液体吐出装置
【課題】ヘッドに信号を供給する部材が占有する空間が小さく、ヘッドとの接続が容易な液体吐出装置を提供する。
【解決手段】媒体との相対移動方向と交差する交差方向に並ぶ複数のノズルを有する複数のヘッドを有し、各々の前記ヘッドは、当該ヘッドに信号を供給するプリント回路基板にて互いに接続されている。
【解決手段】媒体との相対移動方向と交差する交差方向に並ぶ複数のノズルを有する複数のヘッドを有し、各々の前記ヘッドは、当該ヘッドに信号を供給するプリント回路基板にて互いに接続されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出装置としては、各種媒体にノズルから液体としてのインクを吐出するインクジェットプリンターが知られている。インクジェットプリンターは、ノズルが設けられている記録ヘッドに電気信号を伝達するために、絶縁電線を並列に配置した平型のフラットケーブルがコネクターを介して接続されている（例えば特許文献１参照）。そして、複数の記録ヘッドを有するインクジェットプリンターは、各々の記録ヘッドに各々フラットケーブルが接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２３１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、インクジェットプリンターが有する複数の記録ヘッドに各々フラットケーブルが接続されていると、フラットケーブルの数が多いため、これらのフラットケーブルを束ねた場合には占有する空間が大きくなるため配線し辛く、また装置のコンパクト化が図れない虞があるという課題がある。更に、各コネクターを個々に接続するため作業が繁雑であるという課題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ヘッドに信号を供給する部材が占有する空間が小さく、ヘッドとの接続が容易な液体吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための主たる発明は、媒体との相対移動方向と交差する交差方向に並ぶ複数のノズルを有する複数のヘッドを有し、
各々の前記ヘッドは、当該ヘッドに信号を供給するプリント回路基板にて互いに接続されていることを特徴とする液体吐出装置である。
【０００７】
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】印刷システムの構成を説明するブロック図である。
【図２】プリンターの断面図である。
【図３】プリンターが用紙を搬送する様子を示す図である。
【図４】ラインヘッドユニットの下面におけるノズルの配列を模式的に示した図である。
【図５】ヘッド列のヘッドを接続するプリント回路基板を説明するための斜視図である。
【図６】プリント回路基板にて接続されたヘッドを説明するための平面図である。
【図７】プリント回路基板、ヘッド、バックプレーンが接続された状態を説明するための図である。
【図８】プリント回路基板の変形例を説明するための斜視図である。
【図９】ヘッドに信号処理回路が設けられた変形例を説明するための斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＝＝＝開示の概要＝＝＝
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
【００１０】
媒体との相対移動方向と交差する交差方向に並ぶ複数のノズルを有する複数のヘッドを有し、各々の前記ヘッドは、当該ヘッドに信号を供給するプリント回路基板にて互いに接続されていることを特徴とする液体吐出装置である。
このような液体吐出装置によれば、複数のヘッドは、媒体の相対移動方向と交差する方向に並べられているので、媒体の幅に相当するノズルを駆動するだけの多大な信号ラインが必要となるが、複数のヘッドが互いにプリント回路基板にて接続されているので、各ヘッドに信号を供給する部材が占有する空間を小さく抑えることが可能である。また、プリント回路基板は、例えばフラットフレキシブルケーブルより剛性が高いので、複数のコネクターに同時に接続することが可能である。このため、容易に接続することが可能である。
【００１１】
かかる液体吐出装置であって、前記ヘッドは、各々コネクターを備え、前記プリント回路基板は、各々の前記ヘッドに対応する電極部を有し、当該電極部が前記コネクターに挿入されて接続されていることが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、ヘッドが備えるコネクターにプリント回路基板が有する電極部が挿入されて接続されているので、コネクター同士が接続される場合より占有する空間を小さくすることが可能である。また、コネクターに剛性が高いプリント回路基板の電極部を挿入するだけなので、容易に接続することが可能である。
【００１２】
かかる液体吐出装置であって、前記プリント回路基板には、信号処理回路が搭載されていることが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、プリント回路基板に信号処理回路が搭載されているので、ヘッドにより近い位置に信号処理回路を設けることが可能である。このため、例えば、信号処理回路までの信号ラインの数を少なく抑えたり、信号処理回路から送出される信号へのノイズの影響を抑えることが可能である。
【００１３】
かかる液体吐出装置であって、前記信号処理回路は、シリアル転送されたデータを前記ヘッドに対応させてパラレルデータに変換する回路であることが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、シリアル転送されたデータをヘッドに対応させてパラレルデータに変換する回路がプリント回路基板に搭載されているので、ヘッドに送信される信号は、プリント回路基板に設けられた信号処理回路まではシリアル信号として転送される。このため、プリント回路基板までの信号ラインの数を低減することが可能である。
【００１４】
かかる液体吐出装置であって、前記信号処理回路は、前記ノズルから液体を吐出させる駆動信号生成回路であることが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、ノズルから液体を吐出させる駆動信号生成回路がプリント回路基板に設けられているので、ヘッドと駆動信号生成回路との間の距離を短縮することが可能である。このため、駆動信号生成回路から送出された駆動信号がノイズ等の影響により歪むことを抑えることが可能である。
【００１５】
かかる液体吐出装置であって、前記プリント回路基板は、バックプレーンに接続されていることが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、プリント回路基板は、バックプレーンに接続されているので、剛性が高いプリント回路基板はバックプレーンに接続しやすく、また、接続するだけで各ヘッドに信号を供給することが可能である。このため、ヘッドへの配線及び接続が容易な液体吐出装置を提供することが可能である。
【００１６】
かかる液体吐出装置であって、前記複数のヘッドが前記交差方向に並ぶヘッド列を複数有し、複数の前記ヘッド列が、前記相対移動方向に並べて設けられていることが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、相対移動方向に並べて設けられている複数のヘッド列が有する各ヘッドがプリント回路基板にて互いに接続されているので、たとえヘッドの数が多くなったとしても、各ヘッドに信号を供給する部材が占有する空間を小さく抑えることが可能である。
【００１７】
かかる液体吐出装置であって、前記ヘッドは、送信されたシリアルデータを前記ヘッドが有する前記ノズルに対応させてパラレルデータに変換する信号処理回路を備え、前記プリント回路基板は、前記シリアルデータを前記ヘッドに転送する配線パターンを備えることが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、ヘッドにはシリアルデータが多重化されて転送されるのでプリント回路基板に設ける電極及び配線パターンを、さらに少なくすることが可能であり、プリント回路基板のサイズを小さくすることが可能である。
【００１８】
＝＝＝実施形態＝＝＝
印刷システムは、用紙Ｓ（図３等を参照）に画像を印刷するためのものであり、図１に示すように、コンピューターＣＰとプリンター１とを有する。このプリンター１は、液体状のインク（水性インク，油性インク）を吐出して用紙Ｓ等の媒体に画像を印刷する印刷装置の一種である。コンピューターＣＰは、印刷装置としてのプリンター１に印刷動作を行わせるための制御をする印刷制御装置の一種である。本実施形態では、コンピューターＣＰとプリンター１のセットが液体吐出装置の一種に相当する。
