JP7019318B2 - 液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクなどの液体吐出可能な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。

特許文献１には、液体吐出ヘッドとして、圧力室内に供給された液体のインクを吐出エネルギー発生素子にて加圧することにより、圧力室内のインクを吐出口から吐出可能なインクジェット記録ヘッドが記載されている。記録ヘッドには、圧力室内のインクを循環させるための循環路が圧力室と同一面側の基板面内に形成されている。循環路には２つの圧力室が配置されており、複数の圧力室セットに対して循環路が個別に対応するように形成されている。つまり、圧力室の数に比例する数の循環路が基板面内に形成されている。圧力室内のインクを循環させることは、吐出口からインク中の揮発成分が蒸発したときのインクの増粘に起因する、インクの吐出不良の発生を抑制する上において有効である。

国際公開第２０１６／１７５８６５号

特許文献１においては、基板の同一面側に、圧力室、循環路、およびインクを循環させるための循環素子が形成され、圧力室の数に対応する数の循環路および循環素子を形成する必要がある。しかも、圧力室および循環路にインクを供給する供給路は、圧力室、循環路、および循環素子が形成される基板の同一面側に位置する。したがって、吐出口を高密度に配備することが難しい。

本発明の目的は、液体の循環路と関連して、吐出口を高密度に配備することができる液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置を提供することにある。

本発明の液体吐出ヘッドは、第１の面及び前記第１の面と反対側の第２の面を有する基板と、前記第１の面側に、循環流路と、前記循環流路を通して液体が循環される圧力室と、吐出口と、前記圧力室内の液体を前記吐出口から吐出させるためのエネルギーを発生させる吐出エネルギー発生素子と、を備える液体吐出ヘッドであって、前記基板は、前記第１の面と前記第２の面との間を貫通して前記循環流路に液体を供給する貫通供給路と、前記第１の面と前記第２の面との間を貫通して前記循環流路から液体を回収する貫通回収路と、を有し、前記循環流路中には、複数の前記圧力室が直列に配置され、前記循環流路は、前記複数の圧力室のうち前記直列の一端部側に位置する圧力室に接続する第１の位置に第１の圧力の液体を供給する第１の供給路と、前記複数の圧力室のうち前記直列の他端部側に位置する圧力室に接続する第２の位置に前記第１の圧力とは異なる第２の圧力の液体を供給する第２の供給路と、前記第１の面と前記吐出口との間に配され前記複数の圧力室を直列に連通させる連絡流路と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、液体の循環路を効率よく形成して、吐出口を高密度に配備することができる。

本発明の第１の実施形態における記録ヘッドの斜視図である。 図１の記録ヘッドにおける基板の説明図である。 図１の記録ヘッドにおけるインクの吐出制御を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の第２の実施形態の記録ヘッドにおける基板の説明図である。 図４における送液機構の制御を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の第３の実施形態の記録ヘッドにおける基板の説明図である。 本発明の第４の実施形態の記録ヘッドにおける基板の説明図である。 本発明の第５の実施形態の記録ヘッドにおける基板の説明図である。 図８における基板の第１の変形例の説明図である。 図８における基板の第２の変形例の説明図である。 本発明の第６の実施形態の記録ヘッドにおける基板の説明図である。 図１１における基板の第１の変形例の説明図である。 図１１における基板の第２の変形例の説明図である。 本発明の第７の実施形態の記録ヘッドにおける基板の説明図である。 図１４の基板におけるインクの流れの説明図である。 本発明の第８の実施形態の記録ヘッドにおける基板の説明図である。 本発明の第９の実施形態の記録ヘッドにおける基板の説明図である。 本発明の第１０の実施形態の記録ヘッドにおける基板の説明図である。 本発明の第１１の実施形態の記録ヘッドにおける基板の説明図である。 本発明の実施形態の記録ヘッドを備えた記録装置の説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態における液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置は、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。

（第１の実施形態）
図１は、液体吐出ヘッドとしてのインクジェット記録ヘッド１００の斜視図である。本例の記録ヘッド１００は、基板４と、フレキシブル配線基板１０１によって基板４に電気的に接続される電気配線基板１０２と、インク（液体）の吐出制御のための電力供給端子１０３および信号入力端子１０４と、を含む。記録ヘッド１００に対するインクの供給方式としては、毛細管現象もしくはポンプを用いて、１つのインクタンクから記録ヘッド１００内の圧力室へインク供給する方式がある。また、記録ヘッドに対するインクの供給路の上流側と下流側のそれぞれにインクタンクを設け、一方のインクタンクから他方のインクタンクにインクを流動させることにより、記録ヘッドの圧力室内にインクを供給する方式等を採用することもできる。

図２（ａ）は、基板４の一部を拡大した模式図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩｂ－ＩＩｂ線に沿う断面図である。基板４は、第１の面と、第１の面と反対側の第２の面と、を有する。図２（ａ）では、基板４を第１の面と対向する位置から見た図である。基板４の第１の面側には、複数の吐出口２が６００ｄｐｉの解像度に対応するピッチで配列された、２つの吐出口列Ｌ（Ｌ１，Ｌ２）が形成されている。一方の吐出口列Ｌ１の吐出口２と、他方の吐出口列Ｌ２の吐出口２と、は列方向に半ピッチずれており、これにより、記録解像度が１２００ｄｐｉ、記録幅が２０ｍｍの記録ヘッド１００が構成される。本例の記録ヘッド１００は、Ａ４サイズ等の記録媒体に対応するように、複数の基板４が配列された長尺のフルラインタイプである。記録ヘッド１００は、記録媒体の幅よりも短いヘッド幅が小さいシリアルスキャンタイプであってもよい。

基板４上の機能層９には、吐出エネルギー発生素子として複数の電気熱変換素子（以下「ヒータ」ともいう）１が配備され、それらのヒータ１と対向する位置に、インクの吐出口２と圧力室３が形成されている。隣接する複数の圧力室３（本例の場合は、５つの圧力室）は、連絡流路５によって、一連の流路を形成するように連通されている。その一連の流路の一端部側に位置する圧力室３は、接続口６Ａによってインクの供給路８Ａに接続され、その一連の流路の他端部側に位置する圧力室３は、接続口６Ｂによってインクの供給路８Ｂに接続される。圧力室３内のインクは、吐出エネルギー発生素子としてのヒータ１の発生エネルギーによって、吐出口２から吐出される。接続口６Ａ，６Ｂの間には、複数の圧力室３が連なるように接続され、インクが循環して流れる循環流路７が形成される。圧力室３は、基板４の第１の面上に流路形成部材１０によって形成され、吐出口２は、吐出口形成部材１１によって形成される。流路形成部材１０と吐出口形成部材１１とは一体であってもよい。複数の吐出口２が配列されることにより、吐出口列Ｌ１，Ｌ２が形成されている。吐出口列Ｌ１，Ｌ２は、循環流路７に沿って設けられている。供給路８Ａ，８Ｂと接続口６Ａ，６Ｂの間には、圧力室３への気泡などの異物の浸入を抑制するためのフィルタを構成する部材（例えば、柱状構造物）を配備してもよい。

