(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する複数の吐出ノズルが配置された液体吐出面を有する液体吐出ヘッドと、前記複数の吐出ノズルを覆うキャップ部材と、前記キャップ部材に接続された吸引装置とを備え、
前記液体吐出ヘッドは、前記複数の吐出ノズルにそれぞれ連通する複数の個別流路と、前記複数の個別流路に接続された共通液室と、前記複数の吐出ノズルとともに前記液体吐出面に配置されたダミーノズルと、前記ダミーノズルと前記共通液室とを接続するダミー流路であって、前記ダミーノズルに連通し、且つ、前記液体吐出面と直交する方向に延びる第１流路部分と、前記第１流路部分の前記ダミーノズルと連通する端部から分岐して、前記液体吐出面の面方向に沿って延びる第２流路部分とを有するダミー流路とを有し、
前記キャップ部材は、前記複数の吐出ノズルと前記ダミーノズルを覆うように、前記液体吐出面に押し当てられる壁部を有し、
前記壁部の一部が、前記液体吐出面と直交する方向において、前記液体吐出面のうちの、前記第２流路部分と重なる領域に押し当てられ、
前記壁部の幅方向における前記第２流路部分の長さが、前記壁部の幅よりも大きいことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
液体を吐出する複数の吐出ノズルが配置された液体吐出面を有する液体吐出ヘッドと、前記複数の吐出ノズルを覆うキャップ部材と、前記キャップ部材に接続された吸引装置とを備え、
前記液体吐出ヘッドは、前記複数の吐出ノズルにそれぞれ連通する複数の個別流路と、前記複数の個別流路に接続された共通液室と、前記複数の吐出ノズルとともに前記液体吐出面に配置された複数のダミーノズルと、前記複数のダミーノズルと前記共通液室とを接続する複数のダミー流路であって、前記ダミーノズルに連通し、且つ、前記液体吐出面と直交する方向に延びる第１流路部分と、前記第１流路部分の前記ダミーノズルと連通する端部から分岐して、前記液体吐出面の面方向に沿って延びる第２流路部分とをそれぞれ有する複数のダミー流路とを有し、
前記キャップ部材は、前記複数の吐出ノズルと前記ダミーノズルを覆うように、前記液体吐出面に押し当てられる壁部を有し、
前記壁部の一部が、前記液体吐出面と直交する方向において、前記液体吐出面のうちの、前記第２流路部分と重なる領域に押し当てられ、
前記複数のダミー流路の前記第２流路部分が、繋がっていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項３】
液体を吐出する複数の吐出ノズルが配置された液体吐出面を有する液体吐出ヘッドと、前記複数の吐出ノズルを覆うキャップ部材と、前記キャップ部材に接続された吸引装置とを備え、
前記液体吐出ヘッドは、前記複数の吐出ノズルにそれぞれ連通する複数の個別流路と、前記複数の個別流路に接続された共通液室と、前記複数の吐出ノズルとともに前記液体吐出面に配置されたダミーノズルと、前記ダミーノズルと前記共通液室とを接続するダミー流路であって、前記ダミーノズルに連通し、且つ、前記液体吐出面と直交する方向に延びる第１流路部分と、前記第１流路部分の前記ダミーノズルと連通する端部から分岐して、前記液体吐出面の面方向に沿って延びる第２流路部分とを有するダミー流路とを有し、
さらに、前記液体吐出ヘッドは、前記複数の吐出ノズルと前記ダミーノズルが形成されたノズルプレートであって、１枚のプレート部材からなり、前記液体吐出面と、前記液体吐出面とは反対側の面とを有するノズルプレートと、前記複数の個別流路と前記ダミー流路が形成され、且つ、前記ノズルプレートの前記反対側の面に接合された流路部材とを有し、
前記キャップ部材は、前記複数の吐出ノズルと前記ダミーノズルを覆うように、前記液体吐出面に押し当てられる壁部を有し、
前記壁部の一部が、前記液体吐出面と直交する方向において、前記液体吐出面のうちの、前記第２流路部分と重なる領域に押し当てられ、
前記流路部材に形成された前記ダミー流路の前記第２流路部分が、前記ノズルプレートによって塞がれ、前記反対側の面によって画定されていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項４】
前記ノズルプレートは、合成樹脂で形成されていることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記液体吐出面において、前記ダミーノズルと前記壁部が押し当てられる部分との距離が、前記吐出ノズルと前記壁部が押し当てられる部分との距離よりも短いことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出する液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数のノズルからそれぞれインクを吐出するインクジェットヘッドが開示されている。この特許文献１のインクジェットヘッドは、それぞれインクを吐出する複数の吐出ノズル（インク噴射ノズル）の他に、ダミーノズルを有する。複数の吐出ノズルとダミーノズルは、一方向に配列されるとともに、ダミーノズルは、複数の吐出ノズルよりも配列方向の末端側に配置されている。また、複数の吐出ノズルとダミーノズルは、同一の共通マニホールドに接続されている。
【０００３】
