JP7547096B2 - 液体吐出ヘッド及び液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドを有する液体吐出装置とに関する。

記録液などの液体を吐出口から吐出する、インクジェット記録ヘッドなどの液体吐出ヘッドにおいて、吐出口からの蒸発による液体の粘度上昇を抑えるために、吐出口が設けられている圧力室に液体を循環させる構成が知られている。この構成では、複数の吐出口を高密度に配置したときに、圧力室での流量や圧力にばらつきが生じることがある。このばらつきを抑制する特許文献１に記載された液体吐出ヘッドでは、記録素子基板において吐出口列に沿って圧力室が配置して圧力室ごとに流路が設けられ、流路に対して液体を循環させる複数の供給口と複数の回収口とをそれぞれ列をなして配置している。さらに、供給側連通口からの液体を複数の供給口に対して供給する共通供給流路と、複数の回収口から回収側連通口に液体を回収する共通回収流路とが設けられ、記録素子基板ごとに供給側連通口と回収側連通口の少なくとも一方が複数設けられている。

特開２０１７－１２４６１９号公報

特許文献１に記載された液体吐出ヘッドでは、供給側連通口及び回収側連通口を複数かつ同数有する２以上の記録素子基板を相互に隣接して配置させたときに、隣接する記録素子基板の間で温度分布に段差が生じることがある。温度分布に段差が生じると、例えば液体吐出ヘッドを記録媒体上に画像を形成するためのインクジェット記録ヘッドとして使用した場合、形成される画像において濃度ムラなどのムラが生じる。

本発明の目的は、相互に隣接するように複数の記録素子基板を配置して構成される液体吐出ヘッドであって、隣接する記録素子基板の間での温度分布における段差の発生が抑制された液体吐出ヘッドを提供することにある。

本発明の液体吐出ヘッドは、複数の吐出モジュールが流路構成部材に配列されている液体吐出ヘッドにおいて、吐出モジュールの各々は、液体供給路と液体回収路と列状に配置された複数の吐出口を備える記録素子基板と、記録素子基板ごとに設けられ、液体供給路に液体を供給する複数の供給側の液体連通口と、液体回収路から液体を回収する複数の回収側の液体連通口とを備えた支持部材と、を有し、流路構成部材の長手方向に配列された隣接する吐出モジュールの一方を第１の吐出モジュールとし、他方を第２の吐出モジュールとするとき、長手方向に沿った一方の側から他方の側に向かう液体連通口の配置の順番が、第１の吐出モジュールでは奇数番目の液体連通口が供給側の液体連通口であって偶数番目の液体連通口が回収側の液体連通口であり、第２の吐出モジュールでは奇数番目の液体連通口が回収側の液体連通口であって偶数番目の液体連通口が供給側の液体連通口であることを特徴とする。

本発明によれば、隣接する記録素子基板の間での温度分布における段差の発生が抑制された液体吐出ヘッドを得ることができる。

液体吐出装置の概略構成を示す斜視図である。 液体吐出装置における循環形態の一例を示す図である。 液体吐出ヘッドの構成を示す斜視図である。 液体吐出ヘッドを示す分解斜視図である。 各流路部材の表面及び裏面の構成を示す図である。 各流路の接続関係を示す図である。 吐出モジュールを説明する図である。 記録素子基板の構成を示す図である。 記録素子基板を示す一部破断斜視図である。 隣接する記録素子基板を示す平面図である。 隣接する吐出モジュールの間での流路と開口との関係を示す図である。 第１の実施形態での隣接する吐出モジュール間の関係を示す図である。 比較例での隣接する吐出モジュール間の関係を示す図である。 第２の実施形態での隣接する吐出モジュール間の関係を示す図である。 第３の実施形態での隣接する吐出モジュール間の関係を示す図である。

次に、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して説明する。以下に述べる各実施形態は、本発明の適切な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付けられている。しかし本発明の思想に沿う限り、本発明は、下記の各実施形態やその他の具体的構成に限定されるものではない。本発明に基づく液体吐出ヘッドは、隣接する記録素子基板の間での温度分布における段差の発生を抑制させたことを特徴とするものである。一例として、以下の説明では、液体を吐出するエネルギーを発生する記録素子として発熱素子を使用し、熱によって圧力室内の液体に気泡を発生させて吐出口から液体を吐出させるいわゆるサーマル方式の液体吐出ヘッドを例に挙げる。しかしながら、本発明が適用可能な液体吐出ヘッドはサーマル方式のものに限られるものではなく、圧電素子を使用するピエゾ方式や、その他の各種の液体吐出方式を採用する液体吐出ヘッドにも本発明を適用することができる。サーマル方式以外の液体吐出ヘッドであっても液体にエネルギーを与えて液体を吐出するので、記録素子基板において発熱が生じ、隣接する記録素子基板の間において温度分布に段差が生じる可能性がある。

本発明に基づく液体吐出ヘッド及び液体吐出装置は、プリンタ、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリンタ部を有するワードプロセッサなどの装置、さらには各種処理装置と複合的に組み合わされた産業記録装置に適用可能である。本発明に基づく液体吐出ヘッド及び液体吐出装置は、例えば、バイオチップ作製や電子回路印刷などの用途にも用いることができる。

（液体吐出装置の説明）
まず、本発明の各実施形態を説明する前に、本発明が適用可能な液体吐出装置について説明する。以下では、本発明が適用可能な液体吐出装置の一例として、吐出口から液体として記録液を吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置１０００（以下、記録装置とも称する）について説明する。図１は、液体吐出装置である記録装置１０００における、記録に関わる部分を抜き出してその概略構成を示している。記録装置１０００は、記録媒体２を搬送する搬送部１と、記録媒体２の搬送方向と略直交して配置されるライン型の液体吐出ヘッド３とを備え、複数の記録媒体２を連続もしくは間欠に搬送しながら１パスで連続記録を行うライン型記録装置である。記録媒体２は例えばカット紙であるが、カット紙以外にも連続したロール紙などであってもよい。液体吐出ヘッド３は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の各色（以下、これらの色をまとめてＣＭＹＫとも称する）の記録液あるいはインクによりフルカラーでの記録が可能なものである。

図１に示す記録装置１０００は、記録液などの液体を後述するタンクと液体吐出ヘッド３の間で循環させる形態のものである。以下、図２を用いて液体の循環するための機構と液体吐出ヘッド３において液体の循環に関わる部分とを説明する。液体吐出ヘッド３は、図２に示すように、大別すると、液体接続部１１１、液体供給ユニット２２０、負圧制御ユニット２３０、液体吐出ユニット３００及び筐体８０（図４参照）によって構成されている。負圧制御ユニット２３０は循環経路内の圧力（負圧）を制御し、液体供給ユニット２２０は負圧制御ユニット２３０に対して流体連通している。液体接続部１１１は、液体供給ユニット２２０への記録液の供給口及び排出口となるものである。液体吐出ヘッド３には、液体接続部１１１を介し、記録液を液体吐出ヘッド３へ供給する供給路である液体供給手段、メインタンク１００６及びバッファタンク１００３（図２参照）が流体的に接続される。

液体吐出ユニット３００には、複数の記録素子基板１０と共通供給流路２１１と共通回収流路２１２とが設けられており、各記録素子基板１０にはそれぞれ複数の記録素子が設けられている。液体吐出ユニット３００において、各記録素子基板１０に対して図示矢印で示すように共通供給経路２１１から記録液が供給され、この記録液は共通回収流路２１２を介して回収されるようになっている。また、液体吐出ヘッド３には、液体吐出ヘッド３へ電力及び吐出制御信号を伝送する電気制御部が電気的に接続される。液体吐出ヘッド３内における液体経路及び電気信号経路の詳細については後述する。

（循環形態の説明）
次に、図１に示す記録装置１０００における記録液の循環形態を説明する。ここでは、図２を用いて、液体吐出ヘッド３の下流側に設けられた高圧用及び低圧用の２つの循環ポンプ１００１，１００２を動作させることにより記録液を循環させる形態を説明する。もっとも、記録装置１０００における記録液の循環形態は、ここに示すものに限定されるわけではない。

図２に示す循環形態では、液体吐出ヘッド３が、高圧側の第１循環ポンプ１００１、低圧側の第１循環ポンプ１００２、及びバッファタンク１００３などに流体的に接続している。なお図２では、説明を簡略化するためにＣＭＹＫの各色の記録液のうちの一色の記録液が流動する経路のみを示しているが、実際には４色分の循環経路が液体吐出ヘッド３及び記録装置本体に設けられている。メインタンク１００６内の記録液は、補充ポンプ１００５によってバッファタンク１００３に供給され、その後、第２循環ポンプ１００４によって液体接続部１１１を介して液体吐出ヘッド３の液体供給ユニット２２０に供給される。液体供給ユニット２２０に供給された記録液は、液体供給ユニット２２０に接続された負圧制御ユニット２３０において異なる２つの負圧（高圧及び低圧）に調整され、高圧側と低圧側の２つの流路に分かれて循環する。液体吐出ヘッド３内の記録液は、下流側の第１循環ポンプ（高圧側）１００１及び第１循環ポンプ（低圧側）１００２の作用で液体吐出ヘッド３内を循環し、液体接続部１１１を介して液体吐出ヘッド３から排出されてバッファタンク１００３に戻る。

