JP4298697B2 - インクジェット記録ヘッド、インクジェット記録ヘッドを備えるインクジェットカートリッジ、及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インク等の液体を吐出して記録動作を行うインクジェット記録ヘッド、そのインクジェット記録ヘッドを備えたインクジェットカートリッジ及び記録装置に関する。具体的には微小な液滴を吐出するインクジェット記録ヘッド、それを備えたインクジェットカートリッジ及び記録装置に関する。

なお、本発明のインクジェット記録ヘッドは、一般的なプリント装置のほか、複写機、通信システムを有するファクシミリ、プリント部を有するワードプロセッサ等の装置、あるいは、これらの装置を複合した多機能記録装置等に適用することができる。

インクジェット記録ヘッドを用いて、銀塩写真と同等の高品位カラー記録を達成するためには、被記録媒体上でドットが見えにくい（粒状感が目立たない）程度に小ドット化することが必要である。これを達成するために、インク滴の大きさが約５ｐｌ（ピコリットル、１０^−１２リットル）、ドット径が４０〜５０μｍ、解像度が６００×１２００〜１２００×１２００ｄｐｉ程度になるようなインクジェット記録ヘッドが実用に供されている。

しかしながら、カラーフォト画像における中間調やハイライト部での粒状感をさらに軽減させたいとのユーザーニーズに応えるためには、より小ドット、具体的には２ｐｌ程度のインク滴の吐出が必要となる。小ドット化はユーザーニーズに応えるために効果的である反面、高解像度を必要としないカラー画像の印刷に関して必要以上の印刷速度の低下を引き起こし、高速プリントの障害ともなりうる。

そこで、インク滴を吐出するためのインクジェット記録ヘッドが、複数種類のサイズ、例えば５ｐｌ程度と２ｐｌ程度のインク滴をそれぞれ吐出可能な構成が提案されている。このような記録ヘッドでは、帳票やグラフなどの比較的高解像度を必要としないカラー画像に関しては比較的大きいサイズのインク滴、例えば５ｐｌ程度のインク滴を吐出して高速の画像形成を達成する。一方、デジタルフォト画像など、高精細のカラーフォト画像に関しては比較的小さいサイズのインク滴、例えば２ｐｌ程度のインク滴を吐出させることにより、高画質の画像形成を達成させる手段が提案されている。

このように、吐出量の異なる複数のノズルを配置したインクジェット記録ヘッドとしては、次のような構成が知られている。

例えば、特許文献１には、大小のサイズのインク滴を吐出させる吐出口を交互に千鳥状に配置したインクジェット記録ヘッドが開示されている。

一方、特許文献２には、第１のノズルと、第１のノズル径とは異なるノズル径の第２のノズルと、を備えたインクジェット記録ヘッドが開示されている。ここで、各ノズルは吐出するインク滴の大きさを変化させることで被記録媒体上において所定範囲内でドット径を変えることができる。そして、第１のノズルのドット径可変範囲と、第２のノズルのドット径可変範囲とは、一部重複している。さらに、この特許文献２は、図９に示すように、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のインクを吐出するために、色ごとに一体化された記録ヘッド部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが開示されている。そして、それぞれ複数の小径ノズル１２と大径ノズル１４とが並列に、かつ主走査方向に交互に並ぶように配置されている。

その他に、特許文献３は、吐出口にインクを供給するためのインク供給口を複数備えるインクジェット記録ヘッドを開示している。このインクジェット記録ヘッドは、複数のインク供給口の間に、大きな液滴を吐出するための第１のノズルからなる第１のノズル列と、第１のノズルに比べて小さい液滴を吐出するための第２のノズルからなる第２のノズル列と、を有している。

また、特許文献４は、大きな液滴を吐出するための第１のノズルからなる複数の第１のノズル列の間に、第１のノズルに比べて小さい液滴を吐出するための第２のノズルからなる第２のノズル列を有するインクジェット記録ヘッドを開示している。
米国特許第６１３７５０２号明細書 米国特許第６０３００６５号明細書 米国特許出願公開第２００３−０２１４５５１号明細書 米国特許出願公開第２００４−０２１７３１号明細書

本発明者らは、図９に示すノズル配置で、小径ノズル１２の吐出量が２ｐｌ、大径ノズル１４の吐出量が５ｐｌであるインクジェット記録ヘッドを作成し、それを用いて記録を行った。すると、マゼンタとシアンとの組合せによる小液滴同士の２次色を用いたベタ画像の印刷において、ムラが目立ちやすくなる傾向があることを見出した。これには、以下のことが影響していると考えられる。その一つは、インク液滴のサイズが小さくなるに従い、主たるインク液滴（主滴）の大きさと、主滴に追随して発生する極微小なインク液滴（サテライト）の大きさとの差が小さくなることである。別の理由としては、インク液滴のサイズが小さくなるに従い、サテライトの発生数が増加する傾向があることである。

