JPH10291301A - プリンタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印刷停止中にインクがノズル間を伝わって希
釈液に混入することを抑え、濃度階調を正確に再現して
高解像度の記録画像の形成を可能とする。 【解決手段】 このプリンタ装置は、例えば希釈液を吐
出する第１のノズル３４と、インクを吐出する第２のノ
ズル３６とを互いに隣合うように開口して有し、インク
と希釈液を混合吐出するプリントヘッドを有するプリン
タ装置であって、プリントヘッドのノズル面の第２のノ
ズル３６の開口部から第１のノズル３４の開口部にわた
って溝部５３が形成されており、溝部５３の少なくとも
一部の幅ｄ₁が２μｍ以下となされている。また、この
プリンタ装置は、溝部５３に代えて、親水加工部、無加
工部としても良い。無加工部とする場合には、この無加
工部以外の部分を撥水加工部とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、定量媒体と吐出媒
体を混合吐出するプリンタ装置に関し、詳しくは、ノズ
ル周辺へのインク、希釈液、混合溶液の広がりを制御す
る手段を設け、高解像度の記録画像の形成を可能とする
プリンタ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、特にオフィス等においては、デス
クトップパブリッシングと称されるコンピュータを使用
した文書作成が盛んに行われるようになってきており、
最近では文字や図形だけでなく、例えば写真のカラーの
自然画像を文字、図形とともに出力するといった要求も
増加してきている。そして、これに伴い、高品位な自然
画像をプリントすることが要求され、中間調の再現が重
要となってきている。

【０００３】また、印刷信号に応じて印刷時に必要な時
だけインク液滴をノズルより吐出して紙、フィルム等の
印刷媒体に印刷する、いわゆるオンデマンド型のプリン
タ装置は、小型化や低コスト化が可能なため、近年急速
に普及しつつある。

【０００４】このようにインク液滴を吐出する方法とし
ては、様々な方法があるが、ピエゾ素子を用いる方法ま
たは発熱素子を用いる方法が一般的である。前者はピエ
ゾ素子の変形によりインクに圧力を加えて吐出させる方
法である。後者は、発熱素子によりインクを加熱沸騰さ
せて発生する泡の圧力でインクを吐出させる方法であ
る。

【０００５】そして、上記のような中間調を上述のイン
ク液滴を吐出するオンデマンド型のプリンタ装置で再現
する方法としては、様々な方法がある。すなわち、第１
の方法としては、ピエゾ素子或いは発熱素子に与える電
圧パルスの電圧値やパルス幅を変化させて吐出する液滴
サイズを制御し、印刷ドットの径を可変として階調を表
現するものが挙げられる。

【０００６】しかしながらこの方法によると、ピエゾ素
子或いは発熱素子に与える電圧やパルス幅を下げすぎる
とインクを吐出できなくなるため、最小液滴径に限界が
あり、表現可能な階調段数が少なく、特に低濃度の表現
が困難であり、自然画像をプリントアウトするには不十
分である。

【０００７】また、第２の方法としては、ドット径は変
化させずに１画素を例えば４×４のドットよりなるマト
リクスで構成し、このマトリクス単位でいわゆるディザ
法を用いて階調表現を行う方法が挙げられる。なお、こ
の場合には１７階調の表現が可能である。

【０００８】しかしながらこの方法で、例えば第１の方
法と同じドット密度で印刷を行った場合、解像度は第１
の方法の１／４であり、荒さが目立つため、自然画像を
プリントアウトするには不十分である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】これに対して、本発明
者等は、希釈液とインクを混合し、これらの混合液滴を
吐出することにより、吐出されるインク液滴の濃度を変
化させ、印刷されるドットの濃度を制御することを可能
にし、解像度の劣化を発生させることなく階調を表現
し、自然画像をプリントアウトする方式のプリンタ装置
を提案してきた。

【００１０】このようなプリンタ装置のプリントヘッド
としては、吐出媒体が導入される第１のノズルと定量媒
体が導入される第２のノズルを互いに隣合うようにして
有し、第２のノズルから所定量の定量媒体を第１のノズ
ルに向けて滲み出させて当該第１のノズル開口近傍にて
吐出媒体と混合させ、第１のノズルから吐出媒体を定量
媒体と混合されている吐出媒体と共に押し出して、定量
媒体と吐出媒体を第１及び第２のノズルの面内方向に混
合吐出するようなプリントヘッドが挙げられる。なお、
上記定量媒体及び吐出媒体は、どちらか一方がインクで
あり、残りの一方が希釈液であれば良い。

【００１１】さらに、図１５及び図１６に示すように、
プリントヘッド１０１の第１のノズル１０２及び第２の
ノズル１０３の開口するノズル開口面１０１ａの第１の
ノズル１０２及び第２のノズル１０３の開口部周辺にイ
ンク、希釈液、混合溶液等の液体１０４が広がって付着
し、以下のような不都合を引き起こしていた。

【００１２】すなわち、上記のように第１のノズル１０
２及び第２のノズル１０３の開口部周辺に液体１０４が
付着していると、印字の際に印字不要の部分にこの液体
が付着して色が付いてしまう、いわゆるかぶりが発生
し、プリント不良を引き起こしてしまう。

