JP2021000777A - 液体吐出装置および液体吐出ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】ドットの形成位置のずれ量を低減する。【解決手段】液体を吐出する複数のノズルが第１方向に配列された第１ノズル列と、液体を吐出する複数のノズルが第１方向に配列された第２ノズル列と、第１ノズル列および第２ノズル列と、記録媒体と、の少なくとも一方を、第１方向に対して斜めに交差する第２方向に移動させる移動機構と、移動機構による移動を行いながら第１ノズル列および第２ノズル列から液体を吐出するよう液体の吐出を制御する制御部と、を有する液体吐出装置であって、第１ノズル列は、第１ノズルを含み、第２ノズル列は、第２方向における位置が第１ノズルと同じである第２ノズルを含み、第１ノズル列は、第１方向における位置が第１ノズルとは異なる第３ノズルを含み、制御部は、第１ノズルと第２ノズルとが同じタイミングで液体を吐出し、第１ノズルと第３ノズルとが異なるタイミングで液体を吐出する。【選択図】図９

Description

本発明は、液体吐出装置および液体吐出ヘッドに関する。

インク等の液体を複数のノズルから吐出する液体吐出ヘッドが従来から提案されている。例えば特許文献１には、所定の間隔をあけて複数のノズル列が配置される液体吐出ヘッドが開示されている。複数のノズル列が配列する方向に交差する搬送方向に搬送される記録媒体に対して、ノズル列の各ノズルからインクが吐出される。

特開２０１８−５１７８２号公報

近年、搬送方向におけるドットの解像度を上げたいという要望がある。これに対し、ノズルの配列方向を搬送方向に対して斜めとすることで、ノズルの配列の解像度よりも高い解像度でドットを配置することができる。しかしながら、上記構成では、搬送方向において理想位置から大きくずれた位置にドットを形成してしまう虞がある。

以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様に係る液体吐出装置は、液体を吐出する複数のノズルが第１方向に配列された第１ノズル列と、液体を吐出する複数のノズルが前記第１方向に配列された第２ノズル列と、前記第１ノズル列および前記第２ノズル列と、記録媒体と、の少なくとも一方を、前記第１方向に対して斜めに交差する第２方向に移動させる移動機構と、前記移動機構による移動を行いながら前記第１ノズル列および前記第２ノズル列から液体を吐出するよう液体の吐出を制御する制御部と、を有する液体吐出装置であって、前記第１ノズル列は、第１ノズルを含み、前記第２ノズル列は、前記第２方向における位置が前記第１ノズルと同じである第２ノズルを含み、前記第１ノズル列は、前記第１方向における位置が前記第１ノズルとは異なる第３ノズルを含み、前記制御部は、前記第１ノズルと前記第２ノズルとが同じタイミングで液体を吐出し、前記第１ノズルと前記第３ノズルとが異なるタイミングで液体を吐出するように、液体の吐出を制御することを特徴とする。

第１実施形態に係る液体吐出装置の構成図である。 液体吐出ヘッドにおける記録媒体との対向面の平面図である。 液体吐出ヘッドにおける複数のノズルの平面図である。 液体吐出ユニットの構成を例示する分解斜視図である。 液体吐出ヘッドの断面図（図４におけるＶ-Ｖ線の断面図）である。 駆動信号およびラッチ信号の波形図である。 圧電素子の構成を示す断面図である。 駆動回路の機能的な構成を例示するブロック図である。 駆動信号およびラッチ信号の波形図である。 比較例で形成されるドットを説明するための図である。 第１実施形態で形成されるドットを説明するための図である。 比較例で形成されるドットを説明するための図である。 第２実施形態で形成されるドットを説明するための図である。

Ａ．第１実施形態
図１は、第１実施形態に係る液体吐出装置１００の部分的な構成図である。図１に図示される通り、以下の説明では、相互に直交するＸ軸とＹ軸とＺ軸とを想定する。任意の地点からみてＸ軸に沿う一方向をＸ1方向と表記し、Ｘ1方向に対して反対の方向をＸ2方向と表記する。同様に、任意の地点からＹ軸に沿って相互に反対の方向をＹ1方向およびＹ2方向と表記し、任意の地点からＺ軸に沿って相互に反対の方向をＺ1方向およびＺ2方向と表記する。Ｘ軸とＹ軸とを含むＸ-Ｙ平面は水平面に相当する。Ｚ軸は、鉛直方向に沿う軸線である。Ｚ軸の方向から対象を観測することを、以下では「平面視」と表記する。

第１実施形態の液体吐出装置１００は、液体の一例であるインクの液滴を記録媒体１１に対して吐出するインクジェット方式の印刷装置である。記録媒体１１は、例えば印刷用紙である。ただし、例えば樹脂フィルムまたは布帛等の任意の材質の印刷対象が記録媒体１１として利用される。

図１に例示される通り、液体吐出装置１００には液体容器１２が設置される。液体容器１２はインクを貯留する。例えば液体吐出装置１００に着脱可能なカートリッジ、可撓性のフィルムで形成された袋状のインクパック、または、インクを補充可能なインクタンクが、液体容器１２として利用される。

図１に例示される通り、液体吐出装置１００は、制御ユニット２１と搬送機構２２と液体吐出ヘッド２３とを具備する。制御ユニット２１は、液体吐出装置１００の各要素を制御する。制御ユニット２１は、例えば１または複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の処理回路と半導体メモリー等の記憶回路とを具備する。ＣＰＵは、液体吐出ヘッド２３を制御する「制御部」として機能し、記憶回路は、種々の情報を記憶する「記憶部」として機能する。

搬送機構２２は、制御ユニット２１による制御のもとで記録媒体１１をＹ軸に沿って搬送する。搬送機構２２は「移動機構」の例示である。液体吐出ヘッド２３は、液体容器１２から供給されるインクを制御ユニット２１による制御のもとで記録媒体１１に吐出する。第１実施形態の液体吐出ヘッド２３は、Ｘ軸の方向に長尺なラインヘッドである。搬送機構２２による記録媒体１１の搬送に並行して液体吐出ヘッド２３が記録媒体１１にインクを吐出することで、記録媒体１１の表面に所望の画像が形成される。

