JP2000185403A - インクジェットノズル、インクジェット記録ヘッド、インクジェットカートリッジおよびインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各ノズルからのインク吐出方向を制御するこ
とにより各ノズルのインク吐出特性を補正する。 【解決手段】 各インクジェットノズルは、インクを吐
出するための吐出口ｔと、吐出口ｔに連通するインク流
路３と、インク流路３に供給されたインクに気泡を発生
させる複数のヒータＨとを有する。各ヒータＨは、吐出
口ｔの中心線を含む面に関して互いに面対称となるよう
に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気泡の発生に伴う
圧力によりインク液滴を吐出し、記録媒体に記録を行う
インクジェットノズル、インクジェット記録ヘッド、イ
ンクジェットヘッドカートリッジおよびインクジェット
記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インク滴を吐出し、これを記録媒体上に
付着させて画像形成を行うインクジェット記録方法は、
高速印字が可能であり、また比較的記録品位も高く、低
騒音であるという利点を有している。さらに、この記録
方法は、カラー画像記録が比較的容易であって、普通紙
等にも記録でき、さらに装置を小型化しやすいといった
多くの利点を有している。

【０００３】この様なインクジェット記録方法を用いる
記録装置には、一般にインクを飛翔インク滴として吐出
させるための吐出口と、この吐出口に連通するインク流
路と、このインク流路の一部に設けられ、インク流路内
のインクに吐出のための吐出エネルギーを与えるエネル
ギー発生手段とを有する記録ヘッドが備えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インク
ジェット記録方法は一般的に、液体を熱して沸騰させ、
その結果発生させた気泡の膨張によって液体を吐出させ
るという、あまり安定し難い現象を用いて行っている。
このため、少しのばらつきや外的要因（形状、発熱量、
インク組成、温度等）などによって、吐出方向にばらつ
きが生じるという問題を有している。

【０００５】また、上記のような記録ヘッドでは、ノズ
ルの集積度（つまり解像度）は比較的に高められる構成
ではある。しかし、１つのノズルがあまり小さくなる
と、そのノズルへのインク供給がうまく行かなくなる等
の不具合も発生してくるため、ノズルの高集積化には限
界がある。さらに、解像度を上げると歩留まりが下が
り、コストが上昇することもある。このため、解像度を
ある程度以上に上げることができないといった問題があ
った。

【０００６】そのため、解像度が比較的低い複数列のノ
ズル列を設けて、結果として高い解像度を持たせること
も行われている。しかし、この場合には、そのノズル列
同士の間隔やピッチずれ等が起こり、画像に悪影響を与
えるという問題があった。さらに、その構造上、連続印
字によるヘッドやインクの温度上昇や、周囲温度の変化
等に起因して、各ノズル列毎に特性が変わってしまい、
やはり画像に悪影響を与えるという問題があった。

【０００７】また、記録媒体搬送方向にノズルを並べ、
その搬送方向に対してほぼ直行する方向である印刷方向
にノズルを移動させ（スキャン）、記録媒体を所定量動
かした後再びノズルを移動させることを繰り返し行うこ
とにより画像記録を行う方式（シャトル方式）であれ
ば、記録媒体搬送送りピッチを記録ヘッドのピッチの半
分等に設定してスキャンを行うことにより、解像度を上
げる方法もあるが、紙送り手段のコストが上がる、紙送
り手段の動作速度が遅くなるなどの問題がある。

【０００８】さらに、記録媒体の搬送方向と記録ヘッド
の移動方向とを互いに逆向きにして画像記録を行う場合
がある。これは、トータルの記録時間を短縮するために
行われる。しかし、記録媒体と記録ヘッドとの間には空
間があるため、上記のような場合には、記録ヘッドから
吐出されたインク滴は記録媒体に対して斜めに飛んでゆ
く。そのため、記録媒体と記録ヘッドとの相対移動方向
によって記録媒体上のインクの着弾位置が異なり、記録
画像が汚くなってしまうという問題があった。

【０００９】また、記録媒体の搬送速度と記録ヘッドの
移動速度との相対速度を可変とする場合がある。これ
は、解像度をあげるために記録媒体と記録ヘッドとの相
対位置ずれを少なくしてインクを吐出し、記録媒体に印
字するためである。ただし、この場合には、記録ヘッド
のインク吐出間の時間、つまり吐出周波数に限界があ
り、記録媒体と記録ヘッドとの相対位置ずらしを少なく
する必要がある。しかしながら、この場合にも、それら
の相対速度差によってインク滴の着弾位置がずれるとい
う問題があった。また、上述のように、記録媒体と記録
ヘッドとの相対移動方向を互いに逆向きにしたときの着
弾位置ずれ量も変わってしまうという問題もあった。

【００１０】また、記録媒体と記録ヘッドとの間隔を可
変にする場合がある。これは、両者の間隔が近ければ近
いほど着弾精度が良くなるのであるが、記録媒体の厚み
や記録媒体の反り等によって、記録媒体と記録ヘッドと
が擦れ、記録画像を乱してしまう、あるいは記録ヘッド
を破壊してしまうことがあるため、記録媒体によって前
記両者間の間隔を変更するためである。しかし、この場
合にも、記録媒体と記録ヘッドとの相対速度により、や
はりインク滴の着弾精度に悪影響を与えるという問題が
あった。また、上述のように、記録媒体と記録ヘッドと
の相対移動方向を互いに逆向きにしたときの着弾位置ず
れ量も変わってしまうという問題もあった。

【００１１】また、複数列のノズル列を有する記録ヘッ
ドを用いて、記録媒体上の同じ位置に異なるノズル列か
ら吐出されるインクを重ね打ちすることにより、カラー
印刷を行ったり発色濃度を上げる記録装置の場合、その
ノズル列同士の間隔のずれやノズル配列方向のずれがあ
ると、インク滴を同じ位置に着弾できずに、色味や濃度
がばらついてしまうという欠点があった。また、従来
は、このような場合に意図的に着弾位置をずらして色味
や濃度の階調性を上げるといった装置はなかった。

【００１２】さらに、記録媒体の搬送やキャリッジ移動
等により発生する振動が記録ヘッドに伝わることによ
り、記録画像が微少に波打ち、画像に「むら」が生じる
等の悪影響を与えるといった問題もあった。特に、上述
した複数のノズル列を有する記録ヘッドから記録媒体上
の同じ位置に重ね打ちをし、カラー印字を行ったり発色
濃度を上げる記録装置の場合には、ノズル列毎に着弾ず
れが異なるため、画像にむらがさらに強く発生するとい
う問題があった。

【００１３】上述してきた問題を除去するためには種々
の対策が必要であるが、そのためコストアップが必要で
あり、記録装置のコストが高くなってしまう問題があっ
た。

【００１４】そこで本発明は、各ノズルからのインク吐
出方向を制御することにより各ノズルのインク吐出特性
を補正することができるインクジェットノズル、インク
ジェット記録ヘッド、インクジェットカートリッジおよ
びインクジェット記録装置を提供することを目的とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のインクジェットノズルは、インクを吐出す
るための吐出口と、該吐出口に連通するインク流路と、
該インク流路に供給されたインクに気泡を発生させる複
数の発熱素子とを有するインクジェットノズルであっ
て、前記各発熱素子が前記吐出口の中心線を含む面に関
して互いに面対称となるように配置されていることを特
徴とする。

【００１６】上記のように構成された本発明のインクジ
ェットノズルによれば、各発熱素子の発熱量を制御する
ことにより、吐出口から吐出されるインクの吐出方向が
自在に制御される。そのため、例えば複数のインクジェ
ットノズルが備えられた記録ヘッドにおいて、各インク
ジェットノズルのインク吐出特性にばらつきがある場合
でも、各インクジェットノズルにおけるインク吐出方向
を制御することにより、各インクジェットノズルのイン
ク吐出特性が補正され、正常に画像を形成することが可
能になる。

【００１７】さらに、前記各発熱素子が、前記面に対し
て略垂直な面であって前記吐出口の中心線を含む他の面
に関してさらに互いに面対称となるように配置されてい
る構成としてもよい。あるいは、本発明のインクジェッ
トノズルは、インクを吐出するための吐出口と、該吐出
口に連通するインク流路と、該インク流路に供給された
インクに気泡を発生させる複数の発熱素子とを有するイ
ンクジェットノズルであって、前記発熱素子が少なくと
も３つ以上備えられ、前記各発熱素子が前記吐出口の中
心線回りに互いに等間隔となるように配置されている構
成としてもよい。このような構成とすることにより、イ
ンク吐出方向の制御を２次元的に全方向に行うことが可
能となる。

【００１８】また、前記気泡の成長に伴って前記吐出口
からインクを吐出する際に、前記気泡が前記吐出口から
外気中に排出されるように構成されていてもよい。

【００１９】また、前記吐出口が前記各発熱素子の表面
に対して略平行となるように配置されている構成や、あ
るいは前記吐出口が前記各発熱素子の表面に対して略垂
直となるように配置されている構成としてもよい。

【００２０】さらに、温度変化に伴ってインクの吐出特
性が変化した場合に、前記各発熱素子の駆動条件を変化
させることにより前記吐出特性を所定の状態に補正する
ことができるように構成されていてもよい。

