JP2017144689A - 記録素子基板、液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力室を通って液体が流れる経路を有する液体吐出装置において、個別流出路から圧力室への液体の逆流を低減することが可能な記録素子基板を提供する。
【解決手段】記録素子基板１００〜１０００は、吐出口４２から液体を吐出させるためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子４４を内部に備える複数の圧力室４７と、複数の圧力室４７に液体を流入させる複数の個別流入路４０と、複数の」圧力室４７から液体を流出させる複数の個別流出路４１と、複数の個別流入路４０と連通する共通流入路４５と、複数の個別流出路４１と連通する共通流出路４６とを備え、個別流出路４１の流抵抗が個別流入路４０の流抵抗よりも大きいことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、記録素子基板、液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置に関する。

液体を吐出して記録を行う液体吐出装置では、吐出口と連通する圧力室と、圧力室内の液体に吐出のためのエネルギーを付与するエネルギー発生素子とを有する液体吐出ヘッドを使用する。代表的な液体吐出装置であるインクジェット記録装置では、溶媒に色材を含有させたインクなどの液体を吐出する。
このような液体吐出装置は、圧力室を通って液体が流れるものがある。例えば、循環式の液体吐出装置がある。エネルギー発生素子が長時間にわたり駆動されないと、そのエネルギー発生素子が配置された圧力室内の液体が、吐出口の近傍で長時間外気に接することになり、液体中の揮発成分が蒸発することがある。液体中の揮発成分が蒸発すると、液体中の色材の濃度が変化して記録する画像に色ムラが生じたり、液体の粘度の上昇により吐出する液体の速度が変化して着弾位置のずれが生じたりし、所望の画像を正確に形成することが困難になる。このような課題に対する対策の１つとして、液体吐出ヘッドに供給するインクを循環路により循環させる方法が知られている。
特許文献１には、吐出する液体を圧力室に供給するための個別流路の他に、液体を循環させるための流路が設けられた液体吐出装置が開示されている。特許文献２には、液体タンクから共通流入路、個別流入路、圧力室、個別流出路、共通流出路を通り液体タンクへ戻る循環経路を備え、吐出を行っていない状態の吐出口近傍の液体の増粘を抑制する液体吐出装置が開示されている。

特開２０１０−１８８５７２号公報 特開２００８−１４２９１０号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載された液体吐出装置では、単位時間当たりの吐出量が増加すると、圧力室内に液体を補填する際に、流出路から圧力室への液体の逆流が発生することがある。この場合、液体が外気に接する時間が増えるため、液体中の揮発成分の蒸発につながり、記録する画像の品質が低下することがあった。
このような課題に対して、特許文献２には、共通流出路の圧力よりも共通流入路の圧力を大きく保つことで、液体の逆流を抑制することが開示されている。しかしながら、圧力室と直接接続された個別流入路および個別流出路の状態については考慮されていないため、依然として個別流出路から圧力室への液体の逆流が発生する可能性があった。
本発明は、圧力室を通って液体が流れる経路を有する液体吐出装置において、個別流出路から圧力室への液体の逆流を低減することが可能な記録素子基板、液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置を提供することを目的とする。

本発明による記録素子基板は、吐出口から液体を吐出させるためのエネルギーを内部に発生するエネルギー発生素子を備える複数の圧力室と、前記複数の圧力室に液体を流入させる複数の個別流入路と、前記複数の圧力室から液体を流出させる複数の個別流出路と、前記複数の個別流入路と連通する共通流入路と、前記複数の個別流出路と連通する共通流出路とを備え、前記個別流出路の流抵抗が前記個別流入路の流抵抗よりも大きいことを特徴とする。
本発明による液体吐出ヘッドは、上記の記録素子基板を備えることを特徴とする。
本発明による液体吐出装置は、上記の記録素子基板を備えることを特徴とする。

本発明によれば、圧力室を通って液体が流れる経路を有する液体吐出装置において、個別流出路から圧力室への液体の逆流を低減することが可能である。

第１の実施形態にかかる記録素子基板の平面構成を概略的に示す図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 第２の実施形態にかかる記録素子基板の平面構成を概略的に示す図である。 第３の実施形態にかかる記録素子基板の平面構成を概略的に示す図である。 第４の実施形態にかかる記録素子基板の平面構成を概略的に示す図である。 第５の実施形態にかかる記録素子基板の平面構成を概略的に示す図である。 第６の実施形態にかかる記録素子基板の平面構成を概略的に示す図である。 第７の実施形態にかかる記録素子基板の平面構成を概略的に示す図である。 第８の実施形態にかかる記録素子基板の平面構成を概略的に示す図である。 第９の実施形態にかかる記録素子基板の平面構成を概略的に示す図である。 第１０の実施形態にかかる記録素子基板の平面構成を概略的に示す図である。 本発明の比較例にかかる記録素子基板の平面構成を概略的に示す図である。 図１２のＢ−Ｂ断面図である。

