JP2006264188A - 液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ヘッドユニットにθズレ等が発生しても白スジ／黒スジ等による画質の低下を抑制できる液滴吐出ヘッドと、この液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置を得る。
【解決手段】 インクジェット記録ヘッド３４の長手方向に隣接するヘッドユニット１２間において、この繋ぎ目１３に位置するノズル１６（たとえばヘッドユニット１２Ａとヘッドユニット１２Ｂの繋ぎ目１３に位置するノズル１６Ｂとノズル１６Ａ）が、幅方向に近接するように、ぞれそれのヘッドユニット１２内でノズル１６が配置されている。繋ぎ目１３でのノズル間距離ｙが小さいので、θズレが発生しても、白スジ／黒スジ等による画質の低下を防止することができる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置に関する。

インクジェット記録装置に代表される液滴吐出装置では、高画質な画像を高速で記録することが求められている。このため、ノズルを二次元的に平面配置（マトリクス配置）した複数のヘッドユニットを千鳥状に２列配置したインクジェット記録ヘッドが提案されている（特許文献１〜３等参照）。

このように複数のヘッドユニットを千鳥配置したインクジェット記録ヘッドでは、たとえば、いわゆるθズレ（あるいは用紙の斜行等）が発生すると、得られる記録画像に白スジや黒スジ等が発生し、画質が低下することがある。これは、インクジェット記録ヘッドの長手方向に隣接するヘッドユニット間において、繋ぎ目部分のノズルがインクジェット記録ヘッドの幅方向に離れていると、θズレによって、これらのノズルで形成されるインク滴のドットが用紙の幅方向にも大きく離れてしまうためである。
特開２００３−１２７３６３号公報

本発明は上記事実を考慮し、ヘッドユニットにθズレ等が発生しても白スジ／黒スジ等による画質の低下を抑制できる液滴吐出ヘッドと、この液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置を得ることを課題とする。

請求項１に記載の発明では、液滴を吐出する複数のノズルが二次元的に平面配列されたヘッドユニットを複数列に千鳥配列した長尺型の液滴吐出ヘッドであって、この液滴吐出ヘッドの長手方向で隣接する前記ヘッドユニットの繋ぎ目において、前記ノズルが液滴吐出ヘッドの長手方向と直交する幅方向で近接するように配置されていることを特徴とする。

このように、隣接するヘッドユニットの繋ぎ目においてノズルを幅方向に近接して配置すると、ノズルを幅方向に離間して配置した構成と比較して、θズレや被吐出部材の斜行等（以下、これらをまとめて単に「θズレ」という）が発生した場合でも、被吐出部材の幅方向での液滴のドット位置の変化（ズレ）が少なくなる。このため、θズレが発生しても、画質の低下を防止できる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の液滴吐出ヘッドであって、この液滴吐出ヘッドの長手方向で隣接するヘッドユニット間において、幅方向に見てノズルがオーバーラップするオーバーラップ領域が構成されるようにヘッドユニットが配置されていることを特徴とする。

隣接するヘッドユニット間で幅方向にノズルをオーバーラップさせると、オーバーラップ領域に対応する２つのヘッドユニットのいずれかに不具合が発生しても、画質に及ぼす影響を少なくすることが可能になる。

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記オーバーラップ領域の端部のノズルが、このオーバーラップ領域を含むヘッドユニット内のオーバーラップ領域に隣接するノズルと、幅方向で近接するように配置されていることを特徴とする。

このように、オーバーラップ領域の端部のノズルを、このオーバーラップ領域を含むヘッドユニット内のオーバーラップ領域に隣接するノズルと幅方向に近接して配置することで、オーバーラップ領域の端部において、θズレによる白スジや黒スジを小さく抑制できる。

請求項４に記載の発明では、請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記オーバーラップ領域の端部のノズルが、このオーバーラップ領域に隣接するヘッドユニット内のオーバーラップ領域に隣接するノズルと、幅方向で近接するように配置されていることを特徴とする。

このように、オーバーラップ領域の端部のノズルを、オーバーラップ領域に隣接するヘッドユニット内のオーバーラップ領域に隣接するノズルと幅方向に近接して配置することで、オーバーラップ領域の端部において、θズレによる白スジや黒スジを小さく抑制できる。

なお、ヘッドユニット内のノズルの配置等に応じて、請求項３又は請求項４のいずれか一方の条件が満たされるようにノズルをオーバーラップさせてヘッドユニットを配置することができ、さらに、請求項２及び請求項３の双方の条件が満たされるように、ノズルをオーバーラップさせてヘッドユニットを配置することもできる。後者の場合には、請求項３において近接するノズル間の距離と、請求項４において近接するノズル間の距離の双方が、最小となるようにノズルをオーバーラップさせてヘッドユニットを配置することが好ましい。

請求項５に記載の発明では、液滴を吐出する複数のノズルが二次元的に平面配列されたヘッドユニットを複数列に千鳥配列した長尺型の液滴吐出ヘッドであって、この液滴吐出ヘッドの長手方向で隣接するヘッドユニット間において、幅方向に見てノズルがオーバーラップするオーバーラップ領域が構成されるようにヘッドユニットが配置され、前記オーバーラップ領域に隣接するノズルの幅方向の位置が、このオーバーラップ領域を含むヘッドユニットのオーバーラップ領域内での隣接ノズルと、このオーバーラップ領域に隣接するヘッドユニットの隣接ノズルと、の間となるようにヘッドユニットが配置されていることを特徴とする。

このように、オーバーラップ領域に隣接するノズルの幅方向の位置が、このオーバーラップ領域を含むヘッドユニットのオーバーラップ領域内での隣接ノズルと、このオーバーラップ領域に隣接するヘッドユニットの隣接ノズルと、の間とすることで、θズレ等が発生した場合でも、白スジや黒スジを小さく抑制し、画質の低下を防止できる。

請求項６に記載の発明では、請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記オーバーラップ領域内において、このオーバーラップ領域の端部側でオーバーラップするノズル間距離が、オーバーラップ領域の中央側でオーバーラップするノズル間距離よりも小さくなるようにヘッドユニットが配置されていることを特徴とする。

これにより、オーバーラップ領域の端部において、２つのノズルがθズレによる長手方向での位置ズレを受けにくい配置となるので、白スジや黒スジを小さく抑制できる。

本発明において、前記ヘッドユニットの繋ぎ目において幅方向で近接するように配列されたノズルの距離は、たとえば、請求項７に記載のように、ヘッドユニットの幅以下とすることができる。

請求項８に記載の発明では、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の発明において、前記ヘッドユニットと幅方向に分割して分割部を構成したときに、それぞれの分割部のノズルから吐出した液滴のドットが被吐出部材上で均等に並ぶように配置されていることを特徴とする。

すなわち、１本の液滴吐出ヘッドが、幅方向、すなわち被記録部材の移動方向に分割されているので、異なる液体の吐出、たとえば複数色の画像記録に１本の液滴吐出ヘッドで対応することが可能になる。

請求項９に記載の発明では、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の発明において、前記ヘッドユニット内において、長手方向中心線から遠いノズルと近いノズルとから吐出した液滴のドットが被吐出部材上で混在して並ぶようにノズルが配置されていることを特徴とする。

これにより、インクジェット記録ヘッドにθズレが発生しても、ヘッドユニット内において、被記録部材の幅方向でドット位置ズレが分散的に生じ、画像欠陥として認識されにくくなり、画質の低下を防止できる。

請求項１０に記載の発明では、前記請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴とする。

請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドを備えているので、液滴吐出ヘッドにθズレが発生しても、画質の低下を防止できる。

なお、本発明の液滴吐出ヘッドでは、ノズルから液滴を吐出する複数のイジェクタに対し共通で液体を供給する共通流路が、隣接する２つのイジェクタ列の間に配置されるとともに、前記共通流路の天面又は底面の少なくとも一方が、可撓性を有するダンパとされている構成としてもよい。

この構成では、共通流路は、隣接する２つのイジェクタ列の間において、これらイジェクタ列にまたがるように配置されるため、共通流路の幅を大きく設定することができる。このため、共通流路の天面又は底面の少なくとも一方を構成するダンパに十分な音響容量を確保できる。

また、共通流路を、隣接する２つのイジェクタ列を構成するイジェクタに重ねて配置することが可能であるため、イジェクタの配列密度、すなわちノズル密度を高くしても、上記のように共通流路の幅を大きく設定して、十分な音響容量を確保できる。すなわち、高いノズル密度と、共通流路での十分な音響容量を両立することができる。

