JP7056299B2 - 液体吐出ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、ノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドに関する。

特許文献１に記載の液滴吐出ヘッドでは、ノズルと圧力室とが、上下に延びた連通路を介して接続されている。また、圧力室が、供給路を介して供給用共通流路に接続されている。また、連通路の下端部が、循環路を介して循環用共通流路と接続されている。また、特許文献１では、供給用共通流路の上面に、供給路との接続部分が設けられている。そして、特許文献１では、供給用共通流路から、供給路、圧力室、連通路、循環路を順に介して、循環用共通流路に液体が流れる。この液体の流れによって、ノズル、圧力室、連通路、供給路及び循環路によって形成される個別流路内の液体が循環し、例えば、ノズルから個別流路内に入り込んだ気泡を循環用共通流路に排出させることができる。

特開2009-179049号公報

ここで、特許文献１に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、上述したのとは逆に、循環用共通流路から、循環路、連通路、圧力室、供給路を介して、供給用共通流路に液体が流れるようにすることを考える。この場合には、個別流路内の液体が循環し、ノズルから個別流路内に入り込んだ気泡を供給用共通流路に排出させることができる。しかしながら、この場合には、供給用共通流路の上端部に排出された気泡が溜まるのに対して、特許文献１では、供給用共通流路の上面に、供給路との接続部分が設けられている。そのため、供給用共通流路に排出された気泡が、個別流路に逆流してしまう虞がある。

本発明の目的は、個別流路から液体が流れ出る流出流路の上端部に、個別流路との接続部分が設けられ、個別流路から流出流路に排出された気泡が、流出流路から個別流路に逆流してしまうのを防止することが可能な液体吐出ヘッドを提供することである。

本発明の液体吐出ヘッドは、ノズルをそれぞれ含み、水平な第１方向に配列された複数の個別流路と、前記第１方向に延び、前記複数の個別流路と接続され、前記複数の個別流路に液体を流入させる流入流路と、前記第１方向に延び、前記複数の個別流路と接続され、前記複数の個別流路から液体が流出する流出流路と、を備え、前記流出流路の上面の、水平で且つ前記第１方向と直交する第２方向の両端部に、前記複数の個別流路との接続部分が設けられ、前記流出流路の上面は、前記第１方向に投影した形状が上側に凸状の凸状部を有し、前記凸状部の最高点が、前記流出流路の上面のうち前記第２方向の両端部よりも内側に位置している。

第１実施形態に係るプリンタ１の概略構成図である。 第１実施形態に係るヘッドユニット３の平面図である。 図２のＡ部分の拡大図である。 （ａ）図３のIVＡ－IVＡ線断面図であり、（ｂ）図３のIVＢ－IVＢ線断面図である。 （ａ）は図２のＢ部分の拡大図であり、（ｂ）は図２のＣ部分の拡大図である。 （ａ）は図５（ａ）のVIＡ－VIＡ線断面図であり、（ｂ）は図５（ｂ）のVIＢ－VIＢ線断面図である。 （ａ）は図２のVIIＡ－VIIＡ線断面図であり、（ｂ）は図２のVIIＢ－VIIＢ線断面図であり、（ｃ）は図２のVIIＣ－VIIＣ線断面図である。 （ａ）は図２のVIIIＡ－VIIIＡ線断面図であり、（ｂ）は（ａ）のVIIIＢ－VIIIＢ線断面図である。 第２実施形態に係るヘッドユニット１０１の平面図である。 図９のＤ部分の拡大図である。 （ａ）は図１０のXIＡ－XIＡ線断面図であり、（ｂ）は図１０のXIＢ－XIＢ線断面図である。 図９のXII－XII線断面図である。 （ａ）は、変形例１のヘッドユニット２００の、紙幅方向の右側の部分における図４（ａ）に対応する図であり、（ｂ）は、変形例１のヘッドユニット２００の、紙幅方向の左側の部分における図４（ａ）に対応する図である。 変形例１のヘッドユニット２００のバイパス流路２４８の搬送方向に沿った断面図である。 （ａ）は変形例１のヘッドユニット２００の供給マニホールド２４６の紙幅方向に沿った断面図であり、（ｂ）は変形例１のヘッドユニット２００の帰還マニホールド２４７の紙幅方向に沿った断面図である。 （ａ）は変形例２のヘッドユニット３００の、図４（ａ）に対応する断面図であり、（ｂ）は変形例２のヘッドユニット３００の、複数の個別流路３２８との接続部分３４９、３５０よりも紙幅方向の右側の部分の（ａ）に対応する断面図である。 （ａ）は変形例２のヘッドユニット３００の供給マニホールド３４６の紙幅方向に沿った断面図であり、（ｂ）は変形例２のヘッドユニット３００の帰還マニホールド３４７の紙幅方向に沿った断面図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の好適な第１実施形態について説明する。

＜プリンタ１の全体構成＞
図１に示すように、第１実施形態に係るプリンタ１は、インクジェットヘッド２、プラテン４、搬送ローラ５、６等を備えている。

ヘッドユニット２は、いわゆるラインヘッドであり、６つのヘッドユニット３（本発明の「液体吐出ヘッド」）と、６つのヘッドユニット３が取り付けられるフレーム７とを備えている。ヘッドユニット３は、その下面に形成された複数のノズル４５からインクを吐出する。

また、６つのヘッドユニット３のうち３つずつが、それぞれ、紙幅方向（本発明の「第１方向」）に並んでヘッドユニット３の列を形成しており、これら２列のヘッドユニット３の列が、紙幅方向と直交する搬送方向（本発明の「第２方向」）に並んでいる。また、これら２列の間で、ヘッドユニット３の紙幅方向の位置がずれている。これにより、インクジェットヘッド２では、紙幅方向において、記録用紙Ｐの全長にわたって６つのヘッドユニット３が配置されている。ヘッドユニット３については後ほど詳細に説明する。なお、以下では、図１に示すように、紙幅方向の右側及び左側を定義して説明を行う。

プラテン４は、６つのヘッドユニット３の下面と対向して配置され、紙幅方向に記録用紙Ｐの全長にわたって延びている。プラテン４は、記録用紙Ｐを下方から支持する。搬送ローラ５、６は、それぞれ、水平で且つ紙幅方向と直交する搬送方向において、キャリッジ２よりも上流側及び下流側に配置されている。搬送ローラ５、６は、記録用紙Ｐを搬送方向に搬送する。

そして、プリンタ１では、搬送ローラ５、６により、記録用紙Ｐを搬送方向に搬送させつつ、６つのヘッドユニット３の複数のノズル４５からインクを吐出させることによって、記録用紙Ｐに印刷を行う。

＜ヘッドユニット３＞
次に、ヘッドユニット３について詳細に説明する。図２～図８に示すように、ヘッドユニット３は、ノズル４５や後述する圧力室４０などのインク流路が形成された流路ユニット１１と、圧力室４０内のインクに圧力を付与する圧電アクチュエータ１２とを備えている。

＜流路ユニット１１＞
流路ユニット１１は、１１枚のプレート２０～３０が上からこの順に積層されることによって形成されている。流路ユニット１１には、複数の圧力室４０と、複数の絞り流路４１と、複数のディセンダ流路４２と、複数の連結流路４３と、複数のノズル４５と、３つの供給マニホールド４６（本発明の「流入流路」）と、４つの帰還マニホールド４７（本発明の「流出流路」）と、バイパス流路４８とが形成されている。

複数の圧力室４０は、プレート２０に形成されている。圧力室４０は、搬送方向を長手方向とする略矩形の平面形状を有している。また、複数の圧力室４０は、紙幅方向に配列されることによって圧力室列３９を形成している。また、プレート２０には、１２列の圧力室列３９が搬送方向に並んでいる。また、圧力室列３９間で、圧力室４０の紙幅方向の位置がずれている。

複数の絞り流路４１は、プレート２１、２２にまたがって形成されている。絞り流路４１は各圧力室４０に対して個別に設けられている。搬送方向の上流側から奇数番目の圧力室列３９を構成する圧力室４０に対して設けられた絞り流路４１は、圧力室４０の搬送方向の上流側の端部と接続され、圧力室４０との接続部分から搬送方向の上流側に延びている。搬送方向の上流側から偶数番目の圧力室列３９を構成する圧力室４０に対して設けられた絞り流路４１は、圧力室４０の搬送方向の下流側の端部と接続され、圧力室４０との接続部分から搬送方向の下流側に延びている。

