(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体吐出装置であって：
互いに異なる液体を吐出する複数のノズル列を有する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに供給する前記異なる液体をそれぞれ収容し、且つ鉛直方向に配列された複数の液体タンクと、
複数のノズル列の各々に対して前記複数の液体タンクのうちの対応する液体を収容する液体タンクと連通するように前記液体吐出ヘッドに接続される複数のチューブと、
前記液体吐出ヘッドを担持して鉛直方向の所定範囲を往復移動するキャリッジとを備え、
前記液体吐出ヘッドは、前記複数のノズル列が鉛直方向に配列されるように前記キャリッジに担持されており、
前記キャリッジが前記所定範囲内で前記複数の液体タンクから最も離れた最離間位置に位置するときに、そのキャリッジに対して最も離れている液体タンクと、前記キャリッジが前記最離間位置に位置するときに、前記複数の液体タンクに対して最も近接するノズル列とが、前記複数のチューブのひとつにより連通されていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記ひとつのチューブが、他のチューブよりも液体の流れ抵抗が大きいことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記ひとつのチューブが、他のチューブよりも長いことを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記ひとつのチューブが、他のチューブよりも内径が小さいことを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記キャリッジが前記所定範囲内で前記複数の液体タンクから最も離れた最離間位置に位置するときに、そのキャリッジに対して最も近い液体タンクの前記鉛直方向の厚みが、最も離れている液体タンクの前記鉛直方向の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記キャリッジに対して最も近い液体タンクが黒インクを収容していることを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記複数のノズル列に、それぞれ、インクバッファタンクが接続され、インクバッファタンクの一部がダンパを有し、前記キャリッジが前記所定範囲内で前記複数の液体タンクから最も離れた最離間位置に位置するときに、前記複数の液体タンクに最も近接するノズル列に接続されたインクバッファタンクのダンパの減衰力が、他のノズル列に接続されたインクバッファタンクのダンパの減衰力よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記複数の液体タンクに最も近接するノズル列のダンパの大きさが、他のノズル列のダンパよりも大きいことを特徴とする請求項７に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
前記キャリッジの鉛直方向の移動の所定範囲が、前記複数の液体タンクの設置位置から上方に偏倚しており、
前記複数の液体タンクのうちの鉛直方向において下端に位置するものと、前記複数のノズル列のうちの鉛直方向において下端に位置するものとが、前記チューブで連通されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
前記複数の液体タンクのうちの前記下端に位置する液体タンクに収容された液体が、その液体タンクとは別の液体タンクに収容される液体よりも表面張力が高いことを特徴とする請求項９に記載の液体吐出装置。
【請求項１１】
前記キャリッジの鉛直方向の移動の所定範囲が、前記複数の液体タンクの設置位置から下方に偏倚しており、
前記複数の液体タンクのうちの鉛直方向において上端に位置するものと、前記複数のノズル列のうちの鉛直方向において上端に位置するものとが、前記チューブで連通されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項１２】
前記複数の液体タンクのうちの前記上端に位置する液体タンクに収容された液体が、その液体タンクとは別の液体タンクに収容される液体よりも表面張力が高いことを特徴とする請求項１１に記載の液体吐出装置。
【請求項１３】
前記複数の液体タンクの鉛直方向における並び順と、前記複数のノズル列の鉛直方向における並び順とが、インク種に関して、同一であり、
前記複数のチューブは、互いに対応するノズル列と液体タンクとを接続することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項１４】
鉛直方向の最も低い位置に配置されたノズル列にかかる水頭圧が、鉛直方向の最も高い位置に配置されたノズル列にかかる水頭圧よりも大きいことを特徴とする請求項１３に記載の液体吐出装置。
【請求項１５】
各ノズル列が水平方向に延在していることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項１６】
前記液体吐出ヘッドが、複数のノズル列がそれぞれ形成された複数のヘッドを有することを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。
【請求項１７】
前記液体吐出装置が、鉛直方向に延在する回転軸を有する紙送りローラを備えるインクジェットプリンタであることを特徴とする請求項1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、被記録媒体に印刷を行うインクジェットプリンタのような液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被記録媒体に向けて液体を吐出する液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置が広く知られており、その代表的な例として、ヘッドからインクを吐出して用紙に対して印刷を行うインクジェットプリンタが知られている。
【０００３】
このような液体吐出装置は、液体吐出ヘッドを水平方向に走査しながら液体を吐出する形態が一般的であり、装置は、走査方向が水平となる姿勢に設置される。このように装置が設置されたとき、装置の筐体は高さ方向（鉛直方向）よりも横幅方向に長くなりがちである。しかしながら、縦置きされたパソコンと並べて設置する場合のように、液体吐出装置を縦置き状態、すなわち、筐体の横幅がその高さよりも短くなる姿勢で設置したいという要請がある。
【０００４】
特許文献１は、縦置き状態で設置された液体噴射装置を示すものである。この装置は、記録ヘッド３０が設けられたキャリッジ１４が重力方向に走査される構成であり、記録ヘッド３０にインクを供給するインクカートリッジ２〜５はキャリッジ１４に着脱可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２６２７７３号公報（図１５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に液体吐出装置は、キャリッジ１４にインクカートリッジ２〜５を装着する、いわゆるオンキャリッジ方式の液体吐出装置であるため、インクカートリッジの交換の際には蓋を開放するなどして、ユーザが外部からキャリッジ１４にアクセスできるようにしなければならない。