サブタンクであるバッファタンク１００３は、メインタンク１００６と接続され、記録液を貯留する貯留手段として機能する。またバッファタンク１００３は、タンク内部と外部とを連通する大気連通口（不図示）を有し、記録液中の気泡を外部に排出することが可能である。バッファタンク１００３とメインポンプ１００６との間には上述した補充ポンプ１００５が設けられている。補充ポンプ１００５は、記録液を吐出しての記録や吸引回復等、液体吐出ヘッドの吐出口から記録液を吐出（排出）することによって液体吐出ヘッド３で液体が消費された際に、消費された記録液分をメインタンク１００６からバッファタンク１００３へ移送する。

液体移送手段として機能する２つの第１循環ポンプ１００１，１００２は、液体吐出ヘッド３の液体接続部１１１から液体を引き出してバッファタンク１００３へ流す役割を有する。第１循環ポンプ１００１，１００２としては、定量的な送液能力を有する容積型ポンプを用いることが好ましい。具体的にはチューブポンプ、ギアポンプ、ダイヤフラムポンプ、シリンジポンプ等が挙げられるが、例えば一般的な定流量弁やリリーフ弁をポンプ出口に配して一定流量を確保する形態のポンプであっても用いることができる。液体吐出ヘッド３の駆動時には高圧側の第１循環ポンプ１００１及び低圧側の第１循環ポンプ１００２によって、それぞれ、共通供給経路２１１及び共通回収流路２１２内をある一定流量で記録液が流れる。このように記録液を循環させることで、記録液の吐出により記録を行うときの液体吐出ヘッド３の温度を最適の温度に維持することができる。液体吐出ヘッド３を駆動するときの記録液の所定流量は、液体吐出ヘッド３内の各記録素子基板１０間での温度差を記録媒体２上での記録品質に影響しない程度以下に維持可能できるような流量以上に設定することが好ましい。もっとも、過度に大きな流量を設定すると、液体吐出ユニット３００内の流路の圧損の影響により、各記録素子基板１０で負圧差が大きくなり過ぎて記録画像での濃度ムラが生じてしまう。このため、各記録素子基板１０間の温度差と負圧差を考慮しながら、流量を設定することが好ましい。

バッファタンク１００３から液体吐出ヘッド３に向けて記録液を供給する経路には第２循環ポンプ１００４が設けられている。負圧制御ユニット２３０は、第２循環ポンプ１００４と液体吐出ユニット３００との間の経路に設けられている。負圧制御ユニット２３０は、単位面積当たりの吐出量の差などによって循環系での記録液の流量が変動した場合でも、負圧制御ユニット２３０よりも下流側（すなわち液体吐出ユニット３００側）の圧力を予め設定した一定圧力に維持するように動作する。負圧制御ユニット２３０は、それぞれ異なる制御圧が設定されている２つの負圧調整機構を備えている。これら２つの負圧調整機構としては、それ自身よりも下流の圧力を、所望の設定圧を中心として一定の範囲以下の変動で制御できるものであれば、どのような機構を用いてもよい。一例として、いわゆる減圧レギュレーターと同様の機構のものを採用することができる。図２に示す循環形態では、第２循環ポンプ１００４によって、液体供給ユニット２００を介して負圧制御ユニット２３０の上流側を加圧している。このようにすると、バッファタンク１００３の液体吐出ヘッド３に対する水頭圧の影響を抑制できるので、記録装置１０００におけるバッファタンク１００３のレイアウトの自由度を広げることができる。

第２循環ポンプ１００４としては、液体吐出ヘッド３の駆動時に使用する記録液の循環流量の範囲内において、一定圧以上の揚程圧を有するものであればよく、ターボ型ポンプや容積型ポンプなどを使用できる。具体的には、ダイヤフラムポンプ等が使用可能である。また第２循環ポンプ１００４の代わりに、例えば負圧制御ユニット２３０に対してある一定の水頭差をもって配置された水頭タンクを設けることもできる。

上述したように負圧制御ユニット２３０は、それぞれが互いに異なる制御圧が設定された２つの負圧調整機構を備えている。２つ負圧調整機構のうち、相対的に高圧が設定されている負圧調整機構（図２においてＨで表示）は、液体供給ユニット２２０内を経由して液体吐出ユニット３００内の共通供給経路２１１に接続されている。同様に相対的に低圧が設定されている負圧調整機構（図２においてＬで表示）は、液体供給ユニット２２０内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。

液体吐出ユニット３００には、共通供給経路２１１及び共通回収流路２１２のほかに、各記録素子基板１０とそれぞれ連通する個別供給流路２１３及び個別回収流路２１４が設けられている。記録素子基板ごとに設けられる個別供給流路２１３及び個別回収流路２１４を総称して個別流路と称する。個別流路は、共通供給流路２１１から分岐して共通回収流路２１２に合流するように設けられてこれらと連通している。共通供給流路２１１には高圧側の負圧調整機構Ｈが、共通回収流路２１２には低圧側の負圧調整機構Ｌがそれぞれ接続されているため、共通供給流路２１１と共通回収流路２１２の間に差圧が生じる。したがって、記録液など液体の一部が共通供給流路２１１から記録素子基板１０の内部流路を通過して共通回収流路２１２へと流れる流れ（図２の白抜きの矢印）が発生する。

このようにして、液体吐出ユニット３００では、共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２内をそれぞれ通過するように液体を流しつつ、一部の液体が各記録素子基板１０内を通過するような流れが発生する。このため、各記録素子基板１０で発生する熱を共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２を流れる記録液によって記録素子基板１０の外部へ排出することができる。またこのような構成により、液体吐出ヘッド３による記録を行っている際に、記録を行っていない吐出口や圧力室においても記録液の流れを生じさせることができる。その結果、吐出口などにおいて記録液の溶媒成分の蒸発に起因して記録液の粘度が高まることを抑制することができる。また、増粘した記録液や記録液中の異物を共通回収流路２１２へと排出することができる。このため、上述した液体吐出ヘッド３を用いることにより、高速かつ高品位での記録を行うことが可能となる。

（液体吐出ヘッド構成の説明）
次に、液体吐出ヘッド３の構成について、図３を用いて説明する。図３（ａ）は、液体吐出ヘッド３において吐出口が形成された面の側から見た斜視図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）とは反対方向から見た斜視図である。液体吐出ヘッド３は、それぞれがシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の４色の記録液を吐出可能な記録素子基板１０が直線上に１５個配列（インラインに配置）されたライン型の液体吐出ヘッドである。

図３（ａ）に示すように、液体吐出ヘッド３は、１５個の記録素子基板１０とフレキシブル配線基板４０と電気配線基板９０とを備えている。電気配線基板９０には信号入力端子９１及び電力供給端子９２が設けられている。信号入力端子９１及び電力供給端子９２は、電気配線基板９０及びフレキシブル配線基板４０を介して各記録素子基板１０に電気的に接続されている。信号入力端子９１及び電力供給端子９２は、記録装置１０００の制御部に対して電気的に接続されるものであり、それぞれ、吐出駆動信号及び吐出に必要な電力を記録素子基板１０に供給する。電気配線基板９０内の電気回路によって配線を集約することで、信号出力端子９１及び電力供給端子９２の数を記録素子基板１０の数に比べて少なくできる。これにより、記録装置１０００に対して液体吐出ヘッド３を組み付ける時または液体吐出ヘッド３の交換時に取り外しが必要な電気接続部の数を少なくすることができる。

図３（ｂ）に示すように、液体吐出ヘッド３の両端部に設けられた液体接続部１１１は、記録装置１０００の液体供給系と接続される。これによりＣＭＹＫの各色の記録液が記録装置１０００の供給系から液体吐出ヘッド３に供給され、また液体吐出ヘッド３内を通った記録液が記録装置１０００の供給系へ回収される。このように各色の記録液は、記録装置１０００の経路と液体吐出ヘッド３の経路を介して循環可能である。

