JPH10166585A - インクジェットヘッド、インクカートリッジ、およびインクジェットプリント装置 - Google Patents

インクジェットヘッド、インクカートリッジ、およびインクジェットプリント装置

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JPH10166585A
JPH10166585A JP32826496A JP32826496A JPH10166585A JP H10166585 A JPH10166585 A JP H10166585A JP 32826496 A JP32826496 A JP 32826496A JP 32826496 A JP32826496 A JP 32826496A JP H10166585 A JPH10166585 A JP H10166585A
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JP
Japan
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ink
ink jet
jet head
discharge
flow path
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JP32826496A
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Ryoji Inoue
良二 井上
Hideo Saikawa
英男 才川
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Canon Inc
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14379Edge shooter
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14475Structure thereof only for on-demand ink jet heads characterised by nozzle shapes or number of orifices per chamber

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被プリント媒体上のドットの大きさを安定し
て変化させることができるインクジェットヘッド、イン
クジェットカートリッジ、およびインクジェットプリン
ト装置を提供すること。 【解決手段】 1つのインク流路10に対して2つの吐
出口11,12を形成し、吐出口11よりも吐出口12
の断面積を小さく設定した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、ワープロ、ホストコンピュータの出力用端末とし
てのプリンタ、ビデオプリンタ等に用いられるインクジ
ェットヘッド、インクジェットカートリッジおよびイン
クジェットプリント装置に関するものである。
【0002】なお、ここで、プリント(以下、「記録」
ともいう)とは、布、糸、紙、シート材等のインク付与
を受けるインク支持体すべてへのインク付与等(プリン
ト)を含みまた、文字等の意味のある画像だけでなく、
パターン画像等をも含むものである。プリント装置(以
下、「記録装置」ともいう)は、各種情報処理装置すべ
てあるいはその出力器としてのプリンタを含むものであ
り、本発明はこれらへの用途が可能なものである。
【0003】
【従来の技術】インクを吐出して被プリント媒体(以
下、「被記録媒体」ともいう)上にプリント(以下、
「記録」ともいう)を行うインクジェットプリント装置
(以下、「インクジェット記録装置」ともいう)は、装
置の小型化の容易性、低騒音性等の観点から多くの製品
が製造されている。また、近年においてはイメージ画像
の取り扱いが増し、高画質カラー記録、特に中間調(ハ
ーフトーン)の画像に対する要求が高まってきている。
【0004】インクジェット記録装置における中間調の
表現方法としては、被記録媒体における所定画素当たり
のインク滴の打ち込み数の多少で表現する方法(2値で
の擬似中間調表現)がある。また、他の表現方法として
は、吐出量が異なる記録ヘッドあるいは濃度の異なるイ
ンクを吐出する複数の記録ヘッドを用い、中間調に応じ
て記録ヘッドを選択的に駆動して、中間調を表現する方
法等もある。しかし、これらの方法では、大幅に解像度
を上げることができなかったり、複数の記録ヘッドを必
要とするために記録装置の大型化を招くおそれがある。
そこで、1つの記録ヘッドにおいてインクの吐出量を多
段階的に変化させることができて、低コスト化および記
録装置自体の省スペース化と同時に、高解像のインクジ
ェット記録装置の出現が求められている。
【0005】しかしながら従来のように、1ノズル毎の
1つの流路に対して1つの吐出口が形成された構成で
は、インクの吐出エネルギーを小さくすると、吐出口に
おけるインクの表面張力を打ち破ることができなくなる
ため、インクの吐出量を極端に小さくすることができな
い。また、インクの吐出エネルギーをきわめて大きくし
ても吐出口面積が決まっているため、吐出するインク滴
はあまり大きくならない。つまり、図11のようにイン
クの吐出エネルギーを変化させても最大の吐出量Vd0
の30%程度分しか吐出量を制御することができない。
【0006】インクの吐出量をさらに大きく変化させる
構成としては、例えば、特開平1−226339号公報
