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特開2024-132852液体吐出ヘッド、液体を吐出する装置、及び、液体充填方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024132852
(43)【公開日】2024-10-01
(54)【発明の名称】液体吐出ヘッド、液体を吐出する装置、及び、液体充填方法
(51)【国際特許分類】
B41J 2/14 20060101AFI20240920BHJP
B41J 2/18 20060101ALI20240920BHJP
B41J 2/175 20060101ALI20240920BHJP
【ＦＩ】
B41J2/14 605
B41J2/14 603
B41J2/14
B41J2/18
B41J2/14 613
B41J2/175 131
B41J2/14 201
B41J2/14 301
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023207135
(22)【出願日】2023-12-07
(31)【優先権主張番号】P 2023040599
(32)【優先日】2023-03-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100098626
【弁理士】
【氏名又は名称】黒田 壽
(72)【発明者】
【氏名】田中 誠
【テーマコード（参考）】
2C056
2C057
【Ｆターム（参考）】
2C056EC64
2C056KB16
2C057AG30
2C057AG33
2C057AG44
2C057AG46
2C057AG68
2C057AG75
2C057BA13
2C057BA14
(57)【要約】
【課題】液体吐出ヘッドの個別流路内に生じる気泡による吐出不良を抑制する。
【解決手段】液体を吐出する複数のノズル２と、複数のノズルにそれぞれ連通する複数の個別流路４と、複数の個別流路ごとにそれぞれ設けられる複数のアクチュエータ５と、ノズル形成壁１１０と対向する側に位置する複数の個別流路の開口部４ａに面する共通流路３とを備え、アクチュエータを駆動して個別流路内の液体をノズルから吐出させる液体吐出ヘッド１であって、共通流路は、隔壁１２０ａによって互いに仕切られた複数の共通流路部３ａ，３ｂを有し、複数の個別流路の各開口部は、複数の共通流路部のうちの互いに異なる２以上の共通流路部に面している。
【選択図】図１
【解決手段】液体を吐出する複数のノズル２と、複数のノズルにそれぞれ連通する複数の個別流路４と、複数の個別流路ごとにそれぞれ設けられる複数のアクチュエータ５と、ノズル形成壁１１０と対向する側に位置する複数の個別流路の開口部４ａに面する共通流路３とを備え、アクチュエータを駆動して個別流路内の液体をノズルから吐出させる液体吐出ヘッド１であって、共通流路は、隔壁１２０ａによって互いに仕切られた複数の共通流路部３ａ，３ｂを有し、複数の個別流路の各開口部は、複数の共通流路部のうちの互いに異なる２以上の共通流路部に面している。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体を吐出する複数のノズルと、
前記複数のノズルにそれぞれ連通する複数の個別流路と、
前記複数の個別流路ごとにそれぞれ設けられる複数のアクチュエータと、
前記複数の個別流路のノズル形成壁と対向する側に位置する該複数の個別流路の各開口部に面する共通流路とを備え、
前記アクチュエータを駆動して前記個別流路内の液体を前記ノズルから吐出させる液体吐出ヘッドであって、
前記共通流路は、隔壁によって互いに仕切られた複数の共通流路部を有し、
前記複数の個別流路の各開口部は、前記複数の共通流路部のうちの互いに異なる２以上の共通流路部に面していることを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記複数のノズルにそれぞれ連通する複数の個別流路と、
前記複数の個別流路ごとにそれぞれ設けられる複数のアクチュエータと、
前記複数の個別流路のノズル形成壁と対向する側に位置する該複数の個別流路の各開口部に面する共通流路とを備え、
前記アクチュエータを駆動して前記個別流路内の液体を前記ノズルから吐出させる液体吐出ヘッドであって、
前記共通流路は、隔壁によって互いに仕切られた複数の共通流路部を有し、
前記複数の個別流路の各開口部は、前記複数の共通流路部のうちの互いに異なる２以上の共通流路部に面していることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項2】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記複数の個別流路の各開口部に面する前記２以上の共通流路部が、当該個別流路へ液体を供給する供給用共通流路部であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記複数の個別流路の各開口部に面する前記２以上の共通流路部が、当該個別流路へ液体を供給する供給用共通流路部であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項3】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記複数の個別流路の各開口部に面する前記２以上の共通流路部の一部が、当該個別流路へ液体を供給する供給用共通流路部であり、該２以上の共通流路部の他部が、当該個別流路から液体を排出する排出用共通流路部であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記複数の個別流路の各開口部に面する前記２以上の共通流路部の一部が、当該個別流路へ液体を供給する供給用共通流路部であり、該２以上の共通流路部の他部が、当該個別流路から液体を排出する排出用共通流路部であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項4】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記複数の共通流路部を構成する共通流路基板は、前記複数の個別流路を構成する個別流路基板とは別基板で構成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記複数の共通流路部を構成する共通流路基板は、前記複数の個別流路を構成する個別流路基板とは別基板で構成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項5】
請求項４に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記共通流路基板は、前記個別流路の前記開口部と前記共通流路部との間を連通させる流体抵抗部を構成する流体抵抗層を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記共通流路基板は、前記個別流路の前記開口部と前記共通流路部との間を連通させる流体抵抗部を構成する流体抵抗層を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項6】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記個別流路の前記開口部と前記共通流路部との間が流体抵抗部を介して連通していることを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記個別流路の前記開口部と前記共通流路部との間が流体抵抗部を介して連通していることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項7】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記個別流路の前記開口部と前記２以上の共通流路部のそれぞれとの間を連通させる各流路の断面積が互いに異なっていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記個別流路の前記開口部と前記２以上の共通流路部のそれぞれとの間を連通させる各流路の断面積が互いに異なっていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項8】
請求項４に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記共通流路基板は、Ｓｉウェハ、ＳＵＳ板又は電鋳板のいずれかによって形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記共通流路基板は、Ｓｉウェハ、ＳＵＳ板又は電鋳板のいずれかによって形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項9】
請求項４に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記共通流路基板の厚みは、０．０５［ｍｍ］以上２［ｍｍ］以下の範囲内であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記共通流路基板の厚みは、０．０５［ｍｍ］以上２［ｍｍ］以下の範囲内であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項10】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記複数の共通流路部における前記複数の個別流路の開口部と対向する側には、ダンパ部材が設けられていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記複数の共通流路部における前記複数の個別流路の開口部と対向する側には、ダンパ部材が設けられていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項11】
請求項１０に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記ダンパ部材は、前記複数の共通流路部にまたがって配置されるフィルム状部材で構成され、該フィルム状部材の周縁部が固定されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記ダンパ部材は、前記複数の共通流路部にまたがって配置されるフィルム状部材で構成され、該フィルム状部材の周縁部が固定されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項12】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記個別流路及び前記共通流路部の少なくとも一方は、互いに垂直な２つの平面が連結する箇所が鈍角部又は曲面部であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記個別流路及び前記共通流路部の少なくとも一方は、互いに垂直な２つの平面が連結する箇所が鈍角部又は曲面部であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項13】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記アクチュエータは、前記ノズル形成壁上、前記ノズル形成壁内、又は、前記ノズル形成壁の近傍に配置されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記アクチュエータは、前記ノズル形成壁上、前記ノズル形成壁内、又は、前記ノズル形成壁の近傍に配置されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項14】
請求項１３に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記アクチュエータは、前記ノズル形成壁を変位させる電気機械変換素子であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記アクチュエータは、前記ノズル形成壁を変位させる電気機械変換素子であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項15】
請求項１３に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記アクチュエータは、前記個別流路内の液体中にバブルを発生されるヒータ素子であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記アクチュエータは、前記個別流路内の液体中にバブルを発生されるヒータ素子であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項16】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドを備えることを特徴とする液体を吐出する装置。
【請求項17】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド内に液体を充填する液体充填方法であって、
前記複数の個別流路の各開口部に面する前記２以上の共通流路部の一部から当該個別流路へ液体を流入させるとともに、該２以上の共通流路部の他部から当該個別流路内の液体を流出させて、前記液体吐出ヘッド内に液体を充填することを特徴とする液体充填方法。
前記複数の個別流路の各開口部に面する前記２以上の共通流路部の一部から当該個別流路へ液体を流入させるとともに、該２以上の共通流路部の他部から当該個別流路内の液体を流出させて、前記液体吐出ヘッド内に液体を充填することを特徴とする液体充填方法。
【請求項18】
請求項１７に記載の液体充填方法において、
前記複数の個別流路の各開口部に面する前記２以上の共通流路部の一部から当該個別流路へ液体を流入させるとともに、該２以上の共通流路部の他部から当該個別流路内の液体を流出させる第一充填工程と、
前記２以上の共通流路部の前記他部から当該個別流路へ液体を流入させるとともに、該２以上の共通流路部の前記一部から当該個別流路内の液体を流出させる第二充填工程とを、互いに切り替えて実施することを特徴とする液体充填方法。
前記複数の個別流路の各開口部に面する前記２以上の共通流路部の一部から当該個別流路へ液体を流入させるとともに、該２以上の共通流路部の他部から当該個別流路内の液体を流出させる第一充填工程と、
前記２以上の共通流路部の前記他部から当該個別流路へ液体を流入させるとともに、該２以上の共通流路部の前記一部から当該個別流路内の液体を流出させる第二充填工程とを、互いに切り替えて実施することを特徴とする液体充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体吐出ヘッド、液体を吐出する装置、及び、液体充填方法に関するものである。
【0002】
従来、液体を吐出する複数のノズルと、複数のノズルにそれぞれ連通する複数の個別流路と、複数の個別流路ごとにそれぞれ設けられる複数のアクチュエータと、ノズル形成壁と対向する側に位置する複数の個別流路の開口部に面する共通流路とを備え、アクチュエータを駆動して個別流路内の液体を前記ノズルから吐出させる液体吐出ヘッドが知られている。
【0003】
例えば、特許文献１には、複数のノズル及びアクチュエータが形成されたノズルプレート（ノズル形成壁）と、複数のノズルにそれぞれ連通する複数の円筒状の圧力室が形成された基板と、ダンパ部材とを備える液体吐出ヘッドが開示されている。アクチュエータは、ノズルと同軸の円環形状に形成され、各圧力室内の液体を加圧するように駆動する。ダンパ部材は、ノズルプレートが設けられる基板の面とは反対側の面に設けられる弾性部材であり、各圧力室と同じ内径をもつ円筒状の複数のダンパ室がそれぞれ各圧力室と対向して設けられている。共通液室（共通流路）は、ダンパ部材の各ダンパ室を介して各圧力室に連通している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の液体吐出ヘッドでは、吐出不良が発生しやすいという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するために、本発明は、液体を吐出する複数のノズルと、前記複数のノズルにそれぞれ連通する複数の個別流路と、前記複数の個別流路ごとにそれぞれ設けられる複数のアクチュエータと、前記複数の個別流路のノズル形成壁と対向する側に位置する該複数の個別流路の各開口部に面する共通流路とを備え、前記アクチュエータを駆動して前記個別流路内の液体を前記ノズルから吐出させる液体吐出ヘッドであって、前記共通流路は、隔壁によって互いに仕切られた複数の共通流路部を有し、前記複数の個別流路の各開口部は、前記複数の共通流路部のうちの互いに異なる２以上の共通流路部に面していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、ノズル形成壁と対向する側に位置する各個別流路の開口部に面するように共通流路が設けられる液体吐出ヘッドにおいて、吐出不良を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】実施形態１における液体吐出ヘッドを模式的に示す断面図。
