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JP6536130B2 - 液体吐出ヘッド、及び、液体吐出装置 - Google Patents

液体吐出ヘッド、及び、液体吐出装置 Download PDF

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Description

本発明は、液体吐出ヘッド、及び、液体吐出装置に関する。
液体吐出装置として、特許文献1には、複数の印刷ヘッドを備えた印刷装置が開示されている。この印刷装置では、スペーサ粒子等の粒子材料が溶剤に分散されたインクが使用されている。各印刷ヘッドは、インク供給部と、供給管及び排出管により接続されている。インク供給部から供給管により各印刷ヘッドに供給されたインクは、排出管からインク供給部に戻される。つまり、インク供給部と各印刷ヘッドとの間で、インクが循環する構成である。
各印刷ヘッドは、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インク室とを有する。複数のノズルは一列に配列され、複数のインク室はノズル列に対して左右に振り分けられて千鳥状に2列に配列されている。また、各印刷ヘッドは、2列のインク室の列にそれぞれインクを供給する2つの本管と、2つの本管を接続する接続管とを備えている。インク供給部から印刷ヘッドに供給されたインクは、一方の本管から接続管を経由して他方の本管へ流れ、さらに、他方の本管からインク供給部へ戻る。
特開2007−69126号(特に、図7)
ところで、液体吐出装置として、液体の粘度が高い液体を使用するものもある。粘度が高いままでヘッドへ供給されると、ノズルからの液体の吐出が困難となるため、液体が予め加熱されて粘度が低下した状態で、ヘッドに供給される構成を採用することが多い。
加熱された液体がヘッドに供給される場合、ヘッドは、加熱された液体によって温度が全体的に上昇する。しかし、ヘッドの外縁に近い部分では放熱量が多く冷えやすいのに対して、ヘッドの中央部では放熱量が少なく温度低下が遅い。これにより、ヘッド内に温度分布が生じる。この温度分布によって、複数のノズルの間で、吐出される液体の温度や粘度がばらつき、吐出特性差が生じることになる。
本発明の目的は、加熱された液体が供給される液体吐出ヘッドにおいて、ヘッド内の温度分布を抑制し、異なるノズル間での吐出特性差を小さく抑えることである。
本発明の第1観点に係る液体吐出ヘッドは、第1方向に沿って配列された複数のノズルからなる、第1ノズル群と、前記第1方向に沿って配列された複数のノズルからなり、前記第1方向と直交する第2方向において前記第1ノズル群と並んで配置された、第2ノズル群と、前記第1方向に延びて前記第1ノズル群に連通する、第1共通液室と、前記第1方向に延びて前記第2ノズル群に連通し、前記第2方向において前記第1共通液室と並んで配置された、第2共通液室と、前記第1共通液室の前記第1方向における一方側の端部に連通する液体供給口と、前記第2共通液室の前記第1方向における前記一方側の端部に連通する液体排出口と、前記第1共通液室の前記第1方向における他方側の端部と、前記第2共通液室の前記第1方向における前記他方側の端部とを接続する接続流路と、を有する流路構造体を備え、前記流路構造体は、それぞれが前記第1ノズル群と前記第2ノズル群を有する、複数のノズル群組と、前記複数のノズル群組に対応し、それぞれが前記第1共通液室と前記第2共通液室を有する、複数の共通液室組と、を有し、前記複数の共通液室組は、前記第2方向に並んで配置され、前記複数の共通液室組のうち、前記第2方向における両端に位置する2つの前記共通液室組において、前記第1共通液室は、前記第2共通液室よりも、前記第2方向において前記流路構造体の外縁に近い外側の位置に配置されていることを特徴とするものである。
本発明の第2観点に係る液体吐出ヘッドは、第1方向に沿って配列された複数のノズルからなる、第1ノズル群と、前記第1方向に沿って配列された複数のノズルからなり、前記第1方向と直交する第2方向において前記第1ノズル群と並んで配置された、第2ノズル群と、前記第1方向に延びて前記第1ノズル群に連通する、第1共通液室と、前記第1方向に延びて前記第2ノズル群に連通し、前記第2方向において前記第1共通液室と並んで配置された、第2共通液室と、前記第1共通液室の前記第1方向における一方側の端部に連通する液体供給口と、前記第2共通液室の前記第1方向における前記一方側の端部に連通する液体排出口と、前記第1共通液室の前記第1方向における他方側の端部と、前記第2共通液室の前記第1方向における前記他方側の端部とを接続する接続流路と、を有する流路構造体を備え、前記第1共通液室は、前記第2共通液室よりも、前記第2方向において前記流路構造体の外縁に近い位置に配置され、1つの前記液体供給口に、前記第2方向に並ぶ複数の前記第1共通液室が連通していることを特徴とするものである。
本発明の第3観点に係る液体吐出ヘッドは、第1方向に沿って配列された複数のノズルからなる、第1ノズル群と、前記第1方向に沿って配列された複数のノズルからなり、前記第1方向と直交する第2方向において前記第1ノズル群と並んで配置された、第2ノズル群と、前記第1方向に延びて前記第1ノズル群に連通する、第1共通液室と、前記第1方向に延びて前記第2ノズル群に連通し、前記第2方向において前記第1共通液室と並んで配置された、第2共通液室と、前記第1共通液室の前記第1方向における一方側の端部に連通する液体供給口と、前記第2共通液室の前記第1方向における前記一方側の端部に連通する液体排出口と、前記第1共通液室の前記第1方向における他方側の端部と、前記第2共通液室の前記第1方向における前記他方側の端部とを接続する接続流路と、を有する流路構造体を備え、前記第1共通液室は、前記第2共通液室よりも、前記第2方向において前記流路構造体の外縁に近い位置に配置され、複数の第1の穴が形成され、前記液体供給口を覆う第1フィルタと、複数の第2の穴が形成され、前記液体排出口を覆う第2フィルタとを有し、前記液体供給口の開口面積が、前記液体排出口の開口面積よりも大きく、前記第1フィルタの前記液体供給口を覆う領域の面積が、前記第2フィルタの前記液体排出口を覆う領域の面積よりも大きいことを特徴とするものである。
本発明の第4観点に係る液体吐出ヘッドは、第1方向に沿って配列された複数のノズルからなる、第1ノズル群と、前記第1方向に沿って配列された複数のノズルからなり、前記第1方向と直交する第2方向において前記第1ノズル群と並んで配置された、第2ノズル群と、前記第1方向に延びて前記第1ノズル群に連通する、第1共通液室と、前記第1方向に延びて前記第2ノズル群に連通し、前記第2方向において前記第1共通液室と並んで配置された、第2共通液室と、前記第1共通液室の前記第1方向における一方側の端部に連通する液体供給口と、前記第2共通液室の前記第1方向における前記一方側の端部に連通する液体排出口と、前記第1共通液室の前記第1方向における他方側の端部と、前記第2共通液室の前記第1方向における前記他方側の端部とを接続する接続流路と、を有する流路構造体を備え、前記第1共通液室は、前記第2共通液室よりも、前記第2方向において前記流路構造体の外縁に近い位置に配置され、複数の第1の穴が形成され、前記液体供給口を覆う第1フィルタと、複数の第2の穴が形成され、前記液体排出口を覆う第2フィルタとを有し、前記第1フィルタの前記第1の穴が、前記第2フィルタの前記第2の穴よりも小さいことを特徴とするものである。
本発明の第5観点に係る液体吐出ヘッドは、第1方向に沿って配列された複数のノズルからなる、第1ノズル群と、前記第1方向に沿って配列された複数のノズルからなり、前記第1方向と直交する第2方向において前記第1ノズル群と並んで配置された、第2ノズル群と、前記第1方向に延びて前記第1ノズル群に連通する、第1共通液室と、前記第1方向に延びて前記第2ノズル群に連通し、前記第2方向において前記第1共通液室と並んで配置された、第2共通液室と、前記第1共通液室の前記第1方向における一方側の端部に連通する液体供給口と、前記第2共通液室の前記第1方向における前記一方側の端部に連通する液体排出口と、前記第1共通液室の前記第1方向における他方側の端部と、前記第2共通液室の前記第1方向における前記他方側の端部とを接続する接続流路と、を有する流路構造体を備え、前記流路構造体は、前記第2方向における一方の外縁と他方の外縁とを有し、前記第1ノズル群及び前記第2ノズル群が形成されたノズル形成領域から前記一方の外縁までの前記第2方向の距離は、前記ノズル形成領域から前記他方の外縁までの前記第2方向の距離よりも短く、前記第1共通液室は、前記第2共通液室よりも、前記第2方向において前記一方の外縁に近い位置に配置されていることを特徴とするものである。
