(57)【要約】【課題】流路ユニットの組み立て時等における、共通液室プレートのハンドリングを容易にすること。【解決手段】マニホールドプレート３２に形成された流路孔６３は、第１マニホールド部分６４ａと、第２マニホールド部分６４ｂと、第１マニホールド部分６４ａと第２部分６４ｂに共通に接続されたインク供給部分６５と、を有する。インク供給部分６５には、第１マニホールド部分６４ａと第２マニホールド部分６４ｂとを隔てる壁部６８の所定方向における一端側からインク供給部４５の側壁６７まで延びるように形成され、壁部６８の一端を支持するように構成された支持部７０が設けられている。支持部７０は、マニホールドプレート３２の厚み方向における断面においてインクが通過する連通流路７２を形成するように構成されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体供給口を介して液体が供給されるように構成された液体供給部と、所定方向に延びるように形成され、前記液体供給部と接続された複数の共通液室と、前記共通液室と接続された複数のノズルと、を有する液体流路を備えた液体噴射ヘッドであって、
前記複数の共通液室のうちの一つの共通液室である第１共通液室の側壁と、前記第１共通液室と前記所定方向に交差する方向において隣接する共通液室である第２共通液室の側壁と、前記液体供給部の側壁とが形成された共通液室プレートを少なくとも一つ以上有し、
前記共通液室プレートには、前記液体流路を構成する流路孔が形成され、
前記流路孔は、前記第１共通液室を構成する第１部分と、前記第２共通液室を構成する第２部分と、前記第１部分と前記第２部分に共通に接続され、前記液体供給部を構成する第３部分と、を有し、
前記第３部分の一部は、対向する上流流路を構成する部分と重なり、
前記第３部分には、前記第１部分と前記第２部分とを隔てる壁部の前記所定方向における一端側から前記液体供給部の側壁まで延びるように形成され、前記壁部の一端を支持するように構成された支持部が設けられ、
前記支持部は、前記共通液室プレートの厚み方向における断面において前記液体が通過する連通流路を形成するように構成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記支持部は、前記第１部分と前記第３部分の前記上流流路を構成する部分と重なる一部とを分断せず、前記第２部分と前記第３部分の前記上流流路を構成する部分と重なる一部とを分断することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記複数のノズルは、前記所定方向と交差する方向に並んだ複数のノズル列を構成し、
前記第１共通液室は、２列の前記ノズル列と連通し、前記第２共通液室は、１列の前記ノズル列と連通することを特徴とする請求項２に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
前記支持部は、前記所定方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項５】
前記支持部において、前記液体供給部の前記側壁側の幅が、前記壁部の前記所定方向における前記一端側に比べて狭いことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の液体噴射ヘッド。
【請求項６】
前記支持部は、前記共通液室プレートの厚み方向におけるいずれか一方側において前記液体が通過する前記連通流路を形成するように構成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の液体噴射ヘッド。
【請求項７】
前記共通液室プレートは、重ねて２枚配置され、
２つの前記支持部は、それぞれ、前記共通液室プレートが対向する側において前記液体が通過する前記連通流路を形成するように構成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の液体噴射ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を噴射する液体噴射装置に用いられる液体噴射ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数のノズルを含むインク流路が形成された流路ユニットと、インクに圧力を与えるアクチュエータと、を有するインクジェットヘッドが開示されている。図１０は、特許文献１に記載のインクジェットヘッドを示す概略平面図である。インクジェットヘッド１００は、流路ユニット１０１と、アクチュエータ１０２と、を有する。流路ユニット１０１は、複数のノズル１０３、複数のノズルに連通する複数の圧力室１０４、複数の圧力室１０４に連通する共通液室１０５、共通液室１０５にインクを供給するインク供給口１０６を備えている。流路ユニット１０１は、インク流路の一部を構成する流路孔がそれぞれ形成された複数のプレートを有する。これら複数のプレートが積層されることによって流路ユニット１０１内に、ノズル１０３、圧力室１０４、共通液室１０５等のインク流路が形成されている。インク供給口１０６から供給されたインクは、共通液室１０５から複数の圧力室１０４にそれぞれ供給される。アクチュエータ１０２によって圧力室１０４内のインクに圧力が付与されて、ノズル１０３からインクが噴射される。
【０００３】