複数のディセンダ流路４２は、プレート２１～２９に形成された貫通孔が上下方向に重なることによって形成されている。ディセンダ流路４２は、各圧力室４０に対して個別に設けられている。搬送方向の上流側から奇数番目の圧力室列３９を構成する圧力室４０に対して設けられたディセンダ流路４２は、圧力室４０の搬送方向の下流側の端部と接続され、圧力室４０との接続部分から下方に延びている。搬送方向の上流側から偶数番目の圧力室列３９を構成する圧力室４０に対して設けられたディセンダ流路４２は、圧力室４０の搬送方向の上流側の端部と接続され、圧力室４０との接続部分から下方に延びている。

複数の連結流路４３は、プレート２９に形成されている。連結流路４３は、水平で且つ紙幅方向及び搬送方向に対して傾いた方向に延びて、隣接する２つの圧力室列３９のうち、一方の圧力室列３９を構成する圧力室４０に接続されたディセンダ流路４２の下端部と、他方の圧力室列３９を構成する圧力室４０に接続されたディセンダ流路４２の下端部とを接続する。より詳細に説明すると、プレート２９には、上記２つのディセンダ流路４２を形成する部分と、連結流路４３を形成する部分とが一体となった貫通孔が形成されている。例えば、プレート２９の厚みは０．１ｍｍ程度であり、これにより、プレート２９の貫通孔によって形成される連結流路４３の高さも０．１ｍｍ程度となる。

複数のノズル４５は、プレート３０に形成されている。ノズル４５は、各連結流路４３に対して個別に設けられており、連結流路４３の中央部に接続されている。

そして、流路ユニット１１では、１つのノズル４５と、このノズル４５に接続された１つの連結流路４３と、この連結流路４３に接続された２つのディセンダ流路４２と、これら２つのディセンダ流路４２に接続された２つの圧力室４０と、これら２つの圧力室４０と接続された２つの絞り流路４１とを有する個別流路３８が複数形成されている。複数の個別流路３８は、紙幅方向に配列されることによって個別流路列３７を形成している。また、流路ユニット１１では、６列の個別流路列３７が、搬送方向に沿って並んでいる。

図２～図７に示すように、３つの供給マニホールド４６は、プレート２３～２７に形成された貫通孔と、プレート２８の上側の部分に形成された凹部とが上下に重なることによって形成されている。３つの供給マニホールド４６は、それぞれが紙幅方向に延び、搬送方向に間隔をあけて並んでいる。そして、３つの供給マニホールド４６は、搬送方向の上流側に位置するものから順に、それぞれ、搬送方向の上流側から２、３番目、６、７番目、１０、１１番目の圧力室列３９を構成する圧力室４０に接続された絞り流路４１の、圧力室４０と反対側の端部と接続されている。すなわち、各供給マニホールド４６には、それぞれ、２列の圧力室列３９に対応する絞り流路４１が接続されている。

また、第１実施形態では、各供給マニホールド４６の上面の搬送方向の上流側の端部に、上記２列の圧力室列３９のうち搬送方向の下流側の圧力室列３９に対応する絞り流路４１との接続部分４９が設けられている。また、各供給マニホールド４６の上面の搬送方向の下流側の端部に、上記２列の圧力室列３９のうち搬送方向の上流側の圧力室列３９に対応する絞り流路４１との接続部分４９が設けられている。

すなわち、供給マニホールド４６の上面の搬送方向の両端部に、絞り流路４１との接続部分４９が設けられている。ここで、供給マニホールド４６の上面の搬送方向の両端部とは、供給マニホールド４６の上面のうち、搬送方向の中心から、供給マニホールド４６の高さの半分以上離間した部分である。あるいは、供給マニホールド４６の上面の搬送方向の両端部とは、供給マニホールド４６の上面のうち、搬送方向の中心からの搬送方向の距離よりも、供給マニホールド４６の搬送方向の両端の壁面からの搬送方向の距離の方が近い部分のことである。

また、供給マニホールド４６では、搬送方向において、湾曲面５１の中心（後述の最高点）と、接続部分４９の湾曲面５１の中心に近い部分との距離が０．５～０．６ｍｍ程度であるのに対して、湾曲面５１の中心と供給マニホールド４６の両端の壁面との距離が０．７～０．８ｍｍである。

また、供給マニホールド４６の上面の搬送方向の両端部に、絞り流路４１との接続部分４９が設けられているのに対して、第１実施形態では、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、供給マニホールド４６の上面が、紙幅方向に投影した形状が上側に凸状の湾曲面５１（本発明の「凸状部」）となっている。そして、湾曲面５１の搬送方向における中央部に、湾曲面５１の最高点が位置している。湾曲面５１は、図７（ａ）に示すように、個別流路３８との接続部分４９、及び、後述の供給口４６ａが形成された部分を含む、供給マニホールド４６の紙幅方向の全長にわたって延びている。

また、第１実施形態では、供給マニホールド４６における、湾曲面５１の最高点と下面との距離が０．４～０．５ｍｍ程度となっている。これにより、供給マニホールド４６の容積を、複数の個別流路３８に十分な量のインクを貯留可能（インクのリフィル不足が生じない）程度に大きくすることができる。

なお、第１実施形態では、個別流路３８のうち、連結流路４３の一部分と、１つのディセンダ流路４２と、１つの圧力室４０と、１つの絞り流路４１とを含む、ノズル４５と供給マニホールド４６とを接続する部分が本発明の「第１流路部分」に相当し、第１流路部分に含まれる上記１つの圧力室４０が本発明の「第１圧力室」に相当する。

４つの帰還マニホールド４７は、プレート２３～２７に形成された貫通孔と、プレート２８の上側の部分に形成された凹部とが上下に重なることによって形成されている。４つの帰還マニホールド４７は、それぞれが紙幅方向に延び、搬送方向において、供給マニホールド４６と交互に並んでいる。そして、４つの帰還マニホールド４７は、搬送方向の上流側に位置するものから順に、それぞれ、搬送方向の上流側から１番目、４、５番目、８、９番目、１２番目の圧力室列３９を構成する圧力室４０に接続された絞り流路４１の、圧力室４０と反対側の端部と接続されている。すなわち、４つの帰還マニホールド４７のうち、搬送方向における内側の２つの帰還マニホールド４７ａ（本発明の「内側流出流路」）には、それぞれ、２列の圧力室列３９に対応する絞り流路４１が接続されている。また、４つの帰還マニホールド４７のうち、搬送方向において最も外側に位置する２つの帰還マニホールド４７ｂ（本発明の「外側流出流路」）には、それぞれ、１列の圧力室列３９に対応する絞り流路４１が接続されている。

また、各帰還マニホールド４７ａの上面の搬送方向の上流側の端部に、上記２列の圧力室列３９のうち搬送方向の下流側の圧力室列３９に対応する絞り流路４１との接続部分５０が設けられている。また、各帰還マニホールド４７ａの上面の搬送方向の下流側の端部に、上記２列の圧力室列３９のうち搬送方向の上流側の圧力室列３９に対応する絞り流路４１との接続部分５０が設けられている。

すなわち、帰還マニホールド４７ａの上面の搬送方向の両端部に、絞り流路４１との接続部分５０が設けられている。ここで、帰還マニホールド４７ａの上面の搬送方向の両端部とは、帰還マニホールド４７ａの上面のうち、搬送方向の中心から、帰還マニホールド４７ａの高さの半分以上離間した部分である。あるいは、帰還マニホールド４７ａの上面の搬送方向の両端部とは、帰還マニホールド４７ａの上面のうち、搬送方向の中心からの搬送方向の距離よりも、帰還マニホールド４７ａの搬送方向の両端の壁面からの搬送方向の距離の方が近い部分のことである。

また、帰還マニホールド４７ａでは、搬送方向において、湾曲面５１の中心（後述の最高点）と、接続部分５０の湾曲面５２ａの中心に近い部分との距離が０．５～０．６ｍｍ程度であるのに対して、湾曲面５１の中心と帰還マニホールド４７ａの両端の壁面との距離が０．７～０．８ｍｍである。

