WO2015022833A1 - 液体吐出ヘッド及びインクジェット記録装置 - Google Patents

液体吐出ヘッド及びインクジェット記録装置 Download PDF

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信二 瀬戸
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富士フイルム株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a liquid discharge head and an ink jet recording apparatus, and more particularly to a liquid discharge head that circulates liquid and supplies the pressure chamber to a pressure chamber.
  • Liquid discharge heads used in ink jet recording devices contain a lot of ink in which the solvent in the ink tends to volatilize (for example, ink using water as a solvent) and insoluble components and polymer compounds dispersed in the ink. If the ink used (for example, ink using pigments or resin fine particle dispersion) is used, the solvent in the ink volatilizes from the nozzle not only during printing standby but also during printing, and bubbles and liquid thickeners are formed near the nozzle. The phenomenon of existence occurs.
  • the sub-communication path that communicates between the first and second liquid storage portions is configured to bypass the liquid ejecting discharge port of the head in the head.
  • the liquid has a liquid stirring effect by passing through the sub-communication path in the head.
  • the print head has a single fluid inlet manifold and a single fluid outlet manifold, and these fluid manifolds are connected by a bypass having a bypass valve. It is described.
  • the pressure chamber is connected to an individual supply channel for supplying liquid to the pressure chamber and an individual recovery channel for recovering liquid from the pressure chamber.
  • the cited document 1 and the cited document 2 have a configuration in which the connection between the bypass channel and the recovery channel is located on the downstream side of the individual recovery channel connected to the pressure chamber.
  • Cited Document 1 and Cited Document 2 bubbles and liquid thickeners that remain between the connection port of the bypass channel and the individual recovery channel connected to the pressure chamber flow back to the individual recovery channel. There is a problem that it cannot be prevented.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to prevent bubbles and liquid thickeners existing in the vicinity of the nozzle from flowing backward, thereby preventing adverse effects on the droplet discharge state.
  • An object of the present invention is to provide a liquid discharge head that can be used.
  • the present invention is connected to a plurality of pressure chambers provided with nozzles for discharging liquid, to the pressure chambers, to supply liquid to the pressure chambers, and to the pressure chambers.
  • An individual recovery passage for recovering liquid from the pressure chamber and a plurality of individual supply passages; a supply passage branch for supplying liquid to the plurality of individual supply passages; and a plurality of individual recovery passages.
  • a recovery channel tributary for recovering liquid from a plurality of individual recovery channels, a supply channel main stream connected to the plurality of supply channel tributaries to supply liquid to the plurality of supply channel tributaries, and a plurality of the recovery streams
  • a recovery channel main stream that is connected to the road tributary and collects liquid from a plurality of recovery channel tributaries; a liquid supply port that supplies liquid to the supply channel main stream; and a liquid recovery port that recovers liquid from the recovery channel main stream , Recovery channel tributary and supply channel tributary, or recovery channel tributary and supply channel 1 or 2 or more bypass flow paths that connect the flow, and one of the 1 or 2 or more bypass flow paths has a recovery flow path tributary that is not connected to the recovery flow path main flow
  • a liquid discharge head that is connected to the other end side of the individual recovery flow path that is connected first on the other end side of the recovery flow path tributary.
  • one or two or more bypass channels that connect a recovery channel tributary to a supply channel tributary or a supply channel main flow are provided, and at least one bypass channel is a recovery channel tributary.
  • the supply channel tributary is connected to the other end side that is not connected to the recovery flow channel main stream and is connected to the other end side of the recovery flow channel tributary earlier than the individual recovery flow channel that is connected first.
  • a liquid flow can be created from the supply flow path main flow to the bypass flow path, and from the bypass flow path to the recovery flow path tributary, so that bubbles and liquid thickener existing near the nozzle flow backward from the recovery flow path tributary. Intrusion into the pressure chamber.
  • first connected here includes a state in which the line is connected first in a straight line distance, and means a state in which the line is connected first in the distance of the flow path.
  • bypass channels are connected to one recovery channel tributary of the recovery channel tributaries. Thereby, the difference of the differential pressure
  • At least one of the two or more bypass channels is in the recovery channel tributary before the individual recovery channel connected first on the other end side of the recovery channel tributary. It is preferable to provide a bypass flow path to be connected. In the recovery channel tributary, in addition to the bypass channel connected earlier than the earliest individual recovery channel, the connected individual recovery channel connected first from the recovery channel main stream. In addition, by providing a bypass flow path connected in front, it is possible to further prevent bubbles and liquid thickener existing in the vicinity of the nozzle from flowing backward from the recovery flow path tributary and entering the pressure chamber.
  • one bypass channel of the bypass channels is the other end side where the supply channel branch is not connected to the supply channel main stream, and the other end side of the supply channel branch It is preferable that the connection is made earlier than the earliest connected individual supply channel. Also in the supply flow path tributary, by connecting one bypass flow path before the first individual supply flow path connected on the other end side of the supply flow path tributary, the liquid in the individual supply flow path is more It is possible to circulate preferably.
  • bypass channels are connected to one of the supply channel branches. Thereby, the difference of the differential pressure
  • At least one bypass channel among the two or more bypass channels is a supply channel tributary than an individual supply channel connected first on the other end side of the supply channel tributary. Also, it is preferable to connect the front side. In the supply channel tributary, in addition to the bypass channel connected earlier than the individual supply channel connected first on the other end side of the supply channel tributary, the most on the other end side of the supply channel tributary. By providing a bypass channel connected before the individual supply channel connected earlier, bubbles and liquid thickener existing in the vicinity of the nozzle flow backward from the recovery channel tributary and enter the pressure chamber. Can be prevented more.
  • the liquid circulation means is connected to a liquid supply port and the liquid recovery port, is R B shown below, it is preferable to satisfy the following equation.
  • R b, k resistance value of the kth bypass flow path
  • R f resistance value from the individual supply flow path to the nozzle inlet
  • R r resistance value from the individual recovery flow path to the nozzle inlet
  • R rb The resistance value of the recovery flow path tributary between the pressure chambers
  • R fb the resistance value of the supply flow path tributary between the pressure chambers
  • Q n the discharge amount
  • P i the pressure on the liquid supply port side
  • P o the liquid recovery Pressure on the mouth side
  • ⁇ P differential pressure
  • f drive frequency
  • n number of pressure chambers connected to one supply channel branch and one recovery channel branch
  • m one supply channel branch and one The number of bypass channels connected to the recovery channel tributaries
  • the R B is a liquid discharge head so as to satisfy the above equation is designed, can be those up bubbles and the liquid viscosity present in the vicinity of the nozzle is prevented preferably from flowing back .
  • the resistance value Rb, k of the bypass channel is configured to be gradually decreased toward the side closer to the liquid recovery port.
  • R B is preferably 10 times or more of the combined resistance value of the resistance value of one of the supply channel branch of the supply channel branch.
  • the R B by at least 10 times the combined resistance of the resistance value of one of the supply channel branch can things up bubbles and the liquid viscosity to prevent more preferably from flowing back.
  • the upper limit is preferably set to be lower than or equal to 100 times the combined resistance value of the resistance value of one of the supply channel branch of R B, more preferably 50 times or less.
  • the liquid discharge head according to this embodiment is preferably provided in an ink jet recording apparatus.
  • Plane perspective view showing an example of the nozzle surface of the liquid discharge head Longitudinal sectional view showing an example of the schematic structure inside the liquid discharge head 3-3 sectional view of FIG. 4-4 sectional view of FIG.
  • Explanatory drawing which showed a part of liquid discharge head (state which is discharging) concerning this embodiment Explanatory drawing which showed a part of liquid discharge head (state which is discharging) concerning this embodiment.
  • FIG. 1 is a plan perspective view of a nozzle surface of an embodiment of a liquid discharge head according to the present invention.
  • the liquid discharge head 10 of the present embodiment is a matrix head in which nozzles 12 are arranged in a two-dimensional matrix.
  • Nozzle 12 has one row of nozzles 12 arranged along a straight line inclined at a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of the head as a unit, and many rows of nozzles 12 are arranged in parallel at a constant pitch along the longitudinal direction of the head. Arranged.
  • the substantial interval between the nozzles 12 projected in the longitudinal direction of the head can be reduced, and the density of the nozzles 12 can be increased.
  • the liquid discharge head 10 is a circulation type liquid discharge head 10 that circulates and supplies liquid to the pressure chambers 14 of the nozzles 12. (Not shown) and a recovery channel (not shown) for recovering the liquid from the pressure chamber 14.
  • the supply channel and the recovery channel will be described in detail later.
  • the liquid discharge head 10 includes a liquid supply port 28 for supplying a liquid to the supply channel and a liquid recovery port 38 for recovering the liquid from the recovery channel (see FIG. 5).
  • the nozzle arrangement of the inkjet head applicable to the present invention is not limited to the matrix arrangement shown in FIG.
  • a mode in which a single nozzle row in which a plurality of nozzles 12 are arranged along the longitudinal direction of the liquid ejection head 10 or a mode in which a plurality of nozzles are arranged in two rows in the same direction can be applied.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an example of a schematic structure inside the liquid ejection head 10.
  • 3 and 4 are a 3-3 sectional view and a 4-4 sectional view of FIG. 2, respectively.
  • the liquid discharge head 10 mainly includes a nozzle plate 40, a pressure chamber plate 42, a vibration plate 44, and a pressure chamber upper plate 46.
  • the nozzle plate 40 is composed of a rectangular substrate having a predetermined thickness and is arranged in the lowermost layer.
  • the nozzle 12 is formed on the nozzle plate 40.
  • the pressure chamber plate 42 is composed of a rectangular substrate having a predetermined thickness, and is disposed on the nozzle plate 40.
  • a pressure chamber 14 is formed corresponding to each nozzle 12 formed in the nozzle plate 40, and an individual supply channel 26 and an individual recovery channel 36 communicating with each pressure chamber 14 are formed. It is formed.
  • the pressure chamber plate 42 includes a supply channel branch 24 that communicates with each individual supply channel 26, a supply channel main stream (not shown) that communicates with the supply channel branch 24, and each A recovery channel tributary 34 that communicates with the individual recovery channel 36 and a recovery channel main stream (not shown) that communicates with the recovery channel tributary 34 are formed.
  • the pressure chamber 14 is formed in a rectangular cross section, and the nozzle 12 is disposed in the center thereof.
  • the shape of the pressure chamber 14 is not limited to this, For example, it can also form in cross-sectional circle shape.
  • the arrangement of the nozzles 12 is not necessarily centered.
  • the nozzles 12 may be arranged at corners or the like.