上記のようなインクジェットヘッド１００の流路構造において、共通液室１０５の流路抵抗が大きいと、例えば、多数のノズル１０３から同時にインクを噴射する場合などに、各圧力室１０４へのインク供給が遅れて吐出不良が生じる等の弊害がある。そこで、共通液室１０５の流路抵抗を極力小さく抑えたい。この点に関し、特許文献１に記載のインクジェットヘッド１００は、同じ色のインクを噴射する複数のノズル列１０７と、複数のノズル列１０７にそれぞれインクを供給するための複数の共通液室１０５がある。また、１色のインクが供給されるインク供給口１０６に複数の共通液室１０５が連通している。ここで、上述したように、流路ユニット１０１は、共通液室１０５等のインク流路となる流路孔がそれぞれ形成されたプレートを積層した構造である。そして、共通液室１０５を構成する共通液室プレート１０８の流路孔１０９は、インク供給口１０６に連通した共通孔部分１１０を有し、この共通孔部分１１０に、それぞれ複数の共通液室１０５を構成する複数の共通液室部分１１１が個別に接続された構成となっている。このように、インク供給口１０６から複数の共通液室１０５までの間で、流路の一部、すなわち、共通孔部分１１０を複数の共通液室１０５間で共通化したことにより、１つのインク供給口１０６から複数の共通液室１０５へ至るまでの流路抵抗が小さくなる。なお、この構成であると、複数の共通液室１０５を構成する複数の共通液室部分１１１を隔てる壁部１１２の一端は、どこにも支持されず、いわば片持ち梁のようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１６０７９８号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のインクジェットヘッド１００では、共通液室プレート１０８において、複数の共通液室１０５の上流側流路が共通化されているが故に、複数の共通液室部分１１１を隔てる壁部１１２の先端が、片持梁のようにどこにも支持されていない。このように、壁部１１２の先端が固定されていないと、壁部１１２が撓みやすく、また、壁部１１２が根元から折れ易い。このため、流路ユニット１０１の組み立て時や持ち運びの際等に、共通液室プレート１０８のハンドリングが難しくなる。
【０００６】
本発明の目的は、流路ユニットの組み立て時等における、共通液室プレートのハンドリングを容易にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明の液体噴射ヘッドは、液体供給口を介して液体が供給されるように構成された液体供給部と、所定方向に延びるように形成され、前記液体供給部と接続された複数の共通液室と、前記共通液室と接続された複数のノズルと、を有する液体流路を備えた液体噴射ヘッドであって、前記複数の共通液室のうちの一つの共通液室である第１共通液室の側壁と、前記第１共通液室と前記所定方向に交差する方向において隣接する共通液室である第２共通液室の側壁と、前記液体供給部の側壁とが形成された共通液室プレートを少なくとも一つ以上有し、前記共通液室プレートには、前記液体流路を構成する流路孔が形成され、前記流路孔は、前記第１共通液室を構成する第１部分と、前記第２共通液室を構成する第２部分と、前記第１部分と前記第２部分に共通に接続され、前記液体供給部を構成する第３部分と、を有し、前記第３部分の一部は、対向する上流流路を構成する部分と重なり、前記第３部分には、前記第１部分と前記第２部分とを隔てる壁部の前記所定方向における一端側から前記液体供給部の側壁まで延びるように形成され、前記壁部の一端を支持するように構成された支持部が設けられ、前記支持部は、前記共通液室プレートの厚み方向における断面において前記液体が通過する連通流路を形成するように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、第１共通液室を構成する第１部分と第２共通液室を構成する第２部分に共通に接続され、液体供給部を構成する第３部分により、複数の共通液室の間で液体供給部が共通化されている。従って、液体供給口から複数の共通液室に至る流路の流路抵抗が小さい。第３部分には、第１部分と第２部分とを隔てる壁部の一端側が支持部により支持されているため、壁部の根元からの折れや撓みが防止される。このため、共通液室プレートは、液体噴射ヘッドを構成する流路ユニットの組み立て時や持ち運びの際に、取り扱いやすい。また、支持部は、共通液室プレートの厚み方向における断面において液体が通過する連通流路を形成するように構成されている。従って、第３部分に支持部が存在しても、この支持部を越えて、液体供給部から共通液室へ液体が流れる。
【０００９】
第２の発明の液体噴射ヘッドは、第１の発明の液体噴射ヘッドにおいて、前記支持部は、前記第１部分と前記第３部分の前記上流流路を構成する部分と重なる一部とを分断せず、前記第２部分と前記第３部分の前記上流流路を構成する部分と重なる一部とを分断することを特徴とする。
【００１０】
本発明では、支持部が、第１部分と第３部分の上流流路を構成する部分と重なる一部とを分断せず、第２部分と第３部分の上流流路を構成する部分と重なる一部とを分断する。液体供給部内に気泡が発生した場合に、支持部付近で気泡が滞留しやすくなることが考えられる。しかし、本発明では、液体供給口から第１共通液室に至る流路において支持部が存在しないため、気泡が第１共通液室側へ排出されやすくなる。
【００１１】
第３の発明の液体噴射ヘッドは、第２の発明の液体噴射ヘッドにおいて、前記複数のノズルは、前記所定方向と交差する方向に並んだ複数のノズル列を構成し、前記第１共通液室は、２列の前記ノズル列と連通し、前記第２共通液室は、１列の前記ノズル列と連通することを特徴とする。
【００１２】
上述したように、液体供給部内の気泡は、途中流路が支持部によって分断されていない、第１共通液室へ排出されやすくなる。本発明では、第１共通液室に連通するノズルの数が、第２共通液室に連通するノズルの数よりも多いことから、第１共通液室へ流れた気泡がノズルから外部へ排出されやすくなる。
【００１３】
