JP2005306014A - Liquid ejection head, liquid ejection recorder and recording method - Google Patents

Liquid ejection head, liquid ejection recorder and recording method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a long liquid ejection head, a liquid ejection recorder and a liquid ejection recording method capable of outputting a high definition image at high speed with high reliability. <P>SOLUTION: An ejection opening group having a plurality of ejection opening arrays are arranged in zigzag so that impact time difference between dots being formed contiguously in the arranging direction of ejection openings while overlapping partially on a print material becomes constant. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、インクなどの液体を吐出口から吐出して被プリント材上に画素を形成し、この画素から画像を形成する液体吐出記録方式(インクジェット記録方式)の記録を行う液体吐出ヘッド(インクジェットヘッド)、液体吐出記録装置(インクジェット記録装置)、および液体吐出記録方法(インクジェット記録方法)に関するものである。   The present invention relates to a liquid discharge head (inkjet recording) that performs recording in a liquid discharge recording method (inkjet recording method) in which a pixel is formed on a printing material by discharging a liquid such as ink from a discharge port, and an image is formed from the pixel. The present invention relates to a head), a liquid discharge recording apparatus (inkjet recording apparatus), and a liquid discharge recording method (inkjet recording method).

複写装置や、ワードプロセッサ、コンピュータ等の情報処理機器、さらには通信機器の普及に伴い、それらの機器の画像形成装置、あるいは記録装置の1つとして、液体吐出ヘッドを用いてディジタル画像記録を行うものが急速に普及している。そして、情報処理機器や通信機器における視覚情報の高品位・カラー化に伴い、記録装置に対しても高画質化、カラー化の要望が大きくなりつつある。   With the spread of information processing equipment such as copying machines, word processors, computers, and communication equipment, digital image recording using a liquid ejection head as one of the image forming apparatus or recording apparatus of those equipment Is rapidly spreading. With the increase in quality and color of visual information in information processing equipment and communication equipment, demands for higher image quality and color are increasing for recording devices.

このような記録装置においては、高画質化の要望に対応して画素の微細化を図るため、インクなどの液体(以下、単にインクと称する)の吐出口および液路を含むノズルを高密度で集積した液体吐出ヘッドが用いられるようになってきている。また、記録装置には、カラー化のため、例えばシアン・マゼンタ・イエロー・ブラックの各インクに対応して、各色のインク吐出用のインクヘッドが備えられるのが一般的である。さらに、記録装置に対しては、高画質の画像形成を可能としつつ、記録動作を高速化することも求められており、このため、一度に形成できる画素の数を増やして記録速度を高速化するために、液体吐出ヘッドには多数のノズルが備えられるようになってきている。   In such a recording apparatus, in order to achieve pixel miniaturization in response to the demand for higher image quality, nozzles including ejection openings and liquid passages for liquids such as ink (hereinafter simply referred to as ink) are formed with high density. Integrated liquid discharge heads have been used. Further, in order to colorize, the recording apparatus is generally provided with ink heads for ejecting ink of each color corresponding to, for example, each ink of cyan, magenta, yellow, and black. In addition, recording devices are also required to increase the number of pixels that can be formed at one time, thereby increasing the recording speed while enabling high-quality image formation and high-speed recording operations. For this purpose, the liquid discharge head has been provided with a large number of nozzles.

特に、液体吐出ヘッドの長さを、記録する最大の被プリント材の幅程度とし、1パスの走査で記録を実行可能とすることによって高速な出力を可能とする方法も具現化されつつある。この場合、例えばA4横送りのページプリンタを考えると、その液体吐出ヘッドの長さは約30cmとなり、ノズル密度を1200dpi(dot per inch)とすれば、概算で14000以上のノズルが必要となる。このように多くのノズルを有する液体吐出ヘッドを一度に製造するためには大型の基体が必要となり、製造コストおよび歩留まりの観点からいっても、非常に困難である。   In particular, a method of enabling high-speed output by making the length of the liquid discharge head about the width of the maximum printing material to be recorded and enabling execution of printing by one-pass scanning is being realized. In this case, for example, when considering an A4 landscape feed page printer, the length of the liquid discharge head is about 30 cm. If the nozzle density is 1200 dpi (dot per inch), approximately 14,000 or more nozzles are required. In order to manufacture such a liquid discharge head having many nozzles at once, a large substrate is required, which is very difficult from the viewpoint of manufacturing cost and yield.

また、そのノズル数の多さゆえに、全てのノズルを同等の性能にし、また同等の性能を維持するのは困難である。そのため、各ノズル間で、インク吐出量のムラや着弾位置のズレ(ヨレ)が生じることが考えられ、これに対して、記録画像において光学濃度ムラが生じないようにするために、ヘッドシェーディング補正の技術を用いることが知られている。   Further, because of the large number of nozzles, it is difficult to make all the nozzles have the same performance and maintain the same performance. For this reason, it is conceivable that unevenness in ink discharge amount and deviation in the landing position (deviation) occur between the nozzles. On the other hand, in order to prevent optical density unevenness in the recorded image, head shading correction is performed. It is known to use this technique.

ヘッドシェーディングの方法としては、各ノズルについて、その出力画素の光学濃度を測定し、その結果を入力画像データにフィードバックして、光学濃度むらを補正する方法が一般的である。例えば、あるノズルが何らかの理由により吐出量が少なく、その部分の光学濃度が薄くなっている場合には、入力画像の、当該ノズルに対応する部分の階調値を増加させる補正を行い、それによって、出力画像における画像光学濃度の均一化が測られる。   As a method of head shading, a method of measuring the optical density of the output pixel for each nozzle and feeding back the result to input image data to correct the optical density unevenness is general. For example, when the discharge amount of a certain nozzle is small for some reason and the optical density of that part is thin, correction is performed to increase the gradation value of the part of the input image corresponding to the nozzle, thereby The uniformity of image optical density in the output image is measured.

また、多数のノズルにおいては、不吐出ノズルが発生する可能性もあり、これに対して補完処理を行い、全てのノズルが無欠陥でなくても、画像出力を可能とする不吐出ノズル補正(不吐補完)の技術も知られている。   In addition, in many nozzles, non-ejection nozzles may be generated. Complementary processing is performed for this, and non-ejection nozzle correction that enables image output even if all nozzles are not defective ( The technology of non-discharge complementation is also known.

不吐補完の方法としては、例えば、あるノズルが不吐出である場合、当該ノズルによって形成すべきドット(画素)の代わりに、当該ノズルの両側のノズルを用いて、当該ドットに隣接する位置にドットを形成する方法や、記録動作用の画像データに対して、不吐出ノズルによって形成されるべきドットの代わりにその周囲にドットを含むように補正を行う方法(隣接補完)が知られている。また、また、シアンの不吐出ノズルによってドットを形成すべき部分に、例えば黒などの他色のインクドットを形成して補う方法(異色補完)も知られている。
米国特許第4723129号明細書 米国特許第4740796号明細書 米国特許第4463359号明細書 米国特許第4345262号明細書 米国特許第4313124号明細書 米国特許第4558333号明細書 米国特許第4459600号明細書 特開昭59−123670号公報 特開昭59−138461号公報
As a method of non-discharge complementation, for example, when a certain nozzle does not discharge, instead of dots (pixels) to be formed by the nozzle, the nozzles on both sides of the nozzle are used and positioned at positions adjacent to the dot. There are known methods for forming dots, and methods for correcting image data for recording operation so that dots are formed around non-ejection nozzles instead of dots to be formed (adjacent interpolation). . In addition, a method of complementing by forming ink dots of other colors such as black in a portion where dots are to be formed by a cyan non-ejection nozzle is also known.
U.S. Pat. No. 4,723,129 U.S. Pat. No. 4,740,796 US Pat. No. 4,463,359 U.S. Pat. No. 4,345,262 U.S. Pat. No. 4,313,124 U.S. Pat. No. 4,558,333 U.S. Pat. No. 4,459,600 JP 59-123670 A JP 59-138461 A

液体吐出記録装置においては、いかに速く、いかに高画質の画像を出力し、かつ、これをいかに低コストで実現するかが、技術的進歩の1つの方向性である。これに対して、上記のように、高速で高画質の画像を形成する上で有効な、長尺で、かつ高密度でノズルを集積した液体吐出ヘッドを製造するのには、製造コストが嵩んだり、歩留まりが低下したり、性能の維持が難しくなったりするという困難がある。また、上記のように、ヘッドシェーディングや不吐補完の手法を用いれば、長尺で、かつ高密度でノズルを集積した液体吐出ヘッドにおいて、ある程度の欠陥があっても画像出力が可能となるが、欠陥のない液体吐出ヘッドによる出力画像の品位より、画像品位が低下するのは避けられない。   In a liquid discharge recording apparatus, how fast and how high-quality images are output and how this is realized at low cost is one direction of technological advancement. On the other hand, as described above, it is expensive to manufacture a liquid discharge head that is effective in forming a high-quality image at a high speed and has a long, high-density integrated nozzle. There is a problem that the yield is lowered and the performance is difficult to maintain. Further, as described above, if the head shading or discharge failure complement method is used, an image can be output even if there is a certain amount of defects in a long and high density liquid discharge head integrated with nozzles. Therefore, it is inevitable that the image quality deteriorates from the quality of the output image by the liquid discharge head having no defect.

本発明は、上記従来技術の実状に鑑み、被プリント材に、隣接してドットが形成される際の着弾時間差が異なることで発生する画像濃度むらを低減し、高速で、高画質で、高い信頼性での画像出力が可能な構成の液体吐出ヘッド、液体吐出記録装置、および液体吐出記録方法を提供することを目的とする。   In view of the actual state of the above-described prior art, the present invention reduces unevenness in image density caused by a difference in landing time when dots are formed adjacent to a printing material, and achieves high speed, high image quality, and high It is an object of the present invention to provide a liquid discharge head, a liquid discharge recording apparatus, and a liquid discharge recording method that are configured to output an image with reliability.

上述の目的を達成するため、本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出する吐出口が一定の間隔で配列する吐出口列を複数有する吐出口列群が千鳥状に配置され、前記吐出口列群内および隣接する前記吐出口列群間でそれぞれ隣接する前記吐出口列において、前記各吐出口列に属する吐出口は、前記吐出口列の方向に関して第1の間隔を置いて配置され、かつ、前記吐出口列の方向に交差する方向に関して第2の間隔を置いて配置され、前記吐出口列群において前記吐出口列の、前記吐出口群が隣接する部分における端部にある前記吐出口同士を結んだ線と、隣接する前記吐出口列群における前記線と、は同一線上にあり、前記交差する方向において前記吐出口は重ならないように配置されることを特徴とする。   In order to achieve the above-described object, the liquid discharge head of the present invention includes a plurality of discharge port arrays each having a plurality of discharge port arrays in which discharge ports for discharging liquid are arranged at regular intervals, and the discharge port array In the discharge port arrays adjacent to each other in the group and between the adjacent discharge port array groups, the discharge ports belonging to each of the discharge port arrays are arranged at a first interval with respect to the direction of the discharge port array, and The discharge ports arranged at a second interval with respect to the direction intersecting the direction of the discharge port row and at the end of the discharge port row in the portion adjacent to the discharge port group in the discharge port row group The line connecting each other and the line in the adjacent discharge port array group are on the same line, and the discharge ports are arranged so as not to overlap in the intersecting direction.

