JP2022182174A - 液体吐出ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】供給絞り及び帰還絞りの製造誤差がノズル近傍の圧力に与える影響を少なくする。【解決手段】上下方向に積層された複数のプレート１１ａ～１１ｋにより構成された流路ユニット１１に、複数の個別流路のそれぞれと供給マニホールド３１とを繋ぐ複数の供給絞り２４と、複数の個別流路のそれぞれと帰還マニホールド３２とを繋ぐ複数の帰還絞り２５と、が形成されている。供給絞り２４と帰還絞り２５とは、互いに異なるプレート１１ｂ、１１ｊに形成されており、インクの流動方向と直交する面での断面が第１辺及び第２辺を有する略矩形形状を有している。第１辺の長さ、第２辺の長さ、及び、第１辺と第２辺との比であるアスペクト比は、いずれも、供給絞り２４と帰還絞り２５とで実質的に同じである。【選択図】図４

Description

本発明は、ノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドに関する。

特許文献１には、積層された複数のプレートにより構成され、複数の吐出孔（ノズル）にそれぞれ接続された複数の加圧室を備えた流路部材と、複数の加圧室内の液体をそれぞれ加圧する複数の加圧部と、を備えた液体吐出ヘッドが開示されている。流路部材は、複数の加圧室に共通して設けられており、複数の加圧室に液体を供給する第１共通流路（供給マニホールド）と、複数の加圧室のそれぞれと第１共通流路とを繋ぐ複数の第１個別流路及び複数の第２個別流路（供給絞り）と、複数の加圧室に共通して設けられており、複数の加圧室から流出した液体が流れ込む第２共通流路（帰還マニホールド）と、複数の加圧室のそれぞれと第２共通流路とを繋ぐ複数の第３個別流路（帰還絞り）と、をさらに備えている。第１個別流路及び第２個別流路（供給絞り）と、第３個別流路（帰還絞り）とは、互いに異なるプレートに形成されている。

特許文献１の液体吐出ヘッドにおいては、第１共通流路から第１個別流路及び第２個別流路を介して加圧室に液体を供給し、加圧室に供給された液体の一部を第３個別流路を介して第２共通流路に送っている。すなわち、かかる液体吐出ヘッドにおいては、第１共通流路から加圧室を介して第２共通流路に液体を送り、ヘッド内の液体を循環させることができる。

特開２０１８－１０３３８９号公報

上述のような液体吐出ヘッドにおいては、ヘッド内で循環する液体がノズルから漏れ出すことがないように、ノズル近傍の液体の圧力を調整する必要がある。具体的には、ノズル近傍の液体の圧力が所望の圧力となるように、第１共通流路の液体を加圧室に供給する流路（第１個別流路及び第２個別流路）である供給絞りの流路抵抗と、加圧室の液体を第２共通流路に送る流路（第３個別流路）である帰還絞りの流路抵抗との、バランスをとる必要がある。しかしながら、製造誤差により、同一の加圧室に繋がる供給絞りと帰還絞りとの間で、設計値からのずれ量の差が大きくなると、ノズル近傍の液体の圧力が所望の圧力から大きくずれてしまう。

特に、特許文献１のように供給絞りと帰還絞りとを互いに異なるプレートに形成する場合、プレート毎に製造誤差の程度が異なり、供給絞りと帰還絞りとの間で、設計値からのずれ量の差が大きくなり易い。

本発明の目的は、供給絞り及び帰還絞りの製造誤差がノズル近傍の圧力に与える影響を少なくすることができる液体吐出ヘッドを提供することである。

本発明の液体吐出ヘッドは、積層方向に積層された複数のプレートにより構成され、前記複数のプレートに、液体を吐出するノズルをそれぞれ有する複数の個別流路と、前記複数の個別流路に共通して設けられており、前記複数の個別流路に液体を供給する供給マニホールドと、前記複数の個別流路のそれぞれと前記供給マニホールドとを繋ぐ複数の供給絞りと、前記複数の個別流路に共通して設けられており、前記複数の個別流路から流出した液体が流れ込む帰還マニホールドと、前記複数の個別流路のそれぞれと前記帰還マニホールドとを繋ぐ複数の帰還絞りと、が形成されている。前記供給絞りと前記帰還絞りとは、前記複数のプレートのうちの互いに異なるプレートに形成され、液体の流動方向と直交する面での断面が第１辺及び前記第１辺の長さ以上の長さを有する第２辺を有する矩形形状を有しており、前記第１辺の長さ、前記第２辺の長さ、及び、前記第１辺と前記第２辺との比であるアスペクト比は、いずれも、前記供給絞りと前記帰還絞りとで実質的に同じである。