【０００７】
一方、キャリッジとは別の場所に固定的にインクカートリッジを装着し、そのインクカートリッジとキャリッジ上のインク吐出ヘッドとをチューブで連通する、いわゆるチューブ供給方式の液体吐出装置が知られている。このような装置は、オンキャリッジ方式と比べて比較的カートリッジの交換が容易である。したがって、特許文献１に記載された縦置きの液体噴射装置においても、インクカートリッジを容易に交換できるように、チューブ供給方式を採用することが望まれていた。
【０００８】
本発明は、この問題を解決するためのものであり、狭いエリアでも縦置き状態で設置可能な縦長のスタイリッシュな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】
【０００９】
本発明に従えば、液体吐出装置であって、互いに異なる液体を吐出する複数のノズル列を有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに供給する前記異なる液体をそれぞれ収容し、且つ鉛直方向に配列された複数の液体タンクと、複数のノズル列の各々に対して前記複数の液体タンクのうちの対応する液体を収容する液体タンクと連通するように前記液体吐出ヘッドに接続される複数のチューブと、前記液体吐出ヘッドを担持して鉛直方向の所定範囲を往復移動するキャリッジとを備え、前記液体吐出ヘッドは、前記複数のノズル列が鉛直方向に配列されるように前記キャリッジに担持されており、前記キャリッジが前記所定範囲内で前記複数の液体タンクから最も離れた最離間位置に位置するときに、そのキャリッジに対して最も離れている液体タンクと、前記キャリッジが前記最離間位置に位置するときに、前記複数の液体タンクに対して最も近接するノズル列とが、前記複数のチューブのひとつにより連通されている液体吐出装置が提供される。
【００１０】
本発明によれば、液体吐出ヘッドを担持して往復移動するキャリッジを鉛直方向に往復移動するように構成した縦置きに好適な液滴吐出装置に好適な液滴吐出装置において、液体吐出ヘッドに液体を供給するための複数の液体タンクを、鉛直方向に配列された状態で設置したので、装置の横幅をさらに抑えることができ、狭いエリアでも設置可能な縦長のスタイリッシュな装置を提供することができる。
【００１１】
しかしながら、本発明者の知見によれば、複数の液体タンクを鉛直方向に配列された状態で設置したために、以下に述べる不具合が懸念される。
【００１２】
すなわち、本発明のように液体吐出ヘッドと液体タンクとをチューブで連通させる構成では、これらの間の水頭圧が液体吐出ヘッドのノズルに形成されたメニスカスに対して圧力となって作用する。しかも、複数の液体タンクを鉛直方向に配列された状態で設置すると、液体吐出ヘッドのノズル列毎に水頭圧が異なるため、メニスカスに作用する圧力も異なってしまう。鉛直方向に配列された状態で設置すると、液体吐出ヘッドのノズル列毎に水頭圧が異なるため、メニスカスに作用する圧力も異なってしまう。複数の液体タンクの液面を調整するために液体タンクをそれぞれ異形に製造することが考えられるが、カートリッジの構造が複雑となり、カートリッジの生産コストが高くなるという問題がある。さらに、吐出ヘッドを担持したキャリッジを鉛直方向に移動させるため、各吐出ヘッドの水頭圧自体が変化することとなり、メニスカスに作用する圧力も変化すると考えられる。ここで、メニスカスに作用する圧力が大きくなると、液体の吐出特性にも影響を及ぼすばかりか、メニスカスが破壊されてノズルから液体が漏出する虞がある。そのため、メニスカスに作用する圧力が変化することは、その圧力が大きくなり過ぎる危険があるため、好ましいことではないのである。
【００１３】
そこで、本発明においては、キャリッジがその移動する所定範囲内で複数の液体タンクから最も離れた最離間位置に位置するときに、そのキャリッジに対して最も離れている液体タンクと、キャリッジが最離間位置に位置するときに、複数の液体タンクに対して最も近接する液体吐出ヘッドのノズル列とを、複数のチューブのひとつにより連通させる構成を採用した。
【００１４】
これにより、複数のノズル列に関して、キャリッジの移動範囲内で想定しえる最も水頭圧が大きくなる状況を回避することができ、上述したスペース効率のよい縦長のスタイリッシュな装置の提供という効果を享受しつつ、メニスカスブレイクによる液体漏出の虞を回避した液体吐出装置を提供することができる。
【００１５】
請求項２に記載の液体吐出装置は、請求項１に記載された発明において、前記キャリッジの鉛直方向における移動範囲が、前記複数の液体タンクの設置位置から上方に偏倚した範囲であり、前記複数の液体タンクのうちの鉛直方向において下端に位置するものと、前記複数の液体吐出ヘッドのうちの鉛直方向において下端に位置するものとが、前記チューブで連通されていることを特徴としている。
【００１６】
これによれば、キャリッジの鉛直方向における移動範囲が、複数の液体タンクの設置位置から上方に偏倚した範囲である構成を採用すると、キャリッジが鉛直方向における最上方に移動した場合には、そのキャリッジに対して最も離れるのが鉛直方向において下端に位置する液体タンクであり、複数の液体タンクに最も近接するのが下端に位置する液体吐出ヘッドとなる。したがって、これらの液体タンクと液体吐出ヘッドを連通することで、複数の液体吐出ヘッドに関して、キャリッジの移動範囲内で想定しえる最も水頭圧が大きくなる状況を回避することができる。
【００１７】
請求項３に記載の液体吐出装置は、請求項２に記載された発明において、前記複数の液体タンクのうちの前記下端に位置する液体タンクに収容された液体が、その液体タンクとは別の液体タンクに収容される液体よりも表面張力が高いことを特徴とする。
【００１８】
これによれば、液体吐出ヘッドと液体タンクとの最も水頭圧が大きくなる組み合わせ、すなわち、メニスカスブレイクが最も生じやすい組み合わせに対して、最も表面張力の高い液体を適用するので、メニスカスブレイクの生じる可能性をより低減することができる。
【００１９】
請求項４に記載の液体吐出装置は、請求項１に記載された発明において、前記キャリッジの鉛直方向における移動範囲が、前記複数の液体タンクの設置位置から下方に偏倚した範囲であり、前記複数の液体タンクのうちの鉛直方向において上端に位置するものと、前記複数の液体吐出ヘッドのうちの鉛直方向において上端に位置するものとが、前記チューブで連通されていることを特徴とする。
【００２０】
これによれば、キャリッジの鉛直方向における移動範囲が、複数の液体タンクの設置位置から下方に偏倚した範囲である構成を採用すると、キャリッジが鉛直方向における最下方に移動した場合には、そのキャリッジに対して最も離れるのが鉛直方向において上端に位置する液体タンクであり、複数の液体タンクに最も近接するのが上端に位置する液体吐出ヘッドとなる。したがって、これらの液体タンクと液体吐出ヘッドを連通することで、複数の液体吐出ヘッドに関して、キャリッジの移動範囲内で想定しえる最も水頭圧が大きくなる状況を回避することができる。
【００２１】
請求項５に記載の液体吐出装置は、請求項４に記載された発明において、前記複数の液体タンクのうちの前記上端に位置する液体タンクに収容された液体が、その液体タンクとは別の液体タンクに収容される液体よりも表面張力が高いことを特徴とする。
