JP5188049B2 - 記録ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、記録ヘッドに関し、詳しくは、記録ヘッドを双方向に走査して記録を行う双方向記録に用いられる記録ヘッドの吐出口配列に関するものである。

インクジェットプリンタなどのインクジェット記録装置では、カラー記録における記録速度の向上が重要なテーマの１つになっている。記録速度向上の手法としては、記録ヘッドの長尺化の他に、記録ヘッドの駆動周波数の向上や双方向記録などが一般的である。双方向記録は、片方向記録と比較して、同じスループットを得るときに必要エネルギーの分散化が時間的になされているので、トータルシステムとしてはコスト的に有効な手段である。しかし、双方向記録は、特に記録ヘッドにおける吐出口配置によって、各色のインクの打ち込み順序が走査の往方向と復方向とで異なることがあるため、走査領域幅のバンド状の色むらが発生するという原理的な問題を有している。

上述の課題を解決するための記録ヘッドの構成として、特許文献１には、各色インクの吐出口列を、記録ヘッドの走査方向と直交する方向である副走査方向に配列する構成が記載されている。また、特許文献２では、往路用吐出口と復路用吐出口とを設ける構成が記載されている。同文献では、各色インクの打ち込み順序が同じになるように往路と復路とで使用吐出口または使用ヘッドを切り替えるものであり、その記録ヘッド部の構成は、各色インクを吐出するそれぞれの記録ヘッドを組み合わせたものとなっている。さらに、特許文献３には、記録ヘッドを異なる色のインクを吐出する複数のヘッド群によって構成し、この複数の記録ヘッド群を記録媒体の搬送方向に交互にずらして配置する構成を開示している。これにより、所望の画像密度に対して色記録ヘッドの吐出口の配設ピッチを大きくすることができる。

しかし、特許文献１に記載されるような構成では、記録ヘッドの副走査方向の長さが長くなり、結果として、装置の大型化を招く問題がある。一方、特許文献２や特許文献３に記載されているように複数の記録ヘッドを組み合わせた構成では、走査方向に対して記録ヘッドの幅が増大するために、装置が走査方向に大型化するという問題がある。このような走査方向に対する記録ヘッドの大型化は、走査時間の増大にもつながるため、高速記録の観点からも望ましいものではない。

以上の問題に対し、特許文献４に示される記録ヘッドは、各色インクの複数の吐出口列を一体に配設したものであり、ヘッド構造のコンパクト化を図ったものである。この記録ヘッドは、特許文献２、３と同様、１つの色のインクについて２つの吐出口列を設け、往、復走査で使い分けてこれらの走査で打ち込み順序を同じにすることができるものである。そして、ヘッド中央部に配設される同じインク色の往、復用のそれぞれの吐出口列に対するインク供給路を共通化するなど、ヘッド構造のコンパクト化を図ったものである。

特開平１−２０８１４３号公報 特開昭５８−１７９６５３号公報 特開昭５８−２１５３５２号公報 特開２００１−１７１１１９号公報

ところで、特許文献２〜４に示すような、それぞれのインク色の吐出口列を対称配置して往復記録に対処する構成において、さらに対称吐出口列に吐出口のサイズあるいは吐出量を異ならせた吐出口列を含む記録ヘッド構成が知られている。これにより、例えば小インク滴と大インク滴とを吐出可能として、高解像度記録モードでは、小インク滴を吐出して記録を行い、高速記録モードでは、大インク滴を吐出して記録を行うことができる。しかし、この記録ヘッド構成では、上記記録モードなどに応じて大、小サイズ（大少吐出量）吐出口を使い分ける場合にそれら吐出口列の配設位置に起因して、吐出インクの着弾位置ずれによる濃度むらの問題を生じることがある。

