JP2007001108A - 液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の単位ヘッドを搭載したヘッドユニットにおいてヘッドユニットの幅を小さくすることができる液体噴射装置を提供する。
【解決手段】液体噴射用のノズルによるノズル列３６が形成された単位ヘッド３５が、ノズル列３６方向に連なるように配置されてヘッド列３７が構成され、上記ヘッド列３７におけるノズル列３６方向に隣り合う単位ヘッド３５のノズル列３６同士の隙間がそれぞれ重ならないよう、複数のヘッド列３７がノズル列３６方向にずらせて配置されて主ヘッド群３８が構成され、上記主ヘッド群３８における各ヘッド列３７の単位ヘッド３５のノズル列３６同士の隙間を補うよう、各ヘッド列３７で噴射する液体を噴射する補完ヘッド４１を備えたことにより、ヘッドユニットの幅を大幅に小さくすることが可能となる。
【選択図】図３

Description

本発明は、液体カートリッジ等から供給された液体を液滴として噴射する液体噴射装置に係るものであり、詳しくは複数の単位ヘッドを搭載したヘッドユニットにおいてヘッドユニットの幅を小さくすることができる液体噴射装置に関するものである。

従来から、液体噴射装置の１つとして、インクジェット記録装置が広く知られている。このようなインクジェット記録装置は、プリンタヘッドに並べて設けた細いノズルからインクの液滴を吐出し、このインクの液滴を例えば記録紙等の記録媒体に着弾させ、ドットで文字や画像等を記録するものである。このインクジェット記録装置は、記録速度が高速で、記録コストが安価で、カラー化が容易であるという特徴がある。

このインクジェット記録装置における記録ヘッドとしては、記録紙のページ幅より短尺のいわゆるシリアルヘッドと、記録紙のページ幅と略同寸の長尺のいわゆるラインヘッドとがある。このうち、ラインヘッドは、シリアルヘッドのように記録時にモータ等の駆動手段によって記録紙のページ幅方向に移動する必要がないことから、駆動手段が不要となり、プリンタ本体の小型化やコストダウン等が図り易いという特徴がある。

上記ラインヘッドは、記録紙の搬送方向と略直交する方向にこの記録紙に対する印刷幅分の吐出ノズルを各色列毎に順次配置し、記録紙を搬送しながら各吐出ノズルから選択的にインクの液滴を吐出させて記録紙に着弾させるものである。

このようなラインヘッドを備えたインクジェット記録装置として、下記の特許文献１に示すものが開示されている。
特開２００４−５０４４５号

図９は、上記特許文献１に示す装置におけるラインヘッド７０を示したものである。このラインヘッド７０は、１列のノズル列７１が形成されたヘッドチップ７２をノズル列７１が紙幅方向（記録媒体の進行方向と直交する方向）に並ぶように千鳥状に配置してチップライン７５を形成したものである。

しかしながら、上記従来の装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の４色のインクでカラー印刷を行うものであるが、各色ごとにヘッドチップ７２を千鳥状に配置したチップライン７５Ｙ，７５Ｍ，７５Ｃ，７５Ｂを構成する必要がある。したがって、色数の２倍のヘッドチップ７２の列幅が必要となり、この例のように４色のインクを吐出するものでは、ラインヘッド７０の幅（記録媒体の送り方向の寸法）は、少なくともヘッドチップ７２の８列分の幅が必要になる。最近では、カラー画質のさらなる向上を目指して、６色や８色の多色インクでカラー印刷を行う装置も開発されてきているが、従来のラインヘッド７０では、上記のように色数の２倍のヘッドチップ７２の列幅以上の幅寸法となってしまい、装置の大型化が避けられないという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、複数の単位ヘッドを搭載したヘッドユニットにおいてヘッドユニットの幅を小さくすることができる液体噴射装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の液体噴射装置は、液体噴射用のノズルによるノズル列が形成された単位ヘッドが、ノズル列方向に連なるように配置されてヘッド列が構成され、上記ヘッド列におけるノズル列方向に隣り合う単位ヘッドのノズル列同士の隙間が、ノズル列に直交する方向で見てそれぞれ重ならないよう、複数のヘッド列がノズル列方向にずらせて配置されて主ヘッド群が構成され、上記主ヘッド群における各ヘッド列の単位ヘッドのノズル列同士の隙間を補うよう、各ヘッド列で噴射する液体を噴射する補完ヘッドを備えたことを要旨とする。

すなわち、本発明は、単位ヘッドをノズル列方向に連なるように配置してヘッド列を構成し、単位ヘッドのノズル列同士の隙間をずらせてヘッド列を配置して主ヘッド群を構成し、上記主ヘッド群における各ヘッド列のノズル列同士の隙間を補うように液体を噴射する補完ヘッドを備えている。このように、従来のようにヘッドチップを千鳥配置してチップラインを構成するのではなく、複数のヘッド列におけるノズル列の隙間を１つの補完ヘッド列で補って複数の噴射ラインを構成するため、主ヘッド群を構成する複数のヘッド列に加えて１つの補完ヘッド列があればすむ。したがって、従来の千鳥配置に比べて大幅にヘッドユニットの幅を小さくすることが可能となる。