  • the pressure chamber 14 is formed so as to penetrate the pressure chamber plate 42, and the nozzle plate 40 is attached to the pressure chamber plate 42, whereby the opened lower surface portion is covered with the nozzle plate 40. Further, by attaching the diaphragm 44 to the pressure chamber plate 42, the opened upper surface portion is covered with the diaphragm 44.
  • the supply channel tributary 24 is arranged along the arrangement of the pressure chambers 14 arranged at a constant pitch (an arrangement for each unit).
  • the supply flow channel branch 24 is formed as a groove having a certain depth and certain width on the upper surface of the pressure chamber plate 42, and the diaphragm 44 is attached to the pressure chamber plate 42, so that the diaphragm 44 The upper surface part opened by is covered.
  • the recovery channel tributaries 34 are also arranged along the arrangement of the pressure chambers 14 (an arrangement for each unit) arranged at a constant pitch.
  • the recovery flow path tributary 34 is formed as a groove having a constant depth and a constant width on the lower surface of the pressure chamber plate 42, and the nozzle plate 40 is attached to the pressure chamber plate 42, thereby opening the lower surface thereof. A portion is covered by the nozzle plate 40.
  • the supply channel tributary 24 and the recovery channel tributary 34 are formed in the same shape and are arranged symmetrically with the pressure chamber 14 in between.
  • the individual supply channel 26 is formed to extend horizontally from the pressure chamber 14 toward the supply channel branch 24, and communicates the pressure chamber 14 and the supply channel branch 24.
  • the individual supply channel 26 is formed as a groove having a predetermined width on the upper surface of the pressure chamber plate 42.
  • the diaphragm 44 is attached to the pressure chamber plate 42 of the individual supply flow path 26 formed in this way, so that the opened upper surface portion is covered with the diaphragm 44.
  • the individual recovery flow path 36 is formed to extend horizontally from the pressure chamber 14 toward the recovery flow path tributary 34, and communicates the pressure chamber 14 and the recovery flow path tributary 34.
  • the individual recovery channel 36 is also formed as a groove having a predetermined width on the lower surface of the pressure chamber plate 42.
  • the nozzle plate 40 is attached to the pressure chamber plate 42 of the individual recovery flow path 36 formed in this way, so that the opened lower surface portion is covered with the nozzle plate 40.
  • the diaphragm 44 is formed in a rectangular thin plate shape having a predetermined thickness, and is disposed on the upper surface of the pressure chamber plate 42. As described above, the pressure chamber 14 is closed at the ceiling portion by arranging the diaphragm 44. That is, the diaphragm 44 constitutes the ceiling surface of the pressure chamber 14.
  • a piezoelectric element 48 is disposed on the vibration plate 44 corresponding to the position of each pressure chamber 14.
  • Each pressure chamber 14 is driven by the piezoelectric element 48 to displace the ceiling surface and expand or contract the volume. Then, the liquid in the pressure chamber 14 is discharged as a droplet from the nozzle 12.
  • the pressure chamber upper plate 46 is formed in a rectangular plate shape having a predetermined thickness, and is disposed on the vibration plate 44.
  • a rectangular space 50 is formed in the pressure chamber upper plate 46 corresponding to the piezoelectric element 48 provided on the vibration plate 44.
  • Each piezoelectric element 48 provided on the vibration plate 44 is accommodated in a space 50 formed in the pressure chamber upper plate 46 when the pressure chamber upper plate 46 is attached to the vibration plate 44. Thereby, the piezoelectric element 48 is attached to be displaceable.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a liquid supply system (liquid circulation means) to be supplied to the liquid discharge head.
  • the main tank 100 is connected to the buffer tank 104 via the main tank connection pipe 102.
  • the main tank connection pipe 102 is provided with a main pump 106 and a main valve 108.
  • the main pump 106 operates in response to a command from a control device (not shown), and sends the liquid stored in the main tank 100 to the buffer tank 104.
  • the main valve 108 operates according to a command from the control device, and opens and closes the main tank connection pipe 102.
  • the inside of the buffer tank 104 is open to the atmosphere through an open air hole 104A formed on the top surface.
  • a predetermined amount of liquid is stored in the buffer tank 104 by the liquid supplied from the main tank 100.
  • the buffer tank 104 is communicated with the supply tank 112 via the first supply channel 110, and the supply tank 112 is communicated with the liquid supply port 28 of the liquid ejection head 10 via the second supply channel 114. Yes.
  • the buffer tank 104 is communicated with the recovery tank 120 via the first recovery flow path 118, and the recovery tank 120 is connected to the liquid recovery port 38 of the liquid ejection head 10 via the second recovery flow path 122. It is communicated.
  • the first supply flow path 110 is provided with a supply pump 126 and a filter 128.
  • the supply pump 126 operates in response to a command from the control device, and sends liquid from the buffer tank 104 to the supply tank 112.
  • the filter 128 is provided between the supply pump 126 and the buffer tank 104 and removes impurities from the liquid supplied to the supply tank 112.
  • a supply valve 130 is provided in the second supply channel 114.
  • the supply valve 130 operates in response to a command from the control device, and opens and closes the second supply flow path 114.
  • a recovery pump 132 is provided in the first recovery flow path 118.
  • the recovery pump 132 operates in response to a command from the control device, and sends liquid from the recovery tank 120 to the buffer tank 104.
  • a recovery valve 134 is provided in the second recovery flow path 122.
  • the recovery valve 134 operates in response to a command from the control device, and opens and closes the second recovery flow path 122.
  • the supply tank 112 is partitioned into a supply liquid chamber 112A and a supply gas chamber 112B by an elastic film 136.
  • a first supply channel 110 and a second supply channel 114 are communicated with the supply liquid chamber 112A.
  • the liquid supplied from the buffer tank 104 via the first supply channel 110 is temporarily stored in the supply liquid chamber 112A. Then, the liquid is supplied from the supply liquid chamber 112 ⁇ / b> A to the liquid discharge head 10 through the second supply channel 114.
  • the supply liquid chamber 112A has its internal pressure detected by the supply pressure detector 138, and the detection result is output to the control device.
  • the supply gas chamber 112B is filled with gas.
  • the supply gas chamber 112B communicates with an atmosphere release pipe 140 for opening the supply gas chamber 112B to the atmosphere.
  • the atmosphere release pipe 140 is provided with an atmosphere release valve 142.
  • the atmosphere release valve 142 operates in response to a command from the control device, and opens and closes the atmosphere release pipe 140.
  • the configuration of the collection tank 120 is the same. That is, the inside is partitioned into the recovery liquid chamber 120A and the recovery gas chamber 120B by the elastic film 144.
  • the first recovery flow path 118 and the second recovery flow path 122 are communicated with the recovery liquid chamber 120A.
  • the liquid recovered from the liquid discharge head 10 via the second recovery flow path 122 is temporarily stored in the recovery liquid chamber 120A. Then, the liquid is recovered from the recovery liquid chamber 120 ⁇ / b> A to the buffer tank 104 via the first recovery flow path 118.
  • the recovery liquid chamber 120A has its internal pressure detected by a recovery pressure detector 146, and the detection result is output to the control device.
  • the recovery gas chamber 120B is filled with gas.
  • the recovery gas chamber 120B communicates with an atmosphere release pipe 148 for opening the recovery gas chamber 120B to the atmosphere.
  • the atmosphere release pipe 148 is provided with an atmosphere release valve 150.
  • the atmosphere release valve 150 operates in response to a command from the control device, and opens and closes the atmosphere release pipe 148.
  • the air release valve 142 that opens the supply gas chamber 112B of the supply tank 112 to the atmosphere and the air release valve 150 that opens the recovery gas chamber 120B of the recovery tank 120 to the atmosphere are closed.
  • the collection valves 134 of the collection channel 122 are each opened.
  • the liquid is fed from the supply tank 112 side to the recovery tank 120 side via the liquid discharge head 10.
  • the internal pressure of the supply liquid chamber 112A is P in
  • the internal pressure of the recovery liquid chamber 120A is P out
  • the back pressure (negative pressure) of the nozzle is P n
  • the liquid discharge surface and the supply pressure detector 138 If the pressure difference (water head pressure) caused by the height difference between the two is H in and the pressure difference (water head pressure) caused by the height difference between the liquid ejection surface and the recovery pressure detector 146 is H out , then P in + H in > A predetermined back pressure is applied to the nozzle as P n > Pout + H out (mmH 2 O).
  • the control device controls the supply pump 126 and the recovery pump 132. And the internal pressure of the supply liquid chamber 112A and the internal pressure of the recovery liquid chamber 120A are controlled to predetermined pressures P in and P out , respectively. Thereby, the liquid is circulated and supplied to the liquid discharge head 10.
  • the liquid circulation supply operation is always performed even during the operation of the liquid discharge head 10 (during printing), whereby the thickening of the liquid discharged from the nozzles 12 can be suppressed.
  • FIG. 6 is a plan perspective view showing the nozzle surface, the supply flow path, and the recovery flow path of the liquid discharge head according to the present embodiment.
  • a supply channel 20 for supplying a liquid to the pressure chamber 14 and a recovery channel 30 for recovering the liquid from the pressure chamber 14 are provided.
  • the supply channel 20 further branches from a supply channel main stream 22, a plurality of supply channel tributaries (common supply channels) 24 formed by branching from the supply channel main stream 22, and the supply channel branch 24. And a plurality of individual supply channels 26 formed in the same manner.
  • the supply flow path main stream 22 is arranged along the longitudinal direction of the head.
  • a liquid supply port 28 communicates with the supply channel main flow 22, and the liquid is supplied from the liquid supply port 28 to the inside.
  • the supply flow channel branch 24 is provided for each row of nozzles 12 arranged along a straight line inclined at a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of the head, and is arranged in parallel with the row of nozzles 12.
  • the individual supply channel 26 is a channel that communicates the pressure chambers 14 arranged along the supply channel tributary 24 and the supply channel tributary 24, and is provided for each pressure chamber 14.
  • the recovery channel 30 is further branched from a recovery channel main stream 32, a plurality of recovery channel tributaries (common recovery channels) 34 formed by branching from the recovery channel main stream 32, and the recovery channel tributary 34. And a plurality of individual recovery passages 36 formed in this manner.
  • the recovery flow channel main stream 32 is arranged along the longitudinal direction of the head.
  • a liquid recovery port 38 communicates with the recovery flow path main stream 32, and the internal liquid is recovered from the liquid recovery port 38.
  • the recovery channel tributary 34 is provided for each row of nozzles 12 arranged along a straight line inclined at a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of the head, and is arranged in parallel with the row of nozzles 12.
