JP2004148684A - インクジェットヘッド及びそれを用いたインクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】記録紙に濃度むらの少ない鮮明な画像を形成することが可能な生産性の高いインクジェットヘッド並びにインクジェットプリンタを提供する。
【解決手段】上面に多数の発熱抵抗体をＮ（Ｎは１２０以上の自然数）ｄｐｉの密度で配列してなるヘッド基板と、該ヘッド基板に対して所定の間隙を形成するように配設される天板とを具備するインクジェットヘッドにおいて、前記各発熱抵抗体の抵抗値を全発熱抵抗体の平均抵抗値Ａに対して±３．０％の範囲内に設定し、且つ前記多数の発熱抵抗体を、式Ｄ＝［Ｎ／６０］より算出されるＤ個の発熱抵抗体を一単位とした複数のブロックに区分するとともに、これら各ブロック内に存在する発熱抵抗体の平均抵抗値を、隣接するブロック内に存在する発熱抵抗体の平均抵抗値との差が全発熱抵抗体の平均抵抗値Ａに対して０．２％の範囲内に収まるように設定した。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録紙にインク滴を所定パターンに付着させて画像を形成するインクジェットヘッド及びインクジェットプリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、記録紙にインク滴を所定パターンに付着させて画像を形成するものとしてインクジェットヘッドが用いられている。
【０００３】
インクジェットヘッドの記録方式には、インク滴を記録紙に向けて吐出させるのに発熱抵抗体の発する熱エネルギーを利用するものや圧電素子の変形を利用するもの、更には電磁波の照射に伴って発生する熱を利用するもの等があり、これらの中でも発熱抵抗体の熱エネルギーを利用するサーマルタイプのものは、発熱抵抗体のパターニングが容易である上に、小さな面積の発熱抵抗体であっても、比較的大きな熱エネルギーを発生させることが出来ることから、高密度記録に適したものとして注目されている。
【０００４】
かかる従来のインクジェットヘッドは、図６に示す如く、単結晶シリコンから成るベースプレート２２の上面に、直線状に配列された多数の発熱抵抗体２３と、該発熱抵抗体２３に電気的に接続される給電配線２４とを被着してなるヘッド基板２１上に、前記発熱抵抗体２３と１対１に対応する多数のインク吐出孔２８を有する天板２７を間に所定の間隙を形成するように配設するとともに、該間隙にインク２９を充填した構造のものが知られており、記録紙を天板２７の外表面に沿って搬送しながら、多数の発熱抵抗体２３を外部からの画像データに基づいて個々に選択的に発熱させ、発熱抵抗体２３上のインク２９中に気泡Ａを発生させるとともに、該発生した気泡Ａの圧力でもって発熱抵抗体２３上のインク２９をインク吐出孔２８側へ押し上げ、これをインク滴ｉとしてインク吐出孔２８より外部に向けて吐出させて記録紙に付着させることにより所定の画像が記録される。
【０００５】
尚、前記発熱抵抗体２３は、従来周知の薄膜形成技術、具体的には、スパッタリング、フォトリソグラフィー技術、エッチング技術等を採用することにより所定パターンに形成される。
【０００６】
また、前記各発熱抵抗体２３は、その抵抗値が個々にばらついており、かかる抵抗値が記録紙に形成される画像の濃度むらの原因となることから、抵抗値のばらつきをできるだけ小さくすべく、従来周知のパルストリミング法を採用し、発熱抵抗体２３の抵抗値を調整して各発熱抵抗体２３の抵抗値をできるだけ揃えるようにしているが、これら全ての発熱抵抗体２３の抵抗値を等しく揃えることは実質的に不可能である上に、全ての発熱抵抗体２３の抵抗値を極めて高精度に揃えようとすると多くの時間を要し、インクジェットヘッドの生産性を大幅に低下させることから、例えば全発熱抵抗体２３の平均抵抗値Ａに対して各発熱抵抗体の抵抗値が±３．０％程度の範囲内に揃えるようにするのが一般的である。
【特許文献１】
