JP2001171119A - 液体吐出記録ヘッド - Google Patents

液体吐出記録ヘッド

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JP2001171119A
JP2001171119A JP36407899A JP36407899A JP2001171119A JP 2001171119 A JP2001171119 A JP 2001171119A JP 36407899 A JP36407899 A JP 36407899A JP 36407899 A JP36407899 A JP 36407899A JP 2001171119 A JP2001171119 A JP 2001171119A
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recording head
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峰夫 金子
Naoji Otsuka
尚次 大塚
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 往復印字を行う記録ヘッドについて、コンパ
クト、且つ高解像度の画像を高画質で提供することの出
来る、優れた液体吐出記録ヘッドを提供する。 【解決手段】 記録ヘッド３００の複数の吐出口１が所
定のピッチで配設されることで、互いに略平行な吐出口
列２１〜２３，３１〜３３を形成している。吐出口列
は、それぞれ記録ヘッドの走査方向に対して対応する吐
出口が一致する吐出口列群を形成しており、吐出口列３
１〜３３により構成される第２の吐出口列群３０は、吐
出口列２１〜２３により構成される第１の吐出口列群２
０に隣接している。２つの吐出口列群２０，３０は、互
いに隣接する列にそれぞれ同じ種類の液体を吐出する吐
出口列２１，３１を備え、吐出口列群を形成する吐出口
列の各吐出口が前記走査方向に対して互いに補完し合う
ように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数色のインクな
どの複数の異なる種類の液体を、紙などの被記録媒体に
付与する液体吐出記録ヘッドに関し、特に記録ヘッドを
双方向に走査しつつ記録を行う双方向プリント装置に用
いられる液体吐出記録ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】プリント装置、特にインクジェット方式
のプリント装置に於いてはカラープリントにおける記録
スピードの向上が重要なテーマとなっている。記録スピ
ードの向上の手法としては、記録ヘッドの長尺化の他
に、記録ヘッドの記録（駆動）周波数の向上や双方向プ
リントなどが一般的である。双方向プリントは片方向プ
リントに比較して、同じスループットを得るときに必要
エネルギの分散化が時間的になされているので、トータ
ルシステムとしてはコスト的に有効な手段となってい
る。
【０００３】しかし、双方向プリント方式は記録装置、
特に、記録ヘッドの構成によっては各色のインクの打ち
込み順序が主走査の往方向と副方向で異なる為に、バン
ド状の色むらが発生するという原理的な問題を有してい
た。この問題は、インクの打ち込み順序に起因するた
め、異なる色のドットが少しでも重なる場合は多かれ少
なかれ発色の差として現れるものである。
【０００４】上述の課題を解決するための液体吐出記録
ヘッドの構成としては、特開平１−２０８１４３号公報
において、カラーの各色のノズルを副走査方向に並べる
構成が開示されている。
【０００５】一方、特開昭５８−１７９６５３号公報で
は、往路用ノズルと復路用ノズルとを用意する構成が開
示されている。該公報においては、各色の打ち込み順序
が同じになるように往路と復路とで使用ノズルまたは使
用ヘッドを切り替えるものであり、その記録ヘッド部の
構成は、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シア
ン），Ｂｋ（ブラック）の各インクを吐出する記録ヘッ
ドを組み合わせたものとなっている。
【０００６】また、特開昭５８−２１５３５２号公報で
は、複数の記録ヘッドを異なる色のインクを吐出する複
数のヘッド群により構成し、この複数の記録ヘッド群を
被記録媒体の搬送方向に交互にずらして配置する構成を
開示している。該公報の構成は、所望の画像密度に対し
て各記録ヘッドの吐出口ピッチを大きくすることが出来
るため、高解像度の画像を容易に形成できるという点か
らも優れたものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１−２０８１４３号に開示されるような構成において
は、１色の記録領域に対して相対的に記録ヘッドが長尺
になってしまい、装置が副走査方向に大型化してしまう
という問題がある。
【０００８】一方、特開昭５８−１７９６５３号公報
や、特開昭５８−２１５３５２号公報に開示されている
ように複数の記録ヘッドを組み合わせた構成では、走査
方向に対してヘッドの幅が増大するために、装置が走査
方向に大型化するという問題があった。このような走査
方向に対する記録ヘッドの大型化は、走査時間の増大に
つながるため、高速記録の観点からも望ましいものでは
なかった。
【０００９】また、特開昭５８−２１５３５２号公報に
開示されているような構成では、それぞれのヘッドを組
み合わせて記録ヘッド部を構成する際に各ヘッドの位置
あわせでずれが生じることにより、製造バラツキが生じ
易い、という問題があった。特にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの４
色を吐出する記録ヘッド部の場合には、記録ヘッドをＹ
−Ｂｋ−Ｍ−Ｃ−Ｃ−Ｍ−Ｂｋ−Ｙの順に、隣接する記
