(57)【要約】【課題】吐出された液体の濃度のムラを抑制した循環式の液体噴射装置を提供する。【解決手段】循環流路により供給されたインクを吐出するノズル２１、ノズル２１が第１方向に列設されたノズル列２１Ａ、及びノズル２１に連通するマニホールド１０１を有するヘッドを複数備え、第１方向に対して交差する第２方向に並設された一対のヘッドであるヘッド１ａ及びヘッド１ｂは、ヘッド１ａのマニホールド１０１におけるインク流通方向Ａと、ヘッド１ｂのマニホールド１０１におけるインクの流通方向Ｂとが逆向きである。【選択図】図６
2013000910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するノズルが第１方向に列設されたノズル列、該ノズルに連通する圧力発生
室を有する個別流路、該個別流路に連通する共通流路、該圧力発生室に圧力変化を生じさ
せる圧力発生手段を有する液体噴射ヘッドと、
前記共通流路に外部からの液体を供給する供給路及び前記共通流路から液体を外部に回
収する回収路を含む循環流路とを備え、
前記液体噴射ヘッドの共通流路における液体の流通方向が逆向きとなるように、第１方
向に対して交差する第２方向に前記液体噴射ヘッドを並設した
ことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載する液体噴射装置において、
前記共通流路における液体の流通方向が逆向きとなるように並設された前記液体噴射ヘ
ッドは、各ノズルの第１方向の位置が揃えられている
ことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項３】
請求項１に記載する液体噴射装置において、
前記共通流路における液体の流通方向が逆向きとなるように並設された前記液体噴射ヘ
ッドは、一方の液体噴射ヘッドの第１方向における各ノズルが他方の前記第２液体噴射ヘ
ッドの第１方向における各ノズルの間に位置している
ことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載する液体噴射装置において、
前記共通流路における液体の流通方向が逆向きとなるように並設された前記液体噴射ヘ
ッドごとに前記循環流路が設けられている
ことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載する液体噴射装置において、
複数の液体噴射ヘッドに共通して前記循環流路が設けられている
ことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載する液体噴射装置において、
前記液体噴射ヘッドを複数有し、
前記共通流路における液体の流通方向が同じ向きである液体噴射ヘッドごとに前記循環
流路が設けられている
ことを特徴とする液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射装置に関し、特に液体としてインクを吐出するインクジェット式記
録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置として、インクタンクをインクジ
ェット式記録ヘッドから離間して設け、このインクタンクとインクジェット式記録ヘッド
間でインクを循環させる循環式のインクジェット式記録装置が知られている（例えば、特
許文献１参照）。
【０００３】
インクジェット式記録ヘッドは、複数のノズルからなるノズル列、各ノズルにインクを
供給する個別流路（圧力発生室等）、個別流路に共通した共通流路を有している。循環式
のインクジェット式記録装置では、インクタンクから共通流路の一端部側（入口側）にイ
ンクが供給される。共通流路の入口側から供給されたインクは他端部側（出口側）に流通
するとともに、一部が個別流路に流入して、ノズルからインク滴として吐出される。そし
て、個別流路に流入しなかったインクは、共通流路の出口側からインクタンクに回収され
る。
【０００４】
このようにインクを循環させることで、インク中の顔料などの成分が沈降することを抑
制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２３２８９号公報（図３等参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
共通流路の入口側から出口側にインクが流通する途中で、個別流路にインクの一部が流
入するので、共通流路の入口側から出口側に向けてインクの圧力が徐々に低下する。この
ように共通流路の入口側から出口側にわたりインクの圧力勾配が生じるため、ノズルから
吐出されたインク滴の特性、例えば重量や形状、速度は、共通流路の入口側と出口側とで
異なる。
【０００７】
このような圧力勾配によりインクの吐出特性に差が生じると、共通流路の出口側に近い
個別流路・ノズルから吐出されたインクほど、インク滴の形状が小さくなり、紙面に印刷
されたインクの濃度にムラが生じてしまう。
【０００８】
なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドを用いた液体噴射装置だけではな
く、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置においても同様に
