(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】2024-03-12
(45)【発行日】2024-03-21
(54)【発明の名称】液体吐出ヘッド
(51)【国際特許分類】
B41J 2/14 20060101AFI20240313BHJP
B41J 2/18 20060101ALI20240313BHJP
【FI】
B41J2/14 605
B41J2/18
B41J2/14
(21)【出願番号】P 2019189493
(22)【出願日】2019-10-16
【審査請求日】2022-09-21
(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
【氏名又は名称】宮崎 昭夫
(74)【代理人】
【識別番号】100127454
【氏名又は名称】緒方 雅昭
(72)【発明者】
【氏名】笹木 弘司
【審査官】長田 守夫
(56)【参考文献】
【文献】特開2019-10762(JP,A)
【文献】特表2017-534497(JP,A)
【文献】特開2019-10761(JP,A)
【文献】特表2014-514190(JP,A)
【文献】特許第5700879(JP,B2)
【文献】特開2019-151113(JP,A)
【文献】特表2020-512942(JP,A)
(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】
液体を吐出するための吐出口を備えた流路形成部材と、
液体を吐出させるためのエネルギーを発生させるエネルギー発生素子を、前記吐出口と対向する位置に、備えた素子基板と、
を有する液体吐出ヘッドであって、
前記液体吐出ヘッドは、
前記素子基板を貫通する貫通孔であり、かつ、液体を供給するための供給路と、
前記供給路から分岐して再び前記供給路に合流し、前記吐出口と連通し、かつ、前記エネルギー発生素子と液体を循環させるための送液素子とが1つずつ設けられている循環流路と、を有し、
前記エネルギー発生素子と前記送液素子は前記供給路から互いに異なる距離に位置し
、前記循環流路は、前記供給路から最も離れた位置に、前記エネルギー発生素子が設けられた圧力室を有していることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項2】
前記循環流路は、前記供給路からの分岐部と前記圧力室とを接続する第1流路と、前記供給路との合流部と前記圧力室とを接続する第2流路と、前記第1流路と前記第2流路を仕切る隔壁と、を備え、前記送液素子が前記第1流路および第2流路の少なくとも一方に設けられている、請求項
1に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項3】
前記第1流路の流路断面積が前記第2流路の流路断面積と異なる、請求項
2に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項4】
前記送液素子が前記第1流路内に設けられ、
前記第1流路の流路断面積が前記第2流路の流路断面積より大きい、請求項
2または
3に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項5】
前記隔壁の前記供給路側とは反対側の端部が前記圧力室内に入り込んでいる、請求項
2乃至
4のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項6】
前記隔壁の前記供給路側とは反対側の端部が前記供給路側と反対側に突き出す曲面状に形成されている、請求項
2乃至
5のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項7】
前記循環流路の前記圧力室以外の部分の幅が前記圧力室の幅と異なる、請求項
1乃至
6のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項8】
前記循環流路の外周側の対向する側面は直線状に形成されている、請求項1乃至
6のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項9】