録ヘッドとはノズルピッチの半分だけずらして固定する
必要があり、このような記録ヘッド部を組み立てるため
には、記録ヘッドの位置あわせのための機構が複雑且つ
大型化するおそれがある。
【００１０】本発明は、往復印字を行う記録ヘッドにつ
いて、上述の記録装置の大型化や、製造バラツキが生じ
易いといった様々な課題を解決し、コンパクト、且つ高
解像度の画像を高画質で提供することの出来る、優れた
液体吐出記録ヘッドを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明の液体吐出記録ヘッドは、被記録媒体に対
して双方向に走査しつつ、第１の液体及び該第１の液体
とは種類の異なる第２の液体をそれぞれ異なる吐出口か
ら吐出して記録を行う液体吐出記録ヘッドにおいて、複
数の吐出口が前記走査方向とは異なる方向に所定のピッ
チで配設された吐出口列を、それぞれ対応する吐出口が
前記走査方向に対して一致するように複数備える第１の
吐出口列群と、該第１の吐出口列群に隣接するとともに
該第１の吐出口列群と同様の吐出口配列を有する第２の
吐出口列群と、を有し、前記第１の吐出口列群は、前記
第１の液体を吐出する第１の吐出口列と、前記第２の液
体を吐出する第２の吐出口列と、を備え、前記第２の吐
出口列群は、前記第１の液体を吐出する第３の吐出口列
と、前記第２の液体を吐出する第４の吐出口列と、を備
え、前記第1の吐出口列群と前記第２の吐出口列群と
は、前記第１の吐出口列と第３の吐出口列とが互いに隣
接するとともに、前記第1の吐出口列を形成する吐出口
と前記第３の吐出口列を形成する吐出口とが前記走査方
向に対して互いに補完するように、吐出口の配列方向に
ずれて配設されることを特徴とする。
【００１２】上述の液体吐出記録ヘッドによれば、第
１、第２の２つの吐出口列群を位置あわせするだけで所
望の高解像度のカラー画像を得ることが可能となる。ま
た、第１の吐出口列群と、第２の吐出口列群とは、それ
ぞれ同じ第１の液体を吐出する、前記第１の吐出口列と
第３の吐出口列とが隣接するように配設されていること
で、第１および第３の吐出口列への液体供給経路を共通
化することができるので、記録ヘッドの走査方向、副走
査方向の双方の幅を同時に小さくすることが可能とな
る。
【００１３】上述の構成に対して、より好ましい付加的
な構成として、詳細は後述するが次のような構成をあげ
ることが出来る。これらの付加的な構成は、それぞれ単
独で格別の効果を奏することが出来るものであるが、組
み合わせ可能な付加的な構成を複数組み合わせることに
より得られる構成は、本発明の目的に対して相乗的によ
り優れた構成となるものである。
【００１４】前記第１の吐出口列と、前記第３の吐出口
列との双方に前記第１の液体を供給するための共通液室
を備えてもよい。
【００１５】また、吐出口列は前述の第１、第２の液体
のみを吐出するものに限られず、前記第1及び第2の液体
とは異なる第３の液体を吐出するための吐出口列を、第
１の吐出口列群及び第２の吐出口列群にそれぞれ備えて
もよい。特に、Ｙ，Ｍ，Ｃの各色インクを使用する場合
には、前記第１の液体はイエローインクであることがよ
り望ましい。
【００１６】また、上述の往復印字での高画質化をより
高い次元で実現させるためには、前記第1の吐出口列群
及び前記第２の吐出口列群を形成する吐出口列は、それ
ぞれ吐出する液体の種類が前記第1および第3の吐出口列
に対して線対称となるようにに配置されていることが望
ましい。
【００１７】また、例えばＢｋのインクを吐出するため
の吐出口列は、前記第１及び前記第２の吐出口列群とは
別に設けられていても良い。
【００１８】上述の第１の吐出口列群及び第２の吐出口
列群は、同一のオリフィスプレート状に設けられること
で一体化されていてもよい。また、それぞれの吐出口列
群の液体を吐出させるためのエネルギ発生素子列群を、
同一の基板に設けてもよい。このように一体化した記録
ヘッドとすることで、上述の吐出口列群同士の位置あわ
せをする必要がなく、より高精度な記録ヘッドを容易に
提供することが出来る。
【００１９】なお、エネルギ発生素子群を有する基板と
してはシリコンが望ましく、液体を供給するための貫通
穴を異方性エッチングにより形成する際には、面方位が
＜１００＞、あるいは＜１１０＞であることがより望ま
しい。また、オリフィスプレートは感光性エポキシ樹脂
により形成されていることで、上述の高密度な吐出口列
群を高精度かつ容易に形成することが出来る。
【００２０】また、本発明の他の形態の液体吐出ヘッド
は、被記録媒体に対して双方向に走査しつつ、第１の液
体及び該第１の液体とは種類の異なる第２の液体をそれ
ぞれ異なる吐出口から吐出して記録を行う液体吐出記録
ヘッドにおいて、前記走査方向とは異なる方向に所定の
ピッチで複数の吐出口が配設された吐出口列を複数備え
るオリフィスプレートと、該オリフィスプレートの吐出
口に対応して液体を吐出するためのエネルギー変換素子
を備えるとともに、前記オリフィスプレートの吐出口列
に対して液体を供給するための液体供給路と、前記エネ
ルギ変換素子を駆動するための駆動回路と、を備える素
子基板と、を有し、前記オリフィスプレート上の吐出口
列が、前記走査方向に対して第２の液体を吐出する第1
の吐出口列、第1の液体を吐出する第2の吐出口列、第1
の液体を吐出する第3の吐出口列、第２の液体を吐出す
る第4の吐出口列の順に配置されているとともに、前記
第1の液体を供給するための供給路は、前記第２の吐出
口列と第３の吐出口列の双方に液体を供給することを特
徴とする。上述の形態によれば、吐出口列群同士の位置
あわせをする必要がなく、高精度なヘッドを容易に提供
することができるとともに、２つの吐出口列への液体供
給路を共通化することで、記録ヘッドの走査方向、副走
査方向の双方の幅を同時に小さくすることができる。そ
