(57)【要約】【課題】ダミーノズルの気泡排出性を確保しつつ、ダミーノズルから大気が流入しても吐出ノズルに不吐出を抑制する。【解決手段】液体流入孔２４ａを有する共通液室２４と、共通液室２４に連通する複数の圧力室２８と、複数の圧力室２８のそれぞれに連通する複数の第１ノズル２１と、圧力室２８内の液体に対して第１ノズル２１から液体を吐出させるための吐出エネルギーを付与可能なエネルギー付与手段３と、共通液室２４に連通する少なくとも１つの第２ノズル２２と、共通液室２４から圧力室２８を経て第１ノズル２１に至る複数の第１個別流路２５と、共通液室２４から第２ノズル２２に至る第２個別流路２６とを備える。第２個別流路２６に係る共通液室２４への接続部２６ａは、複数の第１個別流路２５に係る共通液室２４への接続部２５ａに対し、共通液室２４の下流側に配置され、第２個別流路２６にはエアを捕捉するためのバッファ部３５が設けられている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が流入する液体流入孔を有する共通液室と、
前記共通液室に連通する複数の圧力室と、
前記複数の圧力室のそれぞれに連通する複数の第１ノズルと、
前記圧力室内の液体に対して前記第１ノズルから液体を吐出させるための吐出エネルギーを付与可能なエネルギー付与手段と、
前記共通液室に連通する少なくとも１つの第２ノズルと、を備え、
前記共通液室から前記圧力室を経て前記第１ノズルに至る複数の第１個別流路と、前記共通液室から前記第２ノズルに至る第２個別流路が構成された液滴吐出装置であって、
前記第２個別流路に係る前記共通液室への接続部は、前記複数の第１個別流路に係る前記共通液室への接続部に対し、前記共通液室の下流側に配置され、
前記第２個別流路にはエアを捕捉するためのバッファ部が設けられていることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記第２個別流路に係る流路抵抗が、前記第１個別流路に係る流路抵抗よりも小であることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記第２個別流路が、前記共通液室の下流端部に隣接する延長液室と、前記延長液室を前記共通液室の下流端部に接続する接続流路とを有し、
前記接続流路の液体が流れる方向に直交する方向の断面積が、前記共通液室及び前記延長液室の液体が流れる方向に直交する方向の断面積よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記バッファ部は、前記共通液室よりも上方に位置していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出用のノズルと、気泡排出用のノズルとを備えた液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴吐出装置の代表例として、インクジェットプリンタに搭載されるインクジェットヘッドが知られている。インクジェットヘッドは、流路ユニットとエネルギー付与手段とを備えてなる。
【０００３】
流路ユニットには外部のインクタンクからのインクが流入する共通インク室が形成される。共通インク室には複数の圧力室が連通し、各圧力室にはインク吐出用の吐出ノズルが個別に連通している。エネルギー付与手段は、圧力室内のインクに吐出エネルギーとしての圧力を選択的に付与し、その圧力室に対応する吐出ノズルよりインクを吐出させる。インクの吐出後には、その圧力室内のインクの圧力が下がることで共通インク室から圧力室にインクが補充される。これにより共通インク室内のインクの圧力も下がり、インクタンクから共通インク室にインクが補充される。インクタンク内は一般に大気に開放されていることから、インクの補充後には共通インク室内が大気圧になる。
【０００４】
インクの補充時には、外部から共通インク室に気泡が流入する場合がある。すなわち、インクタンクを交換する際に、インクタンクと流路ユニットを連通する流路内に気泡が流入することがある。また、インクに溶解している気体が環境温度の変化によって気泡となることがある。その気泡が共通インク室から吐出ノズルまでの流路に流入すると、その流路に連通する圧力室内のインクに吐出エネルギーを付与しても気泡によって圧力が低下し、吐出ノズルよりインクを吐出できない、いわゆる不吐出が生じるおそれがある。このため、インクジェットプリンタは、吐出ノズルの周囲を封止し、その封止した空気を大気圧よりも低くするパージ動作を定期的に実行し、共通インク室に溜まっている気泡をインクと共に吐出ノズルより強制的に排出するよう構成されている。
