(57)【要約】【課題】  ノズル間の圧力干渉をより簡単に防止することができる液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置、液滴吐出ヘッドを搭載したカラーフィルタ形成装置及び液滴吐出ヘッドを搭載した有機ＥＬパネル形成装置を提供する。【解決手段】  液滴を吐出するノズル部２１と、ノズル部２１と連通する吐出室４と、吐出室４に液を供給する液体供給部２と、吐出室４の壁面の一部に形成された振動板７と、振動板７を変位させて吐出室の液を前記ノズル部から吐出させる駆動手段とを有し、液体供給部２をノズル部２１にそれぞれ対応させて独立区画し、各区画毎に液を供給すると共に、独立区画された前記液体供給部２に液体をそれぞれ供給する液体分配手段３００、３０１を設けた。【選択図】        図４
2005246122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するノズル部と、該ノズル部と連通する吐出室と、該吐出室に液を供給する液体供給部と、前記吐出室の壁面の一部に形成された振動板と、該振動板を変位させて吐出室の液を前記ノズル部から吐出させる駆動手段とを有し、前記液体供給部を前記ノズル部にそれぞれ対応させて独立区画し、各区画毎に液を供給することを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２】
液滴を吐出するノズル部と、該ノズル部と連通する吐出室と、該吐出室に液を供給する液体供給部と、前記吐出室の壁面の一部に形成された振動板と、該振動板を変位させて吐出室の液を前記ノズル部から吐出させる駆動手段とを有し、前記液体供給部を前記ノズル部にそれぞれ対応させて独立区画し、各区画毎に液を供給すると共に、独立区画された前記液体供給部に液体をそれぞれ供給する液体分配手段を設けたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項３】
前記液体分配手段を複数の共通液体貯留室によって構成し、該共通液体貯留室を前記液体分配手段の液体供給孔にそれぞれ接続したことを特徴とする請求項２記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
前記液体分配手段を複数の共通液体貯留室によって構成し、該共通液体貯留室のそれぞれを交互に前記液体供給部の液体供給孔に接続したことを特徴とする請求項２記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
前記液体分配手段を複数層積層して構成したことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項６】
前記液滴を吐出するノズル部の全部または一部において、複数色のインクを吐出するノズル部によって１ノズル列を構成し、該ノズル列を反復配置したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項７】
複数のノズル群によって構成されるノズル列の前記インクの色を交互にマゼンタ、イエロー、シアンとして１ノズル群を構成したことを特徴とする請求項６記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項８】
前記ノズル列を構成する前記インクの色を交互にブラック、マゼンタ、イエロー、シアンとして１ノズル群を構成したことを特徴とする請求項６記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項９】
複数のノズル群によって構成されるノズル列の前記インクの色を交互にレッド、グリーン、ブルーとして１ノズル群を構成したことを特徴とする請求項６記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項１０】
上記請求項１〜９のいずれかの液滴吐出ヘッドを搭載したことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１１】
上記請求項１〜８のいずれかの液滴吐出ヘッドを搭載したことを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項１２】
上記請求項８記載の液滴吐出ヘッドを搭載したことを特徴とするカラーフィルタ形成装置。
【請求項１３】