液体を吐出するための吐出口を備えた流路形成部材と、
液体を吐出させるためのエネルギーを発生させるエネルギー発生素子を、前記吐出口と対向する位置に、備えた素子基板と、
を有する液体吐出ヘッドであって、
前記液体吐出ヘッドは、
前記素子基板を貫通する貫通孔であり、かつ、液体を供給するための供給路と、
前記供給路から分岐して再び前記供給路に合流し、前記吐出口と連通し、かつ、前記エネルギー発生素子と液体を循環させるための送液素子とが1つずつ設けられている循環流路と、を有し、
前記エネルギー発生素子と前記送液素子は前記供給路から互いに異なる距離に位置し、前記循環流路の方向転換部は曲面状に形成されている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項10】
液体を吐出するための吐出口を備えた流路形成部材と、
液体を吐出させるためのエネルギーを発生させるエネルギー発生素子を、前記吐出口と対向する位置に、備えた素子基板と、
を有する液体吐出ヘッドであって、
前記液体吐出ヘッドは、
前記素子基板を貫通する貫通孔であり、かつ、液体を供給するための供給路と、
前記供給路から分岐して再び前記供給路に合流し、前記吐出口と連通し、かつ、前記エネルギー発生素子と液体を循環させるための送液素子とが1つずつ設けられている循環流路と、を有し、
前記エネルギー発生素子と前記送液素子は前記供給路から互いに異なる距離に位置し、前記循環流路の側壁から離れた位置に突起を有する
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項11】
前記送液素子と前記エネルギー発生素子が、熱エネルギーを発生する発熱抵抗素子よりなる、請求項1乃至
10のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項12】
前記送液素子と前記エネルギー発生素子が、圧電素子よりなる、請求項1乃至
10のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体循環機構を備えた液体吐出ヘッドに関する。
【背景技術】
【0002】
液体循環機構を備えた液体吐出ヘッドが特許文献1に記載されている。この液体吐出ヘッドは、液体を供給するための供給路が設けられた基板を備え、この基板上に、吐出口から液体を吐出させる複数の噴射素子が一列に配列されている。さらに、基板上には、隣接する2つの噴射素子毎に、流体ポンプがそれら噴射素子の間に設けられている。また、流体ポンプ毎に、循環流路が形成されている。循環流路は、供給路から隣接する2つの噴射素子に向かう流路と、各噴射素子から供給路に戻る流路とを有し、噴射素子間に配置された流体ポンプが、液体を循環させるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【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、特許文献1に記載の液体吐出ヘッドでは、流体ポンプが噴射素子間に設けられているため、噴射素子の間隔を狭めて吐出口の高密度化を図ることは困難である。
【0005】
本発明は、液体の循環機能を維持しつつ、吐出口の高密度化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の液体吐出ヘッドは、液体を供給する供給路と、上記供給路から分岐して再び上記供給路に合流し、上記液体を吐出する吐出口と連通する循環流路と、を有する。上記循環流路は、上記吐出口と対向して設けられ、上記液体を吐出させるためのエネルギーを発生させるエネルギー発生素子と、上記液体を循環させるための送液素子と、を有する。上記エネルギー発生素子と上記送液素子は上記供給路から互いに異なる距離に位置している。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、液体の循環機能を維持しつつ、吐出口の高密度化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】本発明の一実施形態による液体吐出ヘッドの素子基板の概略構成を説明するための模式図である。