【０００５】
一方、共通インク室に流入した気泡は、インクと共に共通インク室内を流れていき、共通インク室の下流端部に滞留する傾向にある。このため、インクジェットヘッドには、共通インク室の下流端部に吐出ノズルとは別に気泡排出用のダミーノズルを連通させたものがある。このインクジェットヘッドによれば、パージ動作時に、ダミーノズルを利用して気泡排出性を高めることができる（例えば特許文献１参照）。このとき、ダミーノズルの気泡排出性を高めるため、共通インク室からダミーノズルまでの流路の流路抵抗は、共通インク室から吐出ノズルまでの流路の流路抵抗よりも低く設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１２５７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、インクを吐出させるため圧力室内のインクに圧力が付与されると、その圧力が圧力波となって共通インク室内に伝播し、流路抵抗が低いダミーノズルまで到達する。また、吐出ノズルからインクを連続して吐出させていると、外部から共通インク室に液体が供給されるが、連続吐出をやめると、供給されているインクの流れが遮断され、水撃現象として共通インク室内に圧力波が生じる。この圧力波も同様に流路抵抗が低いダミーノズルまで到達する。これらの圧力波によりダミーノズルに形成されたメニスカスが破壊され、その結果、ダミーノズルから流路ユニット内に大気が流入してしまう。
【０００８】
また、吐出ノズルよりインクを吐出させると、圧力室内インクの圧力が下がり、共通インク室内のインクを圧力室内に引き込むが、同時にインクを吐出させる吐出ノズルの数が多いと、インクを引き込む力が大きく働き、インクタンクから共通インク室内にインクを引き込むだけでなく、流路抵抗が低いダミーノズルから共通インク室内に大気を引き込んでしまう。
【０００９】
以上のように、流路ユニット内に大気が流入し、気泡が滞留すると、不吐出が生じるおそれがある。
【００１０】
そのため、ダミーノズルから流路ユニット内に大気を流入させないように、ダミーノズルに連通する流路の流路抵抗を高くすることが考えられるが、この流路の流路抵抗を高くするとダミーノズルからの気泡排出性が悪くなる。
【００１１】
そこで、本発明は、ダミーノズルからの気泡排出性を確保しつつ、ダミーノズルからエアを引き込むような場合があっても液体吐出用のノズルに不吐出が生じることのない液体吐出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る液体吐出装置は、液体が流入する液体流入孔を有する共通液室と、前記共通液室に連通する複数の圧力室と、前記複数の圧力室のそれぞれに連通する複数の第１ノズルと、前記圧力室内の液体に対して前記第１ノズルから液体を吐出させるための吐出エネルギーを付与可能なエネルギー付与手段と、前記共通液室に連通する少なくとも１つの第２ノズルと、を備え、前記共通液室から前記圧力室を経て前記第１ノズルに至る複数の第１個別流路と、前記共通液室から前記第２ノズルに至る第２個別流路とが構成された液滴吐出装置であって、前記第２個別流路に係る前記共通液室への接続部は、前記複数の第１個別流路に係る前記共通液室への接続部に対し、前記共通液室の下流側に配置され、前記第２個別流路にはエアを捕捉するためのバッファ部が設けられていることを特徴としている。
【００１３】
このように構成したことにより、第２ノズルからエアを引き込んでも、そのエアをバッファ部で捕捉することが可能となる。このため、第２ノズルから引き込んだエアが、共通インク室に流入するのを防ぐことができる。また、共通液室内のインクに生じた圧力波を、バッファ部で捕捉したエアによって減衰させることができる。そのため、共通液室内のインクに生じた圧力波は第２ノズルまで伝播しにくくなる。仮に、第２ノズルまで圧力波が伝播してしまうと、第２ノズルに形成されたメニスカスが破壊されるおそれがある。しかしながら、上記構成により、圧力波がバッファ部に捕捉されたエアによって減衰するため、第２ノズルに形成されたメニスカスの破壊が抑制され、第２ノズルから共通液室にエアが引き込まれる可能性そのものが低くなる。そして、かかる作用を奏するバッファ部を設けたことにより、第２ノズルに形成されたメニスカスの破壊の抑制を目的として、第２個別流路の流路抵抗を増加させる必要性がなくなる。よって、第２ノズルを利用した気泡排出性を確保することができる。
【発明の効果】
【００１４】
