JPH06255127A

JPH06255127A - インクジェットプリンタ及びその記録方法

Info

Publication number: JPH06255127A
Application number: JP5044206A
Authority: JP
Inventors: Takuro Sekiya; 卓朗関谷
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-03-05
Filing date: 1993-03-05
Publication date: 1994-09-13

Abstract

(57)【要約】【目的】色々な種類の記録紙に対して殆ど画質の差が
ない良好な印字品質が得られるインクジェットプリンタ
を提供する。【構成】インクが供給されるインク流路とこのインク
流路に連通し所定間隔をもって配列された複数のノズル
とこれらの各ノズル近傍のインク流路内に設けられた発
熱体とを有する記録ヘッド部８をインク流路へ供給する
ためのインクが充填されたインクタンク部９に固定して
ユニット化するとともに、それぞれインクの色とノズル
の数とノズルの配列密度とが同一に形成されてノズル径
又は発熱体サイズ又はノズルから発熱体までの距離が異
なる複数種類の記録ヘッドユニット７を設け、これらの
記録ヘッドユニット７をプリンタ本体２５に対して着脱
交換自在とし、記録紙の種別に応じて使い分けるように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタ本体に着脱自
在な記録ヘッドユニットを有するインクジェットプリン
タ及びその記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式は、いわゆるサ
ーマルインクジェット（バブルジェットとも言う）とし
て一般に知られているもので、インク中に設けられた発
熱体を通電駆動することにより、発熱体上で気泡を瞬時
に発生させ、この気泡の膨張による作用力でノズルから
インクを噴射するというものである。

【０００３】このようなインクジェット記録方式を採用
したインクジェットプリンタは、記録時に静かなノンイ
ンパクトプリンタの一つとして注目を集めている。中で
も、記録ヘッド部とインクタンク部とを一体化し、タン
ク内のインクを使い果した時点で記録ヘッドユニットを
交換してしまう、いわゆるディスポーザブルヘッド（使
い捨てヘッド）を用いたインクジェットプリンタが市場
に多く出回り始めている。例えば、従来のディスポーザ
ブルヘッド型のインクジェットプリンタとしては、ヒュ
ーレット・パッカード（HEWLETT・PACKARD ）社製のＤes
kＪet 、或いは、キャノン社製のＢＪ−１０Ｖ等が上げ
られる。

【０００４】ここに、上述のヒューレット・パッカード
社製のＤeskＪet プリンタに使用されている記録ヘッド
ユニットの構造を図６に示す。この記録ヘッドユニット
１は、インクを充填したインクタンク部２内にインクを
含浸させるスポンジ状の吸収体３を収納して蓋４を閉
じ、前記インクタンク部２の上部に電気接点５ａを有す
るフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣＢ）５と複数の
ノズル６ａを有するヘッドチップ６とを固定した構造と
されている。そして、このような記録ヘッドユニット１
は、図示しないプリンタ本体のキャリッジに搭載され、
搭載時にフレキシブルプリント配線板５の電気接点５ａ
をキャリッジ側の接点と接触させることにより、プリン
タ本体側から電気信号を受け取り、インクをノズル６ａ
から噴射させて記録紙（被記録体）に記録を行うように
なっている。

【０００５】もともと、この種の記録ヘッドユニットを
搭載したインクジェットプリンタは、非接触印字である
ことから、どんなものにも記録できると言われてきた
が、使用する記録紙の種類によって印字結果から受ける
印象が少しずつ異なる。これは、記録紙の種類によって
インクのにじみの度合いが異なり、記録紙上に形成され
るドットの大きさが異なることによる。場合によって
は、記録紙の種類によって印字した文字等が全く判別で
きなくなるほどインクがにじむ、即ち、ドットの広がり
が大きくなることがある。このように、現実には印字後
のインクのにじみによって印字品質が低下することがあ
り、最良の印字品質を得るためには、メーカーの指定し
た記録紙を使用するのが一般的となっている。

【０００６】ところが、近年では、メーカーの開発努力
によってインクの改良が進み、上述のＤeskＪet 、ＢＪ
−１０Ｖ等の商品は、多くの種類の記録紙に対してそこ
そこの印字品質が得られるようになり、いわゆる普通紙
化が実現しつつある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】とは言っても、記録紙
の種類は多く、全ての種類の記録紙に対して最良の印字
品質が得られるわけではない。そこで、より多くの種類
の記録紙に対して印字品質を向上させるためには、イン
クの改良だけでは限界があり、さらに考慮する部分があ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、インクが供給されるインク流路とこのインク流路に
連通し所定間隔をもって配列された複数のノズルとこれ
らの各ノズル近傍の前記インク流路内に設けられた発熱
体とを有する記録ヘッド部を前記インク流路へ供給する
ためのインクが充填されたインクタンク部に固定してユ
ニット化するとともに、それぞれインクの色と前記ノズ
ルの数と前記ノズルの配列密度とが同一に形成されてノ
ズル径又は発熱体サイズ又は前記ノズルから前記発熱体
までの距離が異なる複数種類の記録ヘッドユニットを設
け、これらの記録ヘッドユニットをプリンタ本体に対し
て着脱交換自在とした。

