JP2005246905A - Inkjet recording device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被記録材上にインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録装置に関し、特に、同色調で濃度の異なる複数種類のインクにより濃淡表現を行うインクジェット記録装置に関する。 The present invention relates to an ink jet recording apparatus that records an image by ejecting ink onto a recording material, and more particularly to an ink jet recording apparatus that expresses light and shade with a plurality of types of ink having the same color tone and different densities.
近年、パーソナルコンピュータのプリンターや複写機として、記録シートにインクを吹き付けて記録するインクジェット記録装置が急速に普及している。インクジェット記録装置は、安価で多彩な色調の記録が可能であるため、その需要はますます増えてきており、最近ではＸ線フィルムやＣＴスキャン画像のような医療用の多階調画像記録用にも応用されつつある。医療画像用記録装置では、異なる濃度を有する複数種類のインクを組み合わせてインクを２回、３回と重ねて記録することによってインクの種類数よりはるかに多い階調を表現することが可能になる。 2. Description of the Related Art In recent years, an ink jet recording apparatus that records ink by spraying a recording sheet as a personal computer printer or copying machine is rapidly spreading. Inkjet recording devices are capable of recording a variety of color tones at low cost, and the demand for them is increasing. Recently, they are used for recording multi-tone images for medical use such as X-ray film and CT scan images. Is also being applied. In a medical image recording apparatus, by combining a plurality of types of inks having different densities and recording the ink twice and three times, it is possible to express a gradation much larger than the number of types of ink. .
このような記録装置においては、画素の微細化等のため複数の記録素子を集積配列してなる記録ヘッドとして、インク吐出口および液路を高密度で複数集積したものを用いる。図８は、一般的なインクジェット記録装置における記録ヘッドを模式的に表した図である。記録ヘッド１０１の記録媒体に対向する面１０１ａには、複数の記録素子１０２が形成されている。 In such a recording apparatus, a recording head in which a plurality of recording elements are integrated and arranged for pixel miniaturization or the like is used which has a plurality of ink discharge ports and liquid paths integrated at a high density. FIG. 8 is a diagram schematically showing a recording head in a general ink jet recording apparatus. A plurality of recording elements 102 are formed on the surface 101a of the recording head 101 facing the recording medium.
以下、記録ヘッドのインク吐出の一例について仕組みを説明する。 Hereinafter, a mechanism of an example of ink ejection from the recording head will be described.
本発明に用いるインクジェット方式による記録方法は、インクの小滴を種々の駆動原理を利用して、ノズルより吐出して記録を行わせる従来公知であるインクジェット記録方式のいずれのものにも適用可能である。その代表例として、特許文献１に記載されている方法で、熱エネルギーの作用を受けたインクが急激な体積変化を生じ、この状態変化による作用力によって、インクをノズルから吐出させるインクジェット方式をあげることができる。 The ink jet recording method used in the present invention can be applied to any of the conventionally known ink jet recording systems in which ink droplets are ejected from nozzles and recorded using various driving principles. is there. As a representative example, there is an ink jet method in which ink subjected to the action of thermal energy undergoes a sudden volume change by the method described in Patent Document 1, and ink is ejected from a nozzle by an action force due to this state change. be able to.
図２〜図４は本発明に係るインクジェット記録装置の主要部である記録ヘッドの構成例を示す図である。 2 to 4 are diagrams showing examples of the configuration of a recording head which is a main part of the ink jet recording apparatus according to the present invention.
記録ヘッドの記録素子１０２は、インクを通す溝１１４を有するガラス、セラミックスまたはプラスチック板等でできたベース部材１１３と、感熱記録に用いられる発熱ヘッド１１５（図ではヘッドが示されているが、これに限定されるものではない）とを接着して得られる。発熱ヘッド１１５は酸化シリコン等で形成される保護膜１１６、アルミニウム電極１１７−１，１１７−２、ニクロム等で形成される発熱抵抗体層１１８、蓄熱層１１９、アルミナ等の放熱性の良い基板１２０よりなっている。 The recording element 102 of the recording head includes a base member 113 made of glass, ceramics, a plastic plate or the like having a groove 114 through which ink passes, and a heat generating head 115 used for thermal recording (the head is shown in the figure. It is obtained by adhering to (not limited to). The heat generating head 115 includes a protective film 116 formed of silicon oxide or the like, aluminum electrodes 117-1 and 117-2, a heat generating resistor layer 118 formed of nichrome or the like, a heat storage layer 119, and a substrate 120 with good heat dissipation such as alumina. It has become more.