第４の発明の液体噴射ヘッドは、第１の発明の液体噴射ヘッドにおいて、前記支持部は、前記所定方向に沿って配置されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明では、支持部は、共通液室の延在方向、すなわち、液体が流れる方向に沿って配置されている。従って、液体供給部内に気泡が発生したとしても、支持部に沿った液体の流れに乗って気泡が流れやすくなるため、支持部付近の気泡の滞留を抑制することができる。
【００１５】
第５の発明の液体噴射ヘッドは、第１〜第４の発明のいずれかの液体噴射ヘッドにおいて、前記支持部において、前記液体供給部の前記側壁側の幅が、前記壁部の前記所定方向における前記一端側に比べて狭いことを特徴とする。
【００１６】
本発明では、支持部において、液体供給部の側壁側の幅が、壁部の所定方向における一端側に比べて狭い。従って、液体がよどみやすい液体供給部の側壁付近の流路抵抗が、壁部の所定方向における一端側よりも小さいため、液体がよどみやすい液体供給部の側壁付近でも、液体が流れやすい。
【００１７】
第６の発明の液体噴射ヘッドは、第１〜第５の発明のいずれかの液体噴射ヘッドにおいて、前記支持部は、前記共通液室プレートの厚み方向におけるいずれか一方側において前記液体が通過する前記連通流路を形成するように構成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明では、支持部が、共通液室プレートの厚み方向におけるいずれか一方側において液体が通過する連通流路を形成するように構成されている。従って、本発明の液体噴射ヘッドを使用時の姿勢が水平方向に沿う記録装置に適用した場合、連通流路が上側に位置するように共通液室プレートを設置すれば、液体供給部内に気泡が発生したても、気泡は上昇するから、共通液室の方へ流れやすい。このため、気泡が支持部付近に滞留しにくい。
【００１９】
第７の発明の液体噴射ヘッドは、第１〜第５の発明のいずれかの液体噴射ヘッドにおいて、前記共通液室プレートは、重ねて２枚配置され、２つの前記支持部は、それぞれ、前記共通液室プレートが対向する側において前記液体が通過する前記連通流路を形成するように構成されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明では、共通液室プレートは、重ねて２枚配置され、２つの支持部は、それぞれ、共通液室プレートの対向する側において液体が通過する連通流路を形成するように構成されている。従って、本発明の液体噴射ヘッドを使用時の姿勢が水平方向に沿う記録装置に適用した場合、２枚の共通液室プレートの内側に設けられた連通流路による空洞を液体が流れるようにすることができる。また、連通流路が対向しない構成に比べて、連通流路による空洞が大きくなるので、気泡が通過しやすい。このため、大きい気泡が支持部付近に滞留し、流路を塞ぐという不具合が発生しにくい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、第１共通液室を構成する第１部分と第２共通液室を構成する第２部分に共通に接続され、液体供給部を構成する第３部分により、複数の共通液室の間で液体供給部が共通化されている。従って、液体供給口から複数の共通液室に至る流路の流路抵抗が小さい。第３部分には、第１部分と第２部分とを隔てる壁部の一端側が支持部により支持されているため、壁部の根元からの折れや撓みが防止される。このため、共通液室プレートは、液体噴射ヘッドを構成する流路ユニットの組み立て時や持ち運びの際に、取り扱いやすい。また、支持部は、共通液室プレートの厚み方向における断面において液体が通過する連通流路を形成するように構成されている。従って、第３部分に支持部が存在しても、この支持部を越えて、液体供給部から共通液室へ液体が流れる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタの概略平面図である。
【図２】インクジェットヘッドの平面図である。
【図３】図２の一部拡大図である。
【図４】図３のIV-IV線断面図である。
【図５】マニホールドプレートの平面図である。
【図６】図５におけるブラックインクのマニホールド等を構成する部分の拡大図である。
【図７】図６のIIV-IIV線断面図である。
【図８】図５における３色のカラーインクのマニホールド等を構成する部分の拡大図である。
【図９】支持部の他の例を示した図である。
【図１０】従来のインクジェットヘッドの概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について説明する。本実施形態は、文字や画像等の記録を行うインクジェットプリンタが備えるインクの液滴を噴射するインクジェットヘッドに本発明を適用した例である。
【００２４】
図１は、本実施形態のインクジェットプリンタの概略平面図である。インクジェットプリンタ１は、水平方向に沿って設置された場合、紙面手前側が上方となり、紙面奥側が下方となる。以下、水平方向に沿って設置されている状態におけるインクジェットプリンタ１について説明する。左右方向、前後方向を図示の方向として説明し、左右方向、前後方向は、水平方向とそれぞれ平行である。図１に示すように、インクジェットプリンタ１は、記録用紙Ｐに画像等を記録するプリンタ部２、プリンタ部２の後述するインクジェットヘッド５のメンテナンスを行うメンテナンスユニット３等を備えている。
【００２５】
プリンタ部２は、所定の走査方向、ここでは、左右方向に往復移動可能なキャリッジ４、キャリッジ４に搭載されたインクジェットヘッド５、記録用紙Ｐを水平方向に沿って所定の走査方向に直交する搬送方向、すなわち、前方に搬送する搬送機構６等を有する。プリンタ筐体７内には、記録用紙Ｐを支持するプラテン８が水平方向に沿って設置されている。このプラテン８の上方には、走査方向に平行に延びる２つのガイドレール９、１０が設けられている。キャリッジ４は、図示しないキャリッジ駆動モータによって駆動されることによって、プラテン８上の記録用紙Ｐと対向する領域において、２本のガイドレール９、１０に沿って走査方向に移動する。
