(57)【要約】【課題】記録不良を目立たないようにする。【解決手段】記録ヘッド１０１の、千鳥状の第１のノズル列Ｌ１は、第１の共通液室１１２ａと連通し、第１の共通液室の片側にある。千鳥状の第２のノズル列Ｌ２は、第１の共通液室と連通し、第１の共通液室を挟んで第１のノズル列Ｌ１と反対側にある。千鳥状の第３のノズル列Ｌ３は、第２の共通液室１１２ｂと連通し、第２の共通液室の片側にある。千鳥状の第４のノズル列Ｌ４は、第２の共通液室と連通し、第２の共通液室を挟んで第３のノズル列Ｌ３と反対側にある。第３のノズル列を構成するノズルの、ノズル列に沿った方向の位置は、第１のノズル列を構成するノズルの位置と比較して、位相が９０度以上２７０度以下の範囲内でずれており、第４のノズル列を構成するノズルの、ノズル列に沿った方向の位置は、第２のノズル列を構成するノズルの位置と比較して、位相が９０度以上２７０度以下の範囲内でずれている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子を備えた基板と、
前記基板にスリット状に互いに平行に形成され、前記液体が導入される第１の共通液室および第２の共通液室と、
前記第１の共通液室と連通する複数のノズルであって、前記第１の共通液室からの距離が近いノズルと前記第１の共通液室からの距離が遠いノズルとが、前記第２の共通液室から遠い方の、前記第１の共通液室の片側で、前記第１の共通液室に沿って交互に並べられて構成される千鳥状の第１のノズル列と、
前記第１の共通液室と連通するノズルであって、前記第１のノズル列と同一のピッチで並べられたノズルによって構成され、前記第１の共通液室を挟んで前記第１のノズル列と反対側に設けられた千鳥状の第２のノズル列と、
前記第２の共通液室と連通するノズルであって、前記第１のノズル列と同一のピッチで並べられたノズルによって構成され、前記第１の共通液室に近い方の、前記第２の共通液室の片側に設けられた千鳥状の第３のノズル列と、
前記第２の共通液室と連通するノズルであって、前記第１のノズル列と同一のピッチで並べられたノズルによって構成され、前記第２の共通液室を挟んで前記第３のノズル列と反対側に設けられた千鳥状の第４のノズル列と、を有する液体吐出記録ヘッドであって、
前記第３のノズル列を構成するノズルの、ノズル列に沿った方向の位置は、前記第１のノズル列を構成するノズルの位置と比較して、位相が９０度以上２７０度以下の範囲内でずれており、
前記第４のノズル列を構成するノズルの、ノズル列に沿った方向の位置は、前記第２のノズル列を構成するノズルの位置と比較して、位相が９０度以上２７０度以下の範囲内でずれている、液体吐出記録ヘッド。
【請求項２】
前記第２のノズル列を構成するノズルの、ノズル列に沿った方向の位置は、前記第１のノズル列を構成するノズルの位置と比較して、位相が同じであるか、または位相が１８０度ずれており、
前記第３のノズル列を構成するノズルの、ノズル列に沿った方向の位置は、前記第１のノズル列を構成するノズルの位置と比較して、位相が１８０度ずれており、
前記第４のノズル列を構成するノズルの、ノズル列に沿った方向の位置は、前記第２のノズル列を構成するノズルの位置と比較して、位相が１８０度ずれている、請求項１に記載の液体吐出記録ヘッド。
【請求項３】
前記第２のノズル列を構成するノズルの、ノズル列に沿った方向の位置は、前記第１のノズル列を構成するノズルの位置と比較して、位相が９０度または２７０度ずれており、
前記第３のノズル列を構成するノズルの、ノズル列に沿った方向の位置は、前記第１のノズル列を構成するノズルの位置と比較して、位相が１８０度ずれており、
前記第４のノズル列を構成するノズルの、ノズル列に沿った方向の位置は、前記第２のノズル列を構成するノズルの位置と比較して、位相が１８０度ずれている、請求項１に記載の液体吐出記録ヘッド。
【請求項４】
前記第２のノズル列を構成するノズルの、ノズル列に沿った方向の位置は、前記第１のノズル列を構成するノズルの位置と比較して、位相が９０度または２７０度ずれており、
前記第３のノズル列を構成するノズルの、ノズル列に沿った方向の位置は、前記第１のノズル列を構成するノズルの位置と比較して、位相が１３５度または３１５度ずれており、
前記第４のノズル列を構成するノズルの、ノズル列に沿った方向の位置は、前記第２のノズル列を構成するノズルの位置と比較して、位相が１３５度または３１５度ずれている、請求項１に記載の液体吐出記録ヘッド。
【請求項５】
前記第２の共通液室を挟んで前記第１の共通液室と反対側に設けられた第３の共通液室と、前記第３の共通液室を挟んで前記第２の共通液室とは反対側に設けられた第４の共通液室と、
前記第３の共通液室と連通するノズルであって、前記第１のノズル列と同一のピッチで並べられたノズルによって構成され、前記第１の共通液室に近い方の、前記第３の共通液室の片側に設けられた千鳥状の第５のノズル列と、
前記第３の共通液室と連通するノズルであって、前記第１のノズル列と同一のピッチで並べられたノズルによって構成され、前記第３の共通液室を挟んで前記第５のノズル列と反対側に設けられた千鳥状の第６のノズル列と、
前記第４の共通液室と連通するノズルであって、前記第１のノズル列と同一のピッチで並べられたノズルによって構成され、前記第１の共通液室に近い方の、前記第４の共通液室の片側に設けられた千鳥状の第７のノズル列と、
前記第４の共通液室と連通するノズルであって、前記第１のノズル列と同一のピッチで並べられたノズルによって構成され、前記第４の共通液室を挟んで前記第７のノズル列と反対側に設けられた千鳥状の第８のノズル列と、をさらに有し、
前記第６のノズル列を構成するノズルの、ノズル列に沿った方向の位置は、前記第５のノズル列を構成するノズルの位置と比較して、位相が９０度または２７０度ずれており、