【００２２】
これによれば、液体吐出ヘッドと液体タンクとの最も水頭圧が大きくなる組み合わせ、すなわち、メニスカスブレイクが最も生じやすい組み合わせに対して、最も表面張力の高い液体を適用するので、メニスカスブレイクの生じる可能性をより低減することができる。
【００２３】
請求項６に記載の液体吐出装置は、請求項１〜５のいずれかに記載された発明において、前記複数の液体タンクの鉛直方向における並び順と、前記複数の液体吐出ヘッドの鉛直方向における並び順とが同一であり、前記複数のチューブは、互いに対応する液体吐出ヘッドと液体タンクとを接続することを特徴とする。
【００２４】
これによれば、複数の液体吐出ヘッドに対するそれぞれの水頭圧の差を最も小さくできるので、複数の液体吐出ヘッドの吐出特性を均一化するための駆動電圧の変化量を小さくできる。よって、液体吐出ヘッドにかかるコストを低減することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の液滴吐出装置によれば、メニスカスブレイクによる液体漏出の虞を極力少なくした、設置スペースをとらない縦長のスタイリッシュな液体吐出装置を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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、印刷媒体にインクを吐出して画像等を印刷するプリンタに本発明を適用したものである。
＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態のプリンタ１の概略構成図である。プリンタ１は、縦長の全体形状を有し、縦置きに好適なプリンタ（以下、適宜、「縦置き型プリンタ」という）である。図１に示すように、プリンタ１は、本体ケース２と、印刷用紙９に向けてインクを吐出するインクジェットヘッド３（液体吐出ヘッド）と、このインクジェットヘッド３を搭載するキャリッジ４と、本体ケース２の内壁に鉛直方向に延在して配設されるとともに、さらにキャリッジ４と摺動可能に接続されたガイド軸５と、鉛直方向に回転軸を有し印刷用紙９を搬送する搬送ローラ６と、を備えている。また、本体ケース２の側面には、インクを貯留するインクカートリッジ８a〜８ｄと、印刷された印刷用紙９を排出する排出口１０と、印刷用紙９を収納する給紙トレイ１４と、電源スイッチ１５とを備えている。尚、図１における鉛直方向と直交する方向のうち、搬送ローラ６により印刷用紙９が本体ケース２に開口する排出口１０より外部に排出される向きをＸ方向とし、このＸ方向と鉛直方向にともに直交する方向をＹ方向とする。
【００２７】
インクジェットヘッド３は、印刷用紙９と対向するインク吐出面に、多数のノズル４０を備えている（図３〜５参照）。また、このインクジェットヘッド３は、インクカートリッジ８とチューブ１１を介して繋がれており、インクカートリッジ８からインクが供給される。
【００２８】
キャリッジ４は、ベルト等を介してキャリッジ駆動モータ（図示省略）と繋がれており、キャリッジ駆動モータを駆動回転させることで、この回転によりベルトを追従移動させて、キャリッジ４をガイド軸５に沿って、鉛直方向にインクジェットヘッド３と共に移動される。
【００２９】
このインクジェットヘッド３は、キャリッジ４とともに鉛直方向に往復移動しつつ、インク吐出面に設けられたノズル４０から、搬送ローラ６によって搬送される印刷用紙９に向けてインクを吐出する。
【００３０】
搬送ローラ６は、本体ケース２の２つの内壁に亘って配設された回転軸７に固定されている。回転軸７が軸を中心として回転することにより、回転軸７とともに搬送ローラ６が回転し、給紙トレイ１４に収納された印刷用紙９が紙送り方向（X方向）に搬送される。
また、印刷用紙９は、その表面がＹ方向と直交するように搬送される。このように搬送されることで、印刷用紙９の表面をインクジェットヘッド３のノズル４０に対向させることができる。また、インクカートリッジ８a〜８ｄ、排出口１０、給紙トレイ１４、電源スイッチ１５が同一側面に配置されている為、プリンタの電源管理、インクカートリッジの交換、印刷用紙９の補充等を一方向から全て行うことができる。この為、ユーザが外側から簡単に、プリンタの種々の動作等を行うことができる。
【００３１】
プリンタ１の印刷動作を行う際に、前記の搬送ローラ６、キャリッジ駆動モータ１２のような種々の要素は、制御装置（図示省略）によって制御される。
【００３２】
ここで、インクジェットヘッド３とインクカートリッジ８を連通させるチューブ１１の繋ぎ方について説明する。図２は、Y方向からインクジェットヘッド３のインク突出面とインクカートリッジ８とを含めて見た図である。
【００３３】
図２に示すように、インクジェットヘッド３は、多数のノズル４０がX方向に並んで配列されてノズル列４１を構成しており、このようなノズル列４０が互いに平行となるように鉛直方向に４本並んで配列される。これら４本のノズル列４１に属するノズル４０からは、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの４色のインクがそれぞれ吐出される。また、本実施形態では、ノズル列４１aはブラックインク、ノズル列４１ｂはイエローインク、ノズル列４１ｃはシアンインク、ノズル列４１ｄはマゼンダインクを夫々吐出するものとして説明する。
【００３４】
また、インクカートリッジ８は、鉛直方向上方から、インクカートリッジ８a、８ｂ、８ｃ、８ｄの順に４つ並んで配置されている。これら４つのインクカートリッジ８a〜８ｄは、本体ケース２の下方に配置されている。そして、インクカートリッジ８aにはブラックインク、インクカートリッジ８ｂにはイエローインク、インクカートリッジ８ｃにはシアンインク、インクカートリッジ８ｄにはマゼンダインクが夫々貯留されている。この実施形態では、インクカートリッジ８a、８ｂ、８ｃ、８ｄはいずれも同一の寸法である。
【００３５】
各インクカートリッジ８a〜８ｄと繋がる４本のチューブ１１a〜１１ｄを有し、これらのうち、チューブ１１aはノズル列４１aとインクカートリッジ８aを連通しており、チューブ１１ｂはノズル列４１ｂとインクカートリッジ８ｂを連通している。また、チューブ１１ｃはノズル列４１ｃとインクカートリッジ８ｃを連通しており、チューブ１１ｄはノズル列４１ｄとインクカートリッジ８ｄを連通している。また、インクカートリッジ８a〜８ｄは、図１、２に示すように、ガイド軸５の延在する領域の下方に配置されている。４本のチューブ１１a〜１１ｄは、同一のチューブであり、長さもほぼ同じである。
【００３６】
次に、インクジェットヘッド３について詳細に説明する。図３は、インクジェットヘッド３をY方向から見た上面図である。図４は、図３の部分拡大図である。図５は、図４のＩＶ−ＩＶ線断面図である。ただし、図面をわかりやすくするため、図３においては図４で示されている圧力室３４及び貫通孔３５、３６、３９の図示を省略するとともに、ノズル４０を図４、５よりも大きく図示している。
【００３７】
図３〜図５に示すように、インクジェットヘッド３は、ノズル４０及び圧力室３４を含むインク流路が形成された流路ユニット２２と、圧力室３４内のインクに圧力を付与することにより、流路ユニット２２のノズル４０からインクを吐出させる圧電アクチュエータ２３を有している。