  • the individual recovery flow path 36 is a flow path that connects the pressure chambers 14 arranged along the recovery flow path tributary 34 and the recovery flow path tributary 34, and is provided for each pressure chamber 14.
  • the liquid (for example, ink) discharged from the nozzle 12 is circulated and supplied to the liquid discharge head 10 configured as described above.
  • the liquid flows from the supply tank 112 (see FIG. 5) to the liquid supply port 28 and then flows to the supply flow path main flow 22.
  • the liquid flows from the supply flow channel main flow 22 to the supply flow channel tributary (common supply flow channel) 24, and is supplied from the supply flow channel tributary 24 to the pressure chambers 14 via the individual supply flow channels 26.
  • the liquid supplied to the pressure chamber 14 is discharged from the nozzle 12 by driving the piezoelectric element 48.
  • the liquid in the pressure chamber 14 flows through the individual recovery flow path 36 through the recovery flow path tributary (common recovery flow). Road) 34.
  • the liquid that has flowed to the recovery flow path tributary 34 flows to the recovery flow path main flow 32 and is recovered to the recovery tank 120 (see FIG. 5) via the liquid recovery port 38.
  • the liquid discharged from the nozzle 12 is circulated and supplied to the pressure chamber 14.
  • a liquid flow may occur in a direction opposite to the intended direction.
  • bubbles and liquid thickener existing in the vicinity of the nozzle flow backward from the recovery flow path tributary 34 and enter the pressure chamber 14. If bubbles or liquid thickener in the recovery flow path tributary 34 enters the pressure chamber 14, there is a problem that the nozzle is clogged and liquid cannot be discharged from the nozzle.
  • the recovery flow path tributary 34 is provided with a bypass flow path 80 connected to the supply flow path tributary 24 or the supply flow path main flow 22.
  • the bypass flow path 80 is the other end side where the recovery flow path tributary 34 is not connected to the recovery flow path main flow 32, and is the individual recovery connected to the other end side of the recovery flow path tributary 34 first. It is connected before the flow path 36.
  • first connected here includes a state in which the line is connected first in a straight line distance, and means a state in which the line is connected first in the distance of the flow path.
  • FIG. 7 and 8 show a part of the liquid discharge head according to the present embodiment, and are explanatory views showing the flow of the liquid when the bypass channel according to the present embodiment is provided.
  • the nozzles 12 shown in white indicate a state in which liquid is not discharged from the nozzles
  • those shown in black indicate a state in which liquid is discharged from the nozzles.
  • FIG. 7 shows a state in which liquid is not discharged from the nozzle 12.
  • the liquid is supplied from the supply channel branch 24 to each pressure chamber 14 via the individual supply channel 26.
  • the liquid supplied to the pressure chamber 14 flows to the recovery channel tributary 34 via the individual recovery channel 36.
  • the liquid that has flowed to the recovery flow path tributary 34 flows to the recovery flow path main flow 32.
  • the liquid flows from the bypass channel to the recovery channel tributary 34. That is, in the recovery flow path tributary 34, a flow is generated from the upstream side connected to the bypass flow path to the downstream side connected to the recovery flow path main flow 32.
  • FIG. 8 shows a state in which the liquid is being discharged from the nozzle 12.
  • the liquid is supplied from the supply channel branch 24 to each pressure chamber 14 via the individual supply channel 26.
  • the liquid supplied to the pressure chamber 14 is discharged from the nozzle 12 by driving the piezoelectric element 48.
  • the liquid is also discharged from the recovery flow path tributary 34 via the individual recovery flow path 36. 14 will be supplied.
  • the liquid in the recovery flow path tributary 34 is a liquid that has passed through the pressure chamber 14, so that bubbles and liquid thickeners are likely to exist.
  • the liquid flows from the supply flow channel main stream 22 through the bypass flow channel 80 to the recovery flow channel tributary 34, and enters the recovery flow channel main flow 32 from the upstream side connected to the bypass flow channel.
  • a connected downstream flow is always occurring.
  • FIG. 9 is a perspective plan view showing a nozzle surface, a supply flow path, and a recovery flow path of the liquid ejection head according to another embodiment.
  • symbol is attached
  • a supply channel 20 for supplying a liquid to the pressure chamber 14 and a recovery channel 30 for recovering the liquid from the pressure chamber 14 are provided.
  • the supply channel 20 includes a supply channel main stream 22, a plurality of supply channel branches 24 formed by branching from the supply channel main stream 22, and a plurality of branches formed by further branching from the supply channel branch 24. It is comprised with the separate supply flow path 26.
  • the supply flow path main stream 22 is arranged along the longitudinal direction of the head.
  • a liquid supply port 28 communicates with the supply channel main flow 22, and the liquid is supplied from the liquid supply port 28 to the inside.
  • the supply flow channel branch 24 is provided for each row of nozzles 12 arranged along a straight line inclined at a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of the head, and is arranged in parallel with the row of nozzles 12.
  • the individual supply channel 26 is a channel that communicates the pressure chambers 14 arranged along the supply channel tributary 24 and the supply channel tributary 24, and is provided for each pressure chamber 14.
  • the recovery channel 30 includes a recovery channel main stream 32, a plurality of recovery channel tributaries 34 formed by branching from the recovery channel main stream 32, and a plurality of branches formed by further branching from the recovery channel tributary 34. It is comprised with the separate collection
  • the recovery flow channel main stream 32 is arranged along the longitudinal direction of the head.
  • a liquid recovery port 38 communicates with the recovery flow path main stream 32, and the internal liquid is recovered from the liquid recovery port 38.
  • the recovery channel tributary 34 is provided for each row of nozzles 12 arranged along a straight line inclined at a predetermined angle with respect to the longitudinal direction of the head, and is arranged in parallel with the row of nozzles 12.
  • the individual recovery flow path 36 is a flow path that connects the pressure chambers 14 arranged along the recovery flow path tributary 34 and the recovery flow path tributary 34, and is provided for each pressure chamber 14.
  • the liquid (for example, ink) discharged from the nozzle 12 is circulated and supplied to the liquid discharge head 10 configured as described above.
  • the liquid flows from the supply tank 112 (see FIG. 5) to the liquid supply port 28 and then flows to the supply flow path main flow 22. Then, it flows from the supply flow channel main flow 22 to the supply flow channel tributary (common supply flow channel) 24, and is supplied from the supply flow channel tributary 24 to each pressure chamber 14 via the individual supply flow channel 26.
  • the supply flow channel main flow 22 to the supply flow channel tributary (common supply flow channel) 24, and is supplied from the supply flow channel tributary 24 to each pressure chamber 14 via the individual supply flow channel 26.
  • the liquid supplied to the pressure chamber 14 is discharged from the nozzle 12 by driving the piezoelectric element 48.
  • the liquid in the pressure chamber 14 flows to the recovery channel tributary 34 via the individual recovery channel 36 due to the pressure difference between the supply channel 20 and the recovery channel 30. .
  • the liquid that has flowed to the recovery flow path tributary 34 flows to the recovery flow path main flow 32 and is recovered to the recovery tank 120 (see FIG. 5) via the liquid recovery port 38.
  • FIG. 9 there are two recovery flow channel main streams 32, but they are merged up to the liquid recovery port 38.
  • the liquid discharged from the nozzle 12 is circulated and supplied to the pressure chamber 14.
  • a liquid flow may occur in a direction opposite to the intended direction.
  • bubbles and liquid thickener existing in the vicinity of the nozzle flow backward from the recovery flow path tributary 34 and enter the pressure chamber 14. If bubbles or liquid thickener in the recovery flow path tributary 34 enters the pressure chamber 14, there is a problem that the nozzle is clogged and liquid cannot be discharged from the nozzle.
  • the recovery flow path tributary 34 is provided with a bypass flow path 80 connected to the supply flow path tributary 24.
  • the bypass flow path 80 is the other end side where the recovery flow path tributary 34 is not connected to the recovery flow path main flow 32, and is the first end on the other end side of the recovery flow path tributary 34. It is connected before the individual recovery flow path 36 connected to.
  • the individual supply flow path 26 that is connected to the other end side of the supply flow path branch stream 24 that is the other end side of the supply flow path branch stream 24 that is not connected to the supply flow path main flow 22.
  • first connected means a state in which the first connection is made in the distance of the flow path, including a state in which the first connection is made at a linear distance.
  • the liquid circulation is better than the liquid discharge head of FIG. That is, the liquid that has flowed up to the tip (downstream) of the supply channel branch 24 flows to the tip (upstream) of the recovery channel branch 34.
  • FIG. 10 shows a part of the liquid discharge head according to the present embodiment, and is an explanatory view showing the flow of the liquid when the bypass flow path 80 according to the present embodiment is provided.
  • the nozzle 12 is shown in black, it shows a state in which liquid is discharged from the nozzle.
  • the liquid is supplied from the supply channel branch 24 to the pressure chambers 14 via the individual supply channels 26.
  • the liquid supplied to the pressure chamber 14 is discharged from the nozzle 12 by driving the piezoelectric element 48.
  • the liquid is also discharged from the recovery flow path tributary 34 via the individual recovery flow path 36. 14 will be supplied.
  • the liquid in the recovery flow path tributary 34 is a liquid that has passed through the pressure chamber 14, so that bubbles and liquid thickeners are likely to exist.
  • the liquid flows into the recovery flow path tributary 34 from the supply flow path tributary 24 via the bypass flow path 80, and the recovery flow path main flow 32 flows from the upstream side connected to the bypass flow path 80. There is always a downstream flow connected to the.
  • FIG. 10 shows a part of the liquid discharge head according to the present embodiment, but two bypass channels 80 are connected to one recovery channel tributary 34 (see FIG. 9). . It is preferable that two or more bypass channels are connected to one recovery channel tributary 34, thereby reducing the difference in pressure difference between the pressure chambers connected to one recovery channel tributary. be able to.
  • FIG. 11 shows another embodiment.
  • FIG. 11 shows not only the bypass flow path 80 of FIG. 10 connected to the supply flow path tributary 24 in the recovery flow path tributary 34 in FIG. 10 showing a part of the liquid discharge head according to the second embodiment, Further, a bypass channel 80 is provided. Further, the further provided bypass channel 80 is connected in the recovery channel tributary 34 before the individual recovery channel 36 connected first on the other end side of the recovery channel tributary 34. Further, the further provided bypass channel 80 is connected in the supply channel tributary 24 before the individual supply channel 26 that is connected first on the other end side of the supply channel tributary 24.