【０００９】請求項２記載の発明では、インクが供給さ
れるインク流路とこのインク流路に連通し所定間隔をも
って配列された複数のノズルとこれらの各ノズル近傍の
前記インク流路内に設けられた発熱体とを有する記録ヘ
ッド部をそれぞれ前記インク流路へ供給するための同一
色で組成の異なるインクが充填されたインクタンク部に
固定してユニット化するとともに、前記ノズルの数と前
記ノズルの配列密度とが同一に形成された複数種類の記
録ヘッドユニットを設け、これらの記録ヘッドユニット
をプリンタ本体に対して着脱交換自在とした。

【００１０】請求項３記載の発明では、インクが供給さ
れるインク流路とこのインク流路に連通し所定間隔をも
って配列された複数のノズルとこれらの各ノズル近傍の
前記インク流路内に設けられた発熱体とを有する記録ヘ
ッド部を前記インク流路へ供給するためのインクが充填
されたインクタンク部に固定してユニット化するととも
に、それぞれインクの色と前記ノズルの数と前記ノズル
の配列密度とが同一に形成されて前記ノズルから噴射す
るインクの質量が異なる複数種類の記録ヘッドユニット
を設け、これらの記録ヘッドユニットをプリンタ本体に
対して着脱交換自在とした。

【００１１】請求項４記載の発明では、インクが供給さ
れるインク流路とこのインク流路に連通し所定間隔をも
って配列された複数のノズルとこれらの各ノズル近傍の
前記インク流路内に設けられた発熱体とを有する記録ヘ
ッド部を前記インク流路へ供給するためのインクが充填
されたインクタンク部に固定してユニット化するととも
に、それぞれインクの色と前記ノズルの数と前記ノズル
の配列密度とが同一に形成されて前記発熱体の駆動条件
が異なる複数種類の記録ヘッドユニットを設け、これら
の記録ヘッドユニットをプリンタ本体に対して着脱交換
自在とした。

【００１２】請求項５記載の発明では、インクが供給さ
れるインク流路とこのインク流路に連通し所定間隔をも
って配列された複数のノズルとこれらの各ノズル近傍の
前記インク流路内に設けられた発熱体とを有する記録ヘ
ッド部を前記インク流路へ供給するためのインクが充填
されたインクタンク部に固定してユニット化するととも
に、プリンタ本体に対して着脱交換自在な複数種類の記
録ヘッドユニットを形成し、これらの記録ヘッドユニッ
トをプリンタ本体に対して被記録体の種別に応じて選択
交換しながら記録を行うようにした。

【００１３】請求項６記載の発明では、請求項５記載の
発明において、発熱体の駆動条件が異なる複数種類の記
録ヘッドユニットをプリンタ本体に対して被記録体の種
別に応じて選択交換しながら記録を行うようにした。

【００１４】

【作用】請求項１記載の発明においては、それぞれイン
クの色とノズルの数とこのノズルの配列密度とが同一に
形成されてノズル径又は発熱体サイズ又はノズルから発
熱体までの距離が異なる複数種類の記録ヘッドユニット
を一台のプリンタ本体に対して着脱交換自在とし、これ
らの記録ヘッドユニットを被記録体の種別に応じて使い
分けることにより、色々な種類の被記録体に対してほと
んど画質の差がない良好な印字品質を得ることが可能と
なる。

【００１５】請求項２記載の発明においては、それぞれ
ノズルの数とノズルの配列密度とが同一に形成されて同
一色で組成の異なるインクを充填したインクタンク部を
有する複数種類の記録ヘッドユニットを一台のプリンタ
本体に対して着脱交換自在とし、これらの記録ヘッドユ
ニットを被記録体の種別に応じて使い分けることによ
り、色々な種類の被記録体に対してほとんど画質の差が
ない良好な印字品質を得ることが可能となる。

【００１６】請求項３記載の発明においては、それぞれ
インクの色とノズルの数とノズルの配列密度とが同一に
形成されてノズルから噴射するインクの質量が異なる複
数種類の記録ヘッドユニットを一台のプリンタ本体に対
して着脱交換自在とし、これらの記録ヘッドユニットを
被記録体の種別に応じて使い分けることにより、色々な
種類の被記録体に対してほとんど画質の差がない良好な
印字品質を得ることが可能となる。

【００１７】請求項４記載の発明においては、それぞれ
インクの色とノズルの数とノズルの配列密度とが同一に
形成されて発熱体を駆動するための駆動パルスや駆動パ
ルス幅等の駆動条件が異なる複数種類の記録ヘッドユニ
ットを一台のプリンタ本体に対して着脱交換自在とし、
これらの記録ヘッドユニットを被記録体の種別に応じて
使い分けることにより、色々な種類の被記録体に対して
ほとんど画質の差がない良好な印字品質を得ることが可
能となる。

【００１８】請求項５記載の発明においては、一台のプ
リンタ本体に対して複数種類の記録ヘッドユニットを被
記録体の種別に応じて選択交換しながら記録を行うよう
にしているため、それぞれの記録ヘッドユニットを各種
のドットの広がり特性をもつ被記録体に適合する数だけ
用意しておくことで、色々な種類の被記録体に適応して
使い分けることが可能となる。

【００１９】請求項６記載の発明においては、発熱体を
駆動するための駆動電圧や駆動パルス幅等の駆動条件が
異なる複数種類の記録ヘッドユニットを一台のプリンタ
本体に対して被記録体の種別に応じて選択交換しながら
記録を行うようにしているため、色々な種類の被記録体
に対してほとんど画質の差がない良好な印字品質を得る
ことが可能となる。

