JP2021192988A - 液体吐出ヘッド、およびそれを用いた記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、液体吐出ヘッド内の温度差を小さくできる液体吐出ヘッド、およびそれを用いた記録装置を提供することにある。【解決手段】本発明の液体吐出ヘッドは、複数の吐出孔、および複数の加圧室を有する第１流路部材と、第１統合流路２２および第２統合流路２６を有する、第１流路部材の上に積層されている第２流路部材と、複数の加圧部とを含んでいる液体吐出ヘッドであって、平面視したとき、第１統合流路２２は、加圧室配置領域１１Ｃよりも第１方向に配置されているとともに、第２方向に伸びており、かつ第２方向の端に第１端部２２ｈを含んでおり、第２統合流路２６は、加圧室配置領域１１Ｃよりも第３方向に配置されているとともに、第４方向に伸びており、かつ第４方向の端に第２端部２６ｈを含んでおり、第１端部２２ｈおよび第２端部２６ｈの下方において、第１流路部材と第２流路部材とが接合されている。【選択図】図６

Description

本発明は、液体吐出ヘッド、およびそれを用いた記録装置に関する。

従来、印刷用ヘッドとして、例えば、液体を記録媒体上に吐出することによって、各種の印刷を行なう液体吐出ヘッドが知られている。液体吐出ヘッドは、例えば、液体を吐出する吐出孔と、吐出孔から液体が吐出されるように液体を加圧する加圧室と、加圧室に液体を供給する第１共通流路と、加圧室から液体を回収する第２共通流路とを備えたものが知られている。液体が滞留することで流路のつまり等が生じ難いように、吐出を行なわないときにも、液体は、第１共通流路から加圧室を通って第２共通流路に流れるようになっており、外部も含めて液体を循環させることが知られている。また、そのような液体吐出ヘッドにおいて、複数の第１共通流路および複数の第２共通流路を、液体吐出ヘッドの短手方向に伸びる形状にするとともに、液体吐出ヘッドの長手方向に交互に配置することが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２００９−１４３１６８号公報

特許文献１に記載されているような液体吐出ヘッドでは、液体吐出ヘッドの長手方向の端部に位置する第１共通流路あるいは第２共通流路と繋がっている加圧室は、液体吐出ヘッドの長手方向の中央部などに位置する加圧室と比較して、外部環境の温度の影響を受けやすくなってしまう。液体の特性（例えば、粘度）には、基本的に温度特性があるため、加圧室内の液体に温度差があると、加圧室から吐出される液体の吐出特性（吐出量や吐出速度）に差が生じるため、記録精度が悪くなるという問題があった。

したがって、本発明の目的は、液体吐出ヘッド内の温度差を小さくできる液体吐出ヘッド、およびそれを用いた記録装置を提供することにある。

本発明の液体吐出ヘッドは、複数の吐出孔、および該複数の吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の加圧室を有する第１流路部材と、前記複数の加圧室から液体を回収する第１統合流路および前記複数の加圧室に液体を供給する第２統合流路を有する、前記第１流路部材の上に積層されている第２流路部材と、前記複数の加圧室をそれぞれ加圧する複数の加圧部とを含んでいる液体吐出ヘッドであって、平面視したとき、前記複数の加圧室は、加圧室配置領域に配置されており、前記第１統合流路は、前記加圧室配置領域よりも第１方向に配置されているとともに、前記第１方向と交差している第２方向に伸びており、かつ前記加圧室配置領域よりも前記第２方向に配置されている第１端部流路を含んでおり、前記第２統合流路は、前記加圧室配置領域よりも、前記第１方向と反対方向である第３方向に配置されているとともに、前記２方向と反対方向である第４方向に伸びており、かつ前記加圧室配置領域よりも前記第４方向に配置されている第２端部流路を含んでおり、前記第１端部の下方において、前記第１流路部材と前記第２流路部材とが接合されているか、前記第１流路部材の上面が前記第１端部の下側の面となっているかのいずれかであり、前記第２端部の下方において、前記第１流路部材と前記第２流路部材とが接合されているか、前記第１流路部材の上面が前記第２端部の下側の面となっているかのいずれかであるこ
とを特徴とする。

また、本発明の液体吐出ヘッドは、複数の吐出孔、該複数の吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の加圧室、該複数の加圧室から液体を回収する第１統合流路および前記複数の加圧室に液体を供給する第２統合流路を有する流路部材と、前記複数の加圧室をそれぞれ加圧する複数の加圧部とを含んでいる液体吐出ヘッドであって、平面視したとき、前記複数の加圧室は、加圧室配置領域に配置されており、平面内において、前記第１統合流路は、前記加圧室配置領域よりも第１方向に配置されているとともに、前記第１方向と交差している第２方向に伸びており、かつ前記加圧室配置領域よりも前記第２方向に配置されている第１端部流路を含んでおり、前記第２統合流路は、前記加圧室配置領域よりも、前記第１方向と反対方向である第３方向に配置されているとともに、前記２方向と反対方向である第４方向に伸びており、かつ前記加圧室配置領域よりも前記第４方向に配置されている第２端部流路を含んでいることを特徴とする。

さらに、本発明の記録装置は、前記液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記液体吐出ヘッドを制御する制御部を備えていることを特徴とする。

本発明の液体吐出ヘッドによれば、液体吐出ヘッド内の温度差を小さくできる。

（ａ）は、本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッドを含む記録装置の側面図であり、（ｂ）は平面図である。 （ａ）は、図１の液体吐出ヘッドの要部であるヘッド本体の平面図であり、（ｂ）は、（ａ）から第２流路部材を除いた平面図である。 図２（ｂ）の一部の拡大平面図である。 図２（ｂ）の一部の拡大平面図である。 （ａ）は、図４のＶ−Ｖ線に沿った部分縦断面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）のヘッド本体の部分縦断面図ある。 （ａ）は、図２（ａ）の模式的な平面図であり、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の他の実施形態の液体吐出ヘッドの模式的な平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の他の実施形態の液体吐出ヘッドの模式的な平面図である。

図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッド２を含む記録装置である（カラーインクジェット）プリンタ１の概略の側面図であり、図１（ｂ）は、概略の平面図である。プリンタ１は、記録媒体である印刷用紙Ｐを搬送ローラ８０Ａから搬送ローラ８０Ｂへと搬送することにより、印刷用紙Ｐを液体吐出ヘッド２に対して相対的に移動させる。制御部８８は、画像や文字のデータに基づいて、液体吐出ヘッド２を制御して、記録媒体Ｐに向けて液体を吐出させ、印刷用紙Ｐに液滴を着弾させて、印刷用紙Ｐに印刷などの記録を行なう。

本実施形態では、液体吐出ヘッド２はプリンタ１に対して固定されており、プリンタ１はいわゆるラインプリンタとなっている。本発明の記録装置の他の実施形態としては、液体吐出ヘッド２を、印刷用紙Ｐの搬送方向に交差する方向、例えば、ほぼ直交する方向に往復させるなどして移動させる動作と、印刷用紙Ｐの搬送を交互に行なう、いわゆるシリアルプリンタが挙げられる。

プリンタ１には、印刷用紙Ｐとほぼ平行となるように平板状の（ヘッド搭載）フレーム７０が固定されている。フレーム７０には図示しない２０個の孔が設けられており、２０個の液体吐出ヘッド２がそれぞれの孔の部分に搭載されていて、液体吐出ヘッド２の、液体を吐出する部位が印刷用紙Ｐに面するようになっている。液体吐出ヘッド２と印刷用紙Ｐとの間の距離は、例えば０．５〜２０ｍｍ程度とされる。５つの液体吐出ヘッド２は、１つのヘッド群７２を構成しており、プリンタ１は、４つのヘッド群７２を有している。

液体吐出ヘッド２は、図１（ａ）の手前から奥へ向かう方向、図１（ｂ）の上下方向に細長い長尺形状を有している。この長い方向を長手方向と呼ぶことがある。１つのヘッド群７２内において、３つの液体吐出ヘッド２は、印刷用紙Ｐの搬送方向に交差する方向、例えば、ほぼ直交する方向に沿って並んでおり、他の２つの液体吐出ヘッド２は搬送方向に沿ってずれた位置で、３つの液体吐出ヘッド２の間にそれぞれ一つずつ並んでいる。液体吐出ヘッド２は、各液体吐出ヘッド２で印刷可能な範囲が、印刷用紙Ｐの幅方向に（印刷用紙Ｐの搬送方向に交差する方向に）繋がるように、あるいは端が重複するように配置されており、印刷用紙Ｐの幅方向に隙間のない印刷が可能になっている。

４つのヘッド群７２は、記録用紙Ｐの搬送方向に沿って配置されている。各液体吐出ヘッド２には、図示しない液体タンクから液体（インク）が供給される。１つのヘッド群７２に属する液体吐出ヘッド２には、同じ色のインクが供給されるようになっており、４つのヘッド群で４色のインクが印刷できる。各ヘッド群７２から吐出されるインクの色は、例えば、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）である。このようなインクを、制御部８８で制御して印刷すれば、カラー画像が印刷できる。