このような課題を解決するには、画像形成する際のパス数（インクジェット記録ヘッドの走査回数）を増やす方法が有効であるが、印刷時間の長時間化に直結するため、高速かつ高画質の画像形成を達成するうえでは好ましくなかった。

本発明者らは、ムラの発生メカニズムを検討した上で、２次色を形成する色の組合せという、従来にはない新たな視点から検討した結果、小さい液滴を吐出するためのノズルの配置により上述の課題を解決するという、画期的な解決策を見出すに至った。

本発明は、上述した画期的な解決策を前提として、より一層の高画質化を実現するために、更に小さいサイズのインク滴を吐出するノズルを備える場合の、高速かつ高画質の画像形成が可能なインクジェット記録ヘッドを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明のインクジェット記録ヘッドは、インクを吐出するための複数の吐出口からなる第１ノズル列と、インクを供給するためのインク供給口を挟んで該第１ノズル列に隣接し、該第１ノズル列を形成する前記吐出口の開口面積より小さい開口面積を有する複数の吐出口からなる第２ノズル列と、を備えるノズル列群を３つ備え、被記録媒体に対して相対移動する際にそれぞれのノズル列群で互いに異なる３種類のインクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドにおいて、前記３つのノズル列群のうち、互いに隣接する２つのノズル列群を構成するノズル列が、前記相対移動する方向に関して、第１ノズル列、第２ノズル列、第２ノズル列、第１ノズル列の順に並んでいるとともに、前記互いに隣接する２つのノズル列群は、さらに前記第２ノズル列を形成する前記吐出口の開口面積より小さい開口面積を有する複数の吐出口からなる第３ノズル列を備え、該第３のノズル列は前記インク供給口に対して前記第２ノズル列側に設けられ、
前記互いに隣接する２つのノズル列群を構成しない残りの１つのノズル列群に、前記３種類のインクのうち最も明度の高いインクが供給されることを特徴とする。

この構成によると、ムラの目立ちやすい比較的小さいサイズの液滴を吐出する吐出口から構成される吐出口群同士を、互いにできるだけ近い位置に配置することによって、ムラの発生を抑制することができる。

本発明によれば、サテライトの被記録体への着弾に起因すると考えられるムラを目立たせることなく、高速かつ高画質の画像形成が可能になる。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

はじめに、本発明を適用可能なインクジェットカートリッジと、そのインクジェットカートリッジを搭載するインクジェット記録装置について、詳細な説明を行う。

（１）インクジェットカートリッジ
本実施形態のインクジェットカートリッジＨ１００１は、図１に示すようにインクを吐出するインクジェット記録ヘッドと、インクジェット記録ヘッドに供給するインクを収容したインクタンクとが一体化された構成である。インクジェットカートリッジＨ１００１はカラーインク（シアンインク、マゼンタインク、イエローインク）をそれぞれ搭載している。このインクジェットカートリッジＨ１００１は、図３に示すインクジェット記録装置本体に載置されているキャリッジ１０２に、位置決め手段によって位置決めされ電気的接点によって電気的に接続されて着脱可能に支持されている。そして、搭載したインクが消費されるとそれぞれ交換される。

本実施形態におけるインクジェットカートリッジＨ１００１は、電気信号に応じてインクに膜沸騰を生じさせるための熱エネルギを生成する電気熱変換素子を用いた記録ヘッドとインクタンクとが一体になったものである。その記録ヘッドは、電気熱変換素子と、インク滴を吐出する吐出口とが対向するように配置された、いわゆるサイドシュータ型の記録ヘッドである。

（１−１）記録素子基板
図２は、記録素子基板Ｈ１１０１の構成を説明するために一部破断して示す斜視図である。３つのインク供給口Ｈ１１０２が並列に形成されており、それぞれのインク供給口Ｈ１１０２を挟んでその両側には電気熱変換素子Ｈ１１０３と吐出口Ｈ１１０７とがそれぞれ配置されている。そして記録素子基板Ｈ１１０１上には、電気配線、ヒューズ、電極部Ｈ１１０４などが形成されており、その上に、フォトリソグラフィ技術によって、インク流路壁Ｈ１１０６や吐出口Ｈ１１０７を有する樹脂材料製の構造体が形成されている。電気配線に電力を供給するための電極部Ｈ１１０４にはＡｕ等のバンプＨ１１０５が形成されている。

（１−２）インクジェットカートリッジのインクジェット記録装置本体への装着
図１に示すように、インクジェットカートリッジＨ１００１には、図３に示すキャリッジ１０２の装着位置に案内するための装着ガイドＨ１５６０、不図示のヘッドセットレバーによりキャリッジ１０２に装着固定するための係合部Ｈ１９３０を備えている。さらに、キャリッジ１０２の所定の装着位置に位置決めするためのＸ方向（キャリッジスキャン方向）の突き当て部Ｈ１５７０、Ｙ方向（被記録媒体搬送方向）の突き当て部Ｈ１５８０、Ｚ方向（インク吐出方向）の突き当て部Ｈ１５９０を備えている。

