JP2003145775A - Liquid ejecting head and imaging apparatus using the same - Google Patents
Liquid ejecting head and imaging apparatus using the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液体を吐出するた
めの吐出口を有する液体吐出ヘッドならびにこれを用い
た画像形成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid ejection head having an ejection port for ejecting a liquid and an image forming apparatus using the same.
【０００２】なお、本明細書において「プリント」と
は、文字や図形など有意の情報を形成する場合のみなら
ず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るよ
うに顕在化したものであるか否かを問わず、広くプリン
ト媒体上に画像，模様，パターンなどを形成したり、ま
たは媒体の加工を行う場合をも包含する。また、「プリ
ント媒体」とは、一般的なプリント装置で用いられる紙
のみならず、布，プラスチックフィルム，金属板，ガラ
ス，セラミックス，木材，皮革などのインクを受容可能
な物をも含むものである。さらに、「インク」（「液
体」と記述する場合もある）とは、上記「プリント」の
定義と同様に広く解釈されるべきであり、プリント媒体
に付与されることによって、画像，模様，パターンなど
の形成またはプリント媒体の加工あるいはインクの処理
（例えばプリント媒体に付与されるインク中の色材の凝
固や不溶化など）に供され得る液体を含み、従ってプリ
ントに関して用いることが可能なあらゆる液体を包含し
ている。[0002] In the present specification, the term "print" is not only used to form significant information such as characters and figures, but also manifested so that it can be visually perceived by humans regardless of significance. Includes a case where an image, a pattern, a pattern, etc. are widely formed on a print medium or a medium is processed regardless of whether or not it is. Further, the "print medium" includes not only paper used in a general printing apparatus, but also cloth, plastic film, metal plate, glass, ceramics, wood, leather and the like that can receive ink. Furthermore, “ink” (sometimes referred to as “liquid”) should be broadly interpreted in the same way as the definition of “print” above. Etc., or any liquid that can be subjected to processing of the print medium or treatment of the ink (for example, solidification or insolubilization of the coloring material in the ink applied to the print medium), and thus any liquid that can be used for printing. Inclusive.
【０００３】[0003]
【従来の技術】近年、インターネットやでデジタルカメ
ラの普及などにより、高階調のカラー印刷に対する需要
も高まってきており、これに伴ってインクジェットプリ
ンタの高性能化も進められつつある。高精細かつ高階調
の高品位プリント画像を得る手段として、
インクを吐出するための吐出口の配列間隔を狭め、
解像度の向上を図る
特定の色インクに対し、これに含まれる色剤の割
合、つまり色剤の濃度が異なる複数（最低２つ）の色イ
ンクをそれぞれ吐出する複数のプリントヘッドを用意
し、必要に応じて濃インクと淡インクとを選択的に重ね
打ちすることにより階調性の向上を図る
吐出口から吐出されるインク滴の大きさ、すなわち
インク量を可変にすることにより階調性の向上を図る
などの方法が知られている。2. Description of the Related Art In recent years, the demand for high-gradation color printing has increased due to the spread of digital cameras on the Internet and the like, and along with this, the performance of ink jet printers has been improved. As a means to obtain a high-definition and high-gradation high-quality print image, the array interval of the ejection ports for ejecting ink is narrowed,
To improve resolution, prepare a plurality of print heads that eject multiple color inks (at least two) with different ratios of colorants contained in a particular color ink, that is, different concentrations of colorants. To improve the gradation by selectively overprinting the dark ink and the light ink according to the change in the size of the ink droplets ejected from the ejection port, that is, by changing the ink amount. Methods such as improvement are known.
【０００４】プリントヘッドの吐出口からインクを吐出
させるための吐出エネルギーとして熱エネルギーを用
い、インク中に気泡を発生させてその際の発泡圧力を利
用する、いわゆるバブルジェット（登録商標）方式のプ
リンタにおいては、上述したの方法が比較的困難であ
るので、やの方法が特に有効であると考えられる。A printer of the so-called bubble jet (registered trademark) system in which thermal energy is used as the ejection energy for ejecting ink from the ejection port of the print head to generate bubbles in the ink and utilize the bubbling pressure at that time. In the above, since the method described above is relatively difficult, the method of Y is considered to be particularly effective.
【０００５】しかしながら、の方法を実現しようとす
ると、特定の色インクに対して２つ以上のプリントヘッ
ドが必要となり、コスト高になってしまう。従って、バ
ブルジェット（登録商標）方式のプリンタにおいては、
のように吐出口の配列間隔を狭め、各吐出口から吐出
される個々のインク滴の大きさを小さく（例えば１０ピ
コリットル以下）して解像度の向上を図る手法が、製造
コストの上昇をほとんど伴わないことから最も望ましい
簡便な方法と言えよう。However, if the method (1) is to be realized, two or more print heads are required for a specific color ink, resulting in high cost. Therefore, in the Bubble Jet (registered trademark) type printer,
As described above, the method of improving the resolution by narrowing the arrangement interval of the ejection ports and reducing the size of each ink droplet ejected from each ejection port (for example, 10 picoliters or less) almost increases the manufacturing cost. It is the most desirable and convenient method because it is not accompanied by it.
【０００６】このような小さなインク滴を吐出口から吐
出させる場合、インクの加熱に伴って膜沸騰により成長
する気泡を吐出口を介して大気に連通させる方式のもの
が、例えば特開平４−１０９４０号公報，特開平４−１
０９４１号公報，特開平４−１０７４２号公報などで開
示され、膜沸騰により成長する気泡を大気に連通させず
にインク滴を吐出する旧来のバブルジェット（登録商
標）方式のものと区別するため、いわゆるバブルスルー
方式と呼称される場合がある。When such small ink droplets are ejected from the ejection port, a system in which bubbles growing due to film boiling accompanying heating of the ink are communicated with the atmosphere through the ejection port is disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 10940/1992. Japanese Patent Laid-Open No. 4-1
In order to distinguish it from the conventional bubble jet (registered trademark) method, which is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 0941, JP-A-4-10742, etc., and ejects ink droplets without allowing the bubbles growing by film boiling to communicate with the atmosphere, It may be called a so-called bubble through method.
【０００７】膜沸騰により成長する気泡を大気に連通さ
せずにインク滴を吐出する旧来のバブルジェット（登録
商標）方式によるプリントヘッドにおいては、吐出口か
ら吐出されるインク滴の大きさを小さくするに連れて吐
出口に連通するインク流路の通路断面積を小さくしなけ
ればならず、吐出効率が低下して吐出口から吐出される
インク滴の吐出速度が低下してしまう不具合が生ずる。
インク滴の吐出速度が低下すると、その吐出方向が不安
定になる上、プリントヘッドの休止時に水分の蒸発に伴
ってインクの増粘化が起こり、吐出状態がさらに不安定
となって初期吐出不良などが発生し、信頼性の低下を来
す可能性がある。In a conventional print head of the bubble jet (registered trademark) method, which ejects ink droplets without allowing the bubbles growing by film boiling to communicate with the atmosphere, the size of the ink droplets ejected from the ejection port is reduced. As a result, the passage cross-sectional area of the ink flow path communicating with the ejection port must be reduced, resulting in a problem that the ejection efficiency is reduced and the ejection speed of the ink droplet ejected from the ejection port is reduced.
When the ejection speed of the ink drops decreases, the ejection direction becomes unstable, and the viscosity of the ink increases as the water evaporates when the print head is stopped. Such a situation may occur and the reliability may be deteriorated.
【０００８】この点、気泡が大気に連通するバブルスル
ー方式のプリントヘッドは、インク滴の大きさを吐出口
の幾何学的形状のみで決定できるため、小インク滴を吐
出するのに適しており、温度などの影響を受けにくく、
インク滴の吐出量が旧来のバブルジェット（登録商標）
方式のプリントヘッドと比較して非常に安定していると
いう利点があるため、高精細かつ高階調の高品位プリン
ト画像を比較的容易に得ることが可能である。In this respect, the bubble-through type print head in which bubbles communicate with the atmosphere can determine the size of the ink droplet only by the geometrical shape of the ejection port, and is therefore suitable for ejecting a small ink droplet. Less susceptible to temperature,
Bubble Jet (registered trademark) with a conventional ink jet volume
Since it has the advantage of being extremely stable as compared with the print head of the type, it is possible to relatively easily obtain a high-definition print image of high definition and high gradation.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】高精細かつ高階調の高
品位プリント画像を得るには、１つの吐出口から極めて
少量のインク滴を吐出させてプリントを行うことが好ま
しい。この場合、プリント速度の高速化のためには吐出
口からインク滴を短周期で吐出させる必要がある。しか
も、プリントヘッドを搭載するキャリッジをプリント媒
体に対してプリントヘッドの駆動周波数に同期して高速
で走査移動させなければならない。このような観点か
ら、インクジェットプリンタにおいては特にバブルスル
ー方式のものが適していると言える。In order to obtain a high-definition print image with high definition and high gradation, it is preferable to print by ejecting an extremely small amount of ink droplets from one ejection port. In this case, in order to increase the printing speed, it is necessary to eject ink droplets from the ejection port in a short cycle. In addition, the carriage on which the print head is mounted must be scanned and moved at high speed with respect to the print medium in synchronization with the drive frequency of the print head. From this point of view, it can be said that the bubble-through type is particularly suitable for the inkjet printer.
【００１０】このようなインクジェット方式のプリント
ヘッドをキャリッジと共にプリント媒体に沿って高速で
走査移動させつつすべての吐出口からインク滴を連続的
に吐出させ、いわゆるべたプリントをプリント媒体に対
して行う場合、この時のインク滴の吐出状態を図１１に
示す。プリントヘッド１の走査移動方向は、この図１１
の紙面に対して垂直な方向であり、図示しない吐出口は
図の左右方向に配列した状態となっている。画像データ
がべたの場合には、各吐出口に対応するすべての吐出エ
ネルギー発生部（図示せず）が高い駆動周波数で駆動さ
れる。このため、吐出口からプリント媒体２に向けて吐
出するインク滴３の運動に伴い、その周囲に介在する粘
性を持った空気もインク滴３の運動に引きずられて移動
する。この結果、プリントヘッド１の吐出口が開口する
吐出口面４近傍がプリントヘッド１の周囲よりも減圧傾
向となり、周囲の空気が減圧領域へ気流となって流れ、
その流れの影響によって、特に吐出口の配列方向両端側
に位置する吐出口から吐出されるインク滴３がその配列
方向中央側に引き寄せられ、プリント媒体２に対して所
期の位置に吐出されなくなることが判明した。このこと
から、端部の複数の吐出液滴が中央部へ引き寄せられて
いる。In the case of performing so-called solid printing on the print medium by continuously moving the ink jet print head along with the carriage along the print medium at a high speed while ejecting ink droplets continuously. The ejection state of the ink droplets at this time is shown in FIG. The scanning movement direction of the print head 1 is as shown in FIG.
The discharge ports (not shown) are arranged in the left-right direction in the drawing. When the image data is solid, all the ejection energy generating units (not shown) corresponding to each ejection port are driven at a high driving frequency. Therefore, with the movement of the ink droplet 3 ejected from the ejection port toward the print medium 2, the viscous air present around the ink droplet 3 is also dragged by the movement of the ink droplet 3 and moves. As a result, the vicinity of the ejection port surface 4 where the ejection port of the print head 1 is opened tends to be decompressed as compared with the periphery of the print head 1, and the surrounding air flows as an air flow to the decompression region,
Due to the influence of the flow, the ink droplets 3 ejected from the ejection ports located on both ends of the ejection port in the arrangement direction are particularly attracted to the center side in the arrangement direction, and are not ejected to the intended position on the print medium 2. It has been found. For this reason, the plurality of ejected droplets at the end are attracted to the center.
