(57)【要約】      （修正有）【課題】液体が循環しており、且つ、供給マニホールドと帰還マニホールドとが上下方向において重なるように配置された液体吐出ヘッドにおいて、供給マニホールド、帰還マニホールド、及び個別流路を含めた流路全体の流路抵抗を低く抑えることができ、供給マニホールドに入り込んだ気泡が圧力室に侵入しにくい流路構造を有する液体吐出ヘッドを提供すること。【解決手段】インクジェットヘッドは、供給マニホールド４６と、帰還マニホールド４７と、個別流路１３０、２３０とが形成された流路ユニットを備える。供給マニホールドの左右方向の両側には、それぞれ、第１圧力室列１４０と第２圧力室列２４０とが配置されている。第１圧力室列を構成する第１圧力室と、第２圧力室列を構成する第２圧力室とは、いずれも、同じ供給マニホールドに連通している。【選択図】図３
2020168746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に延在する供給マニホールドと、
前記第１方向に延在する帰還マニホールドと、
複数の圧力室及び複数のノズルを有する複数の個別流路であって、各個別流路が、前記供給マニホールドと前記複数の圧力室の１つを連通する供給部分と、前記第１方向と直交する第２方向に延在して、前記複数の圧力室の１つと前記複数のノズルの１つとを連通するディセンダ部分と、前記ディセンダ部分から分岐して前記帰還マニホールドに連通する帰還部分とを有する個別流路と、を備え、
前記供給マニホールドは、前記複数の個別流路の前記供給部分と連結する複数の供給口を有し、
前記帰還マニホールドは、前記複数の個別流路の前記帰還部分と連結する複数の帰還口を有し、
前記供給マニホールドの少なくとも一部は、前記第２方向において前記帰還マニホールドと重なり、
前記複数の圧力室は、前記第１方向に配列された第１圧力室列を構成する複数の第１圧力室と、前記第１方向に配列された第２圧力室列を構成する複数の第２圧力室とを有し、
前記第１圧力室列は、前記供給マニホールドの、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向の一方側に配置され、前記第２圧力室列は、前記供給マニホールドの、前記第３方向の他方側に配置され、
前記第１圧力室列を構成する前記複数の第１圧力室と、前記第２圧力室列を構成する前記複数の第２圧力室とが、前記供給マニホールドに連通していることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記第１圧力室の１つに連通する前記供給口と、前記供給マニホールドの前記第３方向の中央との距離は、前記第２圧力室の１つに連通する前記供給口と、前記供給マニホールドの前記第３方向の中央との距離と同じである請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記各個別流路において、前記供給口の前記第３方向の位置と、前記帰還口の前記第３方向の位置とが異なる請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記第１圧力室の１つに連通する前記供給口及び前記帰還口と、前記第２圧力室の１つに連通する前記供給口及び前記帰還口とを含む２つの前記供給口と２つの前記帰還口とが、前記供給マニホールド及び前記帰還マニホールドとを前記第３方向に４等分した領域に分散するように配置されている請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記第１圧力室の１つに連通する前記供給口と前記帰還口との間の前記第３方向の距離は、前記第２圧力室の１つに連通する前記供給口と前記帰還口との間の前記第３方向の距離と同じである請求項３又は４に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
前記各個別流路において、前記供給マニホールドの前記第３方向の中央と、前記帰還マニホールドの前記第３方向の中央とが一致し、
前記各個別流路において、前記供給マニホールドの前記第３方向の中央は、前記第３方向において、前記供給口と前記帰還口との間に位置し、
前記供給マニホールドの前記第３方向の中央は、前記第３方向において、前記第１圧力室の１つに連通する前記供給口と前記第２圧力室の１つに連通する前記供給口との間にある請求項３〜５のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記各個別流路に関して、前記第１圧力室の１つと連通する前記個別流路の前記供給部分は、前記供給口から前記第１圧力室に向かって、前記第３方向の一方側から他方側に前記供給マニホールドの前記第３方向の中央を超えて延在し、
前記第２圧力室の１つと連通する前記個別流路の前記供給部分は、前記供給口から前記第２圧力室に向かって、前記第３方向の前記他方側から前記一方側に前記帰還マニホールドの前記第３方向の中央を超えて延在している請求項６に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
前記各個別流路に関して、前記第１圧力室の１つと連通する前記個別流路の前記帰還部分は、前記ディセンダ部分から前記帰還口に向かって、前記第３方向の一方側から他方側に前記帰還マニホールドの前記第３方向の中央を超えて延在し、
前記第２圧力室の１つと連通する前記個別流路の前記帰還部分は、前記ディセンダ部分から前記帰還口に向かって、前記第３方向の前記他方側から前記一方側に前記帰還マニホールドの前記第３方向の中央を超えて延在している請求項６又は７に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項９】
前記液体吐出ヘッドは、１枚の板状部材を含み、