【００１３】また、第１のノズル１０２及び第２のノズ
ル１０３の開口部周辺に液体１０４が付着していると、
後の印字の際の各ノズルからのインク、希釈液、混合溶
液の吐出方向にずれが生じ、プリント不良を引き起こし
てしまう。

【００１４】さらには、第１のノズル１０２及び第２の
ノズル１０３の開口部周辺に液体１０４が付着している
と、後の印字の際のインクと希釈液の混合比に影響する
可能性が高く、濃度変化に対する応答性を損ない、ドッ
ト内の濃度階調を正確に再現することができず、記録画
像の解像度を損なってしまう。

【００１５】このような不都合を回避する手段として
は、ノズル開口面の第１のノズル１０２の開口部と第２
のノズル１０３の開口部の間に溝部を形成することや、
ノズル開口面の第１のノズル１０２の開口部と第２のノ
ズル１０３の開口部の間に無加工部を設け、その回りを
撥水加工することなどが挙げられる。

【００１６】しかしながら、第１のノズル１０２の開口
部と第２のノズル１０３の開口部との間に形成されてい
る溝部の幅あるいは無加工部の幅や深さ、あるいは親水
加工部の幅が大きいと、意図的に第２のノズル１０３か
ら所定量の定量媒体を第１のノズル１０３の開口部に向
けて滲み出させなくても、定量媒体が第２のノズル１０
３から第１のノズル１０２へ混ざってしまう、いわゆる
自然混合が起きる可能性があった。

【００１７】この自然混合は、印刷の待機状態にある時
や、ヘッドの移動のために吐出を停止している時や、印
画画像中のある色の階調値が０であるところが続く場合
に生ずると、次に記録を行うとき、本来記録すべき所定
の濃度よりも濃く着色されてしまい、正確な濃度階調を
再現する事が出来なくなる。

【００１８】そこで本発明は、定量媒体が自然混合によ
り第１のノズルに混入する事を抑え、濃度階調を正確に
再現して高解像度の記録画像の形成を可能とするプリン
タ装置を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決する本
発明にかかるプリンタ装置は、吐出媒体が導入される第
１の圧力室と、定量媒体が導入される第２の圧力室とを
有し、第１の圧力室に連通する第１のノズル及び第２の
圧力室に連通する第２のノズルを互いに隣合うように開
口して有し、第２のノズルから第１のノズルに向けて定
量媒体を滲み出させた後、第１のノズルから吐出媒体を
吐出させて定量媒体と吐出媒体を混合吐出するプリント
ヘッドを有するプリンタ装置において、プリントヘッド
のノズル面の第２のノズルの開口部から第１のノズルの
開口部にわたって溝部が形成されており、溝部の少なく
とも一部の幅が２μｍ以下となされていることを特徴と
するものである。

【００２０】なお、溝部の少なくとも一部の深さが、２
μｍ以下となされていることが望ましい。

【００２１】また、本発明にかかる他のプリンタ装置
は、吐出媒体が導入される第１の圧力室と、定量媒体が
導入される第２の圧力室とを有し、第１の圧力室に連通
する第１のノズル及び第２の圧力室に連通する第２のノ
ズルを互いに隣合うように開口して有し、第２のノズル
から第１のノズルに向けて定量媒体を滲み出させた後、
第１のノズルから吐出媒体を吐出させて定量媒体と吐出
媒体を混合吐出するプリントヘッドを有するプリンタ装
置において、プリントヘッドのノズル面には、第２のノ
ズルの開口部から第１のノズルの開口部にわたって形成
され、撥水加工が施されていない無加工部と、撥水加工
が施された撥水加工部とが形成されており、無加工部の
少なくとも一部の幅が、２μｍ以下となされていること
を特徴とするものである。

【００２２】また、本発明にかかる他のプリンタ装置
は、吐出媒体が導入される第１の圧力室と、定量媒体が
導入される第２の圧力室とを有し、第１の圧力室に連通
する第１のノズル及び第２の圧力室に連通する第２のノ
ズルを互いに隣合うように開口して有し、第２のノズル
から第１のノズルに向けて定量媒体を滲み出させた後、
第１のノズルから吐出媒体を吐出させて定量媒体と吐出
媒体を混合吐出するプリントヘッドを有するプリンタ装
置において、プリントヘッドのノズル面には、第２のノ
ズルの開口部から第１のノズルの開口部にわたって親水
加工部が形成されており、親水加工部の少なくとも一部
の幅が２μｍ以下となされていることを特徴とするもの
である。

【００２３】なお、プリントヘッドのノズル面におい
て、上記親水加工部以外の部分が、撥水加工が施された
撥水加工部とされていることが望ましい。

【００２４】このように構成されたプリンタ装置は、第
１のノズルの開口部と第２のノズルの開口部とにわたっ
て少なくとも一部の幅が２μｍ以下となされている溝部
又は無加工部又は親水加工部が形成されているので、第
２のノズルから第１のノズルへと定量媒体が流れにくく
することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるプリンタ装
置の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明
する。

【００２６】本発明を適用したプリンタ装置が搭載され
たプリンタ装置としては、例えば図１に示すような構成
のいわゆるシリアル型のものが挙げられる。すなわち、
このプリンタ装置は、被印刷物であるプリント紙１が支
持されるドラム２と、本発明を適用したプリンタ装置を
構成し、上記プリント紙１に印刷を行うプリントヘッド
３により主に構成されるものである。