【００１１】このような現象の下で、べたプリントを複
数回のキャリッジの走査移動によって行った場合、この
時のプリント媒体に形成されるべたプリントの画像を図
１２に模式的に示す。キャリッジはプリントヘッドと共
に図中、上方から下方に走査移動するが、この際に前回
の走査移動によって形成されたべた画像５と次の走査移
動によって形成されたべた画像６との間に白筋７が形成
されてしまうことが理解されよう。Under such a phenomenon, when solid printing is performed by scanning movement of the carriage a plurality of times, an image of the solid print formed on the print medium at this time is schematically shown in FIG. The carriage scans with the print head from the upper side to the lower side in the figure. At this time, a white line 7 is formed between the solid image 5 formed by the previous scanning movement and the solid image 6 formed by the next scanning movement. It will be understood that is formed.
【００１２】このような不具合は、吐出口の配列間隔を
狭く設定し、１回の駆動操作によって１０ピコリットル
以下の少量のインク滴を高周期で吐出できるバブルスル
ー方式のインクジェットプリンタにおいて特に顕著に現
れることが発明者の検討により分かった。Such a problem is particularly noticeable in a bubble-through type ink jet printer in which the arrangement intervals of the ejection openings are set narrow and a small amount of ink droplets of 10 picoliters or less can be ejected at a high cycle by one driving operation. It was found by the inventor's examination that it would appear.
【００１３】吐出口の配列間隔が２１.２μm（１２００
dpi相当）の場合のインク滴の吐出量と端よれ量（白筋
７の１／２の値）との関係を図１３に示す。このような
現象が現れる理由は、インク滴の大きさが小さくなるこ
とによって、インク滴重量に対するインク滴表面積（投
影面積）の関係からインク滴表面積の割合が増える一
方、気流による液滴の移動は、前記の割合が大きいほど
影響を受けることになるためである。The arrangement interval of the discharge ports is 21.2 μm (1200
FIG. 13 shows the relationship between the ink droplet ejection amount and the edge deviation amount (1/2 value of the white streak 7) in the case of dpi). The reason why such a phenomenon appears is that the ratio of the ink droplet surface area increases from the relationship of the ink droplet surface area (projected area) to the ink droplet weight due to the decrease in the ink droplet size, while the movement of the droplets by the air flow is This is because the larger the above-mentioned ratio, the more the influence is exerted.
【００１４】かかる不具合を防止するため、吐出口の配
列方向両端側に位置する吐出口から吐出されるインク滴
の大きさを大きくし、すなわちインク滴の慣性質量を増
大させることによって、この配列方向両端側に位置する
吐出口から吐出されるインク滴の吐出軌跡の偏倚を抑制
することも可能である。しかしながら、インク滴を大き
くすることは、高精細かつ高階調の画像を形成する上で
の障害になる。さらに、プリント媒体に対するインク滴
の浸透が遅れる上、プリント媒体の膨潤に伴ってプリン
ト画像の劣化を招来する可能性が高い。あるいは、吐出
エネルギー発生部に対する駆動周波数を低く抑えること
によって上述した不具合を緩和することも可能である。
しかしながら、吐出エネルギー発生部に対する駆動周波
数を低く設定した場合にはプリント速度が遅くなってし
まい、高速でプリントアウトするというユーザのニーズ
に応えることができなくなってしまう。In order to prevent such a problem, the size of the ink droplets ejected from the ejection ports located at both ends in the arrangement direction of the ejection ports is increased, that is, the inertial mass of the ink droplets is increased, so that the arrangement direction of the ink droplets is increased. It is also possible to suppress the deviation of the ejection trajectory of the ink droplets ejected from the ejection ports located on both ends. However, increasing the size of the ink droplet is an obstacle to forming a high-definition and high-gradation image. Further, the penetration of ink droplets into the print medium is delayed, and the swelling of the print medium is likely to cause deterioration of the print image. Alternatively, it is also possible to alleviate the above-mentioned inconvenience by suppressing the driving frequency for the ejection energy generating unit to a low value.
However, when the driving frequency for the ejection energy generating unit is set low, the printing speed becomes slow, and it becomes impossible to meet the user's need for high-speed printing.
【００１５】[0015]
【発明の目的】本発明の目的は、プリント媒体の搬送方
向に対して交差する方向に走査しつつ高周期で液滴を吐
出し得るインクジェットプリンタであっても、その配列
方向両端側に位置する吐出口から吐出されるインク滴の
偏倚を抑制し、べたプリントを形成した場合でも白筋が
発生しないように配慮した液体吐出ヘッドならびにこの
液体吐出ヘッドを用いる画像形成装置を提供することに
ある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an ink jet printer capable of ejecting liquid droplets at a high cycle while scanning in a direction intersecting the transport direction of a print medium, and located at both ends of the arrangement direction. An object of the present invention is to provide a liquid ejection head that suppresses the deviation of ink droplets ejected from an ejection port and prevents white stripes from occurring even when a solid print is formed, and an image forming apparatus using the liquid ejection head.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明の第１の形態は、
第１の方向に沿って配列する複数の吐出口と、これら吐
出口から液体を吐出させるための複数の吐出エネルギー
発生部とを有し、プリント媒体に対して相対移動する液
体吐出ヘッドであって、その配列方向両端部に位置する
端部吐出口群を構成する前記吐出口の配列間隔は、その
配列方向中央部に位置する中央吐出口群を構成する前記
吐出口の配列間隔よりも広く設定されていることを特徴
とするものである。The first aspect of the present invention is as follows.
A liquid ejection head that has a plurality of ejection ports arranged along a first direction and a plurality of ejection energy generation units for ejecting liquid from these ejection ports, and that moves relative to a print medium. , The arrangement interval of the ejection ports forming the end ejection port groups located at both ends in the arrangement direction is set to be wider than the arrangement interval of the ejection ports forming the central ejection port group located in the central part in the arrangement direction. It is characterized by being.
【００１７】本発明の第２の形態は、第１の方向に沿っ
て配列する複数の吐出口と、これら吐出口から液体を吐
出させるための複数の吐出エネルギー発生部とを有し、
プリント媒体に対して相対移動する液体吐出ヘッドであ
って、その配列方向中央部および両端部に位置する中央
吐出口群および端部吐出口群をそれぞれ構成する前記吐
出口の配列間隔は相互に等しく設定され、前記中央吐出
口群と前記端部吐出口群との間に位置する中間吐出口群
を構成する前記吐出口の配列間隔は、前記中央吐出口群
および前記端部吐出口群をそれぞれ構成する前記吐出口
の配列間隔よりも広く設定されていることを特徴とする
ものである。A second aspect of the present invention has a plurality of ejection ports arranged along the first direction, and a plurality of ejection energy generating sections for ejecting liquid from these ejection ports.
A liquid ejection head that moves relative to a print medium, and the arrangement intervals of the ejection openings that form a central ejection opening group and end ejection opening groups located at the central portion and both end portions in the arrangement direction are equal to each other. The array intervals of the ejection ports that are set and constitute an intermediate ejection port group located between the central ejection port group and the end ejection port group are the central ejection port group and the end ejection port group, respectively. It is characterized in that it is set wider than the arrangement interval of the constituent ejection ports.
【００１８】本発明の第３の形態は、本発明の第１また
は第２の形態による液体吐出ヘッドの取り付け部と、プ
リント媒体の搬送手段とを具え、前記液体吐出ヘッドの
吐出口から吐出される液体によってプリント媒体に画像
を形成することを特徴とする画像形成装置にある。A third aspect of the present invention comprises a mounting portion of the liquid ejection head according to the first or second aspect of the present invention and a print medium conveying means, and the liquid is ejected from an ejection port of the liquid ejection head. An image forming apparatus is characterized in that an image is formed on a print medium by a liquid.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】本発明の第１の形態による液体吐
出ヘッドにおいて、端部吐出口群を構成する吐出口の配
列間隔は、中央吐出口群を構成する吐出口の配列間隔よ
りも０.１から１０μm広く設定されていることが好まし
い。０.１μm未満の場合、配列間隔を広く設定したこと
による効果が極端に少なくなる上、製造工程において位
置精度を確保することが困難になる。逆に１０μmを越
えると、隣接する吐出口間の距離が離れ過ぎてしまい、
べた画像の形成時に白筋が発生してしまう。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the liquid ejection head according to the first aspect of the present invention, the arrangement interval of the ejection openings forming the end ejection opening group is 0 than the arrangement interval of the ejection openings forming the central ejection opening group. It is preferable that the width is widely set from 1 to 10 μm. If it is less than 0.1 μm, the effect of widening the arrangement interval is extremely small, and it becomes difficult to secure the positional accuracy in the manufacturing process. On the other hand, if it exceeds 10 μm, the distance between adjacent ejection ports becomes too large,
White streaks occur when forming a solid image.
【００２０】中央吐出口群を構成する吐出口の径に対
し、端部吐出口群を構成する吐出口の径をより大きく設
定することができる。この場合、端部吐出口群および中
央吐出口群をそれぞれ構成する吐出口の配列間隔の差に
対し、端部吐出口群および中央吐出口群をそれぞれ構成
する吐出口から吐出されてプリント媒体にそれぞれ形成
される液滴のドット径の差を対応させることが有効であ
る。端部吐出口群を構成する吐出口の径は、中央吐出口
群を構成する吐出口の径の２倍以下であることが好まし
い。２倍を越えると端部吐出口群から吐出される液滴の
濃度が高くなり過ぎ、べた画像の形成時に濃度むらや黒
筋が発生してしまう。吐出口に液体をそれぞれ導く複数
の液路をさらに有し、中央吐出口群を構成する吐出口に
連通する液路の幅寸法に対し、端部吐出口群を構成する
吐出口に連通する液路の幅寸法をより広く設定すること
ができる。この場合、端部吐出口群を構成する吐出口に
連通する液路の幅寸法は、中央吐出口群を構成する吐出
口に連通する液路の幅寸法の２倍以下であることが好ま
しい。２倍を越えると中央吐出口群を構成する個々の吐
出口に連通する液路の幅寸法が極端に狭くなり、中央吐
出口群における吐出周波数が急激に低下してプリント速
度の低下を招来する。It is possible to set the diameter of the discharge ports forming the end discharge port group larger than the diameter of the discharge ports forming the central discharge port group. In this case, in response to the difference in the arrangement interval of the ejection ports that respectively configure the end ejection port group and the central ejection port group, ejection is performed from the ejection ports that respectively configure the end ejection port group and the central ejection port group to the print medium. It is effective to make the dot diameters of the droplets formed correspond to each other. It is preferable that the diameter of the discharge ports forming the end discharge port group is not more than twice the diameter of the discharge ports forming the central discharge port group. If it exceeds 2 times, the density of the liquid droplets ejected from the end ejection port group becomes too high, resulting in uneven density or black streaks when forming a solid image. A liquid which further has a plurality of liquid passages for guiding the liquid to the discharge ports, and which communicates with the discharge ports forming the end discharge port group with respect to the width dimension of the liquid passage communicating with the discharge ports forming the central discharge port group. The width of the road can be set wider. In this case, it is preferable that the width dimension of the liquid passage communicating with the discharge ports forming the end discharge port group is not more than twice the width dimension of the liquid passage communicating with the discharge ports forming the central discharge port group. When it exceeds 2 times, the width of the liquid passage communicating with the individual ejection ports forming the central ejection port group becomes extremely narrow, and the ejection frequency in the central ejection port group sharply decreases, resulting in a decrease in printing speed. .
