以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
図1に示すように、本実施の形態に係るプリンタ1は、キャリッジ2、インクジェットヘッド3、用紙搬送ローラ4などを備えている。
キャリッジ2は、走査方向に延びた2本のガイドレール5に支持されており、これら2本のガイドレール5に沿って走査方向に往復移動する。なお、以下では、図1に示すように走査方向の右側及び左側を定義して説明を行う。インクジェットヘッド3は、キャリッジ2に搭載され、後述のノズル面37aに形成された複数のノズル15からインクを噴射する。また、インクジェットヘッド3は、4本のチューブ6を介して、4つのインクカートリッジ7に接続されている。4つのインクカートリッジ7には、左側に配置されたものから順に、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタのインクが貯留されている。用紙搬送ローラ4は、走査方向と直交する搬送方向におけるキャリッジ2の両側に配置され、記録用紙Pを搬送方向に搬送する。
そして、プリンタ1では、用紙搬送ローラ4によって記録用紙Pを搬送方向に搬送しつつ、キャリッジ2とともに走査方向に往復移動するインクジェットヘッド3からインクを噴射することによって、記録用紙Pに印刷を行う。
次に、インクジェットヘッド3について説明する。インクジェットヘッド3は、図2〜図6に示すように、複数のノズル15や後述の圧力室10等のインク流路が形成された流路ユニット21と、後述の圧力室10内のインクに圧力を付与するための圧電アクチュエータ22とを備えている。なお、図面をわかりやすくするために、図2では、後述の圧力室10、貫通孔12、13、14及び個別電極45の図示を省略している。また、図2では、ノズル15を大きく図示している。また、図5、図6では、後述のプレート31〜38、インク分離層41及び圧電層42、43の厚みを大きく図示している。
流路ユニット21は、キャビティプレート31と、ベースプレート32と、4枚のマニホールドプレート33〜36と、ノズルプレート37と、カバープレート38とが互いに積層されることによって形成されたものである。これらのプレート31〜38のうち、ノズルプレート37を除くプレート31〜36、38は、ステンレスなどの金属材料からなる。ノズルプレート37は、ポリイミド等の合成樹脂材料からなる。あるいは、ノズルプレート37も他のプレート31〜36、38と同様の金属材料からなるものであってもよい。
ノズルプレート37には、複数のノズル15が形成されており、ノズルプレート37の下面が、複数のノズル15が開口したノズル面37aとなっている。複数のノズル15は、顔料のブラックインクを噴射する複数のノズル15Ka、15Kbと、染料のイエローインクを噴射する複数のノズル15Ya、15Ybと、染料のシアンインクを噴射する複数のノズル15Ca、15Cbと、染料のマゼンタインクを噴射する複数のノズル15Ma、15Mbとからなる。なお、図2では、便宜上、ノズル15Kaに対してのみ「15」の符号を付している。
複数のノズル15Kaは、ノズルプレート37の走査方向における中央部に配置されている。複数のノズル15Kaは、搬送方向に配列されることによってノズル列9Kaを形成している。また、ノズルプレート37には、2つのノズル列9Kaが、走査方向に間隔をあけて形成されている。また、2つのノズル列9Kaを構成するノズル15Ka同士は、各ノズル列9Kaにおけるノズル15Kaの間隔の半分の長さだけ、搬送方向にずれている。
複数のノズル15Kbは、左側のノズル列9Kaの左側に配置されている。複数のノズル15Kbは、搬送方向に配列されることによってノズル列9Kbを形成している。また、ノズルプレート37には、2つのノズル列9Kbが、走査方向に間隔をあけて形成されている。また、2つのノズル列9Kbを構成するノズル15Kb同士は、各ノズル列9Kbにおけるノズル15Kbの間隔の半分の長さだけ、搬送方向にずれている。
複数のノズル15Yaは、右側のノズル列9Kaの右側に配置されている。複数のノズル15Yaは、搬送方向に配列されることによってノズル列9Yaを形成している。また、ノズルプレート37には、2つのノズル列9Yaが、走査方向に間隔をあけて形成されている。また、2つのノズル列9Yaを構成するノズル15Ya同士は、各ノズル列9Yaにおけるノズル15Yaの間隔の半分の長さだけ、搬送方向にずれている。
複数のノズル15Ybは、左側のノズル列9Kbの左側に配置されている。複数のノズル15Ybは、搬送方向に配列されることによってノズル列9Ybを形成している。また、ノズルプレート37には、2つのノズル列9Ybが、走査方向に間隔をあけて形成されている。また、2つのノズル列9Ybを構成するノズル15Yb同士は、各ノズル列9Ybにおけるノズル15Ybの間隔の半分の長さだけ、搬送方向にずれている。
複数のノズル15Caは、右側のノズル列9Yaの右側に配置されている。複数のノズル15Caは、搬送方向に配列されることによってノズル列9Caを形成している。また、ノズルプレート37には、2つのノズル列9Caが、走査方向に間隔をあけて形成されている。また、2つのノズル列9Caを構成するノズル15Ca同士は、各ノズル列9Caにおけるノズル15Caの間隔の半分の長さだけ、搬送方向にずれている。