図７（ａ）および（ｂ）はこの問題を説明する図である。同図（ａ）に示す記録ヘッドは、例えば、シアン（Ｃ１、Ｃ２）インクについて、大サイズの吐出口の列２１ａ、２５ｂと、小サイズの吐出口の列２１ｂ、２５ａが設けられる。そして、大サイズ吐出口列２１ａと小サイズ吐出口列２１ｂの組と、小サイズ吐出口列２５ａと大サイズ吐出口列２５ｂの組とが、互いに対称配置とされる。この記録ヘッド構成において、例えば高解像度モードのときなどは、シアンインクについて小サイズの吐出口列２１ｂ、２５ａだけを用いて記録を行う。このとき、吐出口列２１ｂに対して吐出口列２５ａが、全体として走査方向（図中左右方向）に対して図の上方または下方のいずれかに傾いた位置関係となることがある。特に、特許文献４に記載のような各色吐出口列を一体化した記録ヘッド構成では、記録ヘッドの組み立て公差やプリンタ本体への装着誤差があると、上記傾いた関係が生ずる。この場合に、吐出口列２１ｂから吐出されるシアンインクの着弾位置に対して吐出口列２５ａから吐出されるシアンインクの着弾位置は、全体として正規の位置から図の上方または下方のいずれかにずれたものとなる。この結果、形成されるドットは、図７（ｂ）に示すように、ドットの重なりがあるところとドットの開きがあるところが生じ、記録画像においてスジなどの濃度むらを生じる。これは、大サイズ吐出口列を用いるモードでも同様であるが、小サイズのドットを形成すべく小サイズ吐出口列を用いるモードでは、上記ドットの開きが記録画像において顕著に濃度むらとなって現れる。また、対称配置の相互の距離が大きいインクほど現れる濃度むらは顕著になる。図７に示す例では、インクＭ１、Ｍ２よりインクＣ１、Ｃ２の方がドットの重なりあるいは開きが大きくなる。

以上のように、同色のインクについて、大サイズ（大吐出量）吐出口と小サイズ（小吐出量）吐出口が組となり、その二組が相互に対称配置される記録ヘッド構成では、記録ヘッドの製造誤差などによって上記濃度むらの問題を生じることがある。

本発明は、この問題を解決するためになされたものであり、対称配置される吐出口を備えた記録ヘッドの製造誤差や装着精度によって生じる画像品位の低下を抑制できる記録ヘッドおよびインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

そのために本発明では、記録ヘッドにおいて、第１の色の、第１の量のインクを吐出する複数の吐出口が第１の方向に配列されてなる第１の吐出口列が、当該第１の吐出口列にインクを供給する供給口の両側に形成されてなる第１の吐出口列群と、前記第１の色の、前記第１の量より多い第２の量のインクを吐出する複数の吐出口が前記第１の方向に配列されてなる第２の吐出口列が、当該第２の吐出口列にインクを供給する供給口の両側に形成されてなる第２の吐出口列群と、前記第１の色とは異なる第２の色を吐出する複数の吐出口が前記第１の方向に配列されてなる第３の吐出口列が、当該第３の吐出口列にインクを供給する供給口の両側に形成されてなる第３の吐出口列群と、を有する記録ヘッドにおいて、前記第１の方向と交差する第２の方向に、前記第１の吐出口列群、前記第３の吐出口列群、前記第２の吐出口列群がこの順に並列して配されており、前記第１の吐出口列群において前記第２の方向に重なる位置に前記吐出口が配されており、前記第２の吐出口列群において前記第１の方向に千鳥状に前記吐出口が配されていることを特徴とする。

以上の構成によれば、記録ヘッドにおいて同じ吐出量の吐出口の複数の列が隣接して配設される。これにより、上記傾きによって上記複数の列の吐出口によって形成されたドットにずれが生じたとしても、複数列間の距離が小さいことによってそのずれ量を記録画像において認識できないほどのわずかな量とすることができる。

その結果、往復記録による複数の記録モードために対称配置された吐出量が異なる吐出口の複数の列を備えた記録ヘッドの製造誤差や装着精度によって生じる画像品位の低下を抑制することができる。

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。
なお、本明細書中において、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板等、インクを受容可能なものを意味する。また、「インク」とは、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工に供され得る液体を意味する。