【００２７】このとき、上記プリント紙１は、ドラム２
の軸方向に平行に設けられた紙圧着ローラ４により、ド
ラム２に圧着保持されている。また、上記ドラム２の外
周近傍には、送りネジ５がドラム２の軸方向に平行に設
けられている。そして、この送りネジ５には、プリント
ヘッド３が保持されている。すなわち、このようなプリ
ントヘッド３は、送りネジ５の回転によって、図１中の
矢印Ｍで示すようにドラム２の軸方向に移動するように
なっている。

【００２８】一方、ドラム２は、プーリ６、ベルト７、
プーリ８を介してモータ９により図１中の矢印ｍで示す
ように回転駆動される。さらに、送りネジ５及びモータ
９の回転駆動及びプリントヘッド３の駆動は、ヘッドド
ライブ，ヘッド送り制御，ドラム回転制御１０により印
画データ及び制御信号１１に基づいて制御される。

【００２９】上記のプリンタ装置の構成においては、プ
リントヘッド３が移動して１行分の印字を行うと、ドラ
ム２を１行分だけ回転させて次の印字を行う。また、プ
リントヘッド３が移動し、印画する場合は、一方向の場
合と往復方向の場合とがある。

【００３０】このプリンタ装置が搭載されたプリンタ装
置としては、例えば図２に示すような構成を有する、い
わゆるライン型のものが挙げられる。このプリンタ装置
は、図１に示したプリンタ装置と略同様の構成を有する
ものであり、送りネジ５により保持され、この送りネジ
５の回転によりドラム２の軸方向に移動可能となされる
プリントヘッド３の代わりにドラム２の軸方向に複数の
プリントヘッドが固定されて配列されるプリントヘッド
１２が配されてなるものである。すなわち、上記プリン
トヘッド１２においては、一行分の印字が同時に行われ
ることとなり、１行分の印字を行うと、ドラム２を１行
分だけ回転させて次の印字を行う。さらに、この場合に
は、一行分を一括して印字する他、一行分を複数のブロ
ックに分割する、或いは一行おきに交互に印字するとい
ったことも可能である。

【００３１】このようなプリンタ装置における印字及び
制御系のブロック図を図３に示す。印字データなどの信
号入力２１は、信号処理制御回路２２に入力され、この
信号処理制御回路２２において印字順番に揃えられて、
ドライバ２３を介してヘッド２４（プリントヘッド）に
送られる。印字順番は、ヘッド２４や印字部の構成で異
なり、また印字データの入力順番との関係もあり、必要
に応じてラインバッファメモリや１画面メモリなどのメ
モリ２５に一旦記録してから取り出す。ヘッド２４に
は、階調信号や吐出信号を入力する。

【００３２】なお、備えられているヘッドがマルチヘッ
ドでノズル数が非常に多い場合には、ヘッド２４に集積
回路（ＩＣ）を搭載して、ヘッド２４に接続する配線数
を減らすようにする。また、信号処理制御回路２２に
は、補正２６が接続されており、γ補正、カラーの場合
の色補正、各ヘッドのばらつき補正などを行う。補正２
６には、予め決められた補正データをＲＯＭマップ形式
で格納しておき、外部条件、例えばノズル番号、温度、
入力信号などに応じて取り出すようにするのが一般的で
ある。

【００３３】信号処理制御回路２２は、ＣＰＵやＤＳＰ
構成としてソフトウエアで処理することが一般的であ
り、処理された信号が各種制御モータ駆動その他２７に
送られる。各種制御モータ駆動その他２７では、ドラム
及び送りネジを回転駆動するモータの駆動、同期、ヘッ
ドのクリーニング、プリント紙の供給、排出などの制御
を行う。また、信号には、印字データ以外の操作部信号
や外部制御信号が含まれることは言うまでもない。

【００３４】次に、このプリンタ装置を構成するプリン
トヘッド３の構成について示す。ただし、ここでは、こ
のプリンタ装置を、希釈液にインクを混合しながらこれ
らを混合吐出する、いわゆるキャリアジェット方式のプ
リンタ装置のプリントヘッドに適用した一例について述
べる。上記プリントヘッド３は、図４に示すように、イ
ンク及び希釈液を混合吐出させ、２種類の圧力室を有す
る圧力室ユニット３１と、上記２種類の圧力室に対応す
る第１のピエゾユニット３２及び第２のピエゾユニット
３３とにより主に構成されるものである。

【００３５】上記圧力室ユニット３１は、上述のように
インク及び希釈液を混合吐出させるものであり、図５に
拡大して示すように、内部に希釈液の吐出口とされる第
１のノズル３４と、この第１のノズル３４に連通される
第１の導入口３５と、インクの吐出口となる第２のノズ
ル３６と、この第２のノズル３６に連通される第２の導
入口３７を有する。そして、この圧力室ユニット３１
は、略中央に形成される板状のオリフィスプレート３８
と、図４に示すように圧力室側壁３９ａ，３９ｂ，３９
ｃ，３９ｄ，３９ｅが隔壁となって形成されて希釈液の
流路となる第１の圧力室４０と、インクの流路となる第
２の圧力室４１と、振動板４２とを有する。

