JP6987498B2 - 液体吐出用基板、液体吐出ヘッド、および液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクなどを含む種々の液体を吐出するための液体吐出用基板、液体吐出ヘッド、および液体吐出装置に関するものである。

例えば、複数の吐出口からインクを選択的に吐出可能なインクジェット記録ヘッドにおいては、高精細かつ高品位な画像を記録するために、吐出口の配置の高密度化が要求されている。さらに、吐出口からのインク中の水分蒸発によりインクが増粘することによる、高画質記録への影響についての対応も要求されている。

特許文献１，２には、このような要求に応えるために、吐出口に連通する圧力室内に増粘したインクが滞留しないように、その圧力室を通してインクを循環させる方法が記載されている。特許文献１には、アルミニウムの押し出し加工によって内部に湾曲形状のインク流路が形成された部材を用い、その部材内のインク流路を通して、複数の吐出口のそれぞれに対応する圧力室内にインクを強制的に流す構成が記載されている。特許文献２には、３次元的に屈曲するインク流路が内部に形成された部材を用い、その部材内のインク流路を通して、複数の吐出口のそれぞれに対応する圧力室内にインクを強制的に流す構成が記載されている。

特許第４７２２８２６号 特許第５２６４０００号

しかしながら、特許文献１，２におけるインク流路は複雑な形状であり、高密度に配置された複数の吐出口のそれぞれに対応する圧力室を通してインクを循環させるように、それらのインク流路を高密度に形成することは難しい。

本発明は、複数の吐出口が高密度に配置された場合においても、それらの吐出口のそれぞれに対応する圧力室を通して、液体を循環させることができる液体吐出用基板、液体吐出ヘッド、および液体吐出装置を提供する。

本発明の液体吐出用基板は、液体を吐出する複数の吐出口と、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する複数の吐出エネルギー発生素子と、前記吐出エネルギー発生素子を内部に備える複数の圧力室と、を備える液体吐出用基板であって、前記吐出口が複数配列して形成された第１の吐出口列と、前記第１の吐出口列に隣接して配置された、前記吐出口が複数配列して形成された第２の吐出口列と、を有し、前記圧力室は、前記第１の吐出口列の吐出口から吐出される液体が供給される第１の圧力室と、前記第２の吐出口列の吐出口から吐出される液体が供給される第２の圧力室と、を備え、前記液体吐出用基板は、当該液体吐出用基板の厚み方向にずれて位置する第１の部分と第２の部分とを含み、前記第１の部分に、前記第１の圧力室の一方側に配され、当該第１の圧力室に液体を供給する第１の供給流路と、前記第１の圧力室の他方側に配され、当該第１の圧力室から液体を回収する第１の回収流路と、前記第２の圧力室の一方側に配され、当該第２の圧力室に液体を供給する第２の供給流路と、前記第２の圧力室の他方側に配され、当該第２の圧力室から液体を回収する第２の回収流路と、が形成され、前記第２の部分に、複数の前記第１の供給流路に連通する第１の共通供給流路と、複数の前記第１の回収流路に連通する第１の共通回収流路と、複数の前記第２の供給流路に連通する第２の共通供給流路と、複数の前記第２の回収流路に連通する第２の共通回収流路と、が形成され、前記第１の共通供給流路と、前記第１の共通回収流路と、前記第２の共通供給流路と、前記第２の共通回収流路とは、この順に並んで配列され、前記第１の共通供給流路と前記第１の共通回収流路との間の梁幅をＷ１、前記第１の共通回収流路と前記第２の共通供給流路との間の梁幅をＷ３とした場合、Ｗ１＜Ｗ３の関係になっていることを特徴とする。

本発明によれば、複数の供給流路、複数の回収流路、第１共通供給流路、および第１共通回収流路を高密度に形成することができる。したがって、複数の吐出口が高密度に配置された場合においても、それらの吐出口のそれぞれに対応する圧力室を通して、液体を循環させることができる。この結果、吐出口からの液体の良好な吐出性能を維持することができる。例えば、吐出口からインクを吐出して画像を記録する場合には、吐出口からのインク中の水分蒸発によるインクの吐出速度の低下を抑制して、より高精細で高品位な画像を記録することができる。

本発明の第１の実施形態における液体吐出用基板の分解斜視図である。 図１の液体吐出用基板の分解平面図である。 図１の液体吐出用基板の要部の平面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 図１の液体吐出用基板の要部の断面斜視図である。 図１の液体吐出用基板の要部の説明図である。 図１の液体吐出用基板の要部の説明図である。 吐出口におけるインクのメニスカス界面の説明図である。 第１共通供給流路と第１共通回収流路との位置関係の説明図である。 液体吐出ヘッドの作成工程を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施形態における液体吐出用基板の分解斜視図である。 図１１の液体吐出用基板の分解平面図である。 本発明の第３の実施形態における液体吐出用基板の分解斜視図である。 図１３の液体吐出用基板の分解平面図である。 本発明の第４の実施形態における液体吐出用基板の分解斜視図である。 図１５の液体吐出用基板の分解平面図である。 図１５の液体吐出用基板の要部の説明図である。 第１共通供給流路と第１共通回収流路の形状の説明図である。 本発明の第５の実施形態における液体吐出用基板の分解斜視図である。 図１９の液体吐出用基板の分解平面図である。 本発明の第６の実施形態における液体吐出用基板の分解斜視図である。 図２１の液体吐出用基板の分解平面図である。 第１インク用の流路と、第２インク用の流路と、の配置関係の説明図である。 本発明の液体吐出用基板を適用可能な液体吐出ヘッドの斜視図である。 本発明の液体吐出ヘッドを適用可能なインクジェット記録装置の説明図である。 本発明の第１の適用例である記録装置の説明図である。 図２６の記録装置に適用可能なインクの循環経路の第１の循環形態の説明図である。 図２６の記録装置に適用可能なインクの循環経路の第２の循環形態の説明図である。 第１の循環形態と第２の循環形態とにおけるインクの循環量の説明図である。 図２６における液体吐出ヘッドの斜視図である。 液体吐出ヘッドの分解斜視図である。 液体吐出ヘッドにおける第１、第２および第３流路部材の表面と裏面を示す図である。 第１、第２および第３流路部材を接合して形成される流路の拡大透視図である。 図３３のＸＸＸＩＶ−ＸＸＸＩＶ線に沿う断面図である。 吐出モジュールの斜視図である。 記録素子基板の説明図である。 記録素子基板を図３６のＸＸＸＶＩＩ−ＸＸＸＶＩＩ線に沿って断面した斜視図である。 ２つの記録素子基板における隣接部の拡大平面図である。 本発明の第２の適用例における液体吐出ヘッドの斜視図である。 液体吐出ヘッドの分解斜視図である。 液体吐出ヘッドを構成する流路部材の説明図である。 液体吐出ヘッドにおける記録素子基板と流路部材との接続関係を説明するための透視図である。 図４２のＸＬＩＩＩ−ＸＬＩＩＩ線に沿う断面図である。 液体吐出ヘッドにおける吐出モジュールの説明図である。 記録素子基板の斜視図である。 本発明の第２の適用例としての記録装置の説明図である。 本発明の記録装置の説明図である。 インクの循環経路の第３の循環形態の説明図である。 本発明の液体吐出ヘッドの説明図である。 本発明の液体吐出ヘッドの分解斜視図を示す図である。 本発明の流路部材の概略説明図である。 本発明の第３の適用例の記録装置の説明図である。 インクの循環経路の第４の循環形態の説明図である。 本発明の第３の適用例における液体吐出ヘッドの説明図である。 本発明の第３の適用例における液体吐出ヘッドの説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態における液体吐出用基板、液体吐出ヘッド、および液体吐出装置は、液体としてのインクを吐出するためのインク吐出用基板（インクジェット記録ヘッド用基板）、インクジェット記録ヘッド、およびインクジェット記録装置としての適用例である。

なお、本発明の液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置は、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサなどの装置、さらには、各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置に適用可能である。例えば、バイオチップ作製や電子回路印刷などの用途としても用いることができる。また、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、技術的に好ましい様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、本実施形態は、本明細書の実施形態やその他の具体的方法に限定されるものではない。

（第１の実施形態）
図１から図１０は、本発明の第１の実施形態における液体吐出ユニット３００の説明図であり、この液体吐出ユニット３００はインクジェット記録ヘッドを構成し、その記録ヘッドは、後述するようにインクジェット記録装置に装着される。

本実施形態の液体吐出ユニット３００は、図１および図２のように、オリフィスプレート２１、第１流路層２２、第２流路層２３、第３流路層２４、第４流路層２５、第５流路層２６、および第６流路層２７からなる６つの積層流路構成となっている。第１流路層２２には、液体としてのインクを吐出するための吐出エネルギーを発生する吐出エネルギー発生素子１２が備えられており、その吐出エネルギーによって、圧力室１３内のインクをオリフィスプレート２１の吐出口１１から吐出することができる。圧力室１３内のインクが静的な状態にあるとき、その圧力室１３内の圧力は、吐出口１１にインクのメニスカスが形成されるような負圧に保たれている。圧力室１３内の圧力にばらつきが生じた場合には、インクの吐出速度や吐出量（体積）などが変化して、インクの吐出特性に影響を及ぼす。特に、圧力室１３内が所定の圧力よりも低くなった場合には、インクの吐出が困難となる。

吐出エネルギー発生素子１２としては、電気熱変換素子（ヒータ）や圧電素子などを用いることができる。ヒータを用いた場合には、その発熱によって圧力室１３内のインクを発泡させ、その発泡エネルギーを利用して、吐出口１１からインクを吐出することができる。

吐出口１１は、図３のように、吐出口列１６を形成するように高密度に複数配列されている。本例においては、４つの吐出口列１６が形成されている。第２流路層２３の第１共通供給流路１７は、図４のように、圧力室１３毎に対応する個別の供給流路１４および流路１０を介して、それぞれの圧力室１３の一方側（図４中左側）に連通されている。同様に、第２流路層２３の第１共通回収流路１８は、圧力室１３から流路１０および個別の回収流路１５を介して、それぞれの圧力室１３の他方側（図４中右側）に連通されている。複数の供給流路１４および複数の回収流路１５は、それぞれ第１流路層２２の厚み方向に延在し、かつ吐出口列１６の延在方向（第１の方向）に沿って配列されることにより、供給流路列および回収流路列を形成する。第１流路層２２の厚み方向は、吐出エネルギー発生素子１２が配される液体吐出用基板の面に交差（本例の場合は、直交）する方向に対応する。第１共通供給流路１７は、第３流路層２４に形成される第１供給口３０に連通しており、その第１供給口３０からインクの供給を受ける。同様に、第１共通回収流路１８は、第３流路層２４に形成される第１回収口３１と連通している。第１供給口３０は、吐出口列１６の延在方向（第１の方向）に沿って複数配列され第１供給口列を形成している。同様に、第１回収口３１は、第１供給口列に沿う方向に複数配列され、第１回収口列を形成している。第３流路層２４には、第１供給口列が４列、第１回収口列が４列、並列して交互に形成されている。第４流路層２５には、第２共通供給流路３２と第２共通回収流路３３が形成されており、第５流路層２６には、第２供給口３４と第２回収口３５が形成されている。第６流路層２７には、第３共通供給流路３６と第３共通回収流路３７が形成されている。

第１共通供給流路１７は、第２流路層２３の厚み方向の一方側（第１流路層２２と対向する側）が複数の供給流路１４と連通し、その他方側（第３流路層２４と対向する側）が複数の第１供給口３０と連通している。同様に、第１共通回収流路１８は、第２流路層２３の厚み方向の一方側が複数の回収流路１５と連通し、その他方側が複数の第１回収口３１と連通している。第２共通供給流路３２は、第４流路層２５の厚み方向の一方側が複数の第１供給口３０と連通し、その他方側が複数の第２供給口３４と連通している。同様に、第２共通回収流路３３は、第４流路層２５の厚み方向の一方側が第１回収口３１と連通し、その他方側が第２回収口３５と連通している。また、第３共通供給流路３６は複数の第２供給口３４と連通し、第３共通回収流路３７は複数の第２回収口３５と連通している。

複数の第２供給口３４の配列密度および複数の第２回収口３５の配列密度は、複数の第１供給口３０の配列密度および複数の第１回収口３１の配列密度よりも低い。また、複数の第１供給口３０の配列密度および複数の第１回収口３１の配列密度は、複数の供給流路１４の配列密度および複数の回収流路１５の配列密度よりも低い。第１共通供給流路１７と第１共通回収流路１８は、それぞれ第１の方向に沿うように並列に形成され、第２共通供給流路３２と第２共通回収流路３３は、それぞれ第２の方向に沿うように並列に形成されている。第３共通供給流路３６と第３共通回収流路３７は、それぞれ第１の方向に沿うように並列に形成されている。

本例の液体吐出ユニット３００は、このように複数の流路部材を積層して構成される。それらの流路層における流路の形成密度は、第６流路層２７、第５流路層２６、第４流路層２５、第３流路層２４、第２流路層２３、第１流路層２２の順に高くなる。これにより、素子基板および各流路部材の大型化を抑制しつつ、複数の吐出口列１６を高密度に備える液体吐出ユニット３００を構成することが可能となる。

第１流路層２２と第２流路層２３は、後述する図２４の実施形態における液体吐出用基板１００に形成されている。第３流路層２４から第６流路層２７の構成は、本発明において、特に制限されるものではない。具体的には、次のような第１および第２の構成例を挙げることができる。第１の構成例においては、第３流路層２４を後述する図３６および図４５の実施形態におけるカバープレート（蓋部材）２０または２０２０に形成し、第４流路層２５の一部を後述する図２４の実施形態における支持部材４００に形成する。第４流路層２５の他の一部は、後述する図２４または図３１の実施形態における第１流路部材５００または５０に形成し、第５流路層２６と第６流路層２７の一部は、後述する図２４または図３１の実施形態における第２流路部材６００または６０に形成する。第６流路層２７の他の一部は、後述する図３１の実施形態における第３流路部材３７０に形成する。一方、第２の構成例においては、第３流路層２４をカバープレート２０または２０２０に形成し、第４流路層２５の一部を支持部材４００に形成する。第４流路層２５の他の一部と第５流路層２６は、第１流路部材５００または５０に形成し、第６流路層２７は第２流路部材６００または６０に形成する。なお、第２共通供給流路３２、第２共通回収流路３３、第２供給口３４、第２回収口３５も本例の構成に制限されない。

外部から供給されるインクは、インクの流入開口に連通する第３共通供給流路３６から、第２供給口３４、第２共通供給流路３２、第１供給口３０、第１共通供給流路１７、および供給流路１４を順次経て、圧力室１３に導かれる。圧力室１３内のインクは、回収流路１５、第１共通回収流路１８、第１回収口３１、第２共通回収流路３３、第２回収口３５、第３共通回収流路３７を順次経て、第３共通回収流路３７に連通する回収開口から外部へ回収される。このようにインクを循環させることにより、圧力室１３内に滞留しやすい増粘インクを回収させて、吐出口１１からのインクの吐出速度の低下、およびインク中の色材濃度の変化を抑制することができる。以下、このようなインクの強制的な流れを「インク循環流」という。

本例において、供給流路１４と回収流路１５は、図３，図４，図５のように、吐出口１１を挟んで対向するように配置されている。このように供給流路１４と回収流路１５を対向させることにより、圧力室１３内および吐出口１１内を通るインク循環流を効率良く生じさせて、インクの吐出速度の低下、およびインクの色材濃度の変化をより効率よく抑制することができる。また、供給流路１４と回収流路１５は、圧力室１３のそれぞれに対応するように、吐出口列１６が延在する第１の方向において複数に分けて形成されている。このように、供給流路１４と回収流路１５を複数に分けて形成することにより、隣接する供給流路１４同士の間、および隣接する回収流路１５同士の間に、吐出エネルギー発生素子１２を駆動するための電気配線を配備することが可能となる。そのため、供給流路１４と吐出口１１との間、および回収流路１５と吐出口１１との間に、第１の方向に延在する配線を配備する必要が無く、それらの間の部分をより小さくすることが可能となる。供給流路１４と吐出口１１の数の関係は、１対１、１対２、または１対５などとしてもよく、供給流路１４が連通する圧力室１３の数は、本例のような１のみに限定されない。

本例においては、圧力室１３内および吐出口１１内を通してインク循環流を生じさせるために、次のように流路が形成されている。

図２のように、第１共通供給流路１７は、第１の方向に延在して複数の供給流路１４と連通し、さらに、それぞれの供給流路１４を介して圧力室１３と連通する。同様に、第１共通回収流路１８は、第１の方向に延在して複数の回収流路１５と連通し、さらに、それぞれの回収流路１５を介して圧力室１３と連通する。

このように、第１流路層２２と第２流路層２３には、供給流路１４、回収流路１５、第１共通供給流路１７、第１共通回収流路１８からなる一連のインク流路が吐出口列１６に対応付けて形成される。このようなインク流路を通して、液体吐出用基板１００の圧力室１３内、およびオリフィスプレート２１の吐出口１１内にインク循環流を生じさせることができる。