本発明の液体吐出ヘッドによると、供給絞りと帰還絞りとが互いに異なるプレートに形成された場合においても、供給絞りと帰還絞りとの矩形形状の断面の、第１辺の長さ、第２辺の長さ、及び、アスペクト比のそれぞれが実質的に同じであるので、供給絞りと帰還絞りとの間での設計値からのずれ量の差を小さくすることができる。よって、供給絞り及び帰還絞りの製造誤差がノズル近傍の圧力に与える影響を少なくすることができる。

本発明の第１実施形態に係るインクジェットヘッドを備えたプリンタの平面図である。 図１に示すインクジェットヘッドの平面図である。 図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿ったインクジェットヘッドの断面図である。 図３のＩＶ－ＩＶ線に沿ったインクジェットヘッドの部分断面図である。 図２のＶ－Ｖ線に沿ったインクジェットヘッドの断面図である。 本発明の第２実施形態に係るインクジェットヘッドの断面図である。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の好適な第１実施形態について説明する。

（プリンタの全体構成）
図１に示すように、本実施形態にかかるプリンタ１００は、インクジェットヘッド１（本発明の「液体吐出ヘッド」）、キャリッジ２、ガイドレール３ａ、３ｂ、プラテン４、搬送ローラ５ａ、５ｂ及びインクタンク６を備えている。

キャリッジ２は、水平方向に沿う走査方向（図１中左右方向）に延びた２本のガイドレール３ａ、３ｂに支持され、ガイドレール３ａ、３ｂに沿って走査方向に移動する。インクジェットヘッド１は、キャリッジ２に搭載され、キャリッジ２とともに走査方向に移動する。以下の説明においては、走査方向のうち図１の右方を「一方」とし、図１の左方を「他方」とする。

インクジェットヘッド１には、インクタンク６から図示しない管を介してブラック、イエロー、シアン、マゼンタの４色のインクが供給される。インクジェットヘッド１は、その下面であるノズル面１１ｙ（図３参照）に開口する複数のノズル２１からインクを吐出する。

複数のノズル２１は、平面視で走査方向と直交する搬送方向（図１中下方から上方に向かう方向）に沿ったノズル列２１ａを形成している。インクジェットヘッド１は、走査方向に並んだ４列のノズル列２１ａを有する。複数のノズル２１からは、図１において走査方向の最も右方に位置するノズル列２１ａを構成するものから順に、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタのインクが吐出される。なお、インクジェットヘッド１の構成については後ほど詳細に説明する。

プラテン４は、インクジェットヘッド１の下面であるノズル面１１ｙと対向して配置され、走査方向に記録用紙Ｐの全長にわたって延びている。プラテン４は、記録用紙Ｐを下方から支持する。搬送ローラ５ａ、５ｂは、搬送方向においてキャリッジ２よりも上流側及び下流側にそれぞれ配置され、記録用紙Ｐを搬送方向に搬送する。

プリンタ１００では、搬送ローラ５ａ、５ｂによって、記録用紙Ｐを搬送方向に所定距離ずつ搬送させる搬送処理と、キャリッジ２を走査方向に移動させつつ、インクジェットヘッド１の複数のノズル２１からインクを吐出させる走査処理とを交互に行うことで、記録用紙Ｐに印刷を行う。すなわち、プリンタ１００は、シリアル式である。なお、以下の説明においては、走査方向と搬送方向との両方に直交する方向を上下方向とする。

（インクジェットヘッド１）
次に、図２～図５を参照しつつ、インクジェットヘッド１の詳細な構成について説明する。図２に示すように、インクジェットヘッド１は、上面視で搬送方向に長尺な矩形形状を有している。インクジェットヘッド１は、流路ユニット１１及び圧電アクチュエータ１２などを備えている。

流路ユニット１１は、図３～図５に示すように、上下方向（本発明の「積層方向」）に積層されかつ互いに接着された１１枚のプレート１１ａ～１１ｋで構成されている。流路ユニット１１内には、複数の個別流路２０、複数の供給絞り２４、複数の帰還絞り２５、供給マニホールド３１、帰還マニホールド３２及び連結流路３３が形成されている。なお、図２においては、個別流路２０、供給絞り２４及び帰還絞り２５の図示を省略している。

