特許 6800612 液体吐出ヘッド及び液体吐出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6800612

(24)【登録日】2020年11月27日

(45)【発行日】2020年12月16日

(54)【発明の名称】液体吐出ヘッド及び液体吐出装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/14 20060101AFI20201207BHJP

   B41J 2/18 20060101ALI20201207BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/14 201

   B41J2/18

   B41J2/14 613

【請求項の数】14

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2016-105156(P2016-105156)

(22)【出願日】2016年5月26日

(65)【公開番号】特開2017-209895(P2017-209895A)

(43)【公開日】2017年11月30日

【審査請求日】2019年5月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123788

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100127454

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】森 達郎

(72)【発明者】

【氏名】奥島 真吾

(72)【発明者】

【氏名】木村 了

(72)【発明者】

【氏名】及川 悟司

【審査官】 小宮山 文男

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２４０５１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２６３７６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１６６１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２４０５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６４７１３３５（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ ２／０１−２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を吐出する吐出口を備えた記録素子基板と、
前記記録素子基板に前記液体を供給する流路を備え、前記記録素子基板を支持する流路部材と、
前記流路部材の長手方向における一端側で前記流路部材と固定された第１支持部と、前記長手方向における他端側で前記流路部材と固定された第２支持部と、
前記第１及び第２支持部に支持された第１の部材と、を有し、
前記第１支持部はねじ穴を有し、前記第１の部材は長手方向に長軸を有する長穴を有し、前記第１支持部と前記第１の部材とは、前記ねじ穴及び前記長穴を通るねじによってねじ止めされており、
前記長穴の前記長手方向の長さは前記ねじの前記長手方向の長さよりも長く、前記第１支持部は、前記第１の部材を、前記第１支持部に対して前記長手方向に相対移動可能に支持し、
前記流路部材の線膨張係数は前記第１の部材の線膨張係数よりも小さい、液体吐出ヘッド。

【請求項2】

液体を吐出する吐出口を備えた記録素子基板と、
前記記録素子基板に前記液体を供給する流路を備え、前記記録素子基板を支持する流路部材と、
前記流路部材の長手方向における一端側で前記流路部材と固定された第１支持部と、前記長手方向における他端側で前記流路部材と固定された第２支持部と、
前記第１及び第２支持部に支持された第１の部材と、を有し、
前記第１支持部はねじ穴を有し、前記第１の部材は長手方向に長軸を有する長穴を有し、前記第１支持部と前記第１の部材とは、前記ねじ穴及び前記長穴を通るねじによってねじ止めされており、
前記長穴の前記長手方向の長さは前記ねじの前記長手方向の長さよりも長く、前記第１支持部は、前記第１の部材を、前記第１支持部に対して前記長手方向に相対移動可能に支持し、
前記第１の部材は、前記第１支持部と前記第２支持部の間を延びる第１の部分と、前記第１支持部の第１の面に支持される第２の部分と、前記第２支持部の、前記第１の面の反対面と同じ方向を向く面に支持される第３の部分と、を有している、液体吐出ヘッド。

【請求項3】

液体を吐出する吐出口を備えた記録素子基板と、
前記記録素子基板に前記液体を供給する流路を備え、前記記録素子基板を支持する流路部材と、
前記流路部材の長手方向における一端側で前記流路部材と固定された第１支持部と、前記長手方向における他端側で前記流路部材と固定された第２支持部と、
前記第１及び第２支持部に支持された第１の部材と、を有し、
前記第１支持部はねじ穴を有し、前記第１の部材は長手方向に長軸を有する長穴を有し、前記第１支持部と前記第１の部材とは、前記ねじ穴及び前記長穴を通るねじによってねじ止めされており、
前記長穴の前記長手方向の長さは前記ねじの前記長手方向の長さよりも長く、前記第１支持部は、前記第１の部材を、前記第１支持部に対して前記長手方向に相対移動可能に支持し、
液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する素子と、前記素子を内部に備える圧力室とを備え、前記圧力室内の液体は当該圧力室の外部との間で循環される、液体吐出ヘッド。

【請求項4】

複数の前記記録素子基板が前記長手方向に沿って前記流路部材に支持されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項5】

前記第２支持部は、前記第１の部材を、前記第２支持部に対して前記長手方向に相対移動可能に支持する、請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項6】

前記第２支持部は、前記第１の部材を、前記第２支持部に対して前記長手方向に固定して支持する、請求項１から５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項7】

前記第１の部材は丸穴を有し、前記第２支持部と前記丸穴がねじ止めされている、請求項１から６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項8】

前記第１の部材は、前記第１及び第２支持部に、前記第１及び第２支持部に対して前記長手方向と直交する方向に相対移動不能に支持されている、請求項１から７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項9】

前記第１の部材は一つの平面内を前記長手方向に延びており、前記第１及び第２支持部の同じ方向を向く面に支持されている、請求項１から８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項10】

前記第１及び第２支持部の、前記第１の部材が支持されている面の反対面に支持された第２の部材を有する、請求項９に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項11】

前記長手方向の長さが５００ｍｍ以上である、請求項１から１０のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項12】