【図2】（ａ）は、アクチュエータがノズル板上に配置された例を示す説明図。（ｂ）は、アクチュエータがノズル板内に配置された例を示す説明図。（ｃ）は、アクチュエータがノズル板の近傍に配置された例を示す説明図。
【図3】実施形態１の液体吐出ヘッドにおける１つの個別流路の周辺構成を示す拡大断面図。
【図4】（ａ）～（ｄ）は同液体吐出ヘッドの分解図。
【図5】同液体吐出ヘッドにおける共通流路基板の共通流路を個別流路側から見たときの説明図。
【図6】同液体吐出ヘッドにおける共通流路基板を示す説明図。
【図7】供給用共通流路部及び排出用共通流路部がノズル列方向（図中左右方向）における互いに同じ側の端部付近に配置される共通流路基板の例を示す説明図。
【図8】変形例１における液体吐出ヘッドを模式的に示す断面図。
【図9】変形例２における液体吐出ヘッドを模式的に示す断面図。
【図10】変形例３における液体吐出ヘッドを模式的に示す断面図。
【図11】（ａ）～（ｄ）は、同液体吐出ヘッドの分解図。
【図12】同液体吐出ヘッドにおける共通流路基板を示す説明図。
【図13】同液体吐出ヘッドにおいて、共通流路基板の連通流路部に上壁部を形成した例を示す説明図。
【図14】（ａ）及び（ｂ）は、同上壁部の一例をそれぞれ示す断面図。
【図15】同液体吐出ヘッドにおいて、ダンパ部材の周縁部だけ共通流路基板の上面部分に接着した例を模式的に示す断面図。
【図16】（ａ）～（ｄ）は、変形例４における液体吐出ヘッドの分解図。
【図17】同液体吐出ヘッドにおける共通流路基板を示す説明図。
【図18】（ａ）～（ｄ）は、変形例５における液体吐出ヘッドの分解図。
【図19】同液体吐出ヘッドにおける共通流路基板を示す説明図。
【図20】（ａ）は、液体吐出ヘッドの供給用共通流路部から液体を供給して排出用共通流路部から液体を排出するように液体を循環させる順方向循環の使用例を示す説明図。（ｂ）は、液体吐出ヘッドの排出用共通流路部から液体を供給して供給用共通流路部から液体を排出するように液体を循環させる逆方向循環の使用例を示す説明図。（ｃ）は、液体吐出ヘッドの共通流路部に対して液体供給のみを行い、液体吐出ヘッドから液体を排出しない非循環（片方向供給）での使用例を示す説明図。
【図21】同順方向循環、同逆方向循環及び非循環（片方向供給）を切り替えて実施することが可能な液体循環装置の一例を示すブロック図。
【図22】（ａ）～（ｆ）は、同液体循環装置における第１切替バルブ及び第２切替バルブの開閉状態をスイッチ（ＳＷ１，ＳＷ２）の状態で模式的に示した動作例を示す説明図。
【図23】（ａ）は、液体の充填性の良し悪しを評価する簡易実験に用いた比較例１の液体吐出ヘッドを模式的に示す断面図。（ｂ）は、同簡易実験に用いた比較例２の液体吐出ヘッドを模式的に示す断面図。
【図24】共通流路部の一部の角部に丸みを持たせた構成の一例に係る液体吐出ヘッドの共通流路基板を示す説明図。
【図25】実施形態２における液体吐出ヘッドを模式的に示す断面図。
【図26】同液体吐出ヘッドにおける共通流路基板側から個別流路側を見たときの説明図。
【図27】同液体吐出ヘッドにおける２つの流体抵抗部の流路断面積についての他の例を示す説明図。
【図28】同液体吐出ヘッドにおける２つの流体抵抗部の個数についての他の例を示す説明図。
【図29】実施形態における印刷装置の概略説明図。
【図30】同印刷装置のヘッドユニットの一例の平面説明図。
【図31】他の印刷装置の要部平面説明図。
【図32】本例の印刷装置の要部側面説明図。
【図33】本例の液体吐出ユニットの要部平面説明図。
【図34】本例の液体吐出ユニットの正面説明図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明を、液体を吐出する装置に設けられる液体吐出ヘッドに適用した一実施形態について説明する。
なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【0009】
〔実施形態１〕
図１は、実施形態１におけるノズル板振動方式の液体吐出ヘッドを模式的に示す断面図である。
本実施形態１における液体吐出ヘッド１は、ノズルを有するノズル板１１０（ノズル形成壁）に設けられるアクチュエータ５により個別流路４の圧力を変動させることにより個別流路４内の液体をノズル２から吐出するノズル板振動方式の液体吐出ヘッドである。ノズル板振動方式は、一般的なユニモルフ型ピエゾヘッド（圧力室のノズルが連通する壁部（ノズル形成壁）に対向する面を振動させて液体を吐出するもの）に比べて小さい力で液滴が飛ばせるという特徴があり、アクチュエータの省電力化を図ることができる。
図１は、実施形態１におけるノズル板振動方式の液体吐出ヘッドを模式的に示す断面図である。
本実施形態１における液体吐出ヘッド１は、ノズルを有するノズル板１１０（ノズル形成壁）に設けられるアクチュエータ５により個別流路４の圧力を変動させることにより個別流路４内の液体をノズル２から吐出するノズル板振動方式の液体吐出ヘッドである。ノズル板振動方式は、一般的なユニモルフ型ピエゾヘッド（圧力室のノズルが連通する壁部（ノズル形成壁）に対向する面を振動させて液体を吐出するもの）に比べて小さい力で液滴が飛ばせるという特徴があり、アクチュエータの省電力化を図ることができる。
【0010】
なお、本実施形態１では、ノズル板振動方式の液体吐出ヘッド１の例で説明するが、本発明は、ノズル板１１０（ノズル形成壁）と対向する側に位置する個別流路４の開口部４ａに面するように共通流路３が設けられた液体吐出ヘッドであれば、駆動方式などの限定はない。
【0011】
例えば、ノズル板振動方式の液体吐出ヘッドのアクチュエータが、図２（ａ）に示すように、ノズル板１１０（ノズル形成壁）上に配置されていてもよいし、図２（ｂ）に示すように、ノズル板１１０内に配置されていてもよいし、図２（ｃ）に示すように、ノズル板１１０の近傍（個別流路４内におけるノズル板１１０の近傍）に配置されていてもよい。また、アクチュエータは、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、ノズル板１１０（ノズル形成壁）を図中矢印Ａで示すように変位させる電気機械変換素子である圧電素子５やバイメタルのような熱機械変換素子であってもよいし、図２（ｃ）に示すように、個別流路４内の液体中にバブルＢを発生させるヒータ素子５'のような駆動手段に代えても良い。
【0012】
図２（ａ）～（ｃ）に例示したアクチュエータの構成は、いずれも、流路構成が簡易となり、個別流路４からノズル２までの流路構成を１つの部品で製作することが可能である。そのため、小型・高密度・低コストで高精細な液体吐出ヘッドを実現しやすい。
【0013】
本実施形態１の液体吐出ヘッド１は、ノズル板１１０と、個別流路基板１００と、共通流路基板１２０と、フレーム部１４０とを備えている。ノズル板１１０は、薄膜状であり、液体を吐出する複数のノズル２と、ノズル２の周囲に配置される環状のアクチュエータである電気機械変換素子としての圧電素子５とを備えている。個別流路基板１００には、複数のノズル２に各々連通する複数の個別流路４が形成されている。各個別流路４の一面にはノズル２（振動膜１０３）が形成され、当該一面と対向する側に、個別流路４の開口部４ａが配置される。共通流路基板１２０は、複数の個別流路４に連通する共通流路３を有している。
【0014】
図３は、１つの個別流路４の周辺構成を示す拡大断面図である。
個別流路基板１００は、ＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板であり、振動膜１０３が成膜される側に駆動回路１０１および配線部１０２を有している。駆動回路１０１は、トランジスタや抵抗などを含む回路である。配線部１０２は、圧電素子５の第一電極５１に駆動波形を印加するための配線部と、圧電素子５の第二電極５３に駆動波形を印加するための配線部と有している。また、配線部１０２は、振動膜１０３に開けられた第三コンタクト７ｃを介して電気接続パッド５５に電気的に接続されている。電気接続パッド５５には、外部の電源等の電気部品が接続される。
個別流路基板１００は、ＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板であり、振動膜１０３が成膜される側に駆動回路１０１および配線部１０２を有している。駆動回路１０１は、トランジスタや抵抗などを含む回路である。配線部１０２は、圧電素子５の第一電極５１に駆動波形を印加するための配線部と、圧電素子５の第二電極５３に駆動波形を印加するための配線部と有している。また、配線部１０２は、振動膜１０３に開けられた第三コンタクト７ｃを介して電気接続パッド５５に電気的に接続されている。電気接続パッド５５には、外部の電源等の電気部品が接続される。
【0015】
ノズル板１１０は、複数のノズル２が形成され、圧電素子５を覆うノズル形成部（膜）１１１を有しており、このノズル形成部１１１のノズル面には、撥液膜１１２が形成されている。液体の吐出を続けた場合、吐出と同時に発生したミストがノズル面に付着する。このミストがノズル面に多量に付着すると、ノズル２から吐出した液体が、ノズル面に付着した液体の影響を受けて、所望の着弾位置からずれてしまうおそれがある。ノズル面に撥液膜１１２を形成することで、ノズル面への液体の付着を抑制することができ、ノズル２から吐出した液体が、ノズル面に付着した液体の影響を受けるのを抑制することができる。
【0016】
ノズル板１１０の圧電素子５は、第一電極５１（下部電極ともいう。）と、圧電膜５２と、第二電極５３（上部電極ともいう。）とを有している。圧電素子５は第一絶縁膜８ａに覆われている。第一絶縁膜８ａは、第一電極５１への電気的な接続を行うための孔状の第四コンタクト７ｄと、第二電極５３への電気的な接続を行うための孔状の第五コンタクト７ｅとが形成されている。
【0017】
また、第一絶縁膜８ａには、圧電素子５の第一電極５１と個別流路基板１００の配線部１０２とを電気的に連結する第一引出し配線９ａと、圧電素子５の第二電極５３と個別流路基板１００の配線部１０２とを電気的に連結する第二引出し配線９ｂとが形成されている。
【0018】
第一引出し配線９ａは、第四コンタクト７ｄを介して第一電極５１に電極的に接続され、第一コンタクト７ａを介して配線部１０２に電極的に接続されている。第二引出し配線９ｂは、第五コンタクト７ｅを介して第二電極５３に電極的に接続され、第二コンタクト７ｂを介して配線部１０２に電極的に接続されている。第一引出し配線９ａおよび第二引出し配線９ｂは、第二絶縁膜８ｂに覆われている。本実施形態１では、第二絶縁膜８ｂは、圧電素子５も覆っており、樹脂からなるノズル形成部１１１に侵入した湿気が圧電素子５へ侵入するのを防止して圧電素子５を保護する機能を有している。
【0019】
なお、第一電極５１及び第二電極５３にそれぞれ引き出し配線部を設けて、振動膜に開けられたコンタクトを介して配線部１０２に直接、電極的に接続してもよい。また、第二絶縁膜８ｂ上にノズル形成部１１１との密着性を確保するための密着改善膜を形成してもよい。
【0020】
アクチュエータとして用いられる圧電素子の材料としては、一般には、圧電特性の高さから、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）が広く利用されている。しかしながら、本実施形態１の液体吐出ヘッド１のように駆動回路１０１や配線部１０２が作成される基板上に圧電素子５の圧電膜を成膜する場合、ＰＺＴでは成膜・結晶化温度が６００℃以上を要することから、圧電素子５の材料としてＰＺＴを用いると、基板内の駆動回路１０１や配線部１０２が高温に耐えられなくなる。そのため、圧電素子５と同じ基板に配線部１０２や駆動回路１０１を作成する構成では、圧電材料としては、ＰＺＴよりも成膜温度の低い圧電材料が求められる。成膜温度の低い圧電材料はＰＺＴに比べて圧電特性の低い場合が多いが、上述したノズル板振動方式であれば、一般的なユニモルフ型ピエゾヘッドに比べて小さい力で液体を吐出できることから、ＰＺＴよりも圧電特性の低い材料を選択することが可能である。よって、非鉛材料など成膜・結晶化温度は低いがパワーの小さい圧電材料でも良好に液体を吐出することができる。そのため、本実施形態１における圧電素子５としては、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を含むＡｌＮやＳｃＡｌＮなどの圧電素子を採用することができる。
【0021】
液体吐出ヘッド１内に充填された液体は、ノズル２に入り込み、ノズル内でメニスカスを形成する。圧電素子５の各電極５１，５３に所定の駆動波形（電圧）を印加することで、圧電膜５２が振動し、振動膜１０３が図３中上下方向に振動する。振動膜１０３が振動することで個別流路４内の液体に圧力変化が生じ、ノズル２から液体が吐出される。
【0022】
また、本実施形態１の液体吐出ヘッド１は、ノズル２の内周面、個別流路４の内周面および共通流路３の底面に、液体吐出ヘッド１が吐出する液体に対して親液性を有し、液体の浸食を防ぐ表面層としての保護膜１１が形成されている。本実施形態１では、液体吐出ヘッド１が吐出する液体は、アルカリ性であり、個別流路４を形成する個別流路基板１００および振動膜１０３は、シリコン膜、シリコン系絶縁膜、金属酸化膜、又はそれらの積層膜等からなる。これらの材料は、アルカリ性の液体に対して脆弱性を持ち、アルカリ性溶液に溶出し浸食される。これを防ぐために、液体の浸食を防ぐ耐液性の保護膜１１を形成することで、個別流路基板１００および振動膜１０３を液体から保護することができる。
【0023】
また、個別流路４およびノズル２はドライエッチングにて形成される。ドライエッチングのガスにフッ素が含まれることで、エッチング後の個別流路４の内壁面およびノズル２の内周面にはフッ素を含む表皮膜が形成され、個別流路４の内壁面およびノズル内周面が撥液性を持ってしまう。個別流路４の内周面が撥液性を有すると、液体の充填時に液体が、個別流路４の内周面に濡れ広がっていかないため、個別流路４が液体で良好に満たされず、個別流路４の角部などに気泡が生じてしまう場合がある。
【0024】
本実施形態１では、個別流路４の内周面やノズル２の内周面に親液性を有する保護膜１１を形成するので、個別流路４およびノズル２の内周面に対する液体の濡れ性を向上させることができる。保護膜１１は、保護膜１１が成膜される個別流路４やノズル２の成膜面（保護膜１１の下層面）よりも液体に対する親液性があればよい。液体の溶剤が水性の場合は、親水性の高い保護膜とし、液体の溶剤が油性の場合は、親油性の高い保護膜とすることで親液性の高い保護膜１１を形成することができる。
【0025】
このように、個別流路４に充填される液体に対して親液性を有する保護膜１１をノズル２および個別流路４の内周面に形成することで、液体の充填時に液体が個別流路４およびノズル２の内周面に濡れ広がやすくなる。その結果、液体の充填性を向上でき、液体の充填の際に加圧や吸引を行わずとも、良好に個別流路４およびノズル２に液体を充填することができる。よって、液体の充填時に振動膜１０３にクラックが発生するのを抑制することができる。
【0026】
本実施形態１の液体の溶剤は水性であるため、個別流路４およびノズル２の内周面に対し、少なくともフッ素を含まない保護膜１１を形成することで、ドライエッチングにより形成されたフッ素を含む表皮膜に比べ親液性を向上することができる。上記に加え、さらに、この膜は様々な液体と直接接するため、耐液性をもつ材料、例えば不働態を形成する金属の酸化物であることが望ましい。さらに親液性を向上する方法として、前記不働態を形成する金属酸化物に二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を分子レベルで混ぜたものを用いることもできる。保護膜１１のＳｉＯ２はその表面のＯが置換され親水性を有するＯＨ基を持つ。これにより、保護膜１１にさらに親水性を付与することができる。上記金属酸化物の金属としては、酸化数への対応性が高いタンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タングステン（Ｗ）などが挙げられる。特にＳｉＯ２と似た価数を持つＺｒやＨｆ、あるいはその前後の価数を持つＴａなどが特に望ましい。
【0027】
また、例えば、保護膜１１を、耐液性の膜と親液性の膜の２層構造としてもよい。この場合は、ノズル２および個別流路４の内周面に耐液性の膜を形成した後に、耐液性の膜上に親液性の膜を形成する。
【0028】
振動膜１０３の材質としては、ＳｉＯ２やＳｉＮ、金属酸化物や樹脂など少なくとも絶縁性を持つ材質であれば良い。しかし、変位を大きくするためにはヤング率が低い材料が望ましく、かつ個別流路基板１００との線膨張係数の差を考えるとその差が比較的小さいＳｉＯ２（二酸化ケイ素）が、振動膜１０３の材質として最も望ましい。