の上で、供給口が設けられていない領域に上記駆動回路
を配置することも可能である。
【００２１】なお、本明細書中において、「被記録媒
体」とは、一般的なプリント装置で用いられる紙のみな
らず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板等、
インクを受容可能なものを意味する。
【００２２】また、「インク」とは、プリント媒体上に
付与されることによって、画像、模様、パターン等の形
成またはプリント媒体の加工に供され得る液体を意味す
る。
【００２３】さらに、「画素領域」とは、１または複数
のインクが付与されることにより１次色または２次色を
表現する最小の領域を意味し、ピクセルに限らずスーパ
ーピクセルやサブピクセルを含む。また、画素領域を完
成するのに要する走査の回数は１回に限定されず、複数
回でも良い。
【００２４】さらに、「プロセスカラー」とは、２次色
を含み、３色以上のインクをプリント媒体上で混合させ
て発色させた色を意味する。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
【００２６】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態の記録ヘッドの要部を模式的に示す説明図で
あり、（ａ）は上からみた模式図、（ｂ）は吐出口の配
置を説明するための説明図、（ｃ）は断面図である。図
１（ｃ）に示すように、本実施形態の記録ヘッド３００
はエネルギー変換素子としての発熱抵素子５を含む基板
７と、吐出口１を形成するオリフィスプレート６とを備
えている。
【００２７】基板７は、本実施例では面方位＜１００＞
のシリコン単結晶で形成され、疎の上面（オリフィスプ
レート６との接続面）には、図１（ａ）に示すように発
熱抵素子５、この発熱抵抗素子を駆動するための駆動ト
ランジスタ等からなる駆動回路３、後述の配線板と接続
するためのコンタクトパッド９、駆動回路３とコンタク
トパッド９とを接続する配線８等が半導体プロセスを用
いて形成されている。また、基板には上述の駆動回路
３、発熱抵抗素子５、配線８、コンタクトパッド９を除
いた領域に、異方性エッチングにより形成された貫通口
が５つ設けられ、それぞれ後述する吐出口列２１〜２
３，３１〜３３に液体を提供するためのインク供給口
２，２ａを形成している。なお、図１（ａ）は基板７に
対して略透明なオリフィスプレート６を載せた状態を模
式的に表しており、上述のインク供給口は省略して描か
れている。
【００２８】この基板上に設けられるオリフィスプレー
ト６は、本実施例では感光性エポキシ樹脂で形成され、
例えば特開昭６２−２６４９５７号公報などに記載され
るような工程により、前述の発熱抵抗素子５に対応し
て、吐出口１及び液流路１０が形成されている。ここ
で、前述の異方性エッチングを特開平９−１１４７９号
公報に記載されているように、シリコン基板上に酸化シ
リコン膜あるいは窒化シリコン膜を形成した後、貫通口
及び吐出口と液流路とを備えたオリフィスプレートを形
成し、インク供給口部の酸化シリコン膜あるいは窒化シ
リコン膜を除去することは、安価で精密なインクジェッ
トヘッドを作成することが出来るので望ましい。
【００２９】このような基板７及びオリフィスプレート
６とを有する記録ヘッド３００は、電気熱変換体５によ
って印加される熱エネルギーによる膜沸騰により生じる
気泡の圧力を利用して、吐出口１よりインク等の液体を
吐出して記録を行うものである。記録ヘッド３００は、
図２（ａ）に示すように上述のインク供給口と連通する
インク流路形成部材１２に固定され、コンタクトパッド
を配線板１３と接続することで、この配線板に設けられ
た電気的接続部１１が後述する記録装置の電気接続部と
接続した際に、駆動信号などを記録装置から受け取るこ
とができる。図２（ｂ）は本発明の記録ヘッド３００を
備えた記録ヘッドカートリッジ１００の一例を示す斜視
図であり、この記録ヘッドカートリッジには、図２
（ｃ）に示すように、上述したインク流路形成部材にイ
ンクを供給するためのインクタンク２００（２００Ｙ，
２００Ｍ，２００Ｃ）を保持するためのタンクホルダ１
５０を備えている。
【００３０】ここで、本実施形態の記録ヘッドにおいて
は、吐出口１は複数設けられ、それらが所定のピッチで
配設されることで、互いに略平行な吐出口列２１〜２
３，３１〜３３を形成している。ここで、図１（ａ）に
おいて、吐出口列２１〜２３のそれぞれ図面上からｉ番
目の吐出口は、図１（ａ）に示す矢印方向に対して一致
している。このように、この記録ヘッドが後述する記録
装置等に搭載されて走査されるときの走査方向に対し
て、本実施形態の吐出口列２１〜２３は、それぞれ対応
する吐出口が一致するように配列されており、第１の吐
出口列群２０が形成されている。吐出口列３１〜３３に
ついても吐出口列２１〜２３と同様に配列されており、
吐出口列３１〜３３によって第１の吐出口群２０に隣接
するように第２の吐出口列群３０が形成されている。
【００３１】本実施形態では、これら２つの吐出口列群
による６つの吐出口列について、最も外側の吐出口列２
３，３３ではシアン（Ｃ）を、吐出口列２２，３２では
マゼンタ（Ｍ）を、最も内側の互いに隣接する吐出口列
２１，３１ではイエロー（Ｙ）を吐出するものである。
そのため、前述のインク供給口２ａ（中央部に設けられ
たインク供給口）にはイエローインクが、インク供給口
２ａに隣接する２つのインク供給口２にはマゼンタイン
クが、最も外側の２つのインク供給口２には、シアンイ
ンクが、それぞれ前述のインクタンク２００Ｙ，２００
Ｍ，２００Ｃから供給されている。このように、中央の
インク供給口２ａは２つの吐出口列２１，３１に対して
液体を供給するものであり、インク供給口２ａ及び液流
路１０ａはこれら２つの吐出口列２１，３１の共通の液
室部として機能する。
