JP5008443B2 - インクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録カートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、インク等の液体を吐出して記録を行う記録装置に適用可能なインクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録カートリッジに関するものである。

インクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に用いる記録ヘッドは、インクを吐出する方法によって幾つかの種類に分類される。中でもサーマル方式の記録ヘッドは、発熱抵抗体に駆動エネルギを印加して、インクに膜沸騰を生じさせ、その膜沸騰による圧力によって吐出口からインクを吐出して記録を行う。

一般的に記録ヘッドには、インクを吐出するための複数の吐出口と、この吐出口に連通するインク流路と、吐出口に対向する位置に配置された発熱抵抗体とが設けられている。さらに記録ヘッドには、複数の吐出口を列状に配した吐出口列が構成され、インク流路と連通したインク供給口を通してインク共通液室とつながっている。また、インク共通液室は、インク収納部を形成するタンクケースに設けられたインク供給路とも連通され、インク収納部からインク供給路、インク共通液室、インク流路の順でインクが供給される。

このような記録ヘッドでは、吐出口を介してインクが外気と接するため、インク中の水分が蒸発して高粘度化するおそれがある。このようにインクが高粘度化した場合、インクの吐出が不安定になるおそれがある。特に、しばらくインクを吐出しない状態から吐出をする際の最初の吐出特性（以下、単に発一特性ともいう）について見ると、蒸発の影響で吐出口近傍のインクの粘度が増粘して、発一特性が悪くなるという傾向がある。つまり、吐出する間隔が長くなった場合、吐出を行わない間に吐出口近傍のインク中の水分が蒸発することによって発一特性が悪くなる。このように吐出間隔の長短によって吐出状態が変化すると、記録媒体への記録にばらつきが生じて記録品位の低下を招くおそれがある。

また、インク収納部を形成する樹脂を介してインク中の水分が蒸発してインクが高粘度化することも知られている。このように、吐出口やインク収納部を形成する樹脂を介してインク中の水分が蒸発することによって色材濃度も変化するため、記録媒体に記録される記録の色濃度や色調が変わり、記録品位が低下するおそれがある。このような記録品位の低下を避けるために、様々な手法がとられている。特許文献１には、インク流路内の吐出口側に弁を設けることでインク中の水分の蒸発を防止する技術が開示されている。この弁は、絶縁層で覆われた導電性弾性体が上下に対向して設けられたものであり、これら導電性弾性体に電圧を印加することで、導電性弾性体に加わる静電引力により弾性体が伸長し、インク流路を閉じるという構成になっている。

また特許文献２には、記録ヘッドの吐出口が露出されている時間に応じて、記録ヘッドに加えるインクの吐出エネルギを駆動信号制御部によって変化させる構成が提案されている。これは、記録ヘッドの駆動信号のパルス幅を変化させることで、吐出口が露出していることにより増粘した吐出口近傍のインクを吐出させるというものである。

また特許文献３には、記録ヘッド内部の温度を検出し、その検出される内部温度に応じて、その内部温度の調整を行う構成が提案されている。使用するインクの最適な吐出が得られる温度になるように、インクジェット記録ヘッド内部の温度を制御することで、安定した吐出が得られるというものである。

特開平６−１２６９５５号公報 特開２００４−１２２５３３号公報 特開２００２−２４０２５２号公報

近年のインクジェット記録ヘッドは、記録品位や記録スピード等の性能向上がめまぐるしいスピードで図られている。記録品位を向上させるためには、供給するインク種の多用化やインク滴の微細化、微細化されたインク滴の吐出に対応したインク吐出口の高密度配置が必要である。また、記録媒体上をインクジェット記録ヘッドが往復走査して記録を行う記録装置において、記録スピードを向上させるには、吐出口の数を増加して１回の走査での記録領域を増加させるか、吐出の駆動周波数の高くして多くのインク滴を吐出することが必要である。

インク滴を微細化するには、発熱抵抗体に印加する駆動エネルギを低減させる、または、吐出口の開口面積を小さくすることが必要である。発熱抵抗体に印加する駆動エネルギを低減させれば、吐出するインクの吐出量と同時に吐出速度も低減するため、発一特性は悪化する。また、吐出口の開口面積が小さくなれば、吐出時のインクの流抵抗は増加し、吐出口の開口面積が小さい分だけ発一特性は悪化する。よって発一特性は、上述したようにインク中の水分が蒸発することで悪化するが、さらに、発熱抵抗体に印加する駆動エネルギを低減させる、または、吐出口の開口面積が小さくなることでも悪化する。

