JP2014226784A - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体吐出ヘッドを配列方向において大型化させることなく、上流側から送られてくる被吐出体がノズルに接触することを極力抑制すること。
【解決手段】インクジェットヘッド４は、カラーインクを吐出するノズル列４４ｙ，４４ｃ，４４ｍと、ブラックインクを吐出するノズル列４４ｋ１〜４４ｋ６とを有する。搬送方向下流側においては、ノズル４２の位置が互いに一致する、ブラックのノズル列４４ｋ６とカラーのノズル列４４ｙ２，４４ｃ２，４４ｍ２の、それぞれの端に位置する４つのノズル４２が、他のノズル列４４の端のノズル４２よりも搬送方向下流側の位置において、搬送方向における位置が揃った状態で配置されている。搬送方向上流側においては、ノズル列４４ｋ１の端に位置するノズル４２が、他のノズル４４の端のノズル４２よりも搬送方向上流側の位置に配置されている。
【選択図】図８

Description

本発明は、液体吐出装置に関する。

液体を吐出する液体吐出ヘッドとして、特許文献１には、所定の搬送方向に搬送される被記録媒体に対して４色のインクをそれぞれ吐出することによって、多色印字が可能に構成されたインクジェットヘッドが開示されている。４色のインクは、具体的には、シアン（青）、マゼンタ（赤）、イエローの３色のカラーインクと、モノクロ印字に使用されるブラックのインクである。

この特許文献１のインクジェットヘッドは、シアン、マゼンタ、及び、イエローの３色のカラーインクをそれぞれ吐出する３色のカラーノズル列と、ブラックインクを吐出するブラックノズル列とを有する。尚、カラーノズル列は、カラー各色に対して１列であるのに対して、ブラックノズル列は３列設けられている。また、３列のブラックノズル列のうちの１列と、３色のカラーノズル列との間で、配列方向におけるノズルの位置が一致している。

ノズルの位置が一致している、３色のカラーノズル列と１列のブラックノズル列の、合計４列のノズル列に対して、他の２列のブラックノズル列は、配列方向にずれて配置されている。その結果、前記配列方向における一方側（特許文献１の図３における上方）においては、前記４列のノズル列のそれぞれの端に位置する４つのノズルが、前記他の２列のブラックノズル列の端のノズルよりも一方側の位置において、配列方向の位置が揃った状態で配置されている。また、前記配列方向における他方側（特許文献１の図３における下方）においては、２列のブラックノズル列の端に位置するノズルが、ノズルの位置が一致する前記４列のノズル列の端のノズルよりも前記他方側へ飛び出るように配置されている。尚、特許文献１には、４列のノズル列の端のノズルの位置が揃う側と、被記録媒体の搬送方向との関係については特に開示されていない。

特開昭６３−１３７５２号公報（図１、図３）

ところで、インクジェットヘッドの搬送方向の上流側においては、インクジェットヘッドに向けて送られてきた被記録媒体に浮きやばたつきが生じやすい。この浮きやばたつきによって、被記録媒体がインクジェットヘッドのノズルに接触すると、ノズルに吐出不良が生じる虞がある。そのため、各ノズル列の端のノズルは、インクジェットヘッドの搬送方向上流側の縁からできるだけ離して配置したいが、そうすると、インクジェットヘッドが搬送方向に大型化するという問題がある。そこで、本願発明者は、特に、特許文献１のようなノズル配列のヘッドにおいて、ヘッドを搬送方向に大型化させることなく、ノズルの位置を搬送方向上流側の縁から極力離すことについて検討を行い、本発明に至った。

本発明の目的は、液体吐出ヘッドを搬送方向において大型化させることなく、上流側から送られてくる被記録媒体等の被吐出体がノズルに接触することを極力抑制することである。

第１の発明の液体吐出装置は、第１方向に沿って配列された複数のノズルを有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドから吐出された液体が着弾する対象である被吐出体を、前記液体吐出ヘッドに対して、前記第１方向の前記一方側から前記他方側へ搬送する搬送手段と、を備え、
前記液体吐出ヘッドは、前記第１方向に所定間隔で配列されて第１の液体を吐出する複数の第１ノズルからなる第１ノズル列と、同じく前記第１方向に前記所定間隔で配列されて第２の液体を吐出する複数の第２ノズルからなる複数の第２ノズル列と、を有し、
前記複数の第２ノズル列は、前記第１ノズル列と前記第１方向におけるノズルの位置が一致する同位置第２ノズル列と、前記第１ノズル列に対して前記第１方向におけるノズルの位置がずれた異位置第２ノズル列とを含み、
前記第１ノズル列の前記他方側の端に位置する前記第１ノズルと前記同位置第２ノズル列の前記他方側の端に位置する第２ノズルとが、前記異位置第２ノズル列の前記第２ノズルよりも前記第１方向の前記他方側の位置において、前記第１方向における位置が揃った状態で配置され、前記異位置第２ノズル列の前記一方側の端に位置する第２ノズルが、前記第１ノズル列の前記第１ノズル及び前記同位置第２ノズル列の前記第２ノズルよりも、前記第１方向の前記一方側の位置に配置されていることを特徴とするものである。

本発明では、第１方向の他方側、即ち、被吐出体の搬送方向の下流側において、第１ノズル列の端の第１ノズルと、同位置第２ノズルの端の第２ノズルの位置が揃っている。そして、その逆側の搬送方向上流側においては、異位置第２ノズル列の第２ノズルが、他のノズル列の端のノズルよりも飛び出るように配置されている。これにより、液体吐出ヘッドの搬送方向上流側の縁に近づいて配置されるノズルの数が少なくなり、被吐出体に浮きやばたつきが生じても、被吐出体がノズルに接触することが極力抑制される。

第２の発明の液体吐出装置は、前記第１の発明において、前記異位置第２ノズル列は、前記液体吐出ヘッドの全てのノズル列の中で、前記第１方向と直交する第２方向における端の位置に配置されていることを特徴とするものである。

