液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置
【課題】液体の無駄な消費を抑制すると共に、高精度な液体の噴射を行うことができる液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置を提供する。
【解決手段】下地用又は重ね塗り用の第１液体を吐出する第１液体噴射ヘッド２２０Ａと、第２液体を吐出する第２液体噴射ヘッド２２０Ｂと、を具備し、前記第１液体噴射ヘッド２２０Ａには、複数の圧力発生室と、各圧力発生室毎に連通する複数のノズル開口からなるノズル群が設けられており、前記第２液体噴射ヘッド２２０Ｂには、複数の圧力発生室と、各圧力発生室毎に連通する１つのノズル開口が設けられている。
【解決手段】下地用又は重ね塗り用の第１液体を吐出する第１液体噴射ヘッド２２０Ａと、第２液体を吐出する第２液体噴射ヘッド２２０Ｂと、を具備し、前記第１液体噴射ヘッド２２０Ａには、複数の圧力発生室と、各圧力発生室毎に連通する複数のノズル開口からなるノズル群が設けられており、前記第２液体噴射ヘッド２２０Ｂには、複数の圧力発生室と、各圧力発生室毎に連通する１つのノズル開口が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッドを具備する液体噴射ヘッドユ
ニット及び液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット式プリンターやプロッター等のインクジェット式記録装置に代表される
液体噴射装置は、インク等の液体が貯留されたカートリッジやタンク等の貯留されたイン
クなどの液体を液滴として噴射可能な液体噴射ヘッドを複数保持した液体噴射ヘッドユニ
ット（以下、ヘッドユニットとも言う）を有する。
【０００３】
このようなインクジェット式記録装置では、文字や画像等の印刷を行う下地として広範
囲に亘って背景や反応性インクを印刷することや、文字や画像等の印刷を行った後の重ね
塗り（コーティング）を広範囲に亘って印刷することが行われる（特許文献１〜３参照）
。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２８５４２２号公報
【特許文献２】特開２００４−３１４６３１号公報
【特許文献３】特開平１０−７６６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば、下地や重ね塗りなどの広範囲に亘って印刷を行う際に、インク
の消費量をなるべく抑えたいという要望があった。
【０００６】
また、文字や画像等の印刷では、被記録媒体にインク滴を高精度に着弾させて、印刷品
質の向上が望まれている。
【０００７】
なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドを具備するインクジェット式記録
ヘッドユニットだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドを具備する液
体噴射ヘッドユニットにおいても同様に存在する。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑み、液体の無駄な消費を抑制すると共に、高精度な液体の
噴射を行うことができる液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射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】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の態様は、下地用又は重ね塗り用の第１液体を吐出する第１
液体噴射ヘッドと、第２液体を吐出する第２液体噴射ヘッドと、を具備し、前記第１液体
噴射ヘッドには、複数の圧力発生室と、各圧力発生室毎に連通する複数のノズル開口から
なるノズル群が設けられており、前記第２液体噴射ヘッドには、複数の圧力発生室と、各
圧力発生室毎に連通する１つのノズル開口が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘ
ッドユニットにある。
かかる態様では、第１液体噴射ヘッドによって下地用又は塗り重ね用の第１液体を吐出
させることで、第１液体の消費量を低減することができる。また、第２液体噴射ヘッドに
よって第２液体を吐出させることで、第２液体の被記録媒体への着弾位置を高精度にする
ことができる。
【００１０】
ここで、前記第１液体噴射ヘッドに設けられた複数の前記ノズル群が等間隔で設けられ
ていると共に、各ノズル群を構成する前記ノズル開口が等間隔で設けられていることが好
ましい。これによれば、広範囲に亘って濃さ等のムラを抑制した第１液体の着弾を実現で
きる。
【００１１】
また、前記第１液体噴射ヘッドが、前記第２液体噴射ヘッドによって吐出される液体の
被記録媒体への着弾位置を含む当該着弾位置よりも広い領域に液体を着弾させることが好
ましい。これにより、第１液体によって背景や反応性インクなどの下地やコーティングな
どの重ね塗りを行うことができると共に、第２液体によって文字や画像等の印刷を実現で
きる。
【００１２】
また、前記第１液体噴射ヘッド及び前記第２液体噴射ヘッドが被記録媒体に対して相対
的に移動可能に設けられていると共に、前記被記録媒体に対する上流側及び下流側の少な
くとも一方に前記第１液体噴射ヘッドが配置されていることが好ましい。これによれば、
第１液体噴射ヘッドから噴射された第１液体と、第２液体噴射ヘッドから噴射された第２
液体との着弾位置を重ねることができる。
【００１３】
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドユニットを具備することを特
徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、液体の無駄な消費を抑制すると共に、高精度な液体の噴射を行うこと
ができる液体噴射装置を実現できる。
【００１４】
また、本発明の他の態様は、下地用又は重ね塗り用の第１液体を吐出する第１液体噴射
ヘッドと、第２液体を吐出する第２液体噴射ヘッドと、を具備し、前記第１液体噴射ヘッ
ドには、複数の圧力発生室と、各圧力発生室毎に連通する複数のノズル開口からなるノズ
ル群が設けられており、前記第２液体噴射ヘッドには、複数の圧力発生室と、各圧力発生
室毎に連通する１つのノズル開口が設けられていることを特徴とする液体噴射装置にある
。
かかる態様では、液体の無駄な消費を抑制すると共に、高精度な液体の噴射を行うこと
ができる液体噴射装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態１に係る記録装置の概略斜視図である。
【図２】実施形態１に係るヘッドユニットの分解斜視図である。
【図３】実施形態１に係るヘッドユニットの組立斜視図である。
【図４】実施形態１に係るヘッドユニットの要部断面図である。
【図５】実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図６】実施形態１に係る記録ヘッド及びヘッドケースの要部断面図である。
【図７】実施形態１に係る記録ヘッド及びヘッドケースの要部断面図である。
【図８】実施形態１に係る記録ヘッド及びヘッドケースの要部断面図である。
【図９】実施形態１に係るインク重量とドット径との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装
置の概略斜視図である。
【００１７】
図１に示すインクジェット式記録装置Ｉにおいて、複数のインクジェット式記録ヘッド
を有するインクジェット式記録ヘッドユニット２００（以下、ヘッドユニット２００とも
言う）は、インク供給手段を構成するインクカートリッジ１Ａ、１Ｂが着脱可能に設けら
れ、このヘッドユニット２００を搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられた
キャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。
【００１８】
そして、駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を
