JP2007223190A - 液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作速度及び品質が向上するとともに、小型化することが可能な液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置を提供する。
【解決手段】複数のノズル孔１１（１１ａ，１１ｂ・・）を有するノズル列１１Ａと、それぞれのノズル孔１１と連通する複数の圧力室２ａ，２ｂ・・を備えた液滴圧力室２と、液滴圧力室２の各圧力室２ａ，２ｂ・・と連通されそれぞれの圧力室２ａ，２ｂ・・・に液体を供給する共通液滴室３，４と、液滴圧力室２の壁面の一部に形成された振動板７と、振動板７を変位させて液滴圧力室２の液体をノズル孔１１から吐出させる駆動手段とを有する液滴吐出ヘッド１であって、共通液滴室３，４が積層して複数設けられ、それぞれの共通液滴室３，４が液滴圧力室２の各圧力室２ａ，２ｂ・・に連通される。
【選択図】図２

Description

本発明は、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置に関する。

従来のインクジェットヘッドは、複数色の単色圧力室が所定の順序で配列された圧力室ブロックを形成し、この圧力室ブロックがライン状に複数個配列され、多色圧力室を形成していた。この多色圧力室が含む各単色圧力室には、圧力室ブロックの配列方向と平行に配置されたインク色ごとの共通インク流路から、インク供給路を介して所定色のインクが供給される。このように、異なる色を吐出するノズルを交互に配置すると、印刷速度が向上し、印刷品質が向上する（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−３２９２９４号公報（第４−５頁、図２、図３）

従来のインクジェットヘッドでは、複数の共通インク室やそれに相当する流路をインクジェットヘッド内において並列に配置しているため、インクジェットヘッドを小型化する際の妨げとなっていた。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、操作速度及び品質（印刷速度及び印刷品質）が向上するとともに、小型化することが可能な液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置を提供することを目的とする。

本発明に係る液滴吐出ヘッドは、複数のノズル孔を有するノズル列と、前記それぞれのノズル孔と連通する複数の圧力室を備えた液滴圧力室と、該液滴圧力室の各圧力室と連通されそれぞれの圧力室に液体を供給する共通液滴室と、前記液滴圧力室の壁面の一部に形成された振動板と、該振動板を変位させて前記液滴圧力室の液体を前記ノズル孔から吐出させる駆動手段とを有する液滴吐出ヘッドであって、前記共通液滴室が積層して複数設けられ、それぞれの前記共通液滴室が前記液滴圧力室の各圧力室に連通されるものである。
これにより、操作速度（印刷速度）を向上させ、品質（印刷品質）を向上させることができるとともに、液滴吐出ヘッドを小型化することが可能となる。

また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、前記それぞれの前記共通液滴室が前記液滴圧力室の各圧力室に交互に連通されるものである。
これにより、異なる液体（異なる色のインク）を高精度に重ねることができる。

また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、前記ノズル列が列方向に平行に複数設けられたものである。
これにより、操作速度（印刷速度）の高速化を実現することができる。

また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、前記ノズル列が列方向に平行に一対設けられ、一方のノズル列のノズル孔が他方のノズル列のノズル孔に対して列方向に半ピッチずらして設けられたものである。
これにより、例えばインクジェットヘッドの場合、１走査でフルカラー表現（３色コンポジットと黒）が可能となる。

また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、異なる種類の液体が前記それぞれの共通液滴室に供給され、それぞれの共通液滴室より該共通液滴室に対応する前記液滴圧力室の圧力室に供給され、該それぞれの圧力室に対応するノズル孔より吐出されて、前記ノズル列方向に交互に異なる種類の液体のドットが形成されるようにしたものである。
これにより、例えばインクジェットヘッドの場合、１走査でフルカラー表現が可能となる。

また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、前記複数の共通液滴室の間にダイアフラムが設けられたものである。
これにより、共通液滴室間の圧力干渉を防止することができる。

また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、フェイスイジェクトタイプである。
これにより、液滴吐出ヘッドの薄型化が可能となる。

また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、エッジイジェクトタイプである。
これにより、液滴吐出ヘッドのノズル面の平面形状の小型化が可能となり、流路抵抗が低減する。