上記構成において、共通マニホールド内に気泡が混入したときに、その気泡は、共通マニホールド内を移動し、末端のダミーノズル側へ集まる。ダミーノズルに集まった気泡は、吸引パージによってダミーノズルから排出される。尚、この特許文献１では、吸引パージ時における、ダミーノズルからの気泡排出を促進するため、ダミーノズルと共通マニホールドを繋ぐインク流路の一部が広げられて、このダミーノズル用のインク流路の流路抵抗が小さくされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２７３８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ダミーノズルは、インクを吐出する吐出ノズルとは違い、普段、インクを吐出するノズルではない。そのため、ダミーノズル内のインクは長期間排出されずに滞留することになり、その間の乾燥によって粘度が上昇（増粘）しやすい。そして、ダミーノズル内のインクが増粘した状態で吸引パージしても、増粘したインクはそう簡単にはダミーノズルから排出されず、気泡も排出されなくなってしまう。尚、特許文献１では、ダミーノズルに連なる流路の抵抗が、吐出ノズルに連なる流路よりも低くなるように構成されているものの、この程度の工夫だけでは、ダミーノズル内のインクがかなり増粘している場合には、その増粘インクや気泡をダミーノズルから排出することは難しい。
【０００６】
本発明の目的は、吸引パージ時に、内部の液体が増粘しやすいダミーノズルからの液体の排出を促進し、気泡の排出性を高めることである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
第１の発明の液体吐出装置は、液体を吐出する複数の吐出ノズルが配置された液体吐出面を有する液体吐出ヘッドと、前記複数の吐出ノズルを覆うキャップ部材と、前記キャップ部材に接続された吸引装置とを備え、前記液体吐出ヘッドは、前記複数の吐出ノズルにそれぞれ連通する複数の個別流路と、前記複数の個別流路に接続された共通液室と、前記複数の吐出ノズルとともに前記液体吐出面に配置されたダミーノズルと、前記ダミーノズルと前記共通液室とを接続するダミー流路であって、前記ダミーノズルに連通し、且つ、前記液体吐出面と直交する方向に延びる第１流路部分と、前記第１流路部分の前記ダミーノズルと連通する端部から分岐して、前記液体吐出面の面方向に沿って延びる第２流路部分とを有するダミー流路とを有し、前記キャップ部材は、前記複数の吐出ノズルと前記ダミーノズルを覆うように、前記液体吐出面に押し当てられる壁部を有し、前記壁部の一部が、前記液体吐出面と直交する方向において、前記液体吐出面のうちの、前記第２流路部分と重なる領域に押し当てられ、前記壁部の幅方向における前記第２流路部分の長さが、前記壁部の幅よりも大きいことを特徴とするものである。
第２の発明の液体吐出装置は、液体を吐出する複数の吐出ノズルが配置された液体吐出面を有する液体吐出ヘッドと、前記複数の吐出ノズルを覆うキャップ部材と、前記キャップ部材に接続された吸引装置とを備え、前記液体吐出ヘッドは、前記複数の吐出ノズルにそれぞれ連通する複数の個別流路と、前記複数の個別流路に接続された共通液室と、前記複数の吐出ノズルとともに前記液体吐出面に配置された複数のダミーノズルと、前記複数のダミーノズルと前記共通液室とを接続する複数のダミー流路であって、前記ダミーノズルに連通し、且つ、前記液体吐出面と直交する方向に延びる第１流路部分と、前記第１流路部分の前記ダミーノズルと連通する端部から分岐して、前記液体吐出面の面方向に沿って延びる第２流路部分とをそれぞれ有する複数のダミー流路とを有し、前記キャップ部材は、前記複数の吐出ノズルと前記ダミーノズルを覆うように、前記液体吐出面に押し当てられる壁部を有し、前記壁部の一部が、前記液体吐出面と直交する方向において、前記液体吐出面のうちの、前記第２流路部分と重なる領域に押し当てられ、前記複数のダミー流路の前記第２流路部分が、繋がっていることを特徴とするものである。
第３の発明の液体吐出装置は、液体を吐出する複数の吐出ノズルが配置された液体吐出面を有する液体吐出ヘッドと、前記複数の吐出ノズルを覆うキャップ部材と、前記キャップ部材に接続された吸引装置とを備え、前記液体吐出ヘッドは、前記複数の吐出ノズルにそれぞれ連通する複数の個別流路と、前記複数の個別流路に接続された共通液室と、前記複数の吐出ノズルとともに前記液体吐出面に配置されたダミーノズルと、前記ダミーノズルと前記共通液室とを接続するダミー流路であって、前記ダミーノズルに連通し、且つ、前記液体吐出面と直交する方向に延びる第１流路部分と、前記第１流路部分の前記ダミーノズルと連通する端部から分岐して、前記液体吐出面の面方向に沿って延びる第２流路部分とを有するダミー流路とを有し、さらに、前記液体吐出ヘッドは、前記複数の吐出ノズルと前記ダミーノズルが形成されたノズルプレートであって、１枚のプレート部材からなり、前記液体吐出面と、前記液体吐出面とは反対側の面とを有するノズルプレートと、前記複数の個別流路と前記ダミー流路が形成され、且つ、前記ノズルプレートの前記反対側の面に接合された流路部材とを有し、前記キャップ部材は、前記複数の吐出ノズルと前記ダミーノズルを覆うように、前記液体吐出面に押し当てられる壁部を有し、前記壁部の一部が、前記液体吐出面と直交する方向において、前記液体吐出面のうちの、前記第２流路部分と重なる領域に押し当てられ、前記流路部材に形成された前記ダミー流路の前記第２流路部分が、前記ノズルプレートによって塞がれ、前記反対側の面によって画定されていることを特徴とするものである。
【０００８】
第１〜第３の発明において、液体吐出ヘッドは、複数の吐出ノズルとダミーノズルとを有する。複数の吐出ノズルは、それぞれ個別流路によって共通液室に接続されている。また、共通液室には、ダミー流路によってダミーノズルが接続されている。共通液室内に気泡が混入したときに、この気泡がダミー流路へ流れ込むことで、個別流路へ気泡が流れるのを抑制することが可能となる。ダミー流路に溜まった気泡は、吸引パージによって、ダミーノズルから排出される。即ち、キャップ部材が複数の吐出ノズルとダミーノズルを覆うように、キャップ部材の壁部が液体吐出面に押し当てられた後、吸引装置によりキャップ部材内の空間を減圧する。これにより、複数の吐出ノズルから液体が強制的に排出されるとともに、ダミー流路内に溜まった気泡がダミーノズルから排出される。
【０００９】
ここで、ダミーノズルは、吐出ノズルと比べると、その内部の液体が長期間滞留しやすい。そのため、ダミーノズル及びダミー流路内の液体が乾燥によって増粘しやすく、吸引パージ時にダミーノズルから気泡が排出されにくくなる。そこで、第１〜第３の発明では、吸引パージ時に、ダミーノズルからの増粘した液体や気泡の排出を促進する構成となっている。即ち、キャップ部材の壁部が液体吐出面に押し当てられたときに、壁部の一部は、液体吐出面のうちの、ダミー流路と重なる部分に押し当てられるようになっている。液体吐出ヘッドの、壁部が押し当てられた部分が変形することで、ダミー流路の体積が変化して液体圧力が上昇する。また、壁部が押し当てられた部分の変形に伴って、ダミーノズルにも変形が生じ、ダミーノズルの内面とその内部の液体との間に滑りが生じる。
【００１０】
このように、キャップ部材の壁部の液体吐出面への押し当てによって、ダミー流路内のインクの圧力が上昇し、また、ダミーノズルの内面とインクとの間で滑りが生じる。これにより、ダミーノズル内の増粘した液体の排出が促進されるため、ダミー流路に集まった気泡が、吸引パージによって液体とともに排出されやすくなる。
【００１２】
しかも、第１〜第３の発明では、キャップ部材の壁部により、液体吐出面のうちの、第２流路部分と重なる領域が押圧される。ここで、第２流路部分は、液体吐出面と直交する方向に延びる第１流路部分とダミーノズルの連通部分から、液体吐出面に沿って張り出すようにして延びる部分である。この第２流路部分が押圧されることで、ダミーノズル近傍の流体圧力を効果的に上昇させることができる。
【００１４】
また、第１の発明では、液体吐出面に押し当てられるキャップ部材の壁部の幅が、壁部の幅方向における第２流路部分の長さよりも小さい。従って、液体吐出ヘッドの、第２流路部分を覆っている部分を大きく変形させることが可能である。
第２の発明では、複数のダミー流路の第２流路部分が繋がることで、これら複数の第２流路部分によって１つの大きな空間が形成される。従って、液体吐出面の、前記空間と重なる領域にキャップ部材の壁部が押し当てられることで、前記空間を覆っている部分の変形量が大きくなり、また、その空間内での液体圧力の上昇も大きくなる。
第３の発明では、液体吐出面の、第２流路部分と重なる領域がキャップ部材の壁部に押し当てられたときに、第２流路部分とキャップ部材との間にはノズルプレートしか存在しない。そのため、キャップ部材の壁部が押し当てられることによってノズルプレートが大きく変形することになり、第２流路部分の内部の液体圧力を大きく変化させることができる。また、ノズルプレートの、ダミーノズルが形成されている部分も大きく変形することになり、ダミーノズルの内面と液体の間の滑りが生じやすくなる。
【００１５】
第４の発明の液体吐出装置は、前記第３の発明において、前記ノズルプレートは、合成樹脂で形成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
ノズルプレートが合成樹脂であるため、キャップ部材が押し当てられたときに、ノズルプレートの、第２流路部分を覆っている部分を大きく変形させることが可能となる。
【００２１】
第５の発明の液体吐出装置は、前記第１〜第４の何れかの発明において、前記液体吐出面において、前記ダミーノズルと前記壁部が押し当てられる部分との距離が、前記吐出ノズルと前記壁部が押し当てられる部分との距離よりも短いことを特徴とするものである。
【００２２】
本発明では、液体吐出面の、ダミーノズルと壁部が押し当てられる部分との距離が、吐出ノズルと壁部が押し当てられる部分との距離より短いため、キャップ部材の壁部が液体吐出面に押し当てられたときに、ダミーノズルが変形しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】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。
【図２】インクジェットヘッドの上面図である。
【図３】図２のＡ部拡大図である。
【図４】図３のIV-IV線断面図である。
【図５】図３のV-V線断面図である。
【図６】キャップ部材装着時のインクジェットヘッドの上面図である。
【図７】図６のインクジェットヘッドの右側面図である。
【図８】図６のＢ部拡大図である。
【図９】図８のIX-IX線断面図である。
【図１０】変更形態のインクジェットヘッドの、ダミーノズル周辺の断面図である。
【図１１】別の変更形態の、キャップ部材装着時のインクジェットヘッドの側面図である。
【図１２】別の変更形態の、キャップ部材装着時のインクジェットヘッドの上面図である。
【図１３】図１２のＣ部拡大図である。
【図１４】別の変更形態のインクジェットヘッドの一部拡大図である。
【図１５】別の変更形態のインクジェットヘッドの、ダミーノズル周辺の断面図である。
【図１６】別の変更形態のインクジェットヘッドの、ダミーノズル周辺の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に、本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、液体吐出装置としてのインクジェットヘッドに本発明を適用した一例である。まず、インクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタの概略構成について説明する。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。尚、以下では、図１の紙面手前側を上方、紙面向こう側を下方と定義して、適宜、「上」「下」の方向語を使用して説明する。図１に示すように、インクジェットプリンタ１（本発明の液体吐出装置）は、プラテン２と、キャリッジ３と、インクジェットヘッド４（本発明の液体吐出ヘッド）と、搬送機構５と、メンテナンス機構６と、制御装置７等を備えている。
