(57)【要約】【課題】淀んだ液体を早く排出するとともに、排出するまでに噴射する液体の液量を抑制する液体噴射装置および供給液体切り替え方法を実現する。【解決手段】複数の分岐流路４１〜５０ごとに対応して設けられた液体室４１Ａ〜５０Ａの内部容積を増減させる容積増減手段２９と、各分岐流路における液体室とノズル開口部４１ｋ〜５０ｋとの間となる位置に各々設けられ、対応する分岐流路を開閉する流路開閉手段２８と、流路開閉手段を駆動させ、複数の分岐流路のうち、第１の下流側流路を開放し、かつ液体供給口からノズル開口部に至るまでの流路を流れるインクの流路抵抗が第１の下流側流路よりも小さい第２の下流側流路を閉鎖したのち、第１の下流側流路及び前記第２の下流側流路に各々設けられた前記容積増減手段を駆動させ、第１の下流側流路及び前記第２の下流側流路における液体室の内部容積を増減させる制御部２７と、を備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体供給口から液体が供給される上流側流路と、
前記上流側流路から分岐形成され、各々の流路途中に容積可変の液体室を有すると共に、前記液体室よりも下流側に前記液体を噴射するノズル開口部を有する複数の下流側流路と、
前記複数の下流側流路ごとに対応して設けられ、対応する下流側流路における前記液体室の内部容積を増減させる容積増減手段と、
前記各下流側流路における前記液体室と前記ノズル開口部との間となる位置に各々設けられ、対応する下流側流路を開閉する流路開閉手段と、
前記流路開閉手段を駆動させ、前記複数の下流側流路のうち、第１の下流側流路を開放し、かつ前記液体供給口から前記ノズル開口部に至るまでの流路を流れる前記液体の流路抵抗が前記第１の下流側流路よりも小さい第２の下流側流路を閉鎖したのち、前記第１の下流側流路及び前記第２の下流側流路に各々設けられた前記容積増減手段を駆動させ、前記第１の下流側流路及び前記第２の下流側流路における前記液体室の内部容積を増減させる制御部と、
を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体噴射装置において、
前記制御部は、前記第１の下流側流路と前記第２の下流側流路とにおいて、各々に設けられた前記液体室の内部容積を同時に増減させるように前記容積増減手段を駆動させることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液体噴射装置において、
前記制御部は、前記第１の下流側流路における前記液体室の内部容積が増加するときには、前記第１の下流側流路を閉鎖するように前記流路開閉手段を駆動させることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の液体噴射装置において、
前記液体供給口に供給する前記液体の種類を切り替える供給液体切替部を有し、
前記制御部は、前記供給液体切替部によって前記液体供給口に供給される前記液体の種類が切り替えられたとき、前記流路開閉手段および前記容積増減手段を駆動させることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の液体噴射装置において、
前記複数の下流側流路ごとに対応する複数のノズル開口部は、一方向に並んだノズル列を形成し、
前記制御部は、前記ノズル列の少なくとも一方の端部側に位置するノズル開口部と対応する下流側流路を前記第１の下流側流路として、前記流路開閉手段および前記容積増減手段を駆動させることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項６】
液体供給口から液体が供給される上流側流路と、該上流側流路から分岐形成され、各々の流路途中に容積可変の液体室を有すると共に、該液体室よりも下流側に前記液体を噴射するノズル開口部を有する複数の下流側流路と、を備えた液体噴射装置における供給液体切り替え方法であって、
前記液体供給口に供給する前記液体の種類を切り替える切り替えステップと、
前記切り替えステップの後に、前記複数の下流側流路のうち、第１の下流側流路を開放し、かつ前記液体供給口から前記ノズル開口部に至るまでの流路を流れる前記液体の流路抵抗が前記第１の下流側流路よりも小さい第２の下流側流路を閉鎖する流路開閉ステップと、
前記流路開閉ステップの後に、前記各下流側流路における前記液体室の内部容積を増減させる容積増減ステップと、
を備えたことを特徴とする液体噴射装置における供給液体切り替え方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射装置および液体噴射装置における供給液体切り替え方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液体噴射装置の一種として、液体噴射ヘッドに設けられたノズルから液体の一種としてのインクを用紙などの媒体に噴射して印刷を行うインクジェット式のプリンターが広く知られている。
【０００３】
こうしたプリンターにおいて、液体噴射ヘッドに供給するインク（供給液体）の種類を、例えば噴射対象となる媒体の種類に応じたインクなど、異なる種類のインクに切り替えることが行われることがある。そして、このようなインクの切り替えに際しては、切り替え後に液体噴射ヘッドに設けられたノズルから切り替え前のインクが噴射されないようにするべく、液体噴射ヘッド内の全ノズルについて、各々のノズル開口部に至るまでの流路内に切り替え前のインクが残留しないようにする必要がある。
【０００４】
