JPWO2019066019A1 - 液体吐出ヘッド、およびそれを用いた記録装置 - Google Patents

Abstract

本開示の液体吐出ヘッドは、複数の吐出孔８、複数の加圧室１０、第２共通流路２０、および第１共通流路２２を有する流路部材４と、複数の加圧部５０とを含んでいる液体吐出ヘッド２であって、加圧室１０と第１共通流路２２とを繋いでいる第１流路１４の加圧室１０側における接続位置は、加圧室１０と第２共通流路２０とを繋いでいる第２流路１２の加圧室１０側における接続位置よりも、吐出孔８の近くに配置されており、第１流路１４は、加圧室１０側に配置されていて、当該加圧室１０のみに繋がっている第１個別流路１４aと、第１共通流路２２に配置されている第１接続流路１４ｂとを含んでおり、第１接続流路１４ｂは、複数の第１個別流路１４aをそれぞれ介して、複数の加圧室１０に繋がっており、１つの第１共通流路２２には、複数の第１接続流路１４ｂが繋がっている。【選択図】 図４

Description

本開示は、液体吐出ヘッド、およびそれを用いた記録装置に関する。

従来、印刷用ヘッドとして、例えば、液体を印刷用紙上に吐出することによって、各種の印刷を行なう液体吐出ヘッドが知られている。液体吐出ヘッドには、例えば、液体を吐出する吐出孔が二次元的に広がって多数配置されている。印刷用紙には、各吐出孔から吐出された液体が並んで着弾することにより、印刷が行なわれる（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２００９−１４３１６８号公報

本開示の液体吐出ヘッドは、流路部材と、複数の加圧部とを含んでいる。流路部材は、複数の吐出孔と、複数の加圧室と、１つ以上の第１共通流路と、１つ以上の第２共通流路と、第１流路と、第２流路と、を有する。複数の加圧室は、複数の吐出孔とそれぞれ繋がっている。第１共通流路は、複数の加圧室に共通して繋がっている。第２共通流路は、複数の加圧室に共通して繋がっている。第１流路は、加圧室と第１共通流路とを繋いでいる。第２流路は、加圧室と第２共通流路とを繋いでいる。複数の加圧部は、複数の加圧室をそれぞれ加圧する。第１流路は、第１共通流路と、１つの加圧室に繋がる複数の第１個別流路とを接続する第１接続流路を有する。１つの第１共通流路には、第１接続流路および複数の第１個別流路からなる組を複数有する。

また、本開示の記録装置は、前記液体吐出ヘッドと、印刷用紙を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記液体吐出ヘッドを制御する制御部を備えていることを特徴とする。

（ａ）は、本開示の一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の液体吐出ヘッドの要部であ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２（ｂ）の一部の拡大平面図である。 （ａ）は、ヘッド本体の模式的な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。 本開示の他の液体吐出ヘッドの流路の一部の平面図である。 本開示の他の液体吐出ヘッドの流路の一部の平面図である。 本開示の他の液体吐出ヘッドの拡大平面図である。 図９（ａ）は、変形例に係るプリンタ１０１の要部構成を示す側面図である。図９（ｂ）は、プリンタ１０１の上面図である。

図１（ａ）は、本開示の一形態に係る液体吐出ヘッド２を含む記録装置であるカラーインクジェットプリンタ１（以下で単にプリンタと言うことがある）の概略の側面図であり、図１（ｂ）は、概略の平面図である。プリンタ１は、印刷用紙Ｐをガイドローラ８２Ａから搬送ローラ８２Ｂへと搬送することにより、印刷用紙Ｐを液体吐出ヘッド２に対して相対的に移動させる。制御部８８は、画像や文字のデータに基づいて、液体吐出ヘッド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。

本形態では、液体吐出ヘッド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。記録装置の他の形態としては、液体吐出ヘッド２を、印刷用紙Ｐの搬送方向に交差する方向、例えば、ほぼ直交する方向に往復させるなどして移動させながら記録する動作と、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とほぼ平行となるように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。フレーム７０には図示しない２０個の孔が設けられており、２０個の液体吐出ヘッド２がそれぞれの孔の部分に搭載されていて、液体吐出ヘッド２の、液体を吐出する部位が印刷用紙Ｐに面するようになっている。液体吐出ヘッド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。５つの液体吐出ヘッド２は、１つのヘッド群７２を構成しており、プリンタ１は、４つのヘッド群７２を有している。

液体吐出ヘッド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つの液体吐出ヘッド２は、印刷用紙Ｐの搬送方向に交差する方向、例えば、ほぼ直交する方向に沿って並んでおり、他の２つの液体吐出ヘッド２は搬送方向に沿ってずれた位置で、３つの液体吐出ヘッド２の間にそれぞれ一つずつ並んでいる。液体吐出ヘッド２は、各液体吐出ヘッド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。各液体吐出ヘッド２には、図示しない液体タンクから液体、例えば、インクが供給される。１つのヘッド群７２に属する液体吐出ヘッド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、制御部８８で制御して印刷すれば、カラー画像が印刷できる。

プリンタ１に搭載されている液体吐出ヘッド２の個数は、単色で、１つの液体吐出ヘッド２で印刷可能な範囲を印刷するのなら１つでもよい。ヘッド群７２に含まれる液体吐出ヘッド２の個数や、ヘッド群７２の個数は、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の個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、同じ性能の液体吐出ヘッド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印刷してもよい。

印刷用紙Ｐは、使用前において給紙ローラ８０Ａに巻かれた状態になっており、２つのガイドローラ８２Ａの間を通った後、フレーム７０に搭載されている液体吐出ヘッド２の下側を通り、その後２つの搬送ローラ８２Ｂ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８２Ｂを回転させることで印刷用紙Ｐは、一定の速度で搬送され、液体吐出ヘッド２によって印刷される。回収ローラ８０Ｂは、搬送ローラ８２Ｂから送り出された印刷用紙Ｐを巻き取る。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。

また、印刷対象としては、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、搬送ベルト上に載せて搬送するものであってもよい。そのようにすれば、枚葉紙や裁断された布、木材、タイルなどを印刷対象とすることができる。さらに、液体吐出ヘッド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、液体吐出ヘッド２から反応容器などに向けて所定量の液体の化学薬剤や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、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、液体吐出ヘッド２の温度や液体タンクの液体の温度、液体タンクの液体が液体吐出ヘッド２に加えている圧力などが、吐出される液体の吐出特性、すなわち、吐出量や吐出速度など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。