【００２０】

【実施例】本発明の第一の実施例を図１ないし図５に基
づいて説明する。まず、本実施例に用いるインクジェッ
トプリンタに搭載される記録ヘッドユニット７の基本的
な構造を図２ないし図５に示す。この記録ヘッドユニッ
ト７は、図３に示すように、記録ヘッド部８をインクタ
ンク部９に固定してユニット化したものであり、この記
録ヘッド部８は、前記インクタンク部９の上部に固定さ
れたフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣＢ）１０とヘ
ッドチップ１１とによって形成されている。

【００２１】前記ヘッドチップ１１は、図４及び図５に
示すように、発熱体基板１２とオリフィスプレート１３
とからなり、前記発熱体基板１２上には、発熱体１４と
電極（共通電極，制御電極）１５，１６とが形成されて
いる。

【００２２】具体的には、図２に示すように、シリコン
ウエハを材料とする前記発熱体基板１２の表面に熱酸化
によってＳｉＯ₂ 膜１７を１．５μｍの厚さに形成し、
このＳｉＯ₂ 膜１７上にＨｆＢ₂ を材料とする発熱体層
１８をスパッタリングで約２８００Åの厚さに形成し、
この発熱体層１８の上にＡｌを材料とする前記電極１
５，１６をスパッタリングにより約１μｍの厚さに形成
したもので、前記発熱体層１８における前記電極１５，
１６で挾まれた部分が前記発熱体１４とされている。こ
の発熱体１４は前記発熱体基板１２上に所定間隔をもっ
て２列に配列されており、この発熱体基板１２上のパタ
ーン形成はフォトリソエッチングの手法によって行って
いる。さらに、前記発熱体層１８や前記電極１５，１６
等の全体を覆うように保護層としてＳｉＯ₂ 膜１９をス
パッタリングによって約１μｍの厚さに形成し、このＳ
ｉＯ₂ 膜１９の上であって前記発熱体１４の上方には保
護層としてＴａ膜２０を形成している。

【００２３】ここで、前記ＳｉＯ₂ 膜１９は、前記発熱
体１４から発生した熱が発熱体基板１２側に逃げること
を防止して効率良くインク側へ伝わるように蓄熱層とし
て働くものであり、前記Ｔａ膜２０は、前記発熱体１４
上で発生した気泡が消滅する際のキャビテーション作用
による衝撃力が前記発熱体１４に及ぶことを防止するた
めのものである。

【００２４】また、前記発熱体基板１２上には、インク
を前記各発熱体１４上に導くためのインク流路２１を形
成するインクバリヤー２２が設けられている。さらに、
このインク流路２１へインクを導入するためのインク導
入口２３が前記発熱体基板１２に貫通形成されている。
なお、前記インクタンク部９には前記インク流路２１に
供給するインクが充填されるとともに、このインクを含
浸するスポンジ状の吸収体（図示せず）が収納されてお
り、前記インク導入口２３を介して前記インク流路２１
に連通されている。

【００２５】前記オリフィスプレート１３は、例えばエ
レクトロフォーミングによって形成したニッケルプレー
ト上に金メッキを施したものであり、このオリフィスプ
レート１３を前記発熱体基板１２に貼付けた際に前記発
熱体１４に対向する位置にインク吐出口となるノズル２
４が形成されている。このノズル２４は、前記オリフィ
スプレート１３に所定間隔をもって２列に配列されてい
る前記インクタンク部９に固定された前記フレキシブル
プリント配線板１０と前記ヘッドチップ１１とはワイヤ
ーボンディングによって電気的接続がなされている。な
お、前記フレキシブルプリント配線板１０にはこの記録
ヘッドユニット７を後述するプリンタ本体２５に搭載し
た際にプリンタ本体２５側からの画像記録情報を入力す
るための電気接点２６が形成されている。

【００２６】続いて、本実施例の主要部に係るインクジ
ェットプリンタの構造を図１及び図２に基づいて説明す
る。本実施例は請求項１，３及び５記載の発明に対応す
るもので、このインクジェットプリンタは、図１に示す
ように、プリンタ本体２５と、このプリンタ本体２５に
取付けられたキャリッジ２７と、このキャリッジ２７に
着脱交換自在に搭載される複数種類の前記記録ヘッドユ
ニット７とからなる構造とされている。即ち、前記記録
ヘッドユニット７には、それぞれインクの色と前記ノズ
ル２４の数とこのノズル２４の配列密度とが同一に形成
されるとともに、図２に示すように、複数種類の記録紙
（被記録体）のドットの広がり特性に応じて前記ノズル
２４近傍のディメンジョンであるノズル径φ、発熱体サ
イズｓ又は前記ノズル２４から前記発熱体１４までの距
離ｄを異ならせた複数種類のものが設けられている。こ
こで、これらの記録ヘッドユニット７は、それぞれ前記
ノズル２４近傍のディメンジョンが異なるため、前記各
ノズル２４から噴射される一滴のインクの質量が異なる
ものとなる。また、前記各記録ヘッドユニット７は、前
記インクタンク部９内のインクを使い果した時点でユニ
ットごと交換してしまう、いわゆるディスポーザブルヘ
ッド（使い捨てヘッド）とされている。