【0029】
第一電極層１５１と第二電極層１５３は電気抵抗が小さく反応性の低い金属が望ましく、Ｉｒ、Ｍｏなどの金属が望ましい。圧電層１５２を構成する圧電材料としては、本実施形態１のように、密度向上のために個別流路基板１００に駆動回路１０１と配線部１０２を内蔵する場合は、それらを破壊しないために、その成膜温度が４５０℃以下である圧電材料が望ましい。成膜温度が４５０℃以下である圧電材料としては、ＡｌＮやＡｌＮよりも圧電定数の高いＳｃＡｌＮが挙げられる。
【0030】
また、圧電材料としてＳｃＡｌＮを用いることで、次の利点も得ることができる。すなわち、圧電膜５２の結晶配向を揃えることで圧電特性を向上することができるが、その配向制御のために振動膜１０３と第一電極５１の間に配向制御層を設ける必要がある。圧電膜５２の圧電材料がＳｃＡｌＮのときは、配向制御層としてもＳｃＡｌＮを用いることで、Ｍｏからなる第一電極５１の格子定数をＳｃＡｌＮに近づけることができる。その結果、圧電膜５２の結晶配向が揃い、圧電特性の向上が可能となる。
【0031】
図４は、本実施形態１における液体吐出ヘッド１の分解図であり、図４（ａ）はフレーム部１４０を示し、図４（ｂ）は共通流路基板１２０を示し、図４（ｃ）は個別流路基板１００及びノズル板１１０が一体となった駆動基板を示している。
図５は、本実施形態１における共通流路基板１２０の共通流路３を個別流路４側から見たときの説明図である。
図５は、本実施形態１における共通流路基板１２０の共通流路３を個別流路４側から見たときの説明図である。
【0032】
個別流路基板１００には、図４（ｃ）に示すように、ノズル板１１０に形成されている複数のノズル２に対応するように、複数の個別流路４が二次元方向に配列して形成されている。具体的には、ノズル板１１０には、図中左右方向に沿って各ノズル２が直線状に配列されてなるノズル列が、図中上下方向に複数（図示の例では８列）並べて配置されている。そのため、個別流路基板１００に形成される個別流路４も、図４に示すように、図中左右方向に沿って配列された列が図中上下方向に複数（図示の例では８列）並べて配置されている。
【0033】
なお、各ノズル列間のノズルは、シングルパスで高密度（例えば６００ｄｐｉ、１０００ｄｐｉ、１２００ｄｐｉなど）のドット形成が可能なように、ノズル列方向（図中左右方向）の位置が互いにズレるように配列されている。そのため、これに対応して、個別流路４も、図４（ｃ）に示すように、図中左右方向の位置が列間で互いにズレるように配列されている。
【0034】
また、本実施形態１の個別流路４は、基板面方向に平行な断面の形状が円形状である例で説明されているが、その断面形状は楕円柱状や多角形柱状などの他の形状であってもよい。また、その断面形状は、基板厚み方向にわたって均一な断面である必要はない。
【0035】
個別流路基板１００の上面（共通流路３側の面）には、図５に示すように、各個別流路４の開口部４ａが開口しており、共通流路基板１２０に形成されている共通流路３が各個別流路４の開口部４ａに面するように配置される。
【0036】
本実施形態１において、各個別流路４の開口部４ａは、共通流路隔壁１２０ａによって互いに仕切られた２つの共通流路部３ａ，３ｂに面している。言い換えると、各個別流路４の開口部４ａが共通流路隔壁１２０ａによって２つの開口部分に分割されている。そして、本実施形態１においては、個別流路４の開口部４ａに面する一方の共通流路部３ａが当該個別流路４へ液体を供給する供給用共通流路部となっており、個別流路４の開口部４ａに面する他方の共通流路部３ｂが当該個別流路４から液体を排出する排出用共通流路部となっている。
【0037】
本実施形態１の共通流路基板１２０に形成される共通流路３は、図４（ｂ）に示すように、供給用共通流路部３ａと排出用共通流路部３ｂとが、それぞれ櫛歯状をなし、お互いの櫛歯部分が互いに嵌り込むように配置された構成となっている。
【0038】
詳しくは、図６に示すように、ノズル列間にまたがって互いに隣接する８個のノズルに対応した８個の個別流路４は、共通の共通流路隔壁１２０ａによって仕切られた２つの共通流路部３ａ，３ｂに接続されている。この共通流路隔壁１２０ａは、ノズル列方向（図中左右方向）に並んで配置される。共通流路隔壁１２０ａの図中上下方向の各端部は仕切り壁１２０ｄによって互いに連結されている。このような構成により、共通流路隔壁１２０ａ及び仕切り壁１２０ｄによって仕切られた空間のうちの一方が供給用共通流路部３ａを構成し、他方が排出用共通流路部３ｂを構成する。
【0039】
共通流路基板１２０は、高精度加工部品で構成され、本実施形態１ではＳｉ（シリコン）基板（Ｓｉウェハ）をフォトリソグラフィやシリコン深堀り加工（ＤＲＩＥ加工）等の半導体プロセスやＭＥＭＳプロセスによって形成される。共通流路基板１２０に形成される流路（共通流路部３ａ，３ｂ、流路入口部３ｃ、流路出口部３ｄ）の壁面には、液体に対して溶出耐性のある接液膜（ＴａＯｘやＨｆＯｘ等）が形成される。なお、共通流路基板１２０は、これに限るものではなく、例えば、高精度な研削加工、高精度なプレス加工、サンドブラスト加工等によってＳＵＳ板やガラス基板を加工したものを用いてもよい。また、半導体プロセスと同様なフォトリソグラフィを利用したＮｉ電鋳により製作したものであってもよい。
【0040】
共通流路基板１２０の上面（個別流路基板１００とは反対側の面）には、図４（ａ）に示すフレーム部１４０が設けられている。液体吐出ヘッド１には、外部の液体貯留部に貯留される液体がフレーム部１４０の液体供給口を介して供給される。この液体供給口から供給された液体は、フレーム部１４０内の供給液体貯留室３１から供給連通路３２を通って共通流路基板１２０の一端側（ノズル列方向一端側、図中左側）に配置された流路入口部３ｃへ供給される。その後、図６中矢印Ｃ１に示すように、流路入口部３ｃに供給された液体は、櫛歯状の供給用共通流路部３ａを通って個別流路基板１００の上面に沿って流れ、個別流路基板１００の各個別流路４の開口部４ａのうち、供給用共通流路部３ａに面する側の開口部分（供給口）から、各個別流路４へと供給される。
【0041】
また、各個別流路４内の液体のうちノズル２から吐出されなかった液体は、各個別流路４の開口部４ａのうち、排出用共通流路部３ｂに面する側の開口部分（排出口）から、排出用共通流路部３ｂへと排出される。各個別流路４から排出された液体は、排出用共通流路部３ｂを通って個別流路基板１００の上面に沿って流れ、共通流路基板１２０の他端側（ノズル列方向他端側、図中右側）に配置された流路出口部３ｄから、フレーム部１４０内の排出液体貯留室３５へと排出される。排出液体貯留室３５に排出された液体は、フレーム部１４０の液体排出口から外部のポンプ等を経由して、外部のインク貯留部に戻される。すなわち、本実施形態１の液体吐出ヘッド１は、液体循環方式の液体吐出ヘッドである。
【0042】
液体循環方式の液体吐出ヘッドによれば、共通流路３内及び個別流路４内の液体を循環させることが可能となる。これにより、共通流路３や個別流路４などの液体吐出ヘッド１内の流路中に存在する気泡を排除したり、沈降しやすい成分をもつ液体を用いる場合に液体吐出ヘッド１内の流路に液体の成分が沈降することを抑制したりすることができる。
【0043】
なお、供給用共通流路部３ａ及び排出用共通流路部３ｂに対し、流路入口部３ｃ及び流路出口部３ｄ（供給液体貯留室３１及び排出液体貯留室３５）をどのように配置するかは適宜設定することができる。本実施形態１では、供給用共通流路部３ａ及び排出用共通流路部３ｂがノズル列方向（図中左右方向）における互いに反対側の端部付近に配置される例であるが、例えば、図７に示すように、供給用共通流路部３ａ及び排出用共通流路部３ｂがノズル列方向（図中左右方向）における互いに同じ側の端部付近に配置される例であってもよい。
【0044】
本実施形態１によれば、個別流路４の開口部４ａに対し、供給用共通流路部３ａから液体を流入させる流れと、排出用共通流路部３ｂへ液体を流出させる流れとを作り出すことができ、個別流路４内の液体を入れ替えるような流れを作り出すことが可能となる。したがって、個別流路４内の液体の動きを活発なものとすることができ、個別流路４内の気泡を動かして個別流路４内から排出しやすく、吐出不良の発生を抑制することができる。
【0045】
また、本実施形態１によれば、共通流路基板１２０に形成される共通流路３が共通流路隔壁１２０ａによって複数（本実施形態１では２つ）の共通流路部３ａ，３ｂに分割されている。そのため、複数の共通流路部３ａ，３ｂのそれぞれに接続される個別流路４の数は、すべての個別流路４が単一の共通流路に接続されている従来構成よりも少なくなる。したがって、各個別流路４において、同じ共通流路部３ａ，３ｂに接続される周囲の個別流路４の数が少なくなり、各個別流路４のノズル２の吐出不良を生じさせるクロストークが抑制される。
【0046】
ここでいうクロストークについて説明すると、ノズル板１１０の圧電素子５により振動膜１０３を振動させて個別流路４内の液体に圧力が加えられると、その圧力はノズル２から液体を吐出させる力となるが、その一部は個別流路４の開口部４ａから共通流路側へ逃げる。この逃げた圧力は、クロストークを生じさせる圧力波あるいはクロストークを生じさせる慣性流として、共通流路を通じて周囲の個別流路４に伝搬する。すなわち、各個別流路４には、その周囲に存在する個別流路４からの圧力波や慣性流が共通流路３を通じて伝搬し、これにより各個別流路４のノズル２の吐出不良を生じさせるクロストークを引き起こす。本実施形態１のように、同じ共通流路部３ａ，３ｂに接続される周囲の個別流路４の数が少なくなることで、各個別流路４に伝搬してくる周囲の個別流路４からの圧力波や慣性流の影響が軽減されるため、クロストークが抑制される。
【0047】
本実施形態１では、同じ共通流路部３ａ，３ｂに接続される個別流路４の数は適宜設定することができ、それに応じて、各共通流路部３ａ，３ｂの配置や形状などは適宜される。同じ共通流路部３ａ，３ｂに接続される個別流路４の数が少ないほど、クロストークを抑制することができる。なお、クロストークの影響は、各部の寸法や材料（詳細な設計）によって、その影響度が大きく異なるため、一意に説明することはできないが、例として、１００個以上のノズルを同時駆動したときの液体吐出速度の変動が数十％であった従来の液体吐出ヘッドに対し、本実施形態１のように共通流路を複数に分けた構成により、その液体吐出速度の変動を１０～１５％程度以下にまで抑えることができたという結果も出ている。
【0048】
〔変形例１〕
次に、本実施形態１における液体吐出ヘッド１の一変形例（以下、本変形例を「変形例１」という。）について説明する。
上述した実施形態１の液体吐出ヘッド１では、個別流路４の各開口部４ａに面する２つの共通流路部３ａ，３ｂの一方が供給用共通流路部であり、他方が排出用共通流路部である例であった。本変形例１の液体吐出ヘッド１は、個別流路４の各開口部４ａに面する２つの共通流路部３ａ，３ｂのいずれもが供給用共通流路部である例である。なお、本変形例１の液体吐出ヘッド１の基本構成は上述した実施形態１と同じであるため、重複する説明については適宜省略する。
次に、本実施形態１における液体吐出ヘッド１の一変形例（以下、本変形例を「変形例１」という。）について説明する。
上述した実施形態１の液体吐出ヘッド１では、個別流路４の各開口部４ａに面する２つの共通流路部３ａ，３ｂの一方が供給用共通流路部であり、他方が排出用共通流路部である例であった。本変形例１の液体吐出ヘッド１は、個別流路４の各開口部４ａに面する２つの共通流路部３ａ，３ｂのいずれもが供給用共通流路部である例である。なお、本変形例１の液体吐出ヘッド１の基本構成は上述した実施形態１と同じであるため、重複する説明については適宜省略する。
【0049】
図８は、本変形例１における液体吐出ヘッドを模式的に示す断面図である。
本変形例１の液体吐出ヘッド１も、上述した実施形態１と同様、共通流路基板１２０に形成される共通流路３が、図４（ｂ）に示したように、２つの共通流路部３ａ，３ｂとがそれぞれ櫛歯状をなし、お互いの櫛歯部分が互いに嵌り込むように配置された構成となっている。ただし、いずれの共通流路部３ａ，３ｂも供給用共通流路部である。
本変形例１の液体吐出ヘッド１も、上述した実施形態１と同様、共通流路基板１２０に形成される共通流路３が、図４（ｂ）に示したように、２つの共通流路部３ａ，３ｂとがそれぞれ櫛歯状をなし、お互いの櫛歯部分が互いに嵌り込むように配置された構成となっている。ただし、いずれの共通流路部３ａ，３ｂも供給用共通流路部である。
【0050】
すなわち、フレーム部１４０内の供給液体貯留室３１だけでなく排出液体貯留室３５も供給液体貯留室として機能し、フレーム部１４０の液体供給口から供給された液体は、フレーム部１４０内の２つの液体貯留室３１，３５からそれぞれの連通路３２，３４を通って、共通流路基板１２０の両端（ノズル列方向両端）付近に配置されている流路部３ｃ，３ｄへ供給される。その後、図８中矢印Ｃ１に示すように、各流路部３ｃ，３ｄに供給された液体は、櫛歯状の各共通流路部３ａ，３ｂを通って個別流路基板１００の上面に沿って流れ、個別流路基板１００の各個別流路４の開口部４ａにおける両方の開口部分（各共通流路部３ａ，３ｂにそれぞれ面している開口部分）から、各個別流路４へと供給される。
【0051】
本変形例１において、各個別流路４の開口部４ａは、図８に示すように、共通流路隔壁１２０ａによって互いに仕切られた複数（ここでは２つ）の共通流路部３ａ，３ｂに連通し、その両方から各個別流路４へ液体が供給される。各共通流路部３ａ，３ｂと個別流路４との間の液体の出入りは、仮に各共通流路部３ａ，３ｂが互いに同じ構造をもち、共通流路隔壁１２０ａによって個別流路４の開口部４ａが全く等しい開口部分に分割される構成であったとしても、製造誤差や、液体吐出ヘッド内における位置の違いなどにより、各共通流路部３ａ，３ｂ間で完全に一致することはない。したがって、個別流路４に対する液体の出入りは、各共通流路部３ａ，３ｂ間で互いに異なるものであり、非対称となる。このような非対称の液体の出入りにより、個別流路４内では、個別流路４の開口部４ａの全体が１つの共通流路に連通する従来の構成と比較して、より活発な液体の動きを生じさせることができる。
【0052】
その結果、本変形例１においても、個別流路４の角部に生じる気泡が当該角部から移動しやすく、当該液体吐出ヘッドの液体充填作業時あるいは稼働中において、気泡が個別流路４からノズル２を介して外部へ排出されるなどして、吐出不良の発生が抑制される。
【0053】
〔変形例２〕
次に、本実施形態１における液体吐出ヘッド１の他の変形例（以下、本変形例を「変形例２」という。）について説明する。
上述した実施形態１及び変形例１の液体吐出ヘッド１では、各共通流路部３ａ，３ｂが面する個別流路４の開口部分の開口面積又は開口形状が共通流路部３ａ，３ｂ間で互いに同じものとした例であった。本変形例２の液体吐出ヘッド１は、各共通流路部３ａ，３ｂが面する個別流路４の開口部分の開口面積又は開口形状が共通流路部３ａ，３ｂ間で互いに異なる例である。
次に、本実施形態１における液体吐出ヘッド１の他の変形例（以下、本変形例を「変形例２」という。）について説明する。
上述した実施形態１及び変形例１の液体吐出ヘッド１では、各共通流路部３ａ，３ｂが面する個別流路４の開口部分の開口面積又は開口形状が共通流路部３ａ，３ｂ間で互いに同じものとした例であった。本変形例２の液体吐出ヘッド１は、各共通流路部３ａ，３ｂが面する個別流路４の開口部分の開口面積又は開口形状が共通流路部３ａ，３ｂ間で互いに異なる例である。
【0054】
図９は、本変形例２における液体吐出ヘッドを模式的に示す断面図である。
本変形例２の液体吐出ヘッド１は、上述した実施形態１と同様、各個別流路４の開口部４ａに面する２つの共通流路部３ａ，３ｂのうちの一方が供給用共通流路部３ａであり、他方が排出用共通流路部３ｂである。本変形例２の共通流路基板１２０は、図９に示すように、個別流路基板１００の各個別流路４の開口部４ａを横切るように延びる共通流路隔壁１２０ａが、開口部４ａの開口中央からズレた位置を横切るように配置されている。これにより、排出用共通流路部３ｂに接続される個別流路４の開口部４ａの開口部分の開口面積が、供給用共通流路部３ａに接続される個別流路４の開口部４ａの開口部分の開口面積よりも大きくなっている。
本変形例２の液体吐出ヘッド１は、上述した実施形態１と同様、各個別流路４の開口部４ａに面する２つの共通流路部３ａ，３ｂのうちの一方が供給用共通流路部３ａであり、他方が排出用共通流路部３ｂである。本変形例２の共通流路基板１２０は、図９に示すように、個別流路基板１００の各個別流路４の開口部４ａを横切るように延びる共通流路隔壁１２０ａが、開口部４ａの開口中央からズレた位置を横切るように配置されている。これにより、排出用共通流路部３ｂに接続される個別流路４の開口部４ａの開口部分の開口面積が、供給用共通流路部３ａに接続される個別流路４の開口部４ａの開口部分の開口面積よりも大きくなっている。
【0055】