各プレート１１ａ～１１ｋには、個別流路２０、供給絞り２４、帰還絞り２５、供給マニホールド３１、帰還マニホールド３２及び連結流路３３を構成する貫通孔及び凹部が形成されている。各プレート１１ａ～１１ｋに形成される貫通孔及び凹部は、エッチングにより形成される。

図２に示すように、供給マニホールド３１及び帰還マニホールド３２は４つずつ形成されている。供給マニホールド３１及び帰還マニホールド３２は、いずれも搬送方向に沿って延びている。４つの供給マニホールド３１は、走査方向に等間隔で並んでいる。４つの帰還マニホールド３２についても、走査方向に等間隔で並んでいる。図３～図５に示すように、帰還マニホールド３２は、供給マニホールド３１の下方に位置している。４つの供給マニホールド３１及び４つの帰還マニホールド３２は、上下方向にそれぞれ重なっている。４つの供給マニホールド３１及び４つの帰還マニホールド３２には、それぞれブラック、イエロー、シアン、マゼンタのインクが流れる。

図５に示すように、供給マニホールド３１における搬送方向の上流側の端部と帰還マニホールド３２における搬送方向の上流側の端部とは、連結流路３３により連結されている。

供給マニホールド３１は、搬送方向の下流側の端部に設けられた供給口３１ａを介してインクタンク６に連通している。また、帰還マニホールド３２は、搬送方向の下流側の端部に設けられた帰還口３２ａを介してインクタンク６に連通している。供給口３１ａ及び帰還口３２ａは、流路ユニット１１の上面１１ｘに開口している。

複数の個別流路２０は、図３に示すように、ノズル２１をそれぞれ有している。上下に並ぶ一対の供給マニホールド３１及び帰還マニホールド３２は、１つのノズル列２１ａ（図１参照）に含まれる複数のノズル２１をそれぞれ有する複数の個別流路２０に共通して設けられる。供給マニホールド３１は、該供給マニホールド３１に対して設けられた複数の個別流路２０にそれぞれインクを供給する。帰還マニホールド３２には、該帰還マニホールド３２に対して設けられた複数の個別流路２０からそれぞれ流出したインクが流れ込む。図３に示すように、個別流路２０は、走査方向に関して該個別流路２０が接続されている供給マニホールド３１及び帰還マニホールド３２の他方側に位置している。

複数の供給絞り２４は、供給マニホールド３１と、該供給マニホールド３１に対して設けられた複数の個別流路２０のそれぞれとを繋ぐ。複数の帰還絞り２５は、帰還マニホールド３２と、該帰還マニホールド３２に対して設けられた複数の個別流路２０のそれぞれとを繋ぐ。

インクタンク６内のインクは、水頭差により供給口３１ａから供給マニホールド３１に送り込まれる。供給マニホールド３１に送り込まれたインクは、供給マニホールド３１内を搬送方向の下流側から上流側に向かって移動しつつ、供給絞り２４を介して各個別流路２０に供給される（図３参照）。各個別流路２０から流出したインクは、帰還絞り２５を介して帰還マニホールド３２に流入する。また、供給マニホールド３１における搬送方向の上流側の端部に到達したインクは、連結流路３３を通って帰還マニホールド３２に流入する。帰還マニホールド３２に流入したインクは、帰還マニホールド３２内を搬送方向の上流側から下流側に向かって移動し、帰還口３２ａを介してインクタンク６に戻される。

図３～図５に示すように、供給マニホールド３１は、プレート１１ｃに形成された下方が開放された凹部と、プレート１１ｄ及びプレート１１ｅに形成された貫通孔とで画定されている。帰還マニホールド３２は、プレート１１ｇに形成された下方が開放された凹部と、プレート１１ｈ及びプレート１１ｉに形成された貫通孔とで画定されている。

上下方向において供給マニホールド３１と帰還マニホールド３２との間には、ダンパ室３０が設けられている。ダンパ室３０は、プレート１１ｆに形成された下方が開放された凹部で画定されている。プレート１１ｆにおける凹部の底部は、供給マニホールド３１のダンパ膜３１ｄとして機能する。プレート１１ｇにおける帰還マニホールド３２を画定する凹部の底部は、帰還マニホールド３２のダンパ膜３２ｄとして機能する。

各個別流路２０は、図３に示すように、ノズル２１と、圧力室２２と、第１流路２３ａ及び第２流路２３ｂからなる接続流路２３とを含む。

ノズル２１は、プレート１１ｋに形成された貫通孔で画定され、流路ユニット１１の下面であるノズル面１１ｙに開口している。

圧力室２２は、プレート１１ａに形成された貫通孔で画定され、流路ユニット１１の上面１１ｘに開口している。圧力室２２は、走査方向の一方側の端部に供給絞り２４が接続されており、走査方向の他方側の端部に接続流路２３が接続されている。