【００３８】
まず、流路ユニット２２について説明する。流路ユニット２２は、ステンレス鋼などの金属材料で形成された、キャビティプレート３０、ベースプレート３１及びマニホールドプレート３２、並びに、圧電材料（例えば、ポリイミドなどの高分子合成樹脂材料）で形成されたノズルプレート３３を有しており、これら４枚のプレート３０〜３３は積層状態で接合されている。ノズルプレート３３には、複数の貫通状のノズル４０が形成されており、前記のようなノズル列４１を鉛直方向に４本並べて配置されている。
【００３９】
図３、４に示すように、キャビティプレート３０には、複数のノズル４０に対応して複数の圧力室３４が形成されている。各圧力室３４は、走査方向を長手方向とする略楕円形状を有し、平面視で圧力室３４の右端部がノズル４０と重なるように配置されている。また、ベースプレート３１には、平面視で圧力室３４の長手方向の両端部に重なる位置に、それぞれ貫通孔３５、３６が形成されている。
【００４０】
マニホールドプレート３２には、４本のノズル列４１にそれぞれ対応する４本のマニホールド流路３７が形成されている。図３〜図５に示すように、各マニホールド流路３７は、対応するノズル列４１の左側の位置において紙送り方向に延在し、さらに、平面視で、対応する圧力室３４の略左半分と重なっている。また、図３に示すように、４本のマニホールド流路３７の一端部（紙送り方向上流側の端部：図３における上端部）は、最上層のキャビティプレート３０に形成された４つのインク供給口３８にそれぞれ連通している。これら４つのインク供給口３８は、４つのインクカートリッジ８（図１参照）とそれぞれ接続されており、インクタンク内のインクがインク供給口３８からマニホールド流路３７に供給される。また、マニホールドプレート３２には、平面視で、ベースプレート３１の貫通孔３６とノズルプレート３３のノズル４０の両方と重なる位置に貫通孔３９が形成されている。
【００４１】
そして、図５に示すように、流路ユニット２２において、インク供給口３８に連なるマニホールド流路３７が貫通孔３５を介して圧力室３４に連通し、圧力室３４はさらに貫通孔３６、３９を介してノズル４０に連通している。つまり、流路ユニット２２には、マニホールド流路３７の出口から圧力室３４を経てノズル４０に至る複数の個別インク流路が形成されている。
【００４２】
次に、圧電アクチュエータ２３について説明する。圧電アクチュエータ２３は、振動板５０、圧電層５１と及び複数の個別電極５２を有している。振動板５０は、金属材料などの導電性材料からなり、複数の圧力室３４を覆うようにキャビティプレート３０の上面に接合されている。また、導電性を有する振動板５０は、後述するように圧電層５１の複数の個別電極５２との間に配置された部分に電界を作用させるための共通電極を兼ねており、ドライバＩＣ（図示省略）のグランド配線に接続されて常にグランド電位に保持されている。
【００４３】
圧電層５１は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であり、強誘電性を有す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り、振動板５０の上面に複数の圧力室３４に跨って連続的に配置されている。また、圧電層５１は、あらかじめその厚み方向に分極されている。
【００４４】
複数の個別電極５２は、圧電層５１の上面に複数の圧力室３４に対応して設けられている。個別電極５２は、圧力室３４よりも一回り小さい略楕円の平面形状を有しており、平面視で、圧力室３４の略中央部に重なる位置に配置されている。また、個別電極５２の長手方向における一端部（図３の左端部）は、平面視で圧力室３４と重ならない位置まで左方に延びており、その先端部が接点５２ａとなっている。接点５２ａには、図示しないフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）などの配線部材を介してドライバＩＣが接続される。そして、ドライバＩＣから複数の個別電極５２に対して、所定の駆動電位またはグランド電位のいずれか一方の電位が選択的に付与される。
【００４５】
以上の構成を有する圧電アクチュエータ２３の作用について説明する。インクに圧力を付与しないとき（ノズル４０からインクを吐出させないとき）には、複数の個別電極５２の電位は、ドライバＩＣによりあらかじめグランド電位に保持されている。その状態から、ドライバＩＣにより複数の個別電極５２のいずれかに所定の駆動電位が付与されると、駆動電位が付与された個別電極５２とグランド電位に保持されていた共通電極としての振動板５０との間に電位差が生じ、圧電層５１の個別電極５２と振動板５０とに挟まれた部分に厚み方向の電界が発生する。ここで、圧電層５１の分極方向が電界方向と同じである場合には、圧電層５１は厚み方向に延びて面方向に収縮する。そして、この圧電層５１の収縮変形に伴って、振動板５０の圧力室３４と対向する部分が圧力室３４側に凸となるように変形する（ユニモルフ変形）。本アクチュエータユニット２５では、振動板５０が上記のように変形した状態でインクの吐出まで待機する（待機状態）。そして、インクを吐出するときには、ドライバＩＣは、個別電極５２に駆動電位を付与した状態から、個別電極５２への駆動電位の付与を停止する。これにより、個別電極５２の電位がグランド電位になり、振動板５０が元の形状に戻って圧力室３４内の容積が増大し、圧力室３４内に圧力波が発生する。ここで、従来から知られているように、この圧力室３４の容積増大に伴う圧力波が圧力室３４の長手方向に片道伝播する時間が経過したときに、圧力室３４内の圧力は正に転じる。そこで、ドライバＩＣは、この圧力室３４内の圧力が正に転じるタイミングで、再び個別電極５２へ駆動電位を付与する。このとき、前述の圧力室３４の容積増大に伴う圧力波と、振動板５０が圧力室３４側に凸変形する際に生じる圧力波とが合成されるため、圧力室３４内のインクに大きな圧力が付与されて、インクがノズル４０から吐出される。
【００４６】
ところで、本実施形態では印刷の際に、インクジェットヘッド３が、１ピッチ毎に鉛直方向に移動しながらインクを吐出して印刷する為、カートリッジ８a〜８ｄに対して離れたり接近したりする。
【００４７】
ここで、インクジェットヘッド３とインクカートリッジ８a〜８ｄの位置関係について、図６を参照して説明する。
【００４８】
図６に示すように、インクジェットヘッド３がガイド軸５の最上端（最離間位置）に位置するとき、インクジェットヘッド３とインクカートリッジ８a〜８ｄとの間が最も離れる。ところで、本実施形態のプリンタ１のような、チューブ供給のインクジェットプリンタでは、ノズル４０が常に外気に晒されており、インクカートリッジに微小な孔が設けられる等して、インクカートリッジ内部も大気圧に維持されている為、インクジェットヘッド３が、インクカートリッジ８a〜８ｄよりも上方に位置するときには、インクカートリッジ８a〜８ｄ内の夫々のインクの液面とノズル４０との間の水頭差により、ノズル４０内のインクには、インクカートリッジ８a〜８ｄ側に引き込むように水圧が発生し、ノズル４０から空気を引き込んでしまう。この為、ノズル４０内に空気が混入して、インクの吐出特性に大きな影響を及ぼす虞がある。
【００４９】