本変形例２の構成によれば、個別流路４から排出用共通流路部３ｂへの液体の流出時の流体抵抗が、供給用共通流路部３ａから個別流路４への液体の流入時の流体抵抗よりも小さくなる。この場合、各共通流路部３ａ，３ｂが面する個別流路４の開口部分の開口面積又は開口形状が共通流路部３ａ，３ｂ間で互いに同じである構成よりも、あるいは、供給用共通流路部３ａに接続される個別流路４の開口部４ａの開口部分の開口面積の方が大きい構成よりも、個別流路４に対する液体の出入りがスムーズなものとなり、個別流路４内での液体の動きを活発なものとすることができる。よって、個別流路４内の気泡を動かして個別流路４内から排出しやすくなり、吐出不良の発生を更に抑制することができる。
【0056】
〔変形例３〕
次に、本実施形態１における液体吐出ヘッド１の更に他の変形例（以下、本変形例を「変形例３」という。）について説明する。
本変形例３の液体吐出ヘッド１は、上述した実施形態１の液体吐出ヘッド１に対し、ダンパ部材を追加したものである。なお、本変形例３の液体吐出ヘッド１の基本構成は上述した実施形態１と同じであるため、重複する説明については適宜省略する。
次に、本実施形態１における液体吐出ヘッド１の更に他の変形例（以下、本変形例を「変形例３」という。）について説明する。
本変形例３の液体吐出ヘッド１は、上述した実施形態１の液体吐出ヘッド１に対し、ダンパ部材を追加したものである。なお、本変形例３の液体吐出ヘッド１の基本構成は上述した実施形態１と同じであるため、重複する説明については適宜省略する。
【0057】
図１０は、本変形例３における液体吐出ヘッドを模式的に示す断面図である。
共通流路基板１２０の上面（個別流路基板１００とは反対側の面）には、ダンパ部材１３０が設けられている。ダンパ部材１３０は、柔軟性の高い材料で構成されたフィルム状部材（ダンパフィルム）であり、各共通流路部３ａ，３ｂを介して各個別流路４の開口部４ａ（すなわち、個別流路基板１００の上面）と対向する位置に配置される。すなわち、ダンパ部材１３０は、各共通流路部３ａ，３ｂの一壁部（上壁面）を構成するものである。このような構成により、ダンパ部材１３０は、各共通流路部３ａ，３ｂ内の液体に伝搬するクロストークの圧力波や慣性流に応じて変形し、共通流路３内に生じるクロストークの圧力波や慣性流を低減することができ、クロストークの抑制効果を発揮する。
共通流路基板１２０の上面（個別流路基板１００とは反対側の面）には、ダンパ部材１３０が設けられている。ダンパ部材１３０は、柔軟性の高い材料で構成されたフィルム状部材（ダンパフィルム）であり、各共通流路部３ａ，３ｂを介して各個別流路４の開口部４ａ（すなわち、個別流路基板１００の上面）と対向する位置に配置される。すなわち、ダンパ部材１３０は、各共通流路部３ａ，３ｂの一壁部（上壁面）を構成するものである。このような構成により、ダンパ部材１３０は、各共通流路部３ａ，３ｂ内の液体に伝搬するクロストークの圧力波や慣性流に応じて変形し、共通流路３内に生じるクロストークの圧力波や慣性流を低減することができ、クロストークの抑制効果を発揮する。
【0058】
本変形例３のダンパ部材１３０は、非透気性（気体を通さない性質）、非透湿性（水分/水分子を通さない性質）を有することが好ましい。これは、共通流路部３ａ，３ｂに充填される液体の変質（濃度、粘度等の変化、固形分の固着等）を抑制するためである。非透気性、非透湿性のダンパ部材１３０は、例えば、薄い金属膜等をコーティングして作製してもよいが、これに限らず、広く市販されている材料を用いて作製するのが好ましい。なお、ここではダンパ機能をダンパフィルムで実現した例で示しているが、これに限定するものではない。
【0059】
図１１は、本変形例３における液体吐出ヘッド１の分解図であり、図１１（ａ）はフレーム部１４０を示し、図１１（ｂ）はダンパ部材１３０を示し、図１１（ｃ）は共通流路基板１２０を示し、図１１（ｄ）は個別流路基板１００及びノズル板１１０が一体となった駆動基板を示している。
本変形例３の液体吐出ヘッド１は、図１１に示すように、ノズル板１１０、個別流路基板１００、共通流路基板１２０、ダンパ部材１３０、フレーム部１４０の順で配置され、構成されている。
本変形例３の液体吐出ヘッド１は、図１１に示すように、ノズル板１１０、個別流路基板１００、共通流路基板１２０、ダンパ部材１３０、フレーム部１４０の順で配置され、構成されている。
【0060】
本変形例３のフレーム部１４０には、ダンパ部材１３０の変位又は振動を確保するための空気室１３１が形成されている。空気室１３１は大気開放孔を介して外気に開放されている。また、ダンパ部材１３０は、図１２に示すように、共通流路基板１２０の上面のうち、フレーム部１４０の液体貯留室３１，３５と連通する流路部３ｃ，３ｄには被さらないように設けられている。これにより、フレーム部１４０の液体貯留室３１，３５と流路部３ｃ，３ｄとの間の液体の流れをダンパ部材１３０が阻害しないようになっている。
【0061】
ダンパ部材１３０は、共通流路基板１２０の上面部分（各流路部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが形成されていない部分）の一部又は全部に、例えば接着剤１３２により、接着（貼付）されている。共通流路基板１２０にダンパ部材１３０を接着（貼付）する場合、共通流路基板１２０の各流路部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの封止性の観点から、少なくともダンパ部材１３０の周縁部については、その全域を接着することが好ましい。
【0062】
図１２に示す構成では、ダンパ部材１３０の周縁部の一部が、共通流路基板１２０の共通流路部３ａ，３ｂと流路部３ｃ，３ｄとの連通流路部３ｅ，３ｅを横切っているように配置される。この箇所では、共通流路基板１２０の連通流路部３ｅ，３ｅが開口しているため、ダンパ部材１３０の周縁部を共通流路基板１２０の上面部分に接着剤１３２で接着することができない。そのため、図１２に示す構成では封止性が不十分になりやすい。
【0063】
封止性を向上させる方法としては、例えば、図１３に示すように、共通流路基板１２０の共通流路部３ａ，３ｂと流路部３ｃ，３ｄとの間を連通させる連通流路部３ｅ，３ｅに上壁部１２２を形成する。このような上壁部１２２を形成することで、ダンパ部材１３０の周縁部の全域を、共通流路基板１２０の上面部分（上壁部１２２を含む。）に接着剤１３２で接着することができ、十分な封止性を得ることができる。
【0064】
連通流路部３ｅ，３ｅの上壁部１２２を形成する方法としては、例えば、Ｓｉ基板からなる共通流路基板１２０を半導体プロセスで作製する場合には、図１４（ａ）に示すように、その半導体プロセスで上壁部１２２の部分を残すように加工し、Ｓｉ基板の一部で上壁部１２２を形成してもよい。また、図１４（ｂ）に示すように、連通流路部３ｅ，３ｅの部分にＳｉＮ膜等の膜を成膜して、その膜を上壁部１２２としてもよい。なお、上壁部１２２の厚みを大きくし過ぎると、連通流路部３ｅ，３ｅの断面積が狭くなり、連通流路部３ｅ，３ｅの流体抵抗を高めてしまう。したがって、上壁部１２２の厚みは、要求される上壁部１２２の剛性と連通流路部３ｅ，３ｅの流体抵抗とのバランスを考慮して設定される。
【0065】
液体吐出ヘッド１は、インクジェットプリントのヘッドとして使用される場合、複数あるいは全部のノズル２から同時に液体を吐出するように駆動させることが多い。複数のノズル２について同時に駆動する場合、上述したように、各個別流路４内で発生する圧力波あるいは慣性流が各共通流路部３ａ，３ｂに伝わる。更には、駆動によってヘッド筐体自体を伝わる振動もある。多数の個別流路４から各共通流路部３ａ，３ｂに伝わった圧力波あるいは慣性流（振動ともいう。）は、複雑な合成波となり、それが回折や反射等によって各個別流路４に伝搬する現象をクロストークと呼んでおり、その現象が顕著になると、各ノズル２からの吐出不良を引き起こす。
【0066】
本変形例３におけるダンパ部材１３０は、各共通流路部３ａ，３ｂに伝わった圧力波あるいは慣性流（振動）を減衰させるものであり、その減衰のしやすさは、一般にコンプライアンス（受容量）が大きいと表現される。したがって、ダンパ部材１３０は、できるだけ動きが拘束されていないことが好ましく、ダンパ部材１３０の固定間隔（共通流路基板１２０の上面部分に接着されている箇所間の距離）が大きいほど、コンプライアンスが大きいものとなる。
【0067】
本変形例３のダンパ部材１３０は、図１０に示すように、ダンパ部材１３０の周縁部だけでなく、ダンパ部材１３０の内側部、具体的には、２つの共通流路部３ａ，３ｂを仕切る共通流路隔壁１２０ａの上面部分や共通流路隔壁１２０ａの各端部を連結する仕切り壁１２０ｄの上面部分も、接着剤１３２で接着されている。この場合、ダンパ部材１３０の固定間隔が大きくとれず、コンプライアンスが小さいものとなり、ダンパ機能が不十分となり得る。そのような場合には、図１５に示すように、ダンパ部材１３０の周縁部だけ、共通流路基板１２０の上面部分に接着剤１３２で接着するようにしてもよい。
【0068】
図１５の例では、各共通流路部３ａ，３ｂ内が負圧状態であるとき、ダンパ部材１３０は、図１５中実線で示すように、ダンパ部材１３０の内側部も共通流路隔壁１２０ａの上面部分や仕切り壁１２０ｄの上面部分に密着した状態になる。したがって、各共通流路部３ａ，３ｂ間は互いに仕切られた状態が維持される。一般に、ノズル２からの液体の漏れを防止するため、個別流路４内は弱負圧に設定され、これに連通している各共通流路部３ａ，３ｂ内も弱負圧に設定される。したがって、通常の使用状態では、ダンパ部材１３０は、共通流路隔壁１２０ａの上面部分や仕切り壁１２０ｄの上面部分とも密着状態になっており、各共通流路部３ａ，３ｂ間は互いに仕切られた状態が維持される。
【0069】
流路内を負圧に維持する方法は、例えば、液体吐出ヘッド１の外部の液体貯留部の液面をノズル２の位置よりも低い位置に配置することで実現することができる。あるいは、例えば、液体吐出ヘッド１の外部の液体貯留部などにスポンジ状の材料が充填されていて、その保持力で負圧を形成することで実現することもできる。なお、液体吐出ヘッド１の液体充填作業時には、いずれかの共通流路部３ａ，３ｂ（例えば排出用共通流路部３ｂ）側を外部のポンプによって吸引する方式で液体を充填させるようにすれば、ダンパ部材１３０は、共通流路隔壁１２０ａの上面部分や仕切り壁１２０ｄの上面部分とも密着状態が維持され、各共通流路部３ａ，３ｂ間が互いに仕切られた状態が維持されたまま、液体充填作業を行うことができる。
【0070】
一方で、図１５の例では、駆動により各個別流路４内で発生した圧力波あるいは慣性流が各共通流路部３ａ，３ｂ内に伝搬したときには、ダンパ部材１３０は、図１５中破線で示すように、ダンパ部材１３０の内側部が共通流路隔壁１２０ａの上面部分や仕切り壁１２０ｄの上面部分から離れて変位することが可能である。すなわち、ダンパ部材１３０の固定間隔が大きいため、コンプライアンスが大きく、高いダンパ機能を発揮することができる。
【0071】
なお、本変形例３では、上述した実施形態１と同様に、個別流路４の各開口部４ａに面する２つの共通流路部３ａ，３ｂの一方が供給用共通流路部であり、他方が排出用共通流路部である例であるが、これに限られない。例えば、上述した変形例１の液体吐出ヘッド１のように、個別流路４の各開口部４ａに面する２つの共通流路部３ａ，３ｂのいずれもが供給用共通流路部である例においても、本変形例３は適用可能である。
【0072】
〔変形例４〕
次に、本実施形態１における液体吐出ヘッド１の更に他の変形例（以下、本変形例を「変形例４」という。）について説明する。
本変形例４の液体吐出ヘッド１も、上述した変形例３と同様にダンパ部材１３０を備えた構成であるが、フレーム部１４０の液体貯留室３１，３５と共通流路基板１２０の流路部３ｃ，３ｄの構成が異なっている点で、上述した変形例３とは異なっている。なお、本変形例４の液体吐出ヘッド１の基本構成は上述した変形例３と同じであるため、重複する説明については適宜省略する。
次に、本実施形態１における液体吐出ヘッド１の更に他の変形例（以下、本変形例を「変形例４」という。）について説明する。
本変形例４の液体吐出ヘッド１も、上述した変形例３と同様にダンパ部材１３０を備えた構成であるが、フレーム部１４０の液体貯留室３１，３５と共通流路基板１２０の流路部３ｃ，３ｄの構成が異なっている点で、上述した変形例３とは異なっている。なお、本変形例４の液体吐出ヘッド１の基本構成は上述した変形例３と同じであるため、重複する説明については適宜省略する。
【0073】
図１６は、本変形例４における液体吐出ヘッド１の分解図であり、図１６（ａ）はフレーム部１４０を示し、図１６（ｂ）はダンパ部材１３０を示し、図１６（ｃ）は共通流路基板１２０を示し、図１６（ｄ）は個別流路基板１００及びノズル板１１０が一体となった駆動基板を示している。
本変形例４の液体吐出ヘッド１も、図１６に示すように、ノズル板１１０、個別流路基板１００、共通流路基板１２０、ダンパ部材１３０、フレーム部１４０の順で配置され、構成されている。
本変形例４の液体吐出ヘッド１も、図１６に示すように、ノズル板１１０、個別流路基板１００、共通流路基板１２０、ダンパ部材１３０、フレーム部１４０の順で配置され、構成されている。
【0074】
本変形例４では、フレーム部１４０に形成されている液体貯留室３１，３５の形状が、図１６（ａ）に示すように、略Ｌ字状をなしている。これにより、フレーム部１４０の液体貯留室３１，３５は、ノズル列方向（図中左右方向）における共通流路基板１２０の端部付近に配置されている流路部３ｃ１，３ｄ１だけでなく、ノズル列方向に対して直交する方向（図中上下方向）における共通流路基板１２０の端部付近で当該端部に沿って延びている流路部３ｃ２，３ｄ２とも、対向する。上述した変形例３では、フレーム部１４０の液体貯留室３１，３５は、共通流路基板１２０の流路部３ｃ１，３ｄ１との間だけ連通する構成であったが、本変形例４では、共通流路基板１２０の流路部３ｃ１，３ｄ１だけでなく、流路部３ｃ２，３ｄ２とも連通する構成となっている。
【0075】
本変形例４によれば、フレーム部１４０内の供給液体貯留室３１から共通流路基板１２０の流路入口部３ｃ２へ流れ込む液体も、共通流路基板１２０の各供給用共通流路部３ａに供給される。したがって、フレーム部１４０内の供給液体貯留室３１から各供給用共通流路部３ａまで供給される液体の経路長が短くなり、各供給用共通流路部３ａを介した各個別流路４への液体供給をよりスムーズに行うことができる。
【0076】
また、本変形例４によれば、共通流路基板１２０の各排出用共通流路部３ｂから流路出口部３ｄ２へ流出した液体が、そのまま流路出口部３ｄ２からフレーム部１４０内の排出液体貯留室３５へと排出することができる。したがって、各排出用共通流路部３ｂからフレーム部１４０内の排出液体貯留室３５まで排出される液体の経路長が短くなり、各排出用共通流路部３ｂを介した各個別流路４からの液体排出をよりスムーズに行うことができる。
【0077】
このように、本変形例４によれば、各共通流路部３ａ，３ｂ内の液体の流れをスムーズにすることができるので、これに伴って、個別流路４内の液体の動きも活発化でき、個別流路４内の気泡を動かして個別流路４内から排出しやすく、吐出不良の発生を抑制することができる。特に、本変形例４によれば、液体吐出ヘッドの液体充填作業時における液体の流れがスムーズとなり、液体充填性の向上が図られる。
【0078】
また、本変形例４のダンパ部材１３０は、上述した液体の流れを阻害しないように、図１７に示すように、共通流路基板１２０の上面のうち、フレーム部１４０の液体貯留室３１，３５と連通する流路部３ｃ１，３ｄ１，３ｃ２，３ｄ２には被さらないように設けられている。このとき、ダンパ部材１３０は、封止性の観点から、少なくともダンパ部材１３０の周縁部についてはその全域を接着することが好ましい。
【0079】
そこで、本変形例４では、図１７に示すように、共通流路基板１２０の各共通流路部３ａ，３ｂと流路部３ｃ２，３ｄ２との連通流路部３ｆ，３ｆの箇所に上壁部１２２を形成している。このような上壁部１２２を形成することで、ダンパ部材１３０の周縁部の全域を、共通流路基板１２０の上面部分（上壁部１２２を含む。）に接着剤１３２で接着することができ、十分な封止性を得ることができる。
【0080】
なお、上壁部１２２の厚みを大きくし過ぎると、連通流路部３ｆ，３ｆの断面積が狭くなり、連通流路部３ｆ，３ｆの流体抵抗を高めてしまう。したがって、上壁部１２２の厚みは、要求される上壁部１２２の剛性と連通流路部３ｆ，３ｆの流体抵抗とのバランスを考慮して設定される。
【0081】
また、本変形例４も、前記変形例３と同様に、個別流路４の各開口部４ａに面する２つの共通流路部３ａ，３ｂの一方が供給用共通流路部であり、他方が排出用共通流路部である例であるが、これに限られない。例えば、上述した変形例１の液体吐出ヘッド１のように、個別流路４の各開口部４ａに面する２つの共通流路部３ａ，３ｂのいずれもが供給用共通流路部である例においても、本変形例４は適用可能である。
【0082】
〔変形例５〕
次に、本実施形態１における液体吐出ヘッド１の更に他の変形例（以下、本変形例を「変形例５」という。）について説明する。