【００２１】本発明の第２の形態による液体吐出ヘッド
において、中間吐出口群を構成する吐出口の配列間隔
は、中央吐出口群および端部吐出口群をそれぞれ構成す
る吐出口の配列間隔よりも０.１から１０μm広く設定さ
れていることが好ましい。０.１μm未満の場合、配列間
隔を広く設定したことによる効果が極端に少なくなる
上、製造工程において位置精度を確保することが困難に
なる。逆に１０μmを越えると、隣接する吐出口間の距
離が離れ過ぎてしまい、べた画像の形成時に白筋が発生
してしまう。In the liquid ejection head according to the second aspect of the present invention, the arrangement intervals of the ejection openings forming the intermediate ejection openings are smaller than the arrangement intervals of the ejection openings forming the central ejection openings and the end ejection openings. Also, it is preferable that the range is 0.1 to 10 μm. If it is less than 0.1 μm, the effect of widening the arrangement interval is extremely small, and it becomes difficult to secure the positional accuracy in the manufacturing process. On the other hand, when it exceeds 10 μm, the distance between the adjacent ejection ports becomes too large, and white streaks occur when a solid image is formed.
【００２２】本発明の第１および第２の形態による液体
吐出ヘッドにおいて、複数の吐出口の配列間隔が４２.
３μm以下であることが好ましい。４２.３μmよりも広
くなると、隣接する吐出口から吐出される液滴による減
圧雰囲気の影響が顕著とならず、本発明の効果が得られ
にくくなる。In the liquid ejection head according to the first and second aspects of the present invention, the arrangement interval of the plurality of ejection ports is 42.
It is preferably 3 μm or less. When it is wider than 42.3 μm, the effect of the reduced pressure atmosphere due to the liquid droplets ejected from the adjacent ejection ports is not remarkable, and the effect of the present invention is difficult to be obtained.
【００２３】吐出口から１回に吐出される液体の量がそ
れぞれ１０ピコリットル以下であることが好ましい。１
０ピコリットルを越えると、液滴の慣性質量が大きくな
るため、図１３に示すような端よれ量が少なり、本発明
の効果が得られにくくなる。It is preferable that the amount of liquid ejected from the ejection port at one time is 10 picoliters or less. 1
If it exceeds 0 picoliter, the inertial mass of the droplet becomes large, so that the amount of edge deviation as shown in FIG. 13 becomes small, and it becomes difficult to obtain the effect of the present invention.
【００２４】吐出エネルギー発生部を吐出口に対向して
配置することができる。The discharge energy generating section may be arranged so as to face the discharge port.
【００２５】吐出エネルギー発生部は、液体に膜沸騰を
生じさせて吐出口から液体を吐出させるための熱エネル
ギーを発生する電気熱変換体を有するものであってよ
い。The discharge energy generating section may have an electrothermal converter for generating film boiling in the liquid and generating heat energy for discharging the liquid from the discharge port.
【００２６】本発明の第３の形態による画像形成装置に
おいて、取り付け部がプリント媒体の搬送方向と交差す
る方向に走査移動可能なキャリッジを有することができ
る。液体吐出ヘッドまたはヘッドカートリッジを着脱手
段を介してキャリッジに対して着脱自在に搭載すること
ができる。In the image forming apparatus according to the third aspect of the present invention, the mounting portion may include a carriage that can scan and move in a direction intersecting the print medium conveyance direction. The liquid ejection head or the head cartridge can be detachably mounted on the carriage via the attaching / detaching means.
【００２７】液体吐出ヘッドは、プリント媒体の同一箇
所を複数回走査移動することによって画像を形成するも
のであってよい。The liquid ejecting head may form an image by scanning and moving the same portion of the print medium a plurality of times.
【００２８】液体が、インクおよび／またはプリント媒
体に対するインクのプリント性を調整するための処理液
であってよい。The liquid may be a treatment liquid for adjusting the printability of the ink on the ink and / or the print medium.
【００２９】端部吐出口群を構成する吐出口は、プリン
ト媒体への画像形成時に液体を吐出し得る状態にあるこ
とが好ましい。It is preferable that the ejection ports constituting the end ejection port group are in a state capable of ejecting a liquid when an image is formed on a print medium.
【００３０】[0030]
【実施例】本発明による画像形成装置をインクジェット
プリンタに応用した一実施例について、図１〜図１０を
参照しながら詳細に説明するが、本発明はこのような実
施例に限らず、これらをさらに組み合わせたり、この明
細書の特許請求の範囲に記載された本発明の概念に包含
されるべき他の技術にも応用することができる。EXAMPLE An example in which the image forming apparatus according to the present invention is applied to an ink jet printer will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 10. However, the present invention is not limited to such an example, and It can be further combined and applied to other techniques that are intended to be included in the inventive concept as claimed in this specification.
【００３１】本実施例におけるインクジェットプリンタ
の機構部分の外観を図１に示し、このインクジェットプ
リンタに用いられるヘッドカートリッジの外観を分解状
態で図２に示し、そのプリントヘッドの外観を図３に示
す。すなわち、本実施例におけるインクジェットプリン
タのシャシー１０は、所定の剛性を有する複数の板状金
属部材により構成され、このインクジェットプリンタの
骨格をなす。シャシー１０には、図示しないシート状の
プリント媒体をインクジェットプリンタの内部へと自動
的に給送する媒体給送部１１と、この媒体給送部１１か
ら１枚ずつ給送されるプリント媒体を所望のプリント位
置へ導くと共にこのプリント位置から媒体排出部１２へ
とプリント媒体を導く媒体搬送部１３と、プリント位置
に搬送されたプリント媒体に所定のプリント動作を行う
プリント部と、このプリント部に対する回復処理を行う
ヘッド回復部１４とが組み付けられている。FIG. 1 shows the outer appearance of the mechanical portion of the ink jet printer in this embodiment, FIG. 2 shows the outer appearance of the head cartridge used in this ink jet printer in an exploded state, and FIG. 3 shows the outer appearance of the print head. That is, the chassis 10 of the inkjet printer according to the present embodiment is composed of a plurality of plate-shaped metal members having a predetermined rigidity and forms the skeleton of the inkjet printer. For the chassis 10, a medium feeding unit 11 that automatically feeds a sheet-shaped printing medium (not shown) into the interior of the inkjet printer, and a printing medium fed one by one from this medium feeding unit 11 are desired. To the print position and guides the print medium from the print position to the medium discharge unit 12, a print unit for performing a predetermined print operation on the print medium conveyed to the print position, and a recovery for the print unit. A head recovery unit 14 that performs processing is assembled.
【００３２】プリント部は、キャリッジ軸１５に沿って
走査移動可能に支持されたキャリッジ１６と、このキャ
リッジ１６にヘッドセットレバー１７を介して着脱可能
に搭載されるヘッドカートリッジ１８とからなる。The printing unit comprises a carriage 16 supported so as to be capable of scanning along the carriage shaft 15, and a head cartridge 18 which is removably mounted on the carriage 16 via a headset lever 17.
【００３３】ヘッドカートリッジ１８が搭載されるキャ
リッジ１６には、このヘッドカートリッジ１８のプリン
トヘッド１９をキャリッジ１６上の所定の装着位置に位
置決めするためのキャリッジカバー２０と、プリントヘ
ッド１９のタンクホルダ２１と係合してプリントヘッド
１９を所定の装着位置に位置決めするように押圧する前
述のヘッドセットレバー１７とが設けられている。本発
明の着脱手段としてのヘッドセットレバー１７は、キャ
リッジ１６の上部に図示しないヘッドセットレバー軸に
対して回動可能に設けられ、またプリントヘッド１９と
の係合部には、ばね付勢される図示しないヘッドセット
プレートが設けられ、このヘッドセットプレートのばね
力によってプリントヘッド１９を押圧しながらキャリッ
ジ１６に装着するようになっている。The carriage 16 on which the head cartridge 18 is mounted has a carriage cover 20 for positioning the print head 19 of the head cartridge 18 at a predetermined mounting position on the carriage 16, and a tank holder 21 of the print head 19. The aforementioned head set lever 17 is provided which engages and presses the print head 19 so as to position it at a predetermined mounting position. A headset lever 17 as an attaching / detaching means of the present invention is rotatably provided on an upper portion of the carriage 16 with respect to a headset lever shaft (not shown), and an engaging portion with the print head 19 is spring-biased. A headset plate (not shown) is provided, and the print head 19 is mounted on the carriage 16 while being pressed by the spring force of the headset plate.
【００３４】プリントヘッド１９に対するキャリッジ１
６の別の係合部には、図示しないコンタクトフレキシブ
ルプリントケーブル（以下、コンタクトＦＰＣと称す）
２２の一端部が連結され、このコンタクトＦＰＣ２２の
一端部に形成された図示しないコンタクト部と、プリン
トヘッド１９に設けられた外部信号入力端子であるコン
タクト部２３とが電気的に接触し、プリントのための各
種情報の授受やプリントヘッド１９への電力の供給など
を行い得るようになっている。Carriage 1 for print head 19
In another engaging portion of 6, a contact flexible printed cable (not shown) (hereinafter referred to as contact FPC) is provided.
One end portion of the contact FPC 22 is connected, and a contact portion (not shown) formed at one end portion of the contact FPC 22 and a contact portion 23, which is an external signal input terminal provided on the print head 19, are electrically contacted with each other to print the print. It is possible to send and receive various information for supplying the power and to supply electric power to the print head 19.
【００３５】コンタクトＦＰＣ２２のコンタクト部とキ
ャリッジ１６との間には、図示しないゴムなどの弾性部
材が設けられ、この弾性部材の弾性力とヘッドセットプ
レートによる押圧力とによって、コンタクトＦＰＣ２２
のコンタクト部とプリントヘッド１９のコンタクト部２
３との確実な接触を可能とするようになっている。コン
タクトＦＰＣ２２の他端部は、キャリッジ１６の背面に
搭載された図示しないキャリッジ基板に接続されてい
る。An elastic member such as rubber (not shown) is provided between the contact portion of the contact FPC 22 and the carriage 16, and the contact FPC 22 is caused by the elastic force of the elastic member and the pressing force of the headset plate.
Contact part and contact part 2 of print head 19
It is possible to make a reliable contact with 3. The other end of the contact FPC 22 is connected to a carriage substrate (not shown) mounted on the back surface of the carriage 16.
【００３６】本実施例におけるヘッドカートリッジ１８
は、インクを貯留するインクタンク２４と、このインク
タンク２４から供給されるインクをプリント情報に応じ
てプリントヘッド１９の吐出口２５（図４参照）から吐
出させる前述のプリントヘッド１９とを有する。本実施
例のプリントヘッド１９は、キャリッジ１６に対して着
脱可能に搭載される、いわゆるカートリッジ方式を採用
している。Head cartridge 18 in this embodiment
Has an ink tank 24 that stores ink, and the above-described print head 19 that causes the ink supplied from the ink tank 24 to be ejected from an ejection port 25 (see FIG. 4) of the print head 19 according to print information. The print head 19 of this embodiment employs a so-called cartridge system, which is detachably mounted on the carriage 16.
【００３７】また、本実施例では写真調の高画質なカラ
ープリントを可能とするため、例えば黒色，淡シアン
色，淡マゼンタ色，シアン色，マゼンタ色および黄色の
各色インクが独立した６個のインクタンク２４を使用可
能としている。各インクタンク２４には、ヘッドカード
リッジ１８に対して係止し得る弾性変形可能な取り外し
用レバー２６が設けられ、この取り外し用レバー２６を
操作することにより、図３に示すように、プリントヘッ
ド１９に対してそれぞれ取り外し可能となっている。従
って、取り外し用レバー２６は、本発明の着脱手段の一
部として機能するものである。Further, in the present embodiment, in order to enable high-quality color printing of a photographic tone, for example, six independent inks of black, light cyan, light magenta, cyan, magenta and yellow are used. The ink tank 24 can be used. Each ink tank 24 is provided with an elastically deformable removal lever 26 that can be locked with respect to the head cartridge 18. By operating this removal lever 26, as shown in FIG. Each of the 19 can be removed. Therefore, the detaching lever 26 functions as a part of the attaching / detaching means of the present invention.