接続流路２３は、ノズル２１と圧力室２２とを互いに接続している。接続流路２３の第１流路２３ａは、プレート１１ｊに形成された貫通孔で画定されている。第１流路２３ａは、上面視でノズル２１と重なっている。すなわち、第１流路２３ａは、途中にノズル２１が接続されている。第１流路２３ａは、走査方向の一方側の端部に帰還絞り２５が接続されており、走査方向の他方側の端部に第２流路２３ｂが接続されている。接続流路２３の第２流路２３ｂは、プレート１１ｂ～１１ｉに形成された貫通孔で画定され、上下方向に沿って伸延している。第２流路２３ｂは、走査方向に関してノズル２１と離隔しており圧力室２２と第１流路２３ａとを繋いでいる。

供給絞り２４は、供給マニホールド３１と圧力室２２とを互いに接続している。供給絞り２４は、プレート１１ｂに形成された凹部であってプレート１１ｂの下面に開口する凹部と、該凹部における走査方向の他方側の端部に位置する貫通孔と、プレート１１ｃに形成された貫通孔と、で画定されている。プレート１１ｂに形成された凹部は、走査方向に沿って延びている。プレート１１ｂに形成された凹部は、深さ（上下方向に沿う長さ）及び幅（搬送方向に沿う長さ）が走査方向に関して一定である。供給絞り２４は、プレート１１ｂに形成された貫通孔により圧力室２２に接続されている。また、供給絞り２４は、プレート１１ｃに形成された供給マニホールド３１を画定する凹部の底部に形成された貫通孔により、供給マニホールド３１に接続されている。供給絞り２４は、走査方向（インクの流動方向）と直交する面での断面積が圧力室２２よりも小さい。

帰還絞り２５は、接続流路２３の第１流路２３ａと帰還マニホールド３２とを互いに接続している。帰還絞り２５は、プレート１１ｊに形成された凹部であってプレート１１ｊの下面に開口する凹部と、該凹部における走査方向の一方側の端部に位置する貫通孔と、で画定されている。プレート１１ｊに形成された凹部は、走査方向に沿って延びている。プレート１１ｊに形成された凹部は、深さ（上下方向に沿う長さ）及び幅（搬送方向に沿う長さ）が走査方向に関して一定である。帰還絞り２５は、プレート１１ｊに形成された凹部における走査方向の一方側の端部に位置する貫通孔により帰還マニホールド３２に接続されている。帰還絞り２５を画定するプレート１１ｊの凹部における走査方向の他方側の端部は、接続流路２３の第１流路２３ａを画定する貫通孔に繋がっている。帰還絞り２５は、走査方向（インクの流動方向）と直交する面での断面積が接続流路２３の第１流路２３ａよりも小さい。

供給マニホールド３１からのインクは、供給絞り２４において走査方向の一方側から他方側に流れて圧力室２２に流入し、圧力室２２内を略水平に流れ、接続流路２３に流入する。接続流路２３に流入したインクは、第２流路２３ｂにおいて下方に流れた後、第１流路２３ａに流れ込む。第１流路２３ａに流れ込んだインクは、一部がノズル２１から吐出され、残りが帰還絞り２５において走査方向の他方側から一方側に流れて帰還マニホールド３２に流入する。

このようにインクタンク６と流路ユニット１１との間でインクを循環させることで、流路ユニット１１に形成された供給マニホールド３１及び帰還マニホールド３２、さらには供給絞り２４、個別流路２０及び帰還絞り２５における、エアの排出やインクの増粘防止が実現される。また、インクが沈降成分（沈降が生じ得る成分。顔料等）を含む場合、当該成分が攪拌されて沈降が防止される。

圧電アクチュエータ１２は、図３～図５に示すように、下から順に、振動板１２ａ、共通電極１２ｂ、圧電層１２ｃ及び複数の個別電極１２ｄを含む。

振動板１２ａは、流路ユニット１１の上面１１ｘに配置されている。振動板１２ａの上面における複数の圧力室２２と対向する領域には、下方から順に積層された共通電極１２ｂ、圧電層１２ｃ及び個別電極１２ｄが配置されている。振動板１２ａ、共通電極１２ｂ及び圧電層１２ｃは、複数の圧力室２２に跨って配置されている。個別電極１２ｄは、圧力室２２毎に設けられており、上面視で各圧力室２２と重複している。