図２は、液体吐出ヘッド２３における記録媒体１１との対向面の平面図である。図２に例示される通り、液体吐出ヘッド２３は、Ｘ軸に沿って配列された複数の液体吐出ユニットＵで構成される。液体吐出ヘッド２３を構成する液体吐出ユニットＵの個数は任意である。各液体吐出ユニットＵには複数のノズルＮが形成される。なお、各液体吐出ユニットＵを構成するノズルＮの個数は任意である。

液体吐出ユニットＵの複数のノズルＮはＷ軸に沿って配列する。Ｗ軸は、Ｘ-Ｙ平面内でＸ軸またはＹ軸に対して所定の角度で傾斜する。所定の角度は直角でなければ良く、例えば３０°以上かつ６０°以下の角度でも良い。以上の通り、第１実施形態では、記録媒体１１が搬送されるＹ軸の方向に対して傾斜するＷ軸に沿って複数のノズルＮが配列されるから、複数のノズルＮをＸ軸に沿って配列した構成と比較して、Ｘ軸の方向における実質的な解像度を高めることが可能である。つまり、Ｘ軸の方向において、１つのノズル列（後述）内のノズル間の解像度よりも、記録媒体上に形成されるドット間の解像度を高くすることができる。なお、Ｗ軸の方向は「第１方向」の例示であり、Ｙ軸の方向は「第２方向」の例示である。すなわち、搬送機構２２は、記録媒体１１をＷ軸の方向に交差するＹ軸の方向（Ｙ１方向）に搬送する。

図２に例示される通り、各液体吐出ユニットＵの複数のノズルＮは、２以上のノズル列Ｌに区分される。図２では、各液体吐出ユニットＵの複数のノズルＮが５つのノズル列Ｌを有する構成が例示される。すなわち、液体吐出ヘッド２３は、Ｗ軸の方向と直交する方向に沿って間隔をあけて配列される複数のノズル列Ｌを有する。各ノズル列Ｌは、Ｗ軸の方向に配列する複数のノズルＮにより構成される。すなわち、各ノズル列Ｌにおける複数のノズルＮは、Ｗ軸の方向における位置が相異なる。なお、詳細は後述するが、１つのノズル列Ｌを構成する複数のノズルＮは１つの共通液室に連通する。

図３は、液体吐出ヘッド２３の複数のノズル列Ｌに着目した平面図である。図２および図３に例示される通り、各ノズル列ＬにおけるノズルＮの個数および間隔は、複数のノズル列Ｌにわたり共通する。また、図３に例示される通り、各ノズル列Ｌ内のノズルＮのＹ軸の方向における位置は、複数のノズル列Ｌにわたり共通する。したがって、液体吐出ヘッド２３の複数のノズルＮは、複数のノズル行Ｈに区分される。ノズル行Ｈは、複数のノズル列ＬにわたりＸ軸の方向に沿って配列する複数のノズルＮの集合である。複数のノズル列Ｌは、Ｙ軸の方向に沿って相互に間隔をあけて配列する。以下の説明では、Ｙ軸の方向において相互に隣り合う２つのノズル行Ｈを「第１ノズル行Ｈ1」および「第２ノズル行Ｈ2」と表記する。例えば、第１ノズル行Ｈ1は奇数行であり、第２ノズル行Ｈ2は偶数行である。第１実施形態では、各ノズル列Ｌ内のノズルＮのＸ軸の方向における位置も、複数のノズル列Ｌにわたり共通する。

制御ユニット２１は、ノズル行Ｈ毎にインクの吐出を制御する。すなわち、各ノズル行Ｈ内における複数のノズルＮは同じタイミングでインクを吐出する。第１実施形態の制御ユニット２１は、例えば、複数のノズル行Ｈにおける奇数行のノズル行Ｈと、複数のノズル行Ｈにおける偶数行のノズル行Ｈとが、交互にインクを吐出するように制御される。奇数行の複数のノズル行Ｈは同時にインクを吐出し、偶数行の複数のノズル行Ｈは奇数行のノズル行Ｈとは異なるタイミングで同時にインクを吐出する。すなわち、制御ユニット２１は、第１ノズル行Ｈ1と第２ノズル行Ｈ2とが異なるタイミングで液体を吐出するように制御する。

図４は、液体吐出ユニットＵの分解斜視図であり、図５は、図４おけるＶ−Ｖ線の断面図である。図４に例示される通り、液体吐出ユニットＵは、Ｗ軸の方向に配列された複数のノズルＮを具備する。図５から理解される通り、第１実施形態の液体吐出ユニットＵは、２つのノズル列における一方のノズル列の各ノズルＮに関連する要素と、他方のノズル列の各ノズルＮに関連する要素とが略面対称に配置された構造である。

図４および図５に例示される通り、液体吐出ユニットＵは流路基板３２を具備する。図４に例示される通り、流路基板３２におけるＺ軸の負方向には、圧力室基板３４と振動板４２と筐体部４８とが設置される。他方、流路基板３２におけるＺ1方向には、ノズル板６２と吸振体６４とが設置される。液体吐出ユニットＵの各要素は、概略的にはＷ軸の方向に長尺な板状部材であり、例えば接着剤を利用して相互に接合される。

ノズル板６２は、複数のノズルＮが形成された板状部材であり、流路基板３２におけるＺ1方向の表面に設置される。複数のノズルＮの各々は、インクを通過させる円形状の貫通孔である。第１実施形態のノズル板６２には、２つのノズル列の各々を構成する複数のノズルＮが形成される。例えばドライエッチングやウェットエッチング等の半導体製造技術を利用してシリコンの単結晶基板を加工することで、ノズル板６２が製造される。ただし、ノズル板６２の製造には公知の材料や製法が任意に採用され得る。

