(57)【要約】【課題】特色インクの噴射とプリンタの小型化の両方を実現可能で、さらに、特色インクが他の種類のインクを噴射するノズルに混入するのを抑制できる、インクジェットヘッド及びインクジェットプリンタを提供すること。【解決手段】インクジェットヘッド１は、ブラックインクを噴射するノズル列２５ｂと、カラーインクを噴射するノズル列２５ｃ〜２５ｅと、特色インクを噴射するノズル列２５ａとを有する。そして、これらのノズル列２５ａ〜２５ｅは走査方向に並べられており、さらに、特色インクを噴射するノズル列２５ａが、走査方向に関して一番端に配置されている。【選択図】図３
2007090805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の第１の方向に配列され、ブラックインクを噴射する複数の第１ノズルで構成された、少なくとも１列の第１のノズル列と、
同じく前記第１の方向に配列され、フルカラー印刷に寄与するカラーインクを噴射する複数の第２ノズルで構成された、少なくとも１列の第２のノズル列と、
同じく前記第１の方向に配列され、前記ブラックインク及び前記カラーインク以外のインクであって、フルカラー印刷に寄与しないインクである特色インクを噴射する複数の第３ノズルで構成された、少なくとも１列の第３のノズル列とを有し、
前記第１のノズル列、前記第２のノズル列、及び、前記第３のノズル列は、前記第１の方向と交差する第２の方向に並べられており、前記第３のノズル列は、前記第２の方向に関して一番端に配置されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記第３のノズル列は、前記第１のノズル列に隣接して配置されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記複数の第１ノズル、前記複数の第２ノズル、及び、前記複数の第３ノズルは、それぞれ同じピッチＰで前記第１の方向に配列されており、
前記複数の第３ノズルは、前記複数の第１ノズルに対して、それぞれ前記第１の方向にＰ／２だけずれて配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記複数の第１ノズルと前記複数の第２ノズルの、前記第１の方向に関する位置が全て一致していることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記第１の方向と前記第２の方向が直交していることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
所定の第１の方向に配列され、ブラックインクを噴射する複数の第１ノズルで構成された、第１のノズル列群と、
同じく前記第１の方向に配列され、フルカラー印刷に寄与するカラーインクを噴射する複数の第２ノズルで構成された、第２のノズル列群と、
同じく前記第１の方向に配列され、前記ブラックインク及び前記カラーインク以外のインクであって、フルカラー印刷に寄与しないインクである特色インクを噴射する複数の第３ノズルで構成された、第３のノズル列群とを有し、
前記第１のノズル列群は、所定数の前記第１ノズルが同じピッチＰで前記第１の方向に配列された２列の第１のノズル列を有し、これら２列の第１のノズル列は、前記第１の方向に互いにＰ／２だけずれて配置され、
前記第２のノズル列群は、前記所定数の前記第２ノズルが前記ピッチＰで前記第１の方向に配列され、互いに色の異なる複数種類の前記カラーインクをそれぞれ噴射する複数列の第２のノズル列を有し、これら複数列の第２のノズル列にそれぞれ属する前記第２ノズルの前記第１の方向に関する位置は一致しており、
前記第３のノズル列群は、前記所定数の前記第３ノズルが前記ピッチＰで前記第１の方向に配列された２列の第３のノズル列を有し、これら２列の第３のノズル列は、前記第１の方向に互いにＰ／２だけずれて配置され、さらに、前記２列の第１のノズル列に対して前記第１の方向にＰ／４だけずれて配置されており、
前記第１のノズル列群、前記第２のノズル列群、及び、前記第３のノズル列群は、前記第１の方向と交差する第２の方向に並べられており、さらに、前記第３のノズル列群は、前記第２の方向に関して一番端に配置されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項７】
請求項１〜５の何れかに記載のインクジェットヘッドを備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項８】
前記インクジェットヘッドは、前記複数の第１ノズル、前記複数の第２ノズル、及び、前記複数の第３ノズルの出射口がそれぞれ形成されたインク噴射面を有し、
このインク噴射面に対して前記第２の方向に相対移動可能に設けられ、前記インク噴射面に付着したインクを拭き取るワイパーを備え、
前記第３のノズル列は、前記インク噴射面を拭き取る際の前記ワイパーの移動方向に関して最も下流側に位置していることを特徴とする請求項７に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項９】
請求項６に記載のインクジェットヘッドを備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項１０】
前記インクジェットヘッドは、前記複数の第１ノズル、前記複数の第２ノズル、及び、前記複数の第３ノズルの出射口がそれぞれ形成されたインク噴射面を有し、
このインク噴射面に対して前記第２の方向に相対移動可能に設けられ、前記インク噴射面に付着したインクを拭き取るワイパーを備え、
前記第３のノズル列群は、前記インク噴射面を拭き取る際の前記ワイパーの移動方向に関して最も下流側に位置していることを特徴とする請求項９に記載のインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被記録媒体にインクを噴射するインクジェットヘッド及びインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
