(57)【要約】【課題】  大小複数のインク滴を吐出する記録ヘッドにおいて、大小の吐出特性を最適に設計できる吐出口配列を提供する。【解決手段】  同じインクで大きさの異なるインク滴を吐出するための第一の吐出口と第二の吐出口を紙送り方向に所定ピッチで交互に配置する第一の吐出口列と第二の吐出口列をキャリッジ走査方向に配置し、第一の吐出口列の第一の吐出口と第二の吐出口列の第二の吐出口および第一の吐出口列の第二の吐出口と第二の吐出口列の第一の吐出口がキャリッジ走査方向に位置する吐出口列群を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク滴を吐出するための複数の吐出口を第一の方向に配列してなる吐出口列を持ち、前記複数の吐出口の配列方向とは異なる第二の方向に走査させることにより記録媒体上に画像の形成を行う記録ヘッドにおいて、
同じインクで相対的に大きさの異なるインク滴を吐出するための第一の吐出口と第二の吐出口を所定ピッチで交互に配置する第一の吐出口列と第二の吐出口列を前記走査方向に配置するとともに第一の吐出口列の第一の吐出口と第二の吐出口列の第二の吐出口および第一の吐出口列の第二の吐出口と第二の吐出口列の第一の吐出口が第二の方向に位置する吐出口列群を有することを特徴とする記録ヘッド。
【請求項２】
複数インクのインク滴を吐出するの吐出口列群を持つプリントヘッドにおいて、少なくとも一つは、請求項１に記載する吐出口群を持つことを特徴とする記録ヘッド。
【請求項３】
前記複数のインクとは、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローおよびシアン、マゼンタ、イエローの顔料もしくは染料濃度の低い淡シアン、淡マゼンタ、淡イエローのいずれかであることを特徴とする請求項２に記載の記録ヘッド。
【請求項４】
前記記録ヘッドから吐出するインクの内、シアン、マゼンタ、イエローは、請求項１に記載する吐出口群を持つことを特徴とする請求項３に記載の記録ヘッド。
【請求項５】
前記記録ヘッドから吐出するインクの内、シアン、マゼンタは、請求項１に記載する吐出口群を持つことを特徴とする請求項３に記載の記録ヘッド。
【請求項６】
前記記録ヘッドから吐出するインクの内、イエロー、淡シアン、淡マゼンタ、淡イエローは、請求項１に記載の第一の吐出口もしくは第二の吐出口の内、吐出インク滴の大きい方の吐出口のみ持つことを特徴とする請求項５に記載の記録ヘッド。
【請求項７】
ブラックは、請求項１に記載の第一の吐出口および第二の吐出口とは異なる大きさのインク滴を吐出する第三の吐出口のみ持つことを特徴とする請求項４から６に記載の記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリントヘッドに関し、詳しくは相対的に大きさの異なるインク滴を吐出する記録ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット装置は、その大部分がプリンタ、複写機等におけるプリント装置として知られており、中でもインク吐出に利用されるエネルギーとして熱エネルギーを用い、これによって生じる気泡によってインクを吐出する方式のインクジェットプリント装置は最近普及しつつあるものである。また、この方式のインクジェットプリント装置の他の用途として、布に一定のパターンや絵柄あるいは合成画像等をプリントするインクジェット捺染装置も最近知られつつある。
【０００３】
上述のようなインクジェットプリント装置で用いられるインクジェットヘッドは、熱エネルギーを発生するものとして電気熱変換素子（以下、ヒータともいう）を用いるが、多くの場合、１つの吐出口に対応して、１つのヒータを備える構成を採用している。一方、特許文献１に開示されたように、複数のヒータを備えたインクジェットヘッドを用いて各吐出口からの吐出インク量を可変にすることで種々の印字モードでの印字を可能にする技術も開示されている。このように吐出インク量を可変にすることで、高速モードの場合、インク吐出量大でより低い記録解像度（キャリッジ走査速度速く）で印字し、高品位モードの場合、インク吐出量小でより高い記録解像度（キャリッジ走査速度遅く）で印字したりすることで高速高品位を両立することが可能になる。この両立により、ユーザーが最適な印字モードを選択することで快適な画像出力を得ることができ、メリットが大きい。
【０００４】
また、特許文献１の中で、図２に示されているような吐出口配列が提案されている。２１がインク吐出量が小さい吐出口であり、２２がインク吐出量が大きい吐出口である。
【特許文献１】特開平０８−１８３１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図２（Ａ）のようなノズル配列の場合、大もしくは小のノズルピッチは、大のみもしくは小のみの時に比べて１／２になってしまう。さらに図２（Ｂ）のようなノズル配列の場合、吐出特性を最適に設計しようとすると、小のみのノズル列で可能な最小ピッチに比べて大のみのノズル列で可能な最小ピッチは、インク流路設計の観点から大きくなるため、大のみのピッチに制約される可能性が有る。
