JPH09207337A - 記録ヘッド及び画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異なるサイズのインク滴を確実に吐出させる
ことを可能にする。 【解決手段】 記録ヘッドの各インク吐出用の各ノズル
内には、その吐出口に近い位置と、それより距離をおい
た位置に配置された第１のヒータ２０１、第２のヒータ
２０２とが設けられている。第１のヒータ２０１は小さ
なインク滴吐出様に用いられ、第２のヒータはそれより
大きいインク滴吐出用に用いられる。高解像度で記録す
る際には、記録されるドット径が小さいことが望まれる
ので、第１のヒータを使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は記録ヘッド及び該記
録ヘッドを用いた画像記録装置、詳しくはインク滴を吐
出する記録ヘッドとこの記録ヘッドで可視画像を記録媒
体上に記録し出力する画像記録装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、プリンタ分野における画質の向上
はめざましく、例えばレーザ・プリンタ及びインクジェ
ット・プリンタのいずれの分野においても、従来の３０
０もしくは３６０ｄｐｉ(dot per inch)という解像度か
ら、６００もしくは７２０ｄｐｉまたはそれ以上の解像
度へと向上しつつある。こうした解像度の向上の主な目
的は、特に自然画で有効なきめ細かな解像度、及び濃度
的な階調表現の高度化にある。

【０００３】インクジェット記録装置は、一般に、複数
のノズルが並んだ記録ヘッドを、そのノズル列に垂直な
方向に走査運動させることにより、記録紙に印字記録を
行う。このノズル列内の各ノズル間のピッチが、記録画
像の縦方向（以降では副走査方向と称す）の解像度に相
当し、記録ヘッドの走査方向の画素密度が、横方向（以
降では主走査方向と称す）の解像度に相当する。

【０００４】一般にインクジェット記録装置の解像度を
向上させるためには、上記主走査方向及び副走査方向の
うち、少なくとも一方の解像度を向上させる必要があ
る。その時、従来の解像度の場合に比較して、ドロップ
径（記録紙等の記録媒体上に形成された１ドットのサイ
ズ）を小さくすることが必要である。なぜなら、例えば
主走査方向及び副走査方向の両方の解像度を２倍にする
と、従来の１ドットに対応する面積Ａは、今度は４ドッ
ト分に対応することになるからであり、従来と同じ大き
さの面積Ａ内に４滴分のインク吐出を行ってしまうと、
過剰のインクが記録紙上または内に広がり、インクのに
じみ、定着不良、記録紙の変形など様々な問題を生じる
からでもある。

【０００５】また、一般に、階調表現を高度化するため
には、２つのステップが実行される。

【０００６】第１のステップは、誤差拡散（ＥＤ）法な
どの既知の処理であり、こうした処理では、人間の視覚
が画像をどのように認知するかといった解析に基づき、
所定のアルゴリズムに従い、隣接画素間の濃度的関連性
を最適化する。具体的には、所定の基本画素ブロックを
単位として、各ブロック内の基準画素と隣接画素との濃
度差を次の画素の濃度に反映させ、こうした処理を基本
画素ブロック内の全ての画素について繰り返して実施
し、最終的にブロック内の各画素の濃度値を決定する。

【０００７】第２のステップは、例えばレーザ・プリン
タ等で採用される各ドット径の制御による面積階調であ
る。具体的には、第１ステップで求めた濃度値に従い、
レーザ光の強度を複数段階（例えば２５６段階）に変調
することにより、結果的に電子写真プロセスにより生成
される画素の大きさを複数段階に制御し、階調表現（例
えば２５６階調）を実現する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インク
ジェット記録装置では、上記第２のステップ即ちドット
径による階調表現が実施されてこなかった。その主な理
由は、上述したノズル列内の個々のノズルから吐出され
るインク滴の量が、１ヘッド内もしくは個々のヘッド
間、またはロット間で大きくばらつき、たとえ各ノズル
に対応する吐出エネルギーを複数段階に制御したとして
も、結果のインク滴により形成されるドット径が一様に
制御できないことによる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点に鑑
みなされたものであり、異なるサイズのインク滴を確実
に吐出することを可能にする記録ヘッドを提供しようと
するものである。

