JP6272002B2 - 液体吐出ヘッド及び液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体を吐出可能な液体吐出ヘッド及びその液体吐出ヘッドを搭載し液体吐出ヘッドから液体を吐出する液体吐出装置に関する。

記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置においては、複数の吐出口を有する記録ヘッドが搭載され、記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出して記録が行われている。インクジェット記録装置の記録ヘッドは、インク滴を吐出するに十分なエネルギーを圧力室でインクに付与し、圧力室に形成された吐出口からインク滴を吐出する。その場合、記録ヘッドは、圧力室に連通するインク供給口を備えており、吐出口からインク滴が吐出されると、その分のインクがインク供給口を介して圧力室へ供給されてインクがリフィルされる。

インク供給口を通して圧力室にインクが供給される記録ヘッドとしては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。特許文献１では、インク供給口と圧力室とが、吐出口の並べられた方向に交互に配置されている記録ヘッドについて記載されている。インク供給口と圧力室とが交互に配置されることにより、両側部のインク供給口から圧力室に向けてインクが供給される。特許文献１に開示された記録ヘッドでは、圧力室が、複数の柱状体によって区画されている。

特開２０１０−２０１９２１号公報

特許文献１に開示された記録ヘッドでは、圧力室が複数の柱状体によって区画されているので、通常、インク供給口から圧力室へインクが供給される際には、インクは、主にインク供給口と圧力室との間の最短経路を通って圧力室へ供給される。

また、記録ヘッドが長期間に亘って放置された場合、圧力室に形成された吐出口の周辺では、インク中に含まれる水分が吐出口を介して空気中に蒸発して増粘することにより、濃度が上昇した濃縮インクが生成されることがある。この濃縮インクが記録ヘッドに貯留されたインク内で拡散することにより、インク供給口周辺に到達することがある。

インク供給口周辺の濃縮インクについて、インク供給口から圧力室へのインクのリフィルの際に生じるインク流の周辺に存在する分については、回復処理等が行われる際に、インク流と共に吐出口から排出されて回収される。しかしながら、インクのリフィルの際の、インク供給口から圧力室へのインク流れから離れた位置に存在する濃縮インクについては、回収されずに、記録ヘッド内部に残ってしまう可能性がある。その場合、濃縮インクが記録の行われる際に吐出口から吐出されてしまい、記録画像に影響を与えてしまう可能性がある。

そこで、本発明は上記の事情に鑑み、液体の吐出や回復処理等の行われる際に、液体吐出ヘッド内に存在する濃縮インクが効率的に排出される液体吐出ヘッド及び液体吐出装置を提供することを目的とする。

本発明の液体吐出ヘッドは、内部に液体を貯留可能であって、貯留された液体にエネルギーを付与するエネルギー発生素子と、前記エネルギー発生素子によってエネルギーの付与された液体を吐出する吐出口と、を備えた圧力室と、前記圧力室に液体を供給するための供給口と、前記供給口を通して前記圧力室に供給する液体を貯留可能な液室と、前記圧力室と、前記液室との間に接続され、前記液室から液体を前記圧力室に導く液体流路とを有し、複数の前記吐出口が第１の方向に沿って配置されると共に、前記圧力室と前記液室とが交互に配置され、前記圧力室によって挟まれた前記液室に、前記液室を挟む二つの圧力室のそれぞれから延びた前記液体流路が接続されており、前記液室と二つの前記液体流路とが接続された二つの接続位置は、前記第１の方向に交差する第２の方向に関する前記供給口の中心線に対して、それぞれ反対側にオフセットされていることを特徴とする。

液体吐出ヘッド内に存在する濃縮インクが効率的に排出されるので、記録の行われる際に、吐出口から濃縮インクが吐出されることを抑えることができる。これにより、記録の行われる際に、吐出口から吐出されるインク滴の濃度を一定に保つことができ、記録画像の品質を高く維持することができる。

本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの搭載されるインクジェット記録装置について示した斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッドについて示した斜視図である。 図２のインクジェット記録ヘッドにおける吐出口の形成された面について示した平面図である。 図３のインクジェット記録ヘッドにおける一部の吐出口列について、オリフィスプレートを取り外して、液室、圧力室及び流路の配置について示した平面図である。 オリフィスプレートを取り付けた状態の図４のインクジェット記録ヘッドにおけるＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 図４のインクジェット記録ヘッドから一つの液室について拡大して示した平面図である。 図６の液室内部における濃縮インクの拡散する範囲及びインクの流れについて示した平面図である。 比較例の液室内部における濃縮インクの拡散する範囲及びインクの流れについて示した平面図である。 第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの変形例の液室内部におけるインクの流れについて示した平面図である。 第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッドのさらなる変形例の液室内部におけるインクの流れについて示した平面図である。 本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの液室について示した平面図である。 第２実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの変形例の液室について示した平面図である。 第２実施形態に係るインクジェット記録ヘッドのさらなる変形例の液室について示した平面図である。 第２実施形態に係るインクジェット記録ヘッドのさらなる変形例について吐出口列を示した平面図である。 本発明の第３実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの液室について示した平面図である。 第３実施形態に係るインクジェット記録ヘッドについて吐出口列を示した平面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドについて説明する。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の適切な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付けられている。しかし、本発明の思想に沿うものであれば、実施形態は、本明細書の実施例やその他の具体的方法に限定されるものではない。