複数のノズル15Cbは、左側のノズル列9Ybの左側に配置されている。複数のノズル15Cbは、搬送方向に配列されることによってノズル列9Cbを形成している。また、ノズルプレート37には、2つのノズル列9Cbが、走査方向に間隔をあけて形成されている。また、2つのノズル列9Cbを構成するノズル15Cb同士は、各ノズル列9Cbにおけるノズル15Cbの間隔の半分の長さだけ、搬送方向にずれている。
複数のノズル15Maは、右側のノズル列9Caの右側に配置されている。複数のノズル15Maは、搬送方向に配列されることによってノズル列9Maを形成している。また、ノズルプレート37には、2つのノズル列9Maが、走査方向に間隔をあけて形成されている。また、2つのノズル列9Maを構成するノズル15Ma同士は、各ノズル列9Maにおけるノズル15Maの間隔の半分の長さだけ、搬送方向にずれている。
複数のノズル15Mbは、左側のノズル列9Cbの左側に配置されている。複数のノズル15Mbは、搬送方向に配列されることによってノズル列9Mbを形成している。また、ノズルプレート37には、2つのノズル列9Mbが、走査方向に間隔をあけて形成されている。また、2つのノズル列9Mbを構成するノズル15Mb同士は、各ノズル列9Mbにおけるノズル15Mbの間隔の半分の長さだけ、搬送方向にずれている。
ここで、プリンタ1では、キャリッジ2を右側及び左側のどちらに移動させるときにもインクジェットヘッド3からインクを噴射して印刷を行う、いわゆる双方向印刷が可能となっている。双方向印刷では、キャリッジ2を片側に移動させるときにのみインクジェットヘッド3からインクを噴射させて印刷を行う、いわゆる片方向印刷よりも印刷速度を速くすることができる。ただし、仮に、双方向印刷において、キャリッジ2を右側に移動させるときと左側に移動させるときとで、各色のインクが記録用紙Pに着弾する順序が異なっていると、印刷された画像の、キャリッジ2が右側に移動するときに噴射されたインクによって形成される部分と、左側に移動するときに噴射されたインクによって形成される部分との間に色の違いが生じ、画質の低下につながる。
これに対して、本実施の形態では、ノズルプレート37において、複数のノズル15は、上述したように配置されていることにより、右側から順に、マゼンタインクを噴射するノズル15Ma、シアンインクを噴射するノズル15Ca、イエローインクを噴射するノズル15Ya、ブラックインクを噴射するノズル15Ka、15Kb、イエローインクを噴射するノズル15Yb、シアンインクを噴射するノズル15Cb、マゼンタインクを噴射するノズル15Mbが配置されている。
そのため、双方向印刷において、キャリッジ2を右側に移動させつつインクジェットヘッド3からインクを噴射するとき、及び、キャリッジ2を左側に移動させつつインクジェットヘッド3からインクを噴射するときのいずれにおいても、記録用紙Pに、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの順にインクが着弾する。これにより、双方向印刷によって印刷される画像の画質を向上させることができる。
キャビティプレート31には、複数のノズル15に対して個別に設けられた複数の圧力室10が形成されている。複数の圧力室10は、走査方向を長手方向とする楕円形状を有している。また、右側のノズル列9Ka、9Kb、9Ya、9Yb、9Ca、9Cb、9Ma、9Mbに対応する複数の圧力室10の右端部がノズル15と重なっている。一方、左側のノズル列9Ka、9Kb、9Ya、9Yb、9Ca、9Cb、9Ma、9Mbに対応する複数の圧力室10の左端部がノズル15と重なっている。
ベースプレート32には、複数の貫通孔12、13が形成されている。複数の貫通孔12は、円形の貫通孔であり、複数の圧力室10の走査方向におけるノズル15と反対側の端部と重なっている。複数の貫通孔13は、円形の貫通孔であり、複数の圧力室10の走査方向におけるノズル15側の端部と重なっている。
マニホールドプレート33〜36には、複数のマニホールド流路11が形成されている。複数のマニホールド流路11は、マニホールド流路11Ka、11Kb、11Ya、11Yb、11Ca、11Cb、11Ma、11Mbからなる。なお、図2では、便宜上、マニホールド流路11Kaに対してのみ「11」の符号を付している。
マニホールド流路11Kaは、平面視で、2つのノズル列9Kaの間に位置し、搬送方向に延びている。マニホールド流路11Kbは、平面視で、2つのノズル列9Kbの間に位置し、搬送方向に延びている。マニホールド流路11Yaは、平面視で、2つのノズル列9Yaの間に位置し、搬送方向に延びている。マニホールド流路11Ybは、平面視で、2つのノズル列9Ybの間に位置し、搬送方向に延びている。
マニホールド流路11Caは、平面視で、2つのノズル列9Caの間に位置し、搬送方向に延びている。マニホールド流路11Cbは、平面視で、2つのノズル列9Cbの間に位置し、搬送方向に延びている。マニホールド流路11Maは、平面視で、2つのノズル列9Maの間に位置し、搬送方向に延びている。マニホールド流路11Mbは、平面視で、2つのノズル列9Mbの間に位置し、搬送方向に延びている。