【００１０】この課題を解決するため、本発明の記録ヘ
ッドは以下に示す構成を備える。すなわち、熱エネルギ
ーの作用によってインク滴を吐出するノズルを有する記
録ヘッドであって、前記ノズルには、異なる大きさのイ
ンク滴を吐出させるため、選択的に駆動される少なくと
も第１、第２の熱エネルギー発生源を備える。

【００１１】本発明の好適な実施形態に従えば、第１の
熱エネルギー発生源は、第２の熱エネルギー源よりノズ
ル先端に近い位置に配設されていることが望ましい。こ
れによって、第１の熱エネルギー源を駆動した際には、
第２の熱エネルギー源を駆動した場合より小さいサイズ
のインク吐出を行なわせることが可能になる。

【００１２】また、前記第１の熱エネルギー発生源と第
２の熱エネルギー発生源は、インク吐出方向に対して所
定長さだけオーバーラップし、且つ並行に設けられてい
ることが望ましい。これによって、意図した大きさのイ
ンク滴を吐出させることが可能になる。

【００１３】また、前記第２の熱エネルギー発生源に
は、第１の熱エネルギー発生源より大きな印加電力が供
給されることが望ましい。これによって、異なるインク
滴吐出をより高精度に制御することが可能になる。

【００１４】また、全熱エネルギー発生源をほぼ同時に
駆動することで最大サイズのインク滴を吐出することが
できる。

【００１５】また、本発明の更なる目的は、１つの記録
ヘッドでもって、異なる解像度で画像を記録することは
勿論、それぞれの解像度に応じた良好な画像を記録する
ことを可能ならしめる画像記録装置を提供しようとする
ものである。

【００１６】この課題を解決する本発明の画像記録装置
は、以下に示す構成を備える。すなわち、インク吐出用
ノズルから異なる大きさのインク滴を吐出させるため、
選択的に駆動される少なくとも第１、第２の熱エネルギ
ー発生源を備える記録ヘッドと、当該記録ヘッドを走査
運動させ所定の記録媒体上に画像を記録する画像記録手
段とを備える画像記録装置であって、前記画像記録手段
は、第１の解像度での画像形成の際には、前記第１の熱
エネルギー発生源を使用し、前記第１の解像度より高い
第２の解像度での画像形成の際には前記第２の熱エネル
ギー発生源を使用して画像を形成する。

【００１７】また、本発明の好適な実施形態に従えば、
前記記録ヘッドには、第１の解像度に応じた間隔で複数
のノズルが一様に配設されていることが望ましい。これ
によって、１回の走査運動でもってノズルの数に依存し
た幅の画像を記録することが可能になり、記録速度をあ
げることが可能になる。

【００１８】また、複数ノズルを有する記録ヘッドの場
合であって、第２の解像度で画像を記録する際には、前
記記録ヘッドの走査運動方向の記録距離間隔を第２の解
像度におけるドット間隔にし、前記記録ヘッド１回の走
査運動が完了した際に、前記記録媒体を、前記記録ヘッ
ドの走査運動方向に垂直な方向に前記第２の解像度にお
ける１ドット分だけ相対的に搬送させるようにしてもよ
い。

【００１９】また、望ましくは、第２の解像度が第１の
解像度のＮ倍であって、前記第２の解像度で画像を記録
する際には、前記記録ヘッドの走査運動方向の記録距離
間隔を第２の解像度におけるドット間隔にし、前記記録
ヘッド１回の走査運動が完了した際に、前記記録媒体
を、前記記録ヘッドによる１回の走査運動によって記録
されるバンドの幅の１／Ｎに対し前記第２の解像度の１
ドット分の位相差だけ補正した距離だけ相対的に搬送さ
せ、従前に記録された画像にオーバーラップさせながら
画像を形成するようにする。この結果、ノズルの個体差
が吸収できるので、良好な画像を記録することが可能に
なる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
かかる実施形態を詳細に説明する。