  • the liquid is supplied from the supply flow channel branch 24 to the pressure chambers 14 via the individual supply flow channels 26.
  • the liquid supplied to the pressure chamber 14 is discharged from the nozzle 12 by driving the piezoelectric element 48.
  • the liquid is also discharged from the recovery flow path tributary 34 via the individual recovery flow path 36. 14 will be supplied.
  • the liquid flows into the recovery flow path tributary 34 from the supply flow path tributary 24 via the bypass flow path 80, and the recovery flow path main flow 32 flows from the upstream side connected to the bypass flow path 80. There is always a downstream flow connected to the. Further, in FIG. 11, the liquid flows into the recovery flow path tributary 34 from the upper side (upstream side) of each pressure chamber 14.
  • the bubbles and liquid thickener existing in the recovery flow path tributary 34 return to the pressure chamber 14 from the upstream side connected to the bypass flow path 80 to the downstream connected to the recovery flow path main flow 32.
  • a liquid in which no bubbles or liquid thickeners are present flows from the upper side (upstream side) of each pressure chamber 14 into the recovery flow path tributary 34. It is possible to further prevent bubbles and liquid thickener existing in the gas from flowing backward from the recovery flow path tributary 36 and entering the pressure chamber.
  • FIG. 12 is configured so that the flow path cross-sectional area of the bypass flow path 80 in FIG. 11 further decreases gradually toward the side closer to the liquid recovery port.
  • “toward the near side” does not mean a state of being connected close by a linear distance but a state of being close to the distance of the flow path.
  • the liquid supplied from the supply flow path tributary 24 via the bypass flow path 80 can be recovered.
  • Backflow in 34 can be prevented more reliably.
  • the liquid is allowed to flow into the recovery channel tributary 34 from directly above (upstream side) of each pressure chamber 14, but the liquid is allowed to flow into the recovery channel branch 34 directly below (downstream side) of each pressure chamber 14. Therefore, it is more preferable for the backflow to be prevented if the amount of inflow of liquid from directly below (downstream side) is small.
  • FIG. 9 has been described with an example in which a bypass channel is provided in addition to the bypass channel connected earlier than the individual recovery channel connected first on the other end side of the recovery channel tributary. However, the same holds true for the embodiment of FIG.
  • the mode in which the supply flow path and the recovery flow path are arranged as shown in FIGS. 6 and 9 has been described as an example.
  • the present invention is similarly established by connecting the bypass channel before the individual recovery channel connected first on the other end side of the recovery channel tributary.
  • liquid discharge head according to this embodiment can be suitably used in an ink jet recording apparatus.
  • FIG. 13 shows an equivalent circuit of the liquid discharge head according to FIGS. 6 to 8
  • FIG. 14 shows an equivalent circuit of the liquid discharge head according to FIGS. 9 and 10
  • FIG. 2 shows an equivalent circuit of the liquid discharge head according to the first and second embodiments.
  • the resistance value of the kth bypass channel is R b, k
  • the resistance value from the individual supply channel to the nozzle inlet is R f
  • the resistance value from the individual recovery channel to the nozzle inlet is R r
  • the resistance value of the recovery flow path tributary between the pressure chambers is R rb
  • the resistance value of the supply flow path tributary between the pressure chambers is R fb
  • the discharge amount is Q n
  • the pressure on the liquid supply port side is Pi
  • the liquid The pressure on the recovery port side is P o
  • the differential pressure is ⁇ P
  • the driving frequency is f
  • the number of pressure chambers in the supply flow channel tributary (recovery flow channel tributary) is n
  • the supply flow channel tributary (recovery flow channel) is 1
  • the number of bypass channels in the tributary) is m
  • R B is preferably not more than 10 times the combined resistance of the resistance value of one of the supply channel branch.
  • the R B by at least 10 times the combined resistance of the resistance value of one of the supply channel branch, reduce the difference in the differential pressure according to the pressure chamber of such differential pressure and the side far from the pressure chamber close to the bypass side
  • the discharge state in each pressure chamber can be made uniform.
  • the upper limit is preferably set to be lower than or equal to 100 times the combined resistance value of the resistance value of one of the supply channel branch of R B, more preferably 50 times or less.
  • the R B is set to be lower than or equal 50 times the combined resistance value of the resistance value of one of the supply channel branch can things up bubbles and the liquid viscosity to prevent more preferably from flowing back.
  • the ratio of the resistance value R f from the individual supply channel to the nozzle inlet and the resistance value R r from the individual recovery channel to the nozzle inlet is preferably 3 or less, and the supply between the pressure chambers