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して説明する。

＜第１の実施形態＞
（記録素子基板１００の構成）
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる記録素子基板１００の平面構成を概略的に示す図である。図１は、記録素子基板１００の内部構成を示す透視図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面を示している。以下各図面において、矢印は液体の流れる方向を示している。
記録素子基板１００は、個別流入路４０と、個別流出路４１と、吐出口４２と、流路壁４３と、エネルギー発生素子４４と、共通流入路４５と、共通流出路４６と、圧力室４７とを有する。
吐出口４２は、液体を吐出する開口部である。圧力室４７は、吐出口４２と連通する空間であり、その内部にエネルギー発生素子４４を有している。エネルギー発生素子４４は、例えば、圧力室の内部の液体を加熱して発泡させることにより圧力を発生させる発熱素子である。他には、例えば圧電素子が挙げられる。個別流入路４０および個別流出路４１は、圧力室４７と直接連通している流路である。共通流入路４５は、複数の個別流入路４０と連通する流路である。共通流出路４６は、複数の個別流出路４１と連通する流路であり、複数の圧力室４７から液体を回収する。圧力室４７およびエネルギー発生素子４４は、各吐出口４２と対応して設けられている。各エネルギー発生素子４４を駆動すると、駆動したエネルギー発生素子４４が備えられた圧力室４７内の液体に吐出エネルギーが付与されて、このエネルギー発生素子４４と対応する吐出口４２から液体が吐出される。図示しない液体タンクから共通流入路４５に供給された液体は、個別流入路４０を介して圧力室４７に流入する。圧力室４７内の液体のうち、吐出口４２から吐出されなかった液体は、個別流出路４１および共通流出路４６を介して液体タンクに回収される。尚、圧力室４７とは、少なくとも、エネルギー発生素子４４上の、吐出口４２までの領域のことをいい、インクを吐出する際にインクに実質的に圧力がかかる領域のことをいう。例えば、エネルギー発生素子が発熱素子である場合、少なくとも気泡が成長する領域が圧力室である。
記録素子基板１００は、例えば、基板５０と、吐出口形成部材５１とを有する。基板５０上には、複数のエネルギー発生素子４４が配置されている。基板５０には、厚み方向に延びた流路である個別流入路４０および個別流出路４１と、吐出口列の方向に延びた流路である共通流入路４５および共通流出路４６とが設けられている。吐出口形成部材５１には、複数の吐出口４２が列状に平成されており、吐出口列を形成している。基板５０と吐出口形成部材５１との間には、複数の圧力室４７が形成されている。 エネルギー発生素子４４は、基板５０上で吐出口形成部材５１に形成された吐出口４２と対応する位置に配置されている。個別流入路４０および個別流出路４１は、基板５０の厚み方向に基板５０を貫通する流路である。このため、基板５０上には、個別流入路４０および個別流出路４１のそれぞれの開口が形成されている。この開口の形状は、個別流入路４０および個別流出路４１の内部を液体が流れる方向に垂直な断面の形状とほぼ同じとなり、矩形状である。個別流入路４０の開口は、基板５０上で吐出口列の方向と平行な方向に並んで設けられている。個別流出路４１の開口も同様に、基板５０上で吐出口列の方向と平行な方向に並んで設けられている。エネルギー発生素子４４は、吐出口４２と対応する位置に列状に並設されてエネルギー発生素子列を形成しているため、以下、吐出口列の方向は、特に明記しない限り、エネルギー発生素子列の方向と同じ方向を指すものとする。
個別流出路４１の流抵抗は、個別流入路４０の流抵抗よりも大きい。ここで、液体が流れる方向と垂直な断面において、複数の個別流出路４１の断面積の合計を個別流出路４１と連通する圧力室４７の数で除算したものを流出断面積と称する。液体が流れる方向と垂直な断面において、複数の個別流入路４０の断面積の合計を個別流入路４０と連通する圧力室４７の数で除算したものを流入断面積と称する。このとき、流出断面積は、流入断面積よりも小さい。具体的には、記録素子基板１００では、各流路の中を液体が流れる方向と垂直な断面において、各個別流出路４１の断面積は、個別流入路４０の断面積よりも小さい。より具体的には、個別流入路４０および個別流出路４１の断面は矩形状となり、これら矩形の辺は、吐出口列と平行な方向および吐出口列に垂直な方向の両方において、個別流入路４０よりも個別流出路４１の方が短い。以下、個別流入路４０または個別流出路４１の断面積は、特に明記しない限り、各流路の中を液体が流れる方向と垂直な断面の面積を指す。この場合、個別流入路４０および個別流出路４１の断面の形状は、基板５０上の開口の形状とほぼ同一となる。個別流入路４０の開口の幅および個別流出路４１の開口の幅についても、吐出口列と平行な方向および吐出口列に垂直な方向の両方において、個別流入路４０よりも個別流出路４１の方が短くなる。すなわち、個別流入路４０の開口の幅は、個別流出路４１の開口の幅以上となる。