その一つの技術が、例えば特許文献１に提案されている。特許文献１の提案技術では、まず、ノズル列を形成する全ノズルから排出対象となる切り替え前のインクをフラッシングによって噴射させ、液体噴射ヘッド内のインクを切り替え後のインクに置換するようにしている。そして、ノズル列を形成する全ノズルのうち端ノズルについては、インクの置換性が悪い場合もあることを考慮し、この端ノズルからのフラッシングの実行回数を追加することによって更にインクを噴射するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２８０１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の提案技術では、端ノズルからの追加したフラッシングによるインクの噴射によって、端ノズルのノズル開口部から切り替え前のインク以外に切り替え後のインクも排出される確率が高くなる。このため、切り替え後のインクにおいて、印刷に用いることなく液体噴射ヘッドから排出されて無駄になってしまうインクが多くなるという課題がある。
【０００７】
また、端ノズルに供給されるインクは、ノズル列の中央部分のノズルに供給されるインクよりも、通常、上流側のインク供給口から下流端のノズル開口部に至るまでのインクの流路が長いため流路抵抗が大きく流れにくくなっている。このため、端ノズルにおいては、例えば流路の壁面などに切り替え前のインクが残留し易くなっているとともに、この残留した切り替え前のインクが切り替え後のインクと混ざることによって切り替え後のインクが淀んでいる確率も高い。従って、切り替え前のインクを含む淀んだインクを液体噴射ヘッドから排出するまでに、端ノズルにおいて切り替え後のインクを多量に流さなければならないという課題もある。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、液体を供給する流路内から排出対象となる液体を残留させることなく迅速に排出することができるとともに、その排出が完了するまでに必要となる液体の噴射量を抑制することができる液体噴射装置および供給液体切り替え方法を実現することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の液体噴射装置は、液体供給口から液体が供給される上流側流路と、前記上流側流路から分岐形成され、各々の流路途中に容積可変の液体室を有すると共に、前記液体室よりも下流側に前記液体を噴射するノズル開口部を有する複数の下流側流路と、前記複数の下流側流路ごとに対応して設けられ、対応する下流側流路における前記液体室の内部容積を増減させる容積増減手段と、前記各下流側流路における前記液体室と前記ノズル開口部との間となる位置に各々設けられ、対応する下流側流路を開閉する流路開閉手段と、前記流路開閉手段を駆動させ、前記複数の下流側流路のうち、第１の下流側流路を開放し、かつ前記液体供給口から前記ノズル開口部に至るまでの流路を流れる前記液体の流路抵抗が前記第１の下流側流路よりも小さい第２の下流側流路を閉鎖したのち、前記第１の下流側流路及び前記第２の下流側流路に各々設けられた前記容積増減手段を駆動させ、前記第１の下流側流路及び前記第２の下流側流路における前記液体室の内部容積を増減させる制御部と、を備えた。
【００１０】
上記構成によれば、上流側流路から分岐した複数の下流側流路における液体室の内部容積の増減を通じ、各下流側流路のうち、液体供給口からノズル開口部に至るまでの流路抵抗が第１の下流側流路よりも小さい第２の下流側流路へ供給された液体を、第１の下流側流路に流動させることができる。従って、第１の下流側流路の液体室に供給される液体が増加するため、第１の下流側流路内を液体がノズル開口部に向けてより速く流れるようになる。この結果、流路抵抗の大きい第１の下流側流路内において生じる淀んだ液体を液体噴射ヘッドから早く排出できる確率が高くなる。また、第１の下流側流路内から淀んだ液体を排出するまでに当該第１の下流側流路のノズル開口部から噴射することが必要となる液体の噴射量を抑制することができる。
【００１１】
本発明の液体噴射装置において、前記制御部は、前記第１の下流側流路と前記第２の下流側流路とにおいて、各々に設けられた前記液体室の内部容積を同時に増減させるように前記容積増減手段を駆動させる。
【００１２】
上記構成によれば、第２の下流側流路において液体室の内部容積が減少されることで加圧された液体が第１の下流側流路側に流れるタイミングと、第１の下流側流路において液体室の内部容積が減少されることで液体が加圧されるタイミングとが一致する。従って、第２の下流側流路の液体室において加圧された液体が上流側流路内を経由して第１の下流側流路の液体室に流入するのと同時に第１の下流側流路の液体室において液体が加圧されるので、液体が第１の下流側流路の液体室から上流側流路内に流れることを抑制することができる。この結果、淀んだ液体が第１の下流側流路のノズル開口部から排出され易くなり、ひいては、淀んだ液体を排出完了するまでに第１の下流側流路のノズル開口部から噴射することが必要となる液体の噴射量を抑制することができる。
【００１３】
本発明の液体噴射装置において、前記制御部は、前記第１の下流側流路における前記液体室の内部容積が増加するときには、前記第１の下流側流路を閉鎖するように前記流路開閉手段を駆動させる。
【００１４】
上記構成によれば、第１の下流側流路において、液体がノズル開口部側から液体室へ流入つまり逆流することが抑制されるので、液体室よりも上流側から液体室へ流入する液体の量を多くすることができる。従って、下流側流路内の淀んだ液体を上流側流路から供給される液体によって、早く排出することができる確率が高くなる。
【００１５】
本発明の液体噴射装置において、前記液体供給口に供給する前記液体の種類を切り替える供給液体切替部を有し、前記制御部は、前記供給液体切替部によって前記液体供給口に供給される前記液体の種類が切り替えられたとき、前記流路開閉手段および前記容積増減手段を駆動させる。
【００１６】
