WO2016121746A1 - 液体吐出ヘッド、およびそれを用いた記録装置 - Google Patents

液体吐出ヘッド、およびそれを用いた記録装置 Download PDF

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小林　直樹
由佳 松元
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京セラ株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a liquid discharge head and a recording apparatus using the same.
  • a liquid discharge head that performs various types of printing by discharging a liquid onto a recording medium.
  • the liquid discharge head includes, for example, a discharge hole for discharging a liquid, a pressurization chamber for pressurizing the liquid so that the liquid is discharged from the discharge hole, a second common channel for supplying the liquid to the pressurization chamber, What is provided with the 1st common flow path which collect
  • the liquid flows from the second common flow path through the pressurizing chamber to the first common flow path even when ejection is not performed so that the clogging or the like of the flow path is less likely to occur due to liquid retention. It is known to circulate liquids including the outside.
  • a plurality of first common channels and a plurality of second common channels are provided, and a second integrated channel for supplying liquid to the plurality of second common channels and a liquid in the plurality of first common channels are collected.
  • a liquid discharge head including a first integrated flow path see, for example, Patent Document 1.
  • the liquid discharge head includes a plurality of discharge holes, a plurality of pressurizing chambers connected to the plurality of discharge holes, a plurality of first common flow paths, and a first flow having a plurality of second common flow paths.
  • a first integrated flow path that is laminated to the first flow path member and is connected to the plurality of first common flow paths, and a second integration that is connected to the plurality of second common flow paths.
  • a second flow path member having a flow path and a plurality of pressurizing units that pressurize the plurality of pressurization chambers are included.
  • the first common flow channel and the second common flow channel extend in the first direction and are alternately arranged in a second direction that is a direction intersecting the first direction.
  • the first common channel and the second common channel are connected via the pressurizing chamber disposed between the first common channel and the second common channel.
  • the first flow path member and the second flow path member are first joint regions extending in the second direction at the end of the first flow path member on the first direction side. It is joined with.
  • the first common flow path extends into the first joint region in the first direction and is connected to the first integrated flow channel in the first joint region.
  • the second common flow path does not extend to the first joining region in the first direction, and the first common joining region extends from the second common flow channel in the first direction.
  • the first flow path member in a region overlapping with the region is solid.
  • the recording apparatus includes the liquid discharge head, a transport unit that transports a recording medium to the liquid discharge head, and a control unit that controls the liquid discharge head.
  • FIG. 3 is an enlarged plan view of a part of FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged plan view of a part of FIG.
  • FIG. 5A is a partial longitudinal sectional view taken along the line VV in FIG. 4
  • FIG. 5B is a longitudinal sectional view of the head main body in FIG.
  • FIG. 5 is a partial longitudinal sectional view taken along line XX in FIG. 4.
  • FIG. 6 is an enlarged plan view of a head body according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a partial longitudinal sectional view taken along line XI-XI in FIG. 8.
  • the first common flow path and the second common flow path are arranged in the first flow path member, and the first integrated flow path and the second integrated flow path are the second. It is conceivable to arrange it in the flow path member.
  • the rigidity in the vicinity of the joint may be lowered.
  • the rigidity of the joint portion is lowered, for example, the first flow path member or the second flow path member vibrates with the discharge of the liquid, and there is a possibility that the discharge may vary due to the vibration affecting the discharge. .
  • FIG. 1A is a schematic side view of a color inkjet printer 1 (hereinafter sometimes simply referred to as a printer) that is a recording apparatus including a liquid ejection head 2 according to an embodiment of the present disclosure.
  • (B) is a schematic plan view.
  • the printer 1 moves the print paper P relative to the liquid ejection head 2 by transporting the print paper P as a recording medium from the transport roller 80 ⁇ / b> A to the transport roller 80 ⁇ / b> B.
  • the control unit 88 controls the liquid ejection head 2 based on image and character data, ejects liquid toward the recording medium P, causes droplets to land on the printing paper P, and prints on the printing paper P. Record such as.
  • the liquid discharge head 2 is fixed to the printer 1, and the printer 1 is a so-called line printer.
  • the printer 1 is a so-called line printer.
  • an operation of moving the liquid ejection head 2 by reciprocating in a direction intersecting the conveyance direction of the printing paper P, for example, a direction substantially orthogonal, and the printing paper P There is a so-called serial printer that alternately conveys.
  • the printer 1 has a flat head mounting frame 70 (hereinafter sometimes simply referred to as a frame) fixed so as to be substantially parallel to the printing paper P.
  • the frame 70 is provided with 20 holes (not shown), and the 20 liquid discharge heads 2 are mounted in the respective hole portions, and the portion of the liquid discharge head 2 that discharges the liquid is the printing paper P. It has come to face.
  • the distance between the liquid ejection head 2 and the printing paper P is, for example, about 0.5 to 20 mm.
  • the five liquid ejection heads 2 constitute one head group 72, and the printer 1 has four head groups 72.
  • the liquid discharge head 2 has a long and narrow shape in the direction from the front to the back in FIG. 1A and in the vertical direction in FIG. This long direction is sometimes called the longitudinal direction.
  • the three liquid ejection heads 2 are arranged along a direction that intersects the conveyance direction of the printing paper P, for example, a substantially orthogonal direction, and the other two liquid ejection heads 2 are conveyed.
  • One of the three liquid ejection heads 2 is arranged at a position shifted along the direction.
  • the liquid discharge heads 2 are arranged so that the printable range of each liquid discharge head 2 is connected in the width direction of the print paper P (in the direction intersecting the conveyance direction of the print paper P) or the ends overlap. Thus, printing without gaps in the width direction of the printing paper P is possible.
  • the four head groups 72 are arranged along the conveyance direction of the recording paper P.
  • a liquid, for example, ink is supplied to each liquid ejection head 2 from a liquid tank (not shown).
  • the liquid discharge heads 2 belonging to one head group 72 are supplied with the same color ink, and the four head groups 72 can print four color inks.
  • the colors of ink ejected from each head group 72 are, for example, magenta (M), yellow (Y), cyan (C), and black (K).
  • a color image can be printed by printing such ink under the control of the control unit 88.
  • the number of liquid discharge heads 2 mounted on the printer 1 may be one if it is a single color and the range that can be printed by one liquid discharge head 2 is printed.
  • the number of liquid ejection heads 2 included in the head group 72 and the number of head groups 72 can be changed as appropriate according to the printing target and printing conditions. For example, the number of head groups 72 may be increased in order to perform multicolor printing. Also, if a plurality of head groups 72 that print in the same color are arranged and printed alternately in the transport direction, the transport speed can be increased even if the liquid ejection heads 2 having the same performance are used. Thereby, the printing area per time can be increased. Alternatively, a plurality of head groups 72 for printing in the same color may be prepared and arranged so as to be shifted in a direction crossing the transport direction, so that the resolution in the width direction of the print paper P may be increased.
  • a liquid such as a coating agent may be printed for surface treatment of the printing paper P.
  • the printer 1 performs printing on the printing paper P that is a recording medium.
  • the printing paper P is wound around the paper feed roller 80A, passes between the two guide rollers 82A, passes through the lower side of the liquid ejection head 2 mounted on the frame 70, and thereafter It passes between the two conveying rollers 82B and is finally collected by the collecting roller 80B.
  • the printing paper P is transported at a constant speed by rotating the transport roller 82 ⁇ / b> B and printed by the liquid ejection head 2.
  • the collection roller 80B winds up the printing paper P sent out from the conveyance roller 82B.
  • the conveyance speed is, for example, 50 m / min.
  • Each roller may be controlled by the controller 88 or may be manually operated by a person.
  • the recording medium may be a roll-like cloth other than the printing paper P. Further, instead of directly transporting the printing paper P, the printer 1 may transport the transport belt directly and transport the recording medium placed on the transport belt. By doing so, sheets, cut cloth, wood, tiles and the like can be used as the recording medium. Furthermore, a wiring pattern of an electronic device may be printed by discharging a liquid containing conductive particles from the liquid discharge head 2. Still further, the chemical may be produced by discharging a predetermined amount of liquid chemical agent or liquid containing the chemical agent from the liquid discharge head 2 toward the reaction container or the like and reacting.
  • a position sensor, a speed sensor, a temperature sensor, and the like may be attached to the printer 1, and the control unit 88 may control each part of the printer 1 according to the state of each part of the printer 1 that can be understood from information from each sensor.
  • the temperature of the liquid discharge head 2, the temperature of the liquid in the liquid tank, the pressure applied by the liquid in the liquid tank to the liquid discharge head 2, etc. affect the discharge characteristics (discharge amount, discharge speed, etc.) of the discharged liquid.
  • the drive signal for ejecting the liquid may be changed according to the information.
  • FIG. 2A is a plan view showing a head main body 2a which is a main part of the liquid ejection head 2 shown in FIG.
  • FIG. 2B is a plan view showing a state in which the second flow path member 6 is removed from the head main body 2a.
  • 3 and 4 are enlarged plan views of FIG. 2 (b).
  • FIG. 5A is a longitudinal sectional view taken along the line VV in FIG.
  • FIG. 5B is a partial longitudinal sectional view along the first common flow path 20 in the vicinity of the opening 20a of the first common flow path 20 of the head body 2a.
  • 6 is a partial longitudinal sectional view taken along line XX in FIG.
  • FIGS. 2 to 4 the flow path and the like that should be drawn with a broken line below other objects are drawn with a solid line.
  • FIG. 2A the flow path in the first flow path member 4 is almost omitted, and only the arrangement of the pressurizing chamber 10 is shown.
  • the liquid discharge head 2 may include a metal casing, a driver IC, a wiring board and the like in addition to the head main body 2a.
  • the head body 2a includes a first flow path member 4, a second flow path member 6 that supplies liquid to the first flow path member 4, and a piezoelectric actuator in which a displacement element 50 that is a pressurizing unit is built. And a substrate 40.
  • the head body 2a has a flat plate shape that is long in one direction, and this direction is sometimes referred to as a longitudinal direction.
  • the second flow path member 6 serves as a support member, and the head body 2 a is fixed to the frame 70 at both ends in the longitudinal direction of the second flow path member 6.
  • the first flow path member 4 constituting the head body 2a has a flat plate shape and a thickness of about 0.5 to 2 mm.
  • a number of pressurizing chambers 10 are arranged side by side in the plane direction.
  • the discharge hole surface 4-2 which is the second main surface of the first flow path member 4 and on the opposite side of the pressurizing chamber surface 4-1, the discharge holes 8 for discharging the liquid are arranged in the plane direction. Many are arranged side by side. Each discharge hole 8 is connected to the pressurizing chamber 10. In the following description, it is assumed that the pressurizing chamber surface 4-1 is located above the discharge hole surface 4-2.
  • first common flow paths 20 and a plurality of second common flow paths 24 are arranged so as to extend along the first direction. Moreover, the 1st common flow path 20 and the 2nd common flow path 24 are located in a line in the 2nd direction which is a direction which cross
  • the second direction is the same direction as the longitudinal direction of the head body 2a.
  • the direction opposite to the first direction is defined as the third direction, and the direction opposite to the second direction is defined as the fourth direction.
  • the pressurizing chambers 10 are arranged along both sides of the first common flow path 20 and constitute one pressurization chamber row 11A, one row on each side.
  • the first common flow path 20 and the pressurizing chambers 10 arranged on both sides of the first common flow path 20 are connected via a first individual flow path 12.
  • the pressurizing chambers 10 are arranged along both sides of the second common flow path 24, and the pressurizing chamber row 11A is constituted by one row on each side for a total of two rows.
  • the second common flow path 24 and the pressurizing chambers 10 arranged on both sides thereof are connected via the second individual flow path 14.
  • the first common channel 20 and the second common channel 24 may be collectively referred to as a common channel.
  • the pressurizing chambers 10 are arranged side by side on a virtual line, the first common flow path 20 extends along one side of the virtual line, and along the other side of the virtual line.
  • the second common flow path 24 extends.
  • the virtual line in which the pressurizing chambers 10 are arranged is a straight line, but may be a curved line or a broken line.
  • first common flow channel 20 and the second common flow channel 24 are outside the range where the pressurizing chambers are connected in the first direction, and the first connection flow channel 25A and the second connection flow channel 25B (both are connected to each other). In some cases, these are simply connected via a connection channel).
  • a range in which the first common flow path 20 and the second common flow path 24 are connected via the pressurizing chamber 10 in the first direction is referred to as a connection range C.
  • the connection range C in the first common flow path 20 is referred to as a first connection range C1
  • the connection range C in the second common flow path 24 is referred to as a second connection range C2 (see FIG. 4).
  • the first common flow path 20 is connected to the plurality of pressurizing chambers 10 at substantially equal intervals in the first connection range C1.
  • the first common flow path 20 is connected to the second common flow path 24 adjacent to the second direction on the outside of the first connection range C1 in the first direction via one first connection flow path 25A.
  • the second common flow path 24 adjacent in the fourth direction is connected to the first connection flow path 25A.
  • the second common flow path 24 adjacent to the second direction is connected to the first common flow path 20 via one second connection flow path 25B.
  • the second common flow path 24 and the second connection flow path 25B which are adjacent to each other in the fourth direction are connected to each other.
  • the first common flow path 20 is connected to two first connection flow paths 25A outside the first connection range C1 in the first direction, and outside the first connection range C1 in the third direction, Two second connection channels 25B are connected, and a total of four connection channels are connected.
  • the liquid supplied to the second common flow path 24 flows into the pressurizing chambers 10 arranged along the second common flow path 24, and partly The other liquid is discharged from the discharge hole 8, and the other part of the liquid flows into the first common channel 20 located on the opposite side of the second common channel 24 with respect to the pressurizing chamber 10. It is discharged out of the flow path member 4. Further, a part of the liquid flows from the second common channel 24 into the first common channel 20 via the connection channel without passing through any of the pressurizing chambers 10.
  • the channel resistance of the connection channel is larger than that of the first common channel 20 and the second common channel 24. For this reason, the main flow of the liquid is a flow through each pressurizing chamber 10. That is, the ratio of the total flow rate of the liquids that pass through the connection flow channel in the flow rate at the portion where the amount of liquid flowing in the first common flow channel 20 is the largest is less than half. By doing in this way, the difference of the pressure added to the meniscus of each discharge hole 8 (it may only be called the pressure difference of a meniscus below) can be made small.
