JP2020168759A - 液体吐出装置、及びこれを備える画像記録装置 - Google Patents

液体吐出装置、及びこれを備える画像記録装置 Download PDF

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Abstract

【課題】内部の液体を画像形成に適した良好な状態に保つことのできる液体吐出装置を提供する。【解決手段】複数の個別流路ICHと、液体を個別流路に液体を分配する第1マニホールド流路MIと、液体を個別流路から流す第2マニホールド流路MOと、第1マニホールド流路の液体を第2マニホールド流路に流すバイパス流路Bとが形成され、個別流路及びバイパス流路のいずれもが、第1マニホールド流路を画定する第1上面と第1マニホールド流路を画定する第1下面との間の中央部よりも上側のみ又は下側のみにおいて第1マニホールド流路に接続され、且つ第2マニホールド流路を画定する第2上面と第2マニホールド流路を画定する第2下面との間の中央部よりも上側のみ又は下側のみにおいて第2マニホールド流路に接続され、バイパス流路の流路抵抗は、個別流路の流路抵抗よりも小さくすることにより、装置内部の液体の状態を良好に保つことができる。【選択図】図2

Description

本発明は、液体吐出装置、及びこれを備える画像記録装置に関する。
インク等の液体を液体吐出装置を介して用紙等の媒体に吐出し、これにより媒体に画像を記録する画像記録装置が用いられている。液体吐出装置は、一般に液体を収容する圧力室と、圧力室に流体的に接続されたノズルとを備え、アクチュエータ等を用いて圧力室の内圧を高めることにより、ノズルから液体を吐出する。
このような液体吐出装置及び画像記録装置においては、液体吐出装置の内部において液体の粘度が増加し、記録される画像に品質低下が生じるという問題が知られている。特許文献1は、液体吐出装置と外部タンクとの間でインクを循環させてこの問題に対処することを開示している。
特開2008−290292号公報
液体吐出装置及び画像記録装置によって記録される画像の品質低下の原因として、液体の粘度増加の他に、液体への気泡の混入や、液体内に分散した成分の沈降(例えばインクにおける顔料の沈降)が知られている。したがって、液体吐出装置は、内部の液体に混入した気泡の排出や、内部の液体内に分散した成分の沈降の予防・解消を良好に行えることが望ましい。
本発明は、液体への気泡の混入及び液体内に分散した成分の沈降の少なくとも一方に対処して、液体吐出装置の内部の液体を画像形成に適した良好な状態に保つことのできる液体吐出装置、及び画像記録装置を提供することを目的とする。
本発明の第1の態様に従えば、
液体を吐出する液体吐出装置であって、
前記液体用の流路部材を備え、
前記流路部材には、
前記液体を吐出するノズルを各々が有する複数の個別流路と、
第1方向に延びて前記複数の個別流路の各々に接続され、第1方向の一端に向けて前記液体を流して前記複数の個別流路の各々に分配する第1マニホールド流路と、
第2方向に延びて前記複数の個別流路の各々に接続され、前記複数の個別流路の各々からの前記液体を第2方向の一端に向けて流す第2マニホールド流路と、
第1マニホールド流路と第2マニホールド流路とに接続され、第1マニホールド流路の前記液体を第2マニホールド流路に流すバイパス流路とが形成されており、
前記複数の個別流路の各々及び前記バイパス流路のいずれもが、第1マニホールド流路を画定する第1上面と第1マニホールド流路を画定する第1下面との間の中央部よりも上側のみ又は下側のみにおいて第1マニホールド流路に接続されており、且つ第2マニホールド流路を画定する第2上面と第2マニホールド流路を画定する第2下面との間の中央部よりも上側のみ又は下側のみにおいて第2マニホールド流路に接続されており、
前記バイパス流路は、前記複数の個別流路の各々と第1マニホールド流路との接続部のうち第1マニホールド流路の前記一端に最も近い接続部よりも前記一端側において第1マニホールド流路に接続されており、且つ前記複数の個別流路の各々と第2マニホールド流路との接続部のうち第2マニホールド流路の前記一端とは反対側の他端に最も近い接続部よりも前記他端側において第2マニホールド流路に接続されており、
前記バイパス流路の流路抵抗が、前記複数の個別流路の各々の流路抵抗よりも小さい液体吐出装置が提供される。
第1の態様の液体吐出装置において、第1マニホールド流路の前記中央部よりも上側は、第1上面と第1下面との間に延びる第1壁面の該中央部よりも上側の領域及び第1上面を含んでもよく、第1マニホールド流路の前記中央部よりも下側は、第1壁面の該中央部よりも下側の領域及び第1下面を含んでもよい。
第1の態様の液体吐出装置において、第2マニホールド流路の前記中央部よりも上側は、第2上面と第2下面との間に延びる第2壁面の該中央部よりも上側の領域及び第2上面を含んでもよく、第2マニホールド流路の前記中央部よりも下側は、第2壁面の該中央部よりも下側の領域及び第2下面を含んでもよい。
第1の態様の液体吐出装置において、前記バイパス流路の第1マニホールド流路に対する開口部が、第1マニホールド流路の前記一端側の端面に位置してもよく、又は該端面に接するように第1上面又は第1下面に位置してもよく、前記バイパス流路の第2マニホールド流路に対する開口部が、第2マニホールド流路の前記他端側の端面に位置してもよく、又は該端面に接するように第2上面又は第2下面に位置してもよい。
第1の態様の液体吐出装置において、前記バイパス流路の第1マニホールド流路に対する前記開口部が第1マニホールド流路の前記一端側の端面に位置してもよく、前記バイパス流路の第2マニホールド流路に対する前記開口部が第2マニホールド流路の前記他端側の端面に位置してもよく、前記バイパス流路は、第1マニホールド流路の前記端面から第1方向に沿って延びる第1の直線流路と、第2方向に沿って延びて第2マニホールド流路の前記端面に至る第2の直線流路とを有してもよい。
第1の態様の液体吐出装置において、第1上面と第1下面との間の距離をD1として、前記バイパス流路が第1マニホールド流路の前記中央部よりも上側のみにおいて第1マニホールド流路に接続する場合は、前記バイパス流路の第1マニホールド流路に対する開口部は、第1上面を上縁とする幅0.1×D1の帯状領域のみに位置してもよく、前記バイパス流路が第1マニホールド流路の前記中央部よりも下側のみにおいて第1マニホールド流路に接続する場合は、前記バイパス流路の第1マニホールド流路に対する開口部は、第1下面を下縁とする幅0.1×D1の帯状領域のみに位置してもよい。
第1の態様の液体吐出装置において、第2上面と第2下面との間の距離をD2として、前記バイパス流路が第2マニホールド流路の前記中央部よりも上側のみにおいて第2マニホールド流路に接続する場合は、前記バイパス流路の第2マニホールド流路に対する開口部は、第2上面を上縁とする幅0.1×D2の帯状領域のみに位置してもよく、前記バイパス流路が第2マニホールド流路の前記中央部よりも下側のみにおいて第2マニホールド流路に接続する場合は、前記バイパス流路の第2マニホールド流路に対する開口部は、第2下面を下縁とする幅0.1×D2の帯状領域のみに位置してもよい。
第1の態様の液体吐出装置において、前記バイパス流路が第1マニホールド流路の前記中央部よりも上側のみにおいて第1マニホールド流路に接続する場合は、前記バイパス流路を画定する上面と第1上面とが面一であってもよく、前記バイパス流路が第1マニホールド流路の前記中央部よりも下側のみにおいて第1マニホールド流路に接続する場合は、前記バイパス流路を画定する下面と第1下面とが面一であってもよい。
第1の態様の液体吐出装置において、前記バイパス流路が第2マニホールド流路の前記中央部より上側のみにおいて第2マニホールド流路に接続する場合は、前記バイパス流路を画定する上面と第2上面とが面一であってもよく、前記バイパス流路が第2マニホールド流路の前記中央部よりも下側のみにおいて第2マニホールド流路に接続する場合は、前記バイパス流路を画定する下面と第2下面とが面一であってもよい。
第1の態様の液体吐出装置において、前記バイパス流路の延在方向に直交する平面による前記バイパス流路の断面積は、前記バイパス流路の第1マニホールド流路に対する開口部又は前記バイパス流路の第2マニホールド流路に対する開口部において、前記バイパス流路の他の領域よりも小さくてもよい。
第1の態様の液体吐出装置において、前記流路部材には、前記バイパス流路から前記流路部材の外部へと延びるノズルが更に形成されていてもよい。
第1の態様の液体吐出装置において、前記流路部材には、前記複数の個別流路の各々と第1マニホールド流路との接続部のうち第1マニホールド流路の前記一端に最も近い接続部よりも前記一端側において第1マニホールド流路に接続され、且つ前記複数の個別流路の各々と第2マニホールド流路との接続部のうち第2マニホールド流路の前記他端に最も近い接続部よりも前記他端側において第2マニホールド流路に接続された補助バイパス流路が更に形成されていてもよく、前記補助バイパス流路は、第1マニホールド流路の前記中央部よりも上側及び下側のうち、前記バイパス流路が接続された領域とは異なる一方のみにおいて第1マニホールド流路に開口していてもよく、且つ第2マニホールド流路の前記中央部よりも上側及び下側のうち、前記バイパス流路が接続された領域とは異なる一方のみにおいて第2マニホールド流路に開口していてもよい。
第1の態様の液体吐出装置において、前記複数の個別流路の各々及び前記バイパス流路のいずれもが第1マニホールド流路の前記中央部よりも上側のみにおいて第1マニホールド流路に接続されていてもよく、且つ第2マニホールド流路の前記中央部よりも下側のみにおいて第2マニホールド流路に接続されていてもよい。
第1の態様の液体吐出装置において、前記複数の個別流路の各々及び前記バイパス流路のいずれもが第1マニホールド流路の前記中央部よりも下側のみにおいて第1マニホールド流路に接続されていてもよく、且つ第2マニホールド流路の前記中央部よりも上側のみにおいて第2マニホールド流路に接続されていてもよい。
第1の態様の液体吐出装置において、前記複数の個別流路の各々及び前記バイパス流路のいずれもが第1マニホールド流路の前記中央部よりも上側のみにおいて第1マニホールド流路に接続されていてもよく、且つ第2マニホールド流路の前記中央部よりも上側のみにおいて第2マニホールド流路に接続されていてもよい。
第1の態様の液体吐出装置において、前記複数の個別流路の各々及び前記バイパス流路のいずれもが第1マニホールド流路の前記中央部よりも下側のみにおいて第1マニホールド流路に接続されていてもよく、且つ第2マニホールド流路の前記中央部よりも下側のみにおいて第2マニホールド流路に接続されていてもよい。
第1の態様の液体吐出装置において、第1マニホールド流路と第2マニホールド流路とは、第1マニホールド流路と第2マニホールド流路とを上方から見た場合に、第1マニホールド流路の少なくとも一部と第2マニホールド流路の少なくとも一部とが重なるように形成されていてもよい。
第1の態様の液体吐出装置において、前記バイパス流路の流路抵抗が、第1マニホールド流路の流路抵抗よりも大きくてもよい。
第1の態様の液体吐出装置において、前記バイパス流路の流路抵抗が、前記複数の個別流路の各々の流路抵抗の500分の1以下であってもよい。
本発明の第2の態様に従えば、
第1の態様の液体吐出装置と、
前記液体吐出装置に液体を供給する液体供給路と、
前記液体吐出装置から液体を回収する液体回収路と、
前記液体が、前記液体供給路、第1マニホールド流路、前記バイパス流路、第2マニホールド流路、前記液体回収路の順に流れるよう圧力を付与するポンプとを有する画像記録装置が提供される。
本発明の液体吐出装置及び画像記録装置によれば、液体吐出装置の内部の液体を、画像形成に適した良好な状態に保つことができる。
図1は、第1、第2、第3実施形態のプリンタの概略的な構成図である。 図2は、第1実施形態のインクジェットヘッドの概略的な平面図である。 図3は、図2のIII−III線に沿った断面図である。 図4は、図2のIV−IV線に沿った断面図である。 図5(a)は第1実施形態の供給マニホールド流路に対するバイパス流路の接続部を示す平面図である。図5(b)は第1実施形態の帰還マニホールド流路に対するバイパス流路の接続部を示す平面図である。 図6は、第2実施形態のインクジェットヘッドの概略的な平面図である。 図7は、図6のVII−VII線に沿った断面図である。 図8は、図6のVIII−VIII線に沿った断面図である。 図9(a)、図9(b)は第2実施形態の供給マニホールド流路に対するバイパス流路の接続部を示す平面図である。図9(c)は第2実施形態の帰還マニホールド流路に対するバイパス流路の接続部を示す平面図である。 図10は、第3実施形態のインクジェットヘッドの概略的な平面図である。 図11は、図10のXI−XI線に沿った断面図である。 図12は、図2のXII−XII線に沿った断面図である。 図13(a)は第3実施形態の供給マニホールド流路に対するバイパス流路の接続部を示す平面図である。図13(b)は第3実施形態の帰還マニホールド流路に対するバイパス流路の接続部を示す平面図である。 図14は、第1実施形態のバイパス流路の変形例を示す断面図である。断面の位置は図3の断面位置に対応する位置である。 図15(a)は、第2実施形態のバイパス流路の変形例を示す斜視図である。図15(b)は、第3実施形態のバイパス流路の変形例を示す斜視図である。 図16は、第1実施形態の変形例のインクジェットヘッドの補助バイパス流路を示す断面図である。断面の位置は図3の断面位置に対応する位置である。 図17(a)は、第2実施形態の変形例のインクジェットヘッドの補助バイパス流路を示す斜視図である。図17(b)は、第3実施形態の変形例のインクジェットヘッドの補助バイパス流路を示す斜視図である。 図18は、第1実施形態の変形例のインクジェットヘッドのバイパス流路用のノズルを示す断面図である。断面の位置は図4の断面位置に対応する位置である。 図19は、第2実施形態の変形例のインクジェットヘッドのバイパス流路用のノズルを示す断面図である。断面の位置は図8の断面位置に対応する位置である。 図20は、第3実施形態の変形例のインクジェットヘッドのバイパス流路用のノズルを示す断面図である。断面の位置は図12の断面位置に対応する位置である。
