JP2021014021A - 液体噴射ヘッド及び液体噴射システム - Google Patents

Abstract

【課題】ノズル近傍の液体をより効率よく回収できる液体噴射ヘッド及び液体噴射システムを提供する。【解決手段】液体の供給口と排出口とを有する液体噴射ヘッドであって、前記供給口及び前記排出口の一方と連通する加圧チャンバー１２と、前記加圧チャンバー１２で加圧された液体を吐出するノズル２１と、前記加圧チャンバー１２と前記ノズル２１との間において、第１方向＋Ｚに向かって延伸する第１流路２０１と、前記供給口及び前記排出口の他方と連通し、前記第１流路２０１から分岐して前記第１方向＋Ｚに交差する第２方向−Ｙに向かって延伸する第２流路２０２と、を備え、前記第１流路２０１は、前記ノズル２１に近い下流側第１流路２０１ａと、前記下流側第１流路２０１ａよりも前記加圧チャンバー１２寄りの上流側第１流路２０１ｂと、を有し、前記下流側第１流路２０１ａの中心軸Ｃ１は、前記上流側第１流路２０１ｂの中心軸Ｃ２よりも前記第２方向の反対方向である第３方向＋Ｙ寄りに位置している。【選択図】図３

Description

本発明は、ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッド及び液体噴射システムに関し、特に液体としてインクを噴射するインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録システムに関する。

液体を噴射する液体噴射ヘッドでは、例えば、液体に含まれる気泡を排出するため、液体の増粘を抑制するため、及び、液体に含まれる成分が沈降するのを抑制するために、液体噴射ヘッド内の液体を循環するようにした液体噴射システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の液体噴射ヘッドでは、ノズル近傍に設けた分岐流路を通じて液体噴射ヘッド内の液体を循環させることで、ノズルから噴射されない液体の乾燥による増粘を抑制している。

特開２０１８−１０３６０２号公報

しかしながら、ノズル近傍の液体をより効率よく回収できる液体噴射ヘッドが求められている。

なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。

本発明はこのような事情に鑑み、ノズル近傍の液体をより効率よく回収できる液体噴射ヘッド及び液体噴射システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の態様は、液体の供給口と排出口とを有する液体噴射ヘッドであって、前記供給口及び前記排出口の一方と連通する加圧チャンバーと、前記加圧チャンバーで加圧された液体を吐出するノズルと、前記加圧チャンバーと前記ノズルとの間において、第１方向に向かって延伸する第１流路と、前記供給口及び前記排出口の他方と連通し、前記第１流路から分岐して前記第１方向に交差する第２方向に向かって延伸する第２流路と、を備え、前記第１流路は、前記ノズルに近い下流側第１流路と、前記下流側第１流路よりも前記加圧チャンバー寄りの上流側第１流路と、を有し、前記下流側第１流路の中心軸は、前記上流側第１流路の中心軸よりも前記第２方向の反対方向である第３方向寄りに位置していることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。

また、他の態様は、上記の液体噴射ヘッドと、前記供給口に液体を供給すると共に前記排出口から液体を回収して液体を循環させる機構と、を備えることを特徴とする液体噴射システムにある。

実施形態１に係る記録ヘッドの平面図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの流線を説明する断面図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの比較例の流線を説明する断面図である。 実施形態２に係る記録ヘッドの断面図である。 実施形態３に係る記録ヘッドの変形例の断面図である。 一実施形態に係る記録装置の概略構成を示す図である。 一実施形態に係る液体噴射システムを説明するブロック図である。

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本発明の一態様を示すものであって、本発明の範囲内で任意に変更可能である。各図において同じ符号を付したものは、同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。また、各図においてＸ、Ｙ、Ｚは、互いに直交する３つの空間軸を表している。本明細書では、これらの軸に沿った方向をＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向とする。各図の矢印が向かう方向を正（＋）方向、矢印の反対方向を負（−）方向として説明する。また、Ｚ方向は、鉛直方向を示し、＋Ｚ方向は鉛直下向き、−Ｚ方向は鉛直上向きを示す。

（実施形態１）
本実施形態の液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドについて図１〜図６を参照して説明する。なお、図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドのノズル面側から見た平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ′線断面図である。図３は、図２の要部を拡大した図である。図４は、第１流路及び第２流路を説明する断面図である。図５は、図３の流路内の流線を説明する図である。図６は、比較例の流路内の流線を説明する図である。

図示するように、本実施形態の液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド１（以下、単に記録ヘッド１とも言う）は、流路基板として流路形成基板１０、連通板１５、ノズルプレート２０、保護基板３０、ケース部材４０及びコンプライアンス基板４９等の複数の部材を備える。

流路形成基板１０は、シリコン単結晶基板からなり、その一方の面には振動板５０が形成されている。振動板５０は、二酸化シリコン層や酸化ジルコニウム層から選択される単一層又は積層であってもよい。

流路形成基板１０には、個別流路２００を構成する圧力室１２が、複数の隔壁によって区画されて複数設けられている。複数の圧力室１２は、インクを吐出する複数のノズル２１が並設されるＸ方向に沿って所定のピッチで並設されている。また、圧力室１２がＸ方向に並設された列が、本実施形態では１列設けられている。また、流路形成基板１０は面内方向がＸ方向及びＹ方向を含む方向となるように配置されている。なお、本実施形態では、流路形成基板１０のＸ方向に並設された圧力室１２の間の部分を隔壁と称する。この隔壁は、Ｙ方向に沿って形成されている。すなわち、隔壁は、流路形成基板１０のＹ方向における圧力室１２に重なる部分のことをいう。

なお、本実施形態では、流路形成基板１０に圧力室１２のみを設けるようにしたが、圧力室１２に供給されるインクに流路抵抗を付与するように圧力室１２よりも流路を横断する断面積を絞った流路抵抗付与部を設けるようにしてもよい。

このような流路形成基板１０の−Ｚ方向の一方面側には、振動板５０が形成され、この振動板５０上には、第１電極６０と圧電体層７０と第２電極８０とが成膜及びリソグラフィー法によって積層されて圧電アクチュエーター３００を構成している。本実施形態では、圧電アクチュエーター３００が、圧力室１２内のインクに圧力変化を生じさせるエネルギー発生素子となっている。ここで、圧電アクチュエーター３００は、圧電素子とも言い、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０を含む部分を言う。一般的には、圧電アクチュエーター３００の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を圧力室１２毎にパターニングして構成する。本実施形態では、第１電極６０を圧電アクチュエーター３００の共通電極とし、第２電極８０を圧電アクチュエーター３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。なお、上述した例では、振動板５０、第１電極６０が、振動板として作用するが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、振動板５０を設けずに、第１電極６０のみが振動板として作用するようにしてもよい。また、圧電アクチュエーター３００自体が実質的に振動板を兼ねるようにしてもよい。

また、このような各圧電アクチュエーター３００の第２電極８０には、リード電極９０がそれぞれ接続され、このリード電極９０を介して各圧電アクチュエーター３００に選択的に電圧が印加されるようになっている。

また、流路形成基板１０の−Ｚ方向の面には、保護基板３０が接合されている。

保護基板３０の圧電アクチュエーター３００に対向する領域には、圧電アクチュエーター３００の運動を阻害しない程度の空間を有する圧電アクチュエーター保持部３１が設けられている。圧電アクチュエーター保持部３１は、圧電アクチュエーター３００の運動を阻害しない程度の空間を有していればよく、当該空間は密封されていても、密封されていなくてもよい。また、圧電アクチュエーター保持部３１は、Ｘ方向に並設された複数の圧電アクチュエーター３００の列を一体的に覆う大きさで形成されている。もちろん、圧電アクチュエーター保持部３１は、特にこれに限定されず、圧電アクチュエーター３００を個別に覆うものであってもよく、Ｘ方向で並設された２以上の圧電アクチュエーター３００で構成される群毎に覆うものであってもよい。