このように、本発明によれば、気泡排出性を確保しつつも、液体吐出用のノズルに不吐出を生じさせない液体吐出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図２】図１に示すインクジェットヘッドを組立てた状態として図１のII−II線に沿って流路ユニットを切断して示すインクジェットヘッドの断面図である。
【図３】図２のIII−III線に沿って流路ユニットを切断して示すインクジェットヘッドの部分断面図であって、個別流路及び吐出ノズルの断面形状を示す断面図である。
【図４】図２のIV−IV線に沿って流路ユニットを切断して示すインクジェットヘッドの部分断面図であって、ダミー流路及びダミーノズルの断面形状を示す断面図である。
【図５】図２のV−V線に沿って示すインクジェットヘッドの底面図である。
【図６】（ａ）が図４のVIa−VIa線に沿って示す第１マニホールドプレートの部分平面図、（ｂ）が図４のVIb−VIb線に沿って示す第２マニホールドプレートの部分平面図、（ｃ）が図４のVIc−VIc線に沿って示すダンパープレートの部分平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。ここでは、本発明に係る液滴吐出装置の一実施形態として、インクジェットプリンタに搭載されてインクを吐出するよう動作するインクジェットヘッドを例示しており、インクジェットヘッドよりインクが吐出する方向を下方とする。
【００１７】
図１に示すように、インクジェットヘッド１は、インクが流れる流路を有した流路ユニット２に上側からアクチュエータ３を重ねてなる。流路ユニット２は平面視で矩形状であり、ここでは、その矩形の短辺が延びる方向を「Ｘ方向」、長辺が延びる方向であってＸ方向と直交する方向を「Ｙ方向」とする。
【００１８】
アクチュエータ３は例えば圧電式であり、薄板状の複数枚の圧電セラミクスを積層してなる。アクチュエータ３内には第１及び第２内部電極（図示せず）が設けられ、第１内部電極には所定の定電位が印加され、第２内部電極には当該定電位と等電位である待機電位と、当該定電位とは異なる電位である駆動電位とが選択的に印加される。第２内部電極はインク吐出用の吐出ノズル２１（図２，図３，図５参照）に個別対応して設けられ、各第２内部電極は圧電セラミクスの層を挟んで第１内部電極と対向配置される。第２内部電極に駆動電位が印加されると、圧電セラミクス層の第１及び第２内部電極で挟まれた部分が電位差に基づく圧電効果を発揮して歪み変形する。この変形により、後述する流路ユニット２の圧力室２８（図３参照）の容積が変動し、当該圧力室２８内のインクに吐出エネルギーとしての圧力が付与される。このエネルギー付与によって流路ユニット２内では圧力波が生じ、当該圧力室２８に対応する吐出ノズル２１よりインクが下方に吐出される。他方、インク吐出を要しない待機状態においては、第２内部電極に待機電位が印加され、圧電セラミクス層に電位差に基づく変形を生じさせないようにしている。なお、アクチュエータ３に２種の第１内部電極を設け、これら第１内部電極に互いに異なる定電位を印加する構成であってもよい。
【００１９】
アクチュエータ３の上面には、第１及び第２内部電極（図示せず）の各々と導通する複数の表面電極４が設けられている。このアクチュエータ３の上面には、可撓性の配線基板５が上側から重ねられる。配線基板５の下面には複数の配線（図示せず）が形成されており、これら配線の端子部（図示せず）を表面電極４に電気的に導通させるようにして、配線基板５の下面はアクチュエータ３の上面に接合される。アクチュエータ３の第１及び第２内部電極には、配線基板５の配線及び表面電極４を介し、所要の電位が印加される。また、配線基板５にはドライバ６が実装されており、このドライバ６によって第２内部電極に印加される電位が制御される。
【００２０】
流路ユニット２の上面には、外部のインクタンク（図示せず）からインクが供給されるインク供給口７が複数設けられている。これらインク供給口７は、アクチュエータ３を重ねても上方に露出するよう、Ｙ方向一端部に偏在してＸ方向に並ぶように配置されている。各インク供給口７には、互いに色等の種別が異なる複数種のインクが互いに独立して供給され、このインクジェットヘッド１はこれら複数種のインクを吐出することができる。なお、以下ではインク供給口７のうちの一つに係る流路構造について説明しているが、その他に係る流路構造も同様である。
【００２１】
次に、図２〜図６を参照して流路ユニット２について説明する。図２〜図４に示すように、流路ユニット２は複数枚のプレートを積層してなる。ここでは、これらプレートとして、上側から順に圧力室プレート１１、第１接続流路プレート１２、第２接続流路プレート１３、第１マニホールドプレート１４、第２マニホールドプレート１５、ダンパープレート１６、カバープレート１７、及びノズルプレート１８を例示している。ノズルプレート１８はポリイミド等の樹脂からなり、他のプレート１１〜１７はステンレス鋼等の金属からなる。
