JP2012200918A - 液体吐出ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】気泡の排出による印字不良が生じにくい。
【解決手段】吐出口１０９へとインクを供給する分岐流路１３４ａ及び１３４ｂが、それぞれ流路ユニットの中央部において行き止まりの先端を有するように形成荒れている。流路ユニットの中央部には、分岐流路１３４ａの先端付近と接続されたダミー吐出口１９９ａと、分岐流路１３４ｂの先端付近と接続されたダミー吐出口１９９ｂとが形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、吐出口へと液体を供給する供給流路を備えた液体吐出ヘッドに関する。

インクなどの液体を吐出するヘッドにおいて、特許文献１のように、インクを供給する流路をヘッドの両側から反対側に向かってそれぞれ延ばし、ヘッドの途中部において行き止まりとなるように形成することがある。

特開２００６−８８５７０号公報

特許文献１の流路は、ヘッドの途中部で行き止まりとなっているため、流路内に気泡が侵入した場合には、吐出口を通じて気泡を排出するしかなく、気泡の滞留により、印字不良を招くおそれがある。

本発明の目的は、気泡の滞留による印字不良が生じにくい液体吐出ヘッドを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の観点による液体吐出ヘッドは、第１方向に関して等間隔に離散すると共に前記第１方向に交差する第２方向に関して離散して配置された複数の吐出口と、前記第２方向に関して一方側の領域に配置された複数の前記吐出口へと液体を供給する第１供給流路と、前記第２方向に関して他方側の領域に配置された複数の前記吐出口へと液体を供給する第２供給流路と、外部からの液体を前記第１供給流路及び第２供給流路へとそれぞれ供給する第１供給口及び第２供給口とを有する流路ユニットを備えており、前記第１供給流路が、前記第２方向に関して、前記流路ユニットの一端付近から途中部にある先端まで延在し、前記第２供給流路が、前記第２方向に関して、前記流路ユニットの他端付近から前記途中部にある別の先端まで延在し、前記一端側の前記複数の吐出口のいずれよりも前記第１供給流路の前記先端に近い位置において前記第１供給流路と連通する第１ダミー吐出口と、前記他端側の前記複数の吐出口のいずれよりも前記第２供給流路の前記先端に近い位置において前記第２供給流路と連通する第２ダミー吐出口とが前記途中部に配置されている。

本発明によると、供給流路の先端にはダミー吐出口が形成されるため、ダミー吐出口を通じて気泡を排出することにより、印字に関係なく気泡を排出できる。これにより、気泡の滞留に起因する印字不良が生じにくくなる。

本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドが適用されるインクジェットプリンタの内部構造を示す概略側面図である。 図１のインクジェットヘッドの下部構造を構成する流路ユニットの平面図である。 図２の流路ユニット内に形成される供給流路と吐出口の位置関係を示す平面図である。 図３の一吐出口列付近の拡大図である。 流路ユニット及びアクチュエータユニットにおける図４のＶ−Ｖ線断面図である。 本実施形態の第１の変形例に係る図４に対応する図である。 本実施形態の第２の変形例に係る、図３において１つの吐出口群周辺の構成に対応する図である。 第２の変形例に係るアクチュエータユニットとＦＰＣとの接続関係を示す平面図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

先ず、図１を参照し、本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッド１００が適用されるインクジェット式プリンタ１の全体構成について説明する。

プリンタ１は、直方体形状の筐体１ａを有する。筐体１ａの天板上部には、排紙部３１が設けられている。以下の説明上、筐体１ａの内部空間を上から順に空間Ａ，Ｂ，Ｃと区分する。空間Ａ及びＢは、排紙部３１に連なる用紙搬送経路が形成された空間である。空間Ａでは、用紙Ｐの搬送と用紙Ｐへの画像の記録が行われる。空間Ｂでは、給紙に係る動作が行われる。空間Ｃには、インク供給源としてのインクカートリッジ４０が収容されている。

空間Ａには、４つのインクジェットヘッド１００、用紙Ｐを搬送する搬送ユニット２１、用紙Ｐをガイドするガイドユニット（後述）等が配置されている。空間Ａの上部には、これらの機構を含めたプリンタ１各部の動作を制御して、プリンタ１全体の動作を司るコントローラ１ｐが配置されている。

コントローラ１ｐは、外部から供給された画像データに基づいて、用紙Ｐに画像が記録されるよう、記録に係わる準備動作、用紙Ｐの供給・搬送・排出動作、用紙Ｐの搬送に同期したインク吐出動作、吐出性能の回復維持動作（メンテナンス動作）等を制御する。