前記記録素子基板に接続され前記長手方向に延びる電気配線基板と、前記電気配線基板を保持する保持部材と、を有し、前記第１の部材は前記保持部材である、請求項１から１１のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項13】

前記記録素子基板に接続され前記長手方向に延びる電気配線基板と、前記電気配線基板を覆う保護プレートと、を有し、前記第１の部材は前記保護プレートである、請求項１から１１のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項14】

請求項１から１３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドを有する液体吐出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インク等の液体を吐出する液体吐出ヘッドと、これを備えた液体吐出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、液体吐出装置は家庭用印刷のみならず、ビジネスやリテールフォト用などの業務用、あるいは電子回路描画やパネルディスプレイ用などの産業用にも用いられ、その用途は広がりつつある。このような業務用印刷で用いられる液体吐出装置は高速での印刷が要求される。この要求を実現させるため、複数の液体吐出ヘッドが記録媒体の幅方向に配列され、記録媒体の幅よりも長尺のライン型ヘッドが提案されている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許第７０９０３３６号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ライン型の液体吐出ヘッドは構成部材が多岐に及ぶため、部材が熱膨張した際に、各部材の線膨張係数の差によって液体吐出ヘッドの変形（反り、歪み、捻れ等）が発生する。液体吐出ヘッドの変形は、構成部材が大型化、長尺化されるほど顕著になる。その結果、液体吐出ヘッド内での吐出モジュールの位置精度が悪化し、吐出した液滴の着弾位置が所望の位置からずれ、画像品位が劣化する可能性がある。
本発明は上記課題に鑑み、部材の線膨張係数の差の影響を低減し、高品位な画像形成を可能とする液体吐出ヘッドを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出する吐出口を備えた記録素子基板と、記録素子基板に液体を供給する流路を備え、記録素子基板を支持する流路部材と、流路部材の長手方向における一端側で流路部材と固定された第１支持部と、長手方向における他端側で流路部材と固定された第２支持部と、第１及び第２支持部に支持された第１の部材と、を有している。第１支持部はねじ穴を有し、第１の部材は長手方向に長軸を有する長穴を有し、第１支持部と第１の部材とは、ねじ穴及び長穴を通るねじによってねじ止めされている。長穴の長手方向の長さはねじの長手方向の長さよりも長く、第１支持部は、第１の部材を、第１支持部に対して長手方向に相対移動可能に支持する。一態様では、流路部材の線膨張係数は第１の部材の線膨張係数よりも小さい。他の態様では、第１の部材は、第１支持部と第２支持部の間を延びる第１の部分と、第１支持部の第１の面に支持される第２の部分と、第２支持部の、第１の面の反対面と同じ方向を向く面に支持される第３の部分と、を有している。さらに他の態様では、液体吐出ヘッドは液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する素子と、素子を内部に備える圧力室とを備え、圧力室内の液体は当該圧力室の外部との間で循環される。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、部材の線膨張係数の差の影響を低減し、高品位な画像形成を可能とする液体吐出ヘッドを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の一実施形態に係る液体吐出装置の概念図である。

【図2】図１に示す液体吐出装置のインクの循環経路を示す模式図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッドの斜視図である。

【図4】図３に示す液体吐出ヘッドの分解斜視図である。

【図5】第１及び第２の流路部材の平面図である。

【図6】記録素子基板と流路部材のインク流路を示す透視図及び断面図である。

【図7】吐出モジュールの斜視図及び分解斜視図である。

【図8】記録素子基板の平面図である。

【図9】２つの記録素子基板の隣接部の拡大図である。

【図10】支持部と、保持部材と、電気配線基板とを示す図である。

【図11】図１０の変形例を示す図である。

【図12】図１０の他の変形例を示す図である。

【図13】図１０の他の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を用いて本発明のいくつかの実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の範囲を限定するものではない。本実施形態の液体吐出ヘッドでは、発熱素子により気泡を発生させてインクを吐出するサーマル方式が採用されているが、ピエゾ方式及びその他の各種液体吐出方式が採用された液体吐出ヘッドにも本発明を適用することができる。本実施形態の液体吐出ヘッドはインクを吐出するが、本発明はインク以外の液体を吐出する液体吐出ヘッドにも適用することができる。
本実施形態では、インクを圧力室内で流動させて、吐出口から吐出しないインクを圧力室から回収しており、そのために、インクをインクタンクと液体吐出ヘッド間で循環させている。しかし、液体吐出ヘッドの上流側と下流側に２つのタンクを設け、インクを循環せずに、一方のタンクから他方のタンクへインクを流すことで圧力室内のインクを流動させてもよい。
本実施形態は被記録媒体の幅に対応した長さを有する、所謂ライン型ヘッドであるが、被記録媒体に対してスキャンを行いながら記録を行う、所謂シリアル型の液体吐出ヘッドにも本発明を適用できる。シリアル型の液体吐出ヘッドとしては、例えばブラックインク用の記録素子基板とカラーインク用の記録素子基板が１つずつ搭載された構成があげられる。しかし、これに限らず、数個の記録素子基板を吐出口列方向に吐出口をオーバーラップさせるよう配置し、被記録媒体の幅よりも短い短尺のラインヘッドを作成し、これを被記録媒体に対してスキャンさせる形態のものであってもよい。

