液体噴射装置
【課題】相異なるノズル列のノズルから噴射された液体の着弾位置の距離を簡易な構成で低減する。
【解決手段】記録ヘッド２４は記録紙２００に対してＸ方向に相対移動する。Ｙ方向に配列する複数のノズルＮを含む第１ノズル列Ｌ1と、Ｙ方向の位置が第１ノズル列Ｌ1の各ノズルＮとは相違する複数のノズルＮをＹ方向に配列した第２ノズル列Ｌ2とが、Ｘ方向の距離ｄをあけて記録ヘッド２４の吐出面２６に並列に形成される。第１ノズル列Ｌ1の第１ノズルＮ1から噴射されたインクで記録紙２００に形成されるドットＤ1と、第２ノズル列Ｌ2の第２ノズルＮ2から噴射されたインクで記録紙２００に形成されるドットＤ2とのＸ方向における中心間の距離が距離ｄを下回るように、第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とは相異なる寸法に形成される。
【解決手段】記録ヘッド２４は記録紙２００に対してＸ方向に相対移動する。Ｙ方向に配列する複数のノズルＮを含む第１ノズル列Ｌ1と、Ｙ方向の位置が第１ノズル列Ｌ1の各ノズルＮとは相違する複数のノズルＮをＹ方向に配列した第２ノズル列Ｌ2とが、Ｘ方向の距離ｄをあけて記録ヘッド２４の吐出面２６に並列に形成される。第１ノズル列Ｌ1の第１ノズルＮ1から噴射されたインクで記録紙２００に形成されるドットＤ1と、第２ノズル列Ｌ2の第２ノズルＮ2から噴射されたインクで記録紙２００に形成されるドットＤ2とのＸ方向における中心間の距離が距離ｄを下回るように、第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とは相異なる寸法に形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク等の液体を噴射する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２に示すように、第１ノズル列９１と第２ノズル列９２とをＸ方向（主走査方向）に間隔をあけて並列した液体噴射装置（例えばインクジェット方式の印刷装置）が従来から提案されている。第１ノズル列９１および第２ノズル列９２の各々は、Ｘ方向に交差するＹ方向（副走査方向）に沿って配列する複数のノズル９４を含む。第１ノズル列９１と第２ノズル列９２とでは各ノズル９４のＹ方向の位置が相違する。
【０００３】
特許文献１には、各ノズル９４から噴射された液体で着弾対象（例えば記録紙）に形成されるドットのＸ方向における位置を第１ノズル列９１と第２ノズル列９２とで合致させる技術が開示されている。具体的には、駆動信号の複数の噴射パルスのうち実際に液体の噴射に適用する噴射パルスを第１ノズル列９１と第２ノズル列９２とで個別に選択し、液体の噴射の時点を第１ノズル列９１と第２ノズル列９２とで相違させることで、各ノズル９４が形成するドットのＸ方向の位置を合致させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３４３７２９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、特許文献１の技術では、駆動信号の複数の噴射パルスの時点と各噴射パルスを選択する時点（噴射パルスを選択するデータをラッチする時点）とを時間軸上で高精度に合致させる必要があり、両者間に誤差が発生した場合に、第１ノズル列９１や第２ノズル列９２の各ノズルによる液体の噴射の時点が目標の時点から変化して各ドットの位置に誤差が発生するという問題がある。以上の事情を考慮して、本発明は、複数のノズル列の各々のノズルから噴射された液体の着弾位置間の距離を簡易な構成で低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するために本発明が採用する手段を説明する。なお、本発明の理解を容易にするために、以下の説明では、本発明の要素と後述の実施形態の要素との対応を括弧書で付記するが、本発明の範囲を実施形態の例示に限定する趣旨ではない。
【０００７】
本発明の液体噴射装置は、第１方向に配列する複数のノズルを含む第１ノズル列（例えば第１ノズル列Ｌ1）と、第１方向における各々の位置が第１ノズル列の各ノズルとは相違するように第１方向に配列する複数のノズルを含む第２ノズル列（例えば第２ノズル列Ｌ2）とが、第１方向に交差する第２方向に所定距離（例えば距離ｄ）をあけて形成され、各ノズルから噴射された液体が着弾する着弾対象（例えば記録紙２００）に対して第２方向に相対移動する液体噴射部（例えば記録ヘッド２４）を具備し、第１ノズル列の第１ノズルから噴射された液体で着弾対象に形成される第１ドット（例えばドットＤ1）と、第２ノズルの第２ノズルから噴射された液体で着弾対象に形成される第２ドット（例えばドットＤ2）との第２方向における中心間の距離が、所定距離を下回るように、第１ノズルと第２ノズルとが相異なる寸法に形成されている。
【０００８】
以上の構成では、第１ドットと第２ドットとの第２方向における中心間の距離が第１ノズルと第２ノズルとの第２方向における中心間の距離を下回るように、第１ノズルおよび第２ノズルの各々の寸法が選定される。例えば、第１ノズル列が、着弾対象に対する液体噴射部の進行方向において第２ノズル列の前方に位置する構成では、第１ノズルから噴射される液体の速度が、第２ノズルから噴射される液体の速度を上回るように、第１ノズルおよび第２ノズルの各々の寸法が選定される。したがって、第１ノズルから噴射された液体の着弾位置（第１ドット）と第２ノズルから噴射された液体の着弾位置（第２ドット）との第２方向の位置の相違を簡易な構成で低減することが可能である。
【０００９】
なお、以上の説明では第１ノズル列および第２ノズル列のみに言及したが、液体噴射部に形成されるノズル列の総数は本発明において任意である。すなわち、３列以上のノズル列が液体噴射部に形成された構成でも、３列のうちの２列を第１ノズル列および第２ノズル列として把握した場合に前述の要件を充足する構成は、当然に本発明の範囲に包含される。
【００１０】
本発明の好適な態様においては、第１ノズルと第２ノズルとで管内断面積が相違する。例えば、第１ノズル列が、着弾対象に対する液体噴射部の進行方向において第２ノズル列の前方に位置する構成では、第１ノズルの管内断面積が第２ノズルの管内断面積を下回るように各ノズルの寸法が選定される。以上の構成においては、各ノズルの管内断面積に応じて第１ドットと第２ドットとの第２方向における中心間の距離を低減することが可能である。
【００１１】
本発明の好適な態様において、第１ノズルから噴射された液体で形成される第１ドットと、当該第１ノズルに最も近い第２ノズルから噴射された液体で形成される第２ドットとが相互に重複または接触するように、第１ノズルおよび第２ノズルの各々の寸法が選定されている。以上の態様においては、第１ノズルおよび第２ノズルの各々の寸法を適宜に選定するという簡易な方法で第１ドットと第２ドットとを相互に連続させることが可能である。
【００１２】
本発明の好適な態様において、第１ドットと第２ドットとで中心の第２方向における位置が合致するように、第１ノズルおよび第２ノズルの各々の寸法が選定される。以上の態様では、第１ノズルおよび第２ノズルの各々の寸法を適宜に選定するという簡易な方法で、第１ドットと第２ドットとを第１方向に配列することが可能である。
【００１３】
本発明の好適な態様において、第１ノズルのイナータンスと第２ノズルのイナータンスとは相等しい。以上の態様においては、第１ノズルと第２ノズルとで相等しいイナータンスに設定されるから、第１ノズルからの液体の吐出量と第２ノズルからの液体の吐出量との差異を有効に低減できるという利点がある。なお、以上の態様の具体例は例えば第２実施形態として後述される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る印刷装置の部分的な模式図である。
【図２】記録ヘッドの吐出面の平面図である。
【図３】記録ヘッドの断面図である。
【図４】印刷装置の電気的な構成のブロック図である。
【図５】駆動信号の波形図である。
【図６】記録ヘッドの電気的な構成のブロック図である。
【図７】各ノズルから噴射されたインクの飛翔経路の説明図である。
【図８】各ノズルから噴射されたインクが着弾する位置（ドットの位置）の説明図である。
【図９】第２実施形態における各ノズルを近似する直管路の模式図である。
【図１０】変形例における記録ヘッドの吐出面の模式図である。
【図１１】変形例における記録ヘッドの模式図である。
【図１２】従来のノズルの配列を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜Ａ：第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るインクジェット方式の印刷装置１００の部分的な模式図である。印刷装置１００は、微細な液滴状のインクを記録紙２００に噴射する液体噴射装置であり、キャリッジ１２と移動機構１４と用紙搬送機構１６とを具備する。
【００１６】
キャリッジ１２には、インクカートリッジ２２と記録ヘッド２４とが搭載される。インクカートリッジ２２は、記録紙２００に噴射されるインク（液体）を貯留する容器である。記録ヘッド２４は、インクカートリッジ２２に貯留されたインクを記録紙２００に噴射する液体噴射部として機能する。なお、印刷装置１００の筐体（図示略）にインクカートリッジ２２を固定して記録ヘッド２４にインクを供給する構成も採用され得る。
【００１７】
移動機構１４は、案内軸１２２に沿ってキャリッジ１２をＸ方向（記録紙２００の幅方向に相当する主走査方向）に往復させる。キャリッジ１２の位置は、リニアエンコーダー等の検出器（図示略）で検出されて移動機構１４の制御に利用される。用紙搬送機構１６は、キャリッジ１２の往復に並行して記録紙２００をＹ方向（副走査方向）に移動させる。キャリッジ１２の往復時に記録ヘッド２４が記録紙２００にインクを噴射することで所望の画像が記録紙２００に記録（印刷）される。
【００１８】
図２は、記録ヘッド２４のうち記録紙２００に対向する吐出面２６の平面図である。図２に示すように、記録ヘッド２４の吐出面２６には、相異なるインク色（ブラック(K)，イエロー(Y)，マゼンタ(M)，シアン(C)）に対応する複数のノズル群２８（２８K，２８Y，２８M，２８C）が形成される。
【００１９】