また、本発明の液体吐出方法では、液体を吐出する吐出口が一定の間隔で配列する吐出口列を複数有する吐出口列群が千鳥状に配置され、前記吐出口列群内および隣接する前記吐出口列群間でそれぞれ隣接する前記吐出口列において、前記各吐出口列に属する吐出口は、前記吐出口列の方向に関して第1の間隔を置いて配置され、前記吐出口列群内で隣接する前記吐出口列は、前記列方向に交差する方向に関して第2の間隔を置いて配置され、前記吐出口列群において前記吐出口列の、前記吐出口群が隣接する部分における端部にある前記吐出口同士を結んだ線と、隣接する前記吐出口列群における前記線と、が平行であり、前記交差する方向において前記吐出口は重ならないように配置される液体吐出ヘッドを、前記交差する方向に被プリント材に対して相対的に移動させ、前記吐出口列群内で隣接する前記吐出口列において、液体を吐出して被プリント材の隣接する画素位置に液体をそれぞれ着弾させる時間差と、隣接する前記吐出口列群間で隣接する前記吐出口列において、液体を吐出して被プリント材の隣接する画素位置に液体をそれぞれ着弾させる時間差と、が等しくなるように液体を吐出する。   Further, in the liquid ejection method of the present invention, the ejection port array groups having a plurality of ejection port arrays in which the ejection ports for ejecting liquid are arranged at regular intervals are arranged in a staggered manner, and the above-mentioned and adjacent ones in the ejection port array group In the discharge port arrays adjacent to each other between the discharge port array groups, the discharge ports belonging to each of the discharge port arrays are arranged at a first interval with respect to the direction of the discharge port array, The adjacent discharge port arrays are arranged at a second interval with respect to a direction intersecting the column direction, and the discharge port array in the discharge port array group is located at an end portion of the discharge port group adjacent to the discharge port group. A liquid discharge head arranged such that a line connecting the discharge ports and the line in the adjacent discharge port row group are parallel and the discharge ports do not overlap in the intersecting direction, In the direction of crossing Adjacent to the ejection port row in the ejection port row group adjacent to each other in the ejection port row, the liquid is ejected and the liquid is landed on the adjacent pixel position of the print material, respectively. In the ejection port arrays adjacent to each other between the ejection port arrays, the liquid is ejected so that the time difference for ejecting the liquid and landing the liquid on the adjacent pixel positions of the print material is equal.

本発明によれば、複数の吐出口列を有する吐出口群を千鳥状に配置することで、全体として長尺のヘッドを構成し、高速化に対応できる。さらに、被プリント材の、吐出口の配列方向に隣接して一部重なって形成されるドット同士の着弾の時間差を一定にすることで、画像濃度むらの少ない高品質で信頼性の高い画像を形成することができる。   According to the present invention, by arranging the ejection port groups having a plurality of ejection port arrays in a zigzag pattern, a long head as a whole can be configured to cope with higher speed. In addition, by making the landing time difference between dots formed by overlapping partially adjacent to each other in the discharge port arrangement direction of the printing material, a high quality and reliable image with little image density unevenness can be obtained. Can be formed.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

〔液体吐出ヘッド〕
図1は、本実施形態の、インクなどの液体(以下単にインクと称する)を吐出する液体吐出ヘッド(インクジェットヘッド)21の模式図である。同図に示すように、この液体吐出ヘッド21は、複数のヘッドチップ10a,10b,…を千鳥状に並べて構成され、全体として1つの長尺の液体吐出ヘッドとして働くようになっている。なお、図1では、分かりやすくするために、ヘッドチップを3つだけ記載しているが、本実施形態の液体吐出ヘッド21はさらに多数のヘッドチップ10を有するものであってよい。以下の説明では、このように複数のヘッドチップから構成される液体吐出ヘッドをマルチヘッドとも称する。
[Liquid discharge head]
FIG. 1 is a schematic diagram of a liquid discharge head (inkjet head) 21 for discharging a liquid such as ink (hereinafter simply referred to as ink) according to the present embodiment. As shown in the figure, the liquid discharge head 21 is configured by arranging a plurality of head chips 10a, 10b,... In a zigzag shape, and works as one long liquid discharge head as a whole. In FIG. 1, only three head chips are shown for the sake of clarity, but the liquid discharge head 21 of the present embodiment may have a larger number of head chips 10. In the following description, the liquid discharge head composed of a plurality of head chips is also referred to as a multihead.

本発明の実施形態のマルチヘッドに用いられているヘッドチップ10を図2に破断状態で示す。また、図3は、このヘッドチップ10のノズル構造を示す平面図であり、図2のインク室13によって形成されるインク流路17と、吐出口16の位置関係を示している。ヘッドチップ10は、例えSiウェハを用いて製造され、細長いインク供給口15が形成されており、Siウェハ上には、吐出口16やインク室13を形成する天板19が設けられている。   A head chip 10 used in a multi-head according to an embodiment of the present invention is shown in a broken state in FIG. FIG. 3 is a plan view showing the nozzle structure of the head chip 10 and shows the positional relationship between the ink flow path 17 formed by the ink chamber 13 of FIG. The head chip 10 is manufactured using, for example, a Si wafer, and an elongated ink supply port 15 is formed. A top plate 19 for forming the ejection port 16 and the ink chamber 13 is provided on the Si wafer.

各インク供給口15には、このインク供給口15の長手方向に沿って所定間隔で配列するインク室13が当該インク供給口15を挟むように2列に形成されており、各インク室13にはエネルギー発生素子14とこのエネルギー発生素子14と対向してインクを滴として吐出するための吐出口16とが設けられている。   Each ink supply port 15 is formed with two rows of ink chambers 13 arranged at predetermined intervals along the longitudinal direction of the ink supply port 15 so as to sandwich the ink supply port 15. Are provided with an energy generating element 14 and an ejection port 16 for ejecting ink as droplets facing the energy generating element 14.

本実施形態では、インク供給口15を挟んで相互に平行な2列の吐出口16が相互に半ピッチずらして、いわゆる千鳥状に配列されており、インク供給口15の長手方向に沿って配列する吐出口16の間隔は、見かけ上、各列の吐出口16に対応するインク室13の間隔の半分の間隔になっている。また、エネルギー発生素子14およびAlなどで形成されてエネルギー発生素子14に電力を供給する不図示の電極配線は、成膜技術によりSiウェハの表面に形成され、電極配線17の端末は、Auなどで形成されてSiウェハの表面から突出するバンプ18となっている。   In this embodiment, two rows of ejection ports 16 parallel to each other across the ink supply port 15 are arranged in a so-called zigzag pattern, shifted by a half pitch, and arranged along the longitudinal direction of the ink supply port 15. The interval between the ejection ports 16 is apparently half the interval between the ink chambers 13 corresponding to the ejection ports 16 in each row. Further, an electrode wiring (not shown) that is formed of the energy generating element 14 and Al and supplies power to the energy generating element 14 is formed on the surface of the Si wafer by a film forming technique, and the terminal of the electrode wiring 17 is Au or the like. The bumps 18 are formed so as to protrude from the surface of the Si wafer.

詳細には図示していないが、本実施形態におけるエネルギー発生素子14は、例えばTaN,TaSiN,Ta−Alなどで形成された発熱抵抗体層の、電極配線によって覆われていない部分によって構成されており、所定のシート抵抗値を有する。また、これらエネルギー発生素子14および電極配線17は、所定の厚みのSiNで形成された保護層で覆われ、さらにエネルギー発生素子14の上の保護層の表面上には、所定の厚みのTaから構成された耐キャビテーション層が成膜されている。   Although not shown in detail, the energy generating element 14 in the present embodiment is configured by a portion of the heating resistor layer formed of, for example, TaN, TaSiN, Ta—Al, or the like that is not covered by the electrode wiring. And has a predetermined sheet resistance value. The energy generating element 14 and the electrode wiring 17 are covered with a protective layer made of SiN having a predetermined thickness, and the surface of the protective layer on the energy generating element 14 is covered with Ta having a predetermined thickness. A structured anti-cavitation layer is formed.

上述したインク供給口15は、発熱基板として用いられるSiウェハの結晶方位を利用し、異方性エッチングにより形成される。つまり、Siウェハの表面が<100>で、その厚さ方向に<111>の結晶方位を持つ場合、例えばKOHやテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)あるいはヒドラジンなどのアルカリ系異方性エッチング液を用い、エッチング方向に選択性を持たせて所望の深さにエッチングを行う。また、インク室13および吐出口16は、フォトリソグラフィ技術によって形成され、エネルギー発生素子14に電力を供給することによって、例えば4ピコリットルのインク滴を吐出口16から吐出させる。   The ink supply port 15 described above is formed by anisotropic etching using the crystal orientation of a Si wafer used as a heat generating substrate. In other words, when the surface of the Si wafer is <100> and has a <111> crystal orientation in the thickness direction, an alkaline anisotropic etching solution such as KOH, tetramethylammonium hydroxide (TMAH) or hydrazine is used. The etching is performed to a desired depth with selectivity in the etching direction. Further, the ink chamber 13 and the ejection port 16 are formed by a photolithography technique, and by supplying power to the energy generating element 14, for example, 4 picoliter ink droplets are ejected from the ejection port 16.

なお、図1〜3などでは、エネルギー発生素子14や吐出口16は、分かりやすくするために少数しか示していないが、各ヘッドチップ10は、より多数の吐出口16を有することができる。   1 to 3 and the like, only a small number of energy generating elements 14 and discharge ports 16 are shown for easy understanding, but each head chip 10 can have a larger number of discharge ports 16.

〔液体吐出記録装置〕
図4は、本発明における液体吐出ヘッドを適用可能な本実施形態の液体吐出記録装置(インクジェット記録装置)を模式的に示す図である。この装置は、上述したような液体吐出ヘッドを被プリント材に対して相対移動させながら、吐出口から液滴を被プリント材に着弾させて、ドットを形成することで、画像を形成する装置である。
[Liquid discharge recording device]
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a liquid discharge recording apparatus (inkjet recording apparatus) according to this embodiment to which the liquid discharge head according to the present invention can be applied. This apparatus is an apparatus that forms an image by forming dots by causing droplets to land on a print material from an ejection port while moving the liquid discharge head as described above relative to the print material. is there.