そして、本実施の形態では、複数のマニホールド流路11がこのように配置されていることにより、走査方向において、マニホールド流路11Ca、11Cbが、マニホールド流路11Ya、11Ybよりも外側に配置され、マニホールド流路11Ma、11Mbが、マニホールド流路11Ca、11Cbよりもさらに外側に配置されている。すなわち、マニホールド流路11Ca、11Cb、及び、マニホールド流路11Ma、11Mbのいずれもが、走査方向においてマニホールド流路11Ya、11Ybを挟むように配置されている。
また、マニホールド流路11は、ベースプレート32によって上側の壁が形成され、ノズルプレート37によって下側の壁が形成されている。また、マニホールドプレート33〜36には、複数の貫通孔13と重なる部分に、複数の貫通孔14が形成されている。
そして、流路ユニット21においては、マニホールド流路11が、貫通孔12を介して圧力室10に連通している。また、圧力室10は、貫通孔13、14を介してノズル15と連通している。このように、流路ユニット21には、マニホールド流路11の出口から、圧力室10を経てノズル15に至る複数の個別インク流路が形成されている。
カバープレート38は、ノズルプレート37の下面であるノズル面37aに接合されている。カバープレート38には、複数の貫通孔38aが形成されている。複数の貫通孔38aは、平面視で、各ノズル列9Ka、9Kb、9Ya、9Yb、9Ca、9Cb、9Ma、9Mbと重なっており、搬送方向に延びている。これにより、複数ノズル15は、貫通孔38aから下側に露出している。
そして、本実施の形態では、カバープレート38が、貫通孔38aが形成された部分を除いて、ノズル面37aよりも下側に突出している。これにより、ノズル15がカバープレート38によって保護される。例えば、印刷中に記録用紙Pがインクジェットヘッド3側に撓んだときに、記録用紙Pがカバープレート38に接触することで、記録用紙Pがノズル15に接触するのが防止される。
なお、本実施の形態では、各ノズル列9Ka、9Kb、9Ya、9Yb、9Ca、9Cb、9Ma、9Mbに対して、個別に貫通孔38aが形成されているが、これには限られない。左側のノズル列9Kaと右側のノズル列9Kb、右側のノズル列9Yaと左側のノズル列9Ca、右側のノズル列9Caと左側のノズル列9Ma、左側のノズル列9Ybと右側のノズル列9Cb、及び、左側のノズル列9Cbと右側のノズル列9Mbは、それぞれ、走査方向に互いに近接して配置されているため、これらのノズル列については、2つのノズル列にまたがるように貫通孔38aが形成されていてもよい。
また、カバープレート38の上面には、平面視で、各マニホールド流路11と重なる部分に、凹部38bが形成されている。これにより、ノズルプレート37は、マニホールド流路11と重なる部分において変形可能となる。そして、ノズルプレート37のマニホールド流路11と重なる部分が変形することで、マニホールド流路11内のインクの圧力変動を抑制することができる。
また、ノズルプレート37にカバープレート38が接合されている場合には、上述したように、ノズルプレート37によってマニホールド流路11の下側の壁を形成されるようにするとともに、カバープレート38の上面に凹部38bを形成して、ノズルプレート37のマニホールド流路11の壁となる部分を変形可能とすることにより、流路ユニット21に、別途、マニホールド流路11内のインクの圧力変動に応じて変形するプレートを設ける必要がなく、プレートの枚数の増大を抑えることができる。
また、流路ユニット21は、上述した構成の他に、複数の供給流路51と、複数の連結流路52と、複数の供給口53とを備えている。複数の供給流路51は、供給流路51Ka、51Kb、51Ya、51Yb、51Ca、51Cb、51Ma、51Mbからなる。連結流路52は、連結流路52Ka、52Kb、52Ya、52Yb、52Ca、52Cb、52Ma、52Mbからなる。なお、図2では、便宜上、供給流路51Kaに対してのみ「51」の符号を付し、連結流路52Kaに対してのみ「52」の符号を付している。
供給流路51Kaは、流路ユニット21の搬送方向上流側の端部に設けられている。供給流路51Kaは、プレート32〜34にまたがって上下方向に延びている。連結流路52Kaは、マニホールドプレート33、34にまたがって形成されている。連結流路52Kaは、供給流路51Kaの下端部から搬送方向下流側に向かって延び、マニホールド流路11Kaの搬送方向上流側の端部に接続されている。
供給流路51Kbは、供給流路51Kaの左側に、供給流路51Kaと近接して配置されている。供給流路51Kbは、プレート32〜34にまたがって上下方向に延びている。連結流路52Kbは、マニホールドプレート33、34にまたがって形成されている。連結流路52Kbは、供給流路51Kbの下端部から搬送方向下流側に向かって延び、マニホールド流路11Kbの搬送方向上流側の端部に接続されている。
供給流路51Yaは、供給流路51Kbの左側に、供給流路51Kbと間隔をあけて配置されている。供給流路51Yaは、プレート32〜37及びカバープレート38の上半分にまたがって上下方向に延びている。連結流路52Yaは、プレート36、37とカバープレート38の上半分とにまたがって形成されている。連結流路52Yaは、供給流路51Yaの下端部から搬送方向下流側に向かって延び、連結流路52Ka、52Kbの下方を通って、マニホールド流路11Yaの搬送方向上流側の端部に接続されている。これにより、平面視で、連結流路52Ka、52Kbと連結流路52Yaとが、搬送方向における複数の供給流路51と複数のマニホールド流路11との間の位置において交差している。