前記第７のノズル列を構成するノズルの、ノズル列に沿った方向の位置は、前記第５のノズル列を構成するノズルの位置と比較して、位相が１３５度または３１５度ずれており、
前記第８のノズル列を構成するノズルの、ノズル列に沿った方向の位置は、前記第６のノズル列を構成するノズルの位置と比較して、位相が１３５度または３１５度ずれており、
前記各ノズル列を構成するノズルが、ノズル列に沿った方向に垂直な走査方向において、同一の軸上に重ならないようにずらされて配置されている、請求項４に記載の液体吐出記録ヘッド。
【請求項６】
前記液体として複数色のインクを吐出して記録媒体に記録を行う液体吐出記録ヘッドであって、
前記第１の共通液室と前記第２の共通液室には同色のインクが供給される、請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出記録ヘッド。
【請求項７】
前記液体として複数色のインクを吐出して記録媒体に記録を行う液体吐出記録ヘッドであって、
前記第１の共通液室、前記第２の共通液室、前記第３の共通液室および前記第４の共通液室には同色のインクが供給される、請求項５に記載の液体吐出記録ヘッド。
【請求項８】
前記ノズル列の長さが記録媒体に記録する画像の幅に対応する長さであり、
前記ノズル列を構成するノズルが並んだ方向に垂直な走査方向に、前記記録媒体に対して相対的に１度だけ走査しつつ液体を吐出することで、前記記録媒体に記録を行うように構成されている、請求項１から７のいずれか１項に記載の液体吐出記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のノズル列を有する液体吐出記録ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録装置は、画像情報に基づいて紙やプラスチック薄板等の記録媒体上にドットパターンからなる画像を記録するように構成されている。この記録装置は、その記録方式により、インクジェット方式、ワイヤドット方式、サーマル方式、レーザービーム方式等に分類することができる。このうち、インクジェット方式を用いた記録装置（インクジェット記録装置）は、記録ヘッドのノズルの吐出口からインク滴（液体）を吐出飛翔させ、これを記録媒体に付着させて記録するよう構成されている。
【０００３】
近年、記録装置に対し、高速記録、高解像度、高画像品質、低騒音などが要求されており、このような要求に応える記録装置の１つとして、インクジェット記録装置がある。
【０００４】
このように、インクのような液体を吐出する記録装置に用いられる液体吐出記録ヘッドの構成について、以下で説明する。液体吐出記録ヘッドは、液体を吐出させるエネルギーを発生させるエネルギー発生素子、例えば電気熱変換素子が設けられた素子基板と、この素子基板に接合されて液体の供給路（流路）を構成する流路形成部材（オリフィス基板とも称す。）と、を備えている。流路形成部材は、液体が流動する複数のノズルを有し、ノズルの先端の開口部が、液滴を吐出する吐出口となっている。ノズルは、エネルギー発生素子によって気泡が発生する発泡室と、この発泡室に液体を供給する供給路とを有する。素子基板の発泡室内には、電気熱変換素子が配設されている。また、素子基板の、流路形成部材に接する主面には供給口が、その反対側の裏面には裏面供給口が、それらの間には共通液室が設けられている。また、流路形成部材には、素子基板上の電気熱変換素子に対向する位置に、吐出口が設けられている。
【０００５】
以上のように構成された記録ヘッドは、裏面供給口から共通液室内に供給された液体が、供給口を通って各ノズルに供給され、発泡室内に充填される。発泡室内に充填された液体は、電気熱変換素子により膜沸騰されたときに発生する気泡によって、素子基板の主面に対してほぼ直交する方向に飛翔されて、吐出口から液滴として吐出される。
【０００６】
ところで、液体吐出記録ヘッドにおいて、より高い解像度での記録画像を達成するためには、液滴を小さくし、記録媒体に形成されるドット径を小さくすることが望ましい。しかし、液滴を小さくした場合、紙などの記録媒体への単位時間あたりの打ち込み数を増大させないと、スループットが低下してしまう。そこで、単位時間あたりの打ち込み数を増大させる１つの方法としてノズル数を増大させることが考えられる。
【０００７】
近年では、より高速に高精細の画像の記録を実現するため、より印字幅が広く、よりノズルの配置の密度の高いものが要求されている。以下、その要求に対応した液体吐出記録ヘッドと、その記録方法の従来例を説明する。
【０００８】
この液体吐出記録ヘッドでは、シリコン基板上にエネルギー発生素子としてのヒーターが設けられており、ノズル材でノズルが形成されている。液体は、シリコン基板を貫通する穴として形成された液体供給口を通じて、シリコン基板の裏面から供給される。ヒーターに電気エネルギーを印加して液体を加熱、発泡させることで、液体を吐出口から吐出させ、記録媒体に記録を行う。ヒーターへの電気エネルギーの印加は、外部から電気コネクタを通じて入力される信号に応じて、電気回路基板およびフレキシブル回路基板を通じて、シリコン基板上に設けられた駆動トランジスタによって行われる。このような液体吐出記録ヘッドに、高密度、高精度のノズル及び吐出口を形成する方法が、特許文献１及び特許文献２に開示されている。
【０００９】
このような液体吐出記録ヘッドで高速の印字（画像の記録）を行うには、液体吐出口を記録媒体の幅いっぱいに多数個並べて配列することが知られている。この場合、液体吐出記録ヘッドに対して相対的に記録媒体を１度走査する間に、すべての印字データ（画像データ）を記録すること（フルマルチヘッドを用いた１パス描画方法）が可能である。このような液体吐出記録ヘッドにおいては、多数のノズルのうち、１つでも不良のノズルがあると、印字不良につながってしまうため、不良のノズルがあったとしても他のノズルを用いて印字不良を補完する方法が提案されている。そのような方法を、図７を用いて説明する。図７において、各正方形のマス５０１は記録媒体５００上の各画素を示しており、黒いドット５０２は吐出された液体を示している。