また、帰還マニホールド４７ａの上面の搬送方向の両端部に、絞り流路４１との接続部分５０が設けられているのに対応して、第１実施形態では、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、帰還マニホールド４７ａの上面が、紙幅方向に投影した形状が上側に凸状の湾曲面５２ａ（本発明の「凸状部」）となっている。そして、湾曲面５２ａの搬送方向における中央部に、湾曲面５２ａの最高点が位置している。湾曲面５２ａは、図７（ｂ）に示すように、個別流路３８との接続部分５０、及び、後述の排出口４７ｃが形成された部分を含む、帰還マニホールド４７ａの紙幅方向の全長にわたって延びている。

また、各帰還マニホールド４７ｂの上面の搬送方向における外側の端部に、上記１列の圧力室列３９に対応する絞り流路４１との接続部分５０が設けられている。これに対応して、第１実施形態では、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、帰還マニホールド４７ｂの上面が湾曲面５２ｂとなっている。そして、湾曲面５２ｂの搬送方向における内側（接続部分５０と反対側）の端部に、湾曲面５２ｂの最高点が位置している。湾曲面５２ｂは、図７（ｃ）に示すように、個別流路３８との接続部分５０、及び、排出口４７ｃが形成された部分を含む、帰還マニホールド４７ｂの紙幅方向の全長にわたって延びている。

なお、第１実施形態では、個別流路３８のうち、連結流路４３の一部分と、１つのディセンダ流路４２と、１つの圧力室４０と、１つの絞り流路４１とを含む、ノズル４５と帰還マニホールド４７ａ、４７ｂとを接続する部分が本発明の「第２流路部分」に相当し、第２流路部分に含まれる上記１つの圧力室４０が本発明の「第２圧力室」に相当する。

ここで、ヘッドユニット３では、例えば長期間ノズル４５からのインクの吐出が行われなかったときなどに、供給マニホールド４６や帰還マニホールド４７の下端部にインク中の顔料粒子が沈降してしまうことがある。このとき、第１実施形態とは異なり、供給マニホールド４６の下端部や帰還マニホールド４７の下端部に、絞り流路４１との接続部分が設けられていると、沈降した顔料粒子によってこれらの接続部分が詰まってインクが流れにくくなってしまう虞がある。そこで、第１実施形態では、上述したように、供給マニホールド４６の上面に絞り流路４１との接続部分４９を設け、帰還マニホールド４７ａ、４７ｂの上面に絞り流路４１との接続部分５０を設けている。これにより、接続部分４９、５０に沈降した顔料粒子が詰まってしまうことがない。

また、図２、図７（ａ）に示すように、各供給マニホールド４６は、紙幅方向における右側の端部において、プレート２０～２８にまたがって上下方向に延びており、その上端部に供給口４６ａが設けられている。３つの供給マニホールド４６の３つのインク供給口４６ａは、互いに連通しており、循環用ポンプ７２を介してインクタンク７１に接続されている。インクタンク７１は、図示しないチューブ等を介して図示しないインクカートリッジに接続され、インクカートリッジからインクが供給される。

また、図２、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように、各帰還マニホールド４７は、紙幅方向における右側の端部において、プレート２０～２８にまたがって上下方向に延びており、その上端部に排出口４７ｃが設けられている。４つの帰還マニホールド４７の４つの排出口４７ｃは、互いに連通しており、インクンタンク７１に接続されている。

そして、循環用ポンプ７２を駆動させると、インクタンク７１内のインクが供給口４６ａから供給マニホールド４６に流入する。また、供給マニホールド４６から複数の個別流路３８にインクが流入し、複数の個別流路３８から帰還マニホールド４７にインクが流出する。また、帰還マニホールド４７内のインクが排出口４７ｃから流出してインクタンク７１に向けて流れる。これにより、ヘッドユニット３とインクタンク７１との間でインクが循環する。

バイパス流路４８は、プレート２３～２５に形成された貫通孔が上下に重なることによって形成されている。バイパス流路４８は、搬送方向に延びて、３つの供給マニホールド４６の紙幅方向の左側の端の上端部、及び、４つの帰還マニホールド４７の紙幅方向の左側の端の上端部を、互いに連通させる。これにより、供給マニホールド４６及び帰還マニホールド４７には、それぞれ、バイパス流路４８よりも下方に位置する部分が存在する。また、バイパス流路４８の上面も、上側に凸となるように湾曲した湾曲面５３となっている。また、湾曲面５３は、湾曲面５１、５２ａ、５２ｂと連続した面となっている。

そして、上述したようにヘッドユニット３とインクタンク７１との間でインクを循環させたときには、バイパス流路４８を介しても、供給マニホールド４６から帰還マニホールド４７にインクが流れる。

また、第１実施形態では、プレート２３～２５が重ね合わされることによって、湾曲面５１、５２ａ、５２ｂ、５３が形成されている。また、第１実施形態では、プレート２３～２５の供給マニホールド４６、帰還マニホールド４７及びバイパス流路４８を形成する貫通孔は、それぞれ、プレート２３～２５に対して下側からエッチングを施すことによって形成されたものである。ここで、エッチングによって形成された貫通孔の内壁面は湾曲しており、プレート２３～２５に形成された貫通孔の湾曲した内壁面同士が繋がることによって、湾曲面５１、５２ａ、５２ｂ、５３が形成される。

ここで、湾曲面５１、５２ａ、５２ｂ、５３を形成するための貫通孔を有するプレート２３～２５は、ぞれぞれ、厚みが０．０５～０．１ｍｍ程度である。これにより、プレート２３～２５の厚みの合計が０．１５～０．３ｍｍ以上であり、連結流路４３の高さ（０．１ｍｍ）よりも大きくなっている。ここで、プレート２３～２５の厚みを０．０５ｍｍ以上としているのは、プレート２３～２５のハンドリング性を確保するためである。

また、プレート２９には、供給マニホールド４６と上下方向に重なり、供給マニホールド４６と隔てられたダンパ室５６が形成されている。そして、プレート２９の下端部によって形成される、供給マニホールド４６とダンパ室５６とを隔てる隔壁が変形することにより、供給マニホールド４６内のインクの圧力変動が抑制される。また、プレート２９には、帰還マニホールド４７と上下方向に重なり、帰還マニホールド４７と隔てられたダンパ室５７が形成されている。そして、プレート２９の下端部によって形成される、帰還マニホールド４７とダンパ室５７とを隔てる隔壁が変形することにより、帰還マニホールド４７内のインクの圧力変動が抑制される。

＜圧電アクチュエータ１２＞
図２～図６に示すように、圧電アクチュエータ１２は、２つの圧電層６１、６２と、共通電極６３と、複数の個別電極６４とを有する。圧電層６１、６２は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電材料からなる。圧電層６１は、流路ユニット１１の上面に配置され、圧電層６２は、圧電層６１の上面に配置されている。なお、圧電層６１は、圧電層６２とは異なり、例えば合成樹脂材料等、圧電材料以外の絶縁性材料からなるものであってもよい。

共通電極６３は、圧電層６１と圧電層６２との間に配置され、圧電層６１、６２のほぼ全域にわたって連続的に延びている。共通電極６３はグランド電位に保持されている。複数の個別電極６４は、複数の圧力室４０に対して個別に設けられている。個別電極６４は、搬送方向を長手方向とする略矩形の平面形状を有し、対応する圧力室４０の中央部と上下方向に重なるように配置されている。また、個別電極６４の搬送方向におけるディセンダ流路４２と反対側の端部は、圧力室４０と重ならない位置まで延び、その先端部が、図示しない配線部材との接続を行うための接続端子６４ａとなっている。複数の個別電極６４の接続端子６４ａは、図示しない配線部材を介して図示しないドライバＩＣに接続されている。そして、複数の個別電極６４には、ドライバＩＣにより個別に、グランド電位、及び、所定の駆動電位（例えば２０Ｖ程度）のうちいずれかの電位が選択的に付与される。また、共通電極６３と複数の個別電極６４とがこのように配置されるのに対応して、圧電層６２の各個別電極６４と共通電極６３とに挟まれた部分は、それぞれ、厚み方向に分極された活性部となっている。

