JP6131526B2 - 液体吐出ヘッド、及び液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッド、及び液体吐出装置に関する。

特許文献１には、２つのノズル穴を有するインクチャンネルが複数設けられた記録ヘッドについて記載されている。各チャンネルの２つのノズル穴は、その中心を結ぶ直線が主走査方向及び副走査方向に交差するように配置されている。また、複数のチャンネルは、２つのノズル穴の中心を結ぶ直線が互いに平行になるように、副走査方向に沿って一列に配置されている。

特開２００４−９８５７９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の記録ヘッドを用いて、１つのドット(画素)を形成すると、ドットは２つのノズル穴の配列方向に長くなる。そのため、この記録ヘッドで直交する２本の直線を描くと、直線間で線の太さに違いが生じる。例えば、ノズル穴の配列方向に沿う直線は、画素の長手方向が連なって構成される。線の太さは、画素の短手方向の幅にほぼ等しく、細い。一方、これと直交する直線は、画素の短手方向が連なって構成される。線の太さは、画素の長手方向の幅にほぼ等しく、太くなる。このように、直線間で太さの違いが生じると、画像品質の低下が生じる。

そこで、本発明の目的は、画像品質の低下を抑制することが可能な液体吐出ヘッド、及び液体吐出装置を提供することである。

本発明の液体吐出ヘッドは、一方向に関して互いに隣接する２以上の吐出口からそれぞれなる複数の吐出口組が、前記一方向に関して等間隔に配置された吐出面と、複数の圧力室と、前記吐出口組と前記圧力室とをそれぞれ繋ぐ複数の個別液体流路と、前記圧力室内の液体に吐出エネルギーを付与し、前記複数の吐出口組から選択的に液滴を吐出させるエネルギー付与手段とを含み、前記吐出口組を構成する前記２以上の吐出口は、それぞれから吐出される液滴によって１つの画素を形成するとともに、互いの中心を結ぶ直線が前記吐出面と平行であって前記一方向及び前記一方向と直交する直交方向と交差する交差方向に傾くように配置されており、前記一方向に関して隣接する２つの前記吐出口組は、前記直線が前記直交方向に対して互いに反対に傾いている。

これによると、複数の吐出口組から液滴を吐出して、例えば、交差方向に沿った直線及び当該直線とは直交方向に対して反対に傾いた直線を形成しても、両直線の太さが同じになる。このため、画像品質の低下を抑制することが可能となる。

本発明において、前記吐出面を有し、前記吐出口を構成する複数の貫通孔が形成されたプレートを含んでいることが好ましい。これにより、複数の貫通孔を別体のプレートに形成することが可能となり、液体吐出ヘッドの製造が容易になる。

また、本発明において、前記吐出面には、前記一方向に沿った前記複数の吐出口組がなす吐出口組列が、前記直交方向に複数配置されていることが好ましい。これにより、プレートの強度低下を抑制することが可能となる。

また、本発明において、前記直交方向に関して隣接する２つの前記吐出口組列のうち、一方の前記吐出口組列を構成する前記吐出口組の前記直線は、他方の前記吐出口組列を構成する前記吐出口組の前記直線とは、前記直交方向に対して反対に傾いていることが好ましい。これにより、一方向に関して隣接する２つの吐出口組が、互いに異なる吐出口組列に属するため、直交方向に離すことが可能となる。このため、プレートの強度低下をより抑制することが可能となる。

また、本発明において、前記吐出面には、前記一方向に沿った前記複数の吐出口組がなす吐出口組列が一列だけ配置されていることが好ましい。これにより、プレートの直交方向に関する幅を小さくすることが可能となる。このため、液体吐出ヘッドの幅も小さくすることが可能となる。

また、本発明において、前記プレートの前記吐出面とは反対側の面には、前記貫通孔によって構成された複数の開口が形成されており、当該面の前記吐出口組に係る隣接する前記開口間には、液体吐出方向と直交し且つ前記吐出面と平行な平面領域が存在することが好ましい。これにより、吐出口組を構成する２以上の吐出口から吐出された液滴が互いに離れるように広がりにくくなる。このため、画像品質の低下をより抑制することが可能となる。

また、本発明において、前記一方向に関して隣接する２つの前記吐出口組のうち、一方の前記吐出口組の前記直線が前記一方向に平行な仮想直線に対して４５°傾き、他方の前記吐出口組の前記直線が前記仮想直線に対して１３５°傾いていることが好ましい。これにより、吐出口組から液滴を吐出して直線を形成しても、直線間における太さのばらつきを抑制することが可能となる。

本発明の液体吐出ヘッドによると、複数の吐出口組から液滴を吐出して、例えば、交差方向に沿った直線及び当該直線とは直交方向に対して反対に傾いた直線を形成しても、両直線の太さが同じになる。このため、画像品質の低下を抑制することが可能となる。

本発明の一実施形態による液体吐出ヘッドが採用された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に示すヘッドのヘッド本体を示す概略斜視図である。 図２に示すIII−III線に沿った断面図である。 （ａ）は吐出面の平面図であり、（ｂ）は図４（ａ）の一点鎖線で囲まれた領域を示す拡大図である。 図３の一点鎖線で囲まれた領域を示す拡大図である。 本実施形態のヘッドを用いて、用紙に互いに直交する２本の直線を描いたときの状況図である。 本発明の他の実施形態による液体吐出ヘッドの吐出面の拡大図である。

