JP2012153027A - インクジェットヘッド及び記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】共通流路内における供給孔間の圧力伝搬を抑制できるインクジェットヘッドを提供する。
【解決手段】インクジェットヘッド５は、複数の吐出孔２９ａに通じる複数の加圧室３１と、複数の加圧室３１に通じる複数の供給孔３３と、複数の供給孔３３が内周面２７ｄに開口する副流路２７ｃとが形成された基体２１を有する。さらに、ヘッド５は、内周面２７ｄから副流路２７ｃ内へ突出する突部４７とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、インクジェットヘッド及び記録装置に関する。

複数の吐出孔に通じる複数の加圧室と、当該複数の加圧室に通じる複数の供給孔と、当該複数の供給孔が内周面に開口する共通流路（リザーバ）とを有するインクジェットヘッドが知られている（例えば特許文献１）。共通流路から複数の吐出孔に至る空間にはインクが満たされている。そして、複数の加圧室の容積が変化してインクに圧力が付与されることにより、複数の加圧室から複数の吐出孔へインクが送出され、複数のインク滴が複数の吐出孔から吐出される。また、複数の加圧室へは複数の供給孔を介して共通流路からインクが補充される。

特開平１１−３０９８７７号公報

上記のような構成のインクジェットヘッドにおいては、複数組の吐出孔、加圧室及び供給孔に対して共通流路が共通化されている。従って、共通流路内における供給孔間の圧力伝搬により、複数組の吐出孔、加圧室及び供給孔内のインクの圧力は、相互に影響する（流体クロストークが生じる）。その結果、インク滴の吐出速度にばらつきが生じるなどの不都合が生じる。

本発明の目的は、共通流路内における供給孔間の圧力伝搬を抑制できるインクジェットヘッド及び記録装置を提供することにある。

本発明の一態様に係るインクジェットヘッドは、複数の吐出孔にそれぞれ通じる複数の加圧室と、前記複数の加圧室にそれぞれ通じる複数の供給孔と、前記複数の供給孔が内周面に開口する共通流路とが形成された基体と、前記内周面から前記共通流路内へ突出する突部と、を有する。

好適には、前記内周面は、前記共通流路の延びる方向に沿って広がる所定面と、前記所定面に対して前記共通流路の側方にて交差する第１側面及び第２側面と、前記所定面に対向する対向面とを有し、前記複数の供給孔は、前記所定面に開口し、前記共通流路の延びる方向に配列された複数の第１供給孔と、前記所定面に開口し、前記複数の第１供給孔よりも前記第２側面側の位置において前記共通流路の延びる方向に配列された複数の第２供給孔と、を含み、前記突部は、前記第２側面から突出している。

好適には、前記突部の前記対向面側に面する第１面は、前記所定面に対して、先端側が前記所定面側に位置するように傾斜している。

好適には、前記第１面の傾斜角は、前記第１面の前記第２側面との交差位置と、前記複数の第２供給孔の前記第１側面側の端部位置とを結ぶ線の傾斜角から、前記交差位置と、前記複数の第１供給孔と前記複数の第２供給孔との中間位置とを結ぶ線の傾斜角までの範囲に収まっている。

好適には、前記突部は、前記所定面の平面視において前記複数の第２供給孔に重ならない。

好適には、前記対向面から前記所定面までの高さをｈとして、前記突部の前記対向面側に面する第１面と前記第２側面との交差位置は、前記対向面からの高さが１／２ｈから３／４ｈまでの範囲に収まっている。

好適には、前記第１側面から前記共通流路内に突出する補助突部を更に有する。

好適には、前記内周面は、前記共通流路の延びる方向に沿って広がる所定面と、前記所定面に対して前記共通流路の側方にて交差する第１側面及び第２側面と、前記所定面に対向する対向面とを有し、前記複数の供給孔は、前記共通流路の延びる方向に配列された複数の第１供給孔と、前記複数の第１供給孔よりも前記第２側面側の位置において前記共通流路の延びる方向に配列された複数の第２供給孔と、を含み、前記突部は、前記対向面から突出している。

好適には、前記突部は板状に形成されている。

好適には、前記基体は、複数の基板が積層されて構成されており、前記突部は、前記複数の基板の一部の基板の一部により構成されている。

本発明の一態様に係る記録装置は、インクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドを制御する制御部と、を有し、前記インクジェットヘッドは、複数の吐出孔にそれぞれ通じる複数の加圧室と、前記複数の加圧室にそれぞれ通じる複数の供給孔と、前記複数の供給孔が内周面に開口する共通流路とが形成された基体と、前記内周面から前記共通流路内へ突出する突部と、を有する。

前記内周面は、前記共通流路の延びる方向に沿って広がる所定面と、前記所定面に対して前記共通流路の側方にて交差する第１側面及び第２側面と、前記所定面に対向する対向面とを有し、前記複数の供給孔は、前記所定面に開口し、前記共通流路の延びる方向に配列された複数の第１供給孔と、前記所定面に開口し、前記複数の第１供給孔よりも前記第２側面側の位置において前記共通流路の延びる方向に配列された複数の第２供給孔と、を含み、前記制御部は、前記複数の第１供給孔に通じる加圧室に対する圧力付与の開始タイミングに対して、１ドットの記録を行う周期よりも短い時間差で遅れて、前記複数の第２供給孔に通じる加圧室に対して圧力付与を開始するように、前記インクジェットヘッドを制御し、前記突部は、前記第２側面から突出している。