【００２７】このような構成において、記録紙への印字
（記録）に際しては、複数種類の記録ヘッドユニット７
の中の一つをプリンタ本体２５のキャリッジ２７に取付
けると、記録ヘッド部８のフレキシブルプリント配線板
１０の電気接点２６とプリンタ本体２５側の電気接点
（図示せず）とが接続される。ここで、プリンタ本体２
５側のスタートボタン等を押すことにより印字を開始さ
せると、プリンタ本体２５側から画像記録情報に応じた
駆動電圧が電気接点２６を通して記録ヘッド部８の電極
１５，１６に印加され、これにより、発熱体１４が通電
駆動されて発熱し、インクタンク部９からインク導入口
２３を通してインク流路２１に供給されているインク中
であって発熱体１４上に気泡が発生し、この気泡の膨張
による作用でノズル２４からインクが噴射されて記録紙
に印字が行われる。

【００２８】続いて、本実施例の主要部に係る動作を具
体的な例を上げて説明する。まず、第一の具体例とし
て、それぞれインクの色とノズル２４の数とこのノズル
２４の配列密度とが同一に形成されて、ノズル２４近傍
のディメンジョンであるノズル径φを異ならせた３種類
の記録ヘッドユニット７ａ，７ｂ，７ｃを試作した。即
ち、設計条件を、設計条件ノズル数５０個（２列配列）ノズルの配列密度３００dpi（dot per inch
）ノズル径φ 記録ヘッドユニット７ａ５０μｍ記録ヘッドユニット７ｂ５３μｍ記録ヘッドユニット７ｃ５５μｍ発熱体サイズｓ１００μｍ×１００μｍ
（抵抗値：３８Ω）発熱体の駆動電圧１５Ｖ発熱体の駆動パルス幅３．６μｓ発熱体の駆動周波数５ｋＨｚインク組成グリセリン：１８％エチルアルコール：４．８％水：７５％ c.i.ダイレクトブラック154 ：２．２％ノズルから噴射されるインク一滴の質量記録ヘッドユニット７ａ１．２７６６×１０~⁷ｇ記録ヘッドユニット７ｂ１．３２２７×１０~⁷ｇ記録ヘッドユニット７ｃ１．４００８×１０~⁷ｇとした３種類の記録ヘッドユニット７ａ〜７ｃを試作し
た。なお、ノズル径φ以外の設計条件は３種類の記録ヘ
ッドユニット７ａ〜７ｃとも共通とする。

【００２９】そして、これらの記録ヘッドユニット７ａ
〜７ｃをプリンタ本体２５に対して選択交換しながらド
ットの広がり特性の異なる６種類の記録紙Ａ〜Ｆにそれ
ぞれ印字を行い、記録紙Ａ〜Ｆ上のドット径を測定する
実験を行った。その結果、表１に示すような測定結果が
得られたものである。なお、ドット径はｎ（ｎ＝２０）
個の平均値である。

【００３０】

【表１】

【００３１】表１に示すように、第一の具体例では、例
えば、記録紙Ａ〜Ｆ上で良好な印字状態とされる約１２
０μｍの大きさのドット径を得るためには、記録紙Ａを
使用する場合には記録ヘッドユニット７ａを、記録紙Ｂ
を使用する場合には記録ヘッドユニット７ｂを、記録紙
Ｄを使用する場合には記録ヘッドユニット７ｃをそれぞ
れ選択すればよいことが分かる。よって、記録紙Ａ，
Ｂ，Ｄに対しては良好な印字品質が得られることにな
る。

【００３２】次に、第二の具体例として、それぞれイン
クの色とノズル２４の数とこのノズル２４の配列密度と
が同一に形成されるとともに、ノズル２４近傍のディメ
ンジョンである発熱体サイズｓを異ならせた３種類の記
録ヘッドユニット７ｄ，７ｂ，７ｅを試作した。即ち、
設計条件を、設計条件ノズル数５０個（２列配列）ノズルの配列密度３００ｄｐｉノズル径φ ５３μｍ発熱体サイズｓ記録ヘッドユニット７ｄ９０μｍ×１００μｍ（抵抗
値：３４Ω）記録ヘッドユニット７ｂ１００μｍ×１００μｍ（抵
抗値：３８Ω）記録ヘッドユニット７ｅ１１０μｍ×１００μｍ（抵
抗値：４２Ω）発熱体の駆動電圧１５Ｖ発熱体の駆動パルス幅３．６μｓ発熱体の駆動周波数５ｋＨｚインク組成グリセリン：１８％エチルアルコール：４．８％水：７５％ｃ．ｉ．ダイレクトブラック154 ：２．２％ノズルから噴射されるインク一滴の質量記録ヘッドユニット７ｄ１．２４４３×１０~⁷ｇ記録ヘッドユニット７ｂ１．３２２７×１０~⁷ｇ記録ヘッドユニット７ｅ１．３９８７×１０~⁷ｇとした３種類の記録ヘッドユニット７ｄ，７ｂ，７ｅを
試作した。なお、発熱体サイズｓ以外の設計条件は３種
類の記録ヘッドユニット７ｄ，７ｂ，７ｅとも共通す
る。

【００３３】そして、これらの記録ヘッドユニット７
ｄ，７ｂ，７ｅをプリンタ本体２５に対して選択交換し
ながら６種類の記録紙Ａ〜Ｆにそれぞれ印字を行い、記
録紙Ａ〜Ｆ上のドット径を測定する実験を行った。その
結果、表２に示すような測定結果が得られたものであ
る。なお、ドット径はｎ（ｎ＝２０）個の平均値であ
る。