本発明において、上記ヘッド列は噴射する液体の種類ごとに複数設けられ、上記補完ヘッドの補完ノズル列は、各ヘッド列で噴射する複数種類の液体を噴射するよう構成されている場合には、従来の千鳥配置のように液体の種類の２倍の数のヘッド列を準備するのではなく、液体の種類の数だけのヘッド列と、１つの補完ヘッド列とでヘッドユニットを構成することができるので、ヘッドユニットの幅を大幅に小さくすることが可能となる。

本発明において、上記補完ヘッドの補完ノズル列は、各ヘッド列で噴射する液体を噴射する複数の単位補完ノズル列に分割されている場合には、補完ヘッドの構造を簡素化でき、不要なコストアップを避けられる。

本発明において、上記主ヘッド群を構成する各ヘッド列を構成する単位ヘッドのノズル列同士の隙間は、補完ヘッドの単位補完ノズル列と略同じ長さに設定されている場合には、複数の単位ヘッドで構成されるヘッド列および、上記ヘッド列で構成される主ヘッド群における単位ヘッドの配置を単純化できるうえ、補完ヘッドの構造も単純化でき、全体に構造を簡素化して不要なコストアップを避けられる。

本発明において、上記主ヘッド群における各ヘッド列を構成する単位ヘッドのノズル列同士の隙間の総和は、補完ヘッドのノズル列の長さ以下に設定され、補完ヘッドと単位ヘッドは同じ大きさに設定されている場合には、単位ヘッドと補完ヘッドでパーツの共通化を図ることができる。

本発明において、上記ヘッド列は噴射対象物の幅方向に延びるように配置され、各ヘッド列により、噴射領域の全幅にわたってノズルが配置されたラインヘッドが構成されている場合には、ラインヘッドを有する液体噴射装置において、上記ラインヘッドの噴射対象物の搬送方向の寸法を小さくし、装置の小型化を図ることができる。

本発明において、上記ヘッド列は噴射対象物の搬送方向に延びるように配置され、各ヘッド列により、各ヘッド列を噴射対象物の幅方向に往復移動させながら噴射を行うシリアルヘッドが構成されている場合には、シリアルヘッドを有する液体噴射装置において、上記シリアルヘッドの主走査方向の寸法を小さくし、装置の小型化を図ることができる。

つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。

図１および図２は、本発明の液体噴射装置を適用したインクジェット式記録装置の周辺構造の一例を示す図である。この例では、本発明を、記録紙９のページ幅と略同寸の記録範囲を有するラインヘッドを備えたラインヘッド式の記録装置に適用した例を説明する。

この記録装置１は、記録装置１の外観を形成する筐体２の内部に、記録紙９のページ幅と略同寸の記録範囲を有するラインヘッド３と、記録紙９を所定の方向に搬送する搬送部４と、記録紙９をラインヘッド３へ給紙するための給紙部５と、記録紙９を収納するペーパートレイ６と、これら各部の駆動制御を行う電気回路部７が設けられている。

筐体２は、例えば直方体状に形成されている。筐体２の側面のうち一側面には記録紙９を排紙する排紙口１１が設けられ、この一側面と対向する他側面にはペーパートレイ６を着脱するためのトレイ出入口１２が設けられている。

ラインヘッド３は、例えばＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）の４色のインクを吐出するようになっている。上記ラインヘッド３は、ここでは図示しない吐出用のノズルが下方を向くようにして、筐体２の内部における排紙口１１側の端部上方に配設されている。

搬送部４は、記録紙９を送る際の供給路を構成する紙送りガイド１５と、記録紙９を挟みこんで送り出す紙送りローラ１６，１７と、後述するプーリ１８，１９と、紙送りモータ２０の駆動をプーリ１８，１９に伝達するためのベルト２２，２３とを備え、筐体２の内部における排紙口１１側の端部下方に配設されている。

紙送りガイド１５は、平板状に形成されており、ラインヘッド３の下方に所定の間隔だけ離隔されて配設されている。紙送りローラ１６，１７は、それぞれ、互いに接触した１対のローラからなり、紙送りガイド１５の両側、即ち、トレイ出入口１２側と排紙口１１側とに配設されている。紙送りモータ２０は、紙送りガイド１５の下方に配設されており、プーリ１８，１９とベルト２２，２３とを介して紙送りローラ１６，１７に連結されている。

