JP2021172071A - 液体吐出ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】各個別流路が、ノズルと、少なくとも２つの圧力室と、ノズルと少なくとも２つの圧力室とを接続する接続流路と、を含む構成を適用した場合においても、画質の低下を抑制できるようにする。【解決手段】ヘッド１では、複数の個別流路２０が、第１方向にそれぞれ延びる第１個別流路列２０Ａ及び第２個別流路列２０Ｂを形成し、かつ、各個別流路２０が、ノズル２２と、少なくとも２つの圧力室２１と、ノズル２２と少なくとも２つの圧力室２１とを接続する接続流路２３とを含む構成が適用されている。この場合において、第１個別流路列２０Ａに属する複数のノズル２２と、第２個別流路列２０Ｂに属する複数のノズル２２とが、第１方向に等間隔に並んでいる。【選択図】図２

Description

本発明は、複数の個別流路からそれぞれ構成される２つの個別流路列を備えた液体吐出ヘッドに関する。

特許文献１には、それぞれ１つのノズル開口（ノズル）と１つのキャビティ部（圧力室）とを含む個別流路が２列に配列されたヘッド（液体吐出ヘッド）が示されている。

特開２００２−０８６７１４号公報

特許文献１では、個別流路が高密度に配置され、圧力室の幅が小さくなっている。この場合、大きな吐出圧が必要な液体（高粘度インク、特殊光沢インク等）を安定して吐出することができない。

そこで本願発明者は、上記のような液体を安定して吐出するため、各個別流路が、ノズルと、少なくとも２つの圧力室と、ノズルと少なくとも２つの圧力室とを接続する接続流路とを含む構成を考案した。当該構成により、各個別流路において複数の圧力室による大きな吐出圧を付与することができ、液体を安定して吐出することができる。

しかしながら、特許文献１のヘッドに上記構成を適用すると、以下のような問題が生じ得る。例えば、２つの個別流路列のそれぞれにおいて、当該列が延びる方向（第１方向）に互いに隣接する２つの圧力室を接続流路で連結し、第１方向において２つの圧力室の中央にノズルを配置すると、２つの個別流路列の一方に属するノズルと他方に属するノズルとが、第１方向に等間隔に並ばない。この場合、記録媒体上に形成されるドットの配置に偏りが生じ、画質が低下し得る。

本発明の目的は、上記構成を適用した場合においても画質の低下を抑制できる液体吐出ヘッドを提供することにある。

本発明の第１観点に係る液体吐出ヘッドは、第１方向に配列された複数の個別流路から構成される第１個別流路列と、前記第１方向に配列された複数の前記個別流路から構成される第２個別流路列であって、前記第１方向と直交する第２方向において前記第１個別流路列と並ぶ第２個別流路列と、を備え、前記複数の個別流路は、それぞれ、ノズルと、前記ノズルに連通しかつ前記第１方向に並ぶ少なくとも２つの圧力室と、前記ノズルと前記少なくとも２つの圧力室とを接続する接続流路であって、前記第１方向及び前記第２方向と直交する第３方向の一端が前記少なくとも２つの圧力室に連通し、前記第３方向の他端が前記ノズルに連通する接続流路と、を含み、前記第１個別流路列に属する複数の前記ノズルと、前記第２個別流路列に属する複数の前記ノズルとが、前記第１方向に等間隔に並ぶことを特徴とする。

本発明の第１実施形態に係るヘッド１を備えたプリンタ１００の平面図である。 ヘッド１の平面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿ったヘッド１の断面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線に沿ったヘッド１の断面図である。 本発明の第２実施形態に係るヘッド２０１の図２に対応する平面図である。 図５に示す領域ＶＩの拡大図である。 本発明の第３実施形態に係るヘッド３０１の図３に対応する断面図である。 本発明の第４実施形態に係るヘッド４０１の図２に対応する平面図である。

＜第１実施形態＞
先ず、図１を参照し、本発明の第１実施形態に係るヘッド１を備えたプリンタ１００の全体構成について説明する。

プリンタ１００は、４つのヘッド１を含むヘッドユニット１ｘと、プラテン３と、搬送機構４と、制御部５とを備えている。

プラテン３の上面に、用紙９が載置される。

搬送機構４は、搬送方向にプラテン３を挟んで配置された２つのローラ対４ａ，４ｂを有する。制御部５の制御により搬送モータ（図示略）が駆動されると、ローラ対４ａ，４ｂが用紙９を挟持した状態で回転し、用紙９が搬送方向に搬送される。

ヘッドユニット１ｘは、紙幅方向（搬送方向及び鉛直方向の双方と直交する方向）に長尺であり、位置が固定された状態でノズル２２（図２〜図４参照）から用紙９に対してインクを吐出するライン式である。４つのヘッド１は、それぞれ紙幅方向に長尺であり、紙幅方向に千鳥状に配列されている。

制御部５は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を有する。ＡＳＩＣは、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、記録処理等を実行する。記録処理において、制御部５は、ＰＣ等の外部装置から入力された記録指令（画像データを含む。）に基づき、各ヘッド１のドライバＩＣ及び搬送モータ（共に図示略）を制御し、用紙９上に画像を記録する。

次いで、図２〜図４を参照し、ヘッド１の構成について説明する。

ヘッド１は、図３に示すように、流路基板１１と、アクチュエータ基板１２と、保護部材１３とを有する。

流路基板１１は、鉛直方向に積層されかつ互いに接着された８枚のプレート１１ａ〜１１ｈで構成されている。プレート１１ａ〜１１ｈは、例えば樹脂（例えばＬＣＰ：液晶ポリマー）や金属（例えばＳＵＳ：ステンレス鋼）からなる。各プレート１１ａ〜１１ｈには、流路を構成する貫通孔が形成されている。当該流路は、複数の個別流路２０、第１共通流路３１、第２共通流路３２及び連結流路３３を含む。