【００３６】そして、上記オリフィスプレート３８にお
いては、図５に拡大して示すように、第１のノズル３４
及び第２のノズル３６の一端が印字面となる一主面３８
ａに臨み、上記第１のノズル３４及び第２のノズル３６
に連通する第１の導入口３５及び第２の導入口３５の一
端が上記一主面３８ａに対向する裏面３８ｂに臨むよう
になされている。従って、第１の導入口３５と第１のノ
ズル３４は全体としてオリフィスプレート３８を貫通
し、第２の導入口３７と第２のノズル３６も全体として
オリフィスプレート３８を貫通することとなる。また、
上記第１のノズル３４及び第２のノズル３６は、図５中
θで示すこれらの開口方向間の角度が例えば約４５°を
なすように形成されている。

【００３７】さらに、上記オリフィスプレート３８にお
いては、図４中に示すように、第１のノズル３４及び第
２のノズル３６、第１の導入口３５及び第２の導入口３
７を挟むように希釈液溜まりとなる第１の供給室４３と
インク溜まりとなる第２の供給室４４が、その開口部が
印字面となる一主面３８ａに対向する裏面３８ｂに臨む
ようにして形成されている。

【００３８】このとき、上記オリフィスプレート３８の
裏面３８ｂ側には、隔壁として圧力室側壁３９ａ，３９
ｂ，３９ｃ，３９ｄ，３９ｅが積層形成され、上記圧力
室側壁３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ，３９ｅの形成
されていない部分により第１の供給室４３の開口部と第
１の導入口３５の開口部をつなぎ、流路となる第１の圧
力室４０が形成されるとともに、第２の供給室４４の開
口部と第２の導入口３７の開口部をつなぎ、流路となる
第２の圧力室４１が形成されることとなる。

【００３９】そして、上記圧力室側壁３９ａ，３９ｂ，
３９ｃ，３９ｄ，３９ｅ上には、振動板４２が積層形成
され、上記第１の圧力室４０及び第２の圧力室４１が密
閉されている。

【００４０】また、上記第１のピエゾユニット３２は、
圧電材と導電材とを交互に積層した板状の第１の積層ピ
エゾ素子４５と、上記第１の積層ピエゾ素子４５の一方
の端部を固定する第１の支持体４６と、上記第１の積層
ピエゾ素子４５の固定された第１の支持体４６を圧力室
ユニット３１に対して固定する第１のホルダー４７とに
より構成される。一方の第２のピエゾユニット３３にお
いても同様であり、第２の積層ピエゾ素子４８が第２の
支持体４９にその一端が固定され、これらは第２のホル
ダー５０により圧力室ユニット３１に対して固定されて
いる。

【００４１】上記第１及び第２の積層ピエゾ素子４５，
４８としては、圧電材と導電材を第１及び第２の圧力室
４０，４１の長手方向に直交する方向に積層したもの、
或いは長手方向に平行な方向に積層したもののどちらを
使用しても良い。積層ピエゾ素子は電圧を加えられると
加える電圧の正負向きにより、その積層方向に伸び縮み
する特性を有している。

【００４２】このため、前者の積層ピエゾ素子は、第１
の圧力室４０及び第２の圧力室４１の長手方向に電圧の
印加すると、これと直交する方向には縮むこととなる。
従って、この向きに電圧を印加すると、この積層ピエゾ
素子は、圧力室の容積を広げて圧力を下げるように働
く。このような積層ピエゾ素子の駆動法をｄ31モードで
の積層ピエゾの駆動と称し、このように使用した積層ピ
エゾ素子をｄ31モードの積層ピエゾ素子と称する。

【００４３】一方の後者の積層ピエゾ素子においては、
第１の圧力室４０及び第２の圧力室４１の長手方向と直
交する方向に伸びる向きに電圧を印加すれば、圧力室に
圧力を付与するようになる。このような積層ピエゾ素子
の駆動法をｄ33モードでの積層ピエゾの駆動と称し、こ
のように使用した積層ピエゾ素子をｄ33モードの積層ピ
エゾ素子と称する。

【００４４】そして、上記第１の積層ピエゾ素子４５は
振動板４２を介して第１の圧力室４０に対向するように
配されており、第２の積層ピエゾ素子４８も振動板４２
を介して第２の圧力室４１に対向するように配されてい
る。

【００４５】従って、上記のような構成のプリントヘッ
ド３においては、希釈液が、図示しない希釈液タンクか
ら図示しない供給管や供給溝を通って第１の供給室４３
に供給され、ここから図５に示すように第１の圧力室４
０を通って第１の導入口３５に連通する第１のノズル３
４に充填され、該希釈液５１により第１のノズル３４の
先端部に第１のメニスカスＤ1 が形成される。

【００４６】一方のインクにおいても同様であり、図示
しないインクタンクから図示しない供給管や供給溝を通
って第２の供給室４４に供給され、ここから図５に示す
ように第２の圧力室４１を通って第２の導入口３７に連
通する第２のノズル３６に充填され、インク５２により
第２のノズル３６の先端部に第２のメニスカスＤ2 が形
成される。

【００４７】このような構成のプリンタ装置により印刷
を行う場合、例えば第１の積層ピエゾ素子４５及び第２
の積層ピエゾ素子４８としていわゆるｄ31モードの積層
ピエゾ素子を使用している場合においては、図６に示す
ように、駆動電圧の印加タイミングで電圧を印加する。