（第１実施形態）
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係る記録ヘッドの要部を模式的に示す図である。同図（ａ）は、記録ヘッドの吐出口が配列された面を示す正面図、同図（ｂ）は上記吐出口配列面の断面図、同図（ｃ）は吐出口の配置を説明する明図である。

図１（ｃ）に示すように、本実施形態の記録ヘッド３００は、概略インク吐出に利用されるエネルギー発生素子としての電気熱変換素子を設けた基板７と、吐出口１を形成するオリフィスプレート６とを備えたものである。基板７は、本実施形態では面方位＜１００＞のシリコン単結晶で形成される。基板７の上面には、電気熱変換素子、この素子を駆動するための駆動トランジスタ等からなる駆動回路、後述の配線板と接続するためのコンタクトパッド９、駆動回路とコンタクトパッド９とを接続する配線等が半導体プロセスを用いて形成されている。また、基板７には上述の駆動回路などが配設される領域以外に、異方性エッチングにより形成された貫通口が５つ設けられ、それぞれ後述する吐出口列２１ａ、２１ｂ〜２５ａ、２５ｂにインクを提供するためのインク供給口２ａ、２ｂ、２ｃを形成している。そして、中央のインク供給口２ａは、イエロー（Ｙ）の二列よりなる第３吐出口列に対して共通にインクを供給する供給口となる。すなわち、本実施形態の記録ヘッドは、特許文献４に開示される各色インクの吐出口列を一体に構成したものである。なお、図１（ａ）は基板７に対して略透明なオリフィスプレート６を載せた状態を模式的に表しており、上記インク供給口は省略されている。この基板上に設けられるオリフィスプレート６は、本実施形態では感光性エポキシ樹脂よりなるものであり、例えば、特開昭６２−２６４９５７号公報などに記載されるような工程によって、電気熱変換素子に対応して、吐出口１および液流路１０が形成されている。ここで、特開平９−１１４７９号公報に記載されているように、シリコン基板上に酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜を形成する。その後、貫通口及び吐出口と液流路とを備えたオリフィスプレートを形成し、インク供給口部の酸化シリコン膜あるいは窒化シリコン膜を除去することは、安価で精密なインクジェットヘッドを作成することが出来るので望ましい。

このような基板７およびオリフィスプレート６を有する記録ヘッド３００は、電気熱変換体によって印加される熱エネルギーによる膜沸騰により生じる気泡の圧力を利用して、吐出口１からインクを吐出するものである。記録ヘッド３００は、図２に示すように上述のインク供給口と連通するインク流路形成部材４１に固定され、コンタクトパッド９が配線板と接続される。これにより、この配線板に設けられた電気的接続部５１が、記録ヘッドの記録装置への装着に伴い電気接続部と接続し、駆動信号などを記録装置から受け取ることが可能となる。

図３は、本実施形態の記録ヘッド３００を備えた記録ヘッドカートリッジ１００の一例を示す斜視図である。この記録ヘッドカートリッジには、図４に示すように、上述したインク流路形成部材を介して供給されるインクを貯留したインクタンク２００（２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃ）を保持するためのタンクホルダ１５０を備えている。

本実施形態の記録ヘッドは、図１（ａ）および（ｃ）に示すように、シアン（Ｃ１、Ｃ２）インクについて、第１吐出口列と第５吐出口列を対称配置したものである。同様にマゼンタ（Ｍ１、Ｍ２）インクについて、第２吐出口列と第４吐出口列を対称配置する。そして、シアンインクについて、第１吐出口列は小サイズ吐出口のみを配列し、第５吐出口列は大サイズ吐出口のみを配列している。マゼンタインクについても同様であり、第２吐出口列は小サイズ吐出口のみを配列し、第４吐出口列は大サイズ吐出口のみを配列している。ここで、大サイズ吐出口の吐出量は４ｐｌ、小サイズ吐出口の吐出量は１ｐｌである。イエロー（Ｙ）インクについては、大サイズのみの１つの吐出口列とし、上記対称配置の中央に配置する。