複数のノズル群２８の各々は、第１ノズル列Ｌ1と第２ノズル列Ｌ2とを含む。第１ノズル列Ｌ1および第２ノズル列Ｌ2の各々は、相互に間隔をあけてＹ方向に配列する複数のノズルＮの集合である。各ノズルＮは、平面視で円形状に形成される。ノズル群２８Kの各ノズルＮからはブラック(K)のインクが吐出される。同様に、ノズル群２８Yの各ノズルＮからはイエロー(Y)のインクが吐出され、ノズル群２８Mの各ノズルＮからはマゼンタ(M)のインクが吐出され、ノズル群２８Cの各ノズルＮからはシアン(C)のインクが吐出される。
【００２０】
第１ノズル列Ｌ1と第２ノズル列Ｌ2とは、Ｘ方向に距離ｄをあけて並列する。具体的には、第１ノズル列Ｌ1の各ノズルＮの中心を連結したＹ方向の直線（第１ノズル列Ｌ1の中心線）ａ1と、第２ノズル列Ｌ2の各ノズルＮの中心を連結したＹ方向の直線（第２ノズル列Ｌ2の中心線）ａ2とが、相互に間隔ｄをあけて平行に延在する。また、第１ノズル列Ｌ1の各ノズルＮと第２ノズル列Ｌ2の各ノズルＮとのＹ方向の位置は相違する。具体的には、第１ノズル列Ｌ1の各ノズルＮのＹ方向の位置と第２ノズル列Ｌ2の各ノズルＮのＹ方向の位置とは、Ｙ方向に隣合う各ノズルＮの中心間の距離ｐの半分（ｐ/２）だけＹ方向に相互にずれた関係にある。すなわち、各ノズル群２８の複数のノズルＮは２列の千鳥状に配列する。
【００２１】
図３は、記録ヘッド２４の断面図（Ｘ方向に垂直な断面）である。図３に示すように、記録ヘッド２４は、振動ユニット４２と収容体４４と流路ユニット４６とを具備する。振動ユニット４２は、圧電振動子４２２とケーブル４２４と固定板４２６と含む。圧電振動子４２２は、圧電材料と電極とが交互に積層された縦振動型の圧電素子であり、ケーブル４２４を介して供給される駆動信号に応じて振動する。圧電振動子４２２を固定した固定板４２６が収容体４４の内壁面に接合された状態で振動ユニット４２は収容体４４に収容される。
【００２２】
流路ユニット４６は、相互に対向する基板４６２と基板４６４との間隙に流路形成板４６６を介挿した構造体である。基板４６２のうち基板４６４とは反対側の表面が図２の吐出面２６に相当する。流路形成板４６６は、圧力室５０と供給路５２と貯留室５４とを含む空間を基板４６２と基板４６４との間隙に形成する。圧力室５０は、振動ユニット４２毎に隔壁で個別に区画されるとともに供給路５２を介して貯留室５４に連通する。インクカートリッジ２２から供給されるインクは貯留室５４に貯留される。図２の各ノズルＮは、各圧力室５０に対応するように基板４６２に形成される。各ノズルＮは、圧力室５０に連通する貫通孔である。以上の説明から理解されるように、貯留室５４から供給路５２と圧力室５０とノズルＮとを経由して外部に至るインクの流路が形成される。
【００２３】
基板４６４は、弾性材料で形成された平板材である。基板４６４のうち圧力室５０の反対側の領域には島部４８を有する振動板が形成される。島部４８には圧電振動子４２２の先端面（自由端）が接合される。したがって、駆動信号の供給により圧電振動子４２２が振動すると、島部４８を介して基板４６４が変位することで圧力室５０の容積が変化して圧力室５０内のインクの圧力が変動する。すなわち、圧電振動子４２２は、圧力室５０内の圧力を変動させる圧力発生素子として機能する。以上に説明した圧力室５０内の圧力の変動に応じてノズルＮからインクを噴射することが可能である。
【００２４】
図４は、印刷装置１００の電気的な構成のブロック図である。図４に示すように、印刷装置１００は、制御装置１０２と印刷処理部（プリントエンジン）１０４とを具備する。制御装置１０２は、印刷装置１００の全体を制御する要素であり、制御部６０と記憶部６２と駆動信号発生部６４と外部Ｉ/Ｆ（interface）６６と内部Ｉ/Ｆ６８とを含む。記録紙２００に印刷される画像を示す印刷データＤPが外部装置（例えばホストコンピューター）３００から外部Ｉ/Ｆ６６に供給され、内部Ｉ/Ｆ６８には印刷処理部１０４が接続される。印刷処理部１０４は、制御装置１０２による制御のもとで記録紙２００に画像を記録する要素であり、前述の記録ヘッド２４と移動機構１４と用紙搬送機構１６とを含む。
【００２５】
図４の記憶部６２は、制御プログラム等を記憶するＲＯＭと、画像の印刷に必要な各種のデータを一時的に記憶するＲＡＭとを含む。制御部６０は、記憶部６２に記憶された制御プログラムの実行で印刷装置１００の各要素（例えば印刷処理部１０４）を統括的に制御する。例えば制御部６０は、記録紙２００に対するインクの噴射で印刷データＤPに応じた画像を記録紙２００に記録する動作を記録ヘッド２４に実行させる。具体的には、制御部６０は、外部装置３００から外部Ｉ/Ｆ６６に供給される印刷データＤPを利用して、圧力室５０内のインクの噴射／非噴射（微振動）を指示する制御データＤCを生成する。
【００２６】
駆動信号発生部６４は、駆動信号ＣＯＭを生成する。駆動信号ＣＯＭは、各圧電振動子４２２を駆動する周期信号である。図５に示すように、駆動信号ＣＯＭの１周期（記録周期）内には、圧力室５０内のインクをノズルＮから噴射させる噴射パルスＰDと、圧力室５０内のインクがノズルＮから噴射されない程度の微振動を圧力室５０内に付与する微振動パルスＰSとが配置される。
【００２７】
図６は、記録ヘッド２４の電気的な構成の模式図である。図６に示すように、記録ヘッド２４は、相異なる圧力室５０に対応する複数の駆動回路３２を含む。駆動信号発生部６４が生成した駆動信号ＣＯＭは、内部Ｉ/Ｆ６８を介して複数の駆動回路３２に共通に供給される。また、制御部６０が生成した制御データＤCは内部Ｉ/Ｆ６８を介して各駆動回路３２に供給される。
【００２８】
各駆動回路３２は、制御部６０から供給される制御データＤCに応じた区間（噴射パルスＰD／微振動パルスＰS）を駆動信号ＣＯＭから選択して圧電振動子４２２に供給する。具体的には、制御データＤCがインクの噴射を指示する場合、駆動回路３２は、駆動信号ＣＯＭの噴射パルスＰDを選択して圧電振動子４２２に供給する。したがって、圧力室５０内のインクがノズルＮから噴射される。他方、制御データＤCがインクの非噴射を指示する場合、駆動回路３２は、駆動信号ＣＯＭの微振動パルスＰSを選択して圧電振動子４２２に供給する。したがって、圧力室５０内に微振動が付与され、圧力室５０内のインクは噴射されずに適度に撹拌される。
【００２９】
図７は、圧電振動子４２２に対する噴射パルスＰDの供給で記録ヘッド２４の各ノズルＮから噴射されたインクが記録紙２００の表面に着弾する様子の模式図である。以下の説明では、図７に示すように、１個のノズル群２８の第１ノズル列Ｌ1のうち任意の１個のノズルＮ（以下では特に「第１ノズルＮ1」と表記する）と、そのノズル群２８の第２ノズル列Ｌ2のうち第１ノズルＮ1に最も近い１個のノズルＮ（以下では特に「第２ノズルＮ2」と表記する）とに着目する。ただし、複数のノズル群２８（２８K，２８Y，２８M，２８C）の各々における各ノズルＮについて同様の関係が成立する。
【００３０】
図７に示すように、記録ヘッド２４の吐出面２６と記録紙２００の表面とは間隔Ｇをあけて相互に対向する。制御部６０は、記録ヘッド２４が固定されたキャリッジ１２を記録紙２００に対して速度ＶCRでＸ方向に相対的に移動させながら、各圧電振動子４２２を振動させることで各ノズル群２８の複数のノズルＮ（Ｎ1，Ｎ2）から同時にインクを噴射させる。各ノズルＮから噴射されたインクは吐出面２６と記録紙２００との間隙を飛翔し、記録紙２００の表面に着弾してドット（画素）を形成する。
【００３１】
図８は、第１ノズルＮ1から噴射されたインクで形成されるドットＤ1と第２ノズルＮ2から噴射されたインクで形成されるドットＤ2との平面的な位置関係を示す模式図である。第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とはＸ方向に間隔ｄだけ離間するから、各ノズルＮから噴射されたインクが記録紙２００に向けて飛翔する速度（以下では「飛翔速度」という）が第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とで仮に同等であれば、第１ノズルＮ1から噴射したインクで形成されるドットＤ1と第２ノズルＮ2から噴射したインクで形成されるドットＤ2（図８の破線で図示された円形）とは、Ｘ方向に中心間の距離ｄをあけて相互に離間する。しかし、以上のようにドットＤ1とドットＤ2とが記録紙２００上で離間すると、記録紙２００に形成される画像の品質を低下させる原因となる。
【００３２】
そこで、第１実施形態では、記録紙２００の表面のドットＤ1およびドットＤ2のＸ方向の距離が第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2との距離ｄを下回るように、第１ノズルＮ1から噴射されたインクの飛翔速度Ｖ1と第２ノズルＮ2から噴射されたインクの飛翔速度Ｖ2とが相異なる速度に設定される。すなわち、図７における記録ヘッド２４（キャリッジ１２）の進行方向の前方に位置する第１ノズルＮ1から噴射されたインクの飛翔速度Ｖ1は、進行方向の後方に位置する第２ノズルＮ2から噴射されたインクの飛翔速度Ｖ2を上回る（Ｖ1＞Ｖ2）。なお、飛翔速度Ｖ1および飛翔速度Ｖ2は、各ノズルＮ（Ｎ1，Ｎ2）での噴射から記録紙２００に着弾するまでの平均速度である。
【００３３】
具体的には、図８に示すように、Ｘ方向におけるドットＤ2の中心の位置ｘ2が、ドットＤ1の中心の位置ｘ1を含む所定の範囲Ａ内に制限されるように、飛翔速度Ｖ1と飛翔速度Ｖ2との関係が選定される。範囲Ａは、ドットＤ1のＸ方向の位置ｘ1からＸ方向の一方側に距離δだけ離間した位置ｘLと、位置ｘ1からＸ方向の他方側に距離δだけ離間した位置ｘRとの間の領域である。範囲Ａを規定する距離δは、平面視でドットＤ1とドットＤ2とが相互に重複または接触するように選定される。なお、以下ではドットＤ1とドットＤ2とが相等しい直径φの円形状である場合を想定する。
【００３４】
図８に鎖線で示すように直径φのドットＤ1とドットＤ2とが接触（外接）する場合、ドットＤ1とドットＤ2との中心間の距離は直径φに合致する。いま、Ｙ方向におけるドットＤ1とドットＤ2との中心間の距離（Ｙ方向における第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2との中心間の距離(ｐ/２)）を直径φに応じた距離φ/√２とすると、Ｘ方向におけるドットＤ1とドットＤ2との中心間の距離が距離φ/√２である場合にドットＤ1とドットＤ2とが接触する。したがって、範囲Ａを規定する距離δは、ドットＤ1およびドットＤ2の直径φに応じた距離φ/√２に設定される。すなわち、ドットＤ1のＸ方向の位置ｘ1からＸ方向の両側に距離φ/√２にわたる範囲Ａ内にドットＤ2の中心の位置ｘ2が含まれるように、飛翔速度Ｖ1および飛翔速度Ｖ2が設定される。
