JP7137507B2

JP7137507B2 - 液体吐出ヘッドおよびこれを備えた記録装置

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Publication number: JP7137507B2
Application number: JP2019061026A
Authority: JP
Inventors: 直樹小林
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2022-09-14
Anticipated expiration: 2039-03-27
Also published as: JP2020157659A

Description

本開示は、複数の吐出孔から記録媒体上へ液体を吐出する液体吐出ヘッドおよびこれを備えた記録装置に関する。

複数の吐出孔から記録媒体上へ液体（例えばインク）を吐出することによって印刷を行なう液体吐出ヘッドが知られている（例えば特許文献１）。液体吐出ヘッドは、液滴を吐出する複数の吐出孔が二次元的に配列されており、当該液体吐出ヘッドに対して記録媒体を相対移動させつつ、複数の吐出孔から液滴を吐出することによって、２次元画像を形成するものである。

ここで、液体吐出ヘッドにおける複数の吐出孔は、液体吐出ヘッドと記録媒体との相対移動方向に直交する方向（第１方向）における位置が重複しないように配置されている。例えば、液体吐出ヘッドを相対移動方向（第２方向）に沿った幅のほぼ中間点を境界として第１吐出領域と第２吐出領域とに仮想的に区画したとき、第１吐出領域にある複数の吐出孔により形成されるドットと第２吐出領域にある複数の吐出孔により形成されるドットとが第１方向に見て交互に隣接するように、複数の吐出孔が配置されている。また、第１方向に対して所定の角度をなす斜め方向に沿って複数の吐出孔からなる吐出孔列が複数設けられている。これにより、記録媒体上において第１方向のドットの密度を高くすることができている。

特許４２６９６０１号公報

本開示は、濃度ムラを抑制し、記録媒体の画質を向上させる液体吐出ヘッドおよびこれを備えた記録装置を提供することを目的とする。

本開示の液体吐出ヘッドは、第１方向および当該第１方向に直交する第２方向に広がる吐出孔面に開口している複数の吐出孔を有しており、ｍを３以上の所定の整数としたとき、前記第１方向に対して傾斜している第３方向に配列された複数の前記吐出孔を有している吐出孔列が互いに並列にｍ列構成されており、前記ｍ列の吐出孔列を前記第１方向の一方側から他方側へ１番目からｍ番目までの吐出孔列とし、ｎを２以上かつ（ｍ－１）以下の任意の整数としたとき、前記第２方向に見て、（ｎ－１）番目の前記吐出孔列のうちの前記他方側の少なくとも一部かつ２以上の前記吐出孔と、ｎ番目の前記吐出孔列のうちの前記一方側の一部かつ２以上の前記吐出孔とが交互に並び、前記第２方向に見て、ｎ番目の前記吐出孔列のうちの前記他方側の他部かつ２以上の前記吐出孔と、（ｎ＋１）番目の前記吐出孔列のうちの前記一方側の少なくとも一部かつ２以上の前記吐出孔とが交互に並び、前記第２方向に見て、（ｎ－１）番目の前記吐出孔列のうちの最も前記他方側に位置する第１吐出孔と、（ｎ＋１）番目の前記吐出孔列のうちの最も前記一方側に位置する第２吐出孔との間には、ｎ番目の前記吐出孔列のうちの一つの前記吐出孔である第３吐出孔のみが位置している。

また、本開示の記録装置は、上記の構成の液体吐出ヘッドと、記録媒体と前記液体吐出ヘッドとを前記第２方向に相対移動させる移動部と、前記液体吐出ヘッドを制御する制御部を備えている。

本開示の液体吐出ヘッドおよびこれを備えた記録装置によれば、濃度ムラを抑制し、記録媒体の画質を向上させることができる。

（ａ）は、本開示の一実施形態に係る液体吐出ヘッドを含む記録装置の側面図であり、（ｂ）は平面図である。（ａ）は、図１の液体吐出ヘッドを構成するヘッド本体の平面図であり、（ｂ）は、（ａ）から第２流路部材を除いた平面図である。図２（ｂ）の一部の拡大平面図である。図３の一部の拡大平面図である。（ａ）は、ヘッド本体の、図４のＶ－Ｖ線に沿った部分縦断面図であり、（ｂ）は、ヘッド本体の他の部分の縦断面図ある。本開示の液体吐出ヘッドの要部である複数の吐出孔の配置の一例を示す図である。本開示の液体吐出ヘッドの要部である複数の吐出孔の配置の他の例を示す図である。本開示の液体吐出ヘッドの要部である複数の吐出孔の配置の他の例を示す図である。共通流路の幅の設定例を示す図である。

（プリンタの全体構成）
図１（ａ）は、本開示の一実施形態に係る液体吐出ヘッド２（以下で単にヘッドということがある。）を含むカラーインクジェットプリンタ１（記録装置の一例。以下で単にプリンタということがある）の概略の側面図である。図１（ｂ）は、プリンタ１の概略の平面図である。

なお、ヘッド２またはプリンタ１は、任意の方向を鉛直方向とすることが可能であるが、便宜上、図１（ａ）の紙面上下方向を鉛直方向として、上面または下面等の語を用いることがある。また、平面視等の語は、特に断りがない限り、図１（ａ）の紙面上下方向に見ることをいうものとする。

プリンタ１は、印刷用紙Ｐ（記録媒体の一例）を給紙ローラ８０Ａから回収ローラ８０Ｂへと搬送することにより、印刷用紙Ｐをヘッド２に対して相対的に移動させる。なお、給紙ローラ８０Ａおよび回収ローラ８０Ｂ並びに後述する各種のローラは、印刷用紙Ｐとヘッド２とを相対移動させる移動部８５を構成している。制御部８８は、画像や文字等のデータである印刷データ等に基づいて、ヘッド２を制御して、印刷用紙Ｐに向けて液体を吐出させ、印刷用紙Ｐに液滴を着弾させて、印刷用紙Ｐに印刷などの記録を行なう。

本実施形態では、ヘッド２はプリンタ１に対して固定されており、プリンタ１はいわゆるラインプリンタとなっている。記録装置の他の実施形態としては、ヘッド２を印刷用紙Ｐの搬送方向に交差する方向（例えば略直交する方向）に移動させつつ液滴を吐出する動作と、印刷用紙Ｐの搬送とを交互に行なう、いわゆるシリアルプリンタが挙げられる。

プリンタ１には、印刷用紙Ｐと略平行となるように、４個の平板状のヘッド搭載フレーム７０（以下で単にフレームと言うことがある）が固定されている。各フレーム７０には図示しない５個の孔が設けられており、５個のヘッド２がそれぞれの孔の部分に搭載されている。１個のフレーム７０に搭載されている５個のヘッド２は、１つのヘッド群７２を構成している。プリンタ１は、４つのヘッド群７２を有しており、合計２０個のヘッド２が搭載されている。

フレーム７０に搭載されたヘッド２は、液体を吐出する部位が印刷用紙Ｐに面する。ヘッド２と印刷用紙Ｐとの間の距離は、例えば０．５～２０ｍｍ程度とされる。

２０個のヘッド２は、制御部８８と直接接続されていてもよいし、印刷データを分配する分配部を介して制御部８８と接続されていてもよい。例えば、制御部８８が印刷データを１個の分配部へ送信し、１個の分配部が印刷データを２０個のヘッド２に分配してもよい。また、例えば、４つのヘッド群７２に対応する４つの分配部へ制御部８８が印刷データを分配し、各分配部は、対応するヘッド群７２内の５個のヘッド２に印刷データを分配してもよい。

ヘッド２は、図１（ａ）の手前から奥へ向かう方向、図１（ｂ）の上下方向に細長い長尺形状を有している。１つのヘッド群７２内において、３個のヘッド２は、印刷用紙Ｐの搬送方向に交差する方向（例えば略直交する方向）に沿って並んでおり、他の２個のヘッド２は搬送方向に沿ってずれた位置で、３個のヘッド２の間にそれぞれ一つずつ並んでいる。別の表現をすれば、１つのヘッド群７２において、ヘッド２は、千鳥状に配置されている。ヘッド２は、各ヘッド２で印刷可能な範囲が、印刷用紙Ｐの幅方向、すなわち、印刷用紙Ｐの搬送方向に交差する方向に繋がるように、あるいは端が重複するように配置されており、印刷用紙Ｐの幅方向に隙間のない印刷が可能になっている。

４つのヘッド群７２は、印刷用紙Ｐの搬送方向に沿って配置されている。各ヘッド２には、図示しない液体供給タンクから液体（例えばインク）が供給される。１つのヘッド群７２に属するヘッド２には、同じ色のインクが供給されるようになっており、４つのヘッド群７２で４色のインクが印刷できる。各ヘッド群７２から吐出されるインクの色は、例えば、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）である。このようなインクを印刷用紙Ｐに着弾させることにより、カラー画像を印刷できる。

プリンタ１に搭載されているヘッド２の個数は、単色で、１個のヘッド２で印刷可能な範囲を印刷するのであれば、１個でもよい。ヘッド群７２に含まれるヘッド２の個数や、ヘッド群７２の数は、印刷する対象や印刷条件により適宜変更できる。例えば、さらに多色の印刷をするためにヘッド群７２の数を増やしてもよい。また、同色で印刷するヘッド群７２を複数配置して、搬送方向に交互に印刷すれば、同じ性能のヘッド２を使用しても搬送速度を速くできる。これにより、時間当たりの印刷面積を大きくすることができる。また、同色で印刷するヘッド群７２を複数準備して、搬送方向と交差する方向にずらして配置して、印刷用紙Ｐの幅方向の解像度を高くしてもよい。