共通電極１２ｂ及び複数の個別電極１２ｄは、図示しない配線部材を介して図示しないドライバＩＣ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、個別電極１２ｄの電位を変化させる。これにより、振動板１２ａ及び圧電層１２ｃにおいて個別電極１２ｄと圧力室２２とで挟まれた部分（アクチュエータ１２ｘ）が、圧力室２２に向けて凸となるように変形する。この変形によって、圧力室２２の容積が小さくなって圧力室２２内のインクの圧力が上昇し、圧力室２２に連通するノズル２１からインクが吐出される。すなわち、圧電アクチュエータ１２は、圧力室２２のそれぞれに対応する複数のアクチュエータ１２ｘを有する。

（供給絞り２４及び帰還絞り２５）
次に、供給絞り２４及び帰還絞り２５についてより詳細に説明する。図４に示すように、供給絞り２４及び帰還絞り２５は、いずれも走査方向（インクの流動方向）と直交する面での断面が、上下方向（積層方向）に沿って延びる第１辺及び搬送方向に沿って延びる第２辺を有する略矩形形状である。ここで、供給絞り２４の第１辺の長さをＬ_S1、帰還絞りの第１辺の長さをＬ_R1、供給絞りの第２辺の長さをＬ_S2、帰還絞りの第２辺の長さをＬ_R2とする。また、供給絞り２４のアスペクト比（Ｌ_S2／Ｌ_S1）をＡ_S、帰還絞り２５のアスペクト比（Ｌ_R2／Ｌ_R1）をＡ_Rとする。

供給絞り２４及び帰還絞り２５は、第１辺の長さ、第２辺の長さ、及び、第１辺と第２辺との比であるアスペクト比が、いずれも実質的に同じである。具体的には、供給絞り２４の第１辺の長さＬ_S1及び帰還絞り２５の第１辺の長さＬ_R1の関係は、０．８＜Ｌ_S1／Ｌ_R1＜１．２となる。供給絞り２４の第２辺の長さＬ_S2及び帰還絞り２５の第２辺の長さＬ_R2の関係は、０．８＜Ｌ_S2／Ｌ_R2＜１．２となる。供給絞り２４のアスペクト比Ａ_S及び帰還絞り２５のアスペクト比Ａ_Rの関係は、０．８＜Ａ_S／Ａ_R＜１．２となる。

一例として、供給絞り２４については第１辺の長さＬ_S1＝３０μｍ、第２辺の長さＬ_S2＝８８μｍとし、帰還絞り２５については第１辺の長さＬ_R1＝２８μｍ、第２辺の長さＬ_R2＝８４μｍとする。このとき、供給絞り２４のアスペクト比Ａ_Sは約２．９であり、帰還絞りのアスペクト比Ａ_Rは３．０である。また、Ｌ_S1／Ｌ_R1は約１．１であり、Ｌ_S2／Ｌ_R2は約１．０であり、Ａ_S／Ａ_Rは約１．０である。供給絞り２４及び帰還絞り２５の第１辺の長さの差（Ｌ_S1－Ｌ_R1）と、供給絞り２４及び帰還絞り２５の第２辺の長さの差（Ｌ_S2－Ｌ_R2）とは、いずれも、±４μｍ以下であることが好ましい。

供給絞り２４及び帰還絞り２５は、いずれも、上下方向（積層方向）に沿う第１辺の長さが搬送方向に沿う第２辺の長さよりも短い。すなわち、Ｌ_S1＜Ｌ_S2、且つ、Ｌ_R1＜Ｌ_R2である。

また、供給絞り２４の走査方向（インクの流動方向）に沿う長さＬ_S3と、帰還絞り２５の走査方向（インクの流動方向）に沿う長さをＬ_R3とは、互いに異なっている。具体的には、例えばＬ_S3＝６１０～７００μｍ、Ｌ_R3＝５００～６００μｍである。

図３及び図４に示すように、同一の個別流路２０に接続された供給絞り２４と帰還絞り２５とは、上下方向（積層方向）において部分的に重なっている。

上述のように、供給絞り２４は、プレート１１ｂの下面に開口する凹部によって画定されている。供給絞り２４は、プレート１１ｂの下方でプレート１１ｂに隣接するプレート１１ｃにより覆われている。また、帰還絞り２５は、プレート１１ｊの下面に開口する凹部によって画定されている。帰還絞り２５は、プレート１１ｊの下方でプレート１１ｊに隣接するプレート１１ｋにより覆われている。供給絞り２４を覆うプレート１１ｃのインクに対する接触角、及び、帰還絞り２５を覆うプレート１１ｋのインクに対する接触角は、いずれも４５°以下である。