液体吐出ヘッドに向けて搬送される被吐出体は、特に、搬送方向と直交する、第２方向における中央部において浮きやばたつきが生じやすい。この点、本発明では、その端の第２ノズルが最も搬送方向上流側に配置される異位置第２ノズル列が、全てのノズル列の中で前記第２方向における端に位置している。第２方向における端側では、中央部と比べて被吐出体に浮きやばたつきが生じにくいことから、前記異位置第２ノズル列の端に位置する第２ノズルに、被吐出体が接触しにくい。

第３の発明の液体吐出装置は、前記第１又は第２の発明において、前記液体吐出ヘッドは、前記複数のノズルを含む液体流路を有する流路構造体と、前記流路構造体の前記液体吐出面とは反対側の面に配置されて複数のノズルからそれぞれ液体を吐出させる吐出駆動部とを有し、
前記液体吐出ヘッドの前記吐出駆動部に接続されるフレキシブル配線基板をさらに備え、前記吐出駆動部は、前記複数の第１ノズルにそれぞれ対応して前記第１方向に配列された複数の第１接続端子からなる第１端子列と、前記複数の第２ノズルにそれぞれ対応して前記第１方向に配列された複数の第２接続端子からなる第２端子列とを有し、
前記フレキシブル配線基板は、前記吐出駆動部を覆った状態で前記第１接続端子及び前記第２接続端子と接続され、且つ、前記吐出駆動部から前記第１方向における前記他方側に引き出され、
前記第１端子列と、前記同位置第２ノズル列に対応する前記第２端子列については、それらの端子列の前記第１方向における両外側に、前記吐出駆動部と前記フレキシブル配線基板との接合を補強する補強部がそれぞれ設けられ、前記異位置第２ノズル列に対応する前記第２端子列については、前記第１方向における前記他方側にのみ前記補強部が設けられ、前記一方側には前記補強部が設けられていないことを特徴とするものである。

本発明では、液体吐出ヘッドの吐出駆動部に、この吐出駆動部を覆った状態でフレキシブル配線基板が接続されている。また、吐出駆動部に接続されたフレキシブル配線基板は、液体吐出ヘッドの、第１ノズル列と同位置第２ノズル列のそれぞれの端のノズルの位置が揃っている、第１方向の前記他方側から引き出されている。

また、第１ノズル列に対応する第１端子列と、第２ノズル列に対応する第２端子列のそれぞれについて、端に位置する接続端子よりも第１方向における外側に、補強部が設けられている。ここで、フレキシブル配線基板が引き出される、第１方向の前記他方側では、フレキシブル配線基板が剥離しやすいため、全ての端子列について補強部が設けられる。一方、第１方向の前記一方側では、前記他方側、即ち、フレキシブル配線基板の引き出し側ほどはフレキシブル配線基板が剥離しにくいことから、一部の端子列について補強部を省略することが可能である。

本発明では、その端の第２ノズルが前記一方側に飛び出るように配置される、異位置第２ノズル列に対応する第２端子列については、配線基板が引き出される前記他方側にのみ補強部が設けられ、前記一方側には補強部は設けられていない。これにより、全ての端子列について両外側に補強部が設けられる場合と比べて、第１方向における液体吐出ヘッド及びフレキシブル配線基板の大型化が抑えられる。また、上記の第２端子列の前記一方側の補強部が省略されても、他の端子列については補強部が設けられていることから、前記一方側における配線基板の剥離を十分防止できる。

第４の発明の液体吐出装置は、前記第１〜第３の何れかの発明において、複数種類の前記第１の液体を吐出する複数の第１ノズル列を備え、異なる種類の前記第１の液体をそれぞれ吐出する前記第１ノズル列の間で、前記第１ノズルの前記第１方向における位置が一致しており、前記複数の第１ノズル列と前記複数の第２ノズル列とで、ノズル列の数が等しく、
前記複数の第１ノズル列は、前記第１方向と直交する第２方向における一方側において前記第２方向に並べて配置され、前記複数の第２ノズル列は、前記第２方向における他方側において前記第２方向に並べて配置され、
前記液体吐出ヘッドに、前記複数のノズルを覆うように装着されるキャップ部材をさらに備え、前記キャップ部材は、前記複数の第１ノズル列を共通に覆う第１キャップ部と、前記複数の第２ノズル列を共通に覆う第２キャップ部と、を有することを特徴とするものである。

本発明では、複数種類の第１の液体をそれぞれ吐出する複数の第１ノズル列と、第２の液体を吐出する複数の第２ノズル列とで、ノズル列の数が等しい。つまり、キャップ部材の第１キャップ部で覆われる第１ノズル列の数と、第２キャップ部で覆われる第２ノズル列の数とが等しい。従って、第１キャップ部と第２キャップ部の大きさをほぼ等しくすることができる。これにより、キャップ部材が液体吐出ヘッドに装着される際に、第１キャップ部と第２キャップ部がほぼ均等な力で液体吐出ヘッドに押し付けられるため、キャップ部材の装着時の、液体吐出ヘッドの液体吐出面の変形が抑えられる。また、キャップ部材の押し付け力が均一化されることによって、密閉性も向上する。

本発明によれば、第１方向の他方側、即ち、被吐出体の搬送方向の下流側において、第１ノズル列の端の第１ノズルと、同位置第２ノズルの端の第２ノズルの位置が揃っている。そして、その逆側の搬送方向上流側においては、異位置第２ノズル列の端の第２ノズルが他のノズル列の端のノズルよりも飛び出すように配置される。従って、液体吐出ヘッドの搬送方向上流側の縁に近づいて配置されるノズルの数が少なくなり、液体吐出ヘッドに向けて送られてきた被吐出体がノズルに接触することが極力抑制される。

本実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成を示す平面図である。 キャリッジの正面図である。 インクジェットプリンタの制御系を概略的に示すブロック図である。 インクジェットヘッドの平面図である。 図４のＡ部拡大図である。 図５のVI-VI線断面図である。 図５のVII-VII線断面図である。 インクジェットヘッドの複数のノズル配列を示す図である。

