JP2007112125A - 液滴噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ライン型ヘッドよりもノズル数の少ない補助ヘッドにより、ライン型ヘッドの複数の噴射不良のノズルを効率よく補完することが可能な液滴噴射装置を提供すること。
【解決手段】インクジェットプリンタ１００は、走査方向に配列された複数のノズルからなるノズル列を有するライン型インクジェットヘッド１と、走査方向に配列された複数のノズルからなり、走査方向に移動可能に設けられた補助ヘッド４５とを有し、インクジェットヘッド１のノズル列のノズル配列ピッチと補助ヘッド４５のノズル列のノズル配列ピッチは等しくなっている。そのため、インクジェットヘッド１の複数のノズルに同時に噴射不良が生じたときに、これらの不良ノズルを補助ヘッド４５の複数のノズルにより一度に補完することが可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液滴を噴射する液滴噴射装置に関する。

記録用紙等に対してインクを噴射するインクジェットプリンタとして、この記録用紙等の送り方向と直交する方向に配列された複数のノズルを有する、いわゆる、ライン型のインクジェットプリンタが知られている。このライン型のインクジェットヘッドは、シリアル型のものと比べて、記録用紙の全幅に亙って配列された１ラインのノズルからインクを噴射して記録することができるために記録速度が速いという利点がある。しかし、ノズルの数が多いために、何れかのノズル内に塵やエア等が混入して、液滴を噴射できない（液滴の不吐出）、あるいは、液滴の噴射方向が曲がって着弾位置がずれるなどの噴射不良が生じやすい。このような噴射不良が生じると、記録された文字や画像に白すじが発生するなど印字品質が低下する。そこで、噴射不良が生じたノズルの代わりにインクを噴射する補助ヘッドを備えたインクジェットプリンタが提案されている。

例えば、特許文献１（特開２００５−８８４１７号公報）に記載のインクジェットプリンタは、ライン型のインクジェットヘッドと、このインクジェットヘッドに対してその長手方向（ノズルの配列方向）に移動可能な補助ヘッド（補完用記録ヘッド）とを備えている。補助ヘッドは、記録用紙の送り方向に１列に配列された複数のノズルを有する。そして、ライン型のインクジェットヘッドの何れかのノズルに噴射不良が生じたときには、補助ヘッドのノズルがその噴射不良のノズルと配列方向に関して同じ位置になるように補助ヘッドを移動させ、インクジェットヘッドの不良ノズルの代わりに補助ヘッドのノズルからインクを噴射させて、不良ノズルを補完するようになっている。

また、特許文献２（特開平１１−３３４０４７号公報）に記載のインクジェットプリンタは、主ヘッドであるライン型のインクジェットヘッドと、このインクジェットヘッドと記録用紙の送り方向に並べて設けられ、インクジェットヘッドと全く同じ構造を有するライン型の補助ヘッドとを備えている。そして、インクジェットヘッドの何れかのノズルに噴射不良が生じたときには、その不良ノズルの代わりに、このノズルと配列方向に関して同じ位置にある補助ヘッドのノズルからインクを噴射させるようになっている。
特開２００５−８８４１７号公報（図２） 特開平１１−３３４０４７号公報（図１）

ところで、噴射不良が発生するノズルは１つとは限らず、例えば、液滴噴射面に付着したインクが近接する２以上のノズル内へ吸い込まれて、２つのノズルに同時にエアが混入した場合などに、２以上のノズルに同時に噴射不良が生じることもよくある。しかし、特許文献１の補助ヘッドではノズルが送り方向に平行に１列に配列されているため、この補助ヘッドは、１つの噴射実行位置で１つのノズルしか補完することができず、２以上の複数のノズルに同時に噴射不良が生じている場合には、これら複数の不良ノズルにそれぞれ対応する位置へ頻繁に補助ヘッドを移動させる必要がある。

一方、特許文献２の補助ヘッドはライン型ヘッドであるため、主ヘッドの複数のノズルに同時に噴射不良が生じても、これらの不良ノズルを補助ヘッドにより一度に補完することができる。しかし、１つのインクジェットプリンタに、多数のノズルを有するライン型ヘッドを２つも設ける必要があることから、プリンタ全体のコストがかなり高くなってしまう。

本発明の目的は、ライン型ヘッドよりもノズル数の少ない補助ヘッドにより、ライン型ヘッドの複数の噴射不良のノズルを効率よく補完することが可能な液滴噴射装置を提供することである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明の第１の態様に従えば、所定の第１の方向に配列された複数の第１ノズルからなる第１ノズル列を有する第１の液滴噴射ヘッドと、前記第１の方向に配列された複数の第２ノズルからなり、前記第１ノズル列よりも短い第２ノズル列を少なくとも有し、前記第１の方向に移動可能に設けられた第２の液滴噴射ヘッドと、前記第２の液滴噴射ヘッドを前記第１の方向に駆動する駆動機構と、前記第２の液滴噴射ヘッドの前記第１の方向に関する位置を検出する位置検出器とを備え、前記第１ノズル列のノズル配列ピッチと前記第２ノズル列のノズル配列ピッチが等しい液滴噴射装置が提供される。

この構成によれば、第１の液滴噴射ヘッドの何れかの第１ノズルに噴射不能や噴射方向の曲がりなどの噴射不良が生じた場合に、このような噴射不良が生じた第１ノズルに対応する位置に第２の液滴噴射ヘッドを移動させて、その第１ノズルの代わりに、第２の液滴噴射ヘッドの第２ノズルから液体を噴射させて補完することができる。ここで、複数の第１ノズルからなる第１のノズル列のノズル配列ピッチと、複数の第２ノズルからなる第２のノズル列のノズル配列ピッチが等しいため、隣接する２以上の第１ノズルに同時に噴射不良が生じた場合でも、複数の第２ノズルにより一度に補完することが可能である。つまり、第１の液滴噴射ヘッドよりもノズル列が短く（ノズルの数が少なく）、低コストな第２の液滴噴射ヘッドにより、噴射不良の第１ノズルを効率よく補完することが可能になる。

本発明の液滴噴射装置において、前記第１の液滴噴射ヘッドは、前記第１の方向と直交する第２の方向に並ぶ複数の前記第１ノズル列を有してもよく、前記第２の液滴噴射ヘッドは、前記第２の方向に並ぶ複数の前記第２ノズル列を有してもよく、前記複数の前記第１ノズル列のうち隣接する２列の第１ノズル列間における前記第１の方向に関するずれ量と、隣接する２列の前記第２ノズル列間における前記第１の方向に関するずれ量が等しくてもよい。この構成によれば、隣接する２列の第１ノズル列にそれぞれ属する２つの第１ノズルに同時に噴射不良が生じた場合でも、隣接する２列の第２ノズル列にそれぞれ属する２つの第２ノズルにより一度に補完することが可能になる。

本発明の液滴噴射装置において、前記隣接する２列の前記第１ノズル列が、前記第２の方向に関して互いに近接して配置されてもよい。このように、隣接する２列の第１ノズル列が互いに近接している場合には、一方の第１ノズル列に属するある第１ノズルの周りに付着したインクが、他方の第１ノズル列に属する第１ノズルの周りにも付着して、これら２つの第１ノズルに同時に噴射不良が生じることがあるが、このような場合でも、隣接する２列の第２ノズル列にそれぞれ属する２つの第２ノズルにより一度に補完することができる。

本発明の液滴噴射装置において、前記隣接する２列の第１ノズル列にそれぞれ属し、且つ、前記第１の方向に前記ずれ量だけ離れて配置された２つの前記第１ノズルが、互いに近接配置された２つの連通口においてそれぞれ共通の液室に連通してもよい。このように、隣接する２列の第１ノズル列にそれぞれ属する２つの第１ノズルが共通の液室に連通しており、さらに、それらの２つの連通口が近接していると、共通の液室に大きな気泡が流入したときに、２つの第１ノズル内に気泡が同時に侵入して、これら２つの第１ノズルに同時に噴射不良が生じることがある。このような場合でも、隣接する２列の第２ノズル列にそれぞれ属する２つの第２ノズルにより一度に補完することができる
本発明の液滴噴射装置において、前記第１ノズル列に属する複数の第１ノズルのうち、噴射不良が生じている前記第１ノズルを特定する情報を記憶するメモリと、このメモリに記憶された情報に基づいて、噴射不良の前記第１ノズルに代わって液滴を噴射するときの、前記第２の液滴噴射ヘッドの噴射実行位置と液滴を噴射する前記第２ノズルとを決定する噴射位置決定部とを備え得る。この構成によれば、第１の液滴噴射ヘッドの何れかの第１ノズルに噴射不良が生じたときの、第２の液滴噴射ヘッドの第２ノズルによる代替噴射を効率よく行うことが可能になる。

