JP2007090750A - インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】高速で高画質画像印刷を行う。
【解決手段】流路ユニット内には、4個のマニホールドと、互いに異なるマニホールドに連通していると共にマニホールドから吐出口40K、吐出口40Y、2個の吐出口40C、及び、2個の吐出口40Mに至る4個の個別インク流路からなる個別インク流路組が10個形成されている。1つの個別インク流路組に係る、吐出口40Kの中心軸点41K、吐出口40Yの中心軸点41Y、2つの吐出口40Cの対称中心点42C、及び、2つの吐出口40Mの対称中心点42MがCR方向に沿って配列されている。そして、対称中心点42C、42MをCR方向に移動させてインク吐出面1a上で一致させたとき、吐出口40C、40Mの中心軸点41C、41Mが互いに異なっている。
【選択図】図5
【解決手段】流路ユニット内には、4個のマニホールドと、互いに異なるマニホールドに連通していると共にマニホールドから吐出口40K、吐出口40Y、2個の吐出口40C、及び、2個の吐出口40Mに至る4個の個別インク流路からなる個別インク流路組が10個形成されている。1つの個別インク流路組に係る、吐出口40Kの中心軸点41K、吐出口40Yの中心軸点41Y、2つの吐出口40Cの対称中心点42C、及び、2つの吐出口40Mの対称中心点42MがCR方向に沿って配列されている。そして、対称中心点42C、42MをCR方向に移動させてインク吐出面1a上で一致させたとき、吐出口40C、40Mの中心軸点41C、41Mが互いに異なっている。
【選択図】図5
Description
本発明は、被記録媒体にインクを吐出するインクジェットヘッド及びインクジェット記録装置に関する。
用紙等の被記録媒体に印刷を行うものとして、用紙等に対してインク滴を吐出するインクジェットヘッドを有するインクジェット記録装置がある。インクジェットヘッドとしては種々の型式のものがあるが、例えば、共通インク室からノズルに至る多数の個別インク流路が形成された流路ユニットを備えており、用紙の搬送方向(LF方向)に直交する方向(CR方向)に往復移動しつつ用紙に複数色(例えば、ブラック、シアン、イエロー及びマゼンタ)のインク滴を吐出することによって用紙上に所望のカラー画像を形成するシリアル式のインクジェットヘッドが知られている(例えば、特許文献1参照)。このようなシリアル式のインクジェットヘッドにおいては、互いに異なる色のインク滴を吐出する複数のノズルがCR方向に沿って配列され、且つ、同じ色のインク滴を吐出する複数のノズルがLF方向に沿って配列されており、インクジェットヘッドがCR方向に沿って移動しつつノズルからインク滴を吐出することによって、複数のノズルから吐出された互いに異なる色の複数のインク滴が用紙上の同じ位置に着弾して1つのドットを形成する。
このとき、インクジェットヘッドの往動時と復動時とでは、各色のインク滴の着弾順序、すなわち小ドットの形成順序が異なる。例えば、インクジェットヘッドの往動時にマゼンタ、シアンの順にインク滴が吐出される場合、インクジェットヘッドの復動時には、逆にシアン、マゼンタの順にインク滴が吐出される。このとき、図18に示すように、往動時には、マゼンタの小ドット91、シアンの小ドット92が順に形成される。一方、復動時には、シアンの小ドット92、マゼンタの小ドット91が順に形成される。なお、図18においては、説明の都合上小ドット91、92同士の位置が若干異なっているが、実際には、ドット91、92同士の位置が同じになっている。したがって、同じ色のドットを形成する場合であっても、インクジェットヘッドの往動時に形成されたドットと、復動時に形成されたドットとでは色合いに差が生じることがある。これを回避して高画質画像印刷を実現するために、インクジェットヘッドの往動時又は復動時の印刷機会にのみ印刷を行うことがある。しかしながら、往動時及び復動時の両方の印刷機会に印刷を行う場合と比較して印刷速度が大幅に低下する。
本発明の目的は、高速で高画質画像印刷を行うことができるインクジェットヘッド及びインクジェット記録装置を提供することである。
本発明のインクジェットヘッドは、ブラックを除く互いに異なる色のインクが収容されるn個(n:3以上の自然数)の共通インク室と、前記n個の共通インク室のいずれか1つに連通していると共に圧力室を経てインク吐出面に形成された吐出口に至るn×m個(m:自然数)の個別インク流路とを備えている。前記n×m個の個別インク流路の少なくとも一部は、吐出口を複数有するものである。同一の前記共通インク室に連通するm個の前記個別インク流路の同士の吐出口の数が同じである。互いに異なる前記共通インク室に連通するn個の前記個別インク流路からなる個別インク流路組がm個形成されている。前記個別インク流路組は、吐出口を複数有する前記個別インク流路がp個(p:2以上の自然数)属するものであり、同一の前記個別インク流路組に属する吐出口を複数有する前記個別インク流路は、前記インク吐出面上において、複数の吐出口の対称中心点が、所定の一方向に延在する直線上に位置するように配列されている。同一の前記個別インク流路組に属する吐出口を複数有するp個の前記個別インク流路に係る複数の吐出口の対称中心点を前記所定の一方向に移動させて前記インク吐出面上で一致させたとき、これらp個の前記個別インク流路のうちの2以上の前記個別インク流路に係る複数の吐出口の中心軸点が、互いに異なる位置に位置する。
本発明のインクジェット記録装置は、被記録媒体を搬送する搬送装置と、前記搬送装置による被記録媒体の搬送方向と直交する方向に往復移動しつつ、被記録媒体にインク滴を吐出する一又は複数のインクジェットヘッドとを備えたインクジェット記録装置である。そして、前記一又は複数のインクジェットヘッドは、ブラックを除く互いに異なる色のインクが収容されるn個(n:3以上の自然数)の共通インク室と、前記n個の共通インク室のいずれか1つに連通していると共に圧力室を経てインク吐出面に形成された吐出口に至るn×m個(m:自然数)の個別インク流路とを備えている。前記n×m個の個別インク流路の少なくとも一部は、吐出口を複数有するものである。同一の前記共通インク室に連通するm個の前記個別インク流路同士の吐出口の数が同じである。互いに異なる前記共通インク室に連通するn個の前記個別インク流路からなる個別インク流路組がm個形成されいる。前記個別インク流路組は、吐出口を複数有する前記個別インク流路がp個(p:2以上の自然数)属するものであり、同一の前記個別インク流路組に属する吐出口を複数有する前記個別インク流路は、前記インク吐出面上において、複数の吐出口の対称中心点が、所定の一方向に延在する直線上に位置するように配列されている。同一の前記個別インク流路組に属する吐出口を複数有するp個の前記個別インク流路に係る複数の吐出口の対称中心点を前記所定の一方向に移動させて前記インク吐出面上で一致させたとき、これらp個の前記個別インク流路のうちの2以上の前記個別インク流路に係る複数の吐出口の中心軸点が、互いに異なる位置に位置する。
本発明においては、同一の個別インク流路組に属するn個の個別インク流路に形成された吐出口から吐出されたインク滴によって被記録媒体上において1つのドットを形成する場合に、これらの吐出口から吐出された複数のインク滴が、被記録媒体上の互いに近接した異なる位置に中心を有する複数の小ドットを形成する。そして、これら複数の小ドットが部分的に重なり合うことによって1つのドットが構成される。したがって、全ての複数の小ドットの中心が被記録媒体上の同じ位置に形成される場合よりも、複数の小ドット同士の重なり面積の割合が小さくなる。そのため、n個の個別インク流路に複数色(最大でn色)のインクが貯溜されており且つインクジェットヘッドが前記一方向(往復移動方向)に往復移動しつつ印刷を行うときに、インクジェットヘッドの往動時に形成されたドットと、復動時に形成されたドットとの色合いの差が、複数の小ドットの中心が被記録媒体上の同じ位置に形成される場合よりも小さくなる。しかも、個別インク流路組中のp個の個別インク流路に複数の吐出口が形成されており、さらに、これらp個の個別インク流路のうちの2以上の個別インク流路に係る複数の吐出口の中心軸点が互いに異なる位置にあるので、個別インク流路組内において複数の吐出口を有する個別インク流路の数が2個未満の場合よりも、複数の小ドット同士の重なり面積の割合がさらに小さくなり、その結果、インクジェットヘッドの往動時に形成されたドットと、復動時に形成されたドットとの色合いの差が非常に小さくなる。そのため、往動時及び復動時の両方の印刷機会にインク吐出を行っても高画質画像印刷を行うことができる。
