JP5598380B2

JP5598380B2 - 液体吐出装置

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Publication number: JP5598380B2
Application number: JP2011042713A
Authority: JP
Inventors: 博幸石川
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2011-02-28
Publication date: 2014-10-01
Anticipated expiration: 2031-02-28
Also published as: JP2012179742A

Description

本発明は、ノズルから液体を吐出する液体吐出装置に関する。

特許文献１に記載のインクジェットヘッドにおいては、流路ユニットに、一方向にそれぞれ延びているとともに、上記一方向と直交する方向に配列された複数のマニホールド流路（共通液室）が設けられており、各マニホールドには、圧力室やノズルなどをそれぞれ備え、対応するマニホールド流路に沿って上記一方向に配列された複数の個別インク流路が接続されている。マニホールド流路には、上記一方向に関する一方の端部に設けられたインク供給口からインクが供給される。また、隣接する２つのマニホールド流路は、インク供給口と反対側の端部において互いに連通している。

特開２００８−２７３１６６号公報

ここで、例えば、あるマニホールド流路に接続された多数のノズルから一斉にインクを吐出させた場合などには、このマニホールド流路には、個別インク流路にインクを供給するために、インク供給口側からこれと反対側に向かって大きなインクの流れが生じる。この状態で、これらのノズルからのインクの吐出を一斉に停止させると、マニホールド流路から個別インク流路へのインクの供給は停止されるが、マニホールド流路内の上記インクの流れはすぐには収まらず、マニホールド流路内のインクに大きな圧力上昇が生じる、いわゆるウォーターハンマ現象が生じる。

特許文献１では、上述したように、隣接する２つのマニホールド流路が、インク供給口と反対側の端部において互いに連通しているため、これら２つのマニホールド流路の一方を、インク供給口側からこれと反対側に向かって流れるインクが、インク供給口と反対側の端部においてもう一方のマニホールド流路に流れることができる。

しかし、ノズルの数が多くなると、マニホールド流路が長尺になるため、特許文献１のように、隣接する２つのマニホールド流路が、インク供給口と反対側の端部において互いに連通しているだけでは、マニホールド流路の、隣接するマニホールド流路との連通部分から遠い部分におけるインクは、隣接するマニホールド流路に流れにくく、マニホールド流路内のインクの圧力上昇を十分に抑制することができない虞がある。

本発明の目的は、共通液室内の液体の圧力上昇を確実に抑制することが可能な液体吐出装置を提供することである。

第１の発明に係る液体吐出装置は、所定の一方向に沿って配列された複数の共通液室と、前記複数の共通液室に対応してそれぞれ設けられた複数のノズルと、前記複数の共通液室と、これに対応する前記複数のノズルとを接続する複数の個別液体流路と、隣接する２つの前記共通液室を互いに連通させる連通流路と、を備え、隣接する２つの前記共通液室の間に、これら２つの前記共通液室の少なくとも一方に対応する前記複数のノズル、及び、これら複数のノズルに連通する前記複数の個別液体流路の前記ノズルに連なる部分が配置されており、前記連通流路は、その連通流路が連通させる隣接する２つの前記共通液室の間において、前記複数の個別液体流路の前記ノズルに連なる部分の間に設けられ、前記共通液室を３以上備え、これらの前記共通液室は、前記一方向に配列された３以上の前記共通液室のうち、前記一方向における最外側に配置された２つの外側共通液室と、これら２つの前記外側共通液室の間に配置された内側共通液室とからなり、前記外側共通液室と前記内側共通液室を互いに連通させる前記連通流路は、前記外側共通液室との連通部分の総流路断面積が、前記内側共通液室との連通部分の総流路断面積よりも大きくなっていることを特徴とする。

本発明によると、共通液室内の液体が、連通流路を介して隣接する共通液室に流れることで、共通液室内の液体の圧力上昇を確実に抑制することができる。
また、内側共通液室は、２つの共通液室と隣接しているのに対して、外側共通液室は、１つの共通液室としか隣接していない。しかしながら、本発明によると、外側共通液室と内側共通液室とを連通させる連通流路において、外側共通液室との連通部分の総流路断面積が、内側共通液室との連通部分の総流路断面積よりも大きくなっているため、全ての共通液室において、液体の圧力上昇を抑制することができる。