【００１９】
＜コンピューターＣＰについて＞
コンピューターＣＰはホスト側コントローラー１００を有する。このホスト側コントローラー１００は、インターフェース部１０１と、ＣＰＵ１０２と、メモリー１０３とを有する。インターフェース部１０１は、プリンター１との間でデータの受け渡しを行う。ＣＰＵ１０２は、コンピューターＣＰの全体的な制御を行う。メモリー１０３は、コンピュータープログラムや各種のデータを記憶する。このメモリー１０３には、コンピュータープログラムの一種としてプリンタードライバーが記憶されている。このプリンタードライバーをＣＰＵ１０２が実行することにより、アプリケーションプログラムが実行されて得られた画像データから、プリンター１用のデータが生成される。詳しくは後で述べるが、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）からなるＣＭＹＫ二値画像データが生成される。そして、生成された画像データがプリンター１へシリアル転送される。
【００２０】
＜プリンター１について＞
プリンター１は、用紙搬送機構１０、信号処理回路２０、ラインヘッドユニット３０、検出器群４０、及び、プリンター側コントローラー５０を有する。用紙搬送機構１０は用紙Ｓを搬送方向（相対移動方向の一種）に搬送させる。
【００２１】
信号処理回路２０は、駆動信号生成回路２１とデータ変換回路２２とを有している。駆動信号生成回路２１は、駆動信号ＣＯＭを生成する。駆動信号ＣＯＭはラインヘッドユニット３０が有する各ヘッドＨＤ（ＨＤＹ１〜ＨＤＹ４，ＨＤＭ１〜ＨＤＭ４，ＨＤＣ１〜ＨＤＣ４，ＨＤＫ１〜ＨＤＫ４，図３を参照）からインクを吐出させるために用いられる。データ変換回路２２は、コンピューターＣＰからシリアル転送されたＣＭＹＫ二値画像データを、各ヘッドＨＤに対応したデータに分配する。ここで、駆動信号ＣＯＭ及びＣＭＹＫ二値画像データは、ヘッドを制御するためのヘッド制御信号である。
【００２２】
ラインヘッドユニット３０は複数のヘッドＨＤＹ１〜ＨＤＫ４とヘッド制御部ＨＣとを有する。ヘッドＨＤはインクを用紙Ｓに向けて吐出させる。ヘッド制御部ＨＣは、プリンター側コントローラー５０から信号処理回路２０を経由したヘッド制御信号に基づいて各ヘッドＨＤＹ１〜ＨＤＫ４によるインク滴の吐出を制御する。検出器群４０は、プリンター１の状況を監視する複数の検出器によって構成される。これらの検出器による検出結果は、プリンター側コントローラー５０に出力される。プリンター側コントローラー５０は、プリンター１における全体的な制御を行う。
【００２３】
用紙搬送機構１０は、図２に示すように、給紙ローラー１１と、搬送ローラー１２と、プラテン１３と、排紙ローラー１４とを有する。給紙ローラー１１は、用紙Ｓを供給するためのローラーである。搬送ローラー１２は、給紙ローラー１１によって給紙された用紙Ｓを印刷可能な領域まで搬送するローラーである。プラテン１３は、印刷中の用紙Ｓを裏面側から支持する部材である。排紙ローラー１４は、用紙Ｓをプリンター１の外部に排出するローラーである。
【００２４】
ラインヘッドユニット３０は、図３に示すように複数のヘッドＨＤＹ１〜ＨＤＫ４を有する。これらのヘッドＨＤＹ１〜ＨＤＫ４は、イエローのインクを吐出するヘッドＨＤＹ１〜ＨＤＹ４、マゼンタのインクを吐出するヘッドＨＤＭ１〜ＨＤＭ４、シアンのインクを吐出するヘッドＨＤＣ１〜ＨＤＣ４、ブラックのインクを吐出するヘッドＨＤＫ１〜ＨＤＫ４が、それぞれ用紙Ｓとの相対移動方向、すなわち搬送方向に４つずつ並べられており、インクの色毎に４つのヘッドＨＤを有するノズルが、用紙Ｓの幅方向において繋がるように配置されたヘッド群をなしている。以下の説明では、各ヘッド群に共通の説明においては、ヘッドを示す符号をＨＤ１〜ＨＤ４として説明する。
【００２５】
各ヘッド群を形成する４つのヘッドＨＤは、ベースプレートＢＰに対して千鳥状に取り付けられている。この例において、搬送方向の上流側には２つのヘッドＨＤ１，ＨＤ３が紙幅方向に所定間隔で配置され、搬送方向の下流側にも２つのヘッドＨＤ２，ＨＤ４が紙幅方向に所定間隔で配置されている。ここで紙幅方向は、搬送方向に交差する交差方向に相当する。この実施形態における紙幅方向は、搬送方向に対して直交する方向である。下流側のヘッド列ＨＤＬ（ＨＤ２、ＨＤ４）は、上流側のヘッド列ＨＤＬ（ＨＤ１、ＨＤ３）に対して、紙幅方向に位置をずらして配置されている。これにより、紙幅方向に対して上流側の各ヘッドＨＤ１，ＨＤ３と下流側の各ヘッドＨＤ２，ＨＤ４が交互に並んだ状態になる。各ヘッドＨＤ１〜ＨＤ４は同じ種類のインクを吐出するので、１つのヘッドＨＤから吐出させた場合よりも、広い範囲にインクを吐出させることができる。なお、ラインヘッドユニット３０の構成については、後で詳しく説明する。
【００２６】
ヘッド制御部ＨＣは、複数のヘッドＨＤＹ１〜ＨＤＫ４が有する各ノズルからインク滴を吐出させるための制御を行う。例えば、ヘッド制御部ＨＣは、プリンター側コントローラー５０から信号処理回路２０を経由したＣＭＹＫ二値画像データと駆動信号生成回路２１を経由した駆動信号ＣＯＭとからなるヘッド制御信号に基づき、各ヘッドＨＤＹ１〜ＨＤＫ４が有する駆動素子（図示せず）を動作させ、対応するノズルからインクを吐出させる。なお、駆動素子とは、ＣＭＹＫ二値画像データと駆動信号ＣＯＭの印加とに基づいて駆動され、インク滴を吐出させるための動作をする駆動素子である。この駆動素子はピエゾ素子や発熱素子などである。
【００２７】
プリンター側コントローラー５０は、プリンター１における全体的な制御を行う。例えば、コンピューターＣＰから受け取った印刷データや各検出器からの検出結果に基づいて制御対象部を制御し、用紙Ｓに画像を印刷させる。図１に示すように、プリンター側コントローラー５０は、インターフェース部５１と、ＣＰＵ５２と、メモリー５３とを有する。インターフェース部５１は、コンピューターＣＰとの間でデータの受け渡しを行う。ＣＰＵ５２は、プリンター１の全体的な制御を行う。メモリー５３は、コンピュータープログラムや各種のデータを記憶する領域や作業領域等を確保する。ＣＰＵ５２は、メモリー５３に記憶されているコンピュータープログラム（ファームウェア等）に従い、各制御対象部を制御する。例えば、ＣＰＵ５２は用紙搬送機構１０の制御を行う。また、ＣＰＵ５２は、ヘッドを制御するためのＣＭＹＫ二値画像データを、データ変換回路２２を介してヘッド制御部ＨＣに送信したり、駆動信号ＣＯＭを生成させるための制御信号を駆動信号生成回路２１に送信したりする。
【００２８】
＜ラインヘッドユニット３０の構成について＞
図４に示すように、各ヘッドＨＤは、複数のノズルからなるノズル列を有する。この図において、ノズルは、記号＃を付した番号で示す円形の部分である。この実施形態では、例えば１／３６０インチピッチでノズルが形成されている。そして、千鳥状に配置された各ヘッド群の４つのヘッドが有するノズル列も千鳥状に配置されている。すなわち、ヘッドＨＤ１とヘッドＨＤ３が有するノズル列は、紙幅方向に一直線上に配置されるとともに、紙幅方向に互いに間隔を隔てて配置されており、ヘッドＨＤ２とヘッドＨＤ４が有するノズル列も、紙幅方向に一直線上に配置されるとともに、紙幅方向に互いに間隔を隔てて配置されている。そして、ヘッドＨＤ１、ＨＤ３のノズル列は、ヘッドＨＤ２、ＨＤ４のノズル列より搬送方向において上流側に位置するとともに、紙幅方向において、ヘッドＨＤ１とヘッドＨＤ３とのノズル列間に、ヘッドＨＤ２のノズル列が位置するように配置されている。
【００２９】
ヘッド群を形成する４つのヘッドＨＤのうち互いに隣接する２つのヘッドＨＤの端に位置するノズルは、紙幅方向においてノズルピッチ（１／３６０インチ）だけ間隔を隔てて配置されている。具体的には、ヘッドＨＤ１のｎ番目のノズル＃ｎとヘッドＨＤ２の１番目のノズル＃１、ヘッドＨＤ２のｎ番目のノズル＃ｎとヘッドＨＤ３の１番目のノズル＃１、ヘッドＨＤ３のｎ番目のノズル＃ｎとＨＤヘッド４の１番目のノズル＃１とは、紙幅方向において１／３６０インチ離れて配置されている。
【００３０】
＜各ヘッドＨＤの電気的接続について＞
４つのヘッド群が有する各ヘッドの複数のノズルは、対応するノズル同士の紙幅方向における位置が揃っている。言い換えれば、このラインヘッドユニット３０において、同じラスターラインを担当するノズルは、搬送方向に並んで配置されている。例えば、ブラックインクを吐出するヘッド群のヘッドＨＤＫ１における１番目のノズル＃１、シアンインクを吐出するヘッド群のヘッドＨＤＣ１における１番目のノズル＃１、マゼンタインクを吐出するヘッド群のヘッドＨＤＭ１の１番目のノズル＃１、及び、イエローインクを吐出するヘッド群のヘッドＨＤＹ１の１番目のノズル＃１は、互いに対応した関係にあり、搬送方向に沿って並んで配置されている。この関係は、各ヘッド群の紙幅方向において同じ位置に配置されたヘッドＨＤにおける同じ番号のノズル同士についても同様にあてはまる。このため、用紙Ｓにおける或る場所には、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、及び、イエローインクを重ねて吐出することが可能である。