また、図６（ａ）のように、供給流路１４、回収流路１５、第１共通供給流路１７、および第１共通回収流路１８を形成する側壁は、それぞれ第１流路層２２の表裏面（同図中の上下面）に対して実質的に直交している。ここで、実質的に直交とは、第１流路層２２と第２流路層２３の加工時に生じるテーパ形状等の傾斜を含む。供給流路１４、回収流路１５、第１共通供給流路１７、および第１共通回収流路１８は、例えば、ドライエッチング加工により形成される。また、それらをレーザ加工によって形成してもよく、あるいは、ドライエッチング加工とレーザ加工とを組み合わせてもよい。供給流路１４、回収流路１５、第１共通供給流路１７、および第１共通回収流路１８の深さ方向（図６（ａ）中の上下方向）は、第１流路層２２の表面に対して実質的に垂直となる。これにより、これらのインク流路を効率よく高密度に形成して、第１流路層２２に高密度に形成された圧力室１３および吐出口１１内に、より効率よくインク循環流を生じさせることができる。

（第１共通供給流路１７と第１共通回収流路１８の関係（１））
第１共通供給流路１７と第１共通回収流路１８は、以下のように形成されている。

図６（ａ），（ｂ）のように、第１共通供給流路１７の下流側の端部と第２共通回収流路１８の上流側の端部との間隔（梁幅）をＷ１、供給流路１４と回収流路１５との間の距離をＷ２とする。また、供給流路１４の下流型の端部から、流路１０、圧力室１３、および流路１０を通って回収流路１５の上流側の端部まで間の単位長さ当たりの流路抵抗をＲとし、各圧力室１３内に生じるインク循環流の流量をＱ１とする。流路抵抗Ｒは、インクの粘度の表す項（時間の要素を含む）を含む式によって表現される。さらに、吐出口１１においてインクのメニスカス界面が崩壊しない範囲の最大負圧、または、吐出口１１からインクを適正に吐出可能な範囲における圧力室１３内の最大負圧をＰｍａｘとする。これらは、下式（１）の関係にある。この関係式（１）については後述する。
Ｗ２＜（２×Ｐｍａｘ）／（Ｑ１×Ｒ） ・・・ （１）

図８（ａ）のように、負圧の影響によりメニスカス界面が沈降し、更に負圧が増大して図８（ｂ）のように吐出口１１の表面でのメニスカス界面が崩壊した場合には、吐出エネルギー発生素子１２上にインクがほぼ存在しなくなり、正常な吐出が困難となる。インクの表面張力が３０ｍＮ／ｍおよび２０ｍＮ／ｍのときに、吐出口１１の口径と、吐出口１１における許容圧力の限界と、は図８（ｃ）のような関係にある。一般に、吐出口におけるインクのメニスカスは、吐出口の口径とインクの表面張力とに依存するが、−１０００ｍｍＡｑ以上の圧力を保たないとメニスカス界面が崩壊する。よって、メニスカス界面が崩壊しない範囲の最大負圧は、一例として、吐出口の口径が１２ｕｍ、インクの表面張力が３０ｍＮ／ｍのときに−１０００ｍｍＡｑである。また、メニスカス界面が崩壊しない範囲においても図８（ａ）のようにメニスカス界面の沈降により、吐出されるインクの量が減少し、またインクの吐出状態に影響を及ぼしてインクの副滴（サテライト）が多く生じることになる。

ここで、インクの適正な吐出とは、目視によって記録画像の乱れが確認されない程度のインクの良好な吐出状態である。特に、吐出されるインク量の変化量が目視で確認できないほど小さい吐出状態が好ましい。また、インクの吐出時にインクの主滴と副滴（サテライト）が生じる場合には、記録媒体に着弾する主滴によって形成されるインクの主トッドに、サテライトによって形成されるインクの副ドットの少なくとも一部が接するようなインクの吐出状態が好ましい。

このように、最大負圧Ｐｍａｘとは、それよりも負圧が大きくなると、メニスカス界面の崩壊が生じたり、インクの適正な吐出ができなくなったりする負圧のことである。さらに、副ドットが発生する場合には、副ドットが主ドット内に位置するように、サテライトが記録媒体に着弾することが好ましい。例えば、最大負圧Ｐｍａｘは、５００ｍｍＡｑであった。また、インク循環流量Ｑ１は、インクの吐出速度の低下、およびインクの色材濃度の変化を抑制可能な流量である。すなわち、吐出口１１からのインク中の水分の蒸発の影響によって、インクの吐出速度が低下し、認識できる程度のインクの着弾位置のずれが生じることを抑制可能な流量である。また、吐出口１１からのインク中の水分の蒸発による影響によって、インクの色材濃度が変化し、目視できる程度の記録画像の色ムラが生じることを抑制可能な流量でもある。例えば、インク循環流量Ｑ１は、インクの吐出速度の低下が通常の吐出時の１０％以内に抑えるような循環流量であり、実験例においては、圧力室１３内の流速換算で０．０５ｍ／ｓ以上であった。また、他の実験例においては、その流速は０．１ｍ／ｓであった。

上式（１）の関係を満たすことにより、第１共通供給流路１７内の圧力を負圧に保つことが可能となる。インクジェット記録ヘッドにおいて、その記録ヘッドの流路内の圧力は負圧にした方がよく、それを正圧にした場合には以下のような状態が生じやすくなる。すなわち、記録ヘッドのインク流路内の圧力が正圧の場合には、記録ヘッドの構成部材からインクが漏れやすくなる。また、吐出口１１からのインク漏れが生じやすくなる。例えば、第１共通供給流路１７内が正圧となっていて、インク循環時は、インク循環流による圧力損失により圧力室１３が負圧に保たれていたとしても、インク循環流の変動により圧力損失が変動して、圧力室１３内が正圧になるおそれがある。極端な例としては、インク循環流を止めた際に、圧力室１３の圧力が第１共通供給流路と同じ正圧になることが考えられる。圧力室１３内が正圧になることを防ぐためには、インクの供給系の複雑な制御が必要となる。

（関係式（１）についての説明）
次に、第１共通供給流路１７の圧力を負圧に保つための上式（１）について詳細に説明する。

供給流路１４と回収流路１５との間の差圧ΔＰは、下式（２）によって表される。
ΔＰ＝Ｑ１×Ｒ×Ｗ２ ・・・ （２）

また、供給流路１４の圧力をＰｉｎとし、かつ回収流路１５の圧力をＰｏｕｔとした場合、下式（３）が成立し、さらに、吐出口１１が供給流路１４と回収流路１５との中間に位置している場合には、吐出口１１の圧力Ｐｎは下式（４）によって表される。
ΔＰ＝Ｐｉｎ−Ｐｏｕｔ ・・・ （３）
Ｐｎ＝（Ｐｉｎ＋Ｐｏｕｔ）／２ ・・・ （４）

上式（３），（４）から下式（５）が成立する。

Ｐｉｎ＝Ｐｎ＋（ΔＰ／２） ・・・ （５）

第１共通供給流路１７の圧力を負圧にするためには、下式（６）を満たすことが必要となる。

Ｐｉｎ＝Ｐｎ＋（ΔＰ／２）＜０ ・・・ （６）

上式（６）は下式（７）のように変形できる。
−Ｐｎ＞ΔＰ／２ ・・・ （７）

インクを正常に吐出するためには、Ｐｎ＞−ＰＭＡＸであることが必要であるため、下式（８）が成立する。
Ｐｍａｘ＞ΔＰ／２ ・・・ （８）

上式（２），（８）から上式（１）が導き出すことができる。

また、Ｗ１とＷ２は下式（９）の関係にある。
Ｗ１＜Ｗ２ ・・・ （９）

上式（９）の関係から、下式（１０）が成立する。
Ｗ１＜（２×Ｐｍａｘ）／（Ｑ１×Ｒ） ・・・ （１０）

上式（１０）の関係を満たすように、間隔Ｗ１を設定することにより、第１共通供給流路１７の圧力を負圧に保つことが可能となり、基板Ｈおよび記録ヘッドの信頼性を高めることができる。

特に、圧力室１３の流路抵抗が高い記録ヘッドにおいては、間隔（梁幅）Ｗ１をより小さくする必要がある。吐出エネルギー発生素子１２として圧電素子を用いる記録ヘッドにおいては、通常、圧力室１３の流路抵抗が小さくなっているため、間隔Ｗ１を大きくてもよい。一方、吐出エネルギー発生素子１２としてヒータを用いる記録ヘッドにおいては、通常、圧力室１３の流路抵抗が大きくなっているため、間隔Ｗ１をより小さくする必要がある。

（ 第１共通供給流路１７と第１共通回収流路１８の関係（２））
吐出口１１から吐出されるインクの最大吐出量をＱ２とした場合、下式（１１）の関係を満たすように、第１共通供給流路１７と第１共通回収流路１８を設定することが望ましい。
Ｗ１＜（２×Ｐｍａｘ）／（Ｑ２×Ｒ） ・・・ （１１）

インク循環流量Ｑ１を最大吐出量Ｑ２よりも多くすることにより、インクの最大吐出時においてもインク循環流の逆流を抑制することができる。インク循環流の逆流が生じた場合には、例えば、インク吐出時に生じた熱がインク循環流のために排熱されず、その排熱の逆流によってインクが過昇温されるおそれ、またインク流路内のゴミの逆流によってインクの吐出不良を招くおそれがある。インク循環流の逆流を抑制することにより、このような状態が発生することを抑えることができる。

式（１１）の関係を満たすように、第１共通供給流路１７と第１共通回収流路１８を設定することにより、インク循環流の逆流を抑制しつつ、第１共通供給流路１７内の圧力を負圧に保つことが可能となる。この結果、基板Ｈおよび記録ヘッドの信頼性を高めることができる。

実験の結果、圧力室１３の高さを２０ｕｍ、インクの粘度を１０ｃＰ、梁幅Ｗ１を２００ｕｍ以下とすることにより、インク循環流速が、インク循環流の逆流を抑制するために必要な０．１ｍ／ｓのときにも、第１共通供給流路１７内を負圧に保つことができた。また、梁幅Ｗを１００ｕｍ以下とすることにより、体積１０ｐｌのインクを３０ｋＨｚの吐出周波数（記録ヘッドの駆動周波数）で吐出させたときにも、インク循環流の逆流を抑制しつつ、第１共通供給流路１７内の圧力を負圧に保つことができた。

（流路１７，１４の配置関係、および流路１８，１５の配置関係）
さらに、第１共通供給流路１７と供給流路１４の配置関係、および第１共通回収流路１８と回収流路１５の配置関係は、以下のように設定するとよい。すなわち、図６（ｂ）のように、第２の方向における供給流路１４の中心Ｌ１は、第２の方向における第１共通供給流路１７の中心Ｌ２よりも吐出口１１に近い位置に設定する。同様に、第２の方向における回収流路１５の中心Ｌ３は、第２の方向における第１共通回収流路１８の中心Ｌ４よりも吐出口１１に近い位置に設定する。このように、供給流路１４と回収流路１５を吐出口１１に近寄らせることにより、同じ梁幅Ｗ１を設定する場合にも幅Ｗ２をより小さくして、吐出口１１内を適正な圧力に保つことが容易となる。

（流路１７、流路１８の配置関係）
第１共通供給流路１７と第１共通回収流路１８との配置関係は、以下のように設定することが好ましい。

すなわち、図９のように、隣接する吐出口列１６間に位置する第１共通供給流路１７と第１共通回収流路１８との間の梁幅をＷ３とした場合、その梁幅Ｗ３を梁幅Ｗ１よりも大きく設定する。梁幅Ｗ３を大きくすることにより、基板の強度を高めることができる。図９は、吐出口１１を透視するように、液体吐出用基板を裏面側から見た図である。このように、梁幅Ｗ１を小さくするように、同一の吐出口列１６に連通する第１共通供給流路１７と第１共通回収流路１８とを近づける。一方、梁幅Ｗ２を大きくするように、隣接する吐出口列１６の一方に連通する第１共通供給流路１７と、その他方に連通する第１共通回収流路１８と、を離す。これにより、インク循環流の逆流を抑制し、第１共通供給流路１７内の圧力を負圧に保ちながら、基板の強度を高めることが可能となる。

（インク循環流量および圧力のばらつきの抑制構造（１））
さらに本実施形態においては、各圧力室１３におけるインク循環流量、および圧力のばらつきを抑制するために、以下のような構造を備えている。

すなわち、図１および図２のように、１つの第１共通供給流路１７に対して複数の第１供給口３０が連通し、同様に、１つの第１共通回収流路１８に対して複数の第１回収口３１が連通している。これらの第１供給口３０と第１回収口３１は、各圧力室１３におけるインク循環流量、および圧力のばらつきが、インクの吐出特性に大きな影響を与えない範囲に収まるように、配備されている。具体的には、吐出口列１６が延在する第１の方向において、第１供給口３０と第１回収口３１が交互に位置するように配備されている。これにより、第１の方向における第１供給口３０と第１回収口３１との間隔をより狭くすることができる。したがって、第１共通供給流路１７と第１共通回収流路１８の流路幅が比較的狭い場合でも、各圧力室１３におけるインク循環流量および圧力のばらつきを抑制することが可能となる。

（インク循環流量および圧力のばらつきの抑制構造（２））
さらに本実施形態においては、各圧力室１３におけるインク循環流量、および圧力のばらつきを抑制するために、以下のような構造を備えている。

すなわち図１および図２のように、第２共通供給流路３２は、第２の方向に延在していて、第２の方向に配列される複数の第１供給口３０と連通している。同様に、第２共通回収流路３３は、第２の方向に延在していて、第２の方向に配列される複数の第１回収口３１と連通している。さらに、複数の第２共通供給流路３２は、第２供給口３４を介して、１つの第３共通供給流路３６にまとめて連通されている。同様に、複数の第２共通回収流路３３は、第２回収口３５を介して、１つの第３共通回収流路３７にまとめて連通されている。

このように、６層構造によってインク流路を連通させることにより、高密度に配列された複数の吐出口列１６に合わせて狭いピッチで形成された複数の第１共通供給流路１７は、複数の第１供給口３０を介して、最終的に１つの第３共通供給流路３６に纏められる。同様に、高密度に配列された複数の吐出口列１６に合わせて狭いピッチで形成された複数の第１共通回収流路１８は、複数の第１回収口を介して、最終的に１つの第３共通回収流路３７にまとめられる。したがって、第１共通供給流路１７および第１共通回収流路１８の流路幅を広げることなく、複数の吐出口列１６を高密度に配列することができる。また、このように高密度に配列された複数の吐出口列１６の各吐出口１１に対応する各圧力室１３において、インク循環流量および圧力のばらつきを抑制することができる。また、高密度に配置された吐出口１１に対して、圧力室１３におけるインク循環流量および圧力のばらつきを抑制しつつ、不図示のインクタンクからのインクの供給、およびインクタンクへのインクの回収を簡便に実現することができる。これにより、記録ヘッド、および、それを備えた記録装置のみにならず、種々の液体吐出ヘッド、および、それを備えた液体吐出装置のシステム全体をコンパクトに構成することができる。

（インク循環流量および圧力のばらつきの抑制構造（３））
また、各圧力室１３におけるインク循環流量、および圧力のばらつきを抑制するために、以下のような構造を備えることが望ましい。

すなわち、吐出口列１６の両端部に位置する第１供給口３０および／または第１回収口３１は、その両端部以外に位置する第１供給口３０および／または第１回収口３１よりも形状を小さくする。つまり、前者の第１供給口３０および／または第１回収口３１の開口は、後者の第１供給口３０／または第１回収口３１の開口よりも小さく形成する。吐出口列１６の両端部に位置する第１供給口３０に対しては、その片側だけに吐出口列１６の吐出口１１が位置するため、吐出口列１６の両端部に位置する第１供給口３０におけるインク流量は、その他の第１供給口３０におけるインク流量よりも少なくなる。同様に、吐出口列１６の両端部に位置する第１回収口３１に対しては、その片側だけに吐出口列１６の吐出口１１が位置するため、吐出口列１６の両端部に位置する第１回収口３１におけるインク流量は、その他の第１回収口３１におけるインク流量よりも少なくなる。

このように、吐出口列１６の両端部に位置する第１供給口３０および／または第１回収口３１に関しては、それらの形状を小さくして、流路抵抗を大きくする。これにより、それらの第１供給口３０および／または第１回収口３１において生じる圧力損失を、他の第１供給口３０および／または第１回収口３１において生じる圧力損失に近付けることができる。よって、両端部の第１供給口３０および／または第１回収口３１を通して圧力室１３に流れるインク流量と、他の第１供給口３０および／または第１回収口３１を通して圧力室１３に流れるインク流量と、の差を小さくすることができる。この結果、各圧力室１３内におけるインク循環流量のばらつきをさらに抑制することができる。

（インク循環流量および圧力のばらつきの抑制構造（４））
また、各圧力室１３におけるインク循環流量および圧力のばらつきを抑制するために、以下のような構造を備えることが望ましい。

すなわち図７（ａ）のように、吐出口列１６の端部と、液体吐出用基板１００の端部と、の間の領域ａを大きく設定する。その領域ａは、例えば、液体吐出用基板１００に対して電気信号を送受信するための接続パッド１５０、および吐出エネルギー発生素子１２の駆動回路などの配置スペースとして利用することができる。また、このような領域ａを利用して、液体吐出用基板１００を吐出口１１側から視た図７（ｂ），（ｃ）の透視図のように、第１回収口３１を配備することが望ましい。すなわち、吐出口列１６が延在する第１の方向において、吐出口列１６の端部に位置する吐出口１１と重なるように第１回収口３１を配備する。これらの図７（ｂ）においては、第１共通回収流路１８の左端部と、第１回収口３１の左端部と、が同じ位置にある。また、図７（ｃ）において、それらの第１共通回収流路１８および第１回収口３１の左端部は、左端に位置する回収流路１５よりも左方向に大きく膨出している。