上記請求項８記載の液滴吐出ヘッドを搭載したことを特徴とする有機ＥＬパネル形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置、液滴吐出ヘッドを搭載したインクジェットヘッド、液滴吐出ヘッドを搭載したカラーフィルタ形成装置及び液滴吐出ヘッドを搭載した有機ＥＬパネル形成装置に関し、特に液滴吐出ヘッドの流路構造とノズルの配列に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインクジェットヘッドによれば、インクリザーバを介した圧力伝搬によるノズル間でのクロストークが発生していた。すなわち、インク液滴を吐出させるために圧力室に圧力変動を発生させると、その圧力はインクリザーバに伝達する。インクリザーバに圧力変動が生じると、このインクリザーバを介してインクノズル間で相互に圧力干渉を起こし、インク液滴の吐出量が変化したり、吐出させたいノズル（駆動ノズル）以外のノズル（非駆動ノズル）からインク液滴が漏れ出てしまうといった弊害が生じる。例えば、インクリザーバに正圧が生じると、非駆動ノズルからインク液滴が漏れ出てしまい、インクリザーバに負圧が生じると、駆動ノズルからのインク吐出量が減少してしまう。こうして、インクリザーバを介した圧力伝搬によるノズル間でのクロストークによって、印刷濃度の違いが発生し、印刷むらが生じる。また、色内のドット着弾ズレも生じ、印刷結果の色相の差も問題となる。
【０００３】
このような弊害を回避するために、圧力衝撃を緩和するダイヤフラムを備えたインク分配板と呼ばれるユニットが開示されている。このユニットをノズルが形成されている部材に組み付けると、上記ダイヤフラムでインクリザーバに生じる圧力変動が抑制される。また、上記弊害を解消するために、平面区画形成された共通インク室を構成する壁面の一部を可撓性とし、圧力吸収可能な構造として、ノズル間のクロストークによる吐出特性の変化を防止することもできるとしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１１５１７９号公報（第２−３頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のインクジェットヘッドによれば、インクリザーバを介した圧力干渉による特性変化を解消し、印刷むらをなくすことができるが、構造が複雑である。
本発明は、ノズル間の圧力干渉をより簡単に防止することができる液滴吐出ヘッド及び液滴吐出ヘッドを搭載した装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る液滴吐出ヘッドは、液滴を吐出するノズル部と、該ノズル部と連通する吐出室と、該吐出室に液を供給する液体供給部と、前記吐出室の壁面の一部に形成された振動板と、該振動板を変位させて吐出室の液を前記ノズル部から吐出させる駆動手段とを有し、前記液体供給部を前記ノズル部にそれぞれ対応させて独立区画し、各区画毎に液を供給するようにしたものである。こうして、液体供給を行う液体供給部が各々のノズル部に対応して独立しているので、ノズル部間でのクロストークが起こらず、印刷濃度の違いがない印刷が可能となる。
【０００７】
本発明に係る液滴吐出ヘッドは、液滴を吐出するノズル部と、該ノズル部と連通する吐出室と、該吐出室に液体を供給する液体供給部と、前記吐出室の壁面の一部に形成された振動板と、該振動板を変位させて吐出室の液体を前記ノズル部から吐出させる駆動手段とを有し、前記液体供給部を前記ノズル部にそれぞれ対応させて独立区画し、各区画毎に前記液を供給すると共に、独立区画された前記液体供給部に液体をそれぞれ供給する液体分配手段を設けたものである。こうして、液体供給を行う液体供給部が各々のノズル部に対応して独立しているので、ノズル部間でのクロストークが起こらず、印刷濃度の違いがない印刷が可能となる。また、液体分配手段を設けたので、それぞれに区画形成された前記液体供給部への液体の供給が容易かつ確実に行われる。
【０００８】
本発明に係る液滴吐出ヘッドは、前記液体分配手段を複数の共通液体貯留室によって構成し、該共通液体貯留室を前記液体分配手段の液体供給孔にそれぞれ接続したものである。こうして、それぞれに区画形成された前記液体供給部への所望の液体の供給が容易かつ確実に行われる。
【０００９】
本発明に係る液滴吐出ヘッドは、前記液体分配手段を複数の共通液体貯留室によって構成し、該液体共通貯留室のそれぞれを交互に前記液体供給部の液体供給孔に接続したものである。こうして、それぞれに区画形成された前記液体供給部への所望の液体の供給を交互に行うことができる。
【００１０】
本発明に係る液滴吐出ヘッドは、前記液体分配手段を複数層積層して構成したものである。こうして、それぞれに区画形成された前記液体供給部への液体の供給を多種類にわたり行うことができる。
【００１１】
本発明に係る液滴吐出ヘッドは、前記インクを吐出するノズル部の全部または一部において、複数色のインクを吐出するノズル部によって１ノズル列を構成し、該ノズル列を反復配置したものである。こうして、複数種類のインクを１ノズル群として配色してインク液滴を吐出させ、１つの列により１画素を形成して印刷を行うので、目標とする画素を形成するための移動量がノズル１ピッチ分で良く、媒体上の色ずれによる印刷結果の色相の差は最小となる。そして、副走査方向への送り位置決め精度の不足や、ノズル列の取り付け精度不足等が生じることがなく、色間のドット着弾位置ずれによる印刷結果の色相差をなくすことができ、常に印刷品位が安定した印刷を実現することが可能となる。
【００１２】