本発明においては、前記個別インク流路組は、吐出口を1つ有する前記個別インク流路がk個(k=n−p:自然数)属するものであり、同一の前記個別インク流路組に属する前記n個の個別インク流路は、前記インク吐出面上において、吐出口を1つ有するk個の前記個別インク流路に係る吐出口の中心軸点と吐出口を複数有するp個の前記個別インク流路に係る複数の吐出口の対称中心点とが、前記所定の一方向に延在する直線上に位置するように配列されていてもよい。これによると、複数の小ドットから成るドットの形状の線対称性が向上する。したがって、印刷画質が向上する。
また、本発明においては、複数の吐出口を有する前記個別インク流路に係る複数の吐出口の中心軸点間における前記所定の一方向と直交する方向に関する最大距離が、複数の吐出口を有するp個の前記個別インク流路同士で等しいことが好ましい。これによると、走査方向に関するドットの幅が均一化するため印刷画質が向上する。
さらに、本発明においては、同一の前記個別インク流路組に属する吐出口を複数有するp個の前記個別インク流路に係る複数の吐出口の対称中心点を前記所定の一方向に移動させて前記インク吐出面上で一致させたとき、これらp個の前記個別インク流路のうちの2以上の前記個別インク流路が吐出口を2以上の同数有することが好ましい。これによると、同一の個別インク流路組に属する各個別インク流路に形成された複数の吐出口から吐出されたインク滴が形成する小ドット同士の重なり面積の割合がより一層小さくなる。
または、同一の前記個別インク流路組に属する吐出口を複数有するp個の前記個別インク流路に係る複数の吐出口の対称中心点を前記所定の一方向に移動させて前記インク吐出面上で一致させたとき、これらp個の前記個別インク流路が吐出口を2以上の同数有することが好ましい。これによると、同一の個別インク流路組に属する各個別インク流路に形成された複数の吐出口から吐出されたインク滴が形成する小ドット同士の重なり面積の割合がさらにより一層小さくなる。また、小ドット同士の形状が均一化するため印刷画質が向上する。
このとき、同一の前記個別インク流路組に属する吐出口を複数有するp個の前記個別インク流路に係る複数の吐出口の対称中心点を前記所定の一方向に移動させて前記インク吐出面上で一致させたとき、これらp個の前記個別インク流路に係る複数の吐出口が互いに重複せずに離隔していることがより好ましい。これによると、同一の個別インク流路組に属する各個別インク流路に形成された複数の吐出口から吐出されたインク滴が形成する小ドット同士の重なり面積の割合が確実に小さくなる。
さらに、本発明においては、同一の前記個別インク流路組に属する前記個別インク流路の中には、2個の吐出口を有するものが2個存在しており、これら2個の前記個別インク流路が有する2個の吐出口の中心軸点同士間を結ぶ2つの線分が、互いに直交する方向に延在していてもよい。これによると、同一の個別インク流路組に属する各個別インク流路に形成された複数の吐出口から吐出されたインク滴が形成する小ドット同士の重なり面積の割合がさらにより一層小さくなる。
または、同一の前記個別インク流路組に属する前記個別インク流路の中には、3個の吐出口を有するものが2個存在しており、これら2個の前記個別インク流路が有する3個の吐出口の中心軸点のそれぞれが、互いに180°回転した関係にある2つの正三角形の頂点に相当する位置にあってもよい。これによると、同一の個別インク流路組に属する各個別インク流路に形成された複数の吐出口から吐出されたインク滴が形成する小ドット同士の重なり面積の割合がさらにより一層小さくなる。また、小ドットの形状が円形に近くなるため印刷画質が向上する。
本発明においては、同一の前記共通インク室に連通した吐出口を複数有する前記個別インク流路に係る複数の吐出口の対称中心点を前記所定の一方向に移動させて前記インク吐出面上で一致させたとき、これらの前記個別インク流路のいずれについても同じ位置に吐出口の中心軸点が設けられていることが好ましい。これによると、同一の共通インク室に属する各個別インク流路に形成された吐出口から吐出されたインク滴が形成する小ドット同士の形状が大きく異ならないため印刷画質が向上する。
さらに、本発明においては、前記個別インク流路に形成された吐出口の合計開口面積が、同一の前記個別インク流路組に属するn個の前記個別インク流路について互いに同じであることが好ましい。これによると、各個別インク流路に形成された1又は複数の吐出口から吐出されるインク滴の体積が均一化されるため、小ドット同士の面積がほぼ同じになり、印刷画質が向上する。
加えて、本発明においては、同一の前記個別インク流路組に属するn個の前記個別インク流路に形成された吐出口からのインク吐出速度が同じであることが好ましい。これによると、各個別インク流路に形成された1又は複数の吐出口から吐出されるインク滴の吐出速度が均一化されるため、インク滴の着弾精度がよくなり、印刷画質が向上する。
[第1実施形態]
本発明の好適な第1実施形態について説明する。まず、本発明の第1実施形態であるインクジェットヘッド1を備えたインクジェットプリンタ(インクジェット記録装置)について図1を参照しつつ簡単に説明する。図1は、インクジェットプリンタの概略構成図である。図1に示すように、インクジェットプリンタ100は、図1の左右方向(所定の一方向:CR方向)に移動可能なキャリッジ5と、このキャリッジ5に設けられて記録用紙Pに対して4色(ブラック、イエロー、シアン及びマゼンタ:ブラックを除くn=3色)のインク滴を吐出するシリアル式のインクジェットヘッド1と、記録用紙Pを図1の前方へ搬送する搬送ローラ6などを有する。インクジェットヘッド1は、キャリッジ5と一体的に左右方向(CR方向)へ移動して、その下面のインク吐出面1aに形成された吐出口から記録用紙Pに対してインク滴を吐出する。そして、インクジェットヘッド1によりインク滴が吐出された記録用紙Pは、搬送ローラ6により前方(紙送り方向:LF方向)へ排出される。
本発明の好適な第1実施形態について説明する。まず、本発明の第1実施形態であるインクジェットヘッド1を備えたインクジェットプリンタ(インクジェット記録装置)について図1を参照しつつ簡単に説明する。図1は、インクジェットプリンタの概略構成図である。図1に示すように、インクジェットプリンタ100は、図1の左右方向(所定の一方向:CR方向)に移動可能なキャリッジ5と、このキャリッジ5に設けられて記録用紙Pに対して4色(ブラック、イエロー、シアン及びマゼンタ:ブラックを除くn=3色)のインク滴を吐出するシリアル式のインクジェットヘッド1と、記録用紙Pを図1の前方へ搬送する搬送ローラ6などを有する。インクジェットヘッド1は、キャリッジ5と一体的に左右方向(CR方向)へ移動して、その下面のインク吐出面1aに形成された吐出口から記録用紙Pに対してインク滴を吐出する。そして、インクジェットヘッド1によりインク滴が吐出された記録用紙Pは、搬送ローラ6により前方(紙送り方向:LF方向)へ排出される。
次に、インクジェットヘッド1について図2、図3及び図4を参照しつつ説明する。図2は、インクジェットヘッド1の平面図である。図3は、図2に示すIII−III線に沿った断面図である。図4は、図2に示すIV−IV線に沿った断面図である。図2及び図3に示すように、インクジェットヘッド1は、平面視においてCR方向に延在した矩形平面を有しており、内部にインク流路が形成された流路ユニット2と、この流路ユニット2の上面に配置された圧電アクチュエータユニット3とを有する。