被記録媒体に複数色のインクをそれぞれ噴射してカラー画像を記録するカラーインクジェットプリンタとして、従来から使用されているブラックインクやカラーインクに加えて、これらのインク以外のフルカラー印刷に寄与しない特色インク（例えば、金色や銀色のインク、白色インク、透明インク、あるいは、蛍光インクなど）を噴射可能なものがある。例えば、特許文献１に記載のインクジェットプリンタは、所定の一方向に移動可能な１つのヘッドホルダに搭載された複数の記録ヘッド（インクジェットヘッド）を有し、これら複数の記録ヘッドは、カラーインク、ブラックインク、特色インク、及び、淡色インク等の拡張色インクを噴射するノズルをそれぞれ備えている。また、複数の記録ヘッドは、カラーインク用、ブラックインク用、特色インク用、拡張色インク用の順番でヘッドホルダの移動方向（走査方向）に並べて配置されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２４６９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ブラックインクやカラーインク用の記録ヘッドに加えて、特色インクの記録ヘッドが１つのヘッドホルダに搭載されているため、ヘッドホルダの走査方向の長さが長くなり、その分、プリンタ全体が大型化してしまう。また、特色インク用の記録ヘッドが、ブラックインク用の記録ヘッドと拡張色インク用の記録ヘッドとの間に配置されているため、特色インク用ヘッドから噴射された特色インクが、このヘッドの両側にそれぞれ位置する別の記録ヘッドのノズル内に流れ込みやすくなる。特に、特色インクが、金色インクや銀色インクなど、比重が大きな粉体を含んだ分散性が悪いインクである場合は、特色インクが他の種類のインクを噴射するノズルに流れ込んだときにそのノズル内に沈殿が発生して、特色インク以外のインクを噴射するノズルに、ノズル詰まり等の噴射不良を生じさせてしまう虞がある。
【０００５】
本発明の目的は、特色インクの噴射とプリンタの小型化の両方を実現可能で、さらに、特色インクが他の種類のインクを噴射するノズルに混入するのを抑制できる、インクジェットヘッド及びインクジェットプリンタを提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
第１の発明のインクジェットヘッドは、所定の第１の方向に配列され、ブラックインクを噴射する複数の第１ノズルで構成された、少なくとも１列の第１のノズル列と、同じく前記第１の方向に配列され、フルカラー印刷に寄与するカラーインクを噴射する複数の第２ノズルで構成された、少なくとも１列の第２のノズル列と、同じく前記第１の方向に配列され、前記ブラックインク及び前記カラーインク以外のインクであって、フルカラー印刷に寄与しないインクである特色インクを噴射する複数の第３ノズルで構成された、少なくとも１列の第３のノズル列とを有し、前記第１のノズル列、前記第２のノズル列、及び、前記第３のノズル列は、前記第１の方向と交差する第２の方向に並べられており、前記第３のノズル列は、前記第２の方向に関して一番端に配置されていることを特徴とするものである。
【０００７】
この構成によれば、インクジェットヘッドが、ブラックインクを噴射する第１のノズル列と、カラーインクを噴射する第２のノズル列と、特色インクを噴射する第３のノズル列とを備えているため、１つのインクジェットヘッドにより、ブラックインク及びカラーインクに加えて、さらに、フルカラー印刷に寄与しない特色インクをも噴射することができることから、より多様な画像の印刷に対応できる。ここで、特色インクとしては、金色や銀色のインク、白色インク、透明インク、蛍光インク、紫外線や磁気などに反応する特殊なインク、あるいは、芳香を発するインクなど、フルカラー印刷に寄与しないインクが該当する。また、インクの種類ごとにヘッドがそれぞれ設けられる場合と比べて、ノズル列間の間隔を狭めることができるため、プリンタ全体を小型化することが可能になる。
【０００８】
また、特色インクを噴射する第３のノズル列が、第２の方向に関して一番端に配置されているため、特色インクが他の種類のインクを噴射するノズル内に流れ込んで、そのノズルに噴射不良を生じさせてしまうのが抑制される。一方、ブラックインクを噴射する第１のノズル列とカラーインクを噴射する第２のノズル列は近接することになるため、フルカラー印刷時にブラックインクとカラーインクの着弾位置がずれにくくなり、印字品質が向上する。
【０００９】
第２の発明のインクジェットヘッドは、前記第１の発明において、前記第３のノズル列は、前記第１のノズル列に隣接して配置されていることを特徴とするものである。ブラックインクを噴射する第１のノズル列だけでなく、第３のノズル列からも、特色インクの代わりにブラックインクを噴射させるようにすれば、ブラックインクを噴射するノズルの数が増えるため、第１のノズル列のみでモノクロ印字を行う場合よりも印字速度を速くすることが可能になる。ここで、この第２の発明においては、第３のノズル列は、ブラックインクを噴射する第１のノズル列に隣接して配置されているため、第１のノズル列と第３のノズル列の両方にブラックインクを供給する構成が簡単になる。
【００１０】
第３の発明のインクジェットヘッドは、前記第１又は第２の発明において、前記複数の第１ノズル、前記複数の第２ノズル、及び、前記複数の第３ノズルは、それぞれ同じピッチＰで前記第１の方向に配列されており、前記複数の第３ノズルは、前記複数の第１ノズルに対して、それぞれ前記第１の方向にＰ／２だけずれて配置されていることを特徴とするものである。この構成において、ブラックインクを噴射する第１のノズル列だけでなく、第３のノズル列からも、特色インクの代わりにブラックインクを噴射させるようにすれば、ブラックインクを噴射するノズルの第１の方向に関するピッチが、第１のノズル列のピッチＰの半分となるため、第１のノズル列のみでモノクロ印字を行う場合よりも印字速度がさらに速くなる。