インク１２１は吐出ノズル１２２まで来ており、圧力Ｐによりメニスカス１２３を形成している。今、電極１１７−１、１１７−２に電気信号が加わると、発熱ヘッド１１５のｎで示される領域が急激に発熱し、ここに接しているインク１２１に気泡が発生し、その圧力でメニスカス１２３が突出し、インク１２１が吐出し、ノズル１２２より記録小滴１２４となり、記録媒体１２５に向かって飛翔する。図４には図２に示す記録素子を多数並べた記録ヘッド（マルチノズルヘッド）の外観図を示す。記録ヘッドは、溝１１４を複数有するガラス板１１３と、図２で説明したものと同様な発熱ヘッド１１５を密着して製作されている。 The ink 121 reaches the discharge nozzle 122, and a meniscus 123 is formed by the pressure P. Now, when an electrical signal is applied to the electrodes 117-1 and 117-2, the region indicated by n of the heating head 115 rapidly generates heat, bubbles are generated in the ink 121 in contact therewith, and the meniscus 123 is generated by the pressure. Protrudes, and ink 121 is ejected to form recording droplets 124 from the nozzle 122 and fly toward the recording medium 125. FIG. 4 shows an external view of a recording head (multi-nozzle head) in which a large number of recording elements shown in FIG. 2 are arranged. The recording head is manufactured by closely adhering a glass plate 113 having a plurality of grooves 114 and a heating head 115 similar to that described with reference to FIG.
また、図３は、インク流路に沿った記録ヘッドの断面図であり、特に、図２のＨ−Ｈ線での断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the recording head along the ink flow path, and in particular, a cross-sectional view taken along line HH in FIG.
尚、本発明で用いる記録ヘッドの構成は、従来のインクジェット記録装置で一般的に用いられている記録ヘッドの構成と同様である。 The configuration of the recording head used in the present invention is the same as that of a recording head generally used in a conventional ink jet recording apparatus.
各ノズルは、共通のインク液室に連通しており、インク液室から供給されるインクを吐出することにより、記録媒体上に同一の色調を持つドットを形成する。記録素子の配置は、図８のように、矢印Ａで示されるキャリッジの移動方向に対して垂直な方向に整列されており、同時に複数のドットを形成することが可能になっている。画素の微細化のために、ノズルの集積密度は年々向上しており、ノズルの個数も増加する傾向にある。図８においては各ノズルが略直線上に並んでいるが、さらに画素密度を高めて画質を向上させる目的で、ノズル列方向におけるノズルの密度を高めるために、千鳥配置などに配列されていることもある。ここで、この共通のインクを吐出する複数のノズルのグループをノズル列と呼ぶことにする。 Each nozzle communicates with a common ink liquid chamber, and forms dots having the same color tone on the recording medium by discharging ink supplied from the ink liquid chamber. As shown in FIG. 8, the recording elements are arranged in a direction perpendicular to the carriage movement direction indicated by an arrow A, and a plurality of dots can be formed simultaneously. Due to pixel miniaturization, the density of nozzles is increasing year by year, and the number of nozzles tends to increase. In FIG. 8, the nozzles are arranged in a substantially straight line. However, in order to increase the pixel density and improve the image quality, the nozzles are arranged in a staggered arrangement in order to increase the nozzle density in the nozzle row direction. There is also. Here, a group of a plurality of nozzles that discharge the common ink is referred to as a nozzle row.
ところで、多色記録を実現するためには、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックといった４種類のインクを打ち分ける必要がある。また、高画質化を図る手法のひとつとして、インク濃度の異なる同系色の濃淡インクを用いる濃淡記録方式が知られている。この濃淡記録方式では、ハイライト部等を低濃度の淡インクで記録し、インクドットによる粒状感を目立たなくすると共に、高濃度部において濃インクで記録するようにする。このため、吐出するインクの数を増やすことで高濃度部を生成しなくても高濃度部を生成することが可能になり、記録速度の低下を抑制することができる。 By the way, in order to realize multi-color recording, for example, four types of ink such as cyan, magenta, yellow, and black need to be distinguished. In addition, as one of the techniques for improving the image quality, a density recording method using density inks of similar colors with different ink densities is known. In this density recording method, the highlight portion or the like is recorded with a low density light ink so that the graininess due to the ink dots is not noticeable and the high density portion is recorded with the dark ink. For this reason, by increasing the number of inks to be ejected, a high density part can be generated without generating a high density part, and a decrease in recording speed can be suppressed.