プリンタ１に搭載される液体吐出ヘッド２の個数は、単色で、１つの液体吐出ヘッド２で印刷可能な範囲を印刷するのなら１つでもよい。ヘッド群７２に含まれる液体吐出ヘッド２の個数や、ヘッド群７２の個数は、印刷する対象や印刷条件により適宜変更できる。例えば、さらに多色の印刷をするためにヘッド群７２の個数を増やしてもよい。また、同色で印刷するヘッド群７２を複数配置して、搬送方向に交互に印刷することで、印刷速度（搬送速度）を速くすることができる。また、同色で印刷するヘッド群７２を複数準備して、搬送方向と交差する方向にずらして配置して、印刷用紙Ｐの幅方向の解像度を高くしてもよい。

さらに、色の付いたインクを印刷する以外に、印刷用紙Ｐの表面処理をするために、コーティング剤などの液体を印刷してもよい。

プリンタ１は、記録媒体である印刷用紙Ｐに印刷を行なう。印刷用紙Ｐは、給紙ローラ８０Ａに巻き取られた状態になっており、２つのガイドローラ８２Ａの間を通った後、フレーム７０に搭載されている液体吐出ヘッド２の下側を通り、その後２つの搬送ローラ８２Ｂの間を通り、最終的に回収ローラ８０Ｂに回収される。印刷する際には、搬送ローラ８２Ｂを回転させることで印刷用紙Ｐは、一定速度で搬送され、液体吐出ヘッド２によって印刷される。回収ローラ８０Ｂは、搬送ローラ８２Ｂから送り出された印刷用紙Ｐを巻き取る。搬送速度は、例えば、５０ｍ／分とされる。各ローラは、制御部８８によって制御されてもよいし、人によって手動で操作されてもよい。

記録媒体は、印刷用紙Ｐ以外に、布などでもよい。また、プリンタ１を、印刷用紙Ｐの代わりに搬送ベルトを搬送する形態にし、記録媒体は、ロール状のもの以外に、搬送ベルト上に置かれた、枚葉紙や裁断された布、木材、タイルなどにしてもよい。さらに、液体吐出ヘッド２から導電性の粒子を含む液体を吐出するようにして、電子機器の配線パターンなどを印刷してもよい。またさらに、液体吐出ヘッド２から反応容器などに向けて所定量の液体の化学薬剤や化学薬剤を含んだ液体を吐出させて、反応させるなどして、化学薬
品を作製してもよい。

また、プリンタ１に、位置センサ、速度センサ、温度センサなどを取り付け、制御部８８が、各センサからの情報から分かるプリンタ１各部の状態に応じて、プリンタ１の各部を制御してもよい。特に、液体吐出ヘッド２から吐出される液体の吐出特性（吐出量や吐出速度など）が外部の影響を受けるようであれば、液体吐出ヘッド２の温度や液体タンクの液体の温度、液体タンクの液体が液体吐出ヘッド２に加えている圧力に応じて、液体吐出ヘッド２において液体を吐出させる駆動信号を変えるようにしてもよい。

次に、本発明の一実施形態の液体吐出ヘッド２について説明する。図２（ａ）は、図１に示された液体吐出ヘッド２の要部であるヘッド本体２ａを示す平面図である。図２（ｂ）は、ヘッド本体２ａから第２流路部材６を除いた状態の平面図である。図３および図４は、図２（ｂ）の拡大平面図である。図５（ａ）は、図４のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図である。図５（ｂ）は、ヘッド本体２ａの第１共通流路２０の開口２０ａ付近における、第１共通流路２０に沿った部分縦断面図である。図６（ａ）は、図２（ａ）に示したヘッド本体２ａの模式的な平面図である。

各図は、図面を分かり易くするために次のように描いている。図２〜４では、他のものの下方にあって破線で描くべき流路などを実線で描いている。図２（ａ）では、第１流路部材４内の流路については、ほとんど省略し、加圧室１０の配置のみを示している。

液体吐出ヘッド２は、ヘッド本体２ａ以外に、金属製の筐体や、ドライバＩＣ、配線基板などを含んでいてもよい。また、ヘッド本体２ａは、第１流路部材４と、第１流路部材４に液体を供給する第２流路部材６と、加圧部である変位素子５０が作り込まれている圧電アクチュエータ基板４０とを含んでいる。ヘッド本体２ａは、一方方向に長い平板形状を有しており、その方向を長手方向と言うことがある。また、第２流路部材６は、支持部材の役割を果たしており、ヘッド本体２ａは、第２流路部材６の長手方向の両端部のそれぞれでフレーム７０に固定される。

ヘッド本体２ａを構成する第１流路部材４は、平板状の形状を有しており、その厚さは０．５〜２ｍｍ程度である。第１流路部材４の第１の主面である加圧室面４−１には、加圧室１０が平面方向に多数並んで配置されている。第１流路部材４の第２の主面である吐出孔面４−２には、液体が吐出される吐出孔８が平面方向に多数並んで配置されている。吐出孔８は、それぞれ加圧室１０と繋がっている。以下において、加圧室面４−１は、吐出孔面４−２に対して、上方に位置しているものとして説明をする。

第１流路部材４には、複数の第１共通流路２０および複数の第２共通流路２４が、第１方向に沿って伸びるように配置されている。また、第１共通流路２０と第２共通流路２４とは、第１方向と交差する方向である第２方向に交互に並んでいる。

第１共通流路２０の両側に沿って加圧室１０が並んでおり、片側１列ずつ、合計２列の加圧室列１１Ａを構成している。第１共通流路２０とその両側に並んでいる加圧室１０とは、第１個別流路１２を介して繋がっている。

第２共通流路２４の両側に沿って加圧室１０が並んでおり、片側１列ずつ、合計２列の加圧室列１１Ａを構成している。第１統合流路２２とその両側に並んでいる加圧室１０とは、第２個別流路１４を介して繋がっている。なお、以下で、第１共通流路２０と第２共通流路２４とを合わせて、共通流路と呼ぶことがある。

別の表現をすれば、加圧室１０は仮想線上に並んで配置されており、仮想線の一方の側
に沿って第１共通流路２０が伸びており、仮想線の他方の側に沿って第２共通流路２４が伸びている。本実施形態では、加圧室１０が並んでいる仮想線は直線状であるが、曲線状や折れ線状であってもよい。

以上のような構成により、第１流路部材４においては、第２共通流路２４に供給された液体は、第２共通流路２４に沿って並んでいる加圧室１０に流れ込み、一部の液体は吐出孔８から吐出され、他の一部の液体は、加圧室１０に対して第２共通流路２４と反対側に位置している第１共通流路２０に流れ込み、第１流路部材４から外部に排出される。

第１共通流路２０の両側に第２共通流路２４が、第２共通流路２４の両側に第１共通流路２０が配置されていることにより、１つの加圧室列１１Ａに対して、１つの第１共通流路２０および１つの第２共通流路２４が繋がっており、別の加圧室列１１Ａに対して、別の第１共通流路２０および別の第２共通流路２４が繋がっている場合と比較して、第１共通流路２０および第２共通流路２４の数を約半分位にできるので好ましい。第１共通流路２０および第２共通流路２４の数が少なくて済む分、加圧室１０の数を増やして高解像度化したり、第１共通流路２０や第２共通流路２４を太くして、吐出孔８からの吐出特性の差を小さくしたり、ヘッド本体２ａの平面方向の大きさを小さくすることができる。

第１共通流路２０に繋がっている第１個別流路１２の第１共通流路２０側の部分に加わる圧力は、圧力損失の影響で、第１共通流路２０内の第１個別流路１２の位置により変わる。第２共通流路２４に繋がっている第２個別流路１４側の部分に加わる圧力は、圧力損失の影響で、第２共通流路２４内の第２個別流路１４の位置により変わる。第１共通流路２０の外部への開口２０ａを第１方向の一方の端部に配置し、第２共通流路２４の外部への開口２４ａを第１方向の他方の端部に配置すれば、各第１個別流路１２および各第２個別流路１４の配置による圧力の差が打ち消されるように作用し、各吐出孔８に加わる圧力の差を小さくできる。なお、第１共通流路２０の開口２０ａ、および第２共通流路２４の開口２４ａはともに、加圧室面４−１に開口している。

吐出しない状態では、吐出孔８には液体のメニスカスが保持されている。吐出孔８において液体の圧力が負圧（液体を第１流路部材４に引き込もうとする状態）になっていることで、液体の表面張力とつり合ってメニスカスが保持できる。正圧が大きくなれば、液体はあふれ出し、負圧が大きくなれば、液体が第１流路部材４内に引き込まれてしまい、液体が吐出可能な状態を維持できない。そのため、第２共通流路２４から第１共通流路２０に液体を流した際における、吐出孔８での液体の圧力の差が大きくなり過ぎないようにする必要がある。