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、本発明の液体吐出ヘッドが採用された液体吐出装置の一実施形態であるインクジェットプリンタ１０１の全体構成について説明する。

プリンタ１０１は、直方体形状の筐体１０１ａを有する。筐体１０１ａの天板上部には、排紙部４が設けられている。筐体１０１ａの内部空間は、上から順に空間Ａ，Ｂ，Ｃに区分できる。空間Ａ，Ｂには、給紙部２３から排紙部４に向かう用紙搬送経路が形成されており、図１に示す黒太矢印に沿って用紙Ｐが搬送される。空間Ａでは、用紙Ｐへの画像形成、用紙Ｐの排紙部４への搬送が行われる。空間Ｂでは、用紙Ｐの搬送経路への給紙が行われる。空間Ｃからは、空間Ａのヘッド１に対してインクが供給される。

空間Ａには、ブラックインクを吐出するヘッド１、搬送機構４０、用紙Ｐをガイドする２つのガイド部１０ａ，１０ｂ、用紙センサ２６、及び、制御部１００等が配置されている。

ヘッド（液体吐出ヘッド）１は、ヘッドホルダ５を介して筐体１０１ａに支持されている。ヘッド１の下面は、複数の吐出口１０８（図４参照）が配列された吐出面１ａである。ヘッドホルダ５は、吐出面１ａと搬送ベルト４３との間に記録に適した所定の間隙が形成されるように、ヘッド１を保持している。また、ヘッドホルダ５は、吐出面１ａが水平になるように、ヘッド１を保持している。

ヘッド１は、ヘッド本体３（図２参照）に加えて、リザーバユニット、フレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）、制御基板等が積層された積層体である。制御基板で調整された信号は、ＦＰＣ上のドライバＩＣで駆動信号に変換され、さらにアクチュエータユニット２１に出力される。アクチュエータユニット２１が駆動されると、リザーバユニットから供給されたインクが、吐出口１０８から吐出されることになる。

搬送機構４０は、２つのベルトローラ４１，４２と、搬送ベルト４３と、プラテン４６と、ニップローラ４７と、剥離プレート４５とを有している。搬送ベルト４３は、両ローラ４１，４２の間に巻回されたエンドレスのベルトである。プラテン４６は、ヘッド１に対向配置され、搬送ベルト４３の上側ループを内側から支える。ベルトローラ４２は、駆動ローラであって、搬送ベルト４３を走行させる。ベルトローラ４２は、図示しないモータによって、図１中時計回りに回転される。ベルトローラ４１は、従動ローラであって、搬送ベルト４３の走行によって回転される。ニップローラ４７は、ベルトローラ４１に対向配置され、給紙部２３からの用紙Ｐを搬送ベルト４３の外周面に押さえ付ける。用紙Ｐは、シリコン層（弱粘着性の外周面被覆層）によって搬送ベルト４３に保持され、ヘッド１に向かって搬送される。剥離プレート４５は、搬送されてきた用紙Ｐを搬送ベルト４３から剥離し、下流側の排紙部４へと導く。

２つのガイド部１０ａ，１０ｂは、搬送機構４０を挟んで配置されている。搬送方向上流側のガイド部１０ａは、２つのガイド３１ａ，３１ｂと送りローラ対３２とを有し、給紙部２３と搬送機構４０とを繋ぐ。画像形成用の用紙Ｐが、搬送機構４０に向けて搬送される。搬送方向下流側のガイド部１０ｂは、２つのガイド３３ａ，３３ｂと２つの送りローラ対３４，３５とを有し、搬送機構４０と排紙部４とを繋ぐ。画像形成後の用紙Ｐが、排紙部４に向けて搬送される。

用紙センサ２６は、ヘッド１の上流側に配置され、搬送される用紙Ｐの先端を検知する。このとき出力された検知信号は、ヘッド１と搬送機構４０との駆動の同期に用いられ、所望の解像度と速度で画像が形成されることになる。

空間Ｂには、給紙部２３が配置されている。給紙部２３は、給紙トレイ２４及び給紙ローラ２５を有する。このうち、給紙トレイ２４が、筐体１０１ａに対して着脱可能となっている。給紙トレイ２４は、上方に開口する箱であり、複数の用紙Ｐを収納可能である。給紙ローラ２５は、制御部１００の制御により、給紙トレイ２４内で最も上方の用紙Ｐを送り出す。

ここで、副走査方向とは、搬送機構４０によって搬送される用紙搬送方向Ｄと平行な方向であり、主走査方向とは、水平面（吐出面１ａ）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、ブラックインクを貯留するカートリッジ２２が筐体１０１ａに着脱可能に配置されている。カートリッジ２２は、ヘッド１にチューブ及びポンプ（ともに不図示）を介して接続されている。なお、ポンプは、ヘッド１にインクを強制的に送るとき（例えば、インクの初期導入持）以外は停止状態にあり、ヘッド１へのインク供給を妨げない。