本発明に係る液滴吐出ヘッドは、複数のノズル群によって構成されたノズル列の各インクの色を交互にマゼンタ、イエロー、シアンとして１ノズル群を構成したものである。こうして、３種類のインクを１ノズル群としてインク液滴を吐出させ、１群により１画素を形成して印刷を行うので、目標とする画素を形成するための移動量がノズル１ピッチ分で良く、媒体上の色ずれによる印刷結果の色相の差は最小となる。
【００１３】
本発明に係る液滴吐出ヘッドは、前記ノズル列を構成する各インクの色を交互にブラック、マゼンタ、イエロー、シアンとして１ノズル群を構成したものである。こうして、複数種類のインクを１ノズル群としてインク液滴を吐出させ、１群により１画素を形成して印刷を行うので、目標とする画素を形成するための移動量がノズル１ピッチ分で良く、媒体上の色ずれによる印刷結果の色相の差は最小となる。
【００１４】
本発明に係る液滴吐出装置は、上記のいずれかの液滴吐出ヘッドを搭載した。このため、ノズル部間でのクロストークが起こらず印刷濃度の違いがなく、さらに目標とする画素を形成するための移動量がノズル１ピッチ分で良く媒体上の色ずれによる色相の差を最小とした印刷を行うことができる。
【００１５】
本発明に係るインクジェットは、上記のいずれかの液滴吐出ヘッドを搭載した。このため、ノズル部間でのクロストークが起こらず印刷濃度の違いがなく、さらに目標とする画素を形成するための移動量がノズル１ピッチ分で良く媒体上の色ずれによる色相の差を最小とした印刷を行うことができる。
【００１６】
本発明に係るカラーフィルタ形成装置は、上記いずれかの液滴吐出ヘッドを搭載した。このため、ノズル部間でのクロストークが起こらず、さらに目標とする画素を形成するための移動量がノズル１ピッチ分で良い。
【００１７】
本発明に係る有機ＥＬパネル形成装置は、上記いずれかの液滴吐出ヘッドを搭載した。このため、ノズル部間でのクロストークが起こらず、さらに目標とする画素を形成するための移動量がノズル１ピッチ分で良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［実施の形態１］
本発明に係るインクジェットヘッドは、例えば、静電駆動型のインクジェットヘッドであり、ノズルとインク圧力室である吐出室およびインク供給口によりインク流路を形成し、吐出室の底面の振動板と、振動板の外側にわずかな空隙を隔てて対向する個別電極により静電アクチュエータを構成している。吐出室と振動板は、キャビティ基板に溝形成されており、キャビティ基板表面に設けられた共通電極と、個別電極端子間に電位差を与えて振動板を個別電極に静電気力で吸引し、接触させて吐出室内のインクを吸引し、電位差を解除して吐出室内のインクを振動させ、この振動で、インク液滴をノズルより吐出させる。
【００１９】
図１は本発明の実施の形態１に係る静電駆動型のインクジェットヘッドの分解斜視図、図２は図１の要部の縦断面図、図３は図１の一部を切断した状態の斜視図である。図において、キャビティ基板１は、（１１０）面方位のシリコン単結晶基板で形成されており、その長手方向の両端近傍に位置してインクを貯留するリザーバ２の一部を構成するリザーバ凹部２ａと、その長手方向内側に位置してオリフィス３の一部を構成するオリフィス面部３ａと、その長手方向内側に位置して吐出室４の一部を構成する吐出凹部４ａとにより構成されている。なお、リザーバ凹部２ａの長手方向外側には外壁部５が設けられ、吐出凹部４ａの間には中央壁部６が設けられている。
【００２０】
吐出凹部４ａはほぼ長方形状をなし、キャビティ基板１の長手方向に配向した溝部が隣接部同士を区画した状態で短手方向に複数個並列配置するとともに、中央壁部６を介して対向して配置されている。この場合、中央壁部６を介して対向配置する吐出凹部４ａは、キャビティ基板１の短手方向に吐出凹部４ａの幅をそろえて配置する。また、キャビティ基板１の短手方向に吐出凹部４ａの幅をほぼ半分だけずらすようにして配置してもよい。
【００２１】
リザーバ凹部２ａは吐出凹部４ａに設けられたそれぞれの溝部の短手方向に幅をそろえて配置したほぼ長方形状の溝部によって形成され、それぞれの溝部の隣接部同士が区画されて、隣接部によるインク変動の影響を受けないようにしてある。
【００２２】
キャビティ基板１の第２の面Ｂ側にはボロンドープ層で形成された振動板７が設けられており、さらにその外側には絶縁膜８が設けられて、振動板７を振動させたときに絶縁破壊及び短絡を防止するようにしてある。なお、キャビティ基板１の第１の面Ａ側に設けた電極端子９は、電極基板（後述）に設けた電極と同期してキャビティ基板１に反対極性の電荷を供給する。
【００２３】
電極基板１０は例えばホウケイ酸ガラスによって形成され、その第１の面Ｃがキャビティ基板１の第２の面Ｂと接合している。電極基板１０には凹状の電極室１１が設けられ、その内部に電極１２、リード部１３及び端子部１４（以下、これらを合わせて電極部という）を設けてある。なお、電極１２は、キャビティ基板１の振動板７に対向して配置されている。
【００２４】
ノズル基板２０は例えばホウケイ酸ガラスによって形成され、第２の面Ｆを、キャビティ基板１の第１の面Ａと接合している。
