(57)【要約】【課題】  記録素子基板を複数配列したつなぎタイプ長尺記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置において、製造上の誤差等により吐出液滴量が異なる記録素子基板が配列された記録ヘッドを使用した場合であっても、被記録媒体上に形成される画像の濃度ムラを発生させることなく、高画質な記録を行なうことを可能とする。【解決手段】  記録素子基板が吐出液滴量の異なる複数の記録素子列を備え、記録素子基板の吐出液滴量特性情報に基づいて、複数の記録素子列の使用比率を決定する構成とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出させて記録を行なう記録素子を列状に配した記録素子基板を、該記録素子基板を支持するための支持基板上に複数配置して構成されるインクジェット記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置において、
前記記録素子基板は、吐出液滴量の異なる複数の記録素子列が、記録素子列方向と略直行する方向に並列に配列されたものであって、
前記記録素子基板の吐出液滴量特性情報を記憶する記憶手段をインクジェット記録ヘッド乃至インクジェット記録装置内部に有し、
前記記憶手段に記憶されている吐出液滴量特性情報に基づいて、前記記録素子基板ごとに複数の記録素子列の使用比率を決定することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記記録素子は電気熱変換素子を備え、該電気熱変換素子から発生する熱エネルギーを利用して液滴を吐出することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置に関し、詳しくは複数の記録素子基板を有するインクジェット記録ヘッドの構成と印字制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル方式の複写機、プリンタの実用化が急速に進んでおり、特に、デジタル方式のカラープリンタ、カラー複写機は、色調整、画像加工等が容易というデジタルの特徴が生かされるため、カラープリンタ、カラー複写機の分野では主流となりつつある。
【０００３】
これら記録装置の記録方式としては、電子写真方式、インクジェット方式、熱転写方式等、種々の方式があるが、インクジェット方式、特に電気熱変換素子をエネルギー発生素子として用い、熱エネルギーを利用してインク滴を吐出させる所謂バブルジェット（登録商標）方式は、吐出口を高密度に配列することができるため高解像度の記録が可能であり、かつ近年の半導体分野における技術の進歩と信頼性の向上が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を十二分に活用でき、高密度実装化が容易で製造コストも安価なことから、広く普及している。
【０００４】
バブルジェット（登録商標）方式を用いた記録装置としては、記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復動作させて被記録媒体に画像を形成するシリアルタイプが現在広く普及しているが、最近では、被記録媒体の幅を有する長尺インクジェット記録ヘッドを記録装置内で固定し、被記録媒体を搬送させつつ記録を行なうフルラインタイプの記録装置が注目を集めている。フルラインタイプの記録装置は、シリアルタイプの記録装置に比べて、記録の一層の高速化が可能である。
【０００５】
図３を用いて、フルラインタイプの記録装置について簡単に説明する。
【０００６】
３１C、３１M、３１Y、３１Kは、およそページ幅分の記録素子列を有するフルラインタイプのインクジェット記録ヘッドである。不図示の給紙部から給紙された被記録媒体は、レジストローラ３２でタイミングを合わせ、駆動ローラ３４により回転させられる搬送ベルト部材３３に吸着して、図中矢印の向きに搬送される。３５は給電部材であり、搬送ベルト部材３３と被記録媒体との間に静電気力による吸着力を発生させる。このように被記録媒体を搬送しながら、記録ヘッド３１C、３１M、３１Y、３１Kからインク滴を吐出させることで画像の形成が行なわれる。画像が形成された被記録媒体は、除電部材３６によって搬送ベルト部材３３との吸着力を解除され、不図示の排紙部からスムースに排紙される。