前記板状部材の前記第２方向に面した第１面が前記供給マニホールドの一部を画成し、且つ、前記板状部材の前記第１面と前記第２方向において反対側の第２面が前記帰還マニホールドの一部を画成している請求項１〜８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、インクなどの液体を媒体に向けて吐出する液体吐出ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載のインクジェット記録装置は、インクジェット記録ヘッドとインクタンクとを有している。インクジェット記録ヘッドとインクタンクとの間は、供給チューブと循環チューブにより接続されている。供給チューブを介してインクタンクからインクジェット記録ヘッドへと送られたインクは、循環チューブを介してインクジェット記録ヘッドからインクタンクに戻される。このようにインクを循環させることによってインクの乾燥を防いでいる。インクジェット記録ヘッドの内部には、複数の圧力室にインクを供給する供給マニホールドと、圧力室に供給されたインクのうち、ノズルから吐出されなかったインクが回収される帰還マニホールドとが設けられている。供給マニホールドは供給チューブと連通し、帰還マニホールドは循環チューブと連通している。なお、特許文献１に記載のインクジェット記録装置においては、供給マニホールドと帰還マニホールドとが上下方向において重なるように配置された２階建て構造を採用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】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】
【０００４】
ここで、特許文献１に記載のインクジェット記録装置において、十分な量のインクを供給するためには、供給マニホールドを流れるインクの流量を確保する必要がある。そのためには、供給マニホールド、帰還マニホールド、及び供給マニホールドから圧力室を通って帰還マニホールドに至る複数の個別流路を含めた流路全体の抵抗（流路抵抗）を抑えることが望まれる。
【０００５】
また、インクが循環するときに、供給マニホールドに気泡が入り込むことがある。供給マニホールドを流れる気泡が圧力室に侵入すると、インクジェット記録ヘッドを駆動させたときのノズルからのインクの吐出特性が変動してしまう虞がある。そのため、供給マニホールドに入り込んだ気泡が圧力室に侵入しにくい流路構造を採用することが望まれる。
【０００６】
本発明の目的は、液体が循環しており、且つ、供給マニホールドと帰還マニホールドとが上下方向において重なるように配置された液体吐出ヘッドにおいて、供給マニホールド、帰還マニホールド、及び個別流路を含めた流路全体の流路抵抗を低く抑えることができ、供給マニホールドに入り込んだ気泡が圧力室に侵入しにくい流路構造を有する液体吐出ヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の態様に従えば、第１方向に延在する供給マニホールドと、
前記第１方向に延在する帰還マニホールドと、
複数の圧力室及び複数のノズルを有する複数の個別流路であって、各個別流路が、前記供給マニホールドと前記複数の圧力室の１つを連通する供給部分と、前記第１方向と直交する第２方向に延在して、前記複数の圧力室の１つと前記複数のノズルの１つとを連通するディセンダ部分と、前記ディセンダ部分から分岐して前記帰還マニホールドに連通する帰還部分とを有する個別流路と、を備え、
前記供給マニホールドは、前記複数の個別流路の前記供給部分と連結する複数の供給口を有し、
前記帰還マニホールドは、前記複数の個別流路の前記帰還部分と連結する複数の帰還口を有し、
前記供給マニホールドの少なくとも一部は、前記第２方向において前記帰還マニホールドと重なり、
前記複数の圧力室は、前記第１方向に配列された第１圧力室列を構成する複数の第１圧力室と、前記第１方向に配列された第２圧力室列を構成する複数の第２圧力室とを有し、
前記第１圧力室列は、前記供給マニホールドの、前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向の一方側に配置され、前記第２圧力室列は、前記供給マニホールドの、前記第３方向の他方側に配置され、
前記第１圧力室列を構成する前記複数の第１圧力室と、前記第２圧力室列を構成する前記複数の第２圧力室とが、前記供給マニホールドに連通していることを特徴とする液体吐出ヘッドが提供される。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成によれば、供給マニホールドの第１方向の一方側には、第１圧力室列を構成する複数の第１圧力室が配置され、供給マニホールドの第１方向の他方側には、第２圧力室列を構成する複数の第２圧力室が配置されている。第１圧力室及び第２圧力室がいずれも供給マニホールドの第１方向の片側に片寄って配置されている場合と比べて、供給マニホールドから個別流路を通って帰還マニホールドに至る流路全体の流路抵抗を低く抑えることができる。また、供給マニホールドから複数の第１圧力室、第２圧力室に液体が供給されることに応じて、供給マニホールドを流れる液体に、供給マニホールドから供給口に向かうわずかな流れが発生する。第１圧力室及び第２圧力室がいずれも供給マニホールドの第１方向の片側に片寄って配置されている場合には、供給マニホールドを流れる液体において、供給口が配置されている左右方向の片側に向かう液体の流れの成分が大きくなる。これにより、液体を流れる気泡が、供給口が配置されている左右方向の片側に引き寄せられる虞がある。これに対して、上記構成においては、供給マニホールドの第１方向の両側にそれぞれ第１圧力室と第２圧力室が配置されている。これにより、供給マニホールドから供給口に向かうわずかな流れの向きを分散させることができるため、供給口が供給マニホールドの第１方向の片側に片寄って配置されている場合と比べて、液体を流れる気泡が供給口に引き寄せられる可能性を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は本実施形態に係るインクジェットプリンタ１の概略を示す平面図である。
【図２】図２は本実施形態に係るインクジェットヘッドの平面図である。