【００３４】

【表２】

【００３５】表２に示したように、第二の具体例では、
例えば、記録紙Ａ〜Ｆ上で良好な印字品質とされる約１
２０μｍの大きさのドット径を得るためには、記録紙Ｂ
を使用する場合には記録ヘッドユニット７ｂを、記録紙
Ｃを使用する場合には記録ヘッドユニット７ｄを、記録
紙Ｄを使用する場合には記録ヘッドユニット７ｅをそれ
ぞれ選択すればよいことが分かる。よって、３種類の記
録紙Ｂ，Ｃ，Ｄに対しては良好な印字品質が得られるこ
とになる。

【００３６】ここに、上述の第一、第二の具体例を組合
せ、発熱体サイズｓを１００μｍ×１００（抵抗値：３
８Ω）μｍ一定としてノズル径φを５０μｍ，５３μ
ｍ，５５μｍと変化させた３種類の記録ヘッドユニット
７ａ，７ｂ，７ｃと、ノズル径φを５３μｍ一定として
発熱体サイズｓを９０μｍ×１００μｍ（抵抗値：３４
Ω），１１０μｍ×１００μｍ（抵抗値：４２Ω）と変
化させた２種類の記録ヘッドユニット７ｄ，７ｅとを予
め製作し、これらの５種類の記録ヘッドユニット７ａ〜
７ｅを記録紙Ａ〜Ｆの種別に応じて使い分けることによ
り、記録紙Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対しては良好でほとんど画
質の差が見られない印字品質を得ることが可能となる。

【００３７】したがって、本実施例では、ノズル２４近
傍のディメンジョン（ノズル径φ、発熱体サイズｓ）を
異ならせた複数種類の記録ヘッドユニット７を予め用意
し、記録紙の種別に応じて使い分けることにより、色々
な種類の記録紙に対してほとんど画質の差がない良好な
印字品質を得ることが可能となる。なお、具体例として
上げなかったが、ノズル２４近傍のディメンジョンとし
てノズル２４から発熱体１４までの距離ｄが異なる複数
種類の記録ヘッドユニット７を用いても同様に実施する
ことが可能である。

【００３８】次に、本発明の第二の実施例を図１及び図
２を参照して説明する。なお、図１ないし図５おいて説
明した部分と同一部分は同一符号で示し、説明も省略す
る。本実施例は請求項２及び５記載の発明に対応するも
ので、記録ヘッド部８をそれぞれ同一色で組成の異なる
インクが充填されたインクタンク部９に固定してユニッ
ト化するとともに、ノズル２４の数とこのノズル２４の
配列密度とが同一に形成された複数種類の記録ヘッドユ
ニット７を設け、これらの記録ヘッドユニット７をプリ
ンタ本体２５に対して着脱交換自在としたものである。

【００３９】このような構成において、具体的に例を上
げて説明する。まず、インク組成の異なる３種類の記録
ヘッドユニット７ｂ，７ｆ，７ｇを試作した。即ち、設
計条件を、設計条件ノズル数５０個（２列配列）ノズルの配列密度３００dpi ノズル径φ ５３μｍ発熱体サイズｓ１００μｍ×１００μｍ（抵抗
値：３８Ω）発熱体の駆動電圧１５Ｖ発熱体の駆動パルス幅３．６μｓ発熱体の駆動周波数５ｋＨｚインク組成記録ヘッドユニット７ｂグリセリン：１８％エチルアルコール：４．８％水：７５％ c.i.ダイレクトブラック154 ：２．２％記録ヘッドユニット７ｆグリセリン：５％ジエチレングリコール：５％エチルアルコール：３．８％水：８４％ c.i.ダイレクトブラック154 ：２．２％記録ヘッドユニット７ｇグリセリン：５％ジエチレングリコール：１０％エチルアルコール：３．８％水：７９％ c.i.ダイレクトブラック：２．２％とした３種類の記録ヘッドユニット７ｂ，７ｆ，７ｇを
試作した。なお、インク組成以外の設計条件は３種類の
記録ヘッドユニット７ｂ，７ｆ，７ｇとも共通とする。

【００４０】そして、これらの記録ヘッドユニット７
ｂ，７ｆ，７ｇをプリンタ本体２５に対して選択交換し
ながら６種類の記録紙Ａ〜Ｆにそれぞれ印字を行い、記
録紙Ａ〜Ｆ上のドット径を測定する実験を行った。その
結果、表３に示すような測定結果が得られたものであ
る。なお、ドット径はｎ（ｎ＝２０）個の平均値であ
る。

【００４１】

【表３】

【００４２】表３に示したように、この具体例では、例
えば、記録紙上で良好な印字品質とされる約１２０μｍ
の大きさのドット径を得るためには、記録紙Ｂを使用す
る場合には記録ヘッドユニット７ｂを、記録紙Ｅを使用
する場合には記録ヘッドユニット７ｆを、記録紙Ｆを使
用する場合には記録ヘッドユニット７ｇをそれぞれ選択
すればよいことが分かる。よって、３種類の記録紙Ｂ，
Ｅ，Ｆに対しては良好な印字品質が得られることにな
る。

【００４３】一方、比較例として、図６に従来例として
示したヒューレット・パッカード社製のＤeskＪet プリ
ンタを用いて６種類の記録紙Ａ〜Ｆに印字を行い、ドッ
ト径を測定する実験を行った。その結果、記録紙Ａでは
１２９．９μｍ、記録紙Ｂでは１１８．６μｍ、記録紙
Ｃでは１３５．１μｍ、記録紙Ｄでは１０８．３μｍ、
記録紙Ｅでは１５３．２μｍ、記録紙Ｆでは１２５．９
μｍのドット径が得られたものである。この測定結果に
よると、記録紙Ｂ，Ｆは、ほぼ鮮明で美しい印字品質が
得られたが、例えば、記録紙Ｅについては、文字のつぶ
れが発生し、印字品質は極めて悪いものであった。