まず、流路ユニット2について説明する。流路ユニット2はキャビティプレート10、ベースプレート11、マニホールドプレート12及びノズルプレート13を備えており、これら4枚のプレート10〜13が積層状態で接合されている。このうち、キャビティプレート10、ベースプレート11及びマニホールドプレート12は略矩形のステンレス鋼製の板である。ノズルプレート13は、例えば、ポリイミド等の高分子合成樹脂材料により形成され、マニホールドプレート12の下面に接着されている。なお、ノズルプレート13も、3枚のプレート10〜12と同様にステンレス鋼等の金属材料で形成されていてもよい。
キャビティプレート10には、平面に沿って配列された40個の圧力室14が形成されており、各圧力室14は、キャビティプレート10の上面において、圧電アクチュエータユニット3(図3の上方)に向かって開口していると共に平面視でCR方向に延在した略楕円形状を有している。また、各圧力室14は、その長手方向両端部に配置されたインク流入口14aとインク流出口14bとを有している。これら40個の圧力室14は、LF方向(図2の上下方向)及びCR方向(図2の左右方向)に沿ってマトリックス状に配列されている。そして、LF方向に沿って千鳥状に配列された10個の圧力室14が、圧力室群14K、14Y、14C、14Mを形成している。圧力室群14K、14Y、14C、14MはCR方向に沿って順に配列されている。
ベースプレート11の、平面視で圧力室14のインク流入口14aと重なる位置には、連通孔15が形成されており、圧力室14のインク流出口14bと重なる位置には、連通孔16が形成されている。マニホールドプレート12の、平面視で各圧力室群14K、14Y、14C、14Mに属する圧力室14に連通する連通孔15と重なる位置には、互いに異なる色のインクが収容される4個(n+1個)のマニホールド(共通インク室)17K、17Y、17C、17Mが夫々形成されている。これら4個のマニホールド17K、17Y、17C、17Mは、圧力室群14K、14Y、14C、14Mに対応するように、CR方向に沿って順に配列されている。また、各マニホールド17K、17Y、17C、17Mは、インクジェットヘッド1の一端(図2の下方端)近傍に形成されたインク供給口18と夫々連通している。そして、マニホールド17Kにはブラックのインクが、マニホールド17Yにはイエローのインクが、マニホールド17Cにはシアンのインクが、マニホールド17Mにはマゼンタのインクが図示しない各色のインクを貯溜するインクタンクから各インク供給口18を介して供給される。さらに、マニホールドプレート12の、平面視で連通孔16と重なる位置には連通孔19が形成されている。
ノズルプレート13における、平面視で圧力室群14Kに属する各圧力室14に対応する連通孔19と重なる位置にはノズル20Kが形成されており、圧力室群14Yに属する各圧力室14に対応する連通孔19と重なる位置にはノズル20Yが形成されている。また、図4に示すように、ノズルプレート13における、平面視で圧力室群14Cに属する各圧力室14に対応する連通孔19と重なる位置には2つのノズル20Cが形成されており、圧力室群14Mに属する各圧力室14に対応する連通孔19と重なる位置には2つのノズル20Mが形成されている。なお、図3においては、圧力室群14Yに属する各圧力室14の断面が示されているが、圧力室群14Kに属する各圧力室14の断面も実質的に同じである。また、図4においては、ノズル20Cの断面が示されているが、ノズル20Mの断面も実質的に同じである。これらノズル20K、20Y、20C、20Mは、例えば、ポリイミド等の高分子合成樹脂の基板にエキシマレーザー加工を施すことにより形成される。そして、ノズルプレート13の下面であるインク吐出面1aにおけるノズル20K、20Y、20C、20Mの開口が、吐出口40K、40Y、40C、40Mとなっている(図5参照)。
このように、マニホールド17K、17Y、17C、17Mは、連通孔15を介して圧力室14のインク流入口14aに連通し、さらに、圧力室14のインク流出口14bは、連通孔16、19を介してノズル20K、20Y、20C、20Mに連通している。つまり、流路ユニット2内には、マニホールド17Kから圧力室14を経て吐出口40Kに至る10個の個別インク流路21K、マニホールド17Yから圧力室14を経て吐出口40Yに至る10個の個別インク流路21Y、マニホールド17Cから圧力室14を経て2つの吐出口40Cに至る10個の個別インク流路21C、及び、マニホールド17Mから圧力室14を経て2つの吐出口40Mに至る10個の個別インク流路21Mが形成されている。
そして、流路ユニット2内には、互いに異なるマニホールド17K、17Y、17C、17Mに連通すると共にCR方向に沿って配列された4つの個別インク流路21K、21Y、21C、21Mから成る個別インク流路組21aが10個(m個)形成されている。つまり、個別インク流路組21aには、吐出口40Kを有する個別インク流路21Kと、吐出口40Yを有する個別インク流路21Y(k個:k=1)と、吐出口40C、40Mを2つ有する個別インク流路21C、21M(p個:p=2)とが属している。
ここで、図5及び図6を参照しつつ、1つの個別インク流路組21aに係る吐出口40K、40Y、40C、40Mの位置関係について詳細に説明する。図5は、インク吐出面1aにおける、1つの個別インク流路組21aに係る吐出口40K、40Y、40C、40Mの位置関係を示す図である。なお、図5においては、説明の都合上、インク吐出面1aにおける吐出口40K、40Y、40C、40Mが形成された各矩形領域を、上方(図3における上方)から見た状態で、且つ、互いに隣接するようにCR方向に移動させた状態で示している。図6は、吐出口40C、40Mの対称中心点42C、42MをCR方向に移動させてインク吐出面1a上で一致させたときの状態を示した図である。
なお、本実施形態において以下に説明する対称中心点は、2つの吐出口の中心軸点に対する直線距離が等しい複数の点のうち中心軸点との距離が最短となる点のことを意味している。
図5に示すように、個別インク流路組21aに係る、吐出口40Kの中心軸点41K、吐出口40Yの中心軸点41Y、2つの吐出口40Cの対称中心点42C、及び、2つの吐出口40Mの対称中心点42Mが、CR方向に沿って延在する直線X上に位置するように配列されている。そして、2つの吐出口40Cの中心軸点41Cが、直線Xに対して反時計回りに45度傾いた直線上において対称中心点42Cから等距離の位置にある。また、2つの吐出口40Mの中心軸点41Mが、直線Xに対して時計回りに45度傾いた直線上において対称中心点42Mから等距離の位置にある。図6に示すように、対称中心点42C、42MをCR方向に移動させてインク吐出面1a上で一致させたとき、2つの吐出口40Cの中心軸点41C同士を結ぶ線分と、2つの吐出口40Mの中心軸点41M同士を結ぶ線分とが互いに直交する方向に延在している。そして、吐出口40Y、40C、40Mの中心軸点41Y、41C、41Mが互いに異なっている。つまり、互いに同じ中心軸点を有する吐出口40Y、40C、40Mが存在しない。また、吐出口40C、40M同士が重複せずに互いに離隔している。
さらに、2つの中心軸点41C同士のLF方向に関する距離ycと、2つの中心軸点41M同士のLF方向に関する距離ymとが等しくなっている。また、吐出口40K、40Y、40C、40Mの開口面積が、吐出口40K、40Y、40C、40Mからのインク吐出速度が同じになるように決定されており、全ての吐出口40K、40Y、40C、40Mの開口面積がほぼ同じになっている。また、インク吐出面1a上において、同じマニホールド17C、17Mに連通した個別インク流路21C、21Mに係る2個の吐出口40C、40Mを、対称中心点42C、42Mが重なるように平行移動させると、これら10個の個別インク流路21C、21Mのいずれについても同じ位置に吐出口40C、40Mの中心軸点41C、41Mが設けられている。
次に、図3に戻って、圧電アクチュエータユニット3について説明する。圧電アクチュエータユニット3は、各圧力室14内のインクに吐出圧を付与するものであり、複数の圧力室14に跨るように流路ユニット2の全面に形成されている。