図4において、101a〜101dはそれぞれ、複数のヘッドを千鳥状に搭載することで長尺のヘッドにした、マルチヘッド型のインクジェット記録ヘッド(以下、「ヘッド」という。)である。これらのヘッドはホルダ102により矢印X方向に所定の間隔を持って互いに平行に固定支持されている。各ヘッド101a〜101dの下面には矢印Y方向に沿って並んで、吐出口が下向きに設けられており、これにより被プリント材の幅に対応する記録が可能となっている。   In FIG. 4, reference numerals 101a to 101d denote multi-head type ink jet recording heads (hereinafter referred to as “heads”) each of which is a long head by mounting a plurality of heads in a staggered manner. These heads are fixed and supported in parallel with each other at a predetermined interval in the arrow X direction by a holder 102. The lower surfaces of the respective heads 101a to 101d are arranged along the arrow Y direction and are provided with discharge ports facing downward, thereby enabling recording corresponding to the width of the printing material.

これらのヘッド101a〜101dは熱エネルギーを用いて記録液を吐出する方式のものであり、ヘッドドライバー120によって吐出制御される。   These heads 101 a to 101 d are of a type that discharges recording liquid using thermal energy, and are controlled to be discharged by a head driver 120.

なお、ヘッド101a〜101dおよびホルダ102によってヘッドユニットが構成され、このヘッドユニットはヘッド移動手段124により、上下方向に移動させられるようになっている。   The heads 101a to 101d and the holder 102 constitute a head unit, and the head unit is moved in the vertical direction by the head moving means 124.

また、ヘッド101a〜101dに対応してその下部に隣接して配置されたキャップ103a〜103dはそれぞれ内部にスポンジ等のインク吸収部材を有する。これらのキャップ103a〜103dは不図示のホルダにより固定支持されており、このホルダおよびキャップ103a〜103dによってキャップユニットが構成され、このキャップユニットはキャップ移動手段125により矢印X方向に移動させられるようになっている。   The caps 103a to 103d disposed adjacent to the lower portions corresponding to the heads 101a to 101d have ink absorbing members such as sponges therein. The caps 103a to 103d are fixedly supported by a holder (not shown), and a cap unit is configured by the holder and the caps 103a to 103d. The cap unit is moved by the cap moving means 125 in the direction of arrow X. It has become.

各ヘッド101a〜101dにはそれぞれ、インクタンク104a〜104dからインク供給チューブ105a〜105dを通じてシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色のインクが供給され、カラー記録を可能としている。このインク供給はヘッド吐出口の毛細管現象を利用して行われ、各インクタンク104a〜104dの液面は吐出口位置より一定距離だけ低く設定されている。   Each of the heads 101a to 101d is supplied with ink of each color of cyan, magenta, yellow and black from the ink tanks 104a to 104d through the ink supply tubes 105a to 105d, thereby enabling color recording. This ink supply is performed by utilizing the capillary phenomenon of the head discharge port, and the liquid levels of the ink tanks 104a to 104d are set lower than the discharge port position by a certain distance.

ベルト106は被プリント材(記録紙)127を搬送するためのものであって帯電可能なシームレスベルトからなる。ベルト106は駆動ローラ107、アイドルローラ109,109aおよびテンションローラ110により所定の経路に引きまわされており、駆動ローラ107に接続され、モータードライバー121により駆動されるベルト駆動モーター108により、走行させられる。ベルト106はヘッド101a〜101dの吐出口の直下において矢印X方向に走行し、ここでは固定支持部材126により、下側のブレが抑制されている。   The belt 106 is for conveying a printing material (recording paper) 127, and is a chargeable seamless belt. The belt 106 is drawn around a predetermined path by a driving roller 107, idle rollers 109 and 109a, and a tension roller 110, and is driven by a belt driving motor 108 connected to the driving roller 107 and driven by a motor driver 121. . The belt 106 travels in the direction of the arrow X immediately below the discharge ports of the heads 101a to 101d. Here, the lower support is suppressed by the fixed support member 126.

ベルト106の図示下方には、ベルト106の表面に付着している紙粉等を除去するクリーニングユニット117が配設されている。   A cleaning unit 117 that removes paper dust and the like adhering to the surface of the belt 106 is disposed below the belt 106 in the figure.

ベルト106を帯電させる帯電器112は、帯電器ドライバー122により、ON、OFFされ、この帯電による静電的吸着力により、被プリント材127はベルト106に吸着される。   The charger 112 that charges the belt 106 is turned on and off by the charger driver 122, and the printed material 127 is attracted to the belt 106 by the electrostatic attraction force due to the charging.

帯電器112の前後にはアイドルローラ109,109aと共同して、搬送される被プリント材127をベルト106に押し付けるためのピンチローラ111,111aが配置されている。   In front of and behind the charger 112, pinch rollers 111 and 111 a for pressing the conveyed print material 127 against the belt 106 are arranged in cooperation with the idle rollers 109 and 109 a.

給紙カセット113内の被プリント材127は給紙ローラ116の回転により1枚ずつ送り出され、モータードライバー123により駆動される搬送ローラ114およびピンチローラ115により矢印X方向に山形ガイド113へと搬送される。山形ガイド113は被プリント材127のたわみを許容する山形のスペースを有する。   The printed material 127 in the paper feed cassette 113 is sent out one by one by the rotation of the paper feed roller 116, and is transported to the mountain guide 113 in the direction of arrow X by the transport roller 114 and the pinch roller 115 driven by the motor driver 123. The The chevron guide 113 has a chevron space that allows the printed material 127 to bend.

記録の終了した被プリント材127は排紙トレイ118に排出される。   The printed material 127 for which recording has been completed is discharged to the paper discharge tray 118.

ヘッドドライバー120、ヘッド移動手段124、キャップ移動手段125、モータードライバー121,123および帯電器ドライバー122はすべて制御回路119により制御される。   The head driver 120, the head moving unit 124, the cap moving unit 125, the motor drivers 121 and 123, and the charger driver 122 are all controlled by the control circuit 119.

本実施形態の液体吐出記録装置による記録動作は、被プリント材127を搬送し、この際、各液体吐出ヘッドから、入力画像データに応じて選択的にインクを吐出させることによって実行される。各液体吐出ヘッドの駆動は、所定のタイミングで各ヒータ(エネルギー発生素子)に駆動パルス電圧を選択的に供給することによって実行される。これによって、各液体吐出ヘッドから吐出されたインクドロップレットが飛翔して被プリント材の所定の位置に付着し、それによって、被プリント材上に記録画素としてドットが形成され、形成された各ドットによって、入力画像データに対応した画像が形成される。   The recording operation by the liquid ejection recording apparatus of the present embodiment is performed by transporting the printing material 127 and, at this time, selectively ejecting ink from each liquid ejection head according to input image data. Each liquid ejection head is driven by selectively supplying a drive pulse voltage to each heater (energy generating element) at a predetermined timing. As a result, the ink droplets ejected from each liquid ejection head fly and adhere to a predetermined position on the printing material, thereby forming dots as recording pixels on the printing material. Thus, an image corresponding to the input image data is formed.

なお、図4では、液体吐出ヘッドは、記録に用いられる最大の被プリント材の幅に相当する長さを有するフルライン型の構成であり、液体吐出記録装置は、液体吐出ヘッドまたは被プリント材のいずれか一方のみを移動させて被プリント材全体への記録を行う構成を示しているが、液体吐出ヘッドを移動させる主走査と、被プリント材を移動させる副走査を行うシリアル型の液体吐出記録装置としてもよい。   In FIG. 4, the liquid discharge head has a full-line configuration having a length corresponding to the width of the maximum print material used for recording, and the liquid discharge recording apparatus includes the liquid discharge head or the print material. In this configuration, only one of the two is moved and recording is performed on the entire printing material. However, serial-type liquid ejection that performs main scanning that moves the liquid ejection head and sub-scan that moves the printing material is shown. A recording device may be used.

液体吐出記録装置は、上述のような記録動作制御を実行する制御系を有している。図5は、このような制御系の構成の一例を示すブロック図である。   The liquid discharge recording apparatus has a control system for executing the recording operation control as described above. FIG. 5 is a block diagram showing an example of the configuration of such a control system.

この制御系には、画像データ入力部41、操作部42、CPU43、RAM45、画像データ処理部46が、装置内のアドレス信号、各種データ、制御信号などを伝送するバスライン48を介して互いに接続されて設けられている。また、バスライン48には、上記の液体吐出ヘッド、ベルト駆動モーターなどの各動作機構やリニアエンコーダなどの検出機構が接続されており、図5では、これらを代表して画像記録部47として記載している。   In this control system, an image data input unit 41, an operation unit 42, a CPU 43, a RAM 45, and an image data processing unit 46 are connected to each other via a bus line 48 for transmitting an address signal, various data, a control signal and the like in the apparatus. Has been provided. Further, the operation mechanism such as the liquid discharge head and the belt driving motor and the detection mechanism such as a linear encoder are connected to the bus line 48. In FIG. doing.

CPU43は、制御プログラム44dに基づいて所定の各種情報処理を実行し、液体吐出記録装置全体を統括制御するものである。制御プログラム44dは、上述したような各部の動作制御のためのプログラムや、エラー処理プログラムなどを含み、ROM、FD、CD−ROM、HD、メモリカード、光磁気ディスクなどの記憶媒体44に格納されて供給される。CPU43は、この記憶媒体44からバスライン48を介して制御プログラム44を読み出して動作し、また、場合によっては、制御プログラム44dは読取装置によって読み込まれて一旦他の一時記憶部であるワーク用RAM45などに記憶され、そこからCPU43に供給される。また、記憶媒体44には、主として被プリント材の種類に関する情報である被プリント材情報44a、記録に用いるインクに関する情報であるインク情報44b、記録動作時の温度、湿度などの環境に関する情報である環境情報44dなどを適宜格納し、これらの情報を良好な記録制御のために利用してもよい。   The CPU 43 performs predetermined various information processing based on the control program 44d, and performs overall control of the entire liquid discharge recording apparatus. The control program 44d includes a program for controlling the operation of each unit as described above, an error processing program, and the like, and is stored in a storage medium 44 such as a ROM, FD, CD-ROM, HD, memory card, or magneto-optical disk. Supplied. The CPU 43 operates by reading out the control program 44 from the storage medium 44 via the bus line 48. In some cases, the control program 44d is read by the reading device and temporarily works as a temporary storage unit 45. Etc., and is supplied to the CPU 43 from there. Further, the storage medium 44 mainly includes printing material information 44a which is information regarding the type of printing material, ink information 44b which is information regarding ink used for recording, and information regarding the environment such as temperature and humidity during the recording operation. The environment information 44d and the like may be stored as appropriate, and these information may be used for good recording control.