次に、本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、記録用紙にインクを吐出して画像等を印刷する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１は、本実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成を示す平面図である。図２は、キャリッジの正面図である。図３は、インクジェットプリンタの制御系を概略的に示すブロック図である。尚、以下では、図１の紙面手前側を上方、紙面向こう側を下方と定義して、適宜、「上」「下」の方向語を使用して説明する。図１に示すように、インクジェットプリンタ１は、プラテン２と、キャリッジ３と、インクジェットヘッド４と、搬送機構５と、メンテナンス機構６と、制御装置７等を備えている。

プラテン２の上面には、被記録媒体である記録用紙１００が載置される。この記録用紙１００は、後述する搬送機構５によって図１に示される搬送方向に搬送される。キャリッジ３は、プラテン２と対向する領域において２本のガイドレール１０，１１に沿って、搬送方向と直交する走査方向に往復移動可能に構成されている。キャリッジ３の、搬送方向下流側の端部には無端ベルト１４が連結されている。キャリッジ駆動モータ１５によって無端ベルト１４が駆動されることで、キャリッジ３は走査方向に移動する。

インクジェットヘッド４は、キャリッジ３に取り付けられており、キャリッジ３とともに走査方向に移動する。インクジェットヘッド４は、プリンタ１に装着された４色（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）のインクカートリッジ１７と、図示しないチューブによって接続されている。尚、以下の説明において、４色のインクのうち、ブラックインク以外の、イエロー、シアン、マゼンタの３色のインクを、まとめて「カラーインク」と称することもある。また、プリンタ１の各構成要素について、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）のインクにそれぞれ対応するものについては、その構成要素を示す符号の後に、どのインクに対応するかが分かるように、適宜、ブラックを示す“ｋ”、イエローを示す“ｙ”、シアンを示す“ｃ”、マゼンタを示す“ｍ”の何れかの記号を付す。例えば、インクカートリッジ１７ｋとは、ブラックインクを貯留するインクカートリッジ１７のことを指す。

インクジェットヘッド４の下面（図１の紙面向こう側の面）には、複数のノズル４２が形成されている。以下、複数のノズル４２が形成されたインクジェットヘッド４の下面を、インク吐出面４ａともいう。インク吐出面４ａに形成された複数のノズル４２は、搬送方向に沿って配列されて、走査方向に並ぶ複数列のノズル列４４を構成している。図
２に示すように、右側には、イエロー、シアン、マゼンタの３色のカラーインクを吐出するノズル列４４ｙ、４４ｃ、４４ｍが走査方向に並べて配置され、左側には、ブラックインクを吐出するノズル列４４ｋが走査方向に並べて配置されている。インクジェットヘッド４の構成の詳細については後で説明する。

インクジェットヘッド４には、インク吐出面４ａを取り囲むように、矩形枠状のノズルガイド１６が取り付けられている。図２に示すように、ノズルガイド１６は、インク吐出面４ａよりも僅かに下方に突出している。このノズルガイド１６により、次述の搬送機構５によって搬送される記録用紙１００が、インク吐出面４ａに接触することが抑制される。

搬送機構５は、搬送方向にプラテン２を挟むように配置された２つの搬送ローラ１２，１３を有する。２つの搬送ローラ１２，１３は、搬送モータ１９（図３参照）により同期して駆動される。搬送機構５は、２つの搬送ローラ１２，１３により、プラテン２に載置された記録用紙１００を搬送方向に搬送する。

メンテナンス機構６は、走査方向に関するキャリッジ３の移動範囲のうちの、記録用紙１００と対向する領域よりも外側（図１における右側）の位置に配置されている。メンテナンス機構６は、キャップ部材２０と、キャップ駆動モータ２１（図２参照）と、吸引ポンプ２２を備える。

キャップ部材２０は、キャップ駆動モータ２１により上下方向（図１の紙面垂直方向）に駆動される。キャリッジ３が、メンテナンス機構６の直上の位置に移動したときには、図２に示すように、インクジェットヘッド４のインク吐出面４ａがキャップ部材２０と対向する。この状態で、キャップ部材２０がキャップ駆動モータ２１により上方に駆動されると、キャップ部材２０はインク吐出面４ａに密着して複数のノズル４２を覆う。また、キャップ部材２０は、右側の第１キャップ部２０ａと左側の第２キャップ部２０ｂを有する。第１キャップ部２０ａと第２キャップ部２０ｂは、隔壁部２０ｃで仕切られている。キャップ部材２０がインク吐出面４ａに密着したときに、インクジェットヘッド４の複数のノズル列４４のうち、右側に位置する複数のカラーのノズル列４４ｙ，４４ｃ，４４ｍが第１キャップ部２０ａによって共通に覆われる。また、左側に位置する複数のブラックのノズル列４４ｋが第２キャップ部２０ｂによって共通に覆われる。

図１に示すように、キャップ部材２０には、吸引ポンプ２２が接続されている。吸引ポンプ２２は、切り換え装置２３を介して、キャップ部材２０に接続されている。切り換え装置２３は、吸引ポンプ２２の接続先を、キャップ部材２０の第１キャップ部２０ａと第２キャップ部２０ｂとの間で切り換えるものである。

キャップ部材２０がインクジェットヘッド４のインク吐出面４ａに密着した状態で、吸引ポンプ２２を作動させて第１キャップ部２０ａ又は第２キャップ部２０ｂ内を減圧する。すると、内部が減圧されたキャップ部２０ａ（２０ｂ）によって覆われている複数のノズル４２からインクがそれぞれ強制的に排出される。この強制的なインク排出動作によって、インクジェットヘッド４内の気泡や塵、あるいは、乾燥により増粘したインクが、複数のノズル４２からそれぞれ排出されるため、ノズル４２の吐出不良が解消される。

図３に示す制御装置７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及び、各種制御回路を含むＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等を備える。制御装置７は、インクジェットヘッド４、キャリッジ駆動モータ１５、搬送モータ１９、吸引ポンプ２２等、プリンタ１の様々な装置あるいは駆動部と接続されている。また、制御装置７は、操作パネル２４、及び、外部機器であるＰＣ２５と接続されている。