【００３１】
各々のヘッドＨＤには、用紙Ｓと対向する側、すなわち下側に向かってインクを吐出可能にｎ個のノズルが設けられており、各ノズルに対応してインク供給部と駆動素子とが設けられている。また、ヘッドＨＤには、図５に示すように、電極挿入部３１が上方に向けられたコネクター３２と、上方に向かって開放されインク供給部（不図示）と連通するインク供給孔３３とが設けられており、インク供給孔３３にはインクが供給されるチューブ（不図示）が接続される。このため、コネクター３２に上方から装着されるケーブルと、インク供給孔３３に接続されるチューブとが干渉しないように、コネクター３２は、紙幅方向においてヘッドＨＤの中央側であって用紙Ｓの搬送方向においてヘッドＨＤの中央より上流側に、インク供給孔３３は、紙幅方向においてヘッドＨＤの端側であって用紙Ｓの搬送方向においてヘッドＨＤの中央より下流側に配置されている。
【００３２】
ヘッド群を構成する４つのヘッドＨＤは、搬送方向において上流側に位置する２つのヘッドＨＤ１、ＨＤ３からなる上流側ヘッド列ＨＤＬと、搬送方向において下流側に位置する２つのヘッドＨＤ２、ＨＤ４からなる下流側ヘッド列ＨＤＬとにてヘッド群を構成している。各ヘッド列ＨＤＬの２つのヘッドは、１枚のプリント回路基板３５にて接続されている。
【００３３】
各プリント回路基板３５は、２つのヘッドＨＤに対応する２つの電極部３５ａを有している。２つの電極部３５ａには、各ヘッドＨＤが有する駆動素子の数ｎ以上の電極が上下方向に沿って設けられており、紙幅方向に互いに間隔を隔てて並べて配置されている。２つのヘッドＨＤが有する各電極は、プリント回路基板３５における紙幅方向の端まで形成されたプリントパターンと繋がっており、プリント回路基板３５における紙幅方向の端に端部コネクター３５ｂが設けられている。
【００３４】
例えば、ヘッドＨＤ１、ＨＤ３の各々ｎ個の駆動素子と接続される２ｎ本以上のパターンが、プリント回路基板３５の紙幅方向における一方の端まで形成され、ヘッドＨＤ２、ＨＤ４の各々ｎ個の駆動素子と接続される２ｎ本以上のパターンが、プリント回路基板３５の紙幅方向における一方の端まで形成され、各パターンの端が端部コネクター３５ｂに繋がっている。すなわち、プリント回路基板３５には、紙幅方向における一方の端部に２ｎ個以上の電極を有する端部コネクター３５ｂが設けられており、端部コネクター３５ｂの各電極から繋がったパターンがプリント回路基板３５の中央側に引き回され、少なくともｎ本ずつに分けられるとともに紙幅方向と直交する方向に引き出されて、２つのヘッドＨＤに対応した２つの電極部３５ａが設けられている。このようなプリント回路基板３５は、各ヘッド列ＨＤＬに１枚ずつ設けられるため、本実施形態のプリンター１は、８枚のプリント回路基板３５を有している。
【００３５】
各ヘッドＨＤに設けられたコネクター３２は、各ヘッドＨＤに設けられている駆動素子を対応させて少なくともｎ個の電極を有している。各電極は、対をなす金属部材が互いに対向するとともに当接されるか、または、プリント回路基板の厚みより狭い距離の間隔を隔てて構成されており、対をなす金属部材が互いに離れる方向に弾性変形可能に設けられている。少なくともｎ対の電極は、紙幅方向すなわちノズル列の方向に沿って配置されており、対をなす金属部材の当接部分が紙幅方向に沿って並ぶように配置されている。そして、プリント回路基板３５が備える各ヘッドＨＤに対応した電極部３５ａは、コネクター３２が有する少なくともｎ個の電極が対向している部位の間に差し込まれることにより、コネクター３２側の電極とプリント回路基板３５側の電極とが接触して電気的に接続される。このとき、コネクター３２側の対をなす電極が、電極が有する弾性力により互いに押圧しあっている間にプリント回路基板３５の電極部３５ａが挿入されるので、電極部３５ａをコネクター３２に挿入するだけで、電極部がコネクター３２の電極に狭持され、プリント回路基板３５とヘッドＨＤとが確実に電気的に接続される。
【００３６】
紙幅方向においてラインヘッドユニット３０より外側には、プリンター側コントローラー５０及び信号処理回路２０と繋がったバックプレーン３７がラインヘッドユニット３０の一方側に設けられている。バックプレーン３７には、プリント回路基板３５が接続されるバックプレーン側コネクター３８が設けられている。バックプレーン側コネクター３８が有する電極の構造は、ヘッドＨＤが有するコネクター３２の電極の構造と同じである。バックプレーン側コネクター３８は、少なくとも２ｎ個の電極が上下方向に並ぶように設けられている。また、バックプレーン３７には、バックプレーン側コネクター３８が搬送方向に互いに間隔を隔てるとともに搬送方向に並べて８つ設けられている。
【００３７】
＜印刷動作について＞
次に、この印刷システムにおける印刷動作について説明する。この印刷システムでは、画像データから印刷用のデータを生成し、印刷用のデータに基づいてインク滴の吐出制御が行われる。例えば、ホスト側コントローラー１００は、アプリケーションプログラムを実行することで、印刷対象の画像データを生成する。また、ホスト側コントローラー１００は、プリンタードライバーを実行することで、印刷対象の画像データから、ドットの形成或いは非形成を示す二値画像データをインクの種類毎に生成し、プリンター１へシリアル転送する。プリンター１では、プリンター側コントローラー５０が二値画像データをデータ変換回路２２にて各ヘッド列ＨＤＬに対応したデータに分配してラインヘッドユニット３０に転送する。転送された二値画像データに基づき、各ヘッドＨＤは、対応するノズルからインクを吐出させる。すなわち、二値画像データを構成する画素データがドットの形成を示す場合、ヘッド制御部ＨＣは、インクを吐出すべきノズルに対応する駆動素子に駆動信号ＣＯＭを印加させる。これにより、駆動素子が動作して、対応するノズルからインク滴が吐出される。一方、この画素データがドットの非形成を示す場合、ヘッド制御部ＨＣは、対象となるノズルに対応する駆動素子に、駆動信号ＣＯＭを印加させない。この場合、駆動素子は動作しないので、対応するノズルからインク滴は吐出されない。
【００３８】
本実施形態のプリンター１によれば、各ヘッド群が有する４つのヘッドＨＤは、用紙Ｓの相対移動方向（搬送方向）と交差する紙幅方向に並べられているので、ヘッド群が有する用紙Ｓの幅に相当するノズルを駆動するだけの多大な信号ラインが必要となる。しかしながら、４つのヘッドＨＤのうちヘッド列ＨＤＬをなす２つずつのヘッドＨＤが互いにプリント回路基板３５にて接続されているので、各ヘッドＨＤに信号を供給する部材が占有する空間を小さく抑えることが可能である。また、プリント回路基板３５は、例えばフラットフレキシブルケーブルより剛性が高いので、複数のコネクター３２に同時に接続することが可能である。このため、容易に接続することが可能である。
【００３９】
さらに、用紙Ｓの搬送方向には、４つのヘッド群が並べて設けられているが、いずれのヘッド群も２つのヘッドＨＤが互いにプリント回路基板３５にて接続されているので、ヘッドＨＤの数が多くなったとしても、各ヘッドＨＤに信号を供給する部材が占有する空間を、フレキシブルフラットケーブルを用いた場合より小さく抑えることが可能である。
【００４０】
また、ヘッドＨＤが備えるコネクター３２にプリント回路基板３５が有する電極部３５ａが挿入されて接続されているので、例えばコネクター同士が接続される場合より占有する空間を小さくすることが可能である。また、コネクター３２に剛性が高いプリント回路基板３５の電極部３５ａを挿入するだけなので容易に接続することが可能である。
【００４１】
また、プリント回路基板３５は、紙幅方向においてラインヘッドユニット３０の一方側に設けられたバックプレーン３７に接続されているので、剛性が高いプリント回路基板３５はバックプレーン３７に接続し易く、また、接続するだけで各ヘッドＨＤに信号を供給することが可能であり、複数のヘッドＨＤを備えつつも配線及び接続が容易なプリンター１を提供することが可能である。
【００４２】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
上記の実施形態は、主としてプリンターを有する印刷システムについて記載されているが、液体吐出方法、液体吐出装置の制御方法、制御プログラム、制御コード、制御プログラムを記憶した記憶媒体等の開示も含まれている。また、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