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態のインクジェットヘッド(液体吐出装置)110、及びインクジェットヘッド110を備えるプリンタ(画像記録装置)1000について、用紙Pに画像を記録する場合を例として説明する。
<プリンタ1000>
図1に示す通り、第1実施形態のプリンタ1000は、4つのインクジェットヘッド110を含むラインヘッド200と、ラインヘッド200の下方に設けられたプラテン300と、プラテン300を挟んで設けられた一対の搬送ローラ401、402と、インクタンク500とを主に備える。
図2に示す通り、プリンタ1000は更に、インクタンク500から送られたインクを収容するサブタンク600と、サブタンク600のインクをインクジェットヘッド110に送るインク供給路(液体供給路)701と、インクジェットヘッド110のインクをサブタンク600に送るインク回収路(液体回収路)702と、インク供給路701の途中に設けられたポンプ800とを備える。なお、図1、図2は概略図であるため、図1のインクジェットヘッド110と、図2のインクジェットヘッド110とは平面視形状が一致しないが、両図のインクジェットヘッド110は同一である。
以下の説明においては、一対の搬送ローラ401、402が並ぶ方向、即ち画像形成時に用紙Pが搬送される方向をプリンタ1000及びインクジェットヘッド110の「用紙送り方向」と呼ぶ。「用紙送り方向」については、用紙Pが搬送される方向の上流側を「給紙側」と呼び、下流側を「排紙側」と呼ぶ。また、用紙送り方向と直交する水平面内の方向、即ち、搬送ローラ401、402の回転軸の延びる方向を「用紙幅方向」と呼び、「用紙送り方向」及び「用紙幅方向」に直交する方向を「上下方向」と呼ぶ。本明細書の流路の説明において「上流側」、「下流側」とは、内部を液体が流れる方向の上流側、下流側を意味する。
ラインヘッド200は、用紙幅方向に長手方向を有し、用紙送り方向に短手方向を有する平面視矩形の保持部材201と、保持部材201に保持された4つのインクジェットヘッド110を備える。保持部材201は、長手方向の両端部において、支持部(不図示)に支持されている。
保持部材201には、4つのインクジェットヘッド110が、用紙幅方向に沿って千鳥状に設置されている。各インクジェットヘッド110はノズル14(後述)を下方に向けて、保持部材201に保持されている。
プラテン300は、インクジェットヘッド110から用紙Pに向けてインクが吐出される際に、用紙Pをインクジェットヘッド110とは反対側(下方)から支持する板状部材である。プラテン300の用紙幅方向の幅は、プリンタ1000による画像記録が可能な最も大きな用紙の幅よりも大きい。
一対の搬送ローラ401、402は、プラテン300を用紙送り方向に挟んで配置されている。一対の搬送ローラ401、402は、インクジェットヘッド110による用紙Pへの画像形成時に、用紙Pを所定の態様で用紙送り方向の排紙側に送る。
インクタンク500は、インクジェットヘッド110が吐出するインクを収容する収容部である。
サブタンク600、インク供給路701、インク回収路702、及びポンプ800は、ラインヘッド200の保持部材201に、4つのインクジェットヘッド110の各々に対して1つずつ設けられている。
サブタンク600とインクタンク500とは、インク流路部材501により接続されている。インク供給路701、インク回収路702は、それぞれ、一端においてサブタンク600に接続されており、他端においてインクジェットヘッド110に接続されている。ポンプ800は、インク供給路701、インクジェットヘッド110、インク回収路702、サブタンク600により構成される循環流路に沿ってインクを循環させる。図2においてはポンプ800はインク供給路701の途中に設けられているがこれには限られない。
<インクジェットヘッド110>
次に、インクジェットヘッド110について説明する。
インクジェットヘッド110は、流路ユニット(流路部材)10と、流路ユニット10の上に設けられた圧電アクチュエータ50により構成されている(図2、図3)。
<流路ユニット10>
流路ユニット10には、サブタンク600からのインクを適切な位置に分配して吐出するための流路CHが形成されている。流路ユニット10は、10枚のプレート10A〜10Jが上からこの順に積層された積層構造を有し、プレート10A〜10Jの各々の一部を除去することにより流路CHが形成されている。
図2〜図4に示す通り、流路CHは、用紙送り方向及び用紙幅方向に配列された複数の個別流路ICHと、インク供給路701から供給されたインクを複数の個別流路ICHへと分配する供給マニホールド流路(第1マニホールド流路)MIと、複数の個別流路ICHからのインクを合流してインク回収路702へと流す帰還マニホールド流路(第2マニホールド流路)MOとを含む。流路CHは更に、供給マニホールド流路MI内のインクを個別流路ICHを迂回させて帰還マニホールド流路MOへと流すバイパス流路Bと、インク供給路701と供給マニホールド流路MIとを接続する供給口PIと、インク回収路702と帰還マニホールド流路MOとを接続する回収口POを含む。
用紙送り方向に並ぶ複数の個別流路ICHが、個別流路列LICHを構成している。供給マニホールド流路MI及び帰還マニホールド流路MOは、1つの個別流路列LICHに対して1つずつ設けられており、帰還マニホールド流路MOは供給マニホールド流路MIの下方に配置されている。本実施形態では、12個の個別流路LICHにより構成される個別流路列LICHが用紙幅方向に6列形成されており、供給口PI、回収口PO、供給マニホールド流路MI、帰還マニホールド流路MO、バイパス流路Bもそれぞれ6つずつ形成されている。
図3に示すように、複数の個別流路ICHの各々は、インクの流れの上流側から下流側に沿って、第1絞り流路11、圧力室12、ディセンダ流路13、ノズル14、第2絞り流路15を含む。
第1絞り流路11は、供給マニホールド流路MIのインクを圧力室12へと送る流路であり、プレート10B、10Cの一部を取り除いて形成されている。第1絞り流路11の上流端は供給マニホールド流路MIに、第1絞り流路11の下流端は圧力室12に、それぞれ接続している。
第1絞り流路11は、流路断面積を小さくし、流路長さを大きくすることにより、大きな流路抵抗を有するよう構成されている。これにより、圧力室12への圧力付与時(後述)に圧力室12から供給マニホールド流路MIへのインクの逆流が抑制される。
圧力室12は、圧電アクチュエータ50による圧力をインクに付与するための空間であり、流路ユニット10の最上部に位置するプレート10Aの一部を取り除いて形成されている。圧力室12の上面は圧電アクチュエータ50の第1圧電層51(後述)により形成されている。
圧力室12の平面視形状は、用紙幅方向に長い略矩形であり(図2)、一方の短辺近傍に第1絞り流路11が、他方の短辺近傍にディセンダ流路13が接続している。用紙送り方向に並ぶ12個の圧力室12が圧力室列L12を構成している。
ディセンダ流路13は、圧力室12のインクをノズル14へと流す流路であり、プレート10B〜10Iの各々に円形の貫通孔を同軸状に設けることにより形成されている。ディセンダ流路13は圧力室12からノズル14に向けて、上下方向に延びている。
ノズル14は、インクを用紙Pに向けて吐出する微小開口であり、流路ユニット10の最下部に位置するプレート10Jに形成されている。用紙送り方向に並ぶ12個のノズル14がノズル列L14を構成している。ノズル14及びノズル列L14が形成されたプレート10Jの下面が、インクジェットヘッド100の下面110dである。隣接する個別流路列LICHは用紙送り方向にわずかにずれて配置されており、隣接するノズル列L14も同様であるため、下面110dにおいては、ノズル14が用紙送り方向にほぼ隙間なく配置されている。
第2絞り流路15は、ノズル14のインクの一部を帰還マニホールド流路MOに向けて流す流路であり、プレート10H、10Iの一部を取り除いて形成されている。第2絞り流路15は、上流端においてディセンダ流路13の周面に接続しており、下流端において帰還マニホールドMOの下面MOdに接続している。
第2絞り流路15は、流路断面積を小さくすることにより、大きな流路抵抗を有するよう構成されている。これにより、圧力室12への圧力付与時(後述)にディセンダ流路13から帰還マニホールド流路MOへのインクの流れが抑制される。
6つの供給口PIと、6つの回収口POは、流路ユニット10の用紙送り方向の給紙側の端部近傍に、用紙幅方向に沿って交互に配置されている。図3に示すように、6つの供給口PIの各々は、プレート10A〜10Cの各々に貫通孔を同軸状に設けることにより形成されており、上側においてインク供給路701に、下側において供給マニホールド流路MIに接続している。6つの回収口POの各々は、プレート10A〜10Fの各々に貫通孔を同軸状に設けることにより形成されており、上側においてインク回収路702に、下側において帰還マニホールド流路MOに接続している。
各供給口PIとインク供給路701との接続部、各回収口POとインク回収路702との接続部には、インク中の異物等の通過を防ぐフィルタFが設けられている。
6つの供給マニホールド流路MIの各々は、プレート10Dの一部を取り除いて形成されている。供給マニホールド流路MIの各々は、供給口PIに接続された上流端MIaから、用紙送り方向に対して傾斜して用紙送り方向の排紙側に延びた後、屈曲し、用紙送り方向に沿って直線状に排紙側へ延びている。供給マニホールドMIの各々の下流端MIbは、対応する個別流路列LICHを構成する複数の個別流路ICHのうちの最も下流側の個別流路ICHよりも下流側に位置する。
供給マニホールド流路MIの各々の上面MIuは、プレート10Cの下面により形成されている。上面MIuには、対応する個別流路列LICHの複数の個別流路ICHの第1絞り流路11が、供給マニホールド流路MIの延在方向に並んで等間隔で接続されている。
下流端MIb近傍の領域、即ち、供給マニホールド流路MIに接続された複数の個別流路ICHの内、最も下流側に位置する個別流路ICHよりも下流側の領域には、下流側に向かうにしたがって流路の幅が狭くなるテーパ領域TAが設けられている。テーパ領域TAの最も下流側、即ち流路の幅が最も狭い位置において、上面MIuに、バイパス流路Bの上流端Ba(後述)が接続されている。
6つの帰還マニホールド流路MOの各々は、プレート10Gの一部を取り除いて形成されている。帰還マニホールド流路MOの各々は、回収口POに接続された下流端MObから、用紙送り方向に対して傾斜して用紙送り方向の排紙側に延びた後、屈曲し、用紙送り方向に沿って直線状に排紙側へ延びている。帰還マニホールドMOの各々の上流端MOaは、対応する個別流路列LICHを構成する複数の個別流路ICHのうちの最も上流側の個別流路ICHよりも上流側に位置する。
帰還マニホールド流路MOの各々の用紙送り方向に沿って直線状に延びる部分は、平面視において供給マニホールド流路MIの各々の直線状の部分と重なるように、その真下に形成されている。これにより、流路が効率的に配置され、流路ユニット10が小型化される。
帰還マニホールド流路MOの各々の下面MOdは、プレート10Hの上面により形成されている。下面MOdには、対応する個別流路列LICHの複数の個別流路ICHの第2絞り流路15が、帰還マニホールド流路MOの延在方向に並んで等間隔で接続されている。
上流端MOa近傍の領域、即ち、帰還マニホールド流路MOに接続された複数の個別流路ICHの内、最も上流側に位置する個別流路ICHよりも上流側の領域には、上流側に向かうにしたがって流路の幅が狭くなるテーパ領域TAが設けられている。テーパ領域TAの最も上流側、即ち流路の幅が最も狭い位置において、下面MOdに、バイパス流路Bの下流端Bb(後述)が接続されている。