上記の構成によれば、共通流路内における供給孔間の圧力伝搬を抑制できる。

本発明の第１の実施形態に係る記録装置の要部を模式的に示す斜視図。 図１の記録装置のヘッドの一部を破断・拡大して示す模式的な斜視図。 図１の記録装置のヘッドを模式的に示す平面図。 図３の領域ＩＶにおいて流路の構成を示す平面透視図。 図３のヘッドの副流路の模式的な斜視図。 図３のヘッドにおけるインク滴の吐出タイミングを説明する図。 図３のヘッドの突部の作用を説明する模式図。 第２の実施形態のヘッドの吐出素子を示す断面図。 図８のヘッドの流路の構成を示す平面透視図。 図８のヘッドにおけるインク滴の吐出タイミングを説明する図。 図１１（ａ）〜図１１（ｄ）は突部の変形例を示す模式的な斜視図。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る記録装置１の要部を模式的に示す斜視図である。

なお、記録装置１及び後述するインクジェットヘッド５は、いずれの方向が上方または下方とされてもよいものであるが、以下では、便宜的に、直交座標系ｘｙｚを定義するとともに、ｚ方向の正側（図１の紙面上方）を上方として、上面、下面等の用語を用いることがあるものとする。

記録装置１は、例えば、メディア（例えば紙）１０１を矢印ｙ１で示す方向へ搬送する搬送部３と、搬送されているメディア１０１に向けてインク滴を吐出するヘッド５と、搬送部３及びヘッド５の動作を制御する制御部７とを有している。

搬送部３は、例えば、不図示の供給スタックに積層された複数のメディア１０１を一ずつ不図示の排出スタックへ搬送する。搬送部３は、公知の適宜な構成とされてよい。図１では、搬送経路がストレートパスとされ、メディア１０１に当接するローラ９と、ローラ９を回転させるモータ１１とが設けられた搬送部が例示されている。

ヘッド５は、メディア１０１の搬送経路の途中に配置されており、ｚ方向の正側からメディア１０１に対向する。ヘッド５は、メディア１０１の印画面及び搬送方向に直交する方向（主走査方向、ｘ方向）にシャトル運動を行うシリアルヘッドであってもよいし、当該直交する方向に（ほぼ）固定されたラインヘッドであってもよい。なお、本実施形態においては、ヘッド５がラインヘッドである場合を例に挙げて説明するものとする。

ヘッド５は、ｘ方向の複数位置においてインク滴をメディア１０１に吐出、付着させる。当該動作が、メディア１０１の搬送に伴って繰り返し行なわれることにより、メディア１０１には２次元画像が形成される。

制御部７は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び外部記憶装置を含んで構成されている。制御部７は、モータ用ドライバ１３に制御信号を出力することにより、所望の電圧をモータ１１に印加して、モータ１１を制御する。同様に、制御部７は、ヘッド用ドライバ１５に制御信号を出力することにより、所望の電圧をヘッド５に印加して、ヘッド５を制御する。

図２は、ヘッド５の一部を破断・拡大して示す模式的な斜視図である。なお、図２の下方がメディア１０１に対向する側である。

ヘッド５は、例えば、圧電素子の機械的歪によりインクに圧力を付与するピエゾ式のヘッドである。ヘッド５は、インク滴を吐出する複数の吐出素子１９を有している。複数の吐出素子１９は、ｘｙ平面において配列されており、各吐出素子１９はメディア１０１上の１ドットに対応している。

また、別の観点では、ヘッド５は、インクを貯留する空間を形成する基体２１と、基体２１に貯留されているインクに圧力を付与するためのアクチュエータユニット２３（一部基体２１に兼用）とを有している。複数の吐出素子１９は、基体２１及びアクチュエータユニット２３により構成されている。

基体２１の内部には、複数の個別流路２５と、当該複数の個別流路２５にそれぞれ通じる共通流路（マニホールド）２７とが形成されている。個別流路２５は、吐出素子１９毎に設けられている。各個別流路２５は、メディア１０１に対向する吐出孔２９ａを含むディセンダ（部分流路）２９と、ディセンダ２９に通じる加圧室３１と、加圧室３１に通じるとともに、共通流路２７の内周面に開口する供給孔３３とを有している。また、加圧室３１から供給孔３４の間の流路の一部は、インクが流れる方向に対する断面積が共通流路２７および加圧室３１より狭くなっているしぼりとなっている。

複数の個別流路２５及び共通流路２７にはインクが満たされている。複数の加圧室３１の容積が変化してインクに圧力が付与されることにより、複数の加圧室３１から複数のディセンダ２９へインクが送出され、複数の吐出孔２９ａからは複数のインク滴が吐出される。また、複数の加圧室３１へは複数の供給孔３３を介して共通流路２７からインクが補充される。

複数の個別流路２５及び共通流路２７の断面形状若しくは平面形状は、適宜に設定されてよい。本実施形態では、加圧室３１は、ｚ方向において一定の厚さに形成されるとともに、ｚ方向に見てｘ方向及びｙ方向を対角線方向とする菱形とされている。その菱形のｙ方向の一方の角部はディセンダ２９と連通され、他方の角部は供給孔３３と連通されている。

基体２１は、例えば、複数の基板が積層されることにより構成されている。具体的には、基体２１は、複数の個別流路２５及び共通流路２７を構成する貫通孔が形成された第１基板３５Ａ〜第８基板３５Ｈ（以下、単に「基板３５」ということがある。）と、複数の加圧室３１の上面開口を塞ぐ振動板３７とを有している。

複数の基板３５の厚み及び積層数は、複数の個別流路２５及び共通流路２７の形状等に応じて適宜に設定されてよい。複数の基板３５は、適宜な材料により形成されてよく、例えば、金属、セラミック若しくはシリコンにより形成されている。

アクチュエータユニット２３は、例えば、撓みモードで変位する、ユニモルフ型の圧電素子により構成されている。具体的には、例えば、アクチュエータユニット２３は、加圧室３１側から順に積層された、振動板３７、共通電極３９、圧電体４１及び複数の個別電極４３を有している。個別電極４３は、吐出素子１９毎に設けられている。