ここで、圧電アクチュエータ１２を駆動してノズル４５からインクを吐出させる方法について説明する。圧電アクチュエータ１２では、ノズル４５からインクを吐出させない待機状態において、全ての個別電極６４が共通電極６３と同じグランド電位に保持されている。あるノズル４５からインクを吐出させるときには、そのノズル４５に接続された２つの圧力室４０に対応する２つの個別電極６４の電位をグランド電位から駆動電位に切り換える。

すると、上記２つの個別電極６４に対応する２つの活性部に、分極方向と平行な電界が発生し、上記２つの活性部が分極方向と直交する水平方向に収縮する。これにより、圧電層６１、６２の上記２つの圧力室４０と上下方向に重なる部分が全体として圧力室４０側に凸となるように変形する。その結果、圧力室４０の容積が小さくなることで圧力室４０内のインクの圧力が上昇し、圧力室４０に連通するノズル４５からインクが吐出される。また、ノズル４５からインクが吐出された後には、上記２つの個別電極６４の電位をグランド電位に戻す。これにより、圧電層６１、６２が変形前の状態に戻る。

＜効果＞
第１実施形態のヘッドユニット３では、ノズル４５から個別流路３８内に気泡が流れ込んでしまうことがある。個別流路３８内に気泡が存在していると、圧電アクチュエータ１２を駆動させたときのノズル４５からのインクの吐出特性が変化してしまう虞がある。これに対して、第１実施形態では上述したようにヘッドユニット３とインクタンク７１との間でインクを循環させることによって、個別流路３８内の気泡を帰還マニホールド４７に排出させることができる。

ここで、第１実施形態では、帰還マニホールド４７に排出された気泡は、帰還マニホールド４７の上端部に溜まる。一方で、第１実施形態では、帰還マニホールド４７の上面に、個別流路３８（絞り流路４１）との接続部分５０が設けられている。

しかしながら、第１実施形態では、帰還マニホールド４７ａの上面の搬送方向の両端部に、個別流路３８（絞り流路４１）との接続部分５０が設けられているのに対して、帰還マニホールド４７ａの上面が、紙幅方向に投影した形状が上側に凸状の湾曲面５２ａとなっている。また、いずれの個別流路３８との接続部分５０からも極力離れた湾曲面５２ａの搬送方向の中央部に湾曲面５２ａの最高点が位置している。これにより、帰還マニホールド４７ａ内の気泡は、いずれの個別流路３８との接続部分５０からも極力離れた湾曲面５２ａの最高点近傍の部分に溜まりやすくなり、帰還マニホールド４７ａから個別流路３８に気泡が逆流してしまうのを防止することができる。

ここで、ノズル４５から連結流路４３に流れ込んだ気泡の径は、連結流路４３の高さ（０．１ｍｍ程度）以下となる。これに対して、帰還マニホールド４７ａ、４７ｂの上端部の湾曲面５２ａ、５２ｂによって画定される部分の高さ（プレート２３～２５の厚みの合計）が、０．１５～０．３ｍｍ程度である。したがって、帰還マニホールド４７ａ、４７ｂの上端部の湾曲面５２ａ、５２ｂによって画定される部分の高さが、帰還マニホールド４７ａ、４７ｂ内の気泡の最大の径よりも大きくなり、帰還マニホールド４７ａ、４７ｂ内の気泡が接続部分５０に逆流しにくい。

また、帰還マニホールド４７ａでは、搬送方向において、湾曲面５１の最高点と、接続部分５０の湾曲面５２ａの中心に近い部分との距離が０．５～０．６ｍｍ程度であり、この距離は、ノズル４５から連結流路４３に流れ込んだ気泡の最大の径の半分（０．１ｍｍの半分の０．０５ｍｍ）よりも大きい。したがって、帰還マニホールド４７ａ内の気泡が接続部分５０から個別流路３８に逆流しにくい。

また、第１実施形態では、帰還マニホールド４７ｂの上面の搬送方向の片側の端部に、個別流路３８との接続部分５０が設けられているのに対して、帰還マニホールド４７ｂの上面が、湾曲面５２ｂとなっており、湾曲面５２ｂの搬送方向の個別流路３８との接続部分５０と反対側の端部に湾曲面５２ｂの最高点が位置している。これにより、帰還マニホールド４７ｂ内の気泡は、個別流路３８との接続部分から最も離れた湾曲面５２ｂの最高点近傍の部分に溜まりやすくなり、帰還マニホールド４７ｂ内の気泡が接続部分５０から個別流路３８に気泡が逆流してしまうのを防止することができる。

また、第１実施形態では、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように、湾曲面５２ａ、５２ｂが、帰還マニホールド４７ａ、４７ｂの排出口４７ｃが形成された部分まで延びている。したがって、帰還マニホールド４７ａ、４７ｂ内の気泡が、排出口４７ｃから排出されやすい。

また、第１実施形態では、供給マニホールド４６の上面の搬送方向の両端部に、個別流路３８との接続部分４９が設けられているのに対して、供給マニホールド４６の上面が、紙幅方向に投影した形状が上側に凸状の湾曲面５１となっており、湾曲面５１の搬送方向の中央部に湾曲面５１の最高点が位置している。これにより、供給マニホールド４６内の気泡は、いずれの個別流路３８との接続部分４９からも極力離れた湾曲面５１の最高点近傍の部分に溜まりやすくなり、供給マニホールド４６から個別流路３８にインクが流入する際に、供給マニホールド４６内の気泡が接続部分４９から個別流路３８に流れ込んでしまうのを防止することができる。

また、第１実施形態では、図７（ａ）に示すように、湾曲面５１が、供給マニホールド４６の供給口４６ａが形成された部分まで延びている。したがって、供給口４６ａから供給マニホールド４６に流れ込んだ気泡が、個別流路３８に流れにくく、バイパス流路４８に流れやすくなる。

また、第１実施形態では、供給マニホールド４６の紙幅方向の右側の端部に供給口４６ａが設けられ、帰還マニホールド４７の紙幅方向の右側の端部に排出口４７ｃが設けられているのに対して、３つの供給マニホールド４６の紙幅方向の左側の端の上端部、及び、４つの帰還マニホールド４７の紙幅方向の左側の端の上端部が、バイパス流路４８によって互いに接続されている。これにより、供給マニホールド４６内の気泡がバイパス流路４８を介して帰還マニホールド４７に流れ、供給マニホールド４６内に気泡が溜まってしまうのを防止することができる。

また、気泡が流路の上端部に溜まりやすいのに対して、第１実施形態では、３つの供給マニホールド４６の紙幅方向の左側の端の上端部、及び、４つの帰還マニホールド４７の紙幅方向の左側の端の上端部が、バイパス流路４８によって接続されている。これにより、３つの供給マニホールド４６の紙幅方向の左側の端の上端部以外の部分、及び、４つの帰還マニホールド４７の紙幅方向の左側の端の上端部以外の部分が、バイパス流路４８によって接続されている場合と比較して、供給マニホールド４６及び帰還マニホールド４７とバイパス流路４８との接続部分に気泡が溜まりにくく、供給マニホールド４６内の気泡がバイパス流路４８を介して帰還マニホールド４７に流れやすい。

ここで、バイパス流路４８の流路抵抗が小さいと、ヘッドユニット３とインクタンク７１との間でインクを循環させたときに、バイパス流路４８を介した供給マニホールド４６から帰還マニホールド４７へのインクの流れが生じやすくなり、その分、個別流路３８を介した供給マニホールド４６から帰還マニホールド４７へのインクの流れが生じにくくなる。第１実施形態では、上記のとおり、３つの供給マニホールド４６の搬送方向の左側の端の上端部、及び、４つの帰還マニホールド４７の紙幅方向の左側の端の上端部が、バイパス流路４８によって接続されており、供給マニホールド４６及び帰還マニホールド４７に、バイパス流路４８よりも下方に位置する部分が存在している。これにより、バイパス流路４８が供給マニホールド４６及び帰還マニホールド４７の上下方向の全長にわたって設けられる場合と比較して、バイパス流路４８の流路抵抗を大きくすることができる。