これに対して特許文献１で提案されている、弁をインク流路に設ける構成では、吐出口からの蒸発を抑制して発一性の悪化を抑制することはできる。しかし、発熱抵抗体に印加する駆動エネルギを低減させた場合、吐出するインクの吐出速度が低減することに起因する発一特性の悪化に対しては、別途手段を講じなければ発一特性の悪化を抑制することは困難である。また、吐出口の開口面積を小さくした場合も、流抵抗が増加することに起因する発一特性の悪化に対しては、同様に別途手段を講じなければ発一性の悪化を抑制することは困難である。

このように、発熱抵抗体に印加する駆動エネルギを低減させる、または、吐出口の開口面積を小さくした際に発一特性が悪化した状態を回復させる手段としては、記録媒体の外に記録には寄与しないインクの吐出（予備吐出）を行うことが一般的である。よって、インク滴が微細化すればするほど、発一特性は悪化して予備吐出を行う回数が増加し、記録に寄与しないインクの使用量が増加する。これにより、内包するインク量の増加によるコストの上昇、もしくは、ユーザが記録に使用可能なインク量の減少によるランニングコストの上昇を招くおそれがある。

また、特許文献１に開示されている構成では、各吐出口に弁を設ける構成となっているため非常にコストが高く、記録スピード向上のために吐出口を増加させる場合には、さらにコストが上昇することが考えられる。

一方、特許文献２や特許文献３で提案されている、インクジェット記録ヘッドの駆動信号の制御や内部温度の制御は、インク吐出量が小さくなることによる発一性悪化の抑制に有効である。しかし、使用するインク種の増加や、吐出口の増加を図る場合、双方の構成共に制御を行う項目が増加し、構成または制御が複雑化するおそれがある。

そこで本発明は、上述したような問題点を鑑みて、コストの上昇を抑え、構成および制御の複雑化を回避した上で、微細化したインク滴を安定して吐出することができるインクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録カートリッジを提供することを目的とする。

そのため本発明のインクジェット記録ヘッドは、複数種類のインクを、異なる吐出量で吐出する複数の吐出口を備えたインク吐出部と、前記複数の吐出口へと前記インクを供給する前記インク種毎に設けられたインク共通液室と、前記インク共通液室へと前記インクを供給するインク供給路と、を備えたインクジェット記録ヘッドにおいて、複数の前記インク供給路は、前記複数のインク供給路の配列方向における両端に配され、相対的に吐出量の大きい前記吐出口にインクを供給する第１のインク供給路と、前記配列方向における内側に配され、少なくとも相対的に吐出量の小さい前記吐出口にインクを供給する第２のインク供給路と、を備え、前記第２のインク供給路を形成する側壁のうちの、前記配列方向に沿う面を有する少なくとも一方の側壁の厚みは、前記第１のインク供給路を形成する側壁のうちの、前記配列方向に沿う面を有する側壁の厚みよりも大きいことを特徴とする。

また、本発明のインクジェット記録ヘッドは、複数種類のインクを、異なる吐出量で吐出する複数の吐出口を備えたインク吐出部と、前記複数の吐出口へと前記インクを供給する前記インク種毎に設けられたインク共通液室と、前記インク共通液室へと前記インクを供給するインク供給路と、を備えたインクジェット記録ヘッドにおいて、複数の前記インク供給路は、相対的に吐出量の大きい前記吐出口にインクを供給する第1のインク供給路と、少なくとも相対的に吐出量が小さい前記吐出口にインクを供給する第２のインク供給路であって、前記第２のインク供給路を形成する壁のうちの、外気と接する壁の割合は、前記第１のインク供給路を形成する壁のうちの、外気と接する壁の割合よりも小さい前記第２のインク供給路と、を備え、前記第２のインク供給路を形成する側壁のうちの、前記複数のインク供給路の配列方向に沿う面を有する少なくとも一方の側壁の厚みは、前記第１のインク供給路を形成する側壁のうちの、前記配列方向に沿う面を有する側壁の厚みよりも大きいことを特徴とする。

さらに、本発明のインクジェット記録カートリッジは、前記インクジェット記録ヘッドを備え、前記インクジェット記録ヘッドに搭載可能なインクタンクを備えたことを特徴とするインクジェット記録カートリッジ。

本発明によれば、複数の吐出口のうち、相対的に吐出量が小さい吐出口から吐出されるインクのインク供給路において、インク中の水分が蒸発する量を抑制する。これによって吐出量が小さい吐出口での発一性悪化が抑制され、コストの上昇を抑え、構成および制御の複雑化を回避し、微細なインク滴を安定して吐出できるインクジェット記録ヘッドおよびインクジェット記録カートリッジを実現することができた。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態を説明する。
図１は、本実施形態のインクジェット記録カートリッジ１００を示した外観斜視図である。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１０１が、インクジェット記録カートリッジ１００の下部のインク吐出部に設けられている。そして、インクジェット記録カートリッジ１００の側面には、インクジェット記録装置(不図示)からの駆動信号等を受け取るための電気接点であるコンタクト部１１１が設けられている。コンタクト部１１１とインクジェット記録ヘッド１０１は、電気配線テープ１１２により電気的に接続されている。

