JP7084983B2 - 液体吐出ヘッド及び記録装置 - Google Patents
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Description
図1(a)は、本開示の一実施形態に係る液体吐出ヘッド2(以下で単にヘッドということがある。)を含む記録装置であるカラーインクジェットプリンタ1(以下で単にプリンタと言うことがある)の概略の側面図であり、図1(b)は、概略の平面図である。プリンタ1は、記録媒体である印刷用紙Pを搬送ローラ80Aから搬送ローラ80Bへと搬送することにより、印刷用紙Pをヘッド2に対して相対的に移動させる。なお、搬送ローラ80A及び80B並びに後述する各種のローラは、印刷用紙Pとヘッド2とを相対移動させる移動部85を構成している。制御部88は、画像や文字等のデータである印刷データ等に基づいて、ヘッド2を制御して、印刷用紙Pに向けて液体を吐出させ、印刷用紙Pに液滴を着弾させて、印刷用紙Pに印刷などの記録を行なう。
図2(a)は、ヘッド2の記録媒体Pに対向する面(吐出面2a)を示す平面図である。図2(b)は、図2(a)の領域IIbの拡大図である。これらの図では、便宜上、D1軸、D2軸及びD3軸等からなる直交座標系を付している。D1軸は、ヘッド2と記録媒体Pとの相対移動の方向に平行に定義されている。D1軸の正負と、ヘッド2に対する記録媒体Pの進行方向との関係は、本実施形態の説明では特に問わない。D2軸は、吐出面2a及び記録媒体Pに平行で、かつD1軸に直交するように定義されている。D2軸の正負も特に問わない。D3軸は、吐出面2a及び記録媒体Pに直交するように定義されている。-D3側(図2(a)及び図2(b)の紙面手前側)は、ヘッド2から記録媒体Pへの方向であるものとする。ヘッド2は、いずれの方向が上方又は下方として用いられてもよいが、便宜上、+D3側を上方として、下面等の用語を用いることがある。
図3は、複数のノズル行5同士におけるノズル3の位置関係の概略を説明するための模式図である。ここでは、理解を容易にするために、比較例を例にとって説明する。比較例では、各ノズル行5内の複数のノズル3のピッチは、D5(D2)方向において一定である。また、当該ピッチは、複数のノズル行5同士において同一である。なお、ノズル行5Cのノズル3は、他のノズル3とは異なり、黒丸で示されているが、これは、説明を容易にするために過ぎない。
以下の説明では、概念上、線L1上に投影されるノズル3の位置をドット位置DPというものとする。それぞれm個のノズル3を有しているn行のノズル行5をD1方向に見たとき、各ノズル行5のノズル3間に他のノズル行5のノズル3が位置することによって、m×n個のドット位置DPにノズル3が位置する。
図4は、ヘッド2の一部を拡大して示す模式的な断面図である。なお、図4の紙面下方が記録媒体Pに対向する側(-D3側)である。
流路部材13の内部には、複数の個別流路17(図4では1つを図示)と、当該複数の個別流路17に通じる共通流路19とが形成されている。個別流路17は、吐出素子11毎に設けられ、共通流路19は、複数の吐出素子11に共通に設けられている。
アクチュエータ15は、例えば、撓みモードで変位する、ユニモルフ型の圧電素子により構成されている。具体的には、例えば、アクチュエータ15は、加圧室23側から順に積層された、振動板29、共通電極31、圧電体33及び複数の個別電極35を有している。
図5(a)は、比較例に係るノズルの配列を示す模式図である。図5(b)~図12(b)は、実施形態に係るノズルの配列の種々の例を示す模式図である。これらの図は、吐出面2aを見たときのノズルの配列を模式的に示している。
図5(a)に示す比較例では、ノズル行5の行数nは6とされている。ノズルピッチNPに含まれるドット位置DPの数は、複数のノズルピッチNP同士で同一であり、具体的には6(行数nと同一)である。また、複数のノズル行5同士は、ノズル3(ノズルピッチNP)の位置が互いにずれている。これにより、図3を参照して説明したように、m個のノズル3を有するn行のノズル行5によって、D2方向にm×n個のドット位置が並ぶ印刷が可能となる。
図5(b)~図12(b)に示す実施形態に係る種々のノズル配置では、少なくとも1つのノズル行5(図示の例では全てのノズル行5)において、ノズルピッチNPが一定ではない。すなわち、少なくとも1つのノズル行5は、ドット位置DPの数が互いに異なる、少なくとも2種のノズルピッチNPを有している。以下では、まず、第1実施例(図5(b))を例に取って実施形態について説明し、次に、複数の実施例に共通する事項について説明し、その後、第2実施例以降について説明する。
図5(b)に示す第1実施例では、ノズル行5の行数nは6とされている。各ノズル行5において、ノズルピッチNP(第1行の一部についてのみ符号を付す。)は、3と9との2種とされている(ノズルピッチNP1及びNP2とする。)。
別の観点では、1つのノズルピッチNP1と1つのノズルピッチNP2との組み合わせをピッチグループPG(第1行の一部についてのみ符号を付す。)としたときに、複数のピッチグループPGが繰り返し並べられている。換言すれば、k個(第1実施例では2個)かつ2種以上(第1実施例では2種)のノズルピッチNPを所定の順番(図示の例ではNP1、NP2の順)で並べたものをピッチグループPGとしたときに、各ノズル行5においては、複数のピッチグループPGが並べられている(繰り返されている。)。