図４は、液体吐出ヘッド３を構成する各部品またはユニットをその機能ごとに分割して示す分解斜視図である。筺体８０に対して液体吐出ユニット３００、液体供給ユニット２２０及び電気配線基板９０が取り付けられている。液体供給ユニット２２０には液体接続部１１１（図３（ｂ）参照）が設けられている。液体供給ユニット２２０の内部には、供給される記録液中の異物を取り除くため、液体接続部１１１の各開口と連通する各色別のフィルタ２２１（図２参照）が設けられている。図示したものでは１つの液体吐出ヘッドに対して２つの液体供給ユニット２２０と２つの負圧制御ユニット２３０が設けられている。２つの液体供給ユニット２２０には、それぞれに２色分ずつのフィルタ２２１が設けられている。フィルタ２２１を通過した記録液は、それぞれの色に対応して液体供給ユニット２２０上に配置された負圧制御ユニット２３０へ供給される。負圧制御ユニット２３０は負圧調整機構を有し、負圧調整機構の内部に設けられる弁やバネ部材などの作用により、流量の変動に伴って生じる記録装置１０００の供給系内（液体吐出ヘッド３の上流側の供給系）の圧損変化を大幅に減衰させることができる。これにより負圧制御ユニット２３０は、その負圧制御ユニットよりも下流側（液体吐出ユニット３００側）の負圧変化をある一定範囲内で安定化させることが可能である。上述したように、色ごとの負圧制御ユニット２３０には２つの負圧調整機構が設けられており、これらの２つの負圧調整機構の制御圧力は異なる値に設定されている。高圧側の負圧調整機構は液体吐出ユニット３００内の共通供給流路２１１に連通し、低圧側の負圧調整機構は共通回収流路２１２に連通している。

筐体８０は、液体吐出ユニット支持部８１及び電気配線基板支持部８２とから構成され、液体吐出ユニット３００及び電気配線基板９０を支持するとともに、液体吐出ヘッド３の剛性を確保している。電気配線基板支持部８２は、電気配線基板９０を支持するためのものであり、液体吐出ユニット支持部８１にネジ止めによって固定されている。液体吐出ユニット支持部８１は、液体吐出ユニット３００の反りや変形を矯正して複数の記録素子基板１０の相対位置精度を確保する役割を有し、それにより記録物におけるスジやムラを抑制する。そのため液体吐出ユニット支持部８１は、十分な剛性を有することが好ましく、その材質としては、ステンレス鋼（ＳＵＳ）やアルミニウムなどの金属材料、もしくはアルミナなどのセラミックが好適である。液体吐出ユニット支持部８１の長手方向の両端部には、ジョイントゴム１００が挿入される開口８３、８４が設けられている。液体供給ユニット２２０から供給される記録液などの液体は、ジョイントゴム１００を介して液体吐出ユニット３００を構成する後述する第３流路部材７０へと導かれる。

液体吐出ユニット３００は、複数個の吐出モジュール２００と流路構成部材２１０とからなり、液体吐出ユニット３００の記録媒体２側の面にはカバー部材１３０が取り付けられている。図４に示すようにカバー部材１３０は、長尺の開口１３１が設けられた額縁状の表面を持つ部材であり、開口１３１からは吐出モジュール２００に含まれる記録素子基板１０及び封止材１１０（図７参照）が露出している。開口１３１の周囲の枠部は、液体吐出ヘッド３の吐出口が形成されている面を記録待機時にキャップするキャップ部材の当接面としての機能を有する。このため、開口１３１の周囲に沿って接着剤、封止材、充填材等を塗布し、液体吐出ユニット３００の吐出口形成面上の凹凸や隙間を埋めることで、キャップ時に閉空間が形成されるようにすることが好ましい。

次に液体吐出ユニット３００に含まれる流路構成部材２１０の構成について説明する。流路構成部材２１０は、液体供給ユニット２２０から供給された記録液などの液体を各吐出モジュール２００へと分配し、また吐出モジュール２００から還流する液体を液体供給ユニット２２０へと戻すためのものである。図４に示すように、流路構成部材２１０は、第１流路部材５０、第２流路部材６０及び第３流路部材７０をこの順で積層し接合したものであり、液体吐出ユニット支持部８１にネジ止めで固定されている。これにより流路構成部材２１０の反りや変形が抑制されている。

図５（ａ）～（ｆ）は、第１乃至第３流路部材５０，６０，７０の表面と裏面とを示している。図５（ａ）は、第１流路部材５０の、吐出モジュール２００が搭載される側の面を示し、これに対して図５（ｆ）は、第３流路部材７０の、液体吐出ユニット支持部８１と当接する側の面を示している。図５（ａ）において破線で示された平行四辺形は、それぞれ、支持部材３０が配置することとなる領域を示している。図５（ｂ）は、第１流路部材５０の、第２流路部材６０との当接面を示し、これに対応して図５（ｃ）は、第２流路部材６０の、第１流路部材５０との当接面を示している。同様に図５（ｄ）は、第２流路部材６０の、第３流路部材７０との当接面を示し、図５（ｅ）は、第３流路部材７０の、第２流路部材６０との当接面を示している。図５（ｄ）と図５（ｅ）に示す面で第２流路部材６０と第３流路部材７０とを接合することにより、それぞれの流路部材６０，７０に形成される共通流路溝６２，７１によって、これら流路部材６０，７０の長手方向に延在する８本の共通流路が形成される。これによりＣＭＹＫの色ごとの共通供給流路２１１と共通回収流路２１２の組が流路構成部材２１０内に形成される。その結果、色ごとの共通供給流路２１１から液体吐出ヘッド３に記録液が供給されて、液体吐出ヘッド３に供給された記録液はその色の共通回収流路２１２によって回収されることになる。第３流路部材７０の連通口７２（図５（ｆ）参照）は、ジョイントゴム１００の各穴と連通しており、液体供給ユニット２２０（図４参照）と流体的に流通している。第２流路部材６０の共通流路溝６２の底面には連通口６１が複数形成されており、第１流路部材５０の個別流路溝５２の一端部と連通している。第１流路部材５０の個別流路溝５２の他端部には連通口５１が形成されており、連通口５１を介して、複数の吐出モジュール２００と流体的に連通している。この個別流路溝５２により第１流路部材５０の短手方向の中央側へ流路を集約することが可能となる。

なお以下の説明で、記録液の色ごとに分けて共通供給流路２１１を示すときは符号２１１の代わりに符号２１１ａ～２１１ｄを使用し、色ごとに分けて共通回収経路２１２を示すときは符号２１２の代わりに符号２１２ａ～２１２ｄを使用する。同様に、記録液の色ごとに分けて個別供給流路２１３を示すときは符号２１３の代わりに符号２１３ａ～２１３ｄを使用し、色ごとに分けて個別回収経路２１４を示すときは符号２１４の代わりに符号２１４ａ～２１４ｄを使用する。

流路構成部材２１０を構成する第１乃至第３流路部材５０，６０，７０は、記録液などの液体に対して耐腐食性を有するとともに、線膨張率の低い材質からなることが好ましい。その材質としては例えば、アルミナや、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＰＳ（ポリフェニルサルファイド）やＰＳＦ（ポリサルフォン）を母材としてシリカ微粒子やファイバーなどの無機フィラーを添加した複合材料（樹脂材料）を好適に用いることができる。流路構成部材２１０の形成方法としては、３つの流路部材５０，６０，７０を積層させて互いに接着してもよいし、材質として樹脂複合樹脂材料を選択した場合には、溶着による接合方法を用いてもよい。

図６は、図５（ａ）において一点鎖線αによって囲まれた部分を示しており、流路構成部材２１０内の流路を第１の流路部材５０の、吐出モジュール２００が搭載される面側から一部を拡大して示した透視図である。図６を用いて流路構成部材２１０内の各流路の接続関係について説明する。図６において一点鎖線で囲まれた領域は、記録素子基板１０の配置位置に対応し、記録素子基板１０ごとに描かれた太い実線は吐出口列１４を概念的に示している。流路構成部材２１０には、液体吐出ヘッド３の長手方向に延びる色ごとの４本の共通供給流路２１１と色ごとの４本の共通回収流路２１２とが相互に平行に、かつ共通供給流路２１１と共通回収流路２１２とが交互に配置するように設けられている。ここでは図示上端から、共通回収流路２１２ａ、共通供給流路２１１ａ、共通回収流路２１２ｂ、共通供給流路２１１ｂ、共通回収流路２１２ｃ、共通供給流路２１１ｃ、共通回収流路２１２ｄ、共通供給流路２１１ｄの順で配置している。各色の共通供給流路２１１ａ～２１１ｄには、個別流路溝５２によって形成される複数の個別供給流路２１３ａ～２１３ｄがそれぞれ連通口６１を介して接続されている。また、各色の共通回収流路２１２ａ～２１２ｄには、個別流路溝５２によって形成される複数の個別回収流路２１４ａ～２１４ｄがそれぞれ連通口６１を介して接続されている。個別供給流路２１３ａ～２１３ｄ及び個別回収流路２１４ａ～２１４ｄの各々において、連通口６１に接続する端部とは反対側の端部は、支持基板３０の液体連通口３１を介して蓋部材２０の開口に連通することなる端部である。図６では、連通口６１の位置を白抜きの円によって概念的に示し、開口２１の位置を中実の円によって概念的に示している。このような流路構成により、各共通供給流路２１１から個別供給流路２１３を介して、流路構成部材２１０の中央部に対応して設けられた記録素子基板１０に対して記録液を集約することができる。また記録素子基板１０から個別回収流路２１４を介して、各共通回収流路２１２に記録液を回収することができる。