吐出口列Ｌ１側の循環流路７および吐出口列Ｌ２側の循環流路７の接続口６Ａは、それらの吐出口列Ｌ１，Ｌ２間に位置する供給路８Ａに接続されている。また、吐出口列Ｌ１側の循環流路７の接続口６Ｂは、図２（ａ）中の上側に位置する供給路８Ｂに接続され、吐出口列Ｌ２側の循環流路７の接続口６Ｂは、図２（ａ）中の下側に位置する供給路８Ｂに接続されている。これらの供給路８Ａ，８Ｂに対して、記録ヘッド１００の外に備わるポンプによってインクが供給される。このポンプと供給路８Ａ，８Ｂは、循環流路７にインクを供給する貫通供給路６と、循環流路７からインクを回収する貫通回収路６´と、によって接続されている。貫通供給路６は供給路８Ｂに開口しており、貫通回収路６´は供給路８Ａに開口している。貫通供給路６および貫通回収路６´は、いずれも基板４の第２の面と第１の面との間を貫通する流路である。インクは、貫通供給路６を介して基板４の第２の面側から第１の面側に供給されてから、循環流路７を通り、貫通回収路６´を介して基板４の第１の面側から第２の面側へ回収される。貫通供給路６および貫通回収路６´は、基板４の第２の面上、或いは基板４の外部に接続されており、これらを通してインクが循環される。供給路８Ｂに供給されるインクの圧力は、供給路８Ａに供給されるインクの圧力よりも高く設定されており、その圧力差によって、供給路８Ｂから循環流路７を通って供給路８Ａに向かう矢印ａ方向のインクの流れ（循環流）が発生する。本発明においては、貫通供給路６と貫通回収路６´とを用いることにより、循環流路７にインクを流すために必要な流路等の機能を基板４の第２の面側、または基板４の外に配置することができる。このため、基板４の第１の面側にスペースを確保することでき、その分、吐出口２を高密度に配置することができる。

同じ循環流路７内に位置する圧力室３においては、インクが同じ流速で循環する。そのため、１つの吐出口２において必要なインクの循環流量を循環流路７内において実現することにより、同じ循環流路７の複数の吐出口付近におけるインクの変質（インク中の揮発成分の蒸発よる変質）を同時に抑えることができる。循環流路７の下流側には、その上流側の吐出口付近における変質インクが流れてくることになる。しかし、その変質インクは、インクの循環流量に対してはわずかな量であるため、循環流路７の下流側の吐出口付近におけるインクの変質抑制効果には、ほとんど影響しない。１つの循環流路７において必要となるインクの循環流速は、吐出口２の数に比例して大きくなることはなく、１つの吐出口２において必要となる循環流速によって、インクの変質を抑えることができる。

図２の構成例においては、１つの循環流路７に５つの圧力室３が直列的に位置している。１つの循環流路７内に位置する圧力室３（すなわち、循環流路中に直列に配置される圧力室）の数は２以上であればよい。ただし、１つ循環流路７内に位置する圧力室３が多くなるほど、循環流路７における流体抵抗が大きくなり、同じインクの循環流速を得るためには、供給路８Ａ，８Ｂ間の差圧をより大きくすることが必要となる。それに伴い、記録ヘッド１００に接続されるポンプとして、より能力が高いものが必要となり、インクジェット記録装置の大型化を招くことになる。また、循環流路７の下流側の吐出口は、循環流路７の上流側の吐出口付近におけるインクの変質の影響をより大きく受けることになる。以上の観点からは、循環流路中に直列に配置される圧力室の数は３以上であることが好ましい。

一方、１つの循環流路７内に配置する圧力室３の数が少ないと、接続口６Ａ、６Ｂの設置数および合計の設置面積が増大することになり、そのため、例えば、ヒータ１の駆動回路の配置面積が制限されて、吐出口２の高密度配置が難しくなる。結果的に、基板４の大きさが大きくなってしまう。そのため、インク変質を抑える効果と、必要なインクの循環流量を得るためのインクの圧力と、吐出口２の高密度配置（ノズルの高密度配置）と、の関係から、１つの循環流路７に位置する圧力室３の数を設定することが好ましい。１つの循環流路７内に配置する圧力室３の数の上限は、その形状等にもよるが１０以下とすることが好ましく、５以下とすることがより好ましい。吐出口間におけるインクの変質分布を小さくし、吐出口を高密度に配置する観点からは、１つの循環流路７内に配置する圧力室３の数を２以上、５以下とすることが好ましい。より好ましくは３以上である。これらの圧力室３は、接続口６Ａ，６Ｂの間において循環流路７が分岐箇所および合流箇所を含むことなく１つの線を描いて延在するように、配置すればよい。吐出口２および圧力室３は、一直線上に配備する必要はない。

本例においては、ヒータ１の面積を７５０μｍ²（＝２５μｍ×３０μｍ）、吐出口２の直径を２５μｍ、圧力室３の断面積を１０５０μｍ²（＝３０μｍ×３５μｍ）、連絡流路５の幅を２０μｍ、連絡流路５の長さを１０μｍとした。また、接続口６Ａ，６Ｂの幅を２０μｍ、それらの長さを２０μｍ、循環流路７の高さを２０μｍ、供給路８Ａ，８Ｂの幅を５０μｍとした。また、吐出口形成部材１１の厚みを２０μｍ、インクの粘度を２ｃＰ、吐出口２からのインクの吐出量を１０ｐＬとした。吐出エネルギー発生素子としてのヒータ１は、基板４に形成された電気配線および端子を通して、図１の電気配線基板１０２に電気的に接続される。

不図示の記録制御回路から入力されるパルス信号に基づいて、ヒータ１が発熱駆動され、ヒータ１の発熱によって圧力室３内のインクが発泡し、その発泡エネルギーを利用して吐出口２からインクが吐出される。圧力室３は、流路形成部材１０と吐出口形成部材１１によって形成される空間である。また、吐出口列Ｌ１，Ｌ２と同様に形成される４つの吐出口列Ｌに、同色のインクを供給することにより、単色画像の記録が可能である。また吐出口列Ｌは、単一の基板４上に形成してもよく、あるいは、複数に配列される基板４上に形成してもよい。

（インクの吐出制御）
同じ循環流路７内に位置する複数の圧力室３のうちの１つにおけるヒータ１によって、その圧力室３内のインクに吐出エネルギーが与えられた場合、その吐出エネルギーは、その圧力室３に隣接する圧力室（以下、「隣接圧力室」ともいう）３内に伝搬しやすい。吐出エネルギーの伝搬（クロストーク）は、隣接圧力室３における吐出口２に形成されるインクのメニスカスの位置（インク液面の位置）に変化をもたらす。そのクロストーク影響が大きく残っている状態において、その隣接圧力室３における吐出口からインクを吐出した場合には、そのインクの吐出量および吐出方向が変化して、記録媒体上におけるインクの着弾位置がずれるおそれがある。

１つの圧力室３における吐出口２からインクが吐出された後には、その圧力室３に隣接する圧力室３を通して、供給路８Ａ，８Ｂ内のインクが循環流路７内に再充填される。インクの再充填に必要な時間は、循環流路７、接続口６Ａ，６Ｂ、供給路８Ａ，８Ｂ等の寸法および構造に依存するものの、おおよそ１０～２５０μｓｅｃ程度である。その間、循環流路７内のインクの流れは大きく乱れて、吐出口２におけるインクの液面位置の変化をもたらす。そのため、このようなクロストーク影響が大きく残っている状態においてインクを吐出した場合には、そのインクの吐出量および吐出方向が変化して、記録媒体上におけるインクの着弾位置がずれるおそれがある。

このように記録ヘッド１００においては、インクの吐出動作に際して、同じ循環流路７内に位置する複数の圧力室３が互いに影響しやすい。そのため、同じ循環流路７内に位置する複数の圧力室３からのインクの吐出タイミングを制御することが重要となる。