【００２６】
インクジェットヘッド５は、プラテン８との間に隙間を有する状態でキャリッジ４の下部に水平方向に沿って取り付けられている。インクジェットヘッド５の下面は図２に示す複数のノズル４９が開口した液滴噴射面となっている。また、キャリッジ４に搭載されたインクジェットヘッド５は、インクカートリッジホルダ１１と図示しないチューブによって接続されている。インクカートリッジホルダ１１に装着された４つのインクカートリッジ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄにそれぞれ貯留されたマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色のインクが、チューブを介してインクジェットヘッド５にそれぞれ供給される。
【００２７】
インクジェットヘッド５は、キャリッジ４とともに、プラテン８上を搬送される記録用紙Ｐと対向する範囲だけでなく、この範囲から左右外側に外れた位置まで移動可能である。記録用紙Ｐと対向する範囲よりも右側の位置は、インクジェットヘッド５を使用しないときにキャリッジ４が待機する待機位置であり、待機位置に到達したときに、下側に配置されている後述のメンテナンスユニット５と対向するようになっている。インクジェットヘッド５の詳細については、後述する。
【００２８】
搬送機構６は、プラテン８及びキャリッジ４を挟むように前後に配置された２つの搬送ローラ１３、１４を有する。これらの搬送ローラ１３、１４は、図示しない搬送モータによってそれぞれ駆動され、インクジェットヘッド５とプラテン８の間において、記録用紙Ｐを搬送方向へ搬送する。
【００２９】
以上のとおり説明したプリンタ部２は、プラテン８上の記録用紙Ｐに対して、キャリッジ４を走査方向に移動させつつインクジェットヘッド５からインクを噴射させる一方で、２つの搬送ローラ１３、１４によって記録用紙Ｐを搬送方向に搬送することにより、記録用紙Ｐに所望の画像や文字などを記録するように構成されている。
【００３０】
メンテナンスユニット３は、プラテン８の右側の位置、即ち、待機位置において待機しているインクジェットヘッド５と対向する位置に配置されている。メンテナンスユニット３は、キャップ１５、吸引ポンプ１６、及び、ワイパー１７等を有する。
【００３１】
キャップ１５は、モータ等の駆動源とギヤ等の動力伝達機構によって構成された図示しないキャップ駆動部によって昇降駆動される。キャップ１５は、キャップ駆動部により上方へ移動し、インクジェットヘッド５の液滴噴射面に密着することによって複数のノズル４９の開口を覆うキャッピングを行う。吸引ポンプ１６は、キャップ１５に接続されている。吸引ポンプ１６は、キャップ１５のキャッピング状態で、キャップ１５内の空気を吸引して内部を減圧することで、複数のノズル４９からキャップ１５内へインクを強制的に排出する吸引パージを行う。吸引パージによって、インクに混入している気泡や塵、あるいは、増粘したインク等を排出される。これにより、ノズル４９の噴射異常の発生が防止され、噴射異常が発生した場合にはその噴射性能が回復される。ワイパー１７は、キャップ１５の左側に設けられている。ワイパー１７は、吸引パージ後にインクジェットヘッド５が待機位置からプラテン８側へ移動する際に、液滴噴射面に付着したインクを拭き取るワイピングを行う。
【００３２】
以下、インクジェットヘッド５について説明する。図２は、インクジェットヘッド５の平面図である。図３は、図２の一部拡大図である。図４は、図３のIV-IV線断面図である。図２〜図４に示すように、インクジェットヘッド５は、ノズル４９や圧力室４７等が形成された流路ユニット１８と、圧力室４７内のインクに圧力を付与する圧電アクチュエータ１９と、を備えている。
【００３３】
図４に示すように、流路ユニット１８は、それぞれ、インクの流路の一部を構成する孔が形成された、キャビティプレート３０、ベースプレート３１、マニホールドプレート３２、及びノズルプレート３３の４枚のプレートが上下に積層された構造を有する。これら４枚のプレート３０〜３３は、接着剤によって互いに接合されている。最下層のノズルプレート３３を除く３枚のプレート３０〜３２は、それぞれ、ステンレス板やニッケル合金鋼板等の金属材料で形成されている。最下層のノズルプレート３３は、ポリイミド等の合成樹脂材料で形成されている。
【００３４】
図２に示すように、４枚のプレート３０〜３３の積層体である流路ユニット１８は、４色のインク供給口４４、４色それぞれの複数のマニホールド４６、多数の個別インク流路４８等を有する。インク供給口４４には、走査方向に並んで左側から、マゼンタインク、シアンインク、イエローインク、ブラックインクが供給される。複数のマニホールド４６は、インク供給口４４に共通に連通し、互いに平行に延びている。個別インク流路４８は、マニホールド４６から圧力室４７を介してノズル４９に至る。
【００３５】
以下、流路ユニット１８のインク流路構造について詳述する。流路ユニット１８の最下層のノズルプレート３３には複数のノズル４９が所定方向である搬送方向に沿って所定ピッチで配列されている。複数のノズル４９は、所定方向である搬送方向に交差する方向、すなわち、走査方向に並んだ複数のノズル列５０を構成している。本実施形態では、６列のノズル列５０を構成している。
【００３６】
最上層に位置するキャビティプレート３０には、ノズル４９と同様に搬送方向に所定ピッチで配列された複数の圧力室４７が形成されている。図２に示すように、複数の圧力室４７は、６列のノズル列５０に対応して、走査方向に並ぶ６列の圧力室列を構成している。図４に示すように、キャビティプレート３０とノズルプレート３３の間の２枚のプレート３１、３２には、圧力室４７とノズル４９を連通させる流路５１が形成されている。図２に示すように、キャビティプレート３０の搬送方向における一端部、すなわち、後端部にはインクカートリッジ１２ａ〜１２ｄとチューブを介して接続されるインク供給口４４が形成されている。