（比較例）
ここで、図１２および図１３を用い、本発明の比較例について説明する。
本発明の比較例にかかる記録素子基板１０は、第１の実施形態に係る記録素子基板１００と同様の構成要素を有する。以下、記録素子基板１０の構成のうち記録素子基板１００と異なる部分を主に説明する。記録素子基板１０の個別流出路４１の流抵抗は、個別流入路４０の流抵抗と概ね等しい。具体的には、記録素子基板１０は、個別流入路４０と同数の個別流出路４１を有しており、各流路の中を液体が流れる方向と垂直な断面において、各個別流出路４１の断面積は、個別流入路４０の断面積とほぼ等しい。また、この断面は矩形状であり、これら矩形の辺は、吐出口列と平行な方向および吐出口列に垂直な方向の両方において、個別流入路４０と個別流出路４１とでほぼ等しい。この場合、単位時間当たりの吐出量が増加した場合には、個別流出路４１から圧力室４７への液体の逆流が発生して、記録素子基板１０を用いた画像の記録品質が低下することがある。

（第１の実施形態の効果）
比較例と比べて、本発明の第１の実施形態に係る記録素子基板１００は、上記の構成により、圧力室４７に対して上流側である個別流入路４０よりも下流側である個別流出路４１の流抵抗が大きくなる。したがって、吐出口４２から液体を吐出した際に、下流側から圧力室４７へ液体が逆流することを抑制することが可能になり、単位時間当たりの吐出量が増加した場合であっても、記録素子基板１００を用いた画像の記録品質の低下を抑制することができる。
また、個別流出路４１の断面積を小さくすることで、基板５０の面上で個別流出路４１を設けるための面積を小さくすることができる。このため、所定の数のエネルギー発生素子４４に対して必要な基板５０の面積を小さくすることが可能になる。基板５０の面積が小さくなることで、記録素子基板１００を用いた液体吐出ヘッドの小型化につながる。

＜第２の実施形態＞
（記録素子基板２００の構成）
図３は、本発明の第２の実施形態に係る記録素子基板２００の平面構成を概略的に示す図であり、記録素子基板２００の内部構成を示す透視図である。
記録素子基板２００は、記録素子基板１００と同様の構成要素を有するため、各構成要素についての説明は省略する。以下、記録素子基板２００の構成のうち、記録素子基板１００と異なる部分を主に説明する。
記録素子基板１００において、吐出口４２の数と、個別流入路４０の数と、個別流出路４１の数とは同じであり、流路内で液体が流れる方向と垂直な断面において、個別流出路４１の断面積は、個別流入路４０の断面積よりも小さい。これに対して、記録素子基板２００では、流路内で液体が流れる方向と垂直な断面において、個別流出路４１の断面積は、個別流入路４０の断面積と概ね等しく、個別流出路４１の数は、個別流入路４０の数よりも少ない。具体的には、吐出口列の方向において、２つの吐出口４２に対して１つの個別流出路４１が設けられている。このような構成により、圧力室４７に対して下流側である個別流出路４１の流抵抗は、圧力室４７に対して上流側である個別流入路４０の流抵抗よりも大きくなっている。

（第２の実施形態の効果）
したがって、記録素子基板２００は記録素子基板１００と同様に、吐出口４２から液体を吐出した際に、下流側である個別流出路４１から圧力室４７へ液体が逆流することを抑制することが可能になる。このため、単位時間当たりの吐出量が増加した場合であっても、記録素子基板２００を用いた画像の記録品質の低下を抑制することができる。
また、記録素子基板１０および記録素子基板１００と比較して、吐出口列の方向において、個別流出路４１の数が少ないため、基板５０上において、個別流出路４１を設けるための面積を小さくすることができ、隣り合う個別流出路４１の間にスペースができる。このスペースを配線領域として用いることで、所定の数のエネルギー発生素子４４に対して必要な基板５０の面積を小さくすることが可能になり、記録素子基板２００を用いた液体吐出ヘッドの小型化につながる。
さらに記録素子基板２００において、個別流入路４０および個別流出路４１は、基板５０の面に対して垂直な方向に基板５０を貫通する矩形の流路であり、基板５０の面における個別流入路４０および個別流出路４１の流路断面積がほぼ等しい。このため、基板５０をエッチングして流路を形成する場合には、流路ごとのエッチングレート差を抑制することができるため、流路の大きさのばらつきを抑制することが可能になる。したがって、記録素子基板２００を用いた記録の品質をより向上することが可能になる。