複数の個別流路２０は、図２に示すように、紙幅方向（第１方向）に千鳥状に配列されており、２つの列（第１個別流路列２０Ａ及び第２個別流路列２０Ｂ）を形成している。各個別流路列２０Ａ，２０Ｂは、第１方向に配列された複数の個別流路２０から構成される。第１個別流路列２０Ａと第２個別流路列２０Ｂとは、搬送方向と平行な方向（第２方向：第１方向と直交する方向）に並んでいる。

第１共通流路３１及び第２共通流路３２は、それぞれ第１方向に延び、かつ、第２方向に並び、複数の個別流路２０を第２方向に挟んでいる。第１共通流路３１は、第１個別流路列２０Ａに属する複数の個別流路２０に連通している。第２共通流路３２は、第２個別流路列２０Ｂに属する複数の個別流路２０に連通している。

連結流路３３は、第２方向に延び、第１共通流路３１における第１方向の略中央の上端部と第２共通流路３２における第１方向の略中央の上端部とを互いに連結している。連結流路３３における第２方向の中央の上部に、インク供給口３３が設けられている。インク供給口３０には、サブタンク（図示略）に連通するチューブが取り付けられる。

サブタンクは、インクを貯留するメインタンクに連通し、メインタンクから供給されたインクを貯留する。サブタンク内のインクは、制御部５の制御によりポンプ（図示略）が駆動されることで、インク供給口３０から連結流路３３に供給される。連結流路３３に供給されたインクは、第２方向の一方（図２の左方）及び他方（図２の右方）に分流する。第２方向の一方に分流したインクは、第１共通流路３１における第１方向の略中央に流入し、第１共通流路３１内を第１方向の一方（図２の上方）及び他方（図２の下方）のそれぞれに向かって流れ、第１個別流路列２０Ａに属する複数の個別流路２０に供給される。第２方向の他方に分流したインクは、第２共通流路３２における第１方向の略中央に流入し、第２共通流路３２内を第１方向の一方（図２の上方）及び他方（図２の下方）のそれぞれに向かって流れ、第２個別流路列２０Ｂに属する複数の個別流路２０に供給される。

各個別流路２０は、図２に示すように、１つのノズル２２と、２つの圧力室２１（第１圧力室２１ａ及び第２圧力室２１ｂ）と、１つの接続流路２３と、２つの幅狭流路２４ａ，２４ｂと、２つの幅広流路２５ａ，２５ｂとを含む。

以下、各個別流路２０に含まれる上記各要素について説明する。

２つの圧力室２１（第１圧力室２１ａ及び第２圧力室２１ｂ）は、それぞれ鉛直方向（第３方向：第１方向及び第２方向と直交する方向）と直交する面において第２方向に長尺な略矩形状であり、第１方向に並んでいる。第１圧力室２１ａに対し、第２方向の一端に接続流路２３が接続し、第２方向の他端に幅狭流路２４ａが接続している。第２圧力室２１ｂに対し、第２方向の一端に接続流路２３が接続し、第２方向の他端に幅狭流路２４ｂが接続している。

幅狭流路２４ａ，２４ｂは、圧力室２１ａ，２１ｂの幅（第１方向の長さ）よりも小さい幅を有し、絞りとして機能する。幅狭流路２４ａ，２４ｂは、対応する圧力室２１ａ，２１ｂにおける第１方向の一端（図２の上端）から、第２方向に延びている。

幅広流路２５ａ，２５ｂは、圧力室２１ａ，２１ｂの幅（第１方向の長さ）とほぼ同じ幅を有する。幅広流路２５ａ，２５ｂは、対応する圧力室２１ａ，２１ｂと、第１方向の位置が一致している。

幅狭流路２４ａ及び幅広流路２５ａは、第２方向に第１圧力室２１ａと並んでいる。第２方向において第１圧力室２１ａと幅広流路２５ａとの間に、幅狭流路２４ａが配置されている。

幅狭流路２４ｂ及び幅広流路２５ｂは、第２方向に第２圧力室２１ｂと並んでいる。第２方向において第２圧力室２１ｂと幅広流路２５ｂとの間に、幅狭流路２４ｂが配置されている。

第２方向において第１共通流路３１と第１個別流路列２０Ａの第１圧力室２１ａとの間に、幅狭流路２４ａ及び幅広流路２５ａが配置されている。これら幅狭流路２４ａ及び幅広流路２５ａは、第１共通流路３１と第１個別流路列２０Ａの第１圧力室２１ａとを連通させている。

第２方向において第１共通流路３１と第１個別流路列２０Ａの第２圧力室２１ｂとの間に、幅狭流路２４ｂ及び幅広流路２５ｂが配置されている。これら幅狭流路２４ｂ及び幅広流路２５ｂは、第１共通流路３１と第１個別流路列２０Ａの第２圧力室２１ｂとを連通させている。

第２方向において第２共通流路３２と第２個別流路列２０Ｂの第１圧力室２１ａとの間に、幅狭流路２４ａ及び幅広流路２５ａが配置されている。これら幅狭流路２４ａ及び幅広流路２５ａは、第２共通流路３２と第２個別流路列２０Ｂの第１圧力室２１ａとを連通させている。

第２方向において第２共通流路３２と第２個別流路列２０Ｂの第２圧力室２１ｂとの間に、幅狭流路２４ｂ及び幅広流路２５ｂが配置されている。これら幅狭流路２４ｂ及び幅広流路２５ｂは、第２共通流路３２と第２個別流路列２０Ｂの第２圧力室２１ｂとを連通させている。

図３に示すように、圧力室２１ａ，２１ｂと、幅狭流路２４ａ，２４ｂと、幅広流路２５ａ，２５ｂとは、プレート１１ｅに形成された貫通孔（換言すると、後述する振動板１２ａとプレート１１ｅとの積層体に形成された凹部）で構成されている。