図４および図５に例示される通り、流路基板３２には、２つのノズル列の各々について、空間Ｒaと複数の供給流路３２２と複数の連通流路３２４と供給液室３２６とが形成される。空間Ｒaは、Ｚ軸の方向からの平面視でＷ軸の方向に沿う長尺状に形成された開口であり、供給流路３２２および連通流路３２４はノズルＮ毎に形成された貫通孔である。供給液室３２６は、複数のノズルＮにわたりＷ軸の方向に沿う長尺状に形成された空間であり、空間Ｒaと複数の供給流路３２２とを相互に連通させる。複数の連通流路３２４の各々は、当該連通流路３２４に対応する１個のノズルＮに平面視で重なる。

図４および図５に例示される通り、圧力室基板３４は、２つのノズル列の各々について複数の圧力室Ｃが形成された板状部材である。複数の圧力室ＣはＷ軸の方向に配列する。各圧力室Ｃは、ノズルＮ毎に形成されて平面視でＸ軸の方向に沿う長尺状の空間である。流路基板３２および圧力室基板３４は、前述のノズル板６２と同様に、例えば半導体製造技術を利用してシリコンの単結晶基板を加工することで製造される。ただし、流路基板３２および圧力室基板３４の製造には公知の材料や製法が任意に採用され得る。

図５に例示される通り、圧力室基板３４において流路基板３２とは反対側の表面には振動板４２が形成される。第１実施形態の振動板４２は、弾性的に振動可能な板状部材である。なお、所定の板厚の板状部材のうち圧力室Ｃに対応する領域について板厚方向の一部を選択的に除去することで、振動板４２の一部または全部を圧力室基板３４と一体に形成してもよい。

圧力室Ｃは、流路基板３２と振動板４２との間に位置する空間である。２つのノズル列の各々について複数の圧力室ＣがＷ軸の方向に配列する。図４および図５に例示される通り、圧力室Ｃは、連通流路３２４および供給流路３２２に連通する。したがって、圧力室Ｃは、連通流路３２４を介してノズルＮに連通し、かつ、供給流路３２２と供給液室３２６とを介して空間Ｒaに連通する。

振動板４２のうち圧力室Ｃとは反対側の面上には、２つのノズル列の各々について、相異なるノズルＮに対応する複数の圧電素子４４が形成される。各圧電素子４４は、圧力室Ｃの圧力を変動させることで、インクをノズルＮから吐出させる駆動素子である。圧電素子４４は「エネルギー生成素子」の例示である。具体的には、圧電素子４４は、制御ユニット２１から供給される駆動信号ＣＯＭにより変形するアクチュエーターであり、例えば平面視でＷ軸に直交する方向に沿う長尺状に形成される。図６に例示される通り、駆動信号ＣＯＭは、定電圧である基準電圧を基準として所定の周期Ｔで時間的に変動する電圧信号であり、当該周期Ｔ毎に駆動パルスを含む。なお、複数の駆動パルスを含む波形の駆動信号ＣＯＭを利用してもよい。

複数の圧電素子４４は、複数の圧力室Ｃに対応するようにＷ軸の方向に配列する。圧電素子４４の変形に連動して振動板４２が振動すると、圧力室Ｃ内の圧力が変動することで、圧力室Ｃに充填されたインクが連通流路３２４とノズルＮとを通過して吐出される。

図７は、圧電素子４４の断面図である。図７に例示される通り、圧電素子４４は、相互に対向する第１電極４４１と第２電極４４２との間に圧電体層４４３を介在させた積層体である。第１電極４４１は、振動板４２の表面に圧電素子４４毎に形成された個別電極である。第１電極４４１には、圧電素子４４毎の駆動信号ＣＯＭが供給される。圧電体層４４３は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛等の強誘電性の圧電材料で形成される。第２電極４４２は、複数の圧電素子４４にわたり連続する共通電極である。第２電極４４２には所定の基準電圧が印加される。すなわち、基準電圧と駆動信号ＣＯＭとの差分に相当する電圧が圧電体層４４３に印加される。第１電極４４１と第２電極４４２と圧電体層４４３とが平面視で重なる部分が圧電素子４４として機能する。圧電素子４４の変形に連動して振動板４２が振動すると、圧力室Ｃ内のインクの圧力が変動し、圧力室Ｃに充填されたインクが連通流路３２４とノズルＮとを通過して外部に吐出される。なお、第１電極４４１を共通電極として第２電極４４２を圧電素子４４毎の個別電極とした構成、または、第１電極４４１および第２電極４４２の双方を個別電極とした構成も採用され得る。また第１電極４４１と第２電極４４２の駆動信号ＣＯＭが供給されない方の電極には、必ずしも電圧（所定の基準電圧）が印加されていなくとも良い。

図４および図５に例示される通り、筐体部４８は、複数の圧力室Ｃに供給されるインクを貯留するためのケースである。図４に例示される通り、第１実施形態の筐体部４８には、２つのノズル列の各々について空間Ｒbが形成される。筐体部４８の空間Ｒbと流路基板３２の空間Ｒaとは相互に連通する。空間Ｒaと空間Ｒbとで構成される空間は、複数の圧力室Ｃに供給されるインクを貯留する共通液室Ｒとして機能する。ノズル列Ｌに含まれる複数のノズルＮは共通液室Ｒに連通する。筐体部４８に形成された導入口４８２を介して共通液室Ｒにインクが供給される。共通液室Ｒ内のインクは、供給液室３２６と各供給流路３２２とを介して圧力室Ｃに供給される。吸振体６４は、共通液室Ｒの壁面を構成する可撓性のフィルムであり、共通液室Ｒ内のインクの圧力変動を吸収する。

圧電素子４４を駆動するための駆動信号ＣＯＭは、制御ユニット２１から駆動回路を介して各圧電素子４４に供給される。第１実施形態では、ノズル行Ｈ毎に駆動回路が形成される。すなわち、液体吐出ヘッド２３は、複数のノズル行Ｈにそれぞれ対応する複数の駆動回路を有する。例えば、各駆動回路は、複数の液体吐出ユニットＵにわたり、振動板４２の表面に間隔をあけて対向するように設置される。駆動回路は、制御ユニット２１による制御のもとで、駆動信号ＣＯＭを出力する。