本発明に係る液滴吐出装置は、上記のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドを備えたものである。
これにより、液滴吐出ヘッドが小型化し、操作速度（印刷速度）が向上し、品質（印刷品質）が向上した液滴吐出装置を得ることができる。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドの分解斜視図、図２は図１に示したインクジェットヘッドの組立状態を示す縦断面図、図３は図２をＡ−Ａ線で切断した断面図である。図１、図２、図３において、インクジェットヘッド１は、ノズル基板１０、リザーバ基板２０、キャビティ基板３０、電極基板４０の４つの基板を、この順に貼り合わせた４層構造によって構成されている。以下、各基板の構成について詳述する。

ノズル基板１０はシリコン材から作製されている。ノズル基板１０には多数のノズル孔１１（第１のノズル孔１１ａ，第２のノズル孔１１ｂ，第３のノズル孔１１ｃ，第４のノズル孔１１ｄ・・・）が所定のピッチで設けられ、基板面に対し垂直に貫通されている。 なお、ノズル基板１０には、第１のリザーバ（第１の共通インク室または共通液滴室）３（後述）の上面位置に吐出室２（後述）間の圧力干渉を防止するための第１のダイアフラム１２が設けられている。

リザーバ基板２０はシリコン材から作製されている。リザーバ基板２０には、これを垂直に貫通し、ノズル基板１０に設けた各ノズル孔１１（第１のノズル孔１１ａ，第２のノズル孔１１ｂ，第３のノズル孔１１ｃ，第４のノズル孔１１ｄ・・・）にそれぞれ独立して連通するノズル孔１１よりも少し大きい径のノズル連通流路２１（第１の連通流路２１ａ，第２の連通流路２１ｂ，第３の連通流路２１ｃ，第４の連通流路２１ｄ・・・）が設けられている。なお、リザーバ基板２０を貫通するノズル連通流路２１は、ノズル基板１０のノズル孔１１と同軸上に設けられ、これによってインク滴が吐出する際に直進性が得られ、吐出特性が向上する。

また、リザーバ基板２０には、ノズル連通流路２１（第１の連通流路２１ａ、第２の連通流路２１ｂ、第３の連通流路２１ｃ、第４の連通流路２１ｄ・・・）の一部（一つおきに配置された第１の連通流路２１ａ、第３の連通流路２１ｃ・・・）が、キャビテイ基板３０に設けられた吐出室２になる吐出凹部３１の一部（一つおきに配置された第１の吐出凹部３１ａ、第３の吐出凹部３１ｃ・・・）（後述）を介して連通する第１のリザーバ（第１の共通インク室）３となる第１のリザーバ凹部２２が形成されている。そして、この第１のリザーバ凹部２２は、ノズル基板１０との接合面側に拡幅して開かれた断面ほぼ逆台形状の凹部となっている。

第１のリザーバ３になる第１のリザーバ凹部２２の底壁２０ａには、吐出室２の一部（吐出室２になる第１の吐出凹部３１ａ、第３の吐出凹部３１ｃ・・・）にインクを供給するための供給口５と、外部から第１のリザーバ３にインクを供給するための第１のインク供給孔６の一部になる供給孔６ａとが貫通されている。
なお、リザーバ基板２０の第１のリザーバ凹部２２の下部は、キャビティ基板３０との接合面側が断面凹状に形成されており、第２のダイアフラム２３を形成する凹部２３ａが設けられている。そして、リザーバ基板２０の全面にはインクによるシリコンの腐食を防ぐために、例えば熱酸化膜（ＳｉＯ₂ 膜）からなるインク保護膜が形成されている（図示せず）。

キャビティ基板３０はシリコン材から作製されている。キャビテイ基板３０には、リザーバ基板２０のノズル連通流路２１（第１の連通流路２１ａ、第２の連通流路２１ｂ、第３の連通流路２１ｃ、第４のノズル連通流路２１ｄ・・・）のそれぞれに独立して連通するインク吐出室（インク圧力室）２（第１の吐出室２ａ、第２の吐出室２ｂ、第３の吐出室３ｃ、第４の吐出室３ｄ・・・）となる吐出凹部３１（第１の吐出凹部３１ａ，第２の吐出凹部３１ｂ，第３の吐出凹部３１ｃ，第４の吐出凹部３１ｄ・・・）が設けられている。