図２は、インクジェット記録カートリッジ１００のタンク蓋を取り外した状態を示した斜視図である。本実施形態のインクジェット記録カートリッジ１００は、複数種類のインクを収納可能であり、本実施形態では、シアン、マジェンタ、イエローの各インク種毎に、個別にインク収納部およびインク供給路を有した構成となっている。なお、本実施形態ではインクジェット記録カートリッジはインク収納部を備えているが、別体のインクタンク（インク収納部）を搭載可能に構成されてもよい。

インクジェット記録カートリッジ１００は、各色のインクが収納されるインク収納部１０２Ｃ、１０２Ｍ、１０２Ｙが、タンクケース１０４をＴ字に分割して構成されている。インク収納部１０２Ｃ、１０２Ｍ、１０２Ｙには、それぞれのインクを内包し保持するインク吸収体１０３Ｃ、１０３Ｍ、１０３Ｙが設けられている。

図３は、インクジェット記録ヘッド１０１の平面図であり、図４は、図３におけるＩＶ−ＩＶ断面を示した図である。上述したように本実施形態では、シアン、マジェンタ、イエローの各インクが用いられ、各インクに対応する吐出口列１２１Ｃ、１２１Ｍ、１２１Ｙがそれぞれ２列ずつ設けられている。そして、マジェンタのインクのみが、少ない吐出量のインク滴を吐出することが可能な小吐出口１２１Ｍａを備えている。各吐出口は、円状をなしており、マジェンタインクを吐出する、吐出口径の異なる吐出口列１２１Ｍａと１２１Ｍｂにおいて、小吐出口１２２Ｍａの口径は１１μｍであり、大吐出口１２２Ｍｂの口径は１７μｍである。また、シアン、イエローのインクを吐出する吐出口１２２Ｙａ、１２２Ｙｂ、１２２Ｃａ、１２２Ｃｂの口径は、マジェンタインクを吐出する大吐出口１２２Ｍｂの口径と同一の１７μｍである。

図４に示すように、インクを吐出するためのエネルギを発生させる発熱抵抗体１２３は、発熱抵抗体１２３を保護する保護膜１２４と絶縁膜１２５との間に積層され、インク吐出口１２２の下部に配置されている。また、吐出口１２２へインクを供給するインク流路１２６は、インクジェット記録ヘッド１０１に形成されたインク共通液室１２７と接続されている。ここで、図４は、マジェンタインクを吐出する吐出口１２２Ｍａ、１２２Ｍｂの断面図であるが、他のインク吐出口も同様の構成をしている。

また、発熱抵抗体１２３Ｍａ、１２３Ｍｂは共に、電圧２４Ｖ、電流０．０５Ａの駆動エネルギが０．８μｓｅｃの間与えられることで、吐出口１２２Ｍａから、１滴あたり約５．７ｎｇ、吐出口１２２Ｍｂからは、１滴あたり約２．４ｎｇのインクが吐出される。また、シアン、イエローのインクを吐出する吐出口１２２Ｙａ、１２２Ｙｂ、１２２Ｃａ、１２２Ｃｂも１滴あたり約５．７ｎｇのインクが吐出される。

図５から図７は、それぞれ図１のＶ−Ｖ、ＶＩ−ＶＩ、ＶＩＩ−ＶＩＩにおける断面図である。図５の断面図では、マジェンタ、シアン、イエローの各色のインク供給路１０７Ｍ、１０７Ｃ、１０７Ｙを確認することができる。マジェンタインクを内包するインク供給路１０７Ｍは、シアン、イエローインクを内包するインク供給路１０７Ｃ、１０７Ｙに挟まれるように配置されている。また、インク供給路１０７Ｃ、１０７Ｙを形成する壁１０９ｇ、１０９ｇ’、１０９ｅ、１０９ｅ’は、インクジェット記録カートリッジ１００の外形を形成する壁でもあり、外気と接している。一方、インク供給路１０７Ｍを形成する壁１０９ｈ、１０９ｈ’は、その両側をインク供給路１０７Ｃ、１０７Ｙに挟まれる構成であるため、インク供給路１０７Ｃ、１０７Ｙを形成する壁と共通となっている。インク供給路１０７Ｃ、１０７Ｙは、インク供給路１０７Ｍに比べ、内容積が大きく、内包するインク量が多くなるように構成されている。

図５および図６に示すように、マジェンタインクを保持するインク吸収体１０３Ｍは、インクジェット記録ヘッド１０１への不純物混入防止のためのフィルタ１０８Ｍと当接されている。フィルタ１０８Ｍとインクジェット記録ヘッド１０１との間には、インク収納部１０２Ｍからインクを供給するインク供給路１０７Ｍが構成されており、インク共通液室１２７Ｍと接続されている。