第１共通流路２０の吐出孔面４−２側の壁面は、第１ダンパ２８Ａとなっている。第１ダンパ２８Ａの一方の面は、第１共通流路２０に面しており、他方の面はダンパ室２９に面している。ダンパ室２９があることにより、第１ダンパ２８Ａは変形可能になっており、変形することで第１共通流路２０の体積を変えることができる。液体を吐出させるために加圧室１０内の液体が加圧されると、その圧力の一部は、液体を通じて第１共通流路２０に伝わってくる。これにより、第１共通流路２０内の液体が振動し、その振動が、元の加圧室１０や、他の加圧室１０に伝わって、液体の吐出特性を変動させる流体クロストークが生じることがある。第１ダンパ２８Ａが存在すると、第１共通流路２０に伝わってきた液体の振動で第１ダンパ２８Ａが振動し、減衰することで、第１共通流路２０内の液体の振動は持続され難くなるので、流体クロストークの影響を小さくできる。また、第１ダンパ２８Ａは、液体の給排を安定化させる役目も果たす。

第２共通流路２４の加圧室面４−１側の壁面は、第２ダンパ２８Ｂとなっている。第２ダンパ２８Ｂの一方の面は、第２共通流路２４に面しており、他方の面はダンパ室２９に
面している。第２ダンパ２８Ｂも、第１ダンパ２８Ａと同様に、流体クロストークの影響を小さくできる。また、第２ダンパ２８Ｂは、液体の給排を安定化させる役目も果たす。

加圧室１０は、加圧室面４−１に面して配置されており、変位素子５０からの圧力を受ける加圧室本体１０ａと、加圧室本体１０ａの下から吐出孔面４−２に開口している吐出孔８に繋がる部分流路であるディセンダ１０ｂとを含んだ中空の領域である。加圧室本体１０ａは、直円柱形状であり、平面形状は円形状である。平面形状が円形状であることにより変位素子５０が同じ力で変形させた場合の変位量、および変位により生じる加圧室１０の体積変化を大きくできる。ディセンダ１０ｂは、直径が加圧室本体１０ａより小さい、直円柱形状であり、断面形状は円形状である。また、ディセンダ１０ｂは、加圧室面４−１から見たときに、加圧室本体１０ａ内に納まる位置に配置されている。

複数ある加圧室１０は、加圧室面４−１において、千鳥状に配置されている。複数ある加圧室１０は、第１方向に沿った複数の加圧室列１１Ａを構成している。各加圧室列１１Ａでは、加圧室１０が、ほぼ等間隔で配置されている。隣り合っている加圧室列１１Ａに属する加圧室１０は、第１方向に前記間隔の半分ずれて配置されている。別の表現をすれば、ある加圧室列１１Ａに属する加圧室１０は、その隣に位置する加圧室列１１Ａに属する、連続する２つの加圧室１０に対して、第１方向のほぼ中央に位置している。

これにより、１つ置きの加圧室列１１Ａに属している加圧室１０は、第２方向に沿って配置されることになり、加圧室行１１Ｂを構成している。

本実施形態では、第１共通流路２０は５１本、第２共通流路２４は５０本であり、加圧室列１１Ａは１００列である。（ここでは、後述のダミー加圧室１０Ｄのみで構成されているダミー加圧室列１１Ｄは、上述の加圧室列１１Ａの数に含めていない。また、直接的に繋がっているのがダミー加圧室１０Ｄだけである第２共通流路２４は、上述の第２共通流路２４の数に含めていない。）また、各加圧室列１１Ａには１６個の加圧室１０が含まれている。上述のように、加圧室１０は千鳥状に配置されているため、加圧室行１１Ｂの行数は、３２行となる。

複数ある加圧室１０は、吐出孔面４−２において、第１方向および第２方向に沿った格子状に配置されている。複数ある吐出孔８は、第１方向に沿った複数の吐出孔列９Ａを構成している。吐出孔列９Ａと加圧室列１１Ａとは、ほぼ同じ位置に配置されている。

加圧室１０の面積重心と、加圧室１０と繋がっている吐出孔８とは第１方向にずらされて配置されている。１つの加圧室列１１Ａ内では、ずらされる方向は同じ方向であり、隣り合う加圧室列１１Ａでは、ずらされる方向は逆方向になっている。これにより、２行の加圧室行１１Ｂに属する加圧室１０から繋がっている吐出孔８は、第２方向に沿って配置された１行の吐出孔行９Ｂを構成している。

したがって、本実施形態では、吐出孔列９Ａは１００列であり、吐出孔行９Ｂは１６行である。

加圧室本体１０ａの面積重心と、加圧室本体１０ａから繋がっている吐出孔８とは、ほぼ第１方向に位置がずれている。ディセンダ１０ｂは、加圧室本体１０ａに対して、吐出孔８の方向にずれた位置に配置されている。加圧室本体１０ａの側壁と、ディセンダ１０ｂの側壁とは接するように配置されており、これにより加圧室本体１０ａ内での液体の滞留を起き難くすることができる。

吐出孔８は、ディセンダ１０ｂの中央部に配置されている。ここで中央部とは、ディセ
ンダ１０ｂの面積重心を中心とする、ディセンダ１０ｂの直径の半分の円内の領域のことである。

第１個別流路１２と加圧室本体１０ａとの接続部は、加圧室本体１０ａの面積重心に対して、ディセンダ１０ｂとは反対側に配置されている。これにより、ディセンダ１０ｂから流れ込んだ液体は、加圧室本体１０ａ全体に広がった後と、第１個別流路１２に向かうように流れるため、加圧室本体１０ａ内に液体の滞留が生じ難い。

第２個別流路１４は、ディセンダ１０ｂの吐出孔面４−２側の面から、平面方向に引き出されて第２共通流路２４と繋がっている。引き出される方向は、加圧室本体１０ａに対して、ディセンダ１０ｂがずらされる方向と同じである。

第１方向と第２方向（ヘッド本体２ａの長手方向）とが成す角度は直角からずれている。このため、第１方向に沿って配置されている吐出孔列９Ａに属する吐出孔８同士は、その直角からのずれた角度の分、第２方向にずれて配置される。そして、吐出孔列９Ａが第２方向に並んで配置されるので、異なる吐出孔列９Ａに属する吐出孔８は、その分、第２方向にずれて配置される。これらが合わさって、第１流路部材４の吐出孔８は、第２方向に一定間隔で並んで配置されており、これにより、吐出した液体により形成される画素で所定の範囲を埋めるように印刷ができる。

１つの吐出孔列９Ａに属する吐出孔８の配置は、第１方向に沿って完全に一直線上に配置すれば、上述のように所定範囲を埋め尽くすように印刷が可能である。ただし、そのように配置した場合に、プリンタ１に液体吐出ヘッド２を設置する際に生じる第２方向に直交する方向と搬送方向とのずれが、印刷精度に与える影響が大きくなる。そのため、上述の一直線上の吐出孔８の配置から、隣り合う吐出孔列９Ａの間で、吐出孔８を入れ替えて配置するのが好ましい。

本実施形態では、吐出孔８の配置は次のようになっている。図３において、吐出孔８を第２方向と直交する方向に投影すると、仮想直線Ｒの範囲に３２個の吐出孔８が投影され、仮想直線Ｒ内で各吐出孔８は３６０ｄｐｉの間隔に並ぶ。これにより、仮想直線Ｒに直交する方向に印刷用紙Ｐを搬送して印刷すれば、３６０ｄｐｉの解像度で印刷できる。仮想直線Ｒ内に投影される吐出孔８は、１列の吐出孔列９Ａに属する吐出孔８すべて（１６個）と、その吐出孔列９Ａの両隣に位置する２つの吐出孔列９Ａに属する吐出孔８半分（８個）ずつである。各吐出孔行９Ｂでは、吐出孔８は、２２．５ｄｐｉの間隔で並んでいる（３６０／１６＝２２．５のため）。

第１共通流路２０および第２共通流路２４は、吐出孔８が直線状に並んでいる範囲では、直線になっており、直線がずれる吐出孔８の間で平行にずれている。第１共通流路２０および第２共通流路２４において、このずれる箇所が少ないので、流路抵抗が小さくなっている。また、この平行にずれる部分は、加圧室１０と重ならない位置に配置されているので、加圧室１０毎に吐出特性の変動を小さくできる。

第２方向の両方の端の１列（すなわち合わせて２列）の加圧室列１１Ａには、通常の加圧室１０と第１ダミー加圧室１０Ｄとが含まれている（そのため、この加圧室列１１Ａをダミー加圧室列１１Ｄと言うことがある）。また、ダミー加圧室列１１Ｄのさらに外側には、ダミー加圧室１０Ｄのみが並んでいる１列（すなわち、両端で合わせて２列）のダミー加圧室列１１Ｄが配置されている。第２方向の両方の端に１本ずつ（すなわち合わせて２本）ある流路は、通常の第１共通流路２４と同じ形状をしているが、直接的には加圧室１０とは繋がっておらず、ダミー加圧室１０Ｄとしか繋がっていない。