【００２１】図１は本発明のインクジェット記録装置で
使用される記録ヘッドの外観を示す。図中、インクタン
ク１１０と記録ヘッド１００とは一体に構成されてカー
トリッジ・タイプとなっており、カートリッジ１２０内
のインク吸収体１１２に含浸、保持されたインクが、記
録ヘッド１００へ供給される構造を有している。ここ
で、記録ヘッド１００は吐出部１０２及び供給タンク部
１０４などから成る。

【００２２】吐出部１０２は記録媒体との対向面に形成
した吐出口１０３と、その内側に延在する液室と、各液
室に配設した電気−熱変換用の吐出エネルギー発生体と
しての記録ヒータと、各液室に連通した共通液室とを有
している。

【００２３】また、供給タンク部１０４はインクタンク
１１０側からインクの供給を受け、吐出部６０２内の共
通液室にインクを導くサブタンクとして機能する。イン
クタンク１１０内に配設され、インクを含浸させたイン
ク供給体１１２は、多孔質体または繊維などを用いて形
成される。尚、１１４はインクタンク１１０の蓋部材で
ある。

【００２４】図２は図１の記録ヘッドの吐出口１０３付
近の分解斜視図を示している。ここで２００はヒータボ
ードであり、シリコン基板上に電気−熱変換体（吐出ヒ
ータ）２４５及び２４６、並びにこれに電力を供給する
Ａｌなどの配線２４６が成膜技術により形成される。そ
してこのヒータボードに対して、記録用液体の流路２１
０を形成するための隔壁を設けた天板２１６を接着する
ことにより、ヘッドチップが構成される。

【００２５】記録用の液体（インク）は、天板２１６に
設けた供給口２１４より共通液室２１２に供給され、こ
こより各流路２１０内に導かれる。そして、通電によっ
てヒータ２０１または２０２が発熱すると、流路２１０
内に満たされたインクに気泡が発生し、吐出口（オリフ
ィス）２１１からインク滴が吐出される。

【００２６】ここで本発明の特徴は、図２に示されるよ
うに、１つの流路に対応して２個の吐出ヒータ２０１及
び２０２が存在する点である。ここでヒータ２０１は小
インク滴を吐出するための小電力ヒータであり、ヒータ
２０２は中または大インク滴を吐出するための大電力ヒ
ータである。それぞれのヒータ２０１，２０２は、例え
ばＡｌ配線による共通の電源パターン２０４に一方の端
部が接続され、他方の端部はそれぞれ異なるドライブ側
パターン２０６，２０８に接続される。このように、本
発明によれば、各ノズルに対応して、複数（実施形態で
は２種類）の吐出ヒータが選択的に駆動される。これら
のヒータの役割については以降で詳述される。

【００２７】図３は図２のＸ−Ｘ’の断面図を模式的に
示し、その中でインクの吐出原理をプロセス過程に従い
示すものである。図示のように、インク液室２１０内の
インクは、吐出ヒータ２０１もしくは２０２またはそれ
らの両者により急激に加熱されて気化し、その際に発生
する気泡（バブル）の状態変化により、インクが外部に
吐出されるものである。従って、吐出されるインク滴の
大きさ、吐出速度などのファクタは、ヒータの液室内で
の位置、ヒータへの印加電力、液室寸法などの電気的及
び機械的ファクタから決定される。

【００２８】基本的には、ヒータ位置よりも後方（オリ
フィスから離れる方向）の液室の長さが十分に長い場合
には、気泡の発泡位置よりもオリフィス２１１側のイン
クが吐出されるので、吐出ヒータがオリフィス２１１か
ら奥まった位置に配置され、大きな印加電力が供給され
れば、大きなインク滴が得られる。しかしながら、実際
には、液室の長さが増すと、インクの液室内でのリフィ
ル（再充填）周期が長くなり、高い周波数の吐出、すな
わち高速印字には対応できなくなる。

【００２９】本発明者によれば、図２で示したようなヒ
ータ２０１とヒータ２０２とが直線上に並ぶヒータ配置
構成（図４参照）よりも、図５で示すような、ヒータ１
とヒータ２とが互いに平行に、かつそれぞれの一部がオ
ーバラップするような構成が、より効果的な吐出特性を
もたらすことが確認された。すなわち、インク液室２１
０のオリフィス２１１寄りに小電力ヒータ２０１を配置
し、奥側に大電力ヒータ２０２を、その一部がヒータ２
０１と長手方向にオーバラップするように平行に配置す
る。図３は、図５の小電力ヒータ２０１によるインクの
吐出を示している。