第１〜第５吐出口列のいずれもいわゆる千鳥上に吐出口を配列する。すなわち、それぞれの吐出口列は、それぞれピッチｔ１（＝ｔ２）で配列する２つの吐出口群が相互に上記ピッチｔ１の半分（ｔ３）ずれて配置されたものである。すなわち、第１〜第５吐出口列はそれぞれ、図１（ｃ）に示すように、吐出口群２１ａ、２１ｂ、吐出口群２２ａ、２２ｂ、吐出口群２３ａ、２３ｂ、吐出口群２４ａ、２４ｂ、吐出口群２５ａ、２５ｂを有するものである。

具体的には、第１〜第５の吐出口列は、それぞれの吐出口を形成する吐出口列ａ列、ｂ列の各吐出口群がその記録ヘッドの走査方向に対して略垂直に配設されている。本実施形態では、第１〜第５の吐出口列を形成するａ列とｂ列の吐出口群は、いずれも１２８個の吐出口がｔ１＝ｔ２＝約４２μｍ（１／６００インチ）のピッチで配列することで形成されている。

ここで、図１（ａ）において、各吐出口列の吐出口群ａ列それぞれのｈ番目の吐出口を結ぶ直線や、吐出口群ｂ列それぞれのｉ番目の吐出口を結ぶ直線は、図１（ａ）に示す走査方向に一致した方向を有している。このように、この記録ヘッドが後述する記録装置等に搭載されて走査されるときの走査方向に対して、本実施形態の吐出口群２１ａ〜２５ｂは、それぞれ対応する吐出口が一致するように配列されている。これによって、同じ位置の画素に各色インクのドットを形成してカラー記録を行うことができる。

本実施形態の記録装置は、普通紙１パス双方向高速記録モード（以下、単に高速モード）と高解像度モードの２種類のモードで記録を行うことができる。

図５（ａ）〜（ｃ）は高速モードの動作を説明する図である。この高速モードでは、主走査方向、副走査方向について、それぞれ１インチあたり６００画素（６００ｄｐｉ）の解像度とする。これにより、画像処理およびデータ転送の時間を短縮することが可能となる。また、１画素に８ｐｌ相当のインクを吐出する。

図５（ｂ）および（ｃ）は、双方向の往復記録においてシアンとマゼンタのドットを同じ位置に記録した場合を示している。図５（ｂ）に示す往方向の記録では、単位画素についてラスターＲ１１上の吐出口によって形成される４ｐｌの１ドット（１ｃ）と、Ｒ１１およびＲ２１上の吐出口によって形成されるそれぞれ１ｐｌの２ドット（１ａと１ｂ、２ａと２ｂ）の組として記録する。復方向記録では、ラスターＲ１１およびＲ２１上の吐出口によって形成される１ｐｌの２ドットとＲ２１上の吐出口によって形成される４ｐｌの１ドットの組として記録する。このように、1つの画素は２ラスター（Ｒ（ｎ−１）１、Ｒ（ｎ−１）２）上の吐出口によって形成される。ここで、吐出口のピッチｌ１が約４２μｍ（１／６００インチ）で、吐出口群ａ列と吐出口群ｂ列とが副走査方向に対して半ピッチずれているため、ラスターの間隔ｌ２は約２１μｍ（１／１２００インチ）となっている。

ここで、１次色、例えばシアン単色の記録を行う場合、往方向記録では２５ａ列から４ｐｌの１滴を吐出し、そのドットに重なる様に２１ａ列と２１ｂ列から１ｐｌのインクを４滴吐出する。また、復方向記録では、２１ａ列と２１ｂ列から１ｐｌのインクを４滴吐出し、そのドットに重なる様に２５ｂ列から４ｐｌの１滴を吐出する。