供給マニホールド流路MIと帰還マニホールド流路MOとが上下方向に重複している領域においては、プレート10Eの下面及びプレート10Fの上面にそれぞれ凹部が形成されており、プレート10E、10Fが薄くなっている。これにより、プレート10Eとプレート10Fとの間、換言すれば供給マニホールド流路MIと帰還マニホールド流路MOとの間に、ダンパ室DRが画定されている。
ダンパ室DRを備えることにより、供給マニホールド流路MIの下面を構成するプレート10Eと、帰還マニホールド流路MOの上面を構成するプレート10Fとがそれぞれ変形可能となる。これらの変形により、供給マニホールド流路MI内、及び帰還マニホールド流路MO内のインクの圧力変動が抑制される。
6つのバイパス流路Bの各々は、図4に示す通り、インクの流れの上流側から下流側に沿って、流入路1と、接続路2と、流出路3とを含む。
流入路1は、供給マニホールド流路MIの下流端MIbから上方に延びた後、折れ曲がり、用紙送り方向に沿って供給マニホールド流路MIから離れる向きに延びる。流入路1は、プレート10B、10Cの一部を取り除いて形成されている。流入路1の上流端がバイパス流路Bの上流端Baである。
接続路2は、流入路1と流出路3とを繋ぐ流路であり、プレート10C〜プレート10Iの各々に貫通孔を同軸状に設けることにより形成されている。接続路2は上下方向に延びて、上端において流入路1の下流端に、下端において流出路3の上流端に接続している。
流出路3は、接続路2の下端から、用紙送り方向に沿って帰還マニホールド流路MOに近づく向きに延びた後、折れ曲がって上に延び、帰還マニホールド流路MOに接続する流路である。流出路3は、プレート10H、10Iの一部を取り除いて形成されている。流出路3の下流端がバイパス流路Bの下流端Bbである。
バイパス流路Bの延在方向に直交する平面による断面形状は、一例として、上下方向に延びる部分においては円形であり、用紙送り方向に延びる部分においては矩形又は正方形である。また、断面形状の寸法は、一例として断面形状が円形の部分では直径が50μm〜200μm程度であり、断面形状が矩形又は正方形の部分では、一辺が50μm〜200μm程度である。なお、図4においては接続路2の断面形状の直径が流入路1、流出路3の断面形状の高さよりも大きいが、これには限られない。例えば、接続路2の断面形状の直径が流入路1、流出路3の断面形状の高さより小さくてもよく、或いは、流入路1、接続路2、流出路3の断面形状の直径(高さ)が同一であってもよい。
バイパス流路Bの上流端Baと下流端Bbとの間の流路長さは、一例として1000μm〜2000μm程度である。
バイパス流路Bの上流端Baは、供給マニホールド流路MIの下流端MIbにおいて、供給マニホールド流路MIの上面MIuに接続され、円形の開口BaA(図5(a))を画定している。開口BaAは供給マニホールド流路MIの下流端MIbに位置する端面Sbに接している。即ち、流入路1の周面のうち、供給マニホールド流路MIの最も下流側に位置する部分は、供給マニホールド流路MIの下流側の端面Sbと面一である。
バイパス流路Bの下流端Bbは、帰還マニホールド流路MOの上流端MOaにおいて、帰還マニホールド流路MOの下面MOdに接続され、円形の開口BbA(図5(b))を画定している。開口BbAは帰還マニホールドMOの上流端MOaに位置する端面Saに接している。即ち、流出路3の周面のうち、帰還マニホールド流路MOの最も上流側に位置する部分は、帰還マニホールド流路MOの上流側の端面Saと面一である。
上記の構成を有するバイパス流路Bの流路抵抗は、内部を流れる液体の粘度を1cpsとして、約12kpa・s/ccよりも小さい。なお、個別流路ICHの流路抵抗は、内部を流れる液体の粘度を1cpsとして11×10〜13×10kpa・s/cc程度であり、バイパス流路Bの流路抵抗の約1000倍程度である。バイパス流路Bの流路抵抗は、個別流路ICHの流路抵抗の500分の1以下であってよく、1000分の1以下であってもよい。なお、流路抵抗は、流路の長さや断面積等に基づいて算出される値であり、一般に、流路の断面積が同一である場合は流路の長さが長い方が流路抵抗が大きくなり、流路の長さが同一である場合は流路の断面積が小さい方が流路抵抗が大きくなる。
また、供給マニホールド流路MI及び帰還マニホールド流路MOの流路抵抗は、内部を流れる液体の粘度を1cpsとして2〜4kpa・s/cc程度である。バイパス流路Bの流路抵抗は、供給マニホールド流路MI及び帰還マニホールド流路MOの流路抵抗の約3〜6倍程度である。
<圧電アクチュエータ50>
圧電アクチュエータ50は、流路ユニット10の上面に設けられた第1圧電層51と、第2圧電層51の上方の第2圧電層52と、第1圧電層51、第2圧電層52に挟まれた共通電極53と、第2圧電層52の上面に設けられた複数の個別電極54により構成されている。
第1圧電層51は、流路ユニット10に形成された複数の個別流路ICHの全てを覆うように、プレート10Aの上面に設けられている。第1圧電層51の上面には、第1圧電層51の上面のほぼ全域を覆って共通電極53が設けられており、共通電極53の上面には、第1圧電層51及び共通電極53の全域を覆って第2圧電層52が設けられている。
第1圧電層51及び第2圧電層52は、例えば、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(PZT)を主成分とする圧電材料により形成されている。なお、第1圧電層51は、例えば合成樹脂材料等、圧電材料以外の絶縁性材料により形成されていてもよい。
共通電極53は配線(不図示)を介して接地されており、常にグランド電位に保持されている。
複数の個別電極54の各々は、用紙幅方向を長手方向とする略矩形の平面形状を有する(図2)。複数の個別電極54は、複数の個別流路ICHの圧力室12の上方にそれぞれが位置するように、第2圧電層52の上面に設けられている(図2)。複数の個別電極54の各々は、対応する圧力室12の中央部の上方に位置するように位置合わせされている。
第1圧電層51、第2圧電層52、共通電極53、及び複数の個別電極54が上記の通り配置された構造において、第2圧電層52のうち、共通電極53と複数の個別電極54の各々とに挟まれた部分は、厚み方向に分極した活性部52aとなる。
複数の個別電極54の各々の、用紙幅方向一方側の端部(平面視において、圧力室12のディセンダ流路13とは反対側に位置する端部)には、接続端子54aが画成されている。個別電極54の各々は、接続端子54a及び配線(不図示)を介してドライバIC(不図示)に接続されている。ドライバICは、複数の個別電極54の各々に対して、個別に、グランド電位及び所定の駆動電位(一例として20V程度)のいずれか一方を付与する。
圧電アクチュエータ50を用いて所定の圧力室12(「対象圧力室」と呼ぶ)のインクに圧力を付与する際は、ドライバICが対象圧力室に対応する個別電極54に駆動電位を付与する。その結果、駆動電位が付与された個別電極54と共通電極53とに挟まれた活性部52aに、分極方向と平行な電界が発生し、活性部52aが分極方向と直交する水平方向に収縮する。
この収縮により、対象圧力室の上方に位置する第1圧電層51、共通電極53、第2圧電層52、個別電極54の積層体が全体として対象圧力室側に凸となるよう変形し(撓み)、対象圧力室の容積が小さくなり内部のインクの圧力が上昇する。その結果、ディセンダ流路13を介して圧力室12に連通するノズル14からインクの液滴が吐出される。
<画像形成方法>
プリンタ1000及びインクジェットヘッド110を用いた用紙Pへの画像形成は次のように行われる。
まず、給紙トレイ(不図示)の用紙Pが搬送ローラ401の給紙側へと送られ、搬送ローラ401によってプラテン300の上へと送られる。複数のインクジェットヘッド110の各々は、用紙Pが搬送ローラ401、402によって送られる間に、用紙Pに対してインクの液滴を吐出し、用紙Pに画像を形成していく。画像が形成された用紙Pは、搬送ローラ402の排紙側へと送られ、排紙トレイ(不図示)へと排出される。
インクジェットヘッド110からのインクの液滴の吐出は、複数の個別流路ICHのうちの所望の個別流路ICHの圧力室12内のインクに、圧電アクチュエータ50により圧力を付与することにより行う。これにより、当該個別流路ICHのノズル14から用紙Pに向けてインクの液滴が吐出される。また、吐出と同時に、サブタンク600からインク供給路701、流入口PI、供給マニホールド流路MIを経て個別流路ICHに至るインクの流れが生じ、圧力室12、ディセンダ流路13にインクが供給される。
また、プリンタ1000は、インクジェットヘッド110がインクの吐出を行っていない期間においても、ポンプ800により、サブタンク600から、インク供給路701、供給マニホールド流路MI、バイパス流路B又は個別流路ICH、帰還マニホールド流路MO、インク回収路702を経てサブタンク600に戻る循環流路CCに沿ったインクの循環(以下、単に「インク循環」と呼ぶ)を維持している。これにより、個別流路ICH内に長期間滞留したインクに特性変化(例えば乾燥による濃度上昇等)が生じることを防止している。
<バイパス流路による気泡の排出>
次に、本実施形態のバイパス流路Bを用いた気泡の排出について説明する。
一般に、インクジェットヘッドの内部のインクには、気泡が混入することがある。気泡は、供給マニホールド流路に存在する限りでは画像形成には直接は影響しない。しかしながら、圧力室やディセンダ流路に気泡が混入した状態で圧力室内のインクに圧力を付与すれば、付与された圧力が気泡の圧縮に用いられてしまい、インクの吐出が正常に行われない恐れがある。
この点、本実施形態のインクジェットヘッド110は、供給マニホールド流路MIの下流端に、個別流路ICHよりも流路抵抗が小さい(約1/1000程度)バイパス流路Bが接続されている。したがって、インク循環により供給マニホールド流路MIを流れるインクの多くはバイパス流路Bに流入し、個別流路ICHを迂回して帰還マニホールド流路MOへと流れる。この流れにより、供給マニホールド流路MIから気泡が排出される。
特に、本実施形態のインクジェットヘッド110では、個別流路ICHが接続されている供給マニホールド流路MIの上面MIuに、バイパス流路Bの上流端Baも接続されている。インク循環により供給マニホールド流路MIを流れるインクの流速はバイパス流路Bの上流端Baが接続されている上面MIu近傍で特に大きくなるため、供給マニホールド流路MIの上面MIu近傍の気泡は特に素早く排出され、上面MIuに接続された個別流路ICHへの気泡の混入はより確実に抑制される。なお、気泡は浮力により上方に集まるため、供給マニホールド流路MIの上面MIu近傍の気泡を素早く排出できることは、供給マニホールド流路MI内の気泡の大部分を素早く排出できることを意味する。
更に、本実施形態のインクジェットヘッド110では、供給マニホールド流路MIの下流端MIbの近傍にテーパ部TAが設けられているため、供給マニホールド流路MI内を流れるインクの流速は、下流端MIbに近づくにしたがって更に大きくなる。また、バイパス流路Bの流路抵抗が供給マニホールド流路MIの流路抵抗よりも大きい(3〜6倍程度)ため、インクの流速はバイパス流路Bに流入する際にも更に大きくなる。このインクの更なる加速により、インクに混入した気泡Gは、より確実にバイパス流路B内に送られる。また、バイパス流路Bの流入路1の周面のうち、供給マニホールド流路MIの最も下流側に位置する部分は、供給マニホールド流路MIの下流側の端面Sbと面一であるため、段部での気泡の滞留も抑制される。
<バイパス流路による沈降の予防、解消>
次に、本実施形態のバイパス流路Bを用いた沈降の予防、解消について説明する。
一般に、インクジェットヘッドを用いた画像形成を行う際、インクジェットヘッドの内部のインクに沈降(即ち、インク内において液体中に分散した顔料が、重力により下側に集まる現象)が生じることがある。沈降により流路の下面に堆積した顔料が個別流路との接続部を塞いでしまえば、個別流路を通るインクの流れが阻害され、インクの吐出に影響を及ぼす恐れがある。
この点、本実施形態のインクジェットヘッド110は、帰還マニホールド流路MOの上流端にバイパス流路Bが接続されており、バイパス流路Bを介して供給マニホールドMIからインクが送られてくる。したがって、バイパス流路Bから流出するインクによって、帰還マニホールド流路MO内のインクが撹拌され、沈降の発生が抑制される。
特に、本実施形態のインクジェットヘッド110では、個別流路ICHが接続されている帰還マニホールド流路MOの下面MOdに、バイパス流路Bの下流端Bbも接続されている。インク循環により帰還マニホールド流路MOを流れるインクの流速は、バイパス流路Bの下流端Bbから流出するインクの流れによって、バイパス流路Bの下流端Bbが接続されている下面MOd近傍で特に大きくなるため、帰還マニホールド流路MOの下面MOd近傍のインクは特に大きく撹拌され、下面MOdに接続された個別流路ICHの接続部への顔料の堆積がより確実に抑制される。また、下面MOdに顔料の堆積が存在していたとしても、堆積した顔料がバイパス流路Bから流出するインクにより撹拌され、堆積は解消される。
本実施形態のインクジェットヘッド110、及び画像形成装置1000の主な効果を以下にまとめる。
