JP5171127B2 - Inkjet recording head and inkjet recording apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、インクを吐出する複数の吐出口を複数色分備えたインクジェット記録ヘッドの、オリフィスプレートにおける吐出口配列構成に関する。 The present invention relates to a discharge port arrangement configuration on an orifice plate of an ink jet recording head having a plurality of discharge ports for discharging ink for a plurality of colors.
近年、画像出力装置として、比較的小型で使いやすいシリアル型のカラーインクジェット記録装置が、一般に広く普及している。シリアル型のインクジェット記録装置では、記録ヘッドからインクを吐出しながらこれを記録媒体に対して走査する記録主走査と、記録主走査とは交差する方向に記録媒体を所定量搬送する副走査を間欠的に繰り返すことにより段階的に画像を形成する。この場合、画像を高速に出力したい場合においては、記録ヘッドの往路走査と復路走査の両方でインクを吐出する、いわゆる双方向記録が採用される。 In recent years, serial color ink jet recording apparatuses that are relatively small and easy to use have been widely used as image output apparatuses. In a serial type ink jet recording apparatus, a recording main scan that scans a recording medium while ejecting ink from a recording head and a sub-scan that transports a predetermined amount of the recording medium in a direction intersecting the recording main scan are intermittent. The image is formed step by step by repeating the above. In this case, when it is desired to output an image at high speed, so-called bi-directional printing is adopted in which ink is ejected in both forward scanning and backward scanning of the recording head.
但し、複数色のインクを用いて双方向記録を行う場合には、記録ヘッドの走査方向によって、記録媒体に対するインクの付与順序が逆転することから、色むらという画像問題が提起される。例えばシアンとイエローの混色によってグリーン画像を記録する場合であっても、記録媒体に対し先にシアンを付与してからイエローを付与して形成したグリーンと、先にイエローを付与してからシアンを付与して形成してグリーンとでは、同じ発色にはならない。よって、往路走査および復路走査で記録した発色の異なる2種類のグリーンが、副走査方向に交互に配置することになるので、これが色むら弊害となって画像を劣化させるのである。 However, when bi-directional printing is performed using a plurality of colors of ink, the order of ink application to the recording medium is reversed depending on the scanning direction of the recording head, which raises an image problem of color unevenness. For example, even when a green image is recorded by a mixed color of cyan and yellow, green formed by adding cyan to the recording medium first and then yellow, and cyan after applying yellow first. The green color is not the same when applied and formed. Therefore, since two types of greens with different colors recorded in the forward scan and the backward scan are alternately arranged in the sub-scanning direction, this causes adverse color unevenness and deteriorates the image.
特許文献1には、このような色むら弊害を解決するための対称型の記録ヘッドの構成が開示されている。対象型の記録ヘッドでは、各色のインクの吐出口列が複数列ずつ用意されており、往路走査であっても復路走査であっても記録媒体に対するインクの付与順番が等しくなるように、これら吐出口列が対称的に配置されている。
図9は、上記対称型の記録ヘッドにおける吐出口の配列例を説明するための模式図である。図において、オリフィスプレート1004には、同じ種類のインクを吐出する吐出口がピッチTで副走査方向に配列して構成される吐出口列が、主走査方向に6列分並列されている。ここで、C1およびC2はシアンインクを吐出する吐出口列、M1およびM2はマゼンタインクを吐出する吐出口列、Y1およびY2はイエローインクを吐出する吐出口列をそれぞれ示している。このように各色2列ずつの吐出口列が左右対称に配置していることにより、往路走査においても復路走査においても、記録媒体に対するインクの付与順序は、シアン→マゼンタ→イエロー→イエロー→マゼンタ→シアンの順に統一される。従って、高速出力のために双方向記録を行っても色むら弊害が発生することはない。
FIG. 9 is a schematic diagram for explaining an example of the arrangement of ejection openings in the symmetric recording head. In the figure, the
また、図9に示す記録ヘッドでは、同色の2つの吐出口列(例えばC1とC2)は、副走査方向に互いにT/2ピッチだけずれて配置している。このような構成であれば、記録ヘッドの1回の記録走査では、副走査方向にT/2のピッチでドットが配列される高解像な記録画像を得ることが出来る。すなわち、個々の吐出口列が600dpi(ドット/インチ;参考値)のピッチで配列している場合、記録媒体には1200dpiの解像度を有する画像を記録することが出来る。 In the recording head shown in FIG. 9, two ejection port arrays (for example, C1 and C2) of the same color are arranged so as to be shifted from each other by T / 2 pitch in the sub-scanning direction. With such a configuration, in one recording scan of the recording head, a high-resolution recording image in which dots are arranged at a pitch of T / 2 in the sub-scanning direction can be obtained. That is, when the individual ejection port arrays are arranged at a pitch of 600 dpi (dot / inch; reference value), an image having a resolution of 1200 dpi can be recorded on the recording medium.