【0009】

以下の説明において、被記録媒体の幅方向を第１の方向Ｘといい、被記録媒体の搬送方向を第２の方向Ｙという場合がある。第１の方向Ｘと第２の方向Ｙは直交している。第１の方向Ｘは後述する第２の流路部材６０の長手方向と一致している。本発明はラインヘッドに好適に適用できるが、被記録媒体の幅方向に移動するキャリッジに搭載された液体吐出ヘッドにも適用可能である。その場合、第１の方向Ｘは被記録媒体の搬送方向に一致し、第２の方向Ｙは被記録媒体の幅方向に一致していてもよい。吐出口が配列される方向、あるいは吐出口列の延びる方向を吐出口列方向という。本実施形態では、吐出口列方向は第１の方向Ｘに対してわずかに傾いているが、一致していてもよい。

【0010】

（液体吐出装置の説明）
図１に、本発明の一実施形態に係る液体吐出装置の概念図を示す。液体吐出装置１はＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のインクにそれぞれが対応した、４つの単色用の液体吐出ヘッド３を備え、搬送手段４で第２の方向Ｙに搬送される被記録媒体２にフルカラー記録を行う。４つの液体吐出ヘッド３は第２の方向Ｙに沿って配置されている。各液体吐出ヘッド３は２０の吐出口列を有しており、記録データを複数の吐出口列に振り分けて記録を行うことで、非常に高速な記録が可能となる。一部の吐出口からインクが吐出されないときは、第１の方向Ｘにおいて同じ位置にある他の吐出口列の吐出口から補間的にインクの吐出を行うため、印字の信頼性が向上し、商業印刷などに好適である。本実施形態の各液体吐出ヘッド３は、第１の方向Ｘに５００ｍｍ以上の幅を有している。

【0011】

（インクの循環経路の説明）
図２は、液体吐出装置１のインクの循環経路を示す模式図である。ここでは一つの液体吐出ヘッド３についてのインクの循環経路を示しているが、他の液体吐出ヘッド３についても同様である。本実施形態では下記に説明するように、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生する素子１５を内部に備える圧力室２３内の液体が、圧力室２３の外部との間で循環される構成を備える。
液体吐出ヘッド３の上流側には第１循環ポンプ（高圧側）１００１と第１循環ポンプ（低圧側）１００２が配置されている。第１循環ポンプ（高圧側）１００１はフィルタ２２１ａを介して共通供給流路２１１に接続されている。第１循環ポンプ（低圧側）１００２はフィルタ２２１ｂを介して共通回収流路２１２に接続されている。液体吐出ヘッド３の下流側には負圧制御ユニット２３０が配置されている。負圧制御ユニット２３０の下流側にはバッファタンク１００３が配置され、バッファタンク１００３は第１循環ポンプ１００１，１００２に接続されている。バッファタンク１００３は補充ポンプ１００５を介してインクタンク１００６に接続されている。以上の構成によって、インクが液体吐出ヘッド３に流入し、液体吐出ヘッド３から流出し、再び液体吐出ヘッド３に流入する循環経路が形成される。

【0012】

負圧制御ユニット２３０は、互いに異なる制御圧が設定された２つの圧力調整機構を備えている。高圧側に設定された負圧制御ユニット２３０Ｈは、液体供給ユニット２２０を経由して、液体吐出ユニット３００内の共通供給流路２１１に接続されている。低圧側に設定された負圧制御ユニット２３０Ｌは、液体供給ユニット２２０を経由して、液体吐出ユニット３００内の共通回収流路２１２に接続されている。２つの負圧制御ユニット２３０Ｈ，２３０Ｌにより、共通供給流路２１１の圧力が共通回収流路２１２の圧力より相対的に高くされる。これによって、共通供給流路２１１から個別流路２１３ａ、各記録素子基板１０の内部流路及び個別流路２１３ｂを介して共通回収流路２１２へと流れる流れが発生する（図２中の白抜き矢印）。負圧制御ユニット２３０の圧力調整機構は、所謂「背圧レギュレーター」と同等の作用を奏し、その上流側の圧力を、設定圧を中心とする一定の変動範囲内に制御する。負圧制御ユニット２３０は、液体吐出ヘッド３で記録を行う際の記録デューティの変化によって流量が変動しても、負圧制御ユニット２３０の上流側（即ち液体吐出ユニット３００側）の圧力変動を上記変動範囲内に制御する。

【0013】

第２循環ポンプ１００４は負圧制御ユニット２３０の下流側を減圧する負圧源として作動する。また、第２循環ポンプ１００４はバッファタンク１００３を加圧する。これによりバッファタンク１００３の水頭圧の影響を抑制できるため、液体吐出装置１におけるバッファタンク１００３のレイアウトの選択幅を広げることができる。第２循環ポンプ１００４の代わりに、例えば負圧制御ユニット２３０に対して所定の水頭差で配置された水頭タンクを適用することも可能である。