【図３】図３は図２のＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線断面図と図２のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線断面図とを上下に重ねて示した説明図である。
【図４】図４は図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図５は図２のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図６は、変更形態に係るインクジェットヘッドの図３相当図である。
【図７】図７は、さらに別の変更形態に係るインクジェットヘッドの図３相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜プリンタの全体構成＞
図１に示すように、本開示の実施形態に係るプリンタ１は、インクジェットヘッド２、ヘッドユニット３、プラテン４、搬送ローラ５、６、コントローラ７を主に備えている。
【００１１】
以下では、図１に示すように、用紙Ｐが搬送される方向を搬送方向として定義する。搬送方向に直交する方向（用紙Ｐの幅方向）を左右方向として定義する。搬送方向は本教示の第１方向の一例であり、左右方向は本教示の第３方向の一例である。
【００１２】
インクジェットヘッド２は、いわゆるライン型のインクジェットヘッドであり、８つのヘッドユニット３を有する。図１に示されるように、８つのヘッドユニット３は搬送方向及び左右方向において、千鳥状に配置されている。各ヘッドユニット３は、その下面に形成された複数のノズル４５からインクを吐出する。インクジェットヘッド２には、ドライバＩＣ８が設けられている。後述のように、コントローラ７がドライバＩＣ８を制御することにより、所望のノズル４５からインクが吐出される。
【００１３】
プラテン４は、インクジェットヘッド２の下面と対向するように配置されている。プラテン４は、左右方向に記録用紙Ｐの全長にわたって延びている。プラテン４は、記録用紙Ｐを下方から支持する。搬送ローラ５、６は、それぞれ、キャリッジ２の搬送方向の上流側及び下流側に配置され、記録用紙Ｐを搬送方向に搬送する。
【００１４】
プリンタ１においては、コントローラ７が搬送ローラ５，６に設けられた不図示のモータを制御して、搬送ローラ５、６に、記録用紙Ｐを搬送方向に所定距離ずつ搬送させる。コントローラ７は、記録用紙Ｐが搬送される毎に、インクジェットヘッド２の複数のノズル４５からインクを吐出させる。これにより、プリンタ１は記録用紙Ｐへの印刷を実行する。
【００１５】
＜ヘッドユニット３＞
次に、ヘッドユニット３について説明する。図２、３に示すように、インクジェットヘッド２のヘッドユニット３は、後述の圧力室１４０、２４０を含むインク流路が形成された流路ユニット２１と、圧力室１４０、２４０内のインクに圧力を付与する圧電アクチュエータ２２とを備えている。
【００１６】
＜流路ユニット２１＞
図３に示されるように、流路ユニット２１は、上下方向に積層された９枚のプレート１０１〜１０９を有する。図２に示されるように、流路ユニット２１には、４つの供給マニホールド４６と、４つの帰還マニホールド４７が形成されている。４つの供給マニホールド４６と４つの帰還マニホールド４７との左右方向における位置はそれぞれ同じであり、４つの供給マニホールド４６と４つの帰還マニホールド４７とは上下方向において重なっている。以下の説明においては、「供給マニホールド４６及び帰還マニホールド４７の左側」などの表現を、単に、「供給マニホールド４６の左側」のように記載することがある。
【００１７】
各供給マニホールド４６の右側には、搬送方向に延在する圧力室列１４０Ｌが配置されており、各供給マニホールド４６の左側には、搬送方向に延在する圧力室列２４０Ｌが配置されている。圧力室列１４０Ｌは、搬送方向に列状に並べられた複数の圧力室１４０を有し、圧力室列２４０Ｌは、搬送方向に列状に並べられた複数の圧力室２４０を有する。さらに、図３に示されるように、流路ユニット２１には、複数の個別流路１３０、２３０が形成されている。各個別流路１３０は、供給部分１４１と、ディセンダ部分１４２と、帰還部分１４３とを有し、各個別流路１３０には、ノズル１４５及び圧力室１４０が形成されている。各個別流路２３０は、供給部分２４１と、ディセンダ部分２４２と、帰還部分２４３とを有し、各個別流路２３０には、ノズル２４５及び圧力室２４０が形成されている。なお、図面を見やすくするために、図２において帰還部分１４３、２４３は実線で図示されている。圧力室１４０、２４０はそれぞれ、本開示の第１圧力室、第２圧力室の一例であり、圧力室列１４０Ｌ、２４０Ｌはそれぞれ、本開示の第１圧力室列、第２圧力室列の一例である。また、供給部分１４１、ディセンダ部分１４２、帰還部分１４３はそれぞれ、本開示の「第１圧力室に連通する供給部分」、「第１圧力室に連通するディセンダ部分」、「第１圧力室に連通する帰還部分」の一例であり、供給部分２４１、ディセンダ部分２４２、帰還部分２４３はそれぞれ、本開示の「第２圧力室に連通する供給部分」、「第２圧力室に連通するディセンダ部分」、「第２圧力室に連通する帰還部分」の一例である。
【００１８】
＜個別流路１３０＞
図３に示されるように、プレート１０１には、複数の圧力室１４０が形成されている。圧力室１４０は、左右方向を長手方向とする略矩形の形状を有している（図２参照）。
【００１９】
図３に示されるように、複数の供給部分１４１は、プレート１０２、１０３にまたがって形成されている。各供給部分１４１は圧力室１４０の１つと供給マニホールド４６とを繋ぐ流路である。各供給部分１４１の一端は、圧力室１４０の左端に形成された開口１４０ａを通じて圧力室１４０に接続されている。各供給部分１４１の他端は、供給口１４１ａ（本開示の第１圧力室に連通する供給口の一例）を通じて供給マニホールド４６と接続されている。供給部分１４１の断面積は、ディセンダ部分１４２の断面積と比べて小さい。供給部分１４１は、圧力室１４０の左端部と接続され、圧力室１４０との接続部分から左方に延びている。
