JP3133750B2 - インクジェットカートリッジおよびそれを用いるインクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェットカートリッジおよびそれを用いるインクジェット記録装置

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、インクジェット記録ヘッドと記録ヘッドに
供給するためのインクを貯留するインク貯留部とを一体
としたインクジェットカートリッジおよびそれを用いる
インクジェット記録装置に関する。
［従来の技術］ 従来、複写機、プリンタあるいはファクシミリ等で一
般的に用いられてきた記録装置は、画素にドットを存在
させるか否かの２値の記録データに基づいて記録を行う
ものであり、このような装置で、写真，印刷物，絵画等
のように濃淡の階調が細かく表現されている原稿を再現
しようとすると、記録画像を形成する各ドット間の濃度
差が際立ち、画像が粒状感を呈するものとなり、特にハ
イライト部ではこの傾向が著しいものとなる。
このために、インクジェット方式の記録装置では、濃
淡インクを用い、記録紙に打ち込むドットの濃度を多値
化させることが可能な濃度多値記録方式が提案されてい
る。この濃度多値記録方式によれば、例えば濃度が２値
から３値になっただけでも記録画像の階調性，特にハイ
ライト部の階調性が向上し、ドットによる粒状感が低減
されて記録画像が高画質化されることが知られている。
一方、インクジェット記録装置にあっては、インクを
吐出するための記録ヘッドと、この記録ヘッドにインク
を供給するためのインク貯留部（以下、インクタンクと
いう）とを別体に設けることによって生ずる問題を解決
するための提案がなされている。すなわち、インクタン
クから記録ヘッドへインクを供給するためにインクチュ
ーブ等を用いるため、このチューブの接続部等を介して
ゴミや空気が侵入し、これらがインク中のゴミや気泡と
なってインク吐出の安定性を損なわせるという問題、あ
るいはインクタンクや記録ヘッドの交換時のチューブ接
続の手間やこれに伴なう気泡混入防止の取扱い等が比較
的容易ではないといった問題等を解決するために、記録
ヘッドとインクタンクとを一体とした記録ヘッドカート
リッジが提案されている。
この記録ヘッドカートリッジは、最近の記録ヘッドが
半導体デバイス製造工程と同様の工程によって、廉価か
つ大量に製造できるという側面からも提案されてきたも
のである。すなわち、この一体構成により、貯留するイ
ンクが無くなった時点で記録ヘッドを一体とした新たな
る記録ヘッドカートリッジと交換し、使用していた記録
ヘッドおよびインクタンクを使い捨てにすることが可能
となる。
上述のインクジェット記録装置を用いた濃度多値記録
方式では、濃淡インクそれぞれのドット径、濃淡インク
ドットそれぞれのピッチ、濃淡インクの各染料濃度等を
最適化することによって、淡インクの染料濃度をできる
だけ低く押え、また、光学濃度を高くするために濃イン
クの染料濃度を上げ、かつ階調性を向上させつつ濃淡イ
ンクのつなぎ目に発生する濃度ジャンプを解消してき
た。
上述のことを実現する記録方式として、染料濃度の高
いインクから先に打ち込み、順次、染料濃度を下げて行
き、最後に一番染料濃度の低いインクを打ち込む方式が
知られており、この方式によって、高階調、高解像で粒
状感のない高画質な画像が得られる。
［発明が解決しようとする課題］ ところが、上述の記録ヘッドカートリッジ構成によっ
てフルカラーの記録を行う場合、例えばシアン（Ｃ），
マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），黒（Ｋ）の各々のイ
ンクに対応して各色ごとに濃淡２種のインクカートリッ
ジを個々に設けなければならず、これら計８個のカート
リッジを搭載して記録のための走査移動を行うキャリッ
ジが大規模になってしまうという問題があった。
また、このような淡インクおよび濃インクそれぞれの
記録ヘッドカートリッジは互いに一体な構成ではないた
め、同色インクの濃インク用カートリッジと淡インク用
カートリッジとを同時に交換する場合（一方のインクが
単独で用いられる場合はほとんど無い）、そのための手
間がかかるという問題点もあった。
さらに淡インクを吐出するオリフィス列と濃インクの
それとの間隔が必然的に大きくなるため、濃インクを吐
出してから淡インクを吐出するまで多くの時間を要し、
この間にホスト装置等から送られて来る記録データとイ
ンク吐出との同期をとるために、これらデータを一時的
に格納するためのバッファメモリの容量を大きくしなけ