吐出凹部３１の底壁には振動板７が設けられており、シリコンに高濃度のボロンを拡散することにより形成されるボロン拡散層により構成されている。振動板７をボロン拡散層とすることにより、ウエットエッチングでのエッチングストップを十分に働かせることができるので、振動板７の厚みや面荒れを精度よく調整することができる。

吐出凹部３１の一部（一つおきに配置された第２の吐出凹部３１ｂ、第４の吐出凹部３１ｄ・・・）に対しては、供給口３２を介して連通する第２のリザーバ（第２の共通インク室または共通液滴室）４になる第２のリザーバ凹部３３が形成されている。この第２のリザーバ凹部３３は、リザーバ基板２０との接合面側に拡幅して開かれた断面がほぼ逆台形状となっている。
なお、第２のリザーバ凹部３３の底壁には、外部から第２のリザーバ凹部３３にインクを供給するための第２のインク供給孔３４の一部となる供給孔３４ａが貫通されている。

吐出凹部３１の他の部分（第２の吐出凹部３１ｂ、第４の吐出凹部３１ｄ・・・に対して一つおきに配置された第１の吐出凹部３１ａ、第３の吐出凹部３１ｄ・・・）は、先のリザーバ基板２０に設けた第１のリザーバ凹部２２と供給口５を介して連通している。

キャビティ基板３０の下面には、例えばＴＥＯＳ（Tetraethylorthosilicate Tetraethoxysilane：テトラエトキシシラン、珪酸エチル）を原料としたプラズマＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition：化学気相成長法)によるＳｉＯ₂ 膜からなる絶縁膜が形成されている（図示せず）。この絶縁膜は、インクジェットヘッド１の駆動時における絶縁破壊や短絡を防止するために設けられている。一方、キャビティ基板３０の上面には、リザーバ基板２０と同様のインク保護膜（図示せず）が形成されている。
キャビティ基板３０には、第１のリザーバ３にインクを供給する第１のインク供給孔６の一部になる供給孔６ｂが設けられている。

リザーバ基板２０の第１のリザーバ凹部２２の下部に形成された凹部２３ａは、キャビティ基板３０の第２のリザーバ凹部３３の拡幅側に位置しており、吐出室間の圧力干渉を防止するための第２のダイアフラム２３を形成している。この第２のダイアフラム２３は、リザーバ基板２０の裏面からのドライエッチングによってその厚みを調整する。

電極基板４０はガラス材から作製されている。なかでも、キャビティ基板３０のシリコン材と熱膨張係数の近い硼珪酸系の耐熱硬質ガラスを用いるのが適している。硼珪酸系の耐熱硬質ガラスを用いることにより、電極基板４０とキャビティ基板３０を陽極接合する際、両基板の熱膨張係数が近いため、電極基板４０とキャビティ基板３０との間に生じる応力を低減することができ、その結果、剥離等の問題を生じることなく、電極基板４０とキャビティ基板３０を強固に接合することができる。

電極基板４０には、キャビティ基板３０の振動板７に対向する表面の位置にそれぞれ電極凹部４１が設けられ、これらはエッチングにより形成されている。各電極凹部４１の底面には、一般に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）からなる個別電極８が、スパッタにより形成されている。したがって、振動板７と個別電極８との間に形成されるエアギャップＧ（空隙）は、この電極凹部４１の深さと個別電極８の厚みにより決まることになる。このエアギャップＧは、インクジェットヘッド１の吐出特性に大きく影響する。このエアギャップＧの開放端部は、エポキシ接着剤等からなる封止材（図示せず）により気密に封止されている。
個別電極８の材料はＩＴＯに限定するものではなく、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）あるいは金、銅等の金属を用いてもよい。

個別電極８の端子部８ａは、リザーバ基板２０およびキャビティ基板３０の端部が開口された電極取り出し部９側に露出しており、電極取り出し部９において、例えばドライバＩＣ等の駆動制御回路が搭載されたフレキシブル配線基板（図示せず）が、各個別電極８の端子部８ａと、キャビティ基板３０の端部に設けられた共通電極３５とに接続されている。
また、電極基板４０には、インクカートリッジ（図示せず）に接続されるインクの供給孔６ｃ，４３が設けられている。供給孔６ｃは第１のインク供給孔６の一部を構成し、供給孔４３は第２のインク供給孔３４の一部を構成している。