（第１実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録ヘッドについて説明する。図１に、本実施形態のインクジェット記録ヘッドが搭載されるインクジェット記録装置（液体吐出装置）１００の斜視図を示す。

本実施形態のインクジェット記録装置１００には、インクジェット記録ヘッド（液体吐出ヘッド）及びインクタンクが搭載されるキャリッジ１１１と、キャリッジ１１１を走査移動させるキャリッジ駆動モータ１１２が設けられている。インクジェット記録装置１００では、記録の行われる際には、キャリッジ１１１の内部に、図２に示されるインクジェット記録ヘッド１９がキャリッジ１１１における記録媒体（媒体）と対向するように搭載されると共に、不図示のインクタンクが搭載される。

キャリッジ１１１は、ガイドシャフト１０６に沿って矢印Ａの主走査方向に移動自在にガイドされている。ガイドシャフト１０６は、記録媒体の幅方向に沿って延びるように配置されている。キャリッジ１１１に搭載されたインクジェット記録ヘッド１９は、キャリッジ駆動モータ１１２の駆動により、記録媒体の搬送される搬送方向と交差する方向に走査しながら記録を行う。このように、インクジェット記録装置１００は、インクジェット記録ヘッド１９の主走査方向の移動と、記録媒体の副走査方向の搬送と、を伴って画像を記録するいわゆるシリアルスキャンタイプのインクジェット記録装置である。インクタンクに貯留されたインクがインクジェット記録ヘッド１９に供給され、インクジェット記録ヘッド１９に供給されたインクが記録媒体に向けて吐出されることによって記録が行われる。インクジェット記録ヘッド１９には、インク滴を吐出するためのエネルギー発生素子が設けられている。記録媒体は、給紙トレイ１１５に積載された後、搬送ローラによって副走査方向に搬送される。

また、インクジェット記録装置１００は、制御部（不図示）から電気信号をインクジェット記録ヘッドに送るためのフレキシブルケーブル１１３を有している。記録の際には、フレキシブルケーブル１１３を介して、記録データに応じて所定のタイミングでエネルギー発生素子に電気信号が送信される。このようにエネルギー発生素子に電流が供給されることによって、エネルギー発生素子が駆動される。本実施形態ではエネルギー発生素子として、電気エネルギーを熱エネルギーに変換する電気熱変換素子としてのヒータが用いられている。ヒータが駆動されることで熱エネルギーが与えられたインクが液室の内部で膜沸騰が引き起こされる。これによって吐出口から記録媒体に向かってインクが吐出され、記録媒体に記録が行われる。

また、インクジェット記録装置１００は、インクジェット記録ヘッドの回復処理を行なうための回復処理部１１４とを備えている。また、インクジェット記録装置１００は、キャリッジ１１１の位置を光学的に読み取る光学式位置センサ１１６を備えている。また、インクジェット記録装置１００は、記録が行われて、排出された記録媒体を保持する排紙トレイ１１７を備えている。

以上のように構成されるインクジェット記録装置１００においては、記録の行われる際に、キャリッジ１１１を、記録媒体の搬送方向（副走査方向）と直交する主走査方向に走査させる。このように、インクジェット記録装置１００は、記録ヘッドを主走査方向に移動させつつ、インクを吐出させる記録動作と、記録媒体を副走査方向に搬送する搬送動作と、を繰り返すことによって、記録媒体上に順次画像を記録する。キャリッジ１１１が移動することによって、インクジェット記録ヘッドが記録媒体に対して移動される。そして、インクジェット記録ヘッドは、記録媒体に対して相対的に移動しながら吐出口から記録媒体にインク滴を吐出し、吐出口の形成された範囲に対応した幅で記録が行われる。また、記録媒体の非記録領域に応じた非記録時に、記録媒体は、予め設定されている搬送量だけ間欠的に搬送される。

なお、上記実施形態では、インクジェット記録ヘッドとインクタンクとが別々に構成されたものについて説明しているが、本発明はこれに限定されず、インクジェット記録ヘッドとインクタンクとが一体的に構成されたものが採用されても良い。また、インクタンクは、キャリッジ１１１とは異なる位置に取り付けられ、インクタンクからチューブ等を介してキャリッジ１１１に搭載されたインクジェット記録ヘッドにインクが供給される形態であってもよい。