ればならず、このため装置全体のコストが高くなる等の
問題を生ずる。
また、上記オリフィス列の間隔が長いことによって、
濃インクと淡インクとの重ね打ちの場合、濃インクが吸
収された後に淡インクが重なる場合があり、このような
場合には濃インクドットによる粒状感が表われ濃度多値
記録方式による高画質化が損なわれることがある。
さらにオリフィス列の間隔に関しては、前述したよう
に濃インク用と淡インク用のカートリッジが互いに一体
でないことにより、交換によってその間隔にばらつきを
生じ記録画像の画質に悪影響を及ぼすという問題点もあ
った。
また、上述のような記録を行う場合、淡インクをでき
るだけ多く用いることが、高階調，高解像で粒状感のな
い画像を得られることが知られている。従って、濃度多
値方式による高画質化と、操作性を考慮した記録ヘッド
およびインクタンクのカートリッジ化を同時に実現しよ
うとすれば使用量が多い淡インク用カートリッジの交換
頻度が増すことになる。
このことは、淡インクの交換に伴って濃インク用カー
トリッジをも交換する必要が生じ（濃インクが単独で用
いられることはほとんどない）、このカートリッジの無
駄を招く。
このような無駄を省くため、淡インクのインクタンク
容量を単純に大きくしたカートリッジを構成することが
できるが、この構成は、タンク形状の差によって淡イン
クと濃インクとのヘッド間距離（吐出口間距離）に違い
が生じ、記録データの供給タイミングと吐出タイミング
との同期をとるためのバッファメモリの大容量化により
コストが大きくなるという新たな問題を生じさせる。
また、フレキシブルなインクタンクによって容量差に
対応しようとすると、カートリッジの記録に伴う移動精
度が保てないばかりか、このような構成はカートリッジ
としての取扱性に欠ける点があった。
本発明は上述の各問題点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは淡インク用カートリッジと
濃インク用カートリッジとを互いに一体に構成すること
により、各々対応するオリフィス間の距離を短くし、濃
度多値記録方式により良く適応した形態の記録ヘッドと
すると共に、記録ヘッド全体のサイズを小型化し、交換
時等の操作性も良好なインクジェットカートリッジを提
供することにある。
また、本発明記録装置では、吐出口を有し、吐出口か
ら同一インク色について各々濃度の異なるインクを吐出
する複数の記録ヘッドと、複数の記録ヘッドの各々に対
応して一体に設けられ、記録ヘッドが吐出するためのイ
ンクをそれぞれ貯留するインク貯留部とを具え、被記録
媒体との相対移動に伴ない、濃度の異なるインクを被記
録媒体に重ねて記録するためのインクジェットカートリ
ッジの複数が、一体に構成され、かつインクを重ねる順
序に応じて配列した記録装置を提供することを目的とす
る。
本発明の別の目的とするところは、濃度の異なるイン
クのそれぞれに対応するインクジェットカートリッジを
一体に構成し、かつ濃度の低いインクのタンク程その容
量を大きくすることにより、無駄の無いカートリッジ交
換および交換の操作性向上を実現しつつ、濃度の異なる
インクを吐出する各吐出口間の距離を小さくすることを
可能とするインクジェットカートリッジを提供すること
にある。
［課題を解決するための手段］ そのために本願発明は、複数のノズルを副走査方向に
列状に配したノズル列によって構成される記録ヘッドに
インクを供給するタンクを一体的に設け、インクジェッ
ト記録装置に対して着脱可能とされたインクジェットカ
ートリッジであって、前記ノズル列が一側縁近傍に偏在
するように前記記録ヘッドを配置した前記インクジェッ
トカートリッジを複数、前記記録ヘッドのノズルが隣接
するように一体化することで、隣接ノズル間隔を短く構
成しており、前記複数の記録ヘッドは濃度の高い第１の
インクを吐出する第１の記録ヘッド、前記第１のインク
より相対的に濃度の低い第２のインクを吐出する第２の
記録ヘッドとであることを特徴とする。
ここで、前記相対的に濃度の高いインクと、前記相対
的に濃度の低いインクとは、同一色であることは好まし
い。
また、前記相対的に濃度の高いインクを貯留するイン
クタンクと、前記相対的に濃度の低いインクを貯留する
インクタンクとは、一体的に構成されているとともに、
前記相対的に濃度の低いインクを貯留するインクタンク
の容量が前記相対的に濃度の高いインクを貯留するイン
クタンクの容量よりも大きく設定されていることはより
好適である。
また、本発明は、複数のノズルを副走査方向に列状に
配したノズル列によって構成される記録ヘッドにインク
を供給するタンクを一体的に設けて構成され、前記ノズ