存在する。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑み、吐出された液体の濃度のムラを抑制した循環式の液体
噴射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】
【００１０】
上記課題を解決する本発明の態様は、液体を吐出するノズルが第１方向に列設されたノ
ズル列、該ノズルに連通する圧力発生室を有する個別流路、該個別流路に連通する共通流
路、該圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧力発生手段を有する液体噴射ヘッドと、前記
共通流路に外部からの液体を供給する供給路及び前記共通流路から液体を外部に回収する
回収路を含む循環流路とを備え、前記液体噴射ヘッドの共通流路における液体の流通方向
が逆向きとなるように、第１方向に対して交差する第２方向に前記液体噴射ヘッドを並設
したことを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、共通流路における液体の流通方向が逆向きとなるように第２方向に並
設された液体噴射ヘッド（以下、一対の液体噴射ヘッド）の各共通流路における液体の流
通方向が互いに逆向きとなる。これにより、一方の液体噴射ヘッドから吐出される液体の
濃度勾配と、他方の液体噴射ヘッドから吐出される液体の濃度勾配とが逆向きとなり、こ
れらの一対の液体噴射ヘッドで吐出された液体全体では、均等な濃度となる。このように
して、本発明に係る液体噴射装置では、循環流路により液体を循環させるとともに、液体
の濃度ムラを防止して高品質な印刷を行うことができる。
【００１１】
ここで、前記共通流路における液体の流通方向が逆向きとなるように並設された前記液
体噴射ヘッドは、各ノズルの第１方向の位置が揃えられていることが好ましい。これによ
れば、一対の液体噴射ヘッドの各ノズルから一つの液滴が形成され、全体として均等な濃
度で液体が吐出される。
【００１２】
また、前記共通流路における液体の流通方向が逆向きとなるように並設された前記液体
噴射ヘッドは、一方の液体噴射ヘッドの第１方向における各ノズルが他方の前記第２液体
噴射ヘッドの第１方向における各ノズルの間に位置していることが好ましい。これによれ
ば、均等な濃度で、かつ高密度に液滴を吐出することができる。
【００１３】
また、前記共通流路における液体の流通方向が逆向きとなるように並設された前記液体
噴射ヘッドごとに前記循環流路が設けられていることが好ましい。これによれば、一対の
液体噴射ヘッドで生じ得る圧力損失が他の一対の液体噴射ヘッドに影響を及ぼすことが防
止される。
【００１４】
また、複数の液体噴射ヘッドに共通して前記循環流路が設けられていることが好ましい
。これによれば、循環流路を構成する部材数を削減することができる。
【００１５】
また、前記液体噴射ヘッドを複数有し、前記共通流路における液体の流通方向が同じ向
きである液体噴射ヘッドごとに前記循環流路が設けられていることが好ましい。これによ
れば、一対の液体噴射ヘッドの一方の液体噴射ヘッドで生じ得る圧力損失が他方の液体噴
射ヘッドに影響を及ぼすことが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】インクジェット式記録装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】ヘッドの断面模式図である。
【図３】ヘッドの概略構成を示す分解斜視図である。
【図４】ヘッドの平面図及び断面図である。
【図５】液体流路の構成を示す模式図である。
【図６】ヘッドのマニホールド、ノズル、インク滴を示す平面図である。
【図７】ヘッドのマニホールド、ノズル、インク滴を示す平面図である。
【図８】変形例に係る液体流路の構成を示す模式図である。
【図９】変形例に係る液体流路の構成を示す模式図である。
【図１０】変形例に係る液体流路の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
〈実施形態１〉
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。以下、インクジェット式記録ヘッ
ドは液体噴射ヘッドの一例であり、単にヘッドとも言う。また、インクジェット式記録装
置は液体噴射装置の一例である。
【００１８】
図１は、インクジェット式記録装置の概略構成を示す斜視図である。インクジェット式
記録装置Ｉは、複数のヘッド１を有するヘッドユニットＩＩを装置本体２に固定し、搬送
方向に記録シートＳ等の被噴射媒体を搬送することで印刷を行う、いわゆるライン式のイ
ンクジェット式記録装置である。
【００１９】
ヘッドユニットＩＩは、フレーム部材１９に保持されたベースプレート１８に、複数の
ヘッド１が保持されて構成されている。このヘッドユニットＩＩは、フレーム部材１９を
介して装置本体２に固定されている。
【００２０】
装置本体２には給紙ローラー３が設けられている。給紙ローラー３は、装置本体２に給
紙された紙等の記録シートＳを第１方向とは直交する第２方向に搬送し、記録シートＳを
ヘッド１のインクの吐出面側を通過させる。ここで、第１方向とは、後述するヘッド１の
ノズルが並設された方向であり、第２方向とは、第１方向に直交する方向である（図２〜