制御装置７は、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵ及びＡＳＩＣにより、様々な処理を実行させる。一例を挙げると、制御装置７は、ＰＣ２５から送信された印刷指令に基づいて、インクジェットヘッド４やキャリッジ駆動モータ１５等を制御して、記録用紙１００に画像等を印刷させる。尚、制御装置７が、ＣＰＵ及びＡＳＩＣによって各種の処理を行う例を挙げたが、本発明はこれに限るものではなく、制御装置７はいかなるハードウェア構成で実現してもよい。例えば、ＣＰＵのみ又はＡＳＩＣのみで処理を行ってもよい。また、２以上のＣＰＵや、２以上のＡＳＩＣに機能を分担して実現してもよい。

次に、インクジェットヘッド４について詳細に説明する。図４はインクジェットヘッドの平面図である。図５は図４のＡ部拡大図である。図６は図５のVI-VI線断面図、図７は図５のVII-VII線断面図である。尚、図面の簡単のため、図４では、圧電アクチュエータ３１を覆っているＣＯＦ６０を二点鎖線で示している。また、図５では、ＣＯＦ６３の図示は省略している。図４〜図７に示すように、インクジェットヘッド４は、流路ユニット３０と圧電アクチュエータ３１を備えている。

まず、流路ユニット３０について説明する。図６、図７に示すように、流路ユニット３０は、５枚のプレート３２〜３６が積層された構造を有する。５枚のプレート３２〜３６のうちの最下層のプレート３６は、複数のノズル４２が形成されたノズルプレート３６であり、このノズルプレート３６の下面がインク吐出面４ａとなる。上側の残り４枚のプレート３２〜３５は、ステンレス鋼などの金属材料で形成されている。これら４枚の金属プレート３２〜３５には、複数のノズル４２に連通するマニホールド４１や圧力室４３等の流路が形成されている。

次に、流路ユニット３０に形成されているインク流路の構成について説明する。図４に示すように、流路ユニット３０の上面には、４つのインク供給孔４０が走査方向に並んで形成されている。４つのインク供給孔４０のうち、左側に位置するインク供給孔４０ｋは、右側の３つのインク供給孔４０よりも大きい。この左側のインク供給孔４０ｋは、ブラックインクを貯留するインクカートリッジ１７ｋと接続される。また、右側３つのインク供給孔４０ｙ，４０ｃ，４０ｍは、３色のカラーインクをそれぞれ貯留する３つのインクカートリッジ１７ｙ，１７ｃ，１７ｍと接続される。

流路ユニット３０の内部には、それぞれ搬送方向に延在する合計７本のマニホールド４１が形成されている。７本のマニホールド４１のうち、図２の左側に位置する４本のマニホールド４１ｋ１〜４１ｋ４は、ブラックのインク供給孔４０ｋに接続されている。また、右側に位置する３本のマニホールド４１ｙ，４１ｃ，４１ｍは、カラーの３つのインク供給孔４０ｙ，４０ｃ，４０ｍにそれぞれ接続されている。

さらに、流路ユニット３０は、その下面のインク吐出面４ａに開口した複数のノズル４２と、これら複数のノズル４２にそれぞれ連通する複数の圧力室４３とを有する。

複数のノズル４２の配列について説明する。３色のカラーインクを吐出する複数のノズル４２ｙ，４２ｃ，４２ｍは、図４における右側に配置されている。イエローインクを吐出する複数のノズル４２ｙは、イエローのマニホールド４１ｙを挟んで両側においてそれぞれ配列されて２列のノズル列４４ｙ１，４４ｙ２を構成している。同様に、シアンインクを吐出する複数のノズル４２ｃは、マニホールド４１ｃの両側において２列のノズル列４４ｃ１，４４ｃ２を構成している。また、マゼンタインクを吐出する複数のノズル４２ｍは、マニホールド４１ｍの両側において２列のノズル列４４ｍ１，４４ｍ２を構成している。

ブラックインクを吐出する複数のノズル４２ｋは、図４の左側において搬送方向に配列されて、６列のノズル列４４ｋ１〜４４ｋ６を構成している。６列のノズル列４４ｋ１〜４４ｋ６は、４つのマニホールド４１ｋ１〜４１ｋ４の間に配置されている。より具体的には、走査方向に隣接する２つのマニホールド４１ｋの間に、ノズル列４４ｋが２列ずつ配置されている。例えば、左から１つ目のマニホールド４１ｋ１と２つ目のマニホールド４１ｋ２の間に、２列のノズル列４４ｋ１，４４ｋ２が配置されている。

図８は、インクジェットヘッドのノズル配列を示す図である。この図８は、ノズル配列がわかりやすくなるように、図４から複数のノズル４２だけを抜き出したものである。図８に示す１２列のノズル列４４について、ノズル４２の配列間隔Ｐは全て等しくなっている。また、走査方向に隣接する２列のノズル列４４の間で、ノズル４２の位置がＰ／２ずれている。尚、このような２列のノズル列４４の組をノズル列組４５と称す。即ち、イエローの２列のノズル列４４ｙ１，４４ｙ２によって、１つのノズル列組４５ｙが構成されている。同様に、シアンの２列のノズル列４４ｃ１，４４ｃ２によって１つのノズル列組４５ｃが構成され、マゼンタの２列のノズル列４４ｍ１，４４ｍ２によって１つのノズル列組４５ｍが構成されている。また、ブラックの６列のノズル列４４ｋによって、３つのノズル列組４５ｋ１〜４５ｋ３が構成されている。各ノズル列組４５内でのノズル４２の配列間隔は、各ノズル列４４の配列間隔Ｐの半分（Ｐ／２）となる。

３色のカラーのノズル列組４５ｙ，４５ｃ，４５ｍと、これに隣接するブラックのノズル列組４５ｋ３とでは、ノズル４２の搬送方向における位置が一致している。ブラックのノズル列組４５ｋ２は、ノズル列組４５ｋ３，４５ｙ、４５ｃ、４５ｍに対して、ノズル４２の位置が、搬送方向上流側にＰ／３だけずれている。さらに、このノズル列組４５ｋ２に対して、ノズル列組４５ｋ１は、さらに搬送方向上流側にＰ／３だけずれている。