【００４４】これに対して上述の具体例に示したよう
に、ノズル径φを５３μｍ、発熱体サイズｓを１００μ
ｍ×１００μｍ（抵抗値；３８Ω）一定とし、異なるイ
ンク組成のインクを充填した３種類の記録ヘッドユニッ
ト７ｂ，７ｆ，７ｇを予め製作し、これらの記録ヘッド
ユニット７ｂ，７ｆ，７ｇを記録紙Ａ〜Ｆの種別に応じ
て使い分けることにより、前記ＤeskＪet プリンタで印
字品質が悪かった記録紙Ｅに対するの印字品質が改善さ
れる。

【００４５】したがって、本実施例では、インク組成の
異なる複数種類の記録ヘッドユニット７を予め用意して
おき、記録紙の種別に応じて使い分けることにより、色
々な種類の記録紙に対してほとんど画質の差がない良好
な印字品質を得ることが可能となる。例えば、上述の具
体例に示したインク組成が異なる２種類の記録ヘッドユ
ニット７ｆ，７ｇと、前記実施例に示したノズル径φや
発熱体サイズｓが異なる５種類の記録ヘッドユニット７
ａ〜７ｇとを予め用意し、これらの７種類の記録ヘッド
ユニット７ａ〜７ｇを記録紙Ａ〜Ｆの種別に応じて使い
分けるようにすれば、記録紙Ａ〜Ｆの全てに対して良好
な印字品質を得ることが可能となる。これにより、前記
ＤeskＪet プリンタに比べて多品種の記録紙に対して良
好な印字品質を得ることが可能となる。

【００４６】次に、本発明の第三の実施例を図１及び図
２を参照して説明する。なお、図１ないし図５において
説明した部分と同一部分は同一符号で示し、説明も省略
する。本実施例は請求項３，４，５及び６記載の発明に
対応するもので、それぞれインクの色とノズル２４の数
とこのノズル２４の配列密度とが同一に形成されるとと
もに、発熱体１４の駆動条件が異なる複数種類の記録ヘ
ッドユニット７を設け、これらの記録ヘッドユニット７
をプリンタ本体２５に対して着脱交換自在としたもので
ある。ここで、前記記録ヘッドユニット７は、それぞれ
前記発熱体１４の駆動条件が異なるため、前記各ノズル
２４から噴射される一滴のインクの質量が異なるものと
なる。

【００４７】このような構成において、具体的に例を上
げて説明する。まず、発熱体１４の駆動条件として、１
５Ｖ，１４．５Ｖ，１６Ｖの駆動電圧で駆動される３種
類の記録ヘッドユニット７ｂ，７ｈ，７ｉを試作した。
即ち、設計条件を、設計条件ノズル数５０個（２列配列）ノズルの配列密度３００dpi ノズル径φ ５３μｍ発熱体サイズｓ１００μｍ×１００μｍ
（抵抗値：３８Ω）発熱体の駆動電圧記録ヘッドユニット７ｂ１５Ｖ記録ヘッドユニット７ｈ１４．５Ｖ記録ヘッドユニット７ｉ１６Ｖ発熱体の駆動パルス幅３．６μｓ発熱体の駆動周波数５ｋＨｚインク組成グリセリン：１８％エチルアルコール：４．８％水：７５％ c.i.ダイレクトブラック154 ：２．２％ノズルから噴射されるインク一滴の質量記録ヘッドユニット７ｂ１．３２２７×１０~⁷ｇ記録ヘッドユニット７ｈ１．２９８５×１０~⁷ｇ記録ヘッドユニット７ｉ１．４００２×１０~⁷ｇとした３種類の記録ヘッドユニット７ｂ，７ｈ，７ｉを
試作した。なお、駆動電圧以外の設計条件は３種類の記
録ヘッドユニット７ｂ，７ｈ，７ｉとも共通とする。

【００４８】そして、これらの記録ヘッドユニット７
ｂ，７ｈ，７ｉをプリンタ本体２５に対して選択交換し
ながら６種類の記録紙Ａ〜Ｆにそれぞれ印字を行い、記
録紙Ａ〜Ｆ上のドット径を測定する実験を行った。その
結果、表３に示すような測定結果が得られたものであ
る。なお、ドット径はｎ（ｎ＝２０）個の平均値であ
る。

【００４９】

【表４】

【００５０】表４に示したように、この具体例では、記
録紙上で良好な印字品質とされる約１２０μｍの大きさ
のドット径を得るためには、記録紙Ｂを使用する場合に
は１５Ｖの駆動電圧で駆動される記録ヘッドユニット７
ｂ、記録紙Ｄを使用する場合には１６Ｖの駆動電圧で駆
動される記録ヘッドユニット７ｉ、記録紙Ｆを使用する
場合には１４．５Ｖの駆動電圧で駆動される記録ヘッド
ユニット７ｈを使用すれば良いことが分かる。よって、
３種類の記録紙Ｂ，Ｄ，Ｆに対しては良好な印字品質が
得られることになる。

