JPH01110965A - インクジェット・プリントヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、インクを分離しそれぞれのチェンバ内の異な
る色のインクにアクセスして文または図表を印刷するマ
ルチチェンバ・インクジェット記録ヘッドに関する。更
に詳細には、本発明は、これと互換可能な単色記録ヘッ
ドのものと対応する個々のノズル群のノズル形式を使用
する改良されたノズル・プレートを備えているマルチチ
ェンバ・インクジェット記録ヘッドに関する。

（従来技術） インクジェット記録ヘッドはプリンタやプロッタに使用
されている。これらはインクを発射するのに熱式と圧電
式とがある。ここに使用するプリンタという語は便宜上
の言葉として使用するものであり、描画（プロッティン
グ）のような他の形式の記録を除外するつもりはない。

黒インクはほとんどの印刷（プリント）用途に使用され
ているが、文（テキスト）や図表（グラフィクス）を印
刷するのに着色インクの使用に対する必要性が現れて来
ている。これまで、単色印刷用に作られた記録ヘッドを
備えているプリンタには、単色記録ヘッド用に作られた
プリンタ・キャリッジに交換して取付は可能なカラー記
録ヘッドを取りつけできるものはなかった。その理由を
幾つか挙げれば、通常数色のインクを収容するため太き
（なっているペン本体の構成から生ずる必要条件の相違
、ノズル間隔とグループ分け、および制御要件のためな
どである。多色記録ヘッドには黒インク用チェンバを設
けることができるが、プリンタを黒字の文章や黒い図表
の印刷に使用することの方が非常に多い場合、黒または
他の単色すべての記録ヘッド・キャリッジ・マウントに
適合する多色記録ヘッドによる黒色インクの供給は体積
的に限られてくる。したがってプリンタ内で互換可能な
単色／多色記録ヘッドがあれば、これの無い単色プリン
タまたはレコーダの有用性が増大する。

米国特許４，５１１，９０７．４，５４０，９９６．４
，６１１，２１９．４．６３０，０７６、および４，６
３１．５４８は、これらがすべて多色インクジェット・
プリンタを扱っているという意味で本発明と関連がある
。しかしながら、これらの中には単色プリンタ内の単色
記録ヘッドと互換可能な多色記録ヘッドの構成について
教示しあるいは示唆していると思われるものはない。

米国特許４，５１１．９０７は、水平方向に配置され、
それぞれのノズルが垂直方向に配設されている複数の記
録ヘッドを備えたカラー・プリンタについて述べている
。印刷用信号は２番目以降の記録ヘッドについては、キ
ャリッジが最初の記録ヘッドと２番目以降の記録ヘッド
との間の距離を動くのに必要な時間だけ遅れる。

米国特許４，５４０．９９６は二重記録を防止する機構
を規定する目的で異なる複数のカラー記録ヘッドを走査
方向に互いに配置すること、およびそれぞれのノズルを
ドツト間隔に基づいて配置することについて述べている
。

米国特許４，６１１，２１９は、熱インクジェット操作
に関しインク通路を交互に用いるチャンネル分離を行う
複数の穴あき板から構成される液体噴射プリンクについ
て述べている。

米国特許４，６３０．０７６は、そのそれぞれが水平に
対して成る角度傾いた１列のノズルを有する、水平に一
定間隔で配設されたノズル群を備えた多色記録ヘッドに
ついて述べている。機構は前に付着したカラー・ドツト
のプリンタの上、に白または透明なドツトを付着して色
にじみを生じさせ薄い色合いを出すと記されている。

米国特許４，６３１，５４８はインクジェット・プリン
タに異なる色のインクの複数インク溜めを設けている。

多色の像はドツトマトリックスの原理を用いて印刷され
る。ドツトの直径は各インク小滴の体積をマトリックス
・ドツトの小滴の数と逆に調節することにより、あるい
は小滴について一定の体積をあらかじめ選択し、各マト
リックス・ドツトを形成するにあたり同じまたは異なる
色の小滴を同数使用することにより制御される。