また、上述した記録装置は、インクジェット記録ヘッドの主走査方向の移動と、記録媒体の副走査方向の搬送と、を伴って画像を記録するいわゆるシリアルスキャンタイプの記録装置である。しかし、本発明は記録媒体の幅方向の全域に亘って延在する記録ヘッドを用いるフルラインタイプの記録装置にも適用可能である。その場合には、記録媒体の幅方向の全域に亘って延在するインクジェット記録ヘッドに向けて、インクタンクからインクが供給され、インクジェット記録ヘッドからインクが吐出される。

また、本実施形態のインクジェット記録ヘッドは発熱素子によりインク内で膜沸騰を発生させて発泡させインク滴を吐出する方式としたが、本発明はこれに限定されない。圧電素子を変形させ、これによってインクジェット記録ヘッド内部の液体を吐出する形式の記録ヘッドが記録装置に適用されても良く、また、他の形式のインクジェット記録ヘッドが本発明の記録装置に適用されても良い。

図２に、インクジェット記録ヘッド１９についての斜視図を示す。インクジェット記録ヘッド１９には、キャリッジ１１１の主走査方向に直交する方向に沿って配列された吐出口列が複数設けられている。記録の行われる際には、インクジェット記録ヘッド１９は、キャリッジ１１１に搭載される。

図３に、インクジェット記録ヘッド１９に設けられた吐出口列についての平面図を示す。本実施形態では、インクジェット記録ヘッド１９は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の３色のインクについて吐出することが可能である。図３に示されるように、インクジェット記録ヘッド１９には、吐出口列群Ｃ１，Ｍ１，Ｙ，Ｍ２，Ｃ２が形成されている。吐出口列群Ｃ１及びＣ２はシアンインク吐出用の吐出口列群であり、それぞれ２つずつの吐出口列Ｌａ，Ｌｂ及びＬｉ，Ｌｊを含む。吐出口列群Ｍ１及びＭ２はマゼンタインク吐出用の吐出口列群であり、それぞれ２つずつの吐出口列Ｌｃ，Ｌｄ及びＬｇ，Ｌｈを含む。吐出口列群Ｙは、イエローインク吐出用の吐出口列群であり、２つの吐出口列Ｌｅ，Ｌｆを含む。

吐出口列群Ｍ１において、吐出口列Ｌｃ，Ｌｄのそれぞれには複数のヒータ６及び吐出口７がピッチＰｙ（１／３００インチ）毎に配列されている。さらに、吐出口列Ｌｃのヒータ６及び吐出口７と、吐出口列Ｌｄのヒータ６及び吐出口７は、半ピッチ（Ｐｙ／２＝１／６００インチ）ずつずらされている。従って、吐出口列Ｌｃ，Ｌｄのそれぞれにおける吐出口７のピッチＰｙの２倍の解像度で画像を記録することができる。他の吐出口列群Ｃ１，Ｙ，Ｍ２，Ｃ２についても同様である。

インクジェット記録ヘッド１９においては、イエローインクを吐出する吐出口列群Ｙを中心として、記録媒体の搬送方向に直交する図３に示されるＸ方向に沿ってＣ１、Ｍ１、Ｙ、Ｍ２、Ｃ２の順に吐出口列が配置されている。このように、それぞれの吐出口列が記録ヘッドに配置されることにより、各色の吐出口列群が、Ｘ方向について、吐出口列群Ｙを中心に線対称に配置される。それぞれの色の吐出口列群が線対称に配置されているので、インクジェット記録ヘッド１９がＸ方向に往復走査する際に、往方向への走査でＣ１、Ｍ１、Ｙの吐出口列群を用い、復方向への走査でＣ２、Ｍ２、Ｙの吐出口列群を用いて記録を行うことができる。このように往方向走査時と復方向走査時とに用いられる吐出口列群を設定することにより、往方向走査時と復方向走査時との間で、使用される吐出口列群の順番を揃えることができる。すなわち、記録ヘッドの往方向及び復方向（矢印Ａ１，Ａ２方向）の走査時に、イエロー、シアン、マゼンタのインクを、往方向の走査時と復方向の走査時との間で同じ順序で吐出させることができる。これにより、往方向の走査及び復方向の走査のいずれにおいても記録の行われる双方向記録において、所定領域に打ち込まれるインクの色の順序が異なることによって生じる色ムラが発生することを抑えることができる。その結果、記録によって高品位の画像を出力することができる。

図４は、図３におけるインクジェット記録ヘッド１９の、吐出口列Ｌｃ、Ｌｄについて拡大し、オリフィスプレート３を除いたときの状態について示した平面図である。図５は、オリフィスプレート３を取り付けた状態の図４のインクジェット記録ヘッド１９のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

