JPH1024612A - インクジェット記録ヘッド及びインクタンクの標準化方法、インクジェット記録方法及び情報処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】インクタンク別体型であって、可動部材を介し
て記録ヘッドの内部が２層に分離されていることで特徴
づけられる新規型の記録ヘッド及び新規型の記録ヘッド
用の新規型のインクと、在来型の記録ヘッドやインクと
の特徴の差を最大限に活かしつつ、互換性を維持する。 【解決手段】在来型のインクを新規型の記録ヘッド２１
０Ｎ及び新規型の記録装置２００Ｎの組合せに適用する
場合には、記録装置２００Ｎ側で全て対応し、在来型の
インクに規定された条件で新規型の記録ヘッド２１０Ｃ
を駆動する。新規型のインクを在来型の記録ヘッド２１
０Ｃと在来型の記録装置２００Ｃとの組合せに適用する
場合には、この在来型の組合せでの能力の範囲内で新規
型の記録ヘッド２１０Ｎを駆動する。各記録装置２００
Ｎ,２００Ｃには、搭載された記録ヘッドとインクタン
クの種類を判別するための判別手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録データに応じ
て被記録媒体にインク液滴を吐出することで記録を行う
インクジェット記録システムに関し、特に、異なる吐出
原理を使用することなどによって記録特性や動作特性が
異なる複数種類のインクジェット記録ヘッド間での互換
性が保たれたインクジェット記録ヘッド及びインクタン
クの標準化方法、インクジェット記録方法及び情報処理
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、複写機、ファクシミリなど、
あるいはコンピュータやワードプロセッサ等を含む複合
型電子機器やワークステーションの出力機器として用い
られる記録装置は、画像情報に基づいて用紙やプラスチ
ック薄板などの被記録材（記録媒体）に画像を記録して
いくように構成されている。このような記録装置は、記
録媒体上に画像を形成する方法により、インクジェット
式、ワイヤードット式、サーマル式、レーザービーム式
などに分類することができる。また、画像記録のための
走査方法によっても分類される。

【０００３】被記録材の搬送方向（副走査方向）と交差
する方向に主走査を行なうシリアルスキャン方式を採る
シリアルタイプの記録装置においては、被記録材に沿っ
て移動するキャリッジ上に搭載した記録手段によって画
像を記録（主走査）し、１行分の記録を終了した後に所
定量の紙送り（ピッチ搬送）を行ない、その後に再び停
止した被記録材に対して、次の行の画像を記録（主走
査）するという動作を繰り返すことにより、被記録材全
体の記録が行なわれる。一方、被記録材の搬送方向への
副走査のみで記録を行なうラインタイプの記録装置にお
いては、被記録材を所定の記録位置にセットし、一括し
て１行分の記録を行なった後に、所定量の紙送り（ピッ
チ搬送）を行ない、さらに、次の行の記録を一括して行
なうという動作を繰り返すことにより、被記録材全体の
記録が行なわれる。

【０００４】上述した各種の記録装置のうち、インクジ
ェット記録装置は、記録手段（記録ヘッド）から被記録
材にインクを吐出して記録を行なうものであり、記録手
段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で
記録することができ、普通紙に特別の処理を必要とせず
に記録することができ、ランニングコストが安く、ノン
インパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多色
のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であ
るなどの利点を有している。中でも、紙幅方向に多数の
吐出口を配列したライン型の装置は、記録のさらなる高
速化が可能である。特に、インクジェット式の記録手段
（記録ヘッド）のうち、熱エネルギーを利用してインク
を吐出させるタイプのものは、エッチング、蒸着、スパ
ッタリングなどの半導体製造プロセスを経て電気熱変換
体や電極、液路壁、天板などを基板上形成することによ
り、高密度の液路配置（吐出口配置）を有するものを容
易に製造することができ、一層のコンパクト化を図るこ
とができる。

【０００５】図１は、このような従来のインクジェット
記録装置の構成を示す斜視図である。このインクジェッ
ト記録装置は、大別すると、紙やシート材などの被記録
媒体を載置するための給紙部２０と、被記録媒体を給送
し排出するためにプラテン３９や搬送ローラ３６、排紙
ローラ４１が設けられている給送部と、記録を行なう記
録ヘッド７を搭載するキャリッジ部５と、キャリッジ部
５の記録ヘッド７をクリーニングし回復動作を行うする
クリーニング部６とで構成されている。

【０００６】クリーニング部６は、記録ヘッド７のクリ
ーニングを行うポンプ６０と、記録ヘッド７の乾燥を防
止するために記録ヘッド７をキャッピングするキャップ
６１と、搬送ローラー３６からの駆動力を給紙部２０ま
たはポンプ６０に切り換える駆動切り替えアーム６２と
から構成されている。駆動切り替えアーム６２は、給紙
またはクリーニング以外の時には搬送ローラー３６の軸
心を中心に回転する遊星ギア（不図示）を所定位置に固
定しており、このとき給紙部２０およびポンプ６０に搬
送ローラー３６の駆動力は伝達されない。後述するキャ
リッジ５０が移動することで、駆動切り替えアーム６２
を図１に示した矢印Ａ方向に移動させると、遊星ギアが
フリーになり、搬送ローラー３６の正転、逆転に応じて
遊星ギアが移動し、搬送ローラー３６が正転したときは
給紙部２０に駆動力が伝達され、逆転したときはポンプ
６０に駆動力が伝達されるようになっている。長期間に
わたって記録を行わなかった場合などには、記録ヘッド
７の吐出口内のインクの粘度が高くなって吐出不良など
の原因となるが、ここで記録ヘッド７の吐出口面をキャ
ップ６１で覆いつつポンプ６０によってキャップ６１内
を吸引することで、吐出口内に残っていて粘度が高くな
ったインクなどが取り除かれ、記録ヘッド７の吐出性能
が元に戻り、回復がなされることになる。

【０００７】キャリッジ部５は、記録ヘッド７が着脱自
在に装着される装着手段としてのキャリッジ５０を有し
ている。キャリッジ５０は、それぞれシャーシ８に取り
付けられたガイド軸８１およびガイドレール８２に、シ
ート材の搬送方向に対して直角方向に摺動自在に嵌合さ
れる。また、キャリッジ５０は、シャーシ８に固定され
たキャリッジモータ８０の出力軸に固着されたプーリと
回転自在に軸支されたアイドルプーリ８４とにかけまわ
されたタイミングベルト８３の一部位に結合されてお
り、キャリッジモータ８０の駆動力により、記録ヘッド
７がガイド軸８１に沿う方向に往復移動する構成となっ
ている。

【０００８】次に、キャリッジ５０に装着されることと
なる記録ヘッド７について、説明する。図２(a)〜(d)は
インクタンク一体型の記録ヘッドの構成を示している。

【０００９】記録ヘッド７は、インクを吐出するヘッド
ユニット７１と、ヘッドユニット７１に供給するインク
を収容するインクタンク７３とが一体になったカートリ
ッジタイプのものであり、図示下向きにインクを吐出す
るようになっている。インクタンク７３には、インクを
含浸させたスポンジが詰め込まれている。ヘッドユニッ
ト７１は、アルミニウムからなるベースプレート７２、
シリコンプレート、ヘッド基板、インクを一時的に貯え
る液室、インクフィルタ、インクタンク７３からのイン
クを液室に供給するためのインク供給管８０などによっ
て構成されている。シリコンプレートおよびヘッド基板
はベースプレート７２上に設けられている。シリコンプ
レートには、複数個のノズル（吐出口）７０が一列に例
えば密度３６０本／インチで設けられるとともに、イン
ク吐出用の熱エネルギーを発生するヒーター素子、電
極、電気配線が形成されている。吐出口７０の配列方向
は、駆動上の理由により、記録ヘッド７の主走査方向に
対して垂直から１°〜４°傾けられ、このため、ヘッド
ユニット７１は、インクタンク７３に対して傾きを持っ
て取り付けられている。

【００１０】ここでヘッドユニット７１の構成の詳細に
ついて説明する。図３は、ヘッドユニット７１の吐出口
７０の近傍を示す斜視図である。ヘッドユニット７１
は、被記録媒体と所定の間隔をおいて対面する吐出口面
７０ａに、所定のピッチで複数の吐出口７０が形成され
ており、共通液室７０ｃと各吐出口７０とを連通する各
液路７０ｄの壁面に沿ってインク吐出用のエネルギーを
発生するための電気熱変換体（発熱抵抗体など）７０ｅ
が配設されている。共通液室７０ｃはインクタンク７３
（図２参照）と連通しており、共通液室７０ｃにはイン
クタンク７３からインクが供給される構成となってい
る。インクタンク７３から共通液室７０ｃに供給されて
一時的に貯えられたインクは、毛管現象により液路７０
ｄに侵入し、吐出口７０ｂでメニスカスを形成して液路
７０ｄを満たした状態を保つ。このとき、電気信号であ
る記録信号に基づき電気熱変換体７０ｅが通電されて発
熱すると、電気熱変換体７０ｅ上のインクが急激に加熱
されて膜沸騰して液路７０ｄ内に気泡が発生し、この気
泡の膨張により吐出口７０からインクが吐出される。こ
こでは、エネルギーを発生させるエネルギー発生素子と
して、電気熱変換体７０ｅを示したが、これに限らず、
瞬間的に吐出圧力を加える機械的エネルギーを発生する
圧電素子を用いてもよい。なお、電気熱変換体７０ｅへ
通電するための電気信号は、キャリッジ５０に設けられ
たフレキシブル基板５６（図１参照）を介して、この記
録装置の動作を制御する電気基板（不図示）より与えら
れる。