この結果、１つのノズル列組４５を構成する、カラーのノズル４２ｙ，４２ｃ，４２ｍについては、搬送方向においてＰ／２の間隔でノズル４２が配置されることになる。一方、ブラックのノズル４２ｋについては、搬送方向にＰ／３だけ互いに位置がずれた３つのノズル列組４５を構成していることから、（Ｐ／２）×（Ｐ／３）＝Ｐ／６の間隔でノズル４２が配列されることになる。つまり、６列のノズル列４４ｋ全体での、ブラックのノズル４２ｋの配列間隔は、カラーのノズル４２ｙ，４２ｃ，４２ｍの配列間隔の１／３である。

この構成により、ブラックインクのみ使用する、いわゆるモノクロ印刷の場合には、６列のノズル列４４ｋ１〜４４ｋ６の全てを同時に使用して、高速且つ高解像度の印刷が可能となる。一方、４色のインク全てを使用する、いわゆるカラー印刷の場合には、ブラックインクの６列のノズル列４４ｋ１〜４４ｋ６のうち、カラーインクのノズル列４４ｙ，４４ｃ，４４ｍとノズル４２の位置が一致する、ノズル列組４５ｋ３の２列のノズル列４４ｋ５，４４ｋ６のみを使用する。尚、ノズル４２の位置が一致する、ブラックのノズル列組４５ｋ３と、カラーのノズル列組４５ｙ，４５ｃ，４５ｍが走査方向において隣接している。つまり、カラー印刷では、互いに隣接する４つのノズル列組４５ｋ３，４５ｙ，４５ｃ，４５ｍを使用する。この構成によれば、カラー印刷時に、図１の右方へ移動しているキャリッジ３が左方へ向きを変える際、ノズル列組４５ｋ３が記録用紙１００の印刷領域を過ぎた瞬間、即ち、ノズル列組４５ｋ１，４５ｋ２はまだ印刷領域を過ぎていない状態で、キャリッジ３を左へ反転させることができる。これにより、カラー印刷時におけるキャリッジ３の反転に要する時間を短縮し、印刷速度を上げることができる。

さらに、ブラックの２つのノズル列組４５ｋ１，４５ｋ２は、カラーのノズル列組４５ｙ，４５ｃ，４５ｍ、及び、ブラックのノズル列組４５ｋ３に対して、搬送方向上流側にずれている。それ故、搬送方向上流側においては、２つのノズル列組４５ｋ１，４５ｋ２の端に位置するノズル４２ｋが、他のノズル列組４５の端のノズル４２よりも、搬送方向上流側に配置されている。一方、搬送方向下流側においては、４つのノズル列組４５ｋ３，４５ｙ、４５ｃ、４５ｍの端に位置する４つのノズル４２が、他のノズル列組４５ｋ１，４５ｋ２の端のノズル４２よりも搬送方向下流側において、搬送方向の位置が揃った状態で配置されている。

尚、本実施形態では、図２に示すように、キャップ部材２０の第１キャップ部２０ａで覆われるカラーインクのノズル列４４ｙ，４４ｃ，４４ｍと、第２キャップ部２０ｂで覆われるブラックインクのノズル列４４ｋとで、ノズル列４４の数がそれぞれ６列であり等しくなっている。従って、第１キャップ部２０ａと第２キャップ部２０ｂの大きさは、ほぼ等しくなっている。これにより、キャップ部材２０がインクジェットヘッド４に装着される際に、第１キャップ部２０ａと第２キャップ部２０ｂがほぼ均等な力でインク吐出面４ａに押し付けられるため、インク吐出面４ａの変形が抑えられる。また、キャップ部材２０の押し付け力が均一化されることによって、密閉性も向上する。

図４に示すように、複数の圧力室４３は、複数のノズル４２にそれぞれ対応して、搬送方向に配列されている。即ち、図４の右側において、複数のカラーのノズル４２ｙ，４２ｃ，４２ｍにそれぞれ連通する複数の圧力室４３が、上下方向においてマニホールド４１と一部重なるように搬送方向に配列されて、６列の圧力室列を構成している。また、図４の左側において、複数のブラックのノズル４２ｋにそれぞれ連通する複数の圧力室４３が、上下方向においてマニホールド４１と一部重なるように配列されて、同じく６列の圧力室列を構成している。図６に示すように、各圧力室４３は、その直下に位置するマニホールド４１と連通している。

以上より、図６に矢印で示すように、流路ユニット３０内には、各マニホールド４１から分岐して、圧力室４３を経てノズル４２に至る個別流路が複数形成されている。

次に、圧電アクチュエータ３１について説明する。図４〜図７に示すように、圧電アクチュエータ３１は、流路ユニット３０の、インク吐出面４ａとは反対側の上面に配置されている。圧電アクチュエータ３１は、振動板５０と、圧電層５１，５２と、複数の個別電極５３と、共通電極５４を備えている。

振動板５０は、複数の圧力室４３を覆った状態で流路ユニット３０の上面に接合されている。２枚の圧電層５１，５２は、振動板５０の上面に積層されている。尚、圧電層５１，５２は、それぞれ、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体である、強誘電性のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電材料からなる。

複数の個別電極５３は、上層の圧電層５１の上面において、複数の圧力室４３とそれぞれ対向するように配置されている。つまり、複数の個別電極５３は、複数のノズル４２及び複数の圧力室４３にそれぞれ対応して、搬送方向に配列されている。共通電極５４は、２枚の圧電層５１，５２の間において、複数の圧力室４３に跨って配置されている。

