液体吐出装置
【課題】インクジェットプリンタヘッドのブラックインクのように、複数種類の液体のうち、特定の液体のみ使用頻度が高い液体吐出装置において、その特定の液体を広い面積に効率良く塗布することができ、しかもノズル列の長さ方向における装置の寸法増加を抑えることができる液体吐出装置を提供する。
【解決手段】複数のノズル列は長いノズル列４ａとそれよりも短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄとを含み、短いノズル列の延長方向でかつ長いノズル列の側方の位置にスペース６Ｓをあけている。短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄに対応する圧力室に液体を供給するマニホールド６２ｂ、６２ｃ、６２ｄは、スペース６Ｓを通る接続部６３ｂ、６３ｃ、６３ｄを介して、ノズル列の側方に位置する供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄと接続している。
【解決手段】複数のノズル列は長いノズル列４ａとそれよりも短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄとを含み、短いノズル列の延長方向でかつ長いノズル列の側方の位置にスペース６Ｓをあけている。短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄに対応する圧力室に液体を供給するマニホールド６２ｂ、６２ｃ、６２ｄは、スペース６Ｓを通る接続部６３ｂ、６３ｃ、６３ｄを介して、ノズル列の側方に位置する供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄと接続している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を複数のノズルから吐出する液体吐出装置、例えば、吐出した液滴をドットマトリクス状に配置して文字や図形等を形成する液体吐出装置に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体吐出装置は、吐出する液体の種類毎に複数のノズル列を備える。外部の液体供給源から供給された液体は、供給口から液体流路を経て、各ノズルに対応する圧力室に分配され、各圧力室内で吐出圧力が付与されることで、ノズルから対象物表面に液滴として吐出される。例えば特許文献１のように、インクジェット式プリンタの記録ヘッドは、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ等の各色のインク毎にノズル列、圧力室列、供給口及び液体流路を備えている。これらのノズル列は同一の長さで並列に配置され、各インク供給口は、平面視において、ノズル列の延長方向に配置されている。
【０００３】
一方、複数種類の液体のうち特定の液体のみ使用頻度が高い液体吐出装置において、その液体を吐出するノズル列を長くすることが提案されている。例えば特許文献２の構成では、ブラックインクのノズル列を他のノズル列よりも長くして、走査方向と直交する方向に広い幅に吐出することで、文字の記録速度を向上させている。
【特許文献１】特開２００４−２４３６４９号公報（第５頁、図１及び４）
【特許文献２】特公平７−５５５６０号公報（第２頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献1の液体吐出装置においては、供給口が、平面視において
、ノズル列の延長方向に配置されているため、ノズル列の長さ方向における液体吐出装置の寸法が長くなり、コンパクト化を図りづらい面がある。この問題に対して、ノズル列の長さを短くすることにより前記寸法を抑えようとすれば、同時に吐出できる幅が小さくなるため、広い面積に塗布する速度が落ち、これまた都合が悪い。
【０００５】
そこで本発明は、複数種類の液体のうち、特定の液体のみ使用頻度が高い液体吐出装置において、その特定の液体を広い面積に効率良く塗布することができ、しかもノズル列の長さ方向における装置の寸法増加を抑えることができる液体吐出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の液体吐出装置は、液体を吐出する複数のノズルで構成された複数のノズル列と、前記各ノズルに連通し吐出圧を発生させる複数の圧力室と、前記各ノズル列に対応する前記圧力室の列に対してそれぞれ前記液体を供給する複数の液体流路と、前記各液体流路にそれぞれ前記液体を供給する複数の供給口とを有する液体吐出装置であって、前記複数のノズル列は並列に設けられ、その列方向に長いノズル列とそれよりも短いノズル列とを含み、前記各供給口は、前記長いノズル列の、その列方向と直交する側に位置し、前記液体流路の少なくとも１つは、平面視において、前記短いノズル列の列方向延長部分でかつ前記長いノズル列の列方向と直交する位置に形成され、前記供給口に連通していることを特徴としている。
【０００７】
この請求項１の液体吐出装置によれば、前記供給口が、前記長いノズル列の前記列方向と直交する側に位置し、前記液体流路の少なくとも１つが、平面視において、短いノズル列の列方向延長部分においてその延長方向と直交する方向に延びているため、前記列方向
の長さが抑えられ、さらに、使用頻度が高い前記液体を、前記長いノズル列から吐出させるようにすれば、使用頻度の高い前記液体を、対象物の表面に効率良く塗布することができる。
【０００８】
請求項２の液体吐出装置は、請求項１に記載の構成において、短いノズル列を、平面視において、長いノズル列と供給口との間に位置させ、短いノズル列に対応する液体流路を、平面視において、前記短いノズル列の列方向延長部分においてその延長方向と直交する方向でかつ前記長いノズル列とは反対側に延ばし、前記供給口に連通させることを特徴としている。
【０００９】
この請求項２の液体吐出装置によれば、前記短いノズル列を、長いノズル列と供給口との間に位置させ、前記短いノズル列に対応する前記液体流路を、そのノズル列の列方向延長部分において、その延長方向と直交する方向でかつ長いノズル列とは反対側に延ばすことによって、前記液体吐出装置の前記列方向の長さを抑えることができる。
【００１０】
請求項３の液体吐出装置は、請求項１または２に記載の構成において、複数の供給口を、ノズル列の列方向と平行に配置することを特徴としている。この請求項３の液体吐出装置によれば、前記液体吐出装置の前記列方向と直交する方向の長さを、極力抑えることができる。
【００１１】
請求項４の液体吐出装置は、請求項１から３のいずれかに記載の構成において、平面視において、短いノズル列の、その列方向と直交する方向の一方の側に複数の供給口を設け、他方の側に短いノズル列よりも長いノズル列を設けていることを特徴としている。この請求項４の液体吐出装置によれば、前記複数のノズルが集められた状態になるため、前記圧力室に圧力を供給するアクチュエータの配置がしやすくなる。
【００１２】
請求項５の液体吐出装置は、請求項１から３のいずれかに記載の構成において、平面視において、複数のノズル列のうち長いノズル列の、その列方向と直交する方向の両方の側に短いノズル列がそれぞれ設けられ、さらにその両短い列に対して前記長いノズル列とは反対側に前記複数の供給口をそれぞれ設けることを特徴としている。
【００１３】
この請求項５の液体吐出装置によれば、上記請求項４の液体吐出装置と同様に、前記複数のノズルが集められた状態になるため、前記圧力室に圧力を供給するアクチュエータの配置がしやすくなる。
【００１４】
請求項６の液体吐出装置は、請求項１から３のいずれかに記載の構成において、平面視において、複数の供給口を挟んで両側に、前記複数のノズル列のうち短いノズル列、さらにその短いノズル列に対して前記供給口とは反対側に長いノズル列をそれぞれ設けることを特徴としている。
【００１５】
この請求項６の液体吐出装置は、前記ノズル列を、前記供給口の両方の側に振り分けた配置になっているため、前記供給口から各ノズル列へ液体を供給する前記液体流路を短くすることができる。
【００１６】
請求項７の液体吐出装置は、請求項１に記載の構成において、平面視において、複数の供給口を、短いノズル列の延長方向であってかつ長いノズル列の、その列方向と直交する方向に配置することを特徴としている。この請求項７の液体吐出装置は、前記液体流路を短くすることができる。
【００１７】
請求項８の液体吐出装置は、請求項１に記載の構成において、短いノズル列を、長いノ
ズル列よりも前記供給口に近い側に位置させ、前記長いノズル列に対応する前記液体流路を、平面視において、前記短いノズル列の列方向延長部分においてをその延長方向と直交する方向に延ばし、前記供給口に連通させること特徴としている。
【００１８】
この請求項８の液体吐出装置によれば、前記長いノズル列に対応する前記液体流路を、長いノズル列の列方向から大きくはみ出すことなく配置でき、液体吐出装置の前記列方向の長さを抑えることができる。
【００１９】
請求項９の液体吐出装置は、請求項１から８のいずれかに記載の構成において、長いノズル列を、ブラックインクを吐出するノズル列にし、前記短いノズル列を、シアン、マゼンタおよびイエローインクを吐出するノズル列にすること特徴としている。
【００２０】
この請求項９の液体吐出装置によれば、インクジェット式画像形成装置の記録ヘッドとして用いることができる。
【００２１】
請求項１０の液体吐出装置は、請求項１から９のいずれかに記載の構成において、圧力室の列に沿って延びその圧力室に供給する液体を一時的に貯留するマニホールドと、平面視において、短いノズル列の延長部分に重なる位置に、前記マニホールドと前記供給口とを接続させる接続部とを設けることを特徴としている。
【００２２】
この請求項１０の液体吐出装置によれば、前記供給口から接続部、マニホールドを経て、複数の圧力室へ液体を分配することができる。
【００２３】
請求項１１の液体吐出装置は、請求項１から１０のいずれかに記載の構成において、前記ノズルが形成されているノズルプレートと前記圧力室が形成されているベースプレートとを積層方向両端に含む複数枚のプレートを積層して形成されたキャビティユニットと、そのキャビティユニットのベースプレート上に固定され、前記圧力室内の液体に吐出圧を供給するアクチュエータとを含んでいることを特徴としている。
【００２４】
この請求項１１の液体吐出装置によれば、前記ノズル、前記圧力室を有するキャビティユニットを積層構造にて構成し、さらにその上にアクチュエータを固定することで、容易に製造することが可能になる。
【００２５】
請求項１２の液体吐出装置は、請求項１０に記載の構成において、ノズルが形成されているノズルプレートと、圧力室が形成されているベースプレートと、マニホールドが形成されているマニホールドプレートと含む複数枚のプレートを積層して形成され前記ノズルプレートと前記ベースプレートとが積層方向両端に配置されたキャビティユニットと、そのキャビティユニットのベースプレート上に固定され、前記圧力室内の液体に吐出圧を供給するアクチュエータとを含み、供給口を、前記ベースプレートから前記マニホールドプレートのマニホールドに達するまで積層方向に貫通して設け、前記マニホールドプレートにおいて、前記マニホールドと前記供給口とを接続させる接続部を溝状に形成することを特徴としている。
【００２６】
この請求項１２の液体吐出装置によれば、上記請求項１０の作用に加えて、前記ノズル、前記圧力室、前記マニホールドを有するキャビティユニットを積層構造にて構成し、さらにその上にアクチュエータを固定することで、容易に製造することが可能になる。
【発明の効果】
【００２７】
請求項１の液体吐出装置は、ノズル列の列方向における装置の長さが抑えられ、コンパクであるにもかかわらず、使用頻度の高い液体は、広い面積に効率良く塗布することがで
きる。
【００２８】
請求項２の液体吐出装置は、ノズル列の列方向における装置の寸法を小さくしてコンパクト化を図ることができる。
【００２９】
請求項３の液体吐出装置は、ノズル列の列方向と直交する方向における装置の長さを抑えてコンパクトにすることができる。
【００３０】
請求項４の液体吐出装置は、圧力室に圧力を供給するためのアクチュータことができる。
【００３１】
請求項５の液体吐出装置は、上記請求項４の液体吐出装置と同様、圧力室に圧力を供給するためのアクチュータの配置がしやすくなり構造を簡略化することができる。
