JP2005144724A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 キャリッジの走査で発生する気流によって、インク液滴の着弾位置がずれるのを防ぐことを課題とする。
【解決手段】 インクジェット記録ヘッド１２が走査する際、インクジェット記録ヘッド１２の走査方向の先頭側に設置された記録ヘッド１４近傍では、インクジェット記録ヘッド１２の走査方向の後方側に設置された記録ヘッド１４近傍で発生する気流よりも速い気流が発生する。ここで、インクジェット記録ヘッド１２の走査方向の先頭側に設置された記録ヘッド１４から吐出されるインク液滴の吐出速度をインクジェット記録ヘッド１２の走査方向の後方側に設置された記録ヘッド１４から吐出されるインク液滴の吐出速度よりも速くすることで、インク液滴が流される距離が短くなり、各記録ヘッド１４から吐出されたインク液滴の着弾位置の間隔は、各記録ヘッド１４のノズルの間隔と等しくなる。これにより、記録ヘッド１４間のインク液滴の着弾ずれが生じなく、画像乱れを防ぐことができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、記録ヘッドから記録媒体へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関する。

近年、オフィスにおけるカラー文書の普及はめざましく、そのための様々な出力機器が提案されている。特に、小型化が可能で低価格なインクジェット記録装置が様々な出力機器に使用されている。

インクジェット記録装置で用いられる記録ヘッドは、エネルギ発生手段と、エネルギ発生手段で発生したエネルギをインク吐出力に変換するエネルギ変換手段と、インク吐出力によってインク滴を吐出するインク吐出口と、インク吐出口に連通してインクを供給するインク供給路とから構成される。エネルギ発生手段としては、ピエゾ素子等の電気機械変換体を用いた手段や発熱抵抗体を有する電気熱変換素子によってインクを加熱してバブルを発生させ、このバブルの生成によってインク滴を吐出させる手段等がある。

また、インクジェット記録ヘッドが記録媒体の搬送方向と直交する方向に往復移動するキャリッジに搭載され、記録媒体の所定ピッチごとの搬送とキャリッジの往復移動とを交互に繰り返しながら、記録媒体に画像を記録するシリアル型では、記録ヘッドのノズルからインク液滴を吐出して、記録媒体に画像を記録する際、このインク液滴の一部が微小液滴となり、記録装置内を浮遊してインクミストとなる。このインクミストが記録装置内の様々な部分に付着して、良好な画像が記録されない原因の一つとなる。

これらの問題を解決するため、吐出口の周縁近傍でインク気泡を発生させ、大気と連通させることで、インクミストを発生させないでインク液滴を吐出させる構成（特許文献１参照）、また、ヒータと吐出口間の液路部分の体積Ｖとヒータの面積Ｓとの数値関係が５０×Ｓ＞Ｖを満たすように、ヒータの面積を決めることで、ヒータで生起したバブルを効率良く吐出口より外気と連通させてインクを安定的に吐出させる構成（特許文献２参照）が開示されている。

しかし、いずれの場合も、キャリッジが移動した際に発生する気流の影響までは考慮されておらず、イエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の色毎に独立した記録ヘッドが搭載されているインクジェット記録装置では、インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッドから吐出されたインク液滴は、キャリッジの移動によって発生した気流の影響を受け、記録媒体への着弾ずれを起こして、画像の乱れを発生させてしまう。
特開平０５−０１６３６５号広報（第３項、第１図） 特開平０５−１１６２８９号公報（第５項、第９図）

本発明は上記問題を考慮し、キャリッジの走査で発生する気流によって、インク液滴の着弾位置がずれるのを防ぐことを目的とする。

請求項１に記載の本発明は、複数の記録ヘッドを備えたインクジェット記録ヘッドを走査し、インク液滴を吐出して記録媒体に画像を記録する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の走査方向の先頭側に配置された記録ヘッドから吐出されるインク液滴の吐出速度を、前記インクジェット記録ヘッドの走査方向の後方側に配置されたの記録ヘッドから吐出されるインク液滴の吐出速度より速くすることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、インクジェット記録ヘッドは複数の記録ヘッドを備えており、インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッドは、インクジェット記録装置の走査方向の後方側に配置された記録ヘッドから吐出されるインク液滴の速度よりも速い速度でインクを吐出して、記録媒体に画像を記録する。

インクジェット記録ヘッドが走査する際、インクジェット記録ヘッドと記録媒体との間には、インクジェット記録ヘッドの走査方向と反対方向に気流が発生する。この気流は、インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッド近傍では、インクジェット記録ヘッドの走査方向の後方側に配置された記録ヘッド近傍よりも速くなる。

ここで、インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッドから吐出されるインク液滴の吐出速度を、インクジェット記録ヘッドの走査方向の後方側に配置された記録ヘッドから吐出されるインク液滴の吐出速度よりも速くすることで、インク液滴が気流によって流される距離が短くなり、各記録ヘッドから吐出されたインク液滴の着弾位置の間隔は、各記録ヘッドのノズルの間隔と等しくなる。

これにより、記録ヘッド間のインク液滴の着弾ずれが生じなく、画像乱れを防ぐことができる。また、速い速度でインク液滴を吐出することで、インク液滴を吐出する際に発生する小滴が着弾できずにインクジェット記録装置内を浮遊することがなく、インクジェット記録装置内の汚れを防止することにも繋がる。