また、本実施形態のインクジェットヘッド３は、小型化の為にノズル列４１a〜４１ｄの各ノズル列間の間隔Ｐを狭くしている。これに対し、インクカートリッジ８a〜８ｄは、インクの貯留量を確保できるだけの大きさをしており、さらに、各チューブ１１a〜１１ｄの各連通口１３a〜１３ｄは、下方にそれぞれ配置されている。その為、ノズル列４１a〜４１ｄの間隔Ｐは、連通口１３a〜１３ｄの間隔Qよりも小さい。
【００５０】
これにより、インクジェットヘッド３が最上端に位置する時に、水頭差の最も小さいノズル列４１aとインクカートリッジ８aの水頭差Ｈaに対して、ノズル列４１ｂは、ノズル列４１aに対してインクカートリッジ８に間隔Ｐ分の距離だけ近づく一方、インクカートリッジ８ｂは、インクカートリッジ８aに対してインクジェットヘッド３から間隔Q分の距離だけ離れる。そして、間隔Qの方が間隔Ｐよりも大きい為、結果として水頭差Ｈａに対して、ノズル列４１ｂとインクカートリッジ８ｂの水頭差Ｈｂは、Q−Pに相当する分だけ大きくなる。同様に、ノズル列４１ｃとインクカートリッジ８ｃの水頭差Ｈｃについては、水頭差Ｈｂより大きくなるし、ノズル列４１ｄとインクカートリッジ８ｄの水頭差Ｈｄは、水頭差Ｈｃよりも大きくなる。その為、水頭差はＨａからＨｂ、Ｈｃ、Ｈｄの順に大きくなる。なお、インクカートリッジ中のインクの消費に伴い、インク液面の高さは変動するが、インクカートリッジ中のインク面がインクカートリッジの底面近傍に位置するときに最も水頭差が大きくなるために、図６中、Ｈａ、Ｈｂ、Ｈｃ、Ｈｄはそれぞれそのような最も水頭差が大きくなる場合を表わしてある。
【００５１】
このように、各ノズル列４１a〜４１ｄ毎にインクカートリッジ８の連通口１３との水頭差が異なる為、ノズル４０のインクに作用する水圧も異なる。
【００５２】
その為、インクジェットヘッド３が最上端に位置するときに、最もインクジェットヘッド３と距離が離れるインクカートリッジ８ｄを、ノズル列４１ｄと繋がるインク供給口３８ｄと連通させることで、かかる位置での水頭差が最も大きくなってしまうノズル列４１aとの連通を避け、インクカートリッジ４１ｄにおいて、水頭差が一番小さくなるように接続する構成を採用した為、水頭圧が最大となる状況を避けることが可能となった。
【００５３】
また、インクカートリッジ８ｃについては、インクジェットヘッド３が最上端に位置するときに、最も水頭差が小さくなるノズル列４１ｄのインク供給口３８ｄとの接続はできないが、次に距離の近い位置関係となるノズル列４１ｃのインク供給口３８ｃと接続されている。また、インクカートリッジ８ｂについてはノズル列４１ｂのインク供給口３８ｂ、インクカートリッジ８aについてはノズル列４１aのインク供給口３８aと接続されている。このように、各カートリッジ８a〜８ｄとノズル列４１a〜４１ｄのうち、チューブ１１a〜１１ｄに繋いだものの組み合わせで、何れか１つの組み合わせによる水頭差が非常に大きくなるということを避けることができる。
【００５４】
尚、図６に示すように、キャリッジ４が移動可能なガイド軸５の最上端と最下端の間の範囲が、キャリッジの「移動範囲」に相当する。
【００５５】
これにより、例えば、それぞれのインクカートリッジ８a〜８ｄについて、ノズル列４１a〜４１ｄへの連通が上記のように鉛直方向の並び順に対して同一位置とはならないようにした場合、あるインクカートリッジの水頭圧が突出して大きくなる反面、他のインクカートリッジの水頭圧が非常に小さくなることがある。このような場合、インクカートリッジ個々の水頭圧に大きな差が生じる為、インク吐出特性を各ノズル列で均一化する為に印加する駆動電圧を変える必要が出てくる、これにより、複数の電圧の電源を備える必要が出てくるので、コストがかかる虞がある。
【００５６】
従って、ノズル列４１a〜４１ｄへの連通が上記のように鉛直方向の並び順に対して同一位置となるように連通されていることにより、インクの吐出特性を均一に補正する場合に、駆動電圧の変化量を抑えることができるので、電圧量の増大による設計変更、又は材料の選定を行う必要がなく、コストを抑えることができる。
【００５７】
さらに、ノズル列４１a〜４１ｄが互いに平行となるように鉛直方向に配列される為、隣接するノズル列４１との間の間隔Qを均一にすることができる。その為、隣接するノズル列４１の複数のノズル４０に対して、これら各々のノズル４０と鉛直方向に並ぶノズル４０の水頭圧の差を均一にすることができる。
【００５８】
加えて、各インクカートリッジ８a〜８ｄの連通口１１a〜１１ｄの互いの間隔Qは、ノズル列４１a〜４１ｄの互いの間隔Pに合わせて小さくすることなく、ノズル列４１a〜４１ｄの互いの間隔Pよりも大きければよい。その為、インクジェットヘッド３の小型化によりノズル列４１a〜４１ｄを小さいスペースに密集させて配置した場合であっても、インクカートリッジ８a〜８ｄの体積を十分に確保できるような配置にすることができる。これにより、インクジェットヘッド３の小型化と、インクカートリッジ８a〜８ｄの大容量化の両方を実現できる。  また、インクカートリッジ８a〜８ｄを、鉛直方向に配列して設置したので、プリンタ１の横幅（Ｙ方向）をさらに抑えることが可能となる。さらに、ノズル列４１a〜４１ｄと、インクカートリッジ８a〜８ｄとが同一位置となるように配置されているので、インクジェットヘッド３について、キャリッジ４の移動範囲内で想定し得る最も水頭圧が大きくなる状況を避けることもできる。以上より、設置スペースをとらない縦長のスタイリッシュなプリンタ１を提供するという効果を享受しつつ、メニスカスブレイクによるインクの漏出を回避したプリンタ１を提供できる。
【００５９】
＜第２実施形態＞
図１２に示したようにインクカートリッジ８ａ’、８ｂ、８ｃ、８ｄのうち、インクカートリッジ８a’の高さ（鉛直方向の厚み）を他のインクカートリッジ８ｂ、８ｃ、８ｄの高さよりも大きくした以外は、第１実施形態と同様にしてプリンタ１を製造する。異なる色のインクを噴射するインクジェットプリンタでは、特定の色のインク、例えば、黒インクが他の色のインクよりも多く消費される場合には、そのような特定の色のインクカートリッジを大きくすることができる。このように特定のインクカートリッジの高さが他のインクカートリッジの高さよりも高いと、インクの消費に伴うカートリッジ内でのインクの液面の変動量がより大きくなる。それゆえ、そのような一層高い高さのインクカートリッジが縦置き型プリンタに装着される場合、ノズルとカートリッジの水頭差がインクの消費に伴ってより大きく変動することになる。そのような水頭差の変動が大きいカートリッジを、プリンタの鉛直方向の下側に配置すると、水頭差自体も大きくなるために、メニスカスを一層不安定にしてしまう。それゆえ、高さの異なるインクカートリッジを縦置き型プリンタに用いる場合には、本実施形態のように、インクの消費により最も水頭差の変動が大きいインクカートリッジ８ａ’を最も高い位置、（キャリッジの移動所定範囲内で前記複数のインクカートリッジから最も離れた最離間位置に位置するときに、キャリッジに対して最も近い位置）に配置することでインクカートリッジ８ａ’と連通するノズルのメニスカスをより安定に維持することができる。
【００６０】
＜第３実施形態＞