接続流路２３は、図３及び図４に示すように、プレート１１ｆ，１１ｇに形成された貫通孔で構成され、２つの圧力室２１（第１圧力室２１ａ及び第２圧力室２１ｂ）とノズル２２とを接続している。即ち、各個別流路２０において、２つの圧力室２１（第１圧力室２１ａ及び第２圧力室２１ｂ）は、接続流路２３を介して、１つのノズル２２に連通している。接続流路２３は、第３方向の一端（上端）２３ｘが圧力室２１ａ，２１ｂに連通し、第３方向の他端（下端）２３ｙがノズル２２に連通している。接続流路２３は、第３方向の一端２３ｘから他端２３ｙまで、第３方向に沿って延びている。接続流路２３は、圧力室２１ａ，２１ｂ及びノズル２２と連通し、圧力室２１ａ，２１ｂ及びノズル２２以外と連通していない。

接続流路２３は、図２に示すように、第３方向と直交する面において、Ｔ字状であり、対応する２つの圧力室２１（第１圧力室２１ａ及び第２圧力室２１ｂ）の第２方向の一端に跨って第１方向に延びる矩形部２３ｔと、矩形部２３ｔから、第２方向において圧力室２１ａ，２１ｂから離れる側に突出し、下面にノズル２２が設けられた凸部２３ｐとを有する。

図４に示すように、接続流路２３は、第２方向と直交する断面（第１方向及び第３方向に沿った断面）において、逆台形形状を有する。ノズル２２は、第１方向において２つの圧力室２１（第１圧力室２１ａ及び第２圧力室２１ｂ）の中央に配置されている。

ノズル２２は、図３及び図４に示すように、プレート１１ｈに形成された貫通孔で構成され、流路基板１１の下面に開口している。

ここで、プレート１１ｈが本発明の「第１プレート」に該当し、プレート１１ｇが本発明の「第２プレート」に該当する。プレート１１ｇは、図３に示すように、プレート１１ｈに対して第３方向に積層され、接続流路２３の他端２３ｙの一部を構成する貫通孔を有する。プレート１１ｇの当該貫通孔は、プレート１１ｈで覆われている。

接続流路２３の他端２３ｙ（接続流路２３の底部）は、第２方向に２つの領域に区分され、プレート１１ｈにより画定される第１領域Ｒ１と、第２方向に第１領域Ｒ１と並び、プレート１１ｇにより画定される第２領域Ｒ２とを含む。第１領域Ｒ１は、第２領域Ｒ２よりも下方に位置する。

第２方向において、プレート１１ｇは、これよりも上方に位置する６枚のプレート１１ａ〜１１ｆと同じ長さであるのに対し、プレート１１ｈは、他のプレート１１ａ〜１１ｇよりも短い。プレート１１ｈの第２方向の長さは、第１個別流路列２０Ａの圧力室２１と第２個別流路列２０Ｂの圧力室２１との間の隔壁Ｗの第２方向の長さと略同じである。隔壁Ｗの第２方向の長さは、例えば２〜４ｍｍである。

以上のような構成の個別流路２０が、各個別流路列２０Ａ，２０Ｂにおいて、第１方向に等間隔に並んでいる（図２参照）。

具体的には、図２に示すように、第１個別流路列２０Ａ及び第２個別流路列２０Ｂのそれぞれにおいて、各個別流路２０を構成する２つの圧力室２１ａ，２１ｂの組が第１方向に並び、複数の圧力室２１が第１方向に等間隔に並んでいる。第１個別流路列２０Ａにおける、第１方向に互いに隣接する２つの圧力室２１同士の第１方向の中心間距離Ｄａと、第２個別流路列２０Ｂにおける、第１方向に互いに隣接する２つの圧力室２１同士の第１方向の中心間距離Ｄｂとは、互いに同じ、第１距離Ｄ１である。第１距離Ｄ１は、例えば２０〜１００μｍである。

第１個別流路列２０Ａに属する複数の圧力室２１は、第２個別流路列２０Ｂに属する複数の圧力室２１に対し、第１方向に第１距離Ｄ１ずれて配置されている。具体的には、図２に示すように、第２個別流路列２０Ｂに属する複数の圧力室２１のうち、第１方向の一端（図２の上端）に位置する１つの圧力室２１は、第１個別流路列２０Ａに属する圧力室２１のいずれとも第２方向に重ならず、残りの圧力室２１は、それぞれ、第１個別流路列２０Ａに属する圧力室２１のいずれかと第２方向に重なっている。第１個別流路列２０Ａに属する複数の圧力室２１のうち、第１方向の他端（図２の下端）に位置する１つの圧力室２１は、第２個別流路列２０Ｂに属する圧力室２１のいずれとも第２方向に重ならず、残りの圧力室２１は、それぞれ、第２個別流路列２０Ｂに属する圧力室２１のいずれかと第２方向に重なっている。

第１個別流路列２０Ａに属するノズル２２は、第１個別流路列２０Ａに属する圧力室２１に対し、第２方向の他方（図２及び図３の右方）に配置されている。第２個別流路列２０Ｂに属するノズル２２は、第２個別流路列２０Ｂに属する圧力室２１に対し、第２方向の一方（図２及び図３の左方）に配置されている。図２に示すように、第１個別流路列２０Ａに属するノズル２２と、第２個別流路列２０Ｂに属するノズル２２とは、第２方向において第１個別流路列２０Ａに属する複数の圧力室２１と第２個別流路列２０Ｂに属する複数の圧力室２１との間で、第１方向に交互に配置されている。これらノズル２２は、第１方向に沿って一列に配列され、第１方向に等間隔に並んでいる。第１方向に互いに隣接する２つのノズル２２同士の第１方向の中心間距離Ｄｃは、上述した圧力室２１同士の第１方向の中心間距離Ｄａ，Ｄｂと同じ、第１距離Ｄ１である。