さらに、色のあるインクを印刷する以外に、印刷用紙Ｐの表面処理をするために、コーティング剤などの液体を、ヘッド２で、一様に、あるいはパターンニングして印刷してもよい。コーティング剤としては、例えば、記録媒体として液体が浸み込み難いものを用いる場合において、液体が定着し易いように、液体受容層を形成するものを使用できる。他に、コーティング剤としては、記録媒体として液体が浸み込み易いものを用いる場合において、液体のにじみが大きくなり過ぎたり、隣に着弾した別の液体とあまり混じり合わないように、液体浸透抑制層を形成するものを使用できる。コーティング剤は、ヘッド２で印刷する以外に、制御部８８が制御する塗布機７６で一様に塗布してもよい。

プリンタ１は、記録媒体である印刷用紙Ｐに印刷を行なう。印刷用紙Ｐは、給紙ローラ８０Ａに巻き取られた状態になっており、給紙ローラ８０Ａから送り出された印刷用紙Ｐは、フレーム７０に搭載されているヘッド２の下側を通り、その後２個の搬送ローラ８２Ｃの間を通り、最終的に回収ローラ８０Ｂに回収される。印刷する際には、搬送ローラ８２Ｃを回転させることで印刷用紙Ｐは、一定速度で搬送され、ヘッド２によって印刷される。

続いて、プリンタ１の詳細について、印刷用紙Ｐが搬送される順に説明する。給紙ローラ８０Ａから送り出された印刷用紙Ｐは、２つのガイドローラ８２Ａの間を通った後、塗布機７６の下を通る。塗布機７６は、印刷用紙Ｐに、上述のコーティング剤を塗布する。

印刷用紙Ｐは、続いて、ヘッド２が搭載されたフレーム７０を収納した、ヘッド室７４に入る。ヘッド室７４は、印刷用紙Ｐが出入りする部分などの一部において外部と繋がっているが、概略、外部と隔離された空間である。ヘッド室７４は、必要に応じて、制御部８８等によって、温度、湿度、および気圧等の制御因子が制御される。ヘッド室７４では、プリンタ１が設置されている外部と比較して、外乱の影響を少なくできるので、上述の制御因子の変動範囲を外部よりも狭くできる。

ヘッド室７４には、５個のガイドローラ８２Ｂが配置されており、印刷用紙Ｐは、ガイドローラ８２Ｂの上を搬送される。５個のガイドローラ８２Ｂは、側面から見て、フレーム７０が配置されている方向に向けて、中央が凸になるように配置されている。これにより、５個のガイドローラ８２Ｂの上を搬送される印刷用紙Ｐは、側面から見て円弧状になっており、印刷用紙Ｐに張力を加えることで、各ガイドローラ８２Ｂ間の印刷用紙Ｐが平面状になるように張られる。２つ個ガイドローラ８２Ｂの間には、１個のフレーム７０が配置されている。フレーム７０は、その下を搬送される印刷用紙Ｐと平行になるように、設置される角度が少しずつ変えられている。

ヘッド室７４から外に出た印刷用紙Ｐは、２つの搬送ローラ８２Ｃの間を通り、乾燥機７８の中を通り、２個のガイドローラ８２Ｄの間を通り、回収ローラ８０Ｂに回収される。印刷用紙Ｐの搬送速度は、例えば、１００ｍ／分とされる。各ローラは、制御部８８によって制御されてもよいし、人によって手動で操作されてもよい。

乾燥機７８で乾燥することにより、回収ローラ８０Ｂにおいて、重なって巻き取られる印刷用紙Ｐ同士が接着したり、未乾燥の液体が擦れることが起き難くなる。高速で印刷するためには、乾燥も速く行なう必要がある。乾燥を速くするため、乾燥機７８では、複数の乾燥方式により順番に乾燥してもよいし、複数の乾燥方式を併用して乾燥してもよい。そのような際に用いられる乾燥方式としては、例えば、温風の吹き付け、赤外線の照射、加熱したローラへの接触などがある。赤外線を照射する場合は、印刷用紙Ｐへのダメージを少なくしつつ乾燥を速くできるように、特定の周波数範囲の赤外線を当ててもよい。印刷用紙Ｐを加熱したローラに接触させる場合は、印刷用紙Ｐをローラの円筒面に沿って搬送させることで、熱が伝わる時間を長くしてもよい。ローラの円筒面に沿って搬送させる範囲は、ローラの円筒面の１／４周以上がよく、さらにローラの円筒面の１／２周以上にするのがよい。ＵＶ硬化インク等を印刷する場合には、乾燥機７８の代わりに、あるいは乾燥機７８に追加してＵＶ照射光源を配置してもよい。ＵＶ照射光源は、各フレーム７０の間に配置してもよい。

プリンタ１は、ヘッド２をクリーニングするクリーニング部を備えていてもよい。クリーニング部は、例えば、ワイピングおよび／またはキャッピングによって洗浄を行なう。ワイピングは、例えば、柔軟性のあるワイパーで、液体が吐出される部位の面、例えば吐出孔面４－２（後述）を擦ることで、その面に付着していた液体を取り除く。キャッピングしての洗浄は、例えば、次のように行なう。まず、液体を吐出される部位、例えば吐出孔面４－２を覆うようにキャップを被せる（これをキャッピングと言う）ことで、吐出孔面４－２とキャップとで、略密閉されて空間が作られる。そのような状態で、液体の吐出を繰り返すことで、吐出孔８（後述）に詰まっていた、標準状態よりも粘度が高くなっていた液体や、異物等を取り除く。キャッピングしてあることで、洗浄中の液体がプリンタ１に飛散し難く、液体が、印刷用紙Ｐやローラ等の搬送機構に付着し難くなる。洗浄を終えた吐出孔面４－２を、さらにワイピングしてもよい。ワイピングおよび／またはキャッピングによる洗浄は、プリンタ１に取り付けられているワイパーおよび／またはキャップを人が手動で操作して行なってもよいし、制御部８８によって自動で行なってもよい。

記録媒体は、印刷用紙Ｐ以外に、ロール状の布などでもよい。また、プリンタ１は、印刷用紙Ｐを直接搬送する代わりに、搬送ベルトを搬送して、記録媒体を搬送ベルトに置いて搬送してもよい。そのようにすれば、枚葉紙、裁断された布、木材またはタイルなどを記録媒体にできる。さらに、ヘッド２から導電性の粒子を含む液体を吐出するようにして、電子機器の配線パターンなどを印刷してもよい。またさらに、ヘッド２から反応容器などに向けて所定量の液体の化学薬剤または化学薬剤を含んだ液体を吐出させて、反応させるなどして、化学薬品を作製してもよい。

また、プリンタ１に、位置センサ、速度センサおよび／または温度センサなどを取り付けて、制御部８８が、各センサからの情報から分かるプリンタ１各部の状態に応じて、プリンタ１の各部を制御してもよい。例えば、ヘッド２の温度、ヘッド２に液体を供給する液体供給タンクの液体の温度、および／または液体供給タンクの液体がヘッド２に加えている圧力などが、吐出される液体の吐出特性（例えば吐出量および／または吐出速度）に影響を与えている場合などに、それらの情報に応じて、液体を吐出させる駆動信号を変えるようにしてもよい。

（ヘッドの構成）
次に、本開示の一実施形態の液体吐出ヘッド２について説明する。図２（ａ）は、図１に示された液体吐出ヘッド２を構成するヘッド本体２ａを示す平面図である。図２（ｂ）は、ヘッド本体２ａから第２流路部材６を除いた状態の平面図である。図３および図４は、図２（ｂ）の拡大平面図である。図５（ａ）は、ヘッド本体２ａの、図４のＶ－Ｖ線に沿った部分縦断面図である。図５（ｂ）は、ヘッド本体２ａの、第１共通流路２０に沿った縦断面図である。ただし、図５（ｂ）には、図２（ａ）には描いていない信号伝達部６０も描いてある。

各図は、図面を分かり易くするために次のように描いている。図２～４では、他のものの下方にあって破線で描くべき流路などを実線で描いている。図２（ａ）では、第１流路部材４内の流路については、ほとんど省略し、加圧室１０の配置のみを示している。

液体吐出ヘッド２は、ヘッド本体２ａ以外に、金属製の筐体や、ドライバＩＣ、配線基板などを含んでいてもよい。また、ヘッド本体２ａは、第１流路部材４と、第１流路部材４に液体を供給する第２流路部材６と、加圧部である変位素子５０が作り込まれている圧電アクチュエータ基板４０とを含んでいる。ヘッド本体２ａは、一方方向に長い平板形状を有しており、その方向を長手方向と言うことがある。また、第２流路部材６は、ヘッド本体２ａの構造を支持する支持部材の役割を果たしており、ヘッド本体２ａは、第２流路部材６の長手方向の両端部のそれぞれでフレーム７０に固定される。