【００１１】以上、記録ヘッドの基本的な構成を説明し
たが、カラー記録とモノクロ記録との混在の要望、ある
いは、記録ヘッドの長寿命化により、記録ヘッドからイ
ンクタンクを分離できインクタンクのみを交換すること
が可能なものとする構成が、一般化されつつある。本発
明もこのようなインクタンク分離型の記録ヘッドにおけ
る互換性の維持を主題として扱うものである。以下、イ
ンクタンクが交換できる構成の記録ヘッドについて説明
する。

【００１２】図４に示すように、インクタンクを交換で
きる記録ヘッド１７０は、インクを吐出するノズル部１
７１がホルダ１７３に一体的に設けられたものである。
ホルダ１７３は、正面の上から約３分の２および上面に
開口を有するとともに、中板１７４によって２つの領域
に仕切られた筺体であり、それぞれの領域に、ブラック
インクを収容するブラックインクタンク１７５と、イエ
ロー、シアン、マゼンタの３色のカラーインクを収容す
るカラーインクタンク１７６が着脱自在に保持される。
これにより、省スペースでカラー記録を可能としてい
る。

【００１３】これらブラックインクタンク１７５および
カラーインクタンク１７６のホルダ１７３への着脱は、
ホルダ１７３の上記開口から行なわれる。また、ホルダ
１７３の側面には、図２に示した記録ヘッドと同様に、
ヘッドホルダ５１（図６参照）に装着する際にガイドア
ーム５１３に案内される段差状のガイド７４と、キャリ
ッジ５０側のコンタクト部５６１（図９参照）との電気
的コンタクト手段となるコンタクト面７８と、ストッパ
１７９とを有し、記録ヘッドが正規位置にない場合に
は、コンタクト面７８およびキャリッジ５０側のコンタ
クト部５６１の、他の部材との当接が防止される。

【００１４】ノズル部１７１は、各色のインクに対応し
て、ブラック用の吐出口群３７０Ｂと、イエロー用の吐
出口群３７０Ｙと、シアン用の吐出口群３７０Ｃと、マ
ゼンタ用の吐出口群３７０Ｍとに分けられる。各吐出口
群３７０Ｂ,３７０Ｙ,３７０Ｃ,３７０Ｍへは、それぞ
れ専用のインク供給管３０６Ｂ,３０６Ｙ,３０６Ｃ,３
０６Ｍよりインクが供給される。各インク供給管３０６
Ｂ,３０６Ｙ,３０６Ｃ,３０６Ｍにはそれぞれ、ホルダ
１７３の内部に突出したインク導出管が接続されてお
り、ホルダ１７３にブラックインクタンク１７５および
カラーインクタンク１７６を装着することで、各インク
タンク１７５,１７６内のインクが、それぞれインク導
出管およびインク供給管３０６Ｂ,３０６Ｙ,３０６Ｃ,
３０６Ｍを順次経由して、ノズル部１７１に供給される
構成となっている。

【００１５】また図５は、各インクタンク１７５,１７
６の記録ヘッド１７０への装着方法を示す図である。各
インクタンク１７５,１７６には、それぞれ、インクを
記録ヘッド１７０側に供給するための開口１８１,１８
２が設けられている。特に、カラーインクタンク１７６
には、イエロー、マゼンタ、シアンの各色に対応して３
つの開口１８２が設けられている。これら開口１８１,
１８２は、インクタンク１７５,１７６をホルダ１７３
に装着したときに上述のインク導出管の先端と当接し、
これによって、インク導出管内にインクが進入すること
になる。

【００１６】このように構成された記録ヘッド７（図
２）あるいは記録ヘッド１７０（図４）は、インクジェ
ット記録装置のキャリッジ部５に取り付けられ、主走査
方向に駆動される。以下、キャリッジ部５の構成につい
て、図６乃至図９を用いて説明する。記録ヘッド７と記
録ヘッド１７０とは、キャリッジ部５に対する装着部分
の構成は同一であり、以下の説明は、記録ヘッド７と記
録ヘッド１７０とに共通に適用されるべきものである。
ここでは、インクタンク分離型の記録ヘッド１７０で代
表して説明する。キャリッジ部５において、記録ヘッド
１７０の脱着部は、キャリッジ５０、ヘッドホルダ５
１、ベースカバー５２、フックレバー５３、コンタクト
バネ５４、フックカバー５５、フレキシブル基板５６、
ラバーパッド５７から構成されている。

【００１７】図６(a),(b)に示すように、ヘッドホルダ
５１は、キャリッジ５０上に設けられたガイド５０１に
沿って記録ヘッド１７０を搭載し、左右にスライドする
ように構成されている。ヘッドホルダ５１には、記録ヘ
ッド１７０をガイドするガイド部５１１と、キャリッジ
５０に垂直に立てられた側板５０２のコンタクト面５０
３及び位置決め面５０４に記録ヘッド１７０を押し付け
る押し圧部５１２とが設けられている。キャリッジ５０
の側板５０２の位置決め面は３点ある。記録ヘッド１７
０のノズル７０近傍のベースプレート７２上の２点と、
記録ヘッド１７０のインクタンク７３の上方の１点と
が、この位置決め面に対応するように構成されている。

【００１８】記録ヘッド１７０に対するキャリッジ５０
のコンタクト面５０３が、この位置決め面５０４の３点
が形成する三角形の内部に位置するように構成されてい
る。ヘッドホルダ５１の押し圧部５１２の押し位置も、
この三角形の内部にある。また、ヘッドホルダ５１の押
し圧部５１２の対向位置には、ガイドアーム５１３が設
けられており、記録ヘッド１７０をコンタクト面５０３
から離脱させる際にはこのガイドアーム５１３が記録ヘ
ッド１７０に作用する。

【００１９】フックレバー５３は、キャリッジ５０の側
板５０２に、回転可能に取りつけられている。フックレ
バー５３の回転中心にはコンタクトバネ５４が設けられ
ており、フックレバー５３を図示矢印方向へ付勢してい
る。フックカバー５５は、フックレバー５３を覆うよう
に取り付けられ、フックカバー５３がキャリッジ５０か
ら抜けないように保持している。図７(a),(b)に示すよ
うに、フックレバー５３とヘッドホルダ５１は、互いに
当接するカム５１６,５３１をそれぞれ有しており、フ
ックレバー５３の回転によりヘッドホルダ５１が左右方
向に移動するように構成されている。また、前記コンタ
クトバネ５４の付勢力はフックレバー５３を介して、ヘ
ッドホルダ５１のヘッド押し圧力になっている。

【００２０】キャリッジ５０の側板５０２には、記録ヘ
ッド１７０の位置決めを行なうために、ヘッド１７０の
ベースプレート７２の嵌合穴７７ａ,７７ｂに対応した
嵌合ピン５０５ａ,５０５ｂが設けられ、正確な位置決
めを行なうことができるように構成されている。なお図
８は、キャリッジ部１５を上から見た図である。

【００２１】キャリッジ５０の側板５０２に設けられた
コンタクト面５０３には、図９に示すように、記録ヘッ
ド１７０との電気的なコンタクトを確立するために、ゴ
ム硬度３０°〜５０°のシリコンゴム等の弾性体からな
るラバーパッド５７が設けられている。そして、ラバー
パッド５７の上に、フレキシブル基板５６の導体部にフ
ォーミング可能を施すことで凸形状を形成したコンタク
ト部５６１が設けられている。そして、上述したように
記録ヘッド１７０を装着状態で、記録ヘッド１７０のベ
ースプレート７２がキャリッジ５０の位置決め面５０４
に接した時に、ラバーパッド５７が一定量変形するよう
に構成することで、フレキシブル基板５６と記録ヘッド
１７０のコンタクト面７８との確実な電気的コンタクト
を実現している。なお、この電気的コンタクトによっ
て、記録ヘッド１７０と記録装置本体との間で、信号
線、電力線が相互に結合するとともに、記録ヘッドの種
別を示すＩＤを本体側が認識でき、また、記録ヘッド１
７０内に設けた温度センサによる検出値を本体側が読み
出せるようになる。

【００２２】上記構成において、シート材Ｐに画像形成
する時は、搬送ローラ３６およびピンチローラ３７によ
りシート材Ｐを画像形成する行位置に搬送するととも
に、キャリッジモータ８０によりキャリッジ５０を画像
形成する列位置（シート材Ｐの搬送方向と垂直な方向に
おける位置）に移動させて、シート材Ｐの画像形成すべ
き位置を記録ヘッド１７０に対向させる。その後、電気
基板からの記録信号により記録ヘッド１７０のヘッドユ
ニット７１からシート材Ｐに向けてインクを吐出して画
像が形成される。