図５に示されるように、インクジェット記録ヘッド１９は、支持部材１と基板２とが接合され、基板２とオリフィスプレート３とが接合されることで形成されている。これらの構成は、インクジェット記録ヘッド１９における全ての吐出口列に対して同様の構成とし、それぞれの吐出口列群を一組の支持部材１、基板２、オリフィスプレート３内に形成することで、これらの部材をそれぞれの吐出口列の間で共通化させることができる。支持部材１と基板２との間には、吐出口列群毎に対応する複数の共通液室４が形成されている。

また、インクジェット記録ヘッド１９には、基板２を貫通し、共通液室４に接続する複数の供給口１０が形成されている。オリフィスプレート３は、吐出口列方向に延在する流路壁８により、基板２に対し垂直な方向（図５のＺ方向）に流路高さｈだけ離れて配置されている。基板２には、それぞれの吐出口列の吐出口７に対応して配列された複数のエネルギー発生素子としてのヒータ６が備えられている。また、オリフィスプレート３におけるヒータ６と対向する位置に、吐出口７が形成されている。

基板２とオリフィスプレート３との間には流路壁８により、供給口１０を含む複数の液室１１と、ヒータ６と吐出口７を含む複数の圧力室１２が形成されている。液室１１は供給口１０に面して形成されており、供給口１０を通って液室１１内部にインクタンクからインクが供給される。つまり、供給口１０が、液室１１に供給されるインクの入り口となっている。液室１１は、周囲を流路壁の壁面によって区画されており、内部にインクを貯留可能に形成されている。また、圧力室１２は、吐出口７に連通するように形成されており、吐出口７から吐出されるインクを貯留可能に形成されている。圧力室１２内部のインクの貯留される空間に面するように、ヒータ６が配置されている。ヒータ６が駆動されることによって、圧力室１２に貯留されているインクに熱エネルギーを付与することが可能に構成されている。

図４に示されるように、圧力室１２と液室１１とは、吐出口列の配列された方向に交互に配置されている。また、液室１１は、吐出口列の配列方向に関し、隣接する複数の圧力室１２と、Ｘ方向への長さがＬ１よりも狭い長さＬ２の流路幅（図６）をそれぞれ有する複数の流路（液体流路）９Ａ、９Ｂによって接続されている。

図６は、図４に示される複数の液室１１のうち、一つの液室１１について拡大して示した平面図である。図６内で示される矢印は、複数の流路９Ａ、９Ｂを通って、液室１１から隣接する圧力室１２に向かって供給されるインクの流れる方向を示している。図６に示されるように、吐出口列の配列方向Ｙに直交するＸ方向についての複数の流路９Ａ、９Ｂのそれぞれの液室１１に接続された位置は、流路９Ａにおける接続位置と流路９Ｂにおける接続位置との間で異なる。つまり、Ｘ方向に沿った、流路９Ａ、９Ｂのそれぞれが液室１１に接続される位置が、オフセットされている。本実施形態では、流路９Ａ、９Ｂのうち、一方の流路が、液室１１におけるＸ方向の中心線を挟んで他方の流路とは反対側の領域に位置するように、液室１１が形成されている。また、ここでは、流路９Ａが液室１１に接続される位置と液室１１におけるＸ方向についての中心線との間の距離Ｌ３が、流路９Ｂが液室１１に接続される位置と液室１１におけるＸ方向についての中心線との間の距離Ｌ４と異なるように、液室１１が形成されている。

流路９Ａが液室１１に接続される位置をＣ１とし、流路９Ｂが液室に接続される位置をＣ２とする。流路９Ａが液室１１に接続される位置Ｃ１と流路９Ｂが液室１１に接続される位置Ｃ２とが、Ｘ方向に関してオフセットされている。ここで、流路が液室１１に接続される位置とは、流路の中心線が、液室１１における壁面の延長線と交差する位置のことをいうものとする。

また、流路９Ａが液室１１に接続される位置Ｃ１と、流路９Ｂが液室１１に接続される位置Ｃ２とのいずれにおいても、液室１１のＸ方向への中心線に対して、Ｘ方向に関してオフセットされている。

流路９Ａ、９Ｂについての液室１１への接続位置がオフセットされているので、液室１１から圧力室１２へインクを供給する際に、液室１１からインクの引っ張られる範囲が広い。そのため、インクが増粘し、濃度が通常よりも上昇してしまった結果生じた濃縮インクが液室１１に拡散したとしても、回復処理やインクの吐出によって液室１１から濃縮インクを効率的に排出することができる。

図７に、本実施形態における液室１１の内部について、拡散された濃縮インクの排出可能な領域Ｚと、供給口１０から流路に至るインクの流れについて示す。流路９Ａ、９Ｂを介した液室１１から圧力室１２へ向かうインクの流れについては、矢印によって示されている。圧力室１２で発生し流路９Ａ、９Ｂを経由して液室１１内に拡散する濃縮インクは、図７中の破線領域Ｚで示されるように、流路９Ａ、９Ｂと液室１１との接続位置を中心に、そこから等方的に拡散する。