本発明の液体吐出装置は、2つの液体吐出ヘッドと、液体が貯留される貯留体と、前記貯留体と前記2つの液体吐出ヘッドとの間で前記液体を循環させる液体循環装置と、前記貯留体から前記2つの液体吐出ヘッドに供給される前記液体を加熱する加熱装置と、前記2つの液体吐出ヘッドを支持する支持部材と、を備え、前記2つの液体吐出ヘッドは、それぞれ、第1方向に沿って配列された複数のノズルからなる、第1ノズル群と、前記第1方向に沿って配列された複数のノズルからなり、前記第1方向と直交する第2方向において前記第1ノズル群と並んで配置された、第2ノズル群と、前記第1方向に延びて前記第1ノズル群に連通する、第1共通液室と、前記第1方向に延びて前記第2ノズル群に連通し、前記第2方向において前記第1共通液室と並んで配置された、第2共通液室と、前記第1共通液室の前記第1方向における一方側の端部に連通する液体供給口と、前記第2共通液室の前記第1方向における前記一方側の端部に連通する液体排出口と、前記第1共通液室の前記第1方向における他方側の端部と、前記第2共通液室の前記第1方向における前記他方側の端部とを接続する接続流路と、を有する流路構造体を備え、前記貯留体は、前記2つの液体吐出ヘッドの前記液体供給口及び前記液体排出口と接続され、前記2つの液体吐出ヘッドは、前記第2方向において並んで配置され、前記2つの液体吐出ヘッドのそれぞれにおいて、前記第1共通液室は、前記第2共通液室よりも、前記第2方向において他の液体吐出ヘッドと反対側の前記流路構造体の外縁に近い位置に配置されていることを特徴とするものである。
第1実施形態のインクジェットプリンタ1の平面図である。 サブタンク7とインクジェットヘッド8の接続関係を概略的に示す図である。 1つのインクジェットヘッド8の平面図である。 図3のA部拡大図である。 図4のV-V線断面図である。 インク供給口25付近とインク排出口26付近のインク温度差による、吐出量の違いの影響について説明する図である。 第1実施形態の変更形態のインクジェットヘッド8Aの平面図である。 変更形態のインクジェットヘッド8Bの平面図である。 変更形態のインクジェットヘッド8Cの平面図である。 変更形態のインクジェットヘッド8Dの平面図である。 変更形態のインクジェットヘッド8Eの平面図である。 変更形態の流路構造体18Fの下側部分の斜視図である。 変更形態のインクジェットヘッド8Gの平面図である。 変更形態のインクジェットヘッド8Hの平面図である。 変更形態のインクジェットヘッド8Iの平面図である。 第2実施形態のインクジェットプリンタ101の平面図である。 3つのインクジェットヘッド108の平面図である。 第3実施形態のインクジェットプリンタ140の平面図である。
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態について説明する。尚、図1に示す走査方向をプリンタ1の左右方向と定義する。図1の右方がプリンタ1の右方であり、図1の左方がプリンタ1の左方である。また、図1の搬送方向の上流側をプリンタ1の後方、下流側をプリンタ1の前方と定義する。さらに、走査方向及び搬送方向と直交する方向(図1の紙面に直交する方向)を、プリンタ1の上下方向と定義する。尚、図1の手前側が上方、図1の向こう側が下方である。以下では、前後左右上下の各方向語を適宜使用して説明する。
(プリンタの構成)
図1、図2に示すように、インクジェットプリンタ1は、プラテン2と、インク吐出装置3と、搬送ローラ4,5等を備えている。
プラテン2の上面には、被記録媒体である記録用紙200が載置される。インク吐出装置3は、プラテン2に載置された記録用紙200に対してインクを吐出して画像を記録する。インク吐出装置3は、キャリッジ6と、サブタンク7と、2つのインクジェットヘッド8(8a,8b)と、加熱装置9と、循環ポンプ10等を備えている。
キャリッジ6は、プラテン2と対向する領域において2本のガイドレール11,12に沿って走査方向に往復移動可能に構成されている。キャリッジ6には無端ベルト13が連結され、キャリッジ駆動モータ14によって無端ベルト13が駆動されることで、キャリッジ6は走査方向に往復移動する。
サブタンク7と2つのインクジェットヘッド8はキャリッジ6に搭載されており、キャリッジ6とともに走査方向に往復移動する。サブタンク7は、4色(ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ)のインクカートリッジ16が装着されるカートリッジホルダ15と、チューブ17で接続されている。サブタンク7の内部には4つのインク室27が形成され、4つのインク室27には、4つのインクカートリッジ16から供給された4色のインクがそれぞれ貯留される。尚、図2では、図面を簡単にするため、1つのインクジェットヘッド8の2色のインクに対応する、2つのインク室27のみが示されている。
2つのインクジェットヘッド8(8a,8b)は、サブタンク7の真下の位置において走査方向に並べて配置されている。各インクジェットヘッド8は、その下面(図1の紙面向こう側の面)に形成された複数のノズル20(図3〜図5参照)を有する。各インクジェットヘッド8は、サブタンク7に貯留されている4色(ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ)のうち、2色のインクを吐出する。具体的には、左側のインクジェットヘッド8aはブラックとイエローのインクを吐出し、右側のインクジェットヘッド8bはシアンとマゼンタのインクを吐出する。
図2に示すように、各インクジェットヘッド8の上面には、2色のインクに対応した、2つのインク供給口25と、2つのインク排出口26が設けられている。1組(1色)のインク供給口25とインク排出口26は、サブタンク7に形成された1つのインク室27と、チューブ等で接続されている。
ところで、本実施形態で使用されるインクは、常温での粘度がかなり高い。例えば、25℃でのインクの粘度が12cpである。そのため、常温の状態では、インクジェットヘッド8のノズル20からインクを吐出させるのは難しい。そこで、本実施形態では、インクジェットヘッド8に供給するインクの粘度を下げるために、サブタンク7内でインクを40℃程度まで加熱し、加熱したインクをインクジェットヘッド8とサブタンク7との間で循環させる構成が採用されている。尚、40℃でのインクの粘度は、例えば6.2cpである。
サブタンク7の各インク室27内には、加熱装置9が設けられている。加熱装置9は、インク室27内のインクを、例えば、40℃まで加熱する。また、サブタンク7のインク室27とインクジェットヘッド8のインク供給口25との間には、循環ポンプ10が設けられている。循環ポンプ10は、例えば、チューブをロータでしごくことによってチューブ内の液体を押し出すチューブポンプである。循環ポンプ10は、インク室27のインクをインクジェットヘッド8に送り込むことにより、サブタンク7のインク室27とインクジェットヘッド8との間で、インクを循環させる。尚、インクを循環させる装置は、上記の循環ポンプ10に限らない。例えば、サブタンク7内に加圧空気を送り込んでインクを加圧する装置などを採用してもよい。
2つのインクジェットヘッド8a,8bは、キャリッジ6とともに走査方向に移動しながら、サブタンク7から供給された4色のインクを、プラテン2の上に載置された記録用紙200に向けて吐出する。
図1に示すように、搬送ローラ4は、プラテン2よりも搬送方向上流側(後側)に配置され、搬送ローラ5は、プラテン2よりも搬送方向下流側(前側)に配置されている。2つの搬送ローラ4,5は、図示しないモータによって同期して駆動される。2つの搬送ローラ4,5は、プラテン2に載置された記録用紙200を、走査方向と直交する搬送方向に搬送する。