【００３０】図６は本実施形態で使用されるモノクロ専
用の記録ヘッド６０１の模式図を示す。本実施形態では
３６０ｄｐｉの解像度で１２８個のノズルが直線上に配
列されている。この記録ヘッドの利点はシリアル・プリ
ンタで使用した場合に、従来の通常の大きさのテキスト
が一度に２行分印字可能であり、印字速度の高速化を図
れることである。

【００３１】図７は本実施形態で使用可能な別のタイプ
（カラー）の記録ヘッド７０１を示した図であり、図で
はイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブ
ラック（Ｂｋ）の４種類のノズル・ブロックが隣接ブロ
ックと８ノズル相当分づつ隔てて直線上に配列される。
図ではＹ，Ｍ，Ｃの各ノズル・ブロックは２４ノズルを
含み、Ｂｋだけは６４ノズルを含む。この記録ヘッドに
よれば、カラー印字を可能なことはもとより、モノクロ
印字に対しても、従来のシリアル・プリンタ並の印字速
度を達成できる（一走査で１ライン分の印字が可能）。

【００３２】図８はモノクロ専用記録ヘッド６０１の詳
細ブロックを示す。図９は図８に示される各制御信号の
タイミングを示す。以下、図８及び図９に従って説明す
る。

【００３３】ＲＥＳＥＴ信号８４１は印字の前に一度入
力され、ラッチ１２２をリセットする。ＬＡＴＣＨ８４
２は１周期単位で２５６ビットのＤＡＴＡ８１３がＣＬ
ＯＣＫ１に同期してシフトレジスタ１２１に転送される
時、これらのデータをラッチ１２２にラッチする。ここ
で、２５６ビットのデータは、図６に示す１２８個の各
ノズルに対応する２つのヒータ（すなわちヒータ２０１
とヒータ２０２）に対応する（すなわち２ｂｉｔ×１２
８ノズル分）。図中、ヒータ２０１はＳ(small)、また
ヒータ２０２はＬ(large)記号が印加される抵抗体（図
示のＳｅｇ．ｘＳ及びＳｅｇ．ｘＬ）で示される。本実
施形態ではラッチ信号間の１周期は例えば１７５μＳで
ある。ラッチ８２２にラッチされた２５６ビットの信号
は、次の周期で時分割にゲートされて、発熱素子８２６
を順次駆動する。その様子を次に説明する。

【００３４】図８で示される様に、図６の記録ヘッドは
ヒータ２０１、２０２はそれぞれ８ブロック×１６セグ
メントのマトリクスにより構成され、各ブロックに接続
されるノズルの番号が図１０に示される（図示では、ヒ
ータ２０１についてのみ示している）。図１０から明ら
かな様に、図６のモノクロヘッドでは、各ブロックに同
数すなわち１６個のノズルが接続される。図９に戻り、
ＢＥＮＢ０乃至ＢＥＮＢ２の３本のブロック選択信号
は、８ブロックのいずれかを順次選択する。その選択方
法は、通常は、２進数で０００（１０進数での０）から
１１１（１０進数の７）へと遷移するが、キャリッジの
復路で印字するいわゆる反転印字の場合には、その方向
が逆になる。これは当業者には既知の様に、時分割駆動
による各ブロックの印字タイミングの差により、印字結
果が往路と復路とで一貫性を失わない様に実施される
（具体的には、縦罫線の直線性を往路と復路で維持する
ため。）。