ル列が偏在するように前記記録ヘッドを配置した前記イ
ンクジェットカートリッジを複数、前記記録ヘッドのノ
ズルが隣接するように一体化することで、隣接ノズル間
隔を短く構成しており、前記複数の記録ヘッドは濃度の
高い第１のインクを吐出する第１の記録ヘッドと、前記
第１のインクより相対的に濃度の低い第２のインクを吐
出する第２の記録ヘッドとされて構成されるインクジェ
ットカートリッジを、ブラックインク、シアンインク、
マゼンタインク、イエローインクの各色ごとに備え、こ
れらを着脱可能に搭載するキャリッジを備えたことを特
徴とする。
ここで、前記相対的に濃度の高いインクと、前記相対
的に濃度の低いインクとは、同一色であることは好まし
い。
［作 用］ 以上の構成によれば、被記録媒体上に打ち込むインク
を、インク濃度の高い順に重ねることができると共に、
濃度の異なるインクを吐出するための各吐出口間の距離
を短くすることができる。
これにより、濃度の異なるインクの吐出間隔を短くす
ることが可能となる。
また、濃度の異なるインクに対応した複数のインクジ
ェットカートリッジを一体に構成し、かつ濃度の異なる
インクの使用量に応じたインク貯留部の容量とすること
により、記録ヘッドカートリッジの交換に無駄を生じ
ず、かつ濃度の異なるインクの吐出間隔を小さくするこ
とが可能となった。
［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
第１図は本発明の一実施例を示すインクジェットカー
トリッジ（以下、記録ヘッドカートリッジともいう）の
斜視図を示す。
図中、２はインク液滴が吐出される吐出口としてのオ
リフィス、１はオリフィス２が複数形成されたオリフィ
スプレートである。また、４はインクを貯留するための
インクタンクを示し、図中、５で示す一方のタンクには
淡インクが、６で示す他方には濃インクがそれぞれ貯留
されている。これら淡インクタンク５と濃インクタンク
６は隣接して配置される。
オリフィス２のそれぞれにはオリフィス２に連通した
インク液室が形成されており、このインク液室にはイン
クを吐出するために利用される熱エネルギーを発生する
電気熱変換体が配設されている。さらに、インク液室の
オリフィス２と連通する側と反対側は、インク液室の各
々に共通にインクを供給するための共通液室が設けられ
ている。共通液室には隣接して配設されるインクタンク
から然るべき供給路を介してインクが適宜供給される。
また、図中３は前記電気熱変換体の各々に記録データに
応じた電気信号を供給するためのコネクタピンである。
本例では、淡インクタンク５と濃インクタンク６と
を、第２図に示すようスライド組込式（タンク５側台形
凹部Z0とタンク６側台形凸部Z1）によって一体とし、こ
れら一体のインクタンク5,6に、吐出口としての濃イン
ク吐出用オリフィス2Aおよび淡インク吐出用オリフィス
2Bをそれぞれ副走査方向に128個配列し、一体に形成さ
れる記録ヘッド20が取付けられている。なお、図示はさ
れないが、濃淡インクの各々に対応して、前述した共通
液室およびインクタンクからの供給路が個別に設けられ
ていることは勿論である。
上記構成により、主走査方向において対応する各イン
ク用オリフィス間の距離ｄを短くすることができ、ま
た、記録ヘッドカートリッジ自体を小型化することがで
きる。さらに、カートリッジ交換による間隔ｄのばらつ
きを製造誤差の範囲内に抑えることもできる。
本実施例では記録ヘッド部1,1を各タンク5,6に夫々位
置決め固定している。そのため、上記台形凹凸部Z0,Z1
の係合によって接合部Ｚ（第１図参照）を形成するのと
同時に、接合部Ｘ（第１図参照）に示されるように段差
部がスライドコンタクトして、記録ヘッド部1,1も一体
化し相互位置決めが極めて近接して行われる。
なお、記録ヘッド1,1については、同一基板に濃淡用
の夫々の液室とインク供給管を設け、これらを各インク
タンクの穴部に挿入して接着固定するようにしても良
く、その形成方法は種々の方法が採用できる。
第３図は第１図に示した記録ヘッドカートリッジをC,
M,Y,Kの各色インクについて適用し、フルカラー記録対
応の記録ヘッドを構成した例を示す。同図に示すよう
に、各色インク毎に濃淡各インクタンクを一体とした記
録ヘッドカートリッジがキャリッジ７に搭載され、キャ
リッジ７はガイド軸８に案内されて主走査方向の移動を
行う。
上記カートリッジにおける記録ヘッドは、前述した電
気熱変換体が発生する熱エネルギーによって気泡を発生
させ、この気泡の変化に伴うインクの状態変化によって
インク液滴を吐出する方式の記録ヘッドであり、オリフ
ィス径は30μｍである。これにより、吐出されるドロッ