ワーク用RAM45は、主として、各種プログラムのワークエリア、エラー処理時の一時待避エリア、および画像処理時のワークエリアなどとして用いられる。また、ワーク用RAM45は、記憶媒体44中の各種テーブルなどをコピーし、そのテーブルの内容を適宜変更して画像処理などに利用するといった用い方をしてもよい。   The work RAM 45 is mainly used as a work area for various programs, a temporary save area for error processing, a work area for image processing, and the like. The work RAM 45 may be used by copying various tables in the storage medium 44, changing the contents of the tables as appropriate, and using them for image processing.

画像データ入力部41は、スキャナやデジタルカメラ等の画像入力機器からの画像データや、パーソナルコンピュータのハードディスク等に保存されている画像データを液体吐出記録装置に入力する働きをする。操作部42は、操作者が各種パラメータの設定や記録動作開始の指令などの入力処理をするための各種キーを備えている。   The image data input unit 41 functions to input image data from an image input device such as a scanner or a digital camera, or image data stored in a hard disk of a personal computer, to the liquid discharge recording apparatus. The operation unit 42 includes various keys for an operator to perform input processing such as setting various parameters and a command for starting a recording operation.

画像データ処理部46は、画像データ入力部41から入力された画像データを、最終的に、各色のインクのドットを各ドット位置に形成するか否かを示す2値の情報からなる、吐出パターンとして用いることができるデータに変換する働きをする。このような変換は、従来から一般に用いられている手法を用いて実施することができる。   The image data processing unit 46, based on the image data input from the image data input unit 41, is finally composed of binary information indicating whether or not each color ink dot is to be formed at each dot position. It works to convert it into data that can be used as Such conversion can be performed using a conventionally used method.

例えば、画像データ入力部41からは、多値画像データが入力される。画像データ処理部46は、この多値画像データを各液体吐出ヘッド21から吐出する各インクの色に対応するように色分解し、各色毎、各画素毎のN値の画像データに量子化し、その量子化された各画素における階調値"K"に対応する吐出パターンを作成する。例えば、8bit(256階調)で表現される多値画像データが画像データ入力部41に入力されると、画像データ処理部46において、出力する画像データの階調値が25(=24+1)値に変換される。このような、入力階調画像データのK値化処理には多値誤差拡散法を用いることができるが、これに限られることはなく、平均光学濃度保存法、ディザマトリックス法等、任意の中間調処理方法を用いることができる。そして、画像の濃度情報に基づいて、K値化処理を全ての画素数分繰り返すことにより、各ドット位置毎の、各色のドットを形成するか、しないかの2値の情報からなるデータが生成される。   For example, multi-value image data is input from the image data input unit 41. The image data processing unit 46 separates the multi-value image data so as to correspond to the color of each ink ejected from each liquid ejection head 21, and quantizes it into N-value image data for each color and each pixel, An ejection pattern corresponding to the gradation value “K” in each quantized pixel is created. For example, when multi-value image data expressed in 8 bits (256 gradations) is input to the image data input unit 41, the gradation value of the output image data is 25 (= 24 + 1) values in the image data processing unit 46. Is converted to A multi-value error diffusion method can be used for such K-value processing of input gradation image data, but is not limited to this, and any intermediate method such as an average optical density storage method, a dither matrix method, or the like can be used. Tonal processing methods can be used. Based on the density information of the image, by repeating the K-value conversion process for all the pixels, data consisting of binary information indicating whether or not to form each color dot for each dot position is generated. Is done.

次に、本実施形態の液体吐出記録装置による記録動作の詳細について説明するに当たり、まず、本実施形態に対比される比較例の液体吐出記録装置による記録動作について説明する。   Next, in describing the details of the recording operation by the liquid discharge recording apparatus of the present embodiment, first, the recording operation by the liquid discharge recording apparatus of the comparative example compared with the present embodiment will be described.

〔第1の比較例〕
図6は、本実施形態の第1の比較例として、全ての吐出口62が一列に並べられた長尺の液体吐出ヘッド61による記録動作を説明する図である。同図において、矢印Cは、記録動作時の液体吐出ヘッド61の、被プリント材に対する移動方向を示しており、あるいは、矢印Dで示すように被プリント材側を液体吐出ヘッド61に対して移動させてもよい。このように液体吐出ヘッド61と被プリント材とを相対移動させながら、所定の周波数で各吐出口62から選択的にインクを吐出させることによって、模式的に示す記録マトリックス65の各ドット位置にインクを選択的に付着させてドットパターンを形成する。
[First Comparative Example]
FIG. 6 is a diagram illustrating a recording operation by a long liquid discharge head 61 in which all the discharge ports 62 are arranged in a line as a first comparative example of the present embodiment. In the drawing, an arrow C indicates the moving direction of the liquid discharge head 61 with respect to the printing material during the recording operation, or the printing material side is moved with respect to the liquid discharging head 61 as indicated by an arrow D. You may let them. In this way, ink is selectively ejected from each ejection port 62 at a predetermined frequency while the liquid ejection head 61 and the printing material are moved relative to each other, whereby ink is printed at each dot position of the recording matrix 65 schematically shown. Are selectively attached to form a dot pattern.

すなわち、番号1の吐出口62からインクを吐出することによって、記録マトリックス65の記録ライン番号1の各ドット位置、番号2の吐出口62からインクを吐出することによって、記録マトリックス65の記録ライン番号2の各画素位置にドットを形成する。この時、液体吐出ヘッド61として、例えば1280個の吐出口62を1200dpiのピッチ(約21.2μm間隔)で配列したものを用いると、記録マトリックス65の各ドット位置の間隔は約21.2μmになるが、インクドロップレットによって形成されるドットの大きさがこの間隔よりも大きい場合には、互いに隣接するドット同士は重なることになる。また、インクドロップレットによって形成されるドットの大きさがさらに大きければ、ドット位置(1,a)と(2,b)のように、互いに斜めに隣接するドット同士でも重なりが生じる。また、インクドロップレットが、理想的な位置(記録マトリックス65の各ドット位置の中心)に着弾しない場合にもまた、隣接するドット同士が重なることが考えられる。   That is, by ejecting ink from the ejection port 62 having the number 1, each dot position of the recording line number 1 in the recording matrix 65 and by ejecting ink from the ejection port 62 having the number 2, recording line numbers of the recording matrix 65 are recorded. 2 is formed at each pixel position. At this time, if, for example, 1280 ejection ports 62 arranged at a pitch of 1200 dpi (approximately 21.2 μm intervals) are used as the liquid ejection head 61, the interval between the dot positions of the recording matrix 65 is approximately 21.2 μm. However, when the size of the dots formed by the ink droplets is larger than this interval, the adjacent dots overlap each other. In addition, if the size of the dots formed by the ink droplets is even larger, the dots that are obliquely adjacent to each other also overlap each other like the dot positions (1, a) and (2, b). Further, even when the ink droplet does not land at an ideal position (the center of each dot position of the recording matrix 65), it is conceivable that adjacent dots overlap each other.

このようにドットが重なる場合、従来のシリアルタイプの記録装置において、インターレース記録やマルチパス記録を行う場合には、隣接するドットが一部重なった形状は、図7(a)に示すように、単独で形成された場合と同じ形状になる。これに対して、比較例の液体吐出ヘッド61を用い、1パスで記録を行った場合、隣接するドットが協働して、図7(c)に示すように楕円形のドットを形成したり、斜めに隣接するドット同士でも、図7(b)に示すように、重なり部でドットの形状が変化してひょうたん状のドットが形成されたり、理想的なドット形状からずれる場合がある。   When dots are overlapped in this way, when performing interlace recording or multi-pass recording in a conventional serial type recording apparatus, as shown in FIG. It becomes the same shape as the case where it forms independently. On the other hand, when recording is performed in one pass using the liquid discharge head 61 of the comparative example, adjacent dots cooperate to form an elliptical dot as shown in FIG. Even in diagonally adjacent dots, as shown in FIG. 7B, the dot shape may change at the overlapping portion to form a gourd-like dot, or may deviate from the ideal dot shape.

これは、インターレース記録やマルチパス記録時には、互いに隣接するドット位置にインクドロップレットが着弾する時間にある程度の差があるのに対して、本比較例では、ドット位置(1,a)と(2,a)間などでは、着弾時間がほぼ同時であり、ドット位置(1,a)と(1,b)間、あるいはドット位置(1,a)と(2,b)間などでは、ヒータの駆動周期分、例えば、駆動周波数を10kHzとすれば、0.1msecしか着弾時間に差がないことに起因するものと推察される。すなわち、インクドロップレットが着弾した後、それが被プリント材に吸収される前に、互いに隣接するドット位置にインクドロップレットが着弾することによって、被プリント材上でインクドロップレット同士が合体し、そのために望ましいドット形状が損なわれてしまうものと解釈される。言い換えれば、インクドロップレットの被プリント材への吸収速度が、記録速度に追いつけなくなっている。したがって、このような傾向は、ヒータの駆動周波数を高くして、記録速度を速くすればするほど顕著になると考えられる。   This is because, in interlace recording or multi-pass recording, there is a certain difference in the time for ink droplets to land at adjacent dot positions, whereas in this comparative example, dot positions (1, a) and (2 , A) etc., the landing times are almost the same, and between the dot positions (1, a) and (1, b) or between the dot positions (1, a) and (2, b), etc. If the driving frequency is 10 kHz, for example, the driving frequency is assumed to be due to the difference in landing time of only 0.1 msec. That is, after the ink droplets have landed, before the ink droplets are absorbed by the print material, the ink droplets land on the dot positions adjacent to each other, so that the ink droplets merge on the print material, Therefore, it is interpreted that a desirable dot shape is impaired. In other words, the absorption speed of the ink droplets to the printing material cannot keep up with the recording speed. Therefore, it is considered that this tendency becomes more prominent as the heater driving frequency is increased and the recording speed is increased.

このように、本発明者らは、上述したような、インクの、被プリント材への吸収時間を考慮し、互いに隣接するドット位置にドットを形成する場合、できるだけ、インクが被プリント材に吸収される時間以上の差を置いてドットを形成するようにすることが、高速記録において高い画像品位を得る上で有効であるということを見出した。   As described above, the present inventors consider the absorption time of the ink to the print material as described above, and when the dots are formed at adjacent dot positions, the ink is absorbed by the print material as much as possible. It has been found that it is effective to obtain high image quality in high-speed recording to form dots with a difference of more than a predetermined time.

ここで、インクの被プリント材への吸収挙動を測定し、吸収時間を求める点について詳説する。   Here, the absorption behavior of the ink to the printing material is measured, and the point of obtaining the absorption time will be described in detail.