【００２５】
プラテン２の上面には、被記録媒体である記録用紙１００が載置される。キャリッジ３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１０，１１に沿って走査方向に往復移動可能である。キャリッジ３には無端ベルト１４が連結され、キャリッジ駆動モータ１５によって無端ベルト１４が駆動されることで、キャリッジ３は走査方向に移動する。
【００２６】
インクジェットヘッド４はキャリッジ３に取り付けられており、キャリッジ３とともに走査方向に移動する。インクジェットヘッド４の、図１の紙面向こう側の面である下面には、複数の吐出ノズル４４が形成されている。尚、以下の説明では、複数の吐出ノズル４４が配置されたインクジェットヘッド４の下面を、特に、インク吐出面４ａと呼ぶこともある。複数の吐出ノズル４４は、搬送方向に沿って配列され、走査方向に並ぶ４列のノズル列４８を構成している（図２参照）。図１、図２に示されている４列のノズル列４８は、左側から、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吐出するノズル列４８である。
【００２７】
また、図１に示すように、プリンタ１のプリンタ本体１ａにはホルダ９が設けられている。ホルダ９には、４色のインク（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）がそれぞれ貯留された、４つのインクカートリッジ１７が装着される。キャリッジ３に搭載されたインクジェットヘッド４とホルダ９は、図示しないチューブによって接続されている。そして、４つのインクカートリッジ１７にそれぞれ貯留された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４に供給される。インクジェットヘッド４は、キャリッジ３とともに走査方向に移動しつつ、その下面に配置された複数の吐出ノズル４４から、プラテン２に載置された記録用紙１００に対して４色のインクを吐出する。
【００２８】
搬送機構５は、搬送方向にプラテン２を挟むように配置された２つの搬送ローラ１８，１９を有する。搬送機構５は、２つの搬送ローラ１８，１９によって、プラテン２に載置された記録用紙１００を搬送方向に搬送する。
【００２９】
メンテナンス機構６は、走査方向に関するキャリッジ３の移動範囲のうちの、プラテン２よりも右側の位置に配置されている。メンテナンス機構６は、キャップ部材２０と、切り替え装置２１と、吸引ポンプ２２（本発明の吸引装置）等を有する。
【００３０】
キャップ部材２０は、ゴムや合成樹脂等の弾力性を有する材料で形成されている。このキャップ部材２０は、図示しないキャップ駆動部によって上下に駆動される。キャリッジ３がこのキャップ部材２０と対向する位置にあるときに、キャップ部材２０が上方に移動することで、キャップ部材２０は、インクジェットヘッド４の下面（インク吐出面４ａ）に密着して複数の吐出ノズル４４を覆う（図２参照）。また、キャップ部材２０は、隔壁部６９で隔てられた第１キャップ部２０ａと第２キャップ部２０ｂを有する。左側の第１キャップ部２０ａは、ブラックのノズル列４８を覆う部分であり、右側の第２キャップ部２０ｂは、３色のカラーインク（イエロー、シアン、マゼンタ）をそれぞれ吐出するノズル列４８を覆う部分である。
【００３１】
吸引ポンプ２２は、切り替え装置２１を介して、キャップ部材２０と接続されている。尚、切り替え装置２１は、吸引ポンプ２２の接続先を、キャップ部材２０の２つのキャップ部２０ａ，２０ｂの間で切り替えるための装置である。吸引ポンプ２２がキャップ部材２０の一方のキャップ部２０ａ（２０ｂ）と接続された状態で、吸引ポンプ２２を作動させると、そのキャップ部２０ａ（２０ｂ）の内部が減圧され、キャップ部２０ａ（２０ｂ）によって覆われている複数のノズル４４からそれぞれインクが強制的に排出される（以下の説明において、上記の一連の動作を吸引パージという）。この吸引パージにより、インクジェットヘッド４のインク流路内に存在する塵や気泡、あるいは、乾燥により増粘したインク等が、ノズル４４から排出される。
【００３２】
制御装置７は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及び、各種制御回路を含むＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等を備える。  制御装置６は、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＡＳＩＣにより、記録用紙１００への印刷やメンテナンス等の各種処理を実行する。例えば、印刷処理においては、制御装置６は、ＰＣ等の外部装置から入力された印刷指令に基づいて、インクジェットヘッド４やキャリッジ駆動モータ１５等を制御して、記録用紙１００に画像等を印刷させる。具体的には、キャリッジ３とともにインクジェットヘッド４を走査方向に移動させながらインクを吐出させるインク吐出動作と、搬送ローラ１８，１９によって記録用紙１００を搬送方向に所定量搬送する搬送動作とを、交互に行わせる。
【００３３】
次に、インクジェットヘッド４について説明する。図２は、インクジェットヘッド４の上面図である。図３は、図２のＡ部拡大図である。図４は、図３のIV-IV線断面図である。図５は、図３のV-V線断面図である。図２〜図５に示すように、インクジェットヘッド４は、流路ユニット２３と、圧電アクチュエータ２４とを備えている。尚、図４、図５では、流路ユニット２３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。
【００３４】
（流路ユニット）