本変形例５の液体吐出ヘッド１も、上述した変形例３及び変形例４と同様にダンパ部材１３０を備えた構成であるが、フレーム部１４０の液体貯留室３１，３５と共通流路基板１２０の流路部の構成が異なっている点で、上述した変形例３及び変形例４とは異なっている。なお、本変形例５の液体吐出ヘッド１の基本構成は上述した変形例３及び変形例４と同じであるため、重複する説明については適宜省略する。
次に、本実施形態１における液体吐出ヘッド１の更に他の変形例（以下、本変形例を「変形例５」という。）について説明する。
本変形例５の液体吐出ヘッド１も、上述した変形例３及び変形例４と同様にダンパ部材１３０を備えた構成であるが、フレーム部１４０の液体貯留室３１，３５と共通流路基板１２０の流路部の構成が異なっている点で、上述した変形例３及び変形例４とは異なっている。なお、本変形例５の液体吐出ヘッド１の基本構成は上述した変形例３及び変形例４と同じであるため、重複する説明については適宜省略する。
【0083】
図１８は、本変形例５における液体吐出ヘッド１の分解図であり、図１８（ａ）はフレーム部１４０を示し、図１８（ｂ）はダンパ部材１３０を示し、図１８（ｃ）は共通流路基板１２０を示し、図１８（ｄ）は個別流路基板１００及びノズル板１１０が一体となった駆動基板を示している。
本変形例５の液体吐出ヘッド１も、図１８に示すように、ノズル板１１０、個別流路基板１００、共通流路基板１２０、ダンパ部材１３０、フレーム部１４０の順で配置され、構成されている。
本変形例５の液体吐出ヘッド１も、図１８に示すように、ノズル板１１０、個別流路基板１００、共通流路基板１２０、ダンパ部材１３０、フレーム部１４０の順で配置され、構成されている。
【0084】
本変形例５においては、フレーム部１４０に形成されている液体貯留室３１，３５と連通する共通流路基板１２０の流路部３ｃ，３ｄが、ノズル列方向（図中左右方向）における共通流路基板１２０の端部付近ではなく、ノズル列方向に対して直交する方向（図中上下方向）における共通流路基板１２０の端部付近に配置された構成となっている。そのため、フレーム部１４０の液体貯留室３１，３５は、共通流路基板１２０に形成された流路部３ｃ，３ｄと対向するように、ノズル列方向に対して直交する方向（図中上下方向）における端部付近に形成されている。
【0085】
本変形例５において、共通流路基板１２０の各供給用共通流路部３ａは、共通流路基板１２０の流路入口部３ｃに対し、当該流路入口部３ｃの長手方向（ノズル列方向、図中左右方向）の互いに異なる箇所でそれぞれ接続されている。本変形例５では、フレーム部１４０の供給液体貯留室３１内の液体が、共通流路基板１２０の流路入口部３ｃの長手方向全域にわたってほぼ一様に流れ込むことになる。そのため、いずれの供給用共通流路部３ａにも、フレーム部１４０の供給液体貯留室３１内の液体が最短の経路で供給される。その結果、各供給用共通流路部３ａを介した各個別流路４への液体供給をよりスムーズに行うことができる。
【0086】
また、本変形例５において、共通流路基板１２０の各排出用共通流路部３ｂは、共通流路基板１２０の流路出口部３ｄに対し、当該流路出口部３ｄの長手方向（ノズル列方向、図中左右方向）の互いに異なる箇所でそれぞれ接続されている。本変形例５では、フレーム部１４０の排出液体貯留室３５に対し、共通流路基板１２０の流路出口部３ｄの長手方向全域にわたってほぼ一様に液体を流出させることができる。そのため、いずれの排出用共通流路部３ｂも、フレーム部１４０の排出液体貯留室３５内への液体の排出経路が最短となり、各排出用共通流路部３ｂを介した各個別流路４からの液体排出をよりスムーズに行うことができる。
【0087】
このように、本変形例５によれば、各共通流路部３ａ，３ｂ内の液体の流れをスムーズにすることができるので、これに伴って、個別流路４内の液体の動きも活発化でき、個別流路４内の気泡を動かして個別流路４内から排出しやすく、吐出不良の発生を抑制することができる。特に、本変形例４によれば、液体吐出ヘッドの液体充填作業時における液体の流れがスムーズとなり、液体充填性の向上が図られる。
【0088】
特に、本変形例５によれば、上述した変形例３及び変形例４のように、共通流路基板１２０の両端（ノズル列方向両端）付近に流路部３ｃ，３ｄ，３ｃ１，３ｄ１を配置する必要が無い。そのため、ノズル列方向におけるヘッドの小型化が可能となる。
【0089】
また、本変形例５のダンパ部材１３０も、上述した液体の流れを阻害しないように、図１９に示すように、共通流路基板１２０の上面のうち、フレーム部１４０の液体貯留室３１，３５と連通する流路部３ｃ，３ｄには被さらないように設けられている。このとき、ダンパ部材１３０は、封止性の観点から、少なくともダンパ部材１３０の周縁部についてはその全域を接着することが好ましい。
【0090】
そこで、本変形例５でも、図１９に示すように、上述した変形例４と同様、共通流路基板１２０の各共通流路部３ａ，３ｂと流路部３ｃ，３ｄとの連通流路部３ｆ，３ｆの箇所に上壁部１２２を形成している。このような上壁部１２２を形成することで、ダンパ部材１３０の周縁部の全域を、共通流路基板１２０の上面部分（上壁部１２２を含む。）に接着剤１３２で接着することができ、十分な封止性を得ることができる。
【0091】
なお、上壁部１２２の厚みを大きくし過ぎると、連通流路部３ｆ，３ｆの断面積が狭くなり、連通流路部３ｆ，３ｆの流体抵抗を高めてしまう。したがって、上壁部１２２の厚みは、要求される上壁部１２２の剛性と連通流路部３ｆ，３ｆの流体抵抗とのバランスを考慮して設定される。
【0092】
また、本変形例５も、前記変形例３や前記変形例４と同様に、個別流路４の各開口部４ａに面する２つの共通流路部３ａ，３ｂの一方が供給用共通流路部であり、他方が排出用共通流路部である例であるが、これに限られない。例えば、上述した変形例１の液体吐出ヘッド１のように、個別流路４の各開口部４ａに面する２つの共通流路部３ａ，３ｂのいずれもが供給用共通流路部である例においても、本変形例５は適用可能である。
【0093】
次に、本実施形態１（上述した変形例を含む。以下同じ。）における液体吐出ヘッド１に液体を充填する液体充填方法について、説明する。
図２０（ａ）は、液体吐出ヘッド１の供給用共通流路部３ａから液体を供給して排出用共通流路部３ｂから液体を排出するように液体を循環させる順方向循環で使用する例である。図２０（ｂ）は、液体吐出ヘッド１の排出用共通流路部３ｂから液体を供給して供給用共通流路部３ａから液体を排出するように液体を循環させる逆方向循環で使用する例である。図２０（ｃ）は、液体吐出ヘッド１の共通流路部３ａ，３ｂに対して液体供給のみを行い、液体吐出ヘッド１から液体を排出しない非循環（片方向供給）での使用例である。
図２０（ａ）は、液体吐出ヘッド１の供給用共通流路部３ａから液体を供給して排出用共通流路部３ｂから液体を排出するように液体を循環させる順方向循環で使用する例である。図２０（ｂ）は、液体吐出ヘッド１の排出用共通流路部３ｂから液体を供給して供給用共通流路部３ａから液体を排出するように液体を循環させる逆方向循環で使用する例である。図２０（ｃ）は、液体吐出ヘッド１の共通流路部３ａ，３ｂに対して液体供給のみを行い、液体吐出ヘッド１から液体を排出しない非循環（片方向供給）での使用例である。
【0094】
本例の液体循環装置２００は、液体吐出ヘッド１から吐出する液体を貯留する液体貯留手段であるメインタンク２０１と、図中の循環経路で接続されたメインサブタンク２３１と、メインタンク２０１からメインサブタンク２３１に液体を送液するメイン送液ポンプ２０４とを備えている。
【0095】
液体循環装置２００における循環経路には、第１サブタンク２１１と、第１送液手段である第１送液ポンプ２０２と、第２サブタンク２２１と、第２送液手段である第２送液ポンプ２０３と、異物除去フィルタ２７１と、脱気装置２７２（送液や吐出を阻害する気泡発生の原因となる溶存気体を脱気する装置）と、第１マニホールド２４１と、第２マニホールド２５１とを備えている。
【0096】
１つ又は複数の液体吐出ヘッド１が、第１加減圧ダンパ２６１、第２加減圧ダンパ２６２を介して、それぞれ第１マニホールド２４１、第２マニホールド２５１に連結される。また、第１マニホールド２４１と第２マニホールド２５１には、それぞれの圧力を検知する検知手段としての第１圧力センサ２４２、第２圧力センサ２５２が設けられている。
【0097】
メインタンク２０１に貯留された液体は、メインサブタンク２３１内の液面を検知する液面検知手段の検知結果に基づいてメイン送液ポンプ２０４によってメインサブタンク２３１に送液される。第１送液ポンプ２０２は、メインサブタンク２３１につながる共通液体経路と第１サブタンク２１１とを通じる液体経路に配置され、液体吐出ヘッド１側である第１サブタンク２１１に向けて液体を送液する。 これにより、第１サブタンク２１１から液体が加圧されて第１マニホールド２４１（図２０（ａ）の順方向循環の場合）、あるいは第２マニホールド２５１（図２０（ｂ）の逆方向循環の場合）に送られる。
【0098】
第２送液ポンプ２０３は、メインサブタンク２３１につながる共通液体経路と第２サブタンク２２１とを通じる液体経路に配置され、第２サブタンク２２１から液体を回収する方向に液体を送液する。これにより、減圧された第２サブタンク２２１に第２マニホールド２５１（図２０（ａ）の順方向循環の場合）、あるいは第１マニホールド２４１（図２０（ｂ）の逆方向循環の場合）から液体が回収（排出）される。
【0099】
ここで、図２０（ａ）の順方向循環の場合、第１サブタンク２１１は、第１圧力センサ２４２の圧力検知情報を元に第１送液ポンプ２０２によって目標圧力に加圧される。 第１送液ポンプ２０２は、第１圧力センサ２４２で検知した圧力値が設定閾値より低くなったときにメインサブタンク２３１から第１サブタンク２１１へ送液する。また、第２サブタンク２２１は、第２圧力センサ２５２の圧力検知情報を元に第２送液ポンプ２０３によって目標圧力に減圧されている。第２送液ポンプ２０３は、第２圧力センサ２５２で検知した圧力値が設定閾値より高くなったときに第２サブタンク２２１からメインサブタンク２３１に送液する。
【0100】
また、図２０（ｂ）の逆方向循環の場合、第１サブタンク２１１は、第２圧力センサ２５２の圧力検知情報を元に第１送液ポンプ２０２によって目標圧力に加圧される。第１送液ポンプ２０２は、第２圧力センサ２５２で検知した圧力値が設定閾値より低くなったときにメインサブタンク２３１から第１サブタンク２１１へ送液する。また、第２サブタンク２２１は、第１圧力センサ２４２の圧力検知情報を元に第２送液ポンプ２０３によって目標圧力に減圧されている。第２送液ポンプ２０３は、第１圧力センサ２４２で検知した圧力値が設定閾値より高くなったときに第２サブタンク２２１からメインサブタンク２３１に送液する。
【0101】
以上のように、第１送液ポンプ２０２による送液によって第１サブタンク２１１が加圧され、第２送液ポンプ２０３による送液によって第２サブタンク２２１が減圧されることで、第２サブタンク２２１と第１サブタンク２１１との間には圧力差が与えられ、この圧力差によって、第１マニホールドと第２マニホールドとの間の液体吐出ヘッド１に液体が循環される。
【0102】
圧力差によって第１サブタンク２１１から第２サブタンク２２１に液体が流れると、第１サブタンク２１１の圧力が低下し、上流側（加圧側）の圧力センサ（図２０（ａ）の順方向循環の場合は第１圧力センサ２４２、図２０（ｂ）の逆方向循環の場合は第２圧力センサ２５２）がその圧力低下を検知し、第１送液ポンプ２０２が動作して液体をメインサブタンク２３１から補充して加圧する。
【0103】
また、同様に、圧力差によって第１サブタンク２１１から第２サブタンク２２１に液体が流れると、第２サブタンク２２１の圧力が上昇（負圧が弱まる）し、下流側（減圧側）の圧力センサ（図２０（ａ）の順方向循環の場合は第２圧力センサ２５２、図２０（ｂ）の逆方向循環の場合は第１圧力センサ２４２）がその圧力上昇を検知し、第２送液ポンプ２０３が動作して、液体をメインサブタンク２３１に排出して減圧する。
【0104】
ここで、液体吐出ヘッド１によって液体が吐出などで消費されていない状態では、メインサブタンク２３１の液体量は大きく変化しない。これに対し、液体吐出ヘッド１によって液体が吐出されるなどして消費されている状態では、メインサブタンク２３１の液体量が減少するので、液体量の減少を液面センサなどで検出し、メインタンク２０１からメイン送液ポンプ２０４によってメインサブタンク２３１に液体が補充供給される。
【0105】
図２１は、図２０を用いて説明した順方向循環（図２０（ａ））、逆方向循環（図２０（ｂ））、及び、非循環（片方向供給）（図２０（ｃ））を、切り替えて実施することが可能な液体循環装置２００の一例を示すブロック図である。
【0106】
図２１に示す液体循環装置２００には、第１サブタンク２１１及び第２サブタンク２２１と、第１マニホールド２４１及び第２マニホールド２５１との間に、第１切替バルブ２８１Ａ，２８１Ｂ及び第２切替バルブ２８２Ａ，２８２Ｂが配置されている。
【0107】
図２２（ａ）～（ｆ）は、第１切替バルブ２８１Ａ，２８１Ｂ及び第２切替バルブ２８２Ａ，２８２Ｂの開閉状態をスイッチ（ＳＷ１，ＳＷ２）の状態で模式的に示した動作例を示すものである。
図２２（ａ）に示す状態は、順方向循環（Ａルート）での動作時の状態を示すものである。この場合、第１切替バルブ２８１Ａを開状態とするとともに第１切替バルブ２８１Ｂを閉状態とし、かつ、第２切替バルブ２８２Ａを開状態とするとともに第２切替バルブ２８２Ｂを閉状態とする。図２２（ｅ）に示す状態は、逆方向循環（Ｂルート）での動作時の状態を示すものである。この場合、第１切替バルブ２８１Ａを閉状態とするとともに第１切替バルブ２８１Ｂを開状態とし、かつ、第２切替バルブ２８２Ａを閉状態とするとともに第２切替バルブ２８２Ｂを開状態とする。図２２（ｃ）は、順方向循環（Ａルート）と逆方向循環（Ｂルート）との切り替え途中の状態を示すものである。この場合、第１切替バルブ２８１Ａ，２８１Ｂ及び第２切替バルブ２８２Ａ，２８２Ｂのいずれも閉状態とする。
図２２（ａ）に示す状態は、順方向循環（Ａルート）での動作時の状態を示すものである。この場合、第１切替バルブ２８１Ａを開状態とするとともに第１切替バルブ２８１Ｂを閉状態とし、かつ、第２切替バルブ２８２Ａを開状態とするとともに第２切替バルブ２８２Ｂを閉状態とする。図２２（ｅ）に示す状態は、逆方向循環（Ｂルート）での動作時の状態を示すものである。この場合、第１切替バルブ２８１Ａを閉状態とするとともに第１切替バルブ２８１Ｂを開状態とし、かつ、第２切替バルブ２８２Ａを閉状態とするとともに第２切替バルブ２８２Ｂを開状態とする。図２２（ｃ）は、順方向循環（Ａルート）と逆方向循環（Ｂルート）との切り替え途中の状態を示すものである。この場合、第１切替バルブ２８１Ａ，２８１Ｂ及び第２切替バルブ２８２Ａ，２８２Ｂのいずれも閉状態とする。
【0108】
順方向循環（Ａルート）と逆方向循環（Ｂルート）とを繰り返し切り替えて実施する場合、簡単には、図２２（ａ）→図２２（ｃ）→図２２（ｅ）→図２２（ｃ）→図２２（ａ）→図２２（ｃ）→・・・の順で、第１切替バルブ２８１Ａ，２８１Ｂ及び第２切替バルブ２８２Ａ，２８２Ｂの状態を切り替えればよい。但し、第１サブタンク２１１と第２サブタンク２２１の差圧状態（差圧の大きさ）やバルブ動作の時間差により、液体吐出ヘッド１内が瞬時的に正圧となると、場合によっては液漏れ（液だれ）を起こすおそれがある。
【0109】
そのため、図２２（ｂ）に示す状態や図２２（ｄ）に示す状態を設けてもよい。すなわち、図２２（ｂ）の状態は、第１切替バルブ２８１Ａ，２８１Ｂはいずれも閉状態とするとともに、第２切替バルブ２８２Ａを開状態とし、第２切替バルブ２８２Ｂを閉状態とする状態である。また、図２２（ｄ）の状態は、第１切替バルブ２８１Ａ，２８１Ｂはいずれも閉状態とするとともに、第２切替バルブ２８２Ａを閉状態とし、第２切替バルブ２８２Ｂを開状態とする状態である。
【0110】
そして、順方向循環（Ａルート）と逆方向循環（Ｂルート）とを繰り返し切り替えて実施する場合、図２２（ｂ）及び（ｄ）の状態を介するようにして、例えば、図２２（ａ）→図２２（ｂ）→図２２（ｃ）→図２２（ｄ）→図２２（ｅ）→図２２（ｄ）→図２２（ｃ）→図２２（ｂ）→図２２（ａ）→図２２（ｂ）→・・・の順で、第１切替バルブ２８１Ａ，２８１Ｂ及び第２切替バルブ２８２Ａ，２８２Ｂの状態を切り替える。これによれば、液体吐出ヘッド１内が瞬時的に正圧となることを抑制することができ、液漏れ（液だれ）を起こすことを防止することができる。
【0111】
図２２（ｆ）に示す状態は、非循環（方方向供給）での動作時の状態を示すものである。この場合、第１切替バルブ２８１Ａ，２８１Ｂはいずれも開状態とするとともに、第２切替バルブ２８２Ａ，２８２Ｂはいずれも閉状態とする。この場合、第１マニホールド２４１及び第２マニホールド２５１への送液は、第１サブタンク２１１、第１送液ポンプ２０２のみを用いておこなわれ、第２サブタンク２２１及び第２送液ポンプ２０３は流路より切り離されて動作に寄与しない。第２送液ポンプ２０３の送液方向を逆にする流路と切替バルブを追加で設置することにより、第２サブタンク２２１及び第２送液ポンプ２０３を積極的に使用する方式も可能であるが、ここでは説明を省略する。
【0112】