振動板３７、共通電極３９及び圧電体４１は、例えば、複数の加圧室３１を覆うように複数の加圧室３１に共通に設けられている。一方、個別電極４３は、加圧室３１毎に設けられている。より具体的には、個別電極４３は、概ね、加圧室３１と相似形（本実施形態では概ね菱形）で、加圧室３１の広さよりも若干小さい個別電極本体とその個別電極本体の角部に接続されている引出電極４５とから成っている。

振動板３７、共通電極３９、圧電体４１及び複数の個別電極４３は、適宜な材料により形成されてよい。例えば、振動板３７は、セラミック、酸化シリコン若しくは窒化シリコンにより形成されている。共通電極３９及び複数の個別電極４３は、例えば、白金若しくはパラジウムにより形成されている。圧電体４１は、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等のセラミックにより形成されている。

圧電体４１は、厚さ方向（ｚ方向）を分極方向とされている。従って、共通電極３９及び個別電極４３に電圧を印加して、圧電体４１に対して分極方向に電界を作用させると、圧電体４１は面内で収縮する。この収縮により振動板３７は、加圧室３１側に凸となるように撓み、その結果、加圧室３１の体積は変化する。

複数の加圧室３１は、概ね、メディア１０１の搬送方向（ｙ方向）及び搬送方向に直交する方向（ｘ方向）に配列されている（図４も参照）。より具体的には、複数の加圧室３１がｘ方向に配列された列に関しては、隣接する列間においては、ｘ方向の位置を互いに異ならせて交互に加圧室３１が配置されており、ｘ方向に見て加圧室３１同士がｙ方向において一部重複している。ｙ方向の配列についても同様である。

図３は、ヘッド５を模式的に示す平面図である。

ヘッド５は、複数（図３では４つ）のブロック５１を有している。図３では図示しないが、複数の吐出素子１９は、各ブロック５１に多数配置されている。アクチュエータユニット２３は、例えば、ブロック５１毎に設けられている。基体２１は、例えば、複数のブロック５１に共通に設けられている。ブロック５１（アクチュエータユニット２３）は、例えば、概ね台形状に形成されており、ｙ方向に見て一部が重複するように互い違いにｘ方向に配列されている。

図３においては、共通流路２７が点線で示されている。共通流路２７は、マニホールド状に形成されており、ヘッド５の表面に開口し、不図示のインクタンクからインクが供給される開口部２７ａと、開口部２７ａから延びる主流路２７ｂと、主流路２７ｂから分岐する複数の副流路２７ｃとを有している。

図２において示された、共通流路２７の、供給孔３３が開口する部分は、副流路２７ｃであり、ｘ方向に延びるとともに、ｙ方向に配列されている。なお、共通流路２７は、ブロック５１毎に設けられている。ただし、本実施形態では、複数の共通流路２７は、隣接するブロック５１間において互いに一部が共有化され、互いに接続されている。

図４は、図３の領域ＩＶにおいて流路の構成を示す平面透視図である。図４においては、加圧室３１が実線で示され、供給孔３３が実線の丸で示され、ディセンダ２９が複数の実線の丸で示され、共通流路２７が点線で示されている。一つの加圧室３１に繋がっているディセンダ２９が複数の丸で示されているのは、ディセンダ２９が、ｘ方向およびｙ方向に位置を変えながら、加圧室３１から吐出孔２９ａに向かって（ｚ方向の負側に向かって）いることを表している。

以下では、複数の加圧室３１がｘ方向に配列されて構成された列であって、互いに隣接する列を「第１加圧室列Ｆ１」及び「第２加圧室列Ｆ２」（以下、単に「加圧室列Ｆ」といい、これらを区別しないことがある。）と参照することがある。また、複数の加圧室３１を構成要素として持つ複数の吐出素子１９及びその吐出素子１９構成部分について、「第１」又は「第２」、及び、「−Ｆ１」又は「−Ｆ２」を付して、第１加圧室列Ｆ１及び第２加圧室列Ｆ２のいずれに属するものであるか、区別することがある。例えば、第１加圧室列Ｆ１に属する加圧室３１を構成要素としている複数の吐出素子１９の複数の供給孔３３を「複数の第１供給孔３３−Ｆ１」、第２加圧室列Ｆ２に属する加圧室３１を構成要素としている複数の吐出素子１９の複数の供給孔３３を「複数の第２供給孔３３−Ｆ２」と参照することがある。

各加圧室列Ｆに繋がっている個別流路２５において、複数の吐出孔２９ａは、ｘ方向のピッチが一定とされている。そのｘ方向のピッチを幅とし、ｙ方向に延びる帯状領域Ｒにおいては、加圧室列Ｆのｙ方向の数と同数の吐出孔２９ａが含まれている。ｙ方向に配列された複数の加圧室３１は、千鳥格子状に配列されている。ディセンダ２９は、ｘ方向およびｙ方向に位置をずらしながら、加圧室３１から吐出孔２９ａに向かうように構成されており、帯状領域Ｒに含まれる全ての吐出孔２９ａは、ｘ方向の位置が互いに異なるとともにそのｘ方向のピッチが一定である。また、このようにディセンダ２９により吐出孔２９ａの位置をずらすことにより、Ｘ方向において隣接する吐出孔２９ａの繋がっている加圧室３１を隣接しないものにすることができる。これにより、メディア１０１上でＸ方向に隣接して着弾するインク滴を隣接しない加圧室３１により吐出されたものにできるので、クロストークを低減できる。

従って、ヘッド５においては、ｘ方向及びｙ方向に配列された複数の吐出素子１９全体として、ｘ方向において所望の解像度が実現されている。加圧室列Ｆのｙ方向の数は８とされており（帯状領域Ｒに８個の吐出孔２９ａが含まれ）、帯状領域Ｒの幅は１／７５インチであり、ヘッド５は、６００ｄｐｉ（＝８／（１／７５））の解像度を実現する。他の例として副流路２７ｃのｙ方向の本数を８本にすれば、加圧室列Ｆのｙ方向の数は１６となり（帯状領域Ｒに１６個の吐出孔２９ａが含まれ）、帯状領域Ｒの幅は１／３７．５インチであり、ヘッド５は、６００ｄｐｉ（＝１６／（１／３７．５））の解像度を実現する。