【００３２】
請求項６の液体吐出装置は、供給口からノズル列へ液体を供給する液体流路の流路抵抗を抑えることができる。
【００３３】
請求項７の液体吐出装置は、液体流路を短くすることができ、流路抵抗を抑えることができる。
【００３４】
請求項８の液体吐出装置は、ノズル列の列方向における装置の寸法を小さくする。
【００３５】
請求項９の液体吐出装置は、コンパクトで、且つ、使用頻度高い液体の効率の良い塗布が可能なインクジェット式画像形成装置の記録ヘッドを提供することができる。
【００３６】
請求項１０の液体吐出装置は、液体を供給口から接続部、マニホールドを経て、複数の圧力室へ分配し、ノズルから吐出することができる。
【００３７】
請求項１１の液体吐出装置は、積層構造のキャビティユニット、アクチュエータからなる製造容易な液体吐出装置を提供することができる。
【００３８】
請求項１２の液体吐出装置は、上記請求項１０の効果に加え、積層構造のキャビティユニット、アクチュエータからなる製造容易な液体吐出装置の提供が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明にかかる液体吐出装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００４０】
図１に示すように、液体吐出装置１は、キャビティユニット２と、アクチュエータ３とを含んでいる。キャビティユニット２は、液滴を付着させる対象物（被記録媒体）の表面側から、ノズルプレート４、カバープレート５、マニホールドプレート６、二枚のスペーサプレート７、８、ベースプレート９がその順に積層されて構成されている。
【００４１】
ノズルプレート４には、液体を吐出する複数のノズル４１、４１、・・・が設けられている。これらの複数のノズル４１、４１、・・・は、並列に配置された４本のノズル列４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを構成しており、各ノズル列４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにおいて、ノズル４１、４１、・・・が千鳥状に配置されている。これらのノズル列４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄのうちノズルプレート４の縁部に最も近い一列のノズル列４ａは、残りの三列のノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄよりも長く形成されている。残りの三列のノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄは同じ長さに形成されている。各ノズル列においてノズル４１、４１、・・・の配列ピッチは同じである。
【００４２】
長いノズル列４ａと短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄとは、列方向において、一方の端が一致した配置となっている（図３）。そして、他方の端には、短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄの列方向延長部分でかつ長いノズル列４ａの列方向と直交する位置において、長いノズル列４ａと短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄとの長さの差によるスペース４Ｓが形成されている。
【００４３】
また、ベースプレート９には、液体をノズル４１、４１、・・・から吐出させるための吐出圧を発生させる圧力室９１、９１、・・・が、ノズルプレート４の各ノズル４１、４１、・・・に対してそれぞれ設けられている。これらの圧力室９１、９１、・・・は、ベースプレート９に、平面視において、ノズル列４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの列方向と直交する方向に長孔を形成することによって設けられ、一端が対応するノズル４１、４１、・・・と重なるように配置されている。つまり、圧力室９１、９１、・・・は、ノズル列４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄと対応して長短のある列をなし、かつ各列毎に千鳥配列をなしている。
【００４４】
また、ベースプレート９には、複数の貫通孔９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄが、平面視において、短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄ（短い三列の圧力室）を挟んで長いノズル列４ａ（長い列の圧力室）と反対側に、ノズル列４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに平行に設けられている。マニホールドプレート６や二枚のスペーサプレート７、８にも、これと重なる貫通孔６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ設けられており、各プレートの貫通孔が連通して供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが形成されている。各供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの入口は、ベースプレート９の上面に取り付けられたフィルタ１１によって覆われている。また、各供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの下端は、後述するマニホールド６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄに連通している。
【００４５】
カバープレート５には、平面視において、ノズルプレート４の各ノズル４１、４１、・・・に対し重なる位置にそれぞれ、ノズル径よりやや大きめの微小孔５１、５１、・・・が貫通して設けられている。マニホールドプレート６や二枚のスペーサプレート７、８にも、これと重なる微小孔６１、７１、８１が設けられており、これら微小孔にて、ノズルプレート４の各ノズル４１、４１、・・・と対応する圧力室９１、９１、・・・の一端とがそれぞれ連通されている。
【００４６】
マニホールドプレート６には、図３に示すように、平面視において、圧力室９１、９１、・・・の各列に沿って延び、且つ、微小孔６１、６１、・・・の各列の両側にそれぞれ形成されているマニホールド６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄが設けられている。そして、各微小孔６１、６１、・・・の列の両側にあるマニホールド６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄを一組とし、それぞれその一方の側のマニホールドに、千鳥配列における一方の側の圧力室９１、９１、・・・の他端が、後述する連通路７２、微小孔８２を介して連通されている。なお、微小孔６１は、ノズル４１と平面視において対応した位置にあるので、以下の説明において、微小孔６１をノズル４１として説明することもある。
【００４７】
各組のマニホールド６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄの長さは、本来、平面視において、各ノズル列４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの列方向長さとほぼ対応した長さを有しておればよい。しかし、本実施形態では、貫通孔６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄから遠い、つまり長いノズル列に対応するマニホールド６２ａと、近いつまり短いノズル列に対応するマニホールド６２ｄは、ノズル列の長さとほぼ対応した長さを有している。そして、その間のマニホールド４ｂ、４ｃは、貫通孔から遠いほど長くなっている。これは、後述するように、マニホールドと貫通孔とを接続しやすくするためである。その結果、マニホールドプレート６
における、ノズルプレート４のスペース４Ｓと対応した位置に、マニホールドの長さの差によるスペース６Ｓが形成されている。
【００４８】
各組のマニホールド６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄは、供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを構成する貫通孔６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄにそれぞれ、溝状の接続部６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄによって接続されている。つまり、各接続部６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄは、一方の端部が、各組のマニホールド６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄの端部に接続され、平面視において、その一部が上記スペース６Ｓを通って、ノズル列４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの列方向と直交する方向に延びている。他方の端部は、各貫通孔６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄにそれぞれ接続されている。
【００４９】
これらの接続部６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄは、貫通孔６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄから最も遠くに位置している一組のマニホールド６２ａから近くに位置しているマニホールド６２ｄを順次、スペース６Ｓ側の貫通孔６ａから６ｄに接続している。接続部６３ｂ、６３ｃ、６３ｄは、貫通孔６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの列と、その列に最も近い位置にあるマニホールド６２ｄとの間において、接続部６３ａとは反対側であってノズル列の列方向に屈曲した後に、さらに列方向と直交する方向に屈曲して、二番目以降の貫通孔６ｂ、６ｃ、６ｄに順番に接続している。なお、図３では、接続部６３ａは、長いノズル列４ａと短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄとの長さの差部分よりも外に位置しているが、それに連通する供給口１０ａが、ノズル列の延長方向には位置していないことで、装置の長さを抑えることができている。
【００５０】
マニホールドプレート６側のスペーサプレート７には、複数の圧力室９１、９１、・・・と対応して細長いくぼみ状の連通路７２、７２、・・・が形成されている。この連通路７２、７２、・・・の一端部には、貫通孔７３、７３、・・・が形成されており、連通路７２、７２、・・・の列ごとに、マニホールドプレート６の共通のマニホールド６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄと連通している。
【００５１】
ベースプレート９側のスペーサプレート８は、平面視において、ベースプレート９の各圧力室９１、９１、・・・の他端及びスペーサプレート７の各連通路７２、７２、・・・と重なる位置にそれぞれ、連通孔８２、８２、・・・が形成されている。これらの連通孔８２、８２、・・・と、スペーサプレート７の各連通路７２、７２、・・・とによって、各圧力室９１、９１、・・・と各マニホールド６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄとが、それぞれ連通されている。
【００５２】