さらにこの液滴吐出ヘッドにおいて、前記共通流路から液体が供給される２つのイジェクタ列のノズルが、共通流路の中心線から見て外側になるように配置されていてもよい。

この構成では、２つのイジェクタ列のノズルの間隔が大きくなるので、これらのノズルの間で共通流路の幅を広く確保できる。

さらにこの液滴吐出ヘッドにおいて、前記共通流路から前記イジェクタへと液体を供給する液体供給路が、隣接する前記２つのイジェクタ列の間に配置される構成としてもよい。

この構成では、共通流路は液体供給路とも重ねて配置されるので、イジェクタの配列密度を低下させることなく、共通流路の幅をより広く確保できる。

さらにこの液滴吐出ヘッドにおいて、前記イジェクタが、液体を貯留する圧力室と、電圧印加によって液体にエネルギーを作用させて液滴を吐出するアクチュエータと、前記アクチュエータに電圧を印加するための電極パッドと、を有し、前記電極パッドが、隣接する前記２つのイジェクタ列の間に配置されている構成としてもよい。

この液滴吐出ヘッドでは、電圧印加されたアクチュエータが、圧力室に貯留された液体にエネルギーを作用させてノズルから液滴を吐出させる。

共通流路は電極パッドとも重ねて配置されるので、イジェクタの配列密度を低下させることなく、共通流路の幅をより広く確保できる。

さらにこの液滴吐出ヘッドにおいて、前記共通流路が、前記ノズルを回避した位置では共通流路の中心線から見てノズルよりも外側に膨出する形状とされていることを特徴とする。

すなわち、共通流路は、ノズルを回避した位置において、より広い幅を確保できる。このため、共通流路の音響容量をさらに大きくすることができる。

さらにこの液滴吐出ヘッドにおいて、前記ダンパが樹脂フィルムで構成されていてもよい。

これにより、共通流路にさらに大きな音響容量を確保することが可能になる。

さらにこの液滴吐出ヘッドにおいて、前記ノズルが形成されたノズルプレート、を備え、前記ダンパが前記ノズルプレートを兼ねていることを特徴とする。

これにより、ノズルプレートとダンパとを別部材とした構成と比較して、イジェクタを構成するプレートの数が少なくなるので、液滴吐出ヘッドの製造コストを低減することが可能となる。

さらにこの液滴吐出ヘッドにおいて、複数のイジェクタで構成されるイジェクタ群に対し、このイジェクタ群の、液滴吐出ヘッド長手方向の両端部外側に上流側流路を配置し、前記共通流路を、この上流側流路に接続されるとともに、前記ヘッドユニットの長手方向（すなわち液滴吐出ヘッドの長手方向）に沿って、且つ前記イジェクタ群の中央部で分割されるように複数設けてもよい。

この構成では、イジェクタ群を備えたヘッドユニットが複数列に千鳥配置されており、イジェクタ群の両端部の外側に上流側流路が配置されている。そして、両端部の上流側流路に複数の共通流路が接続され、複数の共通流路がヘッドユニットの長手方向に沿って配置されてイジェクタ群の中央部で分割されている。これにより、長尺型の液滴吐出ヘッドの平面積に対してスペースの大きい上流側流路と複数の共通流路を記録ヘッドのサイズを増加することなく効率的に配置することが可能となる。このため、長尺型の液滴吐出ヘッドの幅（長手方向と直交する方向の幅）を小さくすることができ、小型化を実現できる。また、共通流路はイジェクタ群の中央部で分割されているので、共通流路が長くなるのを防止できる。このため、共通流路の流路抵抗を低減することができ、各イジェクタに高い吐出安定性及び周波数特性を確保することが可能となる。

さらにこの液滴吐出ヘッドにおいて、前記イジェクタ群の両端部の外側に、前記ヘッドユニットを構成する構成プレートを積層して吸着するための吸着穴、又は位置出し用のアライメントマークが配設されていてもよい。

この構成では、イジェクタ群の両端部の外側に、ヘッドユニットを構成する構成プレートを積層して吸着するための吸着穴、又は位置出し用のアライメントマークを配設することで、長尺型の液滴吐出ヘッドの平面積に対して最も効率的に吸着穴又はアライメントマークを配置することができる。このため、長尺型の液滴吐出ヘッドの幅を一層小さくすることが可能となる。

さらにこの液滴吐出ヘッドにおいて、前記上流側流路が、前記イジェクタ群の両端部の外側に複数に分割されて配置されて構成としてもよい。

この構成では、上流側流路がイジェクタ群の両端部の外側に複数に分割して配置されており、分割された上流側流路にぞれぞれ別の種類の液体（例えばインク）を充填することで、１本の液滴吐出ヘッドで多色の記録を実現することが可能となる。

さらにこの液滴吐出ヘッドにおいて、前記ヘッドユニットに配設された前記共通流路の長さが異なる構成としてもよい。

この構成では、共通流路の長さが異なるので、共通流路の末端部が記録媒体上の同じ位置にくることが少なく、長尺型の液滴吐出ヘッドの長手方向に沿った濃度むらの発生を一層低減することが可能となる。

さらにこの液滴吐出ヘッドにおいて、前記ヘッドユニットの長手方向と直交する幅方向に電気配線を引き出し、幅方向で隣接する他のヘッドユニットの列と重なり合う部分で前記電気配線が折り曲げられている構成としてもよい。

この構成では、各ヘッドユニットの長手方向と直交する幅方向に沿って電気配線を引き出し、幅方向で隣接する他のヘッドユニットの列と重なり合う部分で電気配線を折り曲げることにより、各ヘッドユニットの電気配線を効率よく配置できる。このため、ヘッドユニットの幅をさらに一層小さくすることが可能となる。

さらにこの液滴吐出ヘッドにおいて、前記ヘッドユニットの形状を略長方形又は略平行四辺形としてもよい。

この構成では、ヘッドユニットの形状を略長方形又は略平行四辺形とすることで、千鳥配置したヘッドユニットの両端部（イジェクタ群の両端部の外側）に上流側流路や吸着穴又はアライメントマークを効率よく配置することができ、ヘッドユニットの幅をさらに一層小さくすることが可能となる。

さらにこの液滴吐出ヘッドにおいて、前記ヘッドユニット内に配列されるノズル列の数を２のべき乗に設定してもよい。

この構成では、ヘッドユニット内に配列されるノズル列の数を２のべき乗に設定することにより、コントローラのデータ処理を単純化することができ、コントローラのコストを低減することが可能となる。

さらにこの液滴吐出ヘッドにおいて、前記ヘッドユニット内で駆動されるイジェクタの数を２のべき乗に設定することを特徴としている。

この構成では、ヘッドユニット内で駆動されるイジェクタの数を２のべき乗に設定することにより、コントローラのデータ処理を単純化することができ、コントローラのコストを低減することが可能となる。

さらにこの液滴吐出ヘッドにおいて、前記ヘッドユニットがそれぞれ完全に分離されててもよい。

この構成では、ヘッドユニットがそれぞれ完全に分離されているので、各ヘッドユニットごとに交換が可能であり、メンテナンスが容易となる。

さらにこの液滴吐出ヘッドにおいて、前記ヘッドユニットを構成する一部の構成プレートが一体のバー構造である構成としてもよい。

この構成では、ヘッドユニットを構成する一部の構成プレートが一体のバー構造であるので、ヘッドユニットの位置決め及び組立てが容易となる。

本発明は上記構成としたので、ヘッドユニットにθズレ等が発生しても白スジ／黒スジ等による画質の低下を抑制できる。

図２５には、本発明の第１実施形態のインクジェット記録装置１１２が示されている。インクジェット記録装置１１２の筐体１１４内の下部には給紙トレイ１１６が備えられており、給紙トレイ１１６内に積層された用紙Ｐをピックアップロール１１８で１枚ずつ取り出すことができる。取り出された用紙Ｐは、所定の搬送経路１２２を構成する複数の搬送ローラ対１２０で搬送される。以下、単に「搬送方向」というときは、記録媒体である用紙Ｐの搬送方向をいい、「上流」、「下流」というときはそれぞれ、搬送方向の上流及び下流を意味するものとする。

給紙トレイ１１６の上方には、駆動ロール１２４及び従動ロール１２６に張架された無端状の搬送ベルト１２８が配置されている。搬送ベルト１２８の上方には記録ヘッドアレイ１３０が配置されており、搬送ベルト１２８の平坦部分１２８Ｆに対向している。この対向した領域が、記録ヘッドアレイ１３０からインク滴が吐出される吐出領域ＳＥとなっている。搬送経路１２２を搬送された用紙Ｐは、搬送ベルト１２８で保持されてこの吐出領域ＳＥに至り、記録ヘッドアレイ１３０に対向した状態で、記録ヘッドアレイ１３０から画像情報に応じたインク滴が付着される。

そして、用紙Ｐを搬送ベルト１２８で保持した状態で周回させることで、吐出領域ＳＥ内に複数回通過させて、いわゆるマルチパスによる画像記録を行うことも可能となっている。もちろん、用紙Ｐを吐出領域ＳＥ内に１回のみ通過させて、いわゆる１パスで画像記録を行っても良い。