【００１０】
図７は、一部に不良のノズルがあった場合に、従来知られている、印字不良の改善方法の一例を示す。図面上、Ｘ方向に沿って、液体吐出記録ヘッドのノズル列を配置されており、記録媒体５００に対して相対的にＹ方向に走査を行いながら印字を行っている。本来、図７（ａ）に示すような印字パターンを形成するところが、何らかの原因で液体を吐出できないノズルがあると、図７（ｂ）に示すように白スジが形成されてしまう。これを改善するために、図７（ｃ）に示すように、不吐出ノズルに隣接するノズルを用いて不吐出ノズルが液体を吐出するべき画素に隣接する位置に補完ドット５０３を吐出する。
【００１１】
さらに、不吐出ノズルを補完する別の例として、特許文献３では、走査方向に沿って配置された一次ノズルと二次ノズルとが開示されている。一次ノズルと二次ノズルの一方に故障が発見されると、故障したノズルの圧力発生素子（エネルギー発生素子）に代わって他方のノズルの圧力発生素子が動作する。このように、故障したノズルによって形成されるべきデータ（画素）は、故障したノズルと走査方向の同じ軸上に位置する他のノズルによって形成される。
【００１２】
走査方向の同じ軸上に複数のノズルがあると、不吐出ノズルの補完を行うことが可能となったり、スループット向上が可能になったりするだけでなく、記録媒体上の同一画素列に複数の異なるノズルから吐出した液滴を付与することができるという利点もある。これにより、マルチパスで描画したかのような高精細な画質を得ることができる。このことを、図８を用いて説明する。図８（ａ）は１つのノズル列Ｌ１のみを有し、同じ走査軸（走査方向Ｙに沿った軸）上には単一のノズルのみがある液体吐出記録ヘッドで記録媒体５００に画像を形成する様子を示している。図８において、符号５０２で示すドットは、記録媒体５００に着弾した液滴（着弾ドット）を示している。ノズル列Ｌ１を構成するノズルのうち、何らかの原因で記録媒体上の理想的な着弾位置からずれて液滴が着弾するノズルｎ１がある場合、記録画像には走査方向Ｙに沿ったスジ５１０が形成される（図８（ａ）参照）。これに対し、図８（ｂ）では、４つのノズル列Ｌ１〜Ｌ４を有し、走査方向Ｙに沿った同じ軸上に４つの異なるノズルを備えた液体吐出記録ヘッドで記録媒体５００に画像を形成する様子を示している。この場合、１つのノズルｎ１の不良による画像への影響を、他の３つの正常なノズルｎ２〜ｎ４によって抑制することができる。つまり、ノズルｎ１からの液滴５０５は４つのドット毎に形成されるため、その影響が認識し難くなる。すなわち、図８（ａ）に示す単一のノズル列を備えた構成よりも、図８（ｂ）に示す複数ノズル列を備えた構成の方が、高精細な画像を得ることができる。
【００１３】
また、高精細な画像を得るために吐出する液滴の量を少なくして、ノズル列方向の記録密度を上げる方法がある。そのために、各ノズル列は、ノズルが単に直線状に配置されて成るのではなく、千鳥状にノズルを配置することが知られている。すなわち、共通液室からの距離が遠いノズル（以下、長ノズルと呼ぶこともある。）と距離が近いノズル（以下、短ノズルと呼ぶこともある。）とが交互に並べられることによって、千鳥状のノズル列を構成している。このような千鳥状のノズル列によって、直線状のノズル列よりもノズルの配置の密度が向上するため、画像の記録密度の向上を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平５−３３００６６号公報
【特許文献２】特開平６−２８６１４９号公報
【特許文献３】ＵＳ５９８４４５５Ａ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
高精細な画像を得るために、交互に配置された長ノズルと短ノズルとは、ほぼ同一の吐出量や吐出速度等の吐出特性が得られることが望ましい。しかしながら、製造公差、駆動条件および使用環境によって、長ノズルと短ノズルとで吐出特性の差が生まれる場合があった。このことから、長ノズルのみを用いて形成される記録媒体上の画素列と、短ノズルのみを用いて形成される画素列との間に、濃度ムラや着弾ズレが生じ、良好な画像が得られないことがあった。
【００１６】
さらに、記録媒体上に液滴が着弾して形成されるドットの位置や形状が、共通液室からの各ノズルの向きによって異なり、このノズルの向きの違いが画質に影響することがあった。このことを、図９を用いて説明する。図９（ｂ），（ｃ）に示すように、基板９１０にスリット状に開口した共通液室９１２の両側にノズル列ＬＬ,ＬＲを配置した場合、共通液室９１２から各ノズルＮｎｌ，Ｎｎｒへ連通する流路の方向Ｄｎｌ，Ｄｎｒが、ノズル列ＬＬ，ＬＲによって逆になる。すなわち、共通液室９１２であるスリット状の開口を中心軸として、ノズル列ＬＬとＬＲとが線対照になるように設計されている。なお、図９（ｃ）に示す例では、ノズル列ＬＬ，ＬＲは、直線状に配置されたノズルによって構成されている。
【００１７】
共通液室９１２をはさんで設けられた一対のノズル列の間で、ノズル形状（開口位置や、流路および吐出口などの形状）が製造過程で偏りを生じたり、使用中にノズル列によって吐出性能に経時的な変化を起こしたりすることがあった。そのため、ノズル列ＬＬ、ＬＲで、吐出速度や吐出量といった特性に差が生まれる場合があった。
【００１８】
