JP2003276180A - インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録装置

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JP2003276180A
JP2003276180A JP2002084407A JP2002084407A JP2003276180A JP 2003276180 A JP2003276180 A JP 2003276180A JP 2002084407 A JP2002084407 A JP 2002084407A JP 2002084407 A JP2002084407 A JP 2002084407A JP 2003276180 A JP2003276180 A JP 2003276180A
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Naoji Otsuka
尚次 大塚
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喜一郎 高橋
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稔 勅使川原
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  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録条件によってノズル列の使用範囲が異な
るインクジェット記録装置においても、常に、各記録走
査で形成される記録領域の境界部分が良好な記録結果を
得ることができるインクジェット記録ヘッドおよびイン
クジェット記録装置を提供する。 【解決手段】 インクジェット記録ヘッドは、吐出口
列の一部が他の部分に比べて各吐出口の配列間隔が広
く、前記インクジェット記録ヘッドの1回の記録走査で
記録される領域の前記紙送り方向の記録幅は、1回の紙
送りにおける前記記録媒体の移動量よりも長くする。い
かなる記録条件においても使用される部分のみを他の部
分よりもノズル間隔が広くなるようにノズルを配置する
ことにより、常に紙送り幅よりも1記録走査での記録幅
の方が一定量だけ長くして、各記録走査で形成される記
録領域の境界部分が一定量だけ重なる記録結果とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はインクを吐出して記
録媒体に画像の記録を行うインクジェット記録ヘッド、
及びインクジェット記録装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】インクジェット記録装置は、記録装置に
搭載された記録ヘッドから吐出したインク滴を記録媒体
に付着させ、そのインクが記録媒体に定着、発色するこ
とにより画像の形成を行うものである。また、記録ヘッ
ドを記録媒体に対し走査して画像を形成する記録走査
と、記録媒体または記録ヘッドを記録走査方向に対し垂
直の方向に相対的に移動させる紙送りとを繰り返して画
像を形成する、いわゆるシリアルスキャンタイプのイン
クジェット記録装置が近年普及している。しかしなが
ら、このようなシリアルスキャンタイプのインクジェッ
ト記録装置において、次の問題が発生することがある。
【0003】シリアルスキャンタイプの装置では、上述
の通り、少なくとも1色のインクについて1回の記録走
査では所定の記録幅の画像しか形成することができず
(以下、この1回の記録動作「1パス印字」ともい
う)、記録媒体全体に画像を形成するためには、複数回
の記録走査を行わなければならない。したがって、高デ
ューティーの画像を形成した場合に、ある記録走査で記
録媒体上に形成した画像の部分とそれに隣接する別の記
録走査で形成した画像との境界部が薄くなってしまうと
いう問題が発生する場合がある。
【0004】この問題は次のようなメカニズムによって
発生すると考えられている。図7は前記1パス印字で高
デューティーの画像の形成を行う様子を、記録ヘッドの
走査方向から見た状態を示している。図中、1は記録ヘ
ッド、2は記録媒体、eはインク滴の吐出を行うノズル
列を示している。
【0005】図7(1)は1回の記録走査により、イン
ク滴を記録媒体に付着させた状態を示している。図中p
1は記録媒体上に付着したインクを示す。時間の経過と
ともに前記記録媒体に付着したインクは記録媒体に浸
透、定着する。図7(2)はその状態を示しており、ま
た図中p2は記録媒体に浸透、定着したインクを示して
いる。先の記録走査の後、記録ヘッドの記録走査方向に
対し垂直方向に紙送り(LF)が行われ、次の記録走査
が行われる。図7(3)は前記紙送り(LF)と2回目
の記録走査が行われた状態を示している。図中、紙送り
が行われた量は矢印で示されており、記録ヘッドのノズ
ル列の長さと同じである。また、2回目の記録走査で記
録媒体に付着したインク滴はp2で示されている。
【0006】図7(4)は、その後、時間の経過ととも
に2回目の記録走査で記録媒体に付着したインクが浸
透、定着した状態を示している。図7(1)のp1、図
7(3)のp3に示すように、記録媒体に付着したばか
りで、まだ浸透、定着していないインクは、記録媒体上
で大まかには端が低く中央が盛り上がった形状の表面を
作る。これはインクの表面張力による一般的な現象であ
る。この状態から、インクの記録媒体への浸透、定着が
行われる。したがって、図7におけるp2,p4が示す
