JP5410488B2 - インクジェットヘッドおよびインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットヘッドおよびインクジェット記録装置に係り、特に、共通流路から複数の圧力室を介してノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドおよびインクジェット記録装置に関する。

従来より、画像形成装置として、多数のノズルを配列させたインクジェットヘッドを有し、このインクジェットヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら、記録媒体に向けてノズルからインクを液滴として吐出することにより、記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置が知られている。

インクジェット記録装置のようなインクジェットヘッドを有する画像形成装置においては、インクを貯蔵するインクタンクからインク供給流路を介してインクジェットヘッドにインクを供給し、駆動信号発生源から駆動信号を与えて記録ヘッド（液体吐出ヘッド）の各吐出素子に備えられた駆動素子を駆動することで、記録ヘッドからインク液滴を吐出させるように構成されている。

このような構造を有するインクジェット記録装置のインクジェット記録ヘッドとしては、たとえば、下記の特許文献１には、マトリクス状に配置された一群のノズルと、支流および支流の両端を連通する一対の本流からなるインク供給流路とを有するブロックを複数備え、インク供給流路の支流を介してノズルにインクが供給されるインクジェット記録ヘッドが記載されている。

特開２００６−６９１１３号公報

各吐出素子からインク液滴が吐出されると、吐出素子には、供給側の流路を介してインクがリフィルされる。また、各吐出素子内のインクに吐出エネルギーを与えると、ノズルから吐出されるインクだけでなく、供給側のインク流路へ押し戻されるインクがある。ノズルからインクが吐出される分のエネルギーだけでなく、供給側のインク流路へ押し戻される分のエネルギーも含めて、駆動素子は吐出素子へエネルギー（吐出力）を付与する必要がある。吐出時に供給側のインク流路へ押し戻されるインクの量を低減させるには、供給側のインク流路の流路抵抗を大きくすることにより行なうことができるが、流路抵抗を大きくするとリフィルに時間がかかってしまい、高速吐出時など多量に液体を使用する際に、リフィルに間に合わないことが起こり得る。リフィルが遅れると液滴の吐出速度や滴量がばらつき、正常な吐出ができないという問題が発生していた。

このようなインクジェット記録ヘッドを有するインクジェット記録装置において、高品質な画像を形成するためには、インクの吐出量、吐出速度、吐出方向および吐出されるインクの形状（体積）などが、常に一定となるように安定して吐出する必要がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、圧力室へのリフィル効率を上げ、安定的に吐出を行なうことができるインクジェットヘッドおよびインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

本発明は前記目的を達成するために、所定の配列をなす複数のノズルと、前記ノズルごとに設けられる液室と、前記液室ごとに設けられ、前記液室内の液体を前記ノズルから液滴として吐出させる圧力発生素子と、前記各液室に前記液体を供給する個別供給流路と、前記各個別供給流路に接続され、前記各個別供給流路に前記液体を供給する共通供給流路と、前記液体が前記共通供給流路内を一方向に流れるように、前記共通供給流路に対して前記液体を循環させる液体供給手段と、前記液室の液体を前記共通供給流路に循環させる循環流路と、を備え、前記共通供給流路は、所定の間隔で断面積が変化しており、前記共通供給流路の断面積の大きい位置に前記個別供給流路が設けられており、前記循環流路は、前記共通供給流路の断面積の小さい位置に接続されていることを特徴とするインクジェットヘッドを提供する。