上記スペーサプレート８の連通孔８２、８２、・・・とスペーサプレート７の連通路７２、７２、・・・、及び、マニホールプレート６のマニホールド６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄと接続部６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄとにより、液体を供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄから圧力室９１、９１、・・・へ供給する液体流路１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが構成されている。
【００５３】
一方、アクチュエータ３は、平面視において、ベースプレート９の各圧力室９１、９１、・・・と重なる位置に配置した電極３１、３１、・・・と圧電シートとを交互に積層して構成されている。そして、積層方向の電極３１、３１間に高電圧を印加することにより、圧電シートに、圧電縦効果による積層方向の歪みを発生させ、圧力室９１、９１、・・・内の液体をノズル４１から吐出させる。なお、図３に点線で表されている四角形の枠は、アクチュエータ３を示している。
【００５４】
アクチュエータとしては、上記圧電方式によるもののほか、静電気により振動板を変位させる方式、圧力室内のインクをヒータにより沸騰させる方式などが適用できる。
【００５５】
このように構成されている液体吐出装置１は、液体の供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを、平面視において、長いノズル列４ａの、その列方向と直交する側に配置しているため、ノズル列４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ方向の長さを抑えてコンパク化を図ることができる。また、吐出する液体のうち、使用頻度の高い液体を、長いノズル列４ａから吐出させるようにすれば、液体吐出装置１をノズル列と直交する方向（図３のＸ方向）に被記録媒体に対して走査することで、使用頻度の高い液体を、広い面積に対して効率良く塗布することが可能になる。このように、特定の液体の塗布効率を向上させつつ、コンパクト化を実現するという、相反する課題を同時に解決することができる。この液体吐出装置１を、インクジェット式画像形成装置の記録ヘッドとして用いる場合、ブラックインクを供給口１０ａから供給し、イエロー、シアン、マゼンタの各インクをそれぞれ各供給口１０ｂ、１０ｃ、１０ｄから供給するようにすることが、好ましい。このようにすれば、長いノズル列１０ａからブラックインクが吐出されるため、ブラックインクのみで文字データ等を記録する場合、改行幅（図３のＸ方向と直交する方向の幅）を大きく取り、記録速度を向上することができるとともに、記録ヘッドのコンパクト化を実現することができる。
【００５６】
なお、ノズル列４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄや液体の供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ及び接続部６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄの配置は、上記実施形態のものに限定されない。以下に、そのことを説明する。なお、図にはマニホールドプレートのみを示すが、他のプレート４、５、７、８、９のノズル、圧力室、微小孔、連通路、連通孔の配置構成は、マニホールドプレートにおけるマニホールド、微小孔の配置から、一義的に決められるので、説明を省略する。
【００５７】
図４に示す実施形態は、ノズル列４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを、供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄから離れるにしたがって長くしている。例えば、イエロー、シアン、マゼンタの順でノズル列が長くし、イエローインク、シアンインク、マゼンタインクの順に効率良く対象物の表面に塗布する。マニホールド６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ、貫通孔６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、及び接続部６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄの配置は、前記実施形態と同様である。
【００５８】
図５から７に示す実施形態は、平面視において、長いノズル列４ａの、その列方向と直交する方向の両方の側に短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄ（図５に示す実施形態の場合さらに４ｅ）がそれぞれ設けられ、さらにその両短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄ（、４ｅ）に対して長いノズル列４ａとは反対側に供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ図５に示す実施形態の場合さらに１０ｅ）を配置している。
【００５９】
即ち、図５に示す実施形態は、長いノズル列４ａを中央に配置し、その両側に短いノズル列４ｂ、４ｃと４ｄ、４ｅを２列ずつ左右対称に配置し、供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅも左右対称に配置している。つまり、ノズル列の長さの差にもとづくスペース６Ｓが、長いノズル列４ａの左右にそれぞれ形成されている。マニホールドプレート６において、長いノズル列４ａに対応する微小孔６１の両側のマニホールド６２ａは独立して形成され、それぞれの端部から接続部６３ａ、６３ａがノズル列の列方向と直交する方向に延び、左右両外側に設けた貫通孔６ａ、６ａにそれぞれ接続している。左側の短いノズル列４ｂ、４ｃに対応するマニホールド６２ｂ、６２ｃは、一方のスペース６Ｓにおいて左側へ延びる接続部６３ｂ、６３ｃを介して左外側に設けた貫通孔６ｂ、６ｃにそれぞれ接続している。右側の短いノズル列４ｄ、４ｅに対応するマニホールド６２ｄ、６２ｅは、他方のスペース６Ｓにおいて右側へ延びる接続部６３ｄ、６３eを介して左外
側に設けた貫通孔６ｄ、６eにそれぞれ接続している。
【００６０】
千鳥配列された長いノズル列４ａのうち左側及び右側の列に、それぞれ異なる種類の液
体を供給してもよいが、同じ種類の液体、例えば、ブラックインクを供給してもよい。短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅには、それぞれ任意の有彩色のインクが供給される。
【００６１】
図６に示す実施形態は、長いノズル列４ａの左側に短いノズル列４ｂ、４ｃを２列、右側に短いノズル列４ｄを１列配置している。長いノズル列４ａにインクを供給するマニホールド６２ａから接続部６３ａは、後者の短いノズル列４ｄの延長方向を直交する方向に延び、すべてのノズル列の右側に設けた供給口１０ａに接続している。後者の短いノズル列４ｄにインクを供給するマニホールド６２ｄも同じ側に設けた供給口１０ｄに接続している。また、前者の短いノズル列４ｂ、４ｃにインクを供給するマニホールド６２ｂ、６２ｃは、左側に設けた供給口１０ｂ、１０ｃに接続している。
【００６２】
図７に示す実施形態は、図５の実施形態において、短いノズル列のうち１つの千鳥配列４ｂを、長いノズル列４ａの両側に分けて直線状に配置した。それにともない、一組のマニホールド６２ｂも左右に分け、それぞれ左右両外側の供給口１０ｂ、１０ｂに接続している。このため、図７に示す実施形態は、図５の実施形態とは、短いノズル列が１列少なくなる。左右に分けたノズル列４ｂにはそれぞれ異なる液体を供給することもできるが、ノズル列４ｂを左右で千鳥配列とし、同じインクを供給することで、他の短いノズル列と同様の密度で記録動作させることができる。
【００６３】
このようにすべてのノズル列が隣接した配置にすると、アクチュエータ３を１つのまとまった形状にすることができ、キャビティユニット２に対して配置がしやすい。また、キャビティユニット２に対して供給口の大きさを極力大きくすることができる。
【００６４】
図８から１３に示す実施形態は、平面視において、複数の供給口を挟んで両側に、複数のノズル列のうち短いノズル列、さらにその短いノズル列に対して供給口とは反対側に長いノズル列をそれぞれ設けている。
【００６５】
図８に示す実施形態は、供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを縦列配置し、その左側に２列の短いノズル列４ｂ、４ｃと長いノズル列４ａを平行に配置し、右側に１列の短いノズル列４ｄと長いノズル列４ａを平行に配置している。長いノズル列４ａは、両最外側にそれぞれ位置することになる。その両ノズル列４ａに異なる液体を供給してもよいが、実施形態では、各ノズル列４ａに対応するマニホールド６２ａ、６２ａから延びる接続部６３ａ、６３ａを、１つの供給口１０ａに接続して同じ液体を供給するようにしている。
【００６６】
この実施形態では、左側の３列のうち中間のノズル列４ｂに対応するマニホールド６２ｂから延びる接続部６３ｂは、スペース６Ｓを通っている。供給口１０ａに近い内側の２つのノズル列４ｃ、４ｄに対応するマニホールド６２ｃ、６２ｄから延びる接続部６３ｃ、６３ｄは、スペース６Ｓを通っていない。液体吐出装置の長さが大きくなるのは、接続部６３ｃ、６３ｄの幅分だけであるので、大きな影響はない。
【００６７】
図９に示す実施形態は、縦列配置した供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの両側に、複数のノズル列を、マニホールドプレートの中心Ｇに対して点対称に配置している。つまり、左側には外側から順に千鳥配列の長いノズル列４ａ、千鳥配列の短いノズル列４ｂ、直線状配列の短いノズル列４ｃを、また右側には外側から順に千鳥配列の長いノズル列４ａ、千鳥配列の短いノズル列４ｄ、直線状配列の短いノズル列４ｃをそれぞれ他方に対して点対称に配置している。このとき、図９（ｂ）に示すように、千鳥配列の各ノズル列４ｂと４ｄは、ノズル４１の位置を走査方向Ｘにおいて一致させ、また、直線状配列の短いノズル列４ｃ、４ｃはノズル４１の位置を、互いに他方のノズルに対して千鳥配列の関係とすることが好ましい。
【００６８】
ノズル列の長さの差にもとづくスペース６Ｓが、点対称の位置にあるので、短いノズル列４ｂと４ｄに対応する各接続部６３ｂと６３ｄ及び供給口１０ｂと１０ｂが点対称の位置にある。また同様に、長いノズル列４ａと４ａに対応する各接続部６３ａと６３ａ及び供給口１０ａと１０ａも点対称の位置にある。しかし、これらは必ずしも完全な点対称の関係にある必要はない。直線状配列の短いノズル列４ｃ、４ｃに対応するマニホールド６２ｃ、６２ｃは、１つの供給口１０ｃに接続部６３ｃ、６３ｃを介して接続している。
【００６９】
このように両側のノズル列４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが点対称になっているため、ベースプレート９の圧力室９１の配列も点対称にできる。その結果、圧力室９１の配列に対応して電極等を形成するアクチュエータ１２は２つ必要になるものの、同形状のものを用いることができる。
【００７０】
図１０に示す実施形態は、図９の実施形態において、短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄを、長いノズル列４ａの列方向のほぼ中央に寄せ、さらに走査方向Ｘにおいて互いにほぼ一致した高さに位置させている。
【００７１】
図１１に示す実施形態は、図９の実施形態において、長いノズル列４ａの供給口１０ａと、長いノズル列４ａに隣接する短いノズル列４ｂ、４ｄの供給口１０ｂ、１０ｄとを、ノズル列の列方向に対して直交する方向に並べて配置している。これにより、供給口を極力大きくすることができる。
【００７２】
図１２に示す実施形態は、図９の実施形態において短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅの長さを、長いノズル列４ａの半分程度にしている。供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅの片側に位置するノズル列４ｂ、４ｃと、他方の片側に位置するノズル列４ｄ、４ｅとは、走査方向Ｘに重ならない位置にある。液体吐出装置と被記録媒体とを、走査方向Ｘと直交する方向に相対移動（つまり改行）した後、走査方向Ｘに走査することで、両ノズル列から吐出した液体を重ねることができる。