プレット径は30μm,ドロップレットが記録紙に打ち込ま
れて形成されるドット径は100μｍとなる。また、記録
ヘッドの駆動周波数は2.5kHz,画像の記録密度は400dpi
である。
さらに、各色インクの染料濃度は、Ｙ（淡…0.7％，
濃…2.0％）,C（淡…0.7％，濃…2.5％）,M（淡…0.6
％，濃…2.5％），黒（淡…1.0％，濃…3.5％）とし、
１画素に打ち込む順序は濃→淡とした。また、各色の打
ち込み順序はＣ→Ｍ→Ｙ→Ｋとした。
本例では、上述したように、濃インクを先に打ち込
み、次に淡インクを打ち込む方式によって記録を行う
が、これは、仮にこの順序を逆に行うと、第８図（Ｂ）
に示すように淡い、すなわち染料濃度の低いインクドッ
トの上に、濃い、すなわち染料濃度の高いインクドット
が重なって広がってしまい、このため見かけ上大きな濃
インクのドットが打ち込まれたように見え、粒状感が増
して好ましくない。そこで、本例では第８図（Ａ）に示
すように濃インクを先に打ち込み、次に淡いインクを重
ねるようにし、粒状感を低下させるようにしている。
加えて、本例のような記録方式の場合でも、前述した
ようにこの濃淡インクの打ち込み間隔が長い場合には、
濃インクドットによる粒状感が増す場合に対しては、濃
淡インク用記録ヘッドカートリッジを互いに一体化する
ことによって記録ヘッドの濃インク用オリフィスと淡イ
ンク用オリフィスとの距離をより短くし、粒状感が増す
ことを防止する。
この現象は振り分けテーブルや２値化の手法によって
各々異なるが、特にハイライト部から中濃度部にかけて
の階調が要求される領域において、効果が現われる。
また、濃淡インクの打込み間隔が短かければ短いほど
この効果は顕著に現われる。このとき、先に記録した濃
インクが紙にしみ込む前に次の淡インクを紙のような被
記録媒体に打込むことが望ましい。
この制御は、本実施例ではインクジェット記録装置の
不図示の駆動制御回路によって確実に行われる。
上述した構成の記録ヘッドカートリッジを用いた記録
装置で、カラービデオ信号や、イメージスキャナからの
電気信号を濃度多値信号に変換して出力する場合の処理
について第４図を参照して説明する。
第４図は各インク色Y,M,C,Kの各々に対応して設けら
れ濃淡振分け処理および２値化処理のための構成を示す
ブロック図であり、まず画像処理回路41では、カラーイ
メージスキャナ等からのRGB信号にシェーディング補正
が加えられた後、入力マスキング，対数変換，出力マス
キングの各処理が順次施され、８ビットの例えばインク
色Ｃに関する単色データが出力される。なお、他のイン
ク色M,Y,Kに関しても同様の回路によって単色データが
出力されるのは勿論である。
出力された単色データは濃淡振分けテーブル42におい
て、淡インクデータ（Ｃ′）と濃インクデータ
（Ｃ″，）とに分配される。その後、濃および淡インク
データは各々２値化回路（（４×４）×２のベイヤー型
ディザマトリックス）で２値化され、記録ヘッドへの１
ビットオン／オフデータとなって送られる。なお、本例
では２値化回路にディザ法を用いたが、誤差拡散法等他
の方法でもよい。
次に、第４図に示した濃淡振分けテーブルの作製方法
について説明する。まず、濃淡インクのそれぞれについ
て17の濃度段階を設定し、これらのインクを用いて濃イ
ンクに淡インクを重ねる全ての組合わせ（17×17組）の
パッチを作製し、これらパッチを村上色彩社製カラーア
ナライザCA−35を用いて光学濃度（OD値）を測定する。
この測定結果から、濃淡インクの各組合わせと光学濃度
との関係を求め、この関係の中から、第４図に示した入
力データとしての単色データの変化に対して出力データ
としての光学濃度がリニアに変化するような関係を選択
する。この選択により、入力データに対応する濃淡イン
クの組合わせが定まり、これを振分けテーブルとする。
このようにして求められた振分けテーブルを概念的に
示す線図を第５図に示す。同図はインク色シアンの振分
けテーブルを示し、入力データに対する出力データの関
係を淡インクは実線で、濃インクは一点鎖線で示す。こ
れから明らかなように入力データが150までは淡インク
のみを用い、150以上で淡インクと濃インクを組合わせ
ることが解る。
以上説明した構成を用いてカラー写真（銀塩）の画像
を複写したところ、通常の２値画像に比較して肌の部分
等のハイライト部ではるかに階調性のよい、粒状感の少
ない画像が得られた。
第６図は本発明の他の実施例を示すインクジェット記
録装置を示し、淡インク（0.5％），中インク（1.0
％），濃インク（0.3％）の４値記録を黒インクのみに
て行うものである。