次に、本開示の一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の要部であるヘッド本体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は、図２（ｂ）の一点鎖線の範囲のヘッド本体２ａの拡大平面図である。図４は、図３の一点鎖線の範囲のヘッド本体２ａの拡大平面図である。図５（ａ）は、ヘッド本体２ａの、模式的な部分縦断面図である。図５（ａ）では、流路の繋がっている状態を示すために、実際には、同一の縦断面に存在しない流路を、同一の縦断面に存在するかのように描いている。より詳細には、プレート４ｇから上と、プレート４ｈから上とは別の部位の縦断面である。図５（ｂ）は、ヘッド本体２ａの、他の部分の縦断面図である。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を示している。

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４においては、図を左右に分けている中央の２点鎖線の左側では、加圧室本体１０ａ、第２流路１２、個別電極４４および接続電極４６を省略して描いている。個別電極４４および接続電極４６は図の左上部分の４つの加圧室１０に対応するもののみを示している。

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（図１参照）に固定される。なお、液体吐出ヘッド２は、ヘッド本体２ａ以外に、筐体、ドライバＩＣおよび配線基板などを含んでいてもよい。

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の一つの面である加圧室面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、加圧室面４−１とは反対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２共通流路２０および複数の第１共通流路２２が、第１方向に沿って伸びるように配置されている。以下で、第２共通流路２０と第１共通流路２２とを合わせて、共通流路と言うことがある。第２共通流路２０と第１共通流路２２とは重なって配置されている。第１方向と交差する方向を第２方向とする。第２共通流路２０および第１共通流路２２は、それぞれ８本あり、第２方向に並んで配置されている。なお、第１方向は、ヘッド本体２ａの長手方向と同じ方向である。また、第１方向と反対の方向を第３方向とし、第２方向の反対の方向を第４方向とする。一部の図には、第１〜４方向を、Ｄ１〜４で示した。

第２共通流路２０および第１共通流路２２の両側に沿って、第２共通流路２０および第１共通流路２２と繋がっている加圧室１０、および加圧室１０と繋がっている吐出孔８が並んでいる。加圧室１０は、第２共通流路２０および第１共通流路２２の片側にそれぞれ２行ずつ、両側を合わせて４行の加圧室行１１Ａを構成している。また、吐出孔８は、第２共通流路２０および第１共通流路２２の片側にそれぞれ２行ずつ、両側を合わせて４行の吐出孔行９Ａを構成している。第２共通流路２０および第１共通流路２２は８本あるので、加圧室行１１Ａは全体で３２行あり、吐出孔行９Ａも全体で３２行ある。

第２共通流路２０とその両側に並んでいる４行の加圧室１０とは、第２流路１２を介して繋がっている。第１共通流路２２とその両側に並んでいる４行の加圧室１０とは、第１流路１４を介して繋がっている。

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２０に供給された液体は、第２共通流路２０に沿って並んでいる加圧室１０に流れ込む。加圧室１０に流れ込んだ液体の一部は、吐出孔８から吐出される。吐出されなかった他の一部は、第１共通流路２２に流れ込み、第１流路部材４から外部に排出される。なお、液体の供給および回収の流れは、逆にしてもよい。

第２共通流路２０は、第１共通流路２２の上に重なるように配置されている。第２共通流路２０は、第２流路１２が繋がっている範囲の外側において、第１方向および第３方向の両方の端部に配置されている開口２０ｂで第１流路部材４の外部に開口している。第１共通流路２２は、第１流路１４が繋がっている範囲の外側で、かつ第２共通流路２０の開口２０ｂよりも外側において、第１方向および第３方向の両方の端部に配置されている開口２２ｂで第１流路部材４の外部に開口している。下側に配置されている第１共通流路２２の開口２２ｂが、上側に配置されている第２共通流路２０の開口２０ｂの外側に配置されていることで、空間効率がよくなる。なお、両端部を除いた第２共通流路本体２０ａの全体が、両端部を除いた第２共通流路本体２０ａ全体よりも下側に配置されている。

第２共通流路２０の第１方向側の開口２０ａと第３方向側の開口２０ａとからは、ほぼ同量の液体が供給され、第２共通流路２０の中央に向かって流れていく。１つの第２共通流路２０および１つ第１共通流路２２に繋がっている吐出孔８からの液体の吐出量が、場所によらずほぼ一定の場合、第２共通流路２０の流れは、中央に向かうにしたがって遅くなり、ほぼ中央でゼロ（０）になる。第１共通流路２２における流れはこれと逆で、ほぼ中央でゼロであり、外側に向かうにしたがって流れは速くなる。

液体吐出ヘッド２では、様々なものを記録するので、１つの第２共通流路２０および１つの第１共通流路２２に繋がっている吐出孔８からの液体の吐出量は、様々な分布になる。第１方向側の吐出孔８からの吐出量が多い場合、流れがゼロとなる場所は、中央よりも第１方向側になる。逆に、第３方向側の吐出孔８からの吐出量が多い場合、流れがゼロとなる場所は、中央よりも第３方向側になる。このように、記録するものによって吐出の分布が変わることにより、流れがゼロとなる場所が移動する。これにより、ある瞬間に、流れがゼロとなって液体が滞留したとしても、吐出の分布が変わることにより、その場所での滞留は解消されるので、同じ場所で液体が滞留し続けることによる、顔料の沈降や、液体の固着などを起き難くできる。

第２共通流路２０に繋がっている第２流路１２の第２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２流路１２が第２共通流路２０に繋がっている位置（主に第１方向における位置）により変わる。第１共通流路２２に繋がっている第１流路１４側の部分に加わる圧力は、圧力損失の影響で、第１流路１４が第１共通流路２２に繋がっている位置（主に第１方向における位置）により変わる。１つの吐出孔８における液体の圧力をほぼゼロにすれば、上述の圧力変化は対称に変化するので、すべての吐出孔８で液体の圧力をほぼゼロにできる。