ように、それぞれの記録走査で形成される画像の部分の
うち、端になる部分に定着するインクの量が少なくな
り、その部分の色が薄くなる傾向にある。このため、記
録走査を複数回繰り返して高デューティーの画像の形成
を行うと、各記録走査で形成される画像の端の部分が薄
くなるので、各記録走査の境界部が他の部分よりも薄く
なり、縞状に薄い部分が目立ってしまうという画像問題
が起こる場合がある。特にブラックインクは浸透性が低
いものを用いる場合が多いため、ドットの中心と端との
濃度差がカラーインクに比べて大きくなる傾向にある。
よって、各記録走査での記録領域の境界部が薄くなった
り、場合によっては白スジとなってしまう場合がある。
【0007】この問題の対策として、記録ヘッドの記録
幅よりも紙送り幅を短くすることが考えられる。この具
体例として、記録ヘッドのノズル間の距離をいくらか長
めに設計することが行われている。その結果、前記1パ
ス印字に用いるノズル列の長さは前記紙送りの長さに対
していくらか長くなり、次のような効果をもたらすこと
になる。
【0008】図8はノズル間隔を通常よりも広げたノズ
ル列のドットの様子を示す図である。1は記録ヘッド、
2は記録媒体、eはインク滴の吐出を行うノズル列を示
している。図8(1)は1回の記録走査により、インク
滴を記録媒体に付着させた状態を示している。図中p1
は記録媒体上に付着したインクを示す。時間の経過とと
もに前記記録媒体に付着したインクは記録媒体に浸透、
定着する。図8(2)はその状態を示しており、また図
中p2は記録媒体に浸透、定着したインクを示してい
る。始めの記録走査の後、記録ヘッドの記録走査方向と
垂直に紙送り(LF)が行われ、次の記録走査が行われ
る。記録ヘッドのノズル間の距離をいくらか長めにして
いるため、この紙送りの長さはノズル列の長さeよりも
短くなっている。図8(3)は前記紙送り(LF)と2
回目の記録走査が行われた状態を示している。図中、紙
送りが行われた量は矢印で示されており、先に述べたよ
うに記録ヘッドのノズル列の長さeより比較的短い。ま
た、2回目の記録走査で記録媒体に付着したインク滴は
p2で示されている。その後、さらに時間が経過すると
ともに2回目の記録走査で記録媒体に付着したインクも
浸透、定着した状態が図8(4)に示されている。
【0009】先に図7で示した紙送りの長さは、ノズル
列の長さと等しいかあるいは図8の例よりも紙送りの長
さとノズル列の長さとの差分が少ないので、図8の場合
と図7の場合を比較すると、図8の方がp2とp4の重
なりが相対的に大きい。そのために、図8(4)に示さ
れるように、ある記録走査で記録媒体上に形成した画像
の部分とそれに隣接する別の記録走査で形成した画像と
の境界部は薄くなる画像問題は起こりにくくなってい
る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、黒のみ
の印字だけでなくカラー印字も行うことができる記録装
置も近年では提供されている。このような記録装置の中
には、文書等黒のみの印字では記録に要する時間を短く
するために黒インクを吐出するノズル列を他のインクを
吐出するノズル列に比べて長くしたものがある。これ
は、黒のみで記録するときにはノズル列のノズル全てを
使用して記録を行い、カラーの時は他の色のノズル列と
同じ程度の長さまでしか使用しない。このように記録画
像に応じてノズル列全体の中で記録に使用するノズル部
の長さを変える手段を持つ記録装置においては、使用す
るノズル部の長さの条件により、各記録走査で記録媒体
上に形成した画像の境界部の薄い部分が目立つ画像問題
が起こる場合がある。以下、この問題について説明す
る。
【0011】図2と図3を用いて詳しく説明する。図
2、図3において1は記録ヘッドであり、3はブラック
インクを吐出するノズル列であり、4はカラーインクを
吐出するノズル列である。前述の問題を解決するため
に、ブラックインクのノズル列はカラーインクのノズル
列よりも所定値だけ大きく形成されている。ブラックの
ノズル列3はノズル全体をノズル部eとし、ノズル列の
一部をノズル部bとする。ノズル部bの長さはノズル部
eの長さの2分の1である。カラーインクのノズル列は
ノズル全体をノズル部aとする。ノズル部aの列方向の
ノズル個数とノズル部bのノズル数は等しい。
【0012】図2はブラックインクのみを用いて画像の
形成を行う場合の記録装置の動作を説明するための模式
図である。先に述べたように、ブラックインクのみを用
いて記録媒体に画像の形成を行う場合には、ブラックの
ノズル列全体(ノズル部e)を用いて記録を行う。図中
の(f1)−p1は1回の記録走査でブラックインクに
より形成された画像の記録ヘッドに対する位置を示して
いる。その後、図中LFで示される方向へ所定量の紙送
りが行われる。このときの紙送り幅はノズル部eの長さ
よりも短い。先に記録されたp1の画像は(f2)−p
1の位置に移動する。その後、記録走査が行われ(f
2)−p2の画像が形成される。
【0013】図3はブラックインクとカラーインクを用
いて画像の形成を行う場合の記録装置の動作を説明する
ための模式図である。先に述べたように、カラーインク
も使用して画像の形成を行う場合には、ブラックのノズ
ル列のノズル部bと、カラーのノズル列のノズル部aを
使用して記録を行う。図中の(f1)−p1は1回の記
録走査でブラックインクにより形成された画像の記録ヘ
ッドに対する位置を示している。その後、図中LFで示
される方向へ所定量の紙送りが行われる。先に記録され