【０００７】
このようなフルラインタイプの記録装置に使用するインクジェット記録ヘッドとしては、例えば、吐出口が列状に配置された記録素子基板を、千鳥状に複数個配列して連結することにより長尺化したものが知られている。（以下では、つなぎタイプ長尺記録ヘッドと記述する）
図４および図５を用いて、つなぎタイプ長尺記録ヘッドについて説明する。
【０００８】
図４はつなぎタイプ長尺記録ヘッドの概要を説明するための斜視図である。記録素子基板１４が、支持基板４２上に千鳥状に複数個配列されている。支持基板４２はタンク部材４４と接合されており、インク路４６を通って不図示のインク供給手段から、記録素子部までインク液が供給される。記録素子への電力および駆動信号は、不図示の制御部から、プリント配線板４５およびフレキシブル配線板４３を通って、記録素子基板へと接続されている。
【０００９】
図５は記録素子基板側から見たつなぎタイプ長尺記録ヘッドである。記録素子基板１４が、千鳥状に複数個配列され、およそページ幅分の記録素子列を構成している。
【００１０】
以上、説明したようなつなぎタイプ長尺記録ヘッドは、ページ幅分の記録素子列を一つの記録素子基板に形成した一体型の記録ヘッドと比較し、歩留まりの向上などにより、大幅な低コスト化が可能であるなどのメリットを有している。
【００１１】
又、別の従来例としては、特許文献１をあげることが出来る。
【特許文献１】特開2002-154202号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記従来例では、以下に述べるような問題点があった。
【００１３】
前述したように、つなぎタイプ長尺記録ヘッドは、複数の記録素子基板を備えている。ところで、記録素子基板は、製造上の誤差等により、吐出口径や電気熱変換素子のサイズ等に、記録素子基板ごとに個体差を有している。これらの個体差は、吐出する液滴量に差異を生じさせ、すなわち、記録素子基板によって吐出液滴量が異なることになる。
【００１４】
このように吐出液滴量に製造上の誤差を含んでいる記録素子基板を複数配列したつなぎタイプ長尺記録ヘッドでは、例えば均一濃度の画像を記録した場合に、記録素子基板ごとに記録した画像に濃度差が発生し、画像を劣化させてしまう。
【００１５】
本発明は上述した問題点を解消するためになされたものであり、記録素子基板を複数配列したつなぎタイプ長尺記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置において、記録素子基板ごとの吐出液滴量の差異によって発生する画像劣化を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明は、液滴を吐出させて記録を行なう記録素子を列状に配した記録素子基板を、該記録素子基板を支持するための支持基板上に複数配置して構成されるインクジェット記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置において、前記記録素子基板は、吐出液滴量の異なる複数の記録素子列が、記録素子列方向と略直行する方向に並列に配列されたものであって、前記記録素子基板の吐出液滴量特性情報を記憶する記憶手段をインクジェット記録ヘッド乃至インクジェット記録装置内部に有し、前記記憶手段に記憶されている吐出液滴量特性情報に基づいて、前記記録素子基板ごとに複数の記録素子列の使用比率を決定することを特徴とするインクジェット記録装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、記録素子基板を複数配列したつなぎタイプ長尺記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置において、製造上の誤差等により吐出液滴量が異なる記録素子基板が配列された記録ヘッドを使用した場合であっても、被記録媒体上に形成される画像の濃度ムラを発生させることなく、高画質な記録を行なうことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（実施例１）
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１９】