（実施形態の特徴）
以上のように、上述の実施形態のインクジェットヘッド１では、上下方向に積層された複数のプレート１１ａ～１１ｋにより構成された流路ユニット１１に、複数の個別流路２０のそれぞれと供給マニホールド３１とを繋ぐ複数の供給絞り２４と、複数の個別流路２０のそれぞれと帰還マニホールド３２とを繋ぐ複数の帰還絞り２５と、が形成されている。供給絞り２４と帰還絞り２５とは、互いに異なるプレート１１ｂ、１１ｊに形成されており、インクの流動方向と直交する面での断面が第１辺及び第２辺を有する略矩形形状を有している。第１辺の長さ、第２辺の長さ、及び、第１辺と第２辺との比であるアスペクト比は、いずれも、供給絞り２４と帰還絞り２５とで実質的に同じである。具体的には、供給絞り２４の第１辺の長さＬ_S1及び帰還絞り２５の第１辺の長さＬ_R1の関係は、０．８＜Ｌ_S1／Ｌ_R1＜１．２となる。供給絞り２４の第２辺の長さＬ_S2及び帰還絞り２５の第２辺の長さＬ_R2の関係は、０．８＜Ｌ_S2／Ｌ_R2＜１．２となる。供給絞り２４のアスペクト比Ａ_S及び帰還絞り２５のアスペクト比Ａ_Rの関係は、０．８＜Ａ_S／Ａ_R＜１．２となる。また、Ｌ_S1－Ｌ_R1と、Ｌ_S2－Ｌ_R2とは、いずれも、±４μｍ以下である。

上述の構成によると、供給絞り２４と帰還絞り２５とが互いに異なるプレート１１ｂ、１１ｊに形成された場合においても、供給絞り２４と帰還絞り２５との矩形形状の断面の、第１辺の長さ、第２辺の長さ、及び、アスペクト比のそれぞれが実質的に同じであるので、供給絞り２４と帰還絞り２５との間での設計値からのずれ量の差を小さくすることができる。よって、供給絞り２４及び帰還絞り２５の製造誤差がノズル２１近傍の圧力に与える影響を少なくすることができる。

また、上述の実施形態のインクジェットヘッド１では、供給絞り２４と帰還絞り２５とは、いずれもプレート（供給絞り２４はプレート１１ｂ、帰還絞り２５はプレート１１ｊ）の下面に開口する凹部により画定されている。したがって、供給絞り２４と帰還絞り２５とを同じ条件で形成することができるので、製造誤差の程度を同等にでき、供給絞り２４と帰還絞り２５との間での設計値からのずれ量の差をより確実に小さくすることができる。

さらに、上述の実施形態のインクジェットヘッド１では、供給絞り２４及び帰還絞り２５の矩形形状断面は、上下方向に沿って延びる第１辺が搬送方向に沿って延びる第２辺よりも短い。エッチングにより供給絞り２４や帰還絞り２５を形成する場合、各絞り２４、２５の深さを大きく（第１辺の長さを長く）するのは困難である。上述の構成では、各絞り２４、２５の深さである第１辺は、各絞り２４、２５の幅である第２辺よりも短い。したがって、各絞り２４、２５をエッチングにより容易に形成することができる。

加えて、上述の実施形態のインクジェットヘッド１では、同一の個別流路２０に接続された供給絞り２４と帰還絞り２５とは、上下方向（積層方向）において部分的に重なっている。したがって、同一の個別流路２０に接続された供給絞り２４と帰還絞り２５とが、各プレート１１ｂ、１１ｊの面内における同じ位置又は近接した位置に形成される。よって、絞り形成装置（エッチング装置）の性能上、製造誤差の程度を同等にでき、供給絞り２４と帰還絞り２５との間での設計値からのずれ量の差をより確実に小さくすることができる。