供給流路51Ybは、供給流路51Yaの左側に、供給流路51Yaと近接して配置されている。供給流路51Ybは、プレート32〜34にまたがって上下方向に延びている。連結流路52Ybは、マニホールドプレート33、34にまたがって形成されている。連結流路52Ybは、供給流路51Ybの下端部から搬送方向下流側に向かって延び、マニホールド流路11Ybの搬送方向上流側の端部に接続されている。
供給流路51Caは、供給流路51Kaの右側に、供給流路51Kaと間隔をあけて配置されている。供給流路51Caは、プレート32〜34にまたがって上下方向に延びている。連結流路52Caは、マニホールドプレート33、34にまたがって形成されている。連結流路52Caは、供給流路51Caの下端部から搬送方向下流側に向かって延び、マニホールド流路11Caの搬送方向上流側の端部に接続されている。
供給流路51Cbは、供給流路51Ybの左側に、供給流路51Ybと間隔をあけて配置されている。供給流路51Cbは、プレート32〜34にまたがって上下方向に延びている。連結流路52Cbは、マニホールドプレート33、34にまたがって形成されている。連結流路52Cbは、供給流路51Cbの下端部から搬送方向下流側に向かって延び、マニホールド流路11Cbの搬送方向上流側の端部に接続されている。
供給流路51Maは、供給流路51Caの右側に、供給流路51Caと間隔をあけて配置されている。供給流路51Maは、プレート32〜34にまたがって上下方向に延びている。連結流路52Maは、マニホールドプレート33、34にまたがって形成されている。連結流路52Maは、供給流路51Maの下端部から搬送方向下流側に向かって延び、マニホールド流路11Maの搬送方向上流側の端部に接続されている。
供給流路51Mbは、供給流路51Cbの左側に、供給流路51Cbと間隔をあけて配置されている。供給流路51Mbは、プレート32〜34にまたがって上下方向に延びている。連結流路52Mbは、マニホールドプレート33、34にまたがって形成されている。連結流路52Mbは、供給流路51Mbの下端部から搬送方向下流側に向かって延び、マニホールド流路11Mbの搬送方向上流側の端部に接続されている。
複数の供給口53は、供給口53K、53Y、53Ca、53Cb、53Ma、53Mbからなる。なお、図2では、便宜上、供給口53Kに対してのみ「53」の符号を付している。
供給口53Kは、キャビティプレート31の供給流路51Ka、51Kbと重なる部分に、供給流路51Ka、51Kbにまたがって配置されている。すなわち、インクジェットヘッド3には、2つの供給流路51Ka、51Kbに対して共通の供給口53Kが設けられている。そして、インクジェットヘッド3には、供給口53Kからブラックインクが供給される。
供給口53Yは、キャビティプレート31の供給流路51Ya、51Ybと重なる部分に、供給流路51Ya、51Ybにまたがって配置されている。すなわち、インクジェットヘッド3には、2つの供給流路51Ya、51Ybに対して共通の供給口53Yが設けられている。そして、インクジェットヘッド3には、供給口53Yからイエローインクが供給される。
供給口53Ca、53Cbは、キャビティプレート31の供給流路51Ca、51Cbと重なる部分に、それぞれ配置されている。すなわち、インクジェットヘッド3には、2つの供給流路51Ca、51Cbに対して個別に供給口53Ca、53Cbが設けられている。そして、インクジェットヘッド3には、2つの供給口53Ca、53Cbからシアンインクが供給される。ここで、シアンインクが貯留されたインクカートリッジ7に接続されたチューブ6が1本であるのに対して、インクジェットヘッド3にシアンインクを供給するための2つの供給口53Ca、53Cbが設けられている。そのため、本実施の形態では、このチューブ6と2つの供給口53Ca、53Cbとの間に、途中で2つに分岐した図示しない流路を設けるなどする必要がある。
供給口53Ma、53Mbは、キャビティプレート31の供給流路51Ma、51Mbと重なる部分に、それぞれ配置されている。すなわち、インクジェットヘッド3には、2つの供給流路51Ma、51Mbに対して個別に供給口53Ma、53Mbが設けられている。そして、インクジェットヘッド3には、2つの供給口53Ma、53Mbからマゼンタインクが供給される。ここで、マゼンタインクが貯留されたインクカートリッジ7に接続されたチューブ6が1本であるのに対して、インクジェットヘッド3にマゼンタインクを供給するための2つの供給口53Ma、53Mbが設けられている。そのため、本実施の形態では、このチューブ6と2つの供給口53Ma、53Mbとの間に、途中で2つに分岐した図示しない流路を設けるなどする必要がある。
圧電アクチュエータ22は、インク分離層41と、2つの圧電層42、43と、共通電極44と、複数の個別電極45とを備えている。