なお、搬送ベルト１２８は、一例として、半導電性ポリイミド材（表面抵抗値１０¹⁰〜１０¹³Ω／□、体積抵抗値１０⁹〜１０¹²Ω・ｃｍ）を、厚さ７５μｍ、幅３８０ｍｍ、周長１０００ｍｍに成形したものを使用できる。また、駆動ロール１２４及び従動ロール１２６としては、一例として、φ５０ｍｍのＳＵＳロールを使用できる。

なお、搬送ベルト１２８に代えて、たとえば円筒状あるいは円柱状に形成された搬送ローラの外周に、記録媒体（用紙Ｐ）を吸着保持して回転させる構成でもよい。ただし、本実施形態のように搬送ベルト１２８を使用すると平坦部分１２８Ｆが構成されるので、この平坦部分１２８Ｆに対応させて記録ヘッドアレイ１３０を配置でき、好ましい。

記録ヘッドアレイ１３０は、本実施形態では、有効な記録領域が用紙Ｐの幅（搬送方向と直交する方向の長さ）以上とされた長尺状で、いわゆるＦＷＡ（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ Ａｒｒａｙ）となっている。記録ヘッドアレイ１３０内には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の４色それぞれに対応した４つのインクジェット記録ヘッド３４が搬送方向に沿って配置されており、フルカラーの画像を記録可能になっている。それぞれのインクジェット記録ヘッド３４は、後述するように複数のヘッドユニット１２を千鳥配置することで構成されている。なお、ヘッドユニット１２においてインク滴を吐出する方法は特に限定されず、いわゆるサーマル方式や圧電方式等、公知のものを適用できるが、本実施形態では、圧電方式としている。

各ヘッドユニット１２は、図示しない記録ヘッド制御手段によって制御されるようになっている。記録ヘッド制御手段は、たとえば、画像情報に応じてインク滴の吐出タイミングや使用するインク吐出口（ノズル）を決め、駆動信号をヘッドユニット１２に送る。

また、記録ヘッドアレイ１３０は、搬送方向と直交する方向に不動とされていてもよいが、必要に応じて移動するように構成しておくと、マルチパスによる画像記録で、より解像度の高い画像を記録したり、ヘッドユニット１２の不具合を記録結果に反映させないようにしたりできる。

記録ヘッドアレイ１３０の近傍（本実施形態では搬送方向の両側）には、それぞれのインクジェット記録ヘッド３４に対応した４つのメンテナンスユニット１３４が配置されている。インクジェット記録ヘッド３４に対してメンテナンスを行う場合には、図２に示すように、記録ヘッドアレイ１３０が上方へ移動し、搬送ベルト１２８との間に構成された間隙にメンテナンスユニット１３４が移動して入り込む。そして、ノズル面（図３参照）に対向した状態で、所定のメンテナンス動作（バキューム、ダミージェット、ワイピング、キャッピング等）を行う。

なお、本実施形態では、４つのメンテナンスユニット１３４を２つずつの２組に分割し、記録ヘッドアレイ１３０、画像記録時には記録ヘッドアレイ１３０の上流側及び下流側にそれぞれ配置されるようにしている。

記録ヘッドアレイ１３０の上流側には、図示しない電源が接続された帯電ロール１３６が配置されている。帯電ロール１３６は、従動ロール１２６との間で搬送ベルト１２８及び用紙Ｐを挟みつつ従動し、用紙Ｐを搬送ベルト１２８に押圧する押圧位置と、搬送ベルト１２８から離間した離間位置との間を移動可能とされている。押圧位置では、接地された従動ロール１２６との間に所定の電位差が生じるため、用紙Ｐに電荷を与えて搬送ベルト１２８に静電吸着させることができる。

帯電ロール１３６としては、例えば、シリコーンゴムの表面に導電性カーボンを被覆し、体積抵抗値１０⁶〜１０⁷Ω・ｃｍ程度に調整したφ１４ｍｍのロールを使用することができる。

また、電源は、用紙Ｐを所定電位に帯電させることが可能であれば、直流電源でも交流電源でもよい。

なお、帯電ロール１３６よりもさらに上流側には、図示しないレジロールが設けられており、用紙Ｐが搬送ベルト１２８と帯電ロール１３６との間に至る前に位置合わせされる。

記録ヘッドアレイ１３０の下流側には、剥離プレート１４０が配置されており、用紙Ｐを搬送ベルト１２８から剥離することができる。剥離プレート１４０としては、たとえば、厚さ０．５ｍｍ、幅３１３０ｍｍ、長さ１００ｍｍのアルミプレートを使用することができる。

剥離された用紙Ｐは、剥離プレート１４０の下流側で排出経路１４４を構成する複数の排出ローラ対１４２で搬送され、筐体１１４の上部に設けられた排紙トレイ１４６に排出される。

剥離プレート１４０の下方には、駆動ロール１２４との間で搬送ベルト１２８を挟持可能なクリーニングロール１４８が配置されており、搬送ベルト１２８の表面をクリーニングするようになっている。

給紙トレイ１１６と搬送ベルト１２８の間には、複数の反転用ローラ対１５０で構成された反転経路１５２が設けられており、片面に画像記録された用紙Ｐを反転させて搬送ベルト１２８に保持させることで、用紙Ｐの両面への画像記録を容易に行えるようになっている。

搬送ベルト１２８と排紙トレイ１４６の間には、４色の各インクをそれぞれ貯留するインクタンク１５４が設けられている。インクタンク１５４のインクは、図示しないインク供給配管をによって、記録ヘッドアレイ１３０に供給される。インクとしては、水性インク、油性インク、溶剤系インク等、公知の各種インクを使用できる。

図１には、本発明の第１実施形態のインクジェット記録ヘッド３４の概略構成が示されており、また図２には、このインクジェット記録ヘッド３４が斜視図にて示されている。さらに図３には、インクジェット記録ヘッド３４を構成するヘッドユニット１２が部分的に拡大して示されている。

図２に示すように、インクジェット記録ヘッド３４は、記録媒体としての用紙Ｐの最大幅よりも長くされている。このインクジェット記録ヘッド３４は複数の長方形状のヘッドユニット１２で構成されており、各ヘッドユニット１２は、搬送される用紙Ｐ（図１参照）の上流側と下流側とで半ピッチずらして、千鳥状に２列配置されている。なお、以下では、単に「長手方向」、「幅方向」というときは、長尺型ヘッド３４の長手方向及び幅方向を意味するものとする。

図１及び図２に示すように、ヘッドユニット１２には、複数のイジェクタが配列された長方形状のイジェクタ領域（イジェクタ群の配列部）１４が形成されている。イジェクタ領域１４には、イジェクタ毎にノズル１６（図３、図４〜図６参照）が形成されている。

この記録ヘッドアレイ１３０が搭載されたインクジェット記録装置１１２では、図１に示すように、ヘッドユニット１２のイジェクタ領域１４との対向部に用紙Ｐが所定ピッチで矢印方向に搬送され、ノズル１６から画像情報に応じたインク滴が吐出される。したがって、画像記録が完了した用紙Ｐ上では、記録ヘッドアレイ１３０の用紙搬送方向上流側に位置するイジェクタ領域１４Ａによって記録された領域と、記録ヘッドアレイ１３０の用紙搬送方向下流側に位置するイジェクタ領域１４Ｂによって記録された領域とが、用紙Ｐの幅方向に沿って交互に並ぶこととなる。ここで、搬送される用紙Ｐの幅方向で隣り合うヘッドユニット１２同士では、イジェクタ領域１４Ａ、１４Ｂの端部が紙送り方向に見て互いに接する（若しくはオーバーラップする）ように配置されており、印字領域内で印字できない領域が発生しないようにしている。なお、第１実施形態は、イジェクタ領域１４Ａ、１４Ｂの端部が紙送り方向に見て互いに接する例であり、後述する第２〜第５実施形態は、こられがオーバーラップする例である。

このように、複数のヘッドユニット１２を用紙Ｐの幅方向に沿って並べ、印字領域を構成することで、記録ヘッドアレイ１３０は用紙Ｐの幅方向に沿って移動する必要はなく、用紙Ｐの移動によって用紙Ｐの全面に画像が形成されるため、高い生産性を得ることができる。なお、多色画像を形成する際には、図２５にも示すように、異なる色のインクが収容された複数のインクジェット記録ヘッド３４を用紙Ｐの搬送方向に並べて配置すればよい。