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、大もしくは小のノズルピッチを吐出特性も含めて最適に設計することができる記録ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのために本発明における記録ヘッドでは、インク滴を吐出するための複数の吐出口を第一の方向に配列してなる吐出口列を持ち、前記複数の吐出口の配列方向とは異なる第二の方向に走査させることにより記録媒体上に画像の形成を行う記録ヘッドにおいて、同じインクで相対的に大きさの異なるインク滴を吐出するための第一の吐出口と第二の吐出口を所定ピッチで交互に配置する第一の吐出口列と第二の吐出口列を前記走査方向に配置するとともに第一の吐出口列の第一の吐出口と第二の吐出口列の第二の吐出口および第一の吐出口列の第二の吐出口と第二の吐出口列の第一の吐出口が第二の方向に位置する吐出口列群を有することを特徴とする。
【０００８】
また、複数インクのインク滴を吐出するの吐出口列群を持つ記録ヘッドにおいて、少なくとも一つは、上記に記載する構成の吐出口群を持つことが好ましい。
【０００９】
なお、前記複数のインクとは、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローおよびシアン、マゼンタ、イエローの顔料もしくは染料濃度の低い淡シアン、淡マゼンタ、淡イエローのいずれかであることを特徴とする。
【００１０】
さらに、シアン、マゼンタ、イエローは、第一および第二の吐出口群を持つことが好ましい。
【００１１】
あるいは、シアン、マゼンタのみ、第一および第二の吐出口群を持っても良い。
【００１２】
好ましくは、イエロー、淡シアン、淡マゼンタ、淡イエローは、前記第一の吐出口もしくは第二の吐出口の内、吐出インク滴の大きい方の吐出口のみ持つ。
【００１３】
さらに好ましくは、ブラックは、請求項１に記載の第一の吐出口および第二の吐出口とは異なる大きさのインク滴を吐出する第三の吐出口のみ持つ。
【発明の効果】
【００１４】
以上の説明から、本発明のプリントヘッドを用いれば、大もしくは小のノズルピッチを吐出特性も含めて最適に設計できると共に吐出インク量を多段階にでき、高解像度で粒状感のない高濃度な画像出力をすることが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以上の構成によれば、大もしくは小のノズルピッチを吐出特性も含めて最適に設計できると共に吐出インク量を多段階にすることが可能となる。
【００１６】
（実施例）
以下、図面を参照して本発明のインクジェット記録装置に係る実施例について詳細に説明する。
【００１７】
図１ａは、本発明に係るインクジェット記録装置の斜視図である。
【００１８】
キャリッジ１１は記録ヘッド１２とカートリッジガイド１３を搭載し、ガイド軸１４およびガイド軸１５に沿って走査可能である。また、キャリッジおよび記録装置には、キャリッジの走査方向の位置を検出するための検知手段（不図示）がついている。
【００１９】
記録紙１６は給紙ローラ１８とピンチローラ（不図示）、紙押さえ板１９によってはさまれ、記録ヘッド１２の前面へと搬送され記録が行われる。
【００２０】
インクカートリッジは、イエロー、マゼンタ、シアンの３色を収納したカラーインクカートリッジ１１０と黒インクカートリッジ１１１の２種類でそれぞれ別々にカートリッジガイド１３に挿入され、記録ヘッド１２と接続される。
【００２１】
図１ｂは、本実施例に使用するインクジェット記録ヘッドの構造を説明するための模式図である。吐出口１２２には、それぞれに対応した発熱体１２４（ヒータ）が設けられており、ヘッド駆動回路によりヒータ１２４に所定のエネルギーが印加されることにより、インク中に沸騰膜による状態変化、すなわち発泡現象が生じ、吐出口１２２からインク液滴が吐出される。
【００２２】
なお、ヒータ１２４はシリコン基板１２１の上に半導体プロセスと同様の手法で形成される。１２６は各吐出口にインクを供給するためのインク流路である。
【実施例１】
【００２３】
図３に本実施例で使用する記録ヘッドの吐出口配列を示している。矢印３５の方向にキャリッジは走査する。ここでは、カラーの吐出口配列に関して示す。Ａ列は、シアン、Ｂ列は、イエロー、Ｃ列は、マゼンタのインク滴を吐出する。また、３３の吐出口からは、吐出インク量の小さいインク滴（約２ｐｌ）が、３４の吐出口からは、吐出インク量の大きいインク滴（約５ｐｌ）が各々吐出される。さらに、吐出口の間隔３２は、６００ｄｐｉピッチである。各色大小合わせて２５６個の吐出口を持っている。斜線部で示してあるインク流路（１２６）の各吐出口の幅３０、３１は、吐出インク量の大きい吐出口を有するインク流路幅３０の方が大きく設計され、吐出インク量の小さい吐出口を有するインク流路幅３１の方が小さく設計されており、各々を交互に配置することで６００ｄｐｉピッチでの吐出口配列を可能にしている。このようにすることでインク流路における流抵抗を調整し、吐出後のインクの戻りを最適に設計することが可能となる。以下、図４を用いて上記に関して詳細に説明する。
【００２４】