図４、図５に示すように、流路ユニット２３は、複数枚のプレート３１〜３９が積層された構造を有する。複数枚のプレート３１〜３９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３１〜３９のうちの、最下層のプレート３９は、ポリイミド等の合成樹脂からなるノズルプレートである。このノズルプレート３９には、プレート３９を厚み方向に貫通する、先細りのテーパ形状の複数の吐出ノズル４４が形成されている。先にも述べたが、複数の吐出ノズル４４は、搬送方向に配列されており、また、走査方向に並ぶ４列のノズル列４８を構成している。４列のノズル列４８は、４色（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）のインクをそれぞれ吐出するものである。
【００３５】
尚、以下の説明において、インクジェットヘッド４の構成要素のうち、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）のインクにそれぞれ対応するものについては、その構成要素を示す符号の後に、どのインクに対応するかが分かるように、適宜、ブラックを示す“ｋ”、イエローを示す“ｙ”、シアンを示す“ｃ”、マゼンタを示す“ｍ”の何れかの記号を付す。例えば、図２におけるノズル列４８ｋとは、ブラックインクを吐出するノズル列４８のことを指す。
【００３６】
尚、各ノズル列４８を構成する複数のノズルのうち、搬送方向下流端に位置する１つのノズルを除く、大部分のノズルは、画像印刷のために記録用紙へ向けてインクを吐出可能な吐出ノズル４４である。これに対して、搬送方向下流端の１つのノズルは、画像印刷に使用するノズルではない、いわゆる、ダミーノズル５４である。本実施形態では、４列のノズル列４８のそれぞれが、その末端に配置された１つのダミーノズル５４を備えている。ダミーノズル５４が設けられている理由については、後で詳しく説明する。
【００３７】
流路ユニット２３を構成する、ノズルプレート３９以外の他のプレート３１〜３８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３１〜３８には、複数の吐出ノズル４４に連通する、次述のマニホールド４６や圧力室４７等を含む、インク流路が形成されている。以下、これらの複数のプレート３１〜３８に形成されたインク流路の詳細について、以下説明する。
【００３８】
図２に示すように、流路ユニット２３の上面を構成する最上層のプレート３１には、４つのインク供給孔４５が走査方向に並んで形成されている。４つのインク供給孔４５（４５ｋ，４５ｙ，４５ｃ，４５ｍ）には、ホルダ９の４つのインクカートリッジ１７（図１参照）から４色（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）のインクがそれぞれ供給される。また、図４、図５において、上から４番目から７番目のプレート３４〜３７には、搬送方向に延在する４本のマニホールド４６（４６ｋ，４６ｙ，４６ｃ，４６ｍ）が形成されている。１つのマニホールド４６は、上下に積層された４枚のプレート３４〜３７にわたって形成されている。４つのインク供給孔４５と４本のマニホールド４６は、プレート３２，３３に形成された連通孔（図示省略）によって、それぞれ接続されている。
【００３９】
流路ユニット２３の最上層のプレート３１には、複数の吐出ノズル４４にそれぞれ対応する複数の圧力室４７が形成されている。複数の圧力室４７は、４本のマニホールド４６に対応して４列に配列されている。複数の圧力室４７は、圧電アクチュエータ２４の振動板６０によって覆われている。図３、図４に示すように、各圧力室４７は、走査方向に長い形状を有する。また、図２、図３に示すように、各圧力室４７は、上方から見て、その左端部が吐出ノズル４４と重なり、右端部はマニホールド４６と重なるように配置されている。
【００４０】
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３２には、マニホールド４６と複数の圧力室４７を接続する、複数の絞り流路４９が形成されている。また、最上層のプレート３１とノズルプレート３９との間に位置する合計７枚のプレート３２〜３８には、圧力室４７とノズル４４とを接続する連通流路４３が形成されている。
【００４１】
以上説明したプレート３１〜３９が積層された状態で接合されることで、流路ユニット２３が構成されている。そして、流路ユニット２３内には、１つのマニホールド４６から分岐して、絞り流路４９、圧力室４７、及び、連通流路４３を経て吐出ノズル４４に至る個別流路が４１が、複数形成されている。
【００４２】
ところで、図３、図５に示すように、各ノズル列４８の末端に位置するダミーノズル５４も、ダミー流路５１によってマニホールド４６（本発明の共通液室）に接続されている。ダミー流路５１は、ダミー絞り流路５９、ダミー圧力室５７及び連通流路５３を有し、その流路構造は、個別流路４１の流路構造とほぼ同じである。但し、ダミー流路５１と個別流路４１では、連通流路５３の構造において違いがある。図３、図５に示すように、ダミー流路５１の連通流路５３は、インク吐出面４ａと直交する上下方向に延びる第１流路部分５３ａに加えて、第１流路部分５３ａのダミーノズル５４と連通する下端部から分岐して、インク吐出面４ａの面方向（より詳細には、搬送方向下流側）に沿って張り出すように延びる第２流路部分５３ｂを有する。
【００４３】
ダミー流路５１の第２流路部分５３ｂは、ノズルプレート３９のすぐ上に位置するプレート３８に、厚み方向に貫通し、且つ、平面視で細長い孔として形成されている。そして、このプレート３８にノズルプレート３９が接合されることによって、第２流路部分５３ｂは、ノズルプレート３９により下方から塞がれている。
【００４４】