  • the ratio between the resistance value R fb of the flow channel tributary and the resistance value R rb of the recovery flow channel tributary between the pressure chambers is preferably 2 or less.
  • the pressure on the liquid supply port side is 1 (kPa) or higher, if foreign matter or bubbles are clogged in the individual recovery flow path, a positive pressure is applied to the nozzle surface, causing a problem that ink in the pressure chamber flows out of the nozzle.
  • the pressure on the liquid supply port side is 1 (kPa) or less and the differential pressure ⁇ P is 10 (kPa) or more, the back pressure applied to the nozzle surface becomes a value smaller than minus 5 (kPa), so that the ink discharge During the operation, the meniscus surface is broken, and bubbles are entrained from the nozzles, resulting in a defective discharge.
  • the differential pressure ⁇ P is less than 10 (kPa), it is preferred that the pressure P i of the liquid supply port side is less than 1 (kPa).

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

　ノズル近傍に存在する気泡や液体増粘物が逆流するのを防止して、吐出状態に悪影響を及ぼすのを防止することができる液体吐出ヘッド及びインクジェット記録装置を提供する。回収流路支流（３４）と供給流路支流（２４）、又は回収流路支流（３４）と供給流路本流（２２）と、を接続する１又は２以上のバイパス流路（８０）を備え、１又は２以上のバイパス流路のうちの１つのバイパス流路は、回収流路支流（３４）が回収流路本流（３２）に接続していない他端側であって、回収流路支流（３４）の他端側の最も先に接続された個別回収流路（２６）よりも先で接続される。

Description

液体吐出ヘッド及びインクジェット記録装置
　本発明は、液体吐出ヘッド及びインクジェット記録装置に係り、特に液体を循環させて圧力室に供給する液体吐出ヘッドに関する。
　インクジェット記録装置で使用される液体吐出ヘッドは、インク中の溶媒が揮発しやすいインク（たとえば、水を溶媒として用いたインク等）や、インク中に分散された不溶性成分や高分子化合物を多く含有するインク（たとえば、顔料や樹脂微粒子分散物を用いたインク等）を使用すると、印刷待機中だけでなく印刷中もノズルからインク中の溶媒が揮発し、ノズル近傍に気泡や液体増粘物が存在するという現象が起きる。
　このような問題に対して、インクを印刷中も常時循環させることにより、ノズル近傍のインク粘度が上昇するのを防止する技術が提案されている。この技術は、各圧力室にインクを供給する共通の供給流路（共通供給流路）の他に各圧力室からインクを回収する共通の回収流路（共通回収流路）を設け、共通供給流路から共通回収流路に向かうインクの流れを形成して、インクを循環させて供給するものである。
　しかしながら、このような循環型の液体吐出ヘッドにおいても、ノズル近傍に気泡や液体増粘物が存在するという現象が起きる。ノズル近傍に気泡や液体増粘物が存在すると、インクの吐出動作により、インクが供給または逆流することにより、気泡または液体増粘物が圧力室に吸い寄せられ、吐出する液滴の飛翔体積や飛翔方向にバラツキが生じたり、不吐出が生じたりするなど、吐出状態に悪影響を及ぼす問題が発生していた。
　そこで、特許文献１に開示されている液体噴射装置では、第１および第２の液体収容部間を連通する副連通路が、ヘッド内においてヘッドの液体噴射吐出口をバイパスするように構成されており、液体噴射時の相互補給制御において、液体がヘッド内の副連通路を経由することで液体の攪拌効果を持たせることが記載されている。
　また、特許文献２に開示されている小滴堆積装置では、プリントヘッドが単一の流体入口マニホルドおよび単一の流体出口マニホルドを持ち、これらの流体マニホルドがバイパス弁を有するバイパスで繋がれていることが記載されている。
特開２０１０－１３１７５７号公報 特開２００７－１１８６１１号公報
　ところで、圧力室には、圧力室に液体を供給する個別供給流路と、圧力室から液体を回収する個別回収流路とが接続されている。引用文献１と引用文献２は、バイパス流路と回収流路との接続が圧力室に接続された個別回収流路よりも下流側に位置する構成である。
　しかしながら、引用文献１および引用文献２では、バイパス流路の接続口から圧力室に接続された個別回収流路までの間に留まった気泡や液体増粘物が個別回収流路へ逆流するのを防止することができないという問題がある。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ノズル近傍に存在する気泡や液体増粘物が逆流するのを防止して、液滴吐出状態に悪影響を及ぼすのを防止することができる液体吐出ヘッドを提供することを目的とする。
　本発明は前記目的を達成するために、液体を吐出するノズルが設けられた複数の圧力室と、圧力室に接続され、圧力室に液体を供給する個別供給流路と、圧力室に接続され、圧力室から液体を回収する個別回収流路と、複数の個別供給流路に接続され、複数の個別供給流路に液体を供給する供給流路支流と、複数の個別回収流路に接続され、複数の個別回収流路から液体を回収する回収流路支流と、複数の供給流路支流に接続され、複数の供給流路支流に液体を供給する供給流路本流と、複数の前記回収流路支流に接続され、複数の回収流路支流から液体を回収する回収流路本流と、供給流路本流に液体を供給する液体供給口と、回収流路本流から液体を回収する液体回収口と、回収流路支流と供給流路支流、又は回収流路支流と供給流路本流、を接続する１又は２以上のバイパス流路と、を備え、１又は２以上のバイパス流路のうちの１つのバイパス流路は、回収流路支流が回収流路本流に接続していない他端側であって、回収流路支流の他端側の最も先に接続された個別回収流路よりも先で接続される液体吐出ヘッドを提供する。
　本発明によれば、回収流路支流と、供給流路支流又は供給流路本流と、を接続する１又は２以上のバイパス流路を備え、少なくとも１のバイパス流路が、回収流路支流が回収流路本流に接続していない他端側であって、回収流路支流の他端側の最も先に接続された個別回収流路よりも先で接続されていることで、供給流路支流又は供給流路本流からバイパス流路へ、バイパス流路から回収流路支流への液体の流れを作ることができるので、ノズル近傍に存在する気泡や液体増粘物が回収流路支流から逆流して圧力室に侵入するのを防止することができる。
　なお、ここで「最も先に接続」とは、直線距離で最も先に接続している状態である場合も含み、流路の距離において最も先に接続している状態をいう。
　本実施態様では、回収流路支流のうちの1つの回収流路支流には、２以上のバイパス流路が接続していることが好ましい。これにより、１つの回収流路支流に接続された各圧力室の差圧の差を小さくすることができる。
　本実施態様では、２以上のバイパス流路のうち少なくとも１つのバイパス流路は、回収流路支流において、回収流路支流の他端側の最も先に接続された個別回収流路よりも手前で接続されるバイパス流路を備えることが好ましい。回収流路支流において、最も先に接続された個別回収流路よりも先で接続されているバイパス流路以外にも、回収流路本流から最も先に接続された接続された個別回収流路よりも手前で接続されるバイパス流路を備えることで、ノズル近傍に存在する気泡や液体増粘物が回収流路支流から逆流して圧力室に侵入するのをより防止することができる。
　第２の本実施態様では、バイパス流路のうちの1つのバイパス流路は、供給流路支流が供給流路本流に接続していない他端側であって、供給流路支流の他端側の最も先に接続された個別供給流路よりも先で接続されることが好ましい。供給流路支流においても、１つのバイパス流路を供給流路支流の他端側の最も先に接続された個別供給流路よりも先で接続することで、個別供給流路内の液体をより好ましく循環することができる。
　第２の本実施態様では、供給流路支流のうちの1つの供給流路支流には、２以上のバイパス流路が接続していることが好ましい。これにより、１つの供給流路支流に接続された各圧力室の差圧の差を小さくすることができる。
　第２の本実施態様では、２以上のバイパス流路のうち少なくとも１つのバイパス流路は、供給流路支流において、供給流路支流の他端側の最も先に接続された個別供給流路よりも手前で接続されることが好ましい。供給流路支流において、供給流路支流の他端側の最も先に接続された個別供給流路よりも先で接続されているバイパス流路以外にも、供給流路支流の他端側の最も先に接続された個別供給流路よりも手前で接続されるバイパス流路を備えることで、ノズル近傍に存在する気泡や液体増粘物が回収流路支流から逆流して圧力室に侵入するのをより防止することができる。
　本実施態様において、液体供給口と液体回収口とに液体循環手段が接続され、下記に示されるＲＢが、以下の式を満足することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　但し、Ｒｂ，ｋ：ｋ番目のバイパス流路の抵抗値、Ｒｆ：個別供給流路からノズル入口までの抵抗値、Ｒｒ：個別回収流路からノズル入口までの抵抗値、Ｒｒｂ：各圧力室間の回収流路支流の抵抗値、Ｒｆｂ：各圧力室間の供給流路支流の抵抗値、Ｑｎ：吐出量、Ｐｉ：液体供給口側の圧力、Ｐｏ：液体回収口側の圧力、ΔＰ：差圧、ｆ：駆動周波数、ｎ：1つの供給流路支流および1つの回収流路支流に接続された圧力室の数、ｍ：1つの供給流路支流および1つの回収流路支流に接続されたバイパス流路の数、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
である。
　本実施形態によれば、ＲＢが上記の式を満足するように液体吐出ヘッドが設計されることで、ノズル近傍に存在する気泡や液体増粘物が逆流するのを好ましく防止することができる。
　本実施態様において、バイパス流路の抵抗値Ｒｂ，ｋは、液体回収口に近い側に向かうに従って順次小さくなるように構成されていることが好ましい。液体回収口から離れているバイパス流路に液体を沢山流し、液体回収口に近い側のバイパス流路に流す液体を少なくすることで、気泡や液体増粘物が逆流するのをより好ましく防止することができる。
　本実施態様において、ＲＢは、供給流路支流のうちの1つの供給流路支流の抵抗値の合成抵抗値の１０倍以上であることが好ましい。ＲＢを１つの供給流路支流の抵抗値の合成抵抗値の１０倍以上とすることで、気泡や液体増粘物が逆流するのをより好ましく防止することができる。なお、上限は、ＲＢを１つの供給流路支流の抵抗値の合成抵抗値の１００倍以下とすることが好ましく、５０倍以下とすることがより好ましい。
　本実施態様に係る液体吐出ヘッドは、インクジェット記録装置に備えることが好ましい。
　本発明によれば、ノズル近傍に存在する気泡や液体増粘物が回収流路支流から逆流して圧力室に侵入するのを防止することができる。