(インクジェットヘッドの詳細)
次に、インクジェットヘッド8の構成の詳細について説明する。尚、2つのインクジェットヘッド8の構造は同じであるため、以下では、ブラックとイエローのインクを吐出する左側のインクジェットヘッド8aについて説明する。図3〜図5に示すように、インクジェットヘッド8は、流路構造体18と、圧電アクチュエータ19とを備えている。尚、図5では、流路構造体18に形成されたインク流路内に、インク(符号Iで示す)が充填されている状態が示されている。
(流路構造体)
図5に示すように、流路構造体18は、複数枚のプレート41〜49が積層された構造を有する。複数枚のプレート41〜49は、互いに積層された状態でそれぞれ接着剤によって接合されている。複数枚のプレート41〜49のうちの、最下層のプレートは、ポリイミド等の合成樹脂からなるノズルプレート49である。このノズルプレート49には、複数のノズル20が形成されている。
図3に示すように、複数のノズル20は搬送方向に配列され、また、走査方向に並ぶ8つのノズル列23を構成している。8つのノズル列23のうち、左側の4つのノズル列23はブラックインクを吐出し、右側の4つのノズル列23はイエローインクを吐出する。尚、以下の説明において、ブラックインクに関する構成については符号の後に“k”の記号を付し、イエローインクに関する構成については符号の後に“y”の記号を付す。例えば、ノズル列23yとは、イエローインクを吐出するノズル列23のことである。また、各ノズル列23のノズル20の配列ピッチをPとしたときに、各色4つのノズル列23の間では、搬送方向におけるノズル20の位置がP/4ずれている。
後でも説明するが、隣り合う2つのノズル列23の間に、1つのマニホールド31(32)が配置され、1つのマニホールド31(32)に上記2つのノズル列23に属するノズル20が連通している。以下、説明の便宜上、1つのマニホールド31(32)に連通するノズル20の集合体(2つのノズル列23)をノズル群21(22)と呼ぶ。ブラックの左側(外側)2つのノズル列23kによって第1ノズル群21kが構成され、右側(内側)2つのノズル列23kによって第2ノズル群22kが構成されている。また、イエローの右側(外側)2つのノズル列23yによって第1ノズル群21yが構成され、左側(内側)2つのノズル列23yによって第2ノズル群22yが構成されている。また、ブラックの第1ノズル群21kと第2ノズル群22kからなるノズル群組24kと、イエローの第1ノズル群21yと第2ノズル群22yからなるノズル群組24yとが、走査方向に並んだ構成である。
流路構造体18を構成する、ノズルプレート49以外の他のプレート41〜48は、ステンレス鋼などの金属材料からなるプレートである。これらのプレート41〜48には、複数のノズル20に連通する、次述のマニホールド31(32)や圧力室37等を含む、インク流路が形成されている。
図3に示すように、流路構造体18の上面を構成する最上層のプレート41の後端部には、左側から、ブラックのインク供給口25k、ブラックのインク排出口26k、イエローのインク排出口26y、イエローのインク供給口25yが、この順に走査方向に並んで配置されている。ブラックのインク供給口25kとインク排出口26kは、サブタンク7のブラックのインク室27(図2参照)とそれぞれ接続されている。イエローのインク供給口25yとインク排出口26yは、サブタンク7のイエローのインク室27(図2参照)とそれぞれ接続されている。尚、本実施形態では、インク供給口25k,25yの開口面積とインク排出口26k,26yの開口面積が等しく、例えば、20mm2である。
プレート41の後端部の上面には、2つのフィルタ部材28が接合されている。一方のフィルタ部材28は、ブラックのインク供給口25k及びインク排出口26kを共通に覆う。また、他方のフィルタ部材28は、イエローのインク供給口25y及びインク排出口26yを共通に覆う。各フィルタ部材28は、複数の第1の穴61aが形成され、インク供給口25を覆う第1フィルタ61と、複数の第2の穴62aが形成され、インク排出口26を覆う第2フィルタ62とを有する。フィルタ部材28の材質や製法等は特に限定されないが、例えば、電鋳法によって製造したニッケルフィルタを好適に使用することができる。
上から4番目から7番目のプレート44〜47には、搬送方向にそれぞれ延びる4つのマニホールド31(32)が形成されている。4つのマニホールド31(32)の後端部は、プレート41に形成されたインク供給口25k、インク排出口26k、インク排出口26y、及び、インク供給口25yと、プレート42,43に形成された連通孔(図示省略)を介してそれぞれ連通している。
ブラックの2つのマニホールド31k,32kのうち、インク供給口25kと連通するマニホールドを第1マニホールド31kと呼び、インク排出口26kと連通するマニホールドを第2マニホールド32kと呼ぶ。イエローの2つのマニホールド31y,32yについても同様に、インク供給口25yと連通するマニホールドを第1マニホールド31yと呼び、インク排出口26yと連通するマニホールドを第2マニホールド32yと呼ぶ。また、ブラックの第1マニホールド31kと第2マニホールド32kからなるマニホールド組33kと、イエローの第1マニホールド31yと第2マニホールド32yからなるマニホールド組33yとが、走査方向に並んだ構成であるとも言える。
上から4番目から7番目のプレート44〜47の、4つのマニホールド31(32)よりも前側の部分には、走査方向に延びる2つの接続流路34が形成されている。接続流路34kにより、ブラックの第1マニホールド31kの前端部と第2マニホールド32kの前端部とが接続されている。また、接続流路34yにより、イエローの第1マニホールド31yの前端部と第2マニホールド32yの前端部とが接続されている。つまり、流路構造体18には、ブラックとイエローのそれぞれについて、インク供給口25から、第1マニホールド31、接続流路34、及び、第2マニホールド32を経由してインク排出口26に至る、平面視でU字状の流路が形成されている。尚、本実施形態では、第1マニホールド31の走査方向における幅W1と第2マニホールド32の走査方向における幅W2は等しく、さらに、接続流路34の、搬送方向における幅W3とも等しくなっている。
サブタンク7のインク室27内で加熱されたインクは、まず、インクジェットヘッド8のインク供給口25に供給されて第1マニホールド31に流入する。さらに、このインクは接続流路34を介して第2マニホールド32に流れ、インク排出口26からサブタンク7のインク室27へ戻される。
インク供給口25kに連通するブラックの第1マニホールド31kは、ブラックの第2マニホールド32kよりも走査方向における外側、即ち、流路構造体18の左縁E1に近い位置にある。また、インク供給口25yに連通するイエローの第1マニホールド31yも、イエローの第2マニホールド32yよりも走査方向における外側、即ち、流路構造体18の右縁E2に近い位置にある。
流路構造体18の最上層のプレート41には、複数のノズル20にそれぞれ対応した複数の圧力室37が形成されている。各圧力室37は、走査方向に長い、略楕円の平面形状を有する。複数の圧力室37は、複数のノズル20の配列に従って8列に配列されている。1つのマニホールド31(32)の両側には、1つのノズル群21の2つのノズル列23に対応する2列の圧力室列が配置されている。複数の圧力室37は、圧電アクチュエータ19の振動板50によって覆われている。図3、図4に示すように、上から2番目に位置するプレート42には、マニホールド31(32)と複数の圧力室37を接続する、複数の絞り流路39が形成されている。また、最上層のプレート41とノズルプレート49との間に位置する合計7枚のプレート42〜48には、圧力室37とノズル20とを接続する連通流路35が形成されている。
これにより、流路構造体18内には、マニホールド31(32)から、絞り流路39、圧力室37、及び、連通流路35を経てノズル20に至る、個別流路が複数形成されている。また、別の言い方をすれば、1つのマニホールド31(32)には、その両側に配列されている複数の圧力室37を介して、2つのノズル列23からなる1つのノズル群21(22)が連通している。即ち、ブラックの第1マニホールド31kにブラックの第1ノズル群21kが連通し、ブラックの第2マニホールド32kに第2ノズル群22kが連通する。イエローの第1マニホールド31yに第1ノズル群21yが連通し、イエローの第2マニホールド32yに第2ノズル群22yが連通する。