接続流路２３の凸部２３ｐも、ノズル２２と同様である。即ち、図２に示すように、第１個別流路列２０Ａに属する接続流路２３の凸部２３ｐと、第２個別流路列２０Ｂに属する接続流路２３の凸部２３ｐとは、第２方向において第１個別流路列２０Ａに属する複数の圧力室２１と第２個別流路列２０Ｂに属する複数の圧力室２１との間で、第１方向に交互に配置されている。これら凸部２３ｐは、第１方向に沿って一列に配列され、第１方向に等間隔に並んでいる。

アクチュエータ基板１２は、図３に示すように、プレート１１ｅの上面に固定されており、下から順に、振動板１２ａ、共通電極１２ｂ、複数の圧電体１２ｃ及び複数の個別電極１２ｄを含む。

振動板１２ａ及び共通電極１２ｂは、プレート１１ｅの上面の全域に配置され、プレート１１ｅに形成された全ての圧力室２１を覆っている。一方、圧電体１２ｃ及び個別電極１２ｄは、圧力室２１毎に設けられており、圧力室２１のそれぞれと第３方向に重なっている。

アクチュエータ基板１２は、さらに、絶縁膜１２ｉ及び複数の配線１２ｅを含む。

絶縁膜１２ｉは、二酸化シリコン（ＳｉＯ₂）等からなり、共通電極１２ｂの上面において圧電体１２ｃが設けられていない部分、圧電体１２ｃの側面、及び、個別電極１２ｄの上面を覆っている。絶縁膜１２ｉにおいて、個別電極１２ｄと第３方向に重なる部分には、貫通孔が設けられている。

複数の配線１２ｅは、絶縁膜１２ｉ上に形成されている。複数の配線１２ｅは、個別電極１２ｄ毎に設けられており、その先端が絶縁膜１２ｉの上記貫通孔に入り込むことで、対応する個別電極１２ｄと電気的に接続されている。各配線１２ｅは、アクチュエータ基板１２の第２方向の中央まで引き出され、配線基板（ＣＯＦ（Chip On Film）等。図示略）と電気的に接続されている。

図示を省略するが、配線基板は、第１方向に延び、複数の配線１２ｅのそれぞれと電気的に接続される複数の個別配線と、共通電極１２ｂと電気的に接続される共通配線とを有する。配線基板は、ドライバＩＣを実装し、制御部５（図１参照）に接続されている。

ドライバＩＣは、共通電極１２ｂの電位をグランド電位に維持する一方、制御部５（図１参照）からの制御信号に基づいて駆動信号を生成し、当該駆動信号を個別電極１２ｄに付与する。これにより、個別電極１２ｄの電位を、所定の駆動電位とグランド電位との間で変化させる。このとき、振動板１２ａ及び圧電体１２ｃにおいて個別電極１２ｄと圧力室２１とで挟まれた部分（アクチュエータ１２ｘ）が、圧力室２１に向かって凸となるように変形することにより、圧力室２１の容積が変化し、圧力室２１内のインクに圧力が付与され、ノズル２２からインクが吐出される。

ノズル２２からインクが吐出される際、共通流路３１，３２から各個別流路２０にインクが供給される。各個別流路２０に供給されたインクは、幅広流路２５ａ，２５ｂ及び幅狭流路２４ａ，２４ｂを通って圧力室２１ａ，２１ｂのそれぞれに流入する。当該インクは、圧力室２１ａ，２１ｂ内を第２方向に移動し、接続流路２３を通って第２方向の下方に移動して、ノズル２２から吐出される。

保護部材１３は、図３に示すように、アクチュエータ基板１２の上面に接着されている。保護部材１３は、下面に設けられた２つの凹部１３ｘと、第３方向に貫通した貫通孔１３ｙとを有する。

２つの凹部１３ｘは、それぞれ第１方向に延び、かつ、第２方向に並んでいる。２つの凹部１３ｘの一方には、第１個別流路列２０Ａに対応する複数のアクチュエータ１２ｘが収容されている。２つの凹部１３ｘの他方には、第２個別流路列２０Ｂに対応する複数のアクチュエータ１２ｘが収容されている。

貫通孔１３ｙは、保護部材１３の第２方向の中央において、第１方向に延びている。貫通孔１３ｙ内には、上述した配線基板（図示略）が配置されている。

なお、図４では、保護部材１３及びこれよりも上方にあるプレート１１ａ〜１１ｃの図示を省略している。

以上に述べたように、本実施形態に係るヘッド１では、複数の個別流路２０が、第１方向にそれぞれ延びる第１個別流路列２０Ａ及び第２個別流路列２０Ｂを形成し、かつ、各個別流路２０が、ノズル２２と、少なくとも２つの圧力室２１（第１圧力室２１ａ及び第２圧力室２１ｂ）と、ノズル２２と少なくとも２つの圧力室２１（第１圧力室２１ａ及び第２圧力室２１ｂ）とを接続する接続流路２３とを含む構成が適用されている。この場合において、本実施形態では、第１個別流路列２０Ａに属する複数のノズル２２と、第２個別流路列２０Ｂに属する複数のノズル２２とが、第１方向に等間隔に並んでいる（図２参照）。これにより、上記構成を適用した場合においても、用紙９上に形成されるドットの配置に偏りが生じず、画質の低下を抑制できる。