【0014】

（液体吐出ヘッドの構造の説明）
液体吐出ヘッド３の構造について説明する。図３（ａ）は本実施形態に係る液体吐出ヘッド３を吐出口側からみた斜視図であり、図３（ｂ）は液体吐出ヘッド３を吐出口の反対側からみた斜視図である。前述の通り、液体吐出ヘッド３は一色のインクを吐出するインクジェット式のライン型記録ヘッドである。液体吐出ヘッド３は第１の方向Ｘに沿って直線上に一列に配列された１６個の記録素子基板１０を備えている。液体吐出ヘッド３は、液体接続部１１１と、信号入力端子９１と、電力供給端子９２と、を備えている。信号入力端子９１と電力供給端子９２は液体吐出ヘッド３の両側に配置されている。これにより、記録素子基板１０の配線部での電圧低下や信号伝送遅れが低減される。

【0015】

図４（ａ）は液体吐出ヘッド３の分解斜視図であり、液体吐出ヘッド３を構成する各部品またはユニットがその機能毎に分割されて表示されている。液体吐出ユニット３００は流路部材２１０と複数の吐出モジュール２００と、を有している。流路部材２１０は第１流路部材５０と、その上に積層された第２流路部材６０と、によって構成されている。第２流路部材６０は共通供給流路２１１と共通回収流路２１２を内蔵している。液体供給ユニット２２０から供給されたインクは、流路部材２１０の共通供給流路２１１から各吐出モジュール２００へ分配される。各吐出モジュール２００から流出したインクは、流路部材２１０の共通回収流路２１２から液体供給ユニット２２０に戻される。第２流路部材６０は共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２を形成するとともに、記録素子基板１０を間接的に支持し、液体吐出ヘッド３の剛性を高める機能を有している。このため、第２流路部材６０は、ＳＵＳ、Ｔｉ、アルミナなど、インクに対する十分な耐食性と高い機械強度を有する材質で形成されることが好ましい。

【0016】

負圧制御ユニット２３０を備える液体供給ユニット２２０は、第１支持部８１ａと第２支持部８１ｂに支持されている。第１支持部８１ａと第２支持部８１ｂは、第２流路部材６０の長手方向における両端付近で第２流路部材６０を固定的に支持している。記録素子基板１０に接続された第１電気配線基板９０ａと第２電気配線基板９０ｂが、それぞれ第１保持部材８２ａと第２保持部材８２ｂを介し、第１支持部８１ａ及び第２支持部８１ｂに支持されている。第１保持部材８２ａ及び第１電気配線基板９０ａと、第２保持部材８２ｂ及び第２電気配線基板９０ｂとは、第２流路部材６０を挟んで、第２流路部材６０の互いに反対側に設けられている。第１保持部材８２ａは、第１支持部８１ａ及び第２支持部８１ｂの同じ方向を向く面、すなわち第１保持部材８２ａが延びる平面内に位置する面に支持されている。第２保持部材８２ｂは、第１支持部８１ａ及び第２支持部８１ｂの、第１保持部材８２ａが支持されている面の反対面に支持されている。
第１電気配線基板９０ａ、第２電気配線基板９０ｂ、第１保持部材８２ａ及び第２保持部材８２ｂは複数の吐出モジュール２００に対して共通に設けられる長尺の部材であり、第２流路部材６０の長手方向、すなわち第１の方向Ｘに延びている。本実施形態では、第１保持部材８２ａは、第１支持部８１ａ及び第２支持部８１ｂによって支持される第１の部材８２ａを構成する。第２保持部材８２ｂは、第１支持部８１ａ及び第２支持部８１ｂによって支持される第２の部材８２ｂを構成する。

【0017】

図４（ｂ）は第１電気配線基板９０ａと第１保持部材８２ａの斜視図を示している。図示は省略するが、第２電気配線基板９０ｂと第２保持部材８２ｂの構成及び相互の位置関係は第１電気配線基板９０ａと第１保持部材８２ａと同じである。第１の部材である第１保持部材８２ａは、一つの平面内を第１の方向Ｘ（第２流路部材６０の長手方向）に延びる枠状の部材である。第１保持部材８２ａは第１電気配線基板９０ａとほぼ同じ外形を有しているが、第１支持部８１ａ及び第２支持部８１との連結部８８が長手方向に突き出している。第１保持部材８２ａと第１電気配線基板９０ａの四隅には穴８７が設けられている（第１電気配線基板９０ａの穴は図示せず）。第１電気配線基板９０ａは、第１電気配線基板９０ａの穴と第１保持部材８２ａの穴８７を通る留め具（図示せず）によって、第１保持部材８２ａに対して間隔を開けて、第１保持部材８２ａに保持されている。なお、第１保持部材８２ａの形状は枠状に限らず、板状の部材であっても良い。