（第１流路部材）
ヘッド本体２ａを構成する第１流路部材４は、平板状の形状を有しており、その厚さは０．５～２ｍｍ程度である。第１流路部材４の第１の主面である加圧室面４－１には、加圧室１０が平面方向に多数並んで配置されている。第１流路部材４の第２の主面であり、加圧室面４－１の反対側の面である吐出孔面４－２には、液体が吐出される吐出孔８が平面方向に多数並んで配置されている。吐出孔８は、それぞれ加圧室１０と繋がっている。以下では、加圧室面４－１は、吐出孔面４－２に対して、上方に位置しているとして説明をする。

第１流路部材４には、複数の第１共通流路２０および複数の第２共通流路２４が、長手方向（第１方向）に対して所定の角度をなす斜め方向に沿って伸びるように配置されている。また、第１共通流路２０と第２共通流路２４とは、長手方向（第１方向）に交互に並んでいる。

第１共通流路２０の両側に沿って加圧室１０が並んでおり、片側１列ずつ、合計２列の加圧室列１１Ａが構成されている。第１共通流路２０とその両側に並んでいる加圧室１０とは、第１個別流路１２を介して繋がっている。

第２共通流路２４の両側に沿って加圧室１０が並んでおり、片側１列ずつ、合計２列の加圧室列１１Ａが構成されている。第２共通流路２４とその両側に並んでいる加圧室１０とは、第２個別流路１４を介して繋がっている。なお、以下で、第１共通流路２０と第２共通流路２４とを合わせて、共通流路と言うことがある。

別の表現をすれば、加圧室１０は仮想線上に並んで配置されており、仮想線の一方の側に沿って第１共通流路２０が伸びており、仮想線の他方の側に沿って第２共通流路２４が伸びている。本実施形態では、加圧室１０が並んでいる仮想線は直線状であるが、曲線状や折れ線状であってもよい。

以上のような構成により、第１流路部材４においては、第２共通流路２４に供給された液体は、第２共通流路２４に沿って並んでいる加圧室１０に流れ込み、一部の液体は吐出孔８から吐出され、他の一部の液体は、加圧室１０に対して第２共通流路２４と反対側に位置している第１共通流路２０に流れ込み、第１流路部材４の外に排出される。

第１共通流路２０の両側に第２共通流路２４が配置されており、第１共通流路２０は、当該第１共通流路２０の両側に配置されている２列の加圧室列１１Ａと繋がっている。そして、第２共通流路２４の両側に第１共通流路２０が配置されており、第２共通流路２４は、当該第２共通流路２４の両側に配置されている２列の加圧室列１１Ａと繋がっている。このように配置することで、１つの加圧室列１１Ａに対して、１つの第１共通流路２０および１つの第２共通流路２４が繋がっている場合（この場合も本開示に係る技術に含まれる。）と比較して、第１共通流路２０および第２共通流路２４の数を約半分にできる。第１共通流路２０および第２共通流路２４の数が少なくて済む分、加圧室１０の数を増やしてヘッド本体２ａの印刷解像度を高解像度化したり、第１共通流路２０および第２共通流路２４の少なくとも一方の断面を大きくして、複数ある吐出孔８の間の吐出特性の差を小さくしたり、ヘッド本体２ａの平面方向の大きさを小さくすることができる。

第１共通流路２０に繋がっている第１個別流路１２の第１共通流路２０側の部分に加わる圧力は、圧力損失の影響で、第１共通流路２０に第１個別流路１２が繋がっている位置により変わる。第２共通流路２４に繋がっている第２個別流路１４側の部分に加わる圧力は、圧力損失の影響で、第２共通流路２４に第２個別流路１４が繋がっている位置により変わる。第１共通流路２０の外部への開口２０ａを共通流路に平行な方向の一方側の端部に配置し、第２共通流路２４の外部への開口２４ａを共通流路に平行な方向の他方側の端部に配置すれば、各第１個別流路１２および各第２個別流路１４の配置による圧力の差が打ち消されるように作用し、各吐出孔８に加わる圧力の差を小さくできる。なお、第１共通流路２０の開口２０ａ、および第２共通流路２４の開口２４ａはともに、加圧室面４－１に開口している。

吐出しない状態では、吐出孔８には液体のメニスカスが保持されている。吐出孔８において液体の圧力が負圧（液体を第１流路部材４に引き込もうとする状態）になっていることで、液体の表面張力とつり合ってメニスカスを保持できる。液体の表面張力は、液体の表面積を小さくしようとするので、正圧であっても圧力が小さければ、メニスカスを保持できる。

第１共通流路２０の吐出孔面４－２側の壁面は、第１ダンパ２８Ａとなっている。第１ダンパ２８Ａの一方の面は、第１共通流路２０に面しており、他方の面はダンパ室２９に面している。ダンパ室２９があることにより、第１ダンパ２８Ａは変形可能になっており、変形することで第１共通流路２０の体積を変えることができる。液体を吐出させるために加圧室１０内の液体が加圧されると、その圧力の一部は、液体を通じて第１共通流路２０に伝わってくる。これにより、第１共通流路２０内の液体が振動し、その振動が、元の加圧室１０や、他の加圧室１０に伝わって、液体の吐出特性を変動させる流体クロストークが生じることがある。第１ダンパ２８Ａが存在すると、第１共通流路２０に伝わってきた液体の振動で第１ダンパ２８Ａが振動し、減衰することで、第１共通流路２０内の液体の振動は持続され難くなるので、流体クロストークの影響を小さくできる。また、第１ダンパ２８Ａは、液体の給排を安定化させる役目も果たす。

第２共通流路２４の加圧室面４－１側の壁面は、第２ダンパ２８Ｂとなっている。第２ダンパ２８Ｂの一方の面は、第２共通流路２４に面しており、他方の面はダンパ室２９に面している。第２ダンパ２８Ｂも、第１ダンパ２８Ａと同様に、流体クロストークの影響を小さくできる。また、第２ダンパ２８Ｂは、液体の給排を安定化させる役目も果たす。

加圧室１０は、加圧室面４－１に面して配置されており、変位素子５０からの圧力を受ける加圧室本体１０ａと、加圧室本体１０ａから下方に伸びており、吐出孔面４－２に開口している吐出孔８に繋がっている部分流路であるディセンダ１０ｂとを含んだ中空の領域である。加圧室本体１０ａは、直円柱形状であり、平面形状は円形状である。平面形状が円形状であることにより変位素子５０が同じ力で変形させた場合の変位量、および変位により生じる加圧室１０の体積変化を大きくできる。ディセンダ１０ｂは、直径が加圧室本体１０ａより小さい、直円柱形状であり、断面形状は円形状である。また、ディセンダ１０ｂは、加圧室面４－１から見たときに、加圧室本体１０ａ内に納まる位置に配置されている。

複数ある加圧室１０は、加圧室面４－１において、千鳥状に配置されている。複数ある加圧室１０は、斜め方向に沿った複数の加圧室列１１Ａを構成している。各加圧室列１１Ａにおいて、加圧室１０は、ほぼ等しい間隔で配置されている。隣り合っている加圧室列１１Ａに属する加圧室１０は、加圧室列１１Ａに平行な方向に前記間隔の約半分ずれて配置されている。別の表現をすれば、ある加圧室列１１Ａに属する加圧室１０は、その隣に位置する加圧室列１１Ａに属する、連続する２つの加圧室１０に対して、斜め方向のほぼ中央に位置している。

これにより、１つおきの加圧室列１１Ａに属している加圧室１０は、ヘッド２の長手方向（第１方向）に沿って配置されることになり、加圧室行１１Ｂを構成している。

本実施形態では、第１共通流路２０は５１本、第２共通流路２４は５０本であり、加圧室列１１Ａは１００列である。なお、ここでは、後述のダミー加圧室１０Ｄのみで構成されているダミー加圧室列１１Ｄは、上述の加圧室列１１Ａの数に含めていない。また、直接的に繋がっているのがダミー加圧室１０Ｄだけである第２共通流路２４は、上述の第２共通流路２４の数に含めていない。また、各加圧室列１１Ａには１６個の加圧室１０が含まれている。ただし、ヘッド２の長手方向の両端に位置する加圧室列１１Ａには、８個の加圧室１０および８個のダミー加圧室１０Ｄが含まれている。また、上述のように、加圧室１０は千鳥状に配置されているため、加圧室行１１Ｂの行数は、１６行である。

複数の吐出孔８は、吐出孔面４－２において、格子状に配置されている。複数の吐出孔８は、ヘッド２の長手方向（第１方向）に対して所定の角度をなす斜め方向に沿った複数の吐出孔列９Ａを構成している。吐出孔列９Ａと加圧室列１１Ａとは、ほぼ同じ位置に配置されている。また、加圧室１０の面積重心と、加圧室１０と繋がっている吐出孔８とは、吐出孔列９Ａに沿う方向にずれて配置されている。本実施形態では、吐出孔列９Ａは１００列であり、吐出孔行９Ｂは１６行である。

加圧室本体１０ａの面積重心と、加圧室本体１０ａから繋がっている吐出孔８とは、位置がずれている。ディセンダ１０ｂは、加圧室本体１０ａに対して、吐出孔８がずれている方向と同じ方向にずれた位置に配置されている。加圧室本体１０ａの側壁と、ディセンダ１０ｂの側壁とは接するように配置されており、これにより加圧室本体１０ａ内での液体の滞留を起き難くすることができる。