上述した各突き当て部Ｈ１５７０，Ｈ１５８０，Ｈ１５９０により位置決めされることで、電気配線テープＨ１３０１上の外部信号入力端子Ｈ１３０２が、キャリッジ１０２内に設けられた電気接続部のコンタクトピン（不図示）と接触して電気的接続が行われる。

以上、インクタンク一体型のインクジェットカートリッジＨ１００１の構成を説明したが、本発明の技術的思想に沿うものであれば、別の形態、例えば、インクを保持する部分と記録素子基板を有する部分とが分離可能な形態でもよい。なお、Ｈ１０００はブラックインクのみを収容するインクジェットカートリッジである。

（２）インクジェット記録装置
次に、上述したようなカートリッジタイプのインクジェットカートリッジＨ１００１を搭載可能なインクジェット記録装置について説明する。図３は、本発明のインクジェットカートリッジＨ１００１と、ブラックインクのみを収容するインクジェットカートリッジＨ１０００とを搭載可能な記録装置の一例を示す説明図である。

図３に示すインクジェット記録装置において、図１に示したインクジェットカートリッジＨ１００１がキャリッジ１０２に位置決めされて交換可能に搭載されている。キャリッジ１０２には、インクジェットカートリッジＨ１０００及びＨ１００１上の外部信号入力端子を介して各吐出部に駆動信号等を伝達するための電気接続部が設けられている。

キャリッジ１０２は、装置本体に設置され主走査方向に延びているガイドシャフト１０３に沿って往復移動可能に案内支持されている。そして、キャリッジ１０２は、主走査モータ１０４により、モータプーリ１０５、従動プーリ１０６、及びタイミングベルト１０７等の駆動機構を介して駆動されるとともに、その位置及び移動が制御される。また、ホームポジションセンサ１３０がキャリッジ１０２に設けられている。これにより、遮蔽板１３６の位置をキャリッジ１０２上のホームポジションセンサ１３０が通過した際に、キャリッジ１０２の位置を検知することが可能である。

印刷用紙やプラスチック薄板等の被記録媒体１０８は、給紙モータ１３５がギアを介してピックアップローラ１３１を回転させることにより、オートシートフィーダ（ＡＳＦ）１３２から一枚ずつ分離給紙される。さらに搬送ローラ１０９の回転により、インクジェットカートリッジＨ１０００及びＨ１００１の各インクジェット記録ヘッドの吐出口面と対向する位置（プリント部）を通って搬送（副走査）される。搬送ローラ１０９はＬＦ（ラインフィード）モータ１３４の回転によりギアを介して駆動される。その際、給紙されたかどうかの判定と給紙時の頭出し位置の確定は、ペーパエンドセンサ１３３を被記録媒体１０８が通過した時点で行われる。さらに、ペーパエンドセンサ１３３は、被記録媒体１０８の後端が実際にどこに有るかを検知し、実際の後端位置から現在の記録位置を最終的に割り出すためにも使用される。

なお、被記録媒体１０８は、プリント部においてプリント面が平坦に位置するように、裏面をプラテン（不図示）により支持される。この場合、キャリッジ１０２に搭載されたインクジェットカートリッジＨ１０００及びＨ１００１は、インクジェット記録ヘッドの吐出口面がキャリッジ１０２から下方へ突出して、２組の搬送ローラ対の間で被記録媒体１０８と平行になるように保持されている。

インクジェットカートリッジＨ１０００及びＨ１００１は、インクジェット記録ヘッドの吐出口Ｈ１１０７の並び方向がキャリッジ１０２の主走査方向（被記録媒体に対する相対移動方向）に対して交差するようにキャリッジ１０２に搭載される。そして、これらの吐出口Ｈ１１０７からインクを吐出して記録を行う。

次に、本発明の前提となるインクジェット記録ヘッドのノズル配置について説明する。

なお、以下の説明において、吐出口はノズルの一端部を構成しており、吐出口はノズルと実質的に同義であり、吐出口群はノズル列と実質的に同義である。

図５（ａ）には、本発明の参考例における、上述したインクジェットカートリッジＨ１００１の記録素子基板Ｈ１１０１を、図１（ａ）の矢印方向に観察したときの吐出口群（ノズル列）の配置図が示されている。ここでは、前記した吐出口Ｈ１１０７からなる吐出口群Ｈ１１０８を、各列毎に、第１の吐出口群４０２、第２の吐出口群４０３、第３の吐出口群４０５、第４の吐出口群４０４、第５の吐出口群４０７、第６の吐出口群４０６としている。各吐出口群の距離間の距離は、第２の吐出口群４０３と第４の吐出口群４０４との距離が２．１３８ｍｍ、第４の吐出口群４０４と第６の吐出口群４０６との距離が２．３７１ｍｍ、第２の吐出口群４０３と第６の吐出口群４０６との距離が４．５０９ｍｍである。そして、第１の吐出口群４０２と第２の吐出口群４０３、第３の吐出口群４０５と第４の吐出口群４０４、第５の吐出口群４０７と第６の吐出口群４０６が、それぞれインク供給口Ｈ１１０２を介して対向する位置に設けられており、それぞれノズル列群を構成している。各吐出口群４０２〜４０６は全て平行である。