まず、図６、図７および図８を参照して、本発明で用いられる記録素子基板について説明する。
【００２０】
図６は記録素子基板の破断斜視図であり、図７は記録素子基板の断面図である。
【００２１】
記録素子基板１４は、シリコン基板６１の上に吐出口６３、電気熱変換素子６４、共通インク室６５、インク供給口６６などが形成されたものである。
【００２２】
インク供給口６６の両側には、インク供給口６６の長手方向に沿って所定間隔で２列に並ぶ複数の電気熱変換素子６４が相互に半ピッチずらした状態で形成されている。記録素子基板１４には、これら電気熱変換素子６４のほかに、電気熱変換素子６４への電気的接続を行なうための電極端子６７およびアルミニウムなどで形成される不図示の電気配線などが成膜技術によって形成されている。記録ヘッドとして実装されたときには、電極端子６７は、フレキシブル配線板４３（図４参照）の端子部と、例えばワイヤボンディングなどの方法で接続され、不図示の制御部から記録素子基板１４へ電力および駆動信号が供給される。
【００２３】
また、シリコン基板６１上には、インク流路を有するオリフィスプレート部材６２が形成されている。つまり、インク供給口６６と連通する共通インク室６５を有し、さらに個別インク路７２、電気熱変換素子６４と正対する吐出口６３へとインク流路が形成されている。共通インク室６５と個別インク路７２の間には、ゴミ等の侵入を防ぐ目的でフィルタ部材７１が形成されている。
【００２４】
インク供給口６６から個別インク路７２内に供給されたインク液は、電気熱変換素子６４に不図示の制御部からの制御にしたがってエネルギーが投入されることにより生じる電気熱変換素子６４の発熱にともなって沸騰し、これにより発生する気泡の圧力によって吐出口６３から吐出される。
【００２５】
図８は、記録素子基板を吐出口形成面から見た図である。
【００２６】
第一記録素子列１５および第二記録素子列１６の２列の記録素子列が形成されている。第一記録素子列１５と第二記録素子列１６は、それぞれの記録素子列方向と直行する方向、すなわちフルラインタイプの記録装置においては被記録媒体の搬送方向に並列されているため、被記録媒体の同一箇所に記録可能な記録素子が、第一記録素子列に１つ、第二記録素子列に１つ、合計２つ存在する。そのため、実際の記録を行なう際には、第一記録素子列と第二記録素子列に記録データを振り分けて記録を行なうことになる。
【００２７】
また、本発明においては、第一記録素子列と第二記録素子列の吐出液滴量が異なるように設計されている。本実施例においては、第一記録素子列の吐出液滴量設計値を３ｐｌ、第二記録素子列の吐出液滴量設計値を２．５ｐｌとして説明する。
【００２８】
続いて、図１を参照して、本発明のデータ処理の概要を説明する。
【００２９】
図１は本発明のデータ処理の概要を示すブロック図である。
【００３０】
吐出液滴量特性情報記憶手段１１には、記録素子基板の吐出液滴量特性情報が記憶されている。記録素子基板の吐出液滴量特性情報は、例えば製造時に特性検査を行なって、吐出液滴量特性情報記憶手段１１に記憶させてもよいし、あるいは、記録装置内部に吐出液滴量特性検知手段を設けて、所定の時間間隔ごとに検知して記憶させてもよい。
【００３１】
量子化手段１２には、印字データが、例えば８ビットの多値データとして入力され、量子化を行なって２値データを出力する。出力された２値の印字データは、データ分配手段１３に入力され、第一記録素子列１５で記録されるデータと第二記録素子列で記録されるデータとに分配されて、それぞれの記録素子列へと送られる。ここで、データ分配手段１３には、吐出液滴量特性情報記憶手段１１から記録素子基板の吐出液滴量特性情報が入力され、その情報に基づいて、第一記録素子列と第二記録素子列の使用比率を決定して、データの分配を行なう。つまり、吐出液滴量設計値よりも吐出液滴量が多い記録素子基板の場合には、吐出液滴量の少ない第二記録素子列の使用比率を高く、吐出液滴量設計値よりも吐出液滴量が少ない記録素子基板の場合には、吐出液滴量の多い第一記録素子列の使用比率を高くして、データの分配を行なう。
【００３２】
続いて、図２を参照して、記録素子列の使用比率の一例について説明する。
【００３３】