【００２０】
複数のディセンダ部分１４２は、プレート１０２〜１０８に形成された貫通孔が上下方向に重なることによって形成されている。各ディセンダ部分１４２は、圧力室１４０の１つと、ノズル１４５とを接続する流路であり、圧力室１４０の右端部から下方に延びている。ディセンダ部分１４２の下端には、ノズル１４５が配置されている。
【００２１】
複数の帰還部分１４３は、プレート１０８に形成されている。各帰還部分１４３は、ディセンダ部分１４２の１つと帰還マニホールド４７とを繋ぐ流路である。帰還部分１４３は、プレート１０８に形成されたディセンダ部分１４２との接続部分から左方に延びている。また、帰還部分１４３は、プレート１０９に形成された帰還口１４３ａ（本開示の第１圧力室に連通する帰還口の一例）を通じて帰還マニホールド４７に接続されている。なお、帰還口１４３ａの開口面積は、供給口１４１ａの開口面積よりも大きい。
【００２２】
複数のノズル１４５は、プレート１０９に形成されている。各ノズル１４５は、ディセンダ部分１４２の１つの下端に配置している。ノズル１４５と、ノズル１４５に接続されたディセンダ部分１４２と、ディセンダ部分１４２に接続された帰還部分１４３及び圧力室１４０と、圧力室１４０に接続された供給部分１４１とによって、個別流路１３０が形成されている。
【００２３】
＜個別流路２３０＞
図３（ｂ）に示されるように、プレート１０１には、複数の圧力室２４０が形成されている。圧力室２４０は、左右方向を長手方向とする略矩形の形状を有している（図２参照）。圧力室２４０は、圧力室１４０と左右対称な形状を有している。
【００２４】
図３（ｂ）に示されるように、複数の供給部分２４１は、プレート１０２、１０３にまたがって形成されている。各供給部分２４１は圧力室２４０の１つと供給マニホールド４６とを繋ぐ流路である。各供給部分２４１の一端は、圧力室２４０の右端に形成された開口２４０ａを通じて圧力室２４０に接続されている。各供給部分２４１の他端は、供給口２４１ａ（本開示の「第２圧力室に連通する供給口」の一例）を通じて供給マニホールド４６と接続されている。供給部分２４１の断面積は、ディセンダ部分２４２の断面積と比べて小さい。供給部分２４１は、圧力室２４０の右端部と接続され、圧力室２４０との接続部分から右方に延びている。
【００２５】
複数のディセンダ部分２４２は、プレート１０２〜１０８に形成された貫通孔が上下方向に重なることによって形成されている。各ディセンダ部分２４２は、圧力室２４０の１つと、ノズル２４５とを接続する流路であり、圧力室２４０の左端部から下方に延びている。ディセンダ部分２４２の下端には、ノズル２４５が配置されている。
【００２６】
複数の帰還部分２４３は、プレート１０８に形成されている。各帰還部分２４３は、ディセンダ部分２４２の１つと帰還マニホールド４７とを繋ぐ流路である。帰還部分２４３は、プレート１０８に形成されたディセンダ部分２４２との接続部分から右方に延びている。また、帰還部分２４３は、プレート１０９に形成された帰還口２４３ａ（本開示の「第２圧力室に連通する帰還口」の一例）を通じて帰還マニホールド４７に接続されている。なお、帰還口２４３ａの開口面積は、供給口２４１ａの開口面積よりも大きい。
【００２７】
複数のノズル２４５は、プレート１０９に形成されている。各ノズル２４５は、ディセンダ部分１４２の１つの下端に配置している。ノズル２４５と、ノズル２４５に接続されたディセンダ部分２４２と、ディセンダ部分２４２に接続された帰還部分２４３及び圧力室２４０と、圧力室２４０に接続された供給部分２４１とによって、個別流路２３０が形成されている。
【００２８】
図３に示されるように、供給マニホールド４６は、プレート１０４、１０５に形成されている。図２に示されるように、４つの供給マニホールド４６は、それぞれ、搬送方向に延び、左右方向に間隔をあけて並んでいる。４つの供給マニホールド４６は、４列の圧力室列１４０Ｌ、２４０Ｌに対応している。各供給マニホールド４６は、対応する圧力室列１４０Ｌを構成する複数の圧力室１４０と、供給部分１４１を介して接続されている。また、各供給マニホールド４６は、対応する圧力室列２４０Ｌを構成する複数の圧力室２４０と、供給部分２４１を介して接続されている。各供給マニホールド４６の搬送方向における上流側の端部には、インク供給口１２８が設けられている。そして、図示しないインクタンクに貯留されたインクが、インク供給口１２８から供給マニホールド４６に供給される。これにより、供給マニホールド４６においては、搬送方向の上流側から下流側に向かってインクが流れ、各供給部分１４１を通って各圧力室１４０へインクが供給され、各供給部分２４１を通って各圧力室２４０へインクが供給される。
【００２９】
図３に示されるように、帰還マニホールド４７は、プレート１０６、１０７に形成されている。図２に示されるように、４つの帰還マニホールド４７は、それぞれが搬送方向に延び、左右方向に間隔をあけて並んでいる。各帰還マニホールド４７の搬送方向における上流側の端部には、インク排出口１２９が設けられている。インク排出口１２９には、図示しないインクタンクが接続されている。図３、４に示されるように、帰還マニホールド４７は、供給マニホールド４６よりも下方に位置し、供給マニホールド４６と上下方向に重なっている。また、４つの帰還マニホールド４７は、４列の圧力室列１４０Ｌ及び４列の圧力室列２４０Ｌに対応している。各帰還マニホールド４７は、対応する圧力室列１４０Ｌを構成する複数の圧力室１４０と、ディセンダ部分１４２及び帰還部分１４３を通じて接続されている。さらに、各帰還マニホールド４７は、対応する圧力室列２４０Ｌを構成する複数の圧力室２４０と、ディセンダ部分２４２及び帰還部分２４３を通じて接続されている。帰還マニホールド４７においては、各個別流路１３０、２３０の帰還部分１４３、２４３から、ノズル１４５、２４５から吐出されなかったインクが流れ込み、搬送方向の下流側から上流側に向かってインクが流れ、インク排出口１２９からインクが流出する。インク排出口１２９から流出したインクは、図示しないインクタンクに戻される。