介してキャリッジ３に伝達されることで、ヘッドユニット２００を搭載したキャリッジ３
はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプ
ラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の被記録
媒体Ｓがプラテン８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。なお、本実施形態に
おいては、ヘッドユニット２００を搭載したキャリッジ３の移動方向を主走査方向、被記
録媒体Ｓの搬送方向を副走査方向と称する。
【００１９】
ここで、インクジェット式記録装置Ｉに搭載される液体噴射ヘッドユニットの一例であ
るインクジェット式記録ヘッドユニット２００について詳細に説明する。なお、図２は、
本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドユニットを示す分解斜視図であり
、図３は、インクジェット式記録ヘッドユニットの組立斜視図であり、図４は、インクジ
ェット式記録ヘッドユニットの要部断面図である。
【００２０】
図示するように、ヘッドユニット２００を構成する保持部材であるカートリッジケース
２１０は、インク供給手段であるインクカートリッジ（図１参照）がそれぞれ装着される
カートリッジ装着部２１１を有する。例えば、本実施形態では、インクカートリッジ１Ａ
（図１参照）は、下地用又は重ね塗り用の第１液体が充填され、インクカートリッジ１Ｂ
は、ブラック及び３色のカラーインク等の文字又は画像用の第２液体が充填されている。
また、カートリッジケース２１０のカートリッジ装着部２１１とは反対側の面には、図４
に示すように、一端が各カートリッジ装着部２１１に開口し、他端がカートリッジ装着部
２１１とは反対面側に開口する複数のインク連通路２１２が設けられている。さらに、カ
ートリッジ装着部２１１のインク連通路２１２の開口部分には、インクカートリッジのイ
ンク供給口に挿入されるインク供給針２１３が、インク内の気泡や異物を除去するために
インク連通路２１２内に形成されたフィルタ２１４を介して固定されている。
【００２１】
カートリッジケース２１０のカートリッジ装着部２１１とは反対面側には、複数のイン
クジェット式記録ヘッド２２０がヘッドケース２３０を介して固定されている。本実施形
態では、図２に示すように、１つのカートリッジケース２１０に対して、５個のインクジ
ェット式記録ヘッド２２０が設けられ、ヘッドケース２３０は各インクジェット式記録ヘ
ッド２２０に対応してそれぞれ独立して設けられている。
【００２２】
ここで、カートリッジケース２１０に固定されるインクジェット式記録ヘッド２２０（
以下、ヘッド２２０とも言う）としては、第１液体を吐出する第１液体噴射ヘッドである
第１インクジェット式記録ヘッド２２０Ａ（以下、第１ヘッド２２０Ａとも言う）と、第
２液体を吐出する第２液体噴射ヘッドである第２インクジェット式記録ヘッド２２０Ｂ（
以下、第２ヘッド２２０Ｂとも言う）と、が設けられている。
【００２３】
そして、第２ヘッド２２０Ｂから吐出される第２液体は、文字や画像等を印刷するイン
クであり、例えば、ブラック、シアン、マゼンダ、イエローの４色のインクが挙げられる
。本実施形態では、第２ヘッド２２０Ｂは、第２液体の色毎に、すなわち、４個設けられ
ている。
【００２４】
これに対して、第１ヘッド２２０Ａから吐出される第１液体は、例えば、第１液体の背
景や第２液体と反応する反応性インクなどの第２液体の下地となる下地用のインクや、第
２液体に重ね塗りするコーティングなどの重ね塗り用のインクなどである。なお、下地用
のインクの例としては白インク、重ね塗り用のインクの例としてはクリアインク等が挙げ
られる。本実施形態では、背景用のインクを吐出する第１ヘッド２２０Ａを１つ設けるよ
うにした。
【００２５】
ここで、カートリッジケース２１０に搭載される本実施形態のインクジェット式記録ヘ
ッド２２０及びヘッドケース２３０について説明する。図５は、インクジェット式記録ヘ
ッド（第１ヘッド）及びヘッドケースの分解斜視図であり、図６及び図７は、インクジェ
ット式記録ヘッド（第１ヘッド）及びヘッドケースの断面図であり、図８は、インクジェ
ット式記録ヘッド（第２ヘッド）及びヘッドケースの断面図である。
【００２６】
まず、第１ヘッド２２０Ａについて詳細に説明する。図示するように、第１ヘッド２２
０Ａを構成する流路形成基板１０は、本実施形態では、シリコン単結晶基板やガラス基板
等からなり、その一方面には二酸化シリコンや酸化ジルコニウムなどが単体または積層さ
れた弾性膜５０が形成されている。この流路形成基板１０には、一方の面とは反対側の面
となる他方面側から異方性エッチングすることにより、圧力発生室１２が形成されている
。そして、複数の隔壁によって区画された圧力発生室１２が同じ色のインクを吐出する複
数のノズル開口２１Ａが並設される方向に沿って並設されている。以降、この方向を圧力
発生室１２の並設方向、又は第１の方向と称する。また、流路形成基板１０には、圧力発
生室１２が第１の方向に並設された列が複数列、本実施形態では、２列設けられている。
この圧力発生室１２が第１の方向に沿って形成された圧力発生室１２の列が複数列設され
た列設方向を、以降、第２の方向と称する。
【００２７】
また、圧力発生室１２の第２の方向の片側には、後述するマニホールド形成基板３０に
設けられるマニホールド部３１と連通し、各圧力発生室１２の共通のインク室となるマニ
ホールド１００を構成する連通部１３が形成されている。また、連通部１３は、インク供
給路１４を介して各圧力発生室１２の長手方向一端部とそれぞれ連通されている。
【００２８】
また、流路形成基板１０の弾性膜５０とは反対の他方面側には、各圧力発生室１２のイ
ンク供給路１４とは反対側で連通するノズル開口２１Ａが穿設されたノズルプレート２０
が接着剤や熱溶着フィルム等を介して固着されている。
【００２９】
ここで、ノズルプレート２０には、１つの圧力発生室１２に対して２つ以上のノズル開
口２１Ａが連通して設けられている。本実施形態では、１つの圧力発生室１２に対して２
つのノズル開口２１Ａを設けるようにした。また、１つの圧力発生室１２に対して設けら
れた複数のノズル開口２１Ａをノズル群と称する。
【００３０】
この１つの圧力発生室１２に連通する２つのノズル開口２１Ａは、圧力発生室１２の並
設方向である第１の方向に沿って並設されている。
【００３１】
そして、図７に示すように、ノズル群を構成するノズル開口２１Ａの間隔ｄ１は、各ノ
ズル群において等間隔となるように設けられている。また、互いに隣り合うノズル群の間
隔ｄ２も等間隔となるように配置されている。
【００３２】
このような各圧力発生室１２に対して設けられた２つのノズル開口２１Ａからは、共通
して連通する１つの圧力発生室１２内の圧力変動によってインク滴が吐出される。
【００３３】
ここで、インク重量と、インク滴が被記録媒体に着弾したドット径（インク滴の直径）
とは、図９に示すように、インク重量を半分にしたインク滴を吐出させた場合であっても
、ドット径は元のドット径の半分ではなく、半分よりも大きなドット径となる。
【００３４】
これは、インク滴の体積（重量）は径の３乗で表され、インク滴が被記録媒体に着弾し
たドット径は、径の２乗で表されるため、インク滴の体積（重量）が半分になっても面積
は半分まで減少しないからである。したがって、被記録媒体Ｓの同じ面積をドットで埋め
る際に、インク重量の大きなインク滴で埋める場合と、インク重量の小さなインク滴で埋
める場合とで、インク重量の小さなインク滴で埋める場合の方がインク重量の大きなイン
ク滴で埋める場合に比べてインクの総使用量（インク消費量）を少なくすることができる
。
【００３５】
このため、本実施形態では、印字や印刷などの印刷領域よりも広い領域に印刷する下地
用や重ね塗り用のインク（第１液体）を第１ヘッド２２０Ａから吐出させることで、下地
用や重ね塗り用のインクの消費量を低減することができる。また、ノズル群を構成するノ
ズル開口２１Ａの間隔ｄ１を、各ノズル群において等間隔となるように設け、且つ互いに
隣り合うノズル群の間隔ｄ２を等間隔となるように配置することで、ノズル開口２１Ａの