次に、制御部１００について説明する。制御部１００は、プリンタ１０１各部の動作を制御して、プリンタ１０１全体の動作を司る。制御部１００は、外部装置（プリンタ１０１と接続されたＰＣ等）から供給された印刷信号に基づいて、画像形成動作を制御する。具体的には、制御部１００は、用紙Ｐの搬送動作、用紙Ｐの搬送に同期したインク吐出動作等を制御する。

制御部１００は、外部装置から受信した印刷信号に基づいて、給紙部２３、搬送機構４０、及び、各送りローラ対３２，３４，３５を駆動する。給紙トレイ２４から送り出された用紙Ｐは、上流側ガイド部１０ａによりガイドされ搬送機構４０に送られる。搬送機構４０によって搬送される用紙Ｐは、ヘッド１のすぐ下方を通過する際に、インクが吐出される。これにより、用紙Ｐ上に所望の画像が形成される。画像が形成された用紙Ｐは、剥離プレート４５によって搬送ベルト４３から剥離された後、下流側ガイド部１０ｂによりガイドされて、筐体１０１ａ上部から排紙部４に排出される。

次に、図２〜図５を参照しつつヘッド１について詳細に説明する。ヘッド１は、ヘッド本体３を有している。ヘッド本体３は、図２に示すように、流路ユニット９の上面にアクチュエータユニット２１が固定された積層体であり、主走査方向に長尺な略直方体形状を有している。上面には、複数の圧力室１１０の開口が主走査方向に沿って配列されている。アクチュエータユニット２１は、この開口を封止し、圧力室１１０の側壁を構成している。

流路ユニット９は、図３に示すように、ステンレス製の９枚の金属プレート１２２〜１３０を積層した積層体である。流路ユニット９の上面には、図２に示すように、インク供給口１０５ａが開口している。流路ユニット９の内部には、図３に示すように、インク供給口１０５ａと繋がったマニホールド流路１０５が形成されている。マニホールド流路１０５は、主走査方向に沿って延在している。さらに、複数の個別インク流路（個別液体流路）１３２が形成されている。各個別インク流路１３２は、各金属プレート１２２〜１３０に形成された複数の貫通孔が互いに連通して構成される。これら個別インク流路１３２は、マニホールド流路１０５の出口からアパーチャ１１２及び圧力室１１０を経て、２つの吐出口１０８（吐出口組）に至る。図４に示すように、個別インク流路１３２には、吐出口組１０８Ａに繋がるものと、吐出口組１０８Ｂに繋がるものとがある。

流路ユニット９の下面は吐出面１ａであり、多数の吐出口１０８が形成されている。吐出口１０８は、図４に示すように、主走査方向に配列されている。これら吐出口１０８は、主走査方向に隣接する一対の吐出口１０８により、複数の吐出口組１０８Ａ，１０８Ｂを構成する。これら吐出口組１０８Ａ，１０８Ｂは、主走査方向に沿って交互に配置され、一列の吐出口組列１０９を構成している。また、吐出口組１０８Ａ，１０８Ｂは、主走査方向に関して等間隔に配置されている。

吐出口組を構成する２つの吐出口１０８について、互いの中心を結ぶ直線Ｌを想定したとき、図４(ｂ)に示すように、直線Ｌは主及び副走査方向に対して傾いている。２つの吐出口組１０８Ａ、１０８Ｂは、直線Ｌの傾き具合で区別される。吐出口組１０８Ａの仮想直線ＬＡは、図中右上がりで、主走査方向に対して４５°傾いている。一方、吐出口組１０８Ｂの仮想直線ＬＢは、図中左上がりで、主走査方向に対して１３５°傾いている。つまり、２つの仮想直線ＬＡ、ＬＢは、副走査方向に対して、互いに反対に傾いている。なお、吐出口組１０８Ａからは、２つのインク滴が同時に吐出され、１つのドット(画素)ＤＡが形成される。同様にして、吐出口組１０８Ｂにより、１つの画素ＤＢが形成される。

金属プレート１３０は、図３及び図４に示すように、貫通孔１０７が形成されている。貫通孔１０７は、吐出面１ａに吐出口１０８を有し、その反対の面１３０ａに開口１０７ａを有し、開口１０７ａから吐出口１０８にかけてテーパ状の先細りである。本実施の形態において、一対の貫通孔１０７は、高さ３０μｍの円錐台形で、平行な軸同士の距離が６０μｍである。また、開口１０７ａの直径は４０μｍ、吐出口１０８の直径は１５μｍとした。そのため、開口１０７ａ同士は、図３に示すように、最小幅２０μｍの平面領域１３０ｂを挟んで離隔している。平面領域１３０ｂの存在は、インク滴の飛翔形態に関して、ノズルのテレセントリック性を改善する。これにより、一対の吐出口１０８(吐出口組)から吐出された２つのインク滴は、ほぼ並行に飛翔可能となり、高い画像品質が得られる。金属プレート１３０に隣接する金属プレート１２９は、一対の貫通孔１０７に対応して、貫通孔１２９ａが形成されている。平面視で、貫通孔１２９ａは、２つの開口１０７ａを内包する。