上記構成によれば、全ての下流側流路におけるノズル開口部から液体を噴射したのち、流路抵抗が相対的に大きい第１の下流側流路について液体の流速を速くして液体を噴射することによって、上流側流路を通じて液体供給口から供給された異なる種類の液体への切り替えが第１の下流側流路において完了するまでの時間を短縮することができる。また、切り替えの際に、第１の下流側流路のノズル開口部から噴射される切り替え後の液体の噴射量を抑制できる確率が高くなる。
【００１７】
本発明の液体噴射装置において、前記複数の下流側流路ごとに対応する複数のノズル開口部は、一方向に並んだノズル列を形成し、前記制御部は、前記ノズル列の少なくとも一方の端部側に位置するノズル開口部と対応する下流側流路を前記第１の下流側流路として、前記流路開閉手段および前記容積増減手段を駆動させる。
【００１８】
上記構成によれば、その下流端にノズル開口部を各々有した複数の下流側流路に対して液体供給口が１つ設けられている場合は、液体噴射ヘッドにおいて流路抵抗が最も大きい下流側流路は、ノズル列の少なくとも一方の端部に位置するノズル開口部と対応する下流側流路になる確率が高い。従って、ノズル列の端部から所定数の端ノズルと対応する下流側流路を第１の下流側流路として流路開閉手段及び容積増減手段を制御することで、淀んだ液体が排出され易くなり、ひいては淀んだ液体が排出されるまでに噴射することが必要となる液体の噴射量を抑制することができる。
【００１９】
上記目的を達成するために、本発明の液体噴射装置における供給液体切り替え方法は、液体供給口から液体が供給される上流側流路と、該上流側流路から分岐形成され、各々の流路途中に容積可変の液体室を有すると共に、該液体室よりも下流側に前記液体を噴射するノズル開口部を有する複数の下流側流路と、を備えた液体噴射装置における供給液体切り替え方法であって、前記液体供給口に供給する前記液体の種類を切り替える切り替えステップと、前記切り替えステップの後に、前記複数の下流側流路のうち、第１の下流側流路を開放し、かつ前記液体供給口から前記ノズル開口部に至るまでの流路を流れる前記液体の流路抵抗が前記第１の下流側流路よりも小さい第２の下流側流路を閉鎖する流路開閉ステップと、前記流路開閉ステップの後に、前記各下流側流路における前記液体室の内部容積を増減させる容積増減ステップと、を備えた。
【００２０】
上記方法によれば、液体供給口からノズル開口部に至るまでの流路抵抗が相対的に小さい第２の下流側流路に上流側流路を通じて液体供給口から供給された液体を、液体室の容積変化を利用して、流路抵抗が相対的に大きい第１の下流側流路に流入させることができる。この結果、例えば第の下流側流路の流路中に淀んで存在する切り替え前の液体を第１の下流側流路のノズル開口部から噴射させることができる。従って、第１の下流側流路において上流側流路を通じて液体供給口から供給された異なる種類の液体に切り替わるまでの時間を短縮することができる。また、切り替えの際に、第１の下流側流路のノズル開口部から噴射される切り替え後の液体の噴射量を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る実施形態のプリンターの概略構成を示す斜視図。
【図２】（ａ）（ｂ）は、プリンターが備えるインクの切り替えに関する機構構成図。
【図３】インクの切り替え処理における動作を示すフローチャート。
【図４】（ａ）（ｂ）はインクの切り替え時において、液体噴射ヘッドにて行われるインクの噴射動作を示す模式図。
【図５】（ａ）は液体供給口がノズル列の一方の端部に位置する液体噴射ヘッドの模式断面図、（ｂ）は液体供給口がノズル列の中心部に位置する液体噴射ヘッドの模式断面図。
【図６】液体供給口がノズル列の両端部にそれぞれ１つずつ位置する液体噴射ヘッドの模式断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明を、キャップを備えた液体噴射装置の一種であるインクジェット式のプリンター（以下、単に「プリンター」ともいう。）において具体化した実施形態について、以下、図を参照して説明する。なお、以降の説明を容易にするため、図１に示したように、鉛直方向における重力方向を下方向、反重力方向を上方向とする。また、これと交差する方向であって、プリンターに給送された用紙Ｐが画像の形成時において搬送される搬送方向を前方向、搬送方向と反対方向を後方向とする。さらに鉛直方向および搬送方向の双方と交差する方向であってキャリッジ１６が往復移動する方向すなわち走査方向を、前方から見て、それぞれ右方向、左方向と呼ぶことにする。
【００２３】
さて、図１に示すように、プリンター１１における略矩形箱状をなすフレーム１２内の下部には、その長手方向である左右方向に沿って支持台１３が延設されるとともに、フレーム１２の後方面の下部には紙送りモーター１４が設けられている。そして、この紙送りモーター１４の駆動を通じて図示しない紙送り機構により、支持台１３上にその後方側から用紙Ｐが給送されるようになっている。
【００２４】
フレーム１２内における支持台１３の上方には、該支持台１３の長手方向である左右方向に沿ってガイド軸１５が架設されている。このガイド軸１５にはその軸線方向において往復移動可能にキャリッジ１６が支持されている。詳しくは、キャリッジ１６に左右方向において貫通する支持孔１６ａが形成されるとともに、この支持孔１６ａにガイド軸１５が挿通されている。
【００２５】
フレーム１２の後壁内面において上記ガイド軸１５の両端の近傍にあたる位置には、駆動プーリー１７ａと従動プーリー１７ｂとがそれぞれ回転自在に支持されている。駆動プーリー１７ａにはキャリッジモーター１８の出力軸が連結されるとともに、駆動プーリー１７ａと従動プーリー１７ｂとの間には一部がキャリッジ１６に連結された無端状のタイミングベルト１７が巻き掛けられている。上記プリンター１１は、キャリッジモーター１８を駆動することにより、タイミングベルト１７を介してキャリッジ１６をガイド軸１５によってガイドしつつ左右方向において往復移動させることの可能な構造になっている。