  • the second common flow path 24 is disposed on both sides of the first common flow path 20, and the first common flow path 20 is disposed on both sides of the second common flow path 24.
  • One first common channel 20 and one second common channel 24 are connected to 11A, and another first common channel 20 and another first common channel 20 are connected to another pressurizing chamber row 11A.
  • the number of the first common flow paths 20 and the second common flow paths 24 can be reduced to about half, which is preferable. Since the number of first common channels 20 and second common channels 24 is small, the number of pressurizing chambers 10 is increased to increase the resolution, or the first common channel 20 and the second common channel 24 are thickened. Thus, the difference in ejection characteristics from the ejection holes 8 can be reduced, and the size of the head body 2a in the planar direction can be reduced.
  • the pressure applied to the portion of the first individual flow path 12 on the first common flow path 20 side connected to the first common flow path 20 is affected by the pressure loss, so that the first individual flow path 12 is added to the first common flow path 20. Varies depending on the position where the two are connected (mainly the position in the first direction).
  • the pressure applied to the portion on the second individual flow path 14 side connected to the second common flow path 24 is the position where the second individual flow path 14 is connected to the second common flow path 24 due to the effect of pressure loss (main Depending on the position in the first direction.
  • each first The pressure difference due to the arrangement of the individual flow paths 12 and the second individual flow paths 14 is canceled out, and the pressure difference applied to the discharge holes 8 can be reduced. Note that both the opening 20a of the first common channel 20 and the opening 24a of the second common channel 24 open to the pressurizing chamber surface 4-1.
  • the liquid meniscus is held in the discharge hole 8 in a state where the liquid is not discharged. Since the pressure of the liquid is a negative pressure (a state in which the liquid is about to be drawn into the first flow path member 4) in the discharge hole 8, the meniscus can be held in balance with the surface tension of the liquid. Since the surface tension of the liquid tries to reduce the surface area of the liquid, the meniscus can be held if the pressure is small even if it is a positive pressure. If the positive pressure increases, the liquid overflows, and if the negative pressure increases, the liquid is drawn into the first flow path member 4, and the liquid cannot be discharged. Therefore, it is necessary to prevent the meniscus pressure difference from becoming excessively large when the liquid flows from the second common channel 24 to the first common channel 20.
  • the wall surface on the discharge hole surface 4-2 side of the first common flow path 20 is a first damper 28A.
  • One surface of the first damper 28 ⁇ / b> A faces the first common flow path 20, and the other surface faces the damper chamber 29. Due to the presence of the damper chamber 29, the first damper 28A can be deformed, and the volume of the first common flow path 20 can be changed by the deformation.
  • the liquid in the pressurizing chamber 10 is pressurized to discharge the liquid, part of the pressure is transmitted to the first common flow path 20 through the liquid.
  • the liquid in the first common flow path 20 vibrates, and the vibration is transmitted to the original pressurizing chamber 10 and the other pressurizing chambers 10 to generate fluid crosstalk that fluctuates the discharge characteristics of the liquid.
  • the vibration of the liquid in the first common flow path 20 is not easily sustained because the vibration of the first damper 28A vibrates and attenuates due to the vibration of the liquid transmitted to the first common flow path 20. Therefore, the influence of fluid crosstalk can be reduced.
  • the first damper 28A also serves to stabilize the supply and discharge of liquid.
  • the wall surface on the pressure chamber surface 4-1 side of the second common flow path 24 is a second damper 28B.
  • One surface of the second damper 28 ⁇ / b> B faces the second common flow path 24, and the other surface faces the damper chamber 29.
  • the second damper 28B can reduce the influence of fluid crosstalk.
  • the second damper 28B also serves to stabilize the supply and discharge of liquid.
  • the pressurizing chamber 10 is disposed facing the pressurizing chamber surface 4-1, and includes a pressurizing chamber main body 10a that receives pressure from the displacement element 50, and a discharge hole surface 4- from below the pressurizing chamber main body 10a.
  • 2 is a hollow region including a descender 10b, which is a partial flow path connected to the discharge hole 8 opened in FIG.
  • the pressurizing chamber body 10a has a right circular cylinder shape, and the planar shape is a circular shape. Since the planar shape is circular, the displacement amount when the displacement element 50 is deformed with the same force and the volume change of the pressurizing chamber 10 caused by the displacement can be increased.
  • the descender 10b has a right circular cylinder shape whose diameter is smaller than that of the pressurizing chamber body 10a, and has a circular cross section. Further, the descender 10b is disposed at a position where it fits in the pressurizing chamber body 10a when viewed from the pressurizing chamber surface 4-1.
  • the plurality of pressurizing chambers 10 are arranged in a staggered manner on the pressurizing chamber surface 4-1.
  • the plurality of pressurizing chambers 10 constitute a plurality of pressurizing chamber rows 11A along the first direction.
  • the pressurizing chambers 10 are arranged at substantially equal intervals.
  • the pressurizing chambers 10 belonging to the adjacent pressurizing chamber row 11A are arranged in the first direction so as to be shifted by about half of the interval.
  • the pressurizing chamber 10 belonging to a certain pressurizing chamber row 11A is in the first direction with respect to two consecutive pressurizing chambers 10 belonging to the pressurizing chamber row 11A located adjacent to the pressurizing chamber row 11A. It is located at the center.
  • pressurizing chambers 10 belonging to every other pressurizing chamber row 11A are arranged along the second direction and constitute the pressurizing chamber row 11B.
  • the first common flow path 20 is 51
  • the second common flow path 24 is 50
  • the pressurizing chamber row 11A is 100 rows.
  • a dummy pressurizing chamber row 11D composed of only a dummy pressurizing chamber 10D described later is not included in the number of the pressurizing chamber rows 11A.
  • the second common flow paths 24 that are directly connected to only the dummy pressurizing chamber 10D are not included in the number of the second common flow paths 24 described above.
  • Each pressurizing chamber row 11A includes 16 pressurizing chambers 10.
  • the pressurizing chamber row 11A located at the end in the second direction includes eight pressurizing chambers 10 and eight dummy pressurizing chambers 10D. As described above, since the pressurizing chambers 10 are arranged in a staggered manner, the number of pressurizing chamber rows 11B is 32.
  • the plurality of pressurizing chambers 10 are arranged in a lattice shape along the first direction and the second direction on the discharge hole surface 4-2.
  • the plurality of discharge holes 8 constitute a plurality of discharge hole arrays 9A along the first direction.
  • the discharge hole row 9A and the pressurizing chamber row 11A are arranged at substantially the same position.
  • the area center of gravity of the pressurizing chamber 10 and the discharge hole 8 connected to the pressurizing chamber 10 are shifted in the first direction.
  • the shifted direction is the same direction, and in the adjacent pressurizing chamber row 11A, the shifted direction is the reverse direction.
  • the discharge holes 8 connected from the pressurization chambers 10 belonging to the two pressurization chamber rows 11B constitute one discharge hole row 9B arranged along the second direction.
  • the discharge hole column 9A has 100 columns, and the discharge hole row 9B has 16 rows.
  • the area center of gravity of the pressurizing chamber body 10a and the discharge hole 8 connected from the pressurizing chamber body 10a are substantially displaced in the first direction.
  • the descender 10b is disposed at a position shifted in the direction of the discharge hole 8 with respect to the pressurizing chamber body 10a.
  • the side wall of the pressurizing chamber body 10a and the side wall of the descender 10b are disposed so as to be in contact with each other, thereby making it difficult for liquid to stay in the pressurizing chamber body 10a.
  • the discharge hole 8 is arranged at the center of the descender 10b.
  • the central portion is a region in a circle that is half the diameter of the descender 10b, centered on the center of gravity of the area of the descender 10b.
  • the connecting portion between the first individual flow path 12 and the pressurizing chamber body 10a is disposed on the opposite side of the descender 10b with respect to the center of gravity of the area of the pressurizing chamber body 10a.
  • the second individual flow path 14 is drawn in a planar direction from the surface on the discharge hole surface 4-2 side of the descender 10b and connected to the second common flow path 24.
  • the drawing direction is the same as the direction in which the descender 10b is displaced with respect to the pressurizing chamber body 10a.
  • the angle formed by the first direction and the second direction is deviated from a right angle. For this reason, the ejection holes 8 belonging to the ejection hole array 9A arranged along the first direction are displaced in the second direction by an angle shifted from the right angle. And since the discharge hole row
  • discharge holes 8 belonging to one discharge hole row 9A are arranged in a straight line along the first direction, printing can be performed so as to fill the predetermined range as described above.
  • a deviation between the direction perpendicular to the second direction and the transport direction that occurs when the liquid ejection head 2 is installed in the printer 1 has a great influence on the printing accuracy.
  • the discharge holes 8 are replaced and arranged between the adjacent discharge hole rows 9A from the arrangement of the discharge holes 8 on the straight line described above.
  • the arrangement of the discharge holes 8 is as follows.
  • 32 discharge holes 8 are projected in the range of the virtual straight line R, and the discharge holes 8 are arranged at intervals of 360 dpi in the virtual straight line R. .
  • the ejection holes 8 projected in the virtual straight line R belong to all (16) ejection holes 8 belonging to one ejection hole array 9A and to two ejection hole arrays 9A located on both sides of the ejection hole array 9A.
  • Half of the discharge holes 8 (eight).
  • the first common flow path 20 and the second common flow path 24 are straight in the range where the discharge holes 8 are arranged in a straight line, and are shifted in parallel between the discharge holes 8 where the straight lines are shifted.
  • the flow path resistance is small. Further, since the portion that is shifted in parallel is arranged at a position that does not overlap with the pressurizing chamber 10, it is possible to reduce the variation in discharge characteristics for each pressurizing chamber 10.
  • One row of pressure chambers 11A at both ends in the second direction includes a normal pressure chamber 10 and a first dummy pressure chamber 10D (for this reason,
  • the pressurizing chamber row 11A may be referred to as a dummy pressurizing chamber row 11D).
  • one row of dummy pressurizing chamber rows 11D in which only the dummy pressurizing chambers 10D are arranged is arranged.
  • the flow paths, one at each end in the second direction ie, two in total), have the same shape as the normal first common flow path 24, but directly with the pressurizing chamber 10 It is not connected and is connected only to the dummy pressurizing chamber 10D.
  • the first flow path member 4 is located on the outer side in the second direction of the common flow path group including the first common flow path 20 and the second common flow path 24 and extends in the first direction. It has a path 30.
  • the end channel 30 is aligned with the pressurizing chamber surface 4-1, and the opening 30c disposed further outside the opening 20a of the first common channel 20 aligned with the pressurizing chamber surface 4-1. This is a flow path that connects the opening 30 d that is disposed further outside the opening 24 a of the second common flow path 24.
  • the head body 2a is controlled to keep the temperature constant. Moreover, since the discharge and the circulation of the liquid become more stable when the viscosity of the liquid is lowered, the temperature is basically set to room temperature or higher. Therefore, it is basically heated, but may be cooled when the environmental temperature is high.
  • a heater is provided in the liquid discharge head 2 or the temperature of the liquid to be supplied is adjusted.
  • heat dissipation from the end in the longitudinal direction (second direction) of the head main body 2a increases, and therefore, it is located at the center in the second direction.
  • the temperature of the pressurizing chamber 10 located at both ends in the second direction tends to be lower than the temperature of the liquid in the pressurizing chamber 10.
  • the end channel 30 is a channel that connects the first integrated channel 22 and the second integrated channel 26.
  • the channel resistance of the end channel 30 is preferably smaller than the channel resistance of the first common channel 20 and the second common channel 24. By doing so, the amount of liquid flowing in the end channel 30 is increased, and a temperature drop inside the end channel 30 can be further suppressed.
  • the end channel 30 is provided with a wide portion 30a whose width is wider than that of the common channel, and a damper is provided on the pressure chamber side 4-1 of the wide portion 30a. .
  • the damper has one surface facing the wide portion 30a and the other surface facing the damper chamber so that it can be deformed.
  • the damping capacity of the damper is greatly influenced by the narrowest part where the deformable region is passed. Therefore, by providing a damper facing the wide portion 30a, a damper having a high damping capability can be obtained.
  • the width of the wide portion 30a is preferably at least twice the width of the common flow path, particularly at least three times. If the flow path resistance is too low by providing the wide part 30a, the narrowed part 30d may be provided to adjust the flow path resistance.
  • the second flow path member 6 is joined to the pressurizing chamber surface 4-1 of the first flow path member 4.
  • the second flow path member 6 includes a second integrated flow path 26 that supplies the liquid to the second common flow path 24 and a first integrated flow path 22 that recovers the liquid in the first common flow path 20.
  • the thickness of the second flow path member 6 is thicker than that of the first flow path member 4 and is about 5 to 30 mm.
  • the second flow path member 6 is joined in a region where the piezoelectric actuator substrate 40 of the pressure chamber surface 4-1 of the first flow path member 4 is not connected. More specifically, the piezoelectric actuator substrate 40 is joined so as to surround it. By doing in this way, it can suppress that a part of discharged liquid adheres to the piezoelectric actuator board
  • the through-hole 6c penetrates up and down at the center of the second flow path member 6.
  • Wiring members such as FPC (Flexible ⁇ ⁇ PrintedFCircuit) for transmitting a drive signal for driving the piezoelectric actuator substrate 40 are passed through the through hole 6c.
  • the first flow path member 4 side of the through hole 6c is a widened portion 6ca having a wide width in the short direction, and the wiring member extending from the piezoelectric actuator substrate 40 to both sides in the short direction is widened. It is bent at the portion 6 ca and goes upward, and passes through the through hole 6.
  • the convex part of the part which spreads in the wide part 6ca may damage a wiring member, it is preferable to make it R shape.
  • the cross-sectional area of the first integrated flow path 22 is increased. Accordingly, a difference in pressure loss due to a difference in position where the first integrated flow path 22 and the first common flow path 20 are connected can be reduced.
  • the flow resistance of the first integrated flow path 22 (more precisely, the flow resistance of the first integrated flow path 22 that is connected to the first common flow path 20) is It is preferable to make it 1/100 or less.