たp1の画像は(f2)−p1の位置に移動する。その
後の記録走査で(f2)−p1の位置にはカラーインク
により記録が行われ、(f2)−p2の位置にはブラッ
クインクによる記録が行われる。それにより(f2)−
p1のエリアではブラックインクとカラーインクによる
画像の形成が完了する。
【0014】このようなブラックインクのみで画像を形
成するか、ブラックインクとカラーインクを用いて画像
を形成するかは、ホストコンピュータから送られてくる
画像データに基づいて決定される。ホストコンピュータ
側で動作するプリンタドライバーがカラー印字か黒のみ
の印字かをユーザーが選択する操作画面を表示し、ユー
ザーがいずれかを選択すると、画像データとともに、カ
ラー印字または黒のみの印字の指令が記録装置側に送ら
れる。そして記録装置はその指令をもとに各種駆動部の
動作を決定する。また、カラー印字または黒のみの印字
の選択をユーザーが行うのではなく、記録装置がホスト
側から転送された画像データを調べて、判断し決定する
構成のものもある。さらに、1ぺ一ジの画像データの中
でもブラックのインクのみで形成すべき部分は、ブラッ
クインクのノズル列を全て使用した長いノズル部で画像
を形成し、カラー印字の部分は、カラーのノズル幅に合
わせた短いノズル部で画像を形成するというように、印
字部分の状況を判断して切り替える制御も行われてい
る。
【0015】上述のように印字に使用するノズル部の長
さを変える手段を持つ記録装置において、先に述べた各
記録走査で形成される記録領域の境界部で薄い部分が目
立つ問題に対応するためのノズルの間隔を所定の設定値
だけ長めに設計したものが提供されている。図2、図3
で説明したように、黒のみの印字の場合とカラー印字の
場合でブラックのノズル列の印字に使用する長さが異な
る。したがって、紙送り幅とブラックの記録幅との差分
も異なることとなる。具体的には、ブラックのノズル列
はノズル間隔を全体に均等に広くして長さを通常よりも
長くなるようにしている。したがって通常のノズル列の
長さsよりもtだけ長くなったノズル列とすると、ブラ
ックのノズル列全体の長さはs+tとなる。黒のみの印
字ではノズル列全体を使うので、紙送り幅が仮にsだっ
たとすると、長さtだけ各走査の記録領域で重なりがで
きることになる。一方、カラー印字の場合はブラックの
ノズル列のうちノズル部bだけしか使用しない。つま
り、ノズル列の2分の1しか使用しないことになる。す
ると、ノズル部bの長さは1/2(s+t)となる。紙
送り幅が仮にs/2だったとすると、紙送り幅とノズル
部bの長さとの差分はt/2だけとなるため、記録領域
の重なりはt/2だけとなる。したがって、黒のみの印
字の場合に十分な重なり部分が発生するようにノズル間
隔を広げたとしても、カラー印字の場合には十分な重な
りが確保できないこととなる。逆に、カラー印字の場合
に十分な重なり部分が発生するようなノズル間隔を設定
すると、黒のみの印字の場合には各走査の境界部におけ
るオーバーラップが大きくなりすぎて、その部分が濃く
見える画像問題が発生する場合がある。
【0016】上記従来の問題に鑑みて、本発明は、記録
条件によってノズル列の使用範囲が異なるインクジェッ
ト記録装置においても、常に、各記録走査で形成される
記録領域の境界部分が良好な記録結果を得ることができ
るインクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録
装置を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録ヘッドは、インクを滴として吐出する吐出口を所定
方向に複数個配列したインクジェット記録ヘッドであっ
て、前記吐出口列の所定部分の配列間隔が他の部分より
も広くなっている長吐出口列部を有することを特徴とす
る。
【0018】本発明のインクジェット記録装置は、イン
クを滴として吐出する吐出口を所定方向に複数個配列し
たインクジェット記録ヘッドを前記配列方向と異なる方
向に記録媒体上を複数回走査させ、それぞれの走査の際
に前記記録媒体に対しインクを吐出する記録走査と、前
記複数回の走査の間に前記インクジェット記録ヘッドの
走査方向と異なる方向に記録媒体と前記インクジェット
記録ヘッドとを相対的に所定量移動させる紙送りとを行
うことにより記録媒体の所定領域の記録を行うインクジ
ェット記録装置において、前記インクジェット記録ヘッ
ドは、吐出口列の一部が他の部分に比べて各吐出口の配
列間隔が広く、前記インクジェット記録ヘッドの1回の
記録走査で記録される領域の前記紙送り方向の記録幅
は、1回の紙送りにおける前記記録媒体の移動量よりも
長いことを特徴とする。
【0019】以上の構成によれば、ノズル列全体のう
ち、カラー印字、黒のみの印字などいかなる記録条件に
おいても使用される部分のみを他の部分よりもノズル間
隔が広くなるようにノズルを配置することにより、常に
紙送り幅よりも1記録走査での記録幅の方が一定量だけ
長くすることができる。したがって、いかなる記録条件
においても、各記録走査で形成される記録領域の境界部
分が一定量だけ重なる記録結果を得ることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】本発明は、条件により使用するノ
ズル部の範囲を変更して使用するノズル列について、ノ
ズルの間隔を全て均等ではなく、1回の記録走査が比較
的短いときに使用するノズル部のノズル間隔を長めにし
て、それ以外のノズル部のノズル間隔を短めにしてお
く。それにより、そのノズル列全てを使用して記録を行