に開示されたものがある。かかる構成は、1つのインク
流路に対して複数の吐出口を同心円状に形成すること
で、中心の吐出口ほどインク液の流速を速くする。そし
て、インクの吐出エネルギーの変化によって、インクを
吐出する吐出口の数を変化させることでインクの吐出量
を変化させ、被記録媒体上に形成されるドットの大きさ
を変化させて階調を表現する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開平1−226339号公報に記載の構成において
は、1つのノズル内の流速分布を大きくすべくインク流
路の断面積を小さくしようとした場合、9つのインク流
路に対して複数の吐出口を高い精度で形成することが困
難であった。また、インク流路の中の流速は、インク流
路の中心から流路壁に向かって連続的に減衰し、また1
つのインク流路に対して複数形成された吐出口のそれぞ
れの流抵抗が等しく設定されているため、インクを吐出
する吐出口の数を変化させるためには、インクの吐出エ
ネルギーを高精度に制御する必要があった。
【0008】本発明の目的は、被プリント媒体上のドッ
トの大きさを安定して変化させることができるインクジ
ェットヘッド、インクジェットカートリッジ、およびイ
ンクジェットプリント装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
ヘッドは、インク流路内のインクを吐出口から吐出可能
なインクジェットヘッドにおいて、前記インク流路の1
つに対して前記吐出口を複数形成し、前記インク流路か
ら前記複数の吐出口までの流抵抗を少なくとも2種以上
に異ならせたことを特徴とする。
【0010】本発明のインクジェットカートリッジは、
上記のインクジェットヘッドと、インクを収容しかつ該
インクを前記インクジェットヘッドのインク流路に供給
するインクタンクとを備えたことを特徴とする。
【0011】本発明のインクジェットプリント装置の第
1形態は、インクを吐出可能なインクジェットヘッドを
用いてプリント媒体に画像をプリントするインクジェッ
トプリント装置において、前記インクジェットヘッドと
して上記のインクジェットヘッドを用い、前記インクジ
ェットヘッドとプリント媒体とを相対移動させる移動手
段を備えたことを特徴とする。
【0012】本発明のインクジェットプリント装置の第
2形態は、インクを吐出可能なインクジェットヘッドを
用いてプリント媒体に画像をプリントするインクジェッ
トプリント装置において、前記インクジェットヘッドと
して上記のインクジェットカートリッジに備わるインク
ジェットヘッドを用い、かつ前記インクジェットヘッド
とプリント媒体とを相対移動させる移動手段を備えたこ
とを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。以下の実施形態においては、吐出さ
れる液体としてインクを例として記述するが、これらに
限定されることなく、本発明を利用して吐出可能な液体
であれば、いかなる液体であっても構わない。
【0014】(第1の実施形態)図1から図3は、本発
明の第1の実施形態を説明するための図であり、図1は
インクジェットヘッド(以下、「記録ヘッド」ともい
う)の拡大正面図、図2は図1のII−II線に沿う断面図
である。
【0015】本実施形態では、1ノズル毎の1つのイン
ク流路10に対して、第1,第2の2つの吐出口11,
12を形成し、かつ、それらの吐出口11,12の面積
を異ならせることによって、それらの吐出口11,12
におけるインクの流抵抗を異ならせている。本例の場合
は、吐出口11の吐出口面積を吐出口12の吐出口面積
0 の2.0倍としている。
【0016】一般的に流抵抗は、流路の長さに比例し、
その断面積の2乗に反比例する。したがって、第1の吐
出口11の流抵抗は、流路の長さをLとするとL/(4
・S0 2 )となり、第2の吐出口12の流抵抗はL/S
0 2となる。インクの吐出に必要なエネルギーと流抵抗は
近似的に比例するため、インクの吐出に必要なエネルギ
ーを変化させることにより、図2のように、ドットの大
きさを変化させることができる。本例において、インク
の吐出に必要なエネルギーは、インク流路10内に形成
された吐出ヒータ(電気熱変換体)18から熱エネルギ
ーとして与えられる。その吐出ヒータ18は、駆動デー
タに対応する電気パルスが印加されることによって発熱
する。そして、その熱によりインクに気泡が発生し、そ
の気泡の生成に伴ってインクが吐出されることになる。
【0017】第2の吐出口12(流抵抗L/S0 2)から
インクを吐出させるのに必要な最低のエネルギーをE0
とすると、第1の吐出口11からインクを吐出させるの
に必要なエネルギーは(E0 /4)となる。したがっ
て、吐出エネルギーEを0≦E<(E0 /4)とした時
は、図2(a)のように気泡Bが大きく成長せず、イン
クは吐出しない。吐出エネルギーEを(E0 /4)≦E
<(5/4・E0 )とした時、つまり(E0 /4)≦E
<(1/4・E0 +E0 )とした時は図2(b)のよう
に、インクは流抵抗の大きい第2の吐出口12からは吐
出せず、流抵抗の小さい第1の吐出口11のみから吐出
し、そのインク滴が被記録媒体上に小さいドット13と
して着弾する。また、吐出エネルギーEをE≧(5/4
・E0 )とした時は、第1,第2の2つの吐出口11,
12からインクが吐出し、そのインク滴が被記録媒体上
に大きいドット14として着弾する。
【0018】このような吐出エネルギーEの制御は、吐