本発明によれば、共通供給流路を、所定の間隔で断面積を変化させ、断面積の大きい位置に液室につながる個別供給流路を接続している。断面積の大きい位置は、ベンチュリー効果により圧力が高くなるので、個別供給流路に液体を流れやすくすることができ、リフィル効率を向上させることができる。
本発明によれば、液室の液体を共通供給流路に循環させる循環流路を有しているため、ノズル付近の液体の循環を行なうことができ、液室での液体の増粘を防止することができる。また、異物、気泡の排出を行なうことができる。さらに、ノズルのメニスカス面の保持を容易に行なうことができる。
また、循環流路が共通供給流路の断面積の小さい位置に接続されているため、ベンチュリー効果により、共通供給流路の断面積の小さい位置は圧力が低くなるため、液体を共通供給流路側に流しやすくすることができる。
本発明の他の態様に係るインクジェットヘッドは、前記循環流路は、対応する前記個別供給流路が前記共通供給流路に接続されている位置より下流側の前記共通供給流路に接続されていることが好ましい。
本発明は前記目的を達成するために、所定の配列をなす複数のノズルと、前記ノズルごとに設けられる液室と、前記液室ごとに設けられ、前記液室内の液体を前記ノズルから液滴として吐出させる圧力発生素子と、前記各液室に前記液体を供給する個別供給流路と、前記各個別供給流路に接続され、前記各個別供給流路に前記液体を供給する共通供給流路と、前記液体が前記共通供給流路内を一方向に流れるように、前記共通供給流路に対して前記液体を循環させる液体供給手段と、所定の間隔で断面積が変化している共通回収流路と、前記液室の液体を前記共通回収流路に循環させる循環流路と、を備え、前記共通供給流路は、所定の間隔で断面積が変化しており、前記共通供給流路の断面積の大きい位置に前記個別供給流路が設けられており、前記循環流路は前記共通回収流路の断面積の小さい位置に設けられていることを特徴とするインクジェットヘッドを提供する。
本発明によれば、共通回収流路を備え、液室からの液体を共通回収流路に循環させることで、液室内の異物や気泡を共通回収流路に排出させることができる。また、液室内の異物や気泡を共通供給流路側でなく、共通回収流路側に排出させることで、液室から排出された異物や気泡が、共通供給流路の下流側に設けられた個別供給流路から流入し、下流の液室に入り込むことを防止することができる。
また、循環流路を共通回収流路の断面積の小さい部分に接続することで、共通回収流路内の圧力を下げることができ、循環流路から共通回収流路への排出をベンチュリー効果により容易に行なうことができる。

本発明の他の態様に係るインクジェットヘッドは、前記共通供給流路の両側に前記個別供給流路が設けられていることが好ましい。

本発明によれば、共通供給流路の両側に個別供給流路を設けているので、多くのノズルを配置することができ、ノズルを高密度化することができる。

本発明の他の態様に係るインクジェットヘッドは、隣り合う前記共通供給流路の向い合う側に前記個別供給流路が設けられていることが好ましい。

本発明によれば、隣り合う共通供給流路の向い合う側に個別供給流路を設けているので、２次元配置で高密度にノズルを形成することができる。

本発明の他の態様に係るインクジェットヘッドは、前記共通供給流路の断面積を変化させる方法が、前記共通供給流路の流路幅を狭めることにより行うことが好ましい。

本発明によれば、流路幅を狭めることで、共通供給流路の断面積を変化させることができる。

本発明の他の態様に係るインクジェットヘッドは、前記共通供給流路の断面積を変化させる方法が、前記共通供給流路内に島状部材を設けることで行なうことが好ましい。

本発明によれば、共通供給流路内に島状部材を設けることで、共通供給流路の断面積を変更することができるので、共通供給流路の側面を変更するという製造に複雑な工程が必要なく、流路の製造を行うことができる。

本発明の他の態様に係るインクジェットヘッドは、前記島状部材と前記共通供給流路の天面との間に空間を有することが好ましい。

本発明によれば、共通供給流路内の島状部材と共通供給流路の天面との間に空間を設けることで、共通供給流路内に混入した気泡を、空間を通して排出することができるので、下流側の個別供給流路（または圧力室）に気泡が入り込むことを防止することができる。

本発明の他の態様に係るインクジェットヘッドは、前記共通供給流路は、前記共通供給流路内の液体が同方向に流れるように両側面を形成するとともに、流路幅が異なるように形成することで、断面積を変化させていることが好ましい。