【００３０】
なお、図２に示されるように、供給マニホールド４６と帰還マニホールド４７の搬送方向の下流端には、供給マニホールド４６と帰還マニホールド４７とを繋ぐ連通流路５０が形成されている。図５に示されるように、連通流路５０は、ノズル１４５と連通していない点を除いて、個別流路１３０と同じ形状を有している。なお、連通流路５０と供給マニホールド４６との接続口である連通口５０ａは、左右方向において供給マニホールド４６の略中央に配置されている。同様に、連通流路５０と帰還マニホールド４７との接続口である連通口５０ｂは、左右方向において帰還マニホールド４７の略中央に配置されている。
【００３１】
本実施形態では、インク供給口１２８とインクタンクとの間の流路の途中、又は、インク排出口１２９とインクタンクとの間の流路の途中に、図示しないポンプが設けられている。不図示のポンプが駆動されることにより生じるインクの流れによって、インクジェットヘッド２と図示しないインクタンクとの間でインクが循環する。なお、本実施形態においては、供給マニホールド４６を流れるインクにかかる圧力が、帰還マニホールド４７を流れるインクにかかる圧力よりも大きくなるようにしている。
【００３２】
また、流路ユニット２１において、プレート１０５の、供給マニホールド４６及び帰還マニホールド４７と上下方向に重なる部分は、他の部分よりも肉厚（上下方向の厚さ）が薄い薄肉部１３０が形成されている。言い換えると、プレート１０５の、供給マニホールド４６及び帰還マニホールド４７とを隔てる隔壁部分（薄肉部１３０）の厚さ（上下方向の長さ）は、プレート１０５の他の部分の厚さよりも薄い。
【００３３】
＜圧電アクチュエータ＞
図３に示されるように、圧電アクチュエータ２２は、２つの圧電層４１、４２と、共通電極４３と、複数の個別電極４４とを有する。圧電層４１、４２は、圧電材料によって形成される。例えば、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電材料を用いることができる。圧電層４１は、流路ユニット２１の上面に配置され、圧電層４２は圧電層４１の上面に配置されている。なお、圧電層４１は、圧電材料以外の絶縁性材料で形成されていてもよい。
【００３４】
共通電極４３は、圧電層４１と圧電層４２との間に配置され、圧電層４１、４２の全域にわたって連続的に延びている。共通電極４３はグランド電位に保持されている。複数の個別電極４４は、複数の圧力室１４０、２４０に対して個別に設けられている。個別電極４４は、略矩形の平面形状を有し、対応する圧力室１４０、２４０の中央部と上下方向に重なるように配置されている。複数の個別電極４４の接続端子４４ａは、図示しない配線部材を介してドライバＩＣ８（図１参照）に接続されている。そして、複数の個別電極４４には、ドライバＩＣ８により個別に、グランド電位及び駆動電位のうちいずれかの電位が選択的に付与される。また、共通電極４３と複数の個別電極４４とがこのように配置されるのに対応して、圧電層４２の各個別電極４４と共通電極４３とに挟まれた部分は、それぞれ、厚み方向に分極された活性部となっている。
【００３５】
ここで、圧電アクチュエータ２２を駆動してノズル１４５、２４５からインクを吐出させる方法について説明する。本実施形態では、以下の説明のように、いわゆる引きうちによってインクが吐出される。以下の制御は、コントローラ７（図１参照）がドライバＩＣ８を制御して、共通電極４３及び個別電極４４の電位を制御することにより実行される。ここでは、あるノズル１４５からインクを吐出する場合について説明する。圧電アクチュエータ２２では、ノズル１４５からインクを吐出させない待機状態において、共通電極４３と同じグランド電位に保持され、全ての個別電極４４がグランド電位と異なる駆動電位に保持されている。このとき、圧電層４１、４２の圧力室１４０と上下方向に重なる部分が全体として圧力室１４０側に凸となるように変形している。
【００３６】
あるノズル１４５からインクを吐出させるときには、そのノズル１４５に対応する個別電極４４の電位をグランド電位に切り換える。これにより、圧電層４１、４２の圧力室１４０と上下方向に重なる部分の変形が元にもどり、圧力室１４０の容積が大きくなる。その後、再び個別電極４４の電位を駆動電位に切り替えることで再び圧電層４１、４２の圧力室１４０と上下方向に重なる部分が圧力室４０側に凸になるように変形する。これにより、圧力室１４０内のインクの圧力が上昇し、圧力室１４０に連通するノズル１４５からインクが吐出される。ノズル１４５からインクが吐出された後も、個別電極４４の電位は駆動電位に維持される。以上の説明は、ノズル２４５からインクを吐出する場合についても同様に成り立つ。
【００３７】
＜本実施形態の作用効果＞
以上に説明したようなインクジェットヘッド２では、インクタンクから供給マニホールド４６に供給されるインクに気泡が混入することがある。混入したインクは、インクの流れにのって供給マニホールド４６を流れるが、一部の気泡は、供給マニホールド４６から供給部分１４１、２４１に流れ込むことがある。例えば、供給部分１４１に気泡が流れ込むと、気泡が圧力室１４０及びディセンダ部分１４２に移動するため、ノズル１４５からのインクの吐出特性が変動する虞がある。供給部分２４１に気泡が流れ込んだ場合も同様である。
【００３８】