図７には、シアンインクを保持するインク吸収体１０３Ｃや、インク供給路１０７Ｃが示されている。図６と同様に、インク吸収体１０３Ｃは、フィルタ１０８Ｃに当接しており、フィルタ１０８Ｃとインクジェット記録ヘッド１０１との間には、インク供給路１０７Ｃが構成されている。

本実施形態では、インクジェット記録カートリッジ１００のインク収納部およびインク供給路の壁部を構成するモールドの材料に、変性ポリフェニレンエーテル（以下、変性ＰＰＥともいう）を採用している。この変性ＰＰＥは、液体および気体を完全に遮断することが難しく、ある割合で液体および気体が透過してしまう。したがって、インク中の水分は、周囲の温湿度環境および経過時間に応じて壁を透過して蒸発することを避けがたい。

したがって、インク供給路１０７Ｃ、１０７Ｙに内包されたインク中の水分は、壁１０９ｇ、１０９ｇ’、１０９ｅ、１０９ｅ’が外気と接しているため、これらの各壁を通してインクジェット記録カートリッジ１００の外側へと蒸発してしまう。

図６に示す壁１０９ａ、１０９ｂも、壁の外側が外気と接するため、壁１０９ｇ、１０９ｇ’、１０９ｅ、１０９ｅ’と同様にインク中の水分を蒸発してしまう。また、図７に示す壁１０９ｃ、１０９ｄも、外側が外気と接する壁であるため、壁１０９ｇ、１０９ｇ’、１０９ｅ、１０９ｅ’と同様にインク中の水分を蒸発してしまう。

それに対し、インク供給路１０７Ｃ、１０７Ｙを形成する壁１１０ａ、１１０ｂは、マジェンタインクが収納されたインク収納部１０２Ｍを形成する壁でもあり、壁のどちら面も外気と接していない。そのため、互いのインクの水分の透過を妨げ、壁１１０ａ、１１０ｂからの蒸発は殆ど起こらない。また、インク供給路１０７Ｍを形成する壁１０９ｈ、１０９ｈ’も、上述した壁１１０ａ、１１０ｂと同じように１０７Ｃ、１０７Ｙを形成する壁と共通であり、壁のどちら面も外気と接していないため蒸発は起こらない。また壁１１０ｃ、１１０ｄも同様の理由で、蒸発は起こらない。

このように、インクジェット記録カートリッジ１００を構成する壁は、インク中の水分の蒸発が起こる壁と起きない壁とを含むが、インク中の水分の蒸発が起こるか否かは、壁の材料の違いによるものではない。壁を構成している材料は、全て変性ＰＰＥであり、インク中の水分の蒸発が起こるか否かは、壁の片側が外気と接しているか否かによって区別される。

インクジェット記録カートリッジ１００のイエロー（Ｙ）インクに関する構成とシアン（Ｃ）インクに関する構成は対象であるため、以下、シアン（Ｃ）インクに関する構成についてのみ説明を行い、イエロー（Ｙ）インクに関する構成の説明は省略する。

インク中の水分蒸発量は、壁の外側が外気と接する壁の総表面積に比例し増加する。インク供給路１０７Ｍを形成する壁の内、外気と接する壁の総表面積は、インク供給路１０７Ｃを形成する壁の内、外気と接する壁の総表面積よりも小さい。そのため、インク供給路１０７Ｍ内のインクの水分蒸発量は、インク供給路１０７Ｃ内のインクの水分蒸発量より少ない。ここで本実施形態では、マジェンタインク収納部とシアンインク収納部とにおけるそれぞれのインク中の水分蒸発量は同じになるように、各インク収納部の壁を構成している。なお、インク収納部において、またインク供給路と共にインク収納部でも、マジェンタインクの水分蒸発量が、シアンインクの水分蒸発量より少なくなるように構成してもよい。

本実施形態では、インク供給路１０７Ｍを形成する壁の内、外気と接する壁の総表面積と、インク供給路１０７Ｃを形成する壁の内、外気と接する壁の総表面積との比を１：５としてある。このため、インク供給路１０７Ｍに内包されたマジェンタインクの水分の蒸発量と、インク供給路１０７Ｃに内包されたシアンインクの水分の蒸発量との比も約１：５になる。

インク中の水分が蒸発した場合、インクの粘度が高くなり、インクを吐出しない状態から吐出する際の最初の吐出特性（以下、単に発一特性ともいう）は悪化する。

図８は、本実施形態のマジェンタインクの発一特性を評価した結果を示す表である。図８中の吐出間隔とは、吐出状態が安定して得られる範囲において、吐出を行わない最大間隔（時間）を示している。また、評価に用いたインクは、インク中の水分が２％、１０％蒸発したインクと蒸発していない（０％蒸発）インクの３種類で、使用した吐出口は、インク吐出量が約５．７ｎｇの大吐出口１２２Ｍｂと、インク吐出量が約２．４ｎｇの小吐出口１２２Ｍａである。