吐出孔８は、ディセンダ１０ｂの中央部に配置されている。ここで中央部とは、ディセンダ１０ｂの面積重心を中心とする、ディセンダ１０ｂの直径の半分の円内の領域のことである。別の表現では、中央部とは、ディセンダ１０ｂの断面と相似で面積が１／４の図形を、その図形の面積重心とディセンダ１０ｂの断面の面積重心とが合うように配置した領域のことである。

第１個別流路１２と加圧室本体１０ａとの接続部は、加圧室本体１０ａの面積重心に対して、ディセンダ１０ｂとは反対側に配置されている。これにより、ディセンダ１０ｂから流れ込んだ液体は、加圧室本体１０ａ全体に広がった後、第１個別流路１２に向かうように流れるため、加圧室本体１０ａ内に液体の滞留が生じ難い。

第２個別流路１４は、ディセンダ１０ｂの吐出孔面４－２側の面から、平面方向に引き出されて第２共通流路２４と繋がっている。引き出される方向は、加圧室本体１０ａに対して、ディセンダ１０ｂがずらされる方向と同じである。

斜め方向に沿って配置されている吐出孔列９Ａに属する吐出孔８同士は、ヘッド２の長手方向（第１方向）の位置で見ると、ずれて配置される。そして、吐出孔列９Ａが長手方向（第１方向）に並んで配置されるので、異なる吐出孔列９Ａに属する吐出孔８は、その分、長手方向（第１方向）にずれて配置される。これらが合わさって、第１流路部材４の吐出孔８は、長手方向（第１方向）に一定間隔で並んで配置されている。これにより、吐出孔８から吐出された液体により形成される画素で所定の範囲を埋めるように印刷ができる。

本実施形態では、吐出孔８の配置は次のようになっている。図３において、吐出孔８をヘッド２の長手方向（第１方向）に投影すると、仮想直線Ｒの範囲に３２個の吐出孔８が投影され、仮想直線Ｒ内で各吐出孔８は３６０ｄｐｉの間隔に並ぶ。これにより、仮想直線Ｒに直交する方向に印刷用紙Ｐを搬送して印刷すれば、３６０ｄｐｉの解像度で印刷できる。仮想直線Ｒ内に投影される吐出孔８は、１列の吐出孔列９Ａに属する吐出孔８すべて（１６個）と、その吐出孔列９Ａの両隣に位置する２つの吐出孔列９Ａに属する吐出孔８の半分（８個）ずつである。このような構成にするために、各吐出孔行９Ｂでは、吐出孔８は、２２．５ｄｐｉの間隔で並んでいる。これは、３６０／１６＝２２．５であるからである。

ヘッド２の長手方向の端の１列、すなわち両端で合わせて２列の加圧室列１１Ａには、通常の加圧室１０とダミー加圧室１０Ｄとが含まれている（そのため、この加圧室列１１Ａをダミー加圧室列１１Ｄ１と言うことがある）。また、ダミー加圧室列１１Ｄ１のさらに外側には、ダミー加圧室１０Ｄのみが並んでいる１列、すなわち両端で合わせて２列のダミー加圧室列１１Ｄ２が配置されている。長手方向（第１方向）の両端に１本ずつ、すなわち両端で合わせて２列ある流路は、通常の第２共通流路２４と同じ形状をしているが、直接的には加圧室１０とは繋がっておらず、ダミー加圧室１０Ｄとしか繋がっていない。

ダミー加圧室１０Ｄは、液体の吐出には用いない。もっとも端に位置する第２共通流路２４に加圧室１０を繋げると、その第２共通流路２４に繋がっている加圧室１０は１列だけになり、その列の加圧室１０は、他の加圧室１０と吐出特性が変わるおそれがある。そのため、ダミー加圧室１０Ｄを配置する。ダミー加圧室１０Ｄおよびダミー加圧室１０Ｄと共通流路とを繋いでいる流路の基本的な構造は、加圧室１０および加圧室１０と共通流路とを繋いでいる流路と同じであり、そのようなダミー加圧室１０Ｄを配置することで、もっとも端に位置する第２共通流路２４の内側に隣り合って配置されている第１共通流路２０に流れる液体の状態を、他の第１共通流路２０とほぼ同じにできる。それにより、もっとも端に位置する第２共通流路２４に対してヘッド本体２ａの内側に隣り合って配置されている第１共通流路２０に対してヘッド本体２ａの内側に隣り合って配置されている加圧室１０の吐出特性を、他の加圧室１０の吐出特性とほぼ同じにできる。

本実施形態では、ダミー加圧室１０Ｄには、対応した吐出孔８を設けていない。また、一部のダミー加圧室１０Ｄの上部には圧電アクチュエータ基板４０が配置されていない。そのようなダミー加圧室１０Ｄは、加圧室１０となる孔が配置されているプレート４ａではなく、プレート４ａの下に配置されているプレート４ｂの孔をプレート４ａで塞ぐことで構成されている。なお、ダミー加圧室１０Ｄは、例えば、加圧室１０と全く同じ構造にして、単に駆動信号を供給しないことで、液体の吐出には用いないようにしてもよい。

第１流路部材４は、ヘッド２の長手方向において第１共通流路２０および第２共通流路２４からなる共通流路群の外側に位置していて、ヘッド２の長手方向に交差する方向に伸びている、端部流路３０を有している。端部流路３０は、加圧室面４－１に並んでいる第１共通流路２０の開口２０ａのさらに外側に配置されている開口３０ｃと、加圧室面４－１に並んでいる第２共通流路２４の開口２４ａのさらに外側に配置されている開口３０ｄとを繋いでいる流路である。

液体の吐出特性を安定させるために、ヘッド本体２ａは、温度を一定にするようコントロールされる。また、液体の粘度が低くなる方が、吐出や液体の循環が安定するため、温度は、基本的には常温以上にされる。そのため、基本的には加熱することになるが、環境温度が高い場合は、冷却することもある。

温度を一定に保つためには、液体吐出ヘッド２にヒータを設けたり、供給する液体を温度調節したものにしたりする。いずれにしても、環境温度と、目標とする温度に差がある場合、ヘッド本体２ａの長手方向（第１方向）の端部からの放熱が多くなるため、第２方向の中央部に位置する加圧室１０の中の液体の温度に対して、第２方向および第４方向の端に位置する加圧室１０の温度は低くなりやすい。端部流路３０を設けることにより、長手方向（第１方向）の端に位置する加圧室１０の温度が下がり難くなり、各加圧室１０から吐出される液体の吐出特性のばらつきを小さくでき、印刷精度を向上させることができる。

端部流路３０は、第１統合流路２２と第２統合流路２６とを繋いでいる流路である。端部流路３０の流路抵抗が、第１共通流路２０および第２共通流路２４の流路抵抗よりも小さいときには、端部流路３０に流れる液体の量が多くなり、端部流路３０より内側での温度低下をより抑制できる。

端部流路３０には、流路の幅が、共通流路の幅よりも広い幅広部３０ａが設けられており、幅広部３０ａの加圧室面４－１側にはダンパが設けられている。このダンパは、一方の面が幅広部３０ａに面しており、他方の面がダンパ室に面していて変形可能になっている。ダンパのダンピング能力は、変形可能な領域の差し渡しが一番狭い部分の影響が大きい。そのため、幅広部３０ａに面してダンパを設けることで、ダンピング能力の高いダンパとすることができる。幅広部３０ａの幅は、共通流路の幅の２倍以上、または３倍以上とされてよい。幅広部３０ａを設けることで、流路抵抗が低くなり過ぎるようであれば、狭窄部３０ｂを設けて、流路抵抗を調整してもよい。

（第２流路部材）
第２流路部材６は、第１流路部材４の加圧室面４－１に接合されている。第２流路部材６は、第２共通流路２４に液体を供給する第２統合流路２６と、第１共通流路２０の液体を回収する第１統合流路２２とを有している。第２流路部材６の厚さは、第１流路部材４よりも厚く、５～３０ｍｍ程度である。

第２流路部材６は、第１流路部材４の加圧室面４－１の圧電アクチュエータ基板４０が接続されていない領域に接合されている。より具体的には、圧電アクチュエータ基板４０を囲むように接合されている。このようにすることで、圧電アクチュエータ基板４０に、吐出した液体の一部がミストとなって付着するのを抑制できる。また、第１流路部材４を外周で固定することになるので、第１流路部材４が変位素子５０の駆動にともなって振動して、共振などが生じることを抑制できる。

また、第２流路部材６の中央部には、第２流路部材６を上下に貫通している貫通孔６ａが配置されている。貫通孔６ａは、圧電アクチュエータ基板４０を駆動する駆動信号を伝達するＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などの信号伝達部６０が通される。

第１統合流路２２を、第１流路部材４とは別の、第１流路部材４より厚い第２流路部材６に配置することで、第１統合流路２２の断面積を大きくすることができ、それにより第１統合流路２２と第１共通流路２０とが繋がっている位置の差による圧力損失の差を小さくできる。第１統合流路２２の流路抵抗（より正確には第１統合流路２２のうちで、第１共通流路２０と繋がっている範囲の流路抵抗）は、第１共通流路２０の１／１００以下にするのが好ましい。

第２統合流路２６を、第１流路部材４とは別の、第１流路部材４より厚い第２流路部材６に配置することで、第２統合流路２６の断面積を大きくすることができ、それにより第２統合流路２６と第２共通流路２４とが繋がっている位置の差による圧力損失の差を小さくできる。第２統合流路２６の流路抵抗（より正確には第２統合流路２６のうちで、第１統合流路２２と繋がっている範囲の流路抵抗）は、第２共通流路２４の１／１００以下にするのが好ましい。