本発明の液滴噴射装置において、前記噴射位置決定部は、前記第２の液滴噴射ヘッドの前記第１の方向への移動回数が少なくなるように、前記噴射実行位置と前記第２ノズルを決定し得る。この構成によれば、複数の第１ノズルに同時に噴射不良が生じた場合でも、第２の液滴噴射ヘッドが第１の方向に移動する回数が少なくなるため、この第２の液滴噴射ヘッドによる代替噴射を迅速に行うことができる。

本発明の液滴噴射装置において、前記第１ノズル列に属する複数の第１ノズルのうち、噴射不良が生じている前記第１ノズルを検出する不良ノズル検出器を有してもよい。この構成によれば、噴射不良が生じている第１ノズルを特定することができるため、第２の液滴噴射ヘッドの第２ノズルによる代替噴射を速やかに行うことが可能になる。

本発明の液滴噴射装置において、前記第１の液滴噴射ヘッドは、複数種類の液体をそれぞれ噴射する複数の前記第１ノズル列を有してもよく、さらに、前記第２の液滴噴射ヘッドは、前記複数種類の液体をそれぞれ噴射する複数の前記第２ノズル列を有してもよい。この構成によれば、複数種類の液体をそれぞれ噴射する複数の第１ノズルに同時に噴射不良が生じた場合でも、これらの不良ノズルを第２の液滴噴射ヘッドにより一度に補完することが可能になる。さらに、１つの第２の液滴噴射ヘッドに複数の第２ノズル列が設けられているため、複数の第２ノズル列をそれぞれ有する複数のヘッドにより別々に代替噴射を行う場合に比べて、第２の液滴噴射ヘッドを第１の方向に移動させる構成（駆動機構や位置検出器等）の構成が簡単になる。

本発明の液滴噴射装置は、前記第１の方向に移動する可動体をさらに有してもよく、前記可動体には前記第１ノズルの噴射状態を検出する検出器が設けられてもよい。前記可動体はさらに、前記第１ノズルの出射口を覆うパージキャップを有してもよい。この構成によれば、可動体に設けられた検出器とパージキャップが一体的に移動するため、検出器において噴射異常が検出された場合、直ちに噴射異常が検出されたノズルをパージして、噴射状態を正常に回復させることができる。

本発明の第１実施形態について説明する。この第１実施形態は、液滴噴射装置として、記録用紙に対してインクを噴射するライン型のインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタに本発明を適用した一例である。

まず、第１実施形態のインクジェットプリンタ１００の概略構成について説明する。図１に示すように、インクジェットプリンタ１００は、記録用紙６の幅方向（走査方向：図１の左右方向）に延び且つその両端においてプリンタ本体５に支持されたライン型のインクジェットヘッド１（第１の液滴噴射ヘッド）と、記録用紙６を図１の前方へ搬送する搬送ローラ２と、インクジェットプリンタ１００全体の制御を司る制御装置３（図１０参照）などを備えている。インクジェットヘッド１は、チューブ７を介してインクタンク４から供給されたインクを、走査方向に配列された複数のノズル２０（第１ノズル：図２〜図５参照）から記録用紙６に対して噴射して、所望の文字や画像を記録用紙６に記録する。また、インクジェットヘッド１により記録された記録用紙６は、搬送モータ８（図１０参照）により回転駆動される搬送ローラ２により前方（紙送り方向）へ排出される。

また、図１に示すように、インクジェットヘッド１の前方には、走査方向に移動可能な補助ヘッド４５（第２の液滴噴射ヘッド）が設けられている。この補助ヘッド４５は、インクジェットヘッド１の何れかのノズル２０に噴射不良が生じたときに、このノズル２０の代わりにインクを噴射するためのものである。この補助ヘッド４５については後ほど詳しく説明する。

次に、ライン型のインクジェットヘッド１について説明する。図２〜図５に示すように、インクジェットヘッド１は、ノズル２０及び圧力室１４を含むインク流路が形成された流路ユニット４００と、この流路ユニット４００の上面に配置されて、圧力室１４内のインクに噴射圧力を付与する圧電アクチュエータ３００とを備えている。

まず、流路ユニット４００について説明する。図４、図５に示すように、流路ユニット４００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はステンレス鋼製の板である。これら３枚のプレート１０〜１２に、後述するマニホールド１７や圧力室１４等のインク流路がエッチングにより容易に形成される。また、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の下面に接着される。あるいは、このノズルプレート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。

図２〜図５に示すように、４枚のプレート１０〜１３のうち、最も上方に位置するキャビティプレート１０には、平面に沿って配列された複数の圧力室１４が貫通孔状に形成される。これら複数の圧力室１４は上下両側から後述の振動板３０及びベースプレート１１によりそれぞれ覆われている。また、複数の圧力室１４は、走査方向（図２の左右方向）に４列に配列されている。各圧力室１４は、平面視で紙送り方向（図２の上下方向）に長い、略楕円形状に形成されている。

ベースプレート１１の、平面視で圧力室１４の両端部と重なる位置には、それぞれ連通孔１５，１６が形成されている。また、マニホールドプレート１２には、走査方向（図２の左右方向）に延びる４つのマニホールド１７が形成されている。これら４つのマニホールド１７は、平面視で、走査方向に延びる４列の圧力室１４にそれぞれ対応しており、マニホールドは圧力室１４の紙送り方向上流側部分（図２の上半部）と重なっている。さらに、これら４つのマニホールド１７は、後述の振動板３０に形成されたインク供給口１８に連通しており、インクタンク４（図１参照）からインク供給口１８を介してマニホールド１７へインクが供給される。また、マニホールドプレート１２の、平面視で複数の圧力室１４のマニホールド１７と反対側の端部（図２、図３の下端部）と重なる位置には、それぞれ、複数の連通孔１６に連なる複数の連通孔１９も形成されている。

さらに、ノズルプレート１３の、平面視で複数の連通孔１９にそれぞれ重なる位置には、複数のノズル２０が形成されている。図２に示すように、複数のノズル２０は、４列に配列された複数の圧力室１４のマニホールド１７と反対側の端部とそれぞれ重なっており、４つのマニホールド１７と重ならない領域において走査方向（図２の左右方向：第１の方向）に配列されて、走査方向と直交する紙送り方向（図２の上下方向：第２の方向）に並ぶ４列のノズル列２０ａ〜２０ｄ（第１のノズル列）を構成している。また、４列のノズル列２０ａ〜２０ｄに関して、ノズル配列ピッチＰ（以下、単にピッチＰという）は全て等しくなっている。そして、ノズルプレート１３の下面は、複数のノズル２０の出射口がそれぞれ形成された液滴噴射面１ａとなっている。また、図４、図５に示すように、各ノズル２０は先細り形状に形成されており、その軸線は鉛直方向に平行である。そのため、ノズル２０が正常であれば、液滴は鉛直方向下方に噴射される。

そして、図４に示すように、マニホールド１７は連通孔１５を介して圧力室１４に連通し、さらに、圧力室１４は、連通孔１６，１９を介してノズル２０に連通している。このように、流路ユニット４００内には、マニホールド１７から圧力室１４を経てノズル２０に至る個別インク流路２１が複数形成されている。

次に、圧電アクチュエータ３００について説明する。図２〜図５に示すように、圧電アクチュエータ３００は、流路ユニット４００の上面に配置された振動板３０と、この振動板３０の上面に複数の圧力室１４に跨って連続的に形成された圧電層３１と、この圧電層３１の上面に複数の圧力室１４にそれぞれ対応して形成された複数の個別電極３２とを有する。