この構成では３つのインク供給口Ｈ１１０２からそれぞれ異なる種類のインクを供給可能である。そして、各吐出口群の間に位置する各インク供給口Ｈ１１０２から、その両側に位置する吐出口群（ノズル列）に同色のインクを供給する。従って、第１の吐出口群４０２と第２の吐出口群４０３、第３の吐出口群４０５と第４の吐出口群４０４、第５の吐出口群４０７と第６の吐出口群４０６は、それぞれ同色のインクを吐出する吐出口群の組合せ（ノズル列群）である。なお、第１、第３、及び第５の吐出口群（大ノズル列）４０２，４０５，４０７を構成する各吐出口は、５ｐｌのインク滴を吐出可能な開口面積に形成され、各吐出口に連通するインク流路や電気熱変換素子の寸法も、それに合わせて調整されている。一方、第２、第４、及び第６の吐出口群（小ノズル列）４０３，４０４，４０６を構成する各吐出口は、２ｐｌのインク滴を吐出可能な開口面積に形成され、各吐出口に連通するインク流路や電気熱変換素子の寸法も、それに合わせて調整されている。

このようなインクジェットカートリッジにおいて、それぞれのインク吐出口から吐出するインクを図５（ｂ）に示すように設定し、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）のうちの２色を用いて記録を行った際の記録結果を図５（ｂ）に示している。

この記録結果とは、小液滴用の２つの吐出口群（小ノズル列）から互いに異なる色のインクを吐出して、２色が混合した色（２次色）のベタ画像の記録結果である。具体的には、デューティ（ｄｕｔｙ）５０％に間引いたベタ画像を、被記録媒体（キヤノン株式会社製ＰＲ−１０１）に１方向への１回の走査で記録する。その後、被記録媒体をスキャナ（キヤノン株式会社ＣａｎｏＳｃａｎ ＬｉＤＥ８０）で読み込み、画像ソフト（アドビシステムズ株式会社製Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ７．０．１）を用いてグレースケール化した。

そしてその記録結果を、以下に記載する観点から３段階に判定した。まず、図４（ａ）に示すようにムラがほとんど確認できないものは、○判定とした。次に、図４（ｂ）に示すように比較的程度の軽いムラが確認されるものは、△判定とした。最後に、図４（ｃ）に示すようにムラがはっきりと確認できるものは、×判定とした。

この結果、どのような色の組合せにおいても図４（ｂ），（ｃ）に示すようなムラは発生せず、良好な画像を得ることができた。これは、以下のことが原因であると思われる。すなわち、使用する吐出口群間の距離が長い場合には、各々の吐出口群から発生したサテライトが、インク滴を吐出するための吐出口と被記録媒体との間に存在する空間に発生する気体の不安定な流れに乗ってムラを発生させる。これに対して、使用する吐出口群間の距離が短い場合は、気体の不安定な流れに乗る割合を減少させるような効果を発揮しているものと予想され、結果的にムラが発生しにくくなっていると考えられる。なお、イエローインクを含む組合せにおいては、発生するサテライトの量はほぼ同量であっても、比較的明度の高いイエローインクがムラを目立ちにくくさせる効果を発揮しているものと予想される。

本参考例では、イエローの小液滴を吐出する第６の吐出口群（小ノズル列）４０６と、他の色（マゼンタ及びシアン）の小液滴を吐出する第２及び第４の吐出口群（小ノズル列）４０３，４０４との間隔が比較的短いため好ましい。なお、大液滴同士からなる２次色のベタ画像は、主滴がサテライトに比べてはるかに大きく、しかもサテライトの発生数が少ないことから、ムラは殆ど生じず問題にならない。そのため、大ノズル列同士の間隔は長くても短くても構わない。

次に、本発明のインクジェット記録ヘッドについて、その実施形態を説明する。

［第１の実施形態］
図６には、本発明の第１の実施形態における、上述したインクジェットカートリッジＨ１００１の記録素子基板Ｈ１１０１を、図１（ａ）の矢印方向に観察したときの吐出口群（ノズル列）の配置図が示されている。

本発明のインクジェット記録ヘッドは、上述の参考例を前提に、さらに高解像度，高精細な画像を記録することを目的とするものである。この目的を達成する方法の一つとして、参考例のような大ノズルと小ノズルだけではなく、小ノズルよりさらに微小な液体を吐出可能な微小ノズル（大ノズル，小ノズルの吐出量が参考例と同じ場合、例えば吐出量が１ｐｌのノズル）を用意することが挙げられる。

ここで、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）からなる記録ヘッドでは、イエローについては明度が高いため、微小ノズルを用いて、吐出量で３つの階調をもつ効果が少ない。そこで、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）をそれぞれ吐出するノズル列群に、微小ノズルからなるノズル列を設けることになる。