【００３８】プリントヘッド１９は、後述するプリント
素子基板２７，電気配線基板２８，前述のタンクホルダ
２１などから構成されている。本実施例におけるプリン
トヘッド１９の主要部の破断構造を図４に示し、その吐
出口２５の配列形態を図５に示し、そのVI−VI矢視断面
構造を図６にそれぞれ示す。本実施例におけるプリント
素子基板２７は、厚さが０.５mm〜１mmのシリコン基板
の上に成膜技術を用いて吐出エネルギー発生部，共通イ
ンク室３２，インク路３４，吐出口２５などを形成した
ものである。すなわち、プリント素子基板２７には、こ
れを貫通する長孔状のインク供給口２９が形成されてい
る。このインク供給口２９の両側には、プリント媒体の
搬送方向、つまりインク供給口２９の長手方向に沿って
所定間隔で２列に並ぶ複数（本実施例では片側２５６
個）の電気熱変換体３０が相互に半ピッチずらした状態
で形成されている。これら２列の電気熱変換体３０の中
心間距離は２１５μmであり、それぞれ吐出エネルギー
発生部を構成している。プリント素子基板２７には、こ
れら電気熱変換体３０の他、電気熱変換体３０とプリン
タ本体側との電気的接続を行うための電極端子３１およ
びアルミニウムなどで形成される図示しない電気配線な
どが成膜技術によって形成されている。The print head 19 is composed of a print element substrate 27, an electric wiring substrate 28, the tank holder 21 described above and the like, which will be described later. FIG. 4 shows the fracture structure of the main part of the print head 19 in this embodiment, FIG. 5 shows the arrangement of the ejection ports 25, and FIG. 6 shows the cross-sectional structure taken along the line VI-VI. The print element substrate 27 in the present embodiment has a discharge energy generating portion, a common ink chamber 32, an ink passage 34, a discharge port 25, etc. formed on a silicon substrate having a thickness of 0.5 mm to 1 mm by using a film forming technique. It was done. That is, a long hole-shaped ink supply port 29 that penetrates the printed element board 27 is formed. On both sides of the ink supply port 29, a plurality of lines (in this embodiment 256 on one side 256) arranged in two rows at predetermined intervals along the print medium transport direction, that is, the longitudinal direction of the ink supply port 29.
The individual electrothermal converters 30 are formed in a state of being shifted from each other by a half pitch. The center-to-center distance between these two rows of electrothermal converters 30 is 215 μm, and each constitutes a discharge energy generating portion. In addition to these electrothermal converters 30, the print element substrate 27 includes electrode terminals 31 for electrically connecting the electrothermal converters 30 to the printer body, and electrical wiring (not shown) formed of aluminum or the like. It is formed by a film forming technique.
【００３９】プリント素子基板２７に形成された電極端
子３１に対して連結される電気配線基板２８は、プリン
ト素子基板２７にインクを吐出するための電気信号を印
加するためのものであり、プリント素子基板２７に対応
する電気配線と、この電気配線端部に位置し、プリンタ
本体からの電気信号を受け取るための前述のコンタクト
部２３とを有しており、このコンタクト部２３はタンク
ホルダ２１の背面側に位置決め固定されている。この電
気配線基板２８を介して図示しない駆動ＩＣから電気熱
変換体３０に対する駆動信号が与えられ、同時に駆動電
力がこの電気熱変換体３０に供給される。The electric wiring board 28 connected to the electrode terminals 31 formed on the print element board 27 is for applying an electric signal for ejecting ink to the print element board 27. It has an electric wiring corresponding to the substrate 27 and the above-mentioned contact portion 23 located at an end portion of the electric wiring and for receiving an electric signal from the printer main body. The contact portion 23 is a rear surface of the tank holder 21. Positioned and fixed to the side. A drive signal to the electrothermal converter 30 is given from a drive IC (not shown) via the electric wiring board 28, and at the same time, drive power is supplied to the electrothermal converter 30.
【００４０】なお、インクタンク２４を着脱可能に保持
するタンクホルダ２１には、インクタンク２４からプリ
ント素子基板２７のインク供給口２９に亙るインク流路
が形成されている。An ink passage extending from the ink tank 24 to the ink supply port 29 of the print element substrate 27 is formed in the tank holder 21 which detachably holds the ink tank 24.
【００４１】プリント素子基板２７上には、インク供給
口２９に連通する共通インク室３２を介して電気熱変換
体３０とそれぞれ正対する複数の吐出口２５を有する上
板部材３３が形成される。すなわち、この上板部材３３
とプリント素子基板２７との間には、個々の吐出口２５
と共通インク室３２とに連通するインク路３４が形成さ
れ、隣接するインク路３４の間には仕切り壁３５が形成
される。これら共通インク室３２，インク路３４および
仕切り壁３５などは、吐出口２５と同様にフォトリソグ
ラフィ技術により上板部材３３と共に形成される。On the printed element board 27, an upper plate member 33 having a plurality of ejection ports 25 respectively facing the electrothermal converter 30 via a common ink chamber 32 communicating with the ink supply port 29 is formed. That is, this upper plate member 33
Between the printed circuit board and the printed circuit board 27
An ink path 34 communicating with the common ink chamber 32 is formed, and a partition wall 35 is formed between the adjacent ink paths 34. The common ink chamber 32, the ink passage 34, the partition wall 35, and the like are formed together with the upper plate member 33 by the photolithography technique like the ejection port 25.
【００４２】インク供給口２９から各インク路３４内に
供給される液体は、対応するインク路３４に臨む電気熱
変換体３０に駆動信号が与えられることにより、電気熱
変換体３０の発熱に伴って沸騰し、これにより発生する
気泡の圧力によって吐出口２５から吐出される。この場
合、共通インク室３２内で発生する気泡は、その成長に
伴って吐出口２５から大気連通状態となる。The liquid supplied from the ink supply port 29 into each ink passage 34 is supplied with a drive signal to the electrothermal converter 30 facing the corresponding ink passage 34, so that the electrothermal converter 30 generates heat. And is boiled, and the pressure of bubbles generated thereby causes the bubbles to be discharged from the discharge port 25. In this case, the bubbles generated in the common ink chamber 32 are in communication with the atmosphere from the ejection ports 25 as the bubbles grow.
【００４３】本実施例では、一方の列の配列方向両端か
ら数えて１０個目までの端部吐出口群を構成する吐出口
２５ｅ、つまり電気熱変換体３０ｅは、ｄ1の間隔、す
なわち６００dpi相当の間隔よりも１μmだけ広い４３.
３μmに設定され、それ以外の中央側に位置する中央吐
出口群を構成する２３６個の吐出口２５ｃ、つまり電気
熱変換体３０ｃの間隔ｄ0は４２.３μm（６００dpi相
当）の間隔に設定されている。従って、その配列方向両
端に位置する端部吐出口群の吐出口２５ｅは、すべての
吐出口が６００dpi間隔で配列している場合よりも、２
０μmだけ余計に間隔が拡がる方向に位置がずれている
ことになる。また、他方の列は、一方の列に対してこれ
らの吐出口２５の配列間隔の１／２だけずらして配置さ
れており、従って２列合わせた吐出口２５の配列密度は
ほぼ１２００dpiとなり、端部吐出口群を構成する吐出
口２５ｅの合計は４０個、中央吐出口群を構成する吐出
口２５ｃの合計は４７２個である。本実施例ではこれら
２つの吐出口列の間の間隔（左右の列の吐出口２５の中
心間距離）を２１μmに設定している。また、電気熱変
換体３０はすべて同一寸法を有し、一辺が２４μmの正
方形である。吐出口２５もすべて同一寸法を有し、直径
が１８μmの円形である。個々の電気熱変換体３０に対
する１動作の駆動パルスによって、４.５ピコリットル
（pl）のインク滴がそれぞれの吐出口２５から吐出され
るようになっている。また、インク滴の吐出速度は１０
〜１５m/sであった。In the present embodiment, the discharge ports 25e, ie, the electrothermal converters 30e, which constitute the tenth end discharge port group counted from both ends in the arrangement direction of one row, that is, the electrothermal converter 30e, have an interval of d 1 , that is, 600 dpi. 43 μm wider than the corresponding spacing by 1 μm.
It is set to 3 μm, and the interval d 0 of the 236 discharge ports 25c that constitute the central discharge port group located on the other central side, that is, the electrothermal converter 30c is set to the interval of 42.3 μm (equivalent to 600 dpi). ing. Therefore, the ejection ports 25e of the end ejection port groups located at both ends in the arrangement direction are 2 more than those in the case where all the ejection ports are arranged at 600 dpi intervals.
This means that the position is displaced in the direction in which the spacing is expanded by 0 μm. Further, the other row is arranged so as to be displaced from the one row by 1/2 of the arrangement interval of these ejection openings 25, so that the arrangement density of the ejection openings 25 arranged in two rows is approximately 1200 dpi, and The total number of the ejection ports 25e forming the partial ejection port group is 40, and the total number of the ejection ports 25c forming the central ejection port group is 472. In this embodiment, the distance between these two ejection port arrays (the distance between the centers of the ejection ports 25 in the left and right columns) is set to 21 μm. Further, the electrothermal converters 30 all have the same size and are squares each side of which is 24 μm. The discharge ports 25 also have the same size and are circular with a diameter of 18 μm. A single driving pulse for each electrothermal converter 30 causes 4.5 picoliter (pl) of ink droplets to be ejected from each ejection port 25. In addition, the ejection speed of ink droplets is 10
It was ~ 15 m / s.
【００４４】なお、吐出口２５の形状として本実施例の
ような正方形以外に、長方形や丸形あるいは星形のよう
な形状に設定しても、特に問題はない。There is no particular problem even if the shape of the discharge port 25 is set to a shape such as a rectangle, a round shape, or a star shape other than the square shape of this embodiment.
【００４５】このようなインクジェット方式のプリント
ヘッド１９をキャリッジ１６と共にプリント媒体に沿っ
て高速で走査移動させつつすべての吐出口２５からイン
ク滴を連続的に吐出させ、いわゆるべたプリントをプリ
ント媒体に対して行った場合、上述したｄ0，ｄ1の間隔
を４２.３μm（６００dpi相当）の間隔ですべて等しく
設定した従来のプリントヘッドでは、図１２に示すよう
な白筋７の間隔が７０μm程度にも達することが判明し
た。While the ink jet type print head 19 is moved along with the carriage 16 at high speed along the print medium, ink droplets are continuously ejected from all ejection ports 25, so that a so-called solid print is made on the print medium. In the conventional print head in which the distances d 0 and d 1 are all set to be equal to each other at an interval of 42.3 μm (corresponding to 600 dpi), the interval between the white stripes 7 is about 70 μm as shown in FIG. Turned out to reach.
【００４６】また、銀塩写真の如き多階調のプリントを
行う際には、プリントヘッド１９の吐出口２５の配列幅
に対応した走査領域に対し、プリント媒体を複数回に分
けて搬送すると共にプリントヘッド１９を複数回走査移
動し、このプリントヘッド１９の走査移動の際に使用さ
れる吐出口２５を間引いて駆動することにより画像を形
成する多パス（マルチパス）方式を用いる。この場合、
図７に示すパスのつなぎ部分がうっすら薄くなってむら
７′が発生しているように見えるが、本実施例では４パ
スにてプリントを行い、プリント媒体としてキヤノン株
式会社製のＰＲ−１０１という商品名の用紙を用いた。
この時に発生したむら７′の間隔を測定したところ、約
４０μmであった。Further, when performing multi-gradation printing such as silver halide photography, the print medium is conveyed a plurality of times over the scanning region corresponding to the arrangement width of the ejection openings 25 of the print head 19. A multi-pass method is used in which an image is formed by scanningly moving the print head 19 a plurality of times and thinning and driving the ejection ports 25 used when the print head 19 is moved in the scanning direction. in this case,
Although it seems that the connecting portion of the paths shown in FIG. 7 is slightly thin and unevenness 7'occurs, printing is performed in four passes in this embodiment, and the printing medium is called PR-101 manufactured by Canon Inc. The product name paper was used.