図８に示すように、吐出口１２２Ｍｂと１２２Ｍａとは、開口面積が異なるため、発一特性が異なり、開口面積が小さい小吐出口１２２Ｍａの方が悪い。また、インク中の水分が蒸発するとインク粘度が上昇するため、インク中の水分を０％蒸発させたインクに対し、インク中の水分を１０％蒸発させたインクの方が発一特性は悪い。ここで、インク中の水分を２％蒸発させたインクと、インク中の水分を０％蒸発させたインクの結果とは同一になっているが、水分の蒸発量の差、即ちインク粘度の差が少ないため、違いが結果には現れていない。

インク供給路１０７Ｍと、インク供給路１０７Ｃとにおける水分蒸発量の比は約１：５であるため、例えばインク供給路１０７Ｃから水分の蒸発量が１０ｇの時、インク供給路１０７Ｍからの水分の蒸発量は２ｇとなる。即ち、インク供給路１０７Ｍに内包されたインクは、インク供給路１０７Ｃに内包されたインクよりも、インク中の水分の蒸発が抑制され、それに伴いインクの粘度上昇も抑制されるため、発一特性の悪化を抑制することができる。

この点を利用して、他の吐出口と比較して相対的に発一特性が悪く、吐出量が少ない小吐出口１２２Ｍａに対応するインクには、インク供給路において壁を介しての水分蒸発を少なくすることで小吐出口１２２Ｍａにおける発一特性の悪化を抑制することができる。そして、小吐出口以外の吐出口（大吐出口）に対応するインクは、吐出量が少ない小吐出口１２２Ｍａに対応するインクよりも、インク供給路におけるインクの水分の蒸発量を任意の割合で多く蒸発するように構成する。これによって、大吐出口と小吐出口とが均一な発一特性を有することになり、吐出における安定性が向上する。

この方法は、予備吐出を多用して発一特性を向上させるものではないため、必要以上にインクを消費することなく、ユーザが使用可能なインク量の減少によるランニングコストの上昇を抑制することができる。そして、インクジェット記録カートリッジ１００のインクを収納する部分の構成を変えるだけなので、構成および制御が複雑化することなく発一特性の悪化を抑制することが可能である。

また、インク中の水分の蒸発は、インクの色材濃度にも影響を与える。インク中の色材濃度とは、そのインク容量と蒸発した水分量との比である蒸発率により決まる。記録に用いるインク中の水分が蒸発してインク中の色材濃度が各色により異なる場合、記録媒体に記録される画像の色濃度や色調が変わり、記録品位が低下してしまう。

そこで、本実施形態では、インク供給路１０７Ｃを構成する壁は、外気と接する壁が多いためインク中の水分の蒸発量が多いが、内包するインク量をインク供給路１０７Ｍに内包されるインク量より多くしている。そのため、インク供給路１０７Ｍ内のインクの蒸発率と、インク供給路１０７Ｃ内のインクの蒸発率との差が広がることを抑制し、記録品位の低下を抑制することが可能である。

このように、吐出量の多い吐出口に対応するインクの水分の蒸発量をよりも、相対的に吐出量が少ない吐出口に対応するインクの水分の蒸発を少なくすることで、吐出量が少ない吐出口での発一特性の悪化を抑制することができた。このようにして、コストの上昇を抑え、構成および制御の複雑化を回避した上で、微細化したインク滴を安定して吐出することができるインクジェット記録カートリッジを実現することができた。

（第２の実施形態）
以下、図９から図１５を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。
図９は、本実施形態のインクジェット記録カートリッジ２００を示した外観斜視図である。インクジェット記録カートリッジ２００の外観は、第１の実施形態のインクジェット記録カートリッジ１００と略同等である。ただ、第１の実施形態のインクジェット記録ヘッド１０１は、吐出口列が６列（色別に３列）であるのに対し、本実施形態では、吐出口列が８列（色別に４列）である点が異なる。

図１０は、インクジェット記録カートリッジ２００のタンク蓋を取り外した状態を示した斜視図である。本実施形態のインクジェット記録カートリッジ２００は、シアン（Ｃ）、マジェンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂ）のインクそれぞれが個別のインク収納部およびインク供給路を有した構成となっている。インクジェット記録カートリッジ２００は、図のように各色のインクが収納されるインク収納部２０２Ｃ、２０２Ｍ、２０２Ｙ、２０２Ｋを備えている。そして、それら各インク収納部２０２Ｃ、２０２Ｍ、２０２Ｙ、２０２Ｋには、それぞれのインクを内包し保持するインク吸収体２０３Ｃ、２０３Ｍ、２０３Ｙ、２０３Ｋが設けられている。