このような保護基板３０としては、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料、例えば、ガラス、セラミック材料等を用いることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。

また、保護基板３０には、保護基板３０をＺ方向に貫通する貫通孔３２が設けられている。そして、各圧電アクチュエーター３００から引き出されたリード電極９０の端部近傍は、貫通孔３２内に露出するよう延設されており、貫通孔３２内でフレキシブルケーブル１２０と電気的に接続されている。フレキシブルケーブル１２０は、可撓性を有する配線基板であって、本実施形態では、半導体素子である駆動回路１２１が実装されている。なお、フレキシブルケーブル１２０を介さずに、リード電極９０と駆動回路１２１とを電気的に接続してもよい。また、保護基板３０に流路を設けてもよい。

また、保護基板３０上には、複数の圧力室１２に連通する供給流路を保護基板３０と共に画成するケース部材４０が固定されている。ケース部材４０は、保護基板３０の流路形成基板１０とは反対面側が接合されると共に、後述する連通板１５にも接合して設けられている。

このようなケース部材４０には、第１共通液室１０１の一部を構成する第１液室部４１と、第２共通液室１０２の一部を構成する第２液室部４２とが設けられている。第１液室部４１と第２液室部４２とは、Ｙ方向において、１列の圧力室１２を挟んだ両側にそれぞれ設けられている。

第１液室部４１及び第２液室部４２のそれぞれは、ケース部材４０の−Ｚ側の面に開口する凹形状を有し、Ｘ方向に並設された複数の圧力室１２に亘って連続して設けられている。

また、ケース部材４０には、第１液室部４１に連通して第１液室部４１にインクを供給する供給口４３と、第２液室部４２に連通して第２液室部４２からのインクを排出する排出口４４とが設けられている。

さらに、ケース部材４０には、保護基板３０の貫通孔３２に連通して、フレキシブルケーブル１２０が挿通される接続口４５が設けられている。

一方、流路形成基板１０の保護基板３０とは反対面側である＋Ｚ側には、連通板１５とノズルプレート２０とコンプライアンス基板４９とが設けられている。

ノズルプレート２０には、＋Ｚ方向に向かってインクを噴射するノズル２１が複数形成されている。すなわち、本実施形態のノズルプレート２０がノズル基板に想到する。本実施形態では、図１に示すように、複数のノズル２１はＸ方向に沿った直線上に配置されることで、１列のノズル列２２が形成されている。なお、ノズル２１とは、第１流路２０１が設けられた部材、本実施形態では、連通板１５とは異なる部材であるノズルプレート２０に形成されたものを言う。

ノズル２１は、ノズルプレート２０の板厚方向であるＺ方向に並んで配置された内径の異なる第１ノズル２１ａと第２ノズル２１ｂとを有する。第１ノズル２１ａは、第２ノズル２１ｂよりも内径が小さい。そして、第１ノズル２１ａは、ノズルプレート２０の外部側、すなわち、＋Ｚ側に配置され、第１ノズル２１ａから＋Ｚ方向に向かってインクがインク滴として外部に噴射される。すなわち、本実施形態のノズル２１からは第１方向である＋Ｚ方向に向かってインク滴が吐出される。

また、第２ノズル２１ｂは、ノズルプレート２０の−Ｚ側に配置され、詳しくは後述する＋Ｚ方向に延伸する第１流路２０１の＋Ｚ側の端部に連通する。

このようにノズル２１に比較的内径が小さな第１ノズル２１ａを設けることでインクの流速を向上して、当該ノズル２１から噴射されるインク滴の飛翔速度を向上することができる。また、ノズル２１に比較的内径が大きな第２ノズル２１ｂを設けることで、詳しくは後述する第１共通液室１０１から第２共通液室１０２に向かって個別流路２００内のインクを流す、所謂、循環を行った際に、ノズル２１内で循環の流れの影響を受けない部分を減少させることができる。すなわち、循環時に第２ノズル２１ｂ内でインクの流れを生じさせることができ、ノズル２１内の速度勾配を大きくして、ノズル２１内のインクを上流から供給された新しいインクで置換することができる。ただし、第２ノズル２１ｂの内径を第１ノズル２１ａに比べて大きくし過ぎると、第２ノズル２１ｂと第１ノズル２１ａとのイナータンスの比が大きくなり、インク滴を連続して吐出させた際のノズル２１内でのインクのメニスカスの位置が安定しない。すなわち、第２ノズル２１ｂと第１ノズル２１ａとのイナータンスの比が大きくなると、インクのメニスカスが第１ノズル２１ａ内に留まらずに第２ノズル２１ｂ内に移動し、安定したインク滴の吐出を連続して行うことができなくなってしまう。

また、第２ノズル２１ｂの内径を小さくしすぎると、循環時に第２ノズル２１ｂ内にインクの流れが生じ難くなる。また、第２ノズル２１ｂの内径を小さくしすぎると、圧力室１２からノズル２１までの流路抵抗が大きくなり、圧力損失が大きくなるため、ノズル２１から吐出するインク滴の重量が小さくなる。このため、圧電アクチュエーター３００をより高い駆動電圧で駆動しなくてはならず、吐出効率が低下する。したがって、第１ノズル２１ａ及び第２ノズル２１ｂの大きさは、循環時のインクの置換性能、吐出安定性、吐出効率、及び、インク滴の飛翔速度等を考慮して適宜決定される。

このような第１ノズル２１ａ及び第２ノズル２１ｂは、それぞれ開口形状がＺ方向に亘って略同じ形状となるように設けられている。これにより、第１ノズル２１ａと第２ノズル２１ｂとの間には段差が形成されている。もちろん、第１ノズル２１ａと第２ノズル２１ｂの形状はこれに限定されず、例えば、第２ノズル２１ｂの内面がＺ方向に対して傾斜した傾斜面となるようにしてもよい。つまり、第２ノズル２１ｂの内径は、第１ノズル２１ａに向かって徐々に漸小するように設けられていてもよい。これにより、例えば、第１ノズル２１ａと第２ノズル２１ｂとの間に段差が形成されておらず、連続した内面となっていてもよい。このように第１ノズル２１ａと第２ノズル２１ｂとの内面が連続している場合には、第１ノズル２１ａとは、開口形状がＺ方向に亘って略同じ形状である部分を言う。

また、ノズル２１をＺ方向から平面視した際の形状は、特に限定されず、円形、楕円形、矩形、多角形、だるま形等であってもよい。

このようなノズルプレート２０は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属、ポリイミド樹脂のような有機物、又は、シリコン等の平板材で形成することができる。また、ノズルプレート２０の板厚は、６０μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましい。このような板厚のノズルプレート２０を用いることで、ノズルプレート２０のハンドリング性を向上して、記録ヘッド１の組み立て性を向上することができる。ちなみに、ノズル２１のＺ方向の長さを短くすることで、インクを循環させた際に、ノズル２１内で循環の流れの影響を受けない部分を小さくすることができるが、ノズル２１のＺ方向の長さを短くするには、ノズルプレート２０のＺ方向の厚みを薄くする必要がある。このようにノズルプレート２０の厚みを薄くすると、ノズルプレート２０の剛性が低下し、ノズルプレート２０の変形によってインク滴の吐出方向にばらつきが生じることや、ノズルプレート２０のハンドリング性の低下による組み立て性の低下が生じ易い。つまり、上記のようにある程度の厚みのあるノズルプレート２０を用いることで、ノズルプレート２０の剛性の低下を抑制して、ノズルプレート２０の変形による吐出方向にばらつきが生じることや、ハンドリング性の低下による組み立て性の低下を抑制することができる。