第１流路部材４は、第１共通流路２０および第２共通流路２４からなる共通流路群の第２方向の外側の位置に、第１方向に伸びている、端部流路３０を有している。端部流路３０は、加圧室面４−１に並んでいる第１共通流路２０の開口２０ａのさらに外側に配置されている開口３０ｃと、加圧室面４−１に並んでいる第２共通流路２４の開口２４ａのさらに外側に配置されている開口３０ｄとを繋いでいる流路であり、端部流路３０の流路抵抗は、第１共通流路２０および第２共通流路２４の流路抵抗よりも小さくなっている。端部流路３０については後で詳述する。

第２流路部材６は、第１流路部材４の加圧室面４−１に接合されており、第２共通流路２４に液体を供給する第２統合流路２６と、第１共通流路２０の液体を回収する第１統合流路２２とを有している。第２流路部材６の厚さは、第１流路部材４よりも厚く、５〜３０ｍｍ程度である。

第２流路部材６は、第１流路部材４の加圧室面４−１の圧電アクチュエータ基板４０が接続されていない領域で接合されている。より具体的には、圧電アクチュエータ基板４０を囲むように接合されている。このようにすることで、圧電アクチュエータ基板４０に、吐出した液体の一部がミストとなって付着するのを抑制できる。また、第１流路部材４を外周で固定することになるので、第１流路部材４が変位素子５０の駆動にともなって振動して、共振などが生じることを抑制できる。

また、第２流路部材６の中央部で、貫通孔６ｃが上下に貫通している。貫通孔６ｃは、圧電アクチュエータ基板４０を駆動する駆動信号を伝達するＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などの配線部材が通される。なお、貫通孔６ｃの第１流路部材４側は、短手方向の幅が広くなっている拡幅部６ｃａとなっており、圧電アクチュエータ基板４０から短手方向の両側に伸びる配線部材は、拡幅部６ｃａで曲げられて上方に向かい、貫通孔６を抜ける。なお、拡幅部６ｃａに広がる部分の凸部は、配線部材を傷つけるおそれがあるので、Ｒ形状にしておくのが好ましい。

第１統合流路２２を、第１流路部材４とは別の、第１流路部材４より厚い第２流路部材６に配置することで、第１統合流路２２の断面積を大きくすることができ、それにより第１統合流路２２と第１共通流路２０とが繋がっている位置の差による圧力損失の差を小さくできる。第１統合流路２２の流路抵抗（より正確には第１統合流路２２のうちで、第１共通流路２０と繋がっている範囲の流路抵抗）は、第１共通流路２０の１／１００以下にするのが好ましい。

第２統合流路２６を、第１流路部材４とは別の、第１流路部材４より厚い第２流路部材６に配置することで、第２統合流路２６の断面積を大きくすることができ、それにより第２統合流路２６と第２共通流路２４とが繋がっている位置の差による圧力損失の差を小さくできる。第２統合流路２６の流路抵抗（より正確には第２統合流路２６のうちで、第１統合流路２２と繋がっている範囲の流路抵抗）は、第２共通流路２４の１／１００以下にするのが好ましい。

第１統合流路２２を第２流路部材６の短手方向の一方の端に配置し、第２統合流路２６を第２流路部材６の短手方向の他方の端に配置し、それぞれの流路を第１流路部材４側に向かわせて、それぞれ第１共通流路２０および第２共通流路２４と繋げる構造にする。このようにすることで、第１統合流路２２および第２統合流路２６の断面積を大きく（つまり流路抵抗を小さく）できるともに、第２流路部材６で、第１流路部材４の外周を固定して剛性を高くし、さらに、配線部材の通る貫通孔６ｃを設けることができる。

第２流路部材６は、第２流路部材のプレート６ａと６ｂとが積層されて構成されている
。プレート６ｂの上面には、第１統合流路２２のうち第２方向に伸びている流路抵抗の低い部分である第１統合流路本体２２ａとなる溝と、第２統合流路２６のうち第２方向に伸びている流路抵抗の低い部分である第２統合流路本体２６ａとなる溝が配置されている。

第１統合流路本体２２ａとなる溝から、下方（第１流路部材４の方向）に向かって複数の第１接続流路２２ｂが伸びており、加圧室面４−１上に開口している第１共通流路の開口２０ａに繋がっている。各第１接続流路２２ｂの間は仕切り６ｂａで区切られている（つまり、第１接続流路２２ｂの第１共通流路２０側は分岐している）。これにより、第２流路部材６と第１流路部材４との接続の剛性を高くできる。さらに、第２方向において、仕切り６ｂａの長さは、第１接続流路２２ｂの長さより長くなっていることで、第２流路部材６と第１流路部材４との接続の剛性をより高くできる。

第２統合流路本体２６ａとなる溝から、下方（第１流路部材４の方向）に向かって複数の第２接続流路２６ｂが伸びており、加圧室面４−１上に開口している第２共通流路の開口２４ａに繋がっている。各第２接続流路２６ｂの間は仕切り６ｂｂで区切られている（つまり、第２接続流路２６ｂの第２共通流路２４側は分岐している）。これにより、第２流路部材６と第１流路部材４との接続の剛性を高くできる。さらに、第２方向において、仕切り６ｂｂの長さは、第２接続流路２６ｂの長さより長くなっていることで、第２流路部材６と第１流路部材４との接続の剛性をより高くできる。

プレート６ａには、第１統合流路２２の第２方向の一方の端には、開口２２ｃが設けられている。プレート６ａには、第２統合流路２６の第２方向の他方の端には、開口２６ｃが設けられている。液体は、第２統合流路２６の開口２６ｃから供給され、第１統合流路２２の開口２２ｃから回収されるが、供給と回収を逆にしてもよい。

第１統合流路２２および第２統合流路２６には、ダンパを設けて、液体の吐出量の変動に対して液体の供給、あるいは排出が安定するようにしてもよい。また、第１統合流路２２および第２統合流路２６内に、フィルタを設けることにより、異物や気泡が、第１流路部材４に入り込み難くしてもよい。

第１流路部材４の上面である加圧室面４−１には、変位素子５０を含む圧電アクチュエータ基板４０が接合されており、各変位素子５０が加圧室１０上に位置するように配置されている。圧電アクチュエータ基板４０は、加圧室１０によって形成された加圧室群とほぼ同一の形状の領域を占有している。また、各加圧室１０の開口は、流路部材４の加圧室面４−１に圧電アクチュエータ基板４０が接合されることで閉塞される。圧電アクチュエータ基板４０は、ヘッド本体２ａと同じ方向に長い長方形状である。また、圧電アクチュエータ基板４０には、各変位素子５０に信号を供給するためのＦＰＣなどの信号伝達部が接続されている。第２流路部材６には、中央で、上下に貫通している貫通孔６ｃがあり、信号伝達部は貫通孔６ｃを通って制御部８８と電気的に繋がれる。信号伝達部は、圧電アクチュエータ基板４０の一方の長辺の端から他方の長辺の端に向かうように短手方向に伸びる形状にし、信号伝達部に配置される配線が短手方向に沿って伸び、長手方向に並ぶようにすれば、配線間の距離をとりやすくなり、好ましい。

圧電アクチュエータ基板４０の上面における各加圧室１０に対向する位置には個別電極４４がそれぞれ配置されている。

流路部材４は、複数のプレートが積層された積層構造を有している。流路部材４の加圧室面４−１側から順に、プレート４ａからプレート４ｌまでの１２枚のプレートが積層されている。これらのプレートには多数の孔や溝が形成されている。孔や溝は、例えば、各プレートを金属で作製し、エッチングで形成できる。各プレートの厚さは１０〜３００μ
ｍ程度であることにより、形成する孔の形成精度を高くできる。プレート４ｆ〜ｉは、同じ形状のプレートであり、それらは１枚のプレートで構成してもよいが、孔を精度よく形成するため、４枚のプレートで構成している。各プレートは、これらの孔が互いに連通して第１共通流路２０などの流路を構成するように、位置合わせして積層されている。

平板状の流路部材４の加圧室面４−１には、加圧室本体１０ａが開口しており、圧電アクチュエータ基板４０が接合されている。また、加圧室面４−１には、第２共通流路２４に液体を供給する開口２４ａ、および第１共通流路２０から液体を回収する開口２０ａが開口している。流路部材４の、加圧室面４−１と反対側の面である吐出孔面４−２には吐出孔８が開口している。なお、加圧室面４−１にさらにプレートを積層して、加圧室本体１０ａの開口を塞ぎ、その上に圧電アクチュエータ基板４０を接合してもよい。そのようにすれば、吐出する液体が圧電アクチュエータ基板４０に接する可能性を低減することができ、信頼性をより高くできる。