第２の発明に係る液体吐出装置は、第１の発明に係る液体吐出装置において、前記外側共通液室の前記連通流路との連通部分の総流路断面積と、前記内側共通液室の前記連通流路との連通部分の総流路断面積とが等しいことを特徴とする。

本発明によると、外側共通液室の連通流路との連通部分の総流路断面積と、内側共通液室の連通流路との連通部分の総流路断面積とが等しくなっているので、内側共通液室及び外側共通液室のいずれからも、同じ程度連通流路に液体が流れ、これにより、全ての共通液室において均一に液体の圧力上昇を抑制することができる。

本発明によれば、共通液室の各部分の液体が、連通流路を介して隣接する共通液室に流れることで、共通液室内の液体の圧力上昇を確実に抑制することができる。

第１実施形態に係るインクジェットヘッドの平面図である。共通液室が形成されたプレートの上面における流路ユニットの断面図である。（ａ）がインクジェットヘッドの図２におけるIIIＡ−IIIＡ線断面図、（ｂ）がインクジェットヘッドの図２におけるIIIＢ−IIIＢ線断面図である。変形例１の図３相当の図である。変形例２の図２相当の図である。変形例３の図２相当の図である。変形例４の図３相当の図である。変形例５の図２相当の図である。第２実施形態の図２相当の図である。（ａ）がインクジェットヘッドの図９におけるＸＡ−ＸＡ線断面図であり、（ｂ）がインクジェットヘッドの図９におけるＸＢ−ＸＢ線断面図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の好適な第１実施形態について説明する。

第１実施形態に係るインクジェットヘッド１（液体吐出装置）は、記録用紙Ｐに印刷を行うためのインクジェットプリンタのキャリッジに搭載されたものであり、インクジェットプリンタによる記録用紙への印刷時に、キャリッジとともに図１の左右方向（走査方向）に移動しつつ、その下面に形成されたノズル１５から、図１の下方（紙送り方向）に搬送される記録用紙にインクを吐出する。インクジェットヘッド１は、図１〜図３に示すように、流路ユニット２１と圧電アクチュエータ２２とを備えている。

流路ユニット２１は、４枚のプレート３１〜３４が上からこの順に積層されることによって形成されている。ここで、４枚のプレート３１〜３４のうち、最も下方に配置されたプレート３４を除く３枚のプレート３１〜３３は、ステンレスなどの金属材料からなり、プレート３４はポリイミドなどの合成樹脂材料からなる。なお、プレート３４もプレート３１〜３３と同様に金属材料によって構成されていてもよい。

プレート３４には、複数のノズル１５が形成されている。複数のノズル１５は、紙送り方向に配列されることによってノズル列８を形成しており、流路ユニット２１においては、このようなノズル列８が走査方向に４列に配列されている。

プレート３１には、複数のノズル１５にそれぞれ対応して複数の圧力室１０が形成されている。複数の圧力室１０は、平面視で走査方向を長手方向とする略楕円形状を有しており、図１の左から１番目及び３番目のノズル列８に対応する圧力室１０は、図１における左端部においてノズル１５と対向しているとともに、図１の左から２番目及び４番目のノズル列８に対応する圧力室１０は、図１における右端部においてノズル１５と対向している。

プレート３２には、各圧力室１０の長手方向の両端部と対向する部分に、それぞれ、平面視で略円形の貫通孔１２、１３が形成されている。プレート３３には、平面視で、図１の左から１番目のノズル列８と２番目のノズル列８との間、及び、左から３番目のノズル列８と４番目のノズル列８との間に位置する部分に、それぞれ、平面視で圧力室１０の略半分と重なるように紙送り方向に延びているとともに、走査方向（所定の一方向）に沿って配列された２つのマニホールド流路１１Ａ、１１Ｂ（共通液室）が形成されている。

マニホールド流路１１Ａは、平面視で、図１の左から１番目のノズル列８に対応する圧力室１０の図１における略右半分、及び、左から２番目のノズル列８に対応する圧力室１０の略左半分と重なっている。マニホールド流路１１Ｂは、平面視で、図１の左から３番目のノズル列８に対応する圧力室１０の図１における略右半分、及び、左から４番目のノズル列８に対応する圧力室１０の略左半分と重なっている。また、マニホールド流路１１Ａ、１１Ｂは、プレート３３を厚み方向に貫通している。

また、２つのマニホールド流路１１Ａ、１１ｂは、流路ユニット２１の図１における下端部において、共通のインク供給口９と接続されており、マニホールド流路１１Ａ、１１Ｂにはインク供給口９からインクが供給される。