  • the cross-sectional area of the second integrated flow path 26 is increased. Accordingly, the difference in pressure loss due to the difference in the position where the second integrated channel 26 and the second common channel 24 are connected can be reduced.
  • the flow resistance of the second integrated flow path 26 (more precisely, the flow resistance of the second integrated flow path 26 that is connected to the first integrated flow path 22) is that of the second common flow path 24. It is preferable to make it 1/100 or less.
  • the first integrated flow path 22 is disposed at one end of the second flow path member 6 in the short direction
  • the second integrated flow path 26 is disposed at the other end of the second flow path member 6 in the short direction
  • Each of the flow paths is directed to the first flow path member 4 side so as to be connected to the first common flow path 20 and the second common flow path 24, respectively.
  • the cross-sectional areas of the first integrated flow path 22 and the second integrated flow path 26 can be increased (that is, the flow path resistance can be reduced), and the first flow path member 4 can be formed by the second flow path member 6.
  • the outer periphery of the wiring member can be fixed to increase the rigidity, and a through hole 6c through which the wiring member passes can be provided.
  • the second flow path member 6 is configured by laminating plates 6a and 6b of the second flow path member.
  • a first groove serving as a first integrated channel body 22a which is a portion of the first integrated channel 22 extending in the second direction and having a low channel resistance
  • a second integrated channel 26 are provided on the upper surface of the plate 6b.
  • a second groove serving as a second integrated flow path body 26a which is a portion having a low flow resistance extending in the second direction, is disposed.
  • the lower side (the direction of the first flow path member 4) of the first groove serving as the first integrated flow path main body 22a is mostly blocked by the pressurization chamber surface 4-1, and a part thereof is a pressurization chamber. It is connected to the opening 20a of the first common flow path 20 opened on the surface 4-1.
  • the lower side of the second groove serving as the second integrated flow path body 26a is mostly blocked by the pressurizing chamber surface 4-1, and a part thereof is opened on the pressurizing chamber surface 4-1. It is connected to the opening 24 a of the second common flow path 24.
  • the plate 6 a is provided with an opening 22 c at the end in the second direction of the first integrated flow path 22.
  • the plate 6a is provided with an opening 26c at the end of the second integrated channel 26 in the fourth direction opposite to the second direction.
  • the liquid is supplied from the opening 26c of the second integrated flow path 26 and recovered from the opening 22c of the first integrated flow path 22.
  • the present invention is not limited to this, and supply and recovery may be reversed.
  • a damper may be provided in the first integrated flow path 22 and the second integrated flow path 26 so that the supply or discharge of the liquid is stabilized against fluctuations in the discharge amount of the liquid. Further, by providing a filter in the first integrated flow path 22 and the second integrated flow path 26, foreign substances and bubbles may be difficult to enter the first flow path member 4.
  • a piezoelectric actuator substrate 40 including a displacement element 50 is bonded to the pressurizing chamber surface 4-1, which is the upper surface of the first flow path member 4, so that each displacement element 50 is positioned on the pressurizing chamber 10.
  • the piezoelectric actuator substrate 40 occupies a region having substantially the same shape as the pressurizing chamber group formed by the pressurizing chamber 10. Further, the opening of each pressurizing chamber 10 is closed by bonding the piezoelectric actuator substrate 40 to the pressurizing chamber surface 4-1 of the flow path member 4.
  • the piezoelectric actuator substrate 40 has a rectangular shape that is long in the same direction as the head body 2a.
  • the piezoelectric actuator substrate 40 is connected to a signal transmission unit such as an FPC for supplying a signal to each displacement element 50.
  • the second flow path member 6 has a through hole 6c penetrating vertically at the center, and the signal transmission unit is electrically connected to the control unit 88 through the through hole 6c.
  • the signal transmission unit has a shape extending in the short direction from one long side end of the piezoelectric actuator substrate 40 toward the other long side end, and the wiring disposed in the signal transmission unit extends along the short direction. Extending and arranging in the longitudinal direction is preferable because the distance between the wirings can be easily obtained.
  • Individual electrodes 44 are respectively arranged at positions facing the pressurizing chambers 10 on the upper surface of the piezoelectric actuator substrate 40.
  • the flow path member 4 has a laminated structure in which a plurality of plates are laminated. Twelve plates from the plate 4a to the plate 4l are laminated in order from the pressurizing chamber surface 4-1 side of the flow path member 4. Many holes and grooves are formed in these plates. For example, the holes and grooves can be formed by etching each plate made of metal. Since the thickness of each plate is about 10 to 300 ⁇ m, the formation accuracy of the holes and grooves to be formed can be increased. Each plate is aligned and laminated so that these holes and grooves communicate with each other to form a flow path such as the first common flow path 20.
  • the pressurizing chamber main body 10a is opened on the pressurizing chamber surface 4-1 of the flat plate-like channel member 4, and the piezoelectric actuator substrate 40 is joined thereto. Further, an opening 24 a for supplying a liquid to the second common flow path 24 and an opening 20 a for collecting the liquid from the first common flow path 20 are opened on the pressurizing chamber surface 4-1.
  • a discharge hole 8 is opened in a discharge hole surface 4-2 on the opposite side of the pressure chamber surface 4-1 of the flow path member 4.
  • a plate may be further laminated on the pressurizing chamber surface 4-1, to close the opening of the pressurizing chamber main body 10a, and the piezoelectric actuator substrate 40 may be bonded thereon. By doing so, it is possible to reduce the possibility that the liquid to be discharged comes into contact with the piezoelectric actuator substrate 40, and the reliability can be further increased.
  • the pressurizing chamber 10 includes a pressurizing chamber main body 10a facing the displacement element 50 and a descender 10b having a smaller sectional area than the pressurizing chamber main body 10a.
  • the pressurizing chamber body 10a is formed in the plate 4a, and the descender 10b is overlapped with holes formed in the plates 4b to 4k, and is further blocked by the nozzle plate 4l (parts other than the discharge holes 8). It is made up.
  • the first individual channel 12 is connected to the pressurizing chamber body 10 a, and the first individual channel 12 is connected to the first common channel 20.
  • the first individual flow path 12 includes a circular hole that penetrates the plate 4b, a through groove that extends in the planar direction in the plate 4c, and a circular hole that penetrates the plate 4d.
  • the first common flow path 20 is formed by overlapping holes formed in the plates 4f to 4i, and further closed by the plate 4e on the upper side and the plate 4j on the lower side.
  • the descender 10 b is connected to the second individual flow path 14, and the second individual flow path 14 is connected to the second common flow path 24.
  • the second individual flow path 14 is a through groove extending in the plane direction in the plate 4j.
  • the second common flow path 24 is formed by overlapping holes formed in the plates 4f to 4i, and further closed by the plate 4e on the upper side and the plate 4j on the lower side.
  • the liquid supplied to the second integrated flow path 26 enters the pressurizing chamber 10 through the second common flow path 24 and the second individual flow path 14 in order, and a part of the liquid flows. It is discharged from the discharge hole 8.
  • the liquid that has not been discharged passes through the first individual flow path 12, enters the first common flow path 20, enters the first integrated flow path 22, and is discharged outside the head body 2.
  • the piezoelectric actuator substrate 40 has a laminated structure composed of two piezoelectric ceramic layers 40a and 40b that are piezoelectric bodies. Each of these piezoelectric ceramic layers 40a and 40b has a thickness of about 20 ⁇ m. That is, the thickness from the upper surface of the piezoelectric ceramic layer 40a of the piezoelectric actuator substrate 40 to the lower surface of the piezoelectric ceramic layer 40b is about 40 ⁇ m.
  • the thickness ratio between the piezoelectric ceramic layer 40a and the piezoelectric ceramic layer 40b is set to 3: 7 to 7: 3, preferably 4: 6 to 6: 4. Both of the piezoelectric ceramic layers 40 a and 40 b extend so as to straddle the plurality of pressure chambers 10.
  • the piezoelectric ceramic layers 40a, 40b may, for example, strength with a dielectric, lead zirconate titanate (PZT), NaNbO 3 system, BaTiO 3 system, (BiNa) NbO 3 system, such as BiNaNb 5 O 15 system Made of ceramic material.
  • PZT lead zirconate titanate
  • NaNbO 3 system NaNbO 3 system
  • BaTiO 3 system BaTiO 3 system
  • BiNa NbO 3 system such as BiNaNb 5 O 15 system Made of ceramic material.
  • the piezoelectric actuator substrate 40 has a common electrode 42 made of a metal material such as Ag—Pd and an individual electrode 44 made of a metal material such as Au.
  • the common electrode 42 has a thickness of about 2 ⁇ m, and the individual electrode 44 has a thickness of about 1 ⁇ m.
  • the individual electrodes 44 are disposed at positions facing the pressurizing chambers 10 on the upper surface of the piezoelectric actuator substrate 40, respectively.
  • the individual electrode 44 has a planar shape slightly smaller than that of the pressurizing chamber main body 10a and has a shape substantially similar to the pressurizing chamber main body 10a, and an extraction electrode drawn from the individual electrode main body 44a. 44b.
  • a connection electrode 46 is formed at a portion of one end of the extraction electrode 44 b that is extracted outside the region facing the pressurizing chamber 10.
  • the connection electrode 46 is a conductive resin containing conductive particles such as silver particles, and is formed with a thickness of about 5 to 200 ⁇ m.
  • the connection electrode 46 is electrically joined to an electrode provided in the signal transmission unit.
  • a common electrode surface electrode (not shown) is formed on the upper surface of the piezoelectric actuator substrate 40.
  • the common electrode surface electrode and the common electrode 42 are electrically connected through a through conductor (not shown) disposed in the piezoelectric ceramic layer 40a.
  • a drive signal is supplied to the individual electrode 44 from the control unit 88 through the signal transmission unit.
  • the drive signal is supplied in a constant cycle in synchronization with the conveyance speed of the print medium P.
  • the common electrode 42 is formed over substantially the entire surface in the region between the piezoelectric ceramic layer 40a and the piezoelectric ceramic layer 40b. That is, the common electrode 42 extends so as to cover all the pressurizing chambers 10 in the region facing the piezoelectric actuator substrate 40.
  • the common electrode 42 is connected to the common electrode surface electrode formed on the piezoelectric ceramic layer 40a so as to avoid the electrode group composed of the individual electrodes 44 through via holes formed through the piezoelectric ceramic layer 40a. Are grounded and held at the ground potential.
  • the common electrode surface electrode is directly or indirectly connected to the control unit 88 in the same manner as the plurality of individual electrodes 44.
  • a portion sandwiched between the individual electrode 44 and the common electrode 42 of the piezoelectric ceramic layer 40 a is polarized in the thickness direction, and becomes a unimorph-structured displacement element 50 that is displaced when a voltage is applied to the individual electrode 44.
  • a portion sandwiched between the individual electrode 44 and the common electrode 42 of the piezoelectric ceramic layer 40 a is polarized in the thickness direction, and becomes a unimorph-structured displacement element 50 that is displaced when a voltage is applied to the individual electrode 44.
  • the displacement element 50 is driven (displaced) by a drive signal supplied to the individual electrode 44 through a driver IC or the like under the control of the control unit 88.
  • liquid can be ejected by various driving signals.
  • strike driving method will be described.
  • the individual electrode 44 is set to a potential higher than the common electrode 42 (hereinafter referred to as a high potential) in advance, and the individual electrode 44 is once set to the same potential as the common electrode 42 (hereinafter referred to as a low potential) every time there is a discharge request. Thereafter, the potential is set again at a predetermined timing. Thereby, at the timing when the individual electrode 44 becomes low potential, the piezoelectric ceramic layers 40a and 40b return to the original (flat) shape (begin), and the volume of the pressurizing chamber 10 is in the initial state (the potentials of both electrodes are different). Increase compared to the state). As a result, a negative pressure is applied to the liquid in the pressurizing chamber 10.
  • the liquid in the pressurizing chamber 10 starts to vibrate with the natural vibration period. Specifically, first, the volume of the pressurizing chamber 10 begins to increase, and the negative pressure gradually decreases. Next, the volume of the pressurizing chamber 10 becomes maximum and the pressure becomes almost zero. Next, the volume of the pressurizing chamber 10 begins to decrease, and the pressure increases. Thereafter, the individual electrode 44 is set to a high potential at a timing at which the pressure becomes substantially maximum. Then, the first applied vibration overlaps with the next applied vibration, and a larger pressure is applied to the liquid. This pressure propagates through the descender and discharges the liquid from the discharge hole 8.
  • a droplet can be ejected by supplying to the individual electrode 44 a pulse driving signal that is set to a low potential for a certain period of time with reference to a high potential.
  • this pulse width is AL (Acoustic Length), which is half of the natural vibration period of the liquid in the pressurizing chamber 10, in principle, the liquid discharge speed and amount can be maximized.
  • AL Acoustic Length
  • the natural vibration period of the liquid in the pressurizing chamber 10 is greatly influenced by the physical properties of the liquid and the shape of the pressurizing chamber 10, but besides that, the physical properties of the piezoelectric actuator substrate 40 and the flow path connected to the pressurizing chamber 10 Also affected by the characteristics of.
  • connection range C illustrated in FIG. 7 is a schematic range, and as illustrated in FIG. 5, the first connection range C1 that is the connection range C in the first common flow path 20 and the second common flow path 24.
  • the position in the first direction is slightly shifted from the second connection range C2, which is the connection range C at.
  • the first connection range C1 is the first common flow path 20 from the first individual flow path 12 connected to the end in the first direction to the first individual flow path 12 connected to the end in the third direction.
  • the second connection range C2 is from the second individual flow path 14 connected to the end in the first direction to the second individual flow path 14 connected to the end in the third direction. Range.
  • the first common flow path 20 is connected to the pressurizing chamber 10 via the first individual flow path 12. ing.
  • the first common flow path 20 extends in the first direction also outside the connection range C in the first direction, and opens to the outside as an opening 20a at the end of the first flow path member 4 in the first direction. Yes.
  • connection range C in the center of the first direction in the second common channel 24 extending in the first direction the second common channel 24 is connected to the pressurizing chamber 10 via the second individual channel 14. ing.