【００５１】したがって、本実施例では、発熱体１４の
駆動電圧が異なる複数種類の記録ヘッドユニット７を予
め用意し、これらの記録ヘッドユニット７を記録紙の種
別に応じて使い分けることにより、色々な種類の記録紙
に対して良好な印字品質を得ることが可能となる。な
お、本実施例では、発熱体１４の駆動条件である駆動電
圧が異なる複数種類の記録ヘッドユニット７を用いて説
明したが、一つの記録ヘッドユニット７に対して発熱体
１４の駆動条件である駆動電圧を変更するようにして
も、発熱体１４の駆動条件である駆動パルス幅を変更す
るようにしても同様に実施することが可能である。

【００５２】以上の第一、第二、第三の各実施例で説明
したように、インクの色とノズル２４の数とこのノズル
２４の配列密度が同一に形成されて、ノズル２４近傍の
ディメンジョン（ノズル径φ、発熱体サイズｓと、ノズ
ルから発熱体のでの距離ｄ）、インクの組成、発熱体１
４を駆動するための駆動条件（駆動電圧、駆動パルス
幅）が異なる複数種類の記録ヘッドユニット７を予め用
意し、一台のプリンタ本体２５に対して互換性をもつよ
うに着脱交換自在とすることで、これらの記録ヘッドユ
ニット７を記録紙の種別に応じて選択交換しながら印字
を行うことにより、色々な種類の記録紙やＯＨＰシート
に対して、ほぼ同一の大きさのドット径が得られ、良好
な印字品質が期待できるものとなる。また、このような
複数種類の記録ヘッドユニット７を用いて各種の記録紙
に対して印字させた時の記録紙上のドット径の裏付けデ
ータを予め記録しておけば、色々な種類の記録紙に適応
する記録ヘッドユニット７の選択が容易となる。

【００５３】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、インクが供給さ
れるインク流路とこのインク流路に連通し所定間隔をも
って配列された複数のノズルとこれらの各ノズル近傍の
前記インク流路内に設けられた発熱体とを有する記録ヘ
ッド部を前記インク流路へ供給するためのインクが充填
されたインクタンク部に固定してユニット化するととも
に、それぞれインクの色と前記ノズルの数と前記ノズル
の配列密度とが同一に形成されてノズル径又は発熱体サ
イズ又は前記ノズルから前記発熱体までの距離が異なる
複数種類の記録ヘッドユニットを設け、これらの記録ヘ
ッドユニットをプリンタ本体に対して着脱交換自在とし
たので、一台のプリンタ本体に対してノズル径又は発熱
体サイズ又はノズルから前記発熱体までの距離が異なる
複数種類の記録ヘッドユニットを選択交換しながら被記
録体の種別に応じて使い分けることにより、色々な種類
の被記録体に対してほとんど画質の差がない良好な印字
品質を得ることができるものである。

【００５４】請求項２記載の発明は、インクが供給され
るインク流路とこのインク流路に連通し所定間隔をもっ
て配列された複数のノズルとこれらの各ノズル近傍の前
記インク流路内に設けられた発熱体とを有する記録ヘッ
ド部をそれぞれ前記インク流路へ供給するための同一色
で組成の異なるインクが充填されたインクタンク部に固
定してユニット化するとともに、前記ノズルの数と前記
ノズルの配列密度とが同一に形成された複数種類の記録
ヘッドユニットを設け、これらの記録ヘッドユニットを
プリンタ本体に対して着脱交換自在としたので、一台の
プリンタ本体に対してインク組成が異なる複数種類の記
録ヘッドユニットを選択交換しながら被記録体の種別に
応じて使い分けることにより、色々な種類の被記録体に
対してほとんど画質の差がない良好な印字品質を得るこ
とができるものである。

【００５５】請求項３記載の発明は、インクが供給され
るインク流路とこのインク流路に連通し所定間隔をもっ
て配列された複数のノズルとこれらの各ノズル近傍の前
記インク流路内に設けられた発熱体とを有する記録ヘッ
ド部を前記インク流路へ供給するためのインクが充填さ
れたインクタンク部に固定してユニット化するととも
に、それぞれインクの色と前記ノズルの数と前記ノズル
の配列密度とが同一に形成されて前記ノズルから噴射す
るインクの質量が異なる複数種類の記録ヘッドユニット
を設け、これらの記録ヘッドユニットをプリンタ本体に
対して着脱交換自在としたので、一台のプリンタ本体に
対してノズルから噴射するインクの質量が異なる複数種
類の記録ヘッドユニットを選択交換しながら被記録体の
種別に応じて使い分けることにより、色々な種類の被記
録体に対してほとんど画質の差がない良好な印字品質を
得ることができるものである。

【００５６】請求項４記載の発明は、インクが供給され
るインク流路とこのインク流路に連通し所定間隔をもっ
て配列された複数のノズルとこれらの各ノズル近傍の前
記インク流路内に設けられた発熱体とを有する記録ヘッ
ド部を前記インク流路へ供給するためのインクが充填さ
れたインクタンク部に固定してユニット化するととも
に、それぞれインクの色と前記ノズルの数と前記ノズル
の配列密度とが同一に形成されて前記発熱体の駆動条件
が異なる複数種類の記録ヘッドユニットを設け、これら
の記録ヘッドユニットをプリンタ本体に対して着脱交換
自在としたので、一台のプリンタ本体に対して発熱体の
駆動電圧や駆動パルス幅等の駆動条件が異なる複数種類
の記録ヘッドユニットを選択交換しながら被記録体の種
別に応じて使い分けることにより、色々な種類の被記録
体に対してほとんど画質の差がない良好な印字品質を得
ることができるものである。