図７（ｂ），（ｃ）において、吐出口列１６の端部に位置する圧力室１３を通るインクは、まず、矢印Ａ１のように、第１供給口３０から第１共通供給流路１７および供給流路１４に入る。その後、矢印Ａ２のように、吐出口列１６の端部に位置する圧力室１３、回収流路１５、および第１共通回収流路１８を通った後、第１回収口３１から回収する。図７（ｄ）は、第１の方向において、吐出口列１６の端部に位置する吐出口１１と重ならないように、第１回収口３１を配備した場合の比較例である。図７（ｄ）において、吐出口列１６の端部に位置する圧力室１３を通るインクは、まず、矢印Ａ１のように、第１供給口３０から第１共通供給流路１７および供給流路１４に入る。その後、矢印Ａ２のように、吐出口列１６の端部に位置する圧力室１３および回収流路１５を通ってから、矢印Ａ３のように第１共通回収流路１８を通って第１回収口３１から回収する。

図７（ｂ），（ｃ）においては、図７（ｄ）の構成と比較して、第１の方向の端部に位置する第１供給口３０から、圧力室１３を通って第１回収口３１から回収するまでのインク流路の長さを短くすることができる。つまり、吐出口列１６の端部近傍の第１共通供給流路１７および第１共通回収流路１８内において生じる最大圧力損失を小さくして、各圧力室１３内におけるインク循環流量のばらつきを抑制することができる。なお、第１の方向の端部に、第１回収口３１ではなく第１供給口３０が位置する場合には、同様に、第１の方向において、吐出口列１６の端部に位置する吐出口１１と重なるように第１供給口３０を配備すればよい。

（温度分布の抑制構造）
本実施形態においては、記録ヘッド内の温度分布を抑制するために、以下のような構造を備えている。

すなわち、図１および図２のように、吐出口列１６の両端部のいずれにも第１回収口３１が位置している。本例のように、各圧力室１３を通してインクを強制的に循環させた場合、通常は、吐出エネルギー発生素子１２等から発せられた熱がインクによって回収されるため、各圧力室１３よりもインク回収側の流路内におけるインクの温度が高くなる。

また、吐出口１１からのインク中の水分の蒸発による影響を抑制するために充分なインク循環流量を確保したとしても、そのインク循環流量よりも、多数の吐出口１１からインクを同時に吐出した際の吐出量の方が多くなる場合がある。このような場合には、第２共通回収流路３７からも圧力室１３内にインクが供給される。すなわち、第２共通回収流路３７から、第２回収口３５、第２共通回収流路３３、第１回収口３１、第１共通回収流路１８、および回収流路１５を通って、圧力室１３内にインクが供給される。そのため、多数の吐出口１１からインクを同時に吐出する際に、第１回収口３１内の高温のインクが圧力室１３内に供給されることがある。このような場合には、第１供給口３０近辺よりも第１回収口３１近辺のインクの温度が高くなり、第１供給口３０近辺の吐出口１１と、第１回収口３１近辺の吐出口１１と、の間において、インクの吐出速度の差が生じるおそれがある。また、吐出口列１６の両端部の一端側に第１供給口３０が位置し、その他端側に第１回収口３１が位置した場合には、吐出口列１６全体では、その配列方向において熱分布の傾きが生じて、記録ヘッド全体としての熱分布幅が大きる。その結果、各吐出口１１におけるインクの吐出特性にばらつきが生じるおそれがある。

本実施形態においては、吐出口列１６の両端部のそれぞれに第１回収口３１が配備するため、このような熱分布の傾きを抑制して、インクの吐出特性のばらつきを抑えることができる。なお、吐出口列１６の両端部のそれぞれに第１供給口３０を配備した場合も同様の効果がある。しかし、本実施形態のように、吐出口列１６の両端部のそれぞれに第１回収口３１を配備することが望ましい。

すなわち液体吐出用基板１００においては、前述したように、吐出口列１６の両端部と液体吐出用基板１００の端部との間に、吐出口１１が配備されない領域ａが大きく設定されており、この領域ａから、インク吐出時に発生する熱が放熱される。そのため、多数の吐出口１１がインクを吐出した場合には、吐出口列１６の両端部の温度は、他の部分よりも温度が低くなる傾向となる。吐出口列１６の両端部のそれぞれに第１回収口３１を配備することにより、このような場合において温度の高いインクを吐出口列１６の両端部に供給することができる。したがって、吐出口列１６の両端部の温度をより高くして、他の部分との温度差を小さくすることができる。この結果、記録ヘッド全体としての熱分布幅を小さくして、インクの吐出特性のばらつきを抑えることができる。

図１０は、本実施形態の液体吐出ヘッドの作製工程の一例を説明するためのフローチャートである。

まず、ノズル形成工程Ｓ１により、吐出エネルギー発生素子１２および必要な回路等が既に形成された液体吐出用基板１００上に、ノズルを形成する。ノズルは、吐出エネルギー発生素子１２を用いてインクを吐出するための部分であり、吐出口１１および圧力室１３を含む。その後、裏面供給路形成工程Ｓ２により、液体吐出用基板１００の裏面に第１共通供給流路１７と第１共通回収流路１８とを形成する。次に、蓋部材形成工程Ｓ３により、液体吐出用基板１００の裏面に、図３６または図４５の実施形態におけるカバープレート２０（蓋部材）または２０２０を形成する。その後、切断工程Ｓ４により、液体吐出用基板１００をウエハ形態からチップ形態とするように、その外形を加工する。その後、接合工程Ｓ５により、液体吐出用基板１００を図２４の実施形態の支持部材４００および第１流路部材５００に接合する。

このように、接合工程Ｓ５の前の蓋部材形成工程Ｓ３によって、液体吐出用基板１００の裏面に第３流路層となるカバープレートを形成するため、ウエハ形態の液体吐出用基板１００に、第１供給口３０および第１回収口３１を形成することができる。液体吐出用基板１００がウエハ形態のときにカバープレートを加工することにより、機械加工または成形加工よりも加工精度が高くなるため、より微細な穴をより高密度に形成することが可能となる。また、カバープレートをより薄くすることも可能となる。よって、吐出口１１をより高密度に配置することができる。また、第１供給口３０および第１回収口３１の流路抵抗を低減しかつばらつきを小さくして、インクの循環流を生じさせるための差圧の安定化が可能となり、その循環流量のばらつきを小さく抑えることができる。

カバープレートはシリコン基板によって形成してもよい。つまり、ウエハ形態の液体吐出用基板１００に、ウエハ形態のシリコン基板からなるカバープレートを接合して、チップ形態の液体吐出用基板１００にカバープレートを接合する場合よりも工程数の削減が可能となる。また、カバープレートは樹脂フィルムによって形成してもよい。シリコン基板の場合と同様に、ウエハ形態の液体吐出用基板１００にフィルム状態の樹脂をラミネートすることにより、カバープレートを接合できるため、チップ形態の液体吐出用基板１００毎にカバープレートを接合する場合よりも工程数の削減が可能となる。

図１０における工程順序および工程の内容は一例であり、本発明を制限するものではない。例えば、ノズルの形成工程Ｓ１、裏面供給路の形成工程Ｓ２、蓋部材の形成工程Ｓ３、および切断工程Ｓ４の順序は、図１０の例に制限されるものではなく、接合工程Ｓ５の前に蓋部材の形成工程Ｓ３が実施できればよい。

（第２の実施形態）
図１１および図１２は、本発明の第２の実施形態における液体吐出ユニット３００の説明図であり、前述した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。図１１は液体吐出ユニット３００の分解斜視図であり、図１２は液体吐出ユニット３００の分解平面図である。

本実施形態では、吐出口列１６の一端側の位置において、第１共通供給流路１７と第２共通供給流路３２とが連通し、その他端側の位置において、第１共通回収流路１８と第２共通回収流路３３とが連通している。本実施形態では第１の実施形態における第３流路層２４がなく、第１の実施形態における第１供給口３０と第１回収口３１が省略可能であるため、流路構造を簡略化することができる。

（第３の実施形態）
図１３および図１４は、本発明の第３の実施形態における液体吐出ユニット３００の説明図であり、前述した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。図１３は液体吐出ユニット３００の分解斜視図であり、図１４は液体吐出ユニット３００の分解平面図である。

本実施形態では、吐出口列１６の一端側の位置において、第１共通供給流路１７と第１供給口３０が連通し、かつ第１共通回収流路１８と第１回収口３１とが連通している。同様、吐出口列１６の他端側に位置においても、第１共通供給流路１７と第１供給口３０とが連通し、かつ第１共通回収流路１８と第１回収口３１とが連通している。吐出口列１６の両端部に第１供給口３０と第１回収口３１を配置することにより、第２の実施形態よりも、吐出口列１６が延在する第１の方向におけるインク循環流量のばらつき、および各圧力室１３内の圧力のばらつきを抑制することができる。さらに、第２共通供給流路３２と第２共通回収流路３３は、それぞれ２つずつ配備するだけでよい。

このように本実施形態では、第１供給口３０と第２回収口３１の配備数を低減して、インク流路の構造を簡略化することができる。

（第４の実施形態）
図１５から図１８は、本発明の第４の実施形態における液体吐出ユニット３００の説明図であり、前述した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。図１５は液体吐出ユニット３００の分解斜視図であり、図１６は液体吐出ユニット３００の分解平面図である。本実施形態における液体吐出ユニット３００の平面形状は平行四辺形（隣接する辺が直角ではない平行四辺形）であるが、説明を容易にするため、平面形状を長方形として図示している。図１７（ａ）は、本実施形態における液体吐出用基板１００の平面図、図１７（ｂ）は、吐出口列１６の端部の構造を説明するための透視図である。

図１７（ａ）のように、本実施形態における液体吐出用基板１００は、その平面形状が平行四辺形となっており、第１の実施形態における図７（ａ）の液体吐出用基板１００と比べて、吐出口列１６の端部と素子基板の端部との間の領域ａが小さい。本実施形態においては、液体吐出用基板１００と外部との間の電気信号の送受信を行うため接続パッド１５０、および吐出エネルギー発生素子１２などの駆動回路は、図１７（ａ）のように液体吐出用基板１００の長辺側に配置される。このような液体吐出用基板１００を組み合わせて長尺の記録ヘッド（ラインヘッド）を構成する場合には、それらの液体吐出用基板１００を千鳥状ではなく、図１７（ａ）のように実質的に１列状に配置することができる。このような配置により、互いに隣接する液体吐出用基板１００における吐出口列１６の端部同士を、図１７（ａ）中上下の第２の方向において、容易にオーバーラップさせることができる。ここで、「実質的に１列状に配置」とは、第１の方向と第２の方向との双方において、互いに隣接する液体吐出用基板１００が部分的に重なり合って配置されることである。

このように、本実施形態においては、液体吐出用基板１００の端部近傍にまで吐出口１１が配される。このような形態においては、第１の実施形態１における図７（ｂ），（ｃ）のように、液体吐出用基板１００の吐出口列１６の端部と重なる位置に第１供給口３０または第１回収口３１を配置することは困難である。よって、本実施形態においては、図１７（ｂ）のように、吐出口列１６の端部よりも中央側にずれた位置に第１供給口３０または第１回収口３１が配置される。

本実施形態においては、各圧力室１３におけるインク循環流量および圧力のばらつきの抑制、さらに液体吐出用基板１００内の温度分布を抑制するために、図１５および図１６のように、吐出口列１６の両端部近傍のそれぞれに第１供給口３０が配備されている。

本実施形態のように、吐出口列１６の端部近傍に第１供給口３０が配置される場合、吐出口列１６の端部に位置する第１共通供給流路１７と第１共通回収流路１８との間の差圧は、インク吐出時の方が、初期差圧よるインク循環時よりも大きくなる。一方、第１の実施形態のように、吐出口列１６の端部に第１回収口３１が配置されている場合、吐出口列１６の端部における第１共通供給流路１７と第１共通回収流路１８との間の差圧は、インク吐出時の方が、初期差圧よるインク循環時よりも小さくなる。第１共通供給流路１７と第１共通回収流路１８との間の差圧が小さくなるとインク循環流量が少なくなり、吐出口１１からのインク中の水分蒸発による影響、つまりインクの吐出速度の低下、およびインクの色材濃度の変化を抑制する効果が小さくなる。そのため、その差圧は大きい方がよい。本実施形態のように、吐出口列１６の両端部近傍に第１供給口３０を配備することにより、インク循環流量のばらつきの影響を低減することができる。

第１供給口３０内の圧力は、インク循環流を生じさせるために第１回収口３１内の圧力よりも高く設定されており、インクの吐出時には、第１供給口３０を通して圧力室１３内にインクが供給しやすくなる。このようにインクを供給しやすくする第１供給口３０を吐出口列１６の端部近傍に配置することにより、多数の吐出口１１からインクを同時に吐出した際に、第１共通供給流路１７および第１共通回収流路１８において生じる圧力損失を小さくすることができる。

また本実施形態においては、前述したように、吐出口列１６の端部と素子基板端部との間の領域ａが小さいため、インクの吐出時に発生する熱が領域ａから放熱される程度は小さい。領域ａが小さいことにより、図１７（ｂ）のように、第１供給口３０から吐出口列１６の端部までの間における第１共通供給流路１７の部分が長くなり、同様に、第１回収口３１から吐出口列１６の端部までの間における第１共通回収流路１８の部分が長くなる。したがって、それらの第１共通供給流路１７および第１共通回収流路１８の部分を通るインクは、液体吐出用基板１００から熱を受け取りやすくなる。そのため、多数の吐出口１１からインクを同時に吐出した際には、吐出口列１６の端部の温度は、他の部分よりも高くなる傾向となる。また、インク吐出時に、それぞれのインク流路に生じる圧力損失も大きくなり、吐出口列１６の端部では圧力のばらつきが大きくなる。

しかし本実施形態においては、前述したように、吐出口列１６の両端部のそれぞれに第１供給口３０を配置しているため、吐出口列１６の端部近傍の吐出口１１に対しては、その近傍に配置されている第１供給口３０から多くのインクが供給されることとなる。この結果、多数の吐出口１１からインクを同時に吐出する際に、第１供給口３０から供給される高温のインクの量が少なくなり、吐出口列１６の端部の昇温を低減することができる。

具体的に、第１供給口３０から供給されるインクは、まず、図１７（ｂ）中の矢印Ｂ１のように、第１共通供給流路１７から供給流路１４に入る。その後、そのインクは、矢印Ｂ２のように、吐出口列１６の端部に位置する圧力室１３および回収流路１５を通ってから、矢印Ｂ３のように第１共通回収流路１８を通って第１回収口３１から回収する。

このように本実施形態においては、吐出口列１６の両端部のそれぞれに第１供給口３０を配置することにより、インクの循環流量およびの圧力のばらつきを抑制すると共に、記録ヘッド内の温度分布を小さく抑えることができる。よって、吐出口１１からのインク中の水分蒸発によるインクの吐出速度低下、およびインクの色材濃度の変化を抑制し、かつインクの吐出特性のばらつきを抑制して、より高精細で高品位な画像を記録することが可能となる。さらに、本実施形態における第１共通供給流路１７と第１共通回収流路１８は、図１８のような形状とすることが好ましい。図１８（ａ）は、液体吐出用基板１００を裏面側から見た図であり、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）における第１共通供給流路１７と第１共通回収流路１８の長手方向の端部の拡大図である。同一の吐出口列１６に連通する第１共通供給流路１７と第１共通回収流路１８の長手方向の両端部は、図１８（ｂ）のように位置が揃っている。また、図１８（ａ）のように、互いに隣接するように並置される２つの吐出口列１６において、一方側の第１共通供給流路１７および第１共通回収流路１８と、他方側の第１共通供給流路１７および第１共通回収流路１８と、は次のような位置関係にある。すなわち、互いに隣接する吐出口列１６の一方に連通する第１共通供給流路１７と第１共通回収流路１８の長手方向の両端部と、その他方に連通する第１共通供給流路１７と第１共通回収流路１８の長手方向の両端部と、の位置は斜めにずれている。

このような形状の流路１７，１８により、吐出口列１６の両端部に位置する吐出口１１へのインクの供給を確保しつつ、流路１７，１８の端部と、液体吐出用基板１００の端部と、の間の幅を大きくして、液体吐出用基板１００の強度を確保することができる。より具体的には、図１８（ａ）において、流路１７の右側端部と液体吐出用基板１００の右側端部との間の距離を大きく設定し、流路１８の左側端部と液体吐出用基板１００の左側端部との間の距離を大きく設定することができる。さらに、図１８（ｂ）のように、第１共通供給流路１７と第１共通回収流路１８の長手方向の両端部は、角が落とされた形状となっている。本例の場合は、角が面取りされた形状となっているがＲ形状であってもい。このような形状とすることにより、熱によるひずみや外力が加わった際に、第１共通供給流路１７および第１共通回収流路１８の両端部に生じる応力集中を抑えて、クラック等による液体吐出用基板１００の破損が抑制できる。