【００２１】さらには、振動が加えられることによって
インクの吐出特性が変化した場合に、前記各発熱素子の
駆動条件を変化させることにより前記吐出特性を所定の
状態に補正することができるように構成されていてもよ
い。

【００２２】また、本発明のインクジェット記録ヘッド
は、上記本発明のインクジェットノズルが備えられ、前
記吐出口からインクを吐出して記録媒体に画像を記録す
るように構成されている。

【００２３】さらに、複数の前記インクジェットノズル
が備えられ、前記複数のインクジェットノズルが一定の
ピッチで直線状に配列されている構成としてもよい。

【００２４】あるいは、前記複数のインクジェットノズ
ルが一定のピッチで直線状に配列されてなる複数のノズ
ル列が設けられ、前記各ノズル列が、互いに平行な状態
で、かつ互いに隣接する前記ノズル列同士が前記各イン
クジェットノズル同士のピッチの半分の幅だけ前記複数
のインクジェットノズルの配列方向に相互にずれた状態
で配置されている構成としてもよい。

【００２５】さらに、前記各インクジェットノズルの前
記各発熱素子を、全て同様の条件で駆動することができ
るような構成や、あるいは前記各インクジェットノズル
の前記各発熱素子を、前記各インクジェットノズル毎に
独立した条件で駆動することができるような構成として
もよい。

【００２６】さらには、前記各インクジェットノズルの
前記各発熱素子を、前記各ノズル列毎に独立した条件
で、かつ前記各ノズル列を構成する前記各インクジェッ
トノズルにおいては全て同様の条件で駆動することがで
きるように構成してもよい。

【００２７】また、前記各インクジェットノズルの吐出
口の中心線を含む面が、前記複数のインクジェットノズ
ルの配列方向に対して略垂直となるように構成すること
により、インクジェットノズルの配列方向にインク吐出
方向の制御を行うことが可能となる。

【００２８】さらに、前記各インクジェットノズルが、
前記記録媒体の前記各吐出口に対向する位置から前記配
列方向に前記各インクジェットノズル同士のピッチの１
／４の幅だけずれた位置にインクを付着させることがで
きるように構成してもよい。

【００２９】また、前記各インクジェットノズルの吐出
口の中心線を含む面が、前記複数のインクジェットノズ
ルの配列方向と略平行となるように構成することによ
り、インクジェットノズルの配列方向に対して垂直な方
向にインク吐出方向の制御を行うことが可能となる。

【００３０】本発明のインクジェットカートリッジは、
上記本発明のインクジェット記録ヘッドと、該インクジ
ェット記録ヘッドに供給されるインクを保持するインク
容器とを有する。

【００３１】本発明のインクジェット記録装置は、上記
本発明のインクジェット記録ヘッドと、該インクジェッ
ト記録ヘッドからインクを吐出させるための駆動信号を
供給する駆動信号供給手段とを有する。

【００３２】また、本発明のインクジェット記録装置
は、上記本発明のインクジェット記録ヘッドと、該イン
クジェット記録ヘッドから吐出されたインクを受ける記
録媒体を搬送する記録媒体搬送手段とを有する。

【００３３】また、本発明のインクジェット記録装置
は、前記吐出口の中心線を含む面が、前記複数のインク
ジェットノズルの配列方向に対して略垂直となるように
構成されている上記本発明のインクジェット記録ヘッド
が搭載され、該インクジェット記録ヘッドの前記複数の
インクジェットノズルの配列方向に対して略垂直な方向
に往復走査されるキャリッジと、該キャリッジの往復走
査方向に対して直交する方向に前記記録媒体を搬送する
記録媒体搬送手段とを有する。

【００３４】さらに、前記記録媒体に対して前記インク
ジェット記録ヘッドを静止させた状態で、前記各インク
ジェットノズルの吐出口からインクを複数の方向に偏向
させて吐出させるように構成されていてもよい。

【００３５】あるいは、前記記録媒体に対して前記イン
クジェット記録ヘッドを移動させながら、前記各インク
ジェットノズルの吐出口からインクを複数の方向に偏向
させて吐出させるように構成されていてもよい。

【００３６】あるいは、前記インクジェット記録ヘッド
からインクを吐出させながら前記キャリッジを走査させ
る動作と、前記記録媒体搬送手段によって前記記録媒体
を所定量だけ搬送させる動作とを繰り返し行うことで前
記記録媒体に画像を記録するように構成されていてもよ
い。

【００３７】さらに、前記各インクジェットノズルから
のインク吐出方向を、前記インクジェット記録ヘッドか
らインクを吐出させながら前記キャリッジを走査させる
動作毎に変化させるように構成されていてもよい。

【００３８】さらには、前記各発熱素子の駆動条件が全
ての前記複数のインクジェットノズルにおいて同様とな
るように構成されていてもよい。

【００３９】あるいは、前記各発熱素子が第１の駆動条
件で駆動される前記インクジェットノズルと、前記各発
熱素子が第２の駆動条件で駆動される前記インクジェッ
トノズルとが交互に配置されている構成としてもよい。

【００４０】あるいは、前記各発熱素子の駆動条件が前
記各インクジェットノズル毎にランダムとなるように構
成されていてもよい。

【００４１】また、本発明のインクジェット記録装置
は、前記吐出口の中心線を含む面が、前記複数のインク
ジェットノズルの配列方向と略平行となるように構成さ
れている上記本発明のインクジェット記録ヘッドが搭載
され、該インクジェット記録ヘッドの前記複数のインク
ジェットノズルの配列方向に対して略垂直な方向に往復
走査されるキャリッジと、該キャリッジの往復走査方向
に対して直交する方向に前記記録媒体を搬送する記録媒
体搬送手段とを有する。

【００４２】さらに、前記各インクジェットノズルにお
ける前記各発熱素子の駆動条件が前記キャリッジの走査
方向によって変化されるように構成されていてもよい。

【００４３】さらには、前記各インクジェットノズルに
おける前記各発熱素子の駆動条件が前記キャリッジの走
査速度によってさらに変化されるように構成されていて
もよい。

【００４４】さらに、前記各インクジェットノズルにお
ける前記各発熱素子の駆動条件が前記各インクジェット
ノズルの吐出口と前記記録媒体との間隔によってさらに
変化されるように構成されていてもよい。

【００４５】また、前記各発熱素子の駆動条件を、前記
各インクジェットノズルから吐出されるインク滴の前記
記録媒体に対する着弾精度を向上させるために変化させ
ることができるように構成されていてもよい。

【００４６】また、本発明のインクジェット記録装置
は、上記本発明の記載の複数のインクジェットノズルが
一定のピッチで直線状に配列されてなる複数のノズル列
が互いに平行な状態に設けられ、前記各吐出口からイン
クを吐出して記録媒体に画像を記録するように構成され
たインクジェット記録ヘッドが搭載され、該インクジェ
ット記録ヘッドの前記複数のインクジェットノズルの配
列方向に対して略垂直な方向に往復走査されるキャリッ
ジと、該キャリッジの往復走査方向に対して直交する方
向に前記記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段とを有す
るインクジェット記録装置であって、異なる前記各ノズ
ル列の各インクジェットノズルから吐出されるインクを
前記記録媒体の同じ位置に重ねて付着させるように構成
され、さらに前記配列方向に関する前記各ノズル列同士
の位置ずれを補正するために前記各インクジェットノズ
ルからのインクの吐出方向を変化させることができるよ
うに構成されている。

【００４７】さらに、前記各インクジェットノズルの吐
出口の中心線を含む面が、前記複数のインクジェットノ
ズルの配列方向に対して略垂直となるように構成されて
いてもよい。

【００４８】また、本発明のインクジェット記録装置
は、上記本発明の複数のインクジェットノズルが一定の
ピッチで直線状に配列されてなる複数のノズル列が互い
に平行な状態に設けられ、前記各吐出口からインクを吐
出して記録媒体に画像を記録するように構成されたイン
クジェット記録ヘッドが搭載され、該インクジェット記
録ヘッドの前記複数のインクジェットノズルの配列方向
に対して略垂直な方向に往復走査されるキャリッジと、
該キャリッジの往復走査方向に対して直交する方向に前
記記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段とを有するイン
クジェット記録装置であって、異なる前記各ノズル列の
各インクジェットノズルから吐出されるインクを前記記
録媒体の同じ位置に重ねて付着させるように構成され、
さらに前記各ノズル列同士の間隔の誤差を補正するため
に前記各インクジェットノズルからのインクの吐出方向
を変化させることができるように構成されている。

【００４９】さらに、前記各インクジェットノズルの吐
出口の中心線を含む面が、前記複数のインクジェットノ
ズルの配列方向と略平行となるように構成されていても
よい。

【００５０】また、本発明のインクジェット記録装置
は、上記本発明の複数のインクジェットノズルが一定の
ピッチで直線状に配列されてなる複数のノズル列が互い
に平行な状態に設けられ、前記各吐出口からインクを吐
出して記録媒体に画像を記録するように構成されたイン
クジェット記録ヘッドが搭載され、該インクジェット記
録ヘッドの前記複数のインクジェットノズルの配列方向
に対して略垂直な方向に往復走査されるキャリッジと、
該キャリッジの往復走査方向に対して直交する方向に前
記記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段とを有するイン
クジェット記録装置であって、異なる前記各ノズル列の
各インクジェットノズルから吐出されるインクを前記記
録媒体の同じ位置に重ねて付着させるように構成され、
さらに前記記録媒体に記録されるべき画像の色濃度に応
じて前記各インクジェットノズルからのインクの吐出方
向を変化させることができるように構成されている。