上記のように構成されたインクジェットヘッド１の動作について、図２、図３を用いて説明する。インクジェットヘッド１には、外部のインクカートリッジ（図示せず）内のインク（例えばブラック）が第１のインク供給孔６を通じて第１のリザーバ３内に供給され、さらにインクは個々の供給口５からそれぞれの吐出室２（第１の吐出室２ａ，第３の吐出室２ｃ・・・）、ノズル連通流路２１（第１の連通流路２１ａ，第３の連通流路２１ｃ・・・）を経て、ノズル孔１１（第１のノズル孔１１ａ、第３のノズル孔１１ｃ・・・）の先端まで満たされている。

また、インクジェットヘッド１には、先とは別の外部のインクカートリッジ（図示せず）内のインク（例えば他のブラック）が、インク供給孔３４を通じて第２のリザーバ４内に供給されており、さらにインクは個々の供給口３２からそれぞれの吐出室２（第２の吐出室２ｂ、第４の吐出室２ｄ・・・）、ノズル連通流路２１（第２の連通流路２１ｂ、第４の連通流路２１ｄ・・・）を経て、ノズル孔１１（第２のノズル孔１１ｂ、第４のノズル孔１１ｄ・・・）の先端まで満たされている。

上記のようにインクが充填された状態で、駆動制御回路により個別電極８に駆動信号（パルス電圧）を供給すると、個別電極８には駆動制御回路からパルス電圧が印加され、個別電極８をプラスに帯電させ、一方、これに対応する振動板７はマイナスに帯電する。このとき、個別電極８と振動板７間に静電気力（クーロン力）が発生するため、この静電気力により振動板７は個別電極８側に引き寄せられて撓む。これによって、インク吐出室２の容積が増大する。次に、パルス電圧をオフにすると、上記静電気力がなくなり、振動板７はその弾性力により元に戻り、その際、吐出室２の容積が急激に減少するため、そのときの圧力により、吐出室２内のインクの一部がノズル孔１１から吐出される。

こうして、吐出室２（第１の吐出室２ａ，第３の吐出室２ｃ・・・）内のインク（ブラック）は、ノズル連通流路２１（第１の連通流路２１ａ，第３の連通流路２１ｃ・・・）を通過し、インク滴となってノズル孔１１（第１のノズル孔１１ａ、第３のノズル孔１１ｃ・・・）から吐出される。一方、吐出室２（第２の吐出室２ｂ、第４の吐出室２ｄ・・・）内のインク（他のブラック）は、ノズル連通流路２１（第２の連通流路２１ｂ、第４の連通流路２１ｄ・・・）を通過し、インク滴となってノズル孔１１（第２のノズル孔１１ｂ、第４のノズル孔１１ｄ・・・）から吐出される。

そして、再びパルス電圧が印加され、振動板７が個別電極８側に撓むことにより、インク（ブラック）が、第１のリザーバ３から供給口５を通って吐出室２（第１の吐出室２ａ、第３の吐出室２ｃ・・・）内に補給される。また、他のインク（ブラック）が、第２のリザーバ４から供給口３２を通って吐出室２（第２の吐出室２ｂ、第４の吐出室２ｄ・・・）内に補給される。

本実施の形態１に係るインクジェットヘッドによれば、２つのリザーバ（第１のリザーバ３及び第２のリザーバ４）が基板の接合方向に積層して配置され、それぞれのリザーバ３，４から異なる種類のインク（ともにブラックであるが異なる経路によって移動する異なる種類のインク）が供給される構造にしたので、印刷速度が向上し、印刷品質が向上すると共に、インクジェットヘッドの小型化を達成することができる。
また、２つのリザーバ３，４の間に第２のダイアフラム２３を設けたので、吐出室２間の圧力干渉を防止することができる。
また、フェイスイジェクトタイプのヘッドにおいて上記の構造を採用したため、インクジェットヘッドの薄型化が可能となる。