振動板３０は、平面視で略矩形状の金属材料からなる導電性を有する板であり、例えば、ステンレス鋼等の鉄系合金、銅系合金、ニッケル系合金、あるいは、チタン系合金などからなる。この振動板３０は、キャビティプレート１０の上面に複数の圧力室１４を覆うように配設されて、接合されている。また、この振動板３０は常にグランド電位に保持されており、複数の個別電極３２に対向して個別電極３２と振動板３０との間の圧電層３１に厚み方向の電界を作用させる共通電極を兼ねている。

振動板３０の上面には、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）を主成分とする圧電層３１が形成されている。この圧電層３１は、複数の圧力室１４に跨って連続的に形成されている。尚、圧電層３１は、例えば、超微粒子材料を高速で衝突させて堆積させるエアロゾルデポジション法（ＡＤ法）を用いて形成できる。その他、ゾルゲル法、スパッタ法、水熱合成法、あるいは、ＣＶＤ（化学蒸着）法を用いることもできる。さらに、ＰＺＴのグリーンシートを焼成することにより得られた圧電シートを振動板３０の表面に貼り付けて圧電層３１を形成することもできる。

圧電層３１の上面には、圧力室１４よりも一回り小さい略楕円形の平面形状を有する複数の個別電極３２が形成されている。これら個別電極３２は、平面視で対応する圧力室１４の中央部に重なる位置にそれぞれ形成されている。また、個別電極３２は金、銅、銀、パラジウム、白金、あるいは、チタンなどの導電性材料からなる。さらに、複数の個別電極３２の一端部（マニホールド１７側の端部）からは、それぞれ個別電極３２の長軸方向に複数の接点部３５が引き出されている。そして、これら複数の接点部３５には、フレキシブルプリント配線板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）等の可撓性を有する配線部材（図示省略）の接点が接合される。複数の個別電極３２は、この配線部材を介して、複数の個別電極３２に対して選択的に駆動電圧を供給するドライバＩＣ２２（図１０参照）と電気的に接続されている。尚、複数の個別電極３２及び複数の接点部３５は、例えば、スクリーン印刷、スパッタ法、あるいは、蒸着法等により形成することができる。

次に、インク噴射時における圧電アクチュエータ３００の作用について説明する。複数の個別電極３２に対してドライバＩＣ２２から選択的に駆動電圧が印加されると、駆動電圧が印加された圧電層３１上側の個別電極３２とグランド電位に保持されている圧電層３１下側の共通電極としての振動板３０の電位が異なる状態となり、個別電極３２と振動板３０の間に挟まれた圧電層３１に厚み方向の電界が生じる。ここで、圧電層３１の分極方向と電界の方向とが同じ場合には、圧電層３１はその分極方向である厚み方向に伸びて水平方向に収縮する。そして、この圧電層３１の収縮変形に伴って振動板３０が圧力室１４側に凸となるように変形するため、圧力室１４内の容積が減少して圧力室１４内のインクに圧力が付与され、圧力室１４に連通するノズル２０からインクの液滴が噴射される。

ところで、前述したライン型インクジェットヘッド１は、紙送り方向と直交する方向に多数のノズル２０を有するため、何れかのノズル２０に塵やエア等が混入して、そのノズル２０から液滴を噴射できなくなったり（インクの不吐出）、あるいは、液滴の噴射方向が曲がって着弾位置がずれたりするなどの噴射不良が生じやすい。このように、何れかのノズル２０に噴射不良が生じている状態で記録用紙６に記録を行うと、記録された画像等に白すじが生じるなど印字品質が低下する。

そこで、図１、図６に示すように、この第１実施形態のインクジェットプリンタ１００は、全てのノズル２０の噴射状態を検出して噴射不良のノズル２０を特定する噴射状態検出部４４（不良ノズル検出器）と、この噴射状態検出部４４により噴射不良が生じていることが検出されたノズル２０の代わりにインクを噴射する補助ヘッド４５（第２のインクジェットヘッド）を備えている。

図６、図７に示すように、インクジェットヘッド１の直下の位置には、液滴噴射面１ａに対向する可動体４０が、インクジェットヘッド１に対して走査方向（ノズル２０の配列方向）にガイド軸４１に沿って移動可能に配設されており、この可動体４０は、可動体駆動モータ４２（図１０参照）により走査方向に駆動される。また、走査方向に平行なスケール４３ａを含み、可動体４０の走査方向の位置を検出するリニアエンコーダ４３（図１０参照）も設けられている。

図６に示すように、可動体４０の上部には、複数のノズル２０の各々における液滴の噴射状態を検出する噴射状態検出部４４が設けられている。この噴射状態検出部４４は、可動体４０の後端部に位置する壁部４０ａに設けられ、前方（ノズル配列方向と直交する方向）にレーザー光を出射する発光素子４４ａと、可動体４０の前端部に位置する壁部４０ｂに設けられ、発光素子４４ａから出射されたレーザー光を受光する受光素子４４ｂを有する。そして、この噴射状態検出部４４は、可動体４０と一体的に走査方向に移動可能である。

可動体４０は、インクジェットヘッド１のノズル２０から記録用紙６に対してインクを噴射して記録する際には、記録用紙６の搬送経路に対して走査方向一方側（図６の右側）の待機位置において待機している。一方、インクジェットプリンタ１００の制御装置３（図１０参照）に対して噴射状態検出の指令が入力されたときには、可動体４０は待機位置から搬送経路を横切るように左方へ移動する。

そして、図７に示すように、あるノズル２０の直下の位置（ノズル２０の軸線の延長線上の位置）に可動体４０が位置している状態で、このノズル２０から正常に（鉛直方向下方に）液滴が噴射されると、発光素子４４ａから前方へ出射されたレーザー光は鉛直方向下方に噴射された液滴により瞬間的に遮断されるので、受光素子４４ｂによる受光が途切れることになり、このノズル２０の噴射状態が正常であることが検出される。一方、このノズル２０から液滴が噴射されなかった場合や、液滴の噴射方向が走査方向に曲がっている場合は、発光素子４４ａから前方へ出射されたレーザー光が液滴に遮断されず、受光素子４４ｂによる受光が途切れないため、このノズル２０の噴射状態が異常であることが検出される。そして、可動体４０を移動させながら、これらの一連の検出動作を全てのノズル２０に関して行うことにより、噴射状態が異常であるノズル２０を特定することができる。

図１に示すように、補助ヘッド４５は、ガイド軸４７に沿って走査方向に移動可能なキャリッジ４６に搭載されており、これらキャリッジ４６と補助ヘッド４５はヘッド駆動モータ４８（駆動機構：図１０参照）により一体的に走査方向に駆動される。また、走査方向に平行なスケール４９ａを含み、補助ヘッド４５の走査方向に関する位置を検出するリニアエンコーダ４９（位置検出器：図１０参照）も設けられている。

補助ヘッド４５は、圧力室やノズルの数の違いを除けば、前述したライン型インクジェットヘッド１と基本的な構造は同じである。即ち、図８、図９に示すように、補助ヘッド４５は、４枚の積層状の金属プレート６３〜６６からなり、その内部に圧力室５４及びノズル６０を含むインク流路が形成された流路ユニット５２と、この流路ユニット５２の上面に配置された圧電アクチュエータ５３とを有する。

流路ユニット５２には、走査方向に１列に配列された平面視略楕円形の４つの圧力室５４と、これら４つの圧力室５４にそれぞれ連通し、同じく走査方向に配列された４つのノズル６０（第２ノズル）からなるノズル列６０ａ（第２のノズル列）と、走査方向に延びて４つの圧力室５４に連通するマニホールド５７が形成されている。圧力室５４及びノズル６０は、インクジェットヘッド１の圧力室１４及びノズル６０（図２、図３参照）と同一の形状及び寸法に形成されている。また、ノズル列６０ａのピッチは、インクジェットヘッド１の４つのノズル列２０ａ〜２０ｄのピッチＰ（図２参照）と等しく、さらに、ノズル列６０ａの長さは、インクジェットヘッド１のノズル列２０ａ〜２０ｄよりも短い（即ち、ノズルの数が少ない）。図１、図８に示すように、マニホールド５７は、４つの圧力室５４を覆う圧電アクチュエータ５３の振動板７０に形成されたインク供給口５８、及び、チューブ５９を介してインクタンク４に接続されている。そして、図９に示すように、流路ユニット５２内には、マニホールド５７から圧力室５４を介してノズル６０に至る個別インク流路６１が、インクジェットヘッド１の個別インク流路２１（図４参照）とほぼ同一の形状及び同一の寸法で形成されている。