各個別流路列２０Ａ，２０Ｂにおいて、複数の圧力室２１が、第１方向に等間隔に並んでいる（図２参照）。各個別流路列２０Ａ，２０Ｂにおける、第１方向に互いに隣接する２つの圧力室２１同士の第１方向の中心間距離Ｄａ，Ｄｂと、個別流路列２０Ａ，２０Ｂに属する複数のノズル２２のうち、第１方向に互いに隣接する２つのノズル２２同士の第１方向の中心間距離Ｄｃとが、互いに同じ第１距離Ｄ１である。第１個別流路列２０Ａに属する複数の圧力室２１は、第２個別流路列２０Ｂに属する複数の圧力室２１に対し、第１方向に第１距離Ｄ１ずれて配置されている。各個別流路２０は、１つのノズル２２と、第１方向に互いに隣接する２つの圧力室２１（第１圧力室２１ａ及び第２圧力室２１ｂ）と、接続流路２３とを含む。各個別流路２０において、１つのノズル２２が、第１方向において２つの圧力室２１（第１圧力室２１ａ及び第２圧力室２１ｂ）の中央に配置されている。当該構成によれば、各個別流路２０において２つの圧力室２１（第１圧力室２１ａ及び第２圧力室２１ｂ）の第１方向の中央にノズル２２が配置されているため、２つの圧力室２１（第１圧力室２１ａ及び第２圧力室２１ｂ）からの吐出圧がノズル２２に均等に加わり、吐出が安定する。

第１個別流路列２０Ａに属する複数のノズル２２と、第２個別流路列２０Ｂに属する複数のノズル２２とが、第２方向において第１個別流路列２０Ａに属する複数の圧力室２１と第２個別流路列２０Ｂに属する複数の圧力室２１との間に配置されている（図２参照）。この場合、第１個別流路列２０Ａに属する複数のノズル２２と、第２個別流路列２０Ｂに属する複数のノズル２２とが、第２方向において第１個別流路列２０Ａに属する複数の圧力室２１と第２個別流路列２０Ｂに属する複数の圧力室２１とを挟む位置にある場合に比べ、第２方向に占めるノズル２２の領域を小さくでき、ノズル２２を構成する部品（本実施形態ではプレート１１ｈ）を第２方向に小型化できる。

第１個別流路列２０Ａに属する複数のノズル２２と、第２個別流路列２０Ｂに属する複数のノズル２２とが、第１方向に沿って一列に配列されている（図２参照）。ノズル２２が第１方向に沿って一列に配列されていない構成（例えば、千鳥状に配置され、２列に配列されている構成）では、第２方向を搬送方向として第１方向に延びる直線状のドットを用紙９上に形成する場合、個別流路列２０Ａ，２０Ｂ間でノズル２２からのインクの吐出タイミングを異ならせる必要がある。また、蛇行等により用紙９が搬送方向に対して傾いて搬送されると、上記のように個別流路列２０Ａ，２０Ｂ間で吐出タイミングを異ならせても、用紙９上のインクの着弾位置が所望の位置からずれ、画質が低下してしまう。この点、本実施形態では、ノズル２２が第１方向に沿って一列に配列されているため、上記のような問題を抑制できる。

接続流路２３の他端２３ｙは、プレート１１ｈにより画定される第１領域Ｒ１と、第２方向に第１領域Ｒ１と並び、プレート１１ｇにより画定される第２領域Ｒ２とを含む（図３参照）。この場合、プレート１１ｈの第２方向の長さを短くでき、プレート１１ｈの材料コストを低減できる。

第１共通流路３１と第２共通流路３２とを連結する連結流路３３が設けられており、共通流路３１，３２に対して共通のインク供給口３０が設けられている（図２及び図３参照）。この場合、第１共通流路３１と第２共通流路３２とに個別にインク供給口３０が設けられた場合に比べ、インク供給口３０に対するチューブ等の組付けが容易である。また、本実施形態は、各個別流路２０が１つのノズル２２と２つの圧力室２１（第１圧力室２１ａ及び第２圧力室２１ｂ）を含む構成であり、圧力室２１に対してノズル２２の数が少なく、解像度が落ち得るところ、２つの個別流路列２０Ａ，２０Ｂのノズル２２から同じ液体（共通のインク供給口３０から供給されたインク）を吐出させることで、解像度の低下を抑制できる。

＜第２実施形態＞
続いて、図５及び図６を参照し、本発明の第２実施形態について説明する。

第２実施形態（図５及び図６）に係るヘッド２０１は、各個別流路列２０Ａ，２０Ｂにおいて複数の圧力室２１が第１方向に等間隔に並んでいる点、及び、各個別流路列２０Ａ，２０Ｂにおける第１方向に互いに隣接する２つの圧力室２１同士の第１方向の中心間距離Ｄａ，Ｄｂと個別流路列２０Ａ，２０Ｂに属する複数のノズル２２のうち第１方向に互いに隣接する２つのノズル２２同士の第１方向の中心間距離Ｄｃとが互いに同じ第１距離Ｄ１である点において、第１実施形態（図２）に係るヘッド１と同じである。

ここで、第１実施形態（図２）では、第１個別流路列２０Ａに属する複数の圧力室２１が、第２個別流路列２０Ｂに属する複数の圧力室２１に対し、第１方向に第１距離Ｄ１ずれて配置されている。これに対し、第２実施形態（図５及び図６）では、第１個別流路列２０Ａに属する複数の圧力室２１が、第２個別流路列２０Ｂに属する複数の圧力室２１に対し、第１方向に第２距離Ｄ２（第１距離Ｄ１の半分の距離）ずれて配置されている。つまり、２つの個別流路列２０Ａ，２０Ｂ間における圧力室２１の第１方向のずれ量が、第１実施形態（図２）では各個別流路列２０Ａ，２０Ｂにおける圧力室２１同士の中心間距離Ｄａ，Ｄｂと同じ第１距離Ｄ１であるのに対し、第２実施形態（図５及び図６）では中心間距離Ｄａ，Ｄｂ（＝Ｄ１）の半分の第２距離Ｄ２となっている。