本発明によれば、共通供給流路の両側面を、共通供給流路内の液体が同方向に流れるように形成し、さらに、流路幅が異なるように形成しているため、断面積の違いによる圧力差で液体を供給流路に供給するとともに、液体の流れを供給流路に流れる方向とすることで、リフィル効率をさらに向上させることができる。

本発明は前記目的を達成するために、上記記載のインクジェットヘッドを備えることを特徴とするインクジェット記録装置を提供する。

上記記載のインクジェット記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置とすることで、インクジェット記録ヘッドへのリフィル効率を向上させることができるので、良好な品質の画像を形成することができる。

本発明のインクジェットヘッドおよびインクジェット記録装置によれば、インク共通流路の断面積を個別流路の間隔に対応して大小させ、断面積の大きい位置に個別流路を設けているので、インク共通流路に一定以上の流量のインクを流すことでベンチュリー効果により断面積の大きい部分の圧力を高くすることができる。したがって、インクを個別流路側に流れ易くすることができるので、リフィル効率を向上させることができる。また、吐出時に供給側へインクが押し戻されることも防げるため、吐出効率を良くすることができる。

本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの斜視図である。 ヘッドモジュールにおけるノズル面の平面図である。 図１に示すインクジェットヘッドの構成例を示す平面図である。 図３の一部拡大図である。 ヘッドモジュールの斜視図である。 第１実施形態に係る吐出デバイス基板の液体の流れを示す平面透視図である。 図６に示す吐出デバイス基板の断面図である。 第１実施形態に係る吐出デバイス基板の変形例の液体の流れを示す平面透視図である。 第１実施形態に係る吐出デバイス基板の他の変形例の液体の流れを示す平面透視図である。 第２実施形態に係る吐出デバイス基板の液体の流れを示す平面透視図である。 第３実施形態に係る吐出デバイス基板の液体の流れを示す平面透視図である。 第３実施形態に係る吐出デバイス基板の変形例の液体の流れを示す平面透視図である。 第４実施形態に係る吐出デバイス基板の液体の流れを示す平面透視図である。 第４実施形態に係る吐出デバイス基板の変形例の液体の流れを示す平面透視図である。 第５実施形態に係る吐出デバイス基板の液体の流れを示す平面透視図である。 図１５に示す吐出デバイス基板の液体の流れを示す平面透視図である。 第５実施形態に係る吐出デバイス基板の変形例の液体の流れを示す平面透視図である。

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について説明する。

〔インクジェットヘッドの全体構成〕
図１に、本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの斜視図を示す。図１では、インクジェットヘッド１０の下方（斜め下方向）から吐出面を見上げた様子が図示されている。このインクジェットヘッド１０は、インクジェット印刷機の描画部に設置されるプリントヘッドであり、複数個のヘッドモジュール１２を用紙幅方向に並べて繋ぎ合わせて長尺化したフルライン型のバーヘッド（シングルパス印字方式のページワイドヘッド）となっている。ここでは１７個のヘッドモジュール１２を繋ぎ合わせた例を示しているが、モジュールの構成、モジュールの個数及び配列形態については、図示の例に限定されない。符号１４は、複数のヘッドモジュール１２を固定するための枠体となるハウジング（バー状のラインヘッドを構成するためのハウジング）、符号１６は、各ヘッドモジュール１２に接続されたフレキシブル基板である。