液体吐出ヘッドのノズル面の一例を示す平面透視図 液体吐出ヘッドの内部の概略構造の一例を示す縦断面図 図２の３－３断面図 図２の４－４断面図 液体吐出ヘッドに供給する液体の供給システムの一例を示す概略構成図 本実施形態の液体吐出ヘッドのノズル面と供給流路と回収流路を示した平面透視図 本実施形態に係る液体吐出ヘッド（不吐出の状態）の一部分を示した説明図 本実施形態に係る液体吐出ヘッド（吐出している状態）の一部分を示した説明図 第２の本実施形態の液体吐出ヘッドのノズル面と供給流路と回収流路を示した平面透視図 第２の本実施形態に係る液体吐出ヘッドの一部分を示した説明図 他の本実施形態に係る液体吐出ヘッドの一部分を示した説明図 他の本実施形態に係る液体吐出ヘッドの一部分を示した説明図 図６～８に係る液体吐出ヘッドの等価回路図 図９及び１０に係る液体吐出ヘッドの等価回路図 図１１及び１２に係る液体吐出ヘッドの等価回路図
　以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の形態について説明する。
〈ヘッドの構成〉
　図１は、本発明に係る液体吐出ヘッドの実施の形態のノズル面の平面透視図である。
　同図に示すように、本実施の形態の液体吐出ヘッド１０は、ノズル１２が二次元マトリックス状に配置されたマトリックスヘッドである。
　ノズル１２は、ヘッドの長手方向に対して所定の角度で傾斜した直線に沿って並ぶノズル１２の列を１単位とし、このノズル１２の列がヘッドの長手方向に沿って一定ピッチで多数並列して配置される。
　このようなマトリックスヘッドでは、ヘッドの長手方向（メディアの搬送方向と直交する方向）に投影される実質的なノズル１２の間隔を狭めることができ、ノズル１２の高密度化を図ることができる。
　また、本実施の形態の液体吐出ヘッド１０は、各ノズル１２の圧力室１４に液体を循環させて供給する循環型の液体吐出ヘッド１０であり、液体を圧力室１４に供給する供給流路（不図示）と、液体を圧力室１４から回収する回収流路（不図示）とを備えている。なお、供給流路と回収流路については、後で詳述する。
　また、液体吐出ヘッド１０には、供給流路に液体を供給する液体供給口２８と、回収流路から液体を回収する液体回収口３８とを備えている（図５参照）。
　なお、本発明に適用可能なインクジェットヘッドのノズル配置は、図１に図示したマトリックス配置に限定されない。例えば、液体吐出ヘッド１０の長手方向に沿って複数のノズル１２を配置したノズル列を一列有する態様、または同方向に複数のノズルを二列の千鳥配置させる態様などを適用することができる。
　図２は、液体吐出ヘッド１０の内部の概略構造の一例を示す縦断面図である。また、図３および図４は、それぞれ図２の３－３断面図および４－４断面図である。
　同図に示すように、液体吐出ヘッド１０は、主として、ノズルプレート４０と、圧力室プレート４２と、振動板４４と、圧力室上部プレート４６とで構成される。
　ノズルプレート４０は、所定の厚さを有する平面形状が矩形状の基板にて構成され、最下層に配置される。このノズルプレート４０には、ノズル１２が形成される。
　圧力室プレート４２は、所定の厚さを有する矩形状の基板で構成され、ノズルプレート４０の上に配置される。この圧力室プレート４２には、ノズルプレート４０に形成された各ノズル１２に対応して圧力室１４が形成されるとともに、各圧力室１４に連通する個別供給流路２６及び個別回収流路３６が形成される。また、この圧力室プレート４２には、各個別供給流路２６が連通される供給流路支流２４と、その供給流路支流２４が連通される供給流路本流（図示せず）、及び、各個別回収流路３６が連通される回収流路支流３４と、その回収流路支流３４が連通される回収流路本流（図示せず）が形成される。
　圧力室１４は、断面矩形状に形成され、その中央にノズル１２が配置される。なお、圧力室１４の形状は、これに限定されるものではなく、たとえば、断面円形状に形成することもできる。また、ノズル１２の配置も必ずしも中央である必要はなく、たとえば、角等に配置する構成とすることもできる。
　圧力室１４は、圧力室プレート４２に貫通して形成され、圧力室プレート４２にノズルプレート４０が取り付けられることにより、その開口した下面部分がノズルプレート４０によって覆われる。また、圧力室プレート４２に振動板４４が取り付けられることにより、開口した上面部分が振動板４４によって覆われる。
　供給流路支流２４は、一定ピッチで配置される圧力室１４の配列（単位ごとの配列）に沿って配置される。この供給流路支流２４は、圧力室プレート４２の上面に一定の深さおよび一定の幅を有する溝として形成されており、圧力室プレート４２に振動板４４が取り付けられることにより、その振動板４４によって開口した上面部分が覆われる。
　回収流路支流３４も一定ピッチで配置される圧力室１４の配列（単位ごとの配列）に沿って配置される。この回収流路支流３４は、圧力室プレート４２の下面に一定の深さおよび一定の幅を有する溝として形成されており、圧力室プレート４２にノズルプレート４０が取り付けられることにより、その開口した下面部分がノズルプレート４０によって覆われる。
　供給流路支流２４と回収流路支流３４は、同じ形状で形成され、圧力室１４を挟んで対称に配置される。
　個別供給流路２６は、圧力室１４から供給流路支流２４に向かって水平に延びるように形成され、圧力室１４と供給流路支流２４とを連通する。この個別供給流路２６は、圧力室プレート４２の上面に所定幅を有する溝として形成される。
　このように形成された個別供給流路２６は、圧力室プレート４２に振動板４４が取り付けられることにより、その開口した上面部分が振動板４４に覆われる。
　個別回収流路３６は、圧力室１４から回収流路支流３４に向かって水平に延びるように形成され、圧力室１４と回収流路支流３４とを連通する。この個別回収流路３６も、圧力室プレート４２の下面に所定幅を有する溝として形成される。
　このように形成された個別回収流路３６は、圧力室プレート４２にノズルプレート４０が取り付けられることにより、その開口した下面部分がノズルプレート４０に覆われる。
　振動板４４は、所定厚さを有する矩形の薄板状に形成され、圧力室プレート４２の上面に配置される。上記のように、圧力室１４は、この振動板４４が配置されることにより、天井部が閉塞される。すなわち、この振動板４４は圧力室１４の天井面を構成する。
　振動板４４の上には、各圧力室１４の位置に対応して圧電素子４８が配置される。各圧力室１４は、この圧電素子４８を駆動することにより、天井面が変位し、容積が膨張または収縮される。そして、圧力室１４内の液体がノズル１２から液滴として吐出される。
　圧力室上部プレート４６は、所定の厚さを有する矩形の板状に形成され、振動板４４の上に配置される。この圧力室上部プレート４６には、振動板４４の上に設けられた圧電素子４８に対応して、矩形状の空間５０が形成されている。振動板４４の上に設けられた各圧電素子４８は、振動板４４に圧力室上部プレート４６が取り付けられると、この圧力室上部プレート４６に形成された空間５０に収容される。これにより、圧電素子４８が変位可能に取り付けられる。
　〈液体の供給システム（液体循環手段）〉
　－システム構成－　まず、システムの全体構成について概説する。
　図５は、液体吐出ヘッドに供給する液体の供給システム（液体循環手段）の概略構成図である。
　メインタンク１００は、メインタンク接続配管１０２を介してバッファータンク１０４と連結されている。このメインタンク接続配管１０２には、メインポンプ１０６とメインバルブ１０８が設けられている。
　メインポンプ１０６は、制御装置（図示せず）からの指令に応じて作動し、メインタンク１００に貯留された液体をバッファータンク１０４に送液する。
　メインバルブ１０８は、制御装置からの指令に応じて作動し、メインタンク接続配管１０２を開閉する。 
　バッファータンク１０４は、天面に形成された大気開放穴１０４Ａを介して内部が大気開放されている。このバッファータンク１０４の内部には、メインタンク１００から供給される液体によって、その内部に所定量の液体が貯留される。
　バッファータンク１０４は、第１供給流路１１０を介して供給タンク１１２に連通されており、供給タンク１１２は、第２供給流路１１４を介して液体吐出ヘッド１０の液体供給口２８に連通されている。
　また、バッファータンク１０４は、第１回収流路１１８を介して回収タンク１２０に連通されており、回収タンク１２０は、第２回収流路１２２を介して、液体吐出ヘッド１０の液体回収口３８に連通されている。
　第１供給流路１１０には、供給ポンプ１２６とフィルタ１２８とが設けられている。供給ポンプ１２６は、制御装置からの指令に応じて作動し、バッファータンク１０４から供給タンク１１２に液体を送液する。フィルタ１２８は、供給ポンプ１２６とバッファータンク１０４との間に設けられており、供給タンク１１２に供給する液体から不純物を除去する。
　第２供給流路１１４には、供給バルブ１３０が設けられている。供給バルブ１３０は、制御装置からの指令に応じて作動し、第２供給流路１１４を開閉する。
　第１回収流路１１８には、回収ポンプ１３２が設けられている。回収ポンプ１３２は、制御装置からの指令に応じて作動し、回収タンク１２０からバッファータンク１０４に液体を送液する。
　第２回収流路１２２には、回収バルブ１３４が設けられている。回収バルブ１３４は、制御装置からの指令に応じて作動し、第２回収流路１２２を開閉する。
　供給タンク１１２は、その内部が弾性膜１３６によって供給液体室１１２Ａと供給気体室１１２Ｂとに区画されている。供給液体室１１２Ａには、第１供給流路１１０と第２供給流路１１４が連通されている。第１供給流路１１０を介してバッファータンク１０４から供給される液体は、一旦、この供給液体室１１２Ａに貯留される。そして、この供給液体室１１２Ａから第２供給流路１１４を介して液体吐出ヘッド１０に供給される。この供給液体室１１２Ａは、その内部圧力が供給圧力検出器１３８によって検出されており、その検出結果は制御装置に出力される。
　一方、供給気体室１１２Ｂには、気体が充填されている。この供給気体室１１２Ｂには、供給気体室１１２Ｂを大気に開放するための大気開放管１４０が連通されている。大気開放管１４０には、大気開放バルブ１４２が設けられている。大気開放バルブ１４２は、制御装置からの指令に応じて作動し、大気開放管１４０を開閉する。
　回収タンク１２０の構成も同様である。すなわち、その内部が弾性膜１４４によって回収液体室１２０Ａと回収気体室１２０Ｂとに区画されている。
　回収液体室１２０Ａには、第１回収流路１１８と第２回収流路１２２とが連通されている。液体吐出ヘッド１０から第２回収流路１２２を介して回収される液体は、一旦、この回収液体室１２０Ａに貯留される。そして、回収液体室１２０Ａから第１回収流路１１８を介してバッファータンク１０４に回収される。この回収液体室１２０Ａは、その内部圧力が回収圧力検出器１４６によって検出されており、その検出結果は制御装置に出力される。
　一方、回収気体室１２０Ｂには、気体が充填されている。この回収気体室１２０Ｂには、回収気体室１２０Ｂを大気に開放するための大気開放管１４８が連通されている。大気開放管１４８には、大気開放バルブ１５０が設けられている。大気開放バルブ１５０は、制御装置からの指令に応じて作動し、大気開放管１４８を開閉する。
　－液体の供給動作－　次に、液体の循環供給の動作について説明する。
　循環供給時、供給タンク１１２の供給気体室１１２Ｂを大気開放する大気開放バルブ１４２と、回収タンク１２０の回収気体室１２０Ｂを大気開放する大気開放バルブ１５０は、それぞれ閉じられる。一方、液体を供給タンク１１２の供給液体室１１２Ａから液体吐出ヘッド１０に供給する第２供給流路１１４の供給バルブ１３０と、液体吐出ヘッド１０から回収タンク１２０の回収液体室１２０Ａに回収する第２回収流路１２２の回収バルブ１３４は、それぞれ開かれる。
　本例の供給システムでは、供給側の圧力を回収側の圧力よりも所定量だけ高く設定することにより、供給タンク１１２側から液体吐出ヘッド１０を経て回収タンク１２０側に液体が送液される。具体的には、供給液体室１１２Ａの内部圧力をＰin、回収液体室１２０Ａの内部圧力をＰout、ノズルの背圧（負圧）をＰn、液体吐出面と供給圧力検出器１３８との間の高低差により生じる圧力差（水頭圧）をＨin、液体吐出面と回収圧力検出器１４６との間の高低差により生じる圧力差（水頭圧）をＨoutとすると、Ｐin＋Ｈin＞Ｐn＞Ｐout＋Ｈout（mmH2O）として、ノズルに所定の背圧を付与する。