また、プレート３３には、平面視で、貫通孔１３及びノズル１５と重なる部分に、貫通孔１４が形成されている。さらに、プレート３３の略上半分には、マニホールド流路１１Ａとマニホールド流路１１Ｂとの間の領域にマニホールド流路１１Ａとマニホールド流路１１Ｂを連通する連通流路１６が形成されている。この連通流路１６は、貫通孔１４同士の間を通過してそれぞれのマニホールド流路１１に接続している。連通流路１６と複数の貫通孔１４とは、それぞれ隔壁１７によって個別に仕切られている。

連通流路１６は、隣接する隔壁１７の間にそれぞれ形成された複数の連通口１８Ａ、１８Ｂにおいて、それぞれ、マニホールド流路１１Ａ、１１Ｂと連通しており、これにより、連通流路１６は、マニホールド流路１１Ａとマニホールド流路１１Ｂとを連通させている。複数の連通口１８Ａ、１８Ｂは、幅Ｗ１（紙送り方向に関する長さ）及び高さＨ１（図３の上下方向に関する長さ）が全て等しくなっていることにより流路断面積が全て等しくなっている。

これにより、連通流路１６は、マニホールド流路１１Ａとの連通部分の総流路断面積（複数の連通口１８Ａの流路断面積の合計）と、マニホールド流路１１Ｂとの連通部分の総流路断面積（複数の連通口１８Ｂの流路断面積の合計）とが等しくなっている。

そして、以上のような構成の流路ユニット２１においては、マニホールド流路１１Ａ、１１Ｂが、それぞれ、貫通孔１２を介して圧力室１０に連通しており、圧力室１０は、貫通孔１３、１４を介してノズル１５に連通している。なお、第１実施形態では、マニホールド流路１１Ａ、１１Ｂとノズル１５とを接続する、貫通孔１２、圧力室１１０及び貫通孔１３、１４からなるインク流路が、本発明に係る個別液体流路に相当する。

圧電アクチュエータ２２は、振動板４１、圧電層４２、共通電極４３及び個別電極４４を備えている。振動板４１は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であるチタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電材料からなり、複数の圧力室１０を覆うように、プレート３１の上面に接合されている。なお、振動板４１は、圧電材料以外の材料によって構成されていてもよい。

圧電層４２は、振動板４１と同様の圧電材料からなり、振動板４１の上面に複数の圧力室１０にまたがって連続的に延びている。共通電極４３は、振動板４１と圧電層４２との間にそのほぼ全域にわたって連続的に延びている。共通電極４３は、図示しないドライバＩＣに接続されており、ドライバＩＣにより常にグランド電位に保持されている。

複数の個別電極４４は、平面視で圧力室１０よりも一回り小さい略楕円形状を有しており、圧電層４２の上面における、複数の圧力室１０の略中央部と対向する部分に形成されている。また、個別電極４４は、その長手方向に関するノズル１５と反対側の端部が、それぞれ、圧力室１０と対向しない部分まで延びており、その先端部が接続端子４４ａとなっている。接続端子４４ａには図示しない配線部材を介して図示しないドライバＩＣが接続されており、各個別電極４４には、ドライバＩＣにより個別に、グランド電位及び駆動電位のいずれかが選択的に付与される。また、複数の個別電極４４に対応して、圧電層４２の共通電極４３と個別電極４４とに挟まれた部分は、その厚み方向に分極されている。

ここで、圧電アクチュエータ２２を駆動してノズル１５からインクを吐出させる動作について説明する。圧電アクチュエータ２２は、予め、全ての個別電極４４が、共通電極４３と同様グランド電位に保持されている。そして、あるノズル１５からインクを吐出させるためには、対応する個別電極４４の電位をグランド電位から駆動電位に切り替える。すると、当該個別電極４４と共通電極４３との間の電位差により、圧電層４２のこれらの電極に挟まれた部分に、厚み方向の電界が発生する。この電界の向きは、圧電層４２の分極方向と平行であるので、圧電層４２の上記部分は、この電界の向きと直交する水平方向に収縮し、これに連動して、振動板４１及び圧電層４２の圧力室１０に対向する部分が圧力室１０側に凸となるように変形する。これにより、圧力室１０の容積が小さくなって圧力室１０内のインクの圧力が上昇し、この上昇した圧力によって、圧力室１０に連通するノズル１５からインクが吐出される。