特開平３−３４７６７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、人間の視覚は、図５に示す如く、解像度、すなわち発熱抵抗体２３の配列密度が小さくなるにつれて識別できる階調数が多くなる特性を有している。例えば、発熱抵抗体２３の配列密度が５００ｄｐｉの場合、記録紙に形成される画像の各ドットについて２階調、３００ｄｐｉの場合、各ドットについて１０階調しかそれぞれ識別することができないが、発熱抵抗体２３の配列密度が６０ｄｐｉの場合、各ドットについて２００階調まで識別できるようになる。すなわち、人間の視覚は、密度が小さなドットで形成された画像について色の濃淡に敏感になり、一方、密度が大きなドットで形成された画像について色の濃淡に鈍感になる特性を有しており、発熱抵抗体２３を高密度に配列すればするほど、発熱抵抗体２３の抵抗値を高精度に揃える必要性が低いとも考えられる。
【０００８】
しかしながら、細かいドットで形成された画像であっても、複数のドット単位を１つの塊としてみると、人間の視覚は色の濃淡に対して敏感になる傾向にあり、例えば発熱抵抗体２３の配列密度が３００ｄｐｉのインクジェットヘッドを用いて画像を記録した場合、人間の目は記録画像を１ドット毎にみると１０階調しか識別できないものの、連続する複数のドット単位で見るとより多くの階調数を識別できる。従って、各発熱抵抗体の抵抗値をただ単に平均抵抗値Ａに対して±３．０％以内に調整しただけでは結局不十分であり、記録紙に高階調の画像を記録すると、依然として画像の濃度むらが認識され、不鮮明な画像となってしまう欠点を有していた。
【０００９】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、記録紙に濃度むらの少ない鮮明な画像を形成することが可能な生産性の高いインクジェットヘッド並びにインクジェットプリンタを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のインクジェットヘッドは、上面に多数の発熱抵抗体をＮ（Ｎは１２０以上の自然数）ｄｐｉの密度で配列してなるヘッド基板と、該ヘッド基板に対して所定の間隙を形成するように配設される天板とを具備し、前記間隙内に充填されたインクを発熱抵抗体の熱エネルギーによってインク吐出孔より吐出させて記録紙に画像を形成するインクジェットヘッドにおいて、前記各発熱抵抗体の抵抗値を全発熱抵抗体の平均抵抗値に対して±３．０％の範囲内に設定し、且つ前記多数の発熱抵抗体を、式Ｄ＝［Ｎ／６０］より算出されるＤ個の発熱抵抗体を一単位とした複数のブロックに区分するとともに、これら各ブロック内に存在する発熱抵抗体の平均抵抗値を、隣接するブロック内に存在する発熱抵抗体の平均抵抗値との差が全発熱抵抗体の平均抵抗値に対して０．２％の範囲内に収まるように設定したことを特徴とするものである。
【００１１】
また本発明のインクジェットヘッドは、前記発熱抵抗体の抵抗値がパルストリミング法により調整されていることを特徴とするものである。
【００１２】
そして本発明のインクジェットプリンタは、上述したインクジェットヘッドと、前記インク吐出孔上に記録紙を搬送する搬送手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明によれば、前記各発熱抵抗体の抵抗値を全発熱抵抗体の平均抵抗値に対して±３．０％の範囲内に設定し、且つ前記多数の発熱抵抗体を、式Ｄ＝［Ｎ／６０］より算出されるＤ個の発熱抵抗体を一単位とした複数のブロックに区分するとともに、これら各ブロック内に存在する発熱抵抗体の平均抵抗値を、隣接するブロック内に存在する発熱抵抗体の平均抵抗値との差が全発熱抵抗体の平均抵抗値に対して０．２％の範囲内に収まるように設定したことから、人間の視覚特性に応じた発熱抵抗体の抵抗値調整がなされることとなり、高階調記録を行う場合であっても、濃度むらの少ない鮮明な画像を記録することが可能な高性能のインクジェットヘッド並びにインクジェットプリンタを得ることができる。
【００１４】
しかもこの場合、隣接するブロック同士の発熱抵抗体の平均抵抗値差を小さくすることにより画像の濃度むらを少なくしたことから、全ての発熱抵抗体を均一に揃えることなく鮮明な画像を記録可能なインクジェットヘッドやインクジェットプリンタが得られるようになり、これらの生産性を大幅に向上させることができる。
【００１５】