４参照。）。本実施形態では、第２方向は、記録シートＳとヘッド１との相対的な移動方
向でもある。
【００２１】
ヘッドユニットＩＩには、８つのヘッド１が第１方向に４列、第２方向に２列配置され
ている。この第２方向に並設された２つのヘッド１の一方をヘッド１ａ、他方をヘッド１
ｂとも言う。本実施形態では、このヘッド１ａ、ヘッド１ｂとからなる一対のヘッド１が
、第１方向に４つ設けられている。以下、一対のヘッドについて言及する際には符号「１
ａ、１ｂ」を用い、一対のヘッドを区別せずに言及する際には符号「１」を用いる。なお
、ヘッド１ａ及びヘッド１ｂは、第２方向に並設された液体噴射ヘッドの一例であり、詳
細は後述するが、各ヘッド１ａ、ヘッド１ｂの共通流路（マニホールド１０１）における
インク（液体）の流通方向が逆向きとなるように配置されている。
【００２２】
制御部４は、記録シートＳに印字される画像を表した印刷データに基づいて、給紙ロー
ラー３に信号を送信して記録シートＳの搬送をさせるとともに、図示しない配線を介して
各ヘッド１に駆動信号を送信してインクを吐出させる。
【００２３】
装置本体２には、インクが貯留されたインクタンク５が設けられている。インクタンク
５には、ヘッド１に供給されるインク及びヘッド１から回収されるインクの流路となる循
環流路８が設けられている。
【００２４】
循環流路８は、インクをインクタンク５から各ヘッド１に供給する流路である供給管６
と、各ヘッド１からインクタンク５へインクを回収する流路である回収管７とから構成さ
れている。詳細は後述するが、循環流路８により、インクは、インクタンク５から供給管
６を介して各ヘッド１のマニホールド（共通流路）に供給され、ノズル開口から噴射され
なかったインクは回収管７を介してインクタンク５に回収される。
【００２５】
図２に基づいて、本実施形態に係るヘッドについて説明する。図示するように、ヘッド
１は、インクを吐出させるヘッド本体１００と、ヘッド本体１００と循環流路８との間に
介在したインクの流路を有する流路部材１７０とから構成されている。
【００２６】
流路部材１７０は、その上面に設けられた開口であるインク導入口１１０と、インク導
入口１１０に連通する上部供給路１２０と、上部供給路１２０に設けられ、上部供給路１
２０よりもその内径が拡幅されて形成されたフィルター室１３０と、フィルター室１３０
の下流側に設けられた下部供給路１６０とを有する。
【００２７】
インク導入口１１０には、循環流路８（図１参照）の一部を構成する供給枝管６２が接
続され、循環流路８からのインクが上部供給路１２０に供給される。さらに下部供給路１
６０は、ヘッド本体１００の共通流路であるマニホールド１０１に連通しており、下部供
給路１６０からインクがマニホールド１０１に供給される。
【００２８】
これらの上部供給路１２０と下部供給路１６０との間に設けられたフィルター室１３０
には、フィルター１３１が設けられている。
【００２９】
フィルター１３１は、フィルター孔１３２を有するシート状のものであればよく、例え
ば、金属を細かく編み込むことで複数の微細孔が形成されたシート状のものや、金属板に
微細工を形成したものを用いることができる。フィルター１３１により、インク内の気泡
やゴミ等がフィルター１３１よりも下流側、すなわちマニホールド１０１に流入すること
が抑制されている。これにより、気泡等によるドット抜けや、インク中のゴミによるノズ
ル詰まり等の吐出不良が抑制される。
【００３０】
また、流路部材１７０は、その上面に別の開口であるインク排出口１５０と、インク排
出口１５０に連通する回収路１４０とを備えている。回収路１４０は、マニホールド１０
１に連通し、インク排出口１５０には、循環流路８（図１参照）の一部を構成する回収枝
管７２が接続されている。回収路１４０には、ノズル２１から吐出されなかったインクが
マニホールド１０１から流入し、インク排出口１５０を介して回収枝管７２に排出される
。
【００３１】
図３及び図４を用いて、ヘッド本体１００を詳細に説明する。図３は、ヘッド本体の分
解斜視図であり、図４は、ヘッド本体の平面図及びそのＡ−Ａ′断面図である。
【００３２】
図示するように、流路形成基板１０は、シリコン単結晶基板からなり、その一方の面に
は例えば二酸化シリコンからなる弾性膜５０が形成されている。この流路形成基板１０に
は、その他方面側から異方性エッチングすることにより、流路形成基板１０には、複数の
隔壁１１によって区画された複数の圧力発生室１２が第１方向（圧力発生室１２の幅方向
（短手方向））に並設されている。また、流路形成基板１０の圧力発生室１２の長手方向
一端部側には、インク供給路１４と連通路１５とが隔壁１１によって区画されている。ま
た、連通路１５の一端には、各圧力発生室１２の共通のインク室（共通流路）となるマニ
ホールド１０１の一部を構成する連通部１３が形成されている。本実施形態では、請求項
の個別流路は、圧力発生室１２、連通部１３、インク供給路１４及び連通路１５から構成
されている。
【００３３】
流路形成基板１０の開口面側には、各圧力発生室１２のインク供給路１４とは反対側の
端部近傍に連通するノズル２１が穿設されたノズルプレート２０が接着剤や熱溶着フィル
ム等の接着剤層によって固着されている。なお、ノズルプレート２０は、ガラスセラミッ
クス、シリコン単結晶基板又はステンレス鋼などからなる。