ここで、n行のノズル行5は、D2方向においてピッチグループPGと同一の広さを有し、かつn行のノズル行5に亘る単位区間US(図5(b)において太線で示す。)がD2方向に繰り返されて構成されていると捉えることができる。複数の単位区間USは、互いに同一の構成である。すなわち、複数の単位区間US同士を比較すると、各ノズル行5におけるノズルピッチNPの種類、種類毎の個数及び並び順は互いに同一である。
第1実施例では、各ピッチグループPG(又は単位区間US)において、2種以上のノズルピッチNP(NP1及びNP2)それぞれのドット位置DPの数(3及び9)は、ノズル行5の行数n(6)の約数の1つ(3)の自然倍数となっている。ここでの約数は、1及びnを除く正の整数である。また、ここでの「約数の1つ」は、2種以上のノズルピッチNPに対して共通に選択される意味での1つである。
以上のノズルピッチNPの構成及び配置は、ヘッド2内の全てのドット位置DPについて成立する必要は無い。例えば、m×n個のドット位置DPについて、上記のノズルピッチNPの構成及び配置が成立し、その外側に、上記の構成及び配置が成り立たないノズルピッチNP(ノズル3)が設けられてもよい。すなわち、ヘッド2のD2方向の端部にノズル3の配置に関する特異領域が設けられていてもよい。
図6(a)~図12(b)は、基本的に、第1実施例と同様にノズルピッチNPを設定した他の例を示している。具体的には、以下のとおりである。
図6(a)に示す第2実施例、図6(b)に示す第3実施例、及び図7(a)に示す第4実施例は、図5(b)に示した第1実施例と同様に、n=6かつk=2であり、また、2つのノズルピッチNP(第1行の一部についてのみ符号を付す。)のうち小さい方を行数nの約数である3とした例(NP1=3)である。
図7(b)に示す第5実施例は、第1~第4実施例と同様に、n=6かつk=2である。ただし、2つのノズルピッチNP(第1行の一部についてのみ符号を付す。)のうち小さい方は、第1~第4実施例とは異なり、2(NP1=2)とされている。ただし、この2も、第1~第4実施例においてNP1に対して設定された3と同様に、ノズル行5の行数nの約数である。
図8(a)に示す第6実施例及び図8(b)に示す第7実施例は、第1~第5実施例とは異なり、n=8の例である。ただし、第1~第5実施例と同様に、k=2である。なお、図示の都合上、図8(a)及び図8(b)では、1つの単位区間USの範囲でノズル3の配置を示している(後述の図も同様。)。
図9に示す第8実施例及び図10に示す第9実施例は、これまでの実施例とは異なり、n=12の例である。ただし、これまでの実施例と同様に、k=2である。これらの例においても、n及びNPの具体的な値を除いては、上述した他の実施例と同様にノズルピッチNPが設定されている。具体的には、図9では、2つのノズルピッチNP(第1行についてのみ符号を付す。)のうち小さい方は、行数n(12)の約数である6(NP1=6)とされている。また、図10では、2つのノズルピッチNP(第1行についてのみ符号を付す。)のうち小さい方は、行数n(12)の約数である3(NP1=3)とされている。なお、特に図示しないが、NP1=4とされてもよい。
図11に示す第10実施例は、n=9の例である。また、これまでの実施例とは異なり、k=3とされている。ただし、第10実施例においても、具体的な値を除いては、上述した他の実施例と同様にノズルピッチNPが設定されている。
図12(a)に示す第11実施例は、第10実施例と同様に、n=9かつk=3とされている。第11実施例においても、上述した他の実施例と同様に、各ノズル行5において、ピッチグループPG(単位区間US)内のk個(3つ)のノズルピッチNPの全ては、行数n(9)の1つの約数(3)の自然数倍とされている。
図12(b)に示す第12実施例は、図8(a)及び図8(b)の実施例と同様に、n=8かつk=2の例である。ただし、この例では、これまでの例とは異なり、ノズルピッチNPは、ノズル行5の行数nの1つの約数(1及びnは除く)の自然数倍とはされていない。
上記のように、本実施形態では、行数nよりも多い数のドット位置DPを含むノズルピッチNPが設定されることによって、互いに隣り合うノズル3(部分流路21)の間を通過する流路を構成することが容易である。以下では、その一例を示す。
Claims (12)
- 第1方向及び当該第1方向に直交する第2方向に広がる吐出面を有している1つのノズルプレートにおいて、
前記吐出面に開口している複数のノズルを備えており、
n及びmそれぞれを2以上の整数としたときに、前記第1方向に交差する方向に配列されたm個の前記ノズルを有しているノズル行が、互いに並列にn行あり、
前記第1方向に見たときに、各ノズル行のノズル間に他のノズル行のノズルが位置することによって、m×n個のドット位置に前記ノズルが位置しており、