【００１１】
第４の発明のインクジェットヘッドは、前記第１〜第３の何れかの発明において、前記複数の第１ノズルと前記複数の第２ノズルの、前記第１の方向に関する位置が全て一致していることを特徴とするものである。この構成によれば、フルカラー印刷時に被記録媒体に着弾するブラックインクとカラーインクの着弾時間差が小さくなり、色のばらつきが抑えられる。
【００１２】
第５の発明のインクジェットヘッドは、前記第１〜第４の何れかの発明において、前記第１の方向と前記第２の方向が直交していることを特徴とするものである。この構成によれば、特色インクを噴射する第３のノズル列が設けられたことによりインクジェットヘッドの第２の方向に関する長さが長くなってしまうのが極力抑えられる。
【００１３】
第６の発明のインクジェットヘッドは、所定の第１の方向に配列され、ブラックインクを噴射する複数の第１ノズルで構成された、第１のノズル列群と、同じく前記第１の方向に配列され、フルカラー印刷に寄与するカラーインクを噴射する複数の第２ノズルで構成された、第２のノズル列群と、同じく前記第１の方向に配列され、前記ブラックインク及び前記カラーインク以外のインクであって、フルカラー印刷に寄与しないインクである特色インクを噴射する複数の第３ノズルで構成された、第３のノズル列群とを有し、前記第１のノズル列群は、所定数の前記第１ノズルが同じピッチＰで前記第１の方向に配列された２列の第１のノズル列を有し、これら２列の第１のノズル列は、前記第１の方向に互いにＰ／２だけずれて配置され、前記第２のノズル列群は、前記所定数の前記第２ノズルが前記ピッチＰで前記第１の方向に配列され、互いに色の異なる複数種類の前記カラーインクをそれぞれ噴射する複数列の第２のノズル列を有し、これら複数列の第２のノズル列にそれぞれ属する前記第２ノズルの前記第１の方向に関する位置は一致しており、前記第３のノズル列群は、前記所定数の前記第３ノズルが前記ピッチＰで前記第１の方向に配列された２列の第３のノズル列を有し、これら２列の第３のノズル列は、前記第１の方向に互いにＰ／２だけずれて配置され、さらに、前記２列の第１のノズル列に対して前記第１の方向にＰ／４だけずれて配置されており、前記第１のノズル列群、前記第２のノズル列群、及び、前記第３のノズル列群は、前記第１の方向と交差する第２の方向に並べられており、さらに、前記第３のノズル列群は、前記第２の方向に関して一番端に配置されていることを特徴とするものである。
【００１４】
この構成によれば、ブラックインクを噴射する第１のノズル列群と、特色インクを噴射する第３のノズル列群の、第１の方向に関するノズル間隔（ピッチ）が、各ノズル列のピッチＰの半分となるため、ブラックインク及び特色インクを用いて印刷を行うときの印字速度が速くなる。さらに、第３のノズル列群から、特色インクの代わりにブラックインクを噴射させると、ブラックインクを噴射するノズルのピッチが各ノズル列のピッチＰの１／４となり、モノクロ印字時の印字速度がさらに速くなる。
【００１５】
第７の発明のインクジェットプリンタは、前記第１〜第５の何れかの発明のインクジェットヘッドを備えたことを特徴とするものである。この構成によれば、前述の第１の発明と同様に、１つのインクジェットヘッドにより、ブラックインク及びカラーインクに加えて、さらに、カラー印刷に寄与しない特色インクを噴射することができることから、より多様な画像の印刷に対応できる。また、インクの種類ごとにヘッドが設けられる場合と比べて、ノズル列間の間隔を狭めてプリンタ全体を小型化することが可能になる。
【００１６】
第８の発明のインクジェットプリンタは、前記第７の発明において、前記インクジェットヘッドは、前記複数の第１ノズル、前記複数の第２ノズル、及び、前記複数の第３ノズルの出射口がそれぞれ形成されたインク噴射面を有し、このインク噴射面に対して前記第２の方向に相対移動可能に設けられ、前記インク噴射面に付着したインクを拭き取るワイパーを備え、前記第３のノズル列は、前記インク噴射面を拭き取る際の前記ワイパーの移動方向に関して最も下流側に位置していることを特徴とするものである。この構成によれば、第３のノズル列は、インク噴射面を拭き取る際のワイパーの移動方向に関して最も下流側に位置しているため、第３ノズルの出射口付近はワイパーにより最後に拭き取られる。そのため、インク噴射面に付着した特色インクが、ワイピング時に他のインクを噴射するノズル内に流れ込んでしまうのを抑制できる。
【００１７】
第９の発明のインクジェットプリンタは、前記第６の発明のインクジェットヘッドを備えたことを特徴とするものである。この構成によれば、前述の第６の発明と同様に、ブラックインク及び特色インクを用いて印刷を行うときの印字速度が速くなる。さらに、第３のノズル列群から、特色インクの代わりにブラックインクを噴射させることにより、より高速なモノクロ印字が可能になる。
【００１８】
第１０の発明のインクジェットプリンタは、前記第９の発明において、前記インクジェットヘッドは、前記複数の第１ノズル、前記複数の第２ノズル、及び、前記複数の第３ノズルの出射口がそれぞれ形成されたインク噴射面を有し、このインク噴射面に対して前記第２の方向に相対移動可能に設けられ、前記インク噴射面に付着したインクを拭き取るワイパーを備え、前記第３のノズル列群は、前記インク噴射面を拭き取る際の前記ワイパーの移動方向に関して最も下流側に位置していることを特徴とするものである。この構成によれば、第３のノズル列群は、インク噴射面を拭き取る際のワイパーの移動方向に関して最も下流側に位置しているため、第３ノズルの出射口付近はワイパーにより最後に拭き取られる。そのため、インク噴射面に付着した特色インクが、ワイピング時に他のインクを噴射するノズル内に流れ込むのを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、ノズルから記録用紙に対して４色（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のインクを噴射するカラーインクジェットプリンタに本発明を適用した一例である。