ヘッドモジュール１２の吐出面２４に形成されるノズル２２の個数及びその配列形態については、特に限定されないが、図２にその一例を示す。

図２はヘッドモジュール１２におけるノズル面の平面図（吐出側から見た図）である。図２ではノズル数を省略して描いているが、１個のヘッドモジュール１２のインク吐出面には、例えば、３２×６４個のノズル２２が２次元配列されている。図２においてＹ方向が記録媒体（用紙）の送り方向（副走査方向）であり、Ｘ方向は記録媒体の幅方向（主走査方向）である。このヘッドモジュール１２は、Ｘ方向に対して角度γの傾きを有するｖ方向に沿った長辺側の端面と、Ｙ方向に対して角度αの傾きを持つｗ方向に沿った短辺側の端面とを有する平行四辺形の平面形状となっている。このようなヘッドモジュール１２を図１のように、Ｘ方向（用紙幅方向）に複数個繋ぎ合わせることにより、用紙幅について全描画範囲をカバーするノズル列が形成され、１回の描画走査で所定の記録解像度（例えば、1200dpi）による画像記録が可能なフルライン型のヘッドが構成される。

図３は、インクジェットヘッド１０の構造例を示す平面図であり、インクジェットヘッド１０を吐出面２４側から見た図である。また、図４は図３の一部拡大図である。

図３に示すように、インクジェットヘッド１０はｎ個のヘッドモジュール１２−ｉ（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）を長手方向（記録媒体の搬送方向と直交する方向）に沿ってつなぎ合わせた構造を有し、記録媒体の全幅に対応する長さにわたって複数のノズル（図３中不図示、図２に符号２２を付して図示）が設けられている。

各ヘッドモジュール１２−ｉは、インクジェットヘッド１０における短手方向の両側からヘッドモジュール支持部材４４によって支持されている。また、インクジェットヘッド１０の長手方向における両端部はヘッド支持部材４５によって支持されている。

図４に示すように、各ヘッドモジュール１２−ｉ（ｎ番目のヘッドモジュール１２−ｎ）は、複数のノズル（図４中不図示、図２に符号２２を付して図示）がマトリクス状に配列された構造を有している。図４において符号２２を付して図示した斜めの実線は、複数のノズルが一列に並べられたノズル列を表している。

図５はヘッドモジュール１２の斜視図（一部に断面図を含む図）である。ヘッドモジュール１２は、吐出デバイス基板３０における吐出面２４と反対側（図５において上側）にインク供給室５２とインク循環室５６等からなるインク供給／循環ユニットを有している。インク供給室５２は、供給管路５４を介してインクタンク（不図示）に接続され、インク循環室５６は、循環管路５８を介して回収タンク（不図示）に接続される。

ヘッドモジュール１２のハウジング４０は、内部ハウジング６０と、その外側を覆う外部ハウジング６２の二重構造から成る。内部ハウジング６０の略中央には、インク供給室５２とインク循環室５６とを隔てる隔壁部材６４が配置されており、当該隔壁部材６４を挟んで両室の空間が分離されている。図５では図示が省略されているが、内部ハウジング６０と外部ハウジング６２の間にフレキシブル基板１６が挟まれて、図５の上方に引き出
される（図１参照）。

〔インクジェットヘッドの流路構造〕
［第１実施形態］
図６は、吐出デバイス基板３０の液体の流れを示す平面透視図である。また、図７は、インクジェットヘッドの立体的構成を示す断面図である。なお、図６、図８〜図１５、図１７においては、吐出デバイス基板３０の液体の流れを説明しやすくするため、ノズルの数、配列は省略、簡略化して記載する。

図６、７に示すように、各ノズル２２は、それぞれ圧力室（液室）７０に連通される。圧力室７０は、ノズル２２の配列に沿って一定ピッチで配置される。各圧力室７０は、それぞれ個別供給流路７２を介して、共通供給流路７４に連通される。共通供給流路７４は、圧力室７０の配列（ノズル２２の配列）に沿って配置される。

共通供給流路７４は、個別供給流路７２と交差する方向で一方の端部が、供給口７７を介して循環供給流路７６に、他方の端部が回収口７９を介して循環回収流路７８と接続している。また、循環供給流路７６は図５に示す供給管路５４に接続され、循環回収流路７８は循環管路５８に接続され、図中、矢印で示す方向に液体が流れ、循環されている。