図８は、駆動回路５０の構成を例示するブロック図である。図８に例示される通り、駆動回路５０は、シフトレジスター６２１とラッチ回路６２３とデコーダー６２５とスイッチ６２７とを、ノズル行Ｈ内の圧電素子４４毎に具備する。

シフトレジスター６２１には、クロック信号ＣＫと入力データＤaとが供給される。クロック信号ＣＫは、図６の駆動信号ＣＯＭの１周期Ｔよりも十分に短い周期でレベルが変動する信号である。入力データＤaは、ノズル行Ｈ内の複数のノズルＮの各々について、当該ノズルＮによるインクの吐出／非吐出を規定する指示データＤbを含む。すなわち、入力データＤaは、ノズル行Ｈ内の各ノズルＮに対応する圧電素子４４毎に指示データＤbを含むとも換言できる。具体的には、シフトレジスター６２１は、クロック信号ＣＫの周期毎に入力データＤaを後段にシフトすることで、圧電素子４４毎に指示データＤbを分配する。

ラッチ回路６２３は、シフトレジスター６２１から出力される指示データＤbを、ラッチ信号ＬＡＴにより規定されるタイミングで取り込んで出力する。図６には、ラッチ信号ＬＡＴの波形図が図示されている。ラッチ信号ＬＡＴは、駆動信号ＣＯＭの１周期Ｔに相当する周期でパルスが設定された信号である。図６に例示される通り、周期Ｔの始点おいてパルスが立ち上がるように設定される。ラッチ信号ＬＡＴにおいて相前後する２個のパルスの間の期間が周期Ｔに相当する。すなわち、ラッチ信号ＬＡＴは、駆動信号ＣＯＭの周期Ｔを規定する信号であるとも換言できる。

デコーダー６２５は、ラッチ回路６２３が出力する指示データＤbから制御信号Ｓを生成する。ラッチ信号ＬＡＴに応じて規定される時点において制御信号Ｓのレベルが決定される。具体的には、各周期Ｔの始点において制御信号Ｓのレベルが決定される。具体的には、デコーダー６２５は、指示データＤbがインクの吐出を指示する場合には制御信号Ｓをハイレベルに設定し、指示データＤbがインクの非吐出を指示する場合には制御信号Ｓをローレベルに設定する。

スイッチ６２７は、デコーダー６２５の出力端子と圧電素子４４の第１電極４４１との間に介在する。スイッチ６２７の制御端子には、デコーダー６２５から出力された制御信号Ｓが供給される。各スイッチ６２７は、例えばトランスファーゲートで構成され、駆動信号ＣＯＭを圧電素子４４に供給するか否かを制御信号Ｓに応じて切替える。制御信号Ｓがハイレベルに設定されている場合、スイッチ６２７はオン状態に制御され、制御信号Ｓがローレベルに設定されている場合、スイッチ６２７はオフ状態に制御される。すなわち、制御信号Ｓは、スイッチ６２７のオン／オフを制御するための信号である。以上の説明から理解される通り、各ノズル行Ｈ内のノズルＮは、共通のラッチ信号ＬＡＴにより規定される周期Ｔでインクの吐出が制御される。

図９には、第１ノズル行Ｈ1について設置される駆動回路５０に供給される駆動信号ＣＯＭ1およびラッチ信号（以下「第１ラッチ信号」という）ＬＡＴ1と、第２ノズル行Ｈ2について設置される駆動回路５０に供給される駆動信号ＣＯＭ2およびラッチ信号（以下「第２ラッチ信号」という）ＬＡＴ2とが図示されている。第１ラッチ信号ＬＡＴ1と第２ラッチ信号ＬＡＴ2とは「ラッチ信号」の例示である。図９に例示される通り、第１ラッチ信号ＬＡＴ1により規定される周期Ｔ1と、第２ラッチ信号ＬＡＴ2により規定される周期Ｔ2とは時間軸上の位置が異なる。具体的には、第１ラッチ信号ＬＡＴ1の周期Ｔ1と第２ラッチ信号ＬＡＴ2の周期Ｔ2は同じであるが、第１ラッチ信号ＬＡＴ1において相前後する２個のパルスの間に、第２ラッチ信号ＬＡＴ2のパルスが位置する。すなわち、周期Ｔ1の始点と終点との間に、周期Ｔ2の始点が位置する。詳細には、周期Ｔ1のちょうど中間点に周期Ｔ2の始点が位置する。したがって、第１ノズル行Ｈ1内の各ノズルがインクを吐出するタイミングと、第２ノズル行Ｈ2内の各ノズルがインクを吐出するタイミングとが異なる。以上の説明から理解される通り、第１ラッチ信号ＬＡＴ1に基づき第１ノズル行Ｈ1内の各圧電素子４４が制御され、第２ラッチ信号ＬＡＴ2に基づき第２ノズル行Ｈ2内の各圧電素子４４が制御される。したがって、第１ノズル行Ｈ1内の各ノズルＮは、同じタイミングでインクを吐出し、第２ノズル行Ｈ2内の各ノズルＮは、第１ノズル行Ｈ1とは異なるタイミングでインクを吐出する。図９に例示される通り、第１ノズル行Ｈ1と第２ノズル行Ｈ2とが交互にインクを吐出する。

図３に例示される通り、相互に隣り合う２つのノズル列のうち一方を「第１ノズル列Ｌ1」と表記し、他方を「第２ノズル列Ｌ2」と表記する。第１ノズル列Ｌ1における第１ノズル行Ｈ1のノズルＮを「第１ノズルＮ1」と表記し、第１ノズル列Ｌ1における第２ノズル行Ｈ2のノズルＮを「第３ノズルＮ3」と表記する。すなわち、第１ノズル列Ｌ1は、第１ノズルＮ1と、Ｗ軸の方向における位置が第１ノズルＮ1と異なる第３ノズルＮ3とを含む、と表現できる。また、第２ノズル列Ｌ2における第１ノズル行Ｈ1のノズルＮを「第２ノズルＮ2」と表記し、第２ノズル列Ｌ2における第２ノズル行Ｈ2のノズルＮを「第４ノズルＮ4」と表記する。すなわち、第２ノズル列Ｌ2は、Ｘ軸の方向における位置が第１ノズルＮ1と同じである第２ノズルＮ2と、Ｗ軸の方向における位置が第２ノズルＮ2とは異なり、Ｗ軸の方向における位置が第３ノズルＮ3と同じである第４ノズルＮ4とを含む、と表現できる。第１実施形態では、第１ノズルＮ1と第４ノズルＮ4とはＸ軸の方向の位置が同じである。ただし、第１ノズルＮ1と第４ノズルＮ4とでＸ軸の方向の位置が相違してもよい。