圧電アクチュエータ５３は、インクジェットヘッド１の圧電アクチュエータ３００（図２〜図５参照）とほぼ同様の構成を有する。即ち、図８、図９に示すように、圧電アクチュエータ５３は、４つの圧力室５４を覆う振動板７０、この振動板７０の上面に形成された圧電層７１、及び、圧電層７１の上面において４つの圧力室５４にそれぞれ対応して配置された４つの個別電極７２とを備えている。各個別電極７２は、インクジェットヘッド１の個別電極３２と同一の形状及び寸法に形成され、対応する圧力室５４の中央部に対向するように配置されている。また、４つの個別電極７２はドライバＩＣ７３（図１０参照）に接続されており、ドライバＩＣ７３から選択的に駆動電圧が印加されるようになっている。

そして、噴射状態検出部４４により、インクジェットヘッド１のあるノズル２０に噴射不良が生じていることが検出されたときに、補助ヘッド４５は、その４つのノズル６０の何れかが、インクジェットヘッド１の噴射不良のノズル２０と走査方向の位置が同じとなるような位置（噴射実行位置）に移動して、噴射不良のノズル２０の代わりにノズル６０からインクを噴射させる（代替噴射）。この代替噴射動作はインクジェットプリンタ１００の次に説明する制御装置３により制御される。

次に、制御装置３を中心とするインクジェットプリンタ１００の電気的構成について図１０のブロック図を参照して説明する。制御装置３は、中央処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）と、インクジェットプリンタ１００の全体動作を制御する為の各種プログラムやデータ等が格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵで処理されるデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等からなる。

また、この制御装置３は、インクジェットヘッド１のインク噴射動作を制御するヘッド制御部８０と、搬送モータ８による記録用紙６の搬送動作を制御する用紙搬送制御部８１と、インクジェットヘッド１の何れかのノズル２０に噴射不良が生じたときに可動体４０及び噴射状態検出部４４によるノズル２０の噴射状態検出動作を制御する検出制御部８２と、補助ヘッド４５による代替噴射を制御する補助ヘッド制御部８３とを備えている。尚、これらヘッド制御部８０、用紙搬送制御部８１、検出制御部８２、及び、補助ヘッド制御部８３は、それぞれ、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び、これらを接続するバスなどにより構成されている。

ＰＣ等の入力装置８５から制御装置３に対して印字指令及び印字データが入力されると、ヘッド制御部８０はインクジェットヘッド１のドライバＩＣ２２に対して指令を出力し、圧電アクチュエータ３００の複数の個別電極３２（図２〜図５参照）に対して選択的に駆動電圧を印加させて、ノズル２０からインクを噴射させる。同時に、用紙搬送制御部８１は、搬送モータ８を制御して搬送ローラ２（図１参照）を回転駆動して、記録用紙６を所定の搬送速度で紙送り方向へ搬送する。

また、白すじの発生などの印字不良が生じていることがプリンタ使用者の目視により確認されたときなどに、ＰＣ等の入力装置８５から噴射不良のノズル２０を特定する指令が検出制御部８２に入力されると、検出制御部８２は、図７に示すように、噴射状態検出部４４の発光素子４４ａからレーザー光を出射させるとともに、リニアエンコーダ４３からの位置情報に基づいて可動体駆動モータ４２を制御して、可動体４０を待機位置から記録用紙６の搬送経路を横切るように左方へ移動させる。さらに、可動体４０がノズル２０の直下の位置まで移動したときには、ヘッド制御部６０に指令を出力してこのノズル２０からインクの液滴を噴射させる。ここで、ノズル２０から正常に（鉛直下方に）液滴が噴射されたときには、発光素子４４ａからのレーザー光が液滴により瞬間的に遮断されるため、ノズル２０の噴射状態が正常であることが検出される。一方、ノズル２０から液滴が噴射されない、あるいは、液滴の噴射方向がノズル２０の配列方向（図７の左右方向）に曲がっている場合には、発光素子４４ａからのレーザー光は液滴に遮断されないため、このノズル２０の噴射状態が異常であることが検出される。そして、噴射状態検出部４４により検出された噴射不良のノズル２０を特定する情報（例えば、ノズル位置やノズル番号等）が不良ノズル記憶部８２ａ（記憶部）に記憶される。尚、その後の記録用紙６への記録時にこれら噴射不良のノズル２０からインクが噴射されることがないように、不良ノズルを特定する情報はヘッド制御部８０に送られる。

補助ヘッド制御部８３は、不良ノズル記憶部８２ａに記憶された情報に基づいて、代替噴射を行うときの補助ヘッド４５の噴射実行位置と不良ノズル２０に代わって液滴を噴射する代替ノズルとを決定する噴射位置決定部８３ａ（噴射位置決定部）を有する。例えば、図１１に示すように、インクジェットヘッド１の最前列（紙送り方向に関して最も下流側の列）のノズル列２０ａに属する複数のノズル２０のうち、左から２番目と４番目のノズル２０が、噴射状態検出部４４により不良ノズルであると検出されたとする。ここで、補助ヘッド４５はピッチＰで走査方向に配列された４つのノズル６０を有することから、噴射位置決定部８３ａは、２Ｐの間隔を空けて位置する２つの不良ノズル２０と補助ヘッド４５の何れか２つのノズル６０とが走査方向に関してそれぞれ同じ位置（図１１の一点鎖線の位置）となるように、補助ヘッド４５の噴射実行位置を決定する。また、噴射位置決定部８３ａは、補助ヘッド４５がこの噴射実行位置にあるときに、２つの不良ノズル２０と走査方向の位置が同じになる２つのノズル６０を代替ノズルと決定する。

このようにして補助ヘッド４５の噴射実行位置と代替ノズルが決定された後に、入力装置８５からヘッド制御部８０に印字指令が入力されると、ヘッド制御部８０はドライバＩＣ２２を制御して、検出された噴射不良のノズル２０以外の正常なノズル２０のみからインクを噴射させるとともに、補助ヘッド制御部８３に対して不良ノズルの代替噴射の指令を出力する。すると、補助ヘッド制御部８３は、リニアエンコーダ４９からの位置情報に基づいてヘッド駆動モータ４８を制御して、補助ヘッド４５を前述の噴射位置決定部８３ａにより決定された噴射実行位置に移動させる。さらに、補助ヘッド制御部８３は、補助ヘッド４５のドライバＩＣ７３を制御して、噴射位置決定部８３ａにより決定された代替ノズル６０からインクを噴射させて、インクジェットヘッド１の不良ノズル２０を補完する。

このように、インクジェットヘッド１の複数のノズル２０に同時に噴射不良が生じても、不良ノズル同士が隣接しているか、あるいは、隣接していなくてもそれらの間隔が３Ｐ以内に収まっている場合には、補助ヘッド４５を１カ所の噴射実行位置から移動させることなくその位置を固定して、４つのノズル６０によりこれらの不良ノズル２０を一度に補完することができることから、代替噴射を効率よく行うことができる。

尚、図１１に示すインクジェットヘッド１の噴射不良状態において、噴射位置決定部８３ａにより２つの不良ノズル２０に対して異なる２つの噴射実行位置をそれぞれ決定し、補助ヘッド４５をこれら２つの噴射実行位置の間で移動させて２つの不良ノズル２０をそれぞれ補完することも可能ではあるが、この場合には、２つの不良ノズル２０の代替噴射を行う度に補助ヘッド４５を走査方向に移動させる必要があるため、代替噴射の効率が悪くなり、代替噴射を迅速に行うことが困難になる。そこで、噴射位置決定部８３ａは、補助ヘッド４５の噴射実行位置の数を少なくして（図１１の例では１つ）、代替噴射時の補助ヘッド４５の無駄な移動が極力少なくなるように、噴射実行位置及び代替ノズルを決定する。