当業者には比較的に一般的な測定方法として、J−TAPPIに規定される「ブリスト法」が挙げられる。この方法によると、インクが被プリント材表面に接触してから極短時間内の被プリント材内へのインクの浸透速度を吸収速度係数として求めることができ、すなわち単位容量あたりのインクが被プリント材の単位面積の領域で被プリント材内へ吸収される時間を求めることができる。この方法によって、BJF850(キヤノン株式会社製)で用いられているインク(BCI5C:キヤノン株式会社製)が、プロフォトペーパー(PR101:キヤノン株式会社製)、インクジェット電子写真両用普通紙(PBPAPER:キヤノン株式会社製)、インクジェット用高品位専用紙(HR101:キヤノン株式会社製)へ吸収される時間を測定すると、表1に示す結果が得られる。   A relatively common measurement method for those skilled in the art includes the “Brist method” defined in J-TAPPI. According to this method, the ink permeation rate into the printing material within a very short time after the ink contacts the surface of the printing material can be obtained as an absorption rate coefficient, that is, the ink per unit volume is printed. It is possible to obtain the time that is absorbed into the printing material in the region of the unit area of the material. By this method, the ink (BCI5C: manufactured by Canon Inc.) used in BJF850 (produced by Canon Inc.) is used as a professional photo paper (PR101: manufactured by Canon Inc.) and ink jet electrophotographic plain paper (PBPAPER: Canon Inc.). The results shown in Table 1 can be obtained by measuring the time absorbed by high-quality exclusive paper for inkjet (HR101: manufactured by Canon Inc.).

Figure 2005306014
Figure 2005306014

この際、プロフォトペーパーPR101は、インクの吸収層が空隙型であり、このため、インク吸収層にインクドロップレットが吸収されるまでの時間が比較的長くなっている。そして、このプロフォトペーパーに上記のインクによってドットを形成する場合、互いに隣接する位置へのインクドロップレットの着弾時間差を、付着させるインクドロップレットの量を10ml/平方メートルとすれば8msec、20ml/平方メートルとすれば28msec以上にすれば、上記のような形成ドットの変形を低減できる。   At this time, in Pro Photo Paper PR101, the ink absorption layer is a void type, and therefore the time until the ink droplet is absorbed by the ink absorption layer is relatively long. When dots are formed on the ProPhoto Paper with the above ink, the landing time difference between the ink droplets at positions adjacent to each other is 8 msec and 20 ml / square meter if the amount of ink droplets to be attached is 10 ml / square meter. If it is set to 28 msec or more, the deformation of the formed dots can be reduced.

〔第2の比較例〕
次に、第2の比較例の液体吐出ヘッド70を図8に示す。
[Second Comparative Example]
Next, a liquid ejection head 70 of a second comparative example is shown in FIG.

この液体吐出ヘッド70は、本実施形態と同様に複数のヘッドチップ75a,75b,…を並べて構成したマルチヘッドである。図では、分かりやすくするために、3つのヘッドチップのみを示しているが、液体吐出ヘッド70は、より多数のヘッドチップ75を並べて構成したものであってもよい。   The liquid discharge head 70 is a multi-head configured by arranging a plurality of head chips 75a, 75b,... As in the present embodiment. In the figure, only three head chips are shown for easy understanding, but the liquid discharge head 70 may be configured by arranging a larger number of head chips 75 side by side.

図8において、吐出口列に対して垂直な方向が、液体吐出ヘッド70の主走査方向、あるいはフルライン型の液体吐出ヘッド70を用いる場合の液体吐出ヘッド70と被プリント材の相対移動方向(以下「主走査方向」)である。ヘッドチップは、主走査方向に交互にずれて主走査方向に直交する方向に並べて配置されている。   In FIG. 8, the direction perpendicular to the ejection port array is the main scanning direction of the liquid ejection head 70, or the relative movement direction of the liquid ejection head 70 and the printing material when the full line type liquid ejection head 70 is used ( Hereinafter, “main scanning direction”). The head chips are alternately arranged in the main scanning direction and are arranged in a direction orthogonal to the main scanning direction.

液体吐出ヘッド70全体では、吐出口列の列方向(主走査方向に直交する方向)に平行に等間隔に、吐出口ライン71,72,73,74があり、この吐出口ライン上に各ヘッドチップの吐出口列が位置するよう、配置されている。   In the entire liquid discharge head 70, there are discharge port lines 71, 72, 73, 74 at equal intervals in parallel to the column direction of the discharge port row (direction orthogonal to the main scanning direction), and each head is on this discharge port line. It is arranged so that the discharge port array of the chip is located.

図8の下部には、液体吐出ヘッド70によって、被プリント材の主走査方向に直交する方向に並んだドットを形成する際の、時系列の形成ドットのパターンを示している。   The lower part of FIG. 8 shows a time-series formation dot pattern when the liquid ejection head 70 forms dots arranged in a direction orthogonal to the main scanning direction of the printing material.

まず、時間aで吐出口ライン71上の吐出口76から吐出された液滴(インクドロップレット)によってドットが形成される。この際、各吐出口列の吐出口76のピッチは、形成ドットのピッチの2倍であるため、被プリント材上に形成される各ドットは、ほぼ独立し、ほとんど重なることはない。同様に、時間bで吐出口ライン72、時間cで吐出口ライン73、時間dで吐出口ライン74に位置する吐出口76から吐出されたインクドロップレットによってドットが形成される。図8においては、分かりやすくするために、各時間に形成されるドット33に斜線を付し、それより前の時間に形成されたドット34を白丸で示している。   First, dots are formed by droplets (ink droplets) discharged from the discharge ports 76 on the discharge port line 71 at time a. At this time, since the pitch of the ejection ports 76 in each ejection port array is twice the pitch of the formed dots, each dot formed on the print material is almost independent and hardly overlaps. Similarly, dots are formed by ink droplets ejected from the ejection port line 72 at time b, the ejection port line 73 at time c, and the ejection port 76 positioned at the ejection port line 74 at time d. In FIG. 8, for easy understanding, the dots 33 formed at each time are hatched, and the dots 34 formed before the time are indicated by white circles.

この際、時間a-b,b-c,c-dの時間の間隔tは、吐出口ラインの間隔(吐出口列の間隔)をL、記録速度、すなわち主走査時の液体吐出ヘッド70と被プリント材との相対速度をFとすれば、
t=L/F … (1)
となる。
At this time, the time interval t of the times ab, bc, and cd is the discharge port line interval (discharge port array interval) L, and the recording speed, that is, the liquid discharge head 70 during main scanning. If the relative speed with the printing material is F,
t = L / F (1)
It becomes.

例えば、各ノズル内のヒータの駆動周波数を10kHzとし、主走査方向の記録密度(記録マトリックス解像度)を各吐出口72の密度と同一として1200dpi(したがって、記録マトリックスの各ドットの領域は約20μm四方)とすると、記録速度Fは0.2mm/msecとなる。そして、10ml/平方メートルのインクドロップレットを被プリント材としてのプロフォトペーパー(PR101)に着弾させてドットを形成する場合、インクドロップレットの吸収時間Tは、表1から8msecであるので、時間a,b,c,dの間隔tをこの吸収時間とすることができる、吐出口ラインの間隔Lprは、(1)式より、1.6mm(約80ドット分に相当)となる。また、20ml/平方メートルのインクドロップレットを被プリント材としてのプロフォトペーパー(PR101)に着弾させてドットを形成する場合、インクドロップレットの吸収時間Tは28msecであるので、時間a,b,c,dの間隔tをこの吸収時間とすることができる、吐出口ラインの間隔Lprは、5.6mm(約265ドット分に相当)となる。   For example, the driving frequency of the heater in each nozzle is 10 kHz, the recording density in the main scanning direction (recording matrix resolution) is the same as the density of each discharge port 72, and 1200 dpi (therefore, each dot area of the recording matrix is approximately 20 μm square). ), The recording speed F is 0.2 mm / msec. When dots are formed by landing ink droplets of 10 ml / square meter on Pro Photo Paper (PR101) as a printing material, the ink droplet absorption time T is 8 msec from Table 1, so the time a , B, c, d interval t can be used as this absorption time, and the discharge port line interval Lpr is 1.6 mm (corresponding to about 80 dots) from equation (1). Further, when dots are formed by landing ink droplets of 20 ml / square meter on Pro Photo Paper (PR101) as a printing material, the absorption time T of the ink droplets is 28 msec, so the times a, b, c , D can be the absorption time, and the discharge line interval Lpr is 5.6 mm (corresponding to about 265 dots).

本比較例の液体吐出ヘッド70では、吐出口ライン71,72,73,74の間隔を、記録動作時に、隣接するドットでインクドロップレットが被プリント材に吸収された後にドットを形成できる距離Lprに近くなるように設定している。すなわち、各ヘッドチップの2列の吐出口列の間隔EをLprに近い値にする。さらに、主走査方向にずれたヘッドチップ(例えば75aと75b)の、両者の吐出口列の互いに隣接するもの同士の間隔Fが、間隔Eと同じになるように配置している。このようにすることによって、主走査方向に直交する方向に互いに隣接して一部重なって形成されるドット間で、楕円形やひょうたん形のドットが形成されるのを抑えることができる。   In the liquid discharge head 70 of this comparative example, the distance between the discharge port lines 71, 72, 73, and 74 is the distance Lpr at which dots can be formed after the ink droplets are absorbed by the print material with adjacent dots during the recording operation. It is set to be close to. That is, the interval E between the two ejection port arrays of each head chip is set to a value close to Lpr. Further, the head chips (for example, 75a and 75b) shifted in the main scanning direction are arranged so that the interval F between the two adjacent ejection port arrays is the same as the interval E. By doing so, it is possible to suppress the formation of elliptical or gourd-shaped dots between dots that are partially overlapped and formed adjacent to each other in a direction orthogonal to the main scanning direction.

上記のLpr値の意味するところは、繰り返し説明するが、単位面積中に一定量のインクを引き伸ばすように接触させた際に、被プリント材内にインクが吸収される時間を基に、このインクが吸収される時間経過後に、隣接する吐出口72からのインクが被プリント材上に着弾するようにするために必要な吐出口ライン71,72,73,74間の間隔である。そのため、記録動作にあたって、各吐出口72から吐出するインク量によって、このLpr値も異なってくる。通常、全色分の総吐出インク量を、Lprを算出するのに用いることが好ましいが、各色間の距離が十分離れる場合などは、各色単位での吐出インク量を、Lprを算出するのに用いてもよい。   The meaning of the above Lpr value will be described repeatedly. This ink is based on the time that the ink is absorbed in the printing material when a certain amount of ink is stretched in the unit area. This is the interval between the discharge port lines 71, 72, 73, 74 necessary for the ink from the adjacent discharge ports 72 to land on the printing material after the time when the ink is absorbed. Therefore, the Lpr value varies depending on the amount of ink ejected from each ejection port 72 during the recording operation. Usually, it is preferable to use the total amount of ejected ink for all colors to calculate Lpr. However, when the distance between colors is sufficiently separated, the amount of ejected ink in each color unit is used to calculate Lpr. It may be used.