前述の米国特許はすべて異なる色について個別のノズル
群を使用する点、および印刷にドツトマトリックス法を
使用する点で本発明と関係している。しかしながら、単
色プリンタに単色記録ヘッドを備えた多色記録ヘッドの
互換性に、特にペンのマルチチェンバ・インク溜めの各
チェンバのそれぞれのノズル群内のノズル様式の配置に
ついて、言及しているものはない。

（解決しようとする問題点および解決手段）単色インク
ジェット・プリンタに　取付は可能なカラー用マルチチ
ェンバ・インクジェット記録ヘッドまたはペンが提供さ
れる。ノズルの配置は用紙送り方向に−様な寸法で用紙
を進めたとき完全カラー印刷が印刷可能面積が約３％縮
んだだけでできるようになっている。色の分離は、ノズ
ル間隔のインチあたりのドツト数をノズル群内およびノ
ズル群間で単色プリントヘッドの場合と同じにして個々
のカラー・ノズル群を走査方向に互い違いに配置して行
っている。多色インクジェット・ペンの構造は実質上、
特に大きさと外部構成に関しておよびペン・キャリッジ
内のペンの細部取付けに関して、単色ペンのものと同じ
である。違うのはインク溜めの内部に４色のインクを分
離して貯えるようにしたことおよびノズル基板に印刷用
の別の色チャンネルを設けたことだけである。

各カラー・ノズル群に単色カラー・ペンのノズル様式を
使用することにより、標準の単色ペンに対するプリンタ
制御特性のすべてをカラー印刷に利用することができ、
カラー印刷に関するファームウェアおよびソフトウェア
を設けるだけでよい。

カラー・ドツトを互い違いにずらす構成が必要である。

（実施例） 本発明を説明するにあたり使い捨て式の熱インクジェッ
ト記録ヘッドまたはペンを取上げる。ただし、本発明は
熱インクジェット式のペンに限られるものではなく、圧
電式のインクジェット・ペンにも同様に適用可能である
。記録ヘッドまたはペンを取付けるプリンタまたはプロ
ッタは図示してないが、印刷媒体とペンとが一方向に一
定速度で相対運動を行えば文または図表の１行を印刷す
る走査が行われ、印刷媒体とペンとの間でその一方向に
直角な方向に相対ステップ運動を行えばインクジェット
・ペンが文または図表の次の行を印刷するように位置決
めされることがわかる。

第１図において、図示した記録ヘッドまたはペンはプリ
ントヘッド６０を備えている。プリントヘッドは、４ノ
ズル群６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、および６２ｄとして配
設されたノズル６２を含むオリフィスまたはノズル板６
０ａを備えている。ノズル板６０ａはインク通路が組込
まれた薄膜抵抗器アレイを有するパターン基板６１に取
付けられており、この基板は供給インクを保持する個別
のインク・チェンバ６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、および６
８ｄ有するプラスチック・ペン本体６８の一部である前
面板（ｆｒｏｎｔ　ｐｌａ−ｔｅ）　６６に設けられた
空洞すなわち凹み６４の中に封止される。各ノズル６２
はペンが印刷媒体を走査するにつれてプリンタ制御装置
からの要求すなわちコマンドに応じてインク小滴を供給
する。熱インクジェット式のペンでは、インク小滴は微
小体積のインクを瞬時に蒸発させることにより放出され
る。蒸気泡は急速に変位し、気泡とノズルとの間のイン
クに運動量を与えながら成長し、これによリインクが所
定のノズルを通って印刷媒体上に発射される。インクは
気泡が崩壊するにつれてノズル内に自動的に再充填され
る。フオームの塊り７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、および７
０ｄはインク溜めのそれぞれのチェンバ内で圧縮される
。このフオーム材は、昭和６２年７月１日に本願出願人
が出頭したＪ−ｅｆｆｒｅｙ　Ｂａｋｅｒ等の発明に係
わる昭和６２年特許出願第１６６２１１号［インクジェ
ットペン」に開示されている形式の網状ポリウレタン・
フオームとすることができる。これらのフオーム塊に所
定色の、典型的には黒、黄、シアン、およびマゼンタの
インクを個別にしみ込ませる。フオームをそれぞれのチ
ェンバに設置して、それぞれのインクチェンバを大気に
連絡する個別の通気穴７４が設けられている後部カバー
・プレート７２でインク溜めを封止する。インクがこれ
らポートから漏れ出ないようにする設備（図示せず）が
設けられている。