リザーバユニットは、流路ユニット９と同様に、インク流路が形成された流路部材である。インク流路のリザーバには、流路ユニット９へのインクが貯留される。リザーバユニットのインクは、インク供給口１０５ａから流路ユニット９内に供給される。

次に、アクチュエータユニット２１について説明する。アクチュエータユニット２１は、流路ユニット９の上面に固定されて、ヘッド本体３を構成する。図２に示すように、アクチュエータユニット２１は、主走査方向に長尺な長方形平面形状を有し、すべての圧力室１１０を覆っている。

アクチュエータユニット（エネルギー付与手段）２１は、図５に示すように、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系セラミックス製であり、３枚の圧電層１６１〜１６３から構成されたピエゾ式アクチュエータである。最上層の圧電層１６１は、厚み方向に分極され、上面の個別電極１３５及び下面全体の共通電極１３４に挟まれている。個別電極１３５は、大部分が圧力室１１０と対向し、平面視で圧力室外の一部が個別ランド１３６と接続している。この形態が、圧力室１１０毎に形成され、それぞれが個別のアクチュエータとして働く。つまり、アクチュエータユニット２１には、圧力室１１０に対応した数のアクチュエータが作り込まれており、それぞれ圧力室１１０内のインクに選択的な吐出エネルギーを与える。

ここで、アクチュエータユニット２１の駆動方法について述べる。各アクチュエータは、いわゆるユニモルフ型アクチュエータである。圧電層１６１の両電極１３４、１３５で挟まれた部分は、分極方向に電界が印加されると、分極方向と直交する方向(平面方向)に縮む。このとき、下の圧電層１６２、１６３との間で歪み差が生じるので、個別電極１３５と圧力室１１０で挟まれた部分が、圧力室１１０側に向かって突出する。これに伴い、圧力室１１０内のインクに圧力（吐出エネルギー）が付与され、インク滴として吐出されることになる。

なお、本実施形態においては、個別電極１３５の電位が、予め所定の電位が付与されているところ、駆動信号が供給されて、一旦グランド電位となり、その後の所定のタイミングで再び所定電位に復帰する。いわゆる、引き打ち駆動である。グランド電位となるタイミングでは、圧力室１１０の容積増大に伴い、圧力室１１０内にインクが吸い込まれる。続く所定電位への復帰では、圧力室１１０の容積減少(インク圧力の上昇)により、２つの吐出口１０８からインク滴が同時に吐出される。

続いて、用紙Ｐに主及び副走査方向に交差した直線Ｌ１，Ｌ２を印刷したときの線幅について、図６を参照しつつ以下に説明する。なお、直線Ｌ１は、主走査方向に対して４５°傾いた線であり、仮想直線ＬＡと平行な線である。直線Ｌ２は、主走査方向に対して１３５°傾いた線であり、仮想直線ＬＢと平行な線である。

用紙Ｐに直線Ｌ１を印刷するときは、用紙Ｐが搬送機構４０などによって用紙搬送方向Ｄに搬送される。そして、用紙Ｐと吐出面１ａとが対向しているときに、各吐出口組１０８Ａ，１０８Ｂから、所望のタイミングで２滴１組のインク滴が吐出される。このとき、まず、図６中左方の吐出口組１０８Ａからインク滴が吐出され、用紙ＰにドットＤＡが形成される。次に、用紙Ｐの搬送に合わせて、当該吐出口組１０８Ａの右方において隣接する吐出口組１０８Ｂからインク滴が吐出され、用紙ＰにドットＤＢが形成される。これらドットＤＡ，ＤＢが交互に形成されて繋がることで、直線Ｌ１が用紙Ｐに描かれる。

直線Ｌ２の印刷も、同様に行われる。このとき、まず、図６中右方の吐出口組１０８Ｂからインク滴が吐出され、用紙ＰにドットＤＢが形成される。次に、用紙Ｐの搬送に合わせて、当該吐出口組１０８Ｂの左方において隣接する吐出口組１０８Ａからインク滴が吐出され、用紙ＰにドットＤＡが形成される。これらドットＤＡ，ＤＢが交互に形成されて繋がることで、直線Ｌ２が用紙Ｐに描かれる。

ドットＤＡは、図６に示すように、２つのインク滴ＤＡ１で構成され、仮想直線ＬＡに沿って細長い。ドットＤＢも、２つのインク滴ＤＢ１で構成され、仮想直線ＬＢに沿って細長い。そして、吐出口組１０８Ａ，１０８Ｂが主走査方向に関して交互に配置されているため、これらドットＤＡ，ＤＢも主走査方向に交互に配置され、直線Ｌ１，Ｌ２がそれぞれ形成される。