第２共通流路２０の下側の面はダンパ２８Ａになっている。ダンパ２８Ａの第２共通流路２０に面している面と反対側の面は、ダンパ室２９Ａに面している。ダンパ室２９Ａは、空気などの気体が入っており、その体積は、第２共通流路２０から加わる圧力によって変化する。ダンパ２８Ａは、ダンパ室２９Ａの体積が変わることで振動することができ、その振動が減衰することで、第２共通流路２０に生じた圧力変動を減衰させることできる。ダンパ２８Ａを設けることで、第２共通流路２０中の液体の共振等の圧力変動を小さくすることができる。

第１共通流路２２の下側の面はダンパ２８Ｂになっている。ダンパ２８Ｂの第１共通流路２２に面している面と反対側の面は、ダンパ室２９Ｂに面している。第１共通流路の場合と同様に、ダンパ２８Ｂを設けることで、第１共通流路２２中の液体の共振等の圧力変動を小さくすることができる。

１つの吐出孔行９Ａでは、吐出孔８は５０ｄｐｉ（約２５．４ｍｍ／５０）の間隔で配置されている。３２行の吐出孔行９Ａがあり、それらに含まれる吐出孔８が、第１方向に互いにずれて配置されていることにより、全体で１６００ｄｐｉの間隔で吐出孔８が配置されている。

より具体的には、図３において、吐出孔８を第１方向と直交する方向に投影すると、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１２００ｄｐｉ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、１２００ｄｐｉの解像度で印刷できる。

第２流路部材６は、第１流路部材４の加圧室面４−１に接合されており、第２共通流路２０に液体を供給する第１統合流路２４と、第１共通流路２２の液体を回収する第２統合流路２６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における、圧電アクチュエータ基板４０が接続されていない領域で接合されている。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、圧電アクチュエータ基板４０を囲むように、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、起きる共振を小さくできる。

第１統合流路２４の第３方向の端部には、第２流路部材６の上面に開口している開口２４ｂが配置されている。第１統合流路２４は途中で２つに分岐して、一方は第３方向側の第２共通流路２０の開口２０ｂに繋がっており、もう一方は第１方向側の第２共通流路２０の開口２０ｂに繋がっている。第２統合流路２６の第１方向の端部には、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。第２統合流路２６は途中で２つに分岐して、一方は第１方向側の第１共通流路２２の開口２２ｂに繋がっており、もう一方は第３方向側の第１共通流路２２の開口２２ｂに繋がっている。印刷をする場合には、外部から第１統合流路２４の開口２４ｂに液体を供給し、吐出しなかった液体は、第２統合流路２６の開口２６ｂから回収する。

また、第２流路部材６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には、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２４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２４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２４と第２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２４の流路抵抗は、第２共通流路２０の１／１００以下にしてもよい。ここで、第１統合流路２４の流路抵抗とは、より正確には第１統合流路２４のうちで、第２共通流路２０と繋がっている範囲の流路抵抗のことである。

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１共通流路２２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の流路抵抗は、第１共通流路２２の１／１００以下にしてもよい。ここで、第２統合流路２６の流路抵抗とは、より正確には第２統合流路２６のうちで、第１統合流路２４と繋がっている範囲の流路抵抗のことである。

第１統合流路２４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２共通流路２０および第１共通流路２２と繋げる構造にする。このような構造にすることで、第１統合流路２４および第２統合流路２６の断面積を大きくして、流路抵抗を小さくすることができる。また、このような構造にすることで、第１流路部材４は、外周が第２流路部材６で固定されるので剛性を高くできる。さらに、このような構造にすることで、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２４となる溝と、第２統合流路２６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２６となる溝は、下面の一部は流路部材４の上面で塞がれ、下面の他の部分は流路部材４の上面に配置されている、第２共通流路２０の開口２０ａと繋がることで、第１統合流路２６となっている。第２流路部材６の第２統合流路２６となる溝は、下面の一部は流路部材４の上面で塞がれる、下面の他の部分は流路部材４の上面に配置されている、第１共通流路２２の開口２２ａと繋がることで、第２統合流路２６となっている。

第１統合流路２４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２４および第２統合流路２６の内部や、第２共通流路２０あるいは第１共通流路２２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２流路部材６の上面は、金属製の筐体などで塞がれる。信号伝達部６０は、例えば筐体に収められた配線基板に電気的に接続される。配線基板と制御部８８とは、ケーブルなどで電気的に接続される。信号伝達部６０には変位素子５０を駆動するドライバＩＣを実装してもよい。ドライバＩＣを、金属製の筐体あるいはその筐体に熱が伝わりやすくしてある部材に接触させることで、ドライバＩＣで発生した熱を外部に放出することができる。

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によって構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、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。

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６ａがあり、信号伝達部６０は貫通孔６ａ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６０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。

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。流路部材４の加圧室面４−１側にはプレート４ａが配置されており、プレート４ａから下には、プレート４ｂ〜４ｌが順に積層されている。なお、加圧室１０の側壁となる孔が形成されているプレート４ａをキャビティプレート４ａと呼び、共通流路の側壁となる孔が形成されているプレート４ｅ、ｆ、ｉ、ｊをマニホールドプレート４ｅ、ｆ、ｉ、ｊと呼び、吐出孔８が開口しているプレート４ｌをノズルプレート４ｌと呼ぶことがある。各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、形成する孔の形成精度を高くできる。各プレートは、これらの孔が互いに連通して第２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２０に液体を供給する開口２０ａ、および第１共通流路２２から液体を回収する開口２４ａが開口している。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。

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、加圧室本体１０aと部分流路１０ｂとを含む。加圧室本体１０aは、キャビティプレート４ａに形成されており、変位素子５０に面している。加圧室本体１０aは、平面視して、第２方向に長い略楕円形状である。なお、楕円形上でなくてもよく、矩形状、円形状であってもよい。

部分流路１０ｂは、加圧室本体１０aと吐出孔８とを繋いでいる。部分流路１０ｂは、プレート４ｂ〜ｋに形成された孔が重ねられて形成されている。部分流路１０ｂの下端は、ノズルプレート４ｌで吐出孔８以外の部分を塞がれている。そのため、部分流路１０ｂは、流路部材１４の厚み方向に伸びている。

第２流路１２は、加圧室本体１０aと第２共通流路２０とを繋いでいる。第２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を平面方向に伸びる細長い貫通溝と、プレート４ｄを貫通する円形状の孔とを含んでいる。