図３は、記録ヘッド１００におけるインクの吐出制御を説明するためのタイミングチャートである。本例においては１つの循環流路７内に５つの圧力室３が配置されているため、図３においては、それらの圧力室３を圧力室３（１），３（２），３（３），３（４），３（５）として、それらの圧力室におけるヒータ１の駆動タイミングを横軸に示す。本例においては、１つの圧力室３におけるインクの吐出動作に伴う圧力変動およびインクの再充填は、他の４つの圧力室３に影響する。したがって、インクの吐出量および吐出方向に影響しない程度にまで循環流路７のインクの循環流が安定したときに、次の吐出動作を行うことが好ましい。

図３においては、インクの適正な吐出量および着弾精度が確保可能なインクの吐出タイミングの間隔をｔ１とする。本例においては、その間隔ｔ１を確保するように、同一の循環流路７内に位置する５つの圧力室３からのインクの吐出タイミングをずらす。その場合、それらの圧力室３におけるインクの吐出順序、およびインクの吐出動作の連続性は問わない。図３の横軸における１目盛りは、１００μｓｅｃである。

間隔ｔ１が長くなるほど、単位時間当たりのインクの吐出数が少なくなって、記録速度または画像の記録解像度の低下を伴うため、間隔ｔ１は必要最小限の長さとすることが好ましい。そのために、インクの吐出動作に伴う圧力室間のクロストークを抑制するように圧力室３を閉空間に近い形状とすること、およびインク再充填の高速化のためにインク流路の断面積を拡大すること等が重要となる。また、図３はインクの吐出制御の一例であり、循環流路７の設計、および要求されるインクの吐出精度によっては、循環流路７内に位置する複数の圧力室３から同時にインクを吐出することも可能である。

また、インクの吐出動作の影響を隣接圧力室３が受けやすい循環流路７の構成においては、その循環流路７に位置する複数の圧力室３からのインクの吐出タイミングの間隔ｔ１が長くなって、インクの吐出周期が長くなる。この場合には、特に、高解像度の画像を記録するときに記録スピードが大きく低下することになる。そのため、インクの吐出タイミングの間隔ｔ１が短くなるように、循環流路７の構造設計が重要である。記録スピードを高めるためには、循環流路７の流抵抗を小さくし、かつ圧力室３の相互間における流抵抗を大きくすることが好ましい。しかし、これらの両者は互いに相反する設計要素となる。そのため、インクの吐出安定性、吐出口２の高密度配置、および要求されるインクの吐出速度を考慮して、１つの循環流路７に配置する圧力室３の数を設定すると共に、循環流路７の寸法を含む構造設計を行う。

（インクの循環流の制御）
供給路８Ｂには、圧力Ｐ１のインクを供給する第１の供給源（不図示）が、基板４および機能層９を貫通する貫通供給路６及び貫通回収路６′を介して接続される。供給路８Ａには、圧力Ｐ１よりも小さい圧力Ｐ２のインクを供給する第２の供給源（不図示）が、基板４および機能層９を貫通する貫通供給路６及び貫通回収路６′を介して接続される。したがって、循環流路７には、圧力差（Ｐ１－Ｐ２）に応じて、接続口６Ｂから接続口６Ａに向かう図２中矢印ａ方向のインクの流れが発生する。本例の場合、圧力差（Ｐ１－Ｐ２）は２００ｍｍＡｑである。この圧力差に応じたインクの流れ（循環流）が循環流路７内に位置する複数の圧力室３に生じて、それぞれの圧力室３における吐出口２付近にフレッシュなインクが常に供給される。第１および第２の供給源は、例えば、真空ポンプ、圧力調整器、空気室の組み合わせ、およびインクの水頭差を用いる構成とすることができる。

このように、吐出口２からインクを吐出しない非記録動作時にも、圧力差（Ｐ１－Ｐ２）によって循環流路７内にインクの流れを発生させることにより、圧力室３および吐出口２付近にはフレッシュなインクが送り込まれる。そのため、非記録動作時においても吐出口２付近にインクが滞留せず、吐出口２付近におけるインクの変質（インク中の揮発成分が蒸発による変質）がインクの吐出量および着弾精度に及ぼす影響を抑制することができる。

また、複数の圧力室を接続する循環流路によって、インクの変質を抑制するインクの循環流を発生させるため、その循環流路の配置に必要なスペースは、吐出口数に比例して増大させることなく小さく抑えることができる。多数の吐出口を有する記録ヘッドにおいてもインクの循環流路を効率的に配備することができ、また、このような循環流路によりインクの変質を抑制して、吐出口から１発目のインクを吐出するときから、インクの吐出状態を安定させることができる。また、インクの着滴位置のばらつきを小さく抑えることができる。また、インクの循環流路を効率的に配備しつつ、吐出口を高密度に配置して、基板の小型化を図ることができる。

（第２の実施形態）
本実施形態における記録ヘッド１００の基本的な構成は、前述した第１の実施形態と同様であるため、以下においては、本実施形態における特徴的な構成について説明する。

図４（ａ）は、本実施形態における基板４の模式図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＩＶｂ－ＩＶｂ線に沿う断面図である。第１の実施形態と同様に、２つの吐出口列Ｌ１，Ｌ２のそれぞれに複数の吐出口２が６００ｄｐｉの解像度に対応するピッチで配列され、それぞれの吐出口列Ｌ１，Ｌ２の吐出口２が列方向に半ピッチずれることにより、記録解像度１２００ｄｐｉを実現する。記録ヘッド１００の記録幅は２５ｍｍである。２５６～２０４８以上の数の吐出口２を有する基板４を１つにユニットし、それを複数ユニット連ねることにより、より多くの吐出口２が配列された吐出口列を形成することができる。

本例においては、１つの供給路８に対して、接続口６Ａ，６Ｂを介して循環流路７が接続されており、接続口６Ｂにはインクの送液機構（流動機構）１２が備えられている。また、供給路８には貫通供給路及び貫通回収路が形成されており、それらの貫通供給路及び貫通回収路は、不図示のインクタンクに接続されている。貫通供給路及び貫通回収路は、図４における記録ヘッド１００領域の外側に形成されており、図４においては示されていない。接続口６Ｂは、幅が２０μｍ、長さが５０μｍであり、接続口６Ａは、幅１０がμｍ、長さが５０μｍである。送液機構１２が形成される接続口６Ｂは、接続口６Ａよりも流路抵抗が小さく設定されており、送液機構１２から供給路８までの流抵抗に差異がある。その他の寸法については、第１の実施形態と同様である。送液機構１２は、供給路８からフレッシュなインクを接続口６Ｂに送り込むことにより、循環流路７に図４中ａ方向のインクの循環流を生じさせる。送液機構１２は、供給路８から循環流路７内にインクを供給できる構成であればよく、その構成は限定されない。例えば、抵抗型ヒータ、圧電アクチュエータ、静電アクチュエータ、機械／衝撃駆動型アクチュエータ等のインクの送液が可能な素子を用いることができる。本例の送液機構１２は、接続口６Ｂの部分における流路の容積を変化させる圧電アクチュエータを用いてインクを供給する。