【００４３】
＜プリント回路基板について＞
上記実施形態においては、プリント回路基板３５に配線パターンと電極のみが設けられた例について説明したが、プリント回路基板３５には、図８に示すように、信号処理回路が搭載されていてもよい。例えば、プリント回路基板に、シリアル転送されたＣＭＹＫ二値画像データをヘッドＨＤに対応させてパラレルデータに変換するデータ変換回路２２が搭載されていても良い。この場合には、ＣＭＹＫ二値画像データがプリント回路基板に至るまでシリアルデータとして転送されるので、バックプレーン３７とプリント回路基板３５との接続部における電極及び配線を少なくすることが可能である。
【００４４】
また、プリントプリント基板３５に、ノズルから液体を吐出させる駆動信号ＣＯＭを生成する駆動信号生成回路２１が搭載されていても良い。この場合には、ノズルから液体を吐出させる駆動信号生成回路２１がプリント回路基板３５に搭載されているので、ヘッドＨＤと駆動信号生成回路２１との間の距離を短縮することが可能である。このため、駆動信号生成回路２１から送出された駆動信号ＣＯＭがノイズ等の影響により歪むことを抑えることが可能である。
【００４５】
さらに、例えば、図９に示すように、各ヘッドＨＤに、シリアル転送されたＣＭＹＫ二値画像データをヘッドＨＤが有する各ノズルに対応させてパラレルデータに変換するデータ変換回路２２が搭載されており、プリント回路基板３５には、各々のヘッドＨＤに対応する電極部３５ａと、シリアルデータをヘッドＨＤに転送する配線パターン３５ｃとが設けられており、電極部３５ａがヘッドＨＤのコネクター３２に挿入されて、前記シリアルデータがヘッドＨＤに転送されても良い。この場合には、プリント回路基板は、コネクター３５ｂから、ヘッド列ＨＤＬが有する２つのヘッドＨＤ分のＣＭＹＫ二値画像データ（シリアルデータ）が多重化されて転送されるだけなので、プリント回路基板３５との接続部における電極及び配線をさらに少なくして、プリント回路基板３５を小さくすることが可能である。
【００４６】
＜ヘッドＨＤ及びノズルについて＞
上記実施形態においては、ノズル群の数を４つ、各ヘッド群が有するヘッド列ＨＤＬの数を２列、各ヘッド列ＨＤＬが有するヘッドＨＤの数を２個とした例について説明したが、ヘッドＨＤ、ヘッド列ＨＤＬ及びヘッド群の数や配置は適宜定めることが可能である。
また、１つのヘッドＨＤが有するノズル列の数は１列に限られない。例えば、２列以上であっても構わない。例えば、同じインクを吐出するノズルを千鳥状に配置して１つのノズル列を構成してもよい。また、ノズルピッチ（印刷解像度）や１つのノズル列を構成するノズルの数も適宜定めることができる。
【００４７】
＜交差方向について＞
前述の実施形態では、同じノズル列に属する複数のノズルが、用紙Ｓの搬送方向に直交する紙幅方向に並んでいた。言い換えれば、各ノズルが並ぶ交差方向は、搬送方向に対して直交する方向であった。ここで、紙幅方向におけるドットの形成ピッチをノズルピッチよりも高くするため、ラインヘッドユニット３０を紙幅方向に対して斜めに配置する構成が考えられる。この場合の交差方向は、紙幅方向に対して斜めの方向になる。そして、同じラスターラインを担当するノズル同士は、搬送方向に沿って一列に並ぶ。
【００４８】
＜相対移動方向について＞
媒体としての用紙Ｓを搬送する装置に限定されず、用紙Ｓが固定されラインヘッドユニット３０を移動させる装置であってもよい。この場合、ラインヘッドユニット３０の移動方向が相対移動方向に相当する。さらに、用紙Ｓを搬送しつつラインヘッドユニット３０を移動させる装置であってもよい。また、用紙搬送機構１０を有するプリンター１において、ラインヘッドユニット３０を紙幅方向に移動させるようにしてもよい。この場合、各ノズル列が搬送方向に沿って配置される。そして、ラインヘッドユニット３０の移動方向が相対移動方向に相当する。
【００４９】
＜液体吐出装置について＞
上述の実施形態においては、液体吐出装置として、コンピューターＣＰとプリンター１を有する印刷システムを例示したが、これに限定されない。スキャナ機能と印刷機能とを併せ持つ複合機や、画像データを記憶した記憶媒体（メモリカードやＣＤ−ＲＯＭ等）から画像データを読み出し、対応する画像を印刷するダイレクト印刷機能を有するプリンター１であってもよい。これらの装置では、プリンタードライバーが行う処理、すなわち、ＲＧＢ画像からＣＭＹＫ二値画像を得る処理を、これらの装置が有するコントローラーが行う。
また、液体吐出装置であれば、様々な工業用装置についても適用可能である。例えば、布地に模様をつけるための捺染装置、カラーフィルタ製造装置や有機ＥＬディスプレイ等のディスプレイ製造装置、チップへＤＮＡを溶かした溶液を塗布してＤＮＡチップを製造するＤＮＡチップ製造装置、回路基板製造装置等であっても、本発明を適用できる。
【００５０】
＜媒体について＞
前述の実施形態では、媒体として用紙Ｓを例示したが、用紙Ｓに限定されない。例えば、コンパクトディスクやＯＨＰ用のフィルムであってもよい。要するに、媒体は、液体が着弾するものであれば、種々のものを用いることができる。
【００５１】
＜液体について＞
前述の実施形態ではプリンター１を例示したので、液体はインク（水性インク，油性インク）であった。液体に関しては、装置に適したものが適宜用いられる。そして、吐出される液体の種類は、複数種類に限らず１種類であってもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１ プリンター，１０ 用紙搬送機構，１１ 給紙ローラー，１２ 搬送ローラー，
１３ プラテン，１４排紙ローラー，２０ 信号処理回路，２１ 駆動信号生成回路，
２２ データ変換回路，３０ ラインヘッドユニット，３１ 電極挿入部，
３２ コネクター，３３ 供給孔，３５ プリント回路基板，３５ａ 電極部，
３５ｂ 端部コネクター，３５ｃ 配線パターン、３７ バックプレーン，
３８ バックプレーン側コネクター，４０ 検出器群，
５０ プリンター側コントローラー，５１ インターフェース部，
５２ ＣＰＵ，５３ メモリー，１００ ホスト側コントローラー，
１０１ インターフェース部，１０２ ＣＰＵ，１０３ メモリー，
ＢＰ ベースプレート，ＣＰ コンピューター，ＣＯＭ 駆動信号，
ＨＤ ヘッド，ＨＤ１〜ＨＤ４ ヘッド，ＨＤＹ１〜ＨＤＫ４ ヘッド，
＃１〜＃３６０ ノズル，ＨＣ ヘッド制御部，ＨＤＬ ヘッド列，Ｓ 用紙
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出装置としては、各種媒体にノズルから液体としてのインクを吐出するインクジェットプリンターが知られている。インクジェットプリンターは、ノズルが設けられている記録ヘッドに電気信号を伝達するために、絶縁電線を並列に配置した平型のフラットケーブルがコネクターを介して接続されている（例えば特許文献１参照）。そして、複数の記録ヘッドを有するインクジェットプリンターは、各々の記録ヘッドに各々フラットケーブルが接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２３１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、インクジェットプリンターが有する複数の記録ヘッドに各々フラットケーブルが接続されていると、フラットケーブルの数が多いため、これらのフラットケーブルを束ねた場合には占有する空間が大きくなるため配線し辛く、また装置のコンパクト化が図れない虞があるという課題がある。更に、各コネクターを個々に接続するため作業が繁雑であるという課題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ヘッドに信号を供給する部材が占有する空間が小さく、ヘッドとの接続が容易な液体吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための主たる発明は、媒体との相対移動方向と交差する交差方向に並ぶ複数のノズルを有する複数のヘッドを有し、
各々の前記ヘッドは、当該ヘッドに信号を供給するプリント回路基板にて互いに接続されていることを特徴とする液体吐出装置である。
【０００７】
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】印刷システムの構成を説明するブロック図である。
【図２】プリンターの断面図である。
【図３】プリンターが用紙を搬送する様子を示す図である。
【図４】ラインヘッドユニットの下面におけるノズルの配列を模式的に示した図である。
【図５】ヘッド列のヘッドを接続するプリント回路基板を説明するための斜視図である。
【図６】プリント回路基板にて接続されたヘッドを説明するための平面図である。
【図７】プリント回路基板、ヘッド、バックプレーンが接続された状態を説明するための図である。