連通板１５は、本実施形態では、第１連通板１５１と第２連通板１５２とを有する。第１連通板１５１と第２連通板１５２とは、−Ｚ側が第１連通板１５１、＋Ｚ側が第２連通板１５２となるようにＺ方向に積層されている。

このような連通板１５を構成する第１連通板１５１及び第２連通板１５２は、ステンレス鋼等の金属、ガラス、セラミック材料等によって製造することができる。なお、連通板１５は、流路形成基板１０と熱膨張率が略同一の材料を用いるのが好ましく、本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。

連通板１５には、ケース部材４０の第１液室部４１と連通して第１共通液室１０１の一部を構成する第１連通部１６と、ケース部材４０の第２液室部４２と連通して第２共通液室１０２の一部を構成する第２連通部１７及び第３連通部１８とが設けられている。また、連通板１５には、詳しくは後述するが、第１共通液室１０１と圧力室１２とを連通する流路と、圧力室１２とノズル２１とを連通する流路と、ノズル２１と第２共通液室１０２とを連通する流路と、が設けられている。連通板１５に設けられたこれらの流路は、個別流路２００の一部を構成する。

第１連通部１６は、Ｚ方向において、ケース部材４０の第１液室部４１に重なる位置に設けられており、連通板１５の＋Ｚ側の面及び−Ｚ側の面の両方に開口するように、連通板１５をＺ方向に貫通して設けられている。第１連通部１６は、−Ｚ側において第１液室部４１と連通することで第１共通液室１０１を構成する。すなわち、第１共通液室１０１は、ケース部材４０の第１液室部４１と連通板１５の第１連通部１６とによって構成されている。また、第１連通部１６は、＋Ｚ側において圧力室１２にＺ方向で重なる位置まで−Ｙ方向に延設されている。なお、連通板１５に第１連通部１６を設けずに、第１共通液室１０１をケース部材４０の第１液室部４１によって構成してもよい。

第２連通部１７は、Ｚ方向において、ケース部材４０の第２液室部４２に重なる位置に設けられており、第１連通板１５１の−Ｚ側の面に開口して設けられている。また、第２連通部１７は、＋Ｚ側において＋Ｙ方向のノズル２１に向かって拡幅されて設けられている。

第３連通部１８は、一端が、第２連通部１７の＋Ｙ方向に向かって拡幅された部分に連通するように、第２連通板１５２をＺ方向に貫通して設けられている。第３連通部１８の＋Ｚ側の開口は、ノズルプレート２０によって蓋をされている。すなわち、第２連通部１７を第１連通板１５１に設けることで、第３連通部１８の＋Ｚ側の開口のみをノズルプレート２０で蓋をすることができるため、ノズルプレート２０を比較的狭い面積で設けることができ、コストを低減することができる。

このような連通板１５に設けられた第２連通部１７及び第３連通部１８とケース部材４０に設けられた第２液室部４２とによって第２共通液室１０２が構成されている。なお、連通板１５に第２連通部１７及び第３連通部１８を設けずに、第２共通液室１０２をケース部材４０の第２液室部４２によって構成してもよい。

連通板１５の第１連通部１６が開口する＋Ｚ側の面には、コンプライアンス部４９４を有するコンプライアンス基板４９が設けられている。このコンプライアンス基板４９が、第１共通液室１０１のノズル面２０ａ側の開口を封止している。

このようなコンプライアンス基板４９は、本実施形態では、可撓性を有する薄膜からなる封止膜４９１と、金属等の硬質の材料からなる固定基板４９２と、を具備する。固定基板４９２の第１共通液室１０１に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４９３となっているため、第１共通液室１０１の壁面の一部は可撓性を有する封止膜４９１のみで封止された可撓部であるコンプライアンス部４９４となっている。このように第１共通液室１０１の壁面の一部にコンプライアンス部４９４を設けることで、第１共通液室１０１内のインクの圧力変動をコンプライアンス部４９４が変形することによって吸収することができる。

また、流路基板を構成する流路形成基板１０、連通板１５、ノズルプレート２０、コンプライアンス基板４９等には、第１共通液室１０１と第２共通液室１０２とに連通して、第１共通液室１０１のインクを第２共通液室１０２に送る複数の個別流路２００が設けられている。ここで、本実施形態の各個別流路２００は、第１共通液室１０１と第２共通液室１０２とに連通して、ノズル２１毎に設けられたものであり、ノズル２１を含むものである。このような複数の個別流路２００は、ノズル２１の並設方向であるＸ方向に沿って複数並設されている。そして、ノズル２１の並設方向であるＸ方向において隣接する２つの個別流路２００は、それぞれ第１共通液室１０１及び第２共通液室１０２に連通して設けられている。すなわち、ノズル２１毎に設けられた複数の個別流路２００は、それぞれ第１共通液室１０１及び第２共通液室１０２のみで連通して設けられており、複数の個別流路２００は、第１共通液室１０１及び第２共通液室１０２以外で互いに連通することがない。つまり、本実施形態では、１つのノズル２１及び１つの圧力室１２が設けられた流路を個別流路２００と称し、各個別流路２００同士は、第１共通液室１０１及び第２共通液室１０２のみで連通するように設けられている。

図２及び図３に示すように、個別流路２００は、ノズル２１と圧力室１２と第１流路２０１と第２流路２０２と供給路２０３とを具備する。

圧力室１２は、上述のように流路形成基板１０に設けられた凹部と連通板１５との間に設けられたものであり、Ｙ方向に延伸している。すなわち、圧力室１２は、Ｙ方向の一端部に供給路２０３が接続され、Ｙ方向の他端部に第２流路２０２が接続されており、圧力室１２内をインクがＹ方向に流れるように設けられている。つまり、圧力室１２の延伸する方向とは、圧力室１２内をインクが流れる方向のことである。

なお、本実施形態では、流路形成基板１０に圧力室１２のみを形成するようにしたが、特にこれに限定されず、圧力室１２の上流側の端部、すなわち、＋Ｙ方向の端部に流路抵抗を付与するように圧力室１２よりも断面積を絞った流路抵抗付与部を設けるようにしてもよい。

供給路２０３は、圧力室１２と第１共通液室１０１とを接続するものであり、第１連通板１５１をＺ方向に貫通して設けられている。供給路２０３は、＋Ｚ側の端部で第１共通液室１０１と連通し、−Ｚ側の端部で圧力室１２と連通する。つまり、供給路２０３は、Ｚ方向に延伸している。ここで、供給路２０３が延伸する方向とは、供給路２０３内をインクが流れる方向のことである。

第１流路２０１は、圧力室１２と第１流路２０１との間に第１方向である＋Ｚ方向に延伸して設けられている。なお、第２流路２０２が延伸する方向とは、第１流路２０１内をインクが流れる方向のことである。すなわち、第１流路２０１が延伸する第１方向は、本実施形態では、＋Ｚ方向となっている。このような第１流路２０１は、本実施形態では、連通板１５をＺ方向に貫通して設けられており、−Ｚ方向の端部で圧力室１２と連通し、＋Ｚ方向の端部でノズル２１と連通している。なお、第２流路２０２が延伸する方向が、＋Ｚ方向であるとは、第１流路２０１が、延伸する方向が＋Ｚ方向の成分であるベクトルを有するものを含む。すなわち、第１流路２０１が、＋Ｚ方向の成分を全く含まないＸ方向やＹ方向に延伸したものでなければ、＋Ｚ方向に対して傾斜していてもよい。

また、第１流路２０１は、連通板１５に形成された部分を言う。すなわち、第１流路２０１は、圧力室１２の＋Ｚ方向の底面からノズルプレート２０で蓋をされている部分までである。

このような第１流路２０１は、ノズル２１に近い下流側第１流路２０１ａと、下流側第１流路２０１ａよりも圧力室１２寄りの上流側第１流路２０１ｂと、を有する。すなわち、第１流路２０１は、＋Ｚ側に下流側第１流路２０１ａを有し、−Ｚ側に上流側第１流路２０１ｂを有する。

そして、下流側第１流路２０１ａの中心軸Ｃ１は、上流側第１流路２０１ｂの中心軸Ｃ２よりも第２方向の反対方向である第３方向寄りに位置する。ここで、第２方向は、第１方向である＋Ｚ方向に交差する方向であって、詳しくは後述する第２流路２０２の延伸する方向である。本実施形態の第２方向は、−Ｙ方向となっている。このため、本実施形態の第２方向の反対方向である第３方向とは、＋Ｙ方向である。したがって、下流側第１流路２０１ａの中心軸Ｃ１は、上流側第１流路２０１ｂの中心軸Ｃ２よりも＋Ｙ方向寄りに位置する。

ここで、下流側第１流路２０１ａの中心軸Ｃ１とは、下流側第１流路２０１ａをＺ方向から平面視した際の開口形状が円形の場合には、その中心を通る軸のことである。また、下流側第１流路２０１ａをＺ方向から平面視した際の開口形状が、円形以外の形状、例えば、楕円形、卵形、矩形、多角形、だるま形などの場合には、下流側第１流路２０１ａの中心軸Ｃ１とは、面積重心を通る軸のことである。

なお、本実施形態の下流側第１流路２０１ａは、開口形状がＺ方向に亘って同じ形状となるように形成されている。すなわち、下流側第１流路２０１ａのＸ方向及びＹ方向を含む面方向の断面形状及び断面積は、Ｚ方向に亘って同じである。このため、中心軸Ｃ１は、＋Ｚ側の開口の中心と−Ｚ側の開口の中心とを結ぶ線に沿ったもの、つまり、＋Ｚ方向に沿った軸となっている。また、下流側第１流路２０１ａは、これに限定されず、例えば、下流側第１流路２０１ａが＋Ｚ方向に対して傾斜して設けられている場合には、中心軸Ｃ１は、下流側第１流路２０１ａの−Ｚ側の開口の中心と、＋Ｚ側の開口の中心とを結ぶ＋Ｚ方向に対して傾斜した線に沿ったものを言う。

同様に、上流側第１流路２０１ｂの中心軸Ｃ２とは、上流側第１流路２０１ｂをＺ方向から平面視した際の開口形状が円形の場合には、その中心を通る軸のことである。また、上流側第１流路２０１ｂをＺ方向から平面視した際の開口形状が、円形以外の形状、例えば、楕円形、卵形、矩形、多角形、だるま形などの場合には、上流側第１流路２０１ｂの中心軸Ｃ２とは、面積重心を通る軸のことである。

なお、本実施形態の上流側第１流路２０１ｂは、開口形状がＺ方向に亘って同じ形状となるように形成されている。すなわち、上流側第１流路２０１ｂのＸ方向及びＹ方向を含む面方向の断面形状及び断面積は、Ｚ方向に亘って同じである。このため、中心軸Ｃ２は、＋Ｚ側の開口の中心と−Ｚ側の開口の中心とを結ぶ線に沿ったもの、つまり、＋Ｚ方向に沿った軸となっている。また、上流側第１流路２０１ｂは、これに限定されず、例えば、上流側第１流路２０１ｂが＋Ｚ方向に対して傾斜して設けられている場合には、中心軸Ｃ２は、＋Ｚ方向に対して傾斜したものとなる。したがって、中心軸Ｃ２とは、上流側第１流路２０１ｂの−Ｚ側の開口の中心と、＋Ｚ側の開口の中心とを結ぶ線に沿ったものを言う。

さらに、本実施形態では、下流側第１流路２０１ａ及び上流側第１流路２０１ｂのＸ方向及びＹ方向を含む面方向の断面形状及び断面積は略同じとなるように形成されている。もちろん、これに限定されず、下流側第１流路２０１ａと上流側第１流路２０１ｂとの断面形状及び断面積が異なっていてもよい。

このような下流側第１流路２０１ａは、第２の流路基板である第２連通板１５２に設けられている。すなわち、下流側第１流路２０１ａは、第２連通板１５２の−Ｚ側の面から＋Ｚ側の面に亘ってＺ方向に貫通して設けられている。また、下流側第１流路２０１ａは、Ｚ方向からの平面視において矩形状の開口形状を有する。

また、上流側第１流路２０１ｂは、第２の流路基板である第２連通板１５２とは異なる第１の流路基板である第１連通板１５１に設けられている。すなわち、上流側第１流路２０１ｂは、第１連通板１５１を−Ｚ側の面から＋Ｚ側の面に亘ってＺ方向に貫通して設けられている。また、上流側第１流路２０１ｂは、Ｚ方向からの平面視において矩形状の開口形状を有する。

このように下流側第１流路２０１ａと上流側第１流路２０１ｂとのそれぞれを異なる流路基板である第２連通板１５２及び第１連通板１５１に設けることで、下流側第１流路２０１ａの中心軸Ｃ１を、上流側第１流路２０１ｂの中心軸Ｃ２に対して、第３方向である＋Ｙ方向寄りに容易に配置することができる。

そして、上述したように下流側第１流路２０１ａの中心軸Ｃ１は、上流側第１流路２０１ｂの中心軸Ｃ２よりも＋Ｙ方向寄りに位置する。

また、図３及び図４に示すように、本実施形態では、上流側第１流路２０１ｂの内側面における最も第２方向である−Ｙ方向の位置２０１ｂ１は、下流側第１流路２０１ａの内側面における最も−Ｙ方向の位置２０１ａ１よりも、−Ｙ方向寄りとなっている。なお、上流側第１流路２０１ｂの内側面における最も第２方向である−Ｙ方向の位置２０１ｂ１とは、上流側第１流路２０１ｂをＺ方向から平面視した際に、上流側第１流路２０１ｂの最も−Ｙ方向となる位置のことである。

また、本実施形態では、上流側第１流路２０１ｂの内側面における最も第３方向である＋Ｙ方向の位置２０１ｂ２は、下流側第１流路２０１ａの内側面における最も＋Ｙ方向の位置２０１ａ２よりも、−Ｙ方向寄りとなっている。なお、下流側第１流路２０１ａの内側面における最も第２方向である−Ｙ方向の位置２０１ａ１とは、下流側第１流路２０１ａをＺ方向から平面視した際に、最も−Ｙ方向となる位置のことである。

言い換えると、第１流路２０１は、上流側第１流路２０１ｂの内側面に対して、下流側第１流路２０１ａの−Ｙ方向の内側面からは＋Ｙ方向に突出した壁２０１ｃが設けられ、＋Ｙ方向の内側面には＋Ｙ方向に凹んだ溝２０１ｄが形成されている。

ノズル２１は、第１流路２０１の端部に連通する位置に配置されている。すなわち、ノズル２１は、Ｚ方向から平面視した際に、第１流路２０１に重なる位置に配置されている。これにより、ノズル２１から＋Ｚ方向に向かってインク滴が吐出される。

第２流路２０２は、供給口４３と排出口４４との間で−Ｙ方向に延伸して設けられている。なお、第２流路２０２が延伸する方向とは、第２流路２０２内をインクが流れる方向のことである。すなわち、第２流路２０２が延伸する第２方向とは、本実施形態では、−Ｙ方向となっている。このような第２流路２０２は、＋Ｙ方向の端で第２流路２０２と連通し、−Ｙ方向の端部で第２共通液室１０２の第３連通部１８と連通している。

本実施形態の第２流路２０２は、第２連通板１５２とノズルプレート２０との間に設けられている。具体的には、第２流路２０２は、第２連通板１５２に凹部を設け、この凹部の開口をノズルプレート２０で蓋をすることで形成されている。なお、第２流路２０２は特にこれに限定されず、ノズルプレート２０に凹部を設け、ノズルプレート２０の凹部を第２連通板１５２によって蓋をするようにしてもよく、第２連通板１５２とノズルプレート２０との両方に凹部を設けて形成してもよい。