【００２０】
まず、インクジェットプリンタ１００の概略構成について説明する。図１に示すように、インクジェットプリンタ１００は、図１の左右方向に移動可能なキャリッジ５と、このキャリッジ５に設けられて記録用紙７に対してインクを噴射するシリアル型のインクジェットヘッド１と、記録用紙７を図１の前方へ送る搬送ローラ６等を備えている。インクジェットヘッド１は、５つのインクカートリッジ８ａ〜８ｅとチューブ２２を介してそれぞれ接続されている。ここで、インクカートリッジ８ｂにはブラックインクが貯留され、３つのインクカートリッジ８ｃ〜８ｄには、シアン、マゼンタ、イエローの３色のカラーインクがそれぞれ貯留されている。また、インクカートリッジ８ａには、特色インクが貯留されている。尚、特色インクとしては、ブラックインク及びカラーインク以外のインクであって、金色や銀色のインク、白色インク、透明インク、蛍光インク、紫外線や磁気などに反応する特殊なインク、あるいは、芳香を発するインクなど、フルカラー画像の形成に寄与しないインクが該当する。
【００２１】
そして、このインクジェットプリンタ１００は、搬送ローラ６により記録用紙７を前方へ送りながら、インクジェットヘッド１をキャリッジ５と一体的に左右方向（走査方向）へ移動させて、その下面（インク噴射面１ａ）に形成されたノズル２０（図３〜図６参照）の出射口２６から記録用紙７に対して５種類のインクを噴射させることにより、記録用紙７に所望の文字や画像を記録可能に構成されている。
【００２２】
次に、インクジェットヘッド１について図２〜図６を参照して詳細に説明する。インクジェットヘッド１は、５つのインクカートリッジ８ａ〜８ｅとチューブ２２を介して接続されたリザーバユニット２と、このリザーバユニット２の下側に配置され、ノズル２０及び圧力室１４を含むインク流路が形成された流路ユニット３と、この流路ユニット３の上面に配置されて、圧力室１４内のインクに噴射圧力を付与する圧電アクチュエータ４とを備えている。
【００２３】
図２に示すように、リザーバユニット２の内部には、走査方向（左右方向）に並べて配置された５つのインクリザーバ２３ａ〜２３ｅが形成され、これら５つのインクリザーバ２３ａ〜２３ｅには５本のチューブ２２が接続されている。そして、５つのインクリザーバ２３ａ〜２３ｅには、５つのインクカートリッジ８ａ〜８ｅからチューブ２２を介して５種類のインク（特色、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）がそれぞれ供給される。また、リザーバユニット２の下側には圧電アクチュエータ４の振動板３０が配置されており、５つのインクリザーバ２３ａ〜２３ｅの下端には、振動板３０に形成された５つのインク供給口１８が連なっている。
【００２４】
図２、図５、図６に示すように、流路ユニット３はキャビティプレート１０、ベースプレート１１、マニホールドプレート１２、及び、ノズルプレート１３を備えており、これら４枚のプレート１０〜１３は上から順番に積層した状態で接合されている。このうち、キャビティプレート１０、ベースプレート１１及びマニホールドプレート１２はステンレス鋼製の板であり、これら３枚のプレート１０〜１２に、後述するマニホールド１７や圧力室１４等のインク流路をエッチングにより容易に形成することができるようになっている。また、ノズルプレート１３は、例えば、ポリイミド等の高分子合成樹脂材料により形成され、マニホールドプレート１２の下面に接着される。あるいは、このノズルプレート１３も、３枚のプレート１０〜１２と同様にステンレス鋼等の金属材料で形成されていてもよい。
【００２５】
図３〜図６に示すように、４枚のプレート１０〜１３のうち、最も上方に位置するキャビティプレート１０には、平面に沿って配列された複数の圧力室１４がプレート１０を貫通する孔により形成され、これら複数の圧力室１４は、上下両側から圧電アクチュエータ４の振動板３０及びベースプレート１１によりそれぞれ覆われている。また、複数の圧力室１４は、紙送り方向（図３の上下方向）に５列に配列されている。さらに、各圧力室１４は、平面視で走査方向（図３の左右方向）に長い、略楕円形状に形成されている。
【００２６】
ベースプレート１１の、平面視で各圧力室１４の左右両端部とそれぞれ重なる位置には２つの連通孔１５，１６が形成されている。また、マニホールドプレート１２には、紙送り方向（図３の上下方向）に延びる５つのマニホールド１７（１７ａ〜１７ｅ）が形成されている。図３に示すように、これら５つのマニホールド１７ａ〜１７ｅは、平面視で、５列に配列された圧力室１４の左半部とそれぞれ重なっている。さらに、図２に示すように、５つのマニホールド１７ａ〜１７ｅは、振動板３０に形成された５つのインク供給口１８にそれぞれ連通しており、左側から順に、特色、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの５種類のインクが、リザーバユニット２の５つのインクリザーバ２３ａ〜２３ｅからそれぞれ供給される。尚、振動板３０の５つのインク供給口１８とマニホールド１７ａ〜１７ｅとの間には、インク中に含まれる塵等を除去するためのフィルタ２４が介装されている。また、マニホールドプレート１２の、平面視で複数の圧力室１４の右端部（マニホールド１７と反対側の端部）と重なる位置には、それぞれ、複数の連通孔１６に連なる複数の連通孔１９も形成されている。
【００２７】
ノズルプレート１３の、平面視で複数の連通孔１９にそれぞれ重なる位置には、複数のノズル２０が形成されている。図３に示すように、複数のノズル２０は、５列に配列された複数の圧力室１４の右端部（マニホールド１７と反対側の端部）とそれぞれ重なり、５つのマニホールド１７と重ならない領域において紙送り方向（図３の上下方向：第１の方向）に配列されており、走査方向（第２の方向）に並ぶ５列のノズル列２５ａ〜２５ｅを形成している。また、このノズルプレート１３の下面は、複数のノズル２０の出射口２６がそれぞれ形成されたインク噴射面１ａとなっている。