第１統合流路２２を第２流路部材６の短手方向の一方の端に配置し、第２統合流路２６を第２流路部材６の短手方向の他方の端に配置し、それぞれの流路を第１流路部材４側に向かわせて、それぞれ第１共通流路２０および第２共通流路２４と繋げる構造にする。このようにすることで、第１統合流路２２および第２統合流路２６の断面積を大きく、すなわち流路抵抗を小さくできるともに、第２流路部材６で、第１流路部材４の外周を固定して剛性を高くし、さらに、信号伝達部６０の通る貫通孔６ａを設けることができる。

第２流路部材６の下面には、第１統合流路２２のうちヘッド２の長手方向に伸びている流路抵抗の低い部分である第１統合流路本体２２ａとなる溝と、第２統合流路２６のうちヘッド２の長手方向に伸びている流路抵抗の低い部分である第２統合流路本体２６ａとなる溝が配置されている。第２流路部材６の第１統合流路本体２２ａとなる溝は、下面の一部は第１流路部材４の上面で塞がれ、下面の他の部分は第１流路部材４の上面に配置されている、第１共通流路２０の開口２０ａおよび端部流路３０の開口３０ｃと繋がることで、第１統合流路本体２２ａとなっている。第２流路部材６の第２統合流路本体２６ａとなる溝は、下面の一部は第１流路部材４の上面で塞がれる、下面の他の部分は第１流路部材４の上面に配置されている、第２共通流路２４の開口２４ａおよび端部流路３０の開口３０ｄと繋がることで、第１統合流路本体２２ａとなっている。

第１統合流路２２の端部には、第２流路部材６の上面に開口している開口２２ｂが配置されている。第２統合流路２６の端部には、第２流路部材６の上面に開口している開口２６ｂが配置されている。印刷をする場合には、外部から第２統合流路２６の開口２６ｂに液体を供給し、吐出しなかった液体は、第１統合流路２２の開口２６ｂから回収する。

第１統合流路２２および第２統合流路２６には、ダンパを設けて、液体の吐出量の変動に対して液体の供給、あるいは排出が安定するようにしてもよい。また、第１統合流路２２および第２統合流路２６の内部や、第１共通流路２０あるいは第２共通流路２４との間に、フィルタを設けることにより、異物や気泡が、第１流路部材４に入り込み難くしてもよい。

（第１流路部材および圧電アクチュエータ基板の積層構造）
第１流路部材４の上面である加圧室面４－１には、変位素子５０を含む圧電アクチュエータ基板４０が接合されており、各変位素子５０が加圧室１０上に位置するように配置されている。圧電アクチュエータ基板４０は、加圧室１０によって形成された加圧室群とほぼ同一の形状の領域を占有している。また、各加圧室１０の開口は、第１流路部材４の加圧室面４－１に圧電アクチュエータ基板４０が接合されることで閉塞される。圧電アクチュエータ基板４０は、ヘッド本体２ａと同じ方向に長い長方形状である。また、圧電アクチュエータ基板４０には、各変位素子５０に信号を供給するためのＦＰＣなどの信号伝達部６０が接続されている。第２流路部材６には、中央で、上下に貫通している貫通孔６ｃがあり、信号伝達部６０は貫通孔６ｃを通って制御部８８と電気的に繋がれる。信号伝達部６０は、圧電アクチュエータ基板４０の一方の長辺の端から他方の長辺の端に向かうように短手方向に伸びる形状にし、信号伝達部に配置される配線が短手方向に沿って伸び、長手方向に並ぶようにすれば、配線間の距離を大きくできる。

圧電アクチュエータ基板４０の上面における各加圧室１０に対向する位置には個別電極４４がそれぞれ配置されている。

第１流路部材４は、複数のプレートが積層された積層構造を有している。第１流路部材４の加圧室面４－１側から順に、プレート４ａからプレート４ｌまでの１２枚のプレートが積層されている。これらのプレートには多数の孔や溝が形成されている。孔や溝は、例えば、各プレートを金属で作製し、エッチングで形成できる。各プレートの厚さは１０～３００μｍ程度であることにより、形成する孔や溝の形成精度を高くできる。各プレートは、これらの孔や溝が互いに連通して第１共通流路２０などの流路を構成するように、位置合わせして積層されている。

平板状の第１流路部材４の加圧室面４－１には、加圧室本体１０ａが開口しており、圧電アクチュエータ基板４０が接合されている。また、加圧室面４－１には、第２共通流路２４に液体を供給する開口２４ａ、および第１共通流路２０から液体を回収する開口２０ａが開口している。第１流路部材４の、加圧室面４－１と反対側の面である吐出孔面４－２には吐出孔８が開口している。なお、加圧室面４－１にさらにプレートを積層して、加圧室本体１０ａの開口を塞ぎ、その上に圧電アクチュエータ基板４０を接合してもよい。そのようにすれば、吐出する液体が圧電アクチュエータ基板４０に接する可能性を低減することができ、信頼性をより高くできる。

液体を吐出する構造としては、加圧室１０と吐出孔８とがある。加圧室１０は、変位素子５０に面している加圧室本体１０ａと、加圧室本体１０ａより断面積が小さいディセンダ１０ｂから成っている。加圧室本体１０ａは、プレート４ａに形成されており、ディセンダ１０ｂは、プレート４ｂ～ｋに形成された孔が重ねられ、さらにノズルプレート４ｌで、吐出孔８以外の部分を塞がれて成っている。

加圧室本体１０ａには、第１個別流路１２が繋がっており、第１個別流路１２は、第１共通流路２０に繋がっている。第１個別流路１２は、プレート４ｂを貫通する円形状の孔と、プレート４ｃにおいて平面方向に伸びている貫通溝と、プレート４ｄを貫通する円形状の孔とを含んでいる。第１共通流路２０はプレート４ｆ～ｉに形成された孔が重ねられ、さらに上側をプレート４ｅで、下側をプレート４ｊで塞がれて成っている。

ディセンダ１０ｂには、第２個別流路１４が繋がっており、第２個別流路１４は、第２共通流路２４に繋がっている。第２個別流路１４は、プレート４ｋにおいて平面方向に伸びている貫通溝である。第２共通流路２４はプレート４ｆ～ｊに形成された孔が重ねられ、さらに上側をプレート４ｅで、下側をプレート４ｋで塞がれて成っている。

液体の流れについてまとめると、第２統合流路２６に供給された液体は、第２共通流路２４および第２個別流路１４を順に通って加圧室１０に入り、一部の液体は吐出孔８から吐出される。吐出されなかった液体は、第１個別流路１２を通って、第１共通流路２０に入った後、第１統合流路２２に入り、ヘッド本体２ａの外部に排出される。

（圧電アクチュエータ基板）
圧電アクチュエータ基板４０は、圧電体である２枚の圧電セラミック層４０ａ、４０ｂからなる積層構造を有している。これらの圧電セラミック層４０ａ、４０ｂはそれぞれ２０μｍ程度の厚さを有している。すなわち、圧電アクチュエータ基板４０の圧電セラミック層４０ａの上面から圧電セラミック層４０ｂの下面までの厚さは４０μｍ程度である。圧電セラミック層４０ａと圧電セラミック層４０ｂの厚さの比は、３：７～７：３、または４：６～６：４にされる。圧電セラミック層４０ａ、４０ｂのいずれの層も複数の加圧室１０を跨ぐように延在している。これらの圧電セラミック層４０ａ、４０ｂは、例えば、強誘電性を有する、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系、ＮａＮｂＯ_３系、ＢａＴｉＯ_３系、（ＢｉＮａ）ＮｂＯ_３系、ＢｉＮａＮｂ_５Ｏ_１５系などのセラミックス材料からなる。

圧電アクチュエータ基板４０は、Ａｇ－Ｐｄ系などの金属材料からなる共通電極４２およびＡｕ系などの金属材料からなる個別電極４４を有している。共通電極４２の厚さは２μｍ程度であり、個別電極４４の厚さは１μｍ程度である。

個別電極４４は、圧電アクチュエータ基板４０の上面における各加圧室１０に対向する位置に、それぞれ配置されている。個別電極４４は、平面形状が加圧室本体１０ａより一回り小さく、加圧室本体１０ａとほぼ相似な形状を有している個別電極本体４４ａと、個別電極本体４４ａから引き出されている引出電極４４ｂとを含んでいる。引出電極４４ｂの一端の、加圧室１０と対向する領域外に引き出された部分には、接続電極４６が形成されている。接続電極４６は、例えば銀粒子などの導電性粒子を含んだ導電性樹脂であり、５～２００μｍ程度の厚さで形成されている。また、接続電極４６は、信号伝達部６０に設けられた電極と電気的に接合されている。

また、圧電アクチュエータ基板４０の上面には、共通電極用表面電極（不図示）が形成されている。共通電極用表面電極と共通電極４２とは、圧電セラミック層４０ａに配置された、図示しない貫通導体を通じて、電気的に接続されている。