請求項２に記載の本発明は、前記記録ヘッドのインク流路内には、インク液滴を吐出するためのバブルを発生させるメインヒーターが設けられ、前記インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッド内に設けたられたメインヒーターに印加される駆動パルス条件を、前記インクジェット記録ヘッドの走査方向の後方側に配置された記録ヘッド内に設けられたメインヒーターに印加される駆動パルス条件と異ならせることを特徴としている。

請求項３に記載の本発明は、前記駆動パルス条件は、前記インクの吐出に至らないプレ駆動パルスと前記インクの吐出に至るメイン駆動パルスとによって構成され、前記インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッド内に設けられたメインヒーターに印加されるプレ駆動パルスの数を、前記インクジェット記録ヘッドの走査方向の後方側に配置された記録ヘッド内に設けられたメインヒーターに印加されるプレ駆動パルスの数よりも多くしたことを特徴としている。

請求項２及び請求項３に記載の発明によれば、インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッド内に設けられたメインヒーターと、インクジェット記録ヘッドの走査方向の後方側に配置された記録ヘッド内に設けられたメインヒーターとで、印加される駆動パルス条件を異ならせる。例えば、インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッド内に設けられたメインヒーターには、インクジェット記録ヘッドの走査方向の後方側に配置された記録ヘッド内に設けられたメインヒーターに印加されるプレパルスの数よりも多いプレパルスを印加する。これにより、印加されたプレパルスの数が多いインクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッド内のインクは、インクジェット記録ヘッドの走査方向の後方側に配置された記録ヘッド内のインクよりも温められるので、インクの粘性が低くなり、インク液滴の吐出速度が速くなる。このため、記録ヘッドの構造を、色毎に変えることなく、インク液滴の吐出速度を調整できる。

なお、駆動パルス条件を異ならせる方法として、メインヒーターに印加する駆動電圧を変えて、発生するバブルの大きさでインク液滴の吐出速度を調整してもよい。

請求項４に記載の本発明は、前記記録ヘッド内には、インク液滴を吐出するためのバブルを発生させるメインヒーターが設けられ、前記インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッド内に、前記メインヒーターとは別にバブルを発生させずにインク液滴の温度を上昇させるサブヒーターが設けられたことを特徴としている。

請求項４に記載の発明によれば、インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッド内に設けられたサブヒーターにより、記録ヘッド内のインクをインクジェット記録ヘッドの走査方向の後方側に配置された記録ヘッド内のインクよりも温度を高くして、粘性を低くする。

この粘性が低いインクは、粘性が高いインクよりも速い速度で吐出されるので、インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッドから吐出されるインク液滴の吐出速度は、インクジェット記録ヘッドの走査方向の後方側に配置された記録ヘッドから吐出されるインク液滴の吐出速度よりも速くなる。このため、記録ヘッドへ印加する駆動パルス条件を色毎に変化させる必要がない。

請求項５に記載の本発明は、前記記録ヘッド内には、インク液滴を吐出するためのバブルを発生させるメインヒーターと、該メインヒーターとは別にバブルを発生させずにインク液滴の温度を上昇させるサブヒーターが設けられ、前記インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭の記録ヘッド内に設けられたサブヒーターは、前記インクジェット記録ヘッドの走査方向の後方の記録ヘッド内に設けられたサブヒーターよりも大きくしたことを特徴としている。

請求項５に記載の発明によれば、インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッド内に設けられたサブヒーターの大きさを、インクジェット記録ヘッドの走査方向の後方側に配置された記録ヘッド内に設けられたサブヒーターの大きさよりも大きくすることで、インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッド内のインクは、インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッド内のインクよりも温度が高くなる。これにより、インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッド内のインクは、インクジェット記録ヘッドの走査方向の後方側に配置された記録ヘッド内のインクよりも粘性が低くなり、速い速度で吐出される。

請求項６に記載の本発明は、前記インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッド内のインクは、前記インクジェット記録ヘッドの走査方向の後方側に配置された記録ヘッド内のインクよりも粘性が低いことを特徴としている。

請求項６に記載の発明によれば、インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッド内のインクの粘性を、インクジェット記録ヘッドの走査方向の後方側に配置された記録ヘッド内のインクの粘性よりも低いものを使用する。これにより、インクジェット記録ヘッドの先頭側に配置された記録ヘッドからインク液滴を吐出すると、インクジェット記録ヘッドの後方側に配置された記録ヘッドからインク液滴を吐出する速度よりも速く吐出することができる。

このように、インクの粘性を色によって変えることで、記録ヘッドの構造を色毎に変えたり、記録ヘッドへ印加する駆動パルス条件を色毎に変化させる必要がない。

請求項７に記載の本発明は、前記インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッドから吐出されるインク液滴の吐出のタイミングを、前記インクジェット記録ヘッドの走査方向の後方側に配置された記録ヘッドから吐出されるインク液滴の吐出のタイミングより速くすることを特徴としている。

請求項７に記載の発明によれば、インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッドからは、インクジェット記録ヘッドの走査方向の後方側に配置された記録ヘッドからインク液滴を吐出するときのタイミングよりも速いタイミングで、インク液滴を吐出する。

これにより、インクジェット記録ヘッドが走査する際にインクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッド近傍に発生した気流によって、インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッドから吐出されるインク液滴が流されても、このインク液滴が記録媒体へ着弾するときには、記録媒体の着弾するべき位置に移動しているので、記録媒体への着弾ずれが生じない。