＜第３の実施形態＞
（記録素子基板３００の構成）
図４は、本発明の第３の実施形態に係る記録素子基板３００の平面構成を概略的に示す図であり、記録素子基板３００の内部構成を示す透視図である。
記録素子基板３００は、記録素子基板１００と同様の構成要素を有するため、各構成要素についての説明は省略する。以下、記録素子基板３００の構成のうち記録素子基板２００と異なる部分について主に説明する。
記録素子基板３００では、流路内で液体が流れる方向と垂直な断面において、個別流出路４１の断面積は、個別流入路４０の断面積よりも小さく、且つ、個別流出路４１の数は、個別流入路４０の数よりも少ない。具体的には、個別流出路４１の矩形状の断面は、吐出口列と平行な方向および吐出口列と垂直な方向のいずれにおいても、一辺の長さが個別流入路４０よりも短い。そして、吐出口列の方向において、２つの吐出口４２に対して１つの個別流出路４１が設けられている。

（第３の実施形態の効果）
個別流出路４１の断面積を個別流入路４０の断面積よりも小さくし、さらに個別流出路４１の数を個別流入路４０の数よりも少なくすることで、圧力室４７に対して上流側よりも下流側の方が流抵抗が大きくなる。これにより、吐出口４２から液体を吐出した際に、下流側である個別流出路４１から圧力室４７へ液体が逆流することを抑制することが可能になる。したがって、単位時間当たりの吐出量が増加した場合であっても、記録素子基板３００を用いた画像の記録品質の低下を抑制することができる。
また、記録素子基板２００と同様に、記録素子基板１０および記録素子基板１００と比較して、吐出口列の方向において個別流出路４１の数が少ないため、基板５０上において、個別流出路４１を設けるための面積を小さくすることができる。具体的には、隣り合う個別流出路４１の間にスペースができ、このスペースを配線領域として用いることで、所定の数のエネルギー発生素子４４に対して必要な基板５０の面積を小さくすることが可能になる。よって、記録素子基板３００を用いた液体吐出ヘッドの小型化につながる。
さらに、記録素子基板２００と比較して、各個別流出路４１の断面積が小さいため、基板５０の面上で個別流出路４１を設けるための面積を小さくすることができる。このため、所定の数のエネルギー発生素子４４に対して必要な基板５０の面積を小さくすることが可能になる。基板５０の面積が小さくなることで、記録素子基板３００を用いた液体吐出ヘッドの小型化につながる。

＜第４の実施形態＞
（記録素子基板４００の構成）
図５は、本発明の第４の実施形態に係る記録素子基板４００の平面構成を概略的に示す図であり、記録素子基板４００の内部構成を示す透視図である。
記録素子基板４００は、記録素子基板１００と同様の構成要素を有するため各構成要素についての説明は省略する。以下、記録素子基板４００の構成のうち記録素子基板１００と異なる部分について主に説明する。
記録素子基板４００において、個別流出路４１の数は、個別流入路４０の数と等しく、個別流出路４１の断面積は、個別流入路４０の断面積よりも小さい。記録素子基板１００では、個別流出路４１の矩形状の断面において、吐出口列の方向と平行な方向および吐出口列の方向に垂直な方向の両方のいずれにおいても、一辺の長さが個別流入路４０よりも短い。これに対して、記録素子基板４００では、吐出口列の方向と平行な方向の一辺の長さが個別流入路４０と個別流出路４１とで等しく、吐出口列の方向に垂直な方向の一辺の長さが個別流入路４０よりも個別流出路４１の方が短い。

（第４の実施形態の効果）
記録素子基板４００では、個別流出路４１の断面積は、個別流入路４０の断面積よりも小さいため、圧力室４７に対して上流側の個別流入路４０よりも下流側の個別流出路４１の方が、流抵抗が大きくなる。これにより、吐出口４２から液体を吐出した際に、下流側である個別流出路４１から圧力室４７へ液体が逆流することを抑制することが可能になる。したがって、単位時間当たりの吐出量が増加した場合であっても、記録素子基板４００を用いた画像の記録品質の低下を抑制することができる。
さらに、各個別流出路４１の断面積が小さいため、基板５０の面上で個別流出路４１を設けるための面積を小さくすることができる。このため、所定の数のエネルギー発生素子４４に対して必要な基板５０の面積を小さくすることが可能になる。基板５０の面積が小さくなることで、記録素子基板４００を用いた液体吐出ヘッドの小型化につながる。このとき、吐出口列に垂直な方向の一辺の長さを短くすることで、吐出口列に垂直な方向において、所定の数のエネルギー発生素子４４に対して必要な基板５０の幅を小さくすることが可能になる。また、個別流出路４１の断面積を小さくしつつ、吐出口列と平行な方向においては、流路断面の一辺の長さが個別流入路４０と個別流出路４１とでほぼ等しい。この構成により、液体が圧力室４７から個別流出路４１に到達するまでの距離が長くなることを抑制することができ、液体が圧力室４７内に留まる時間を短くすることができる。したがって、液体中の水分が蒸発する可能性をさらに低減することができる。