【００２８】
そして、図５に示すように、マニホールド１７は連通孔１５を介して圧力室１４に連通し、さらに、圧力室１４は、連通孔１６，１９を介してノズル２０に連通している。このように、流路ユニット３内には、５つのマニホールド１７から圧力室１４を経て５列のノズル列２５ａ〜２５ｅに至り、５種類のインクがそれぞれ流れる５種類の個別インク流路２１が形成されている。即ち、図３の右側４列のノズル列２５ｂ〜２５ｅのうち、ノズル列２５ｂ（第１のノズル列）を構成するノズル２０（第１ノズル）にはマニホールド１７ａからブラックインクが供給され、その右側の３列のノズル列２５ｃ〜２５ｅ（第２のノズル列）をそれぞれ構成するノズル２０（第２ノズル）には、３つのマニホールド１７ｃ〜１７ｅからそれぞれシアン、マゼンタ、イエローの３色のカラーインクが供給される。一方、最も左端に位置するノズル列２５ａ（第３のノズル列）を構成するノズル２０（第３ノズル）には、マニホールド１７ａから特色インクが供給される。
【００２９】
ところで、図３に示すように、５列のノズル列２５ａ〜２５ｅのピッチＰは全て等しく、また、これらノズル列２５ａ〜２５ｅの長さ（即ち、ノズル列を構成するノズル２０の数：図３では８つ）も全て等しい。また、右側４列のノズル列２５ｂ〜２５ｅにそれぞれ属するノズル２０の紙送り方向の位置は一致しているが、左端のノズル列２５ａは、その他の４列のノズル列２５ｂ〜２５ｅに対して、紙送り方向上流側（図３の上方）にＰ／２だけずれている。尚、５列のノズル列２５ａ〜２５ｅは、走査方向に関しては等間隔で配置されている。
【００３０】
次に、圧電アクチュエータ４について説明する。図３〜図６に示すように、圧電アクチュエータ４は、流路ユニット３の上面に配置された振動板３０と、この振動板３０の上面に複数の圧力室１４に跨って連続的に形成された圧電層３１と、この圧電層３１の上面に複数の圧力室１４にそれぞれ対応して形成された複数の個別電極３２とを有する。
【００３１】
振動板３０は、平面視で略矩形状の金属材料からなる導電性を有する板であり、例えば、ステンレス鋼等の鉄系合金、銅系合金、ニッケル系合金、あるいは、チタン系合金などからなる。この振動板３０は、キャビティプレート１０の上面に複数の圧力室１４を覆うように配設されて、このキャビティプレート１０に接合されている。また、この振動板３０は常にグランド電位に保持されており、複数の個別電極３２に対向して個別電極３２と振動板３０との間の圧電層３１に厚み方向の電界を作用させる共通電極を兼ねている。
【００３２】
振動板３０の上面には、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電層３１が形成されている。この圧電層３１は、複数の圧力室１４に跨って連続的に形成されている。尚、圧電層３１は、例えば、超微粒子材料を高速で衝突させて堆積させるエアロゾルデポジション法（ＡＤ法）を用いて形成できる。その他、ゾルゲル法、スパッタ法、水熱合成法、あるいは、ＣＶＤ（化学蒸着）法を用いることもできる。さらに、ＰＺＴのグリーンシートを焼成することにより得られた圧電シートを振動板３０の表面に貼り付けて圧電層３１を形成することもできる。
【００３３】
圧電層３１の上面には、圧力室１４よりも一回り小さい略楕円形の平面形状を有する複数の個別電極３２が形成されている。これら複数の個別電極３２は、平面視で対応する圧力室１４の中央部に重なる位置にそれぞれ形成されている。また、個別電極３２は金、銅、銀、パラジウム、白金、あるいは、チタンなどの導電性材料からなる。さらに、複数の個別電極３２の一端部（マニホールド１７側の端部）からは、それぞれ個別電極３２の長軸方向に複数の接点部３５が引き出されている。そして、これら複数の接点部３５には、フレキシブルプリント配線板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）等の可撓性を有する配線部材（図示省略）の接点が接合され、複数の接点部３５は、この配線部材を介して複数の個別電極３２に対して選択的に駆動電圧を供給する駆動回路（図示省略）と電気的に接続されている。尚、複数の個別電極３２及び複数の接点部３５は、例えば、スクリーン印刷、スパッタ法、あるいは、蒸着法等により形成することができる。
【００３４】
次に、インク噴射時における圧電アクチュエータ４の作用について説明する。複数の個別電極３２に対して駆動回路から選択的に駆動電圧が印加されると、駆動電圧が印加された圧電層３１上側の個別電極３２とグランド電位に保持されている圧電層３１下側の共通電極としての振動板３０の電位が異なる状態となり、個別電極３２と振動板３０の間に挟まれた圧電層３１に厚み方向の電界が生じる。ここで、圧電層３１の分極方向と電界の方向とが同じ場合には、圧電層３１はその分極方向である厚み方向に伸びて水平方向に収縮する。そして、この圧電層３１の収縮変形に伴って振動板３０が圧力室１４側に凸となるように変形するため、圧力室１４内の容積が減少して圧力室１４内のインクに圧力が付与され、圧力室１４に連通するノズル２０からインクの液滴が噴射される。
【００３５】
ところで、前述したように、図３に示す５列のノズル列２５ａ〜２５ｅは、圧力室１４を介して５種類のインクがそれぞれ供給される５つのマニホールド１７ａ〜１７ｅと連通している。従って、左から２列目のノズル列２５ｂに属するノズル２０からはブラックインクが噴射され、その右側に位置する３列のノズル列２５ｃ〜２５ｅに属するノズル２０からは３色のカラーインク（シアン、マゼンタ、イエロー）がそれぞれ噴射される。一方、最も左側に位置するノズル列２５ａに属するノズル２０からは、特色インクが噴射される。
【００３６】