【００３５】図９では往路の場合がカッコ無しの数字、
復路の場合がカッコつきの数字で示される。本実施形態
では更に各ブロックを、ＯＤＤ ＥＮＢ ８４８及びＥ
ＶＥＮ ＥＮＢ ８４９制御信号により偶数ブロック
（すなわち、ヒータ１）と奇数ブロック（すなわちヒー
タ２）とに分割しており、図９では両者を同時に駆動す
るケースが示されている。しかしながら、電源の容量、
または記録ヘッドの特性等のファクタを考慮して、両ブ
ロックを同時駆動することが困難な場合には、これらを
別々にさらに時分割して駆動することも可能である。あ
るいは、主走査の１パス目にヒータ１すなわち小ヒータ
を使用して記録し、２パス目でヒータ２すなわち大ヒー
タを使用して記録することも有効である。最後に、ヒー
トイネーブルＨＥＮＢ１５０はダブル・パルスによる駆
動を提供し、これらはそれぞれプリパルス及びメインパ
ルスと呼ばれる。前者は記録ヘッドのヒータボード２０
０（図２参照）の予熱用に使用され、インクの吐出量を
上げる効果を有する。後者は文字通りインクの吐出用に
使用される。図８の８２７はダイオード・センサであ
り、既知の様に、ダイオードのＰＮ接合間の温度特性を
利用して、記録ヘッドのヒータボードの温度を測定する
ために使用される。測定温度に基づき、本実施形態で
は、前述したプリパルスのパルス幅を制御することによ
り、インクの吐出量が一定となるように制御する。具体
的には、プリパルス幅を温度の関数として、ヒータボー
ドの温度が上昇すると、プリパルス幅が小さくなる様に
制御を実施する。

【００３６】図１１は図７に示すカラー記録ヘッド７０
１の詳細ブロックを示し、図１２はその制御信号のタイ
ミングを示している。カラーヘッドの場合も図８及び図
９に関連して述べたモノクロヘッドの場合とほとんど同
様であるが、一部異なる点は、シフトレジスタ１１２
１、ラッチ１１２２、及びトランジスタアレイ１１２５
のビット数が２７２ビットであること、及びヒートイネ
ーブル信号が各色に対応して別々に用意されており（Ｈ
ＥＮＢ０乃至ＨＥＮＢ３）、各色独立の駆動エネルギー
を供給できることである。また、ブロック数はモノクロ
ヘッドの場合と同数の８ブロックであるが、各ブロック
に含まれるノズル（セグメント）の数は、図１３に示さ
れる様に、１７個となる。これは図６と図７の配列の違
い及びノズルの総数に起因する。

【００３７】本実施形態で使用した記録ヘッド（図６，
図７参照）の特性を図１４に示す。図１４において、横
軸は使用ヒータ、縦軸はインクの吐出量（単位：ピコリ
ットル［ｐ１］）を示す。駆動条件は図中右上に示され
る。２つの曲線の上側はブラック・インクに、下側の曲
線はカラー・インク（Ｙ，Ｍ，Ｃ）に対応する。

【００３８】次に本発明による複数の記録モードについ
て説明する。

【００３９】図１５及び図１６は、本発明による解像度
及び階調表現を模式的に示す。図１５は解像度が３６０
ｄｐｉ(dot per inch)、階調表現が４値の記録モードを
示す。図１６は解像度が７２０ｄｐｉ、階調表現が５値
の記録モードを示す。いずれのモードでも、階調表現は
面積階調を使用する。

【００４０】最初に図１５について詳細に説明する。図
１５の記録モードは、図１４などに関連して上述したよ
うに、本発明の２種類のヒータすなわちヒータ１（小電
力ヒータ）とヒータ２（大電力ヒータ）の使用の組合せ
により、４種類のドット径を獲得する。これらはドット
無し、小ドロップ、中ドロップ、及び大ドロップであ
り、それぞれ、ヒータ駆動無し、ヒータ１駆動、ヒータ
２駆動、及びヒータ１とヒータ２の両方を駆動に対応す
る。それぞれに対応するインク吐出量が図１４に示され
る。ここで図８または図１１を再度参照し、図１５の１
５０１すなわちドット無しを獲得するためには、各ノズ
ル（セグメント）に対応する小ヒータ（図中Ｓ記号で示
される）及び大ヒータ（図中Ｌ記号で示される）のデー
タに０を書き込めばよい。小ドロップ１５０２を獲得す
るためには、小ヒータに対応するデータにのみ１を書き
込み、中ドロップ１５０３を獲得するためには、大ヒー
タに対応するデータにのみ１を書き込む。そして、大ド
ロップ１５０４を獲得するためには、小ヒータと大ヒー
タの両方に対応するデータに１を書き込むべきである。
このように図１５の記録モードによれば、解像度に関し
ては従来と同様の３６０ｄｐｉであるが、階調表現に関
しては、上述したような面積階調により、より高品位は
画像を獲得することができる。