出ヒータ18に印加する駆動パルスの電圧、またはパル
ス幅を制御することによって行う。さらに、吐出ヒータ
18に印加する駆動パルスの幅を小さくかつ電圧を大き
くすると、吐出ヒータ18上のインクは急激に発泡しか
つ収縮するような気泡Bを生じる。このような発泡で
は、吐出ヒータ18から吐出口11,12に向かう部分
のインクの流速がきわめて大きくなるものの、それ以外
の部分のインクの流速はあまり上がらない。したがっ
て、このような発泡によって、急速な流速分布を形成す
ることができる。なお、この場合においてより好ましく
は、吐出口11,12の位置に応じて、1つの流路10
内に複数の吐出ヒータ18を配列し、それらのヒータ1
8を個別あるいは同時に駆動することである。これによ
って、さらに、インクの吐出量を厳密に制御することが
できる。
【0019】(第2の実施形態)図4から図7は、本発
明の第2の実施形態を説明するための図であり、図4は
記録ヘッドの拡大正面図、図5は図4のV−V線に沿う
断面図である。
【0020】本実施形態では、1ノズル毎の1つのイン
ク流路20に対して、第1,第2,第3の3つの吐出口
21,22,23を形成している。第1,第2の吐出口
22,23は、オリフィス側(図5中左側)とヒータ側
(図5中右側)の開口面積を等しい面積S0 としてい
る。また、第1の吐出口21は、オリフィス側の開口面
積をS0 とし、かつヒータ側の開口面積は、その2.0
倍の(2・S0 )として、この吐出口21を前述した実
施形態の吐出口11と同じく流抵抗の小さい吐出口とし
ている。この吐出口21において、開口面積S0 の部分
と開口面積(2・S0 )の部分の長さL方向の割合は、
a:(L−a)とする。ただし、(0<a<1)とす
る。
【0021】第1の吐出口21の流抵抗は、aL/S0 2
+{(1−a)L}/(4・S0 2)={(1+3a)/
4}・(L/S0 2)となり、第2,第3の吐出口22,
23の流抵抗は、(L/S0 2)となる。本例の場合も前
述した実施形態と同じく、吐出ヒータ28からの吐出エ
ネルギーEを変化させることでドットの大きさを変化さ
せることができる。
【0022】つまり、第2,第3の吐出口22,23か
らインクを吐出させるのに必要な最低のエネルギーをE
0 とすると、第1の吐出口21からインクを吐出させる
のに必要なエネルギーは{(1+3a)・E0 }/4と
なる。したがって、吐出エネルギーEを0≦E<{(1
+3a)・E0 }/4とした時は、図6(a)のように
インクは吐出しない。また、吐出エネルギーEを{(1
+3a)・E0 }/4≦E<{(9+3a)・E0 }/
4とした時、つまり{(1+3a)・E0 }/4≦E<
2・E0 +{(1+3a)・E0 }/4とした時は、図
6(b)のように、流抵抗の大きい吐出口22,23か
らはインクは吐出せず、流抵抗の小さい吐出口21のみ
からインクが吐出して、被記録媒体上に小さいドット2
4として着弾する。さらに、吐出エネルギーEをE≧
{(9+3a)・E0 }/4とした時は、図6(c)の
ようにすべての吐出口21,22,23からインクが吐
出し、被記録媒体上に大きいドット25として着弾す
る。
【0023】ところで、第1,第2の吐出口22,23
は、流抵抗も吐出ヒータ28からの距離も同じであるの
で、片方だけがインクを吐出することはない。したがっ
て、前述した第1の実施形態の場合に比べ、ドット面積
を大きく変化させることが可能となる。また、前述した
第1の実施形態では、流抵抗の小さい吐出口11の開口
面積が大きいため、吐出エネルギーが小さい時でもドッ
ト面積が大きくなり、図3(b)と図3(c)の状態に
おけるドット面積の差を効果的に画像上に反映するのが
難しい場合もあるが、本実施形態の場合には、より大き
なドット変調が可能となる。
【0024】また、インク流路20はコストや製造上の
簡便さ等の理由により、モールド成形によって形成する
ことが多く、その場合には、図4のように、吐出ヒータ
28側の底面(図4中下側の底面)がノズル天井面(図
4中上側の面)に比べて大きくなる。このようにインク
流路20の断面が台形となる場合には、図4のように3
つの吐出口21,22,23をインク流路20の隅の近
くに配置することで、インク吐出後のメニスカス後退時
に、インク流路20の隅に泡だまりが生じることを抑止
して、インクの吐出を安定化させることができる。
【0025】また、吐出エネルギーEを図6(c)より
大きくした場合には、流抵抗の小さい吐出口21の吐出
量が大きくなり、図7のようなより大きなドット26と
して被記録媒体上に着弾する。この場合には、着弾した
ドット26の形が正方形に近くなり、効率良く所定の画
素を形成することが可能となる。
【0026】(第3の実施形態)図8から図9は、本発
明の第3の実施形態を説明するための図であり、図8は
記録ヘッドの拡大正面図、図9は図8のIX−IX線に沿う
断面図である。
【0027】本実施形態では、1ノズル毎の1つのイン
ク流路30に対して、第1,第2の2つの吐出口31,
32を形成している。第2の吐出口32は断面積S0
通常の吐出口であるのに対して、第1の吐出口31は、
断面積がS0 ではあるがインク流路30に対して所定角
度を持って傾斜されている。従って、第1の吐出口31
の長さをL′とし、吐出口32の長さをLとすると、
L′>Lとなり、吐出口31の流抵抗は(L′/
0 2)、吐出口32の流抵抗は(L/S0 2)となる。本
例の場合も図10(a),(b),(c)のように吐出
エネルギーEを変化させることでドットの大きさを変化