【００３２】このように、２つの吐出口列群が隣接する
列に、それぞれ同じ種類の液体を吐出する吐出口列を備
え、この中央部分に対して他の吐出口列及びそれらの駆
動回路を略対称に配置することで、インク供給口２，２
ａとしての貫通口、及び駆動回路や発熱抵抗素子などを
基板に対して等間隔に無駄無く配置することが出来る。
本実施例では、１つの発熱抵抗体５の大きさは３０μｍ
×３０μｍ、吐出口、駆動回路及び配線の幅（図１
（ａ）のａ参照）が１．２ｍｍ、インク供給口２の基板
上面の幅（図１（ｃ）のｂ参照）が０．２ｍｍであり、
基板サイズは１．２×６＋０．２×５＝８．２ｍｍとす
ることができる。このように、基板のサイズを小さくす
ることは、記録ヘッドの転送データを保持するためのメ
モリも基板サイズに比例してその容量を小さくすること
ができるという利点もある。
【００３３】更に、本実施形態では、図１（ａ）及び図
１（ｂ）より明らかなように、第１の吐出口列群２０
と、第２の吐出口列群３０とは、それぞれの吐出口群を
形成する吐出口列２１〜２３，３１〜３３の各吐出口が
前述した走査方向に対して互いに補完し合うように、吐
出口の配列方向にずれて配設されている。図１（ｂ）に
示すように、本実施形態では、第１の吐出口列群及び第
２の吐出口列群を形成する吐出口列は、いずれも１２８
個の吐出口がｔ１＝ｔ２＝約４０μｍ（１／６００イン
チ）のピッチで列をなすことで形成されている。そし
て、吐出口列２１と吐出口列３１とでは、その配列が記
録ヘッドの副走査方向（本実施例の場合、吐出口列の配
列方向に一致する）に対して、ちょうど吐出口配列のピ
ッチの１／２だけずれて（ｔ３＝1/2ｔ１＝約２０μ
ｍ）配置されている。
【００３４】そこで、この記録ヘッドによる記録方法の
一例を図７，８を用いて説明する。
【００３５】本実施形態では、各ノズルから約８ｐｌの
インクを吐出して記録を行うものである。本実施形態の
記録ヘッドを搭載する記録装置（図１０に示す）では、
画像形成のための方法の一例として、高速モードと高解
像度モードの２種類の記録を行うことが可能である。
【００３６】図７及び図８は、上述の高速モードの動作
を説明するための説明図である。この高速モードでは、
画像処理及びデータ転送の時間を節約するため、主走査
方向、副走査方向について、それぞれ１インチあたり６
００ピクセルとし、１ピクセル内の互いに異なる位置に
２発の液滴を吐出するものである。図７はシアンとイエ
ローのドットを同じ位置に記録した場合を示しており、
主走査のライン（ラスター）Ｒ１１、Ｒ１２により形成
されるピクセル（ｐ）２３０に対してドット位置２３１
とドット位置２３２の２ドットを一つのペアとして記録
している。ここで、ドット位置（ｄ１）２３１が図の左
上の対角位置を、ドット位置（ｄ２）２３２が右下の対
角位置を示している。同図ではドット位置ｄ１とドット
位置ｄ２のドット同士は重なっては示していないが、実
際には図９で示すようにドットは一部オーバーラップし
ている（図９の斜線領域）のが通常である。
【００３７】また、本実施例では、２ラスター（Ｒ(n-
1)１、Ｒ(n-1)２）でピクセルｐが形成されるが、ノズ
ルのピッチがｌ２が約４０μｍ（１／６００インチ）
で、第１の吐出口列群２０と第２の吐出口列群３０とが
副走査方向に対して半ピッチずれているため、ラスター
の間隔ｌ１は約２０μｍ（１／１２００インチ）となっ
ている。
【００３８】ここで、１次色、例えばマゼンタ単色の印
字を行う場合には、ピクセルｐのドット位置ｄ１、ｄ２
に、吐出口列２２（以下M１）及び吐出口列３２（以
下、M２）から走査方向に関係なくそれぞれ各１滴の液
滴を吐出して画像を形成する（この場合は同じ色なので
打ち込み順序による発色の差は現れない）。
【００３９】それに対し、２次色、例えば図７に示すよ
うなグリーンを印字するためには、１画素に対して吐出
口列２３（以下Ｃ１）、吐出口列２１（以下Ｙ１）、吐
出口列３１（以下Ｙ２）、吐出口列３３（以下Ｃ２）、
の各列から各１滴の液滴を吐出して画像を形成する。
【００４０】往方向に記録を行う場合、Ｃ１→Ｙ１→Ｙ
２→Ｃ２の吐出口列の順に被記録媒体の所定のピクセル
ｐを通過して行くので、図８（ａ）〜（ｄ）に示す順に
液滴がピクセルｐ上に着弾する。ここで、ピクセルｐの
ドット位置ｄ１では、Ｃ→Ｙの順に液滴が着弾している
ため、先に着弾したシアンの発色が優勢となる。一方、
ドット位置ｄ２では、Ｙ→Ｃの順に液滴が着弾している
ため、先に着弾したイエローの発色が優勢となる。
【００４１】復方向に記録を行う場合には、Ｃ２→Ｙ２
→Ｙ１→Ｃ１の吐出口列の順に被記録媒体の所定のピク
セルｐを通過して行くので、図８（ｅ）〜（ｈ）に示す
順に液滴がピクセルｐ上に着弾する。ここで、ピクセル
ｐのドット位置ｄ１では、Ｙ→Ｃの順に液滴が着弾して
いるため、先に着弾したイエローの発色が優勢となる。
一方、ドット位置ｄ２では、Ｃ→Ｙの順に液滴が着弾し
ているため、先に着弾したシアンの発色が優勢となる。
【００４２】このように、上述の高速モードでは、ピク
セルｐ内でみると、シアンの発色が優勢なドットと、イ
エローの発色が優勢なドットとが走査方向に関わらず常
にペアで使用されていることで、この画素は中間的なグ
リーンの発色となる。
【００４３】実際には図９に示すようにこのピクセルｐ
を含む高速モードでの１画素の領域ではｄ１とｄ２とが
オーバーラップしているので、高速モードでの１画素に
対する打ち込み（付与）順としては、往路はＣ１からの
シアンドット、Ｙ１からのイエロードット、Ｙ２からの
イエロードット、Ｃ２からのシアンドットとなり、復路
ではＣ２からのシアンドット、Ｙ２からのイエロードッ
ト、Ｙ１からのイエロードット、Ｃ１からのシアンドッ
トとなる。このように、打ち込み順が対称、言い換えれ
ばインクの付着順序は同じとなるため、グリーンの発色
を均一に発現させることが可能となる。そのため、往復