実施の形態２．
実施の形態１では、インクカートリッジ内のインクをすべてブラックにした場合について説明したが、本実施の形態２では、インクを、例えばマゼンタとイエローの２色によって構成した。インクジェットヘッド１には、外部のインクカートリッジ内のインク（例えばマゼンタ）が、第１のインク供給孔６を通じて第１のリザーバ３内に供給され、個々の供給口５から吐出室２（第１の吐出室２ａ、第３の吐出室２ｃ・・・）、ノズル連通流路２１（第１の連通流路２１ａ，第３の連通流路２１ｃ・・・）を経て、ノズル孔１１（第１のノズル孔１１ａ、第３のノズル孔１１ｃ・・・）の先端まで満たされている。

一方、外部の先とは別のインクカートリッジ内のインク（例えばイエロー）が、第２のインク供給孔３４を通じて第２のリザーバ４内に供給され、個々の供給口３２からそれぞれの吐出室２（第２の吐出室２ｂ、第４の吐出室２ｄ・・・）、ノズル連通流路２１（第２の連通流路２１ｂ、第４の連通流路２１ｄ・・・）を経て、ノズル孔１１（第２のノズル孔１１ｂ、第４のノズル孔１１ｄ・・・）の先端まで満たされている。

上記のように構成されたインクジェットヘッド１の動作について説明する。吐出室２（第１の吐出室２ａ、第３の吐出室２ｃ・・・）内のインク（マゼンタ）は、ノズル連通流路２１（第１の連通流路２１ａ、第３の連通流路２１ｃ・・・）を通過し、インク滴となってノズル孔１１（第１のノズル孔１１ａ、第３のノズル孔１１ｃ・・・）から吐出される。一方、吐出室２（第２の吐出室２ｂ、第４の吐出室２ｄ・・・）内のインク（イエロー）は、ノズル連通流路２１（第２の連通流路２１ｂ、第４の連通流路２１ｄ・・・）を通過し、インク滴となってノズル孔１１（第２のノズル孔１１ｂ、第４のノズル孔１１ｄ・・・）から吐出される。

そして、再びパルス電圧が印加され、振動板７が個別電極８側に撓むことにより、インク（マゼンタ）が、第１のリザーバ３から供給口５を通って吐出室２（第１の吐出室２ａ、第３の吐出室２ｃ・・・）内に補給され、他方のインク（イエロー）が、第２のリザーバ４から供給口３２を通って吐出室２（第２の吐出室２ｂ、第４の吐出室２ｄ・・・）内に補給される。

本実施の形態２に係るインクジェットヘッド１によれば、上記２つのリザーバ（第１のリザーバ３及び第２のリザーバ４）から、吐出室２（第１の吐出室２ａ、第２の吐出室２ｂ、第３の吐出室２ｃ、第４の吐出室２ｄ・・）に対して、交互にそれぞれのインク（マゼンタ及びイエロー）を供給するようにしたので、１走査当たりの印字幅が広く、印刷速度が大きい。また、一走査で、高精度に色（着弾液滴）を重ねることができる。この場合、紙送り精度は関与しない。さらに、記録媒体の上下端でのヘッド走査回数を増やさなくてよい。こうして、印刷速度及び印刷品質を向上させるノズル配列が可能になるとともに、インクジェットヘッドの小型化が可能となる。

実施の形態３．
図４は、本発明の実施の形態３に係るインクジェットヘッドの縦断面図である。実施の形態１、２ではノズル孔１１が一列に配置された場合を示したが、本実施の形態３ではノズル列が２列（１１Ａ，１１０Ｂ）に配置された場合を示し、インクジェットヘッド１の中央部にＩＣドライバ９が収容されている。なお、本実施の形態３では、第１のノズル列１１Ａ側（図４の右側）と第２のノズル列１１０Ｂ側（図４の左側）とは、ノズル孔１１，１１０をノズル列１１Ａ，１１０Ｂの列方向（図４の前後方向）に半ピッチずらした状態（千鳥状）にしてあり、図４もこれにあわせて第１のノズル列１１Ａ側（図４の右側）と第２のノズル列１１０Ｂ側（図４の左側）とを、図４の前後方向に半ピッチずらした状態で記載してある。なお、実施の形態１では、インクカートリッジ１内のインクをマゼンタとイエローの２色にした場合を示したが、本実施の形態４では、第１のノズル列１１Ａ側のインクをマゼンタとイエローの２色にし、第２のノズル列１１０Ｂ側のインクをシアンとブラックにした。