また、本例の場合、第１サブタンク２１１は、第１圧力センサ２４２及び第２圧力センサの両方の圧力検知情報を元に第１送液ポンプ２０２によって目標圧力に加圧されるのであるが、それぞれの圧力センサの圧力値の設定閾値は適宜適切な値に設定されるものであり、順方向循環の場合の閾値と通常は異なる場合が多い。
【0113】
上述した液体循環機構（液体供給装置）２００を用いることによって、本実施形態１の液体吐出ヘッド１に対して共通流路部３ａ，３ｂを順方向で液体循環させたり、逆方向で液体循環させたり、あるいは、循環させずに供給のみとしたりすることができる。本実施形態１の液体吐出ヘッド１は、初期の液体充填作業時には、順方向だけで液体循環する方法でも十分な充填性が得られる。ただし、増粘した液体、異物、排出の難しい気泡（角部や異物に溜まった気泡など）が流路中に生じるのをより効果的に抑制する上では、順方向と逆方向との間で液体の循環方向を切り替えながら液体充填を実施するのが好ましい。また、順方向と逆方向との間で液体の循環方向を切り替える方法は、サブタンク中の液体（例えば粘度が上昇した場合等）を効率的に排出する場合にも有効である。
【0114】
一方で、液体吐出温度の管理の視点（ワンパスプリンタ等で複数の液体吐出ヘッドを使う場合、液体を昇温あるいは降温して利用する場合等）や、生産性の視点（液体吐出量や液体輸送量が大きい場合、低温下でノズルリフィル速度が不十分な場合等）から、液体吐出の駆動時には、液体を循環させずに、非循環（液体供給のみ）とするのが好ましいい場合もある。本実施形態１によれば、初期の液体充填作業時には、順方向と逆方向との間で液体の循環方向を切り替えながら液体充填を実施し、液体吐出の駆動時には、液体を循環させずに非循環（液体供給のみ）とするということが可能となる。
【0115】
なお、液体の充填性の良し悪しは、流路各部の形状や寸法、流路壁面の状態（荒れや凹凸、壁面表面の材質や性質：親水性／撥水性等）、液体の種類、温度や湿度、流路内の静圧状態等により大きな影響を受けるため、一意に説明することはできない。しかしながら、Ｓｉ（シリコン）基板にＤＲＩＥ加工を施して製作した個別流路基板１００を用いて、液体の充填性に関する簡易実験を行い、液体の充填性の良し悪し（成功率）を所定のノズル２から液体吐出が出来たか／否かで判断した結果を紹介する。
【0116】
この簡易実験では、図２３（ａ）に示す比較例１と、図２３（ｂ）に示す比較例２と、本実施形態１とを比較した。比較例１及び比較例２は、いずれも、共通流路基板１２０'に形成される共通流路３が１つだけで、すべての個別流路４に単一の共通流路３に接続されている構成である。ただし、比較例１は、共通流路３に対してフレーム部１４０内の供給液体貯留室３１からの液体供給のみを行う非循環の例である。一方、比較例２は、共通流路３に対し、フレーム部１４０内の供給液体貯留室３１からの液体供給と、フレーム部１４０内の排出液体貯留室３５への液体排出とを行う液体循環方式である。
【0117】
前記簡易実験の結果、比較例１では、初期充填成功率は２０～６０％程度、比較例２では、初期充填成功率は７０～９０％程度であった。これに対し、本実施形態１では、初期充填成功率は９８％以上（加工不良ノズルの結果も含む。）という結果が得られた。なお、 図２４に示すように共通流路部３ａ，３ｂの一部の角部３ａ１，３ｂ１に丸みを持たせた構成するなど、個別流路４及び共通流路部３ａ，３ｂの少なくとも一方において、流路の角部や流路端部などの互いに垂直な２つの平面が連結する箇所については、極力丸みを持たせる曲面部あるいは鈍角部とした構成とし、直角部又は鋭角部を持たない構成を実現すると、気泡排出性に効果があることも確認された。
【0118】
〔実施形態２〕
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの他の実施形態（以下「実施形態２」という。）について説明する。
本実施形態２における液体吐出ヘッド１は、各個別流路４の開口部４ａと、共通流路隔壁１２０ａによって互いに仕切られた２つの共通流路部３ａ，３ｂとの間に流体抵抗部３８ａ，３８ｂが設けられた構成となっている。この構成以外については、上述した実施形態１（上述した各変形例を含む。以下同様。）と実質的に同様である。したがって、以下の説明では、上述した実施形態１との重複説明は省略し、上述した実施形態１とは異なる説明を行うものとする。
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの他の実施形態（以下「実施形態２」という。）について説明する。
本実施形態２における液体吐出ヘッド１は、各個別流路４の開口部４ａと、共通流路隔壁１２０ａによって互いに仕切られた２つの共通流路部３ａ，３ｂとの間に流体抵抗部３８ａ，３８ｂが設けられた構成となっている。この構成以外については、上述した実施形態１（上述した各変形例を含む。以下同様。）と実質的に同様である。したがって、以下の説明では、上述した実施形態１との重複説明は省略し、上述した実施形態１とは異なる説明を行うものとする。
【0119】
上述した実施形態１において、上述のとおり、共通流路基板１２０に形成される共通流路３が複数の共通流路部３ａ，３ｂに分割されていることで、各個別流路４において、同じ共通流路部３ａ，３ｂに接続される周囲の個別流路４の数が少なくなり、各個別流路４のノズル２の吐出不良を生じさせるクロストークが抑制される。ただし、各共通流路部３ａ，３ｂに連通する個別流路４の各開口部４ａの寸法（開口面積）が大きいほど、クロストークを生じさせる圧力波あるいはクロストークを生じさせる慣性流が個別流路４の開口部４ａから各共通流路部３ａ，３ｂへと逃げやすい。そのため、個別流路４の各開口部４ａの寸法（開口面積）が大きいと、クロストークを十分に抑制できないおそれがある。
【0120】
上述した実施形態１においても、例えば、共通流路部３ａ，３ｂを分割する共通流路隔壁１２０ａの厚み寸法を大きくし、共通流路隔壁１２０ａが個別流路４の開口部４ａを塞ぐ面積を大きくすることで、各共通流路部３ａ，３ｂと連通する開口部４ａの開口部分の寸法（開口面積）を小さくすることができる。これによれば、開口部４ａの流路抵抗を大きくして、個別流路４の開口部４ａから各共通流路部３ａ，３ｂへ伝わる圧力波あるいは慣性流を抑制することができる。その結果、各共通流路部３ａ，３ｂ内で生じる合成振動（各個別流路４からの圧力波あるいは慣性流による合成振動）が小さくなり、その合成振動が各個別流路４に戻って伝わることにより生じるクロストーク（音響クロストーク、流体クロストーク）を十分に抑制することが可能である。
【0121】
しかしながら、共通流路隔壁１２０ａの厚み寸法を大きくすると、その分だけ各共通流路部３ａ，３ｂの流路断面積が狭くなることから、各共通流路部３ａ，３ｂの流路抵抗が増大し、各共通流路部３ａ，３ｂにおける液体の流れを悪化させてしまう。
【0122】
そこで、本実施形態２では、各共通流路部３ａ，３ｂにおける液体の流れを悪化させることなく、各共通流路部３ａ，３ｂと連通する開口部４ａの開口部分に流体抵抗の機能を持たせて、クロストークを十分に抑制する効果を得るものである。
【0123】
図２５は、本実施形態２における液体吐出ヘッドを模式的に示す断面図である。
本実施形態２の液体吐出ヘッド１も、ノズル板１１０と、個別流路基板１００と、共通流路基板１２０と、フレーム部１４０とを備えている。ただし、本実施形態２の共通流路基板１２０には、上述した実施形態１の共通流路基板１２０と同じ共通流路基板本体１２１の個別流路基板側に、個別流路４の開口部４ａと共通流路部３ａ，３ｂとの間を連通させる流体抵抗部３８ａ，３８ｂを構成する流体抵抗層１２３が設けられている。
本実施形態２の液体吐出ヘッド１も、ノズル板１１０と、個別流路基板１００と、共通流路基板１２０と、フレーム部１４０とを備えている。ただし、本実施形態２の共通流路基板１２０には、上述した実施形態１の共通流路基板１２０と同じ共通流路基板本体１２１の個別流路基板側に、個別流路４の開口部４ａと共通流路部３ａ，３ｂとの間を連通させる流体抵抗部３８ａ，３８ｂを構成する流体抵抗層１２３が設けられている。
【0124】
本実施形態２によれば、複数の共通流路部３ａ，３ｂを構成する共通流路基板本体１２１とは別に、流体抵抗部３８ａ，３８ｂを構成する流体抵抗層１２３が設けられる。これにより、共通流路部３ａ，３ｂを分割する共通流路隔壁１２０ａの厚み寸法を変更することなく、流体抵抗層１２３の流体抵抗部３８ａ，３８ｂの寸法を変更することで、各共通流路部３ａ，３ｂと連通する開口部４ａの開口部分の流体抵抗を調整、設定することができる。よって、各共通流路部３ａ，３ｂにおける液体の流れを悪化させることなく、適切な流体抵抗を設定することができ、クロストークを十分に抑制する効果を得ることができる。
【0125】
図２６は、同液体吐出ヘッドにおける共通流路基板側から個別流路側を見たときの説明図である。
本実施形態２においては、個別流路４の開口部４ａに面する一方の共通流路部３ａが当該個別流路４へ液体を供給する供給用共通流路部となっており、個別流路４の開口部４ａに面する他方の共通流路部３ｂが当該個別流路４から液体を排出する排出用共通流路部となっている。このような構成において、共通流路部３ａに対応する流体抵抗部３８ａの流路断面積は、個別流路４の開口部４ａの全面積の１／２程度以下であるのが好ましい。また、共通流路部３ｂに対応する流体抵抗部３８ｂの流路断面積は、共通流路部３ａに対応する流体抵抗部３８ａの流路断面積よりも大きいことが好ましい。具体的な寸法は、個別流路４の開口部４ａの全面積、その他の流路寸法などによって変わってくるため、適宜設定される。一例として、流体抵抗部３８ａ，３８ｂの開口寸法は、直径４０［μｍ］以上６０［μｍ］以下の円形に相当する開口寸法とすることができる。
本実施形態２においては、個別流路４の開口部４ａに面する一方の共通流路部３ａが当該個別流路４へ液体を供給する供給用共通流路部となっており、個別流路４の開口部４ａに面する他方の共通流路部３ｂが当該個別流路４から液体を排出する排出用共通流路部となっている。このような構成において、共通流路部３ａに対応する流体抵抗部３８ａの流路断面積は、個別流路４の開口部４ａの全面積の１／２程度以下であるのが好ましい。また、共通流路部３ｂに対応する流体抵抗部３８ｂの流路断面積は、共通流路部３ａに対応する流体抵抗部３８ａの流路断面積よりも大きいことが好ましい。具体的な寸法は、個別流路４の開口部４ａの全面積、その他の流路寸法などによって変わってくるため、適宜設定される。一例として、流体抵抗部３８ａ，３８ｂの開口寸法は、直径４０［μｍ］以上６０［μｍ］以下の円形に相当する開口寸法とすることができる。
【0126】
なお、本実施形態２における流体抵抗部３８ａ，３８ｂの構成は、これに限られない。例えば、図２７に示すように、共通流路部３ｂに対応する流体抵抗部３８ｂの流路断面積が、共通流路部３ａに対応する流体抵抗部３８ａの流路断面積よりも小さい構成であってもよい。
【0127】
また、個々の個別流路４の各開口部４ａと連通する流体抵抗部３８ａ，３８ｂの個数も適宜設定することができる。例えば、図２８に示すように、個々の個別流路４の各開口部４ａに対し、２つの流体抵抗部３８ａと３つの流体抵抗部３８ｂとを連通させた構成とすることもできる。図２８の場合、一例として、個々の流体抵抗部３８ａ，３８ｂの開口寸法は、直径２０［μｍ］程度の円形に相当する開口寸法とすることができる。また、流体抵抗部３８ａ，３８ｂの開口形状（穴形状）は、丸穴、矩形孔など、どのような形状であってもよい。
【0128】
また、本実施形態２における流体抵抗層１２３は、複数の共通流路部３ａ，３ｂを構成する共通流路基板本体１２１の上に容易に形成することが可能であり、一部品の共通流路基板１２０として形成することができる。これにより、大きな製造工数アップやコストアップもなく、効果的な対応ができる。
【0129】
具体的には、例えば、Ｓｉウェハに対して半導体プロセスとＭＥＭＳプロセスの加工を施して、共通流路基板本体１２１と流体抵抗層１２３とを備える共通流路基板１２０の一体形成品を作製することができる。また、例えば、共通流路基板本体１２１と流体抵抗層１２３とをそれぞれＳＵＳ板等により作成したものを高精度プレス加工によって貼り合わせることで、共通流路基板本体１２１と流体抵抗層１２３とを備える共通流路基板１２０の一体形成品を作製することもできる。また、半導体プロセスとＭＥＭＳプロセスと同様なフォトリソグラフィを利用して、電鋳板を用いた高精度電鋳技術により、共通流路基板本体１２１と流体抵抗層１２３とを備える共通流路基板１２０の一体形成品を作製することもできる。
【0130】
本実施形態２によれば、上述した実施形態１と比較すると、個別流路４群の少数グループ化（クロストーク低減の効果、循環性の改善）と、個々の個別流路４への循環構成の設置、個々の個別流路４への流体抵抗の設置（各個別流路４から各共通流路部３ａ，３ｂへの不要な圧力伝搬を抑制）とを、一体化した高密度な流路部品によって実現できる。そのため、高密度のノズル配置（チャネル配置、個別液室配置）を維持したまま、部品数低減、製造容易化が図られ、小型高密度化、低コスト化が図られる。
【0131】
本実施形態２における共通流路基板１２０の形状や各種寸法は、共通流路基板１２０や駆動基板（アクチュエータ基板）である個別流路基板１００及びノズル板１１０などの各部の流路長や流路抵抗、各種隔壁の幅（厚み）や筐体の剛性など、複数のパラメータで決定されるものであり、更には個別流路４の密度（ノズル密度）や各種寸法、ノズル板１１０の厚さや大きさ（径や面積）や剛性、ノズル寸法（径や長さ）、アクチュエータの発生力（電圧、駆力）、使用する液体の諸特性（粘土や表面張力等）、駆動方法（駆動波形、電圧等）等にも依存する。
【0132】
本実施形態２の共通流路基板１２０は、上述したように、Ｓｉウェハ、ＳＵＳ板、電鋳板等から製作可能であるが、精度、再現性、駆動基板（個別流路基板１００及びノズル板１１０）との接合性（熱膨張係数ができるだけ等しい方が良い）、コストといった視点から、駆動基板１００，１１０と同じＳｉウェハを用いることが好ましい。Ｓｉウェハを用いる場合は、Ｓｉウェハの厚みや製造方法（特にウェハ研磨、ＤＲＩＥ加工：深堀エッチング加工、ハンドリング容易性等）による制限を受けるため、基板の厚みはおよそ５０［μｍ］以上２［ｍｍ］以下の範囲内、流体抵抗層１２３の厚みはおよそ０．１［μｍ］以上１［ｍｍ］以下の範囲内が好ましく、したがって、共通流路基板１２０の厚みは５０［μｍ］以上２［ｍｍ］以下の範囲内であるのが好ましい。
【0133】
各種パラメータの影響を考慮すると、基板の厚みは２００［μｍ］以上１［ｍｍ］以下の範囲内、流体抵抗層１２３の厚みはおよそ０．１［μｍ］以上４００［μｍ］以下の範囲内が好ましく、したがって、共通流路基板１２０の厚みは２００［μｍ］以上１［ｍｍ］以下の範囲内であるのが更に好ましい。更には、基板の厚みは４００［μｍ］以上８００［μｍ］以下の範囲内、流体抵抗層１２３の厚みはおよそ１０［μｍ］以上２００［μｍ］以下の範囲内が好ましく、したがって、共通流路基板１２０の厚みは４００［μｍ］以上６００［μｍ］以下の範囲内であるのが好ましい。
【0134】
流体抵抗部３８ａ，３８ｂ（穴）の個数、大きさ、形状は、クロストークの抑制とリフィル供給速度（液体吐出後、次の吐出までに液体が共通流路部３ａから個別流路４内へ充填（リフィル）される速度）のトレードオフの関係を加味して、適宜決定される。特に、リフィル供給速度が遅いほど、高い駆動周波数を実現することが難しくなる。
【0135】
また、供給用共通流路部である共通流路部３ａは、そこに連なる複数のチャネル（ノズル２、個別流路４）に所望の量（吐出液体量×駆動周波数）の液体を供給する必要がある。また、排出用共通流路部である共通流路部３ｂは、液体を回収する必要がある。そのため、これらの共通流路部３ａ，３ｂには、十分な流路コンダクタンス（十分に小さな流路抵抗）が必要となる。流路コンダクタンス（流路抵抗）は、概ね、その流路断面積とその流路長とで決定される。
【0136】
流路断面積は、共通流路部３ａ，３ｂの幅（上面図から見た幅）と高さ（基板厚さ）との積である。流路幅は、ノズル配置（チャネル配置、個別流路配置）によって、その大きさが制限される。したがって、十分な流路コンダクタンスを確保するためには、共通流路部３ａ，３ｂの高さ（厚さ）を十分高くする（厚くする）必要がある。しかしながら、一方で加工性の観点からすると、基板が厚すぎると加工が困難になることから、共通流路部３ａ，３ｂの高さ（厚さ）にも制限が入る。本実施形態２の共通流路基板１２０の厚みは、これらを加味して決定される。上述のように、流路幅や流路厚には、レイアウト上や加工上の制限が入るが、十分な流路コンダクタンスを確保できない場合には、例えば、排出用共通流路部である共通流路部３ｂに上部から液体を供給することも有効である。
【0137】
また、共通流路部３ａ，３ｂの流路コンダクタンスが十分大きく取れない場合、供給用共通流路部である共通流路部３ａの方が排出用共通流路部である共通流路部３ｂよりも液体流量が大きいため、共通流路部３ａの流路幅を共通流路部３ｂの流路幅よりも大きくするのがよい。一方で、十分な流路コンダクタンスが取れる場合には、これに限るものではなく、同じ幅であっても良いし、排出性を改善するために、排出用共通流路部である共通流路部３ｂの流路幅の方を大きくしてもよい。