【００３５】
飛翔速度Ｖ1と飛翔速度Ｖ2との具体的な関係を特定するために、第１ノズルＮ1が形成するドットＤ1の中心の位置（インクの着弾位置）ｘ1と第２ノズルＮ2が形成するドットＤ2の中心の位置ｘ2とを検討する。位置ｘ1および位置ｘ2は、図７に示すように、各ノズルＮからインクが噴射される時点における第２ノズルＮ2のＸ方向の位置を基準（ｘ＝０）とした位置である。
【００３６】
第１ノズルＮ1から噴射されたインクが飛翔速度Ｖ1で飛翔して記録紙２００に着弾するまでに時間(Ｇ/Ｖ1)が経過するから、噴射後のインクの飛翔中（時間(Ｇ/Ｖ1)内）に、記録紙２００は記録ヘッド２４に対してＸ方向に距離(Ｇ/Ｖ1)・ＶCRだけ相対的に移動する。したがって、ドットＤ1の位置ｘ1は以下の数式(1)で表現される。
ｘ1＝(Ｇ/Ｖ1)・ＶCR＋ｄ ……(1)
【００３７】
同様に、第２ノズルＮ2から噴射されて飛翔速度Ｖ2で飛翔するインク（飛翔速度Ｖ2）が着弾するまでに記録紙２００は記録ヘッド２４に対して距離(Ｇ/Ｖ2)・ＶCRだけ相対的に移動するから、ドットＤ2の位置ｘ2は以下の数式(2)で表現される。
ｘ2＝(Ｇ/Ｖ2)・ＶCR ……(2)
【００３８】
Ｘ方向におけるドットＤ2の中心の位置ｘ2が図８の位置ｘLに位置する場合（ｘ2＝ｘ1−δ）、飛翔速度Ｖ2は以下の数式(3)で表現される。
Ｖ2＝Ｇ・ＶCR／（ｘ1−δ）
＝Ｇ・ＶCR／｛(Ｇ/Ｖ1)・ＶCR＋ｄ−δ｝ ……(3)
【００３９】
同様に、Ｘ方向におけるドットＤ2の中心の位置ｘ2が図８の位置ｘRに位置する場合（ｘ2＝ｘ1＋δ）、飛翔速度Ｖ2は以下の数式(4)で表現される。
Ｖ2＝Ｇ・ＶCR／（ｘ1＋δ）
＝Ｇ・ＶCR／｛(Ｇ/Ｖ1)・ＶCR＋ｄ＋δ｝ ……(4)
【００４０】
数式(3)および数式(4)から、飛翔速度Ｖ2の範囲は以下の数式(5)で表現される。
Ｇ・ＶCR／｛(Ｇ/Ｖ1)・ＶCR＋ｄ＋δ｝≦Ｖ2≦Ｇ・ＶCR／｛(Ｇ/Ｖ1)・ＶCR＋ｄ−δ｝ ……(5)
【００４１】
更に好適な態様では、図８に実線で示すように、Ｘ方向におけるドットＤ1の中心の位置ｘ1とドットＤ2の中心の位置ｘ2とが合致する。したがって、飛翔速度Ｖ2は以下の数式(6)で表現される。
Ｖ2＝Ｇ・ＶCR／｛(Ｇ/Ｖ1)・ＶCR＋ｄ｝ ……(6)
【００４２】
飛翔速度Ｖ1と飛翔速度Ｖ2との理論的な関係は以上の通りである。飛翔速度Ｖ1は第１ノズルＮ1の寸法（直径）に依存し、飛翔速度Ｖ2は第２ノズルＮ2の寸法に依存する。そこで、第１実施形態では、飛翔速度Ｖ1および飛翔速度Ｖ2が数式(5)の条件（更に好適には数式(6)の条件）を満たすように、第１ノズルＮ1および第２ノズルＮ2が相異なる寸法に形成される。具体的には、記録ヘッド２４の速度ＶCRや吐出面２６と記録紙２００との距離Ｇや第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とのＸ方向の距離ｄとに応じて、数式(5)や数式(6)の関係を満たすように飛翔速度Ｖ1および飛翔速度Ｖ2の設計値が算定され、実際の飛翔速度Ｖ1および飛翔速度Ｖ2が設計値となるように第１ノズルＮ1および第２ノズルＮ2の直径が選定される。第１ノズルＮ1および第２ノズルＮ2の各々の寸法について以下に詳述する。
【００４３】
数式(5)または数式(6)を満たすように設定された飛翔速度Ｖ1および飛翔速度Ｖ2（設計値）の関係を、定数α（α＞０）を含む以下の数式(7)のように表現する。定数αは、飛翔速度Ｖ1に対する飛翔速度Ｖ2の相対比を意味する。飛翔速度Ｖ2は飛翔速度Ｖ1を下回るから、定数αは１未満の正数に設定される。
Ｖ2＝α・Ｖ1 ……(7)
【００４４】
他方、飛翔速度Ｖ1および飛翔速度Ｖ2の各々は、第１ノズルＮ1の管内断面積Ｓ1（m2）と第２ノズルＮ2の管内断面積Ｓ2（m2）と各ノズルＮを通過するインクの流量Ｑ（m3/s）とを含む以下の数式(8)で表現される。流量Ｑは、第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とで共通する。
Ｖ1＝Ｑ/Ｓ1，Ｖ2＝Ｑ/Ｓ2 ……(8)
数式(8)を数式(7)に代入すると、以下の数式(9)が導出される。数式(9)から理解されるように、第１ノズルＮ1の管内断面積Ｓ1は、第２ノズルＮ2の管内断面積Ｓ2を下回る。
Ｓ1＝α・Ｓ2 ……(9)
【００４５】
そして、管内断面積Ｓ1を第１ノズルＮ1の半径ｒ1で規定し（Ｓ1＝π・ｒ12）、管内断面積Ｓ2を第２ノズルＮ2の半径ｒ2で規定すると（Ｓ2＝π・ｒ22）、以下の数式(10)が導出される。
ｒ1＝α1/2・ｒ2 ……(10)
第１ノズルＮ1の半径ｒ1および第２ノズルＮ2の半径ｒ2は、数式(10)の条件を満たすように選定される。数式(10)から理解されるように、第１ノズルＮ1の半径ｒ1は、第２ノズルＮ2の半径ｒ2を下回る。
【００４６】
数式(5)を満たす飛翔速度Ｖ1および飛翔速度Ｖ2に対応する定数αについて数式(10)が成立するように半径ｒ1および半径ｒ2を選定した構成では、Ｘ方向におけるドットＤ1の中心の位置ｘ1を含む範囲Ａ内にドットＤ2の中心（ｘ2）が位置する。また、数式(6)を満たす飛翔速度Ｖ1および飛翔速度Ｖ2に対応する定数αについて数式(10)が成立するように半径ｒ1および半径ｒ2を選定した構成では、Ｘ方向におけるドットＤ1の中心の位置ｘ1とドットＤ2の中心の位置ｘ2とが合致する。すなわち、ノズル群２８内の各ノズルＮから噴射されたインクで形成されるドットがＹ方向に直線状に配列する。
【００４７】
以上に説明したように、第１実施形態では、Ｘ方向におけるドットＤ1とドットＤ2との中心間の距離が第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とのＸ方向の距離ｄを下回るように、第１ノズルＮ1および第２ノズルＮ2の寸法（半径ｒ1および半径ｒ2）に応じて飛翔速度Ｖ1および飛翔速度Ｖ2が選定される。具体的には、平面視でドットＤ1とドットＤ2とが接触または重複し（数式(5)）、更に好適にはＸ方向におけるドットＤ1とドットＤ2との中心の位置が合致する（数式(6)）ように、第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とが相異なる寸法に形成される。したがって、各ノズル群２８内の複数のノズルＮから噴射されたインクのＸ方向の着弾位置（ドット）の差異を簡易な構成で低減できるという利点がある。
【００４８】
ところで、各ノズルＮから記録紙２００に向けて飛翔する複数滴のインクが過度に接近すると、相互に接近した各インク間の気流やクーロン力等の影響で、インクの進行方向が直進方向から相互に離間する方向に傾斜し、結果的に各インクの着弾位置に誤差が発生するという問題がある。印刷画像の解像度が高いほど（例えば解像度が600dpiを上回る場合）、インクの進行方向の傾斜は顕在化する。第１実施形態によれば、第１ノズルＮ1から噴射したインクの飛翔速度Ｖ1と第２ノズルＮ2から噴射したインクの飛翔速度Ｖ2とが相違するから、記録紙２００の表面に近付くほど、第１ノズルＮ1からのインクと第２ノズルＮ2からのインクとの距離が拡大する。したがって、第１ノズルＮ1および第２ノズルＮ2の各々から噴射されたインクの過度な接近に起因した着弾位置の誤差を低減できるという利点もある。
【００４９】
＜Ｂ：第２実施形態＞
本発明の第２実施形態を以下に説明する。なお、以下に例示する各態様において作用や機能が第１実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
【００５０】
第１ノズルＮ1の管内断面積Ｓ1と第２ノズルＮ2の管内断面積Ｓ2とが前掲の数式(9)を満たす第１実施形態によれば、Ｘ方向におけるドットＤ1およびドットＤ2の位置を接近させることが可能である。ただし、数式(9)の条件のみでは、インクの吐出効率が第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とで相違し、結果的に、圧力室５０から噴射されるインクの重量が第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とで相違する可能性がある。以上の事情を考慮して、第２実施形態では、第１実施形態の条件（数式(10)）に加えて、第１ノズルＮ1のイナータンスと第２ノズルＮ2のイナータンスとが相等しい数値となるように、第１ノズルＮ1および第２ノズルＮ2の寸法が選定される。
【００５１】
図９に示すように、記録ヘッド２４の各ノズルＮを近似する直管路（円筒）を想定する。第１ノズルＮ1は、管内断面積Ｓ1および全長Ｌ1の直管路で近似され、第２ノズルＮ2は、管内断面積Ｓ2および全長Ｌ2の直管路で近似される。したがって、第１ノズルＮ1のイナータンスＭ1および第２ノズルＮ2のイナータンスＭ2は、以下の数式(11)で表現される。数式(11)の記号ρはインクの密度を意味する。
Ｍ1＝ρ・Ｌ1/Ｓ1，Ｍ2＝ρ・Ｌ2/Ｓ2 ……(11)
【００５２】
第１ノズルＮ1のイナータンスＭ1と第２ノズルＮ2のイナータンスＭ2とが相等しいという条件から、以下の数式(12)が導出される。
ρ・Ｌ1/Ｓ1＝ρ・Ｌ2/Ｓ2 ……(12)
前掲の数式(9)の関係を数式(12)に適用すると、以下の数式(13)が導出される。
Ｌ1＝α・Ｌ2 ……(13)
【００５３】
数式(13)の関係が成立するように第１ノズルＮ1および第２ノズルＮ2の寸法（全長Ｌ1および全長Ｌ2）が選定される。なお、圧力室５０内の形状（更にはイナータンス）が第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とで共通することを考慮すると、数式(13)の全長Ｌ1は、実質的には基板４６２のうち第１ノズルＮ1が形成される部位の板厚と同視され、数式(13)の全長Ｌ2は、基板４６２のうち第２ノズルＮ2の部位の板厚と同視される。すなわち、基板４６２のうち第１ノズルＮ1が形成される部位の板厚Ｌ1と第２ノズルＮ2が形成される部位の板厚Ｌ2とが、数式(13)の関係を満たすように相異なる寸法に設定される。
【００５４】