【００３４】
ノズル２１は、第１方向に並設されており、並設された複数のノズル２１からノズル列
２１Ａが構成されている。
【００３５】
流路形成基板１０の開口面とは反対側には、上述した弾性膜５０上に、例えば、酸化ジ
ルコニウム（ＺｒＯ２）等からなる絶縁体膜５５が積層形成されている。また、絶縁体膜
５５上には、圧力発生手段として、第１電極６０と、圧電体層７０と、第２電極８０とか
らなる圧電素子３００が形成されている。ここで、圧電素子３００は、第１電極６０、圧
電体層７０及び第２電極８０を含む部分をいう。一般的には、圧電素子３００の何れか一
方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を圧力発生室１２毎にパターニン
グして構成する。そして、ここではパターニングされた何れか一方の電極及び圧電体層７
０から構成され、両電極への電圧の印加により圧電歪みが生じる部分を圧電体能動部とい
う。本実施形態では、第１電極６０を圧電素子３００の共通電極とし、第２電極８０を圧
電素子３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障は
ない。何れの場合においても、圧力発生室１２毎に圧電体能動部が形成されていることに
なる。また、上述した例では、弾性膜５０、絶縁体膜５５及び第１電極６０が振動板とし
て作用するが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、弾性膜５０及び絶縁体膜５
５を設けずに、第１電極６０のみが振動板として作用するようにしてもよい。
【００３６】
そして、このような各圧電素子３００の第２電極８０には、例えば、金（Ａｕ）等から
なるリード電極９０がそれぞれ接続され、このリード電極９０を介して各圧電素子３００
に選択的に電圧が印加されるようになっている。
【００３７】
流路形成基板１０の圧電素子３００側には、保護基板３０が接着剤３５を介して接合さ
れている。保護基板３０には、連通部１３に対向する領域にマニホールド部３１が設けら
れており、このマニホールド部３１は、上述したように、流路形成基板１０の連通部１３
と連通されて各圧力発生室１２の共通のインク室（共通流路）となるマニホールド１０１
を構成している。また、保護基板３０の圧電素子保持部３２とマニホールド部３１との間
の領域には、保護基板３０を厚さ方向に貫通する貫通孔３３が設けられ、この貫通孔３３
内に第１電極６０の一部及びリード電極９０の先端部が露出され、これらの先端部に導電
性ワイヤー１２１を介して圧電素子３００を駆動するための駆動回路２５０が電気的に接
続されている。
【００３８】
保護基板３０としては、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料、例えば、ガラス
、セラミック材料等を用いることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板１０と同一
材料、すなわち、表面の結晶面方位が（１１０）面のシリコン単結晶基板を用いた。
【００３９】
保護基板３０上には、封止膜４１及び固定板４２とからなるコンプライアンス基板４０
が接合されている。封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料（例えば、ポリフェニ
レンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム）からなり、この封止膜４１によってマニホールド
部３１の一方面が封止されている。また、固定板４２は、金属等の硬質の材料（例えば、
ステンレス鋼（ＳＵＳ）等）で形成される。この固定板４２のマニホールド１０１に対向
する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４３となっているため、マニホールド１
０１の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止されている。
【００４０】
このコンプライアンス基板４０には、第１開口４４及び第２開口４５（図２参照）が設
けられており、上述したように、第１開口４４には下部供給路１６０（図２参照）が連通
し、第２開口４５には回収路１４０（図２参照）が連通している。
【００４１】
このような本実施形態のヘッド本体１００では、インクタンク５（図１参照）から循環
流路８（供給枝管６２）や流路部材１７０の下部供給路１６０等を介してマニホールド１
０１にインクが供給され、インクはマニホールド１０１内を第１開口４４から第２開口４
５側に向かい流通する。マニホールド１０１内のインクの一部は、個別流路である連通路
１５、インク供給路１４、圧力発生室１２に流入する。そして、図示しない駆動回路から
の記録信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの第１電極６０と第２電極８０と
の間に電圧を印加し、弾性膜５０、絶縁体膜５５、第１電極６０及び圧電体層７０をたわ
み変形させることにより、各圧力発生室１２内の圧力が高まりノズル２１からインク滴が
吐出する。
【００４２】
一方、圧力発生室１２等の個別流路に流入しなかったインクは、第２開口４５、流路部