【図８】プリント回路基板の変形例を説明するための斜視図である。
【図９】ヘッドに信号処理回路が設けられた変形例を説明するための斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＝＝＝開示の概要＝＝＝
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
【００１０】
媒体との相対移動方向と交差する交差方向に並ぶ複数のノズルを有する複数のヘッドを有し、各々の前記ヘッドは、当該ヘッドに信号を供給するプリント回路基板にて互いに接続されていることを特徴とする液体吐出装置である。
このような液体吐出装置によれば、複数のヘッドは、媒体の相対移動方向と交差する方向に並べられているので、媒体の幅に相当するノズルを駆動するだけの多大な信号ラインが必要となるが、複数のヘッドが互いにプリント回路基板にて接続されているので、各ヘッドに信号を供給する部材が占有する空間を小さく抑えることが可能である。また、プリント回路基板は、例えばフラットフレキシブルケーブルより剛性が高いので、複数のコネクターに同時に接続することが可能である。このため、容易に接続することが可能である。
【００１１】
かかる液体吐出装置であって、前記ヘッドは、各々コネクターを備え、前記プリント回路基板は、各々の前記ヘッドに対応する電極部を有し、当該電極部が前記コネクターに挿入されて接続されていることが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、ヘッドが備えるコネクターにプリント回路基板が有する電極部が挿入されて接続されているので、コネクター同士が接続される場合より占有する空間を小さくすることが可能である。また、コネクターに剛性が高いプリント回路基板の電極部を挿入するだけなので、容易に接続することが可能である。
【００１２】
かかる液体吐出装置であって、前記プリント回路基板には、信号処理回路が搭載されていることが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、プリント回路基板に信号処理回路が搭載されているので、ヘッドにより近い位置に信号処理回路を設けることが可能である。このため、例えば、信号処理回路までの信号ラインの数を少なく抑えたり、信号処理回路から送出される信号へのノイズの影響を抑えることが可能である。
【００１３】
かかる液体吐出装置であって、前記信号処理回路は、シリアル転送されたデータを前記ヘッドに対応させてパラレルデータに変換する回路であることが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、シリアル転送されたデータをヘッドに対応させてパラレルデータに変換する回路がプリント回路基板に搭載されているので、ヘッドに送信される信号は、プリント回路基板に設けられた信号処理回路まではシリアル信号として転送される。このため、プリント回路基板までの信号ラインの数を低減することが可能である。
【００１４】
かかる液体吐出装置であって、前記信号処理回路は、前記ノズルから液体を吐出させる駆動信号生成回路であることが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、ノズルから液体を吐出させる駆動信号生成回路がプリント回路基板に設けられているので、ヘッドと駆動信号生成回路との間の距離を短縮することが可能である。このため、駆動信号生成回路から送出された駆動信号がノイズ等の影響により歪むことを抑えることが可能である。
【００１５】
かかる液体吐出装置であって、前記プリント回路基板は、バックプレーンに接続されていることが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、プリント回路基板は、バックプレーンに接続されているので、剛性が高いプリント回路基板はバックプレーンに接続しやすく、また、接続するだけで各ヘッドに信号を供給することが可能である。このため、ヘッドへの配線及び接続が容易な液体吐出装置を提供することが可能である。
【００１６】
かかる液体吐出装置であって、前記複数のヘッドが前記交差方向に並ぶヘッド列を複数有し、複数の前記ヘッド列が、前記相対移動方向に並べて設けられていることが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、相対移動方向に並べて設けられている複数のヘッド列が有する各ヘッドがプリント回路基板にて互いに接続されているので、たとえヘッドの数が多くなったとしても、各ヘッドに信号を供給する部材が占有する空間を小さく抑えることが可能である。
【００１７】
かかる液体吐出装置であって、前記ヘッドは、送信されたシリアルデータを前記ヘッドが有する前記ノズルに対応させてパラレルデータに変換する信号処理回路を備え、前記プリント回路基板は、前記シリアルデータを前記ヘッドに転送する配線パターンを備えることが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、ヘッドにはシリアルデータが多重化されて転送されるのでプリント回路基板に設ける電極及び配線パターンを、さらに少なくすることが可能であり、プリント回路基板のサイズを小さくすることが可能である。
【００１８】
＝＝＝実施形態＝＝＝
印刷システムは、用紙Ｓ（図３等を参照）に画像を印刷するためのものであり、図１に示すように、コンピューターＣＰとプリンター１とを有する。このプリンター１は、液体状のインク（水性インク，油性インク）を吐出して用紙Ｓ等の媒体に画像を印刷する印刷装置の一種である。コンピューターＣＰは、印刷装置としてのプリンター１に印刷動作を行わせるための制御をする印刷制御装置の一種である。本実施形態では、コンピューターＣＰとプリンター１のセットが液体吐出装置の一種に相当する。
【００１９】
＜コンピューターＣＰについて＞
コンピューターＣＰはホスト側コントローラー１００を有する。このホスト側コントローラー１００は、インターフェース部１０１と、ＣＰＵ１０２と、メモリー１０３とを有する。インターフェース部１０１は、プリンター１との間でデータの受け渡しを行う。ＣＰＵ１０２は、コンピューターＣＰの全体的な制御を行う。メモリー１０３は、コンピュータープログラムや各種のデータを記憶する。このメモリー１０３には、コンピュータープログラムの一種としてプリンタードライバーが記憶されている。このプリンタードライバーをＣＰＵ１０２が実行することにより、アプリケーションプログラムが実行されて得られた画像データから、プリンター１用のデータが生成される。詳しくは後で述べるが、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー），Ｋ（ブラック）からなるＣＭＹＫ二値画像データが生成される。そして、生成された画像データがプリンター１へシリアル転送される。
【００２０】
＜プリンター１について＞
プリンター１は、用紙搬送機構１０、信号処理回路２０、ラインヘッドユニット３０、検出器群４０、及び、プリンター側コントローラー５０を有する。用紙搬送機構１０は用紙Ｓを搬送方向（相対移動方向の一種）に搬送させる。
【００２１】
信号処理回路２０は、駆動信号生成回路２１とデータ変換回路２２とを有している。駆動信号生成回路２１は、駆動信号ＣＯＭを生成する。駆動信号ＣＯＭはラインヘッドユニット３０が有する各ヘッドＨＤ（ＨＤＹ１〜ＨＤＹ４，ＨＤＭ１〜ＨＤＭ４，ＨＤＣ１〜ＨＤＣ４，ＨＤＫ１〜ＨＤＫ４，図３を参照）からインクを吐出させるために用いられる。データ変換回路２２は、コンピューターＣＰからシリアル転送されたＣＭＹＫ二値画像データを、各ヘッドＨＤに対応したデータに分配する。ここで、駆動信号ＣＯＭ及びＣＭＹＫ二値画像データは、ヘッドを制御するためのヘッド制御信号である。
【００２２】
ラインヘッドユニット３０は複数のヘッドＨＤＹ１〜ＨＤＫ４とヘッド制御部ＨＣとを有する。ヘッドＨＤはインクを用紙Ｓに向けて吐出させる。ヘッド制御部ＨＣは、プリンター側コントローラー５０から信号処理回路２０を経由したヘッド制御信号に基づいて各ヘッドＨＤＹ１〜ＨＤＫ４によるインク滴の吐出を制御する。検出器群４０は、プリンター１の状況を監視する複数の検出器によって構成される。これらの検出器による検出結果は、プリンター側コントローラー５０に出力される。プリンター側コントローラー５０は、プリンター１における全体的な制御を行う。
【００２３】
用紙搬送機構１０は、図２に示すように、給紙ローラー１１と、搬送ローラー１２と、プラテン１３と、排紙ローラー１４とを有する。給紙ローラー１１は、用紙Ｓを供給するためのローラーである。搬送ローラー１２は、給紙ローラー１１によって給紙された用紙Ｓを印刷可能な領域まで搬送するローラーである。プラテン１３は、印刷中の用紙Ｓを裏面側から支持する部材である。排紙ローラー１４は、用紙Ｓをプリンター１の外部に排出するローラーである。