【００４１】次に図１６の記録モードについて説明す
る。この記録モードは上述のように、解像度が７２０ｄ
ｐｉと従来の２倍であり、従来の１画素を小ドロップ４
ドットで表現する。また階調に関しては、図示のように
ドット数により表現され、ドット無し１６０１、１ドッ
ト１６０２、２ドット１６０３、３ドット１６０４、及
び４ドット１６０５の５値表現が可能である。もちろ
ん、２×２のマトリックス内に含まれるドットの位置に
ついては任意である。例えば、１６０３の２ドットの場
合に、ドットが図示の例とは異なり、対角に位置するこ
とも可能である。ここで、図６または図７で示した記録
ヘッドにより、図１６の記録を実現するためには、２回
の主走査が必要である。なぜなら、これらのヘッドは基
本的に３６０ｄｐｉの解像度であるために、１回目の主
走査で、小ヒータだけを使用して、図６の上段を記録
後、記録紙を１／７２０インチ搬送し、再度２回目の主
走査で、小ヒータだけを使用して、残りの部分すなわち
図１６の下段を記録する必要がある。図６に示すブロッ
ク１２８ノズルの記録ヘッドを使用して、この記録モー
ドに対応したときの動作概要が、図１７に模式的に示さ
れる。図１７では、ヒータ１（小ヒータ）だけを使用し
て１走査目の記録が終了後、紙送りモータ（図示せず）
で記録紙１７０１を１／７２０インチ搬送し、次に再度
ヒータ２だけを使用して、２走査目の記録を行う。２走
査目が終了後、今後は記録紙１７０１を２５６／７２０
インチ搬送し、次に３走査目の記録を行う。３走査目の
記録の終了後、記録紙を１／７２０インチ搬送し、次に
４走査目の記録を行う。４走査目の記録が終了すると、
記録紙を再度２５６／７２０インチ搬送して、１走査目
と同様に繰り返す。このようにして、記録紙の印字領域
の下端まで記録を継続する。

【００４２】あるいは、図１８に示すように、縦方向に
１２８ドット単位で、走査をオーバラップさせていく記
録方法も有効である。この場合には、縦方向の最初の１
２８ドットを１走査目と２走査目で記録し、次の１２８
ドットを２走査目と３走査目で記録し、３番目の１２８
ドットを３走査目と４走査目で記録し、以下同様に継続
していく。

【００４３】図１９に、図１８の記録を実現する記録ヘ
ッドと記録紙との相対的な移動関係を示す。図中、黒丸
が実際のノズル位置を示し、黒丸間の間隔は１／３６０
インチである。図１９から明らかなように、１走査目で
記録ヘッド６０１の下半分６４ノズルを使用して記録
し、次に記録紙を１２９／７２０インチ搬送する。その
後、２走査目を全ノズルすなわち１２８ノズル使用して
記録し、次に記録紙を１２７／７２０インチ搬送する。
その後、３走査目を全ノズルを使用して記録し、その
後、記録紙を１２９／７２０インチ搬送する。このよう
に、記録紙を主走査の終了毎に、１２７／７２０インチ
と１２９／７２０インチとの間を交互させながら搬送す
る。

【００４４】図２０は常に記録紙の紙搬送距離を一定に
保つための記録方法を示す。この例では、記録ヘッド６
０１の最上部の１ノズルを常に使用せずに、それより下
方の残りの１２７ノズルを使用して記録する。この方法
によれば、記録紙の搬送距離は常に１２７／７２０イン
チに保つことが可能になる。この方法によれば、記録紙
の搬送距離が常に一定であるために、機械的な搬送機構
の送り精度を保証することが容易になりうる。しかしな
がら、記録領域が縦方向に１２７ドットと奇数単位にな
るため、記録制御がバイトまたはワード単位から逸脱す
ることになり、制御的な観点からの煩雑化を招きうる。

