特許 7401018 液体吐出ヘッドおよびそれを備える液体吐出装置

(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】

(24)【登録日】2023-12-11

(45)【発行日】2023-12-19

(54)【発明の名称】液体吐出ヘッドおよびそれを備える液体吐出装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/14 20060101AFI20231212BHJP

   B41J 2/18 20060101ALI20231212BHJP

   B41J 2/17 20060101ALI20231212BHJP

【ＦＩ】

B41J2/14 603

B41J2/18

B41J2/17

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2023107961

(22)【出願日】2023-06-30

(62)【分割の表示】P 2019103638の分割

【原出願日】2019-06-03

(65)【公開番号】P2023115341

(43)【公開日】2023-08-18

【審査請求日】2023-07-04

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000005267

【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社

(72)【発明者】

【氏名】平井 啓太

(72)【発明者】

【氏名】小出 祥平

(72)【発明者】

【氏名】杉浦 啓太

(72)【発明者】

【氏名】片山 寛

【審査官】中村 博之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０５５４９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１１１１４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００８－２９０２９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５５７４４８６（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２００９－１９６２０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２９７３８１（ＵＳ，Ａ１）

(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】

液体が外部から供給される供給ポートが設けられた供給マニホールドと、
前記液体が外部に排出される帰還ポートが設けられた帰還マニホールドと、
上流端が前記供給マニホールドに接続され、下流端が前記帰還マニホールドに接続され、且つ、列をなしてノズル面に配置された複数のノズルに対して個別に連通した複数の個別流路と、を備え、
前記供給マニホールドおよび前記帰還マニホールドは前記列に沿った延在方向に延在し、
前記帰還マニホールドは、
前記供給マニホールドの下方に配置されると共に前記ノズル面に直交する平面視で前記供給マニホールドと重なるように配置された下方部分と、
前記下方部分における前記延在方向の両端のうち少なくとも一方の端部から上方に立設する立設部分と、を含み、
前記供給ポートと前記帰還ポートとは前記延在方向の一方側に配置され、
前記供給ポートと前記帰還ポートとの間隔は、前記供給マニホールドと前記帰還マニホールドの前記下方部分との上下方向における間隔よりも大きい、液体吐出ヘッド。

【請求項2】

前記立設部分は、前記供給マニホールドの前記端部の、前記延在方向に直交する方向の幅よりも大きい幅を有する、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項3】

前記供給マニホールドと前記帰還マニホールドとの間に空気層が設けられている、請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項4】

前記ノズルはプレートに形成された貫通孔で構成され、
前記帰還マニホールドと前記プレートとの間に空気層が設けられている、請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項5】

前記個別流路は金属プレートに形成される、請求項１乃至４の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項6】

前記供給マニホールドおよび前記帰還マニホールドの、前記延在方向に直交する方向の一方側には、前記液体が外部から供給される供給ポートが設けられたダミー供給マニホールドと前記液体が外部に排出される帰還ポートが設けられたダミー帰還マニホールドとが設けられている、請求項１乃至５の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項7】

前記帰還ポートは、前記帰還マニホールドの延在方向の両端のうち少なくとも一端に設けられている、請求項１乃至６の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項8】

前記供給ポートは、前記供給マニホールドの延在方向の両端に設けられている、請求項１乃至７の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項9】

前記供給ポートと前記帰還ポートとの間に空気が流入する空間が設けられている、請求項１乃至８の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項10】

前記供給ポートおよび前記帰還ポートは、少なくとも各々の一部が前記延在方向に重なるように配置されている、請求項１乃至９の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項11】

請求項１乃至１０の何れか１項に記載の液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドの上流に設けられ、前記液体の温度を検出するサーミスタと、を備えた、液体吐出装置。