【００５１】また、本発明のインクジェット記録装置
は、上記本発明の複数のインクジェットノズルが一定の
ピッチで直線状に配列されてなる複数のノズル列が互い
に平行な状態に設けられ、前記各吐出口からインクを吐
出して記録媒体に画像を記録するように構成されたイン
クジェット記録ヘッドが搭載され、該インクジェット記
録ヘッドの前記複数のインクジェットノズルの配列方向
に対して略垂直な方向に往復走査されるキャリッジと、
該キャリッジの往復走査方向に対して直交する方向に前
記記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段とを有するイン
クジェット記録装置であって、前記各ノズル列から互い
に異なる色のインクが吐出され、前記各ノズル列の各イ
ンクジェットノズルから吐出されるインクを前記記録媒
体の同じ位置に重ねて付着させるように構成され、さら
に前記記録媒体に記録されるべき画像の色に応じて前記
各インクジェットノズルからのインクの吐出方向を変化
させることができるように構成されている。

【００５２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００５３】図１は、本発明に係るインクジェット記録
ヘッドの一実施形態を示す図であり、同図（ａ）はその
平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）に示したＡ−Ａ線にお
ける断面図、同図（ｃ）は同図（ａ）に示したＢ−Ｂ線
における断面図である。

【００５４】図１に示すように、本実施形態のインクジ
ェット記録ヘッドでは、シリコン基板１に異方性エッチ
ングによってインク供給口２が形成されている。インク
は、インク供給口２からインク流路３を通り、吐出部を
構成する吐出口ｔからインク滴として吐出される。各イ
ンク流路３毎に設けられた吐出口ｔの略真下付近には、
吐出口ｔと共に吐出部を構成する複数の発熱素子（ヒー
タ）Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４が配置されている。これら
のインク流路３、発熱素子であるヒータおよび吐出口ｔ
等によって、インクジェットノズルが構成される。

【００５５】ヒータＨ１，Ｈ２は、吐出口ｔの中心線を
含みＢ−Ｂ線においてインクジェットノズルを切断する
面に関して、互いに面対称となるように配置されてい
る。一方、ヒータＨ３，Ｈ４は、吐出口ｔの中心線を含
みＡ−Ａ線においてインクジェットノズルを切断する面
に関して、互いに面対称となるように配置されている。

【００５６】符号４はインク流路を構成する隔壁４’や
前述の吐出口を有する流路構成部材（ノズル材）を示
し、露光技術やエッチング等の周知の製法によって形成
される。符号５は保護膜を示す。

【００５７】各吐出口ｔは８４．７μｍのピッチで図示
Ｙ方向に並んで配置されており、各ノズル列２１，２２
はインク供給口２を挟んで８４．７／２μｍだけ配列方
向にずれた状態に配置されている。記録ヘッドは図示Ｘ
方向に走査しながら画像記録を行う。本実施形態の記録
ヘッドは、図示Ｘ，Ｙ方向共に、８４．７μｍの画素ピ
ッチで記録を行う。

【００５８】ここで、本実施形態のインクジェット記録
ヘッドの基本的な通常のインク吐出原理を、図２を参照
して説明する。

【００５９】図２（ａ）に示す初期状態では、インク供
給口２（図１参照）から供給されたインクが、インク流
路３および吐出口ｔに満たされている。なお、このとき
吐出口ｔでは、インクの表面張力によりインクは吐出口
ｔから流れ出すことはない。

【００６０】この状態でヒータＨを発熱させることによ
り、ヒータ表面近くのインクに熱エネルギーが作用し、
インクに米国特許第４，７２３，１２９号明細書に記載
されているような膜沸騰現象に基づく気泡を発生させる
（同図（ｂ）参照）。

【００６１】気泡が成長してその体積が増加することに
より、インクが押しのけられ（同図（ｃ）参照）、吐出
口ｔからインク滴が吐出される（同図（ｄ）参照）。こ
のとき、気泡は外気と連通して吐出口ｔから吐き出され
る（同図（ｅ）参照）。

【００６２】この後、ヒータＨの発熱を止めることによ
り、気泡は消滅し、インク供給口２からのインク供給に
より再びインク流路３内にインクが満たされ（同図
（ｆ）参照）、初期状態に戻る（同図（ｇ）参照）。

【００６３】なお、上記では、吐出口ｔの開口部の略真
下にヒータＨが配置されている通常のインクジェット記
録ヘッドを用いて説明したため、インク滴は吐出口ｔの
真上方向に吐出される。

【００６４】次に、本実施形態のインクジェット記録ヘ
ッドのインク吐出動作について、図３および図４を参照
して説明する。

【００６５】図３は、本実施形態のインクジェット記録
ヘッドからのインク吐出動作を、図１（ｂ）に示した断
面方向において時系列的に示したものである。

【００６６】図３（ａ）はインク吐出動作の初期状態を
示し、インク流路３および吐出口ｔにインクが満たされ
ている。ここで、図示左側のヒータＨ１のみを発熱させ
ると、保護膜５のヒータＨ１上方の表面に、小さな気泡
が発生する（同図（ｂ）参照）。

【００６７】気泡が成長すると（同図（ｃ），（ｄ）参
照）、インクは押しのけられて吐出口ｔ側に移動する。
このとき、吐出口ｔに対して図示左側から気泡が成長し
ていくため、インクには図示上方向だけでなく図示右方
向にも速度が発生し、吐出口ｔからはみ出たインク柱は
右方に偏った形になる。

【００６８】さらに気泡が成長すると、気泡も吐出口か
ら吐き出され、気泡が外気中に連通される（同図（ｅ）
参照）。このときには、上述したようにインクには右方
向への速度が生じているため、インク滴の図示左側の気
泡が先に外気と連通する。その結果、気泡が外気中に排
出されるときの力によって、インク滴はさらに右方向に
飛ばされる。なお、飛ばされたインク滴は、吐出口ｔの
図示右側の周辺部に最後まで接している。この後、イン
ク滴はさらに吐出口ｔから離れて記録媒体へと向かう
が、インクの表面張力によりインク滴と吐出口ｔとは互
いに引き合いながら分離する。そのため、このときにも
インク滴を右方向へ導く力が働き、インク滴はさらに右
方向へ飛んで行くことになる。このようにして、インク
滴は吐出口ｔから図示右側に飛んで行くことになる。

【００６９】さらに時間が進むと、ヒータＨ１の発熱が
停止され、気泡は消滅する。インク供給口２からのイン
ク供給により再びインク流路３および吐出口ｔにインク
が満たされ（同図（ｆ）参照）、初期状態に戻る（同図
（ｇ）参照）。

【００７０】図４は、本実施形態のインクジェット記録
ヘッドからのインク吐出動作を、図１（ｃ）に示した断
面方向において時系列的に示したものである。

【００７１】吐出口ｔに対する各ヒータＨ３，Ｈ４の配
置はヒータＨ１，Ｈ２と異なるが、図２と同様にヒータ
Ｈ３だけを発熱させると、図示上方に向かってインクが
吐出される。

【００７２】上記の説明では、説明を簡単にするため
に、吐出口ｔの中心を挟んで対向する２つのヒータの片
方だけを発熱させることにより、インクの吐出方向を制
御する例を示したが、実際には、２つのヒータを２つと
も発熱させ、その発熱量を制御することにより、インク
の吐出方向を自在に制御することができる。これによ
り、本実施形態の記録ヘッドのノズルは、製造上のばら
つきやその他の要因で発生するインク吐出方向のばらつ
きを補正することができる。

【００７３】また、上記説明は説明を簡単にするため
に、Ｘ方向にインクを吐出した場合と、Ｙ方向にインク
を吐出した場合とを各々別々に説明したが、実際には、
４つのヒータＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４をすべて発熱さ
せ、その発熱量を制御することにより、インク吐出方向
を二次元的に自在に制御することができる。

【００７４】なお、上記の実施形態では、Ｘ，Ｙ方向を
ともに制御できるように４つのヒータを持つものを示し
たが、Ｘ方向またはＹ方向の１方向のみの制御だけを目
的として、Ｘ方向またはＹ方向に沿って配置された２つ
のヒータを持つ形態としてもよい（図４，図５参照）。

【００７５】また、上記実施形態では、インク吐出方向
を二次元的に自在に制御することができるように４つの
ヒータを持つものを示したが、少なくとも３つ以上のヒ
ータを吐出口ｔの中心線回りに互いに等間隔となるよう
に備えていれば、インク吐出方向を二次元的に自在に制
御することができる（図６〜図９参照）。さらに、吐出
口ｔにおける各ヒータＨの配置位置や、ノズルの配列方
向に対する傾きは、図１から図９に示したものに限られ
ず、図１０から図１３に示すような形態としてもよい。

【００７６】さらに、例えばインク供給方向等の影響に
よって、インクがある方向に傾いて吐出される特性を有
するノズルにおいて、その吐出方向を補正するために、
図１４〜図１６に示すように予め偏った位置にヒータを
配置させてもよい。