The interval of the unevenness 7 ′ generated at this time was measured and found to be about 40 μm.
【００４７】マルチパス方式によってプリントを行う場
合、上述したべたプリントを行う場合よりも白筋、つま
りむら７′の間隔が狭くなる理由は、発明者が検討した
ところ、プリントデューティが低い場合には端よれ量
（図７に示した白筋、すなわちむら７′の１／２の幅）
が小さくなることによるものと考えられる。従って、マ
ルチパスプリントを行う場合には、べたプリントを行う
場合よりも配列方向両端部に位置する端部吐出口群を構
成する吐出口２５ｅの間隔ｄ1のずらし量を少なく設定
することができる。When the printing is performed by the multi-pass method, the reason why the interval of the white streak, that is, the unevenness 7 ', is narrower than that in the case of performing the solid printing described above. Edge deviation amount (white line shown in FIG. 7, that is, half the width of the unevenness 7 ′)
It is thought that this is due to the decrease in. Therefore, when performing multi-pass printing, it is possible to set a smaller shift amount of the distance d 1 between the ejection openings 25e forming the end ejection openings located at both ends in the arrangement direction than when performing solid printing. .
【００４８】図８は、このようなプリントデューティと
端よれ量との関係を表している。１００％が全吐出口２
５から一斉にインク滴を吐出させたベタプリントに相当
し、４パスの最大デューティが２５％に相当する。この
グラフから明らかなように、本実施例ではそれらの配列
方向両端部にそれぞれ位置する合計４０個の端部吐出口
群を構成する吐出口２５ｅが中央側の中央吐出口群を構
成する吐出口２５ｃの配列間隔に対してそれぞれ１μm
ずつ余計に間隔が拡がる方向に位置をずらした。このた
め、多階調のプリントを行う際に吐出口２５の配列方向
中央側で発生する減圧雰囲気により、それらの配列方向
両端部にそれぞれ位置する吐出口２５ｅから吐出される
インク滴はそれらの配列方向中央側に引き寄せられ、最
終的にそれらの配列方向中央側に位置する吐出口２５ｃ
から吐出されてプリント媒体に到達したインク滴の間隔
とほぼ同じ間隔に修正される。この結果、従来では１回
のキャリッジ１６の走査移動毎に発生していた白筋など
の発生を未然に防止することができる。FIG. 8 shows the relationship between the print duty and the edge deviation amount. 100% of all outlets 2
It corresponds to a solid print in which ink droplets are ejected from 5 all at once, and the maximum duty of 4 passes corresponds to 25%. As is apparent from this graph, in the present embodiment, the discharge ports 25e forming a total of 40 end discharge ports located at both ends in the array direction are discharge ports forming a central discharge port group on the center side. 1 μm each for 25c array spacing
The positions were shifted in the direction in which the intervals increased more. Therefore, when performing multi-gradation printing, the reduced pressure atmosphere generated on the central side in the arrangement direction of the ejection openings 25 causes the ink droplets ejected from the ejection openings 25e respectively located at both ends in the arrangement direction to be arranged in the arrangement. The ejection ports 25c that are attracted to the central side in the direction and are finally located on the central side in the arrangement direction.
The distance between the ink droplets ejected from the ink droplets and reaching the print medium is corrected to be approximately the same. As a result, it is possible to prevent the occurrence of white streaks or the like, which has conventionally been generated each time the carriage 16 is moved by scanning.
【００４９】このような多階調のプリントを実施するに
際し、プリント媒体とプリントヘッド１９の吐出口２５
が開口する吐出口面３６との間隔を１.６mmに設定し、
キャリッジ１６の走査移動速度を毎秒５０.８cmに設定
した。この場合、プリントヘッド１９の電気熱変換体３
０の駆動周波数は２４kＨzである。When performing such multi-gradation printing, the print medium and the ejection port 25 of the print head 19 are used.
Is set to 1.6 mm from the discharge port surface 36 where
The scanning movement speed of the carriage 16 was set to 50.8 cm / sec. In this case, the electrothermal converter 3 of the print head 19
The drive frequency of 0 is 24 kHz.
【００５０】上述した実施例では、吐出口２５の形状や
寸法をすべて等しく設定したが、それらの配列方向両端
部の端部吐出口群を構成する吐出口２５ｅの開口面積
を、中央吐出口群を構成する吐出口２５ｃの開口面積よ
りも大きく設定することも有効である。In the above-described embodiment, the shapes and dimensions of the discharge ports 25 are all set to be equal, but the opening area of the discharge ports 25e forming the end discharge ports at both ends in the arrangement direction is set to the central discharge port group. It is also effective to set the opening area larger than the opening area of the discharge port 25c.
【００５１】このような本発明による液体吐出ヘッドを
上述したプリントヘッドに応用した他の実施例の概略構
造を図９に示すが、先の実施例と同一機能の要素にはこ
れと同一符号を記すに止め、重複する説明は省略するも
のとする。本実施例では、中央吐出口群を構成する吐出
口２５ｃの直径が１８μmであるのに対し、一方の列の
配列方向両端から数えて１０個目までの端部吐出口群を
構成する吐出口２５ｅの直径をそれぞれ１９μmに設定
している。つまり、インク滴がプリント媒体の所定位置
に正確に到達するような良好な性能を持つプリントヘッ
ド１９の場合には問題がないけれども、インク滴がプリ
ント媒体の所定位置にそれほど正確に到達しないような
プリントヘッド１９の場合、それらの配列方向両端部に
それぞれ位置する端部吐出口群の吐出口２５ｅから吐出
されるインク滴により、プリント媒体に形成されるドッ
ト径を大きくすることにより、プリント媒体に形成され
るドットの位置精度の悪さが緩和され、べたプリントに
おける白筋などの発生を確実に防止することが可能とな
る。FIG. 9 shows a schematic structure of another embodiment in which the liquid discharge head according to the present invention is applied to the above-mentioned print head. Elements having the same functions as those in the previous embodiment are designated by the same reference numerals. However, duplicate description will be omitted. In the present embodiment, the diameter of the discharge ports 25c forming the central discharge port group is 18 μm, whereas the discharge ports forming up to the tenth end discharge port group counted from both ends in the arrangement direction of one row. The diameter of each of the 25e is set to 19 μm. That is, there is no problem in the case of the print head 19 having good performance such that the ink droplets reach the predetermined position of the print medium accurately, but the ink droplet does not reach the predetermined position of the print medium very accurately. In the case of the print head 19, by increasing the dot diameter formed on the print medium by the ink droplets ejected from the ejection ports 25e of the end ejection port groups located at both ends in the arrangement direction, Poor positional accuracy of the formed dots is alleviated, and it is possible to reliably prevent the occurrence of white streaks or the like in solid printing.
【００５２】ちなみに、にじみ率が２.２のコート紙を
プリント媒体として採用した場合、それらの配列方向中
央側に位置する中央吐出口群の直径が１８μmの吐出口
２５ｃからのインク滴の吐出量が４.５plであって、プ
リント媒体に形成されるドット径が４５μmとなるのに
対し、配列方向両端部に位置する端部吐出口群の直径が
１９μmの吐出口２５ｅからのインク滴の吐出量が５.５
plであって、プリント媒体に形成されるドットの直径が
４８μmとなるように設定されている。By the way, when a coated paper having a bleeding rate of 2.2 is used as the print medium, the amount of ink droplets ejected from the ejection port 25c having a diameter of 18 μm in the central ejection port group located on the center side in the arrangement direction. Is 4.5 pl, and the dot diameter formed on the print medium is 45 μm, whereas the ink droplets are ejected from the ejection ports 25e whose end ejection port groups located at both ends in the arrangement direction have a diameter of 19 μm. The amount is 5.5
pl, and the diameter of the dots formed on the print medium is set to 48 μm.
【００５３】このように、配列方向両端部にそれぞれ位
置する端部吐出口群の吐出口２５ｅから吐出されるイン
ク滴の吐出量を増大させた場合、これらの電気熱変換体
３０ｅの駆動に対してインク供給の応答性が低下する可
能性があるため、このような場合にはインク路３４の幅
寸法を増大させる、つまり隣接するインク路３４を仕切
る仕切り壁３５の肉厚を減少させることによって、応答
性の低下を回避することができる。具体的には、配列方
向両端部に位置する吐出口２５ｅに連通するインク路３
４の幅寸法Ｌ1を、配列方向中央部に位置する吐出口２
５ｃに連通するインク路３４の幅寸法Ｌ0よりも広く設
定すればよい。As described above, when the ejection amount of the ink droplets ejected from the ejection ports 25e of the end ejection port groups located at both ends in the arrangement direction is increased, the electrothermal converters 30e are driven. In such a case, the width dimension of the ink passage 34 is increased, that is, the wall thickness of the partition wall 35 partitioning the adjacent ink passages 34 is reduced. It is possible to avoid a decrease in responsiveness. Specifically, the ink passages 3 communicating with the ejection openings 25e located at both ends in the arrangement direction.
The width L 1 of 4 is the discharge port 2 located in the central portion in the arrangement direction.
The width may be set wider than the width L 0 of the ink passage 34 communicating with 5c.
【００５４】上述した実施例では、配列方向両端部に位
置する吐出口２５ｅおよび電気熱変換体３０ｅの配列間
隔ｄ1をその配列方向中央部に位置する吐出口２５ｃお
よび電気熱変換体３０ｃの配列間隔ｄ0よりも広く設定
したが、配列方向中央部および両端部に位置する吐出口
２５ｅ，２５ｃおよび吐出エネルギー発生部の配列間隔
を相互に等しく設定すると共に、これら端部吐出口群と
中央吐出口群との間に位置する中間吐出口群を構成する
吐出口２５ｍまたは対応する吐出エネルギー発生部の配
列間隔を端部吐出口群および中央吐出口群をそれぞれ構
成する吐出口２５ｅ，２５ｃの配列間隔よりも広く設定
しても、同様な効果を得ることができる。In the above-described embodiment, the arrangement interval d 1 of the discharge ports 25e and the electrothermal converters 30e located at both ends in the arrangement direction is set to the arrangement of the discharge ports 25c and the electrothermal converter 30c located in the center of the arrangement direction. Although it is set to be wider than the distance d 0, the arrangement intervals of the ejection ports 25e and 25c and the ejection energy generating portions located at the center portion and both end portions in the arrangement direction are set to be equal to each other, and the end portion ejection port group and the central ejection portion The ejection openings 25m forming the intermediate ejection opening group located between the ejection opening group and the corresponding ejection energy generating portions are arranged at intervals of the ejection openings 25e and 25c forming the end ejection opening group and the central ejection opening group, respectively. Even if it is set wider than the interval, the same effect can be obtained.
【００５５】このような本発明による液体吐出ヘッドを
上述したプリントヘッドに応用した別な実施例の概略構
造を図１０に示すが、先の実施例と同一機能の要素には
これと同一符号を記すに止め、重複する説明は省略する
ものとする。すなわち、一方の列の配列方向両端から数
えてそれぞれ１０個目までの吐出口２５ｅ、つまり電気
熱変換体３０ｅは、ｄ0の間隔、すなわち４２.３μm
（６００dpi相当）の間隔に設定され、配列方向両端か
ら数えてそれぞれ１１個目から１７個目までの中間吐出
口群を構成する吐出口２５ｍ、つまり電気熱変換体３０
ｍは、ｄ2の間隔、すなわち６００dpi間隔よりも３μm
だけ広い４５.３μmに設定され、これよりも中央側の中
央吐出口群を構成する吐出口２５ｃ、つまり電気熱変換
体３０ｃは、すべてｄ0（４２.３μm）の間隔に設定さ
れている。従って、その配列方向両端に位置する吐出口
２５ｅは、すべての吐出口２５が６００dpi間隔で配列
している場合よりも、２１μmだけ余計に間隔が拡がる
方向に位置がずれていることになる。吐出口２５の２つ
の列は、一方の列に対してそれらの吐出口２５の配列間
隔の１／２だけずらして配置されており、従って２列合
わせた吐出口２５の配列密度はほぼ１２００dpiとなる
のは先の実施例と同じである。本実施例ではこれら２つ
の吐出口列の間の間隔（左右の列の吐出口２５の中心間
距離）も２１μmに設定している。また、電気熱変換体
３０はすべて同一寸法を有し、一辺が２４μmの正方形
である。吐出口２５もすべて同一寸法を有し、直径が１
８μmの円形である。個々の電気熱変換体３０に対する
１動作の駆動パルスによって、４.５plのインク滴がそ
れぞれの吐出口２５から吐出されるようになっている。
また、吐出速度は１０〜１５m/sであった。FIG. 10 shows a schematic structure of another embodiment in which the liquid discharge head according to the present invention is applied to the above-mentioned print head. Elements having the same functions as those in the previous embodiment are designated by the same reference numerals. However, duplicate description will be omitted. That is, up to the tenth ejection ports 25e counted from both ends in the arrangement direction of one row, that is, the electrothermal converters 30e, have an interval of d 0 , that is, 42.3 μm.