コントローラ１ｐは、演算処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）に加えて、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory：不揮発性ＲＡＭを含む）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit ）、Ｉ／Ｆ（Interface）、Ｉ／Ｏ（Input/Output Port）等を有する。ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラム、各種固定データ等が記憶されている。ＲＡＭには、プログラム実行時に必要なデータ（例えば画像データ）が一時的に記憶される。ＡＳＩＣでは、画像データの書き換え、並び替え等（信号処理や画像処理）が行われる。Ｉ／Ｆは、上位装置とのデータ送受信を行う。Ｉ／Ｏは、各種センサの検出信号の入力／出力を行う。

各ヘッド１００は、主走査方向（第１方向）に長尺な略直方体形状を有するラインヘッドである。４つのヘッド１００は、副走査方向に所定ピッチで並び、ヘッドフレーム３を介して筐体１ａに支持されている。ヘッド１００は、流路ユニット１１０及び４つのアクチュエータユニット１２０（図２参照）を含む。画像記録に際して、４つのヘッド１００の下面（吐出面１００ａ）からはそれぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインクが吐出される。ヘッド１００のより具体的な構成については後に詳述する。

搬送ユニット２１は、図１に示すように、ベルトローラ６，７及び両ローラ６，７間に巻回されたエンドレスの搬送ベルト８に加え、搬送ベルト８の外側に配置されたニップローラ４及び剥離プレート５、搬送ベルト８の内側に配置されたプラテン９等を有する。

ベルトローラ７は、駆動ローラであって、搬送モータ１９の駆動により回転し、図１中時計回りに回転する。ベルトローラ７の回転に伴い、搬送ベルト８が図１中の太矢印方向に走行する。ベルトローラ６は、従動ローラであって、搬送ベルト８が走行するのに伴って、図１中時計回りに回転する。ニップローラ４は、ベルトローラ６に対向配置され、上流側ガイド部（後述）から供給された用紙Ｐを搬送ベルト８の外周面８ａに押さえつける。剥離プレート５は、ベルトローラ７に対向配置され、用紙Ｐを外周面８ａから剥離して下流側ガイド部（後述）へと導く。プラテン９は、４つのヘッド１００に対向配置され、搬送ベルト８のループ上部を内側から支える。これにより、外周面８ａとヘッド１００の吐出面１００ａとの間に、画像記録に適した所定の間隙が形成される。

ガイドユニットは、搬送ユニット２１を挟んで配置された、上流側ガイド部及び下流側ガイド部を含む。上流側ガイド部は、２つのガイド２７ａ，２７ｂ及び一対の送りローラ２６を有する。当該ガイド部は、給紙ユニット１ｂ（後述）から搬送ユニット２１までの搬送路に沿っている。下流側ガイド部は、２つのガイド２９ａ，２９ｂ及び二対の送りローラ２８を有する。当該ガイド部は、搬送ユニット２１から排紙部３１までの搬送路に沿っている。

空間Ｂには、給紙ユニット１ｂが配置されている。給紙ユニット１ｂは、給紙トレイ２３及び給紙ローラ２５を有し、給紙トレイ２３が筐体１ａに対して着脱可能である。給紙トレイ２３は、上方に開口する箱であり、複数種類のサイズの用紙Ｐを収納する。給紙ローラ２５は、給紙トレイ２３内で最も上方にある用紙Ｐを送り出し、上流側ガイド部に供給する。

空間Ａ及びＢには、上述のように、給紙ユニット１ｂから搬送ユニット２１を介して排紙部３１に至る用紙搬送経路が形成されている。コントローラ１ｐが記録指令に基づいて給紙ローラ２５、送りローラ２６、２８、搬送モータ１９等を駆動すると、まず、給紙トレイ２３から用紙Ｐが送り出される。この用紙Ｐは、送りローラ２６によって、搬送ユニット２１に供給される。用紙Ｐが各ヘッド１００の真下を副走査方向に通過する際、各吐出面１００ａからインクが吐出されて、用紙Ｐ上にカラー画像が記録される。用紙Ｐは、その後剥離プレート５により剥離され、２つの送りローラ２８によって上方に搬送される。さらに用紙Ｐは、上方の開口３０から排紙部３１に排出される。

なお、副走査方向とは、搬送ユニット２１による用紙Ｐの搬送方向と平行な方向であり、主走査方向とは、水平面に平行且つ副走査方向に直交する方向である。

空間Ｃには、インクユニット１ｃが筐体１ａに対して着脱可能に配置されている。インクユニット１ｃは、カートリッジトレイ３５、及び、トレイ３５内に並んで収納された４つのカートリッジ４０を有する。各カートリッジ４０は、インクチューブを介して、対応するヘッド１００にインクを供給する。