【
図2】
図1に示す液体吐出ヘッドの液体循環機構を説明するための模式図である。
【
図3】
図2に示す液体吐出ヘッドの断面構造を示す模式図である。
【
図4】本発明の液体吐出ヘッドの変形例を説明するための模式図である。
【
図5】本発明の液体吐出ヘッドの別の変形例を説明するための模式図である。
【
図6】比較例である液体吐出ヘッドの液体循環機構を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲をそれらに限定する趣旨のものではない。
【0010】
図1は、本発明の一実施形態による液体吐出ヘッドの素子基板の概略構成を説明するための模式図である。
図1に示すように、素子基板10は、液体を供給する供給路5が形成された基板1を有し、この基板1上に、複数の吐出口4を備えた流路形成部材2と、複数の端子3とが形成されている。基板1は、例えばシリコン等で形成される。液体は、例えばインク等である。端子3は基板1の両側(両端)に設けられており、液体の吐出や循環に必要な電力が端子3に供給される。
【0011】
供給路5は、基板1を貫通する貫通孔であって、基板1の長手方向に延在するように形成されている。基板1上には、複数のエネルギー発生素子6が所定の間隔で一列に配列されたエネルギー発生素子列が、供給路5の開口の両側に設けられている。エネルギー発生素子6は、端子3に供給された電力によって駆動され、吐出口4から液体を吐出させるためのエネルギーを発生させる。例えば、エネルギー発生素子6として、熱エネルギーを発生する発熱抵抗素子や圧電素子などを用いることができる。発熱抵抗素子は、例えば熱抵抗器(thermal resistor)である。圧電素子は、例えば圧電アクチュエーターである。
流路形成部材2は、液体の供給及び循環が可能な流路を形成する部材である。例えば、流路形成部材2は、供給路5から分岐して再び供給路5に合流し、その間に吐出口4と連通する循環流路を形成する。この循環流路は、吐出口4から液体を吐出させるためのエネルギーを発生させるエネルギー発生素子6を含む。各吐出口4と各エネルギー発生素子6とは互いに対向するように設けられている。吐出口4毎に、エネルギー発生素子6を内部に備えた圧力室が形成されている。供給路5は、循環流路を介して各圧力室に液体を供給することができる。
【0012】
図2は、
図1に示した液体吐出ヘッドの液体循環機構を説明するための模式図である。
図2には、基板1に垂直な方向から見た場合の、流路形成部材2によって形成される循環流路の構成が模式的に示されている。
図2に示すように、流路形成部材2は、供給路5から分岐して再び供給路5に合流し、その間に吐出口4と連通する循環流路8を有する。循環流路8は、吐出口4毎に設けられている。循環流路8は、吐出口4と対向して設けられたエネルギー発生素子6と、液体を循環させるための送液素子7と、を有する。エネルギー発生素子6と送液素子7は、供給路5から互いに異なる距離に位置されている。ここでは、送液素子7がエネルギー発生素子6よりも供給路5側に位置する。
【0013】
循環流路8は、供給路5から最も離れた位置に、エネルギー発生素子6が設けられた圧力室9を有する。圧力室9は、液体を吐出させるためのエネルギーの発生領域を指すものであり、境界が明確な室でなくてもよい。例えば、エネルギー発生素子6が熱エネルギーを発生する発熱抵抗素子である場合、圧力室9は、液体吐出時の発砲領域を指す発泡室であってもよい。
ここで、循環流路8の具体的な構造について説明する。循環流路8は、供給路5からの分岐部5aと圧力室9とを接続する第1流路8aと、供給路5との合流部5bと圧力室9とを接続する第2流路8bと、第1流路8aと第2流路8bを仕切る隔壁11と、を備える。第1流路8aは圧力室9に液体を供給するための流路であり、第2流路8bは圧力室9から液体を回収するための流路である。送液素子7は、第1流路8aの流路内に設けられている。なお、液体を循環させることができるのであれば、送液素子7は、第2流路8bに設けられてもよく、また、第1流路8a及び第2流路8bの双方に設けられてもよい。送液素子7は、端子3に供給された電力によって駆動される。送液素子7として、上述した発熱抵抗素子や圧電素子などを用いることができる。具体的には、送液素子7として、圧電アクチュエーターポンプ、静電ポンプ(electrostatic pump)、電気流体力学ポンプ(electrohydrodynamic pump)などを用いることができる。