第１加圧室列Ｆ１及び第２加圧室列Ｆ２は、吐出素子１９のｙ方向の向きが互いに逆向きとなっている。そして、隣接する加圧室列Ｆ同士は、ｘ方向に見て、ｙ方向の一方側においては、加圧室３１のディセンダ２９側同士を互いに重複させ、ｙ方向の他方側においては、加圧室３１の供給孔３３側同士を互いに重複させている。

一方、副流路２７ｃは、１組の第１加圧室列Ｆ１及び第２加圧室列Ｆ２に対して１本設けられている。具体的には、副流路２７ｃは、第１加圧室列Ｆ１及び第２加圧室列Ｆ２の加圧室３１の供給孔３３側同士を互いに重複させている部分を含むように形成されている。

そして、複数の第１供給孔３３−Ｆ１は、副流路２７ｃにおいて、当該副流路２７ｃの側方の一方側（ｙ方向の正側）に、複数の第２供給孔３３−Ｆ２は、側方の他方側（ｙ方向の負側）に位置している。

複数の第１供給孔３３−Ｆ１及び複数の第２供給孔３３−Ｆ２は、副流路２７ｃの幅方向（ｙ方向）において概ね対称の位置にある。また、複数の第１供給孔３３−Ｆ１及び複数の第２供給孔３３−Ｆ２は、ｘ方向において、交互に配列されており、一方は他方の間（好適には中間）に位置している。なお、複数の吐出孔２９ａは、複数の副流路２７ｃ間に配置されている。

図５は、副流路２７ｃの模式的な斜視図である。

副流路２７ｃは、その延びる方向に直交する断面が概ね矩形とされており、上面２７ｅ、第１側面２７ｆ１、第２側面２７ｆ２（以下、単に「側面２７ｆ」ということがある。）及び下面２７ｇの４面により内周面２７ｄが構成されている。

上面２７ｅは、副流路２７ｃの延びる方向に沿って広がる面である。側面２７ｆは上面２７ｅに対して副流路２７ｃの側方にて交差する面である。下面２７ｇは上面２７ｅに対向する面である。

複数の第１供給孔３３−Ｆ１は、上面２７ｅに開口している。複数の第２供給孔３３−Ｆ２は、上面２７ｅに開口し、複数の第１供給孔３３−Ｆ１よりも第２側面２７ｆ２側に位置している。

ヘッド５は、第２側面２７ｆ２から副流路２７ｃ内に突出する突部４７を有している。突部４７は、例えば、板状に形成されており、下面２７ｇ側に面する第１主面４７ａと、上面２７ｅ側に面する第２主面４７ｂとを有している。第１主面４７ａ及び第２主面４７ｂ（突部４７）は、上面２７ｅに対して、先端側が上面２７ｅ側に位置するように傾斜している。突部４７は、副流路２７ｃに沿って一定の幅（第２側面２７ｆ２からの突出量）で延びている。

図２に示すように、突部４７は、例えば、基体２１を構成する第４基板３５Ｄの一部として形成される。第４基板３５Ｄは、例えば、金属により形成されている。そして、第４基板３５Ｄとなる金属板に対して、突部４７となる部分を残して、副流路２７ｃとなる貫通孔を形成するとともに、突部４７となる部分を他の部分に対して折り曲げることにより、突部４７は形成される。

図６は、制御部７により制御される、複数の吐出素子１９における吐出孔２９ａからのインク滴の吐出タイミングを説明する図である。具体的には、図６は、吐出素子１９（共通電極３９及び個別電極４３）へ出力される吐出信号の波形パターン（時系列変化）を示している。図６の上段は、第１吐出素子１９−Ｆ１に対する吐出信号に対応し、図６の下段は、第２吐出素子１９−Ｆ２に対する吐出信号に対応している。図６において、横軸は時刻ｔを示し、縦軸は電位Ｅを示している。

まず、図６の上段を参照して、第１吐出素子１９−Ｆ１及び第２吐出素子１９−Ｆ２に共通する事項を説明する。ヘッド５の駆動方式は、引き打ち方式、押し打ち方式等の公知の駆動方式から適宜に選択されてよい。以下では、引き打ち方式を例にとって説明する。

引き打ち方式では、駆動に先立って、共通電極３９及び個別電極４３の間に電圧が印加されている（時刻ｔ０）。従って、振動板３７は撓み、加圧室３１の容積は縮小されている。そして、パルスの立ち下り（時刻ｔ１）に対応して、加圧室３１の容積は拡大し、インクが加圧室３１に引き込まれる。この際生じる吐出孔２９ａから加圧室３１に向かう圧力波がしぼりで反射される前後のタイミングで、パルスの立ち上がり（時刻ｔ２）に対応して、加圧室３１の容積は縮小し、反射された圧力波と容積の収縮により発生した圧力波が重なるようにして吐出孔２９ａに向かう。これにより、インク滴が吐出孔２９ａから吐出される。

このように、幅Ｔ_０の吐出パルス１つにより１つのインク滴が吐出される。１ドットの記録に対してインク滴の数が増減されること、および幅Ｔ_０を変えることによりインク滴の量を変えることにより、階調が表現される。図６では、一つのドットに対応して３つのインク滴を吐出する場合を例示している。なお、最後の幅Ｔ_５のパルスは、残留圧力を除去するためのキャンセルパルスである。