以上の説明から理解される通り、制御ユニット２１は、図３の第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とが同じタイミングでインクを吐出し、第１ノズルＮ1と第３ノズルＮ3とが異なるタイミングで液体を吐出するように、インクの吐出を制御する要素として表現できる。また、制御ユニット２１は、第３ノズルＮ3と第４ノズルＮ4とが同じタイミングでインクを出するように、インクの吐出を制御する。

第１ノズル列Ｌ1に対応する共通液室Ｒは「第１共通液室」の例示であり、第２ノズル列Ｌ2に対応する共通液室Ｒは「第２共通液室」の例示である。第１ノズルＮ1に対応する圧電素子４４は「第１エネルギー生成素子」の例示であり、第２ノズルＮ2に対応する圧電素子４４は「第２エネルギー生成素子」の例示であり、第３ノズルＮ3に対応する圧電素子４４は「第３エネルギー生成素子」の例示である。また、第１ノズル行Ｈ1に対応する駆動回路５０のラッチ回路６２３は「第１ラッチ回路」の例示であり、第２ノズル行Ｈ2に対応する駆動回路５０のラッチ回路６２３は「第２ラッチ回路」の例示である。第１ラッチ回路は、第１ラッチ信号ＬＡＴ1に基づき、第１エネルギー生成素子および第２ノズルＮ2に対応する第２エネルギー生成素子を制御する要素に相当する。第２ラッチ回路は、第１ラッチ信号ＬＡＴ1とは異なる第２ラッチ信号ＬＡＴ2に基づき、第３ノズルＮ3に対応する第３エネルギー生成素子を制御する要素に相当する。第１ラッチ回路と第２ラッチ回路とは個別に設けられる。

ここで、例えばノズル列Ｌ毎にインクの吐出が制御される構成（以下「比較例」という）を想定する。比較例では、ノズル列Ｌ毎に駆動回路が設けられる。例えば第１ノズル列Ｌ1内の複数のノズルＮ（第１ノズルＮ1、第３ノズルＮ3を含む）には第１ラッチ回路が接続し、共通の第１ラッチ信号ＬＡＴ1が供給される。したがって、第１ノズルＮ1と第３ノズルＮ3とは同時にインクを吐出する。また、第２ノズル列Ｌ2内の複数のノズルＮ（第２ノズルＮ2を含む）には第２ラッチ回路が接続し、共通の第２ラッチ信号ＬＡＴ2が供給される。上述のとおり、第１ラッチ信号ＬＡＴ1と第２ラッチ信号ＬＡＴ2は周期は同じだが始点が異なる。したがって、第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2は異なるタイミングでインクを吐出する。

それに対して、第１実施形態では、図３の第１ノズル行Ｈ1と第２ノズル行Ｈ2とが異なるタイミングでインクを吐出するように制御される。すなわち、第１ノズル行Ｈ1に位置する複数のノズルＮ（第１ノズルＮ1、第２ノズルＮ2を含む）には第１ラッチ回路が接続し、共通の第１ラッチ信号ＬＡＴ1が供給される。したがって、第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とは同時にインクを吐出する。また、第２ノズル行Ｈ2に位置する複数のノズルＮ（第３ノズルＮ3を含む）には第２ラッチ回路が接続し、共通の第２ラッチ信号ＬＡＴ2が供給される。したがって、第３ノズルＮ3は第１ノズルＮ1とは異なるタイミングでインクを吐出する。具体的には、第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とがインクを吐出した後に、周期Ｔ1が経過する前、詳細には周期Ｔ1の半分が経過したタイミングで第３ノズルＮ3がインクを吐出する。

ここで、図３の第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2と第３ノズルＮ3とに着目する。図１０は比較例において記録媒体上に形成されるドットを、図１１は第１実施形態において記録媒体上に形成されるドットをそれぞれ示している。図１０、図１１では、第１ノズルＮ1で形成されるドットをＤ１、第２ノズルＮ2で形成されるドットをＤ２、第３ノズルＮ3で形成されるドットをＤ３で示している。また、本来ドットを形成したいラスター（理想位置）をＲ１、Ｒ２で示している。

なお、以下の説明では簡単のため、１つのノズル列Ｌの隣接ノズル（例えば第１ノズルＮ1と第３ノズルＮ3）のＹ軸の方向の解像度をＡ［ｄｐｉ］とする。また、あるノズルから連続する２つの第１ラッチ信号ＬＡＴ1でインクが吐出されて記録媒体上に形成されたドットの解像度をＢ［ｄｐｉ］とする。この場合、第２ラッチ信号ＬＡＴ2の周期Ｔ2は第１ラッチ信号ＬＡＴ1の周期Ｔ1と同じであるため、あるノズルから連続する２つの第２ラッチ信号ＬＡＴ2でインクが吐出されて記録媒体上に形成されたドットの解像度もＢ［ｄｐｉ］となる。また、ここでは簡単のため、Ｂ＝Ａ×２／３である場合について説明するが、他の場合、例えばＢ＝Ａ×３／４やＢ＝Ａ×４／５である場合でも同様である。

図１０を用いて比較例で形成されるドットを説明する。まず、第１ノズルＮ1のドットＤ１は理想位置に形成されるものとする。第１ノズルＮ1の複数のドットＤ１は第１ラッチ信号ＬＡＴ1の周期Ｔ1で形成されるので、第１ノズルＮ1のドットＤ１の間隔はＢ［ｄｐｉ］となる。したがって、図１０に示すように第１ノズルＮ1のドットＤ１はラスターＲ１、Ｒ２上に形成されることになる。