２次色の場合は、１次色と同様の記録を２色で行うものである。ブルーの画像を記録するには１画素に対してシアンの第１吐出口列２１ａ、２１ｂ、マゼンタの第２吐出口列２２ａ、２２ｂ、マゼンタの第４吐出口列２４ａ、２４ｂ、シアンの第５吐出口列２５ａ、２５ｂの各列からそれぞれ１滴または４滴のインクを吐出する。往方向記録では、Ｃ２→Ｍ２→Ｍ１→Ｃ１の吐出口列の順に記録媒体の所定の画素を通過して行くので、シアン、マゼンタ、マゼンタ、シアンの順にインクが画素上に重なって着弾する。復方向記録では、Ｃ１→Ｍ１→Ｍ２→Ｃ２の吐出口列の順に記録媒体の所定の画素を通過して行くので、シアン、マゼンタ、マゼンタ、シアンの順にインクが画素上に重なって着弾する。このように、往復記録にずれでも着弾する色の順序は同じとなり、往復記録でも、色味の走査領域間で色味ないし濃度の違いのない均一なブルーの画像を記録することができる。

上記高速モードの１画素に対する打ち込み量は、往走査では、列２５ａからのシアンインク、列２４ａからのマゼンタインクが各１滴、列２２ｂおよび２２ａからのマゼンタインク、列２１ｂおよび２１ａからのシアンインクが各２滴打ち込まれる。復走査では、列２１ａおよび２１ｂからのシアンインク、列２２ａ、２２ｂからのマゼンタインクが各２滴、列２４ｂからのマゼンタインク、２５ｂからのシアンインクが各１滴打ち込まれる。このときＣ１、Ｍ１吐出口列からの吐出周波数は３０ＫＨｚ、Ｍ２、Ｃ２吐出口列からの吐出周波数は１５ＫＨｚである。

次に、高解像度モードについて説明する。このモードでは、１画素を走査方向では１インチあたり２４００画素、副走査方向では１インチあたり１２００画素の解像度の記録を行う。シアン、マゼンタのいずれかを記録する場合に１画素に対して１滴、イエローを記録する場合に２画素に対して１滴吐出する。この場合、記録データをマスクし、Ｃ１、Ｍ１、Ｙの吐出口列で記録を行う。すなわち、シアン、マゼンタについては、小サイズ吐出口の第１、第２吐出口列のみを用いて記録を行う。これら吐出口列の吐出口密度が１インチあたり６００個の吐出口を上記千鳥状に配列しているので、副走査方向に１インチあたり１２００画素の密度で画素を形成することができる。

このように、本実施形態の記録ヘッドを用いると、高解像度モードでは、往復記録によって例えばブルー画像を記録する際、Ｃ１→Ｍ１の順で記録を行う画素（シアンの発色が強い）と、Ｍ１→Ｃ１で記録を行う画素（マゼンタの発色が強い）の２種類が混在する。しかし、適当なマスクを用いることにより両者を均等に配置し、また、２パス、４パスなどのいわゆるマルチパス記録方式で双方向記録を行うことで、色ムラを検知しにくくすることができる。

図６は、本実施形態の記録ヘッドを用いて２次色高解像度モードでブルー画像を記録したときのドット形成を示す図である。１画素（１２００ｄｐｉ×２４００ｄｐｉ）に対して、ラスターＲ１１について第１の吐出口列の列２１ａ、第２の吐出口列の列２２ａから２画素当たり各１滴のインクを吐出する。また、ラスタＲ２１について、第１の吐出口列の列２１ｂ、第２の吐出口列の列２２ｂから２画素当たり各１滴のインクを吐出してブルーの画像を形成する。理想的な着弾ドットは、図６（ｂ）に示すように、シアンドットとマゼンタドットの重なった着弾ドットが縦横１２００ｄｐｉ間隔で規則的に配列されているものである。