【００２６】
上記キャリッジ１６の下面側には液体噴射ヘッド１９が設けられている。この液体噴射ヘッド１９には、複数（ここでは１０個）のインク噴射用のノズル４１Ｎ〜５０Ｎ（図２（ａ）参照）が設けられている。そして、液体噴射ヘッド１９の下面となるノズル形成面１９ａ（図２（ａ）参照）には、各ノズル４１Ｎ〜５０Ｎの開口孔であるノズル開口部４１ｋ〜５０ｋが一方向に並んだノズル列を形成するように開口形成されている。なお、図２（ａ）では前から１番目のノズル４１Ｎの開口孔であるノズル開口部４１ｋと前から１０番目のノズル５０Ｎの開口孔であるノズル開口部５０ｋのみに符号図示している。
【００２７】
一方、キャリッジ１６には液体噴射ヘッド１９に対して、種類（例えば、色相、彩度、明度（濃度）、組成など）の異なるインク（液体）を供給するためのインクカートリッジ２２Ａ，２２Ｂがそれぞれ着脱可能に装着されている。そして、液体噴射ヘッド１９に対してインクカートリッジ２２Ａおよびインクカートリッジ２２Ｂのいずれかのインクが択一的に供給されるように流路を切り替えて供給する供給液体切替部２０が、キャリッジ１６内に備えられている。この供給液体切替部２０によって流路が切り替えられることにより、供給流路２０ａを介して液体噴射ヘッド１９にインクが供給される。そして、供給されたインクは、液体噴射ヘッド１９内に形成された液体室４１Ａ〜５０Ａ（図２参照）において生ずる圧力により、液体噴射ヘッド１９の各ノズル４１Ｎ〜５０Ｎから支持台１３上に給送された用紙Ｐに噴射されるといったように印刷が行われる。
【００２８】
また、フレーム１２の内部における支持台１３よりも右側の領域、すなわち印刷時において使用されない領域（ホームポジション領域）には、液体噴射ヘッド１９のクリーニング等のメンテナンスを行うためのキャップ３０を有するメンテナンス装置２３が設けられている。プリンター１１では、液体噴射ヘッド１９をホームポジション領域に移動させることによってノズル４１Ｎ〜５０Ｎのノズル開口部４１ｋ〜５０ｋをキャップ３０と対峙させ、ノズル４１Ｎ〜５０Ｎからキャップ３０内にインクを強制的に噴射させるフラッシング処理が行われる。なお、キャップ３０をノズル形成面１９ａに対してノズル４１Ｎ〜５０Ｎのノズル開口部４１ｋ〜５０ｋを囲うように当接させるとともにメンテナンス装置２３を作動させることによって、ノズルを介して液体噴射ヘッド１９内のインクを吸引してクリーニングするクリーニング処理も行われる。
【００２９】
次に、プリンター１１において液体噴射ヘッド１９から噴射されるインクの切り替えに関する構成について、液体噴射ヘッド１９の構造を含めて、図２（ａ）（ｂ）を参照して説明する。
【００３０】
図２（ａ）に示すように、キャリッジ１６内に備えられる供給液体切替部２０は、インクカートリッジ２２Ａに収容されたインクＡおよびインクカートリッジ２２Ｂに収容されたインクＢのうち、いずれか一方のインクを流通させる三方電磁弁からなる切り替え弁を有して構成されている。そして、本実施形態では、供給液体切替部２０におけるインクの切り替え動作は、制御部２７から出力される制御信号ＳＬによって行われるようになっている。
【００３１】
制御部２７は、ＣＰＵやＡＳＩＣあるいはメモリーなどの電子部品によって構成された電気回路を有する基板であり、キャリッジ１６またはプリンター１１のフレーム１２に取り付けられている。なお、制御部２７は、メモリーに格納されたプログラムなどのソフトウエアや、電気回路に組み込まれたロジックなどのハードウエアなどによってインクの切り替えに伴う動作を司る。なお、制御部２７は、プリンター１１において他の動作（例えば印刷処理やクリーニング処理など）を司るようになっていてもよい。
【００３２】
さて、供給液体切替部２０において上流側から下流側へ流通するように切り替えられたインクは、液体噴射ヘッド１９の上面側に設けられた液体供給口２５から液体噴射ヘッド１９内に形成されたリザーバー２６に流入するようになっている。そして、リザーバー２６内に流入したインクは、リザーバー２６から更に下流側へ複数に分岐形成された各分岐流路（図２（ａ）では前から１番目のノズル４１Ｎを含む１番目の分岐流路４１と前から１０番目のノズル５０Ｎを含む１０番目の分岐流路５０のみに符号図示）４１〜５０内に流入するようになっている。また、各分岐流路４１〜５０の途中にはリザーバー２６から各分岐流路４１〜５０内に流入したインクを一時的に貯留可能な液体室４１Ａ〜５０Ａが各々形成されている。そして、各液体室４１Ａ〜５０Ａに流入したインクは、各分岐流路４１〜５０の下流側部分である各ノズル４１Ｎ〜５０Ｎを通じて液体噴射ヘッド１９外へ噴射されるようになっている。
【００３３】
従って、本実施形態においては、リザーバー２６が液体供給口２５からインクが供給される上流側流路として機能するとともに、各分岐流路４１〜５０が流路途中に液体室４１Ａ〜５０Ａを有すると共に該液体室４１Ａ〜５０Ａよりも下流側にノズル開口部４１ｋ〜５０ｋを有する下流側流路として機能する。そして、これらの液体供給口２５からリザーバー２６を介して各分岐流路４１〜５０におけるノズル開口部４１ｋ〜５０ｋに至るまでの流路形状の違いなどに起因して生ずる流路抵抗に応じて、各ノズル４１Ｎ〜５０Ｎに対して供給されるインクの流れ方（例えば流速）がそれぞれ異なることになる。すなわち、液体噴射ヘッド１９には、大別すると、液体供給口２５からリザーバー２６を経由して各分岐流路４１〜５０のノズル開口部４１ｋ〜５０ｋに至るまでの流路における流路抵抗が、相対的に大きい分岐流路（これを「第１の下流側流路」と呼ぶ）と相対的に小さい分岐流路（これを「第２の下流側流路」と呼ぶ）とが存在することになる。
【００３４】