(圧電アクチュエータ)
圧電アクチュエータ19は、流路構造体18の上面に配置されている。図3〜図5に示すように、圧電アクチュエータ19は、振動板50と、圧電層54,55と、複数の個別電極52と、共通電極56を備えている。2枚の圧電層54,55は、流路構造体18の振動板50の上面に積層されている。複数の個別電極52は、上層の圧電層54の上面において、複数の圧力室37とそれぞれ対向するように配置されている。共通電極56は、2枚の圧電層54,55の間において、複数の圧力室37に跨って配置されている。
複数の個別電極52は、図示しない配線部材を介してドライバIC57とそれぞれ接続されている。一方、共通電極56は常にグランド電位に保持されている。また、上層の圧電層54の、個別電極52と共通電極56とに挟まれた部分(以下、活性部54aと称する)は、それぞれ、厚み方向に分極されている。ドライバIC57は、複数の圧力室37にそれぞれ対応した複数の個別電極52に対して駆動信号を印加する。これにより、個別電極52の電位を、所定の駆動電位とグランド電位との間で切り換える。
ドライバIC57から個別電極52に駆動信号が供給されて、個別電極52の電位が駆動電位に変化すると、個別電極52と共通電極56との間に電位差が生じる。このとき、その個別電極52と共通電極56との電位差により、圧電層54の活性部54aに、その厚み方向に平行な電界が作用する。ここで、活性部54aの分極方向と電界の方向とが一致するために、活性部54aはその分極方向である厚み方向に伸びて面方向に収縮する。この活性部54aの収縮変形に伴って、振動板50が圧力室37側に凸となるように撓む。これにより、圧力室37の容積が減少して圧力室37内のインクにエネルギーが付与されることで、圧力室37に連通するノズル20からインクの液滴が吐出される。
以上の第1実施形態では、インクジェットヘッド8の流路構造体18に、サブタンク7内の加熱装置9で加熱されたインクが供給される。この場合に、流路構造体18は、加熱されたインクによって温度が全体的に上昇する。但し、流路構造体18の外縁部では、中央部と比べて放熱量が多いために冷えやすく、流路構造体18内に温度分布が生じる。この温度分布により、複数のノズル20の間で、インクの温度や粘度が異なる状態となる。即ち、流路構造体18の外縁E1,E2に近いノズル20では、インクの温度が低く(粘度が高く)、流路構造体18の内側のノズル20では、インクの温度が高く(粘度が低く)なりやすい。インクの粘度が高いほど、ノズル20からインクが吐出されにくくなるため、吐出量が少なくなる。
この点、第1実施形態では、インク供給口25に連通する第1マニホールド31が、第2マニホールド32よりも、流路構造体18の外縁E1(E2)に近い位置に配置されている。つまり、温度低下が速い流路構造体18の外縁E1(E2)に近い部分に、インク供給口25から温度の高いインクが供給される第1マニホールド31が配置されているため、流路構造体18の外縁部の温度低下が抑えられる。一方で、第2マニホールド32は、流路構造体18の温度低下が遅い内側部分に配置されるが、この第2マニホールド32には、第1マニホールド31を通過する間に温度が低下したインクが流れる。このように、温度低下が速い外縁に近い部分には高い温度のインクが流れ、温度低下が遅い内側部分には低い温度のインクが流れるため、流路構造体18内の温度分布が抑制される。これにより、異なるノズル20間での吐出特性差が小さく抑えられる。
2つのマニホールド組33k,33yのそれぞれにおいて、インク供給口25に連通した第1マニホールド31が、インク排出口26に連通した第2マニホールド32よりも外側に配置されている。つまり、流路構造体18の走査方向における2つの外縁E1,E2の近くに、2つの第1マニホールド31k,31yがそれぞれ配置されることになり、流路構造体18の左右2つの外縁部の温度低下がそれぞれ抑えられる。
尚、インク供給口25から流路構造体18内に供給されたインクが、流路構造体18内を流れてインク排出口26から排出されるまでに、インクの温度が低下するため、第1マニホールド31のインク供給口25に近い部分と、第2マニホールド32のインク排出口26に近い部分との間では、インクの温度差(例えば、2〜3℃程度)が生じる。この温度差によって、第1ノズル群21の後端側のノズル20と、第2ノズル群22の後端側のノズル20との間で吐出量に差が出る。しかし、この吐出量の差は、以下の理由から、記録用紙200への画像の印刷にはそれほど大きな問題とはならない。
図6に示すように、説明の便宜上、1色のインクを吐出する複数のノズル20を、第1マニホールド31の後側部分と連通するグループAと、第1マニホールド31の前側部分及び第2マニホールド32の前側部分と連通するグループBと、第2マニホールド32の後側部分と連通するグループCに分ける。尚、説明の簡単のため、図6では、1色(例えば、ブラック)の2つのノズル群21,22のみが示されている。
インク供給口25に近いグループAのノズル20に供給されるインクの温度は高く、粘度は低い。グループBのノズル20では、グループAよりもインクの温度が低下し、粘度はやや高くなる。また、インク排出口26に近いグループCのノズル20では、グループBよりもさらにインクの温度が低下し、粘度はさらに高くなる。インクの粘度が低いほど、ノズル20から多くのインクが吐出されることから、ノズル20から吐出されるインク滴の大きさは、グループAが最も大きく、グループBでは中程度、グループCでは最も小さくなる。
ここで、キャリッジ6を走査方向に移動させながら各ノズル20からインクを吐出させたときに、グループAのノズル20から吐出されたインクと、グループCのノズル20から吐出されたインクは、記録用紙200の同じ領域に着弾して1つの画像部分を形成する。そのため、グループAのノズル20から大滴のインクが吐出され、グループCのノズル20から小滴のインクが吐出されても、両者の間で液滴量の違いが相殺される。従って、グループA及びCのノズル20によって形成された画像部分と、グループBのノズル20によって形成された画像部分の間での、濃度差は小さくなる。
流路構造体18には、サブタンク7からのインクに含まれている塵などの異物が、インク供給口25から第1マニホールド31に流入する虞がある。この点、流路構造体18のインク供給口25には第1フィルタ61が設けられているため、インク供給口25からの異物の流入が抑制される。また、本実施形態では、インク排出口26にも第2フィルタ62が設けられている。インク排出口26は、流路構造体18からサブタンク7へ向けてインクが排出される部分であり、通常は異物が流入することはあまりない。しかし、第2ノズル群22のインク吐出量が多く、第2マニホールド32内のインク圧力が大きく低下したときには、サブタンク7から第2マニホールド32にインクが逆流して流入することがある。その場合でも、第2フィルタ62により、インク排出口26からの異物の流入が抑制される。
また、インクジェットヘッド8の製造工程において、流路構造体18にフィルタ部材28を接合して、インク供給口25とインク排出口26の両方を覆ってしまえば、その後は流路構造体18内に塵等が入り込みにくくなる。従って、フィルタ部材28を接合した後の作業を、クリーンルームの外で行う、ということも可能になる。
尚、インク供給口25は、上流側から常にインクが流れ込んでくることから、インクとともに異物が流入する頻度が高い。一方、上述したように、インク排出口26からインクが逆流してくることは少なく、インクとともに異物が流入する頻度は低い。そこで、第1フィルタ61の第1の穴61aが、第2フィルタ62の第2の穴62aよりも小さく形成されてもよい。例えば、第1フィルタ61の第1の穴61aの穴径を8μm、第2フィルタ62の第2の穴62aの穴径を12μmとする。これにより、インク供給口25から流入する様々なサイズの異物を、第1フィルタ61で確実に捕捉することができる。一方、頻繁に異物を捕捉することのない第2フィルタ62については、第2の穴62aを大きくすることで、流路抵抗を低く抑えることができる。