さらに、上述の実施形態のインクジェットヘッド１では、供給絞り２４及び帰還絞り２５は、それぞれ、隣接するプレート（供給絞り２４はプレート１１ｃ、帰還絞り２５はプレート１１ｋ）により覆われており、プレート１１ｃ、１１ｋのインクに対する接触角は、いずれも４５°以下である。各絞り２４、２５を画定する面のインクに対する接触角が４５°を超えると、各絞り２４、２５がインクで満たされず（即ち、各絞り２４、２５に適正にインクが導入されず）、ノズル２１近傍のインクの圧力が設計値からずれてしまう。上述の構成では、各絞り２４、２５を画定する面のインクに対する接触角が４５°以下であり、濡れ性が良いので、各絞り２４、２５がインクで満たされやすい（即ち、各絞り２４、２５に適正にインクを導入することができる）。よって、ノズル２１近傍のインクの圧力の設計値からのずれを少なくすることができる。

また、上述の実施形態のインクジェットヘッド１では、供給絞り２４と帰還絞り２５とは、走査方向（インクの流動方向）に沿う長さが互いに異なっている。本実施形態においては、供給絞り２４及び帰還絞り２５は、インクの流動方向に直交する断面の第１辺及び第２辺の長さが実質的に同一であるが、インクの流動方向に沿う長さを調整することで、ノズル２１近傍のインクの圧力が所望の圧力となるように設計することができる。

＜第２実施形態＞
次に、図６を参照しつつ、本発明の第２実施形態にかかるインクジェットヘッド１０１について説明する。本実施形態のインクジェットヘッド１０１は、供給絞り１２４及び帰還絞り１２５の構成が第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

図６に示すように、本実施形態のインクジェットヘッド１０１の流路ユニット１１１は、１２枚のプレート１１ａ～１１ｉ、１１１ｊ～１１１ｌで構成されている。ノズル１２１は、プレート１１１ｌに形成された貫通孔で画定されており、接続流路２３の第１流路１２３ａは、プレート１１１ｊ、１１１ｋに形成された貫通孔で画定されている。

供給絞り１２４は、プレート１１ｂに形成された貫通孔により画定されている。帰還絞り１２５は、プレート１１１ｋに形成された貫通孔により画定されている。供給絞り１２４が形成されたプレート１１ｂと、帰還絞り１２５が形成されたプレート１１１ｋとは、厚みが同じである。プレート１１ｂ、１１１ｋの厚みは、いずれも５０μｍである。供給絞り１２４及び帰還絞り１２５は、インクの流動方向と直交する面での断面が第１辺及び第２辺を有する略矩形形状を有している。第１辺の長さ、第２辺の長さ、及び、第１辺と第２辺との比であるアスペクト比は、いずれも、供給絞り１２４と帰還絞り１２５とで実質的に同じである。

供給絞り１２４は、供給絞り１２４を画定する貫通孔が形成されたプレート１１ｂに隣接するプレート１１ａ、１１ｃによって覆われている。帰還絞り１２５は、帰還絞り１２５を画定する貫通孔が形成されたプレート１１１ｋに隣接するプレート１１１ｊ、１１１ｌによって覆われている。供給絞り１２４を覆うプレート１１ａ、１１ｃのインクに対する接触角、及び、帰還絞り１２５を覆うプレート１１１ｊ、１１１ｌのインクに対する接触角は、いずれも４５°以下である。

第２実施形態のインクジェットヘッド１０１においても、第１実施形態と同様に、供給絞り１２４と帰還絞り１２５との間での設計値からのずれ量の差を小さくすることができる。よって、供給絞り１２４及び帰還絞り１２５の製造誤差がノズル２１近傍の圧力に与える影響を少なくすることができる。

また、インクジェットヘッド１０１においては、供給絞り１２４及び帰還絞り１２５が、同じ厚みのプレート１１ｂ、１１１ｋに形成された貫通孔により画定されている。したがって、供給絞り１２４と帰還絞り１２５とにおいて、深さを同じにすることができるので、製造誤差による供給絞り１２４と帰還絞り１２５との間での設計値からのずれ量の差をより確実に小さくすることができる。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

上述の実施形態においては、供給絞り２４及び帰還絞り２５が、いずれもプレート（供給絞り２４はプレート１１ｂ、帰還絞り２５はプレート１１ｊ）の下面に開口する凹部によって画定されている場合について説明したが、供給絞り２４及び帰還絞り２５は、プレートの上面に開口する凹部によって画定されていてもよい。

上述の実施形態においては、供給絞り２４（１２４）及び帰還絞り２５（１２５）のインクの流動方向と直交する面での矩形断面は、上下方向（積層方向）に沿って延びる第１辺が搬送方向に沿って延びる第２辺よりも短い場合について説明したが、これには限定されない。第１辺の長さは、第２辺の長さ以上であってもよい。