図６に示すように、２本の個別回収流路２１４ａ，２１４ｃは同一直線上にあり、２本の個別回収流路２１４ｂ，２１４ｄは個別回収流路２１４ａ，２１４ｃとは別の同一直線上にある。同様に個別供給流路２１３ａ，２１４ｃは同一直線上にあり、２本の個別供給流路２１３ｂ，２１３ｄは別の同一直線上にある。

各色の共通供給流路２１１は、対応する色の負圧制御ユニット２３０の高圧側の負圧調整機構に対して液体供給ユニット２２０を介して接続されている。同様に共通回収流路２１２は、対応する色の負圧制御ユニット２３０の低圧側の負圧調整機構に対して液体供給ユニット２２０を介して接続されている。負圧制御ユニット２３０内のこれらの圧力調整機構により、共通供給流路２１１と共通回収流路２１２との間に差圧（圧力差）を生じさる。このため、図６に示したように各流路を接続した液体吐出ヘッド３内では、色ごとに、共通供給流路２１１→個別供給流路２１３→記録素子基板１０→個別回収流路２１４→共通回収流路２１２へと順に流れる記録液の流れが発生する。

（吐出モジュールの説明）
次に、吐出モジュール２００について説明する。図７（ａ）は吐出モジュール２００の斜視図であり、図７（ｂ）はその分解図である。吐出モジュール２００の製造方法としては、まず、記録素子基板１０及びフレキシブル配線基板４０を、予め液体連通口３１が設けられた支持部材３０上に接着する。その後、記録素子基板１０上の端子１６と、フレキシブル配線基板４０上の端子４１とをワイヤーボンディングによって電気的に接続し、その後にワイヤーボンディング部（電気接続部）を封止材１１０で覆って封止する。フレキシブル配線基板４０での記録素子基板１０とは反対側の端子４２は、電気配線基板９０の接続端子９３（図４参照）と電気的に接続される。支持部材３０は、記録素子基板１０を支持する支持体であるとともに、記録素子基板１０と流路部材２１０とを流体的に連通させる流路連通部材であるため、平面度が高く、また十分に高い信頼性をもって記録素子基板と接合できるものが好ましい。支持部材３０の材質としては、例えばアルミナや樹脂材料が好ましい。

（記録素子基板の構造の説明）
次に、記録素子基板１０の構成について説明する。図８（ａ）は記録素子基板１０の吐出口１３が形成される側の面の平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＡで示した部分の拡大図であり、図８（ｃ）は図８（ａ）の裏面にあたる側の平面図である。図８（ａ）に示すように、記録素子基板１０は、複数の吐出口１３が列をなして形成された吐出口形成部材１２を有する。吐出口形成部材１２には、記録液の色であるＣＭＹＫの４色にそれぞれ対応する４列の吐出口列が形成されている。なお、以後、複数の吐出口１３が配列される吐出口列が延びる方向を「吐出口列方向」と呼称する。図８（ｂ）に示すように、各吐出口１３に対応した位置には液体を熱エネルギーにより発泡させるための発熱素子である記録素子１５が配置されている。隔壁２２により、記録素子１５を内部に備える圧力室２３が区画されている。記録素子１５は記録素子基板１０に設けられる電気配線（不図示）によって、図８（ａ）に示す端子１６と電気的に接続されている。記録素子１５は、記録装置１０００の制御部から電気配線基板９０（図４参照）及びフレキシブル配線基板４０（図７参照）を介して入力されるパルス信号に基づいて発熱し、圧力室２３の液体を沸騰させる。この沸騰による発泡の力で液体が吐出口１３から吐出する。図８（ｂ）に示すように、各吐出口列に沿って、一方の側には液体供給路１８が、他方の側には液体回収路１９が延在している。液体供給路１８及び液体回収路１９は、記録素子基板１０に設けられた吐出口列方向に延びた流路であり、それぞれ供給口１７ａ及び回収口１７ｂを介して吐出口１３と連通している。

図８（ｃ）に示すように、記録素子基板１０の、吐出口１３が形成される面の裏面にはシート状の蓋部材２０が積層されており、蓋部材２０には、液体供給路１８に連通する開口と液体回収路１９に連通する開口２１とがそれぞれ複数設けられている。液体供給路１８に連通する開口２１の数と、液体回収路１９に連通する開口２１の数は例えば同数である。ここで示した例では、１本の液体供給路１８に対して２個、１本の液体回収路１９に対して２個の開口２１が蓋部材２０に設けられている。図８（ｂ）に示すように蓋部材２０のそれぞれの開口２１は、図５（ａ）に示した複数の連通口５１と連通している。蓋部材２０は、記録液などの液体に対して十分な耐食性を有している材料から構成されることが好ましく、また、混色防止の観点から、開口２１の開口形状および開口位置には高い精度が求められる。このため蓋部材２０の材質として感光性樹脂材料やシリコン板を用い、フォトリソグラフィ―プロセスによって開口２１を設けることが好ましい。このように蓋部材２０は開口２１により流路のピッチを変換するものであり、圧力損失を考慮すると厚みは薄いことが望ましく、フィルム状の部材で構成されることが望ましい。

図９は、図８（ａ）におけるＢ－Ｂ面での記録素子基板１０及び蓋部材２０の断面を示している。図９には、図８には記載されていない支持部材３０も描かれている。ここで、記録素子基板１０内での液体の流れについて説明する。蓋部材２０は、記録素子基板１０の基板１１に形成される液体供給路１８及び液体回収路１９の壁の一部を形成する蓋としての機能を有する。記録素子基板１０では、シリコン（Ｓｉ）基板により形成される基板１１の一方の面に、感光性の樹脂により形成される吐出口形成部材１２が積層されており、基板１１の他方の面には蓋部材２０が接合されている。基板１１の一方の面側には記録素子１５が形成されており（図８参照）、他方の面側には、吐出口列方向に延在する液体供給路１９及び液体回収路１８を構成する溝が形成されている。蓋部材２０は、液体供給路１８及び液体回収路１９を覆って支持部材３０との積層面に配置されていることになる。基板１１と蓋部材２０とによって形成される液体供給路１８及び液体回収路１９は、それぞれ、流路構成部材２１０内の共通供給流路２１１及び共通回収流路２１２と接続されており、液体供給路１８と液体回収路１９との間には差圧が生じている。第１流路部材５０には個別供給流路２１３及び個別回収流路２１４が形成されているが、個別供給流路２１３は液体供給路１８と共通供給流路２１１とを接続し、個別回収流路２１４は液体回収路１９と共通回収流路２１２とを接続する。液体吐出ヘッド３の複数の吐出口１３から液体を吐出し記録を行っている際に吐出動作を行っていない吐出口においては、この差圧によって、液体供給路１８内の液体は、供給口１７ａ→圧力室２３→回収口１７ｂを経由して液体回収路１９へ流れる。この流れは図９において矢印Ｃで示されている。この流れによって、記録を休止している吐出口１３や圧力室２３において、吐出口１３からの溶媒の気化によって生じた増粘した記録液や、泡・異物などを液体回収路１９へ回収することができる。また吐出口１３や圧力室２３での記録液の増粘を抑制することができる。液体回収路１９へ回収された記録液などの液体は、蓋部材２０の開口２１及び支持部材３０の液体連通口３１（図７（ｂ）参照）を通じて、流路構成部材２１０内の連通口５１、個別回収流路２１４、共通回収流路２１２の順に回収される。この回収された液体は、最終的には記録装置１０００の供給経路へと回収される。

結局、記録装置１０００の本体から液体吐出ヘッド３へ供給される記録液などの液体は、下記の順に流動し、供給および回収される。液体は、まず液体供給ユニット２２０の液体接続部１１１から液体吐出ヘッド３の内部に流入する。そしてこの液体は、ジョイントゴム１００、第３流路部材７０に設けられた連通口７２及び共通流路溝７１、第２流路部材６０に設けられた共通流路溝６２及び連通口６１、第１流路部材に設けられた個別流路溝５２及び連通口５１の順に供給される。その後、液体は、支持部材３０に設けられた液体連通口３１、蓋部材２００に設けられた開口２１、基板１１に設けられた液体供給路１８及び供給口１７ａを順に介して圧力室２３に供給される。圧力室２３に供給された液体のうち、吐出口１３から吐出されなかった液体は、基板１１に設けられた回収口１７ｂ及び液体回収路１９、蓋部材２００に設けられた開口２１、支持部材３０に設けられた液体連通口３１を順に流れる。その後、液体は、第１流路部材に設けられた連通口５１及び個別流路溝５２、第２流路部材に設けられた連通口６１及び共通流路溝６２、第３流路部材７０に設けられた共通流路溝７１及び連通口７２、ジョイントゴム１００を順に流れる。そして、液体供給ユニット２２０に設けられた液体接続部１１１から液体吐出ヘッド３の外部へ液体が流動する。図２に示す循環形態では、液体接続部１１１から流入した液体は負圧制御ユニット２３０を経由した後にジョイントゴム１００に供給される。