尚、第1フィルタ61と第2フィルタ62は別部材で構成されていてもよいが、本実施形態では、1つのフィルタ部材28に第1フィルタ61と第2フィルタ62とが形成されて、第1フィルタ61と第2フィルタ62とが一体化されている。そのため、流路構造体18の後端部にフィルタ部材28を貼り付けるだけで、第1フィルタ61と第2フィルタ62を設置することができるようになり、フィルタの組み付け作業が簡単になる。従って、製造コストを低減できる。
以上説明した第1実施形態において、インク吐出装置3が、本発明の「液体吐出装置」に相当する。インクジェットヘッド8が、本発明の「液体吐出ヘッド」に相当する。サブタンク7が、本発明の「貯留体」に相当する。循環ポンプ10が、本発明の「液体循環装置」に相当する。搬送方向が本発明の「第1方向」に相当し、走査方向が本発明の「第2方向」に相当する。インク供給口25が本発明の「液体供給口」に相当し、インク排出口26が本発明の「液体排出口」に相当する。第1マニホールド31が本発明の「第1共通液室」に相当し、第2マニホールド32が本発明の「第2共通液室」に相当する。マニホールド組33k,33yが、本発明の「共通液室組」に相当する。
次に、前記第1実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記第1実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
1]前記実施形態でも説明したように、流路構造体18へのインク供給口25からの異物の流入は、インク排出口26よりも多いため、第1フィルタ61は、第2フィルタ62よりも目詰まりが早期に発生する可能性が高い。そこで、図7のインクジェットヘッド8Aでは、インク供給口65の開口面積が、インク排出口66の開口面積よりも大きくなっている。例えば、インク供給口65の開口面積を40mm2、インク排出口66の開口面積を20mm2とする。つまり、第1フィルタ67の、インク供給口65を覆っている部分の面積が、第2フィルタ68の、インク排出口66を覆っている部分の面積よりも大きくなっている。この構成では、第1フィルタ67において、第2フィルタ68よりも多くの異物を捕捉することができるため、第1フィルタ67に目詰まりが発生するまでの期間を長くすることができる。
2]前記実施形態では、1色のインクに対して第1マニホールド31が1つ、第2マニホールド32が1つ設けられているが、第1マニホールド、第2マニホールドが複数設けられてもよい。
(1)図8のインクジェットヘッド8Bの流路構造体18Bは、各色について、1つのインク供給口75k(75y)に連通する2つの第1マニホールド71k(71y)と、1つのインク排出口76k(76y)に連通する2つの第2マニホールド72k(72y)を有する。つまり、各色について、2つの第1マニホールド71k(71y)にそれぞれ連通する2つの第1ノズル群77k(77y)と、2つの第2マニホールド72k(72y)にそれぞれ連通する2つの第2ノズル群78k(78y)とを有する。
図8では、流路構造体18Bの左側の外縁E3に近い位置に、ブラックの2つの第1マニホールド71kが設けられ、右側の外縁E4に近い位置に、イエローの2つの第1マニホールド71yが設けられている。そのため、放熱量が多く冷えやすい各外縁部を、2つの第1マニホールド71k(71y)をそれぞれ流れる温度の高いインクによって、効果的に温めることができる。
2つの第1マニホールド71kと2つの第2マニホールド72kとが、1つの接続流路74で接続され、また、2つの第1マニホールド71yと2つの第2マニホールド72yとが、1つの接続流路74で接続されている。このように、4つのマニホールドを1つの接続流路74で接続することで、インクジェットヘッド8Bの大型化が抑制される。
但し、上記の場合には、接続流路74における流路抵抗が大きくなりすぎないように工夫することが望ましい。一例を挙げると、接続流路74の、第1マニホールド71k(71y)との接続部と第2マニホールド72k(72y)との接続部の間の中間部74aにおける流路断面積が、1つの第1マニホールド71k(71y)の流路断面積よりも大きいことが好ましい。尚、「流路断面積」とは、流路方向と直交する断面の断面積のことであり、接続流路74では、走査方向と直交する断面での断面積、第1マニホールド71k(71y)では、搬送方向と直交する断面での断面積のことである。接続流路74と第1マニホールド71k(71y)の流路断面積は、例えば、以下のようにすることができる。
(第1マニホールド)幅1.5mm、高さ0.25mm、断面積0.375mm2
(接続流路)幅2mm、高さ0.25mm、断面積0.5mm2
接続流路74と第1マニホールド71k(71y)の深さが等しい場合は、接続流路74の搬送方向における幅W3を、2つの第1マニホールド71k(71y)のそれぞれの走査方向における幅W1a,W1bよりも大きくすればよい。
さらに、接続流路74の前記中間部における流路断面積は、2つの第1マニホールド71k(71y)の流路断面積の合計値以上であることが好ましい。接続流路74と第1マニホールド71k(71y)の流路断面積は、例えば、以下のようにすることができる。
(第1マニホールド)幅1.5mm、高さ0.25mm、断面積0.375mm2
(接続流路)幅3mm、高さ0.25mm、断面積0.75mm2
接続流路74と第1マニホールド71k(71y)の深さが等しい場合は、W3≧W1a+W1bとすればよい。
尚、上記の流路断面積の関係を満たすように、接続流路74と第1マニホールド71の深さを異ならせてもよい。例えば、接続流路74は、流路構造体18Bの4枚のプレート(前記実施形態では図5のプレート44〜47)にわたって形成する一方、第1マニホールド71は3枚のプレートにわたって形成することで、接続流路74と第1マニホールド71の深さを異ならせてもよい。
(2)上の図8では、2つの第1マニホールド71k(71y)が、共通の1つの接続流路74に接続しているが、図9のインクジェットヘッド8Cのように、2つの第1マニホールド71k(71y)に対して2つの接続流路79a,79bが設けられてもよい。即ち、1本の第1マニホールド71k(71y)に対して個別に設けられた接続流路79a(79b)によって、1本の第1マニホールド71k(71y)と第2マニホールド72k(72y)とが接続されてもよい。ブラックを例に挙げて具体的に説明すると、走査方向に並ぶブラックの4つのマニホールドのうち、外側の第1マニホールド71kと外側の第2マニホールド72kとが、外側(搬送方向下流側)の接続流路79aで接続され、外回りの流路が形成されている。一方、内側の第1マニホールド71kと内側のマニホールド72kが、内側(搬送方向上流側)の接続流路79bで接続されて、内回りの流路が形成されている。
(3)図10のインクジェットヘッド8Dでは、各色の第1マニホールド81k(81y)の数が3つであり、第2マニホールド82k(82y)の数(2つ)よりも多くなっている。尚、3つの第1マニホールド81k(81y)のうち、中央の第1マニホールド81k(81y)には、2列のノズル列83k(8y)が連通しているのに対して、左右両側の第1マニホールド81k(81y)のそれぞれには、1列のノズル列83k(8y)のみが連通している。このように、流路構造体18Dの外縁に近い位置に設けられる第1マニホールド81k(81y)の数が、第2マニホールド82k(82y)の数よりも多いため、放熱量が多く冷えやすい外縁部を、複数の第1マニホールド81k(81y)をそれぞれ流れる、温度の高いインクによって、効率的に温めることができる。
(4)1つの流路構造体に、2色のマニホールド組(第1マニホールドと第2マニホールド)が設けられている場合に、これら2色のマニホールド組の間で、第1マニホールドの数が異なっていてもよい。図11のインクジェットヘッド8Eでは、流路構造体18Eの左側の外縁E5に近い位置に、ブラックの3つの第1マニホールド84kが配置され、それらの内側にブラックの2つの第2マニホールド85kが配置されている。一方、流路構造体18Eの右側の外縁E6に近い位置に、イエローの2つの第1マニホールド84yが配置され、それらの内側にイエローの2つの第2マニホールド85yが配置されている。流路構造体18Eの左側の外縁E5から第1マニホールド84kまでの距離と、右側の外縁E6から第1マニホールド84yまでの距離が異なるなど、左右で温度条件が異なる場合には、図11のように2色の間で第1マニホールド84の数を異ならせることが有効である。