また、第２実施形態（図５及び図６）に係るヘッド２０１は、各個別流路２２０が１つのノズル２２と第１方向に互いに隣接する２つの圧力室２１（第１圧力室２１ａ及び第２圧力室２１ｂ）と接続流路２３とを含む点において、第１実施形態（図２）に係るヘッド１と同じである。

ここで、第１実施形態（図２）では、各個別流路２０において、１つのノズル２２が、第１方向において２つの圧力室２１（第１圧力室２１ａ及び第２圧力室２１ｂ）の中央に配置されている。これに対し、第２実施形態（図５及び図６）では、各個別流路２２０において、１つのノズル２２が、第１方向において２つの圧力室２１（第１圧力室２１ａ及び第２圧力室２１ｂ）の中央Ｏから第３距離Ｄ３（第１距離Ｄ１の１／４の距離）ずれた位置に配置されている。ノズル２２がずれる方向は、第１個別流路列２０Ａと第２個別流路列２０Ｂとで異なっている。具体的には、第２個別流路列２０Ｂに属する各個別流路２２０において、１つのノズル２２は、２つの圧力室２１の中央Ｏに対し、第１方向の一方（図５及び図６の上方）に位置し、第１個別流路列２０Ａに属する各個別流路２２０において、１つのノズル２２は、２つの圧力室２１の中央Ｏに対し、第１方向の他方（図５及び図６の下方）に位置する。

また、第１実施形態（図２及び図３）では、連結流路３３が、第１共通流路３１における第１方向の略中央の上端部と第２共通流路３２における第１方向の略中央の上端部とを互いに連結している。これに対し、第２実施形態（図５）では、連結流路３３が、第１共通流路３１における第１方向の一端（図５の上端）と第２共通流路３２における第１方向の一端（図５の上端）とを互いに連結している。第２実施形態（図５）において、連結流路３３は、共通流路３１，３２と同じ高さレベルにあり、共通流路３１，３２に対して第１方向の一方（図５の上方）に位置している。

第２実施形態において、インク供給口３０から連結流路３３に供給されたインクは、第２方向の一方（図５の左方）及び他方（図５の右方）に分流する。第２方向の一方に分流したインクは、第１共通流路３１における第１方向の一端に流入し、第１共通流路３１内を第１方向の他方（図５の下方）に向かって流れ、第１個別流路列２０Ａに属する複数の個別流路２２０に供給される。第２方向の他方に分流したインクは、第２共通流路３２における第１方向の一端に流入し、第２共通流路３２内を第１方向の他方（図５の下方）に向かって流れ、第２個別流路列２０Ｂに属する複数の個別流路２２０に供給される。

以上に述べたように、第２実施形態（図５）によれば、圧力室２１を構成する部品として既存の部品（各個別流路列２０Ａ，２０Ｂにおいて複数の圧力室２１が第１方向に等間隔に並び、第１個別流路列２０Ａに属する複数の圧力室２１が第２個別流路列２０Ｂに属する複数の圧力室２１に対して第１方向に第２距離Ｄ２ずれて配置された構成の部品：図３のプレート１１ｅ）を用い、ノズル２２及び接続流路２３を構成する部品（図３のプレート１１ｆ〜１１ｈ）を適宜変更することで、ヘッド２０１を製造できる。したがって、圧力室２１を構成する部品として新たな部品を用意する必要がなく、コストを低減できる。

２つの個別流路列２０Ａ，２０Ｂ間における圧力室２１の第１方向のずれ量（第２距離Ｄ２）が、第１実施形態（図２）におけるずれ量（第１距離Ｄ１）よりも小さい（図５参照）。これにより、第１方向に占める圧力室２１の領域を小さくでき、圧力室２１を構成する部品を第１方向に小型化できる。

また、第２実施形態では、連結流路３３が、共通流路３１，３２と同じ高さレベルにある。したがって、連結流路３３と共通流路３１，３２とが異なる高さレベルにある第１実施形態（図３参照）に比べ、流路基板１１の厚み（第３方向の長さ）を小さくできる。

＜第３実施形態＞
続いて、図７を参照し、本発明の第３実施形態について説明する。

第１実施形態（図３）では、接続流路２３が、２枚のプレート１１ｆ，１１ｇに形成された貫通孔で構成され、接続流路２３の他端２３ｙは、２枚のプレート１１ｆ，１１ｇのうちの１つのプレート１１ｈにより画定される第１領域Ｒ１と、第２方向に第１領域Ｒ１と並び、ノズル２２を構成する貫通孔が形成されたプレート１１ｇにより画定される第２領域Ｒ２とを含む。これに対し、第３実施形態（図７）では、接続流路２３が、１枚のプレート３１１ｆに形成された貫通孔で構成され、接続流路２３の他端２３ｙは、全領域が、ノズル２２を構成する貫通孔が形成されたプレート３１１ｇにより画定されている。

第３実施形態に係るヘッド３０１（図７）において、流路基板３１１は、第１実施形態（図３）と同様のプレート１１ａ〜１１ｅと、第１実施形態における２枚のプレート１１ｆ，１１ｇと代替されるプレート３１１ｆと、第１実施形態におけるプレート１１ｈと代替されるプレート３１１ｇとで構成されている。

第３実施形態では、プレート３１１ｇが本発明の「第１プレート」に該当し、プレート３１１ｆが本発明の「第２プレート」に該当する。プレート３１１ｆは、プレート３１１ｇに対して第３方向に積層され、接続流路２３を構成する貫通孔を有する。プレート３１１ｆの当該貫通孔は、プレート３１１ｇで覆われている。

第２方向において、プレート３１１ｆは、これよりも上方に位置する５枚のプレート１１ａ〜１１ｅと同じ長さであるのに対し、プレート３１１ｇは、他のプレート１１ａ〜１１ｅ，３１１ｆよりも短い。プレート３１１ｇの第２方向の長さは、例えば３〜５ｍｍである。