第２流路２０２は、本実施形態では、流路を流れるインクを横断する断面積、すなわち、Ｘ方向及びＺ方向を含む面方向の断面積がＹ方向に亘って同じ面積となるように設けられている。なお、第２流路２０２は、横断する断面積がＹ方向で異なる面積となるように設けられていてもよい。ちなみに、第２流路２０２を横断する面積が異なるとは、Ｚ方向の高さが異なる場合も、Ｘ方向の幅が異なる場合も、その両方が異なる場合も含むものである。

また、第２流路２０２の流路を横断する断面形状、すなわち、Ｘ方向及びＺ方向を含む面方向の断面形状は、矩形となっている。なお、第２流路２０２の流路を横断する断面形状は、特に限定されず、台形、半円形、半楕円等であってもよい。

なお、第２流路２０２を流れるインクを横断する断面積は、第１流路２０１を流れるインクを横断する断面積よりも小さいことが好ましい。なお、第１流路２０１を横断する断面積とは、Ｘ方向及びＹ方向を含む面方向の断面の面積である。また、第２流路２０２を横断する断面積とは、Ｘ方向及びＺ方向を含む面方向の断面の面積である。このように第２流路２０２の断面積を比較的小さくすることで、個別流路２００をＸ方向に高密度に配置して、ノズル２１をＸ方向に高密度に配置することができると共に、記録ヘッド１がＺ方向に大型化するのを抑制することができる。また、第１流路２０１の断面積を比較的大きくすることで、圧力室１２からノズル２１までの流路抵抗が小さくなるのを抑制して、液体の吐出特性、特に吐出される液滴の重量が低下するのを抑制することができる。特に第１流路２０１をＹ方向に広げて、第１流路２０１の断面積を大きくすることで、第１流路２０１の流路抵抗を低減することができると共に個別流路２００を高密度に配置することができる。

このような個別流路２００は、第１共通液室１０１に連通する上流側から第２共通液室１０２に連通する下流側に向かって順に供給路２０３、圧力室１２、第１流路２０１、第２流路２０２を有する。そして、このような個別流路２００では、第１共通液室１０１から個別流路２００を通り第２共通液室１０２にインクが流れる、所謂、循環が行われる。また、圧電アクチュエーター３００を駆動することによって圧力室１２内のインクに圧力変化を生じさせて、ノズル２１内のインクの圧力を上昇させることでノズル２１から外部にインク滴が吐出される。第１共通液室１０１から個別流路２００を通り第２共通液室１０２にインクが流れる時に、圧電アクチュエーター３００を駆動してもよいし、第１共通液室１０１から個別流路２００を通り第２共通液室１０２にインクが流れない時に、圧電アクチュエーター３００を駆動してもよい。また、圧電アクチュエーター３００の駆動による圧力変化により、第２共通液室１０２から第１共通液室１０１へのインクの流れが一時的に生じてもよい。

そして、本実施形態では、第１流路２０１は、下流側第１流路２０１ａと上流側第１流路２０１ｂとを設けることで、循環時において図５に示すように、上流側第１流路２０１ｂと下流側第１流路２０１ａとの接続部分で、インクの流束を第２流路の延伸方向である−Ｙ方向とは反対の＋Ｙ方向に曲げることができる。したがって、下流側第１流路２０１ａと第２流路２０２との接続部分では、インクの流束を−Ｙ方向に曲げるのと合わせて、下流側第１流路２０１ａ内で、インクの吐出方向である＋Ｚ方向に向かうインクの渦を発生させることができる。このように下流側第１流路２０１ａ内に＋Ｚ側に向かう流れを生じさせて、第１流路２０１内のインクをノズル２１内、特に第２ノズル２１ｂ内に入り込ませて、ノズル２１内でインクの流れを生じさせることができる。このようにノズル２１内にインクの流れを生じさせることで、ノズル２１内のインクの速度勾配を大きくして、ノズル２１内のインクを上流から供給された新しいインクで置換することができる。したがって、ノズル２１内のインクが乾燥によって増粘し難く、ノズル２１内のインクが増粘したとしても、第１流路２０１を下流に流れるため、ノズル２１内に増粘したインクが残留することによるインク滴の吐出方向にばらつきが生じるのを抑制して、インク滴の被噴射媒体への着弾位置ずれを抑制することができる。

これに対して、図６に示すように、第１流路２０１を＋Ｚ方向に沿った直線状に設けた場合、第１流路２０１をＹ方向に流れるインクがノズル２１内に入り込み難く、ノズル２１内でインクが滞留してしまう。このようにノズル２１内にインクが滞留すると、滞留したインクの乾燥による増粘が生じ易い。したがって、増粘したインクによってノズル２１から吐出されるインク滴の吐出方向にばらつきが生じ、吐出されたインク滴の被噴射媒体への着弾位置ずれが生じ易い。また、第１流路２０１の側面とノズルプレート２０とで形成された角部のうち、第２流路２０２とは反対側である＋Ｙ方向の角部Ｄにインクが滞留し、インクの成分の沈降や気泡が滞留してしまう。このような角部Ｄに滞留したインクや気泡が、ノズル２１内に侵入し、吐出されるインク滴の成分にばらつきが生じることや、気泡によってインク滴の飛翔方向のずれや吐出不良などが生じ易くなってしまう。

また、本実施形態では、図３及び図４に示すように、下流側第１流路２０１ａの中心軸Ｃ１は、ノズル２１の第１流路２０１側の開口２１１の中心軸Ｃ３よりも第３方向である＋Ｙ方向寄りに位置することが好ましい。

なお、ノズル２１の第１流路２０１側の開口２１１の中心軸Ｃ３とは、開口２１１が円形の場合には開口２１１の中心を通り、Ｚ方向に沿った軸のことである。また、開口２１１が円形以外の形状、例えば、楕円形、卵形、矩形、多角形、だるま形などの場合には、開口２１１の中心軸Ｃ３とは、開口２１１の面積重心を通り、Ｚ方向に沿った軸のことである。

このように下流側第１流路２０１ａの中心軸Ｃ１を、ノズル２１の開口２１１の中心軸Ｃ３よりも＋Ｙ方向寄りに配置することで、下流側第１流路２０１ａの内側面のうち＋Ｙ方向の内側面の位置２０１ａ２との距離を遠ざけることができ、下流側第１流路２０１ａの＋Ｙ側の内側面とノズルプレート２０とで形成された角部Ｄのインクが滞留する場所からノズル２１を遠ざけることができる。したがって、下流側第１流路２０１ａの＋Ｙ側の内側面とノズルプレート２０とで形成された角部Ｄに滞留して成分が沈降したインクや滞留した気泡がノズル２１内に入り込み難く、吐出されるインク滴の成分にばらつきが生じることや、気泡によってインク滴の飛翔方向のずれや吐出不良などを抑制することができる。

また、図３及び図４に示すように、ノズル２１の第１流路２０１側の開口２１１における最も第２方向である−Ｙ方向の位置２１１ａは、下流側第１流路２０１ａの内側面における最も−Ｙ方向の位置２０１ａ１よりも−Ｙ方向寄りとなっていることが好ましい。つまり、図３に示す断面において、下流側第１流路２０１ａの内側面における最も−Ｙ方向の位置２０１ａ１は、Ｚ方向においてノズル２１の開口２１１に相対向する位置に配置されていることが好ましい。これにより、下流側第１流路２０１ａと第２流路２０２との接続部分において＋Ｚ方向から−Ｙ方向に向かって曲がるインクをノズル２１の開口２１１内に入り込ませ易くすることができる。