一つの用途では、ペンはノズル板６０ａを下向きにして
取付けられる。インクはインク通路とノズルそれ自身と
により供給される毛管力を受けてノズル板に送られる。

図示のように、フオームが詰まった各インクチェンバの
端面６９には開口が設けられている。これらには６８ｅ
、６８ｆ、６８ｇ、および６８ｈの記号を付けである。

これらは、ここを通ってインクがプリントヘッドのそれ
ぞれの各ノズル群６２ａ、６２ｂ。

６２ｃ、６２ｄに送られるインク・チェンバ出口ポート
である。

インク・チェンバからプリントヘッド６０のそれぞれの
ノズル群へインクを送るための個々のインク径路はそれ
を貫くそれぞれの穴７６ａ、７６ｂ、７６Ｃ１および７
６ｄを有する封止板（ｓｅａｌｉｎｇ　ｐｌａｔｅ）７
６で画定されているが、この封止板は、前面板６６を通
してプリントヘッドが封止されている凹所６４の中に開
口している個別ポート６８ｅ〜６８ｈと個別ポート６４
ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄとの間でそれぞれチャンネ
ルまたはインク流路を分離している。これらポート、た
とえば、６４ａ〜６４ｄはここでは細長いスロットの形
状をしており、このようなスロット送り出しによるイン
ク流出法は当業者には周知である。これら技法および方
法は、たとえば、本願出願人が昭和６１年１２月５日に
出願したＳ、　Ａ。

Ｊｏｈｎｓｏｎの発明に係わる昭和６１年特許願第２９
１３８４号「熱インクジェット・プリントヘッド」、お
よびＧｒａｙ、　　Ｅ、Ｈａｎｓｏｎに対して発行され
た米国特許４，６３５，０７３（Ｐ　ＣＴ／Ｕ　３８６
／　０２５２６．特願昭６２−５００２１５　）に述べ
られている。ポート６４ａ〜６４ｄのパターンは板６０
のノズル群６２ａ〜６２ｄのパターンと対応している。

封止板７６には、ビード状の周縁と、各人７６ａ〜７６
ｄの周りにビード状縁とが設けられていて、ペン本体６
日のインク溜めの端面と前面板６６の後面との間を、圧
縮されたとき、積極的に封止するようになっている。

ペン本体６８の前面板６６が封止板７６を圧縮して所定
位置に封止すると、個々のインク径路がそれぞれのポー
ト６８ｅ〜６８ｈからそれぞれの穴７６ａ〜７６ｄを経
由してそれぞれのポート６４ａ〜６４ｄまで確定し、個
々のチェンバ６８ａ〜６８ｄからそれぞれのノズル群６
２ａ〜６２ｄまで分離したインク径路が得られる。

熱インクジェット式のプリントヘッド６０では、パター
ン基板６１にその面の側縁に沿って電気接触パッド６２
ｅが設けられており、これらは回路を通してインク滴を
発射するノズルのところで抵抗器と個別に連絡している
。これら接触パッドの概要は第１図でわかる。抵抗器と
の回路接続を詳細に示した、パターン基板の一つの様式
は第５図でわかるがこれについては後程説明することに
する。