（第５の実施形態）
図１９および図２０は、本発明の第５の実施形態における液体吐出ユニット３００の説明図であり、前述した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。図１９は液体吐出ユニット３００の分解斜視図であり、図２０は液体吐出ユニット３００の分解平面図である。

本例では、図１９のように、４つの吐出口列１６（１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ）に対して、３つの第１共通供給流路１７（１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ）と２つの第１共通回収流路１８（１８Ａ，１８Ｂ）が配置されている。図２０のように、吐出口列１６Ａ，１６Ｂの間には、それらに共通の回収流路１５が配置されており、その回収流路１５は第１共通回収流路１８Ａに連通されている。また、吐出口列１６Ｂ，１６Ｃの間には、それらに共通の供給流路１４が配置されており、その供給流路１４は第１共通供給流路１７Ａに連通されている。また、吐出口列１６Ｃ，１６Ｄの間には、それらに共通の回収流路１５が配置されており、その回収流路１５は第１共通回収流路１８Ｂに連通されている。吐出口列１６Ａの供給流路１４は第１共通供給流路１７Ａに連通され、吐出口列１６Ｄの供給流路１４は第１共通供給流路１７Ｃに連通されている。

このように、１つの第１共通供給流路１７Ｂは、２つの吐出口列１６Ｂ，１６Ｃに対して共通の供給流路１４を介して、それらの吐出口列１６Ｂ，１６Ｃの圧力室１３に連通している。また、１つの第１共通回収流路１８Ａは、２つの吐出口列１６Ａ，１６Ｂに対して共通の回収流路１５を介して、それらの吐出口列１６Ａ，１６Ｂの圧力室１３に連通している。同様に、１つの第１共通回収流路１８Ｂは、２つの吐出口列１６Ｃ，１６Ｄに対して共通の回収流路１５を介して、それらの吐出口列１６Ｃ，１６Ｄの圧力室１３に連通している。

本実施形態によれば、上述した実施形態の効果に加えて、以下の効果を奏することができる。

すなわち、互いに隣接する２つの吐出口列が第１共通供給流路１７および第１共通回収流路１８を共有化することにより、インク流路間の隔壁およびインク流路の数を減らすことができる。よって、吐出口列１６同士の間隔を狭めること、およびインク流路の幅を大きくすることが可能となる。この結果、各圧力室１３におけるインク循環流量および圧力のばらつきをさらに抑制した上、上述した実施形態に比べて吐出口列１６をさらに高密度に配置して、基板Ｈひいては記録ヘッドのサイズを小さくすることができる。また、吐出口列１６の配置密度を同じ場合には、各圧力室１３におけるインク循環流量および圧力のばらつきをさらに抑制した上、第１供給口３０および第１回収口３１の配備数を低減することができるため、基板Ｈにおけるインクの流路構造の簡素化が可能となる。

（第６の実施形態）
図２１から図２３は、本発明の第６の実施形態における液体吐出ユニット３００の説明図であり、前述した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。図２１は液体吐出ユニット３００の分解斜視図であり、図２２は液体吐出ユニット３００の分解平面図である。

本実施形態では、１つの基板Ｈ内に、異なる色または異なる種類のインクを吐出するために、第１インク用の吐出口５１を配列した吐出口列と、第２インク用の吐出口６１を配列した吐出口列と、が形成されている。第２流路層２３には、第１インク用の第１共通供給流路５２、第２インク用の第１共通供給流路６２、第１インク用の第１共通回収流路５３、および第２インク用の第１共通回収流路６３が形成されている。第３流路層２４には、第１インク用の供給口５４、第２インク用の供給口６４、第１インク用の回収口５５、および第２インク用の回収口６５が形成されている。第４流路層２５には、第１インク用の第２共通供給流路５６、第２インク用の第２共通供給流路６６、第１インク用の第３共通回収流路５７、および第２インク用の第３共通回収流路６７が形成されている。第５流路層２６には、第１インク用の第２供給口５８、第２インク用の第２供給口６８、第１インク用の第２回収口５９、および第２インク用の第２回収口６９が形成されている。第６流路層２７には、第１インク用の第３共通供給流路７０、第２インク用の第３共通供給流路８０、第１インク用の第３共通回収流路７１、および第２インク用の第３共通回収流路８１が形成されている。

第１および第２インクのそれぞれは、第１の実施形態と同様に、第３共通供給流路７０および８０から供給され、対応する圧力室１３を通った後、第３共通回収流路７１および８１から回収される。

なお、第５の実施形態と同様に、２つの吐出口列の圧力室に対して、１つの第１共通供給流路を共通に連通させるように構成してもよく、同様に、２つの吐出口列の圧力室に対して、１つの第１共通回収流路を共通に連通させるように構成してもよい。また、第２の方向における第６流路層２７の幅は、第２の方向における第１流路層２２の幅よりも大きく設定してもよい。

このように、多色インク用または多種類インク用の記録ヘッドにおいても、第１共通供給流路および第１共通回収流路の幅を広げることなく、各圧力室におけるインク循環量および圧力ばらつきを抑制することができる。よって、吐出口からのインク中の水分蒸発によるインクの吐出速度の低下、およびインクの色材濃度の変化を抑制して、より高精細で高品位な画像を記録することができる。

（流路５２、５３と、流路６２、６３と、の配置関係）
第１インク用の第１共通供給流路５２および第１共通回収流路５３と、第２インク用の第１共通供給流路６２および第１共通回収流路６３と、の配置関係は、以下のように設定することが好ましい。

すなわち、図２３のように、第１インクの吐出口列１６（１）と第２インクの吐出口列１６（２）との間において、第１共通回収流路５３と第１共通供給流路６２との間の梁幅Ｗ４は、梁幅Ｗ１よりも大きく設定する。梁幅Ｗ４を大きくすることにより、インクの混色が発生しないように、第１共通回収流路５３と第１共通供給流路６２との間におけるインクリークを抑制することができる。梁幅Ｗ３と梁幅Ｗ４は、同じ幅でもよいし、異なる幅でもよい。特に、同一種類のインクにおいける梁幅Ｗ３を、異なる種類のインクにおける梁幅Ｗ４よりも小さくすることで、インクの流れに対する流路の圧力損失を低減して、インクの吐出特性を高めることができる。このように、インク循環流の逆流を抑制して、第１共通供給流路１７内の圧力を負圧に保ちつつ、インクの混色の発生を抑制することができる。

（液体吐出ヘッドの構成例）
図２４は、本発明を適用可能な液体吐出ヘッドの構成例として、インクジェット記録ヘッドの異なる構成例を説明するため斜視図である。

図２４（ａ）の記録ヘッドは１つの液体吐出用基板１００を備えており、第１流路部材５００上に、支持部材４００と液体吐出用基板１００が順次配置されている。この記録ヘッドは、いわゆるシリアルスキャン方式のインクジェット記録装置に用いられる。その記録装置は、矢印Ｘの主走査方向に記録ヘッドを移動させつつ吐出口からインクを吐出する記録走査と、主走査方向と交差（本例の場合は、直交）する矢印Ｙの副走査方向に記録媒体を搬送する動作、とを繰り返すことにより、記録媒体上に画像を記録する。主走査方向は、吐出口列１６が延在する第１の方向と交差（本例の場合は、直交）する方向である。

図２４（ｂ）および（ｃ）の記録ヘッドは、それぞれ複数の液体吐出用基板１００を千鳥状に配置した長尺のラインヘッドである。（ｂ）の構成においては、第１流路部材５００が複数の液体吐出用基板１００に対して共通に配置されており、（ｃ）の構成においては、第１流路部材５００が液体吐出用基板１００毎に個別に配置されている。第１流路部材５００は、第２流路部材６００上に配置されている。このような記録ヘッドは、いわゆるフルライン方式のインクジェット記録装置に用いられる。その記録装置は、吐出口列１６が延在する第１の方向と交差（本例の場合は、直交）する矢印Ｙ方向に記録媒体を連続的に搬送しつつ、定位置の記録ヘッドからインクを吐出することによって、記録媒体に画像を連続的に記録する。

図２４（ｄ）および（ｅ）の記録ヘッドは、液体吐出用基板１００を一列状に配置した長尺のラインヘッドであり、いわゆるフルライン方式のインクジェット記録装置に用いられる。（ｄ）の構成においては、第１流路部材５００が複数の液体吐出用基板１００に対して共通に配置されており、（ｅ）の構成においては、第１流路部材５００が液体吐出用基板１００毎に個別に配置されている。第１流路部材５００は、第２流路部材６００上に配置されている。このような記録ヘッドにおける液体吐出用基板１００は、第４の実施形態のような形状とすることが望ましい。

このような各種の記録ヘッドにおいて、前述したようにインク循環流を生じさせることにより、吐出口からのインク中の水分蒸発によるインクの吐出速度低下、およびインクの色材濃度の変化を抑制して、高精細で高品位な画像を記録することができる。

（記録装置の構成例）
図２５は、本発明を適用可能な液体装置の構成例として、インクジェット記録装置の異なる構成例を説明するための図である。

図２５（ａ）のインクジェット記録装置は、記録ヘッド４３として、前述した図２４（ａ）のような構成の記録ヘッドを用いるシリアルスキャン方式の記録装置である。シャーシ４７は、所定の剛性を有する複数の板状金属部材により構成されていて、この記録装置の骨格を成す。シャーシ４７には、給送部４１と、搬送部４２と、記録ヘッド４３を搭載して矢印Ｘの主走査方向に往復移動可能なキャリッジ４６と、が組み付けられている。主走査方向は、記録ヘッド４３における吐出口列の延在方と交差（本例の場合は、直交）する方向である。給送部４１は、シート状の不図示の記録媒体を記録装置の内部へ自動的に給送し、搬送部４２は、給送部４１から１枚ずつ給送される記録媒体を矢印Ｙの副走査方向に搬送する。副走査方向は、主走査方向と交差（本例の場合は、直交）する方向である。このような記録装置は、キャリッジ４６と共に記録ヘッド４３を主走査方向に移動させつつ記録ヘッド４３の吐出口からインクを吐出する記録走査と、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、記録媒体上に画像を記録する。記録ヘッド４３に対しては、不図示のインクタンクからインクが供給される。

図２５（ｂ）のインクジェット記録装置は、前述した図２４（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）のような長尺な記録ヘッド１２０を用いるフルライン方式の記録装置であり、シート（記録媒体）２０１を矢印Ｙ方向に連続的に搬送する搬送機構２０２を備えている。搬送機構２０２としては、本例のように搬送ベルトを用いる構成の他、搬送ローラなどを用いる構成であってもよい。本例においては、記録ヘッド１２０として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｂｋ）のインクを吐出するための４つの記録ヘッド１２０Ｙ，１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｂが備えられている。それらの記録ヘッド１２０（１２０Ｙ，１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｂ）に対しては、それらに対応するインクが供給される。矢印Ｙ方向にシート２０１を連続的に搬送しつつ、定位置の記録ヘッド１２０からインクを吐出することによって、シート２０１にカラー画像を連続的に記録することができる。

図２５（ｃ）は、記録ヘッド４３，１２０に対するインクの供給系の説明図である。第１インクタンク４４内のインクは、記録ヘッド４３，１２０における第３共通供給流路３６に供給されてから、圧力室１３を通った後、第３共通回収流路３７から第２インクタンク４５に回収される。記録ヘッド４３，１２０内にインク循環流を生じさせる方法としては、例えば、第１インクタンク４４と第２インクタンク４５との間の水頭差を用いる方法がある。あるいは、第１インクタンク４４と第２インクタンク４５の内部の圧力を制御して、第１インクタンク４４と第２インクタンク４５との間に圧力差を生じさせる方法もある。さらに、ポンプ等を用いて、インク循環流を生じさせることもできる。インクの供給系の構成、およびインク循環流を生じさせる方法は、本例のみに限定されず任意である。要は、圧力室内を通してのインクの循環に必要な圧力差を発生する差圧発生部が構成できればよい。

このような記録装置において、記録ヘッドにインク循環流を生じさせることにより、吐出口からのインク中の水分蒸発によるインクの吐出速度低下、およびインクの色材濃度の変化を抑制して、高精細で高品位な画像を記録することができる。

（第１の適用例）
図２６から図３８は、本発明を適用可能な第１の適用例を説明するための図である。

（インクジェット記録装置の説明）
図２６は、本発明の液体を吐出する液体吐出装置、特にはインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置（以下、記録装置とも称す）１０００の概略構成を示した図である。記録装置１０００は、記録媒体２を搬送する搬送部１と、記録媒体２の搬送方向と略直交して配置されるライン型（ページワイド型）の液体吐出ヘッド３とを備え、複数の記録媒体２を連続もしくは間欠に搬送しながら１パスで連続記録を行うライン型記録装置である。液体吐出ヘッド３は循環経路内の圧力（負圧）を制御する負圧制御ユニット２３０と、負圧制御ユニット２３０と流体連通した液体供給ユニット２２０と、液体供給ユニット２２０へのインクの供給および回収口となる液体接続部１１１と、筐体３８０とを備えている。記録媒体２は、カット紙に限らず、連続したロール媒体であってもよい。液体吐出ヘッド３は、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＫのインクによるフルカラー記録が可能であり、液体を液体吐出ヘッド３へ供給する供給路である液体供給手段、メインタンクおよびバッファタンク（後述する図２７参照）が流体的に接続される。また、液体吐出ヘッド３には、液体吐出ヘッド３へ電力および吐出制御信号を伝送する電気制御部が電気的に接続される。液体吐出ヘッド３内における液体経路および電気信号経路については後述する。

記録装置１０００は、インク等の液体を後述するタンクと液体吐出ヘッド３との間で循環させる形態のインクジェット記録装置である。その循環の形態としては、液体吐出ヘッド３の下流側に配備した２つの循環ポンプ（高圧用、低圧用）によって循環させる第１の循環形態と、液体吐出ヘッド３の上流側に配備した２つの循環ポンプ（高圧用、低圧用）によって循環させる第２の循環形態とがある。以下、この循環の第１の循環形態と第２の循環形態とについて説明する。

（第１の循環形態の説明）
図２７は、本適用例の記録装置１０００に適用される循環経路の第１の循環形態を示す模式図である。液体吐出ヘッド３は、第１循環ポンプ（高圧側）１００１、第１循環ポンプ（低圧側）１００２およびバッファタンク１００３等に流体的に接続されている。なお図２７では、説明を簡略化するため、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＫのインクの内の１色のインクが流動する経路のみを示しているが、実際には４色分の循環経路が、液体吐出ヘッド３および記録装置本体に設けられる。

第１の循環形態では、メインタンク１００６内のインクは、補充ポンプ１００５によってバッファタンク１００３に供給され、その後、第２循環ポンプ１００４によって液体接続部１１１を介して液体吐出ヘッド３の液体供給ユニット２２０に供給される。その後、液体供給ユニット２２０に接続された負圧制御ユニット２３０で異なる２つの負圧（高圧、低圧）に調整されたインクは、高圧側と低圧側の２つの流路に分かれて循環する。液体吐出ヘッド３内のインクは、液体吐出ヘッドの下流側の第１循環ポンプ（高圧側）１００１と第１循環ポンプ（低圧側）１００２の作用で液体吐出ヘッド内を循環し、液体接続部１１１を介して液体吐出ヘッドから排出されてバッファタンク１００３に戻る。

サブタンクであるバッファタンク１００３は、メインタンク１００６と接続され、タンク内部と外部とを連通する不図示の大気連通口を有し、インク中の気泡を外部に排出することが可能である。バッファタンク１００３とメインタンク１００６との間には、補充ポンプ１００５が設けられている。補充ポンプ１００５は、インクを吐出しての記録や吸引回復等、液体吐出ヘッド３の吐出口からインクを吐出（排出）することによって消費されたインクをメインタンク１００６からバッファタンク１００３へ移送する。

２つの第１循環ポンプ１００１、１００２は、液体吐出ヘッド３の液体接続部１１１から液体を引き出してバッファタンク１００３へ流す。第１循環ポンプとしては、定量的な送液能力を有する容積型ポンプが好ましい。具体的にはチューブポンプ、ギアポンプ、ダイヤフラムポンプ、シリンジポンプ等が挙げられるが、例えば一般的な定流量弁やリリーフ弁をポンプ出口に配して一定流量を確保する形態であってもよい。液体吐出ヘッド３の駆動時には、第１循環ポンプ（高圧側）１００１および第１循環ポンプ（低圧側）１００２を稼働することによって、それぞれ共通供給流路２１１、共通回収流路２１２内を所定流量のインクが流れる。このようにインクを流すことで、記録時の液体吐出ヘッド３の温度を最適の温度に維持している。液体吐出ヘッド３駆動時の所定流量は、液体吐出ヘッド３内の各記録素子基板１０間の温度差が記録画質に影響しない程度に維持可能である流量以上に設定することが好ましい。もっとも、あまりに大きな流量に設定すると、液体吐出ユニット３００内の流路の圧損の影響により、各記録素子基板１０で負圧差が大きくなり画像の濃度ムラが生じてしまう。そのため、各記録素子基板１０間の温度差と負圧差を考慮しながら流量を設定することが好ましい。

