(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを加圧する複数の圧力発生室を２列配列された圧力発生ユニットと、前記圧力発生室に連通するノズル開口からなるノズル開口列を備えた流路形成ユニットとからなり、前記圧力発生ユニットを前記流路形成ユニットに複数、固定して構成されたインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記ノズル開口列は、ノズル開口の配列ピッチが印字ピッチの３ｎ倍（ｎは１以上の整数）のピッチで、かつ２列を１組とし、ノズル開口列間で前記ノズル開口列を構成するノズル開口の並び方向に配列ピッチが１／３分ずれて６列形成され、前記６列のノズル開口列のうちの３列のノズル開口列がブラックのインクを、また残りのノズル開口列がシアン、マゼンタ、イエロのインクを吐出するとともに、前記シアン及びイエロのインクを吐出する前記ノズル開口列の前記ノズル開口が同一線上に、マゼンタのインクを吐出する前記ノズル開口列の前記ノズル開口が前記ブラックのインクを吐出する前記ノズル開口列の１列のノズル開口と同一線上に、さらに前記ブラックのインクを吐出する３列のノズル開口列を構成するノズル開口が相互に１／３分ずれて隣接するように配列されているインクジェット式記録ヘッド。
【請求項２】
前記ブラックのインクが流入する３つのインク導入口の近傍に３つのインク導入口と連通する拡開部を形成してなる請求項１に記載のインクジェット式記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術の分野】
本発明は、複数のノズル開口列を形成した同一の流路形成基板に、印刷信号に対応してインクを加圧する圧力発生ユニットを複数個、固定して構成されたインクジェット式記録ヘッドを、インクカートリッジを収容するカートリッジホルダに固定してユニットになしたインクジェット式記録ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開平６−４００３５号公報に示されたように圧力発生室を構成している弾性板の一部領域に圧電振動子を設け、圧電振動子のたわみ変位により圧力室の容積を変化させてインク滴を発生させるインクジェット式記録ヘッドは、圧力発生室の広い面積を変位させることが可能なため、インク滴を安定して発生させることができるという特徴を備えている。
【０００３】
このような記録ヘッドにおいても印刷速度の向上を図るため、１つの記録ヘッドに多数のノズル開口を配設することが検討されているが、多数のノズルを単一の記録ヘッドとして構成した場合には、歩留まりが極めて低下するため、比較的製造歩留まりが高いリザ−バ、インク供給口、及びノズル開口を形成する流路ユニットだけは共通部材として構成する一方、比較的歩留まりが低い圧力発生ユニットを複数個、流路ユニットに固定して多数ノズルの記録ヘッドを構成することが行われている。
【０００４】
このような記録ヘッドは、通常インクカートリッジを収容するカートリッジホルダに固定して記録ユニットに纏められて、記録装置本体への組み込み作業を簡素化されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような単一の記録ユニットにより、テキストデータを高速印刷可能ならしめ、またカラー印刷を滲みを抑えて印刷可能ならしめるためには、相互に矛盾する問題を解決する必要がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、２列の圧力発生室を備えた圧力発生ユニットを３つ用いてテキストデータの高速印刷と、インクの滲みを可及的に抑えて高い精度でカラー印刷とを両立させることができるインクジェット式記録ヘッドを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような問題を解消するために本発明においては、インクを加圧する複数の圧力発生室を２列配列された圧力発生ユニットと、前記圧力発生室に連通するノズル開口からなるノズル開口列を備えた流路形成ユニットとからなり、前記圧力発生ユニットを前記流路形成ユニットに複数、固定して構成されたインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記ノズル開口列は、ノズル開口の配列ピッチが印字ピッチの３ｎ倍（ｎは１以上の整数）のピッチで、かつ２列を１組とし、ノズル開口列間で前記ノズル開口列を構成するノズル開口の並び方向に配列ピッチが１／３分ずれて６列形成され、前記６列のノズル開口列のうちの３列のノズル開口列がブラックのインクを、また残りのノズル開口列がシアン、マゼンタ、イエロのインクを吐出するとともに、前記シアン及びイエロのインクを吐出する前記ノズル開口列の前記ノズル開口が同一線上に、マゼンタのインクを吐出する前記ノズル開口列の前記ノズル開口が前記ブラックのインクを吐出する前記ノズル開口列の１列のノズル開口と同一線上に、さらに前記ブラックのインクを吐出する３列のノズル開口列を構成するノズル開口が相互に１／３分ずれて隣接するように配列されている。
【０００７】
【作用】
３列のノズル開口列により１行分のデータを１パスで印刷して高速化を図り、また比較的光学的濃度が高いマゼンタ、及びブラックによると比較的光学的濃度が低いシアン、及びイエロとのドットの形成に時間差を持たせて混色を防止してカラー印刷する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
図１は、本発明のインクジェット式記録ユニットで、図２に示すように１つの容器をブラックのインク室Ｂ’、シアンのインク室Ｃ’、マゼンタのインク室Ｍ’、及びイエロのインク室Ｙ’の４つの部屋に分割されたインカートリッジ１を収容するホルダ２の下部にインクジェット式記録ヘッド３を取付け、インクカートリッジと記録ヘッドとを一体に図示しない記録装置のキャリッジに着脱可能に構成されている。なお、図中符号４は、カートリッジレバーを示す。
【０００９】
図３、図４は、前述の記録ヘッド３の一実施例を示すものであって、圧力発生ユニット５、６、７は、それぞれ同一の構造を備えた圧力発生ユニットとして構成され、２列の圧力発生室１１、１２を形成する流路基板１３と、一方の面を封止する弾性板１４と、他方の面を封止するとともに、後述する流路ユニット８のリザ−バ５０〜５５、及びノズル開口７０〜７５と接続する連通孔１５、１６、１７、１８を備えた蓋体１９とを積層してユニット化されている。また、弾性板１４の表面には圧力発生室１１、１２を膨張、収縮させる圧電振動子３６、３７が設けられている。
【００１０】
８は、前述の流路ユニットで、外部のインクタンクからのインクをリザ−バ５０〜５５に供給するインク誘導口２０〜２５、ノズル連通孔３０〜３５、及びインク供給口４０〜４５を備えた流路形成基板２６と、それぞれ独立するように形成されたリザ−バ５０〜５５、及びノズル連通孔６０〜６５を備えたリザ−バ形成基板２７と、上記ノズル連通孔１５、１６、３０〜３５、６０〜６５を介して各圧力発生ユニット５〜７の圧力発生室１１、１２に連通するノズル開口７０〜７５が穿設されたノズルプレート２８とを積層して構成されている。
【００１１】
ノズルプレート２８の各ノズル開口７０〜７５は、図５に示したように印刷ピッチＰの３倍のピッチ（３Ｐ）で、かつノズル開口列Ｂ３とＢ２が、ノズル開口列Ｂ１とＣが、ノズル開口列ＭとＹがそれぞれ同一の組みをなし、かつ同一組み内では１印刷ピッチＰだけノズル開口の配列方向にずれて配列されており、同一の圧力発生ユニット５、６、７で加圧されたインクの供給を受けている。
【００１２】
またノズル開口列Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は、ブラックのインクを吐出するノズル開口７０〜７２が各ノズル開口列Ｂ３〜Ｂ１の間で、同一ピッチＰとなるように配列され、この実施例では１パスで１８０ｄｐｉでの印刷が可能に配列され、また比較的光学濃度が高いマゼンタのノズル開口列Ｍのノズル開口７４は、ブラックのノズル開口列Ｂ１のノズル開口７２と同一のラインに位置するように、さらに比較的光学的濃度が低いイエロ及びシアンのノズル開口列Ｃ、Ｙのノズル開口７３、７５が、１ピッチＰ分ずらせたラインに並ぶように形成されている。