＜第５の実施形態＞
（記録素子基板５００の構成）
図６は、本発明の第５の実施形態に係る記録素子基板５００の平面構成を概略的に示す図であり、記録素子基板５００の内部構成を示す透視図である。
記録素子基板５００は、記録素子基板１００と同様の構成要素を有するため、各構成要素についての説明は省略する。以下、記録素子基板５００の構成のうち、記録素子基板４００と異なる部分を主に説明する。
記録素子基板５００において、個別流出路４１の断面積は、個別流入路４０の断面積よりも小さい。具体的には、記録素子基板４００と同様に、吐出口列の方向と平行な方向においては、一辺の長さが個別流入路４０と個別流出路４１とでほぼ等しく、吐出口列の方向に垂直な方向においては、一辺の長さが個別流入路４０よりも個別流出路４１の方が短い。さらに記録素子基板４００では、個別流出路４１の数は個別流入路４０の数と等しいが、記録素子基板５００では、個別流出路４１の数は、個別流入路４０の数よりも少ない。具体的には、吐出口列の方向において、２つの吐出口４２に対して１つの個別流出路４１が設けられている。

（第５の実施形態の効果）
記録素子基板５００では、個別流出路４１の断面積は、個別流入路４０の断面積よりも小さく、個別流出路４１の数は、個別流入路４０の数よりも少ない。このため、圧力室４７に対して上流側の個別流入路４０よりも下流側の個別流出路４１の方が、流抵抗が大きくなる。これにより、吐出口４２から液体を吐出した際に、下流側である個別流出路４１から圧力室４７へ液体が逆流することを抑制することが可能になる。したがって、単位時間当たりの吐出量が増加した場合であっても、記録素子基板５００を用いた画像の記録品質の低下を抑制することができる。
さらに、各個別流出路４１の断面積が小さいため、基板５０の面上で個別流出路４１を設けるための面積を小さくすることができる。このため、所定の数のエネルギー発生素子４４に対して必要な基板５０の面積を小さくすることが可能になる。基板５０の面積が小さくなることで、記録素子基板４００を用いた液体吐出ヘッドの小型化につながる。このとき、吐出口列に垂直な方向の一辺の長さを短くすることで、吐出口列に垂直な方向において、所定の数のエネルギー発生素子４４に対して必要な基板５０の幅を小さくすることが可能になる。

＜第６の実施形態＞
（記録素子基板６００の構成）
図７は、本発明の第６の実施形態に係る記録素子基板６００の平面構成を概略的に示す図であり、記録素子基板６００の内部構成を示す透視図である。
記録素子基板６００は、記録素子基板１００と同様の構成要素を有するため、各構成要素についての説明は省略する。以下、記録素子基板６００の構成のうち、記録素子基板５００と異なる部分を主に説明する。
記録素子基板６００において、個別流出路４１の断面積は、個別流入路４０の断面積よりも小さい。具体的には、吐出口列の方向と平行な方向においては、一辺の長さが個別流出路４１よりも個別流入路４０の方が短く、吐出口列の方向に垂直な方向においては、一辺の長さが個別流入路４０よりも個別流出路４１の方が短い。

（第６の実施形態の効果）
記録素子基板６００では、個別流出路４１の断面積は、個別流入路４０の断面積よりも小さく、個別流出路４１の数は、個別流入路４０の数よりも少ない。このため、圧力室４７に対して上流側の個別流入路４０よりも下流側の個別流出路４１の方が、流抵抗が大きくなる。これにより、吐出口４２から液体を吐出した際に、下流側である個別流出路４１から圧力室４７へ液体が逆流することを抑制することが可能になる。したがって、単位時間当たりの吐出量が増加した場合であっても、記録素子基板６００を用いた画像の記録品質の低下を抑制することができる。
さらに、各個別流出路４１の断面積が小さいため、基板５０の面上で個別流出路４１を設けるための面積を小さくすることができる。このため、所定の数のエネルギー発生素子４４に対して必要な基板５０の面積を小さくすることが可能になる。基板５０の面積が小さくなることで、記録素子基板５００を用いた液体吐出ヘッドの小型化につながる。このとき、吐出口列に垂直な方向の一辺の長さを短くすることで、吐出口列に垂直な方向において、所定の数のエネルギー発生素子４４に対して必要な基板５０の幅を小さくすることが可能になる。