また、図２に示すように、ヘッドユニット１２のイジェクタ領域１４Ａ、１４Ｂの反対側には、ヘッドユニット１２を固定するベース板１８が配設されている。このベース板１８には、２列のヘッドユニット１２へそれぞれインクを供給する２本のインク流路２０が形成されている。ベース板１８の背面側両端部には２枚の放熱板２２が取り付けられており、この放熱板２２に記録ヘッドアレイ１３０の駆動を制御するコントローラである回路基板２４が配設されている。また、各ヘッドユニット１２（図２の前方側）と回路基板２４とを接続する電気配線２６がベース板１８の側部に支持されており、電気配線２６にはスイッチＩＣ２８が設けられている。なお、図示を省略するが、図２の奥側にも同様に、各ヘッドユニット１２（図２の後方側）と接続される電気配線２６、スイッチＩＣ２８、回路基板２４が設けられている。

図１に示すように、ヘッドユニット１２の長手方向両端部には、イジェクタ領域１４の両端部（ヘッドユニット１２の長手方向の両端部）の外側に上流側流路３０Ａ、３０Ｂが配設されている。上流側流路３０Ａ、３０Ｂはインク流路２０（図２参照）と接続されており、インク流路２０から上流側流路３０Ａ、３０Ｂを通してヘッドユニット１２にインクが供給されるようになっている。また、上流側流路３０Ａ、３０Ｂには、イジェクタ領域１４に配列された各イジェクタにインクを供給する複数の共通流路３２がそれぞれ接続されている。複数の共通流路３２はヘッドユニット１２の両端部から長手方向に沿って延びており、共通流路３２はイジェクタ領域１４の中央部で分割されている。すなわち、共通流路３２の末端部はヘッドユニット１２の中央部付近に位置している。なお、図１では、分かり易くするために上流側流路３０Ａ、３０Ｂに４本の共通流路３２が接続され模式的に示されているが、実際には、後述するようにノズル数は例えば６００ｎｐｉであり、多数の共通流路３２が接続される構成となっている。

図３及び図４に示すように、ヘッドユニット１２は、マトリックス状に複数開けられたインク滴を吐出するノズル１６と、インクを加圧することによって連通するノズル１６からインク滴を吐出する圧力室３６と、先述の共通流路３２（図１参照）とを備えている。そして、ノズル１６と圧力室３６とを連通するノズル連通室３８と、共通流路３２の開口部４０と圧力室３６とを連通するインク供給路４２とを備えており、これらノズル１６、圧力室３６と、ノズル連通室３８、インク供給路４２とによって、イジェクタ６０が構成されている。

また、ヘッドユニット１２は、ノズル１６が形成されたノズルプレート４４と、ノズル連通室３８と共通流路３２が形成されたインクプールプレート４６、４８と、ノズル連通室３８と開口部４０が形成されたスループレート５０と、インク供給路４２が形成されたインク供給路プレート５２と、圧力室３６が形成された圧力室プレート５４とが位置合わせして積層され、接着剤などの接合手段によって接合されている。

さらに、圧力室プレート５４には、複数の圧力室３６の上面を覆うように振動板５７が接着され、振動板５７の上面には各圧力室３６に対応して圧電素子５８が接着されている。圧電素子５８には電極パッド５９を介して電気配線２６（図２参照）が接続される。

なお図４では、インクジェット記録ヘッド１２の断面に合わせて、圧電素子５８及び電極パッド５９の向きを、実際のものから変更しているが、実際は図３に示すように、中心線ＣＬに対して傾斜している。

ノズルプレート４４は、可撓性を有する樹脂材料によってフィルム状（薄膜状）に形成されており、図４からも分かるように、共通流路３２の１つの面（図４では底面）を構成している。したがって、ノズルプレート４４のうち、共通流路３２を構成している部分は、共通流路３２のダンパ４４Ｄとして機能しており、ノズルプレート４４はダンパ４４Ｄを兼ねていることになる。

なお、ノズルプレート４４のインク滴の吐出側には、ノズル１６の周囲を保護する保護プレートを必要に応じて接合してもよい。

図５に示すように、ノズル１６は、ヘッドユニット１２のそれぞれにおいて、二次元的に平面配列（マトリックス配列）されている。そして、各ヘッドユニット１２の長手方向中心線ＣＬ−１から遠い位置にあるノズル１６Ａ、１６Ｂから吐出されるインク滴のドットと、近い位置にあるノズル１６Ｃ、１６Ｄから吐出されるインク滴のドットとが、インクジェット記録ヘッド３４の長手方向に見て用紙Ｐ上で混在して並ぶようにノズル１６が配置されている。

また、インクジェット記録ヘッド３４の長手方向に隣接するヘッドユニット１２間において、この繋ぎ目１３に位置するノズル１６が、幅方向に近接するように、ぞれぞれのヘッドユニット１２内でノズル１６が配置されている。たとえばヘッドユニット１２Ａとヘッドユニット１２Ｂの間では、これらの繋ぎ目１３に位置するヘッドユニット１２Ａのノズル１６Ｂとヘッドユニット１２Ｂのノズル１６Ａとは、幅方向に近接している。

図３に示すように、イジェクタ６０は、隣接する２列ずつで組とされ、組内の中央、すなわち、ぞれぞれの列の間に共通流路３２が配置されている。したがって、共通流路３２は、２列のイジェクタ列に共通で備えられていることになる。

このように、共通流路３２を２列のイジェクタ列の間に配置したことで、図６に示すように１列のイジェクタ列のそれぞれに対応して共通流路３２’を配置した構成と比較して、その幅を広くすることが可能になっている。

また、イジェクタ６０のそれぞれのノズル１６は、共通流路３２の中心線ＣＬから見て、外側、すなわち中心線ＣＬから離れた位置になるように配置されている。したがって、たとえばノズル１６を中心線ＣＬの近傍に配置した例と比較して、対象列間でのノズル１６の間隔が広くあいている。一般に、共通流路３２はノズル１６を回避して形成する必要があるが、本実施形態では、ノズル１６の間隔が広いので、これらノズル１６の間の共通流路３２を、より幅広とすることができる。

ここで、ヘッドユニット１２のインク滴が吐出する方向を垂直方向とすると、この垂直方向に見たとき（すなわち図３示すように平面視したとき）、共通流路３２がインク供給路４２と重なって配置されている。したがって、共通流路３２をインク供給路４２と重ならないように配置した構成と比較して、イジェクタ６０の配置密度を低下させることなく、共通流路３２の幅を広く確保することが可能になっている。

さらに、共通流路３２は、電極パッド５９とも重なるように配置されている。したがって、共通流路３２を電極パッド５９と重ならないように配置した構成と比較して、イジェクタ６０の配置密度を低下させることなく、共通流路３２の幅を広く確保することが可能になっている。

また、このヘッドユニット１２では、イジェクタ領域１４に配列されるノズル１６の列数が２のべき乗に設定されている。また、イジェクタの数を２のべき乗に設定してもよい。これにより、ヘッドユニット１２を駆動する回路基板（コントローラ）２４のデータ処理を単純化することができ、回路基板２４のコストを低減することができる。

また、各ヘッドユニット１２は、完全に分離されており、ヘッドユニット１２ごとに交換可能に構成されている。このため、メンテナンスが容易となっている。

次に、本実施形態のインクジェット記録装置１１２及び記録ヘッドアレイ１３０の作用について説明する。

本実施形態のインクジェット記録装置１１２では、上記したように、給紙トレイ１１６から取り出された用紙Ｐが搬送され、搬送ベルト１２８に至る。そして、帯電ロール１３６によって搬送ベルト１２８に押し付けられると共に、帯電ロール１３６からの印加電圧によって搬送ベルト１２８に吸着（密着）して保持される。

一方、図１に示すように、記録ヘッドアレイ１３０のインクジェット記録ヘッド３４を構成しているそれぞれのヘッドユニット１２では、その両端部に設けられた上流側流路３０Ａ、３０Ｂから複数の共通流路３２にインクが供給される。共通流路３２に貯留されたインクはイジェクタ領域１４の各イジェクタ６０に供給され、図３に示すように、開口部４０及びインク供給路４２を経て圧力室３６内に充填される。そして、回路基板２４（図２参照）から各圧電素子５８に駆動電圧を印加すると、圧電素子５８とともに振動板５７が撓み変形し、圧力室３６を膨張又は圧縮させる。これによって圧力室３６に体積変化が生じると、圧力室３６内に圧力波が発生する。この圧力波の作用によってインクが運動し、ノズル１６から外部へインク滴が吐出される。

そして、搬送ベルト１２８の循環によって用紙Ｐが吐出領域ＳＥを通過しつつ、記録ヘッドアレイ１３０から上記のようにインク滴が吐出されて、用紙Ｐ上に画像が記録される。１パスのみで画像記録する場合には、剥離プレート１４０で用紙Ｐを搬送ベルト１２８から剥離し、排出ローラ対１４２で搬送して排紙トレイ１４６に排出する。これに対し、マルチパスで画像記録を行う場合には、必要な回数に達するまで用紙Ｐを周回させて吐出領域ＳＥを通過させた後、剥離プレート１４０で用紙Ｐを搬送ベルト１２８から剥離し、排出ローラ対１４２で搬送して排紙トレイ１４６に排出する。