また、Ｘ線フィルムやＣＴスキャン画像のような医療用の多階調画像記録においては、同系色について３種類以上の濃度の異なる複数のインクを使用することが望ましいことが、特許文献２にて詳細に書かれている。これらマルチインクのインクジェット記録装置は、上記のノズル列を複数持つ記録ヘッドを採用したり、さらにその記録ヘッドを複数持ったりすることで、多種インクによる記録を実現する。 Moreover, in medical multi-tone image recording such as X-ray film and CT scan image, it is desirable to use a plurality of inks having three or more different densities for similar colors. It is written in detail. These multi-ink inkjet recording apparatuses employ a recording head having a plurality of the above-described nozzle arrays, and further have a plurality of recording heads, thereby realizing recording with various inks.
このような同系色について濃度の異なる複数のインクを使用するインクジェット記録装置は、画像ハイライト部等の低濃度領域が淡インクで記録されてインクのドットが目立たなくなると共に、多階調表現ができるため、画像品位を向上させることが可能である。
ところで、Ｘ線フィルムやＣＴスキャン画像のような医療診断用の画像では、光透過性の記録媒体に画像を記録し、この記録済みの媒体に背光を当てたときに記録媒体を透過する光量の差によって現れる像を見て診断を行う。従って、余分な光が目に入り暗い部分（高濃度部）を視る際の視覚特性を劣化させないためには、通常の出力画像において余白とされている部分（以下ボーダー部とする）は背光をできるだけ透過しない状態にした方が好ましい。したがって、ボーダー部を所定の透過率以下にする必要がある。一般に、記録媒体が背光を透過する度合いは、透過率から以下の式により定義される光学濃度を用いる。 By the way, in an image for medical diagnosis such as an X-ray film or a CT scan image, an image is recorded on a light-transmitting recording medium, and the amount of light transmitted through the recording medium when the back light is applied to the recorded medium. Diagnose by looking at the image that appears due to the difference. Therefore, in order not to deteriorate the visual characteristics when the extra light enters the eyes and looks at the dark part (high density part), the part which is a margin in the normal output image (hereinafter referred to as the border part) is backlit. Is preferably in a state of not transmitting as much as possible. Therefore, it is necessary to make the border part below a predetermined transmittance. In general, the degree to which a recording medium transmits back light uses an optical density defined by the following equation from the transmittance.
光学濃度 ＯＤ＝−ｌｏｇＴ （Ｔ：透過率）
通常は、視覚特性を劣化させないためにボーダー部の光学濃度を、２．０以上の高い濃度にすることが望ましいとされている。
Optical density OD = -logT (T: transmittance)
Usually, in order not to deteriorate the visual characteristics, it is desirable that the optical density of the border portion is set to a high density of 2.0 or more.
一方、濃度の異なる複数のインクを同じ場所に重ね打ちして濃淡多階調表現する記録装置では、限られた種類のインクで階調ステップを増やすために、濃度の高いインクは用意せずに、例えば単インクによる記録で光学濃度１．０以下になるような濃度の低いインクを用い、必要に応じて何種類かのインクを同じ場所に吐出することで高濃度の画素を表現する。したがって、ボーダー部を含む高濃度部にいたっては、記録装置の持つ比較的高濃度のインクを多量に使用することになる。 On the other hand, in a printing apparatus that expresses multiple gray levels by overprinting multiple inks with different densities at the same place, in order to increase gradation steps with limited types of ink, ink with high density is not prepared. For example, a high-density pixel is expressed by using low-density ink that has an optical density of 1.0 or less in recording with a single ink, and ejecting several types of ink to the same place as necessary. Therefore, in the high density portion including the border portion, a relatively high density ink of the recording apparatus is used in a large amount.