うときも、比較的短いノズル部を使用して記録を行うと
きも、先に述べた複数の記録走査で形成される領域の境
界部が薄くなる問題を解消するために適切な長さほど、
紙送り量より記録走査に使用するノズル部の長さが長い
条件で記録することができる。その構成により、先に述
べた画像問題の回避あるいは軽減をはかるものである。
【0021】(実施の形態1)図1は、本発明を適用可
能なインクジェット記録装置の概略構成を説明するため
の斜視図である。図1において、1000は交換式のイ
ンクジェットカートリッジであり、インクを吐出可能な
インクジェット記録ヘッドHと、その記録ヘッドにイン
クを供給するインクタンクと、を結合した構成となって
いる。2は、カートリッジ1000を搭載可能なキャリ
ッジユニットであり、ガイドシャフト8によって矢印X
1,X2の主走査方向に沿って移動自在にガイドされて
いる。キャリッジユニット2には、プーリ6A,6B間
に架け渡されたベルト7が連結されており、そのベルト
7を介して伝達されるキャリッジモータ20の駆動力に
よって、キャリッジ2が主走査方向に移動される。キャ
リッジユニット2のホルダ31には、固定レバー41の
操作によって、カートリッジ1000が位置決め固定さ
れる。カートリッジ1000が位置決め固定されたとき
に、そのカートリッジ1000側の電気接点がキャリッ
ジユニット2側の電気接点に接触する。5は、制御部か
らの信号をカートリッジ1000に伝達するためのフレ
キシブルケーブルである。キャリッジユニット2に取り
付けられた透過型のフォトカプラ9と、装置本体に取り
付けられた遮光板10とによって、キャリッジユニット
2が所定のホームポジションに移動したことを検出す
る。そのホームポジションに備えられたホームポジショ
ンユニット12には、記録ヘッドHにおけるインク吐出
口の形成面をキャップ可能なキャップ部材、このキャッ
プ部材内を吸引する吸引手段、さらにインク吐出口の形
成面をワイピングする部材などを含む回復系が構成され
ている。排出ローラ13は、図示しない拍車ローラと協
働して、被記録媒体を挟みつつ装置本体の外部に排出す
る。これらのローラは、給紙ローラやピンチローラなど
を含むラインフィードユニットと共に、被記録媒体を矢
印Yの副走査方向に搬送する搬送手段を構成する。
【0022】記録ヘッドの大まかな構成は図2,図3に
示すものと同様である。なお、本実施形態の記録ヘッド
は、各ノズルに対応して電気熱変換体である発熱ヒータ
が設けられている。インク吐出時は、この発熱ヒータを
発熱させ、インク中に気泡を発生させ、該気泡の生成圧
力によって所定量のインクを滴として吐出する。なお、
本発明の記録ヘッドは、このようなバブルスルー方式を
用いてもよいし、ピエゾ方式など他の方式であってもよ
い。
【0023】なお、ブラックインクのみの記録を行う場
合と、ブラックインクとカラーインクを用いて記録を行
う場合とで、ブラックインクのノズル列の使い方は、課
題において図2、図3を用いて説明した方法と同様とす
る。つまり、黒のみの印字のときはノズル列全てを用い
て記録を行い、カラー印字の場合はノズル列全体のうち
一部分だけを用いて記録を行うものとする。
【0024】従来のブラックインクのノズル列はノズル
間隔が全体に渡って均等であったが、本発明のノズル列
はノズル間隔を均等とせず、部分によって異ならせるこ
とで従来のノズル列がもつ問題を解決するものである。
以下に本実施形態のノズル列について詳しく説明する。
【0025】図4は、本実施形態のブラックインクのノ
ズル列と他の色のノズル列を示す模式図である。ブラッ
クインクのノズル列3において、配列されたノズル全て
はノズル部eとし、そのノズル部eはさらにノズル部b
とノズル部cとに分割される。カラーインクのノズル列
4はブラックのノズルの配列方向と平行な方向に各色の
ノズル列が配列されている。インク色はイエロー、マゼ
ンタ、シアン等である。先に説明したように、ブラック
インクのみで記録媒体に画像を形成する場合には、図
中、3で示されるブラックのノズル列の全体、つまりe
で示される範囲のノズル部を使用する。ブラックインク
に加えてカラーインクを使用して画像の形成を行う場合
には、前記ブラックのノズル列のうち、図中bで示され
るノズル部と、カラーのノズル列を使用する。ブラック
のノズル列全体からノズル部bを除いたノズル部が、図
中、cで示されるノズル部である。
【0026】ここで、ノズル部bに配列されている各ノ
ズルのノズル間隔は、ノズル部cのノズル間隔に比べて
長くなるように構成されている。具体的に説明すると、
本実施の形態に用いた記録装置ではブラックの画像デー
タは紙送り方向には600dpi(1インチあたり60
0ドット)の解像度で処理を行う。図4の3で示される
ブラックのノズル列のうちノズル部cは600dpiの
ノズル間隔でノズルを配置する。つまり、約42.33
3マイクロメートル間隔でノズルが形成されている。一
方、ノズル部bにおいては、ノズル部cのノズル間隔、
つまり600dpiの間隔でノズルを配置した場合より
も15マイクロメートル程長くなるような間隔で形成さ
れている。したがって、ノズル列eに対して、ノズル部
bとノズル部cの比率は1:1となるわけではなく、1
5マイクロメートルだけノズル部bの方が長くなってい
る。本実施例ではブラックのノズル列のノズル数は60
0で、ノズル部c、ノズル部b、及びカラーインク吐出
用のノズル列のノズル数がそれぞれ300のノズルから
なるものとすると、ノズル部bのノズル間隔は約42.