また、各分岐流路４１〜５０におけるノズル開口部４１ｋ〜５０ｋと液体室４１Ａ〜５０Ａとの間となる各位置には、制御部２７から出力される電圧信号Ｓ１によって駆動され、各々の分岐流路４１〜５０を閉鎖または開放する流路開閉手段２８が、それぞれ同様に設けられている。また、各液体室４１Ａ〜５０Ａと個別に対応する位置には、制御部２７から出力される電圧信号Ｓ２によって駆動され、対応する液体室４１Ａ〜５０Ａ内の容積つまり内部容積を増加および減少させる容積増減手段２９が、それぞれ同様に設けられている。この流路開閉手段２８および容積増減手段２９の構成について、前から３番目のノズル４３Ｎおよび液体室４３Ａを含む分岐流路４３を一例として、図２（ｂ）を参照して説明する。なお、図２（ｂ）は、図２（ａ）において一点鎖線で囲んだ領域を示している。
【００３５】
図２（ｂ）に示すように、流路開閉手段２８は、分岐流路４３におけるノズル開口部４３ｋと液体室４３Ａとの間となる位置に設けられるとともに、一方向（ここでは上下方向）に伸長および収縮する板状部材により構成されている。そして、流路開閉手段２８は、その一端部（ここでは上端部）が、液体噴射ヘッド１９において、板状部材が伸長および収縮したときの変位が生じ難い剛性の高い部分に固定され、他端部（ここでは下端部）が分岐流路４３内におけるノズル開口部４３ｋと液体室４３Ａとの間となる位置に進入することによって、分岐流路４３を閉鎖または開放するようになっている。
【００３６】
具体的に、本実施形態では流路開閉手段２８は電歪性を有する圧電材料で形成され、制御部２７から出力される電圧信号Ｓ１に応じて伸長することによって下端部が下方に移動し、分岐流路４３を閉鎖するように構成されている。あるいは、制御部２７から出力される電圧信号Ｓ１に応じて収縮することによって下端部が上方に移動し、分岐流路４３を開放するように構成されている。
【００３７】
なお、本実施形態では、流路開閉手段２８の下端部にはシール部２８ａが形成され、同じく分岐流路４３内においてシール部２８ａと上下方向で対向する位置に設けられたシール部４３ａと当接するようになっている。流路開閉手段２８は、このシール部２８ａとシール部４３ａとの当接によって、液体室４３Ａからノズル開口部４３ｋへインクが流れないように、分岐流路４３を閉鎖するようになっている。シール部２８ａ，４３ａの材料としては、例えば圧縮変形可能な弾性部材や、比較的柔らかい金属材料など、当接したときに互いに密着性の良い材料が採用可能である。
【００３８】
また、図２（ｂ）に示すように、容積増減手段２９は、液体噴射ヘッド１９内に設けられ、一方向（ここでは上下方向）に伸長および収縮する板状部材により構成されている。そして、容積増減手段２９は、その一端部（ここでは上端部）が液体噴射ヘッド１９において板状部材が伸長および収縮したときの変位が生じ難い剛性の高い部分に固定され、他端部（ここでは下端部）が液体室４３Ａを形成する一部の壁部（ここでは上壁部）において上下方向に変位可能に形成された薄板壁３９のほぼ中央に固定されている。
【００３９】
具体的に、本実施形態では、容積増減手段２９は電歪性を有する圧電材料で形成され、制御部２７から出力される電圧信号Ｓ２に応じて上下方向に伸長または収縮するようになっている。従って、電圧信号Ｓ２に応じて、容積増減手段２９が伸長したときは薄板壁３９が下方に凸状態となることによって液体室４３Ａの内部容積が減少し、容積増減手段２９が収縮したときは薄板壁３９が上方に凸状態となることによって液体室４３Ａの内部容積が増加するようになっている。なお、薄板壁３９は、別体の薄板が、その周辺を液体噴射ヘッド１９に密着固定された状態で形成された構成も採用できる。
【００４０】
そこで次に、液体噴射ヘッド１９から噴射されるインクの切り替えに関して、このように構成されたプリンター１１において実行されるインクの切り替え処理に伴う作用（動作）について、図３を参照して説明する。なお、この切り替え処理は、液体噴射ヘッド１９をホームポジション領域に移動させノズル４１Ｎ〜５０Ｎのノズル開口部４１ｋ〜５０ｋをキャップ３０と対峙させた状態で行われるようになっている。
【００４１】
図３に示すように、インク切り替え処理が開始すると、まず供給液体切替部２０の切り替え弁を制御してインクを切り替える（ステップＳ１）。すなわち、制御部２７は、制御信号ＳＬを出力してインクカートリッジ２２ＡのインクＡおよびインクカートリッジ２２ＢのインクＢのいずれか一方のインクが供給液体となるように流路を切り替える（切り替えステップ）。ここでは、供給液体を切り替え前のインクＡから切り替え後のインクＢに切り替えるものとする。
【００４２】
次に、各分岐流路４１〜５０を開放する（ステップＳ２）。すなわち、制御部２７は、電圧信号Ｓ１を出力して各流路開閉手段２８を収縮させ、全てのノズル４１Ｎ〜５０Ｎと対応する全ての分岐流路４１〜５０を開放する。
【００４３】
次いで、各液体室４１Ａ〜５０Ａの内部容積を同時に増減させて、所定量のインクを各ノズル４１Ｎ〜５０Ｎから噴射させる（ステップＳ３）。すなわち、制御部２７は、電圧信号Ｓ２を出力して、各ノズル４１Ｎ〜５０Ｎと対応した液体室４１Ａ〜５０Ａにおける各々の容積増減手段２９が収縮と伸長とを交互に所定回数繰り返すように制御する。一例として、ノズル４３Ｎ及び液体室４３Ａが設けられた分岐流路４３での作用を具体的に説明する。
【００４４】
図２（ｂ）に示したように、電圧信号Ｓ２によって容積増減手段２９が収縮して液体室４３Ａの内部容積が増加すると、リザーバー２６側からインク（ここではインクＡ）が分岐流路４３内の一部である液体室４３Ａに供給される。そして、続いて電圧信号Ｓ２によって容積増減手段２９が伸長して液体室４３Ａの内部容積が減少すると、液体室４３Ａ内のインクは加圧されることになる。この加圧によって、リザーバー２６側に戻るインク以外のインクは、ノズル開口部４３ｋから噴射される。従って、容積増減手段２９が収縮と伸長を交互に所定回数繰り返すことによって、ノズル開口部４３ｋから所定量のインクが噴射される。なお、本実施形態では、この噴射によって、インクＡが液体噴射ヘッド１９から排出され、全ての分岐流路４１〜５０のうち、少なくとも第２の下流側流路となる分岐流路（例えば、液体供給口２５からの距離が相対的に短い分岐流路など）についてインクＡからインクＢへの切り替えが完了した状態となるように、噴射すべきインクの液量（噴射量）が所定量として設定されている。