同図において、５は淡インク用カートリッジ、９は中
（濃度）インク用カートリッジ、６は濃インク用カート
リッジを示し、これらは一体に、かつこれらカートリッ
ジからのインク打ち込み順序は、濃→中→淡となるよう
構成される。また、図中破線で示す記録ヘッド部は、第
１図に示したのと同様に、各オリフィス配列間の距離が
従来に比して短くなっている。
このような装置構成において、濃インク（0.3％），
中インク（1.0％または1.5％），淡インク（0.5％）の
各インクの打ち込み順序を変更して画質および粒状感の
検討を行った結果を表１に示す。
表１からは、同表の最下部２行に示すように染料濃度
差が２番目と３番目に打ち込まれるインクのように１％
未満の場合は、その打ち込み順序を入れ換えても画質お
よび粒状感はそれ程変化しないことが理解される。これ
に対して濃度差が１％以上ある各インクの打ち込み順序
を変えると画質や粒状感の評価が大きく変わることも理
解される。
従って、染料濃度差が１％以上のインクを打ち込む場
合に本例で説明してきた順序を適用すれば、そうでない
場合に比較して画質等に顕著な差がでる。
本例の濃淡振分けテーブルも上記実施例と同様の方法
で作製した。このテーブルを第７図に示す。
なお、上記各実施例では、オリフィス径が同一な記録
ヘッドカートリッジを用いるものとしたが、オリフィス
径の異なる記録ヘッドカートリッジの組合わせでもよ
い。
また、各インク色全てについて濃淡インクが必要とは
限らず、必要とする画質に応じて適宜増減しても良い。
さらに、上例で用いた記録ヘッドは熱エネルギーによ
る気泡の発生によってインクを吐出する方式のものとし
たが、これに限られず、ピエゾ素子等を用いてインクを
吐出する方式等の記録ヘッドにも本発明は適用可能であ
る。
第９図乃至第14図を用いて、本発明の別の実施例を説
明するが、前述した構成をそのまま有する実施例である
ので、以下異なる点を中心に説明する。
第９図は本発明の別の実施例を示す記録ヘッドカート
リッジの斜視図である。
本例では、淡インクタンク５と濃インクタンク６と
を、第10図に示すようスライド組込式によって一体と
し、また、淡インクタンク５の容量が濃インクタンク６
の容量が2.4倍となるように形状を定めている。本例記
録ヘッド1,1は、タンク組込後不図示のインク供給管を
介してタンクに取付けられ固定されている。つまり、記
録ヘッド1,1は予め同一基板上にオリフィス2A,2Bが形成
された一体部品である。
第１図で前述したように、本実施例も主走査方向にお
いて対応する各インク用オリフィス間の距離ｄを短くす
ることができ、また、記録ヘッドカートリッジ自体が小
型化されている。さらに、カートリッジ交換による間隔
ｄのばらつきが製造誤差の範囲内に抑えられている。
第11図は第９図に示した記録ヘッドカートリッジをC,
M,Y,Kの各色インクについて適用し、フルカラー記録対
応の記録ヘッドを構成した例を示す。同図に示すよう
に、各色インク毎に濃淡各インクタンクを一体とした記
録ヘッドカートリッジがキャリッジ７に搭載され、記録
が片方向記録として行なわれるよう構成されている。
インクおよび記録方式は、第１図実施例で説明したの
と同様で、第４図のブロック図に基づいた打込み割合
（％）について第12図を用いて説明する。
第12図はインク色シアンの振分けテーブルを示し、入
力データに対するインク打込み割合の関係を淡インクは
実線で、濃インクは一点鎖線で示す。これから明らかな
ように入力データが150までは淡インクのみを用い、150
以上で淡インクと濃インクを組合わせることが解る。ま
た、淡インクの使用量が濃インクの使用量に比較して多
く、その比は1:2.4程度となることが理解される。
以上説明した構成を用いてカラー写真（銀塩）の画像
を複写したところ、通常の２値画像に比較して肌の部分
等のハイライト部ではるかに階調性のよい、粒状感の少
ない画像が得られた。
また、画像電子学会No.11のカラーチャートによるイ
ンク消費量耐久テスト（約250枚）をシアンインクのみ
で行った結果、シアンの濃インクがなくなった時点で、
淡インクの残量は約0.87ccであった。淡インクタンクの
インク量が最初30.0ccであったことを考慮すると、淡イ
ンクのインクタンクを濃インクのインクタンクの約2.4
倍としたことによる効果は第５図に示したテーブルから
予想される通りであることがわかった。
第13図は第９図に示される実施例の他の実施例を示す
インクジェット記録装置を示し、淡インク（0.5％），
中インク（1.0％），濃インク（0.3％）の４値記録を黒
インクのみにて行うものである。
同図において、５は淡インク用カートリッジ（直方