しかしながら、例えばＸ線フィルムやＣＴスキャン画像のような医療診断用の画像を代表とするいくつかの分野の画像などでは、ボーダー部が１枚の記録媒体面積の数十％を占めることもあり、そのためこういった画像を頻繁に出力することで、高濃度インクを受け持つノズル列の各ノズルの負荷が嵩んでいき、ノズル形成部が損傷しやすくなり、結果として記録ヘッドの耐用寿命を縮めていた。 However, in some fields such as images for medical diagnosis such as X-ray film and CT scan images, the border portion may occupy several tens of percent of the area of one recording medium. Therefore, by frequently outputting such images, the load on each nozzle of the nozzle row that handles high density ink increases, and the nozzle forming part is easily damaged, resulting in shortening the useful life of the recording head. .
さらに、特定のインクの需要のみが多かった場合は、時間単位で吐出できるインク滴の数はノズル数に依存するために、記録の速度を一定以上に上げられなくなり、処理能力の優れた記録装置を提供する妨げになっていた。 Furthermore, when there is only a large demand for specific ink, the number of ink droplets that can be ejected in time units depends on the number of nozzles, so the recording speed cannot be increased beyond a certain level, and the recording apparatus has excellent processing capability. Was hindering to provide.
本発明は上述の問題点に着目してなされたものであって、使用頻度の多い最大濃度のノズルの使用寿命を延ばすことのできるインクジェット記録装置の提供を目的としている。 The present invention has been made paying attention to the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus capable of extending the service life of a nozzle having the highest density that is frequently used.
上記の目的を達成するための本発明によるインクジェット記録装置は、同色調で濃度の異なる複数種類のインクを用いて濃淡表現を行うインクジェット記録装置において、単一の記録ヘッド筐体に複数のノズル列を設けノズル列ごとに異なる種類のインクを吐出して記録を行うマルチノズル列インクジェットプリンタであって、最も濃度の高いインクを吐出するノズル列を、他のインクを吐出するノズル列よりも多く備える構成とする。 In order to achieve the above object, an ink jet recording apparatus according to the present invention provides a plurality of nozzle arrays in a single recording head housing in an ink jet recording apparatus that expresses light and shade using a plurality of types of ink having the same color tone and different densities. Is a multi-nozzle array ink jet printer that performs recording by ejecting different types of ink for each nozzle array, and includes more nozzle arrays that eject the highest density ink than nozzle arrays that eject other inks. The configuration.
以上説明したように本発明によれば、
同色調で濃度の異なる複数種類のインクを用いて濃淡表現を行うインクジェット記録装置において、単一の記録ヘッド筐体に複数のノズル列を設けノズル列ごとに異なる種類のインクを吐出して記録を行うマルチノズル列インクジェットプリンタであって、最も濃度の高いインクを吐出するノズル列を、他のインクを吐出するノズル列よりも多く備えることにより、
ノズル個々の負担が軽くなり、発熱ヘッドやノズル形成部の損傷が発生しにくく、結果として記録ヘッドの耐用寿命が延びる。また、高濃度インクの需要が極端に多い画像の場合に、記録の速度を一定以上に上げられない問題も回避され、処理能力の優れた記録装置を提供できる。
As described above, according to the present invention,
In an inkjet recording apparatus that expresses light and shade using a plurality of types of ink with the same color tone and different densities, a plurality of nozzle arrays are provided in a single recording head housing, and recording is performed by ejecting different types of ink for each nozzle array. In the multi-nozzle row inkjet printer to perform, by providing more nozzle rows that eject the highest density ink than nozzle rows that eject other ink,
The burden on each nozzle is reduced, the heat generating head and the nozzle forming portion are hardly damaged, and as a result, the useful life of the recording head is extended. In addition, in the case of an image in which the demand for high-density ink is extremely large, the problem that the recording speed cannot be increased beyond a certain level is avoided, and a recording apparatus with excellent processing capability can be provided.
これらは、医療診断用画像の記録等の、透明記録媒体への記録を行う際に、特に有用である。 These are particularly useful when recording on a transparent recording medium such as medical diagnostic image recording.
最も濃度の高いインクを吐出するノズル列同士を隣り合わせに配置することによれば、インク同士の着弾位置の不揃いが目立ちにくくなり、画像品質の向上に貢献できる。 By arranging the nozzle rows that discharge the ink with the highest density next to each other, uneven landing positions of the inks are less noticeable, which can contribute to an improvement in image quality.