【請求項12】

前記サーミスタの上流に、前記液体を加熱するヒータが設けられている、請求項１１に記載の液体吐出装置。

【請求項13】

液体が外部から供給される供給ポートが設けられた供給マニホールドと、
前記液体が外部に排出される帰還ポートが設けられた帰還マニホールドと、
上流端が前記供給マニホールドに接続され、下流端が前記帰還マニホールドに接続され、且つ、列をなしてノズル面に配置された複数のノズルに対して個別に連通した複数の個別流路と、を備え、
前記供給マニホールドおよび前記帰還マニホールドは前記列に沿った延在方向に延在し、
前記帰還マニホールドは、
前記供給マニホールドの下方に配置されると共に前記ノズル面に直交する平面視で前記供給マニホールドと重なるように配置された下方部分と、
前記下方部分における前記延在方向の両端のうち少なくとも一方の端部から上方に立設する立設部分と、を含み、
前記供給ポートおよび前記帰還ポートは、前記延在方向と直交する方向の一端に位置する前記ノズルよりも内側に配置され、且つ前記方向の他端に位置する前記ノズルよりも内側に配置されている、液体吐出ヘッド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体吐出ヘッドおよびそれを備える液体吐出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、インク温度による吐出特性差を低減するために、液体吐出ヘッドにおける流路又はその近傍にサーミスタを配置し、当該サーミスタによるインク温度検出結果に基づき、圧力室内のインクに吐出エネルギーを付与するアクチェータの駆動電圧などを変化させることが知られている。この際、サーミスタの検出温度と圧力室内に流入するインクの実際の温度との差を少なくするために、サーミスタを出来る限り圧力室のすぐ上流に設置することが好ましい。しかし、各構成要素が高密度に配置された液体吐出ヘッド内にサーミスタを設置することは難しく、圧力室から離れた位置にサーミスタを設置することが強いられるのが現状である。インクは圧力室に到達するまでの流路において冷却されてしまうため、上記構成によれば、サーミスタにより検出された温度と圧力室に到達した際のインクの実際の温度との間に大きな差が生じる。

【0003】

一方で、流路内のインクの温度変化を抑制することを一つの目的として、供給マニホールドおよび帰還マニホールドを備えて、インクタンクと液体吐出ヘッドとの間でインクを循環させるようにした構成が知られている。例えば、特許文献１には、帰還マニホールドである共通排出路支流の上方に供給マニホールドである共通供給路支流が配置された液体吐出ヘッドが開示されている。これにより、供給マニホールドの下部が帰還マニホールドに覆われた状態、厳密には供給マニホールドの下部が帰還マニホールドにより外側空間からガードされた状態になっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００８－２９０２９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、このような従来の循環式の液体吐出装置であっても、インクが圧力室に至る供給路の途中で冷却されてしまう可能性が高いため、サーミスタの検出温度と圧力室に流入するインクの温度との差をさらに抑制する必要性がある。

【0006】

そこで、本発明は、液体が圧力室に至るまでに冷却されてしまうことを従来よりも抑制することができる液体吐出ヘッドおよびそれを備える液体吐出装置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】

【0007】

本発明の液体吐出ヘッドは、液体が外部から供給される供給ポートが設けられた供給マニホールドと、前記液体が外部に排出される帰還ポートが設けられた帰還マニホールドと、上流端が前記供給マニホールドに接続され、下流端が前記帰還マニホールドに接続され、且つ、列をなしてノズル面に配置された複数のノズルに対して個別に連通した複数の個別流路と、を備え、前記供給マニホールドおよび前記帰還マニホールドは前記列に沿った延在方向に延在し、前記帰還マニホールドは、前記供給マニホールドの下方に配置されると共に前記ノズル面に直交する平面視で前記供給マニホールドと重なるように配置された下方部分と、前記下方部分における前記延在方向の両端のうち少なくとも一方の端部にて、前記平面視で前記供給マニホールドの外側に配置され、且つ、前記延在方向から見て前記供給マニホールドの端部の少なくとも一部を覆う高さを有する立設部分と、を含むものである。

【0008】

本発明に従えば、帰還マニホールドの下方部分および立設部分によって供給マニホールドをＬ字状に覆うことができるため、外気が供給マニホールドに触れる領域を従来よりも低減することができる。これによって、供給マニホールド内を流れる液体が圧力室に至るまでに冷却されてしまうことを従来よりも抑制することができる。したがって、液体吐出ヘッドの外にあるサーミスタの検出温度と圧力室に流入する液体温度との差を小さくすることができるので、サーミスタによる検出温度に基づく圧電素子の駆動電圧の制御を現実の液体温度に近い状態で行うことができる。これにより、液体の吐出乱れを抑制することができる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、液体が圧力室に至るまでに冷却されてしまうことを従来よりも抑制することができる液体吐出ヘッドおよびそれを備える液体吐出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態に係る液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置の概略構成を示す平面図である。

【図2】図１の液体吐出ヘッドを延在方向に直交する線分で切断した断面図である。

【図3】供給マニホールドおよび帰還マニホールドの概略形状を示す斜視図である。

【図4】供給マニホールド、帰還マニホールドおよび個別流路を示す平面図である。

【図5】複数の液体吐出ヘッドが搭載されたフレームの平面図である。

【図6】図５のＶＩ－ＶＩ線断面図である。

【図7】第２実施形態における複数の液体吐出ヘッドが搭載されたフレームの平面図である。

【図8】第２実施形態における供給マニホールドおよび帰還マニホールドを幅方向から見た場合の形状を示す側面図である。

【図9】変形例における液体吐出ヘッドを延在方向に直交する線分で切断した断面図である。

【図10】他の変形例における液体吐出ヘッドを延在方向に直交する線分で切断した断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図面を参照して説明する。以下に説明する液体吐出ヘッドは本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除および変更が可能である。