体）、９は中（濃度）インク用カートリッジ（凹部を有
する略直方体）、６は濃インク用カートリッジ（カート
リッジ９に対して係合して、カートリッジ９と共に直方
体を形成する形状）を示し、これらは一体に、かつこれ
らカートリッジからのインク打ち込み順序は、濃→中→
淡となるよう構成される。また、図中破線で示す記録ヘ
ッド部は、第１図に示したのと同様に、各オリフィス配
列間の距離が従来に比して短くなっている。
また、前述の実施例と同様の方法、すなわち淡と中で
17×17階調，中と濃で17×17階調により振り分けテーブ
ルを作成し、この振り分けテーブルを第14図に示す。
このグラフからも明らかなように、淡インクと中イン
クの使用量が多く、濃インクが少なくなることがわか
る。
第13図に示した装置において、最大染料濃度のインク
タンクの容量が最小となるようにカートリッジのインク
タンク容量を濃中淡の各々で10cc,20cc,25ccとし、所定
のチャートによる記録を行ったところ、各濃度のインク
残量の差は少なかった。
ただし、上記結果はハイライト部の多いチャートやベ
タ黒の多い画像では異なり、ハイライト部が多いときは
淡インクの消費が、ベタ黒が多いときは濃インクの消費
が多くなる。
このように、濃中淡４値記録を行うと、文字から中間
調の多い自然画像まで解像と階調とを両立した画像が得
られる。
本発明は、特にインクジェット記録方式の中でもバブ
ルジェット方式の記録ヘッド、記録装置に於いて、その
着弾精度の利点によって、より濃度バランスを高階調に
安定化できるという優れた効果をもたらすものである。
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特
許第4723129号明細書，同第4740796号明細書に開示され
ている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この
方式は所謂オンデマンド型，コンティニュアス型のいず
れにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合
には、液体（インク）が保持されているシートや液路に
対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対
応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少な
くとも１つの駆動信号を印加することによって、電気熱
変換体に熱エネルギを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用
面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に一対
一で対応した液体（インク）内の気泡を形成できるので
有効である。この気泡の成長，収縮により吐出用開口を
介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも１つの
滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即
時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に
優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好まし
い。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第44
63359号明細書，同第4345262号明細書に記載されている
ようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度上
昇率に関する発明の米国特許第4313124号明細書に記載
されている条件を採用すると、さらに優れた記録を行う
ことができる。
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示さ
れているような吐出口，液路，電気熱変換体の組合せ構
成（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用部が
屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許
第4558333号明細書，米国特許第4459600号明細書を用い
た構成も本発明に含まれるものである。加えて、複数の
電気熱変換体に対して、共通するスリットを電気熱変換
体の吐出部とする構成を開示する特開昭59−123670号公