つまり、本実施形態のインクジェットヘッド１は、ブラックインク、及び、フルカラー印刷に寄与するカラーインクに加えて、さらに、フルカラー印刷に寄与しない特色インクを噴射することができるため、より多様な画像の印刷に対応できる。また、５種類のインクごとに５つのヘッドが設けられる場合と比べて、５列のノズル列２５ａ〜２５ｅ間の間隔を狭めることができ、インクジェットヘッド１の走査方向長さを短くして、インクジェットプリンタ１００を小型化することが可能になる。また、ノズル２０の配列方向（紙送り方向）と、５列のノズル列２５ａ〜２５ｅが並ぶ方向（走査方向）とが直交しているため、特色インク用のノズル列２５ａが設けられることによりインクジェットヘッド１の走査方向長さが長くなるのが極力抑えられる。
【００３７】
また、特色インクが、金色インクや銀色インクなど、比重が大きな粉体を含んだ分散性が悪いインクである場合に、この特色インクが他のインクを噴射するノズル２０に流れ込むと、そのノズル２０内で粉体が沈殿してノズル詰まり等の噴射不良が生じる虞がある。しかし、本実施形態のインクジェットヘッド１においては、図３に示すように、特色インクを噴射するノズル列２５ａは走査方向に関して一番端（左端）に位置しているため、インク噴射面１ａにおいて特色インクが他のインクと混じることが少なくなり、特色インクが他の種類のインクを噴射するノズル２０内に流れ込んで、そのノズル２０に噴射不良を生じさせてしまうのが抑制される。
【００３８】
その一方で、ブラックインクを噴射するノズル列２５ｂとカラーインクを噴射するノズル列２５ｃ〜２５ｅは近接して配置されることになる。そのため、フルカラー印刷時において、ノズル列２５ｂから噴射されるブラックインクと３列のノズル列２５ｃ〜２５ｅからそれぞれ噴射されるカラーインクの着弾位置がずれにくくなり、印字品質が向上する。さらに、これら４列のノズル列２５ｂ〜２５ｅにそれぞれ属するノズル２０は、紙送り方向に関する位置が全て一致している。そのため、インクジェットヘッド１の走査方向への一度の移動でブラックインクと３色のカラーインクを記録用紙７の同じ位置に着弾させることができることから、ブラックインクとカラーインクの着弾時間差が小さくなり、色のばらつきが抑えられて、印字品質がさらに向上する。
【００３９】
さらに、本実施形態のインクジェットプリンタ１００は、インクジェットヘッド１の何れかのノズル２０に噴射不良が生じたときに、そのノズル２０の噴射状態を回復させるメンテナンス機構９を備えている。このメンテナンス機構９は、インクジェットヘッド１が、記録用紙７の搬送経路よりもその幅方向外側（図１の左側）に退避した待機位置にある状態で、噴射不良のノズル２０からインクを強制的に排出させる、いわゆる、ノズルパージを行うように構成されている。
【００４０】
図１、図７に示すように、メンテナンス機構９は、記録用紙７の搬送経路の左側に位置する基台４２に上下移動可能に設けられたパージキャップ４０と、同じく基台４２に上下移動可能に設けられ、このパージキャップ４０の右側に配置されたワイパー４１とを備えている。尚、図７において、インクジェットヘッド１の５列のノズル列２５ａ〜２５ｅの走査方向に関する位置が、５本の一点鎖線でそれぞれ示されている。
【００４１】
パージキャップ４０は、ノズル２０の出射口２６を覆うようにインク噴射面１ａに接触するパージ位置（図７（ａ））と、インク噴射面１ａに接触しないパージ準備位置（図７（ｂ））とに亙って、上下に移動可能である。また、このパージキャップ４０には、図示しない吸引ポンプが接続されている。そして、あるノズル２０に噴射不良が生じたときには、パージキャップ４０はパージ準備位置からパージ位置へ移動して、図７（ａ）に示すように、ノズル２０の出射口２６を覆うようにインク噴射面１ａに接触する。そして、この状態で、吸引ポンプによりパージキャップ４０内の空間が吸引されて、噴射不良のノズル２０からインクがパージキャップ４０内へ強制的に排出される。
【００４２】
ワイパー４１は、合成樹脂材料あるいはゴム材料等の可撓性を有する材料からなり、上下に延びる状態で基台４２に設置されている。また、このワイパー４１は、その先端がインク噴射面１ａに接触しない準備位置（図７（ａ））と、インク噴射面１ａに接触するワイピング位置（図７（ｂ））とに亙って上下に移動可能である。そして、図７（ａ）に示すように、前述のノズルパージを行うためにインクジェットヘッド１が待機位置へ移動するときには、ワイパー４１は準備位置にあり、移動するインクジェットヘッド１のインク噴射面１ａにワイパー４１が干渉することはない。一方、ノズルパージ終了後には、ワイパー４１は、準備位置からワイピング位置へ移動して、その先端がインク噴射面１ａに接触する。この状態で、図７（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド１が右方へ移動すると、ワイパー４１がインク噴射面１ａに対して相対的に左方へ移動することになり、ノズルパージの際にインク噴射面１ａに付着したインクがワイパー４１で拭き取られる。
【００４３】
ここで、インクジェットヘッド１の特色インクを噴射するノズル列２５ａは、走査方向に関して一番左端（即ち、ワイパー４１がインク噴射面１ａに対して左方へ相対移動すると考えると、その移動方向に関して最も下流側）に位置している。そのため、図７（ｂ）に示すように、特色インクを噴射するノズル２０の出射口２６付近がワイパー４１により最後に拭き取られる。従って、インク噴射面１ａに付着した特色インクが、ワイピング時に他のインクを噴射するノズル２０内に流れ込むのを極力抑制できる。
【００４４】
ところで、本実施形態のインクジェットヘッド１において、特色インクを使用しないときには、使用者の判断により、本来は特色インクを噴射するノズル列２５ａから、特色インクの代わりにブラックインクを噴射させることもできる。この場合、紙送り方向にＰ／２だけずれた２列のノズル列２５ａ，２５ｂから同時にブラックインクが噴射されるため、１列のノズル列２５ｂのみでモノクロ印字を行う場合よりも印字速度が速くなる。尚、この場合には、リザーバユニット２及び流路ユニット３内の特色インクをブラックインクで置換する必要があるが、例えば、以下のような方法により置換を行うことができる。