並設方向（第１の方向）での着弾位置ズレを抑制して、第１液体の濃さ等のムラを低減す
ることができる。
【００３６】
一方、図６に示すように、流路形成基板１０の開口面とは反対側には、弾性膜５０上に
、金属からなる第１電極６０と、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電材料からなる
圧電体層７０と、金属からなる第２電極８０とを順次積層することで形成された圧電アク
チュエーター３００が形成されている。このような圧電アクチュエーター３００が形成さ
れた流路形成基板１０上には、マニホールド１００の少なくとも一部を構成するマニホー
ルド部３１を有するマニホールド形成基板３０が接合されている。このマニホールド部３
１は、本実施形態では、マニホールド形成基板３０を厚さ方向に貫通して圧力発生室１２
の幅方向に亘って形成されており、上述のように流路形成基板１０の連通部１３と連通さ
れて各圧力発生室１２の共通のインク室となるマニホールド１００を構成している。
【００３７】
また、マニホールド形成基板３０の圧電アクチュエーター３００に対向する領域には、
圧電アクチュエーター３００の運動を阻害しない程度の空間を有する圧電素子保持部３２
が設けられている。
【００３８】
さらに、マニホールド形成基板３０上には、各圧電アクチュエーター３００を駆動する
ための駆動ＩＣ１１０が設けられている。この駆動ＩＣ１１０の各端子は、図示しないボ
ンディングワイヤ等を介して各圧電アクチュエーター３００の個別電極から引き出された
引き出し配線（図示なし）と接続されている。そして、駆動ＩＣ１１０の各端子には、図
２に示すような、フレキシブルプリントケーブル（ＦＰＣ）等の外部配線１１１を介して
外部と接続され、外部から外部配線１１１を介して印刷信号等の各種信号を受け取るよう
になっている。
【００３９】
また、このようなマニホールド形成基板３０上には、コンプライアンス基板４０が接合
されている。コンプライアンス基板４０のマニホールド１００に対向する領域には、マニ
ホールド１００にインクを供給するためのインク導入口４４が厚さ方向に貫通することで
形成されている。また、コンプライアンス基板４０のマニホールド１００に対向する領域
のインク導入口４４以外の領域は、厚さ方向に薄く形成された可撓部４３となっており、
マニホールド１００は、可撓部４３により封止されている。この可撓部４３により、マニ
ホールド１００内にコンプライアンスを与えている。
【００４０】
このように、本実施形態の第１ヘッド２２０Ａは、ノズルプレート２０、流路形成基板
１０、マニホールド形成基板３０及びコンプライアンス基板４０の４つの基板で構成され
ている。そして、このような第１ヘッド２２０Ａのコンプライアンス基板４０上には、イ
ンク導入口４４に連通すると共にカートリッジケース２１０のインク連通路２１２に連通
して、カートリッジケース２１０からのインクをインク導入口４４に供給するインク供給
連通路２３１が設けられたヘッドケース２３０が設けられている。このヘッドケース２３
０には、可撓部４３に対向する領域に凹部２３２が形成され、可撓部４３の撓み変形が適
宜行われるようになっている。また、ヘッドケース２３０には、マニホールド形成基板３
０上に設けられた駆動ＩＣ１１０に対向する領域に厚さ方向に貫通した駆動ＩＣ保持部２
３３が設けられており、外部配線１１１は、駆動ＩＣ保持部２３３を挿通して駆動ＩＣ１
１０と接続されている。
【００４１】
このような本実施形態の第１ヘッド２２０Ａは、インクカートリッジからのインクをイ
ンク連通路２１２及びインク供給連通路２３１を介してインク導入口４４から取り込み、
マニホールド１００からノズル開口２１Ａに至るまで内部をインクで満たした後、駆動Ｉ
Ｃ１１０からの記録信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの圧電アクチュエー
ター３００に電圧を印加し、弾性膜５０及び圧電アクチュエーター３００をたわみ変形さ
せることにより、各圧力発生室１２内の圧力が高まりノズル開口２１Ａからインク滴が吐
出する。
【００４２】
なお、このような第１ヘッド２２０Ａを構成する各部材及びヘッドケース２３０には、
組立時に各部材を位置決めするためのピンが挿入されるピン挿入孔２３４が角部の２箇所
に設けられている。そして、ピン挿入孔２３４にピンを挿入して各部材の相対的な位置決
めを行いながら部材同士を接合することで、第１ヘッド２２０Ａ及びヘッドケース２３０
が一体的に形成される。
【００４３】
次に、第２ヘッド２２０Ｂについて図８を参照して説明する。第２ヘッド２２０Ｂは、
ノズルプレート２０Ｂに、各圧力発生室１２に対して１つのノズル開口２１Ｂが設けられ
ている以外、上述した第１ヘッド２２０Ａと同様である。
【００４４】
すなわち、第２ヘッド２２０Ｂには、第１の方向に並設された圧力発生室１２の列が、
第２の方向に２列設けられており、各圧力発生室１２に連通するノズル開口２１Ｂが設け
られている。
【００４５】
これら第１ヘッド２２０Ａ及び第２ヘッド２２０Ｂは、図２に示すように、カートリッ
ジケース２１０に固定されている。詳しくは、第２ヘッド２２０Ｂは、第２の方向に所定
の間隔で４つ固定されている。また、第１ヘッド２２０Ａは、第２ヘッド２２０Ｂが第２
の方向に並設された並設方向の片側に１つ固定されている。
【００４６】
このようにカートリッジケース２１０にヘッドケース２３０を介して保持された５つの
ヘッド２２０（１つの第１ヘッド２２０Ａと４つの第２ヘッド２２０Ｂ）のノズル開口２
１Ａ、２１Ｂが開口する液体噴射面側には、カバーヘッド２４０が設けられている。カバ
ーヘッド２４０は、ノズル開口２１を露出する開口部２４１を具備する。このようなカバ
ーヘッド２４０は、図３に示すように、フランジ部２４２がカートリッジケース２１０に
固定される。
【００４７】
このようなカバーヘッド２４０は、ヘッド２２０の液体噴射面に接合されていても、ま
た接合されていなくてもよい。なお、カバーヘッド２４０としては、例えば、ステンレス
鋼などの金属材料が挙げられ、金属板をプレス加工により形成してもよく、成形により形
成するようにしてもよい。また、カバーヘッド２４０を導電性の金属材料とすることで、
接地することができる。また、カバーヘッド２４０とノズルプレート２０とを導通させる
ことで、カバーヘッド２４０を介してノズルプレート２０を接地することもできる。
【００４８】
このようなヘッドユニット２００は、上述したインクジェット式記録装置Ｉに、ヘッド
２２０の並設方向である第２の方向が、キャリッジ３の移動方向となるように搭載される
。そして、第１ヘッド２２０Ａによって第１液体である下地用又は重ね塗り用のインクが
印刷され、第２ヘッド２２０Ｂによって第２液体である文字又は画像等用のインクが印刷
される。このとき、第１ヘッド２２０Ａが印刷する印刷領域は、第２ヘッド２２０Ｂが印
刷する印刷領域を含み且つ第２ヘッド２２０Ｂが印刷する印刷領域よりも広い領域となる
。そして、このような下地や重ね塗りは、背景や反応性インク、トップコートなどである
ため、一定の範囲の全てを埋めるように印刷される。このような広い領域に１つの圧力発
生室１２に対して複数のノズル開口２１Ａが設けられた第１ヘッド２２０Ａからインク滴
を吐出させて印刷することで、下地や重ね塗りのインク消費量を低減することができる。
【００４９】
ちなみに、第１ヘッド２２０Ａでは、１つの圧力発生室１２に圧力変化を生じさせると
、常に２つのノズル開口２１Ａからインク滴が吐出されるため、インク滴が着弾したドッ
ト形状としては、２つのドットが連なった形状となる。また、２つのノズル開口２１Ａか
ら同時に微小なインク滴を吐出させると、２つのインク滴は飛翔時に気流の影響や静電気
力（クーロン力）等によって互いに離反する方向などに飛翔し、着弾位置がずれてしまう
虞がある。このため、第１ヘッド２２０Ａによって文字や画像等の印刷を行う場合、形状
に制限が生じると共に着弾位置の精度が低下してしまう虞がある。本実施形態では、第２
液体である文字や画像等のインクを１つの圧力発生室１２に対して１つのノズル開口２１
Ｂが設けられた第２ヘッド２２０Ｂによって印刷することで、文字や画像の形状に制限を