【００３７】
図４に示すように、マニホールドプレート３２が上側のベースプレート３１と下側のノズルプレート３３によって、プレート３０〜３３の積層方向、すなわち、上下方向から塞がれることにより、複数のマニホールド４６が構成される。マゼンタインク、イエローインク、シアンインクのマニホールド４６は、３本である。インク供給口４４から近い順に、第１マニホールド４６ａ、第２マニホールド４６ｂ、第３マニホールド４６ｃとなっている。第２マニホールド４６ｂは、第１マニホールド４６ａと所定方向である搬送方向に交差する方向、すなわち、走査方向において隣接する。第３マニホールド４６ｃは、第２マニホールド４６ｂと所定方向である搬送方向に交差する方向、すなわち、走査方向において隣接する。ブラックインクのマニホールド４６は、２本の第１マニホールド４６ａ、２本の第２マニホールド４６ｂの４本である。なお、第１マニホールド４６ａ、第２マニホールド４６ｂ、第３マニホールド４６ｃのように、特定のマニホールド４６を示す場合に、アルファベットを付している。
【００３８】
図２に示すように、マゼンタインク、シアンインク、イエローインクが噴射されるノズル列５０においては、２列のノズル列５０の間に、１本のマニホールド４６がノズル列５０に沿って搬送方向に延在している。マニホールド４６は、両側に位置する２列の圧力室列にそれぞれ属する圧力室４７と連通している。つまり、１本のマニホールド４６が、２列の圧力室列、すなわち、２列のノズル列５０に対してインクを供給する構成となっている。ブラックインクの第２マニホールド４６ｂは、一方側に位置する１列の圧力室列にそれぞれ属する圧力室４７と連通している。つまり、１本の第２マニホールド４６ｂが、１列の圧力室列、すなわち、１列のノズル列５０に対してインクを供給する構成となっている。ブラックインクの第１マニホールド４６ａは、２列の圧力室列、すなわち、２列のノズル列５０に対してインクを供給する。
【００３９】
図４に示すように、キャビティプレート３０とマニホールドプレート３２との間に位置するベースプレート３１には、マニホールドプレート３２と、これに対応する圧力室列に属する圧力室４７とを連通させる流路５２が形成されている。
【００４０】
以上説明した４枚のプレート３０〜３３が積層した状態で接合されることにより、図４に示すように、流路ユニット１８内に、マニホールド４６から流路５２、圧力室４７、及び、流路５１を経由してノズル４９に至る、多数の個別インク流路４８が形成される。また、流路ユニット１８には、これらに加え、インク流路の一部であるインク供給部４５が形成されている。インク供給部４５は、インク供給口４４を介してインクが供給される。インク流路の一部である複数のマニホールド４６は、インク供給部４５と接続されており、所定方向、ここでは、搬送方向に沿って延びている。インク流路の一部である複数のノズル４９は、マニホールド４６と接続されている。
【００４１】
次に、圧電アクチュエータ１９について説明する。図２〜図４に示すように、圧電アクチュエータ１９は、流路ユニット１８を構成するキャビティプレート３０の上面に接合された振動板５３と、振動板５３の上面に複数の圧力室４７と対向するように形成された圧電層５４と、圧電層５４の上面に配置された圧電層５９と、圧電層５４と圧電層５９との間に配置された共通電極５８と、圧電層５９の上面に配置された複数の個別電極５５と、を備えている。
【００４２】
振動板５３は、平面視で略矩形状の金属板であり、例えば、ステンレス鋼等の鉄系合金、銅系合金、ニッケル系合金、あるいは、チタン系合金などからなる。振動板５３は、流路ユニット１８の上面に複数の圧力室４７を覆うように接合されている。
【００４３】
振動板５３の上面、すなわち、圧力室４７と反対側の面には、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする、圧電材料からなる圧電層５４が接着剤により接合されている。圧電層５４の上面には活性部となる圧電層５９が配置されている。圧電層５４、５９は、複数の圧力室４７に跨って平面的に形成されている。共通電極５８は、振動板５３と圧電層５４との間に配置され、常にグランド電位に保たれている。
【００４４】
圧電層５９の上面には、圧力室４７よりも一回り小さい略楕円形の平面形状を有する複数の個別電極５５が形成されている。複数の個別電極５５は、対応する圧力室４７の中央部と対向する位置にそれぞれ配置されている。また、個別電極５５は金、銅、銀、パラジウム、白金、あるいは、チタンなどの導電性材料からなる。
【００４５】
圧電層５９の上面には、複数の個別電極５５の端部、すなわち、平面視でノズル４９と反対側の端部から、圧力室４７と対向しない領域までそれぞれ引き出された複数の接点部５６が設けられている。これら複数の接点部５６には、図示しないフレキシブルプリント配線板（Flexible Printed Circuit（ＦＰＣ））が接続される。ＦＰＣに実装されたドライバＩＣ５７から、接点部５６を介して複数の個別電極５５にそれぞれ駆動電圧が印加される。
【００４６】
ノズル４９からインクを噴射させる際の圧電アクチュエータ１９の作用について説明する。ある個別電極５５に対してドライバＩＣ５７から駆動電圧が印加されると、圧電層５９上側の個別電極５５とグランド電位に保持されている圧電層５９下側の共通電極５８の間に電位差が生じ、個別電極５５と振動板５３の間に挟まれた部分に厚み方向の電界が生じる。そして、圧電層５９の分極方向と電界の方向とが同じ場合には、圧電層５９はその分極方向である厚み方向に伸びて面方向に収縮し、圧電層５９の収縮変形に伴って、振動板５３の圧力室４７と対向する部分が圧力室４７側に凸となるように撓む。いわゆる、ユニモルフ変形である。このとき、圧力室４７の容積が減少することからその内部のインクに圧力、すなわち、噴射エネルギーが付与され、圧力室４７に連通するノズル４９からインクの液滴が噴射される。