【００２２】
各プレート１１〜１８には、レーザ加工及びエッチング加工によって穴及び溝が所定位置に形成されている。プレート１１〜１８の積層によりこれら穴がインク供給口７（図２）に供給されたインクを流通させるためのインク流路２０（図２〜図４）を形成する。また、流路ユニット２の下面には、インク吐出用の複数の吐出ノズル２１（図２，図３，図５）と、気泡排出用のダミーノズル２２（図２，図４，図５）とが並ぶようにして設けられる。
【００２３】
インク流路２０には、インク供給流路２３（図２）、共通インク室２４（図２，図３）、複数の第１個別流路２５（図２，図３）、及び第２個別流路２６（図２，図４）が含まれている。各第１個別流路２５は吐出ノズル２１に個別対応して設けられ、共通インク室２４から圧力室２８（図３）を経て吐出ノズル２１に連通している。第２個別流路２６は共通インク室２４からダミーノズル２２に連通している。なお、ここでは、１つの共通インク室２４に対して第２個別流路２６及びダミーノズル２２を１つずつ設けた場合を例示するが、１つの共通インク室２４に対して複数の第２個別流路及びダミーノズルが設けられていてもよく、その個数は特に限定されない。
【００２４】
図５に示すように、複数の吐出ノズル２１はノズルプレート１８の下面（すなわち流路ユニット２の下面であってインクジェットヘッド１の下面）に開口し、インクを下方に吐出可能に構成されている。これら吐出ノズル２１はＹ方向に列をなしている。ダミーノズル２２は、吐出ノズル２１と並ぶようにして配置され、吐出ノズル２１と共にＹ方向に列をなしている。
【００２５】
図５には、このインクジェットヘッド１を搭載可能なインクジェットプリンタ（図示せず）に設けられたパージ装置のキャップ５０を仮想線で示している。このキャップ５０はノズルプレート１８の下面に密着する枠状のリップを有している。インクジェットプリンタは、定期的に吐出ノズル２１及びダミーノズル２２が形成された面を封止し、キャップ５０によって封止された空間を負圧にするパージ動作を行う。このパージ動作により、吐出ノズル２１及びダミーノズル２２よりインク流路２０（図２〜図４参照）内に流入した気泡をインクと共に強制的に排出することができる。
【００２６】
以下、流路ユニット２の内部構造を詳細に説明する。図２に示すように、インク供給口７は、最上層の圧力室プレート１１に形成された貫通孔１１ａの上面開口により構成される。第１及び第２接続流路プレート１２，１３には貫通穴１２ａ，１３ａが形成されており、インク供給流路２３は、これら３つの貫通穴１１ａ，１２ａ，１３ａが互いに連通することにより構成され、インク供給口７から下方に延びる。
【００２７】
第１及び第２マニホールドプレート１４，１５には、Ｙ方向に延在して互いに上下に連通する長穴１４ａ，１５ａが形成されている。第１マニホールドプレート１４の長穴１４ａは第２接続流路プレート１３の貫通穴１３ａの下側開口と上下に連通している。
【００２８】
共通インク室２４は、長穴１４ａの上側開口が第２接続プレート１３の下面で閉鎖され、長穴１５ａの下側開口がダンパープレート１６の上面で閉鎖されることにより構成される。共通インク室２４には、上記貫通孔１３ａの下側開口を通じてインクが流入する。すなわち、この貫通孔１３ａの下側開口が共通インク室２４のインク流入孔２４ａとして機能する。
【００２９】
本実施形態では、インク供給口７及びインク供給流路２３と共にインク流入孔２４ａが流路ユニット２のＹ方向一端側に偏在しており、共通インク室２４が長穴１４ａ，１５ａの形状に沿って吐出ノズル２１及びダミーノズル２２が列をなす方向となるＹ方向に直線状に延在している。よって、この共通インク室２４では、インク流入孔２４ａが配置されたＹ方向一端側が上流側、その反対側のＹ方向他端側が下流側となる。
【００３０】
なお、ダンパープレート１６の下面には、平面視で長穴１４ａ，１５ａと略重なる位置に凹溝１６ａが形成されている。この凹溝１６ａの下側開口がカバープレート１７の上面で閉鎖されることにより、共通インク室２４を画定する底壁が薄肉のダンパー壁１６ｂとなる。このダンパー壁１６ｂは、弾性変形可能であり、この弾性変形によって共通インク室２４内のインクの圧力変動が緩衝可能となる。
【００３１】
図３には第１個別流路２５のうちの一つを代表して示すが、その他も同様の構成である。図３に示すように、第１個別流路２５は、共通インク室２４側から順に第１接続流路２７、圧力室２８及びディセンダ２９を有している。
【００３２】