圧電アクチュエータユニット3は、流路ユニット2の上面に配置された振動板30と、この振動板30の上方に積層された圧電層31と、この圧電層31の上面において、複数の圧力室14に夫々対応して形成された複数の個別電極32と、振動板30と圧電層31との間に配置されており、複数の個別電極32と共に圧電層31を挟持する共通電極33とを備えている。振動板30及び圧電層31は、すべての圧力室14を覆う連続平板層として形成されている。
振動板30は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)からなる平面視で略矩形状の板であり、すべての圧力室14を覆うようにキャビティプレート10に接合されている。圧電層31は、振動板30と同様にPZTからなる平面視で略矩形状の板であり、振動板30の上面において、すべての圧力室14を全面的に覆うように形成されている。
個別電極32は、圧電層31の上面において、圧力室14の中央部と対向するように走査方向に延在した楕円形状を有する薄膜電極である。個別電極32は、導電性材料(例えば、金、銅、銀、パラジウム、白金、あるいは、チタン等)で形成されている。共通電極33は、振動板30と圧電層31との間において、複数の個別電極32と対向するように延在した略矩形状を有する薄膜電極であり、複数の個別電極32との間で圧電層31を挟持している。また、共通電極33は、個別電極32と同様に導電性材料で形成されており、常にグランド電位に保持された状態となっている。
次に、インク吐出時における圧電アクチュエータユニット3の作用について説明する。個別電極32に対して図示しないドライバICから選択的に駆動電位が付与されると、駆動電位が付与された個別電極32と共通電極33との間に所定の駆動電圧が印加される。これにより、個別電極32と共通電極33との間に挟まれた、圧電層31の圧力室14の中央部に対向する領域にその厚み方向の電界が生じる。このとき、圧電層31の圧力室14の中央部に対向する領域が自発的に変形する活性領域となり、この活性領域がその分極方向である厚み方向に伸びて、分極方向と直交する方向である圧電層31の面と平行な方向に収縮する。一方、振動板30は、電界が生じないため非活性領域となる。
このため、圧力室14の中央部に対向する領域において、圧電層31と振動板30との間で分極方向に直交する方向に関する歪みの差が生じ、振動板30が圧力室14と対向する領域の中央を頂点として圧力室14に向かって凸となるように変形する(ユニモルフ変形)。すると、圧力室14内の容積が減少して、圧力室14内に正の圧力波が発生する。圧力室14内に発生した正の圧力波はノズル20K、20Y、20C、20Mに向かって個別インク流路21K、21Y、21C、21M内を伝播し、吐出口40K、40Y、40C、40Mからインク滴が吐出される。
上述したように、インクジェットヘッド1は、記録用紙Pに対してCR方向に移動しつつ、同一の個別インク流路組21aに属する吐出口40K、40Y、40C、40Mからインク滴を吐出させることによって記録用紙P上に所望のドットを形成する。そして、記録用紙Pにブラック以外の所望の色彩を有するドットを形成するときは、同一の個別インク流路組21aに属する吐出口40Y、40C、40Mからイエロー、シアン及びマゼンタのインク滴を選択的に吐出させる。これにより、これらのインク滴が記録用紙P上に着弾して所望の色彩を有する1つのドットが形成される。
図7は、1つの個別インク流路組21aに係る吐出口40Y、40C、40Mからインク滴が吐出されたときの記録用紙P上に形成されるドットの状態を示した図である。吐出口40Y、40C、40Mからイエロー、シアン及びマゼンタのインク滴を吐出させる場合、インクジェットヘッド1の往動時(図5右方向)には、イエロー、シアン及びマゼンタの順にインク滴が吐出される。したがって、吐出口40Yから吐出されたインク滴が形成する小ドット43Y、2つの吐出口40Cから吐出されたインク滴が形成する2つの小ドット43C、2つの吐出口40Mから吐出されたインク滴が形成する2つの小ドット43Mが順に形成される。また、インクジェットヘッド1の復動時には、マゼンタ、シアン及びイエローの順にインク滴が吐出される。したがって、2つの小ドット43M、2つの小ドット43C及び小ドット43Yが順に形成される。そして、図7に示すように、2つの小ドット43Cは、これらの対称中心点が小ドット43Yの中心点と一致すると共に各中心点がCR方向に対して時計回りに45度傾いた直線上に位置している。また、2つの小ドット43Mは、これらの対称中心点が小ドット43Yの中心点と一致すると共に各中心点がCR方向に対して反時計回りに45度傾いた直線上に位置している。このように、2つの小ドット43C及び2つの小ドット43Mにおけるそれぞれの中心点が、小ドット43Yの中心点からすべて同じ距離だけ離れている。
以上説明したインクジェットヘッド1によると、吐出口40Y、40C、40Mから吐出されたインク滴が、記録用紙P上の互いに近接した異なる位置に中心を有する小ドット43Y、43C、43Mを形成する。そして、これら小ドットが部分的に重なり合うことによって1つのドットが構成される。したがって、小ドットの中心が記録用紙P上の同じ位置に形成される場合よりも、小ドット同士の重なり面積の割合が小さくなる。そのため、インクジェットヘッド1がCR方向に往復移動しつつ印刷を行うときに、インクジェットヘッド1の往動時に形成されたドットと、復動時に形成されたドットとの色合いの差が、小ドットの中心が記録用紙P上の同じ位置に形成される場合よりも小さくなる。しかも、個別インク流路組21aの個別インク流路21C、21Mには、2つの吐出口40C、40Mが形成されており、さらに、吐出口40C、40Mの中心軸点41C、41Mが互いに異なる位置にあるので、個別インク流路組内において複数の吐出口を有する個別インク流路の数が2個未満の場合よりも、小ドット43Y、43C、43M同士の重なり面積の割合がさらに小さくなり、その結果、インクジェットヘッド1の往動時に形成されたドットと、復動時に形成されたドットとの色合いの差が非常に小さくなる。そのため、往動時及び復動時の両方の印刷機会にインク吐出を行っても高画質画像印刷を行うことができる。すなわち、高速での高画質印刷を実現できる。
さらに、互いに同じ中心軸点を有する吐出口40C、40Mが存在せず、吐出口40C、40M同士が重複せずに互いに離隔しているため、吐出口40Cから吐出されたインク滴が形成する小ドット43Cと吐出口40Mから吐出されたインク滴が形成する小ドット43Mとの重なり面積が確実に確実に小さくなる。
また、インク吐出面1aにおいて、個別インク流路組21aに係る吐出口40Kの中心軸点41K、吐出口40Yの中心軸点41Y、2つの吐出口40Cの対称中心点42C、及び、2つの吐出口40Mの対称中心点42Mが、CR方向に沿って延在する直線X上に位置するように配列されているため、小ドット43Y、小ドット43C及び小ドット43Mから成るドットの形状の線対称性が向上する。したがって、印刷画質が向上する。
さらに、2つの吐出口40Cの中心軸点41C同士のLF方向に関する距離ycと、2つの吐出口40Mの中心軸点41M同士のLF方向に関する距離ymとが等しくなっているため、CR方向に関するドットの幅が均一化し、印刷画質が向上する。
加えて、吐出口40C、40Mを、これらの対称中心点42C、42MをCR方向に移動させてインク吐出面1a上で一致させたとき、2つの吐出口40Cの中心軸点41C同士を結ぶ線分と、2つの吐出口40Mの中心軸点41M同士を結ぶ線分とが互いに直交する方向に延在するように吐出口40C、40Mが形成されており、吐出口40C、40Mの中心軸点が互いに異なる位置に位置していると共に吐出口40C、40M同士が重複せずに互いに離隔している。これにより、吐出口40Cから吐出されたインク滴が形成する小ドット43Cと吐出口40Mから吐出されたインク滴が形成する小ドット43Mとの重なり面積が確実に小さくなる。