【００５７】請求項５記載の発明は、インクが供給され
るインク流路とこのインク流路に連通し所定間隔をもっ
て配列された複数のノズルとこれらの各ノズル近傍の前
記インク流路内に設けられた発熱体とを有する記録ヘッ
ド部を前記インク流路へ供給するためのインクが充填さ
れたインクタンク部に固定してユニット化するととも
に、プリンタ本体に対して着脱交換自在な複数種類の記
録ヘッドユニットを形成し、これらの記録ヘッドユニッ
トをプリンタ本体に対して被記録体の種別に応じて選択
交換しながら記録を行うようにしたので、記録ヘッドユ
ニットを各種のドットの広がり特性をもつ被記録体に適
合する数だけ用意しておくことで、色々な種類の被記録
体に適応して使い分けることができるものである。

【００５８】請求項６記載の発明は、請求項５記載の発
明において、発熱体の駆動条件が異なる複数種類の記録
ヘッドユニットをプリンタ本体に対して被記録体の種別
に応じて選択交換しながら記録を行うようにしたので、
色々な種類の被記録体に対してほとんど画質の差がない
良好な印字品質を得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一ないし第三の実施例を示すインク
ジェットプリンタの斜視図である。

【図２】ヘッドチップの内部構造を示す拡大断面図であ
る。

【図３】記録ヘッドユニットの斜視図である。

【図４】ヘッドチップの斜視図である。

【図５】ヘッドチップの分解斜視図である。

【図６】従来例を示す記録ヘッドユニットの分解斜視図
である。

【符号の説明】

７記録ヘッドユニット８記録ヘッド部９インクタンク部１４発熱体２１インク流路２４ノズル２５プリンタ本体 φ ノズル径ｓ発熱体サイズｄノズルから発熱体までの距離

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクが供給されるインク流路とこのイ
ンク流路に連通し所定間隔をもって配列された複数のノ
ズルとこれらの各ノズル近傍の前記インク流路内に設け
られた発熱体とを有する記録ヘッド部を前記インク流路
へ供給するためのインクが充填されたインクタンク部に
固定してユニット化するとともに、それぞれインクの色
と前記ノズルの数と前記ノズルの配列密度とが同一に形
成されてノズル径又は発熱体サイズ又は前記ノズルから
前記発熱体までの距離が異なる複数種類の記録ヘッドユ
ニットを設け、これらの記録ヘッドユニットをプリンタ
本体に対して着脱交換自在としたことを特徴とするイン
クジェットプリンタ。
【請求項２】インクが供給されるインク流路とこのイ
ンク流路に連通し所定間隔をもって配列された複数のノ
ズルとこれらの各ノズル近傍の前記インク流路内に設け
られた発熱体とを有する記録ヘッド部をそれぞれ前記イ
ンク流路へ供給するための同一色で組成の異なるインク
が充填されたインクタンク部に固定してユニット化する
とともに、前記ノズルの数と前記ノズルの配列密度とが
同一に形成された複数種類の記録ヘッドユニットを設
け、これらの記録ヘッドユニットをプリンタ本体に対し
て着脱交換自在としたことを特徴とするインクジェット
プリンタ。
【請求項３】インクが供給されるインク流路とこのイ
ンク流路に連通し所定間隔をもって配列された複数のノ
ズルとこれらの各ノズル近傍の前記インク流路内に設け
られた発熱体とを有する記録ヘッド部を前記インク流路
へ供給するためのインクが充填されたインクタンク部に
固定してユニット化するとともに、それぞれインクの色
と前記ノズルの数と前記ノズルの配列密度とが同一に形
成されて前記ノズルから噴射するインクの質量が異なる
複数種類の記録ヘッドユニットを設け、これらの記録ヘ
ッドユニットをプリンタ本体に対して着脱交換自在とし
たことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項４】インクが供給されるインク流路とこのイ
ンク流路に連通し所定間隔をもって配列された複数のノ
ズルとこれらの各ノズル近傍の前記インク流路内に設け
られた発熱体とを有する記録ヘッド部を前記インク流路
へ供給するためのインクが充填されたインクタンク部に
固定してユニット化するとともに、それぞれインクの色
と前記ノズルの数と前記ノズルの配列密度とが同一に形
成されて前記発熱体の駆動条件が異なる複数種類の記録
ヘッドユニットを設け、これらの記録ヘッドユニットを
プリンタ本体に対して着脱交換自在としたことを特徴と
するインクジェットプリンタ。
【請求項５】インクが供給されるインク流路とこのイ
ンク流路に連通し所定間隔をもって配列された複数のノ
ズルとこれらの各ノズル近傍の前記インク流路内に設け
られた発熱体とを有する記録ヘッド部を前記インク流路
へ供給するためのインクが充填されたインクタンク部に
固定してユニット化するとともに、プリンタ本体に対し
て着脱交換自在な複数種類の記録ヘッドユニットを形成
し、これらの記録ヘッドユニットをプリンタ本体に対し
て被記録体の種別に応じて選択交換しながら記録を行う
ようにしたことを特徴とするインクジェットプリンタの
記録方法。
【請求項６】発熱体の駆動条件が異なる複数種類の記
録ヘッドユニットをプリンタ本体に対して被記録体の種
別に応じて選択交換しながら記録を行うようにしたこと
を特徴とする請求項５記載のインクジェットプリンタの
記録方法。