なお、基板４６２の板厚を第１ノズルＮ1の部位（板厚Ｌ1）と第２ノズルＮ2の部位（板厚Ｌ2）とで相違させる方法は任意であるが、例えば、各ノズルＮを形成するパンチの形状を第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とで相違させる方法や、基板４６２を板厚方向に部分的に除去するエッチングの度合を第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とで相違させる方法が好適である。
【００５５】
以上に説明した第２実施形態でも第１実施形態と同様の効果が実現される。また、第２実施形態では、第１ノズルＮ1のイナータンスＭ1と第２ノズルＮ2のイナータンスＭ2とが相等しい数値となるように第１ノズルＮ1および第２ノズルＮ2の各々の寸法（Ｌ1，Ｌ2）が選定されるから、第１ノズルＮ1および第２ノズルＮ2の各々から噴射されるインクの重量の差異を低減する（理想的には一致させる）ことが可能である。
【００５６】
＜Ｃ：変形例＞
以上の各形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は適宜に併合され得る。
【００５７】
（１）変形例１
以上の各形態では、第１ノズルＮ1および第２ノズルＮ2とから同時にインクを噴射したが、圧力室５０内のインクを噴射する時点を第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とで相違させた構成も採用され得る。例えば、第１ノズルＮ1によるインクの噴射から所定の時間が経過した時点で第２ノズルＮ2からインクを噴射する構成が好適である。なお、各ノズルＮによるインクの噴射の時点を相違させるための構成は任意である。以上のように第２ノズルＮ2からのインクの噴射を第１ノズルＮ1からの噴射に対して遅延させることでドットＤ1とドットＤ2とのＸ方向の中心間の距離は第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2との中心間の距離ｄを下回る。したがって、第１ノズルＮ1および第２ノズルＮ2の各寸法を相違させる構成のみでドットＤ1とドットＤ2とのＸ方向の位置を接近させる構成と比較して、第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2との寸法の相違を低減することが可能である。
【００５８】
（２）変形例２
以上の各形態では、第１ノズル列Ｌ1および第２ノズル列Ｌ2の２列でノズル群２８を構成したが、各ノズル群２８を構成するノズル列Ｌの総数は任意である。図１０に例示するように各ノズル群２８がＫ個（Ｋは２以上の自然数）のノズル列Ｌ1〜ＬKを含む構成では、相互に隣合う２個のノズル列Ｌの間で各ノズルＮの中心のＹ方向の位置が距離(ｐ/Ｋ)だけＹ方向にずれた関係となる。図１０の構成では、Ｋ個のノズル列Ｌ1〜ＬKのうち記録ヘッド２４の進行方向の前方に位置するノズル列Ｌk（ｋ＝１〜Ｋ）ほど各ノズルＮから噴射されるインクの飛翔速度Ｖkが高くなるように（Ｖ1＞Ｖ2＞……＞ＶK）、各ノズルＮの寸法（半径や全長）がノズル列Ｌk毎に個別に選定される。
【００５９】
（３）変形例３
以上の各形態では、記録ヘッド２４を搭載したキャリッジ１２がＸ方向（主走査方向）に移動するシリアル型の印刷装置１００を例示したが、図１１に示すように、記録紙２００の幅方向の全域に対向するようにノズル群２８が形成されたライン型の記録ヘッド２４を利用した印刷装置にも本発明を適用することが可能である。なお、図１１では便宜的に１個のノズル群２８のみを図示したが、相異なるインク色に対応する複数のノズル群２８（２８K，２８Y，２８M，２８C）が実際には形成される。
【００６０】
図１１の記録ヘッド２４のノズル群２８は、Ｘ方向（記録紙２００の幅方向）に配列する複数のノズルＮで構成される第１ノズル列Ｌ1と第２ノズル列Ｌ2とがＹ方向（記録紙２００の搬送方向）に間隔ｄをあけて形成される。各ノズルＮのＸ方向の位置は第１ノズル列Ｌ1と第２ノズル列Ｌ2とで相違する。記録ヘッド２４は固定され、記録紙２００をＹ方向に搬送させながら各ノズルＮからインクを噴射することで記録紙２００に画像が記録される。
【００６１】
図１１の構成においても、第１実施形態や第２実施形態と同様に、記録紙２００の搬送方向の上流側（すなわち、記録紙２００に対する記録ヘッド２４の相対的な移動方向における前方）に位置する第１ノズル列Ｌ1の各ノズルＮから噴射されるインクの飛翔速度Ｖ1が、記録紙２００の搬送方向の下流側に位置する第２ノズル列Ｌ2の各ノズルからのインクの飛翔速度Ｖ2を上回るように、第１ノズル列Ｌ1と第２ノズル列Ｌ2とで各ノズルＮが相異なる寸法（半径や全長）に形成される。
【００６２】
以上の説明から理解されるように、記録紙２００（着弾対象）に対して記録ヘッド２４が相対的に移動する構成に本発明は好適に適用され、記録ヘッド２４自体の可動／固定は本発明において不問である。なお、第１実施形態や第２実施形態ではＹ方向が本発明の第１方向に相当するとともにＸ方向が第２方向に相当するが、図１１の構成ではＸ方向が本発明の第１方向に相当するとともにＹ方向が第２方向に相当する。
【００６３】
（４）変形例４
以上の各形態ではドット（Ｄ1，Ｄ2）の直径φを利用して飛翔速度Ｖ1と飛翔速度Ｖ2との関係（数式(5)，数式(6)）を規定したが、直径φを印刷の解像度Ｒ（dpi：dot per inch）に置換することも可能である。直径φは、解像度Ｒを含む以下の数式(14)で表現される。
φ＝（2.54×102／Ｒ）×√２ ……(14)
【００６４】
数式(5)の距離δを前述のように距離φ/√２とすれば、数式(14)を数式(5)に代入することで以下の数式(15)が導出される。
Ｇ・ＶCR／｛(Ｇ/Ｖ1)・ＶCR＋ｄ＋（2.54×102／Ｒ）｝≦Ｖ2≦Ｇ・ＶCR／｛(Ｇ/Ｖ1)・ＶCR＋ｄ−（2.54×102／Ｒ）｝ ……(15)
数式(15)の関係が成立するように飛翔速度Ｖ1および飛翔速度Ｖ2が解像度Ｒに応じて決定される。
【００６５】
（５）変形例５
以上の各形態では、１系統の駆動信号ＣＯＭを記録ヘッド２４に供給したが、複数系統の駆動信号を各圧電振動子４２２の駆動に使用する構成も採用され得る。また、駆動信号の各パルス（ＰD，ＰS）の波形は任意である、微振動パルスＰSは図５に例示した台形状のパルスに限定されず、例えば矩形状のパルスを採用することも可能である。
【００６６】
（６）変形例６
以上の各形態では縦振動型の圧電振動子４２２を例示したが、圧力室５０内の圧力を変化させる要素（圧力発生素子）の構成は以上の例示に限定されない。例えば、撓み振動型の圧電振動子や静電アクチュエーター等の振動体を利用することも可能である。また、圧力発生素子は、圧力室５０に機械的な振動を付与する要素に限定されない。例えば、圧力室５０の加熱で気泡を発生させて圧力室５０内の圧力を変化させる発熱素子（ヒーター）を圧力発生素子として利用することも可能である。すなわち、圧力発生素子は、圧力室５０内の圧力を変化させる要素として包括され、圧力を変化させる方法（ピエゾ方式／サーマル方式）や構成の如何は不問である。
【００６７】
（７）変形例７
以上の各形態の印刷装置１００は、プロッターやファクシミリ装置，コピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体噴射装置の用途は画像の印刷に限定されない。例えば、各色材の溶液を噴射する液体噴射装置は、液晶表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、液体状の導電材料を噴射する液体噴射装置は、例えば有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置や電界放出表示装置（ＦＥＤ：Field Emission Display）等の表示装置の電極を形成する電極製造装置として利用される。また、生体有機物の溶液を噴射する液体噴射装置は、生物科学素子（バイオチップ）を製造するチップ製造装置として利用される。そして、液体の噴射の目標となる物体（着弾対象）は液体噴射装置の用途に応じて相違する。具体的には、前述の印刷装置１００の着弾対象は記録紙２００であるが、液体噴射装置を表示装置の製造に使用する場合には、例えば表示装置を構成する基板が着弾対象に相当する。
【符号の説明】
【００６８】
１００……印刷装置、１２……キャリッジ、１４……移動機構、１６……用紙搬送機構、２２……インクカートリッジ、２４……記録ヘッド、２６……吐出面、２８（２８K，２８Y，２８M，２８C）……ノズル群、Ｌ1……第１ノズル列、Ｌ2……第２ノズル列、Ｎ（Ｎ1，Ｎ2）……ノズル、３２……駆動回路、５０……圧力室、５２……供給路、５４……貯留室、１０２……制御装置、１０４……印刷処理部、６０……制御部、６２……記憶部、６４……駆動信号発生部、６６……外部Ｉ/Ｆ、６８……内部Ｉ/Ｆ、２００……記録紙、３００……外部装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク等の液体を噴射する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２に示すように、第１ノズル列９１と第２ノズル列９２とをＸ方向（主走査方向）に間隔をあけて並列した液体噴射装置（例えばインクジェット方式の印刷装置）が従来から提案されている。第１ノズル列９１および第２ノズル列９２の各々は、Ｘ方向に交差するＹ方向（副走査方向）に沿って配列する複数のノズル９４を含む。第１ノズル列９１と第２ノズル列９２とでは各ノズル９４のＹ方向の位置が相違する。
【０００３】
特許文献１には、各ノズル９４から噴射された液体で着弾対象（例えば記録紙）に形成されるドットのＸ方向における位置を第１ノズル列９１と第２ノズル列９２とで合致させる技術が開示されている。具体的には、駆動信号の複数の噴射パルスのうち実際に液体の噴射に適用する噴射パルスを第１ノズル列９１と第２ノズル列９２とで個別に選択し、液体の噴射の時点を第１ノズル列９１と第２ノズル列９２とで相違させることで、各ノズル９４が形成するドットのＸ方向の位置を合致させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３４３７２９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、特許文献１の技術では、駆動信号の複数の噴射パルスの時点と各噴射パルスを選択する時点（噴射パルスを選択するデータをラッチする時点）とを時間軸上で高精度に合致させる必要があり、両者間に誤差が発生した場合に、第１ノズル列９１や第２ノズル列９２の各ノズルによる液体の噴射の時点が目標の時点から変化して各ドットの位置に誤差が発生するという問題がある。以上の事情を考慮して、本発明は、複数のノズル列の各々のノズルから噴射された液体の着弾位置間の距離を簡易な構成で低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するために本発明が採用する手段を説明する。なお、本発明の理解を容易にするために、以下の説明では、本発明の要素と後述の実施形態の要素との対応を括弧書で付記するが、本発明の範囲を実施形態の例示に限定する趣旨ではない。