【0014】
送液素子7を駆動すると、液体が供給路5から第1流路8aに流入する。第1流路8aに流入した液体は、慣性力により、圧力室9を通過し、第2流路8bを介して供給路5に戻る。すなわち、送液素子7は、第1流路8a、圧力室9、第2流路8bを順に通過するように液体を循環させることができる。
図2には、この液体の循環経路が、実線の矢印で示されている。循環経路は、ポイント「A」から出発して、第1流路8a、圧力室9、第2流路8bを順に通過して、ポイント「B」で終了する。
【0015】
図3に、
図2に示した圧力室9、第1流路8a及び第2流路8bの断面構造を模式的に示す。
図3において、分図(a)は圧力室9の部分を破線A-Aで切断した場合の断面構造を模式的に示し、分図(b)は第1流路8a及び第2流路8bの部分を破線B-Bで切断した場合の断面構造を模式的に示す。
図3(a)に示すように、吐出口4を備えた流路形成部材2が基板1上に形成されている。流路形成部材2は、吐出口4に連通する圧力室9を有する。圧力室9内の基板1上の吐出口4と対向する位置に、エネルギー発生素子6が形成されている。
また、
図3(b)に示すように、第1流路8a及び第2流路8bが基板1上に形成されている。第1流路8aの流路断面形状は矩形であり、第2流路8bの流路断面形状も矩形である。第1流路8aの流路断面積は、第2流路8bの流路断面積と同じである。第1流路8a内には、送液素子7が基板1上に形成されている。
ここでは、エネルギー発生素子6及び送液素子7はいずれも、基板1上に酸化物層等(不図示)を形成してなる薄膜層を備えた熱抵抗器からなるものを例示している。薄膜層は、酸化物層、金属層、導電トレース及びパッシベーション層を含む。
【0016】
上述した本実施形態の液体吐出ヘッドによれば、エネルギー発生素子6と送液素子7は供給路5から互いに異なる距離に位置しているので、送液素子7がエネルギー発生素子6の間に介在することはない。また、循環流路8が、圧力室9と供給路5との間で液体を循環する。よって、液体循環機能を維持しつつ、吐出口4の高密度化が可能である。
【0017】
以下、比較例を挙げて、本実施形態の液体吐出ヘッドの作用効果について詳細に説明する。
図6に、比較例である液体吐出ヘッドの液体循環機構を模式的に示す。
図6に示す液体吐出ヘッドは、等間隔で一列に配列された複数の吐出口104を有する。基板には、液体を供給するための供給路105が吐出口列に沿って設けられている。基板上の各吐出口104と対向する位置には、吐出口104から液体を吐出させる噴射素子(不図示)が設けられている。さらに、基板上には、隣接する2つの噴射素子毎に、流体ポンプ106がそれら噴射素子の間に設けられている。また、流体ポンプ106毎に、循環流路101が形成されている。ここで、噴射素子はエネルギー発生素子に対応する。
【0018】
循環流路101は、流体ポンプ106を含む流路102と、この流路102を挟むように設けられた2つの流路103a、103bを有する。流路103a、103bはいずれも、一端が供給路105に連通し、他端が流路102を介して供給路105に連通するように構成されている。隣接する2つの噴射素子の一方が、流路103a内に配置され、他方が流路103b内に配置されている。流体ポンプ106を駆動することで、液体が供給路105から流路102を介して流路103a、103bへ流入し、その後、液体は流路103a、103bから供給路105に戻る。
【0019】
吐出口の高密度化を実現するためには、エネルギー発生素子である噴射素子の間隔を狭める必要がある。
図6に示した液体吐出ヘッドでは、送液素子である流体ポンプ106がエネルギー発生素子である噴射素子間に介在するため、噴射素子の間隔を狭めることは困難である。