また、第１実施形態では、バイパス流路４８の上面が湾曲面５３となっており、湾曲面５１、５２ａ、５２ｂ、５３が連続した面となっている。これにより、気泡が、湾曲面５１、５２ａ、５２ｂと湾曲面５３との境界部分において気泡が引っかかりにくく、供給マニホールド４６内の気泡がバイパス流路４８を介して帰還マニホールド４７に流れやすい。

また、上下方向に投影した形状の異なる貫通孔が形成された複数枚のプレートを積層させることによって、上述したような湾曲面５１、５２ａ、５２ｂ、５３を形成することができる。また、貫通孔が形成された複数枚のプレートを積層させて湾曲面５１、５２ａ、５２ｂ、５３を形成する場合には、例えば、厚みの大きい１枚のプレートに湾曲面を形成する場合と比較して、湾曲面５１、５２ａ、５２ｂ、５３を形成するための工程を簡単にすることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の好適な第２実施形態について説明する。第２実施形態では、図９～図１２に示すように、ヘッドユニット１０１（本発明の「液体吐出ヘッド」）が、流路ユニット１１１と圧電アクチュエータ１１２とを備えている。

＜流路ユニット１１１＞
流路ユニット１１１は、９枚のプレート１２０～１２８が上からこの順に積層されることによって形成されている。流路ユニット１１１には、複数の圧力室１４０と、複数の絞り流路１４１（本発明の「第２接続流路」）と、複数のディセンダ流路１４２（本発明の「連通路」）と、複数の連結流路１４３（本発明の「第１接続流路」）と、複数のノズル１４５と、２つの供給マニホールド１４６（本発明の「流入流路」）と、１つの帰還マニホールド１４７（本発明の「流出流路」）とが形成されている。

複数の圧力室１４０は、プレート１２０に形成されている。圧力室１４０は、圧力室４０と同様の形状を有するものである。複数の圧力室１４０は、紙幅方向に配列されることによって圧力室列１３９を形成しており、プレート１２０には、２列の圧力室列１３９が搬送方向に並んでいる。また、２列の圧力室列１３９間で、圧力室１４０の位置が紙幅方向にずれている。

複数の絞り流路１４１は、プレート１２１、１２２にまたがって形成されている。絞り流路１４１は、各圧力室１４０に対して個別に設けられている。搬送方向の上流側の圧力室列１３９に対応する絞り流路１４１は、圧力室１４０の搬送方向の下流側の端部と接続され、圧力室１４０との接続部分から搬送方向の下流側に延びている。搬送方向の下流側の圧力室列１３９に対応する絞り流路１４１は、圧力室１４０の搬送方向の上流側の端部と接続され、圧力室１４０との接続部分から搬送方向の上流側に延びている。

複数のディセンダ流路１４２は、プレート１２１～１２７に形成された貫通孔が上下方向に重なることによって形成されている。ディセンダ流路１４２は、各圧力室１４０に対して個別に設けられており、対応する圧力室１４０の、搬送方向における絞り流路１４１と反対側の端部と接続され、圧力室１４０との接続部分から下方に延びている。複数の連結流路１４３は、プレート１２７に形成されている。

連結流路１４３は、複数のディセンダ流路１４２に対して個別に設けられている。搬送方向の上流側の圧力室列１３９に対応する連結流路１４３は、ディセンダ流路１４２の下端に接続され、ディセンダ流路１４２との接続部分から搬送方向の上流側に延びている。搬送方向の下流側の圧力室列１３９に対応する連結流路１４３は、ディセンダ流路１４２の下端に接続され、ディセンダ流路１４２との接続部分から搬送方向の下流側に延びている。

複数のノズル１４５は、プレート１２８に形成されている。ノズル１４５は、各ディセンダ流路１４２に対して個別に設けられており、ディセンダ流路１４２と上下方向に重なっている。

そして、流路ユニット１１１には、１つのノズル１４５と、このノズル１４５に接続された１つのディセンダ流路１４２と、このディセンダ流路１４２に接続された１つの圧力室１４０と、この圧力室１４０と接続された１つの絞り流路１４１と、上記ディセンダ流路１４２に接続された１つの連結流路１４３とを有する個別流路１３８が複数形成されている。複数の個別流路１３８は、搬送方向に配列されることによって個別流路列１３７を形成している。また、流路ユニット１１１においては、２列の個別流路列１３７が紙幅方向に並んでいる。

２つの供給マニホールド１４６は、プレート１２６、１２７に形成された貫通孔が上下に重なることによって形成されている。２つの供給マニホールド１４６は、それぞれが紙幅方向に延び、搬送方向における２列の個別流路列１３７の両側に配置されている。２つの供給マニホールド１４６は、２つの個別流路列１３７に対応しており、対応する個別流路列１３７を構成する個別流路１３８の連結流路１４３の、ディセンダ流路１４２と反対側の端部と接続されている。

帰還マニホールド１４７は、プレート１２３～１２７に形成された貫通孔が上下に重なることによって形成されている。帰還マニホールド１４７は、紙幅方向に延び、搬送方向における２つの供給マニホールド１４６の間に配置されている。帰還マニホールド１４７は、絞り流路１４１の、圧力室１４０と反対側の端部と接続されている。

より詳細に説明すると、帰還マニホールド１４７の上面の搬送方向の上流側の端部に、上記２列の圧力室列１３９のうち搬送方向の下流側の圧力室列１３９に対応する絞り流路１４１との接続部分１５０が設けられている。また、帰還マニホールド１４７の上面の搬送方向の下流側の端部に、上記２列の圧力室列１３９のうち搬送方向の上流側の圧力室列１３９に対応する絞り流路１４１との接続部分１５０が設けられている。すなわち、帰還マニホールド１４７の上面の搬送方向の両端部に、絞り流路１４１との接続部分１５０が設けられている。

これに対応して、第２実施形態では、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、帰還マニホールド１４７の上面が、紙幅方向に投影した形状が上側に凸状の湾曲面１５２（本発明の「凸状部」）となっている。そして、湾曲面１５２の搬送方向における中央部に、湾曲面１５２の最高点が位置している。また、図１２に示すように、湾曲面１５２は、個別流路１３８との接続部分１５０、及び、排出口１４７ａが形成された部分を含む、帰還マニホールド１４７の紙幅方向の全長にわたって延びている。

なお、２つの供給マニホールド１４６の上面は、紙幅方向及び搬送方向と平行な平面となっている。また、第２実施形態の流路ユニット１１１には、供給マニホールド１４６の紙幅方向の左側の端と、帰還マニホールド１４７の紙幅方向の左側の端とを接続するバイパス流路は設けられていない。

また、各供給マニホールド１４６は、紙幅方向における右側の端部において、プレート１２０～１２７にまたがって上下方向に延びており、その上端部に供給口１４６ａが設けられている。２つの供給マニホールド１４６の２つのインク供給口１４６ａは、互いに連通しており、循環用ポンプ１７２を介してインクタンク１７１に連通している。インクタンク１７１は、図示しないチューブ等を介して図示しないインクカートリッジに接続され、インクカートリッジからインクが供給される。

また、帰還マニホールド１４７は、紙幅方向における右側の端部において、プレート１２１～１２７にまたがって上下方向に延びており、その上端部に排出口１４７ａが設けられている。排出口１４７ａは、インクタンク１７１に接続されている。

そして、循環用ポンプ１７２を駆動させると、インクタンク１７１内のインクが供給口１４６ａから供給マニホールド１４６に流入する。また、供給マニホールド１４６から複数の個別流路１３８にインクが流入し、複数の個別流路１３８から帰還マニホールド１４７にインクが流出する。また、帰還マニホールド１４７内のインクが排出口１４７ａから流出してインクタンク１７１に向けて流れる。これにより、ヘッドユニット１０１とインクタンク１７１との間でインクが循環する。

＜圧電アクチュエータ１１２＞
圧電アクチュエータ１１２は、２つの圧電層１６１、１６２と、共通電極１６３と、複数の個別電極１６４とを有する。圧電層１６１、１６２は、圧電材料からなる。圧電層１６１は、流路ユニット１１１の上面に配置され、圧電層１６２は、圧電層１６１の上面に配置されている。