以下に本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below based on examples.
本発明におけるインクジェット記録装置の実施例を説明する。 Examples of the ink jet recording apparatus according to the present invention will be described.
図１はインクジェット記録装置の概要を示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing an outline of an ink jet recording apparatus.
１１は、記録ヘッドがユニット化された記録ヘッドカートリッジで、記録ヘッドカートリッジ１１の記録シートに対向する面には少なくともひとつのノズル列を持つ記録ヘッドが形成されている。記録ヘッドカートリッジ１１はキャリッジ１３に抱えられており、キャリッジ１３は少なくとも１本あるガイドシャフト１２によって案内されてガイドシャフト１２に平行な方向（矢印Ａの方向）に往復移動可能になっている。キャリッジ１３には駆動ベルト１４の両端部が固定されており、駆動ベルト１４がキャリッジモータ１５に駆動されることによってキャリッジ１３を所定のタイミングで所定の向きへ移動される。２０は本体の電気基板とキャリッジ１３との間で電気信号のやりとりをするための電気信号ケーブルである。キャリッジ１３の運動を妨げないように柔軟性をもつフラットケーブルが使われる。１７はヘッド回復のためのユニットで、キャッピング手段１８と、ワイパー１９などにより構成される。画像記録が行われていない間、キャッピング手段１８と記録ヘッドが対向する位置までキャリッジ１３を移動し、キャッピング手段１８がノズル周囲部に当接することでノズルを密閉・保護する。また、キャッピング手段１８は不図示の吸引ポンプと接続されており、キャッピング手段１８がノズルを密閉後ノズル周囲の固着したインク等を吸引することによって記録ヘッド内のインクの通りをよくして機能・性能を回復させる働きがある。ワイパー１９は、必要なときにせり出してキャリッジ１４の移動中に記録ヘッドのノズル周囲部に当接し、正常なインク吐出の障害になる不要なインクやゴミを拭い去り、ヘッドの性能回復を図るためのものである。 Reference numeral 11 denotes a recording head cartridge in which the recording head is unitized. A recording head having at least one nozzle array is formed on the surface of the recording head cartridge 11 facing the recording sheet. The recording head cartridge 11 is held by a carriage 13, and the carriage 13 is guided by at least one guide shaft 12 and can reciprocate in a direction parallel to the guide shaft 12 (direction of arrow A). Both ends of the drive belt 14 are fixed to the carriage 13. When the drive belt 14 is driven by the carriage motor 15, the carriage 13 is moved in a predetermined direction at a predetermined timing. Reference numeral 20 denotes an electric signal cable for exchanging electric signals between the electric board of the main body and the carriage 13. A flexible flat cable is used so as not to hinder the movement of the carriage 13. Reference numeral 17 denotes a head recovery unit, which includes a capping means 18 and a wiper 19. While the image recording is not being performed, the carriage 13 is moved to a position where the capping unit 18 and the recording head face each other, and the capping unit 18 abuts on the peripheral portion of the nozzle to seal and protect the nozzle. Further, the capping unit 18 is connected to a suction pump (not shown), and the capping unit 18 seals the nozzle and sucks the fixed ink around the nozzle to improve the flow of the ink in the recording head. It works to restore performance. The wiper 19 protrudes when necessary and comes into contact with the periphery of the nozzles of the recording head while the carriage 14 is moving, to wipe off unnecessary ink and dust that interfere with normal ink ejection, thereby restoring the head performance. belongs to.
Ｓは記録シートであり、普通紙もしくは各種の特殊な記録用紙や樹脂製であってもよい。記録シートＳは１６等の給送ローラによって矢印Ｂ方向に進んで行き、記録ヘッドカートリッジ１１に対向させられる。記録シートＳに対しては、キャリッジ２の往復移動中のインク吹き付け、および所定量ずつの間欠シート送りを繰り返すことで所定部分への記録が行われる。 S is a recording sheet, which may be plain paper, various special recording papers, or resin. The recording sheet S advances in the direction of arrow B by a feeding roller such as 16 and is made to face the recording head cartridge 11. Recording is performed on a predetermined portion of the recording sheet S by repeating ink spraying while the carriage 2 is reciprocating and intermittent sheet feeding by a predetermined amount.