第１流路１４は、部分流路１０ｂと、第１共通流路２２とを繋いでいる。第１流路１４は、第１共通流路２２と、１つの加圧室１０に繋がる複数の第１個別流路１４ａとを接続する第１接続流路１４ｂとを有している。換言すると、第１流路１４は、１つの加圧室１０Ａのみに繋がる第１個別流路１４ａと、他の加圧室１０Ｂのみに繋がる第１個別流路１４ａと、これら２つの第１個別流路１４ａと第１共通流路２２とを接続する第１接続流路１４ｂとを有している。図４において第１接続流路１４ｂは、２つの加圧室１０Ａ,１０Ｂにそれぞれ繋がっている２つの第１個別流路１４aが合わさって（繋がって）おり、第１共通流路２２に繋がっている。

１つの第１共通流路２２には、第１接続流路１４ｂおよび複数の第１個別流路１４ａからなる組１５を複数有している。ここでいう「組」とは、１つの第１流路１４のことである。複数の第１接続流路１４ｂが、１つの第１共通流路２２に繋がっている。１つの第１共通流路２２に繋がっている第１接続流路１４ｂの数は、１つの第１共通流路２２に繋がっている加圧室１０の数に対しての半分である。複数の第１個別流路１４aを第１接続流路１４ｂに束ねた後で第１共通流路２２に繋げることで、空間効率をよくしている。なお、第１接続流路１４ｂに繋げる第１個別流路１４aの数は３以上でもよい。

第２共通流路２０はプレート４ｅ、ｆに形成された孔が重ねられ、さらに上側をプレート４ｄで、下側をプレート４ｇで塞がれている。第１共通流路２２はプレート４ｉ、ｊに形成された孔が重ねられ、さらに上側をプレート４ｈ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１統合流路２４に供給された液体は、第２共通流路２０および第２流路１２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流路１４を通って、第１共通流路２２に入った後、第２統合流路２６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。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、好ましく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。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、ＮａＮｂＯ₃系、ＢａＴｉＯ₃系、（ＢｉＮａ）ＮｂＯ₃系、ＢｉＮａＮｂ₅Ｏ₁₅系などのセラミックス材料からなる。なお、圧電セラミック層４０ｂは、本形態では振動板として働くものであり、直接的に圧電変形はしない。振動板として、圧電性を持たないセラミックスあるいは金属板などを圧電セラミック層４０ｂの代わりに用いてもよい。

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。

各個別電極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本体１０ａ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、個別電極本体４４ａと、引出電極４４ｂとを有している。個別電極本体４４ａ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。引出電極４４ｂは、個別電極本体４４ａから引き出されている。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。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。

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表面電極（不図示）に、圧電セラミック層４０ａを貫通して形成された貫通導体を介して繋がっている。また、共通電極４２は、表面電極を介して接地され、グランド電位に保持されている。表面電極は、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の電極に挟まれた部分（活性部）が、面方向に収縮する。一方、非活性層の圧電セラミック層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。

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と、次に加えた振動とが重なり、より大きい圧力が液体に加わる。この圧力が部分流路１０ｂ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。

ここで、第２共通流路２０は、第２流路１２で加圧室本体１０ａに接続され、第１共通流路２２は、第１流路１４で接続されることにより、液体を吐出しつつ回収し、印刷を行なっている。印刷する画像が高画質である場合には、加圧室毎に吐出頻度が異なる。この際、連続した変位が必要となる加圧室は、第２共通流路２０から供給不足が生じ、吐出量が減少する場合がある。また、吐出頻度の少ない加圧室は、第１共通流路２２から回収不足が生じ、吐出量が増加する場合がある。

これに対して、本形態の液体吐出ヘッド２は、第１流路１２が、第１共通流路２２と、１つの加圧室１０に繋がる複数の第１個別流路１４ａとを接続する第１接続流路１４ｂを有し、１つの第１共通流路２２には、第１接続流路１４ｂおよび複数の第１個別流路１４ａからなる組１５を複数有する。すなわち、図４で示すように、加圧室１０Ａに繋がる第１個別流路１４ａと、加圧室１０Ｂに繋がる第１個別流路１４ａとを接続する第１接続流路１４ｂからなる組１５が、第１共通流路２２に複数接続されている。

それにより、例えば、加圧室１０Ａの吐出頻度が少ない場合であっても、吐出量が増加しにくい。

具体的には、加圧室１０Ｂから吐出が行なわれると、吐出されなかった液体は、加圧室１０Ｂに繋がる１個別流路１４ａを通って、第１接続流路１４ｂに流れ込む。そして、第１接続流路１４ｂを通って第１共通流路２２に回収される際に、液体の粘性により、加圧室１０Ａに繋がる第１個別流路１４ａの一部の液体も第１接続流路１４ｂに流れることとなる。その結果、加圧室１０Ａの液体の一部が回収されることとなり、次に加圧室１０Ａから吐出が行なわれる場合に吐出される液体の吐出量が増加しにくくなる。それにより、高画質な印刷を行なえる。

また、１つの第１共通流路２２には、第１接続流路１４ｂおよび複数の第１個別流路１４ａからなる組１５を複数有することから、各組１５から第１共通流路２２への回収ルートを複数有することができるため、液体の回収も円滑に行なえる。

ここで、第２共通流路２０は、吐出する液体を供給するため、断面積は大きい方がよい。循環する液体を流すため、第１共通流路２２の断面積も、ある程度は大きい方がよい。他方、共通流路の断面積を大きくすると、ヘッド本体２ａの短手方向の幅が大きくなり、吐出孔８が短手方向に分布する範囲も大きくなる。吐出孔８の短手方向の分布範囲が広がると、液体吐出ヘッド２の設置角度が平面方向に回転するようにずれた際の、印刷精度の低下が大きくなるので望ましくない。

ヘッド２ａの短手方向の幅をあまり大きくせずに、共通流路の断面積を大きくするには、共通流路の配置間隔を小さくすればよい。共通流路の間にある流路の配置の空間効率をよくすれば、共通流路の配置間隔を小さくできる。第１流路１４は、加圧室１０の吐出孔８付近に接続している流路なので、第１流路１４の配置の空間効率をよくすれば、共通流路の配置間隔を小さくできる。