また、図３及び図４に示すように、ノズル２１の第１流路２０１側の開口２１１における最も第３方向である＋Ｙ方向側の位置２１１ｂは、下流側第１流路２０１ａの内側面における最も＋Ｙ側の位置２０１ａ２よりも−Ｙ方向寄りとなっていることが好ましい。
このように、ノズル２１の開口２１１の＋Ｙ方向の位置２１１ｂを、下流側第１流路２０１ａの＋Ｙ側の位置２０１ａ２よりも−Ｙ方向寄りとすることで、ノズル２１の開口２１１が第２連通板１５２によって覆われるのを抑制することができる。

以上説明したように、本実施形態の液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド１では、液体であるインクの供給口４３と排出口４４とを有し、供給口４３及び排出口４４の一方と連通する加圧チャンバーである圧力室１２と、圧力室１２で加圧されたインクを吐出するノズル２１と、圧力室１２とノズル２１との間において、第１方向である＋Ｚ方向に向かって延伸する第１流路２０１と、供給口４３及び排出口４４の他方と連通し、第１流路２０１から分岐して＋Ｚに交差する第２方向である−Ｙ方向に向かって延伸する第２流路２０２と、を備え、第１流路２０１は、ノズル２１に近い下流側第１流路２０１ａと、下流側第１流路２０１ａよりも圧力室１２寄りの上流側第１流路２０１ｂと、を有し、下流側第１流路２０１ａの中心軸Ｃ１は、上流側第１流路２０１ｂの中心軸Ｃ２よりも−Ｙ方向の反対方向である第３方向である＋Ｙ方向寄りに位置している。

このようにＹ方向に延設された第１流路２０１を下流側第１流路２０１ａと上流側第１流路２０１ｂとで構成し、下流側第１流路２０１ａの中心軸Ｃ１を上流側第１流路２０１ｂの中心軸Ｃ２よりも＋Ｙ方向寄りに配置することで、第１流路２０１内を＋Ｚ方向に流れるインクを＋Ｙ方向に曲げると共に、第１流路２０１から第２流路に向かって＋Ｚ方向に流れるインクを−Ｙ方向に曲げて、第１流路２０１内にノズル２１に向かうインクの渦流を形成することができる。したがって、ノズル２１に向かってインクを流して、ノズル２１内にインクの流れを生じさせて、ノズル２１内のインクを上流から供給された新しいインクに置換することができる。したがって、ノズル２１内のインクが滞留するのを抑制して、滞留したインクが増粘することによるノズル２１の目詰まりやノズル２１から吐出されるインク滴の飛翔方向のずれなどの吐出不良が発生するのを抑制することができる。

また、下流側第１流路２０１ａの中心軸Ｃ１を上流側第１流路２０１ｂの中心軸Ｃ２よりも＋Ｙ方向寄りに配置することで、第１流路２０１とノズルプレート２０との角部Ｄなどのインクが滞留する部分からノズル２１を離して配置することができ、滞留することで成分が沈降したインクや気泡がノズル２１側に移動し難い。したがって、滞留して成分が沈降したインクや気泡によってノズル２１の目詰まりや、ノズル２１から吐出されるインク滴の成分のばらつきなどを抑制することができる。

また、ノズル２１を−Ｙ方向に延伸する第２流路２０２の途中に連通させずに、ノズル２１を第１流路２０１に連通させることで、圧力室１２からノズル２１までの流路抵抗が増大し難く、ノズル２１から吐出されるインク滴の重量が小さくなるのを抑制することができる。このため、圧電アクチュエーター３００をより高い駆動電圧で駆動する必要がなく、吐出効率を向上することができる。もちろん、ノズル２１は、第２流路２０２の途中に連通する位置に配置してもよい。

また、本実施形態の記録ヘッド１では、上流側第１流路２０１ｂの内側面における最も第２方向である−Ｙ方向側の位置２０１ｂ１は、下流側第１流路２０１ａの内側面における最も−Ｙ方向側の位置２０１ａ１よりも、−Ｙ方向寄りとなっていることが好ましい。これにより、第１流路２０１内を＋Ｚ方向に流れるインクを＋Ｙ方向に曲げることができ、渦流を生じさせることができる。

また、本実施形態の記録ヘッド１では、上流側第１流路２０１ｂの内側面における最も第３方向である＋Ｙ方向側の位置２０１ｂ２は、下流側第１流路２０１ａの内側面における最も＋Ｙ方向側の位置２０１ａ２よりも、−Ｙ方向寄りとなっていることが好ましい。これにより、第１流路２０１内を＋Ｚ方向に流れるインクをさらに＋Ｙ方向に曲げて、渦流を生じさせることができる。

また、本実施形態の記録ヘッド１では、上流側第１流路２０１ｂは、第１の流路基板である第１連通板１５１に形成され、下流側第１流路２０１ａは、第１連通板１５１とは異なる第２の流路基板である第２連通板１５２に形成され、ノズル２１は、ノズル基板であるノズルプレート２０に形成されていることが好ましい。このように上流側第１流路２０１ｂと下流側第１流路２０１ａとノズル２１とをそれぞれ異なる基板に形成することで、中心軸Ｃ１、Ｃ２を異なる位置に容易に配置することができる。

また、本実施形態の記録ヘッド１では、下流側第１流路２０１ａの中心軸Ｃ１は、ノズル２１の第１流路２０１側の開口２１１の中心軸Ｃ３よりも第３方向である＋Ｙ方向寄りに位置することが好ましい。これによれば、ノズル２１と下流側第１流路２０１ａの＋Ｙ方向の側面とを離して配置することができ、下流側第１流路２０１ａの側面とノズルプレート２０との角部のインクが滞留する部分からノズル２１を離すことができる。したがって、滞留したインクや気泡がノズル２１内に入り込むのを抑制して、インク滴の成分にばらつきが生じることやインク滴の飛翔方向のばらつき、目詰まりなどの吐出不良を抑制することができる。

また、本実施形態の記録ヘッド１では、ノズル２１の第１流路２０１側の開口２１１における最も第２方向である−Ｙ方向側の位置２１１ａは、下流側第１流路２０１ａの内側面における最も−Ｙ方向側の位置２０１ａ１よりも−Ｙ方向寄りとなっていることが好ましい。これによれば、Ｚ方向において、ノズル２１の開口２１１を下流側第１流路２０１ａの−Ｙ方向側の位置２０１ａ１に相対向させることができ、下流側第１流路２０１ａから第２流路２０２に向かうインクの流れをノズル２１内に入り込ませ易くすることができる。

また、本実施形態の記録ヘッド１では、ノズル２１の第１流路２０１側の開口２１１における最も第３方向である＋Ｙ方向側の位置２１１ｂは、下流側第１流路２０１ａの内側面における最も＋Ｙ方向側の位置２０１ａ２よりも−Ｙ方向寄りとなっていることが好ましい。これによれば、ノズル２１の開口２１１が連通板１５によって覆われるのを抑制することができる。

なお、本実施形態では、インクの流れは、第１共通液室１０１から圧力室１２、第１流路２０１、第２流路２０２を経て第２共通液室１０２へと向かう前提で説明を行ってきたが、逆向きの流れが生じるように、すなわち、第２共通液室１０２から第２流路２０２、第１流路２０１、圧力室１２、第１共通液室１０１へとインクが順次流れるように記録ヘッド１を使用することもできる。このような使用の場合であっても、第２流路２０２から第１流路２０１へと向かうインクの流線がノズル２１の直上で生じることになるため、ノズル２１近傍のインクを効率的に回収させることができる。

（実施形態２）
図７は、本発明の実施形態２に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図７に示すように、連通板１５には、＋Ｚ方向に延伸する第１流路２０１が設けられている。