これに対して、本実施形態の液体吐出ヘッドでは、送液素子7はエネルギー発生素子6と供給路5との間に設けられている。すなわち、送液素子7は、エネルギー発生素子6の間に介在しない。よって、エネルギー発生素子6の間隔を狭めることができ、
図6に示した液体吐出ヘッドと比較して、吐出口4の高密度化が可能である。
【0020】
加えて、圧力室9において、液体の吐出動作を休止中に、吐出口4からの液体の蒸発によって液体の粘性が増大し、また、泡などの異物が生じる場合がある。本実施形態の液体吐出ヘッドでは、送液素子7は、第1流路8a、圧力室9、第2流路8bを順に通過するように液体を循環させることができる。この液体の循環により、圧力室9における液体の増粘を抑制することができ、圧力室9から異物を排除することができる。
【0021】
以下に、一例として、吐出口4の高密度化を図った液体吐出ヘッドの各部の寸法について具体的に説明する。ここでは、吐出口4の密度が600NPCI(ノズル/コラム・インチ:nozzles per column inch)とされている。これは、供給路5の一方の側に配列される吐出口4の列(コラム)に関し、1インチ当たり600個の吐出口4が配列されていることを表している。供給路5のもう一方の側にも、同じ密度で吐出口4が配列されている。したがって、1つの供給路5に対して、1200dpi(ドット/インチ)の密度で吐出口4が設けられていると見做すことができる。例えば、各列の吐出口が千鳥状に配置されることで、1200DPIの密度を実現してもよい。
【0022】
吐出口4は略円形の形状であって、圧力室9の上面の中央に配置されている。600NPCIで吐出口4を均等に配列する場合、吐出口4の間隔D2は、例えば42μmである。圧力室9の間隔D3は、例えば7μmである。基板1に垂直な方向から見た場合の圧力室9の形状は、H1(横)×H2(縦)の矩形形状である。ここでは、H1及びV1ともに35μmである。エネルギー発生素子6は例えば略正方形の形状であって、圧力室9の底面の中央に配置されている。
循環流路8の圧力室9以外の部分(隔壁11、第1流路8a及び第2流路8bの部分)の長さL1は例えば65μmであり、幅D1は例えば25μmである。第1流路8aの幅d1と第2流路8bの幅d2は同じで、例えば10μmである。隔壁11の幅d3は、例えば5μmである。送液素子7として、h1(幅)×h2(長さ)の矩形形状の発熱抵抗素子が用いられている。h1は例えば10μmであり、h2は例えば18μmである。
【0023】
なお、上述した各部の寸法は一例であり、所望の吐出口の密度に応じて適宜に変更可能である。例えば、1200NPCI(2400dpi)といった密度に対応するために、各部の寸法を調整することができる。例えば、上述の実施例では、循環流路8の圧力室以外の部分の幅D1と圧力室9の幅H1との大小関係がD1<H1となっているが、これに限定されない。D1>H1であってもよく、D=H1であってもよい。
また、安定した液体の吐出及び循環が行われるように、エネルギー発生素子6及び送液素子7の形状や寸法を適宜に変更してもよい。例えば、所望のポンピング効果を達成するために、送液素子7の形状や寸法を調整することができる。
【0024】
上述した本実施形態の液体吐出ヘッドは、本発明の一例であり、その構成は適宜に変更可能である。
以下、
図4及び
図5を参照して、本実施形態の液体吐出ヘッドの変形例について説明する。
図4において、分図(a)~分図(e)は第1乃至第5変形例を示す。
図5において、分図(f)~(i)は第6乃至第9変形例を示す。
【0025】
(第1変形例)
図4(a)に示す第1変形例である液体吐出ヘッドは、隔壁11の長さが第1流路8a及び第2流路8bの長さと異なる点で、
図2及び
図3に示した液体吐出ヘッドと異なる。本変形例の液体吐出ヘッドでは、隔壁11は第1流路8a及び第2流路8bよりも長い。隔壁11の供給路側とは反対側の端部が圧力室内に入り込んでいる。
本変形例の液体吐出ヘッドによれば、隔壁11の供給路側とは反対側の端部が圧力室9内に入り込んでいることで、圧力室9内の液体を効率よく循環させることが可能となる。
【0026】