加えて、ノズル列によって記録媒体上に着弾したドット形状が異なることがあった。液体吐出記録ヘッドの個々のノズルにおいて、１回の吐出動作で吐出する液滴が、主滴９０１ａ，９０１ｂとこれよりも小さなサテライト９０２ａ，９０２ｂに分断されることが知られている（図９（ｂ）参照）。主滴９０１ａ，９０１ｂとサテライト９０２ａ，９０２ｂとは、飛翔速度や吐出角度が異なっているので、記録媒体に対して相対的に移動走査しながら吐出されたこれら２種の液滴は、記録媒体の異なる位置に着弾される。もし、サテライト９０２ａ，９０２ｂが形成するドットが目立ちすぎる場合には、画像データとは無関係な位置にドットが視認されることになり、画質の低下を引き起こす。この主滴９０１ａ，９０１ｂとサテライト９０２ａ，９０２ｂの着弾位置ズレの程度は、共通液室９１２から各ノズルＮｎｌ，Ｎｎｒに向かう流路９１６ｌ，９１６ｒの向きによって異なることがある。このことを図９（ａ）に示している。ノズルＮｎｌ，Ｎｎｒから吐出された液滴の形成過程において、サテライト９０２ａ，９０２ｂは、流路９１６ｌ，９１６ｒの向きの影響を受けやすく、主滴９０１ａ，９０１ｂと異なる吐出角度で飛翔することがある。このことから、記録媒体上に形成された、ノズル列ＬＬから吐出された主滴９０１ｂとサテライト９０２ｂとの着弾位置のズレは、ノズル列ＬＲから吐出された主滴９０１ａとサテライト９０２ａとの着弾位置のズレと異なることがある。そのため、どちらか一方だけのノズル列を用いて画素列を形成すると、他のノズル列のみで形成された画素列との間に濃度ムラやスジが生じ、良好な画像が得られないことがあった。
【００１９】
以上のように、流路の長さが異なるノズルや、共通液室からの向きが異なるノズルなどが存在する場合、各ノズルから吐出される液滴の吐出性能に差が生じ、その結果、記録画像の画質が低下するという問題がある。特に、高密度に配置された千鳥状のノズル列では、流路の長さの差による吐出特性の違い、および共通液室から各ノズルへの流路の向きの違いによって生じる吐出特性の差やサテライトの着弾位置の違いに起因して記録画像が影響を受けるという課題がある。
【００２０】
特に、記録幅に対応するノズル列の長さを有し、記録媒体を記録ヘッドに対して相対的に１回だけ走査して記録を行うラインヘッドの場合には、上記課題に起因する画質の低下が顕著に表れてしまう。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決するため、本発明の液体吐出記録ヘッドは、液体を吐出するためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子を備えた基板と、前記基板にスリット状に互いに平行に形成され、前記液体が導入される第１の共通液室および第２の共通液室と、前記第１の共通液室と連通する複数のノズルであって、前記第１の共通液室からの距離が近いノズルと前記第１の共通液室からの距離が遠いノズルとが、前記第２の共通液室から遠い方の、前記第１の共通液室の片側で、前記第１の共通液室に沿って交互に並べられて構成される千鳥状の第１のノズル列と、前記第１の共通液室と連通するノズルであって、前記第１のノズル列と同一のピッチで並べられたノズルによって構成され、前記第１の共通液室を挟んで前記第１のノズル列と反対側に設けられた千鳥状の第２のノズル列と、前記第２の共通液室と連通するノズルであって、前記第１のノズル列と同一のピッチで並べられたノズルによって構成され、前記第１の共通液室に近い方の、前記第２の共通液室の片側に設けられた千鳥状の第３のノズル列と、前記第２の共通液室と連通するノズルであって、前記第１のノズル列と同一のピッチで並べられたノズルによって構成され、前記第２の共通液室を挟んで前記第３のノズル列と反対側に設けられた千鳥状の第４のノズル列と、を有する。前記第３のノズル列を構成するノズルの、ノズル列に沿った方向の位置は、前記第１のノズル列を構成するノズルの位置と比較して、位相が９０度以上２７０度以下の範囲内でずれており、前記第４のノズル列を構成するノズルの、ノズル列に沿った方向の位置は、前記第２のノズル列を構成するノズルの位置と比較して、位相が９０度以上２７０度以下の範囲内でずれている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の構成によると、ノズルの種類に応じて、ノズルから吐出される液体の吐出性能にばらつきが生じても、スジやムラなどの記録不良を目立たないようにすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】液体吐出記録ヘッドの模式的斜視図である。
【図２】（ａ）は千鳥状のノズル列を構成するノズルの配置を示す概念図であり、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ（ａ）のＡ−Ａ’線およびＢ−Ｂ’線に沿った概略断面図である。
【図３】（ａ）は第１の実施形態によるノズル配置を示す概略図であり、（ｂ）は第２の実施形態によるノズル配置を示す概略図であり、（ｃ）は第３の実施形態によるノズル配置を示す概略図である。
【図４】（ａ）は従来例のノズル配置とそれを用いて形成した液滴のドット配列を示す概略図であり、（ｂ）は図３（ａ）に示すノズル配置とそれを用いて形成した液滴のドット配列を示す概略図である。
【図５】本発明の第３の実施形態による液体吐出記録ヘッドのノズル配置を示す概念図である。
【図６】本発明の第３の実施形態による液体吐出記録ヘッドのノズル配置を示す概略平面図である。
【図７】一部に不良のノズルを有する記録ヘッドで画像劣化を補完する方法の、従来知られた一例を示す概念図である。
【図８】従来の記録ヘッドのノズルから吐出した液滴によって記録媒体に形成した画像を示す概念図である。