Discharge ports 25m, which are set to an interval of (corresponding to 600 dpi) and constitute the 11th to 17th intermediate discharge port groups counted from both ends in the arrangement direction, that is, the electrothermal converter 30
m is 3 μm than the d 2 interval, that is, 600 dpi interval
The discharge ports 25c forming the central discharge port group on the center side of this, that is, the electrothermal converters 30c are all set to the interval of d 0 (42.3 μm). Therefore , the ejection ports 25e located at both ends in the arrangement direction are displaced in a direction in which the intervals are further expanded by 21 μm, compared with the case where all the ejection ports 25 are arranged at 600 dpi intervals. The two rows of the ejection openings 25 are arranged so as to be offset from each other by ½ of the arrangement interval of the ejection openings 25. Therefore, the arrangement density of the ejection openings 25 arranged in two rows is approximately 1200 dpi. It is the same as in the previous embodiment. In this embodiment, the distance between these two ejection port arrays (the distance between the centers of the ejection ports 25 on the left and right columns) is also set to 21 μm. Further, the electrothermal converters 30 all have the same size and are squares each side of which is 24 μm. All the discharge ports 25 have the same size and have a diameter of 1
It has a circular shape of 8 μm. By one driving pulse for each electrothermal converter 30, 4.5 pl of ink droplets are ejected from each ejection port 25.
The discharge speed was 10 to 15 m / s.
【００５６】このようなプリントヘッドを用いてべたプ
リントを行った場合においても、配列方向両端部に位置
する端部吐出口群とこれに続く中間吐出口群とを合わせ
て合計６８個の吐出口２５ｅ，２５ｍが中央吐出口群を
構成する吐出口２５ｃの配列間隔に対して余計に間隔が
拡がる方向に位置がずれているため、吐出口２５の配列
方向中央側で発生する減圧雰囲気により、それらの配列
方向両端部にそれぞれ位置する吐出口２５ｅ，２５ｍか
ら吐出されるインク滴はそれらの配列方向中央側に引き
寄せられ、最終的にそれらの配列方向中央側に位置する
吐出口２５から吐出されてプリント媒体に到達したイン
ク滴の間隔とほぼ同じ間隔に修正される。この結果、従
来では１回のキャリッジ１６の走査移動毎に発生してい
た白筋などの発生を未然に防止することができる。Even when solid printing is performed using such a print head, a total of 68 ejection ports including the end ejection port groups located at both ends in the arrangement direction and the intermediate ejection port groups following the end ejection port group. Since the positions of 25e and 25m are displaced in the direction in which the intervals are further expanded with respect to the arrangement intervals of the ejection ports 25c forming the central ejection port group, the depressurized atmosphere generated on the central side in the arrangement direction of the ejection ports 25 causes The ink droplets ejected from the ejection ports 25e and 25m respectively located at both ends in the arrangement direction are attracted toward the center side in the arrangement direction and finally ejected from the ejection port 25 located in the center side in the arrangement direction. It is corrected to a spacing approximately the same as the spacing of the ink drops that have reached the print medium. As a result, it is possible to prevent the occurrence of white streaks or the like, which has conventionally been generated each time the carriage 16 is moved by scanning.
【００５７】なお、本発明は、液体の吐出を行わせるた
めに利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生す
る手段（例えば、電気熱変換体やレーザ光など）を具
え、この熱エネルギーにより液体の状態変化を生起させ
るインクジェット方式の液体吐出ヘッドや、ヘッドカー
トリッジ、あるいは画像形成装置において優れた効果を
もたらすものである。かかる方式によれば、プリントの
高密度化および高精細化が達成できるからである。The present invention comprises means (eg, electrothermal converter or laser light) for generating thermal energy as the energy used for ejecting the liquid, and the state of the liquid is generated by this thermal energy. The present invention provides an excellent effect in an ink jet type liquid ejection head that causes a change, a head cartridge, or an image forming apparatus. This is because according to such a method, high density and high definition printing can be achieved.
【００５８】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書や、同第４７４
０７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用い
て行うものが好ましい。この方式は、いわゆるオンデマ
ンド型およびコンティニュアス型の何れにも適用可能で
あるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体が保持
されているシートや流路に対応して配置される電気熱変
換体に、プリント情報に対応した核沸騰を越える急速な
温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加する
ことにより熱エネルギーを発生させ、液体吐出ヘッドの
熱作用面に膜沸騰を生じさせ、結果的にこの駆動信号に
一対一で対応した液体内の気泡を形成できるので有効で
ある。この気泡の成長および収縮により、吐出口を介し
て液体を吐出させ、少なくとも１つの液滴を形成する。
この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の
成長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体の吐
出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信
号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書や、同
第４３４５２６２号明細書に記載されているようなもの
が適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関す
る発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載され
ている条件を採用すると、さらに優れたプリントを行う
ことができる。Regarding its typical structure and principle, see, for example, US Pat. No. 4,723,129 and US Pat. No. 474.
What is carried out using the basic principles disclosed in 0796 is preferred. This method can be applied to both the so-called on-demand type and continuous type, but in the case of the on-demand type, in particular, it is arranged corresponding to the sheet or flow path holding the liquid. Thermal energy is generated by applying at least one driving signal to the electrothermal converter, which causes a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling corresponding to print information, and causes film boiling on the heat-acting surface of the liquid ejection head. As a result, bubbles can be formed in the liquid in a one-to-one correspondence with the drive signal, which is effective. By the growth and contraction of the bubbles, the liquid is ejected through the ejection port to form at least one droplet.
It is more preferable to make this drive signal into a pulse shape, because the bubble growth and contraction are immediately and appropriately performed, so that the ejection of the liquid with excellent responsiveness can be achieved. As the pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. No. 4,463,359 and US Pat. No. 4,345,262 are suitable. If the conditions described in US Pat. No. 4,313,124, which is an invention relating to the temperature rise rate of the heat acting surface, are adopted, more excellent printing can be performed.
【００５９】また、液体吐出ヘッドの構成としては、上
述の各明細書に開示されているような吐出口と液路と電
気熱変換体との組合せ構成（電気熱変換体が液路に沿っ
て配置された直線状液流路または電気熱変換体が液路を
挟んで吐出口と正対する直角液流路）の他に、熱作用部
が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特
許第４５５８３３３号明細書や、米国特許第４４５９６
００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものであ
る。加えて、複数の電気熱変換体に対し、共通するスリ
ットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開
昭５９−１２３６７０号公報や、熱エネルギーの圧力波
を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示した特
開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成としても、
本発明の効果は有効である。すなわち、液体吐出ヘッド
の形態がどのようなものであっても、本発明によればプ
リントを確実に効率良く行うことができるようになるか
らである。As for the structure of the liquid discharge head, the combination structure of the discharge port, the liquid passage and the electrothermal converter as disclosed in the above-mentioned specifications (the electrothermal converter is arranged along the liquid passage Disclosed is a configuration in which the arranged linear liquid flow path or the electrothermal converter is arranged in a region where the heat acting portion is bent, in addition to the right-angled liquid flow path that faces the discharge port with the liquid path in between. No. 4,558,333 and U.S. Pat.
The configuration using the specification No. 00 is also included in the present invention. In addition, Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-123670, which discloses a structure in which a common slit is used as a discharge portion of a plurality of electrothermal converters, and an opening for absorbing a pressure wave of thermal energy is provided. Even if the structure based on Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-138461, which discloses a structure corresponding to the discharge portion,
The effects of the present invention are effective. That is, according to the present invention, it is possible to perform printing reliably and efficiently regardless of the form of the liquid ejection head.
【００６０】画像形成装置がプリントできるプリント媒
体の最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの
液体吐出ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。
このような液体吐出ヘッドとしては、複数の液体吐出ヘ
ッドの組合せによってその長さを満たす構成や、一体的
に形成された１個の液体吐出ヘッドとしての構成の何れ
でもよい。The present invention can be effectively applied to a full-line type liquid ejection head having a length corresponding to the maximum width of a print medium that can be printed by the image forming apparatus.
Such a liquid ejection head may have a configuration that fills the length by a combination of a plurality of liquid ejection heads or a configuration as one liquid ejection head integrally formed.
【００６１】さらに、上述した実施例のようなシリアル
タイプのものでも、走査移動するキャリッジに対して一
体的に固定された液体吐出ヘッド、あるいはキャリッジ
に対して交換可能に装着されることでキャリッジとの電
気的な接続や装置本体からの液体の供給が可能となる交
換自在のチップインタイプの液体吐出ヘッド、あるいは
液体吐出ヘッド自体に一体的に液体を貯えるタンクが設
けられたヘッドカートリッジを用いた場合にも、本発明
は有効である。Further, even in the case of the serial type as in the above-described embodiment, the liquid ejection head integrally fixed to the carriage which moves by scanning, or the carriage by being exchangeably attached to the carriage. A replaceable chip-in type liquid ejection head capable of electrical connection and liquid supply from the apparatus main body, or a head cartridge provided with a tank for integrally storing liquid in the liquid ejection head itself was used. In this case, the present invention is effective.
【００６２】本発明の画像形成装置の構成として、液体
吐出ヘッドからの液体の吐出状態を適正にするための回
復手段や、予備的な補助手段などを付加することは本発
明の効果を一層安定できるので、好ましいものである。
これらを具体的に挙げれば、液体吐出ヘッドに対するキ
ャッピング手段や、クリーニング手段，加圧あるいは吸
引手段，電気熱変換体やこれとは別の加熱素子あるいは
これらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手段、
プリント作業とは別に吐出を行う予備吐出手段を挙げる
ことができる。As the constitution of the image forming apparatus of the present invention, it is possible to further stabilize the effect of the present invention by adding a recovery means for making the ejection state of the liquid from the liquid ejection head proper and a preliminary auxiliary means. It is possible because it is possible.
Specific examples thereof include a capping unit for the liquid discharge head, a cleaning unit, a pressurizing or suction unit, an electrothermal converter, a heating element other than this, or a preheating unit for heating using a combination thereof. ,
Preliminary ejection means for ejecting separately from the printing work can be mentioned.