吐出パルスの幅Ｔ_０は、吐出孔２９ａからしぼりまでの流路内の液体の固有振動周期の半分、すなわち圧力波が吐出孔２９ａからしぼり（正確にはしぼりの加圧室３１側の端）まで伝わる時間ＡＬ（Acoustic Length）の長さ程度の値で、インク滴の飛翔速度および量が極大になる。幅Ｔ _０ の値がＡＬから離れるに従って、インク滴の飛翔速度が低くなり、量が少なくなっていくので、幅Ｔ _０ を調整することで、インク滴の飛翔速度および量を調整することができる。駆動（加圧室３１への圧力付与）開始からキャンセルパルスの終了までの期間Ｔ_１は、パルスの周波数が一定であれば、パルス数によって規定される。パルス数は、期間Ｔ_１が１ドットの記録を行う周期Ｔ_２内に収まる数を限度とする。周期Ｔ_２は、例えば、搬送部３によりメディア１０１を解像度に応じた距離（例えば解像度が６００ｄｐｉであれば１／６００インチ）で移動させるのに要する時間である。最大パルス数のときの期間Ｔ_１の終了から周期Ｔ_２の終了までは、残留圧力がある程度まで低減されるまでの待機時間が設定されてもよい。

次に、第１吐出素子１９−Ｆ１及び第２吐出素子１９−Ｆ２の駆動の相違について説明する。第２吐出素子１９−Ｆ２の駆動は、第１吐出素子１９−Ｆ１の駆動に対して、遅延時間ｔｄで遅れて開始される。これにより、例えば次のような効果が期待できる。個別電極４３と共通電極３９とに挟まれた圧電体４１が圧電駆動されると、その部分の圧電体４１は面方向に収縮し、圧電体４１が複数の加圧室３１の間で繋がっていると、発生した引張応力が隣接する加圧室３１上の圧電体４１まで伝わる。このため、隣接する加圧室３１上の圧電体４１をほぼ同時に圧電駆動すると、それぞれの変位量が低下するが、この影響を低減できる。なお、ここで加圧室３１が隣接するとは、辺と辺とが向かい合うようにして隣り合っていることを言う。また、複数の吐出素子１９において消費電力のピーク値の到来時期が互いに重なることを避け、ヘッド５全体としての消費電力のピーク値を下げたり、複数の吐出素子１９において吐出量のピーク値の到来時期が互いに重なることを避け、共通流路２７の流速を下げたりすることができる。また、流体クロストークの抑制も期待される。

遅延時間ｔｄの長さは、第１吐出素子１９−Ｆ１と第２吐出素子１９−Ｆ２との間で、メディア１０１の搬送方向（ｙ方向）の同一位置にドットを形成しようとしたときの位置の差が大きくなり過ぎない範囲で、上述したピーク値低下等の効果が好適に得られるように適宜に設定される。例えば、遅延時間ｔｄの長さは、周期Ｔ_２よりも短く、好適には、吐出孔２９ａからしぼりまでの流路内の液体の固有振動周期よりも短い。一例として、遅延時間ｔｄは３．２μｓである。なお、第１吐出孔２９ａ−Ｆ１と第２吐出孔２９ａ−Ｆ２との間における、遅延時間ｔｄに相当する位置ずれが相殺されるように第１吐出孔２９ａ−Ｆ１及び第２吐出孔２９ａ−Ｆ２の相対位置が決定されてもよい。

図７は、突部４７の作用を説明する、副流路２７ｃの流路断面の模式図である。

上述のように遅延を加えて駆動を行なうと、クロストーク抑制および消費電力のピーク低減などの効果が期待できる。しかし、遅延されて駆動される第２吐出素子１９−Ｆ２は、第１吐出素子１９−Ｆ１の駆動が行なわれた後で駆動されるため、遅延を加えない場合より影響が少ないがクロストークが生じる。具体的には、第１加圧室３３−Ｆ１に圧力が付与されると、当該圧力は、第１供給孔３３−Ｆ１を介して副流路２７ｃに伝搬し、更には、第２供給孔３３−Ｆ２に伝搬し、流体クロストークを生じる。この圧力伝搬を解析した結果、概略的に言えば、圧力は、矢印ｙ１１で示すように、第１側面２７ｆ１、下面２７ｇ及び第２側面２７ｆ２に沿って（内周面２７ｄに沿って）伝搬し、第２供給孔３３−Ｆ２に至ることが分かった。これは、圧力の発生源である第１供給孔３３−Ｆ１が副流路２７ｃの中央より第１側面２７ｆ１側に位置しているため、発生した圧力波が第１側面２７ｆ１側の上面２７ｅ、第１側面２７ｆ１、下面２７ｇと当たりながら重なって進行していくためである。

一方、実施形態では、内周面２７ｄにおいて突部４７が設けられている。従って、圧力の伝搬経路に障害物が設けられることになり、圧力の伝搬が抑制される。その結果、例えば、第１加圧室３３−Ｆ１に遅れて圧力が付与される第２加圧室３３−Ｆ２において意図しない圧力変動が生じることが抑制され、第１吐出素子１９−Ｆ１と第２吐出素子１９−Ｆ２との間の吐出速度のばらつきが抑制される。且つ、第１供給孔３３−Ｆ１と第２供給孔３３Ｆ２とでマニホールド（副流路２７ｃ）を別個のものとしてしまう場合に比較して、流れに対する抵抗を低減したり、流量を増大したりすることができる。なお、突部４７は、第２供給孔３３−Ｆ２から第１供給孔３３−Ｆ１への圧力の伝搬の抑制にも寄与し得る。

突部４７は、副流路２７ｃの内周面２７ｄのうち、第２側面２７ｆ２から突出している。換言すれば、第２供給孔３３−Ｆ２近傍に配置されている。従って、第１供給孔３３−Ｆ１へのインクの供給等に及ぼす影響を低減しつつ、第２供給孔３３−Ｆ２への圧力の伝搬を効率的に抑制することができる。