本実施形態のインクジェットヘッド110は、供給マニホールド流路MIと帰還マニホールド流路MOとを個別流路ICHを迂回して接続し、且つ個別流路よりも流路抵抗の小さいバイパス流路Bを備える。そのため、供給マニホールド流路MI内のインクに混入した気泡の多くを、バイパス流路Bを介して素早く排出できる。特に、供給マニホールド流路MIに対するバイパス流路Bの接続部が供給マニホールド流路MIの上面MIuであるため、供給マニホールド流路MI内におけるインクの流速は、上面MIuの近傍で特に大きくなり、同じく上面MIuに接続された個別流路ICHへの気泡の混入を、より確実に抑制することができる。
本実施形態のインクジェットヘッド110は、供給マニホールド流路MIと帰還マニホールド流路MOとを接続するバイパス流路Bを備える。そのため、帰還マニホールド流路MO内のインクを、バイパス流路Bから流出するインクにより撹拌することができる。特に、帰還マニホールド流路MOに対するバイパス流路Bの接続部が帰還マニホールド流路MOの下面MOdであるため、帰還マニホールド流路MO内におけるインクの流速は、下面MOdの近傍で特に大きくなり、同じく下面MOdに接続された個別流路ICHの接続部への顔料の沈降をより確実に抑制することができる。
本実施形態の画像形成装置1000は、本実施形態のインクジェットヘッド110によって良好な状態に保たれたインクを用いて、良好な画像形成を行うことができる。
[変形例]
上記の実施形態において、次の変形態様を用いることもできる。
上記実施形態のインクジェットヘッド110においては、ポンプ800は、サブタンク600から、インク供給路701、供給マニホールド流路MI、バイパス流路B又は個別流路ICH、帰還マニホールド流路MO、インク回収路702を経てサブタンク600に戻る循環流路CCに沿ってインクを循環させていたがこれには限られない。ポンプ800は、インクが流れる方向を反対とした循環流路RCCに沿ってインクを循環させてもよい。
循環流路RCCにおいては、サブタンク600のインクは、インク回収路702、回収口POを介して帰還マニホールド流路MOに流入し、個別流路ICHの各々に分配される。或いは、バイパス流路Bを介して供給マニホールド流路MIへと流れる。個別流路ICHの各々から供給マニホールド流路MIに流れたインク、及びバイパス流路Bから供給マニホールドMIに流れたインクは、供給口PI、インク供給路701を介してサブタンク600に戻される。
この変形態様においても、上記実施形態と同様に、帰還マニホールド流路MOの下面MOdの近傍においてインクの流速が大きくなり沈降の予防、解消がなされ、供給マニホールド流路MIの上面MIuの近傍においてインクの流速が大きくなり気泡の排出がなされるため、帰還マニホールド流路MO、供給マニホールド流路MI内のインクを、画像形成に適した良好な状態に保つことができる。
この変形態様においては、帰還マニホールド流路MOが本発明の「第1マニホールド流路」の一例となり、供給マニホールド流路MIが本発明の「第2マニホールド流路」の一例となる。この変形態様では、個別流路ICH及びバイパス流路Bは、本発明の「第1マニホールド流路」の一例である帰還マニホールド流路MOの下面、及び本発明の「第2マニホールド流路」の一例である供給マニホールド流路MIの上面に接続されている。
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態のインクジェットヘッド(液体吐出装置)120、及びこれを備えるプリンタ(画像記録装置)2000について説明する。
プリンタ2000(図1)は、インクジェットヘッド110に代えてインクジェットヘッド120を備える点を除いて、第1実施形態のプリンタ1000と同一である。以下ではインクジェットヘッド120についてのみ説明する。
<インクジェットヘッド120>
次に、インクジェットヘッド120について説明する。
図6、図7に示す通り、インクジェットヘッド120は、流路ユニット(流路部材)20と、流路ユニット20の上に設けられた圧電アクチュエータ60により構成されている。
<流路ユニット20>
流路ユニット20には、サブタンク600からのインクを適切な位置に分配して吐出するための流路CH2が形成されている。流路ユニット20は、8枚のプレート20A〜20Hが上からこの順に積層された積層構造を有し、プレート20A〜20Hの各々の一部を除去することにより流路CH2が形成されている。
図6、図7に示す通り、流路CH2は、用紙送り方向及び用紙幅方向に配列された複数の個別流路ICH2と、インク供給路701から供給されたインクを複数の個別流路ICH2へと分配する供給マニホールド流路(第1マニホールド流路)MI2と、複数の個別流路ICH2からのインクを合流してインク回収路702へと流す帰還マニホールド流路(第2マニホールド流路)MO2とを含む。流路CH2は更に、個別流路ICH2を迂回して供給マニホールド流路MI2と帰還マニホールド流路MO2とを繋ぐバイパス流路B2と、インク供給路701と供給マニホールド流路MI2とを接続する供給口PI2と、インク回収路702と帰還マニホールド流路MO2とを接続する回収口PO2を含む。
用紙送り方向に並ぶ12個の個別流路ICH2が個別流路列LICH2を構成している。供給マニホールド流路MI2、帰還マニホールド流路MO2は、各個別流路列LICH2の用紙幅方向の両側に、各個別流路列LICH2と平行に配置されている。
用紙幅方向の両端部に位置する供給マニホールド流路MI2を除き、各供給マニホールド流路MI2には、その用紙幅方向両側に位置する個別流路列LICH2の各個別流路ICH2が接続されている。各帰還マニホールド流路MO2には、その用紙幅方向両側に位置する個別流路列LICH2の各個別流路ICH2が接続されている。
本実施形態では、6列の個別流路列LICH2と、4本の供給マニホールド流路MI2と、3本の帰還マニホールド流路MO2とが、用紙幅方向一端側から他端側に向けて、供給マニホールド流路MI2、個別流路列LICH2、帰還マニホールド流路MO2、個別流路列LICH2の順で並んでいる。
供給口PI2は、供給マニホールド流路MI2の各々に対して1つずつ、計4つ設けられている。回収口PO2は、帰還マニホールド流路MO2の各々に対して1つずつ、計3つ設けられている。
用紙幅方向に隣接する供給マニホールド流路MI2と帰還マニホールド流路MO2とを繋くバイパス流路B2が、6つ設けられている。
個別流路ICH2の各々は、インクの流れの上流側から下流側に沿って、第1絞り流路211、第1圧力室221、第1ディセンダ流路231、連結流路24、ノズル25、第2ディセンダ流路232、第2圧力室222、第2絞り流路212を含む。
第1絞り流路211、第2絞り流路212は、プレート20B、20Cの一部を取り除いて形成されている。第1絞り流路211は、上流端において供給マニホールド流路MI2に、下流端において第1圧力室221に接続している。第2絞り流路212は、上流端において第2圧力室222に、下流端において帰還マニホールドMO2に接続している。
第1圧力室221、第2圧力室222は、流路ユニット20の最上部に位置するプレート20Aの一部を取り除いて形成されている。第1圧力室221、第2圧力室222の平面視形状はそれぞれ、用紙幅方向に長い略矩形であり(図6)、一方の短辺近傍に第1絞り流路211、第2絞り流路212が、他方の短辺近傍に第1ディセンダ流路231、第2ディセンダ流路232が接続している。第1圧力室221と第2圧力室222は、図6に示す通り、用紙送り方向にずらして形成されている。
用紙送り方向に並ぶ12個の第1圧力室221が第1圧力室列L221を構成しており、用紙送り方向に並ぶ12個の第2圧力室222が第2圧力室列L222を構成している。
第1ディセンダ流路231、第2ディセンダ流路232は、プレート20B〜20Gの各々に円形の貫通孔を同軸状に設けることにより形成されている。第1ディセンダ流路231は第1圧力室221から下方に延びており、第2ディセンダ流路232は第2圧力室222から下方に延びている。
連結流路24は、プレート20Gの一部を取り除いて形成されており、第1ディセンダ流路231の下端部と、第2ディセンダ流路232の下端部を繋いでいる。
ノズル25は、連結流路24の略中央部において、プレート20Hに形成されている。用紙送り方向に並ぶ12個のノズル25がノズル列L25を構成している。
図6においては、左から奇数列目の個別流路列LICH2に含まれる個別流路ICH2は、左側に第1圧力室列L221が位置し、右側に第2圧力室列L222が位置するように配置されている。一方で、左から偶数列目の個別流路列LICH2に含まれる個別流路ICH2は、左側に第2圧力室列L222が位置し、右側に第1圧力室列L221が位置するように配置されている。
4つの供給口PI2と、3つの回収口PO2は、流路ユニット20の用紙送り方向の給紙側の端部近傍に、用紙幅方向に沿って交互に配置されている。図7に示すように、4つの供給口PI2、及び3つの回収口PO2の各々は、プレート20A〜20Cの各々に貫通孔を同軸状に設けることにより形成されている。各供給口PI2は、上側においてインク供給路701に、下側において供給マニホールド流路MI2に接続している。各回収口PO2は、上側においてインク回収路702に、下側において帰還マニホールド流路MO2に接続している。
供給口PI2とインク供給路701との接続部、回収路PO2とインク回収路702との接続部には、インク中の異物等の通過を防ぐフィルタFが設けられている。
4つの供給マニホールド流路MI2の各々は、プレート20D、20E、20Fの一部を取り除いて形成されている。供給マニホールド流路MI2は、上流端MI2aから下流端MI2bまで、用紙送り方向に沿って直線状に延びている。
供給マニホールド流路MI2の上流端MI2aは、対応する個別流路列LICH2を構成する複数の個別流路ICH2のうちの最も上流側の個別流路ICH2よりも上流側に位置し、供給口PI2に接続されている。供給マニホールド流路MI2の下流端MI2bは、対応する個別流路列LICH2を構成する複数の個別流路ICH2のうちの最も下流側の個別流路ICH2よりも下流側に位置する。
供給マニホールド流路MI2の上面MI2uは、プレート20Cの下面により形成されている。上面MI2uには、対応する個別流路列LICH2の複数の個別流路ICH2の第1絞り流路211が、供給マニホールド流路MI2の延在方向に並んで等間隔で接続されている。
図6に示すように、用紙幅方向の両端部に位置する2つの供給マニホールド流路MI2については、その一方側に位置する個別流路列LICH2の複数の個別流路ICH2の第1絞り流路211が、用紙送り方向に並んで接続されている。用紙幅方向の中央部に位置する2つの供給マニホールド流路MI2については、その両側に位置する個別流路列LICH2の複数の個別流路ICH2の第1絞り流路211が、用紙送り方向に沿って千鳥状に接続されている。
供給マニホールド流路MI2の下流端MI2b近傍の領域、即ち、供給マニホールド流路MI2に接続された複数の個別流路ICH2の内、最も下流側に位置する個別流路ICH2よりも下流側の領域には、下流側に向かうにしたがって流路の幅が狭くなるテーパ領域TAが設けられている。テーパ領域TAの最も下流側、即ち流路の幅が最も狭い位置において、上面MI2uに、バイパス流路B2の上流端B2a(後述)が1つ又は2つ接続されている。
帰還マニホールド流路MO2は、プレート20D、20E、20Fの一部を取り除いて形成されている。帰還マニホールド流路MO2は、上流端MO2aから下流端MO2bまで、用紙送り方向に沿って直線状に延びている。
帰還マニホールド流路MO2の上流端MO2aは、対応する個別流路列LICH2を構成する複数の個別流路ICH2のうちの最も上流側の個別流路ICH2よりも上流側に位置する。帰還マニホールド流路MO2の下流端MO2bは、対応する個別流路列LICH2を構成する複数の個別流路ICH2のうちの最も下流側の個別流路ICH2よりも下流側に位置し、回収口PO2に接続している。
帰還マニホールド流路MO2の上面MO2uは、プレート20Cの下面により形成されている。上面MO2uには、帰還マニホールド流路MO2の両側に位置する個別流路列LICH2の複数の個別流路ICH2の第2絞り流路212が、帰還マニホールド流路MO2の延在方向に沿って、千鳥状に接続されている(図6)。
帰還マニホールド流路MO2の上流端MO2a近傍の領域、即ち、帰還マニホールド流路MO2に接続された複数の個別流路ICH2の内、最も上流側に位置する個別流路ICH2よりも上流側の領域には、上流側に向かうにしたがって流路の幅が狭くなるテーパ領域TAが設けられている。テーパ領域TAの最も上流側、即ち流路の幅が最も狭い位置において、上面MO2uに、バイパス流路B2の下流端B2b(後述)が2つ接続されている。
供給マニホールド流路MI2の下方と、帰還マニホールド流路MO2の下方においては、プレート20Gの上面に凹部が形成されてプレート20Gが薄くなっている。これにより、プレート20Fとプレート20Gとの間に、ダンパ室DR2が画定されている。ダンパ室DR2を備えることにより、供給マニホールド流路MI2の下面、及び帰還マニホールド流路MO2の下面を構成するプレート20Fが変形可能となる。プレート20Fの変形により、供給マニホールド流路MI2、及び帰還マニホールド流路MO2内のインクの圧力変動が抑制される。