材１７０の回収路１４０、循環流路８（回収枝管７２）を介してインクタンク５に回収さ
れる。このように共通流路を含む流路全体でインクが流通しているので、インクに含まれ
る顔料などの成分が沈降することが防止されている。
【００４３】
また、ヘッド１のマニホールド１０１では、個別流路（圧力発生室１２等）に流入しな
いインクは、第１開口４４から第２開口４５に向かう方向に沿って流れる。以下、マニホ
ールド１０１においてインクの流れる方向を流通方向という。本実施形態では、流通方向
は、第１方向と平行としてある。
【００４４】
図５を用いて循環流路について詳細に説明する。図５のハッチは循環流路やヘッドのマ
ニホールド１０１（共通流路）等に流通するインクを表し、矢印はインクの流れる方向（
流通方向）を表している。
【００４５】
本実施形態に係るインクジェット式記録装置Ｉは、上述したように複数のヘッド１を有
しており、第２方向に並設された一対のヘッド１ａ、１ｂが、第１方向に４列並設されて
いる。
【００４６】
循環流路８は、供給管６と回収管７とから構成されている。本実施形態では、４つのヘ
ッド１ａに対して１つの循環流路８が設けられ、４つのヘッド１ｂに対して１つの循環流
路８が設けられている。
【００４７】
供給管６は、インクタンク５に接続された一本の供給幹管６１と、供給幹管６１とヘッ
ド１のインク導入口１１０とを接続する供給枝管６２とからなる。回収管７は、インクタ
ンク５に接続された一本の回収幹管７１と、回収幹管７１とインク排出口１５０とを接続
する回収枝管７２とからなる。回収幹管７１とインクタンク５との間にはポンプＰが介設
されており、このポンプＰによる負圧により、各ヘッド１のインクがヘッド１から回収管
７を経てインクタンク５へ回収され、インクがインクタンク５から供給管６を経てヘッド
１に供給されることでインクが循環する構成となっている。
【００４８】
図６を用いて、マニホールド１０１のインクの流通方向と、吐出されるインクについて
詳細に説明する。
【００４９】
図６（ａ）は、一対のヘッドのマニホールドを模式的に表した平面図であり、図６（ｂ
）は、一対のヘッドのノズルを模式的に表した平面図であり、図６（ｃ）は、一対のヘッ
ドのそれぞれから吐出されたインク滴を模式的に表した平面図であり、図６（ｄ）は、一
対のヘッドから吐出されたインク滴を模式的に表した平面図である。
【００５０】
図６（ａ）及び上述した図５に示すように、ヘッド１ａは、マニホールド１０１でのイ
ンクの流通方向の上流側（第１開口４４側）が第１方向の一端側（図６の左側）に位置し
、下流側（第２開口４５側）が第１方向の他端側（図６の右側）に位置している。一方、
ヘッド１ｂは、マニホールド１０１でのインクの流通方向の上流側（第１開口４４側）が
第１方向の他端側（図６の右側）に位置し、下流側（第２開口４５側）が第１方向の一端
側（図６の左側）に位置している。
【００５１】
このような配置のヘッド１ａ、ヘッド１ｂに循環流路８（図５参照）を接続することで
、ヘッド１ａのマニホールド１０１でのインクの流通方向（図中の矢印Ａ）は、第１方向
に沿って図６の左から右、ヘッド１ｂのマニホールド１０１でのインクの流通方向（図中
の矢印Ｂ）は、第１方向に沿って図６の右から左となり、互いに逆向きとなっている。
【００５２】
このようなヘッド１ａ及びヘッド１ｂのマニホールド１０１には、圧力発生室１２等の
個別流路（図３、図４参照）が第１方向に沿って複数設けられている。この各個別流路に
マニホールド１０１からインクが流入するため、マニホールド１０１の上流側（第１開口
４４側）ほどインクの圧力は高く、下流側（第２開口４５側）ほどインクの圧力が低い。
すなわち、上流側から下流側に向かい、インクの圧力勾配が生じている。
【００５３】
ここで、図６（ｂ）に示すように、本実施形態では、ヘッドユニットＩＩ（図１参照）
に保持されたヘッド１ａ及びヘッド１ｂの各ノズル列２１Ａは、同一ピッチとしてある。
すなわち、ヘッド１ａ、１ｂのそれぞれのノズル列２１Ａについて、左から数えてｉ番目
（ノズル列２１Ａのノズルの個数をＮとし、ｉは１〜Ｎまでの整数）のノズル２１は、第
１方向で同じ位置にある。各ヘッド１ａ及びヘッド１ｂの吐出タイミングを制御すること
で、ヘッド１ａから吐出された各インク滴と、ヘッド１ｂから吐出された各インク滴とを
同一箇所に着弾させることが可能となっている。
【００５４】
図６（ｃ）に、ヘッド１ａ及びヘッド１ｂにより吐出されたインク滴を示す。インク滴
Ａｉ（ｉは、１〜Ｎまでの整数）は、ヘッド１ａの左から数えてｉ番目のノズル２１から
吐出されたインク滴を表している。同様に、インク滴Ｂｉ（ｉは、１〜Ｎまでの整数）は
、ヘッド１ａの左から数えてｉ番目のノズル２１から吐出されたインク滴を表している。
【００５５】
それぞれのヘッド１ａ及びヘッド１ｂにおいては、マニホールド１０１で生じたインク
の圧力勾配により、ヘッド１ａが吐出したインク滴Ａｉは、上流側（図の左側）ほど大き
く、下流側（図の右側）ほど小さい。一方、ヘッド１ｂが吐出したインク滴Ｂｉは、上流
側（図の右側）ほど大きく、下流側（図の左側）ほど小さい。なお、同図では、インク滴
の大きさの差を分かりやすくするために、敢えて差を顕著に表現してあり、実際には図中
のインク滴ほどの差はない。
【００５６】
仮に、ヘッド１ａ又はヘッド１ｂの単独で記録シートＳにインクを吐出したとすると、