突部４７の下面２７ｇ側に面する第１主面４７ａは、上面２７ｅに対して、先端側が上面２７ｅ側に位置するように傾斜している。従って、第１主面４７ａが上面２７ｅに平行な場合（この場合も本願発明に含まれる）等に比較して、下面２７ｇから第２側面２７ｆ２に沿って伝搬する圧力の進行方向を無理なく緩やかに曲げることができる。その結果、例えば、効率的に第２供給孔３３−Ｆ１への圧力の伝搬を抑制したり、突部４７の周囲で意図しない圧力変動が生じたりすることが抑制される。

突部４７の第１主面４７ａの傾斜角θ１は、第１主面４７ａの第２側面２７ｆ２との交差位置Ｐ１と、第２供給孔３３−Ｆ２の第１側面２７ｆ１側の端部位置Ｐ２とを結ぶ線Ｌ１の傾斜角から、交差位置Ｐ１と、第１供給孔３３−Ｆ１と第２供給孔３３−Ｆ２との中間位置Ｐ３とを結ぶ線Ｌ２の傾斜角までの範囲に収まっていることが好ましい。

この場合、線Ｌ１から理解されるように、圧力を第２供給孔３３−Ｆ２から外れた位置へ導きやすくなる。また、線Ｌ２から理解されるように、圧力が第１供給孔３３−Ｆ１に伝搬することを抑制しやすくなる。

突部４７は、上面２７ｅの平面視において第２供給孔３３−Ｆ２に重ならないことが好ましい。すなわち、突部４７のｙ方向の先端は、第２側面２７ｆ２から第２供給孔３３−Ｆ２の第２側面２７ｆ２側の端部位置Ｐ４までの範囲ＲＧ１に収まっていることが好ましい。

供給孔３３に対するインクの流入出による圧力の伝搬は、供給孔３３の開口方向へやや指向性を有している。従って、上述のように、突部４７が上面２７ｅの平面視において第２供給孔３３−Ｆ２に重ならないようにすることで、第２供給孔３３−Ｆ２におけるインクの流入出を好適に行うことができる。

下面２７ｇから上面２７ｅまでの高さをｈとして、突部４７の第１主面４７ａと第２側面２７ｆ２との交差位置Ｐ１は、下面２７ｇからの高さが１／２ｈから３／４ｈまでの範囲に収まっていることが好ましい。このように交差位置Ｐ１を設定することにより、効率的に圧力の伝搬を抑制できる。当該知見は、数値解析から得られたものである。

突部４７は、板状に形成されている。すなわち、薄く広く形成されている。従って、インクの流量の低減抑制を図りつつ、効率的に圧力伝搬を抑制できる。また、突部４７は、基体２１を構成する複数の基板３５の一部の基板（第４基板３５Ｄ）により構成されていることから、その形成が容易である。

なお、以上の第１の実施形態において、上面２７ｅは本発明の所定面の一例であり、下面２７ｇは本発明の対向面の一例であり、第１主面４７ａは本発明の第１面の一例である。

（第２の実施形態）
第２の実施形態のインクジェットヘッドは、第１の実施形態のインクジェットヘッド５と、個別流路の形状、並びに、吐出タイミングの遅延パターンが相違する。具体的には、以下のとおりである。なお、第２の実施形態において、第１の実施形態の構成と同様の構成については、第１の実施形態と同様の符号を付して説明を省略する。

図８は、第２の実施形態の吐出素子２１９を示す断面図である。

吐出素子２１９の基体２２１に形成された個別流路２２５は、供給孔３３と加圧室３１との間に、ｘｙ平面に沿って延びる連通路２３２を含んでいる。従って、加圧室３１の、供給孔３３と連通される側の端部は、必ずしも副流路２７ｃと重なっている必要はない。また、一の吐出素子２１９の供給孔３３は、他の吐出素子２１９の加圧室３１の直下に配置されることが可能である。なお、連通路２３２はしぼりとしても働く。

図９は、第２の実施形態のヘッドの流路の構成を示す、図４と同様の平面透視図である。

第２の実施形態においては、第１加圧室列Ｆ２０１〜第４加圧室列Ｆ２０４が一組となって、ｙ方向に配列されている。そして、副流路２７ｃは、４つの加圧室列Ｆ毎に１本配置されている。

図１０は、制御部７により制御される、複数の吐出素子２１９における吐出孔２９ａからのインク滴の吐出タイミングを説明する、図６と同様の図である。

この図に示されるように、４つの加圧室列Ｆは、互いに異なるタイミングで駆動（加圧室３１への圧力付与）が開始される。なお、Ｆ２０１、Ｆ２０２、Ｆ２０３、Ｆ２０４の順としたのは一例に過ぎず、他の順で駆動開始のタイミングが設定されてもよい。例えば、図示した順とは別の順で、第１側面２７ｆ１側の供給孔３３（を含む吐出素子２１９）と第２側面２７ｆ２側の供給孔３３とで交互に駆動が開始されてもよいし（例えば、Ｆ２０２、Ｆ２０１、Ｆ２０４、Ｆ２０３の順）、第１側面２７ｆ１側の２種の供給孔３３において駆動が開始された後に、第２側面２７ｆ２側の２種の供給孔３３において駆動が開始されてもよい（例えば、Ｆ２０１、Ｆ２０３、Ｆ２０４、Ｆ２０２の順）。また、第１の実施形態のように、２種の駆動開始タイミングとされるなど、２種以上の供給孔３３の駆動開始が同時とされてもよい（例えば、Ｆ２０１及びＦ２０３を同時、その後、Ｆ２０１及びＦ２０３を同時）。また、複数の遅延時間ｔｄ１〜ｔｄ３は、互いに同一であっても互いに同一でなくてもよい。