負圧制御ユニット２３０は、第２循環ポンプ１００４と液体吐出ユニット３００との間の経路に設けられている。この負圧制御ユニット２３０は、単位面積あたりの吐出量の差等によって循環系におけるインクの流量が変動した場合でも、負圧制御ユニット２３０よりも下流側（即ち液体吐出ユニット３００側）の圧力を予め設定した一定圧力に維持するように動作する。負圧制御ユニット２３０を構成する２つの負圧制御機構としては、負圧制御ユニット２３０よりも下流の圧力を、所望の設定圧を中心として一定の範囲以下の変動で制御できるものであれば、どのような機構を用いてもよい。一例としては所謂「減圧レギュレータ」と同様の機構を採用することができる。本適用例における循環流路では、第２循環ポンプ１００４によって、液体供給ユニット２２０を介して負圧制御ユニット２３０の上流側を加圧している。このようにすると、バッファタンク１００３の液体吐出ヘッド３に対する水頭圧の影響を抑制できるので、記録装置１０００におけるバッファタンク１００３のレイアウトの自由度を広げることができる。

第２循環ポンプ１００４としては、液体吐出ヘッド３の駆動時に使用するインク循環流量の範囲において、一定圧以上の揚程圧を有するものであればよく、ターボ型ポンプや容積型ポンプなどを使用できる。具体的には、ダイヤフラムポンプ等が適用可能である。また第２循環ポンプ１００４の代わりに、例えば負圧制御ユニット２３０に対してある一定の水頭差をもって配置された水頭タンクでも適用可能である。図２７に示したように負圧制御ユニット２３０は、それぞれが互いに異なる制御圧が設定された２つの負圧調整機構を備えている。２つの負圧調整機構の内、相対的に高圧設定側（図２７では、Ｈと記載）、相対的に低圧設定側（図２７では、Ｌと記載）は、それぞれ、液体供給ユニット２２０内を経由して、液体吐出ユニット３００内の共通供給流路２１１、共通回収流路２１２に接続されている。液体吐出ユニット３００には、共通供給流路２１１、共通回収流路２１２、各記録素子基板と連通する個別流路２１５（個別供給流路２１３、個別回収流路２１４）が設けられている。共通供給流路２１１には負圧制御機構Ｈが、共通回収流路２１２には負圧制御機構Ｌが接続されており、２つの共通流路間に差圧が生じている。そして、個別流路２１５は、共通供給流路２１１および共通回収流路２１２と連通しているので、液体の一部が、共通供給流路２１１から記録素子基板１０の内部流路を通過して共通回収流路２１２へと流れる流れ（図２７の矢印）が発生する。

このようにして、液体吐出ユニット３００では、共通供給流路２１１および共通回収流路２１２内をそれぞれ通過するように液体を流しつつ、一部の液体が各記録素子基板１０内を通過するような流れが発生する。このため、各記録素子基板１０で発生する熱を共通供給流路２１１および共通回収流路２１２を流れるインクによって記録素子基板１０の外部へ排出することができる。またこのような構成により、液体吐出ヘッド３による記録を行っている際に、吐出を行っていない吐出口や圧力室においてもインクの流れを生じさせることができる。これによって、吐出口内で増粘したインクの粘度を低下させることで、インクの増粘を抑制することができる。また、増粘したインクやインク中の異物を共通回収流路２１２へと排出することができる。このため、本適用例の液体吐出ヘッド３は、高速で高画質な記録が可能となる。

（第２の循環形態の説明）
図２８は、本適用例の記録装置における循環経路のうち、上述した第１の循環形態とは異なる循環形態である第２の循環形態を示す模式図である。前述の第１の循環形態との主な相違点は、負圧制御ユニット２３０を構成する２つの負圧制御機構が共に、負圧制御ユニット２３０よりも上流側の圧力を、所望の設定圧を中心として一定範囲内の変動で制御する点である。また、第１の循環形態との相違点として、第２循環ポンプ１００４が負圧制御ユニット２３０の下流側を減圧する負圧源として作用する点がある。更に、第１循環ポンプ（高圧側）１００１および第１循環ポンプ（低圧側）１００２が液体吐出ヘッド３の上流側に配置され、負圧制御ユニット２３０が液体吐出ヘッド３の下流側に配置されている点も相違する点である。

第２の循環形態では、メインタンク１００６内のインクは、補充ポンプ１００５によってバッファタンク１００３に供給される。その後インクは２つの流路に分けられ、液体吐出ヘッド３に設けられた負圧制御ユニット２３０の作用で高圧側と低圧側の２つの流路で循環する。高圧側と低圧側の２つの流路に分けられたインクは、第１循環ポンプ（高圧側）１００１及び第１循環ポンプ（低圧側）１００２の作用で液体接続部１１１を介して液体吐出ヘッド３に供給される。その後、第１循環ポンプ（高圧側）１００１及び第１循環ポンプ（低圧側）１００２の作用で液体吐出ヘッド内を循環したインクは、負圧制御ユニット２３０を経て、液体接続部１１１を介して液体吐出ヘッド３から排出される。排出されたインクは、第２循環ポンプ１００４によってバッファタンク１００３に戻される。

第２の循環形態で負圧制御ユニット２３０は、単位面積あたりの吐出量の変化等によって生じる流量の変動があっても、負圧制御ユニット２３０の上流側（即ち液体吐出ユニット３００側）の圧力変動を予め設定された圧力を中心として一定範囲内に安定させる。本適用例の循環流路では、第２循環ポンプ１００４によって、液体供給ユニット２２０を介して負圧制御ユニット２３０の下流側を減圧している。このようにすると液体吐出ヘッド３に対するバッファタンク１００３の水頭圧の影響を抑制できるので、記録装置１０００におけるバッファタンク１００３のレイアウトの選択幅を広げることができる。第２循環ポンプ１００４の代わりに、例えば負圧制御ユニット２３０に対して所定の水頭差をもって配置された水頭タンクであっても適用可能である。第２の循環形態は第１の循環形態と同様に、負圧制御ユニット２３０は、それぞれが互いに異なる制御圧が設定された２つの負圧制御機構を備えている。２つの負圧調整機構の内、高圧設定側（図２８では、Ｈと記載）、低圧設定側（図２８では、Ｌと記載）はそれぞれ、液体供給ユニット２２０内を経由して、液体吐出ユニット３００内の共通供給流路２１１または共通回収流路２１２に接続されている。２つの負圧調整機構により、共通供給流路２１１の圧力を共通回収流路２１２の圧力より相対的に高くすることで、共通供給流路２１１から個別流路２１５および各記録素子基板１０の内部流路を介して共通回収流路２１２へと流れる液体の流れが発生する。

このような第２の循環形態では、液体吐出ユニット３００内には第１の循環形態と同様の液体の流れ状態が得られるが、第１の循環形態の場合とは異なる２つの利点がある。１つ目の利点は、第２の循環形態では負圧制御ユニット２３０が液体吐出ヘッド３の下流側に配置されているので、負圧制御ユニット２３０から発生するゴミや異物が液体吐出ヘッド３へ流入する懸念が少ないことである。２つ目の利点は、第２の循環形態では、バッファタンク１００３から液体吐出ヘッド３へ供給する必要流量の最大値が、第１の循環形態の場合よりも少なくて済むことである。その理由は次の通りである。

記録待機時に循環している場合の、共通供給流路２１１および共通回収流路２１２内の流量の合計を流量Ａとする。流量Ａの値は、記録待機中に液体吐出ヘッド３の温度調整にあたり、液体吐出ユニット３００内の温度差を所望の範囲内にするために必要な最小限の流量として定義される。また液体吐出ユニット３００の全ての吐出口からインクを吐出する場合（全吐出時）の吐出流量を流量Ｆ（１吐出口当りの吐出量×単位時間当たりの吐出周波数×吐出口数）と定義する。

図２９は、第１の循環形態と第２の循環形態とにおける、液体吐出ヘッド３へのインクの流入量の違いを示した概略図である。図２９（ａ）は、第１の循環形態における待機時を示しており、図２９（ｂ）は、第１の循環形態における全吐出時を示している。図２９（ｃ）から図２９（ｆ）は、第２循環形態を示しており、図２９（ｃ）、（ｄ）が流量Ｆ＜流量Ａの場合で、図２９（ｅ）、（ｆ）が流量Ｆ＞流量Ａの場合であり、それぞれ、待機時と全吐出時の流量を示している。

定量的な送液能力を有する第１循環ポンプ１００１及び第１循環ポンプ１００２が液体吐出ヘッド３の下流側に配置されている第１の循環形態の場合（図２９（ａ）、（ｂ））、第１循環ポンプ１００１及び第１循環ポンプ１００２の合計設定流量は流量Ａとなる。この流量Ａによって、待機時の液体吐出ユニット３００内の温度管理が可能となる。そして、液体吐出ヘッド３で全吐出が行われる場合、第１循環ポンプ１００１及び第１循環ポンプ１００２の合計設定流量は流量Ａのままである。しかし、液体吐出ヘッド３へ供給される最大流量は、液体吐出ヘッド３で吐出によって生じる負圧が作用して、合計設定流量の流量Ａに全吐出による消費分の流量Ｆが加算される。よって、液体吐出ヘッド３への供給量の最大値は、流量Ｆが流量Ａに加算されるため流量Ａ＋流量Ｆとなる（図２９（ｂ））。

一方で、第１循環ポンプ１００１および第１循環ポンプ１００２が液体吐出ヘッド３の上流側に配置されている第２の循環形態の場合（図２９（ｃ）から図２９（ｆ））は、記録待機時に必要な液体吐出ヘッド３への供給量は、第１の循環形態と同様に流量Ａである。従って、第１循環ポンプ１００１および第１循環ポンプ１００２が液体吐出ヘッド３の上流側に配置されている第２の循環形態では、流量Ｆよりも流量Ａが多い場合（図２９（ｃ）、（ｄ））には、全吐出時でも液体吐出ヘッド３への供給量は流量Ａで十分である。その際、液体吐出ヘッド３からの排出流量は、流量Ａ−流量Ｆとなる（図２９（ｄ））。しかし、流量Ａよりも流量Ｆが多い場合（図２９（ｅ）、（ｆ））には、全吐出時には液体吐出ヘッド３への供給流量を流量Ａとすると流量が足りなくなってしまう。そのため、流量Ａよりも流量Ｆが多い場合には、液体吐出ヘッド３への供給量を流量Ｆとする必要がある。その際、全吐出が行われると、液体吐出ヘッド３では流量Ｆが消費されるため、液体吐出ヘッド３からの排出流量は、ほとんど排出されない状態となる（図２９（ｆ））。なお、流量Ａよりも流量Ｆが多い場合で、吐出は行うが全吐出ではない場合には、流量Ｆから吐出で消費された分が引かれた量が液体吐出ヘッド３から排出される。また、流量Ａと流量Ｆとが等しい場合には、液体吐出ヘッド３へは流量Ａ（または流量Ｆ）が供給されて、液体吐出ヘッド３では流量Ｆが消費されるため、液体吐出ヘッド３からの排出流量は、ほとんど排出されない状態となる。

このように、第２の循環形態の場合、第１循環ポンプ１００１および第１循環ポンプ１００２の設定流量の合計値、即ち必要供給流量の最大値は、流量Ａまたは流量Ｆの大きい方の値となる。このため、同一構成の液体吐出ユニット３００を使用する限り、第２の循環形態における必要供給量の最大値（流量Ａまたは流量Ｆ）は、第１の循環形態における必要供給流量の最大値（流量Ａ＋流量Ｆ）よりも小さくなる。

そのため第２の循環形態の場合、適用可能な循環ポンプの自由度が高まり、例えば構成の簡便な低コストの循環ポンプを使用したり、本体側経路に設置される冷却器（不図示）の負荷を低減したりすることができ、記録装置のコストを低減できるという利点がある。この利点は、流量Ａまたは流量Ｆの値が比較的大きくなるラインヘッドであるほど大きくなり、ラインヘッドの中でも長手方向の長さが長いラインヘッドほど有益である。

しかしながら一方で、第１の循環形態の方が、第２の循環形態に対して有利になる点もある。すなわち第２の循環形態では、記録待機時に液体吐出ユニット３００内を流れる流量が最大であるため、単位面積当たりの吐出量が少ない画像（以下、低Ｄｕｔｙ画像ともいう）であるほど、各吐出口に高い負圧が印加された状態となる。このため、流路幅が狭く高い負圧である場合、ムラの見えやすい低Ｄｕｔｙ画像で吐出口に高い負圧が印加されるため、インクの主滴に伴って吐出される所謂サテライト滴が多く発生して記録品位が低下する虞がある。

一方、第１の循環形態の場合、高い負圧が吐出口に印加されるのは単位面積当たりの吐出量が多い画像（以下、高Ｄｕｔｙ画像ともいう）形成時であるため、仮にサテライト滴が発生しても視認されにくく、画像への影響は小さいという利点がある。これら２つの循環形態の選択は、液体吐出ヘッドおよび記録装置本体の仕様（吐出流量Ｆ、最小循環流量Ａ、およびヘッド内流路抵抗）に照らして好ましい選択を採ることができる。

（第３の循環形態の説明）
図４８は、本適用例の記録装置に適用される循環経路の１形態である第３の循環形態を示す模式図である。上記第１および第２の循環形態と同様な機能、構成については説明を省略し、異なる点について主体的に説明する。

本循環経路では、液体吐出ヘッド３の中央部の２個所と、液体吐出ヘッド３の一端側の計３か所から液体吐出ヘッド３内に液体が供給される。液体は、共通供給流路２１１から各圧力室２３を経た後に共通回収流路２１２に回収され、液体吐出ヘッド３の他端部にある回収開口から外部へ回収される。個別流路２１３は共通供給経路２１１及び共通回収流路２１２と連通しており、各個別流路２１３の経路中に記録素子基板３１０およびその記録素子基板内に配される圧力室２３が設けられている。よって、第１循環ポンプ１００２で流す液体の一部は、共通供給流路２１１から記録素子基板１０の圧力室２３内を通過して、共通回収流路２１２へと流れる（図４８の矢印）。これは、共通供給流路２１１に接続された圧力調整機構Ｈと、共通回収流路２１２に接続された圧力調整機構Ｌとの間に圧力差が設けられ、第１循環ポンプ１００２が共通回収流路２１２のみに接続されているからである。

このようにして、液体吐出ユニット３００では、共通回収流路２１２内を通過するような液体の流れと、共通供給流路２１１から各記録素子基板１０内の圧力室２３を通過し共通回収流路２１２に流れが発生する。このため、圧力損失の増大を抑制しつつ、各記録素子基板３１０で発生する熱を共通供給流路２１１から共通回収流路２１２への流れで記録素子基板３１０の外部へ排出することが出来る。また、本循環経路によれば、上記第１および第２の循環形態に比べて液体の輸送手段であるポンプの数を少なくすることが可能となる。

（液体吐出ヘッド構成の説明）
本発明を適用可能な第１の適用例における液体吐出ヘッド３の構成について説明する。図３０（ａ）および図３０（ｂ）は、本適用例に係る液体吐出ヘッド３を示した斜視図である。液体吐出ヘッド３は、１つの記録素子基板３１０でシアンＣ／マゼンタＭ／イエロＹ／ブラックＫの４色のインクを吐出可能な記録素子基板３１０を直線上に１５個配列（インラインに配置）されるライン型の液体吐出ヘッドである。図３０（ａ）に示すように液体吐出ヘッド３は、各記録素子基板３１０と、フレキシブル配線基板４０および電気配線基板９０を介して電気的に接続された信号入力端子９１と電力供給端子９２を備える。信号入力端子９１および電力供給端子９２は、記録装置１０００の制御部と電気的に接続され、それぞれ吐出駆動信号および吐出に必要な電力を記録素子基板３１０に供給する。電気配線基板９０内の電気回路によって配線を集約することで、信号入力端子９１および電力供給端子９２の数を記録素子基板３１０の数に比べて少なくすることができる。これにより、記録装置１０００に対して液体吐出ヘッド３を組み付ける時または液体吐出ヘッドの交換時に取り外しが必要な電気接続部数が少なくて済む。図３０（ｂ）に示すように、液体吐出ヘッド３の両端部に設けられた液体接続部１１１は、記録装置１０００の液体供給系と接続される。これによりシアンＣ／マゼンタＭ／イエロＹ／ブラックＫ４色のインクが記録装置１０００の供給系から液体吐出ヘッド３に供給され、また液体吐出ヘッド３内を通ったインクが記録装置１０００の供給系へ回収されるようになっている。このように各色のインクは、記録装置１０００の経路と液体吐出ヘッド３の経路を介して循環可能である。