また、供給路5から第1流路8a及び圧力室9を介して吐出口4に至るまでの経路において、エネルギー発生素子6を基準として、供給路5側(上流側)の流路で生じる抵抗を後方抵抗と呼び、吐出口4側(下流側)の流路で生じる抵抗を前方抵抗と呼ぶ。前方抵抗に対して後方抵抗が十分に大きければ、エネルギー発生素子6が発生するエネルギーを吐出口4の方向に集中させることができ、その結果、液体を効率よく吐出することができる。しかし、後方抵抗が小さいと、エネルギー発生素子6が発生するエネルギーは、後方に抜けてしまい、液体の吐出に寄与しないエネルギーが増大する。本変形例の液体吐出ヘッドによれば、隔壁11を長くしたことで、後方抵抗を高くすることができるので、液体を効率よく吐出することができる。
【0027】
(第2変形例)
図4(b)に示す第2変形例である液体吐出ヘッドは、隔壁11を短くした点で、
図2及び
図3に示した液体吐出ヘッドと異なる。本変形例の液体吐出ヘッドでは、隔壁11は循環流路8の圧力室9以外の部分の流路長よりも短い。このため、
図2及び
図3に示した液体吐出ヘッドと比較して、第1流路8a及び第2流路8bが短い。
本変形例の液体吐出ヘッドによれば、隔壁11を短くしたことで、循環流路8の供給路5側の部分(供給路5と連通する部分)の流路断面積を増大することができるので、液体吐出時のリフィル性を確保できる。
【0028】
(第3変形例)
図4(c)に示す第3変形例である液体吐出ヘッドは、循環流路8と圧力室9との連通部分に段差が無い点で、
図2及び
図3に示した液体吐出ヘッドと異なる。本変形例の液体吐出ヘッドでは、循環流路8の外周側の対向する側面が直線状に形成されている。具体的には、循環流路8は隔壁11を挟んで対向する第1内壁12a及び第2内壁12bを有し、圧力室9は互いに対向する第3内壁12c及び第4内壁12dを有する。これら第1内壁12a、第2内壁12b、第3内壁12c及び第4内壁12dが、循環流路8の外周側の対向する側面である。第1内壁12aと第3内壁12cとが一様な平面を形成し、第2内壁12bと第4内壁12dとが一様な平面を形成する。すなわち、第1内壁12a、第2内壁12b、第3内壁12c及び第4内壁12dは直線状に形成されている。この構造によれば、循環流路8と圧力室9との連通部分の内壁に段差が無いため、液体を循環させた際の液体の流れに乱れが発生し難くなり、その結果、効率よく液体を循環させることができる。
【0029】
(第4変形例)
図4(d)に示す第4変形例である液体吐出ヘッドは、循環流路8の方向転換部が曲面状に形成されている点で、第3変形例と異なる。循環流路8では、隔壁11の端部と対向する面である圧力室9の第5内壁12eの部分で、液体の流れる方向が転換する。すなわち、第5内壁12eの部分は、循環流路8の方向転換部である。本変形例の液体吐出ヘッドでは、第5内壁12eが曲面状に形成されている。例えば、第5内壁12eはラウンド形状の凹面よりなる。これにより、第3変形例に比較して、液体を循環させた際の液体の流れに乱れがより発生し難くなる。
【0030】
(第5変形例)
図4(e)に示す第5変形例である液体吐出ヘッドは、隔壁11の端部11aが曲面状に形成されている点で、第4変形例と異なる。本変形例の液体吐出ヘッドでは、基板1に垂直な方向から見た場合に、隔壁11の供給路側とは反対側の端部11aが、供給路側と反対側に突き出す曲面状に形成されている。例えば、隔壁11の端部11aは、ラウンド形状の凸面よりなる。これにより、第4変形例に比較して、液体を循環させた際の液体の流れに乱れがより発生し難くなる。
【0031】
(第6変形例)
図5(f)に示す第6変形例である液体吐出ヘッドは、吐出口4を小さくし、圧力室9と第1流路8a及び第2流路8bとの連通部分の内壁が曲面状に形成されている点で、
図2及び
図3に示した液体吐出ヘッドと異なる。本変形例の液体吐出ヘッドでは、
図2及び
図3に示した液体吐出ヘッドに比べて吐出口4が小さいので、吐出口4の高密度化に有利である。