各吐出孔８から吐出される液滴の吐出特性の差を小さくするためには、第１流路１４の流路特性の差は小さい方がよい。そのためには、第１流路１４の断面積および長さは設計上ほぼ同じにするのがよい。また、第１流路１４は、吐出に適した流路特性にするのが望ましく、その流路特性にするのに適した断面積および長さがある。単に、空間効率をよくするためだけであれば、例えば、直線で最短距離を繋ぐ流路を設けてもよいが、そのような流路では上述のような流路特性を持たせるのは困難である。

これに対して、本形態の液体吐出ヘッド２においては、第１流路１４の加圧室１０との接続位置は、第２流路１２の加圧室１０との接続位置よりも、吐出孔８に近くてもよい。

これにより、それぞれ完全に個別の流路を設けるよりも、流路の配置に必要な空間を小さくできる。

また、本形態のように、１つの第１共通流路２２の片側に２行以上の吐出孔行９Ａが配置されている場合、第１共通流路２２から遠い方の吐出孔行９Ａから繋がっている第１流路１４は、第１共通流路２２に繋げるために流路長が長くなる。第１共通流路２２に近い方の吐出孔行９Ａから繋がっている第１流路１４は、単に繋げるだけであれば、流路長を短くしてもよいが、流路特性を合わせるために、第１共通流路２２から遠い方の吐出孔行９Ａに繋がっている第１流路１４とほぼ同じ流路長にするのであれば、その長い流路を効率よく配置するには、第１接続流路１４ｂに束ねてから第１共通流路２２に繋げるのがよい。

また、本形態の液体吐出ヘッド２においては、第１接続流路１４ｂが、第１個別流路１４aよりも長くてもよい。

第１共通流路２２内の液体には、複数の加圧室１０から、吐出を行なった圧力の一部が伝わってきて、複雑な圧力振動が生じる。その圧力振動の一部は、加圧室１０に伝わっていき、その後の吐出に影響を与えるおそれがある。第１共通流路２２に伝わる前に、２つの加圧室１０からの圧力を接続流路１４ｂで合成してから伝えれば、第１共通流路２２内の圧力振動の複雑さが低減でき、その後の吐出に与える影響を小さくできる。なお、完全な円柱の流路でニュートン流体が満たされているのであれば、圧力波はそれぞれ独立したまま伝わるが、実際の流路形状および実在の液体であれば、圧力は互いに影響し合う。圧力の合成が進むように、第１接続流路１４ｂは、第１個別流路１４aよりも長くするのがよい。

ここで、１つの加圧室１０で生じた吐出時の圧力は、その加圧室１０に繋がっている第１個別流路１４aを通った後、別の加圧室１０に繋がっている第１個別流路１４aを通って別の加圧室１０に伝わる場合がある。

本形態の液体吐出ヘッド２においては、第１個別流路１４aの流路抵抗が、第１接続流路１４ｂの流路抵抗よりも大きくてもよい。

これにより、図４で示すように、加圧室１０Ａで生じた吐出時の圧力が、第１個別流路１４ａに伝わりにくくなる。その結果、同じ組１５の加圧室１０Ｂに圧力伝播しにくくなる。

図３に示すように、第１共通流路２２は、第１方向に伸びており、かつ第２方向に並んでいる。そして、第２方向に隣り合う第１共通流路２２の間の領域が第１領域Ｅ１となっている。また、第２共通流路２０は、第１方向に伸びており、かつ第２方向に並んでいる。そして、第２方向に隣り合う第２共通流路２０の間の領域が第２領域Ｅ２となっている。

また、本形態の液体吐出ヘッド２においては、平面視したときに、２つの第１共通流路２２の間の第１領域Ｅ１に配置されている吐出孔８と繋がっている第１流路１４は、第１領域Ｅ１内に納まって配置されていてもよい。

これにより、複数の第１個別流路１４aを束ねて第１接続流路１４ｂした後、第１共通流路２２に繋げることにより、空間効率をよくできる。

また、本形態の液体吐出ヘッド２においては、平面視したときに、２つの第２共通流路２０の間の第２領域Ｅ２に配置されている吐出孔８と繋がっている第１流路１４は、第２領域Ｅ２内に納まって配置されていてもよい。

これにより、複数の第１個別流路１４aを束ねて第１接続流路１４ｂした後、第１共通流路２２に繋げることにより、空間効率をよくできる。

また、本形態の液体吐出ヘッド２においては、第１共通流路２２および第１流路１４は、第２共通流路２０よりも、吐出孔８が開口している吐出孔面４−２の近くに配置してもよい。

これにより、複数の第１個別流路１４aを束ねて第１接続流路１４ｂとした後、第１共通流路２２に繋げることで、空間効率をよくでき、第１共通流路２２および第１流路１４を、第２共通流路２０よりも、吐出孔面４−２の近くに配置することができる。それにより、第１流路１４は、第２共通流路２０よりも吐出孔面４−２の近くに配置することができ、第１流路１４を部分流路１０ｂの吐出孔８の近くに繋げることができる。その結果、吐出孔８付近の液体が滞留しにくくなる。

第１個別流路１４aは、第１部位１４ａａと、第２部位１４ａｂとを含んでいる。第１部位１４ａａは、加圧室１０に直接繋がっている。第２部位１４ａｂは、第１部位１４ａａと第１接続流路１４ｂとを繋いでいる。第１部位１４ａは、１つのプレート４ｋに配置されている孔あるいは溝を他のプレート４ｊ、４ｌの平面部分で塞いで構成されている。第２部位１４ａｂは、第１部位１４ａａを構成している孔あるいは溝が配置されているプレート４ｋとは別のプレート４ｊに配置されている孔あるいは溝を他のプレート４ｉ、４ｋの平面部分で塞いで構成されている。

また、本形態の液体吐出ヘッド２においては、第１部位１４ａａの単位長さ当たりの流路抵抗は、第２部位１４ａｂの単位長さ当たりの流路抵抗よりも大きくてもよい。これにより加圧室１０からの圧力が第１流路１４に伝わりにくくなるとともに、加圧室１０内の圧力振動が複雑になりにくい。