給紙部５は、記録紙９を搬送部４へと給紙するための給紙ローラ２６と、後述するギヤ２７を回転駆動させる駆動源としての給紙モータ２８と、この給紙モータ２８によって回転駆動するギヤ２７とを備えており、搬送部４に対してトレイ出入口１２側に配設されている。給紙ローラ２６は、略半円筒形状に形成されており、トレイ出入口１２側の紙送りローラ１６に近接して配設されている。給紙モータ２８は、給紙ローラ２６の上方に配設されており、ギヤ２７を介して給紙ローラ２６に連結されている。

ペーパートレイ６は、例えばＡ４サイズの記録紙９を複数枚重ねて収納可能な箱状に形成され、底面の一端部には、ばね３１によって係止された紙支え３２が設けられており、給紙部５の下方からトレイ出入口１２にわたる空間に装着される。

電気回路部７は、各部の駆動を制御する部位であり、ペーパートレイ６の上方に配設されている。

このような記録装置１は、以下のようにして、印画動作を行う。

まず、記録装置１は、使用者が、電源を入れ、トレイ出入口１２からペーパートレイ６を引き出して所定枚数の記録紙９を収納し、このペーパートレイ６を押し入れることにより、ペーパートレイ６が装着される。すると、記録装置１においては、ばね３１の付勢力によって紙支え３２が記録紙９の一端部を持ち上げることにより、記録紙９の一端部が給紙ローラ２６に押し付けられる。そして、記録装置１は、給紙モータ２８の駆動によって給紙ローラ２６が回転駆動することにより、１枚の記録紙９がペーパートレイ６から紙送りローラ１６へと送り出される。

続いて、記録装置１は、紙送りモータ２０の駆動によって紙送りローラ１６，１７が回転駆動し、紙送りローラ１６がペーパートレイ６から送り出された記録紙９を１対のローラで挟み込むことにより、記録紙９が紙送りガイド１５へと送り出される。すると、記録装置１は、ラインヘッド３が所定のタイミングで動作して、吐出用のノズルからインクの液滴を噴射して記録紙９上に着弾させることにより、記録紙９上にドットで文字や画像等を含む情報が記録される。そして、記録装置１は、紙送りローラ１７が紙送りガイド１５に沿って送り出されてきた記録紙９を１対のローラで挟み込むことにより、記録紙９が排紙口１１から排紙される。

上記記録装置１は、このような動作を記録が完了するまで繰り返し、印刷物を生成する。

図３は、上記ラインヘッド３をノズル側から見た図である。

上記ラインヘッド３は、所定ノズル数の単位ヘッド３５が紙幅方向（Ｘ方向）に並ぶように配置されて構成されている。上記単位ヘッド３５は、この例では、イエローインクを吐出する単位ヘッド３５Ｙ、マゼンタインクを吐出する単位ヘッド３５Ｍ、シアンインクを吐出する単位ヘッド３５Ｃ、ブラックインクを吐出する単位ヘッド３５Ｂの４種類を備えており、吐出するインクの種類ごとに単位ヘッド３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｂが準備されている。そして、上記４色のインクを吐出する補完ノズル列４０を有する補完ヘッド４１を備えている。

上記ラインヘッド３は、液体噴射用のノズルによるノズル列３６が形成された各色の単位ヘッド３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｂが、ノズル列３６方向に連なるように配置されて各色のヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂが構成されている。上記ヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂは、噴射するインクの色ごとに複数（この例では４種類）設けられている。

また、上記各色のヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂにおけるノズル列３６方向に隣り合う単位ヘッド３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｂのノズル列３６同士の隙間ＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＢが、ノズル列３６に直交する方向で見てそれぞれ重ならないよう、複数のヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂがノズル列３６方向にずらせて配置されている。そして、このように配置された各色のヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂにより、主ヘッド群３８が構成されている。

さらに、上記主ヘッド群３８における各ヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂの単位ヘッド３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｂのノズル列３６同士の隙間ＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＢを補うよう、各ヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂで噴射するインクを噴射する補完ヘッド４１を備えている。上記補完ヘッド４１の補完ノズル列４０は、各ヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂで噴射する複数色（この例では４色）のインクを噴射するよう構成されている。

図４および図５は、上記単位ヘッド３５を示す図である。

図に示すように、上記単位ヘッド３５は、圧力発生手段としての圧電振動子４４が収容されるヘッドケース４６と、このヘッドケース４６のユニット固着面に接着剤等で固着される流路ユニット５６とを備えている。

上記流路ユニット５６は、圧力発生室４９を含む流路空間が形成された流路形成基板５１と、上記流路形成基板５１の一面に積層されて圧力発生室４９内のインクを噴射するノズル３４が形成されたノズルプレート５０と、上記流路形成基板５１の他面に積層されて圧力発生室４９を含む流路空間を封止する振動板（封止板）５２とが積層されて構成されている。

上記ノズルプレート５０は、所定の解像度（ドットピッチ）に対応したピッチＰでノズル３４が複数列設されて１列のノズル列３６が形成され、それぞれのノズル３４からインク滴を噴射するようになっている。このノズルプレート５０は、ステンレス板から形成されている。