圧電層５１の上面において、複数の個別電極５３から、複数の接続端子５６がそれぞれ引き出されている。各接続端子５６は、対応する個別電極５３から、圧力室４３の長手方向に沿って圧力室４３と対向しない領域まで引き出されている。また、複数の接続端子５６は、複数の個別電極５３に対応して搬送方向に配列されており、カラーノズル４２に対応する６列の端子列５８ｙ１，５８ｙ２，５８ｃ１，５８ｃ２，５８ｍ１，５８ｍ２と、ブラックのノズル４２ｋに対応する６列の端子列５８ｋ１〜５８ｋ６を構成している。より詳細には、ブラックの６列の端子列５８ｋ１〜５８ｋ６のうち、右側２列の端子列５８ｋ５，５８ｋ６は、カラーノズル４２に対応する端子列５８ｙ，５８ｃ，５８ｍと、接続端子５６の位置が揃っている。他のブラックの端子列５８ｋ１〜５８ｋ４は、カラーの端子列５８ｙ，５８ｃ，５８ｍに対して、搬送方向上流側にずれている。また、図５〜図７に示すように、複数の接続端子５６には、後述するＣＯＦ６０を接続するためのバンプ５７がそれぞれ設けられている。

図４、図６、図７に示すように、圧電アクチュエータ３１の上方には、フレキシブル配線基板であるＣＯＦ６０が配置される。図７に示すように、ＣＯＦ６０には、圧電アクチュエータ３１に駆動信号を供給するドライバＩＣ６１が設けられている。ＣＯＦ６０は、圧電アクチュエータ３１を覆った状態で、圧電層５１の上面に配置された複数の接続端子５６と、バンプ５７を介して接続される。

ＣＯＦ６０は、複数の接続端子５６が配置された圧電アクチュエータ３１の上面から搬送方向下流側に引き出され、さらに、上方へ折り曲げられている。尚、圧電アクチュエータ３１の上面の縁部の全周には、ＣＯＦ６０との接続を補強するための複数の補強バンプ６２が設けられている。

複数の個別電極５３は、接続端子５６、及び、ＣＯＦ６０上の配線（図示省略）を介してそれぞれドライバＩＣ６１と接続されており、ドライバＩＣ６１から複数の個別電極５３に対してそれぞれ駆動信号が供給される。一方、共通電極５４は、ＣＯＦ６０上のグランド配線（図示省略）に接続されることによって常にグランド電位に保持されている。また、上層の圧電層５１の、個別電極５３と共通電極５４とに挟まれた部分は、それぞれ、厚み方向に分極されている。

ノズル４２からインクを吐出させる際の圧電アクチュエータ３１の動作は以下の通りである。ある個別電極５３に対してドライバＩＣ６１から駆動信号が印加されると、この個別電極５３とグランド電位に保持されている共通電極５４の間に電位差が生じる。これによって、圧電層５１の、個別電極５３と共通電極５４の間に挟まれた部分に厚み方向の電界が生じる。また、圧電層５１の分極方向と電界の方向とが一致するために、圧電層５１はその分極方向である厚み方向に伸びて面方向に収縮する。この圧電層５１の収縮変形に伴って、振動板５０の圧力室４３と対向する部分が圧力室４３側に凸となるように撓む。このとき、圧力室４３の容積が減少してその内部のインクに圧力が付与され、圧力室４３に連通するノズル４２からインクの液滴が吐出される。

ところで、上述したように、本実施形態のインクジェットヘッド４において、ブラックの６列のノズル列４４ｋ１〜４４ｋ６のうちの２列のノズル列４４ｋ５，４４ｋ６と、カラーのノズル列４４ｙ，４４ｃ，４４ｍとで、搬送方向におけるノズル４２の位置が一致している。一方、その他のブラックのノズル列４４ｋ１〜４４ｋ４の、搬送方向におけるノズル４２の位置は、カラーのノズル列４４ｙ，４４ｃ，４４ｍに対して搬送方向にずれている。

また、図８に示すように、搬送方向下流側においては、ブラックのノズル列４４ｋ６の端のノズル４２と、カラーのノズル列４４ｙ２，４４ｃ２，４４ｍ２の端のノズル４２とが、他のノズル列４４の端のノズル４２よりも、搬送方向下流側において位置が揃った状態で配置されている。一方、搬送方向上流側においては、ブラックのノズル列４４ｋ１の端のノズル４２が、他のノズル列４４の端のノズル４２よりも、搬送方向上流側に飛び出るように配置されている。このようなノズル４２の配列であることによって、以下のような効果が得られる。

（１）搬送方向上流側におけるインクジェットヘッド４の縁部付近において、搬送されてきた記録用紙１００に浮きやばたつきが生じることがある。尚、図１、図２に示されるノズルガイド１６によって、インクジェットヘッド４の下を通過する記録用紙１００が抑えつけられるため、上記の浮き等はある程度抑制されるが、完全に抑制できるわけではない。

本実施形態では、搬送方向下流側において、４列のノズル列４４ｋ６，４４ｙ２，４４ｃ２，４４ｍ２の端のノズル４２の位置が揃っている。そして、その逆側の、搬送方向上流側においては、ブラックのノズル列４４ｋ１の端のノズル４２が、他のノズル列４４の端のノズル４２よりも飛び出るように配置されている。これにより、インクジェットヘッド４の搬送方向上流側の縁に近づいて配置されるノズル４２の数が少なくなることから、記録用紙１００に浮きやばらつきが生じたときに、記録用紙１００がノズル４２に接触することが極力抑制される。

また、搬送方向上流側において、記録用紙１００は、特に、搬送方向と直交する、走査方向における中央部において浮きやばたつきが生じやすい。この点、図８に示すように、その端のノズル４２が最も搬送方向上流側に位置する、ノズル列４４ｋ１は、１２列のノズル列４４の中で、走査方向における端の位置にある。走査方向における端側では、中央部と比べて、記録用紙１００に浮きやばたつきが生じにくい。従って、ノズル列４４ｋ１の端に位置するノズル４２は、最も搬送方向上流側に位置するものの、記録用紙１００とは接触しにくい。

（２）図４に示すように、本実施形態では、インクジェットヘッド４の圧電アクチュエータ３１に、この圧電アクチュエータ３１を覆った状態でＣＯＦ６０が接続されている。また、圧電アクチュエータ３１に接続されたＣＯＦ６０は、搬送方向下流側、即ち、４列のノズル列４４ｋ６，４４ｙ２，４４ｃ２，４４ｍ２の端のノズル４２の位置が揃っている側から引き出されている。