本液体吐出ヘッド２では、第１部位１４ａａが加圧室１０に直接接続しているため、圧力波の反射は、主にその接続部分で起こる。そのため、加圧室１０内の圧力振動が比較的に単純になり、その圧力振動に対応させて、次の吐出を行うことが比較的に容易になる。流路抵抗が高い部分が第１個別流路１４ａの途中にあると、加圧室１０と第１個別流路１４ａとの接続部分および流路抵抗が高い部分の２か所で大きな圧力波の反射が起こり、加圧室１０内の圧力振動が複雑になり易く、その圧力振動を考慮して次の吐出を行うことが難しくなり、圧力振動により吐出特性が変動し易くなってしまう。

また、本形態の液体吐出ヘッド２においては、第２部位１４ａｂとなる、孔あるいは溝が配置されているプレート４の厚さは、第１部位１４ａａとなる、孔あるいは溝が配置されているプレート４の厚さよりも厚くてもよい。具体的には、プレート４ｊは、プレート４ｋよりも厚い。

このような構成により、第１部位１４ａａで流路抵抗など、必要な流路特性を満たすようにし、第１部位１４ａａよりも断面積が大きく、第１個別流路１４aに占める流路特性の影響が小さい第２部位１４ａｂで繋ぐ必要がある地点同士を繋ぐことで、第１個別流路１４aに必要な流路特性を与えつつ、繋ぐ必要がある地点同士を繋ぐことができるようになる。

プレート４ｊを第１共通流路２２となる、孔あるいは溝が配置されたプレートにすれば、必要なプレートの枚数を少なくできる。また、プレート４ｋを、プレート４ｊよりも薄くすることで、加圧室１０のＡＬを短くでき、液体吐出ヘッド２を短い周期で駆動できるようになる。

図６および図７は、本開示の他の形態の液体吐出ヘッドの流路部材の一部の平面図である。第１流路以外の構成は、図２〜５に示した液体吐出ヘッド２と同様であるため説明を省略する。第１共通流路２２および加圧室１０等については、図に同じ符号を付けて説明を省略する。

図６の第１流路１１４は、１つの加圧室１０のみ繋がっている第１個別流路１１４ａと、第１接続流路１１４ｂとを含んでいる。１つの第１接続流路１１４ｂには、２つの第１個別流路１１４ａが繋がっている。

また、本形態の液体吐出ヘッド２では、２つの第１個別流路１１４ａと第１接続流路１１４ｂとが接続している接続箇所において、第１個別流路１１４ａ同士が成す角度は、第１個別流路１１４ａと第１接続流路１１４ｂとが成す角度よりも大きくなっている。具体的には、第１個別流路１１４ａ同士が成す角度は、約８０度である。図５に示すように、第１個別流路１１４ａと第１接続流路１１４ｂとが成す角度は、第１接続流路１１４ｂが、第１個別流路１１４ａに対して、上昇するように繋がっているので、実施的に９０度である。したがって、それらの角度の大小関係は上述した通りになっている。

このような角度の大小関係にすることで、１つの第１個別流路１１４ａから伝わってくる圧力が、別の第１個別流路１１４ａよりも、第１接続流路１１４ｂに伝わり易くなるので、第１流路１１４を介して繋がっている加圧室１０同士の間に生じる圧力伝搬を小さくできる。

なお、本形態では、２つの第１個別流路１１４ａの両方において、上述の条件を満たしているが、１つの第１個別流路１１４ａだけが満たしていてもよい。第１接続流路１１４ｂに繋がるすべての個別流路１１４ａが満たしていれば、すべての個別流路１１４ａに関して、上述の効果を奏することができる。

図７の第１流路２１４は、第１個別流路２１４ａと、第１接続流路２１４ｂとを含んでいる。１つの第１接続流路２１４ｂには、２つの第１個別流路２１４ａが繋がっている。

また、本形態の液体吐出ヘッド２では、２つの第１個別流路２１４ａと第１接続流路２１４ｂとが接続している接続箇所において、第１個別流路２１４ａ同士が成す角度は、第１個別流路２１４ａと第１接続流路２１４ｂとが成す角度よりも大きくなっている。具体的には、第１個別流路２１４ａ同士が成す角度は、約８０度である。第１個別流路２１４ａと第１接続流路２１４ｂとが成す角度は、図５に示すように、第１接続流路２１４ｂが、個別流路２１４ａに対して、上昇するように繋がっているので、実施的に９０度である。したがって、それらの角度の大小関係は上述した通りになっている。

このような角度の大小関係にすることで、１つの第１個別流路２１４ａから伝わってくる圧力が、別の第１個別流路２１４ａに伝わるよりも、第１接続流路２１４ｂに伝わり易くなるので、第１流路２１４介して繋がっている加圧室１０同士の間に生じる圧力伝搬を小さくできる。

図８は、本開示の他の形態を示し、図４に対応する平面図である。なお、第２流路３１２の構成が図４に示した形態と異なっている。

加圧室１０は、加圧室１０Ａ〜１０Ｃを含んでいる。加圧室１０Ａ〜１０Ｃは、互いに基本構成は同じため、加圧室１０Ａと第２流路３１２との関係のみ説明する。

第２流路３１２は、第２個別流路３１２ａと第２接続流路３１２ｂとを含む。第２個別流路３１２ａは、加圧室１０Ａから第４方向に伸びている。第２個別流路３１２ａは、第１部位３１２ａａと第２部位３１２ａｂとを含んでいる。第１部位３１２ａａは、加圧室１０Ａの下方から第４方向に伸びている。平面視して、第１部位３１２ａａは、加圧室１０Ａから下方に向けて流れる孔よりも細い。第２部位３１２ａｂは、第１部位３１２ａａに接続されている。平面視して、第２部位３１２ａｂの幅は、第１部位３１２ａａの幅よりも広い。

第１部位３１２ａａと第２部位３１２ａｂとは、同じプレート４（図５参照）に形成されている。換言すると、同じプレート４に幅の狭い溝と、幅の広い溝が形成されており、幅の狭い溝が第１部位３１２ａａを構成し、幅の広い溝が第２部位３１２ａｂを形成している。このように、第１部位３１２ａａと第２部位３１２ａｂとを同じプレート４に形成することにより、第１流路部材４の厚みが厚くなりにくい。

第２接続流路３１２ｂは、第２部位３１２ａｂの下方に位置しており、平面視して、第２部位３１２ａｂの第４方向における中央部に位置している。第２接続流路３１２ｂは、孔により形成されており、第２部位３１２ａｂと第２共通流路２０とを接続している。第２接続流路は、加圧室１０Ａの第２個別流路３１２ａの第２部位３１２ａｂと、加圧室１０Ｂの第２個別流路３１２ａの第２部位３１２ａｂとを接続しており、組３１５を形成している。