インク分離層41は、ステンレスなどの金属材料からなり、キャビティプレート31の上面に接合されている。インク分離層41は、圧力室10内のインクが圧電層42に接触してしまうのを防止するためのものである。圧電層42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、インク分離層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。なお、圧電層42は、圧電層43とは異なり、合成樹脂材料など圧電材料以外の絶縁材料によって構成されていてもよい。圧電層43は、圧電層42と同様の圧電材料からなり、圧電層42の上面に配置されている。
共通電極44は、圧電層42と圧電層43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44は、常にグランド電位に保持されている。複数の個別電極45は、圧力室10よりも一回り小さい楕円の平面形状を有し、圧電層43の上面に配置されている。複数の個別電極45は、複数の圧力室10に対して個別に設けられたものであり、圧電層43の上面に、圧力室10の中央部と重なるように配置されている。また、個別電極45の走査方向におけるノズル15と反対側の端部は、圧力室10と重ならない部分まで延び、その先端部が接続端子45aとなっている。接続端子45aは、図示しないドライバICに接続されている。そして、各個別電極45には、ドライバICにより、グランド電位、及び、例えば20Vなどの所定の駆動電位のうち、いずれかの電位が選択的に付与される。
また、共通電極44と複数の個別電極45がこのように配置されているのに対応して、圧電層43の共通電極44と各個別電極45とに挟まれた部分は、圧電層43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からインクを噴射する方法について説明する。圧電アクチュエータ22では、予め全ての個別電極45がグランド電位に保持されている。あるノズル15からインクを噴射させるためには、そのノズル15に対応する個別電極45の電位を駆動電位に切り換える。すると、個別電極45と共通電極44との電位差により、圧電層42のこれらの電極に挟まれた部分に分極方向と平行な電界が発生する。これにより、圧電層42のこの部分が分極方向と直交する水平方向に収縮し、インク分離層41及び圧電層42、43の圧力室10と重なる部分が全体として圧力室10側に凸となるように変形する。その結果、圧力室10の容積が減少して、圧力室10内のインクの圧力が上昇し、圧力室10に連通するノズル15からインクが噴射される。
本実施の形態に係るインクジェットヘッド3では、上述したようにブラックインクが流れるマニホールド流路11Ka、11Kbの走査方向における両側に、イエローインクが流れるマニホールド11Ya、11Ybが配置されている。
このとき、本実施の形態と異なり、このようなマニホールド流路11Ka、11Kb、11Ya、11Ybの配置に合わせて、供給流路51Ka、51Kbの走査方向における両側に、供給流路51Ya、51Ybを配置することも考えられる。しかしながら、この場合には、走査方向における供給流路51Yaと供給流路51Ybとの間に、供給流路51Ka、51Kbが配置されることとなる。そのため、キャビティプレート31に、供給流路51Yaに対応する供給口53と、供給流路51Ybに対応する供給口53とを別々に設ける必要がある。その結果、この場合には、本実施の形態の場合よりも供給口53の数が多くなってしまう。供給口53の数が多くなると、キャビティプレート31の供給口53同士を隔てる壁となる部分55の数も多くなり、インクジェットヘッド3の走査方向への大型化につながる。
これに対して、本実施の形態では、供給流路51Ya、51Ybの両方を、供給流路51Ka、51Kbの左側に互いに近接させて配置し、供給流路51Ya、51Ybに対して共通の供給口53Yを設けている。これにより、供給流路51Ya、51Ybに対して個別に供給口53を設けた場合よりも供給口53の数が少なくなり、上記の場合よりもインクジェットヘッド3を走査方向に小型化することができる。
また、本実施の形態では、マニホールド流路11Yaが、マニホールド流路11Ka、11Kbよりも右側に位置しているのに対して、供給口53Y及び供給流路51Yaが、供給口53Kの左側に配置される。そのため、走査方向における、マニホールド流路11Yaと供給口53Yとの間に連結流路52Ka、52Kbが配置される。そこで、本実施の形態では、供給流路51Yaとマニホールド流路11Yaとを接続する連結流路52Yaを、連結流路52Ka、52Kbが形成されたマニホールドプレート33、34よりも下側に配置されたプレート36、37及びカバープレート38の上半分に形成し、連結流路52Yaを、連結流路52Ka、52Kbの下側を通るように配置している。これにより、マニホールド流路11Ka、11Kbの右側に配置されたマニホールド流路11Yaと、供給口53Kの左側に配置された供給口53Yとを接続することができる。また、この場合には、連結流路52Yaを、連結流路52Ka、52Kbと重ならないように引き回した場合よりも、連結流路52Yaの長さを短くして、連結流路52Yaの流路抵抗を小さくすることができる。
さらに、本実施の形態では、このとき、連結流路52Yaを、搬送方向における供給口53とマニホールド流路11との間の位置において、平面視で、連結流路52Ka、52Kbと交差するように配置している。これにより、連結流路52Yaの長さを特に短くして、連結流路52Yaの流路抵抗を極力小さくすることができる。