図５は、本発明のインクジェット記録装置に採用されるマルチノズル列の記録ヘッドにおけるインク供給の流れを示す概要図である。図５（ａ）はノズル面に正対した方向を示しており、図５（ｂ）はＬ−Ｌ断面図を示す。 FIG. 5 is a schematic diagram showing the flow of ink supply in the multi-nozzle row recording head employed in the ink jet recording apparatus of the present invention. FIG. 5A shows a direction facing the nozzle surface, and FIG. 5B shows an LL cross-sectional view.
ノズル面１ａには、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの４列のノズル列が設けられており、それぞれが複数個のノズルによって構成されている。ノズル列２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを構成する各ノズルはそれぞれ液室２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに連通しており、また、液室２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、インク供給路２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄを介してインク容器２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄに連通している。インク容器２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄは、インクが消費されるごとに液室２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄにインクを供給するためにインクを蓄えている容器である。 The nozzle surface 1a is provided with four nozzle rows 21a, 21b, 21c, and 21d, each of which is constituted by a plurality of nozzles. The nozzles constituting the nozzle rows 21a, 21b, 21c, and 21d communicate with the liquid chambers 22a, 22b, 22c, and 22d, respectively, and the liquid chambers 22a, 22b, 22c, and 22d are connected to the ink supply paths 23a and 23b. , 23c, and 23d, and communicate with the ink containers 24a, 24b, 24c, and 24d. The ink containers 24a, 24b, 24c, and 24d are containers that store ink in order to supply ink to the liquid chambers 22a, 22b, 22c, and 22d each time ink is consumed.
ここで、インクの種類について説明する。本実施例では、記録ヘッドにおいて、ブラックのそれぞれ濃度が異なる３種類のインクの吐出を受け持たせている。３種類のインクのうち、濃度の低い方から順に、ブラック１、ブラック２、ブラック３とする。例えば、医療用Ｘ線フィルムのような透過画像を出力する記録装置においてのインク濃度の比に関しては、特許文献２に詳しく説明されている。 Here, the types of ink will be described. In this embodiment, the recording head is responsible for ejecting three types of ink each having a different density of black. Of the three types of ink, black 1, black 2, and black 3 are set in order from the lowest density. For example, the ink density ratio in a recording apparatus that outputs a transmission image such as a medical X-ray film is described in detail in Patent Document 2.
ここで、本実施例の記録装置において、インク容器２４ａにはブラック１のインクが、インク容器２４ｂにはブラック２のインクが、インク容器２４ｃと２４ｄにはブラック３のインクがそれぞれ納められている。この構成によれば、最も濃度の高いブラック３のインクについてはノズル列２１ｃと２１ｄの２列によって記録が可能である。１列だけの場合に比べてノズル数が２倍となることによれば、ノズル個々の負担が軽くなり、発熱ヘッドやノズル形成部の損傷が発生しにくく、結果として記録ヘッドの耐用寿命が延びる。また、高濃度インクの需要が極端に多い画像の場合に、ノズル数が増えているとともに、インク容器３０から液室２３へのインクの補充の速度が追いつかなくなることが少ないので、記録の速度を一定以上に上げられない問題も回避できる。また、ブラック３を受け持つノズル列を３列、もしくはそれ以上に設ければ、さらに効果は大きくなる。 In the recording apparatus of this embodiment, the ink container 24a contains black 1 ink, the ink container 24b contains black 2 ink, and the ink containers 24c and 24d contain black 3 ink. . According to this configuration, the black 3 ink having the highest density can be recorded by the two nozzle rows 21c and 21d. By doubling the number of nozzles compared to the case of only one row, the burden on each nozzle is reduced, the heat generating head and the nozzle forming portion are less likely to be damaged, and as a result, the useful life of the recording head is extended. . Further, in the case of an image in which the demand for high-density ink is extremely large, the number of nozzles is increased and the ink replenishment speed from the ink container 30 to the liquid chamber 23 is less likely to catch up. Problems that cannot be raised beyond a certain level can also be avoided. Further, if the number of nozzle rows in charge of the black 3 is three or more, the effect is further increased.
ところで、ノズル列の順番については、ブラック３を受け持つノズル列２１ｃと２１ｄは、隣同士に配置してある。この配列の意味について説明する。 By the way, regarding the order of the nozzle rows, the nozzle rows 21c and 21d responsible for the black 3 are arranged next to each other. The meaning of this arrangement will be described.