第１接続流路２７は、第２接続流路プレート１３に形成された貫通穴１３ｂ，第１接続流路プレート１２に形成された貫通穴１２ｂ及び凹溝１２ｃが互いに連通することにより構成される。貫通穴１３ｂの下側開口は長穴１４ａに連通しており、共通インク室２４への接続部２５ａとして機能する。第１接続流路２７はこの接続部２５ａから上方に延び、Ｘ方向に水平に延びている。
【００３３】
圧力室プレート１１には長手方向をＸ方向とする略矩形状の貫通穴１１ｂが形成されており、その一端部には上記第１接続流路２７を構成する凹溝１２ｃの上側開口が連通している。この貫通穴１１ｂの上側開口がアクチュエータ３の下面で閉鎖され、下側開口が第１接続流路プレート１２で閉鎖されることにより圧力室２８が構成される。圧力室２８は前述したアクチュエータ３の第２内部電極（図示せず）と平面視で重なっている。このため、前述したとおり、アクチュエータ３の圧電効果による歪み変形により圧力室２８の容積が変動し、圧力室２８内のインクに圧力が付与されることとなる。
【００３４】
ディセンダ２９は、第１接続流路プレート１２からカバープレート１７までのプレート１２〜１７に形成された貫通穴１２ｄ，１３ｃ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｄ，１７ａが互いに上下に連通することにより構成されている。ディセンダ２９の上流端を構成する貫通穴１２ｄの上側開口は、上記圧力室２８を構成する貫通穴１１ｂの他端部と連通している。
【００３５】
吐出ノズル２１は最下層のノズルプレート１８に貫通形成され、ディセンダ２９の下流端（すなわち第１個別流路２５の下流端）を構成する貫通穴１７ａの下側開口が、この吐出ノズル２１の上端に連通している。よって、圧力室２８内のインクに圧力が付与されると、その圧力に基づいて圧力波が生じ、この圧力波がディセンダ２９を伝播して圧力室２８に対応する吐出ノズル２１に達し、該吐出ノズル２１よりインクが下方に吐出されることとなる。
【００３６】
図２に戻り、第２個別流路２６は、共通インク室２４の下流端部に連通している。インク流入孔２４ａよりインクと共に共通インク室２４に流入した気泡は、インクと共に共通インク室２４内を流れて下流端部に滞留し易い。第２個別流路２６をこのような下流端部に連通させることにより、ダミーノズル２２からの気泡排出性を高めることができる。
【００３７】
図２，図４に示すように、本実施形態の第２個別流路２６は、共通インク室２４側から順に第２接続流路３０、延長インク室３１、上流鉛直部３２、水平部３３、下流鉛直部３４、及びバッファ部３５を有している。
【００３８】
第２接続流路３０は、ダンパープレート１６に形成された貫通穴１６ｅ及び第２マニホールドプレート１５に形成された貫通穴１５ｃが互いに連通することにより構成される。貫通穴１６ｅはＹ方向に延び、貫通穴１６ｅの上側開口のＹ方向一端部は長穴１５ａの下側開口のＹ方向他端部に連通し、貫通穴１６ｅの上側開口のＹ方向他端部は貫通穴１５ｃの下側開口に連通している。この貫通穴１６ｅの上側開口のうち長孔１５ａの下側開口と連通する部分が、第２接続流路３０（すなわち第２個別流路２６）に係る共通インク室２４との接続部２６ａとなる。
【００３９】
延長インク室３１は、第１マニホールドプレート１４に形成された貫通穴１４ｃの上側開口が第２接続流路プレート１３の下面で閉鎖され、下側開口が第２マニホールドプレート１５の上面で閉鎖されることにより構成される。
【００４０】
図２及び図６（ａ），（ｂ）に示すように、第２接続流路３０を構成する貫通穴１５ｃは、共通インク室２４を構成する長穴１５ａとは非連続で独立している。延長インク室３１を構成する貫通穴１４ｃも、共通インク室２４を構成する長穴１４ａとは非連続で独立し、長穴１４ａに対してＹ方向他端側に隣接して配置されている。第２接続流路３０を構成する貫通穴１５ｃの上側開口は、延長インク室３１を構成する貫通穴１４ｃの下側開口のうち、共通インク室２４が配置されている側とは反対側となるＹ方向他端部において連通している。
【００４１】
よって、第２マニホールドプレート１５には、長穴１５ａと貫通穴１５ｃとの間に、延長インク室３１を構成する貫通穴１４ｃのＹ方向長さ相当分だけ肉が残る。この残余部分により、共通インク室２４、第２接続流路３０及び延長インク室３１を画定する区画壁１５ｄが構成されている。
【００４２】