共通電極１６３は、圧電層１６１と圧電層１６２との間に配置され、圧電層１６１、１６２のほぼ全域にわたって連続的に延びている。複数の個別電極１６４は、複数の圧力室１４０に対して個別に設けられている。個別電極１６４は、搬送方向を長手方向とする略矩形の平面形状を有し、対応する圧力室１４０の中央部と上下方向に重なるように配置されている。

＜効果＞
第２実施形態では、帰還マニホールド１４７の上面の搬送方向の両端部に、個別流路１３８（絞り流路１４１）との接続部分１５０が設けられているのに対して、帰還マニホールド１４７の上面が、紙幅方向に投影した形状が上側に凸状の湾曲面１５２となっており、湾曲面１５２の搬送方向の中央部に湾曲面１５２の最高点が位置している。これにより、帰還マニホールド１４７内の気泡は、いずれの個別流路１３８との接続部分１５０からも極力離れた湾曲面１５２の最高点近傍の部分に溜まりやすくなり、帰還マニホールド１４７から個別流路１３８に気泡が逆流してしまうのを防止することができる。

ここで、第２実施形態では、供給マニホールド１４６の下端部に、連結流路１４３との接続部分が設けられている。したがって、供給マニホールド１４６の上端部に溜まった気泡が連結流路１４３から個別流路１３８に流れ込むといったことは起こりにくい。そのため、第２実施形態では、帰還マニホールド１４７の上面については湾曲面１５２としているが、供給マニホールド１４６の上面については湾曲面とはせずに平面としている。

また、第２実施形態では、図１２に示すように、湾曲面１５２が、帰還マニホールド１４７の排出口１４７ａが形成された部分まで延びている。したがって、帰還マニホールド１４７内の気泡が、排出口１４７ａから排出されやすい。

また、第２実施形態でも、上下方向に投影した形状の異なる貫通孔が形成された複数枚のプレートを積層させることによって、上述したような湾曲面１５２を形成することができる。

以上、本発明の好適な第１、第２実施形態について説明したが、本発明は第１、第２実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載の限りにおいて様々な変更が可能である。

第１実施形態では、供給マニホールド４６の湾曲面５１、帰還マニホールド４７の湾曲面５２ａ、５２ｂ及びバイパス流路４８の湾曲面５３が、全て同じ高さに位置していたが、これには限られない。

変形例１では、図１３～図１５に示すように、ヘッドユニット２００において、流路ユニット２０１が、上述の実施の形態の流路ユニット１１において、積層された３枚のプレート２３～２５を、積層された６枚のプレート２１１～２１６に置き換えたものとなっている。

そして、変形例１では、供給マニホールド２４６の紙幅方向の右側の略半分が、プレート２１４～２１６、２６、２７に形成された貫通孔と、プレート２８に形成された凹部とが重なることによって形成されている。また、このうち、３枚のプレート２１４～２１６が、供給マニホールド２４６の上面である湾曲面２５１のうち、紙幅方向の右側の部分２５１ａを形成している。

また、供給マニホールド２４６の紙幅方向の左側の略半分、及び、バイパス流路２４８の供給マニホールド２４６との接続部分を含む部分が、プレート２１３～２１６、２６、２７に形成された貫通孔と、プレート２８に形成された凹部とが重なることによって形成されている。また、このうち、３枚のプレート２１３～２１５が、供給マニホールド２４６の上面である湾曲面２５１のうち紙幅方向の左側の部分２５１ｂ、及び、バイパス流路２４８の上面である湾曲面２５３のうち、供給マニホールド２４６との接続部分を含む供給側部分２５３ａを形成している。

また、帰還マニホールド２４７の紙幅方向の左側の略半分、及び、バイパス流路２４８の帰還マニホールド４７との接続部分を含む部分が、プレート２１２～２１６、２６、２７に形成された貫通孔と、プレート２８に形成された凹部とが重なることによって形成されている。また、このうち、３枚のプレート２１２～２１４が、帰還マニホールド２４７の上面である湾曲面２５２のうち紙幅方向の左側の部分２５２ａ、及び、バイパス流路２４８の上面である湾曲面２５３のうち、帰還マニホールド２４７との接続部分を含む帰還側部分２５３ｂを形成している。

また、帰還マニホールド２４７の紙幅方向の右側の略半分が、プレート２１１～２１６、２６、２７に形成された貫通孔と、プレート２８に形成された凹部とが重なることによって形成されている。また、このうち、３枚のプレート２１１～２１３が、帰還マニホールド２４７の上面である湾曲面２５２のうち、紙幅方向の右側の部分２５２ｂを形成している。

これらのことから、変形例１では、供給マニホールド２４６の湾曲面２５１のうち、紙幅方向の左側の部分２５１ｂが、右側の部分２５１ａよりも上方に位置している。すなわち、供給マニホールド２４６の湾曲面２５１は、紙幅方向の左側に向かうほど、上方に位置している。

また、バイパス流路２４８の湾曲面２５３は、帰還側部分２５３ｂにおいて、供給側部分２５３ａよりも上方に位置している。すなわち、バイパス流路２４８の湾曲面２５３は、供給マニホールド２４６との接続部分から帰還マニホールド２４７との接続部分に向かうほど、上方に位置している。

帰還マニホールド２４７の湾曲面２５２は、紙幅方向における右側の部分２５２ｂにおいて、左側の部分２５２ａよりも上方に位置している。すなわち、帰還マニホールド２４７の湾曲面２５２は、紙幅方向の右側（後述の排出口２４７ａ）に向かうほど、上方に位置している。

また、変形例１でも、プレート２１１～２１６に供給マニホールド２４６、帰還マニホールド２４７及びバイパス流路２４８を形成する貫通孔がエッチングによって形成されており、これらの貫通孔の内壁面が上下方向に対して傾斜した面となっている。

これにより、図１５（ａ）に示すように、供給マニホールド２４６湾曲面２５１の部分２５１ａと部分２５１ｂとが、プレート２１３に形成される貫通孔の鉛直方向に対して傾斜した内壁面２１３ａを介して滑らかに繋がっている。ここで、内壁面２１３ａの鉛直方向に対する傾斜角度は３０～４５°程度である。内壁面２１３ａの傾斜角度をこの程度とすれば、気泡が湾曲面２５１の左部分２５１ｂから右側の部分２５１ａに向かって逆流してしまうのを防止することができる。

また、図１４に示すように、バイパス流路２４８の湾曲面２５３の部分２５２ａと部分２５２ｂとは、プレート２１２に形成される貫通孔の鉛直方向に対して傾斜した内壁面２１２ａを介して滑らかに繋がっている。内壁面２１２ａの鉛直方向に対する傾斜角度は、３０～４５°程度である。内壁面２１１ａの傾斜角度をこの程度とすれば、気泡が湾曲面２５３の帰還側部分２５３ｂから供給側部分２５３ａに向かって逆流してしまうのを防止することができる。

また、図１５（ｂ）に示すように、帰還マニホールド２４７の湾曲面２５２の部分２５２ａと部分２５２ｂとが、プレート２１１に形成される貫通孔の鉛直方向に対して傾斜した内壁面２１１ａを介して滑らかに繋がっている。ここで、内壁面２１１ａの鉛直方向に対する傾斜角度は３０～４５°程度である。内壁面２１１ａの傾斜角度をこの程度とすれば、気泡が湾曲面２５２の右側の部分２５２ｂから左側の部分２５２ａに向かって逆流してしまうのを防止することができる。

また、供給マニホールド２４６の紙幅方向の右側の端部は、プレート２１１～２１６にわたって上下方向に延び、その上端部に供給口２４６ａが形成されている。また、帰還マニホールド２４７の紙幅方向の右側の端部は、プレート２１１～２１６にわたって上下方向に延び、その上端部に排出口２４７ａが形成されている。

変形例１では、供給マニホールド２４６の上面となる湾曲面２５１において、紙幅方向の左側の部分２５１ｂが右側の部分２５１ａよりも上方に位置している。これにより、供給マニホールド２４６内の気泡が、紙幅方向の右側から左側に向かって（バイパス流路２４８に向かって）流れやすくなる。