ここで、図５に示すように、本実施形態のインクジェット記録ヘッド３４では、隣接するヘッドユニット１２の繋ぎ目１３に位置するノズル１６が幅方向に近接するように、ぞれそれのヘッドユニット１２内でノズル１６が配置されている。このため、インクジェット記録ヘッド３４にθズレが発生した場合でも、これに起因する画質の低下が防止されることになる。

図７には、比較のために、本発明に該当しないインクジェット記録ヘッド１７２が示されている。この比較例１のインクジェット記録ヘッド１７２のヘッドユニット１７４内では、ノズル１７６が、長手方向（図７では左から右）に向かうに従って順に下側から上側へと移動（１７６Ｄ→１７６Ｃ→１７６Ｂ→１７６Ａ）し、最上のノズル１７６Ａに至ると、最下のノズル１６に移行する規則的なノズル配置とされている。そして、隣接するヘッドユニット１７４の繋ぎ目１７３では、ノズル１７６の間隔が幅方向に広くあいてしまっている。

比較例１のインクジェット記録ヘッド１７２においてθズレが発生すると、繋ぎ目１７３では、ヘッドユニット１７４間のドット位置ズレが大きくなる。一般には、θズレの傾き角θが十分小さいため、このドット位置ズレのズレ量δは、ノズル間距離をｙとして、
δ＝ｙ・ｓｉｎθ
で近似できる。たとえば傾き角θが０．０５度のときを考えると、比較例１では繋ぎ目１７３でのノズル間距離ｙが７０ｍｍ程度であるため、ズレ量δも６０μｍ程度となり、いわゆる白スジ／黒スジ等として視認されることがある。

これに対し、本実施形態では、繋ぎ目１３でのノズル間距離ｙが１５ｍｍ程度と比較例１より小さいので、同様の傾き角のθズレが発生しても、ズレ量δは１３μｍ程度に収めることが可能となり、上記の白スジ／黒スジ等による画質の低下を防止することができる。特に、本発明のインクジェット記録装置１１２において、マルチパスではなく１パスで画像記録を行っても、画質の低下を防止できる。しかも、１パスなので、高速で画像記録できる。

なお、本発明において、ヘッドユニット１２の繋ぎ目１３でノズル１６が「近接」しているとは、少なくとも、図７に示した比較例１のような、２つのノズル１７６が幅方向に最も離れた位置にある構成を除く趣旨である。すななち、この要件を満たすノズル配置であれば、本発明における「近接」の概念に広く含まれる。ただし、上記したように、θズレに起因するドット位置ズレのズレ量δを小さくする観点からは、少なくともヘッドユニット１２の幅よりも小さいことが好ましく、ノズル間の距離ｙが３０ｍｍ以下とされていることがより好ましい。

また、比較例１では上記したように、ノズル１７６をヘッドユニット１７４内で規則的な配置としたため、ヘッドユニット１７４内で隣接するノズル１７６間の距離にも、図７（Ｂ）に示すように規則的な変化が存在している。したがって、インクジェット記録ヘッド１７２にθズレが生じた場合の、隣接するドット間での位置ズレ量δは、たとえば隣接ノズル間距離ｙが３０ｍｍ、傾き角θが０．０５度の場合で２６μｍとなる。この値は、繋ぎ目１７でのドット位置ズレのズレ量δ（６０μｍ程度）と比較して小さいが、これが、周期的に繰り返されるため、場合によっては、人間の目に視認しやすい画像結果となることもあり、わずかに画質を低下させる要因となる。

これに対し、本実施形態では、ヘッドユニット１２内において、長手方向中心線ＣＬ−１から遠い位置にあるノズル１６Ａ、１６Ｂのドットと、近い位置にあるノズル１６Ｃ、１６Ｄのドットとが、混在して並ぶようにノズル１６が配置されており、ヘッドユニット１２内で隣接するノズル１６間の距離の規則性が、図５（Ｂ）に示すように緩和されている。このため、インクジェット記録ヘッド３４がθズレを生じた場合でも、上記したドット位置ズレが分散的に生じるため、画像欠陥として認識されにくくなり、画質の低下を抑制することができる。

なお、本実施形態において、ヘッドユニット１４の繋ぎ目１３の部分のみ、シングリング処理を施してもよい。これにより、ヘッドユニット間のアライメントずれに対するロバスト性を向上させることができ、インクジェット記録ヘッド３４の製造歩留まりを向上させることが可能となる。

また、図３に示すように、本実施形態の共通流路３２は、２つのインクジェッタ列の間で、これら２列のイジェクタ列のそれぞれのイジェクタ６０に共通で配置されている。１列のイジェクタ列のそれぞれに対応して共通流路を配置した構成（図６の共通流路３２’を参照）と比較して、その幅が広くなっており、音響容量も大きくなっているので、イジェクタ６０間でもクロストークをより確実に防止できると共に、圧力室３６へのインク供給（リフィル）をより円滑に短時間で行うことが可能となり、優れた吐出安定性を得ることができる。

特に、本実施形態では、ノズルプレート４４の一部がダンパ４４Ｄとして機能するが、一般に、共通流路３２の音響容量は、ダンパ４４Ｄの幅の６乗に比例する。このため、共通流路３２を幅広とすることで、結果的にダンパ４４Ｄも幅広とした本実施形態では、共通流路３２に大きな音響容量を確保できる。

そして、このように、２列のイジェクタ列の間に幅広の共通流路３２を配置したことで、１列のイジェクタ列に、本実施形態と同様の幅を有する共通流路を配置した構成と比較して、イジェクタ６０、すなわちノズル１６をより高密度に配置することが可能になっている。すなわち、共通流路３２に十分な音響容量を確保しつつ、ノズル１６を高密度に二次元配列して、高画質な画像を高速で記録することが可能になっている。

また、本実施形態のヘッドユニット１２では、図１に示すように、ヘッドユニット１２の両端部の上流側流路３０Ａ、３０Ｂに複数の共通流路３２が接続され、長手方向に沿って配置されているので、インクジェット記録ヘッド３４の平面積に対してスペースの大きい上流側流路３０Ａ、３０Ｂと共通流路３２を記録ヘッドアレイ１３０のサイズを増加することなく効率的に配置することができる。しかも、本実施形態では上記したように、共通流路３２に十分な音響容量を確保しつつ、ノズル１６を高密度配置することが可能なので、この点においても、ヘッドユニット１２の幅を小さくすることができる。このため、インクジェット記録ヘッド３４、さらには記録ヘッドアレイ１３０のヘッド幅（Ｗ_H）を小さくすることができ、記録ヘッドアレイ１３０の小型化を実現できる。これにより、複数色のヘッドユニット１２間（インクジェット記録ヘッド３４間）での色ずれ等の発生を防止できると共に、インクジェット記録装置１１２全体の小型化を図ることができる。

また、上流側流路３０Ａ、３０Ｂに接続された共通流路３２はイジェクタ領域１４の中央部で分割されており、共通流路３２が長くなるのを防止できる。このため、共通流路３２の流路抵抗を低減することができ、各イジェクタ６０に高い吐出安定性及び周波数特性を確保することができる。

次に、本発明の第２実施形態のインクジェット記録ヘッド３１２について説明する。なお、以降の各実施形態では、第１実施形態と比較して、ノズルの配置が異なっているが、インクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置の全体構成は略同一とされているので、説明を省略する。

図９にも示すように、第２実施形態では、ヘッドユニット３１４内においてノズル３１６が、長手方向（図９では左から右）に向かうに従って順に下側から上側へと移動し、最上のノズル３１６に至ると、最下のノズル３１６に移行する規則的なノズル配置とされている
また、第２実施形態では、図８（Ａ）に示すように、隣接するヘッドユニット３１４の繋ぎ目に、幅方向に見たときにノズル３１６がオーバーラップするオーバーラップ領域３１８が構成されている（オーバーラップ領域を構成するノズルを、図面上では網点を付して表示している）。このため、オーバーラップ領域３１８を構成しているノズル３１６に不具合が発生しても、同じくオーバーラップ領域３１８を構成すると共に不具合が発生していない別のノズル３１６を使用することで、不具合の影響を無くす（若しくは少なくする）ことが可能になる。

さらに、第２実施形態では、特定のヘッドユニット３１４に着目したとき、オーバーラップ領域３１８に隣接するノズル３１６Ａが、オーバーラップ領域３１８の端部に位置するノズル３１６Ｂと幅方向に近接した位置となるようにオーバーラップ量を調整して、各ヘッドユニット３１４が配置されている。