【００４５】
図３に戻り、次に、第２の下流側流路となる分岐流路を閉鎖する（ステップＳ４）。すなわち、制御部２７は、電圧信号Ｓ１を出力して流路開閉手段２８を伸長させ、各分岐流路４１〜５０のうち相対的に流路抵抗の小さい第２の下流側流路となる分岐流路を閉鎖する（流路開閉ステップ）。
【００４６】
次いで、各液体室４１Ａ〜５０Ａの内部容積を増減させて、第１の下流側流路となる分岐流路（例えば、液体供給口２５からの距離が相対的に長い分岐流路など）から所定量のインクを噴射させる（ステップＳ５）。すなわち、制御部２７は、全ての分岐流路４１〜５０の液体室４１Ａ〜５０Ａごとの各容積増減手段２９に対して電圧信号Ｓ２を出力して、各容積増減手段２９が収縮と伸長とを交互に所定回数繰り返すように制御する（容積増減ステップ）。
【００４７】
ステップＳ４とステップＳ５での作用について、図４（ａ）（ｂ）を参照して具体的に説明する。なお、ここでは、図２（ａ）に示すようにリザーバー２６における液体供給口２５からノズルまでのインクの流路長に応じて、ノズル４１Ｎ，４２Ｎが相対的に流路抵抗の大きい第１の下流側流路のノズルであって、他のノズル４３Ｎ〜５０Ｎが相対的に流路抵抗の小さい第２の下流側流路のノズルであるものとする。そして、第１の下流側流路のノズルと第２の下流側流路のノズルとを代表して、それぞれノズル４２Ｎとノズル４３Ｎとについて説明する。
【００４８】
図４（ａ）に示すように、相対的に流路抵抗が大きい第１の下流側流路の一例である分岐流路４２は流路開閉手段２８が収縮しているため、その流路が開放されている。一方、相対的に流路抵抗が小さい第２の下流側流路の一例である分岐流路４３は流路開閉手段２８が伸長しているため、その流路が閉鎖されている。この状態で、ノズル４２Ｎを含む分岐流路４２において容積増減手段２９が収縮して液体室４２Ａの内部容積が増加すると、ノズル開口部４２ｋ側から引き込まれる一部のインクｆ２を除く大半のインクＦ２が、リザーバー２６側から液体室４２Ａに供給される。一方、ノズル４３Ｎを含む分岐流路４３において容積増減手段２９が収縮して液体室４３Ａの内部容積が増加すると、この増加分に相当するインクＦ３（ここではインクＢ）が、全てリザーバー２６側から液体室４３Ａに供給される。
【００４９】
続いて、図４（ｂ）に示すように、ノズル４３Ｎを含む分岐流路４３において容積増減手段２９が伸長して液体室４３Ａの内部容積が減少すると、この減少によって液体室４３Ａ内のインクは加圧される。すると加圧された液体室４３Ａ内のインクは、分岐流路４３における液体室４３Ａよりも下流側が閉鎖されているため、液体室４３Ａの内部容積の減少分に相当する液量のインクＦ４が全て上流側となるリザーバー２６側へ流出する。一方、ノズル４２Ｎを含む分岐流路４２において容積増減手段２９が伸長して液体室４２Ａの内部容積が減少することによって液体室４２Ａ内のインクが加圧されると、一部のインクｆ５はリザーバー２６側に流出しようとする。このとき、ノズル４３Ｎを含む分岐流路４３の液体室４３Ａからリザーバー２６に流出したインクＦ４に伴って、ノズル４２Ｎを含む分岐流路４２の液体室４２Ａに対してリザーバー２６側から流入するインクＦ５（ここではインクＢ）が発生することになる。
【００５０】
すなわち、液体室４３Ａよりも下流側が閉鎖されたノズル４３Ｎを含む分岐流路４３からリザーバー２６側に流出したインクＦ４は、物理的に液体室４２Ａよりも下流側が開放された分岐流路４２のノズル４２Ｎから流出するように流れる。この結果、液体室４２Ａからリザーバー２６側へ流れる（逆流する）インクｆ５を押し返すようにして液体室４２Ａに流入するインクＦ５が発生する。従って、この発生するインクＦ５の流入によってリザーバー２６内を液体室４２Ａに向かって流れるインクが増加する。
【００５１】
一方、容積増減手段２９の伸長によって加圧された液体室４２Ａ内のインクは、流入するインクＦ５によってリザーバー２６側に流れることなく、その内部容積の減少分のインク全てがノズル開口部４２ｋ側に流れることになる。従って、液体室４２Ａ内のインクはリザーバー２６側へ逆流しないことから流速を増したインクＦ１となってノズル開口部４２ｋから噴射してノズル４２Ｎから排出される。
【００５２】
そして、液体室４２Ａと液体室４３Ａとにおいて、容積増減手段２９が収縮と伸長とを交互に所定回数繰り返すことによって、液体室４２Ａよりも下流側が開放された分岐流路４２のノズル４２Ｎから所定回数、流速を増すようにしてインクが噴射されて排出される。すなわち、リザーバー２６における流路抵抗が相対的に大きい第１の下流側流路となる分岐流路（この場合、分岐流路４１，４２）におけるノズル４１Ｎ，４２Ｎから、所定量のインクが排出される。
【００５３】
この所定量のインクの排出において、例えば、リザーバー２６において相対的に大きい流路抵抗を呈する流路部分２６ａにおいて残留する淀んだインク（図中網掛け部分）が、液体室４２Ａに流入するインクＢ（インクＦ５）に伴って液体室４２Ａに流入する。そして、ノズル４２Ｎから排出されることによって、ノズル４２Ｎを含む分岐流路４２内においてインクＡからインクＢへの切り替えが完了する。換言すれば、ノズル４２Ｎを含む分岐流路４２内において淀んだインクが残留しない状態となるまでにノズル開口部４２ｋから噴射すべきインクの液量（噴射量）が所定量として設定されている。
【００５４】