前述したように、第一記録素子列の吐出液滴量設計値は３ｐｌ、第二記録素子列の吐出液滴量設計値は２．５ｐｌとする。図２の横軸は、吐出液滴量特性情報であり、製造上の誤差が発生していない場合、すなわち第一記録素子列の吐出液滴量が３ｐｌ、第二記録素子列の吐出液滴量が２．５ｐｌの場合を「６」、吐出液滴量設計値よりも５％吐出液滴量が少ない場合、すなわち第一記録素子列の吐出液滴量が２．８５ｐｌ、第二記録素子列の吐出液滴量が２．３８ｐｌの場合を「１」、吐出液滴量設計値よりも５％吐出液滴量が多い場合、すなわち第一記録素子列の吐出液滴量が３．１５ｐｌ、第二記録素子列の吐出液滴量が２．６３ｐｌの場合を「１１」として量子化したランク値である。縦軸は記録素子列使用比率であり、三角形でプロットされているのが第一記録素子列の使用比率を、四角形でプロットされているのが第二記録素子列の使用比率を表している。
【００３４】
図２に示すように、例えば、吐出液滴量特性情報が「１」の記録素子基板を用いて記録するデータについては、第一記録素子列が７９％、第二記録素子列が２１％、それぞれ使用されるようにデータの分配が行なわれる。また、吐出液滴量特性情報が「６」の記録素子基板を用いて記録するデータについては、第一記録素子列が５０％、第二記録素子列が５０％、それぞれ使用されるようにデータの分配が行なわれる。その他の吐出液滴量特性を持つ記録素子基板を用いて記録するデータについても同様の処理を行なう。
【００３５】
なお、本実施例で示した数値に関しては説明上示しているものであり、本発明における、吐出液滴量設計値や、吐出液滴量特性情報の量子化方法、吐出液滴量特性情報に基づく各記録素子列の使用比率等については、本実施例で示した数値に限定されるものではない。
【００３６】
また本発明は、つなぎタイプ長尺記録ヘッドを備えたフルラインタイプの記録装置において適用できるのは言うまでもないが、さらに、つなぎタイプ記録ヘッドを備えたものであれば、シリアルタイプの記録装置においても適用可能である。
【００３７】
さらに、本実施例では吐出液滴量の異なる２列の記録素子列を備えた構成としていたが、必ずしもこの構成に限定する必要がないのは言うまでもなく、例えば、各々吐出液滴量の異なる３列以上の記録素子列を備えていてもよいし、あるいはそれら複数の記録素子列の中に吐出液滴量の同じ記録素子列を含んでいる構成でもよい。
【００３８】
以上、述べたように、本実施例は、記録素子基板を複数配列した記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置において、記録素子基板が吐出液滴量の異なる複数の記録素子列を備え、記録素子基板の吐出液滴量特性情報に基づいて、複数の記録素子列の使用比率を決定することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明のデータ処理の概要を示すブロック図である。
【図２】複数の記録素子列の使用比率を表す図である。
【図３】フルラインタイプの記録装置を説明する図である。
【図４】つなぎタイプ長尺記録ヘッドを説明する斜視図である。
【図５】つなぎタイプ長尺記録ヘッドを記録素子基板側から見た図である。
【図６】記録素子基板を説明する破断斜視図である。
【図７】記録素子基板を説明する断面図である。
【図８】記録素子基板を吐出口形成面側から見た図である。
【符号の説明】
【００４０】
１１  吐出液滴量特性情報記憶手段
１２  量子化手段
１３  データ分配手段
１４  記録素子基板
１５  第一記録素子列
１６  第二記録素子列
３１C、３１M、３１Y、３１K  インクジェット記録ヘッド
３２  レジストローラ
３３  搬送ベルト部材
３４  駆動ローラ
３５  給電部材
３６  除電部材
４２  支持基板
４３  フレキシブル配線板
４４  タンク部材
４５  プリント配線板
４６  インク路
６１  シリコン基板
６２  オリフィスプレート部材
６３  吐出口
６４  電気熱変換素子
６５  共通インク室
６６  インク供給口
６７  電極端子
７１  フィルタ部材
７２  個別インク路
【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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