流路９Ａ、９Ｂのそれぞれをオフセットして配置することにより、流路９Ａ、９Ｂが液室１１における一方の壁面と近接することから、近接した液室１１の壁面の近傍において、液室に向かう方向のインクの流速を大きくすることができる。従って、液室１１における壁面の近傍の位置でインクが流れ易くなることから、流路壁近傍に存在する濃縮インクを効率的に流路９Ａ、９Ｂに到達させて圧力室１２に供給し、吐出口７から排出することができる。また、それぞれの流路９Ａ、９Ｂの中心線が同一直線上にないことから、吐出口列の配列方向Ｙ方向に直交するＸ方向に関して液室１１内のより広い領域からのインクを流路９Ａ、９Ｂに到達させることが可能となる。従って、液室１１内に拡散した濃縮インクが、圧力室１２へのインク供給に伴い、効率的に排出される。

圧力室１２に供給された濃縮インクは、吐出口からのインクの吐出や回復処理等の行われる際に、周囲のインクと共に吐出口から排出されて回収される。回復処理としては、吐出口７をキャッピングした状態で吐出口７を介して内部のインクを吸引する吸引回復等が挙げられる。濃縮インクが効率的に回収されるので、インクジェット記録ヘッド１９内部のインクに含まれる濃縮インクの量を減少させることができる。従って、記録の際に、吐出口７からインクと共に濃縮インクを吐出することを抑えることができる。これにより、画像形成において濃縮インクの影響が軽減され、高品位の画像形成が可能となる。

次に、比較例のインクジェット記録ヘッドについて、液室１１’を拡大した平面図を図８に示す。図８では、液室１１’と隣接する両方の圧力室１２のそれぞれとを接続する流路９Ａ、９Ｂについての、Ｘ方向に沿った液室への接続位置が、それぞれの流路９Ａ、９Ｂの間で一致している。また、それぞれの流路９Ａ、９Ｂにおける液室１１’への接続位置は、Ｘ方向についての液室１１の中心線と一致している。

比較例においても、図８に示されるように、液室１１’内部に存在する濃縮インクは、流路９Ａ、９Ｂと液室１１’との間の接続位置を中心にそこから破線領域Ｙに示されるように等方的に拡散する。濃縮インクが拡散した後、インク吐出動作や回復処理により液室１１’から圧力室１２にインクを供給する際の、供給口１０から流路に向かうインクの流れを矢印で示す。液室１１’内のインクの流れは、液室１１’におけるＸ方向についての中心線上でもっとも強く、中心線から離れるに従い弱くなる。従って、図８において、液室１１’におけるＸ方向についての最も外側に位置する壁面近傍や、液室１１の角の周辺部分では、流路９Ａ、９Ｂに向かうインクの流れが弱く、インクの流速が小さい。そのため、その部分に拡散した濃縮インクが圧力室１２に排出され難く、排出されるインクの量が少なくなる。また、液室１１’におけるＸ方向についての最も外側に位置する壁面近傍や、液室１１’の角の周辺部分のインクが排出されるまでに時間がかかってしまう。

本実施形態の変形例について、図９を参照して説明する。図９には、本実施形態における変形例のインクジェット記録ヘッド１９における液室１１’’についての平面図を示す。ここでは、流路９Ａが液室１１’’に接続される位置と液室１１’’におけるＸ方向についての中心線との間の距離Ｌ５と、流路９Ｂが液室１１に接続される位置と液室１１の中心線との間の距離Ｌ６とが等しくなるように、液室１１’’が形成されている。結果的に、図９に示されるように、流路９Ａ、９Ｂと液室１１の接続位置が液室１１’’の中心に対して１８０度回転対称の位置に配置されるように、液室１１’’及び流路９Ａ、９Ｂが形成される。

インクジェット記録ヘッド１９において、１８０度回転対称の位置に流路９Ａ、９Ｂを設置することによって、流路９Ａ、９Ｂの間で、液室１１’’から濃縮インクが排出される際の濃縮インクの流れの程度が同等になる。従って、吐出口列内に、Ｙ方向に沿って配列されたそれぞれの液室１１’’について、液室１１’’内から流路９Ａ、９Ｂを介しての濃縮インクの排出性が、それぞれの流路９Ａ、９Ｂの間で同等となる。従って、インクを吐出する際に、濃縮インクが圧力室１２の吐出口７から排出される程度がそれぞれの圧力室１２の間で同等となる。従って、記録の際に吐出口７から吐出されるインクに含まれる濃縮インクの割合が、それぞれの吐出口７の間で同等となる。これにより、記録画像への濃縮インクへの影響が各圧力室１２の間で同等となるので、吐出口７ごとに吐出されるインクの濃度が異なることが抑えられ、高品位な記録画像の形成を可能とする。そのため、図９に示されるように、流路９Ａ、９Ｂと液室１１’’の接続位置は液室の中心に対して１８０度回転対称の位置に配置されることが望ましい。