キャビティ基板１のリザーバ凹部２ａに対向してノズル基板２０の第２の面Ｆにリザーバ２の一部を構成するリザーバ凹部２ｂが形成され、キャビティ基板１のオリフィス面部３ａに対向してノズル基板２０の第２の面Ｆにオリフィス３の一部を構成するオリフィス凹部３ｂが形成されている。また、キャビティ基板１の吐出凹部４ａに対向してノズル基板２０の第２の面Ｆに吐出室４の一部を構成する吐出面部４ｂが形成されており、吐出面部４ｂのキャビティ基板１の中央壁部６近傍には吐出凹部４ａに対向して、拡幅ノズル孔２１ａとノズル孔２１ｂとからなるノズル部２１がノズル基板２０の短手方向に一定間隔を置いて設けられて、第１、第２のノズル列２１０ａ、２１０ｂ（図３参照）を構成している。各々のノズル部２１はテーパー状に近づけるために２段構成となっているもので、第２の面Ｆ側の径が第１の面Ｅ側の径よりも大きいが、これはインク流れの整流作用によりインクの直進性を高めるためである。なお、ノズル基板２０の第１の面Ｅ側には、ダイヤフラム２２及びノズル凹部２３が設けられている。
【００２５】
こうして、ノズル基板２０のリザーバ凹部２ｂとキャビティ基板１のリザーバ凹部２ａとからリザーバ２が形成され、キャビティ基板１のオリフィス面部３ａとノズル基板２０のオリフィス凹部３ｂから細溝のオリフィス３が形成されている。また、キャビティ基板１の吐出凹部４ａとノズル基板２０の吐出面部４ｂとから吐出室４が形成され、タンク（図示せず）からそれぞれのリザーバに各リザーバに対応して設けられたインク供給口１０ａ、１ａ（インク供給部１００）を通って、リザーバ２にインクが貯留され、オリフィス３、吐出室４を通って、ノズル部２１よりインク滴を吐出する液体流路が形成されている。発振回路３０は、ワイヤ３１を介して電極基板１０の端子部１４とキャビティ基板１の電極端子９の間に接続されて、電圧の印加及び停止を行う。
【００２６】
上記のように構成したインクジェットヘッドの組立て手順を説明する。振動板７を形成したキャビティ基板１の流路溝加工面側と反対に位置する第２の面Ｂ側に、ＩＰＣ加工等のドライプロセスやＫＯＨウエットエッチングプロセス等による異方性エッチングにより、スルーホールを設けて、インク供給口１ａを形成する。
次に、対向電極１２が設けられたホウケイ酸ガラスからなる電極基板１０をキャビティ基板１の面Ｂに接合して、静電アクチュエータを構成し、アクチュエータ部分を気密封止する。電極基板１０には、インク供給口１ａに対応する位置に予めエッチング等によりインク供給口１０ａがあけられている。
そして、ノズル部２１を形成したノズル基板２０の面Ｅを接着などにより先のキャビティイ基板１の面Ａに接合し、インク流路溝を閉溝して、インク流路を構成する。
一連のこれらの組み立てにより、インクジェットヘッドのチップが完成する。
【００２７】
上記のように構成したインクジェットヘッドの動作を、図２、図３を用いて説明する。インク吐出タンク（図示せず）より、それぞれに区画されたリザーバ２に各々接続するインク供給部１００を通してインクを供給し、各々のリザーバ２、オリフィス３、吐出室４にインクを送る。そして、発振回路３０を駆動し、電極１２に電荷を供給して正に帯電させると、振動板７は負に帯電し、静電気力により電極１２に引き寄せられて撓み、吐出室４の容積が広がる。電極１２への電荷供給を止めると振動板７は元に戻るが、そのとき吐出室４の容積も元に戻るため、その圧力によりインクがノズル部２１から吐出し、液滴７０となってプリント紙に着弾する。
【００２８】
本実施の形態１によれば、インク供給を行うリザーバ２が各々のノズル部２１に対応して独立して設けられているので、従来のようにリザーバ２の共通インク室を介した圧力伝搬によるノズル部２１間でのクロストークが起こらず、ノズル間でのインク吐出後の印刷媒体へのインク着弾位置ズレによる印刷品位の低下を防止し、印刷濃度の違いがない印刷が可能となる。
また、リザーバ２を各々のノズル部２１に対応して設けることにより、オリフィス３のインク流路上流側にインク溜りとして、リザーバ２を機能させることが可能となり、インク供給口１ａの位置がノズル間で異なっても、安定して各オリフィス３からインクを供給することが可能であるため、各ノズルでのインク吐出特性を同一にすることが可能となる。
【００２９】
［実施の形態２］
図４は本発明の実施の形態２にかかるインク分配板を備えたインクジェットヘッドの分解斜視図、図５は図４を組み立てた状態の要部の縦断面図、図６はインクジェットヘッドの一部を切断状態で示した裏面斜視図である。なお、図１と同一部分には同じ符合を付し、説明を省略する。
本実施の形態２では、ノズル列を構成する各ノズル部の一部分又は全体において、吐出されるインクの色が隣接部同士で異なり、これが一定のサイクルで繰り返されるようにしたものである。例えば、第２のノズル列２１０ｂの各ノズル部２１のインクの色を、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）として交互に配列したものであり、これに対して、第１のノズル列２１０ａの各ノズル部２１のインクの色を、すべて黒（Ｂｋ）として配列したものである。