すなわち、ノズル開口列Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３Ｃ、Ｍ、Ｙを構成するノズル開口の配列ピッチは、印字ピッチの３ｎ倍（ｎは１以上の整数、この実施例ではｎは１）のピッチで、かつ各組のノズル開口列間でノズル開口の並び方向に配列ピッチの１／３分ずれるように２列を１組とするように６列形成されている。
【００１３】
カートリッジホルダ２の底面２ａには、図６に示したようにインクカートリッジ１のインク供給口４６〜４９に挿通されるインク供給針５６〜５９が立設され、ブラックのインク室Ｂ’に連通するインク供給針４６は、１本の流路６６により記録ヘッド３のインク供給口形成基板２６の近傍まで導かれ、ここで拡開部６６ａにより３つのインク導入口２０〜２２に分配され、またシアン、マゼンタ、及びイエロのインク室Ｃ’、Ｍ’、Ｙ’に連通するインク供給針５７〜５９はインク供給流路６７〜６９を介してインク導入口２３〜２５に直接接続されている。
【００１４】
この実施例において、カートリッジレバー４を開けてホルダ２にインクカートリッジ１を装填し、カートリッジレバー４を下げると、図７に示したようにインク供給針５８がインクカートリッジ１のインク供給口に挿通される。ブラックのインク室Ｂ’のインクは流路６６を通って拡開部６６ａに流れ込み、３つのインク導入口２０〜２２からリザ−バ５０〜５２に流れ込み、またシアン、マゼンタ、及びイエロのインク室Ｃ’、Ｍ’、Ｙ’のインクは、それぞれ独立の流路６７〜６９を介してそれぞれのインク誘導口２３〜２５からリザ−バ５３〜５５に流れ込む。
【００１５】
記録ヘッド３へのインクの充填が完了した段階で、テキストデータの印刷信号を供給すると、ノズル開口列Ｂ１〜Ｂ３に属する圧電振動子３６、３７に駆動信号が供給されて、３列のノズル開口列Ｂ１〜Ｂ３により決まる密度、この実施例では１８０ｄｐｉで１行分のデータを１パスで印刷することができる。
【００１６】
一方、カラー用印刷データの印刷信号を供給すると、ブラックのノズル開口列Ｂ１〜Ｂ３の内、カラーインクを吐出するノズル開口列と同じ組となるノズル開口列Ｂ１、及びシアン、マゼンタ、イエロのノズル開口列Ｃ、Ｍ、Ｙに属する圧電振動子３６、３７に印刷信号が供給され、シアンとイエロのドットが同一ライン上に、またこれから１ライン分離れたラインにマゼンタとブラックのドットが形成される。
【００１７】
１パス分の印刷が終了した段階で、微小紙送りを行なって、次のラインを印刷するという操作を３回繰返すことにより１行分を印刷することができる。これにより、比較的光学的濃度が高いマゼンタ、及びブラックによると比較的光学的濃度が低いシアン、及びイエロとのドットの形成に時間差を持たせて混色を防止してカラー印刷することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の記録ユニットの一実施例を示す図である。
【図２】同上記録ユニットに使用するインクカートリッジの一実施例を示す図である。
【図３】同上記録ユニットに使用するインクジェット式記録ヘッドの一実施例の背面を示す斜視図である。
【図４】同上記録ユニットに使用するインクジェット式記録ヘッドの組立斜視図である。
【図５】同上記録ヘッドのノズル開口列の配列を示す正面図である。
【図６】図（イ）（ロ）は、それぞれ同上記録ユニットのインク供給針から記録ヘッドまでのインク供給路の一実施例を示す断面図と、正面図である。
【図７】記録ユニットにインクカートリッジを装着した状態を示す図である。
【符号の説明】
１  インカートリッジ
２  ホルダ
３  インクジェット式記録ヘッド
５、６、７  圧力発生ユニット
８  流路形成ユニット
２５〜２５  インク誘導口
３６、３７  圧電振動子
４６〜４９  インク供給口
５６〜５９  インク
６７〜６９  インク供給流路
Ｂ’、Ｃ’、Ｍ’、Ｙ’  インク室
Ｂ１〜Ｂ３、Ｃ、Ｍ、Ｙ  ノズル開口列
【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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