なお、特許文献1には、図9に示したような記録ヘッドを用いながら、往路走査ではC1、M1およびY1のみによって記録を行い、復路走査ではC2、M2およびY2のみによって1パス双方向で記録する方法も開示されている。このような記録方法を採用すれば、色むら弊害のない画像を、低解像度ではあるが高速に出力することが可能となる。
In
図10は、対称型の記録ヘッドの別の構成例を説明するための模式図である。ここでは、シアンインクおよびマゼンタインクに対し、それぞれ4列の吐出口列が用意されている。すなわち、C1、Cs1、C2およびCs2はシアンインクを、M1、Ms1、M2およびMs2はマゼンタインクをそれぞれ吐出し、Y1およびY2はイエローインクを吐出する。また、Cs1、Cs2、Ms1およびMs2は、C1、C2、M1、M2、Y1およびY2に比べて少ないインクを吐出する吐出口列となっている。近年では、画像のハイライト部の粒状感を低減したり、階調性を向上させたりするために、このように1つのインク色につき2段階以上の吐出量を実現するインクジェット記録ヘッドも数多く提供されている。 FIG. 10 is a schematic diagram for explaining another configuration example of the symmetric recording head. Here, four ejection port arrays are prepared for cyan ink and magenta ink, respectively. That is, C1, Cs1, C2, and Cs2 eject cyan ink, M1, Ms1, M2, and Ms2 eject magenta ink, and Y1 and Y2 eject yellow ink, respectively. Cs1, Cs2, Ms1, and Ms2 are ejection port arrays that eject less ink than C1, C2, M1, M2, Y1, and Y2. In recent years, in order to reduce the graininess of the highlight part of the image and improve the gradation, a number of ink jet recording heads have been provided that realize two or more levels of ejection for each ink color. Has been.
しかしながら、図9や図10のように、多くの吐出口列を配列させた対称型の記録ヘッドでは、記録動作時のミストやサテライトも多く、これらがオリフィスプレートに付着することによる新たな問題も招致されている。 However, as shown in FIG. 9 and FIG. 10, the symmetrical recording head in which many ejection port arrays are arranged has many mists and satellites at the time of recording operation, and there is a new problem due to these adhering to the orifice plate. Has been invited.
多数の吐出口列の高密度な吐出動作においては、オリフィスプレート1004から記録媒体に向けての気流が発生し、これが吐出中のインクや浮遊するミストの進行方向に影響を与える。本発明者らの検討によれば、このような気流は記録ヘッドの主走査方向における外側から内側に向けて流れやすく、多くのインクミストを、使用する吐出口列間の中央に集める傾向があることが確認された。任意のインク色を単独で記録する際、同色かつ同吐出量のインクを吐出する2つのノズル列では、互いの吐出頻度がほぼ同等となり、その2つの吐出口列のほぼ中央に最も多くのインクが付着するのである。よって、図10のように、同色かつ同吐出量のノズル列が左右に対称的に配置する構成においては、オリフィスプレートの中央近傍、すなわちX−X´で示す中心線近傍に全色のインクが最も多く付着する。
In a high-density discharge operation of a large number of discharge port arrays, an air flow is generated from the
図11は、全吐出口列を用いて所定の周波数で一様な画像を記録した後の、オリフィスプレートにおけるインクミストの付着状態を説明するための図である。図に示すように、オリフィスプレートの中央近傍、すなわちノズル列Y1とノズル列Y2の間に最も多くのインクが付着している。このような状態においては、付着したインクがY1やY2の吐出口に進入することもあり、その状態で画像を記録すると、イエロー画像に他色インクによる混色が発生し、画像を劣化させてしまう。 FIG. 11 is a diagram for explaining the state of ink mist adhering to the orifice plate after recording a uniform image at a predetermined frequency using all the ejection port arrays. As shown in the figure, the most ink is adhered near the center of the orifice plate, that is, between the nozzle row Y1 and the nozzle row Y2. In such a state, the adhering ink may enter the Y1 or Y2 ejection port, and if an image is recorded in this state, the yellow image will be mixed with other color inks, degrading the image. .
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものである。よって、その目的とするところは、対称型の記録ヘッドのように多くの吐出口列を有する構成であっても、オリフィスプレートに付着したインクに起因する混色を極力回避することが可能な吐出口配列構成を有するインクジェット記録ヘッドを提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems. Therefore, the target is an ejection port capable of avoiding color mixing caused by ink adhering to the orifice plate as much as possible even in a configuration having many ejection port arrays such as a symmetric recording head. An inkjet recording head having an array configuration is provided.