液体を吐出する構造としては、加圧室１０と吐出孔８とがある。加圧室１０は、変位素子５０に面している加圧室本体１０ａと、加圧室本体１０ａより断面積が小さいディセンダ１０ｂから成っている。加圧室本体１０ａは、プレート４ａに形成されており、ディセンダ１０ｂは、プレート４ｂ〜ｋに形成された孔が重ねられ、さらにノズルプレート４ｌで（吐出孔８以外の部分を）塞がれて成っている。

加圧室本体１０ａには、第１個別流路１２が繋がっており、第１個別流路１２は、第１共通流路２０に繋がっている。第１個別流路１２は、プレート４ｂを貫通する円形状の孔と、プレート４ｃにおいて平面方向に伸びている貫通溝と、プレート４ｄを貫通する円形状の孔とを含んでいる。第１共通流路２０はプレート４ｆ〜ｉに形成された孔が重ねられ、さらに上側をプレート４ｅで、下側をプレート４ｊで塞がれて成っている。

ディセンダ１０ｂには、第２個別流路１４が繋がっており、第２個別流路１４は、第２共通流路２４に繋がっている。第２個別流路１４は、プレート４ｊにおいて平面方向に伸びている貫通溝である。第２共通流路２４はプレート４ｆ〜ｉに形成された孔が重ねられ、さらに上側をプレート４ｅで、下側をプレート４ｊで塞がれて成っている。

液体の流れについて、まとめると、第２統合流路２６に供給された液体は、第２共通流路２４および第２個別流路１４を順に通って加圧室１０に入り、一部の液体は吐出孔８から吐出される。吐出されなかった液体は、第１個別流路１２を通って、第１共通流路２０に入った後、第１統合流路２２に入り、ヘッド本体２の外部に排出される。

圧電アクチュエータ基板４０は、圧電体である２枚の圧電セラミック層４０ａ、４０ｂからなる積層構造を有している。これらの圧電セラミック層４０ａ、４０ｂはそれぞれ２０μｍ程度の厚さを有している。すなわち、圧電アクチュエータ基板４０の圧電セラミック層４０ａの上面から圧電セラミック層４０ｂの下面までの厚さは４０μｍ程度である。圧電セラミック層４０ａと圧電セラミック層４０ｂの厚さの比は、３：７〜７：３、好ましく４：６〜６：４にされる。圧電セラミック層４０ａ、４０ｂのいずれの層も複数の加圧室１０を跨ぐように延在している。これらの圧電セラミック層４０ａ、４０ｂは、例えば、強誘電性を有する、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系、ＮａＮｂＯ_３系、ＢａＴｉＯ_３系、（ＢｉＮａ）ＮｂＯ_３系、ＢｉＮａＮｂ_５Ｏ_１５系などのセラミックス材料からなる。

圧電アクチュエータ基板４０は、Ａｇ−Ｐｄ系などの金属材料からなる共通電極４２およびＡｕ系などの金属材料からなる個別電極４４を有している。共通電極４２の厚さは２μｍ程度であり、個別電極４４の厚さは、１μｍ程度である。

個別電極４４は、圧電アクチュエータ基板４０の上面における各加圧室１０に対向する位置に、それぞれ配置されている。個別電極４４は、平面形状が加圧室本体１０ａより一回り小さく、加圧室本体１０ａとほぼ相似な形状を有している個別電極本体４４ａと、個別電極本体４４ａから引き出されている引出電極４４ｂとを含んでいる。引出電極４４ｂの一端の、加圧室１０と対向する領域外に引き出された部分には、接続電極４６が形成されている。接続電極４６は例えば銀粒子などの導電性粒子を含んだ導電性樹脂であり、５〜２００μｍ程度の厚さで形成されている。また、接続電極４６は、信号伝達部に設けられた電極と電気的に接合されている。

また、圧電アクチュエータ基板４０の上面には、共通電極用表面電極（不図示）が形成されている。共通電極用表面電極と共通電極４２とは、圧電セラミック層４０ａに配置された、図示しない貫通導体を通じて、電気的に接続されている。

詳細は後述するが、個別電極４４には、制御部８８から信号伝達部を通じて駆動信号が供給される。駆動信号は、印刷媒体Ｐの搬送速度と同期して一定の周期で供給される。

共通電極４２は、圧電セラミック層４０ａと圧電セラミック層４０ｂとの間の領域に面方向のほぼ全面にわたって形成されている。すなわち、共通電極４２は、圧電アクチュエータ基板４０に対向する領域内のすべての加圧室１０を覆うように延在している。共通電極４２は、圧電セラミック層４０ａ上に個別電極４４からなる電極群を避ける位置に形成されている共通電極用表面電極に、圧電セラミック層４０ａを貫通して形成されたビアホールを介して繋がっていて、接地され、グランド電位に保持されている。共通電極用表面電極は、複数の個別電極４４と同様に、制御部８８と直接あるいは間接的に接続されている。

圧電セラミック層４０ａの個別電極４４と共通電極４２とに挟まれている部分は、厚さ方向に分極されており、個別電極４４に電圧を印加すると変位する、ユニモルフ構造の変位素子５０となっている。より具体的には、個別電極４４を共通電極４２と異なる電位にして圧電セラミック層４０ａに対してその分極方向に電界を印加したとき、この電界が印加された部分が、圧電効果により歪む活性部として働く。この構成において、電界と分極とが同方向となるように、制御部８８により個別電極４４を共通電極４２に対して正または負の所定電位にすると、圧電セラミック層４０ａの電極に挟まれた部分（活性部）が、面方向に収縮する。一方、非活性層の圧電セラミック層４０ｂは電界の影響を受けないため、自発的には縮むことがなく活性部の変形を規制しようとする。この結果、圧電セラミック層４０ａと圧電セラミック層４０ｂとの間で分極方向への歪みに差が生じて、圧電セラミック層４０ｂは加圧室１０側へ凸となるように変形（ユニモルフ変形）する。

続いて、液体の吐出動作について、説明する。制御部８８からの制御でドライバＩＣなどを介して、個別電極４４に供給される駆動信号により、変位素子５０が駆動（変位）させられる。本実施形態では、様々な駆動信号で液体を吐出させることができるが、ここでは、いわゆる引き打ち駆動方法について説明する。

あらかじめ個別電極４４を共通電極４２より高い電位（以下、高電位と称す）にしておき、吐出要求がある毎に個別電極４４を共通電極４２と一旦同じ電位（以下、低電位と称す）とし、その後所定のタイミングで再び高電位とする。これにより、個別電極４４が低電位になるタイミングで、圧電セラミック層４０ａ、４０ｂが元の（平らな）形状に戻り（始め）、加圧室１０の容積が初期状態（両電極の電位が異なる状態）と比較して増加する。これにより、加圧室１０内の液体に負圧が与えられる。そうすると、加圧室１０内の液体が固有振動周期で振動し始める。具体的には、最初、加圧室１０の体積が増加し始め
、負圧は徐々に小さくなっていく。次いで加圧室１０の体積は最大になり、圧力はほぼゼロとなる。次いで加圧室１０の体積は減少し始め、圧力は高くなっていく。その後、圧力がほぼ最大になるタイミングで、個別電極４４を高電位にする。そうすると最初に加えた振動と、次に加えた振動とが重なり、より大きい圧力が液体に加わる。この圧力がディセンダ内を伝搬し、吐出孔８から液体を吐出させる。

つまり、高電位を基準として、一定期間低電位とするパルスの駆動信号を個別電極４４に供給することで、液滴を吐出できる。このパルス幅は、加圧室１０の液体の固有振動周期の半分の時間であるＡＬ（Acoustic Length）とすると、原理的には、液体の吐出速度
および吐出量を最大にできる。加圧室１０の液体の固有振動周期は、液体の物性、加圧室１０の形状の影響が大きいが、それ以外に、圧電アクチュエータ基板４０の物性や、加圧室１０に繋がっている流路の特性からの影響も受ける。

液体の吐出特性を安定させるために、ヘッド本体２ａは、温度を一定にするようコントロールされる。また、液体の粘度が低くなる方が、吐出や液体の循環が安定するため、温度は、基本的には常温以上にされる。そのため、基本的には加熱することになるが、環境温度が高い場合は、冷却することもある。以下では環境温度に対して加熱する場合について説明するが、冷却する場合も同様になる。

温度を一定に保つためには、液体吐出ヘッド２にヒータを設けたり、供給する液体を温度調節したものにする。いずれにしても、環境温度と、目標とする温度に差がある場合、ヘッド本体２ａの長手方向（第２方向）の端部からの放熱が多くなるため、第２方向の中央部に位置する加圧室１０の中の液体の温度に対して、第２方向の端および第４方向の端に位置する加圧室１０の温度は低くなりやすい。各加圧室１０内の液体の温度、あるいは変位素子５０の温度に差があると、それらは液滴の吐出特性に差が生じる原因になるので、印刷精度が低下することがあった。

本実施形態の詳細について、図６（ａ）を用いて説明する。加圧室配置領域１１Ｃは、加圧室１０が配置されている領域である。より詳細には、ヘッド本体２ａに存在するすべての加圧室１０を含む凸形状の領域のうちで、面積が最も小さい領域である。図６（ａ）では、概略の平行四辺形の領域を示している。