直線Ｌ１の線幅は、最大値がドットＤＢの長手方向の長さに等しく、最小値がドットＤＡの短手方向（長手方向と直交する方向）の長さに等しい。直線Ｌ２の線幅は、最大値がドットＤＡの長手方向の長さに等しく、最小値がドットＤＢの短手方向の長さに等しい。このように直線Ｌ１，Ｌ２に対して、ドットＤＡ，ＤＢの寄与が互いに逆となっているが、両ドットＤＡ，ＤＢのサイズはともに等しいため、直線Ｌ１，Ｌ２の平均的な線幅は同じになる。仮に、ヘッドが吐出口組１０８Ａだけを有する場合、直線Ｌ１はドットＤＡの長手方向端同士の連なりで構成され、直線Ｌ２はドットＤＡの短手方向端同士の連なりで構成されることになる。直線Ｌ１は、直線Ｌ２より細く描かれ、画質の低下を招く。ヘッドが吐出口組１０８Ｂだけを有する場合も、同様である。しかしながら、本発明においては、互いに直交する方向の線を描いても平均線幅が同じになるため、画像品質の低下を抑制することが可能となる。

以上に述べたように、本実施形態のヘッド１によると、例えば、互いに直交する方向の線を描いても線幅が同じになるため、画像品質の低下を抑制することが可能となる。また、ヘッド１が金属プレート１３０を含んでいるため、吐出口１０８を構成するための複数の貫通孔１０７を別体の金属プレート１３０に形成することが可能となり、ヘッド１の製造が容易になる。

また、吐出面１ａには、吐出口組列１０９が一列だけ形成されている。このため、金属プレート１３０の副走査方向（直交方向）に関する幅を小さくすることが可能となる。このため、ヘッド１の幅も小さくすることが可能となる。

また、仮想直線ＬＡが主走査方向（具体的には、仮想直線ＬＣ）に対して４５°傾き、仮想直線ＬＢが仮想直線ＬＣに対して１３５°傾いている。このため、例えば、主及び副走査方向に沿った２本の直線を描いても、両直線の平均線幅が同じになる。このような線幅に関する特徴は、印字時に多用される直線の描画形態(例えば、縦線、横線、斜線の多用)を考えると、印字品質の観点で有利であり、これを実現する本発明における吐出口１０８の配置形態は実用的である。

上述の実施形態における吐出面１ａには、吐出口組列１０９が一列だけ形成されていたが、図７に示すように、吐出面２０１ａに吐出口組列２０９が複数形成されていてもよい。本変形例における吐出面２０１ａには、２列の吐出口組列２０９ａ，２０９ｂが形成されている。吐出口組列２０９ａは、上述の吐出口組１０８Ａが主走査方向に等間隔で複数配列されて構成されている。吐出口組列２０９ｂは、上述の吐出口組１０８Ｂが主走査方向に等間隔で複数配列されて構成されている。副走査方向に関して、２つの隣接する吐出口組１０８Ａが、並びの中央に１つの吐出口組１０８Ｂを挟んでいる。主走査方向に関しては、吐出口組１０８Ａおよび吐出口組１０８Ｂが交互に配置されている。このように主走査方向に関して隣接する２つの吐出口組１０８Ａ，１０８Ｂが、互いに異なる吐出口組列２０９ａ，２０９ｂに属するため、副走査方向に離すことが可能となる。つまり、金属プレートにおいて、単位面積当たりの吐出口１０８の形成数が少なくなる。このため、金属プレートの局部的な強度低下を抑制することが可能となる。

なお、吐出口組列は、３以上設けられていてもよい。こうすれば、金属プレートの強度低下をより抑制することが可能となる。吐出口１０８を複数の吐出口組列に配置する場合、上述した吐出口組列が１列の場合を基本(これを基本列と称する)とし、この列を構成する組の規則的配置転換として説明できる。

吐出口１０８を偶数列(例えば、６列)に配置する場合、基本列の一端の組を基準にして、基本列中の並び順において、一端の組(端組)及びこれから６番目毎の組を抽出して、新たな列(第１列)とする。このとき、主走査方向に関して、第１列における各組の配置位置は、元の基本列での配置位置と同じとする。次に、端組に隣接した組(一端からは２番目の組)及びこれから６番目毎の組を抽出して、新たな列(第２列)とする。この操作を６回繰り返して、６つの列(第１〜第６列)を構成する。

一端の組が吐出口組１０８Ａとすると、第１、第３及び第５列は、共に吐出口組１０８Ａのみで構成され、第２、第４及び第６列は、共に吐出口組１０８Ｂのみで構成される。副走査方向に関して、６つの列の並び順は自在である。しかし、新たな画素の隣接位置に既に画素が有ってもなくても、これを極力乾いた用紙Ｐ上に形成するために、主走査方向に隣接する画素を形成する２つの吐出口組列は、副走査方向に関して、１列以上の別の吐出口組列を挟む形態として良い。間に挟まれる吐出口組列の数は、１つの画素が形成されてから、これに隣接する別の画素が形成されるまでの時間において、先の画素の用紙搬送に伴う主走査方向への変位(移動距離)が画質低下をおこさない範囲に止められる。

吐出口１０８を奇数列に配置する場合、各列の構成方法及び副走査方向の配置形態は、偶数列の場合と同じである。なお、１つの吐出口組列は、基本列から奇数番目毎に吐出口組を抽出して構成されるので、主走査方向に吐出口組１０８Ａ及び吐出口組１０８Ｂが交互に配置されている。