印字による色ムラの発生を防止することができる。
【００４４】次に、高解像度モードについて説明する。
このモードでは、１画素を走査方向は１インチあたり６
００ピクセル、副走査方向は１インチあたり１２００ピ
クセルとし、単色（Ｃ，Ｍ，Ｙのいずれか）を印字する
場合に１画素に対して１発の液滴を吐出させる。この場
合、画像領域をマスキングし、Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１の組で
記録を行う画素と、Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２の組で記録を行う
画素とに分けた後、印字を行う。この場合には、各吐出
口列のノズル密度が１インチあたり６００個でありなが
ら、副走査方向に１インチあたり１２００ピクセルの画
素を形成することが可能となり、高精細な画像を容易に
形成することができる。なお、この高解像度モードで
は、例えばグリーンを印字する際に、Ｃ１とＹ１で記録
を行う画素（Ｃ，Ｙの順に被記録媒体に付着するのでシ
アンの発色が強い）と、Ｃ２，Ｙ２で記録を行う画素
（Ｙ，Ｃの順に被記録媒体に付着するのでイエローの発
色が強い）と、の２種類の発色の異なる画素が混在する
ことになるが、適当なマスキングにより両者を均等に配
置することで、色ムラを検知しにくいレベルまで低減す
ることができる。
【００４５】なお、上述の記録方法は本発明の液体吐出
ヘッドを用いて往復印字を行う際に好適な方法の一つで
あり、本発明の液体吐出ヘッドを用いた画像の形成方法
は、上述の２つの記録モードのみに限定されるものでは
ない。
【００４６】（第２の実施形態）図３及び図４は本発明
の第２の実施形態の記録ヘッド、及びこの記録ヘッドを
搭載する記録ヘッドカートリッジを示す図である。本実
施形態では、前述の第１の実施形態と同様の機能を有す
る個所には同じ図番を付け、その詳細な説明は省略す
る。図３は記録ヘッドの要部を模式的に示す説明図であ
り、（ａ）は上からみた模式図、（ｂ）は吐出口の配置
を説明するための説明図、（ｃ）は断面図である。ま
た、図４（ａ）は、インク流路形成部材１２に固定され
た図３に示す記録ヘッドを示す斜視図、図４（ｂ）は本
発明の記録ヘッド３００を備えた記録ヘッドカートリッ
ジ１００の一例を示す斜視図、図４（ｃ）はこの記録ヘ
ッドカートリッジに着脱自在に搭載されるインクタンク
を説明するための説明図である。
【００４７】本実施形態では、前述の第１の実施形態に
対して、まず、面方位が＜１１０＞のシリコン基板を用
いている点が異なっている。本実施例においては、エッ
チングによりインク供給口２，２ａを形成する際に、基
板に対して垂直にエッチングが進行するために、図３
（ｃ）に示すように厚み方向でその断面形状の変化の少
ないインク供給口を容易に得ることができる。従って、
本実施例の基板サイズは、基板面上のパターンにより決
定されることとなり、より一層記録ヘッドの小型化を行
うことができる。なお、図３（ｃ）に示す形状のインク
供給口を形成する場合には、上述の構成でエッチングを
行うことで容易に形成できるが、サンドブラストやレー
ザー加工など他の方法によって形成してもよい。このよ
うに他の方法により図３（ｃ）に示す形状のインク供給
口を形成する場合、その基板の材料は面方位が＜１１０
＞のシリコン基板を用いる必要はない。
【００４８】また、本実施形態では、インク流路形成部
材１２には、上述のＹ，Ｍ，Ｃの各インクを吐出可能な
記録ヘッド３００のほかに、更にブラックインク(Ｂｋ)
を吐出させるための吐出口列４０，４１を備えた記録ヘ
ッド４００を固定し、これらを組み合わせて４色のイン
クを吐出可能な記録ヘッドカートリッジを形成してい
る。ブラックは２次色の形成には一般的には用いないの
で、対称配置にする必要はない。また、モノクロ記録に
おける記録速度を向上させるためにノズルの数が他の色
のヘッドよりも多く設けられている。本実施例では、Ｂ
ｋ用の吐出口列４０，４１は、吐出口列２１，３１と同
様に、各吐出口が走査方向に対して互いに補完し合うよ
うに配列されており、各吐出口列のノズル配列密度の倍
の密度で副走査方向に記録を行うことができるようにな
っている。
【００４９】なお、本実施形態においても、前述の第１
の実施形態に示すような記録モードで印字を行うことが
できる。
【００５０】（第３の実施形態）図５は本発明の第３の
実施形態の記録ヘッド示す図である。本実施形態では、
前述の第１、第２の実施形態と同様の機能を有する個所
には同じ図番を付け、その詳細な説明は省略する。図５
は記録ヘッドの要部を模式的に示す説明図であり、
（ａ）は上からみた模式図、（ｂ）は吐出口の配置を説
明するための説明図、（ｃ）は断面図である。
【００５１】本実施形態では、前述の第１、第２の実施
形態とは異なり、基板７に設けられる貫通穴は３つであ
り、外側の２つの吐出口列に対するインク供給口２ｂ
は、基板７端部とインク流路形成部材１２とにより形成
している。このような配置にすることで、記録ヘッド３
００の基板のサイズを更に小さくすることができる。
【００５２】（第４の実施形態）図６は本発明の第３の
実施形態の記録ヘッド示す図である。本実施形態では、
前述の第１、第２の実施形態と同様の機能を有する個所
には同じ図番を付け、その詳細な説明は省略する。図６
は記録ヘッドの要部を模式的に示す説明図であり、
（ａ）は上からみた模式図、（ｂ）は断面図である。
【００５３】本実施形態では、Ｂｋを吐出する吐出口列
２４，３４を、それぞれ第１、第２の吐出口列群に設け
たものである。
【００５４】なお、往復印字をする際に、上述の第１の
実施形態にて詳細に説明した色ムラを低減させるための
記録方法を行うためには、最低でも重ねあわせて使用す
る２種類の液体を吐出する吐出口列について、第１、第
２の吐出口群に含まれていればその種類の液体の重ねあ