なお、液体吐出ユニット３００の共通供給流路２１１の一端から流入した全ての液体が個別供給流路２１３ａを経由して圧力室２３に供給されるわけではない。図２に示すように、個別供給流路２１３ａに流入することなく、共通供給流路２１１の他端から液体供給ユニット２２０に流動する液体もある。このように記録素子基板１０を経由することなく流動する経路を備えることで、微細で流抵抗の大きい流路を備える記録素子基板１０を備える場合であっても、液体の循環流の逆流を抑制することができる。このようにして液体吐出ヘッド３では、圧力室や吐出口近傍部の液体の増粘を抑制できるので、吐出よれや不吐を抑制でき、結果として高画質な記録を行うことができる。

（記録素子基板間の位置関係の説明）
上述したように液体吐出ヘッド３は複数の吐出モジュール２００を備えている。図１０は隣接する２つの吐出モジュール２００における、記録素子基板１０の隣接部を部分的に拡大して示す平面図である。図１０に示すように、ここでは略平行四辺形の記録素子基板１０を用いるものとする。各記録素子基板１０において吐出口１３が配列される各色の吐出口列１４ａ～１４ｄは、液体吐出ヘッド３の長手方向に対して一定の角度で傾くように配置されている。また、記録素子基板１０同士の隣接部における吐出口列は、少なくとも１つの吐出口１３が、図示矢印Ｌで示される記録媒体２の搬送方向にオーバーラップするようになっている。図１０に示したものでは、線Ｅ上の２つの吐出口１３が互いにオーバーラップする関係にある。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あっても、相互にオーバーラップする吐出口の駆動制御によって、記録画像における黒色のすじや白抜け部分を目立たなくすることができる。複数の記録素子基板１０を千鳥配置ではなくインラインに配置したときも、図１０のような構成により、記録媒体の搬送方向に沿った液体吐出ヘッド１０の長さの増大を抑えつつ、記録素子基板１０同士のつなぎ部における黒スジや白抜け対策を行うことができる。なお、ここでは記録素子基板１０の輪郭形状は略平行四辺形であるが、これに限られるものではなく、例えば長方形、台形、その他形状の記録素子基板１０を用いた場合でも、本発明の構成を好ましく適用することができる。

以上、本発明を適用することが可能な液体吐出装置について、インクジェット記録装置である記録装置１０００を例に挙げて説明した。上述した液体吐出ヘッド３では、完全に同一の吐出モジュール２００を使用したときに、隣接する吐出モジュール２００の記録素子基板１０の間での温度分布に段差が生じることがある。記録素子基板１０の間での温度分布に段差が生じたときは、例えば液体吐出ヘッド３がインクジェット記録ヘッドである場合に、記録画像において濃度ムラなどのムラが生じる。以下、隣接する記録素子基板１０の間での温度分布における段差の発生を抑制された、本発明の具体的な実施形態の液体吐出ヘッドについて説明する。

（本発明の概念）
図１１は、本発明に基づく液体吐出ヘッド３における液体吐出ユニット３００の構成の概念を示す模式斜視図である。この図では、隣接する２つの吐出モジュール２００を区別するために、それぞれ、吐出モジュール２００ａ，２００ｂとしている。液体吐出ユニット３００は、流路構成部材２１０に対し、記録素子基板１０及び支持部材３０が積層された複数の吐出モジュール２００を取り付けることによって構成されている。このとき、吐出モジュール２００は、吐出口１３が列状に配列するように、流路構成部材２１０の長手方向に沿って、流路構成部材２１０に配列される。記録素子基板１０は、その蓋部材２０を介して支持部材３０に積層される。流路構成部材２１０では、第１流路部材５０、第２流路部材６０及び第３流路部材７０が積層されている。

上述したように、１つの吐出モジュール２００を構成する記録素子基板１０には、複数の吐出口１３が設けられ、それらが列状に配列して吐出口列１４を構成している。吐出口１３ごとに、その吐出口１３に対向配置され吐出口１３から液体を吐出するのに利用される記録素子１５と、吐出口１３と記録素子１５が設けられた圧力室１５とが設けられている。そして記録素子基板１０において、圧力室１５それぞれに対して液体を供給する供給口１７ａと、吐出されずに圧力室１５を通過した液体を圧力室１５から移動させて回収する回収口１７ｂとが連結されている。１つの記録素子基板１０に設けられた複数の供給口１７ａは１つの液体供給路１８に対して、複数の回収口１７ｂは１つの液体回収路１９に対して連通している。図１１に示した例では、１つの吐出モジュール２００の液体供給路１８に対しては流路部材２１０に設けられた２つの個別供給経路２１３を介して液体が供給される。そして、それぞれの個別供給経路２１３は、共通供給流路２１１と共通接続されて液体が供給される。また、１つの吐出モジュール２００の液体回収路１９からは、流路構成部材２１０に設けられた２つの個別回収経路２１４を経由して液体が回収される。そして液体は、それぞれの個別回収流路２１４が共通接続された共通回収流路２１２を介して回収される。すなわち共通供給流路２１１から供給された液体は、２か所の開口６１を経由して個別供給流路２１３に供給され、個別供給流路２１３から第１流路部材５０の開口（連通口５１）に供給される。さらにこの液体は、連通口５１から、支持基板３０の開口（液体連通口３１）、蓋部材２０の開口２１を経由して液体供給路１８に供給される。液体供給路１８に供給された液体は、供給口１７ａを介して圧力室２３に供給され、記録素子１５の動作に応じて吐出口１３から吐出される。また、記録に使用されずに圧力室２３を経由して回収口１７ｂから回収された液体は、液体回収路１９に回収される。さらにこの液体は、蓋部材２０の開口２１、支持部材３０の開口、第１流路部材の開口を経由して個別回収流路２１４を通り、２か所の開口６１を経由して共通回収流路２１２に回収される。このような共通供給流路２１１から共通回収流路２１２に至る液体の流れを循環供給と表現することがある。図１１では、蓋部材２０に形成されている開口２１をそれぞれ区別するために、２１ａ～２１ｈの符号が付与されている。

本発明に基づく液体吐出ヘッド３では、吐出モジュール２００の相互の隣接領域における温度差ができるだけ小さくなるように、隣接する吐出モジュール２００ａ，２００ｂにおいて同等の温度条件を有する開口２１が隣接する配置とする。例えば図１１に示す構成では、図示左側から吐出モジュール２００ａ、吐出モジュール２００ｂと並んでいるいるとして、吐出モジュール２００ａ，２００ｂには、それぞれ液体供給路１８ａ，１８ｂが設けられ、液体回収路１９ａ，１９ｂも設けられている。そして液体供給路１８ａ，１８ｂの配置が同一であり、液体回収路１９ａ，１９ｂの配置も同一である。すなわち吐出口列１４を挟んで一方の側（図中上側）において図示左側から液体供給路１８ａ，１８ｂが配され、同様に吐出口列１４を挟んで他方の側（図中下側）において図示左側から液体回収路１９ａ、１９ｂが配されている。そして同等の温度条件を有する開口２１が隣接するように、液体供給路１８ａ，１８ｂ及び液体回収路１９ａ，１９ｂに配された開口２１ａ～２１ｈは、隣接する吐出モジュール２００ａ，２００ｂの境界部分を対して線対称となるような配置となっている。

具体的には、開口２１ａ～２１ｈは、吐出口列方向に２列で、かつこの順で千鳥配置で配列している。ここでの２列のうち、一方の列は図示上側の液体供給路１８ａ，１８ｂに対応し、他方の列は図示下側の液体回収路１９ａ，１９ｂに対応する。したがって、図示左側の吐出モジュール２００ａにおいて、図示左側から、液体供給路１６ａに接続する開口２１ａ、液体回収路１９ａに接続する開口２１ｂ、液体供給路１６ａに接続する開口２１ｃ、液体回収路１９ａに接続する開口２１ｄが千鳥配置している。同様に図示右側の吐出モジュール２００ｂにおいて、図示左側から、液体回収路１９ｂに接続する開口２１ｅ、液体供給路１６ｂに接続する開口２１ｆ、液体回収路１９ｂに接続する開口２１ｇ、液体供給路１６ｂに接続する開口２１ｈが千鳥配置している。ここで、支持基板３０に設けられる液体連通口３１に着目して、吐出口列方向（ここでは図示左から右に向かう方向）、したがって流路構成部材２１０の長手方向に沿った液体連通口３１の配置の順番を考える。左側の吐出モジュール２００ａでは奇数番目の液体連通口３１が供給側の液体連通口であって偶数番目の液体連通口３１が回収側の液体連通口となっている。これに対し右側の第２の吐出モジュール２００ｂでは奇数番目の液体連通口３１が回収側の液体連通口であって偶数番目の液体連通口３１が供給側の液体連通口でなっている。なお、図１１に示す構成では、隣接する吐出モジュール２００ａ，２００ｂは、それらの隣接境界部分に対して線対称となっているが、これらの間の温度差を許容値以下とすることができるのであれば、必ずしも線対称である必要はない。