【００２３】以上の構成によって、記録ヘッド１７０の
キャリッジ部５への脱着、保持、位置決め、電気的接続
等が行なわれ、高品位（ＨＱ；ハイクウォリティー）、
高速（ＨＳ；ハイスピード）などの各種印字モードに応
じて記録ヘッド１７０が所定の駆動周波数で駆動され、
記録が行なわれる。また、キャリッジ部５に装着する記
録ヘッドを交換することにより、各種の記録に対応する
ことが可能となる。例えば、モノクロ記録のための単色
の記録ヘッド（モノクロ対応ヘッド）と、ノズル列およ
びインクタンクを４つに分割し各タンクを黒、シアン、
マゼンタ、イエローの各色に対応させたカラー対応ヘッ
ドとを用意し、モノクロ記録のみを行なう場合にはモノ
クロ対応ヘッドを装着し、カラー記録を行なう場合には
カラー対応ヘッドを装着することにより、所望の記録を
行なうことが可能になる。このとき、記録ヘッドのＩＤ
（種別）を検出し、記録装置本体側が記録ヘッドの種類
を認識して、装着されているヘッドに応じた制御を切り
替えることで、駆動制御、画像処理、信頼性制御、印字
制御などが最適化されるようになっている。具体的に
は、駆動条件（駆動電圧、駆動パルス、駆動周波数、駆
動パルスのパルス幅制御（ＰＷＭ制御）、駆動方式な
ど）、回復条件及び回復シーケンス（吸引、予備吐出、
ワイピングなど）、印字制御（紙送り、マスク、パス
数、色処理、ガンマ補正など）、異常動作対応（異常高
温制御）などが最適化される。

【００２４】このようにバブルジェット技術が多方面の
製品に利用されるにしたがって、近年、次のような要求
がさらに高まってきている。

【００２５】例えば、エネルギー効率の向上の要求に対
する検討としては、保護膜の厚さを調整するといった発
熱体の最適化が挙げられている。この手法は、発生した
熱のインク等の液体への伝搬効率を向上させる点で効果
がある。また、高品質の画像を得るために、インクの吐
出スピードが速くかつ安定した気泡発生に基づく良好な
インク吐出を行える液体吐出方法等を与えるための駆動
条件が提案されている。また、高速記録の観点から、吐
出後における液体の液流路内への充填（リフィル）速度
の大きい液体吐出ヘッドを得るために、流路形状を改良
したものも提案されている。

【００２６】これら各種提案された流路形状の内、流路
構造として図１０(a),(b)に示すものが、特開昭６３−
１９９９７２号公報等に記載されている。この公報に記
載されている流路構造やヘッド製造方法は、気泡の発生
に伴って発生するバック波（吐出口へ向かう方向とは逆
の方向へ向かう圧力、すなわち、液室１２の方向へ向か
う圧力）に着目した発明である。このバック波は、吐出
方向へ向かうエネルギーでないため、損失エネルギーと
して知られている。

【００２７】図１０(a),(b)に示す流路形状では、素子
基板１上に発熱体（発熱素子）２が設けられるととも
に、発熱体２によって形成される気泡の発生領域よりも
離れ、かつ、発熱体２に関して吐出口１８とは反対側に
位置するに弁９０が設けられている。この弁９０は、板
材等を利用する製造方法によって、図１０(b)に示すよ
うに、液流路１０の天井に貼り付いたように初期位置を
持ち、気泡の発生に伴って液流路１０内へ垂れ下がる。
図１０(a),(b)に示される発明では、上述したバック波
の一部を弁９０によって制御し、上流側へのバック波の
進行を抑えることで、エネルギー損失を抑制するとされ
ている。しかしながら、気泡の発生する過程を詳細に検
討すると分かるように、吐出すべき液体を保持する流路
１０の内部に弁９０を設けてバック波の一部を抑制する
ことは、液体吐出にとっては実用的なものでない。すな
わち、もともとバック波自体は、前述したように吐出に
直接関係しないものである。このバック波が流路１０内
に発生した時点では、図１０(a)に示すように、気泡の
うち吐出に直接関係する圧力はすでに流路１０から液体
を吐出可能状態にしている。したがって、バック波、し
かもその一部を抑制したからといっても、吐出に大きな
影響を与えないことは明らかである。

【００２８】また、上述した従来のインクジェット記録
方法では、インクに接した状態で発熱体が発熱を繰り返
すため、発熱体の表面にインクの焦げによる堆積物が発
生するが、インクの種類によってはこの堆積物が多く発
生することで、気泡の発生を不安定にしていまい、良好
なインクの吐出を行うことが困難な場合があった。ま
た、吐出すべき液体が熱によって劣化しやすい液体の場
合や発泡が十分に得られにくい液体の場合においても、
吐出すべき液体を変質させず、良好に吐出するための方
法が望まれていた。このような観点から、熱により気泡
を発生させる液体（発泡液）と吐出する液体（吐出液）
とを別液体とし、発泡による圧力を吐出液に伝達するこ
とで吐出液を吐出する方法が、特開昭６１−６９４６７
号公報、特開昭５５−８１１７２号公報、米国特許第
４,４８０,２５９号明細書等の公報に開示されている。
これらの公報では、吐出液であるインクと発泡液とをシ
リコンゴムなどの可撓性膜で完全分離し、発熱体に吐出
液が直接接しないようにすると共に、発泡液の発泡によ
る圧力を可撓性膜の変形によって吐出液に伝える構成を
とっている。このような構成によって、発熱体表面の堆
積物の防止や、吐出液体の選択自由度の向上等を達成し
ている。

【００２９】しかしながら、前述のように吐出液と発泡
液とを完全分離する構成のヘッドにおいては、発泡時の
圧力を可撓性膜の伸縮変形によって吐出液に伝える構成
であるため、発泡による圧力を可撓性膜がかなり吸収し
てしまう。また、可撓性膜の変形量もあまり大きくない
ため、吐出液と発泡液とを分離することによる効果を得
ることはできるものの、エネルギー効率や吐出力が低下
してしまうおそれがあった。

【００３０】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、気泡
（特に膜沸騰に伴う気泡）を液流路中に形成して液体を
吐出する方法では、さらなる吐出特性の向上が望まれて
いる。そこで、本発明者らは、液滴吐出の原理に立ち返
り、気泡を利用した新規な液滴吐出方法及びそれに用い
られるヘッド等を提供すべく、流路中の可動部材の機構
の原理を解析すると言った液流路中の可動部材の動作を
起点とする第１の技術解析、及び気泡による液滴吐出原
理を起点とする第２の技術解析、さらには、気泡形成用
の発熱体の気泡形成領域を起点とする第３の技術解析を
行った。その結果、気泡（特に膜沸騰に伴う気泡）を液
流路中に形成して液体を吐出する方法での根本的な吐出
特性を、従来では考えられなかった観点から、従来では
予想できない水準に高めることを可能にした。

【００３１】すなわち本発明者らは、上述した各解析に
よって、可動部材の支点と自由端の配置関係を吐出口側
つまり下流側に自由端が位置する関係にすること、また
可動部材を発熱体もしくは、気泡発生領域に面して配す
ることで積極的に気泡を制御する全く新規な技術を確立
し、この新たに得られた技術に基づく発明を特許として
出願した。具体的には、気泡自体が吐出量に与えるエネ
ルギーを考慮すると、気泡の下流側の成長成分を考慮す
ることが吐出特性を格段に向上できる要因として最大で
あること、つまり、気泡の下流側の成長成分を吐出方向
へ効率よく変換させることこそ吐出効率、吐出速度の向
上をもたらすことが判明し、このことから、気泡の下流
側の成長成分を積極的に可動部材の自由端側に移動させ
ることによって、従来の液体吐出方法に比べて極めて高
い技術水準の発明を完成させた。この発明では、気泡を
形成するための発熱領域、例えば電気熱変換体の液体の
流れ方向の面積中心を通る中心線から下流側、あるい
は、気泡形成を司る面における面積中心等の気泡下流側
の成長にかかわる可動部材や液流路等の構造的要素を勘
案することが好ましいことも分かった。

【００３２】さらに本発明者らは、前述した技術に加え
て、液流路の構造や発熱体形状を考慮することで、吐出
力を一層向上させつつ、バック波や、液体供給方向とは
逆の方向への気泡の成長成分をさらに抑止し、吐出され
る液体の流れを一方向化させる画期的な技術を導き出す
に至った。

【００３３】ところで、このような新たな吐出原理に基
づくインクジェット記録ヘッドは、従来の技術の欄で述
べたような在来型のインクジェット記録ヘッドとは、吐
出する液体（インク）の粘度等の物性値や吐出のための
駆動条件（電圧や駆動周波数など）、解像度が異なって
いる。したがって、この新たな吐出原理に基づくインク
ジェット記録ヘッド（以下、新規型のインクジェット記
録ヘッド）は、それ専用の、新規型のインクジェット記
録装置に装着し、さらにこの新規型のインクジェット記
録ヘッドに適合したインクを使用することによって、そ
の特徴を最大限に生かして使用することができる。以下
の説明では、インクジェット記録ヘッドとして、ヘッド
ユニットに対してインクタンクが分離可能であってイン
クタンクのみを交換することができる、いわゆるタンク
別体型のインクジェット記録ヘッドのみを考えることと
する。

【００３４】新規型のインクジェット記録ヘッドは、こ
の新規型の記録ヘッドに適合した新規型のインクを吐出
するために新規型の記録装置に装着すべきであるといっ
ても（同様に在来型の記録ヘッドは在来型のインクを吐
出するために在来型の記録ヘッドに装着するのが本来の
姿である）、インク切れなどの緊急時には、在来型のイ
ンクを格納したインクタンクをこの新規型のインクジェ
ット記録ヘッドに取り付けこの新規型の記録ヘッドを新
規型の記録装置に装着したり、新規型のインクを在来型
の記録ヘッドや記録装置に用いたりして、急場を防げる
ようにすることが望まれる。すなわち、新規型のイン
ク、記録ヘッドあるいは記録装置と、在来型のインク記
録ヘッドあるいは記録装置との間に互換性が維持される
ようにすることが望まれる。その際、画像データに基づ
いて記録装置を駆動するためのプリンタドライバの新し
いもの古いものなどとの互換性の維持されるようにする
ことが好ましい。