このため、θズレが発生したときに、オーバーラップ領域３１８の境界部分で発生する白スジや黒スジ等を抑制し、高画質の画像を得ることができる。

また、一般にヘッドユニットの取り付け精度が低い場合には、オーバーラップ領域の境界部分において、隣接するヘッドユニット３１４間でインク滴の噴射特性差が影響すると、白スジや黒スジが発生しやすくなる。しかし、本実施形態では、このような場合であっても、オーバーラップ領域３１８の境界部分での、白スジや黒スジの発生を小さく押されることができる。

なお、図８（Ｂ）には比較のために、図８（Ａ）と同様のヘッドユニット３１４を使用しているが、オーバーラップ領域３１８に隣接するノズル３１６Ｃが、オーバーラップ領域３１８の端部に位置するノズル３１６Ｄと幅方向に離間している例が示されている。この比較例２では、θズレが発生したときに、オーバーラップ領域３１８の境界部分で発生する白スジや黒スジ等を抑制することは困難となる。

次に、本発明の第３実施形態のインクジェット記録ヘッド３２２について説明する。

図１０に示すように、第３実施形態においても、隣接するヘッドユニット３２４でオーバーラップ領域３２８が構成されるようにヘッドユニット３２４が配置されている。

また、図１１に示すように、第３実施形態では、図９に示した第２実施形態のノズル配置に加えて、長手方向の一端且つ幅方向の一端にもノズル３２６Ｂが形成された配置とされている。

そして、ヘッドユニット３２４が、交互に１８０度反転されながら長手方向に沿って千鳥配置され、インクジェット記録ヘッド３２２が構成されている。

また、オーバーラップ領域３２８内において、このオーバーラップ領域３２８の端部でオーバーラップしているノズルどうし（図１０のノズル３２６Ａとノズル３２６Ｂ）の幅方向の距離Ｌ１が、同一のオーバーラップ領域３２８において、これらよりも内側でオーバーラップしているノズルどうし（ノズル３２６Ｃとノズル３２６Ｄ）の幅方向の距離Ｌ２よりも小さくなるようにオーバーラップされている。

このように、第３実施形態では、オーバーラップ領域３２８の端部（境界部分）において、隣接するヘッドユニット３２４でオーバーラップするノズル３２６Ａ、３２６Ｂの距離が小さくなっており、これらノズル３２６Ａ、３２６Ｂが、ヘッドユニット取付時の位置ズレ（とくにθズレ）による影響を受けにくい配置になっている。このため、インクジェット記録ヘッド３２２全体としても、オーバーラップ領域３２８の端部（境界部分）での白スジ／黒スジ等の発生を抑制しやすくなる。

次に、本発明の第４実施形態のインクジェット記録ヘッド３３２について説明する。なお、第４実施形態での、ヘッドユニット３３４内のノズル配置は第３実施形態と同一とされている。また、隣接するヘッドユニット３３４でオーバーラップ領域３３８が構成されており、オーバーラップ領域３３８の端部のノズル３３６と、隣接するヘッドユニット３３４内でオーバーラップ領域３３８に隣接するノズル３３６とが近接している（たとえば図１２（Ａ）の例では、ノズル３３６Ｄとノズル３３６Ｅとが近接している）。

したがって、第４実施形態においても、第３実施形態と同様に、オーバーラップ領域３３８の端部（境界部分）でノズル３３６Ｄ、３３６Ｅの幅方向の距離が小さくなっているので、白スジ／黒スジ等の発生を抑制しやすくなる。

さらに第４実施形態では、図１２（Ｂ）に示すように、オーバーラップ領域３３８に隣接するノズル３３６Ｃが、このノズル３３６Ｃと同一のヘッドユニット３３４Ｂ内での、オーバーラップ領域３３８の端部のノズル３３６Ｂ及び、隣接するヘッドユニット３３４Ａ内でのオーバーラップ領域３３８の端部のノズル３３６Ａの間（幅方向に見たときの間）に位置している。そして、ノズル３３６Ｃとノズル３３６Ａとの幅方向の距離Ｌ２と、ノズル３３６Ｃとノズル３３６Ｂとの幅方向の距離Ｌ３とが略等しくなるように、ヘッドユニット３３４が配置されている。

このため、第４実施形態では、図１２（Ｃ）に示すように、θズレによってノズル１６の位置が全体的にすれた場合でも、オーバーラップ領域３３８の境界において、ノズル３３６Ｃとノズル３３６Ｂとの長手方向の距離Ｌ５と、ノズル３３６Ｃとノズル３３６Ａとの長手方向の距離Ｌ４の平均が、これらの本来の距離（θズレが発生していない状態での距離）に近くなる。したがって、ノズル３３６Ａ、３３６Ｂで構成されるドットのラインと、ノズル３３６Ｃで構成されるドットのラインの間に発生する白スジ／黒スジ等が軽減される。

なお、第４実施形態において、少なくとも、ノズル３３６Ｃが、幅方向に見てノズル３３６Ａとノズル３３６Ｂの間にあれば、たとえば、ノズル３３６Ｄとノズル３３６Ｅとが近接していない構成であっても、上記の効果は発揮される。しかしながら、ノズル３３６Ａ、３３６Ｂでのドットのラインと、ノズル３３６Ｃでのドットのラインの間に発生する白スジ／黒スジ等をより確実に軽減させるためには、上記の距離Ｌ２と距離Ｌ３とが略等しいこと、たとえば、０．８＜Ｌ２／Ｌ３＜１．２の範囲内にあることが好ましい。

次に、本発明の第５実施形態のインクジェット記録ヘッド３４２について説明する。

図１４に示すように、第５実施形態に係るヘッドユニット３４４では、第１実施形態と同様、長手方向中心線ＣＬ−１から遠い位置にあるノズル３２６Ａ、３２６Ｂから吐出されるインク滴のドットと、近い位置にあるノズル３４６Ｃ、３４６Ｄから吐出されるインク滴のドットとが、インクジェット記録ヘッド３４の長手方向に見て用紙Ｐ上で混在して並ぶようにノズル３４６が配置されている。

また、図１３（Ａ）に示すように、第３実施形態や第４実施形態と同様、隣接するヘッドユニット３４４でオーバーラップ領域３４８が構成されており、オーバーラップ領域３４８の端部において、ノズル（図１３（Ａ）のノズル３４６Ｃとノズル３４６Ｄ）とが近接するように、ヘッドユニット３４４が配置されている。

したがって、第５実施形態においても、第１実施形態と同様に、インクジェット記録ヘッド３４２がθズレを生じた場合に、ドット位置ズレが分散的に生じ、画像欠陥として認識されにくくなるので、画質の低下を抑制することができる。

また、第３実施形態や第４実施形態と同様に、オーバーラップ領域３４８の端部（境界部分）でノズル３４６Ｃ、３４６Ｄ間の距離が小さくなっているので、白スジ／黒スジ等の発生を抑制しやすくなる。

なお、図１３（Ｂ）には、比較のために、第５実施形態と同様のヘッドユニット３４４を使用しているが、本発明には該当しない例が示されている。この比較例３では、オーバーラップ領域３４８の境界において、ノズル３４６Ａ’、３４６Ｂ’が幅方向に離れている。このため、図１３（Ａ）に示した例と異なり、白スジ／黒スジ等の発生を抑制することが難しい。

なお、上記各実施形態において、ダンパの材質としては、共通流路３２で大きな音響容量を得る観点から、たとえば樹脂フィルムで構成することが好ましい。

また、本発明に係るダンパとして、ノズルプレート４４の一部がダンパを兼ねているものを例に挙げたが、ノズルプレート４４とは別体のダンパを設けてもよい。いずれにしても、共通流路の天面又は底面の少なくとも一方がダンパとされていると、共通流路の音響容量を確実に大きくすることができる。

また、上記実施形態のように、ノズルプレート４４がダンパを兼ねるようにすると、イジェクタ６０を構成するために必要なプレート数が少なくなるので、ヘッドユニットの製造コストを低減でき、好ましい。この場合には、ノズルプレート４４自体を樹脂フィルムで構成すれば、共通流路での十分な音響容量の確保と、上記したプレート数の削減とを両立でき、特に好ましい。

つぎに、以下において、本発明での各種変形例を説明する。いずれの変形例においても、ヘッドユニット間でのノズルの繋ぎ目あるいはオーバーラップ領域近傍において、θズレによる白スジ／黒スジ等による画質低下を防止した点は上記各実施形態と同様であり、第１〜第３実施形態の任意の構造を採用することができるが、共通流路や上流側流路の構成が、図１、図３及び図４等に示したものとは異なっている。以下では、上記各実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

図１５には、第１変形例のヘッドユニット６２が部分的に拡大して示されている。

第１変形例に係る共通流路６４は、平面視したときにノズル１６を回避する位置では、第１実施形態の共通流路３２と比較して、さらに中心線ＣＬから外側に膨出して、ノズル１６よりも外側に位置するように形成されており、全体として、ノズル１６の近傍部分で局所的にくびれた形状となっている。