次に、第３ノズルＮ3は第１ノズルＮ1に対してＹ１方向にＡ［ｄｐｉ］ずれた位置に設けられ、且つ、第３ノズルＮ3と第１ノズルＮ1は同じタイミングでインクを吐出する。したがって、第３ノズルＮ3のドットＤ３は第１ノズルＮ1のドットＤ１よりもＡ［ｄｐｉ］だけＹ１方向にずれた位置に形成される。また、第３ノズルＮ3の複数のドットＤ３は第１ラッチ信号ＬＡＴ1の周期Ｔ1で形成されるので、第３ノズルＮ3のドットＤ３の間隔はＢ［ｄｐｉ］となる。したがって、図１０に示すように第３ノズルＮ3のドットＤ３はラスターＲ１、Ｒ２上ではない位置に形成されることになる。

そして、第２ノズルＮ2は第１ノズルＮ1とＹ軸の方向に同じ位置にあるが、第２ラッチ信号ＬＡＴ2（始点が２つの第１ラッチ信号ＬＡＴ1の中間）で吐出されるため、第２ノズルＮ2のドットＤ２は第１ノズルＮ1のドットＤ１よりもＢ×１／２［ｄｐｉ］だけＹ２方向にずれた位置に形成される。また、第２ノズルＮ2の複数のドットＤ２は第２ラッチ信号ＬＡＴ2の周期Ｔ2で形成されるが、周期Ｔ2は周期Ｔ1と等しいため、第２ノズルＮ2のドットＤ２の間隔はＢ［ｄｐｉ］となる。したがって、図１０に示すように第２ノズルＮ2のドットＤ２はラスターＲ１、Ｒ２上ではない位置に形成されることになる。

このように、比較例では、一部のドット（第２ノズルＮ2のドットＤ２、第３ノズルＮ3のドットＤ３）が理想位置と異なる位置に付与されてしまう。

これに対し、図１１を用いて第１実施形態で形成されるドットを説明する。まず、第１ノズルＮ1のドットＤ１は理想位置に形成されるものとする。第１ノズルＮ1のドットＤ１については、比較例と同様に、第１ノズルＮ1のドットＤ１はラスターＲ１、Ｒ２上に形成される。

次に、第３ノズルＮ3は、第１ノズルＮ1に対してＹ軸の方向にＡ［ｄｐｉ］ずれた位置に位置し、更に第２ラッチ信号ＬＡＴ2で吐出される。したがって、第３ノズルＮ3のドットＤ３は、第１ノズルＮ1のドットＤ１に対し、ノズルの位置でＹ１方向にＡ［ｄｐｉ］、ラッチ信号でＹ２方向にＢ／２［ｄｐｉ］だけずれた位置に形成される。ここではＢ＝Ａ×２／３であるため、第３ノズルＮ3のドットＤ３は第１ノズルＮ1のドットＤ１よりＡ×２／３（＝Ａ−Ａ×１／３）［ｄｐｉ］だけＹ１方向にずれた位置に位置することになる。一方、第２ラッチ信号ＬＡＴ2の周期Ｔ2は第１ラッチ信号ＬＡＴ1の周期Ｔ1と同じであるため、第３ノズルＮ3のドットＤ３の間隔はＢ［ｄｐｉ］＝Ａ×２／３［ｄｐｉ］となる。つまり、第３ノズルＮ3のドットＤ３は、図１１に示すように、第１ノズルＮ1のドットＤ１からのＹ１方向へのずれ量が０［ｄｐｉ］、Ａ×２／３［ｄｐｉ］等の位置に形成されることになる。したがって、第３ノズルＮ3のドットＤ３はラスターＲ１、Ｒ２上に形成されることになる。

そして、第２ノズルＮ2は、第１ノズルＮ1とＹ軸の方向に同じ位置にあり、第１ラッチ信号ＬＡＴ1で液体が吐出される。そのため、図１１に示すように、第２ノズルＮ2のドットＤ２のＹ軸の方向の配置は第１ノズルＮ1のドットＤ１と同じとなる。したがって、第２ノズルＮ2のドットＤ２はラスターＲ１、Ｒ２上に形成されることになる。

このように、第１実施形態では、各ドット（第１ノズルＮ1のドットＤ１、第２ノズルＮ2のドットＤ２、第３ノズルＮ3のドットＤ３）はいずれも理想位置に形成することができる。

このように、第１実施形態では、Ｙ方向に異なる位置に位置するノズル（第１ノズルＮ1、第３ノズルＮ3）は１つの共通液室Ｒに接続し、Ｙ方向に同じ位置に位置するノズル（第１ノズルＮ1、第２ノズルＮ2）は異なる共通液室Ｒに接続する。その上で、Ｙ方向に同じ位置に位置するノズル（第１ノズルＮ1、第２ノズルＮ2）は１つのラッチ回路に接続し、同一タイミングで液体を吐出することでＹ方向に同じ理想位置にドットを形成することができる。また、Ｙ方向に異なる位置に位置するノズル（第１ノズルＮ1、第３ノズルＮ3）は異なるラッチ回路に接続し、異なるタイミングで液体を吐出する。このとき、異なる位置に位置するノズルはＹ方向に同じ理想位置にドットを形成可能となるように、２つのラッチ信号の始点を異ならせる。これにより、Ｙ方向に同じ位置に位置するノズルも異なる位置に位置するノズルもドットを同じ理想位置に形成することが可能となる。

なお、ここでは説明を割愛するが、第１ノズルＮ1、第２ノズルＮ2、第３ノズルＮ3以外のノズルについても、上述の各実施形態と同様の構成とすることができる。例えば第４ノズルＮ4は、第３ノズルＮ3とＹ方向に同じ位置に位置するので、第３ノズルＮ3と同じラッチ回路に接続し同一タイミングで液体を吐出すれば、第４ノズルＮ4のドットも理想位置に形成することができる。