また本発明によれば、各インクジェットヘッドに設けられている発熱抵抗体の抵抗値調整をパルストリミング法にて行うことにより、発熱抵抗体の抵抗値を精度良く、且つ簡単に調整することができ、これによってインクジェットヘッド及びインクジェットプリンタの生産性を高く維持することも可能である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る調整方法によって得られたインクジェットヘッドの分解斜視図、図２は図１のインクジェットヘッドの断面図であり、同図に示すインクジェットヘッドは大略的にヘッド基板１と天板７とで構成され、両部材間にはインク９が充填されている。
【００１７】
前記ヘッド基板１は、矩形状をなすように形成されたベースプレート２の上面に、直線状に配列した複数個の発熱抵抗体３と、該発熱抵抗体３に電気的に接続される給電配線４とを被着・形成し、これらを保護膜６で被覆した構造を有している。
【００１８】
前記ベースプレート２は、単結晶シリコン等の半導体材料、或いは、グレーズドアルミナセラミックス等の電気絶縁性材料によって形成されており、その上面で発熱抵抗体３や給電配線４，保護膜６等を支持するための支持母材として機能する。
【００１９】
このようなベースプレート２は、例えば単結晶シリコンから成る場合、従来周知のチョコラルスキー法（引き上げ法）等を採用することによって単結晶シリコンのインゴット（塊）を形成し、これを所定厚みにスライスした上、外形加工することによって製作される。尚、この場合、ベースプレート２の表面には酸化シリコン（ＳｉＯ_２）等の電気絶縁性材料から成る絶縁膜（図示せず）が例えば１μｍ〜３μｍの厚みに設けられ、このような絶縁膜によってベースプレート２を形成する単結晶シリコンを発熱抵抗体３等から電気的に絶縁している。
【００２０】
また前記ベースプレート２の上面に設けられている多数（本実施形態においては１２００個）の発熱抵抗体３は、例えば３００ｄｐｉ（ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）の密度で主走査方向に直線状に配列されている。
【００２１】
前記多数の発熱抵抗体３は、その各々がＴａＮやＴａＳｉＯ，ＴａＳｉＮＯ，ＴｉＳｉＯ，ＴｉＳｉＣＯ，ＮｂＳｉＯ等の電気抵抗材料から成る抵抗薄膜により形成されているため、給電配線４等を介して電源電力が供給されると、ジュール発熱を起こし、インク９中で気泡Ａを発生させるのに必要な所定の熱エネルギーを発生する。
【００２２】
そして本形態において最も重要なことは、前記多数の発熱抵抗体３を、その各々の抵抗値が全発熱抵抗体３の平均抵抗値Ａに対して±３．０％の範囲内となるように設定し、且つ、これらの発熱抵抗体３を、下記式▲１▼より算出されるＤ個の発熱抵抗体を一単位とした複数のブロックに区分するとともに、各ブロック内に存在する発熱抵抗体３の平均抵抗値を、隣接するブロックの平均抵抗値との差が全発熱抵抗体３の平均抵抗値Ａに対して±０．２％の範囲内となるように設定したことである。
Ｄ＝［Ｎ／６０］・・・・・▲１▼
尚、上記式▲１▼は、図５に示した解像度と人間の視覚が識別できる識別階調数との関係を示すグラフを近似することにより求めたものであり、“Ｄは発熱抵抗体の配列密度Ｎを６０で除して得られた値の小数点以下を切り捨てることで得られる整数である”ということを意味している。上記式より求められるＤ個の連続する発熱抵抗体を１つのブロックとして多数の発熱抵抗体を複数のブロックに区分すると、このブロックが約６０ｄｐｉの密度で配列されることとなり、ブロック内の発熱抵抗体で形成されたドットを一つの塊として人間が見ると２００階調まで識別できることから、かかるブロック内に存在する発熱抵抗体の平均抵抗値をブロック同士でバラツキが小さくなるようにすることが重要である。本実施形態においては、発熱抵抗体３の数が１２００個で発熱抵抗体３の配列密度Ｎが３００であることから、Ｄ＝５であり、それ故、多数の発熱抵抗体３が５個の連続する発熱抵抗体３から成る２４０個のブロックに区分され、隣接するブロック同士の平均抵抗値を全発熱抵抗体３の平均抵抗値Ａに対して０．２％の範囲内と、ブロック間の抵抗値バラツキを非常に小さく設定している。
【００２３】