【０００７】
本発明の液体噴射装置は、第１方向に配列する複数のノズルを含む第１ノズル列（例えば第１ノズル列Ｌ1）と、第１方向における各々の位置が第１ノズル列の各ノズルとは相違するように第１方向に配列する複数のノズルを含む第２ノズル列（例えば第２ノズル列Ｌ2）とが、第１方向に交差する第２方向に所定距離（例えば距離ｄ）をあけて形成され、各ノズルから噴射された液体が着弾する着弾対象（例えば記録紙２００）に対して第２方向に相対移動する液体噴射部（例えば記録ヘッド２４）を具備し、第１ノズル列の第１ノズルから噴射された液体で着弾対象に形成される第１ドット（例えばドットＤ1）と、第２ノズルの第２ノズルから噴射された液体で着弾対象に形成される第２ドット（例えばドットＤ2）との第２方向における中心間の距離が、所定距離を下回るように、第１ノズルと第２ノズルとが相異なる寸法に形成されている。
【０００８】
以上の構成では、第１ドットと第２ドットとの第２方向における中心間の距離が第１ノズルと第２ノズルとの第２方向における中心間の距離を下回るように、第１ノズルおよび第２ノズルの各々の寸法が選定される。例えば、第１ノズル列が、着弾対象に対する液体噴射部の進行方向において第２ノズル列の前方に位置する構成では、第１ノズルから噴射される液体の速度が、第２ノズルから噴射される液体の速度を上回るように、第１ノズルおよび第２ノズルの各々の寸法が選定される。したがって、第１ノズルから噴射された液体の着弾位置（第１ドット）と第２ノズルから噴射された液体の着弾位置（第２ドット）との第２方向の位置の相違を簡易な構成で低減することが可能である。
【０００９】
なお、以上の説明では第１ノズル列および第２ノズル列のみに言及したが、液体噴射部に形成されるノズル列の総数は本発明において任意である。すなわち、３列以上のノズル列が液体噴射部に形成された構成でも、３列のうちの２列を第１ノズル列および第２ノズル列として把握した場合に前述の要件を充足する構成は、当然に本発明の範囲に包含される。
【００１０】
本発明の好適な態様においては、第１ノズルと第２ノズルとで管内断面積が相違する。例えば、第１ノズル列が、着弾対象に対する液体噴射部の進行方向において第２ノズル列の前方に位置する構成では、第１ノズルの管内断面積が第２ノズルの管内断面積を下回るように各ノズルの寸法が選定される。以上の構成においては、各ノズルの管内断面積に応じて第１ドットと第２ドットとの第２方向における中心間の距離を低減することが可能である。
【００１１】
本発明の好適な態様において、第１ノズルから噴射された液体で形成される第１ドットと、当該第１ノズルに最も近い第２ノズルから噴射された液体で形成される第２ドットとが相互に重複または接触するように、第１ノズルおよび第２ノズルの各々の寸法が選定されている。以上の態様においては、第１ノズルおよび第２ノズルの各々の寸法を適宜に選定するという簡易な方法で第１ドットと第２ドットとを相互に連続させることが可能である。
【００１２】
本発明の好適な態様において、第１ドットと第２ドットとで中心の第２方向における位置が合致するように、第１ノズルおよび第２ノズルの各々の寸法が選定される。以上の態様では、第１ノズルおよび第２ノズルの各々の寸法を適宜に選定するという簡易な方法で、第１ドットと第２ドットとを第１方向に配列することが可能である。
【００１３】
本発明の好適な態様において、第１ノズルのイナータンスと第２ノズルのイナータンスとは相等しい。以上の態様においては、第１ノズルと第２ノズルとで相等しいイナータンスに設定されるから、第１ノズルからの液体の吐出量と第２ノズルからの液体の吐出量との差異を有効に低減できるという利点がある。なお、以上の態様の具体例は例えば第２実施形態として後述される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る印刷装置の部分的な模式図である。
【図２】記録ヘッドの吐出面の平面図である。
【図３】記録ヘッドの断面図である。
【図４】印刷装置の電気的な構成のブロック図である。
【図５】駆動信号の波形図である。
【図６】記録ヘッドの電気的な構成のブロック図である。
【図７】各ノズルから噴射されたインクの飛翔経路の説明図である。
【図８】各ノズルから噴射されたインクが着弾する位置（ドットの位置）の説明図である。
【図９】第２実施形態における各ノズルを近似する直管路の模式図である。
【図１０】変形例における記録ヘッドの吐出面の模式図である。
【図１１】変形例における記録ヘッドの模式図である。
【図１２】従来のノズルの配列を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜Ａ：第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るインクジェット方式の印刷装置１００の部分的な模式図である。印刷装置１００は、微細な液滴状のインクを記録紙２００に噴射する液体噴射装置であり、キャリッジ１２と移動機構１４と用紙搬送機構１６とを具備する。
【００１６】
キャリッジ１２には、インクカートリッジ２２と記録ヘッド２４とが搭載される。インクカートリッジ２２は、記録紙２００に噴射されるインク（液体）を貯留する容器である。記録ヘッド２４は、インクカートリッジ２２に貯留されたインクを記録紙２００に噴射する液体噴射部として機能する。なお、印刷装置１００の筐体（図示略）にインクカートリッジ２２を固定して記録ヘッド２４にインクを供給する構成も採用され得る。
【００１７】
移動機構１４は、案内軸１２２に沿ってキャリッジ１２をＸ方向（記録紙２００の幅方向に相当する主走査方向）に往復させる。キャリッジ１２の位置は、リニアエンコーダー等の検出器（図示略）で検出されて移動機構１４の制御に利用される。用紙搬送機構１６は、キャリッジ１２の往復に並行して記録紙２００をＹ方向（副走査方向）に移動させる。キャリッジ１２の往復時に記録ヘッド２４が記録紙２００にインクを噴射することで所望の画像が記録紙２００に記録（印刷）される。
【００１８】
図２は、記録ヘッド２４のうち記録紙２００に対向する吐出面２６の平面図である。図２に示すように、記録ヘッド２４の吐出面２６には、相異なるインク色（ブラック(K)，イエロー(Y)，マゼンタ(M)，シアン(C)）に対応する複数のノズル群２８（２８K，２８Y，２８M，２８C）が形成される。
【００１９】
複数のノズル群２８の各々は、第１ノズル列Ｌ1と第２ノズル列Ｌ2とを含む。第１ノズル列Ｌ1および第２ノズル列Ｌ2の各々は、相互に間隔をあけてＹ方向に配列する複数のノズルＮの集合である。各ノズルＮは、平面視で円形状に形成される。ノズル群２８Kの各ノズルＮからはブラック(K)のインクが吐出される。同様に、ノズル群２８Yの各ノズルＮからはイエロー(Y)のインクが吐出され、ノズル群２８Mの各ノズルＮからはマゼンタ(M)のインクが吐出され、ノズル群２８Cの各ノズルＮからはシアン(C)のインクが吐出される。
【００２０】
第１ノズル列Ｌ1と第２ノズル列Ｌ2とは、Ｘ方向に距離ｄをあけて並列する。具体的には、第１ノズル列Ｌ1の各ノズルＮの中心を連結したＹ方向の直線（第１ノズル列Ｌ1の中心線）ａ1と、第２ノズル列Ｌ2の各ノズルＮの中心を連結したＹ方向の直線（第２ノズル列Ｌ2の中心線）ａ2とが、相互に間隔ｄをあけて平行に延在する。また、第１ノズル列Ｌ1の各ノズルＮと第２ノズル列Ｌ2の各ノズルＮとのＹ方向の位置は相違する。具体的には、第１ノズル列Ｌ1の各ノズルＮのＹ方向の位置と第２ノズル列Ｌ2の各ノズルＮのＹ方向の位置とは、Ｙ方向に隣合う各ノズルＮの中心間の距離ｐの半分（ｐ/２）だけＹ方向に相互にずれた関係にある。すなわち、各ノズル群２８の複数のノズルＮは２列の千鳥状に配列する。
【００２１】
図３は、記録ヘッド２４の断面図（Ｘ方向に垂直な断面）である。図３に示すように、記録ヘッド２４は、振動ユニット４２と収容体４４と流路ユニット４６とを具備する。振動ユニット４２は、圧電振動子４２２とケーブル４２４と固定板４２６と含む。圧電振動子４２２は、圧電材料と電極とが交互に積層された縦振動型の圧電素子であり、ケーブル４２４を介して供給される駆動信号に応じて振動する。圧電振動子４２２を固定した固定板４２６が収容体４４の内壁面に接合された状態で振動ユニット４２は収容体４４に収容される。
【００２２】
流路ユニット４６は、相互に対向する基板４６２と基板４６４との間隙に流路形成板４６６を介挿した構造体である。基板４６２のうち基板４６４とは反対側の表面が図２の吐出面２６に相当する。流路形成板４６６は、圧力室５０と供給路５２と貯留室５４とを含む空間を基板４６２と基板４６４との間隙に形成する。圧力室５０は、振動ユニット４２毎に隔壁で個別に区画されるとともに供給路５２を介して貯留室５４に連通する。インクカートリッジ２２から供給されるインクは貯留室５４に貯留される。図２の各ノズルＮは、各圧力室５０に対応するように基板４６２に形成される。各ノズルＮは、圧力室５０に連通する貫通孔である。以上の説明から理解されるように、貯留室５４から供給路５２と圧力室５０とノズルＮとを経由して外部に至るインクの流路が形成される。
【００２３】
基板４６４は、弾性材料で形成された平板材である。基板４６４のうち圧力室５０の反対側の領域には島部４８を有する振動板が形成される。島部４８には圧電振動子４２２の先端面（自由端）が接合される。したがって、駆動信号の供給により圧電振動子４２２が振動すると、島部４８を介して基板４６４が変位することで圧力室５０の容積が変化して圧力室５０内のインクの圧力が変動する。すなわち、圧電振動子４２２は、圧力室５０内の圧力を変動させる圧力発生素子として機能する。以上に説明した圧力室５０内の圧力の変動に応じてノズルＮからインクを噴射することが可能である。