383マイクロメートルとなるように設計する。
【0027】このようにノズル部bの長さが他のノズル
部に比べて長いので、記録時の紙送りと記録幅との関係
は次のようになる。カラー印字の場合の紙送りが、60
0dpiで300ノズル分の長さ、具体的には、約1
2.700ミリメートルであるのに対して、1回の記録
走査で形成されるブラック画像の記録幅は、ノズル部b
の長さが600dpiのノズル間隔でノズルを配置した
場合よりも15マイクロメートル長くなるように設定し
ているため、約12.715ミリメートルとなり、紙送
り幅よりも15マイクロメートルだけ長くなる。よっ
て、各記録走査における記録領域の境界部分が15マイ
クロメートルだけ互いに重なり合うので、図8で説明し
たように、複数の記録走査による記録領域の境界部分が
薄くなるという現象は発生せず、良好な記録結果を得る
ことができる。
【0028】また、黒のみの印字の場合は、図4のノズ
ル部eすなわちブラックのノズル列全体を使用して画像
を形成する。この場合、紙送り幅は600dpiで60
0ノズル分の長さ、具体的には25.400ミリメート
ルである。これに対し、1回の記録走査で形成される記
録幅は、ノズル部bが600dpiのノズル間隔でノズ
ルを配置した場合よりも15マイクロメートルだけ長い
ために25.415ミリメートルとなり、全体としても
前記紙送り幅に対して15マイクロメートルだけ長いも
のとなる。したがって、カラー印字の場合と同様に、各
記録走査における記録領域の境界部分が15マイクロメ
ートルだけ互いに重なりあうので、複数の記録走査によ
る記録領域の境界部分が薄くなるという現象は発生せ
ず、良好な記録結果を得ることができる。
【0029】つまり、カラー印字の場合も黒のみの印字
の場合も、境界部分の重なり量は同じであるため、どち
らの記録結果も良好なものとなる。
【0030】(実施の形態2)ブラックインクは文書を
印字する際によりよい記録結果を得られるように、他の
シアン、マゼンタ、イエロー等のカラーインクに比べ、
記録媒体への浸透速度やにじみ具合等、記録媒体へ定着
する度合いが異なるように成分構成されている場合があ
る。しかし、このような構成のブラックインクをカラー
印字時にカラーインクと同様に用いることにより、ブリ
ーディングなどが発生する場合がある。そこで、本実施
形態では、実施形態1の効果に加えてブラックインクと
カラーインクとのブリーディングなどもさらに防ぐこと
ができる形態を説明する。
【0031】図5は本実施形態で用いる記録ヘッドのノ
ズル列を示す模式図である。1は記録ヘッドであり、3
はブラックのインクを吐出するノズル列であり、4はカ
ラーインクを吐出するノズル列である。カラーのノズル
列はインク色ごとに列を成しており、色ごとのノズル列
がノズルの並びに垂直に配列されている。ブラックのノ
ズル列3はノズル列4に比べ長く、双方のノズル列は隣
り合って配列されているが、ブラックのノズル列の方が
長いため、一部がカラーインクのノズル列よりも突出し
た配置となっている。
【0032】ブラックのノズル列に配列されたノズル全
体をノズル部eとし、さらに配列されたノズルのうちの
一部をノズル部b、ノズル部dとする。なお、ノズル部
bはノズル列全体の長さの約3分の1である。また、ノ
ズル部dはノズル列全体の長さの約2分の1である。カ
ラーインクのノズル列4に配列されたノズル全体をノズ
ル部cとし、さらに配列されたノズルのうちの一部をノ
ズル部aとする。
【0033】また、ブラックのノズル列3はノズル間隔
が均等ではなく、ノズル部bと他の部分とで異なるよう
に形成されている。ノズル部b以外の部分は600dp
iのノズル間隔でノズルを配置する。つまり、だいたい
42.333マイクロメートル間隔でノズルが形成され
ている。一方、ノズル部bは、600dpiの間隔でノ
ズルを配置した場合よりもノズル部bの長さが15マイ
クロメートル長くなるようなノズル間隔で各ノズルが配
置されている。本実施形態ではブラックのノズル列のノ
ズル総数は600個で、ノズル部bが200個、ノズル
部dが300個となっている。そして、ノズル部bは約
42.408マイクロメートルのノズル間隔となってい
る。他の部分は、42.333マイクロメートルのノズ
ル間隔となっている。
【0034】なお、カラーインクのノズル列4について
はノズル間隔が均等に形成されており、ブラックのノズ
ル列3のノズル部b以外の部分と同様の600dpiの
間隔となっている。また、ノズル総数は300個で、ノ
ズル部aが200個、ノズル部cが300個となってい
る。したがって、ノズル部bの長さとノズル部aのノズ
ル個数は等しく、ノズル部dとノズル部cのノズル個数
も等しい。
【0035】カラー印字は次のようになる。図中の(f
1)−p1は1回の記録走査でブラックインクにより形
成された画像の記録ヘッドに対する位置を示している。
その後、図中LFで示される方向へ所定量の紙送りが行
われる。先に記録されたp1の画像は(f2)−p1の
位置に移動する。その後の記録走査で(f2)−p2の
位置にはブラックインクによる記録が行われる。その
後、さらに図中LFで示される方向と距離の紙送りが行
われる。その後の記録走査で(f3)−p1の位置には
カラーインクにより記録が行われ、(f3)−p3の位
置にはブラックインクによる記録が行われる。それによ
り(f3)−p1のエリアではブラックインクとカラー
インクによる画像の形成が完了する。
【0036】このようにブラックインクのノズル列を3
分割することにより、ブラックの記録が行われてから、
先にブラックの記録が行われた記録媒体上のエリアにカ
ラーの記録が行われるまでの間に、なんらの記録がその
エリアには行われない1走査が発生することになる。そ
れによりブラックインクが付着してから、カラーインク
が付着するまでの時間間隔を、ノズル列を2分割した場
合と比較して長くとることができる。よってカラーイン
クが記録媒体に付着する前に、さきに記録媒体に付着し
たブラックインクの浸透、定着が進んでおり、ブラック
インクとカラーインクの間のにじみ等を防止するのに有
利である。また、双方向印字を行う際には、任意の記録
媒体上のエリアについてブラックの記録の走査方向と、
カラーの記録の走査方向が同じとなり、記録走査で記録
を行う任意のエリア内についてはカラーインクが付着し
てからブラックインクが付着するまでの時間間隔が一定
となり、前記時間間隔の違いに起因する画像弊害が起こ
りにくくなる。
【0037】なお、紙送り幅は600dpi200ノズ
ルに等しい長さであるので、ブラックインクの記録幅は
紙送り幅に比べて15マイクロメートルだけ長くなる。
したがって、実施形態1と同様に、各記録走査での記録
領域の境界部分が重なり合うことになるので、境界部分
が薄くなるという現象は回避できる。
【0038】また、黒のみの印字の場合は、ノズル列3
のノズル全てすなわちノズル部eを用いて画像を形成す
る。この場合の紙送り幅は600dpi600ノズルに
等しい長さであり、記録幅はこの紙送り幅よりも15マ
イクロメートルだけ長い。したがって、各記録走査での
記録領域の境界部分が重なり合い、境界部分が薄くなる
という現象は回避できる。