図５は、送液機構１２の駆動タイミングを説明するためのタイムチャートである。図５の縦軸は、接続口６Ｂの高さ方向（Ｚ方向）における送液機構１２の圧電アクチュエータの変位量であり、横軸の時間に対する圧電アクチュエータの高さの方向の変位量の推移を示す。その高さの方向の変位の増大方向がプラスである。送液機構１２の圧電アクチュエータは、このような高さ方向に変位することにより、接続口６Ｂの部分における流路の内容積を小さくして、供給路８からフレッシュなインクを接続口６Ｂに送り込む。

接続口６Ａから供給路８までの流路抵抗は、接続口６Ｂから供給路８までの流路抵抗よりも大きい。送液機構１２は、供給路８から循環流路７にフレッシュなインクを効率的に供給するために、例えば、図５のように時間に対して非対称に変位する。送液機構１２は、図５のようなＺ方向の変位を繰り返し、その変位が急激な時には、接続口６Ａおよび接続口６Ｂに向かって、送液機構１２の変位分の循環流路７内のインクが押し出される。この時、流路抵抗の小さい接続口６Ｂに向かってより多くのインクが押し出される。一方、送液機構１２の変位が緩慢な時には、流路抵抗の小さい接続口６Ｂから優先的に循環流路７内のインクが供給され、流路抵抗が大きい接続口６Ａからのインク供給量は限られる。接続口６Ｂにおいては、送液機構１２の急激な変位時に循環流路７内より押し出されるインク量よりも、緩慢な変位時に循環流路７内に供給されるインク量の方が多くなるため、循環流路７内に図４のａ方向の流れが発生する。このように、送液機構１２の非対称な変位駆動と、送液機構１２から供給路８までの非対称な流路抵抗の構成と、を利用し、送液機構１２の変位に応じて循環流路７内にインクの循環流を生じさせることができる。

送液機構１２の駆動タイミングは特に限定されない。送液機構１２は、連続的に稼働させてもよく、また、吐出口２からインクを吐出する前のタイミング等において、インクの吐出動作と連動させることもできる。また、送液機構１２の変位量および変位周期を、必要となるインクの循環流の強度に応じて変化させることも可能である。

したがって、第１の実施形態と同様に、非記録動作時においても吐出口２付近にインクが滞留せず、吐出口２付近におけるインクの変質（インク中の揮発成分が蒸発による変質）がインクの吐出量および着弾精度に及ぼす影響を抑制することができる。また、多数の吐出口を有する記録ヘッドにおいてもインクの循環流路を効率的に配備することができ、また、このような循環流路によりインクの変質を抑制して、吐出口から１発目のインクを吐出するときから、インクの吐出状態を安定させることができる。

また、本実施形態においては、供給路として１つの供給路８を備えるだけであるため、第１の実施形態のように供給路として供給路８Ａ，８Ｂを必要とする構成に比べて供給路の数を少なくすることができる。そのことによって生じた空きスペースは、送液機構１２の設置に必要なスペースよりも大きいため、吐出口２の配置密度をより高めて、基板４のより小型化を図ることできる。

（第３の実施形態）
本実施形態における記録ヘッド１００の基本的な構成は、前述した第１の実施形態と同様であるため、以下においては、本実施形態における特徴的な構成について説明する。

図６（ａ）は、本実施形態における基板４の模式図、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＶＩｂ－ＶＩｂ線に沿う断面図である。本実施形態における接続口６Ａ，６Ｂは、基板４の一部である機能層９を貫通しており、接続口６Ａが貫通回収路として、また接続口６Ｂが貫通供給路として形成されている。これらの接続口６Ａ，６Ｂによって、循環流路７と、機能層９の図６（ｂ）中の下側に位置するように基板４に形成されている供給路８Ａ，８Ｂとが接続される。前述した第１および第２の実施形態においては、循環流路７と供給路８Ａ，８Ｂが基板４の同一面側（第１の面側）に形成されている。また、供給路８Ａ，８Ｂが基板４に形成され、循環流路７が基板４を貫通する貫通回収路及び貫通供給路を介してインクタンクに接続される。本実施形態においては、循環流路７が基板４の第１の面側に位置しており、接続口６Ａ、６Ｂが貫通供給路及び貫通回収路を兼ねており、供給路８Ａ，８Ｂが基板４の第２の面側に位置している。接続口６Ａ，６Ｂは、断面積が１００μｍ²（５μｍ×２０μｍ）、長さが２０μｍであり、循環流路７の高さは２０μｍ、供給路８Ａ，８Ｂの幅は５０μｍ、吐出口形成部材１１の厚みは１５μｍである。

供給路８Ａ，８Ｂは、吐出口列Ｌに沿って延在するように基板４に形成されている。供給路８Ｂには、圧力Ｐ１のインクを供給する第１の供給源（不図示）が接続され、供給路８Ａには、圧力Ｐ１よりも小さい圧力Ｐ２のインクを供給する第２の供給源（不図示）が接続される。したがって、循環流路７には、圧力差（Ｐ１－Ｐ２）に応じて、接続口６Ｂから接続口６Ａに向かう図６（ｂ）中矢印ａ方向のインクの流れが発生する。本例の場合、圧力差（Ｐ１－Ｐ２）は２５０ｍｍＡｑである。この圧力差に応じたインクの流れ（循環流）が循環流路７内に位置する複数の圧力室３に生じて、それぞれの圧力室３における吐出口２付近にフレッシュなインクが常に供給される。すなわち、不図示のインクタンク内のインクは、供給路８Ｂから接続口６Ｂを通して循環流路７に供給され、その循環流路７内に位置する複数の圧力室３を経由してから、接続口６Ａおよび供給路８Ａを通してインクタンクへ戻される。

したがって、第１の実施形態と同様に、非記録動作時においても吐出口２付近にインクが滞留せず、吐出口２付近におけるインクの変質（インク中の揮発成分が蒸発による変質）がインクの吐出量および着弾精度に及ぼす影響を抑制することができる。また、多数の吐出口を有する記録ヘッドにおいてもインクの循環流路を効率的に配備することができ、また、このような循環流路によりインクの変質を抑制して、吐出口から１発目のインクを吐出するときから、インクの吐出状態を安定させることができる。

また、図６の構成例における供給路８Ａ，８Ｂは、隣接する吐出口列Ｌに共有されるように形成されていて、全ての吐出口列Ｌに対して同じインクが供給される。しかし、供給路８Ａ，８Ｂを吐出口列Ｌに対して独立的に設けることにより、吐出口列Ｌから異なるインクを吐出することもできる。また、基板４において、圧力室３の配置面（図６（ｂ）中の上側の面）とは異なる面（図６（ｂ）中の下側の面）に供給路８Ａ，８Ｂを配置するため、吐出口２の配置密度をより高めて、基板４のより小型化を図ることができる。さらに、循環流路７を短くして、インクの循環効率を高めることもできる。

（第４の実施形態）
本実施形態における記録ヘッド１００の基本的な構成は、前述した第３の実施形態と同様であるため、以下においては、本実施形態における特徴的な構成について説明する。