【００２４】
図４は、印刷装置１００の電気的な構成のブロック図である。図４に示すように、印刷装置１００は、制御装置１０２と印刷処理部（プリントエンジン）１０４とを具備する。制御装置１０２は、印刷装置１００の全体を制御する要素であり、制御部６０と記憶部６２と駆動信号発生部６４と外部Ｉ/Ｆ（interface）６６と内部Ｉ/Ｆ６８とを含む。記録紙２００に印刷される画像を示す印刷データＤPが外部装置（例えばホストコンピューター）３００から外部Ｉ/Ｆ６６に供給され、内部Ｉ/Ｆ６８には印刷処理部１０４が接続される。印刷処理部１０４は、制御装置１０２による制御のもとで記録紙２００に画像を記録する要素であり、前述の記録ヘッド２４と移動機構１４と用紙搬送機構１６とを含む。
【００２５】
図４の記憶部６２は、制御プログラム等を記憶するＲＯＭと、画像の印刷に必要な各種のデータを一時的に記憶するＲＡＭとを含む。制御部６０は、記憶部６２に記憶された制御プログラムの実行で印刷装置１００の各要素（例えば印刷処理部１０４）を統括的に制御する。例えば制御部６０は、記録紙２００に対するインクの噴射で印刷データＤPに応じた画像を記録紙２００に記録する動作を記録ヘッド２４に実行させる。具体的には、制御部６０は、外部装置３００から外部Ｉ/Ｆ６６に供給される印刷データＤPを利用して、圧力室５０内のインクの噴射／非噴射（微振動）を指示する制御データＤCを生成する。
【００２６】
駆動信号発生部６４は、駆動信号ＣＯＭを生成する。駆動信号ＣＯＭは、各圧電振動子４２２を駆動する周期信号である。図５に示すように、駆動信号ＣＯＭの１周期（記録周期）内には、圧力室５０内のインクをノズルＮから噴射させる噴射パルスＰDと、圧力室５０内のインクがノズルＮから噴射されない程度の微振動を圧力室５０内に付与する微振動パルスＰSとが配置される。
【００２７】
図６は、記録ヘッド２４の電気的な構成の模式図である。図６に示すように、記録ヘッド２４は、相異なる圧力室５０に対応する複数の駆動回路３２を含む。駆動信号発生部６４が生成した駆動信号ＣＯＭは、内部Ｉ/Ｆ６８を介して複数の駆動回路３２に共通に供給される。また、制御部６０が生成した制御データＤCは内部Ｉ/Ｆ６８を介して各駆動回路３２に供給される。
【００２８】
各駆動回路３２は、制御部６０から供給される制御データＤCに応じた区間（噴射パルスＰD／微振動パルスＰS）を駆動信号ＣＯＭから選択して圧電振動子４２２に供給する。具体的には、制御データＤCがインクの噴射を指示する場合、駆動回路３２は、駆動信号ＣＯＭの噴射パルスＰDを選択して圧電振動子４２２に供給する。したがって、圧力室５０内のインクがノズルＮから噴射される。他方、制御データＤCがインクの非噴射を指示する場合、駆動回路３２は、駆動信号ＣＯＭの微振動パルスＰSを選択して圧電振動子４２２に供給する。したがって、圧力室５０内に微振動が付与され、圧力室５０内のインクは噴射されずに適度に撹拌される。
【００２９】
図７は、圧電振動子４２２に対する噴射パルスＰDの供給で記録ヘッド２４の各ノズルＮから噴射されたインクが記録紙２００の表面に着弾する様子の模式図である。以下の説明では、図７に示すように、１個のノズル群２８の第１ノズル列Ｌ1のうち任意の１個のノズルＮ（以下では特に「第１ノズルＮ1」と表記する）と、そのノズル群２８の第２ノズル列Ｌ2のうち第１ノズルＮ1に最も近い１個のノズルＮ（以下では特に「第２ノズルＮ2」と表記する）とに着目する。ただし、複数のノズル群２８（２８K，２８Y，２８M，２８C）の各々における各ノズルＮについて同様の関係が成立する。
【００３０】
図７に示すように、記録ヘッド２４の吐出面２６と記録紙２００の表面とは間隔Ｇをあけて相互に対向する。制御部６０は、記録ヘッド２４が固定されたキャリッジ１２を記録紙２００に対して速度ＶCRでＸ方向に相対的に移動させながら、各圧電振動子４２２を振動させることで各ノズル群２８の複数のノズルＮ（Ｎ1，Ｎ2）から同時にインクを噴射させる。各ノズルＮから噴射されたインクは吐出面２６と記録紙２００との間隙を飛翔し、記録紙２００の表面に着弾してドット（画素）を形成する。
【００３１】
図８は、第１ノズルＮ1から噴射されたインクで形成されるドットＤ1と第２ノズルＮ2から噴射されたインクで形成されるドットＤ2との平面的な位置関係を示す模式図である。第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とはＸ方向に間隔ｄだけ離間するから、各ノズルＮから噴射されたインクが記録紙２００に向けて飛翔する速度（以下では「飛翔速度」という）が第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とで仮に同等であれば、第１ノズルＮ1から噴射したインクで形成されるドットＤ1と第２ノズルＮ2から噴射したインクで形成されるドットＤ2（図８の破線で図示された円形）とは、Ｘ方向に中心間の距離ｄをあけて相互に離間する。しかし、以上のようにドットＤ1とドットＤ2とが記録紙２００上で離間すると、記録紙２００に形成される画像の品質を低下させる原因となる。
【００３２】
そこで、第１実施形態では、記録紙２００の表面のドットＤ1およびドットＤ2のＸ方向の距離が第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2との距離ｄを下回るように、第１ノズルＮ1から噴射されたインクの飛翔速度Ｖ1と第２ノズルＮ2から噴射されたインクの飛翔速度Ｖ2とが相異なる速度に設定される。すなわち、図７における記録ヘッド２４（キャリッジ１２）の進行方向の前方に位置する第１ノズルＮ1から噴射されたインクの飛翔速度Ｖ1は、進行方向の後方に位置する第２ノズルＮ2から噴射されたインクの飛翔速度Ｖ2を上回る（Ｖ1＞Ｖ2）。なお、飛翔速度Ｖ1および飛翔速度Ｖ2は、各ノズルＮ（Ｎ1，Ｎ2）での噴射から記録紙２００に着弾するまでの平均速度である。
【００３３】
具体的には、図８に示すように、Ｘ方向におけるドットＤ2の中心の位置ｘ2が、ドットＤ1の中心の位置ｘ1を含む所定の範囲Ａ内に制限されるように、飛翔速度Ｖ1と飛翔速度Ｖ2との関係が選定される。範囲Ａは、ドットＤ1のＸ方向の位置ｘ1からＸ方向の一方側に距離δだけ離間した位置ｘLと、位置ｘ1からＸ方向の他方側に距離δだけ離間した位置ｘRとの間の領域である。範囲Ａを規定する距離δは、平面視でドットＤ1とドットＤ2とが相互に重複または接触するように選定される。なお、以下ではドットＤ1とドットＤ2とが相等しい直径φの円形状である場合を想定する。
【００３４】
図８に鎖線で示すように直径φのドットＤ1とドットＤ2とが接触（外接）する場合、ドットＤ1とドットＤ2との中心間の距離は直径φに合致する。いま、Ｙ方向におけるドットＤ1とドットＤ2との中心間の距離（Ｙ方向における第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2との中心間の距離(ｐ/２)）を直径φに応じた距離φ/√２とすると、Ｘ方向におけるドットＤ1とドットＤ2との中心間の距離が距離φ/√２である場合にドットＤ1とドットＤ2とが接触する。したがって、範囲Ａを規定する距離δは、ドットＤ1およびドットＤ2の直径φに応じた距離φ/√２に設定される。すなわち、ドットＤ1のＸ方向の位置ｘ1からＸ方向の両側に距離φ/√２にわたる範囲Ａ内にドットＤ2の中心の位置ｘ2が含まれるように、飛翔速度Ｖ1および飛翔速度Ｖ2が設定される。
【００３５】
飛翔速度Ｖ1と飛翔速度Ｖ2との具体的な関係を特定するために、第１ノズルＮ1が形成するドットＤ1の中心の位置（インクの着弾位置）ｘ1と第２ノズルＮ2が形成するドットＤ2の中心の位置ｘ2とを検討する。位置ｘ1および位置ｘ2は、図７に示すように、各ノズルＮからインクが噴射される時点における第２ノズルＮ2のＸ方向の位置を基準（ｘ＝０）とした位置である。
【００３６】
第１ノズルＮ1から噴射されたインクが飛翔速度Ｖ1で飛翔して記録紙２００に着弾するまでに時間(Ｇ/Ｖ1)が経過するから、噴射後のインクの飛翔中（時間(Ｇ/Ｖ1)内）に、記録紙２００は記録ヘッド２４に対してＸ方向に距離(Ｇ/Ｖ1)・ＶCRだけ相対的に移動する。したがって、ドットＤ1の位置ｘ1は以下の数式(1)で表現される。
ｘ1＝(Ｇ/Ｖ1)・ＶCR＋ｄ ……(1)
【００３７】
同様に、第２ノズルＮ2から噴射されて飛翔速度Ｖ2で飛翔するインク（飛翔速度Ｖ2）が着弾するまでに記録紙２００は記録ヘッド２４に対して距離(Ｇ/Ｖ2)・ＶCRだけ相対的に移動するから、ドットＤ2の位置ｘ2は以下の数式(2)で表現される。
ｘ2＝(Ｇ/Ｖ2)・ＶCR ……(2)
【００３８】
Ｘ方向におけるドットＤ2の中心の位置ｘ2が図８の位置ｘLに位置する場合（ｘ2＝ｘ1−δ）、飛翔速度Ｖ2は以下の数式(3)で表現される。
Ｖ2＝Ｇ・ＶCR／（ｘ1−δ）
＝Ｇ・ＶCR／｛(Ｇ/Ｖ1)・ＶCR＋ｄ−δ｝ ……(3)
【００３９】
同様に、Ｘ方向におけるドットＤ2の中心の位置ｘ2が図８の位置ｘRに位置する場合（ｘ2＝ｘ1＋δ）、飛翔速度Ｖ2は以下の数式(4)で表現される。
Ｖ2＝Ｇ・ＶCR／（ｘ1＋δ）
＝Ｇ・ＶCR／｛(Ｇ/Ｖ1)・ＶCR＋ｄ＋δ｝ ……(4)
【００４０】
数式(3)および数式(4)から、飛翔速度Ｖ2の範囲は以下の数式(5)で表現される。
Ｇ・ＶCR／｛(Ｇ/Ｖ1)・ＶCR＋ｄ＋δ｝≦Ｖ2≦Ｇ・ＶCR／｛(Ｇ/Ｖ1)・ＶCR＋ｄ−δ｝ ……(5)
【００４１】
更に好適な態様では、図８に実線で示すように、Ｘ方向におけるドットＤ1の中心の位置ｘ1とドットＤ2の中心の位置ｘ2とが合致する。したがって、飛翔速度Ｖ2は以下の数式(6)で表現される。
Ｖ2＝Ｇ・ＶCR／｛(Ｇ/Ｖ1)・ＶCR＋ｄ｝ ……(6)
【００４２】
飛翔速度Ｖ1と飛翔速度Ｖ2との理論的な関係は以上の通りである。飛翔速度Ｖ1は第１ノズルＮ1の寸法（直径）に依存し、飛翔速度Ｖ2は第２ノズルＮ2の寸法に依存する。そこで、第１実施形態では、飛翔速度Ｖ1および飛翔速度Ｖ2が数式(5)の条件（更に好適には数式(6)の条件）を満たすように、第１ノズルＮ1および第２ノズルＮ2が相異なる寸法に形成される。具体的には、記録ヘッド２４の速度ＶCRや吐出面２６と記録紙２００との距離Ｇや第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とのＸ方向の距離ｄとに応じて、数式(5)や数式(6)の関係を満たすように飛翔速度Ｖ1および飛翔速度Ｖ2の設計値が算定され、実際の飛翔速度Ｖ1および飛翔速度Ｖ2が設計値となるように第１ノズルＮ1および第２ノズルＮ2の直径が選定される。第１ノズルＮ1および第２ノズルＮ2の各々の寸法について以下に詳述する。