しかしながら、記録ヘッドの製造誤差や記録装置本体に装着する際の誤差等があるため理想着弾点からずれることがある。

図７（ａ）および（ｂ）は、前述した従来の記録ヘッド構成で、走査方向に対して吐出口列間の対応する吐出口を結ぶラインが、例えば０．５°傾いている場合に高解像度モードでブルー画像の記録示す図である。同図に示す記録ヘッド構成による高解像度モードでは、１インチ当たり１２００ｄｐｉ×２４００ｄｐｉの画素に対して、列２１ｂ、２２ｂ、２４ａ、２５ａ列からインクを吐出してドットを形成する。このとき、列２１ｂによるドットを基準とすると、列２２ｂによるマゼンタドットは１．２μｍ、列２４ａによるマゼンタドットは３．４μｍ、列２５ａによるシアンドットは４．６μｍ、それぞれずれた位置に形成される。この結果、ドットは図７（ｂ）に示すように、一部ドットの重なりがあるところとドットの開きがあるところが生じ、記録された画像を見るとスジムラのあるものとなる。このように、従来の記録ヘッド構成では、ほんの僅かな製造上の誤差などによっても敏感に画像に影響を及ぼし品位の低下を招くことがある。

これに対し、図８（ａ）および（ｂ）は、本実施形態の記録ヘッド構成による高解像度モードのブルー画像の記録を説明する図である。上記と同様に、記録ヘッドが記録装置本体に装着された状態で、走査方向に対して吐出口列間の対応する吐出口を結ぶラインが、例えば０．５°傾いている場合を示している。

このヘッド構成では１インチ当たり１２００ｄｐｉ×２４００ｄｐｉの画素に対して、列２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂの各群から吐出されるインクによってブルー画像が記録される。このとき列２１ａによるドットを基準とすると、列２１ｂによるシアンドットは０．２μｍ、列２２ａによるマゼンタドットは１．２μｍ、列２２ｂによるマゼンタドットは１．４μｍ、それぞれずれを生じる。しかし、このずれは、図８（ｂ）に示すように、ドット形成位置は、正規の位置とほとんど変わらない位置であり、実際に記録された画像では目視上ほとんどスジムラを認識できないものである。すなわち、本実施形態では、シアンとマゼンタの小サイズ吐出口列を隣接して配設し、これら吐出口列間の距離を短くすることにより、上記の傾きが生じてもその影響がドット形成位置のずれができるだけ小さくするようにする。

なお、上述した記録方法は、本発明を適用した記録ヘッドを用いて往復記録を行うための一つ方法であり、上述の２つの記録モードに限定されるものではないことはもちろんである。本発明は、往復記録をする際の上述した色ムラを低減するために、少なくとも２種類の液体を重ねる順序を異ならせる画像形成に用いる記録ヘッドにおいて効果を奏することができる。また、上述の実施形態では、重ねあわせるインクの種類として、シアン、マゼンタ、イエローの各インクを例に説明したが、これらに限られない。例えば、上記インクの淡色インクを含んでもよく、また、グリーン、ブルー、レッドなど、重ねあわせることのできる液体の種類は、他の色の組み合わせであってもよい。

また、上記実施形態においては、第１〜第５の吐出口列を同一のオリフィスプレートに有する構成、あるいは第１〜第５の吐出口列の各吐出口から液滴を吐出するためのエネルギー変換素子を同一の基板に有する構成となっている。これに対し、第１の吐出口列と第２〜第５の吐出口列が別体の記録ヘッドで、これらを組み立ててヘッドユニットとする構成であっても、本発明は適用可能である。しかしながら、上述の実施形態のような構成とすることは、記録ヘッドの吐出口列の位置あわせそのものをする必要がない点でより望ましい構成である。

（第２の実施形態）
図９（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実施形態に係る記録ヘッドを説明する図であり、上述の第１の実施形態に係る図１（ａ）〜（ｃ）と同様の図である。図９（ａ）〜（ｃ）において、同じ機能を有する要素には同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

図９（ａ）〜（ｃ）において、第１〜第５の吐出口列は、それぞれの吐出口列を形成する吐出口群ａ列、ｂ列の各吐出口群が走査方向に対して略垂直に配設されている。

本実施形態では、第１〜第２の吐出口列を形成するａ列とｂ列の吐出口群は、いずれも２５６個の吐出口がｔ１＝約２１μｍ（１／１２００インチ）のピッチでそれぞれの吐出口群を形成しれている。それぞれの吐出口列の２つの吐出口群はいずれも、小サイズの吐出口を副走査方向における同じ位置に配設したものである。