【００３０】
その構成は以下の通りである。電極基板１０の長手方向両側に、上述のインクを供給するインク供給口１０ａ〜１０ｃが千鳥状に設けられ、この供給口１０ａ〜１０ｃのそれぞれがリザーバ凹部２ａのインク供給口１ａのそれぞれに接続している。すなわち、電極基板１０の長手方向の内側には短手方向の同一線上に第１のインク供給列１００ａが形成されて複数のインク供給口１０ａが設けられ、その外側には短手方向の同一線上に第２のインク供給列１００ｂが形成されて複数のインク供給口１０ｂが設けられ、その外側には短手方向の同一線上に第３のインク供給列１００ｃが形成されて複数のインク供給口１０ｃが設けられ、全体で３列になるように配設され、それぞれのインク供給口１０ａ〜１０ｃがそれぞれに対応するリザーバ２のインク供給口に接続している。
【００３１】
第１〜第３のインク供給列１００ａ〜１００ｃの配列をインクジェットヘッドの裏面側からみたのが図６であり、これらのインク供給列１００ａ〜１００ｃは、電極基板１０のＤ面に開口している。本実施の形態２におけるノズル列では、そのいずれかの側において３色を分配するので、インク供給部１００を第１〜第３のインク供給列１００ａ〜１００ｃに分けて配列している。このようにして、色数分の列にインク供給部１００を配置することにより、各インク供給部１００へ異なるインクが容易に分配できるようにしてある。
【００３２】
上記のインクジェットヘッドには、インク分配板３００、３０１が設けられている。このインク分配板３００、３０１は、異なる色のインクをインクジェットヘッドの各インク供給口１００ａ〜１００ｃに供給するために電極基板１０の裏面Ｄに接合され、後述の共通インク貯留室を備えている。すなわち、色の異なるインクを所望の吐出室４に導く共通インク貯留室を、マルチ化しかつ３次元に空間配置したものである。
【００３３】
本実施の形態２では、電極基板１０の裏面Ｄに第１のインク分配板３００を接合し、その裏面にさらに第２のインク分配板３０１を接合して積層し、各分配板３００、３０１毎に１または複数の凹状の共通インク貯留室を設け、第１，第２，第３のインク供給列１００ａ、１００ｂ、１００ｃに同一または異なる色のインクを供給するようにしてある。
【００３４】
第１のインク分配板３００には、その長手方向の両側に、それぞれ内側より外側方向に第１の共通インク貯留室３００ａ、第１の供給管３００ｂ、第２の共通インク貯留室３００ｃが設けられている。第１の共通インク貯留室３００ａはインクを貯留するための一定の容積を有し、ここから第２の分配板３０１側に供給管３００ｄが設けられ、また電極基板１０に設けた第１のインク供給列１００ａのインク供給口１０ａと接続するインク供給部３００ｅが設けられている。また、第１の供給管３００ｂはほぼ円柱状の管を構成し、電極基板１０に設けた第２のインク供給列１００ｂの供給口１０ｂと接続する。さらに、第２の共通インク貯留室３００ｃはインクを貯留するための一定の広がりを有し、ここから第２の分配板３０１側に供給管３００ｆが設けられ、また電極基板１０に設けた第３のインク供給列１００ｃの供給口１０ｃと接続するインク供給部３００ｇが設けられている。
【００３５】
第２のインク分配板３０１は、その長手方向の両側に、それぞれ内側より外側方向に第２の供給管３０１ａ、第３の共通インク室３０１ｂ、第３の供給管３０１ｃが設けられている。第２の供給管３０１ａはほぼ円柱状の管を構成し、一端で第１のインク分配管３００の供給管３００ｄと接続し、他端でインクを供給するチューブなどのインク配管部材に接続している（図示せず）。また、第３の共通インク貯留室３０１ｂは短手方向にほぼ長方形状に広がる一定の容積を備え、第１のインク分配管３００に設けられた第１の供給管３００ｂに接続し、他端で管３０１ｄを介してインクを供給するチューブなどのインク配管部材が接続される（図示せず）。さらに、第３の供給管３０１ｃはほぼ円柱状の管を構成し、一端で第１のインク分配管３００の供給管３００ｆと接続し、他端でインクを供給するチューブなどのインク配管部材に接続している（図示せず）。
【００３６】
上記のインク分配板３００，３０１において、インク分配は例えば以下のように行う。ノズル基板２０の第１、第２のノズル列２１０ａ、２１０ｂにおいて、第１のノズル列２１０ａからはすべてブラック（Ｂｋ）が吐出されるようにし、第２のノズル列２１０ｂからは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）が交互に吐出されるようになっている。例えば、テキスト印刷を行う際のように、ブラックインクの使用頻度が高い場合は、このようにノズルの配置することによって、印刷速度を実質的に向上させることができる。
【００３７】
上記の吐出特性に合わせて、第１のノズル列２１０ａ側では、第１のインク分配板３００に位置する第１、第２のインク貯留供給部３００ａ，３００ｃ、及び第２のインク分配板３０１の第３のインク貯留供給部３０１ｂには、それぞれブラックが貯留されるようにしてある。また、第１のノズル列２１０ｂ側では、第１のインク分配板３００の第１のインク貯留供給部３００ａにはシアン（Ｃ）が貯留され、第２のインク貯留供給部３００ｃにはイエロー（Ｙ）が貯留され、第２のインク分配板３０１の第３のインク供給部３０１ｂにはマゼンタ（Ｍ）が貯留される。