第１流路２０１は、ノズル２１に近い下流側第１流路２０１ａと、下流側第１流路２０１ａよりも圧力室１２寄りの上流側第１流路２０１ｂとを有する。

本実施形態では、上流側第１流路２０１ｂの径は、下流側第１流路２０１ａの径よりも大きい。

ここで、下流側第１流路２０１ａの径とは、Ｚ方向から平面視した際の開口のＹ方向に最も広い部分の幅寸法のことである。つまり、下流側第１流路２０１ａの開口形状が円形の場合には、下流側第１流路２０１ａの径とは直径のことである。また、下流側第１流路２０１ａの開口形状が円形以外の形状、例えば、楕円形、卵形、矩形、多角形、だるま形などの場合には、下流側第１流路２０１ａの径とは、開口においてＹ方向に最も広い部分の幅寸法のことである。

同様に、上流側第１流路２０１ｂの径とは、Ｚ方向から平面視した際の開口のＹ方向に最も広い部分の幅寸法のことである。つまり、上流側第１流路２０１ｂの開口形状が円形の場合には、上流側第１流路２０１ｂの径とは直径のことである。また、上流側第１流路２０１ｂの開口形状が円形以外の形状、例えば、楕円形、卵形、矩形、多角形、だるま形などの場合には、上流側第１流路２０１ｂの径とは、開口においてＹ方向に最も広い部分の幅寸法のことである。

そして、下流側第１流路２０１ａの中心軸Ｃ１は、上流側第１流路２０１ｂの中心軸Ｃ２よりも＋Ｙ方向寄りに位置する。本実施形態では、上流側第１流路２０１ｂの内側面における最も−Ｙ方向の位置２０１ｂ１は、下流側第１流路２０１ａの内側面における最も−Ｙ方向の位置２０１ａ１よりも−Ｙ方向寄りとなっている。また、上流側第１流路２０１ｂの内側面における最も＋Ｙ方向の位置２０１ｂ２は、下流側第１流路２０１ａの内側面における最も＋Ｙ方向の位置２０１ａ２よりも、＋Ｙ方向寄りとなっている。

つまり、第１流路２０１は、上流側第１流路２０１ｂの内側面に対して、下流側第１流路２０１ａの−Ｙ方向の内側面からは＋Ｙ方向に突出した壁２０１ｃが設けられ、＋Ｙ方向の内側面から−Ｙ方向に突出した壁２０１ｅが形成されている。下流側第１流路２０１ａの中心軸Ｃ１は、上流側第１流路２０１ｂの中心軸Ｃ２よりも＋Ｙ方向寄りに位置するため、上流側第１流路２０１ｂの内側面に対する壁２０１ｃの＋Ｙ方向への突出量は、上流側第１流路２０１ｂの内側面に対する壁２０１ｅの−Ｙ方向への突出量よりも大きくなっている。

したがって、第１流路２０１内を＋Ｚ方向に流れるインクを、上流側第１流路２０１ｂから下流側第１流路２０１ａへの接続部分で、＋Ｙ方向に曲げることができる。このため、第１流路２０１内にノズル２１に向かうインクの渦流を形成することができ、ノズル２１に向かうインクの流れを生じさせて、ノズル２１近傍のインクを効率的に回収させることができる。

（実施形態３）
図８は、本発明の実施形態３に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

図８に示すように、連通板１５は、第１連通板１５１と第２連通板１５２と第３連通板１５３とを有する。

第２連通板１５２は、ノズルプレート２０側である＋Ｚ側に配置されている。
第１連通板１５１は、第２連通板１５２の−Ｚ側に配置されている。
また、第３連通板１５３は、第１連通板１５１の−Ｚ側に配置されている。すなわち、−Ｚ側から＋Ｚ側に向かって第３連通板１５３、第１連通板１５１、第２連通板１５２の順に積層されている。

第１流路２０１は、下流側第１流路２０１ａと上流側第１流路２０１ｂと接続用第１流路２０１ｆとを具備する。

下流側第１流路２０１ａは、ノズル２１に近い位置、本実施形態では、第１流路２０１の最も＋Ｚ側に配置されている。これにより、下流側第１流路２０１ａの＋Ｚ側の端部がノズル２１に連通する。

上流側第１流路２０１ｂは、下流側第１流路２０１ａよりも圧力室１２寄りに配置されたものであり、下流側第１流路２０１ａの−Ｚ側の端部に連通して設けられている。

接続用第１流路２０１ｆは、上流側第１流路２０１ｂよりも圧力室１２寄りに配置されたものであり、上流側第１流路２０１ｂの−Ｚ側の端部に連通して設けられている。すなわち、第１流路２０１は、−Ｚ側から＋Ｚ側に向かって接続用第１流路２０１ｆ、上流側第１流路２０１ｂ、下流側第１流路２０１ａ順に配置されている。

つまり、上流側第１流路２０１ｂは、下流側第１流路２０１ａよりも圧力室１２寄りに配置されていればよく、上述した実施形態１及び２のように、上流側第１流路２０１ｂは、圧力室１２に直接、接続されるものであってもよく、本実施形態のように圧力室１２に接続用第１流路２０１ｆを介して接続されるものであってもよい。

また、本実施形態では、下流側第１流路２０１ａを第１流路２０１の＋Ｚ側の端部に設け、下流側第１流路２０１ａをノズル２１に直接連通するようにしたが、下流側第１流路２０１ａは、ノズル２１に近い位置に設けられていれば特にこれに限定されず、例えば、下流側第１流路２０１ａとノズル２１との間に他の流路が設けられていてもよい。つまり、下流側第１流路２０１ａがノズル２１に近い位置に設けられているとは、下流側第１流路２０１ａが、上流側第１流路２０１ｂよりもノズル２１に近い位置に設けられていることを言う。

このような下流側第１流路２０１ａの中心軸Ｃ１は、上流側第１流路２０１ｂの中心軸Ｃ２よりも＋Ｙ方向寄りに位置する。

また、上流側第１流路２０１ｂの中心軸Ｃ２は、接続用第１流路２０１ｆの中心軸Ｃ４よりも＋Ｙ方向寄りに位置する。
すなわち、−Ｚ方向から＋Ｚ方向に向かって順に設けられた接続用第１流路２０１ｆ、上流側第１流路２０１ｂ、下流側第１流路２０１ａは、中心軸が徐々に＋Ｙ方向寄りとなるように、いわゆる階段状に設けられている。

このような構成であっても、第１流路２０１を＋Ｚ方向に流れるインクを、＋Ｙ方向に曲げることができ、第１流路２０１内で第２流路２０２に向かう渦流を形成して、ノズル２１に向かってインクを流すことができる。したがって、ノズル２１近傍のインクを効率的に回収させることができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。

例えば、上述した実施形態１では、下流側第１流路２０１ａと上流側第１流路２０１ｂとのそれぞれを異なる流路基板である第２連通板１５２及び第１連通板１５１に設けるようにしたが、特にこれに限定されず、１枚の連通板１５に下流側第１流路２０１ａと上流側第１流路２０１ｂとを設けるようにしてもよい。このように１枚の連通板１５に下流側第１流路２０１ａと上流側第１流路２０１ｂとを、下流側第１流路２０１ａの中心軸Ｃ１が、上流側第１流路２０１ｂの中心軸Ｃ２に対して、第３方向である＋Ｙ方向寄りに配置して形成するには、例えば、連通板１５の−Ｚ側の面と＋Ｚ側の面との両面からエッチングすればよい。

例えば、上述した実施形態では、第１軸方向をＹ方向、第２軸方向をＺ方向として、Ｙ方向及びＺ方向の両方に直交するＸ方向にノズル２１が並設された構成を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、ノズル２１や圧力室１２等は、ノズル面２０ａの面内方向においてＸ方向に対して傾斜した方向に並設されていてもよい。