【００４８】すなわち、図６（ａ）に示すように、印刷
前の待機時においては、図中（Ａ）で示す時点におい
て、予め第１の積層ピエゾ素子４５に例えば約２０
［Ｖ］を印加する。また、印刷前の待機時においては、
図６（ｂ）に示すように、図中（Ａ）で示す時点におい
て、予め第２の積層ピエゾ素子４８には例えば約１０
［Ｖ］を印加しておく。

【００４９】そして、印刷時には、前述のヘッドドライ
ブ，ヘッド送り制御，ドラム回転制御１０からの信号に
基づいて、先ず第２のノズル３６からインク５２を押し
出して滲み出させるべく、図６（ｂ）中の（Ｂ）で示す
時点で第２の積層ピエゾ素子４８の電圧を例えば約５
［Ｖ］まで除々に下げ、この状態で例えば１５０［μｓ
ｅｃ］保持する。すると、第２の積層ピエゾ素子４８が
長手方向に除々に伸長し、インク５２が第２のノズル３
６の外から第１のノズル３４の開口付近まで滲み出し、
第１のノズル３４の希釈液５１に合わさる。

【００５０】その後、第２のノズル３６内にインク５２
を引き込み、定量されたインク５２のみを第１のノズル
３４開口部に残存させるべく、図６（ｂ）中の（Ｃ）で
示す時点で第２の積層ピエゾ素子４８の電圧を約１０
［Ｖ］まで徐々に戻す。すると、第２の積層ピエゾ素子
４８が長手方向に除々に縮小し、第２のノズル３６の内
圧が解除され、インク５２は第２のノズル３６内に戻ろ
うとする。これにより、定量されたインクのみが第１の
ノズル３４開口部及びその付近に残存することとなる。

【００５１】次に、第１のノズル３４から希釈液５１を
吐出するべく、図６（ａ）中に示すように、図６中の
（Ｄ）で示す時点で第１の積層ピエゾ素子４５の電圧を
例えば０［Ｖ］とする。すると、第１の積層ピエゾ素子
４５が長手方向に伸長し、振動板４２を介して第１の圧
力室４０が加圧され、第１のノズル３４に内圧が加わ
る。その結果、第１のノズル３４内の内圧によって希釈
液５１が押し出され、この希釈液と第１のノズル３４開
口部及びその付近に残存していたインクとの混合溶液が
形成される。

【００５２】次に、図６（ａ）中の（Ｄ）で示す時点か
ら例えば約５０［μｓｅｃ］の間０［Ｖ］とし、図６
（ａ）中の（Ｅ）で示す時点で第１の積層ピエゾ素子４
５の電圧を例えば約２０［Ｖ］に戻すと、第１の積層ピ
エゾ素子４５が長手方向に縮小し、第１のノズル３４の
内圧が解除され、希釈液５１は第１のノズル３４内に戻
ろうとする。これにより、第１のノズル３４内の希釈液
５１と混合溶液間にくびれが生じ、ついには混合溶液が
第１のノズル３４から吐出され、これが前述のプリント
紙１に被着して印刷が行われる。

【００５３】そして、印刷が行われた後は、第１の圧力
室４０及び第２の圧力室４１の内圧はやがて元に戻り、
希釈液５１及びインク５２は再び第１及び第２のノズル
３４，３６内に充填され、元の状態となる。

【００５４】なお、図６（ｂ）中のＴ1 で示され、図６
中の（Ｂ）で示す時点と図６中の（Ｃ）で示す時点間の
インク定量パルス幅、図６（ａ）中Ｔ2 で示され、図中
（Ｄ）で示す時点と図中（Ｅ）で示す時点間の希釈液吐
出パルス幅、図６（ｂ）中Ｖで示されるインク定量電圧
は可変である。

【００５５】そして、図６（ａ），図６（ｂ）に示され
るように、上記動作を繰り返すことで印刷がなされ、図
６（ａ）中Ｔ3 で示される印刷のサイクルは例えば１
［ｍｓｅｃ］とすれば良い。

【００５６】なお、オリフィスプレート３８、圧力室側
壁３９ａ，３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ，３９ｅ、および振
動板４２には、ポリエーテルイミド等の樹脂、ドライフ
ィルムフォトレジスト、およびニッケル等の金属板を用
いることができる。

【００５７】次に、上記プリントヘッドの駆動回路を図
７に示す。すなわち、デジタル中間調データは、他ブロ
ックより供給され、シリアルパラレル変換回路２１１に
より第２の積層ピエゾ素子４８に電圧を印加する各イン
ク定量部制御回路２１３および吐出制御回路２１４に送
られる。シリアルパラレル変換回路２１１より与えられ
たデジタル中間調データが所定のしきい値以下の場合
は、インク定量および吐出は行わない。そして、印字タ
イミングになると、他ブロックから印字トリガが出力さ
れ、タイミング制御回路２１２がそれを検出し、所定の
タイミングでインク定量部コントロール信号と吐出コン
トロール信号をそれぞれインク定量部制御回路２１３お
よび吐出制御回路２１４に出力する。それぞれの信号
は、先に図６で示したタイミングで出力される。これに
したがって、インク定量部２１５および第１のピエゾ素
子４５に電圧を印加する吐出部２１６に所定電圧が印加
される。