したがって、第１変形例では、上記各実施形態と比較して、ノズル１６を回避した位置において、共通流路６４の幅がより広くなっている。このため、第１変形例では、さらに大きな音響容量を確保することができる。

図１６には、本発明の第２変形例のヘッドユニット６６が部分的に拡大して示されている。第２変形例では、第１実施形態と比較して、共通流路３２から圧力室３６へとインクを供給する部分の構造のみが異なっているが、他はすべて同一構成とされているので、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

図１６に示すように、第２変形例では、第１実施形態のインク供給路４２に代えて、共通流路３２と圧力室３６とをヘッドユニットの厚み方向に連通するインク供給孔６８が形成されている。インク供給孔６８は、平面視したときにインク供給路４２のような広がり（長さ）をもたないので、さらにヘッドユニットを小型化することが可能になる。

なお、図１６に示した例では、第２変形例の共通流路として、第１実施形態と同一形状の共通流路３２を挙げたが、たとえば、第１変形例と同一形状の共通流路６４でもよい。

図１７には、第３変形例のインクジェット記録ヘッド７０が示されている。このインクジェット記録ヘッド７０では、ヘッドユニット１２のそれぞれの長手方向両端部のイジェクタ領域１４の外側に、２つに分割された上流側流路７２Ａ、７４Ａ、及び上流側流路７２Ｂ、７４Ｂが配設されている。また、イジェクタ群１４もヘッドユニット１２内で実質的に分割され、分割領域１４−１、１４−２が構成されている。そして、上流側流路７２Ａ、７４Ａ、及び上流側流路７２Ｂ、７４Ｂには、それぞれ各イジェクタ６０にインクを供給する複数の共通流路３２が接続されている。

このようなインクジェット記録ヘッド７０では、ヘッドユニット１２の両端部に２つに分割された上流側流路７２Ａ、７４Ａ及び上流側流路７２Ｂ、７４Ｂが配置されているので、上流側流路７２Ａ、７２Ｂと上流側流路７４Ａ、７４Ｂに別の種類のインクを充填することで、１本のインクジェット記録ヘッド７０で２色の記録を実現することができる。

この構成では、特に、ノズル１６を図５に示す配置とすれば、それぞれの分割領域でノズル１６からのインク滴のドットが等間隔に並ぶので、好ましい。たとえば、分割領域１４−１を構成するノズル１６Ｂ、１６Ｄと、分割領域１４−２を構成するノズル１６Ａ、１６Ｂとは、いずれも長手方向には等間隔になっている。したがって、このようにイジェクタ群１４を２つに分割すると、たとえば全体で６００ｎｐｉのノズル密度を有するヘッドユニット１２の場合には、各色ごとに３００ｎｐｉのノズル密度になる。

なお、図１７では、２つに分割された上流側流路７２Ａ、７４Ａ及び上流側流路７２Ｂ、７４Ｂが配置されているが、３つ以上に分割して配置してもよい。これにより、１本の記録ヘッドで、より多くの色による画像記録を実現することができる。

図１８には、第４変形例に係るヘッドユニット１２を備えたインクジェット記録ヘッド８０が示されている。このインクジェット記録ヘッド８０では、ヘッドユニット１２の両端部の上流側流路３０Ａ、３０Ｂに、長手方向に沿って長い共通流路８２と短い共通流路８４とが交互に接続されている。このため共通流路８２、８４の末端部がヘッドユニット１２の長手方向中央部で不均一な位置となっている。

このようなインクジェット記録ヘッド８０では、共通流路８２、８４の長さが異なることで、共通流路８２、８４の末端部が用紙の幅方向で同じ位置となることが少ない。このため、ヘッドユニット１２の長手方向に沿った濃度むらの発生を低減することができる。

図１９には、本発明の第５変形例に係るヘッドユニット１２を備えたインクジェット記録ヘッド９０が示されている。このインクジェット記録ヘッド９０では、ヘッドユニット１２のイジェクタ領域１４の長手方向外側に、２つに分割された上流側流路７２Ａ、７４Ａ、及び上流側流路７２Ｂ、７４Ｂが配置されており、これらの上流側流路７２Ａ、７４Ａ、及び上流側流路７２Ｂ、７４Ｂのさらに外側に、ヘッド構成要素である複数の吸着穴９２とアライメントマーク９４、９６が配設されている。吸着穴９２はインクジェット記録ヘッド９０を製造する際にノズルプレート４４やインクプールプレート４６などのヘッドユニット１２の構成プレートを積層して吸着するために使用される。また、アライメントマーク９４、９６はインクジェット記録ヘッド９０を製造する際にヘッドユニット１２の位置出し用に使用される。

このようなインクジェット記録ヘッド９０では、吸着穴９２とアライメントマーク９４、９６を上流側流路７２Ａ、７４Ａ、及び上流側流路７２Ｂ、７４Ｂの外側に配設することで、長尺のインクジェット記録ヘッド９０の平面積に対して最も効率的に吸着穴９２とアライメントマーク９４、９６を配置することができる。このため、インクジェット記録ヘッド９０のヘッド幅（Ｗ_H）を一層小さくすることができる。

また、複数のヘッドユニット１２は、一部の構成プレート（例えばノズルプレート４４）を一体に構成したバー構造としてもよい。これにより、インクジェット記録ヘッド９０の製造が容易となる。

図２０には、本発明の第６変形例に係るヘッドユニット１０２を備えたインクジェット記録ヘッド１００が示されている。このインクジェット記録ヘッド１００では、複数のヘッドユニット１０２が千鳥状に配置されており、各ヘッドユニット１０２には、長手方向と直交する幅方向で隣接する他のヘッドユニット１０２の間に延設された支持部１０４が備えられている。また、各ヘッドユニット１０２には、長手方向と直交する幅方向（千鳥配置された他の列側）に電気配線１０６が引き出されており、電気配線１０６は支持部１０４に支持されている。この電気配線１０６は、支持部１０４の上方部、すなわち長手方向と直交する幅方向で隣接する他のヘッドユニット１０２と重なり合う部分で上方に折り曲げられ、折り曲げ部１０６Ａが構成されている。

このように各ヘッドユニット１０２では、千鳥配置された他の列のヘッドユニット１０２の間の支持部１０４に電気配線１０６が引き出され、この支持部１０４の上方部で電気配線１０６が折り曲げられることで、電気配線１０６を効率よく配置することができる。このため、インクジェット記録ヘッド１００のヘッド幅（Ｗ_H）をさらに一層小さくすることができる。

以上、いずれの実施形態及び変形例においても、小型化、生産性、吐出安定性、濃度むらの低減、ロバスト性、イジェクタ利用率、コントローラコスト、及び多色対応など、記録ヘッドに求められる特性（要求事項）を高い次元で満たすことができる。

表１には、本発明のインクジェット記録ヘッド３４、７０、８０、９０、１００、及び、後述する比較例４〜６の記録ヘッドについて、小型化、生産性、吐出安定性、濃度むらの低減、ロバスト性、イジェクタ利用率、コントローラコスト、及び多色対応など、記録ヘッドに求められる特性（要求事項）を評価した結果が示されている。

表１の評価において、本発明とは、上記した本発明の第１〜第５実施形態及び第１〜第６変形例のいずれをも含むものである。

また、比較例４は用紙Ｐの幅方向全体を一体に構成した長尺のヘッドユニット、比較例５は図２１に示す台形状のヘッドユニットを配列したインクジェット記録ヘッド、比較例６は図２２に示すインクジェット記録ヘッドを用いている。また、比較例７は図２４に示すように、長方形のヘッドユニット２５２を斜め方向に複数配列したインクジェット記録ヘッド２５０を用いている。各ヘッドユニット２５２には長方形のイジェクタ領域２５４が形成されている。

表１の評価は４段階で行い、「◎」は極めて良好、「○」は良好、「△」はあまり満足できない、「×」は全く満足できないことを示している。

表１の評価において、イジェクタ利用率は、ヘッドバーの端部で使用不可となるイジェクタ数が少ないかどうか、コントローラコストは、データ処理の容易性を示している。

表１から、比較例４〜６のヘッドユニットでは、いずれかの特性（要求事項）で「×」又は「△」があり、満足できない評価であるのに対し、本発明第ヘッドユニットでは、すべての要求事項が「◎」又は「○」であり、優れた評価であることが分かる。特に、吐出安定性、イジェクタ利用率、及び多色対応性が非常に優れている。従って、本発明のヘッドユニットでは満足できる各種特性を得ることができる。

なお、上記各実施形態では、本発明の液滴吐出装置として、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のインク滴を吐出するヘッドユニットを備えたインクジェット記録装置を挙げたが、本発明の液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置は、記録用紙Ｐ上へ画像（文字を含む）を記録するものに限定されない。すなわち、記録媒体は紙に限定されるものでなく、また、吐出する液体もインクに限定されるものではない。例えば、高分子フィルムやガラス上にインクを吐出してディスプレイ用カラーフィルターを作成したり、溶接状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成したりする等、工業用に用いられる液滴吐出装置全般が広く含まれる。