【0018】

２つの液体供給ユニット２２０内にはフィルタ２２１ａとフィルタ２２１ｂ（図２参照）がそれぞれ内蔵されている。高圧側の負圧制御ユニット２３０Ｈは液体吐出ヘッド３の一端部に、低圧側の負圧制御ユニット２３０Ｌは液体吐出ヘッド３の他端部に配置されている。このため、第１の方向Ｘに延びる共通供給流路２１１と共通回収流路２１２におけるインクの流れが対向流となる。共通供給流路２１１と共通回収流路２１２の間での熱交換が促進されるため、共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２に沿って設けられる複数の記録素子基板１０間で温度差がつきにくく、温度差による記録ムラが生じにくくなる。

【0019】

記録素子基板１０の吐出口形成面２４（図６参照）はカバー部材１３０で覆われている。カバー部材１３０は複数の吐出口が露出する開口１３１を有している。インクの非吐出時にキャップ部材１００７をカバー部材１３０に当接させることにより、吐出口からのインクの蒸発を防止する。キャップ部材１００７を液体吐出ヘッド３に取り付けた状態でキャップ部材１００７と液体吐出ヘッド３で囲まれた空間１０１０をポンプにより負圧にすることで、吐出口内から気泡や増粘したインクを吸引除去することができる。

【0020】

図５（ａ）は第１流路部材５０の、吐出モジュール２００が搭載される面を示し、図５（ｂ）は第１流路部材５０の第２流路部材６０が当接する裏面を示している。第１流路部材５０は複数設けられ、それぞれの第１流路部材５０が各吐出モジュール２００に対応している。複数の第１流路部材５０は互いに隣接して配置される。複数の第１流路部材５０を備えることにより、様々な長さの液体吐出ヘッド３への対応が容易となり、例えばＢ２サイズ及びそれ以上の長さに対応した比較的ロングスケールの液体吐出ヘッドに特に好適である。第１流路部材５０の連通口５１は吐出モジュール２００と流体的に連通しており、第１流路部材５０の個別連通口５３は第２流路部材６０の連通口６１と流体的に連通している。
図５（ｃ）は第２流路部材６０の、第１流路部材５０と当接する面を示し、図５（ｄ）は第２流路部材６０の厚み方向中央部の断面を示し、図５（ｅ）は第２流路部材６０の、液体供給ユニット２２０と当接する面を示している。第２流路部材６０の共通流路溝７１の一方は共通供給流路２１１であり、他方は共通回収流路２１２である。インクは液体吐出ヘッド３の第１の方向Ｘの一端側から他端側に向けて供給される。

【0021】

図６（ａ）は、記録素子基板１０と流路部材２１０におけるインクの流路を示す透視図である。流路部材２１０内には、第１の方向Ｘに延びる一組の共通供給流路２１１と共通回収流路２１２が設けられている。第２流路部材６０の連通口６１は、各々の第１流路部材５０の個別連通口５３と接続されている。第２流路部材６０の連通口７２（図５（ｅ）参照）から共通供給流路２１１を介して第１流路部材５０の連通口５１へと連通する液体供給経路が形成されている。同様に、第２流路部材６０の連通口７２から共通回収流路２１２を介して第１流路部材５０の連通口５１へと連通する液体供給経路が形成されている。

【0022】

図６（ｂ）は、図６（ａ）のＦ−Ｆ線に沿った断面を示している。共通供給流路２１１は、連通口６１、個別連通口５３、連通口５１を介して、吐出モジュール２００に接続されている。図示は省略するが、共通回収流路２１２も同様の経路で吐出モジュール２００へ接続されている。各吐出モジュール２００と記録素子基板１０には、各吐出口１３に連通する流路が形成されている。供給したインクの一部または全部が、吐出動作を休止している吐出口１３（圧力室２３）を通過して循環する。記録素子基板１０の吐出口１３が形成される面は吐出口形成面２４となっている。

【0023】

（吐出モジュールの説明）
図７（ａ）に、吐出モジュール２００の斜視図を、図７（ｂ）にその分解図を示す。記録素子基板１０の第１の方向Ｘに沿った両辺（記録素子基板１０の各長辺部）に沿って、それぞれ複数の端子１６が配置されている。電気配線部材（フレキシブル配線基板）４０が複数の端子１６に電気的に接続されている。電気配線部材４０と端子１６の接続部は封止剤１１０で覆われている。電気配線部材４０は１つの記録素子基板１０に対して２枚配置されている。これは記録素子基板１０に２０列の吐出口列が設けられており、それに伴って配線数が多くなっているためである。記録素子基板１０の両側に電気配線部材４０を設けることで、端子１６からエネルギー発生素子１５までの最大配線距離を短縮し、内部の配線で生じる電圧低下や信号伝送遅れを低減することができる。記録素子基板１０は支持部材３０に支持されている。支持部材３０には、それぞれが全ての吐出口列を横断して延びる複数の液体連通口３１が形成されている。