　制御装置は、供給圧力検出器１３８により検出される供給液体室１１２Ａの内部圧力と、回収圧力検出器１４６により検出された回収液体室１２０Ａの内部圧力とに基づいて、供給ポンプ１２６及び回収ポンプ１３２の駆動を制御し、供給液体室１１２Ａの内部圧力と回収液体室１２０Ａの内部圧力を、それぞれ所定の圧力Ｐin、Ｐoutに制御する。これにより、液体吐出ヘッド１０に対して液体が循環して供給される。
　なお、供給ポンプ１２６と回収ポンプ１３２の動作による圧力変動が生じた場合であっても、供給タンク１１２に設けられた弾性膜１３６と、回収タンク１２０に設けられた弾性膜１４４とにより吸収することができ、ノズル１２における圧力変動を抑えることができる。これにより、常にノズル１２の背圧を一定に維持することができる。
　液体の循環供給動作は、液体吐出ヘッド１０の動作中（印刷中）も常に行われ、これにより、ノズル１２から吐出する液体の増粘を抑制することができる。
　〈第１の本実施形態に係る液体吐出ヘッド〉
　図６は、本実施の形態の液体吐出ヘッドのノズル面と供給流路と回収流路を示した平面透視図である。
　同図に示すように、液体を圧力室１４に供給する供給流路２０と、液体を圧力室１４から回収する回収流路３０を備えている。
　供給流路２０は、供給流路本流２２と、その供給流路本流２２から分岐して形成される複数の供給流路支流（共通供給流路）２４と、供給流路支流２４から更に分岐して形成される複数の個別供給流路２６とで構成される。
　供給流路本流２２は、ヘッドの長手方向に沿って配置される。この供給流路本流２２には、液体供給口２８が連通されており、この液体供給口２８から内部に液体が供給される。
　供給流路支流２４は、ヘッドの長手方向に対して所定角度傾斜した直線に沿って並ぶノズル１２の列ごとに設けられ、そのノズル１２の列と平行に配置される。
　個別供給流路２６は、供給流路支流２４に沿って並ぶ圧力室１４と供給流路支流２４とを連通する流路であり、圧力室１４ごとに設けられる。
　回収流路３０は、回収流路本流３２と、その回収流路本流３２から分岐して形成される複数の回収流路支流（共通回収流路）３４と、回収流路支流３４から更に分岐して形成される複数の個別回収流路３６とで構成される。
　回収流路本流３２は、ヘッドの長手方向に沿って配置される。この回収流路本流３２には、液体回収口３８が連通されており、この液体回収口３８から内部の液体が回収される。
　回収流路支流３４は、ヘッドの長手方向に対して所定角度傾斜した直線に沿って並ぶノズル１２の列ごとに設けられ、そのノズル１２の列と平行に配置される。
　個別回収流路３６は、回収流路支流３４に沿って並ぶ圧力室１４と回収流路支流３４とを連通する流路であり、圧力室１４ごとに設けられる。
　このように構成された液体吐出ヘッド１０には、ノズル１２から吐出させる液体（たとえば、インク）が循環して供給される。
　液体はまず、供給タンク１１２（図５参照）から液体供給口２８に流れ、供給流路本流２２へと流れる。そして、液体は供給流路本流２２から供給流路支流（共通供給流路）２４へと流れ、供給流路支流２４から個別供給流路２６を介して各圧力室１４に供給される。
　圧力室１４に供給された液体は、圧電素子４８の駆動により、ノズル１２から吐出される。
　また、この圧電素子４８の動作とは別に供給流路２０と回収流路３０との圧力差によって、圧力室１４内の液体は、個別回収流路３６を介して回収流路支流（共通回収流路）３４へと流れる。回収流路支流３４へと流れた液体は、回収流路本流３２へ流れ、液体回収口３８を介して回収タンク１２０（図５参照）に回収される。
　このように、圧力室１４に対して、ノズル１２から吐出させる液体が循環して供給される。
　ところで、このような循環型の液体吐出ヘッド１０において、意図した方向とは逆の方向に液体の流れが生じることがある。特に、液体の吐出時には、ノズル近傍に存在する気泡や液体増粘物が回収流路支流３４から逆流して圧力室１４に侵入してしまう。回収流路支流３４の気泡や液体増粘物が圧力室１４に侵入してしまうと、ノズルが詰まり、ノズルから液体が吐出できなくなるという問題がある。
　そこで、回収流路支流３４に供給流路支流２４又は供給流路本流２２と接続するバイパス流路８０を備えるようにした。ここで、バイパス流路８０は、回収流路支流３４が回収流路本流３２に接続していない他端側であって、回収流路支流３４の他端側の最も先に接続された個別回収流路３６よりも先で接続されている。
　なお、ここで「最も先に接続」とは、直線距離で最も先に接続している状態である場合も含み、流路の距離において最も先に接続している状態をいう。
　このように、バイパス流路８０を接続することで、供給流路支流２４又は供給流路本流２２からバイパス流路８０へ、バイパス流路８０から回収流路支流３４への液体の流れを作ることができるので、ノズル近傍に存在する気泡や液体増粘物が回収流路支流から逆流して圧力室１４に侵入するのを防止することができる。
　図７及び図８は、本実施形態に係る液体吐出ヘッドの一部分を示したものであり、本実施形態に係るバイパス流路を設けたときの液体の流れを示した説明図である。ここで、ノズル１２を白抜きで示したものは液体をノズルから不吐出の状態を示し、黒塗りで示したものは液体をノズルから吐出している状態を示している。
　図７は、液体をノズル１２から不吐出の状態を示している。この場合、液体は、供給流路支流２４から個別供給流路２６を介して各圧力室１４に供給される。圧力室１４に供給された液体は、個別回収流路３６を介して回収流路支流３４へと流れる。回収流路支流３４へと流れた液体は、回収流路本流３２へ流れる。また、本実施形態では、液体は、バイパス流路から回収流路支流３４へと流れている。即ち、回収流路支流３４では、バイパス流路に接続された上流側から回収流路本流３２に接続された下流側への流れが生じている。
　図８は、液体をノズル１２から吐出している状態を示している。この場合、液体は、供給流路支流２４から個別供給流路２６を介して各圧力室１４に供給される。
　圧力室１４に供給された液体は、圧電素子４８の駆動により、ノズル１２から吐出されるが、吐出される際に、回収流路支流３４からも個別回収流路３６を介して液体が圧力室１４に供給されてしまう。回収流路支流３４の液体中は、従来では、圧力室１４を通過した液体であったため気泡や液体増粘物が存在しやすかった。
　しかし、本実施形態では、回収流路支流３４には、供給流路本流２２からバイパス流路８０を介して液体が流れてきて、バイパス流路に接続された上流側から回収流路本流３２に接続された下流側への流れが常に生じている。本実施形態では、回収流路支流３４に存在する気泡や液体増粘物が圧力室１４に戻ることを、バイパス流路に接続された上流側から回収流路本流３２に接続された下流側への流れによって抑制している。
　したがって、本実施形態により、ノズル近傍に存在する気泡や液体増粘物が回収流路支流から逆流して圧力室に侵入するのをより防止することができる。
　〈第２の本実施形態に係る液体吐出ヘッド〉
　図９は、他の本実施の形態の液体吐出ヘッドのノズル面と供給流路と回収流路を示した平面透視図である。なお、図６と同じ部材については、同じ符号を付している。
　同図に示すように、液体を圧力室１４に供給する供給流路２０と、液体を圧力室１４から回収する回収流路３０を備えている。
　供給流路２０は、供給流路本流２２と、その供給流路本流２２から分岐して形成される複数の供給流路支流２４と、供給流路支流２４から更に分岐して形成される複数の個別供給流路２６とで構成される。
　供給流路本流２２は、ヘッドの長手方向に沿って配置される。この供給流路本流２２には、液体供給口２８が連通されており、この液体供給口２８から内部に液体が供給される。
　供給流路支流２４は、ヘッドの長手方向に対して所定角度傾斜した直線に沿って並ぶノズル１２の列ごとに設けられ、そのノズル１２の列と平行に配置される。
　個別供給流路２６は、供給流路支流２４に沿って並ぶ圧力室１４と供給流路支流２４とを連通する流路であり、圧力室１４ごとに設けられる。
　回収流路３０は、回収流路本流３２と、その回収流路本流３２から分岐して形成される複数の回収流路支流３４と、回収流路支流３４から更に分岐して形成される複数の個別回収流路３６とで構成される。
　回収流路本流３２は、ヘッドの長手方向に沿って配置される。この回収流路本流３２には、液体回収口３８が連通されており、この液体回収口３８から内部の液体が回収される。
　回収流路支流３４は、ヘッドの長手方向に対して所定角度傾斜した直線に沿って並ぶノズル１２の列ごとに設けられ、そのノズル１２の列と平行に配置される。
　個別回収流路３６は、回収流路支流３４に沿って並ぶ圧力室１４と回収流路支流３４とを連通する流路であり、圧力室１４ごとに設けられる。
　このように構成された液体吐出ヘッド１０には、ノズル１２から吐出させる液体（たとえば、インク）が循環して供給される。
　液体はまず、供給タンク１１２（図５参照）から液体供給口２８に流れ、供給流路本流２２へと流れる。そして、供給流路本流２２から供給流路支流（共通供給流路）２４へと流れ、供給流路支流２４から個別供給流路２６を介して各圧力室１４に供給される。
　圧力室１４に供給された液体は、圧電素子４８の駆動により、ノズル１２から吐出される。
　また、この圧電素子４８の動作とは別に供給流路２０と回収流路３０との圧力差により、圧力室１４内の液体は、個別回収流路３６を介して回収流路支流３４へと流れる。回収流路支流３４へと流れた液体は、回収流路本流３２へ流れ、液体回収口３８を介して回収タンク１２０（図５参照）に回収される。なお、図９では、回収流路本流３２は２つ存在しているが、液体回収口３８までに合流されている。
　このように、圧力室１４に対して、ノズル１２から吐出させる液体が循環して供給される。
　このような循環型の液体吐出ヘッド１０においても、意図した方向とは逆の方向に液体の流れが生じることがある。特に、液体の吐出時には、ノズル近傍に存在する気泡や液体増粘物が回収流路支流３４から逆流して圧力室１４に侵入してしまう。回収流路支流３４の気泡や液体増粘物が圧力室１４に侵入してしまうと、ノズルが詰まり、ノズルから液体が吐出できなくなるという問題がある。
　そこで、回収流路支流３４に供給流路支流２４と接続するバイパス流路８０を備えるようにした。ここで、バイパス流路８０は、図６と同様に、回収流路支流３４が回収流路本流３２に接続していない他端側であって、回収流路支流３４の他端側の最も先に接続された個別回収流路３６よりも先で接続されている。さらに、図９では、供給流路支流２４が供給流路本流２２に接続していない他端側であって、供給流路支流２４の他端側の最も先に接続された個別供給流路２６よりも先で接続されている。なお、ここで「最も先に接続」とは、直線距離で最も先に接続している状態である場合も含み、流路の距離において最も先に接続している状態をいう。
　このように、バイパス流路８０を接続することで、供給流路支流２４又は供給流路本流２２からバイパス流路８０へ、バイパス流路８０から回収流路支流３４への液体の流れを作ることができるので、ノズル近傍に存在する気泡や液体増粘物が回収流路支流３４から逆流して圧力室１４に侵入するのを防止することができる。
　また、図６の液体吐出ヘッドよりも、液体の循環が良い。即ち、供給流路支流２４の先端（下流）まで流れた液体が回収流路支流３４の先端（上流）に流れるようになる。
　図１０は、本実施形態に係る液体吐出ヘッドの一部分を示したものであり、本実施形態に係るバイパス流路８０を設けたときの液体の流れを示した説明図である。ここで、ノズル１２を黒塗りで示しているので、液体をノズルから吐出している状態を示している。
　この場合、液体は、供給流路支流２４から個別供給流路２６を介して各圧力室１４に供給される。
　圧力室１４に供給された液体は、圧電素子４８の駆動により、ノズル１２から吐出されるが、吐出される際に、回収流路支流３４からも個別回収流路３６を介して液体が圧力室１４に供給されてしまう。回収流路支流３４の液体中は、従来では、圧力室１４を通過した液体であったため気泡や液体増粘物が存在しやすかった。
　しかし、本実施形態では、回収流路支流３４には、供給流路支流２４からバイパス流路８０を介して液体が流れてきて、バイパス流路８０に接続された上流側から回収流路本流３２に接続された下流側への流れが常に生じている。本実施形態では、回収流路支流３４に存在する気泡や液体増粘物が圧力室１４に戻ることを、バイパス流路８０に接続された上流側から回収流路本流３２に接続された下流側への流れにより抑制している。