【００３８】
こうして、第１のノズル列２１０ａ側へのインク供給をブラックにし、第２のノズル列２１０ｂ側へのインク供給をノズル毎に交互にシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）でセットになるように配色し、各々のインク供給部１００に対応した各リザーバ２からこれに対応するノズル部２１に至り、ここから吐出されるインクをノズル相互で異なる配色してある。
【００３９】
上記のように構成したインクジェットヘッドの組立て手順を説明する。振動板７を形成したキャビティ基板１の流路溝加工面側と反対側に位置する第２の面Ｂ側に、ＩＰＣ加工等のドライプロセスやＫＯＨウエットエッチングプロセス等による異方性エッチングにより、スルーホールを設けて、インク供給口１ａを形成する。
次に、キャビティ基板１の面Ｂに、対向電極１２が設けられたホウケイ酸ガラスからなる電極基板１０の面Ｃを接合して、静電アクチュエータを構成し、アクチュエータ部分を気密封止する。電極基板１０には、インク供給口１ａに対応する位置に予めエッチング等によりインク供給口１０があけられている。
ついで、ノズル部２１を形成したノズル基板２０の面Ｆを接着などにより先のキャビティイ基板１の面Ａに接合し、インク流路溝を閉溝して、インク流路を構成する。
一連のこれらの組み立てにより、インクジェットヘッドのチップが完成する。
【００４０】
次に、インクノズルヘッドの電極基板１０の裏面Ｄに、第１、第２のインク分配板３００，３０１を接合して、電極基板１０のそれぞれのインク供給口１０ａ〜１０ｃと、これにそれぞれ対応する第１、第２のインク分配板３００，３０１の第１〜第３のインク貯留供給部３００ａ、３００ｃ、３０１ｂの供給管とを接続し、第１、第２のノズル列２１０ａ、２１０ｂを構成する各ノズル部２１にブラック及びシアン、マゼンタ、イエローのインクがそれぞれ供給されるようにする。
【００４１】
上記のように構成したインクジェットヘッドの動作を説明する。インクジェットヘッドをノズル１ピッチ分だけ副走査方向すなわちノズル列２１０ａ，２１０ｂと平行な方向に移動して、目標とする色のインク滴を所望量だけオンデマンドで媒体上に着弾させて画素を形成し、印刷データを印刷する。この場合、紙のような媒体を移動して、印刷データを印刷するようにしてもよい。
【００４２】
この印刷に際して、目標とする色の着弾は、次のようにして行われる。第２のインク分配板３０１の第２の供給管３０１ａ、第１のインク分配板３００の供給管３００を通り、第１の共通インク貯留室３００ａに貯留されたシアンは、インク供給部３００ｅを通り、第１のインク供給列１００ａのそれぞれのインク供給口１０ａを通って対応するリザーバ２内に供給され、オリフィス３、吐出室４を通過して、第２のノズル列２１０ｂのノズル部２１のＣ部分より吐出される。
また、第２のインク分配板３０１の管３０１ｄを通り、第３の共通インク貯留室３０１ｂに貯留されたマゼンタは、第１のインク分配管３００の第１の供給管３００ｂを通り、第２のインク供給列１００ｂのインク供給口１０ｂを通って対応するリザーバ２内に供給され、オリフィス３、吐出室４を通過して、第２のノズル列２１０ｂのノズル部２１のＭ部分より吐出される。
【００４３】
さらに、第２のインク分配板３０１の第３の供給管３０１ｃ、第１のインク分配板３００の供給管３００ｆを通り第１の共通貯留インク室３００ｃに貯留されたイエローは、インク供給部３００ｇを通り、第３のインク供給列１００ｃのそれぞれのインク供給口１０ｃ通ってリザーバ２内に供給され、オリフィス３、吐出室４を通過して、第２のノズル列２１０ｂのノズル部２１のノズル部２１のＹ部分より吐出される。
上記のように、例えば３種類のインクを配色した隣接ノズル３本を１ノズル群として、第２のノズル列２１０ｂからインク液滴を吐出させて、１群により１画素を形成して印刷を行う。一方、第１のノズル列２１０ａから吐出されるインクはすべてブラックなので、先に述べた第２のノズル列２１０ｂから吐出するインク経路をすべてブラックに置き換えたものにすればよい。
【００４４】
上記の構成において、例えばノズルピッチを１／１８０インチにして色数を３色にした場合、１／１８０インチピッチで２回副走査方向にノズルを移動させて、０，４，８，１２ｐｌ（ピコリットル）の各色、内所望量のインク液滴を吐出させ、フルカラーの画素を形成する。
【００４５】
本実施の形態２によれば、インク供給を行うリザーバ２が各ノズル部２１に対応して各々独立した区画を形成しているので、リザーバ２を介した圧力伝播によるノズル部２１間でのクロストークがなく、印刷のパターンの相違による吐出液滴量の差異により発生する印刷濃度の違いがなく、印刷ムラのない印刷が可能となる。