これら接触パッドは、可撓（フレキシブル）回路トレー
ス７８ａを備えた可撓回路７８の後側の対応する接触点
により個別に係合している。可撓回路７８には、その面
を貰い七人があり、板６０をまたいでいる。この穴の縁
は接触パッド６２ｅと重なっており、パターン基板６１
の接触パッドにより指示され、電気接続を行う。この種
の可撓回路接続については１９８５年５月のｌｌｅｗｌ
ｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ　Ｊｏｕｒｎａｌ　、　Ｐ、１
４に述べられている。可撓回路７８がその回路トレース
７８をパターン基板６１の接触パッド６２ｅと接触させ
て設置されると、その下延製部がペン本体６８の下方に
延びる。ここでこれを接着性パッド８０または他の締付
は手段でインク溜めの下側に取付ける。

このマルチチェンバ・インクジェット記録ヘッドの単色
プリンタへの適合性を第３図と下の表１を参照しながら
説明する。第３図は単色のノズル板またはオリフィス板
の一形式のパターンすなわちフォーマットを示している
。このノズル板は２縦列のノズルから成り、各縦列には
２５個のノズルがある。各縦列のノズルは図示のように
互い違いに三つづつの群として配置されている。右縦列
のノズルは、奇数番号が付いている１〜４９であるが、
見るとおり、偶数番号のノズル２〜５０である左縦列の
ノズルに対して、縦列内のノズル間の距離の半分だけず
らして垂直に配置されている。左縦列のノズルと右縦列
のノズルとの間の列に平行な方向に測った距離は、示し
たとおり、１ドツト列またはロジカル・プリント・ポジ
ション（論理的プリント位置）と言う。ノズルの中心線
と各列の最上部のノズルとの間の距離はノズル番号２に
ついて水平に測って５ドツト列マイナス８μｍであり、
ノズル番号１に対して５ドツト列プラス８μｍである。

この単色ノズル・フォーマットの一つの実用的実施例に
おいては、ドツト列すなわち論理的プリント位置は０．
００３３インチ（１インチは約２．５４ｃｍ）であり、
ノズル１とノズル２とのような、対応するノズルの間の
全距離は典型的に１０ドツト列であり、したがって０．
０３３インチである。ノズルは縦列内で互い違いになっ
ており、典型的には三つづつの群を成している。

第１表は第３図の各ノズルと関連する抵抗器の点火（ｆ
ｉｒｉｎｇ）シーケンスを示している。第３図のノズル
・アレイに対するタイミング信号図は各パルスにより点
火される抵抗器を識別する第４図に示しである。記録ヘ
ッド上の抵抗器は特定の順序で点火してクロストークを
最少限に止めなければならない。オリフィスの位置はす
べてのドツトが、走査速度あるいは印刷速度が一定であ
るとき、典型的には、電気パルス幅ＴＰＷが３．２５μ
ｓでむだ時間ＴＤＴすなわちパルス間の時間間隔が５．
７５μｓの場合、１２インチ毎秒であるとき、同じ垂直
縦列内で発射するように設定される。ドツトの発射シー
ケンスおよびミクロン（μｍ）で表したノズルの相対位
置を第１表に規定しである。左から右に印刷するとき、
指示したシーケンスを使用する。右から左に印刷すると
き、抵抗器は逆の順序で発射される。

単色インクジェット記録ヘッドでは、プリントへラド６
０は第３図かられかるように２列のノズルを備えている
。ペン本体の唯一つのインク・チェンバ６８と板６０と
を連絡するには唯一つの穴があるだけでよい。この穴は
、第３図でわかるように、ノズル板が取付けられる第１
図の凹所６４のような凹所の面を通してその穴がおいて
いる点に、スロット６４のように構成される。

第３図のノズル・フォーマットは第５図に示すようにプ
リントヘッド６０の個々のノズル群内に保持されている
。事実、第３図のノズル列は４群に分割される。各ノズ
ル群６２ａ〜６２ｄはそれぞれの列の対応するノズル間
にドツト列間隔を有し同じ列間隔を有する６個づつ２縦
列に配置された１２個のノズルから構成されている。し
たがって各ノズル群内ではインク滴発射シーケンスは単
色ペンの場合と同じである。