図７（ａ）は、本実施形態における基板４の模式図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＶＩＩｂ－ＶＩＩｂ線に沿う断面図である。本実施形態における吐出口列は、吐出口２のピッチがずれていない吐出口列ＬＡ（１），ＬＡ（２）と、吐出口２のピッチがずれていない吐出口列ＬＢ（１），ＬＢ（２）と、を含む。吐出口列ＬＡ（１），ＬＡ（２）における吐出口２と、吐出口列ＬＢ（１），ＬＢ（２）における吐出口２と、は列方向に半ピッチずれている。このような吐出口列ＬＡ（１），ＬＡ（２）のセットと、吐出口列ＬＢ（１），ＬＢ（２）のセットと、が複数形成されている。循環流路７は、吐出口列ＬＡ（１），ＬＡ（２）において、図７（ａ）中の左右方向に隣接する２つの圧力室３を接続し、吐出口列ＬＢ（１），ＬＢ（２）においては、図７（ａ）中の左右方向に隣接する２つの圧力室３を接続するように形成されている。第３の実施形態と同様に、基板４の一部である機能層９を貫通する、貫通回収路及び貫通供給路である接続口６Ａ，６Ｂによって、循環流路７と供給路８Ａ，８Ｂとが接続される。本実施形態においては、１つの循環流路中に、異なる吐出口列上に位置する吐出口に対応する圧力室が直列に接続される。

本例において、ヒータ１の面積は５００μｍ²（＝２０μｍ×２５μｍ）、吐出口２の直径は２０ｍ、圧力室３の断面積は７５０μｍ²（＝２５μｍ×３０μｍ）、連絡流路５は、幅が２５μｍ、長さが７μｍである。接続口６Ａ，６Ｂは、その断面積が１００μｍ２（＝５μｍ×２０μｍ）、長さが２０μｍであり、循環流路７の高さは１５μｍ、供給路８Ａ，８Ｂの幅は４０μｍ、吐出口形成部材１１の厚みは１２μｍである。また、インクの粘度は３ｃＰ、インクの吐出量は７ｐＬである。

供給路８Ａ，８Ｂは、吐出口列Ｌに沿って延在するように基板４に形成されている。供給路８Ｂには、圧力Ｐ１のインクを供給する第１の供給源（不図示）が接続され、供給路８Ａには、圧力Ｐ１よりも小さい圧力Ｐ２のインクを供給する第２の供給源（不図示）が接続される。したがって、循環流路７には、圧力差（Ｐ１－Ｐ２）に応じて、接続口６Ｂから接続口６Ａに向かう図７（ｂ）中矢印ａ方向のインクの流れが発生する。この圧力差に応じたインクの流れ（循環流）が循環流路７内に位置する複数の圧力室３に生じて、それぞれの圧力室３における吐出口２付近にフレッシュなインクが常に供給される。すなわち、不図示のインクタンク内のインクは、供給路８Ｂから接続口６Ｂを通して循環流路７に供給され、その循環流路７内に位置する複数の圧力室３を経由してから、接続口６Ａおよび供給路８Ａを通してインクタンクへ戻される。

したがって、第１の実施形態と同様に、非記録動作時においても吐出口２付近にインクが滞留せず、吐出口２付近におけるインクの変質（インク中の揮発成分が蒸発による変質）がインクの吐出量および着弾精度に及ぼす影響を抑制することができる。また、多数の吐出口を有する記録ヘッドにおいてもインクの循環流路を効率的に配備することができ、また、このような循環流路によりインクの変質を抑制して、吐出口から１発目のインクを吐出するときから、インクの吐出状態を安定させることができる。

また、図７の構成例における供給路８Ａ，８Ｂは、隣接する吐出口列ＬＡ（１），ＬＢ（２）、および隣接する吐出口列ＬＡ（２），ＬＢ（１）に共有されるように形成されていて、全ての吐出口列に対して同じインクが供給される。しかし、それらの隣接する吐出口列に対して独立的に設けることにより、それらの吐出口列から異なるインクを吐出することもできる。また、第３の実施形態と同様に、基板４において、圧力室３の配置面とは異なる面に供給路８Ａ，８Ｂを配置するため、吐出口２の配置密度をより高めて、基板４のより小型化を図ることができる。さらに、循環流路７を短くして、インクの循環効率を高めることもできる。

（第５の実施形態）
本実施形態における記録ヘッド１００の基本的な構成は、前述した第４の実施形態と同様であるため、以下においては、本実施形態における特徴的な構成について説明する。

図８（ａ）は、本実施形態における基板４の要部の模式図、図８（ｂ）は、図７（ａ）のＶＩＩｂ－ＶＩＩｂ線に沿う断面図である。本実施形態においては、前述した第４の実施形態における吐出口列ＬＡ（１），ＬＢ（１），ＬＡ（２），ＬＢ（２）が隣接するように形成され、循環流路７は、それらの吐出口列において隣接する４つの圧力室３を接続するように形成されている。供給路８Ｂには、圧力Ｐ１のインクを供給する第１の供給源（不図示）が接続され、供給路８Ａには、圧力Ｐ１よりも小さい圧力Ｐ２のインクを供給する第２の供給源（不図示）が接続される。したがって、循環流路７には、圧力差（Ｐ１－Ｐ２）に応じて、接続口６Ｂから接続口６Ａに向かう図８（ｂ）中矢印ａ方向のインクの流れが発生する。この圧力差に応じたインクの流れ（循環流）が循環流路７内に位置する複数の圧力室３に生じて、それぞれの圧力室３における吐出口２付近にフレッシュなインクが常に供給される。

したがって、第１の実施形態と同様に、非記録動作時においても吐出口２付近にインクが滞留せず、吐出口２付近におけるインクの変質（インク中の揮発成分が蒸発による変質）がインクの吐出量および着弾精度に及ぼす影響を抑制することができる。

（第１の変形例）
図９（ａ）は、本実施形態の第１の変形例における基板４の要部の模式図、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＩＸｂ－ＩＸｂ線に沿う断面図である。

この変形例においては、１つの循環流路７に対して、１つずつの接続口６Ｂおよび供給路８Ｂと、２つずつの接続口６Ａおよび供給路８Ａと、が設けられている。１つの循環流路７に対して接続口（貫通回収路）６Ａ，接続口（貫通供給路）６Ｂを計３つ設けることにより、インクの吐出後には、それら計３つの接続口６Ａ，６Ｂを通して循環流路７内にインクが再充填される。したがって、インクの再充填時間を短縮することができる。接続口６Ａ，６Ｂの配備数、および、それらの配備数の比率は限定されず、任意に設定することができる。供給路８Ａは、本例のように、１つの循環流路７における１つの接続口６Ａに対応するように設ける必要はなく、１つの循環流路７における複数の接続口６Ａに対応するように設けてもよい。同様に、同様に供給路８Ｂは、本例のように、１つの循環流路７における１つの接続口に対応するように設ける必要はなく、１つの循環流路７における複数の接続口６Ｂに対応するように設けてもよい。

（第２の変形例）
図１０は、本実施形態の第２の変形例における基板４の要部の模式図である。

この変形例においては、複数の圧力室３を接続する循環流路７が図９のように直線状ではなく、ジグザグ状に形成されている。循環流路７の形状は任意であり、要は、複数の圧力室３を接続するように循環流路７が形成されればよい。圧力室３の配置形態と配置数、連絡流路５の形状、および接続口（貫通回収路）６Ａ，接続口（貫通供給路）６Ｂの配置位置と配置数は、特に限定されず任意である。それらの最適化を図ることにより、圧力室３の相互間におけるクロストークの抑制、インクの再充填の高速化、最適なインクの循環流を実現することができる。

（第６の実施形態）
本実施形態における記録ヘッド１００の基本的な構成は、前述した第４の実施形態と同様であるため、以下においては、本実施形態における特徴的な構成について説明する。