図は、記録ヘッドのノズル面におけるノズル列の配置を示す図である。矢印Ａは、キャリッジの移動の方向である。各ノズル列のｎ番目のノズルに着目した場合、すべてのノズル列のｎ番ノズルはＡと平行なひとつの直線上に揃っていれば、各ノズルから吐出されたインク滴が記録シートの同じ位置に着弾しやすくなり、ムラの無い高品位な画像になる。とくに、医療診断用の画像のような透過シートに画像記録を行う利用法においては、この差が顕著に表れる。そこで、記録ヘッドを取り付ける際には、各ｎ番ノズルの位置が揃うように合わせ込むことになるのであるが、例えば各ノズル間の距離（ｎ番目とｎ＋１番目のピッチ）が数十ミクロンという微細なものになりつつある昨今のインクジェット記録装置においては、その作業が非常に困難で、安価なコストで記録装置を提供する妨げになっている。 The figure shows the arrangement of nozzle rows on the nozzle surface of the recording head. Arrow A is the direction of carriage movement. Focusing on the n-th nozzle in each nozzle row, if the n-th nozzles in all nozzle rows are aligned on a single straight line parallel to A, the ink droplets ejected from each nozzle are at the same position on the recording sheet. This makes it easy to land on the camera, resulting in a high-quality image with no unevenness. This difference is particularly noticeable in a method of recording an image on a transmission sheet such as an image for medical diagnosis. Therefore, when the recording head is mounted, the n-th nozzles are aligned so that the positions thereof are aligned. For example, the distance between the nozzles (nth and n + 1th pitch) is as fine as several tens of microns. In recent ink jet recording apparatuses that are becoming increasingly difficult, the operation is very difficult, which hinders the provision of a recording apparatus at a low cost.
図６は、記録ヘッドが角度θだけ取り付けられたときの状態を示している。キャリッジ移動方向Ａと平行な方向をｘ、垂直な方向をｙとして各ノズル列のｎ番ノズルのｙ座標に注目する。ノズル列２１ｄに対する他のノズルまでの距離を図のようにＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３とする。ノズル列２１ｃのｎ番ノズルと２１ｄのｎ番ノズルのｙ方向距離の差ΔＹ１は、ΔＹ１＝ＰＣ１・ｓｉｎθであり、ＰＣ１＜ＰＣ２であるので、ノズル列２１ｂのｎ番ノズルと２１ｄのｎ番ノズルのｙ方向距離の差ΔＹ２＝ＰＣ２・ｓｉｎθに比べれば小さくなる。（ΔＹ１＜ＰＣ２） したがって、ノズル列２１ｃのｎ番ノズルから吐出されたインク滴の着弾位置と２１ｄのｎ番ノズルから吐出されたインク滴の着弾位置は、ノズル列２１ｂのｎ番ノズルから吐出されたインク滴の着弾位置と２１ｄのｎ番ノズルから吐出されたインク滴の着弾位置に比べると、揃いやすくなる。一方、出力画像において、濃度の低いインクに比べて濃度の高いインクの方が視認されやすいのは当然であり、濃度の高いインク同士の着弾位置の不揃いはきわめて目立ちやすく、画像品質の低下につながることになる。ゆえに、濃度の最も高いブラック３インクをノズル列２１ｃと２１ｄに受け持たせることで、画像品質の向上に多いに貢献できる。また、この配列だけでなく、最も近接しているノズル同士に高濃度のインクを割り振る配列であれば同様の効果がある。 FIG. 6 shows a state when the recording head is attached by an angle θ. Pay attention to the y coordinate of the nth nozzle in each nozzle row, where x is the direction parallel to the carriage movement direction A and y is the direction perpendicular to the carriage movement direction A. The distances from the nozzle row 21d to other nozzles are assumed to be PC1, PC2, and PC3 as shown. The difference ΔY1 in the y-direction distance between the n-th nozzle in the nozzle row 21c and the n-th nozzle in 21d is ΔY1 = PC1 · sin θ, and PC1 <PC2, so the n-th nozzle in the nozzle row 21b and the n-th nozzle in 21d. The y-direction distance difference ΔY2 is smaller than PC2 · sin θ. (ΔY1 <PC2) Therefore, the landing position of the ink droplet ejected from the nth nozzle of the nozzle row 21c and the landing position of the ink droplet ejected from the nth nozzle of 21d are ejected from the nth nozzle of the nozzle row 21b. Compared to the landing positions of the ink droplets and the landing positions of the ink droplets ejected from the n-th nozzle 21d, the alignment becomes easier. On the other hand, in an output image, it is natural that an ink with a high density is more easily recognized than an ink with a low density, and uneven landing positions of inks with a high density are very conspicuous, leading to a reduction in image quality. It will be. Therefore, it is possible to greatly contribute to the improvement of the image quality by providing the black three ink having the highest density to the nozzle rows 21c and 21d. Further, not only this arrangement but also an arrangement in which high density ink is allocated to the closest nozzles has the same effect.