報や熱エネルギの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応
させる構成を開示する特開昭59−138461号公報に基いた
構成としても本発明の効果は有効である。すなわち、記
録ヘッドの形態がどのようなものであっても、本発明に
よれば記録を確実に効率よく行うことができるようにな
るからである。
さらに、記録装置が記録できる記録媒体の最大幅に対
応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドに対
しても本発明は有効に適用できる。そのような記録ヘッ
ドとしては、複数記録ヘッドの組合せによってその長さ
を満たす構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッド
としての構成のいずれでもよい。
また、本発明に記録装置の構成として設けられる、記
録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付
加することは本発明の効果を一層安定できるので、好ま
しいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッ
ドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加
圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素
子或はこれらの組み合わせによる予備加熱手段、記録と
は別の吐出を行なう予備吐出モードを行なうことも安定
した記録を行なうために有効である。
また、搭載される記録ヘッドの種類ないし個数につい
ても、例えば記録装置の記録モードとしては黒色等の主
流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体
的に構成するか複数個の組み合わせによるかいずれでも
よいが、異なる色の複色カラー、または混色によるフル
カラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極め
て有効である。
さらに加えて、本発明記録装置の形態としては、コン
ピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として用いら
れるものの他、リーダ等と組合せた複写装置、さらには
送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採るもの
等であってもよい。
［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、被
記録媒体上に打ち込むインクを主走査方向に関してイン
ク濃度の高い順に重ねることができると共に、濃度の異
なるインクを吐出するための隣接する記録ヘッドの各吐
出口間の距離を短くすることができる。
これにより、濃度の異なるインクの吐出間隔を短くす
ることが可能となる。
この結果、濃度多値方式による高解像，高階調で粒状
感の少ない画像記録が可能となった。
また、吐出間隔が短縮化されることにより、バッファ
メモリを小型化で装置全体のコストを低減することがで
きる。
さらに、カートリッジを一体化することにより、吐出
位置精度のばらつきが減少し、カートリッジの取扱い性
が向上する。
また、濃度の異なるインクに対応した複数の記録ヘッ
ドカートリッジを一体に構成し、かつ濃度の異なるイン
クの使用量に応じたインク貯留部の容量とすることによ
り、記録ヘッドカートリッジの交換に無駄を生じず、か
つ濃度の異なるインクの吐出間隔を小さくすることが可
能となる。
この結果、カートリッジの操作性が向上し、また、画
質の良好な記録を行うことが可能となった。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示すインクジェット記録ヘ
ッドカートリッジの斜視図、 第２図は第１図に示したインクタンクを一体に構成する
方法を説明するための斜視図、 第３図は第１図に示した記録ヘッドカートリッジを適用
した記録装置の主要部を示す斜視図、 第４図は本発明の一実施例にかかる画像データ処理回路
のブロック図、 第５図は第４図に示した濃淡振分けテーブルを概念的に
示す線図、 第６図は本発明の他の実施例にかかる記録装置の主要部
を示す斜視図、 第７図は第６図に示した実施例における濃淡振分けテー
ブルを概念的に示す線図、 第８図（Ａ），（Ｂ）はインクの重なり方による画質の
差異を説明するための模式的側断面図、 第９図は本発明の別の実施例を示すインクジェット記録