そのために本発明においては、インクを吐出する吐出口を配列してなる吐出口列の複数を、前記配列の方向とは交差する方向に並列して構成される一体のオリフィスプレートと、前記吐出口に対応して設けられ、インクを吐出するために利用されるエネルギーを発生する複数の素子を備える一体の基板と、を有するインクジェット記録ヘッドにおいて、
前記複数の吐出口列は、同色で同吐出量のインクを吐出する第1の吐出口列と第2の吐出口列を少なくとも含み、
前記第1の吐出口列と前記第2の吐出口列の中間において前記配列の方向に延びる中心線は、前記複数の吐出口列のいずれとも0.2mm以上の距離をおいて配置され、前記配列の方向とは交差する方向の往方向においても復方向においても、インク色の配列する順番が等しくなるように、前記複数の吐出口列が並列して構成され、
前記複数の吐出口列は前記配列方向と交差する方向に関して前記オリフィスプレートの一端側から他端側に向かって、第1の色のインクを吐出する並列する2列の吐出口列からなる第1吐出口群、第2の色のインクを吐出する並列する2列の吐出口列からなる第2吐出口群、第1の色のインクを吐出する並列する2列の吐出口列からなる第3吐出口群の順に配されており、
前記第1の吐出口群における2列の吐出口列の中心線と、前記第2の吐出口群における2列の吐出口列の中心線との間隔と、前記第2の吐出口群における2列の吐出口列の中心線と、前記第3の吐出口群における2列の吐出口列の中心線との間隔とは異なることを特徴とする。
Therefore, in the present invention, an integral orifice plate configured by arranging a plurality of ejection port arrays in which ejection ports for ejecting ink are arranged in parallel in a direction intersecting the direction of the arrangement, and the ejection port And an integrated substrate including a plurality of elements that generate energy used to eject ink,
The plurality of ejection port arrays include at least a first ejection port array and a second ejection port array that eject ink of the same color and the same ejection amount,
Said first outlet row and the second ejection port center line in the middle extending in the direction of the array of columns are spaced with any 0.2mm or more distances of the plurality of outlet rows, wherein The plurality of ejection port arrays are arranged in parallel so that the order in which the ink colors are arranged is the same in both the forward direction and the backward direction in the direction intersecting the arrangement direction,
The plurality of ejection port arrays include first and second ejection port arrays that eject ink of the first color from one end side to the other end side of the orifice plate in a direction intersecting the arrangement direction. A third group of ejection port groups, a second group of ejection ports comprising two rows of ejection port rows in parallel to eject ink of the second color, and a third group of ejection port rows in parallel to eject ink of the first color. It is arranged in the order of the discharge port group,
The distance between the center line of the two ejection port arrays in the first ejection port group and the center line of the two ejection port arrays in the second ejection port group, and 2 in the second ejection port group. The distance between the center line of the discharge port array and the center line of the two discharge port arrays in the third discharge port group is different .
本発明によれば、各色の吐出口列は、同色同吐出量の2列の吐出口列によって最もインクが付着しやすい領域のいずれからも外れ、混色現象を回避することが出来るようになる。 According to the present invention, the ejection port arrays of the respective colors are separated from any of the regions where ink is most likely to adhere by the two ejection port arrays of the same color and the same ejection amount, and the color mixing phenomenon can be avoided.
図1は、本発明に適用可能なシリアル型のカラーインクジェット記録装置200の内部構成を説明するため斜視図である。キャリッジ201は、インクを吐出する記録ヘッド100と記録ヘッド100に3色のインクを供給するインクタンク202を搭載した状態で、スクリュー軸204の回転に伴い、図の主走査方向に対し往復に移動走査する。この移動走査の際に、記録ヘッド100から記録信号に基づいた吐出を行うことにより、記録媒体Pに1行分の画像が記録される。このような1回の記録走査が終了すると、記録媒体Pは搬送ローラ205の回転によって、副走査方向に所定量搬送される。以上のような記録走査と搬送動作とを交互に繰り返すことにより、記録媒体Pに段階的に画像が形成されていく。
FIG. 1 is a perspective view for explaining the internal configuration of a serial type color ink jet recording apparatus 200 applicable to the present invention. The
キャリッジ201には記録ヘッド100が着脱可能に搭載され、また、図2を参照するに、記録ヘッド100に対しても各色のインクを収容した3つのインクタンク202Y、202Mおよび202Cがそれぞれ独立に着脱可能になっている。
The
図3は、記録ヘッド100の構成を、より詳細に説明するための図である。記録ヘッド100には、インクを吐出するための構成を備えた記録素子基板110と、記録装置本体から記録信号を受信し、これを記録素子基板110の個々の記録素子に吐出を実行させるために送信するコネクタ120などが備えられている。
FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of the
図4(a)および(b)は、記録素子基板110の構造を説明するための平面図および断面図である。記録素子基板110はシリコン基板105上に、様々な配線やインクを導くためのオリフィスプレート104を積層して構成される。ここで、図4(a)は、記録素子基板110の、主に配線構造を説明するための平面図である。シリコン基板105には、インクを吐出する為に利用されるエネルギを発生するための複数のヒータ107が、記録解像度に対応したピッチで配列されている。図において、107−Lは、相対的に大きな量のインクを吐出するための大ヒータであり、107−Sは相対的小さな量のインクを吐出するための小ヒータである。個々のヒータ列の側部には駆動回路108が配備されており、多数の接続素子109から受信した記録信号に基づいて個々のヒータ107を駆動する。1組の大ヒータ列と小ヒータ列の間には、個々のヒータの位置にインクを共通して供給するためのインク供給路111が形成されている。
4A and 4B are a plan view and a cross-sectional view for explaining the structure of the
図4(b)は、以上のように配線およびインク供給路111が形成されたシリコン基板105上に、オリフィスプレート104を積層した状態を説明するための断面図である。オリフィスプレート104には、個々のヒータに対応する位置にインク路および吐出口101が設けられている。101−C1は大吐出量のシアンインクを吐出するための吐出口、101−Cs1は小吐出量のシアンインクを吐出するための吐出口である。また、101−M1は大吐出量のマゼンタインクを吐出するための吐出口、101−Ms1は小吐出量のマゼンタインクを吐出するための吐出口である。更に、101−Y1および101−Y2は大吐出量のイエローインクを吐出するための吐出口である。本例において、大吐出量とは5pl、小吐出量とは2plをそれぞれ表している。同色インクを吐出する大小の組、すなわち101−C1と101−Cs1、101−M1と101−Ms1、さらに101−Y1と101−Y2は、それぞれ同じインク供給路111C、111Mおよび111Yからインクが供給されている。なお、インク供給路111は、〈100〉シリコンからなるシリコン基板105に異方性エッチングにより形成されるので、その断面形状は図のように台形になっている。
FIG. 4B is a cross-sectional view for explaining a state in which the
ここでは、オリフィスプレート104とインク路が一体に形成されている例で説明したが、吐出口のみが形成されたオリフィスプレートとシリコン基板との間にインク路が形成された流路壁を設ける構造であっても良い。
Here, the example in which the
接続素子109が受信した記録信号に基づいて、駆動回路108が個々のヒータ107を駆動することにより、ヒータ表面に存在するインク中に発泡が生じ、この発泡の成長エネルギによって個々の吐出口からインク滴が吐出される仕組みになっている。
Based on the recording signal received by the connecting
以上説明した本発明に適用可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録ヘッドにおける、本発明の特徴的なオリフィスプレート上の吐出口配列状態の例を、いくつかの実施例として、以下に説明する。 Examples of the ejection port arrangement state on the orifice plate characteristic of the present invention in the ink jet recording apparatus and the ink jet recording head applicable to the present invention described above will be described below as some embodiments.