また、インク吐出面1a上において、同じマニホールド17Y、17C、17Mに連通した個別インク流路21Y、21C、21Mに形成された吐出口40Y、40C、40Mに係る平面座標系を、互いの原点が重なるように平行移動させると、個別インク流路21Y、21C、21Mのいずれについても同じ位置に吐出口40Y、40C、40Mの中心軸点が設けられるため、吐出口40Y、40C、40Mから吐出される小ドット43Y、43C、43M同士の形状が大きく異ならない。これにより印刷画質がより向上する。
さらに、吐出口40K、40Y、40C、40Mの開口面積が、吐出口40K、40Y、40C、40Mからのインク吐出速度が同じになるように決定されているため、インク滴の着弾精度がよくなり、印刷画質がより一層向上する。
なお、本実施の形態においては、2つの吐出口40Cの中心軸点41Cが直線Xに対して反時計回りに45度傾いた直線上に位置し、2つの吐出口40Mの中心軸点41Mが、直線Xに対して時計回りに45度傾いた直線上に位置するように、吐出口40C、40Mが形成されているが、これらの吐出口の対称中心点が直線Xに対して任意の角度を有する直線上に位置するように、吐出口が形成されてもよい。例えば、図8に示すように、2つの吐出口40Caの中心軸点が、直線Xに直交する直線上に位置し、2つの吐出口40Maの中心軸点が、直線X上に位置するように、吐出口40Ca、40Maが形成されてもよい。
次に、本実施形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。但し、上述した実施形態とほぼ同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
<第1変形例>
図9(a)は、第1変形例に係るインクジェットヘッドのインク吐出面101aにおける、1つの個別インク流路組に係る吐出口140K、140Y、40C、40Mの位置関係を示す図である。なお、図9(a)においては、説明の都合上、インク吐出面101aにおける吐出口140K、140Y、40C、40Mが形成された各矩形領域を、上方から見た状態で、且つ、互いに隣接するようにCR方向に移動させた状態で示している。図9(b)は、個別インク流路組に係る吐出口140Y、40C、40Mからインク滴が吐出されたときの、記録用紙P上に形成されるドットの状態を示す図である。図9(a)に示すように、吐出口140K、140Yの開口面積、2つの吐出口40Cの合計開口面積、及び、2つの吐出口40Mの合計開口面積が同じになっている。
図9(a)は、第1変形例に係るインクジェットヘッドのインク吐出面101aにおける、1つの個別インク流路組に係る吐出口140K、140Y、40C、40Mの位置関係を示す図である。なお、図9(a)においては、説明の都合上、インク吐出面101aにおける吐出口140K、140Y、40C、40Mが形成された各矩形領域を、上方から見た状態で、且つ、互いに隣接するようにCR方向に移動させた状態で示している。図9(b)は、個別インク流路組に係る吐出口140Y、40C、40Mからインク滴が吐出されたときの、記録用紙P上に形成されるドットの状態を示す図である。図9(a)に示すように、吐出口140K、140Yの開口面積、2つの吐出口40Cの合計開口面積、及び、2つの吐出口40Mの合計開口面積が同じになっている。
したがって、図9(b)に示すように、吐出口140Yから吐出されたインク滴が形成する小ドット143Yの面積と、吐出口40Cから吐出されたインク滴が形成する2つの小ドット43Cの合計面積と、吐出口40Mから吐出されたインク滴が形成する2つの小ドット43Mの合計面積とがほぼ同じになる。これによると、各色のインク滴の体積が均一化され、印刷画質がさらにより一層向上する。
<第2変形例>
図10(a)は、第2変形例に係るインクジェットヘッドのインク吐出面201aにおける、1つの個別インク流路組に係る吐出口40K、240Y、40C、40Mの位置関係を示す図である。なお、図10(a)においては、説明の都合上、インク吐出面201aにおける吐出口40K、240Y、40C、40Mが形成された各矩形領域を、上方から見た状態で、且つ、互いに隣接するようにCR方向に移動させた状態で示している。図10(b)は、個別インク流路組に係る吐出口240Y、40C、40Mからインク滴が吐出されたときの、記録用紙P上に形成されるドットの状態を示す図である。図10(a)に示すように、個別インク流路21Yに2つの吐出口240Yが形成されている。そして、インク吐出面201aにおける、吐出口40Kの中心軸点41K、2つの吐出口240Yの対称中心点242Y、2つの吐出口40Cの対称中心点42C、及び、2つの吐出口40Mの対称中心点42MがCR方向に沿って延在する直線X上に位置するように配列されている。さらに、2つの吐出口240Yの中心軸点が、直線Xに直交する直線上において対称中心点242Yから等距離の位置にある。これにより、対称中心点242Y、42C、42MをCR方向に移動させてインク吐出面201a上で一致させたとき、吐出口240Y、40C、40Mの中心軸点241Y、41C、41Mが互いに異なっている。つまり、互いに同じ中心軸点を有する吐出口240Y、40C、40Mが存在しない。さらに、2つの吐出口240Yの中心軸点241Y同士のLF方向に関する距離yyと、2つの吐出口40Cの中心軸点41C同士のLF方向に関する距離ycと、2つの吐出口40Mの中心軸点41M同士のLF方向に関する距離ymとが等しくなっている。
図10(a)は、第2変形例に係るインクジェットヘッドのインク吐出面201aにおける、1つの個別インク流路組に係る吐出口40K、240Y、40C、40Mの位置関係を示す図である。なお、図10(a)においては、説明の都合上、インク吐出面201aにおける吐出口40K、240Y、40C、40Mが形成された各矩形領域を、上方から見た状態で、且つ、互いに隣接するようにCR方向に移動させた状態で示している。図10(b)は、個別インク流路組に係る吐出口240Y、40C、40Mからインク滴が吐出されたときの、記録用紙P上に形成されるドットの状態を示す図である。図10(a)に示すように、個別インク流路21Yに2つの吐出口240Yが形成されている。そして、インク吐出面201aにおける、吐出口40Kの中心軸点41K、2つの吐出口240Yの対称中心点242Y、2つの吐出口40Cの対称中心点42C、及び、2つの吐出口40Mの対称中心点42MがCR方向に沿って延在する直線X上に位置するように配列されている。さらに、2つの吐出口240Yの中心軸点が、直線Xに直交する直線上において対称中心点242Yから等距離の位置にある。これにより、対称中心点242Y、42C、42MをCR方向に移動させてインク吐出面201a上で一致させたとき、吐出口240Y、40C、40Mの中心軸点241Y、41C、41Mが互いに異なっている。つまり、互いに同じ中心軸点を有する吐出口240Y、40C、40Mが存在しない。さらに、2つの吐出口240Yの中心軸点241Y同士のLF方向に関する距離yyと、2つの吐出口40Cの中心軸点41C同士のLF方向に関する距離ycと、2つの吐出口40Mの中心軸点41M同士のLF方向に関する距離ymとが等しくなっている。
そして、図10(b)に示すように、2つの吐出口240Yから吐出されたインク滴が形成する2つの小ドット243Yの対称中心点、2つの吐出口40Cから吐出されたインク滴が形成する2つの小ドット43Cの対称中心点、及び、2つの吐出口40Mから吐出されたインク滴が形成する2つの小ドット43Mの対称中心点が一致した状態で、2つの小ドット243Y、2つの小ドット43C及び2つの小ドット43Mにおけるそれぞれの中心点が互いに離れている。
これによると、小ドット243Y、小ドット43C及び小ドット43M同士の重なり面積がさらに小さくなるため印刷画質がより向上する。また、2つの吐出口240Yの中心軸点241Y同士のLF方向に関する距離yyと、2つの吐出口40Cの中心軸点41C同士のLF方向に関する距離ycと、2つの吐出口40Mの中心軸点41M同士のLF方向に関する距離ymとが等しくなっているため、CR方向に関するドットの幅が均一化し、印刷画質がより一層向上する。