【００４５】
まず、特色インクのインクカートリッジ８ａ（図１参照）を取り外し、リザーバユニット２の最も左に位置するインクリザーバ２３ａ及びこれに連なる流路ユニット３のマニホールド１７ａ（図２参照）内の特色インクをポンプなどの吸引手段により上流側（ノズル２０と反対側）から吸引して排出する。次に、洗浄液を供給する洗浄用カートリッジをチューブ２２に接続し、リザーバユニット２のインクリザーバ２３ａからマニホールド１７ａへ洗浄液を注入してから、メンテナンス機構９により、インクリザーバ２３ａ、マニホールド１７ａ、及び、個別インク流路２１内に残留する特色インクを、洗浄液とともにノズル列２５ａを構成する複数のノズル２０からそれぞれ強制的に排出させる。その後、洗浄用カートリッジを取り外してから、リザーバユニット２のインクリザーバ２３ａにブラックインクのインクカートリッジ８ｂをチューブ２２で接続し、インクリザーバ２３ａからノズル列２５ａを構成するノズル２０までブラックインクを充填する。
【００４６】
尚、再び特色インクを用いて印刷を行う場合には、上記と同じ要領で、リザーバユニット２及び流路ユニット３内のブラックインクを特色インクで置換すればよい。
【００４７】
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
１］前記実施形態のインクジェットプリンタ１００は、ノズル列２５ａから噴射されるインクの種類（特色インクとブラックインクの何れを噴射させるか）を、使用者が決定・変更できるように構成されているが、プリンタの製造段階において、ノズル列２５ａから特色インクを噴射可能なプリンタとするか、あるいは、２列のノズル列２５ａ，２５ｂの両方からブラックインクを噴射する、高速なモノクロ印字が可能なプリンタとするかが決定されてもよい。
【００４８】
ここで、特色インクを噴射可能なノズル列２５ａは、ブラックインクを噴射するノズル列２５ｂに隣接して配置されていることから、高速なモノクロ印字が可能なプリンタを製造する場合には、これら２つのノズル列２５ａ，２５ｂにそれぞれブラックインクを供給する部分を共通化することにより、プリンタの構成を簡単にすることができる。即ち、図８に示すように、ブラックインクを貯留する１つのインクカートリッジ８ｆから２列のノズル列２５ａ，２５ｂにそれぞれインクが供給されるように構成することが可能である（変更形態１）。
【００４９】
この変更形態１のインクジェットヘッド１Ａは、前記実施形態のインクジェットヘッド１と比べると、流路ユニット３と圧電アクチュエータ４の構成は同じであるが、リザーバユニットの構成が少し異なる。図９に示すように、この変更形態１のリザーバユニット２Ａは、左右方向に並べて配置された４つのインクリザーバ２３ｆ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅを有する。そして、最も左側に位置するインクリザーバ２３ｆは、ブラックインクを貯留する１つのインクカートリッジ８ｆとチューブ２２を介して接続され、さらに、流路ユニット３の、２列のノズル列２５ａ，２５ｂにそれぞれ連なる２つのマニホールド１７ａ，１７ｂに連通している。従って、１つのインクカートリッジ８ｆのブラックインクは、共通のインクリザーバ２３ｆを介して２列のノズル列２５ａ，２５ｂにそれぞれ供給される。
【００５０】
２］前記実施形態では、５列のノズル列２５ａ〜２５ｅは、走査方向に関して等間隔で配置されているが（図２参照）、図１０に示すインクジェットヘッド１Ｂのように、特色インクを噴射するノズル列２５ａとブラックインクを噴射するノズル列２５ｂの間隔が、４列のノズル列２５ｂ〜２５ｅ間の間隔よりも大きくなっていてもよい（変更形態２）。この構成では、ノズル列２５ａから噴射された特色インクが他のインクを噴射するノズル２０内に流れ込むのがより確実に防止される。
【００５１】
３］図１１に示すインクジェットヘッド１Ｃのように、３色のカラーインク用の３列のノズル列２５ｃ〜２５ｅと、特色インク用のノズル列２５ａの、計４列のノズル列にそれぞれ属するノズル２０の紙送り方向に関する位置が一致しており、これら４列のノズル列２５ａ，２５ｃ〜２５ｅに対して、ブラックインク用のノズル列２５ｂが紙送り方向にＰ／２だけずれていてもよい（変更形態３）。この構成において、特色インク用のノズル列２５ａからもブラックインクを噴射させたときには、紙送り方向にＰ／２だけずれた２列のノズル列２５ａ，２５ｂから同時にブラックインクが噴射されるため、１列のノズル列２５ｂのみでモノクロ印字を行う場合よりも印字速度が速くなる。
【００５２】
４］図１２に示すインクジェットヘッド１Ｄのように、特色インク用のマニホールド５０ａ及びノズル列５１ａと、ブラックインク用のマニホールド５０ｂ及びノズル列５１ｂが、それぞれ紙送り方向に延びる一方で、３色のカラーインクがそれぞれ供給される３つのマニホールド５０ｃ〜５０ｅが紙送り方向に並んでおり、これら３つのマニホールド５０ｃ〜５０ｅにそれぞれ連通する３種類のノズル２０（ノズル列５１ｃ〜５１ｅ）が、紙送り方向に１列に配列されていてもよい（変更形態４）
【００５３】
５］ブラックインクを噴射するノズル列や特色インクを噴射するノズル列が複数設けられていてもよい（変更形態５）。例えば、図１３に示すインクジェットヘッド１Ｅは、ブラックインクを噴射するノズル２０で構成されたノズル列群６０（第１のノズル列群）と、３色のカラーインクを噴射するノズル２０で構成されたノズル列群６１（第２のノズル列群）と、特色インクを噴射するノズル２０で構成されたノズル列群６２（第３のノズル列群）を有する。
【００５４】