【００４３】
数式(5)または数式(6)を満たすように設定された飛翔速度Ｖ1および飛翔速度Ｖ2（設計値）の関係を、定数α（α＞０）を含む以下の数式(7)のように表現する。定数αは、飛翔速度Ｖ1に対する飛翔速度Ｖ2の相対比を意味する。飛翔速度Ｖ2は飛翔速度Ｖ1を下回るから、定数αは１未満の正数に設定される。
Ｖ2＝α・Ｖ1 ……(7)
【００４４】
他方、飛翔速度Ｖ1および飛翔速度Ｖ2の各々は、第１ノズルＮ1の管内断面積Ｓ1（m2）と第２ノズルＮ2の管内断面積Ｓ2（m2）と各ノズルＮを通過するインクの流量Ｑ（m3/s）とを含む以下の数式(8)で表現される。流量Ｑは、第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とで共通する。
Ｖ1＝Ｑ/Ｓ1，Ｖ2＝Ｑ/Ｓ2 ……(8)
数式(8)を数式(7)に代入すると、以下の数式(9)が導出される。数式(9)から理解されるように、第１ノズルＮ1の管内断面積Ｓ1は、第２ノズルＮ2の管内断面積Ｓ2を下回る。
Ｓ1＝α・Ｓ2 ……(9)
【００４５】
そして、管内断面積Ｓ1を第１ノズルＮ1の半径ｒ1で規定し（Ｓ1＝π・ｒ12）、管内断面積Ｓ2を第２ノズルＮ2の半径ｒ2で規定すると（Ｓ2＝π・ｒ22）、以下の数式(10)が導出される。
ｒ1＝α1/2・ｒ2 ……(10)
第１ノズルＮ1の半径ｒ1および第２ノズルＮ2の半径ｒ2は、数式(10)の条件を満たすように選定される。数式(10)から理解されるように、第１ノズルＮ1の半径ｒ1は、第２ノズルＮ2の半径ｒ2を下回る。
【００４６】
数式(5)を満たす飛翔速度Ｖ1および飛翔速度Ｖ2に対応する定数αについて数式(10)が成立するように半径ｒ1および半径ｒ2を選定した構成では、Ｘ方向におけるドットＤ1の中心の位置ｘ1を含む範囲Ａ内にドットＤ2の中心（ｘ2）が位置する。また、数式(6)を満たす飛翔速度Ｖ1および飛翔速度Ｖ2に対応する定数αについて数式(10)が成立するように半径ｒ1および半径ｒ2を選定した構成では、Ｘ方向におけるドットＤ1の中心の位置ｘ1とドットＤ2の中心の位置ｘ2とが合致する。すなわち、ノズル群２８内の各ノズルＮから噴射されたインクで形成されるドットがＹ方向に直線状に配列する。
【００４７】
以上に説明したように、第１実施形態では、Ｘ方向におけるドットＤ1とドットＤ2との中心間の距離が第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とのＸ方向の距離ｄを下回るように、第１ノズルＮ1および第２ノズルＮ2の寸法（半径ｒ1および半径ｒ2）に応じて飛翔速度Ｖ1および飛翔速度Ｖ2が選定される。具体的には、平面視でドットＤ1とドットＤ2とが接触または重複し（数式(5)）、更に好適にはＸ方向におけるドットＤ1とドットＤ2との中心の位置が合致する（数式(6)）ように、第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とが相異なる寸法に形成される。したがって、各ノズル群２８内の複数のノズルＮから噴射されたインクのＸ方向の着弾位置（ドット）の差異を簡易な構成で低減できるという利点がある。
【００４８】
ところで、各ノズルＮから記録紙２００に向けて飛翔する複数滴のインクが過度に接近すると、相互に接近した各インク間の気流やクーロン力等の影響で、インクの進行方向が直進方向から相互に離間する方向に傾斜し、結果的に各インクの着弾位置に誤差が発生するという問題がある。印刷画像の解像度が高いほど（例えば解像度が600dpiを上回る場合）、インクの進行方向の傾斜は顕在化する。第１実施形態によれば、第１ノズルＮ1から噴射したインクの飛翔速度Ｖ1と第２ノズルＮ2から噴射したインクの飛翔速度Ｖ2とが相違するから、記録紙２００の表面に近付くほど、第１ノズルＮ1からのインクと第２ノズルＮ2からのインクとの距離が拡大する。したがって、第１ノズルＮ1および第２ノズルＮ2の各々から噴射されたインクの過度な接近に起因した着弾位置の誤差を低減できるという利点もある。
【００４９】
＜Ｂ：第２実施形態＞
本発明の第２実施形態を以下に説明する。なお、以下に例示する各態様において作用や機能が第１実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
【００５０】
第１ノズルＮ1の管内断面積Ｓ1と第２ノズルＮ2の管内断面積Ｓ2とが前掲の数式(9)を満たす第１実施形態によれば、Ｘ方向におけるドットＤ1およびドットＤ2の位置を接近させることが可能である。ただし、数式(9)の条件のみでは、インクの吐出効率が第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とで相違し、結果的に、圧力室５０から噴射されるインクの重量が第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とで相違する可能性がある。以上の事情を考慮して、第２実施形態では、第１実施形態の条件（数式(10)）に加えて、第１ノズルＮ1のイナータンスと第２ノズルＮ2のイナータンスとが相等しい数値となるように、第１ノズルＮ1および第２ノズルＮ2の寸法が選定される。
【００５１】
図９に示すように、記録ヘッド２４の各ノズルＮを近似する直管路（円筒）を想定する。第１ノズルＮ1は、管内断面積Ｓ1および全長Ｌ1の直管路で近似され、第２ノズルＮ2は、管内断面積Ｓ2および全長Ｌ2の直管路で近似される。したがって、第１ノズルＮ1のイナータンスＭ1および第２ノズルＮ2のイナータンスＭ2は、以下の数式(11)で表現される。数式(11)の記号ρはインクの密度を意味する。
Ｍ1＝ρ・Ｌ1/Ｓ1，Ｍ2＝ρ・Ｌ2/Ｓ2 ……(11)
【００５２】
第１ノズルＮ1のイナータンスＭ1と第２ノズルＮ2のイナータンスＭ2とが相等しいという条件から、以下の数式(12)が導出される。
ρ・Ｌ1/Ｓ1＝ρ・Ｌ2/Ｓ2 ……(12)
前掲の数式(9)の関係を数式(12)に適用すると、以下の数式(13)が導出される。
Ｌ1＝α・Ｌ2 ……(13)
【００５３】
数式(13)の関係が成立するように第１ノズルＮ1および第２ノズルＮ2の寸法（全長Ｌ1および全長Ｌ2）が選定される。なお、圧力室５０内の形状（更にはイナータンス）が第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とで共通することを考慮すると、数式(13)の全長Ｌ1は、実質的には基板４６２のうち第１ノズルＮ1が形成される部位の板厚と同視され、数式(13)の全長Ｌ2は、基板４６２のうち第２ノズルＮ2の部位の板厚と同視される。すなわち、基板４６２のうち第１ノズルＮ1が形成される部位の板厚Ｌ1と第２ノズルＮ2が形成される部位の板厚Ｌ2とが、数式(13)の関係を満たすように相異なる寸法に設定される。
【００５４】
なお、基板４６２の板厚を第１ノズルＮ1の部位（板厚Ｌ1）と第２ノズルＮ2の部位（板厚Ｌ2）とで相違させる方法は任意であるが、例えば、各ノズルＮを形成するパンチの形状を第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とで相違させる方法や、基板４６２を板厚方向に部分的に除去するエッチングの度合を第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とで相違させる方法が好適である。
【００５５】
以上に説明した第２実施形態でも第１実施形態と同様の効果が実現される。また、第２実施形態では、第１ノズルＮ1のイナータンスＭ1と第２ノズルＮ2のイナータンスＭ2とが相等しい数値となるように第１ノズルＮ1および第２ノズルＮ2の各々の寸法（Ｌ1，Ｌ2）が選定されるから、第１ノズルＮ1および第２ノズルＮ2の各々から噴射されるインクの重量の差異を低減する（理想的には一致させる）ことが可能である。
【００５６】
＜Ｃ：変形例＞
以上の各形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は適宜に併合され得る。
【００５７】
（１）変形例１
以上の各形態では、第１ノズルＮ1および第２ノズルＮ2とから同時にインクを噴射したが、圧力室５０内のインクを噴射する時点を第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2とで相違させた構成も採用され得る。例えば、第１ノズルＮ1によるインクの噴射から所定の時間が経過した時点で第２ノズルＮ2からインクを噴射する構成が好適である。なお、各ノズルＮによるインクの噴射の時点を相違させるための構成は任意である。以上のように第２ノズルＮ2からのインクの噴射を第１ノズルＮ1からの噴射に対して遅延させることでドットＤ1とドットＤ2とのＸ方向の中心間の距離は第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2との中心間の距離ｄを下回る。したがって、第１ノズルＮ1および第２ノズルＮ2の各寸法を相違させる構成のみでドットＤ1とドットＤ2とのＸ方向の位置を接近させる構成と比較して、第１ノズルＮ1と第２ノズルＮ2との寸法の相違を低減することが可能である。
【００５８】
（２）変形例２
以上の各形態では、第１ノズル列Ｌ1および第２ノズル列Ｌ2の２列でノズル群２８を構成したが、各ノズル群２８を構成するノズル列Ｌの総数は任意である。図１０に例示するように各ノズル群２８がＫ個（Ｋは２以上の自然数）のノズル列Ｌ1〜ＬKを含む構成では、相互に隣合う２個のノズル列Ｌの間で各ノズルＮの中心のＹ方向の位置が距離(ｐ/Ｋ)だけＹ方向にずれた関係となる。図１０の構成では、Ｋ個のノズル列Ｌ1〜ＬKのうち記録ヘッド２４の進行方向の前方に位置するノズル列Ｌk（ｋ＝１〜Ｋ）ほど各ノズルＮから噴射されるインクの飛翔速度Ｖkが高くなるように（Ｖ1＞Ｖ2＞……＞ＶK）、各ノズルＮの寸法（半径や全長）がノズル列Ｌk毎に個別に選定される。
【００５９】
（３）変形例３