本形態では、第２流路３１２は、第２共通流路２０と、１つの加圧室１０に繋がる複数の第２個別流路３１２ａとを接続する第２接続流路３１２ｂを有し、１つの第２共通流路２０には、第２接続流路３１２ｂおよび複数の第２個別流路３１２ａからなる組３１５を複数有している。

これにより、上述したように、加圧室１０毎に吐出頻度が異なった場合においても、例えば、加圧室１０Ａの吐出頻度が多い場合においても、加圧室１０Ｂの吐出頻度が少なければ、加圧室１０Ａの吐出の際に以下のことが生じる。

加圧室１０Ａから吐出が行なわれると、吐出に伴って不足した分の液体は、第２共通流路２０から第２接続流路３１２ｂを通って、加圧室１０Ｂに繋がる第２個別流路３１２ａに流れ込む。この際に、第２接続流路３１２ｂから第２個別流路３１２ａに供給される液体が少なかった場合においても、液体の粘性により、加圧室１０Ａに繋がる第１個別流路１４ａの一部の液体が第２接続流路３１２ｂに流れることとなる。その結果、加圧室１０Ａに十分な量の液体が供給されることとなる。そのため、次に加圧室１０Ａから吐出が行なわれる場合に吐出される液体の吐出量が不足しにくくなる。それにより、高画質な印刷を行なえる。

また、本形態の液体吐出ヘッド２においては、加圧室１０Ａに繋がる第１個別流路１４ａと、加圧室１０Ｂに繋がる第１個別流路１４ａとは、第１接続流路１４ｂにより接続されている。加圧室１０Ａに繋がる第２個別流路３１２ａと、加圧室１０Ｃに繋がる第２個別流路３１２ａとは、第２接続流路３１２ｂにより接続されている。そして、加圧室１０Ａに繋がる第２個別流路３１２ａと、加圧室１０Ｂに繋がる第２個別流路３１２ａとは、第２接続流路３１２ｂにより接続されていなくてもよい。

それにより、他の加圧室１０の吐出頻度により、自身に繋がる第２個別流路３１２ａの液体を、他の加圧室１０に繋がる第２個別流路３１２ａへ供給または回収が集中しにくくなる。

すなわち、加圧室１０に生じた供給不足あるいは回収不足に対して、２本の第１個別流路１４ａおよび２本の第２個別流路３１２ａで対応するよりも、多くの第１個別流路１４ａおよび第２個別流路３１２ａで、供給あるいは回収することが可能となる。それにより、加圧室１０に生じた供給不足あるいは回収不足に必要な液体を十分に確保することができる。

なお、第１部位３１２ａａと第２部位３１２ａｂとを同じプレート４により形成する例を示したが、第１部位３１２ａａと第２部位３１２ａｂとを異なるプレート４に形成してもよい。

図９（ａ）は、変形例に係るプリンタ１０１の要部構成を示す側面図である。図９（ｂ）は、プリンタ１０１の上面図である。以下では、基本的に、実施形態に係るプリンタ１との相違部分についてのみ説明する。特に言及がない事項については、プリンタ１と同様とされてよい。図１（ａ）及び図１（ｂ）では、紙面右側から紙面左側へ印刷用紙Ｐが移動するようにプリンタ１を図示した。図９（ａ）及び図９（ｂ）では、図１（ａ）及び図１（ｂ）とは逆に、紙面左側から紙面右側へ印刷用紙Ｐが移動するようにプリンタ１を図示している。

実施形態において、ヘッド２によって、コーティング剤が印刷されてよいことを述べた。コーティング剤は、本変形例のように、ヘッド２で印刷する以外に、制御部７６が制御する塗布機８２で一様に塗布してもよい。搬送ローラ７４ａから送り出された印刷用紙Ｐは、移動部２７４の２つの搬送ローラ７４ｃの間を通った後、塗布機８２の下を通る。この際、塗布機８２は、印刷用紙Ｐに、コーティング剤を塗布する。その後、印刷用紙Ｐは、ヘッド２の下へ搬送される。

変形例に係るプリンタ１０１は、ヘッド２を収納するヘッド室８５を有している。ヘッド室８５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８５は、必要に応じて、制御部７６等によって、温度、湿度、および気圧等の制御因子（少なくとも１つ）が制御される。ヘッド室８５では、その外部と比較して、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２が搭載されるヘッド搭載フレーム２７０は、概略、実施形態のヘッド搭載フレーム７０をヘッド群７２毎に分割したものであり、ヘッド室８５に収容されている。ヘッド室８５には、５個のガイドローラ７４ｅが配置されており、印刷用紙Ｐは、ガイドローラ７４ｅの上を搬送される。５個のガイドローラ７４ｅは、側面から見て、ヘッド搭載フレーム２７０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７４ｅ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７４ｅ間の印刷用紙Ｐが平面状になるように張られる。２つのガイドローラ７４ｅの間には、１つのヘッド搭載フレーム２７０が配置されている。各ヘッド搭載フレーム２７０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。

変形例に係るプリンタ１０１は、乾燥機７８を有している。ヘッド室８５から外に出た印刷用紙Ｐは、２つの搬送ローラ７４ｆの間を通り、乾燥機７８の中を通る。乾燥機７８で印刷用紙Ｐを乾燥することにより、搬送ローラ７４ｂ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できる。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、各ヘッド搭載フレーム２７０の間に配置してもよい。

なお、塗布機８２、ヘッド室８５及び乾燥機７８の少なくとも一つは、実施形態のヘッド搭載フレーム７０と組み合わされても構わない。

プリンタ１又は２０１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、ワイピングや、キャッピングして洗浄を行なう。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、例えば吐出面２ａ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、例えば吐出面２ａ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、吐出面２ａとキャップとで、ほぼ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、ノズル３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又は２０１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できる。洗浄を終えた吐出面２ａを、さらにワイピングしてもよい。ワイピングや、キャッピングしての洗浄は、プリンタ１又は２０１に取り付けられているワイパーや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７６によって自動で行なってもよい。