第２接続流路３０は、共通インク室２４内のインクに生じた圧力波を減衰させる、あるいは、共通インク室２４内に圧力波が戻る時間を遅延させるために設けられている。すなわち、共通インク室２４内のインクに生じた圧力波の一部は、区画壁１５ｄの側面で反射し共通インク室２４に戻るが、圧力波の残りの一部は、第２接続流路３０に流入する。第２接続流路３０に流入した圧力波は、延長インク室３１などで複雑に反射を繰り返して減衰し、その一部が共通インク室２４へと戻る。これにより、共通インク室２４内のインクに生じた圧力波を第２接続流路によって減衰あるいは、反射を遅延させ、共通インク室２４内のインクの圧力波をダンパー壁１６ｂによってより効果的に減衰させることができる。この第２接続流路３０は、共通インク室２４の下流端部から下方に延びた後、Ｙ方向他端部に向けて水平に延び、更に上方に延びている。すなわち、第２接続流路３０は、共通インク室２４の延在方向に対して折り返した側面視クランク状の流路構造を有している。よって、流路ユニット２の平面視サイズを大型化することなく、共通インク室２４に隣接する延長インク室３１までの流路長を大きくして、第２接続流路３０内に流入した圧力波を効果的に減衰させることができる。なお、第２接続流路３０の流路長を確保する目的で、水平に延びる部分を構成する貫通穴をカバープレート１７に形成してもよく、この場合、平面視サイズを大型化させずに鉛直に延びる部分を更に長くすることができる。
【００４３】
図４に示すように、上流鉛直部３２は第２接続流路プレート１３に形成された貫通穴１３ｄにより構成され、この貫通穴１３ｄの下側開口は延長インク室３１を構成する貫通穴１４ｃの上側開口に連通している。水平部３３は、第１接続流路プレート１２に形成されたＸ方向に延びる貫通孔１２ｅの上側開口が圧力室プレート１１で閉鎖され、下側開口が第２接続流路プレート１３で閉鎖されることにより構成される。この貫通穴１２ｅの下側開口のＸ方向一端部は、貫通穴１３ｄの上側開口に連通している。下流鉛直部３４は、第２接続流路プレート１３からカバープレート１７までのプレート１３〜１７に形成された貫通穴１３ｅ，１４ｄ，１５ｅ，１６ｆ，１７ｂが互いに連通することにより構成されており、貫通穴１３ｅの上側開口は上記水平部３３を構成する貫通穴１２ｅのＸ方向他端部に連通している。
【００４４】
ダミーノズル２２もノズルプレート１８に貫通形成され、下流鉛直部３４の下流端（すなわち第２個別流路２６の下流端）を構成する貫通穴１７ｂの下側開口が、ダミーノズル２２の上端に連通している。
【００４５】
そして、この流路ユニット２には、第２個別流路２６にバッファ部３５が設けられており、バッファ部３５は第２個別流路２６に流入した気泡を捕捉可能になっている。
【００４６】
圧力室プレート１１には貫通孔１１ｃが形成されており、この貫通孔１１ｃの上側開口がアクチュエータで閉鎖されるとともに、貫通孔１１ｃの下側開口が第２個別流路２６を構成する貫通孔１２ｅの下側開口に連通することにより、バッファ部３５が構成されている。また、貫通穴１１ｃは平面視で上流鉛直部３２を構成する貫通穴１２ｅと重なるように配置される。
【００４７】
このようにしてバッファ部３５は、第２個別流路２６のうち上流鉛直部３２と水平部３３との接続部分の上方に位置している。言い換えると、バッファ部３５は、延長インク室３１の鉛直上方に配置されており、この延長インク室３１とは上流鉛直部３２を介して鉛直方向に直線状に接続されている。
【００４８】
以上のとおり、流路ユニット２には、第１個別流路２５と第２個別流路２６が形成されているが、第２個別流路２６はダミーノズル２２から気泡を排出させるために設けられているため、第２個別流路２６の流路抵抗は、第１個別流路２５の流路抵抗よりも低く設定されている。このような流路抵抗の設定により、パージ動作時にエアが第２個別流路２６内を円滑に流通し、ダミーノズル２２を利用した気泡排出性を確保することができる。
【００４９】
以下、上記構成の流路ユニット２を備えたインクジェットヘッド１の作用について説明する。ここでは、インクジェットヘッド１のインク供給口７（図１，図２参照）には、外部のインクタンク（図示せず）からインクが供給され、インクが貯留されるインクタンクの内部空間が大気に開放されている。
【００５０】
図２及び図３を参照して、インクタンク内の大気開放により、インク吐出を要しない待機状態では、共通インク室２４内及び圧力室２８内のインクの圧力が大気圧と等しく、インクを吐出するときには、アクチュエータ３の動作により圧力室２８の容積が減少し、圧力室２８内のインクの圧力が高くなる。これにより圧力室２８内のインクがディセンダ２９を通じて吐出ノズル２１より下方に吐出される。次いで圧力室２８の容積が元に戻ると、圧力室２８内のインクの圧力が低くなる。これにより、共通インク室２４から第１接続流路２７を通じて圧力室２８にインクが補充される。
【００５１】