【００５８】なお、上記インク５２としては、水や、例
えばエチレングリコール等の有機溶媒、或いはこれらの
混合物に各色の水性染料や顔料を溶解若しくは分散させ
たものが好ましい。そして必要に応じて、このような溶
液には、粘度調整剤、表面張力調整剤、防腐剤、ｐＨ調
整剤等を含有させても良い。

【００５９】一方、上記希釈液５１としては、無色透明
なものが好ましく、水や、例えばエチレングリコール・
ＩＰＡ等の有機溶媒、或いはこれらの混合物であること
が好ましい。さらには、このような溶液には、粘度調整
剤、表面張力調整剤、防腐剤、ｐＨ調整剤等を含有させ
たものでも良い。

【００６０】そして、上述したプリンタ装置において
は、図８及び図９に示すように、プリントヘッド３のオ
リフィスプレート６８の印字面であり、ノズル開口面で
もある一主面６８ａの第１のノズル３４と第２のノズル
３６の間に溝部５３を形成している。この溝部５３は、
第２のノズル３６の開口部から第１のノズル３４の開口
部間にわたって形成されている。そして、この溝部５３
の幅ｄ₁は、約２［μｍ］以下になるように形成されて
いる。また、この溝部５３の深さｄ₂は、約２［μｍ］
以下になるように形成されている。なお、この溝部５３
は、オリフィスプレート３８の一主面３８ａの所定の位
置を紫外線レーザによるアブレーション加工を行う等の
手段により形成すれば良く、機械加工、エッチング等の
手段によっても形成される。なお、図８は、第１のノズ
ル３４及び第２のノズル３６の開口部近傍を拡大して示
した平面図であり、図９及び以下に示す図１０、図１１
及び図１２は、図８中のＡ−Ａ線における断面図であ
る。

【００６１】ここで、上述のプリントヘッドと同様にし
て印刷を行おうとすると、第２のノズル３６から滲み出
すインクは、毛管現象により上記溝部５３を伝って第１
のノズル３４に向けて供給されるため、溝部５３付近に
集まり易く、第１のノズル３４及び第２のノズル３６の
開口部周辺に付着するようなことがない。このようにプ
リントヘッド３は、第１のノズル３４及び第２のノズル
３６の開口部周辺にインクが付着するようなことがな
く、プリント不良の発生が抑えられ、濃度階調が正確に
再現されて高解像度の記録画像の形成を可能とする。

【００６２】さらに、この溝部５３は、幅ｄ₁を約２
［μｍ］以下とし、かつ、深さｄ₂を約２［μｍ］以下
となるように形成されているため、印刷を行っていない
時にインクが第２のノズル３６から第１のノズル３４へ
流れ込む、いわゆる自然混合を抑制することができる。
したがって、このような寸法の溝部５３が形成されたプ
リントヘッド３は、プリント不良の発生を未然に防ぐこ
とが可能となり、さらに濃度階調が正確に再現されて高
解像度の記録画像の形成を可能とする。

【００６３】上述の例においては、図９に示すように、
オリフィスプレート３８の表面に溝部５３を形成してい
たが、図１０に示すように、例えばポリエーテルイミド
等の樹脂あるいはステンレス等のベース５４の１主面５
４ａに撥水加工を施した撥水加工部５５を積層しても良
い。そして、オリフィスプレート３８の表面には、撥水
加工部５５上に溝部５３を形成してもよい。この撥水加
工部５５としては、例えばポリイミド系のコーティング
材料等を使用することにより形成しても良い。

【００６４】また、上記のようにベース５４に撥水加工
部５５を積層した場合には、図１１に示すように、撥水
加工部５５を部分的に完全に取り去ることで溝部５３を
形成してもよい。

【００６５】さらに、撥水加工部５５の厚さが約２［μ
ｍ］以下の場合は、図１２に示すように、溝部５３がベ
ース５４の一部にわたっていてもよい。このとき、溝部
５３の少なくとも一部は、約２［μｍ］以下とすること
は勿論である。

【００６６】また、このオリフィスプレート３８上に形
成する溝部５３の幅ｄ₁及び深さｄ₂は、第１のノズル３
４から第２のノズル３６にわたって一定である必要はな
く、第１のノズル３４から第２のノズル３６に向かって
徐々に拡大または縮小する形状、中間がくびれた糸巻き
型の形状、中間が膨らんだ樽型の形状であってもよい。
その場合においては、溝部５３の少なくとも一部の幅ｄ
₁が約２［μｍ］以下であって、溝部５３の少なくとも
一部の深さｄ₂が２［μｍ］以下であれば上述した効果
と同様の効果を得ることができる。

【００６７】また、このプリンタ装置のプリントヘッド
３としては、上述のように溝部５３を有するものの他、
オリフィスプレート３８のノズル開口面となる一主面の
第１のノズル３４の開口部と第２のノズル３６の開口部
間に親水加工を施した親水加工部あるいは無加工部を形
成し、それ以外の部分に撥水加工を施したものも挙げら
れる。さらに、この親水加工部又は無加工部は、溝状に
形成しても良い。すなわち、第１のノズル３４の開口部
と第２のノズル３６の開口部との間には、撥水加工を施
した部分よりも濡れ性を向上させることにより、親水加
工部又は無加工部にインク及び希釈液を付着させること
ができる。