【００３５】しかしながら、記録ヘッドの形状のうち記
録装置のキャリッジとの係合部分やインクタンクと記録
ヘッドの係合部分の形状を新規型と在来型とで同一にす
るだけでは、両方の種類の互換性は向上しないし、イン
ク、記録ヘッド及び記録装置との与えられた組合せの範
囲内で画質、記録速度や信頼性などの条件が一番よくな
るような記録条件で記録することも達成することもでき
ない。また、不適切なインクが供給されたなどの理由で
記録装置本体や記録ヘッドが破壊するのを未然に防止す
る方法が提案されていない。記録ヘッドの使用途中にイ
ンクが切り替わったことにより、これら異なるインクが
混合するなどして障害が生じることもある。インクと、
記録ヘッドや記録装置との間の互換性を向上させ良好な
記録を達成するために、以下に述べるような障害が残っ
ている。

【００３６】高速記録対応インクの場合：新規型のイ
ンクとして、リフィル特性や定着性を改善するなどして
在来型のインクよりも高速での印字が可能なもの、すな
わち高い駆動周波数での吐出が可能なインクを用いる場
合、この新規型のインクを在来型の記録ヘッドあるいは
記録装置に用いると、想定しているヘッド特性の違いに
よる矛盾や、記録装置本体での画像処理、ヘッド制御、
キャリッジ制御などに矛盾を生じることがある。なお、
高速記録対応インクでは、浸透性、粘度、表面張力など
を改善することによって、リフィル特性や定着性が改善
されている。

【００３７】普通紙対応インクの場合：新規型インク
として、ブリードやフェザリングなどを改良して普通紙
に印字した場合であってもブリードやフェザリングが起
こらないようなインクを用いる場合、このインクを在来
型の記録ヘッドや記録装置で用いると、画像処理、ヘッ
ド制御、信頼性制御などに矛盾を生じることがある。な
お、普通紙対応インクでは、浸透性、粘度特性、反応性
（熱、光）、極性などを改良することによって、ブリー
ド、フェザリング、発色、濃度、定着性などが改良され
ている。

【００３８】高信頼性対応インクの場合：新規型のイ
ンクとして、発一性や固着性、蒸発性などを改良して信
頼性を高めたインクを用いる場合、このインクを在来型
の記録ヘッドや記録装置で用いると、ヘッド制御、信頼
性制御などに矛盾を生じることがある。

【００３９】高画質対応インクの場合：新規型のイン
クとして、発色性や濃度などを改良して高画質化に対応
させたインクを用いる場合、このインクを在来型の記録
ヘッドや記録装置で用いると、画像処理、ヘッド制御、
信頼性制御などに矛盾を生じることがある。なお、高画
質対応インクでは、浸透性、粘度特性、反応性（熱、
光）、極性などを改良することによって、ブリード、フ
ェザリング、発色、濃度、定着性などが改良されてい
る。

【００４０】上述した新たな吐出原理による新規型のイ
ンクジェット記録ヘッドでは、その内部構造において２
層構造となっており、上述の可動部材をはさんで吐出口
側の領域に供給される液体は、主として吐出され、可動
部材より気泡発生領域側の領域供給される液体は、主と
して、吐出のための気泡形成に使用される。このような
新規型のインクジェット記録ヘッドにおいて、主として
吐出されるための吐出液と、吐出のための気泡形成に使
用される発泡液とを別々に供給する構成とすることもで
き、これら発泡液と吐出液とを同一の液体とすること
も、異なる液体とすることもできる。したがって、記録
ヘッドの内部構造で吐出液と発泡液とが分けられている
場合とそうでない場合では、駆動条件（駆動周波数、駆
動パルス幅、解像度）や異常動作対応（異常高温制御、
吐出口からのインク落ち、不吐出検出など）などの互換
性の面で、新規型の記録ヘッド相互で矛盾を生じること
も考えられる。

【００４１】発泡液と吐出液とを異なる液体とする場
合、両方の液体が相互に混合可能な液体であるかそうで
ないかによっても、動作特性に差が生じ、駆動条件や異
常動作対応などの互換性の面で、新規型の記録ヘッド相
互で矛盾を生じることも考えられる。特に、発泡液と吐
出液とにそれぞれ相互に反応する成分を含ませて、被記
録媒体上でのインクの発色性や定着性を向上させること
も考えられるが、この場合には、印字制御（紙送り、マ
スク、パス数、色処理、γ補正など）の互換性について
も、十分な考慮を払う必要がある。発泡液と吐出液とに
分けた場合、吐出液にはかなりの高粘度の液体を使用す
ることも可能になるが、その際には、回復条件及びシー
ケンスの互換性（吸引／加圧による回復、予備吐出、吐
出口面のワイピング）についても十分に検討を加えなけ
ればならない。

【００４２】上述したように、新規型のインクと在来型
の記録ヘッドや記録装置の間で、あるいは在来型の記録
ヘッドと新規型のインクの間で、さらには、各種の新規
型のインクや記録へッド相互間で互換性を維持し、与え
られたインク、記録ヘッド及び記録装置との組合せを前
提として最良の記録を行うためには、解決すべき課題が
かなり残されている。

【００４３】そこで本発明の第１の目的は、上述した記
録ヘッドのような可動部材を介して記録ヘッドの内部が
２層に分離されていることで特徴づけられる新規型の記
録ヘッドを使用しインクの選択の幅が拡大した記録方法
と、在来型の記録ヘッドで在来型のインクを用いる記録
方法との特徴の差を最大現に活かせるようにしながら、
簡単に相互互換が保てるように工夫したインクジェット
記録ヘッド及びインクタンクの標準化方法を提供するこ
とにある。

【００４４】本発明の第２の目的は、上述した記録ヘッ
ドのような可動部材を介して記録ヘッドの内部が２層に
分離されていることで特徴づけられる新規型の記録ヘッ
ドを使用しインクの選択の幅が拡大した記録方法と、在
来型の記録ヘッドで在来型のインクを用いる単純な記録
方法との間の駆動制御の矛盾を解決する標準化方法と、
この矛盾を解決した記録装置を提供することにある。

【００４５】本発明の第３の目的は、上述した記録ヘッ
ドのような可動部材を介して記録ヘッドの内部が２層に
分離されていることで特徴づけられる新規型の記録ヘッ
ドを使用しインクの選択の幅が拡大した記録方法と、在
来型の記録ヘッドで在来型のインクを用いる単純な記録
方法との間の回復制御の矛盾を解決する標準化方法と、
この矛盾を解決した記録装置を提供することにある。

【００４６】本発明の第４の目的は、上述した記録ヘッ
ドのような可動部材を介して記録ヘッドの内部が２層に
分離されていることで特徴づけられる新規型の記録ヘッ
ドを使用しインクの選択の幅が拡大した記録方法と、在
来型の記録ヘッドで在来型のインクを用いる単純な記録
方法との間の印字制御の矛盾を解決する標準化方法と、
この矛盾を解決した記録装置を提供することにある。

【００４７】本発明の第５の目的は、上述した記録ヘッ
ドのような可動部材を介して記録ヘッドの内部が２層に
分離されていることで特徴づけられる新規型の記録ヘッ
ドを使用しインクの選択の幅が拡大した記録方法と、在
来型の記録ヘッドで在来型のインクを用いる単純な記録
方法とのユーザインタフェース（被記録媒体対応、解像
度、記録方法の設定など）の矛盾を解決するプリンタド
ライバを提供することにある。

【００４８】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録ヘッド及びインクタンクの標準化方法は、インクを
吐出する第１のインクジェット記録ヘッドと第１のイン
クジェット記録ヘッドに供給される第１のインクを貯溜
するための第１のインクタンクとを互いに着脱自在に搭
載可能である第１のインクジェット記録装置を含む市場
システムに対し、第１のインクジェット記録ヘッドとは
異なる第２のインクジェット記録ヘッドと、第２のイン
クジェット記録ヘッドに対して着脱自在に第１のインク
ジェット記録装置とは異なる第２のインクジェット記録
装置に搭載され、第２のインク記録ヘッドに供給される
第２のインクを貯溜するための第２のインクタンクと、
を提供し、第２のインクジェット記録ヘッドは、第２の
インクタンクが装着されることによって第２のインクの
吐出が可能であり、第１のインクジェット記録ヘッドよ
り優れた吐出性能を有し、第１のインクタンクが装着さ
れることによって第１のインクの吐出も可能であり、第
２のインクは、第２のインクジェット記録ヘッドによっ
て吐出可能であり、第１のインクより優れた特性を有
し、第１のインクジェット記録ヘッドによっても吐出可
能であることを特徴とする。

【００４９】上述したインクジェット記録ヘッド及びイ
ンクタンクの標準化方法において、第２のインクジェッ
ト記録ヘッドとしては、液体を吐出する吐出口と、液
体に気泡を発生する気泡発生領域と、気泡発生領域に面
して配され、第１の位置と第１の位置よりも気泡発生領
域から遠い第２の位置との間を変位可能な可動部材とを
有し、該可動部材は、気泡発生領域での気泡発生に基づ
く圧力によって第１の位置から第２の位置へ変位すると
ともに、可動部材の変位によって気泡を吐出口に向う方
向の上流よりも下流に大きく膨張させることで液体を吐
出するもの、液体を吐出する吐出口と、液体に熱を加
えることで該液体に気泡を発生させる発熱体と、発熱体
に面して設けられ吐出口側に自由端を有し気泡の発生に
よる圧力に基づいて自由端を変位させて圧力を吐出口側
に導く可動部材と、可動部材の発熱体に近い面に沿った
上流側から発熱体上に液体を供給する供給路とを有する
もの、あるいは、吐出口に連通した第１の液流路と、
発熱体を有し液体に熱を加えることで該液体に気泡を発
生させる気泡発生領域を有する第２の液流路と、発熱体
に対面するように第１の液流路と気泡発生領域との間に
配され、吐出口側に自由端を有し、気泡発生領域内での
気泡の発生による圧力に基づいて自由端を第１の液流路
側に変位させて圧力を第１の液流路の吐出口側に導く可
動部材と、を有するものなどが、例示される。