第５図に示す機構では、共通の接触パッドがプリントヘ
ッド６０の基板６１の四隅に示されている。

基板６１の左上隅の共通接触パッドからの回路トレース
はノズル群６２ａと６２ｃの偶数番号のノズルの抵抗器
Ｒと接続している。基板６１の右下隅の共通接触パッド
はノズル群６２ａと６２ｃとの奇数番号のノズルの抵抗
器Ｒに接続している。基板６１の左下隅の共通接触パッ
ドはノズル群６２ｂと６２ｄとの偶数番号のノズルの抵
抗器Ｒに接続しており、最後に基板６１の右下隅の共通
接触パッドはノズル群６２ｂと６２ｄとの奇数番号のノ
ズルの抵抗器Ｒと接続している。１〜４８の番号の付い
た残りの接触パッドは回路トレースＣにより個別ノズル
群の対応する番号のノズルの個々の抵抗器Ｒに接続して
いる。

第３図の５０個のノズルの中の４８個だけが第５図のプ
リントヘッド６０のノズル及び回路のフォーマットを作
るのに必要である。２個のノズルを第３図から除外しな
ければならない。第５図の機構の抵抗器の点火シーケン
スで考えるべき要因は共通の接地（グランド）回路トレ
ースにより結合されている抵抗器を共に点火することが
ないようにしなければならないということである。たと
えば、ノズル４５と３１との抵抗器Ｒは、これらが同じ
共通のまたは接地の回路トレースに結合されているので
共に点火されてはならず、その理由は抵抗器の点火電圧
が微妙だからである。インク滴の発生には幾らかの電圧
のかけ過ぎが必要なこともある。

しかし余分にかけ過ぎると抵抗器の寿命が短くなる。し
たがって点火電圧は点火を保証しながら可能な限り低く
しなければならない。その回路内の２個の抵抗器が同時
に点火されるとき接地回路線路に生ずるＩＲ降下のため
インク滴が確実に形成されないことがある。

単色ヘッドの発射順序をそのままにして、第３図のノズ
ル・アレイを分割して第５図のノズル及び回路のフォー
マットを作り上げるとき、この問題を解決する一つの手
法は抵抗器およびノズル２５および２６を除去すること
である。こうすると、抵抗器とノズル２７から５０まで
は縦列内で上に動き１ドツト列の間隔を保つ。したがっ
て抵抗器およびノズル２７および２８は上に動いて抵抗
器およびノズル２５および２６が占めている位置に入り
、次のものが対応して移動する。こうして位置２５およ
び２６を占めているノズルおよび抵抗器２７．２８は２
５および２６の位置の順に点火しなければならないが、
これらはなおも古い２７および２８のタイミング順に点
火されるので、同じ駆動電子装置を使用することができ
る。同様な考え方は残りのもっと大きな番号の抵抗器や
ノズルに適用することができる。

下の表ＩＩＡは第５図のプリントヘッド６０に対するこ
の開発手法に基くノズルおよび抵抗器の点火シーケンス
であり、個々の抵抗器を点火する際のドツト列または論
理的プリント位置に必要な移行ずれを示している。

単一接地線路内の二つの抵抗器が点火しないようにしな
がら第３図の５０個のノズル中の４８個を選択する別の
、現在のところ望ましい手法は抵抗器４９と５０とを除
去することである。この機構に対する抵抗器点火シーケ
ンスを下の表ＩＩＢに示す。