また、別の変形例として、例えば、主走査方向に隣接する２つの吐出口組１０８Ａ，１０８Ｂを、主走査方向に順に有する複数の吐出口組列が、吐出面に形成されていてもよい。この場合も上述と同様に、単位面積当たりの吐出口１０８の形成数が少なくなる。このため、金属プレートの局部的な強度低下を抑制することが可能となる。

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の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変更が可能なものである。例えば、吐出口組を構成する２つの吐出口１０８の中心を結ぶ仮想直線ＬＡの仮想直線ＬＣに対する角度が、０°を超え４５°未満、及び、４５°を超え９０°未満の範囲であってもよい。これにおいても、上述の実施形態と同様に、互いに直交する方向の線を描いても線幅が同じになるため、画像品質の低下を抑制することが可能となる。

また、吐出口組１０８Ａ，１０８Ｂが、３以上の吐出口１０８から構成されていてもよい。このとき、３以上の吐出口１０８は、各吐出口組１０８Ａ，１０８Ｂにおいて、互いの中心が一直線上に配置されておればよい。この吐出口組によって形成されたドットＤＡは、吐出口組１０８Ａにおいて最も外側にある吐出口１０８から吐出された２つのインク滴ＤＡ１と、当該２つの吐出口１０８間にある１以上の吐出口１０８から吐出されたインク滴ＤＡ１とが直線上に配列されることで構成される。また、ドットＤＢもドットＤＡと同様に構成される。このように吐出口組が、３以上の吐出口１０８から構成されても、上述と同様な効果を得ることが可能となる。

さらに、本発明は、吐出口組を構成する吐出口１０８の数及びその配置位置にかかわらず、適用可能である。用紙Ｐ上では、画素のサイズ及び形状は、吐出口１０８の配置形態（数及び位置）に依存し、複数の吐出口１０８が作る１つの画素は、円形状から外れやすい。画素は、平面視で、中心あるいは重心を持ち、これを通る長軸及び短軸を仮想することができる。吐出口１０８の配置形態においては、画素の中心(重心)に対応する中心(重心)、及び、画素の長軸に対応する直線Ｌ’を想定可能であり、従って、この配置形態を上述の吐出口組１０８Ａ又は吐出口組１０８Ｂのいずれかに対応付けることができる。
この構成の液体吐出ヘッドの場合、主走査方向に関して互いに隣接する２以上の吐出口１０８からそれぞれ成る複数の吐出口組が、主走査方向に関して等間隔に配置された吐出面１ａと、複数の圧力室１１０と、吐出口組と圧力室１１０とをそれぞれ繋ぐ複数の個別液体流路と、圧力室１１０内の液体に吐出エネルギーを付与し、複数の吐出口組から選択的に液滴を吐出させるエネルギー付与手段としてのアクチュエータユニットとを含み、吐出口組を構成する２以上の吐出口は、それぞれから吐出される液滴によって１つの画素を形成するとともに、この画素の重心に対応する前記２以上の吐出口の配置の重心を通り、前記画素の重心を通る前記画素の長軸に対応する前記２以上の吐出口の配置形態の長軸が、吐出面１ａと平行であって、主走査方向及び副走査方向と交差する交差方向に傾くように配置されており、主走査方向に関して、隣接する２つの吐出口組は、配置形態の長軸が副走査方向に対して互いに反対に傾いていることに特徴がある。この構成であっても、上述と同様の効果を享受できる。

本発明は、インク以外の液体を吐出させることで記録を行う液体吐出ヘッドにも適用可能である。さらに、本発明は、液体の吐出方式にかかわらず適用できる。例えば、本実施の形態では、圧電素子を用いたが、抵抗加熱方式でも、静電容量方式でもよい。

１ ヘッド（液体吐出ヘッド）
１ａ 吐出面
１０７ 貫通孔
１０７ａ 開口
１０８ 吐出口
１０８Ａ，１０８Ｂ 吐出口組
１０９，２０９ａ，２０９ｂ 吐出口組列
１１０ 圧力室
１３０ 金属プレート
１３０ａ 面
１３０ｂ 平面領域
１３２ 個別インク流路（個別液体流路）
ＤＡ，ＤＢ ドット（画素）
ＬＡ，ＬＢ 仮想直線
ＬＣ 仮想直線

Claims (21)