【００５０】本発明のインクジェット記録方法は、イン
クタンクを分離、交換可能なインクジェット記録ヘッド
に設けられた吐出口からインクを吐出することによって
被記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録シス
テムにおけるインクジェット記録方法であって、インク
ジェット記録システムとして、第１の記録特性を有する
第１のインクジェット記録ヘッドと第１の記録特性とは
異なる第２の記録特性を有する第２のインクジェット記
録ヘッドの少なくとも２種類のインクジェット記録ヘッ
ドを交換自在に載置可能な載置部と、載置部に載置され
たインクジェット記録ヘッドの種類とそのインクジェッ
ト記録ヘッドに装着されたインクタンクの種類を判別す
る判別手段とを有するものを使用し、判別手段での判別
結果に応じ、装着されたインクタンクと載置部に載置さ
れているインクジェット記録ヘッドとインクジェット記
録システムとの組合せを制約条件として該制約条件の中
で最適の記録条件で記録を行うことを特徴とする。

【００５１】本発明の情報処理装置は、上述のインク
ジェット記録システムにおいて使用され、載置部を含む
記録装置に対して印字データを出力する情報処理装置に
おいて、載置部に載置されているインクジェット記録ヘ
ッドの種類とそのインクジェット記録ヘッドに装着され
ているインクタンクの種類に関する情報を記録装置から
受け取り、載置されているインクジェット記録ヘッドと
装着されているインクタンクの種類に応じた画像処理を
行うプリンタドライバを備えることを特徴とする、もし
くは、上述のインクジェット記録システムにおいて使
用され、載置部を含む記録装置に対して印字データを出
力する情報処理装置において、載置部に載置されている
インクジェット記録ヘッドに装着されているインクタン
クの種類に関する情報を記録装置から受け取り、装着さ
れているインクタンクの種類に応じた画像処理を行うプ
リンタドライバを備えることを特徴とする。

【００５２】本発明のその他の効果については、以下の
発明の実施の形態の記載から理解される。

【００５３】なお、本発明の説明で用いる「上流」「下
流」とは、液体の供給源から気泡発生領域（又は可動部
材）を経て、吐出口へ向かう液体の流れ方向に関して、
又はこの構成上の方向に関しての表現として表されてい
る。

【００５４】また、気泡自体に関する「下流側」とは、
主として液滴の吐出に直接作用するとされる気泡の吐出
口側部分を代表する。より具体的には気泡の中心に対し
て、上記流れ方向や上記構成上の方向に関する下流側、
又は、発熱体の面積中心より下流側の領域で発生する気
泡を意味する。

【００５５】本発明における、「記録」とは、文字や図
形等の意味を持つ画像を被記録媒体に対して付与するこ
とだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を付与
することをも意味するものである。

【００５６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。

【００５７】《概要》本発明に基づくこの実施の形態の
インクジェット記録システムは、上述の「従来の技術」
の欄で述べたような在来型のインクジェット記録ヘッド
と、上述の「発明が解決しようとする課題」の欄で説明
した新規の吐出原理に基づく新規型のインクジェット記
録ヘッドと、在来型のインクジェット記録ヘッドに用い
ることを前提とする新規型のインクと、新規型のインク
ジェット記録ヘッドに用いることを前提とする新規型の
インクと、在来型のインクジェット記録ヘッドに本来適
合している在来型の記録装置（プリンタ）と、新規型の
インクジェット記録ヘッド用の新規型の記録装置との間
の互換性を保ち、かつ、与えられたインク、記録ヘッド
及び記録装置の組合せに応じてその組合せでの最善の記
録がなされるようにしたものである。

【００５８】図１１は、これらインクと記録ヘッドと記
録装置との組合せバリエーションを説明する図である。
インクは、インクタンクに格納されて供給されるものと
する。記録装置としては、図１を用いて説明したものと
同様のインクジェット記録装置が使用されるものとす
る。後述するように、記録装置は、一般に、機構系や、
制御回路を含む電気回路系などのハードウエア部分と、
ハードウエア部分に含まれるＣＰＵ（中央処理装置）チ
ップで実行するプログラムなどからなるソフトウエア部
分からなり、このソフトウエアは、取り替え可能なＲＯ
Ｍ（読み出し専用メモリ）、あるいはホストコンピュー
タ側から書き換え可能なＥＰＲＯＭ（電気的消去可能Ｒ
ＯＭ）やフラッシュメモリ中に格納されている。

【００５９】従来型の記録装置２００Ｃも新規型の記録
装置２００Ｎも、いずれもホストコンピュータ３００に
接続され、ホストコンピュータ３００から印字データを
受け取るようになっている。これら記録装置２００Ｃ,
２００Ｎには、従来型の記録ヘッド２１０Ｃも新規型の
記録ヘッド２１０Ｎも、いずれも装着できるようになっ
ている。すなわち、在来型の記録ヘッド２１０Ｃが在来
型の記録装置２００Ｃのキャリッジ部５（図１参照）に
受容されるように、在来型の記録ヘッド２１０Ｃの形状
と在来型の記録装置２００Ｃのキャリッジ部の形状が定
められているわけであるが、新規型の記録ヘッド２１０
Ｎの形状は、この在来型の記録装置２００Ｃのキャリッ
ジ部に受容されるように定められ、新規型の記録装置２
００Ｎの形状は、両方の記録ヘッド２１０Ｃ,２１０Ｎ
のいずれも受容できるように定められているのである。
記録装置における在来型と新規型の区別は、記録ヘッド
に対する動作電圧や駆動信号が、在来型の記録ヘッドを
前提として設計されているか、新規型の記録ヘッドに最
もよく適合するものとして設計されているかである。さ
らに、新規型のインクを格納するインクタンク２２０Ｎ
も、在来型のインクを格納するインクタンク２２０Ｃ
も、記録ヘッド２１０Ｎ,２１０Ｃのいずれにも装着で
きるようになっている。図１１において、インクと記録
ヘッドと記録装置との組み合わせが矢印で示されてい
る。

【００６０】ここで注意しなければならないことは、在
来型の記録装置の設計時には新規型の記録ヘッドや新規
型のインクは存在せず、在来型の記録装置のハードウエ
ア設計には新規型の記録ヘッドやインクのことは一切反
映されていないことである。このため、在来型の記録装
置２００Ｃに新規型の記録ヘッド２１０Ｎを装着した場
合や新規型のインクを使用する場合には、在来型の記録
ヘッド２１０Ｃを装着した場合や在来型のインクを使用
する場合と同一の条件で新規型の記録ヘッド２１０Ｎを
駆動するか、ソフトウエアを入れ替えて新規型の記録ヘ
ッド２１０Ｎや新規型のインクに対応した条件（ただし
ハードウエアの制限内）で駆動できるようにするしかな
い。

【００６１】《新規型の記録ヘッド（１液流路構成）》
ここで、本実施の形態の記録システムを説明する前に、
本実施の形態で前提とする新規型の記録ヘッド、すなわ
ち上述した新しい吐出原理に基づく液体吐出ヘッドにつ
いて説明する。図１２は、このような液体吐出ヘッドを
液流路方向で切断した断面模式図を示しており、図１３
はこの液体吐出ヘッドの部分破断斜視図を示している。
ここではまず、吐出液と発泡液との区別を行わないいわ
ゆる１液流路構成の液体吐出ヘッドを説明する。

【００６２】この液体吐出ヘッドでは、液体を吐出する
ための吐出エネルギー発生素子として、液体に熱エネル
ギーを作用させる発熱体２（ここでは４０μｍ×１０５
μｍの形状の発熱抵抗体）が素子基板１に設けられてお
り、この素子基板１上に発熱体２に対応して液流路１０
が配されている。液流路１０は吐出口１８に連通してい
ると共に、複数の液流路１０に液体を供給するための共
通液室１３に連通しており、吐出口から吐出された液体
に見合う量の液体をこの共通液室１３から受け取る。

【００６３】この液流路１０の素子基板上には、前述の
発熱体２に対向するように面して、金属等の弾性を有す
る材料で構成され、平面部を有する板状の可動部材３１
が片持梁状に設けられている。この可動部材の一端は液
流路１０の壁や素子基板上に感光性樹脂などをパターニ
ングして形成した土台（支持部材）３４等に固定されて
いる。これによって、可動部材３１は保持されると共に
支点（支点部分）３３を構成している。