第５図のプリントヘッド６０は各群を四つのインク色と
関連させて１２個のノズルから成る四つの群として配置
されている。各１２個から成るノズル群は１０論理的プ
リント位置または１０ドツト列により分離された６ノズ
ルの２縦列として配列されている。四つのノズル群は各
群の縦列が互いに１６論理点または１６ドツト列位置だ
けずれているように配置されている。ノズルを点火する
ときは、ノズル群６２ｃ、６２ｄに対するデータを残り
のノズル・データから１６ドツト列ずらして群のオフセ
ットを調節する。ノズル群のデータをずらした状態で、
多色ノズル様式またはパターンは１０ドツト列で分離さ
れた２５ノズルから成る２縦列（第３図の様式）と同じ
である。抵抗器は特定の順序で点火してノズル間のクロ
ストークをできる限り少なくする。

ノズルの位置は２５ノズル等価縦列の一つの中のドツト
が（ノズル群の喰い違い補正後）すべて、ヘッドが（パ
ルス幅３．２５μｓ、休止（ｕｓｅｃ　ｄｅａｄ　ｔ−
ｉｍｅ）５．７５μｓの場合）水平に３０．４８ｃｍ　
／　５ｅｃ（１２インチ／秒）で動くとき同じ縦列内で
点火するようにセットされる。（タイミング・オフセッ
ト）。

休止時間は所定の一定キャリッジ速度に適するように調
節される。

ドツト発射シーケンスとオリフィス相対位置とを表ｍＡ
および表ｎＢに示す。左から右に印刷するときは、シフ
ト・オフセットをデータ遅れ単位として表示した順序で
発射を行うべきである。右から左に印刷するときは、シ
フト・オフセットをデータ前進単位として抵抗器を逆の
順序で点火すべきである。結果として得られるプリント
は、シーケンスが開始されたときすべてのノズルが発射
する最初のノズルの物理的位置で一直線に配置されてい
たかのようにドツトの垂直継列となる。

第５図の個々のノズル６２の位置は個々の抵抗器の上に
小さな円としてだけ示しである。ノズル板またはオリフ
ィス板６０ａの詳細は既に非常に詳しく描いた図におけ
る混乱を少なくするためこの図には示してない。ノズル
板６０ａに関して説明することにより、第５図のＶｌ−
Ｖｌ線で取ったプリントヘッド６０の断面を通る拡大断
面図を描いた第６図を参照する。この断面線はノズル群
６２ｂの上人側に示してあり、ノズル２８を通る断面で
ある。その他の偶数番号のノズルは同じである。奇数番
号のノズルは逆である。

上に参照したＨｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ　Ｊｏｕ
ｒｎａｌの特にこのジャーナルのＰ、２７から始まるｒ
ＴｈｉｎｋＪｅｔ　（商標）　Ｐｒ１ｎｔｈｅａｄに関
する薄膜構造の開発」と題する論文に述べられているよ
うに、プリントヘッド６０はガラス基板８２から構成さ
れ、この上に二酸化シリコン５ｉｆｔのバリヤ８４が付
着している。個々の抵抗器はタンタル・アルミニウムＴ
ａＡｌである。個々の抵抗器Ｒに対する回路線路Ｃが次
に付着して抵抗器とそれぞれの接触パッドとを接続して
いる。

パッシベーションＪｉＰが次に付着して抵抗器Ｒが直接
インクと反応しないように保護している。インクは有効
な電解質であるから、絶縁が必要である。バッシベーシ
ゴン層はインクに対して物理的、化学的、および電気的
絶縁を行いながら熱を抵抗器からインクへ伝えることが
できる。

ノズル板６０ａはマンドレル上に電鋳される。通常この
ノズル板はニッケルの電鋳で作られる。ノズル板は個々
のインク空洞、すなわちインクを収容する注入用空洞８
６ａ、を画定する本体から構成されている。この空洞は
ノズル６２の中に開いている。インクのメニスカス線は
ノズル穴を橋渡しして示しである。各ノズル群の偶数番
および奇数番のノズルはマニホルドにより接合され、ノ
ズル間に延びるマニホルド空洞８６ｂを画定しており、
ガラス基板８２の穴６４ｂ′とこの上に付着した層とを
橋渡ししている。この六６４ｂ′は第５図でわかるよう
に断面線ＶＩ−Ｖｌの位置で穴６４ｂと整合している。