わせについては効果を奏することができる。しかしなが
ら、より色ムラの少ない画像を得るためには、重ねあわ
せする液体を吐出する吐出口列の配置が上述の各実施形
態のように対照的なハイチとなっていることがより望ま
しい。
【００５５】なお、上述の各実施形態においては、重ね
あわせる液体の種類として、インクジェット記録分野で
最もよく用いられるシアン、マゼンタ、イエローの各イ
ンクを例に説明したが、それらの淡色インクを含んでも
よく、また、グリーン、ブルー、レッドなど、重ねあわ
せることのできる液体の種類は、他の色の組あわせであ
ってもよい。
【００５６】また、上述の各実施形態においては、第１
の吐出口列群と、第２の吐出口列群とを同一のオリフィ
スプレートに有する構成、あるいは第１の吐出口列群の
吐出口から液滴を吐出するためのエネルギー変換素子及
び第２の吐出口列群の吐出口から液滴を吐出するための
エネルギー変換素子を同一の基板に有する構成、となっ
ている。これに対し、第１の吐出口列群と第２の吐出口
列群とが別体の記録ヘッドで、これらを組み立ててヘッ
ドユニットとする構成であっても、これら２つのヘッド
の互いの位置あわせをするだけでよいので、本願発明は
適用可能である。しかしながら、上述の実施形態のよう
な構成とすることは、記録ヘッドの吐出口列の位置あわ
せそのものをする必要がない点で、より望ましい構成で
ある。
【００５７】（その他）最後に、図１０を用いて上述の
各実施形態において説明した記録ヘッド、あるいは記録
ヘッドカートリッジを搭載可能な液体吐出記録装置の説
明を行う。図１０は、本発明の液体吐出記録ヘッドを搭
載可能な記録装置の一例を示す説明図である。
【００５８】図１０において、ヘッドカートリッジ１０
０がキャリッジ１０２に交換可能に搭載されている。ヘ
ッドカートリッジ１００は、記録ヘッドユニット５０お
よびインクタンク２００を有し、また、ヘッド部を駆動
するための信号などを授受するためのコネクタが設けら
れている（不図示）。
【００５９】ヘッドカートリッジ１００はキャリッジ１
０２に位置決めして交換可能に搭載されており、キャリ
ッジ１０２には、上記コネクターを介して各ヘッド・カ
ートリッジ１００に駆動信号等を伝達するための電気接
続部が設けられている。
【００６０】キャリッジ１０２は、主走査方向に延在し
て装置本体に設置されたガイド・シャフト１０３に沿っ
て往復移動可能に案内支持されている。そして、キャリ
ッジ１０２は主走査モータ１０４によりモータ・プーリ
１０５、従動プーリ１０６およびタイミング・ベルト１
０７等の駆動機構を介して駆動されるとともにその位置
及び移動が制御される。また、ホームポジションセンサ
１３０がキャリッジに設けられている。これにより遮蔽
板１３６の位置をキャリッジ１０２上のホームポジショ
ンセンサ１３０が通過した際に位置を知ることが可能と
なる。
【００６１】印刷用紙やプラスチック薄板等の被記録媒
体１０８は給紙モータ１３５からギアを介してピックア
ップローラ１３１を回転させることによりオートシート
フィーダ（以降ＡＳＦ）１３２から一枚ずつ分離給紙さ
れる。更に搬送ローラ１０９の回転により、ヘッドカー
トリッジ１００の吐出口面と対向する位置（プリント
部）を通って搬送（副走査）される。搬送ローラ１０９
はＬＦモータ１３４の回転によりギアを介して行われ
る。その際、給紙されたかどうかの判定と給紙時の頭出
し位置の確定は、ペーパエンドセンサ１３３を被記録媒
体１０８が通過した時点で行われる。更に、被記録媒体
１０８の後端が実際にどこに有り、実際の後端から現在
の記録位置を最終的に割り出す為にもペーパエンドセン
サ１３３は使用されている。
【００６２】なお、被記録媒体８は、プリント部におい
て平坦なプリント面を形成するように、その裏面をプラ
テン（不図示）により支持されている。この場合、キャ
リッジ１０２に搭載されたヘッドカートリッジ１００
は、それらの吐出口面がキャリッジ１０２から下方へ突
出して前記２組の搬送ローラ対の間で被記録媒体１０８
と平行になるように保持されている。
【００６３】ヘッド・カートリッジ１００は吐出口列の
方向が上述したキャリッジの走査方向に対して異なる方
向になるようにキャリッジに搭載され、これらの吐出口
列から液体を吐出して記録を行う。上述の各実施形態で
は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するために、
熱エネルギーを発生する電気熱変換体を備えていたが、
もちろん、圧電素子によってインクを吐出する等、その
他の方式であっても良い。
【００６４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１、第２の２つの吐出口列群を位置あわせするだけで
所望の高解像度のカラー画像を得ることが可能となる。
また、第１の吐出口列群と、第２の吐出口列群とは、そ
れぞれ同じ第１の液体を吐出する吐出口列が互いに隣接
するように配設されていることで、それぞれの吐出口列
への液体供給経路を共通化することができるので、記録
ヘッドの走査方向、副走査方向の双方の幅を同時に小さ
くすることができるとともに、往復印字においても色ム
ラの少ない高速な印字を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の記録ヘッドの要部を
示す説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の記録ヘッドを搭載し
た記録ヘッドカートリッジの一例を説明するための説明
図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の記録ヘッドの要部を
示す説明図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の記録ヘッドを搭載し