すなわち、第１のノズル列１１Ａ側には、実施の形態２に示した場合と同等にして、マゼンタとイエローの２色が、第１のリザーバ３、第２のリザーバ４、吐出室２等の内部に満たされている。
また、第２のノズル列１１０Ｂ側には、外部のインクカートリッジ内のインク（例えばシアン）が、第１のインク供給孔６０を通じて第１のリザーバ３００内に供給され、個々の供給口５０からそれぞれの吐出室２００（第１の吐出室２００ａ、第３の吐出室２００ｃ・・・）、ノズル連通流路２１０（第１の連通流路２１０ａ，第３のノズル連通流路２１０ｃ・・・）を経て、ノズル孔１１０（第１のノズル孔１１０ａ、第３のノズル孔１１０ｃ・・・）の先端まで満たされており、また、外部の先とは別のインクカートリッジ内のインク（例えばブラック）が、第２のインク供給孔３４０を通じて第２のリザーバ４００内に供給され、個々の供給口３２０からそれぞれの吐出室２００（第２の吐出室２００ｂ、第４の吐出室２００ｄ・・・）、ノズル連通流路２１０（第２の連通流路２１０ｂ、第４のノズル連通流路２１０ｄ・・・）を経て、ノズル孔１１０（第２のノズル孔１１０ｂ、第４のノズル孔１１０ｄ・・・）の先端まで満たされている。

上記のように構成されたインクジェットヘッド１の動作について説明する。第１のノズル列１１Ａ側の吐出室２（第１の吐出室２ａ、第３の吐出室２ｃ・・・）内のインク（マゼンタ）は、ノズル連通流路２１（第１のノズル連通流路２１ａ、第３のノズル連通流路２１ｃ・・・）を通過し、インク滴となってノズル孔１１（第１のノズル孔１１ａ、第３のノズル孔１１ｃ・・・）から吐出される。一方、吐出室２（第２の吐出室２ｂ、第４の吐出室２ｄ・・・）内のインク（イエロー）は、ノズル連通流路２１（第２の連通流路２１ｂ、第４の連通流路２１ｄ・・・）を通過し、インク滴となってノズル孔１１（第２のノズル孔１１ｂ、第４のノズル孔１１ｄ・・・）から吐出される。

一方、第２のノズル列１１０Ｂ側の吐出室２００（第１の吐出室２００ａ、第３の吐出室２００ｃ・・・）内のインク（シアン）は、ノズル連通流路２１０（第１の連通流路２１０ａ、第３の連通流路２１０ｃ・・・）を通過し、インク滴となってノズル孔１１０（第１のノズル孔１１０ａ、第３のノズル孔１１０ｃ・・・）から吐出される。また、吐出室２００（第２の吐出室２００ｂ、第４の吐出室２００ｄ・・・）内のインク（ブラック）は、ノズル連通流路２１０（第２の連通流路２１０ｂ、第４の連通流路２１０ｄ・・・）を通過し、インク滴となってノズル孔１１０（第２のノズル孔１１０ｂ、第４のノズル孔１１０ｄ・・・）から吐出される。

こうして、図５に示すように、第１のノズル列１１Ａのノズル孔１１（第１のノズル孔１１ａ、第３のノズル孔１１ｃ・・・）からはマゼンタＭ１，Ｍ３・・・が吐出され、ノズル孔１１（第２のノズル孔１１ｂ、第４のノズル孔１１ｄ・・・）からはイエローＹ２，Ｙ４・・・が吐出されて、紙面Ｐ上のノズル列１１Ａ方向に交互に異なった色彩のドット列イ（Ｍ１，Ｙ２、Ｍ３、Ｙ４・・・）が形成される。
一方、第２のノズル列１１０Ｂのノズル孔１１０（第１のノズル孔１１０ａ、第３のノズル孔１１０ｃ・・・）からはシアンＣ１，Ｃ３・・・が吐出され、ノズル孔１１０（第２のノズル孔１１０ｂ、第４のノズル孔１１０ｄ・・・）からはブラックＢ２，Ｂ４・・・が吐出されて、紙面Ｐ上のノズル列１１０Ｂ方向に交互に異なった色彩のドット列ロ（Ｃ１，Ｂ２、Ｃ３、Ｂ４・・・）が形成される。
この場合、第１のノズル列１１Ａのノズル孔１１と第２のノズル列１１０Ｂのノズル孔１１０とは列方向に半ピッチずれた状態にあるので、紙面Ｐ上に形成されたドット列イのＭ１，Ｙ２、Ｍ３、Ｙ４・・・のドットと、ドット列ロのＣ１，Ｂ２、Ｃ３、Ｂ４・・・のドットとは、列方向に半ピッチずれた状態で形成されている。