また、本実施形態では、個別流路２００の第１流路２０１と第２共通液室１０２とを直接、接続するようにしたが、特にこれに限定されず、第１流路２０１と第２共通液室１０２との間に第２軸方向であるＺ方向に延伸する他の流路が設けられていてもよい。

ここで、本実施形態の液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置の一例について図９を参照して説明する。なお、図９は、本発明のインクジェット式記録装置の概略構成を示す図である。

図９に示すように、液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置Ｉでは、複数の記録ヘッド１がキャリッジ３に搭載されている。記録ヘッド１を搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。本実施形態では、キャリッジ３の移動方向が第１軸方向であるＹ方向となっている。

また、装置本体４には、液体としてインクが貯留された貯留手段であるタンク２が設けられている。タンク２は、チューブ等の供給管２ａを介して記録ヘッド１と接続されており、タンク２からのインクは供給管２ａを介して記録ヘッド１に供給される。また、記録ヘッド１とタンク２とはチューブ等の排出管２ｂを介して接続されており、記録ヘッド１から排出されたインクは排出管２ｂを介してタンク２に戻される、所謂、循環が行われる。なお、タンク２は、複数で構成されていてもよい。

そして、駆動モーター７の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７ａを介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッド１を搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４には搬送手段としての搬送ローラー８が設けられており、紙等の被噴射媒体である記録シートＳが搬送ローラー８により搬送されるようになっている。なお、記録シートＳを搬送する搬送手段は、搬送ローラー８に限られずベルトやドラム等であってもよい。本実施形態では、記録シートＳの搬送方向がＸ方向となっている。

なお、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、記録ヘッド１がキャリッジ３に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、記録ヘッド１が固定されて、紙等の記録シートＳを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。

また、各実施形態では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを、また液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド及び液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドや液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられ、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用できる。

ここで、本実施形態の液体噴射システムの一例について図１０を参照して説明する。なお、図１０は、本発明の液体噴射装置であるインクジェット式記録装置の液体噴射システムを説明するブロック図である。

図１０に示すように、液体噴射システムは、上述した記録ヘッド１と、供給口４３に液体としてインクを供給すると共に排出口４４からインクを回収してインクを循環させる機構として、メインタンク５００と、第１タンク５０１と、第２タンク５０２と、コンプレッサー５０３と、真空ポンプ５０４と、第１送液ポンプ５０５と、第２送液ポンプ５０６と、を具備する。

第１タンク５０１には、記録ヘッド１及びコンプレッサー５０３が接続されており、コンプレッサー５０３によって第１タンク５０１のインクは所定の圧力で記録ヘッド１に供給される。

第２タンク５０２は、第１送液ポンプ５０５を介して第１タンク５０１と接続されており、第１送液ポンプ５０５によって第２タンク５０２のインクが第１タンク５０１に送液される。

また、第２タンク５０２には、記録ヘッド１と真空ポンプ５０４とが接続されており、真空ポンプ５０４によって記録ヘッド１のインクは所定の負圧で第２タンク５０２に排出される。

すなわち、第１タンク５０１から記録ヘッド１にインクが供給され、記録ヘッド１から第２タンク５０２にインクが排出される。そして、第１送液ポンプ５０５によって第２タンク５０２から第１タンク５０１へインクが送液されることでインクが循環する。

また、第２タンク５０２には、第２送液ポンプ５０６を介してメインタンク５００が接続されており、記録ヘッド１によって消費された分のインクが、メインタンク５００から第２タンク５０２に補充される。なお、メインタンク５００から第２タンク５０２へのインクの補充は、例えば、第２タンク５０２内のインクの液面が所定の高さよりも低くなった場合などのタイミングで行えばよい。

Ｉ…インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、１…インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、２…タンク、２ａ…供給管、２ｂ…排出管、３…キャリッジ、４…装置本体、５…キャリッジ軸、７…駆動モーター、７ａ…タイミングベルト、８…搬送ローラー、１０…流路形成基板、１２…圧力室（加圧チャンバー）、１５…連通板、１６…第１連通部、１７…第２連通部、１８…第３連通部、２０…ノズルプレート、２０ａ…ノズル面、２１…ノズル、２１ａ…第１ノズル、２１ｂ…第２ノズル、２１１…開口、２２…ノズル列、３０…保護基板、３１…圧電アクチュエーター保持部、３２…貫通孔、４０…ケース部材、４１…第１液室部、４２…第２液室部、４３…供給口、４４…排出口、４５…接続口、４９…コンプライアンス基板、５０…振動板、６０…第１電極、７０…圧電体層、８０…第２電極、９０…リード電極、１０１…第１共通液室、１０２…第２共通液室、１２０…フレキシブルケーブル、１２１…駆動回路、１５１…第１連通板、１５２…第２連通板、１５３…第３連通板、２００…個別流路、２０１…第１流路、２０１ａ…下流側第１流路、２０１ｂ…上流側第１流路、２０１ｃ…壁、２０１ｄ…溝、２０１ｅ…壁、２０１ｆ…接続用第１流路、２０２…第２流路、２０３…供給路、３００…圧電アクチュエーター、４９１…封止膜、４９２…固定基板、４９３…開口部、４９４…コンプライアンス部、５００…メインタンク、５０１…第１タンク、５０２…第２タンク、５０３…コンプレッサー、５０４…真空ポンプ、５０５…第１送液ポンプ、５０６…第２送液ポンプ、Ｓ…記録シート

Claims (9)

1. 液体の供給口と排出口とを有する液体噴射ヘッドであって、
   前記供給口及び前記排出口の一方と連通する加圧チャンバーと、
   前記加圧チャンバーで加圧された液体を吐出するノズルと、
   前記加圧チャンバーと前記ノズルとの間において、第１方向に向かって延伸する第１流路と、
   前記供給口及び前記排出口の他方と連通し、前記第１流路から分岐して前記第１方向に交差する第２方向に向かって延伸する第２流路と、を備え、
   前記第１流路は、前記ノズルに近い下流側第１流路と、前記下流側第１流路よりも前記加圧チャンバー寄りの上流側第１流路と、を有し、
   前記下流側第１流路の中心軸は、前記上流側第１流路の中心軸よりも前記第２方向の反対方向である第３方向寄りに位置していることを特徴とする液体噴射ヘッド。
2. 前記上流側第１流路の内側面における最も前記第２方向側の位置は、前記下流側第１流路の内側面における最も前記第２方向側の位置よりも、前記第２方向寄りとなっていることを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッド。
3. 前記上流側第１流路の内側面における最も前記第３方向側の位置は、前記下流側第１流路の内側面における最も前記第３方向側の位置よりも、前記第２方向寄りとなっていることを特徴とする請求項１又は２記載の液体噴射ヘッド。
4. 前記上流側第１流路の径は、前記下流側第１流路の径よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
5. 前記上流側第１流路は、第１の流路基板に形成され、
   前記下流側第１流路は、前記第１の流路基板とは異なる第２の流路基板に形成され、
   前記ノズルは、ノズル基板に形成されることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
6. 前記下流側第１流路の中心軸は、前記ノズルの前記第１流路側の開口の中心軸よりも前記第３方向寄りに位置することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
7. 前記ノズルの前記第１流路側の開口における最も前記第２方向側の位置は、前記下流側第１流路の内側面における最も前記第２方向側の位置よりも前記第２方向寄りとなっていることを特徴とする請求項６記載の液体噴射ヘッド。
8. 前記ノズルの前記第１流路側の開口における最も前記第３方向側の位置は、前記下流側第１流路の内側面における最も前記第３方向側の位置よりも前記第２方向寄りとなっていることを特徴とする請求項６記載の液体噴射ヘッド。
9. 請求項１〜８の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドと、前記供給口に液体を供給すると共に前記排出口から液体を回収して液体を循環させる機構と、を備えることを特徴とする液体噴射システム。
   

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