【図９】主滴とサテライトとの着弾位置のズレが、共通液室からのノズルの向きによって異なることを示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本発明は、一般的なプリント装置のほか、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリント部を有するワードプロセッサ等の装置、あるいは、これらの装置を複合した多機能記録装置等に適用することができる。以下の実施形態では、一例として、インクを吐出するインクジェット記録ヘッドについて説明するが、本発明の液体吐出記録ヘッドは、インクに限定されず任意の液体を吐出するものであって良い。
【００２５】
（第１の実施形態）
図１は、液体吐出記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドと呼ぶ。）を模式的に示す斜視図である。
【００２６】
記録ヘッド１０１は、上面に、例えば発熱抵抗体や圧力発生素子からなる記録素子（エネルギー発生素子）４００が複数設けられたＳｉ基板１１０（半導体基板）と、記録素子４００を覆うようにＳｉ基板１１０上に配置された流路形成部材１１１とを有している。図１では、便宜上、流路形成部材１１１の一部が破断して示されている。本実施形態では、加工が容易であるために、Ｓｉ基板１１０を用いているが、本発明はＳｉ以外の材料から成る基板を用いても良い。
【００２７】
まず、記録ヘッド１０１の全体構成について簡単に説明する。Ｓｉ基板１１０は、同基板１１０を貫通した状態に形成された共通液室１１２を有しており、共通液室１１２は基板１１０の上面に長尺な１つの液体供給口１１３を形成するように開口している。また、図１では一方側の列を構成する記録素子４００のみしか示されていないが、液体供給口１１３の両側には、複数の記録素子（エネルギー発生素子）４００が液体供給口１１３の長手方向に沿って並べられている。各記録素子４００は、各ノズル１００から液体を吐出するためのエネルギーを発生することができれば、どのようなものであっても良い。記録素子４００は、一例として、発熱抵抗体で構成することができる。発熱抵抗体は、不図示の電気配線を通じて外部から電圧が印加されることにより発熱し、液体を加熱することで液体に吐出エネルギーを付与するものである。
【００２８】
なお、図１では、記録素子４００は、液体供給口１１３の長手方向に沿って直線的に並ぶように示されているが、実際には、後述するように千鳥状に配置されている。同様に、図１では、ノズル１００が共通液室１１２に沿ってＸ方向に直線状に配置されているが、実際には、記録素子４００は、図２（ａ）に示すように千鳥状に配置されている。また、液体供給口１１３およびそれに連通する共通液室１１２は、１つのみ図示されているが、実際には少なくとも２つ存在している。
【００２９】
図２（ａ）は、千鳥状のノズル列を構成するノズルの配置を示す概念図である。図２（ｂ）および図２（ｃ）は、それぞれ、図２（ａ）のＡ−Ａ’線およびＢ−Ｂ’線に沿った概略断面図である。
【００３０】
流路形成部材１１１には、夫々の記録素子４００に対向する位置に配置され、液体を吐出するための開口を有するノズル１００が形成されている。これら複数のノズル１００は、液体供給口１１３や共通液室１１２を挟んで両側にそれぞれ配列されている。流路形成部材１１１とＳｉ基板１１０の上面との間には、共通液室１１２を通って液体供給口１１３から供給された液体を各ノズル１００へ導くための複数の流路３００が形成されている。
【００３１】
なお、本実施形態では、Ｓｉ基板１１０と流路形成部材１１１との２つの部材を用いて、共通液室１１２や流路３００やノズル１００などを構成しているが、単一の基板にこれらの要素を構成しても良い。これに代えて、３つ以上の部材から成る基板を用いてこれらの要素を構成しても良い。液体を吐出するためのエネルギーを発生する記録素子４００は、このような基板に備えられる。
【００３２】
記録ヘッド１０１は、Ｓｉ基板１１０の共通液室１１２へ液体を供給するための流路（不図示）が形成された液体供給部材１５０に位置決め固定されて、次のように動作する。まず、不図示の電気配線通じて外部からの電圧を各記録素子４００としての発熱抵抗体に印加すると、発熱抵抗体が発熱する。この熱エネルギーによって流路３００内の液体は発泡し、それによって生じた気泡が流路３００内の液体をノズル１００から押し出す。このようにして、ノズル１００の開口から液滴が吐出される。なお、このように構成された記録ヘッド１０１では、流路形成部材１１１の上面、すなわち液滴が吐出する開口が形成された吐出口面を紙などの記録媒体に対向させた状態で、上記動作を実施する。これにより、吐出された液滴が記録媒体に付着して記録が行われる。
【００３３】
次に、本実施形態の記録ヘッド１０１に形成されたノズル列の配置を、図３を用いて詳細に説明する。
【００３４】
図３（ａ）に示すように、記録素子が設けられた基板には、スリット状に互いに平行に形成された第１の共通液室１１２ａおよび第２の共通液室１１２ｂが形成されている。これらの共通液室１１２ａ，１１２ｂには、ノズル１００から吐出される液体が導入される。各共通液室１１２ａ，１１２ｂを挟んで両側には千鳥状のノズル列（第１〜第４のノズル列）Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４が形成されている。なお、図３（ａ）では、千鳥状のノズル列Ｌ１〜Ｌ４を構成するノズルのうちの２つのノズルが示されており、つまりノズル列方向Ｘに沿って一周期程度示されている。
【００３５】
第１のノズル列Ｌ１と第３のノズル列Ｌ３とは、第１のノズル１００ａと第２のノズル１００ｂとが交互に並べられて構成され、千鳥状になっている（図２（ａ）も参照）。第１のノズル１００ａ（以下、「左向きの短ノズル」とも呼ぶ。）は、共通液室１１２ａ，１１２ｂからの距離が近く、第２のノズル１００ｂ（以下、「左向きの長ノズル」とも呼ぶ。）は、共通液室１１２ａ，１１２ｂからの距離が遠い。第１および第２のノズル１００ａ，１００ｂは共通液室１１２ａ，１１２ｂから左向きに延びている。