上述の構成では、隣接する吐出モジュール２００ａ、２００ｂに関し、圧力室２３を経由して回収される温度条件が類似した特性を有する回収側の開口２１ｄ，２１ｅ同士が最近接となる構成となっている。すなわち、隣接する２つの吐出モジュール２００ａ、２００ｂに関して、温度差ができるだけ少なくなるような開口２１の組み合わせ配置となっている。ここでは隣接する吐出モジュール２００ａ，２００ｂに関し、回収側の開口２１同士が最近接となるものとしたが、供給側の開口２１同士が最近接となるようにしてもよい。供給側の開口２１も、相互に、圧力室２３に供給する温度条件が類似した特性を有する。このような構成の２つの吐出モジュール２００ａ，２００ｂを１つの組として、これを繰り返し複数組配置することで複数の吐出モジュール２００が配列された、いわゆる長尺の液体吐出ヘッド３を構成することができる。

このような構成では、吐出モジュール２００ａ，２００ｂの間で、液体供給路１８ａ，１８ｂ内に配置される開口２１ａ，２１ｃ，２１ｆ，２１ｈと、液体回収路１９ａ，１９ｂ内に配置される開口２１ｂ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｇの配置が異なっている。したがって、２種類の吐出モジュール２００を準備する必要がある。具体的には、蓋部材２０における開口２１の配置が異なるので記録素子基板１０として２種類のものが必要となる。また、支持部材３０の液体連通口３１は蓋部材２０の開口２１に連通するものであるから、支持部材３０としても液体連通口３１の位置が異なる２種類のものが必要となる。なお、本発明に基づく液体吐出ヘッド２では、隣接する吐出モジュール２００ａ，２００ｂに対して同一の形状及び構造を有する記録素子基板１０を用いることも可能であり、その例は後述の第２の実施形態において説明する。隣接する吐出モジュール２００ａ，２００ｂに関し、記録素子基板１０を共通の形状のものとするだけでなく支持部材３０も共通の形状のものとすることも可能であり、その例を第３の実施形態で説明する。

（第１実施形態）
図１２は、本発明の第１の実施形態の液体吐出ヘッド３を説明する。上述したように本発明は、隣接する吐出モジュール２００ａ，２００ｂにおける、液体供給路１８及び液体回収路１９に設けられる開口２１の配置に特徴を有するものであり、第１の実施形態は、図１１を用いて説明した構成を具体化したものである。図１２（ａ）は、第１の実施形態における隣接する吐出モジュール２００ａ，２００ｂを記録素子１９０の側から見た透視図であり、開口２１の配置を示している。吐出モジュール２００ａ，２００ｂは、支持部材３０上に記録素子基板１０とフレキシブル配線基板４１を配置した構成のものであるが、説明のため、図１２にはフレキシブル配線基板４１は示されていない。図１２（ｂ）は、液体吐出ヘッド３の１つの吐出口列１４に沿った、隣接する吐出モジュール２００ａ，２００ｂにおける開口２１の配置と記録素子基板１０の温度プロファイルの関係とを示している。図１２（ｂ）では、吐出口列方向に沿って図示左から右に向かう位置すなわち吐出口位置によって、開口２１の位置を示しており、グラフの縦軸は、温度である。図１２（ｂ）には、模式図として、液体供給路１８及び液体回収路１９と、これらにおける開口２１ａ，２１ｂと、これらを通る液体の流れを示す矢印も示されている。図１２（ｃ）は図１２（ａ）のＤ－Ｄ断面を示す断面図であり、支持部材３０とその下の第１流路部材５０も示している。支持部材３０には液体連通口３１が設けられ、流路部材５０には、個別供給流路２１３あるいは個別回収流路２１４と液体連通口３１とを接続する連通口５１が設けられている。なお、以下の説明において、供給側と回収側の開口を区別する場合、蓋部材２０に設けられて液体供給路１８に対応する開口２１を開口２１ａとし、液体回収路１９に対応する開口２１を開口２１ｂとする。同様に、支持部材３０に設けられる液体連通口３１のうち、供給側の開口２１ａに接続する液体連通口３１を液体連通口３１ａとし、回収側の開口２１ｂに接続する液体連通口３１を液体連通口３１ｂとする。液体連通口３１ａ，３１ｂに対応して第１流路部材５０に形成される連通口をそれぞれ連通口５１ａ，５１ｂとする。

以下、本実施形態の液体吐出ヘッド３を、図８に示した記録素子基板１０を用いて同一種類の吐出モジュール２００を隣接して配置した比較例の液体吐出ヘッドと比較しながら説明する。図１３（ａ）は、比較例の液体吐出ヘッドにおける隣接する２つの吐出モジュール２００を記録素子１０側からみた透視図であり、比較例における開口２１の配置を示している。吐出モジュール２００は、支持部材３０上に記録素子基板１０とフレキシブル配線基板４１を配置した構成のものであるが、説明のため、図１３にはフレキシブル配線基板４１は示されていない。図１３（ｂ）は、第１の実施形態での図１２（ｂ）に対応する図であって、比較例における吐出口列１４に沿った開口２１ａ，２１ｂの配置と記録素子基板１０での温度プロファイルの関係と、液体の流れとを示している。

比較例では、液体供給路１８の開口２１ａと液体回収路１９の開口２１ｂとが、吐出口列方向に沿って交互に配置した構成となっており、かつ、同一種類の液体吐出モジュール２００ａ，２００ｂが隣接して配置されている。その結果、隣接する一方の吐出モジュール２００ａの供給側の開口２１ａと他方の吐出モジュール２００ｂでの回収側の開口２１ｂが最近接の関係となる。この比較例の構成において、液体供給路１８→圧力室２３→液体回収路１９の流れを発生させると、発熱素子である記録素子１５から熱せられた液体は液体回収路１９側に流れるため、液体回収路１９の液体温度が上昇する。そのような状況下で、記録素子１５の駆動デューティが高くなり、吐出口１３から吐出する液体の量が圧力室２３に流れる流量よりも大きくなった場合には、開口２１ｂを介して回収液流路１９側からも圧力室２３に液体が供給される。すなわち、非駆動時の液体循環とは逆方向に液体が流れることになる。その結果、回収液流路１９側から高温の液体が供給されて、回収側の開口２１ｂ付近の吐出口１３の記録素子基板１０の温度が、供給側の開口２１ａ付近の温度よりも高くなる。

すなわち比較例では、液体吐出モジュール２００に設けられる供給側の開口２１ａと回収側の開口２１ｂが同数の場合は、隣接する２つの吐出モジュール２００ａ，２００ｂの間で最近接となる開口の種類（供給側か回収側か）が異なることになる。図１３に示す場合であれば、図示左側の吐出モジュール２００ｂにおいて、図示右側の吐出モジュール２００ａ側となる開口は回収側の開口２１ｂである。一方、図示右側の吐出モジュール２００ａにおいて、図示左側の吐出モジュール２００ｂとなる開口は、供給側の開口２１ａである。そのため、図１３（ｂ）の温度プロファイルに示すように、隣接する吐出モジュール２００ａ，２００ｂ間の温度分布に段差が生じてしまう。多数の吐出モジュールを連続して配置するライン型の液体吐出ヘッド３では、温度分布におけるこのような段差が生じると、隣接する記録素子基板１０の温度差が顕著になり、例えば記録画像において顕著に視認されるような濃度ムラが生じやすい。

これに対して第１の実施形態の液体吐出ヘッド３では、蓋部材２０に設けられる供給側の開口２１ａ及び回収側の開口２１ｂの配置は、以下のようになっている。すなわち、図１２（ａ）に示す通り、図示左側の吐出モジュール２００ａは、吐出口列方向に沿って左から右に、液体供給路１８の開口２１ａと液体回収路１９の開口２１ｂとが交互に配置された構成である。これに対し、図示右側の吐出モジュール２００ｂは、吐出口列方向に沿って左から右に、液体回収路１９の開口２１ｂと液体供給路１８の開口２１ａとが交互に配置されている。なお、図１２（ｃ）に示すように、開口２１に対応して、指示部材３０の開口３１と第１流路部材５０の開口５１が設けられ、開口５１は個別流路溝５２に連通している。図１２には示していないが、個別流路溝５２は、第２流路部材の開口６１、第３流路部材７０の共通供給流路２１１または共通回収流路２１２を経て、連通口７２へと連通している。