次に、図２〜図５を参照し、ヘッド１００の構成についてより詳細に説明する。ヘッド１００は、流路形成部材の上部構造と下部構造とを含む。上部構造は、カートリッジ４０と連通し、インクが一時的に貯留される。下部構造は、流路ユニット１１０を含み、上部構造と連通している。下部構造の下面は吐出面１００ａであり、吐出口(後述)１０９からインクが吐出される。流路ユニット１１０の上面には、４つの平行四辺形状のアクチュエータユニット１２０が貼り付けられている。各アクチュエータユニット１２０は、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit：平型柔軟基板）１５０により、上部構造の上方に配置された回路基板と電気的に接続されている。回路基板では外部からの制御信号が調整され、ＦＰＣ１５０上のドライバＩＣからはアクチュエータユニット１２０に制御信号に基づく駆動信号が供給される。なお、ＦＰＣ１５０は、アクチュエータユニット１２０から副走査方向に流路ユニット１１０の外側へと、主走査方向に関して互い違いに引き出されている。

各アクチュエータユニット１２０は、サイズを同じくし、互いに平行四辺形の合同である。アクチュエータユニット１２０各辺は、主走査方向に対して傾斜している。具体的には、アクチュエータユニット１２０の一辺は、主走査方向となす鋭角が角度θ１であり、他の一辺では角度θ２（＜θ１）である。以下、前者の辺のうち図２の左方及び右方の辺をそれぞれ「左辺」及び「右辺」とし、後者の辺のうち図２の上方及び下方の辺をそれぞれ「上辺」及び「下辺」とする。θ１、θ２の一実施例として、ｔａｎθ１＝５０ｄｐｉの単位距離／１２００ｄｐｉの単位距離＝２４、ｔａｎθ２＝１００ｄｐｉの単位距離／２５ｄｐｉの単位距離＝０．２５を満たすものであってよい。

流路ユニット１１０は、プレート１１１〜１１５が互いに接着された略直方体形状の積層体である。上面には、インクの供給口１３１および圧力室１４１が開口している。内部には、供給流路１３２が形成されている。供給流路１３２は、上面の供給口１３１と下面の吐出口１０９およびダミー吐出口(後述)１９９とを連通し、上流側から共通流路１３３、分岐流路１３４および個別インク流路１４０で構成される。下面は、インクが吐出される吐出面１００ａであって、多数の吐出口１０９に加え、ダミー吐出口１９９が開口している。

上面の供給口１３１ａ、１３１ｂは、上部構造からインクが供給される。供給口１３１は、アクチュエータユニット１２０の配置領域（平行四辺形の領域）を避けて開口し、アクチュエータユニット１２０毎に１組づつ設けられている。供給口１３１ａ（第１供給口）は、副走査方向に関して、平行四辺形領域の上辺と流路ユニット１１０の図２中上端とに挟まれた領域付近にあって、平行四辺形領域の鈍角付近に配置されている。供給口１３１ｂは、流路ユニット１１０の下端及び平行四辺形領域の下辺側の鈍角部に挟まれて、供給口１３１ａと同様の配置関係を有している。図２に示すように、１組の供給口１３１ａ、１３１ｂは、主走査方向に対するアクチュエータユニット１２０の傾斜により空いた領域に配置され、平行四辺形領域の中心に関してほぼ対象の位置関係にある。このように、供給口１３１ａ及び１３１ｂが、流路ユニット１１０の上面上の空き領域にコンパクトに配置されている。

また、上面の圧力室１４１は、プレート１１１を貫通する孔であって、個別インク流路１４０の途中部を構成する。圧力室１４１は、主走査方向を長手方向とし、角部が湾曲した略長方形状である。圧力室１４１は、マトリクス状に配置されて、４つの圧力室群を構成している。各圧力室群は、平行四辺形の領域を占有し、アクチュエータユニット１２０と上下に重なる。圧力室群では、複数の圧力室１４１が平行四辺形領域の左辺に沿って圧力室列を構成し、主走査方向に複数の圧力室列が等間隔に並んでいる。

内部の供給流路１３２は、図２及び図３に示すように、２系統で構成され、供給口１３１ａに連通する供給流路１３２ａ(第１供給流路)と、１３１ｂに連通する供給流路１３２ｂ(第２供給流路)とを含む。供給流路１３２ａ及び１３２ｂは、アクチュエータユニット１２０ごとに設けられており、副走査方向に関して流路ユニット１１０の中央部で離隔している。なお、吐出口１０９と後述のダミー吐出口１９９ａ、１９９ｂとを区別するため、図面において、吐出口１０９は白丸（○）で、ダミー吐出口１９９ａ、１９９ｂは黒丸（●）で表している。