無くして、高精度な着弾位置によって高品質な印刷を行うことができる。
【００５０】
なお、ヘッドユニット２００をインクジェット式記録装置Ｉに搭載した際に、第１ヘッ
ド２２０Ａをキャリッジ３の移動方向の上流側に配置すれば、第１ヘッド２２０Ａで下地
を印刷した直後に、第２ヘッド２２０Ｂで文字や画像を印刷することができる。逆に、第
１ヘッド２２０Ａをキャリッジ３の移動方向の下流側に配置すれば、第２ヘッド２２０Ｂ
で文字や画像等を印刷した後、第１ヘッド２２０Ａによってコーティング等のインクを重
ね塗りすることができる。もちろん、キャリッジ３は第２の方向（主走査方向）に往復で
移動するため、往路と復路とでは上流と下流との関係は逆転する。したがって、往復で印
刷させるか、往路で印刷させるか、復路で印刷させるかなどの印刷方法によって第１ヘッ
ド２２０Ａの第２ヘッド２２０Ｂに対する位置を適宜決定すればよい。もちろん、キャリ
ッジ３の往復で先に第１ヘッド２２０Ａからインク滴を吐出させて下地の印刷を行った後
、紙送りを行わずにキャリッジ３の往復を再度行って、第２ヘッド２２０Ｂからインク滴
を吐出させて文字又は画像等の印刷を行うようにしてもよい。この場合には、第１ヘッド
２２０Ａと第２ヘッド２２０Ｂとの相対位置は何れの配置であっても問題ない。また、重
ね塗りについてもキャリッジ３の往復を繰り返すことで、第１ヘッド２２０Ａと第２ヘッ
ド２２０Ｂとの配置の制限はなくなる。
【００５１】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに
限定されるものではない。例えば、上述した実施形態１では、ヘッドユニット２００に１
つの第１ヘッド２２０Ａを設けるようにしたが、特にこれに限定されず、２つ以上の第１
ヘッド２２０Ａを設けるようにしてもよい。これにより、下地用のインクと、重ね塗り用
のインクとの両方を同時に印刷することが可能となる。
【００５２】
また、上述した実施形態１では、１つのヘッドユニット２００に第１ヘッド２２０Ａと
第２ヘッド２２０Ｂとを搭載するようにしたが、特にこれに限定されず、第１ヘッド２２
０Ａのみが搭載されたヘッドユニットと、第２ヘッド２２０Ｂのみが搭載されたヘッドユ
ニットとの２つ以上のヘッドユニットをインクジェット式記録装置に設けるようにしても
よい。
【００５３】
さらに、上述した実施形態１では、圧力発生室１２に圧力変化を生じさせる圧力発生手
段として、薄膜型の圧電アクチュエーター３００を用いて説明したが、特にこれに限定さ
れず、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電アクチ
ュエーターや、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動
型の圧電アクチュエーターなどを使用することができる。また、圧力発生手段として、圧
力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口
から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によっ
て振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーター
などを使用することができる。
【００５４】
また、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、ヘッドユニット２００がキャリッジ
３に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば
、ヘッドユニット２００又はインクジェット式記録ヘッド２２０が固定されて、被記録媒
体Ｓを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適
用することができる。
【００５５】
なお、上記実施の形態においては、液体噴射ヘッドを有する液体噴射ヘッドユニットの
一例としてインクジェット式記録ヘッドを有するインクジェット式記録ヘッドユニットを
、また液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明
は、広く液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク
以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドユニットや液体噴射装置にも勿論適用することがで
きる。その他の液体噴射ヘッドユニットに保持される液体噴射ヘッドとしては、例えば、
プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラ
ーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界
放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造
に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられ、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴
射ヘッドユニットや液体噴射装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００５６】
Ｉ インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、 １Ａ、１Ｂ インクカートリッジ
、 ３ キャリッジ、 １０ 流路形成基板、 １２ 圧力発生室、 ２０ ノズルプレ
ート、 ２１Ａ、２１Ｂ ノズル開口、 ３０ マニホールド形成基板、 ４０ コンプ
ライアンス基板、 ５０ 弾性膜、 ６０ 第１電極、 ７０ 圧電体層、 ８０ 第２
電極、 ２００ インクジェット式記録ヘッドユニット（液体噴射ヘッドユニット）、
２１０ カートリッジケース、 ２２０ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド
）、 ２２０Ａ 第１インクジェット式記録ヘッド（第１液体噴射ヘッド）、 ２２０Ｂ
第２インクジェット式記録ヘッド（第２液体噴射ヘッド）、 ３００ 圧電アクチュエ
ーター
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッドを具備する液体噴射ヘッドユ
ニット及び液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット式プリンターやプロッター等のインクジェット式記録装置に代表される
液体噴射装置は、インク等の液体が貯留されたカートリッジやタンク等の貯留されたイン
クなどの液体を液滴として噴射可能な液体噴射ヘッドを複数保持した液体噴射ヘッドユニ
ット（以下、ヘッドユニットとも言う）を有する。
【０００３】
このようなインクジェット式記録装置では、文字や画像等の印刷を行う下地として広範
囲に亘って背景や反応性インクを印刷することや、文字や画像等の印刷を行った後の重ね
塗り（コーティング）を広範囲に亘って印刷することが行われる（特許文献１〜３参照）
。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２８５４２２号公報
【特許文献２】特開２００４−３１４６３１号公報
【特許文献３】特開平１０−７６６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば、下地や重ね塗りなどの広範囲に亘って印刷を行う際に、インク
の消費量をなるべく抑えたいという要望があった。
【０００６】
また、文字や画像等の印刷では、被記録媒体にインク滴を高精度に着弾させて、印刷品
質の向上が望まれている。
【０００７】
なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドを具備するインクジェット式記録
ヘッドユニットだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドを具備する液
体噴射ヘッドユニットにおいても同様に存在する。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑み、液体の無駄な消費を抑制すると共に、高精度な液体の