【００７３】
図１３に示す実施形態は、図１２の実施形態において短いノズル列の数を増している。
【００７４】
図１４から１６に示す実施形態は、平面視において、複数の供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを、短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄの延長方向であってかつ長いノズル列４ａの、その列方向と直交する方向に配置している。
【００７５】
図１４に示す実施形態は、マニホールドプレート６において、前記スペース６Ｓに、貫通孔６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを、ノズル列と直交する方向に並べている。各貫通孔６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、対応するマニホールド６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄの端部に、接続部６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄを介して接続している。ベースプレート９においても、貫通孔６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄと対応する位置に貫通孔９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄを有するので、長いノズル列４ａに対応する圧力室９１の一部が、その貫通孔と走査方向Ｘに並んで位置することになる。このため、アクチュエータ３は、全圧力室に対応して一体に製作しようとすると、図３に点線で示すように、貫通孔９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄに対応する部分を切り欠いた形状になる。
【００７６】
図１５に示す実施形態は、図１４の実施形態のキャビティユニットを使用し、長いノズル列４ａに対応する圧力室と、短いノズ列４ｂ、４ｃ、４ｄに対応する圧力室とに、別々のアクチュエータ３、３を配置している。このようにすると、各アクチュエータ３、３を単純な矩形にできるので、製作が容易になる。
【００７７】
図１６に示す実施形態は、図１４の実施形態において、長いノズル列４ａを、短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄを挟んで対称に配置している。この場合、アクチュエータ３を、全圧力室に対応して一体に製作してもよいが、各長いノズル列４ａに対して２つ、短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄに対して１つに分けて製作することもできる。
【００７８】
図１７に示す実施形態は、図８の実施形態において短いノズル列を１つ減らし、２つの長いノズル列４ａ、４ｄに対応する供給口１０ａ、１０ｄを別々に設けている。
【００７９】
図１８に示す実施形態は、千鳥配列の長いノズル列４ａ、直線状配列の長いノズル列４ｂ、千鳥配列の短いノズル列４ｃ、千鳥配列の短いノズル列４ｄ、直線状配列の長いノズル列４ｅ、千鳥配列の長いノズル列４ｆを平行に備える。これらのノズル列は、短いノズル列４ｃ、４ｄ間の中心線に関して左右対称にある。
【００８０】
両外側の長いノズル列４ａ、４ｆへ液体を供給する供給口１０ａ、１０ｆは、平面視において、全ノズル列の左右両外側に設けてある。マニホールドプレート６において、ノズル列４ａ、４ｆと平行にあるマニホールド６２ａ、６２ｆは、そこから外方へ延びる接続部６３ａ、６３ｆによって、貫通孔６ａ、６ｂ（つまり供給口１０ａ、１０ｆ）と接続している。短いノズル列４ｃ、４ｄ間に、他のノズル列へ液体を供給する供給口１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが位置する。左右の直線状配列のノズル列４ｂ、４ｅには、異なる液体を供給してもよいが、この実施形態では、１つの供給口１０ｂに接続している。このため、ノズル列４ｂ、４ｅは互いに千鳥配列になるようにしている。
【００８１】
この図１８の実施形態の液体吐出装置を記録ヘッドとして用いる場合、両外側の長いノズル列４ａ、４ｆの一方へブラック染料インク、他方へブラック顔料インクを供給する。また２つの直線状配列のノズル列４ｂ、４ｅへイエローインク、２つの短いノズル列４ｃ、４ｄの一方へマゼンタインク、他方へシアンインクを供給する。
【００８２】
さらに他の例として、２つの短いノズル列４ｃ、４ｄの一方へブラック染料インク、他方へブラック顔料インクを供給し、２つの直線状配列のノズル列４ｂ、４ｅへイエローインク、両外側の長いノズル列４ａ、４ｆの一方へマゼンタインク、他方へシアンインクを供給する。
【００８３】
上記各実施形態の液体吐出装置は、インクジェット式プリンタの記録ヘッドとしてだけでなく、プリント配線基板の配線パターンの形成、液晶カラーフィルタの製造など、各種の液体を液滴にして対象物に付着させる装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明にかかる液体吐出装置の実施形態の分解斜視図。
【図２】図１におけるＡ―Ａ矢視拡大断面図。
【図３】図１の液体吐出装置における、マニホールドプレートの平面図。
【図４】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図５】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図６】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図７】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図８】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図９】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図１０】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図１１】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図１２】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図１３】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図１４】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図１５】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図１６】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図１７】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図１８】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【符号の説明】
【００８５】
１ 液体吐出装置
２ キャビティユニット
３ アクチュエータ
４ ノズルプレート
４ａ〜４ｄ ノズル列
４１ ノズル
５ カバープレート
６ マニホールドプレート
７、８ スペーサプレート
９ ベースプレート
９１ 圧力室
１０ａ〜１０ｄ 供給口
１２ａ〜１２ｄ 液体流路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を複数のノズルから吐出する液体吐出装置、例えば、吐出した液滴をドットマトリクス状に配置して文字や図形等を形成する液体吐出装置に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体吐出装置は、吐出する液体の種類毎に複数のノズル列を備える。外部の液体供給源から供給された液体は、供給口から液体流路を経て、各ノズルに対応する圧力室に分配され、各圧力室内で吐出圧力が付与されることで、ノズルから対象物表面に液滴として吐出される。例えば特許文献１のように、インクジェット式プリンタの記録ヘッドは、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ等の各色のインク毎にノズル列、圧力室列、供給口及び液体流路を備えている。これらのノズル列は同一の長さで並列に配置され、各インク供給口は、平面視において、ノズル列の延長方向に配置されている。
【０００３】
一方、複数種類の液体のうち特定の液体のみ使用頻度が高い液体吐出装置において、その液体を吐出するノズル列を長くすることが提案されている。例えば特許文献２の構成では、ブラックインクのノズル列を他のノズル列よりも長くして、走査方向と直交する方向に広い幅に吐出することで、文字の記録速度を向上させている。
【特許文献１】特開２００４−２４３６４９号公報（第５頁、図１及び４）
【特許文献２】特公平７−５５５６０号公報（第２頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献1の液体吐出装置においては、供給口が、平面視において
、ノズル列の延長方向に配置されているため、ノズル列の長さ方向における液体吐出装置の寸法が長くなり、コンパクト化を図りづらい面がある。この問題に対して、ノズル列の長さを短くすることにより前記寸法を抑えようとすれば、同時に吐出できる幅が小さくなるため、広い面積に塗布する速度が落ち、これまた都合が悪い。
【０００５】
そこで本発明は、複数種類の液体のうち、特定の液体のみ使用頻度が高い液体吐出装置において、その特定の液体を広い面積に効率良く塗布することができ、しかもノズル列の長さ方向における装置の寸法増加を抑えることができる液体吐出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の液体吐出装置は、液体を吐出する複数のノズルで構成された複数のノズル列と、前記各ノズルに連通し吐出圧を発生させる複数の圧力室と、前記各ノズル列に対応する前記圧力室の列に対してそれぞれ前記液体を供給する複数の液体流路と、前記各液体流路にそれぞれ前記液体を供給する複数の供給口とを有する液体吐出装置であって、前記複数のノズル列は並列に設けられ、その列方向に長いノズル列とそれよりも短いノズル列とを含み、前記各供給口は、前記長いノズル列の、その列方向と直交する側に位置し、前記液体流路の少なくとも１つは、平面視において、前記短いノズル列の列方向延長部分でかつ前記長いノズル列の列方向と直交する位置に形成され、前記供給口に連通していることを特徴としている。
【０００７】
この請求項１の液体吐出装置によれば、前記供給口が、前記長いノズル列の前記列方向と直交する側に位置し、前記液体流路の少なくとも１つが、平面視において、短いノズル列の列方向延長部分においてその延長方向と直交する方向に延びているため、前記列方向
の長さが抑えられ、さらに、使用頻度が高い前記液体を、前記長いノズル列から吐出させるようにすれば、使用頻度の高い前記液体を、対象物の表面に効率良く塗布することができる。
【０００８】
請求項２の液体吐出装置は、請求項１に記載の構成において、短いノズル列を、平面視において、長いノズル列と供給口との間に位置させ、短いノズル列に対応する液体流路を、平面視において、前記短いノズル列の列方向延長部分においてその延長方向と直交する方向でかつ前記長いノズル列とは反対側に延ばし、前記供給口に連通させることを特徴としている。
【０００９】
この請求項２の液体吐出装置によれば、前記短いノズル列を、長いノズル列と供給口との間に位置させ、前記短いノズル列に対応する前記液体流路を、そのノズル列の列方向延長部分において、その延長方向と直交する方向でかつ長いノズル列とは反対側に延ばすことによって、前記液体吐出装置の前記列方向の長さを抑えることができる。