【0138】
そのほか、本実施形態２については、上述した実施形態１と同様であり、例えば、上述した変形例１のように、個別流路４の各開口部４ａに面する２つの共通流路部３ａ，３ｂのいずれもが供給用共通流路部である構成であってもよいし、その他の変形例などの構成であってもよい。
【0139】
次に、本発明に係る液体を吐出する装置の一例について、図２９及び図３０を参照して説明する。
図２９は、本実施形態における液体を吐出する装置としての画像形成装置であるインクジェット記録装置である印刷装置の概略説明図である。
図３０は、本実施形態の印刷装置のヘッドユニットの一例の平面説明図である。
図２９は、本実施形態における液体を吐出する装置としての画像形成装置であるインクジェット記録装置である印刷装置の概略説明図である。
図３０は、本実施形態の印刷装置のヘッドユニットの一例の平面説明図である。
【0140】
この液体を吐出する装置である印刷装置５００は、連続体５１０を搬入する搬入手段５０１と、搬入手段５０１から搬入された連続体５１０を印刷手段５０５に案内搬送する案内搬送手段５０３とを備えている。また、印刷装置５００は、連続体５１０に対して液体を吐出して画像を形成する印刷を行う印刷手段５０５と、連続体５１０を乾燥する乾燥手段５０７と、連続体５１０を搬出する搬出手段５０９なども備えている。
【0141】
連続体５１０は搬入手段５０１の元巻きローラ５１１から送り出され、搬入手段５０１、案内搬送手段５０３、乾燥手段５０７、搬出手段５０９の各ローラによって案内、搬送されて、搬出手段５０９の巻取りローラ５９１にて巻き取られる。この連続体５１０は、印刷手段５０５において、搬送ガイド部材５５９上をヘッドユニット５５０に対向して搬送され、ヘッドユニット５５０から吐出される液体によって画像が印刷される。
【0142】
本実施形態の印刷装置５００では、ヘッドユニット５５０に、上述した本実施形態に係る２つのヘッドモジュール１００Ａ，１００Ｂを共通ベース部材５５２に備えている。
【0143】
そして、ヘッドモジュール１００Ａ，１００Ｂの搬送方向と直交する方向における液体吐出ヘッド１の並び方向をヘッド配列方向とするとき、ヘッドモジュール１００Ａのヘッド列１Ａ１，１Ａ２で同じ色の液体を吐出する。同様に、ヘッドモジュール１００Ａのヘッド列１Ｂ１、１Ｂ２を組とし、ヘッドモジュール１００Ｂのヘッド列１Ｃ１、１Ｃ２を組とし、ヘッド列１Ｄ１、１Ｄ２を組として、それぞれ所要の色の液体を吐出する。
【0144】
次に、本発明に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の他の例について、図３１及び図３２を参照して説明する。
図３１は、本例の印刷装置の要部平面説明図である。
図３２は、本例の印刷装置の要部側面説明図である。
図３１は、本例の印刷装置の要部平面説明図である。
図３２は、本例の印刷装置の要部側面説明図である。
【0145】
本例の印刷装置５００は、シリアル型装置であり、主走査移動機構４９３によって、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動する。主走査移動機構４９３は、ガイド部材４０１、主走査モータ４０５、タイミングベルト４０８等を含む。ガイド部材４０１は、左右の側板４９１Ａ、４９１Ｂに架け渡されてキャリッジ４０３を移動可能に保持している。そして、主走査モータ４０５によって、駆動プーリ４０６と従動プーリ４０７間に架け渡したタイミングベルト４０８を介して、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動される。
【0146】
このキャリッジ４０３には、本発明に係る液体吐出ヘッド１及びヘッドタンク４４１を一体にした液体吐出ユニット４４０を搭載している。液体吐出ヘッド１は、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色の液体を吐出する。また、液体吐出ヘッド１は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配置し、吐出方向を下方に向けて装着している。液体吐出ヘッド１は、液体循環装置と接続されて、所要の色の液体が循環供給される。
【0147】
この印刷装置５００は、用紙４１０を搬送するための搬送機構４９５を備えている。搬送機構４９５は、搬送手段である搬送ベルト４１２、搬送ベルト４１２を駆動するための副走査モータ４１６を含む。搬送ベルト４１２は用紙４１０を吸着して液体吐出ヘッド１に対向する位置で搬送する。この搬送ベルト４１２は、無端状ベルトであり、搬送ローラ４１３と、テンションローラ４１４との間に掛け渡されている。吸着は静電吸着、あるいは、エアー吸引などで行うことができる。そして、搬送ベルト４１２は、副走査モータ４１６によってタイミングベルト４１７及びタイミングプーリ４１８を介して搬送ローラ４１３が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。
【0148】
さらに、キャリッジ４０３の主走査方向の一方側には搬送ベルト４１２の側方に液体吐出ヘッド１の維持回復を行う維持回復機構４２０が配置されている。維持回復機構４２０は、例えば液体吐出ヘッド１のノズル面をキャッピングするキャップ部材４２１、ノズル面を払拭するワイパ部材４２２などで構成されている。また、主走査移動機構４９３、維持回復機構４２０、搬送機構４９５は、側板４９１Ａ，４９１Ｂ、背板４９１Ｃを含む筐体に取り付けられている。
【0149】
このように構成した印刷装置５００においては、用紙４１０が搬送ベルト４１２上に給紙されて吸着され、搬送ベルト４１２の周回移動によって用紙４１０が副走査方向に搬送される。そこで、キャリッジ４０３を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド１を駆動することにより、停止している用紙４１０に液体を吐出して画像を形成する。
【0150】
【0151】
この液体吐出ユニット４４０は、前記液体を吐出する装置を構成している部材のうち、側板４９１Ａ、４９１Ｂ及び背板４９１Ｃで構成される筐体部分と、主走査移動機構４９３と、キャリッジ４０３と、液体吐出ヘッド１で構成されている。
【0152】
なお、この液体吐出ユニット４４０の例えば側板４９１Ｂに、前述した維持回復機構４２０を更に取り付けた液体吐出ユニットを構成することもできる。
【0153】
【0154】
この液体吐出ユニット４４０は、流路部品４４４が取付けられた液体吐出ヘッド１と、流路部品４４４に接続されたチューブ４５６で構成されている。
【0155】
なお、流路部品４４４はカバー４４２の内部に配置されている。流路部品４４４に代えてヘッドタンク４４１を含むこともできる。また、流路部品４４４の上部には液体吐出ヘッド１と電気的接続を行うコネクタ４４３が設けられている。
【0156】
本願において、吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・Ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどである。これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。
【0157】
「液体吐出ユニット」は、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体が含まれる。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構、液体循環装置の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。
【0158】
ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。
【0159】
例えば、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。
【0160】
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。
【0161】
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドを走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されているものがある。また、液体吐出ヘッドとキャリッジと主走査移動機構が一体化されているものがある。
【0162】
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構が一体化されているものがある。
【0163】
また、液体吐出ユニットとして、ヘッドタンク若しくは流路部品が取付けられた液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと供給機構が一体化されているものがある。このチューブを介して、液体貯留源の液体が液体吐出ヘッドに供給される。
【0164】
主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものとする。
【0165】
なお、ここでは、「液体吐出ユニット」について、液体吐出ヘッドとの組み合わせで説明しているが、「液体吐出ユニット」には上述した液体吐出ヘッドを含むヘッドモジュールやヘッドユニットと上述したような機能部品、機構が一体化したものも含まれる。
【0166】
「液体を吐出する装置」には、液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、ヘッドモジュール、ヘッドユニットなどを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出させる装置が含まれる。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。
【0167】
この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。
【0168】
例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。
【0169】
また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。
【0170】
上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。
【0171】
上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。
【0172】
また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。
【0173】
また、「液体を吐出する装置」としては、他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置がる。また、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などもある。
【0174】
なお、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。
【0175】
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［第１態様］
第１態様は、液体（例えばインク）を吐出する複数のノズル２と、前記複数のノズルにそれぞれ連通する複数の個別流路４と、前記複数の個別流路ごとにそれぞれ設けられる複数のアクチュエータ（例えば圧電素子５、ヒータ素子５'）と、前記複数の個別流路のノズル形成壁（例えばノズル板１１０）と対向する側に位置する該複数の個別流路の各開口部４ａに面する共通流路３とを備え、前記アクチュエータを駆動して前記個別流路内の液体を前記ノズルから吐出させる液体吐出ヘッド１であって、前記共通流路は、隔壁（例えば共通流路隔壁１２０ａ）によって互いに仕切られた複数の共通流路部３ａ，３ｂを有し、前記複数の個別流路の各開口部は、前記複数の共通流路部のうちの互いに異なる２以上の共通流路部に面していることを特徴とするものである。
複数のノズルにそれぞれ連通する複数の個別流路に対し、ノズル形成壁と対向する側に位置する各個別流路の開口部に面するように共通流路が設けられる従来の液体吐出ヘッドにおいては、初期時に液体吐出ヘッド内へ液体を充填する際に、個別流路内、特に個別流路の角部（個別流路のノズル形成壁と側壁との連結箇所）に気泡が残ってしまうことがある。個別流路内に気泡が生じると、アクチュエータの駆動によって個別流路内の液体をノズルから適切に吐出できず、液体の吐出不良が発生し得る。
従来の液体吐出ヘッドでは、各個別流路の開口部全体に対して１つの共通流路が面している構成であったため、個別流路の開口部全体に対して液体がほぼ一様に出入りすることになる。そのため、個別流路内での液体の動きが少なく、例えば、当該液体吐出ヘッドへの液体充填作業時に、個別流路の開口部から液体を個別流路内へ供給して個別流路内に液体を充填する際、個別流路の角部等に気泡が生じやすい。また、当該液体吐出ヘッドの稼働中も個別流路内の液体の動きが少ないため、個別流路の角部等の気泡は当該角部に滞留し続ける結果、吐出不良を引き起こす。
本態様においては、複数の個別流路の各開口部に対し、隔壁によって互いに仕切られた複数の共通流路部のうちの互いに異なる２以上の共通流路部が面している。これによれば、個別流路の開口部に対して液体を出入させる箇所が２以上になることから、個別流路の開口部に対する液体の出入り（流れ）が当該２以上の箇所で非対称となりやすい。よって、個別流路の開口部全体が１つの共通流路に面していて個別流路の開口部全体に対して液体がほぼ一様に出入りする従来の構成と比較して、個別流路内の液体の動きを生じさせやすい。その結果、個別流路の角部の気泡が個別流路の角部から移動しやすくなり、当該液体吐出ヘッドの液体充填作業時あるいは稼働中において、気泡が個別流路から排出され、吐出不良の発生が抑制される。
［第１態様］
第１態様は、液体（例えばインク）を吐出する複数のノズル２と、前記複数のノズルにそれぞれ連通する複数の個別流路４と、前記複数の個別流路ごとにそれぞれ設けられる複数のアクチュエータ（例えば圧電素子５、ヒータ素子５'）と、前記複数の個別流路のノズル形成壁（例えばノズル板１１０）と対向する側に位置する該複数の個別流路の各開口部４ａに面する共通流路３とを備え、前記アクチュエータを駆動して前記個別流路内の液体を前記ノズルから吐出させる液体吐出ヘッド１であって、前記共通流路は、隔壁（例えば共通流路隔壁１２０ａ）によって互いに仕切られた複数の共通流路部３ａ，３ｂを有し、前記複数の個別流路の各開口部は、前記複数の共通流路部のうちの互いに異なる２以上の共通流路部に面していることを特徴とするものである。
複数のノズルにそれぞれ連通する複数の個別流路に対し、ノズル形成壁と対向する側に位置する各個別流路の開口部に面するように共通流路が設けられる従来の液体吐出ヘッドにおいては、初期時に液体吐出ヘッド内へ液体を充填する際に、個別流路内、特に個別流路の角部（個別流路のノズル形成壁と側壁との連結箇所）に気泡が残ってしまうことがある。個別流路内に気泡が生じると、アクチュエータの駆動によって個別流路内の液体をノズルから適切に吐出できず、液体の吐出不良が発生し得る。
従来の液体吐出ヘッドでは、各個別流路の開口部全体に対して１つの共通流路が面している構成であったため、個別流路の開口部全体に対して液体がほぼ一様に出入りすることになる。そのため、個別流路内での液体の動きが少なく、例えば、当該液体吐出ヘッドへの液体充填作業時に、個別流路の開口部から液体を個別流路内へ供給して個別流路内に液体を充填する際、個別流路の角部等に気泡が生じやすい。また、当該液体吐出ヘッドの稼働中も個別流路内の液体の動きが少ないため、個別流路の角部等の気泡は当該角部に滞留し続ける結果、吐出不良を引き起こす。
本態様においては、複数の個別流路の各開口部に対し、隔壁によって互いに仕切られた複数の共通流路部のうちの互いに異なる２以上の共通流路部が面している。これによれば、個別流路の開口部に対して液体を出入させる箇所が２以上になることから、個別流路の開口部に対する液体の出入り（流れ）が当該２以上の箇所で非対称となりやすい。よって、個別流路の開口部全体が１つの共通流路に面していて個別流路の開口部全体に対して液体がほぼ一様に出入りする従来の構成と比較して、個別流路内の液体の動きを生じさせやすい。その結果、個別流路の角部の気泡が個別流路の角部から移動しやすくなり、当該液体吐出ヘッドの液体充填作業時あるいは稼働中において、気泡が個別流路から排出され、吐出不良の発生が抑制される。
【0176】
［第２態様］
第２態様は、第１態様において、前記複数の個別流路の各開口部に面する前記２以上の共通流路部が、当該個別流路へ液体を供給する供給用共通流路部であることを特徴とするものである。