また、第１実施形態のさらなる変形例について、図１０を参照して説明する。図１０は、さらなる変形例におけるインクジェット記録ヘッド１９における液室１１’’’についての平面図である。さらなる変形例では、図１０に示されるように、液室１１’’’におけるＸ方向の最も外側に位置する流路壁の壁面の延長線上に、それぞれの流路９Ａ、９Ｂを構成する流路壁が位置するように、液室１１’’’が形成されている。このように、液室１１’’’を構成する流路壁と、流路９Ａ、９Ｂの流路壁とが、インクの供給される方向であるＹ方向に沿って連続して形成されていることが望ましい。これにより、流路と共通した液室１１’’’の壁面近傍に、壁面に沿ったインクの流れが形成され、壁面近傍に位置する濃縮インクを圧力室１２に向けて効率的に排出することが可能となる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録ヘッドについて説明する。前述した第１実施形態のインクジェット記録ヘッドと同様の部分については、同一符号を付して説明を省略する。第２実施形態では、吐出口列の配列方向Ｙ方向に直交するＸ方向に延びる壁面が、Ｘ軸に水平ではなく、Ｘ軸と交差している点で第１実施形態と異なる。図１１に、第２実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの液室１１’’’’について拡大して示した平面図を示す。

図１１に示されるように、インクジェット記録ヘッド１９の液室１１において、流路９Ａと液室１１’’’’の接続位置Ｃ３と、流路９Ａの中心の延長線と液室１１’’’’の壁面とが交差する位置Ｃ４との間の距離Ｌ７は、液室１１の幅Ｌ８よりも短い。また、流路９Ｂと液室１１’’’’の接続位置Ｃ５と、流路９Ｂの中心の延長線と液室１１’’’’の壁面とが交差する位置Ｃ６との間の距離Ｌ９は、液室１１’’’’の幅Ｌ８よりも短い。ここで、液室１１’’’’の幅は、吐出口列の配列方向であるＹ方向に関し、液室１１における隣接する両方の圧力室１２に最も近接した位置同士の間の距離を言うものとする。つまり、本実施形態では、液室１１’’’’の幅は、Ｙ方向に沿って液室１１’’’’内で最も離れた位置にある壁面同士の間の距離のことを言うものとする。

本実施形態では、液室１１’’’’における吐出口列の配列方向Ｙ方向の端部の壁面のうち、液室１１’’’’におけるＸ方向に関する中心線に対し、流路９Ａ、９Ｂの存在しない側の壁面が、Ｘ軸に対して傾くように、液室１１’’’’が形成されている。そのため、液室１１’’’’に接続される流路９Ａ、９Ｂの中心線の延長線が、対向する液室１１’’’’のＹ方向の端部と交差する位置では、液室１１’’’’のＹ方向の端部の壁面が内側に入り込んでいる。それぞれの流路９Ａ、９Ｂと液室１１の接続位置と、流路９Ａ、９Ｂに対向する液室のＹ方向端部の壁面との間の距離が、第１実施形態の液室と比べて短くなっている。流路９Ａ、９Ｂに対向する液室１１’’’’のＹ方向端部の壁面が、流路９Ａ、９Ｂの側に近接していることから、壁面近傍により強い程度のインクの流れが生じる。

また、流路９Ａ、９Ｂに対向する液室１１’’’’のＹ方向端部の壁面が内側に入り込んで位置しているので、液室１１’’’’の角の部分が流路壁８によって埋められている。そのため、液室１１’’’’内の空間における角が取られるので、インク流路の変化がなだらかになり、供給口１０から流路９Ａ、９Ｂに向かうインク流れの抵抗が低減される。また、液室１１’’’’内部の空間における角の部分が取られるので、角におけるインク流れのよどみに濃縮インクが残留することを抑えることができる。従って、より液室１１’’’’内の濃縮インクを効率的に排出することができ、記録の際に吐出口から通常の濃度のインクと一緒に濃縮インクが吐出されることを抑えることができる。これにより、記録によって高品位な記録画像を得ることが可能となる。

次に、第２実施形態についての変形例を、図１２を参照して説明する。図１２は、第２実施形態におけるインクジェット記録ヘッドの液室１１’’’’’について示した平面図である。図１２に示されるように、第２実施形態の変形例においては、液室１１’’’’’内部の空間の角の部分がなだらかに変化するように、液室１１’’’’’が形成されている。つまり、液室１１’’’’’を区画する壁面の延びる方向が変化する部分では、壁面がなだらかに屈曲するように、液室１１’’’’’が形成されている。液室１１’’’’’の角の部分がなだらかに形成され、壁面の形状が流線型に形成されているので、インク流れによどみの部分が生じることが抑えられ、濃縮インクが液室１１’’’’’の内部に残留することが抑えられる。また、インク流れへの抵抗が少なくなるので、液室１１’’’’’から圧力室１２にインクが供給される際に、より効率的にインクが供給され、液室１１’’’’’内部の濃縮インクも効率的に排出されて回収される。