供給流路１３２ａの共通流路１３３ａは、図３に示すように、平行四辺形領域の上辺に沿って延び、共通流路１３３ａから分岐した各分岐流路１３４ａは、平行四辺形領域の左辺(第２方向)に沿って延びている。これと対照的に、共通流路１３３ｂは平行四辺形領域の下辺に沿って延び、各分岐流路１３４ｂは平行四辺形領域の左辺に沿って延びている。共通流路１３３ａ及び１３３ｂは、平行四辺形領域の鈍角部付近で供給口１３１ａ及び１３１ｂとそれぞれ連通している。また、いずれの分岐流路１３４ａ、１３４ｂも、直線形状を有し、中央部(途中部)にそれぞれの先端が配置されている。分岐流路１３４ａ、１３４ｂは、いずれも上辺に沿う方向に関して、等間隔に配列し、分岐流路１３４ａ同士の間隔は分岐流路１３４ｂ同士の間隔に等しい。しかし、図３に示すように、分岐流路１３４ａと分岐流路１３４ｂとは、上辺に沿う方向に関して、若干ずれている。２つの分岐流路１３４ａは、上辺に沿う方向に圧力室列および吐出口列(後述)１０９ａを挟む。２つの分岐流路１３４ｂも、同様である。このとき、分岐流路１３４は、圧力室１４１と上下に部分的に重なっている。

図５に示すように、分岐流路１３４の出口には、個別インク流路１４０が接続している。本実施の形態では、個別インク流路１４０によって、１つの吐出口列１０９ａが１つの分岐流路１３４ａを共有し、１つの吐出口列１０９ｂが１つの分岐流路１３４ｂを共有している。個別インク流路１４０は、分岐流路１３４のインクを吐出口１０９およびダミー吐出口１９９に分配する。個別インク流路１４０は、圧力室１４１を挟んで上流側半部と下流側半部とで構成されている。上流側半部は、出口と圧力室１４１の一端とを結び、プレート１１２およびプレート１１３に亘って形成されている。下流側半部は、圧力室１４１の他端と吐出口１０９又はダミー吐出口１９９を結び、プレート１１２〜１１５に形成されている。個別インク流路１４０は、図４に示すように、平面視で主走査方向に延びており、例えば、図中の両側矢印ｒ１〜ｒ６に沿っている。なお、吐出口１０９およびダミー吐出口１９９は、プレート１１５に形成されている。

下面(吐出面１００ａ)の吐出口１０９は、図３に示すように、マトリクス状に配置されて、４つの吐出口群１０９ｇを構成している。各吐出口群１０９ｇは、アクチュエータユニット１２０と相似形状の領域（２次元領域）を占有し、平面視でアクチュエータユニット１２０に内包されている。吐出口群１０９ｇは、供給流路１３２ａ側の領域と供給流路１３２ｂ側の領域に分かれ、それぞれ複数の吐出口列１０９ａおよび１０９ｂが配置されている。

吐出口列１０９ａ及び１０９ｂは、図４に示すように、平行四辺形領域の左辺に平行な軸Ａ１及びＡ２（吐出口列の延長線）にそれぞれ沿っている。１本の吐出口列１０９ａ又は１０９ｂ内では、所定の数（例えば、それぞれ２４個）の吐出口１０９が列に沿って等間隔に配置されている。なお、図３の領域ａ１において図示が省略されているが、当該領域においてもその他の領域と同様に、吐出口列１０９ａ、１０９ｂ及び分岐流路１３４ａ、１３４ｂが平行四辺形領域の上辺に沿った方向に関して等間隔に配列されている。

また、吐出口１０９は、４つの吐出口群１０９ｇに亘る主走査方向の全域に関して、印刷解像度に応じた所定の間隔で並んでいる。本実施の形態では、吐出口１０９は、図３、４に示すように、主走査方向に解像度の単位距離ずつ(例えば、主走査方向の解像度が１２００ｄｐｉなら２１μｍずつ)シフトしながら、平行四辺形の左辺に沿って並ぶ。吐出口１０９は、図４に示すように、軸Ａ１に沿う吐出口列１０９ａから軸Ａ２に沿う吐出口列１０９ｂに亘る並びを並びの単位として、主走査方向に規則的に並ぶ。このとき、並びの単位の他端と隣の単位の一端とは、主走査方向に単位距離だけ離れている。

つまり、各吐出口列１０９ａ内の吐出口１０９同士の間隔（例えば、図３のΔ１）、吐出口列１０９ａ及び吐出口列１０９ｂ間を跨いで隣り合う吐出口１０９同士の間隔（同Δ２、Δ３）、各吐出口列１０９ｂ内の吐出口１０９同士の間隔（同Δ４）、並びに、２つの吐出口群１０９ｇ間を跨いで隣り合う吐出口１０９同士の間隔（同Δ５）のいずれも同じ間隔になるように吐出口１０９が配列されている。これにより、各ヘッド１００において、主走査方向に途切れることなく所定の解像度で１つの印刷領域が確保される。