なお、本変形例においては、2つの吐出口240Yの中心軸点241Yが、直線Xに直交する直線上に位置し、2つの吐出口40Cの中心軸点41Cが、直線Xに対して反時計回りに45度傾いた直線上に位置し、2つの吐出口40Mの中心軸点41Mが、直線Xに対して時計回りに45度傾いた直線上に位置するように、吐出口240Y、40C、40Mが形成されているが、これらの吐出口の対称中心点が直線Xに対して任意の角度を有する直線上に位置するように、吐出口が形成されてもよい。
例えば、図11(a)に示すように、2つの吐出口240Yaの中心軸点241Yaが直線Xに対して反時計回りに45度傾いた直線上において対称中心点242Yaから等距離の位置にあり、2つの吐出口40Caの中心軸点41Caが直線Xに直交する直線上において対称中心点42Caから等距離の位置にあり、2つの吐出口40Maの中心軸点41Maが直線X上において対称中心点42Maから等距離の位置にあるように、吐出口240Ya、40Ca、40Maが形成されていてもよい。この場合においても、対称中心点242Ya、42Ca、42MaをCR方向に移動させてインク吐出面上で一致させたとき、吐出口240Ya、40Ca、40Maの中心軸点241Ya、41Ca、41Maが互いに異なっている。つまり、互いに同じ中心軸点を有する吐出口240Ya、40Ca、40Maが存在しない。そして、図11(b)に示すように、2つの小ドット243Ya、2つの小ドット43Ca及び2つの小ドット43Maにおけるそれぞれの中心点が互いに離れている。
または、図12(a)に示すように、2つの吐出口240Ybの中心軸点241Ybが、直線Xに対して時計回りに45度傾いた直線上において対称中心点242Ybから等距離の位置にあり、2つの吐出口40Cの中心軸点41Cが直線Xに対して反時計回りに45度傾いた直線上において対称中心点42Cから等距離の位置にあり、2つの吐出口40Mの中心軸点41Mが直線Xに対して時計回りに45度傾いた直線上において対称中心点42Mから等距離の位置にあるように、吐出口240Yb、40C、40Mが形成されていてもよい。つまり、対称中心点242Yb、42C、42MをCR方向に移動させてインク吐出面上で一致させたとき、吐出口240Ybと、吐出口40Mとが同じ中心軸点を有している。この場合、図12(b)に示すように、小ドット243Ybと小ドット43Cとの重なり面積がより小さくなる。
さらに、図13に示すように、ブラックのインクに係る個別インク流路21Kに2つの吐出口240Kが形成されており、2つの吐出口240Kの中心軸点が、直線Xに対して時計回りに45度傾いた直線上に位置していてもよい。つまり、流路ユニットに形成されている全ての個別インク流路に2個の吐出口が形成されている。
<第3変形例>
図14(a)は、第3変形例に係るインクジェットヘッドのインク吐出面301aにおける、1つの個別インク流路組に係る吐出口340K、340Y、340C、340Mの位置関係を示す図である。なお、図14(a)においては、説明の都合上、インク吐出面301aにおける吐出口340K、340Y、340C、340Mが形成された各矩形領域を、上方から見た状態で、且つ、互いに隣接するようにCR方向に移動させた状態で示している。図14(b)は、個別インク流路組に係る吐出口340Y、340C、340Mからインク滴が吐出されたときの、記録用紙P上に形成されるドットの状態を示す図である。図14(a)に示すように、個別インク流路21Cに3個の吐出口340Cが形成されており、個別インク流路21Mに3個の吐出口340Mが形成されている。また、吐出口340K、340Yの開口面積、3個の吐出口340Cの合計開口面積、及び、3個の吐出口340Mの合計開口面積が同じになっている。
図14(a)は、第3変形例に係るインクジェットヘッドのインク吐出面301aにおける、1つの個別インク流路組に係る吐出口340K、340Y、340C、340Mの位置関係を示す図である。なお、図14(a)においては、説明の都合上、インク吐出面301aにおける吐出口340K、340Y、340C、340Mが形成された各矩形領域を、上方から見た状態で、且つ、互いに隣接するようにCR方向に移動させた状態で示している。図14(b)は、個別インク流路組に係る吐出口340Y、340C、340Mからインク滴が吐出されたときの、記録用紙P上に形成されるドットの状態を示す図である。図14(a)に示すように、個別インク流路21Cに3個の吐出口340Cが形成されており、個別インク流路21Mに3個の吐出口340Mが形成されている。また、吐出口340K、340Yの開口面積、3個の吐出口340Cの合計開口面積、及び、3個の吐出口340Mの合計開口面積が同じになっている。
そして、インク吐出面301aにおける、吐出口340Kの中心軸点341K、吐出口340Yの中心軸点341Y、3個の吐出口340Cの対称中心点342C、及び、3個の吐出口340Mの対称中心点342MがCR方向に沿って延在する直線X上に位置するように配列されている。なお、本変形例における対称中心点は、3個の吐出口の中心軸点に対する直線距離が等しい点のことを意味している。さらに、3個の吐出口340Cの中心軸点341C及び3個の吐出口340Mの中心軸点341Mが互いに180°回転した関係にある2つの正三角形の頂点に相当する位置にある。これらの三角形の一辺はCR方向に沿って延在している。これにより、対称中心点342C、342MをCR方向に移動させてインク吐出面301a上で一致させたとき、吐出口340C、340Mの中心軸点341C、341Mが互いに異なっている。つまり、互いに同じ中心軸点を有する吐出口340C、340Mが存在しない。そして、図14(b)に示すように、小ドット343Y、3つの小ドット343C及び3つの小ドット343Mにおけるそれぞれの中心点が互いに離れている。
これによると、小ドット343Y、小ドット343C及び小ドット343M同士の重なり面積がさらにより一層小さくなると共にドットの形状が円形に近くなるため印刷画質が確実に向上する。
本変形例においては、個別インク流路組に係る個別インク流路21Yに1つの吐出口340Yが形成されているが、個別インク流路21Yに複数の吐出口が形成されてもよい。例えば、図15(a)に示すように、個別インク流路21YにLF方向に沿って配列された3つの吐出口340Yaが形成されていてもよい。このとき、3個の吐出口340Ca及び3個の吐出口340Maの中心軸点が互いに180°回転した関係にある2つの正三角形の頂点に相当する位置にあり、これらの三角形の一辺がLF方向に沿って延在していることが好ましい。これによると、対称中心点342Ya、342Ca、342MaをCR方向に移動させてインク吐出面上で一致させたとき、吐出口340Ya、340Ca、340Maの中心軸点341Ya、341Ca、341Maが互いに異なっている。つまり、互いに同じ中心軸点を有する吐出口340Ya、340Ca、340Maが存在しない。これによると、図15(b)に示すように、3つの小ドット343Ya、3つの小ドット343Ca及び3つの小ドット343Maの重なり面積がより小さくなる。
[第2実施形態]
次に、本発明に係る第2実施形態について、図面を参照しつつ説明する。但し、上述した実施形態とほぼ同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。図16は、第2実施形態に係るインクジェットヘッド401の平面図である。インクジェットヘッド401は、記録用紙Pに対してブラック、イエロー、シアン、ライトシアン、マゼンタ及びライトマゼンタの計6色のインク滴を吐出するシリアル式のインクジェットヘッドである。また、図16に示すように、インクジェットヘッド401は、LF方向に延在していると共にCR方向に沿って配列された6個(n+1個:n=5)のマニホールド417K、417Y、417C、417LC、417M、417LMと、マニホールド417Kから吐出口440Kに至る5個の個別インク流路421Kと、マニホールド417Yから吐出口440Yに至る5個の個別インク流路421Yと、マニホールド417Cから2つの吐出口440Cに至る5個の個別インク流路421Cと、マニホールド417LCから2つの吐出口440LCに至る5個の個別インク流路421LCと、マニホールド417Mから2つの吐出口440Mに至る5個の個別インク流路421Mと、マニホールド417LMから2つの吐出口440LMに至る5個の個別インク流路421LMとが形成された流路ユニット402を有している。そして、流路ユニット402内には、互いに異なるマニホールド417K、417Y、417C、417LC、417M、417LMに連通すると共にCR方向に沿って配列された6つの個別インク流路421K、421Y、421C、421LC、421M、421LMから成る個別インク流路組421aが5個形成されている。