第２の実施形態においても、突部４７（図８）は、第１の実施形態と同様に、副流路２７ｃにおける複数の供給孔３３間の圧力の伝搬を抑制することができる。

なお、第２の実施形態においては、第１供給孔３３−Ｆ２０１〜第４供給孔３３−Ｆ２０４のいずれか１種が本発明の第１供給孔、他の１、２若しくは３種が本発明の第２供給孔と捉えられてもよいし、第１供給孔３３−Ｆ２０１〜第４供給孔３３−Ｆ２０４のうちの互いに隣接する２種が本発明の第１供給孔、他の２種が本発明の第２供給孔と捉えられてもよい。

（突部の変形例）
図１１（ａ）〜図１１（ｄ）は、突部の変形例を示す図５と同様の斜視図である。

図１１（ａ）においては、第２側面２７ｆ２だけでなく、第１側面２７ｆ１からも突部４７（補助突部）が突出している。この場合、第１供給孔３３−Ｆ１から第２供給孔３３−Ｆ２への圧力伝搬をより抑制できるとともに、その第２供給孔３３−Ｆ２から第１供給孔３３−Ｆ１への圧力伝搬も抑制できる。また、このような双方向における伝搬の抑制は、特に、第２の実施形態において言及したように、第１側面２７ｆ１側の供給孔３３（を含む吐出素子）と第２側面２７ｆ２側の供給孔３３とで交互に駆動が開始されるような場合に有効である。

図１１（ｂ）においては、複数の突部３４７がｘ方向において間欠的に配置されている。複数の突部３４７は、複数の第２供給孔３３−Ｆ２の側方に位置している。この場合、第２供給孔３３−Ｆ２への圧力伝搬を抑制しつつ、副流路２７ｃ内の容積を大きくしたり、摩擦抵抗を低減したりすることができる。

なお、図１１（ｂ）とは逆に、複数の突部を複数の第２供給孔３３−Ｆ２間に配置し、第１供給孔３３−Ｆ１からの圧力伝搬を抑制しつつ、第２供給孔３３−Ｆ２におけるインクの流入出を妨げないようにしてもよい。

図１１（ｃ）においては、突部４４７は、第２供給孔３３−Ｆ２の側方において突出量が大きくなるように形成されている。この場合も、図１１（ｂ）と同様の効果が期待される。

なお、図１１（ｃ）とは逆に、第２供給孔３３−Ｆ２の側方において突出量が小さくなるように突部を形成し、第１供給孔３３−Ｆ１からの圧力伝搬を抑制しつつ、第２供給孔３３−Ｆ２におけるインクの流入出を妨げないようにしてもよい。

図１１（ｄ）においては、突部５４７は、下面２７ｇから突出している。この場合、下面２７ｇに沿って伝搬する圧力の進行が抑制され、ひいては、実施形態と同様に、吐出速度のばらつき抑制等の効果が奏される。なお、突部５４７は、好適には、平面視において第１供給孔３３−Ｆ１と第２供給孔３３−Ｆ２との間に位置する。

突部５４７は、例えば、副流路２７ｃを構成する複数の基板３５（図２参照）のうち、下面２７ｇ側の一部（１以上の適宜な数）の基板３５において、突部５４７となる部分を残して副流路２７ｃとなる貫通孔が形成されることにより、形成される。

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

上述した複数の実施形態及び変形例は、適宜に組み合わされてよい。例えば、図１１（ａ）〜図１１（ｄ）の突部は、第１の実施形態の流路だけでなく、第２の実施形態の流路に適用されてもよい。図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）の突部の配置若しくは形状は、図１１（ａ）の第１側面２７ｆ１側の突部４７に適用されてもよいし、図１１（ｄ）の突部５４７に適用されてもよい。図１１（ｄ）の突部５４７は、実施形態及び他の変形例における側面２７ｆから突出する突部と併用されてもよい。第２の実施形態の連通路２３２は第１の実施形態のように２種の供給孔が共通流路（副流路２７ｃ）に開口する個別流路に設けられてもよい。

加圧室への圧力付与の方法は、適宜な方法とされてよい。すなわち、インクジェットヘッドは、ピエゾ式ヘッドに限定されず、例えば、インクを加熱して気泡を発生させることによりインクに圧力を付与するサーマル式ヘッドであってもよい。また、ピエゾ式のインクジェットヘッドは、撓みモードヘッドに限定されず、例えば、振動板の振動方向に圧電体を収縮させる縦モードヘッドであってもよいし、圧電体の剪断変形を利用するシアモードヘッドであってもよい。撓みモードヘッドは、ユニモルフ型ヘッドに限定されず、互いに対向する２つの圧電体を有するバイモルフ型ヘッドであってもよい。

ディセンダ、加圧室及び供給孔を含む個別流路の形状、及び、共通流路の形状は、実施形態において例示したものに限定されない。例えば、ディセンダ、加圧室及び供給孔は、その一部又は全部が一体化されてよく、必ずしもその境界位置が明確でなくてもよい。例えば、サーマルヘッドにおいて、ノズルと加圧室とは一体化されてよい。また、例えば、共通流路（副流路２７ｃ）は、平面視において必ずしも加圧室に重なっている必要はなく、加圧室の側方等に位置してもよい。また、例えば、供給孔が開口する共通流路（副流路２７ｃ）は、搬送方向や搬送方向に斜めに交差する方向に延びてもよい。また、例えば、複数の第１供給孔の位置及び複数の第２供給孔の位置は、共通流路の延びる方向（ｘ方向）の位置が互いに同一であってもよいし、共通流路の幅方向（ｙ方向）において非対称の位置であってもよい。また、例えば、複数の第１供給孔及び複数の第２供給孔の少なくとも一方は、共通流路の側面に開口してもよい。共通流路の第１側面及び第２側面等は、重力方向及び加圧室との相対位置に捉われずに適宜な面とされてよい。