【0012】

＜第１実施形態＞
＜液体吐出装置の構成＞
本実施形態に係る液体吐出ヘッド２０を備える液体吐出装置１０は、例えばインク等の液体を吐出するものである。以下では、液体吐出装置１０をインクジェットプリンタに適用した例について説明するが、液体吐出装置１０の適用対象はこれに限定されるものではない。

【0013】

図１に示すように、液体吐出装置１０は、ラインヘッド方式が採用され、プラテン１１、搬送部、ヘッドユニット１６、およびサブタンクを有するタンク１２を備えている。但し、液体吐出装置１０はラインヘッド方式に限定されず、例えばシリアルヘッド方式等の他の方式も採用し得る。

【0014】

プラテン１１は、平板部材であり、上面に用紙１４が配置され、その用紙１４とヘッドユニット１６との距離を決定する役割を担う。なお、プラテン１１よりもヘッドユニット１６側を上側と称し、その反対側を下側と称するが、液体吐出装置１０の配置はこれに限定されない。

【0015】

搬送部は、例えば２つの搬送ローラ１５および図略の搬送モータを有する。２つの搬送ローラ１５は、上記搬送モータに連結され、プラテン１１を互いに挟んだ状態で用紙１４の搬送方向に直交する方向（直交方向）に沿って互いに平行に配置されている。搬送モータが駆動されると、搬送ローラ１５が回転し、プラテン１１上の用紙１４が搬送方向に搬送される。

【0016】

ヘッドユニット１６は、上記直交方向における用紙１４の長さ以上の長さを有している。ヘッドユニット１６には、複数の液体吐出ヘッド２０が設けられている。

【0017】

液体吐出ヘッド２０は、流路形成体および容積変更部の積層体を有する。流路形成体は、内部に液体流路が形成され、吐出面（ノズル面）４０ａに複数のノズル孔２１ａが開口している。容積変更部は、駆動されて液体流路の容積を変更する。この場合、ノズル孔２１ａでは、メニスカスが振動し、液体が吐出される。なお、液体吐出ヘッド２０の詳細については後述する。

【0018】

液体が例えばインクの場合、タンク１２は当該インクの種類ごとに設けられている。タンク１２は例えば４つ設けられ、４つのタンク１２内には、ブラック、イエロー、シアン、およびマゼンタのインクがそれぞれ貯留されている。タンク１２のインクは、対応するノズル孔２１ａに供給される。

【0019】

＜液体吐出ヘッドの構成＞
液体吐出ヘッド２０は、上述の通り、流路形成体および容積変更部を備えている。図２に示すように、流路形成体は複数のプレート（例えば金属プレート）の積層体であり、容積変更部は振動板５５および圧電素子６０を有している。

【0020】

複数のプレートは、ノズルプレート４０、第１流路プレート４１、第２流路プレート４２、第３流路プレート４３、第４流路プレート４４、第５流路プレート４５、第６流路プレート４６、第７流路プレート４７、第８流路プレート４８、第９流路プレート４９、第１０流路プレート５０、第１１流路プレート５１、第１２流路プレート５２、第１３流路プレート５３、および第１４流路プレート５４を含む。これらのプレートはこの順で積層されている。

【0021】

各プレートには、大小様々な孔および溝が形成されている。各プレートが積層された流路形成体の内部では孔および溝が組み合わされて、複数のノズル２１、複数の個別流路６４、供給マニホールド２２および帰還マニホールド２３が液体流路として形成されている。

【0022】

ノズル２１はノズルプレート４０を積層方向（上下方向）に貫通し形成されている。ノズルプレート４０の吐出面４０ａには、ノズル２１の先端である複数のノズル孔２１ａが所定の列（ノズル列）に沿った方向（以下、延在方向と呼ぶ）に並設されている。なお、延在方向は上記の積層方向および後記の幅方向にそれぞれ直交する方向である。

【0023】

供給マニホールド２２は、延在方向に延在しており、複数の個別流路６４に接続されている。帰還マニホールド２３は、延在方向に延在しており、複数の個別流路６４に接続されている。供給マニホールド２２の少なくとも一部は、帰還マニホールド２３の上に積層されている。これにより、平面視において供給マニホールド２２と帰還マニホールド２３とは少なくとも一部重なって配置されている。

【0024】

ここで、供給マニホールド２２および帰還マニホールド２３の概略形状について説明する。図３は本実施形態における供給マニホールド２２および帰還マニホールド２３の概略形状を示す斜視図である。なお、供給マニホールド２２および帰還マニホールド２３は液体流路であって空洞であるが、図３はその空洞を外線により図示したものである。