【００１０】
請求項３の液体吐出装置は、請求項１または２に記載の構成において、複数の供給口を、ノズル列の列方向と平行に配置することを特徴としている。この請求項３の液体吐出装置によれば、前記液体吐出装置の前記列方向と直交する方向の長さを、極力抑えることができる。
【００１１】
請求項４の液体吐出装置は、請求項１から３のいずれかに記載の構成において、平面視において、短いノズル列の、その列方向と直交する方向の一方の側に複数の供給口を設け、他方の側に短いノズル列よりも長いノズル列を設けていることを特徴としている。この請求項４の液体吐出装置によれば、前記複数のノズルが集められた状態になるため、前記圧力室に圧力を供給するアクチュエータの配置がしやすくなる。
【００１２】
請求項５の液体吐出装置は、請求項１から３のいずれかに記載の構成において、平面視において、複数のノズル列のうち長いノズル列の、その列方向と直交する方向の両方の側に短いノズル列がそれぞれ設けられ、さらにその両短い列に対して前記長いノズル列とは反対側に前記複数の供給口をそれぞれ設けることを特徴としている。
【００１３】
この請求項５の液体吐出装置によれば、上記請求項４の液体吐出装置と同様に、前記複数のノズルが集められた状態になるため、前記圧力室に圧力を供給するアクチュエータの配置がしやすくなる。
【００１４】
請求項６の液体吐出装置は、請求項１から３のいずれかに記載の構成において、平面視において、複数の供給口を挟んで両側に、前記複数のノズル列のうち短いノズル列、さらにその短いノズル列に対して前記供給口とは反対側に長いノズル列をそれぞれ設けることを特徴としている。
【００１５】
この請求項６の液体吐出装置は、前記ノズル列を、前記供給口の両方の側に振り分けた配置になっているため、前記供給口から各ノズル列へ液体を供給する前記液体流路を短くすることができる。
【００１６】
請求項７の液体吐出装置は、請求項１に記載の構成において、平面視において、複数の供給口を、短いノズル列の延長方向であってかつ長いノズル列の、その列方向と直交する方向に配置することを特徴としている。この請求項７の液体吐出装置は、前記液体流路を短くすることができる。
【００１７】
請求項８の液体吐出装置は、請求項１に記載の構成において、短いノズル列を、長いノ
ズル列よりも前記供給口に近い側に位置させ、前記長いノズル列に対応する前記液体流路を、平面視において、前記短いノズル列の列方向延長部分においてをその延長方向と直交する方向に延ばし、前記供給口に連通させること特徴としている。
【００１８】
この請求項８の液体吐出装置によれば、前記長いノズル列に対応する前記液体流路を、長いノズル列の列方向から大きくはみ出すことなく配置でき、液体吐出装置の前記列方向の長さを抑えることができる。
【００１９】
請求項９の液体吐出装置は、請求項１から８のいずれかに記載の構成において、長いノズル列を、ブラックインクを吐出するノズル列にし、前記短いノズル列を、シアン、マゼンタおよびイエローインクを吐出するノズル列にすること特徴としている。
【００２０】
この請求項９の液体吐出装置によれば、インクジェット式画像形成装置の記録ヘッドとして用いることができる。
【００２１】
請求項１０の液体吐出装置は、請求項１から９のいずれかに記載の構成において、圧力室の列に沿って延びその圧力室に供給する液体を一時的に貯留するマニホールドと、平面視において、短いノズル列の延長部分に重なる位置に、前記マニホールドと前記供給口とを接続させる接続部とを設けることを特徴としている。
【００２２】
この請求項１０の液体吐出装置によれば、前記供給口から接続部、マニホールドを経て、複数の圧力室へ液体を分配することができる。
【００２３】
請求項１１の液体吐出装置は、請求項１から１０のいずれかに記載の構成において、前記ノズルが形成されているノズルプレートと前記圧力室が形成されているベースプレートとを積層方向両端に含む複数枚のプレートを積層して形成されたキャビティユニットと、そのキャビティユニットのベースプレート上に固定され、前記圧力室内の液体に吐出圧を供給するアクチュエータとを含んでいることを特徴としている。
【００２４】
この請求項１１の液体吐出装置によれば、前記ノズル、前記圧力室を有するキャビティユニットを積層構造にて構成し、さらにその上にアクチュエータを固定することで、容易に製造することが可能になる。
【００２５】
請求項１２の液体吐出装置は、請求項１０に記載の構成において、ノズルが形成されているノズルプレートと、圧力室が形成されているベースプレートと、マニホールドが形成されているマニホールドプレートと含む複数枚のプレートを積層して形成され前記ノズルプレートと前記ベースプレートとが積層方向両端に配置されたキャビティユニットと、そのキャビティユニットのベースプレート上に固定され、前記圧力室内の液体に吐出圧を供給するアクチュエータとを含み、供給口を、前記ベースプレートから前記マニホールドプレートのマニホールドに達するまで積層方向に貫通して設け、前記マニホールドプレートにおいて、前記マニホールドと前記供給口とを接続させる接続部を溝状に形成することを特徴としている。
【００２６】
この請求項１２の液体吐出装置によれば、上記請求項１０の作用に加えて、前記ノズル、前記圧力室、前記マニホールドを有するキャビティユニットを積層構造にて構成し、さらにその上にアクチュエータを固定することで、容易に製造することが可能になる。
【発明の効果】
【００２７】
請求項１の液体吐出装置は、ノズル列の列方向における装置の長さが抑えられ、コンパクであるにもかかわらず、使用頻度の高い液体は、広い面積に効率良く塗布することがで
きる。
【００２８】
請求項２の液体吐出装置は、ノズル列の列方向における装置の寸法を小さくしてコンパクト化を図ることができる。
【００２９】
請求項３の液体吐出装置は、ノズル列の列方向と直交する方向における装置の長さを抑えてコンパクトにすることができる。
【００３０】
請求項４の液体吐出装置は、圧力室に圧力を供給するためのアクチュータことができる。
【００３１】
請求項５の液体吐出装置は、上記請求項４の液体吐出装置と同様、圧力室に圧力を供給するためのアクチュータの配置がしやすくなり構造を簡略化することができる。
【００３２】
請求項６の液体吐出装置は、供給口からノズル列へ液体を供給する液体流路の流路抵抗を抑えることができる。
【００３３】
請求項７の液体吐出装置は、液体流路を短くすることができ、流路抵抗を抑えることができる。
【００３４】
請求項８の液体吐出装置は、ノズル列の列方向における装置の寸法を小さくする。
【００３５】
請求項９の液体吐出装置は、コンパクトで、且つ、使用頻度高い液体の効率の良い塗布が可能なインクジェット式画像形成装置の記録ヘッドを提供することができる。
【００３６】
請求項１０の液体吐出装置は、液体を供給口から接続部、マニホールドを経て、複数の圧力室へ分配し、ノズルから吐出することができる。
【００３７】
請求項１１の液体吐出装置は、積層構造のキャビティユニット、アクチュエータからなる製造容易な液体吐出装置を提供することができる。
【００３８】
請求項１２の液体吐出装置は、上記請求項１０の効果に加え、積層構造のキャビティユニット、アクチュエータからなる製造容易な液体吐出装置の提供が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明にかかる液体吐出装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００４０】
図１に示すように、液体吐出装置１は、キャビティユニット２と、アクチュエータ３とを含んでいる。キャビティユニット２は、液滴を付着させる対象物（被記録媒体）の表面側から、ノズルプレート４、カバープレート５、マニホールドプレート６、二枚のスペーサプレート７、８、ベースプレート９がその順に積層されて構成されている。
【００４１】
ノズルプレート４には、液体を吐出する複数のノズル４１、４１、・・・が設けられている。これらの複数のノズル４１、４１、・・・は、並列に配置された４本のノズル列４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを構成しており、各ノズル列４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにおいて、ノズル４１、４１、・・・が千鳥状に配置されている。これらのノズル列４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄのうちノズルプレート４の縁部に最も近い一列のノズル列４ａは、残りの三列のノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄよりも長く形成されている。残りの三列のノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄは同じ長さに形成されている。各ノズル列においてノズル４１、４１、・・・の配列ピッチは同じである。
【００４２】
長いノズル列４ａと短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄとは、列方向において、一方の端が一致した配置となっている（図３）。そして、他方の端には、短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄの列方向延長部分でかつ長いノズル列４ａの列方向と直交する位置において、長いノズル列４ａと短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄとの長さの差によるスペース４Ｓが形成されている。
【００４３】
また、ベースプレート９には、液体をノズル４１、４１、・・・から吐出させるための吐出圧を発生させる圧力室９１、９１、・・・が、ノズルプレート４の各ノズル４１、４１、・・・に対してそれぞれ設けられている。これらの圧力室９１、９１、・・・は、ベースプレート９に、平面視において、ノズル列４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの列方向と直交する方向に長孔を形成することによって設けられ、一端が対応するノズル４１、４１、・・・と重なるように配置されている。つまり、圧力室９１、９１、・・・は、ノズル列４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄと対応して長短のある列をなし、かつ各列毎に千鳥配列をなしている。
【００４４】
また、ベースプレート９には、複数の貫通孔９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄが、平面視において、短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄ（短い三列の圧力室）を挟んで長いノズル列４ａ（長い列の圧力室）と反対側に、ノズル列４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに平行に設けられている。マニホールドプレート６や二枚のスペーサプレート７、８にも、これと重なる貫通孔６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ設けられており、各プレートの貫通孔が連通して供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが形成されている。各供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの入口は、ベースプレート９の上面に取り付けられたフィルタ１１によって覆われている。また、各供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの下端は、後述するマニホールド６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄに連通している。
【００４５】
カバープレート５には、平面視において、ノズルプレート４の各ノズル４１、４１、・・・に対し重なる位置にそれぞれ、ノズル径よりやや大きめの微小孔５１、５１、・・・が貫通して設けられている。マニホールドプレート６や二枚のスペーサプレート７、８にも、これと重なる微小孔６１、７１、８１が設けられており、これら微小孔にて、ノズルプレート４の各ノズル４１、４１、・・・と対応する圧力室９１、９１、・・・の一端とがそれぞれ連通されている。