一方、図１２に示すように、最前列のノズル列２０ａに属する２つのノズル２０に加えて、例えば、２列目のノズル列２０ｂの右から２番目と４番目のノズル２０にも噴射不良が生じていると検出されたときには、補助ヘッド４５は、１カ所の噴射実行位置で４つの不良ノズル２０を一度に補完することは不可能であるため、補助ヘッド４５を走査方向に移動させる必要がある。しかし、この場合でも、補助ヘッド制御部８３の噴射位置決定部８３ａは、補助ヘッド４５の噴射実行位置の数が少なくなるように、噴射実行位置及び代替ノズルを決定する。即ち、最前列のノズル列２０ａにおいて２Ｐの間隔を空けて位置する２つの不良ノズル２０を補完する場合には、補助ヘッド４５の噴射実行位置を図１２に実線で示す位置とし、これら２つの不良ノズル２０を一度に補完できるようにする。一方、２列目のノズル列２０ｂにおいて２Ｐの間隔を空けて位置する２つの不良ノズル２０を補完する場合には、補助ヘッド４５の噴射実行位置を図１２に２点鎖線で示す位置とし、これら２つの不良ノズル２０を一度に補完できるようにする。このように、噴射位置決定部８３ａは、補助ヘッド４５が１つの噴射実行位置においてできるだけ多くの不良ノズル２０を一度に補完できるように噴射実行位置を決定する。そのため、噴射実行位置の数、即ち、代替噴射時における補助ヘッド４５の移動回数が少なくなるため、代替噴射を迅速に行うことができる。

尚、前述したように、補助ヘッド４５のノズル６０及び圧力室５４を含むインク流路や、圧力室５４内のインクに圧力を付与するための個別電極７２などは、インクジェットヘッド１と同じ形状及び寸法に形成されていることから、インクジェットヘッド１のノズル２０からインクを噴射する場合と、補助ヘッド４５のノズル６０からインクを噴射する場合とで、液滴速度や液滴体積等の噴射特性はほぼ等しくなり、補助ヘッド４５による代替噴射によって印字品質が変わることはほとんどない。

以上説明したインクジェットプリンタ１００によれば、以下のような効果が得られる。

補助ヘッド４５は、ライン型インクジェットヘッド１のノズル列２０ａ〜２０ｄと同じピッチＰで走査方向に配列された４つのノズル６０を有するため、インクジェットヘッド１の複数のノズル２０に同時に噴射不良が生じた場合でも、これら不良ノズル２０を一度に補完することが可能になる。また、ライン型のインクジェットヘッド１と比べてノズルの数が非常に少ない補助ヘッド４５により、噴射不良のノズル２０を効率よく補完することができるため、インクジェットヘッド１と同じライン型の補完用ヘッドを別に設ける場合に比べて、インクジェットプリンタ１００のコストを低く抑えることができる。

また、噴射状態検出部４４により噴射不良が生じているノズル２０を自動的に特定することができるため、補助ヘッド４５による代替噴射を速やかに行うことが可能になる。さらに、補助ヘッド制御部８３の噴射位置決定部８３ａは、不良ノズル記憶部８２ａに記憶された不良ノズルを特定する情報に基づいて、補助ヘッド４５の噴射実行位置の数が少なくなるように噴射実行位置及び代替ノズルを決定するため、補助ヘッド４５の移動回数が少なくなり、代替噴射を効率的且つ迅速に行うことができる。

次に、前記第１実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記第１実施形態と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。

１］ライン型インクジェットヘッドが、紙送り方向に並ぶ複数列のノズル列を有するとともに、補助ヘッドも紙送り方向に並ぶ複数列のノズル列を有し、インクジェットヘッドの複数列のノズル列にそれぞれ属する複数の噴射不良のノズルを、補助ヘッドにより一度に補完することが可能に構成されていてもよい。

例えば、図１３に示すライン型のインクジェットヘッド１Ａは、走査方向に配列された複数のノズル２０からなり、紙送り方向（前後方向）に並ぶ４列のノズル列２０ａ〜２０ｄを有する。４列のノズル列２０ａ〜２０のピッチＰは全て等しくなっており、さらに、互いに隣接する２列のノズル列（ノズル列２０ａと２０ｂ、ノズル列２０ｂと２０ｃ、及び、ノズル列２０ｃと２０ｄ）の間における走査方向に関するずれ量（それぞれの列に属するノズル２０のずれ量）は、ピッチＰの１／４となっている。さらに、前２列のノズル列２０ａ，２０ｂと、後２列のノズル列２０ｃ，２０ｄは、それぞれ紙送り方向に互いに近接して配置されている。

また、このインクジェットヘッド１Ａには、走査方向に延びる３つのマニホールド１７Ａが形成されている。そして、最前列のノズル列２０ａと前から４列目のノズル列２０ｄは、両端に位置する２つのマニホールド１７Ａにそれぞれ圧力室１４を介して連通している。一方、前から２列目のノズル列２０ｂと３列目のノズル列２０ｃにそれぞれ属するノズル２０は、圧力室１４を介し、連通孔１５の下端（連通口）において中央のマニホールド１７Ａ（液室）に共通に連通している。さらに、２列目のノズル列２０ｂのノズル２０に連なる連通孔１５と３列目のノズル列２０ｃのノズル２０に連なる連通孔１５は走査方向に互いに近接して配置されている。

このように、隣接する２列のノズル列（ノズル列２０ａと２０ｂ、及び、ノズル列２０ｃと２０ｄ）が紙送り方向に互いに近接していると、一方のノズル列に属するノズル２０から噴射されたインクが、このノズル２０の出射口周りに付着し、さらに、このノズル２０に近接し且つ他方のノズル列に属する別のノズル２０の周りにも付着してしまい、２列のノズル列にそれぞれ属する２以上のノズル２０に同時に噴射不良が生じやすい。また、中央の２列のノズル列２０ｂ，２０ｃにそれぞれ属し、走査方向にピッチＰの１／４だけずれて配置された２つのノズル２０は、それぞれ連通孔１５を介して共通のマニホールド１７Ａに連通しており、さらに、それらの２つの連通孔１５同士が近接しているため、マニホールド１７Ａに大きな気泡が流入したときに、近接する２つの連通孔１５から２つのノズル２０内に気泡が同時に侵入して、これら２つのノズル２０に同時に噴射不良が生じやすい。

そこで、この変更形態の補助ヘッド４５Ａは、インクジェットヘッド１Ａの２列のノズル列にそれぞれ属する複数の噴射不良のノズル２０を、一度に補完することが可能に構成されている。図１３に示すように、補助ヘッド４５Ａは、それぞれが走査方向に配列された４つのノズル６０からなり、紙送り方向に並ぶ２列のノズル列６０ａ，６０ｂを有する。また、これら２列のノズル列６０ａ，６０ｂのピッチはインクジェットヘッド１Ａのノズル列２０ａ〜２０ｄのピッチＰに等しく、さらに、２列のノズル列６０ａ，６０ｂ間における走査方向に関するずれ量はそのピッチＰの１／４となっている。即ち、補助ヘッド４５Ａにおけるノズル列２０ａ，２０ｂのピッチとノズル列２０ａ，２０ｂ間の走査方向に関する位置ずれ量の両方がインクジェットヘッド１Ａの４列のノズル列２０ａ〜２０ｄと等しくなっており、補助ヘッド４５Ａのノズル配置は、インクジェットヘッド１Ａの一部の矩形領域を切り出したときのその領域におけるノズル配置と等しくなっている。

そのため、インクジェットヘッド１Ａの隣接する２列のノズル列に属する２以上のノズル２０に同時に噴射不良が生じた場合でも、これらの不良ノズル２０を、補助ヘッド４５Ａの２列のノズル列６０ａ，６０ｂにそれぞれ属するノズル６０により一度に補完することが可能になる。尚、インクの逆流や気泡の混入といった前述した理由により２列のノズル列に亙って同時に噴射不良が生じる場合には、複数の不良ノズルは走査方向に関して互いに近接していることが多いことから、補助ヘッド４５Ａのノズル列６０ａ，６０ｂをインクジェットヘッド１Ａのノズル列２０ａ〜２０ｄに比べて十分短くしても効率的な補完が可能であり、補助ヘッド４５Ａのノズル６０の数を少なくしてコストを抑えることができる。