させることができる。つまり、第2の吐出口32からイ
ンクを吐出させるのに必要な最低のエネルギーをE0
すると、第1の吐出口31からインクを吐出させるのに
必要なエネルギーは(L′/L)E0 となる。したがっ
て、吐出ヒータ38からの吐出エネルギーEを0≦E<
0 とした時は、図10(a)のようにインクは吐出し
ない。また、吐出エネルギーEをE0 ≦E<{(L′+
L)/L}E0 とした時、つまりE0 ≦E<E0
{(L′/L)・E0 }とした時は、図10(b)のよ
うに、流抵抗の大きい吐出口31からはインクは吐出せ
ず、流抵抗の小さい吐出口32のみから吐出し、被記録
媒体上に小さいドット33として着弾する。さらに、吐
出エネルギーEをE≧{(L′+L)/L}E0 とした
時は、図10(c)のようにすべての吐出口31,32
からインクが吐出し、大きいドット34として被記録媒
体上に着弾する。
【0028】ところで、効率よく所定の大きさ画素を形
成するためには、着弾したインクドットが被記録媒体上
にて横に広がるように、にじみ率の高いインクを用いれ
ばよい。しかし、1ノズルに対して1つの吐出口を設け
た構成では、ドットが1つであるため、大きいドットを
形成するためにはインクの定着性を犠牲にする必要があ
った。しかしながら、本実施形態の構成によると、1つ
のノズルから複数のインク滴を角度をずらして吐出でき
るため、にじみ率の大きいインクを用いることで大きな
ドットを短時間の定着で形成することができる。したが
って、本実施形態の構成は、前述した第1の実施形態と
同様に、1つのノズルに対して2つの吐出口を設けた構
成ではあるが、第1の実施形態に比して面積比の大きな
ドット変調が可能となる。
【0029】(第4の実施形態)図12は、本発明の第
4の実施形態としてのインクジェットカートリッジの説
明図である。本例のインクジェットカートリッジIJC
は、前述した実施形態のように構成されたインクジェッ
トヘッド500と、このインクジェットヘッド500に
供給されるためのインクを保持したインク容器501と
を分離可能に接続した構成とされており、インクジェッ
トプリント装置に対して交換可能に装着される。
【0030】(第5の実施形態)図13は、本発明の第
5の実施形態としてのインクジェット記録装置IJRA
の説明図である。本例の記録装置IJRAは、駆動モー
タ2010の正逆回転に連動する駆動力伝達ギア202
0,2030を介してリードスクリュー2040が回転
される。キャリッジHCには、インクジェットヘッドと
インクタンクとが一体となったインクジェットカートリ
ッジIJCが載置される。キャリッジHCは、キャリッ
ジ軸2050およびリードスクリュー2040に支持さ
れ、かつリードスクリュー2040のらせん溝2041
に係合するピン(不図示)を有しており、リードスクリ
ュー2040の回転に伴って矢印A,b方向に往復動さ
れる。2060は紙押さえ板であり、キャリッジHCの
移動方向にわたって紙Pをプラテンローラ2070に対
して押圧する。
【0031】2080および2090はフォトカプラで
あり、これらは、キャリッジHCがホームポジションに
位置したときに、そのキャリッジHCに設けられたレバ
ー2100を検出することにより、モータ2010の回
転方向切り替え等を行うためのホームポジション検知手
段として動作する。2110はインクジェットヘッドの
前面をキャップするキャップ部材であり、支持部材21
20により支持されている。2130は、このキャップ
部材2110の内部を吸引する吸引手段であり、キャッ
プ部材2110の開口を介してインクジェットヘッドの
吸引回復を行う。インクジェットヘッドの端面をクリー
ニングするクリーニングブレード2140は、部材21
50に前後左右に移動可能に設けられており、これは本
体支持板2160に支持されている。ブレード2140
は、この形態に限定されることはなく、周知のクリーニ
ングブレードが本例に適用できることは言うまでもな
い。また、2170は吸引回復の吸引を開始するための
レバーであり、キャリッジHCと係合するカム2180
の移動に伴って移動し、駆動モータ2010からの駆動
力がクラッチ切り替え等の公知の伝達手段で制御され
る。
【0032】(その他)なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
(例えば電気熱変換体やレーザ光等)を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすもので
ある。かかる方式によれば記録の高密度化,高精細化が
達成できるからである。
【0033】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第4723129号明細書,同第4740
796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型,
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体(インク)が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも1つの駆動信号を印加
することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体(インク)
内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成
長,収縮により吐出用開口を介して液体(インク)を吐