第３〜第５の吐出口列を形成するａ列とｂ列の吐出口群は、いずれも１２８個の吐出口がｔ１＝約４２μｍ（１／６００インチ）のピッチでそれぞれの吐出口群を形成している。吐出口群ａ列と吐出口群ｂ列は、その配列が記録ヘッドの副走査方向（本実施例の場合、吐出口列の配列方向に一致する）に対して、ちょうど吐出口配列のピッチの１／２だけずれて（ｔ３＝１／２ｔ１＝約２１μｍ）配置されている。また、それぞれの吐出口群はいずれも大サイズの吐出口を配列している。

以上のとおり、第１と第２の吐出口列それぞれの２つの吐出口群の吐出口配列ピッチを第１の実施形態に示したものの１／２倍にした点が第１実施形態と異なる。記録方法は第１の実施形態と同様であり、これにより、第１から第５の吐出口列から吐出される液滴の駆動周波数を総て１５ＫＨｚとすることができる。すなわち、図５（ｂ）、（ｃ）、図６（ｂ）に示す走査方向の２つの小ドットを形成するのに、第１吐出口列または第２吐出口列の２つの列ａ、ｂの吐出口を用いることができる。これにより、それぞれの駆動周波数を、第１実施形態の構成に較べて半分にすることができる。

また、上述した実施例において、吐出量が相対的に少ない第１の吐出口列と第２の吐出口列との間隔は、相対的に吐出量の多い第３、第４及び第５の吐出口列との間隔に比べて小さい。これによりヘッドの傾きに対しての影響を少なく抑えることが可能となる。

本実施形態でも、従来の記録ヘッド構成に比べ製造上の誤差などの影響を最小限に抑え、より安定したインク吐出によって高画質の記録が可能となる。

図１０は、上述した各実施形態の記録ヘッドを搭載可能なインクジェット記録装置の概略構成を示す図である。

図１０において、上記各実施形態で説明した記録ヘッドとインクタンクをと一体にしたヘッドカートリッジ１００はキャリッジ１０２に交換可能に搭載される。ヘッドカートリッジ１００とキャリッジ１０２は、記録ヘッドにおけるインク吐出の駆動などのための信号を授受するためのコネクタを介して電気的に接続する。

キャリッジ１０２は、主走査方向に延在して装置本体に設置されたガイドシャフト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およ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およ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が通過した際に位置を知ることが可能となる。

用紙やプラスチック薄板等の記録媒体１０８は給紙モータ１３５から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（以降ＡＳＦ）１３２から一枚ずつ分離給紙される。さらに、記録媒体は、搬送ローラ１０９の回転により、ヘッドカートリッジ１００の吐出口面と対向する位置（記録部）を通って搬送（副走査）される。搬送ローラ１０９の駆動はＬＦモータ１３４の回転によりギアを介して行われる。その際、給紙されたか否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を記録媒体１０８が通過した時点で行われる。また、記録媒体１０８の後端が実際にどこに有り、実際の後端から現在の記録位置を最終的に割り出すためにもペーパエンドセンサ１３３は使用されている。

記録媒体８は、記録部において平坦な記録面を形成するように、その裏面をプラテン（不図示）により支持されている。この場合、キャリッジ１０２に搭載されたヘッドカートリッジ１００は、それらの吐出口面がキャリッジ１０２から下方へ突出して前記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。

ヘッドカートリッジ１００は吐出口列の方向が上述したキャリッジの走査方向に対して異なる方向になるようにキャリッジに搭載され、これらの吐出口列から液体を吐出して記録を行う。上述の各実施形態では、熱エネルギーを利用してインクを吐出するために、熱エネルギーを発生する電気熱変換体を備えているものとしたが、圧電素子によってインクを吐出する等、その他の方式であってもよいことはもちろんである。