【００６３】また、搭載される液体吐出ヘッドの種類や
個数についても、例えば単色のインクに対応して１個の
みが設けられたものの他、プリント色や濃度（明度）を
異にする複数種のインクに対応して複数個設けられるも
のであってもよい。すなわち、例えば画像形成装置のプ
リントモードとしては黒色などの主流色のみのプリント
モードだけではなく、液体吐出ヘッドを一体的に構成す
るか、複数個の組み合わせによるか何れでもよいが、異
なる色の複色カラーまたは混色によるフルカラーの各プ
リントモードの少なくとも一つを備えた装置にも本発明
は極めて有効である。この場合、プリント媒体の種類や
プリントモードに応じてインクのプリント性を調整する
ための処理液（プリント性向上液）を専用あるいは共通
の液体吐出ヘッドからプリント媒体に吐出することも有
効である。Regarding the type and number of liquid ejection heads mounted, for example, only one is provided corresponding to a single color ink, or a plurality of types having different print colors and densities (brightness) are provided. A plurality of inks may be provided corresponding to the ink. That is, for example, the print mode of the image forming apparatus is not limited to the print mode of only the mainstream color such as black, and the liquid discharge head may be integrally configured or a plurality of combinations may be used. The present invention is extremely effective for an apparatus provided with at least one of the full-color print modes of color colors or mixed colors. In this case, it is also effective to eject the treatment liquid (printability improving liquid) for adjusting the printability of the ink onto the print medium from a dedicated or common liquid ejection head in accordance with the type of print medium and the print mode.
【００６４】さらに、以上説明した本発明の実施例にお
いては、室温やそれ以下で固化し、室温で軟化もしくは
液化するものを用いても良く、あるいはインクジェット
方式では液体自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温
度調整を行って液体の粘性を安定吐出範囲にあるように
温度制御するものが一般的であるから、使用プリント信
号付与時に液状をなすものを用いてもよい。加えて、熱
エネルギーによる昇温を、固形状態から液体状態への状
態変化のエネルギーとして使用させることで積極的に防
止するため、または液体の蒸発を防止するため、放置状
態で固化し加熱によって液化するものを用いてもよい。
何れにしても熱エネルギーのプリント信号に応じた付与
によって液化し、液体が吐出されるものや、プリント媒
体に到達する時点ではすでに固化し始めるものなどのよ
うな、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質
のものを使用する場合も本発明は適用可能である。この
ような場合の液体は、特開昭５４−５６８４７号公報あ
るいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載されるよう
な、多孔質シート凹部または貫通孔に液状又は固形物と
して保持された状態で、電気熱変換体に対して対向する
ような形態としてもよい。本発明においては、上述した
各液体に対して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式
を実行するものである。Further, in the embodiments of the present invention described above, those which solidify at room temperature or lower and soften or liquefy at room temperature may be used, or in the ink jet system, the liquid itself is 30 ° C. or higher and 70 ° C. or lower. In general, the temperature is adjusted within the range to control the viscosity of the liquid so that the viscosity of the liquid is within the stable ejection range. Therefore, a liquid may be used when the use print signal is applied. In addition, in order to positively prevent the temperature rise due to thermal energy as the energy of the state change from the solid state to the liquid state, or to prevent the liquid from evaporating, it is solidified in the standing state and liquefied by heating. You may use what does.
In any case, it liquefies by applying heat energy according to the print signal, and liquefies only when heat energy is applied, such as those that eject liquid and those that already start to solidify when reaching the print medium. The present invention can be applied to the case of using a material having a property. In such a case, the liquid is in a state of being held as a liquid or a solid in the concave portion or through hole of the porous sheet as described in JP-A-54-56847 or JP-A-60-71260. Alternatively, it may be configured to face the electrothermal converter. In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned liquids is to execute the above-mentioned film boiling method.
【００６５】なお、本発明にかかる画像形成装置の形態
としては、コンピュータなどの情報処理機器の画像出力
端末として用いられるものの他、リーダなどと組合せた
複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装
置や捺染装置の形態を採るものなどであっても良く、プ
リント媒体としては、シート状あるいは長尺の紙や布
帛、あるいは板状をなす木材や石材，樹脂，ガラス，金
属などの他に、３次元立体構造物などを挙げることがで
きる。The image forming apparatus according to the present invention may be used as an image output terminal of an information processing device such as a computer, a copying apparatus combined with a reader, a facsimile apparatus having a transmitting / receiving function, or the like. The printing medium may be in the form of a printing device, and as a print medium, a sheet or a long paper or cloth, a plate-like wood or stone, resin, glass, metal, etc. A three-dimensional structure etc. can be mentioned.
【００６６】[0066]
【発明の効果】本発明の第１の形態の液体吐出ヘッドに
よると、その配列方向両端部に位置する端部吐出口群を
構成する吐出口の配列間隔を、その配列方向中央部に位
置する中央吐出口群を構成する吐出口の配列間隔よりも
広く設定したので、最終的にプリント媒体に到達する液
滴の位置を所期の位置に修正することができ、べたプリ
ントを行った場合でも白筋が発生しない高精細かつ高階
調の高品位プリント画像を得ることができる。According to the liquid ejection head of the first aspect of the present invention, the arrangement interval of the ejection openings forming the end ejection opening groups located at both ends in the arrangement direction is located at the central portion in the arrangement direction. Since it is set wider than the arrangement interval of the ejection ports that make up the central ejection port group, the position of the droplet that finally reaches the print medium can be corrected to the desired position, and even when solid printing is performed. It is possible to obtain a high-definition print image with high definition and high gradation in which white streaks do not occur.
【００６７】特に、端部吐出口群を構成する吐出口の配
列間隔を、中央吐出口群を構成する吐出口の配列間隔よ
りも０.１から１０μm広く設定した場合、本発明の効果
をより確実に得ることができる。In particular, the effect of the present invention is further enhanced when the arrangement interval of the ejection openings forming the end ejection opening group is set to be 0.1 to 10 μm wider than the arrangement interval of the ejection openings forming the central ejection opening group. You can definitely get it.
【００６８】端部吐出口群を構成する吐出口の径を、中
央吐出口群を構成する吐出口の径よりも大きく設定した
場合、特に端部吐出口群を構成する吐出口の径を、中央
吐出口群を構成する吐出口の径の２倍以下にした場合、
インク滴がプリント媒体の所定位置にそれほど正確に到
達しないようなプリントヘッドを用いてべたプリントを
行った際に白筋などの発生を防止することができる。こ
のように、端部吐出口群および中央吐出口群をそれぞれ
構成する吐出口から吐出されてプリント媒体にそれぞれ
形成される液滴のドット径の差を、端部吐出口群および
中央吐出口群をそれぞれ構成する吐出口の配列間隔の差
に対応させた場合、インク滴がプリント媒体の所定位置
にそれほど正確に到達しないようなプリントヘッドを用
いても、べたプリントを行った際に白筋などの発生を防
止することができる。吐出口に液体をそれぞれ導く複数
の液路をさらに設け、端部吐出口群を構成する吐出口に
連通する液路の幅寸法を、中央吐出口群を構成する吐出
口に連通する液路の幅寸法よりも広く設定した場合、特
に端部吐出口群を構成する吐出口に連通する液路の幅寸
法を、中央吐出口群を構成する吐出口に連通する液路の
幅寸法の２倍以下にした場合、配列方向両端部に位置す
る吐出口から吐出される液滴の量を多く設定しても、対
応する吐出エネルギー発生部に対する駆動周波数を低下
させる必要がなくなり、高速駆動を維持することができ
る。When the diameter of the discharge ports forming the end discharge port group is set to be larger than the diameter of the discharge ports forming the central discharge port group, the diameter of the discharge ports forming the end discharge port group is When the diameter is less than twice the diameter of the outlets that make up the central outlet group,
It is possible to prevent the occurrence of white streaks or the like when performing solid printing using a print head in which the ink droplets do not reach the predetermined position of the print medium very accurately. In this way, the difference in the dot diameter of the droplets ejected from the ejection ports that respectively configure the end ejection port group and the central ejection port group and formed on the print medium is calculated by using the end ejection port group and the central ejection port group. If the print heads are used so that the ink droplets do not reach the predetermined position of the print medium very accurately, the white stripes etc. Can be prevented. A plurality of liquid passages for respectively guiding the liquid to the discharge ports are further provided, and the width dimension of the liquid passage communicating with the discharge ports forming the end discharge port group is set to the width of the liquid passage communicating with the discharge ports forming the central discharge port group. When the width is set wider than the width dimension, the width dimension of the liquid passage communicating with the discharge ports forming the end discharge group is twice the width dimension of the liquid passage communicating with the discharge port forming the central discharge group. In the following case, even if the amount of droplets ejected from the ejection ports located at both ends in the arrangement direction is set to a large amount, it is not necessary to lower the drive frequency for the corresponding ejection energy generation unit, and high speed drive is maintained. be able to.
【００６９】本発明の第２の形態の液体吐出ヘッドによ
ると、その配列方向中央部および両端部に位置する端部
吐出口群および中央吐出口群をそれぞれ構成する吐出口
の配列間隔を相互に等しく設定すると共に、端部吐出口
群と中央吐出口群との間に位置する中間吐出口群を構成
する吐出口の配列間隔を、端部吐出口群および中央吐出
口群をそれぞれ構成する吐出口の配列間隔よりも広く設
定したので、最終的にプリント媒体に到達する液滴の位
置を所期の位置に修正することができ、べたプリントを
行った場合でも白筋が発生しない高精細かつ高階調の高
品位プリント画像を得ることができる。According to the liquid ejection head of the second aspect of the present invention, the arrangement intervals of the ejection ports forming the end ejection port group and the central ejection port group located at the central portion and both end portions in the arrangement direction are mutually different. The discharge ports forming the intermediate discharge port group located between the end discharge port group and the central discharge port group are set to have the same spacing, and the discharge intervals forming the end discharge port group and the central discharge port group are respectively set. Since it is set wider than the arrangement interval of the outlets, the position of the droplets that finally reach the print medium can be corrected to the desired position, and even if solid printing is performed, white lines do not occur It is possible to obtain a high-quality high-quality print image.
【００７０】特に、中間吐出口群を構成する吐出口の配
列間隔を、中央吐出口群および端部吐出口群をそれぞれ
構成する吐出口の配列間隔よりも０.１から１０μm広く
設定した場合、本発明の効果をより確実に得ることがで
きる。In particular, when the arrangement interval of the ejection ports forming the intermediate ejection port group is set to be 0.1 to 10 μm wider than the arrangement interval of the ejection ports forming the central ejection port group and the end ejection port group, respectively, The effect of the present invention can be obtained more reliably.
【図１】本発明による画像形成装置をインクジェットプ
リンタに応用した一実施例の概略構造を表す斜視図であ
る。FIG. 1 is a perspective view showing a schematic structure of an embodiment in which an image forming apparatus according to the present invention is applied to an inkjet printer.
【図２】本発明によるヘッドカートリッジを図１に示す
インクジェットプリンタに適用した一実施例の外観を分
解状態で表す斜視図である。2 is a perspective view showing an external appearance of an embodiment in which a head cartridge according to the present invention is applied to the inkjet printer shown in FIG. 1 in an exploded state.
【図３】図２に示したヘッドカートリッジにおけるプリ
ントヘッドの部分の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a print head portion of the head cartridge shown in FIG.
【図４】図３に示したプリントヘッドの主要部の概略構
造を表す破断斜視図である。FIG. 4 is a cutaway perspective view showing a schematic structure of a main part of the print head shown in FIG.
【図５】図４に示したプリントヘッドの吐出口および電
気熱変換体の配列状態を表す破断平面図である。5 is a cutaway plan view showing an array state of ejection ports and electrothermal converters of the print head shown in FIG.
【図６】図５中のVI−VI矢視断面図である。6 is a sectional view taken along the line VI-VI in FIG.
【図７】図１２に示したインクの吐出形態によってプリ
ント媒体に４パスで形成されるべた画像を模式的に表す
概念図である。FIG. 7 is a conceptual diagram schematically showing a solid image formed in four passes on a print medium according to the ink ejection form shown in FIG.
【図８】本発明によるインクジェットプリンタのプリン
トデューティと端よれ量との関係を表すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the relationship between the print duty and the edge deviation amount of the inkjet printer according to the present invention.
【図９】本発明による液体吐出ヘッドの他の実施例にお
ける吐出口および電気熱変換体の配列状態を表す破断平
面図である。FIG. 9 is a cutaway plan view showing an arrangement state of ejection ports and electrothermal converters in another embodiment of the liquid ejection head according to the present invention.