上記説明した実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）リザーバー２６から分岐した複数の分岐流路４１〜５０における液体室４１Ａ〜５０Ａの内部容積の増減を通じ、各分岐流路４１〜５０のうち、液体供給口２５からノズル開口部４１ｋ〜５０ｋに至るまでの流路抵抗が分岐流路４１，４２（第１の下流側流路）よりも小さい分岐流路４３〜５０（第２の下流側流路）へ供給されたインクを、分岐流路４１，４２（第１の下流側流路）に流入させることができる。従って、分岐流路４１，４２の液体室４１Ａ，４２Ａに供給されるインクが増加するため、分岐流路４１，４２内をインクがノズル開口部（４１ｋ等）に向けてより速く流れるようになる。この結果、流路抵抗の大きい分岐流路４１，４２において生じる淀んだインクを液体噴射ヘッド１９から早く排出できる確率が高くなる。また、流速が速くなることによって、例えば流路内で流れが遅くなる場所に存在する淀んだインクが流れ易くなるため、こうした淀んだインクを排出するまでに当該分岐流路４１，４２のノズル４１Ｎ，４２Ｎから噴射することが必要となるインクの噴射量を抑制することができる。
【００５５】
（２）分岐流路４３（第２の下流側流路）において液体室４３Ａの内部容積が減少されることで加圧されたインクが、分岐流路４２（第１の下流側流路）側に流れるタイミングと、分岐流路４２において液体室４２Ａの内部容積が減少されることでインクが加圧されるタイミングとが一致する。従って、分岐流路４３の液体室４３Ａにおいて加圧されたインクがリザーバー２６（上流側流路）内を経由して分岐流路４２の液体室４２Ａに流入するのと同時に分岐流路４２の液体室４２Ａにおいてインクが加圧されるので、インク液体が分岐流路４２の液体室４２Ａから上流側流路内に流れることを抑制することができる。この結果、淀んだ液体が分岐流路４２（第１の下流側流路）のノズル開口部４２ｋから排出され易くなり、ひいては、淀んだインクを排出完了するまでに分岐流路４２（第１の下流側流路）のノズル開口部４２ｋから噴射することが必要となるインクの噴射量を抑制することができる。
【００５６】
（３）全ての分岐流路４１〜５０におけるノズル開口部４１ｋ〜５０ｋからインクを噴射したのち、流路抵抗が相対的に大きい分岐流路４１，４２（第１の下流側流路）についてインクの流速を速くしてインクを噴射する。これによって、リザーバー２６を通じて液体供給口２５から供給された異なる種類のインクへの切り替えが分岐流路４１，４２において完了するまでの時間を短縮することができる。また、切り替えの際に、分岐流路４１，４２のノズル開口部４１ｋ，４２ｋから噴射される切り替え後のインクの噴射量を抑制できる確率が高くなる。
【００５７】
なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・上記実施形態において、複数のノズル４１Ｎ〜５０Ｎが液体噴射ヘッド１９において一方向に並んで配列されたノズル列を構成している場合、制御部２７は、ノズル列の少なくとも一方の端部側に位置するノズル、すなわち端ノズルを第１の下流側流路のノズルとして制御するようにしてもよい。この変形例について、図５（ａ）（ｂ）を参照して説明する。
【００５８】
図５（ａ）に示すように、液体供給口２５がリザーバー２６の端部（後端）に設けられている場合は、液体供給口２５からインクの上流側流路となるリザーバー２６を経由してノズル開口部に到るまでの流路において、流路抵抗が最も小さくなるノズルはノズル５０Ｎであり、流路抵抗が最も大きくなるノズルはノズル４１Ｎである。このような場合は、液体供給口２５が設けられた側と反対側のリザーバー２６の端部（前端）に形成されたノズル４１Ｎを含め、このノズル４１Ｎから配列順に所定数のノズル（すなわち端ノズル）を第１の下流側流路のノズルとするとともに、残りのノズルを第２の下流側流路のノズルとする。なお、第１の下流側流路ルのノズルと第２の下流側流路のノズルとの数量比は１対５ないしその前後の比率が好ましいという結果を得た。すなわち、本変形例においては、１０個のノズル４１Ｎ〜ノズル５０Ｎのうち、２個のノズル４１Ｎ，４２Ｎを第１の下流側流路のノズルとし、８個のノズル４３Ｎ〜ノズル５０Ｎを第２の下流側流路のノズルとして、制御部２７によってインクの切り替え処理を行うことが好ましい。
【００５９】
あるいは、図５（ｂ）に示すように、液体供給口２５がリザーバー２６のほぼ中央に設けられている場合は、液体供給口２５からインクの上流側流路となるリザーバー２６を経由してノズル開口部に到るまでの流路において、流路抵抗が最も大きくなるノズルはノズル４１Ｎおよびノズル５０Ｎになる。このような場合は、リザーバー２６の両端部に形成されたノズル４１Ｎとノズル５０Ｎを含め、ノズル４１Ｎから、あるいはノズル５０Ｎから、配列順にそれぞれ所定数のノズル（端ノズル）を第１の下流側流路のノズルとするとともに、残りのノズルを第２の下流側流路のノズルとする。なお、第１の下流側流路のノズルと第２の下流側流路のノズルとの数量比は１対５の比率が好ましいことから、本変形例においては、ノズル４１Ｎとノズル５０Ｎとを第１の下流側流路のノズルとし、他のノズル４２Ｎ〜４９Ｎを第２の下流側流路のノズルとして、制御部２７はインクの切り替え処理を行うことが好ましい。
【００６０】
なお、上記変形例の説明から明らかなように、液体供給口２５が図２（ａ）に示すように設けられている上記実施形態の場合は、ノズル４１Ｎおよびノズル４２Ｎの端ノズルが第１の下流側流路のノズルとなり、ノズル４３Ｎ〜５０Ｎが第２の下流側流路のノズルとなる。
【００６１】
上記変形例によれば、上記実施形態における効果（１）〜（３）に加えて次の効果を奏する。
（４）その下流端にノズル開口部４１ｋ〜５０ｋを各々有した複数の下流側流路（分岐流路４１〜５０）に対して液体供給口２５が１つ設けられている場合は、液体噴射ヘッド１９において流路抵抗が最も大きい下流側流路は、ノズル列の少なくとも一方の端部に位置するノズル開口部と対応する分岐流路になる確率が高い。従って、ノズル列の端部から所定数の端ノズルと対応する分岐流路を第１の下流側流路として流路開閉手段２８及び容積増減手段２９を制御することで、淀んだインクが排出され易くなり、ひいては淀んだインクが排出されるまでに噴射することが必要となるインクの噴射量を抑制することができる。