＜第７の実施形態＞
（記録素子基板７００の構成）
図８は、本発明の第７の実施形態に係る記録素子基板７００の平面構成を概略的に示す図であり、記録素子基板７００の内部構成を示す透視図である。
記録素子基板７００は、記録素子基板１００と同様の構成要素を有するため、各構成要素についての説明は省略する。以下、記録素子基板７００の構成のうち、記録素子基板１００と異なる部分を主に説明する。
第１〜第６の実施形態では、吐出口列と垂直な方向で、記録素子基板１００〜５００の基板５０面上に、個別流入路４０、エネルギー発生素子４４、個別流出路４１、個別流入路４０、エネルギー発生素子４４、個別流出路４１が記載された順で設けられていた。これに対して、記録素子基板７００では、吐出口列と垂直な方向において、基板５０上には、個別流入路４０、エネルギー発生素子４４、個別流出路４１、エネルギー発生素子４４、個別流入路４０が記載された順番で設けられている。この構成では、１つの個別流出路４１に対して、基板５０面上で両側から液体が流入する。記録素子基板２００では、吐出口列と平行な方向における個別流出路４１の数を減らしたが、記録素子基板７００では、吐出口列と垂直な方向における個別流出路４１の数を減らしている_。

（第７の実施形態の効果）
記録素子基板７００においても、個別流入路４０の数に対して個別流出路４１の数が少ないため、圧力室４７に対して上流側の個別流入路４０よりも下流側の個別流出路４１の方が流抵抗が大きくなる。これにより、吐出口４２から液体を吐出した際に、下流側である個別流出路４１から圧力室４７へ液体が逆流することを抑制することが可能になる。したがって、単位時間当たりの吐出量が増加した場合であっても、記録素子基板５００を用いた画像の記録品質の低下を抑制することができる。ここで、記録素子基板１００〜５００と比較して、吐出口列と垂直な方向における個別流出路４１の数が少ないため、所定の数のエネルギー発生素子４４に対して必要な基板５０の面積を小さくすることができる。
さらに記録素子基板７００において、個別流入路４０および個別流出路４１は、基板５０の面に対して垂直な方向に基板５０を貫通する矩形の流路であり、基板５０の面における個別流入路４０および個別流出路４１の流路断面積がほぼ等しい。このため、基板５０をエッチングして流路を形成する場合には、流路ごとのエッチングレート差を抑制することができるため、流路の大きさのばらつきを抑制することが可能になる。したがって、記録素子基板２００を用いた記録の品質をより向上することが可能になる。

＜第８の実施形態＞
（記録素子基板８００の構成）
図９は、本発明の第８の実施形態に係る記録素子基板８００の平面構成を概略的に示す図であり、記録素子基板８００の内部構成を示す透視図である。
記録素子基板８００は、記録素子基板１００と同様の構成要素を有するため、各構成要素についての説明は省略する。以下、記録素子基板８００の構成のうち、記録素子基板７００と異なる部分を主に説明する。
記録素子基板７００では、各個別流出路４１の断面積は個別流入路４０とほぼ等しいのに対して、記録素子基板８００では、各個別流出路４１の断面積は、個別流入路４０の断面積よりも小さい。具体的には、各個別流出路４１の断面形状は、吐出口列と平行な方向および吐出口列と垂直な方向のいずれにおいても、一辺の長さが個別流入路４０よりも短い。

（第８の実施形態の効果）
記録素子基板８００においても、個別流入路４０の数に対して個別流出路４１の数が少なく、各個別流出路４１の断面積は、個別流入路４０の断面積よりも小さい。このため、圧力室４７に対して上流側の個別流入路４０よりも下流側の個別流出路４１の方が流抵抗が大きくなる。この構成により、吐出口４２から液体を吐出した際に、下流側である個別流出路４１から圧力室４７へ液体が逆流することを抑制することが可能になる。したがって、単位時間当たりの吐出量が増加した場合であっても、記録素子基板８００を用いた画像の記録品質の低下を抑制することができる。ここで、記録素子基板７００と同様に、記録素子基板１００〜５００と比較して、吐出口列と垂直な方向における個別流出路４１の数が少ないため、所定の数のエネルギー発生素子４４に対して必要な基板５０の面積を小さくすることができる。