ヘッドカートリッジの斜視図、 第10図は第９図に示したインクタンクを一体に構成する
方法を説明するための斜視図、 第11図は第９図に示した記録ヘッドカートリッジを適用
した記録装置の主要部を示す斜視図、 第12図は第４図に示したのと同様な第９図の実施例にお
ける濃淡振分けテーブルを、打ち込み割合に対したもの
として概念的に示す線図、 第13図は本発明のさらに別の実施例にかかる記録装置の
主要部を示す斜視図、 第14図は第13図に示した実施例における濃淡振分けテー
ブルを打ち込み割合に対したものとして概念的に示す線
図である。 １……オリフィスプレート、 2A,2B……オリフィス、 ４……インクタンク、 ５……淡インクタンク、 ６……濃インクタンク、 ９……中インクタンク、 20……記録ヘッド 41……画像処理回路、 42……濃淡振分けテーブル、 43……淡インク用２値回路、 44……濃インク用２値回路、 Z0……台形凹部、 Z1……台形凸部。
フロントページの続き (72)発明者 新井 篤 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 平林 弘光 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−108254（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−75252（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−262663（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−151061（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数のノズルを副走査方向に列状に配した
    ノズル列によって構成される記録ヘッドにインクを供給
    するタンクを一体的に設け、インクジェット記録装置に
    対して着脱可能とされたインクジェットカートリッジで
    あって、 前記ノズル列が一側縁近傍に偏在するように前記記録ヘ
    ッドを配置した前記インクジェットカートリッジを複
    数、前記記録ヘッドのノズルが隣接するように一体化す
    ることで、隣接ノズル間隔を短く構成しており、前記複
    数の記録ヘッドは濃度の高い第１のインクを吐出する第
    １の記録ヘッドと、前記第１のインクより相対的に濃度
    の低い第２のインクを吐出する第２の記録ヘッドとであ
    ることを特徴とするインクジェットカートリッジ。
  2. 【請求項２】前記相対的に濃度の高いインクと、前記相
    対的に濃度の低いインクとは、同一色であることを特徴
    とする請求項１に記載のインクジェットカートリッジ。
  3. 【請求項３】前記相対的に濃度の高いインクを貯留する
    インクタンクと、前記相対的に濃度の低いインクを貯留
    するインクタンクとは、一体的に構成されているととも
    に、前記相対的に濃度の低いインクを貯留するインクタ
    ンクの容量が前記相対的に濃度の高いインクを貯留する
    インクタンクの容量よりも大きく設定されていることを
    特徴とする請求項２に記載のインクジェットカートリッ
    ジ。
  4. 【請求項４】複数のノズルを副走査方向に列状に配した
    ノズル列によって構成される記録ヘッドにインクを供給
    するタンクを一体的に設けて構成され、前記ノズル列が
    偏在するように前記記録ヘッドを配置した前記インクジ
    ェットカートリッジを複数、前記記録ヘッドのノズルが
    隣接するように一体化することで、隣接ノズル間隔を短
    く構成しており、前記複数の記録ヘッドは濃度の高い第
    １のインクを吐出する第１の記録ヘッドと、前記第１の
    インクより相対的に濃度の低い第２のインクを吐出する
    第２の記録ヘッドとされて構成されるインクジェットカ
    ートリッジを、ブラックインク、シアンインク、マゼン
    タインク、イエローインクの各色ごとに備え、これらを
    着脱可能に搭載するキャリッジを備えたことを特徴とす
    るインクジェット記録装置。
  5. 【請求項５】前記相対的に濃度の高いインクと、前記相
    対的に濃度の低いインクとは、同一色であることを特徴
    とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
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