詳細は後述するが、個別電極４４には、制御部８８から信号伝達部６０を通じて駆動信号が供給される。駆動信号は、印刷用紙Ｐの搬送速度と同期して一定の周期で供給される。

共通電極４２は、圧電セラミック層４０ａと圧電セラミック層４０ｂとの間の領域に面方向のほぼ全面にわたって形成されている。すなわち、共通電極４２は、圧電アクチュエータ基板４０に対向する領域内のすべての加圧室１０を覆うように延在している。共通電極４２は、圧電セラミック層４０ａ上に個別電極４４からなる電極群を避ける位置に形成されている共通電極用表面電極に、圧電セラミック層４０ａを貫通して形成されたビアホールを介して繋がっていて、接地され、グランド電位に保持されている。共通電極用表面電極は、複数の個別電極４４と同様に、制御部８８と直接あるいは間接的に接続されている。

圧電セラミック層４０ａの個別電極４４と共通電極４２とに挟まれている部分は、厚さ方向に分極されており、個別電極４４に電圧を印加すると変位する、ユニモルフ構造の変位素子５０となっている。より具体的には、個別電極４４を共通電極４２と異なる電位にして圧電セラミック層４０ａに対してその分極方向に電界を印加したとき、この電界が印加された部分が、圧電効果により歪む活性部として働く。この構成において、電界と分極とが同方向となるように、制御部８８により個別電極４４を共通電極４２に対して正または負の所定電位にすると、圧電セラミック層４０ａの電極に挟まれた活性部が、面方向に収縮する。一方、非活性層である圧電セラミック層４０ｂは電界の影響を受けないため、自発的には縮むことがなく活性部の変形を規制しようとする。この結果、圧電セラミック層４０ａと圧電セラミック層４０ｂとの間で分極方向への歪みに差が生じて、圧電セラミック層４０ｂは加圧室１０側へ凸となるように変形（ユニモルフ変形）する。

（吐出動作）
続いて、液体の吐出動作について説明する。制御部８８からの制御でドライバＩＣなどを介して、個別電極４４に供給される駆動信号により、変位素子５０が駆動（変位）させられる。本実施形態では、様々な駆動信号で液体を吐出させることができるが、ここでは、いわゆる引き打ちの駆動方法について説明する。

あらかじめ個別電極４４を共通電極４２より高い電位（以下、高電位と称す）にしておき、吐出要求がある毎に個別電極４４を共通電極４２と一旦同じ電位（以下、低電位と称す）とし、その後所定のタイミングで再び高電位とする。これにより、個別電極４４が低電位になるタイミングで、圧電セラミック層４０ａ、４０ｂが元の（平らな）形状に戻り（始め）、加圧室１０の容積が初期状態（両電極の電位が異なる状態）と比較して増加する。これにより、加圧室１０内の液体に負圧が与えられる。そうすると、加圧室１０内の液体が固有振動周期で振動し始める。具体的には、最初、加圧室１０の体積が増加し始め、負圧は徐々に小さくなっていく。次いで加圧室１０の体積は最大になり、圧力はほぼゼロとなる。次いで加圧室１０の体積は減少し始め、圧力は高くなっていく。その後、圧力がほぼ最大になるタイミングで、個別電極４４を高電位にする。そうすると最初に加えた振動による圧力と、次に加えた圧力とが重なり、より大きい圧力が液体に加わる。この圧力がディセンダ内を伝搬し、吐出孔８から液体を吐出させる。

つまり、高電位を基準として、一定期間低電位とするパルスの駆動信号を個別電極４４に供給することで、液滴を吐出できる。このパルス幅は、加圧室１０の液体の固有振動周期の半分の時間であるＡＬ（Acoustic Length）とすると、原理的には、液体の吐出速度
および吐出量を最大にできる。加圧室１０の液体の固有振動周期は、液体の物性、加圧室１０の形状の影響が大きいが、それ以外に、圧電アクチュエータ基板４０の物性や、加圧室１０に繋がっている流路の特性からの影響も受ける。

なお、パルス幅は、吐出される液滴を１つにまとめるようにするなど、他に考慮する要因もあるため、実際は、０．５ＡＬ～１．５ＡＬ程度の値にされる。また、パルス幅は、ＡＬから外れた値にすることで、吐出量を少なくすることができるため、吐出量を少なくするためにＡＬから外れた値にされる。

（吐出孔の配置）
本開示の液体吐出ヘッド２の要部となる複数の吐出孔８の配置について説明する。図６は複数の吐出孔の配置の一例、図７および図８は複数の吐出孔８の配置の他の例を示している。

これらの図は、吐出孔面４－２の一部の模式的な平面図となっている。これらの図において、ｘ方向は、ヘッド２の長手方向（第１方向）である。ｙ方向は、ヘッド２の長手方向に直交する方向（第２方向）である。吐出孔８を黒点で表し、ｙ方向に見て隣り合っている吐出孔８の関係が分かり易いように、－ｘ側に位置する吐出孔８から＋ｘ側に位置する吐出孔８へ順に、吐出孔８同士を繋いでいる線を描いている。また、吐出孔８同士の位置関係の把握を容易にするために、ｘ方向およびｙ方向に平行な目盛線を付している。縦軸の数字は、吐出孔行９Ｂに付した行番号を示している。

液体吐出ヘッド２は、長手方向である第１方向の一端側から他端側に延びており、第１方向に直交する第２方向（搬送方向）において二分するように仮想的に区画した一対の第１吐出領域Ｒ１および第２吐出領域Ｒ２を含んでいる。なお、第１吐出領域Ｒ１と第２吐出領域Ｒ２とは、第２方向に沿った液体吐出ヘッド２の幅方向をほぼ２等分に区画するような仮想的な領域のことである。

図６に示すような複数の吐出孔８が１５行配置の場合は、１行～８行の吐出孔８を含む第１吐出領域Ｒ１と９行～１５行の吐出孔８を含む第２吐出領域Ｒ２とに区画することとする。また、図７に示すような複数の吐出孔８が１６行配置の場合は、１行～８行の吐出孔８を含む第１吐出領域Ｒ１と９行～１６行の吐出孔８を含む第２吐出領域Ｒ２とに区画する。また、図８に示すような複数の吐出孔８が１７行配置の場合は、１行～８行の吐出孔８を含む第１吐出領域Ｒ１と９行～１７行の吐出孔８を含む第２吐出領域Ｒ２とに区画することとする。なお、複数の吐出孔８が１５行乃至１７行配置されているとは、必ずしも各行を構成する吐出孔８が第１方向に沿って一直線に並んでいることに限定されるものではない。

そして、液体吐出ヘッド２は、第１方向（ｘ方向）に沿った仮想直線ＩＬ上に射影したときの射影点ＰＰが等ピッチに並ぶように配置された複数の吐出孔８を有している。ここで、射影点ＰＰが等ピッチに並ぶとは、平均ピッチからみてプラスマイナス１５％の範囲内でずれた間隔が含まれていてもよいこととする。吐出孔８の孔径は、例えば１０μｍ～３０μｍとされる。

また、液体吐出ヘッド２は、第１方向に対して所定の角度をなす斜め方向に沿って第１吐出領域Ｒ１から第２吐出領域Ｒ２にかけて延びる吐出孔列９Ａを複数有している。

ここで、ｍを３以上の所定の整数とする。また、ｎを２以上（ｍ－１）以下の任意の整数とする。このとき、第１方向の一端側（－ｘ側）から数えて（ｎ－１）番目、ｎ番目および（ｎ＋１）番目の吐出孔列９Ａをそれぞれ吐出孔列９１、９２および９３と呼称するものとする。このとき、吐出孔列９１、９２および９３の間には、以下に述べる関係が成り立っている。

なお、ｎは任意の整数であるから、いずれの連続する３つの吐出孔列９Ａが吐出孔列９１、９２および９３と捉えられてもよいが、図では、便宜上、１組の３つの吐出孔列９Ａに９１、９２および９３の符号を付している。また、ｍは、例えば、複数の吐出孔列９Ａの総数である。ただし、ｍは、複数の吐出孔列９Ａの総数よりも少ない数であってもよい。例えば、ヘッド２の長手方向（ｘ方向）の両側には、特異な吐出孔列９Ａが設けられることもある。このような場合においては、本実施形態で述べる吐出孔８の配置は、ヘッド２の長手方向の中央側の一部においてのみ成り立ってもよい。

複数の吐出孔列９Ａは、第１方向の一端側（－ｘ側）から数えて（ｎ－１）番目の吐出孔列９１とｎ番目の吐出孔列９２とが、第２方向（ｙ方向）から見たときに重なる領域を有している配置になっている。換言すれば、ｙ方向に見て、吐出孔列９１のうちの＋ｘ側の少なくとも一部かつ２以上の吐出孔８と、吐出孔列９２のうちの－ｘ側の一部かつ２以上の吐出孔８とは交互に並んでいる。同様に、ｙ方向に見て、吐出孔列９２のうちの＋ｘ側の一部かつ２以上の吐出孔８と、吐出孔列９３のうちの－ｘ側の少なくとも一部かつ２以上の吐出孔８とは交互に並んでいる。

また、第１方向の一端側（－ｘ側）から数えて（ｎ－１）番目の吐出孔列９１と（ｎ＋１）番目の吐出孔列９３とは第２方向から見たときに重なる領域を有しない配置になっている。

さらに、複数の吐出孔８を第１方向に沿った仮想直線ＩＬ上に射影したときに、第１方向の一端側（－ｘ側）から数えて（ｎ－１）番目の吐出孔列９１のうちの最も他端側（＋ｘ側）に位置する第１吐出孔９ａの射影点ＰＰと、（ｎ＋１）番目の吐出孔列９３のうちの最も一端側に位置する第２吐出孔９ｂの射影点ＰＰとの間には、ｎ番目の吐出孔列９２のうちの一つの吐出孔である第３吐出孔９ｃの射影点ＰＰのみがある。