  • the second common flow path 24 extends in the third direction also outside the connection range C in the third direction, and opens to the outside as an opening 24a at the end of the first flow path member 4 in the third direction. Yes.
  • the first flow path member 4 and the second flow path member 6 are joined at the first joining area A1 and the second joining area A2.
  • the first joining region A1 is located at the end of the first flow path member 4 in the first direction and extends in the second direction.
  • the second joining region A2 is located at the end portion in the third direction of the first flow path member 4, and extends in the second direction.
  • the 1st flow path member 4 and the 2nd flow path member 6 are joined also in the edge part of a 2nd direction, and the edge part of a 4th direction.
  • the first bonding area A1 and the second bonding area A2 are arranged apart from each other in the first direction.
  • a piezoelectric actuator substrate 40 is disposed on the pressure chamber surface 4-1 of the first flow path member 4 between the first bonding region A1 and the second bonding region A2.
  • a driving signal is transmitted from the signal transmission unit 60 to the pressurizing unit 50 disposed on the piezoelectric actuator substrate 40.
  • the electrical connection between the pressurizing unit 50 and the signal transmission unit 60 can be performed in the region between the first bonding region A1 and the second bonding region A2 because they are arranged apart from each other.
  • the opening 20a of the first common flow path 20 is disposed in the first joining region A1, and is connected to the first integrated flow path 22 of the second flow path member 6.
  • the opening on the first flow path member 4 side of the first groove serving as the first integrated flow path 22 extends in the second direction. Since the first integrated flow path 22 is configured by closing the opening on the first flow path member 4 side of the first groove with the first flow path member 4, the first integrated flow path 22 of the second flow path member 6 is configured.
  • the cross-sectional area in the cross section orthogonal to the second direction of the first integrated flow path 22 can be made larger than the cross-sectional area in the cross section orthogonal to the second direction of the portion where 22 is arranged. Thereby, since the flow resistance of the 1st integrated flow path 22 can be made low, the pressure difference of a meniscus can be made small.
  • the opening 24a of the second common flow path 24 is disposed in the second joining region A2, and is connected to the second integrated flow path 26 of the second flow path member 6.
  • the opening on the first flow path member 4 side of the second groove serving as the second integrated flow path 26 extends in the second direction. Since the second integrated flow path 26 is configured by closing the opening of the second groove on the first flow path member 4 side with the first flow path member 4, the second integrated flow path of the second flow path member 6.
  • the cross-sectional area in the cross section orthogonal to the second direction of the second integrated flow path 26 can be made larger than the cross-sectional area in the cross section orthogonal to the second direction of the portion where 26 is disposed. Thereby, since the flow resistance of the 2nd integrated flow path 26 can be made low, the pressure difference of a meniscus can be made small.
  • the first common flow path 20 extends in the third direction outside the connection range C in the third direction, but ends at a position that does not reach the second connection region A2.
  • the first common flow path 20 is connected to the second common flow path 24 via the second connection flow path 25B outside the connection range C in the third direction.
  • the 1st flow path member 4 is solid in the area
  • the rigidity of the first flow path member 4 is increased, and the bonding in the second bonding region A2 can be strengthened.
  • the second integrated flow path 26 is configured by closing the opening on the first flow path member 4 side of the second groove with the first flow path member 4. This is particularly effective when the rigidity of the two joining area A2 is relatively low.
  • the rigidity of the 1st flow path member 4 becomes high, it can suppress that the 1st flow path member 4 vibrates by the influence of discharge etc., and the vibration affects discharge.
  • the second common flow path 24 extends in the first direction also outside the connection range C in the first direction, but ends at a position that does not reach the first connection region A1.
  • the second common flow path 24 is connected to the second common flow path 24 via the first connection flow path 25A outside the connection range C in the first direction.
  • the first flow path member 4 is solid in a region where the second extended region B2 that is a region obtained by extending the second common flow channel 24 in the first direction and the first joining region A1 overlap. Thereby, the joining in 1st joining area
  • the rigidity of the first flow path member 4 is increased, and the bonding in the first bonding region A1 can be strengthened.
  • the first integrated flow path 22 is configured by closing the opening on the first flow path member 4 side of the first groove with the first flow path member 4. This is particularly effective when the rigidity of one joining area A1 is relatively low.
  • the rigidity of the 1st flow path member 4 becomes high, it can suppress that the 1st flow path member 4 vibrates by the influence of discharge etc., and the vibration affects discharge.
  • both the first bonding region A1 and the second bonding region A2 are in the above-described state, but only one of them may be in the above-described state.
  • one pressurizing chamber 10 (the arrangement of the pressurizing chambers 10 is not a staggered arrangement, but a lattice In the arrangement, only the liquid that has passed through the two pressure chambers 10) flows. Since 32 pressurizing chambers 10 are connected to one first common flow path 20, only about 1/32 of the flow rate of the portion with the highest flow rate flows in that portion. If the flow rate is slow, the solid content tends to settle and the gas stays, and the liquid circulation state may be deteriorated.
  • connection destination of the second connection flow path 25B may be anywhere in the second common flow path 24, but in order to reduce the meniscus pressure difference, the connection range C of the second common flow path 24 is outside the third direction. It is preferable that they are connected.
  • connection destination of the first connection flow path 25A may be anywhere in the first common flow path 20, but in order to reduce the meniscus pressure difference, the connection range C of the first common flow path 20 is outside the first direction. It is preferable that they are connected.
  • the flow rate of the liquid flowing through the connection flow channel connecting one first common flow channel 20 and one second common flow channel 24 at one end is the flow rate of the liquid flowing through one pressurizing chamber 10. It is made almost the same.
  • the total amount is made substantially the same as the flow rate of the liquid flowing through one pressurizing chamber 10.
  • the flow rate (total) of the liquid flowing through the connection channel is set to about 1/2 to 2 times the flow rate of the liquid flowing through one pressurizing chamber 10.
  • the (total) flow path resistance of the connection flow path is equal to the flow path resistance of the individual flow path (the whole of the first individual flow path 12, the pressurizing chamber 10, and the second individual flow path). Approximately the same, specifically, about 1/2 to 2 times.
  • Both the first connection channel 25A and the second connection channel 25B may be provided, or only one of them may be provided. If the connection flow path is provided, the meniscus pressure difference becomes large. Therefore, if it is arranged only on one side in consideration thereof, the meniscus pressure difference can be reduced.
  • the effect on the pressure difference of the meniscus that occurs when the connection channel is provided is larger in the connection channel arranged on the upstream side, so if it is provided on either side, it should be arranged only on the downstream side Is preferred.
  • the flow path resistance of the upstream connection flow path is larger than the flow path resistance of the downstream connection flow path.
  • the upstream side is the second common channel to which the liquid in the second common channel 24 is supplied as long as it is the head body 2 a that circulates the liquid from the second common channel 24 to the first common channel 20. It is closer to the opening 24a side (third direction side) of the flow path 24.
  • the plate 4f in which holes and grooves constituting the first common flow path 20 and the second common flow path 24 are arranged. It is only necessary to provide holes in i, but if so, a part of the plate that is not connected to the surrounding plate is formed. If the grooves are processed by half-etching or the like, the plates can be connected, but the first common channel 20 and the second common channel 24 and the like prevent the plates from separating. (Part of the groove) is disposed as a support piece. Such a portion is unfavorable because it disturbs the circulation flow and causes sedimentation of solids or retention of bubbles.
  • a part of the connection flow path is a plate 4f to i in which holes and grooves constituting the first common flow path 20 and the second common flow path 24 are arranged (such a plate is called a common flow path plate). Or a hole or groove disposed in the plates 4a to 4d disposed above the plate group, or below the plate group of the common flow path plates 4f to i.
  • the plate 4j which is disposed in the plate 4j, includes holes or grooves disposed in the plate 4j. By doing so, it is not necessary to configure the connection flow path only with the holes or grooves arranged in the common flow path plates 4f to 4i. By doing so, it is possible to configure the connection channel while leaving no support pieces in the first common channel 20 and the second common channel 24 (at least in the vicinity of the connection channel).
  • connection channel is configured as follows (see FIGS. 4 and 6).
  • One plate 4i constituting the first common flow path 20 has a portion extending on the side wall in a direction intersecting the first direction.
  • a circular hole connected to this portion is arranged in the plate 4j stacked under the plate 4i.
  • elongated holes are arranged so as to be connected to the holes of the plate 4j.
  • the hole of the plate 4k extends in the first direction from the part connected to the hole of the plate 4j, and the flow resistance of the connection flow path can be adjusted by adjusting the width and length of this part.
  • the holes of the plate 4k are bent toward the second common flow path 24 at the tip, and are connected to the second common flow path 24 on the lower surface of the second common flow path 24.
  • connection flow path when the connection flow path is disposed below the common flow path plates 4f to 4i, the plate for expanding the first common flow path 20 is connected to the common flow path plates 4f to 4i. It is preferable to use only the common flow path plate 4i located at the lowest position among i. By doing so, the number of plates constituting the connection flow path can be reduced, and variations in flow path resistance of the connection flow path caused by misalignment or the like can be reduced. In addition, it is preferable that the number of plates in which holes are formed in order to form the connection flow path is small, the rigidity of the first flow path member 4 is unlikely to decrease.
  • the end in the third direction can be arranged close to the second bonding region A2, and the bottom of the second bonding region A2 can be made solid.
  • the left and right side walls of the first common flow path 20 in FIG. 6 are the side walls extending along the first direction of the first common flow path 20. 20 and the side walls extending along the plate stacking direction, and the upper and lower side walls of the first common channel 20 in FIG. And a side wall extending along the plate.
  • the part which the 1st common flow path 20 and the connection flow path have connected is arrange
  • the end of the second common flow path 24 in the first direction Can be made solid under the first bonding area A1 while being arranged close to the first bonding area A1.
  • FIG. 8 is a plan view of the same part as FIG. 4
  • FIG. 9 is the same part as FIG. FIG.
  • the second common flow path 24 is connected to the first common flow path 20 arranged next to the pressurizing chamber connection region C via the first connection flow path 125A outside the third direction.
  • the first common flow path 20 is connected to the second common flow path 24 arranged next to the pressurizing chamber connection region C via the second connection flow path outside the first direction. Yes.
  • the first connection flow path 125A is a group of common flow path plates 4f to 4i in which holes and grooves constituting the first common flow path 20 and the second common flow path 24 are arranged. It passes through the upper side.
  • one plate 4 f among the plates constituting the first common flow path 20 has a portion extending on the side wall in the direction intersecting the first direction.
  • one plate 4f of the plates constituting the second common flow path 24 has a portion that spreads on the side wall in the direction intersecting the first direction.
  • elongated holes are arranged so as to connect the above-described portions.
  • the hole of the plate 4e has a portion extending in the first direction, and the flow passage resistance of the first connection flow passage 125A can be adjusted by adjusting the width and length of this portion.
  • the above layer configuration is the same for the second connection channel.
  • connection flow path when the connection flow path is arranged above the common flow path plates 4f to 4i, the plate that expands the first common flow path 20 is connected to the connection flow path.
  • the number of plates in which holes are formed in order to form the connection flow path is small, the rigidity of the first flow path member 4 is unlikely to decrease.