上記流路形成基板５１は、上記各ノズル３４に連通する圧力発生室４９が列設されている。また、後述するインク貯留室４７の圧力変動を逃がすダンパ室４５が形成されている。上記圧力発生室４９およびダンパ室４５となる空間は、流路形成基板５１の振動板５２側に凹部として形成されている。上記流路形成基板５１は、この例ではＳｉ単結晶基板をエッチングすることにより形成されている。

上記振動板５２は、ポリフェニレンサルファイドフィルムからなり、ステンレス板製の島部４３等がラミネートされて形成されている。また、この振動板５２には、後述するインク貯留室４７のインクを各圧力発生室４９に供給するためのインク供給口４８が形成されている。

そして、上記流路形成基板５１の一面にノズルプレート５０が積層され、他面に振動板５２が島部４３を外側に配置するように積層されて流路ユニット５６が構成されている。上記流路形成基板５１、ノズルプレート５０、振動板５２に接着剤が塗布され、所定の高温に加熱保持して接合したのち室温まで冷却することにより、流路ユニット５６がつくられる。

一方、上記ヘッドケース４６は、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が射出成形されてなり、そのユニット固着面には、上記圧力発生室４９の列に対応して各圧力発生室４９に対して供給するインクを貯留する共通のインク貯留室４７が、上記圧力発生室４９の列に沿って配置されるよう形成されている。また、上記ヘッドケース４６には、インク貯留室４７にインクを供給する１本のインク供給路５７が形成されている。

また、上記ヘッドケース４６は、ノズル列３６方向に延びて上下に貫通する収容空間５８が形成され、この収容空間５８に振動子ユニット５５が収容されるようになっている。

上記振動子ユニット５５は、固定板５３の先端に、上記各圧力発生室４９に対応するよう列設された棒状の圧電振動子４４が固着され、上記各圧電振動子４４に、吐出信号を入力するためのフレキシブルケーブル５４が接続されて構成されている。上記圧電振動子４４は、縦振動モードの圧電振動子４４である。

そして、上記ヘッドケース４６のユニット固着面に、流路ユニット５６の振動板５２側が接着剤で接合された状態で、圧電振動子４４の先端面が振動板５２の島部４３に固着されるとともに、固定板５３がヘッドケース４６に接着固定されることにより、単位ヘッド３５が構成されている。

上記構成の単位ヘッド３５は、駆動回路で発生させた駆動信号をフレキシブルケーブル５４を介して圧電振動子４４に入力することにより、圧電振動子４４が長手方向に伸縮される。この圧電振動子４４の伸縮により、振動板５２の島部４３を振動させて圧力発生室４９内の圧力を変化させ、圧力発生室４９内のインクをノズル３４からインク滴として吐出させるようになっている。

そして、上記単位ヘッド３５がイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の４色のインクごとにそれぞれ用意され、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色のインクを吐出するヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂが構成されている。そして、上記４列のヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂにより主ヘッド群３８が構成される。

図６は、上記補完ヘッド４１を示す図である。

この補完ヘッド４１は、吐出原理や基本構造は上記単位ヘッド３５と同じであり、大きさや寸法・各部材の材質等も基本的には上記単位ヘッド３５と同じものが採用されている。

上記単位ヘッド３５では、１列のノズル列３６を構成する各ノズル３４から１種類（１色）のインクを吐出したが、この例の補完ヘッド４１では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の４色のインクを吐出しうるよう構成されている。

すなわち、補完ヘッド４１の流路ユニット５６Ｈは、ノズルプレート５０Ｈ、流路形成基板５１Ｈ、振動板５２Ｈが積層されて構成されている。上記ノズルプレート５０Ｈに形成された補完ノズル列４０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の４色のインクを吐出する単位補完ノズル列４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂが１列に並んで構成されている。言い換えると、補完ノズル列４０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の４色のインクを吐出する４つのノズル群から構成されている。上記各単位補完ノズル列４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂは、所定の解像度（ドットピッチ）に対応したピッチＰ（上記単位ヘッド３５のノズル３４のピッチＰと等しいピッチである）で配列されている。

したがって、上記イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の４色のインクを吐出する単位補完ノズル列４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂに対応して、上記４色のインクをそれぞれ吐出するための４種類の圧力発生室４９Ｙ，４９Ｍ，４９Ｃ，４９Ｂ、４つのダンパ室４５Ｙ，４５Ｍ，４５Ｃ，４５Ｂ等が形成されている。

また、ヘッドケース４６Ｈには、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の４色のインクに対応した４つのインク貯留室（図では１つのインク貯留室４７Ｙしか見えていない）、４つのインク供給路５７Ｙ，５７Ｍ，５７Ｃ，５７Ｂが設けられている。