Ｂ．第２実施形態
本発明の第２実施形態を説明する。なお、以下の各例示において機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

第２実施形態では、カラーフィルタの製造に液体吐出装置１００を利用する構成を例示する。液体吐出ヘッドとしては、液体吐出ヘッドの構成は第１実施形態と同様のものを用いる。第２実施形態の記録媒体１１は、ガラス基板と、当該ガラス基板の表面に形成されたブラックマトリクスＢＭとを含む。ブラックマトリクスＢＭは、遮光性の材料で形成される枠状の部材である。記録媒体１１には、ブラックマトリクスＢＭにより複数の領域（以下「画素領域」という）Ｇに区画される。各画素領域Ｇは、ガラス基板において当該ガラス基板の表面が露出する部分である。すなわち、ガラス基板上におけるブラックマトリクスＢＭが形成されない領域が画素領域Ｇである。画素領域Ｇは、例えばＸ軸の方向に長尺な矩形状に形成される。複数の画素領域Ｇは、行列上に配置される。

複数の画素領域Ｇに、レッド、ブルー、および、グリーンの何れかの色に着色されたインクを液体吐出ヘッド２３により吐出することで、カラーフィルタが生成される。画素領域Ｇ毎に吐出されるインクの色は相違する。

第２実施形態では、第１実施形態と同様に、第１ノズル行Ｈ1がインクを吐出するタイミングと第２ノズル行Ｈ2がインクを吐出するタイミングを相違させる。具体的には、第１ノズル行Ｈ1と第２ノズル行Ｈ2とが交互にインクを吐出する。第１実施形態と同様に、第１ノズル行Ｈ1は第１ラッチ信号ＬＡＴ1でインクを吐出し、第２ノズル行Ｈ2は第２ラッチ信号ＬＡＴ2でインクを吐出する。

図１２は上述の比較例において記録媒体上に形成されるドットを、図１３は第２実施形態において記録媒体上に形成されるドットをそれぞれ示している。液体吐出ヘッド２３と各ノズルと接続するラッチ回路は第１実施形態とその比較例と同じであるため、図１２のドットの配置は図１０と、図１３のドットの配置は図１１とそれぞれ同じである。

但し、第２の実施形態はカラーフィルタを製造するため、液体を画素領域Ｇ内に吐出しなければならない。言い換えると、ブラックマトリクスＢＭ上に吐出しても画素を形成することができず、仮にブラックマトリクス上に吐出したとしてもその液体はカラーフィルタの発光性に寄与しない。比較例では図１３のように一部のノズルのドットがブラックマトリクスＢＭ上に形成されてしまうため、生成されるカラーフィルタが十分な性能を有しない。これに対し、第２実施形態では各ドットを画素領域Ｇ内に形成することができ、発行性能の良いカラーフィルタを製造することができる。

第２実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とが同じタイミングでインクを吐出し、第３ノズルＮ3および第４ノズルＮ4が第１ノズルＮ1とは異なるタイミングでインクを吐出する構成は、Ｘ軸の方向に長尺な画素領域Ｇ等の所定の領域にインクを着弾させる場合に好適に利用される。なお、第２実施形態の構成は、有機ＥＬパネルの製造にも好適に利用される。

Ｃ．変形例
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。前述の各形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。

（１）前述の各形態では、相互に隣り合う２個のノズル列Ｌを第１ノズル列Ｌ1および第２ノズル列Ｌ2として例示したが、液体吐出ヘッド２３における複数のノズル列Ｌのうち任意の２つのノズル列Ｌを、第１ノズル列Ｌ1および第２ノズル列Ｌ2として採用してよい。すなわち、第１ノズル列Ｌ1と第２ノズル列Ｌ2との間に他のノズル列Ｌが配置されてもよい。すなわち、第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とは、共通のノズル行Ｈ内にあり、かつ、インクを吐出するタイミングが同じであれば、相互に隣り合わなくてもよい。同様に、第３ノズルＮ3と第４ノズルＮ4とは、共通のノズル行Ｈ内にあり、かつ、同じタイミングでインクを吐出すれば、相互に隣り合わなくてもよい。

また、第１ノズル行Ｈ1と第２ノズル行Ｈ2とが相互に隣り合わなくてもよい。すなわち、第１ノズルＮ1と第３ノズルＮ3とは、第１ノズル列Ｌ1内にあり、かつ、インクを吐出するタイミングが相違すれば、相互に隣り合わなくてもよい。同様に、第３ノズルＮ3および第４ノズルＮ4とは、第２ノズル列Ｌ2内にあり、かつ、インクを吐出するタイミングが相違すれば、相互に隣り合わなくてもよい。

（２）前述の各形態では、奇数行のノズル行Ｈと偶数行のノズル行Ｈとでインクを吐出するタイミングを相違させたが、各ノズル行Ｈがインクを吐出するタイミングは以上の例示に限定されない。例えば、記録媒体に印刷する内容または記録媒体の種類に応じて、各ノズル行Ｈがインクを吐出するタイミングは適宜に変更される。すなわち、第１ノズル行Ｈ1は奇数行のノズル行Ｈに限定されず、第２ノズル行Ｈ2は偶数行のノズル行Ｈに限定されない。インクを吐出するタイミングが相違する２つノズル行Ｈが第１ノズル行Ｈ1および第２ノズル行Ｈ2の例示である。

（３）前述の各形態では、搬送機構２２により記録媒体をＷ軸の方向に交差するＹ軸の方向に搬送したが、例えばキャリッジにより液体吐出ヘッド２３をＹ軸の方向に移動させるものでもよい。移動機構は、第１ノズル列Ｌ1および第２ノズル列Ｌ2と、記録媒体と、の少なくとも一方を、Ｗ軸の方向に対して斜めに交差するＹ軸の方向に移動させる要素として包括的に表現され、搬送機構２２およびキャリッジの双方を含む。