1. 一方向に関して互いに隣接する２以上の吐出口からそれぞれなる複数の吐出口組が、前記一方向に関して等間隔に配置された吐出面と、
   複数の圧力室と、
   前記吐出口組と前記圧力室とをそれぞれ繋ぐ複数の個別液体流路と、
   前記圧力室内の液体に吐出エネルギーを付与し、前記複数の吐出口組から選択的に液滴を吐出させるエネルギー付与手段とを含み、
   前記吐出口組を構成する前記２以上の吐出口は、それぞれから吐出される液滴によって１つの画素を形成するとともに、互いの中心を結ぶ直線が前記吐出面と平行であって前記一方向及び前記一方向と直交する直交方向と交差する交差方向に傾くように配置されており、
   前記一方向に関して隣接する２つの前記吐出口組は、前記直線が前記直交方向に対して互いに反対に傾いており、
   前記吐出面には、前記一方向に沿った前記複数の吐出口組がなす吐出口組列が、前記直交方向に複数配置されているとともに、
   前記直交方向に関して隣接する２つの前記吐出口組列のうち、一方の前記吐出口組列を構成する前記吐出口組の前記直線は、他方の前記吐出口組列を構成する前記吐出口組の前記直線とは、前記直交方向に対して反対に傾いていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記吐出面を有し、前記吐出口を構成する複数の貫通孔が形成されたプレートを含んで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. 前記プレートの前記吐出面とは反対側の面には、前記貫通孔によって構成された複数の開口が形成されており、
   当該面の前記吐出口組に係る隣接する前記開口間には、液体吐出方向と直交し且つ前記吐出面と平行な平面領域が存在することを特徴とする請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記一方向に関して隣接する２つの前記吐出口組のうち、一方の前記吐出口組の前記直線が前記一方向に平行な仮想直線に対して４５°傾き、他方の前記吐出口組の前記直線が前記仮想直線に対して１３５°傾いていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
5. 一方向に関して互いに隣接する２以上の吐出口からそれぞれなる複数の吐出口組が、前記一方向に関して等間隔に配置された吐出面と、
   複数の圧力室と、
   前記吐出口組と前記圧力室とをそれぞれ繋ぐ複数の個別液体流路と、
   前記圧力室内の液体に吐出エネルギーを付与し、前記複数の吐出口組から選択的に液滴を吐出させるエネルギー付与手段とを含み、
   前記吐出口組を構成する前記２以上の吐出口は、それぞれから吐出される液滴によって１つの画素を形成するとともに、互いの中心を結ぶ直線が前記吐出面と平行であって前記一方向及び前記一方向と直交する直交方向と交差する交差方向に傾くように配置されており、
   前記一方向に関して隣接する２つの前記吐出口組は、前記直線が前記直交方向に対して互いに反対に傾いており、
   前記吐出面には、前記一方向に沿った前記複数の吐出口組がなす吐出口組列が、前記直交方向に複数配置されているとともに、
   前記一方向に隣接する前記吐出口組が属する２つの前記吐出口組列は、前記直交方向に関して、１以上の別の前記吐出口組列を挟んでいることを特徴とする液体吐出ヘッド。
6. 前記吐出口組列は、前記直線が前記直交方向に対して互いに同じ方向に傾いた複数の前記吐出口組で構成されていることを特徴とする請求項５に記載の液体吐出ヘッド。
7. 前記吐出面に前記吐出口を有し、前記吐出面とは反対側の面には開口を有する複数の貫通孔が形成されたプレートを備え、
   前記プレートの前記吐出面とは反対側の面において、前記吐出口組に係る隣接する前記開口間には、液体吐出方向と直交し且つ前記吐出面と平行な平面領域が存在することを特徴とする請求項５又は６に記載の液体吐出ヘッド。
8. 一方向に関して互いに隣接する２以上の吐出口からそれぞれなる複数の吐出口組が、前記一方向に関して等間隔に配置された吐出面と、
   複数の圧力室と、
   前記吐出口組と前記圧力室とをそれぞれ繋ぐ複数の個別液体流路と、
   前記圧力室内の液体に吐出エネルギーを付与し、前記複数の吐出口組から選択的に液滴を吐出させるエネルギー付与手段とを含み、
   前記複数の吐出口組からは、同じ供給源から供給される液体の液滴が吐出されるものであり、
   前記吐出口組を構成する前記２以上の吐出口は、それぞれから吐出される液滴によって１つの画素を形成するとともに、互いの中心を結ぶ直線が前記吐出面と平行であって前記一方向及び前記一方向と直交する直交方向と交差する交差方向に傾くように配置されており、
   前記一方向に関して隣接する２つの前記吐出口組は、前記直線が前記直交方向に対して互いに反対に傾いていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
9. 前記吐出面には、前記一方向に沿った前記複数の吐出口組がなす吐出口組列が、前記直交方向に複数配置されていることを特徴とする請求項８に記載の液体吐出ヘッド。
10. 前記直交方向に関して隣接する２つの前記吐出口組列のうち、一方の前記吐出口組列を構成する前記吐出口組の前記直線は、他方の前記吐出口組列を構成する前記吐出口組の前記直線とは、前記直交方向に対して反対に傾いていることを特徴とする請求項９に記載の液体吐出ヘッド。
11. 前記一方向に隣接する前記吐出口組が属する２つの前記吐出口組列は、前記直交方向に関して１以上の別の前記吐出口組列を挟んでいることを特徴とする請求項９又は１０に記載の液体吐出ヘッド。