また、３種類のインクを配色した隣接ノズル３本を１ノズル群としてインク液滴を吐出させ、１群により１画素を形成して印刷を行うので、目標とする画素を形成するための移動量がノズル１ピッチ分で良く、媒体上の色ずれによる印刷結果の色相の差は最小となる。こうして、媒体上での色の再現性がよく、常に印刷品位が安定した印刷を実現することが可能となる。
【００４６】
さらに、これらのノズル部２１への配色を行うためのインク供給部１００の形成を、フォトリソ工程を利用してドライエッチング等によって一括して行うことができるので、ヘッドチップの製造工程が単純化でき、比較的容易に実現することが可能となる。
こうして、リザーバ２を介した圧力伝搬によるクロストークをなくし、色間のドット着弾位置ずれを最小とすると共に、ノズル群を構成して配色したので、副走査方向への送り位置決め精度の不足や、ノズル列の取り付け精度不足等が生じることがなく、色間のドット着弾位置ずれによる印刷結果の色相差をなくすことができる。
【００４７】
［実施の形態３］
図７は本発明の実施の形態３にかかるインク分配板を含むインクジェットヘッドの縦断面図である。なお、図５と同一部分には同じ符合を付し、説明を省略する。実施の形態２では、インクジェットヘッドの第１のインク分配板３００の長手方向の両側にそれぞれ２個の共通インク貯留室を設け、第２のインク分配板３０１の長手方向の両側にそれぞれ１個の共通インク貯留室を設けたが、本実施の形態３では、第１のインク分配板３００の長手方向の両側にそれぞれ１個の共通インク貯留室を設け、第２のインク分配板３０１の長手方向の両側にそれぞれ２個の共通インク貯留室を設けたものである。
【００４８】
図において、第１のインク分配板３００には、その長手方向の両側に、それぞれ内側より外側方向に、第１の共通インク貯留室３１０ｂ、第１の供給管３１０ａ、第２の供給管３１０ｃが設けられている。第１の共通インク貯留室３１０ｂはインクを貯留するための一定の容積を有し、ここから第２のインク分配板３０１側に供給管３１０ｄが設けられ、また電極基板１０に設けた第２のインク供給列１００ｂの供給口１０ｂと接続するインク供給部が設けられている。また、第１の供給管３１０ａはほぼ円柱状の管を構成し、電極基板１０に設けた第１のインク供給列１００ａの供給口１０ａと接続する。さらに、第２の供給管３１０ｃはほぼ円柱状の管を構成し、電極基板１０に設けた第３のインク供給列１００ｃの供給口１０ｃと接続する。
【００４９】
第２のインク分配板３０１は、その長手方向の両側に、それぞれ内側より外側方向に、第２の供給管３１１ｂ、第２の共通インク貯留室３１１ａ、第３の共通インク貯留室３１１ｃが設けられている。第２の供給管３１１ｂはほぼ円柱状の管を構成し、一端で第１のインク分配板３００の供給間３１０ｄと接続し、他端でインクを供給するチューブなどのインク配管部材に接続している（図示せず）。また、第２の共通インク貯留室３１１ａはインクを貯留するための一定の容積を有し、第１のインク分配板３００に設けられた第１の供給管３１０ａに接続し、他端でインクを供給するチューブなどのインク配管部材が接続される（図示せず）。さらに、第３の共通インク貯留室３１ｃはインクを貯留するための一定の容積を有し、第１のインク分配板３００に設けられた第２の供給管３１０ｃに接続し、他端でインクを供給するチューブなどのインク配管部材が接続される（図示せず）。
【００５０】
本実施の形態３では、ノズル列を構成する各ノズルのインクの色を交互に配列したものである。すなわち、第２のノズル列２１０ｂ側において、第１のインク分配板３００の共通インク貯留室３１０ｂへのインクの色をブラック（Ｂｋ）とし、第２のインク分配板３０１の第１、第２の共通インク貯留室３１１ａ、３１１ｃへのインクの色をイエロー（Ｙ）とシアン（Ｃ）とする。また、第１のノズル列２１０ａ側において、第１のインク分配板３００の共通インク貯留室３１０ｂへのインクの色をマゼンタ（Ｍ）とし、第２インクの分配板３０１の第１、第２の共通インク貯留室３１１ａ、３１１ｃへのインクの色をイエロー（Ｙ）とシアン（Ｃ）とする。こうして、インクの供給をノズル毎に交互に配色し、各ノズルから吐出されるインクをノズル相互で異なる配色とし、シアン、マゼンタ、イエロ各１ノズル、及びブラック、マゼンタ、イエロー各１ノズルで群をなすようにしてある。
その他の構成、作用は、実施の形態２で示した場合と実質的に同様なので、説明を省略する。
【００５１】
実施の形態２においては、２列のノズル配列のうち、一方の側をブラックとし、もう一方の側をシアン、マゼンタ、イエローとしてこれを交互に配置したが、フルカラーの印刷頻度が高い場合には、本実施の形態３のように、例えば一方の側をシアン、マゼンタ、イエローで群をなすようにし、もう一方の側をブラック、マゼンタ、イエローで群をなすようにしてもよい。
なお、上記の説明では、インク分配板を２層としてそれぞれの側に合わせて３つの共通インク貯留室を設けたが、インク分配板を１層のみとしてそれぞれの側に２つの共通インク貯留室を設けるようにしてもよい。この場合、例えば、一方の側をブラック及びシアンで群をなすようにし、もう一方の側をマゼンタ及びイエローで群をなすようにしてもよい。
【００５２】