【００４６】
マニホールドプレート６には、図３に示すように、平面視において、圧力室９１、９１、・・・の各列に沿って延び、且つ、微小孔６１、６１、・・・の各列の両側にそれぞれ形成されているマニホールド６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄが設けられている。そして、各微小孔６１、６１、・・・の列の両側にあるマニホールド６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄを一組とし、それぞれその一方の側のマニホールドに、千鳥配列における一方の側の圧力室９１、９１、・・・の他端が、後述する連通路７２、微小孔８２を介して連通されている。なお、微小孔６１は、ノズル４１と平面視において対応した位置にあるので、以下の説明において、微小孔６１をノズル４１として説明することもある。
【００４７】
各組のマニホールド６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄの長さは、本来、平面視において、各ノズル列４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの列方向長さとほぼ対応した長さを有しておればよい。しかし、本実施形態では、貫通孔６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄから遠い、つまり長いノズル列に対応するマニホールド６２ａと、近いつまり短いノズル列に対応するマニホールド６２ｄは、ノズル列の長さとほぼ対応した長さを有している。そして、その間のマニホールド４ｂ、４ｃは、貫通孔から遠いほど長くなっている。これは、後述するように、マニホールドと貫通孔とを接続しやすくするためである。その結果、マニホールドプレート６
における、ノズルプレート４のスペース４Ｓと対応した位置に、マニホールドの長さの差によるスペース６Ｓが形成されている。
【００４８】
各組のマニホールド６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄは、供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを構成する貫通孔６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄにそれぞれ、溝状の接続部６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄによって接続されている。つまり、各接続部６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄは、一方の端部が、各組のマニホールド６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄの端部に接続され、平面視において、その一部が上記スペース６Ｓを通って、ノズル列４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの列方向と直交する方向に延びている。他方の端部は、各貫通孔６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄにそれぞれ接続されている。
【００４９】
これらの接続部６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄは、貫通孔６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄから最も遠くに位置している一組のマニホールド６２ａから近くに位置しているマニホールド６２ｄを順次、スペース６Ｓ側の貫通孔６ａから６ｄに接続している。接続部６３ｂ、６３ｃ、６３ｄは、貫通孔６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの列と、その列に最も近い位置にあるマニホールド６２ｄとの間において、接続部６３ａとは反対側であってノズル列の列方向に屈曲した後に、さらに列方向と直交する方向に屈曲して、二番目以降の貫通孔６ｂ、６ｃ、６ｄに順番に接続している。なお、図３では、接続部６３ａは、長いノズル列４ａと短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄとの長さの差部分よりも外に位置しているが、それに連通する供給口１０ａが、ノズル列の延長方向には位置していないことで、装置の長さを抑えることができている。
【００５０】
マニホールドプレート６側のスペーサプレート７には、複数の圧力室９１、９１、・・・と対応して細長いくぼみ状の連通路７２、７２、・・・が形成されている。この連通路７２、７２、・・・の一端部には、貫通孔７３、７３、・・・が形成されており、連通路７２、７２、・・・の列ごとに、マニホールドプレート６の共通のマニホールド６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄと連通している。
【００５１】
ベースプレート９側のスペーサプレート８は、平面視において、ベースプレート９の各圧力室９１、９１、・・・の他端及びスペーサプレート７の各連通路７２、７２、・・・と重なる位置にそれぞれ、連通孔８２、８２、・・・が形成されている。これらの連通孔８２、８２、・・・と、スペーサプレート７の各連通路７２、７２、・・・とによって、各圧力室９１、９１、・・・と各マニホールド６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄとが、それぞれ連通されている。
【００５２】
上記スペーサプレート８の連通孔８２、８２、・・・とスペーサプレート７の連通路７２、７２、・・・、及び、マニホールプレート６のマニホールド６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄと接続部６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄとにより、液体を供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄから圧力室９１、９１、・・・へ供給する液体流路１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが構成されている。
【００５３】
一方、アクチュエータ３は、平面視において、ベースプレート９の各圧力室９１、９１、・・・と重なる位置に配置した電極３１、３１、・・・と圧電シートとを交互に積層して構成されている。そして、積層方向の電極３１、３１間に高電圧を印加することにより、圧電シートに、圧電縦効果による積層方向の歪みを発生させ、圧力室９１、９１、・・・内の液体をノズル４１から吐出させる。なお、図３に点線で表されている四角形の枠は、アクチュエータ３を示している。
【００５４】
アクチュエータとしては、上記圧電方式によるもののほか、静電気により振動板を変位させる方式、圧力室内のインクをヒータにより沸騰させる方式などが適用できる。
【００５５】
このように構成されている液体吐出装置１は、液体の供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを、平面視において、長いノズル列４ａの、その列方向と直交する側に配置しているため、ノズル列４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ方向の長さを抑えてコンパク化を図ることができる。また、吐出する液体のうち、使用頻度の高い液体を、長いノズル列４ａから吐出させるようにすれば、液体吐出装置１をノズル列と直交する方向（図３のＸ方向）に被記録媒体に対して走査することで、使用頻度の高い液体を、広い面積に対して効率良く塗布することが可能になる。このように、特定の液体の塗布効率を向上させつつ、コンパクト化を実現するという、相反する課題を同時に解決することができる。この液体吐出装置１を、インクジェット式画像形成装置の記録ヘッドとして用いる場合、ブラックインクを供給口１０ａから供給し、イエロー、シアン、マゼンタの各インクをそれぞれ各供給口１０ｂ、１０ｃ、１０ｄから供給するようにすることが、好ましい。このようにすれば、長いノズル列１０ａからブラックインクが吐出されるため、ブラックインクのみで文字データ等を記録する場合、改行幅（図３のＸ方向と直交する方向の幅）を大きく取り、記録速度を向上することができるとともに、記録ヘッドのコンパクト化を実現することができる。
【００５６】
なお、ノズル列４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄや液体の供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ及び接続部６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄの配置は、上記実施形態のものに限定されない。以下に、そのことを説明する。なお、図にはマニホールドプレートのみを示すが、他のプレート４、５、７、８、９のノズル、圧力室、微小孔、連通路、連通孔の配置構成は、マニホールドプレートにおけるマニホールド、微小孔の配置から、一義的に決められるので、説明を省略する。
【００５７】
図４に示す実施形態は、ノズル列４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを、供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄから離れるにしたがって長くしている。例えば、イエロー、シアン、マゼンタの順でノズル列が長くし、イエローインク、シアンインク、マゼンタインクの順に効率良く対象物の表面に塗布する。マニホールド６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ、貫通孔６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、及び接続部６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄの配置は、前記実施形態と同様である。
【００５８】
図５から７に示す実施形態は、平面視において、長いノズル列４ａの、その列方向と直交する方向の両方の側に短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄ（図５に示す実施形態の場合さらに４ｅ）がそれぞれ設けられ、さらにその両短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄ（、４ｅ）に対して長いノズル列４ａとは反対側に供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ図５に示す実施形態の場合さらに１０ｅ）を配置している。
【００５９】
即ち、図５に示す実施形態は、長いノズル列４ａを中央に配置し、その両側に短いノズル列４ｂ、４ｃと４ｄ、４ｅを２列ずつ左右対称に配置し、供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅも左右対称に配置している。つまり、ノズル列の長さの差にもとづくスペース６Ｓが、長いノズル列４ａの左右にそれぞれ形成されている。マニホールドプレート６において、長いノズル列４ａに対応する微小孔６１の両側のマニホールド６２ａは独立して形成され、それぞれの端部から接続部６３ａ、６３ａがノズル列の列方向と直交する方向に延び、左右両外側に設けた貫通孔６ａ、６ａにそれぞれ接続している。左側の短いノズル列４ｂ、４ｃに対応するマニホールド６２ｂ、６２ｃは、一方のスペース６Ｓにおいて左側へ延びる接続部６３ｂ、６３ｃを介して左外側に設けた貫通孔６ｂ、６ｃにそれぞれ接続している。右側の短いノズル列４ｄ、４ｅに対応するマニホールド６２ｄ、６２ｅは、他方のスペース６Ｓにおいて右側へ延びる接続部６３ｄ、６３eを介して左外