【００６４】この可動部材３１は、液体の吐出動作によ
って共通液室１３から可動部材３１を経て吐出口１８側
へ流れる大きな流れの上流側に支点（支点部分；固定
端）３３を持ち、この支点３３に対して下流側に自由端
（自由端部分）３２を持つように、発熱体２に面した位
置に発熱体２を覆うような状態で発熱体から１５μｍ程
度の距離を隔てて配されている。この発熱体と可動部材
との間が気泡発生領域となる。なお発熱体、可動部材の
種類や形状および配置はこれに限られることなく、後述
するように気泡の成長や圧力の伝搬を制御しうる形状お
よび配置であればよい。なお、上述した液流路１０は、
後に取り上げる液体の流れの説明のため、可動部材３１
を境にして吐出口１８に直接連通している部分を第１の
液流路１４とし、気泡発生領域１１や液体供給路１２を
有する第２の液流路１６として、これら２つの領域（第
１の液流路１４及び第２の液流路１６）に分けて説明す
る。

【００６５】発熱体２を発熱させることで、可動部材３
１と発熱体２との間の気泡発生領域１１の液体に熱を作
用させ、液体に米国特許第4,723,129号明細書に記載さ
れているような膜沸騰現象に基づく気泡を発生させる。
気泡の発生に基づく圧力と気泡は可動部材３１に優先的
に作用し、可動部材３１は、図１２(b),(c)もしくは図
１３で示されるように、支点３３を中心に吐出口側に大
きく開くように変位する。可動部材３１の変位若しくは
変位した状態によって、気泡の発生に基づく圧力の伝搬
や気泡自身の成長が吐出口１８側に導かれる。

【００６６】ここで、上述した吐出原理の中で基本的な
ものを説明する。ここで最も重要な原理の１つは、気泡
に対面するように配された可動部材３１、が気泡の圧力
あるいは気泡自体に基づいて、定常状態の第１の位置か
ら変位後の位置である第２の位置へ変位し、この変位す
る可動部材３１によって、気泡の発生に伴う圧力や気泡
自身が、吐出口１８が配された下流側へと導かれること
である。

【００６７】可動部材を用いない従来の液流路構造を模
式的に示した図１４と、可動部材３１を用いた液流路構
成を模式的に示す図１５とを比較して、この新規の吐出
原理をさらに詳しく説明する。ここでは、吐出口方向へ
の圧力の伝搬方向をＶ_A、上流側への圧力の伝搬方向を
Ｖ_Bとして示した。

【００６８】図１４で示されるような従来のヘッドにお
いては、発生した気泡４０による圧力の伝搬方向を規制
する構成はない。このため、気泡４０の形成による圧力
伝搬方向は、Ｖ₁〜Ｖ₈に示すように、それぞれ気泡４０
の表面の法線方向となり、さまざまな方向を向いてい
る。このうち、液吐出に最も影響を及ぼすＶ_A方向に圧
力伝搬方向の成分を持つものは、Ｖ₁〜Ｖ₄すなわち気泡
のほぼ半分の位置より吐出口に近い部分の圧力伝搬の方
向成分であり、これらは、吐出効率、吐出力、吐出速度
等に直接寄与する重要な部分である。さらにＶ₁は吐出
方向Ｖ_Aの方向に最も近いため効率よく働き、逆にＶ
₄は、Ｖ_Aに向かう方向成分は比較的少ない。

【００６９】これに対して、図１５で示されるように上
述の原理に基づいて可動部材を設けた場合には、図１４
に示す従来の場合ではさまざまな方向を向いていた気泡
の圧力伝搬方向Ｖ₁〜Ｖ₄が、可動部材３１によって下流
側（吐出口側）へ導かれ、Ｖ _Aの圧力伝搬方向に変換さ
れ、これにより気泡４０の圧力が直接的に効率よく吐出
に寄与することになる。そして、気泡の成長方向自体
も、圧力伝搬方向Ｖ₁〜Ｖ₄と同様に下流方向に導かれ、
上流より下流で大きく成長する。このように、気泡の成
長方向自体を可動部材３１によって制御し、気泡の圧力
伝搬方向を制御することで、吐出効率や吐出力また吐出
速度等の根本的な向上を達成することができる。

【００７０】図１２に戻って、この液体吐出ヘッドの吐
出動作について詳しく説明する。

【００７１】図１２(a)は、発熱体２に電気エネルギー
等のエネルギーが印加される前の状態であり、発熱体２
が熱を発生する前の状態である。ここで重要なことは、
可動部材３１が、発熱体２の発熱によって発生した気泡
４０に対し、この気泡の少なくとも下流側部分に対面す
る位置に設けられていることである。つまり、気泡４０
の下流側が可動部材に作用するように、液流路構造上で
は少なくとも発熱体の面積中心３より下流（発熱体２の
面積中心３を通って流路の長さ方向に直交する線より下
流）の位置まで可動部材３１が配されている。

【００７２】図１２(b)は、発熱体２に電気エネルギー
などが印加されて発熱体２が発熱し、発生した熱によっ
て気泡発生領域１１内を満たす液体の一部が加熱され、
膜沸騰に伴う気泡が発生した状態を示している。このと
き、可動部材３１は、気泡４０の発生に基づく圧力によ
り、気泡４０の圧力の伝搬方向を吐出口方向に導くよう
に、第１の位置から第２の位置へ変位する。ここで重要
なことは、前述したように、可動部材３１の自由端３２
を下流側（吐出口側）に配置し、支点３３を上流側（共
通液室側）に位置するように配置して、可動部材３１の
少なくとも一部を発熱体２の下流部分すなわち気泡４０
の下流部分に対面させることである。

【００７３】図１２(c)は、気泡４０がさらに成長した
状態を示しているが、ここでは、気泡４０の発生に伴う
圧力に応じて、可動部材３１はさらに変位している。発
生した気泡４０は、上流より下流に大きく成長するとと
もに、可動部材３１の第１の位置（点線位置）を越えて
大きく成長している。このように気泡４０の成長に応じ
て可動部材３１が徐々に変位して行くことで、気泡４０
の圧力伝搬方向や体積移動のしやすい方向、すなわち自
由端側への気泡の成長方向を吐出口１８に均一的に向か
わせることができることも、吐出効率を高めていると考
えられる。可動部材３１は、気泡や気泡形成に伴う圧力
波を吐出口方向へ導く際もこの伝達の妨げになることは
ほとんどなく、伝搬する圧力の大きさに応じて、圧力の
伝搬方向や気泡の成長方向を効率よく制御することがで
きる。

【００７４】図１２(d)は、吐出された液滴４５が飛翔
しているとともに、気泡４０が、前述した膜沸騰の後、
気泡内部の圧力の減少によって収縮し、消滅する状態を
示している。この状態では、もはや、発熱体２には電気
エネルギーは印加されていない（少なくとも、気泡を維
持するのに必要な程度以上のエネルギーは供給されてい
ない）。第２の位置まで変位していた可動部材３１は、
気泡の収縮による負圧と可動部材３１自身のばね性によ
る復元力によって、図１２(a)の初期位置（第１の位
置）に復帰する。また、消泡時には、気泡発生領域１１
での気泡の収縮体積を補うため、また吐出された液体の
体積分を補うために、上流側（図示Ｂ側）、すなわち共
通液室側から、流れＶ_D1,Ｖ_D2のように、また、吐出口
側から流れのＶ_cのように、液体が流れ込んでくる。

【００７５】以上、気泡の発生に伴う可動部材の動作と
液体の吐出動作について説明したが、以下、この液体吐
出ヘッドにおける液体のリフィルについて詳しく説明す
る。

【００７６】図１２(c)の状態の後、気泡４０が最大体
積の状態を経て消泡過程に入ったときには、消泡した体
積を補う体積の液体が、気泡発生領域１１に、第１液流
路１４の吐出口１８側と第２液流路１６の共通液室側１
３から流れ込む。

【００７７】可動部材３１を持たない従来の液流路構造
においては、消泡位置に吐出口側から流れ込む液体の量
と共通液室から流れ込む液体の量は、気泡発生領域より
吐出口に近い部分と共通液室に近い部分との流抵抗の大
きさに起因する（流路抵抗と液体の慣性に基づくもので
ある）。このため、吐出口に近い側の流抵抗が小さい場
合には、多くの液体が吐出口側から消泡位置に流れ込
み、メニスカスの後退量が大きくなることになる。特
に、吐出効率を高めるために吐出口に近い側の流抵抗を
小さくして吐出効率を高めようとするほど、消泡時のメ
ニスカスＭの後退が大きくなり、リフィル時間が長くな
って高速印字を妨げることとなっていた。

【００７８】これに対して、上述した吐出原理を用いた
この液体吐出ヘッドでは、可動部材３１を設けたため、
気泡の体積Ｗを可動部材３１の第１の位置を境に上側を
Ｗ1、気泡発生領域１１側をＷ2とした場合、消泡時に可
動部材３１が元の位置に戻った時点でメニスカスＭの後
退は止まり、その後残ったＷ2の体積分の液体供給は、
主に第２の液流路１６の流れＶ_D2からの液供給によって
なされる。これにより、従来は気泡Ｗの体積の半分程度
に対応した量がメニスカスの後退量になっていたのに対
して、ここでは、それより少ないＷ1の半分程度のメニ
スカス後退量に抑えることが可能になる。さらに、Ｗ2
の体積分の液体供給は、消泡時の圧力を利用して、可動
部材３１の発熱体側の面に沿って主に第２液流路１６の
上流側（Ｖ_D2）から強制的に行うことができるため、よ
り速いリフィルを実現できる。

【００７９】ここで特徴的なことは、従来のヘッドで消
泡時の圧力を用いたリフィルを行った場合、メニスカス
の振動が大きくなってしまい画像品位の劣化につながっ
ていたのに対し、ここで述べる高速リフィルにおいて
は、可動部材３１によって、吐出口側の第１の液流路１
４の領域と気泡発生領域１１との吐出口側での液体の流
通が抑制されるため、メニスカスの振動を極めて少なく
することができることである。