図１３に示したようにインクカートリッジ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄのうち、インクカートリッジ８ｄに接続されるチューブ１１ｄ’を他のインクカートリッジ８ａ、８ｂ、８ｃに接続されるチューブ１１ａ、１１ｂ、１１ｃよりも約１０％長くし且つチューブ内径を約１０％小さくした以外は、第１実施形態と同様にしてプリンタ１を製造する。こうすることにより、チューブ１１ｄ‘を流れるインクの流れ抵抗は、他のチューブ１１ａ、１１ｂ、１１ｃを流れるインクの流れ抵抗よりも大きくなる。それゆえ、ヘッドの３の鉛直方向位置に応じてチューブ１１ｄ’で接続されるインクカートリッジ８ｄとノズル列４１ｄの間の水頭差がかなり大きくなっても、インクのヘッド３からインクカートリッジ８ｄのインクの流れ抵抗が他のチューブを流れるインクと比べて大きいので、そのような水頭差がノズル列４１ｄに伝播する速度が遅くなるか、あるいは水頭差を低減することになる。それゆえ、水頭差が直接ノズル列４１ｄのノズルのメニスカスに作用すること緩和することができる。特に、キャリッジが鉛直方向に高速に往復移動する場合に、キャリッジの移動位置に応じて水頭差は時間的に変動するが、この変動がインクのインクチューブによる流れ抵抗で緩和されて、水頭圧の最大値から最小値への変動（振幅）を小さくすることができる。
【００６１】
チューブの長さを長くすれば流路抵抗は大きくなるので、チューブ１１ｄ’を他のチューブより１０％より長くしてもよい。この実施形態では、チューブ１１ｄ’の長さを他のチューブより長くし且つチューブの内径を他のチューブより小さくしたが、チューブ１１ｄ’の長さを他のチューブより長くするが、チューブ１１ｄ’の内径を他のチューブと同内径にしてもよい。あるいは、チューブ１１ｄ’の長さを他のチューブとほぼ同一としつつ、チューブの内径を他のチューブより小さくしてもよい。
【００６２】
この実施形態によれば、第1実施形態に比べて、縦置き型プリンタにおける水頭差の影響を一層緩和してノズルのメニスカスを良好に維持することができる。
【００６３】
＜第４実施形態＞
この実施形態では、第１実施形態で説明したインクカートリッジ８ａ〜８ｄとノズル列４１ａ〜４１ｄの特定の接続の順序に加えて、インクジェットヘッドに改良を施して、インクカートリッジ８ｄに連通するノズル列４１ｄにおける水頭差の影響を一層緩和する。図１３に、図２に示したようなインクジェットヘッド３のーＸ方向から見た概略断面図を示した。４本のノズル列４１ａ〜４１ｄに対応するノズルを４０ａ〜４０ｄで示した。インクジェットヘッド３の各ノズルの噴射ユニットは、それぞれ、図５に示したような構造を有し、前述のように流路ユニット２２と圧電アクチュエータ２３を備える。圧電アクチュエータ２３の流路ユニット２２の反対側には、バッファタンク６０ａ〜６０ｄを内部に画成するホルダ６２ａ〜６２ｄが設けられている。バッファタンク６０ａ〜６０ｄには、それぞれ、両端に、大開口１６０ａ〜１６０ｄと小開口２６０ａ〜２６０ｄが形成されている。バッファタンク６０ａ〜６０ｄの小開口２６０ａ〜２６０ｄは、流路ユニット２２の圧力室(３４)と連通するインク供給孔３８に接続しており、各インク供給孔３８にはフィルタ３８が設置されている。バッファタンク６０ａ〜６０ｄの壁面（背面）にはインクチューブ８ａ〜８ｄと接続される連通孔６８ａ〜６８ｄが形成されている。バッファタンク６０ａ〜６０ｄの大開口１６０ａ〜１６０ｄは、ホルダ６２ａ〜６２ｄを覆うフィルム６６によって塞がれている。
【００６４】
フィルム６６の大開口１６０ａ〜１６０ｄをそれぞれ覆う部分はダンパ６６ａ〜６６ｄとして機能する。ダンパ６６ａ〜６６ｄは、圧電アクチュエータ２３の動作により発生する流路ユニット２２の圧力室（３４）からのインクの圧力波を、減衰させる。これにより、圧力波がノズルに伝播することが防止される。フィルム６６は、弾性を有するポリイミドから形成されている。この実施形態の発明では、ダンパ６６ａ〜６６ｄを用いてインクカートリッジからのまたはインクカートリッジからの水頭圧の変動を有効に防止する。ダンパ（フィルム）の大きさ（面積）により、インクからの圧力波の減衰力を調整することができる。この実施形態のヘッドでは、バッファタンク６０ｄの大開口１６０ｄの内径Ｄｄがバッファタンク６０ａ〜６０ｃの大開口１６０ａ〜１６０ｃの内径Ｄａ〜Ｄｃよりも大きい。このため、大開口１６０ｄを封止しているフィルム６６の部分、すなわち、ダンパ６６ｄは、大開口１６０ａ〜１６０ｃを封止しているダンパ６６ａ〜６６ｃに比べて減衰力が大きい。ヘッド３がインクカートリッジ８ａ〜８ｄに対して移動すると、インクカートリッジとそれに対応するノズル列との水頭差はそれに応じて変動する。すなわち、水頭差はヘッド位置または移動時刻の関数として変動して、圧力波としてノズル列（またはインクカートリッジ）に伝播する。そして、図6に示された位置にヘッド3が位置すると、水頭差Ｈａ〜Ｈｄはいずれも最大となる（水頭差Ｈａ〜Ｈｄの中でも水頭差Ｈｄが最大）。このヘッドの移動により水頭差の変化が生じても、その水頭差の変化により発生する圧力波は、ノズル列４１ｄに連通するダンパ６６ｄにより吸収されることができる。特に、ダンパ６６ｄの減衰力は他のダンパ６６ａ〜６６ｃに比べて大きいので、一層有効に、水頭差の変化であるインクの圧力波を減衰または遅延させ、ノズル列への圧力波の伝播を防止または遅延させることができる。
【００６５】
この実施形態では、ダンパ６６ｄの径を大きく（面積を大きく）したが、フィルム６６の厚みをダンパ６６ｄだけ厚くしてもよい。あるいは、ダンパ６６ｄの減衰力が他のダンパ６６ａ〜６６ｃに比べて大きくなるように、ダンパ６６ｄだけを別のフィルム材料から形成してもよい。
【００６６】
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。
＜変更形態１＞
インクカートリッジ８a〜８ｄに貯留されるインクについて、インクに含まれる界面活性剤の量をそれぞれ変えたものを用いてもよい。
【００６７】
この場合、インクカートリッジ８aから８ｂ、８ｃ、８ｄの順に、界面活性剤の含有量を増やしたインクを用いる。
【００６８】
ここで、本実施形態の界面活性剤としては、アセチレングリコール系界面活性剤またはアセチレンアルコール系界面活性剤等を用いる。この界面活性剤は、溶媒内での含有量が増えると、表面張力が低下することはよく知られている。  
【００６９】
そこで、メニスカスの破壊を防止しつつ、インクの吐出特性に影響を与えないようにする為に、ノズル列４１a〜４１ｄのメニスカスに作用する水頭圧の圧力の大きさの違いに着目して、バランスの良い表面張力の関係として、インクカートリッジ８a〜８ｄに貯留されるインクのうち、インクカートリッジ８aから８ｂ、８ｃ、８ｄの順に、表面張力が大きくなるように構成する。
【００７０】
これにより、鉛直方向にインクカートリッジ８a〜８ｄが並ぶものにおいて、図６に示すように、インクジェットヘッド３がガイド軸５の最上端に位置するときであっても、メニスカスブレイクが最も発生し易い組み合わせである、インクジェットヘッド３から最も離れた位置にあるインクカートリッジ８ｄとノズル列４１ｄについても、メニスカスブレイクの発生する可能性を低減することができる。
【００７１】
ここで、ノズル４０に発生するメニスカスブレイクに関係する、ノズル４０に作用する表面張力と、インクカートリッジとの位置関係により発生する水頭圧について説明する。
【００７２】
図７、８は、ノズル４０に作用する表面張力Ｔについて説明した概略図である。ノズル４０の開口に形成されるメニスカスは、ノズル４０の中心軸Cを挟んで左右対称な形状である。図７、８に示すように、表面張力Ｔは、ノズル４０の開口周囲とインクの接点から、インクの液面に沿ってノズル４０の軸線方向の成分を有するようにノズル４０の外側に作用している。また、本実施形態では、インクとノズル４０の接触角をα[度]とする。