このように、各発熱抵抗体３の抵抗値を全発熱抵抗体３の平均抵抗値Ａに対して±３．０％以内に設定し、且つ、先に述べた各ブロック内に存在する発熱抵抗体３の平均抵抗値を、隣接するブロックの平均抵抗値との差が全発熱抵抗体３の平均抵抗値Ａに対して±０．２％の範囲内となるように設定したことから、人間の視覚が２００階調まで識別できる単位で高精度に抵抗値調整がなされることとなり、高階調記録を行う場合であっても、濃度むらの少ない鮮明な画像を記録することが可能な高性能のインクジェットヘッド並びにインクジェットプリンタを得ることができる。
【００２４】
しかもこの場合、隣接するブロック同士の発熱抵抗体３の平均抵抗値差を小さくすることにより画像の濃度むらを少なくしたことから、全ての発熱抵抗体３を均一に揃えることなく鮮明な画像を記録可能なインクジェットヘッドやインクジェットプリンタが得られるようになり、これらの生産性を大幅に向上させることができる。
【００２５】
一方、前記発熱抵抗体３に接続されている給電配線４は、先に述べた発熱抵抗体３に電源電力を印加するためのものであり、その一端は後述するインク９の充填領域外まで導出され、該導出部で図示しないドライバーＩＣ等の端子に接続されている。
【００２６】
また前記給電配線４は、各々の途中で、インク９の充填領域外に、給電配線４の線幅よりも大きな円形状もしくは四角形状のトリミング用パッド５を有しており、これらのパッド５を発熱抵抗体３の配列方向と平行な方向（主走査方向）に一列状に配列させている。
【００２７】
前記パッド５は、従来周知のパルストリミング法にて発熱抵抗体３の抵抗値を調整する際、トリミングパルスを印加するプロービング装置の探針（プローブ）を接触させるためのもので、インクジェットヘッドを組み立てた後であってもトリミング作業を簡単に行うことができるように、天板７のエッジよりも外側に位置させてある。
【００２８】
尚、前記発熱抵抗体３及び給電配線４は、従来周知の薄膜形成技術、例えば、スパッタリング、フォトリソグラフィー、エッチング技術等によって行なわれる。具体的には、まずＴａＳｉＯ等の抵抗材料とアルミニウム等の金属材料を従来周知のスパッタリングによりベースプレート２の上面に順次被着させることによって抵抗薄膜及び金属薄膜から成る積層体を形成し、これを従来周知のフォトリソグラフィー及びエッチング技術にて微細加工することにより発熱抵抗体３及び給電配線４が所定形状にパターニングされ、インクジェットヘッドの組み立て工程が完了した後で、各発熱抵抗体３の抵抗値を後述する調整方法によって調整する。
【００２９】
また前記給電配線４のパッド５は、給電配線４の所定箇所に従来周知の無電解めっき法等によってニッケルめっきや金めっき等を施すことにより、例えば２μｍ〜５μｍの厚みに被着・形成される。
【００３０】
そして前記発熱抵抗体３や給電配線４等を被覆する保護膜６は、インク９中に含まれているアルカリイオンや水分等が発熱抵抗体３や給電配線４に接触してこれらを腐食したり、或いは、インク９中に含まれている染料の固まり等が発熱抵抗体３の表面に付着するのを有効に防止するためのものであり、例えばＳｉＯ_２（酸化珪素）やＳｉＯＮ，Ｓｉ_３Ｎ_４（窒化珪素）等の無機質材料によって例えば０．２μｍ〜２．０μｍの厚みに形成される。
【００３１】
この保護膜６は、前記パッド５が露出するように、その端部をパッド５よりも発熱抵抗体３側に位置させてあり、従来周知のスパッタリングや真空蒸着法，プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等を採用し、発熱抵抗体３や給電配線４等の表面に前述の無機質材料を所定厚みに被着させることによって形成される。
【００３２】
一方、上述したヘッド基板１上には、間に所定の間隙を形成するようにして天板７が配設される。
【００３３】
前記天板７は、ヘッド基板１との間隙に充填されるインク９から成るインク流路を塞ぐためのものであり、発熱抵抗体３と１対１に対応する複数個のインク吐出孔８を有し、その外形は副走査方向の寸法がヘッド基板１よりも小型となるように、具体的には、天板７の一端がパッド５の位置よりも発熱抵抗体３側に位置するように配置されている。
【００３４】