図３１は、液体吐出ヘッド３を構成する各部品またはユニットを示した分解斜視図である。液体吐出ユニット３００、液体供給ユニット２２０および電気配線基板９０が筐体３８０に取り付けられている。液体供給ユニット２２０には、液体接続部１１１（図２８参照）が設けられている。また、液体供給ユニット２２０の内部には、供給されるインク中の異物を取り除くために、液体接続部１１１の各開口と連通する各色別のフィルタ２２１（図２７、図２８参照）が設けられている。２つの液体供給ユニット２２０は、それぞれに２色分ずつのフィルタ２２１が設けられている。図２７のような第１の循環形態において、フィルタ２２１を通過した液体は、それぞれの色に対応して液体供給ユニット２２０上に配置された負圧制御ユニット２３０へ供給される。負圧制御ユニット２３０は、各色別の負圧制御弁からなるユニットであり、それぞれの内部に設けられる弁やバネ部材などの働きで液体の流量の変動に伴って生じる記録装置１０００の供給系内（液体吐出ヘッド３の上流側の供給系）の圧損変化を大幅に減衰させる。これによって負圧制御ユニット２３０は、負圧制御ユニットよりも下流側（液体吐出ユニット３００側）の負圧変化をある一定範囲内で安定化させることが可能である。各色の負圧制御ユニット２３０内には、図２７で記述したように各色２つの負圧制御弁が内蔵されている。２つの負圧制御弁は、それぞれ異なる制御圧力に設定され、高圧側が液体吐出ユニット３００内の共通供給流路２１１（図２７参照）、低圧側が共通回収流路２１２（図２７参照）と液体供給ユニット２２０を介して連通している。

筐体３８０は、液体吐出ユニット支持部３８１および電気配線基板支持部８２とから構成され、液体吐出ユニット３００および電気配線基板９０を支持するとともに、液体吐出ヘッド３の剛性を確保している。電気配線基板支持部８２は、電気配線基板９０を支持するためのものであり、液体吐出ユニット支持部３８１にネジ止めによって固定されている。液体吐出ユニット支持部３８１は、液体吐出ユニット３００の反りや変形を矯正して、複数の記録素子基板３１０の相対位置精度を確保する役割を有し、それにより記録物におけるスジやムラを抑制する。そのため液体吐出ユニット支持部３８１は、十分な剛性を有することが好ましく、材質としてはＳＵＳやアルミなどの金属材料、もしくはアルミナなどのセラミックが好適である。液体吐出ユニット支持部３８１には、ジョイントゴム１００が挿入される開口８３、８４が設けられている。液体供給ユニット２２０から供給される液体は、ジョイントゴムを介して液体吐出ユニット３００を構成する第３流路部材３７０へと導かれる。

液体吐出ユニット３００は、複数の吐出モジュール２００、流路部材２１０からなり、液体吐出ユニット３００の記録媒体側の面にはカバー部材１３０が取り付けられる。ここで、カバー部材１３０は、図３１に示したように長尺の開口１３１が設けられた額縁状の表面を持つ部材であり、開口１３１からは吐出モジュール２００に含まれる記録素子基板１０および封止部材１１０（後述する図３５参照）が露出している。開口１３１の周囲の枠部は、記録待機時に液体吐出ヘッド３をキャップするキャップ部材の当接面としての機能を有する。このため、開口１３１の周囲に沿って接着剤、封止材、充填材等を塗布し、液体吐出ユニット３００の吐出口面上の凹凸や隙間を埋めることで、キャップ時に閉空間が形成されるようにすることが好ましい。

次に、液体吐出ユニット３００に含まれる流路部材２１０の構成について説明する。図３１に示したように流路部材２１０は、第１流路部材５０、第２流路部材６０および第３流路部材３７０を積層したものであり、液体供給ユニット２２０から供給された液体を各吐出モジュール２００へと分配する。また流路部材２１０は、吐出モジュール２００から環流する液体を液体供給ユニット２２０へと戻すための流路部材である。流路部材２１０は、液体吐出ユニット支持部３８１にネジ止めで固定されており、それにより流路部材２１０の反りや変形が抑制されている。

図３２（ａ）から（ｆ）は、第１から第３流路部材の各流路部材の表面と裏面を示した図である。図３２（ａ）は、第１流路部材５０の、吐出モジュール２００が搭載される側の面を示し、図３２（ｆ）は、第３流路部材３７０の、液体吐出ユニット支持部３８１と当接する側の面を示す。第１流路部材５０と第２流路部材６０とは、夫々の流路部材の当接面である図３２（ｂ）と図３２（ｃ）が対向するように接合し、第２流路部材と第３流路部材とは、夫々の流路部材の当接面である図３２（ｄ）と図３２（ｅ）が対向するように接合する。第２流路部材６０と第３流路部材３７０との接合により、共通流路溝３６２、３７１によって、流路部材の長手方向に延在する８本の共通流路（２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄ、２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ、２１２ｄ）が形成される。これにより、複数のインク色毎（複数種類の液体毎）に共通供給流路２１１と共通回収流路２１２のセットが流路部材２１０内に形成される。共通供給流路２１１から液体吐出ヘッド３にインクが供給されて、液体吐出ヘッド３に供給されたインクは共通回収流路２１２によって回収される。第３流路部材３７０の連通口７２（図３２（ｆ）参照）は、ジョイントゴム１００の各穴と連通しており、液体供給ユニット２２０（図３１参照）と流体的に流通している。第２流路部材６０の共通流路溝３６２の底面には、連通口３６１（共通供給流路２１１と連通する連通口３６１−１、共通回収流路２１２と連通する連通口３６１−２）が複数形成されており、第１流路部材５０の個別流路溝３５２の一端部と連通している。第１流路部材５０の個別流路溝３５２の他端部には連通口３５１が形成されており、連通口３５１を介して複数の吐出モジュール２００と流体的に連通している。この個別流路溝３５２により流路部材の中央側へ流路を集約することが可能となる。

第１から第３流路部材は、液体に対して耐腐食性を有するとともに、線膨張率の低い材質からなることが好ましい。材質としては例えば、アルミナや、ＬＣＰ（液晶ポリマ）、ＰＰＳ（ポリフェニルサルファイド）やＰＳＦ（ポリサルフォン）や変性ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）を母材としてシリカ微粒子やファイバなどの無機フィラーを添加した複合材料（樹脂材料）を好適に用いることができる。流路部材２１０の形成方法としては、３つの流路部材を積層させて互いに接着してもよいし、材質として樹脂複合樹脂材料を選択した場合には、溶着による接合方法を用いてもよい。

図３３は、図３２（ａ）のα部を示しており、第１から第３流路部材を接合して形成される流路部材２１０内の流路を第１の流路部材５０の、吐出モジュール２００が搭載される面側から一部を拡大して示した透視図である。共通供給流路２１１と共通回収流路２１２とは、両端部の流路からそれぞれ交互に共通供給流路２１１と共通回収流路２１２とが配置されている。ここで、流路部材２１０内の各流路の接続関係について説明する。

流路部材２１０には、色毎に液体吐出ヘッド３の長手方向に伸びる共通供給流路２１１（２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄ）および共通回収流路２１２（２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ、２１２ｄ）が設けられている。各色の共通供給流路２１１には、個別流路溝３５２によって形成される複数の個別供給流路２１３（２１３ａ、２１３ｂ、２１３ｃ、２１３ｄ）が連通口３６１を介して接続されている。また、各色の共通回収流路２１２には、個別流路溝３５２によって形成される複数の個別回収流路２１４（２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃ、２１４ｄ）が連通口３６１を介して接続されている。このような流路構成により各共通供給流路２１１から個別供給流路２１３を介して、流路部材の中央部に位置する記録素子基板１０にインクを集約することができる。また記録素子基板１０から個別回収流路２１４を介して、各共通回収流路２１２にインクを回収することができる。

図３４は、図３３のＸＸＸＩＶ−ＸＸＸＩＶにおける断面を示した図である。それぞれの個別回収流路（２１４ａ、２１４ｃ）は連通口３５１を介して、吐出モジュール２００と連通している。図３４では個別回収流路（２１４ａ、２１４ｃ）のみ図示しているが、別の断面においては図３３に示すように個別供給流路２１３と吐出モジュール２００とが連通している。各吐出モジュール２００に含まれる支持部材３３０および記録素子基板３１０には、第１流路部材５０からのインクを記録素子基板３１０に設けられる記録素子３１５に供給するための流路が形成されている。更に、支持部材３３０および記録素子基板３１０には、記録素子３１５に供給した液体の一部または全部を第１流路部材５０に回収（環流）するための流路が形成されている。

ここで、各色の共通供給流路２１１は、対応する色の負圧制御ユニット２３０（高圧側）と液体供給ユニット２２０を介して接続されており、また共通回収流路２１２は負圧制御ユニット２３０（低圧側）と液体供給ユニット２２０を介して接続されている。この負圧制御ユニット２３０により、共通供給流路２１１と共通回収流路２１２間に差圧（圧力差）を生じさせるようになっている。このため、図３３および図３４に示したように、各流路を接続した本適用例の液体吐出ヘッド内では、各色で共通供給流路２１１、個別供給流路２１３、記録素子基板３１０、個別回収流路２１４、および共通回収流路２１２の順の流れが発生する。

（吐出モジュールの説明）
図３５（ａ）は、１つの吐出モジュール２００を示した斜視図であり、図３５（ｂ）は、その分解図である。吐出モジュール２００の製造方法としては、まず記録素子基板３１０およびフレキシブル配線基板４０を、予め液体連通口３１が設けられた支持部材３３０上に接着する。その後、記録素子基板３１０上の端子３１６と、フレキシブル配線基板４０上の端子３４１とをワイヤーボンディングによって電気接続し、その後にワイヤーボンディング部（電気接続部）を封止部材１１０で覆って封止する。フレキシブル配線基板４０の記録素子基板３１０と反対側の端子３４２は、電気配線基板９０の接続端子９３（図３１参照）と電気接続される。支持部材３３０は、記録素子基板３１０を支持する支持体であるとともに、記録素子基板３１０と流路部材２１０とを流体的に連通させる流路部材であるため、平面度が高く、また十分に高い信頼性をもって記録素子基板と接合できるものが好ましい。材質としては例えばアルミナや樹脂材料が好ましい。

（記録素子基板の構造の説明）
図３６（ａ）は記録素子基板３１０の吐出口３１３が形成される側の面の平面図を示し、図３６（ｂ）は、図３６（ａ）のＡで示した部分の拡大図を示し、図３６（ｃ）は、図３６（ａ）の裏面の平面図を示す。ここで、本適用例における記録素子基板３１０の構成について説明する。図３６（ａ）に示すように、記録素子基板３１０の吐出口形成部材３１２に、各インク色に対応する４列の吐出口列が形成されている。なお、以後、複数の吐出口３１３が配列される吐出口列が延びる方向を「吐出口列方向」と呼称する。図３６（ｂ）に示すように、各吐出口３１３に対応した位置には、吐出エネルギー発生素子として、液体を熱エネルギーにより発泡させるための発熱素子である記録素子３１５が配置されている。隔壁３２２により、記録素子３１５を内部に備える圧力室３２３が区画されている。記録素子３１５は、記録素子基板３１０に設けられる電気配線（不図示）によって、端子３１６と電気的に接続されている。そして記録素子３１５は、記録装置１０００の制御回路から、電気配線基板９０（図３１参照）およびフレキシブル配線基板４０（図３５参照）を介して入力されるパルス信号に基づいて発熱して液体を沸騰させる。この沸騰による発泡の力で液体を吐出口３１３から吐出する。図３６（ｂ）に示すように、各吐出口列に沿って、一方の側には液体供給路３１８が、他方の側には液体回収路３１９が延在している。液体供給路３１８および液体回収路３１９は記録素子基板３１０に設けられた吐出口列方向に伸びた流路であり、それぞれ供給口３１７ａ、回収口３１７ｂを介して吐出口３１３と連通している。

図３６（ｃ）のように、記録素子基板３１０の、吐出口３１３が形成される面の裏面にはシート状のカバープレート（蓋部材）２０が積層され、カバープレート２０には、液体供給路３１８および液体回収路３１９に連通する開口２０Ａが複数設けられている。本適用例においては、液体供給路３１８の１本に対して３個、液体回収路３１９の１本に対して２個の開口２０Ａがカバープレート２０に設けられている。図３６（ｂ）に示すようにカバープレート２０の夫々の開口２０Ａは、図３２（ａ）に示した複数の連通口３５１と連通している。カバープレート２０は、液体に対して十分な耐食性を有している物が好ましく、また、混色防止の観点から、開口２０Ａの開口形状および開口位置には高い精度が求められる。このためカバープレート２０の材質として、感光性樹脂材料やシリコン板を用い、フォトリソプロセスによって開口２０Ａを設けることが好ましい。このようにカバープレート２０は、開口２０Ａにより流路のピッチを変換するものであり、圧力損失を考慮すると厚みは薄いことが望ましく、フィルム状の部材で構成されることが望ましい。

図３７は、図３６（ａ）におけるＸＸＸＶＩＩ−ＸＸＸＶＩＩにおける記録素子基板３１０およびカバープレート２０の断面を示す斜視図である。ここで、記録素子基板３１０内での液体の流れについて説明する。カバープレート２０は、記録素子基板３１０の基板３１１に形成される液体供給路３１８および液体回収路３１９の壁の一部を形成する蓋としての機能を有する。記録素子基板３１０は、Ｓｉにより形成される基板３１１と感光性の樹脂により形成される吐出口形成部材３１２とが積層されており、基板３１１の裏面にはカバープレート２０が接合されている。基板３１１の一方の面側には、記録素子３１５が形成されており（図３６参照）、その裏面側には、吐出口列に沿って延在する液体供給路３１８および液体回収路３１９を構成する溝が形成されている。基板３１１とカバープレート２０とによって形成される液体供給路３１８および液体回収路３１９は、それぞれ流路部材２１０内の共通供給流路２１１と共通回収流路２１２と接続されており、液体供給路３１８と液体回収路３１９との間には差圧が生じている。液体を吐出して記録を行う際に、液体を吐出していない吐出口では、この差圧によって基板３１１内に設けられた液体供給路３１８内の液体が供給口３１７ａ、圧力室３２３、回収口３１７ｂを経由して液体回収路３１９へ流れる（図３７の矢印Ｃ）。この流れによって、記録を休止している吐出口３１３や圧力室３２３において、吐出口３１３からの蒸発によって生じる増粘インク、泡および異物などを液体回収路３１９へ回収することができる。また吐出口３１３や圧力室３２３のインクが増粘するのを抑制することができる。液体回収路３１９へ回収された液体は、カバープレート２０の開口２０Ａおよび支持部材３３０の液体連通口３１（図３５（ｂ）参照）から、流路部材２１０内の連通口３５１、個別回収流路２１４、共通回収流路２１２の順に回収される。その後、記録装置１０００の回収経路へと回収される。つまり、記録装置本体から液体吐出ヘッド３へ供給される液体は、下記の順に流動し、供給および回収される。

液体は、まず液体供給ユニット２２０の液体接続部１１１から液体吐出ヘッド３の内部に流入する。そして液体は、ジョイントゴム１００、第３流路部材に設けられた連通口７２および共通流路溝３７１、第２流路部材に設けられた共通流路溝３６２および連通口３６１、第１流路部材に設けられた個別連通口３５３および連通口３５１の順に供給される。その後、支持部材３３０に設けられた液体連通口３１、カバープレート２０に設けられた開口２０Ａ、基板３１１に設けられた液体供給路３１８および供給口３１７ａを順に介して圧力室３２３に供給される。圧力室３２３に供給された液体のうち、吐出口３１３から吐出されなかった液体は、基板３１１に設けられた回収口３１７ｂおよび液体回収路３１９、カバープレート２０に設けられた開口２０Ａ、支持部材３３０に設けられた液体連通口３１を順に流れる。その後液体は、第１流路部材に設けられた連通口３５１および個別流路溝３５２、第２流路部材に設けられた連通口３６１および共通流路溝３６２、第３流路部材３７０に設けられた共通流路溝３７１および連通口７２、ジョイントゴム１００を順に流れる。そして液体は、液体供給ユニット２２０に設けられた液体接続部１１１から液体吐出ヘッド３の外部へ流動する。

図２７に示す第１の循環形態の形態においては、液体接続部１１１から流入した液体は、負圧制御ユニット２３０を経由した後にジョイントゴム１００に供給される。また図２８に示す第２の循環形態の形態においては、圧力室３２３から回収された液体は、ジョイントゴム１００を通過した後、負圧制御ユニット２３０を介して液体接続部１１１から液体吐出ヘッドの外部へ流動する。また液体吐出ユニット３００の共通供給流路２１１の一端から流入した全ての液体が、個別供給流路２１３ａを経由して圧力室３２３に供給されるわけではない。つまり、共通供給流路２１１の一端から流入した液体で、個別供給流路２１３ａに流入することなく、共通供給流路２１１の他端から液体供給ユニット２２０に流動する液体もある。このように、記録素子基板３１０を経由することなく流動する経路を備えることで、本適用例のような微細で流抵抗の大きい流路を備える記録素子基板３１０を備える場合であっても、液体の循環流の逆流を抑制することができる。このように、本適用例の液体吐出ヘッド３では、圧力室３２３や吐出口近傍部の液体の増粘を抑制することができるので、吐出のヨレや不吐出を抑制することができ、結果として高画質な記録を行うことができる。