請求項８に記載の本発明は、複数の記録ヘッドを備えたインクジェット記録ヘッドを走査し、走査方向の往路及び復路でインク液滴を吐出して記録媒体に画像を記録する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の両端に配置された記録ヘッドから吐出されるインク液滴の吐出速度を、前記インクジェット記録ヘッドの内側に配置された記録ヘッドから吐出されるインク液滴の吐出速度より速くすることを特徴としている。

請求項８に記載の発明によれば、インクジェット記録ヘッドが走査する際、インクジェット記録ヘッドと記録媒体との間には、走査方向と反対方向に気流が発生する。この気流は、インクジェット記録ヘッドの先頭側に配置された記録ヘッド近傍では、インクジェット記録装置の後方よりも速くなる。すなわち、走査方向の往路及び復路でインク液滴を吐出するタイプのインクジェット記録ヘッドでは、往路を走査する際は、インクジェット記録ヘッドの一方の端部に配置された記録ヘッド近傍に発生する気流速度が、その他の記録ヘッド近傍に発生する気流速度よりも速くなる。また、復路を走査する際は、インクジェット記録ヘッドの他方の端部に配置された記録ヘッド近傍に発生する気流速度が、その他の記録ヘッド近傍に発生する気流速度よりも速くなる。

ここで、インクジェット記録ヘッドの両端に配置された記録ヘッドから吐出されるインク液滴の吐出速度を、インクジェット記録ヘッドの内側に配置された記録ヘッドから吐出されるインク液滴の吐出速度よりも速くすることで、インクジェット記録ヘッドの往路を走査する際、及び、復路を走査する際のインクジェット記録ヘッドの先頭側に配置された記録ヘッド近傍に発生した、後方側に配置された記録ヘッド近傍に発生した気流よりも速い気流によって、インクジェット記録ヘッドの先頭側に配置された記録ヘッドから吐出されるインク液滴が流される距離が短くなる。これにより、各記録ヘッドから吐出されたインク液滴の着弾位置の間隔は、各記録ヘッドのノズルの間隔と等しくなる。

請求項９に記載の本発明は、複数の記録ヘッドを備えたインクジェット記録ヘッドを走査し、走査方向の往路又は復路のどちらか一方でインク液滴を吐出して記録媒体に画像を記録する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の走査方向の先頭から順に、記録ヘッドから吐出されるインク液滴の吐出の速度をＶ１、Ｖ２、Ｖ３、・・Ｖｎ−１、Ｖｎとしたとき、該インク液滴の吐出の速度をＶ１＞Ｖ２＞Ｖ３＞・・Ｖｎ＞Ｖｎ−１とすることを特徴としている。

請求項９に記載の発明によれば、往路又は復路のどちらか一方でインク液滴を吐出するインクジェット記録装置の場合、インクジェット記録ヘッドが走査する際にインクジェット記録ヘッドと記録媒体との間に発生する気流の速度は、インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭から順に後方に向かって速度が遅くなる。すなわち、この気流をインクジェット記録ヘッドの先頭から順にＷ１、Ｗ２、Ｗ３、・・Ｗｎ−１、Ｗｎとしたとき、Ｗ１＞Ｗ２＞Ｗ３＞・・Ｗｎ＞Ｗｎ−１の関係が発生する。

ここで、インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭から順に、記録ヘッドから吐出されるインク液滴の吐出速度をＶ１、Ｖ２、Ｖ３、・・Ｖｎ−１、Ｖｎとしたとき、気流の速度に対応させてＶ1＞Ｖ２＞Ｖ３＞・・Ｖｎ＞Ｖｎ−１とすることで、各記録ヘッドから吐出されたインク液滴は、確実に記録媒体の着弾するべき位置に着弾させることができる。従って、記録媒体へのインク液滴の着弾ずれが生じない。

本発明は上記構成としたので、キャリッジの走査で発生する気流によって、インク液滴の着弾位置がずれるのを防ぐことができる。

本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置について説明する。

図１には、本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置としてのインクジェットプリンタ１０が示されている。

インクジェットプリンタ１０には、キャリッジ１６が設けられており、キャリッジ１６には、ノズル１８（図４参照）を有するインクジェット記録ヘッド１２が、ノズル１８が記録用紙２０と対向するようにして搭載されている。キャリッジ１６は、走査位置信号に基づき主走査機構（図示省略）によって主走査方向（矢印Ａ、Ｂで示す）に移動される。これにより、インクジェット記録ヘッド１２は、副走査機構（図示省略）によって副走査方向（矢印Ｃで示す）へ搬送される記録用紙２０へ、画像情報に応じてインク液滴を吐出することにより、記録用紙２０の全面に画像の記録を行う。

また、インクジェット記録ヘッド１２には、インク液滴が吐出されるノズル１８（図４参照）が形成されており、ノズル１８からインク液滴を吐出して、記録用紙２０に記録が行われる。ここでは、記録媒体として記録用紙２０を用いたが、これに限らずフィルムやＯＨＰシートなどであってもよい。また、記録用紙２０は、ロール状でも短冊状のものでもよく、制限はない。

次に、図２に示すように、インクジェット記録ヘッド１２は、図中左から順に、ブラック色、シアン色、マゼンタ色、イエロー色の記録ヘッド１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙで構成されている。

なお、本実施形態では、走査の往路及び復路で共に印字を行うタイプのインクジェット記録ヘッド１２について説明する。

図２（Ａ）に示すように、インクジェット記録ヘッド１２が矢印Ｄ方向に走査すると、記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋのインク液滴吐出面１４Ａと記録用紙２０の間には、矢印Ｅ方向に気流が発生する。この気流は、インクジェット記録ヘッド１２の走査方向の先頭から後方に向かって、速度が序々に遅くなる傾向がある。