各ノズル行において、前記ノズルが配置されているドット位置からその次のノズルが配置されているドット位置の手前のドット位置までのドット位置の数で規定される間隔をノズルピッチとしたときに、少なくとも1つの前記ノズル行では、前記ドット位置の数が互いに異なる2種以上の前記ノズルピッチがある
液体吐出ヘッド。 - 前記少なくとも1つのノズル行では、
それぞれ複数個かつ2種以上の前記ノズルピッチを有する複数のピッチグループが並んでおり、
前記複数のピッチグループは、前記ノズルピッチの種類、種類毎の個数及び並び順が互いに同一である
請求項1に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記n行のノズル行それぞれにおいて、
それぞれ複数個かつ2種以上の前記ノズルピッチを有する複数のピッチグループが並んでおり、
前記複数のピッチグループは、前記ノズルピッチの種類、種類毎の個数及び並び順が互いに同一であり、
前記n行のノズル行は、前記ピッチグループが含む前記ドット位置の数が互いに同一である
請求項2に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記n行のノズル行は、前記ピッチグループを構成している前記ノズルピッチの種類、種類毎の個数及び並び順が互いに同一であり、前記n行のノズル行同士において前記複数のピッチグループの位置が前記第2方向において互いにずれている
請求項3に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記ピッチグループは、kを2以上の整数としたときに、n×k個の前記ドット位置からなり、かつk個の前記ノズルピッチを含み、
前記k個のノズルピッチそれぞれにおける前記ドット位置の数は、nの2以上かつn未満の約数から前記k個のノズルピッチに共通に選択される1つの約数の自然数倍である
請求項3又は4に記載の液体吐出ヘッド。 - kは2であり、
前記ピッチグループの2個のノズルピッチのうち、前記ドット位置の数が少ない方のノズルピッチにおける前記ドット位置の数は、nの2以上の約数である
請求項5に記載の液体吐出ヘッド。 - 第1方向及び当該第1方向に直交する第2方向に広がる吐出面に開口している複数のノズルを備えており、
n及びmそれぞれを2以上の整数としたときに、前記第1方向に交差する方向に配列されたm個の前記ノズルを有しているノズル行が、互いに並列にn行あり、
前記第1方向に見たときに、各ノズル行のノズル間に他のノズル行のノズルが位置することによって、m×n個のドット位置に前記ノズルが位置しており、
各ノズル行において、前記ノズルが配置されているドット位置からその次のノズルが配置されているドット位置の手前のドット位置までのドット位置の数で規定される間隔をノズルピッチとしたときに、少なくとも1つの前記ノズル行では、前記ドット位置の数が互いに異なる2種以上の前記ノズルピッチがあり、
前記吐出面の内側に位置しており、それぞれ前記吐出面側に前記ノズルが開口している複数の部分流路と、
前記複数の部分流路同士の隙間のうち、前記2種以上のノズルピッチのうちの前記ドット位置の数が他のノズルピッチよりも多いノズルピッチに対応する隙間を通過する通過流路と、
を更に有している液体吐出ヘッド。 - 前記吐出面の内側に位置しており、それぞれ前記吐出面側に前記ノズルが開口している複数の部分流路と、
前記複数の部分流路に個別に通じている複数の加圧室と、
前記複数の加圧室に個別に通じている複数の連通路と、
前記複数の連通路に共通に通じている共通流路と、
を更に有しており、
少なくとも1つの前記ノズル行について、
前記共通流路は、前記ノズル行に対して前記第1方向の一方側に位置しており、
前記加圧室は、前記ノズル行に沿って、前記ノズル行の前記共通流路側と前記ノズル行の前記共通流路とは反対側とに交互に配列されており、
前記共通流路とは反対側に位置する加圧室へ接続されている連通路は、前記共通流路から、前記複数の部分流路同士の隙間のうち、前記ピッチグループの2個のノズルピッチのうちの前記ドット位置の数が多い方のノズルピッチに対応する隙間を通過して、前記加圧室へ延びている
請求項6に記載の液体吐出ヘッド。 - 請求項1~8のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドと記録媒体とを前記第1方向において相対移動させる移動部と、
を有している記録装置。 - 請求項1~8のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドと、
当該液体吐出ヘッドが収容されているヘッド室と、
制御部と、
を有しており、
前記制御部は、前記ヘッド室内の温度、湿度および気圧のうち少なくとも1つを制御する
記録装置。 - 請求項1~8のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドと、
記録媒体にコーティング剤を塗布する塗布機と、
を有している記録装置。 - 請求項1~8のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドと、
記録媒体を乾燥させる乾燥機と、
を有している記録装置。
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