共通供給流路７４は、図６に示すように、共通供給流路７４の断面積が変化するように形成されており、個別供給流路７２が共通供給流路７４に接続されている位置は、図６に示すように、共通供給流路７４の断面積が大きくなる位置に接続されている。個別供給流路７２に供給されるインクの流量を、共通供給流路７４を流れる流量と比較して微小と仮定し、共通供給流路７４を流れる流量が一定の場合、共通供給流路７４の断面積が大きくなっている部分で圧力が大きくなり、小さくなっている部分では圧力が小さくなる、というベンチュリー効果がある。したがって、共通供給流路７４の断面積が大きくなっている部分に個別供給流路７２の供給側を接続することで、共通供給流路７４からの圧力で液体が押され、個別供給流路７２から圧力室７０への絞りの抵抗を大きくしても、リフィルを効率的に行なうことができる。

さらに、吐出時は共通供給流路７４側の圧力が高いので、吐出時の圧力室からの液体の戻りも抑制することができ、吐出効率を向上させることができる。

共通供給流路７４の形状としては、特に限定されず、図６に示すように、共通供給流路７４の側面が曲面で形成されていてもよく、また、四角形状で形成することもできる。しかしながら、液体の滞留を防止するため、図６に示すように、曲面で形成することが好ましい。

また、共通供給流路７４の断面積が変化する所定の間隔は、個別供給流路７２の間隔、すなわち、ノズル２２の所定の間隔で断面積が変化していることが好ましい。また、断面積の変化も一定の大きさで変化していることが好ましい。断面積の変化を所定の間隔、および、一定の大きさで行なうことにより、個別供給流路７２に安定して供給することができる。

また、共通供給流路７４に個別供給流路７２が接続している位置の断面積は、共通供給流路７４の断面積の最も大きい位置に接続していることが、大きな圧力を得ることができて好ましいが、充分なリフィル効率を得ることができれば特に限定されない。

図７は、図６におけるＡ−Ａ断面図である。吐出デバイス基板３０は、図７に示すように、内部に共通供給流路７４を備えている。個別供給流路７２は、共通供給流路７４と圧力室７０とに接続し、圧力室７０は、連通路８０と接続されている。また、連通路８０とノズル２２とが接続されており、圧力室７０の圧力変化により連通路８０を介して、ノズル２２から液滴が吐出される。また、圧力室７０の天面を構成し共通電極と兼用される振動板８４には個別電極８６を備えた圧電素子８２が接合されている。

描画すべき画像の画像信号に応じて、対応する圧力室７０（ノズル２２）に設けられた個別電極８６に駆動電圧を印加することにより、圧電素子８２が変形して圧力室７０の容積が変化し、これに伴う圧力変化により連通路８０を介してノズル２２からインクが吐出される。

個別供給流路７２は、共通供給流路７４および圧力室７０より狭い流路構造である絞り部となっている。したがって、圧力室７０から共通供給流路７４に液が戻ることを防止することができる。また、上述したように、本実施形態においては、共通供給流路７４の個別供給流路７２が設けられている位置の断面積を大きくしているため、リフィル効率を向上させることができる。したがって、個別供給流路７２の絞り部を絞りすぎても、共通供給流路７４からの液体の供給を効率良く行なうことができる。

＜変形例＞
図８は、第１実施形態に係るインクジェットヘッドモジュールの変形例を示す吐出デバイス基板３０’の平面透視図である。図８に示すインクジェットヘッドモジュールは、１つ共通供給流路７４’から両側に設けられた個別供給流路７２’を介してノズル２２’が設けられている点が上記実施形態と異なっている。このような構成とすることにより、ノズル２２’を高密度に配置することができる。

図９は、第１実施形態に係るインクジェットヘッドモジュールの更なる変形例を示す吐出デバイス基板３０’’の平面透視図である。図９に示すインクジェットヘッドモジュールは、２つの共通供給流路７４’’の一方から他方の側の方向に個別供給流路７２’’を介してノズル２２’’が形成されており、また、他方の共通供給流路７４’’についても、他方から一方の側の方向に個別供給流路７２’’を介してノズル２２’’が形成されている。このような構成とすることにより、２次元的に、ノズル２２’’を高密度に配置することができる。