【００４５】以上の説明から明らかなように、図１７乃
至図２０に関連して述べた記録方法では、装置のスルー
プットが、主走査速度を向上するなどの何らかの手段を
講じない限り、図１５の記録モードの場合よりも低下す
る。しかしながら、このモードの記録結果は、従来の３
６０ｄｐｉで２値の階調表現に比較して、解像度が２
倍、階調表現も５値と優れ、また図１５のモードと比較
しても、解像度が２倍、階調も４値から５値へと向上
し、高品位かつ高精細な画像を提供することができる。

【００４６】更に本発明の他の特徴は、従来の３６０ｄ
ｐｉ、２値の記録モードにも対応できる点である。これ
は図１５の大ドロップだけを使用してシミュレートでき
る。これにより、本発明によれば、従来ヘッドの使用に
合わせて設計された従来機種、すなわち解像度３６０ｄ
ｐｉ、階調表現２値の機種にも、本発明を記録ヘッドを
上位互換に使用することができる。これにより多種ヘッ
ドを製造することによる生産コスト増大の防止、生産調
整の簡素かなどの利点が達成される。

【００４７】以上述べたように、本実施形態によれば、
既存の解像度のヘッドでもってそれより高い解像度の記
録を行うことが可能になる。

【００４８】また、複数段階の階調表現を有するインク
ジェット記録装置を提供することができる。

【００４９】更に、従来の記録ヘッドと上位互換に使用
できる高解像度かつ階調表現可能な記録ヘッドおよびそ
の印字方法を提供することができる。尚、従来の解像度
で記録する場合と、上記実施形態で説明した高解像度で
記録する場合の切換は、例えば装置に備えられた操作パ
ネル或いは上位装置（ホストコンピュータ等）からの指
示コマンドに従うようにすればよい。

【００５０】また、上記実施形態では、３６０ｄｐｉと
いう解像度に依存した状態でノズルが配列され、それを
７２０ｄｐｉにして記録する例を説明したが、これに限
らず、基本となる解像度（実施形態では３６０ｄｐｉ）
の整数倍の解像度でもって画像を記録することが可能で
ある。すなわち、吐出したインク滴によるドロップ径が
十分に小さくできる場合には、主走査方向に対する１画
素間隔をそれに応じて狭め、且つ、副走査方向へもそれ
に応じた位相差だけずらせばよい。

【００５１】なお、本発明は、複数の機器（例えばホス
トコンピュータ，インタフェイス機器，リーダ，プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装
置、プリンタ単体）に適用してもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように本発明に従えば、異
なるサイズのインク滴を確実に吐出することが可能にな
る。