【0025】

図３に示すように、本実施形態において、供給マニホールド２２および帰還マニホールド２３は共にＬ字型に形成されている。供給マニホールド２２は、延在方向に沿って延在する延在部分１２２ａと、この延在部分１２２ａの一端において積層方向に立設された立設部分１２２ｂとを含む。本実施形態において延在部分１２２ａの幅（幅方向における長さ）と立設部分１２２ｂの幅（幅方向における長さ）とは同じである。

【0026】

帰還マニホールド２３は、下方部分１２３ａおよび立設部分１２３ｂを含む。本実施形態において下方部分１２３ａの幅と立設部分１２３ｂの幅とは同じである。

【0027】

帰還マニホールド２３の下方部分１２３ａは、供給マニホールド２２の延在部分１２２ａの下方に配置されると共に平面視において供給マニホールド２２の延在部分１２２ａと重なるように配置されている。すなわち、平面視において、供給マニホールド２２の延在部分１２２ａは、帰還マニホールド２３の下方部分１２３ａの内側に位置されている。また、下方部分１２３ａは、延在方向の一方側（図３の紙面の手前側）において延在部分１２２ａよりも延在方向に若干長くなっている。それにより、下方部分１２３ａが延在部分１２２ａと同じ長さの場合よりも、断熱効果を若干向上することができる。

【0028】

帰還マニホールド２３の立設部分１２３ｂは、下方部分１２３ａにおける延在方向の一方の端部において、平面視で供給マニホールド２２の立設部分１２２ｂの外側に配置されている。また、供給マニホールド２２の立設部分１２２ｂは、延在方向の他方側（図３の紙面の奥側）から見て、帰還マニホールド２３の立設部分１２３ｂの内側に配置されている。すなわち、延在方向の他方側から見て、立設部分１２２ｂは立設部分１２３ｂにより覆われている。

【0029】

供給マニホールド２２の延在部分１２２ａは、第８流路プレート４８～第１１流路プレート５１を積層方向に貫通した貫通孔、および、第１２流路プレート５２の下面から窪んだ窪みが積層方向に重なって形成されている。このため、供給マニホールド２２の延在部分１２２ａの下端は第７流路プレート４７に覆われ、その上端は第１２流路プレート５２における上側部分に覆われている。また、供給マニホールド２２の立設部分１２２ｂは、図６に示すように第８流路プレート４８～第１４流路プレート５４を積層方向に貫通した貫通孔で形成されている。

【0030】

帰還マニホールド２３の下方部分１２３ａは、第２流路プレート４２～第５流路プレート４５を積層方向に貫通した貫通孔、および、第６流路プレート４６の下面から窪んだ窪みが積層方向に重なって形成されている。このため、帰還マニホールド２３の下方部分１２３ａの下端は第１流路プレート４１に覆われ、その上端は第６流路プレート４６における上側部分に覆われている。また、帰還マニホールド２３の立設部分１２３ｂは、図６に示すように第２流路プレート４２～第１４流路プレート５４を積層方向に貫通した貫通孔で形成されている。

【0031】

この供給マニホールド２２の延在部分１２２ａと帰還マニホールド２３の下方部分１２３ａとの間には、バッファー空間である空気層２４が配置されている。空気層２４は、第７流路プレート４７の下面から窪んだ窪みにより形成されている。このため、積層方向において、供給マニホールド２２の延在部分１２２ａと空気層２４とは第７流路プレート４７の上側部分を介して隣接し、帰還マニホールド２３の下方部分１２３ａと空気層２４とは第６流路プレート４６の上側部分を介して隣接している。このように供給マニホールド２２の延在部分１２２ａと帰還マニホールド２３の下方部分１２３ａとの間に空気層２４を挟むことにより、供給マニホールド２２の延在部分１２２ａにおける液体の圧力および帰還マニホールド２３の下方部分１２３ａにおける液体の圧力が互いに作用することを低減することができる。

【0032】

供給マニホールド２２の立設部分１２２ｂの上部には例えば筒状の供給ポート２２ａが設けられている。この供給ポート２２ａの内部空間には供給路２２ｂの上端が接続されている。供給路２２ｂは供給ポート２２ａから下方に延びている。例えば、供給路２２ｂは、第１２流路プレート５２の上側部分、第１３流路プレート５３、第１４流路プレート５４、振動板５５および絶縁膜５６を貫通している。供給路２２ｂの下端は、供給マニホールド２２に設けられた供給口２２ｃに接続されている。

【0033】

また、帰還マニホールド２３の立設部分１２３ｂの上部には例えば筒状の帰還ポート２３ａが設けられている。この帰還ポート２３ａには図略の帰還路の下端が接続されている。帰還路は帰還ポート２３ａから上方に延びている。例えば、帰還路は、第１２流路プレート５２の上側部分、第１３流路プレート５３、第１４流路プレート５４、振動板５５および絶縁膜５６を貫通している。帰還ポート２３ａは、供給ポート２２ａよりも延在方向の一方側（図４では紙面の上方側）に配置されている。