かかる天板７は、インク吐出孔８が対応する発熱抵抗体３の真上に位置するように位置決めされており、インクジェットヘッドの記録動作時、インク吐出孔８よりインク滴ｉを記録紙に向けて吐出するようになっている。
【００３５】
尚、前記天板７は、モリブデン等から成る金属製の板体、アルミナセラミックス等から成るセラミック製の板体、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の樹脂製の板体、或いは、上記の材料を組み合わせることによって形成され、例えばモリブデンから成る場合、モリブデンのインゴット（塊）を従来周知の金属加工法により板状に成形するとともに、該板体の所定箇所に従来周知のレーザー加工、或いはフォトエッチング技術等を採用して孔明けを行い、直径１０μｍ〜１００μｍ程度のインク吐出孔８を多数、穿設することによって製作され、得られた天板７を図示しないスペーサ等を介してヘッド基板１上に載置・接着させることにより天板７がヘッド基板１上の所定位置に固定される。
【００３６】
そして前記ヘッド基板１と天板７との間隙に充填されるインク９としては、例えば水性染料インク等が好適に使用され、その粘度は、例えば０．３ｍＰａ・ｓ〜３．０ｍＰａ・ｓ（２５℃）に調整される。
【００３７】
このようなインク９は、図示しないインクタンクからヘッド基板１−天板７間の間隙に供給されるようになっており、前述した発熱抵抗体３からの熱エネルギーによってインク９中に気泡Ａが発生すると、該気泡発生時の圧力によってインク９の一部がインク吐出孔８よりインク滴ｉとなって外部に吐出され、これらのインク滴ｉを天板７の外表面に沿って搬送される記録紙の表面に付着させることにより所定の画像が形成される。
【００３８】
次に上述したインクジェットヘッドを用いて構成されたインクジェットプリンタについて図３を用いて詳細に説明する。図３は、上述したインクジェットヘッドを用いて構成されたインクジェットプリンタの概略図であり、同図に示すインクジェットプリンタは、筐体内に、上述したインクジェットヘッドＩＪと、該インクジェットヘッド上に記録紙を搬送する搬送手段ＴＲとを配置させた構造を有している。
【００３９】
前記搬送手段ＴＲは、ＳＵＳ等の金属材料により形成された円柱状を成す軸心に、ブタジエンゴムやシリコーンゴム等の弾性材をロール状に巻きつけて構成される複数の搬送ローラを具備し、これら複数の搬送ローラを、インクジェットヘッドに対して記録紙の搬送方向上流側と下流側に、それぞれ回転可能な状態で配設させており、上述したインクジェットヘッドＩＪのインク吐出孔８上に記録紙を安定的に搬送する作用を為している。
【００４０】
次に、上述した発熱抵抗体の抵抗値を調整する方法について、従来周知のパルストリミング法を用いる場合を例に説明する。
まずインクジェットヘッドを準備する。
（２）次に、各発熱抵抗体３の抵抗値をプロービング装置の探針（プローブ）等を用いて個々に測定し、全発熱抵抗体３の平均抵抗値Ａ及び上述した各ブロック内の発熱抵抗体３の平均抵抗値を算出するとともに、各発熱抵抗体３の抵抗値及び隣接するブロック同士の発熱抵抗体の平均抵抗値差を、全発熱抵抗体３の平均抵抗値Ａに対して、それぞれ±３．０％、０．２％の範囲内となるように発熱抵抗体３の抵抗値をパルストリミング法を用いて調整する。
【００４１】
尚、かかるパルストリミング法では、発熱抵抗体３の抵抗値を下降させる場合は、発熱抵抗体３に対しパルス幅（通電時間）が比較的短く、振幅（電圧値）が比較的大きなトリミングパルスを発熱抵抗体に印加し、発熱抵抗体３を形成する抵抗材料を結晶化せしめ、発熱抵抗体３をアニールすることによって抵抗値を下降させ、また一方、発熱抵抗体３の抵抗値を上昇させる場合は、発熱抵抗体３に対しパルス幅が比較的長く、振幅が比較的小さなトリミングパルスを発熱抵抗体３に印加し、発熱抵抗体３を形成する抵抗材料が大気中の酸素や発熱抵抗体３上に配される保護膜６中の酸素等と結合し、表面に薄い酸化膜を形成することによって抵抗値を上昇させる。このようにして全ての発熱抵抗体の抵抗値をトリミングすることで、発熱抵抗体の抵抗値を所定の範囲内に設定できる。
【００４２】
以上のようなパルストリミング法にて抵抗値調整を行う場合、発熱抵抗体３の抵抗値を精度良く、且つ簡単に調整することができ、これによってインクジェットヘッドの生産性を高く維持することもできる。