さて、大ノズル列と小ノズル列とが、共通のインク供給口を挟んで設けられている場合、微小ノズルからなる微小ノズル列は、図６に示すように小ノズル列側に設けることが望ましい。これは、微小ノズル同士、あるいは小ノズルと微小ノズルとによる２次色形成を考慮すると、その距離をなるべく短くする方が前述した色ムラを抑制することが出来るためである。

そこで、本実施形態では、図６に示す吐出口群（ノズル列）の配置図において、前記した吐出口Ｈ１１０７からなるノズル列を、各列毎に以下のように構成した。すなわち、第１の大ノズル列３０１、第１の小ノズル列３０２、第１の微小ノズル列３０３、第２の大ノズル列３０４、第２の小ノズル列３０５、第２の微小ノズル列３０６、第３の大ノズル列３０７、第３の小ノズル列３０８となっている。

そして、第１の大ノズル列３０１と第１の小ノズル列３０２及び第１の微小ノズル列３０３は、インク供給口Ｈ１１０２を介して対向する位置に設けられている。また、第２の大ノズル列３０４と第２の小ノズル列３０５及び第２の微小ノズル列３０６、第３の大ノズル列３０７と第３の小ノズル列３０８も、それぞれインク供給口Ｈ１１０２を介して対向する位置に設けられている。各ノズル列３０１〜３０８は全て平行である。この構成では３つのインク供給口Ｈ１１０２からそれぞれ異なる種類のインクを供給可能である。そして、各ノズル列間に位置する各インク供給口Ｈ１１０２から、その両側に位置するノズル列に同色のインクを供給する。なお、第１、第２、及び第３の大ノズル列３０１、３０４、３０７を構成する各吐出口は、５ｐｌのインク滴を吐出可能な面積に形成され、各吐出口に連通するインク流路や電気熱変換素子の寸法も、それに合わせて調整されている。また、第１、第２、及び第３の小ノズル列３０２、３０５、３０８を構成する各吐出口は、２ｐｌのインク滴を吐出可能な面積に形成され、各吐出口に連通するインク流路や電気熱変換素子の寸法も、それに合わせて調整されている。さらに、第１及び第２の微小ノズル列３０３、３０６を構成する各吐出口は、１ｐｌのインク滴を吐出可能な面積に形成され、各吐出口に連通するインク流路や電気熱変換素子の寸法も、それに合わせて調整されている。

なお、各ノズル列間の距離は、第１の小ノズル列３０２と第１の微小ノズル列３０３との距離ｄ_ｓｍ１が０．０４８ｍｍ、第２の小ノズル列３０５と第２の微小ノズル列３０６との距離ｄ_ｓｍ２が０．０４８ｍｍである。また、第１の微小ノズル列３０３と第２の微小ノズル列３０６との距離ｄ_ｓｓが１．４８０ｍｍ、第２の小ノズル列３０５と第３の小ノズル列３０８との距離ｄ_ｍ２ｍ３が１．４８２ｍｍとなっている。また、各ノズル列のピッチは、大ノズル列のピッチｐ１、小ノズル列のピッチｐ２、微小ノズル列のピッチｐ３とも４２μｍとなっており、小ノズル列と大ノズル列とは△Ｐ＝２１μｍずれて配置されている。そのため、大ノズル列のノズルの配列密度が６００ｄｐｉなのに対し、小ノズル列と微小ノズル列とをあわせたノズル列群の配列密度は１２００ｄｐｉとなっている。

このようなノズル配置を有するインクジェット記録ヘッドで、第３の大ノズル列３０７及び第３の小ノズル列３０８にイエロー（Ｙ）を、残りのノズル列にそれぞれシアン（Ｃ）及びマゼンタ（Ｍ）を供給し、参考例と同様に２次色による色ムラを確認したところ、いずれの色の組合せでも図４（ｂ），（ｃ）に示すようなムラは発生せず、良好な画像を得ることができた。

本実施形態では第１，及び第２の微小ノズル列（３０３，３０６）が、それぞれインク供給口Ｈ１１０２に対して第１，第２の小ノズル列（３０２，３０５）よりも離れて設けられている。しかしながら、本実施形態のように距離ｄ_ｓｍ１、ｄ_ｓｍ２が０．０５０ｍｍ程度であれば、第１，及び第２の小ノズル列が、それぞれインク供給口に対して第１，第２の微小ノズル列よりも離れて設けられていてもよい。

なお、本実施形態では、大ノズル列、及び小ノズル列単独のノズルの配列密度が６００ｄｐｉなのに対し、小ノズル列と微小ノズル列とをあわせたノズル列群の配列密度は１２００ｄｐｉとなっているが、この効果について補足する。