このようなインク滴の大きさの差は、上流側に対向した領域ではインクが濃く、下流側に
対向した領域ではインクが薄くなった濃度勾配として現れる。
【００５７】
図６（ｄ）に示すように、このような構成のヘッド１ａ及びヘッド１ｂがインクを吐出
すると、インク滴Ａｉとインク滴Ｂｉとが一つのインク滴Ｃｉが形成される。
【００５８】
このように形成された各インク滴Ｃｉは、大きさや形状が揃ったインク滴となっている
。例えば、ヘッド１ａのインク滴Ａ１は、マニホールド１０１の上流側であるので、比較
的大きな形状である。これに対応するヘッド１ｂのインク滴Ｂ１は、マニホールド１０１
の下流側であるので、比較的小さな形状である。次のインク滴Ａ２は、インク滴Ａ１より
も若干小さくなり、その分、インク滴Ｂ２がインク滴Ｂ１よりも若干大きくなる。以降、
同様に、インク滴Ａｉが小さくなる一方で、インク滴Ｂｉが大きくなる。このように、イ
ンク滴Ａｉの大きさの減小に対応して、インク滴Ｂｉの大きさが増大するので、インク滴
Ａｉとインク滴Ｂｉとから合成された各インク滴Ｃｉは均等な形状となる。
【００５９】
以上に説明したように、本実施形態に係るインクジェット式記録装置Ｉでは、一対のヘ
ッド１ａとヘッド１ｂのマニホールド１０１におけるインクの流通方向を互いに逆向きと
した。これにより、一方のヘッド１ａから吐出されるインクの濃度勾配と、他方のヘッド
１ｂから吐出されるインクの濃度勾配とが逆向きとなり、ヘッド１ａ及びヘッド１ｂの一
対で吐出されたインク全体では、均等な濃度となる。このようにして、本実施形態に係る
インクジェット式記録装置Ｉでは、循環流路８により、インクを循環させるとともに、イ
ンクの濃度ムラを防止して高品質な印刷を行うことができる。
【００６０】
また、上述した例では、ヘッド１ａ及びヘッド１ｂの各ノズル列２１Ａを同一ピッチと
したが、このような態様に限定されない。
【００６１】
図７（ａ）は、変形例に係る一対のヘッドのマニホールドを模式的に表した平面図であ
り、図７（ｂ）は、変形例に係る一対のヘッドのノズルの模式的に表した平面図であり、
図７（ｃ）は、変形例に係る一対のヘッドから吐出されたインク滴を模式的に表した平面
図である。図６に示したものと同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略す
る。
【００６２】
図７（ｂ）に示すように、変形例に係るヘッドユニットＩＩ（図１参照）に保持された
ヘッド１ａ及びヘッド１ｂの各ノズル列２１Ａは、半ピッチずれている。すなわち、ヘッ
ド１ａのｉ番目とｉ＋１番目のノズル２１の間に、ヘッド１ｂのｉ番目のノズル２１が配
置されている（ヘッド１ｂのＮ番目のノズル２１は、ヘッド１ａのＮ番目よりも外側に配
置されている）。
【００６３】
図７（ｃ）に示すように、このような構成のヘッド１ａ及びヘッド１ｂがインクを吐出
すると、インク滴Ａｉとインク滴Ｂｉとが交互に現れる。この場合においても、一方のヘ
ッド１ａから吐出されるインクの濃度勾配と、他方のヘッド１ｂから吐出されるインクの
濃度勾配とが逆向きとなるので、インク滴Ａｉとインク滴Ｂｉとの一組が占める面積は、
各組でほぼ均等に揃う。これにより、ヘッド１ａ及びヘッド１ｂの一対で吐出されたイン
ク全体では、均等な濃度となる。このようにして、ノズル列２１Ａを半ピッチずらしたイ
ンクジェット式記録装置Ｉでは、循環流路８により、インクを循環させるとともに、イン
クの濃度ムラを防止して高品質で高密度な印刷を行うことができる。
【００６４】
〈実施形態２〉
本実施形態では、循環流路８の態様について例示する。図８〜図１０は、実施形態２に
係る循環流路の構成を示す模式図である。
【００６５】
図８（ａ）に示すように、実施形態１と同様に、ヘッド１ａの第１開口４４と第２開口
４５と、ヘッド１ｂの第１開口４４と第２開口４５とが、互いに逆になるように配置され
ている。また、供給管６は、インクタンク５からヘッド１ａの第１開口４４に接続し、回
収管７は、ヘッド１ｂの第２開口４５からインクタンク５に接続されている。さらに、ヘ
ッド１ａの第２開口４５からヘッド１ｂの第１開口４４に、接続管９が接続されている。
この接続管９は、供給管６と回収管７の機能を兼ねるものであり、ヘッド１ａの第２開口
４５から回収されたインクをヘッド１ｂの第１開口４４に供給する。このような供給管６
、回収管７及び接続管９とから循環流路８が構成されている。
【００６６】
図８（ｂ）は、一対のヘッド１ａとヘッド１ｂとを複数（同図の例では２つ）有し、各
対について１つの循環流路８を設けたものである。すなわち、図８（ａ）の循環流路８と
一対のヘッド１ａ及びヘッド１ｂの構成を複数有するものである。
【００６７】
図８（ａ）及び図８（ｂ）の何れの態様についても、一対のヘッド１ａとヘッド１ｂに
ついて１つの循環流路８が設けられ、この循環流路８は、ヘッド１ａからヘッド１ｂに直
列的にインクを供給及び回収する構成となっている。
【００６８】
図８（ａ）及び図８（ｂ）の何れの態様においても、一対のヘッド１ａとヘッド１ｂに
おけるインクの流通方向Ａ、流通方向Ｂとが逆向きであるので、圧力勾配による濃度勾配
が防止された高品質な印刷を行うことができる。また、一対のヘッド１ａとヘッド１ｂに
ついて１つの循環流路８が設けられているので、他の一対のヘッド１ａ及びヘッド１ｂで
生じ得る圧力損失に影響されない。
【００６９】