【図１０】本発明による液体吐出ヘッドの別な実施例に
おける吐出口および電気熱変換体の配列状態を表す破断
平面図である。FIG. 10 is a cutaway plan view showing an array state of discharge ports and electrothermal converters in another embodiment of the liquid discharge head according to the present invention.
【図１１】従来のインクジェットプリンタによるインク
の吐出状態を模式的に表す概念図である。FIG. 11 is a conceptual diagram schematically showing an ink ejection state by a conventional inkjet printer.
【図１２】図１１に示されたインクの吐出形態によって
プリント媒体に１パスで形成されるべた画像を模式的に
表す概念図である。FIG. 12 is a conceptual diagram schematically showing a solid image formed in one pass on a print medium according to the ink ejection form shown in FIG.
【図１３】従来のインクジェットプリンタの吐出量と端
よれ量との関係を表すグラフである。FIG. 13 is a graph showing the relationship between the ejection amount and the edge deviation amount of a conventional inkjet printer.
１０ シャシー
１１ 媒体給送部
１２ 媒体排出部
１３ 媒体搬送部
１４ ヘッド回復部
１５ キャリッジ軸
１６ キャリッジ
１７ ヘッドセットレバー
１８ ヘッドカートリッジ
１９ プリントヘッド
２０ キャリッジカバー
２１ タンクホルダ
２２ コンタクトフレキシブルプリントケーブル（コン
タクトＦＰＣ）
２３ コンタクト部
２４ インクタンク
２５，２５ｅ，２５ｃ，２５ｍ 吐出口
２６ 取り外し用レバー
２７ プリント素子基板
２８ 電気配線基板
２９ インク供給口
３０，３０ｅ，３０ｃ，３０ｍ 電気熱変換体
３１ 電極端子
３２ 共通インク室
３３ 上板部材
３４ インク路
３５ 仕切り壁
３６ 吐出口面
ｄ0，ｄ1，ｄ2 吐出口の配列間隔
Ｌ0，Ｌ1 インク路の幅10 Chassis 11 Medium Feeding Section 12 Medium Ejection Section 13 Medium Conveying Section 14 Head Recovery Section 15 Carriage Shaft 16 Carriage 17 Headset Lever 18 Head Cartridge 19 Printhead 20 Carriage Cover 21 Tank Holder 22 Contact Flexible Print Cable (Contact FPC) 23 Contact part 24 Ink tanks 25, 25e, 25c, 25m Discharge port 26 Removal lever 27 Print element substrate 28 Electric wiring board 29 Ink supply ports 30, 30e, 30c, 30m Electrothermal converter 31 Electrode terminal 32 Common ink chamber 33 Above Plate member 34 Ink path 35 Partition wall 36 Discharge port surface d 0 , d 1 , d 2 Discharge port array spacing L 0 , L 1 Ink channel width
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C056 EA08 EA11 EC11 EC39 ED03 EE09 FA03 FA10 HA21 HA22 HA42 2C057 AF31 AG12 AG13 AG15 AG16 AG31 AG46 BA04 BA13 Continued front page F term (reference) 2C056 EA08 EA11 EC11 EC39 ED03 EE09 FA03 FA10 HA21 HA22 HA42 2C057 AF31 AG12 AG13 AG15 AG16 AG31 AG46 BA04 BA13
Claims (20)
口と、これら吐出口から液体を吐出させるための複数の
吐出エネルギー発生部とを有し、プリント媒体に対して
相対移動する液体吐出ヘッドであって、 その配列方向両端部に位置する端部吐出口群を構成する
前記吐出口の配列間隔は、その配列方向中央部に位置す
る中央吐出口群を構成する前記吐出口の配列間隔よりも
広く設定されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。1. A liquid which has a plurality of ejection ports arranged along a first direction and a plurality of ejection energy generation units for ejecting liquid from these ejection ports, and which moves relative to a print medium. In the ejection head, the arrangement intervals of the ejection openings forming the end ejection openings located at both ends in the arrangement direction are equal to the arrangement of the ejection openings forming the central ejection opening located in the central part in the arrangement direction. A liquid discharge head characterized by being set wider than the interval.
の配列間隔は、前記中央吐出口群を構成する前記吐出口
の配列間隔よりも０.１から１０μm広く設定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。2. The arrangement interval of the ejection ports forming the end ejection port group is set to be 0.1 to 10 μm wider than the arrangement interval of the ejection ports forming the central ejection port group. The liquid ejection head according to claim 1, wherein the liquid ejection head is a liquid ejection head.
の径は、前記中央吐出口群を構成する前記吐出口の径よ
りも大きく設定されていることを特徴とする請求項１ま
たは請求項２に記載の液体吐出ヘッド。3. The diameter of the discharge ports forming the end discharge port group is set to be larger than the diameter of the discharge ports forming the central discharge port group. The liquid ejection head according to claim 2.
群をそれぞれ構成する前記吐出口から吐出されてプリン
ト媒体にそれぞれ形成される液滴のドット径の差は、前
記端部吐出口群および前記中央吐出口群をそれぞれ構成
する前記吐出口の配列間隔の差に対応していることを特
徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド。4. The difference between the dot diameters of the liquid droplets discharged from the discharge ports forming the end discharge port group and the central discharge port group to be formed on the print medium is the end discharge port group. The liquid ejection head according to claim 3, wherein the liquid ejection head corresponds to the difference in the arrangement interval of the ejection ports that respectively configure the central ejection port group.
の径は、前記中央吐出口群を構成する前記吐出口の径の
２倍以下であることを特徴とする請求項３または請求項
４に記載の液体吐出ヘッド。5. The diameter of the discharge ports forming the end discharge port group is less than or equal to twice the diameter of the discharge ports forming the central discharge port group. Item 4. The liquid ejection head according to item 4.
液路をさらに有し、前記端部吐出口群を構成する前記吐
出口に連通する前記液路の幅寸法は、前記中央吐出口群
を構成する前記吐出口に連通する前記液路の幅寸法より
も広く設定されていることを特徴とする請求項３から請
求項５の何れかに記載の液体吐出ヘッド。6. A width dimension of the liquid passages, which further has a plurality of liquid passages for respectively guiding liquid to the discharge outlets and communicates with the discharge outlets forming the end discharge outlet group, is defined by the central discharge outlet group. The liquid ejection head according to any one of claims 3 to 5, wherein the liquid ejection head is configured to be wider than a width dimension of the liquid passage communicating with the ejection port.
に連通する前記液路の幅寸法は、前記中央吐出口群を構
成する前記吐出口に連通する前記液路の幅寸法の２倍以
下であることを特徴とする請求項６に記載の液体吐出ヘ
ッド。7. The width dimension of the liquid passage communicating with the discharge ports forming the end portion discharge port group is 2 of the width dimension of the liquid passage communicating with the discharge port forming the central discharge port group. 7. The liquid ejection head according to claim 6, wherein the liquid ejection head is not more than double.
口と、これら吐出口から液体を吐出させるための複数の
吐出エネルギー発生部とを有し、プリント媒体に対して
相対移動する液体吐出ヘッドであって、 その配列方向中央部および両端部に位置する中央吐出口
群および端部吐出口群をそれぞれ構成する前記吐出口の
配列間隔は相互に等しく設定され、前記中央吐出口群と
前記端部吐出口群との間に位置する中間吐出口群を構成
する前記吐出口の配列間隔は、前記中央吐出口群および
前記端部吐出口群をそれぞれ構成する前記吐出口の配列
間隔よりも広く設定されていることを特徴とする液体吐
出ヘッド。8. A liquid which has a plurality of ejection ports arranged along a first direction and a plurality of ejection energy generation units for ejecting liquid from these ejection ports, and which moves relative to a print medium. In the ejection head, the arrangement intervals of the ejection ports forming the central ejection port group and the end ejection port groups located at the central portion and both end portions in the arrangement direction are set to be equal to each other, and The arrangement interval of the ejection ports forming the intermediate ejection port group positioned between the end ejection port group is greater than the arrangement interval of the ejection ports forming the central ejection port group and the end ejection port group, respectively. The liquid ejection head is also characterized by being widely set.
の配列間隔は、前記中央吐出口群および前記端部吐出口
群をそれぞれ構成する前記吐出口の配列間隔よりも０.
１から１０μm広く設定されていることを特徴とする請
求項８に記載の液体吐出ヘッド。9. The arrangement interval of the ejection ports forming the intermediate ejection port group is smaller than the arrangement interval of the ejection ports forming the central ejection port group and the end ejection port group, respectively.
The liquid ejection head according to claim 8, wherein the liquid ejection head is set to have a width of 1 to 10 μm.
３μm以下であることを特徴とする請求項１から請求項
９の何れかに記載の液体吐出ヘッド。10. The arrangement interval of the plurality of discharge ports is 42.
The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the liquid ejecting head has a thickness of 3 μm or less.
の量がそれぞれ１０ピコリットル以下であることを特徴
とする請求項１から請求項１０の何れかに記載の液体吐
出ヘッド。11. The liquid ejection head according to claim 1, wherein the amount of liquid ejected from the ejection port at one time is 10 picoliters or less.
出口に対向して配置されていることを特徴とする請求項
１から請求項１１の何れかに記載の液体吐出ヘッド。12. The liquid ejection head according to claim 1, wherein the ejection energy generation unit is arranged so as to face the ejection port.
膜沸騰を生じさせて前記吐出口から液体を吐出させるた
めの熱エネルギーを発生する電気熱変換体を有すること
を特徴とする請求項１から請求項１２の何れかに記載の
液体吐出ヘッド。13. The discharge energy generating section includes an electrothermal converter for generating heat energy for causing film boiling of the liquid to discharge the liquid from the discharge port. The liquid ejection head according to claim 12.
方向であり、前記だ１の方向と交差する第２の方向に沿
って液体吐出ヘッドが走査移動することを特徴とする請
求項１から請求項１３の何れかに記載の液体吐出ヘッ
ド。14. The liquid ejection head scan-moves along a second direction intersecting with the direction of the arrow 1, wherein the first direction is a conveyance direction of a print medium. The liquid ejection head according to claim 13.
載の液体吐出ヘッドの取り付け部と、 プリント媒体の搬送手段と を具え、前記液体吐出ヘッドの吐出口から吐出される液
体によってプリント媒体に画像を形成することを特徴と
する画像形成装置。15. A print medium, comprising: the mounting portion for the liquid ejection head according to claim 1; and a conveying means for a print medium, wherein the liquid is ejected from an ejection port of the liquid ejection head. An image forming apparatus, which forms an image on a sheet.
送方向と交差する方向に走査移動可能なキャリッジを有
することを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装
置。16. The image forming apparatus according to claim 15, wherein the mounting portion includes a carriage that is capable of scanning and moving in a direction intersecting a print medium conveyance direction.
して前記キャリッジに対して着脱自在に搭載されること
を特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。17. The image forming apparatus according to claim 16, wherein the liquid ejection head is detachably mounted on the carriage via an attaching / detaching means.
の同一箇所を複数回走査移動することによって画像を形
成するものであることを特徴とする請求項１５から請求
項１７の何れかに記載の画像形成装置。18. The image according to claim 15, wherein the liquid ejection head forms an image by scanning and moving the same portion of the print medium a plurality of times. Forming equipment.
ト媒体に対するインクのプリント性を調整するための処
理液であることを特徴とする請求項１５から請求項１８
の何れかに記載の画像形成装置。19. The method according to claim 15, wherein the liquid is a treatment liquid for adjusting the printability of the ink and / or the print medium.
The image forming apparatus according to any one of 1.
リント媒体への画像形成時に液体を吐出し得る状態にあ
ることを特徴とする請求項１５から請求項１９の何れか
に記載の画像形成装置。20. The ejection port forming the end ejection port group is in a state capable of ejecting a liquid when an image is formed on a print medium. Image forming apparatus.
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