【0024】

（記録素子基板の構造の説明）
図８（ａ）は記録素子基板１０の吐出口１３が形成される吐出口形成面２４の模式図、図８（ｂ）は記録素子基板１０の裏面の模式図、図８（ｃ）は記録素子基板１０を覆う蓋部材２０の模式図である。図８（ｄ）は図８（ａ）のＡ部を拡大した、記録素子基板１０の部分拡大図である。記録素子基板１０は隅部が非直角の略平行四辺形の形状を有しているが、長方形、台形、その他の形状であってもよい。記録素子基板１０には、複数の吐出口列１４が形成されている。液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子１５を内部に備える圧力室２３が、隔壁２２によって区画されている。エネルギー発生素子１５は吐出口１３と対向して配置されている。エネルギー発生素子１５はインクを発泡させるための熱エネルギーを発生する発熱素子である。エネルギー発生素子１５は記録素子基板１０に設けられた電気配線（不図示）によって、端子１６と電気的に接続されている。端子１６は第１または第２電気配線基板９０ａ，９０ｂと電気配線部材４０を介して、液体吐出装置１の制御回路に電気的に接続されている。制御回路から伝送される電力及び吐出制御信号に基づいてエネルギー発生素子１５が発熱し、インクを沸騰させる。この沸騰で生じた発泡の力でインクが吐出口１３から吐出する。記録素子基板１０の裏面には吐出口列方向に沿って、液体供給路１８と液体回収路１９が交互に設けられている。液体供給路１８と液体回収路１９は吐出口列方向に延びる流路であり、それぞれ供給口１７ａと回収口１７ｂを介して吐出口１３と連通している。蓋部材２０には、支持部材３０の液体連通口３１と連通する開口２１が設けられている。

【0025】

（記録素子基板間の位置関係の説明）
図９は、隣り合う２つの吐出モジュールにおける、記録素子基板の隣接部を部分的に拡大して示す平面図である。複数の吐出口列１４ａ〜１４ｄは、第１の方向Ｘに対してわずかに傾くように配置されている。記録素子基板１０同士の隣接部において、隣接するそれぞれの記録素子基板１０の少なくとも１つの吐出口１３が第２の方向Ｙにオーバーラップしている。図９では、Ｄ線上の２つの吐出口１３が互いにオーバーラップしている。このような配置によって、仮に記録素子基板１０の位置が所定位置から多少ずれた場合でも、オーバーラップする吐出口１３の駆動制御によって、記録画像の黒スジや白抜けを目立たなくすることができる。本実施形態のように複数の吐出口列に画像データを振り分けて記録する場合は、吐出口１３がオーバーラップしていなくてもよい。隣接する記録素子基板間で異なる吐出口列に画像を振り分けることで、記録画像の黒スジや白抜けを目立たなくすることができる。

【0026】

（支持部の構成）
上述のように、第１支持部８１ａと第２支持部８１ｂは第２流路部材６０を固定的に保持している。また、本実施形態において第２流路部材６０と第１及び第２保持部材８２ａ，８２ｂは線膨張係数が異なっている。従って、第１及び第２保持部材８２ａ，８２ｂが第１及び第２支持部８１ａ，８１ｂに長手方向（第１の方向Ｘ）に固定されている場合、線膨張係数の差により、第２流路部材６０と第１及び第２保持部材８２ａ，８２ｂが互いを長手方向に拘束する。これにより、液体吐出ヘッド３の変形（反り、歪み、捻じれ等）が引き起される場合がある。この現象は、本実施形態のライン型ヘッドのように構成部材が大型化、長尺化されるほど顕著であり、特に全長が５００ｍｍを超える記録ヘッドでは影響が大きい。液体吐出ヘッド３が変形することで、吐出モジュール２００の位置精度が悪化し、吐出した液滴の着弾位置ズレを発生させ、画像品位が劣化する。このため、本実施形態では、第１及び第２保持部材８２ａ，８２ｂの長手方向の熱変形を吸収する構成を備えている。

【0027】

図１０（ａ）は、第１支持部８１ａ及び第２支持部８１ｂと、第１保持部材８２ａの模式的側面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡ方向からみた上面図である。以下、主に第１保持部材８２ａについて説明するが、第２保持部材８２ｂについても第１保持部材８２ａと同様である。
前述のように、第１電気配線基板９０ａは、第１保持部材８２ａを介して、第１支持部８１ａ及び第２支持部８１ｂに支持されている。第２電気配線基板９０ｂは、第２保持部材８２ｂを介して、第１支持部８１ａ及び第２支持部８１ｂに支持されている。第１支持部８１ａ及び第２支持部８１ｂの一側面には２つのねじ穴を有し、その裏面である他側面にも２つのねじ穴を有する。また第１保持部材８２ａ及び第２保持部材８２ｂの夫々の一端側には２つの長穴８５ａを有し、夫々の他端側には２つの丸穴８５ｂを有する。第１支持部８１ａのねじ穴と第１保持部材８２ａの長穴とをねじ８７ａで固定し、第２支持部８１ｂのねじ穴と第１保持部材８２ａの丸穴８５ｂとをねじ８７ｂで固定する。本実施形態において、長穴８５ａの長手方向長さをねじ８７ａの長手方向長さより大きくし、ねじ８７ａの締め付け力を調整することで、第１保持部材８２ａは第１支持部８１ａに対し長手方向に相対移動することができるように構成されている。この相対移動により、第１保持部材８２ａの長手方向の熱変形を吸収することができる。第１保持部材８２ａの他端側の丸穴８５ｂの径はねじ８７ｂの径と同程度の大きさとすることで、第１保持部材８２ａは第２支持部８１ｂに対し、実質的に長手方向に相対移動することができないように構成している。
このように、第１支持部８１ａは、第１の部材である第１保持部材８２ａを第１支持部８１ａに対して長手方向に相対移動可能に支持する。また、第２支持部８１ｂは、第１の部材である第１保持部材８２ａを、第２支持部８１ｂに対して長手方向に相対移動不能に支持する。