図5は、実施例1のオリフィスプレート104における吐出口の配列状態を説明するための平面図である。本実施例においても、図10で説明した従来例と同様、C1、C2、M1、M2、Y1、Y2、Cs1、Cs2、Ms1およびMs2の全10列の吐出口列が、副走査方向に半ピッチずつずれながらも、中心線A−A´を軸として左右対称に配置されている。これにより、1パス双方向の記録動作を行っても、1200dpiという高解像な画像を、色むらのない状態で記録することが出来る。
FIG. 5 is a plan view for explaining an arrangement state of the discharge ports in the
以下、本実施例の吐出口配列についてより具体的に説明する。本実施例の大吐出量の吐出口列C1、C2、M1、M2、Y1およびY2からは、各色5plのインクが吐出され、小吐出量の吐出口列Cs1、Cs2、Ms1およびMs2からは、2plのインクが吐出される。また、隣接する大吐出量の吐出口列間距離(例えば、C1とM1とY1)および隣接する小吐出量の吐出口列間距離(例えばCs1とMs1)は、それぞれ1.376mmとなっている。更に、Y1およびY2以外の隣接する同色の吐出口列の吐出口列間距離(例えばC1とCs1やM1とMs1)は0.254mmであるが、2つのイエローの吐出口列Y1およびY2の距離Lは、0.454mmとなっている。 Hereinafter, the discharge port arrangement of the present embodiment will be described more specifically. From the discharge port arrays C1, C2, M1, M2, Y1, and Y2 with large discharge amounts of this embodiment, 5 pl of each color is discharged, and from the discharge port columns Cs1, Cs2, Ms1, and Ms2 with small discharge amounts, 2 pl of ink is ejected. Further, the distance between adjacent large discharge amount ejection port arrays (for example, C1, M1, and Y1) and the distance between adjacent small ejection amount ejection port arrays (for example, Cs1 and Ms1) are each 1.376 mm. . Furthermore, the distance between the discharge port arrays (for example, C1 and Cs1 and M1 and Ms1) of adjacent discharge port arrays of the same color other than Y1 and Y2 is 0.254 mm, but the distance between the two yellow discharge port arrays Y1 and Y2 L is 0.454 mm.
図5を図10と比較するに、本実施例では、このように2つのイエローの吐出口列Y1およびY2の距離Lが、従来に比べて長くなっていることが特徴となる。すでに説明したように、記録中に浮遊するミストやサテライトは、オリフィスプレート1004の中心線近傍に集積しやすく、それは本実施例の記録ヘッドについても同様である。しかしながら、本実施例のように、最も中心線A−A´に近い位置に対照的に配置する2列Y1およびY2を、中心線A−A´から更に離すことによって、これら吐出口列を構成する吐出口内に中心線近傍に付着するインクが侵入するのを抑制することが出来る。
Comparing FIG. 5 with FIG. 10, the present embodiment is characterized in that the distance L between the two yellow discharge port arrays Y1 and Y2 is longer than that in the prior art. As already described, mist and satellites floating during recording are likely to accumulate near the center line of the
本発明者らは、本実施例の効果を確認するために、Y1およびY2の距離L=0.454mmとした本実施例の記録ヘッドと、他の構成は本実施例をと同様でありながらY1およびY2の距離L=0.254mmとした記録ヘッドを用意した。この0.254mmという距離は、隣接する同色吐出口列間の距離、すなわちC1とCs1の距離やM1とMs1の距離に一致する。そして、これら2つの記録ヘッドを用い、所定の記録条件の下で記録動作を実行した後、Y1およびY2における混色の発生状況をそれぞれの記録ヘッドについて確認した。具体的には、対称的に配置するシアンのノズル列C1およびC2の個々の吐出口より15KHzの駆動周波数でインクを吐出させながら、主走査方向に600dpiの記録解像度で、100%の一様な画像をA4サイズの記録媒体1枚に記録した。これにより、C1およびC2の吐出口列から合わせて122,880,000回の吐出動作が行われる結果となった。また、記録中の紙間距離すなわちオリフィスプレート104の吐出口面と記録媒体との距離は1.5mmとした。
In order to confirm the effect of the present embodiment, the inventors of the present invention set the distance L of Y1 and Y2 to L = 0.454 mm, and other configurations are the same as in the present embodiment. A recording head having a distance L = 0.254 mm between Y1 and Y2 was prepared. This distance of 0.254 mm coincides with the distance between adjacent ejection port arrays of the same color, that is, the distance between C1 and Cs1 and the distance between M1 and Ms1. Then, after these two recording heads were used and a recording operation was performed under predetermined recording conditions, the occurrence of color mixing in Y1 and Y2 was confirmed for each recording head. Specifically, the ink is ejected from the individual ejection ports of the cyan nozzle rows C1 and C2 arranged symmetrically at a driving frequency of 15 KHz, and is uniformly 100% at a recording resolution of 600 dpi in the main scanning direction. The image was recorded on one A4 size recording medium. As a result, a total of 122,880,000 ejection operations were performed from the C1 and C2 ejection port arrays. Further, the distance between sheets during recording, that is, the distance between the discharge port surface of the