次に、本発明に係る第2実施形態について、図面を参照しつつ説明する。但し、上述した実施形態とほぼ同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。図16は、第2実施形態に係るインクジェットヘッド401の平面図である。インクジェットヘッド401は、記録用紙Pに対してブラック、イエロー、シアン、ライトシアン、マゼンタ及びライトマゼンタの計6色のインク滴を吐出するシリアル式のインクジェットヘッドである。また、図16に示すように、インクジェットヘッド401は、LF方向に延在していると共にCR方向に沿って配列された6個(n+1個:n=5)のマニホールド417K、417Y、417C、417LC、417M、417LMと、マニホールド417Kから吐出口440Kに至る5個の個別インク流路421Kと、マニホールド417Yから吐出口440Yに至る5個の個別インク流路421Yと、マニホールド417Cから2つの吐出口440Cに至る5個の個別インク流路421Cと、マニホールド417LCから2つの吐出口440LCに至る5個の個別インク流路421LCと、マニホールド417Mから2つの吐出口440Mに至る5個の個別インク流路421Mと、マニホールド417LMから2つの吐出口440LMに至る5個の個別インク流路421LMとが形成された流路ユニット402を有している。そして、流路ユニット402内には、互いに異なるマニホールド417K、417Y、417C、417LC、417M、417LMに連通すると共にCR方向に沿って配列された6つの個別インク流路421K、421Y、421C、421LC、421M、421LMから成る個別インク流路組421aが5個形成されている。
マニホールド417K、417Y、417C、417LC、417M、417LMは、互いに異なる色のインクが収容されるものである。そして、マニホールド417Kにはブラックのインクが、マニホールド417Yにはイエローのインクが、マニホールド417Cにはシアンのインクが、マニホールド417LCにはライトシアンのインクが、マニホールド417Mにはマゼンタのインクが、マニホールド417LMにはライトマゼンタのインクが図示しない各色のインクを貯溜するインクタンクから各インク供給口18を介して供給される。
次に、図17(a)及び図17(b)を参照しつつ、インク吐出面401aにおける、1つの個別インク流路組421aに係る吐出口440Y、440C、440LC、440M、440LMの位置関係について詳細に説明する。図17(a)は、インク吐出面401aにおける、1つの個別インク流路組421aに係る吐出口440Y、440C、440LC、440M、440LMの位置関係を示す図である。なお、図17(a)においては、説明の都合上、インク吐出面401aにおける吐出口440Y、440C、440LC、440M、440LMが形成された各矩形領域を、上方から見た状態で、且つ、互いに隣接するようにCR方向に移動させた状態で示している。図17(b)は、個別インク流路組421aに係る吐出口440Y、440C、440LC、440M、440LMからインク滴が吐出されたときの、記録用紙P上に形成されるドットの状態を示す図である。
図17(a)に示すように、インク吐出面401aにおける、吐出口440Yの中心軸点441Y、2つの吐出口440Cの対称中心点442C、2つの吐出口440LCの対称中心点442LC、2つの吐出口440Mの対称中心点442M、及び、2つの吐出口440LMの対称中心点442LMがCR方向に沿って延在する直線X上に位置するように配列されている。そして、2つの吐出口440Cの中心軸点441Cが直線Xに対して時計回りに45度傾いた直線上において対称中心点442Cから等距離の位置にある。2つの吐出口440LCの中心軸点441LCが直線X上において対称中心点442LCから等距離の位置にある。2つの吐出口440Mの中心軸点441Mが直線Xに対して反時計回りに45度傾いた直線上において対称中心点442Mから等距離の位置にある。2つの吐出口440LMの中心軸点441LMが直線Xに直交する直線上において対称中心点442LMから等距離の位置にある。これにより、対称中心点442C、442LC、442M、442LMをCR方向に移動させてインク吐出面401a上で一致させたとき、吐出口440C、440LC、440M、440LMの中心軸点441C、441LC、441M、441LMが互いに異なっている。つまり、互いに同じ中心軸点を有する吐出口440C、440LC、440M、440LMが存在しない。また、吐出口440Yの開口面積、2個の吐出口440Cの合計開口面積、2個の吐出口440LCの合計開口面積、2個の吐出口440Mの合計開口面積、及び、2個の吐出口440LMの合計開口面積が同じになっている。
そして、図17(b)に示すように、吐出口440Y、440C、440LC、440M、440LMから吐出されたインク滴が形成する小ドット443Y、443C、443LC、443M、443LMの中心点が互いに異なっている。
これによると、個別インク流路組421aに係る吐出口440C、440LC、440M、440LMの中心軸点441C、441LC、441M、441LMが互いに異なっているため、443C、443LC、443M、443LM同士の重なり面積が確実に小さくなる。また、吐出口440Yの開口面積、2個の吐出口440Cの合計開口面積、2個の吐出口440LCの合計開口面積、2個の吐出口440Mの合計開口面積、及び、2個の吐出口440LMの合計開口面積が同じになっているため、各色のインク滴の体積が均一化され、印刷画質が向上する。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。例えば、上述の第1実施形態においては、個別インク流路組21aに係る吐出口40Kの中心軸点41K、吐出口40Yの中心軸点41Y、2つの吐出口40Cの対称中心点42C、2つの吐出口40Mの対称中心点42Mとが、CR方向に沿って延在する直線X上に位置するように配列される構成であるが、これら吐出口の中心軸点又は複数の吐出口の対称中心点が直線X上に位置しない構成であってもよい。
また、第1実施形態においては、同じマニホールド17C、17Mに連通した個別インク流路21C、21Mに係る2個の吐出口40C、40Mを、対称中心点42C、42Mが重なるように平行移動させると、これら10個の個別インク流路21C、21Mのいずれについても同じ位置に吐出口40C、40Mの中心軸点41C、41Mが設けられている構成であるが、この場合においても、同じ位置に吐出口の中心軸点が設けられていない構成であってもよい。
さらに、第1実施形態においては、個別インク流路21C、21Mに2個の吐出口40C、40Yが形成されており、第1実施形態に係る第3変形例においては、個別インク流路に3個の吐出口340C、340Yが形成される構成であるが、このような構成に限定されるものではく、各個別インク流路に4個以上の吐出口が形成されていてもよい。
加えて、第1実施形態においては、インクジェットヘッド1が4色のインク滴を吐出可能な構成であり、第2実施形態においては、インクジェットヘッド401が6色のインク滴を吐出可能な構成であるが、インクジェットヘッドが、3色又は7色(ブラックを除く2色又は6色)以上のインク滴を吐出可能な構成であってもよい。