尚、前述のような２列のノズル列を有する補助ヘッドによる補完が可能なインクジェットヘッドは、図１３のようなノズル配置のものに限られない。例えば、図１４に示すように、インクジェットヘッドの隣接する２列のノズル列間の、走査方向に関するずれの方向が図１３とは逆であってもよい。即ち、図１３のインクジェットヘッド１Ａでは、最前列のノズル列２０ａに対して２列目のノズル列２０ｂが右方へピッチＰの１／４だけずれているが、図１４のインクジェットヘッド１Ｂでは、最前列のノズル列２０ａに対して２列目のノズル列２０ｂが左方へピッチＰの１／４だけずれている。このようなインクジェットヘッド１Ｂに対しても、補助ヘッド４５Ｂの２列のノズル６０ａ，６０ｂ列のピッチ及びノズル列間のずれ量を、インクジェットヘッド１Ｂのノズル列２０ａ〜２０ｄと等しくすることにより、補助ヘッド４５Ｂによる効率的な補完が可能になる。

また、互いに近接している２列のノズル列と、共通のマニホールドに連通している２列のノズル列の位置が図１３と反対になっていてもよい。即ち、図１５に示すインクジェットヘッド１Ｃでは、４列のノズル列２０ａ〜２０ｄのうち、前から２列目のノズル列２０ｂと３列目のノズル列２０ｃとが紙送り方向に関して近接している。一方、最前列のノズル列２０ａと２列目のノズル列２０ｂが前側に位置するマニホールド１７Ｃに共通に連通し、さらに、３列目のノズル列２０ｃと４列目のノズル列２０ｄが後側に位置するマニホールド１７Ｃに共通に連通している。このようなインクジェットヘッド１Ｃに対しても、補助ヘッド４５Ｃの２列のノズル列６０ａ，６０ｂのピッチ及びノズル列間のずれ量を、インクジェットヘッド１Ｃのノズル列２０ａ〜２０ｄ等しくすることにより、補助ヘッド４５Ｃによる効率的な補完が可能になる。

２］ライン型インクジェットヘッドのノズル列は４列である必要は特になく、要求される解像度等の種々の設計条件に応じて自由に決定することができる。さらに、補助ヘッドのノズル列も２列に限られるものではなく、ライン型インクジェットヘッドのノズル列の近接状態や１つのマニホールドに連通するノズル列の数など、ライン型インクジェットヘッドのノズル配置に応じて適宜変更可能である。

図１７Ａは、前記第１実施形態における可動体４０を、インクジェットヘッド１の液滴噴射面１ａ側から見た図である。前記第１実施形態では、ノズルから噴射された液滴が、発光素子４４ａから受光素子４４ｂに出射されるレーザー光を通過しない場合に、そのノズルの噴射状態の異常が検出される。すなわち、ノズルから噴射された液滴がレーザー光（図１７Ａの破線）の軌跡上を通過すれば、レーザー光を遮ることにより、そのノズルの噴射方向の異常は検出されなくなる。より詳細には、液滴が所望の位置（ノズル噴射口から鉛直下方）からレーザー光の軌跡上でオフセットしていても、そのようなオフセットは、図１７Ａに記載の検出系では検出できない。これを解決するための変更形態について、以下に説明する。

３−１］図１７Ｂに示した可動体１４０は、壁部４０ａに取り付けられた第１の発光素子４４ａおよび第２の発光素子１４４ａと、壁部４０ｂに取り付けられた第１の受光素子４４ｂおよび第２の受光素子１４４ｂとを有する。第１の発光素子４４ａから出射された第１のレーザー光１５１は、所望の位置Ｘ（ノズル噴射口の鉛直下方）を通過して第１の受光素子４４ｂに受光される。第２の発光素子１４４ａから出射された第２のレーザー光１５２は、所望の位置Ｘを通過して第２の受光素子１４４ｂに受光される。第１の発光素子４４ａおよび第１の受光素子４４ｂは、第１のレーザー光１５１の軌跡が紙送り方向に対して傾斜するように配置されており、第２の発光素子１４４ａおよび第２の受光素子１４４ｂは、第２のレーザー光１５２の軌跡が紙送り方向に対して傾斜するとともに、第１のレーザー光１５１と位置Ｘで交差するように配置されている。このような構成によれば、第１の受光素子４４ｂおよび第２の受光素子１４４ｂのいずれにも、液滴によるレーザー光の遮断が検知された時は、液滴が所望の位置Ｘに噴射されていることがわかる。なお、第１の発光素子４４ａおよび第１の受光素子４４ｂは、第１のレーザー光１５１の軌跡が紙送り方向に対して平行であり、かつ位置Ｘを通過するように配置されてもよい。その場合、第２の発光素子１４４ａおよび第２の受光素子１４４ｂは、第２のレーザー光１５２の軌跡が、第１のレーザー光１５１の軌跡に対して傾斜するとともに、第１のレーザー光１５１と位置Ｘで交差するように配置されてもよい。

３−２］また、図１８Ａおよび図１８Ｂに示した別の形態の可動体１５０は、壁部４０ａに摺動可能に取り付けられた第１の環状アーム１５０ａと、壁部４０ｂに摺動可能に取り付けられた第２の環状アーム１５０ｂと、第１の環状アーム１５０ａに取り付けられた発光素子４４ａと、第２の環状アーム１５０ｂに取り付けられた受光素子４４ｂと、可動体１５０の下方部に設けられ、第１および第２の環状アームを壁部４０ａおよび４０ｂに沿って摺動させる駆動モータ（不図示）を有する。第１および第２の環状アームは、環状アームの半径方向に延在する図示しない支持部によって連結されている。この支持部の長手方向中央が駆動モータのスピンドル（不図示）により軸支されている。駆動モータによって第１および第２の環状アームが、所望の位置Ｘ（ノズル噴射口の鉛直下方）を中心として、壁部４０ａおよび４０ｂに沿って摺動することにより、発光素子４４ａおよび受光素子４４ｂはそれぞれ、図１８Ａに示す第１位置（１５１ａ、１５１ｂ）と、図１８Ｂに示す第２位置（１５２ａ、１５２ｂ）との間を移動することができる。発光素子４４ａおよび受光素子４４ｂは、第１位置（１５１ａ、１５１ｂ）および第２位置において（１５２ａ、１５２ｂ）、発光素子４４ａから出射されたレーザー光が、所望の位置Ｘを通過して受光素子４４ｂに受光されるように、第１および第２の環状アーム上に配置されている。まず発光素子４４ａおよび受光素子４４ｂが第１位置（１５１ａ、１５１ｂ）に配置されるように第１および第２の環状アームを摺動させ、発光素子４４ａから出射されたレーザー光が、ノズルから噴射された液滴によって遮断されるかについて、受光素子４４ｂによって検知する。レーザー光が液滴により遮断されることが検知されれば、液滴は、第１位置（１５１ａ、１５１ｂ）におけるレーザー光の軌跡上に噴射されていることがわかる。次に、発光素子４４ａおよび受光素子４４ｂが第２位置（１５２ａ、１５２ｂ）に配置されるように第１および第２の環状アームを摺動させ、発光素子４４ａから出射されたレーザー光が、ノズルから噴射された液滴によって遮断されるかについて、受光素子４４ｂによって検知する。レーザー光が液滴により遮断されることが検知されれば、液滴は、第２位置（１５２ａ、１５２ｂ）におけるレーザー光の軌跡上に噴射されていることがわかる。このような構成によれば、受光素子４４ｂが第１位置（１５１ｂ）および第２位置（１５２ｂ）のいずれにおいても、レーザー光の遮断を検知した時は、液滴が所望の位置Ｘに噴射されていることがわかる。なお、発光素子４４ａおよび受光素子４４ｂの配置位置の移動は、検査対象ノズルごとに行われなくてもよい。例えば、発光素子４４ａおよび受光素子４４ｂを第１位置（１５１ａ、１５１ｂ）に配置した状態で全ノズルを検査し、次に、発光素子４４ａおよび受光素子４４ｂを第２位置（１５２ａ、１５２ｂ）に移動させ、発光素子４４ａおよび受光素子４４ｂを第２位置（１５２ａ、１５２ｂ）に配置した状態で全ノズルを検査してもよい。