また、本実施の形態では、マニホールド流路11Ya、11Ybが、走査方向におけるマニホールド流路11Ka、11Kbの両側に配置されているのに対して、供給口53Yが、供給口53Kの左側に配置されている。そのため、連結流路52Yaと連結流路52Ybとは長さが異なり、連結流路52Yaと連結流路52Ybとに流路抵抗の差が生じる。連結流路52Yaと連結流路52Ybとに流路抵抗の差があると、マニホールド流路11Yaに連通するノズル15Yaと、マニホールド流路11Ybに連通するノズル15Ybとの間に、圧電アクチュエータ22を駆動したときのインクの噴射特性のばらつきが生じてしまう虞がある。
これに対して、本実施の形態では、ノズル15Ya、15Ybからイエローインクが噴射される。これにより、ノズル15Ya、15Ybからブラック、シアン、マゼンタのインクが噴射される場合よりも、連結流路52Yaと連結流路52Ybとの流路抵抗の違いによるインクの噴射特性のばらつきが印刷される画像に与える影響を小さくすることができる。
また、本実施の形態では、ブラックインクが充填されたインクカートリッジ7に接続されたチューブ6を分岐させることなく供給口53Kに接続することができ、イエローインクが充填されたインクカートリッジ7に接続されたチューブ6を分岐させることなく供給口53Yに接続することができる。したがって、供給流路51Ka、51Kbに対して個別に供給口が設けられている場合や、供給流路51Ya、51Ybに対して個別に供給口が設けられている場合と比較して、4本のチューブ6と、複数の供給口53とを接続するための流路の構造を簡単なものとすることができる。
なお、本実施の形態では、流路ユニット21が、本発明の流路形成体に相当する。また、流路ユニット21のうち、プレート31〜37を合わせたものが、本発明の構造体に相当する。また、マニホールドプレート33〜36が本発明に係る共通液室形成プレートに相当する。
また、ノズル15Ka、15Kbが本発明の第1ノズルに相当し、ノズル15Ya、15Ybが本発明の第2ノズルに相当し、ノズル15Ca、15Cb、15Ma、15Mbが本発明の第3ノズルに相当する。また、ノズル列9Ka、9Kbが本発明の第1ノズル列に相当し、ノズル列9Ya、9Ybが本発明の第2ノズル列に相当し、ノズル列9Ca、9Cb、9Ma、9Mbが本発明の第3ノズル列に相当する。
また、マニホールド流路11Ka、11Kbが本発明の第1共通液室に相当し、マニホールド流路11Ya、11Ybが本発明の第2共通液室に相当し、マニホールド流路11Ca、11Cb、11Ma、11Mbが本発明の第3共通液室に相当する。また、供給口53Kが本発明の第1供給口に相当し、供給口53Yが本発明の第2供給口に相当し、供給口53Ca、53Cb、53Ma、53Mbが本発明の第3供給口に相当する。
また、供給流路51Kaと連結流路52Kaとを合わせた流路、及び、供給流路51Kbと連結流路52Kbとを合わせた流路が、それぞれ、本発明の第1接続流路に相当する。また、供給流路51Yaと連結流路52Yaとを合わせた流路、及び、供給流路51Ybと連結流路52Ybとを合わせた流路が、それぞれ、本発明の第2接続流路に相当する。また、供給流路51Caと連結流路52Caとを合わせた流路、供給流路51Cbと連結流路52Cbとを合わせた流路、供給流路51Maと連結流路52Maとを合わせた流路、及び、供給流路51Mbと連結流路52Mbとを合わせた流路が、それぞれ、本発明の第3接続流路に相当する。
また、搬送方向が本発明の第1方向に相当し、走査方向が本発明の第2方向に相当し、上下方向が本発明の第3方向に相当する。また、マニホールド流路11の搬送方向上流側が本発明に係る共通液室の一端側に相当する。また、上下方向における上側が本発明の第3方向の一方側に相当し、下側が本発明の第3方向の他方側に相当する。
次に、本実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。なお、以下では、複数の連結流路52のうち、上述の実施の形態の連結流路52Yaのように、プレート36、37及びカバープレート38の上半分にまたがって形成された連結流路を「バイパス流路」と定義して説明を行う。
上述の実施の形態では、供給流路51Ya、Ybに対して共通の供給口53Yが設けられ、供給流路51Ca、51Cbに対して個別に供給口53Ca、53Cbが設けられ、供給流路51Ma、51Mbに対して個別に供給口53Ma、53Mbが設けられていたが、これには限られない。
変形例1では、図7に示すように、供給流路51Ca、51Cbが、供給流路51Ka、51Kbの左側に、走査方向に互いに近接して配置され、供給流路51Ya、51Yb及び供給流路51Ma、51Mbが、走査方向における供給流路51Ka、51Kbの両側に配置されている。また、供給口53Yの代わりに、供給流路51Ya、Ybに対して個別に供給口53Ya、53Ybが設けられ、供給口53Ca、53Cbの代わりに、供給流路51Ca、51Cbに対して共通の供給口53Cが設けられている。また、連結流路52Yaに代わって、連結流路52Caがバイパス流路となっている。連結流路52Caは、連結流路52Ka、52Kb、52Ya、52Ybの下側を通って、供給流路51Caとマニホールド流路11Caとを接続している。