【００４７】
以下、マニホールドプレート３２について詳述する。マニホールドプレート３２において、ブラックインクのマニホールド４６等を構成する部分と、マゼンタインク、シアンインク、イエローインクのマニホールド４６等を構成する部分と、の構造が異なる。まず、ブラックインクのマニホールド４６等を構成する部分について説明する。図５は、マニホールドプレート３２の平面図である。図６は、図５におけるブラックインクのマニホールド４６等を構成する部分の拡大図である。マニホールドプレート３２には、インク流路を構成する流路孔６３が形成されている。マニホールドプレート３２の厚さは、例えば、１００〜１５０μｍの範囲である。流路孔６３は、マニホールドプレート３２の厚さ方向に貫通した孔であって、例えば、エッチング等の公知の孔形成法によって形成される。マニホールドプレート３２が、プレート３０〜３３の積層方向、すなわち、上下方向において、上側のベースプレート３１と下側のノズルプレート３３によって塞がれることにより、インク供給部４５及びマニホールド４６が構成される。
【００４８】
流路孔６３は、複数のマニホールド部分６４と、インク供給部分６５と、を有する。複数のマニホールド部分６４は、第１マニホールド４６ａを構成する第１マニホールド部分６４ａと、第２マニホールド４６ｂを構成する第２マニホールド部分６４ｂと、を含む。マニホールド部分６４は、所定方向、ここでは、搬送方向に沿ってインク供給口４４と反対側に延びるように形成されている。なお、第１マニホールド部分６４ａ、第２マニホールド６４ｂのように、特定のマニホールド部分６４を示す場合に、アルファベットを付している。
【００４９】
インク供給部分６５は、第１マニホールド部分６４ａと第２マニホールド部分６４ｂとに共通に接続されている。インク供給部分６５は、インク供給部４５を構成する。インク供給部分６５の一部は、平面視で、インク供給口４４と重なっている。インク供給口４４は、最上層のキャビティプレート３０に形成されているが、ベースプレート３１にも、インク供給口４４と同じ大きさの貫通孔が形成されている。インク供給部分６５の対向する上流流路は、マニホールドプレート３２の上側のベースプレート３１に形成された貫通孔により構成される。従って、インク供給部分６５の一部は、平面視で、対向する上流流路を構成する貫通孔にも重なっている。
【００５０】
マニホールドプレート３２にエッチング等により流路孔６３が形成されることにより、第１マニホールド４６ａの側壁６６ａ、第２マニホールド４６ｂの側壁６６ｂ、インク供給部４５の側壁６７が形成される。隣接する第１マニホールド部分６４ａと第２マニホールド部分６４ｂとを隔てる壁部６８は、両側に、側壁６６ａと側壁６６ｂを有し、所定方向、すなわち、搬送方向に延びている。また、マニホールドプレート３２には、複数のノズル４９に対応する流路５１を構成する孔７４が、所定方向、すなわち、搬送方向に並んで設けられている。図６に示すように、インク供給部分６５は、流路孔６３における、インク供給口４４側から、複数のマニホールド部分６４に分岐される境界までの部分であって、孔７４が存在する位置を超えない部分である。言い換えれば、インク供給部分６５は、流路孔５３における、孔７４が存在する位置よりも、インク供給口４４側の部分である。また、マニホールド部分６４は、インク供給部分６５よりも、所定方向、ここでは、搬送方向におけるインク供給口４４と反対側の流路孔６３の部分である。言い換えれば、マニホールド部分６４は、所定方向、すなわち、搬送方向に並んでいる孔７４が存在する部分を少なくとも含む、流路孔５３の部分である。例えば、マニホールド部分５４は、所定方向、すなわち、搬送方向に並んでいる孔７４が存在する部分から、孔７４のピッチＴの半分、インク供給口４４側に離れた部分（図６における仮想線Ｌ）を少なくとも含む、流路孔５３の部分である。
【００５１】
マニホールド４６を構成するマニホールドプレート３２の流路孔６３は、インク供給口４４に連通したインク供給部分６５を有する。インク供給部分６５には、それぞれ、複数のマニホールド４６を構成する複数のマニホールド部分６４が個別に接続されている。このように、インク供給口４４から複数のマニホールド４６までの間で、流路の一部、すなわち、インク供給部４５を複数のマニホールド４６間で共通化したことにより、１つのインク供給口４４から複数のマニホールド４６へ至るまでの流路抵抗が小さくなる。
【００５２】
しかし、上記の構造とすると、複数のマニホールド４６を構成する複数のマニホールド部分６４を隔てる壁部６８の一端は、どこにも支持されず、いわば片持ち梁のようになる。そこで、本発明では、インク供給部分６５に、壁部６８の一端を支持するように構成された支持部７０が設けられている。従って、支持部７０により、壁部６８の根元からの折れや撓みが防止される。このため、マニホールドプレート３２は、流路ユニット１８の組み立て時や持ち運びの際に、取り扱いやすい。支持部７０は、壁部６８の所定方向、ここでは、搬送方向の一端側からインク供給部４５の側壁６７まで延びている。すなわち、支持部７０は、壁部６８の一端側とインク供給部４５の側壁６７とを接続することで、壁部６８を支持している。
【００５３】