ここで、例えば、マニホールド流路１１Ａに対応するノズル１５のうちの多数から一斉にインクを吐出させた場合には、ノズル１５や圧力室１０などにインクを供給するために、マニホールド流路１１Ａに図２における下側から上側に向かうインクの流れ生じる。その後、これらのノズル１５からのインクの吐出が一斉に停止されると、マニホールド流路１１Ａからノズル１５や圧力室１０などへのインクの供給も停止されるが、マニホールド流路１１Ａの流路断面積が大きいために、マニホールド流路１１Ａ内に生じたインクの流れはすぐには収まらず、ウォーターハンマ現象が生じる。

しかしながら、第１実施形態では、マニホールド流路１１Ａを流れるインクが、連通流路１６を介して、隣接するマニホールド流路１１Ｂに流れ込むことができるので、マニホールド流路１１Ａ内のインクの圧力上昇を抑制することができる。

同様に、マニホールド流路１１Ｂに対応するノズル１５のうちの多数から一斉にインクを吐出させ、その後、これらのノズル１５からのインクの吐出を一斉に停止させたときにも、マニホールド流路１１Ｂを流れるインクが、連通流路１６を介して、隣接するマニホールド流路１１Ａに流れ込むことができるので、マニホールド流路１１Ｂ内のインクの圧力上昇を抑制することができる。

さらに、第１実施形態では、連通流路１６が、マニホールド流路１１Ａとマニホールド流路１１Ｂとの間において、複数の貫通孔１４の間に設けられており、マニホールド流路１１Ａ、１１Ｂの各部分のインクは、マニホールド流路１１Ａ、１１Ｂと貫通孔１４とを仕切る隔壁１７の間に形成された複数の連通口１８Ａ、１８Ｂから連通流路１６に流れることができる。したがって、例えば、１つのノズル列８を構成するノズル１５の数が多く、マニホールド流路１１Ａ、１１Ｂが長い場合などでも、マニホールド流路１１Ａ、１１Ｂ内のインクの圧力上昇を確実に抑制することができる。

さらに、第１実施形態では、上述したように、連通流路１６のマニホールド流路１１Ａとの連通部分の総流路断面積と、マニホールド流路１１Ｂとの連通部分の総流路断面積とが等しくなっているので、マニホールド流路１１Ａ、１１Ｂのいずれのインクも、流量、流速ともに、同じ程度連通流路１６に流れることができ、隣接する２つのマニホールド流路１１Ａ、１１Ｂの圧力上昇を均等に抑制することができる。

また、第１実施形態では、マニホールド流路１１Ａの連通流路１６との各連通部分の流路断面積が互いに等しくなっているため、マニホールド流路１１Ａのどの部分からでもインクが同じ程度連通流路１６に流れるため、マニホールド流路１１Ａの各部分のインクの圧力上昇を均等に抑制することができる。同様に、マニホールド流路１１Ｂの連通流路１６との各連通部分の流路断面積が互いに等しくなっているため、マニホールド流路１１Ｂの各部分のインクの圧力上昇を均等に抑制することができる。

また、隣接するマニホールド流路１１Ａとマニホールド流路１１Ｂとの間における、貫通孔１４の間に連通流路１６を設けているため、連通流路１６を設けても、インクジェットヘッド１を構成する流路ユニット２１が図１の紙送り方向に大型化することがない。

次に、第１実施形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。ただし、第１実施形態と同様の構成については、適宜その説明を省略する。

第１実施形態では、プレート３３の略上半分に、連通流路１６が形成されていたが、これには限られない。例えば、図４に示すように、第１実施形態とは逆に、連通流路１６がプレート３３の略下半分に形成されていてもよい（変形例１）。なお、変形例１では、流路ユニット２１の剛性を確保するために、プレート３３とプレート３４との間に、金属材料からなるプレート６２が配置されており、プレート６２の貫通孔１４及びノズル１５と対向する部分に貫通孔６３が形成されている。

また、第１実施形態では、１つの連通流路１６が、複数箇所においてマニホールド流路１１Ａ、１１Ｂにそれぞれ連通していたが、これには限られない。別の一変形例（変形例２）では、図５に示すように、マニホールド流路１１Ａとマニホールド流路１１Ｂとの間に、紙送り方向に沿って配列された複数の連通流路７１が設けられていることで、マニホールド流路１１Ａとマニホールド流路１１Ｂとが、複数の連通流路７１を介して複数箇所において連通している。ここでは、隔壁７２が、隣接する連通流路７１同士、及び連通流路７１と貫通孔１４をそれぞれ仕切っている。