（記録素子基板間の位置関係の説明）
図３８は、隣り合う２つの吐出モジュールにおける、記録素子基板の隣接部を部分的に拡大して示した平面図である。本適用例では略平行四辺形の記録素子基板を用いている。各記録素子基板３１０における吐出口３１３が配列される各吐出口列（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ）は、液体吐出ヘッド３の長手方向に対し一定角度傾くように配置されている。そして、記録素子基板３１０同士の隣接部における吐出口列は、少なくとも１つの吐出口が記録媒体の搬送方向にオーバーラップするようになっている。図３８では、線Ｄ上の２つの吐出口が互いにオーバーラップする関係にある。このような配置によって、仮に記録素子基板３１０の位置が所定位置から多少ずれた場合でも、オーバーラップする吐出口の駆動制御によって、記録画像の黒スジや白抜けを目立たなくすることができる。複数の記録素子基板３１０を千鳥配置ではなく直線状（インライン）に配置した場合にも、図３８のような構成により、液体吐出ヘッドの記録媒体の搬送方向の長さの増大を抑えつつ、記録素子基板３１０同士のつなぎ部における黒スジや白抜け対策ができる。なお、本適用例では記録素子基板の主平面は平行四辺形であるが、これに限るものではなく、例えば長方形、台形、その他形状の記録素子基板を用いた場合でも、本発明の構成を好ましく適用することができる。

（液体吐出ヘッド構成の変形例の説明）
図４７、図４９から図５１に、上述した液体吐出ヘッド構成の変形例について説明する。上述した例と同様な構成、機能については説明を省略し、異なる点について主体的に説明する。本変形例は、図４７、図４９に示すように液体吐出ヘッド３と外部との液体の接続部である複数の液体接続部１１１は、液体吐出ヘッドの長手方向の一端側に集約して配置されている。液体吐出ヘッド３の他端側には複数の負圧ユニット２３０を集約して配置している（図５０）。液体吐出ヘッド３に含まれる液体供給ユニット２２０は、液体吐出ヘッド３の長さに対応した長尺状のユニットとして構成され、供給する４色の液体に対応した流路およびフィルタ２２１を備える。図５０に示すように、液体吐出ユニット支持部８１に設けられる開口８３〜開口８６の位置も上述した液体吐出ヘッド３とは異なる位置に設けられている。

図５１に流路部材５０，６０，７０の積層状態を示す。複数の流路部材５０，６０、７０の最上層である流路部材５０の上面に複数の記録素子基板１０が直線状に配列される。各記録素子基板１０の裏面側に形成される開口２１（図１９）に連通する流路は、液体の色ごとに、個別供給流路２１３が２つ、個別回収流路２１４が１つとなっている。これに対応して、記録素子基板１０の裏面に設けられる蓋部材２０に形成される開口２１も、液体の色ごとに供給開口２１が２つ、回収開口２１が１つとなっている。図５１に示すように、液体吐出ヘッド３の長手方向に沿って延在する共通供給流路２１１と共通回収流路２１２とが交互に並列されている。

（第２の適用例）
以下、図面を参照して本発明を適用可能な第２の適用例によるインクジェット記録装置２０００および液体吐出ヘッド２００３の構成を説明する。なお以降の説明においては、主として第１の適用例と異なる部分を主体的に説明し、同様の部分については説明を省略する。

（インクジェット記録装置の説明）
図４６は、本発明を適用可能な、液体を吐出して記録を行うインクジェット記録装置２０００を示した図である。本適用例の記録装置２０００は、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＫの各インクごとに対応した単色用の液体吐出ヘッド２００３を４つ並列配置させることで記録媒体へフルカラー記録を行う点が第１の適用例とは異なる。第１の適用例において１色あたりに使用できる吐出口列数が１列だったのに対し、本適用例においては、１色あたりに使用できる吐出口列数は２０列となっている。このため、記録データを複数の吐出口列に適宜振り分けて記録を行うことで、非常に高速な記録が可能となる。更に、不吐出になる吐出口があったとしても、その吐出口に対して記録媒体の搬送方向に対応する位置にある、他列の吐出口から補完的に吐出を行うことで信頼性が向上し、商業記録などに好適である。第１の適用例と同様に、各液体吐出ヘッド２００３に対して、記録装置２０００の供給系、バッファタンク１００３（図２７、図２８参照）およびメインタンク１００６（図２７、図２８参照）が流体的に接続されている。また、それぞれの液体吐出ヘッド２００３には、液体吐出ヘッド２００３へ電力および吐出制御信号を伝送する電気制御部が電気的に接続されている。

（循環経路の説明）
第１の適用例と同様に、記録装置２０００および液体吐出ヘッド２００３間の液体の循環形態としては、図２７または図２８に示した第１および第２の循環形態を用いることができる。

（液体吐出ヘッド構造の説明）
図３９（ａ）、（ｂ）は、本適用例に係る液体吐出ヘッド２００３を示した斜視図である。ここで、本適用例に係る液体吐出ヘッド２００３の構造について説明する。液体吐出ヘッド２００３は、液体吐出ヘッド２００３の長手方向に直線上に配列される１６個の記録素子基板２０１０を備え、１種類の液体で記録が可能なインクジェット式のライン型記録ヘッドである。液体吐出ヘッド２００３は、第１の適用例と同様、液体接続部１１１、信号入力端子９１および電力供給端子９２を備える。しかしながら本適用例の液体吐出ヘッド２００３は、第１の適用例に比べて吐出口列が多いため、液体吐出ヘッド２００３の両側に信号入力端子９１および電力供給端子９２が配置されている。これは記録素子基板２０１０に設けられる配線部で生じる電圧低下や信号伝送遅れを低減するためである。

図４０は、液体吐出ヘッド２００３を示した斜視分解図であり、液体吐出ヘッド２００３を構成する各部品またはユニットをその機能毎に分割して示している。各ユニットおよび部材の役割や液体吐出ヘッド内の液体流通の順は、基本的に第１の適用例と同様であるが、液体吐出ヘッドの剛性を担保する機能が異なる。第１の適用例では主として液体吐出ユニット支持部３８１によって液体吐出ヘッド剛性を担保していたが、第２の適用例の液体吐出ヘッド２００３では、液体吐出ユニット２３００に含まれる第２流路部材２０６０によって液体吐出ヘッドの剛性を担保している。本適用例における液体吐出ユニット支持部３８１は、第２流路部材２０６０の両端部に接続されており、この液体吐出ユニット２３００は記録装置２０００のキャリッジと機械的に結合されて、液体吐出ヘッド２００３の位置決めを行う。負圧制御ユニット２２３０を備える液体供給ユニット２２２０と、電気配線基板９０は、液体吐出ユニット支持部３８１に結合される。２つの液体供給ユニット２２２０内にはそれぞれフィルタ（不図示）が内蔵されている。

２つの負圧制御ユニット２２３０は、それぞれ異なる、相対的に高低の負圧で圧力を制御するように設定されている。また、図３９および図４０のように、液体吐出ヘッド２００３の両端部にそれぞれ、高圧側と低圧側の負圧制御ユニット２２３０を設置した場合、液体吐出ヘッド２００３の長手方向に延在する共通供給流路と共通回収流路における液体の流れが互いに対向する。このような構成では、共通供給流路と共通回収流路の間で熱交換が促進されて、２つの共通流路内における温度差が低減される。これによって、共通流路に沿って複数設けられる各記録素子基板２０１０における温度差が少なくなり、温度差による記録ムラが生じにくくなるという利点がある。

次に、液体吐出ユニット２３００の流路部材２２１０の詳細について説明する。図４０に示すように流路部材２２１０は、第１流路部材２０５０と第２流路部材２０６０とを積層したものであり、液体供給ユニット２２２０から供給された液体を各吐出モジュール２２００へと分配する。また流路部材２２１０は、吐出モジュール２２００から環流する液体を液体供給ユニット２２２０へと戻すための流路部材として機能する。流路部材２２１０の第２流路部材２０６０は、内部に共通供給流路および共通回収流路が形成された流路部材であるとともに、液体吐出ヘッド２００３の剛性を主に担うという機能を有する。このため、第２流路部材２０６０の材質としては、液体に対する十分な耐食性と高い機械強度を有するものが好ましい。具体的にはＳＵＳやＴｉ、アルミナなど用いることができる。

図４１（ａ）は、第１流路部材２０５０の、吐出モジュール２２００がマウントされる面を示した図であり、図４１（ｂ）は、その裏面を示しており、第２流路部材２０６０と当接される面を示した図である。第１の適用例とは異なり、本適用例における第１流路部材２０５０は、各吐出モジュール２２００毎に対応した複数の部材を隣接して配列したものである。このように分割した構造を採ることで、複数のモジュールを配列させて、液体吐出ヘッド２００３の長さに対応することができるので、例えばＢ２サイズおよびそれ以上の長さに対応した比較的ロングスケールの液体吐出ヘッドに特に好適に適用することができる。図４１（ａ）に示すように、第１流路部材２０５０の連通口３５１は、吐出モジュール２２００と流体的に連通し、図４１（ｂ）に示すように、第１流路部材２０５０の個別連通口３５３は、第２流路部材２０６０の連通口３６１と流体的に連通する。図４１（ｃ）は、第２流路部材６０の、第１流路部材２０５０と当接される面を示し、図４１（ｄ）は、第２流路部材６０の厚み方向中央部の断面を示し、図４１（ｅ）は、第２流路部材２０６０の、液体供給ユニット２２２０と当接する面を示す図である。第２流路部材２０６０の流路や連通口の機能は、第１の適用例の１色分と同様である。第２流路部材２０６０の共通流路溝３７１は、その一方が後述する図４２に示す共通供給流路２２１１であり、他方が共通回収流路２２１２であり、夫々、液体吐出ヘッド２００３の長手方向に沿って設けられており、その一端側から他端側に液体が供給される。本適用例は第１の適用例と異なり、共通供給流路２２１１と共通回収流路２２１２の液体の流れは互いに反対方向となっている。

図４２は、記録素子基板２０１０と流路部材２２１０との液体の接続関係を示した透視図である。流路部材２２１０内には、液体吐出ヘッド２００３の長手方向に延びる一組の共通供給流路２２１１および共通回収流路２２１２が設けられている。第２流路部材２０６０の連通口３６１は、第１流路部材２０５０の個別連通口３５３と位置を合わせて接続されている。これにより、第２流路部材２０６０の共通供給流路２２１１から、連通口３６１を介して第１流路部材２０５０の連通口３５１へと連通する液体供給流路が形成されている。同様に、第２流路部材２０６０の連通口７２から共通回収流路２２１２を介して第１流路部材２０５０の連通口３５１へと連通する液体供給経路も形成されている。

図４３は、図４２のＸＬＩＩＩ−ＸＬＩＩＩにおける断面を示した図である。共通供給流路２２１１は、連通口３６１、個別連通口３５３、連通口３５１を介して、吐出モジュール２２００へ接続されている。図４３では不図示であるが、別の断面においては、共通回収流路２２１２が同様の経路で吐出モジュール２２００へ接続されていることは、図４２を参照すれば明らかである。第１の適用例と同様に、各吐出モジュール２２００および記録素子基板２０１０には、各吐出口に連通する流路が形成されており、供給した液体の一部または全部が、吐出動作を休止している吐出口を通過して、環流できるようになっている。また第１の適用例と同様に、共通供給流路２２１１は、負圧制御ユニット２２３０（高圧側）と、共通回収流路２２１２は負圧制御ユニット２２３０（低圧側）と液体供給ユニット２２２０を介して接続されている。従ってその差圧によって、共通供給流路２２１１から記録素子基板２０１０の圧力室を通過して共通回収流路２２１２へと流れる流れが発生する。

（吐出モジュールの説明）
図４４（ａ）は、１つの吐出モジュール２２００を示した斜視図であり、図４４（ｂ）は、その分解図である。第１の適用例との差異は、記録素子基板２０１０の複数の吐出口列方向に沿った両辺部（記録素子基板２０１０の各長辺部）に複数の端子３１６がそれぞれ配置されている点である。これに伴い記録素子基板２０１０と電気接続されるフレキシブル配線基板４０も、１つの記録素子基板２０１０に対して２枚配置されている。これは記録素子基板２０１０に設けられる吐出口列数が２０列あり、第１の適用例の８列よりも大幅に増加しているためであり、端子３１６から記録素子までの最大距離を短くして記録素子基板２０１０内の配線部で生じる電圧低下や信号遅れを低減するためである。また支持部材２０３０の液体連通口３１は、記録素子基板２０１０に設けられ全吐出口列を跨るように開口している。その他の点は、第１の適用例と同様である。

（記録素子基板の構造の説明）
図４５（ａ）は、記録素子基板２０１０の吐出口３１３が配される面の模式図であり、図４５（ｃ）は、図４５（ａ）の面の裏面を示す模式図である。図４５（ｂ）は図４５（ｃ）において、記録素子基板２０１０の裏面側に設けられているカバープレート２０２０を除去した場合の記録素子基板２０１０の面を示す模式図である。図４５（ｂ）に示すように、記録素子基板２０１０の裏面には吐出口列方向に沿って、液体供給路３１８と液体回収路３１９とが交互に設けられている。吐出口列数は、第１の適用例よりも大幅に増加しているものの、第１の適用例との本質的な差異は、前述のように端子３１６が記録素子基板の吐出口列方向に沿った両辺部に配置されていることである。各吐出口列毎に一組の液体供給路３１８と液体回収路３１９が設けられていること、カバープレート２０２０に、支持部材２０３０の液体連通口３１と連通する開口２０Ａが設けられていることなど、基本的な構成は第１の適用例と同様である。

なお、上記適用例の記載は本発明の範囲を限定するものではない。１例として、本適用例では発熱素子により気泡を発生させて液体を吐出するサーマル方式について説明したが、ピエゾ方式およびその他の各種液体吐出方式が採用された液体吐出ヘッドにも本発明を適用することができる。

本適用例は、インク等の液体をタンクと液体吐出ヘッドとの間で循環させる形態のインクジェット記録装置（記録装置）について説明したが、その他の形態であってもよい。その他の形態は、例えばインクを循環せずに、液体吐出ヘッド上流側と下流側に２つのタンクを設け、一方のタンクから他方のタンクへインクを流すことで、圧力室内のインクを流動させる形態であってもよい。

また本適用例は、記録媒体の幅に対応した長さを有する、所謂ライン型ヘッドを用いる例を説明したが、記録媒体に対してスキャンを行いながら記録を行う、所謂シリアル型の液体吐出ヘッドにも本発明を適用することができる。シリアル型の液体吐出ヘッドとしては、例えばブラックインクを吐出する記録素子基板およびカラーインクを吐出する記録素子基板を各１つずつ搭載する構成が挙げられるが、これに限るものではない。つまり、複数個の記録素子基板を吐出口列方向に吐出口がオーバーラップするよう配置した、記録媒体の幅よりも短い短尺の液体吐出ヘッドを作成し、それを記録媒体に対してスキャンさせる形態であってもよい。

（第３の適用例）
本発明の第３の適用例によるインクジェット記録装置１０００及び液体吐出ヘッド３の構成を説明する。第３の適用例の液体吐出ヘッドは、Ｂ２サイズの被記録媒体に対して１スキャンで記録を行うページワイド型である。第３の適用例は第２の適用例と類似している点が多いため、以降の説明においては、主として第２適用例と異なる部分を説明し、第２適用例と同様の部分については説明を省略する。

（インクジェット記録装置の説明）
図５２に本適用例のインクジェット記録装置の模式図を示す。記録装置１０００は、液体吐出ヘッド３から被記録媒体に直接記録を行わず、一度、中間転写体（中間転写ドラム１００７）に液体を吐出し画像を形成した後に、その画像を被記録媒体２に転写する構成である。記録装置１０００では、ＣＭＹＫの４種類のインクに夫々対応した４つの単色用の液体吐出ヘッド３が、中間転写ドラム１００７に沿って円弧状に配置されている。これによって中間転写体上にフルカラー記録が行われ、その記録画像は、中間転写体上で適切な乾燥状態にされた後、紙搬送ローラー１００９によって搬送される被記録媒体２へ、転写部１００８で転写される。第２の適用例の紙搬送系は主にカット紙を意図した水平搬送であったのに対し、本適用例においては、本体ロール（不図示）から供給される連続紙にも対応可能である。このようなドラム搬送系では、紙に一定の張力をかけながら搬送することが容易なため、高速記録時においても搬送ジャムが少ない。このため装置の信頼性が向上し、商業印刷などに好適である。第１及び第２の適用例と同様、各液体吐出ヘッド３に対して、記録装置１０００の供給系、バッファタンク１００３及びメインタンク１００６が流体的に接続される。また、それぞれの液体吐出ヘッド３には、液体吐出ヘッド３へ電力及び吐出制御信号を伝送する電気制御部が電気的に接続される。

（第４の循環形態の説明）
第２の適用例と同様に、記録装置１０００のタンクと液体吐出ヘッド３との間における液体循環経路としては、図２７または図２８に示した第１および第２の循環も適用可能であるが、図５３に示す循環経路が好適である。図２８の第２の循環形態との主な差異は、第１循環ポンプ１００１，１００２及び第２循環ポンプ１００４各々の流路の流路に連通するバイパス弁１０１０が付加されていることである。このバイパス弁１０１０は予め設定された圧力を超過すると弁が開くことで、バイパス弁１０１０上流側の圧力を下げるという機能（第１の機能）を有する。また記録装置本体の制御基板からの信号によって、任意のタイミングで弁を開閉する機能（第２の機能）も有する。