【００７７】また、上記には、吐出口ｔから吐出された
インク滴が吐出口ｔの周辺部から分離することを説明し
たが、吐出口ｔが円形形状である場合にはインク滴の分
離部が一定に定まらず、インクの吐出方向が不安定とな
る。そこで、インク滴の分離部を所定の部分に規定する
ために、吐出口ｔの形を図１７に示すように角を持つ形
状とし、吐出口ｔの角部の下方にヒータを配置させる構
成としてもよい。これにより、インク滴は吐出口ｔの各
角部から分離されることとなり、安定した吐出方向制御
を行うことができる。

【００７８】図１８は、図１等に示したインクジェット
記録ヘッドの変形例を示す図であり、同図（ａ）はその
正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）に示したＣ−Ｃ線にお
ける断面図、同図（ｃ）は同図（ａ）に示したＤ−Ｄ線
における断面図である。

【００７９】図１から図１７を参照して説明したインク
ジェット記録ヘッドは、発生した気泡が外気と連通する
タイプのインクジェットノズルを備えたものであるが、
無論それに限定されるものではなく、図１８に示すよう
に、発生した気泡が外気中に排出されないインクジェッ
トノズルを備えた記録ヘッドにおいても、上記と同様に
吐出口ｔ’の中心を通る線に対して線対称にヒータＨ
１’，Ｈ２’を配置し、それらのヒータの発熱量を制御
することにより、インクの吐出方向を制御することがで
きる。

【００８０】なお、図１８に示す変形例のノズルは、同
図（ａ）に示すように、吐出口ｔの中心線を含み図示Ｘ
方向に平行な面に関して面対称である。そのため、本変
形例は図示Ｙ方向に関してのみインク吐出方向を制御す
ることができる。また、図１から図１７を参照して説明
したインクジェット記録ヘッドは、ヒータの表面に対し
て略平行な面に吐出口ｔが配置されているタイプである
が、図１８に示す記録ヘッドは、ヒータの表面に対して
略直角な面に吐出口が配置されているタイプのものであ
り、このタイプの記録ヘッドでも、同様にインク吐出方
向制御をすることができるという効果を得ることができ
る。

【００８１】次に、上記に説明したインクジェット記録
ヘッドを用いたシャトル方式の記録装置について説明す
る。

【００８２】図１９は、図１等に示したインクジェット
記録ヘッドと、その記録ヘッドが搭載されるキャリッジ
とを示す図であり、同図（ａ）はその平面図、同図
（ｂ）は同図（ａ）に示したＦ−Ｆ線における断面図で
ある。図２０は、図１９（ａ）に示した記録ヘッドおよ
びキャリッジのＥ−Ｅ線における断面図である。

【００８３】まず、本実施形態の記録装置の構成と、本
記録装置を用いた通常の画像記録動作について説明す
る。

【００８４】符号５０は記録媒体を示し、その上方には
２つの記録ヘッド２０，３０を保持するキャリッジ１０
が配置されている。なお、説明のために、図１９（ａ）
は吐出口ｔが透けて見えるように図示されている。

【００８５】記録ヘッド２０はカートリッジタイプとな
っており、記録ヘッドに供給されるインクを収容するイ
ンク容器が一体的にあるいは着脱自在に備えられてい
る。記録ヘッド２０の吐出口ｔは図１等を参照して説明
したものと同じ構造であり、互いに隣接するノズル列２
１，２２は半ピッチだけ配列方向にずれた状態で配列さ
れている。また、記録ヘッド３０の構造は記録ヘッド２
０と同一であり、記録ヘッド３０には記録ヘッド２０と
異なる色のインクが供給される。

【００８６】記録媒体５０を固定して、キャリッジ１０
を図示Ｘ方向に移動させながら、あるピッチ毎に吐出動
作を選択的に行えば、ノズル幅（ノズル列の長さ）分の
記録ができる。このとき、ノズル列２１，２２は、互い
の間隔に相当する分だけ、記録を行う記録データの時間
ずらしを行う必要があることは言うまでもない。また、
記録ヘッド２０とはインク色が異なる記録ヘッド３０か
らのインク吐出も、同様に、記録ヘッド同士の間隔に相
当する分だけ、記録データの時間ずらしを行う。さら
に、不図示の記録媒体搬送装置により、記録媒体５０を
図示Ｙ方向にノズル幅分だけ搬送し、上記と同様に図示
Ｘ方向に画像記録を繰り返し行えば、１枚分の記録媒体
５０に対する画像記録が完了する。記録媒体搬送装置
は、キャリッジ１０の走査方向に対して直交する方向に
記録媒体を搬送する。そして、記録ヘッドからインクを
吐出させながらキャリッジ１０を走査させる動作と、記
録媒体搬送装置によって記録媒体を所定量だけ搬送させ
る動作とを繰り返し行うことで、記録媒体に画像を記録
する。

【００８７】なお、前述したように、各ノズルのインク
吐出方向は微妙にばらつく。すべてのノズルから、記録
媒体上の正しい位置および方向にインクが吐出されてい
れば、図２１（ａ）に示すように、記録媒体上に記録ド
ットが整然と並ぶ。しかし、例えばあるノズルのインク
吐出方向が上下にずれていると、図２１（ｂ）に示すよ
うに、そのノズルで横１列の画像を記録するので、ドッ
ト同士が密になっているところは黒く、逆にドット同士
が疎になっているところは白くなり、記録画像に「横
筋」が生じてしまう。同じく、あるノズルのインク吐出
方向が横にずれていると、図２１（ｃ）に示すように、
記録画像に「縦筋」が生じてしまう。

【００８８】しかしながら、図１等を参照して説明した
本実施形態によれば、記録ヘッドの各ノズルのインク吐
出特性を予め調べて、その特性を補正して正しい位置お
よび方向にインクが吐出されるように、各ノズル毎に備
えられた複数のヒータの発熱量を制御してやれば、各ノ
ズルのインク吐出方向にばらつきがある場合であって
も、図２１（ａ）に示すようなきれいな画像を記録でき
るようになる。

【００８９】なお、各インクジェットノズルの各ヒータ
は、全て同様の条件で駆動（発熱）することができるよ
うに構成されていてもよく、あるいは各インクジェット
ノズル毎に独立した条件で駆動することができるように
構成されていてもよく、あるいは、各ノズル列毎に独立
した条件で、かつ各ノズル列を構成する各インクジェッ
トノズルにおいては全て同様の条件で駆動することがで
きるように構成されていてもよい。

【００９０】また、上記のような各ノズルのインク吐出
特性の補正量データは、記録装置本体に備えられている
ことが好ましい。記録装置本体には十分な容量の記憶媒
体（メモリー）が備えられているためである。しかし、
例えば、記録ヘッドがサービス交換される場合や、本実
施形態のようにカートリッジ化され記録ヘッドが容易に
交換される場合（例えば、カラーヘッド、黒ヘッド、あ
るいはフォト画像記録用の濃度の薄いインクを用いる記
録ヘッド等の仕様が異なる記録ヘッドを、ユーザーの所
望により交換する場合）には、記録装置本体にいくつも
の補正具合テーブルを備え、交換された記録ヘッドに応
じて補正データを切り替えてもよいが、記録ヘッド自体
に補正量データを備える構成とすることが望ましい。ま
た、この場合には、量子化したデータとして備えること
が望ましい。また、画像記録テストの結果を見て、ユー
ザーがインク吐出特性を調整することができる構成とし
てもよい。さらには、キャリッジに搭載される公知の画
像読み取り装置等を用いて、記録画像の状態（例えば記
録ドットの分布等）を検知し、インク吐出特性を自動的
に調整することができる構成としてもよい。

【００９１】また、本実施形態によれば、吐出方向のば
らつきが大きいがために不良とされていた記録ヘッドで
も、正常に画像記録ができるようになるため、記録ヘッ
ドの生産歩留まりを向上させることができ、多大なコス
トアップ要因を除去することができる。

【００９２】なお、上記に説明したような着弾精度ばら
つきを目立たないようにするため、１ラインを１ドット
で形成するのでなく、記録ヘッドと記録媒体との相対位
置を記録ヘッドの主走査方向にずらして何回か走査させ
ることにより、最終的にすべてのドットを埋めるという
方法（マルチスキャン）もあるが、その方法では着弾精
度ばらつきは依然としてそのまま解消されておらず、根
本的な対策とはなっていない。また、この方法は、記録
媒体の同じ位置を何度も走査しなければならないので、
記録時間が非常にかかるという欠点がある。しかし、本
実施形態を用いた着弾精度ばらつき対策は、その根本原
因を直す対策であり、上記のように記録時間を長引かせ
る問題も全くない。

【００９３】また、図１９および図２０を参照して説明
したシャトル方式の画像記録動作において、２列のノズ
ル列２１，２２同士の間隔や図示上下方向（図示Ｙ方
向）の位置がばらついた場合も、図２２（ａ）および
（ｂ）に示すように記録画像に悪影響が出るが、この場
合についても本実施形態によれば、良好な画像を記録す
ることが可能となる。なお、この場合には、各ノズル列
の全てのインクジェットノズルについて、同一の駆動条
件（ヒータの発熱量具合等）で吐出特性の補正が行われ
る。