一般的にブラック、シアン、マジェンタ、イエローの４種類のインクを用いて記録を行う場合、ブラックは文字の記録のほか、シアン、マジェンタ、イエローで構成される記録画像への墨入れとして用いられため、微細化したインク滴を用いる機会が少ない。また、シアン、マジェンタ、イエローの３色を用いて同一のインク吐出量にて記録した画像では、シアン、マジェンタは、イエローに比べ粒状感が目立ちやすい。従って、ブラック、シアン、マジェンタ、イエローの４種類の内、シアン、マジェンタのインク吐出量の微細化が、記録品位の向上には効果的である。そこで、本実施形態では、シアンとマジェンタのインクを吐出する吐出口について、吐出量の少ない小吐出口を設けている。

図１１は、本実施形態のインクジェット記録ヘッド２０１の平面図である。各インクに対応する吐出口列２２１Ｃ、２２１Ｍ、２２１Ｙ、２２１Ｋがそれぞれ２列ずつ設けられている。そして、マジェンタおよびシアンインク用の吐出口列のみが、少ない吐出量のインク滴を吐出することが可能な小吐出口列２２１Ｍａ、２２１Ｃａを備えている。吐出口２２２は、円状をなしており、吐出口２２２Ｍａと２２２Ｃａの吐出口径は、１１μｍであり、吐出口２２２Ｍｂと２２２Ｃｂの吐出口径は、１７μｍである。また、ブラック、イエローインクを吐出する吐出口２２２Ｋａ、２２２Ｋｂ、２２２Ｙａ、２２２Ｙｂの吐出口径は、吐出口２２２Ｍｂ、２２２Ｃｂの吐出口径と同一の１７μｍである。

インクを吐出するためのエネルギを発生させる発熱抵抗体、およびインクを吐出するインク吐出口の構成は、第１の実施形態と同様である。また、１滴あたりのインク吐出量も同様に、吐出口径が１１μｍの吐出口２２２Ｍａ、２２２Ｃａの吐出量は約２．４ｎｇ、吐出口径が１７μｍの吐出口２２２Ｍｂ、２２２Ｃｂ、２２２Ｋａ、２２２Ｋｂ、２２２Ｙａ、２２２Ｙｂの吐出量は約５．７ｎｇである。

図１２は、図９におけるＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である。図１２のようにマジェンタインクを内包するインク供給路２０７Ｍは、ブラック、シアンインクを内包するインク供給路２０７Ｋ、２０７Ｃに挟まれるように配置されている。また、シアンインクを内包するインク供給路２０７Ｃも、マジェンタ、イエローインクを内包するインク供給路２０７Ｍ、２０７Ｙに挟まれるように配置されている。また、インク供給路２０７Ｋおよび２０７Ｙは、インク供給路２０７Ｍおよび２０７Ｃに比べ、内容積が大きく、内包するインク量が多くなるように構成されている。

図１３は、図９におけるＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図であり、マジェンタインクを内包するインク供給路２０７Ｍを説明する断面図ある。第１の実施形態と同様に、インクを保持するインク吸収体２０３Ｍ、インクジェット記録ヘッド２０１への不純物混入防止のためのフィルタ２０８Ｍが構成されている。また、同様に図１４は、図９におけるＸＩＶ−ＸＩＶ断面図であり、シアンインクを内包するインク供給路２０７Ｃを説明する断面図である。図１５は、図９におけるＸＶ−ＸＶ断面図であり、ブラックインクを内包するインク供給路２０７Ｋを説明する断面図である。

ここで、第１の実施形態と同様に、インクジェット記録カートリッジ２０１を構成するモールドの材料に変性ＰＰＥを採用しているため、インク供給路２０７内のインク中の水分は、周囲の温湿度環境および経過時間に応じて壁を透過しインク供給路外へ蒸発する。なお、各インク収納部にインクが入っている状態においては、シアンインクの収納部２０２Ｃが他のインク収納部よりも外気と接する壁の面積が少なくなるため、インク中の水分の蒸発量が少なくなる。その他のマジェンタ、イエロー、ブラックのインクについては、インク収納部における水分の蒸発量は同じである。

壁の両側がインク供給路である壁２０９ｈ、２０９ｈ’、２０９ｉや、一方がインク収納部であり他方がインク供給路である壁２１０ａ、２１０ｂ等は、外気と接していないことから蒸発は起こらない。しかし、外側が外気と接している壁２０９ａ、２０９ｂ、２０９ｃ等は、インク供給路内のインク中の水分の蒸発が起こる。したがって、インク供給路２０７Ｃおよび２０７Ｍに内包されたシアンインクおよびマジェンタインクは、インク供給路２０７Ｋおよび２０７Ｙに内包されたブラックインクおよびイエローインクよりもインク中の水分の蒸発が抑制され発一特性の悪化も抑制される。