【００８０】このように、本発明が用いる吐出原理によ
れば、第２の液流路１６の液供給路１２を介しての気泡
発生領域１１への強制的なリフィルと、上述したメニス
カス後退や振動の抑制によって高速リフィルを達成する
ことで、吐出の安定や高速繰り返し吐出、また記録の分
野に用いた場合、画質の向上や高速記録を実現すること
ができる。さらには、従来のインクジェット記録では実
現が難しかった顔料系のインクを安定して吐出すること
も可能にしている。

【００８１】上述した液体吐出原理は、さらに次のよう
な有効な機能を兼ね備えている。すなわち、気泡の発生
による圧力の上流側への伝搬（バック波）が抑制される
ことである。従来、発熱体上で発生した気泡の内、共通
液室側（上流側）の気泡による圧力は、その多くが、上
流側に向かって液体を押し戻す力（バック波）になって
いた。このバック波は、上流側の圧力と、それによる液
移動量、そして液移動に伴う慣性力を引き起こし、これ
らは液体の液流路内へのリフィルを低下させ高速駆動の
妨げにもなっていた。上述した液体吐出原理によれば、
まず可動部材３１によって上流側へのこれらの作用を抑
えられ、リフィル供給性の向上がさらに図られている。

【００８２】さらに、この新規な吐出原理に基づく液体
吐出ヘッドのさらなる特徴的な構造と効果について、以
下に説明する。

【００８３】ここでは、第２液流路の１６は、発熱体２
の上流に、発熱体２と実質的に平坦につながる（発熱体
表面が大きく落ち込んでいない）内壁を持つ液体供給路
１２を有している。このような場合、気泡発生領域１１
および発熱体２の表面への液体の供給は、可動部材３１
の気泡発生領域１１に近い側の面に沿って、Ｖ_D2のよう
に行われる。このため、発熱体２の表面上に液体がよど
むことが抑制され、液体中に溶存していた気体の析出
や、消泡できずに残ったいわゆる残留気泡が除去されや
すくなり、また、液体への蓄熱が過度に及ぶことが防止
される。したがって、より安定した気泡の発生を高速に
繰り返し行うことができるようになる。なお、ここでは
実質的に平坦な内壁を持つ液体供給路１２を持つもので
説明したが、これに限らず、発熱体表面となだらかにつ
ながり、なだらかな内壁を有する液供給路であればよ
く、発熱体上に液体のよどみや、液体の供給に大きな乱
流を生じない形状であればよい。

【００８４】また、気泡発生領域１１への液体の供給
は、可動部材の側部（スリット３５）を介してＶ_D1から
行われるものもある。しかし、気泡発生時の圧力をさら
に有効に吐出口に導くために、図１２で示すように気泡
発生領域の全体を覆う（発熱体面を覆う）ような大きな
可動部材３１を用い、可動部材３１が第１の位置へ復帰
することで、気泡発生領域１１と第１の液流路１４の吐
出口１８に近い領域との液体の流抵抗が大きくなるよう
な形態の場合、前述のＶ_D1から気泡発生領域１１に向か
っての液体の流れが妨げられる。しかし、ここで述べて
いるヘッド構造においては、気泡発生領域１１に液体を
供給するための流れＶ_D1があるため、液体の供給性能が
非常に高くなり、可動部材３１で気泡発生領域１１を覆
うような吐出効率向上を求めた構造を取っても、液体の
供給性能を落とすことがない。

【００８５】ところで、可動部材３１の自由端３２と支
点３３の位置は、例えば図１５で示されるように、自由
端が相対的に支点より下流側にある。このような構成の
ため、前述した発泡の際に気泡の圧力伝搬方向や成長方
向を吐出口側に導くなどの機能や効果を効率よく実現で
きるのである。さらに、この位置関係は吐出に対する機
能や効果のみならず、液体の供給の際にも液流路１０を
流れる液体に対する流抵抗を小さくしでき高速にリフィ
ルできるという効果を達成している。これは図１６に示
すように、吐出によって後退したメニスカスＭが毛管力
により吐出口１８へ復帰する際や、消泡に対しての液供
給が行われる場合に、液流路１０（第１の液流路１４、
第２の液流路１６を含む）内を流れる流れＳ₁,Ｓ₂,Ｓ₃
に対し、逆らわないように自由端と支点３３とを配置し
ているためである。

【００８６】補足すれば、図１２においては、前述のよ
うに可動部材３１の自由端３２が、発熱体２を上流側領
域と下流側領域とに２分する面積中心３（発熱体の面積
中心（中央）を通り液流路の長さ方向に直交する線）よ
り下流側の位置に対向するように発熱体２に対して延在
している。これによって発熱体の面積中心位置３より下
流側で発生する液体の吐出に大きく寄与する圧力、また
は気泡を可動部材３１が受け、この圧力及び気泡を吐出
口側１８に導くことができ、吐出効率や吐出力を根本的
に向上させることができる。さらに、加えて上記気泡の
上流側をも利用して多くの効果を得ている。また、ここ
で述べている構成においては、可動部材３１の自由端が
瞬間的な機械的変位を行っていることも、液体の吐出に
対して有効に寄与している考えられる。

【００８７】《新規型の記録ヘッド（２液流路構成）》
次に、液流路の構成を複流路構成（ここでは２流路構成
とする）とし、熱を加えることで発泡させる液体（発泡
液）と、主として吐出される液体（吐出液）とを分ける
ことができる液体吐出ヘッドについて説明する。図１７
は、２流路構成の液体吐出ヘッドの流路方向の断面模式
図を示しており、図１８はこの液体吐出ヘッドの部分破
断斜視図を示している。

【００８８】２流路構成の液体吐出ヘッドは、液体に気
泡を発生させるための熱エネルギーを与える発熱体２が
設けられた素子基板１上に、発泡液用の第２の液流路１
６があり、その上に吐出口１８に直接連通した吐出液用
の第１の液流路１４が配されている。第１の液流路１４
の上流側は、複数の第１の液流路１４に吐出液を供給す
るための第１の共通液室１５に連通しており、第２の液
流路１６の上流側は、複数の第２の液流路１６に発泡液
を供給するための第２の共通液室１７に連通している。
ただし、発泡液と吐出液を同じ液体とする場合には、共
通液室を一つにして共通化させてもよい。

【００８９】第１と液流路１４と第２の液流路１６との
間には、金属等の弾性を有する材料で構成された分離壁
３０が配されており、第１の液流路１４と第２の液流路
１６とを区分している。なお、発泡液と吐出液とができ
る限り混ざり合わない方がよい液体の場合には、この分
離壁３０によってできる限り完全に第１の液流路１４と
第２の液流路１６の液体の流通を分離した方がよいが、
発泡液と吐出液とがある程度混ざり合っても問題がない
場合には、分離壁３０に完全分離の機能を持たせなくて
もよい。

【００９０】発熱体２の面方向上方への投影空間（以下
吐出圧発生領域という。；図１７中のＡの領域とＢの気
泡発生領域１１）に位置する部分の分離壁３０は、スリ
ット３５によって吐出口側（液体の流れの下流側）が自
由端で、共通液室（１５、１７）側に支点３３が位置す
る片持梁形状の可動部材３１となっている。この可動部
材３１は、気泡発生領域１１（Ｂ）に面して配されてい
るため、発泡液の発泡によって第１の液流路１４側の吐
出口１８側に向けて開口するように動作する（図中矢印
方向）。図１８においても、発熱体２としての発熱抵抗
部と、この発熱抵抗部に電気信号を印加するための配線
電極５とが配された素子基板１上に、第２の液流路１６
を構成する空間を介して分離壁３０が配置されている。
可動部材３１の支点３３、自由端３２の配置と、発熱体
２との配置の関係については、１流路構成の液体吐出ヘ
ッドと同様にしている。

【００９１】また、１流路構成の液体吐出ヘッドで液供
給路１２と発熱体２との構造の関係について説明した
が、この２流路構成の液体吐出ヘッドにおいても、第２
の液流路１６と発熱体２との構造の関係を同じくしてい
る。

【００９２】次に、図１９を用いて、２流路構成の液体
吐出ヘッドの動作を説明する。

【００９３】ヘッドを駆動させるにあたっては、第１の
液流路１４に供給される吐出液と第２の液流路１６に供
給される発泡液として同じ水系のインクを用いて動作さ
せた。

【００９４】発熱体２が発生した熱が、第２の液流路１
６の気泡発生領域１１内の発泡液に作用することで、１
流路構成の場合と同様に、発泡液に米国特許第4,723,12
9号明細書に記載されているような膜沸騰現象に基づく
気泡４０を発生させる。ここでは、気泡発生領域１１の
上流側を除く、３方からの発泡圧の逃げがないため、こ
の気泡発生にともなう圧力が吐出圧発生部に配された可
動部材３１側に集中して伝搬し、気泡の成長をともなっ
て可動部材６が図１９(a)の状態から図１９(b)のように
第１の液流路１４側に変位する。この可動部材３１の動
作によって第１の液流路１４と第２の液流路１６とが大
きく連通し、気泡の発生に基づく圧力が第１の液流路の
吐出口側の方向（Ａ方向）に主に伝わる。この圧力の伝
搬と、前述のような可動部材３１の機械的変位によって
液体が吐出口１８から吐出される。