6つのバイパス流路B2の各々は、インクの流れの上流側から下流側に沿って、流入路4と、接続路5と、流出路6とを含む(図8)。
流入路4は、供給マニホールド流路MI2の下流端MI2bから上方に延びる。流入路4は、プレート20A〜20Cの一部を取り除いて形成されている。流入路4の上流端がバイパス流路B2の上流端B2aである。
接続路5は、流入路4と流出路6とを繋ぐ流路であり、プレート20A、プレート20Bの一部を除去して形成されている。接続路5は用紙幅方向に延びて、上流端において流入路4の上端(下流端)に、下流端において流出路6の上端(上流端)に接続している。
流出路6は、接続路5の下流端から下方に延びて、帰還マニホールド流路MO2の上流端MO2aに接続する流路である。流出路6は、プレート20A〜20Cの一部を取り除いて形成されている。流出路6の下流端がバイパス流路B2の下流端B2bである。
バイパス流路B2の延在方向に直交する平面による断面形状は、一例として、上下方向に延びる部分においては円形であり、用紙幅方向に延びる部分においては矩形又は正方形である。また、断面形状の寸法は、一例として、断面形状が円形の部分では直径が50μm〜200μm程度であり、断面形状が矩形又は正方形の部分では、一辺が50μm〜200μm程度である。なお、図8においては接続路5の断面形状の高さが流入路4、流出路6の断面形状の直径よりも小さいが、これには限られない。例えば、接続路5の断面形状の高さが流入路4、流出路6の断面形状の直径より大きくてもよく、或いは、流入路4、接続路5、流出路6の断面形状の直径(高さ)が同一であってもよい。
バイパス流路B2の上流端B2aと下流端B2bとの間の流路長さは、一例として1000μm〜2000μm程度である。
図6においては、左から奇数個目のバイパス流路B2は、左側に流入路4が位置し、右側に流出路6が位置するように配置されている(図6の平面視で、左から右にインクが流れるように配置されている)。一方で、左から偶数個目のバイパス流路B2は、左側に流出路6が位置し、右側に流入路4が位置するように配置されている(図6の平面視で右から左にインクが流れるように配置されている)。即ち、バイパス流路B2の各々は、個別流路ICH2と同様に、バイパス流路B2の上流端B2aが供給マニホールド流路MI2に接続し、バイパス流路B2の下流端B2bが帰還マニホールド流路MO2と接続するように、列ごとに反転した配置となっている。
図6において、用紙幅方向の両端部に位置する供給マニホールドMI2には、1つのバイパス流路B2のみが接続されており(図9(a))、その他の供給マニホールド流路MI2には、その両側に位置する2つのバイパス流路B2が接続されている(図9(b))。帰還マニホールドMO2には、その両側に位置する2つのバイパス流路B2が接続されている(図9(c))。2つのバイパス流路B2が接続されている供給マニホールドMI2においては、2つのバイパス流路B2の上流端B2aは、用紙幅方向に並んでいる(図9(b))。2つのバイパス流路B2が接続されている帰還マニホールドMO2においては、2つのバイパス流路B2の下流端B2bは、用紙幅方向に並んでいる(図9(c))。
バイパス流路B2の上流端B2aは、供給マニホールド流路MI2の下流端MI2bにおいて、供給マニホールド流路MI2の上面MI2uに接続され、円形の開口B2aA(図9(a))を画定している。開口B2aAは供給マニホールド流路MI2の下流端MI2bに位置する端面S2bに接している。即ち、流入路4の周面のうち、供給マニホールド流路MI2の最も下流側に位置する部分は、供給マニホールド流路MI2の下流側の側面S2bと面一である。
バイパス流路B2の下流端B2bは、帰還マニホールド流路MO2の上流端MO2aにおいて、帰還マニホールド流路MO2の上面MO2uに接続され、円形の開口B2bA(図9(c))を画定している。開口B2bAは帰還マニホールドMO2の上流端MO2aに位置する端面S2aに接している。即ち、流出路6の周面のうち、帰還マニホールド流路MO2の最も上流側に位置する部分は、帰還マニホールド流路MO2の上流側の端面S2aと面一である。
上記の構成を有するバイパス流路B2の流路抵抗は、内部を流れる液体の粘度を1cpsとして、約12kpa・s/ccよりも小さい。なお、個別流路ICH2の流路抵抗は、内部を流れる液体の粘度を1cpsとして11×10〜13×10kpa・s/cc程度であり、バイパス流路B2の流路抵抗の約1000倍程度である。バイパス流路B2の流路抵抗は、個別流路ICH2の流路抵抗の500分の1以下であってよく、1000分の1以下であってもよい。
また、供給マニホールド流路MI2及び帰還マニホールド流路MO2の流路抵抗は、内部を流れる液体の粘度を1cpsとして2〜4kpa・s/cc程度である。バイパス流路B2の流路抵抗は、供給マニホールド流路MI2及び帰還マニホールド流路MO2の流路抵抗の約3〜6倍程度である。
<圧電アクチュエータ60>
圧電アクチュエータ60は、第1実施形態の圧電アクチュエータ50とほぼ同様の構成であり、第1圧電層61、第2圧電層62、共通電極63、及び個別電極64を備える。
複数の個別電極64は、複数の個別流路ICH2の第1、第2圧力室221、222の上方にそれぞれが位置するように、第2圧電層62の上面に設けられている(図6)。
所望のノズル25からインクを吐出する場合は、所望のノズルを含む個別流路ICH2に含まれる第1圧力室221、第2圧力室222(「対象圧力室」と呼ぶ)に対応する2つの個別電極64に、ドライバIC(不図示)が駆動電位を付与する。この結果、第1実施形態の圧電アクチュエータ50と同様の作用により、2つの対象圧力室の容積が小さくなり内部のインクの圧力が上昇し、第1、第2ディセンダ流路231、232を介して第1、第2圧力室221、222に連通するノズル25からインクの液滴が吐出される。
<画像形成方法>
プリンタ2000及びインクジェットヘッド120を用いた用紙Pへの画像形成も、第1実施形態のプリンタ1000及びインクジェットヘッド110を用いた用紙Pへの画像形成と同様に行われる。
プリンタ2000は、プリンタ1000と同様に、インクジェットヘッド120がインクの吐出を行っていない期間においても、ポンプ800により、サブタンク600から、インク供給路701、供給マニホールド流路MI2、バイパス流路B2又は個別流路ICH2、帰還マニホールド流路MO2、インク回収路702を経てサブタンク600に戻る循環流路CC2に沿ったインクの循環(以下、単に「インク循環」と呼ぶ)を維持している。
<バイパス流路による気泡の排出>
次に、本実施形態のバイパス流路B2を用いた気泡の排出について説明する。
本実施形態のインクジェットヘッド120は、供給マニホールド流路MI2の下流端に、個別流路ICH2よりも流路抵抗が小さい(約1/1000)バイパス流路B2が接続されている。したがって、インク循環により供給マニホールド流路MI2を流れるインクの多くはバイパス流路B2に流入し、個別流路ICH2を迂回して帰還マニホールド流路MO2へと流れる。この流れにより、供給マニホールド流路MI2から気泡が排出される。
特に、本実施形態のインクジェットヘッド120では、個別流路ICH2が接続されている供給マニホールド流路MI2の上面MI2uに、バイパス流路B2の上流端B2aも接続されている。インク循環により供給マニホールド流路MI2を流れるインクの流速はバイパス流路B2の上流端B2aが接続されている上面MI2u近傍で特に大きくなるため、供給マニホールド流路MI2の上面MI2u近傍の気泡は特に素早く排出され、上面MI2uに接続された個別流路ICH2への気泡の混入はより確実に抑制される。
この点は、個別流路ICH2が供給マニホールド流路MI2の上面MI2uに接続されている本実施形態においては特に有利である。供給マニホールド流路MI2に混入した気泡は、浮力により上面MI2uの近傍に溜まるため、上面MI2uに接続された個別流路ICH2には、例えば供給マニホールド流路MI2の下面に接続された個別流路に比較して、気泡が入りやすい傾向にある。しかしながら、本実施形態のように、個別流路ICH2が接続されている供給マニホールド流路MI2の上面MI2uにバイパス流路B2の上流端B2aを接続して、上面MI2u近傍のインクの流速を大きくすることで、供給マニホールド流路MI2の上面MI2u近傍の気泡は素早く排出され、上面MI2uに接続された個別流路ICH2への気泡の混入が抑制される。
また、本実施形態のインクジェットヘッド120は、テーパ部TAを有し、且つバイパス流路B2の流路抵抗が供給マニホールド流路MI2の流路抵抗よりも大きい(3〜6倍程度)ため、第1実施形態のインクジェットヘッド110と同様に、インクの加速により、気泡がより確実にバイパス流路B内に送られる。バイパス流路B2の流入路4の周面のうち、供給マニホールド流路MI2の最も下流側に位置する部分は、供給マニホールド流路MI2の下流側の端面S2bと面一であるため、段部での気泡の滞留も抑制される。
また、本実施形態のインクジェットヘッド120は、帰還マニホールド流路MO2の上流端に、帰還マニホールド流路MO2よりも流路抵抗の大きい(3〜6倍程度)バイパス流路B2が接続されている。したがって、バイパス流路B2から大きな流速で流出するインクによって、帰還マニホールド流路MO2内の気泡はインク回収路702へと流される。
特に、本実施形態のインクジェットヘッド120では、個別流路ICH2が接続されている帰還マニホールド流路MO2の上面MO2uに、バイパス流路B2の下流端B2bも接続されている。インク循環により帰還マニホールド流路MO2を流れるインクの流速はバイパス流路B2の下流端B2bが接続されている上面MO2u近傍で特に大きくなるため、帰還マニホールド流路MO2の上面MO2u近傍の気泡は特に素早く排出され、上面MO2uに接続された個別流路ICH2への気泡の混入はより確実に抑制される。
なお、帰還マニホールド流路MO2は、個別流路ICH2の下流側ではあるが、インク吐出後に各個別流路ICH2内へとインクが流入する際に、帰還マニホールド流路MO2のインクが第2絞り流路212を介して第2圧力室222へと流れることがある。そのため、本実施形態では、帰還マニホールドMO2からの気泡の混入も抑制できる構造を備える。
本実施形態のインクジェットヘッド120、及びプリンタ2000の主な効果を以下にまとめる。
本実施形態のインクジェットヘッド120は、供給マニホールド流路MI2と帰還マニホールド流路MO2とを個別流路ICH2を迂回して接続し、且つ個別流路よりも流路抵抗の小さいバイパス流路B2を備える。そのため、供給マニホールド流路MI2内のインクに混入した気泡の多くを、バイパス流路B2を介して素早く排出できる。特に、供給マニホールド流路MI2に対するバイパス流路B2の接続部が供給マニホールド流路MI2の上面MI2uであるため、供給マニホールド流路MI2内におけるインクの流速は、上面MI2uの近傍で特に大きくなり、同じく上面MI2uに接続された個別流路ICH2への気泡の混入を、より確実に抑制することができる。
本実施形態のインクジェットヘッド120は、供給マニホールド流路MI2と帰還マニホールド流路MO2とを接続するバイパス流路B2を備える。そのため、帰還マニホールド流路MO2内のインクに混入した気泡を、バイパス流路B2から流出するインクによりインク回収路702へと押し流すことができる。特に、帰還マニホールド流路MO2に対するバイパス流路B2の接続部が帰還マニホールド流路MO2の上面MO2uであるため、帰還マニホールド流路MO2内におけるインクの流速は、上面MO2uの近傍で特に大きくなり、同じく上面MO2uに接続された個別流路ICH2への気泡の混入を、より確実に抑制することができる。
本実施形態のプリンタ2000は、本実施形態のインクジェットヘッド120によって良好な状態に保たれたインクを用いて、良好な画像形成を行うことができる。
[第3実施形態]
本発明の第3実施形態のインクジェットヘッド(液体吐出装置)130、及びプリンタ3000(画像記録装置)について説明する。
プリンタ3000(図1)は、インクジェットヘッド110に代えてインクジェットヘッド130を備える点を除いて、第1実施形態の画像記録装置1000と同一である。以下ではインクジェットヘッド130についてのみ説明する。
<インクジェットヘッド130>
インクジェットヘッド130は、サブタンク600からのインクを適切な位置に分配して吐出するための流路CH3が形成された流路ユニット(流路部材)30と、流路ユニット30の内部に配置された複数の圧電アクチュエータ70とを含む。
流路ユニット30は、吐出プレート30A、第1プレート30B、振動板30C、第2プレート30D、第3プレート30E、第4プレート30F及びマニホールドプレート30Gが下からこの順に積層された積層構造を有し、各々の一部を除去することにより流路CH3、及び複数の圧電アクチュエータ70を配置するための収容空間Rが形成されている。振動板30Cは、弾性膜30C1と絶縁体膜30C2とを含む。