その後、記録ヘッドに対するメンテナンス処理などを一切行わずに、吐出口列Y1およびY2を均等に用いて一様なイエロー画像を記録し、出力された画像において混色状態を確認した。結果、L=0.254mmの従来の記録ヘッドで記録したイエロー画像には、シアンインクの混色が確認されたのに対し、L=0.454mmとした本実施例の記録ヘッドで記録したイエロー画像では、混色は確認されなかった。 Thereafter, a uniform yellow image was recorded evenly using the ejection port arrays Y1 and Y2 without performing any maintenance process on the recording head, and the color mixture state was confirmed in the output image. As a result, the yellow image recorded with the conventional recording head with L = 0.254 mm was confirmed to have a mixed color of cyan ink, whereas the yellow image recorded with the recording head of this example with L = 0.454 mm. No color mixing was confirmed.
なお、本実施例のように、1つのインク供給路で2つの大吐出量の吐出口列に対応する構成においては、2列の距離Lがあまり短いと吐出時のクロストークに起因した濃度むらが懸念される場合がある。しかし、本実施例のように、2つの吐出口列間の距離をより広げる構成においては、供給路から個々の吐出口まで導く個々のインク路の距離も延びるので、クロストークを抑制させるという別の効果も得られる。 As in this embodiment, in a configuration corresponding to two large ejection amount ejection port arrays in one ink supply path, if the distance L between the two columns is too short, density unevenness caused by crosstalk during ejection is caused. May be a concern. However, in the configuration in which the distance between the two ejection port arrays is further increased as in the present embodiment, the distance of the individual ink paths leading from the supply path to the individual ejection ports also increases, so that crosstalk is suppressed. The effect is also obtained.
図6は、実施例2のオリフィスプレート104における吐出口の配列状態を説明するための平面図である。本実施例においても、従来例や実施例1と同様、C1、C2、M1、M2、Y1、Y2、Cs1、Cs2、Ms1およびMs2の全10列の吐出口列が、副走査方向に半ピッチずつずれながらも、左右対称の順番に配置されている。各吐出口列から吐出されるインクの量についても、従来例や実施例1と同様である。
FIG. 6 is a plan view for explaining the arrangement state of the discharge ports in the
本実施例では、隣接する同色の吐出口列の吐出口列間距離、すなわちC1とCs1、M1とMs1、Y1とY2、Ms2とM2、およびCs2とC2の距離は、従来例と等しく全て0.254mmである。また、図に見るように、隣接する同色の吐出口列間の中心線をそれぞれc1、m1、y1、m2およびc2とし、これらの互いの距離をD1、D2、D3およびD4とすると、D1=D2=D4=1.376mmである。その一方で、D3はこれよりも大きな2.003mmとなっている。このようにすることにより、従来では、中心線に最も近いY1とY2は、中心線から0.0254mm/2=0.127mmしか離れていなかったが、本実施例では中心線B−B´に最も近いY2であっても、中心線から0.5mm離れた位置に配置する。 In this embodiment, the distances between adjacent discharge port arrays of the same color, that is, C1 and Cs1, M1 and Ms1, Y1 and Y2, Ms2 and M2, and Cs2 and C2 are all equal to 0 in the conventional example. 254 mm. Further, as shown in the figure, assuming that the center lines between adjacent ejection port arrays of the same color are c1, m1, y1, m2, and c2, and their distances are D1, D2, D3, and D4, D1 = D2 = D4 = 1.376 mm. On the other hand, D3 is 2.003 mm which is larger than this. By doing so, conventionally, Y1 and Y2 closest to the center line were only 0.0254 mm / 2 = 0.127 mm away from the center line, but in this embodiment, the center line BB ′ is separated from the center line. Even the closest Y2 is arranged at a position 0.5 mm away from the center line.