第１の実施形態によれば、隣接する２つの吐出モジュール２００ａ，２００ｂの間において最近接となる開口の種類が、供給側の開口２１ａ同士、あるいは回収側の開口２１ｂ同士となって同種類となる。その結果、図１２（ｂ）に示すように、隣接する２つのモジュール２００ａ，２００ｂの間において隣接する開口における温度差が小さくなり、隣接する記録素子基板１０間も温度差が低減される。液体吐出ヘッド３をインクジェット記録ヘッドとして用いる場合であれば、記録画像における濃度ムラの発生も軽減され、ムラを視認しにくくすることができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態の液体吐出ヘッド３では、隣接する２つの吐出モジュール２００として蓋部材２０における開口２１の配置が異なっている２種類のものを用意する必要があり、したがって、２種類の記録素子基板１０を用意する必要がある。このことは、第１の実施形態において２種類の吐出モジュール２００の組み立てのために支持部材３０に対して記録素子基板１０を実装する際に、２種類の記録素子基板１０を誤実装が発生する可能性が高くなることである。そこでこの第２の実施形態では、記録素子基板１０において液体供給路１８、液体回収路１９に対して設けられる開口２１の配置位置をすべての吐出モジュール２００で共通とする。このように吐出モジュール２００を構成すれば、同一種類の記録素子基板１０を用いながら、隣接する記録素子基板１０の間での温度分布における段差の発生を抑制することが可能になる。

以下、図１４を用いて本発明の第２の実施形態の液体吐出ヘッド３について説明する。図１４（ａ）は、本実施形態における記録装置１０００の隣接する液体吐出モジュール２００ａ，２００ｂを記録素子１０側からみた透視図であり、図１４（ｂ）は、本実施形態における記録素子基板１０を説明する斜視図である。図１４（ｃ）は、図１４（ａ）のＤ－Ｄ線での断面図であり、支持部材３０とその下の第１流路部材５０も示している。吐出モジュール２００は、支持部材３０の上に記録素子基板１０とフレキシブル配線基板（図示せず）とが配置された構成であるが、本実施形態は、記録素子基板１０において蓋部材２０に設けられる開口２１の位置に特徴を有する。図１３（ｂ）に示すように、本実施形態においては、第１の実施形態での隣接する吐出モジュール２００ａ，２００ｂの一方に設けられる開口２１の位置と他方に設けられる開口２１の位置との両方に対応して、蓋部材２０に開口２１が設けられている。その結果、本実施形態において記録素子基板１０は、隣接する吐出モジュール２００ａ，２００ｂのどちらに対しても共通に使用できることになる。本実施形態でも、記録素子基板１０の間での温度分布に段差が生じないように、隣接する２つの吐出モジュール２００ａ，２００ｂにおける吐出口列１４に沿った液体の流れは、図１２（ｂ）を用いて説明した第１の実施形態の場合と同様のものとされる。

本実施形態では吐出モジュール２００に設けられる開口２１の数は第１の実施形態の場合の２倍となるが、第１の実施形態と同様に液体が流れるとすると、吐出モジュール２００に設けられる開口２１の半数は液体が流れないことになる。この第２の実施形態では、図１４（ａ）及び図１４（ｃ）に示すように、液体が流れる開口２１は支持部材３０の液体連通口３１に連通するが、液体が流れない開口２１に対応しては、支持部材３０には液体連通口３１が設けられていない。図１４（ｃ）に示した具体例では、液体回収路１９に連通するように蓋部材２０に開口２１ａ，２１ｂが設けられている。このうち開口２１ａは供給側のものであるので、液体回収路１９に対する液体の出入りはなく、開口２１ａは支持部材３０によって塞がれている。一方、開口２１ｂは回収側のものであり、個別回収流路２１４に対して連通すべきものである。そこで開口２１ｂに対応して支持部材３０には液体連通口３１ｂが形成されており、開口２１ｂは、液体連通口３１ｂと第１流路部材５０に形成された連通口５１ｂとを介して、個別回収流路２１４に連通している。

本実施形態の液体吐出ヘッド３では、記録素子基板１０において吐出口列１４に沿った液体の流れは第１の実施形態のものと同様であるので、記録素子基板１０における吐出口列方向での温度プロファイルも図１２（ｂ）に示したものと同様になる。したがって本実施形態によれば、隣接する２つの吐出モジュール２００ａ，２００ｂの間において隣接する開口における温度差が小さくなり、隣接する記録素子基板１０間も温度差が低減される。液体吐出ヘッド３をインクジェット記録ヘッドとして用いた場合には、記録画像における濃度ムラの発生も軽減され、ムラを視認しにくくすることができる。また隣接する吐出モジュール２００ａ，２００ｂにおいて同一配置の記録素子基板１０すなわち同一種類の記録素子基板１０を使用可能であるので、支持部材３０に対して記録素子基板１０を実装するときの誤実装の可能性を低くすることができる。

（第３の実施形態）
上述の第２の実施形態では、隣接する２つの吐出モジュール２００ａ，２００ｂにおいて同一配置の記録素子基板１０を使用するものの、２種類の支持部材３０が必要であり、結果として２種類の吐出モジュール２００が必要となる。液体吐出ヘッド３の組み立てでは長尺の第１流路部材５０に対して複数の吐出モジュール２００を配置するから、第１流路部材５０に対して吐出モジュール２００を実装するときに、吐出モジュール２００の誤実装が起こる可能性が残る。この第３の実施形態では、第１流路部材５０に複数の吐出モジュール２００を配置するときに、同一構成の吐出モジュール２００を用いながら、隣接する記録素子基板１０の間での温度分布における段差の発生を抑制することを説明する。

図１５（ａ）は、本実施形態における記録装置１０００の隣接する液体吐出モジュール２００ａ，２００ｂを記録素子１０側からみた透視図である。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＤ－Ｄ線での断面図であり、支持部材３０とその下の第１流路部材５０も示している。吐出モジュール２００は、支持部材３０の上に記録素子基板１０とフレキシブル配線基板（図示せず）とが配置された構成であるが、本実施形態では、複数の吐出モジュール２００に対して同一配置の記録素子基板１０と同一配置の支持部材３０をそれぞれ用いる。すなわち本実施形態では、図１５（ａ）に示すように、記録素子基板１０として第２の実施形態で用いたものをそのまま使用する。さらに支持部材３０として、記録素子基板１０の蓋部材２０に形成されている全ての開口２１のそれぞれに対応して液体連通口３１が形成されたものを使用する。その結果、隣接する吐出モジュール２００ａ，２００ｂにおいて、同一の支持部材３０を使用することができる。支持部材３０は吐出モジュール２００ごとに設けられるものであり、複数の吐出モジュール２００を流路構成部材２１０に配置して液体吐出ユニット３００を構成する際に、複数の支持部材３０が流路構成部材２１０の第１流路部材５０に接合する。図１５（ａ）に示す例において、液体が実際に通過する開口２１の位置は図１２（ａ）に示すものと同じであり、第１流路部材５０には、各吐出モジュール２００において実際に液体が通過する開口２１に対応して連通口５１が設けられている。したがって本実施形態では、支持部材１０には、連通口５１に実際に連通する液体連通口３１と、開口２１を介して液体供給路１８または液体回収路１９には連通しないダミーの液体連通口３１とが設けられることになる。第１流路部材５０においてはダミーの液体連通口３１に対応した連通口５１は設けられておらず、ダミーの液体連通口３１は第１流路部材５０によって塞がれていることになる。

図１５（ａ）は、図１４（ａ）と同様に、吐出モジュール２００ａ，２００ｂでの開口２１ａ，２１ｂ及び液体連通口３１ａ，３１ｂの位置も示しているが、さらに、第１流路部材５０に設けられる連通口５１ａ，５１ｂの位置も示している。この実施形態では、蓋部材２０の開口２１ａ，２１ｂの全てに対応して支持部材３０には液体連通口３１ａ，３１ｂが設けられている。図において、実際に液体が流れる開口２１ａ，２１ｂは連通口５１ａ，５１ｂの中にあるように描かれているが、実際には液体が流れない開口２１ａ，２１ｂ、したがって液体連通口３１ａ，３１ｂは、連通口５１ａ，５１ｂに囲まれていない。第３の実施形態では、第１の流路部材５０の連通口５１に連通する液体連通口３１及び開口２１のみが個別供給流路２１３や個別回収流路２１４に接続して液体が流れ、これによって液体吐出ヘッド３への液体の供給及び回収がなされる。連通口５１に連通しない液体連通口３１及び開口２１は、個別供給流路２１３や個別回収流路２１４に接続しないので、液体が流れないことになる。