図７は、図６のVII-VII線断面図である。図７に示すように、支持部７０は、マニホールドプレート３２の厚み方向における断面においてインクが通過する連通流路７２を形成するように構成されている。従って、インク供給部分６５に支持部７０が存在しても、支持部７０を越えて、インク供給部４５から複数のマニホールド４６へインクが流れる。具体的には、支持部７０は、マニホールドプレート３２の厚み方向におけるいずれか一方側、ここでは、インクジェットプリンタ１の水平姿勢における上側にインクが通過する連通流路７２を形成するように構成されている。従って、インク供給部４５内に気泡Ｂが発生したても、気泡Ｂは上昇するから、複数のマニホールド４６の方へ流れやすい。このため、気泡Ｂが支持部７０付近に滞留しにくい。
【００５４】
流路孔６３は、エッチング等によりマニホールドプレート３２の厚さ方向に貫通された孔であるが、支持部７０は、エッチングにより貫通されず、エッチングによりマニホールドプレート３２の厚さの約４割の厚さとされている。すなわち、支持部７０は、マニホールドプレート３２の厚さよりも薄い部分である。マニホールドプレート３２の厚さは、例えば、１００〜１５０μｍの範囲であるから、支持部７０の厚さは、例えば、４０〜６０μｍである。マニホールドプレート３２の上側にベースプレート３１が配置されると、空間である連通流路７２ができるため、インクは、インク供給部４５から複数のマニホールド４６の方へ連通流路７２を流れることができる。
【００５５】
支持部７０は、所定方向、ここでは、搬送方向に沿って配置されている。つまり、支持部７０は、複数のマニホールド４６の延在方向、すなわち、インクが流れる方向に沿って配置されている。従って、インク供給部４５内に気泡Ｂが発生したとしても、支持部７０に沿ったインクの流れに乗って気泡Ｂが流れやすくなるため、支持部７０付近の気泡の滞留を抑制することができる。具体的には、支持部７０は、一部、または、全体の搬送方向に対する傾きが約３０度以内の範囲で搬送方向に沿って配置されている。支持部７０は、壁部６８の一端から第２マニホールド部分６４ｂ側に搬送方向から角度θ１傾いてインク供給部４５の側壁６７まで略直線状に延びている。角度θ１は、約３０度以内である。
【００５６】
支持部７０の幅は、例えば、０．２〜０．７ｍｍの範囲である。支持部７０において、インク供給部４５の側壁６７側の幅が、壁部６８の所定方向、ここでは、搬送方向における一端側に比べて狭い。従って、インクがよどみやすいインク供給部４５の側壁６７付近の流路抵抗が壁部６８の所定方向、ここでは、搬送方向における一端側よりも小さいため、インクが流れやすい。支持部７０の壁部６８の所定方向の一端側の幅は、壁部６８の幅と略同じである。
【００５７】
支持部７０は、第１マニホールド部分６４ａと、インク供給部分６５のインク供給口４４と重なる一部と、を分断せず、第２マニホールド部分６４ｂと、インク供給部分６５のインク供給口４４と重なる一部と、を分断するように配置されている。すなわち、インク供給部分６５のインク供給口４４が重なる一部から第１マニホールド部分６４ａに至る部分には、支持部７０が存在せず、インク供給部分６５のインク供給口４４と重なる一部から第２マニホールド部分６４ｂに至る部分には、支持部７０が存在する。従って、インク供給口４４から第１マニホールド４６ａに至る流路においては支持部７０が存在しないため、気泡Ｂが第１マニホールド４６ａへ排出されやすくなる。また、第１マニホールド４６ａに連通するノズル４９から、キャップ１５及び吸引ポンプ１６による吸引パージにより、インクに混入している気泡Ｂが排出される。
【００５８】
また、第１マニホールド部分６４ａにより構成される第１マニホールド４６ａは、２列のノズル列５０と連通し、第２マニホールド部分６４ｂにより構成される第２マニホールド４６ｂは、１列のノズル列５０と連通している。従って、第１マニホールド部分６４ａにより構成される第１マニホールド４６ａに連通するノズル４９の数が、第２マニホールド４６ｂに連通するノズル４９の数よりも多いことから、第１マニホールド４６ａへ流れた気泡Ｂがノズル４９から外部へ排出されやすくなる。
【００５９】
ここまで、ブラックインクのマニホールド４６等を構成する部分について説明した。以下、マゼンタインク、シアンインク、イエローインクの３色のカラーインクのマニホールド等４６を構成する部分について説明する。ブラックインクのマニホールド４６等を構成する部分と同じ構成については、同じ符号を付し、説明を省略する。
【００６０】
図８は、図５における３色のカラーインクのマニホールド４６等を構成する部分の拡大図である。３色のカラーインクのマニホールド４６は、３本であるため、流路孔６３は、第３マニホールド４６ｃを構成する第３マニホールド部分６４ｃを有する。第３マニホールド部分６４ｃは、第１マニホールド部分６４ａ、第２マニホールド部分６４ｂ同様、インク供給部分６５に接続されている。また、第３マニホールド４６ｃの側壁６６ｃが形成されている。隣接する第２マニホールド部分６４ｂと第３マニホールド部分６４ｃとを隔てる壁部６９は、両側に、側壁６６ｂと側壁６６ｃとを有し、所定方向、ここでは、搬送方向に延びている。壁部６９の一端は、支持部７１により支持されている。
【００６１】
カラーインクのマニホールド４６を構成する流路孔６３のインク供給部分６５に設けられた支持部７０は、所定方向である搬送方向に平行に延びているが、途中部分が、搬送方向から角度θ２、第２マニホールド部分６４ｂ側に傾いている。支持部７１は、壁部６９の一端から第２マニホールド部分６４ｂ側に搬送方向から角度θ３傾いてインク供給部４５の側壁６７まで略直線状に延びている。角度θ２、θ３は、それぞれ、約３０度以内である。なお、イエローインクのマニホールド４６を構成する流路孔６３のインク供給部分６５に設けられた支持部７１は、搬送方向と平行に延びている。
【００６２】