すでに説明したように、ミストやサテライトが付着しやすい部分とは、同色同吐出量の2つの吐出口列の中心線近傍となる。よって、シアンおよびマゼンタに関しては、大吐出量の吐出口列についても小吐出量の吐出口列についても、B−B´近傍に最も多くのインクが付着しやすいことになる。従って、本実施例のように、この中心線に最も近い位置にあるイエローの吐出口列を、図のように中心線の片側に寄せながらも中心線から十分に距離を置いた位置に配置させることによっても、イエローにおける混色を回避することが出来る。 As already described, the portion where mist and satellite are likely to adhere is in the vicinity of the center line of the two ejection port arrays having the same color and the same ejection amount. Therefore, with regard to cyan and magenta, the largest amount of ink is likely to adhere to the vicinity of BB ′ for both the large ejection amount ejection port array and the small ejection amount ejection port array. Therefore, as shown in the present embodiment, the yellow discharge port array located closest to the center line is arranged at a position sufficiently spaced from the center line while being close to one side of the center line as shown in the figure. By doing so, it is possible to avoid color mixing in yellow.
なお、本例の場合、イエローの吐出口列Y1およびY2の吐出に伴うインクの付着は、中心線B−B´から外れた、Y1とY2の中心線の位置となる。但し、ここに付着したイエローインクが、同じインクをする吐出吐出口列Y1およびY2に進入しても、混色は起こらない。よって、本実施例においても実施例1と同様の効果を得ることが出来る。 In the case of this example, the adhesion of the ink accompanying the ejection of the yellow ejection port rows Y1 and Y2 is the position of the center line of Y1 and Y2 that deviates from the center line BB ′. However, even if the yellow ink attached here enters the ejection discharge port arrays Y1 and Y2 that perform the same ink, no color mixing occurs. Therefore, also in the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
本発明者らは、本実施例の効果を確認するために、D3=2.003mmとした本実施例の記録ヘッドと、他の構成は本実施例をと同様でありながらD1=D2=D3=D4=1.376mmとした記録ヘッドを用意した。そして、これら2つの記録ヘッドを用い、実施例1と同じ記録条件の下で記録動作を実行した後、Y1およびY2における混色の発生状況をそれぞれの記録ヘッドについて確認した。結果、D3=1.376mmの従来の記録ヘッドで記録したイエロー画像には、シアンインクの混色が確認されたのに対し、D3=2.003mmとした本実施例の記録ヘッドで記録したイエロー画像には、混色は確認されなかった。 In order to confirm the effect of the present embodiment, the inventors of the present invention set D3 = 2.003 mm, and the other configuration is the same as that of the present embodiment, while D1 = D2 = D3. A recording head with D4 = 1.376 mm was prepared. Then, after these two recording heads were used and a recording operation was performed under the same recording conditions as in Example 1, the occurrence of color mixing in Y1 and Y2 was confirmed for each recording head. As a result, in the yellow image recorded by the conventional recording head of D3 = 1.376 mm, the mixed color of cyan ink was confirmed, whereas the yellow image recorded by the recording head of this example in which D3 = 2.003 mm was obtained. No color mixing was confirmed.
図7は、実施例3のオリフィスプレート104における吐出口の配列状態を説明するための平面図である。本実施例においても、従来例や上記実施例と同様、C1、C2、M1、M2、Y1、Y2、Cs1、Cs2、Ms1およびMs2の全10列の吐出口列が、副走査方向に半ピッチずつずれながらも、所定の順番に並列されている。各吐出口列から吐出されるインクの量についても、従来例や実施例1と同様である。
FIG. 7 is a plan view for explaining an arrangement state of the discharge ports in the
本実施例では、双方向記録で記録媒体に対するインクの付与順序が往方向および復方向で等しくなるようにしながらも、各色各吐出量に用意された2列ずつの吐出口列の中心線が、オリフィスプレートの中心線に一致しないように配置させていることを特徴とする。 In this embodiment, the center line of the two ejection port arrays prepared for each ejection amount of each color is set so that the ink application order to the recording medium is equal in the forward direction and the backward direction in bidirectional recording. They are arranged so as not to coincide with the center line of the orifice plate.