これによれば、液体の消費量（吐出量）が多い場合でも、各個別流路への安定した液体供給を実現することができる。
第２態様は、第１態様において、前記複数の個別流路の各開口部に面する前記２以上の共通流路部が、当該個別流路へ液体を供給する供給用共通流路部であることを特徴とするものである。
これによれば、液体の消費量（吐出量）が多い場合でも、各個別流路への安定した液体供給を実現することができる。
【0177】
［第３態様］
第３態様は、第１態様において、前記複数の個別流路の各開口部に面する前記２以上の共通流路部の一部が、当該個別流路へ液体を供給する供給用共通流路部であり、該２以上の共通流路部の他部が、当該個別流路から液体を排出する排出用共通流路部であることを特徴とするものである。
これによれば、個別流路の開口部に対し、供給用共通流路部から液体を流入させる流れと、排出用共通流路部へ液体を流出させる流れとを作り出すことができ、個別流路内の液体の入れ替えが可能となる。したがって、個別流路内の液体の動きをより活発なものとすることができ、個別流路内の気泡を動かして個別流路内から排出しやすく、吐出不良の発生を更に抑制することができる。
第３態様は、第１態様において、前記複数の個別流路の各開口部に面する前記２以上の共通流路部の一部が、当該個別流路へ液体を供給する供給用共通流路部であり、該２以上の共通流路部の他部が、当該個別流路から液体を排出する排出用共通流路部であることを特徴とするものである。
これによれば、個別流路の開口部に対し、供給用共通流路部から液体を流入させる流れと、排出用共通流路部へ液体を流出させる流れとを作り出すことができ、個別流路内の液体の入れ替えが可能となる。したがって、個別流路内の液体の動きをより活発なものとすることができ、個別流路内の気泡を動かして個別流路内から排出しやすく、吐出不良の発生を更に抑制することができる。
【0178】
［第４態様］
第４態様は、第１乃至第３態様のいずれかにおいて、前記複数の共通流路部を構成する共通流路基板１２０は、前記複数の個別流路を構成する個別流路基板１００とは別基板で構成されていることを特徴とするものである。
これによれば、共通流路基板及び個別流路基板をそれぞれ高精度に加工して作製することができる。
第４態様は、第１乃至第３態様のいずれかにおいて、前記複数の共通流路部を構成する共通流路基板１２０は、前記複数の個別流路を構成する個別流路基板１００とは別基板で構成されていることを特徴とするものである。
これによれば、共通流路基板及び個別流路基板をそれぞれ高精度に加工して作製することができる。
【0179】
［第５態様］
第５態様は、第４態様において、前記共通流路基板１２０は、前記個別流路の前記開口部と前記共通流路部との間を連通させる流体抵抗部３８ａ，３８ｂを構成する流体抵抗層１２３を有することを特徴とするものである。
本態様によれば、複数の共通流路部を構成する共通流路基板の基板本体とは別に、流体抵抗部を構成する流体抵抗層が設けられる。これにより、共通流路部を分割する共通流路隔壁の厚み寸法を変更することなく、流体抵抗層の流体抵抗部の寸法を変更することで、各共通流路部と連通する個別流路の開口部の開口部分の流体抵抗を調整、設定することができる。したがって、各共通流路部における液体の流れを悪化させることなく、適切な流体抵抗を設定することができ、クロストークを十分に抑制する効果を得ることができる。
第５態様は、第４態様において、前記共通流路基板１２０は、前記個別流路の前記開口部と前記共通流路部との間を連通させる流体抵抗部３８ａ，３８ｂを構成する流体抵抗層１２３を有することを特徴とするものである。
本態様によれば、複数の共通流路部を構成する共通流路基板の基板本体とは別に、流体抵抗部を構成する流体抵抗層が設けられる。これにより、共通流路部を分割する共通流路隔壁の厚み寸法を変更することなく、流体抵抗層の流体抵抗部の寸法を変更することで、各共通流路部と連通する個別流路の開口部の開口部分の流体抵抗を調整、設定することができる。したがって、各共通流路部における液体の流れを悪化させることなく、適切な流体抵抗を設定することができ、クロストークを十分に抑制する効果を得ることができる。
【0180】
［第６態様］
第６態様は、第１乃至第３態様のいずれかにおいて、前記個別流路の前記開口部と前記共通流路部との間が流体抵抗部を介して連通していることを特徴とするものである。
本態様によれば、各共通流路部と連通する個別流路の開口部の開口部分の流体抵抗を調整、設定して、クロストークを十分に抑制する効果を得ることができる。
第６態様は、第１乃至第３態様のいずれかにおいて、前記個別流路の前記開口部と前記共通流路部との間が流体抵抗部を介して連通していることを特徴とするものである。
本態様によれば、各共通流路部と連通する個別流路の開口部の開口部分の流体抵抗を調整、設定して、クロストークを十分に抑制する効果を得ることができる。
【0181】
［第７態様］
第７態様は、第１乃至第６態様のいずれかにおいて、前記個別流路の前記開口部と前記２以上の共通流路部のそれぞれとの間を連通させる各流路の断面積が互いに異なっていることを特徴とするものである。
これによれば、個別流路の開口部と２以上の共通流路部のそれぞれとの間を連通させる各流路の断面積が互いに同じである構成よりも、各流路間で個別流路に対する液体の出入りの違いが生じ、個別流路内での液体の動きを活発なものとなる。
特に、排出用共通流路部に対応する流路断面積を、供給用共通流路部に対応する流路断面積よりも大きくすることで、個別流路に対する液体の出入りをスムーズなものとすることができる。
第７態様は、第１乃至第６態様のいずれかにおいて、前記個別流路の前記開口部と前記２以上の共通流路部のそれぞれとの間を連通させる各流路の断面積が互いに異なっていることを特徴とするものである。
これによれば、個別流路の開口部と２以上の共通流路部のそれぞれとの間を連通させる各流路の断面積が互いに同じである構成よりも、各流路間で個別流路に対する液体の出入りの違いが生じ、個別流路内での液体の動きを活発なものとなる。
特に、排出用共通流路部に対応する流路断面積を、供給用共通流路部に対応する流路断面積よりも大きくすることで、個別流路に対する液体の出入りをスムーズなものとすることができる。
【0182】
［第８態様］
第８態様は、第４又は第５態様において、前記共通流路基板は、Ｓｉウェハ、ＳＵＳ板又は電鋳板のいずれかによって形成されていることを特徴とするものである。
これによれば、高精度加工可能が可能となり、高精度な共通流路基板を作製することができる。
第８態様は、第４又は第５態様において、前記共通流路基板は、Ｓｉウェハ、ＳＵＳ板又は電鋳板のいずれかによって形成されていることを特徴とするものである。
これによれば、高精度加工可能が可能となり、高精度な共通流路基板を作製することができる。
【0183】
［第９態様］
第９態様は、第４、第５又は第８態様において、前記共通流路基板の厚みは、０．０５［ｍｍ］以上２［ｍｍ］以下の範囲内であることを特徴とするものである。
これによれば、共通流路基板に必要な剛性を確保しつつ、適切な流路断面積を確保して液体の適正な流れを維持することができる。
第９態様は、第４、第５又は第８態様において、前記共通流路基板の厚みは、０．０５［ｍｍ］以上２［ｍｍ］以下の範囲内であることを特徴とするものである。
これによれば、共通流路基板に必要な剛性を確保しつつ、適切な流路断面積を確保して液体の適正な流れを維持することができる。
【0184】
［第１０態様］
第１０態様は、第１乃至第９態様のいずれかにおいて、前記複数の共通流路部における前記複数の個別流路の開口部と対向する側には、ダンパ部材１３０が設けられていることを特徴とするものである。
これによれば、複数ノズルの同時駆動時に発生するクロストークをダンパ部材の機能により低減することができる。
第１０態様は、第１乃至第９態様のいずれかにおいて、前記複数の共通流路部における前記複数の個別流路の開口部と対向する側には、ダンパ部材１３０が設けられていることを特徴とするものである。
これによれば、複数ノズルの同時駆動時に発生するクロストークをダンパ部材の機能により低減することができる。
【0185】
［第１１態様］
第１１態様は、第１０態様において、前記ダンパ部材は、前記複数の共通流路部にまたがって配置されるフィルム状部材で構成され、該フィルム状部材の周縁部が固定されていることを特徴とするものである。
これによれば、コンプライアンスを大きくして、ダンパ部材のダンパ機能を増大させることができる。
第１１態様は、第１０態様において、前記ダンパ部材は、前記複数の共通流路部にまたがって配置されるフィルム状部材で構成され、該フィルム状部材の周縁部が固定されていることを特徴とするものである。
これによれば、コンプライアンスを大きくして、ダンパ部材のダンパ機能を増大させることができる。
【0186】
［第１２態様］
第１２態様は、第１乃至第１１態様のいずれかにおいて、前記個別流路及び前記共通流路部の少なくとも一方は、互いに垂直な２つの平面が連結する箇所が鈍角部又は曲面部であることを特徴とするものである。
これによれば、流路中の気泡だまり発生、停滞を抑制することができる。
第１２態様は、第１乃至第１１態様のいずれかにおいて、前記個別流路及び前記共通流路部の少なくとも一方は、互いに垂直な２つの平面が連結する箇所が鈍角部又は曲面部であることを特徴とするものである。
これによれば、流路中の気泡だまり発生、停滞を抑制することができる。
【0187】
［第１３態様］
第１３態様は、第１乃至第１２態様のいずれかにおいて、前記アクチュエータは、前記ノズル形成壁上、前記ノズル形成壁内、又は、前記ノズル形成壁の近傍に配置されていることを特徴とするものである。
これによれば、ノズル形成壁と対向する側に位置する複数の個別流路の開口部に共通流路を面するという構成を容易に実現することができる。
第１３態様は、第１乃至第１２態様のいずれかにおいて、前記アクチュエータは、前記ノズル形成壁上、前記ノズル形成壁内、又は、前記ノズル形成壁の近傍に配置されていることを特徴とするものである。
これによれば、ノズル形成壁と対向する側に位置する複数の個別流路の開口部に共通流路を面するという構成を容易に実現することができる。
【0188】
［第１４態様］
第１４態様は、第１３態様において、前記アクチュエータは、前記ノズル形成壁を変位させる電気機械変換素子（例えば圧電素子５）であることを特徴とするものである。
これによれば、いわゆるノズル板振動方式の液体吐出ヘッドを提供することができる。
第１４態様は、第１３態様において、前記アクチュエータは、前記ノズル形成壁を変位させる電気機械変換素子（例えば圧電素子５）であることを特徴とするものである。
これによれば、いわゆるノズル板振動方式の液体吐出ヘッドを提供することができる。
【0189】
［第１５態様］
第１５態様は、第１３態様において、前記アクチュエータは、前記個別流路内の液体中にバブルを発生されるヒータ素子５'であることを特徴とするものである。
これによれば、個別流路４内の液体中にバブルを発生させることにより液体を吐出する方式の液体吐出ヘッドを提供することができる。
第１５態様は、第１３態様において、前記アクチュエータは、前記個別流路内の液体中にバブルを発生されるヒータ素子５'であることを特徴とするものである。
これによれば、個別流路４内の液体中にバブルを発生させることにより液体を吐出する方式の液体吐出ヘッドを提供することができる。
【0190】
［第１６態様］
第１６態様は、液体を吐出する装置であって、第１乃至第１５態様のいずれかの液体吐出ヘッドを備えることを特徴とするものである。
これによれば、個別流路内に生じる気泡による吐出不良が抑制された液体を吐出する装置を提供することができる。
第１６態様は、液体を吐出する装置であって、第１乃至第１５態様のいずれかの液体吐出ヘッドを備えることを特徴とするものである。
これによれば、個別流路内に生じる気泡による吐出不良が抑制された液体を吐出する装置を提供することができる。
【0191】
［第１７態様］
第１７態様は、第１乃至第１５態様のいずれかの液体吐出ヘッド内に液体を充填する液体充填方法であって、前記複数の個別流路の各開口部に面する前記２以上の共通流路部の一部から当該個別流路へ液体を流入させるとともに、該２以上の共通流路部の他部から当該個別流路内の液体を流出させて、前記液体吐出ヘッド内に液体を充填することを特徴とするものである。
これによれば、液体吐出ヘッド内の流路中に気泡等を生じさせることなく、液体吐出ヘッドに液体を適正に充填することができる。
第１７態様は、第１乃至第１５態様のいずれかの液体吐出ヘッド内に液体を充填する液体充填方法であって、前記複数の個別流路の各開口部に面する前記２以上の共通流路部の一部から当該個別流路へ液体を流入させるとともに、該２以上の共通流路部の他部から当該個別流路内の液体を流出させて、前記液体吐出ヘッド内に液体を充填することを特徴とするものである。
これによれば、液体吐出ヘッド内の流路中に気泡等を生じさせることなく、液体吐出ヘッドに液体を適正に充填することができる。
【0192】
［第１８態様］
第１８態様は、第１７態様において、前記複数の個別流路の各開口部に面する前記２以上の共通流路部の一部から当該個別流路へ液体を流入させるとともに、該２以上の共通流路部の他部から当該個別流路内の液体を流出させる第一充填工程（例えば順方向循環）と、前記２以上の共通流路部の前記他部から当該個別流路へ液体を流入させるとともに、該２以上の共通流路部の前記一部から当該個別流路内の液体を流出させる第二充填工程（例えば逆方向循環）とを、互いに切り替えて実施することを特徴とするものである。
これによれば、更に高い充填性をもって液体吐出ヘッドに液体を充填することができる。
第１８態様は、第１７態様において、前記複数の個別流路の各開口部に面する前記２以上の共通流路部の一部から当該個別流路へ液体を流入させるとともに、該２以上の共通流路部の他部から当該個別流路内の液体を流出させる第一充填工程（例えば順方向循環）と、前記２以上の共通流路部の前記他部から当該個別流路へ液体を流入させるとともに、該２以上の共通流路部の前記一部から当該個別流路内の液体を流出させる第二充填工程（例えば逆方向循環）とを、互いに切り替えて実施することを特徴とするものである。
これによれば、更に高い充填性をもって液体吐出ヘッドに液体を充填することができる。
【符号の説明】
【0193】
１ ：液体吐出ヘッド
２ ：ノズル
３ ：共通流路
３ａ ：供給用共通流路部
３ｂ ：排出用共通流路部
３ｃ，３ｃ１，３ｃ２：流路入口部
３ｄ，３ｄ１，３ｄ２：流路出口部
３ｅ，３ｆ：連通流路部
４ ：個別流路
４ａ ：開口部
５ ：圧電素子
５' ：ヒータ素子
３１ ：供給液体貯留室
３５ ：排出液体貯留室
３８ａ，３８ｂ：流体抵抗部
１００ ：個別流路基板
１０３ ：振動膜
１１０ ：ノズル板
１２０ ：共通流路基板
１２０ａ ：共通流路隔壁
１２０ｄ ：仕切り壁
１２１ ：共通流路基板本体
１２２ ：上壁部
１２３ ：流体抵抗層
１３０ ：ダンパ部材
１３１ ：空気室
１３２ ：接着剤
１４０ ：フレーム部
２００ ：液体循環装置
２０１ ：メインタンク
２０２ ：第１送液ポンプ
２０３ ：第２送液ポンプ
２０４ ：メイン送液ポンプ
２１１ ：第１サブタンク
２２１ ：第２サブタンク
２３１ ：メインサブタンク
２４１ ：第１マニホールド
２４２ ：第１圧力センサ
２５１ ：第２マニホールド
２５２ ：第２圧力センサ
２６１ ：第１加減圧ダンパ
２６２ ：第２加減圧ダンパ
２７１ ：異物除去フィルタ
２７２ ：脱気装置
２８１Ａ，２８１Ｂ：第１切替バルブ
２８２Ａ，２８２Ｂ：第２切替バルブ
２ ：ノズル
３ ：共通流路
３ａ ：供給用共通流路部
３ｂ ：排出用共通流路部
３ｃ，３ｃ１，３ｃ２：流路入口部
３ｄ，３ｄ１，３ｄ２：流路出口部
３ｅ，３ｆ：連通流路部
４ ：個別流路
４ａ ：開口部
５ ：圧電素子
５' ：ヒータ素子
３１ ：供給液体貯留室
３５ ：排出液体貯留室
３８ａ，３８ｂ：流体抵抗部
１００ ：個別流路基板
１０３ ：振動膜
１１０ ：ノズル板
１２０ ：共通流路基板
１２０ａ ：共通流路隔壁
１２０ｄ ：仕切り壁
１２１ ：共通流路基板本体
１２２ ：上壁部
１２３ ：流体抵抗層
１３０ ：ダンパ部材
１３１ ：空気室
１３２ ：接着剤
１４０ ：フレーム部
２００ ：液体循環装置
２０１ ：メインタンク
２０２ ：第１送液ポンプ
２０３ ：第２送液ポンプ
２０４ ：メイン送液ポンプ
２１１ ：第１サブタンク
２２１ ：第２サブタンク
２３１ ：メインサブタンク
２４１ ：第１マニホールド
２４２ ：第１圧力センサ
２５１ ：第２マニホールド
２５２ ：第２圧力センサ
２６１ ：第１加減圧ダンパ
２６２ ：第２加減圧ダンパ
２７１ ：異物除去フィルタ
２７２ ：脱気装置
２８１Ａ，２８１Ｂ：第１切替バルブ
２８２Ａ，２８２Ｂ：第２切替バルブ
【先行技術文献】
【特許文献】
【0194】
【特許文献1】特開２０２１－４１５６９号公報
【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】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】