ダミー流路５１とダミーノズル５４が設けられている大きな目的は、インク供給孔４５から供給されてきたインクとともにマニホールド４６内に気泡が混入したときに、この気泡が個別流路４１に入ることを抑制することである。個別流路４１内に気泡が混入すると、吐出ノズル４４に吐出不良が生じる虞がある。複数の吐出ノズル４４にインクを供給するマニホールド４６に、ダミー流路５１が接続されていると、マニホールド４６内に混入した気泡がダミー流路５１に入り込み、個別流路４１へ気泡が流れていくことが抑制される。
【００４５】
また、図２に示すように、ダミーノズル５４は、複数の吐出ノズル４４よりも、搬送方向下流側（インク供給孔４５と反対側）にある。それ故、ダミー流路５１のマニホールド４６との接続部は、複数の個別流路４１のマニホールド４６との接続部よりも、インクの流れ方向において下流側に位置する。従って、マニホールド４６内に混入した気泡は、マニホールド４６の内部のインクの流れに乗って末端側へ流れ、マニホールド４６の末端部に位置するダミー流路５１に流れ込みやすく、マニホールド４６内の気泡は、ダミー流路５１に集まる。尚、ダミー流路５１に集まった気泡は、メンテナンス機構６による吸引パージが実行されたときに、ダミーノズル５４からインクとともに吸引排出される。この吸引パージについては後で説明する。
【００４６】
（圧電アクチュエータ）
図２〜図５に示すように、圧電アクチュエータ２４は、振動板６０と、圧電層６４，６５と、複数の個別電極６２と、共通電極６６を備えている。振動板６０は、複数の圧力室４７を覆った状態で流路ユニット２３の上面に接合されている。２枚の圧電層６４，６５は、振動板６０の上面に積層されている。複数の個別電極６２は、上層の圧電層６５の上面において、複数の圧力室４７とそれぞれ対向するように配置されている。尚、図２，図３，図５に示すように、個別電極６２は、ダミー流路５１のダミー圧力室５７と対向する領域には配置されていない。共通電極６６は、２枚の圧電層６４，６５の間において、複数の圧力室４７に跨って配置されている。
【００４７】
複数の個別電極６２は、圧電アクチュエータ２４を駆動するドライバＩＣ６７とそれぞれ接続されている。一方、共通電極６６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６５の、個別電極６２と共通電極６６とに挟まれた部分は、それぞれ、厚み方向に分極されている。
【００４８】
吐出ノズル４４からインクを吐出させる際の圧電アクチュエータ２４の動作は以下の通りである。ある個別電極６２に対してドライバＩＣ６７から駆動信号が印加されると、この個別電極６２とグランド電位に保持されている共通電極６６の間に電位差が生じる。これによって、圧電層６５の、個別電極６２と共通電極６６の間に挟まれた部分に厚み方向の電界が生じる。また、圧電層６５の分極方向と電界の方向とが一致するために、圧電層６５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。この圧電層６５の収縮変形に伴って、振動板６０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。このとき、圧力室４７の容積が減少してその内部のインクに圧力が付与され、圧力室４７に連通する吐出ノズル４４からインクの液滴が吐出される。
【００４９】
尚、本実施形態では、圧電層６５の上面の、ダミー圧力室５７と対向する領域には、個別電極６２が形成されていない。そのため、ダミー圧力室５７と対向する圧電層６５の部分に変形は生じず、ダミー圧力室５７を含むダミー流路５１に圧力が付与されることもない。つまり、本実施形態では、ダミーノズル５４からインクが吐出されることはない。
【００５０】
（メンテナンス機構による吸引パージ）
次に、メンテナンス機構６による吸引パージについて説明する。図６は、キャップ部材装着時のインクジェットヘッドの上面図である。図７は、図６のインクジェットヘッド４の右側面図である。図８は、図６のＢ部拡大図である。図９は、図８のIX-IX線断面図である。尚、図６では、図面の簡単化のため、図２では示されているマニホールド４６、圧力室４７、個別電極６２等の図示は省略されている。
【００５１】
吸引パージは、インクジェットヘッド４の吐出ノズル４４の吐出機能の維持、回復のために行われるものである。尚、吸引パージが実行されるタイミングは特に限定されない。例えば、記録用紙１００に印刷された画像がかすれた場合などに、ユーザからパージの指令が入力されたタイミングで行われるものであってよい。あるいは、電源投入直後に自動的に行うパージや、前回の印刷動作後に一定時間経過したときに定期的に行われる定期パージであってもよい。
【００５２】
メンテナンス機構６による吸引パージを実行する際には、制御装置７は、キャリッジ駆動モータ１５を制御して、キャリッジ３を、図１における右側の、キャップ部材２０と対向する位置まで移動させる。次に、制御装置７は、図示しないキャップ駆動部を制御して、キャップ部材２０を上昇させ、インクジェットヘッド４のインク吐出面４ａにキャップ部材２０を押し付ける。
【００５３】
図６、図７に示すように、キャップ部材２０は、その縁部全周にわたって設けられたリップ部６８と、第１キャップ部２０ａと第２キャップ部２０ｂとを隔てる隔壁部６９とを有する。リップ部６８と隔壁部６９により、キャップ部材２０の第１キャップ部２０ａと第２キャップ部２０ｂの内部空間が画定されている。キャップ部材２０のリップ部６８と隔壁部６９とが、インクジェットヘッド４のインク吐出面４ａに密着することで、第１キャップ部２０ａと第２キャップ部２０ｂのそれぞれの内部空間が密閉される。また、第１キャップ部２０ａによって、ブラックのノズル列４８ｋの吐出ノズル４４及びダミーノズル５４が覆われ、第２キャップ部２０ｂによって、カラー（イエロー、シアン、マゼンタ）のノズル列４８ｙ、４８ｃ、４８ｍの吐出ノズル４４及びダミーノズル５４が覆われる。