［第２実施形態］
図１０は第２実施形態に係るインクジェットヘッドモジュールの吐出デバイス基板１３０の平面透視図である。第２実施形態に係るインクジェットヘッドモジュールは、連通路と共通供給流路７４とをつなぐ循環流路１８８を設けている点が第１実施形態と異なっている。

循環流路１８８を設けることにより、ノズル２２に形成されるメニスカスの保持を容易に行なうことができる。また、本発明においては、共通供給流路７４は、流路構造の断面積が異なるように形成されており、共通供給流路７４の断面積が小さい部分で、循環流路１８８が接続されている。上述したように、共通供給流路７４の断面積が小さい部分はベンチュリー効果により、圧力が小さくなっている。したがって、循環流路を共通供給流路の断面積の小さい位置と接続し、個別供給流路７２を上述したように断面積の大きい位置に接続することで、圧力差が生じ共通供給流路７４からノズルへの液体の供給、循環流路１８８から共通供給流路７４へ液体の排出を行いやすくすることができ、液体の循環を容易に行なうことができる。また、液体（インク）の循環を行なうことで、圧力室内での液体の増粘を防止することができ、異物・気泡の排出などを行なうことができる。なお、循環流路１８８が接続される共通供給流路７４の断面積の小さい位置とは、循環流路１８８に対応する個別供給流路７２が接続されている共通供給流路７４の断面積より小さい位置であればよい。

［第３実施形態］
図１１は第３実施形態に係るインクジェットヘッドモジュールの吐出デバイス基板２３０の平面透視図である。第３実施形態に係るインクジェットヘッドモジュールは、共通供給流路２７４に島状部材２９０を設けることで、共通供給流路２７４の断面積の変更をしている点が第１実施形態と異なっている。

図１１に示すように、共通供給流路２７４の島状部材２９０が形成されていない位置の共通供給流路２７４の断面積を大きくすることができるので、圧力を向上させることができ、リフィル効率を挙げることができる。また、島状部材２９０を設けることで、共通供給流路２７４の断面積を変更しているので、第１実施形態、第２実施形態のように、共通供給流路２７４の壁面を曲面で形成する必要がなく、直線とすることができるので、パターニングを容易に行なうことができる。

また、島状部材２９０が設けられている位置の直後に個別供給流路７２を設けることにより、共通供給流路２７４を流れる液体が、島状部材２９０を避ける流れが生じるため、この流れにより、個別供給流路７２内に液体を流しやすくすることができる。したがって、断面積を拡大したことの効果に加えて、液体の流れを利用することで、リフィル効率を向上させることができる。

さらに、島状部材２９０は、島状部材２９０と共通供給流路２７４の天面との間に液体が通過する空間も設けることもできる。このように、島状部材２９０の上部に空間を設け、液体を通過させることで、共通供給流路２７４に混入した気泡を、この島状部材２９０の上部の空間を通すことで、圧力室７０内に気泡が混入することを防止することができる。

＜変形例＞
図１２は、第３実施形態に係るインクジェットヘッドモジュールの変形例を示す吐出デバイス基板２３０’の平面透視図である。図１２に示すインクジェットヘッドモジュールは、連通路と共通供給流路２７４とをつなぐ循環流路２８８を設けている。そして、この循環流路２８８を共通供給流路２７４の断面積の小さい位置とつなぐことで、第２実施形態と同様に、ノズル付近の循環を行なうことができ、圧力室でのインクの増粘の防止、異物・気泡の排出を効果的に行なうことができる。

［第４実施形態］
図１３は第４実施形態に係るインクジェットヘッドモジュールの吐出デバイス基板３３０の平面透視図である。第４実施形態に係るインクジェットヘッドモジュールは、共通供給流路３７４を、波をうった形状とし、共通供給流路３７４内を流れる液体が同じ方向に流れるとともに、流路幅が狭まるように共通供給流路３７４が形成されている。