以上の各形態では、記録ヘッド２４を搭載したキャリッジ１２がＸ方向（主走査方向）に移動するシリアル型の印刷装置１００を例示したが、図１１に示すように、記録紙２００の幅方向の全域に対向するようにノズル群２８が形成されたライン型の記録ヘッド２４を利用した印刷装置にも本発明を適用することが可能である。なお、図１１では便宜的に１個のノズル群２８のみを図示したが、相異なるインク色に対応する複数のノズル群２８（２８K，２８Y，２８M，２８C）が実際には形成される。
【００６０】
図１１の記録ヘッド２４のノズル群２８は、Ｘ方向（記録紙２００の幅方向）に配列する複数のノズルＮで構成される第１ノズル列Ｌ1と第２ノズル列Ｌ2とがＹ方向（記録紙２００の搬送方向）に間隔ｄをあけて形成される。各ノズルＮのＸ方向の位置は第１ノズル列Ｌ1と第２ノズル列Ｌ2とで相違する。記録ヘッド２４は固定され、記録紙２００をＹ方向に搬送させながら各ノズルＮからインクを噴射することで記録紙２００に画像が記録される。
【００６１】
図１１の構成においても、第１実施形態や第２実施形態と同様に、記録紙２００の搬送方向の上流側（すなわち、記録紙２００に対する記録ヘッド２４の相対的な移動方向における前方）に位置する第１ノズル列Ｌ1の各ノズルＮから噴射されるインクの飛翔速度Ｖ1が、記録紙２００の搬送方向の下流側に位置する第２ノズル列Ｌ2の各ノズルからのインクの飛翔速度Ｖ2を上回るように、第１ノズル列Ｌ1と第２ノズル列Ｌ2とで各ノズルＮが相異なる寸法（半径や全長）に形成される。
【００６２】
以上の説明から理解されるように、記録紙２００（着弾対象）に対して記録ヘッド２４が相対的に移動する構成に本発明は好適に適用され、記録ヘッド２４自体の可動／固定は本発明において不問である。なお、第１実施形態や第２実施形態ではＹ方向が本発明の第１方向に相当するとともにＸ方向が第２方向に相当するが、図１１の構成ではＸ方向が本発明の第１方向に相当するとともにＹ方向が第２方向に相当する。
【００６３】
（４）変形例４
以上の各形態ではドット（Ｄ1，Ｄ2）の直径φを利用して飛翔速度Ｖ1と飛翔速度Ｖ2との関係（数式(5)，数式(6)）を規定したが、直径φを印刷の解像度Ｒ（dpi：dot per inch）に置換することも可能である。直径φは、解像度Ｒを含む以下の数式(14)で表現される。
φ＝（2.54×102／Ｒ）×√２ ……(14)
【００６４】
数式(5)の距離δを前述のように距離φ/√２とすれば、数式(14)を数式(5)に代入することで以下の数式(15)が導出される。
Ｇ・ＶCR／｛(Ｇ/Ｖ1)・ＶCR＋ｄ＋（2.54×102／Ｒ）｝≦Ｖ2≦Ｇ・ＶCR／｛(Ｇ/Ｖ1)・ＶCR＋ｄ−（2.54×102／Ｒ）｝ ……(15)
数式(15)の関係が成立するように飛翔速度Ｖ1および飛翔速度Ｖ2が解像度Ｒに応じて決定される。
【００６５】
（５）変形例５
以上の各形態では、１系統の駆動信号ＣＯＭを記録ヘッド２４に供給したが、複数系統の駆動信号を各圧電振動子４２２の駆動に使用する構成も採用され得る。また、駆動信号の各パルス（ＰD，ＰS）の波形は任意である、微振動パルスＰSは図５に例示した台形状のパルスに限定されず、例えば矩形状のパルスを採用することも可能である。
【００６６】
（６）変形例６
以上の各形態では縦振動型の圧電振動子４２２を例示したが、圧力室５０内の圧力を変化させる要素（圧力発生素子）の構成は以上の例示に限定されない。例えば、撓み振動型の圧電振動子や静電アクチュエーター等の振動体を利用することも可能である。また、圧力発生素子は、圧力室５０に機械的な振動を付与する要素に限定されない。例えば、圧力室５０の加熱で気泡を発生させて圧力室５０内の圧力を変化させる発熱素子（ヒーター）を圧力発生素子として利用することも可能である。すなわち、圧力発生素子は、圧力室５０内の圧力を変化させる要素として包括され、圧力を変化させる方法（ピエゾ方式／サーマル方式）や構成の如何は不問である。
【００６７】
（７）変形例７
以上の各形態の印刷装置１００は、プロッターやファクシミリ装置，コピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体噴射装置の用途は画像の印刷に限定されない。例えば、各色材の溶液を噴射する液体噴射装置は、液晶表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、液体状の導電材料を噴射する液体噴射装置は、例えば有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置や電界放出表示装置（ＦＥＤ：Field Emission Display）等の表示装置の電極を形成する電極製造装置として利用される。また、生体有機物の溶液を噴射する液体噴射装置は、生物科学素子（バイオチップ）を製造するチップ製造装置として利用される。そして、液体の噴射の目標となる物体（着弾対象）は液体噴射装置の用途に応じて相違する。具体的には、前述の印刷装置１００の着弾対象は記録紙２００であるが、液体噴射装置を表示装置の製造に使用する場合には、例えば表示装置を構成する基板が着弾対象に相当する。
【符号の説明】
【００６８】
１００……印刷装置、１２……キャリッジ、１４……移動機構、１６……用紙搬送機構、２２……インクカートリッジ、２４……記録ヘッド、２６……吐出面、２８（２８K，２８Y，２８M，２８C）……ノズル群、Ｌ1……第１ノズル列、Ｌ2……第２ノズル列、Ｎ（Ｎ1，Ｎ2）……ノズル、３２……駆動回路、５０……圧力室、５２……供給路、５４……貯留室、１０２……制御装置、１０４……印刷処理部、６０……制御部、６２……記憶部、６４……駆動信号発生部、６６……外部Ｉ/Ｆ、６８……内部Ｉ/Ｆ、２００……記録紙、３００……外部装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に配列する複数のノズルを含む第１ノズル列と、前記第１方向における各々の位置が前記第１ノズル列の前記各ノズルとは相違するように前記第１方向に配列する複数のノズルを含む第２ノズル列とが、前記第１方向に交差する第２方向に所定距離をあけて形成され、前記各ノズルから噴射された液体が着弾する着弾対象に対して前記第２方向に相対移動する液体噴射部を具備し、
前記第１ノズル列の第１ノズルから噴射された液体で前記着弾対象に形成される第１ドットと、前記第２ノズルの第２ノズルから噴射された液体で前記着弾対象に形成される第２ドットとの前記第２方向における中心間の距離が、前記所定距離を下回るように、前記第１ノズルと前記第２ノズルとが相異なる寸法に形成されている
液体噴射装置。
【請求項２】
前記第１ノズル列は、前記着弾対象に対する前記液体噴射部の進行方向において前記第２ノズル列の前方に位置し、前記第１ノズルから噴射される液体の速度が、前記第２ノズルから噴射される液体の速度を上回るように、前記第１ノズルおよび前記第２ノズルの各々の寸法が選定されている
請求項１の液体噴射装置。
【請求項３】
前記第１ノズルの管内断面積は前記第２ノズルの管内断面積を下回る
請求項２の液体噴射装置。
【請求項４】
前記第１ノズルから噴射された液体で形成される前記第１ドットと、当該第１ノズルに最も近い前記第２ノズルから噴射された液体で形成される前記第２ドットとが相互に重複または接触するように、前記第１ノズルおよび前記第２ノズルの各々の寸法が選定されている
請求項１から請求項３の何れかの液体噴射装置。
【請求項５】
前記第１ドットと前記第２ドットとで中心の第２方向における位置が合致するように、前記第１ノズルおよび前記第２ノズルの各々の寸法が選定されている
請求項１から請求項３の何れかの液体噴射装置。
【請求項６】
前記第１ノズルのイナータンスと前記第２ノズルのイナータンスとは相等しい
請求項１から請求項５の何れかの液体噴射装置。
【請求項１】
第１方向に配列する複数のノズルを含む第１ノズル列と、前記第１方向における各々の位置が前記第１ノズル列の前記各ノズルとは相違するように前記第１方向に配列する複数のノズルを含む第２ノズル列とが、前記第１方向に交差する第２方向に所定距離をあけて形成され、前記各ノズルから噴射された液体が着弾する着弾対象に対して前記第２方向に相対移動する液体噴射部を具備し、
前記第１ノズル列の第１ノズルから噴射された液体で前記着弾対象に形成される第１ドットと、前記第２ノズルの第２ノズルから噴射された液体で前記着弾対象に形成される第２ドットとの前記第２方向における中心間の距離が、前記所定距離を下回るように、前記第１ノズルと前記第２ノズルとが相異なる寸法に形成されている
液体噴射装置。
【請求項２】
前記第１ノズル列は、前記着弾対象に対する前記液体噴射部の進行方向において前記第２ノズル列の前方に位置し、前記第１ノズルから噴射される液体の速度が、前記第２ノズルから噴射される液体の速度を上回るように、前記第１ノズルおよび前記第２ノズルの各々の寸法が選定されている
請求項１の液体噴射装置。
【請求項３】
前記第１ノズルの管内断面積は前記第２ノズルの管内断面積を下回る
請求項２の液体噴射装置。
【請求項４】
前記第１ノズルから噴射された液体で形成される前記第１ドットと、当該第１ノズルに最も近い前記第２ノズルから噴射された液体で形成される前記第２ドットとが相互に重複または接触するように、前記第１ノズルおよび前記第２ノズルの各々の寸法が選定されている
請求項１から請求項３の何れかの液体噴射装置。
【請求項５】
前記第１ドットと前記第２ドットとで中心の第２方向における位置が合致するように、前記第１ノズルおよび前記第２ノズルの各々の寸法が選定されている
請求項１から請求項３の何れかの液体噴射装置。
【請求項６】
前記第１ノズルのイナータンスと前記第２ノズルのイナータンスとは相等しい
請求項１から請求項５の何れかの液体噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１０１３７９（Ｐ２０１２−１０１３７９Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４９４５７（Ｐ２０１０−２４９４５７）
【出願日】平成２２年１１月８日（２０１０．１１．８）
【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５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月８日（２０１０．１１．８）
【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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