また、各ノズル列群は、それぞれが紙送り方向にピッチＰで配列された同数（図１３では８つ）のノズル２０からなる複数のノズル列を有する。即ち、ブラックインクを噴射するノズル列群６０は、互いに隣接する２列のノズル列６０ａ，６０ｂ（第１のノズル列）を有し、左側のノズル列６０ａは右側のノズル列６０ｂに対して紙送り方向上流側へＰ／２だけずれている。また、カラーインクを噴射するノズル列群６１は、３種類のカラーインクをそれぞれ噴射する３列のノズル列６１ａ，６１ｂ，６１ｃ（第２のノズル列）を有し、これら３列のノズル列６１ａ〜６１ｃにそれぞれ属するノズル２０の紙送り方向に関する位置は一致しており、さらに、ブラックインク用の右側のノズル列６０ｂに属するノズル２０と同じ位置となっている。さらに、特色インクを噴射するノズル列群６２は、互いに隣接する２列のノズル列６２ａ，６２ｂ（第３のノズル列）を有し、左側のノズル列６２ａは右側のノズル列６２ｂに対して紙送り方向上流側へＰ／２だけずれている。また、これら２列のノズル列６２ａ，６２ｂは、ブラックインクを噴射する２列のノズル列６０ａ，６０ｂに対して、紙送り方向上流側（図１２の上方）にＰ／４だけずれて配置されている。そして、３つのノズル列群６０〜６２は、走査方向に並べて配置されており、さらに、特色インクを噴射するノズル列群６２は、走査方向に関して一番端（左端）に配置されている。
【００５５】
この構成によれば、ブラックインクを噴射するノズル列群６０と、特色インクを噴射するノズル列群６２において、紙送り方向に関するノズル間隔（ピッチ）がそれぞれＰ／２となるため、ブラックインク及び特色インクを用いて印刷を行うときの印字速度が速くなる。また、ノズル列群６０に加えて、さらに、特色インク用のノズル列群６２からもブラックインクを噴射させると、ブラックインクを噴射するノズル２０のピッチがＰ／４となるため、モノクロ印字における印字速度がさらに速くなる。
【００５６】
また、特色インクを噴射するノズル列群６２は、走査方向に関して一番左端（即ち、ワイパー４１（図７参照）のインク噴射面に対する相対移動方向に関して最も下流側）に位置している。そのため、特色インクを噴射するノズル列群６２を構成するノズル２０の出射口２６付近がワイパー４１により最後に拭き取られる。従って、このインクジェットヘッド１Ｅにおいても、ノズルパージの際にインク噴射面に付着した特色インクが、ワイピング時に他のインクを噴射するノズル２０内に流れ込むのが抑制される。
【００５７】
６］前記実施形態においては、ノズル２０の配列方向（第１の方向）が、複数のノズル列が並ぶ方向である紙送り方向（第２の方向）と直交しているが（図３参照）、ノズル２０の配列方向が、紙送り方向に対して９０度以外の角度で交差していてもよく、少なくともこれら２つの方向が互いに平行でなければ、前記実施形態とほぼ同様の作用・効果が得られる。
【００５８】
以上説明した実施の形態のインクジェットヘッドは、記録用紙の幅方向に移動しつつ記録用紙に対してインクを噴射するシリアル型のヘッドであるが、記録用紙の全幅に亙って延びる複数のノズル列を有するライン型のインクジェットヘッドに本発明を適用することも可能である。さらに、記録用紙に記録するインクジェットヘッドに限られず、布帛や金属板等の様々な被記録媒体に記録するインクジェットヘッドに本発明を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。
【図２】図１のII-II線断面図である。
【図３】図２のIII-III線で見たインクジェットヘッドの平面図である。
【図４】図３の一部拡大図である。
【図５】図４のV-V線断面図である。
【図６】図４のVI-VI線断面図である。
【図７】メンテナンス機構の動作を説明する図であり、（ａ）はノズルパージ時の状態、（ｂ）はワイピング時の状態をそれぞれ示す。
【図８】変更形態１のインクジェットプリンタの概略構成図である。
【図９】図８のIX-IX線断面図である。
【図１０】変更形態２の図３相当の平面図である。
【図１１】変更形態３の図３相当の平面図である。
【図１２】変更形態４の図３相当の平面図である。
【図１３】変更形態５の図３相当の平面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ  インクジェットヘッド
１ａ  インク噴射面
７  記録用紙
２０  ノズル
２５ａ  ノズル列（第３のノズル列）
２５ｂ  ノズル列（第１のノズル列）
２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ  ノズル列（第２のノズル列）
２６  出射口
４１  ワイパー
５１ａ  ノズル列（第３のノズル列）
５１ｂ  ノズル列（第１のノズル列）
５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ  ノズル列（第２のノズル列）
６０  ノズル列群（第１のノズル列群）
６０ａ，６０ｂ  ノズル列（第１のノズル列）
６１  ノズル列群（第２のノズル列群）
６１ａ，６１ｂ，６１ｃ  ノズル列（第２のノズル列）
６２  ノズル列群（第３のノズル列群）
６２ａ，６２ｂ  ノズル列（第３のノズル列）
１００  インクジェットプリンタ
【図１】
2007090805.tif 000003
【図２】
2007090805.tif 000004
【図３】
2007090805.tif 000005
【図４】
2007090805.tif 000006
【図５】
2007090805.tif 000007
【図６】
2007090805.tif 000008
【図７】
2007090805.tif 000009
【図８】
2007090805.tif 000010
【図９】
2007090805.tif 000011
【図１０】
2007090805.tif 000012
【図１１】
2007090805.tif 000013
【図１２】
2007090805.tif 000014
【図１３】
2007090805.tif 000015