図６において詳述すると、図の左側は、第２のノズル列１１０Ｂによるドット列ロであり、シアンＣ１、ブラックＢ２、シアンＣ３、ブラックＢ４・・・のドットが列方向に交互に重複する。図の右側は、第２のノズル列１１０Ｂに対してノズル位置を列方向に半ピッチずらした第２のノズル列１１Ａによるドット列イであり、マゼンタＭ１、イエローＹ２、マゼンタＭ３、イエローＹ４・・・のドットが列方向に交互に重複する。それぞれのドットの大きさは、列方向に隣接する他色のドット中心までの距離が円半径となる大きさとしてある。

こうして、第１のノズル列１１Ａのノズル孔１１と、第２のノズル列１１０Ｂのノズル孔１１０とが、列方向に半ピッチずれるようにして配置したので、それによって形成される第１のドット列（イ）のドットのマゼンタ、イエローと、第２のドット列ロのシアン、ブラックの４色を用いたフルカラー表現が可能となる。すなわち、図６に示す第１のドット列（イ）と第２のドット列（ロ）の列線（ハ）及び列線（ニ）とが同一直線上に位置するようにずらすと、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの４色を用いたフルカラー表現が高精度で可能となることがわかる。
なお、上記の説明では、ノズル列が２列である場合を示したが、３列もしくはそれ以上配列したものであってもよい。

本実施の形態３に係るインクジェットヘッド１によれば、ノズル列を２列配設し、ノズル列１１Ａ，１１０Ｂ方向にノズル孔１１，１１０を半ピッチずらして配置したので、１走査でフルカラー表現（３色コンポジット＋黒）が可能となり、高速印刷が可能で、印刷品質が向上し、インクジェットヘッドを小型化することができる。

実施の形態４．
図７は本発明の実施の形態４に係るインクジェットヘッドの縦断面図である。実施の形態１〜３ではフェイスイジェクトタイプのインクジェットヘッドについて示したが、本実施の形態４ではエッジイジェクトタイプのインクジェットヘッドに関するものである。
図７に示すように、キャビテイ基板３０には側面よりインクを吐出するノズル孔１１が所定のピッチで図の前後方向に複数設けられ、吐出室２（第１の吐出室２ａ、第２の吐出室２ｂ、第３の吐出室２ｃ・・・）と連通して吐出室２内のインクをノズル孔１１より外部に吐出するようにしてある。
その他の構成、作用は、実施の形態１に示した場合と実質的に同様なので説明を省略する。

実施の形態４によれば、インクジェットヘッド１におけるノズル基板１０の平面形状を小型化することが可能となる。また、フェイスイジェクトタイプにおいて不可欠なノズル連通流路が不要であるため、流路抵抗を低減することが可能である。
こうして上記のノズル配列によって、印刷速度が向上し、印刷品質が向上した小型化されたインクジェットヘッドを得ることができる。

実施の形態５
図８は実施の形態５に係るインクジェットプリンタの斜視図、図９は図８の要部の斜視図である。
図８、図９において、インクジェットプリンタ１５０は、被印刷物であるプリント紙１６０が支持されるドラム１５１と、プリント紙１６０にインクを吐出して記録を行うインクジェットヘッド１５２とによって主に構成されている。
また、インクジェットヘッド１５２にインクを供給するためのインク供給手段がある（図示せず）。プリント紙１６０は、ドラム１５１の軸方向に平行に設けられた紙圧着ローラ１５３により、ドラム１５１に圧着して保持される。そして、送りネジ１５４がドラム１５１の軸方向に平行に設けられ、インクジェットヘッド１５２が保持されている。送りネジ１５４が回転することによって、インクジェットヘッド１５２がドラム１５１の軸方向に移動するようになっている。