【００７３】
また、ノズル４０の開口に作用する表面張力Ｔは、ノズル４０の軸線方向に対して、このノズル４０の開口にメニスカスが保持されるように作用する表面張力Ｔｓは、ノズル４０の軸線方向に作用する。ここで、直径ｄのノズル４０において、ノズル４０の周囲に作用するメニスカスのノズル軸線方向の発生力Ｔｓは、次式で表せる。
【００７４】
〔数式1〕
0004900414.tif 000002
【００７５】
次に、ノズル４０のメニスカスに作用する圧力について説明する。本実施形態のインクカートリッジ８a〜８ｄのうち、代表例としてインクカートリッジ８ｄを挙げて説明する。図７に示すように、ノズル４０のメニスカスには、図６に示すようなインクジェットヘッド３に位置付けられたときに、メニスカスをノズル４０からインクカートリッジ８ｄに逆流させる方向に作用する水圧Sが作用する。ここで、水頭圧による水圧は、インクカートリッジ８ｄとノズル列４１ｄのノズル４０との水頭差Hdにより変化する。そこで、インクカートリッジ８ｄの液面とノズル４０と水頭差をHdとした場合、水頭圧により発生する水圧Sは、次式で表せる。
【００７６】
〔数式2〕
0004900414.tif 000003
【００７７】
ここで、メニスカスがノズル４０の開口に保持されるには、水圧Sに対して、メニスカスの発生力Ｔｓが大きければよい。これにより、メニスカスが破壊されて、ノズル４０の開口から空気が侵入することがない。このように、ノズル４０の開口にインクのメニスカスが保持される条件は、次式で表せる。
【００７８】
〔数式3〕
0004900414.tif 000004
【００７９】
ここで本実施形態のプリンタ１では、ノズル４０の直径ｄ、使用するインクの密度ρが、図９に示す仕様であるとする。ここで、ノズル列４１ｄとインクカートリッジ８ｄの水頭差をHdとした場合、図９に示す仕様のプリンタ１は、以下の数式に示す関係となる。
【００８０】
〔数式4〕
0004900414.tif 000005
【００８１】
ここで、接触角αは、インクとノズルプレート３３の材質によって決まる為、各ノズル列間での差は少ない。一方、水頭差Ha〜Hdについては、各ノズル列４１a〜４１ｄと各インクカートリッジ８a〜８ｄとの間の距離によってそれぞれ変わる。ここで、図６に示すように、インクジェットヘッド３が最上端に位置するときには、前記のノズル列４１ｄとインクカートリッジ８ｄの水頭差Hdは、他のノズル列４１a、４１ｂ、４１ｃと各インクカートリッジ８a〜８ｃとの間の水頭差Ha、Hb、Hcよりも大きくなる。その為、ノズル列４１ｄのノズル４０のインクは、他のノズル列４１a〜４１ｃのノズルにインクに比べて大きな水圧が加わる。この水圧により、インクがインクカートリッジ８ｄ側に逆流し、その逆流に伴いメニスカスが破壊されないようにする為には、表面張力Ｔは、前記の数式４を満たすような大きさである必要がある。また、各インクカートリッジ８a〜８ｃについても、これらの表面張力Ｔが、前記の数式４の関係を満たすようなインクを貯留することが望ましい。上記の数式４を満たすように、インクカートリッジ８aから、８ｂ、８ｃ、８ｄの順に表面張力が大きくなるように調整したインクを使用することが望ましい。
【００８２】
以上のように、水頭圧が最大となるインクカートリッジ８ｄのインクの表面張力を大きくすることで、メニスカスブレイクの発生頻度が低減することが分かる。
【００８３】
＜変更形態２＞
上記実施形態および変更形態では、インクカートリッジ８a〜８ｄが、プリンタ１の本体ケース下方に配置されたものについて説明してきたが、インクカートリッジ８a〜８ｄが本体ケース２の上方に配置されていてもよい。
【００８４】
この場合、図１０に示すように、インクジェットヘッド３が最下端に移動したときに、インクカートリッジ８aがインクジェットヘッド３に対して最も離れた位置となる。その為、インクカートリッジ８aとノズル列４１aを連通させるようにチューブ１１aを接続することで、インクジェットヘッド３の移動する範囲において、最も水頭圧が高くなる状況を回避することができる。なお、インクカートリッジ中のインクの消費に伴い、インク液面の高さは変動するが、図１０に示したプリンタの構造では、インクカートリッジにインクが充満されているとき（使用開始時）にノズル列にかかる水頭差がもっとも大きくなるために、図１０には、そのような使用開始時におけるＨａ、Ｈｂ、Ｈｃ、Ｈｄを表わしてある。
【００８５】
また、この変更形態２のプリンタ１においては、インクカートリッジ８aから８ｂ、８ｃ、８ｄの順に、インクの表面張力が小さくなるように構成される。
【００８６】
これにより、インクジェットヘッド３とインクカートリッジ８との間で最も水頭圧が大きくなる組み合わせである、ノズル列４１aとインクカートリッジ８aについても、メニスカスブレイクの発生を低減することができる。
【００８７】
第２実施形態で示した発明を変形形態２に適用する場合には、図１５に示したように、最も高さの高いインクカートリッジ８ａ’は、液鉛直方向の最も低い位置に配置することができる。最も高さの高いインクカートリッジ８ａ’は、そのインクの消費に伴う水頭差の変動が他のインクカートリッジ８ｂ、８ｃ、８ｄの高さよりも大きい。しかし、インクカートリッジ８ａ’を最も低い位置に配置することで、インクカートリッジ８ａ’に連通するノズル列４１ａにかかる水頭圧は他のノズル列４１ｂ、４１ｃ、４１ｄに比べて最も小さくなる。従って、インクの消費に伴う水頭差の変動によるノズル列４１ａのノズルのメニスカスへの影響を緩和することができる。
【００８８】
第３実施形態で示した発明を変形形態２に適用する場合には、図１０に示したインクカートリッジ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄのうち、インクカートリッジ８ａに接続されるチューブ１１ａだけを他のインクカートリッジ８ｂ、８ｃ、８ｄに接続されるチューブ１１ｂ、１１ｃ、１１ｄよりも長くし且つチューブ内径を小さくすることができる。こうすることにより、チューブ１１ａを流れるインクの流れ抵抗は、他のチューブ１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを流れるインクの流れ抵抗よりも大きくなる。それゆえ、ヘッドの３の鉛直方向位置に応じてチューブ１１ａで接続されるインクカートリッジ８ａとノズル列４１ａの間の水頭差がかなり大きくなっても、インクのヘッド３からインクカートリッジ８ａのインクの流れ抵抗が他のチューブを流れるインクと比べて大きいので、そのような水頭差がノズル列４１ａに伝播する速度が遅くなり、水頭差の影響がすぐにノズル列４１ａのノズルのメニスカスに作用し難くなる。
【００８９】
第３実施形態で示した発明を変形形態２に適用する場合を以下に説明する。第３実施形態では、図１３に示したようにインクジェットヘッド３において、鉛直方向の最も下側に位置するノズル４０ｄに連通するダンパ６６ｄの大きさ他のダンパ６６ａ〜６６ｃより大きくした。変形形態２では、鉛直方向の最も上側に位置するノズル４０ａに最も大きな水頭圧がかかるので、鉛直方向の最も上側に位置するノズル４０ａに連通するダンパ６６ａの開口径を最も大きくする。これにより、ノズル４０ａにかかる水頭圧の変化であるインクの圧力波を有効に減衰させることができる。