  • Damper chamber 30 ... End flow path 30a ... Wide part 30b ... ⁇ Constriction part 30c, 30d ... opening (of end part flow path) 40 ... piezoelectric actuator substrate 40a ... piezoelectric ceramic layer 40b ... piezoelectric ceramic layer (vibrating plate) 42 ... Common electrode 44 ... Individual electrode 44a ... Individual electrode body 44b ... Extraction electrode 46 ... Connection electrode 50 ... Displacement element (pressure part) 60 ... Signal transmission unit 70 ... head mounting frame 72 ... head group 80A ... feed roller 80B ... collection roller 82A ... guide roller 82B ... conveying roller 88 ... control Part A1... First joining region A2... Second joining region B1... First extension region B2... First extension region C .. Connection range C1. -Second connection range P: Printing paper

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、複数の第１共通流路２０および複数の第２共通流路２０を有する第１流路部材４と、第１統合流路２２および第２統合流路２６を有する第２流路部材６と、複数の加圧部５０とを含んでいる。第１共通流路２０および第２共通流路２４は、第１方向に伸びているとともに、第２方向に交互に並んでいる。第１流路部材４と第２流路部材６とは、第１流路部材４の第１方向側の端部の第１接合領域Ａ１で接合されている。第１共通流路２０は、第１接合領域Ａ１内で第１統合流路２０と繋がっている。第２共通流路２４は、第１接合領域Ａ１まで伸びていない。第２共通流路２４を延長した領域Ｂ２と、第１接合領域Ａ１とが重なる領域における第１流路部材４は中実である。　

Description

液体吐出ヘッド、およびそれを用いた記録装置
　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、液体を記録媒体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。液体吐出ヘッドは、例えば、液体を吐出する吐出孔と、吐出孔から液体が吐出されるように液体を加圧する加圧室と、加圧室に液体を供給する第２共通流路と、加圧室から液体を回収する第１共通流路とを備えたものが知られている。液体が滞留することで流路のつまり等が生じ難いように、吐出を行なわないときにも、液体は、第２共通流路から加圧室を通って第１共通流路に流れるようになっており、外部も含めて液体を循環させることが知られている。また、第１共通流路および第２共通流路をそれぞれ複数備えており、複数の第２共通流路に液体を供給する第２統合流路、および複数の第１共通流路の液体を回収する第１統合流路を備えている液体吐出ヘッドが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
特開２０１２－１１６２９号公報
　本開示の液体吐出ヘッドは、複数の吐出孔、該複数の吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の加圧室、複数の第１共通流路、および複数の第２共通流路を有する第１流路部材と、該第１流路部材に積層されており、前記複数の第１共通流路と繋がっている第１統合流路、および前記複数の第２共通流路と繋がっている第２統合流路を有する第２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。平面視したとき、前記第１共通流路および前記第２共通流路は、第１方向に伸びているとともに、該第１方向と交差する方向である第２方向に交互に並んでいる。前記第１共通流路と前記第２共通流路とは、当該第１共通流路と当該第２共通流路の間に配置されている前記加圧室を介して繋がっている。平面視したとき、前記第１流路部材と前記第２流路部材とは、前記第１流路部材の前記第１方向側の端部で、前記第２方向に伸びている第１接合領域で接合されている。平面視したとき、前記第１共通流路は、前記第１方向において前記第１接合領域の中まで伸びているとともに、前記第１接合領域内で前記第１統合流路と繋がっている。平面視したとき、前記第２共通流路は、前記第１方向において前記第１接合領域まで伸びておらず、前記第２共通流路を前記第１方向に延長した領域と、前記第１接合領域とが重なる領域における前記第１流路部材は中実である。
　また、本開示の記録装置は、前記液体吐出ヘッドと、記録媒体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。
（ａ）は、本開示の一実施形態に係る液体吐出ヘッドを含む記録装置の側面図であり、（ｂ）は平面図である。 （ａ）は、図１の液体吐出ヘッド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、図４のＶ－Ｖ線に沿った部分縦断面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）のヘッド本体の縦断面図ある。 図４のＸ－Ｘ線に沿った部分縦断面図である。 ヘッド本体における共通流路および接合領域を示す拡大平面図である。 本開示の他の実施形態のヘッド本体の拡大平面図である。 図８のＸＩ－ＸＩ線に沿った部分縦断面図である。
　特許文献１に記載されているような液体吐出ヘッドにおいて、第１共通流路および第２共通流路を第１流路部材に配置し、第１統合流路および第２統合流路を第２流路部材に配置することが考えられる。第１流路部材と第２流路部材とが接合される部分には、それぞれに配置されている流路が開口しているため、接合部付近の剛性が低くなることがあった。　接合部分の剛性が低くなると、例えば、液体の吐出に伴って、第１流路部材や第２流路部材が振動し、振動が吐出に影響することで、吐出にばらつきが生じるおそれがあった。また、接合部分の剛性が低くなると、例えば、接合が弱い部分が生じ、その部分から液体が漏れることがある。　図１（ａ）は、本開示の一実施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、記録媒体である印刷用紙Ｐを搬送ローラ８０Ａから搬送ローラ８０Ｂ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、記録媒体Ｐに向けて液体を吐出させ、印刷用紙Ｐに液滴を着弾させて、印刷用紙Ｐに印刷などの記録を行なう。
　本実施形態では、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。本開示の記録装置の他の実施形態としては、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る動作と、印刷用紙Ｐの搬送を交互に行なう、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。この長い方向を長手方向と呼ぶことがある。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の幅方向に（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、記録用紙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、色の付いた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。
　プリンタ１は、記録媒体である印刷用紙Ｐに印刷を行なう。印刷用紙Ｐは、給紙ローラ８０Ａに巻き取られた状態になっており、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、５０ｍ／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。
　記録媒体は、印刷用紙Ｐ以外に、ロール状の布などでもよい。また、プリンタ１は、印刷用紙Ｐを直接搬送する代わりに、搬送ベルトを直接搬送して、記録媒体を搬送ベルトに置いて搬送してもよい。そのようにすれば、枚葉紙や裁断された布、木材、タイルなどを記録媒体にできる。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（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、本開示の一実施形態の液体吐出ヘッド２について説明する。図２（ａ）は、図１に示された液体吐出ヘッド２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および図４は、図２（ｂ）の拡大平面図である。図５（ａ）は、図４のＶ－Ｖ線に沿った縦断面図である。図５（ｂ）は、ヘッド本体２ａの第１共通流路２０の開口２０ａ付近における、第１共通流路２０に沿った部分縦断面図である。図６は、図４のＸ－Ｘ線に沿った部分縦断面図である。
　各図は、図面を分かり易くするために次のように描いている。図２～４では、他のものの下方にあって破線で描くべき流路などを実線で描いている。図２（ａ）では、第１流路部材４内の流路については、ほとんど省略し、加圧室１０の配置のみを示している。
　液体吐出ヘッド２は、ヘッド本体２ａ以外に、金属製の筐体や、ドライバＩＣ、配線基板などを含んでいてもよい。また、ヘッド本体２ａは、第１流路部材４と、第１流路部材４に液体を供給する第２流路部材６と、加圧部である変位素子５０が作り込まれている圧電アクチュエータ基板４０とを含んでいる。ヘッド本体２ａは、一方方向に長い平板形状を有しており、その方向を長手方向と言うことがある。また、第２流路部材６は、支持部材の役割を果たしており、ヘッド本体２ａは、第２流路部材６の長手方向の両端部のそれぞれでフレーム７０に固定される。
　ヘッド本体２ａを構成する第１流路部材４は、平板状の形状を有しており、その厚さは０．５～２ｍｍ程度である。第１流路部材４の第１の主面である加圧室面４－１には、加圧室１０が平面方向に多数並んで配置されている。第１流路部材４の第２の主面であり、加圧室面４－１の反対側の面である吐出孔面４－２には、液体が吐出される吐出孔８が平面方向に多数並んで配置されている。吐出孔８は、それぞれ加圧室１０と繋がっている。以下において、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ものとして説明をする。
　第１流路部材４には、複数の第１共通流路２０および複数の第２共通流路２４が、第１方向に沿って伸びるように配置されている。また、第１共通流路２０と第２共通流路２４とは、第１方向と交差する方向である第２方向に交互に並んでいる。なお、第２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。
　第１共通流路２０の両側に沿って加圧室１０が並んでおり、片側１列ずつ、合計２列の加圧室列１１Ａを構成している。第１共通流路２０とその両側に並んでいる加圧室１０とは、第１個別流路１２を介して繋がっている。
　第２共通流路２４の両側に沿って加圧室１０が並んでおり、片側１列ずつ、合計２列の加圧室列１１Ａを構成している。第２共通流路２４とその両側に並んでいる加圧室１０とは、第２個別流路１４を介して繋がっている。なお、以下で、第１共通流路２０と第２共通流路２４とを合わせて、共通流路と言うことがある。
　別の表現をすれば、加圧室１０は仮想線上に並んで配置されており、仮想線の一方の側に沿って第１共通流路２０が伸びており、仮想線の他方の側に沿って第２共通流路２４が伸びている。本実施形態では、加圧室１０が並んでいる仮想線は直線状であるが、曲線状や折れ線状であってもよい。
　また、第１共通流路２０と第２共通流路２４とは、第１方向における加圧室が繋がっている範囲の外側で、第１接続流路２５Ａおよび第２接続流路２５Ｂ（両者を合わせて単に接続流路と呼ぶことがある）を介して繋がっている。第１方向において、第１共通流路２０と第２共通流路２４とが、加圧室１０を介して繋がっている範囲を接続範囲Ｃと呼ぶ。また、第１共通流路２０における接続範囲Ｃを、第１接続範囲Ｃ１と呼び、第２共通流路２４における接続範囲Ｃを、第２接続範囲Ｃ２と呼ぶ（図４参照）。
　第１共通流路２０は、第１接続範囲Ｃ１で、複数の加圧室１０と略等間隔で繋がっている。第１共通流路２０は、第１接続範囲Ｃ１の第１方向の外側で、第２方向に隣り合っている第２共通流路２４と１つの第１接続流路２５Ａを介して繋がっており、第４方向に隣り合っている第２共通流路２４と１つの第１接続流路２５Ａを介して繋がっている。さらに、第１共通流路２０の第１接続範囲Ｃ１の第３方向の外側で、第２方向に隣り合っている第２共通流路２４と１つの第２接続流路２５Ｂを介して繋がっており、第４方向に隣り合っている第２共通流路２４と１つの第２接続流路２５Ｂを介して繋がっている。すなわち、第１共通流路２０には、第１接続範囲Ｃ１の第１方向の外側において、２つの第１接続流路２５Ａが繋がっており、第１接続範囲Ｃ１の第３方向の外側において、２つの第２接続流路２５Ｂが繋がっており、合計で４本の接続流路が繋がっている。
　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２４に供給された液体は、第２共通流路２４に沿って並んでいる加圧室１０に流れ込み、一部の液体は吐出孔８から吐出され、他の一部の液体は、加圧室１０に対して第２共通流路２４と反対側に位置している第１共通流路２０に流れ込み、第１流路部材４の外に排出される。また、一部の液体は、いずれの加圧室１０も通らずに、第２共通流路２４から接続流路を介して第１共通流路２０に流れ込む。
　接続流路の流路抵抗は、第１共通流路２０および第２共通流路２４よりも大きくなっている。このため、液体の主な流れは、各加圧室１０を通る流れになっている。すなわち、第１共通流路２０の中で流れる液体の量がもっとも多い部分における流量に占める、接続流路を通ってくる液体を合計した流量の割合は、半分以下である。このようにすることで、各吐出孔８のメニスカスに加わる圧力の差（以下で単にメニスカスの圧力差と言うことがある）を小さくできる。
　第１共通流路２０の両側に第２共通流路２４が配置されており、第２共通流路２４の両側に第１共通流路２０が配置されていることにより、１つの加圧室列１１Ａに対して、１つの第１共通流路２０および１つの第２共通流路２４が繋がっており、別の加圧室列１１Ａに対して、別の第１共通流路２０および別の第２共通流路２４が繋がっている場合と比較して、第１共通流路２０および第２共通流路２４の数を約半分にできるので好ましい。第１共通流路２０および第２共通流路２４の数が少なくて済む分、加圧室１０の数を増やして高解像度化したり、第１共通流路２０や第２共通流路２４を太くして、吐出孔８からの吐出特性の差を小さくしたり、ヘッド本体２ａの平面方向の大きさを小さくすることができる。