【００５３】１つの記録ヘッドでもって、異なる解像度
で画像を記録することは勿論、それぞれの解像度に応じ
た良好な画像を記録することも可能になる。

【００５４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で使用する記録ヘッドの斜視図である。

【図２】図１の記録ヘッドの吐出口１０３付近の内部構
造を示す図である。

【図３】図１の記録ヘッドによるインク吐出原理を表す
図である。

【図４】図２のヒータ配列を説明する図である。

【図５】図４とは別のヒータ配列の例を示す図である。

【図６】ブラック専用の記録ヘッドのノズル配列を示す
図である。

【図７】カラー用の記録ヘッドのノズル配列を示す図で
ある。

【図８】図６の記録ヘッドのヒータボードの回路構成を
示すブロック図である。

【図９】図８の各信号のタイミング図である。

【図１０】図８のＢＥ（ブロック・イネーブル）信号と
接続セグメントの関係を示す図である。

【図１１】図７の記録ヘッドのヒータボードの回路構成
を示すブロック図である。

【図１２】図１１の各信号のタイミング図である。

【図１３】図１１のＢＥ（ブロック・イネーブル）信号
と接続セグメントの関係を示す図である。

【図１４】各ヒータの駆動の組合せとインク吐出量の関
係を示す図である。

【図１５】ドロップ径による階調表現を説明する図であ
る。

【図１６】ドット数による階調表現を説明する図であ
る。

【図１７】縦横７２０ｄｐｉの解像度を獲得する記録方
法を示す図である。

【図１８】縦横７２０ｄｐｉの解像度を獲得する別の記
録方法を示す図である。

【図１９】図１８の記録結果を得るための記録紙の搬送
方法を示す図である。

【図２０】搬送距離を一定に保つことが必要な時の使用
ノズルと記録結果を示す図である。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱エネルギーの作用によってインク滴を
   吐出するノズルを有する記録ヘッドであって、 前記ノズルには、異なる大きさのインク滴を吐出させる
   ため、選択的に駆動される少なくとも第１、第２の熱エ
   ネルギー発生源を備えることを特徴とする記録ヘッド。
2. 【請求項２】 第１の熱エネルギー発生源は、第２の熱
   エネルギー発生源よりノズル先端に近い位置に配設され
   ていることを特徴とする請求項第１項に記載の記録ヘッ
   ド。
3. 【請求項３】 前記第１の熱エネルギー源と第２の熱エ
   ネルギー発生源は、インク吐出方向に対して所定長さだ
   けオーバーラップし、且つ並行に設けられていることを
   特徴とする請求項第２項に記載の記録ヘッド。
4. 【請求項４】 前記第２の熱エネルギー源には、第１の
   熱エネルギー発生源より印加電力が供給されることを特
   徴とする請求項第２項又は第３項のいずれかに記載の記
   録ヘッド。
5. 【請求項５】 全熱エネルギー発生源をほぼ同時に駆動
   することで最大サイズのインク滴を吐出することを特徴
   とする請求項第１項乃至第４項に記載の記録ヘッド。
6. 【請求項６】 インク吐出用ノズルから異なる大きさの
   インク滴を吐出させるため、選択的に駆動される少なく
   とも第１、第２の熱エネルギー発生源を備える記録ヘッ
   ドと、 当該記録ヘッドを走査運動させ所定の記録媒体上に画像
   を記録する画像記録手段とを備える画像記録装置であっ
   て、 前記画像記録手段は、第１の解像度での画像形成の際に
   は、前記第１の熱エネルギー発生源を使用し、前記第１
   の解像度より高い第２の解像度での画像形成の際には前
   記第２の熱エネルギー発生源を使用して画像を形成する
   ことを特徴とする画像記録装置。
7. 【請求項７】 第１の熱エネルギー発生源は、第２の熱
   エネルギー発生源よりノズル先端に近い位置に配設され
   ていることを特徴とする請求項第６項に記載の画像記録
   装置。
8. 【請求項８】 前記第１の熱エネルギー源と第２の熱エ
   ネルギー発生源は、インク吐出方向に対して所定長さだ
   けオーバーラップし、且つ並行に設けられていることを
   特徴とする請求項第７項に記載の画像記録装置。
9. 【請求項９】 前記第２の熱エネルギー発生源には、第
   １の熱エネルギー発生源より大きな印加電力が供給され
   ることを特徴とする請求項第７項又は第８項のいずれか
   に記載の画像記録装置。
10. 【請求項１０】 前記記録ヘッドには、第１の解像度に
    応じた間隔で複数のノズルが一様に配設されていること
    を特徴とする請求項第６項に記載の画像記録装置。
11. 【請求項１１】 第２の解像度で画像を記録する際に
    は、前記記録ヘッドの走査運動方向の記録距離間隔を第
    ２の解像度におけるドット間隔にし、 前記記録ヘッド１回の走査運動が完了した際に、前記記
    録媒体を、前記記録ヘッドの走査運動方向に垂直な方向
    に前記第２の解像度における１ドット分だけ相対的に搬
    送させることを特徴とする請求項第１０項に記載の画像
    記録装置。
12. 【請求項１２】 第２の解像度が第１の解像度のＮ倍で
    あって、前記第２の解像度で画像を記録する際には、 前記記録ヘッドの走査運動方向の記録距離間隔を第２の
    解像度におけるドット間隔にし、 前記記録ヘッド１回の走査運動が完了した際に、前記記
    録媒体を、前記記録ヘッドによる１回の走査運動によっ
    て記録されるバンドの幅の１／Ｎに対し前記第２の解像
    度の１ドット分の位相差だけ補正した距離だけ相対的に
    搬送させ、 従前に記録された画像にオーバーラップさせながら画像
    を形成することを特徴とする請求項第１０項に記載の画
    像記録装置。