なお、上述したようにインク収納部２０２Ｃにおいて、シアンインクの水分蒸発量はマジェンタインクの水分蒸発量よりも少なくなるが、水分蒸発量が少なくなる分には、吐出に悪影響は無いので問題はない。

このようにインク中の水分の蒸発量の違いを利用して、他の吐出口と比較して相対的に発一特性が悪く、吐出量が少ない小吐出口２２２Ｍａおよび２２２Ｃａに対応するインクについては、インクの水分の蒸発量を少なくする。これによって、小吐出口２２２Ｍａ、２２２Ｃａにおける発一特性の悪化を抑制することができる。これによって、他の吐出口（大吐出口）と小吐出口とが均一な発一特性を有することになり、吐出における安定性が向上する。

また、インク中の水分の蒸発は、インクの色材濃度にも影響を与える。インク中の色材濃度とは、そのインク容量と蒸発した水分量との比である蒸発率により決まる。記録に用いるインク中の水分が蒸発してインク中の色材濃度が各色により異なる場合、記録媒体に記録される画像の色濃度や色調が変わり、記録品位が低下してしまう。

そこで、本実施形態では、インク供給路２０７Ｋおよび２０７Ｙを構成する壁は、外気と接する壁が多いためインク中の水分の蒸発量が多いが、内包するインク量をインク供給路２０７Ｍおよび２０７Ｃに内包されるインク量より多くしている。そのため、インク供給路２０７Ｍおよび２０７Ｃ内のインクの蒸発率と、インク供給路２０７Ｙおよび２０７Ｋ内のインクの蒸発率との差が広がることを抑制し、記録品位の低下を抑制することが可能である。つまり、相対的に吐出量が少ない吐出口にインクを供給するインク供給路を他のインク供給路と壁を介して隣接するように配置することで、相対的に発一特性の悪いインクの蒸発を抑制し、発一特性の悪化を抑制することができた。

このようにして、ブラック、シアン、マジェンタ、イエローの４種類のインクのうち、シアンとマジェンタのついては微細なインク滴を安定して吐出することが可能であり、より高画質な記録が可能なインクジェット記録カートリッジを実現することができた。

（第３の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第３の実施形態を説明する。
図１６は、本実施形態のインクジェット記録ヘッド３０１の平面図である。本実施形態の構成は、第２の実施形態と比較して、インクジェット記録ヘッド３０１のインク吐出口列の配列が異なるだけである。つまり、第２の実施形態における吐出口列２２１Ｃｂおよび２２１Ｍｂ（図１１参照）を小吐出口列にして、吐出口列３２１Ｃおよび３２１Ｍとして、吐出口の数を増やしたものである。それ以外の構成は、第２の実施形態と同様であるため、他の構成の説明を省略する。

本実施形態ではシアンとマジェンタのインクを吐出する吐出口については、大吐出口を用いないで、小吐出口のみの構成としている。また、吐出口３２２Ｃと３２２Ｍの数を他の吐出口３２１Ｙ、３２１Ｋよりも多く配置しているため、インク吐出量を小さくすることによってインク吐出数が増え、結果的に記録スピードの低減を招くという問題を抑制することができる。さらに、インクインク吐出口３２２Ｃと３２２Ｍを高い配列密度で配置しているため、吐出口数の増加に起因する、インクジェット記録ヘッドのサイズアップと、それに伴うコストを上昇させるという問題を抑制することができた。

（他の実施形態）
上記各実施形態において、シアン、マジェンタ、イエローの３色と、ブラック、シアン、マジェンタ、イエローの４色が一体となったインクジェット記録カートリッジを採用したが、これに限ったものではない。異なるインク種や異なる色数も適宜選択可能である。また、インクジェット記録カートリッジを構成するモールドの材料に、変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）を採用したが、これに限ったものではなく、モールドの成形性、強度、形態等により適宜選択可能である。

さらに、インク吐出量においても、約２．４ｎｇと約５．７ｎｇの２種類の組合せを採用しが、これに限ったものではなく、インク吐出量の大小の関係が請求項の範囲内であれば、異なるインク吐出量や、異なる種類のインク吐出量も適宜選択可能である。

なお、上記各実施形態では、インク吐出のエネルギを発生させる素子に発熱抵抗体を用いた構成を示したが、これに限定するものではない。例えば、ピエゾ素子等を用いてもよい。