以上に述べたように、第３実施形態（図７）によれば、接続流路２３をプレート３１１ｆの貫通孔で構成し、接続流路２３の他端２３ｙの全領域をプレート３１１ｇで画定するという構成を採用することで、エッチング等により接続流路２３を容易に形成できる。

＜第４実施形態＞
続いて、図８を参照し、本発明の第４実施形態について説明する。

第１実施形態（図２）のヘッド１において、接続流路２３は、第３方向と直交する面において、Ｔ字状であり、対応する２つの圧力室２１（第１圧力室２１ａ及び第２圧力室２１ｂ）の第２方向の一端に跨って第１方向に延びる矩形部２３ｔと、矩形部２３ｔから、第２方向において圧力室２１ａ，２１ｂから離れる側に突出し、下面にノズル２２が設けられた凸部２３ｐとを有する。これに対し、第４実施形態（図８）のヘッド４０１において、接続流路２３は、第３方向と直交する面において、凸部２３ｐを有さず、対応する２つの圧力室２１（第１圧力室２１ａ及び第２圧力室２１ｂ）の第２方向の一端に跨って第１方向に延びる矩形部２３ｔのみを有し、矩形部２３ｔの中央にノズル２２が配置されている。

また、第１実施形態（図２）のヘッド１では、第１個別流路列２０Ａに属する複数のノズル２２と、第２個別流路列２０Ｂに属する複数のノズル２２とが、第１方向に沿って一列に配列されている。これに対し、第４実施形態（図８）のヘッド４０１では、第１個別流路列２０Ａに属する複数のノズル２２が、第１方向に沿って一列に配列され、第２個別流路列２０Ｂに属する複数のノズル２２が、第１個別流路列２０Ａのノズル２２の列と第２方向に隣接して、第１方向に沿って一列に配列されている。即ち、第４実施形態（図８）のヘッド４０１では、第１個別流路列２０Ａに属する複数のノズル２２と、第２個別流路列２０Ｂに属する複数のノズル２２とが、全体として、第１方向に千鳥状に配置され、第１方向に２列に配列されている。

第４実施形態（図８）によれば、上記の点において第１実施形態（図２）と異なるものの、その他において第１実施形態（図２）と同様の構成を有することで、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

＜変形例＞
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。

第１個別流路列に属する複数のノズルと、第２個別流路列に属する複数のノズルとが、第２方向において第１個別流路列に属する複数の圧力室と第２個別流路列に属する複数の圧力室とを挟む位置にあってもよい。

第１個別流路列に属する複数のノズルと第２個別流路列に属する複数のノズルとが第１方向に等間隔に並ぶ限り、各個別流路列における第１方向に互いに隣接する２つの圧力室同士の第１方向の中心間距離や、２つの個別流路列間における圧力室の第１方向のずれ量は、任意に変更可能である。

第１個別流路列及び／又は第２個別流路列において、他のノズルと第１方向に等間隔に並ばないノズルがあってもよい。即ち、本発明は、第１個別流路列及び第２個別流路列に属する、全てのノズルが第１方向に等間隔に並ぶことに限定されず、少なくとも一部のノズルが第１方向に等間隔に並べばよい。

２つの個別流路列間における圧力室の第１方向のずれ量として、第１実施形態では第１距離Ｄ１、第２実施形態では第２距離Ｄ２を例示しているが、当該ずれ量の対象となる圧力室は、第１方向に等間隔に並ぶノズルに対応する圧力室である。即ち、第１個別流路列及び第２個別流路列において、上記ずれ量に該当しない圧力室があってもよい。

例えば、図２において、第１個別流路列２０Ａに属する全ての圧力室２１が、第２個別流路列２０Ｂに属する全ての圧力室２１に対し、第１方向に「第１距離Ｄ１×２ｎ（ｎ：自然数）＋第１距離Ｄ１」ずれて配置されてもよい。この場合、第２個別流路列２０Ｂに属するノズル２２のうち、第１方向の一方（図２の上方）にある一部のノズル２２が、他のノズル２２と第１方向に等間隔に並ばないが、残りのノズル２２が第１方向に等間隔に並ぶことで、本発明の効果を得ることができる。

また例えば、図５において、第１個別流路列２０Ａに属する全ての圧力室２１が、第２個別流路列２０Ｂに属する全ての圧力室２１に対し、第１方向に「第１距離Ｄ１×２ｎ（ｎ：自然数）＋第２距離Ｄ２」ずれて配置されてもよい。この場合、第２個別流路列２０Ｂに属するノズル２２のうち、第１方向の一方（図５の上方）にある一部のノズル２２が、他のノズル２２と第１方向に等間隔に並ばないが、残りのノズル２２が第１方向に等間隔に並ぶことで、本発明の効果を得ることができる。

第１共通流路及び第２共通流路に対して共通の液体供給口が設けられることに限定されず、第１共通流路及び第２共通流路に対して個別の液体供給口が設けられてもよい。

個別流路列の数は、３以上であってもよい。

各個別流路に属するノズルの数は、上述の実施形態では１つであるが、２つ以上であってもよい。

各個別流路に属する圧力室の数は、上述の実施形態では２つであるが、３つ以上であってもよい。

液体吐出ヘッドは、ライン式に限定されず、シリアル式（紙幅方向と平行な走査方向に移動しつつノズルから吐出対象に対して液体を吐出する方式）であってもよい。

吐出対象は、用紙に限定されず、例えば布、基板等であってもよい。

ノズルから吐出される液体は、インクに限定されず、任意の液体（例えば、インク中の成分を凝集又は析出させる処理液等）であってよい。

本発明は、プリンタに限定されず、ファクシミリ、コピー機、複合機等にも適用可能である。また、本発明は、画像の記録以外の用途で使用される液体吐出装置（例えば、基板に導電性の液体を吐出して導電パターンを形成する液体吐出装置）にも適用可能である。