また、圧電アクチュエータ３１には、１２列のノズル列４４に対応する１２列の端子列５８のそれぞれについて、端に位置する接続端子５６よりも配列方向（搬送方向）における外側に、補強バンプ６２が設けられている。ここで、ＣＯＦ６０が引き出される搬送方向下流側では、ＣＯＦ６０が剥離しやすいため、全ての端子列５８について補強バンプ６２が設けられている。一方、ＣＯＦ６０の引き出し側と反対側となる、搬送方向上流側では、引き出し側ほどはＣＯＦ６０が剥離しにくいことから、一部の端子列５８について補強バンプ６２を省略しても問題ない。

そこで、図４に示すように、本実施形態では、その端のノズル４２が搬送方向上流側に飛び出るように配置される、ノズル列４４ｋ１に対応する端子列５８ｋ１については、搬送方向下流側にのみ補強バンプ６２が設けられ、搬送方向上流側には補強バンプ６２が設けられていない。これにより、全ての端子列５８について両外側に補強バンプ６２が設けられる場合と比べて、搬送方向におけるインクジェットヘッド４及びＣＯＦ６０の大型化が抑えられる。また、上記の端子列５８ｋ１の補強バンプ６２が省略されても、他の端子列５８については補強バンプ６２が設けられていることから、引き出し側と反対側におけるＣＯＦ６０の剥離を十分防止できる。尚、図４では、ブラックのノズル列４４ｋ１に対応する端子列５８ｋ１についてのみ補強バンプ６２が省略されているが、同じくカラーのノズル列４４ｙ，４４ｃ，４４ｍよりも搬送方向上流側にずれて配置されているノズル列４４ｋ３に対応する、端子列５８ｋ３についても、搬送方向上流側の補強バンプ６２が省略されてもよい。

以上説明した実施形態において、インクジェットプリンタ１が本発明の液体吐出装置に相当する。インクジェットヘッド４が本発明の液体吐出ヘッドに相当する。搬送機構５が本発明の搬送手段に相当する。カラーインクを吐出するノズル４２ｙ，４２ｃ，４２ｍが、本発明の第１ノズルに相当する。ノズル列４４ｙ１，４４ｙ２，４４ｃ１，４４ｃ２，４４ｍ１，４４ｍ２が、本発明の第１ノズル列に相当する。ブラックインクを吐出するノズル４２ｋが本発明の第２ノズルに相当する。ノズル列４４ｋ１〜４４ｋ６が、本発明の第２ノズル列に相当する。ノズル列４４ｋ５，４４ｋ６が、本発明の同位置第２ノズル列に相当する。ノズル列４４ｋ１〜４４ｋ４が本発明の異位置第２ノズル列に相当する。また、搬送方向が本発明の第１方向に相当し、走査方向が本発明の第２方向に相当する。

流路ユニット３０が本発明の流路構造体に相当する。圧電アクチュエータ３１が本発明の吐出駆動部に相当する。カラーの接続端子５６ｙ，５６ｃ，５６ｍが、本発明の第１接続端子に相当する。カラーの端子列５８ｙ１，５８ｙ２，５８ｃ１，５８ｃ２，５８ｍ１，５８ｍ２が、本発明の第１端子列に相当する。ブラックの接続端子５６ｋが、本発明の第２接続端子に相当する。ブラックの端子列５８ｋ１〜５８ｋ６が、本発明の第２端子列に相当する。補強バンプ６２が本発明の補強部に相当する。

次に、前記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］前記実施形態では、カラーのノズル列４４ｙ，４４ｃ，４４ｍが６列、ブラックのノズル列４４ｋも６列であったが、それぞれのノズル列４４の数は適宜変更可能である。また、ブラックの６列のノズル列４４ｋのうちの２列のノズル列４４ｋ５，４４ｋ６が、カラーのノズル列４４ｙ，４４ｃ，４４ｍと、ノズル４２の位置が一致していたが、このようなノズル４２の位置が一致するノズル列４４の位置や数も適宜変更可能である。

２］図１，図２のノズルガイド１６が省略されてもよい。この場合は、インクジェットヘッド４の搬送方向上流側において、記録用紙１００の浮きやばたつきがさらに生じやすくなる。それ故、記録用紙１００がノズル４２に接触することを抑制できる、本発明を適用する意義が一層高くなる。

３］前記実施形態では、圧電アクチュエータ３１に接続されるＣＯＦ６０が圧電アクチュエータ３１を覆うように配置されていた。これに対して、圧電アクチュエータ３１の上面において、複数の個別電極５３からそれぞれ配線を引き回すなどして、前記上面の一箇所に、接続端子５６を集約して配置することができるならば、その集約配置箇所にのみ圧電アクチュエータ３１を接続すればよい。この場合は、圧電アクチュエータ３１を覆うようにＣＯＦ６０を配置する必要はない。

以上説明した実施形態は、以上説明した前記実施形態及びその変更形態は、本発明を、記録用紙にインクを吐出して記録用紙に画像等を印刷するインクジェットプリンタに適用したものであるが、画像印刷以外の様々な用途で使用される液体吐出装置においても本発明は適用されうる。例えば、基板に複数種類の液体を吐出することによって、基板表面に導電パターンを形成する液体吐出装置にも、本発明を適用することは可能である。

次に、出願当初の特許請求の範囲に記載の請求項１〜４に係る発明以外の開示発明について説明する。

所定の第１方向に沿って配列された複数のノズルを有する液体吐出ヘッドを備え、
前記液体吐出ヘッドは、前記第１方向に所定間隔で配列されて第１の液体を吐出する複数の第１ノズルからなる第１ノズル列と、同じく前記第１方向に前記所定間隔で配列されて第２の液体を吐出する複数の第２ノズルからなる複数の第２ノズル列と、を有し、
複数種類の前記第１の液体を吐出する複数の前記第１ノズル列を備え、
前記複数の第１ノズル列と前記複数の第２ノズル列とで、ノズル列の数が等しく、
前記複数の第１ノズル列は、前記第１方向と直交する第２方向における一方側において前記第２方向に並べて配置され、前記複数の第２ノズル列は、前記第２方向における他方側において前記第２方向に並べて配置され、前記液体吐出ヘッドに、前記複数のノズルを覆うように装着されるキャップ部材をさらに備え、前記キャップ部材は、前記複数の第１ノズル列を共通に覆う第１キャップ部と、前記複数の第２ノズル列を共通に覆う第２キャップ部と、を有することを特徴とする、液体吐出装置の発明である。
即ち、上記開示発明は、出願当初の特許請求の範囲の請求項４に対応するものであるが、請求項１の構成を前提としないものである。