【００９４】なお、各ノズル列同士の間隔ばらつきを補
正する場合には、各インクジェットノズルにおける各ヒ
ータの対称面をノズル列の配列方向とほぼ平行となるよ
うに構成することが好ましい。また、各ノズル列同士の
図示上下方向のばらつきを補正する場合には、各インク
ジェットノズルにおける各ヒータの対称面をノズル列の
配列方向に対してほぼ垂直となるように構成することが
好ましい。

【００９５】さらに、上記と同様に、複数の記録ヘッド
２０，３０間の間隔や上下方向（図示Ｙ方向）の位置に
ばらつきがある場合についても、吐出特性の補正が可能
になる。図１９および図２０を参照した説明では、２つ
のカートリッジが同時に用いられる例を用いたが、それ
以上の数のカートリッジが同時に用いられる構成であっ
ても何ら問題はない。また、本実施形態では、複数のカ
ートリッジが別々にキャリッジに搭載される例を用いた
が、取り扱いが容易になるなように、複数のカートリッ
ジが１つのブロックにまとめられている構成や、さらに
は、そのように複数のカートリッジが１つのブロックに
まとめられたものを複数個用いる構成であっても、各ノ
ズルのインク吐出特性を補正することにより、正規の位
置に記録ドットを形成することができる。

【００９６】また、上記のような複数の記録ヘッドを併
せ持つ構成は、記録媒体の同じ位置に異なる記録ヘッド
からインク滴を着弾させることにより、記録画像の色濃
度を上げる、異なる色のインクを着弾させ、混ざった色
（中間色）を出力する等の用途に用いられる。ところ
が、複数の記録ヘッドを併せ持つ構成では、図２２に示
すように、重なるべきインク滴の着弾位置がずれると、
濃度や色調が変わってしまうこととなる。図２２には２
つの記録ドットのみを示したが、さらに隣接する記録ド
ットとの重ね合わせ、あるいは、記録媒体の白部の量
（すなわち記録ドット間の隙間）の違い等による影響が
全て関連して、記録画像に不具合が生じてしまう。しか
し、この場合であっても、本実施形態によれば、インク
滴の着弾位置がずれる特性を逆に利用して、インク滴の
着弾位置を意識的にずらすことにより、印字濃度やカラ
ー印字の階調性を増すことが可能である。

【００９７】図１９および図２０を参照して説明したシ
ャトル方式の記録装置における記録ヘッドは、図１等を
参照して説明した吐出口を有する構造となっている。

【００９８】この記録ヘッドは、互いに隣接するノズル
列２１，２２が各ノズル同士の半ピッチの幅だけ配列方
向にずれた状態で配列され、各ノズル列同士の中央部に
は各ノズルにインクを供給するインク供給口２（図１
（ｂ）参照）が設けられており、各ノズル列のノズルに
インクを供給する構成となっている。なお、図１（ｂ）
にはノズル列２１のノズル断面を示しており、ノズル列
２２のノズル断面は示されていないが、ノズル列２２の
ノズル断面は、インク供給口２を中心としてノズル列２
１のノズル断面を反転させた構成として示される。

【００９９】図１（ｂ）に示したノズル列２１の吐出口
は、図示左側にインク供給路があるため、インク吐出の
際に左側にインクが逃げる。この影響により、インク滴
が図示左側に傾いて吐出されてゆく傾向にある。一方、
ノズル列２２の吐出口は、図示右側にインク供給路が配
置されているため、同様の作用により、インク滴が図示
右側に傾いて吐出されてゆく傾向にある。そのため、各
ノズル列２１，２２から吐出される記録ドットが互いに
近づいてしまうこととなる。このようにして記録ドット
が互いに近づいてしまうことは、吐出口の間隔を予め調
整しておいたり、本実施形態によりインク吐出特性を制
御することにより、補正することができる。

【０１００】さらに、記録動作を長時間にわたって続け
ると、記録ヘッド自身の温度が上昇してインクの温度も
上昇し、インク吐出傾向が変わってしまう。これは、温
度上昇によってインクの粘性が下がるため、上記のイン
ク逃げが助長され、インク吐出時の左右傾きが増加して
しまうためである。この場合は、インク吐出時の左右傾
き具合に応じてヒータの駆動条件を変化させ、インク吐
出方向の制御量を変えてやればよい。このときには、例
えば、１ノズルの単位時間当たりの吐出数を計数した
り、ノズル数個のブロック単位あるいはヘッド単位で、
同様に単位時間当たりの吐出数を計数することが好まし
い。また、記録ヘッドやインクの温度を測る手段を用い
てそれらの温度を計測し、その温度に応じて制御するこ
とが好ましい。この場合も、ノズル単位、記録ヘッド単
位あるいはブロック単位で温度測定および制御ができる
ことは言うまでもない。このように温度に応じてインク
吐出特性を制御することは、周囲の環境温度によるばら
つきに対処できるために好ましい。なお、周囲の環境温
度に応じて制御するときは、ノズル列毎に異なる条件で
制御を行い、ある１つのノズル列を構成するノズルにつ
いては全て同じ条件で制御する。

【０１０１】記録ヘッドと記録媒体とは、互いに相対速
度を持ったまま画像記録動作を行うのが普通である。例
えば、図２０に示したように、記録媒体５０が固定され
た状態で、キャリッジ１０は記録ヘッド２０，３０を搭
載して図示左方に移動しながら、所定の位置でインク吐
出動作を行う。この時放たれたインク滴は、キャリッジ
１０の移動速度と下方への吐出速度とが合わされた図示
左下方に飛んで行き、記録媒体５０に到達する。このと
き、キャリッジ１０の移動方向、キャリッジ１０の移動
速度、記録ヘッドのインク吐出面と記録媒体との間隔
（紙間）および吐出速度が常に一定であれば、インク滴
は一様に斜めに飛んでいくために記録画像に乱れは生じ
ない。

【０１０２】しかし、トータルの記録速度を速くしよう
とした場合に、例えばキャリッジ１０が図示左方に移動
するときだけでなく、図示右方に移動する際にもインク
吐出動作を行うことができればよいのであるが、前述の
理由により着弾位置がずれてしまい、記録画像が乱れて
しまう。しかしながら、本実施形態によれば、インク吐
出方向の制御量（方向）をキャリッジ１０の移動方向に
よって変えることにより、この問題を解決することがで
きる。この場合には、全てのノズルを同じ補正量で制御
するように設定する。

【０１０３】また、ユーザーが必要とする記録画像の画
質に応じて、キャリッジ１０の移動速度を変化させる構
成とする場合がある。これは、一般的にキャリッジの速
度を遅くするに連れて画像が鮮明になり、キャリッジの
速度を早くするに連れて画像が粗くなるためである。ま
た、インク吐出周波数には上限があるため、副走査方向
の解像度を変えて画像記録を行う場合は、紙間間隔等の
他の要因の影響を受け難くなるためでもある。

【０１０４】このときにも、キャリッジ１０の移動速度
に応じてインク滴着弾位置ずれが生じる問題があるが、
この場合においても、本実施形態によれば、インク吐出
方向の制御量（方向）をキャリッジ１０の移動速度によ
って変えることにより、この問題を解決することができ
る。この場合にも、全てのノズルを同じ補正量で制御す
るように設定する。

【０１０５】また、記録ヘッドのインク吐出面と記録媒
体との間隔（紙間間隔）を変化させる構成とする場合が
ある。紙間間隔と記録画像との間には、紙間間隔が狭く
なるに連れて画像が鮮明になり、紙間間隔が広くなるに
連れて画像に乱れが生じるという関係があるが、紙間間
隔が狭くなる厚紙を用いた場合や、インク滴が付着する
ことによって変形してしまう紙などを用いた場合に、記
録媒体と記録ヘッドとが触れてしまい、記録画像を汚し
てしまったり、記録ヘッドを傷めてしまうなどの不具合
があるためである。

【０１０６】このときにも、紙間間隔に応じてインク滴
着弾位置ずれが生じる問題があるが、この場合において
も、本実施形態によれば、インク吐出方向の制御量（方
向）を紙間間隔によって変えることにより、この問題を
解決することができる。この場合にも、全てのノズルを
同じ補正量で制御するように設定する。

【０１０７】また、記録媒体を予め反らせた状態で画像
記録を行うものもある。これは、先に述べたインク滴の
付着による記録媒体の変形を見越してなされるものであ
り、画像記録部の付近で所定の形状に記録媒体を反らせ
ておくものである。あるいは、排紙時の記録媒体の扱い
をよくするために記録媒体を反らせる結果として、画像
記録部の付近が所定の形状に変形する場合もある。

【０１０８】この場合には、キャリッジの１スキャンの
間に紙間間隔が変化してしまうことになる。しかしなが
ら、この場合においても、本実施形態によれば、インク
吐出方向の制御量（方向）を紙間間隔の変化量に応じて
変えることにより、インク滴着弾位置ずれが生じるとい
う問題を解決することができる。インク吐出方向の制御
量（方向）を紙間間隔の変化量に応じて変えることは、
実際には、実験により紙種、記録モード、記録デューテ
ィおよび記録媒体サイズ等による反りを求め、それらの
場合分けを行い、さらに記録位置に基づいてヒータの発
熱制御を行うことによってなされる。この場合には、キ
ャリッジの移動方向に対して略直角に並ぶノズル毎に補
正量を設定する。