別々に電鋳されたノズル板６０ａは、プラウエア州つィ
ルミントンのＵ、　１．デュポン社の商品名ポリマー材
であるＲ　Ｉ　５ＴＯＮまたはＶＡＣＲＥＬのような、
ポリイミドまたはポリマー材８８により積層基板構造と
接合される。ポリマー材８８は、第５図かられかるよう
に、ノズル群の周りまたはノズル群間のノズル板６０ａ
により覆われている区域の上方で積層基板上に配設され
、それらの間に空洞８６ａとマニホールド８６ｂとの輪
郭を画している。ノズル群が互い違いになっているため
ノズル板と基板との間が適切にポリマー封止され、イン
クを絶縁すると共にインク送り出し穴６４ａ〜６４ｄの
周りの基板強度を向上させている。

ノズル板構造の他の設計は１９８５年１１月２２日出願
の、Ｃ，Ｓ、　Ｃｈａｎ等の発明に係わる“Ｂａｒｒｉ
ｅｒ　Ｌａｙ−ｅｒ　ａｎｄ　０ｒｉｆｉｃｅ　Ｐｌａ
ｔｅ　ｆｏｒ　Ｔｈｅｒｍａｌ　Ｉｎｋ　Ｊｅｔ　Ｐｒ
−１ｎｔｈｅａｄ　Ａｓｓｅｍｂｌｙ”　と題する米国
特許４，６９４．３０８に示されており、これをここに
参照により取入れである。

第５図に示すとおり、ノズル群内の個々のノズル６２は
１ドツト列離れており、四つのノズル群の間のノズルは
、望ましくは、ただしこれには限らないが、用紙の運動
方向またはステップ方向に１ドツト列離れており、各ノ
ズル群に１２個のノズルが存在する。ここに述べる例で
は、各ノズル群は幅０．０４インチのノズルしまを印刷
することができる。したがって０．０４インチの用紙ス
テップで以後のバスの上にカラーを塗り重ねることがで
きる。

走査方向に、ノズル群は第５図に示す中心線から８ドツ
ト列だけずれて互い違いに配置されている。

これによりカラー群の中心間に１６ドツト列を有効に互
い違いに配置することができる。現在説明中の本発明の
実施例においては、この互い違い配列はポリマー材によ
る封止に対しインク空洞間に約２０ミルを可能としてい
る。この封止線は外部封止に対するインク空洞とほぼ等
しい。

互い違いに配列することにより隙間が増大することから
ペン本体からのインク供給も容易になる。

ガラス基板の後側の前面板６６の凹所６４での適当な封
止と絶縁もこの隙間が増大することにより可能となって
いる。

単色ペンのインク溜めを４個の空洞に分割すればインク
の全体積、すなわちカラーの全部の体積が全黒色ペンま
たは単色ペンより幾分少なくなる。

１ドツト列の間隔を個々のノズル群内のノズル間に維持
することができるので、この多色記録ヘッドま大はペン
は４色の能力がありながら単色プリントヘッドと同じイ
ンチあたり連続ドツト間隔を持っている。この多色記録
ヘッドはあらゆる単色プリンタ・システムの文・図表制
御特性を利用しており、ファームウェアおよびソフトウ
ェアにカラー能力を与えるだけでよい。ノズル群間に１
６ドツトの互い違いずれ配置が得られるように様式％式
％ 第７図は本発明の別の実施例を示すもので、第３図の単
色ノズル板がプリントヘッド内で３チエンバ・インクジ
ェット・ペンまたは記録ヘッドに３ノズル群を収容する
ように変更されている。各ノズル群は第３図の対応した
番号のノズルと同じ個別縦列内位蓋を占める８から成る
２縦列内に１６個のノズルを備えている。