この第３の実施形態の液体吐出ヘッド３では、記録素子基板１０において吐出口列１４に沿った液体の流れは第１の実施形態のものと同様であるので、記録素子基板１０における吐出口列方向での温度プロファイルも図１２（ｂ）に示したものと同様になる。したがって本実施形態によれば、隣接する２つのモジュール２００ａ，２００ｂの間において隣接する開口における温度差が小さくなり、隣接する記録素子基板１０間も温度差が低減される。液体吐出ヘッド３をインクジェット記録ヘッドとして用いる場合であれば、記録画像における濃度ムラの発生も軽減され、ムラを視認しにくくすることができる。さらに本実施形態では、隣接する吐出モジュール２００ａ，２００ｂにおいて同一配置の記録素子基板１０のみならず、同一配置の支持部材３０を使用できるので、液体吐出モジュール３０を組み立てる際の誤実装を抑制することができる。

１０ 記録素子基板
１８ 液体供給路
１９ 液体回収路
２０ 蓋部材
２１，２１ａ～２１ｇ 開口
３０ 支持部材
３１，３１ａ，３１ｂ 液体連通口
２００，２００ａ，２００ｂ 吐出モジュール
２１０ 流路構成部材

Claims (16)

1. 複数の吐出モジュールが流路構成部材に配列されている液体吐出ヘッドにおいて、
   前記吐出モジュールの各々は、
   液体供給路と液体回収路と列状に配置された複数の吐出口を備える記録素子基板と、
   前記記録素子基板ごとに設けられ、前記液体供給路に液体を供給する複数の供給側の液体連通口と、前記液体回収路から液体を回収する複数の回収側の液体連通口とを備えた支持部材と、
   を有し、
   前記流路構成部材の長手方向に配列された隣接する前記吐出モジュールの一方を第１の吐出モジュールとし、他方を第２の吐出モジュールとするとき、前記長手方向に沿った一方の側から他方の側に向かう前記液体連通口の配置の順番が、前記第１の吐出モジュールでは奇数番目の前記液体連通口が前記供給側の液体連通口であって偶数番目の前記液体連通口が前記回収側の液体連通口であり、前記第２の吐出モジュールでは奇数番目の前記液体連通口が前記回収側の液体連通口であって偶数番目の前記液体連通口が前記供給側の液体連通口であることを特徴とする、液体吐出ヘッド。
2. 前記記録素子基板に、前記供給側の液体連通口を前記液体供給路に連通させる供給側の開口と、前記回収側の液体連通口を前記液体回収路に連通させる回収側の開口と、を備える、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記記録素子基板に前記液体供給路及び前記液体回収路を覆って前記支持部材との積層面に配置される蓋部材が設けられ、前記蓋部材に前記供給側の開口と前記回収側の開口とが設けられている、請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記第１の吐出モジュールに設けられる前記記録素子基板における前記供給側の開口及び前記回収側の開口の配置と、前記第２の吐出モジュールに設けられる前記記録素子基板における前記供給側の開口及び前記回収側の開口の配置とが線対称の関係にある、請求項２または３に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記記録素子基板において、前記第１の吐出モジュールの前記記録素子基板において設けられるべき前記供給側の開口及び前記回収側の開口の位置と、前記第２の吐出モジュールの前記記録素子基板において設けられるべき前記供給側の開口及び前記回収側の開口の位置との両方に開口が形成され、これにより、前記第１の吐出モジュール及び前記第２の吐出モジュールにおいて同一配置の前記記録素子基板を使用できるようにした、請求項２乃至４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記支持部材に、前記供給側の液体連通口及び前記回収側の液体連通口に加え、前記記録素子基板に設けられている前記開口に対応するダミーの液体連通口が設けられ、これにより、前記第１の吐出モジュール及び前記第２の吐出モジュールにおいて同一配置の前記支持部材を使用できるようにした、請求項５に記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記流路構成部材は、前記複数の吐出モジュールに対して共通に設けられる共通供給流路及び共通回収流路と、前記供給側の液体連通口ごとに設けられて当該供給側の液体連通口と前記共通供給流路とを接続する個別供給流路と、前記回収側の液体連通口ごとに設けられて当該回収側の液体連通口と前記共通回収流路とを接続する個別回収流路と、を備える、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
8. 前記記録素子基板は、さらに、前記吐出口から液体を吐出するために駆動される記録素子と、前記記録素子を内部に備える圧力室と、前記圧力室に対して前記液体を供給する供給口と、前記圧力室を経由して前記液体を前記圧力室から移動させる回収口と、を複数、列状に備え、
   前記液体供給路は複数の前記供給口に連通して前記吐出口の列の一方の側に配置し、
   前記液体回収路は複数の前記回収口に連通して前記吐出口の列の他方の側に配置する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
9. 請求項７に記載の液体吐出ヘッドと、
   前記液体を貯える貯留手段と、
   前記貯留手段と前記液体吐出ヘッドとの間における、前記液体の供給及び回収を行うための液体移送手段と、
   を備えることを特徴とする、液体吐出装置。
10. 前記液体吐出ヘッドの前記記録素子基板は、さらに、前記吐出口から液体を吐出するために駆動される記録素子と、前記記録素子を内部に備える圧力室と、前記圧力室に対して前記液体を供給する供給口と、前記圧力室を経由して前記液体を前記圧力室から移動させる回収口と、を複数、列状に備え、
    前記液体供給路は複数の前記供給口に連通して前記吐出口の列の一方の側に配置し、
    前記液体回収路は複数の前記回収口に連通して前記吐出口の列の他方の側に配置し、
    前記液体移送手段は、前記共通供給流路、前記個別供給流路、前記供給側の開口、前記液体供給路、前記供給口、前記圧力室、前記回収口、前記液体回収路、前記回収側の開口、前記個別回収流路、前記共通回収流路の順に前記液体の流れを生じさせる、請求項９に記載の液体吐出装置。
11. 液体を吐出する吐出口と、前記吐出口から前記液体を吐出するために駆動される記録素子と、前記吐出口と前記記録素子とを備えた圧力室と、前記圧力室に対して前記液体を供給する供給口と、前記圧力室を経由して前記液体を前記圧力室から移動させる回収口と、を複数、列状に備え、前記複数の供給口と連通するとともに前記吐出口の一方の側に配された前記液体を供給する液体供給路と、前記複数の回収口と連通するとともに前記吐出口の他方の側に配された前記液体を回収する液体回収路と、を備えた記録素子基板と、
    前記記録素子基板を支持し、前記液体供給路に前記液体を供給する少なくとも２つの供給側開口と、前記液体回収路から前記液体を回収する少なくとも２つの回収側開口と、を備えた支持部材と、
    を備えた吐出モジュールと、
    前記吐出モジュールを前記吐出口が列状に配列されるように複数配列するとともに、前記吐出モジュールの前記供給側開口に接続され前記液体を供給する個別供給流路と、前記回収側開口に接続され前記液体を回収する個別回収流路と、前記複数の吐出モジュールに設けられた前記個別供給流路の夫々が接続する共通供給流路と、前記複数の吐出モジュールに設けられた前記個別回収流路の夫々が接続する共通回収流路と、を備えた流路部材と、
    を備えた液体吐出ユニットと、
    を備えた液体吐出ヘッドであって、
    前記複数の吐出モジュールはいずれも、前記液体供給路と連通する前記供給側開口と、
    前記液体回収路と連通する前記回収側開口は、前記吐出口を挟んで一方の側に前記供給側開口が、他方の側に前記回収側開口が配されるとともに、
    前記複数の吐出モジュールのうち第１の吐出モジュールの前記供給側開口と前記回収側開口は、前記吐出口の配列方向に関して一方から他方に向かって供給側開口、回収側開口、供給側開口、回収側開口の順で交互に配列され、前記第１の吐出モジュールに隣接して配置される第２の吐出モジュールの前記供給側開口と前記回収側開口は、前記吐出口の配列方向に関して一方から他方に向かって回収側開口、供給側開口、回収側開口、供給側開口の順で交互に配列されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
12. 前記第１の吐出モジュールと前記第２の吐出モジュールとが１つの組として、複数の組が配列されて構成されることを特徴とする請求項１１に記載の液体吐出ヘッド。
13. 前記第１の吐出モジュールに設けられた前記供給側開口及び前記回収側開口、前記第２の吐出モジュールに設けられた前記供給側開口及び前記回収側開口は、前記第１の吐出モジュール及び前記第２の吐出モジュールが相互に互換性を持って配置できるように、重複した位置のすべてに各開口が設けられていることを特徴とする請求項１１または１２に記載の液体吐出ヘッド。
14. 前記開口は、前記吐出モジュールを構成する前記記録素子基板であって、前記支持部材との接触面に設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の液体吐出ヘッド。
15. 前記開口は、前記吐出モジュールを構成する前記支持部材にも設けられていることを特徴とする請求項１４に記載の液体吐出ヘッド。
16. 前記液体吐出ユニットは、前記共通供給流路、前記個別供給流路、前記供給側開口、前記液体供給路、前記供給口、前記圧力室、前記回収口、前記液体回収路、前記回収側開口、前記個別回収流路、前記共通回収流路の順に液体の流れを生起させることを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。

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