以上説明したように、本発明によれば、記録装置の大型化や、製造上の誤差（バラツキ）などによって生じる画像品位の低下を解決し、かつ高解像度の画像を高画質で提供することが可能となる。その結果、１パス双方向記録の高速化、コンパクト化と高解像度記録の両立を実現することができる。

（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態の記録ヘッドを説明する図である。 本発明の実施形態の記録ヘッドを搭載した記録ヘッドカートリッジの一例を説明するための説明図である。 本発明の実施形態の記録ヘッドカートリッジを示す説明図である。 本発明の実施形態の記録ヘッドカートリッジを示す説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１実施形態の記録ヘッドを用いた、往復記録による高速記録モードの記録方法を説明する図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１実施形態の記録ヘッドを用いた、往復記録による高解像度モードの記録方法を説明する図である。 （ａ）および（ｂ）は、従来の記録ヘッド用いた往復記録による高解像度モードによって生じる濃度むらを説明する図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明の第１実施形態の記録ヘッド用いた往復記録による高解像度モードによって生じる濃度むらを低減することを説明する図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実施形態の記録ヘッドを示す説明図である。 本発明の記録ヘッドを搭載可能な記録装置の一例を示す説明図である。

符号の説明

１ 吐出口
２ インク供給口
５ 電気熱変換素子
６ オリフィスプレート
１０ 液流路
２１ａ、２１ｂ 第１吐出口列の列（群）
２２ａ、２２ｂ 第２吐出口列の列（群）
２３ａ、２３ｂ 第３吐出口列の列（群）
２４ａ、２４ｂ 第４吐出口列の列（群）
２５ａ、２５ｂ 第５吐出口列の列（群）

Claims (4)

1. 第１の色の、第１の量のインクを吐出する複数の吐出口が第１の方向に配列されてなる第１の吐出口列が、当該第１の吐出口列にインクを供給する供給口の両側に形成されてなる第１の吐出口列群と、
   前記第１の色の、前記第１の量より多い第２の量のインクを吐出する複数の吐出口が前記第１の方向に配列されてなる第２の吐出口列が、当該第２の吐出口列にインクを供給する供給口の両側に形成されてなる第２の吐出口列群と、
   前記第１の色とは異なる第２の色を吐出する複数の吐出口が前記第１の方向に配列されてなる第３の吐出口列が、当該第３の吐出口列にインクを供給する供給口の両側に形成されてなる第３の吐出口列群と、を有する記録ヘッドにおいて、
   前記第１の方向と交差する第２の方向に、前記第１の吐出口列群、前記第３の吐出口列群、前記第２の吐出口列群がこの順に並列して配されており、
   前記第１の吐出口列群において前記第２の方向に重なる位置に前記吐出口が配されており、前記第２の吐出口列群において前記第１の方向に千鳥状に前記吐出口が配されていることを特徴とする記録ヘッド。
2. 前記第１色及び前記第２の色とは異なる第３の色の、前記第２の量より少ない量のインクを吐出する複数の吐出口が前記第１の方向に配列されてなる第４の吐出口列が、当該第４の吐出口列にインクを供給する供給口の両側に形成されてなる第４の吐出口列群と、
   前記第３の色の、前記第１の量より多い量のインクを吐出する複数の吐出口が前記第１の方向に配列されてなる第５の吐出口列が、当該第５の吐出口列にインクを供給する供給口の両側に形成されてなる第５の吐出口列群と、をさらに有し、
   前記第１の方向と交差する方向に、前記第４の吐出口列群、前記第１の吐出口列群、前記第３の吐出口列群、前記第２の吐出口列群、前記第５の吐出口列群がこの順に並列して配されていることを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッド。
3. 前記第３の吐出口列群の前記吐出口から吐出されるインクの量は前記第１の量より多いことを特徴とする請求項１または２に記載の記録ヘッド。
4. 相対的に吐出量の小さい吐出口列の前記第１の方向の配列ピッチは、相対的に吐出量の大きい吐出口列の前記第１の方向の配列ピッチより小さいことを特徴とする請求項３に記載の記録ヘッド。

Images