ここで、第３吐出孔９ｃは、ｎ番目の吐出孔列９２を構成する吐出孔８のうち、第１吐出領域Ｒ１と第２吐出領域Ｒ２との境界に隣接する位置にある。第３吐出孔９ｃとは、「第１方向の一端側から数えて（ｎ－１）番目（ｎは２以上の整数）の吐出孔列９１のうちの最も他端側に位置する第１吐出孔９ａの射影点と、（ｎ＋１）番目（ｎは２以上の整数）の吐出孔列９３のうちの最も一端側に位置する第２吐出孔９ｂの射影点との間には、ｎ番目（ｎは２以上の整数）の吐出孔列のうちの一つの吐出孔である第３吐出孔９ｃの射影点のみがある」として定義される吐出孔である。

比較例として、第１吐出孔９ａの射影点ＰＰと第２吐出孔９ｂの射影点ＰＰとが互いに隣り合う（両者の間にｎ番目の吐出孔列９２の吐出孔８が位置しない）態様が挙げられる。この場合、吐出孔列９２の最も－ｘ側の吐出孔８から第１吐出孔９ａまで、および第２吐出孔９ｂから吐出孔列９２の最も＋ｘ側の吐出孔８までは、ｙ方向に見て互いに隣り合う吐出孔８の行間隔（ｙ方向の距離）が一定であるのに対して、第１吐出孔９ａと第２吐出孔９ｂとの行間隔は特異的に大きくなることになる。

このような特異的に行間隔が大きくなる部位は、記録媒体への着弾時間差によって記録媒体の画質に影響を与えるおそれがある。また、ヘッドメンテナンス等で液体吐出ヘッドの離脱、取り付けが行われると、第１方向（ｘ方向）に対するヘッド取り付け角度にわずかなずれが生じる場合がある。このような場合、第１方向における記録媒体上のドット間隔が異なる部分が生じてしまい、記録媒体に濃度ムラが視認されるおそれもある。

一方、本実施形態では、上述した配置により、行間隔に大きな差が見られなくなる。具体的には、図６に示す１５行配置の例では、第１方向に隣接する吐出孔８と吐出孔８との行間隔が全て７行となる。また、図７に示す１６行配置の例では、第１方向に隣接する吐出孔８と吐出孔８との行間隔が７行または８行となる。また、図８に示す１７行配置の例では、第１方向に隣接する吐出孔８と吐出孔８との行間隔が全て８行となる。

このように、本開示の液体吐出ヘッド２によれば、第２方向に見て吐出孔８の行間隔に大きな差が見られなくなることから、濃度ムラを抑制することができる。したがって、記録媒体の画質を向上させることができる。

第１吐出領域Ｒ１と第２吐出領域Ｒ２とは、上記のような第１吐出孔９ａおよび第２吐出孔９ｂとの間に第３吐出孔９ｃが位置する吐出孔８の配置パターンを前提として、以下のように再定義することができる。吐出孔面４－２を第１方向（ｘ方向）に沿う（例えば平行な）仮想直線（境界線ＢＬ）によって、第１吐出領域Ｒ１と第２吐出領域Ｒ２とに区画するものとする。このとき、境界線ＢＬは、第１吐出領域Ｒ１が、２番目から（ｍ－１）番目の吐出孔列９Ａそれぞれにおいて第３吐出孔９ｃよりも第１方向の一方側（－ｘ側）に位置している吐出孔８を全て含むように、かつ第２吐出領域Ｒ２が、２番目から（ｍ－１）番目の吐出孔列９Ａそれぞれにおいて第３吐出孔９ｃよりも第１方向の他方側（＋ｘ側）に位置している吐出孔８を全て含むように設定される。

このとき、図７に示すように、複数の第３吐出孔９ｃは、－ｘ側に位置するものから＋ｘ側に位置するものへ順に、第１吐出領域Ｒ１と第２吐出領域Ｒ２とに１つずつ交互に位置してよい。換言すれば、複数の吐出孔列９における第３吐出孔９ｃは、ｎ番目の吐出孔列９２を構成する吐出孔８のうち、第１吐出領域Ｒ１と第２吐出領域Ｒ２との境界に隣接する位置にあって、第１方向（ｘ方向）の一端側から他端側にわたって見渡したときに、第１吐出領域Ｒ１と第２吐出領域Ｒ２２とに繰り返し交互に位置していてもよい。

この構成によれば、第１方向の一端側から他端側にわたって第３吐出孔９ｃを第１吐出領域Ｒ１と第２吐出領域Ｒ２とにバランスよく配置することができる。そして、各吐出孔列９Ａにおいて、第１吐出領域Ｒ１と第２吐出領域Ｒ２とにそれぞれ同数の吐出孔８を配置できる。

また、図６または図８に示すように、複数の第３吐出孔９ｃは、境界線ＢＬ上に位置しているか、第１吐出領域Ｒ１および第２吐出領域Ｒ２のうちのいずれか一方の領域のみに位置してよい。なお、境界線ＢＬ上に位置するか否かは、境界線ＢＬの設定位置による。境界線ＢＬが第３吐出孔９ｃに重ならないように設定された場合について、別の表現をすれば、複数の吐出孔列９における第３吐出孔９ｃは、ｎ番目の吐出孔列９２を構成する吐出孔８のうち、第１吐出領域Ｒ１と第２吐出領域Ｒ２との境界に隣接する位置にあって、第１方向の一端側から他端側にわたって見渡したときに、第１吐出領域Ｒ１および第２吐出領域Ｒ２のうちのいずれか一方の領域のみに位置していてもよい。この構成によれば、第１方向（ｘ方向）において互いに隣接する吐出孔８の行間隔を全て等しくでき、記録媒体の画質向上に寄与できる。

（共通流路の幅の設定の一例）
第１共通流路２０の幅および第２共通流路２４の幅は、互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。また、互いに異なっている場合において、これらの共通流路の幅の異同と、複数の吐出孔列９Ａ同士の間隔との間に関係性があってもよいし、なくてもよい。以下では、複数の吐出孔列９Ａ同士の間隔のばらつきに応じて第１共通流路２０の幅および第２共通流路２４の幅の幅が互いに異なっている態様の一例を示す。

図９は、図７において、吐出孔８同士を結ぶ線およびマス目等を省略するとともに、第１共通流路２０および第２共通流路２４を描いた模式的な平面透視図である。

図７に関して、複数の吐出孔９ｃが第１吐出領域Ｒ１と第２吐出領域Ｒ２とに交互に位置していることを述べた。これは、別の観点では、以下のように捉えることもできる。奇数番目および偶数番目の一方の吐出孔列９Ａ（例えば図７の吐出孔列９２）それぞれにおいて、第３吐出孔９ｃよりも第１方向の一方側（－ｘ側）に位置している吐出孔８の数は、第３吐出孔９ｃよりも第１方向の他方側（＋ｘ側）に位置している吐出孔８の数よりも（例えば１つ）少ない。一方で、奇数番目および偶数番目の他方の吐出孔列９Ａ（例えば図７の吐出孔列９３）それぞれにおいて、第３吐出孔９ｃよりも第１方向の一方側（－ｘ側）に位置している吐出孔８の数は、第３吐出孔９ｃよりも第１方向の他方側（＋ｘ側）に位置している吐出孔８の数よりも（例えば１つ）多い。

このような配置に起因して、複数の吐出孔列９Ａは、相対的に長い間隔（例えば吐出孔列９１と９２との間隔を参照）と、相対的に短い間隔（吐出孔列９２と９３との間隔を参照）とが繰り返されるように第１方向（ｘ方向）に配列されている。具体的には、第３吐出孔９ｃよりも－ｘ側に位置している吐出孔８の数が相対的に少ない吐出孔列９Ａ（例えば吐出孔列９２）に対して＋ｘ側の間隔は狭くなり、第３吐出孔９ｃよりも－ｘ側に位置している吐出孔８の数が相対的に多い吐出孔列９Ａ（例えば吐出孔列９３）に対して＋ｘ側の間隔は広くなる。

そして、相対的に広い間隔に位置している共通流路（図９の例では第２共通流路２４）の幅ｗ２は、相対的に狭い間隔に位置している共通流路（図９の例では第１共通流路２０）の幅ｗ１よりも大きくされている。なお、共通流路の幅は、共通流路の高さ方向において一定でないときは、最大幅が比較されてよい。図示の例とは逆に、相対的に広い間隔に第１共通流路２０が配置され、相対的に狭い間隔に第２共通流路２４が配置され、第１共通流路２０の幅が第２共通流路２４の幅よりも大きくされてもよい。あるいは、実施形態の説明では、第２共通流路２４に供給された液体が第２個別流路１４、加圧室１０及び第１個別流路１２を介して第１共通流路２０へ流れるものとして説明したが、これとは逆の流れとされてもよい。

このように、吐出孔列９Ａ同士の間隔が互いに同一でない場合において、相対的に広い間隔に位置する共通流路の幅を相対的に大きくすることによって、例えば、吐出孔列９Ａ間の間隔を有効利用して、第１流路部材４の体積の利用効率を向上させることができる。