【００６８】すなわち、例えば、これまで述べたプリン
トヘッドと略同様の構成を有するプリントヘッド３であ
り、図１３に示すように、プリントヘッド３のオリフィ
スプレート３８の印字面であり、ノズル開口面でもある
一主面３８ａの第１のノズル３４と第２のノズル３６の
間に図１３中の斜線部で示す親水加工部５６を形成して
いる。この親水加工部５６は、第２のノズル３６の開口
部から第１のノズル３４の開口部間にわたって形成さ
れ、その幅ｄ₁は約２［μｍ］以下である。なお、この
親水加工部５６は、オリフィスプレート３８の一主面３
８ａの所定の位置をコロナ処理や紫外線照射等を施して
形成すれば良い。

【００６９】従って、上述のように、印刷を行うべく、
第２のノズル３６からインク５２を滲み出させると、こ
のインク５２は、濡れ性の良好な親水加工部５６を選択
して伝って第１のノズル３４に向けて供給されることと
なる。このため、インク５２は、濡れ性が高い親水加工
部５６付近に集中し、第１のノズル３４及び第２のノズ
ル３６の開口部周辺への付着が抑えられ、プリント不良
の発生が抑えられ、濃度階調が正確に再現されて高解像
度の記録画像の形成が可能となる。そして、親水加工部
５６は、少なくとも一部の幅ｄ₁が約２［μｍ］以下と
なるように形成されているため、印刷を行っていない時
などにインクが第２のノズル３６から第１のノズル３４
へつたわって流れ込む自然混合が起きにくくなり、さら
に濃度階調が正確に再現されて高解像度の記録画像の形
成が可能となる。

【００７０】さらに、上述したプリントヘッド３は、上
記のような親水加工部５６の他に撥水加工部５７を形成
するようにしても良い。すなわち、図１４に示すよう
に、プリントヘッド３のオリフィスプレート３８の一主
面３８ａの親水加工部５６以外の部分に撥水加工を施
し、図９中網掛け部にて示す撥水加工部５７としても良
い。このように、プリントヘッド３は、撥水加工部５７
を形成することにより、親水加工部５６の濡れ性を親水
加工部５６以外の濡れ性と比較してより高めることがで
きる。

【００７１】なお、このように撥水加工部５４を設けた
場合は、親水加工部５３を特に親水加工せずに無加工と
してもよい。

【００７２】これまでの例においては、キャリアジェッ
ト方式のプリンタ装置について述べてきたが、本発明が
インクに希釈液を混合しながら吐出する濃度変調型のイ
ンクジェット方式のプリンタ装置にも適用可能であるこ
とは言うまでもない。

【００７３】この濃度変調型のインクジェット方式のプ
リンタ装置は、低濃度の表現力がキャリアジェット方式
のプリンタ装置に比較して劣るものの、逆に高濃度部分
において十分なインク濃度を得ることができるという利
点を有している。

【００７４】また、キャリアジェット方式及び濃度変調
型のインクジェット方式の何れにおいても、いわゆる連
続階調記録が可能であるため、特に写真画像等の印刷を
行う場合、滑らかな濃淡表現が可能であり、好適であ
る。

【００７５】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明のプリンタ装置においては、プリントヘッドのノズル
開口面に互いに隣合って開口している第１のノズル及び
第２のノズルの開口部間に、プリントヘッドのノズル開
口面に形成されている第１のノズルと第２のノズルとの
間に亘って溝部の幅が２［μｍ］以下となされて形成さ
れているので、印刷を行っていない時に定量媒体が第２
のノズルから第１のノズルへつたわって流れ込む自然混
合が起きにくくなる。すなわち、このプリント装置によ
れば、印刷停止中に定量媒体が第１のノズルの開口部と
第２のノズルの開口部との間に形成された溝部を伝わっ
て吐出媒体に混入することを抑え、濃度階調を正確に再
現して高解像度の記録画像の形成を可能とする。

【００７６】また、このプリンタ装置は、第１のノズル
の開口面と第２のノズルの開口面との間を無加工部と
し、無加工部以外の部分を撥水加工を施した撥水加工部
としても、上述した効果と同様の効果を得ることが可能
である。このプリンタ装置は、無加工部の幅の少なくと
も一部を２［μｍ］以下とすることにより、印刷を行っ
ていない時にインクが第２のノズルから第１のノズルへ
無加工部をつたわって流れ込む自然混合が起きにくくな
る。

【００７７】さらに、このプリンタ装置は、第１のノズ
ルの開口面と第２のノズルの開口面との間を親水加工部
としても、上述した効果と同様の効果を得ることが可能
である。このプリンタ装置は、親水加工部の幅の少なく
とも一部を２［μｍ］以下とすることにより、印刷を行
っていない時にインクが第２のノズルから第１のノズル
へ親水加工部をつたわって流れ込む自然混合が起きにく
くなる。

【００７８】すなわち、このプリント装置によれば、印
刷停止中に定量媒体が第１のノズルの開口部と第２のノ
ズルの開口部との間に形成された無加工部又は親水加工
部を伝わって吐出媒体に混入することを抑え、濃度階調
を正確に再現して高解像度の記録画像の形成を可能とす
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したプリンタ装置の搭載されたプ
リンタ装置の一例を示す要部斜視図である。