また、各連通流路７１において、マニホールド流路１１Ａとの連通口７３Ａ及びマニホールド流路１１Ｂとの連通口７３Ｂは、その幅や高さなど、形状及び大きさが全て同じとなっていることにより、流路断面積が等しくなっており、これにより、複数の連通流路７１とマニホールド流路１１Ａとの連通部分の総流路断面積（複数の連通口７３Ａの流路断面積の合計）が、複数の連通流路７１とマニホールド流路１１Ｂとの連通部分の総流路断面積（複数の連通口７３Ｂの流路断面積の合計）と等しくなっている。

この場合でも、マニホールド流路１１Ａ、１１Ｂのいずれからも同じ程度各連通流路７１にインクが流れることができ、隣接する２つのマニホールド流路１１Ａ、１１Ｂの圧力上昇を均等に抑制することができる。

また、マニホールド流路１１Ａ、１１Ｂの各部分から均等に連通流路７１にインクが流れることができるので、マニホールド流路１１Ａ、１１Ｂの各部分のインクの圧力上昇をそれぞれ均等に抑制することができる。

また、第１実施形態では、連通口１８Ａ、１８Ｂの幅Ｗ１及び高さＨ１が全て同じとなっていることにより、連通流路１６のマニホールド流路１１Ａとの連通部分の総流路断面積と、連通流路１６のマニホールド流路１１Ｂとの連通部分の総流路断面積とが等しくなっていたが、これには限られない。

例えば、複数の連通口１８Ａの流路断面積、及び、複数の連通口１８Ｂの流路断面積が、それぞれ互いに異なっていてもよいし、連通口１８Ａの流路断面積と、連通口１８Ｂの流路断面積とが互いに異なっていてもよい。また、このとき、連通流路１６のマニホールド流路１１Ａとの連通部分の総流路断面積と、マニホールド流路１１Ｂとの連通部分の総流路断面積とは等しくなっていてもよいし、互いに異なっていてもよい。

また、第１実施形態では、流路ユニット２１が２つのマニホールド流路１１Ａ、１１Ｂを備えた場合について説明したが、マニホールド流路の数は３以上であってもよい。

例えば、別の一変形例（変形例３）では、図６に示すように、８列のノズル列８が走査方向に配列されている。また、これに対応して、図６における左側から１番目及び２番目のノズル列８の間、３番目及び４番目のノズル列８の間、５番目及び６番目のノズル列８の間、及び、７番目及び８番目のノズル列８の間に、それぞれ、マニホールド流路８１Ａ〜８１Ｄが設けられている。そして、マニホールド流路８１Ａとマニホールド流路８１Ｂとの間、マニホールド流路８１Ｂとマニホールド流路８１Ｃとの間、及び、マニホールド流路８１Ｃとマニホールド流路８１Ｄとの間における、複数の貫通孔１４の間に、それぞれ、連通流路８２Ａ〜８２Ｃが設けられている。

なお、変形例３では、走査方向に関する最外側に配置された２つのマニホールド流路８１Ａ、８１Ｄが、それぞれ、本発明に係る外側共通液室に相当し、マニホールド流路８１Ａとマニホールド流路８１Ｄとの間に配置されたマニホールド流路８１Ｂ、８１Ｃが、それぞれ、本発明に係る内側共通液室に相当する。そして、連通流路８２Ａ、８２Ｃが、それぞれ、本発明に係る、外側共通液室と内側共通液室とを連通させる連通流路に相当する。

さらに、変形例３では、マニホールド流路８１Ａと連通流路８２Ａとの連通口８３Ａ、及び、マニホールド流路８１Ｄと連通流路８２Ｃとの連通口８３Ｄの幅がＷ２となっている。一方、マニホールド流路８１Ｂと連通流路８２Ａ、８２Ｂとの連通口８３Ｂ１、８３Ｂ２、及び、マニホールド流路８１Ｃと連通流路８２Ｂ、８２Ｃとの連通口８３Ｃ１、８３Ｃ２の幅が、Ｗ２の半分であるＷ３となっている。すなわち、連通口８３Ａ、８３Ｄの流路断面積が、連通口８３Ｂ１、８３Ｂ２、８３Ｃ１、８３Ｃ２の流路断面積の２倍となっている。