１；２０１；３０１；４０１ ヘッド（液体吐出ヘッド）
１１ｇ プレート（第２プレート）
１１ｈ プレート（第１プレート）
２０；２２０ 個別流路
２０Ａ 第１個別流路列
２０Ｂ 第２個別流路列
２１，２１ａ，２１ｂ 圧力室
２２ ノズル
２３ 接続流路
２３ｘ 一端
２３ｙ 他端
３０ インク供給口（液体供給口）
３１ 第１共通流路
３２ 第２共通流路
３３ 連結流路
３１１ｆ プレート（第２プレート）
３１１ｇ プレート（第１プレート）
Ｄ１ 第１距離
Ｄ２ 第２距離
Ｄ３ 第３距離
Ｒ１ 第１領域
Ｒ２ 第２領域

Claims (9)

1. 第１方向に配列された複数の個別流路から構成される第１個別流路列と、
   前記第１方向に配列された複数の前記個別流路から構成される第２個別流路列であって、前記第１方向と直交する第２方向において前記第１個別流路列と並ぶ第２個別流路列と、を備え、
   前記複数の個別流路は、それぞれ、ノズルと、前記ノズルに連通しかつ前記第１方向に並ぶ少なくとも２つの圧力室と、前記ノズルと前記少なくとも２つの圧力室とを接続する接続流路であって、前記第１方向及び前記第２方向と直交する第３方向の一端が前記少なくとも２つの圧力室に連通し、前記第３方向の他端が前記ノズルに連通する接続流路と、を含み、
   前記第１個別流路列に属する複数の前記ノズルと、前記第２個別流路列に属する複数の前記ノズルとが、前記第１方向に等間隔に並ぶことを特徴とする、液体吐出ヘッド。
2. 前記第１個別流路列及び前記第２個別流路列のそれぞれにおいて、複数の前記圧力室が、前記第１方向に等間隔に並び、
   前記第１個別流路列及び前記第２個別流路列のそれぞれにおける、前記第１方向に互いに隣接する２つの前記圧力室同士の前記第１方向の中心間距離と、前記第１個別流路列及び前記第２個別流路列に属する複数の前記ノズルのうち、前記第１方向に互いに隣接する２つの前記ノズル同士の前記第１方向の中心間距離とが、互いに同じ第１距離であり、
   前記第１個別流路列に属する前記複数の圧力室は、前記第２個別流路列に属する前記複数の圧力室に対し、前記第１方向に前記第１距離ずれて配置され、
   前記複数の個別流路は、それぞれ、１つの前記ノズルと、前記第１方向に互いに隣接する２つの前記圧力室と、前記接続流路と、を含み、前記１つのノズルが、前記第１方向において前記２つの圧力室の中央に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記第１個別流路列及び前記第２個別流路列のそれぞれにおいて、複数の前記圧力室が、前記第１方向に等間隔に並び、
   前記第１個別流路列及び前記第２個別流路列のそれぞれにおける、前記第１方向に互いに隣接する２つの前記圧力室同士の前記第１方向の中心間距離と、前記第１個別流路列及び前記第２個別流路列に属する複数の前記ノズルのうち、前記第１方向に互いに隣接する２つの前記ノズル同士の前記第１方向の中心間距離とが、互いに同じ第１距離であり、
   前記第１個別流路列に属する前記複数の圧力室は、前記第２個別流路列に属する前記複数の圧力室に対し、前記第１方向に前記第１距離の半分の距離である第２距離ずれて配置され、
   前記複数の個別流路は、それぞれ、１つの前記ノズルと、前記第１方向に互いに隣接する２つの前記圧力室と、前記接続流路と、を含み、前記１つのノズルが、前記第１方向において前記２つの圧力室の中央から前記第１距離の１／４の距離である第３距離ずれた位置に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記第２個別流路列に属する前記複数の個別流路のそれぞれにおいて、前記１つのノズルは、前記２つの圧力室の中央に対し、前記第１方向の一方に位置し、
   前記第１個別流路列に属する前記複数の個別流路のそれぞれにおいて、前記１つのノズルは、前記２つの圧力室の中央に対し、前記第１方向の他方に位置することを特徴とする、請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記第１個別流路列に属する複数の前記ノズルと、前記第２個別流路列に属する複数の前記ノズルとが、前記第２方向において前記第１個別流路列に属する複数の前記圧力室と前記第２個別流路列に属する複数の前記圧力室との間に配置されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記第１個別流路列に属する複数の前記ノズルと、前記第２個別流路列に属する複数の前記ノズルとが、前記第１方向に沿って一列に配列されていることを特徴とする、請求項５に記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記ノズルを構成する貫通孔が形成された第１プレートと、
   前記第１プレートに対して前記第３方向に積層され、前記接続流路を構成する穴が形成された第２プレートと、を備え、
   前記接続流路の前記第３方向の他端は、前記第１プレートにより画定される第１領域と、前記第２方向に前記第１領域と並び、前記第２プレートにより画定される第２領域と、を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
8. 前記ノズルを構成する貫通孔が形成された第１プレートと、
   前記第１プレートに対して前記第３方向に積層され、前記接続流路を構成する貫通孔が形成された第２プレートと、を備え、
   前記接続流路の前記第３方向の他端は、全領域が前記第１プレートにより画定されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
9. 前記第１個別流路列に属する前記複数の個別流路に連通する第１共通流路と、
   前記第２個別流路列に属する前記複数の個別流路に連通する第２共通流路と、
   前記第１共通流路と前記第２共通流路とを連結する連結流路と、を備え、
   前記連結流路に液体供給口が設けられたことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。

Images