また、このLprを算出するために用いる吸収時間Kは、上記では「ブリスト法」により求める例を示したが、吸収速度を規定する他の測定手法を用いたり、目視により吸収したかどうかを判断して求めたりしてもよい。また、互いに隣接するドット位置に着弾時間差を変化させてドットを形成し、これによって形成されるドットの形状を観察して、吸収時間を推定してもよい。すなわち、インクドロップレットが被プリント材に吸収される前に、隣接するドット位置にインクドロップレットが着弾し、インクドロップレットの合体が生じた場合、ドット形状は、前述のように、例えば、図7(b)に示すように、ひょうたん形になったり、図7(c)に示すようい楕円形になったりすることがある。このことから、インクドロップレットが被プリント材に吸収される時間を推定することができる。   Moreover, although the absorption time K used for calculating this Lpr has been shown as an example obtained by the “Brist method” in the above, it is determined whether another absorption method for defining the absorption rate is used or whether the absorption time is absorbed visually. You may ask for it. Alternatively, the absorption time may be estimated by forming dots by changing the landing time difference between adjacent dot positions and observing the shape of the dots formed thereby. That is, when ink droplets land on adjacent dot positions before the ink droplets are absorbed by the printing material and coalescence of the ink droplets occurs, the dot shape is, for example, as shown in FIG. As shown in FIG. 7 (b), it may become a gourd shape or an elliptical shape as shown in FIG. 7 (c). From this, it is possible to estimate the time during which the ink droplets are absorbed by the printing material.

図8の比較例の構成によれば、主走査方向に直交する方向に互いに隣接したドット位置に着弾したインクドロップレット同士が、被プリント材に吸収される前に合体してドット形状が乱れるのを抑え、画像品位の向上を図ることができる。   According to the configuration of the comparative example in FIG. 8, the ink droplets that have landed on the dot positions adjacent to each other in the direction orthogonal to the main scanning direction are merged before being absorbed by the print material and the dot shape is disturbed. And image quality can be improved.

しかし、比較例8によって形成された画質を詳細に観察すると、主走査方向に直交する方向で、部分的に光学濃度むらが生じ、スジ状に高光学濃度の部分が生じることが分かった。これについて、本発明者らが検討したところ、ドットが重なる部分の光学濃度は、重なるドット間でのインクドロップレットの着弾時間差によって変化することを見出した。このことについて以下に説明する。   However, when the image quality formed by Comparative Example 8 was observed in detail, it was found that the optical density unevenness partially occurred in the direction orthogonal to the main scanning direction, and a high optical density portion was formed in a streak shape. As a result of investigations by the present inventors, it has been found that the optical density of the overlapping portion of the dots varies depending on the landing time difference of the ink droplets between the overlapping dots. This will be described below.

図9は、互いに隣接して重なる部分を有するドットを形成した場合の光学濃度分布を示している。同図から分かるように、光学濃度は、重複した部分で最も高く、周辺にいくにしたがって徐々に低くなっている。   FIG. 9 shows an optical density distribution when dots having overlapping portions adjacent to each other are formed. As can be seen from the figure, the optical density is highest in the overlapping portion and gradually decreases toward the periphery.

この最大光学濃度(Max O.D)の着弾時間差による変化を測定したところ、約50msの着弾時間差までは、着弾時間差の変化と共に急峻に最大光学濃度が変化し、それ以上の着弾時間差をおいた場合、最大光学濃度はある一定の値に落ち着く事がわかる。なお、この結果は、BJF850(キヤノン株式会社製)にインクとしてBCI5C(キヤノン株式会社製)を用いて、プロフォトペーパー(PR101:キヤノン株式会社製)に、着弾時間差を変化させて記録を行い、充分時間を置いた後、光学濃度を測定して得たものである。   When the change of the maximum optical density (Max OD) due to the landing time difference was measured, the maximum optical density changed sharply with the change of the landing time difference until the landing time difference of about 50 ms. It can be seen that the maximum optical density settles to a certain value. In addition, this result was recorded on BJF850 (manufactured by Canon Inc.) using BCI5C (manufactured by Canon Inc.) as an ink and on Pro Photo Paper (PR101: manufactured by Canon Inc.) while changing the landing time difference. This was obtained by measuring the optical density after a sufficient time.

そこで、比較例の図8の液体吐出ヘッド70によるドットの形成パターンを見ると、互いに隣接するドットは、ほとんどのものについて、例えば、時間aで形成されたドットに隣接するドットは時間bで形成され、時間bで形成されたドットに隣接するドットは時間cで形成される。すなわち、間隔Eと間隔Fが同じになるように配置されている為、着弾時間差が時間a−b間とb−c間と、c−d間で等しくなっている。しかし、図8において、αで示す部分についてのみ着弾時間差が異なっていることが分かる。すなわち、αで示す部分は、時間aにおいて形成されるるドットと、時間dにおいて形成されるドットとが重なる部分である。このように、αで示す部分は、他の隣接ドット間の着弾時間差に対して、長い着弾時間差があることが分かる。このため、高光学濃度の記録を行うと、ドットαの部分が、他の部分と光学濃度が異なり、スジ状に見えてしまうものと考えられる。   Accordingly, in the dot formation pattern by the liquid ejection head 70 in FIG. 8 of the comparative example, the dots adjacent to each other are almost all, for example, the dots adjacent to the dots formed at time a are formed at time b. The dot adjacent to the dot formed at time b is formed at time c. That is, since the intervals E and F are arranged to be the same, the landing time difference is equal between the times ab, bc, and cd. However, in FIG. 8, it can be seen that the landing time difference is different only for the portion indicated by α. That is, the portion indicated by α is a portion where a dot formed at time a and a dot formed at time d overlap. Thus, it can be seen that the portion indicated by α has a long landing time difference with respect to the landing time difference between other adjacent dots. For this reason, when high optical density recording is performed, it is considered that the dot α portion has a different optical density from the other portions and appears to be streak-like.

〔実施形態1〕
上述の比較例の構成においては、被プリント材上で主走査方向に直交する方向(吐出口列方向)において隣接して重なって形成されるドットの着弾時間差が、部分的に異なる為、形成された画像にスジが生じることがわかった。
Embodiment 1
In the configuration of the above-described comparative example, the dot landing time difference formed adjacently in the direction orthogonal to the main scanning direction (discharge port array direction) on the printing material is partially different, and thus formed. It was found that streaks appear in the image.

そこで、以下の実施形態においては、吐出口の配列方向に隣接して一部重なって形成されるドット同士の着弾の時間差が一定になるようなヘッドを説明する。   Therefore, in the following embodiments, a head will be described in which the time difference of landing between dots formed by overlapping partially adjacent to each other in the ejection port arrangement direction is constant.

本実施形態の液体吐出ヘッド21を、図1に示す。   A liquid discharge head 21 of this embodiment is shown in FIG.

液体を吐出する吐出口16が一定の間隔で配列する吐出口列5が2列設けられた吐出口列群6a、6b、6cをそれぞれ有するヘッドチップ10a,10b,10c、…が、主走査方向(吐出口列に直交する方向)に交互にずれて主走査方向に直交する方向に並べて千鳥状に配置されている。   Head chips 10a, 10b, 10c,... Each having ejection port array groups 6a, 6b, 6c each having two ejection port arrays 5 in which ejection ports 16 for ejecting liquid are arranged at regular intervals are provided in the main scanning direction. They are alternately shifted (in a direction orthogonal to the discharge port array) and arranged in a staggered manner in a direction orthogonal to the main scanning direction.

液体吐出ヘッド21全体では、主走査方向に垂直な方向と平行に吐出口ライン1,2,3,4があり、この吐出口ライン上に各ヘッドチップの吐出口列が位置するよう、配置されている。吐出口列群内で隣接する吐出口列の間隔(吐出口ライン1と2、3と4の間隔)は、Aと示し、隣接する吐出口列群間で隣接する吐出口列の間隔(吐出口ライン2と3の間隔)は、Bと示す。本実施例においては間隔Aと間隔Bは等しい。   The liquid discharge head 21 as a whole has discharge port lines 1, 2, 3, and 4 parallel to the direction perpendicular to the main scanning direction, and is arranged so that the discharge port row of each head chip is located on the discharge port line. ing. The interval between the adjacent discharge port rows in the discharge port row group (the interval between the discharge port lines 1, 2, 3, and 4) is indicated by A, and the interval between the adjacent discharge port rows (discharge ports) between the adjacent discharge port row groups. The distance between the outlet lines 2 and 3) is indicated by B. In the present embodiment, the interval A and the interval B are equal.

この間隔A,Bは、記録動作時に、主走査方向に直交する方向(吐出口列方向)に互いに隣接するドット位置で前に着弾したインクドロップレットが被プリント材に吸収された後に後のインクドロップレットが着弾する距離Lprに近くなるように設定するのが好ましい。それによって、主走査方向に直交する方向に互いに隣接するドット間で、インクドロップレットが被プリント材上で合体し、ドット形状が乱れるのを低減し、形成画像の品位を高くすることができる。この構成は、前述のPR101のように、インクの吸収層が空隙型である被プリント材では、普通紙や、高品位専用紙よりもインク吸収時間が長くなりがちであるため、このような被プリント材を用いる場合に特に有効である。   The intervals A and B indicate the ink after the ink droplets that have landed before at the dot positions adjacent to each other in the direction orthogonal to the main scanning direction (ejection port array direction) are absorbed by the print medium during the recording operation. It is preferable to set the distance to be close to the landing distance Lpr. Accordingly, it is possible to reduce the ink droplets coalesced on the printing material between the dots adjacent to each other in the direction orthogonal to the main scanning direction, thereby reducing the dot shape and improving the quality of the formed image. In this configuration, as in the above-described PR101, a printing material having an ink absorption layer having a gap type tends to have a longer ink absorption time than plain paper or high-quality exclusive paper. This is particularly effective when using a printing material.

本実施形態において、記録に関与する吐出口を図1に黒丸で示す。ヘッドチップ内において白丸で示した吐出口は、記録に関与しないノズルである。本実施形態において、記録に関与する吐出口が、上述の構成をとればよく、他の部分に記録に関与しないダミーノズルであっても構わない。もちろん、もともと吐出に関わらない吐出口は形成しなくても良い。   In the present embodiment, the discharge ports involved in recording are indicated by black circles in FIG. The ejection ports indicated by white circles in the head chip are nozzles that do not participate in recording. In the present embodiment, the ejection port that is involved in recording only needs to have the above-described configuration, and may be a dummy nozzle that does not participate in recording in other portions. Of course, it is not necessary to form discharge ports that are not originally related to discharge.