また、インク分配板の両側にそれぞれ共通インク貯留室を合わせて４つ設けるようにして、例えば、それぞれの側のインクの色を、ブラック、マゼンタ、イエロー、シアンで群をなすようにしても良い。
また、ライトシアン（ＬＣ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）、ダークイエロー（ＤＹ）を加えて用いる場合でも、交互に配色したノズル配置構成とすることができる。
さらなる色数、インク種類の増加に対しても、同様な配色のノズル配置構成とすることができる。すなわち、ｎ種類のインクを配色したｎ本を１ノズル群としてインク液滴をノズルから吐出させ、この１群によって１画素を形成し、印刷を行うものである。
【００５３】
このように、色数は３色、４色であっても、それ以上であってもよく、色数の増加に対してはインク分配板の積層数を増やして対応することができ、あるいは、インク分配板を積層しなくても１枚のインク分配板に設ける共通インク貯留室の数を増やして対応することもできる。
【００５４】
［実施の形態４］
図８は、本発明の実施の形態１、２、３に係るインクジェットヘッドを用いたインクジェットプリンターの説明図である。図において、インクジェットプリンターは、プリント紙４１を支持するドラム４２と、プリント紙４１にインクを吐出して記録を行うインクジェットヘッド４３を備え、インクジェットヘッド４３には液体を供給するための液体タンク（図示せず）が設けられている。そして、送りネジ４４がドラム４２の軸方向にほぼ平行に設けられてインクジェットヘッド４３を保持しており、送りネジ４４が回転すると、インクジェットヘッド４３がドラム４２の軸方向に移動するようになっている。なお、プリント紙４１は、ドラム４２の軸方向にほぼ平行に設けられた紙圧着ローラ４５により、ドラム４２に圧着して保持される。
【００５５】
ドラム４２は、ベルト４６を介してモータ４７に連結され、モータ４７によって回転駆動される。プリント制御手段４８は、印画データ及び制御信号に基づいて送りネジ４４、モータ４７を駆動させ、また、インクジェットヘッド４３に接続された発振回路（図示せず）を駆動させて振動板を振動させながら画像形成を行わせる。
【００５６】
本実施の形態４に係るインクジェットヘッドを搭載したインクジェットプリンターによれば、ノズル間でのクロストークがなく、印刷濃度や印刷ムラのない印刷が可能となり、また、媒体上での色が再現性よく、常に印刷品位が安定した印刷を実現することが可能となる。
【００５７】
［実施の形態５］
実施の形態４では、インクジェットヘッドを搭載したインクジェットプリンターによって画像形成する場合を示したが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、表示装置のカラーフィルタや、有機ＥＬパネル等をインクジェット法により製造する場合に、カラーフィルタ製造装置や有機ＥＬパネル形成装置に液滴吐出ヘッドを搭載して、製造装置のインクジェットヘッドとして用いることができる。
カラーフィルタ製造装置に液滴吐出ヘッドを搭載する場合は、カラーフィルタとなる材質を溶剤で希釈してインク化する。この場合、インク化されたレッド、グリーン、ブルーのインクを各ノズルで配色されるようにインクを供給する。また、有機ＥＬパネル形成装置に液滴吐出ヘッドを搭載する場合は、有機発光材料をシクロヘキサベンゼン等の溶剤で希釈してインク化する。この場合、レッド、グリーン、ブルーのインクを各ノズルで配色する。何れの場合も、インクを基板に着弾させた後、溶剤を過熱又は加温して揮発させて、表示装置を製造する。この場合、何れの画素の色も、同一温度により乾燥させる。これら装置によれば、画素ズレやムラの少ない、品質の安定した表示装置を簡便な装置により容易に実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドの分解斜視図。
【図２】図１のインクジェットヘッドの要部の縦断面図。
【図３】図１のインクジェットヘッドの一部を切断した状態の斜視図。
【図４】本発明の実施の形態２に係るインク分配板を備えたインクジェットヘッドの分解斜視図。
【図５】図４の組立て状態の縦断面図。
【図６】インクジェットヘッドの一部を切断状態で示した裏面斜視図。
【図７】本発明の実施の形態３に係るインク分配板を備えたインクジェットヘッドの縦断面図。
【図８】本発明の実施の形態４に係るインクジェットヘッド搭載したインクジェットプリンターの説明図。
【符号の説明】
【００５９】
１  キャビティ基板、２  液体供給部（リザーバ）、４  吐出室、７  振動板、１０  電極基板、１２  電極、２０  ノズル基板、２１  ノズル部、４３  液滴吐出ヘッド、１００  液体供給部（インク供給部）、３００、３０１  液体分配手段（インク分配板）、３００ａ、３００ｃ、３０１ｂ、３１０ｂ、３１１ａ、３１１ｃ  共通液体貯留室（共通インク貯留室）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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