また、変形例１では、バイパス流路２４８の上面となる湾曲面２５３において、帰還側部分２５３ｂが、供給側部分２５３ａよりも上方に位置している。これにより、供給マニホールド２４６からバイパス流路２４８に流れ込んだ気泡が、帰還マニホールド２４７に向かって流れやすくなる。

また、変形例１では、帰還マニホールド２４７の上面となる湾曲面２５２において、紙幅方向の右側の部分２５２ｂが左側の部分２５２ａよりも上方に位置している。これにより、帰還マニホールド２４７内の気泡が、紙幅方向の左側から右側に向かって（排出口２４７ａに向かって）流れやすい。

また、変形例１では、供給マニホールド２４６、帰還マニホールド２４７、及び、バイパス流路２４８において、それぞれ、上面となる湾曲面の高さを２段階で変えたが、これには限られない。供給マニホールド２４６の湾曲面２５１を、紙幅方向の左側に向かうほど上方に位置するように高さを３段階以上で変えてもよい。同様に、帰還マニホールド２４７の湾曲面２５２を、紙幅方向の右側に向かうほど上方に位置するように高さを３段階以上で変えてもよい。同様に、バイパス流路２４８の湾曲面２５３を、供給マニホールド２４６との接続部分から帰還マニホールド２４７との接続部分に向かうほど上方に位置するように高さを３段階以上で変えてもよい。

また、変形例１では、供給マニホールド２４６の湾曲面２５１、帰還マニホールド２４７の湾曲面２５２、及び、バイパス流路２４８の湾曲面２５３のいずれにおいても、部分によって上面の高さを変えたが、これには限られない。湾曲面２５１、２５２、２５３のうち一部の湾曲面についてのみ、上述したように部分によって高さを変えてもよい。

また、変形例１では、湾曲面２５１の上面全体が、紙幅方向の左側に向かうほど上方に位置していたが、少なくとも湾曲面２５１の上面の最高点が、紙幅方向の左側に向かうほど上方に位置していればよい。湾曲面２５２、２５３についても同様である。

また、第２実施形態においても、変形例１の帰還マニホールド２４７と同様に、帰還マニホールド１４７の上面となる湾曲面１５２を、紙幅方向の左側に向かうほど上方に位置するように紙幅方向の位置によって高さを変えてもよい。

また、第１実施形態では、湾曲面５１が供給マニホールド４６の紙幅方向の全長にわたって延び、湾曲面５２ａ、５２ｂが帰還マニホールド４７ａ、４７ｂの紙幅方向の全長にわたって延びていたが、これには限られない。供給マニホールドや帰還マニホールドの上面のうち、紙幅方向の一部分のみが湾曲面となっており、それ以外の部分は、紙幅方向及び搬送方向と平行な平面となっていてもよい。

例えば、変形例２では、図１６、図１７に示すように、ヘッドユニット３００の流路ユニット３０１において、供給マニホールド３４６の上面のうち、複数の個別流路３２８との接続部分３４９が配置される領域、及び、これよりも紙幅方向の左側の領域に位置する部分が湾曲面５１と同様の湾曲面３１１となっている。また、供給マニホールド３４６の上面のうち、複数の個別流路３２８との接続部分３４９が配置される領域よりも紙幅方向の右側の部分が、紙幅方向及び搬送方向と平行な平面３１２となっている。

また、帰還マニホールド３４７の上面のうち、複数の個別流路３２８との接続部分３５０が配置される領域、及び、これよりも紙幅方向の左側の領域に位置する部分が湾曲面５２ａ、５２ｂと同様の湾曲面３１３となっている。また、帰還マニホールド３４７の上面のうち、複数の個別流路３２８との接続部分３５０が配置される領域よりも紙幅方向の右側の部分が、紙幅方向及び搬送方向と平行な平面３１４となっている。

また、変形例２でも、図１７（ａ）に示すように、湾曲面３１１と平面３１２とが、エッチングによってプレート２３～２５に形成された貫通孔の、鉛直方向に対して傾斜した内壁面３１６を介して滑らかに繋がっている。ここで、内壁面３１６の鉛直方向に対する傾斜角度は３０～４５°程度である。内壁面３１６の傾斜角度をこの程度とすれば、気泡が湾曲面３１１から平面３１２に向かって逆流してしまうのを防止することができる。

同様に、図１７（ｂ）に示すように、湾曲面３１３と平面３１４とが、エッチングによってプレート２３～２５に形成された貫通孔の、鉛直方向に対して傾斜した内壁面３１７を介して滑らかに繋がっている。ここで、内壁面３１７の鉛直方向に対する傾斜角度は３０～４５°程度である。

変形例２のように、帰還マニホールド３４７の上面のうち、少なくとも、個別流路３２８との接続部分３５０が配置される範囲を含む一部分が湾曲面３１３となっていれば、個別流路３２８から帰還マニホールド３４７に排出された気泡が、帰還マニホールド３４７から個別流路３２８に逆流してしまうのを防止することができる。

また、供給マニホールド３４６の上面のうち、少なくとも、個別流路３２８との接続部分３４９が配置される範囲を含む一部分が湾曲面３１１となっていれば、供給マニホールド３４６から個別流路３２８にインクが流入する際に、個別流路３２８に気泡が流れ込んでしまうのを防止することができる。

また、変形例２では、供給マニホールド３４６の上面の湾曲面３１１と平面３１２とが、鉛直方向に対して傾斜した内壁面３１６を介して滑らかに繋がっている。また、帰還マニホールド３４７の上面の湾曲面３１３と平面３１４とが、鉛直方向に対して傾斜した内壁面３１６を介して滑らかに繋がっている。これにより、湾曲面３１１と平面３１２との境界部分、及び、湾曲面３１３と平面３１４との境界部分に気泡をたまりにくくすることができる。

また、変形例２では、内壁面３１６が鉛直方向に対して傾斜していることにより、湾曲面３１１と平面３１２とが滑らかに繋がり、内壁面３１７が鉛直方向に対して傾斜していることにより、湾曲面３１３と平面３１４とが滑らかに繋がっていたが、これには限られない。内壁面３１６、３１７は鉛直な面であってもよい。

また、第１実施形態では、供給マニホールド４６、帰還マニホールド４７及びバイパス流路４８の上面がいずれも湾曲面となっていたが、これには限られない。少なくとも帰還マニホールド４７の上面が湾曲面となっていれば、供給マニホールド４６の上面及びバイパス流路４８の上面は、紙幅方向及び搬送方向と平行な平面であってもよい。

また、第１実施形態では、供給マニホールド４６及び帰還マニホールド４７の上面を、湾曲面とすることによって、上側に凸状の凸状部を有する面としたが、これには限られない。

例えば、供給マニホールド４６の上面を、搬送方向の中央側に向かうほど上方に位置するように紙幅方向に対して傾いた平面とすることによって、上側に凸状の凸状部を有する面としてもよい。第２実施形態の供給マニホールド１４６の上面についても同様である。また、帰還マニホールド４７ａの上面を、搬送方向の中央側に向かうほど上方に位置するように搬送方向に対して傾いた平面とすることによって、上側に凸状の凸状部を有する面としてもよい。第２実施形態の帰還マニホールド１４７の上面についても同様である。また、供給マニホールド４７ｂの上面を、搬送方向において個別流路３８との接続部分５０と反対側に向かうほど上方に位置するように搬送方向に対して傾いた平面としてもよい。

また、第１実施形態では、バイパス流路４８が、供給マニホールド４６の紙幅方向の左側の端の上端部と、帰還マニホールド４７の紙幅方向の左側の端の上端部とを接続しており、供給マニホールド４６及び帰還マニホールド４７に、バイパス流路４８よりも下方に位置する部分が存在していたが、これには限られない。

例えば、バイパス流路が、供給マニホールド４６の紙幅方向の左側の端の上端部以外の部分と、帰還マニホールド４７の紙幅方向の左側の端の上端部以外の部分とを接続していてもよい。あるいは、バイパス流路は、上下方向において、供給マニホールド４６及び帰還マニホールド４７の上下方向の全長にわたって延びていてもよい。