【0034】

ここで、図６に示すように、供給ポート２２ａと帰還ポート２３ａとの間に空気が流入する冷却抑制空間６６が設けられている。この冷却抑制空間６６は、第９流路プレート４９、第１０流路プレート５０、第１１流路プレート５１、第１２流路プレート５２、第１３流路プレート５３、および第１４流路プレート５４の各々に設けられた孔部が積層方向に連なることで形成されている。冷却抑制空間６６の深さ（積層方向における距離）は適宜変更可能である。なお、図６では振動板５５、絶縁膜５６および圧電素子６０の図示を省略している。

【0035】

液体吐出装置１０は、上述のタンク１２の他に、さらに、サーミスタ７０と、ヒータ７１と、ポンプ７２とを備えている。これらのサーミスタ７０、ヒータ７１、ポンプ７２およびタンク１２は、液体吐出ヘッド２０の上流側に設けられている。ヒータ７１はサーミスタ７０の上流に設けられ、ポンプ７２はヒータ７１の上流に設けられ、タンク１２はポンプ７２の上流に設けられている。このような構成において、タンク１２に貯留されている液体がポンプ７２により吸い上げられた後、ヒータ７１により所定温度に加熱されて供給ポート２２ａに供給されるようになっている。また、液体が供給ポート２２ａに供給される前に、サーミスタ７０により当該液体の温度が検出される。サーミスタ７０による液体温度検出結果に基づき、圧力室２８内の液体に吐出エネルギーを付与する圧電素子６０の駆動電圧が制御される。

【0036】

図６において、供給ポート２２ａと帰還ポート２３ａとの延在方向における間隔Ｌ１は、供給マニホールド２２の延在部分１２２ａと帰還マニホールド２３の下方部分１２３ａとの積層方向における間隔Ｌ２よりも大きく設定されている。なお、図６は、理解を容易にするために、積層方向の寸法を延在方向の寸法に比べて１０倍に拡大して図示している。

【0037】

図２に戻り、複数の個別流路６４は、供給マニホールド２２および帰還マニホールド２３に接続されている。個別流路６４は、その上流端が供給マニホールド２２に接続され、その下流端が帰還マニホールド２３に接続されており、この間においてノズル２１の基端に接続されている。個別流路６４は、第１連通孔２５、供給絞り路２６、第２連通孔２７、圧力室２８、ディセンダ２９、帰還絞り路３１、および第３連通孔３２を有し、これらはこの順に配置されている。

【0038】

第１連通孔２５は、その下端が供給マニホールド２２の上端に接続し、供給マニホールド２２から積層方向の上方に延び、第１２流路プレート５２における上側部分を積層方向に貫通している。第１連通孔２５は、供給マニホールド２２の幅方向の中央よりも一方側（図２では右側）に配置されている。

【0039】

供給絞り路２６の一端２６ｂ（図４参照）は第１連通孔２５の上端に接続されている。供給絞り路２６は、例えばハーフエッチング加工により形成され、第１３流路プレート５３の下面から窪んだ溝により構成されている。供給絞り路２６は平面視で幅方向と交差するように配置されている。また、第２連通孔２７は、その下端が供給絞り路２６の他端２６ａ（図４参照）に接続され、供給絞り路２６から積層方向の上方に延び、第１３流路プレート５３における上側部分を積層方向に貫通している。第２連通孔２７は、幅方向における供給マニホールド２２の中央よりも他方側（図２では左側）に配置されている。

【0040】

圧力室２８は、その一端２８ｂ（図４参照）が第２連通孔２７の上端に接続されている。圧力室２８は、第１４流路プレート５４を積層方向に貫通して形成されている。

【0041】

ディセンダ２９は、第１流路プレート４１～第１３流路プレート５３を積層方向に貫通し、幅方向において供給マニホールド２２および帰還マニホールド２３よりも他方側（図２では左側）に配置されている。ディセンダ２９は、その上端が圧力室２８の他端２８ａ（図４参照）に接続され、その下端がノズル２１に接続されている。例えば、ノズル２１は、積層方向においてディセンダ２９に重なり、積層方向に直交する方向においてディセンダ２９の中央に配置されている。なお、ディセンダ２９の断面積は、積層方向に一定であってもよいし、変化してもよい。

【0042】

帰還絞り路３１は、その一端３１ｂ（図４参照）がディセンダ２９の下端に接続されている。帰還絞り路３１は、例えばハーフエッチング加工により形成され、第１流路プレート４１の下面から窪んだ溝により構成されている。

【0043】

第３連通孔３２は、その下端が帰還絞り路３１の他端３１ａ（図４参照）に接続され、帰還絞り路３１から積層方向の上方に延び、第１流路プレート４１における上側部分を積層方向に貫通している。第３連通孔３２は、その上端が帰還マニホールド２３の下端に接続されている。第３連通孔３２は、幅方向における帰還マニホールド２３の中央よりも他方側（図２では左側）に配置されている。