図８（ｃ）は、一対のヘッド１ａとヘッド１ｂとを複数（同図の例では２つ）有し、こ
れらについて１つの循環流路を設けたものである。具体的には、インクタンク５から一つ
のヘッド１ａの第１開口４４に供給管６を接続し、一つのヘッド１ｂの第２開口４５から
インクタンク５に回収管７を接続する。残りの第１開口４４と第２開口４５とを接続管９
で接続することで循環流路８を構成する。
【００７０】
この態様では、全ての一対のヘッド１ａとヘッド１ｂについて１つの循環流路８が設け
られ、この循環流路８は、ヘッド１ａからヘッド１ｂに直列的にインクを供給及び回収す
る構成となっている。また、一対のヘッド１ａとヘッド１ｂにおけるインクの流通方向Ａ
、流通方向Ｂとが逆向きであるので、圧力勾配による濃度勾配が防止された高品質な印刷
を行うことができる。さらに、全ての一対のヘッド１ａとヘッド１ｂについて１つの循環
流路８が設けられているので、ポンプＰなど循環流路８を構成する部材数を削減すること
ができる。
【００７１】
図９（ａ）に示すように、実施形態１と同様に、ヘッド１ａの第１開口４４と第２開口
４５と、ヘッド１ｂの第１開口４４と第２開口４５とが、互いに逆になるように配置され
ている。また、供給管６を構成する供給枝管６２が、インクタンク５からヘッド１ａ及び
ヘッド１ｂの第１開口４４に接続している。同様に、回収管７を構成する回収枝管７２は
、ヘッド１ａ及びヘッド１ｂの第２開口４５からインクタンク５に接続されている。
【００７２】
図９（ｂ）には、一対のヘッド１ａとヘッド１ｂとを複数（同図の例では２つ）有し、
各対について図９（ａ）に示した構成の循環流路８を設けたインクジェット式記録装置が
示されている。すなわち、図９（ａ）の循環流路８と一対のヘッド１ａ及びヘッド１ｂの
構成を複数有するものである。
【００７３】
図９（ａ）及び図９（ｂ）の何れの態様のインクジェット式記録装置についても、一対
のヘッド１ａとヘッド１ｂについて１つの循環流路８が設けられ、この循環流路８は、ヘ
ッド１ａからヘッド１ｂに並列的にインクを供給及び回収する構成となっている。
【００７４】
図９（ａ）及び図９（ｂ）の何れの態様のインクジェット式記録装置においても、一対
のヘッド１ａとヘッド１ｂにおけるインクの流通方向Ａ、流通方向Ｂとが逆向きであるの
で、圧力勾配による濃度勾配が防止された高品質な印刷を行うことができる。また、一対
のヘッド１ａとヘッド１ｂについて１つの循環流路８が設けられているので、他の一対の
ヘッド１ａ及びヘッド１ｂで生じ得る圧力損失に影響されない。
【００７５】
図９（ｃ）には、一対のヘッド１ａとヘッド１ｂとを複数（同図の例では２つ）有し、
これらについて１つの循環流路を設けたインクジェット式記録装置が示されている。具体
的には、供給管６を構成する供給枝管６２がインクタンク５から各ヘッド１ａの第１開口
４４に接続している。同様に、回収管７を構成する回収枝管７２が各ヘッド１ｂの第２開
口４５からインクタンク５に接続している。
【００７６】
この態様では、全ての一対のヘッド１ａとヘッド１ｂについて１つの循環流路８が設け
られ、この循環流路８は、各ヘッド１ａに並列的にインクを供給し、各ヘッド１ｂから並
列的にインクを回収する構成となっている。また、一対のヘッド１ａとヘッド１ｂにおけ
るインクの流通方向Ａ、流通方向Ｂとが逆向きであるので、圧力勾配による濃度勾配が防
止された高品質な印刷を行うことができる。さらに、全ての一対のヘッド１ａとヘッド１
ｂについて１つの循環流路８が設けられているので、ポンプＰなど循環流路８の構成する
部材数を削減することができる。
【００７７】
また、図１０に示すように、一対のヘッド１ａ及び１ｂを複数（図では２つ）有し、各
ヘッド１ａについて１つの循環流路８、各ヘッド１ｂについて１つの循環流路８を設けて
もよい。すなわち、マニホールド１０１における流通方向が同じ方向であるヘッド１ａに
ついて１つの循環流路８を設け、同様に、マニホールド１０１における流通方向が同じ方
向であるヘッド１ｂについて１つの循環流路８を設けた。
【００７８】
各対のヘッド１ａとヘッド１ｂは、実施形態１と同様に、ヘッド１ａの第１開口４４と
第２開口４５と、ヘッド１ｂの第１開口４４と第２開口４５とが、互いに逆になるように
配置されている。
【００７９】
２つのヘッド１ａについては、供給管６は、インクタンク５から一方のヘッド１ａの第
１開口４４に接続している。また、回収管７は、他方のヘッド１ａの第２開口４５からイ
ンクタンク５に接続されている。さらに、一方のヘッド１ａの第２開口４５から他方のヘ
ッド１ａの第１開口４４に接続管９が接続されている。
【００８０】
２つのヘッド１ｂについても、同様である。すなわち、供給管６は、インクタンク５か
ら一方のヘッド１ｂの第１開口４４に接続している。また、回収管７は、他方のヘッド１
ｂの第２開口４５からインクタンク５に接続されている。さらに、一方のヘッド１ｂの第
２開口４５から他方のヘッド１ｂの第１開口４４に接続管９が接続されている。
【００８１】
このように、一方の循環流路８は各ヘッド１ａ同士に、他方の循環流路８は各ヘッド１
ｂ同士に、直列的にインクを供給及び回収する構成となっている。ちなみに、実施形態１
の図５に示した２つの循環流路８は、それぞれ各ヘッド１ａ同士、各ヘッド１ｂ同士に並
列的にインクを供給及び回収する構成となっている。