図１１（ａ）は、本実施形態における基板４の要部の模式図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＸＩｂ－ＸＩｂ線に沿う断面図である。本実施形態においては、循環流路７の両端部にインクの送液機構１２が備えられている。ヒータ１の面積は３９６μｍ²（＝１８μｍ×２２μｍ）、吐出口２の直径は１８μｍ、圧力室３の断面積は７５０μｍ²（＝２５μｍ×３０μｍ）、連絡流路５は、その幅が１８μｍ、その長さが７μｍである。接続口６Ａの断面積は７５μｍ²（＝５μｍ×１５μｍ）、接続口（貫通供給路）６Ｂは、その断面積が１５０μｍ²（＝１０μｍ×１５μｍ）、その長さが２０μｍである。循環流路７の高さは１２μｍ、供給路８Ａの幅は２５０μｍ、吐出口形成部材１１の厚みは１０μｍ、インクの粘度は３ｃＰ、インクの吐出量は４ｐＬとした。

本実施形態においては、１つの循環流路７に対して、２つの送液機構１２を用いて供給路８からフレッシュなインクを接続口６Ｂに送り込むことにより、循環流路７内に図１１（ｂ）中の矢印ａ方向のインクの循環流を発生させる。循環流路７の流路抵抗を非対称とするために、接続口６Ｂの開口面積（断面積）は、接続口６Ａの開口面積（断面積）よりも大きく、この流路抵抗の非対称性により、２つの送液機構１２を駆動したときに矢印ａ方向のインクの循環流が発生する。また、インクの再充填時などにおいては、供給路８内のインクが接続口（貫通回収路）６Ａ内に送り込まれることもある。第２の実施形態と同様に、送液機構１２は、供給路８から循環流路７内にインクを供給できる構成であればよく、その構成は限定されない。例えば、抵抗型ヒータ、圧電アクチュエータ、静電アクチュエータ、機械／衝撃駆動型アクチュエータ等のインクの送液が可能な素子を用いることができる。本例の送液機構１２は、循環流路７の内容積を変化させる圧電アクチュエータを用いてインクを供給する。

（第１の変形例）
図１２（ａ）は、本実施形態の第１の変形例における基板４の要部の模式図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＸＩＩｂ－ＸＩＩｂ線に沿う断面図である。

本実施形態においては、送液機構１２が櫛歯状の電極によって形成されており、その送液機構１２が循環流路７の両端部、および圧力室３の間に配備されている。送液機構１２における櫛歯状の電極間に交流電圧を印可することにより、インクに電気浸透流が発生する。その電気浸透流によって、循環流路７内に図１２（ｂ）中の矢印ａ方向のインクの循環流を発生させる。

（第２の変形例）
図１３は、本実施形態の第２の変形例における基板４の要部の模式図である。

本実施形態における連絡流路５は、前述した図１１における連絡流路５と形状が異なり、接続口６Ｂから接続口６Ａに向かって絞られるように流路断面が小さくなっている。これにより、接続口６Ｂから接続口６Ａに向かう一方向の流路抵抗は、接続口６Ａから接続口６Ｂに向かう他方向の流路抵抗よりも小さくなり、流路抵抗が非対称となる。このような連絡流路５は、圧力室３の相互間におけるクロストークの抑制、およびインクの循環流の発生を補助する機能を果たす。

このような圧力室３、接続口６Ａ，６Ｂ、連絡流路５、および送液機構１２を備える循環流路７の構成は、本実施形態の構成に限定されない。圧力室３の相互間におけるクロストークの抑制、インクの再充填の高速化、最適なインクの循環流を実現するように、循環流路７の構成の最適化を図ることができる。

（第７の実施形態）
本実施形態における記録ヘッド１００の基本的な構成は、前述した第３の実施形態と同様であるため、以下においては、本実施形態における特徴的な構成について説明する。

図１４（ａ）は、本実施形態における基板４の要部の模式図、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のＸＩＶｂ－ＸＩＶｂ線に沿う断面図である。本実施形態においては、２つの吐出口列Ｌａ，Ｌｂのそれぞれに複数の吐出口２が６００ｄｐｉの解像度に対応するピッチで配列されている。記録ヘッド１００の記録幅は２０ｍｍである。吐出口列Ｌａ，Ｌｂの吐出口２に対応する圧力室３ａ，３ｂには、吐出エネルギー発生素子としてのヒータ１ａ，１ｂが備えられている。圧力室３ａ，３ｂは接続口（貫通回収路）６Ａ，接続口（貫通供給路）６Ｂにより供給路８Ａ，８Ｂに接続され、基板４の面内方向に循環流路７を形成している。圧力室３は流路形成部材１０により形成され、吐出口２ａ，２ｂは吐出口形成部材１１に形成されている。供給路８Ａ，８Ｂと接続口６Ａ，６Ｂの間には、圧力室３ａ，３ｂへの気泡などの異物の浸入を防ぐためのフィルタを構成する部材（例えば、柱状構造物）を配備してもよい。

吐出口列Ｌｂにおける圧力室３ｂは、接続口６Ｂを通して供給路８Ｂに接続され、吐出口列Ｌａにおける圧力室３ａは、接続口６Ａを通して供給路８Ａに接続される。記録ヘッド１００の外に配備されるポンプにより、供給路８Ｂに供給されるインクの圧力は、供給路８Ａに供給されるインクの圧力よりも高く設定されている。その圧力差により、供給路８Ｂから循環流路７を通って供給路８Ａに向かう矢印ａ方向のインクの流れ（循環流）が発生する。循環流路７中に位置する圧力室の数は、本例のような２つには限定されず、２つ以上であればよい。また、循環流路７中に位置する吐出口２ａ，２ｂの配置形態は、本例のように、吐出口列Ｌａ，Ｌｂに対して直交する直線上に配置する形態に限定されず任意である。また、吐出口２ａ，２ｂ間に、インクの循環流の分岐箇所または合流箇所があってもよい。

本例においては、ヒータ１ａの面積を７５０μｍ²（＝２５μｍ×３０μｍ）、ヒータ１ｂの面積を２４０μｍ²（＝１２μｍ×２０μｍ）、吐出口２ａの直径を２５μｍ、吐出口２ｂの直径を１２μｍとした。また、圧力室３ａ，３ｂの断面積を１０５０μｍ²（＝３０μｍ×３５μｍ）、接続口６Ａ，６Ｂの幅を２０μｍ、それらの長さを２０μｍ、循環流路７の高さを２０μｍ、供給路８Ａ，８Ｂの幅を５０μｍとした。また、吐出口形成部材１１の厚みを２０μｍ、インクの粘度を５ｃＰ、吐出口２ａからのインクの吐出量を１０ｐＬ、吐出口２ｂからのインクの吐出量を５ｐＬとした。

不図示のインクタンク内のインクは、供給路８Ｂから接続口６Ｂを通して循環流路７に供給され、その循環流路７内に位置する圧力室３ａ，３ｂを経由してから、接続口６Ａおよび供給路８Ａを通してインクタンクへ戻される。吐出エネルギー発生素子としてのヒータ１ａ，１ｂは、基板４に形成された電気配線および端子を通して、図１の電気配線基板１０２に電気的に接続される。

不図示の記録制御回路から入力されるパルス信号に基づいて、ヒータ１ａ，１ｂが発熱駆動され、ヒータ１ａ，１ｂの発熱によって圧力室３ａ，３ｂ内のインクが発泡し、その発泡エネルギーを利用して吐出口２ａ，２ｂからインクが吐出される。圧力室３ａ，３ｂは、流路形成部材１０と吐出口形成部材１１によって形成される空間である。例えば、吐出口列を計４列形成し、それらの吐出口列の圧力室に同色のインクを供給することにより、単色画像の記録が可能である。また吐出口列は、単一の基板４上に形成してもよく、あるいは、複数に配列される基板４上に形成してもよい。