本実施形態においては、インクは液体に相当する。インクジェットヘッド５は液体噴射ヘッドに相当する。マニホールドプレート３２は共通液室プレートに相当する。インク流路は液体流路に相当する。インク供給口４４は液体供給口に相当する。インク供給部４５は液体供給部に相当する。マニホールド４６は共通液室に相当する。第１マニホールド４６ａは第１共通液室に相当する。第２マニホールド４６ｂは第２共通液室に相当する。第１マニホールド部分６４ａは第１部分に相当する。第２マニホールド部分６４ｂは第２部分に相当する。インク供給部分６５は第３部分に相当する。第１マニホールド４６ａの側壁６６ａは第１部分の側壁に相当する。第２マニホールド４６ｂの側壁６６ｂは第２部分の側壁に相当する。インク供給部４５の側壁６７は液体供給部の側壁に相当する。
【００６３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明を適用可能な形態は、上述の実施形態には限られるものではなく、以下に例示するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることが可能である。
【００６４】
図９は、支持部の他の例を示した図である。図９に示すように、インク供給部分６５に、第１マニホールド部分６４ａと第２マニホールド部分６４ｂとを隔てる壁部６８の所定方向、ここでは、搬送方向の一端側から、搬送方向に直交する両方向にインク供給部分６５の側壁６７まで延びるように形成され、壁部６８の一端を支持するように構成された支持部７３が設けられている。この場合、壁部６８が支持部７３により２点で支持されているため、壁部６８の折れや撓みが上述の実施形態よりも発生しにくい。
【００６５】
上述の実施形態では、支持部７０は、第１マニホールド部分６４ａと、インク供給部分６５のインク供給口４４と重なる一部と、を分断せず、第２マニホールド部分６４ｂと、インク供給部分６５のインク供給口４４と重なる一部と、を分断している。この形態に限らず、図９に示すように、支持部７３が、第１マニホールド部分６４ａと、インク供給部分６５のインク供給口４４と重なる一部と、を分断していてもよい。
【００６６】
上述の実施形態では、支持部７０、７１は、所定方向、ここでは、搬送方向に沿って配置されている。この形態に限らず、支持部は、搬送方向に沿って配置されていなくてもよい。図８に示すように、支持部が、搬送方向に直交する方向に沿って配置されていてもよい。
【００６７】
上述の実施形態では、マニホールドプレート３２は１枚であるが、複数枚であってもよい。マニホールドプレート３２が２枚である場合、マニホールドプレート３２は、重ねて配置される。この場合、支持部は、それぞれ、マニホールドプレート３２が対向する側、すなわち、マニホールドプレート３２の内側においてインクが通過する連通流路を形成するように構成される。従って、２枚のマニホールドプレート３２の内側に設けられた連通流路による空洞をインクが流れるようにすることができる。また、連通流路が対向しない構成に比べて、連通流路による空洞が大きくなるので、気泡が通過しやすい。このため、大きい気泡が支持部付近に滞留し、流路を塞ぐという不具合が発生しにくい。
【００６８】
上述の実施形態では、支持部７０は、マニホールドプレート３２の厚み方向におけるいずれか一方側においてインクが通過する連通流路７２を形成するように構成されている。この形態に限らず、支持部は、マニホールドプレート３２の厚み方向における断面においてインクが通過する連通流路を形成するように構成されていればよい。例えば、支持部の内部に孔を設け、この孔をインクが通過する連通流路としてもよい。上述の実施形態では、支持部７０の両端に亘ってマニホールドプレート３２よりも薄い部分を設けている。この形態に限らず、支持部の一部を薄い部分とし、マニホールドプレート３２の厚み方向におけるいずれか一方側においてインクが通過する連通流路を形成するように支持部が構成されていてもよい。また、支持部は、マニホールドプレート３２の厚み方向における両側においてインクが通過する連通流路を形成するように構成されていてもよい。
【００６９】
上述の実施形態においては、支持部７０、７１は、インク供給部４５の側壁６７側の幅が、壁部６８の所定方向、ここでは、搬送方向における一端側に比べて狭くなっている。この形態に限らず、支持部は、インク供給部４５の側壁６７側の幅が、壁部６８の所定方向、ここでは、搬送方向における一端側と同じであってもよい。また、支持部は、インク供給部４５の側壁６７側の幅が、壁部６８の所定方向、ここでは、搬送方向における一端側に比べて広くてもよい。
【００７０】
上述の実施形態においては、プレート３０〜３２は金属で形成されているが、金属以外で形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１  インクジェットプリンタ
２  プリンタ部
５  インクジェットヘッド
３２  マニホールドプレート
４４  インク供給口
４５  インク供給部
４６  マニホールド
４６ａ  第１マニホールド
４６ｂ  第２マニホールド
４６ｃ  第３マニホールド
４９  ノズル
５０  ノズル列
６３  流路孔
６４ａ  第１マニホールド部分
６４ｂ  第２マニホールド部分
６４ｃ  第３マニホールド部分
６５  インク供給部分
６６ａ  第１マニホールドの側壁
６６ｂ  第２マニホールドの側壁
６６ｃ  第３マニホールドの側壁
６７  インク供給部の側壁
６８、６９  壁部
７０、７１  支持部
７２  連通流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014061674.tif 000009
【図８】
2014061674.tif 000010
【図９】
2014061674.tif 000011
【図１０】
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