次に、第２実施形態についてのさらなる変形例を、図１３を参照して説明する。図１３に、第２実施形態のさらなる変形例のインクジェット記録ヘッドにおける液室１１’’’’’’について示した平面図である。図１３に示されるように、液室１１’’’’’’におけるＸ方向の最も外側に位置する流路壁の壁面の延長線上に、それぞれの流路９Ａ、９Ｂを構成する流路壁が位置するように、液室１１’’’’’’が形成されている。また、図１４は、第２実施形態のさらなる変形例のインクジェット記録ヘッドにおける吐出口列のうちの一部の圧力室１２及び液室１１’’’’’’について拡大して示した平面図である。図１４では、オリフィスプレート３が取り外されたインクジェット記録ヘッドにおける平面図が示されている。このように、液室１１’’’’’’を構成する流路壁と、流路９Ａ、９Ｂの流路壁とが、インクの供給される方向であるＹ方向に沿って連続して形成されていることが望ましい。これにより、流路と共通した液室の壁面近傍に、壁面に沿ったインクの流れが形成され、壁面近傍に位置する濃縮インクを圧力室１２に向けて効率的に排出することが可能となる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係るインクジェット記録ヘッドについて説明する。図１５及び図１６を参照して、本発明の第３実施形態のインクジェット記録ヘッドについて説明する。なお、前述した第１実施形態及び第２実施形態と同様の部分については、同一符号を付して説明を省略する。第３実施形態のインクジェット記録ヘッドにおいては、液室１１’’’’’’’に接続された流路９Ａ、９Ｂが、吐出口列の配列されたＹ方向に対して傾いて形成されている点で、第１実施形態及び第２実施形態のインクジェット記録ヘッドと異なる。

図１５には、吐出口列のうちの一つの液室１１’’’’’’’についての平面図が示されている。図１５には、オリフィスプレート３が取り外された状態のインクジェット記録ヘッドについての平面図が示されている。

図１５に示されるように、液室１１’’’’’’’と圧力室１２との間を接続する流路９Ａ、９Ｂのそれぞれにおける、インクの供給される供給方向に沿った中心線が、吐出口列の配列された配列方向Ｙに対して傾いている。ここで、吐出口列におけるそれぞれの吐出口７及び供給口１０の中心を結んだ線をｍとし、液室１１’’’’’’’に接続される流路９Ａ、９Ｂのそれぞれの中心線をｎ１、ｎ２とする。このとき、流路９Ａ、９Ｂの中心線ｎ１、ｎ２が、吐出口列における吐出口７の中心を結んだ線ｍと交差している。つまり、流路９Ａ、９Ｂの延びる方向が、吐出口列の配列された配列方向と交差している。

このように、吐出口列の配列方向Ｙに対して流路９Ａ、９Ｂが傾いて形成されているので、流路９Ａ、９Ｂが吐出口列の配列方向Ｙと同じ方向に延びるように形成されている場合に比べて、流路９Ａ、９Ｂの長さを長くすることができる。圧力室１２と液室１１’’’’’’’との間の流路９Ａ、９Ｂの長さが長くなるので、圧力室１２内で生じた濃縮インクがインク内で拡散されたとしても、液室１１’’’’’’’に到達する濃縮インクの量を少なく抑えることができる。

また、吐出口列の配列方向Ｙに対して流路９Ａ、９Ｂが傾いて形成されることにより流路９Ａ、９Ｂの長さを長くしているので、圧力室１２への濃縮インクの拡散が少なく抑えられながら、圧力室１２の配置を高密度に保つことができる。従って、吐出口７の配置が高密度に保たれるので、単位面積当たりの吐出可能なドット数を増加させることができ、インクジェット記録ヘッドによって記録される記録画像において解像度を向上させることができる。これにより、インクジェット記録ヘッドからのインク吐出によって記録される記録画像の品質を向上させることができる。

図１６に、第３実施形態に係るインクジェット記録ヘッドにおける、二列の吐出口列のうちの一部についての平面図を示す。図１６には、オリフィスプレート３が取り外された状態のインクジェット記録ヘッドについての平面図が示されている。図１６に示されるように、二列の吐出口列のいずれにおいても、吐出口列の配列方向Ｙに対して流路９Ａ、９Ｂが傾いて形成されている。従って、いずれの吐出口列においても、吐出口７の配置を高密度に保つことができる。そのため、インクジェット記録ヘッドからのインクの吐出によって得られる記録画像の品質をさらに向上させることができる。

（他の実施例）
なお、上記実施形態では、第２実施形態でのみ、液室を区画する壁面の延びる方向が変化する部分で、壁面がなだらかに屈曲しているが、本発明はこれに限定されない。第１実施形態及び第３実施形態の液室においても、液室を区画する壁面の延びる方向が変化する部分で、壁面がなだらかに屈曲することとしてもよい。