（４）圧力室Ｃの内部に圧力を付与するエネルギー生成素子は、前述の各形態で例示した圧電素子４４に限定されない。例えば、加熱により圧力室Ｃの内部に気泡を発生させて圧力を変動させる発熱素子をエネルギー生成素子として利用することも可能である。以上の例示から理解される通り、エネルギー生成素子は、圧力室Ｃの内部に圧力を付与する要素として包括的に表現され、動作方式や具体的な構成の如何は不問である。

（５）前述の各形態では、複数のノズルＮが記録媒体１１の全幅にわたり分布するライン方式の液体吐出装置１００を例示したが、液体吐出ユニットＵを搭載したキャリッジを往復させるシリアル方式の液体吐出装置にも本発明を適用することが可能である。

（６）前述の各形態で例示した液体吐出装置１００は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体吐出装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を吐出する液体吐出装置は、液晶表示パネル等の表示装置のカラーフィルタを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を吐出する液体吐出装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。また、生体に関する有機物の溶液を吐出する液体吐出装置は、例えばバイオチップを製造する製造装置として利用される。

（７）前述の各形態では第１ノズル行Ｈ1から形成されたドットと第２ノズル行Ｈ2から形成されたドットのＹ軸の方向における位置が同じである系について説明したが、それらのドットのＹ軸の方向における位置が多少異なっていても良い。第１ノズル行Ｈ1と第２ノズル行Ｈ2から同時に液体を吐出する場合よりも形成されるドット間のＹ軸の方向における間隔が小さくなっていれば良い。

（８）前述の各形態では２つのノズル行が互いに異なるラッチ回路が接続されている系について説明したが、他の形態による実施も可能である。例えば、ノズル行ごとに全て異なるラッチ回路が接続されていても良い。

１００…液体吐出装置、１１…記録媒体、１２…液体容器、１２…記録媒体、２１…制御ユニット、２２…搬送機構、２３…液体吐出ヘッド、３２…流路基板、３２２…供給流路、３２４…連通流路、３２６…供給液室、３４…圧力室基板、４２…振動板、４４…圧電素子、４４１…第１電極、４４２…第２電極、４４３…圧電体層、４８…筐体部、４８２…導入口、５０…駆動回路、６２…ノズル板、６２１…シフトレジスター、６２３…ラッチ回路、６２５…デコーダー、６２７…スイッチ、６４…吸振体、Ｃ…圧力室、Ｎ…ノズル、Ｒ…共通液室、Ｕ…液体吐出ユニット。

Claims (9)

1. 液体を吐出する複数のノズルが第１方向に配列された第１ノズル列と、
   液体を吐出する複数のノズルが前記第１方向に配列された第２ノズル列と、
   前記第１ノズル列および前記第２ノズル列と、記録媒体と、の少なくとも一方を、前記第１方向に対して斜めに交差する第２方向に移動させる移動機構と、
   前記移動機構による移動を行いながら前記第１ノズル列および前記第２ノズル列から液体を吐出するよう液体の吐出を制御する制御部と、を有する液体吐出装置であって、
   前記第１ノズル列は、第１ノズルを含み、
   前記第２ノズル列は、前記第２方向における位置が前記第１ノズルと同じである第２ノズルを含み、
   前記第１ノズル列は、前記第１方向における位置が前記第１ノズルとは異なる第３ノズルを含み、
   前記制御部は、前記第１ノズルと前記第２ノズルとが同じタイミングで液体を吐出し、前記第１ノズルと前記第３ノズルとが異なるタイミングで液体を吐出するように、液体の吐出を制御する
   ことを特徴とする液体吐出装置。
2. ラッチ信号に基づき前記第１ノズルに対応する第１エネルギー生成素子および前記第２ノズルに対応する第２エネルギー生成素子を制御する第１ラッチ回路を更に有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. ラッチ信号に基づき前記第１ノズルに対応する第１エネルギー生成素子を制御する第１ラッチ回路と、
   ラッチ信号に基づき前記第３ノズルに対応する第３エネルギー生成素子を制御する第２ラッチ回路であって、前記第１ラッチ回路と異なる前記第２ラッチ回路と、を有する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出装置。
4. 前記第２ノズル列は、前記第１方向における位置が前記第２ノズルとは異なり、前記第２方向における位置が前記第３ノズルと同じである第４ノズルを含み、
   前記制御部は、前記第３ノズルと前記第４ノズルとが同じタイミングで液体を出するように、液体の吐出を制御する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
5. 前記第１ノズル列に含まれる前記複数のノズルは、液体を貯留する第１共通液室に連通し、
   前記第２ノズル列に含まれる前記複数のノズルは、液体を貯留し、前記第１共通液室とは異なる第２共通液室に連通する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
6. 前記液体は、レッド、ブルー、および、グリーンのいずれかの色のインクである
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
7. 前記記録媒体は、枠部材によって複数の領域に区画されており、
   前記制御部は、前記枠部材が形成されていない領域に液体を吐出するように、液体の吐出を制御する
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
8. 液体を吐出する複数のノズルが第１方向に配列された第１ノズル列と、
   液体を吐出する複数のノズルが前記第１方向に配列された第２ノズル列と、
   前記第１ノズル列に含まれる第１ノズルに対応する第１エネルギー生成素子と、
   前記第２ノズル列に含まれる第２ノズルであって、前記第１方向に対して斜めに交差する第２方向における位置が前記第１ノズルと同じである前記第２ノズルに対応する第２エネルギー生成素子と、
   前記第１ノズル列に含まれる第３ノズルであって、前記第１方向における位置が前記第１ノズルと異なる前記第３ノズルに対応する第３エネルギー生成素子と、
   ラッチ信号に基づき前記第１エネルギー生成素子および前記第２エネルギー生成素子を制御する第１ラッチ回路と、
   ラッチ信号に基づき前記第３エネルギー生成素子を制御する第２ラッチ回路であって、前記第１ラッチ回路と異なる前記第２ラッチ回路と、を有する
   ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
9. 請求項８に記載の前記液体吐出ヘッドと、
   前記液体吐出ヘッドからの液体の吐出を制御する制御部と、を有することを特徴とする液体吐出装置。

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