ノズルの配列密度が高い構成と低い構成を比較すると、ノズルの配列密度が高い構成の方が、サテライトが気体の不安定な流れに乗る割合が高いと考えられる。ノズルの配列密度が低い構成では、吐出されたインク滴間の距離が比較的長いため、気体の不安定な流れの一部はインク滴間の空間をすり抜けてしまう現象が予想される。これに対して、ノズルの配列密度が高い構成では、吐出されたインク滴間の距離が比較的短いため、上述した現象は起こりにくく、サテライトが気体の不安定な流れに乗る割合が高くなると考えられる。すなわち、サテライトが気体の不安定な流れに乗る割合が高くなると考えられる、ノズルの配列密度が高いノズル列同士はできるだけ近い距離で配置されていることが好ましい。

［第２の実施形態］
図７は、本実施形態におけるインクジェットカートリッジＨ１００１の記録素子基板Ｈ１１０１を、図１（ａ）に示した矢印と同様の方向に観察したときのノズル列の配置図が示されている。ここでは、前述の第１の実施形態のインクジェット記録ヘッドに、さらに１つのノズル列集団を追加して配置した構成となっている。前記した吐出口Ｈ１１０７からなるノズル列を、各列毎に以下のように構成した。すなわち、インクジェット記録ヘッドは、第１の大ノズル列５０１、第１の小ノズル列５０２、第１の微小ノズル列５０３、第２の大ノズル列５０４、第２の小ノズル列５０５、第２の微小ノズル列５０６を備えている。そして、さらに隣接して、第３の大ノズル列５０７、第３の小ノズル列５０８、第４の大ノズル列５１０、第４の小ノズル列５１１を備えている。各ノズル列５０１〜５１１は全て平行である。この構成では４つのインク供給口Ｈ１１０２からそれぞれ異なる種類のインクを供給可能である。そして、各ノズル列間に位置する各インク供給口Ｈ１１０２から、その両側に位置するノズル列に同色のインクを供給する。なお、第１、第２、第３、第４の大ノズル列５０１、５０４、５０７、５１０を構成する各吐出口は、５ｐｌのインク滴を吐出可能な面積に形成され、各吐出口に連通するインク流路や電気熱変換素子の寸法も、それに合わせて調整されている。また、第１、第２、第３、第４の小ノズル列５０２、５０５、５０８、５１１を構成する各吐出口は、２ｐｌのインク滴を吐出可能な面積に形成され、各吐出口に連通するインク流路や電気熱変換素子の寸法も、それに合わせて調整されている。さらに、第１及び第２の微小ノズル列５０３、５０６を構成する各吐出口は、１ｐｌのインク滴を吐出可能な面積に形成され、各吐出口に連通するインク流路や電気熱変換素子の寸法も、それに合わせて調整されている。

本実施例において、第１の大ノズル列５０１、第１の小ノズル列５０２、第１の微小ノズル列５０３からシアンインクを、第２の大ノズル列５０４、第２の小ノズル列５０５、第２の微小ノズル列５０６からマゼンタインクを吐出する。そして、第３の大ノズル列５０７、第３の小ノズル列５０８からイエローインクを、第４の大ノズル列５１０、第４の小ノズル列５１１からブラックインクを、吐出することで、前述の第１の実施形態と同様、２次色のムラを抑制することができる。

本実施例においては、ブラックインクの吐出するノズル列集団は、第４の大ノズル列５１０と第４の小ノズル列５１１で構成されている。ブラックインクと他の色のインクの組合せで２次色を形成することがほとんどない場合、あるいは、ブラックインクと他の色のインクの組合せで２次色を形成しても印字ｄｕｔｙが低い、具体的には２５％以下の範囲の場合、得られる効果は同様である。併せて、ブラックインクの吐出するノズル列集団が、シアンインク、マゼンタインクの吐出するノズル列集団と同様、大ノズル列、小ノズル列及び微小ノズル列で構成される場合であっても、得られる効果は同様である。

このように、シアン、マゼンタ、イエロー以外のインクを１つの記録ヘッドで吐出する場合には、以下のようなノズル配置を取ることが望ましい。すなわち，シアンの２ｐｌ及び１ｐｌのインク滴を吐出するためのノズル列と、マゼンタの２ｐｌ及び１ｐｌのインク滴を吐出するためのノズル列が隣接する状態を維持し、その外側に他のインクを吐出するためのノズル列を配置することが望ましい。

さらに、本実施例のように、追加するインクがブラックインクなど、一般的に２次色の形成に使用されないインクの場合には、シアン、マゼンタ、イエローの組合せを維持したまま、その外側に追加するインクを吐出するためのノズル列を配置することが望ましい。

また、追加するインクが、レッドやグリーンといった色であっても、その明度や印字ｄｕｔｙによっては、本発明を適用可能である。

［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に沿うものであれば、様々な変更が可能である。

図８（ａ）（ｂ）は、それぞれ本発明の変形例のインクジェットカートリッジの記録素子基板を、図１（ａ）に示した矢印と同様の方向に観察したときのノズル列の配置図を示している。