インクジェット記録ヘッド１２の走査速度が１．１ｍ／ｓの時の、各記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋの近傍に発生する気流速度を、表１に示す。

表１から、インクジェット記録ヘッド１２の走査方向の先頭の記録ヘッド、すなわち、イエロー色の記録ヘッド１４Ｙの近傍に発生する気流が、後方の記録ヘッド、すなわち、マゼンタ色の記録ヘッド１４Ｍの近傍に発生する気流速度より速いことがわかる。また、記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋの近傍の気流速度は、先頭の記録ヘッド（イエロー色の記録ヘッド１４Ｙ）から順に、マゼンタ色の記録ヘッド１４Ｍ、シアン色の記録ヘッド１４Ｃの順で遅くなることがわかる。走査方向の末尾の記録ヘッド、すなわち、ブラック色の記録ヘッド１４Ｋ近傍に発生する気流は、ブラック色の記録ヘッド１４Ｋの側面１４Ｂを抜けて上昇するので、シアン色の記録ヘッド１４Ｃ近傍に発生する気流速度よりも速くなる。

また、図２（Ｂ）に示すように、インクジェット記録ヘッド１２が、矢印Ｄと反対方向（矢印Ｆ）に走査するときは、インクジェット記録ヘッド１２のインク液滴吐出面１４Ａと記録用紙２０の間には、矢印Ｇ方向に気流が発生する。表２に、インクジェット記録ヘッド１２の走査速度が１．１ｍ／ｓの時の、各記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋの近傍に発生する気流速度を示す。

インクジェット記録ヘッド１２の走査方向の先頭の記録ヘッド、すなわち、ブラック色の記録ヘッド１４Ｋの近傍に発生する気流が、後方の記録ヘッド、すなわち、シアン色の記録ヘッド１４Ｃの近傍に発生する気流速度より速いことがわかる。また、記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋの近傍に発生する気流の気流速度は、先頭の記録ヘッド（ブラック色の記録ヘッド１４Ｋ）から順に、シアン色の記録ヘッド１４Ｃ、マゼンタ色の記録ヘッド１４Ｍの順で遅くなることがわかる。走査方向の末尾の記録ヘッド、すなわち、イエロー色の記録ヘッド１４Ｙ近傍に発生する気流は、イエロー色の記録ヘッド１４Ｙの側面１４Ｂを抜けて上昇するので、マゼンタ色の記録ヘッド１４Ｍ近傍に発生する気流速度よりも速くなる。

ここで、記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋからインク液滴が吐出されたとき、インク液滴がインクジェット記録ヘッド１２の走査によって発生する気流から受ける影響について説明する。

インクジェット記録ヘッド１２が矢印Ｄ方向に走査するとき、各色の記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋから同じ速度でインク液滴を吐出すると、図３（Ａ）に示すように、記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋと記録用紙２０の間に発生する気流によって、イエロー色の記録ヘッド１４Ｙから吐出されたインク液滴は、マゼンタ色の記録ヘッド１４Ｍ側に流されてしまう。同様に、図示は省略するが、インクジェット記録ヘッド１２が矢印Ｄと反対方向に走査しているとき、各色の記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋから同じ速度でインク液滴を吐出すると、ブラック色の記録ヘッド１４Ｋから吐出されたインク液滴は、シアン色の記録ヘッド１４Ｃ側に流されてしまう。

以上のことから、走査の往路及び復路で共に印字を行うタイプのインクジェット記録ヘッド１２では、両端の記録ヘッド、すなわち、イエロー色の記録ヘッド１４Ｙ、ブラック色の記録ヘッド１４Ｋからインク液滴を吐出する速度を、それ以外の記録ヘッド、すなわち、マゼンタ色の記録ヘッド１４Ｍ、シアン色の記録ヘッド１４Ｃからインク液滴を吐出する速度よりも速い構造とすれば良いことが判る。

本実施形態では、イエロー色の記録ヘッド１４Ｙとブラック色の記録ヘッドＫから吐出されるインク液滴の最大吐出速度を１６ｍ／ｓとし、シアン色の記録ヘッド１４Ｃとマゼンタ色の記録ヘッド１４Ｍから吐出されるインク液滴の最大吐出速度を１０ｍ／ｓとした。

このように、インクジェット記録ヘッド１２が走査した際に発生する気流の影響を受けるイエロー色、ブラック色のインク液滴の最大吐出速度を、マゼンタ色、シアン色のインク液滴を吐出する速度よりも速くすることで、図３（Ｂ）に示すように、インクは気流から影響を受けにくくなり、記録用紙２０に向かってほぼまっすぐに飛ぶようになる。

ここで、インクジェット記録ヘッド１２の色毎にインクの吐出速度を変化させる構造について説明する。

図２に示すように、インクジェット記録ヘッド１２は、ブラック色、シアン色、マゼンタ色及びイエロー色の記録ヘッド１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙを備えている。なお、記録ヘッド１４Ｋ、記録ヘッド１４Ｃ、記録ヘッド１４Ｍ、記録ヘッド１４Ｙは同構成なので、ここではイエロー色の記録ヘッド１４Ｙを例にとって説明する。