また、本変形例の液体吐出ヘッドでは、循環流路8は隔壁11を挟んで対向する第1内壁12a及び第2内壁12bを有する。第1内壁12a及び第2内壁12bの圧力室9側の部分は、曲面状に形成されている。例えば、第1内壁12a及び第2内壁12bの圧力室9側の部分は、ラウンド形状の凹面よりなる。加えて、隔壁11の圧力室9側の端部11aは、供給路側と反対側に突き出す曲面状に形成されている。例えば、隔壁11の端部11aは、ラウンド形状の凸面よりなる。これにより、液体を循環させた際の液体の流れに乱れが発生し難くなるので、効率よく液体を循環させることができる。
【0032】
(第7変形例)
図5(g)に示す第7変形例である液体吐出ヘッドは、第1流路8a及び第2流路8bの幅を大きくし、循環流路8の方向転換部が曲面状に形成されている点で、第6変形例と異なる。第6変形例と同様、吐出口4が小さいので、吐出口4の高密度化に有利である。
また、本変形例の液体吐出ヘッドでは、第1流路8aと第2流路8bは、互いに連通しており、該連通部分に、圧力室9が形成されている。隔壁11の端部と対向する面である圧力室9の第5内壁12eの部分が、液体の流れる方向が転換する方向転換部である。この第5内壁12eの部分は、曲面状に形成されている。具体的には、第5内壁12eはラウンド形状の凹面よりなる。これにより、第6変形例に比較して、液体を循環させた際の液体の流れに乱れがより発生し難くなる。
さらに、第6変形例に比較して、隔壁11の幅を小さくして第1流路8a及び第2流路8bの幅を大きくしたことで、効率よく液体を循環させることができる。
【0033】
(第8変形例)
図5(h)に示す第8変形例である液体吐出ヘッドは、第1流路8aと第2流路8bの幅が互いに異なる点で、
図2及び
図3に示した液体吐出ヘッドと異なる。本変形例の液体吐出ヘッドでは、基板1に垂直な方向から見た場合、第1流路8aの幅が第2流路8bの幅よりも広い。
一般に、送液素子7が設けられた第1流路8aの幅(又は流路断面積)を第2流路8bの幅(又は流路断面積)より大きくすることで、液体の循環性能を向上させることができる。
また、第1流路8aの幅を広くすることで、送液素子7のサイズ及び形状の設計上の自由度も向上する。
【0034】
(第9変形例)
図5(i)に示す第9変形例である液体吐出ヘッドは、循環流路8の側壁から離れた位置に突起14を有する点で、
図2及び
図3に示した液体吐出ヘッドと異なる。本変形例の液体吐出ヘッドでは、圧力室9の第1流路8aと連通する部分に、隔壁11とは別体の構造体である突起14が形成されている。突起14は、フィルターの働きをするとともに、圧力室9に向かう液体の流れに対する抵抗である流路抵抗を調整することが可能である。突起14として、例えば、円柱や角柱などの柱体や円錐や三角錐など錐体を用いることができる。
突起14は、第1流路8aから圧力室9に流入する液体の流れに対して抵抗となる。したがって、突起14のサイズや形状を調整することで、前方抵抗と後方抵抗のバランスを調整することが可能となる。なお、突起14の配置場所や数は適宜に変更可能である。例えば、第1流路8aや第2流路8b内に1つ以上の突起14を設けることも可能である。
【0035】
以上説明した液体吐出ヘッドは、本発明の一例であり、その構成は適宜に変更可能である。
例えば、上述した液体吐出ヘッドにおいて、
図2乃至
図5で説明した構成のうち、2つ以上の構成を組み合わせてもよい。
また、上述した液体吐出ヘッドにおいて、液体の循環が可能なら、送液素子7は、第2流路8b内に設けられてもよく、また、第1流路8aおよび第2流路8bの双方に設けられてもよい。
【0036】
さらに、上述した液体吐出ヘッドにおいて、送液素子7とエネルギー発生素子6がともに、熱エネルギーを発生する発熱抵抗素子より構成されてもよい。これにより、製造工数を削減することが可能である。
さらに、上述した液体吐出ヘッドにおいて、送液素子7とエネルギー発生素子6がともに、圧電素子より構成されてもよい。この場合も、製造工数の削減が可能である。
以上説明した本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出して記録媒体に画像等の情報を記録する記録装置、例えば、インクジェットプリンタ等に適用することが可能である。
【符号の説明】
【0037】
4 吐出口
5 供給路
6 エネルギー発生素子
8 循環流路
8a 第1流路
8b 第2流路
9 圧力室
11 隔壁