【0039】つまり、カラー印字、黒のみの印字、さら
にカラー印字でスピードを重視したモードそれぞれの場
合においても、境界部分の重なり量は同じになるため、
常に良好な記録結果を得ることができる。
【0040】また、画質よりもスピードを重視してカラ
ー画像の形成を行う印字モードでカラー画像の記録を行
う場合には、ブラックのノズル列のノズル部dとカラー
のノズル列のノズル部cを用いて実施形態1と同様の方
法で記録を行う。この場合の紙送り幅は600dpi3
00ノズルに等しい長さであり、ブラックの記録幅はこ
の紙送り幅よりも15マイクロメートルだけ長い。した
がって、同じく、各記録走査での記録領域の境界部分が
重なり合い、境界部分が薄くなるという現象は回避でき
る。
【0041】(実施の形態3)本実施形態では、カラー
インクのノズル列を色ごとに横に配列した実施形態1,
2と異なり、色ごとに縦に配列したものについて説明す
る。
【0042】図6は本実施形態における記録ヘッドのノ
ズル列を示す模式図である。
【0043】1は記録ヘッドであり、3は、ブラックイ
ンクのノズル列であり、4はカラーインクのノズル列で
ある。ブラックインクのノズル列全体をノズル部eと
し、ノズル列の一部をノズル部d、ノズル部gとする。
カラーインクのノズル列4はイエローインクを吐出する
ノズル部a、マゼンタインクを吐出するノズル部b、シ
アンインクを吐出するノズル部cに3分割される。な
お、ノズル部a,b,cともに均等な長さである。ま
た、ブラックインク、カラーインクともに600dpi
の解像度で記録が行われる。
【0044】ブラックインクのノズル列3のノズル部d
以外の部分は600dpiのノズル間隔でノズルが配置
されている。つまり、約42.333マイクロメートル
の間隔で配置されている。一方、ノズル部dは600d
piのノズル間隔でノズルを配置した場合よりも15マ
イクロメートルだけ長くなるように配置されている。つ
まり、約42.483マイクロメートルの間隔で配置さ
れている。本実施形態ではブラックのノズル列のノズル
数は550個で、ノズル部dは100個とする。
【0045】カラーインクのノズル列4は600dpi
のノズル間隔でノズルが配置されている。つまり、ブラ
ックインクのノズル部d以外の部分と同じノズル間隔で
ある。また、ノズル数は、ノズル部a,b,cともに1
00個で総数は300個となる。
【0046】黒のみの印字の場合は、ブラックインクの
ノズル列全て、すなわちノズル部eで記録を行う。紙送
りは600dpi間隔550ドット分、すなわち約2
3.283ミリメートルの長さで行う。また1走査での
記録幅は、ノズル部dが他よりもノズル間隔が広いの
で、紙送り幅よりも15マイクロメートルだけ長くな
る。したがって、各走査での記録領域の境界部分が重な
りあい、境界が薄くなる問題を回避することができる。
【0047】一方、カラー印字の場合、紙送りは600
dpi間隔100ノズル分、すなわち、だいたい4.2
33ミリメートルの長さで行う。ブラックのノズル列は
ノズル部dが使用されるため、紙送り幅よりもブラック
の記録幅は15マイクロメートルだけ長くなる。さらに
ブラックのノズル列はカラーのノズル列に比べて長いた
め、実施形態2と同様に、記録走査を開始すると、ブラ
ックの記録が行われ、前記所定量の紙送りが行われる。
そして、紙送りと記録走査を繰り返し、最初の走査でブ
ラックが記録された部分がカラーのノズル列に到達する
とシアン、マゼンタ、イエローの順でカラーインクが記
録されていくことになる。この場合も各走査での記録領
域の境界が重なりあい、境界部分が薄くなる問題を回避
しつつ、画像の形成を行うことができる。
【0048】またこの実施形態でも、黒のみの印字とカ
ラー印字のいずれも境界部の重なり量が同じになるのは
明らかである。
【0049】実施形態1〜3では、カラーインクとブラ
ックインクを用いて画像の形成を行う場合に使用する、
ブラックのノズル部のなかでは等間隔にノズルを配置す
るものである。しかしながら、本発明はその構成に限定
されるものではない。1回の記録走査で記録される領域
の紙送り方向の幅が、印字データの解像度に合わせた紙
送りの量に対して、所定の幅だけ長くなっていればよ
い。例えば、間隔を比較的長くするのは、カラーインク
とブラックインクを用いて画像の形成を行う場合に使用
するブラックのノズル部の半分だけでも良い。しかし、
画像を数回に分けてより短い紙送りをしながら記録を行
う場合(例えば、印字データを2つに分けて、紙送りの
幅も半分をして、ブラックの画像形成を任意の部分につ
いて2回の記録走査と紙送りで完成するような印字方
法)には、前記ブラックのノズル部内のノズル配置は均
等であった方が、有利である。
【0050】また、実施形態1〜3では、ブラックイン
クのノズル列のみ、条件により、使用するノズル部の長
さを変え、ノズル内のノズルの配置の間隔も、ノズル部
によって異なるものとしている。しかし、本発明はその
構成に限定されるものではない。カラーインクを吐出す
るためのノズル列など、他のノズル列についても、条件
により使用するノズル部を変更し、かつ先に問題点の説
明で述べた画像弊害が起こる場合には、そのノズル部の
使い方に応じて、比較的短いノズル部のノズル間隔ある
いは平均ノズル間隔を他のノズル部に比べて長くなるよ
うにしても良い。しかし、ブラックインクは文字の画像
に使用されることが多いため、その文字画像のエッジを
きれいにするために、表面張力の高い組成のインクが使
用される場合が多い。よって、先に説明した画像問題が
発生しやすく、よってブラックに本発明を適用するのが
効果が高いと考えられる。
【0051】さらに、ここまでの実施例では、使用する
ノズル部を選択する前記条件として、ブラックのインク
のみで画像の形成を行う場合と、カラーのインクとブラ
ックのインクの両方を用いて画像の形成を用いる場合に
ついての例を示した。また、実施の形態2では印字スピ
ードを優先する場合と、画質を優先する場合について使
用するノズル部の範囲と記録装置の紙送りの量などの制
御を変更する例について説明した。しかし、本発明はそ
の構成に限定されるものではない。他の要因により、記
録に使用するのノズル部の長さを変更して記録を行う場
合にも同様に有効である。
【0052】また実施形態1〜3では、ブラックのノズ
ル列が各種印字条件いずれにおいても紙送り幅より15
マイクロメ一トルほど1回の記録走査での記録幅が長く
なるように設定している。しかし、本発明はこの値に限
定されるものではなく、いかなる長さでもよい。ただ
し、記録走査での記録幅と紙送り幅との差分が短すぎる
と、前記画像問題を回避できない、あるいは軽減する効
果が少ない。逆に長すぎると、複数の記録走査で記録さ
れる領域のオーバーラップが大きくなり過ぎて、画像に
よっては境界が濃く見える新たな画像問題が発生してし
まうこととなる。また、前記設定値の画像問題を回避す
るために有効である許容範囲は、ノズル列から吐出する
インクの組成や、インクの量などによっても異なり、か
つ幅を持っている。よってノズル列の比較的長いノズル
部を使用する場合の前記設定値も、比較的短いノズル部
を使用する場合の前記設定値も前記許容範囲に入ってい