突部は、共通流路を交差する方向において圧力の伝搬を抑制するものに限定されず、例えば、共通流路の延びる方向において圧力の伝搬を抑制するものであってもよい。また、突部は、駆動開始タイミングが互いに異なる複数の供給孔間において圧力の伝搬を抑制するものに限定されず、駆動開始タイミングが互いに同一の複数の供給孔間において圧力の伝搬を抑制するものであってもよい。これに関連して、複数の供給孔は、共通流路の延びる方向において駆動開始タイミングが互いにずらされてもよいし、遅延時間が全く設定されず、駆動開始タイミングが互いに同一とされてもよい。

突部は、図１１（ａ）〜図１１（ｄ）を参照して説明したように、共通流路の、供給孔が開口する内周面のいずれに設けられてもよい。また、実施形態において述べた１／２ｈ〜３／４ｈの範囲等は、あくまで好ましい範囲であり、突部は、好ましい範囲外において位置したり、傾斜したりしてもよい。また、突部の形状は、板状に限定されず、例えば、直方体状であってもよいし、錐体状であってもよい。

突部が共通流路の側面（２７ｆ）から突出する場合において、突部は、その対向面（２７ｇ）側に面する第１面（４７ａ）が、供給孔が開口する所定面（２７ｅ）に対して、先端側が所定面側に位置するように傾斜していなくてもよい。例えば、第１面は、所定面に平行であってもよいし、対向面側に傾斜していてもよい。

５…インクジェットヘッド、２１…基体、２９…ディセンダ、２９ａ…吐出孔、３１…加圧室、３３…供給孔、２７ｃ…副流路（共通流路）、２７ｄ…内周面、４７…突部。

Claims (12)

1. 複数の吐出孔にそれぞれ通じる複数の加圧室と、前記複数の加圧室にそれぞれ通じる複数の供給孔と、前記複数の供給孔が内周面に開口する共通流路とが形成された基体と、
   前記内周面から前記共通流路内へ突出する突部と、
   を有するインクジェットヘッド。
2. 前記内周面は、前記共通流路の延びる方向に沿って広がる所定面と、前記所定面に対して前記共通流路の側方にて交差する第１側面及び第２側面と、前記所定面に対向する対向面とを有し、
   前記複数の供給孔は、
   前記所定面に開口し、前記共通流路の延びる方向に配列された複数の第１供給孔と、
   前記所定面に開口し、前記複数の第１供給孔よりも前記第２側面側の位置において前記共通流路の延びる方向に配列された複数の第２供給孔と、
   を含み、
   前記突部は、前記第２側面から突出している
   請求項１に記載のインクジェットヘッド。
3. 前記突部の前記対向面側に面する第１面は、前記所定面に対して、先端側が前記所定面側に位置するように傾斜している
   請求項２に記載のインクジェットヘッド。
4. 前記第１面の傾斜角は、前記第１面の前記第２側面との交差位置と、前記複数の第２供給孔の前記第１側面側の端部位置とを結ぶ線の傾斜角から、前記交差位置と、前記複数の第１供給孔と前記複数の第２供給孔との中間位置とを結ぶ線の傾斜角までの範囲に収まっている
   請求項３に記載のインクジェットヘッド。
5. 前記突部は、前記所定面の平面視において前記複数の第２供給孔に重ならない
   請求項２〜４のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
6. 前記対向面から前記所定面までの高さをｈとして、前記突部の前記対向面側に面する第１面と前記第２側面との交差位置は、前記対向面からの高さが１／２ｈから３／４ｈまでの範囲に収まっている
   請求項２〜５のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
7. 前記第１側面から前記共通流路内に突出する補助突部を更に有する
   請求項２〜６のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
8. 前記内周面は、前記共通流路の延びる方向に沿って広がる所定面と、前記所定面に対して前記共通流路の側方にて交差する第１側面及び第２側面と、前記所定面に対向する対向面とを有し、
   前記複数の供給孔は、
   前記共通流路の延びる方向に配列された複数の第１供給孔と、
   前記複数の第１供給孔よりも前記第２側面側の位置において前記共通流路の延びる方向に配列された複数の第２供給孔と、
   を含み、
   前記突部は、前記対向面から突出している
   請求項１に記載のインクジェットヘッド。
9. 前記突部は板状に形成されている
   請求項１〜８のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
10. 前記基体は、複数の基板が積層されて構成されており、
    前記突部は、前記複数の基板の一部の基板の一部により構成されている
    請求項１〜９のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
11. インクジェットヘッドと、
    前記インクジェットヘッドを制御する制御部と、
    を有し、
    前記インクジェットヘッドは、
    複数の吐出孔にそれぞれ通じる複数の加圧室と、前記複数の加圧室にそれぞれ通じる複数の供給孔と、前記複数の供給孔が内周面に開口する共通流路とが形成された基体と、
    前記内周面から前記共通流路内へ突出する突部と、
    を有する
    記録装置。
12. 前記内周面は、前記共通流路の延びる方向に沿って広がる所定面と、前記所定面に対して前記共通流路の側方にて交差する第１側面及び第２側面と、前記所定面に対向する対向面とを有し、
    前記複数の供給孔は、
    前記所定面に開口し、前記共通流路の延びる方向に配列された複数の第１供給孔と、
    前記所定面に開口し、前記複数の第１供給孔よりも前記第２側面側の位置において前記共通流路の延びる方向に配列された複数の第２供給孔と、
    を含み、
    前記制御部は、前記複数の第１供給孔に通じる加圧室に対する圧力付与の開始タイミングに対して、１ドットの記録を行う周期よりも短い時間差で遅れて、前記複数の第２供給孔に通じる加圧室に対して圧力付与を開始するように、前記インクジェットヘッドを制御し、
    前記突部は、前記第２側面から突出している
    請求項１１に記載の記録装置。

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