図４は、記録ヘッドのインクの状態を示す模式図である。Ａの初期状態では、インクが吐出口１２２まで満たされている。その状態でヒータ１２４に所定のエネルギーが印加されることにより、インク中に沸騰膜による状態変化、すなわち発泡現象が生じ、吐出口１２２からインク液滴４０が吐出される。するとインク状態が図４Ｂのようになり後退する。その後４１の矢印の方向にインクが戻り図４Ｃの状態を経て、図４Ｄの初期状態に戻る。このインクの戻りに際し、吐出口に繋がるインク流路の流抵抗が大きく依存し、初期状態に戻る時間に違いが生じる。また、吐出インク量に応じても後退する量が異なるため、初期状態に戻る時間に違いが生じる。
【００２５】
図５に本発明のヘッドを用いた記録方法の一例を示す。説明の簡略化のため、シアンの吐出口列を用いた記録を説明する。キャリッジが５０の矢印の方向に走査しながら記録ヘッド５２の吐出が行われることで記録媒体５１への記録が実施される。なお、走査方向の記録解像度は１２００ｄｐｉである。吐出口列６００ｄｐｉ、走査方向１２００ｄｐｉの格子に吐出インク量大（５３）、小のドット（５４）が各々記録される。これによって、ハイライト部分では、小ドットによる粒状感の少ない画像が、高濃度部では、大ドットによる高濃度の画像を得ることが可能となる。
【実施例２】
【００２６】
図６に本実施例で使用した記録ヘッドのカラー吐出口列を示す。実施例１と異なる点は、Ｂ列のイエローの吐出口列が吐出インク量の大きい吐出口のみで構成されている点である。本実施例の記録ヘッドでは、シアン、マゼンタに比べてイエローの粒状感は、目立ちにくいのでイエローは、大ドットのみの記録とした。これによって実施例１に比べて記録ヘッドのシリコン基板１２１の面積が縮小でき、粒状感による画質の劣化なく、記録ヘッドのコストダウンが可能となった。
【実施例３】
【００２７】
図７に本実施例で使用した記録ヘッドのカラーの吐出口列を示す。実施例２と異なる点は、Ａ’列にＡ列に対して相対的に濃度の低い淡シアンインクを吐出する吐出口列、Ｃ’列にＣ列に対して相対的に濃度の低い淡マゼンタインクを吐出する吐出口列を配置した点である。このＡ‘列およびＣ’列は、Ｂ列と同じ吐出口構成をとる。
【００２８】
本実施例の記録ヘッドでは、淡シアン、淡マゼンタの粒状感は、目立ちにくいので大ドットのみとしても画像品位に影響はなく、コストを最小限に抑えつつ、淡インクによる画質アップが可能となる。
【００２９】
（その他の実施例）
上記実施例１から３は、記録ヘッドのカラーの吐出口列に関して説明したものである。上記実施例１から３において、記録ヘッドは、上記カラー吐出口列と共にブラックの吐出口列も持つ構成が通常使用される。本実施例では、ブラック吐出口列を備えた記録ヘッドの構成を説明する。
【００３０】
まず、図８に本実施例で使用するブラックの吐出口列を示す。吐出口８１は、吐出口ピッチ（８２）６００ｄｐｉで３２０個配置され、そこからは、約３０ｐｌのインク滴が吐出される。カラーに対してブラックのインク滴が大きいことさらにノズル数が多いことで、高品位なカラー印刷と高速、高濃度な文字印刷を両立することが可能となる。
【００３１】
図９に本実施例で使用した記録ヘッドの例を図示する。（Ａ）から（Ｃ）までいずれも記録ヘッドの吐出口から見た図である。９０は、記録紙の搬送方向、９１は、キャリッジの走査方向である。（Ａ）から（Ｃ）の９２はブラックであり、点線が上記ブラックの吐出口列を示す。
【００３２】
（Ａ）は、実施例１のカラーの吐出口列群を採用したもので、９３がカラーの吐出口列群であり、太線がシアン、マゼンタ、イエローそれぞれの吐出インク量大小の吐出口列を示す。（Ｂ）は、実施例２のカラーの吐出口列群を採用したもので、９４がの吐出口列群であり、太線がシアン、マゼンタそれぞれの吐出インク量大小の吐出口列、細線が、イエローの吐出インク量大のみの吐出口列を示す。さらに（Ｃ）は、実施例３のカラーの吐出口列群を採用したもので、９５がカラーの吐出口列群であり、太線がシアン、マゼンタそれぞれの吐出インク量大小の吐出口列、細線が、淡シアン、淡マゼンタ、イエローの吐出インク量大のみの吐出口列を示す。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】ａは本実施例で使用したインクジェット記録装置の斜視図、ｂは記録ヘッドの構造を示す模式図
【図２】特許文献１の実施例の模式図
【図３】実施例１で使用される記録ヘッドのカラー吐出口列の図
【図４】インク吐出におけるインク状態の模式図
【図５】実施例１の記録ヘッドを用いた記録方法の一例
【図６】実施例２で使用される記録ヘッドのカラー吐出口列の図
【図７】実施例３で使用される記録ヘッドのカラー吐出口列の図
【図８】記録ヘッドのブラック吐出口列の図
【図９】その他の実施例の記録ヘッドの図
【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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【図９】
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