さらに、各分岐流路１３４ａの先端付近にはダミー吐出口１９９ａ（第１ダミー吐出口）が、各分岐流路１３４ｂの先端付近にはダミー吐出口１９９ｂ（第２ダミー吐出口）がそれぞれ配置されている。ダミー吐出口１９９ａ及び１９９ｂは、吐出口１０９と同様の構成を有しているが、用紙Ｐにおける画像形成には関わらない。吐出口１０９のうち分岐流路１３４ａの先端に最も近い吐出口１０９ｘとダミー吐出口１９９ａとの軸Ａ１上の間隔は、その他の吐出口１０９同士の間隔と同じである。ダミー吐出口１９９ａと吐出口１０９ｘとの主走査方向に関する間隔は、上記Δ２に相当する。また、分岐流路１３４ｂの先端に最も近い吐出口１０９ｙ及びダミー吐出口１９９ｂも、これと同様の配置関係を有している。

ここで、ダミー吐出口１９９ａに係る個別インク流路１４０と分岐流路１３４ａとの接続位置は、どの吐出口１０９に係る接続位置よりも分岐流路１３４ａの先端に近い。また、ダミー吐出口１９９ｂに係る個別インク流路１４０も、同様の位置関係を有している。

アクチュエータユニット１２０は、主に、３つの圧電層１２３〜１２５の積層体である。これらの圧電層は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックスからなるシート状部材である。圧電層１２３だけが、電極で上下に挟まれた層とし、積層体の積層方向と同じ方向に分極されている。圧電層１２６は、圧力室１４１を封止しており、圧力室１４１の天井面を画定している。圧電層１２３、１２５及び１２６は、１つのアクチュエータユニット１２０の平行四辺形領域を画定し、この領域に対向する全ての圧力室１４１に跨っている。圧電層１２３の上面には、圧力室１４１に対向して個別電極１２１が形成されている。個別電極１２１は、平面視で圧力室１４１とほぼ同じ平行四辺形領域を占有する。個別電極１２１は、圧力室１４１とほぼ相似且つこれより一回り小さい形状を有している。個別電極１２１は、主走査方向に関して、吐出口１０９と反対側の一端が延出されており、延出先でランド１２２と接続されている。ランド１２２は、円柱形状を有している。

圧電層１２３と圧電層１２５との間には、共通電極１２４が形成されている。共通電極１２４は、１つのアクチュエータユニット１２０の全平面領域に亘って一体に形成されている。共通電極１２４は、図示しない領域においてグランドに接地されている。

個別電極１２１及び共通電極１２４は、いずれもＡｕ（金）からなる。ランド１２２は、Ａｇ−Ｐｄ（銀パラジウム）、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）等の導電性材料からなり、一例として、Ａｇ−Ｐｄからなるものであってよい。

圧電層１２３の両電極１２１、１２４に挟まれた部分は、活性部であって、電界が印加されると自発的に変形する。一方、分極されてない圧電層１２５、１２６は、非活性部であって、電界の印加による自発的変形はしない。ここで、個別電極１２１がグランドと異なる電位とされると、電界により活性部が厚み方向に伸び、面方向に縮む。非活性部は自発的に変形しないので、活性部との間で歪み差が生じる。このとき、個別電極１２１と圧力室１４１で挟まれた部分が、圧力室１４１に向かって凸状に変形(ユニモルフ変形)する。変形は、個別電極１２１毎に独立である。このように、アクチュエータユニット１２０には、個別に駆動可能な複数のアクチュエータが作り込まれている。このアクチュエータは、ダミー吐出口に対応する圧力室１４１に対しても設けられている。ここで、アクチュエータが変形すると、
圧力室１４１内のインクにエネルギーが印加される。このエネルギーが所定の大きさ以上であると、吐出口１０９からインクが吐出される。このように、個々のアクチュエータは、個々の圧力室１４１に選択的に吐出エネルギーを印加する。

各ランド１２２には、１本の駆動信号線が電気的に接続されている。この駆動信号線は、ＦＰＣ１５０内の配線で、ランド１２２をドライバＩＣの出力端子と電気的に接続する。コントローラ１ｐは、画像データに基づく制御信号をドライバＩＣに出力する。ドライバＩＣは、制御信号に基づく駆動信号を駆動信号線に選択的に出力する。個別電極１２１へと駆動信号が供給されると、圧力室１４１内のインクに吐出エネルギーが印加され、吐出口１０９からインクが吐出される。

以上説明した本実施形態によると、ダミー吐出口１９９ａが分岐流路１３４ａの先端付近と、ダミー吐出口１９９ｂが分岐流路１３４ｂの先端付近とそれぞれ接続されている。したがって、各分岐流路の先端に気泡が滞留したとしても、吐出口１０９ではなく、ダミー吐出口１９９ａや１９９ｂに滞留する。このため、用紙Ｐへの画像形成中に、画像形成に寄与する個別インク流路１４０へと気泡が混入して印字不良が生じることがない。