噴射を行うことができる液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射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】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の態様は、下地用又は重ね塗り用の第１液体を吐出する第１
液体噴射ヘッドと、第２液体を吐出する第２液体噴射ヘッドと、を具備し、前記第１液体
噴射ヘッドには、複数の圧力発生室と、各圧力発生室毎に連通する複数のノズル開口から
なるノズル群が設けられており、前記第２液体噴射ヘッドには、複数の圧力発生室と、各
圧力発生室毎に連通する１つのノズル開口が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘ
ッドユニットにある。
かかる態様では、第１液体噴射ヘッドによって下地用又は塗り重ね用の第１液体を吐出
させることで、第１液体の消費量を低減することができる。また、第２液体噴射ヘッドに
よって第２液体を吐出させることで、第２液体の被記録媒体への着弾位置を高精度にする
ことができる。
【００１０】
ここで、前記第１液体噴射ヘッドに設けられた複数の前記ノズル群が等間隔で設けられ
ていると共に、各ノズル群を構成する前記ノズル開口が等間隔で設けられていることが好
ましい。これによれば、広範囲に亘って濃さ等のムラを抑制した第１液体の着弾を実現で
きる。
【００１１】
また、前記第１液体噴射ヘッドが、前記第２液体噴射ヘッドによって吐出される液体の
被記録媒体への着弾位置を含む当該着弾位置よりも広い領域に液体を着弾させることが好
ましい。これにより、第１液体によって背景や反応性インクなどの下地やコーティングな
どの重ね塗りを行うことができると共に、第２液体によって文字や画像等の印刷を実現で
きる。
【００１２】
また、前記第１液体噴射ヘッド及び前記第２液体噴射ヘッドが被記録媒体に対して相対
的に移動可能に設けられていると共に、前記被記録媒体に対する上流側及び下流側の少な
くとも一方に前記第１液体噴射ヘッドが配置されていることが好ましい。これによれば、
第１液体噴射ヘッドから噴射された第１液体と、第２液体噴射ヘッドから噴射された第２
液体との着弾位置を重ねることができる。
【００１３】
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドユニットを具備することを特
徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、液体の無駄な消費を抑制すると共に、高精度な液体の噴射を行うこと
ができる液体噴射装置を実現できる。
【００１４】
また、本発明の他の態様は、下地用又は重ね塗り用の第１液体を吐出する第１液体噴射
ヘッドと、第２液体を吐出する第２液体噴射ヘッドと、を具備し、前記第１液体噴射ヘッ
ドには、複数の圧力発生室と、各圧力発生室毎に連通する複数のノズル開口からなるノズ
ル群が設けられており、前記第２液体噴射ヘッドには、複数の圧力発生室と、各圧力発生
室毎に連通する１つのノズル開口が設けられていることを特徴とする液体噴射装置にある
。
かかる態様では、液体の無駄な消費を抑制すると共に、高精度な液体の噴射を行うこと
ができる液体噴射装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態１に係る記録装置の概略斜視図である。
【図２】実施形態１に係るヘッドユニットの分解斜視図である。
【図３】実施形態１に係るヘッドユニットの組立斜視図である。
【図４】実施形態１に係るヘッドユニットの要部断面図である。
【図５】実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図６】実施形態１に係る記録ヘッド及びヘッドケースの要部断面図である。
【図７】実施形態１に係る記録ヘッド及びヘッドケースの要部断面図である。
【図８】実施形態１に係る記録ヘッド及びヘッドケースの要部断面図である。
【図９】実施形態１に係るインク重量とドット径との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装
置の概略斜視図である。
【００１７】
図１に示すインクジェット式記録装置Ｉにおいて、複数のインクジェット式記録ヘッド
を有するインクジェット式記録ヘッドユニット２００（以下、ヘッドユニット２００とも
言う）は、インク供給手段を構成するインクカートリッジ１Ａ、１Ｂが着脱可能に設けら
れ、このヘッドユニット２００を搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられた
キャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。
【００１８】
そして、駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を
介してキャリッジ３に伝達されることで、ヘッドユニット２００を搭載したキャリッジ３
はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプ
ラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の被記録
媒体Ｓがプラテン８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。なお、本実施形態に
おいては、ヘッドユニット２００を搭載したキャリッジ３の移動方向を主走査方向、被記
録媒体Ｓの搬送方向を副走査方向と称する。
【００１９】
ここで、インクジェット式記録装置Ｉに搭載される液体噴射ヘッドユニットの一例であ
るインクジェット式記録ヘッドユニット２００について詳細に説明する。なお、図２は、
本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドユニットを示す分解斜視図であり
、図３は、インクジェット式記録ヘッドユニットの組立斜視図であり、図４は、インクジ
ェット式記録ヘッドユニットの要部断面図である。
【００２０】
図示するように、ヘッドユニット２００を構成する保持部材であるカートリッジケース
２１０は、インク供給手段であるインクカートリッジ（図１参照）がそれぞれ装着される
カートリッジ装着部２１１を有する。例えば、本実施形態では、インクカートリッジ１Ａ
（図１参照）は、下地用又は重ね塗り用の第１液体が充填され、インクカートリッジ１Ｂ
は、ブラック及び３色のカラーインク等の文字又は画像用の第２液体が充填されている。
また、カートリッジケース２１０のカートリッジ装着部２１１とは反対側の面には、図４
に示すように、一端が各カートリッジ装着部２１１に開口し、他端がカートリッジ装着部
２１１とは反対面側に開口する複数のインク連通路２１２が設けられている。さらに、カ
ートリッジ装着部２１１のインク連通路２１２の開口部分には、インクカートリッジのイ
ンク供給口に挿入されるインク供給針２１３が、インク内の気泡や異物を除去するために
インク連通路２１２内に形成されたフィルタ２１４を介して固定されている。
【００２１】
カートリッジケース２１０のカートリッジ装着部２１１とは反対面側には、複数のイン
クジェット式記録ヘッド２２０がヘッドケース２３０を介して固定されている。本実施形
態では、図２に示すように、１つのカートリッジケース２１０に対して、５個のインクジ
ェット式記録ヘッド２２０が設けられ、ヘッドケース２３０は各インクジェット式記録ヘ
ッド２２０に対応してそれぞれ独立して設けられている。
【００２２】
ここで、カートリッジケース２１０に固定されるインクジェット式記録ヘッド２２０（
以下、ヘッド２２０とも言う）としては、第１液体を吐出する第１液体噴射ヘッドである
第１インクジェット式記録ヘッド２２０Ａ（以下、第１ヘッド２２０Ａとも言う）と、第
２液体を吐出する第２液体噴射ヘッドである第２インクジェット式記録ヘッド２２０Ｂ（
以下、第２ヘッド２２０Ｂとも言う）と、が設けられている。
【００２３】
そして、第２ヘッド２２０Ｂから吐出される第２液体は、文字や画像等を印刷するイン