本実施形態の供給マニホールド４６を流れるインクの流れは完全に一様ではない。例えば、上述のように、あるノズル１４５、２４５からインクを吐出する際には、当該ノズル１４５、２４５に対応する圧力室１４０、２４０に向かって供給マニホールド４６からインクが流れ込む。これにより、供給マニホールド４６を流れるインクに、供給口１４１ａ、２４１ａに向かうわずかな流れが発生する。仮に、供給口１４１ａ，２４１ａが、供給マニホールド４６の左右方向の一方側に片寄って配置されていたとすると、供給マニホールド４６を流れるインクにおいて、供給口１４１ａ、２４１ａが配置されている左右方向の一方側に向かうインクの流れの成分が大きくなる。これにより、インクを流れる気泡が供給口１４１ａ、２４１ａが配置されている左右方向の一方側に引き寄せられる虞がある。これに対して、本実施形態においては、供給マニホールド４６の左右方向の両側にそれぞれ圧力室１４０と圧力室２４０が配置されている。これに合わせて、圧力室１４０に連通する供給部分１４１と供給マニホールド４６との接続口である供給口１４１ａと、圧力室２４０に連通する供給部分２４１と供給マニホールド４６との接続口である供給口２４１ａとが、それぞれ、供給マニホールド４６の左右方向の両側に配置されている。具体的には、図３に示されるように、供給マニホールド４６の左右方向の中心Ｃよりも左側に供給口１４１ａが配置され、供給マニホールド４６の左右方向の中心Ｃよりも右側に供給口２４２ａが配置されている。これにより、供給口１４１ａ，２４１ａが供給マニホールド４６の左右方向の一方側に片寄って配置されている場合と比べて、供給マニホールド４６を流れるインクの、左右方向に向かう流れが分散される。そのため、全体としてみると、供給マニホールド４６の左右方向のいずれか一方に向かうような、左右方向に片寄ったインクの流れは発生しない。これにより、供給マニホールド４６を流れるインクにのって移動する気泡が、供給口１４１ａ、２４１ａに向かって引き寄せられることを低減させることができ、気泡が供給口１４１ａ、２４１ａから供給部分１４１、２４１に流れ込む可能性を低減させることができる。これにより、ノズル１４５、２４５からのインクの吐出特性が変動することを抑えることができる。なお、供給マニホールド４６の左右方向の幅は、左右方向において最も端にある部分で測ることができ、それに基づいて供給マニホールド４６の左右方向の中心Ｃが定義される。例えば、供給マニホールド４６の左右方向の側面が、図３に図示されているような断面形状ではなく、左右方向の外側に膨らむような曲面形状である場合には、供給マニホールド４６の左右方向の幅は、左右方向の端部において最も外側に位置する部分（左右方向の外側に最も膨らんだ部分）で測ることができる。なお、帰還マニホールド４７の左右方向の幅及び中心、左右方向においても同様である。
【００３９】
また、本実施形態においては、供給マニホールド４６の左右方向の両側にそれぞれ圧力室１４０と圧力室２４０が配置されているので、圧力室が供給マニホールド４６の左右方向の一方側に片寄って配置されている場合と比べて、供給マニホールド４６から供給部分１４１、２４１、圧力室１４０、２４０、ディセンダ部分１４２、２４２、帰還部分１４３、２４３を通って帰還マニホールド４７に至る流路全体の流路抵抗を低く抑えることができる。
【００４０】
本実施形態においては、供給マニホールド４６と帰還マニホールド４７とが上下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４６と帰還マニホールド４７とが上下方向に重ならずに左右方向に並んで配置されている場合と比べて、流路ユニット２１の左右方向の幅を小さく抑えてコンパクトにすることができる。なお、供給マニホールド４６の少なくとも一部が帰還マニホールド４７と上下方向に重なるように配置することで、流路ユニット２１の左右方向の幅を小さく抑えてコンパクトにすることができるが、本実施形態においては、供給マニホールド４６と帰還マニホールド４７との左右方向の中心が一致し、且つ、供給マニホールド４６と帰還マニホールド４７との左右方向の幅が同じである。つまり、供給マニホールド４６と帰還マニホールド４７とが、上下方向において完全に重なっている。これにより、供給マニホールド４６の一部だけが帰還マニホールド４７と上下方向に重なるように配置されている場合と比べて、流路ユニット２１の左右方向の幅をさらに小さく抑えてコンパクトにすることができる。
【００４１】
本実施形態においては、図３に示されるように、供給マニホールド４６の左右方向の中心Ｃから供給口１４１ａまでの距離Ｄ１が、供給マニホールド４６の左右方向の中心Ｃから供給口２４１ａまでの距離Ｄ２と同じである。なお、本明細書において、「距離Ａと距離Ｂとが同じである」という表現は、距離Ａと距離Ｂとが完全に同じであることを意味するだけではなく、距離Ａが距離Ｂの２０％の範囲内にある場合（又は、距離Ｂが距離Ａの２０％の範囲内にある場合）も含んでいる。本実施形態においては、供給口１４１ａ、２４１ａが供給マニホールド４６の左右方向の中心に対して左右方向に均等に配置されているので、供給マニホールド４６を流れるインクの流れを左右方向に均等にすることができる。これにより、インクを流れる気泡が供給口１４１ａか供給口２４１ａのいずれか一方に片寄って引き寄せられる可能性を低減させることができる。なお、上記の距離の定義において、供給口１４１ａの位置は、供給口１４１ａの中央の位置を基準とする。供給口１４１ａの中央の位置として、例えば、供給口１４１ａの重心の位置を採用してもよく、供給口１４１ａの内接円の中心を採用することができる。供給口２４１ａについても同様である。また、帰還口１４３ａ、２４３ａの位置も同様に、帰還口１４３ａ、２４３ａの中央の位置（例えば、重心の位置及び内接円の中心位置など）を基準とする。
【００４２】
インクの粘度はインクの温度に応じて変化するため、各ノズルからのインクの吐出特性のばらつきを抑えるために、圧力室１４０、２４０に供給されるインクの温度を一定に保つことが望ましい。そこで、本実施形態においては、供給マニホールド４６に対して、温度調整されたインクが供給されている。しかしながら、供給マニホールド４６から供給口１４１ａを通って圧力室１４０に向かって流れたインクは、圧力室１４０を覆う圧電アクチュエータ２２により熱せられる。そのため、圧力室１４０を通って帰還口１４３ａから帰還マニホールド４７に戻ってくるインクの温度は、供給マニホールド４６を流れるインクの温度よりも高くなることがある。ここで、供給口１４１ａとそれに対応する帰還口１４３ａとの左右方向の位置が同じであるとすると、帰還口１４３ａから帰還マニホールド４７に戻ってきたインクにより、局所的に温められたインクが供給口１４１ａに入る可能性がある。これにより、ノズル１４５からのインクの吐出特性にばらつきが生じる可能性がある。同様のことが、供給口２４１ａとそれに対応する帰還口２４３ａとの左右方向の位置が同じである場合にも生じる虞がある。そこで、本実施形態においては、図３に示されるように、供給口１４１ａとそれに対応する帰還口１４３ａとの左右方向の位置が互いにずれており、供給口２４１ａとそれに対応する帰還口２４３ａとの左右方向の位置が互いにずれている。これにより、供給口１４１ａ，２４１ａから圧力室１４０、２４０に向かうインクの温度のばらつきを抑えることができ、ノズル１４５、２４５から吐出されるインクの吐出特性のばらつきを抑えることができる。