上記開示発明について、前記実施形態の図２、及び、図８を参照して、出願当初の特許請求の範囲に係る前記実施形態との相違点を説明する。前記実施形態の図２と同じく、キャップ部材２０の第１キャップ部２０ａで覆われるカラーインクのノズル列４４ｙ，４４ｃ，４４ｍと、第２キャップ部２０ｂで覆われるブラックインクのノズル列４４ｋとで、ノズル列４４の数が等しくなっている。

但し、前記実施形態では、図８に示すように、４つのノズル列組４５ｋ３，４５ｙ、４５ｃ、４５ｍの端に位置する４つのノズル４２が、他のノズル列組４５ｋ１，４５ｋ２の端のノズル４２よりも搬送方向下流側において、搬送方向の位置が揃った状態で配置されていた。これに対して、上記開示発明では、４つのノズル列組４５ｋ３，４５ｙ、４５ｃ、４５ｍの端に位置する４つのノズル４２の位置が揃う方向については、特に限定されない。従って、４つのノズル列組４５ｋ３，４５ｙ、４５ｃ、４５ｍの端に位置する４つのノズル４２の位置が、搬送方向上流側において揃っていてもよい。

１ インクジェットプリンタ
４ インクジェットヘッド
５ 搬送機構
２０ キャップ部材
２０ａ 第１キャップ部
２０ｂ 第２キャップ部
３０ 流路ユニット
３１ 圧電アクチュエータ
４２ ノズル
４４ ノズル列
５６ 接続端子
５８ 端子列
６０ ＣＯＦ
６２ 補強バンプ
１００ 記録用紙

Claims (4)

1. 所定の第１方向に沿って配列された複数のノズルを有する液体吐出ヘッドと、
   前記液体吐出ヘッドから吐出された液体が着弾する対象である被吐出体を、前記液体吐出ヘッドに対して、前記第１方向の前記一方側から前記他方側へ搬送する搬送手段と、を備え、
   前記液体吐出ヘッドは、
   前記第１方向に所定間隔で配列されて第１の液体を吐出する複数の第１ノズルからなる第１ノズル列と、同じく前記第１方向に前記所定間隔で配列されて第２の液体を吐出する複数の第２ノズルからなる複数の第２ノズル列と、を有し、
   前記複数の第２ノズル列は、前記第１ノズル列と前記第１方向におけるノズルの位置が一致する同位置第２ノズル列と、前記第１ノズル列に対して前記第１方向におけるノズルの位置がずれた異位置第２ノズル列とを含み、
   前記第１ノズル列の前記他方側の端に位置する前記第１ノズルと前記同位置第２ノズル列の前記他方側の端に位置する第２ノズルとが、前記異位置第２ノズル列の前記第２ノズルよりも前記第１方向の前記他方側の位置において、前記第１方向における位置が揃った状態で配置され、
   前記異位置第２ノズル列の前記一方側の端に位置する第２ノズルが、前記第１ノズル列の前記第１ノズル及び前記同位置第２ノズル列の前記第２ノズルよりも、前記第１方向の前記一方側の位置に配置されていることを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記異位置第２ノズル列は、前記液体吐出ヘッドの全てのノズル列の中で、前記第１方向と直交する第２方向における端の位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記液体吐出ヘッドは、前記複数のノズルを含む液体流路を有する流路構造体と、前記流路構造体の前記液体吐出面とは反対側の面に配置されて複数のノズルからそれぞれ液体を吐出させる吐出駆動部とを有し、
   前記液体吐出ヘッドの前記吐出駆動部に接続されるフレキシブル配線基板をさらに備え、
   前記吐出駆動部は、前記複数の第１ノズルにそれぞれ対応して前記第１方向に配列された複数の第１接続端子からなる第１端子列と、前記複数の第２ノズルにそれぞれ対応して前記第１方向に配列された複数の第２接続端子からなる第２端子列とを有し、
   前記フレキシブル配線基板は、前記吐出駆動部を覆った状態で前記第１接続端子及び前記第２接続端子と接続され、且つ、前記吐出駆動部から前記第１方向における前記他方側に引き出され、
   前記第１端子列と、前記同位置第２ノズル列に対応する前記第２端子列については、それらの端子列の前記第１方向における両外側に、前記吐出駆動部と前記フレキシブル配線基板との接合を補強する補強部がそれぞれ設けられ、
   前記異位置第２ノズル列に対応する前記第２端子列については、前記第１方向における前記他方側にのみ前記補強部が設けられ、前記一方側には前記補強部が設けられていないことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
4. 複数種類の前記第１の液体を吐出する複数の第１ノズル列を備え、
   異なる種類の前記第１の液体をそれぞれ吐出する前記第１ノズル列の間で、前記第１ノズルの前記第１方向における位置が一致しており、
   前記複数の第１ノズル列と前記複数の第２ノズル列とで、ノズル列の数が等しく、
   前記複数の第１ノズル列は、前記第１方向と直交する第２方向における一方側において前記第２方向に並べて配置され、前記複数の第２ノズル列は、前記第２方向における他方側において前記第２方向に並べて配置され、
   前記液体吐出ヘッドに、前記複数のノズルを覆うように装着されるキャップ部材をさらに備え、
   前記キャップ部材は、前記複数の第１ノズル列を共通に覆う第１キャップ部と、前記複数の第２ノズル列を共通に覆う第２キャップ部と、を有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液体吐出装置。