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
４ａ〜ｌ・・・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
８・・・吐出孔
９Ａ・・・吐出孔行
１０・・・加圧室
１０ａ・・・加圧室本体
１０ｂ・・・部分流路
１１Ａ・・・加圧室行
１２、３１２・・・第２流路
３１２a・・・第２個別流路
３１２ａａ・・・（第２個別流路の）第１部位
３１２ａｂ・・・（第２個別流路の）第２部位
３１２ｂ・・・第２接続流路
１４、１１４、２１４・・・第１流路
１４ａ、１１４ａ、２１４ａ・・・第１個別流路
１４aａ、１１４aａ、２１４aａ・・・（第１個別流路の）第１部位
１４aｂ、１１４aｂ、２１４aｂ・・・（第1個別流路の）第２部位
１４ｂ、１１４ｂ、２１４ｂ・・・接続流路
２０・・・第２共通流路
２０ａ・・・第２共通流路本体
２０ｂ・・・（第２共通流路の）開口
２２・・・第１共通流路
２２ａ・・・第１共通流路本体
２２ｂ・・・（第１共通流路の）開口
２４・・・第１統合流路
２４ａ・・・第１統合流路本体
２４ｂ・・・（第１統合流路の）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、Ｂ・・・ダンパ
２９Ａ、Ｂ・・・ダンパ室
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）
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
Ｄ１・・・第１方向
Ｄ２・・・第２方向
Ｄ３・・・第３方向
Ｄ４・・・第４方向
Ｐ・・・印刷用紙

Claims (17)

1. 複数の吐出孔、
   前記複数の吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の加圧室、
   前記複数の加圧室と共通して繋がっている１つ以上の第１共通流路、
   前記複数の加圧室と共通して繋がっている１つ以上の第２共通流路、
   前記加圧室と前記第１共通流路とを繋いでいる第１流路、
   前記加圧室と前記第２共通流路とを繋いでいる第２流路、を有する流路部材と、
   前記複数の加圧室をそれぞれ加圧する複数の加圧部と
   を含んでいる液体吐出ヘッドであって、
   前記第１流路は、
   前記第１共通流路と、１つの前記加圧室に繋がる複数の第１個別流路とを接続する第１接続流路を有し、
   １つの前記第１共通流路には、前記第１接続流路および前記複数の第１個別流路からなる組を複数有する、液体吐出ヘッド。
2. 前記第１流路の前記加圧室との接続位置は、前記第２流路の前記加圧室との接続位置よりも、前記吐出孔に近い、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記第１接続流路が、前記第１個別流路よりも長い、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記第１個別流路の流路抵抗が、前記第１接続流路の流路抵抗よりも大きい、請求項１から３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
5. 複数の前記第１個別流路と前記第１接続流路とが接続している接続箇所において、少なくとも１つの前記第１個別流路と他の前記第１個別流路とが成す角度は、当該第１個別流路と前記第１接続流路とが成す角度よりも大きい、請求項１から４のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
6. 複数の前記第１個別流路と前記第１接続流路とが接続している接続箇所において、当該接続箇所で接続しているすべての前記第１個別流路について、当該第１個別流路と他の前記第１個別流路とが成す角度は、当該第１個別流路と前記第１接続流路とが成す角度よりも大きい、請求項５に記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記第１共通流路は、複数存在しており、
   前記第１共通流路は、第１方向に伸びており、かつ前記第１方向と交差する方向である第２方向に並んでおり、
   平面視したときに、２つの前記第１共通流路の間の第１領域に配置されている前記吐出孔と繋がっている前記第１流路は、前記第１領域内に納まって配置されている、請求項１から６のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
8. 前記第１共通流路および前記第１流路は、前記第２共通流路よりも、前記吐出孔が開口している吐出孔面の近くに配置されている、請求項７に記載の液体吐出ヘッド。
9. 前記２共通流路は、複数存在しており、
   前記第２共通流路は、前記第１方向に伸びており、かつ前記第２方向に並んでおり、
   平面視してときに、前記第１共通流路と前記第２共通流路とが重なって配置されている、請求項７または８に記載の液体吐出ヘッド。
10. 平面視したときに、２つの前記第２共通流路の間の第２領域に配置されている前記吐出孔と繋がっている前記第１流路は、前記第２領域内に納まって配置されている、請求項９に記載の液体吐出ヘッド。
11. 前記流路部材の少なくとも一部は、孔および溝の少なくとも一方が配置されている、複数のプレートを積層して構成されており、
    前記第１個別流路は、複数のプレートに配置されている、孔あるいは溝が繋がって構成されており、
    前記第１個別流路は、
    前記加圧室に直接繋がっていて、１つの前記プレートに配置されている第１部位と、
    前記第１部位が配置されている前記プレートとは異なる他の前記プレートに配置されていて、前記第１部位と前記接続流路とを繋いでいる第２部位を有しており、
    前記第１部位の単位長さ当たりの流路抵抗は、前記第２部位の単位長さ当たりの流路抵抗よりも大きい、請求項１から１０のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
12. 前記第２部位となる、孔あるいは溝が配置されている前記プレートの厚さは、前記第１部位となる、孔あるいは溝が配置されている前記プレートの厚さよりも厚い、請求項１１に記載の液体吐出ヘッド。
13. 前記第２流路は、
    前記第２共通流路と、１つの前記加圧室に繋がる複数の第２個別流路とを接続する第２接続流路を有し、
    １つの前記第２共通流路には、前記第２接続流路および前記複数の第２個別流路からなる組を複数有する、請求項１から１２のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
14. 第１加圧室、第２加圧室、および第３加圧室をさらに備え、
    前記第１加圧室および前記第２加圧室は、前記第１接続流路にて接続されており、
    前記第１加圧室および前記第３加圧室は、前記第２接続流路にて接続されており、
    前記第１加圧室および前記第２加圧室は、前記第２接続流路にて接続されていない、請求項１３に記載の液体吐出ヘッド。
15. 請求項１から１４のいずれかに記載の液体吐出ヘッドと、印刷用紙を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記液体吐出ヘッドを制御する制御部を備えていることを特徴とする記録装置。
16. 請求項１から１４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドと、
    印刷用紙にコーティング剤を塗布する塗布機と、
    を有している記録装置。
17. 請求項１から１４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドと、
    印刷用紙を乾燥させる乾燥機と、
    を有している記録装置。

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