なお、補完ヘッド４１の振動子ユニット５５は、単位ヘッド３５の振動子ユニット５５と共通のものが用いられている。

図７は、上記単位ヘッド３５と補完ヘッド４１により構成されたラインヘッド３の詳細を示す図である。

上記ラインヘッド３では、イエローインクを吐出する単位ヘッド３５Ｙが、一定の間隔で各ノズル列３６が１列に並ぶよう、ノズル列３６方向に連なるように配置されてイエローインク吐出用のヘッド列３７Ｙが構成されている。このヘッド列３７Ｙにおいて、各単位ヘッド３５Ｙのノズル列３６の端部同士の隙間ＳＹは、全て等しい寸法で、１つのノズル列３６の約４分の１（ラインヘッド３が吐出するインクの種類数分の１である）になるよう設定されている。

同様にして、マゼンタインクを吐出する単位ヘッド３５Ｍによりマゼンタインク吐出用のヘッド列３７Ｍが構成され、シアンインクを吐出する単位ヘッド３５Ｃによりシアンインク吐出用のヘッド列３７Ｃが構成され、ブラックインクを吐出する単位ヘッド３５Ｂによりブラックインク吐出用のヘッド列３７Ｂが構成されている。上記４つのヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂは、それぞれのノズル列３６が互いに平行になるように配置されている。

イエローインクのヘッド列３７Ｙにおけるノズル列３６端部同士の隙間ＳＹと、マゼンタインクのヘッド列３７Ｍにおけるノズル列３６端部同士の隙間ＳＭ、シアンインクのヘッド列３７Ｃにおけるノズル列３６端部同士の隙間ＳＣ、ブラックインクのヘッド列３７Ｂにおけるノズル列３６端部同士の隙間ＳＢは、それぞれ同じ寸法で、１つのノズル列３６の約４分の１（ラインヘッド３が吐出するインクの種類数分の１である）に設定されている。

そして、イエローインクのヘッド列３７Ｙ、マゼンタインクのヘッド列３７Ｍ、シアンインクのヘッド列３７Ｃ、ブラックインクのヘッド列３７Ｂは、各ヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂにおける上記隙間ＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＢが、ノズル列３６と直交する方向で見てそれぞれ重ならないよう、隣接するヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂ同士の間において、上記各隙間ＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＢ分だけノズル列３６方向にずれるよう配置されている。

上記のように配置された各色のヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂにより、主ヘッド群３８が構成されている。

一方、上記補完ヘッド４１が、一定の間隔で補完ノズル列４０が１列に並ぶよう、補完ノズル列４０方向に連なるように配置されて補完ヘッド列４２が構成されている。補完ヘッド列４２は、上記４つのヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂのノズル列３６と補完ノズル列４０が平行になるように配置されている。

そして、上記補完ヘッド４１の補完ノズル列４０は、上述したように、イエローインクを吐出する単位補完ノズル列４０Ｙと、マゼンタインクを吐出する単位補完ノズル列４０Ｍと、シアンインクを吐出する単位補完ノズル列４０Ｃと、ブラックインクを吐出する単位補完ノズル列４０Ｂとが１列に配置されて構成されている。すなわち、また、上記補完ヘッド４１の補完ノズル列４０は、各ヘッド列で噴射するインクを噴射する複数の単位補完ノズル列４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂに分割されている。

そして、上記補完ヘッド４１のイエローインクを吐出する単位補完ノズル列４０Ｙは、イエローインクを吐出するヘッド列３７Ｙにおけるノズル列３６の端部同士の隙間ＳＹに対応して上記隙間ＳＹにおいて所定のドットピッチＰでインク滴を吐出するようになっている。

すなわち、イエローインクを吐出する単位ヘッド３５Ｙのノズル列３６は、所定のドットピッチＰで配列され、補完ヘッド４１のイエローインクを吐出する単位補完ノズル列４０Ｙも上記所定のドットピッチＰで配列されている。さらに、イエローインクを吐出する単位ヘッド３５Ｙの対向するノズル列３６端部のノズル３４と、この対向する端部に挟まれた隙間ＳＹに対応する単位補完ノズル列４０Ｙ両端部のノズル３４とのノズル列３６方向の距離も、上記所定のドットピッチＰで配列されている。

同様に、マゼンタインクを吐出する単位ヘッド３５Ｍの対向するノズル列３６端部のノズル３４と、この対向する端部に挟まれた隙間ＳＭに対応する単位補完ノズル列４０Ｍ両端部のノズル３４とのノズル列３６方向の距離も、上記所定のドットピッチＰで配列され、
シアンインクを吐出する単位ヘッド３５Ｃの対向するノズル列３６端部のノズル３４と、この対向する端部に挟まれた隙間ＳＣに対応する単位補完ノズル列４０Ｃ両端部のノズル３４とのノズル列３６方向の距離も、上記所定のドットピッチＰで配列され、
ブラックインクを吐出する単位ヘッド３５Ｂの対向するノズル列３６端部のノズル３４と、この対向する端部に挟まれた隙間ＳＢに対応する単位補完ノズル列４０Ｂ両端部のノズル３４とのノズル列３６方向の距離も、上記所定のドットピッチＰで配列されている。