【００２４】
ラインヘッドユニット３０は、図３に示すように複数のヘッドＨＤＹ１〜ＨＤＫ４を有する。これらのヘッドＨＤＹ１〜ＨＤＫ４は、イエローのインクを吐出するヘッドＨＤＹ１〜ＨＤＹ４、マゼンタのインクを吐出するヘッドＨＤＭ１〜ＨＤＭ４、シアンのインクを吐出するヘッドＨＤＣ１〜ＨＤＣ４、ブラックのインクを吐出するヘッドＨＤＫ１〜ＨＤＫ４が、それぞれ用紙Ｓとの相対移動方向、すなわち搬送方向に４つずつ並べられており、インクの色毎に４つのヘッドＨＤを有するノズルが、用紙Ｓの幅方向において繋がるように配置されたヘッド群をなしている。以下の説明では、各ヘッド群に共通の説明においては、ヘッドを示す符号をＨＤ１〜ＨＤ４として説明する。
【００２５】
各ヘッド群を形成する４つのヘッドＨＤは、ベースプレートＢＰに対して千鳥状に取り付けられている。この例において、搬送方向の上流側には２つのヘッドＨＤ１，ＨＤ３が紙幅方向に所定間隔で配置され、搬送方向の下流側にも２つのヘッドＨＤ２，ＨＤ４が紙幅方向に所定間隔で配置されている。ここで紙幅方向は、搬送方向に交差する交差方向に相当する。この実施形態における紙幅方向は、搬送方向に対して直交する方向である。下流側のヘッド列ＨＤＬ（ＨＤ２、ＨＤ４）は、上流側のヘッド列ＨＤＬ（ＨＤ１、ＨＤ３）に対して、紙幅方向に位置をずらして配置されている。これにより、紙幅方向に対して上流側の各ヘッドＨＤ１，ＨＤ３と下流側の各ヘッドＨＤ２，ＨＤ４が交互に並んだ状態になる。各ヘッドＨＤ１〜ＨＤ４は同じ種類のインクを吐出するので、１つのヘッドＨＤから吐出させた場合よりも、広い範囲にインクを吐出させることができる。なお、ラインヘッドユニット３０の構成については、後で詳しく説明する。
【００２６】
ヘッド制御部ＨＣは、複数のヘッドＨＤＹ１〜ＨＤＫ４が有する各ノズルからインク滴を吐出させるための制御を行う。例えば、ヘッド制御部ＨＣは、プリンター側コントローラー５０から信号処理回路２０を経由したＣＭＹＫ二値画像データと駆動信号生成回路２１を経由した駆動信号ＣＯＭとからなるヘッド制御信号に基づき、各ヘッドＨＤＹ１〜ＨＤＫ４が有する駆動素子（図示せず）を動作させ、対応するノズルからインクを吐出させる。なお、駆動素子とは、ＣＭＹＫ二値画像データと駆動信号ＣＯＭの印加とに基づいて駆動され、インク滴を吐出させるための動作をする駆動素子である。この駆動素子はピエゾ素子や発熱素子などである。
【００２７】
プリンター側コントローラー５０は、プリンター１における全体的な制御を行う。例えば、コンピューターＣＰから受け取った印刷データや各検出器からの検出結果に基づいて制御対象部を制御し、用紙Ｓに画像を印刷させる。図１に示すように、プリンター側コントローラー５０は、インターフェース部５１と、ＣＰＵ５２と、メモリー５３とを有する。インターフェース部５１は、コンピューターＣＰとの間でデータの受け渡しを行う。ＣＰＵ５２は、プリンター１の全体的な制御を行う。メモリー５３は、コンピュータープログラムや各種のデータを記憶する領域や作業領域等を確保する。ＣＰＵ５２は、メモリー５３に記憶されているコンピュータープログラム（ファームウェア等）に従い、各制御対象部を制御する。例えば、ＣＰＵ５２は用紙搬送機構１０の制御を行う。また、ＣＰＵ５２は、ヘッドを制御するためのＣＭＹＫ二値画像データを、データ変換回路２２を介してヘッド制御部ＨＣに送信したり、駆動信号ＣＯＭを生成させるための制御信号を駆動信号生成回路２１に送信したりする。
【００２８】
＜ラインヘッドユニット３０の構成について＞
図４に示すように、各ヘッドＨＤは、複数のノズルからなるノズル列を有する。この図において、ノズルは、記号＃を付した番号で示す円形の部分である。この実施形態では、例えば１／３６０インチピッチでノズルが形成されている。そして、千鳥状に配置された各ヘッド群の４つのヘッドが有するノズル列も千鳥状に配置されている。すなわち、ヘッドＨＤ１とヘッドＨＤ３が有するノズル列は、紙幅方向に一直線上に配置されるとともに、紙幅方向に互いに間隔を隔てて配置されており、ヘッドＨＤ２とヘッドＨＤ４が有するノズル列も、紙幅方向に一直線上に配置されるとともに、紙幅方向に互いに間隔を隔てて配置されている。そして、ヘッドＨＤ１、ＨＤ３のノズル列は、ヘッドＨＤ２、ＨＤ４のノズル列より搬送方向において上流側に位置するとともに、紙幅方向において、ヘッドＨＤ１とヘッドＨＤ３とのノズル列間に、ヘッドＨＤ２のノズル列が位置するように配置されている。
【００２９】
ヘッド群を形成する４つのヘッドＨＤのうち互いに隣接する２つのヘッドＨＤの端に位置するノズルは、紙幅方向においてノズルピッチ（１／３６０インチ）だけ間隔を隔てて配置されている。具体的には、ヘッドＨＤ１のｎ番目のノズル＃ｎとヘッドＨＤ２の１番目のノズル＃１、ヘッドＨＤ２のｎ番目のノズル＃ｎとヘッドＨＤ３の１番目のノズル＃１、ヘッドＨＤ３のｎ番目のノズル＃ｎとＨＤヘッド４の１番目のノズル＃１とは、紙幅方向において１／３６０インチ離れて配置されている。
【００３０】
＜各ヘッドＨＤの電気的接続について＞
４つのヘッド群が有する各ヘッドの複数のノズルは、対応するノズル同士の紙幅方向における位置が揃っている。言い換えれば、このラインヘッドユニット３０において、同じラスターラインを担当するノズルは、搬送方向に並んで配置されている。例えば、ブラックインクを吐出するヘッド群のヘッドＨＤＫ１における１番目のノズル＃１、シアンインクを吐出するヘッド群のヘッドＨＤＣ１における１番目のノズル＃１、マゼンタインクを吐出するヘッド群のヘッドＨＤＭ１の１番目のノズル＃１、及び、イエローインクを吐出するヘッド群のヘッドＨＤＹ１の１番目のノズル＃１は、互いに対応した関係にあり、搬送方向に沿って並んで配置されている。この関係は、各ヘッド群の紙幅方向において同じ位置に配置されたヘッドＨＤにおける同じ番号のノズル同士についても同様にあてはまる。このため、用紙Ｓにおける或る場所には、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、及び、イエローインクを重ねて吐出することが可能である。
【００３１】
各々のヘッドＨＤには、用紙Ｓと対向する側、すなわち下側に向かってインクを吐出可能にｎ個のノズルが設けられており、各ノズルに対応してインク供給部と駆動素子とが設けられている。また、ヘッドＨＤには、図５に示すように、電極挿入部３１が上方に向けられたコネクター３２と、上方に向かって開放されインク供給部（不図示）と連通するインク供給孔３３とが設けられており、インク供給孔３３にはインクが供給されるチューブ（不図示）が接続される。このため、コネクター３２に上方から装着されるケーブルと、インク供給孔３３に接続されるチューブとが干渉しないように、コネクター３２は、紙幅方向においてヘッドＨＤの中央側であって用紙Ｓの搬送方向においてヘッドＨＤの中央より上流側に、インク供給孔３３は、紙幅方向においてヘッドＨＤの端側であって用紙Ｓの搬送方向においてヘッドＨＤの中央より下流側に配置されている。
【００３２】
ヘッド群を構成する４つのヘッドＨＤは、搬送方向において上流側に位置する２つのヘッドＨＤ１、ＨＤ３からなる上流側ヘッド列ＨＤＬと、搬送方向において下流側に位置する２つのヘッドＨＤ２、ＨＤ４からなる下流側ヘッド列ＨＤＬとにてヘッド群を構成している。各ヘッド列ＨＤＬの２つのヘッドは、１枚のプリント回路基板３５にて接続されている。
【００３３】
各プリント回路基板３５は、２つのヘッドＨＤに対応する２つの電極部３５ａを有している。２つの電極部３５ａには、各ヘッドＨＤが有する駆動素子の数ｎ以上の電極が上下方向に沿って設けられており、紙幅方向に互いに間隔を隔てて並べて配置されている。２つのヘッドＨＤが有する各電極は、プリント回路基板３５における紙幅方向の端まで形成されたプリントパターンと繋がっており、プリント回路基板３５における紙幅方向の端に端部コネクター３５ｂが設けられている。
【００３４】
例えば、ヘッドＨＤ１、ＨＤ３の各々ｎ個の駆動素子と接続される２ｎ本以上のパターンが、プリント回路基板３５の紙幅方向における一方の端まで形成され、ヘッドＨＤ２、ＨＤ４の各々ｎ個の駆動素子と接続される２ｎ本以上のパターンが、プリント回路基板３５の紙幅方向における一方の端まで形成され、各パターンの端が端部コネクター３５ｂに繋がっている。すなわち、プリント回路基板３５には、紙幅方向における一方の端部に２ｎ個以上の電極を有する端部コネクター３５ｂが設けられており、端部コネクター３５ｂの各電極から繋がったパターンがプリント回路基板３５の中央側に引き回され、少なくともｎ本ずつに分けられるとともに紙幅方向と直交する方向に引き出されて、２つのヘッドＨＤに対応した２つの電極部３５ａが設けられている。このようなプリント回路基板３５は、各ヘッド列ＨＤＬに１枚ずつ設けられるため、本実施形態のプリンター１は、８枚のプリント回路基板３５を有している。