12. 前記吐出面に前記吐出口を有し、前記吐出面とは反対側の面には開口を有する複数の貫通孔が形成されたプレートを備え、
    前記プレートの前記吐出面とは反対側の面において、前記吐出口組に係る隣接する前記開口間には、液体吐出方向と直交し且つ前記吐出面と平行な平面領域が存在することを特徴とする請求項８〜１１の何れか１項に記載の液体吐出ヘッド。
13. 前記一方向に関して隣接する２つの前記吐出口組のうち、一方の前記吐出口組の前記直線が前記一方向に平行な仮想直線に対して４５°傾き、他方の前記吐出口組の前記直線が前記仮想直線に対して１３５°傾いていることを特徴とする請求項８〜１２のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
14. 記録用紙を搬送するための搬送機構と、
    液体吐出ヘッドと、
    前記搬送機構及び前記液体吐出ヘッドを制御する制御部と、
    を備え、
    前記液体吐出ヘッドは、
    一方向に関して互いに隣接する２以上の吐出口からそれぞれなる複数の吐出口組が、前記一方向に関して等間隔に配置された吐出面と、
    複数の圧力室と、
    前記吐出口組と前記圧力室とをそれぞれ繋ぐ複数の個別液体流路と、
    前記圧力室内の液体に吐出エネルギーを付与し、前記複数の吐出口組から選択的に液滴を吐出させるエネルギー付与手段とを含み、
    前記吐出口組を構成する前記２以上の吐出口は、それぞれから吐出される液滴によって１つの画素を形成するとともに、互いの中心を結ぶ直線が前記吐出面と平行であって前記一方向及び前記一方向と直交する直交方向と交差する交差方向に傾くように配置されており、
    前記一方向に関して隣接する２つの前記吐出口組は、前記直線が前記直交方向に対して互いに反対に傾いており、
    前記吐出面には、前記一方向に沿った前記複数の吐出口組がなす吐出口組列が、前記直交方向に複数配置されているとともに、前記直交方向に関して隣接する２つの前記吐出口組列のうち、一方の前記吐出口組列を構成する前記吐出口組の前記直線は、他方の前記吐出口組列を構成する前記吐出口組の前記直線とは、前記直交方向に対して反対に傾いており、
    前記搬送機構は、前記直交方向に記録用紙を搬送するものであり、
    前記制御部は、前記搬送機構により前記直交方向へ搬送されている記録用紙に対して、この記録用紙の搬送に同期して液滴が吐出されるように前記液体吐出ヘッドを制御することを特徴とする液体吐出装置。
15. 前記複数の吐出口組からは、同じ供給源から供給される液体の液滴が吐出されることを特徴とする請求項１４に記載の液体吐出装置。
16. 記録用紙を搬送するための搬送機構と、
    液体吐出ヘッドと、
    前記搬送機構及び前記液体吐出ヘッドを制御する制御部と、
    を備え、
    前記液体吐出ヘッドは、
    一方向に関して互いに隣接する２以上の吐出口からそれぞれなる複数の吐出口組が、前記一方向に関して等間隔に配置された吐出面と、
    複数の圧力室と、
    前記吐出口組と前記圧力室とをそれぞれ繋ぐ複数の個別液体流路と、
    前記圧力室内の液体に吐出エネルギーを付与し、前記複数の吐出口組から選択的に液滴を吐出させるエネルギー付与手段とを含み、
    前記吐出口組を構成する前記２以上の吐出口は、それぞれから吐出される液滴によって１つの画素を形成するとともに、互いの中心を結ぶ直線が前記吐出面と平行であって前記一方向及び前記一方向と直交する直交方向と交差する交差方向に傾くように配置されており、
    前記一方向に関して隣接する２つの前記吐出口組は、前記直線が前記直交方向に対して互いに反対に傾いており、
    前記複数の吐出口組からは、同じ供給源から供給される液体の液滴が吐出され、
    前記搬送機構は、前記直交方向に記録用紙を搬送するものであり、
    前記制御部は、前記搬送機構により前記直交方向へ搬送されている記録用紙に対して、この記録用紙の搬送に同期して液滴が吐出されるように前記液体吐出ヘッドを制御することを特徴とする液体吐出装置。
17. 前記吐出面には、前記一方向に沿った前記複数の吐出口組がなす吐出口組列が、前記直交方向に複数配置されていることを特徴とする請求項１６に記載の液体吐出装置。
18. 前記直交方向に関して隣接する２つの前記吐出口組列のうち、一方の前記吐出口組列を構成する前記吐出口組の前記直線は、他方の前記吐出口組列を構成する前記吐出口組の前記直線とは、前記直交方向に対して反対に傾いていることを特徴とする請求項１７に記載の液体吐出装置。
19. 前記一方向に隣接する前記吐出口組が属する２つの前記吐出口組列は、前記直交方向に関して１以上の別の前記吐出口組列を挟んでいることを特徴とする請求項１４〜１８の何れか１項に記載の液体吐出装置。
20. 前記吐出面に前記吐出口を有し、前記吐出面とは反対側の面には開口を有する複数の貫通孔が形成されたプレートを備え、
    前記プレートの前記吐出面とは反対側の面において、前記吐出口組に係る隣接する前記開口間には、液体吐出方向と直交し且つ前記吐出面と平行な平面領域が存在することを特徴とする請求項１４〜１９の何れか１項に記載の液体吐出装置。
21. 前記一方向に関して隣接する２つの前記吐出口組のうち、一方の前記吐出口組の前記直線が前記一方向に平行な仮想直線に対して４５°傾き、他方の前記吐出口組の前記直線が前記仮想直線に対して１３５°傾いていることを特徴とする請求項１４〜２０のいずれか１項に記載の液体吐出装置。

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