図１３に示すように、波をうった形状とした共通供給流路３７４においても、共通供給流路３７４の断面積の大きい位置に個別供給流路７２を設けることで、断面積を拡大することにより、圧力を高めリフィル効率を向上させることと、波をうった形状とすることにより共通供給流路３７４内に外回りの流れを大きくすることができるので、よりリフィル効率を向上させることができる。

＜変形例＞
図１４は、第４実施形態に係るインクジェットヘッドモジュールの変形例を示す吐出デバイス基板３３０’の平面透視図である。図１４に示すインクジェットヘッドモジュールは、連通路と共通供給流路３７４とをつなぐ循環流路３８８を設けている。そして、この循環流路３８８を共通供給流路３７４の断面積の小さい位置とつなぐことで、第２実施形態と同様に、ノズル付近の循環を行なうことができ、圧力室でのインクの増粘の防止、異物・気泡の排出を効果的に行なうことができる。

［第５実施形態］
図１５は第５実施形態に係るインクジェットヘッドモジュールの吐出デバイス基板４３０の平面図である。第５実施形態に係るインクジェットヘッドモジュールは、共通供給流路４７４と共通回収流路４９２が設けられている点が他の実施形態と異なっている。

図１５に示すように、共通供給流路４７４および共通回収流路４９２を設け、共通供給流路４７４から圧力室７０に供給された液体は、連通路４８０から循環流路４８８を通り、共通回収流路４９２に回収されて循環される。

共通供給流路４７４、共通回収流路４９２を設けることで、上流の圧力室７０から排出された気泡、異物は、共通回収流路４９２を通り、循環されるため、上記実施形態のように、上流側の圧力室７０から排出された気泡、異物が下流の圧力室７０に再度混入することを防止することができる。

第５実施形態においても、共通供給流路４７４および共通回収流路４９２の断面積をそれぞれの流路の中で変化させて、個別供給流路４７２を共通供給流路４７４の断面積の大きい位置に設け、循環流路４８８を共通回収流路４９２の断面積の小さい位置に設ける。このような構成とすることにより、液体の個別供給流路４７２への供給、循環流路４８８からの排出を容易に行なうことができ、リフィル効率を向上させることができる。

第５実施形態に示すように、共通供給流路４７４と共通回収流路４９２とを別々に設けている場合は、共通供給流路４７４および共通回収流路４９２の断面積を異ならせることで、圧力を変更させることで、リフィル効率を向上させることができる。この場合、共通供給流路４７４および共通回収流路４９２は、直線状に形成することができるので、製造を容易にすることができる。

図１６は、図１５に示す流路構造の断面図である。共通供給流路４７４からノズル２２までの構成については第１実施形態と同様である。第５実施形態においては、図１６に示すように、連通路４８０と循環流路４８８が接続されており、循環流路４８８と共通回収流路４９２が接続されている。圧力室７０内の液体を連通路４８０、循環流路４８８、共通回収流路４９２を通り循環される。

＜変形例＞
図１７は、第５実施形態に係るインクジェットヘッドモジュールの変形例を示す吐出デバイス基板４３０’の平面透視図である。図１７に示すインクジェットヘッドモジュールは、１つの共通供給流路４７４’の両側から個別供給流路４７２を介して圧力室７０に接続されている。また、圧力室７０から連通路、循環流路４８８を介して、共通回収流路４９２’の両側から回収される。

このような構成とすることにより、共通供給流路４７４’および共通回収流路４９２’を減らすことができるので、ノズルを高密度に配置することが可能である。また、この場合、共通供給流路４７４’に個別供給流路４７２を、共通回収流路４９２’に循環流路４８８を接続する。このようにすることで、気泡、異物が圧力室に再度混入することを防止することができる。