出させて、少なくとも1つの滴を形成する。この駆動信
号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が
行われるので、特に応答性に優れた液体(インク)の吐
出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信
号としては、米国特許第4463359号明細書,同第
4345262号明細書に記載されているようなものが
適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する
発明の米国特許第4313124号明細書に記載されて
いる条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことが
できる。
【0034】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口,液路,電気熱変換体
の組合せ構成(直線状液流路または直角液流路)の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第4558333号明細書,米国特許第44
59600号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭59−123670号公報や熱エネルギの圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭59−138461号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。
【0035】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された1個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
【0036】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や
装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチ
ップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一
体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。
【0037】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、好ましい
ものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。
【0038】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して1個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。
【0039】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を30℃以上70℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭54−56847号公報あるいは特開昭60−7
1260号公報に記載されるような、多孔質シート凹部
または貫通孔に液状又は固形物として保持された状態
で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても
よい。本発明においては、上述した各インクに対して最
も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもので
ある。
【0040】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、1つの
インク流路に対して、流抵抗の異なる複数の吐出口を形
成することにより、インクを吐出する吐出口の数を制御
しやすくして、インクの吐出量や被プリント媒体上のド
ット面積や形状を精度良く変化させることができる。こ
の結果、多階調表現によって、なめらかな中間調の画像
をプリントすることができ、また、このような多階調の
プリントを1つのインクジェットヘッドによって達成す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態におけるインクジェッ
トヘッドの正面図である。
【図2】図1のII−II線に沿う断面図である。
【図3】図1のインクジェットヘッドの動作説明図であ
る。
【図4】本発明の第2の実施形態におけるインクジェッ
トヘッドの正面図である。
【図5】図4のV−V線に沿う断面図である。
【図6】図4のインクジェットヘッドの動作説明図であ
る。
【図7】図4(c)の動作状態よりもさらにインクの吐
出エネルギーを大きくした場合の動作説明図である。
【図8】本発明の第3の実施形態におけるインクジェッ
トヘッドの正面図である。
【図9】図8のIX−IX線に沿う断面図である。
【図10】図8のインクジェットヘッドの動作説明図で
ある。
【図11】従来例としてのインクジェットヘッドにおけ
るインクの吐出エネルギーと吐出量との関係の説明図で
ある。
【図12】本発明の実施形態としてのインクジェットカ
ートリッジの斜視図である。
【図13】本発明の実施形態としてのインクジェットプ
リント装置の斜視図である。
【符号の説明】
10 インク流路 11,12 吐出口 18 吐出ヒータ(電気熱変換体)