図４に示すように、記録ヘッド１４Ｙは、発熱素子基板２４と、インク流路が形成された流路基板２６が積層されており、発熱素子基板２４には、後述するメインヒーター２２とメインヒーター２２を駆動するドライバ回路２１が設けられている。

流路基板２６の一方の端面にはノズル１８が形成されており、ノズル１８は、インクを供給する個別流路３０に連通している。また、個別流路３０は共通液室３２に連通しており、共通液室３２に形成された開口部３４が、インクジェット記録ヘッド１２に接続されるインク供給体（図示省略）の供給室に連通している。

発熱素子基板２４に設けられたメインヒーター２２は、ドライバ回路２１によって制御され、図示しない電源から供給されるエネルギを熱に変換してバブルを発生させ、そのバブルの圧力によってノズル１８からインク液滴を吐出する。

ドライバ回路２１は、インクジェット記録ヘッド１２を駆動するための駆動パルスをインクジェット記録ヘッド１２に出力する。なお、駆動パルスには、インクの吐出に至らないマルチプレパルス（プレ駆動パルス）と、インクの吐出に至るメイン駆動パルスとが含まれる。

図５では、１つのメインヒーター２２でバブルを発生させるための駆動パルスを示している。この例では、インクを吐出させないでインクを加熱するためのプレパルスＰ１と、実際にインクを吐出させるためのメインパルスＰ３とをメインヒーター２２に印加してインクを吐出させる。

ここで、イエロー色及びブラック色記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｋでは、図５（Ａ）に示すように、駆動パルスを９つのプレパルスと１つのメインパルスで行ない、マゼンタ色及びシアン色の記録ヘッド１４Ｍ、１４Ｃでは、図５（Ｂ）に示すように、１つのプレパルスと１つのメインパルスで行なう。

図６には、プレパルス数とインク液滴速度の関係のグラフを示す。なお、本実施形態では、駆動電圧を２５Ｖとし、プレパルスＰ１を０．１μｓ、プレパルスＰ１のインターバルＰ２を０．４μｓ、メインパルスを１．５μｓとする。

このグラフによると、プレパルス数を１回とした時、メインヒーター２２によって加熱されたインク液滴は吐出速度が９ｍ／ｓでノズル１８から吐出され、プレパルス数を９回とした時は、インク液滴はメインヒーター２２によって加熱されて、吐出速度が１６ｍ／ｓでノズル１８から吐出されることがわかる。このように、プレパルス数を変えることで、インクの吐出速度を変化させることができる。

従って、イエロー色及びブラック色のインクは、１６ｍ／ｓの速度で吐出され、マゼンタ色及びシアン色のインクは、９ｍ／ｓの速度で吐出される。

次に、本発明の第１の実施形態の作用について説明する。

インクジェット記録ヘッド１２が走査する際、インクジェット記録ヘッド１２と記録用紙２０との間には、インクジェット記録ヘッド１２の走査方向と反対方向に気流が発生する。この気流は、インクジェット記録ヘッド１２の走査方向の先頭側に設置された記録ヘッド、すなわち、イエロー色及びブラック色の記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｋ近傍では、インクジェット記録ヘッド１２の走査方向の後方側に設置された記録ヘッド、すなわち、マゼンタ色及びシアン色の記録ヘッド１４Ｍ、１４Ｃ近傍よりも速くなる。

ここで、インクジェット記録ヘッド１２の走査方向の先頭側に設置された記録ヘッド内に設けられたメインヒーター２２には、インクジェット記録ヘッド１２の走査方向の後方側に設置された記録ヘッド内に設けられたメインヒーター２２に印加されるプレパルスの数よりも多いプレパルスを印加する。これにより、イエロー色及びブラック色の記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｋ内のインクは、マゼンタ色及びシアン色の記録ヘッド１４Ｍ、１４Ｃ内のインクよりも温められるので、インクの粘性が低くなり、インク液滴吐出時の速度が速くなる。

これにより、インクジェット記録ヘッド１２の走査によって、イエロー色及びブラック色の記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｋ近傍に発生した、マゼンタ色及びシアン色の記録ヘッド１４Ｍ、１４Ｃ近傍に発生した気流よりも速い気流によって、イエロー色及びブラック色の記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｋから吐出されるインク液滴が流される距離が短くなり、各記録ヘッド１４から吐出されたインク液滴の着弾位置の間隔は、各記録ヘッド１４のノズル１８の間隔と等しくなる。

従って、イエロー色及びブラック色の記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｋから吐出されたインク液滴と、マゼンタ色及びシアン色の記録ヘッド１４Ｍ、１４Ｃから吐出されるインク液滴の着弾する間隔が、各色の記録ヘッド１４のノズル１８の間隔と等しくなるので、記録用紙２０へのインク液滴の着弾ずれが生じなく、画像乱れを防ぐことができる。また、速い速度でインク液滴を吐出することで、インク液滴を吐出する際に発生する小滴が着弾できずにインクジェットプリンタ１０内を浮遊することがなく、インクジェットプリンタ１０内の汚れを防止することにも繋がる。

この記録ヘッド１４と上記駆動パルス条件を用いてインクジェット用紙ハイグレード（富士ゼロックスオフィスサプライ株式会社製）に印字したところ、画質劣化のない画像が得られた。

次に、本発明の第２の実施形態に係るインクジェット記録装置について説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。