また、上述の実施形態によると、軸Ａ１上において、ダミー吐出口１９９ａに最も近い吐出口１０９ｘとダミー吐出口１９９ａとの間隔がその他の吐出口１０９同士の間隔と同様であることにより、以下の点で有効である。本実施形態では、吐出口列１０９ａ内の吐出口１０９の多くは、両側に所定間隔で吐出口１０９が隣接しており、この構成が各吐出口１０９の吐出特性を規定する要因の一つとなっている。吐出口１０９ｘは、上記のとおり、その他の吐出口１０９同士と同じ所定間隔で両側に吐出口１０９及びダミー吐出口１９９ａが隣接している。したがって、吐出口１０９ｘの吐出特性が他の吐出口１０９の吐出特性と一致しやすく、画像の品質に劣化が生じにくい。上記と同様のことは、ダミー吐出口１９９ｂとこれに隣接する吐出口１０９ｙについてもいえる。

以下、吐出口１０９やダミー吐出口１９９ａ等の配置に関する各種変形例について説明する。第１の変形例は、上述の実施形態においてダミー吐出口１９９ａ及び１９９ｂの配置を下記のとおり異ならせたものに相当する。図６の副走査方向に沿ったラインＬ１及びＬ２に示すように、主走査方向に関して、ダミー吐出口１９９ａが吐出口１０９ｘと同じ位置にあり、ダミー吐出口１９９ｂが吐出口１０９ｙと同じ位置にある。このような構成により、吐出口１０９ｘや１０９ｙに万一吐出不良が生じた際も、ダミー吐出口１９９ａを吐出口１０９ｘの代わりとして、ダミー吐出口１９９ｂを吐出口１０９ｙの代わりとしてそれぞれ機能させることができる。

第２の変形例は、１つのヘッドで２色のインク吐出に対応できるように吐出口１０９が配置されたものである。図７に示すように、上述の実施形態における吐出口群１０９ｇ；供給流路１３２ａ及び１３２ｂ；共通流路１３３ａ及び１３３ｂ；分岐流路１３４ａ及び１３４ｂ；並びに吐出口列１０９ａ及び１０９ｂに対応する、吐出口群１０９ｇ’；供給流路１３２ａ’及び１３２ｂ’；共通流路１３３ａ’及び１３３ｂ’；分岐流路１３４ａ’及び１３４ｂ’；並びに吐出口列１０９ａ’及び１０９ｂ’が形成されている。そして、全吐出口群１０９ｇ’において、平行四辺形領域の左辺に沿った方向に関して、一方側の領域と他方側の領域とのそれぞれで、吐出口１０９が主走査方向に等間隔に途切れることなく配列されている。このとき、主走査方向の画像形成領域内で、副走査方向に１つの吐出口１０９ｘが１つの吐出口１０９ｙと重なっている。

具体的には、一方側の領域に形成された吐出口列１０９ａ’内において、吐出口１０９同士の間隔（例えば、Δ６）、２本の吐出口列１０９ａ’間を跨いで隣り合う吐出口１０９同士の間隔（同Δ７）、並びに、２つの吐出口群１０９ｇ’間を跨いで隣り合う吐出口１０９同士の間隔（不図示）のいずれも同じ間隔となる。また、他方側の領域に形成された吐出口列１０９ｂ’内において、吐出口１０９同士の間隔（例えば、Δ８）、２本の吐出口列１０９ａ’間を跨いで隣り合う吐出口１０９同士の間隔（同Δ９）、並びに、２つの吐出口群１０９ｇ’間を跨いで隣り合う吐出口１０９同士の間隔（不図示）のいずれも同じ間隔となる。さらに、一方側の領域と他方側の領域とで、吐出口１０９同士の間隔が互いに等しい（例えば、Δ６＝Δ８）。そして、供給口１３１ａからと供給口１３１ｂからとでは、互いに異なる色のインクが供給流路１３２ａ’及び１３２ｂ’へと供給される。これらにより、一方側の領域の吐出口１０９と他方側の領域の吐出口１０９とで吐出されるインクが異なる、２色に対応したヘッドが実現する。

そして、この変形例においても、上述の実施形態と同様に、吐出口列１０９ａ’と同じ軸Ａ１’上において、吐出口１０９ｘから吐出口１０９同士と同じ間隔を空けた位置にダミー吐出口１９９ａが形成されている。また、吐出口列１０９ｂ’と同じ軸Ａ２’上において、吐出口１０９ｙから吐出口１０９同士と同じ間隔を空けた位置にダミー吐出口１９９ｂが形成されている。ダミー吐出口１９９ａ及び１９９ｂは、分岐流路１３４ａ’の先端付近及び分岐流路１３４ｂ’の先端付近と個別インク流路でそれぞれ接続されている。ダミー吐出口１９９ａ及び１９９ｂが形成された領域を挟んで、一方側の吐出口１０９と他方側の吐出口１０９とが互いに離隔している。