また、上記実施形態では、第３実施形態でのみ、吐出口列の配列方向Ｙに対して流路が傾いて形成されているが、本発明はこれに限定されない。第１実施形態及び第２実施形態の液室においても、吐出口列の配列方向Ｙに対して流路が傾いて形成されることとしてもよい。その際、液室を区画する壁面の延びる方向が変化する部分で、壁面がなだらかに屈曲することとしてもよいし、液室における流路壁の延長線上に、流路の流路壁が連続して形成されることとしてもよい。このように、各実施形態の他の組み合わせによってインクジェット記録ヘッドが構成されてもよい。

なお、本明細書において、「記録」とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わずに用いられる。また、人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または記録媒体の加工を行う場合も表すものとする。

また、「記録装置」とは、プリンタ、プリンタ複合機、複写機、ファクシミリ装置などのプリント機能を有する装置、ならびにインクジェット技術を用いて物品の製造を行なう製造装置を含む。

また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものを表すものとする。

さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録」の定義と同様広く解釈されるべきものである。記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。

６ ヒータ
７ 吐出口
９Ａ、９Ｂ 流路
１１ 液室
１２ 圧力室

Claims (10)

1. 内部に液体を貯留可能であって、貯留された液体にエネルギーを付与するエネルギー発生素子と、前記エネルギー発生素子によってエネルギーの付与された液体を吐出する吐出口と、を備えた圧力室と、
   前記圧力室に液体を供給するための供給口と、
   前記供給口を通して前記圧力室に供給する液体を貯留可能な液室と、
   前記圧力室と、前記液室との間に接続され、前記液室から液体を前記圧力室に導く液体流路とを有し、
   複数の前記吐出口が第１の方向に沿って配置されると共に、前記圧力室と前記液室とが交互に配置され、
   前記圧力室によって挟まれた前記液室に、前記液室を挟む二つの圧力室のそれぞれから延びた前記液体流路が接続されており、
   前記液室と二つの前記液体流路とが接続された二つの接続位置は、前記第１の方向に交差する第２の方向に関する前記供給口の中心線に対して、それぞれ反対側にオフセットされていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記液室と二つの前記液体流路とが接続された二つの接続位置は、前記供給口の中央を軸とした点対称の位置とな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. 前記液室は、前記液室の中心に対して１８０度の回転対称であることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記液室における前記接続位置に対向する壁面が、前記第１の方向に対し、前記液室で最も外側に位置する壁面の位置よりも内側に入り込んで形成さ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項に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記液室における前記第２の方向の最も外側に位置する流路壁が前記第１の方向に延びており、前記第２の方向の最も外側に位置する前記流路壁の延長線上に、前記液体流路の流路壁が連続して形成さ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項に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記液室を区画する壁面の延びる方向が変化する部分では、前記壁面がなだらかに屈曲することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記液体流路の延びる方向が前記第１の方向と交差していることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
8. 内部に液体を貯留可能であって、貯留された液体にエネルギーを付与するエネルギー発生素子と、前記エネルギー発生素子によってエネルギーの付与された液体を吐出する吐出口と、を備えた圧力室と、
   前記圧力室に液体を供給するための供給口と、
   前記供給口を通して前記圧力室に供給する液体を貯留可能な液室と、
   前記圧力室と、前記液室との間に接続され、前記液室から液体を前記圧力室に導く液体流路と、を有する液体吐出ヘッドを有し、前記液体吐出ヘッドの前記吐出口から液体を媒体に吐出する液体吐出装置であって、
   複数の前記吐出口が第１の方向に沿って配置されると共に、前記圧力室と前記液室とが交互に配置され、
   前記圧力室によって挟まれた前記液室に、前記液室を挟む二つの圧力室のそれぞれから延びた前記液体流路が接続されており、
   前記液室と二つの前記液体流路とが接続された二つの接続位置は、前記第１の方向に交差する第２の方向に関する前記供給口の中心線に対して、それぞれ反対側にオフセットされていることを特徴とする液体吐出装置。
9. 液体を吐出する吐出口と連通し、液体を吐出するためのエネルギーを付与するエネルギー発生素子を内部に備える第１および第２の圧力室と、
   液体が供給される供給口を備え、前記供給口を介して供給された液体を、それぞれ前記第１および第２の圧力室に供給するための第１および第２の液体流路が接続される液室と、を有し、
   前記液室は、第１の方向に関して前記第１および第２の圧力室の間に配されており、
   前記液室と前記第１および第２の液体流路との接続位置は、前記第１の方向に交差する第２の方向に関する前記供給口の中心線に対して、それぞれ反対側にオフセットされていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
10. 前記エネルギー発生素子を備える基板を有し、前記供給口は前記基板を貫通する貫通孔であることを特徴とする請求項９に記載の液体吐出ヘッド。

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