図７及び図８に示すように、イエロー色及びブラック色の記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｋの発熱素子基板２４に設けられたメインヒーター２２の上下にはサブヒーター２３が設けられている。メインヒーター２２は、図示しない電源から供給されるエネルギを熱に変換して記録ヘッド１４内のインク内にバブルを発生させ、このバブルの圧力によってノズル１８からインク液滴を吐出する。一方、サブヒーター２３は、メインヒーター２２と同様に図示しない電源からエネルギが供給されるが、バブルを発生させるほどの高温までには達っすることはなく、例えば９０度まで上昇してノズル１８内のインクの温度を上昇させる。このような構成により、ノズル１８内のインクは、サブヒーター２３で温められ、メインヒーター２２で生成されたバブルによってノズル１８から吐出される。

次に、本発明の第２の実施形態の作用について説明する。

図８に示すように、イエロー色及びブラック色の記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｋ内に設けられたサブヒーター２３により、イエロー色及びブラック色の記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｋ内のインクをマゼンタ色及びシアン色の記録ヘッド１４Ｍ、１４Ｃ内のインクよりも温度を高くして、粘性を低くする。

粘性が低いインクは、粘性が高いインクよりも速い速度で吐出されるので、イエロー色及びブラック色の記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｋから吐出されるインク液滴の吐出速度は、マゼンタ色及びシアン色の記録ヘッド１４Ｍ、１４Ｃから吐出されるインク液滴の吐出速度よりも速くなる。このため、記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｍ、１４、１４Ｋへ印加する駆動パルス条件を色毎に変化させる必要がない。

次に、本発明の第３の実施形態に係るインクジェット記録装置について説明する。なお、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。

図７及び図９に示すように、イエロー色及びブラック色の記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｋの発熱素子基板２４に設けられたメインヒーター２２の上下にはサブヒーター２３が設けられており、マゼンタ色、シアン色の記録ヘッド１４Ｍ、１４Ｃの発熱素子基板２４に設けられたメインヒーター２２の上下にはサブヒーター２５が設けられている。

図９に示すように、イエロー色及びブラック色の記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｋ内のサブヒーター２３の大きさは、マゼンタ色及びシアン色の記録ヘッド１４Ｍ、１４Ｃ内のサブヒーター２５よりも大きくされている。

次に、本発明の第３の実施形態の作用について説明する。

図９に示すように、イエロー色及びブラック色の記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｋ内に設けられたサブヒーター２３の大きさを、マゼンタ色及びシアン色の記録ヘッド１４Ｍ、１４Ｃ内に設けられたサブヒーター２５の大きさよりも大きくすることで、イエロー色及びブラック色の記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｋ内のインクは、マゼンタ色及びシアン色の記録ヘッド１４Ｍ、１４Ｃ内のインクよりも温められて粘性が低くなる。

従って、イエロー色及びブラック色の記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｋから吐出されるインク液滴の吐出速度を、マゼンタ色及びシアン色の記録ヘッド１４Ｍ、１４Ｃから吐出されるインク液滴の吐出速度より速くすることができる。

なお、本発明の第２の実施形態及び第３の実施形態においては、サブヒーター２３、２５をメインヒーター２２の上下にそれぞれ１つずつ、合計２つ設ける構成としたが、サブヒーター２３、２５はメインヒーター２２の上下どちらか１箇所に設ける構成としてもよい。また、３つ以上のサブヒーターを設けてもよい。

また、本実施形態では、記録ヘッド１４のインク流路内にサブヒーター２３を設ける構成としたが、図１２に示すように、記録ヘッド１４のインク流路の外にサブヒーター２７を設ける構成としてもよい。このように、サブヒーターを設ける場所は、特に限定されない。

さらに、本発明の第３の実施形態においては、イエロー色及びブラック色のインクの吐出速度を、マゼンタ色及びシアン色のインク液滴の吐出速度よりも速くするために、イエロー色及びブラック色の記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｋに設置されたサブヒーター２３を、マゼンタ色及びシアン色の記録ヘッド１４Ｍ、１４Ｃに設置されたサブヒーター２５よりも大きくすることで、イエロー色及びブラック色のインクの粘性を、マゼンタ色及びシアン色のインクの粘性よりも低くする構成としたが、イエロー色及びブラック色の記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｋに設置されたサブヒーター２３とマゼンタ色及びシアン色の記録ヘッド１４Ｍ、１４Ｃに設置されたサブヒーター２５を同じ大きさにして、イエロー色及びブラック色の記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｋに設置されたサブヒーター２３に印加する電圧を、マゼンタ色及びシアン色の記録ヘッド１４Ｍ、１４Ｃに設置されたサブヒーター２５に印加する電圧よりも大きくすることで、イエロー色及びブラック色のインクの粘性を、マゼンタ色及びシアン色のインクの粘性よりも低くすることもできる。

次に、本発明の第４の実施形態に係るインクジェット記録装置について説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。

ブラック色及びイエロー色の記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｋ内のインクを、シアン色及びマゼンタ色の記録ヘッド１４Ｍ、１４Ｃ内のインクよりも粘性が低いものにする。例えば、ブラック色及びイエロー色の記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｋ内のインクは、ジエチレングリコールの配分量を１５ｗｔ％に、シアン色及びマゼンタ色の記録ヘッド１４Ｍ、１４Ｃ内のインクは、ジエチレングリコールの配分量を２５ｗｔ％にしている。これにより、ブラック色及びイエロー色の記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｋから吐出されるインク液滴の吐出速度は１２．１ｍ／ｓとなり、シアン色及びマゼンタ色の記録ヘッド１４Ｍ、１４Ｃから吐出されるインク液滴の吐出速度は８．７ｍ／ｓとなる。