すなわち、上記主ヘッド群３８を構成する各ヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂを構成する単位ヘッド３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｂのノズル列３６同士の隙間ＳＹ，ＳＭ、ＳＣ，ＳＢは、補完ヘッド４１の単位補完ノズル列４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂと略同じ長さに設定され、詳細には、上記各隙間ＳＹ，ＳＭ、ＳＣ，ＳＢのノズル列３６方向の寸法は、各単位補完ノズル列４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂの長さにドットピッチＰ×２の寸法を加えた長さに設定されている。

したがって、イエローインクを吐出するヘッド列３７Ｙに属する各ノズル列３６と補完ヘッド４１のイエローインク吐出用の単位補完ノズル列４０Ｙにより、所定のドットピッチＰでのドットマトリックスの形成が可能となる。

同様に、マゼンタインクを吐出するヘッド列３７Ｍに属する各ノズル列３６と補完ヘッド４１のマゼンタインク吐出用の単位補完ノズル列４０Ｍにより、所定のドットピッチＰでのドットマトリックスを形成し、
シアンインクを吐出するヘッド列３７Ｃに属する各ノズル列３６と補完ヘッド４１のシアンインク吐出用の単位補完ノズル列４０Ｃにより、所定のドットピッチＰでのドットマトリックスを形成し、
ブラックインクを吐出するヘッド列３７Ｂに属する各ノズル列３６と補完ヘッド４１のブラックインク吐出用の単位補完ノズル列４０Ｂにより、所定のドットピッチＰでのドットマトリックスを形成することが可能である。

ここで、上記主ヘッド群３８における各ヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂを構成する単位ヘッド３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｂのノズル列３６同士の隙間ＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＢの総和は、補完ヘッド４１の補完ノズル列４０の長さ以下に設定され、補完ヘッド４１と単位ヘッド３５は同じ大きさに設定されている。

すなわち、各ヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂにおけるノズル列３６同士の隙間ＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＢは、全て１つのノズル列３６の約４分の１（ラインヘッド３が吐出するインクの種類数分の１である）になるよう設定されている。また、単位ヘッド３５のノズル列３６と補完ヘッド４１の補完ノズル列４０は略同じ長さに設定されている。そして、補完ヘッド４１の各単位補完ノズル列４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂは、それぞれ補完ノズル列の約４分の１（ラインヘッド３が吐出するインクの種類数分の１である）になるよう設定されている。

以上の構成により、上記記録装置では、従来のようにヘッドチップを千鳥配置してチップラインを構成するのではなく、複数のヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂにおけるノズル列３６の隙間を１つの補完ヘッド列４２で補って複数の噴射ラインを構成するため、主ヘッド群３８を構成する複数のヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂに加えて１つの補完ヘッド列４２があればすむ。したがって、従来の千鳥配置に比べて大幅にラインヘッド３の幅を小さくすることが可能となる。

図８は、本発明を適用した記録装置の第２例を示す。

上述した第１例では、イエローインク用のヘッド列３７Ｙ，マゼンタインク用のヘッド列３７Ｍ，シアンインク用のヘッド列３７Ｃ，ブラックインク用のヘッド列３７Ｂの４つのヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂで主ヘッド群３８を構成し、補完ヘッド４１で４色のインクを吐出するようにした。

この第２例では、イエローインク用のヘッド列３７Ｙ，マゼンタインク用のヘッド列３７Ｍで第１主ヘッド群３８Ａを構成し、第１補完ヘッド４１Ａでイエローインクとマゼンタインクを吐出し、シアンインク用のヘッド列３７Ｃ，ブラックインク用のヘッド列３７Ｂで第２主ヘッド群３８Ｂを構成し、第２補完ヘッド４１Ｂでシアンインクとブラックインクを吐出するようにしたものである。

すなわち、第１補完ヘッド４１Ａの補完ノズル列４０は、イエローインクを吐出する単位補完ノズル列４０Ｙと、マゼンタインクを吐出する単位補完ノズル列４０Ｍとから構成され、
第２補完ヘッド４１Ｂの補完ノズル列４０は、シアンインクを吐出する単位補完ノズル列４０Ｃと、ブラックインクを吐出する単位補完ノズル列４０Ｂとから構成されている。