第１統合流路２２は、少なくとも第２方向における、加圧室１０の存在する範囲（すなわち、加圧室配置領域１１Ｃの範囲）において、加圧室配置領域１１Ｃよりも第１方向に配置されている第１延在部２２ｇを含んでいる。第１延在部２２ｇは、第２方向に伸びている。第１延在部２２ｇの第２方向の端は、第１統合流路２２の一部である第１端部２２ｈに繋がっている。第１端部２２ｈは、加圧室配置領域１１Ｃよりも第２方向に伸びて配置されている。

第２統合流路２６は、少なくとも第４方向（第２方向と逆の方向）における、加圧室１０の存在する範囲（すなわち、加圧室配置領域１１Ｃの範囲）において、加圧室配置領域１１Ｃよりも第３方向（第１方向と逆の方向）に配置されている第２延在部２６ｇを含んでいる。第２延在部２６ｇは、第４方向に伸びている。第２延在部２６ｇの第４方向の端は、第２統合流路２６の一部である第２端部２６ｈに繋がっている。第２端部２６ｈは、加圧室配置領域１１Ｃよりも第４方向に伸びて配置されている。

流路中を液体が循環すると、流路の周囲の第１流路部材４および第２流路部材６が直接的に温められる。また、その熱は、温められた部分から周囲に熱伝導で広がっていき、ヘッド本体２ａ全体が暖められる。

ヘッド本体２ａの第２方向の端部および第４方向の端部は、平面視した際のヘッド本体２ａの短辺の分、表面積が広いので熱が逃げやすく、ヘッド本体２ａの第２方向の中央部に比べて、温度が低くなりやすい。また、ヘッド本体２ａの第２方向の端部および第４方向の端部は、プリンタに取り付ける部分となることが多く、プリンタに熱が伝わることによっても温度が低くなる。

ヘッド本体２ａの第２方向の端部では、第２流路部材６内に第１端部２２ｈが伸びており、第２流路部材６と第１流路部材４とが、第１端部２２ｈの下方において接合されている。このため、第１端部２２ｈに流れる液体の熱が、第２流路部材６から第１流路部材４に伝わるため、第１流路部材４の温度を均等化できる。

また、本実施形態では、第１端部２２ｈの下方の第２流路部材６は、ダンパのためなどの空隙は配置されておらず、中実になっている。これにより熱伝導性が高くなっているので、第１流路部材４の温度をより均等化できる。なお、ここで言う中実には、接着剤の逃がし溝など、例えば、幅１ｍｍ、あるいは５００μｍ以下で、深さ５００μｍ以下の微小な空隙は存在していてもよい。また、第１端部２２ｈの下方の第１流路部材４が中実であれば、第１流路部材４の温度を、より均等化できる。

また、第１端部２２ｈの下側の面が、第１流路部材４の上面（加圧室面４−１）となるようすれば、第１端部２２ｈに流れる液体の熱が、第２流路部材６から第１流路部材４に直接伝わることで、より伝わりやすくなるため、第１流路部材４の温度をより均等化できる。この場合、第１端部２２ｈは、第２流路部材６の下側に開口した溝状の構造で形成され、第１流路部材４を第２流路部材６に接合することで、その溝は、第１流路部材４で塞がれて、管状の第１端部２２ｈとなる。

また、第１端部２２ｈの流路を、下方（第１流路部材４）側に向かわせ、一旦第１流路部材４内に設けた流路に繋げ、再度第２流路部材６内の流路に繋げた後、開口２２ｃを介して外部と接続するようにしてもよい。

ヘッド本体２ａの第４方向の端部では、第２流路部材６内に第２端部２６ｈが伸びており、第２流路部材６と第１流路部材４とが、第２端部２６ｈの下方において接合されている。このため、第２端部２６ｈに流れる液体の熱が、第２流路部材６から第１流路部材４に伝わるため、第１流路部材４の温度を均等化できる。

また、本実施形態では、第２端部２６ｈの下方の第２流路部材６は、中実になっている。これにより、熱伝導性が高くなっているので、第１流路部材４の温度を、より均等化できる。また、第２端部２６ｈの下方の第１流路部材４が中実であれば、第１流路部材４の温度を、より均等化できる。

また、第２端部２６ｈの下側の面が、第１流路部材４の上面（加圧室面４−１）となるようすれば、第２端部２６ｈに流れる液体の熱が、第２流路部材６から第１流路部材４に直接伝わることで、より伝わりやすくなるため、第１流路部材４の温度をより均等化できる。

また、第２端部２６ｈの流路を、一旦第１流路部材４内に設けた流路に繋げ、再度第２流路部材６内の流路に繋げた後、開口２６ｃを介して外部と接続するようにしてもよい。

第１端部２２ｈおよび第２端部２６ｈの付近の第２流路部材６および第１流路部材４の構造は、第１端部２２ｈおよび第２端部２６ｈの下方だけでなく、少なくとも第２方向における第１端部２２ｈおよび第２端部の存在している範囲のどこかで、ヘッド本体２ａの
短手方向に渡って中実な部分を設けておくのが、温度の均等化に対して好ましい。

第１端部２２ｈは、単に加圧室配置領域１１Ｃよりも第２方向に伸びているだけでなく、第３方向に伸びていることで、ヘッド本体２ａの第２方向の端部からの影響を、加圧室配置領域１１Ｃに伝わり難くできる。ここで、第３方向に伸びているとは、第１方向ではなく第３方向に伸びていることを意味し、より詳細には、第３方向に対する角度が９０度より小さいこと意味する。

第１端部２２ｈが、加圧室配置領域１１Ｃの中央よりも第３方向に伸びていれば、ヘッド本体２ａの第２方向の端部からの影響を、加圧室配置領域１１Ｃに伝わり難くできる。加圧室配置領域１１Ｃの中央よりも第３方向に伸びているとは、加圧室配置領域１１Ｃにおける、第２方向と直交する方向の中央よりも第３方向に位置している部分があるという意味である。具体的には、図６（ｂ）のように、第１端部１２２ｈが、加圧室配置領域１１Ｃにおける第２方向と直交する方向の中央を示す仮想直線Ｌ１よりも第３方向に位置している部分があることを示している。

第２端部２６ｈについても同様に、第２端部２６ｈが、加圧室配置領域１１Ｃの中央よりも第１方向に伸びていれば、ヘッド本体２ａの第４方向の端部からの影響を、加圧室配置領域１１Ｃに伝わり難くできる。図６（ｂ）には、第１端部１２６ｈが、加圧室配置領域１１Ｃにおける第２方向と直交する方向の中央を示す仮想直線Ｌ１よりも第１方向に位置している部分が存在する形態を示している。

また、図６（ｃ）に示すように、第１端部２２２ｈが、加圧室配置領域１１Ｃよりも第３方向に伸びていれば、ヘッド本体２ａの第２方向の端部からの影響を、加圧室配置領域１１Ｃにより伝わり難くできる。加圧室配置領域１１Ｃよりも第３方向に伸びているとは加圧室配置領域１１Ｃにおける、第２方向と直交する方向の最も離れている仮想直線Ｌ２よりも第３方向に位置している部分があるという意味である。

第２端部２６ｈについても同様に、図６（ｃ）に示すように、第２端部２２６ｈが、加圧室配置領域１１Ｃよりも第１方向に伸びていれば、ヘッド本体２ａの第４方向の端部からの影響を、加圧室配置領域１１Ｃにより伝わり難くできる。加圧室配置領域１１Ｃよりも第１方向に伸びているとは加圧室配置領域１１Ｃにおける、第２方向と直交する方向の最も離れている仮想直線Ｌ３よりも第１方向に位置している部分があるという意味である。

第２流路部材６は矩形形状であり、第２方向は、その矩形形状の第１の対向する２辺と、略平行になっている。ここで、略平行とは、成す角度が５度以下であることを意味する。第１方向は、その矩形形状の、第１の対向する２辺とは異なる第２の対向する２辺に対して傾いている。そして、その傾きは第２方向に向かっている。その結果、第２方向の端に配置されている加圧室１０は、第３方向の端では、第１方向の端よりも、第４方向に配置されることになる（図３参照）。この部分は、第１端部２２ｈが第３方向に伸びていたとしても、第１統合流路２２と第２統合流路２６との間の流路がない部分に対応している。すなわち、ヘッド本体２ａの第２方向の端の温度の影響をより受けやすい部分であり、その部分が、第４方向に引っ込んで配置されているため、その温度の影響を受け難くできる。このような配置の関係は、第４方向の端でも同様になるので、第４方向の端においても、その温度の影響を受け難くできる。