【図２】本発明を適用したプリンタ装置の搭載されたプ
リンタ装置の他の例を示す要部斜視図である。

【図３】本発明を適用したプリンタ装置の搭載されたプ
リンタ装置の一例の印字及び制御系のブロック図であ
る。

【図４】本発明を適用したプリンタ装置のプリントヘッ
ドの一例を示す要部断面図である。

【図５】本発明を適用したプリンタ装置のプリントヘッ
ドのオリフィスプレート近傍の一例を拡大して示す要部
拡大断面図である。

【図６】本発明を適用したプリンタ装置のプリントヘッ
ドの駆動電圧の印加タイミングの一例を示すチャートで
ある。

【図７】本発明を適用したプリンタ装置のプリントヘッ
ドの駆動回路の一例を示す回路ブロック図である。

【図８】本発明を適用したプリンタ装置のプリントヘッ
ドの一例を示す要部拡大平面図である。

【図９】本発明を適用したプリンタ装置のプリントヘッ
ドの溝部の一例を示す要部拡大断面図である。

【図１０】本発明を適用したプリンタ装置のプリントヘ
ッドの溝部の他の一例を示す要部拡大断面図である。

【図１１】本発明を適用したプリンタ装置のプリントヘ
ッドの溝部の他の一例を示す要部拡大断面図である。

【図１２】本発明を適用したプリンタ装置のプリントヘ
ッドの溝部の他の一例を示す要部拡大断面図である。

【図１３】本発明を適用したプリンタ装置のプリントヘ
ッドの他の一例を示す要部拡大平面図である。

【図１４】本発明を適用したプリンタ装置のプリントヘ
ッドの他の一例を示す要部拡大平面図である。

【図１５】従来のプリンタ装置のプリントヘッドにおい
てノズル開口部周辺に液体が付着している状態の一例を
示す要部拡大平面図である。

【図１６】従来のプリンタ装置のプリントヘッドにおい
てノズル開口部周辺に液体が付着している状態の他の一
例を示す要部拡大平面図である。

【符号の説明】

３ プリントヘッド、３４ 第１のノズル、３６ 第２
のノズル、３８ オリフィスプレート、３８ａ 一主
面、４０ 第１の圧力室、４１ 第２の圧力室、５３
溝部、５６ 親水加工部、５７ 撥水加工部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吐出媒体が導入される第１の圧力室と、
   定量媒体が導入される第２の圧力室とを有し、上記第１
   の圧力室に連通する第１のノズル及び上記第２の圧力室
   に連通する第２のノズルを互いに隣合うように開口して
   有し、 上記第２のノズルから上記第１のノズルに向けて定量媒
   体を滲み出させた後、上記第１のノズルから吐出媒体を
   吐出させて定量媒体と吐出媒体を混合吐出するプリント
   ヘッドを有するプリンタ装置において、 上記プリントヘッドのノズル面の第２のノズルの開口部
   から第１のノズルの開口部にわたって溝部が形成されて
   おり、上記溝部の少なくとも一部の幅が２μｍ以下とな
   されていることを特徴とするプリンタ装置。
2. 【請求項２】 上記溝部の少なくとも一部の深さが、２
   μｍ以下となされていることを特徴とする請求項１記載
   のプリンタ装置。
3. 【請求項３】 吐出媒体が導入される第１の圧力室と、
   定量媒体が導入される第２の圧力室とを有し、上記第１
   の圧力室に連通する第１のノズル及び上記第２の圧力室
   に連通する第２のノズルを互いに隣合うように開口して
   有し、 上記第２のノズルから上記第１のノズルに向けて定量媒
   体を滲み出させた後、上記第１のノズルから吐出媒体を
   吐出させて定量媒体と吐出媒体を混合吐出するプリント
   ヘッドを有するプリンタ装置において、 上記プリントヘッドのノズル面には、第２のノズルの開
   口部から第１のノズルの開口部にわたって形成され、撥
   水加工が施されていない無加工部と、 撥水加工が施された撥水加工部とが形成されており、 上記無加工部の少なくとも一部の幅が、２μｍ以下とな
   されていることを特徴とするプリンタ装置。
4. 【請求項４】 上記無加工部には、撥水加工部の厚みに
   より成形された溝が形成されていることを特徴とする請
   求項３記載のプリンタ装置。
5. 【請求項５】 吐出媒体が導入される第１の圧力室と、
   定量媒体が導入される第２の圧力室とを有し、上記第１
   の圧力室に連通する第１のノズル及び上記第２の圧力室
   に連通する第２のノズルを互いに隣合うように開口して
   有し、 上記第２のノズルから上記第１のノズルに向けて定量媒
   体を滲み出させた後、上記第１のノズルから吐出媒体を
   吐出させて定量媒体と吐出媒体を混合吐出するプリント
   ヘッドを有するプリンタ装置において、 上記プリントヘッドのノズル面には、第２のノズルの開
   口部から第１のノズルの開口部にわたって親水加工部が
   形成されており、上記親水加工部の少なくとも一部の幅
   が２μｍ以下となされていることを特徴とするプリンタ
   装置。
6. 【請求項６】 上記プリントヘッドのノズル面におい
   て、上記親水加工部以外の部分が、撥水加工が施された
   撥水加工部とされていることを特徴とする請求項５記載
   のプリンタ装置。