そして、第１主ヘッド群３８Ａでは、イエローインク吐出用のヘッド列３７Ｙにおけるノズル列３６同士の隙間ＳＹを第１補完ヘッド４１Ａの単位補完ノズル列４０Ｙで補完し、マゼンタインク吐出用のヘッド列３７Ｍにおけるノズル列３６同士の隙間ＳＭを第１補完ヘッド４１Ａの単位補完ノズル列４０Ｍで補完する。また、第２主ヘッド群３８Ｂでは、シアンインク吐出用のヘッド列３７Ｃにおけるノズル列３６同士の隙間ＳＣを第２補完ヘッド４１Ｂの単位補完ノズル列４０Ｃで補完し、ブラックインク吐出用のヘッド列３７Ｂにおけるノズル列３６同士の隙間ＳＢを第２補完ヘッド４１Ｂの単位補完ノズル列４０Ｂで補完する。

また、この例では、第１主ヘッド群３８Ａを構成する２つのヘッド列３７Ｙ，３７Ｍの間に第１補完ヘッド４１Ａの第１補完ヘッド列４２Ａが配置され、第２主ヘッド群３８Ｂを構成する２つのヘッド列３７Ｃ，３７Ｂの間に第２補完ヘッド４１Ｂの第２補完ヘッド列４２Ｂが配置されている。

それ以外は、上記第１例と同様であり、同様の作用効果を奏する。

なお、上述した説明は、本発明をラインヘッド３に適用した例を示したが、これに限定するものではなく、シリアルヘッドに適用することもできる。すなわち、噴射対象物としての記録紙の紙幅方向に往復移動するキャリッジに搭載されるヘッドユニットにおいて、紙送り方向である副走査方向に単位ヘッドを連ねてこの方向のノズル数を多くすることにより、高速印刷を行うシリアルヘッドに適用することも可能である。

以上の構成により、本発明は、単位ヘッド３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｂをノズル列３６方向に連なるように配置してヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂを構成し、単位ヘッド３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｂのノズル列３６同士の隙間ＳＹ，ＳＭ、ＳＣ，ＳＢをずらせて各ヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂを配置して主ヘッド群３８を構成し、上記主ヘッド群３８における各ヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂのノズル列同士の隙間ＳＹ，ＳＭ、ＳＣ，ＳＢを補うようにインクを噴射する補完ヘッド４１を備えている。このように、従来のようにヘッドチップを千鳥配置してチップラインを構成するのではなく、複数のヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂにおけるノズル列３６の隙間を１つの補完ヘッド列４２で補って複数の噴射ラインを構成するため、主ヘッド群３８を構成する複数のヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂに加えて１つの補完ヘッド列４２があればすむ。したがって、従来の千鳥配置に比べて大幅にヘッドユニットの幅を小さくすることが可能となる。

また、上記ヘッド列は噴射する液体の種類ごとに複数設けられ、上記補完ヘッドの補完ノズル列は、各ヘッド列で噴射する複数種類の液体を噴射するよう構成されているため、従来の千鳥配置のように液体の種類の２倍の数のヘッド列を準備するのではなく、液体の種類の数だけのヘッド列と、１つの補完ヘッド列とでヘッドユニットを構成することができるので、ヘッドユニットの幅を大幅に小さくすることが可能となる。

また、上記補完ヘッド４１の補完ノズル列４０は、各ヘッド列で噴射するインクを噴射する複数の単位補完ノズル列４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂに分割されているため、補完ヘッド４１の構造を簡素化でき、不要なコストアップを避けられる。

また、上記主ヘッド群３８を構成する各ヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂを構成する単位ヘッド３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｂのノズル列３６同士の隙間ＳＹ，ＳＭ、ＳＣ，ＳＢは、補完ヘッド４１の単位補完ノズル列４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂと略同じ長さに設定されているため、複数の単位ヘッド３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｂで構成されるヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂおよび、上記ヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂで構成される主ヘッド群３８における単位ヘッド３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｂの配置を単純化できるうえ、補完ヘッド４１の構造も単純化でき、全体に構造を簡素化して不要なコストアップを避けられる。

また、上記主ヘッド群における各ヘッド列を構成する単位ヘッド３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｂのノズル列３６同士の隙間の総和は、補完ヘッド４１の補完ノズル列４０の長さ以下に設定され、補完ヘッド４１と単位ヘッド３５は同じ大きさに設定されている場合には、単位ヘッド３５と補完ヘッド４１でパーツの共通化を図ることができる。

また、上記ヘッド列は記録紙９等の噴射対象物の幅方向に延びるように配置され、各ヘッド列３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂにより、噴射領域の全幅にわたってノズルが配置されたラインヘッドが構成されている場合には、ラインヘッドを有する液体噴射装置において、上記ラインヘッドの噴射対象物の搬送方向の寸法を小さくし、装置の小型化を図ることができる。

また、上記ヘッド列は記録紙９等の噴射対象物の搬送方向に延びるように配置され、各ヘッド列により、各ヘッド列を噴射対象物の幅方向に往復移動させながら噴射を行うシリアルヘッドが構成されている場合には、シリアルヘッドを有する液体噴射装置において、上記シリアルヘッドの主走査方向の寸法を小さくし、装置の小型化を図ることができる。