これにより、連通流路８２Ａは、マニホールド流路８１Ａ（外側共通液室）との連通部分の総流路断面積（複数の連通口８３Ａの流路断面積の合計）が、マニホールド流路８１Ｂ（内側共通液室）との連通部分の総流路断面積（複数の連通口８３Ｂ１の流路断面積の合計）の２倍になっている。また、同様に、連通流路８２Ｃは、マニホールド流路８１Ｄ（外側共通液室）との連通部分の総流路断面積（複数の連通口８３Ｄの流路断面積の合計）が、マニホールド流路８１Ｃ（内側共通液室）との連通部分の総流路断面積（複数の連通口８３Ｃ２の流路断面積の合計）の２倍となる。

また、マニホールド流路８１Ａ〜８１Ｄのそれぞれについてみれば、連通流路８２Ａ〜８２Ｃとの連通部分の総流路断面積がほぼ等しくなっている。すなわち、外側共通液室の連通流路との連通部分の総流路断面積（複数の連通口８３Ａの流路断面積の合計、複数の連通口８３Ｄの流路断面積の合計）が、内側共通液室の連通流路との連通部分の総流路断面積（複数の連通口８３Ｂ１と連通口８３Ｂ２の流路断面積の合計、複数の連通口８３Ｃ１と連通口８３Ｃ２の流路断面積の合計）が、等しくなっている。

変形例３では、連通口８３Ａ、８３Ｄの流路断面積が、連通口８３Ｂ１、８３Ｂ２、８３Ｃ１、８３Ｃ２の流路断面積の２倍となっているため、連通流路８２Ａには、１つの連通流路８２Ａにのみ連通したマニホールド流路８１Ａから、２つの連通流路８２Ａ、８２Ｂに連通したマニホールド流路８１Ｂからよりもインクが流れ込みやすくなる。同様に、連通流路８２Ｃには、１つの連通流路８２Ｃにのみ連通したマニホールド流路８１Ｄから、２つの連通流路８２Ｂ、８２Ｃに連通したマニホールド流路８１Ｃからよりもインクが流れ込みやすくなる。

一方、マニホールド流路８１Ｂから連通流路８２Ａ、８２Ｂへはそれぞれインクが流れ込みにくいが、マニホールド流路８１Ｂからは２つの連通流路８２Ａ、８２Ｂにインクが流れることができる。同様に、マニホールド流路８１Ｃから連通流路８２Ｂ、８２Ｃへはそれぞれインクが流れ込みにくいが、マニホールド流路８１Ｃからは２つの連通流路８２Ｂ、８２Ｃにインクが流れることができる。

以上のことから、変形例３では、マニホールド流路８１Ａ〜８１Ｄの内のインクは、同じ程度連通流路８２Ａ〜８２Ｃに流れることができ、マニホールド流路８１Ａ〜８１Ｄ内のインクの圧力上昇を均等に抑えることができる。

また、変形例３では、連通口８３Ａ、８３Ｄの幅Ｗ２を、連通口８３Ｂ１、８３Ｂ２、８３Ｃ１、８３Ｃ２の幅Ｗ３の２倍とすることによって、連通口８３Ａ、８３Ｄの流路断面積を、連通口８３Ｂ１、８３Ｂ２、８３Ｃ１、８３Ｃ２の流路断面積の２倍としたがこれには限られない。

例えば、図７に示すように、連通流路８２Ａの、連通口８３Ａ及び連通口８３Ａに連なる部分をプレート３３の略下半分、連通口８３Ｂ１及び連通口８３Ｂ１に連なる部分をプレート３３の略上半分にそれぞれ形成するとともに、これらの間の部分をプレート３３を貫通するように設け、連通口８３Ａの高さＨ２を、連通口８３Ｂ１の高さＨ３の２倍とすることによって、連通口８３Ａの流路断面積を、連通口８３Ｂ１の流路断面積の２倍としてもよい。また、図示は省略するが、同様に、連通口８３Ｄの高さを、連通口８３Ｃ２の高さの２倍とすることによって、連通口８３Ｄの流路断面積を、連通口８３Ｃ２の流路断面積の２倍としてもよい（変形例４）。