【００４３】
さらに、本実施形態においては、供給マニホールド４６及び帰還マニホールド４７を左右方向に４等分した領域のうち、最も左の領域に供給口１４１ａが配置され、左から２番目の領域に帰還口２４３ａが配置され、左から３番目の領域に帰還口１４３ａが配置され、最も右の領域に供給口２４１ａが配置されている。このように、２つの供給口１４１ａ、２４１ａと、２つの帰還口１４３ａ，２４３ａとが、供給マニホールド４６及び帰還マニホールド４７を左右方向に４等分した領域にそれぞれ分散するように配置されているので、供給マニホールド４６及び帰還マニホールド４７を流れるインクの温度の局所的なばらつきを低減させることができる。これにより、供給口１４１ａ，２４１ａから圧力室１４０、２４０に向かうインクの温度のばらつきを抑えることができ、ノズル１４５、２４５から吐出されるインクの吐出特性のばらつきを抑えることができる。さらに、本実施形態においては、供給口１４１ａと帰還口１４３ａとの間の左右方向の距離Ｄ３と、供給口２４１ａと帰還口２４３ａとの間の左右方向の距離Ｄ４とが同じである。これにより、供給マニホールド４６及び帰還マニホールド４７を流れるインクの温度の局所的なばらつきをさらに低減させることができる。これにより、供給口１４１ａ，２４１ａから圧力室１４０、２４０に向かうインクの温度のばらつきを抑えることができ、ノズル１４５、２４５から吐出されるインクの吐出特性のばらつきを抑えることができる。
【００４４】
本実施形態においては、供給口１４１ａと圧力室１４０とが左右方向において、供給マニホールド４６の左右方向の中心Ｃを挟んで反対側に配置されている。同様に、供給口２４１ａと圧力室２４０とが左右方向において、供給マニホールド４６の左右方向の中心Ｃを挟んで反対側に配置されている。これに伴って、供給部分１４１は、供給マニホールド４６の左右方向左側に配置された供給口１４１ａから、供給マニホールド４６の左右方向の中心Ｃを超えて右側に延在し、供給部分２４１は、供給マニホールド４６の左右方向右側に配置された供給口２４１ａから、供給マニホールド４６の左右方向の中心Ｃを超えて左側に延在している。言い換えると、供給部分１４１と供給部分２４１とは、搬送方向から見たときに互いにクロスするように左右方向に延在している。この場合には、供給口と圧力室とが、左右方向において、供給マニホールド４６の左右方向の中心Ｃの同じ側に配置されている場合と比べて、供給部分１４１と供給部分２４１の長さを長くすることができる。そして、供給部分１４１と供給部分２４１の上側には２枚のプレート１０１、１０２が配置されている。ここで、圧力室１４０、２４０の上には、圧電アクチュエータ２２の活性部が配置されており、インクジェットヘッド２の駆動に伴って発熱する。その熱が、圧力室１４０、２４０内のインクを通じて供給部分１４１と供給部分２４１を流れるインクにも伝わっている。本実施形態においては、上述のように、供給部分１４１と供給部分２４１の上側には２枚のプレート１０１、１０２が配置されているので、これらのプレート１０１、１０２を通じて、供給部分１４１と供給部分２４１を流れるインクから熱を取ることができる。これにより、圧力室１４０、２４０に流入するインクの温度を下げることができ、インクジェットヘッド２の駆動に伴う圧電アクチュエータ２２の発熱を抑えることができる。これにより、圧電アクチュエータ２２の発熱に起因するインクの吐出特性の悪化を抑えることができる。
【００４５】
本実施形態においては、供給マニホールド４６及び帰還マニホールド４７とを隔てる隔壁部分は、１枚のプレート１０５によって形成されている。隔壁部分が複数のプレートにより形成されている場合と比べて、供給マニホールド４６と帰還マニホールド４７との間の熱伝導を高めることができる。これにより、供給マニホールド４６を流れるインクの温度を均一に近づけることができ、ノズル１４５、２４５から吐出されるインクの吐出特性のばらつきを抑えることができる。なお、本実施形態においては、プレート１０５の隔壁部分の厚さを他の部分より薄くすることにより、隔壁部分に薄肉部１３０を形成している。これにより、供給マニホールド４６と帰還マニホールド４７との間の熱伝導をさらに高めて、供給マニホールド４６を流れるインクの温度をさらに均一に近づけることができる。供給マニホールド４６を流れるインクの温度と、帰還マニホールド４７を流れるインクの温度が均一になると、圧力室１４０、２４０内のインクの温度のバラツキを小さくすることができる。これにより、各圧力室１４０，２４０毎の吐出特性のバラツキを抑えることができる。また、供給マニホールド４６及び帰還マニホールド４７を循環するインクの温度を、ヒータなどの温度調整機構を用いて温度調整する場合を考える。その場合には、供給マニホールド４６を流れるインクの温度と、帰還マニホールド４７を流れるインクの温度が均一になると、供給マニホールド４６を流れるインクと帰還マニホールド４７を流れるインクとの間の温度勾配が少なくなるので、温度調整を行う際の精度を高めることができる。
【００４６】
＜変更形態＞