また、第１実施形態においても、第２実施形態と同様に、供給マニホールド４６と帰還マニホールド４７とを接続するバイパス流路はなくてもよい。

また、第１、第２実施形態では、上下方向に投影したときの形状の異なる貫通孔が形成された複数枚のプレートを積層させることによって湾曲面（凸状部）を形成したが、これには限られない。例えば、第１実施形態において、プレート２３の下面にハーフエッチングによって凹部を形成し、凹部が形成されたプレート２３と貫通孔が形成されたプレート２４、２５とを積層させることによって湾曲面を形成してもよい。

さらには、上下方向に投影したときの形状の異なる貫通孔又は凹部が形成された複数枚のプレートを積層させることによって、凸状部を形成することにも限られない。例えば、厚みの大きい１枚のプレートに、供給マニホールド、帰還マニホールド、バイパス流路の上面となる湾曲面を形成するなどしてもよい。

また、以上では、いわゆるラインヘッドに本発明を適用した例について説明したが、これには限られない。キャリッジに搭載され、キャリッジとともに紙幅方向に移動しつつ、ノズルからインクを吐出する、いわゆるシリアルヘッドに本発明を適用することも可能である。

また、以上では、ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドに本発明を適用した例について説明したが、これには限られない。インク以外の液体、例えば、液体状にした樹脂や金属を吐出する液体吐出ヘッドに本発明を適用することも可能である。

３ ヘッドユニット
２０～３０ プレート
３８ 個別流路
４０ 圧力室
４１ 絞り流路
４２ ディセンダ流路
４３ 連通路
４５ ノズル
４６ 供給マニホールド
４６ａ 供給口
４７、４７ａ、４７ｂ 帰還マニホールド
４７ｃ 排出口
４８ バイパス流路
４９、５０ 接続部分
５１ 湾曲面
５２ａ、５２ｂ 湾曲面
５３ 湾曲面
１０１ ヘッドユニット
１２０～１２８ プレート
１４０ 圧力室
１４１ 絞り流路
１４３ 帰還流路
１４５ ノズル
１４６ 供給マニホールド
１４７ 帰還マニホールド
１５０ 接続部分
２００ ヘッドユニット
２１１～２１６ プレート
２４６ 供給マニホールド
２４６ａ 供給口
２４７ 帰還マニホールド
２４７ａ 排出口
２４８ バイパス流路
２５１ 湾曲面
２５２ 湾曲面
２５３ 湾曲面
３００ ヘッドユニット
３１１ 湾曲面
３１２ 平面
３１３ 湾曲面
３１４ 平面
３４６ 供給マニホールド
３４７ 帰還マニホールド
３４９、３５０ 接続部分

Claims (19)

1. ノズルをそれぞれ含み、水平な第１方向に配列された複数の個別流路と、
   前記第１方向に延び、前記複数の個別流路と接続され、前記複数の個別流路に液体を流入させる流入流路と、
   前記第１方向に延び、前記複数の個別流路と接続され、前記複数の個別流路から液体が流出する流出流路と、を備え、
   前記流出流路の上面の、水平で且つ前記第１方向と直交する第２方向の両端部に、前記複数の個別流路との接続部分が設けられ、
   前記流出流路の上面は、前記第１方向に投影した形状が上側に凸状の凸状部を有し、
   前記凸状部の最高点が、前記流出流路の上面のうち前記第２方向の両端部よりも内側に位置していることを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記個別流路は、
   第１圧力室を含み、前記個別流路と前記流入流路とを接続する第１流路部分と、
   第２圧力室を含み、前記個別流路と前記流出流路とを接続する第２流路部分と、を有し、
   前記流出流路の上面の、前記第２方向における両端部に、前記第２流路部分との接続部分が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記個別流路は、
   圧力室と、
   前記ノズルと前記圧力室とを連通させる連通路と、
   前記連通路と前記流入流路とを接続する第１接続流路と、
   前記圧力室と前記流出流路とを接続する第２接続流路と、を有し、
   前記流出流路の上面の、前記第２方向における両端部に、前記第２接続流路との接続部分が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記流出流路の上面に、液体の排出口が形成され、
   前記流出流路の上面の前記凸状部は、前記第１方向に前記排出口まで延びていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記流出流路の上面に、液体の排出口が形成され、
   前記流出流路の前記凸状部は、前記第１方向において前記排出口に近い部分ほど最高点が上方に位置していることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記流入流路の上面の、前記第２方向の両端部に、前記複数の個別流路との接続部分が設けられ、
   前記流入流路の上面は、前記第１方向に投影した形状が上側に凸状の凸状部を有し、
   前記凸状部の最高点が、前記流入流路の上面のうち前記第２方向の両端部よりも内側に位置していることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記流入流路の上面に、液体の供給口が形成され、
   前記流入流路の上面の前記凸状部は、前記第１方向に前記供給口まで延びていることを特徴とする請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
8. 前記流入流路の上面の前記第１方向における一方側の端部に、液体の供給口が形成され、
   前記流出流路の上面の前記第１方向における前記一方側の端部に、液体の排出口が形成され、
   前記流入流路の前記第１方向における他方側の端と、前記流出流路の前記第１方向における他方側の端とを接続するバイパス流路、をさらに備えていることを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
9. 前記バイパス流路は、前記流入流路の前記第１方向の前記他方側の端の上端部と、前記流出流路の前記第１方向の前記他方側の端の上端部とを接続することを特徴とする請求項８に記載の液体吐出ヘッド。
10. 前記流入流路及び前記流出流路が、前記バイパス流路よりも下方に位置する部分を有していることを特徴とする請求項９に記載の液体吐出ヘッド。
11. 前記バイパス流路の上面は、上側に凸状の凸状部を有し、
    前記流入流路の前記バイパス流路との接続部分の上面、前記流出流路の前記バイパス流路との接続部分の上面、及び、前記バイパス流路の前記流入流路及び前記流出流路との接続部分の上面が連続した面であることを特徴とする請求項９又は１０に記載の液体吐出ヘッド。
12. 前記バイパス流路の上面の前記凸状部は、前記第２方向において前記流入流路との接続部分から前記流出流路との接続部分に向かうほど最高点が上方に位置していることを特徴とする請求項１１に記載の液体吐出ヘッド。
13. 前記流入流路の前記凸状部は、前記第１方向の前記他方側に向かうほど最高点が上方に位置していることを特徴とする請求項８～１２のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
14. 前記流出流路の上面が、前記第１方向において前記複数の個別流路との接続部分が配置される範囲を含む一部分に、前記凸状部を有することを特徴とする請求項１～１３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
15. 前記流出流路の上面の、前記凸状部と前記凸状部以外の部分とが、滑らかに繋がっていることを特徴とする請求項１４に記載の液体吐出ヘッド。
16. 前記凸状部は、前記上側に凸となるように湾曲していることを特徴とする請求項１～１５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
17. 前記第２方向に間隔をあけて並んだ３以上の前記流出流路と、
    前記第２方向において隣接する２つの前記流出流路の間の位置に前記ノズルが位置し、前記複数の個別流路が前記第１方向に並ぶことによって形成された２以上の個別流路列と、を備え、
    ３以上の前記流出流路は、
    前記第２方向において最も外側に位置する２つの外側流出流路と、
    前記２つの外側流出流路以外の内側流出流路と、を有し、
    前記第２方向において、前記内側流出流路の上面の一方側及び他方側の端部に、それぞれ、１つの前記個別流路列を構成する前記個別流路との接続部分が設けられ、
    前記内側流出流路の上面の前記凸状部は、最高点が前記第２方向における前記内側流出流路の中央部に位置する形状であることを特徴とする請求項１～１６のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
18. 前記第２方向において、２つの前記外側流出流路の上面の外側の端部に、１つの前記個別流路列を構成する前記個別流路との接続部分が設けられ、
    前記外側流出流路の上面の前記凸状部は、最高点が前記第２方向における前記液体吐出ヘッドの内側の端部に位置する形状であることを特徴とする請求項１７に記載の液体吐出ヘッド。
19. 前記凸状部は、鉛直方向に投影した形状が異なる貫通孔又は凹部が形成された複数枚のプレートが積層されることによって形成されていることを特徴とする請求項１～１８のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。

Images