さらには、連通口８３Ａ、８３Ｄの幅及び高さの両方を、連通口８３Ｂ１、８３Ｂ２、８３Ｃ１、８３Ｃ２の幅及び高さと異ならせることによって、連通口８３Ａ、８３Ｄの流路断面積を、連通口８３Ｂ１、８３Ｂ２、８３Ｃ１、８３Ｃ２の流路断面積の２倍としてもよい。

さらには、連通口８３Ａ、８３Ｄの流路断面積を、連通口８３Ｂ１、８３Ｂ２、８３Ｃ１、８３Ｃ２の流路断面積よりも大きくすることにも限られない。別の一変形例（変形例５）では、図８に示すように、マニホールド流路８１Ｂ、８１Ｃに対応する、隣接する２つの貫通孔１４と連通流路８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃとを仕切る隔壁９１が、隣接する２つの貫通孔１４にまたがって連続的に延びており、これにより、連通口８３Ｂ１、８３Ｂ２、８３Ｃ１、８３Ｃ２の数が、連通口８３Ａ、８３Ｄの数の半分となっている。なお、連通口８３Ａ、８３Ｂ１、８３Ｂ２、８３Ｃ１、８３Ｃ２、８３Ｄの流路断面積は全て等しくなっている。

そして、この場合でも、連通流路８２Ａのマニホールド流路８１Ａとの連通部分の総流路断面積を、マニホールド流路８１Ｂとの連通部分の総流路断面積の２倍にするとともに、連通流路８２Ｃのマニホールド流路８１Ｃとの連通部分の総流路断面積を、マニホールド流路８１Ｄとの連通部分の総流路断面積の２倍にすることで、マニホールド流路８１Ａ〜８１Ｄの、連通流路８２Ａ〜８２Ｃとの連通部分の総流路断面積の合計を等しくすることができる。

また、変形例３〜５では、連通口８３Ａ、８３Ｄの流路断面積が、連通口８３Ｂ１、８３Ｂ２、８３Ｃ１、８３Ｃ２の約２倍となっていることによって、連通流路の外側共通液室との連通部分の総流路断面積が、内側共通液室との連通部分の総流路断面積の２倍となっているとともに、外側共通液室の連通流路との連通部分の総流路断面積と、内側共通液室の連通流路との連通部分の総流路断面積とが等しくなっていたがこれには限られない。

例えば、連通流路の外側共通液室との連通部分の総流路断面積が、内側共通液室との連通部分の総流路断面積の２倍ではなく、内側共通液室との連通部分の総流路断面積よりも大きくなっていてもよい。さらには、連通流路の外側共通液室との連通部分の総流路断面積と、内側共通液室との連通部分の総流路断面積とが等しくなっていてもよい。

あるいは、外側共通液室の連通流路との連通部分の総流路断面積と、内側共通液室の連通流路との連通部分の総流路断面積とが互いに異なっていてもよい。

具体的には、連通口８３Ａ、８３Ｄの幅Ｗ２と、連通口８３Ｂ１、８３Ｂ２、８３Ｃ１、８３Ｃ２の幅Ｗ３との比や、連通口８３Ａ、８３Ｄの高さＨ２と、連通口８３Ｂ１、８３Ｂ２、８３Ｃ１、８３Ｃ２の高さＨ３と比が、変形例３、４とは異なっていてもよい。あるいは、変形例５において、隔壁９１が３つ以上の貫通孔１４にまたがって連続的に延びていてもよい。

また、変形例３〜５では、複数の連通口８３Ａの流路断面積が等しくなっているなど、あるノズル列８に対応する複数の連通口の流路断面積が等しくなっていたが、これら複数の連通口の流路断面積は互いに異なっていてもよい。

また、以上の例では、１つのマニホールド流路の走査方向に関する両側に、そのマニホールド流路と接続されたノズル１５が配置されていることにより、隣接する２つのマニホールド流路の間に、これら２つのマニホールド流路に接続されたノズル１５の両方が配置されていたが、これには限られない。例えば、１つのマニホールド流路の走査方向に関する片側にのみ、そのマニホールド流路と接続されたノズル１５が配置されていることにより、隣接する２つのマニホールド流路の間に、これら２つのマニホールド流路のうち、一方のマニホールド流路に接続されたノズル１５のみが配置されていてもよい。