第１の実施形態のインクジェット記録カートリッジを示した外観斜視図である。 インクジェット記録カートリッジのタンク蓋を取り外した状態を示した斜視図である。 インクジェット記録ヘッドの平面図である。 図３におけるｎ−ｎ断面を示した図である。 図１のＶ−Ｖにおける断面図である。 図１のＶＩ−ＶＩにおける断面図である。 図１のＶＩＩ−ＶＩＩにおける断面図である。 第１の実施形態のマジェンタインクの発一特性を評価した結果を示す表である。 第２の実施形態のインクジェット記録カートリッジを示した外観斜視図である。 インクジェット記録カートリッジのタンク蓋を取り外した状態を示した斜視図である。 第２の実施形態のインクジェット記録ヘッドの平面図である。 図９におけるＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である。 図９におけるＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図であり、マジェンタインクを内包するインク供給路を説明する断面図ある。 図９におけるＸＩＶ−ＸＩＶ断面図であり、シアンインクを内包するインク供給路を説明する断面図である。 図９におけるＸＶ−ＸＶ断面図であり、ブラックインクを内包するインク供給路を説明する断面図である。 第３の実施形態のインクジェット記録ヘッドの平面図である。

符号の説明

１００ インクジェット記録カートリッジ
１０１ インクジェット記録ヘッド
１０２Ｃ インク収納部
１０２Ｙ インク収納部
１０２Ｍ インク収納部
１０３Ｃ インク吸収体
１０３Ｙ インク吸収体
１０３Ｍ インク吸収体
１０７Ｃ インク供給路
１０７Ｙ インク供給路
１０７Ｍ インク供給路
１０８Ｃ フィルタ
１０８Ｍ フィルタ
１０８Ｙ フィルタ
１１１ コンタクト部
１１２ 電気配線テープ
２０１ インクジェット記録ヘッド
２０７Ｃ インク供給路
２０７Ｍ インク供給路
２０７Ｙ インク供給路
２０７Ｋ インク供給路
１０９ｅ 壁
１０９ｅ’ 壁
１０９ｈ 壁
１０９ｈ’ 壁
２０９ａ 壁
２０９ｂ 壁
２０９ｃ 壁
２０９ｄ 壁

Claims (7)

1. 複数種類のインクを、異なる吐出量で吐出する複数の吐出口を備えたインク吐出部と、
   前記複数の吐出口へと前記インクを供給する前記インク種毎に設けられたインク共通液室と、
   前記インク共通液室へと前記インクを供給するインク供給路と、
   を備えたインクジェット記録ヘッドにおいて、
   複数の前記インク供給路は、前記複数のインク供給路の配列方向における両端に配され、相対的に吐出量の大きい前記吐出口にインクを供給する第１のインク供給路と、前記配列方向における内側に配され、少なくとも相対的に吐出量の小さい前記吐出口にインクを供給する第２のインク供給路と、を備え、
   前記第２のインク供給路を形成する側壁のうちの、前記配列方向に沿う面を有する少なくとも一方の側壁の厚みは、前記第１のインク供給路を形成する側壁のうちの、前記配列方向に沿う面を有する側壁の厚みよりも大きいことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
2. 複数種類のインクを、異なる吐出量で吐出する複数の吐出口を備えたインク吐出部と、
   前記複数の吐出口へと前記インクを供給する前記インク種毎に設けられたインク共通液室と、
   前記インク共通液室へと前記インクを供給するインク供給路と、
   を備えたインクジェット記録ヘッドにおいて、
   複数の前記インク供給路は、相対的に吐出量の大きい前記吐出口にインクを供給する第1のインク供給路と、少なくとも相対的に吐出量が小さい前記吐出口にインクを供給する第２のインク供給路であって、前記第２のインク供給路を形成する壁のうちの、外気と接する壁の割合は、前記第１のインク供給路を形成する壁のうちの、外気と接する壁の割合よりも小さい前記第２のインク供給路と、を備え、
   前記第２のインク供給路を形成する側壁のうちの、前記複数のインク供給路の配列方向に沿う面を有する少なくとも一方の側壁の厚みは、前記第１のインク供給路を形成する側壁のうちの、前記配列方向に沿う面を有する側壁の厚みよりも大きいことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
3. 前記吐出口のうち相対的に吐出量が小さい前記吐出口の数は、前記吐出口のうち相対的に吐出量が大きな前記吐出口の数よりも多いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。
4. 前記吐出口のうち相対的に吐出量が小さい前記吐出口の配列密度は、前記吐出口のうち相対的に吐出量が大きな前記吐出口の配列密度よりも高いことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
5. 前記複数種類のインクは、ブラック、シアン、マジェンタ、イエローの４種類のインクであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
6. 前記吐出口のうち相対的に吐出量が小さい前記吐出口から吐出される前記インクの色は、シアンおよびマジェンタであることを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録ヘッド。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドを備え、前記インクジェット記録ヘッドに搭載可能なインクタンクを備えたことを特徴とするインクジェット記録カートリッジ。

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