　したがって、本実施形態により、ノズル近傍に存在する気泡や液体増粘物が回収流路支流から逆流して圧力室に侵入するのをより防止することができる。
　なお、図１０は、本実施形態に係る液体吐出ヘッドの一部分を示したものであるが、１つの回収流路支流３４には、２つのバイパス流路８０が接続している（図９参照）。１つの回収流路支流３４には、２つ以上のバイパス流路が接続していることが好ましく、これにより、１つの回収流路支流に接続された各圧力室の差圧の差を小さくすることができる。
　〈他の本実施形態に係る液体吐出ヘッド〉
　図１１は、他の本実施形態を示したものである。
　図１１は、第２の本実施形態に係る液体吐出ヘッドの一部分を示した図１０において、回収流路支流３４において、供給流路支流２４と接続する図１０のバイパス流路８０だけでなく、さらにバイパス流路８０を設けたものである。なお、さらに設けられたバイパス流路８０は、回収流路支流３４において、回収流路支流３４の他端側の最も先に接続された個別回収流路３６よりも手前で接続されている。また、さらに設けられたバイパス流路８０は、供給流路支流２４において、供給流路支流２４の他端側の最も先に接続された個別供給流路２６よりも手前で接続されている。
　図１１に示すように、液体をノズルから吐出している状態では、液体は、供給流路支流２４から個別供給流路２６を介して各圧力室１４に供給される。
　圧力室１４に供給された液体は、圧電素子４８の駆動により、ノズル１２から吐出されるが、吐出される際に、回収流路支流３４からも個別回収流路３６を介して液体が圧力室１４に供給されてしまう。
　しかし、本実施形態では、回収流路支流３４には、供給流路支流２４からバイパス流路８０を介して液体が流れてきて、バイパス流路８０に接続された上流側から回収流路本流３２に接続された下流側への流れが常に生じている。さらに、図１１において各圧力室１４の真上側（上流側）から回収流路支流３４に液体が流入している。
　本実施形態では、回収流路支流３４に存在する気泡や液体増粘物が圧力室１４に戻るのことを、バイパス流路８０に接続された上流側から回収流路本流３２に接続された下流側への流れによって抑制していると同時に、さらに各圧力室１４の真上側（上流側）から回収流路支流３４に気泡や液体増粘物が存在しない液体を流入させているので、ノズル近傍に存在する気泡や液体増粘物が回収流路支流３６から逆流して圧力室に侵入するのをさらに防止することができる。
　図１２は、図１１においてさらにバイパス流路８０の流路断面積が液体回収口に近い側に向かうに従って順次小さくなるように構成されている。なお、ここで「近い側に向かう」とは、直線距離で近くに接続している状態をいうのではなく、流路の距離において近くに向かっている状態をいう。
　バイパス流路８０の流路断面積が液体回収口に近い側に向かうに従って順次小さくなるようにすることで、供給流路支流２４からバイパス流路８０を介して供給された液体が回収流路支流３４内で逆流するのをより確実に防ぐことができる。即ち、各圧力室１４の真上側（上流側）から回収流路支流３４に液体を流入させているが、各圧力室１４の真下側（下流側）から回収流路支流３４に液体を流入させているので、真下側（下流側）からの液体の流入量が少ないほうが逆流を防止するにはより好ましい。
　なお、回収流路支流の他端側の最も先に接続された個別回収流路よりも先で接続されているバイパス流路以外にもバイパス流路を備える例を図９の実施形態で説明したが、図６の実施形態でも同様に成り立つ。
　また、本実施形態において、図６と図９のように供給流路と回収流路が配置された態様を例に説明したが、図６や図９以外の供給流路と回収流路の配置でも、バイパス流路を回収流路支流の他端側の最も先に接続された個別回収流路よりも先で接続することで、本発明は同様に成り立つ。
　なお、本実施態様に係る液体吐出ヘッドは、インクジェット記録装置に好適に用いることができる。
　〈本実施形態に係る液体吐出ヘッドの等価回路〉
　図１３は、図６～８に係る液体吐出ヘッドの等価回路を示すものであり、図１４は、図９及び１０に係る液体吐出ヘッドの等価回路を示すものであり、図１５は、図１１及び１２に係る液体吐出ヘッドの等価回路を示すものである。
　何れの場合にも、ｋ番目のバイパス流路の抵抗値をＲｂ，ｋ、個別供給流路からノズル入口までの抵抗値をＲｆ、個別回収流路からノズル入口までの抵抗値をＲｒ、各圧力室間の回収流路支流の抵抗値をＲｒｂ、各圧力室間の供給流路支流の抵抗値をＲｆｂ、吐出量をＱｎ、液体供給口側の圧力をＰｉ、液体回収口側の圧力をＰｏ、差圧をΔＰ、駆動周波数をｆ、１の供給流路支流（回収流路支流）内の圧力室の数をｎ、1の供給流路支流（回収流路支流）内のバイパス流路の数をｍとし、さらに、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
と表した際に、下記に示されるＲＢが、以下の式を満足するように液体吐出ヘッドを設計することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
　上記式を満たすようにすることで、ノズル近傍に存在する気泡や液体増粘物が逆流するのを好ましく防止することができる。なお、この式は、液体回収口側の液量Ｑｏが０以上である（マイナスにならない）との条件により導いた式である。
　本実施態様において、ＲＢは、１つの供給流路支流の抵抗値の合成抵抗値の１０倍以上であることが好ましい。ＲＢを１つの供給流路支流の抵抗値の合成抵抗値の１０倍以上とすることで、バイパスに近い側の圧力室にかかる差圧と遠い側の圧力室にかかる差圧の差を小さくすることができ、各圧力室での吐出状態を均一にすることができる。なお、上限は、ＲＢを１つの供給流路支流の抵抗値の合成抵抗値の１００倍以下とすることが好ましく、５０倍以下とすることがより好ましい。ＲＢを１つの供給流路支流の抵抗値の合成抵抗値の５０倍以下とすることで、気泡や液体増粘物が逆流するのをより好ましく防止することができる。
　本実施態様において、個別供給流路からノズル入口までの抵抗値Ｒｆと個別回収流路からノズル入口までの抵抗値Ｒｒとの比は３以下であることが好ましく、各圧力室間の供給流路支流の抵抗値Ｒｆｂと各圧力室間の回収流路支流の抵抗値Ｒｒｂとの比は２以下であることが好ましい。
　また、液体供給口側の圧力が１（ｋＰａ）以上の場合、個別回収流路に異物や気泡が詰まると、ノズル面にプラスの圧力がかかり圧力室内のインクがノズルより流れ出し問題となる。また、液体供給口側の圧力を１（ｋＰａ）以下、差圧ΔＰを１０（ｋＰａ）以上にした場合、ノズル面に掛る背圧がマイナス５（ｋＰａ）よりも小さい値となるため、インク吐出動作時にメニスカス面が壊れてしまい、ノズルから気泡を巻き込み吐出不良となり問題となる。これらの問題を回避するためには、差圧ΔＰは１０（ｋＰａ）以下であることが好ましく、液体供給口側の圧力Ｐｉは１（ｋＰａ）以下であることが好ましい。
　１０…液体吐出ヘッド、１２…ノズル、１４…圧力室、２０…供給流路、２２…供給流路本流、２４…供給流路支流（共通供給流路）、２６…個別供給流路、２８…液体供給口、３０…回収流路、３２…回収流路本流、３４…回収流路支流（共通回収流路）、３６…個別回収流路、３８…液体回収口、４０…ノズルプレート、４２…圧力室プレート、４４…振動板、４６…圧力室上部プレート、４８…圧電素子、５０…空間、８０…バイパス流路、１００…メインタンク、１０２…メインタンク接続配管、１０４…バッファータンク、１０４Ａ…大気開放穴、１０２…メインタンク接続配管、１０６…メインポンプ、１０８…メインバルブ、１１０…第１供給流路、１１２…供給タンク、１１２Ａ…供給液体室、１１２Ｂ…供給気体室、１１４…第２供給流路、１１８…第１回収流路、１２０…回収タンク、１２０Ａ…回収液体室、１２０Ｂ…回収気体室、１２２…第２回収流路、１２６…供給ポンプ、１２８…フィルタ、１３０…供給バルブ、１３２…回収ポンプ、１３４…回収バルブ、１３６…弾性膜、１３８…供給圧力検出器、１４０…大気開放管、１４２…大気開放バルブ、１４４…弾性膜、１４６…回収圧力検出器、１４８…大気開放管、１５０…大気開放バルブ

Claims (10)

  1. 　液体を吐出するノズルが設けられた複数の圧力室と、
    　前記圧力室に接続され、前記圧力室に液体を供給する個別供給流路と、
    　前記圧力室に接続され、前記圧力室から液体を回収する個別回収流路と、
    　複数の前記個別供給流路に接続され、前記複数の個別供給流路に液体を供給する供給流路支流と、
    　複数の前記個別回収流路に接続され、前記複数の個別回収流路から液体を回収する回収流路支流と、
    　複数の前記供給流路支流に接続され、前記複数の供給流路支流に液体を供給する供給流路本流と、
    　複数の前記回収流路支流に接続され、前記複数の回収流路支流から液体を回収する回収流路本流と、
    　前記供給流路本流に液体を供給する液体供給口と、
    　前記回収流路本流から液体を回収する液体回収口と、
    　前記回収流路支流と前記供給流路支流、又は前記回収流路支流と前記供給流路本流、を接続する１又は２以上のバイパス流路と、を備え、
    　前記１又は２以上のバイパス流路のうちの１つのバイパス流路は、
    　前記回収流路支流が前記回収流路本流に接続していない他端側であって、前記回収流路支流の他端側の最も先に接続された前記個別回収流路よりも先で接続される液体吐出ヘッド。
  2. 　前記回収流路支流のうちの１つの回収流路支流には、２以上のバイパス流路が接続している請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
  3. 　前記２以上のバイパス流路のうち少なくとも１つのバイパス流路は、
    　前記回収流路支流において、前記回収流路支流の他端側の最も先に接続された前記個別回収流路よりも手前で接続されるバイパス流路を備える請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
  4. 　前記バイパス流路のうちの１つのパイバス流路は、
    　前記供給流路支流が前記供給流路本流に接続していない他端側であって、前記供給流路支流の他端側の最も先に接続された前記個別供給流路よりも先で接続される請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
  5. 　前記供給流路支流のうちの１つの供給流路支流には、２以上のバイパス流路が接続している請求項４に記載の液体吐出ヘッド。
  6. 　前記２以上のバイパス流路のうち少なくとも１つのバイパス流路は、
    　前記供給流路支流において、前記供給流路支流の他端側の最も先に接続された前記個別供給流路よりも手前で接続される請求項５に記載の液体吐出ヘッド。
  7. 　前記液体供給口と前記液体回収口とに液体循環手段が接続され、
    　下記に示されるＲＢが、以下の式を満足する請求項１～６の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
     　但し、
    　Ｒｂ，ｋ：ｋ番目のバイパス流路の抵抗値
    　Ｒｆ：個別供給流路からノズル入口までの抵抗値
    　Ｒｒ：個別回収流路からノズル入口までの抵抗値
    　Ｒｒｂ：各圧力室間の回収流路支流の抵抗値
    　Ｒｆｂ：各圧力室間の供給流路支流の抵抗値
    　Ｑｎ：吐出量
    　Ｐｉ：液体供給口側の圧力
    　Ｐｏ：液体回収口側の圧力
    　ΔＰ：差圧
    　ｆ：駆動周波数
    　ｎ：1つの供給流路支流及び１つの回収流路支流に接続された圧力室の数
    　ｍ：1つの供給流路支流及び１つの回収流路支流に接続されたバイパス流路の数
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
  8. 　前記バイパス流路の抵抗値Ｒｂ，ｋは、前記液体回収口に近い側に向かうに従って順次小さくなるように構成されている請求項７に記載の液体吐出ヘッド。
  9. 　前記ＲＢは、前記供給流路支流のうちの１つの供給流路支流における抵抗値の合成抵抗値の１０倍以上である請求項８に記載の液体吐出ヘッド。
  10. 　請求項１～９の何れか１項に記載の液体吐出ヘッドを備えるインクジェット記録装置。
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