【００３５】
各ヘッドＨＤに設けられたコネクター３２は、各ヘッドＨＤに設けられている駆動素子を対応させて少なくともｎ個の電極を有している。各電極は、対をなす金属部材が互いに対向するとともに当接されるか、または、プリント回路基板の厚みより狭い距離の間隔を隔てて構成されており、対をなす金属部材が互いに離れる方向に弾性変形可能に設けられている。少なくともｎ対の電極は、紙幅方向すなわちノズル列の方向に沿って配置されており、対をなす金属部材の当接部分が紙幅方向に沿って並ぶように配置されている。そして、プリント回路基板３５が備える各ヘッドＨＤに対応した電極部３５ａは、コネクター３２が有する少なくともｎ個の電極が対向している部位の間に差し込まれることにより、コネクター３２側の電極とプリント回路基板３５側の電極とが接触して電気的に接続される。このとき、コネクター３２側の対をなす電極が、電極が有する弾性力により互いに押圧しあっている間にプリント回路基板３５の電極部３５ａが挿入されるので、電極部３５ａをコネクター３２に挿入するだけで、電極部がコネクター３２の電極に狭持され、プリント回路基板３５とヘッドＨＤとが確実に電気的に接続される。
【００３６】
紙幅方向においてラインヘッドユニット３０より外側には、プリンター側コントローラー５０及び信号処理回路２０と繋がったバックプレーン３７がラインヘッドユニット３０の一方側に設けられている。バックプレーン３７には、プリント回路基板３５が接続されるバックプレーン側コネクター３８が設けられている。バックプレーン側コネクター３８が有する電極の構造は、ヘッドＨＤが有するコネクター３２の電極の構造と同じである。バックプレーン側コネクター３８は、少なくとも２ｎ個の電極が上下方向に並ぶように設けられている。また、バックプレーン３７には、バックプレーン側コネクター３８が搬送方向に互いに間隔を隔てるとともに搬送方向に並べて８つ設けられている。
【００３７】
＜印刷動作について＞
次に、この印刷システムにおける印刷動作について説明する。この印刷システムでは、画像データから印刷用のデータを生成し、印刷用のデータに基づいてインク滴の吐出制御が行われる。例えば、ホスト側コントローラー１００は、アプリケーションプログラムを実行することで、印刷対象の画像データを生成する。また、ホスト側コントローラー１００は、プリンタードライバーを実行することで、印刷対象の画像データから、ドットの形成或いは非形成を示す二値画像データをインクの種類毎に生成し、プリンター１へシリアル転送する。プリンター１では、プリンター側コントローラー５０が二値画像データをデータ変換回路２２にて各ヘッド列ＨＤＬに対応したデータに分配してラインヘッドユニット３０に転送する。転送された二値画像データに基づき、各ヘッドＨＤは、対応するノズルからインクを吐出させる。すなわち、二値画像データを構成する画素データがドットの形成を示す場合、ヘッド制御部ＨＣは、インクを吐出すべきノズルに対応する駆動素子に駆動信号ＣＯＭを印加させる。これにより、駆動素子が動作して、対応するノズルからインク滴が吐出される。一方、この画素データがドットの非形成を示す場合、ヘッド制御部ＨＣは、対象となるノズルに対応する駆動素子に、駆動信号ＣＯＭを印加させない。この場合、駆動素子は動作しないので、対応するノズルからインク滴は吐出されない。
【００３８】
本実施形態のプリンター１によれば、各ヘッド群が有する４つのヘッドＨＤは、用紙Ｓの相対移動方向（搬送方向）と交差する紙幅方向に並べられているので、ヘッド群が有する用紙Ｓの幅に相当するノズルを駆動するだけの多大な信号ラインが必要となる。しかしながら、４つのヘッドＨＤのうちヘッド列ＨＤＬをなす２つずつのヘッドＨＤが互いにプリント回路基板３５にて接続されているので、各ヘッドＨＤに信号を供給する部材が占有する空間を小さく抑えることが可能である。また、プリント回路基板３５は、例えばフラットフレキシブルケーブルより剛性が高いので、複数のコネクター３２に同時に接続することが可能である。このため、容易に接続することが可能である。
【００３９】
さらに、用紙Ｓの搬送方向には、４つのヘッド群が並べて設けられているが、いずれのヘッド群も２つのヘッドＨＤが互いにプリント回路基板３５にて接続されているので、ヘッドＨＤの数が多くなったとしても、各ヘッドＨＤに信号を供給する部材が占有する空間を、フレキシブルフラットケーブルを用いた場合より小さく抑えることが可能である。
【００４０】
また、ヘッドＨＤが備えるコネクター３２にプリント回路基板３５が有する電極部３５ａが挿入されて接続されているので、例えばコネクター同士が接続される場合より占有する空間を小さくすることが可能である。また、コネクター３２に剛性が高いプリント回路基板３５の電極部３５ａを挿入するだけなので容易に接続することが可能である。
【００４１】
また、プリント回路基板３５は、紙幅方向においてラインヘッドユニット３０の一方側に設けられたバックプレーン３７に接続されているので、剛性が高いプリント回路基板３５はバックプレーン３７に接続し易く、また、接続するだけで各ヘッドＨＤに信号を供給することが可能であり、複数のヘッドＨＤを備えつつも配線及び接続が容易なプリンター１を提供することが可能である。
【００４２】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
上記の実施形態は、主としてプリンターを有する印刷システムについて記載されているが、液体吐出方法、液体吐出装置の制御方法、制御プログラム、制御コード、制御プログラムを記憶した記憶媒体等の開示も含まれている。また、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
【００４３】
＜プリント回路基板について＞
上記実施形態においては、プリント回路基板３５に配線パターンと電極のみが設けられた例について説明したが、プリント回路基板３５には、図８に示すように、信号処理回路が搭載されていてもよい。例えば、プリント回路基板に、シリアル転送されたＣＭＹＫ二値画像データをヘッドＨＤに対応させてパラレルデータに変換するデータ変換回路２２が搭載されていても良い。この場合には、ＣＭＹＫ二値画像データがプリント回路基板に至るまでシリアルデータとして転送されるので、バックプレーン３７とプリント回路基板３５との接続部における電極及び配線を少なくすることが可能である。
【００４４】
また、プリントプリント基板３５に、ノズルから液体を吐出させる駆動信号ＣＯＭを生成する駆動信号生成回路２１が搭載されていても良い。この場合には、ノズルから液体を吐出させる駆動信号生成回路２１がプリント回路基板３５に搭載されているので、ヘッドＨＤと駆動信号生成回路２１との間の距離を短縮することが可能である。このため、駆動信号生成回路２１から送出された駆動信号ＣＯＭがノイズ等の影響により歪むことを抑えることが可能である。
【００４５】
さらに、例えば、図９に示すように、各ヘッドＨＤに、シリアル転送されたＣＭＹＫ二値画像データをヘッドＨＤが有する各ノズルに対応させてパラレルデータに変換するデータ変換回路２２が搭載されており、プリント回路基板３５には、各々のヘッドＨＤに対応する電極部３５ａと、シリアルデータをヘッドＨＤに転送する配線パターン３５ｃとが設けられており、電極部３５ａがヘッドＨＤのコネクター３２に挿入されて、前記シリアルデータがヘッドＨＤに転送されても良い。この場合には、プリント回路基板は、コネクター３５ｂから、ヘッド列ＨＤＬが有する２つのヘッドＨＤ分のＣＭＹＫ二値画像データ（シリアルデータ）が多重化されて転送されるだけなので、プリント回路基板３５との接続部における電極及び配線をさらに少なくして、プリント回路基板３５を小さくすることが可能である。
【００４６】
＜ヘッドＨＤ及びノズルについて＞
上記実施形態においては、ノズル群の数を４つ、各ヘッド群が有するヘッド列ＨＤＬの数を２列、各ヘッド列ＨＤＬが有するヘッドＨＤの数を２個とした例について説明したが、ヘッドＨＤ、ヘッド列ＨＤＬ及びヘッド群の数や配置は適宜定めることが可能である。
また、１つのヘッドＨＤが有するノズル列の数は１列に限られない。例えば、２列以上であっても構わない。例えば、同じインクを吐出するノズルを千鳥状に配置して１つのノズル列を構成してもよい。また、ノズルピッチ（印刷解像度）や１つのノズル列を構成するノズルの数も適宜定めることができる。
【００４７】
＜交差方向について＞