また、第1実施形態においては、個別インク流路21Cと個別インク流路21Mとが吐出口40C、40Mを2個、つまり同数有しており、対称中心点42C、42MをCR方向に移動させてインク吐出面1a上で一致させたとき、吐出口40Y、40C、40Mの中心軸点41Y、41C、41Mが互いに異なっており、互いに同じ中心軸点を有する吐出口40Y、40C、40Mが存在しない構成であるが、各個別インク流路が有する吐出口の数が異なっていてもよいし、吐出口同士で中心軸点が同じになっていてもよい。
1 インクジェットヘッド
1a インク吐出面
2 流路ユニット
3 圧電アクチュエータユニット
14 圧力室
14K、14Y、14C、14M 圧力室群
17K、17Y、17C、17M マニホールド
18 インク供給口
20K、20Y、20C、20M ノズル
21K、21Y、21C、21M 個別インク流路
21a 個別インク流路組
40K、40Y、40C、40C 吐出口
41K、41Y、41C、41M 中心軸点
100 インクジェットプリンタ
1a インク吐出面
2 流路ユニット
3 圧電アクチュエータユニット
14 圧力室
14K、14Y、14C、14M 圧力室群
17K、17Y、17C、17M マニホールド
18 インク供給口
20K、20Y、20C、20M ノズル
21K、21Y、21C、21M 個別インク流路
21a 個別インク流路組
40K、40Y、40C、40C 吐出口
41K、41Y、41C、41M 中心軸点
100 インクジェットプリンタ
Claims (12)
- ブラックを除く互いに異なる色のインクが収容されるn個(n:3以上の自然数)の共通インク室と、
前記n個の共通インク室のいずれか1つに連通していると共に圧力室を経てインク吐出面に形成された吐出口に至るn×m個(m:自然数)の個別インク流路とを備えており、
前記n×m個の個別インク流路の少なくとも一部は、吐出口を複数有するものであり、
同一の前記共通インク室に連通するm個の前記個別インク流路の同士の吐出口の数が同じであり、
互いに異なる前記共通インク室に連通するn個の前記個別インク流路からなる個別インク流路組がm個形成されており、
前記個別インク流路組は、吐出口を複数有する前記個別インク流路がp個(p:2以上の自然数)属するものであり、
同一の前記個別インク流路組に属する吐出口を複数有する前記個別インク流路は、前記インク吐出面上において、複数の吐出口の対称中心点が、所定の一方向に延在する直線上に位置するように配列されており、
同一の前記個別インク流路組に属する吐出口を複数有するp個の前記個別インク流路に係る複数の吐出口の対称中心点を前記所定の一方向に移動させて前記インク吐出面上で一致させたとき、これらp個の前記個別インク流路のうちの2以上の前記個別インク流路に係る複数の吐出口の中心軸点が、互いに異なる位置に位置することを特徴とするインクジェットヘッド。 - 前記個別インク流路組は、吐出口を1つ有する前記個別インク流路がk個(k=n−p:自然数)属するものであり、
同一の前記個別インク流路組に属する前記n個の個別インク流路は、前記インク吐出面上において、吐出口を1つ有するk個の前記個別インク流路に係る吐出口の中心軸点と吐出口を複数有するp個の前記個別インク流路に係る複数の吐出口の対称中心点とが、前記所定の一方向に延在する直線上に位置するように配列されていることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットヘッド。 - 複数の吐出口を有する前記個別インク流路に係る複数の吐出口の中心軸点間における前記所定の一方向と直交する方向に関する最大距離が、複数の吐出口を有するp個の前記個別インク流路同士で等しいことを特徴とする請求項1又は2に記載のインクジェットヘッド。
- 同一の前記個別インク流路組に属する吐出口を複数有するp個の前記個別インク流路に係る複数の吐出口の対称中心点を前記所定の一方向に移動させて前記インク吐出面上で一致させたとき、これらp個の前記個別インク流路のうちの2以上の前記個別インク流路が吐出口を2以上の同数有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
- 同一の前記個別インク流路組に属する吐出口を複数有するp個の前記個別インク流路に係る複数の吐出口の対称中心点を前記所定の一方向に移動させて前記インク吐出面上で一致させたとき、これらp個の前記個別インク流路が吐出口を2以上の同数有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
- 同一の前記個別インク流路組に属する吐出口を複数有するp個の前記個別インク流路に係る複数の吐出口の対称中心点を前記所定の一方向に移動させて前記インク吐出面上で一致させたとき、これらp個の前記個別インク流路に係る複数の吐出口が互いに重複せずに離隔していることを特徴とする請求項5に記載のインクジェットヘッド。
- 同一の前記個別インク流路組に属する前記個別インク流路の中には、2個の吐出口を有するものが2個存在しており、
これら2個の前記個別インク流路が有する2個の吐出口の中心軸点同士間を結ぶ2つの線分が、互いに直交する方向に延在していることを特徴とする請求項5又は6に記載のインクジェットヘッド。 - 同一の前記個別インク流路組に属する前記個別インク流路の中には、3個の吐出口を有するものが2個存在しており、
これら2個の前記個別インク流路が有する3個の吐出口の中心軸点のそれぞれが、互いに180°回転した関係にある2つの正三角形の頂点に相当する位置にあることを特徴とする請求項5又は6に記載のインクジェットヘッド。 - 同一の前記共通インク室に連通した吐出口を複数有する前記個別インク流路に係る複数の吐出口の対称中心点を前記所定の一方向に移動させて前記インク吐出面上で一致させたとき、これらの前記個別インク流路のいずれについても同じ位置に吐出口の中心軸点が設けられていることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
- 前記個別インク流路に形成された吐出口の合計開口面積が、同一の前記個別インク流路組に属するn個の前記個別インク流路について互いに同じであることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
- 同一の前記個別インク流路組に属するn個の前記個別インク流路に形成された吐出口からのインク吐出速度が同じであることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
- 被記録媒体を搬送する搬送装置と、
前記搬送装置による被記録媒体の搬送方向と直交する方向に往復移動しつつ、被記録媒体にインク滴を吐出する一又は複数のインクジェットヘッドとを備えたインクジェット記録装置であって、
前記一又は複数のインクジェットヘッドは、
ブラックを除く互いに異なる色のインクが収容されるn個(n:3以上の自然数)の共通インク室と、
前記n個の共通インク室のいずれか1つに連通していると共に圧力室を経てインク吐出面に形成された吐出口に至るn×m個(m:自然数)の個別インク流路とを備えており、
前記n×m個の個別インク流路の少なくとも一部は、吐出口を複数有するものであり、
同一の前記共通インク室に連通するm個の前記個別インク流路同士の吐出口の数が同じであり、
互いに異なる前記共通インク室に連通するn個の前記個別インク流路からなる個別インク流路組がm個形成されおり、
前記個別インク流路組は、吐出口を複数有する前記個別インク流路がp個(p:2以上の自然数)属するものであり、
同一の前記個別インク流路組に属する吐出口を複数有する前記個別インク流路は、前記インク吐出面上において、複数の吐出口の対称中心点が、所定の一方向に延在する直線上に位置するように配列されており、
同一の前記個別インク流路組に属する吐出口を複数有するp個の前記個別インク流路に係る複数の吐出口の対称中心点を前記所定の一方向に移動させて前記インク吐出面上で一致させたとき、これらp個の前記個別インク流路のうちの2以上の前記個別インク流路に係る複数の吐出口の中心軸点が、互いに異なる位置に位置することを特徴とするインクジェット記録装置。
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