［第２実施形態］
次に、本発明の好適な第２実施形態について説明する。ただし、第２実施形態については、主に第１実施形態と異なる部分について説明する。

第２実施形態では、図９、図１０に示すように、プレート３３の下端部を除いた部分に、平面視で（一平面と直交する方向から見て）全ての圧力室１０及びノズル１５と重なるように連続的に延びた（一平面に沿って延びた）マニホールド流路１０１が形成されている。また、プレート３３には、平面視でマニホールド流路１０１が形成された領域の、貫通孔１３及びノズル１５と重なる部分に、プレート３３をその厚み方向（所定の一平面と交差する方向）に貫通する貫通孔１０２が形成されており、マニホールド流路１０１の下方に配置されたノズル１５と、マニホールド流路１０１の上方（所定の一平面と直交する方向に関して、マニホールド流路１０１を挟んだノズル１５と反対側）に配置された圧力室１０とは、貫通孔１３、１０２を介して互いに接続されている。すなわち、第２実施形態では、貫通孔１３と貫通孔１０２とをあわせたものが、本発明に係る接続流路に相当する。また、マニホールド流路１０１と、マニホールド流路１０１が形成された領域内に配置された貫通孔１０２とは、貫通孔１０２に対して個別に設けられた隔壁１０３によって仕切られている。

この場合には、マニホールド流路１０１が、複数のノズル１５にまたがって連続的に延びたものとなっているため、マニホールド流路を、ノズル１５と重ならないように形成する場合に比べて大型にすることができ、マニホールド流路１０１内のインクの圧力変動を効果的に抑制することができる。

次に、第２実施形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。ただし、第２実施形態と同様の構成については、適宜その説明を省略する。

第２実施形態では、隔壁１０３が貫通孔１０２に対して個別に設けられていたが、複数の貫通孔１０２に対して仕切る隔壁が一体となっていてもよい。

また、第２実施形態では、貫通孔１０２が、プレート３３の厚み方向に延びていたが、貫通孔１０２は、プレート３３の厚み方向に対して傾斜した方向に延びて、プレート３３を貫通していてもよい。

また、第２実施形態では、第１実施形態と同様、流路ユニット２１に４つのノズル列８が形成されていたが、ノズル列８の数は、４つであることには限られない。さらに、第２実施形態の場合には、第１実施形態とは異なり、マニホールド流路１０１の数が１つであるので、ノズル列の数が１つであってもよい。

さらに、第１、第２実施形態では、複数のノズル１５がノズル列８を形成しているとともに、あるノズル列８を構成するノズル１５が同じマニホールド流路に接続されていたが、複数のノズル１５が、ノズル列８を形成するように配置されていることにも限られない。

また、以上では、ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドに本発明を適用した例について説明したが、インク以外の液体を吐出する液体吐出装置に本発明を適用することも可能である。

１インクジェットヘッド
１０圧力室
１２〜１４貫通孔
１１Ａ、１１Ｂマニホールド流路
１５ノズル
１６連通流路
８１Ａ〜８１Ｄマニホールド流路
８２Ａ〜８２Ｃ連通流路
１０１マニホールド流路
１０２貫通孔

Claims

所定の一方向に沿って配列された複数の共通液室と、
前記複数の共通液室に対応してそれぞれ設けられた複数のノズルと、
前記複数の共通液室と、これに対応する前記複数のノズルとを接続する複数の個別液体流路と、
隣接する２つの前記共通液室を互いに連通させる連通流路と、を備え、
隣接する２つの前記共通液室の間に、これら２つの前記共通液室の少なくとも一方に対応する前記複数のノズル、及び、これら複数のノズルに連通する前記複数の個別液体流路の前記ノズルに連なる部分が配置されており、
前記連通流路は、その連通流路が連通させる隣接する２つの前記共通液室の間において、前記複数の個別液体流路の前記ノズルに連なる部分の間に設けられ、
前記共通液室を３以上備え、これらの前記共通液室は、
前記一方向に配列された３以上の前記共通液室のうち、前記一方向における最外側に配置された２つの外側共通液室と、これら２つの前記外側共通液室の間に配置された内側共通液室とからなり、
前記外側共通液室と前記内側共通液室を互いに連通させる前記連通流路は、
前記外側共通液室との連通部分の総流路断面積が、前記内側共通液室との連通部分の総流路断面積よりも大きくなっていることを特徴とする液体吐出装置。
前記外側共通液室の前記連通流路との連通部分の総流路断面積と、前記内側共通液室の前記連通流路との連通部分の総流路断面積とが等しいことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。