【0044】

振動板５５は、第１４流路プレート５４の上に積層されており、圧力室２８の上端開口を覆っている。なお、振動板５５は、第１４流路プレート５４と一体的に形成されていてもよい。この場合、圧力室２８は積層方向に第１４流路プレート５４の下面から窪んで形成される。この第１４流路プレート５４において圧力室２８よりも上側部分が振動板５５として機能する。

【0045】

圧電素子６０は、共通電極６１、圧電層６２および個別電極６３を含み、これらはこの順で配置されている。共通電極６１は、絶縁膜５６を介して振動板５５の全面を覆っている。圧電層６２は、圧力室２８毎に設けられ、当該圧力室２８に重なるように共通電極６１上に配置されている。個別電極６３は、圧力室２８毎に設けられ、圧電層６２上に配置されている。この場合、１つの個別電極６３、共通電極６１および両電極で挟まれた部分の圧電層６２（活性部）により、１つの圧電素子６０が構成される。

【0046】

個別電極６３は、ドライバＩＣに電気的に接続されている。このドライバＩＣは、図略の制御部から制御信号を受けて、駆動信号(電圧信号)を生成し、個別電極６３に印加する。これに対し、共通電極６１は、常にグランド電位に保持されている。

【0047】

駆動信号に応じて、圧電層６２の活性部が、２つの電極６１，６３と共に面方向に伸縮する。これに応じて、振動板５５が協働して変形し、圧力室２８の容積を増減する方向に変化する。これにより、圧力室２８に、液体をノズル２１から吐出させる吐出圧力が当該圧力室２８の容積に応じて付与される。

【0048】

続いて、図５に本実施形態の液体吐出ヘッド２０が複数搭載されたフレーム６５の平面図を示す。

【0049】

図５に示すように、複数の液体吐出ヘッド２０がそれぞれ延在方向に沿って配置されている。図４でも説明したように、延在方向の一方側（図５では左側）に供給ポート２２ａおよび帰還ポート２３ａが設けられている。供給ポート２２ａおよび帰還ポート２３ａは、供給マニホールド２２および帰還マニホールド２３ごとに設けられている。

【0050】

各供給ポート２２ａおよび各帰還ポート２３ａは、幅方向一端および他端に位置する供給マニホールド２２および帰還マニホールド２３よりも、幅方向の中央寄りに配置されている。具体的には、各供給ポート２２ａおよび各帰還ポート２３ａは、これら各々の少なくとも一部が幅方向の一端（図５では上端）に位置するノズル２１よりも内側に配置され、且つ、上記各々の少なくとも一部が幅方向の他端（図５では下端）に位置するノズル２１よりも内側に配置されるように設けられている。また、供給ポート２２ａおよび帰還ポート２３ａは、少なくとも各々の一部が延在方向に重なるように配置されている。

【0051】

＜液体の流れ＞
本実施形態の液体吐出ヘッド２０におけるインク等の液体の流れについて説明する。供給ポート２２ａは図略の供給配管によりタンク１２に接続され、帰還ポート２３ａは図略の帰還配管によりタンク１２に接続されている。このような構成において、供給配管のポンプ７２および帰還配管の図略の負圧ポンプが駆動すると、液体はタンク１２から供給配管を通り、供給ポート２２ａを介して供給マニホールド２２に流入する。

【0052】

この間に液体の一部は個別流路６４に流入する。液体は、供給マニホールド２２から第１連通孔２５を介して供給絞り路２６に流入し、供給絞り路２６から第２連通孔２７を介して圧力室２８に流入する。そして、液体は、ディセンダ２９を上端から下端へ積層方向に流れ、ノズル２１に流入する。そして、圧電素子６０により圧力室２８に吐出圧力が付与されると、液体はノズル孔２１ａから吐出される。

【0053】

ノズル孔２１ａから吐出されなかった液体の一部は、帰還絞り路３１を流れ、第３連通孔３２を介して帰還マニホールド２３に流入する。そして、第３連通孔３２を介して帰還マニホールド２３に流入した液体は、帰還マニホールド２３内を流れて、帰還ポート２３ａから外部へ排出され、帰還配管を通りタンク１２へ戻る。これにより、ノズル孔２１ａから吐出されなかった液体はタンク１２と個別流路６４との間を循環する。