また、これらの液滴吐出装置では、ＦＷＡに限らず、主走査機構と副走査機構を有するＰａｒｔｉａｌ Ｗｉｄｔｈ Ａｒｒａｙ（ＰＷＡ）に本発明を適用してもよい。さらに、マルチパスタイプではなく、１パスタイプであってもよい。

本発明の第１実施形態のヘッドユニットを備えたインクジェット記録ヘッドを示す構成図である。 本発明の第１実施形態のヘッドユニットを備えたインクジェット記録ヘッドを示す斜視図である。 本発明の第１実施形態のヘッドユニットのイジェクタ及び共通流路の配置を示す説明図である。 本発明の第１実施形態のヘッドユニットのイジェクタ及び共通流路を示す断面図と、この断面図に併せて圧電素子部分を示す説明図である。 （Ａ）は、本発明の第１実施形態のインクジェット記録ヘッドにおけるノズル配置を示す説明図であり、（Ｂ）は、このインクジェット記録ヘッドでのノズル間距離を示すグラフである。 本発明には該当しないヘッドユニットのイジェクタ及び共通流路の配置を比較のために示す説明図である。 （Ａ）は、比較例１のインクジェット記録ヘッドにおけるノズル配置を示す説明図であり、（Ｂ）は、このインクジェット記録ヘッドでのノズル間距離を示すグラフである。 （Ａ）は、本発明の第２実施形態のインクジェット記録ヘッドにおけるノズル配置を示す説明図であり、（Ｂ）は、比較例２のインクジェット記録ヘッドにおけるノズル配置を示す説明図である。 本発明の第２実施形態のヘッドユニットにおけるノズル配置を示す説明図である。 本発明の第３実施形態のインクジェット記録ヘッドにおけるノズル配置を示す説明図である。 本発明の第３実施形態のヘッドユニットにおけるノズル配置を示す説明図である。 （Ａ）は、本発明の第４実施形態のインクジェット記録ヘッドにおけるノズル配置を示す説明図であり、（Ｂ）は、θズレが生じていない状態でのノズル間距離を示す説明図、（Ｃ）は、θズレが生じている状態でのノズル間距離を示す説明図である。 （Ａ）は、本発明の第５実施形態のインクジェット記録ヘッドにおけるノズル配置を示す説明図であり、（Ｂ）は、比較例３のインクジェット記録ヘッドにおけるノズル配置を示す説明図である。 本発明の第５実施形態のヘッドユニットにおけるノズル配置を示す説明図である。 本発明の第２実施形態のヘッドユニットのイジェクタ及び共通流路の配置を示す説明図である。 本発明の第３実施形態のヘッドユニットのイジェクタ及び共通流路の配置を示す説明図である。 本発明の第３変形例のヘッドユニットを備えたインクジェット記録ヘッドを示す構成図である。 本発明の第４変形例のヘッドユニットを備えたインクジェット記録ヘッドを示す構成図である。 本発明の第５変形例のヘッドユニットを備えたインクジェット記録ヘッドを示す構成図である。 本発明の第６変形例のヘッドユニットを備えたインクジェット記録ヘッドを示す構成図である。 比較例４のヘッドユニットを備えたインクジェット記録ヘッドを示す構成図である。 比較例５のヘッドユニットを備えたインクジェット記録ヘッドを示す構成図である。 比較例６のヘッドユニットを備えたインクジェット記録ヘッドを示す構成図である。 比較例７のヘッドユニットを備えたインクジェット記録ヘッドを示す構成図である。 本発明のインクジェット記録装置の全体構成を示す概略図である。

符号の説明

１２ ヘッドユニット
１４ イジェクタ領域
１４Ａ イジェクタ領域
１４Ｂ イジェクタ領域
１６ ノズル
１８ ベース板
２０ インク流路
２２ 放熱板
２４ 回路基板
２６ 電気配線
２８ スイッチＩＣ
３０Ａ 上流側流路
３０Ｂ 上流側流路
３２ 共通流路
３４ インクジェット記録ヘッド
３６ 圧力室
３８ ノズル連通室
４０ 開口部
４２ インク供給路
４４ ノズルプレート
４４Ｄ ダンパ
４６ インクプールプレート
５０ スループレート
５２ インク供給路プレート
５４ 圧力室プレート
５７ 振動板
５８ 圧電素子
６２ ヘッドユニット
６４ 共通流路
６６ ヘッドユニット
６８ インク供給孔
７０ インクジェット記録ヘッド
７２Ａ 上流側流路
７２Ｂ 上流側流路
８０ インクジェット記録ヘッド
８２ 共通流路
８４ 共通流路
９０ インクジェット記録ヘッド
９２ 吸着穴
９４ アライメントマーク
１００ インクジェット記録ヘッド
１０２ ヘッドユニット
１０４ 支持部
１０６ 電気配線
１０６Ａ 折り曲げ部
１１２ インクジェット記録装置
１１４ 筐体
１１６ 給紙トレイ
１１８ ピックアップロール
１２０ 搬送ローラ対
１２２ 搬送経路
１２４ 駆動ロール
１２６ 従動ロール
１２８ 搬送ベルト
１２８Ｆ 平坦部分
１３０ 記録ヘッドアレイ
１３４ メンテナンスユニット
１３６ 帯電ロール
１４０ 剥離プレート
１４２ 排出ローラ対
１４４ 排出経路
１４６ 排紙トレイ
１４８ クリーニングロール
１５０ 反転用ローラ対
１５２ 反転経路
１５４ インクタンク
３１２ インクジェット記録ヘッド
３１４ ヘッドユニット
３１６ ノズル
３１６ ノズル
３１８ オーバーラップ領域
３２２ インクジェット記録ヘッド
３２４ ヘッドユニット
３２６ ノズル
３２８ オーバーラップ領域
３３２ インクジェット記録ヘッド
３３４ ヘッドユニット
３３６ ノズル
３３８ オーバーラップ領域
３４２ インクジェット記録ヘッド
３４４ ヘッドユニット
３４６ ノズル
３４８ オーバーラップ領域
Ｐ 用紙
ＳＥ 吐出領域

Claims (10)

1. 液滴を吐出する複数のノズルが二次元的に平面配列されたヘッドユニットを複数列に千鳥配列した長尺型の液滴吐出ヘッドであって、
   この液滴吐出ヘッドの長手方向で隣接する前記ヘッドユニットの繋ぎ目において、前記ノズルが液滴吐出ヘッドの長手方向と直交する幅方向で近接するように配置されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
2. 請求項１に記載の液滴吐出ヘッドであって、
   この液滴吐出ヘッドの長手方向で隣接するヘッドユニット間において、幅方向に見てノズルがオーバーラップするオーバーラップ領域が構成されるようにヘッドユニットが配置されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
3. 前記オーバーラップ領域の端部のノズルが、このオーバーラップ領域を含むヘッドユニット内のオーバーラップ領域に隣接するノズルと、幅方向で近接するように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出ヘッド。
4. 前記オーバーラップ領域の端部のノズルが、このオーバーラップ領域に隣接するヘッドユニット内のオーバーラップ領域に隣接するノズルと、幅方向で近接するように配置されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の液滴吐出ヘッド。
5. 液滴を吐出する複数のノズルが二次元的に平面配列されたヘッドユニットを複数列に千鳥配列した長尺型の液滴吐出ヘッドであって、
   この液滴吐出ヘッドの長手方向で隣接するヘッドユニット間において、幅方向に見てノズルがオーバーラップするオーバーラップ領域が構成されるようにヘッドユニットが配置され、
   前記オーバーラップ領域に隣接するノズルの幅方向の位置が、このオーバーラップ領域を含むヘッドユニットのオーバーラップ領域内での隣接ノズルと、このオーバーラップ領域に隣接するヘッドユニットの隣接ノズルと、の間となるようにヘッドユニットが配置されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
6. 前記オーバーラップ領域内において、このオーバーラップ領域の端部側でオーバーラップするノズル間距離が、オーバーラップ領域の中央側でオーバーラップするノズル間距離よりも小さくなるようにヘッドユニットが配置されていることを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッド。
7. 前記ヘッドユニットの繋ぎ目において幅方向で近接するように配列されたノズルの距離が、ヘッドユニットの幅以下とされていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッド。
8. 前記ヘッドユニットと幅方向に分割して分割部を構成したときに、それぞれの分割部のノズルから吐出した液滴のドットが被吐出部材上で均等に並ぶように配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッド。
9. 前記ヘッドユニット内において、長手方向中心線から遠いノズルと近いノズルとから吐出した液滴のドットが被吐出部材上で混在して並ぶようにノズルが配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッド。
10. 前記請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴とする液滴吐出装置。

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