図10、図11に示す通り、流路CH3は、用紙送り方向及び用紙幅方向に配列された複数の個別流路ICH3と、サブタンク600から供給されたインクを複数の個別流路ICH3へと分配する供給マニホールド流路(第1マニホールド流路)MI3と、複数の個別流路ICH3からのインクを合流してサブタンク600へと戻す帰還マニホールド流路(第2マニホールド流路)MO3とを主に含む。
個別流路ICH3は、用紙送り方向に並んで個別流路列LICH3を構成している。供給マニホールド流路MI3及び帰還マニホールド流路MO3は、1つの個別流路列LICH3に対して1つずつ設けられている。本実施形態では、個別流路列LICH3が用紙幅方向に8列形成されており、供給マニホールド流路MI3、帰還マニホールド流路MO3がそれぞれ8つずつ形成されている。また、供給マニホールド流路MI3、帰還マニホールド流路MO3を、個別流路ICH3を迂回して繋ぐバイパス流路B3が8つ形成されている。
複数の個別流路ICH3の各々は、インクの流れの上流側から下流側に沿って、第1連通流路311、圧力室32、ノズル33、第2連通流路312を含む。
第1連通流路311、第2連結流路312は、振動板30C及び第2プレート30D、第3プレート30E、第4プレート30Fを貫通して上下に延びる流路である。第1連通流路311は、上流端(上端)において供給マニホールドMI3の下面MI3dに接続しており、下流端(下端)において圧力室32の上面に接続している。第2連通流路312は、上流端(下端)において圧力室32の上面に接続しており、下流端(上端)において帰還マニホールドMO3の下面MO3dに接続している。
第1、第2連通流路311、312は、流路断面積を小さくし、流路長さを大きくすることにより、大きな流路抵抗を有するよう構成されている。これにより、圧力室32への圧力付与時(後述)に圧力室32から供給マニホールド流路MI3、帰還マニホールドMO3へとインクの大きな流れが生じることが抑制される。
圧力室32は、圧電アクチュエータ70による圧力をインクに付与するための空間であり、第1プレート30Bの一部を取り除いて形成されている。圧力室32の上面は振動板30Cの弾性膜30C1により形成されている。
圧力室32の平面視形状は、用紙幅方向に長い略矩形であり、一方の短辺近傍に第1連結流路311が、他方の短辺近傍に第2連結流路312が接続している。用紙送り方向に並ぶ圧力室32が圧力室列L32を構成している。
ノズル33は、圧力室32の平面視略中央部において、吐出プレート30Aに形成されている。用紙送り方向に並ぶノズル33がノズル列L33を構成している。ノズル33及びノズル列L33が形成された吐出プレート30Aの下面が、インクジェットヘッド130の下面130dである。
8つの供給マニホールド流路MI3の各々は、マニホールドプレート30Gの一部を取り除いて形成されている。供給マニホールド流路MI3は、上流端MI3aから下流端MI3bまで、用紙送り方向に沿って直線状に延びている。
供給マニホールド流路MI3の上流端MI3aは、対応する個別流路列LICH3を構成する複数の個別流路ICH3のうちの最も上流側の個別流路ICH3よりも上流側に位置し、不図示の流路を介してインク供給路701に接続されている。供給マニホールド流路MI3の下流端MI3bは、対応する個別流路列LICH3を構成する複数の個別流路ICH3のうちの最も下流側の個別流路ICH3よりも下流側に位置する。
供給マニホールド流路MI3の下面MI3dは、第4プレート30Fの上面により形成されている。下面MI3dには、対応する個別流路列LICH3の複数の個別流路ICH3の第1連結流路311が、供給マニホールド流路MI3の延在方向に並んで等間隔で接続されている。
供給マニホールド流路MI3の下流端MI3b近傍の領域、即ち、供給マニホールド流路MI3に接続された複数の個別流路ICH3の内、最も下流側に位置する個別流路ICH3よりも下流側の領域には、下流側に向かうにしたがって流路の幅が狭くなるテーパ領域TAが設けられている。テーパ領域TAの最も下流側、即ち流路の幅が最も狭い位置において、下面MI3dに、バイパス流路B3の上流端B3a(後述)が接続されている。
8つの帰還マニホールド流路MO3の各々は、マニホールドプレート30Gの一部を取り除いて形成されている。帰還マニホールド流路MO3は、上流端MO3aから下流端MO3bまで、用紙送り方向に沿って直線状に延びている。
帰還マニホールド流路MO3の上流端MO3aは、対応する個別流路列LICH3を構成する複数の個別流路ICH3のうちの最も上流側の個別流路ICH3よりも上流側に位置する。帰還マニホールド流路MO3の下流端MO3bは、対応する個別流路列LICH3を構成する複数の個別流路ICH3のうちの最も下流側の個別流路ICH3よりも下流側に位置し、不図示の流路を介してインク回収路702に接続されている。
帰還マニホールド流路MO3の下面MO3dは、第4プレート30Fの上面により形成されている。下面MO3dには、対応する個別流路列LICH3の複数の個別流路ICH3の第2連結流路312が、帰還マニホールド流路MO3の延在方向に並んで等間隔で接続されている。
帰還マニホールド流路MO3の上流端MO3a近傍の領域、即ち、帰還マニホールド流路MO3に接続された複数の個別流路ICH3の内、最も上流側に位置する個別流路ICH3よりも上流側の領域には、上流側に向かうにしたがって流路の幅が狭くなるテーパ領域TAが設けられている。テーパ領域TAの最も上流側、即ち流路の幅が最も狭い位置において、下面MO3dに、バイパス流路B3の下流端が接続されている。
8つのバイパス流路B3の各々は、インクの流れの上流側から下流側に沿って、流入路7と、接続路8と、流出路9とを含む(図12)。
流入路7は、供給マニホールド流路MI3の下流端MI3bから下方に延びる。流入路7は、第3プレート30E及び第4プレート30Fの一部を取り除いて形成されている。流入路7の上流端が、バイパス流路B3の上流端B3aである。
接続路8は、流入路7と流出路9とを繋ぐ流路であり、第3プレート30Eの一部を除去して形成されている。接続路8は用紙幅方向に延びて、上流端において流入路7の下端(下流端)に、下流端において流出路9の下端(上流端)に接続している。
流出路9は、接続路8の下流端から上方に延びて、帰還マニホールド流路MO3に接続する流路である。流出路9は、第3プレート30E及び第4プレート30Fの一部を取り除いて形成されている。流出路9の下流端が、バイパス流路B3の下流端B3bである。
バイパス流路B3の延在方向に直交する平面による断面形状は、一例として、上下方向に延びる部分においては円形であり、用紙幅方向に延びる部分においては矩形又は正方形である。また、断面形状の寸法は、一例として、断面形状が円形の部分では直径が50μm〜200μm程度であり、断面形状が矩形又は正方形の部分では、一辺が50μm〜200μm程度である。なお、図12においては接続路8の断面形状の高さが流入路7、流出路9の断面形状の直径よりも大きいが、これには限られない。例えば、接続路8の断面形状の高さが流入路7、流出路9の断面形状の直径より小さくてもよく、或いは、流入路7、接続路8、流出路9の断面形状の直径(高さ)が同一であってもよい。
バイパス流路B3の上流端B3aと下流端B3bとの間の流路長さは、一例として1000μm〜2000μm程度である。
バイパス流路B3の上流端B3aは、供給マニホールド流路MI3の下流端MI3bにおいて、供給マニホールド流路MI3の下面MI3dに接続され、円形の開口B3aA(図13(a))を画定している。開口B3aAは供給マニホールド流路MI3の下流端MI3bに位置する端面S3bに接している。即ち、流入路7の周面のうち、供給マニホールド流路MI3の最も下流側に位置する部分は、供給マニホールド流路MI3の下流側の側面S3bと面一である。
バイパス流路B3の下流端B3bは、帰還マニホールド流路MO3の上流端MO3aにおいて、帰還マニホールド流路MO3の下面MO3dに接続され、円形の開口B3bA(図13(b))を画定している。開口B3bAは帰還マニホールドMO3の上流端MO3aに位置する端面S3aに接している。即ち、流出路9の周面のうち、帰還マニホールド流路MO3の最も上流側に位置する部分は、帰還マニホールド流路MO3の上流側の側面S3aと面一である。
上記の構成を有するバイパス流路B3の流路抵抗は、内部を流れる液体の粘度を1cpsとして、約12kpa・s/ccよりも小さい。なお、個別流路ICHの流路抵抗は、内部を流れる液体の粘度を1cpsとして11×10〜13×10kpa・s/cc程度であり、バイパス流路B3の流路抵抗の約1000倍程度である。バイパス流路B3の流路抵抗は、個別流路ICHの流路抵抗の500分の1以下であってよく、1000分の1以下であってもよい。
また、供給マニホールド流路MI3及び帰還マニホールド流路MO3の流路抵抗は、内部を流れる液体の粘度を1cpsとして2〜4kpa・s/cc程度である。バイパス流路B3の流路抵抗は、供給マニホールド流路MI3及び帰還マニホールド流路MO3の流路抵抗の約3〜6倍程度である。
<圧電アクチュエータ70>
圧力室列L32の上方には、第2プレート30Dの一部を取り除くことにより、用紙送り方向に沿って圧力室列L32と平行に延びる収容空間Rが形成されている。収容空間Rの、平面視形状は用紙送り方向に延びる長尺の矩形である(図10)。用紙幅方向における収容空間Rの寸法は、用紙幅方向における圧力室32の寸法よりも小さい。
収容空間Rの底面は、振動板30Cの絶縁体膜30C2により形成されている。
複数の圧電アクチュエータ70の各々は、収容空間Rの内部に、平面視において複数の圧力室33の各々の上に位置するように形成されている。
複数の圧電アクチュエータ70の各々は、絶縁体膜30C2の上に積層された共通電極層71と、共通電極層71の上に積層された圧電体層72と、圧電体層72の上に積層された個別電極層73とを含む。
所望のノズル33からインクを吐出する場合は、所望のノズル33を含む個別流路ICH3の圧力室32(「対象圧力室」と呼ぶ)の上方の圧電アクチュエータ70の個別電極73に、ドライバIC(不図示)が駆動電位を付与する。この結果、第1実施形態の圧電アクチュエータ50と同様の作用により対象圧力室の容積が小さくなり、内部のインクの圧力が上昇し、ノズル33からインクの液滴が吐出される。
<画像形成方法>
プリンタ3000及びインクジェットヘッド130を用いた用紙Pへの画像形成も、第1実施形態のプリンタ1000及びインクジェットヘッド110を用いた用紙Pへの画像形成と同様に行われる。
プリンタ3000は、プリンタ1000と同様に、インクジェットヘッド130がインクの吐出を行っていない期間においても、ポンプ800により、サブタンク600から、インク供給路701、供給マニホールド流路MI3、バイパス流路B3又は個別流路ICH3、帰還マニホールド流路MO3、インク回収路702を経てサブタンク600に戻る循環流路に沿ったインクの循環(以下、単に「インク循環」と呼ぶ)を維持している。
<バイパス流路による沈降の予防、解消>
次に、本実施形態のバイパス流路B3を用いた沈降の予防、解消について説明する。
本実施形態のインクジェットヘッド130は、供給マニホールド流路MI3の下流端に、供給マニホールド流路MI3よりも流路抵抗が大きい(約3〜6倍程度)バイパス流路B3が接続されている。したがって、バイパス流路Bへと加速しながら流入するインクによって、供給マニホールド流路MI3内のインクが撹拌され、沈降の発生が抑制される。
特に、本実施形態のインクジェットヘッド130では、個別流路ICH3が接続されている供給マニホールド流路MI3の下面MI3dに、バイパス流路B3の上流端B3aも接続されている。インク循環により供給マニホールド流路MI3を流れるインクの流速はバイパス流路B3の上流端B3aが接続されている下面MI3u近傍で特に大きくなるため、供給マニホールド流路MI3の下面MI3d近傍のインクは特に大きく撹拌され、下面MI3dに接続された個別流路ICH3の接続部への顔料の沈降による堆積がより確実に抑制される。また、下面MI3dに顔料の堆積が存在していたとしても、大きな流速でバイパス流路B3へと流れるインクにより堆積した顔料が撹拌され、堆積は解消される。
更に、本実施形態のインクジェットヘッド130では、供給マニホールド流路MI3の下流端MI3bの近傍にテーパ部TAが設けられているため、供給マニホールド流路MI3内を流れるインクの流速は、下流端MI3bに近づくにしたがって更に大きくなる。これにより、供給マニホールド流路MI3の全域でのインクの流速も大きくなり、インクはより大きく撹拌される。
また、本実施形態のインクジェットヘッド130は、帰還マニホールド流路MO3の上流端に、帰還マニホールド流路MO3よりも流路抵抗の大きい(3〜6倍程度)バイパス流路B3が接続されている。したがって、バイパス流路B3から大きな流速で流出するインクによって、帰還マニホールド流路MO3内のインクが撹拌され、沈降の発生が抑制される。