側に設けた貫通孔６ｄ、６eにそれぞれ接続している。
【００６０】
千鳥配列された長いノズル列４ａのうち左側及び右側の列に、それぞれ異なる種類の液
体を供給してもよいが、同じ種類の液体、例えば、ブラックインクを供給してもよい。短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅには、それぞれ任意の有彩色のインクが供給される。
【００６１】
図６に示す実施形態は、長いノズル列４ａの左側に短いノズル列４ｂ、４ｃを２列、右側に短いノズル列４ｄを１列配置している。長いノズル列４ａにインクを供給するマニホールド６２ａから接続部６３ａは、後者の短いノズル列４ｄの延長方向を直交する方向に延び、すべてのノズル列の右側に設けた供給口１０ａに接続している。後者の短いノズル列４ｄにインクを供給するマニホールド６２ｄも同じ側に設けた供給口１０ｄに接続している。また、前者の短いノズル列４ｂ、４ｃにインクを供給するマニホールド６２ｂ、６２ｃは、左側に設けた供給口１０ｂ、１０ｃに接続している。
【００６２】
図７に示す実施形態は、図５の実施形態において、短いノズル列のうち１つの千鳥配列４ｂを、長いノズル列４ａの両側に分けて直線状に配置した。それにともない、一組のマニホールド６２ｂも左右に分け、それぞれ左右両外側の供給口１０ｂ、１０ｂに接続している。このため、図７に示す実施形態は、図５の実施形態とは、短いノズル列が１列少なくなる。左右に分けたノズル列４ｂにはそれぞれ異なる液体を供給することもできるが、ノズル列４ｂを左右で千鳥配列とし、同じインクを供給することで、他の短いノズル列と同様の密度で記録動作させることができる。
【００６３】
このようにすべてのノズル列が隣接した配置にすると、アクチュエータ３を１つのまとまった形状にすることができ、キャビティユニット２に対して配置がしやすい。また、キャビティユニット２に対して供給口の大きさを極力大きくすることができる。
【００６４】
図８から１３に示す実施形態は、平面視において、複数の供給口を挟んで両側に、複数のノズル列のうち短いノズル列、さらにその短いノズル列に対して供給口とは反対側に長いノズル列をそれぞれ設けている。
【００６５】
図８に示す実施形態は、供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを縦列配置し、その左側に２列の短いノズル列４ｂ、４ｃと長いノズル列４ａを平行に配置し、右側に１列の短いノズル列４ｄと長いノズル列４ａを平行に配置している。長いノズル列４ａは、両最外側にそれぞれ位置することになる。その両ノズル列４ａに異なる液体を供給してもよいが、実施形態では、各ノズル列４ａに対応するマニホールド６２ａ、６２ａから延びる接続部６３ａ、６３ａを、１つの供給口１０ａに接続して同じ液体を供給するようにしている。
【００６６】
この実施形態では、左側の３列のうち中間のノズル列４ｂに対応するマニホールド６２ｂから延びる接続部６３ｂは、スペース６Ｓを通っている。供給口１０ａに近い内側の２つのノズル列４ｃ、４ｄに対応するマニホールド６２ｃ、６２ｄから延びる接続部６３ｃ、６３ｄは、スペース６Ｓを通っていない。液体吐出装置の長さが大きくなるのは、接続部６３ｃ、６３ｄの幅分だけであるので、大きな影響はない。
【００６７】
図９に示す実施形態は、縦列配置した供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの両側に、複数のノズル列を、マニホールドプレートの中心Ｇに対して点対称に配置している。つまり、左側には外側から順に千鳥配列の長いノズル列４ａ、千鳥配列の短いノズル列４ｂ、直線状配列の短いノズル列４ｃを、また右側には外側から順に千鳥配列の長いノズル列４ａ、千鳥配列の短いノズル列４ｄ、直線状配列の短いノズル列４ｃをそれぞれ他方に対して点対称に配置している。このとき、図９（ｂ）に示すように、千鳥配列の各ノズル列４ｂと４ｄは、ノズル４１の位置を走査方向Ｘにおいて一致させ、また、直線状配列の短いノズル列４ｃ、４ｃはノズル４１の位置を、互いに他方のノズルに対して千鳥配列の関係とすることが好ましい。
【００６８】
ノズル列の長さの差にもとづくスペース６Ｓが、点対称の位置にあるので、短いノズル列４ｂと４ｄに対応する各接続部６３ｂと６３ｄ及び供給口１０ｂと１０ｂが点対称の位置にある。また同様に、長いノズル列４ａと４ａに対応する各接続部６３ａと６３ａ及び供給口１０ａと１０ａも点対称の位置にある。しかし、これらは必ずしも完全な点対称の関係にある必要はない。直線状配列の短いノズル列４ｃ、４ｃに対応するマニホールド６２ｃ、６２ｃは、１つの供給口１０ｃに接続部６３ｃ、６３ｃを介して接続している。
【００６９】
このように両側のノズル列４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが点対称になっているため、ベースプレート９の圧力室９１の配列も点対称にできる。その結果、圧力室９１の配列に対応して電極等を形成するアクチュエータ１２は２つ必要になるものの、同形状のものを用いることができる。
【００７０】
図１０に示す実施形態は、図９の実施形態において、短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄを、長いノズル列４ａの列方向のほぼ中央に寄せ、さらに走査方向Ｘにおいて互いにほぼ一致した高さに位置させている。
【００７１】
図１１に示す実施形態は、図９の実施形態において、長いノズル列４ａの供給口１０ａと、長いノズル列４ａに隣接する短いノズル列４ｂ、４ｄの供給口１０ｂ、１０ｄとを、ノズル列の列方向に対して直交する方向に並べて配置している。これにより、供給口を極力大きくすることができる。
【００７２】
図１２に示す実施形態は、図９の実施形態において短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅの長さを、長いノズル列４ａの半分程度にしている。供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅの片側に位置するノズル列４ｂ、４ｃと、他方の片側に位置するノズル列４ｄ、４ｅとは、走査方向Ｘに重ならない位置にある。液体吐出装置と被記録媒体とを、走査方向Ｘと直交する方向に相対移動（つまり改行）した後、走査方向Ｘに走査することで、両ノズル列から吐出した液体を重ねることができる。
【００７３】
図１３に示す実施形態は、図１２の実施形態において短いノズル列の数を増している。
【００７４】
図１４から１６に示す実施形態は、平面視において、複数の供給口１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを、短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄの延長方向であってかつ長いノズル列４ａの、その列方向と直交する方向に配置している。
【００７５】
図１４に示す実施形態は、マニホールドプレート６において、前記スペース６Ｓに、貫通孔６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを、ノズル列と直交する方向に並べている。各貫通孔６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、対応するマニホールド６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄの端部に、接続部６３ａ、６３ｂ、６３ｃ、６３ｄを介して接続している。ベースプレート９においても、貫通孔６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄと対応する位置に貫通孔９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄを有するので、長いノズル列４ａに対応する圧力室９１の一部が、その貫通孔と走査方向Ｘに並んで位置することになる。このため、アクチュエータ３は、全圧力室に対応して一体に製作しようとすると、図３に点線で示すように、貫通孔９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄに対応する部分を切り欠いた形状になる。
【００７６】
図１５に示す実施形態は、図１４の実施形態のキャビティユニットを使用し、長いノズル列４ａに対応する圧力室と、短いノズ列４ｂ、４ｃ、４ｄに対応する圧力室とに、別々のアクチュエータ３、３を配置している。このようにすると、各アクチュエータ３、３を単純な矩形にできるので、製作が容易になる。
【００７７】
図１６に示す実施形態は、図１４の実施形態において、長いノズル列４ａを、短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄを挟んで対称に配置している。この場合、アクチュエータ３を、全圧力室に対応して一体に製作してもよいが、各長いノズル列４ａに対して２つ、短いノズル列４ｂ、４ｃ、４ｄに対して１つに分けて製作することもできる。
【００７８】
図１７に示す実施形態は、図８の実施形態において短いノズル列を１つ減らし、２つの長いノズル列４ａ、４ｄに対応する供給口１０ａ、１０ｄを別々に設けている。
【００７９】
図１８に示す実施形態は、千鳥配列の長いノズル列４ａ、直線状配列の長いノズル列４ｂ、千鳥配列の短いノズル列４ｃ、千鳥配列の短いノズル列４ｄ、直線状配列の長いノズル列４ｅ、千鳥配列の長いノズル列４ｆを平行に備える。これらのノズル列は、短いノズル列４ｃ、４ｄ間の中心線に関して左右対称にある。
【００８０】
両外側の長いノズル列４ａ、４ｆへ液体を供給する供給口１０ａ、１０ｆは、平面視において、全ノズル列の左右両外側に設けてある。マニホールドプレート６において、ノズル列４ａ、４ｆと平行にあるマニホールド６２ａ、６２ｆは、そこから外方へ延びる接続部６３ａ、６３ｆによって、貫通孔６ａ、６ｂ（つまり供給口１０ａ、１０ｆ）と接続している。短いノズル列４ｃ、４ｄ間に、他のノズル列へ液体を供給する供給口１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが位置する。左右の直線状配列のノズル列４ｂ、４ｅには、異なる液体を供給してもよいが、この実施形態では、１つの供給口１０ｂに接続している。このため、ノズル列４ｂ、４ｅは互いに千鳥配列になるようにしている。
【００８１】
この図１８の実施形態の液体吐出装置を記録ヘッドとして用いる場合、両外側の長いノズル列４ａ、４ｆの一方へブラック染料インク、他方へブラック顔料インクを供給する。また２つの直線状配列のノズル列４ｂ、４ｅへイエローインク、２つの短いノズル列４ｃ、４ｄの一方へマゼンタインク、他方へシアンインクを供給する。
【００８２】
さらに他の例として、２つの短いノズル列４ｃ、４ｄの一方へブラック染料インク、他方へブラック顔料インクを供給し、２つの直線状配列のノズル列４ｂ、４ｅへイエローインク、両外側の長いノズル列４ａ、４ｆの一方へマゼンタインク、他方へシアンインクを供給する。
【００８３】
上記各実施形態の液体吐出装置は、インクジェット式プリンタの記録ヘッドとしてだけでなく、プリント配線基板の配線パターンの形成、液晶カラーフィルタの製造など、各種の液体を液滴にして対象物に付着させる装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明にかかる液体吐出装置の実施形態の分解斜視図。
【図２】図１におけるＡ―Ａ矢視拡大断面図。
【図３】図１の液体吐出装置における、マニホールドプレートの平面図。