＜第９の実施形態＞
（記録素子基板９００の構成）
図１０は、本発明の第９の実施形態に係る記録素子基板９００の平面構成を概略的に示す図であり、記録素子基板９００の内部構成を示す透視図である。
記録素子基板９００は、記録素子基板１００と同様の構成要素を有するため、各構成要素についての説明は省略する。以下、記録素子基板９００の構成のうち、記録素子基板７００と異なる部分を主に説明する。
記録素子基板７００では、各個別流出路４１の断面積は個別流入路４０とほぼ等しいのに対して、記録素子基板８００では、各個別流出路４１の断面積は、個別流入路４０の断面積よりも小さい。具体的には、各個別流出路４１の断面形状は、吐出口列と平行な方向においては、個別流入路４０と一辺の長さが等しく、吐出口列と垂直な方向においては、個別流入路４０よりも一辺の長さが短い。

（第９の実施形態の効果）
記録素子基板９００においても、個別流入路４０の数に対して個別流出路４１の数が少なく、各個別流出路４１の断面積は、個別流入路４０の断面積よりも小さい。このため、圧力室４７に対して上流側の個別流入路４０よりも下流側の個別流出路４１の方が流抵抗が大きくなる。この構成により、吐出口４２から液体を吐出した際に、下流側である個別流出路４１から圧力室４７へ液体が逆流することを抑制することが可能になる。したがって、単位時間当たりの吐出量が増加した場合であっても、記録素子基板９００を用いた画像の記録品質の低下を抑制することができる。記録素子基板７００と同様に、記録素子基板１００〜５００と比較して、吐出口列と垂直な方向における個別流出路４１の数が少ないため、所定の数のエネルギー発生素子４４に対して必要な基板５０の面積を小さくすることができる。吐出口列と平行な方向では、個別流出路４１の断面形状は、個別流入路４０と一辺の長さがほぼ等しい。このため、断面形状において、個別流出路４１の一辺を個別流入路４０よりも短くする場合と比較して、圧力室４７から個別流出路４１に至るまでの距離を短くすることができる。したがって、圧力室４７から個別流出路４１への液体の流れに淀みが生じ難くなり、圧力室４７内で液体が滞留することを抑制することが可能になる。

＜第１０の実施形態＞
（記録素子基板１０００の構成）
図１１は、本発明の第１０の実施形態に係る記録素子基板１０００の平面構成を概略的に示す図であり、記録素子基板１０００の内部構成を示す透視図である。
記録素子基板１０００は、記録素子基板１００と同様の構成要素を有するため、各構成要素についての説明は省略する。以下、記録素子基板１０００の構成のうち、記録素子基板１００と異なる部分を主に説明する。
上記の第１〜第９の実施形態では、個別流入路４０および個別流出路４１の矩形状の断面において、一辺の長さは、吐出口列と垂直な方向よりも吐出口列と平行な方向の方が長い例を示した。しかしながら、本発明はかかる例に限定されず、吐出口列と垂直な方向よりも吐出口列と平行な方向の方が一辺の長さが短くてもよい。

（第１０の実施形態の効果）
記録素子基板１０００の構成は、上述の通り、個別流入路４０および個別流出路４１の矩形状の断面において、一辺の長さが、吐出口列と垂直な方向よりも吐出口列と平行な方向の方が一辺の長さが短い以外は、記録素子基板４００と同様である。このため、記録素子基板１０００は記録素子基板４００と同様の効果を奏する。

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の技術的思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
例えば、上記実施形態では、個別流出路４１の数や断面積、配置などによって、個別流出路４１の流抵抗を個別流入路４０の流抵抗よりも大きくすることとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、特許文献１（特開２０１０−１８８５７２号公報）に記載の抵抗体など、流路内の液体の流れを部分的に妨げる部材を用いて、流抵抗を調整してもよい。しかしながら、流路とは別体の部材を用いて流抵抗を調整する場合には、これらの部材を配置するスペースが必要となり、結果的に記録素子基板の大きさが増大してしまう。これに対して、本願発明の各実施形態のように、個別流出路４１の数や断面積、配置などによって、個別流出路４１の流抵抗を個別流入路４０の流抵抗よりも大きくすることで、記録素子基板の大きさを増大させずに、液体の逆流を抑制することが可能になる。
上記実施形態では、記録素子基板の各実施形態を示したが、本願発明は、これらの記録素子基板を備える液体吐出ヘッドや、液体吐出装置として実施することが可能である。
上記実施形態では、圧力室の内部の液体が圧力室の外部との間で循環される液体吐出装置、具体的には液体が１つの液体タンクから圧力室４７を通る経路で循環して同じ液体タンクに戻る循環経路を有する液体吐出装置について説明した。但し、本発明はかかる例に限定されない。例えば、液体吐出ヘッドの上流側と下流側とに２つの液体タンクを設けて、一方のタンクから他方のタンクへ液体を流すことで、圧力室内の液体を流動させるものであってもよい。
上記実施形態では、個別流入路４０および個別流出路４１の断面形状は、矩形状であり、矩形の各辺は、吐出口列の方向または吐出口列に垂直な方向と平行であることとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、個別流入路４０および個別流出路４１の断面形状は、円形状、三角形状を含む多角形状であってもよい。また個別流入路４０および個別流出路４１の各辺が吐出口列の方向または吐出口列に垂直な方向と平行でなくてもよい。この場合、上記の各実施形態において、断面形状における「一辺の長さ」と表現した箇所は、基板５０における「開口の幅」と読み替えることができる。
上記実施形態では、基板５０上で各構成要素の配置の一例を示したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、上記の各実施形態で説明した構成要素の配置の１つの単位を繰り返す回数を増減させたものについても、本発明の技術的思想の範囲内である。
上記実施形態では、エネルギー発生素子は、発熱素子であることとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えばエネルギー発生素子は、ピエゾ素子であってもよい。
また、個別流出路や個別流入路の断面積、開口の幅等をほぼ等しいとした部分については、実質的に等しいことを意味する。即ち、製造誤差等によるずれは許容する意味である。具体的には、あるものに対して０．９倍以上１．１倍以下であるものは、本明細書においてはほぼ等しいとする。