（インクの循環流の制御）
供給路８Ｂには、圧力Ｐ１のインクを供給する第１の供給源（不図示）が接続され、供給路８Ａには、圧力Ｐ１よりも小さい圧力Ｐ２のインクを供給する第２の供給源（不図示）が接続される。したがって、循環流路７には、圧力差（Ｐ１－Ｐ２）に応じて、接続口６Ｂから接続口６Ａに向かう図１４中の矢印ａ方向のインクの流れが発生する。本例の場合、圧力差（Ｐ１－Ｐ２）は１００ｍｍＡｑである。この圧力差に応じたインクの流れ（循環流）が循環流路７内に位置する複数の圧力室３に生じて、それぞれの圧力室３ａ，３ｂにおける吐出口２ａ，２ｂ付近にフレッシュなインクが常に供給される。第１および第２の供給源は、例えば、真空ポンプ、圧力調整器、空気室の組み合わせ、およびインクの水頭差を用いる構成とすることができる。また、インクを循環させるための駆動源として、循環流路７中にインクの送液機構（例えば、送液用のヒータまたはピエゾ素子）を備えてもよい。

このように、吐出口２ａ，２ｂからインクを吐出しない非記録動作時にも、圧力差（Ｐ１－Ｐ２）によって循環流路７内にインクの流れを発生させることにより、圧力室３ａ，３ｂおよび吐出口２ａ，２ｂ付近にはフレッシュなインクが送り込まれる。

図１５は、吐出口２ａ，２ｂ付近におけるインクの流れの説明図である。図１５（ａ）のように、断面積が比較的大きい吐出口２ａ付近においては、インクの循環流が吐出口２ａの内部まで入り込むため、インクの入れ替わりが生じやすい。したがって、吐出口２ａの内部にインクが滞留しにくく、吐出口２ａからのインクの吐出安定性を維持することができる。一方、図１５（ｂ）のように、断面積が比較的小さい吐出口２ｂ付近においては、インクの循環流が吐出口２ｂの内部まで入り込みにくいため、インクの入れ替わりが生じにくい。しかし、循環流路７の上流側に位置する吐出口２ｂに対しては、接続口６Ｂを通してフレッシュなインクが常に供給されるため、インクの循環流の入り込みにくい吐出口２ｂにおいても高い吐出安定性を得ることができる。また、吐出口２ｂよりも循環流路７の下流側に位置する吐出口２ａ内には、吐出口２ｂ付近を通ることによりインク中の揮発成分が蒸発した高濃度のインク（増粘インク）が入り込むおそれがある。しかし、上述したように、吐出口２ａの内部においてはインクの入れ替えが生じやすいため、高濃度のインク（増粘インク）の入り込みによる影響は受けにくく、吐出口２ａからのインクの吐出安定性が維持される。

このように、吐出口２ａ，２ｂからインクが吐出されない非記録動作時に、矢印ａ方向のインクの縦貫流を発生させることにより、圧力室３ａ，３ｂおよび吐出口２ａ，２ｂ付近のインクが入れ替えられる。そのため、非記録動作時においても吐出口２ａ，２ｂ付近にインクが滞留せず、吐出口２ａ，２ｂ付近におけるインクの変質（インク中の揮発成分が蒸発による変質）がインクの吐出量および着弾精度に及ぼす影響を抑制することができる。

また、複数の圧力室を接続する循環流路によって、インクの変質を抑制するインクの循環流を発生させるため、その循環流路の配置に必要なスペースは、吐出口数に比例して増大させることなく小さく抑えることができる。多数の吐出口を有する記録ヘッドにおいてもインクの循環流路を効率的に配備することができ、また、このような循環流路によりインクの変質を抑制して、吐出口から１発目のインクを吐出するときから、インクの吐出状態を安定させることができる。また、インクの着滴位置のばらつきを小さく抑えることができる。また、インクの循環流路を効率的に配備しつつ、吐出口を高密度に配置して、基板の小型化を図ることができる。

（第８の実施形態）
本実施形態における記録ヘッド１００の基本的な構成は、前述した第７の実施形態と同様であるため、以下においては、本実施形態における特徴的な構成について説明する。

図１６は、本実施形態における基板４の要部の模式図である。本実施形態においては、第７の実施形態における吐出口２ｂの代わりに吐出口２ｃが形成されている。吐出口２ａは断面が円形状であり、吐出口２ｃは、断面円形の内面に少なくとも１つの突起が設けられている。本例においては、吐出口２ｃの中心に向かって互いに接近する方向に突出する２つの２ｃ－１，２ｃ－２が設けられている。このような突起などの構造物を吐出口２ｃに設けることにより、その吐出口２ｃは、その形状および断面積が吐出口２ａと同じであってもインクの循環流が入り込みにくくなり、インクの入れ替わりが生じにくい。しかし、循環流路７の上流側に位置する吐出口２ｃに対しては、接続口６Ｂを通してフレッシュなインクが常に供給されるため、インクの循環流の入り込みにくい吐出口２ｃにおいても高い吐出安定性を得ることができる。

また、吐出口２ｃのように、内面に突起が付いた断面円形の吐出口からは、インクの主滴以外の細かなインクの副滴（小滴）が吐出されにくい。そのため、このような構成の吐出口２ｃは、例えば、より高画質な画像を記録する記録モード（フォトモードなど）において有効である。一方、このように内面に突起が付いた吐出口はインクの流抵抗が大きいため、高速記録モードにおいては、断面円形の吐出口が有効である。また、循環流路７の下流側に位置する吐出口の断面形状は、循環流路７の上流側に位置する吐出口の断面形状よりも円形に近似する形状とすることが好ましい。また、異なる形状の吐出口を高密度に配置して、それらの吐出口を使い分けることにより、高画質な画像を記録する記録モード、および高速記録モードのそれぞれに対応することができる。

（第９の実施形態）
本実施形態における記録ヘッド１００の基本的な構成は、前述した第７の実施形態と同様であるため、以下においては、本実施形態における特徴的な構成について説明する。

図１７は、本実施形態における基板４の要部の模式図である。本実施形態における流路形成部材１０は、吐出口２ａ，２ｂに対応する圧力室３ａ，３ｂが１つの連絡流路５によって直列に接続されたインクの循環流路を形成する。これにより、圧力室３ａ，３ｂの間隔を小さくして、多数の吐出口を有する記録ヘッドにおいてもインクの循環流路を効率的に配備することができる。したがって、インクの循環流路の配置に必要なスペースは、吐出口数に比例して増大させることなく小さく抑えることができる。

（第１０の実施形態）
本実施形態における記録ヘッド１００の基本的な構成は、前述した第７の実施形態と同様であるため、以下においては、本実施形態における特徴的な構成について説明する。

図１８（ａ）は、本実施形態における基板４の要部の模式図、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）のＸＶＩＩＩｂ－ＸＶＩＩＩｂ線に沿う断面図である。本実施形態における接続口６Ａ，６Ｂは、供給路８Ａ，８Ｂの延在方向に沿って長く形成されており、これにより、圧力室３ａ，３ｂは、ほぼ直接的に供給路８Ａ，８Ｂに接続されている。したがって、供給路８Ａ，８Ｂと圧力室３ａ，３ｂとの間のインクの流抵抗が小さく、より速く圧力室３ａ，３ｂにインクを供給することができる。