以下、記録に関与する吐出口の配置について説明を行う。各ヘッドチップ内の吐出口列群内において、隣接する吐出口列に属する吐出口は、吐出口列方向に関して、間隔Cを置いて配置されている。また、隣接する吐出口列群間(6aと6b、6bと6c)でそれぞれ隣接する吐出口列においても、各列に属する吐出口は、吐出口が配列する方向に関して間隔Cを置いて配置されている。つまり、液体吐出ヘッド21の、印刷に寄与する吐出口は、吐出口が配列する方向に全て間隔Cで配置されており、吐出口列と垂直な方向に関して、重ならない(同じ位置にない)ように配置されている。さらに、吐出口列群において吐出口列の各端部にある吐出口同士を結んだ線と、隣接する吐出口列群における前記線(jとk、mとn)と、は同一線上にある。   Hereinafter, the arrangement of the discharge ports involved in recording will be described. In the ejection port array group in each head chip, the ejection ports belonging to the adjacent ejection port arrays are arranged with an interval C in the ejection port array direction. Also, in the discharge port rows adjacent between the adjacent discharge port row groups (6a and 6b, 6b and 6c), the discharge ports belonging to each row are arranged with an interval C in the direction in which the discharge ports are arranged. ing. That is, the discharge ports contributing to printing of the liquid discharge head 21 are all arranged at intervals C in the direction in which the discharge ports are arranged, and do not overlap (not at the same position) in the direction perpendicular to the discharge port array. Is arranged. Furthermore, the line connecting the discharge ports at each end of the discharge port array in the discharge port array group and the line (j and k, m and n) in the adjacent discharge port array group are on the same line. .

図1の下部には、図8と同様に、本実施形態の液体吐出ヘッド21を用いて、被プリント材の主走査方向に直交する方向に並んだドットを形成する際の、時系列の形成ドットのパターンを示している。   In the lower part of FIG. 1, as in FIG. 8, time-series formation is performed when dots arranged in a direction orthogonal to the main scanning direction of the printing material are formed using the liquid ejection head 21 of this embodiment. A dot pattern is shown.

図8と同様に、時間aで吐出口ライン1上の吐出口から吐出された液滴によってドットが形成される。時間bで吐出口ライン2、時間cで吐出口ライン3、時間dで吐出口ライン4に位置する吐出口からの液滴によってドットが形成される。各時間に形成されるドット31に斜線を付し、それより前の時間に形成されたドット32を白丸で示している。   Similarly to FIG. 8, dots are formed by droplets ejected from the ejection ports on the ejection port line 1 at time a. Dots are formed by droplets from the discharge ports located at the discharge port line 2 at time b, the discharge port line 3 at time c, and the discharge port line 4 at time d. The dots 31 formed at each time are hatched, and the dots 32 formed at the previous time are indicated by white circles.

このように、上述のヘッドを用いて、被プリント材とヘッドとの相対速度が一定のもと、主走査方向に直交する方向に並んでドットを形成する際、本実施形態によれば、図1からも分かるように、互いに隣接するドットの形成は、いずれの場合にも、時間の間隔a−b,b−c,c−dに相当する同じ着弾時間差を置いて実行される。このため、互いに隣接するドットにおける着弾時間差の相違による形成画像の光学濃度むらを低減することができる。   As described above, when dots are formed side by side in a direction orthogonal to the main scanning direction with the relative speed between the printing material and the head being constant using the above-described head, according to the present embodiment, FIG. As can be seen from FIG. 1, the formation of dots adjacent to each other is performed with the same landing time difference corresponding to the time intervals ab, bc, and cd in each case. For this reason, it is possible to reduce the uneven optical density of the formed image due to the difference in landing time difference between adjacent dots.

以上説明したように、本実施形態では、液体吐出ヘッド21を複数のヘッドチップ10から形成している。したがって、比較的短いヘッドチップ10を用いて、比較的長尺の液体吐出ヘッド21を形成することができ、この際、比較的短いヘッドチップ10は、長尺の、特に、被プリント材24の幅に相当する長さを有するフルライン型のヘッドを1つの基体上に形成しようとした場合におけるように、製造や管理に困難を生じることはなく、低コスト・高歩留まりで、高性能、高信頼性のものを製造し、使用することができ、したがって、液体吐出ヘッド21全体として見ても、長尺な構成としても高性能で信頼性の高いものとすることができる。   As described above, in this embodiment, the liquid discharge head 21 is formed from a plurality of head chips 10. Therefore, a relatively long liquid discharge head 21 can be formed by using a relatively short head chip 10, and at this time, the relatively short head chip 10 has a long length, in particular, a print material 24. Unlike the case where a full-line type head having a length corresponding to the width is formed on one substrate, there is no difficulty in manufacturing and management, and low cost, high yield, high performance, high Reliable ones can be manufactured and used, and therefore the liquid discharge head 21 as a whole can be made to have high performance and high reliability even with a long configuration.

〔実施形態2〕
本実施形態の液体吐出ヘッドを図10に示す。実施形態1と同様の部分は説明を省略する。
[Embodiment 2]
The liquid discharge head of this embodiment is shown in FIG. Description of the same parts as those in the first embodiment is omitted.

実施形態1と同様、液体吐出ヘッド80の、印刷に寄与する吐出口82は、吐出口が配列する方向に間隔Cで配置されており、吐出口列と垂直な方向に関して、重複しないように配置されている。図10の液体吐出ヘッド80では、各ヘッドチップ81の吐出口列の間隔Gと、主走査方向において隣接するヘッドチップの、隣接する吐出口列の間隔Hとが異なる間隔になっている。ヘッドチップにおいて吐出口列の各端部にある吐出口同士を結んだ線と、隣接する吐出口列群における前記線と、(j’とk’、m’とn’)は平行である。   As in the first embodiment, the ejection ports 82 contributing to printing of the liquid ejection head 80 are arranged at intervals C in the direction in which the ejection ports are arranged, and are arranged so as not to overlap in the direction perpendicular to the ejection port array. Has been. In the liquid discharge head 80 of FIG. 10, the interval G between the discharge port arrays of each head chip 81 and the interval H between the adjacent discharge port columns of the head chips adjacent in the main scanning direction are different. In the head chip, the line connecting the ejection ports at each end of the ejection port array, and the line in the adjacent ejection port array group, (j 'and k', m 'and n') are parallel.

図10に示すようなヘッドを用いた場合、吐出口の配列方向に隣接して一部重なって形成されるドット同士の着弾の時間差を一定にする為には、ヘッドと被プリント材の相対的な速度を間隔G、Hに応じて調整すれば良い。この結果、着弾時間記録画像における光学濃度むらを低減して、高品位の画像記録が可能となる。   When the head as shown in FIG. 10 is used, in order to make the landing time difference between the dots formed partially overlapping adjacent to each other in the arrangement direction of the ejection openings, The appropriate speed may be adjusted according to the intervals G and H. As a result, optical density unevenness in the landing time recorded image can be reduced, and high-quality image recording can be performed.

また、上述の各実施形態においては、吐出口列群を有する小型のヘッドチップを千鳥配置することで、全体として長尺ヘッドとしたが、もともと長尺形状の基体に吐出口を形成した長尺チップを用いても構わない。   Further, in each of the above-described embodiments, a small head chip having discharge port arrays is arranged in a staggered manner to form a long head as a whole, but a long head that originally has discharge ports formed on a long base. A chip may be used.

〔液体吐出方式〕
上述の実施形態においては、液体吐出記録方式(インクジェット記録方式)の中でも、エネルギー発生素子として、ヒータを用い、熱エネルギーを利用して飛翔液滴を形成し、記録を行う液体吐出方式の液体吐出ヘッド21を用いた構成を示した。
(Liquid discharge method)
In the above-described embodiment, among the liquid discharge recording methods (inkjet recording methods), a liquid discharge method liquid discharge is performed in which a heater is used as an energy generating element and flying droplets are formed using thermal energy to perform recording. A configuration using the head 21 is shown.

この代表的な構成や原理については、例えば、特許文献1、特許文献2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一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体一で対応した液体(インク)内の気泡を形成出来るので有効である。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、少なくとも一つの滴を形成する。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、特許文献3、特許文献4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特許文献5に記載されている条件を採用すると、更に優れた記録を行うことが出来る。   About this typical structure and principle, what is performed using the basic principle currently disclosed by patent document 1 and patent document 2, for example is preferable. This method can be applied to both the so-called on-demand type and continuous type. In particular, in the case of the on-demand type, it is arranged corresponding to the sheet or liquid path holding the liquid (ink). By applying at least one drive signal corresponding to the recording information and giving a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling to the electrothermal transducer, the thermal energy is generated in the electrothermal transducer, and the recording head This is effective because film boiling occurs on the heat acting surface, and as a result, bubbles in the liquid (ink) corresponding to the drive signal can be formed. By the growth and contraction of the bubbles, liquid (ink) is ejected through the ejection opening to form at least one droplet. It is more preferable that the drive signal has a pulse shape, since the bubble growth and contraction is performed immediately and appropriately, and thus it is possible to achieve discharge of a liquid (ink) having particularly excellent responsiveness. As this pulse-shaped drive signal, those described in Patent Document 3 and Patent Document 4 are suitable. If the conditions described in Patent Document 5 of the invention relating to the temperature rise rate of the heat acting surface are employed, further excellent recording can be performed.

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、液路、電気熱変換体の組合わせ構成(直線状液流路又は直角液流路)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特許文献6、特許文献7を用いた構成も用いることができる。   As the configuration of the liquid discharge head, in addition to the combined configuration (straight liquid flow path or right-angle liquid flow path) of the discharge port, the liquid path, and the electrothermal transducer as disclosed in each of the above-mentioned specifications, The structure using the patent document 6 and the patent document 7 which disclose the structure arrange | positioned in the area | region where an action part bends can also be used.

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許文献8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許文献9に基いた構成としてもよい。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、記録を確実に効率よく行うことができる。   In addition, for a plurality of electrothermal transducers, Patent Document 8 discloses a configuration in which a common slit is used as an ejection portion of the electrothermal transducer, and an opening that absorbs a pressure wave of thermal energy is associated with the ejection portion. It is good also as a structure based on the patent document 9 which discloses a structure. That is, recording can be performed reliably and efficiently regardless of the form of the liquid ejection head.

液体吐出ヘッドとしては、装置本体に固定された液体吐出ヘッドでも、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液体吐出ヘッドでも用いることができる。また、液体吐出ヘッドに一体的にインクタンクを設けたカートリッジタイプの液体吐出ヘッドを用いてもよい。   As a liquid discharge head, even a liquid discharge head fixed to the apparatus main body can be connected to the apparatus main body to enable electrical connection with the apparatus main body and supply of ink from the apparatus main body. The head can also be used. Further, a cartridge type liquid discharge head in which an ink tank is provided integrally with the liquid discharge head may be used.