第１の機能により、第１循環ポンプ１００１，１００２の下流側または第２循環ポンプ１００４の上流側の流路に、過剰または過小な圧力が掛かることを抑制することができる。例えば、第１循環ポンプ１００１，１００２の機能に支障が発生した場合、過剰な流量や圧力が液体吐出ヘッド３に加わる場合がある。それにより液体吐出ヘッド３の吐出口から液体の漏洩が生じたり、液体吐出ヘッド３内の各接合部に破断が生じたりする虞がある。しかし本適用例のように、第１循環ポンプ１００１、１００２にバイパス弁が追加されていることにより、過剰な圧力が発生した場合でも、バイパス弁１０１０が開くことで各循環ポンプ上流側へと液体経路が開放されるため、上記のようなトラブルを抑制できる。

また第２の機能により、循環駆動停止時には、第１循環ポンプ１００１，１００２及び第２循環ポンプ１００４の停止後に、本体側からの制御信号に基づいて、速やかに全てのバイパス弁１０１０を開放する。これにより、液体吐出ヘッド３の下流部（負圧制御ユニット２３０〜第２循環ポンプ１００４の間）の高負圧（例えば、数〜数十ｋＰａ）を短時間に開放することができる。循環ポンプとしてダイヤフラムポンプなど容積型ポンプを使用した場合には、通常、ポンプ内に逆止弁が内蔵されている。しかしながら、バイパス弁を開くことで、下流側のバッファタンク１００３側からも液体吐出ヘッド３の下流部の圧力解放を行える。上流側からだけでも液体吐出ヘッド３の下流部の圧力解放は行えるが、液体吐出ヘッドの上流側流路と液体吐出ヘッド内流路には圧力損失がある。そのため、圧力開放に時間が掛かり、過渡的に液体吐出ヘッド３内の共通流路内の圧力が下がり過ぎて、吐出口のメニスカスが破壊される恐れがある。液体吐出ヘッド３の下流側のバイパス弁１０１０を開くことで、液体吐出ヘッドの下流側の圧力解放が促進されるため、吐出口のメニスカス破壊のリスクが軽減される。

（液体吐出ヘッド構造の説明）
本発明の第３の適用例に係る液体吐出ヘッド３の構造について説明する。図５４（ａ）は本適用例に係る液体吐出ヘッド３の斜視図、図５４（ｂ）はその分解斜視図である。液体吐出ヘッド３は液体吐出ヘッド３の長手方向に直線状（インライン）に配列される３６個の記録素子基板１０を備え、１色の液体で記録を行うインクジェット式のページワイド型の記録ヘッドである。液体吐出ヘッド３は、第２の適用例同様、信号入力端子９１及び電力供給端子９２を備える他、ヘッドの長手側面を保護するシールド板１３２が設けられている。

図５４（ｂ）は液体吐出ヘッド３の斜視分解図であり、液体吐出ヘッド３を構成する各部品またはユニットは、その機能毎に分割されて表示されている（シールド板１３２は不図示）。各ユニット及び各部材の役割、および液体吐出ヘッド３内の液体流通の順は第２の適用例と同様である。第２の適用例との主な相違点は、複数分割されて配置された電気配線基板９０、負圧制御ユニット２３０の位置、および第１流路部材の形状である。本適用例のように、例えばＢ２サイズの被記録媒体に対応した長さを有する液体吐出ヘッド３の場合、液体吐出ヘッド３の使用電力が大きいため、８枚の電気配線基板９０が設けられる。各々の電気配線基板９０は、液体吐出ユニット支持部８１に取り付けられた長尺の電気配線基板支持部８２の両側面に４枚ずつ取り付けられる。

図５５（ａ）は、液体吐出ユニット３００、液体供給ユニット２２０及び負圧制御ユニット２３０を備える液体吐出ヘッド３の側面図、図５５（ｂ）は液体の流れを示す概略図、図５５（ｃ）は図５５（ａ）のＬＶｃ−ＬＶｃ線部における断面を示す斜視図である。理解を容易にするために、一部の構成は簡略化している。

液体供給ユニット２２０内には液体接続部１１１とフィルタ２２１が設けられるとともに、負圧制御ユニット２３０が液体供給ユニット２２０の下方に一体化して形成されている。これによって負圧制御ユニット２３０と記録素子基板１０との高さ方向の距離が、第２の適用例に比べて短くなっている。この構成により、液体供給ユニット２２０内の流路接続部の数が減り、記録液体の漏洩に対する信頼性が向上するだけでなく、部品点数や組み立て工程数も低減できるという利点がある。

また、負圧制御ユニット２３０と吐出口が形成される面とにおける水頭差が相対的に小さくなるので、図５２に示すような、液体吐出ヘッド３の傾斜角度が、各液体吐出ヘッドごとに異なるような記録装置へ好適に適応できる。水等差が小さくできるため、複数の液体吐出ヘッド３を異なる傾斜角で用いても、それぞれの記録素子基板の吐出口に加わる負圧差を低減できる。また負圧制御ユニット２３０から記録素子基板１０間の距離が小さくなることでその間の流抵抗が小さくなるので、液体の流量変化による圧損差も小さくなり、より安定な負圧制御が行える点でも好ましい。

図５５（ｂ）は、液体吐出ヘッド３内部の記録液体の流れを示す模式図である。図５３に示した循環経路と比べ、回路的には同じではあるが、図５５（ｂ）では、実際の液体吐出ヘッド３の各構成部品内での液体の流れを示している。長尺状の第２流路部材６０内には、液体吐出ヘッド３の長手方向に伸びる一組の共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２が設けられている。共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２は互いに対向する方向に液体が流れるように構成されており、夫々の流路の上流側にはフィルタ２２１が設けられ、接続部１１１等から侵入する異物をトラップする。このように共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２は互いに対向する方向に液体を流すことで、液体吐出ヘッド３内の長手方向における温度勾配が軽減される点で好ましい。尚、図５３においては説明を簡略化するために共通供給流路２１１と共通回収流路２１２との流れを同じ方向で示している。

共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２の下流側には、それぞれ負圧制御ユニット２３０が接続される。また、共通供給流路２１１の途中には複数の個別供給流路２１３ａへの分岐部があり、共通回収流路２１２の途中には複数の個別回収流路２１３ｂへの分岐部がある。個別供給流路２１３ａ及び個別回収流路２１３ｂは複数の第１流路部材５０内に形成されており、夫々の個別流路は、記録素子基板１０の裏面に設けられた蓋部材２０の開口２１（図１９（ｃ）参照）と連通している。

図５５（ｂ）にＨとＬで示した負圧制御ユニット２３０は、高圧側（Ｈ）と、低圧側（Ｌ）とをユニットである。それぞれの負圧制御ユニット２３０は、相対的に高（Ｈ）、低（Ｌ）の負圧によって、負圧制御ユニット２３０よりも上流側の圧力を制御するように設定された背圧型圧力調整機構である。共通供給流路２１１は負圧制御ユニット２３０（高圧側）と接続され、共通回収流路２１２は負圧制御ユニット２３０（低圧側）と接続されており、それにより共通供給流路２１１と共通回収流路２１２の間には差圧が発生する。その差圧によって、液体が、共通供給流路２１１から個別供給流路２１３ａ、記録素子基板１０内の吐出口１１（圧力室２３）、個別回収流路２１３ｂを順に通過して共通回収流路２１２へと流れる。

図５５（ｃ）は、図５５（ａ）のＬＶｃ−ＬＶｃ線部における断面を示す斜視図である。本適用例において個々の吐出モジュール２００は、第１流路部材５０、記録素子基板１０、フレキシブル配線基板４０から構成されている。本実施形形態においては第２の適用例で説明した支持部材３０（図１８）がなく、蓋部材２０を備える記録素子基板１０が直接第１流路部材５０に接合される。第２流路部材に設けられる共通供給流路２１１は、その上面に形成される連通口６１から、第１流路部材５０の下面に形成される個別連通口５３を介して、個別供給流路２１３ａに液体を供給する。その後、その液体は、圧力室２３を経由し、さらに個別回収流路２１３ｂ、個別連通口５３、連通口６１を順に経由して共通回収流路２１２へと回収される。

ここで、図４０に示した第２の適用例とは異なり、第１流路部材５０の下面（第２流路部材６０側の面）にある個別連通口５３は、第２流路部材５０の上面に形成される連通口６１に対して十分大きな開口となっている。この構成により、吐出モジュール２００を第２流路部材６０上にマウントする際に、その位置がズレた場合でも、第１流路部材と第２流部材との間で確実に流体連通が行われる。この結果、ヘッド製造時の歩留まりが向上させて、コストダウンを図ることができる。

（他の適用例）
本発明は、インク吐出用基板、インクジェット記録ヘッド、およびインクジェット記録装置のみに特定されず、種々の液体を吐出するための液体吐出用基板、液体吐出ヘッド、および液体吐出装置として広く適用することができる。本発明は、前述したフルライン方式、シリアルスキャン方式等の種々の方式の記録装置に対しても適用可能である。

また本発明は、インクを吐出可能なインクジェット記録ヘッドを用いて画像を記録するインクジェット記録装置の他、種々の液体を吐出可能な液体吐出ヘッドを用いる液体吐出装置に対して広く適用可能である。例えば、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサなどの装置、さらには、各種処理装置と複合的に組み合わせた産業記録装置に適用可能である。また、バイオチップ作製や電子回路印刷などの用途としても用いることができる。

１１ 吐出口
１２ 吐出エネルギー発生素子
１３ 圧力室
１４ 供給流路
１５ 回収流路
１６ 吐出口列
１７ 第１共通供給流路
１８ 第１共通回収流路
２２ 素子基板
２３ 第１流路部材

Claims (17)

1. 液体を吐出する複数の吐出口と、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する複数の吐出エネルギー発生素子と、前記吐出エネルギー発生素子を内部に備える複数の圧力室と、を備える液体吐出用基板であって、
   前記吐出口が複数配列して形成された第１の吐出口列と、前記第１の吐出口列に隣接して配置された、前記吐出口が複数配列して形成された第２の吐出口列と、を有し、
   前記圧力室は、前記第１の吐出口列の吐出口から吐出される液体が供給される第１の圧力室と、前記第２の吐出口列の吐出口から吐出される液体が供給される第２の圧力室と、を備え、
   前記液体吐出用基板は、当該液体吐出用基板の厚み方向にずれて位置する第１の部分と第２の部分とを含み、
   前記第１の部分に、前記第１の圧力室の一方側に配され、当該第１の圧力室に液体を供給する第１の供給流路と、前記第１の圧力室の他方側に配され、当該第１の圧力室から液体を回収する第１の回収流路と、前記第２の圧力室の一方側に配され、当該第２の圧力室に液体を供給する第２の供給流路と、前記第２の圧力室の他方側に配され、当該第２の圧力室から液体を回収する第２の回収流路と、が形成され、
   前記第２の部分に、複数の前記第１の供給流路に連通する第１の共通供給流路と、複数の前記第１の回収流路に連通する第１の共通回収流路と、複数の前記第２の供給流路に連通する第２の共通供給流路と、複数の前記第２の回収流路に連通する第２の共通回収流路と、が形成され、
   前記第１の共通供給流路と、前記第１の共通回収流路と、前記第２の共通供給流路と、前記第２の共通回収流路とは、この順に並んで配列され、
   前記第１の共通供給流路と前記第１の共通回収流路との間の梁幅をＷ１、前記第１の共通回収流路と前記第２の共通供給流路との間の梁幅をＷ３とした場合、Ｗ１＜Ｗ３の関係になっていることを特徴とする液体吐出用基板。
2. 前記第１の吐出口列は、第１の方向に延在し、
   前記第１の方向と直交する第２の方向における前記第１の供給流路の幅は、前記第２の方向における前記第１の共通供給流路の幅よりも小さく、
   前記第２の方向における前記第１の回収流路の幅は、前記第２の方向における前記第１の共通回収流路の幅よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出用基板。
3. 前記第１の共通供給流路と前記第１の共通回収流路とは互いに沿って延在しており、前記梁幅Ｗ１は、２００ｕｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出用基板。
4. 前記第１の供給流路と前記第１の回収流路との間隔は、前記梁幅Ｗ１より小さい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用基板。
5. 前記第１の吐出口列は、第１の方向に延在し、
   前記第１の方向と直交する第２の方向における前記第１の供給流路の中心は、前記第２の方向における前記第１の共通供給流路の中心よりも前記吐出口に近く、
   前記第２の方向における前記第１の回収流路の中心は、前記第２の方向における前記第１の共通回収流路の中心よりも前記吐出口に近い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用基板。
6. 前記第１の吐出口列は、第１の方向に延在し、
   前記第１の共通供給流路と前記第１の共通回収流路とは、前記第１の方向に延在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用基板。
7. 前記第１の供給流路と前記第１の回収流路とは、前記液体吐出用基板の前記吐出エネルギー発生素子が配される面に交差する方向に延在しており、前記第１の共通供給流路と前記第１の共通回収流路とは、前記面に沿う方向に延在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用基板。
8. 前記液体吐出用基板は略平行四辺形であり、
   前記第１の吐出口列に連通する前記第１の共通供給流路の両端部と、前記第２の吐出口列に連通する前記第２の共通供給流路の両端部と、は前記第１の吐出口列の延在方向に関してずれていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の液体吐出用基板。
9. 前記第１の共通供給流路および前記第１の共通回収流路の少なくとも一方の前記延在方向の両端部は、面取りされた形状もしくはＲ形状になっていることを特徴とする請求項８に記載の液体吐出用基板。
10. 前記液体吐出用基板は複数種類の液体を吐出し、
    前記第１の吐出口列と前記第２の吐出口列とが互いに異なる種類の液体を吐出する形態では、前記第１の共通回収流路と前記第２の共通供給流路との間の梁幅は、前記第１の吐出口列と前記第２の吐出口列とが同一種類の液体を吐出する形態での、前記第１の共通回収流路と前記第２の共通供給流路との間の梁幅よりも大きいことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の液体吐出用基板。
11. 前記第１の部分と前記第２の部分とを含む液体吐出基板は１枚の基板であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の液体吐出用基板。
12. 請求項１から１１のいずれか１項に記載の液体吐出用基板を備えることを特徴とする液体吐出ヘッド。
13. 前記圧力室内の液体は外部との間で循環され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１２または１３に記載の液体吐出ヘッドと、
    複数の前記吐出エネルギー発生素子を制御する制御手段と、
    前記第１の共通供給流路、前記第１の供給流路、前記圧力室、前記第１の回収流路、および前記第１の共通回収流路を通して液体を流すように、前記第１の共通供給流路と前記第１の共通回収流路との間に差圧を生じさせる差圧発生手段と、を備えることを特徴とする液体吐出装置。
15. 液体を吐出する複数の吐出口と、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する複数の吐出エネルギー発生素子と、前記吐出エネルギー発生素子を内部に備える複数の圧力室と、を備える液体吐出ヘッドであって、
    前記吐出口が複数配列して形成された第１の吐出口列と、
    前記第１の吐出口列の吐出口から吐出される液体が供給される第１の圧力室と、
    前記第１の圧力室の一方側に連通する第１の流路、および他方側に連通する第２の流路と、
    前記吐出エネルギー発生素子が配される面に交差する方向に延在して、前記第１の流路に液体を供給するための第１の供給流路の複数が、前記第１の吐出口列の配列方向に配列された第１の供給流路列と、
    前記交差する方向に延在して、前記第２の流路内の液体を回収するための第１の回収流路の複数が、前記第１の吐出口列の配列方向に配列された第１の回収流路列と、
    前記第１の吐出口列の配列方向に延在して、複数の前記第１の供給流路と連通する第１の共通供給流路と、
    前記第１の吐出口列の配列方向に延在して、複数の前記第１の回収流路と連通する第１の共通回収流路と、
    前記第１の吐出口列に隣接して配置された、前記吐出口が複数配列して形成された第２の吐出口列と、
    前記第２の吐出口列の吐出口から吐出される液体が供給される第２の圧力室と、
    前記第２の圧力室の一方側に連通する第３の流路、および他方側に連通する第４の流路と、
    前記交差する方向に延在して、前記第３の流路に液体を供給するための第２の供給流路の複数が、前記第２の吐出口列の配列方向に配列された第２の供給流路列と、
    前記交差する方向に延在して、前記第４の流路内の液体を回収するための第２の回収流路の複数が、前記第２の吐出口列の配列方向に配列された第２の回収流路列と、
    前記第２の吐出口列の配列方向に延在して、複数の前記第２の供給流路と連通する第２の共通供給流路と、
    前記第２の吐出口列の配列方向に延在して、複数の前記第２の回収流路と連通する第２の共通回収流路と、
    を備え、
    前記第１の共通供給流路と、前記第１の共通回収流路と、前記第２の共通供給流路と、前記第２の共通回収流路とは、この順に並んで配列され、
    前記第１の共通供給流路と前記第１の共通回収流路との間の梁幅をＷ１、前記第１の共通回収流路と前記第２の共通供給流路との間の梁幅をＷ３とした場合、Ｗ１＜Ｗ３の関係になっていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
16. 前記第１の供給流路列、前記第２の供給流路列、前記第１の回収流路列、および前記第２の回収流路列が、前記第１の吐出口列および前記第２の吐出口列の配列方向と交差する方向に配されていることを特徴とする請求項１５に記載の液体吐出ヘッド。
17. 前記第１の圧力室内の液体および前記第２の圧力室内の液体は、外部との間で循環されることを特徴とする請求項１５または１６に記載の液体吐出ヘッド。

Images