3]流路構造体18の外縁部の温度低下を抑制するために、第1マニホールドを流れる温度の高いインクから、流路構造体への熱伝達を促進させる構成が採用されてもよい。
例えば、図12に示すように、第1マニホールド86と第2マニホールド87を有する流路構造体18Fにおいて、インクと第1マニホールド86の内壁面との接触面積が大きくなるように、第1マニホールド86の内壁面(ここでは底面)が凹凸形状に形成されてもよい。あるいは、図13のインクジェットヘッド8Gのように、第1マニホールド88が、屈曲、あるいは、蛇行しながら搬送方向に延び、第1マニホールド88の長さが第2マニホールド89よりも長くなっていてもよい。このように、第1マニホールド88の長さを長くすることで、第1マニホールド88の内壁面とインクとの接触面積を大きくすることができる。
4]前記実施形態では、図3に示すように、1つのインクジェットヘッド8が、2色のインクにそれぞれ対応する2組のノズル群とマニホールドとを有する構成であるが、図14のインクジェットヘッド8Hのように、1色のインクに対応する1組のノズル群21,22とマニホールド31,32のみ有する構成であってもよい。尚、図14のインクジェットヘッド8Hでは、複数のノズル20が配置されたノズル形成領域が、流路構造体18H内で全体的に左側に偏って配置されている。具体的には、流路構造体18Hの左側の外縁E7から左側のノズル群21までの走査方向における距離が3mm、右側の外縁E8から右側のノズル群22までの走査方向における距離8mmである。例えば、流路構造体18Hの右端部の上面に、圧電アクチュエータ19を駆動する配線部材90との接続端子91が配置されるような場合である。この構成では、流路構造体18Hの左側の外縁E7が、右側の外縁E8よりもノズル形成領域に近いため、この左側の外縁部における温度低下を抑制したい。そこで、第1マニホールド31は、第2マニホールド32よりも、左側の外縁に近い位置に配置されている。
あるいは、図15の1つのインクジェットヘッド8Iのように、4色のインク(ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ)にそれぞれ対応する、ノズル群21k,21y,21c、21m、ノズル群22k,22y,22c、22m、第1マニホールド31k,31y,31c,31m、及び、第2マニホールド32k,32y,32c,32mを有する構成であってもよい。この場合、走査方向の両端に位置する2つのマニホールド組33k,33mにおいて、第1マニホールド31k(31m)が第2マニホールド32k(32m)よりも走査方向の外側に配置される。内側に位置するマニホールド組33y,33cについては、第1マニホールド31y(31c)と第2マニホールド32y(32c)の左右の配置関係は任意である。
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。前記第1実施形態は、キャリッジ6に搭載されたインクジェットヘッド8が、走査方向に移動しながら記録用紙200にインクを吐出させる、いわゆる、シリアルプリンタに本発明を適用した例である。これに対して、以下に説明する第2実施形態は、モノクロ印刷用のラインプリンタに本発明を適用した例である。
図16において、搬送方向下流側をプリンタ101の前方、搬送方向上流側をプリンタ101の後方と定義する。また、搬送方向と直交する用紙幅方向を、プリンタ101の左右方向と定義する。尚、図の左側がプリンタ101の左方、図の右側がプリンタ101の右方である。さらに、搬送方向及び用紙幅方向と直交する方向(図1の紙面に直交する方向)を、プリンタ101の上下方向と定義する。図1の手前側が上方、図1の向こう側が下方である。以下では、前後左右上下の各方向語を適宜使用して説明する。
図16に示すように、第2実施形態のインクジェットプリンタ101は、プラテン102、インク吐出装置103、及び、2つの搬送ローラ104,105等を備えている。インク吐出装置103はプラテン102の上方に配置されている。このインク吐出装置103は、2つの搬送ローラ104,105によって搬送方向へ搬送される記録用紙300に対してインクを吐出する。
図16、図17に示すように、インク吐出装置103は、サブタンク106と、3つのインクジェットヘッド108と、支持部材107とを備えている。サブタンク106は、図示しないインクカートリッジと接続され、インクカートリッジから供給されたインクを一時的に貯留する。3つのインクジェットヘッド108は支持部材107に支持された状態で、サブタンク106の下側に配置されている。尚、図17は、サブタンク106と3つのインクジェットヘッド108との接続関係を示す図であり、図面を見やすくするためにサブタンク106と3つのインクジェットヘッド108が重なっていないが、実際には、図16のように、サブタンク106と3つのインクジェットヘッド108は、上下に重なるように配置されている。図17に示すように、3つのインクジェットヘッド108のインク供給口125は、サブタンク106と、チューブ等でそれぞれ接続されている。また、3つのインクジェットヘッド108のインク排出口126も、サブタンク106と、チューブ等でそれぞれ接続されている。
図16に示すように、サブタンク106には、その内部のインクを加熱する加熱装置109が設けられている。また、図17に示すように、サブタンク106と3つのインクジェットヘッド108のインク供給口125との間には、循環ポンプ110が設けられている。サブタンク106内において加熱装置109で加熱されたインクは、循環ポンプ110によって、各インクジェットヘッド108のインク供給口125へ送られる。また、各インクジェットヘッド108のインク排出口126から排出されたインクは、サブタンク106へ戻される。
3つのインクジェットヘッド108は、搬送方向上流側と下流側に交互に分かれて配置されている。即ち、用紙幅方向に延びる支持部材107に対して、搬送方向上流側に1つのインクジェットヘッド108が配置され、搬送方向下流側に2つのインクジェットヘッド108が配置されている。3つのインクジェットヘッド108で左右(用紙幅方向)の位置が互いにずれている。
各インクジェットヘッド108の流路構造体118は、用紙幅方向に配列されたノズル120からなる第1ノズル群121と、同じく用紙幅方向に配列されたノズル120からなる第2ノズル群122と、第1ノズル群121に連通する第1マニホールド131と、第2ノズル群122に連通する第2マニホールド132とを有する。第1マニホールド131と第2マニホールド132は、用紙幅方向に延在している。第1マニホールド131の左端部はインク供給口125と連通し、第2マニホールド132の左端部はインク排出口126と連通している。また、第1マニホールド131と第2マニホールド132の右端部は、接続流路134で接続されている。即ち、各インクジェットヘッド108の流路構造体118には、インク供給口125を始端とし、第1マニホールド131から接続流路134を介して第2マニホールド132に至り、インク排出口126を終端とする、U字状の流路が形成されている。
ここで、各インクジェットヘッド108の、搬送方向に並ぶ他のインクジェットヘッド108とは反対側の外縁(支持部材107と反対側の外縁)に近い部分は、放熱量が大きいために温度が低下しやすい。そこで、各インクジェットヘッド108の第1マニホールド131は、第2マニホールド132よりも前記外縁に近い位置に配置されている。具体的には、搬送方向上流側の1つのインクジェットヘッド108では、第1マニホールド131が、第2マニホールド132よりも、搬送方向上流側の外縁Eaに近い位置に配置されている。また、搬送方向下流側の2つのインクジェットヘッド108では、第1マニホールド131が、第2マニホールド132よりも、搬送方向下流側の外縁Ebに近い位置に配置されている。