その他、キャッピング時においては、キャッピング手段内部で近接したノズル列間でのインクの混合が起きる場合がありうる。しかし、隣接したノズル列が同種のインクであれば、濃度の変化が起きにくくなり、画質への影響も少ない。 In addition, at the time of capping, there may be a case where ink mixing occurs between adjacent nozzle rows in the capping unit. However, if the adjacent nozzle rows are the same type of ink, the density change hardly occurs and the influence on the image quality is small.
また、一般の多色表現を行ういわゆるカラープリンタにおいては、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のインクを使用するのが普通である。また、各色において濃度の異なる複数種類のインクを用意することで、画像品位が向上することは前に述べたとおりである。その場合も、同系色で濃度の高いインクを受け持つノズル列を複数持ち、隣接したノズル列に割り振ることで、上記と同様の効果が得られる。 In a so-called color printer that performs general multicolor expression, it is common to use four colors of ink of cyan, magenta, yellow, and black. In addition, as described above, image quality is improved by preparing a plurality of types of inks having different densities for each color. Even in this case, the same effect as described above can be obtained by having a plurality of nozzle rows that handle inks of similar colors and high density and assigning them to adjacent nozzle rows.
図７は、別の実施例の記録ヘッド全体の概要図である。図７（ａ）はノズル面に正対した方向の図であり、図７（ｂ）はＬ−Ｌ断面図である。 FIG. 7 is a schematic diagram of the entire recording head of another embodiment. FIG. 7A is a view in a direction facing the nozzle surface, and FIG. 7B is an LL cross-sectional view.
ノズル列２１ｃ、２１ｄに対して、共通のインク容器２４ｅからインクが供給されるようになっている。こうすることによって、より多くのインクを内在させる容器を実現しやすくなり、また、ユーザにとってはインク容器の交換の頻度が少なくなるメリットがある。このような構成にする場合にも、その隣接したノズル列が同種のインクであれば、複雑な流路形状の部品を用いることもなくインク流路を構成できるため、コストの安い記録ヘッドの提供に貢献できる。 Ink is supplied from a common ink container 24e to the nozzle rows 21c and 21d. This makes it easier to realize a container that contains more ink, and has the advantage of reducing the frequency of ink container replacement for the user. Even in such a configuration, if the adjacent nozzle row is the same type of ink, the ink flow path can be configured without using complicated flow path shaped parts, and therefore a low-cost recording head can be provided. Can contribute.
Ｓ 記録シート
１１ 記録ヘッドカートリッジ
１２ ガイドシャフト
１３ キャリッジ
１４ 駆動ベルト
１５ キャリッジモータ
１６ 給送ローラ
１７ ヘッド回復ユニット
１８ キャッピング手段
１９ ワイパー
２０ 電気信号ケーブル
２１ａ〜２１ｄ ノズル列
２２ａ〜２２ｄ インク液室
２３ａ〜２３ｄ インク供給路
２４ａ〜２４ｄ インク容器
１０１ 記録ヘッド
１０２ 記録素子
S recording sheet 11 recording head cartridge 12 guide shaft 13 carriage 14 drive belt 15 carriage motor 16 feeding roller 17 head recovery unit 18 capping means 19 wiper 20 electric signal cables 21a to 21d nozzle rows 22a to 22d ink liquid chambers 23a to 23d ink Supply paths 24a to 24d Ink container 101 Recording head 102 Recording element
Claims (3)
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Family Applications (1)
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2004-03-08 JP JP2004063852A patent/JP2005246905A/en not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|
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