３−３］噴射不良のノズル２０を検出する不良ノズル検出器としては、前記第１実施形態の噴射状態検出部４４のような発光素子及び受光素子を有する光学式のものに限られず、種々の型式のものを採用できる。例えば、可動体４０の液滴噴射面１ａと対向する面に設けられた電極を有し、帯電したインクの液滴が電極に向けて噴射されたときに、電極表面の電位の変化から液滴の着弾位置を認識して、各ノズル２０の噴射状態を検出するものであってもよい。あるいは、ノズルチェックパターンを印字して、そのノズルチェックパターン中の欠落部をスキャナ等の画像読取装置により読み取ることにより、不良ノズル２０を検出するものであってもよい。

さらには、不良ノズル検出器が省略されてもよい。例えば、印字されたノズルチェックパターンを使用者が読み取るなどして、噴射不良が生じているノズル２０を使用者が特定し、使用者により、特定された不良ノズル２０の情報が入力装置８５からプリンタの制御装置へ入力されるように構成されていてもよい。

４］前記第１実施形態において、可動体４０は可動体駆動モータ４２により走査方向に駆動され、補助ヘッド４５はヘッド駆動モータ４８により走査方向に駆動される。しかし、可動体４０および補助ヘッド４５の走査方向への駆動方法はこれに限られない。例えば図１９に示すように、可動体４０および補助ヘッド４５を連結するコネクタ５００を設け、可動体４０および補助ヘッド４５を連結する。そして、可動体４０および補助ヘッド４５のいずれか一方にのみ駆動力を与えることにより、可動体４０および補助ヘッド４５を一体として走査方向に駆動させる。この構造により、可動体４０および補助ヘッド４５に別個に必要だった駆動モータを共通化することができる。すなわち、駆動モータの数を１つ減らすことができ、製品の小型化や、部品点数の低減による製造コストの削減につながる。なお、コネクタ５００のかわりに、例えば可動体４０および補助ヘッド４５のいずれか一方に係合爪を設け、他方にその係合爪を受ける係合爪受け部を設けて、可動体４０と補助ヘッド４５を係合してもよい。また、互いに極性が異なるマグネットを可動体４０および補助ヘッド４５に着脱可能に取り付け、可動体４０と補助ヘッド４５をマグネットの磁力により連結させてもよい。また、可動体４０に駆動力を与えて可動体４０および補助ヘッド４５を一体として駆動させる場合、補助ヘッド４５を駆動させるためのキャリッジ４６およびガイド軸４７は省略されてもよい。

５］前記第１実施形態において、可動体４０の上部には、複数のノズル２０の各々における液滴の噴射状態を検出する噴射状態検出部４４が設けられているが、本変形形態では、図２０に示すように、可動体４０の２つの壁部４０ａ，４０ｂの間の中央部に位置する凹部４０ｃに、ノズル２０の出射口を覆うパージキャップ１４５が設けられている。パージキャップ１４５は平面視矩形状であり、前後方向（紙送り方向）に延在する。このパージキャップ1４５は可動体４０と一体的に走査方向に移動可能である。また、可動体４０には、パージキャップ1４５を上下に駆動するキャップ駆動モータ（不図示）が設けられている。パージキャップ1４５はキャップ駆動モータにより駆動されて、液滴噴射面１ａに接触する上方のパージ位置（図２１の破線の位置）から、液滴噴射面１ａ下方の凹部４０ｃに収まるパージ準備位置（図２１の実線の位置）まで移動可能に構成されている。なお、パージキャップ1４５は、液滴噴射面１ａに確実に密着できるように、合成樹脂材料やゴム材料等のある程度の可撓性を有する材料により形成されてもよい。

また、図２０、図２１に示すように、パージキャップ１４５には、チューブ１４７を介して吸引ポンプ（不図示）が接続されている。そして、パージキャップ１４５がパージ位置にある状態で、パージキャップ１４５を介してノズル２０内のインクを強制的に吸引し、チューブ１４７から排出する。この構造により、ノズルの噴射異常が検出された場合、その場でそのノズルをパージして噴射状態を正常に回復させることができる。

６］前記第1実施形態において、噴射状態検出部４４は、ライン型インクジェットヘッド１のノズル２０の噴射不良を検出するが、ライン型インクジェットヘッド１だけでなく、補助ヘッド４５のノズル６０の噴射不良を検出してもよい。例えば図２２に示すように、可動体４０の壁部４０ａ、４０ｂに取り付けられた発光素子４４ａから受光素子４４ｂまでの距離が、ライン型インクジェットヘッド１の紙送り方向の幅Ｗ１と補助ヘッド４５の紙送り方向の幅Ｗ２との和よりも大きくなるように可動体４０を形成する。この構成によれば、発光素子４４ａから受光素子４４ｂまでの距離が、ライン型インクジェットヘッド１および補助ヘッド４５の紙送り方向の幅をカバーするので、ライン型インクジェットヘッド１のノズル２０だけでなく、補助ヘッド４５のノズル６０の噴射不良も検出することができる。

７］上記第１実施形態において、図１２に示すように、複数の噴射不良ノズル２０の位置が離れている場合、補助ヘッド４５は一度でそれらの不良ノズル２０を補完することはできないので、補助ヘッド４５を走査方向に移動させることにより補完する。しかし、図１０に示す噴射位置決定部８３ａは、複数の噴射不良ノズル２０が、補助ヘッド４５が一度で補完できる範囲内に存在するか否かについて判断してもよい。より詳細には、複数の噴射不良ノズルのうち、両端に位置する２つのノズルの走査方向への間隔と、補助ヘッド４５において両端に位置するノズルの間隔とを比較する。例えば、両端に位置する噴射不良ノズルの間隔が、補助ヘッド４５の両端に位置するノズルの間隔より小さい場合は補助ヘッド４５で補完し、大きい場合は、制御部３がメンテナンスを促すメッセージをプリンタの表示部に表示するようにしてもよい。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態は４色（シアン、マゼンタ、イエロー、及び、ブラック）のインクを記録用紙に対して噴射してカラー画像を記録可能なカラーインクジェットプリンタに本発明を適用した一例である。図１６に示すように、この第２実施形態のインクジェットプリンタ２００は、ライン型のカラーインクジェットヘッド２０１（第１の液滴噴射ヘッド）と、このインクジェットヘッド２０１に対して走査方向に移動可能な補助ヘッド２４５（第２の液滴噴射ヘッド）を備えている。

インクジェットヘッド２０１は、４色のインクをそれぞれ噴射するノズル２２０からなる４組（４種類）のノズル組２２０ａ〜２２０ｄを有する。各ノズル組２２０ａ〜２２０ｄは、走査方向にピッチＰで配列された複数のノズル２２０（第１ノズル）からなる４列のノズル列（第１のノズル列）で構成されている。また、インクジェットヘッド２０１には、４つのインク供給口２１８から４色のインクがそれぞれ供給される４つのマニホールドが形成されており、これら４つのマニホールドは、４組のノズル組２２０ａ〜２２０ｄにそれぞれ属するノズル２２０に連通している。さらに、インクジェットヘッド２０１は、インクに噴射圧力を付与する圧電アクチュエータ２０３を備えている。この圧電アクチュエータ２０３は、前記第１実施形態の圧電アクチュエータ３００と同様に、圧電層２３１の上面に形成された個別電極２３２に駆動電圧が印加されたときの圧電層２３１の変形を利用して、インクに噴射圧力を付与するように構成されている。そして、インクジェットヘッド２０１は、４種類のノズル組２２０ａ〜２２０ｄにそれぞれ属するノズル２２０から４色のインクを記録用紙に対して噴射させて、記録用紙にカラー画像を記録することが可能になっている。