【００３６】
第１のノズル列Ｌ１は、第１の共通液室１１２ａの片側であって、第２の共通液室１１２ｂから遠い方に位置している。第３のノズル列Ｌ３は、第２の共通液室１１２ｂの片側であって、第１の共通液室１１２ａに近い方に位置している。第１のノズル列Ｌ１を構成する各ノズルは、第１の共通液室１１２ａと連通しており、第３のノズル列Ｌ３を構成する各ノズルは、第２の共通液室１１２ｂと連通している。
【００３７】
第２のノズル列Ｌ２と第４のノズル列Ｌ４とは、第３のノズル１００ｃと第４のノズル１００ｄとが交互に並べられて構成され、千鳥状になっている。第３のノズル１００ｃ（以下、「右向きの短ノズル」とも呼ぶ。）は、共通液室１１２ａ，１１２ｂからの距離が近く、第４のノズル１００ｂ（以下、「右向きの長ノズル」とも呼ぶ。）は、共通液室１１２ａ，１１２ｂからの距離が遠い。第３および第４のノズル１００ａ，１００ｂは共通液室１１２ａ，１１２ｂから左向きに延びている。
【００３８】
第２のノズル列Ｌ２は、第１の共通液室１１２ａを挟んで第１のノズル列Ｌ１と反対側に設けられている。第４のノズル列Ｌ４は、第２の共通液室１１２ｂを挟んで第３のノズル列Ｌ３と反対側に設けられている。第２のノズル列Ｌ２を構成するノズルは第１の共通液室１１２ａと連通しており、第４のノズル列Ｌ４を構成するノズルは第２の共通液室１１２ｂと連通している。第１〜第４のノズル列Ｌ１〜Ｌ４を構成するノズルは同一のピッチで並べられている。
【００３９】
本実施形態では、同一のノズル列内で互いに隣接するノズル（長ノズルと短ノズル）の間の、ノズル列方向Ｘの間隔は１２００ｄｐｉとした。それぞれのノズル１００ａ〜１００ｄからは、ほぼ同一体積の液滴が吐出されるよう設計されている。液体として複数色のインクを吐出し、記録媒体にカラー画像を記録する場合、第１の共通液室１１２ａと第２の共通液室１１２ｂには同色のインクが供給されることが好ましい。これにより、第１〜第４のノズル列Ｌ１〜Ｌ４を構成するノズルの全てから、同色のインクが吐出されることになる。
【００４０】
第３のノズル列Ｌ３を構成するノズルの、ノズル列方向Ｘの位置は、第１のノズル列Ｌ１を構成するノズルの位置と比較して、位相が９０度以上２７０度以下の範囲内でずれている。また、第４のノズル列Ｌ４を構成するノズルの、ノズル列方向Ｘの位置は、第２のノズル列Ｌ２を構成するノズルの位置と比較して、位相が９０度以上２７０度以下の範囲内でずれている。
【００４１】
ここで、位相とは、ノズル列を構成するノズル配置を波形とみなしたときの、波形の位置を言い、１周期に２つのノズル（長ノズルおよび短ノズル）が含まれている。また、各ノズル列Ｌ１〜Ｌ４の長ノズル同士が走査方向Ｙの同一軸上に存在するとき、位相が揃っている（同一）と定義する。
【００４２】
上記構成によれば、記録ヘッド１０１は、共通液室１１２ａ，１１２ｂからの長さの違い、および共通液室１１２ａ，１１２ｂからの向きの違いに応じて、４種類のノズル１００ａ〜１００ｄを有している。そして、概ね走査方向Ｙに沿って、これらの４種類のノズル１００ａ〜１００ｄの全てが配列される。具体的には、４種類のノズル１００ａ〜１００ｄは、走査方向Ｙの、完全に同一の軸上に配列する必要は無く、ノズル列方向Ｘの、半周期分の幅Ｗの範囲内に４種類のノズル１００ａ〜１００ｄが存在することになる。半周期分の幅Ｗの範囲内に存在する４種類のノズル１００ａ〜１００ｄから吐出された液滴は、記録媒体の略同一の画素列を形成する。
【００４３】
これにより、概ね走査方向Ｙに４種類のノズルが並ぶため、記録媒体の略同一画素列に異なる種類のノズルから吐出された液滴（ドット）が混在する。このため、走査方向Ｙに沿った全ての画素列には、４種類のノズルから吐出された液滴が順番に形成される。したがって、製造公差のばらつきや駆動条件、使用環境に起因して、ノズルの種類ごとにノズルの吐出性能に差が生じたとしても、スジやムラなどの記録不良を目立たないようにすることができる。
【００４４】
特に、ノズル列Ｌ１〜Ｌ４の長さが記録媒体の記録幅に対応し、ノズル列方向Ｘに垂直な走査方向Ｙに、記録媒体に対して相対的に１度だけ走査しつつ記録を行う記録ヘッド１０１であっても、記録画像に対してスジやムラを目立たなくすることができる。
【００４５】
また、上記構成によれば、各ノズル列Ｌ１〜Ｌ４を構成するノズルが千鳥状に配列されているため、ノズルの密度が高いという利点もある。
【００４６】
図３（ａ）に示す例では、第２のノズル列Ｌ２を構成するノズルの、ノズル列方向Ｘの位置は、第１のノズル列Ｌ１を構成するノズルの位置と比較して、位相が１８０度ずれている。第３のノズル列Ｌ３を構成するノズルの、ノズル列方向Ｘの位置は、第１のノズル列Ｌ１を構成するノズルの位置と比較して、位相が１８０度ずれている。また、第４のノズル列Ｌ４を構成するノズルの、ノズル列方向Ｘの位置は、第２のノズル列Ｌ２を構成するノズルの位置と比較して、位相が１８０度ずれている。これに代えて、第２のノズル列Ｌ２を構成するノズルの、ノズル列方向Ｘの位置は、第１のノズル列Ｌ１を構成するノズルの位置と位相が同じであっても良い。
【００４７】
この場合、各ノズル列の第ｎ番目のノズルにおいて、走査方向Ｙの同一軸上に、左向きの短ノズル１００ａと、右向きの長ノズル１００ｄと、左向きの長ノズル１００ｂと、右向きの短ノズル１００ｃとの４つの異なる種類のノズルが配置される。ここで、ｎは、ノズル列を構成するノズルの数以下の自然数である。このとき、隣接する画素列、すなわち第（ｎ＋１）番目や（ｎ−１）番目のノズルにおいても、同様に、走査方向の同一軸上には、４つの異なる種類のノズル１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄが配置される。