以下、個々の吐出口列の配列状態を具体的に説明する。図10、図6および図7で示した従来例や上記実施例では、外側から順に、シアンの大液滴用、シアンの小液滴用、マゼンタの大液滴用、マゼンタの小液滴用、イエローの大液滴用の順で個々の吐出口列が配列されていた。このような構成においては、全てのインク色、全ての吐出量において、その中心線がオリフィスプレート104の中心線と一致していた。これに対し、図7に示す本実施例では、最も外側に配置するのは、片側はシアンの大吐出量の吐出口列であるが、もう片側はシアンの小吐出量の吐出口列となっている。そして、その内側において、シアンの小吐出量の吐出口列とシアンの大吐出量の吐出口列がそれぞれ左右に配置している。更に内側に配置するマゼンタの大吐出量と小吐出量の吐出口列に関しても、上記シアンと同様の配置関係になっている。このような構成においては、同色同吐出量を吐出する2列の吐出口列の中心線、すなわちこれら吐出口列の吐出動作に伴って発生するミストが多く付着する箇所は、オリフィスプレート104の中心線C−C´よりも左右いずれかにずれる結果となる。
Hereinafter, the arrangement state of the individual ejection port arrays will be specifically described. In the conventional example shown in FIGS. 10, 6, and 7 and the above-described embodiment, in order from the outside, for large cyan droplets, for small cyan droplets, for large magenta droplets, for small magenta droplets The individual discharge port arrays were arranged in the order for large yellow droplets. In such a configuration, the center line coincides with the center line of the
例えば、図7において、シアンの大吐出量を吐出するC1とC2の中心線はオリフィスプレートの中心線C−C´に対し左側にずれ、Ms1とY1の間に位置するようにしている。シアンの小吐出量を吐出するCs1とCs2の中心線はオリフィスプレートの中心線C−C´に対し右側にずれ、M2とY2の間に位置するようにしている。また、マゼンタの大吐出量を吐出するM1とM2の中心線はオリフィスプレートの中心線C−C´に対し左側にずれ、Ms1とY1の間に位置するようにしている。更に、マゼンタの小吐出量を吐出するMs1とMs2の中心線はオリフィスプレートの中心線C−C´に対し右側にずれ、M2とY2の間に位置するようにしている。本実施例においては、このように中心線の位置を各色各吐出量で異ならせつつも、オリフィスプレートの略中心に位置するイエローの2つの吐出口列を互いに近づけることにより、シアンやマゼンタの中心線がイエローの吐出口列の間から外れるようにしている。 For example, in FIG. 7, the center lines of C1 and C2 that discharge a large amount of cyan discharge are shifted to the left with respect to the center line CC ′ of the orifice plate, and are positioned between Ms1 and Y1. The center lines of Cs1 and Cs2, which discharge a small amount of cyan, are shifted to the right with respect to the center line C-C 'of the orifice plate, and are positioned between M2 and Y2. Further, the center lines of M1 and M2 that discharge a large amount of magenta are shifted to the left with respect to the center line CC ′ of the orifice plate, and are positioned between Ms1 and Y1. Further, the center lines of Ms1 and Ms2 that discharge a small amount of magenta are shifted to the right with respect to the center line CC ′ of the orifice plate so as to be positioned between M2 and Y2. In this embodiment, the center line of cyan and magenta can be obtained by bringing the two yellow discharge port arrays close to each other at the approximate center of the orifice plate close to each other while the center line position is varied for each discharge amount of each color. The line is set so as to be out of between the yellow outlet rows.
具体的な数値を、図を参照しながら以下に示す。本実施例において、シアンおよびマゼンタの隣接する吐出口列間の距離D7は0.75mmとしているのに対し、イエローの吐出口列Y1およびY2の距離D8は0.254mmとしている。また、隣接する同色の吐出口列間の中心線c1、m1、y1、m2およびc2の互いの距離D1、D2、D3およびD4は、全て等しく1.376mmとしている。このような構成において、イエローの吐出口列Y1およびY2は、シアンおよびマゼンタの個々の中心線から外れ、近い方の吐出口列でも、0.248mmの距離をおくことが出来る。これは、従来例の0.127mmに対し、略倍の距離となっている。 Specific numerical values are shown below with reference to the drawings. In this embodiment, the distance D7 between the cyan and magenta adjacent ejection port arrays is 0.75 mm, while the distance D8 between the yellow ejection port arrays Y1 and Y2 is 0.254 mm. Further, the distances D1, D2, D3, and D4 of the center lines c1, m1, y1, m2, and c2 between the adjacent discharge port arrays of the same color are all equal to 1.376 mm. In such a configuration, the yellow discharge port rows Y1 and Y2 deviate from the individual center lines of cyan and magenta, and a distance of 0.248 mm can be set even in the closer discharge port row. This is a distance approximately double that of the conventional example of 0.127 mm.
本発明者らは、本実施例の効果を確認するために、図7に示した本実施例の記録ヘッドと、従来例の記録ヘッドを用い、実施例1と同じ記録条件の下で記録動作を実行した後、Y1およびY2における混色の発生状況をそれぞれの記録ヘッドについて確認した。結果、従来の記録ヘッドで記録したイエロー画像には、シアンインクの混色が確認されたのに対し、図7に示す本実施例の記録ヘッドで記録したイエロー画像には、混色は確認されなかった。
In order to confirm the effect of this embodiment, the present inventors use the recording head of this embodiment shown in FIG. 7 and the recording head of the conventional example, and perform the recording operation under the same recording conditions as in
図8は、本実施例の変形例を説明するための吐出口の配列状態を示す平面図である。双方向記録時の記録媒体に対するインクの付与順所を一定に保ちながら、各色各吐出量の中心線をオリフィスプレート104の中心線からずらす方法は、図7に示す配列に限るものではない。図8では、マゼンタの大吐出量の吐出口列M1、M2と小吐出量の吐出口Ms1およびMs2の配置状態を、図7に対して更に変更しながらも、各色各吐出量で中心線の位置を異ならせるようにした例を示している。具体的には、シアンの大液滴を吐出するC1とC2の中心線はオリフィスプレートの中心線C−C´に対し左側にずらし、シアンの小液滴を吐出するCs1とCs2の中心線はオリフィスプレートの中心線C−C´に対し右側にずらす。また、マゼンタの大液滴を吐出するM1とM2の中心線はオリフィスプレートの中心線C−C´に対し右側にずらし、マゼンタの小液滴を吐出するMs1とMs2の中心線はオリフィスプレートの中心線C−C´に対し左側にずらす。このような配置状態であっても、図7と同様に、本実施例の効果を得ることが出来る。
FIG. 8 is a plan view showing an arrangement state of the discharge ports for explaining a modification of the present embodiment. The method for shifting the center line of the discharge amount of each color from the center line of the
以上説明した3つの実施例では、いずれにおいても、同色同吐出量の2列の吐出口列(第1の吐出口列および第2の吐出口列)の間の中心線が、全ての吐出口列から所定以上の距離を置くように各吐出列が配置されている。すなわち、同色同吐出量の第1の吐出口列と第2の吐出口列によって最もインクが付着しやすい領域から外れるように、各色の吐出口列が配置されている。本発明者らの鋭意検討によれば、このような所定距離とは、0.2mm以上であることが好ましいことが確認された。 In each of the three embodiments described above, in any case, the center line between the two discharge port arrays (the first discharge port array and the second discharge port array) of the same color and the same discharge amount is all the discharge ports. Each discharge row is arranged so as to be at a predetermined distance or more from the row. That is, the ejection port arrays for the respective colors are arranged so as to be out of the region where ink is most likely to adhere by the first ejection port array and the second ejection port array having the same color and the same ejection amount. According to the earnest study by the present inventors, it was confirmed that such a predetermined distance is preferably 0.2 mm or more.