【００８２】
本態様の態様においても、一対のヘッド１ａとヘッド１ｂにおけるインクの流通方向Ａ
、流通方向Ｂとが逆向きであるので、圧力勾配による濃度勾配が防止された高品質な印刷
を行うことができる。また、ヘッド１ａとヘッド１ｂのそれぞれについて１つの循環流路
８が設けられているので、ヘッド１ａ及びヘッド１ｂで生じ得る圧力損失が他方のヘッド
１ｂ及びヘッド１ａに影響を及ぼすことを防止できる。
【００８３】
〈他の実施形態〉
上述した実施形態では、第２方向にヘッド１が２つ並設されていたが、このような態様
に限らない。少なくとも２つ以上のヘッド１が並設されていればよい。偶数個のヘッド１
が第２方向に並設される場合は、任意の２つが一対のヘッド１ａ、ヘッド１ｂとなる。並
設された一対のヘッド１ａとヘッド１ｂとは、隣接していてもよいし、他のヘッドを挟ん
で離れていてもよい。また、奇数個のヘッド１が第２方向に並設される場合は、第２方向
に並設された偶数個のヘッド１間で、インクの流通方向を逆向きにする。これにより、そ
の偶数個のヘッド１において濃度勾配が解消されるので、残った１つのヘッド１による濃
度勾配の影響を小さくすることができる。
【００８４】
また、インクタンク５に、貯留されているインクを加熱するための加熱手段を設けても
よい。インクを加熱することにより、インクの粘度が低下し、インクを良好に循環させる
ことができる。
【００８５】
さらに、圧力発生手段として、第１電極６０、圧電材料からなる圧電体層７０及び第２
電極８０を成膜及びリソグラフィー法によって形成した薄膜型の圧電素子３００を用いた
が、これに限定されない。
【００８６】
例えば、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の
圧電素子であってもよい。また、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて積層方向
の一端部を振動板に当接させる横振動型の圧電素子を用いるようにしてもよい。さらに、
グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電素子を使用することも
できる。また、圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発
熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間
に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出
させるものなども使用することができる。
【００８７】
また、上述した実施形態では、各ヘッドが固定されたライン式のインクジェット式記録
装置を示したが、いわゆるシリアル式のインクジェット式記録装置に用いることも可能で
ある。なお、シリアル式のインクジェット式記録装置とは、液体噴射ヘッドを被記録媒体
の搬送方向とは交差する方向に移動させながら印刷を行うものをいう。また、上述した実
施形態では、８つのヘッドを有するものを示したが、この数は限定されず、例えば一つの
ヘッドを有するものでもよい。
【００８８】
さらに、上述の実施形態では、インク滴を吐出するヘッド１を例示して本発明を説明し
たが、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものである。液体噴射ヘッドとし
ては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレイ
等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥ
Ｄ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈ
ｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等を挙げることができる。
【符号の説明】
【００８９】
Ｉ  インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、  ＩＩ  ヘッドユニット、  １、１
ａ、１ｂ  ヘッド（液体噴射ヘッド）、  ５  インクタンク、  ６  供給管、  ７  回収
管、  ８  循環流路、  ９  接続管、  １２  圧力発生室、  ２０  ノズルプレート、  
２１  ノズル、  ２１Ａ  ノズル列、  ４４  第１開口、  ４５  第２開口、  ６１  供
給幹管、  ６２  供給枝管、  ７１  回収幹管、  ７２  回収枝管、  １００  ヘッド本
体、  １０１  マニホールド（共通流路）、  １７０  流路部材、  ３００  圧電素子
【図１】
2013000910.tif 000003
【図２】
2013000910.tif 000004
【図３】
2013000910.tif 000005
【図４】
2013000910.tif 000006
【図５】
2013000910.tif 000007
【図６】
2013000910.tif 000008
【図７】
2013000910.tif 000009
【図８】
2013000910.tif 000010
【図９】
2013000910.tif 000011
【図１０】
2013000910.tif 000012