なお、変形例1では、ノズル15Ca、15Cbが本発明の第2ノズルに相当する。また、ノズル列9Ca、9Cbが本発明の第2ノズル列に相当する。また、マニホールド流路11Ca、11Cbが本発明の第2共通液室に相当する。また、供給流路51Caと連結流路52Caとを合わせた流路、及び、供給流路51Cbと連結流路52Cbとを合わせた流路が本発明の第2接続流路に相当する。また、供給口53Cが本発明の第2供給口に相当する。
また、変形例2では、図8に示すように、供給流路51Ma、51Mbが、供給流路51Ka、51Kbの左側に、走査方向に互いに近接して配置され、供給流路51Ya、51Yb及び供給流路51Ca、51Cbが、走査方向における供給流路51Ka、51Kbの両側に配置されている。また、供給口53Yの代わりに、供給流路51Ya、Ybに対して個別に供給口53Ya、53Ybが設けられている。また、供給口53Ma、53Mbの代わりに、供給流路51Ma、51Mbに対して共通の供給口53Mが設けられている。また、連結流路52Yaに代わって連結流路52Maがバイパス流路となっている。連結流路52Maは、連結流路52Ka、52Kb、52Ya、52Yb、52Ca、51Cbの下側を通って、供給流路51Maとマニホールド流路11Maとを接続している。
なお、変形例2では、ノズル15Ma、15Mbが本発明の第2ノズルに相当する。また、ノズル列9Ma、9Mbが本発明に係る第2ノズル列に相当する。また、マニホールド流路11Ma、11Mbが本発明の第2共通液室に相当する。また、供給流路51Maと連結流路52Maとを合わせた流路、及び、供給流路51Mbと連結流路52Mbとを合わせた流路が本発明の第2接続流路に相当する。また、供給口53Mが本発明の第2供給口に相当する。
ここで、インクジェットヘッド3では、上述したように、走査方向において、マニホールド流路11Ca、11Cbが、マニホールド流路11Ya、11Ybよりも外側に配置され、マニホールド流路11Ma、11Mbが、マニホールド流路11Ca、11Cbよりもさらに外側に配置されている。そのため、変形例1の連結流路52Caの長さは、上述の実施の形態の連結流路52Yaよりも長い。また、変形例2の連結流路52Maの長さは、変形例1の連結流路52Caの長さよりもさらに長い。したがって、変形例1では、変形例2よりもバイパス流路の流路抵抗を小さくすることができる。また、上述の実施の形態では、変形例1よりもさらにバイパス流路の流路抵抗を小さくすることができる。
また、変形例3では、図9に示すように、供給流路51Ya、51Ybが、供給流路51Ka、51Kbの左側に走査方向に互いに近接して配置されている。また、供給流路51Ca、51Cbが供給流路51Ka、51Kbの右側に走査方向に互いに近接して配置されている。そして、供給口53Ca、53Cbの代わりに、供給流路51Ca、51Cbに対して共通の供給口53Cが設けられている。また、連結流路52Yaに加えて、連結流路52Cbが、バイパス流路となっている。連結流路52Cbは、供給流路51Yaの搬送方向上流側を通って、供給流路51Cbとの接続部分から供給流路51Yaよりも左側まで延びている。さらに、連結流路52Cbは、供給流路51Yaよりも左側の部分において搬送方向下流側に曲がり、連結流路52Ybの下方を通ってマニホールド流路11Cbに接続されている。
変形例3の場合には、上述の実施の形態の場合よりもさらに供給口の数を少なくすることができるので、上述の実施の形態の場合よりも、インクジェットヘッド3を走査方向に小型化することができる。
ただし、変形例3では、連結流路52Ya、52Cbがバイパス流路となっているため、連結流路52Yaと連結流路52Cbとの干渉を避けるために、連結流路52Ya、52Cbを上述したように引き回すなど、バイパス流路の引き回しが複雑になる。その結果、連結流路52Cbの長さが連結流路52Yaよりも長さが長くなって、連結流路52Cbの流路抵抗が高くなるなど、バイパス流路の流路抵抗が高くなってしまう。そのため、上述の実施の形態のように、連結流路52Yaのみをバイパス流路としたほうが、バイパス流路の流路抵抗を小さくすることができる。
なお、変形例3では、ノズル15Ya、15Yb、15Ca、15Cbが本発明の第2ノズルに相当する。また、ノズル列9Ya、9Yb、9Ca、9Cbが本発明の第2ノズル列に相当する。また、マニホールド流路11Ya、11Yb、11Ca、11Cbが本発明の第2共通液室に相当する。また、供給流路51Yaと連結流路52Yaとを合わせた流路、供給流路51Ybと連結流路52Ybとを合わせた流路、供給流路51Caと連結流路52Caとを合わせた流路、及び、供給流路51Cbと連結流路52Cbとを合わせた流路が本発明の第2接続流路に相当する。また、供給口53Y、53Cが本発明の第2供給口に相当する。
また、変形例3において、供給流路51Ma、51Mbが供給流路51Ka、51Kbの右側又は左側に、走査方向に互いに近接して配置され、供給口53Ma、53Mbの代わりに、供給流路51Ma、51Mbに対して共通の供給口が設けられてもよい。この場合には、供給口53の数が変形例3の場合よりもさらに少なくなり、インクジェットヘッド3を走査方向にさらに小型化することができる。しかしながら、この場合には、バイパス流路の引き回しが変形例3よりもさらに複雑になり、それによってバイパス流路の流路抵抗はさらに大きくなる。なお、この場合には、インクジェットヘッド3に、本発明の第3ノズル、第3ノズル列、第3共通液室、第3供給口及び第3接続流路は存在しない。