【００４８】
このようなノズルの配置において、ノズル列方向Ｘと垂直な走査方向Ｙに記録媒体を相対的に走査させて記録するときに、これら４つの異なるノズル１００ａ〜１００ｄから吐出して着弾したドットは同じ画素列に並ぶ。このため製造公差のブレや駆動条件、使用環境によって、流路の向きや長さの異なるノズルに応じて、当該ノズルから吐出される液滴の量や速度などの吐出特性に差が生じたとしても、スジやムラなどの印字不良（記録不良）が目立たくなる。
【００４９】
このことを、図４を参照して説明する。図４（ａ）は１つの共通液室の両側に千鳥状のノズル列を有する従来例を示しており、図４（ｂ）は図３（ａ）で示す本発明の一例を示している。図４（ａ）および図４（ｂ）の上段の図はノズルの配置を示しており、下段の図はこれらのノズルも用いて記録媒体５００に記録を行った様子を示している。
【００５０】
従来例では、図４（ａ）に示すように、１つの共通液室１１２の両側に合わせて２つのノズル列Ｌ１，Ｌ２を備えている。第１のノズル列Ｌ１では、それぞれ流路の比較的短い第１のノズル１００ａおよび流路の比較的長い第２のノズル１００ｂが交互に配置している。第２のノズル列Ｌ２では、それぞれ流路の比較的短い第１のノズル１００ｃおよび流路の比較的長い第２のノズル１００ｄが交互に配置している。従来例の構成では、流路の向きおよび流路の長さの違いによって４種類のノズルが存在する。ところが、ノズル列が２列であるために、走査方向Ｙの同一軸上には２種類のノズルしか配置できない。たとえば、ある走査軸上には流路の向きの異なる流路の長い２種類のノズル１００ｂ，１００ｄが配置し、別の走査軸上には流路の向きの異なる流路の短い２種類のノズル１００ａ，１００ｃが配置される。すなわち走査軸ごとに配置されるノズルの組み合わせが異なる。
【００５１】
ノズルは、その種類に応じて、吐出量、吐出速度、吐出角度などの吐出特性に差が生じたり、あるいは主滴とサテライトの飛翔軌道に差が生じたりすることがある。この場合、記録媒体５００上に着弾した液滴（着弾ドット）の形状に差が生じる。製造公差や駆動条件や使用環境などによって、たとえば、流路の短いノズルの吐出量が比較的大きく、流路の向きよって主滴とサテライトの相対的な着弾位置が異なった場合、従来例では、図７（ａ）の下段の図に示すように、濃淡ムラが生じる。これは、長ノズル１００ｂ，１００ｄのみによるドット配列と短ノズル１００ａ，１００ｃのみによるドット配列とが存在するからである。
【００５２】
これに対して、本実施形態の記録ヘッド１０１では、図７（ｂ）に示すように、走査方向Ｙに沿って、全ての軸上に４種類の異なるノズル１００ａ〜１００ｄが混在する。つまり、走査方向Ｙに沿った各画素列に向けて液体を吐出するノズルは、４種類の異なるノズルによって構成される。そのために、着弾ドットの形状にノズルの種類による差が生じたとしても、異なる画素列の間で画像のムラを低減させることが可能となる。
【００５３】
上述したように、第１の共通液室１１２ａと第２の共通液室１１２ｂに同一色のインクが供給される場合、第１〜第４のノズル列Ｌ１〜Ｌ４から吐出されるインクが同一色のものになるため、同一色で構成された画像のムラを低減させることができるようになる。
【００５４】
（第２の実施形態）
本実施形態の記録ヘッドの全体構成の説明については、先の第１の実施形態と同様であるので省略する。以下、本実施形態のノズルの配置について、図３（ｂ）を用いて説明する。
【００５５】
本実施形態においても、基板１１０にスリット状に開口した少なくとも２つ共通液室１１２ａ，１１２ｂの両側に、千鳥状に配置されたノズル列Ｌ１〜Ｌ４がある。これらのノズル列Ｌ１〜Ｌ４を構成するノズルのピッチは、各ノズル列で同一である。
【００５６】
本実施形態では、第２のノズル列Ｌ２を構成するノズルの、ノズル列方向Ｘの位置は、第１のノズル列Ｌ１を構成するノズルの位置と比較して、位相が９０度ずれている。そして、第３のノズル列Ｌ３を構成するノズルの、ノズル列方向Ｘの位置は、第１のノズル列Ｌ１を構成するノズルの位置と比較して、位相が１８０度ずれている。また、第４のノズル列Ｌ４を構成するノズルの、ノズル列方向Ｘの位置は、第２のノズル列Ｌ２を構成するノズルの位置と比較して、位相が１８０度ずれている。これに代えて、第２のノズル列Ｌ２を構成するノズルの、ノズル列方向Ｘの位置は、第１のノズル列Ｌ１を構成するノズルの位置と比較して、位相が２７０度ずれていても良い。
【００５７】
本構成では、１つのノズル列内における互いに隣接するノズル間（長ノズルと短ノズルとの間）の、ノズル列方向Ｘの間隔は、１２００ｄｐｉとした。上記のように位相を設定したことで、共通液室１１２ａ，１１２ｂを挟む２つのノズル列のうちの一方が、他方のノズル列より１／４周期（半ピッチ：２４００ｄｐｉ）分だけずれる。
【００５８】
記録媒体上の、同一の画素列を構成する互いに隣接する画素間の間隔を、１つのノズル列内の互いに隣接するノズル間の間隔（１２００ｄｐｉ）と同じにすることが好ましい。この場合、第１のノズル列Ｌ１の第ｎ番目のノズルと、第２のノズル列Ｌ２の第ｎ番目のノズルとは、同一の画素列に液体を吐出するため、略同一の走査軸（走査方向Ｙに沿った軸）上に配置されていると考えることができる。
【００５９】
本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、概ね走査軸上に沿って、異なる４種類のノズルを混在できる。そのために、着弾ドットの形状にノズル形状による差があったとしても、画素列間のムラを低減させることが可能となる。
【００６０】