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インク流路内のインクを吐出口から吐出
    可能なインクジェットヘッドにおいて、 前記インク流路の1つに対して前記吐出口を複数形成
    し、 前記インク流路から前記複数の吐出口までの流抵抗を少
    なくとも2種以上に異ならせたことを特徴とするインク
    ジェットヘッド。
  2. 【請求項2】 前記複数の吐出口は断面積が異なること
    を特徴とする請求項1に記載のインクジェットヘッド。
  3. 【請求項3】 前記複数の吐出口のそれぞれと前記イン
    ク流路との間の流路において、前記インク流路側の開口
    面積が異なることを特徴とする請求項1または2に記載
    のインクジェットヘッド。
  4. 【請求項4】 前記複数の吐出口のそれぞれと前記イン
    ク流路との間の流路の長さが異なることを特徴とする請
    求項1から3のいずれかに記載のインクジェットヘッ
    ド。
  5. 【請求項5】 前記複数の吐出口はインクの吐出方向が
    異なることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記
    載のインクジェットヘッド。
  6. 【請求項6】 前記吐出口からインクを吐出させるエネ
    ルギーの発生素子として、インクに膜沸騰を生じさせる
    ための熱エネルギーを発生する電気熱変換体を備えたこ
    とを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のイン
    クジェットヘッド。
  7. 【請求項7】 請求項1から6のいずれかに記載のイン
    クジェットヘッドとインクを収容しかつ該インクを前記
    インクジェットヘッドのインク流路に供給するインクタ
    ンクとを備えたことを特徴とするインクジェットカート
    リッジ。
  8. 【請求項8】 インクを吐出可能なインクジェットヘッ
    ドを用いてプリント媒体に画像をプリントするインクジ
    ェットプリント装置において、 前記インクジェットヘッドとして請求項1から6のいず
    れかに記載のインクジェットヘッドを用い、かつ前記イ
    ンクジェットヘッドとプリント媒体とを相対移動させる
    移動手段を備えたことを特徴とするインクジェットプリ
    ント装置。
  9. 【請求項9】 前記移動手段は、前記インクジェットヘ
    ッドを着脱自在のキャリッジと、該キャリッジを主走査
    方向に移動させる手段と、該主走査方向と略直交する副
    走査方向に前記プリント媒体を搬送する手段とを有する
    ことを特徴とする請求項8に記載のインクジェットプリ
    ント装置。
  10. 【請求項10】 インクを吐出可能なインクジェットヘ
    ッドを用いてプリント媒体に画像をプリントするインク
    ジェットプリント装置において、 前記インクジェットヘッドとして、請求項7に記載のイ
    ンクジェットカートリッジに備わるインクジェットヘッ
    ドを用い、かつ前記インクジェットヘッドとプリント媒
    体とを相対移動させる移動手段を備えたことを特徴とす
    るインクジェットプリント装置。
  11. 【請求項11】 前記移動手段は、前記インクジェット
    カートリッジを着脱自在のキャリッジと、該キャリッジ
    を主走査方向に移動させる手段と、該主走査方向と略直
    交する副走査方向に前記プリント媒体を搬送する手段と
    を有することを特徴とする請求項10に記載のインクジ
    ェットプリント装置。
  12. 【請求項12】 前記インクジェットヘッドの吐出口か
    らインクを吐出させるエネルギーの発生素子として、イ
    ンクに膜沸騰を生じさせるための熱エネルギーを発生す
    る電気熱変換体を備え、 前記電気熱変換体が発生する熱エネルギーを多段階的に
    制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項8か
    ら11のいずれかに記載のインクジェットプリント装
    置。
JP32826496A 1996-12-09 1996-12-09 インクジェットヘッド、インクカートリッジ、およびインクジェットプリント装置 Pending JPH10166585A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008246863A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Brother Ind Ltd 液滴吐出装置
US8136921B2 (en) 2007-03-20 2012-03-20 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Liquid droplet ejection apparatus

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US8136921B2 (en) 2007-03-20 2012-03-20 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Liquid droplet ejection apparatus
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