た記録ヘッドカートリッジの一例を説明するための説明
図である。
【図５】本発明の第３の実施形態の記録ヘッドの要部を
示す説明図である。
【図６】本発明の第４の実施形態の記録ヘッドの要部を
示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態の吐出ノズルの位置とピクセ
ルの構成の一例を示す説明図である。
【図８】本発明の実施形態の記録ヘッドによる往復印字
での画像形成の様子を示す模式図である。
【図９】図７に示すピクセルにおけるドットの拡大具合
を示す図である。
【図１０】本発明の液体吐出記録ヘッドを搭載可能な記
録装置の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 吐出口 ２ インク供給口 ３ 駆動回路 ４ コンタクトパッド ５ エネルギー変換素子（発熱抵抗素子） ６ オリフィスプレート ７ 基板 ８ 配線 ９ コンタクトパッド １０ 液流路 １１ 電気的接続部 １２ インク流路形成部材 １３ 配線板 ２０ 第１の吐出口列群 ２１，２２，２３，２４ 吐出口列 ３０ 第２の吐出口列群 ３１，３２，３３，３４ 吐出口列 ４０，４１ 吐出口列 ５０ 記録ヘッドユニット １００ 記録ヘッドカートリッジ １５０ タンクホルダ ２００ インクタンク ２３０ ピクセル（画素） ２３１，２３２ ドット位置
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１２月６日（２０００．１２．
６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明の液体吐出記録ヘッドは、被記録媒体に対
して双方向に走査しつつ、第１の液体及び該第１の液体
とは種類の異なる第２の液体をそれぞれ異なる吐出口か
ら吐出して記録を行う液体吐出記録ヘッドにおいて、複
数の吐出口が前記走査方向とは異なる方向に所定のピッ
チで配設された吐出口列を、それぞれ対応する吐出口が
前記走査方向に関して一致するように複数備える第１の
吐出口列群と、該第１の吐出口列群に隣接するとともに
該第１の吐出口列群と同様の吐出口配列を有する第２の
吐出口列群と、を有し、前記第１の吐出口列群は、前記
第１の液体を吐出する第１の吐出口列と、前記第２の液
体を吐出する第２の吐出口列と、を備え、前記第２の吐
出口列群は、前記第１の液体を吐出する第３の吐出口列
と、前記第２の液体を吐出する第４の吐出口列と、を備
え、前記第1の吐出口列群と前記第２の吐出口列群と
は、前記第１の吐出口列と第３の吐出口列とが互いに隣
接するとともに、前記第1の吐出口列を形成する吐出口
と前記第３の吐出口列を形成する吐出口とが前記走査方
向に関して互いに補完するように、吐出口の配列方向に
ずれて配設されることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】また、上述の往復印字での高画質化をより
高い次元で実現させるためには、前記第1の吐出口列群
及び前記第２の吐出口列群を形成する吐出口列は、それ
ぞれ吐出する液体の種類が前記第1および第3の吐出口列
に関して線対称となるように配置されていることが望ま
しい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】また、本発明の他の形態の液体吐出記録ヘ
ッドは、被記録媒体に対して双方向に走査しつつ、第１
の液体及び該第１の液体とは種類の異なる第２の液体を
それぞれ異なる吐出口から吐出して記録を行う液体吐出
記録ヘッドにおいて、前記走査方向とは異なる方向に所
定のピッチで複数の吐出口が配設された吐出口列を複数
備えるオリフィスプレートと、該オリフィスプレートの
吐出口に対応して液体を吐出するためのエネルギー変換
素子を備えるとともに、前記オリフィスプレートの吐出
口列に対して液体を供給するための液体供給路と、前記
エネルギ変換素子を駆動するための駆動回路と、を備え
る素子基板と、を有し、前記オリフィスプレート上の吐
出口列が、前記走査方向に関して、第２の液体を吐出す
る第1の吐出口列、第1の液体を吐出する第2の吐出口
列、第1の液体を吐出する第3の吐出口列、第２の液体を
吐出する第4の吐出口列の順に配置されているととも
に、前記第1の液体を供給するための供給路は、前記第
２の吐出口列と第３の吐出口列の双方に液体を供給する
ことを特徴とする。上述の形態によれば、吐出口列群同
士の位置あわせをする必要がなく、高精度なヘッドを容
易に提供することができるとともに、２つの吐出口列へ
の液体供給路を共通化することで、記録ヘッドの走査方
向、副走査方向の双方の幅を同時に小さくすることがで
きる。その上で、供給口が設けられていない領域に上記
駆動回路を配置することも可能である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５４】なお、往復印字をする際に、上述の第１の
実施形態にて詳細に説明した色ムラを低減させるための
記録方法を行うためには、最低でも重ねあわせて使用す
る２種類の液体を吐出する吐出口列について、第１、第
２の吐出口群に含まれていればその種類の液体の重ねあ
わせについては効果を奏することができる。しかしなが
ら、より色ムラの少ない画像を得るためには、重ねあわ
せする液体を吐出する吐出口列の配置が上述の各実施形
態のように対照的な配置となっていることがより望まし
い。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C057 AF01 AF33 AF34 AF91 AG14 AG15 AG16 AG46 AG68 AG83 AG88 AG90 AK07 AN02 AP34 AQ02 AQ04 BA13