補助ヘッド２４５は、４色のインクをそれぞれ噴射するノズル２６０（第２ノズル）からなる４列（４種類）のノズル列２６０ａ〜２６０ｄ（第２のノズル列）を有する。各ノズル列２６０ａ〜２６０ｄのノズル配列ピッチは、インクジェットヘッド２０１のノズル列のピッチＰと同じである。また、補助ヘッド２４５には、４つのインク供給口２５８から４色のインクがそれぞれ供給される４つのマニホールド２５７が形成されており、これら４つのマニホールド２５７は、４列のノズル列２６０ａ〜２６０ｄにそれぞれ属するノズル２６０に連通している。さらに、補助ヘッド２４５は、インクに噴射圧力を付与する圧電アクチュエータ２５３を備えている。この圧電アクチュエータ２５３は、前記第１実施形態の圧電アクチュエータ５３と同様に、圧電層２７１の上面に形成された個別電極２７２に駆動電圧が印加されたときの圧電層２７１の変形を利用して、インクに噴射圧力を付与するように構成されている。

このインクジェットプリンタ２００は、インクジェットヘッド２０１の何れかのノズル２２０に噴射不良が生じたときには、この不良ノズル２２０と同じ色のインクを噴射する補助ヘッド２４５のノズル２６０のうちの何れかのノズル２６０が、走査方向に関して不良ノズル２２０と同じ位置となるような位置（噴射実行位置）へ補助ヘッド２４５を移動させる。さらに、不良ノズル２２０の代わりに、この不良ノズル２２０と走査方向に関して同じ位置にあるノズル２６０（代替ノズル）からインクを噴射させる。

この構成によれば、補助ヘッド２４５が、４色のインクをそれぞれ噴射する４列のノズル列２６０ａ〜２６０ｄを有するため、ライン型インクジェットヘッド２０１の異なる色のインクをそれぞれ噴射する２以上のノズル２２０に同時に噴射不良が生じた場合でも、補助ヘッド２４５によりこれらの不良ノズル２２０を一度に補完することが可能になる。また、１つの補助ヘッド２４５に４列のノズル列２６０ａ〜２６０ｄが設けられているため、これら４列のノズル列２６０ａ〜２６０ｄをそれぞれ有する４つのヘッドにより別々に代替噴射を行う場合と比べて、補助ヘッド２４５を移動させるための構成が簡単になる。

以上説明した実施の形態は、記録用紙にインクを噴射するインクジェットプリンタに本発明を適用した例であるが、それ以外の用途に用いられる液滴噴射装置に本発明を適用することもできる。例えば、導電ペーストを噴射して基板上に配線パターンを形成したり、有機発光体を基板に噴射して有機ＥＬディスプレイを形成したり、あるいは、光学樹脂を基板に噴射して光導波路等の光学デバイスを形成したりする、種々の液滴噴射装置に本発明を適用できる。

本発明の第１実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。 ライン型インクジェットヘッドの平面図である。 図２の一部拡大図である。 図３のIV-IV線断面図である。 図３のV-V線断面図である。 ノズルの噴射状態検出動作を行うための構成を示す斜視図である。 図６のVII-VII線断面図である。 補助ヘッドの平面図である。 図８のIX-IX線断面図である。 インクジェットプリンタの電気的構成を示すブロック図である。 代替噴射時のライン型インクジェットヘッドと補助ヘッドの平面図である。 別の代替噴射時のライン型インクジェットヘッドと補助ヘッドの平面図である。 第１実施形態の変更形態に係る、代替噴射時のライン型インクジェットヘッドと補助ヘッドの平面図である。 別の変更形態に係る、代替噴射時のライン型インクジェットヘッドと補助ヘッドの平面図である。 さらに別の変更形態に係る、代替噴射時のライン型インクジェットヘッドと補助ヘッドの平面図である。 第２実施形態に係る、代替噴射時のライン型インクジェットヘッドと補助ヘッドの平面図である。 （ａ）は第１実施形態の可動体をインクジェットヘッドの液滴噴射面側から見た図、（ｂ）は変更形態の可動体をインクジェットヘッドの液滴噴射面側から見た図である。 （ａ）、（ｂ）はさらに別の変更形態の可動体をインクジェットヘッドの液滴噴射面から見た図である。 可動体および補助ヘッドを一体的に駆動させるための構成を示す平面図である。 噴射不良ノズルをパージするための構成を示す斜視図である。 図２０のXXI-XXI線断面図である。 ライン型インクジェットヘッドおよび補助ヘッドの噴射不良ノズルを検出するための構成を示す平面図である。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ ライン型インクジェットヘッド
２０ ノズル
２０ａ〜２０ｄ ノズル列
４４ 噴射状態検出部
４５，４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃ 補助ヘッド
４８ ヘッド駆動モータ
４９ リニアエンコーダ
６０ ノズル
６０ａ ノズル列
６０ａ，６０ｂ ノズル列
８２ａ 不良ノズル記憶部
８３ａ 噴射位置決定部
１００ インクジェットプリンタ
２００ インクジェットプリンタ
２０１ ライン型インクジェットヘッド
２２０ ノズル
２４５ 補助ヘッド
２６０ ノズル
２６０ａ〜２６０ｄ ノズル列

Claims (10)

1. 所定の第１の方向に配列された複数の第１ノズルからなる第１ノズル列を有する第１の液滴噴射ヘッドと、
   前記第１の方向に配列された複数の第２ノズルからなり、前記第１ノズル列よりも短い第２ノズル列を少なくとも有し、前記第１の方向に移動可能に設けられた第２の液滴噴射ヘッドと、
   前記第２の液滴噴射ヘッドを前記第１の方向に駆動する駆動機構と、
   前記第２の液滴噴射ヘッドの前記第１の方向に関する位置を検出する位置検出器とを備え、
   前記第１ノズル列のノズル配列ピッチと前記第２ノズル列のノズル配列ピッチが等しい液滴噴射装置。
2. 前記第１の液滴噴射ヘッドは、前記第１の方向と直交する第２の方向に並ぶ複数の前記第１ノズル列を有し、
   前記第２の液滴噴射ヘッドは、前記第２の方向に並ぶ複数の前記第２ノズル列を有し、
   前記複数の前記第１ノズル列のうち隣接する２列の第１ノズル列間における前記第１の方向に関するずれ量と、隣接する２列の前記第２ノズル列間における前記第１の方向に関するずれ量が等しい請求項１に記載の液滴噴射装置。
3. 前記隣接する２列の前記第１ノズル列が、前記第２の方向に関して互いに近接して配置されていることを特徴とする請求項２に記載の液滴噴射装置。
4. 前記隣接する２列の第１ノズル列にそれぞれ属し、且つ、前記第１の方向に前記ずれ量だけ離れて配置された２つの前記第１ノズルが、互いに近接配置された２つの連通口においてそれぞれ共通の液室に連通している請求項２に記載の液滴噴射装置。
5. 前記第１ノズル列に属する複数の第１ノズルのうち、噴射不良が生じている前記第１ノズルを特定する情報を記憶するメモリと、
   メモリに記憶された情報に基づいて、噴射不良の前記第１ノズルに代わって液滴を噴射するときの、前記第２の液滴噴射ヘッドの噴射実行位置と液滴を噴射する前記第２ノズルとを決定する噴射位置決定部と、
   を備える請求項１に記載の液滴噴射装置。
6. 前記噴射位置決定部は、前記第２の液滴噴射ヘッドの前記第１の方向への移動回数が少なくなるように、前記噴射実行位置と前記第２ノズルを決定する請求項５に記載の液滴噴射装置。
7. 前記第１ノズル列に属する複数の第１ノズルのうち、噴射不良が生じている前記第１ノズルを検出する不良ノズル検出器を有する請求項１に記載の液滴噴射装置。
8. 前記第１の液滴噴射ヘッドは、複数種類の液体をそれぞれ噴射する複数の前記第１ノズル列を有し、
   さらに、前記第２の液滴噴射ヘッドは、前記複数種類の液体をそれぞれ噴射する複数の前記第２ノズル列を有する請求項１に記載の液滴噴射装置。
9. 前記第１の方向に移動する可動体をさらに有し、前記可動体には前記第１ノズルの噴射状態を検出する検出器が設けられている請求項１に記載の液滴噴射装置。
10. 前記可動体は、前記第１ノズルの出射口を覆うパージキャップをさらに有する請求項９に記載の液滴噴射装置。
    
    

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