なお、以上の実施例では、シアン、マゼンタおよびイエローの3色のインクを用い、イエローを中央に配置する構成で説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。双方向記録を行った際に、往方向でも復方向で喪記録媒体に対するインクの付与順序が等しくなるように配置される構成であれば、より多くのインク色やより多段階の液適量を用いてもよいし、イエローを中心とするような配列順序でなくても構わない。また、インクの液滴量が複数段階に用意されていない記録ヘッド構成、例えば図9のような記録ヘッドであっても、実施例1や実施例2で説明した本発明の効果を得ることは出来る。 In the above-described embodiments, the description has been given of the configuration in which the three colors of cyan, magenta, and yellow are used and the yellow is arranged in the center. However, the present invention is not limited to this. If the arrangement is such that the ink application sequence to the mourning recording medium is the same in both the forward and backward directions when performing bidirectional recording, use more ink colors and more appropriate amounts of liquids Alternatively, the arrangement order may not be centered on yellow. Further, even with a recording head configuration in which the ink droplet amount is not prepared in a plurality of stages, for example, a recording head as shown in FIG. 9, the effects of the present invention described in the first and second embodiments can be obtained. I can do it.
100 記録ヘッド
101 吐出口
104 オリフィスプレート
105 シリコン基板
107 ヒータ
108 駆動回路
109 接続素子
110 記録素子基板
111 インク供給路
200 インクジェット記録装置
201 キャリッジ
202 インクタンク
204 スクリュー軸
205 搬送ローラ
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記複数の吐出口列は、同色で同吐出量のインクを吐出する第1の吐出口列と第2の吐出口列を少なくとも含み、
前記第1の吐出口列と前記第2の吐出口列の中間において前記配列の方向に延びる中心線は、前記複数の吐出口列のいずれとも0.2mm以上の距離をおいて配置され、前記配列の方向とは交差する方向の往方向においても復方向においても、インク色の配列する順番が等しくなるように、前記複数の吐出口列が並列して構成され、
前記複数の吐出口列は前記配列方向と交差する方向に関して前記オリフィスプレートの一端側から他端側に向かって、第1の色のインクを吐出する並列する2列の吐出口列からなる第1吐出口群、第2の色のインクを吐出する並列する2列の吐出口列からなる第2吐出口群、第1の色のインクを吐出する並列する2列の吐出口列からなる第3吐出口群の順に配されており、
前記第1の吐出口群における2列の吐出口列の中心線と、前記第2の吐出口群における2列の吐出口列の中心線との間隔と、前記第2の吐出口群における2列の吐出口列の中心線と、前記第3の吐出口群における2列の吐出口列の中心線との間隔とは異なることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 A plurality of ejection port arrays in which ejection ports for ejecting ink are arranged, an integral orifice plate configured in parallel in a direction intersecting the direction of the arrangement, and provided corresponding to the ejection ports; In an inkjet recording head having an integrated substrate including a plurality of elements that generate energy used to eject ink,
The plurality of ejection port arrays include at least a first ejection port array and a second ejection port array that eject ink of the same color and the same ejection amount,
A center line extending in the direction of the arrangement in the middle between the first discharge port array and the second discharge port array is disposed at a distance of 0.2 mm or more with respect to any of the plurality of discharge port arrays, The plurality of ejection port arrays are arranged in parallel so that the order in which the ink colors are arranged is the same in both the forward direction and the backward direction in the direction intersecting the arrangement direction ,
The plurality of ejection port arrays include first and second ejection port arrays that eject ink of the first color from one end side to the other end side of the orifice plate in a direction intersecting the arrangement direction. A third group of ejection port groups, a second group of ejection ports comprising two rows of ejection port rows in parallel to eject ink of the second color, and a third group of ejection port rows in parallel to eject ink of the first color. It is arranged in the order of the discharge port group,
The distance between the center line of the two ejection port arrays in the first ejection port group and the center line of the two ejection port arrays in the second ejection port group, and 2 in the second ejection port group. An ink jet recording head, characterized in that an interval between a center line of the discharge port array and a center line of two discharge port arrays in the third discharge port group is different .
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