上記実施形態においては、供給口１４１ａ、２４１ａとディセンダ部分１４２、２４２とは、左右方向において、供給マニホールド４６の左右方向の中央Ｃに対して互いに反対側に配置されていた。これに伴って、供給部分１４１，２４１は、供給マニホールド４６の左右方向の一方側から、左右方向の中央Ｃを超えて他方側に延在していた。しかしながら、本開示はそのような態様には限られない。例えば図６に示されるように、供給口３４１ａとディセンダ部分１４２とが、左右方向において、供給マニホールド４６の左右方向の中央Ｃに対して同じ側に配置され、供給口４４１ａとディセンダ部分２４２とが、左右方向において、供給マニホールド４６の左右方向の中央Ｃに対して同じ側に配置されていてもよい。具体的には、図６に示されるように、供給マニホールド４６を左右方向に４等分した領域のうち、一番右の領域に供給口３４１ａを配置し、一番左の領域に供給口４４１ａを配置することができる。図６に示されるように、供給口３４１ａと圧力室１４０とを繋ぐ供給部分３４１の下方には供給マニホールド４６が位置し、上方には圧力室１４０が位置している。また、供給口４４１ａと圧力室２４０とを繋ぐ供給部分４４１の下方には供給マニホールド４６が位置し、上方には圧力室２４０が位置している。図３に示される第１実施形態の供給部分１４１の上方には、圧力室１４０は配置されておらず、プレート１０２，１０３が配置されていた。同様に、第１実施形態の供給部分２４１の上方には、圧力室２４０は配置されておらず、プレート１０２，１０３が配置されていた。これに対して、供給部分３４１、４４１が上下方向において、供給マニホールド４６と圧力室１４０、２４０によって挟まれている。そのため、第１実施形態のように供給路１４１、２４１の上方にプレートが重ねられている場合と比べて、供給部分３４１、４４１内のインクの熱が奪われにくくなる。マニホールド４６に対して、比較的高い温度に調整されたインクが供給される場合には、供給部分３４１、４４１においてインクの熱が奪われて温度が下がることが抑制することができる。
【００４７】
なお、図６に示されるように、帰還口３４３ｂ、４４３ｂとディセンダ部分４２とが、左右方向において、帰還マニホールド４７の左右方向の中央に対して互いに反対側に配置されていてもよい。具体的には、図６に示されるように、帰還マニホールド４７を左右方向に４等分した領域のうち、左から２番目の領域に帰還口３４３ｂを配置し、左から３番目の領域に帰還口４４３ｂを配置することができる。この場合においては、帰還部分３４３、４４３は、搬送方向から見たときに互いにクロスするように左右方向に延在している。この場合には、帰還口３４３ａ、４４３ａとディセンダ部分１４２、２４２とが、左右方向において、供給マニホールド４６の左右方向の中心Ｃの同じ側に配置されている場合と比べて、帰還部分３４１と帰還部分４４１の長さを長くすることができる。そして、帰還部分３４１と帰還部分４４１の上側にある金属部分（プレート１０８）を通じて、帰還部分３４１と帰還部分４４１を流れるインクの熱を取ることができる。これにより、圧力室１４０、２４０を通ることにより上昇したインクの温度を下げることができ、帰還マニホールド４７を流れるインクの温度の上昇を防ぐことができる。
【００４８】
さらに、図７に示されるように、供給口１４１ａ、２４１ａとディセンダ部分１４２、２４２とを、左右方向において、供給マニホールド４６の左右方向の中央Ｃに対して互いに反対側に配置するとともに、帰還口３４３ｂ、４４３ｂとディセンダ部分４２とを、左右方向において、帰還マニホールド４７の左右方向の中央Ｃに対して互いに反対側に配置することもできる。この場合においても、供給部分１４１と供給部分２４１の上側には２枚のプレート１０１、１０２が配置されているので、これらのプレート１０１、１０２を通じて、供給部分１４１と供給部分２４１を流れるインクの熱を取ることができる。これにより、圧力室１４０、２４０に流入するインクの温度を下げることができ、インクジェットヘッド２の駆動に伴う圧電アクチュエータ２２の発熱を抑えることができる。また、帰還部分３４１と帰還部分４４１の上側にある金属部分（プレート１０８）を通じて、帰還部分３４１と帰還部分４４１を流れるインクの熱を取ることができる。これにより、圧力室１４０、２４０を通ることにより上昇したインクの温度を下げることができ、帰還マニホールド４７を流れるインクの温度の上昇を防ぐことができる。
【００４９】
以上説明した実施形態及び変更形態は、あくまでの例示に過ぎず、適宜変更しうる。例えば、圧力室１４０、２４０の数、配置、形状、ピッチ等は任意に設定することができ、それに合わせて、個別電極２４の数、配置、形状、ピッチ等を調整することができる。また、上記実施形態及び変更形態において、供給マニホールド４６と帰還マニホールド４７とは、上下方向に完全に重なるように配置されていたが、本実施形態においてはそのような態様には限られない。供給マニホールド４６と帰還マニホールド４７とは、少なくとも一部が上下方向に重なるように配置されていてもよい。また、圧電層１４１，１４２は、全ての圧力室４０を覆うように流路ユニット２１の上側に配置されていた。しかしながら、例えば、圧電層１４１，１４２が、複数のブロックに分割されて、それぞれの圧電層のブロックが複数の圧力室４０を覆っていてもよい。
【００５０】
インクジェットヘッド２はいわゆるライン式のインクジェットヘッドであったが、本教示はこれに限られず、いわゆるシリアル式のインクジェットヘッドにも適用しうる。また、本教示はインクを吐出するインクジェットヘッドには限られない。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教示は適用されうる。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液体吐出装置にも、本教示を適用することは可能である。
【図１】
2020168746.tif 000003
【図２】
2020168746.tif 000004
【図３】
2020168746.tif 000005
【図４】
2020168746.tif 000006
【図５】
2020168746.tif 000007
【図６】
2020168746.tif 000008
【図７】
2020168746.tif 000009