このようなエネルギー発生素子として発熱素子(ヒータ)を使用したバブルジェット(BJ)方式の液体吐出ヘッドは、多数のノズル群を比較的簡易にかつ低コストで実現でき、好ましいものであるが、本発明の液体吐出記録装置に用いることができる液体吐出ヘッドは、これに限られることはない。例えば、インク滴を連続噴射し粒子化するコンティニュアス型の場合には荷電制御型、発散制御型等、また、必要に応じてインク滴を吐出するオンデマンド型の場合には、ピエゾ振動素子の機械的振動によりオリフィスからインク滴を吐出する圧力制御方式等でも適用可能である。   A bubble jet (BJ) type liquid discharge head using a heating element (heater) as such an energy generating element is preferable because it can realize a large number of nozzle groups relatively easily and at low cost. The liquid discharge head that can be used in the liquid discharge recording apparatus of the invention is not limited to this. For example, in the case of a continuous type in which ink droplets are continuously ejected into particles, a charge control type, a divergence control type, etc., and in the case of an on-demand type in which ink droplets are ejected as required, a piezoelectric vibration element It is also possible to apply a pressure control method that ejects ink droplets from an orifice by mechanical vibration.

また、本発明の液体吐出記録装置の構成として、上述のような、液体吐出ヘッドの回復手段、さらに他の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したものとすることができるので、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う予備吐出手段を挙げることができる。   Further, as a configuration of the liquid discharge recording apparatus of the present invention, it is possible to further stabilize the effect of the present invention by adding the recovery means of the liquid discharge head and other preliminary auxiliary means as described above. This is preferable. Specifically, heating is performed using a capping unit, a cleaning unit, a pressurizing or suction unit, an electrothermal transducer, a heating element different from this, or a combination thereof. Examples include a preliminary heating unit for performing the discharge and a preliminary discharge unit for performing discharge different from the recording.

本発明の実施形態1の液体吐出ヘッドの、吐出口面側から見た模式図、およびこれを用いて形成されるドットパターンの模式図。FIG. 2 is a schematic diagram of a liquid ejection head according to a first embodiment of the present invention viewed from the ejection port surface side, and a schematic diagram of a dot pattern formed using the same. 図1の液体吐出ヘッドを構成するヘッドチップの部分破断斜視図。FIG. 2 is a partially broken perspective view of a head chip constituting the liquid ejection head of FIG. 1. 図2のヘッドチップのノズル構造を模式的に示す平面図。FIG. 3 is a plan view schematically showing a nozzle structure of the head chip in FIG. 2. 図1の液体吐出ヘッドを備える液体吐出記録装置の模式図。FIG. 2 is a schematic diagram of a liquid discharge recording apparatus including the liquid discharge head of FIG. 1. 図4の液体吐出記録装置の制御系を模式的に示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram schematically showing a control system of the liquid discharge recording apparatus of FIG. 4. 第1の比較例の液体吐出ヘッドの、吐出口面側から見た模式図、およびこれを用いて形成されるドット位置を説明するための記録マトリックスを示す図。FIG. 6 is a schematic diagram of a liquid ejection head according to a first comparative example viewed from the ejection port surface side, and a diagram illustrating a recording matrix for explaining dot positions formed using the liquid ejection head. 互いに隣接するドット位置にドットを形成した時のドット形状を示す図。The figure which shows a dot shape when a dot is formed in the mutually adjacent dot position. 第2の比較例の液体吐出ヘッドの、吐出口面側から見た模式図、およびこれを用いて形成されるドットパターンの模式図。The schematic diagram seen from the discharge port surface side of the liquid discharge head of the 2nd comparative example, and the schematic diagram of the dot pattern formed using this. ドットが重なって形成された部分の光学濃度分布を示す図。The figure which shows the optical density distribution of the part formed by the dot overlapping. 本発明の実施形態2の液体吐出装置に用いられる液体吐出ヘッドの模式図。FIG. 6 is a schematic diagram of a liquid discharge head used in a liquid discharge apparatus according to a second embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

5 吐出口列
6a,6b,6c 吐出口列群
16,76 吐出口
10a,10b,10c 75a,75b,75c ヘッドチップ
21,70 液体吐出ヘッド
31,33 各時間に被プリント材に形成されるドット
32,34 前の時間に被プリント材に形成されたドット
5 Discharge port array 6a, 6b, 6c Discharge port array group 16, 76 Discharge port
10a, 10b, 10c 75a, 75b, 75c Head chip 21, 70 Liquid ejection head 31, 33 Dots formed on the printing material at each time 32, 34 Dots formed on the printing material at the previous time

Claims (5)

液体を吐出する吐出口が一定の間隔で配列する吐出口列を複数有する吐出口列群が千鳥状に配置され、
前記吐出口列群内および隣接する前記吐出口列群間でそれぞれ隣接する前記吐出口列において、前記各吐出口列に属する前記吐出口は、前記吐出口列の方向に関して第1の間隔を置いて配置され、かつ、前記吐出口列の方向に交差する方向に関して第2の間隔を置いて配置され、
前記吐出口列群において前記吐出口列の、前記吐出口群が隣接する部分における端部にある前記吐出口同士を結んだ線と、隣接する前記吐出口列群における前記線と、は同一線上にあり、
前記交差する方向において前記吐出口は重ならないように配置されることを特徴とする液体吐出ヘッド。
A plurality of discharge port arrays each having a plurality of discharge port arrays in which liquid discharge ports are arranged at regular intervals are arranged in a staggered manner,
In the discharge port arrays adjacent to each other in the discharge port array group and between the adjacent discharge port array groups, the discharge ports belonging to each of the discharge port arrays have a first interval with respect to the direction of the discharge port array. And arranged at a second interval with respect to a direction intersecting the direction of the discharge port array,
In the discharge port array group, the line connecting the discharge ports at the end portion of the discharge port array adjacent to the discharge port group and the line in the adjacent discharge port array group are on the same line. And
The liquid discharge head, wherein the discharge ports are arranged so as not to overlap in the intersecting direction.
前記吐出口列群のそれぞれは、液体を吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子が設けられた基板に対して形成されている請求項1に記載の液体吐出ヘッド。   2. The liquid ejection head according to claim 1, wherein each of the ejection port array groups is formed on a substrate provided with an energy generation element that generates energy used for ejecting liquid. 3. 請求項2に記載の液体吐出ヘッドと、
被プリント材と前記液体吐出ヘッドとを前記交差する方向に相対的に移動させるための手段と、
を具備する液体吐出記録装置。
A liquid ejection head according to claim 2;
Means for relatively moving the printing material and the liquid ejection head in the intersecting direction;
A liquid discharge recording apparatus comprising:
液体を吐出する吐出口が一定の間隔で配列する吐出口列を複数有する吐出口列群が千鳥状に配置され、
前記吐出口列群内および隣接する前記吐出口列群間でそれぞれ隣接する前記吐出口列において、各列に属する吐出口は、前記吐出口列の方向に関して第1の間隔を置いて配置され、
前記吐出口列群内で隣接する前記吐出口列は、前記吐出口列の方向に交差する方向に関して第2の間隔を置いて配置され、
前記吐出口列群において前記吐出口列の、前記吐出口群が隣接する部分における端部にある前記吐出口同士を結んだ線と、隣接する前記吐出口列群における前記線と、が平行であり、
前記交差する方向において前記吐出口は重ならないように配置される液体吐出ヘッドを、
前記交差する方向に被プリント材に対して相対的に移動させ、
前記吐出口列群内で隣接する前記吐出口列において、液体を吐出して被プリント材の隣接する画素位置に液体をそれぞれ着弾させる時間差と、
隣接する前記吐出口列群間で隣接する前記吐出口列において、液体を吐出して被プリント材の隣接する画素位置に液体をそれぞれ着弾させる時間差と、
が等しいことを特徴とする液体吐出記録装置。
A plurality of discharge port arrays each having a plurality of discharge port arrays in which liquid discharge ports are arranged at regular intervals are arranged in a staggered manner,
In the discharge port arrays adjacent to each other within the discharge port array group and between the adjacent discharge port array groups, the discharge ports belonging to each column are arranged at a first interval with respect to the direction of the discharge port array,
The discharge port rows adjacent in the discharge port row group are arranged at a second interval with respect to the direction intersecting the direction of the discharge port row,
In the discharge port array group, the line connecting the discharge ports at the end portion of the discharge port array adjacent to the discharge port group is parallel to the line in the adjacent discharge port array group. Yes,
A liquid discharge head disposed so that the discharge ports do not overlap in the intersecting direction;
Move relative to the print material in the intersecting direction,
In the ejection port arrays adjacent in the ejection port array group, a time difference for ejecting the liquid and landing the liquid on adjacent pixel positions of the printing material,
In the adjacent ejection port arrays between the adjacent ejection port array groups, a time difference for ejecting the liquid and landing the liquid on the adjacent pixel positions of the printing material, and
A liquid discharge recording apparatus characterized in that the two are equal.
液体を吐出する吐出口が一定の間隔で配列する吐出口列を複数有する吐出口列群が千鳥状に配置され、
前記吐出口列群内および隣接する前記吐出口列群間でそれぞれ隣接する前記吐出口列において、前記各吐出口列に属する吐出口は、前記吐出口列の方向に関して第1の間隔を置いて配置され、
前記吐出口列群内で隣接する前記吐出口列は、前記吐出口列の方向に交差する方向に関して第2の間隔を置いて配置され、
前記吐出口列群において前記吐出口列の、前記吐出口群が隣接する部分における端部にある前記吐出口同士を結んだ線と、隣接する前記吐出口列群における前記線と、が平行であり、
前記交差する方向において前記吐出口は重ならないように配置される液体吐出ヘッドを、前記交差する方向に被プリント材に対して相対的に移動させ、
前記吐出口列群内で隣接する前記吐出口列において、液体を吐出して被プリント材の隣接する画素位置に液体をそれぞれ着弾させる時間差と、
隣接する前記吐出口列群間で隣接する前記吐出口列において、液体を吐出して被プリント材の隣接する画素位置に液体をそれぞれ着弾させる時間差と、
が等しくなる様に液体を吐出することを特徴とする液体吐出記録方法。
A plurality of discharge port arrays each having a plurality of discharge port arrays in which liquid discharge ports are arranged at regular intervals are arranged in a staggered manner,
In the discharge port arrays adjacent to each other in the discharge port array group and between the adjacent discharge port array groups, the discharge ports belonging to each of the discharge port arrays have a first interval with respect to the direction of the discharge port array. Arranged,
The discharge port rows adjacent in the discharge port row group are arranged at a second interval with respect to the direction intersecting the direction of the discharge port row,
In the discharge port array group, the line connecting the discharge ports at the end portion of the discharge port array adjacent to the discharge port group is parallel to the line in the adjacent discharge port array group. Yes,
Moving the liquid discharge head arranged so that the discharge ports do not overlap in the intersecting direction relative to the print material in the intersecting direction;
In the ejection port arrays adjacent in the ejection port array group, a time difference for ejecting the liquid and landing the liquid on adjacent pixel positions of the printing material,
In the adjacent ejection port arrays between the adjacent ejection port array groups, a time difference for ejecting the liquid and landing the liquid on the adjacent pixel positions of the printing material, and
A liquid discharge recording method, wherein the liquid is discharged so as to be equal to each other.
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