また、この変形例では、上述のアクチュエータユニット１２０に対応するアクチュエータユニット１２０’が設けられている。中央部の帯状に並んだダミー吐出口１９９を挟んで、２つのアクチュエータ群１２０ａ、１２０ｂが形成されている。一方側の第１アクチュエータ群１２０ａには、ＦＰＣ１５０ａ(第１平型柔軟基板)が接続され、流路ユニットの一方側の外側に引き出されている。他方側の第２アクチュエータ群１２０ｂには、ＦＰＣ１５０ｂ(第２平型柔軟基板)が接続され、他方側の外側に引き出されている。ＦＰＣ１５０にはドライバＩＣが実装され、複数の駆動信号線が配置されている。図８に示すように、ドライバＩＣが出力した駆動信号は、駆動信号線を介してアクチュエータに選択的に供給される。

以上説明した第２の変形例によると、２色対応のヘッドにおいて、一方側の吐出口１０９と他方側の吐出口１０９とが、ダミー吐出口１９９ａ及び１９９ｂが形成された領域を挟んで互いに離隔することとなる。これにより、一方側の吐出口１０９からのインクと他方側の吐出口１０９からのインクとの混色が抑制される。また、ＦＰＣ１５０ａ及び１５０ｂ同士もダミー吐出口１９９ａ及び１９９ｂが形成された領域を挟んで離隔することとなる。したがって、これら２枚のＦＰＣをアクチュエータユニット１２０’に貼り付ける際、互いに干渉するのが抑制され、作業性が向上する。

以上、本発明の好適な実施の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、上述の実施形態では、アクチュエータユニット１２０及びこれに対応する吐出口群１０９ｇがヘッド１００ごとに４つ設けられているが、これと異なる数、例えば８つであってもよい。

また、上述の実施形態では、副走査方向に関して流路ユニット１１０の中央部に各分岐流路の先端が配置されているが、副走査方向に関して流路ユニット１１０の途中であれば、中央部からずれた位置に配置されていてもよい。また、各分岐流路が中央部に配置された先端まで直線状に延びているが、曲折したり湾曲したりしつつ先端へと延びていてもよい。

また、上述の第１の変形例では、ダミー吐出口１９９ａ及び１９９ｂが、吐出口１０９ｘ及び１０９ｙと主走査方向に関して同じ位置にそれぞれ配置されている。しかし、これらのダミー吐出口が、吐出口１０９ｘ以外又は吐出口１０９ｙ以外の吐出口１０９と主走査方向に関して同じ位置に配置されていてもよい。

また、上述の実施形態では、第１の変形例と異なり、吐出不良が生じた吐出口の代わりとしてダミー吐出口を使用することが想定されていない。しかし、ダミー吐出口１９９ａと吐出口１０９ｙが、ダミー吐出口１９９ｂと吐出口１０９ｘがそれぞれ主走査方向に同じ位置に形成されているので、ダミー吐出口１９９ａを吐出口１０９ｙの代わりとして、ダミー吐出口１９９ｂを吐出口１０９ｘの代わりとしてそれぞれ使用してもよい。

また、上述の第２の変形例では、２色対応のヘッドに対応して２つのＦＰＣが設けられているが、１色対応のヘッドにおいても第２の変形例と同様の２つのＦＰＣが設けられていてもよい。なお、第２の変形例において、主走査方向に関して、ダミー吐出口１９９ａが吐出口１０９ｘと、ダミー吐出口１９９ｂが吐出口１０９ｙとそれぞれ同じ位置に配置されていてもよい。この場合、２色対応の第２の変形例においても、第１の変形例と同様に吐出不良の吐出口の代わりにダミー吐出口を使用することができる。

また、いずれの実施例においても、アクチュエータユニット毎に供給口及び供給流路が配置されていたが、吐出口１０９から吐出するインクが同色であれば、主走査方向に供給流路同士が共通流路によって接続されていてもよい。２色対応のヘッドにおいても、同色のインクが供給される供給流路同士が、接続されていても良い。供給口からのインクが、より均一に吐出口に分配される。

本発明に係る液体吐出ヘッドは、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機等の液体吐出装置に適用可能である。また、液体吐出装置に適用される液体吐出ヘッドの数は４に限定されず、１以上であればよい。液体吐出ヘッドは、ライン式に限定されず、シリアル式でもよい。さらに、本発明に係る液体吐出ヘッドは、インク以外の液体を吐出してもよい。

１ インクジェット式プリンタ（プリンタ）
１００ インクジェットヘッド（ヘッド）
１０９ 吐出口
１０９ａ 吐出口列
１０９ｂ 吐出口列
１０９ｇ 吐出口群
１１０ 流路ユニット
１２０ アクチュエータユニット
１２０ａ 第１アクチュエータ群
１２０ｂ 第２アクチュエータ群
１３１ａ 供給口
１３１ｂ 供給口
１３２ａ 供給流路
１３２ｂ 供給流路
１３３ａ 共通流路
１３３ｂ 共通流路
１３４ａ 分岐流路
１３４ｂ 分岐流路
１４０ 個別インク流路
１９９ａ ダミー吐出口
１９９ｂ ダミー吐出口