【００６２】
・上記実施形態において、液体供給口２５が複数設けられている場合は、制御部２７は、必ずしも端ノズルを第１の下流側流路のノズルとして制御しなくてもよい。例えば、図６に示すように、液体供給口２５がリザーバー２６の両端にそれぞれ１つ（合計２つ）設けられている場合、２つの液体供給口２５のいずれに対してもリザーバー２６の流路が長いノズルが、相対的に流路抵抗の大きなノズルと考えられる。従って、このような場合は、図６に示すように、端ノズルではなく、ノズル列における中央のノズル４５Ｎ，４６Ｎを第１の下流側流路のノズルとし、ノズル４１Ｎ〜４４Ｎ、およびノズル４７Ｎ〜５０Ｎを第２の下流側流路のノズルとすることが好ましい。
【００６３】
なお、本変形例において更に複数（３つ以上）の液体供給口２５が設けられた場合、同様に、複数の液体供給口２５のいずれに対してもリザーバー２６の流路が長いノズルが、相対的に流路抵抗の大きなノズルと考え、これを第１の下流側流路のノズルとすればよい。
【００６４】
・上記実施形態において、制御部２７は、容積増減手段２９を同時に伸縮させなくてもよい。例えば、図４（ｂ）において、分岐流路４３の液体室４３Ａからリザーバー２６に流出したインクＦ４に伴って、分岐流路４２の液体室４２ＡにインクＦ５が流入するまでに時間差が存在する場合がある。このような場合は、この時間差を考慮して、分岐流路４３（第２の下流側流路）における容積増減手段２９の伸縮動作に対して分岐流路４２（第１の下流側流路）における容積増減手段２９の伸縮動作を遅らせるように制御することが好ましい。
【００６５】
・上記実施形態において、制御部２７は、容積増減手段２９が収縮するとき、流路開閉手段２８を伸長させて、分岐流路４２（第１の下流側流路）を閉鎖するようにしてもよい。こうすれば、分岐流路４２において、インクがノズル開口部４２ｋ側から液体室４２Ａへ流入つまり逆流することが抑制されるので、液体室４２Ａよりも上流側から液体室４２Ａへ流入するインクの量を多くすることができる。従って、分岐流路４２内の淀んだインク液体をリザーバー２６から供給されるインクによって、早く排出することができる確率が高くなる。
【００６６】
・上記実施形態において、制御部２７は、インクの切り替え時に限らず、複数のノズル４１Ｎ〜５０Ｎについて、図３に示したインク切り替え処理を実行するようにしてもよい。例えば、流路抵抗の大きな第１の下流側流路については、通常の印刷動作においてインクの流動性が悪くインクが切り替えられずに淀んでいる場合がある。このような場合、インク切り替え処理を実行することによって、リザーバー２６に残留する淀んだインクを早く排出させることができる。
【００６７】
・上記実施形態において、制御部２７は、第１の下流側流路のノズル以外のノズルを全て第２の下流側流路のノズルとして制御しなくてもよい。例えば、第１の下流側流路のノズルに隣接する所定数のノズル（例えば第１の下流側流路のノズルと同数のノズル）を第２の下流側流路のノズルとして制御するようにしてもよい。要は、上述したように、第１の下流側流路のノズル対応する上流側流路（リザーバー２６）において、インクの流速が増すようになればよい。
【００６８】
・上記実施形態において、プリンター１１は、インクカートリッジ２２Ａ，２２Ｂをキャリッジ１６に搭載しないオフキャリッジのプリンターとしてもよい。また、切り替えるインクカートリッジも２つ以上の複数個備えることとしてもよい。
【００６９】
・上記実施形態において、容積増減手段２９は必ずしも電歪性を有する圧電材料で形成されなくてもよい。液体室の内部容積を増加および減少させることができる構成であれば、他の構成であっても容積増減手段２９として採用できる。例えば、電圧信号Ｓ２によって発熱する発熱素子を用いて容積増減手段２９を構成してもよい。すなわち発熱によって発生する気泡によって液体室の内部容積を増加および減少させるようにすることが可能である。
【００７０】
・上記実施形態では、液体噴射装置をインクジェット式のプリンター１１に具体化したが、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置に具体化してもよい。微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体噴射装置に流用可能である。なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、例えば液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置がある。あるいは、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサー等であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置を採用してもよい。そして、これらのうちいずれか一種の液体噴射装置に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１１…液体噴射装置としてのプリンター、１９…液体噴射ヘッド、２０…供給液体切替部、２５…液体供給口、２６…上流側流路としてのリザーバー、２７…制御部、２８…流路開閉手段、２９…容積増減手段、４１〜５０…下流側流路としての分岐流路、４１Ｎ〜５０Ｎ…ノズル、４１Ａ〜５０Ａ…液体室、４１ｋ〜５０ｋ…ノズル開口部。
【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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