以上説明した第2実施形態において、インク吐出装置103が、本発明の「液体吐出装置」に相当する。インクジェットヘッド108が、本発明の「液体吐出ヘッド」に相当する。サブタンク106が、本発明の「貯留体」に相当する。循環ポンプ110が、本発明の「液体循環装置」に相当する。搬送方向が本発明の「第1方向」に相当し、用紙幅方向が本発明の「第2方向」に相当する。インク供給口125が本発明の「液体供給口」に相当し、インク排出口126が本発明の「液体排出口」に相当する。第1マニホールド131が本発明の「第1共通液室」に相当し、第2マニホールド132が本発明の「第2共通液室」に相当する。
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態は、大判のポスターなどにカラー画像を印刷する、産業用のインクジェットプリンタに本発明を適用した例である。図18に示すように、インクジェットプリンタ140は、2つのインク吐出装置141(141a,141b)と、2つの搬送ローラ142,143と、4つのインクタンク144(144k,144y,144c,144m)と、4つのサブタンク145(145k,145y,145c,145m)とを備えている。
2つのインク吐出装置141は、搬送方向に並べて配置されている。2つの搬送ローラ142,143は、2つのインク吐出装置141に対して記録用紙200を搬送方向に搬送する。4つのインクタンク144(144k,144y,144c,144m)は、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの4色のインクをそれぞれ貯留する。4つのサブタンク145(145k,145y,145c,145m)は、4つのインクタンク144にそれぞれ接続されている。各サブタンク145は、インクタンク144から供給されたインクを一時的に貯留する。
搬送方向下流側(前側)に位置するインク吐出装置141aには、2つのサブタンク145k,145yが接続されている。インク吐出装置141aは、2つのサブタンク145k,145yからそれぞれ供給されたブラックとイエローのインクを吐出する。搬送方向上流側(後側)に位置するインク吐出装置141bには、2つのサブタンク145c,145mが接続されている。インク吐出装置141は、2つのサブタンク145c,145mからそれぞれ供給されたシアンとマゼンタのインクを吐出する。
2つのインク吐出装置141a,141bは同一の構造を有するため、前側のインク吐出装置141aについて説明する。インク吐出装置141aは、8つのインクジェットヘッド148と、8つのインクジェットヘッド148を保持するヘッド保持部材149とを有する。8つのインクジェットヘッド148は、搬送方向と直交する用紙幅方向に沿って千鳥状に配列されている。
各インクジェットヘッド148は、前記第1実施形態のインクジェットヘッド8と同様の構成を有するものである。インクジェットヘッド148の流路構造体150は、ブラックとイエローの2色のそれぞれについて、インク供給口155(155k,155y)、インク排出口156(156k,156y)、第1マニホールド151(151k,151y)、第2マニホールド152(152k,152y)等を備えている。第1マニホールド151と第2マニホールド152には、それぞれノズル群(図示省略)が連通している。インク供給口155はインク排出口156よりも、流路構造体150の搬送方向における外縁E10(E11)に近い位置にある。これにより、インク供給口155に連通する第1マニホールド151も、インク排出口156に連通する第2マニホールド152よりも、外縁E10(E11)に近い位置にある。
各インクジェットヘッド148のインク供給口155とインク排出口156は、1つのサブタンク145に接続され、インクジェットヘッド148とサブタンク145との間でインクが循環する。即ち、サブタンク145内の加熱装置157で加熱されたインクは、循環ポンプ158で加圧されてインク供給口155へ供給される。また、インク排出口156から排出されたインクは、サブタンク145へ戻される。
この第3実施形態においても、各インクジェットヘッド148において、流路構造体150の外縁E10(E11)に近い位置に、インク供給口155に連通する第1マニホールド151が配置されているため、流路構造体150の外縁E10(E11)に近い部分の温度低下が抑制される。
以上説明した実施形態は、本発明を、記録用紙にインクを吐出して画像等を印刷するインクジェットプリンタに適用したものであるが、画像等の印刷以外の様々な用途で使用される液体吐出装置においても本発明は適用されうる。例えば、基板に導電性の液体を吐出して、基板表面に導電パターンを形成する、産業用の液体吐出装置などにも、本発明を適用することは可能である。
1 インクジェットプリンタ
3 インク吐出装置
7 サブタンク
8,8A,8B,8C,8D,8E,8G,8H,8I インクジェットヘッド
9 加熱装置
10 循環ポンプ
18、18B,18D,18E,18F,18H 流路構造体
20 ノズル
21,77 第1ノズル群
22,78 第2ノズル群
24 ノズル群組
25,65,75 インク供給口
26,66,76 インク排出口
28 フィルタ部材
31,71,81,84,86,88 第1マニホールド
32、72,82,85,87,89 第2マニホールド
33 マニホールド組
34,75,79 接続流路
61,67 第1フィルタ
61a 第1の穴
62,68 第2フィルタ
62a 第2の穴
103 インク吐出装置
106 サブタンク
107 支持部材
108 インクジェットヘッド
109 加熱装置
110 循環ポンプ
118 流路構造体
120 ノズル
121 第1ノズル群
122 第2ノズル群
125 インク供給口
126 インク排出口
131 第1マニホールド
132 第2マニホールド
134 接続流路
140 インクジェットプリンタ
148 インクジェットヘッド
150 流路構造体
151 第1マニホールド
152 第2マニホールド
155 インク供給口
156 インク排出口
157 加熱装置
158 循環ポンプ

Claims (15)

  1. 第1方向に沿って配列された複数のノズルからなる、第1ノズル群と、
    前記第1方向に沿って配列された複数のノズルからなり、前記第1方向と直交する第2方向において前記第1ノズル群と並んで配置された、第2ノズル群と、
    前記第1方向に延びて前記第1ノズル群に連通する、第1共通液室と、
    前記第1方向に延びて前記第2ノズル群に連通し、前記第2方向において前記第1共通液室と並んで配置された、第2共通液室と、
    前記第1共通液室の前記第1方向における一方側の端部に連通する液体供給口と、
    前記第2共通液室の前記第1方向における前記一方側の端部に連通する液体排出口と、
    前記第1共通液室の前記第1方向における他方側の端部と、前記第2共通液室の前記第1方向における前記他方側の端部とを接続する接続流路と、を有する流路構造体を備え、
    前記流路構造体は、
    それぞれが前記第1ノズル群と前記第2ノズル群を有する、複数のノズル群組と、
    前記複数のノズル群組に対応し、それぞれが前記第1共通液室と前記第2共通液室を有する、複数の共通液室組と、を有し、
    前記複数の共通液室組は、前記第2方向に並んで配置され、
    前記複数の共通液室組のうち、前記第2方向における両端に位置する2つの前記共通液室組において、前記第1共通液室は、前記第2共通液室よりも、前記第2方向において前記流路構造体の外縁に近い外側の位置に配置されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
  2. 前記複数の共通液室組の間で、前記第1共通液室の数が異なることを特徴とする請求項に記載の液体吐出ヘッド。
  3. 第1方向に沿って配列された複数のノズルからなる、第1ノズル群と、
    前記第1方向に沿って配列された複数のノズルからなり、前記第1方向と直交する第2方向において前記第1ノズル群と並んで配置された、第2ノズル群と、
    前記第1方向に延びて前記第1ノズル群に連通する、第1共通液室と、
    前記第1方向に延びて前記第2ノズル群に連通し、前記第2方向において前記第1共通液室と並んで配置された、第2共通液室と、