さらに、上述の実施形態においては、同一の個別流路２０に接続された供給絞り２４（１２４）と帰還絞り２５（１２５）とが、上下方向（積層方向）において部分的に重なっている場合について説明したが、これら供給絞り２４（１２４）と帰還絞り２５（１２５）とは、上下方向（積層方向）において重なっていなくてもよい。

また、上述の実施形態においては、供給絞り２４（１２４）及び帰還絞り２５（１２５）を覆うプレート１１ｃ、１１ｋ（１１ａ、１１ｃ、１１１ｊ、１１１ｌ）は、いずれもインクに対する接触角が４５°以下である場合について説明したが、これには限定されない。これらのプレートのインクに対する接触角は、４５°よりも大きくてもよい。

さらに、上述の実施形態においては、供給絞り２４（１２４）のインクの流動方向に沿う長さＬ_S3と、帰還絞り２５（１２５）のインクの流動方向に沿う長さをＬ_R3とが、互いに異なっている場合について説明したが、これら絞りのインクの流動方向に沿う長さは同じであってもよい。

アクチュエータ１２ｘは、圧電素子を用いたピエゾ方式のものに限定されず、その他の方式（例えば、発熱素子を用いたサーマル方式、静電力を用いた静電方式等）のものであってもよい。

プリンタ１００の記録形式は、シリアル式に限定されず、記録用紙Ｐの幅方向に長尺であり、且つ、位置が固定されたヘッドのノズルからインクを吐出するライン式であってもよい。

ノズル２１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。また、吐出対象は、記録用紙Ｐに限定されず、例えば布、基板等であってもよい。

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 インクジェットヘッド
２０ 個別流路
２４、１２４ 供給絞り
２５、１２５ 帰還絞り
３１ 供給マニホールド
３２ 帰還マニホールド
１１ａ～１１ｋ プレート

Claims (8)

1. 積層方向に積層された複数のプレートにより構成され、
   前記複数のプレートに、
   液体を吐出するノズルをそれぞれ有する複数の個別流路と、
   前記複数の個別流路に共通して設けられており、前記複数の個別流路に液体を供給する供給マニホールドと、
   前記複数の個別流路のそれぞれと前記供給マニホールドとを繋ぐ複数の供給絞りと、
   前記複数の個別流路に共通して設けられており、前記複数の個別流路から流出した液体が流れ込む帰還マニホールドと、
   前記複数の個別流路のそれぞれと前記帰還マニホールドとを繋ぐ複数の帰還絞りと、が形成されており、
   前記供給絞りと前記帰還絞りとは、
   前記複数のプレートのうちの互いに異なるプレートに形成され、
   液体の流動方向と直交する面での断面が第１辺及び前記第１辺の長さ以上の長さを有する第２辺を有する矩形形状を有しており、
   前記第１辺の長さ、前記第２辺の長さ、及び、前記第１辺と前記第２辺との比であるアスペクト比は、いずれも、前記供給絞りと前記帰還絞りとで実質的に同じであることを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記供給絞りと前記帰還絞りとは、互いに同じ厚みの前記プレートに形成された貫通孔により画定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. 前記供給絞りと前記帰還絞りとは、前記積層方向の一方側の面に開口する凹部により画定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１辺は、前記積層方向に沿って延びており、前記第２辺の長さよりも短いことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
5. 同一の前記個別流路に接続された前記供給絞りと前記帰還絞りとは、前記積層方向において部分的に重なっ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. 前記供給絞り及び前記帰還絞りは、それぞれ、前記複数のプレートの１つである隣接プレートにより覆われており、
   前記供給絞りに対する前記隣接プレートの前記液体に対する接触角、及び、前記帰還絞りに対する前記隣接プレートの前記液体に対する接触角は、いずれも４５°以下であることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記供給絞りと前記帰還絞りとは、前記流動方向に沿う長さが互いに異なっ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。
8. 前記供給絞りの前記第１辺の長さをＬ_S1、前記帰還絞りの前記第１辺の長さをＬ_R1、前記供給絞りの前記第２辺の長さをＬ_S2、前記帰還絞りの前記第２辺の長さをＬ_R2、前記供給絞りの前記アスペクト比（Ｌ_S2／Ｌ_S1）をＡ_S、前記帰還絞りの前記アスペクト比（Ｌ_R2／Ｌ_R1）をＡ_Rとしたとき、
   ０．８＜Ｌ_S1／Ｌ_R1＜１．２、
   ０．８＜Ｌ_S2／Ｌ_R2＜１．２、且つ、
   ０．８＜Ａ_S／Ａ_R＜１．２
   であることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。

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