【００５４】
このとき、図８、図９に示すように、キャップ部材２０のリップ部６８の一部が、インク吐出面４ａの、ダミー流路５１の第２流路部分５３ｂと重なる領域に押し当てられる。これにより、図９に示すように、第２流路部分５３ｂを覆っている、合成樹脂製のノズルプレート３９の部分が二点鎖線で示すように変形する。
【００５５】
次に、制御装置７は、パージの対象となるノズル列４８に応じて、切り替え装置２１（図１参照）により、吸引ポンプ２２の連通先を、第１キャップ部２０ａと第２キャップ部２０ｂの間で切り替える。即ち、ブラックのノズル列４８ｋのパージを行う場合であれば、吸引ポンプ２２を第１キャップ部２０ａと連通させ、カラーのノズル列４８ｙ，４８ｃ，４８ｍのパージを行う場合であれば、吸引ポンプ２２を第２キャップ部２０ｂと連通させる。その後、吸引ポンプ２２を作動させて、キャップ部２０ａ（２０ｂ）内の減圧を行わせる。これにより、キャップ部２０ａ（２０ｂ）で覆われている吐出ノズル４４からインクが吸引排出される。このときに、吐出ノズル４４や個別流路４１内に存在する、塵や気泡、あるいは、増粘したインクも一緒にキャップ部２０ａ（２０ｂ）へ排出される。また、図６，図７に示すように、４列のノズル列４８のそれぞれのダミーノズル５４もキャップ部材２０のキャップ部２０ａ（２０ｂ）に覆われているため、ダミーノズル５４内のインクもキャップ部２０ａ（２０ｂ）へ吸引排出される。
【００５６】
但し、ダミーノズル５４は、インクを吐出するノズルではないため、吐出ノズル４４と比べて内部のインクが長期間滞留しやすい。そのため、内部のインクが乾燥によって増粘しやすく、吸引パージ時にインクが排出されにくい。ダミー流路５１からインクが排出されないと、ダミー流路５１内に集まった気泡４０も排出されなくなる。
【００５７】
この点に関し、上述したように、キャップ部材２０がインク吐出面４ａに当接する際に、そのリップ部６８の一部が、上下方向（インク吐出面４ａと直交する方向）においてダミー流路５１の第２流路部分５３ｂと重なる領域に、押し当てられる。これにより、ノズルプレート３９の、キャップ部材２０が押し当てられた部分が変形することで、ダミー流路５１の体積が変化してインク圧力が上昇する。また、ダミーノズル５４に直接連通する第１流路部分５３ａから水平方向に分岐した第２流路部分５３ｂには、気泡４０が特に溜まりやすい。そのため、キャップ部材２０の押し当てによってノズルプレート３９が変形したときに、気泡４０の存在によって第２流路部分５３ｂ内の圧力上昇が増幅される。
【００５８】
また、上記のノズルプレート３９の変形に伴って、ノズルプレート３９に形成されているダミーノズル５４も変形する。これにより、ダミーノズル５４の内面にへばりついている増粘したインクが剥がされることになり、ダミーノズル５４とインクとの間に滑りが生じる。また、特に、本実施形態では、図２のように、ダミーノズル５４は、ノズル列４８の末端に位置している。そのため、図８に示すように、インク吐出面４ａにおいて、ダミーノズル５４とキャップ部材２０のリップ部６８が押し当てられる部分との距離ＬＢは、吐出ノズル４４とリップ部６８が押し当てられる部分との距離ＬＡよりも短くなっている。つまり、ノズルプレート３９の、ダミーノズル５４とキャップ部材２０が押し当てられる部分との距離が近いため、キャップ部材２０がインク吐出面４ａに押し当てられたときに、ノズルプレート３９の、ダミーノズル５４が変形しやすい。
【００５９】
このように、キャップ部材２０のインク吐出面４ａへの押し当てによって、ダミー流路５１内のインクの圧力が上昇し、また、ダミーノズル５４の内面とインクとの間で滑りが生じる。これにより、ダミーノズル５４内の増粘したインクの排出が促進されるため、ダミー流路５１に集まった気泡が、吸引パージによってインクとともに排出されやすくなる。
【００６０】
また、本実施形態では、キャップ部材２０により、インク吐出面４ａのうちの、ダミー流路５１の第２流路部分５３ｂと重なる領域が押圧される。第２流路部分５３ｂは、上下に延びる第１流路部分５３ａの、ダミーノズル５４と連通する下端部から、インク吐出面４ａに沿って張り出すようにして延びる部分である。そのため、この第２流路部分５３ｂが押圧されることで、ダミーノズル５４近傍のインクの圧力を効果的に上昇させることができる。
【００６１】
また、ダミー流路５１の第２流路部分５３ｂは、ノズルプレート３９のすぐ上のプレート３８（本発明の流路部材に相当する）に形成されており、第２流路部分５３ｂはノズルプレート３９によって塞がれている。従って、インク吐出面４ａの、第２流路部分５３ｂと重なる領域がキャップ部材２０に押し当てられたときに、第２流路部分５３ｂとキャップ部材２０との間にはノズルプレート３９しか存在しないことになる。そのため、キャップ部材２０が押し当てられることによってノズルプレート３９が大きく変形しやすくなり、第２流路部分５３ｂの内部のインク圧力を大きく変化させることができる。また、ノズルプレート３９は合成樹脂で形成されているため、その点からも、第２流路部分５３ｂを覆っているノズルプレート３９が大きく変形する。さらに、ノズルプレート３９のダミーノズル５４も大きく変形することになり、ダミーノズル５４とその内部のインクの間の滑りが生じやすくなる。
【００６２】
次に、前記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。
【００６３】
１］前記実施形態では、吸引パージ時には、キャップ部材２０のリップ部６８が、インク吐出面４ａの、第２流路部分５３ｂと重なる領域に押し当てられる。ここで、図１０に示すように、リップ部６８の幅方向において、第２流路部分５３ｂの長さＷ２が、インク吐出面４ａに押し当てられるリップ部６８の幅Ｗ１（インク吐出面４ａに直接接触する部分の幅）よりも、大きくてもよい。この構成では、キャップ部材２０のリップ部６８の幅Ｗ１が、第２流路部分５３ｂよりも小さくなるため、ノズルプレート３９の、第２流路部分５３ｂを覆っている部分を大きく変形させることが可能となる。