図８（ａ）の例では、前述の第１の実施形態のインクジェット記録ヘッドの、２ｐｌのインク滴を吐出させる吐出口と１ｐｌのインク滴を吐出させる吐出口とが１列に並んだ構成である。前記した吐出口Ｈ１１０７からなるノズル列を、各列毎に、第１の大ノズル列６０１、第１の小−微小ノズル列６０２、第２の大ノズル列６０４、第２の小−微小ノズル列６０５、第３の大ノズル列６０７、第３の小ノズル列６０８とした。第１の小−微小ノズル列６０２及び第２の小−微小ノズル列６０５は、２ｐｌのインク滴を吐出させる吐出口と１ｐｌのインク滴を吐出させる吐出口とが交互に並んだ構成である。各ノズル列６０１〜６０８は全て平行である。第１の大ノズル列６０１と第１の小−微小ノズル列６０２、第２の大ノズル列６０４と第２の小−微小ノズル列６０５、第３の大ノズル列６０７と第３の小ノズル列６０８は、それぞれインク供給口Ｈ１１０２を介して対向する位置に設けられている。この構成では、３つのインク供給口Ｈ１１０２からそれぞれ異なる種類のインクを供給可能である。なお、第１、第２、第３の大ノズル列６０１、６０４、６０７を構成する各吐出口は、５ｐｌのインク滴を吐出可能な面積に形成され、各吐出口に連通するインク流路や電気熱変換素子の寸法も、それに合わせて調整されている。また、第１、第２の小−微小ノズル列６０２、６０５のうち２ｐｌのインク滴を吐出させる部分、及び第３の小ノズル列６０８を構成する各吐出口は、２ｐｌのインク滴を吐出可能な面積に形成されている。そして、各吐出口に連通するインク流路や電気熱変換素子の寸法も、それに合わせて調整されている。さらに、第１、第２の小−微小ノズル列６０２、６０５のうち１ｐｌのインク滴を吐出させる部分を構成する各吐出口は、１ｐｌのインク滴を吐出可能な面積に形成され、各吐出口に連通するインク流路や電気熱変換素子の寸法も、それに合わせて調整されている。

本変形例では、第１の大ノズル列６０１及び第１の小−微小ノズル列６０２からシアンインクを、第２の大ノズル列６０４及び第２の小−微小ノズル列６０５からマゼンタインクを、第３の大ノズル列６０７及び第３の小ノズル列６０８からイエローインクを、それぞれ吐出する。これにより、前述の第１の実施形態と同様、２次色のムラを抑制することができる。

このように、２ｐｌのインク滴を吐出させる吐出口と１ｐｌのインク滴を吐出させる吐出口とが１列に並んだ構成をとった場合、チップサイズの小型化に有効である。なお、本変形例では、ノズル列６０１，６０４，６０７，６０８の配列密度は６００ｄｐｉ、ノズル列６０２，６０５の配列密度は１２００ｄｐｉとなっている。

図８（ｂ）は、更なる変形例であり、前述の第１の実施形態のインクジェット記録ヘッドの、小ノズル列及び微小ノズル列を構成する吐出口が１列に並んでいない構成である。第１の大ノズル列７０１と第１の小ノズル列７０２及び第１の微小ノズル列７０３、第２の大ノズル列７０４と第２の小ノズル列７０５及び第２の微小ノズル列７０６が、それぞれインク供給口Ｈ１１０２を介して対向する位置に設けられている。また、第３の大ノズル列７０７と第３の小ノズル列７０８も、インク供給口Ｈ１１０２を介して対向する位置に設けられている。

この構成では３つのインク供給口Ｈ１１０２からそれぞれ異なる種類のインクを供給可能である。第１、第２、及び第３の大ノズル列７０１、７０４、７０７を構成する各吐出口は、５ｐｌのインク滴を吐出可能な面積に形成され、各吐出口に連通するインク流路や電気熱変換素子の寸法も、それに合わせて調整されている。また、第１、第２、及び第３の小ノズル列７０２、７０５、７０８を構成する各吐出口は、２ｐｌのインク滴を吐出可能な面積に形成され、各吐出口に連通するインク流路や電気熱変換素子の寸法も、それに合わせて調整されている。さらに、第１及び第２の微小ノズル列７０３、７０６を構成する各吐出口は、１ｐｌのインク滴を吐出可能な面積に形成され、各吐出口に連通するインク流路や電気熱変換素子の寸法も、それに合わせて調整されている。ただし、本変形例では、小ノズル列７０２、７０５、７０８を構成する各吐出口、微小ノズル列７０３、７０６を構成する各吐出口が、一直線には並ばず、吐出口が４つずつ斜めに並んで、全体として僅かに蛇行するような形態に配列されている。すなわち、小ノズル列７０２、７０５、７０８及び微小ノズル列７０３、７０６は、所定の個数（４つ）ずつ斜めに並んでいる吐出口の集合が複数連なった構成である。