クであり、例えば、ブラック、シアン、マゼンダ、イエローの４色のインクが挙げられる
。本実施形態では、第２ヘッド２２０Ｂは、第２液体の色毎に、すなわち、４個設けられ
ている。
【００２４】
これに対して、第１ヘッド２２０Ａから吐出される第１液体は、例えば、第１液体の背
景や第２液体と反応する反応性インクなどの第２液体の下地となる下地用のインクや、第
２液体に重ね塗りするコーティングなどの重ね塗り用のインクなどである。なお、下地用
のインクの例としては白インク、重ね塗り用のインクの例としてはクリアインク等が挙げ
られる。本実施形態では、背景用のインクを吐出する第１ヘッド２２０Ａを１つ設けるよ
うにした。
【００２５】
ここで、カートリッジケース２１０に搭載される本実施形態のインクジェット式記録ヘ
ッド２２０及びヘッドケース２３０について説明する。図５は、インクジェット式記録ヘ
ッド（第１ヘッド）及びヘッドケースの分解斜視図であり、図６及び図７は、インクジェ
ット式記録ヘッド（第１ヘッド）及びヘッドケースの断面図であり、図８は、インクジェ
ット式記録ヘッド（第２ヘッド）及びヘッドケースの断面図である。
【００２６】
まず、第１ヘッド２２０Ａについて詳細に説明する。図示するように、第１ヘッド２２
０Ａを構成する流路形成基板１０は、本実施形態では、シリコン単結晶基板やガラス基板
等からなり、その一方面には二酸化シリコンや酸化ジルコニウムなどが単体または積層さ
れた弾性膜５０が形成されている。この流路形成基板１０には、一方の面とは反対側の面
となる他方面側から異方性エッチングすることにより、圧力発生室１２が形成されている
。そして、複数の隔壁によって区画された圧力発生室１２が同じ色のインクを吐出する複
数のノズル開口２１Ａが並設される方向に沿って並設されている。以降、この方向を圧力
発生室１２の並設方向、又は第１の方向と称する。また、流路形成基板１０には、圧力発
生室１２が第１の方向に並設された列が複数列、本実施形態では、２列設けられている。
この圧力発生室１２が第１の方向に沿って形成された圧力発生室１２の列が複数列設され
た列設方向を、以降、第２の方向と称する。
【００２７】
また、圧力発生室１２の第２の方向の片側には、後述するマニホールド形成基板３０に
設けられるマニホールド部３１と連通し、各圧力発生室１２の共通のインク室となるマニ
ホールド１００を構成する連通部１３が形成されている。また、連通部１３は、インク供
給路１４を介して各圧力発生室１２の長手方向一端部とそれぞれ連通されている。
【００２８】
また、流路形成基板１０の弾性膜５０とは反対の他方面側には、各圧力発生室１２のイ
ンク供給路１４とは反対側で連通するノズル開口２１Ａが穿設されたノズルプレート２０
が接着剤や熱溶着フィルム等を介して固着されている。
【００２９】
ここで、ノズルプレート２０には、１つの圧力発生室１２に対して２つ以上のノズル開
口２１Ａが連通して設けられている。本実施形態では、１つの圧力発生室１２に対して２
つのノズル開口２１Ａを設けるようにした。また、１つの圧力発生室１２に対して設けら
れた複数のノズル開口２１Ａをノズル群と称する。
【００３０】
この１つの圧力発生室１２に連通する２つのノズル開口２１Ａは、圧力発生室１２の並
設方向である第１の方向に沿って並設されている。
【００３１】
そして、図７に示すように、ノズル群を構成するノズル開口２１Ａの間隔ｄ１は、各ノ
ズル群において等間隔となるように設けられている。また、互いに隣り合うノズル群の間
隔ｄ２も等間隔となるように配置されている。
【００３２】
このような各圧力発生室１２に対して設けられた２つのノズル開口２１Ａからは、共通
して連通する１つの圧力発生室１２内の圧力変動によってインク滴が吐出される。
【００３３】
ここで、インク重量と、インク滴が被記録媒体に着弾したドット径（インク滴の直径）
とは、図９に示すように、インク重量を半分にしたインク滴を吐出させた場合であっても
、ドット径は元のドット径の半分ではなく、半分よりも大きなドット径となる。
【００３４】
これは、インク滴の体積（重量）は径の３乗で表され、インク滴が被記録媒体に着弾し
たドット径は、径の２乗で表されるため、インク滴の体積（重量）が半分になっても面積
は半分まで減少しないからである。したがって、被記録媒体Ｓの同じ面積をドットで埋め
る際に、インク重量の大きなインク滴で埋める場合と、インク重量の小さなインク滴で埋
める場合とで、インク重量の小さなインク滴で埋める場合の方がインク重量の大きなイン
ク滴で埋める場合に比べてインクの総使用量（インク消費量）を少なくすることができる
。
【００３５】
このため、本実施形態では、印字や印刷などの印刷領域よりも広い領域に印刷する下地
用や重ね塗り用のインク（第１液体）を第１ヘッド２２０Ａから吐出させることで、下地
用や重ね塗り用のインクの消費量を低減することができる。また、ノズル群を構成するノ
ズル開口２１Ａの間隔ｄ１を、各ノズル群において等間隔となるように設け、且つ互いに
隣り合うノズル群の間隔ｄ２を等間隔となるように配置することで、ノズル開口２１Ａの
並設方向（第１の方向）での着弾位置ズレを抑制して、第１液体の濃さ等のムラを低減す
ることができる。
【００３６】
一方、図６に示すように、流路形成基板１０の開口面とは反対側には、弾性膜５０上に
、金属からなる第１電極６０と、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電材料からなる
圧電体層７０と、金属からなる第２電極８０とを順次積層することで形成された圧電アク
チュエーター３００が形成されている。このような圧電アクチュエーター３００が形成さ
れた流路形成基板１０上には、マニホールド１００の少なくとも一部を構成するマニホー
ルド部３１を有するマニホールド形成基板３０が接合されている。このマニホールド部３
１は、本実施形態では、マニホールド形成基板３０を厚さ方向に貫通して圧力発生室１２
の幅方向に亘って形成されており、上述のように流路形成基板１０の連通部１３と連通さ
れて各圧力発生室１２の共通のインク室となるマニホールド１００を構成している。
【００３７】
また、マニホールド形成基板３０の圧電アクチュエーター３００に対向する領域には、
圧電アクチュエーター３００の運動を阻害しない程度の空間を有する圧電素子保持部３２
が設けられている。
【００３８】
さらに、マニホールド形成基板３０上には、各圧電アクチュエーター３００を駆動する
ための駆動ＩＣ１１０が設けられている。この駆動ＩＣ１１０の各端子は、図示しないボ
ンディングワイヤ等を介して各圧電アクチュエーター３００の個別電極から引き出された
引き出し配線（図示なし）と接続されている。そして、駆動ＩＣ１１０の各端子には、図
２に示すような、フレキシブルプリントケーブル（ＦＰＣ）等の外部配線１１１を介して
外部と接続され、外部から外部配線１１１を介して印刷信号等の各種信号を受け取るよう
になっている。
【００３９】
また、このようなマニホールド形成基板３０上には、コンプライアンス基板４０が接合
されている。コンプライアンス基板４０のマニホールド１００に対向する領域には、マニ
ホールド１００にインクを供給するためのインク導入口４４が厚さ方向に貫通することで
形成されている。また、コンプライアンス基板４０のマニホールド１００に対向する領域
のインク導入口４４以外の領域は、厚さ方向に薄く形成された可撓部４３となっており、
マニホールド１００は、可撓部４３により封止されている。この可撓部４３により、マニ
ホールド１００内にコンプライアンスを与えている。
【００４０】
このように、本実施形態の第１ヘッド２２０Ａは、ノズルプレート２０、流路形成基板
１０、マニホールド形成基板３０及びコンプライアンス基板４０の４つの基板で構成され
ている。そして、このような第１ヘッド２２０Ａのコンプライアンス基板４０上には、イ
ンク導入口４４に連通すると共にカートリッジケース２１０のインク連通路２１２に連通
して、カートリッジケース２１０からのインクをインク導入口４４に供給するインク供給
連通路２３１が設けられたヘッドケース２３０が設けられている。このヘッドケース２３
０には、可撓部４３に対向する領域に凹部２３２が形成され、可撓部４３の撓み変形が適