Claims (9)

1. 第１方向に関して等間隔に離散すると共に前記第１方向に交差する第２方向に関して離散して配置された複数の吐出口と、前記第２方向に関して一方側の領域に配置された複数の前記吐出口へと液体を供給する第１供給流路と、前記第２方向に関して他方側の領域に配置された複数の前記吐出口へと液体を供給する第２供給流路と、外部からの液体を前記第１供給流路及び第２供給流路へとそれぞれ供給する第１供給口及び第２供給口とを有する流路ユニットを備えており、
   前記第１供給流路が、前記第２方向に関して、前記流路ユニットの一端付近から途中部にある先端まで延在し、
   前記第２供給流路が、前記第２方向に関して、前記流路ユニットの他端付近から前記途中部にある別の先端まで延在し、
   前記一端側の前記複数の吐出口のいずれよりも前記第１供給流路の前記先端に近い位置において前記第１供給流路と連通する第１ダミー吐出口と、前記他端側の前記複数の吐出口のいずれよりも前記第２供給流路の前記先端に近い位置において前記第２供給流路と連通する第２ダミー吐出口とが前記途中部に配置されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記複数の吐出口が、
   前記流路ユニットの前記一方側の領域及び前記他方側の領域のそれぞれにおいて前記第２方向に沿って延びた複数本の吐出口列が前記第１方向に並ぶように配列されており、
   前記第１供給流路が、
   前記第１供給口からの共通流路と、前記一方側の領域において前記吐出口列同士の間を前記第２方向に沿って延びる流路であって、前記共通流路から分岐した複数の分岐流路とから構成されており、
   前記第２供給流路が、
   前記第２供給口からの共通流路と、前記他方側の領域において前記吐出口列同士の間を前記第２方向に沿って延びる流路であって、前記共通流路から分岐した複数の分岐流路とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記複数の吐出口が、一対の辺が前記第１方向及び第２方向のいずれとも交差し他の一対の辺が前記第２方向と平行な平行四辺形の２次元領域内にマトリクス状に配列されており、
   前記第１供給口が、前記第２方向に関して、前記流路ユニットの前記一端と前記２次元領域とに挟まれた領域であって前記平行四辺形の鈍角近傍に配置されており、
   前記第２供給口が、前記第２方向に関して、前記流路ユニットの前記他端と前記２次元領域とに挟まれた領域であって前記平行四辺形の別の鈍角近傍に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 複数の前記２次元領域が、前記第１方向に直交する方向に関して同じ位置であり、前記第１方向に関して等間隔となり、且つ、互いの辺が平行であるように配列されていることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記複数の吐出口が、前記一方側に配置された前記吐出口同士と前記他方側に配置された前記吐出口同士とのそれぞれにおいて、前記第１方向に関して途切れることなく等間隔に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記複数の吐出口が、全体として前記第１方向に関して途切れることなく且つ重複することなく等間隔に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記複数の吐出口が、全体として前記第１方向に関して途切れることなく且つ重複することなく等間隔に配置されており、
   前記第１ダミー吐出口が、前記一方側の領域における前記吐出口列の延長線上に配置されており、
   前記第２ダミー吐出口が、前記他方側の領域における前記吐出口列の延長線上に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
8. 前記複数の吐出口が、全体として前記第１方向に関して途切れることなく且つ重複することなく等間隔に配置されており、
   前記第１ダミー吐出口及び第２ダミー吐出口の少なくともいずれかが、前記複数の吐出口のいずれかと前記第１方向に関して同じ位置に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
9. 前記一方側の領域に配置された前記吐出口に対応する個別電極をそれぞれが有し、当該個別電極に供給された駆動信号に基づいて前記吐出口から液体を吐出させる複数のアクチュエータからなる第１アクチュエータ群と、
   前記他方側の領域に配置された前記吐出口に対応する個別電極をそれぞれが有し、当該個別電極に供給された駆動信号に基づいて液体を吐出させる複数のアクチュエータからなる第２アクチュエータ群と、
   前記第１アクチュエータ群に設けられた前記個別電極にそれぞれ駆動信号を供給する複数の配線が形成された第１平型柔軟基板と、
   前記第２アクチュエータ群に設けられた前記個別電極にそれぞれ駆動信号を供給する複数の配線が形成された第２平型柔軟基板とをさらに備えており、
   前記第１平型柔軟基板が、前記流路ユニットの前記一方側の外側に向かって前記第１アクチュエータ群から引き出されており、
   前記第２平型柔軟基板が、前記流路ユニットの前記他方側の外側に向かって前記第２アクチュエータ群から引き出されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。

Images