【0028】

第１保持部材８２ａは、第１支持部８１ａに、長手方向と直交する方向に相対移動不能に支持されていることが望ましい。これにより、第１保持部材８２ａの振動を抑え、第１電気配線基板９０ａの信頼性を高めることができる。具体的には、長穴８５ａの長手方向と直交する幅方向寸法をねじ８７ａの径とほぼ同じとすることで、第１保持部材８２ａの長穴８５ａの短手方向の振動を抑えることができる。第１支持部８１ａの長手方向の相対変位を阻害しないように、ねじ８７ａと長穴８５ａの間に、長穴８５ａの短手方向にわずかな隙間を設けることが望ましい。また、ねじ８７ａで略固定することにより、ねじの頭部（図示せず）により、第１保持部材８２ａのねじ８７ａの軸方向の振動を抑えることができる。ねじ８７ａの頭部と第１保持部材８２ａの間にもわずかな隙間を設けることが望ましい。
上述したねじによる固定以外にも下記構成が適用可能である。例えば、第１支持部８１ａに長手方向に長軸を有する長穴を設け、第２支持部８１ｂに丸穴を設け、第１保持部材８２ａには第１支持部材の長穴８５ａに滑動可能に挿入された円筒形の突起を設ける構成が適用可能である。

【0029】

第１支持部８１ａと第２支持部８１ｂはそれぞれ、液体吐出ユニット３００を液体吐出装置１のキャリッジ（不図示）と機械的に結合し、液体吐出ヘッド３の位置決めを行うための長穴開口８６ａと丸穴開口８６ｂを有している。丸穴開口８６ｂは液体吐出装置１のキャリッジの位置決め側（基準側）となる。本実施形態では、キャリッジの位置決め側に丸穴開口８６ｂを備える第２支持部８１ｂが設けられている。しかし、キャリッジの位置決め側に第１支持部８１ａが設けられていてもよく、いずれの構成でも部材間の線膨張係数差の影響を低減することができる。

【0030】

第１支持部８１ａに、長穴８５ａの代わりにねじ８７ａの径より十分に径が大きい丸穴を設けることもできる。第１保持部材８２ａが第１支持部８１ａに対し長手方向に相対移動することができる限り、第１支持部８１ａの穴の形状は限定されない。
長穴８５ａとねじ８７ａとで略固定状態とする構成について説明したが、第１支持部８１ａと第１保持部材８２ａとが相対移動可能な状態に保持されていれば各種保持機構が適用可能である。例えば、かしめ、ボルトとナット等が適用可能である。第２支持部８１ｂと第１保持部材８２ａとの間の固定は、上述の構成に限定されず、接着などの方法でもよい。
第１支持部８１ａは両側に長穴８５ａを備え、第２支持部８１ｂは両側に丸穴８５ｂを備えている。しかし、第１支持部８１ａと第２支持部８１ｂは一方の面に長穴８５ａを、反対面に丸穴８５ｂを備えていてもよい。すなわち、第１保持部材８２ａの熱膨張と第２保持部材８２ｂの熱膨張が長手方向に関し互いに反対側で吸収される構造であっても、線膨張係数の差の影響を軽減することができる。また２枚の保持部材を備える構成に限られず、１枚もしくは３枚以上の保持部材を備える構成であっても良い。

【0031】

図１１は図１０の実施形態の変形例を示している。図１１（ａ）は、第１支持部８１ａ及び第２支持部８１ｂと、第１保持部材８２ａの模式的側面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＡ方向からみた上面図である。第１支持部８１ａと第２支持部８１ｂはともに長手方向に長軸を有する長穴８５ａを有し、第１の部材である第１保持部材８２ａは、各長穴８５ａに滑動可能に挿入されたねじ８７ａとねじ８７ｂを有している。この結果、第１支持部８１ａは、第１保持部材８２ａを第１支持部８１ａに対して長手方向に相対移動可能に支持する。また、第２支持部８１ｂは、第１保持部材８２ａを第２支持部８１ｂに対して長手方向に相対移動可能に支持する。本変形例では、第１の部材が第１支持部８１ａと第２支持部８１ｂの両者に対して長手方向に相対移動可能なため、より大きな相対変位を吸収することができる。このように、保持部材と各支持部材とはすべての個所で相対移動が可能なように略固定状態とされる構成であっても良い。