【０１０９】なお、積極的に記録媒体を反らせている構
成でなくても、記録媒体は周囲の環境変化によっても反
りが生じるが、その場合であっても、その反り具合に応
じてインク吐出特性を制御することにより良好な記録画
像を得られることは、当然に可能である。

【０１１０】また、ノズルから吐出されるインク滴の吐
出速度を変化させる構成とする場合がある。これは、記
録動作を連続して行うこと等により記録ヘッドおよびイ
ンクの温度が変化し、ヒータの発熱具合、インクの粘性
変化等によるもの、また、ヒータの発熱量等を変化させ
ることにより吐出量を可変とする場合に同時に吐出スピ
ードも変わってしまうこと等による。

【０１１１】このときにも、インク滴の吐出速度の変化
によってインク滴の着弾位置ずれが生じるという問題が
ある。しかし、この場合においても、本実施形態によれ
ば、インク吐出方向の制御量（方向）をインク滴の吐出
速度の変化量に応じて変えることにより、その問題を解
決することができる。インク吐出方向の制御量（方向）
を吐出速度の変化量に応じて変えることは、実際には、
記録ヘッド温度や記録デューティの監視結果等に基づい
て行われる。なお、インク滴の吐出速度は、往復記録の
場合だけでなく、片方向記録の場合にのみ変化させるこ
とがあるため、片方向の記録動作時にのみインク吐出方
向を制御する構成としてもよい。

【０１１２】次に、図１９および図２０に示したシャト
ル方式の記録装置において、記録画像の解像度を上げる
ために本実施形態を用いた場合について、図２４から図
２７を参照して説明する。

【０１１３】図２４は、図１９（ｂ）に示した記録ヘッ
ドおよび記録媒体等の一部を拡大して示す図である。な
お、図２４は１つの記録ヘッド２０のみを示している。
また、記録媒体５０に吐出された図示のインク滴は、記
録ヘッド２０の２列のノズル列から吐出されたものであ
る。

【０１１４】図２４に示す状態のとき、インク吐出方向
の制御を行わなければ、記録媒体５０上の記録ドットは
吐出口に対して正対する。つまり、図示Ｙ方向のドット
ピッチｐｄ（図２５参照）が、記録ヘッドの図示Ｙ方向
における吐出口ピッチｐｈ（図１（ａ）参照）と同じと
なる（ｐｈ＝ｐｄ）。

【０１１５】しかし、本実施形態を用いてインク吐出方
向の制御を行い、図２６に示すように、記録媒体５０上
に付着する記録ドットが、図示Ｙ方向に吐出口ピッチｐ
ｈの１／４（すなわち、ずらし量ｐｈ’＝ｐｈ／４）だ
け理想ドット中心からずれるように設定して画像記録を
行えば、記録媒体上でのドットピッチｐｄ’は吐出口ピ
ッチの半分（すなわち、ｐｄ’＝ｐｈ／２）になる。つ
まり、図２５（ａ）に示すように、図示Ｙ方向の解像度
を２倍にすることができる。

【０１１６】ただし、図２５（ａ）に示す記録画像は、
キャリッジの動きを一度停止し、図示Ｘ方向に延びる各
理想ドット中心線の図示上側および下側に２回の吐出動
作をしてから、キャリッジを図示Ｘ方向に移動させ、同
様に２回の吐出動作を行うことによって形成されたもの
である。このように、本実施形態は、記録媒体に対して
記録ヘッドを静止させた状態で、各インクジェットノズ
ルの吐出口からインクを複数の方向に偏向させて吐出さ
せるように構成されている。また、本実施形態は、記録
媒体に対して記録ヘッドを移動させながら、各インクジ
ェットノズルの吐出口からインクを複数の方向に偏向さ
せて吐出させるように構成されていてもよい。

【０１１７】また、図２５（ａ）に示す記録画像は、通
常のようにキャリッジを停止させることなく、キャリッ
ジを移動させながら、例えば各理想ドット中心線の図示
上側にのみ吐出動作を行い、記録媒体を移動させずに同
じ列に対して再びキャリッジを走査させながら、各理想
ドット中心線の図示下側のみ吐出動作を行うことによっ
ても形成することができる。このとき、１回目のスキャ
ンを「往移動」時に行い、２回目のスキャンを「復移
動」時に行うことにより、画像記録のスピードを優先し
てもよいし、逆に、１回目のスキャン後の復移動時に吐
出動作を行わずにキャリッジを元の位置まで戻し、２回
目のスキャンを１回目と同方向（往移動方向）に行うこ
とにより、スピードよりも記録画像の画質を優先しても
よい。

【０１１８】このとき、各ヒータがある駆動条件（第１
の駆動条件）で駆動されるインクジェットノズルと、各
ヒータが他の駆動条件（第２の駆動条件）で駆動される
インクジェットノズルとが交互に配置された構成として
もよく、また、各ヒータの駆動条件が各インクジェット
ノズル毎にランダムとなる構成としてもよい。

【０１１９】通常、主走査方向の解像度を上げる場合、
特に解像度を２倍にする場合には、記録媒体送りの駆動
系の送りピッチを、記録ヘッドのノズル間ピッチの半分
だけずらすことにより行う。この場合には、例えば、駆
動パルスモータの分解能を上げる、駆動系の減速比を上
げる、エンコーダーによるフィードバック制御を行って
いる場合にあってはその分解能を上げる等、駆動系（お
よび制御）に工夫が必要であり、記録装置のコストアッ
プにつながる。しかし、本実施形態によれば、各ノズル
からのインク吐出特性を制御することにより解像度を向
上させることができるので、記録媒体の搬送に特別な工
夫をこらす必要がない。また、駆動パルスモータの分解
能を上げたり、駆動系の減速比を上げることにより、搬
送の最高速度が下がってしまう等、その工夫による不具
合も生じることはない。

【０１２０】なお、上記のようにノズルピッチよりも小
さい幅で記録媒体送りを行い、解像度を上げる記録装置
に対し、さらに解像度を上げるために、本実施形態を適
応することができる。この場合において、特に解像度を
２倍にする場合には、吐出のずらし量ｐｈ’を最小記録
媒体送りピッチの１／４とすればよい。

【０１２１】また、１回目のスキャンと２回目のスキャ
ンとの間に記録媒体をノズル幅より小さい送り幅（例え
ばノズル幅の半分）で搬送し、その状態で２回目のスキ
ャンを行い、トータルで桝目をうめる方式（マルチスキ
ャン）を行っても、図２５（ａ）に示すような記録画像
を形成することができる。これは、各ノズル毎の位置ず
れ特性が記録画像に現れることを防止するために、１つ
のノズルで形成される記録ドットを分散させ、その特性
を目立たなくさせるというものである。

【０１２２】同様の理由により、各理想ドット中心線よ
りも上側への吐出と下側への吐出とを交互に行ったり、
あるいは最終的にはすべての位置にドットがおかれるよ
うにランダムに行ったりすることにより、さらに、各ノ
ズルの特性を目立たなくさせる方法をとってもよい。ま
た、上記ではトータルで２回のスキャンにより画像が形
成されるように説明しているが、当然のことながら、更
にスキャン回数を増やし、各ノズルの特性を目立たなく
させるようにしてもよい。

【０１２３】また、１スキャンで画像を形成する場合
に、１吐出毎にインク吐出方向の制御を行った場合に
は、図２７（ｂ）に示すような画像が形成される。この
場合は、解像度は上がっていないが、図２５（ａ）に示
す通常の記録画像に比べて規則性が少なくなるため、横
筋が目立たなくなるという利点がある。さらに、キャリ
ッジの走査速度を減少させることにより、副走査方向の
解像度を上げる場合にも、通常記録画像（図２５（ｂ）
参照）と本実施形態による記録画像（図２７（ｃ）参
照）とを比較すればわかるように、同様の利点がある。

【０１２４】また、記録ヘッドに記録媒体の搬送やキャ
リッジの移動等により発生する振動が伝わり、記録時に
微少に波打ち、記録画像に悪影響を与えるという問題も
あった。特に、前述のように複数列のノズル列から記録
媒体上の同じ位置に重ね打ちをし、カラー画像を記録し
たり、記録画像の濃度を上げるという記録装置の場合
は、異なる位置にある記録ヘッドで記録を行うため、記
録ヘッド毎に振動状況が異なり、記録位置によってイン
ク滴の着弾ずれ量が異なるため、記録画像に更に強く
「むら」が発生するという問題があった。しかしこの場
合であっても、本実施形態により、各ヒータの駆動条件
を適宜変化させ、インク吐出方向の制御量（方向）を振
動によって変位する紙間間隔に基づいて変えることによ
り、この問題を解決することができる。

【０１２５】なお、上述した本実施形態の適用例は、そ
れぞれ独立して実施することができる他、互いに組み合
わせて用いることも可能である。その場合には、その適
用対象毎の補正データを合算し、最終的に必要とされる
補正量で吐出制御をする方法を採ることが望ましい。