れば、両方の場合について前記画像問題を回避あるいは
軽減する効果がある。しかし、望ましい前記設定値は、
記録媒体によってもばらつく。実際には複数の記録媒体
について平均的に望ましい値の設定することを考える
と、使用するノズル部の長さが比較的長い場合も、比較
的短い場合も、前記設定値が等しくなるように、ノズル
の間隔を設定する方が、前記画像問題を回避するために
は有利である。
【0053】(その他)なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
(例えば電気熱変換体やレーザ光等)を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、記録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記録の高密度化,高精細化が
達成できるからである。
【0054】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,同第4740
796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。この方式は所謂オンデマンド型,
コンティニュアス型のいず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(インク)が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
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
することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体(インク)
内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成
長,収縮により吐出用開口を介して液体(インク)を吐
出させて、少なくとも1つの滴を形成する。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(インク)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,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、さらに優れた記録を行うことが
できる。
【0055】記録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,液路,電気熱変換体
の組合せ構成(直線状液流路または直角液流路)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,米国特許第44
59600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て、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す
る特開昭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、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。
【0056】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や
装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチ
ップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一
体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。
【0057】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
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、記録ヘッドに
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
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、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。
【0058】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
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、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
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
いずれでもよいが、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記録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。
【0059】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を30℃以上70℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインク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、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭54−56847号公報あるいは特開昭60−7
1260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、上述した各インクに対して最
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。
【0060】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。
【0061】
【発明の効果】以上のように、本発明を用いることによ
り、ノズル列全体のうち、カラー印字、黒のみの印字な
どいかなる記録条件においても使用される部分のみを他
の部分よりも吐出口間隔が広くなるように吐出口を配置
することにより、常に紙送り幅よりも1記録走査での記
録幅の方が一定量だけ長くすることができる。したがっ
て、いかなる記録条件においても、各記録走査で形成さ
れる記録領域の境界部分が一定量だけ重なるので、記録
条件によって吐出口列の使用範囲が異なるインクジェッ
ト記録装置においても、常に良好な記録結果を得ること
ができる。
【0062】特にカラー印字モードと黒のみの印字モー
ドがある場合、黒インクを吐出する吐出列のうち、カラ
ー印字モードで使用する部分に前記吐出口間隔が広くな
る部分を用い、さらに黒のみの印字モードでは吐出口列