宜行われるようになっている。また、ヘッドケース２３０には、マニホールド形成基板３
０上に設けられた駆動ＩＣ１１０に対向する領域に厚さ方向に貫通した駆動ＩＣ保持部２
３３が設けられており、外部配線１１１は、駆動ＩＣ保持部２３３を挿通して駆動ＩＣ１
１０と接続されている。
【００４１】
このような本実施形態の第１ヘッド２２０Ａは、インクカートリッジからのインクをイ
ンク連通路２１２及びインク供給連通路２３１を介してインク導入口４４から取り込み、
マニホールド１００からノズル開口２１Ａに至るまで内部をインクで満たした後、駆動Ｉ
Ｃ１１０からの記録信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの圧電アクチュエー
ター３００に電圧を印加し、弾性膜５０及び圧電アクチュエーター３００をたわみ変形さ
せることにより、各圧力発生室１２内の圧力が高まりノズル開口２１Ａからインク滴が吐
出する。
【００４２】
なお、このような第１ヘッド２２０Ａを構成する各部材及びヘッドケース２３０には、
組立時に各部材を位置決めするためのピンが挿入されるピン挿入孔２３４が角部の２箇所
に設けられている。そして、ピン挿入孔２３４にピンを挿入して各部材の相対的な位置決
めを行いながら部材同士を接合することで、第１ヘッド２２０Ａ及びヘッドケース２３０
が一体的に形成される。
【００４３】
次に、第２ヘッド２２０Ｂについて図８を参照して説明する。第２ヘッド２２０Ｂは、
ノズルプレート２０Ｂに、各圧力発生室１２に対して１つのノズル開口２１Ｂが設けられ
ている以外、上述した第１ヘッド２２０Ａと同様である。
【００４４】
すなわち、第２ヘッド２２０Ｂには、第１の方向に並設された圧力発生室１２の列が、
第２の方向に２列設けられており、各圧力発生室１２に連通するノズル開口２１Ｂが設け
られている。
【００４５】
これら第１ヘッド２２０Ａ及び第２ヘッド２２０Ｂは、図２に示すように、カートリッ
ジケース２１０に固定されている。詳しくは、第２ヘッド２２０Ｂは、第２の方向に所定
の間隔で４つ固定されている。また、第１ヘッド２２０Ａは、第２ヘッド２２０Ｂが第２
の方向に並設された並設方向の片側に１つ固定されている。
【００４６】
このようにカートリッジケース２１０にヘッドケース２３０を介して保持された５つの
ヘッド２２０（１つの第１ヘッド２２０Ａと４つの第２ヘッド２２０Ｂ）のノズル開口２
１Ａ、２１Ｂが開口する液体噴射面側には、カバーヘッド２４０が設けられている。カバ
ーヘッド２４０は、ノズル開口２１を露出する開口部２４１を具備する。このようなカバ
ーヘッド２４０は、図３に示すように、フランジ部２４２がカートリッジケース２１０に
固定される。
【００４７】
このようなカバーヘッド２４０は、ヘッド２２０の液体噴射面に接合されていても、ま
た接合されていなくてもよい。なお、カバーヘッド２４０としては、例えば、ステンレス
鋼などの金属材料が挙げられ、金属板をプレス加工により形成してもよく、成形により形
成するようにしてもよい。また、カバーヘッド２４０を導電性の金属材料とすることで、
接地することができる。また、カバーヘッド２４０とノズルプレート２０とを導通させる
ことで、カバーヘッド２４０を介してノズルプレート２０を接地することもできる。
【００４８】
このようなヘッドユニット２００は、上述したインクジェット式記録装置Ｉに、ヘッド
２２０の並設方向である第２の方向が、キャリッジ３の移動方向となるように搭載される
。そして、第１ヘッド２２０Ａによって第１液体である下地用又は重ね塗り用のインクが
印刷され、第２ヘッド２２０Ｂによって第２液体である文字又は画像等用のインクが印刷
される。このとき、第１ヘッド２２０Ａが印刷する印刷領域は、第２ヘッド２２０Ｂが印
刷する印刷領域を含み且つ第２ヘッド２２０Ｂが印刷する印刷領域よりも広い領域となる
。そして、このような下地や重ね塗りは、背景や反応性インク、トップコートなどである
ため、一定の範囲の全てを埋めるように印刷される。このような広い領域に１つの圧力発
生室１２に対して複数のノズル開口２１Ａが設けられた第１ヘッド２２０Ａからインク滴
を吐出させて印刷することで、下地や重ね塗りのインク消費量を低減することができる。
【００４９】
ちなみに、第１ヘッド２２０Ａでは、１つの圧力発生室１２に圧力変化を生じさせると
、常に２つのノズル開口２１Ａからインク滴が吐出されるため、インク滴が着弾したドッ
ト形状としては、２つのドットが連なった形状となる。また、２つのノズル開口２１Ａか
ら同時に微小なインク滴を吐出させると、２つのインク滴は飛翔時に気流の影響や静電気
力（クーロン力）等によって互いに離反する方向などに飛翔し、着弾位置がずれてしまう
虞がある。このため、第１ヘッド２２０Ａによって文字や画像等の印刷を行う場合、形状
に制限が生じると共に着弾位置の精度が低下してしまう虞がある。本実施形態では、第２
液体である文字や画像等のインクを１つの圧力発生室１２に対して１つのノズル開口２１
Ｂが設けられた第２ヘッド２２０Ｂによって印刷することで、文字や画像の形状に制限を
無くして、高精度な着弾位置によって高品質な印刷を行うことができる。
【００５０】
なお、ヘッドユニット２００をインクジェット式記録装置Ｉに搭載した際に、第１ヘッ
ド２２０Ａをキャリッジ３の移動方向の上流側に配置すれば、第１ヘッド２２０Ａで下地
を印刷した直後に、第２ヘッド２２０Ｂで文字や画像を印刷することができる。逆に、第
１ヘッド２２０Ａをキャリッジ３の移動方向の下流側に配置すれば、第２ヘッド２２０Ｂ
で文字や画像等を印刷した後、第１ヘッド２２０Ａによってコーティング等のインクを重
ね塗りすることができる。もちろん、キャリッジ３は第２の方向（主走査方向）に往復で
移動するため、往路と復路とでは上流と下流との関係は逆転する。したがって、往復で印
刷させるか、往路で印刷させるか、復路で印刷させるかなどの印刷方法によって第１ヘッ
ド２２０Ａの第２ヘッド２２０Ｂに対する位置を適宜決定すればよい。もちろん、キャリ
ッジ３の往復で先に第１ヘッド２２０Ａからインク滴を吐出させて下地の印刷を行った後
、紙送りを行わずにキャリッジ３の往復を再度行って、第２ヘッド２２０Ｂからインク滴
を吐出させて文字又は画像等の印刷を行うようにしてもよい。この場合には、第１ヘッド
２２０Ａと第２ヘッド２２０Ｂとの相対位置は何れの配置であっても問題ない。また、重
ね塗りについてもキャリッジ３の往復を繰り返すことで、第１ヘッド２２０Ａと第２ヘッ
ド２２０Ｂとの配置の制限はなくなる。
【００５１】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに
限定されるものではない。例えば、上述した実施形態１では、ヘッドユニット２００に１
つの第１ヘッド２２０Ａを設けるようにしたが、特にこれに限定されず、２つ以上の第１
ヘッド２２０Ａを設けるようにしてもよい。これにより、下地用のインクと、重ね塗り用
のインクとの両方を同時に印刷することが可能となる。
【００５２】
また、上述した実施形態１では、１つのヘッドユニット２００に第１ヘッド２２０Ａと
第２ヘッド２２０Ｂとを搭載するようにしたが、特にこれに限定されず、第１ヘッド２２
０Ａのみが搭載されたヘッドユニットと、第２ヘッド２２０Ｂのみが搭載されたヘッドユ
ニットとの２つ以上のヘッドユニットをインクジェット式記録装置に設けるようにしても
よい。
【００５３】
さらに、上述した実施形態１では、圧力発生室１２に圧力変化を生じさせる圧力発生手
段として、薄膜型の圧電アクチュエーター３００を用いて説明したが、特にこれに限定さ
れず、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電アクチ
ュエーターや、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動
型の圧電アクチュエーターなどを使用することができる。また、圧力発生手段として、圧
力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口
から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によっ
て振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーター
などを使用することができる。
【００５４】
また、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、ヘッドユニット２００がキャリッジ
３に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば
、ヘッドユニット２００又はインクジェット式記録ヘッド２２０が固定されて、被記録媒
体Ｓを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適
用することができる。
【００５５】
なお、上記実施の形態においては、液体噴射ヘッドを有する液体噴射ヘッドユニットの
一例としてインクジェット式記録ヘッドを有するインクジェット式記録ヘッドユニットを
、また液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明
は、広く液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク
以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドユニットや液体噴射装置にも勿論適用することがで
きる。その他の液体噴射ヘッドユニットに保持される液体噴射ヘッドとしては、例えば、
プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラ
ーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界
放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造
に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられ、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴
射ヘッドユニットや液体噴射装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００５６】
Ｉ インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、 １Ａ、１Ｂ インクカートリッジ
、 ３ キャリッジ、 １０ 流路形成基板、 １２ 圧力発生室、 ２０ ノズルプレ
ート、 ２１Ａ、２１Ｂ ノズル開口、 ３０ マニホールド形成基板、 ４０ コンプ
ライアンス基板、 ５０ 弾性膜、 ６０ 第１電極、 ７０ 圧電体層、 ８０ 第２
電極、 ２００ インクジェット式記録ヘッドユニット（液体噴射ヘッドユニット）、
２１０ カートリッジケース、 ２２０ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド
）、 ２２０Ａ 第１インクジェット式記録ヘッド（第１液体噴射ヘッド）、 ２２０Ｂ
第２インクジェット式記録ヘッド（第２液体噴射ヘッド）、 ３００ 圧電アクチュエ
ーター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下地用又は重ね塗り用の第１液体を吐出する第１液体噴射ヘッドと、第２液体を吐出す
る第２液体噴射ヘッドと、を具備し、
前記第１液体噴射ヘッドには、複数の圧力発生室と、各圧力発生室毎に連通する複数の
ノズル開口からなるノズル群が設けられており、
前記第２液体噴射ヘッドには、複数の圧力発生室と、各圧力発生室毎に連通する１つの
ノズル開口が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドユニット。
【請求項２】
前記第１液体噴射ヘッドに設けられた複数の前記ノズル群が等間隔で設けられていると
共に、各ノズル群を構成する前記ノズル開口が等間隔で設けられていることを特徴とする
請求項１記載の液体噴射ヘッドユニット。
【請求項３】
前記第１液体噴射ヘッドが、前記第２液体噴射ヘッドによって吐出される液体の被記録
媒体への着弾位置を含む当該着弾位置よりも広い領域に液体を着弾させることを特徴とす
る請求項１又は２記載の液体噴射ヘッドユニット。
【請求項４】
前記第１液体噴射ヘッド及び前記第２液体噴射ヘッドが被記録媒体に対して相対的に移
動可能に設けられていると共に、前記被記録媒体に対する上流側及び下流側の少なくとも
一方に前記第１液体噴射ヘッドが配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか
一項に記載の液体噴射ヘッドユニット。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドユニットを具備することを特徴とす
る液体噴射装置。
【請求項６】
下地用又は重ね塗り用の第１液体を吐出する第１液体噴射ヘッドと、第２液体を吐出す
る第２液体噴射ヘッドと、を具備し、
前記第１液体噴射ヘッドには、複数の圧力発生室と、各圧力発生室毎に連通する複数の
ノズル開口からなるノズル群が設けられており、
前記第２液体噴射ヘッドには、複数の圧力発生室と、各圧力発生室毎に連通する１つの
ノズル開口が設けられていることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項１】
下地用又は重ね塗り用の第１液体を吐出する第１液体噴射ヘッドと、第２液体を吐出す
る第２液体噴射ヘッドと、を具備し、
前記第１液体噴射ヘッドには、複数の圧力発生室と、各圧力発生室毎に連通する複数の
ノズル開口からなるノズル群が設けられており、
前記第２液体噴射ヘッドには、複数の圧力発生室と、各圧力発生室毎に連通する１つの
ノズル開口が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドユニット。
【請求項２】
前記第１液体噴射ヘッドに設けられた複数の前記ノズル群が等間隔で設けられていると
共に、各ノズル群を構成する前記ノズル開口が等間隔で設けられていることを特徴とする
請求項１記載の液体噴射ヘッドユニット。
【請求項３】
前記第１液体噴射ヘッドが、前記第２液体噴射ヘッドによって吐出される液体の被記録
媒体への着弾位置を含む当該着弾位置よりも広い領域に液体を着弾させることを特徴とす
る請求項１又は２記載の液体噴射ヘッドユニット。
【請求項４】
前記第１液体噴射ヘッド及び前記第２液体噴射ヘッドが被記録媒体に対して相対的に移
動可能に設けられていると共に、前記被記録媒体に対する上流側及び下流側の少なくとも
一方に前記第１液体噴射ヘッドが配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか
一項に記載の液体噴射ヘッドユニット。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドユニットを具備することを特徴とす
る液体噴射装置。
【請求項６】
下地用又は重ね塗り用の第１液体を吐出する第１液体噴射ヘッドと、第２液体を吐出す
る第２液体噴射ヘッドと、を具備し、
前記第１液体噴射ヘッドには、複数の圧力発生室と、各圧力発生室毎に連通する複数の
ノズル開口からなるノズル群が設けられており、
前記第２液体噴射ヘッドには、複数の圧力発生室と、各圧力発生室毎に連通する１つの
ノズル開口が設けられていることを特徴とする液体噴射装置。
【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２０１２−２５０４９２（Ｐ２０１２−２５０４９２Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２６１５７（Ｐ２０１１−１２６１５７）
【出願日】平成２３年６月６日（２０１１．６．６）
【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２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月６日（２０１１．６．６）
【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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