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被記録媒体に対して双方向に走査しつ
    つ、第１の液体及び該第１の液体とは種類の異なる第２
    の液体をそれぞれ異なる吐出口から吐出して記録を行う
    液体吐出記録ヘッドにおいて、 複数の吐出口が前記走査方向とは異なる方向に所定のピ
    ッチで配設された吐出口列を、それぞれ対応する吐出口
    が前記走査方向に対して一致するように複数備える第１
    の吐出口列群と、 該第１の吐出口列群に隣接するとともに該第１の吐出口
    列群と同様の吐出口配列を有する第２の吐出口列群と、
    を有し、 前記第１の吐出口列群は、前記第１の液体を吐出する第
    １の吐出口列と、前記第２の液体を吐出する第２の吐出
    口列と、を備え、 前記第２の吐出口列群は、前記第１の液体を吐出する第
    ３の吐出口列と、前記第２の液体を吐出する第４の吐出
    口列と、を備え、 前記第1の吐出口列群と前記第２の吐出口列群とは、前
    記第１の吐出口列と第３の吐出口列とが互いに隣接する
    とともに、前記第1の吐出口列を形成する吐出口と前記
    第３の吐出口列を形成する吐出口とが前記走査方向に対
    して互いに補完するように、吐出口の配列方向にずれて
    配設されることを特徴とする液体吐出ヘッド。
  2. 【請求項２】 前記第１の吐出口列と、前記第３の吐出
    口列との双方に前記第１の液体を供給するための共通液
    室を備えることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出
    記録ヘッド。
  3. 【請求項３】 前記第1及び第2の液体とは異なる第３の
    液体を吐出するための吐出口列を、第１の吐出口列群及
    び第２の吐出口列群にそれぞれ備えることを特徴とする
    請求項１ないし２に記載の液体吐出記録ヘッド。
  4. 【請求項４】 前記第１の液体はイエローインクであ
    り、前記第２及び第３のインクがシアンインク、マゼン
    タインクであることを特徴とする請求項３に記載の液体
    吐出記録ヘッド。
  5. 【請求項５】 前記第1の吐出口列群及び前記第２の吐
    出口列群を形成する吐出口列は、それぞれ吐出する液体
    の種類が前記第1および第3の吐出口列に対して線対称と
    なるようにに配置されていることを特徴とする請求項１
    ないし４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
  6. 【請求項６】 前記第１及び前記第２の吐出口列群とは
    別に、前記第１および第２の吐出口列で吐出される液体
    とは異なる種類の液体を吐出するための第５の吐出口列
    を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか
    １項に記載の液体吐出記録ヘッド。
  7. 【請求項７】 前記第５の吐出口列から吐出される液体
    がブラックインクであることを特徴とする請求項６に記
    載の液体記録吐出ヘッド。
  8. 【請求項８】 前記第１の吐出口列群及び前記第２の吐
    出口列群を同一のオリフィスプレート上に有することを
    特徴とする請求項１ないし７に記載の液体吐出記録ヘッ
    ド。
  9. 【請求項９】 前記第１の吐出口列群から液体を吐出す
    るための複数のエネルギ発生素子列群と、前記第２の吐
    出口列群から液体を吐出するための複数のエネルギ発生
    素子列群とを同一の基板に有することを特徴とする請求
    項１ないし８のいずれか１項に記載の液体吐出記録ヘッ
    ド。
  10. 【請求項１０】 前記基板は面方位が＜１００＞のシリ
    コン基板であることを特徴とする請求項９に記載の液体
    吐出記録ヘッド。
  11. 【請求項１１】 前記基板は面方位が＜１１０＞のシリ
    コン基板であることを特徴とする請求項９に記載の液体
    吐出記録ヘッド。
  12. 【請求項１２】 前記基板は各吐出口列に液体を供給す
    るための複数の貫通口を有し、該貫通口は異方性エッチ
    ングにより形成されていることを特徴とする請求項１０
    ないし１１に記載の液体吐出記録ヘッド。
  13. 【請求項１３】 前記オリフィスプレートは感光性エポ
    キシ樹脂により形成されていることを特徴とする請求項
    ８に記載の液体吐出記録ヘッド。
  14. 【請求項１４】 被記録媒体に対して双方向に走査しつ
    つ、第１の液体及び該第１の液体とは種類の異なる第２
    の液体をそれぞれ異なる吐出口から吐出して記録を行う
    液体吐出記録ヘッドにおいて、 前記走査方向とは異なる方向に所定のピッチで複数の吐
    出口が配設された吐出口列を複数備えるオリフィスプレ
    ートと、 該オリフィスプレートの吐出口に対応して液体を吐出す
    るためのエネルギー変換素子を備えるとともに、前記オ
    リフィスプレートの吐出口列に対して液体を供給するた
    めの液体供給路と、前記エネルギ変換素子を駆動するた
    めの駆動回路と、を備える素子基板と、を有し、 前記オリフィスプレート上の吐出口列が、前記走査方向
    に対して第２の液体を吐出する第1の吐出口列、第1の液
    体を吐出する第2の吐出口列、第1の液体を吐出する第3
    の吐出口列、第２の液体を吐出する第4の吐出口列の順
    に配置されているとともに、 前記第1の液体を供給するための供給路は、前記第２の
    吐出口列と第３の吐出口列の双方に液体を供給すること
    を特徴とする液体吐出ヘッド。
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