の全てを使用することにより、カラー印字でも黒のみの
印字でも常に良好な記録結果を得ることができる。さら
に、黒のみの印字では、カラー印字よりも1回の記録走
査での記録量が多くなるので、記録速度を向上させるこ
とができる。
【0063】前記吐出口間隔が広くなる部分は、同じ吐
出口数を通常の間隔で配列した場合に比べ15マイクロ
メートル程、配列方向の長さが長くなるようにしている
ため、常に記録領域の重なり部分を15マイクロメート
ル程度に抑えることができ、過剰なオーバーラップによ
る画像品位の低下を招くことはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態であるインクジェット記録装
置を示す斜視図である。
【図2】黒のみの印字とカラー印字とでブラックのノズ
ル列の使用範囲が異なる記録ヘッドにおける黒のみの印
字を示す模式図である。
【図3】図2と同様の記録ヘッドにおけるカラー印字を
示す模式図である。
【図4】実施形態1の記録ヘッドにおけるブラックイン
クのノズル列とカラーインクのノズル列を示す模式図で
ある。
【図5】実施形態2の記録ヘッドにおけるブラックイン
クのノズル列とカラーインクのノズル列を示す模式図で
ある。
【図6】実施形態3の記録ヘッドにおけるブラックイン
クのノズル列とカラーインクのノズル列を示す模式図で
ある。
【図7】従来の記録ヘッドのドット形成の様子を示す模
式図である。
【図8】従来の記録ヘッドのドット形成の様子の他の例
を示す模式図である。
【符号の説明】
2 キャリッジユニット 6 プーリ 7 ベルト 8 ガイドシャフト 9 フォトカプラ 10 遮光板 12 ホームポジションユニット 13 排出ローラ 20 キャリッジモータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 喜一郎 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 岩崎 督 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 勅使川原 稔 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 矢澤 剛 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 筑間 聡行 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 関 聡 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2C056 EA08 EC11 EC12 EC34 EC80 FA03 FA10 HA22 2C057 AF21 AG16 AM12 AM13 AN01 BA13

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インクを滴として吐出する吐出口を所定
    方向に複数個配列したインクジェット記録ヘッドであっ
    て、前記吐出口列の所定部分の配列間隔が他の部分より
    も広くなっている長吐出口列部を有することを特徴とす
    るインクジェット記録ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記長吐出口列部は、所定方向に配列さ
    れた吐出口列の一方端から複数の吐出口によって構成さ
    れることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット
    記録ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記長吐出口列部の配列方向の長さは、
    前記吐出口列の他の部分でかつ該長吐出口列部を構成す
    る吐出口の個数と同数の吐出口からなる部分の配列方向
    の長さに比べ、15マイクロメートル長いことを特徴と
    する請求項1または2に記載のインクジェット記録ヘッ
    ド。
  4. 【請求項4】 インクを滴として吐出する吐出口を所定
    方向に複数個配列したインクジェット記録ヘッドを前記
    配列方向と異なる方向に記録媒体上を複数回走査させ、
    それぞれの走査の際に前記記録媒体に対しインクを吐出
    する記録走査と、前記複数回の走査の間に前記インクジ
    ェット記録ヘッドの走査方向と異なる方向に記録媒体と
    前記インクジェット記録ヘッドとを相対的に所定量移動
    させる紙送りとを行うことにより記録媒体の所定領域の
    記録を行うインクジェット記録装置において、 前記インクジェット記録ヘッドは、吐出口列の一部が他
    の部分に比べて各吐出口の配列間隔が広く、 前記インクジェット記録ヘッドの1回の記録走査で記録
    される領域の前記紙送り方向の記録幅は、1回の紙送り
    における前記記録媒体の移動量よりも長いことを特徴と
    するインクジェット記録装置。
  5. 【請求項5】 さらに複数の記録モードを具え、 前記インクジェット記録ヘッドの吐出口の配列間隔が広
    い部分は、いかなる記録モードのときも使用されること
    を特徴とする請求項4に記載のインクジェット記録装
    置。
  6. 【請求項6】 前記インクジェット記録ヘッドは、カラ
    ーインクを吐出する吐出口列と、黒インクを吐出する吐
    出口列とを具え、前記吐出口の配列間隔が広い部分は、
    前記黒インクを吐出する吐出口列のみに設けられ、 前記黒インクを吐出する吐出口列と前記カラーインクを
    吐出する吐出口列の両方を使用するモードにおいて、前
    記記録ヘッドの1回の記録走査で記録される領域のう
    ち、黒インクで形成される部分の前記紙送り方向の長さ
    は、前記カラーインクで形成される部分の前記紙送り方
    向の長さよりも長いことを特徴とする請求項4または5
    に記載のインクジェット記録装置。
  7. 【請求項7】 前記黒インクを吐出する吐出口列のみを
    使用するモードのときは、前記黒インクを吐出する吐出
    口列を構成する吐出口全てを使用して記録を行い、前記
    黒インクを吐出する吐出口列と前記カラーインクを吐出
    する吐出口列の両方を使用するモードのときは、前記黒
    インクを吐出する吐出口列のうち、前記カラーインクを
    吐出する吐出口列の吐出口数と同数の吐出口のみを使用
    し、かつ使用される吐出口は前記吐出口の配列間隔が広
    い部分にある吐出口であることを特徴とする請求項6に
    記載のインクジェット記録装置。
  8. 【請求項8】 前記インクジェット記録ヘッドは、前記
    各吐出口に対応する発熱素子を具え、該発熱素子が発す
    る熱エネルギーによってインクに気泡を生じさせ、該気
    泡生成圧力によって前記吐出口はインクを滴と吐出する
    ことを特徴とする請求項4ないし7に記載のインクジェ
    ット記録装置。
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