    前記第1共通液室の前記第1方向における一方側の端部に連通する液体供給口と、
    前記第2共通液室の前記第1方向における前記一方側の端部に連通する液体排出口と、
    前記第1共通液室の前記第1方向における他方側の端部と、前記第2共通液室の前記第1方向における前記他方側の端部とを接続する接続流路と、を有する流路構造体を備え、
    前記第1共通液室は、前記第2共通液室よりも、前記第2方向において前記流路構造体の外縁に近い位置に配置され
    1つの前記液体供給口に、前記第2方向に並ぶ複数の前記第1共通液室が連通していることを特徴とする液体吐出ヘッド。
  4. 前記第1共通液室の数が、前記第2共通液室の数よりも多いことを特徴とする請求項に記載の液体吐出ヘッド。
  5. 前記複数の第1共通液室と前記第2共通液室が、前記第2方向に延びる1つの前記接続流路によって接続されていることを特徴とする請求項又はに記載の液体吐出ヘッド。
  6. 前記接続流路の、前記第1共通液室との接続部と前記第2共通液室との接続部の間の中間部における流路断面積は、1つの前記第1共通液室の流路断面積よりも大きいことを特徴とする請求項に記載の液体吐出ヘッド。
  7. 前記接続流路の前記流路断面積は、前記複数の第1共通液室の前記流路断面積の合計値以上であることを特徴とする請求項に記載の液体吐出ヘッド。
  8. 第1方向に沿って配列された複数のノズルからなる、第1ノズル群と、
    前記第1方向に沿って配列された複数のノズルからなり、前記第1方向と直交する第2方向において前記第1ノズル群と並んで配置された、第2ノズル群と、
    前記第1方向に延びて前記第1ノズル群に連通する、第1共通液室と、
    前記第1方向に延びて前記第2ノズル群に連通し、前記第2方向において前記第1共通液室と並んで配置された、第2共通液室と、
    前記第1共通液室の前記第1方向における一方側の端部に連通する液体供給口と、
    前記第2共通液室の前記第1方向における前記一方側の端部に連通する液体排出口と、
    前記第1共通液室の前記第1方向における他方側の端部と、前記第2共通液室の前記第1方向における前記他方側の端部とを接続する接続流路と、を有する流路構造体を備え、
    前記第1共通液室は、前記第2共通液室よりも、前記第2方向において前記流路構造体の外縁に近い位置に配置され
    複数の第1の穴が形成され、前記液体供給口を覆う第1フィルタと、複数の第2の穴が形成され、前記液体排出口を覆う第2フィルタとを有し、
    前記液体供給口の開口面積が、前記液体排出口の開口面積よりも大きく、
    前記第1フィルタの前記液体供給口を覆う領域の面積が、前記第2フィルタの前記液体排出口を覆う領域の面積よりも大きいことを特徴とする液体吐出ヘッド。
  9. 前記第1フィルタと前記第2フィルタが形成され、前記液体供給口と前記液体排出口とを共通に覆うように前記流路構造体に接合されるフィルタ部材を有することを特徴とする請求項に記載の液体吐出ヘッド。
  10. 第1方向に沿って配列された複数のノズルからなる、第1ノズル群と、
    前記第1方向に沿って配列された複数のノズルからなり、前記第1方向と直交する第2方向において前記第1ノズル群と並んで配置された、第2ノズル群と、
    前記第1方向に延びて前記第1ノズル群に連通する、第1共通液室と、
    前記第1方向に延びて前記第2ノズル群に連通し、前記第2方向において前記第1共通液室と並んで配置された、第2共通液室と、
    前記第1共通液室の前記第1方向における一方側の端部に連通する液体供給口と、
    前記第2共通液室の前記第1方向における前記一方側の端部に連通する液体排出口と、
    前記第1共通液室の前記第1方向における他方側の端部と、前記第2共通液室の前記第1方向における前記他方側の端部とを接続する接続流路と、を有する流路構造体を備え、
    前記第1共通液室は、前記第2共通液室よりも、前記第2方向において前記流路構造体の外縁に近い位置に配置され
    複数の第1の穴が形成され、前記液体供給口を覆う第1フィルタと、複数の第2の穴が形成され、前記液体排出口を覆う第2フィルタとを有し、
    前記第1フィルタの前記第1の穴が、前記第2フィルタの前記第2の穴よりも小さいことを特徴とする液体吐出ヘッド。
  11. 第1方向に沿って配列された複数のノズルからなる、第1ノズル群と、
    前記第1方向に沿って配列された複数のノズルからなり、前記第1方向と直交する第2方向において前記第1ノズル群と並んで配置された、第2ノズル群と、
    前記第1方向に延びて前記第1ノズル群に連通する、第1共通液室と、
    前記第1方向に延びて前記第2ノズル群に連通し、前記第2方向において前記第1共通液室と並んで配置された、第2共通液室と、
    前記第1共通液室の前記第1方向における一方側の端部に連通する液体供給口と、
    前記第2共通液室の前記第1方向における前記一方側の端部に連通する液体排出口と、
    前記第1共通液室の前記第1方向における他方側の端部と、前記第2共通液室の前記第1方向における前記他方側の端部とを接続する接続流路と、を有する流路構造体を備え、
    前記流路構造体は、前記第2方向における一方の外縁と他方の外縁とを有し、
    前記第1ノズル群及び前記第2ノズル群が形成されたノズル形成領域から前記一方の外縁までの前記第2方向の距離は、前記ノズル形成領域から前記他方の外縁までの前記第2方向の距離よりも短く、
    前記第1共通液室は、前記第2共通液室よりも、前記第2方向において前記一方の外縁に近い位置に配置されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
  12. 前記流路構造体の表面に配置された圧電アクチュエータを備え、
    前記流路構造体における前記他方の外縁の表面に、前記圧電アクチュエータを駆動する配線部材との接続端子が配置されてい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. 前記液体供給口には、加熱された液体が供給されることを特徴とする請求項1〜12の何れかに記載の液体吐出ヘッド。
  14. 2つの液体吐出ヘッドと、
    液体が貯留される貯留体と、
    前記貯留体と前記2つの液体吐出ヘッドとの間で前記液体を循環させる液体循環装置と、
    前記貯留体から前記2つの液体吐出ヘッドに供給される前記液体を加熱する加熱装置と、
    前記2つの液体吐出ヘッドを支持する支持部材と、を備え、
    前記2つの液体吐出ヘッドは、それぞれ、
    第1方向に沿って配列された複数のノズルからなる、第1ノズル群と、
    前記第1方向に沿って配列された複数のノズルからなり、前記第1方向と直交する第2方向において前記第1ノズル群と並んで配置された、第2ノズル群と、
    前記第1方向に延びて前記第1ノズル群に連通する、第1共通液室と、
    前記第1方向に延びて前記第2ノズル群に連通し、前記第2方向において前記第1共通液室と並んで配置された、第2共通液室と、
    前記第1共通液室の前記第1方向における一方側の端部に連通する液体供給口と、
    前記第2共通液室の前記第1方向における前記一方側の端部に連通する液体排出口と、
    前記第1共通液室の前記第1方向における他方側の端部と、前記第2共通液室の前記第1方向における前記他方側の端部とを接続する接続流路と、を有する流路構造体を備え、
    前記貯留体は、前記2つの液体吐出ヘッドの前記液体供給口及び前記液体排出口と接続され、
    前記2つの液体吐出ヘッドは、前記第2方向において並んで配置され、
    前記2つの液体吐出ヘッドのそれぞれにおいて、前記第1共通液室は、前記第2共通液室よりも、前記第2方向において他の液体吐出ヘッドと反対側の前記流路構造体の外縁に近い位置に配置されていることを特徴とする液体吐出装置
  15. 前記2つの液体吐出ヘッドが、前記第1方向にずれて配置されていることを特徴とする請求項14に記載の液体吐出装置。
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