　第１共通流路２０に繋がっている第１個別流路１２の第１共通流路２０側の部分に加わる圧力は、圧力損失の影響で、第１共通流路２０に第１個別流路１２が繋がっている位置（主に第１方向における位置）により変わる。第２共通流路２４に繋がっている第２個別流路１４側の部分に加わる圧力は、圧力損失の影響で、第２共通流路２４に第２個別流路１４が繋がっている位置（主に第１方向における位置）により変わる。第１共通流路２０の外部への開口２０ａを第１方向の端部に配置し、第２共通流路２４の外部への開口２４ａを第３方向の端部に配置すれば、各第１個別流路１２および各第２個別流路１４の配置による圧力の差が打ち消されるように作用し、各吐出孔８に加わる圧力の差を小さくできる。なお、第１共通流路２０の開口２０ａ、および第２共通流路２４の開口２４ａはともに、加圧室面４－１に開口している。
　吐出しない状態では、吐出孔８には液体のメニスカスが保持されている。吐出孔８において液体の圧力が負圧（液体を第１流路部材４に引き込もうとする状態）になっていることで、液体の表面張力とつり合ってメニスカスを保持できる。液体の表面張力は、液体の表面積を小さくしようとするので、正圧であっても圧力が小さければ、メニスカスを保持できる。正圧が大きくなれば、液体はあふれ出し、負圧が大きくなれば、液体は第１流路部材４内に引き込まれてしまい、液体が吐出可能な状態を維持できない。そのため、第２共通流路２４から第１共通流路２０に液体を流した際における、メニスカスの圧力差が大きくなり過ぎないようにする必要がある。
　第１共通流路２０の吐出孔面４－２側の壁面は、第１ダンパ２８Ａとなっている。第１ダンパ２８Ａの一方の面は、第１共通流路２０に面しており、他方の面はダンパ室２９に面している。ダンパ室２９があることにより、第１ダンパ２８Ａは変形可能になっており、変形することで第１共通流路２０の体積を変えることができる。液体を吐出させるために加圧室１０内の液体が加圧されると、その圧力の一部は、液体を通じて第１共通流路２０に伝わってくる。これにより、第１共通流路２０内の液体が振動し、その振動が、元の加圧室１０や、他の加圧室１０に伝わって、液体の吐出特性を変動させる流体クロストークが生じることがある。第１ダンパ２８Ａが存在すると、第１共通流路２０に伝わってきた液体の振動で第１ダンパ２８Ａが振動し、減衰することで、第１共通流路２０内の液体の振動は持続され難くなるので、流体クロストークの影響を小さくできる。また、第１ダンパ２８Ａは、液体の給排を安定化させる役目も果たす。
　第２共通流路２４の加圧室面４－１側の壁面は、第２ダンパ２８Ｂとなっている。第２ダンパ２８Ｂの一方の面は、第２共通流路２４に面しており、他方の面はダンパ室２９に面している。第２ダンパ２８Ｂも、第１ダンパ２８Ａと同様に、流体クロストークの影響を小さくできる。また、第２ダンパ２８Ｂは、液体の給排を安定化させる役目も果たす。
　加圧室１０は、加圧室面４－１に面して配置されており、変位素子５０からの圧力を受ける加圧室本体１０ａと、加圧室本体１０ａの下から吐出孔面４－２に開口している吐出孔８に繋がる部分流路であるディセンダ１０ｂとを含んだ中空の領域である。加圧室本体１０ａは、直円柱形状であり、平面形状は円形状である。平面形状が円形状であることにより変位素子５０が同じ力で変形させた場合の変位量、および変位により生じる加圧室１０の体積変化を大きくできる。ディセンダ１０ｂは、直径が加圧室本体１０ａより小さい、直円柱形状であり、断面形状は円形状である。また、ディセンダ１０ｂは、加圧室面４－１から見たときに、加圧室本体１０ａ内に納まる位置に配置されている。
　複数ある加圧室１０は、加圧室面４－１において、千鳥状に配置されている。複数ある加圧室１０は、第１方向に沿った複数の加圧室列１１Ａを構成している。各加圧室列１１Ａでは、加圧室１０が、ほぼ等間隔で配置されている。隣り合っている加圧室列１１Ａに属する加圧室１０は、第１方向に前記間隔の約半分ずれて配置されている。別の表現をすれば、ある加圧室列１１Ａに属する加圧室１０は、その隣に位置する加圧室列１１Ａに属する、連続する２つの加圧室１０に対して、第１方向のほぼ中央に位置している。
　これにより、１つ置きの加圧室列１１Ａに属している加圧室１０は、第２方向に沿って配置されることになり、加圧室行１１Ｂを構成している。
　本実施形態では、第１共通流路２０は５１本、第２共通流路２４は５０本であり、加圧室列１１Ａは１００列である。なお、ここでは、後述のダミー加圧室１０Ｄのみで構成されているダミー加圧室列１１Ｄは、上述の加圧室列１１Ａの数に含めていない。また、直接的に繋がっているのがダミー加圧室１０Ｄだけである第２共通流路２４は、上述の第２共通流路２４の数に含めていない。また、各加圧室列１１Ａには１６個の加圧室１０が含まれている。ただし、第２方向の端に位置する加圧室列１１Ａには、８個の加圧室１０および８個のダミー加圧室１０Ｄが含まれている。上述のように、加圧室１０は千鳥状に配置されているため、加圧室行１１Ｂの行数は、３２行である。
　複数ある加圧室１０は、吐出孔面４－２において、第１方向および第２方向に沿った格子状に配置されている。複数ある吐出孔８は、第１方向に沿った複数の吐出孔列９Ａを構成している。吐出孔列９Ａと加圧室列１１Ａとは、ほぼ同じ位置に配置されている。
　加圧室１０の面積重心と、加圧室１０と繋がっている吐出孔８とは第１方向にずらされて配置されている。１つの加圧室列１１Ａ内では、ずらされる方向は同じ方向であり、隣り合う加圧室列１１Ａでは、ずらされる方向は逆方向になっている。これにより、２行の加圧室行１１Ｂに属する加圧室１０から繋がっている吐出孔８は、第２方向に沿って配置された１行の吐出孔行９Ｂを構成している。
　したがって、本実施形態では、吐出孔列９Ａは１００列であり、吐出孔行９Ｂは１６行である。
　加圧室本体１０ａの面積重心と、加圧室本体１０ａから繋がっている吐出孔８とは、ほぼ第１方向に位置がずれている。ディセンダ１０ｂは、加圧室本体１０ａに対して、吐出孔８の方向にずれた位置に配置されている。加圧室本体１０ａの側壁と、ディセンダ１０ｂの側壁とは接するように配置されており、これにより加圧室本体１０ａ内での液体の滞留を起き難くすることができる。
　吐出孔８は、ディセンダ１０ｂの中央部に配置されている。ここで中央部とは、ディセンダ１０ｂの面積重心を中心とする、ディセンダ１０ｂの直径の半分の円内の領域のことである。
　第１個別流路１２と加圧室本体１０ａとの接続部は、加圧室本体１０ａの面積重心に対して、ディセンダ１０ｂとは反対側に配置されている。これにより、ディセンダ１０ｂから流れ込んだ液体は、加圧室本体１０ａ全体に広がった後、第１個別流路１２に向かうように流れるため、加圧室本体１０ａ内に液体の滞留が生じ難い。
　第２個別流路１４は、ディセンダ１０ｂの吐出孔面４－２側の面から、平面方向に引き出されて第２共通流路２４と繋がっている。引き出される方向は、加圧室本体１０ａに対して、ディセンダ１０ｂがずらされる方向と同じである。
　第１方向と第２方向とが成す角度は直角からずれている。このため、第１方向に沿って配置されている吐出孔列９Ａに属する吐出孔８同士は、その直角からのずれた角度の分、第２方向にずれて配置される。そして、吐出孔列９Ａが第２方向に並んで配置されるので、異なる吐出孔列９Ａに属する吐出孔８は、その分、第２方向にずれて配置される。これらが合わさって、第１流路部材４の吐出孔８は、第２方向に一定間隔で並んで配置されており、これにより、吐出した液体により形成される画素で所定の範囲を埋めるように印刷ができる。
　１つの吐出孔列９Ａに属する吐出孔８の配置は、第１方向に沿って完全に一直線上に配置すれば、上述のように所定範囲を埋め尽くすように印刷が可能である。ただし、そのように配置した場合に、プリンタ１に液体吐出ヘッド２を設置する際に生じる第２方向に直交する方向と搬送方向とのずれが、印刷精度に与える影響が大きくなる。そのため、上述の一直線上の吐出孔８の配置から、隣り合う吐出孔列９Ａの間で、吐出孔８を入れ替えて配置するのが好ましい。
　本実施形態では、吐出孔８の配置は次のようになっている。図３において、吐出孔８を第２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３６０ｄｐｉの間隔に並ぶ。これにより、仮想直線Ｒに直交する方向に印刷用紙Ｐを搬送して印刷すれば、３６０ｄｐｉの解像度で印刷できる。仮想直線Ｒ内に投影される吐出孔８は、１列の吐出孔列９Ａに属する吐出孔８すべて（１６個）と、その吐出孔列９Ａの両隣に位置する２つの吐出孔列９Ａに属する吐出孔８の半分（８個）ずつである。このような構成にするために、各吐出孔行９Ｂでは、吐出孔８は、２２．５ｄｐｉの間隔で並んでいる。これは、３６０／１６＝２２．５であるからである。
　第１共通流路２０および第２共通流路２４は、吐出孔８が直線状に並んでいる範囲では、直線になっており、直線がずれる吐出孔８の間で平行にずれている。第１共通流路２０および第２共通流路２４において、このずれる箇所が少ないので、流路抵抗が小さくなっている。また、この平行にずれる部分は、加圧室１０と重ならない位置に配置されているので、加圧室１０毎に吐出特性の変動を小さくできる。
　第２方向の両方の端の１列（すなわち合わせて２列）の加圧室列１１Ａには、通常の加圧室１０と第１ダミー加圧室１０Ｄとが含まれている（そのため、この加圧室列１１Ａをダミー加圧室列１１Ｄと言うことがある）。また、ダミー加圧室列１１Ｄのさらに外側には、ダミー加圧室１０Ｄのみが並んでいる１列（すなわち、両端で合わせて２列）のダミー加圧室列１１Ｄが配置されている。第２方向の両方の端に１本ずつ（すなわち合わせて２本）ある流路は、通常の第１共通流路２４と同じ形状をしているが、直接的には加圧室１０とは繋がっておらず、ダミー加圧室１０Ｄとしか繋がっていない。
　第１流路部材４は、第１共通流路２０および第２共通流路２４からなる共通流路群の第２方向の外側に位置していて、第１方向に伸びている、端部流路３０を有している。端部流路３０は、加圧室面４－１に並んでいる第１共通流路２０の開口２０ａのさらに外側に配置されている開口３０ｃと、加圧室面４－１に並んでいる第２共通流路２４の開口２４ａのさらに外側に配置されている開口３０ｄとを繋いでいる流路である。
　液体の吐出特性を安定させるために、ヘッド本体２ａは、温度を一定にするようコントロールされる。また、液体の粘度が低くなる方が、吐出や液体の循環が安定するため、温度は、基本的には常温以上にされる。そのため、基本的には加熱することになるが、環境温度が高い場合は、冷却することもある。
　温度を一定に保つためには、液体吐出ヘッド２にヒータを設けたり、供給する液体を温度調節したものにする。いずれにしても、環境温度と、目標とする温度に差がある場合、ヘッド本体２ａの長手方向（第２方向）の端部からの放熱が多くなるため、第２方向の中央部に位置する加圧室１０の中の液体の温度に対して、第２方向の両方の端に位置する加圧室１０の温度は低くなりやすい。端部流路３０を設けることにより、第２方向の両方の端に位置する加圧室１０の温度が下がり難くなり、各加圧室１０から吐出される液体の吐出特性のばらつきを小さくでき、印刷精度を向上させることができる。
　端部流路３０は、第１統合流路２２と第２統合流路２６とを繋いでいる流路である。端部流路３０の流路抵抗は、第１共通流路２０および第２共通流路２４の流路抵抗よりも小さいことが好ましい。そのようにすれば、端部流路３０に流れる液体の量が多くなり、端部流路３０より内側での温度低下をより抑制できる。
　端部流路３０には、流路の幅が、共通流路の幅よりも広い幅広部３０ａが設けられており、幅広部３０ａの加圧室側４－１にはダンパが設けられている。このダンパは、一方の面が幅広部３０ａに面しており、他方の面がダンパ室に面していて変形可能になっている。ダンパのダンピング能力は、変形可能な領域の差し渡しが一番狭い部分の影響が大きい。そのため、幅広部３０ａに面してダンパを設けることで、ダンピング能力の高いダンパとすることができる。幅広部３０ａの幅は、共通流路の幅の２倍以上、特に３倍以上であるのが好ましい。幅広部３０ａを設けることで、流路抵抗が低くなり過ぎるようであれば、狭窄部３０ｄを設けて、流路抵抗を調性してもよい。
　第２流路部材６は、第１流路部材４の加圧室面４－１に接合されている。第２流路部材６は、第２共通流路２４に液体を供給する第２統合流路２６と、第１共通流路２０の液体を回収する第１統合流路２２とを有している。第２流路部材６の厚さは、第１流路部材４よりも厚く、５～３０ｍｍ程度である。
　第２流路部材６は、第１流路部材４の加圧室面４－１の圧電アクチュエータ基板４０が接続されていない領域で接合されている。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、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の駆動に伴って振動して、共振などが生じることを抑制できる。
　また、第２流路部材６の中央部で、貫通孔６ｃが上下に貫通している。貫通孔６ｃ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）などの配線部材が通される。なお、貫通孔６ｃの第１流路部材４側は、短手方向の幅が広くなっている拡幅部６ｃａとなっており、圧電アクチュエータ基板４０から短手方向の両側に伸びる配線部材は、拡幅部６ｃａで曲げられて上方に向かい、貫通孔６を抜ける。なお、拡幅部６ｃａに広がる部分の凸部は、配線部材を傷つけるおそれがあるので、Ｒ形状にしておくのが好ましい。
　第１統合流路２２を、第１流路部材４とは別の、第１流路部材４より厚い第２流路部材６に配置することで、第１統合流路２２の断面積を大きくすることができ、それにより第１統合流路２２と第１共通流路２０とが繋がっている位置の差による圧力損失の差を小さくできる。第１統合流路２２の流路抵抗（より正確には第１統合流路２２のうちで、第１共通流路２０と繋がっている範囲の流路抵抗）は、第１共通流路２０の１／１００以下にするのが好ましい。
　第２統合流路２６を、第１流路部材４とは別の、第１流路部材４より厚い第２流路部材６に配置することで、第２統合流路２６の断面積を大きくすることができ、それにより第２統合流路２６と第２共通流路２４とが繋がっている位置の差による圧力損失の差を小さくできる。第２統合流路２６の流路抵抗（より正確には第２統合流路２６のうちで、第１統合流路２２と繋がっている範囲の流路抵抗）は、第２共通流路２４の１／１００以下にするのが好ましい。
　第１統合流路２２を第２流路部材６の短手方向の一方の端に配置し、第２統合流路２６を第２流路部材６の短手方向の他方の端に配置し、それぞれの流路を第１流路部材４側に向かわせて、それぞれ第１共通流路２０および第２共通流路２４と繋げる構造にする。このようにすることで、第１統合流路２２および第２統合流路２６の断面積を大きく（つまり流路抵抗を小さく）できるともに、第２流路部材６で、第１流路部材４の外周を固定して剛性を高くし、さらに、配線部材の通る貫通孔６ｃを設けることができる。
　第２流路部材６は、第２流路部材のプレート６ａと６ｂとが積層されて構成されている。プレート６ｂの上面には、第１統合流路２２のうち第２方向に伸びている流路抵抗の低い部分である第１統合流路本体２２ａとなる第１溝と、第２統合流路２６のうち第２方向に伸びている流路抵抗の低い部分である第２統合流路本体２６ａとなる第２溝が配置されている。
　第１統合流路本体２２ａとなる第１溝の下側（第１流路部材４の方向）は、加圧室面４－１によって大部分が塞がれており、一部は加圧室面４－１上に開口している第１共通流路２０の開口２０ａに繋がっている。