【０１２６】また、上記の説明ではシャトル方式での画
像記録を中心に記述してきたが、本実施形態はノズル列
の長さが記録媒体の記録幅分の記録ヘッドを備えたフル
マルチ方式の記録装置についても同様に適応できる。ま
た、逆に、各色、１ドット分の記録ヘッドしか持たない
記録装置についても、同様に適応できることは言うまで
もない。

【０１２７】また、上記の説明ではカートリッジタイプ
の記録装置を中心に記述してきたが、記録ヘッドを交換
しないパーマネントタイプ、または、その中間のタイプ
である、インクタンクとインクヘッドとが交換可能であ
り、かつ記録ヘッドも交換可能な準パーマネントタイプ
にも当然に本実施形態を適応できる。

【０１２８】さらに、上記では主に記録媒体に対して記
録ヘッドが移動するタイプの記録装置を用いて説明した
が、主に記録媒体が移動するタイプの記録装置にも同様
に本実施形態を適応できる。

【０１２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、インク
ジェットノズルの各発熱素子が吐出口の中心線を含む面
に関して互いに面対称となるように配置されているの
で、各発熱素子の発熱量を制御することにより、吐出口
から吐出されるインクの吐出方向が自在に制御され、各
インクジェットノズルのインク吐出特性を補正すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインクジェット記録ヘッドの一実
施形態を示す図である。

【図２】インクジェット記録ヘッドの基本的な、通常の
インク吐出原理を示す断面図である。

【図３】図１に示したインクジェット記録ヘッドのイン
ク吐出動作を示す断面図である。

【図４】図１に示したインクジェット記録ヘッドのイン
ク吐出動作を示す断面図である。

【図５】本実施形態のインクジェットノズルのヒータの
配置例を示す平面図である。

【図６】本実施形態のインクジェットノズルのヒータの
配置例を示す平面図である。

【図７】本実施形態のインクジェットノズルのヒータの
配置例を示す平面図である。

【図８】本実施形態のインクジェットノズルのヒータの
配置例を示す平面図である。

【図９】本実施形態のインクジェットノズルのヒータの
配置例を示す平面図である。

【図１０】本実施形態のインクジェットノズルのヒータ
の配置例を示す平面図である。

【図１１】本実施形態のインクジェットノズルのヒータ
の配置例を示す平面図である。

【図１２】本実施形態のインクジェットノズルのヒータ
の配置例を示す平面図である。

【図１３】本実施形態のインクジェットノズルのヒータ
の配置例を示す平面図である。

【図１４】本実施形態のインクジェットノズルのヒータ
の配置例を示す平面図である。

【図１５】本実施形態のインクジェットノズルのヒータ
の配置例を示す平面図である。

【図１６】本実施形態のインクジェットノズルのヒータ
の配置例を示す平面図である。

【図１７】本実施形態のインクジェットノズルのヒータ
の配置例を示す平面図である。

【図１８】本発明に係るインクジェット記録ヘッドの他
の例を示す図である。

【図１９】図１等に示したのインクジェット記録ヘッド
と、その記録ヘッドが搭載されるキャリッジとを示す図
である。

【図２０】図１９（ａ）に示した記録ヘッドおよびキャ
リッジのＥ−Ｅ線における断面図である。

【図２１】記録媒体に付着された記録ドットを示す図で
ある。

【図２２】記録媒体に付着された記録ドットを示す図で
ある。

【図２３】記録媒体に付着された記録ドットを示す図で
ある。

【図２４】図１９（ｂ）に示した記録ヘッドおよび記録
媒体等の一部を拡大して示す図である。

【図２５】記録媒体に付着された記録ドットを示す図で
ある。

【図２６】図１９（ｂ）に示した記録ヘッドおよび記録
媒体等の一部を拡大して示す図である。

【図２７】記録媒体に付着された記録ドットを示す図で
ある。

【符号の説明】

１ シリコン基板 ２ インク供給口 ３ インク流路 ４ 流路構成部材 ４’ 隔壁 ５ 保護膜 １０ キャリッジ ２０，３０ 記録ヘッド ２１，２２ ノズル列 ５０ 記録媒体 Ｈ，Ｈ１，Ｈ２，Ｈ１’，Ｈ２’，Ｈ３，Ｈ４ ヒー
タ ｔ，ｔ’ 吐出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C056 EA08 EA11 EA24 EB03 EB07 EB30 EB49 EC07 EC11 EC28 EC35 EC42 EE09 FA03 FA10 FA11 FA12 HA05 HA22 2C057 AF29 AF32 AF43 AF91 AG05 AG15 AG16 AG40 AK02 AL03 AL25 AL32 AM03 AM40 AN01 AN02 AN04 AP31 AP34 AQ02 BA04 BA13

