マニホールドと、
   上流端が前記供給マニホールドに接続されて下流端が前記帰還マニホールドに接続されてノズルに連通すると共に、個別絞り路を含む複数の個別流路と、
   隣り合う前記個別絞り路を連通する繋ぎ絞り路と、を備え、
   前記繋ぎ絞り路の流路抵抗は、前記個別絞り路の流路抵抗以下である、液体吐出ヘッド。
2. 前記繋ぎ絞り路の流路断面積は、前記個別絞り路の流路断面積と同じである、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記繋ぎ絞り路は、前記隣り合う個別絞り路において流路抵抗が同じ箇所同士を連通している、請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記繋ぎ絞り路は、前記隣り合う個別絞り路の下流端同士を連通する、請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記供給マニホールドと前記帰還マニホールドとの間にダンパー部が設けられておらず、
   前記繋ぎ絞り路は、前記ダンパー部がない前記供給マニホールドおよび前記帰還マニホールドに接続された前記個別絞り路に設けられる、請求項１乃至４の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記供給マニホールドと前記帰還マニホールドとの間にダンパー部が設けられており、
   前記繋ぎ絞り路は、前記ダンパー部がある前記供給マニホールドおよび前記帰還マニホールドに接続された前記個別絞り路に設けられる、請求項１乃至４の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記繋ぎ絞り路と前記個別絞り路との連結部は曲線形状を有する、請求項１乃至６の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。
8. 前記繋ぎ絞り路の深さは前記個別絞り路の深さと同じであり、前記繋ぎ絞り路と前記個別絞り路とは、互いの天面同士が面一であり、且つ、互いの底面同士も面一である、請求項１乃至７の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。
9. 前記繋ぎ絞り路および前記個別絞り路は、プレートに形成された窪んだ溝で構成される、請求項１乃至８の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。
10. 前記繋ぎ絞り路は、長手方向の両端部分よりも中央部分の方が、前記個別絞り路における液体の通流方向の下流側に位置する湾曲形状を成している、請求項１乃至９の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。
11. 前記ノズルは列をなして配置されており、
    前記列の両端には、前記供給マニホールドと前記帰還マニホールドとに連通し且つ前記ノズルが設けられていないダミー個別流路が設けられ、
    前記ダミー個別流路は、前記個別絞り路と同形状のダミー個別絞り路を含み、
    前記ダミー個別絞り路と前記列の端部に位置する前記個別絞り路とを連通するダミー用繋ぎ絞り路をさらに備える、請求項１乃至１０の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。
12. 前記繋ぎ絞り路には前記帰還マニホールドに繋がる連通口が設けられている、請求項１乃至１１の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。
13. 前記個別絞り路は、前記ノズルに連通する圧力室に連通する帰還絞り路を含み、
    前記繋ぎ絞り路は、隣り合う前記帰還絞り路を連通する、請求項１乃至１２の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。

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