本発明は、液体噴射装置に適用可能であり、その代表例としては、画像記録用のインクジェット式記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置がある。その他の液体噴射装置としては、例えば液晶ディスプレー等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッドを備えた装置、有機ＥＬディスプレー、面発光ディスプレー（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッドを備えた装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた装置、精密ピペットとしての試料噴射ヘッドを備えた装置等があげられる。

本発明が適用される記録装置の一例を示す概略構成図である。 上記記録装置の概略構成図である。 ラインヘッドをノズル面側から見た図である。 単位ヘッドを示す分解斜視図である。 単位ヘッドを示す断面図である。 補完ヘッドを示す分解斜視図である。 ラインヘッドをノズル面側から見た拡大図である。 ラインヘッドの第２例である。 従来例を示す図である。

符号の説明

１ 記録装置，２ 筐体，３ ラインヘッド，４ 搬送部，５ 給紙部，６ ペーパートレイ，７ 電気回路部，９ 記録紙，１１ 排紙口，１２ トレイ出入口，１５ 紙送りガイド，１６，１７ 紙送りローラ，１８，１９ プーリ，２０ 紙送りモータ，２２，２３ ベルト，２６ 給紙ローラ，２７ ギヤ，２８ 給紙モータ，３１ ばね，３２ 紙支え，３４ ノズル，３５，３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｂ 単位ヘッド，３６ ノズル列，３７，３７Ｙ，３７Ｍ，３７Ｃ，３７Ｂ ヘッド列，３８ 主ヘッド群，３８Ａ 第１主ヘッド群，３８Ｂ 第２主ヘッド群，４０ 補完ノズル列，４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｂ 単位補完ノズル列，４１ 補完ヘッド，４１Ａ 第１補完ヘッド，４１Ｂ 第２補完ヘッド，４２ 補完ヘッド列，４２Ａ 第１補完ヘッド列，４２Ｂ 第２補完ヘッド列，４３ 島部，４４ 圧電振動子，４５，４５Ｙ，４５Ｍ，４５Ｃ，４５Ｂ ダンパ室，４６，４６Ｈ ヘッドケース，４７，４７Ｙ インク貯留室，４８ インク供給口，４９，４９Ｙ，４９Ｍ，４９Ｃ，４９Ｂ 圧力発生室，５０，５０Ｈ ノズルプレート，５１，５１Ｈ 流路形成基板，５２，５２Ｈ 振動板，５３ 固定板，５４ フレキシブルケーブル，５５ 振動子ユニット，５６，５６Ｈ 流路ユニット，５７，５７Ｙ，５７Ｍ，５７Ｃ，５７Ｂ インク供給路，５８ 収容空間，７０ ラインヘッド，７１ ノズル列，７２ ヘッドチップ，７５，７５Ｙ，７５Ｍ，７５Ｃ，７５Ｂ チップライン，Ｐ ドットピッチ，ＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＢ 隙間

Claims (7)

1. 液体噴射用のノズルによるノズル列が形成された単位ヘッドが、ノズル列方向に連なるように配置されてヘッド列が構成され、
   上記ヘッド列におけるノズル列方向に隣り合う単位ヘッドのノズル列同士の隙間が、ノズル列に直交する方向で見てそれぞれ重ならないよう、複数のヘッド列がノズル列方向にずらせて配置されて主ヘッド群が構成され、
   上記主ヘッド群における各ヘッド列の単位ヘッドのノズル列同士の隙間を補うよう、各ヘッド列で噴射する液体を噴射する補完ヘッドを備えたことを特徴とする液体噴射装置。
2. 上記ヘッド列は噴射する液体の種類ごとに複数設けられ、上記補完ヘッドの補完ノズル列は、各ヘッド列で噴射する複数種類の液体を噴射するよう構成されている請求項１記載の液体噴射装置。
3. 上記補完ヘッドの補完ノズル列は、各ヘッド列で噴射する液体を噴射する複数の単位補完ノズル列に分割されている請求項２記載の液体噴射装置。
4. 上記主ヘッド群を構成する各ヘッド列を構成する単位ヘッドのノズル列同士の隙間は、補完ヘッドの単位補完ノズル列と略同じ長さに設定されている請求項３記載の液体噴射装置。
5. 上記主ヘッド群における各ヘッド列を構成する単位ヘッドのノズル列同士の隙間の総和は、補完ヘッドのノズル列の長さ以下に設定され、補完ヘッドと単位ヘッドは同じ大きさに設定されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
6. 上記ヘッド列は噴射対象物の幅方向に延びるように配置され、各ヘッド列により、噴射領域の全幅にわたってノズルが配置されたラインヘッドが構成されている請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
7. 上記ヘッド列は噴射対象物の搬送方向に延びるように配置され、各ヘッド列により、各ヘッド列を噴射対象物の幅方向に往復移動させながら噴射を行うシリアルヘッドが構成されている請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
   

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