（第１１の実施形態）
本実施形態における記録ヘッド１００の基本的な構成は、前述した第１０の実施形態と同様であるため、以下においては、本実施形態における特徴的な構成について説明する。

図１９（ａ）は、本実施形態における基板４の要部の模式図、図１９（ｂ）は、図１９（ａ）のＸＩＸｂ－ＸＩＸｂ線に沿う断面図である。本実施形態においては、図１８の第１０の実施形態における吐出口列Ｌａ，Ｌｂが図１９（ａ）中の左右対称的に２組形成され、互いに隣接する吐出口列Ｌｂ，Ｌｂの間に、共通の供給路８Ｂと、その供給路８Ｂに沿って延在する接続口６Ｂと、が形成されている。このように、供給路８Ｂを共通化することにより、基板４のサイズ（チップサイズ）をより小さくすることができる。

（インクジェット記録装置の構成例）
上述した実施形態における記録ヘッド（液体吐出ヘッド）１００は、いわゆるシリアルスキャン方式およびフルライン方式等の種々のインクジェット記録装置（液体吐出装置）に用いることができる。図２０（ａ）は、シリアルスキャン方式のインクジェット記録装置の構成例であり、図２０（ａ）中の矢印Ｘ方向（主走査方向）に移動するキャリッジ５３に、上述した実施形態の記録ヘッド１００が着脱可能に搭載される。キャリッジ５３はガイド部材５４Ａ，５４Ｂによってガイドされつつ、記録媒体Ｐは、ロール５５，５６，５７，５８によって矢印Ｙ方向（副走査方向）に搬送される。記録ヘッド１００がキャリッジ５３と共に主走査方向に移動しつつインクを吐出する動作と、記録媒体Ｐを副走査方向に搬送する動作と、を繰り返すことにより、記録媒体Ｐ上に画像が記録される。

図２０（ｂ）は、図２０（ａ）のインクジェット記録装置の制御系のブロック図である。ＣＰＵ（制御部）３００は、記録装置の動作の制御処理およびデータ処理等を実行する。ＲＯＭ２０１には、それらの処理手順等のプログラムが格納され、ＲＡＭ２０２は、それらの処理を実行するためのワークエリアなどとして用いられる。記録ヘッド１００におけるヒータ１は、ヘッドドライバ１００Ａを介して駆動される。画像を記録する場合には、ヒータ１の駆動データ（画像データ）および駆動制御信号（ヒートパルス信号）をヘッドドライバ１００Ａに供給することにより行われる。ＣＰＵ３００は、モータドライバ２０３Ａを介して、キャリッジ５３を主走査方向に駆動するためのキャリッジモータ２０３を制御し、またモータドライバ２０４Ａを介して、記録媒体Ｐを副走査方向に搬送するためのＰ．Ｆモータ２０４を制御する。また、ＣＰＵ３００は、前述したようにヒータ１の駆動タイミングを制御する。

（他の実施形態）
前述した実施形態においては、液体としてのインクの吐出方式として、電気熱変換素子（ヒータ）を用いてインクに気泡を発生させるサーマル方式を採用した。しかし、インクの吐出方式として、例えば、圧電アクチュエータ、静電アクチュエータ、機械／衝撃駆動型アクチュエータ、音声コイルアクチュエータ、磁気歪み駆動型アクチュエータ等を用いる種々の方式を採用することができる。

また、液体吐出ヘッドとしてのインクジェット記録ヘッドは、記録媒体の幅に対応した長尺型の記録ヘッド（ライン型ヘッド）の他、いわゆるシリアルスキャン方式の記録装置に用いられるシリアル型の記録ヘッドなどに対しても広く適用することができる。また、シリアル型の記録ヘッドは、例えば、ブラックインク用の基板と、カラーインク用の基板と、１つずつ搭載する構成とすることができる。また、互いに隣接する基板における吐出口を吐出口列方向にオーバーラップさせるように、複数の基板を配置することもできる。また、インクジェット記録装置は、記録媒体の幅よりも短い短尺のライン型ヘッドを用い、そのライン型ヘッドを記録媒体に対して走査させる形態であってもよい。

１ ヒータ（吐出エネルギー発生素子）
２ 吐出口
３ 圧力室
４ 基板
６ 貫通供給路
６′ 貫通回収路
７ 循環流路

Claims (14)

1. 第１の面及び前記第１の面と反対側の第２の面を有する基板と、
   前記第１の面側に、循環流路と、前記循環流路を通して液体が循環される圧力室と、吐出口と、前記圧力室内の液体を前記吐出口から吐出させるためのエネルギーを発生させる吐出エネルギー発生素子と、を備える液体吐出ヘッドであって、
   前記基板は、前記第１の面と前記第２の面との間を貫通して前記循環流路に液体を供給する貫通供給路と、前記第１の面と前記第２の面との間を貫通して前記循環流路から液体を回収する貫通回収路と、を有し、
   前記循環流路中には、複数の前記圧力室が直列に配置され、
   前記循環流路は、前記複数の圧力室のうち前記直列の一端部側に位置する圧力室に接続する第１の位置に第１の圧力の液体を供給する第１の供給路と、前記複数の圧力室のうち前記直列の他端部側に位置する圧力室に接続する第２の位置に前記第１の圧力とは異なる第２の圧力の液体を供給する第２の供給路と、前記第１の面と前記吐出口との間に配され前記複数の圧力室を直列に連通させる連絡流路と、を含むことを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記第１の位置は前記循環流路の一端部であり、前記第２の位置は前記循環流路の他端部である請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記循環流路内の液体を流動させるための流動機構を更に備える請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記循環流路中に直列に配置される前記圧力室の数が３以上である請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記循環流路中に直列に配置される前記複数の前記圧力室のそれぞれに対応する前記吐出口は、同じ吐出口列上に位置する請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記循環流路中に直列に配置される前記複数の前記圧力室のそれぞれに対応する前記吐出口は、異なる吐出口列上に位置する請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記循環流路は、一端部側における液体の流抵抗と、他端部側における液体の流抵抗と、が異なる請求項１から６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
8. 前記連絡流路は、液体が一方向に流動するときの流抵抗と、液体が他方向に流動するときの流抵抗と、が異なる請求項１から７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
9. 複数の前記吐出口は、第１の開口面積の第１の吐出口と、前記第１の開口面積よりも大きい第２の開口面積の第２の吐出口と、を含み、
   前記第１の吐出口は、前記第２の吐出口よりも前記循環流路の上流側に位置する請求項１から８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
10. 前記吐出口が配列されて形成された吐出口列は、前記循環流路に沿って設けられている請求項１から９のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
11. 前記循環流路中に直列に配置される前記圧力室の数が５以下である請求項１から１０のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
12. 前記連絡流路は、前記吐出口を介さずに前記複数の前記圧力室を連通する請求項１から１１のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
13. 前記循環流路の前記第１の位置には前記第１の供給路の第１の接続口が形成され、前記循環流路の前記第２の位置には前記第２の供給路の第２の接続口が形成され、
    前記貫通供給路は前記第２の供給路に開口し、前記貫通回収路は前記第１の供給路に開口する請求項１から１２のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
14. 請求項１から１３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドと、
    前記液体吐出ヘッドの前記循環流路に液体を供給する供給手段と、
    前記吐出エネルギー発生素子を制御する制御手段と、
    を備える液体吐出装置。

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