第１の共通液室１１２ａと第２の共通液室１１２ｂに同一色のインクが供給される場合、第１〜第４のノズル列Ｌ１〜Ｌ４から吐出されるインクが同一色のものになるため、同一色で構成された画像のムラを低減させることができるようになる。
【００６１】
（第３の実施形態）
第３の実施形態の記録ヘッド全体の構成の説明については、先の第１および第２の実施形態と同様であるので省略する。本実施形態の記録ヘッドのノズル配置を、図３（ｃ）、図５および図６を用いて説明する。
【００６２】
本実施形態においても、基板１１０にスリット状に開口した少なくとも２つ共通液室１１２ａ〜１１２ｄの両側に、千鳥状に配置されたノズル列Ｌ１〜Ｌ８がある。本実施形態では、第１の共通液室１１２ａ、第２の共通液室１１２ｂ、第３の共通液室１１２ｃおよび第４の共通液室１１２ｄを有することが好ましい。１つのノズル列内における互いに隣接するノズル（長ノズルおよび短ノズル間）の、ノズル列方向Ｘの間隔は１２００ｄｐｉとした。また、各共通液室１１２ａ〜１１２ｄを挟む２つのノズル列は、１／４周期（半ピッチ：２４００ｄｐｉ）だけずれている。これらのノズル列Ｌ１〜Ｌ８を構成するノズルのピッチは、各ノズル列で同一である。
【００６３】
具体的には、第２のノズル列Ｌ２を構成するノズルの、ノズル列方向Ｘの位置は、第１のノズル列Ｌ１を構成するノズルの位置と比較して、位相が９０度または２７０度ずれている。第３のノズル列Ｌ３を構成するノズルの、ノズル列方向Ｘの位置は、第１のノズル列Ｌ１を構成するノズルの位置と比較して、位相が１３５度または３１５度ずれている。そして、第４のノズル列Ｌ４を構成するノズルの、ノズル列方向Ｘの位置は、第２のノズル列Ｌ２を構成するノズルの位置と比較して、位相が１３５度または３１５度ずれている。
【００６４】
同様に、第６のノズル列Ｌ６を構成するノズルの、ノズル列方向Ｘの位置は、第５のノズル列Ｌ５を構成するノズルの位置と比較して、位相が９０度または２７０度ずれている。第７のノズル列Ｌ７を構成するノズルの、ノズル列方向Ｘの位置は、第５のノズル列Ｌ５を構成するノズルの位置と比較して、位相が１３５度または３１５度ずれている。そして、第８のノズル列Ｌ８を構成するノズルの、ノズル列方向Ｘの位置は、第７のノズル列Ｌ７を構成するノズルの位置と比較して、位相が１３５度または３１５度ずれている。
【００６５】
さらに、各ノズル列Ｌ１〜Ｌ８を構成するノズルは、走査方向Ｙにおいて、同一の軸上に重ならないようにずらされて配置されている。つまり、各ノズル列Ｌ１〜Ｌ８を構成するノズルは、走査方向Ｙにおいて、細かいピッチで相対的にずらされることになる。
【００６６】
具体的に、第３の実施形態では、図５に示すように、１つの共通液室の両側に配置されたノズル列は互いに半ピッチ（２４００ｄｐｉ）ずれている。第１〜第４のノズル列Ｌ１〜Ｌ４を構成するノズルと、第５〜第８のノズル列Ｌ５〜Ｌ８を構成するノズル列とは、互いに９６００ｄｐｉずれて配されている。
【００６７】
記録媒体上の同一画素列内の互いに隣接する画素間の間隔を、ノズル列内の互いに隣接するノズル間の間隔（１２００ｄｐｉ）と同じに設定すると、走査方向Ｙに沿って略同一の軸上に、各ノズル列Ｌ１〜Ｌ８から１つずつ合わせて８つのノズルが存在する。厳密には、これらの８つのノズル位置は、９６００ｄｐｉだけ互いにずれて配されている。図５および図６に示す例では、各ノズル列Ｌ１〜Ｌ８の、たとえば第ｎ番目のノズルには、走査方向Ｙの略同一軸上に、４種類の異なるノズル１００ａ〜１００ｄが２組存在する。つまり、左向きの短ノズル１００ａと、左向きの長ノズル１００ｂと、右向きの短ノズル１００ｃと、右向きの長ノズル１００ｄとが、２つずつ配置される。つまり、ノズル列Ｌ１〜Ｌ８の半周期の幅Ｗ内に、４種類の異なるノズル１００ａ〜１００ｄが２組存在することになる。この場合、次の画素列、すなわち第（ｎ＋１）番目のノズルに対しても、走査方向Ｙの略同一軸上に、４種類の異なるノズル１００ａ〜１００ｄが２組配置される。
【００６８】
このようなノズル配置にすることで、製造公差のブレや駆動条件、使用環境によって、長ノズルと短ノズルから吐出される液滴の量や吐出速度などの吐出特性に差が生じたとしても、スジやムラなどの画像不良を目立たないようにすることが出来る。これは、第１の実施形態および第２の実施形態と同様に、記録媒体の同一画素列上に、４種類のノズルから吐出されたドットが着弾して混在するためである。特に、ノズル列の長さが記録媒体に記録する画像の幅に対応する長さであり、記録媒体をヘッドに対して相対的に１回だけ走査して記録を行うラインヘッドの場合にも、スジやムラなどの画像不良を目立たないようにすることが出来るという利点がある。
【００６９】
第１の共通液室１１２ａと第２の共通液室１１２ｂに同一色のインクが供給される場合、第１〜第４のノズル列Ｌ１〜Ｌ４から吐出されるインクが同一色のものになるため、同一色で構成された画像のムラを低減させることができるようになるという利点がある。
【符号の説明】
【００７０】
１００ａ  第１のノズル
１００ｂ  第２のノズル
１００ｃ  第３のノズル
１００ｄ  第４のノズル
１０１    記録ヘッド
１１２ａ  第１の共通液室
１１２ｂ  第２の共通液室
Ｌ１      第１のノズル列
Ｌ２      第２のノズル列
Ｌ３      第３のノズル列
Ｌ４      第４のノズル列
【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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【図８】
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【図９】
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