このプリントヘッドのノズルは各々１６ノズルの３群と
して配置されており、各群は３色のインクの一つと関連
している。各１６ノズル群のノズルは１０論理プリント
位置またはドツト列だけ離れている８ノズルから成る２
縦列として配列されている。

三つのノズル群は中間群６２ｃが他の二つのノズル群か
ら１６論理プリント位置またはドツト列位置だけずれる
ように配置される。プリントヘッドを点火するとき、ノ
ズル１７〜３２に対するデータは残りのノズル・データ
から１６論理プリント位置またはドツト列だけ移行して
中間群のオフセットを調節しなければならない。中間ノ
ズル群データが移行した状態では、ノズルの配置は、第
３図に示すように、１０ドツト列だけ離れた２５ノズル
から成る２縦列の配置と同じである。ノズル抵抗器Ｒは
特定の順序で発火してノズル間の混信を可能な限り少な
くする。ノズルの位置は（中間ノズル群の互い違い配列
を補正した後の）２５ノズル等価縦列の一つのドツトが
すべて、ヘッドが（パルス幅３．２５μｓ、休止時間５
．７５μｓで）　　３０．４８ｃｍ／　ｓ　（１２イン
チ／秒）で水平に動くとき、同じ縦列で発射するように
セットされている（タイミング・オフセット）。休止時
間は所定のキャリッジ速度に合うように調節される。

ドツト発射シーケンスとオリフィスの相対位置とを第■
表に示す。左から右に印刷するときは、シフト・オフセ
ットをデータ遅れ単位として、指示したシーケンスを使
用すべきである。右から左に印刷するときは、シフト・
オフセットをデータ進み単位として、抵抗器を逆の順序
で点火すべきである。得られるプリントは、シーケンス
が開始されたときすべてのノズルがノズル４６の物理位
置で一直線に配置されていたかのように、ドツトの縦列
となる。

〔効　果〕

本発明は、以上のように構成され、作用するものである
から、上記した課題をすべて解決することができるイン
クジェット・プリントヘッドを提供しうるという効果が
得られる。

表■ 表■Ａ 表ＪＩＢ

【図面の簡単な説明】

第１回は本発明の実施例の分解斜視図、第２図は第１図
のシーリング・プレートの■−■矢視に係る断面図、第
３図は単色プリントヘッドのノズル・レイアウト（フォ
ーマット）を示す図、第４図は第３図のノズル・フォー
マットの場合の抵抗器の点火タイミングを示す信号波形
図、第５図は本発明の実施例に係るプリントヘッドのレ
イアウトを示す図、第６図は第５図のプリントヘッド・
ノズルのＩＶ−ＩＶ矢視に係る断面図、第７図は別実施
例に係るプリントヘッドのレイアウトを示す図である。 ６８ａ、６８ｂ、６８ｃ、６８ｄ　　：インク・チャン
バ、６８：ペン本体、 ６４ａ’、６４ｂ’、６４ｃ’、６４ｄ’　　：開口部
、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ　　：ノズル群、６
０．６６　　：ヘッド、 ６８ｅ、　６８ｆ　、　６８ｇ、　６８ｈ、　７６ａ、
　７６ｂ、　７６ｃ、　７６ｄ、　６４ａ、　６４ｂ。 ６４ｃ、６４ｄ　　：インク通路、 ７６：インク通路を形成する手段の一例たる封止板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数のインク・チャンバを有するペン本体と、複数の開
   口部と該開口部に対応する複数のノズル群を備えたヘッ
   ドと、 該ヘッドを前記ペン本体に装着する手段と、前記チャン
   バと前記開口部との間の各通路を提供して前記各チャン
   バから対応する前記ノズル群への各インク通路を形成す
   る手段とを備え、前記各ノズル群は、互いに等間隔に配
   列されたノズル・カラムを少なくとも一つ備えており、
   且つ前記ノズル群の端部に位置するノズル同士の縦方向
   の間隔は、少なくとも前記間隔以上の間隔となっている
   ものであることを特徴とするインクジェット・プリント
   ヘッド。