上記のような共通流路の幅の大小関係と、共通流路および／または個別流路の役割、形状および寸法とは、関連性があってもよいし、なくてもよい。

例えば、加圧室１０と相対的に幅が広い第２共通流路２４との間の流路抵抗（第２個別流路１４の流路抵抗）は、加圧室１０と第１共通流路２０との間の流路抵抗（第１個別流路１２の流路抵抗）よりも小さくてよい。

この場合、例えば、加圧室１０で生じた圧力波は、流路抵抗が相対的に小さい第２個別流路１４を介して第２共通流路２４に伝わりやすい。しかし、第２共通流路２４の幅が相対的に広いことにより、第２ダンパ２８Ｂの効果を相対的に向上させやすい。その結果、第１共通流路２０および第２共通流路２４の全体として、不要な圧力波を低減することができる。また、例えば、供給路である第２共通流路２４の流量の方が回収路である第１共通流路２０の流量よりも多いから、供給路の流速と回収路の流速とを近づけることができる。

本開示に係る技術は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

例えば、液体吐出ヘッドは、圧電素子によって個別流路に圧力を付与するピエゾ式のものに限定されない。例えば、ヘッドは、加熱素子によって液体に気泡を生じさせ、個別流路に圧力を付与するサーマル式のものであってもよい。

吐出孔列の列数は、適宜な数とされてよい。実施形態における数ｍの説明からも理解されるように、３列以上の吐出孔列が存在すれば、本実施形態の吐出孔の配置を実現できる。同様に、吐出孔行の行数は、１５行～１７行に限定されない。３行以上の吐出孔行が存在すれば、第２方向に見て、（ｎ－１）番目の吐出孔列の２以上の吐出孔と、ｎ番目の吐出孔列の２以上の吐出孔とが交互に並び、ｎ番目の吐出孔列の２以上の吐出孔と、（ｎ＋１）番目の吐出孔列のうちの２以上の吐出孔とが交互に並び、（ｎ－１）番目の吐出孔列と（ｎ＋１）番目の吐出孔列との間にｎ番目の吐出孔列の１つの吐出孔が位置する配置を実現できる。

１・・・カラーインクジェットプリンタ
２・・・液体吐出ヘッド
２ａ・・・ヘッド本体
４・・・第１流路部材（流路部材）
４ａ～４ｌ・・・（第１流路部材の）プレート
４－１・・・加圧室面
４－２・・・吐出孔面
６・・・第２流路部材
６ａ・・・（第２流路部材の）貫通孔
Ｒ１・・・第１吐出領域
Ｒ２・・・第２吐出領域
８・・・吐出孔
９Ａ・・・吐出孔列
９ａ・・・第１吐出孔
９ｂ・・・第２吐出孔
９ｃ・・・第３吐出孔
１０・・・加圧室
１０ａ・・・加圧室本体
１０ｂ・・・部分流路（ディセンダ）
１０Ｄ・・・ダミー加圧室
１１Ａ・・・加圧室列
１１Ｂ・・・加圧室行
１２・・・第１個別流路
１４・・・第２個別流路
２０・・・第１共通流路（共通流路）
２０ａ・・・（第１共通流路の）開口
２２・・・第１統合流路
２２ａ・・・第１統合流路本体
２２ｂ・・・（第１統合流路の）開口
２４・・・第２共通流路（共通流路）
２４ａ・・・（第２共通流路の）開口
２６・・・第２統合流路
２６ａ・・・第２統合流路本体
２６ｂ・・・（第２統合流路の）開口
２８Ａ・・・第１ダンパ
２８Ｂ・・・第２ダンパ
２９・・・ダンパ室
３０・・・端部流路
３０ａ・・・幅広部
３０ｂ・・・狭窄部
３０ｃ、３０ｄ・・・（端部流路の）開口
４０・・・圧電アクチュエータ基板
４０ａ・・・圧電セラミック層
４０ｂ・・・圧電セラミック層（振動板）
４２・・・共通電極
４４・・・個別電極
４４ａ・・・個別電極本体
４４ｂ・・・引出電極
４６・・・接続電極
５０・・・変位素子（加圧部）
６０・・・信号伝達部
７０・・・ヘッド搭載フレーム
７２・・・ヘッド群
８０Ａ・・・給紙ローラ
８０Ｂ・・・回収ローラ
８２Ａ・・・ガイドローラ
８２Ｂ・・・搬送ローラ
８８・・・制御部
Ｐ・・・印刷用紙

Claims

第１方向および当該第１方向に直交する第２方向に広がる吐出孔面に開口している複数の吐出孔を有しており、
ｍを３以上の所定の整数としたとき、前記第１方向に対して傾斜している第３方向に配列された複数の前記吐出孔を有している吐出孔列が互いに並列にｍ列構成されており、
前記ｍ列の吐出孔列を前記第１方向の一方側から他方側へ１番目からｍ番目までの吐出孔列とし、ｎを２以上かつ（ｍ－１）以下の任意の整数としたとき、
前記第２方向に見て、（ｎ－１）番目の前記吐出孔列のうちの前記他方側の少なくとも一部かつ２以上の前記吐出孔と、ｎ番目の前記吐出孔列のうちの前記一方側の一部かつ２以上の前記吐出孔とが他の前記吐出孔列の前記吐出孔を介在させずに交互に並び、
前記第２方向に見て、ｎ番目の前記吐出孔列のうちの前記他方側の他部かつ２以上の前記吐出孔と、（ｎ＋１）番目の前記吐出孔列のうちの前記一方側の少なくとも一部かつ２以上の前記吐出孔とが他の前記吐出孔列の前記吐出孔を介在させずに交互に並び、
前記第２方向に見て、（ｎ－１）番目の前記吐出孔列のうちの最も前記他方側に位置する第１吐出孔と、（ｎ＋１）番目の前記吐出孔列のうちの最も前記一方側に位置する第２吐出孔との間には、ｎ番目の前記吐出孔列のうちの一つの前記吐出孔である第３吐出孔のみが位置している
液体吐出ヘッド。
前記吐出孔面を、前記第１方向に沿う仮想直線によって、
２番目から（ｍ－１）番目の前記吐出孔列それぞれにおいて前記第３吐出孔よりも前記一方側に位置している前記吐出孔が全て含まれる第１吐出領域と、
２番目から（ｍ－１）番目の前記吐出孔列それぞれにおいて前記第３吐出孔よりも前記他方側に位置している前記吐出孔が全て含まれる第２吐出領域と、に区画したとき、
２番目から（ｍ－１）番目の前記吐出孔列の前記第３吐出孔が、前記一方側に位置するものから前記他方側に位置するものへ順に、前記第１吐出領域と前記第２吐出領域とに１つずつ交互に位置している
請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
前記吐出孔面を、前記第１方向に沿う仮想直線によって、
２番目から（ｍ－１）番目の前記吐出孔列それぞれにおいて前記第３吐出孔よりも前記一方側に位置している前記吐出孔が全て含まれる第１吐出領域と、
２番目から（ｍ－１）番目の前記吐出孔列それぞれにおいて前記第３吐出孔よりも前記他方側に位置している前記吐出孔が全て含まれる第２吐出領域と、に区画したとき、
２番目から（ｍ－１）番目の前記吐出孔列の前記第３吐出孔が、前記仮想直線上に位置しているか、前記第１吐出領域および前記第２吐出領域のうちのいずれか一方の領域のみに位置している
請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
奇数番目および偶数番目の一方の前記吐出孔列と、当該一方の吐出孔列に対して前記第１方向の前記他方側かつ隣の前記吐出孔列との間にて、当該２つの吐出孔列に並列に延びており、当該２つの吐出孔列に通じている第１共通流路と、
奇数番目および偶数番目の他方の前記吐出孔列と、当該他方の吐出孔列に対して前記第１方向の前記他方側かつ隣の前記吐出孔列との間にて、当該２つの吐出孔列に並列に延びており、当該２つの吐出孔列に通じている第２共通流路と、
を更に有しており、
奇数番目および偶数番目の前記一方の前記吐出孔列それぞれにおいて、前記第３吐出孔よりも前記第１方向の前記一方側に位置している前記吐出孔の数が、前記第３吐出孔よりも前記第１方向の前記他方側に位置している前記吐出孔の数よりも少なく、
奇数番目および偶数番目の前記他方の前記吐出孔列それぞれにおいて、前記第３吐出孔よりも前記第１方向の前記一方側に位置している前記吐出孔の数が、前記第３吐出孔よりも前記第１方向の前記他方側に位置している前記吐出孔の数よりも多く、
前記第２共通流路の幅が前記第１共通流路の幅よりも大きい
請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
前記複数の吐出孔に個別に通じている複数の加圧室と、
前記複数の加圧室に圧力を付与する複数の変位素子と、
を更に有しており、
前記加圧室は、自己が通じている前記吐出孔が属する前記吐出孔列を挟んで互いに隣り合っている前記第１共通流路と前記第２共通流路とに通じており、
前記加圧室と前記第２共通流路との間の流路抵抗が前記加圧室と前記第１共通流路との間の流路抵抗よりも小さい
請求項４に記載の液体吐出ヘッド。
請求項１乃至請求項５のうちのいずれかに記載の液体吐出ヘッドと、
記録媒体と前記液体吐出ヘッドとを前記第２方向に相対移動させる移動部と、
前記液体吐出ヘッドを制御する制御部と、
を備えている記録装置。