【００４３】
またこの場合、前記発熱抵抗体３をＴａＳｉＯ系抵抗材料により形成し、且つＴａ含有率を５０原子％〜６０原子％に設定しておけば、発熱抵抗体３の抵抗値を従来周知のパルストリミング法にて調整する際、トリミングパルスを印加したときの抵抗値変動量が適度な大きさとなり、パルストリミング法によってより細かな抵抗値調整がし易くなるという利点がある。
【００４４】
ここで、発熱抵抗体３内のＴａ含有率が６０原子％よりも大きいと、トリミングパルスを印加したときの発熱抵抗体３の抵抗値変動が大きくなって細かな抵抗値調整が困難になる傾向があり、一方、発熱抵抗体３内のＴａ含有率が５０原子％よりも小さいと、トリミングパルスを印加したときの発熱抵抗体３の抵抗値変動が小さいため、発熱抵抗体３の抵抗値を大きく変化させる場合に、抵抗値調整に長時間を要してしまう。従って、発熱抵抗体３を形成する抵抗材料中のＴａ含有率を５０原子％〜６０原子％に設定しておくことが好ましい。
【００４５】
（実験例）
次に本発明の作用効果を実験例に基づいて説明する。
まずＴａＳｉＯ系の抵抗材料からなる発熱抵抗体を３００ｄｐｉの密度で１２００個、直線状に配列させるとともに、各発熱抵抗体の抵抗値、並びに隣接するブロック同士の発熱抵抗体の平均抵抗値差を全発熱抵抗体の平均抵抗値に対して種々の範囲内で変動させたインクジェットヘッドサンプルを２４個作成し、かかるＮｏ．１〜Ｎｏ．２４のインクジェットヘッドサンプルを用いて記録紙に暗灰色のベタパターンの画像を、その記録濃度（ＯＤ）が０．６〜０．８（マクベス社製光学反射濃度計にて測定）になるように記録して濃度むらの有無を調べた。尚、発熱抵抗体のサイズは主走査方向の幅×副走査方向の幅が２９μｍ×２９μｍのものを用い、厚みを全て０．１０μｍに揃えた。
【００４６】
そして、これらの実験結果を表１に示す。
【００４７】
表１の実験結果によれば、各発熱抵抗体の抵抗値を平均抵抗値に対して±３．０％の範囲を超えて変動させたＮｏ．１〜Ｎｏ．１０のサンプルでは、各発熱抵抗体の抵抗値のばらつきに起因した濃度むらが確認された。また、各発熱抵抗体の抵抗値は平均抵抗値に対して±３．０％の範囲内に収まっているものの、隣接するブロック同士の発熱抵抗体の平均抵抗値差が全発熱抵抗体の平均抵抗値に対して０．２％の範囲を超えているＮｏ．１５，１７，１８のサンプルでも記録紙に形成された画像に濃度むらが確認された。
【００４８】
一方、各発熱抵抗体の抵抗値は平均抵抗値に対して±３．０％の範囲内に、隣接するブロック同士の発熱抵抗体の平均抵抗値差が全発熱抵抗体の平均抵抗値に対して０．２％の範囲内にそれぞれ収まっているＮｏ．１１〜Ｎｏ．１４，Ｎｏ．１６，Ｎｏ．１９〜Ｎｏ．２３のサンプルは濃度むらの少ない鮮明な画像が得られた。
【００４９】
特に、各発熱抵抗体の抵抗値は平均抵抗値に対して±１．５％の範囲内で、且つ、隣接するブロック同士の発熱抵抗体の平均抵抗値差が全発熱抵抗体の平均抵抗値に対して０．１％の範囲内に収まっているＮｏ．２２，Ｎｏ．２３のサンプルについては特に鮮明な画像が得られており、例えば、写真印刷等、濃淡を極めて高精度に表現する必要のある場合においても濃度むらの少ない鮮明な画像を極めて良好に形成することができる。従って、各発熱抵抗体の抵抗値は平均抵抗値に対して±１．５％の範囲内で、且つ、隣接するブロック同士の発熱抵抗体の平均抵抗値差が全発熱抵抗体の平均抵抗値に対して０．１％の範囲内に設定しておくことが好ましいことがわかる。
【００５０】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００５１】
例えば上述の実施形態において、ヘッド基板１と天板７の間に隣接する発熱抵抗体３を隔てるための隔壁部材を介在させたり、或いは、このような隔壁部材を天板７と一体的に形成するようにしても構わない。
【００５２】
また上述の実施形態においては、天板７のインク吐出孔８を対応する発熱抵抗体３の真上に位置させるようにしたが、これに代えて、インク吐出孔を発熱抵抗体の真上よりずらして配置させたり、或いは、インク滴をヘッド基板のエッジより吐出させるエッジシュータタイプのインクジェットヘッドに本発明を適用しても良い。
【００５３】