【図４】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図５】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図６】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図７】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図８】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図９】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図１０】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図１１】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図１２】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図１３】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図１４】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図１５】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図１６】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図１７】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【図１８】他の実施形態における、マニホールドプレートの平面図。
【符号の説明】
【００８５】
１ 液体吐出装置
２ キャビティユニット
３ アクチュエータ
４ ノズルプレート
４ａ〜４ｄ ノズル列
４１ ノズル
５ カバープレート
６ マニホールドプレート
７、８ スペーサプレート
９ ベースプレート
９１ 圧力室
１０ａ〜１０ｄ 供給口
１２ａ〜１２ｄ 液体流路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する複数のノズルで構成された複数のノズル列と、前記各ノズルに連通し吐出圧を発生させる複数の圧力室と、前記各ノズル列に対応する前記圧力室の列に対してそれぞれ前記液体を供給する複数の液体流路と、前記各液体流路にそれぞれ前記液体を供給する複数の供給口とを有する液体吐出装置であって、
前記複数のノズル列は並列に設けられ、その列方向に長いノズル列とそれよりも短いノズル列とを含み、
前記各供給口は、前記長いノズル列の、その列方向と直交する側に位置し、前記液体流路の少なくとも１つは、平面視において、前記短いノズル列の列方向延長部分でかつ前記長いノズル列の列方向と直交する位置に形成され、前記供給口に連通していることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記短いノズル列は、平面視において、前記長いノズル列と前記供給口との間に位置し、前記短いノズル列に対応する前記液体流路は、平面視において、前記短いノズル列の列方向延長部分においてその延長方向と直交する方向でかつ前記長いノズル列とは反対側に延び、前記供給口に連通し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。
【請求項３】
前記複数の供給口が、前記ノズル列の列方向と平行に配置されてい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。
【請求項４】
平面視において、前記短いノズル列の、その列方向と直交する方向の一方の側に前記複数の供給口が設けられ、他方の側に前記短いノズル列よりも長いノズル列が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液体吐出装置。
【請求項５】
平面視において、前記複数のノズル列のうち長いノズル列の、その列方向と直交する方向の両方の側に短いノズル列がそれぞれ設けられ、さらにその両短い列に対して前記長いノズル列とは反対側に前記複数の供給口がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液体吐出装置。
【請求項６】
平面視において、前記複数の供給口を挟んで両側に、前記複数のノズル列のうち短いノズル列、さらにその短いノズル列に対して前記供給口とは反対側に長いノズル列がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液体吐出装置。
【請求項７】
平面視において、前記複数の供給口は、前記短いノズル列の延長方向であってかつ前記長いノズル列の、その列方向と直交する方向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。
【請求項８】
前記短いノズル列は、前記長いノズル列よりも前記供給口に近い側に位置し、前記長いノズル列に対応する前記液体流路は、平面視において、前記短いノズル列の列方向延長部分においてその延長方向と直交する方向に延び、前記供給口に連通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。
【請求項９】
前記長いノズル列は、ブラックインクを吐出するノズル列であり、前記短いノズル列は、シアン、マゼンタおよびイエローインクを吐出するノズル列であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
前記液体流路は、前記圧力室の列に沿って延びその圧力室に供給する液体を一時的に貯留するマニホールドと、平面視において、前記短いノズル列の延長部分に重なる位置に、前記マニホールドと前記供給口とを接続させる接続部とを有することを特徴とする請求項
１から９のいずれかに記載の液体吐出装置。
【請求項１１】
前記ノズルが形成されているノズルプレートと前記圧力室が形成されているベースプレートとを積層方向両端に含む複数枚のプレートを積層して形成されたキャビティユニットと、そのキャビティユニットのベースプレート上に固定され、前記圧力室内の液体に吐出圧を供給するアクチュエータとを含む請求項１から１０のいずれかに記載の液体吐出装置。
【請求項１２】
前記ノズルが形成されているノズルプレートと、前記圧力室が形成されているベースプレートと、前記マニホールドが形成されているマニホールドプレートと含む複数枚のプレートを積層して形成され前記ノズルプレートと前記ベースプレートとが積層方向両端に配置されたキャビティユニットと、
そのキャビティユニットのベースプレート上に固定され、前記圧力室内の液体に吐出圧を供給するアクチュエータとを含み、
前記供給口が、前記ベースプレートから前記マニホールドプレートのマニホールドに達するまで積層方向に貫通して設けられ、
前記マニホールドプレートにおいて、前記マニホールドと前記供給口とを接続させる接続部が溝状に形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の液体吐出装置。
【請求項１】
液体を吐出する複数のノズルで構成された複数のノズル列と、前記各ノズルに連通し吐出圧を発生させる複数の圧力室と、前記各ノズル列に対応する前記圧力室の列に対してそれぞれ前記液体を供給する複数の液体流路と、前記各液体流路にそれぞれ前記液体を供給する複数の供給口とを有する液体吐出装置であって、
前記複数のノズル列は並列に設けられ、その列方向に長いノズル列とそれよりも短いノズル列とを含み、
前記各供給口は、前記長いノズル列の、その列方向と直交する側に位置し、前記液体流路の少なくとも１つは、平面視において、前記短いノズル列の列方向延長部分でかつ前記長いノズル列の列方向と直交する位置に形成され、前記供給口に連通していることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記短いノズル列は、平面視において、前記長いノズル列と前記供給口との間に位置し、前記短いノズル列に対応する前記液体流路は、平面視において、前記短いノズル列の列方向延長部分においてその延長方向と直交する方向でかつ前記長いノズル列とは反対側に延び、前記供給口に連通し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。
【請求項３】
前記複数の供給口が、前記ノズル列の列方向と平行に配置されてい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。
【請求項４】
平面視において、前記短いノズル列の、その列方向と直交する方向の一方の側に前記複数の供給口が設けられ、他方の側に前記短いノズル列よりも長いノズル列が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液体吐出装置。
【請求項５】
平面視において、前記複数のノズル列のうち長いノズル列の、その列方向と直交する方向の両方の側に短いノズル列がそれぞれ設けられ、さらにその両短い列に対して前記長いノズル列とは反対側に前記複数の供給口がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液体吐出装置。
【請求項６】
平面視において、前記複数の供給口を挟んで両側に、前記複数のノズル列のうち短いノズル列、さらにその短いノズル列に対して前記供給口とは反対側に長いノズル列がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液体吐出装置。
【請求項７】
平面視において、前記複数の供給口は、前記短いノズル列の延長方向であってかつ前記長いノズル列の、その列方向と直交する方向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。
【請求項８】
前記短いノズル列は、前記長いノズル列よりも前記供給口に近い側に位置し、前記長いノズル列に対応する前記液体流路は、平面視において、前記短いノズル列の列方向延長部分においてその延長方向と直交する方向に延び、前記供給口に連通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。
【請求項９】
前記長いノズル列は、ブラックインクを吐出するノズル列であり、前記短いノズル列は、シアン、マゼンタおよびイエローインクを吐出するノズル列であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
前記液体流路は、前記圧力室の列に沿って延びその圧力室に供給する液体を一時的に貯留するマニホールドと、平面視において、前記短いノズル列の延長部分に重なる位置に、前記マニホールドと前記供給口とを接続させる接続部とを有することを特徴とする請求項
１から９のいずれかに記載の液体吐出装置。
【請求項１１】
前記ノズルが形成されているノズルプレートと前記圧力室が形成されているベースプレートとを積層方向両端に含む複数枚のプレートを積層して形成されたキャビティユニットと、そのキャビティユニットのベースプレート上に固定され、前記圧力室内の液体に吐出圧を供給するアクチュエータとを含む請求項１から１０のいずれかに記載の液体吐出装置。
【請求項１２】
前記ノズルが形成されているノズルプレートと、前記圧力室が形成されているベースプレートと、前記マニホールドが形成されているマニホールドプレートと含む複数枚のプレートを積層して形成され前記ノズルプレートと前記ベースプレートとが積層方向両端に配置されたキャビティユニットと、
そのキャビティユニットのベースプレート上に固定され、前記圧力室内の液体に吐出圧を供給するアクチュエータとを含み、
前記供給口が、前記ベースプレートから前記マニホールドプレートのマニホールドに達するまで積層方向に貫通して設けられ、
前記マニホールドプレートにおいて、前記マニホールドと前記供給口とを接続させる接続部が溝状に形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の液体吐出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００８−１４３０１５（Ｐ２００８−１４３０１５Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３２４５０（Ｐ２００６−３３２４５０）
【出願日】平成１８年１２月８日（２００６．１２．８）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月８日（２００６．１２．８）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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