特に、本実施形態のインクジェットヘッド130では、個別流路ICH3が接続されている帰還マニホールド流路MO3の下面MO3dに、バイパス流路B3の下流端B3bも接続されている。インク循環により帰還マニホールド流路MO3を流れるインクの流速はバイパス流路B3の下流端B3bが接続されている下面MO3d近傍で特に大きくなるため、帰還マニホールド流路MOの下面MO3d近傍のインクは特に大きく撹拌され、下面MO3dに接続された個別流路ICH3の接続部への顔料の堆積がより確実に抑制される。また、下面MO3dに顔料の沈降による堆積が存在していたとしても、堆積した顔料がバイパス流路B3から流出するインクにより撹拌され、堆積は解消される。
本実施形態のインクジェットヘッド130、及び画像形成装置3000の主な効果を以下にまとめる。
本実施形態のインクジェットヘッド130は、供給マニホールド流路MI3と帰還マニホールド流路MO3とを接続するバイパス流路B3を備える。そのため、供給マニホールド流路MO3内のインクを、バイパス流路B3へと流入するインクにより撹拌することができる。特に、供給マニホールド流路MI3に対するバイパス流路B3の接続部が供給マニホールド流路MI3の下面MI3dであるため、供給マニホールド流路MI3内におけるインクの流速は、下面MI3dの近傍で特に大きくなり、同じく下面MI3dに接続された個別流路ICH3の接続部への顔料の沈降をより確実に抑制することができる。
本実施形態のインクジェットヘッド130は、供給マニホールド流路MI3と帰還マニホールド流路MO3とを接続するバイパス流路B3を備える。そのため、帰還マニホールド流路MO3内のインクを、バイパス流路B3から流出するインクにより撹拌することができる。特に、帰還マニホールド流路MO3に対するバイパス流路B3の接続部が帰還マニホールド流路MO3の下面MO3dであるため、帰還マニホールド流路MO3内におけるインクの流速は、下面MO3dの近傍で特に大きくなり、同じく下面MO3dに接続された個別流路ICH3の接続部への顔料の沈降を、より確実に抑制することができる。
本実施形態の画像形成装置3000は、本実施形態のインクジェットヘッド130によって良好な状態に保たれたインクを用いて、良好な画像形成を行うことができる。
[変形例]
第1〜第3の実施形態のインクジェットヘッド110〜130において、次の変形態様を用いることもできる。
第1の実施形態のインクジェットヘッド110においては、バイパス流路Bの上流端Baは供給マニホールド流路MIの上面MIuに接続されており、バイパス流路Bの下流端Bbは帰還マニホールド流路MOの下面MOdに接続されていたが、これには限られない。
具体的には、例えば、図14に示すように、バイパス流路Bの上流端Baは、供給マニホールド流路MIの下流端MIbに位置する端面Sbに接続されていても良く、バイパス流路Bの下流端Bbは、帰還マニホールド流路MOの上流端MOaに位置する端面Saに接続されていてもよい。
この態様のバイパス流路B’は、供給マニホールド流路MIの端面Sbの上端部から、供給マニホールド流路MIの延在方向、即ち用紙送り方向に沿って直線状に延びる流入路(第1の直線流路)1’と、流入路1’の下流端から下方に延びる接続路2’と、接続路2’の下流端から用紙送り方向に沿って直線状に延びて、帰還マニホールドMOの端面Saの下端部に至る流出路(第2の直線流路)3’を有する。
この変形例では、流入路1’の上面1u’は供給マニホールド流路MIの上面MIuと同様にプレート10Cの下面により形成されており、流入路1’の上面1u’と供給マニホールド流路MIの上面MIuとは面一である。また、流出路3’の下面3d’は帰還マニホールド流路MOの下面MOdと同様にプレート10Hの上面により形成されている。即ち、流出路3’の下面3d’と帰還マニホールド流路MOの下面MOdとは面一である。ただし、これには限定されず、流入路1’の上面1u’と供給マニホールド流路MIの上面MIuとの間に段差が存在していてもよい。また、流出路3’の下面3d’と帰還マニホールド流路MOの下面MOdとの間に段差が存在してもよい。
このように、流入路1’、流出路3’の延在方向を、供給マニホールド流路MI、帰還マニホールド流路MOの延在方向に一致させた態様においては、インクは、供給マニホールド流路MIからバイパス流路B’へと方向を変えることなく流入でき、またバイパス流路B’から帰還マニホールド流路MOへと方向を変えることなく流出できる。そのため、インク循環により供給マニホールド流路MI、帰還マニホールド流路MO内を流れるインクの流速がより大きくなり、供給マニホールド流路MIからはより素早く気泡が排出され、帰還マニホールド流路MOにおいては、より確実に沈降が予防、解消される。
第2実施形態のインクジェットヘッド120においても同様であり、バイパス流路B2に代えて、バイパス流路B2’を備え得る(図15(a))。バイパス流路B2’は、供給マニホールド流路MI2の下流端MI2bに位置する端面S2bの上端部から、供給マニホールド流路MI2の延在方向、即ち用紙送り方向に沿って直線状に延びる流入路(第1の直線流路)4’と、流入路4’の下流端から用紙幅方向に延びる接続路5’と、接続路5’の下流端から用紙送り方向に沿って直線状に延びて、帰還マニホールドMO2の上流端MO2aに位置する端面S2aの上端部へと至る流出路(第2の直線流路)6’を有する。限定はされないが、流入路4’の上面と供給マニホールド流路MI2の上面MI2uとは面一であってよい。同様に、限定はされないが、流出路6’の上面と帰還マニホールド流路MOの上面MO2uとは面一であってよい。
第3実施形態のインクジェットヘッド130においても同様であり、バイパス流路B3に代えて、バイパス流路B3’を備え得る(図15(b))。バイパス流路B3’は、供給マニホールド流路MI3の下流端MI3bに位置する端面S3bの下端部から、供給マニホールド流路MI3の延在方向、即ち用紙送り方向に沿って直線状に延びる流入路(第1の直線流路)7’と、流入路7’の下流端から用紙幅方向に延びる接続路8’と、接続路8’の下流端から用紙送り方向に沿って直線状に延びて、帰還マニホールドMO3の上流端MO3aに位置する端面S3aの下端部に至る流出路(第2の直線流路)9’を有する。限定はされないが、流入路7’の下面と供給マニホールド流路MI3の下面MI3dとは面一であってよい。同様に、限定はされないが、流出路9’の下面と帰還マニホールド流路MO3の下面MO3dとは面一であってよい。
バイパス流路B、B2、B3の、供給マニホールド流路MI、MI2、MI3に対する接続位置は、供給マニホールド流路MI、MI2、MI3の延在方向においては、供給マニホールド流路MI、M2I、MI3の最も下流側に接続された個別流路ICH、ICH2、ICH3の下流側であれば任意である。
バイパス流路B、B2、B3の、帰還マニホールド流路MO、MO2、MO3に対する接続位置は、帰還マニホールド流路MO、MO2、MO3の延在方向においては、帰還マニホールド流路MO、MO2、MO3の最も上流側に接続された個別流路ICH、ICH2、ICH3の上流側であれば任意である。
バイパス流路の、供給マニホールド流路、帰還マニホールド流路に対する接続位置は、上下方向においては、各流路の上面(第1上面、第2上面)と下面(第1下面、第2下面)の間の中央部(上下中央)よりも上側に個別流路が接続される場合には各流路の上下中央よりも上側の任意の領域のみであればよい。これにより、各流路の上下中央よりも上側においてインクの流速が大きくなり、各流路の上下中央よりも上側に接続された個別流路への気泡の混入を抑制できる。一方で、各流路の上面(第1上面、第2上面)と下面(第1下面、第2下面)の間の中央部(上下中央)よりも下側に個別流路が接続される場合には、各流路の上下中央よりも下側の任意の領域のみであればよい。これにより、各流路の上下中央よりも下側においてインクの流速が大きくなり、各流路の上下中央よりも下側に接続された個別流路の開口部への顔料の沈降を抑制できる。
バイパス流路を、供給マニホールド流路の側面の上下中央よりも上側のみに接続する場合には、バイパス流路の供給マニホールド流路に対する接続部(即ち、バイパス流路の供給マニホールド流路に対する開口部)は、上面(第1上面)と下面(第1下面)との間の距離をD1として、供給マニホールド流路の上面を上縁とする幅(上下幅)0.1×D1の、上面に沿って延びる帯状領域のみに位置させてもよく、幅0.05×D1の帯状領域のみに位置させてもよい。これにより、供給マニホールド流路の上面近傍におけるインクの流速をより早くし、より素早く気泡を押し流すことができる。バイパス流路を、供給マニホールド流路の側面の上下中央よりも下側のみに接続する場合には、バイパス流路の供給マニホールド流路に対する接続部(即ち、バイパス流路の供給マニホールド流路に対する開口部)は、供給マニホールド流路の下面を下縁とする幅(上下幅)0.1×D1の、下面に沿って延びる帯状領域のみに位置させてもよく、幅0.05×D1の帯状領域のみに位置させてもよい。これにより、供給マニホールド流路の下面近傍におけるインクの流速をより早くし、沈降をより確実に予防、解消できる。
同様に、バイパス流路を、帰還マニホールド流路の側面の上下中央よりも上側のみに接続する場合には、バイパス流路の帰還マニホールド流路に対する接続部(即ち、バイパス流路の帰還マニホールド流路に対する開口部)は、上面(第2上面)と下面(第2下面)との間の距離をD2として、帰還マニホールド流路の上面を上縁とする幅(上下幅)0.1×D2の、上面に沿って延びる帯状領域のみに位置させてもよく、幅0.05×D2の帯状領域のみに位置させてもよい。バイパス流路を、帰還マニホールド流路の側面の上下中央よりも下側のみに接続する場合には、バイパス流路の供給マニホールド流路に対する接続部(即ち、バイパス流路の供給マニホールド流路に対する開口部)は、供給マニホールド流路の下面を下縁とする幅(上下幅)0.1×D1の、下面に沿って延びる帯状領域のみに位置させてもよく、幅0.05×D2の帯状領域のみに位置させてもよい。
第1〜第3実施形態のインクジェットヘッド110、120、130は、バイパス流路B、B2、B3に加えて、補助バイパス流路SB、SB2、SB3を備えても良い。補助バイパス流路SB、SB2、SB3は、供給マニホールド流路MI、MI2、MI3、帰還マニホールド流路MO、MO2、MO3の上下方向において、バイパス流路B、B2、B3とは反対側において供給マニホールド流路MI、MI2、MI3、帰還マニホールド流路MO、MO2、MO3に接続される。
第1実施形態のインクジェットヘッド110が備える補助バイパス流路SBは、一例として、図16に示す通り、供給マニホールド流路MIの下流端MIbに位置する端面Sbの下端部から、帰還マニホールド流路MOの上流端MOaに位置する端面Saの上端部へと延びる側面視U字状の流路として形成し得る。このような補助バイパス流路SBを備えることにより、供給マニホールド流路MIの下面近傍の流速、及び帰還マニホールド流路MOの上面近傍の流速を大きくできる。したがって、供給マニホールド流路MIにおいても沈降が予防、解消され、帰還マニホールド流路MOにおいても上面近傍の気泡が素早く流される。なお、補助バイパス流路SBは、経路の途中においてバイパス流路Bに合流していてもよい。
第2実施形態のインクジェットヘッド120が備える補助バイパス流路SB2は、一例として、図17(a)に示す通り、供給マニホールド流路MI2の下流端MI2b近傍の下面MI2dから、帰還マニホールド流路MO2の上流端MO2a近傍の下面MO2dへと延びる側面視U字状の流路として形成し得る。第3実施形態のインクジェットヘッド130が備える補助バイパス流路SB3は、一例として、図17(b)に示す通り、供給マニホールド流路MI3の下流端MI3b近傍の上面MI3uから、帰還マニホールド流路MO3の上流端MO3a近傍の上面MO3uへと延びる側面視U字状の流路として形成し得る。
補助バイパス流路SB、SB2、SB3の、各マニホールド流路に対する接続位置も、バイパス流路S、S2、S3の各マニホールド流路に対する接続位置と同様に、様々な態様を採用し得る。ただし、バイパス流路とは異なり、上下方向においては、各マニホールドに対する個別流路の接続位置とは反対側に接続される。
第1実施形態においては、バイパス流路Bの上流端Ba、下流端Bb(即ち、バイパス流路Bの各マニホールドに対する開口部)における断面積が、バイパス流路Bの他の部分における断面積よりも小さくなっていてもよい。これにより、上流端Ba、下流端Bbの近傍においてインクの流速が高まり、バイパス流路Bへの気泡の流入が促進され、またはバイパス流路B等から流出するインクによる沈降の解消が促進される。その他の各実施形態及び変形例のバイパス流路、補助バイパス流路についても同様である。
第1実施形態及びその変形例において、バイパス流路Bからインクジェットヘッド110の下面110dに延びるノズルnが形成されていてもよい。図18に示すように、ノズルnはプレート10Jの一部を取り除いて形成される。
第2実施形態及びその変形例において、バイパス流路B2からインクジェットヘッド120の下面120dに延びるノズルn2が形成されていてもよい。図19に示すように、ノズルn2はプレート20C〜20Hの一部を取り除いて形成される。