前述の実施形態では、同じノズル列に属する複数のノズルが、用紙Ｓの搬送方向に直交する紙幅方向に並んでいた。言い換えれば、各ノズルが並ぶ交差方向は、搬送方向に対して直交する方向であった。ここで、紙幅方向におけるドットの形成ピッチをノズルピッチよりも高くするため、ラインヘッドユニット３０を紙幅方向に対して斜めに配置する構成が考えられる。この場合の交差方向は、紙幅方向に対して斜めの方向になる。そして、同じラスターラインを担当するノズル同士は、搬送方向に沿って一列に並ぶ。
【００４８】
＜相対移動方向について＞
媒体としての用紙Ｓを搬送する装置に限定されず、用紙Ｓが固定されラインヘッドユニット３０を移動させる装置であってもよい。この場合、ラインヘッドユニット３０の移動方向が相対移動方向に相当する。さらに、用紙Ｓを搬送しつつラインヘッドユニット３０を移動させる装置であってもよい。また、用紙搬送機構１０を有するプリンター１において、ラインヘッドユニット３０を紙幅方向に移動させるようにしてもよい。この場合、各ノズル列が搬送方向に沿って配置される。そして、ラインヘッドユニット３０の移動方向が相対移動方向に相当する。
【００４９】
＜液体吐出装置について＞
上述の実施形態においては、液体吐出装置として、コンピューターＣＰとプリンター１を有する印刷システムを例示したが、これに限定されない。スキャナ機能と印刷機能とを併せ持つ複合機や、画像データを記憶した記憶媒体（メモリカードやＣＤ−ＲＯＭ等）から画像データを読み出し、対応する画像を印刷するダイレクト印刷機能を有するプリンター１であってもよい。これらの装置では、プリンタードライバーが行う処理、すなわち、ＲＧＢ画像からＣＭＹＫ二値画像を得る処理を、これらの装置が有するコントローラーが行う。
また、液体吐出装置であれば、様々な工業用装置についても適用可能である。例えば、布地に模様をつけるための捺染装置、カラーフィルタ製造装置や有機ＥＬディスプレイ等のディスプレイ製造装置、チップへＤＮＡを溶かした溶液を塗布してＤＮＡチップを製造するＤＮＡチップ製造装置、回路基板製造装置等であっても、本発明を適用できる。
【００５０】
＜媒体について＞
前述の実施形態では、媒体として用紙Ｓを例示したが、用紙Ｓに限定されない。例えば、コンパクトディスクやＯＨＰ用のフィルムであってもよい。要するに、媒体は、液体が着弾するものであれば、種々のものを用いることができる。
【００５１】
＜液体について＞
前述の実施形態ではプリンター１を例示したので、液体はインク（水性インク，油性インク）であった。液体に関しては、装置に適したものが適宜用いられる。そして、吐出される液体の種類は、複数種類に限らず１種類であってもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１ プリンター，１０ 用紙搬送機構，１１ 給紙ローラー，１２ 搬送ローラー，
１３ プラテン，１４排紙ローラー，２０ 信号処理回路，２１ 駆動信号生成回路，
２２ データ変換回路，３０ ラインヘッドユニット，３１ 電極挿入部，
３２ コネクター，３３ 供給孔，３５ プリント回路基板，３５ａ 電極部，
３５ｂ 端部コネクター，３５ｃ 配線パターン、３７ バックプレーン，
３８ バックプレーン側コネクター，４０ 検出器群，
５０ プリンター側コントローラー，５１ インターフェース部，
５２ ＣＰＵ，５３ メモリー，１００ ホスト側コントローラー，
１０１ インターフェース部，１０２ ＣＰＵ，１０３ メモリー，
ＢＰ ベースプレート，ＣＰ コンピューター，ＣＯＭ 駆動信号，
ＨＤ ヘッド，ＨＤ１〜ＨＤ４ ヘッド，ＨＤＹ１〜ＨＤＫ４ ヘッド，
＃１〜＃３６０ ノズル，ＨＣ ヘッド制御部，ＨＤＬ ヘッド列，Ｓ 用紙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体との相対移動方向と交差する交差方向に並ぶ複数のノズルを有する複数のヘッドを有し、
各々の前記ヘッドは、当該ヘッドに信号を供給するプリント回路基板にて互いに接続されていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体吐出装置であって、
前記ヘッドは、各々コネクターを備え、
前記プリント回路基板は、各々の前記ヘッドに対応する電極部を有し、当該電極部が前記コネクターに挿入されて接続されていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の液体吐出装置であって、
前記プリント回路基板には、信号処理回路が搭載されていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の液体吐出装置であって、
前記信号処理回路は、送信されたシリアルデータを前記ヘッドに対応させてパラレルデータに変換する回路であることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の液体吐出装置であって、
前記信号処理回路は、前記ノズルから液体を吐出させる駆動信号生成回路であることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の液体吐出装置であって、
前記プリント回路基板は、バックプレーンに接続されていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の液体吐出装置であって、
前記複数のヘッドが前記交差方向に並ぶヘッド列を複数有し、
複数の前記ヘッド列が、前記相対移動方向に並べて設けられていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項８】
請求項１または請求項２に記載の液体吐出装置であって、
前記ヘッドは、送信されたシリアルデータを前記ヘッドが有する前記ノズルに対応させてパラレルデータに変換する信号処理回路を備え、
前記プリント回路基板は、前記シリアルデータを前記ヘッドに転送する配線パターンを備えることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１】
媒体との相対移動方向と交差する交差方向に並ぶ複数のノズルを有する複数のヘッドを有し、
各々の前記ヘッドは、当該ヘッドに信号を供給するプリント回路基板にて互いに接続されていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体吐出装置であって、
前記ヘッドは、各々コネクターを備え、
前記プリント回路基板は、各々の前記ヘッドに対応する電極部を有し、当該電極部が前記コネクターに挿入されて接続されていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の液体吐出装置であって、
前記プリント回路基板には、信号処理回路が搭載されていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の液体吐出装置であって、
前記信号処理回路は、送信されたシリアルデータを前記ヘッドに対応させてパラレルデータに変換する回路であることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の液体吐出装置であって、
前記信号処理回路は、前記ノズルから液体を吐出させる駆動信号生成回路であることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の液体吐出装置であって、
前記プリント回路基板は、バックプレーンに接続されていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の液体吐出装置であって、
前記複数のヘッドが前記交差方向に並ぶヘッド列を複数有し、
複数の前記ヘッド列が、前記相対移動方向に並べて設けられていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項８】
請求項１または請求項２に記載の液体吐出装置であって、
前記ヘッドは、送信されたシリアルデータを前記ヘッドが有する前記ノズルに対応させてパラレルデータに変換する信号処理回路を備え、
前記プリント回路基板は、前記シリアルデータを前記ヘッドに転送する配線パターンを備えることを特徴とする液体吐出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−６２８５０（Ｐ２０１１−６２８５０Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１３５３１（Ｐ２００９−２１３５３１）
【出願日】平成２１年９月１５日（２００９．９．１５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１５日（２００９．９．１５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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