また、上述の実施の形態では、平面視で、連結流路52Ka、52Kbと連結流路52Yaとが、搬送方向における複数のマニホールド流路11と複数の供給口53との間の位置において交差していたが、これには限られない。例えば、連結流路52Yaを、供給流路51Ka、51Kbの下側を通るように配置してもよい。ただし、この場合には、上述の実施の形態の場合よりも、連結流路52Yaの長さが長くなり、連結流路52Yaの流路抵抗が大きくなる。
さらには、連結流路52Yaを供給流路51Ka、51Kb及び連結流路52Ka、52Kbと重ならないように引き回してもよい。ただし、この場合には、連結流路52Yaを、供給流路51Ka、51Kbの下側を通るように配置した場合よりもさらに、連結流路52Yaの長さが長くなり、連結流路52Yaの流路抵抗が大きくなる。
また、上述の実施の形態では、ノズル15Ka、15Kb、ノズル15Ya、15Yb、ノズル15Ca、15Cb及びノズル15Ma、15Mbから、それぞれ、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタのインクが噴射されるようになっていたが、ノズル15Ka、15Kb、ノズル15Ya、15Yb、ノズル15Ca、15Cb及びノズル15Ma、15Mbと、噴射されるインクの色との組み合わせは、上述の実施の形態と異なっていてもよい。
例えば、ノズル15Ka、15Kbからは、上述の実施の形態と同様、ブラックインクが噴射され、ノズル15Ya、15Yb、ノズル15Ca、15Cb及びノズル15Ma、15Mbと、噴射されるイエローインク、シアンインク及びマゼンタインクとの組み合わせが上述の実施の形態と異なっていてもよい。バイパス流路は、それ以外の連結流路よりも長さが長く流路抵抗が高い。そのため、イエローインク、シアンインク及びマゼンタインクに粘度の違いがある場合に、最も粘度の低い色のインクを、バイパス流路と連通するノズルから噴射されるようにすれば、流路抵抗の高いバイパス流路においてインクを流れやすくすることができる。
あるいは、ノズル15Ka、15Kbからブラックインクが噴射されることにも限られない。例えば、上述の実施の形態とは逆に、ノズル15Ka、15Kb、ノズル15Ya、15Yb、ノズル15Ca、15Cb及びノズル15Ma、15Mbから、それぞれ、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインクが噴射されるようになっていてもよい。顔料インクであるブラックインクは、染料インクであるイエローインク、シアンインク、マゼンタインクよりも粘度が高い。したがって、この場合には、バイパス流路に連通するノズルから、染料インクであるイエロー又はシアンのインクを噴射するようにすれば、流路抵抗の高いバイパス流路においてインクを流れやすくすることができる。
また、上述の実施の形態では、連結流路52Yaが、プレート36、37及びカバープレート38の上半分にまたがって形成されていたがこれには限られない。連結流路52Yaは、ノズルプレート37とカバープレート38の上半分にのみまたがって形成されていてもよいし、カバープレート38の上半分にのみ形成されていてもよい。以上に説明した他のバイパス流路についても同様である。
また、上述の実施の形態では、カバープレート38の上面のマニホールド流路11と重なる部分に凹部38bが形成されていたが、凹部38bは形成されていなくてもよい。なお、この場合でも、例えば、マニホールドプレート36とノズルプレートとの間に、マニホールド流路11の下側の壁を形成する別のプレートを配置し、この別のプレートの下面のマニホールド流路11と重なる部分に凹部が形成するなどすれば、この別のプレートの変形によって、マニホールド流路内のインクの圧力変動を抑えることができる。
また、上述の実施の形態では、複数のプレート31〜38が互いに積層されることによって流路ユニット21が形成されていたが、これには限られない。例えば、流路ユニット21に形成されるインク流路のうち、連結流路52Yaのカバープレート38に形成された部分以外の部分が一体的に形成された構造体と、カバープレート38とが接合されていてもよい。
また、上述の実施の形態では、ノズルプレート37にノズル列9Ka、9Kb、9Ya、9Yb、9Ca、9Cb、9Ma、9Mbが2つずつ形成されていたが、これには限られない。ノズルプレート37にノズル列9Ka、9Kb、9Ya、9Yb、9Ca、9Cb、9Ma、9Mbが1つずつ形成されていてもよい。さらには、ノズルプレート37にノズル列9Ka、9Kbのうち片方のノズル列のみが形成されていてもよい。
また、以上では、ノズルから4色のインクを噴射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、これには限られない。2色、3色又は5色以上のインクを噴射するインクジェットヘッドに本発明を適用することも可能である。さらには、インク以外の液体を噴射する、インクジェットヘッド以外の液体噴射装置に本発明を適用することも可能である。