なお、その他のインクの組成は、顔料５ｗｔ％、スフラン３ｗｔ％、サーフィノール０．５ｗｔ％、残分が水分となっている。

次に本発明の第４の実施形態の作用について説明する。

イエロー色及びブラック色の記録ヘッド１４Ｙ、１４Ｋから吐出するインク液滴の吐出速度は、シアン色及びマゼンタ色の記録ヘッド１４Ｃ、１４Ｍから吐出するインク液滴の吐出速度よりも速くすることができるので、記録ヘッド１４の構造を色毎に変えたり、記録ヘッド１４へ印加する駆動パルス条件を色毎に変化させる必要がない。

次に、本発明の第５の実施形態に係るインクジェット記録装置について説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。

第１〜第４の実施形態では、インクジェット記録ヘッド１２の走査の往路及び復路において印字を行うタイプについて説明したが、本実施形態のインクジェット記録装置としてのインクジェットプリンタ５０に搭載されるインクジェット記録ヘッド１２は、インクジェット記録ヘッド１２の走査の往路又は復路のどちらか一方の走査のみで印字を行うタイプのインクジェット記録ヘッドの場合について説明する。

図１０に示すように、インクジェット記録ヘッド５２は、図の矢印Ｄ方向に走査するときにのみ、印字を行う。インクジェット記録ヘッド５２が走査するとき、走査方向の先頭の記録ヘッド、すなわち、イエロー色の記録ヘッド５４Ｙから順に、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の記録ヘッド５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋから吐出されるインク液滴の吐出の速度をそれぞれＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４とし、各記録ヘッド５４から、Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ４＞Ｖ３の関係を満たすように、インク液滴を吐出する。

次に、本発明の第５の実施形態の作用について説明する。

往路又は復路のどちらか一方でインク液滴を吐出するタイプのインクジェット記録ヘッド５２の場合、インクジェット記録ヘッド５２が走査する際にインクジェット記録ヘッド５２と記録用紙２０との間に発生する気流の速度は、インクジェット記録ヘッド５２の先頭から順に後方に向かって遅くなる。すなわち、図８に示すように、この気流をインクジェット記録ヘッド５２の先頭から順にＷ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４としたとき、Ｗ１＞Ｗ２＞Ｗ４＞Ｗ３の関係が発生する。

ここで、インクジェット記録ヘッド５２の先頭から順に、記録ヘッド５４から吐出されるインク液滴の吐出速度をＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４としたとき、気流の速度に対応させてＶ1＞Ｖ２＞Ｖ４＞Ｖ３とすることで、各記録ヘッド５４から吐出されたインク液滴は、確実に記録用紙２０の着弾するべき位置に着弾させることができる。従って、記録用紙２０へのインク液滴の着弾ずれが生じない。

次に、本発明の第６の実施形態に係るインクジェット記録装置について説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。

図１１に示すように、インクジェット記録ヘッド６２が矢印Ｄ方向に走査するとき、イエロー色の記録ヘッド６４Ｙに印加する電圧のタイミングを、マゼンタ色、シアン色及びブラック色の記録ヘッド６４Ｍ、６４Ｃ、６４Ｋに印加する電圧のタイミングより速くして、イエロー色の記録ヘッド６４Ｙから、マゼンタ色、シアン色及びブラック色の記録ヘッド６４Ｍ、６４Ｃ、６４Ｋよりも早いタイミングでインク液滴を吐出する。すなわち、マゼンタ色、シアン色及びブラック色の記録ヘッド６４Ｍ、６４Ｃ、６４Ｋからインク液滴を吐出するよりも先に、イエロー色の記録ヘッド６４Ｙからインク液滴を吐出する。

また、インクジェット記録ヘッド６２が矢印Ｄ方向と反対方向に走査するときは、ブラック色の記録ヘッド６４Ｋからは、シアン色、マゼンタ色及びイエロー色の記録ヘッド６４Ｃ、６４Ｍ、６４Ｙよりも速いタイミングでインク液滴を吐出する。

次に、本発明の第６の実施形態の作用について説明する。

インクジェット記録ヘッド６２が矢印Ｄ方向に走査するとき、記録ヘッド６４と記録用紙２０の間には、走査方向と反対方向の矢印Ｅ方向に気流が発生する。ここで、図１１（Ａ）に示すように、イエロー色の記録ヘッド６４Ｙから、マゼンタ色、シアン色及びブラック色の記録ヘッド６４Ｍ、６４Ｃ、６４Ｋよりも早いタイミングでインク液滴を吐出することで、イエロー色の記録ヘッド６４Ｙの近傍に発生したマゼンタ色、シアン色及びブラック色の記録ヘッド６４Ｍ、６４Ｃ、６４Ｋの近傍に発生した気流よりも速い気流によって流されて、図１１（Ｂ）に示すように、記録用紙２０の着弾するべき位置に着弾させることができる。

また、インクジェット記録ヘッド６２を、矢印Ｄ方向と反対方向に走査するときは、記録ヘッド６４と記録用紙２０の間には、矢印Ｅ方向と反対方向の気流が発生する。ここで、ブラック色の記録ヘッド６４Ｋから、シアン色、マゼンタ色、イエロー色の記録ヘッド６４Ｃ、６４Ｍ、６４Ｙよりも早いタイミングでインク液滴を吐出することで、ブラック色の記録ヘッド６４Ｋの近傍に発生したシアン色、マゼンタ色及びイエロー色の記録ヘッド６４Ｃ、６４Ｍ、６４Ｙの近傍に発生した気流よりも速い気流に流されて、記録用紙２０の着弾するべき位置に着弾させることができる。