【0054】

以上説明したように、本実施形態の液体吐出ヘッド２０によれば、帰還マニホールド２３の下方部分１２３ａおよび立設部分１２３ｂによって供給マニホールド２２をＬ字状に覆うことができるため、外気が供給マニホールド２２に触れる領域を従来よりも低減することができる。これによって、供給マニホールド２２内を流れるインク等の液体が圧力室２８に至るまでに冷却されてしまうことを従来よりも抑制することができる。したがって、サーミスタ７０の検出温度と圧力室２８に流入する液体温度との差を小さくすることができるので、サーミスタ７０による検出温度に基づく圧電素子６０の駆動電圧の制御を現実の液体温度に近い状態で行うことができる。これにより、液体の吐出乱れを抑制することができる。

【0055】

また、本実施形態では、帰還マニホールド２３の立設部分１２３ｂは、供給マニホールド２２の立設部分１２２ｂの幅方向における幅よりも大きい幅を有しているので、供給マニホールド２２の立設部分１２２ｂを帰還マニホールド２３の立設部分１２３ｂでより大きく覆うことができる。言い換えれば、立設部分１２２ｂを立設部分１２３ｂによって、外部空間からより大きくガードすることができる。これによって、供給マニホールド２２内の液体が冷却されてしまうことをより抑制することができる。

【0056】

また、本実施形態では、供給マニホールド２２と帰還マニホールド２３との間に空気層２４が設けられている。このように、金属よりも熱伝導率の低い空気層２４を設けることで、供給マニホールド２２内の液体が冷却されてしまうことをさらに抑制することができる。

【0057】

また、本実施形態では、個別流路６４を金属プレートに形成するが、金属プレートは流路を形成し易い一方で、熱伝導率が高い故に液体が冷却され易いという側面があるが、本実施形態のように帰還マニホールド２３の下方部分１２３ａおよび立設部分１２３ｂによって供給マニホールド２２をＬ字状に覆うことで、液体が冷却され易くなることが抑制されている。

【0058】

また、本実施形態では、供給ポート２２ａと帰還ポート２３ａとの延在方向における間隔Ｌ１は、供給マニホールド２２の延在部分１２２ａと帰還マニホールド２３の下方部分１２３ａとの積層方向における間隔Ｌ２よりも大きく設定されている。これによって、供給ポート２２ａと帰還ポート２３ａとの間の隔壁の厚み（延在方向における厚み）を厚くすることができる。これにより、供給ポート２２ａおよび帰還ポート２３ａを形成し易くなると共に冷却抑制空間６６の体積を大きくすることができる。

【0059】

また、本実施形態では、供給ポート２２ａと帰還ポート２３ａとの間の隔壁に、空気が流入する冷却抑制空間６６が設けられている。このように、熱伝導率の低い空気が充填される冷却抑制空間６６を設けることで、供給マニホールド２２内の液体が冷却されてしまうことをさらに抑制することができる。

【0060】

また、本実施形態では、供給ポート２２ａおよび帰還ポート２３ａは、これら各々の少なくとも一部が幅方向の一端（図５では上端）に位置するノズル２１よりも内側に配置され、且つ、上記各々の少なくとも一部が幅方向の他端（図５では下端）に位置するノズルよりも内側に配置されるように設けられている。すなわち、各供給ポート２２ａおよび各帰還ポート２３ａは、幅方向一端および他端に位置する供給マニホールド２２および帰還マニホールド２３よりも、幅方向の中央寄りに配置されている。これにより、各供給マニホールド２２内の液体の熱が冷め難くなる。

【0061】

さらに、本実施形態では、供給ポート２２ａおよび帰還ポート２３ａは、少なくとも各々の一部が延在方向に重なるように配置されている。これにより、供給マニホールド２２をコンパクトサイズの帰還マニホールド２３で覆うことができる。

【0062】

＜第２実施形態＞
上述の第１実施形態は、供給マニホールド２２および帰還マニホールド２３の延在方向の一方側に供給ポート２２ａおよび帰還ポート２３ａが設けられている態様であったが、図７に示すように、供給マニホールド２２および帰還マニホールド２３の延在方向の一方側（図７では左側）に設けられた供給ポート２２ａおよび帰還ポート２３ａに加えて、延在方向の他方側（図７では右側）にも供給ポート２２ａおよび帰還ポート２３ａをさらに設けてもよい。この場合においても、延在方向の他方側の各供給ポート２２ａおよび各帰還ポート２３ａは、幅方向一端および他端に位置する供給マニホールド２２および帰還マニホールド２３よりも、幅方向の中央寄りに配置されている。具体的には、各供給ポート２２ａおよび各帰還ポート２３ａは、これら各々の少なくとも一部が幅方向の一端（図７では上端）に位置するノズル２１よりも内側に配置され、且つ、上記各々の少なくとも一部が幅方向の他端（図７では下端）に位置するノズル２１よりも内側に配置されるように設けられている。また、供給ポート２２ａおよび帰還ポート２３ａは、少なくとも各々の一部が延在方向に重なるように配置されている。