記録を行う際に電気熱変換素子を時分割駆動すると、全ての電気熱変換素子に同じタイミングで電流が印加されないため、ピーク電流値を下げられる等の利点がある。しかし、第１の実施形態のように、ノズル列を構成する各吐出口が１列に並んでいる構成では、時分割駆動を行うと長い直線を記録しにくく、例えば、きれいな表や罫線を形成することが困難という問題点がある。これに対して、図８（ｂ）に示す本変形例のように、小ノズル列７０２、７０５、７０８及び微小ノズル列７０３、７０６を構成する各吐出口が１列に並んでいない構成では、罫線を直線で記録するのに効果的だと考えられる。

上述した３つのインク供給口Ｈ１１０２からそれぞれシアンインク、マゼンタインク、イエローインクが供給される。本変形例では、ノズル列７０１、７０２、７０３からシアン、ノズル列７０４，７０５，７０６からマゼンタ、ノズル列７０７，７０８からイエローの各インクを吐出する。本変形例でも、前述の第１の実施形態と同様、２次色のムラはほとんど確認できないレベルであった。

このように、本発明の適用されるインクジェット記録ヘッドは、ノズル列を構成する各吐出口は、一直線に並ぶ形態のみではなく、所定の個数ずつ斜めに並んでいる吐出口の集合が連なった構成や、吐出口を千鳥状に交互にずらして配置する構成をも含むものである。

（ａ）は本発明のインクジェットカートリッジを示す斜視図、（ｂ）は異なる方向から見た斜視図である。 図１に示すインクジェットカートリッジの記録素子基板の一部破断斜視図である。 図１に示すインクジェットカートリッジを搭載したインクジェット記録装置の概略図である。 （ａ）〜（ｃ）はムラ発生の状態を示す図である。 （ａ）は本発明の参考例の吐出口群の配置を示す概略図、（ｂ）は本発明の参考例におけるムラ発生結果を比較して示す説明図である。 本発明の第１の実施形態の吐出口群の配置を示す概略図である。 本発明の第２の実施形態の吐出口群の配置を示す概略図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の各実施形態の変形例のインクジェットカートリッジに搭載されている記録素子基板の吐出口群の配置を示す概略図である。 従来のインクジェットカートリッジのインクジェット記録ヘッドの吐出口群の配置の一例を示す説明図である。

符号の説明

１０２ キャリッジ
１０８ 被記録媒体
３０１，３０４，３０７ 吐出口群（大ノズル列）
３０２，３０５，３０８ 吐出口群（小ノズル列）
３０３，３０６ 吐出口群（微小ノズル列）
Ｈ１００１，Ｈ１００５ インクジェットカートリッジ
Ｈ１１０１ 記録素子基板
Ｈ１１０２ インク供給口
Ｈ１１０７ 吐出口
Ｈ１１０８ 吐出口群

Claims (7)

1. インクを吐出するための複数の吐出口からなる第１ノズル列と、インクを供給するためのインク供給口を挟んで該第１ノズル列に隣接し、該第１ノズル列を形成する前記吐出口の開口面積より小さい開口面積を有する複数の吐出口からなる第２ノズル列と、を備えるノズル列群を３つ備え、被記録媒体に対して相対移動する際にそれぞれのノズル列群で互いに異なる３種類のインクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドにおいて、
   前記３つのノズル列群のうち、互いに隣接する２つのノズル列群を構成するノズル列が、前記相対移動する方向に関して、第１ノズル列、第２ノズル列、第２ノズル列、第１ノズル列の順に並んでいるとともに、
   前記互いに隣接する２つのノズル列群は、さらに前記第２ノズル列を形成する前記吐出口の開口面積より小さい開口面積を有する複数の吐出口からなる第３ノズル列を備え、該第３のノズル列は前記インク供給口に対して前記第２ノズル列側に設けられ、
   前記互いに隣接する２つのノズル列群を構成しない残りの１つのノズル列群に、前記３種類のインクのうち最も明度の高いインクが供給されることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
2. 前記３種類のインクは、イエローインク、マゼンタインク、及びシアンインクであり、前記互いに隣接する２つのノズル列群の一方のノズル列群にシアンインク、他方のノズル列群にマゼンタインク、前記互いに隣接する２つのノズル列群を構成しない残りの１つのノズル列群にイエローインクが供給される、請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
3. 前記３つのノズル列群の前記インク供給口は、共通の基板に形成されている、請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
4. ブラックインクを吐出するためのノズル列群をさらに備え、該ブラックインクを吐出するためのノズル列群は、前記３つのノズル列群の外側に設けられている、請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
5. 前記第１ノズル列のノズルの配列密度よりも、前記第２ノズル列及び第３ノズル列によって構成されるノズル列の配列密度が高いことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッドと、該インクジェット記録ヘッドに供給する前記３種類のインクをそれぞれ収容するインク収容部と、を有するインクジェットカートリッジであって、
   前記互いに隣接する２つのノズル列群を構成しない残りの１つのノズル列群に供給するインクを収容するインク収容部内のインクが、他のインク収容部のインクに比べて明度が高いことを特徴とするインクジェットカートリッジ。
7. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッドと、該インクジェット記録ヘッドを走査させるキャリッジとを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
   

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