　第２統合流路本体２６ａとなる第２溝の下側は、加圧室面４－１によって大部分が塞がれており、一部は加圧室面４－１上に開口している第２共通流路２４の開口２４ａに繋がっている。
　プレート６ａには、第１統合流路２２の第２方向の端部に開口２２ｃが設けられている。プレート６ａには、第２統合流路２６の、第２方向と反対方向の第４方向の端部に開口２６ｃが設けられている。液体は、第２統合流路２６の開口２６ｃから供給され、第１統合流路２２の開口２２ｃから回収されるが、これに限らず供給と回収を逆にしてもよい。
　第１統合流路２２および第２統合流路２６には、ダンパを設けて、液体の吐出量の変動に対して液体の供給、あるいは排出が安定するようにしてもよい。また、第１統合流路２２および第２統合流路２６内に、フィルタを設けることにより、異物や気泡が、第１流路部材４に入り込み難くしてもよい。
　第１流路部材４の上面である加圧室面４－１には、変位素子５０を含む圧電アクチュエータ基板４０が接合されており、各変位素子５０が加圧室１０上に位置するように配置されている。圧電アクチュエータ基板４０は、加圧室１０によって形成された加圧室群とほぼ同一の形状の領域を占有している。また、各加圧室１０の開口は、流路部材４の加圧室面４－１に圧電アクチュエータ基板４０が接合されることで閉塞される。圧電アクチュエータ基板４０は、ヘッド本体２ａと同じ方向に長い長方形状である。また、圧電アクチュエータ基板４０には、各変位素子５０に信号を供給するためのＦＰＣなどの信号伝達部が接続されている。第２流路部材６には、中央で、上下に貫通している貫通孔６ｃがあり、信号伝達部は貫通孔６ｃを通って制御部８８と電気的に繋がれる。信号伝達部は、圧電アクチュエータ基板４０の一方の長辺の端から他方の長辺の端に向かうように短手方向に伸びる形状にし、信号伝達部に配置される配線が短手方向に沿って伸び、長手方向に並ぶようにすれば、配線間の距離をとりやすくなり、好ましい。
　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側から順に、プレート４ａからプレート４ｌまでの１２枚のプレートが積層されている。これらのプレートには多数の孔や溝が形成されている。孔や溝は、例えば、各プレートを金属で作製し、エッチングで形成できる。各プレートの厚さは１０～３００μｍ程度であることにより、形成する孔や溝の形成精度を高くできる。各プレートは、これらの孔や溝が互いに連通して第１共通流路２０などの流路を構成するように、位置合わせして積層されている。
　平板状の流路部材４の加圧室面４－１には、加圧室本体１０ａが開口しており、圧電アクチュエータ基板４０が接合されている。また、加圧室面４－１には、第２共通流路２４に液体を供給する開口２４ａ、および第１共通流路２０から液体を回収する開口２０ａが開口している。流路部材４の、加圧室面４－１と反対側の面である吐出孔面４－２には吐出孔８が開口している。なお、加圧室面４－１にさらにプレートを積層して、加圧室本体１０ａの開口を塞ぎ、その上に圧電アクチュエータ基板４０を接合してもよい。そのようにすれば、吐出する液体が圧電アクチュエータ基板４０に接する可能性を低減することができ、信頼性をより高くできる。
　液体を吐出する構造としては、加圧室１０と吐出孔８とがある。加圧室１０は、変位素子５０に面している加圧室本体１０ａと、加圧室本体１０ａより断面積が小さいディセンダ１０ｂから成っている。加圧室本体１０ａは、プレート４ａに形成されており、ディセンダ１０ｂは、プレート４ｂ～ｋに形成された孔が重ねられ、さらにノズルプレート４ｌで（吐出孔８以外の部分を）塞がれて成っている。
　加圧室本体１０ａには、第１個別流路１２が繋がっており、第１個別流路１２は、第１共通流路２０に繋がっている。第１個別流路１２は、プレート４ｂを貫通する円形状の孔と、プレート４ｃにおいて平面方向に伸びている貫通溝と、プレート４ｄを貫通する円形状の孔とを含んでいる。第１共通流路２０はプレート４ｆ～ｉに形成された孔が重ねられ、さらに上側をプレート４ｅで、下側をプレート４ｊで塞がれて成っている。
　ディセンダ１０ｂには、第２個別流路１４が繋がっており、第２個別流路１４は、第２共通流路２４に繋がっている。第２個別流路１４は、プレート４ｊにおいて平面方向に伸びている貫通溝である。第２共通流路２４はプレート４ｆ～ｉに形成された孔が重ねられ、さらに上側をプレート４ｅで、下側をプレート４ｊで塞がれて成っている。
　液体の流れについて、まとめると、第２統合流路２６に供給された液体は、第２共通流路２４および第２個別流路１４を順に通って加圧室１０に入り、一部の液体は吐出孔８から吐出される。吐出されなかった液体は、第１個別流路１２を通って、第１共通流路２０に入った後、第１統合流路２２に入り、ヘッド本体２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。これらの圧電セラミック層４０ａ、４０ｂはそれぞれ２０μｍ程度の厚さを有している。すなわち、圧電アクチュエータ基板４０の圧電セラミック層４０ａの上面から圧電セラミック層４０ｂの下面までの厚さは４０μｍ程度である。圧電セラミック層４０ａと圧電セラミック層４０ｂの厚さの比は、３：７～７：３、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。これらの圧電セラミック層４０ａ、４０ｂは、例えば、強誘電性を有する、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系、ＮａＮｂＯ３系、ＢａＴｉＯ３系、（ＢｉＮａ）ＮｂＯ３系、ＢｉＮａＮｂ５Ｏ１５系などのセラミックス材料からなる。
　圧電アクチュエータ基板４０は、Ａｇ－Ｐｄ系などの金属材料からなる共通電極４２およびＡｕ系などの金属材料からなる個別電極４４を有している。共通電極４２の厚さは２μｍ程度であり、個別電極４４の厚さは、１μｍ程度である。
　個別電極４４は、圧電アクチュエータ基板４０の上面における各加圧室１０に対向する位置に、それぞれ配置されている。個別電極４４は、平面形状が加圧室本体１０ａより一回り小さく、加圧室本体１０ａとほぼ相似な形状を有している個別電極本体４４ａと、個別電極本体４４ａから引き出されている引出電極４４ｂとを含んでいる。引出電極４４ｂの一端の、加圧室１０と対向する領域外に引き出された部分には、接続電極４６が形成されている。接続電極４６は例えば銀粒子などの導電性粒子を含んだ導電性樹脂であり、５～２００μｍ程度の厚さで形成されている。また、接続電極４６は、信号伝達部に設けられた電極と電気的に接合されている。
　また、圧電アクチュエータ基板４０の上面には、共通電極用表面電極（不図示）が形成されている。共通電極用表面電極と共通電極４２とは、圧電セラミック層４０ａに配置された、図示しない貫通導体を通じて、電気的に接続されている。
　詳細は後述するが、個別電極４４には、制御部８８から信号伝達部を通じて駆動信号が供給される。駆動信号は、印刷媒体Ｐの搬送速度と同期して一定の周期で供給される。
　共通電極４２は、圧電セラミック層４０ａと圧電セラミック層４０ｂとの間の領域に面方向のほぼ全面にわたって形成されている。すなわち、共通電極４２は、圧電アクチュエータ基板４０に対向する領域内のすべての加圧室１０を覆うように延在している。共通電極４２は、圧電セラミック層４０ａ上に個別電極４４からなる電極群を避ける位置に形成されている共通電極用表面電極に、圧電セラミック層４０ａを貫通して形成されたビアホールを介して繋がっていて、接地され、グランド電位に保持されている。共通電極用表面電極は、複数の個別電極４４と同様に、制御部８８と直接あるいは間接的に接続されている。
　圧電セラミック層４０ａの個別電極４４と共通電極４２とに挟まれている部分は、厚さ方向に分極されており、個別電極４４に電圧を印加すると変位する、ユニモルフ構造の変位素子５０となっている。より具体的には、個別電極４４を共通電極４２と異なる電位にして圧電セラミック層４０ａに対してその分極方向に電界を印加したとき、この電界が印加された部分が、圧電効果により歪む活性部として働く。この構成において、電界と分極とが同方向となるように、制御部８８により個別電極４４を共通電極４２に対して正または負の所定電位にすると、圧電セラミック層４０ａの電極に挟まれた部分（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。本実施形態では、様々な駆動信号で液体を吐出させることができるが、ここでは、いわゆる引き打ち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。この圧力がディセンダ内を伝搬し、吐出孔８から液体を吐出させる。
　つまり、高電位を基準として、一定期間低電位とするパルスの駆動信号を個別電極４４に供給することで、液滴を吐出できる。このパルス幅は、加圧室１０の液体の固有振動周期の半分の時間であるＡＬ（Acoustic Length）とすると、原理的には、液体の吐出速度および吐出量を最大にできる。加圧室１０の液体の固有振動周期は、液体の物性、加圧室１０の形状の影響が大きいが、それ以外に、圧電アクチュエータ基板４０の物性や、加圧室１０に繋がっている流路の特性からの影響も受ける。
　本実施形態の第１共通流路２０、第２共通流路２４、および接続流路などについて、図７を用いて説明する。なお、図７に示した接続範囲Ｃは、概略の範囲であり、図５に示すように、第１共通流路２０における接続範囲Ｃである第１接続範囲Ｃ１と、第２共通流路２４のにおける接続範囲Ｃである第２接続範囲Ｃ２とは、第１方向における位置が少しずれている。第１接続範囲Ｃ１は、第１共通流路２０において、第１方向のもっとも端に繋がっている第１個別流路１２から、第３方向のもっとも端に繋がっている第１個別流路１２までの範囲である。第２接続範囲Ｃ２は、第１共通流路２４において、第１方向のもっとも端に繋がっている第２個別流路１４から、第３方向のもっとも端に繋がっている第２個別流路１４までの範囲である。
　第１方向に伸びている第１共通流路２０における、第１方向の中央にある接続範囲Ｃにおいて、第１共通流路２０は、第１個別流路１２を介して加圧室１０と繋がっている。第１共通流路２０は、接続範囲Ｃの第１方向の外側においても第１方向に伸びており、第１流路部材４の第１方向の端部において、外部に開口２０ａとして開口している。
　第１方向に伸びている第２共通流路２４における、第１方向の中央にある接続範囲Ｃにおいて、第２共通流路２４は、第２個別流路１４を介して加圧室１０と繋がっている。第２共通流路２４は、接続範囲Ｃの第３方向の外側においても第３方向に伸びており、第１流路部材４の第３方向の端部において、外部に開口２４ａとして開口している。
　第１流路部材４と第２流路部材６とは、第１接合領域Ａ１および第２接合領域Ａ２で接合されている。第１接合領域Ａ１は、第１流路部材４の第１方向の端部に位置しており、第２方向に伸びている。第２接合領域Ａ２は、第１流路部材４の第３方向の端部に位置しており、第２方向に伸びている。なお、第１流路部材４と第２流路部材６とは、第２方向の端部および第４方向の端部においても接合されている。
　第１接合領域Ａ１と第２接合領域Ａ２とは第１方向において離れて配置されている。第１接合領域Ａ１と第２接合領域Ａ２との間において、第１流路部材４の加圧室面４－１の上には圧電アクチュエータ基板４０が配置されている。圧電アクチュエータ基板４０に配置されている加圧部５０には、信号伝達部６０から駆動信号が伝達される。加圧部５０と信号伝達部６０との電気的接続は、第１接合領域Ａ１と第２接合領域Ａ２とが離れて配置されているため、その間の領域で行なうことができる。
　第１共通流路２０の開口２０ａは、第１接合領域Ａ１内に配置されており、第２流路部材６の第１統合流路２２と繋がっている。第１統合流路２２となる第１溝の第１流路部材４側の開口は、第２方向に伸びている。第１統合流路２２は、第１溝の第１流路部材４側の開口を第１流路部材４で塞ぐことで構成されているため、第２流路部材６の第１統合流路２２が配置されている部分の第２方向に直交する断面における断面積に対して、第１統合流路２２の第２方向に直交する断面における断面積を大きくできる。これにより、第１統合流路２２の流路抵抗を低くできるので、メニスカスの圧力差を小さくできる。
　第２共通流路２４の開口２４ａは、第２接合領域Ａ２内に配置されており、第２流路部材６の第２統合流路２６と繋がっている。第２統合流路２６となる第２溝の第１流路部材４側の開口は、第２方向に伸びている。第２統合流路２６は、第２溝の第１流路部材４側の開口を第１流路部材４で塞ぐことで構成されているため、第２流路部材６の第２統合流路２６が配置されている部分の第２方向に直交する断面における断面積に対して、第２統合流路２６の第２方向に直交する断面における断面積を大きくできる。これにより、第２統合流路２６の流路抵抗を低くできるので、メニスカスの圧力差を小さくできる。
　第１共通流路２０は、接続範囲Ｃの第３方向の外側においても第３方向に伸びているが、第２接続領域Ａ２に達しない位置で終わっている。そして、第１共通流路２０は、接続範囲Ｃの第３方向の外側で、第２接続流路２５Ｂを介して、第２共通流路２４と繋がっている。これにより、第１共通流路２０を第３方向に延長した領域である第１延長領域Ｂ１と、第２接合領域Ａ２とが重なる領域において、第１流路部材４は中実になっている。
　これにより、第１流路部材４の剛性が高くなり、第２接合領域Ａ２における接合を強固にできる。これは、第２統合流路２６が、第２溝の第１流路部材４側の開口を第１流路部材４で塞ぐことで構成されていることで、第２流路部材６の第２接合領域Ａ２の剛性が比較的低くなっている場合は特に有効である。また、第１流路部材４の剛性が高くなれば、吐出の影響などで第１流路部材４が振動し、その振動が吐出に影響を与えることを抑制できる。
　第２共通流路２４は、接続範囲Ｃの第１方向の外側においても第１方向に伸びているが、第１接続領域Ａ１に達しない位置で終わっている。そして、第２共通流路２４は、接続範囲Ｃの第１方向の外側で、第１接続流路２５Ａを介して、第２共通流路２４と繋がっている。これにより、第２共通流路２４を第１方向に延長した領域である第２延長領域Ｂ２と、第１接合領域Ａ１とが重なる領域において、第１流路部材４は中実になっている。これにより、第１接合領域Ａ１における接合が強固になり、第１流路部材４の剛性を高くできる。
　これにより、第１流路部材４の剛性が高くなり、第１接合領域Ａ１における接合を強固にできる。これは、第１統合流路２２が、第１溝の第１流路部材４側の開口を第１流路部材４で塞ぐことで構成されていることで、第２流路部材６の第１接合領域Ａ１の剛性が比較的低くなっている場合は特に有効である。また、第１流路部材４の剛性が高くなれば、吐出の影響などで第１流路部材４が振動し、その振動が吐出に影響を与えることを抑制できる。
　なお、本実施形態では、第１接合領域Ａ１および第２接合領域Ａ２の両方が、上述の状態になっているが、いずれか一方だけを上述の状態にしてもよい。
　第１共通流路２０の接続範囲Ｃの第３方向の端部では、第２接続流路２５Ｂがなければ、１個の加圧室１０（加圧室１０の配置が千鳥配置でなく、格子配置ならば２つの加圧室１０）を通ってきた液体しか流れない。１個の第１共通流路２０には３２個の加圧室１０が繋がっているので、その部分では、もっとも流量の大きい部分の約１／３２の流量しか流れないことになる。流れの速度が遅いと、固形分の沈降や、気体の滞留が起きやすく、これらにより、液体の循環状態が悪くなることがある。第１共通流路２０の接続範囲Ｃの第１方向の端部に第２接続流路２５Ｂを設けることで、第１共通流路２０の接続範囲Ｃの第３方向の端部における液体の流量が増えて、循環の安定性を高くできる。第２接続流路２５Ｂの繋がる先は第２共通流路２４のどこでも構わないが、メニスカスの圧力差を小さくするためには、第２共通流路２４の接続範囲Ｃの第３方向の外側に繋がっているのが好ましい。