Claims (39)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出するための吐出口と、該吐
   出口に連通するインク流路と、該インク流路に供給され
   たインクに気泡を発生させる複数の発熱素子とを有する
   インクジェットノズルであって、 前記各発熱素子が前記吐出口の中心線を含む面に関して
   互いに面対称となるように配置されていることを特徴と
   するインクジェットノズル。
2. 【請求項２】 前記各発熱素子が、前記面に対して略垂
   直な面であって前記吐出口の中心線を含む他の面に関し
   てさらに互いに面対称となるように配置されている請求
   項１に記載のインクジェットノズル。
3. 【請求項３】 インクを吐出するための吐出口と、該吐
   出口に連通するインク流路と、該インク流路に供給され
   たインクに気泡を発生させる複数の発熱素子とを有する
   インクジェットノズルであって、 前記発熱素子が少なくとも３つ以上備えられ、前記各発
   熱素子が前記吐出口の中心線回りに互いに等間隔となる
   ように配置されているインクジェットノズル。
4. 【請求項４】 前記気泡の成長に伴って前記吐出口から
   インクを吐出する際に、前記気泡が前記吐出口から外気
   中に排出されるように構成されている請求項１から３の
   いずれか１項に記載のインクジェットノズル。
5. 【請求項５】 前記吐出口が前記各発熱素子の表面に対
   して略平行となるように配置されている請求項１から４
   のいずれか１項に記載のインクジェットノズル。
6. 【請求項６】 前記吐出口が前記各発熱素子の表面に対
   して略垂直となるように配置されている請求項１から４
   のいずれか１項に記載のインクジェットノズル。
7. 【請求項７】 温度変化に伴ってインクの吐出特性が変
   化した場合に、前記各発熱素子の駆動条件を変化させる
   ことにより前記吐出特性を所定の状態に補正することが
   できるように構成されている請求項１から６のいずれか
   １項に記載のインクジェットノズル。
8. 【請求項８】 振動が加えられることによってインクの
   吐出特性が変化した場合に、前記各発熱素子の駆動条件
   を変化させることにより前記吐出特性を所定の状態に補
   正することができるように構成されている請求項１から
   ７のいずれか１項に記載のインクジェットノズル。
9. 【請求項９】 請求項１から８のいずれか１項に記載の
   インクジェットノズルが備えられ、前記吐出口からイン
   クを吐出して記録媒体に画像を記録するように構成され
   たインクジェット記録ヘッド。
10. 【請求項１０】 複数の前記インクジェットノズルが備
    えられ、前記複数のインクジェットノズルが一定のピッ
    チで直線状に配列されている請求項９に記載のインクジ
    ェット記録ヘッド。
11. 【請求項１１】 前記複数のインクジェットノズルが一
    定のピッチで直線状に配列されてなる複数のノズル列が
    設けられ、前記各ノズル列が、互いに平行な状態で、か
    つ互いに隣接する前記ノズル列同士が前記各インクジェ
    ットノズル同士のピッチの半分の幅だけ前記複数のイン
    クジェットノズルの配列方向に相互にずれた状態で配置
    されている請求項９に記載のインクジェット記録ヘッ
    ド。
12. 【請求項１２】 前記各インクジェットノズルの前記各
    発熱素子を、全て同様の条件で駆動することができるよ
    うに構成されている請求項１０または１１に記載のイン
    クジェット記録ヘッド。
13. 【請求項１３】 前記各インクジェットノズルの前記各
    発熱素子を、前記各インクジェットノズル毎に独立した
    条件で駆動することができるように構成されている請求
    項１０または１１に記載のインクジェット記録ヘッド。
14. 【請求項１４】 前記各インクジェットノズルの前記各
    発熱素子を、前記各ノズル列毎に独立した条件で、かつ
    前記各ノズル列を構成する前記各インクジェットノズル
    においては全て同様の条件で駆動することができるよう
    に構成されている請求項１１に記載のインクジェット記
    録ヘッド。
15. 【請求項１５】 前記各インクジェットノズルの吐出口
    の中心線を含む面が、前記複数のインクジェットノズル
    の配列方向に対して略垂直となるように構成されている
    請求項１０から１４のいずれか１項に記載のインクジェ
    ット記録ヘッド。
16. 【請求項１６】 前記各インクジェットノズルが、前記
    記録媒体の前記各吐出口に対向する位置から前記配列方
    向に前記各インクジェットノズル同士のピッチの１／４
    の幅だけずれた位置にインクを付着させることができる
    ように構成されている請求項１５に記載のインクジェッ
    ト記録ヘッド。
17. 【請求項１７】 前記インクジェットノズルの吐出口の
    中心線を含む面が、前記複数のインクジェットノズルの
    配列方向と略平行となるように構成されている請求項１
    ０から１４のいずれか１項に記載のインクジェット記録
    ヘッド。
18. 【請求項１８】 請求項９から１７のいずれか１項に記
    載のインクジェット記録ヘッドと、 該インクジェット記録ヘッドに供給されるインクを保持
    するインク容器とを有するインクジェットカートリッ
    ジ。
19. 【請求項１９】 請求項９から１７のいずれか１項に記
    載のインクジェット記録ヘッドと、 該インクジェット記録ヘッドからインクを吐出させるた
    めの駆動信号を供給する駆動信号供給手段とを有するイ
    ンクジェット記録装置。
20. 【請求項２０】 請求項９から１７のいずれか１項に記
    載のインクジェット記録ヘッドと、 該インクジェット記録ヘッドから吐出されたインクを受
    ける記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段とを有するイ
    ンクジェット記録装置。
21. 【請求項２１】 請求項１５または１６に記載のインク
    ジェット記録ヘッドが搭載され、該インクジェット記録
    ヘッドの前記複数のインクジェットノズルの配列方向に
    対して略垂直な方向に往復走査されるキャリッジと、 該キャリッジの往復走査方向に対して直交する方向に前
    記記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段とを有するイン
    クジェット記録装置。
22. 【請求項２２】 前記記録媒体に対して前記インクジェ
    ット記録ヘッドを静止させた状態で、前記各インクジェ
    ットノズルの吐出口からインクを複数の方向に偏向させ
    て吐出させるように構成されている請求項２１に記載の
    インクジェット記録装置。
23. 【請求項２３】 前記記録媒体に対して前記インクジェ
    ット記録ヘッドを移動させながら、前記各インクジェッ
    トノズルの吐出口からインクを複数の方向に偏向させて
    吐出させるように構成されている請求項２１に記載のイ
    ンクジェット記録装置。
24. 【請求項２４】 前記インクジェット記録ヘッドからイ
    ンクを吐出させながら前記キャリッジを走査させる動作
    と、前記記録媒体搬送手段によって前記記録媒体を所定
    量だけ搬送させる動作とを繰り返し行うことで前記記録
    媒体に画像を記録するように構成されている請求項２１
    に記載のインクジェット記録装置。
25. 【請求項２５】 前記各インクジェットノズルからのイ
    ンク吐出方向を、前記インクジェット記録ヘッドからイ
    ンクを吐出させながら前記キャリッジを走査させる動作
    毎に変化させるように構成されている請求項２４に記載
    のインクジェット記録装置。
26. 【請求項２６】 前記各発熱素子の駆動条件が全ての前
    記複数のインクジェットノズルにおいて同様となるよう
    に構成されている請求項２５に記載のインクジェット記
    録装置。
27. 【請求項２７】 前記各発熱素子が第１の駆動条件で駆
    動される前記インクジェットノズルと、前記各発熱素子
    が第２の駆動条件で駆動される前記インクジェットノズ
    ルとが交互に配置されている請求項２５に記載のインク
    ジェット記録装置。
28. 【請求項２８】 前記各発熱素子の駆動条件が前記各イ
    ンクジェットノズル毎にランダムとなるように構成され
    ている請求項２５に記載のインクジェット記録装置。
29. 【請求項２９】 請求項１７に記載のインクジェット記
    録ヘッドが搭載され、該インクジェット記録ヘッドの前
    記複数のインクジェットノズルの配列方向に対して略垂
    直な方向に往復走査されるキャリッジと、 該キャリッジの往復走査方向に対して直交する方向に前
    記記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段とを有するイン
    クジェット記録装置。
30. 【請求項３０】 前記各インクジェットノズルにおける
    前記各発熱素子の駆動条件が前記キャリッジの走査方向
    によって変化されるように構成されている請求項２９に
    記載のインクジェット記録装置。
31. 【請求項３１】 前記各インクジェットノズルにおける
    前記各発熱素子の駆動条件が前記キャリッジの走査速度
    によってさらに変化されるように構成されている請求項
    ３０に記載のインクジェット記録装置。
32. 【請求項３２】 前記各インクジェットノズルにおける
    前記各発熱素子の駆動条件が前記各インクジェットノズ
    ルの吐出口と前記記録媒体との間隔によってさらに変化
    されるように構成されている請求項３０または３１に記
    載のインクジェット記録装置。
33. 【請求項３３】 前記各発熱素子の駆動条件を、前記各
    インクジェットノズルから吐出されるインク滴の前記記
    録媒体に対する着弾精度を向上させるために変化させる
    ことができるように構成されている請求項２１から３２
    のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
34. 【請求項３４】 請求項１から８のいずれか１項に記載
    の複数のインクジェットノズルが一定のピッチで直線状
    に配列されてなる複数のノズル列が互いに平行な状態に
    設けられ、前記各吐出口からインクを吐出して記録媒体
    に画像を記録するように構成されたインクジェット記録
    ヘッドが搭載され、該インクジェット記録ヘッドの前記
    複数のインクジェットノズルの配列方向に対して略垂直
    な方向に往復走査されるキャリッジと、該キャリッジの
    往復走査方向に対して直交する方向に前記記録媒体を搬
    送する記録媒体搬送手段とを有するインクジェット記録
    装置であって、 異なる前記各ノズル列の各インクジェットノズルから吐
    出されるインクを前記記録媒体の同じ位置に重ねて付着
    させるように構成され、さらに前記配列方向に関する前
    記各ノズル列同士の位置ずれを補正するために前記各イ
    ンクジェットノズルからのインクの吐出方向を変化させ
    ることができるように構成されているインクジェット記
    録装置。
35. 【請求項３５】 前記各インクジェットノズルの吐出口
    の中心線を含む面が、前記複数のインクジェットノズル
    の配列方向に対して略垂直となるように構成されている
    請求項３４に記載のインクジェット記録装置。
36. 【請求項３６】 請求項１から８のいずれか１項に記載
    の複数のインクジェットノズルが一定のピッチで直線状
    に配列されてなる複数のノズル列が互いに平行な状態に
    設けられ、前記各吐出口からインクを吐出して記録媒体
    に画像を記録するように構成されたインクジェット記録
    ヘッドが搭載され、該インクジェット記録ヘッドの前記
    複数のインクジェットノズルの配列方向に対して略垂直
    な方向に往復走査されるキャリッジと、該キャリッジの
    往復走査方向に対して直交する方向に前記記録媒体を搬
    送する記録媒体搬送手段とを有するインクジェット記録
    装置であって、 異なる前記各ノズル列の各インクジェットノズルから吐
    出されるインクを前記記録媒体の同じ位置に重ねて付着
    させるように構成され、さらに前記各ノズル列同士の間
    隔の誤差を補正するために前記各インクジェットノズル
    からのインクの吐出方向を変化させることができるよう
    に構成されているインクジェット記録装置。
37. 【請求項３７】 前記各インクジェットノズルの吐出口
    の中心線を含む面が、前記複数のインクジェットノズル
    の配列方向と略平行となるように構成されている請求項
    ３６に記載のインクジェット記録装置。
38. 【請求項３８】 請求項１から８のいずれか１項に記載
    の複数のインクジェットノズルが一定のピッチで直線状
    に配列されてなる複数のノズル列が互いに平行な状態に
    設けられ、前記各吐出口からインクを吐出して記録媒体
    に画像を記録するように構成されたインクジェット記録
    ヘッドが搭載され、該インクジェット記録ヘッドの前記
    複数のインクジェットノズルの配列方向に対して略垂直
    な方向に往復走査されるキャリッジと、該キャリッジの
    往復走査方向に対して直交する方向に前記記録媒体を搬
    送する記録媒体搬送手段とを有するインクジェット記録
    装置であって、 異なる前記各ノズル列の各インクジェットノズルから吐
    出されるインクを前記記録媒体の同じ位置に重ねて付着
    させるように構成され、さらに前記記録媒体に記録され
    るべき画像の色濃度に応じて前記各インクジェットノズ
    ルからのインクの吐出方向を変化させることができるよ
    うに構成されているインクジェット記録装置。
39. 【請求項３９】 請求項１から８のいずれか１項に記載
    の複数のインクジェットノズルが一定のピッチで直線状
    に配列されてなる複数のノズル列が互いに平行な状態に
    設けられ、前記各吐出口からインクを吐出して記録媒体
    に画像を記録するように構成されたインクジェット記録
    ヘッドが搭載され、該インクジェット記録ヘッドの前記
    複数のインクジェットノズルの配列方向に対して略垂直
    な方向に往復走査されるキャリッジと、該キャリッジの
    往復走査方向に対して直交する方向に前記記録媒体を搬
    送する記録媒体搬送手段とを有するインクジェット記録
    装置であって、 前記各ノズル列から互いに異なる色のインクが吐出さ
    れ、前記各ノズル列の各インクジェットノズルから吐出
    されるインクを前記記録媒体の同じ位置に重ねて付着さ
    せるように構成され、さらに前記記録媒体に記録される
    べき画像の色に応じて前記各インクジェットノズルから
    のインクの吐出方向を変化させることができるように構
    成されているインクジェット記録装置。