インクの補充により、共通インク室２４内のインクの圧力が負圧となる。これにより、外部のインクタンクからインク供給口７、インク供給流路２３及びインク流入孔２４ａを通じて共通インク室２４にインクが補充される。インクの補充時には、外部からインク流路２０に気泡が流入することがある。例えば、インクタンク内のインクが泡立っている場合には、インクを供給すると同時に気泡を供給してしまうことがある。あるいは、インクタンクを交換した際に、インクタンクと流路ユニット２をつなぐ流路に気泡が混入することがある。また、供給されたインクの温度変化によってそのインクに溶解している気体が気泡になる場合もある。共通インク室２４に流入した気泡は、インクと共にインク流入孔２４ａから共通インク室２４の延在方向（Ｙ方向）に沿って下流側に流れていく。
【００５２】
本実施形態では、共通インク室２４の下流端部に、第２個別流路２６を構成する第２接続流路３０及び延長インク室３１が連通している。このため、共通インク室２４の下流端部まで流れた気泡は、更に第２接続流路３０及び延長インク室３１へと流れ得る。延長インク室３１には上流鉛直部３２が連通しており、延長インク室３１に流入した気泡は上流鉛直部３２を通って上方に流れ、上流鉛直部３２の上方に配されたバッファ部３５（図４参照）に捕捉される。
【００５３】
ここで、共通インク室２４に連通する全吐出ノズル２１よりインクを吐出する場合や、複数の吐出ノズル２１からインクの吐出を一定の長時間連続的に行う場合には、共通インク室２４から多量のインクの補充を要することとなる。よって、共通インク室２４内のインクの圧力が低下することとなるが、この圧力の低下によってインクタンクからインクが供給されるだけでなく、共通インク室２４下流側の第２個別流路２６からインクを引き込むことで、ダミーノズル２２から大気が流入してしまうことがある。
【００５４】
しかし、たとえ、ダミーノズル２２よりエアが第２個別流路２６内に流入するようなことがあっても、バッファ部３５においてそのエアを捕捉することができる。これにより、第２個別流路２６を逆流するエアが、上流鉛直部３２、延長インク室３１及び第２接続流路３０を介して共通インク室２４に流入し、更に第１個別流路２５に流入するのを防ぐことができる。
【００５５】
また、インクを連続的に吐出させる動作が終わり再び待機状態となると、インクタンクから共通インク室２４に供給されるインクの流れが堰き止められ、共通インク室２４内で水撃現象が発生し、水撃現象により生じた圧力波が共通インク室２４内を下流に向かって伝播し、更にダミーノズル２２に伝播するおそれがある。
【００５６】
この場合も、第２接続流路３０により、水撃現象により生じた圧力波が第２接続流路３０を画定する壁面で複雑に反射して減衰しうるようになり、ダミーノズル２２まで圧力波が伝播しにくくなる。また、この圧力波は延長インク室３１を経て上流鉛直部３２を下流側となる上方へと伝播する。上流鉛直部３２の下流側の先にはバッファ部３５が設けられている。このバッファ部３５で捕捉されているエアによっても圧力波が減衰し、かかる圧力波に基づいてダミーノズル２２の開口周縁に形成されているメニスカスＭは破壊されにくくなる。
【００５７】
上記のとおり、本実施形態のインクジェットヘッド１によれば、ダミーノズル２２から引き込んだエアが共通インク室２４に流入するのを防ぐことができ、吐出ノズル２１に不吐出が生じるのを抑制することができる。また、バッファ部３５で捕捉したエアにより共通インク室２４内のインクに生じた圧力波を弱めることができる。このため、ダミーノズル２２のメニスカスＭが保護され、ダミーノズル２２からのエアの引き込み自体を良好に抑制することができる。
【００５８】
ここで、気泡は、インクに比べて比重が小さいため、インク内の気泡は上方へ浮上する。他方、本実施形態のバッファ部３５は、共通インク室２４に向かうエアを捕捉して共通インク室２４に流入させないようにするという機能を有するものであるが、共通インク室２４よりも上方に配置されている。このため、バッファ部３５で捕捉したエアが共通インク室２４に流れていき、吐出ノズルに不吐出が生じる可能性が低くなっている。
【００５９】
さらにいえば、水平部３３は第２個別流路２６の中で、鉛直方向の最上位に配されている。他方、バッファ部３５はこの水平部３３よりも上側に配置されている。かかる構成とすることにより、第２個別流路２６に流入した気泡をバッファ部３５で捕捉する確実性が高くなる。
【００６０】