【0063】

ここで、第１実施形態では、帰還マニホールド２３の下方部分１２３ａおよび立設部分１２３ｂによって供給マニホールド２２をＬ字状に覆うようにしたが、上記のような態様の第２実施形態においては、供給マニホールドおよび帰還マニホールドの形状は以下のものが好ましい。

【0064】

第２実施形態の供給マニホールド２２２は、図８に示すように、延在方向に延在する延在部分２２２ａと、この延在部分２２２ａの延在方向の両端においてそれぞれ立設する立設部分２２２ｂとを含む。

【0065】

また、帰還マニホールド２２３は、延在方向に延在し、供給マニホールド２２２の延在部分２２２ａの下方に配置された下方部分２２３ａと、この下方部分２２３ａの延在方向の両端においてそれぞれ立設する立設部分２２３ｂとを含む。

【0066】

このような態様の液体吐出ヘッド２０によれば、帰還マニホールド２２３の下方部分２２３ａおよび延在方向両側にある立設部分２２３ｂによって供給マニホールド２２２を略Ｕ字状に覆うことができるため、外気が供給マニホールド２２２に触れる領域を従来よりも低減することができる。これによって、供給マニホールド２２２内を流れるインク等の液体が圧力室２８に至るまでに冷却されてしまうことを従来よりも抑制することができる。したがって、サーミスタ７０の検出温度と圧力室２８に流入する液体温度との差を小さくすることができるので、サーミスタ７０による検出温度に基づく圧電素子６０の駆動電圧の制御を現実の液体温度に近い状態で行うことができる。これにより、液体の吐出乱れを抑制することができる。

【0067】

＜変形例＞
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば以下の通りである。

【0068】

図２の空気層２４に代えて、図９の液体吐出ヘッド２０Ａにおいて、ノズル２１が形成されたノズルプレート４０と帰還マニホールド２３との間に空気層２４ａが設けられてもよい。このように熱伝導率の低い空気層２４ａを設けることで、供給マニホールド２２内の液体が冷却されてしまうことを抑制することができる。なお、液体吐出ヘッド２０Ａでは、第２流路プレート４２を例えばハーフエッチング加工することで帰還絞り路３１ｃが形成される。

【0069】

また、図１０の液体吐出ヘッド２０Ｂに示すように、供給マニホールド２２および帰還マニホールド２３の、幅方向の一方側（図１０では右側）に、液体が外部から供給される供給ポートが設けられたダミー供給マニホールド８０と液体が外部に排出される帰還ポートが設けられたダミー帰還マニホールド８１とを設けてもよい。ダミー供給マニホールド８０は、第８流路プレート４８～第１１流路プレート５１を積層方向に貫通した貫通孔、および、第１２流路プレート５２の下面から窪んだ窪みが積層方向に重なって形成される。また、ダミー帰還マニホールド８１は、第２流路プレート４２～第５流路プレート４５を積層方向に貫通した貫通孔、および、第６流路プレート４６の下面から窪んだ窪みが積層方向に重なって形成される。このようなダミー供給マニホールド８０およびダミー帰還マニホールド８１を液体吐出ヘッド２０Ｂに設けることで、ダミー供給マニホールド８０およびダミー帰還マニホールド８１内の空気により断熱効果が向上し、それゆえインク等の液体が圧力室２８に至るまでに冷却されてしまうことをより抑制することができる。

【0070】

また、上記実施形態では、供給マニホールド２２の形状をＬ字型としたが、これに限定されるものではなく、延在部分１２２ａのみで供給マニホールド２２を構成してもよい。

【0071】

さらに、上記実施形態では、供給マニホールド２２の延在部分１２２ａが、平面視で見たときに、帰還マニホールド２３の下方部分１２３ａの内側に位置し、下方部分１２３ａが、延在方向の一方側（図３手前側）において延在部分１２２ａよりも当該延在方向に若干長くなるように構成した。しかし、これに限定されるものではなく、供給マニホールド２２の延在部分１２２ａの幅と帰還マニホールド２３の下方部分１２３ａの幅とを同じにしてもよい。また、延在部分１２２ａの延在方向の一方側における端面と下方部分１２３ａの延在方向の一方側における端面とを平面視で面一にしてもよい。

【符号の説明】

【0072】

１０ 液体吐出装置
２０，２０Ａ，２０Ｂ 液体吐出ヘッド
２１ ノズル
２２ 供給マニホールド
２２ａ 供給ポート
２３ 帰還マニホールド
２３ａ 帰還ポート
２４，２４ａ 空気層
６４ 個別流路
６６ 冷却抑制空間（空間）
７０ サーミスタ
７１ ヒータ
８０ ダミー供給マニホールド
８１ ダミー帰還マニホールド
１２３ａ 帰還マニホールドの下方部分
１２３ｂ 供給マニホールドの立設部分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】