【００９０】
＜変更形態３＞
本実施形態のインクジェットヘッド３のように複数のノズル列４１a〜４１ｄを有するものではなく、１列のノズル列のみ有するインクジェットヘッドを、鉛直方向に複数並べてキャリッジに担持させるように構成してもよい。
【００９１】
図１１に示すように、インクジェットヘッド１０３a〜１０３ｄは、それぞれノズル列１４１a〜１４１ｄを有し、鉛直方向に４つ並んでキャリッジ１０２に担持されている。このように担持された状態では、ノズル列１４１a〜１４１ｄは、互いに平行となるように配列されている。そして、インクジェットヘッド１０３aにはインクカートリッジ１０８aからインクが供給されるように、チューブ１１１aによって両者が繋がれており、インクジェットヘッド１０３ｂ〜１０３ｄは、それぞれチューブ１１１ｂを介してインクカートリッジ１０８ｂ、チューブ１１１ｃを介してインクカートリッジ１０８ｃ、チューブ１１１ｄを介してインクカートリッジ１０８ｄと繋がっている。これにより、キャリッジ１０４がインクカートリッジ１０３a〜１０３ｄに対して最も離れた位置に位置付けられた場合であっても、水頭圧が最も大きくなる状況を避けることができる。このように、インクジェットヘッドの形状に関わらず、本発明を実施することができる。また、キャリッジ１０４に搭載されるインクジェットヘッドは、４つに限られず、複数備えていればよい。さらに、各インクジェットヘッドに設けられるノズル列も、１列に限られず、複数列を配列してもよい。
【００９２】
加えて、本実施形態のプリンタ１では、インクカートリッジ８a〜８ｄとインクジェットヘッド３のノズル列４１a〜４１ｄとが同一位置に対応するようにチューブ１１a〜１１ｄで繋がれていたが、プリンタ１ではインクカートリッジ８ｄとノズル列４１ｄのみがチューブ１１dで繋がれ、他のインクカートリッジは任意のノズル列に繋がれていてもよい。これにより、メニスカスブレイクが最も発生し易い位置関係の場合でも、確実にメニスカスブレイクを防ぐことができる。
【００９３】
また、前記の本実施形態では、インクジェットヘッド３の各ノズル列４１a〜４１ｄの間隔Pが、カートリッジ８a〜８ｄの供給口１１a〜１１ｄの間隔Qよりも小さい場合について説明したが、本発明は、このような場合に限られない。ノズル列４１a〜４１ｄの間隔Pと、カートリッジ８a〜８ｄの間隔Qの大きさに関係なく、インクジェットヘッド３がインクカートリッジ８a〜８ｄに対して最も離れた位置に位置するときに、インクカートリッジ８a〜８ｄのうちでインクジェットヘッド３から最も離れた位置にあるインクカートリッジを、インクカートリッジに最も近い位置のノズル列とチューブで繋ぐことにより、キャリッジ４の移動する範囲内で最も水頭圧が大きくなる状況を確実に避けることができる。
【００９４】
また、前記の本実施形態では、インクジェットヘッド３には、ノズル列４１a〜４１ｄが互いに平行となるように配列されていたが、必ずしもノズル列４１a〜４１ｄが平行に配列されていなくてもよい。例えば、ノズル列４１a〜４１ｄが、インク吐出面と直交する方向から見て、X方向を上下にしたW字となるように、各ノズル列のうち一端側が近接したり、他端側が離れたりするように配置する。このとき、隣接するノズル列において、鉛直方向下に位置するノズル列のノズル４１は、鉛直方向上に位置するノズル列のノズル４１よりも、鉛直方向上に配置されないようにする必要がある。
【００９５】
上記実施形態１〜４及び変形形態では、本発明の種々の具体例を示したが、本発明はそれらに限らず、それらの具体例を組み合わせてもよい。例えば、実施形態２のプリンタに、実施形態３で説明した異なるインクチューブ及び／または実施形態４で説明した異なる減衰力を持つダンパを導入してもよい。あるいは、実施形態３で説明した異なるインクチューブだけを実施形態４のプリンタに導入してもよい。
【００９６】
上記実施形態では、4色のインクおよび4つのインクタンク（カートリッジ）を用いる場合を例示したが、それに限らず、5色以上のインクを用いてよく、インクタンクの数も5つ以上採用してもよい。同色のインクを収容するインクタンクを複数備えても良い。それに伴い、前述のようにヘッドの数を増すこともできるし、単一のヘッド内に全てのノズル列を収容しても良い。また、本発明は、インクを吐出して印刷を行うインクジェットプリンタに限られず、様々な液体を吐出して物体に液体を付着させる液滴吐出装置にも適用できる。液体は、インクに限らず、薬剤、化学物質、飲料や種々の材料にし得る。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本実施形態のプリンタの概略斜視図である。
【図２】プリンタをY方向から見た概略側面図である。
【図３】インクジェットヘッドの上面図である。
【図４】図３の部分拡大図である。
【図５】図４のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図６】インクジェットヘッドがガイド軸最上端に位置する場合の側面図である。
【図７】ノズルの開口のメニスカスに作用する圧力を示す図である。
【図８】ノズルの開口付近の斜視図である。
【図９】本実施形態のプリンタの仕様を示す表である。
【図１０】変更形態２のプリンタの概略側面図である。
【図１１】変更形態３のインクジェットヘッドの概略側面図である。
【図１２】第２実施形態のプリンタの概略側面図である。
【図１３】第３実施形態のプリンタの概略側面図である。
【図１４】第４実施形態のプリンタのヘッドの断面図である。
【図１５】第２実施形態の発明を導入した変更形態２のプリンタの概略側面図である。
【符号の説明】
【００９８】
１                      プリンタ
３                      インクジェットヘッド
４                      キャリッジ
８a〜８ｄ               インクカートリッジ
１１a〜１１ｄ           チューブ
４０                    ノズル
４１a〜４１ｄ           ノズル列
Ha〜Hd                  水頭差
ｄ                      ノズルの直径
T、Ts                   表面張力
R                       大気圧
S                       水圧
【図１】
0004900414.tif 000006
【図２】
0004900414.tif 000007
【図３】
0004900414.tif 000008
【図４】
0004900414.tif 000009
【図５】
0004900414.tif 000010
【図６】
0004900414.tif 000011
【図７】
0004900414.tif 000012
【図８】
0004900414.tif 000013
【図９】
0004900414.tif 000014
【図１０】
0004900414.tif 000015
【図１１】
0004900414.tif 000016
【図１２】
0004900414.tif 000017
【図１３】
0004900414.tif 000018
【図１４】
0004900414.tif 000019
【図１５】
0004900414.tif 000020