かかる構成及び作用を実現するため、第２個別流路２６の中で鉛直方向の最上位に配される流路を構成する孔は、流路ユニット２を構成するプレート１１〜１８のうち最上位から数えて２枚目以降のプレートであって、共通インク室２４を構成する孔が形成されるプレートよりも上側のプレートに形成されていることが好ましい。このようにすれば、最上位のプレートを、バッファ部３５を構成するための孔を形成するためのプレートとして利用することができ、上記の構成及び作用が実現されることとなる。
【００６１】
以上本発明の実施形態について説明したが、上記の構成は一例に過ぎず本発明の範囲内で適宜変更可能である。
【００６２】
第２個別流路２６は、共通インク室２４から流入した圧力波を減衰、あるいは、反射を遅延させるためのものであるため、第２接続流路３０に係る共通インク室２４との接続部２６ａのインクが流れる方向に直交する開口断面積を共通インク室２４のインクが流れる方向に直交する方向の断面積よりも小さく設定しておけばよい。
【００６３】
また、第２接続流路３０から延長インク室３１にかけて折り返して構成されているものには限られず、上記のとおり、接続部２６ａのインクが流れる方向に直交する開口断面積が共通インク室２４のインクが流れる方向に直交する方向の断面積よりも小さければ、共通インク室２４、第２接続流路３０、及び延長インク室３１は、直線的に配置されていてもよい。
【００６４】
また、バッファ部３５は、アクチュエータ３の下面に凹溝を形成し、この凹溝と圧力室プレート１１の貫通穴１１ｂとが互いに連通することにより構成されてもよい。これによりバッファ部３５の容積が増加し、インクに生じた圧力波を効果的に減衰することができるとともに、パージ動作でバッファ部３５内に捕捉したエアが抜け切るのを抑制することができる。また、第２個別流路から第２接続流路及び延長インク室を省略し、共通インク室の下流端部に上流鉛直部が直接的に連通してもよい。
【００６５】
上記実施形態の流路ユニット２は上側から順に、圧力室２８を構成する穴が形成される部材として１枚のプレート１１、第１個別流路２５の第１接続流路２７を構成する穴や溝が形成された部材として２枚のプレート１２，１３、共通インク室２４を構成する穴が形成された部材として２枚のプレート１４，１５、ダンパー壁１６ｂを構成するための部材として２枚のプレート１６，１７、吐出ノズル２１及びダミーノズル２２を形成するための部材として１枚のプレート１８を有する。但し、この積層構造は単なる一例に過ぎず、共通インク室からダミーノズルに至る第２個別流路にバッファ部を設けることができるのであれば、流路ユニットを構成するプレートの枚数は適宜変更可能である。また、インクジェットヘッドにおいて、インクに吐出エネルギーを付与する手段は、圧電式アクチュエータに限定されず、その他の形式（いわゆる、サーマル方式や静電方式）によるものであってもよい。
【００６６】
また、インクを吐出する方向は下方に限られず、いずれの方向に吐出してもよい。この場合に、インクジェットヘッドが配置されたときに、バッファ室３５が共通インク室２４に対して上方に配置されていれば、いかなる構成のインクジェットヘッドにも適用することができる。
【００６７】
本発明は、インクを吐出するインクジェットヘッドに限らず、インク以外の液体、例えば着色液を吐出して液晶表示装置のカラーフィルタを製造する装置、導電液を吐出して電気配線を形成する装置などに使用する液滴吐出装置にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、ダミーノズルを利用した気泡排出性を確保しつつ、吐出用のノズルの不吐出を抑制することができるという作用効果を奏し、インクジェットプリンタに搭載されるインクジェットヘッドに適用すると有益である。
【符号の説明】
【００６９】
１  インクジェットヘッド（液体吐出装置）
２  流路ユニット
３  アクチュエータ（エネルギー付与手段）
１１  圧力室プレート
１４  第１マニホールドプレート
１５  第２マニホールドプレート
１５ｄ  区画壁
１６  ダンパープレート
１８  ノズルプレート
２０  インク流路
２１  ノズル（第１ノズル）
２２  ダミーノズル（第２ノズル）
２３  インク供給流路
２４  共通インク室（共通液室）
２４ａ  インク流入孔（液体流入孔）
２５  第１個別流路
２５ａ  接続部
２６  ダミー流路（第２個別流路）
２６ａ  接続部
２７  第１接続流路
２８  圧力室
２９  ディセンダ
３０  第２接続流路（接続流路）
３１  延長インク室（延長液室）
３２  上流鉛直部
３３  水平部
３４  下流鉛直部
３５  バッファ部
【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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