更に上述の実施形態においては、トリミング用のパッド５を主走査方向に一列状に配置させるようにしたが、これに代えて、トリミング用のパッド５を主走査方向に千鳥状に配列させるようにしても良く、この場合、隣接するパッド間のスペースに余裕ができ、隣合う給電配線、パッド間の短絡を有効に防止することができる利点もある。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、前記各発熱抵抗体の抵抗値を全発熱抵抗体の平均抵抗値に対して±３．０％の範囲内に設定し、且つ前記多数の発熱抵抗体を、式Ｄ＝［Ｎ／６０］より算出されるＤ個の発熱抵抗体を一単位とした複数のブロックに区分するとともに、これら各ブロック内に存在する発熱抵抗体の平均抵抗値を、隣接するブロック内に存在する発熱抵抗体の平均抵抗値との差が全発熱抵抗体の平均抵抗値に対して０．２％の範囲内に収まるように設定したことから、人間の視覚特性に応じた発熱抵抗体の抵抗値調整がなされることとなり、高階調記録を行う場合であっても、濃度むらの少ない鮮明な画像を記録することが可能な高性能のインクジェットヘッド並びにインクジェットプリンタを得ることができる。
【００５５】
しかもこの場合、隣接するブロック同士の発熱抵抗体の平均抵抗値差を小さくすることにより画像の濃度むらを少なくしたことから、全ての発熱抵抗体を均一に揃えることなく鮮明な画像を記録可能なインクジェットヘッドやインクジェットプリンタが得られるようになり、これらの生産性を大幅に向上させることができる。
【００５６】
また本発明によれば、各インクジェットヘッドに設けられている発熱抵抗体の抵抗値調整をパルストリミング法にて行うことにより、発熱抵抗体の抵抗値を精度良く、且つ簡単に調整することができ、これによってインクジェットヘッド及びインクジェットプリンタの生産性を高く維持することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図２】図１のインクジェットヘッドの断面図である。
【図３】図１のインクジェットヘッドに用いられるヘッド基板の平面図である。
【図４】図１のインクジェットヘッドを用いて構成されたインクジェットプリンタの概略図である。
【図５】階調数（発熱抵抗体の配列密度）と人間の視覚の識別階調数との関係を示すグラフである。
【図６】従来のインクジェットヘッドの断面図である。
【符号の説明】
１・・・ヘッド基板
２・・・ベースプレート
３・・・発熱抵抗体
４・・・給電配線
５・・・パッド
６・・・保護膜
７・・・天板
８・・・インク吐出孔
９・・・インク
Ａ・・・気泡
ｉ・・・インク滴
ＩＪ・・・インクジェットヘッド
ＴＲ・・・搬送手段

Claims (3)

1. 上面に多数の発熱抵抗体をＮ（Ｎは１２０以上の自然数）ｄｐｉの密度で配列してなるヘッド基板と、該ヘッド基板に対して所定の間隙を形成するように配設される天板とを具備し、前記間隙内に充填されるインクを発熱抵抗体の熱エネルギーによってインク吐出孔より吐出させて記録紙に画像を形成するインクジェットヘッドにおいて、
   前記各発熱抵抗体の抵抗値を全発熱抵抗体の平均抵抗値に対して±３．０％の範囲内に設定し、且つ前記多数の発熱抵抗体を、式Ｄ＝［Ｎ／６０］より算出されるＤ個の発熱抵抗体を一単位とした複数のブロックに区分するとともに、これら各ブロック内に存在する発熱抵抗体の平均抵抗値を、隣接するブロック内に存在する発熱抵抗体の平均抵抗値との差が全発熱抵抗体の平均抵抗値に対して０．２％の範囲内に収まるように設定したことを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 前記発熱抵抗体の抵抗値がパルストリミング法により調整されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
3. 請求項１または請求項２に記載のインクジェットヘッドと、前記インク吐出孔上に記録紙を搬送する搬送手段とを備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。

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