第１延在部２２ｇは、加圧室配置領域１１Ｃに沿って、第２方向に延在している。第１延在部２２ｇは、加圧室配置領域１１Ｃの少なくとも第１方向側の辺に渡って延在しているのが好ましい。これにより、加圧室配置領域１１Ｃの温度をより均等化できる。第１延
在部２２ｇは、加圧室配置領域１１Ｃの第１方向側の辺よりも、第４方向に伸びていれば、ヘッド本体２ａの第４方向の端部からの温度の影響を受けに難くなるので好ましい。しかし、第１共通流路２０の開口２０ａよりも第４方向に伸びていても、その部分は、液体の循環の経路から外れるので、液体があまり入れ替わらず、温度均等化への寄与も比較的小さい。また、液体が滞留することで、液体中の顔料が沈降しやすくなるなどの影響が生じることもある。

そこで、流路部材４の、加圧室配置領域１１Ｃより第４方向側に端部流路３０を設ける。端部流路３０の開口３０ｃは、第１共通流路２０の開口２０ａよりも第４方向側に配置されており、第１共通流路２０の開口２０ａよりも第４方向に伸びている第１延在部２２ｇに流れる液体が端部流路３０を通って循環するようにできる。

第２延在部２６ｇについても同様にできる。すなわち、流路部材４の、加圧室配置領域１１Ｃより第２方向側に端部流路３０を設ける。端部流路３０の開口３０ｄは、第２共通流路２４の開口２４ａよりも第２方向側に配置されており、第２共通流路２４の開口２４ａよりも第２方向に伸びている第２延在部２６ｇに流れる液体が端部流路３０を通って循環するようにできる。

図７（ａ）は、本発明の他の実施形態のヘッド本体の模式的な平面図であり、図６（ａ）と同じ部分を表している。ここで、第１端部３２２ｈと加圧室配置領域１１Ｃとが第２方向に重なっている領域での、第２方向に沿った距離を考える。

第１端部３２２ｈの第３方向側での、第２方向に沿った距離Ｄ１３［ｍｍ］は、第１端部３２２ｈの第１方向側での、第２方向に沿った距離Ｄ１１［ｍｍ］よりも短くなっている。これにより、第１端部３２２ｈの第３方向側で途切れていることにより、ヘッド本体の第２方向の端部の温度の影響を受けやすくなっている部位が、距離の近い第１端部３２２ｈにより、温度の影響を受け難くできる。

第２端部３２６ｈの第１方向側での、第２方向に沿った距離Ｄ２１［ｍｍ］は、第２端部３２６ｈの第３方向側での、第２方向に沿った距離Ｄ２３［ｍｍ］よりも短くなっている。これにより、第２端部３２６ｈの第１方向側で途切れていることにより、ヘッド本体の第４方向の端部の温度の影響を受けやすくなっている部位が、距離の近い第２端部３２６ｈにより、温度の影響を受け難くできる。

図７（ｂ）は、本発明の他の実施形態のヘッド本体の模式的な平面図であり、図６（ａ）と同じ部分を表している。

第１端部４２２ｈと加圧室配置領域１１Ｃとの間の第２方向に沿った距離Ｄ１［ｍｍ］は、第２端部４２６ｈと加圧室配置領域１１Ｃとの間の第２方向に沿った距離Ｄ２［ｍｍ］よりも短くなっている。液体は、外部から第２統合流路に供給され、第１流路部材を通った後、第１統合流路を通り、外部に回収される。したがって、第２端部４２６ｈを通った後、温度の下がった液体が第１端部４２２ｈを通ることになる。そこで、上述のような配置にすることで、第１端部４２２ｈを通る液体の温度が少し低くなっても、その差が、加圧室配置領域１１Ｃに影響し難くできる。

第１端部４２２ｈと加圧室配置領域１１Ｃとの間の第２方向に沿った距離Ｄ１［ｍｍ］は、第１端部４２２ｈと加圧室配置領域１１Ｃとの間の第２方向に沿った距離の平均距離のことである。より詳細には、距離Ｄ１［ｍｍ］は、第１端部４２２ｈと加圧室配置領域１１Ｃとが第２方向に重なっている領域での、第２方向に沿った距離である。図７（ｂ）では、距離Ｄ１［ｍｍ］は、第１端部４２２ｈの第３方向側での、第２方向に沿った距離
Ｄ１３［ｍｍ］と、第１端部４２２ｈの第１方向側での、第２方向に沿った距離Ｄ１１［ｍｍ］の算術平均である。

第２端部４２６ｈと加圧室配置領域１１Ｃとの間の第２方向に沿った距離Ｄ２［ｍｍ］は、第２端部４２６ｈと加圧室配置領域１１Ｃとの間の第２方向に沿った距離の平均距離のことであり。図７（ｂ）では、距離Ｄ２［ｍｍ］は、第２端部４２６ｈの第１方向側での、第２方向に沿った距離Ｄ２１［ｍｍ］と、第２端部４２６ｈの第３方向側での、第２方向に沿った距離Ｄ２３［ｍｍ］の算術平均である。

図７（ｃ）は、本発明の他の実施形態のヘッド本体の模式的な平面図であり、図６（ａ）と同じ部分を表している。

第１端部５２２ｈは、上流である第１延在部側よりも、下流である外部への開口側の方が、断面積が小さくなっている。また、第２端部５２６ｈは、上流である外部への開口側よりも、下流である第２延在部側の方が、断面積が小さくなっている。このため、第１端部５２２ｈの平均断面積は、第２端部５２６ｈの平均断面積よりも小さくなっている。液体は、第２流路部材６よりも熱伝導率が小さいので、太い部分は熱伝導による外部への熱のロスが小さくできる。これにより、温度低下が大きくなる下流側の温度低下を抑制できる。

ヘッド本体２ａでは、第１流路部材４の、加圧室配置領域１１Ｃの第２方向の外側および第４方向の外側に、端部流路３０が設けられている。端部流路３０は、共通流路（第１共通流路２０および第２共通流路）よりも流路抵抗が低くなっている。端部流路３０の流路抵抗が低いため、端部流路３０に流れる液体の時間当たりの流量は、共通流路に流れる液体の時間当たりの流量よりも多くなる。このため、ヘッド本体２ａの第２方向の端部からの放熱が大きくても、端部流路３０を横切るように温度が伝わり難いので、加圧室配置領域１１Ｃ内の温度差を小さくできる。共通流路の流路抵抗は、端部流路３０の流路抵抗の２倍以上、特に３倍以上であるのが好ましい。

また、第１流路部材４中で端部流路３０を流れる液体により温度低下が抑制できるだけでなく、端部流路３０が存在することで、液体の滞留が起き難いように第１延在部２２ｇを第４方向側に伸ばして配置することができ、液体の滞留が起き難いように第２延在部２６ｇを第２方向側に伸ばして配置することができる。

なお、共通流路の流路抵抗とは、１つの第２共通流路２４の開口２４ｂから、１つの第１共通流路２０の開口２０ａまでの流路抵抗のことである。本実施形態では、１本の第２共通流路２４に供給された液体は、２列の加圧室列１１Ａの加圧室に流れ込み、さらに２本の第１共通流路２０に流れ込む。逆に、１本の第１共通流路２０には、２本の第２共通流路２４からの液体が流れ込む。この関係から、共通流路の流路抵抗は、１本の第２共通流路２４に供給された液体が、２列の加圧室列１１Ａの加圧室に流れ込み、さらに第１共通流路２０の２倍の流路抵抗に流れ込んだ場合の流路抵抗と同じになる。すなわち、共通流路の流路抵抗は、第２共通流路２４の流路抵抗＋（個別流路の流路抵抗／１６＋第１共通流路２４の流路抵抗×２）／２であり、第１共通流路２０の流路抵抗＋第２共通流路２４の流路抵抗＋個別流路の流路抵抗／３２であり、第１共通流路２０の流路抵抗＋第２共通流路２４の流路抵抗＋２列の加圧室列１１Ａの流路抵抗のことである。

本実施形態では、端部流路３０は、加圧室配置領域１１Ｃの両側にそれぞれ設けられており、温度の安定化のためには両側に設ける方がよいが、片側だけであっても、その片側において温度を安定化することができる。

ヘッド本体２ａとプリンタ１との固定をヘッド本体２ａの第２方向の端部で行なう場合、ヘッド本体２ａの両端部からプリンタ１への熱伝導が大きくなるため、そのようなヘッド本体２ａでは、端部流路３０を設ける必要性が高くなる。

端部流路３０には、流路の幅が、共通流路の幅よりも広い幅広部３０ａが設けられており、幅広部３０ａの加圧室側４−１には第３ダンパ２８ｃが設けられている。第３ダンパ２８Ｃは、一方の面が幅広部３０ａに面しており、他方の面がダンパ室２９に面していて変形可能になっている。ダンパのダンピング能力は、変形可能な領域の差し渡しが一番狭い部分の影響が大きい。共通流路の幅を広くするヘッド本体２ａの大きさが大きくなってしまうため、共通流路の幅はあまり大きくできず、共通流路に設けられた第１ダンパ２８Ａ、第２ダンパ２８Ｂだけでは、ダンピング能力が十分でないおそれがある。幅広部３０ａの幅を大きくすることで、第３ダンパ２８Ｃのダンピング能力を大きくすることができる。幅広部３０ａの幅は、共通流路の幅の２倍上、特に３倍以上であるのが好ましい。