一方、ドラム１５１は、ベルト１５５等を介してモータ１５６により回転駆動される。また、プリント制御手段１５７は、印画データ及び制御信号に基づいて送りネジ１５４及びモータ１５６を駆動させ、また、ここでは図示していないが、発振駆動回路を駆動させて振動板７を振動させ、制御をしながらプリント紙１６０に印刷を行わせる。

上記の説明では、液体をインクとしてプリント紙１６０に吐出するようにしているが、液滴吐出ヘッドから吐出する液体は上記のインクに限定されるものではない。
例えば、カラーフィルタとなる基板に吐出させる用途においては、カラーフィルタ用の顔料を含む液体、有機化合物等の電界発光素子を用いた表示パネル（ＯＬＥＤ等）の基板に吐出させる用途においては、発光素子となる化合物を含む液体、基板上に電気配線する用途においては、例えば導電性金属を含む液体を、それぞれの装置において設けられた液滴吐出ヘッドから吐出させるようにしてもよい。

また、液滴吐出ヘッドをディスペンサとし、生体分子のマイクロアレイとなる基板に吐出する用途に用いる場合では、ＤＮＡ（Deoxyribo Nucleic Acids ：デオキシリボ核酸）、他の核酸（例えば、Ribo Nucleic Acid：リボ核酸、Peptide Nucleic Acids：ペプチド核酸等）タンパク質等のプローブを含む液体を吐出させるようにしてもよい。その他、布等の染料の吐出等にも利用することができる。

本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドの分解斜視図。 図１の組立状態を示す縦断面図。 図２をＡ−Ａ線で切断した断面図。 本発明の実施の形態３に係るインクジェットヘッドの縦断面図。 図４のインクジェットヘッドから吐出されたインクドットの配列を示す説明図。 図４のインクジェットヘッドから吐出されたインクドットの状態を示す説明図。 本発明の実施の形態４に係るインクジェットヘッドの縦断面図。 本発明の実施の形態５に係る液滴吐出装置の斜視図。 図８の要部の斜視図。

符号の説明

１ 液滴吐出ヘッド、２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・） 吐出室（液滴圧力室）、３ 第１のリザーバ（第１の共通インク室）、４ 第２のリザーバ（第２の共通インク室）、７ 振動板、８ 個別電極、１０ ノズル基板、１１，１１０ ノズル孔、１１Ａ，１１０Ｂ ノズル列、２０ リザーバ基板、２３ 第２のダイアフラム、３０ キャビテイ基板、４０ 電極基板。

Claims (9)

1. 複数のノズル孔を有するノズル列と、前記それぞれのノズル孔と連通する複数の圧力室を備えた液滴圧力室と、該液滴圧力室の各圧力室と連通されそれぞれの圧力室に液体を供給する共通液滴室と、前記液滴圧力室の壁面の一部に形成された振動板と、該振動板を変位させて前記液滴圧力室の液体を前記ノズル孔から吐出させる駆動手段とを有する液滴吐出ヘッドであって、
   前記共通液滴室が積層して複数設けられ、それぞれの前記共通液滴室が前記液滴圧力室の各圧力室に連通されることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
2. 前記それぞれの共通液滴室が前記液滴圧力室の各圧力室に交互に連通されることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出ヘッド。
3. 前記ノズル列が列方向に平行に複数設けられたことを特徴とする請求項１または２記載の液滴吐出ヘッド。
4. 前記ノズル列が列方向に平行に一対設けられ、一方のノズル列のノズル孔が他方のノズル列のノズル孔に対し列方向に半ピッチずらして設けられたことを特徴とする請求項３記載の液滴吐出ヘッド。
5. 異なる種類の液体が前記それぞれの共通液滴室に供給され、それぞれの共通液滴室より該共通液滴室に対応する前記液滴圧力室の圧力室に供給され、該それぞれの圧力室に対応するノズル孔より吐出されて、前記ノズル列方向に交互に異なる種類の液体のドットが形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。
6. 前記複数の共通液滴室の間にダイアフラムが設けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。
7. フェイスイジェクトタイプであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。
8. エッジイジェクトタイプであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。
9. 請求項１〜８のいずれか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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