なお、本実施形態においては、個別流路３０に配設されたメインヒーター２２に通電し、インクを気化させた圧力でノズル１８からインクを吐出させるサーマル型のインクジェット記録ヘッドについて説明したが、画像情報に基づいたパルス電圧を、圧電材料によって圧力室を機械的に変形させることによって発生した圧力によってノズルからインクを吐出させるピエゾ型のインクジェット記録ヘッドにも適用できる。

本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置に搭載される記録ヘッドを示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置に搭載される記録ヘッドを示す模式図である。 本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置に搭載される記録ヘッドの走査状態を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置に搭載される記録ヘッドの駆動パルス制御回路から送出される駆動パルスの一例を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態に係るインクジェット記録装置に搭載される記録ヘッドに印加される駆動パルスと、記録ヘッドから吐出されるインク液滴の関係を示すグラフである。 本発明の第２の実施形態に係るインクジェット記録装置に搭載される記録ヘッドの走査状態を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態に係るインクジェット記録装置に搭載される記録ヘッドの走査状態を示す模式図である。 本発明の第３の実施形態に係るインクジェット記録装置に搭載される記録ヘッドの走査状態を示す模式図である。 本発明の第５の実施形態に係るインクジェット記録装置に搭載される記録ヘッドの走査状態を示す模式図である。 本発明の第６の実施形態に係るインクジェット記録装置に搭載される記録ヘッドの走査状態を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態及び第３の実施形態に係るインクジェット記録装置に搭載される記録ヘッドの変形例を示す模式図である。

符号の説明

１０ インクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）
１２ インクジェット記録ヘッド
１４ 記録ヘッド
２０ 記録用紙（記録媒体）
２２ メインヒーター
２３ サブヒーター
２５ サブヒーター
５０ インクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）
５２ インクジェット記録ヘッド
５４ 記録ヘッド
６２ インクジェット記録ヘッド
６４ 記録ヘッド

Claims (9)

1. 複数の記録ヘッドを備えたインクジェット記録ヘッドを走査し、インク液滴を吐出して記録媒体に画像を記録する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の走査方向の先頭側に配置された記録ヘッドから吐出されるインク液滴の吐出速度を、前記インクジェット記録ヘッドの走査方向の後方側に配置された記録ヘッドから吐出されるインク液滴の吐出速度より速くすることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記記録ヘッドのインク流路内には、インク液滴を吐出するためのバブルを発生させるメインヒーターが設けられ、前記インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッド内に設けたられたメインヒーターに印加される駆動パルス条件を、前記インクジェット記録ヘッドの走査方向の後方側に配置された記録ヘッド内に設けられたメインヒーターに印加される駆動パルス条件と異ならせ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装置。
3. 前記駆動パルス条件は、前記インクの吐出に至らないプレ駆動パルスと前記インクの吐出に至るメイン駆動パルスとによって構成され、前記インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッド内に設けられたメインヒーターに印加されるプレ駆動パルスの数を、前記インクジェット記録ヘッドの走査方向の後方側に配置された記録ヘッド内に設けられたメインヒーターに印加されるプレ駆動パルスの数よりも多くしたことを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記記録ヘッド内には、インク液滴を吐出するためのバブルを発生させるメインヒーターが設けられ、前記インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッド内に、前記メインヒーターとは別にバブルを発生させずにインク液滴の温度を上昇させるサブヒーターが設けられた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装置。
5. 前記記録ヘッド内には、インク液滴を吐出するためのバブルを発生させるメインヒーターと、該メインヒーターとは別にバブルを発生させずにインク液滴の温度を上昇させるサブヒーターが設けられ、前記インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッド内に設けたサブヒーターは、前記インクジェット記録ヘッドの走査方向の後方側に配置された記録ヘッド内に設けられたサブヒーターよりも大きくした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装置。
6. 前記インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッド内のインクは、前記インクジェット記録ヘッドの走査方向の後方側に配置された記録ヘッド内のインクよりも粘性が低い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装置。
7. 前記インクジェット記録ヘッドの走査方向の先頭側に配置された記録ヘッドから吐出されるインク液滴の吐出のタイミングを、前記インクジェット記録ヘッドの走査方向の後方側に配置された記録ヘッドから吐出されるインク液滴の吐出のタイミングより速くす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装置。
8. 複数の記録ヘッドを備えたインクジェット記録ヘッドを走査し、走査方向の往路及び復路でインク液滴を吐出して記録媒体に画像を記録する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の両端に配置された記録ヘッドから吐出されるインク液滴の吐出速度を、前記インクジェット記録ヘッドの内側に配置された記録ヘッドから吐出されるインク液滴の吐出速度より速くすることを特徴とするインクジェット記録装置。
9. 複数の記録ヘッドを備えたインクジェット記録ヘッドを走査し、走査方向の往路又は復路のどちらか一方でインク液滴を吐出して記録媒体に画像を記録する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の走査方向の先頭から順に、記録ヘッドから吐出されるインク液滴の吐出の速度をＶ１、Ｖ２、Ｖ３、・・Ｖｎ−１、Ｖｎとしたとき、該インク液滴の吐出速度をＶ１＞Ｖ２＞Ｖ３＞・・Ｖｎ＞Ｖｎ−１とすることを特徴とするインクジェット記録装置。

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