【0032】

（支持部の他の変形例）
図１２には段付きねじを用いた変形例を示している。図１２（ａ）は第１支持部８１ａ側の第１保持部材８２ａを、図１２（ｂ）は第２支持部８１ｂ側の第１保持部材８２ａを示している。第１保持部材８２ａには、第１支持部８１ａ側に第１の丸穴９５が、第２支持部８１ｂ側に第２の丸穴９６がそれぞれ形成されている。穴の形状は丸でなくてもよく、六角形、四角形などでもよい。
第１の段付きねじ９３は第１の穴９５を通り第１支持部８１ａに固定されている。第２の段付きねじ９４は第２の穴９６を通り第２支持部８１ｂに固定されている。第１の段付きねじ９３は頭部の大径部９３ａと、第１支持部８１ａにねじ込まれたねじ部９３ｃと、大径部９３ａとねじ部９３ｃの間に位置し、第１の穴９５を通る小径部９３ｂと、を有している。第２の段付きねじ９４は頭部の大径部９４ａと、第２支持部８１ｂにねじ込まれたねじ部９４ｃと、大径部９４ａとねじ部９４ｃの間に位置し、第２の穴９６を通る小径部９４ｂと、を有している。第１の段付きねじ９３の小径部９３ｂは第１の穴９５との間に間隙を有し、第２の段付きねじ９４の小径部９４ｂは第２の穴９６と密着している。また、第１の段付きねじ９３の大径部９３ａは第１保持部材８２ａから離れているが、第２の段付きねじ９４の大径部９４ａは第１保持部材８２ａと密着している。小径部９３ｂ，９４ｂの高さと径を異ならせることでこのような構成が可能となる。本変形例でもねじ９３の小径部９３ｂと第１の穴９５との間で第１保持部材８２ａの熱変形を吸収することができる。なお、第２の段付きねじ９４を第１の段付きねじ９３と同じ構成することも可能である。

【0033】

図１３（ａ）は、第１及び第２支持部８１ａ，８１ｂと、保持部材１８２の模式的側面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＡ方向からみた上面図である。本実施形態では、保持部材１８２が第１電気配線基板９０ａと第２電気配線基板９０ｂで共用されている。第１の部材である保持部材１８２は、第１の部分１８２ａと、第２の部分１８２ｂと、第３の部分１８２ｃと、を有している。第１の部分１８２ａは第１支持部８１ａと第２支持部８１ｂの間を延びている。第２の部分１８２ｂは、第１支持部８１ａの第１の面８１ｃに支持されている。第３の部分１８２ｃは、第２支持部８１ｂの、第１の面８１ｃの反対面８１ｄと同じ方向を向いた面８１ｅに支持されている。
図１０，１１に示す実施形態では、第１電気配線基板９０ａと第２電気配線基板９０ｂが第１支持部８１ａと第２支持部８１ｂの外側に設けられているため、液体吐出ヘッドの被記録媒体の搬送方向の幅が広くなりやすい。本実施形態では第１電気配線基板９０ａと第２電気配線基板９０ｂが第１支持部８１ａと第２支持部８１ｂの間に設けられるため、上記幅を抑えることが容易である。保持部材１８２は第１支持部８１ａと第２支持部８１ｂの周囲を点対称になるように折り曲げられて第１支持部８１ａと第２支持部８１ｂに結合されるため、保持部材１８２の剛性が増し、液体吐出ヘッドの変形を抑制することができる。

【0034】

以上述べた実施形態では、第１及び第２の部材は電気配線基板を保持する第１及び第２保持部材８２ａ，８２ｂである。しかし、本発明において、第１及び第２の部材は第１及び第２保持部材８２ａ，８２ｂに限らない。例えば、図３（ｂ）に示すように、液体吐出ヘッド３の両側、特に電気配線部材４０や第１及び第２電気配線基板９０ａ，９０ｂが一対の保護プレート１４０ａ，１４０ｂで覆われる場合がある。保護プレート１４０ａ，１４０ｂは金属、樹脂などから形成され、液体吐出ヘッド３を電気的ノイズ、機械的圧力などから保護する。保護プレート１４０ａ，１４０ｂは両端を第１支持部８１ａと第２支持部８１ｂに支持され、長手方向に延びている、第１及び第２の部材はこのような保護プレート１４０ａ，１４０ｂであってもよい。

【0035】

このように複数種類の第１及び第２の部材が取り付けられている場合、各部材の線膨張係数の差による影響を軽減するため、第２流路部材６０の線膨張係数は、第１及び第２の部材の線膨張係数よりも小さいことが好ましい。第２流路部材６０の線膨張係数が大きいと、スリット８５ａの長手方向寸法の制約で、複数の第１及び第２の部材に対して熱膨張を十分に吸収することが難しくなる場合がある。第２流路部材６０の線膨張係数が小さい場合、第２流路部材６０の熱膨張による第１支持部８１ａと第２支持部８１ｂの間隔の変化が抑えれられるため、複数の第１及び第２の部材に対して熱膨張を吸収することが容易となる。

【符号の説明】

【0036】

１０ 記録素子基板
６０ 流路部材（第２の流路部材）
８１ａ，８１ｂ 第１及び第２支持部
８２ａ，８２ｂ 第１及び第２保持部材（第１及び第２の部材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】