４０ 個別流入路
４１ 個別流出路
４２ 吐出口
４３ 流路壁
４４ エネルギー発生素子
４５ 共通流入路
４６ 共通流出路
４７ 圧力室
５０ 基板

Claims (15)

1. 吐出口から液体を吐出させるためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子を内部に備える複数の圧力室と、
   前記複数の圧力室に液体を流入させる複数の個別流入路と、
   前記複数の圧力室から液体を流出させる複数の個別流出路と、
   前記複数の個別流入路と連通する共通流入路と、
   前記複数の個別流出路と連通する共通流出路とを備え、
   前記個別流出路の流抵抗は、前記個別流入路の流抵抗よりも大きいことを特徴とする記録素子基板。
2. 液体が流れる方向と垂直な断面において、前記複数の個別流出路の断面積の合計を当該個別流出路と連通する前記圧力室の数で除算した流出断面積は、前記複数の個別流入路の断面積の合計を当該個別流入路と連通する前記圧力室の数で除算した流入断面積よりも小さい請求項１に記載の記録素子基板。
3. 前記個別流出路の数は、前記個別流入路の数よりも少ない請求項１または２に記載の記録素子基板。
4. 液体が流れる方向と垂直な断面において、前記個別流出路の断面積は、前記個別流入路の断面積とほぼ等しい請求項３に記載の記録素子基板。
5. 液体が流れる方向と垂直な断面において、前記個別流出路の断面積は、前記個別流入路の断面積よりも小さい請求項３に記載の記録素子基板。
6. 前記個別流出路の数は、前記個別流入路の数と同一であり、
   液体が流れる方向と垂直な断面において、前記個別流出路の断面積は、前記個別流入路の断面積よりも小さい請求項１または２に記載の記録素子基板。
7. 前記エネルギー発生素子が設けられた基板をさらに備え、
   複数の前記エネルギー発生素子は、前記基板の上で列状に並設されてエネルギー発生素子列を形成しており、
   前記個別流出路および前記個別流入路は、前記基板を厚み方向に貫通する流路である請求項１から６のいずれか１項に記載の記録素子基板。
8. 前記個別流入路および前記個別流出路の前記基板における開口は、それぞれが前記エネルギー発生素子列と平行な方向に並設されており、
   前記エネルギー発生素子列の方向と平行な方向の前記個別流入路の開口の幅と前記個別流出路の開口の幅とはほぼ等しい請求項７に記載の記録素子基板。
9. 前記個別流入路および前記個別流出路の前記基板における開口は、それぞれが前記エネルギー発生素子列と平行な方向に並設されており、
   前記エネルギー発生素子列の方向と垂直な方向の前記個別流入路の開口の幅は、前記個別流出路の開口の幅以上である請求項７または８に記載の記録素子基板。
10. 前記エネルギー発生素子列に垂直な方向において、前記個別流出路の数は、前記個別流入路の数よりも少ない請求項７から９のいずれか１項に記載の記録素子基板。
11. 前記エネルギー発生素子は、液体を加熱して発泡させることにより圧力を発生させる発熱素子である請求項１から１０のいずれか１項に記載の記録素子基板。
12. 請求項１から１１のいずれか１項に記載の記録素子基板を備えることを特徴とする液体吐出ヘッド。
13. 前記圧力室の内部の液体は、前記圧力室の外部との間で循環される請求項１２に記載の液体吐出ヘッド。
14. 請求項１から１１のいずれか１項に記載の記録素子基板を備えることを特徴とする液体吐出装置。
15. 請求項１３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吐出装置。

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