なお、上記インクジェットヘッドは、ノズル配置がマトリクス状に形成されたヘッドモジュールを用いているが、本発明はこれに限定されず、ノズルが直線状に配列されたヘッドモジュールなど、他の態様のヘッドモジュールにおいても同様の流路構造とすることができる。

１０…インクジェットヘッド、１２…ヘッドモジュール、１４、４０…ハウジング、１６…フレキシブル基板、２２、２２’、２２’’…ノズル、２４…吐出面、３０、３０’、３０’’、１３０、２３０、２３０’、３３０、３３０’、４３０、４３０’…吐出デバイス基板、４４…ヘッドモジュール支持部材、４５…ヘッド支持部材、５２…インク供給室、５４…供給管路、５６…インク循環室、５８…循環管路、６０…内部ハウジング、６２…外部ハウジング、６４…隔壁部材、７０、７０’、７０’’…圧力室（液室）、７２、７２’、７２’’、４７２、…個別供給流路、７４、７４’、７４’’、２７４、３７４、４７４、４７４’…共通供給流路、７６…循環供給流路、７７…供給口、７８…循環回収流路、７９…回収口、８０、４８０…連通路、８２…圧電素子、８４…振動板、８６…個別電極、１８８、２８８、３８８、４８８…循環流路、２９０…島状部材、４９２、４９２’…共通回収流路

Claims (10)

1. 所定の配列をなす複数のノズルと、
   前記ノズルごとに設けられる液室と、
   前記液室ごとに設けられ、前記液室内の液体を前記ノズルから液滴として吐出させる圧力発生素子と、
   前記各液室に前記液体を供給する個別供給流路と、
   前記各個別供給流路に接続され、前記各個別供給流路に前記液体を供給する共通供給流路と、
   前記液体が前記共通供給流路内を一方向に流れるように、前記共通供給流路に対して前記液体を循環させる液体供給手段と、
   前記液室の液体を前記共通供給流路に循環させる循環流路と、を備え、
   前記共通供給流路は、所定の間隔で断面積が変化しており、前記共通供給流路の断面積の大きい位置に前記個別供給流路が設けられており、
   前記循環流路は、前記共通供給流路の断面積の小さい位置に接続されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 前記循環流路は、対応する前記個別供給流路が前記共通供給流路に接続されている位置より下流側の前記共通供給流路に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
3. 所定の配列をなす複数のノズルと、
   前記ノズルごとに設けられる液室と、
   前記液室ごとに設けられ、前記液室内の液体を前記ノズルから液滴として吐出させる圧力発生素子と、
   前記各液室に前記液体を供給する個別供給流路と、
   前記各個別供給流路に接続され、前記各個別供給流路に前記液体を供給する共通供給流路と、
   前記液体が前記共通供給流路内を一方向に流れるように、前記共通供給流路に対して前記液体を循環させる液体供給手段と、
   所定の間隔で断面積が変化している共通回収流路と、前記液室の液体を前記共通回収流路に循環させる循環流路と、を備え、
   前記共通供給流路は、所定の間隔で断面積が変化しており、前記共通供給流路の断面積の大きい位置に前記個別供給流路が設けられており、
   前記循環流路は前記共通回収流路の断面積の小さい位置に設けられていることを特徴とするインクジェットヘッド。
4. 前記共通供給流路の両側に前記個別供給流路が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
5. 隣り合う前記共通供給流路の向い合う側に前記個別供給流路が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
6. 前記共通供給流路の断面積を変化させる方法が、前記共通供給流路の流路幅を狭めることにより行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
7. 前記共通供給流路の断面積を変化させる方法が、前記共通供給流路内に島状部材を設けることにより行なうことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
8. 前記島状部材と前記共通供給流路の天面との間に空間を有することを特徴とする請求項７に記載のインクジェットヘッド。
9. 前記共通供給流路は、前記共通供給流路内の液体が同方向に流れるように両側面を形成するとともに、流路幅が異なるように形成することで、断面積を変化させていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。

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