【００６４】
２］図１１に示すように、吸引パージの際に、キャップ部材２０が、インク吐出面４ａに対して傾いた姿勢で押し当てられてもよい。即ち、まず、図１１（ａ）に示すように、キャップ部材２０の搬送方向における一端部がインク吐出面４ａに当接してから、図１１（ｂ）に示すように、キャップ部材２０の搬送方向における他端部がインク吐出面４ａに当接する。
【００６５】
その際に、図１１（ａ）に示すように、キャップ部材２０の、ダミーノズル５４側の端部が先に当接することが好ましい。キャップ部材２０の一部のみがインク吐出面４ａに当接した状態では、インク吐出面４ａがキャップ部材２０によって完全に覆われていない。つまり、キャップ部材２０の内部空間が完全に密閉されていない。そのため、ダミー流路５１と重なる部分にキャップ部材２０のリップ部６８が押し当てられたときに、キャップ部材２０内の空間が完全に密閉されている状態と比べると、ノズルプレート３９が変形しやすい。また、キャップ部材２０の、インク吐出面４ａに先に当たる部分の押し付け力は、後に当たる部分の押し付け力よりも強い。ダミー流路５１と重なる領域を強く押圧する観点からも、キャップ部材２０の、ダミーノズル５４側の端部が先に当接するのがよい。
【００６６】
３］前記実施形態では、キャップ部材２０の縁部にあるリップ部６８が、インク吐出面４ａのダミー流路５１と重なる領域に押し当てられていたが、リップ部６８ではなく、ノズル列４８と平行に延びる隔壁部６９が押し当てられてもよい。図１２に示すように、キャップ部材２０の隔壁部６９は、インク吐出面４ａの、ブラックのノズル列４８ｋとイエローのノズル列４８ｙの間に押し当てられる。ここで、図１３に示すように、イエローのノズル列４８ｙのダミーノズル５４に連通する第２流路部分５３ｂが、走査方向（左方）に延びており、隔壁部６９が、イエローの第２流路部分５３ｂと重なる領域に押し当てられてもよい。
【００６７】
また、図１４に示すように、１列のノズル列４８が、２以上の複数のダミーノズル５４を有する場合もある。この場合に、図１４のように、複数のダミー流路５１の第２流路部分５３ｂが互いに繋がっていてもよい。複数のダミー流路５１の第２流路部分５３ｂが繋がることで、１つの大きな空間が形成される。従って、インク吐出面４ａの、前記空間と重なる領域にキャップ部材２０が押し当てられることで、ノズルプレート３９の変形量が大きくなり、また、その空間内でのインク圧力の上昇も大きくなる。
【００６８】
また、キャップ部材２０が、インク吐出面４ａの、ダミー流路５１を押圧するための専用の部分を有する構成であってもよい。例えば、図１５に示すように、キャップ部材２０は、リップ部６８の内側に配置された、例えば円柱状の凸部７０を有し、キャップ部材２０がインク吐出面４ａに押し当てられたときに、凸部７０が、第２流路部分５３ｂと重なる領域を押し付けられてもよい。
【００６９】
４］キャップ部材２０が、インク吐出面４ａの、ダミー流路５１と重なる領域だけでなく、吐出ノズル４４と連通する個別流路４１と重なる領域にも押し当てられてもよい。この場合は、吸引パージ時に、ダミーノズル５４だけでなく、吐出ノズル４４からの増粘インクや気泡の排出も促進されるという効果が得られる。
【００７０】
５］ダミーノズル５４は、画像印刷には使用しないノズルであって、吐出ノズル４４と比べて使用頻度のかなり低いノズルであるが、かといって、別に、全くインクを吐出しないノズルには限られるわけではない。例えば、前記実施形態のインクジェットヘッド４では、ダミーノズル５４に連通するダミー流路５１に対して、圧電アクチュエータ２４の個別電極６２が設けられていないが、ダミー流路５１に対して個別電極６２が設けられていてもよい。ダミーノズル５４がインクを吐出可能な構成である場合は、インクの乾燥防止のために、ダミーノズル５４にフラッシングをさせることが可能となる。
【００７１】
６］ダミーノズル５４に連通するダミー流路５１の流路構造は、前記実施形態のものには限れられない。例えば、本発明の参考例では、図１６に示すように、ダミー流路５１の連通流路５３が、上下方向に延びる第１流路部分５３ａのみを備えていて、インク吐出面４ａに沿って延びる第２流路部分５３ｂは有さない構成であってもよい。この場合、インク吐出面４ａの、第１流路部分５３ａと重なる領域に、キャップ部材２０が押し当てられればよい。
【００７２】
また、ダミー流路５１が、個別流路４１とほぼ同一の流路構造である必要もない。例えば、ダミー流路５１に、ダミー圧力室５７やダミー絞り流路５９等が設けられていなくてもよい。
【００７３】
以上説明した実施形態及びその変更形態は、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ヘッド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液体吐出装置にも、本発明を適用することは可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１  インクジェットプリンタ
４  インクジェットヘッド
４ａ  インク吐出面
２０  キャップ部材
２２  吸引ポンプ
３８  プレート
３９  ノズルプレート
４１  個別流路
４４  吐出ノズル
４６  マニホールド
５１  ダミー流路
５３ａ  第１流路部分
５３ｂ  第２流路部分
５４  ダミーノズル
６８  リップ部
６９  隔壁部
７０  凸部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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