　第２共通流路２４の接続範囲Ｃの第１方向の端部においても同様であり、第２共通流路２４の接続範囲Ｃの第１方向の端部に第１接続流路２５Ａを設けることで、循環の安定性を高くできる。第１接続流路２５Ａの繋がる先は第１共通流路２０のどこでも構わないが、メニスカスの圧力差を小さくするためには、第１共通流路２０の接続範囲Ｃの第１方向の外側に繋がっているのが好ましい。
　また、一方の端で１つの第１共通流路２０と１つの第２共通流路２４とを繋いでいる接続流路を流れる液体の流量は、１個の加圧室１０を流れる液体の流量と略同じにされる。その部分に接続流路が２つ設けられる場合は、その合計量が１個の加圧室１０を流れる液体の流量と略同じにされる。具体的には、接続流路を流れる液体の流量（の合計）は、１つの加圧室１０を流れる液体の流量の１／２～２倍程度にされる。また、そのようにするため、接続流路の（合計の）流路抵抗は、個別流路（第１個別流路１２、加圧室１０および第２個別流路の全体）の流路抵抗と略同じ、具体的には、１／２～２倍程度にされる。
　第１接続流路２５Ａと第２接続流路２５Ｂは、両方設けてもよいし、片方だけでよい。接続流路を設けると、メニスカスの圧力差は大きくなるので、それを考慮して、片側だけに配置すれば、メニスカスの圧力差を小さくできる。接続流路を設けた際に生じるメニスカスの圧力差への影響は、上流側に配置された接続流路の方が大きくなるので、どちらか片方に設けるのであれば、下流側だけに配置するのが好ましい。また、両方配置する場合は、上流側の接続流路の流路抵抗を下流側の接続流路の流路抵抗より大きくするのが好ましい。なお、上流側とは、第２共通流路２４から第１共通流路２０へと液体を流して循環させるヘッド本体２ａであれば、第２共通流路２４の液体が供給される第２共通流路２４の開口２４ａ側（第３方向側）に近い方である。
　プレートを積層して構成する第１流路部材４において、接続流路を形成するには、第１共通流路２０および第２共通流路２４を構成する孔や溝が配置されているプレート４ｆ～iに孔を設ければよいが、そのようにするとプレートの一部に、周囲のプレートと繋がっていない部分ができてしまう。ハーフエッチングなどで加工した溝で構成するようにすれば、プレートが繋がった状態にできるが、第１共通流路２０および第２共通流路２４などの中に、プレートが分離しないようにする部分（溝の一部）が、支持片として配置されてしまうことになる。このような部分は、循環の流れを乱し、固形分の沈降や、気泡の滞留などの原因となるので好ましくない。
　そこで、接続流路の一部は、第１共通流路２０および第２共通流路２４を構成する孔や溝が配置されているプレート４ｆ～ｉ（このようなプレートを共通流路プレートと呼ぶことがある）のプレート群より上側に配置されているプレート４ａ～ｄに配置された孔または溝を含んで構成されるようにするか、あるいは共通流路プレート４ｆ～ｉのプレート群より下側に配置されているプレート４ｊ、ｋに配置されている孔または溝を含んで構成されるようにする。そのようにすれば、接続流路を共通流路プレート４ｆ～ｉに配置された孔または溝のみで構成しなくてもよくなる。そして、そのようにすることで、（少なくとも接続流路付近の）第１共通流路２０および第２共通流路２４内に支持片がない状態にしながら、接続流路を構成することができる。
　具体的には、接続流路は、次のように構成されている（図４、および図６参照）。第１共通流路２０を構成する１枚のプレート４ｉは、第１方向と交差する方向の側壁に広がった部分を有している。プレート４ｉの下に積層されているプレート４ｊには、この部分に繋がっている円形状の孔が配置されている。プレート４ｊの下に積層されているプレート４ｋには、プレート４ｊの孔に繋がるように細長い孔が配置されている。プレート４ｋの孔は、プレート４ｊの孔に繋がっている部分から第１方向に伸びており、この部分の幅や長さを調整することで接続流路の流路抵抗を調整することができる。プレート４ｋの孔は、その先で第２共通流路２４側に曲がり、第２共通流路２４の下面で第２共通流路２４と繋がっている。
　このように、接続流路を共通流路プレート４ｆ～ｉよりも下側に配置する場合は、接続流路に繋げるために、第１共通流路２０を広げるプレートは、共通流路プレート４ｆ～ｉのうちでもっとも下方に位置する共通流路プレート４ｉのみにするのがよい。そのようにすることで、接続流路を構成するプレートの数が少なくでき、積層ずれなどにより生じる接続流路の流路抵抗のばらつきを小さくできる。また、接続流路を構成するために孔を開けるプレートの数が少なくなれば、第１流路部材４の剛性が低くなり難く好ましい。
　第１共通流路２０と接続流路とが繋がっている部分を、第１共通流路２０の第１方向に沿って延在している側壁に配置することで、第１共通流路２０の第３方向の端を、第２接合領域Ａ２の近くまで配置しつつ、第２接合領域Ａ２の下を中実にすることができる。第１共通流路２０の第１方向に沿って延在している側壁には、図６において第１共通流路２０の左および右の側壁、別の表現をすれば、第１共通流路２０の第１方向およびプレートの積層方向に沿って延在している側壁と、図６において第１共通流路２０の上および下の側壁、別の表現をすれば、第１共通流路２０の第１方向およびプレートに沿って延在している側壁とがある。
　そして、第１共通流路２０と接続流路とが繋がっている部分を、第１共通流路２０の第１方向およびプレートの積層方向に沿って延在している側壁に配置すれば、接続流路を第１共通流路２０の下面に繋がなくてもよいので、第１ダンパ２８Ａを、加圧室接続領域Ｃの外側にまで連続的に設けることができる。これにより第１共通流路２０内の液体の振動を効果的に減衰させることができ、液体を介してのクロストークを低減できる。
　第２共通流路２４と接続流路とが繋がっている部分を第２共通流路２４の第１方向に沿っている側壁に配置することで、第２共通流路２４の第１方向の端を、第１接合領域Ａ１の近くまで配置しつつ、第１接合領域Ａ１の下を中実にすることができる。
　本開示の他の実施形態の液体吐出ヘッド２を、図８、９を用いて説明する。この液体吐出ヘッド２の基本的構成は、図２～５で示した液体吐出ヘッド２と同じであり、図８は、図４と同じ部分の平面図であり、図９は図５と同じ部分の縦断面図である。
　第２共通流路２４は、加圧室接続領域Ｃの第３方向の外側で、第１接続流路１２５Ａを介して、隣に配置されている第１共通流路２０と繋がっている。図示しないが、第１共通流路２０は、加圧室接続領域Ｃの第１方向の外側で、第２接続流路を介して、隣に配置されている第２共通流路２４と繋がっている。
　第１接続流路１２５Ａは、図９示すように、第１共通流路２０および第２共通流路２４を構成している孔や溝が配置されている共通流路プレート４ｆ～iのプレート群より上側を通っている。
　図９の構成では、第１共通流路２０を構成するプレートのうちの１枚のプレート４ｆは、第１方向と交差する方向の側壁に広がった部分を有している。また、第２共通流路２４を構成するプレートのうちの１枚のプレート４ｆは、第１方向と交差する方向の側壁に広がった部分を有している。プレート４ｆの上に積層されているプレート４ｅには、上述の部分同士を繋ぐように細長い孔が配置されている。プレート４ｅの孔は第１方向に伸びている部分があり、この部分の幅や長さを調整することで第１接続流路１２５Ａの流路抵抗を調整することができる。以上の層構成は、第２接続流路について同様である。
　このように、接続流路を共通流路プレート４ｆ～ｉよりも上側に配置する場合は、接続流路に繋げるために、第１共通流路２０を広げるプレートは、共通流路プレート４ｆ～ｉのうちでもっとも上方に位置する共通流路プレート４ｆのみにするのがよい。そのようにすることで、接続流路を構成するプレートの数が少なくでき、積層ずれなどにより生じる接続流路の流路抵抗のばらつきを小さくできる。また、接続流路を構成するために孔を開けるプレートの数が少なくなれば、第１流路部材４の剛性が低くなり難く好ましい。
　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（流路部材）
　　４ａ～４ｌ・・・（第１流路部材の）プレート
　　４－１・・・加圧室面
　　４－２・・・吐出孔面
　６・・・第２流路部材
　　６ａ、６ｂ・・・（第２流路部材の）プレート
　　６ｃ・・・（第２流路部材の）貫通孔
　　６ｃａ・・・貫通孔の拡幅部
　８・・・吐出孔
　９Ａ・・・吐出孔列
　９Ｂ・・・吐出孔行
　１０・・・加圧室
　　１０ａ・・・加圧室本体
　　１０ｂ・・・部分流路（ディセンダ）
　１０Ｄ・・・ダミー加圧室
　１１Ａ・・・加圧室列
　１１Ｂ・・・加圧室行
　１１Ｃ・・・加圧室配置領域
　１２・・・第１個別流路
　１４・・・第２個別流路
　２０・・・第１共通流路（共通流路）
　　２０ａ・・・（第１共通流路の）開口
　２２・・・第１統合流路
　　２２ａ・・・第１統合流路本体（第１溝）
　　２２ｃ・・・（第１統合流路の）開口
　２４・・・第２共通流路（共通流路）
　　２４ａ・・・（第２共通流路の）開口
　２５Ａ、１２５Ａ・・・第１接続流路
　２５Ｂ・・・第２接続流路
　２６・・・第２統合流路
　　２６ａ・・・第２統合流路本体（第２溝）
　　２６ｃ・・・（第２統合流路の）開口
　２８Ａ・・・第１ダンパ
　２８Ｂ・・・第２ダンパ
　２９・・・ダンパ室
　３０・・・端部流路
　　３０ａ・・・幅広部
　　３０ｂ・・・狭窄部
　　３０ｃ、３０ｄ・・・（端部流路の）開口
　４０・・・圧電アクチュエータ基板
　　４０ａ・・・圧電セラミック層
　　４０ｂ・・・圧電セラミック層（振動板）
　４２・・・共通電極
　４４・・・個別電極
　　４４ａ・・・個別電極本体
　　４４ｂ・・・引出電極
　４６・・・接続電極
　５０・・・変位素子（加圧部）
　６０・・・信号伝達部
　７０・・・ヘッド搭載フレーム
　７２・・・ヘッド群
　８０Ａ・・・給紙ローラ
　８０Ｂ・・・回収ローラ
　８２Ａ・・・ガイドローラ
　８２Ｂ・・・搬送ローラ
　８８・・・制御部
　Ａ１・・・第１接合領域
　Ａ２・・・第２接合領域
　Ｂ１・・・第１延長領域
　Ｂ２・・・第１延長領域
　Ｃ・・・接続範囲
　　Ｃ１・・・第１接続範囲
　　Ｃ２・・・第２接続範囲
　Ｐ・・・印刷用紙
 

Claims (10)

  1. 　複数の吐出孔、該複数の吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の加圧室、複数の第１共通流路、および複数の第２共通流路を有する第１流路部材と、
    　該第１流路部材に積層されており、前記複数の第１共通流路と繋がっている第１統合流路、および前記複数の第２共通流路と繋がっている第２統合流路を有する第２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おり、
    　平面視したとき、
    　前記第１共通流路および前記第２共通流路は、第１方向に伸びているとともに、該第１方向と交差する方向である第２方向に交互に並んでおり、
    　前記第１共通流路と前記第２共通流路とは、当該第１共通流路と当該第２共通流路の間に配置されている前記加圧室を介して繋がっており、
    　前記第１流路部材と前記第２流路部材とは、前記第１流路部材の前記第１方向側の端部で、前記第２方向に伸びている第１接合領域で接合されており、
    　前記第１共通流路は、前記第１方向において前記第１接合領域の中まで伸びているとともに、前記第１接合領域内で前記第１統合流路と繋がっており、
    　前記第２共通流路は、前記第１方向において前記第１接合領域まで伸びておらず、
    　前記第２共通流路を前記第１方向に延長した領域と、前記第１接合領域とが重なる領域における前記第１流路部材は、中実であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
  2. 　平面視したとき、前記第１統合流路は、前記第２流路部材の前記第１流路部材側において、前記第１接合領域内で前記第２方向に伸びて開口している第１溝が、前記第１流路部材で塞がれて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
  3. 　平面視したとき、前記第１方向において、前記第２共通流路に複数の前記加圧室が繋がっている範囲を第２接続範囲としたとき、前記第２共通流路は、前記第２接続範囲よりも前記第１方向に伸びているとともに、前記第２接続範囲よりも前記第１方向側で、第１接続流路を介して前記第１共通流路と繋がっていることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
  4. 　前記第２共通流路における前記第１接続流路との接続位置は、当該第２共通流路の、前記第１方向に沿って延在している側壁に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
  5. 　平面視したとき、
    　前記第１流路部材と前記第２流路部材とは、前記第１流路部材の、前記第１方向の反対方向である前記第３方向側の端部で、前記第２方向に伸びている第２接合領域で接合されており、
    　前記第２共通流路は、前記第３方向において前記第２接合領域の中まで伸びているとともに、前記第２接合領域内で前記第２統合流路と繋がっており、
    　前記第１共通流路は、前記第３方向において前記第２接合領域まで伸びておらず、
    　前記第１共通流路を前記第３方向に延長した領域と、前記第２接合領域とが重なる領域における前記第１流路部材は中実であることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
  6. 　平面視したとき、前記第２統合流路は、前記第２流路部材の前記第１流路部材側において、前記第２接合領域内で前記第２方向に伸びて開口している第２溝が、前記第１流路部材で塞がれて構成されていることを特徴とする請求項５に記載の液体吐出ヘッド。
  7. 　平面視したとき、前記第１方向において、前記第１共通流路に複の前記加圧室が繋がっている範囲であるを第１接続範囲としたとき、前記第１共通流路は、前記第１接続範囲よりも前記第３方向に伸びているとともに、前記第１接続範囲よりも前記第３方向側で、第２接続流路を介して前記第２共通流路と繋がっていることを特徴とする請求項５または６に記載の液体吐出ヘッド。
  8. 　前記第１共通流路における前記第２接続流路との接続位置は、当該第１共通流路の、前記第１方向に沿って延在している側壁に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の液体吐出ヘッド。
  9. 　前記複数の加圧部は、前記第１流路部材上に配置されており、
    　平面視したとき、前記第１接合領域と前記第２接合領域とは、前記第１方向に離れて配置されており、前記第１接合領域と前記第２接合領域との間において、前記複数の加圧部は、該複数の加圧部に駆動信号を伝える信号伝達部と電気的に接続されていることを特徴とする請求項５～８のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
  10. 　請求項１～９のいずれかに記載の液体吐出ヘッドと、記録媒体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。
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