幅広部３０ａの吐出孔面４−２側にもダンパを設けて、さらにダンピング能力を大きくしてもよい。

また、以上の実施形態では第１共通流路２０は、第２統合流路２６と直接繋がっておらず、第２共通流路２４は、第１統合流路２２と直接繋がっていないが、本発明は、このような形態に限定されない。すなわち、共通流路が、第１統合流路２２と第２統合流路２６とを直接繋いでいてもよい。

また、以上の実施形態では、ヘッド本体２ａ内を液体が通り抜けるようにすることで、プリンタ１全体では、液体が循環するようになっていたが、第１統合流路２２と第２統合流路２６との両方から液体を供給して、循環を行なわずに使用してもよい。

また、第１統合流路２２および第２統合流路２６は、第２流路部材６に配置せずに、第１流路部材４に配置してよい。このようにすれれば、第１統合流路２２、第２統合流路２６、第１共通流路２０、および第２共通流路２４は、第１流路部材４内の同一面内配置することができ、平面方向の温度をより平均化できる。ただし、第１統合流路２２および第２統合流路２６に、印刷する分の液体、および滞留を抑制し、温調が可能になる分の液体を流そうとすると、第１流路部材４の厚さを厚くして、第１統合流路２２および第２統合流路２６の断面の高さを高くするか、もしくは、ヘッド本体２ａの短手方向の大きさを大きくして第１統合流路２２および第２統合流路２６の断面の幅を大きくする必要がある。是前者は、ＡＬが長くなることで駆動周波数を高くするのが難しくなるおそれがあり、後者は、ヘッド本体２ａが大きくなることで、複数のヘッド本体２ａを用いる場合の間隔が広くなってしまい印刷精度が低くなるおそれがある。そのため、第１統合流路２２および第２統合流路２６は、第２流路部材６に配置するのが好ましい。

１・・・プリンタ
２・・・液体吐出ヘッド
２ａ・・・ヘッド本体
４・・・第１流路部材
４ａ〜４ｌ・・・（第１流路部材の）プレート
４−１・・・加圧室面
４−２・・・吐出孔面
６・・・第２流路部材
６ａ、６ｂ・・・（第２流路部材の）プレート
６ｂａ、６ｂｂ・・・仕切り
６ｃ・・・（第２流路部材の）貫通孔
６ｃａ・・・貫通孔の拡幅部
８・・・吐出孔
９Ａ・・・吐出孔列
９Ｂ・・・吐出孔行
１０・・・加圧室
１０ａ・・・加圧室本体
１０ｂ・・・部分流路（ディセンダ）
１０Ｄ・・・ダミー加圧室
１１Ａ・・・加圧室列
１１Ｂ・・・加圧室行
１１Ｃ・・・加圧室配置領域
１２・・・第１個別流路
１４・・・第２個別流路
２０・・・第１共通流路（共通流路）
２０ａ・・・（第１共通流路の）開口
２２・・・第１統合流路
２２ａ・・・第１統合流路本体
２２ｂ・・・第１接続流路
２２ｃ・・・（第１統合流路の）開口
２２ｇ・・・第１延在部
２２ｈ・・・第１端部
２４・・・第２共通流路（共通流路）
２４ａ・・・（第２共通流路の）開口
２６・・・第２統合流路
２６ａ・・・第２統合流路本体
２６ｂ・・・第２接続流路
２６ｃ・・・（第２統合流路の）開口
２６ｇ・・・第２延在部
２６ｈ・・・第２端部
２８Ａ・・・第１ダンパ
２８Ｂ・・・第２ダンパ
２８Ｃ・・・第３ダンパ
２９・・・ダンパ室
３０・・・端部流路
３０ａ・・・幅広部
３０ｂ・・・狭窄部
３０ｃ、３０ｄ・・・（端部流路の）開口
４０・・・圧電アクチュエータ基板
４０ａ・・・圧電セラミック層
４０ｂ・・・圧電セラミック層（振動板）
４２・・・共通電極
４４・・・個別電極
４４ａ・・・個別電極本体
４４ｂ・・・引出電極
４６・・・接続電極
５０・・・変位素子（加圧部）
６０・・・信号伝達部
７０・・・（ヘッド搭載）フレーム
７２・・・ヘッド群
８０Ａ・・・給紙ローラ
８０Ｂ・・・回収ローラ
８２Ａ・・・ガイドローラ
８２Ｂ・・・搬送ローラ
８８・・・制御部
Ｐ・・・印刷用紙

Claims (14)

1. 複数の吐出孔、および該複数の吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の加圧室を有する第１流路部材と、前記複数の加圧室から液体を回収する第１統合流路および前記複数の加圧室に液体を供給する第２統合流路を有する、前記第１流路部材の上に積層されている第２流路部材と、前記複数の加圧室をそれぞれ加圧する複数の加圧部とを含んでいる液体吐出ヘッドであって、
   平面視したとき、
   前記複数の加圧室は、加圧室配置領域に配置されており、
   前記第１統合流路は、前記加圧室配置領域よりも第１方向に配置されているとともに、前記第１方向と交差している第２方向に伸びており、かつ前記加圧室配置領域よりも前記第２方向に配置されている第１端部を含んでおり、
   前記第２統合流路は、前記加圧室配置領域よりも、前記第１方向と反対方向である第３方向に配置されているとともに、前記第２方向と反対方向である第４方向に伸びており、かつ前記加圧室配置領域よりも前記第４方向に配置されている第２端部を含んでおり、
   前記第１端部の下方において、前記第１流路部材と前記第２流路部材とが接合されているか、前記第１流路部材の上面が前記第１端部の下側の面となっているかのいずれかであり、
   前記第２端部の下方において、前記第１流路部材と前記第２流路部材とが接合されているか、前記第１流路部材の上面が前記第２端部の下側の面となっているかのいずれかであり、
   前記第１端部および前記第２端部の下方に位置する前記第２流路部材が、中実であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 平面視したとき、前記第１端部が、前記第３方向に伸び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. 平面視したとき、前記第１端部が、前記加圧室配置領域の中央部よりも、前記第３方向に伸びていることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 平面視したとき、前記第２端部が、前記第１方向に伸びていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
5. 平面視したとき、前記第２端部が、前記加圧室配置領域の中央部よりも、前記第１方向に伸びていることを特徴とする請求項４に記載の液体吐出ヘッド。
6. 平面視したとき、前記第２流路部材は、前記第１方向における、前記第１統合流路と前記第２統合流路との間に貫通孔を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記第１流路部材は、前記第１統合流路と前記複数の加圧室とを繋いでいるか、あるいは前記第２統合流路と前記複数の加圧室とを繋いでいる複数の共通流路を含んでおり、
   平面視したとき、前記複数の共通流路は、前記第１方向に伸びているとともに、前記第２方向に並んでいることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
8. 平面視したとき、
   前記第２流路部材は矩形形状であり、
   前記第２方向は、前記矩形形状の第１の対向する２辺と略平行であり、
   前記第１方向は、前記第１の対向する２辺と異なる、前記矩形形状の第２の対向する２辺と比較して、前記第２方向に傾い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. 複数の吐出孔、該複数の吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の加圧室、および該複数の加圧室と繋がっている、第１統合流路および第２統合流路を有する流路部材と、前記複数の加圧室をそれぞれ加圧する複数の加圧部とを含んでいる液体吐出ヘッドであって、
   平面視したとき、
   前記複数の加圧室は、加圧室配置領域に配置されており、
   平面内において、
   前記第１統合流路は、前記加圧室配置領域よりも第１方向に配置されているとともに、前記第１方向と交差している第２方向に伸びており、かつ前記加圧室配置領域よりも前記第２方向に配置されている第１端部を含んでおり、
   前記第２統合流路は、前記加圧室配置領域よりも、前記第１方向と反対方向である第３方向に配置されているとともに、前記第２方向と反対方向である第４方向に伸びており、かつ前記加圧室配置領域よりも前記第４方向に配置されている第２端部を含んでおり、
   前記第１端部および前記第２端部の少なくとも一方の下方に位置する部分が、中実であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
10. 前記平面内において、前記第１端部が、前記第３方向に伸びていることを特徴とする請求項９に記載の液体吐出ヘッド。
11. 前記平面内において、前記第１端部が、前記加圧室配置領域の中央部よりも、前記第３方向に伸びていることを特徴とする請求項１０に記載の液体吐出ヘッド。
12. 前記平面内において、前記第２端部が、前記第１方向に伸びていることを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
13. 前記平面内において、前記第２端部が、前記加圧室配置領域の中央部よりも、前記第１方向に伸びていることを特徴とする請求項１２に記載の液体吐出ヘッド。
14. 請求項１〜１３のいずれかに記載の液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記液体吐出ヘッドを制御する制御部を備えていることを特徴とする記録装置。

Images