第3実施形態及びその変形例において、バイパス流路B3からインクジェットヘッド130の下面130dに延びるノズルn3が形成されていてもよい。図20に示すように、ノズルn3は吐出プレート30A、第1プレート30B、振動板30C、第2プレート30Dの一部を取り除いて形成される。
インクジェットヘッドの使用開始時等には、インクジェットヘッド内の空の流路にインクを充填するため、インク吐出用ノズルに負圧を与えて流路内へのインクの引き込みを行う。その際、本変形例のノズルn、n2、n3を備える場合には、ノズルn、n2、n3にも同様に負圧を与えて、バイパス流路B、B2、B3内に良好にインクを充填することができる。
第1〜第3実施形態のインクジェットヘッド110、120、130において、供給マニホールド流路MI、MI2、MI3、帰還マニホールド流路MO、MO2、MO3は、テーパ部TAを有さなくても良い。
第1〜第3実施形態のインクジェットヘッド110、120、130においては、個別流路は供給マニホールド流路、帰還マニホールド流路の上面又は下面に接続されているがこれには限られない。個別流路は、供給マニホールド流路、帰還マニホールド流路の側面にも接続され得る。
以上、インクジェットヘッド110、120、130からインクを吐出して用紙Pに画像形成する場合を例として実施形態及び変形例を説明したが、これには限られない。インクジェットヘッド110、120、130は、画像成形のために任意の液体を吐出する液体吐出装置であってよく、画像を形成される媒体は用紙P以外の、例えば繊維や樹脂等であってもよい。また、インクジェットヘッド110、120、130を、シリアルヘッド型のプリンタのインクジェットヘッドとして用いても良い。
本発明の特徴を維持する限り、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
本発明の液体吐出装置及び画像記録装置によれば、液体吐出装置の内部の液体を、画像形成に適した良好な状態に保って、高品質の画像形成を行うことが出来る。
10、20、30 流路ユニット
50、60、70 圧電アクチュエータ
110、120、130 インクジェットヘッド
1000、2000、3000 プリンタ
B、B2、B3 バイパス流路
ICH、ICH2、ICH3 個別流路
MI、MI2、MI3 供給マニホールド流路
MO、MO2、MO3 帰還マニホールド流路
SB、SB2、SB3 補助バイパス流路

Claims (20)

  1. 液体を吐出する液体吐出装置であって、
    前記液体用の流路部材を備え、
    前記流路部材には、
    前記液体を吐出するノズルを各々が有する複数の個別流路と、
    第1方向に延びて前記複数の個別流路の各々に接続され、第1方向の一端に向けて前記液体を流して前記複数の個別流路の各々に分配する第1マニホールド流路と、
    第2方向に延びて前記複数の個別流路の各々に接続され、前記複数の個別流路の各々からの前記液体を第2方向の一端に向けて流す第2マニホールド流路と、
    第1マニホールド流路と第2マニホールド流路とに接続され、第1マニホールド流路の前記液体を第2マニホールド流路に流すバイパス流路とが形成されており、
    前記複数の個別流路の各々及び前記バイパス流路のいずれもが、第1マニホールド流路を画定する第1上面と第1マニホールド流路を画定する第1下面との間の中央部よりも上側のみ又は下側のみにおいて第1マニホールド流路に接続されており、且つ第2マニホールド流路を画定する第2上面と第2マニホールド流路を画定する第2下面との間の中央部よりも上側のみ又は下側のみにおいて第2マニホールド流路に接続されており、
    前記バイパス流路は、前記複数の個別流路の各々と第1マニホールド流路との接続部のうち第1マニホールド流路の前記一端に最も近い接続部よりも前記一端側において第1マニホールド流路に接続されており、且つ前記複数の個別流路の各々と第2マニホールド流路との接続部のうち第2マニホールド流路の前記一端とは反対側の他端に最も近い接続部よりも前記他端側において第2マニホールド流路に接続されており、
    前記バイパス流路の流路抵抗が、前記複数の個別流路の各々の流路抵抗よりも小さい液体吐出装置。
  2. 第1マニホールド流路の前記中央部よりも上側は、第1上面と第1下面との間に延びる第1壁面の該中央部よりも上側の領域及び第1上面を含み、第1マニホールド流路の前記中央部よりも下側は、第1壁面の該中央部よりも下側の領域及び第1下面を含む請求項1に記載の液体吐出装置。
  3. 第2マニホールド流路の前記中央部よりも上側は、第2上面と第2下面との間に延びる第2壁面の該中央部よりも上側の領域及び第2上面を含み、第2マニホールド流路の前記中央部よりも下側は、第2壁面の該中央部よりも下側の領域及び第2下面を含む請求項1又は2に記載の液体吐出装置。
  4. 前記バイパス流路の第1マニホールド流路に対する開口部が、第1マニホールド流路の前記一端側の端面に位置し、又は該端面に接するように第1上面又は第1下面に位置しており、
    前記バイパス流路の第2マニホールド流路に対する開口部が、第2マニホールド流路の前記他端側の端面に位置し、又は該端面に接するように第2上面又は第2下面に位置している請求項1〜3のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  5. 前記バイパス流路の第1マニホールド流路に対する前記開口部が第1マニホールド流路の前記一端側の端面に位置し、前記バイパス流路の第2マニホールド流路に対する前記開口部が第2マニホールド流路の前記他端側の端面に位置し、
    前記バイパス流路は、第1マニホールド流路の前記端面から第1方向に沿って延びる第1の直線流路と、第2方向に沿って延びて第2マニホールド流路の前記端面に至る第2の直線流路とを有する請求項4に記載の液体吐出装置。
  6. 第1上面と第1下面との間の距離をD1として、
    前記バイパス流路が第1マニホールド流路の前記中央部よりも上側のみにおいて第1マニホールド流路に接続する場合は、前記バイパス流路の第1マニホールド流路に対する開口部は、第1上面を上縁とする幅0.1×D1の帯状領域のみに位置し、前記バイパス流路が第1マニホールド流路の前記中央部よりも下側のみにおいて第1マニホールド流路に接続する場合は、前記バイパス流路の第1マニホールド流路に対する開口部は、第1下面を下縁とする幅0.1×D1の帯状領域のみに位置する請求項1〜5のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  7. 第2上面と第2下面との間の距離をD2として、
    前記バイパス流路が第2マニホールド流路の前記中央部よりも上側のみにおいて第2マニホールド流路に接続する場合は、前記バイパス流路の第2マニホールド流路に対する開口部は、第2上面を上縁とする幅0.1×D2の帯状領域のみに位置し、前記バイパス流路が第2マニホールド流路の前記中央部よりも下側のみにおいて第2マニホールド流路に接続する場合は、前記バイパス流路の第2マニホールド流路に対する開口部は、第2下面を下縁とする幅0.1×D2の帯状領域のみに位置する請求項1〜6のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  8. 前記バイパス流路が第1マニホールド流路の前記中央部よりも上側のみにおいて第1マニホールド流路に接続する場合は、前記バイパス流路を画定する上面と第1上面とが面一であり、前記バイパス流路が第1マニホールド流路の前記中央部よりも下側のみにおいて第1マニホールド流路に接続する場合は、前記バイパス流路を画定する下面と第1下面とが面一である請求項1〜7のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  9. 前記バイパス流路が第2マニホールド流路の前記中央部より上側のみにおいて第2マニホールド流路に接続する場合は、前記バイパス流路を画定する上面と第2上面とが面一であり、前記バイパス流路が第2マニホールド流路の前記中央部よりも下側のみにおいて第2マニホールド流路に接続する場合は、前記バイパス流路を画定する下面と第2下面とが面一である請求項1〜8のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  10. 前記バイパス流路の延在方向に直交する平面による前記バイパス流路の断面積は、前記バイパス流路の第1マニホールド流路に対する開口部又は前記バイパス流路の第2マニホールド流路に対する開口部において、前記バイパス流路の他の領域よりも小さい請求項1〜9のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  11. 前記流路部材には、前記バイパス流路から前記流路部材の外部へと延びるノズルが更に形成されている請求項1〜10のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  12. 前記流路部材には、
    前記複数の個別流路の各々と第1マニホールド流路との接続部のうち第1マニホールド流路の前記一端に最も近い接続部よりも前記一端側において第1マニホールド流路に接続され、且つ前記複数の個別流路の各々と第2マニホールド流路との接続部のうち第2マニホールド流路の前記他端に最も近い接続部よりも前記他端側において第2マニホールド流路に接続された補助バイパス流路が更に形成されており、
    前記補助バイパス流路は、第1マニホールド流路の前記中央部よりも上側及び下側のうち、前記バイパス流路が接続された領域とは異なる一方のみにおいて第1マニホールド流路に開口しており、且つ第2マニホールド流路の前記中央部よりも上側及び下側のうち、前記バイパス流路が接続された領域とは異なる一方のみにおいて第2マニホールド流路に開口している請求項1〜11のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  13. 前記複数の個別流路の各々及び前記バイパス流路のいずれもが第1マニホールド流路の前記中央部よりも上側のみにおいて第1マニホールド流路に接続されており、且つ第2マニホールド流路の前記中央部よりも下側のみにおいて第2マニホールド流路に接続されている請求項1〜12のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  14. 前記複数の個別流路の各々及び前記バイパス流路のいずれもが第1マニホールド流路の前記中央部よりも下側のみにおいて第1マニホールド流路に接続されており、且つ第2マニホールド流路の前記中央部よりも上側のみにおいて第2マニホールド流路に接続されている請求項1〜12のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  15. 前記複数の個別流路の各々及び前記バイパス流路のいずれもが第1マニホールド流路の前記中央部よりも上側のみにおいて第1マニホールド流路に接続されており、且つ第2マニホールド流路の前記中央部よりも上側のみにおいて第2マニホールド流路に接続されている請求項1〜12のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  16. 前記複数の個別流路の各々及び前記バイパス流路のいずれもが第1マニホールド流路の前記中央部よりも下側のみにおいて第1マニホールド流路に接続されており、且つ第2マニホールド流路の前記中央部よりも下側のみにおいて第2マニホールド流路に接続されている請求項1〜12のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  17. 第1マニホールド流路と第2マニホールド流路とは、第1マニホールド流路と第2マニホールド流路とを上方から見た場合に、第1マニホールド流路の少なくとも一部と第2マニホールド流路の少なくとも一部とが重なるように形成されている請求項1〜14のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  18. 前記バイパス流路の流路抵抗が、第1マニホールド流路の流路抵抗よりも大きい請求項1〜17のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  19. 前記バイパス流路の流路抵抗が、前記複数の個別流路の各々の流路抵抗の500分の1以下である請求項1〜18のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
  20. 請求項1〜19のいずれか一項に記載の液体吐出装置と、
    前記液体吐出装置に液体を供給する液体供給路と、
    前記液体吐出装置から液体を回収する液体回収路と、
    前記液体が、前記液体供給路、第1マニホールド流路、前記バイパス流路、第2マニホールド流路、前記液体回収路の順に流れるよう圧力を付与するポンプとを有する画像記録装置。
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