【００９５】次に、気泡が収縮するに伴って可動部材３
１が図１９(a)の位置まで戻るとともに、第１の液流路
１４では吐出された吐出液体の量に見合う量の吐出液体
が上流側から供給される。この吐出液体の供給は、１流
路構成の場合同様に、可動部材３１が閉じる方向である
ため、吐出液体のリフィルを可動部材３１で妨げること
がない。

【００９６】２流路構成の液体吐出ヘッドは、可動部材
の変位に伴う発泡圧力の伝搬、気泡の成長方向、バック
波の防止等に関する主要部分の作用や効果については、
１流路構成のものと同じであるが、２流路構成をとるこ
とによって、さらに次のような長所がある。すなわち、
上述の構成によると、吐出液と発泡液とを別液体とし、
発泡液の発泡で生じた圧力によって吐出液を吐出するこ
とができる。このため従来、熱を加えても発泡が十分に
行われにくく吐出力が不十分であったポリエチレングリ
コール等の高粘度の液体であっても、この液体を第１の
液流路に供給し、発泡液に発泡が良好に行われる液体
（エタノール：水＝４：６の混合液１〜２ｃＰ程度等）
や低沸点の液体を第２の液流路に供給することで良好に
吐出させることができる。また、発泡液として、熱を受
けても発熱体の表面にコゲ等の堆積物を生じない液体を
選択することで、発泡を安定化し、良好な吐出を行うこ
とができる。

【００９７】さらに、２流路構成の構造においては先の
１流路構成で説明したような効果をも生じるため、さら
に高吐出効率、高吐出力で高粘性液体等の液体を吐出す
ることができる。また、加熱に弱い液体の場合において
もこの液体を第１の液流路に吐出液として供給し、第２
の液流路で熱的に変質しにくく良好に発泡を生じる液体
を供給すれば、加熱に弱い液体に熱的な害を与えること
なく、しかも上述のように高吐出効率、高吐出力で吐出
することができる。

【００９８】《記録装置の構成》次に、本実施の形態で
使用される記録装置の制御系の構成について説明する。
在来型の記録装置２００Ｃと新規型の記録装置２００Ｎ
では、例えば、新規型の方が被記録媒体やキャリッジな
どを高速で動かすことができるなどの相違点はあるもの
の、機械的構造部分においては、本質的な差はない。ま
た、これら機械的構造部分を駆動するための制御系や電
気回路系の構成も、概ね同様のものであるが、在来型の
記録ヘッドを前提に設計されたものか、新規型の記録ヘ
ッドの性能を最大限発揮するために設計されたものかで
相違する。図２０は、これら新規型の記録装置２００
Ｎ、在来型の記録装置２００Ｃに共通に現れる、制御回
路の構成を示すブロック図である。以下、これら記録装
置を符号２００で代表して説明する。

【００９９】記録装置２００には、キャリッジ５０を主
走査方向に移動させるためのＣＲモータ１２５と、被記
録材１０４を副走査方向に搬送するためのＬＦモータ１
２６と、印字面１０５にまで被記録媒体を給紙するため
の給紙モータ１２７が設けられ、さらに、これら各モー
タ１２５〜１２７と記録ヘッド２１０Ｃあるいは２１０
Ｎを駆動するための制御基板１２１が設けられている。
制御基板１２１は、フレキシブルケーブル５６によって
キャリッジ５０に接続されるともに、電源ユニット１２
２や操作用のフロントパネル１２３が接続され、必要に
応じてオプションインタフェースボード１２４が接続さ
れるようになっている。さらに、キャリッジ５０の位置
やペーパーエンドを検出するためのセンサ１２８,１２
９が制御基板１２１に接続されている。

【０１００】制御基板１２１上には、外部のホストコン
ピュータ３００との接続を行なうためのインタフェース
回路１３１と、実際の制御動作を実行するマイクロプロ
セッサ形態のＭＰＵ１３２と、ＭＰＵ１３２のためのプ
ログラムなどを格納するマスクＲＯＭ１３４と、印字デ
ータなどを一時的に格納するためのＲＡＭ１３５と、Ｍ
ＰＵ１３２からの指示によってＣＲモータ１２５を駆動
するためのＣＲモータドライバ１３６と、ＭＰＵ１３２
からの指示によってＬＦモータ１２６を駆動するための
ＬＦモータドライバ１３７と、ＭＰＵ１３２からの指示
によって給紙モータ１２７を駆動するための給紙モータ
ドライバ１３８と、上述した各回路や素子を相互に接続
するためのゲートアレイ１３３とが設けられている。Ｍ
ＰＵ１３２は、インターフェイス回路１３１を介してホ
ストコンピュータ３００に接続されており、マスクＲＯ
Ｍ１３４内のプログラムに基づいて記録動作を制御す
る。具体的にはＭＰＵ１３２は、ＲＡＭ１３５内に格納
されたホストコンピュータ３００からの印字データに基
づき、ＣＲモータ１２５、ＬＦモータ１２６及び給紙モ
ータ１２７を制御するとともに、駆動回路部２５３（図
２２参照）を介して記録ヘッド２１０Ｃあるいは２１０
Ｎを制御する。また、フロントパネル１２３には、ディ
ップスイッチ、キースイッチ、発光ダイオードによる表
示素子などが設けられている。キャリッジ５０には、上
述したように記録ヘッド２１０Ｃあるいは２１０Ｎが取
外し可能に搭載されるとともに、状態検出のためのセン
サ１４２や、キャリッジ５０の位置を検出するエンコー
ダ１４１が設けられている。

【０１０１】記録ヘッド２１０Ｃ,２１０Ｎの物理的形
状は、図４を用いて説明した従来の記録ヘッド１７０と
同様である。すなわち、記録ヘッド２１０Ｃ,２１０Ｎ
にはコンタクトポイントが所定のパターンで配列したコ
ンタクト面７８が設けられ、記録ヘッド２１０,２１０
Ｎがキャリッジ５０に装着された際に、このコンタクト
面７８がキャリッジ５０側のコンタクト部５６１と係合
し、フレキシブルケーブル５６の配線パターンと記録ヘ
ッドのコンタクトポイントとが所定の対応関係で電気的
に確実に接続するようになっている。図２１は、記録ヘ
ッドのコンタクト面７８でのコンタクトポイント７８１
の配置例を示す図である。

【０１０２】本実施の形態では、キャリッジ５０にどの
タイプの記録ヘッドが装着され、また、記録ヘッドにど
のタイプのインクタンクが装着されたかは、ＩＤ信号に
よって識別できるようになっている。すなわち、各記録
ヘッド２１０Ｎ,２１０Ｃでは、電気的の接続のための
コンタクトポイント７８１の内のいくつかのポイントを
ヘッドＩＤ識別用として使用している。そして、ヘッド
ＩＤ識別用のこれらのコンタクトポイントに現れる電圧
レベルを本体側から読み出すことによって、例えば、モ
ノクロ対応ヘッドが装着されているか、カラー対応ヘッ
ドが装着されているかが識別されるようになっている。
さらに、装着されるべきインクタンクにもコンタクトポ
イントなどの電気的接続回路部分を設け、この電気的接
続回路部分の状態が記録ヘッドの特定のコンタクトポイ
ント７８１を介して記録装置側から読み出せるようにし
て、どのタイプのインクタンクが装着されているかを記
録装置本体側で知ることができるようになっている。電
気的接続回路部分をインクタンクに設ける代りに、イン
クタンクの特定部位に切れ込み部などを設け、これをメ
カニカルスイッチで検出することでインクタンクの種類
を判別するようにしてもよい。

【０１０３】次に、このインクジェット記録システムで
のソフトウエア構成について、図２２を用いて説明す
る。

【０１０４】ホストコンピュータ３００内のソフトウエ
アには、記録装置２００への印刷を行うワープロソフト
などのアプリケーションソフト３０１と、各アプリケー
ションソフト３０１の管理やファイル管理、システムコ
ールの処理などを行うＯＳ（オペレーティングシステ
ム）３０２と、ＯＳ３０１からの指示によって印字デー
タを生成して記録装置２００側に送るプリンタドライバ
３０３とが、含まれている。アプリケーションソフトウ
エア３０１がプリンタドライバ３０３に直接指示を出す
場合もあるが、いずれにせよ、ホストコンピュータ３０
０から記録装置２００側への印字データの作成と送信は
プリンタドライバ３０３が一括して実行する。

【０１０５】このようにプリンタドライバをデバイスド
ライバとして独立させることにより、記録装置２００を
細かく制御するためのルーチンをアプリケーションソフ
ト３０１やＯＳ３０２自体に用意する必要がなくなっ
て、全体としての効率が向上している。具体的には、ア
プリケーションソフト３０１やＯＳ３０２で扱う色情報
は、通常、ＲＧＢ（Ｒ＝赤、Ｇ＝緑、Ｂ＝青）３色の各
成分の輝度で扱われるが、カラーインクジェットプリン
タでは、ＣＭＹＫ（Ｃ＝シアン、Ｍ＝マゼンタ、Ｙ＝イ
エロー、Ｋ＝黒）の４色の濃度で表わされるから、これ
ら色情報の変換が必要である。また、アプリケーション
ソフト３０１側での画像データの解像度とプリンタの解
像度が異なっていたり、階調度が異なることはしばしば
あるから、これらの変換も必要である。プリンタドライ
バ３０３は、この種の変換を一手に引き受けることによ
って、アプリケーションソフト３０１やＯＳ３０２の負
担を軽減している。本実施の形態の場合、プリンタドラ
イバ３０３は、新規型と在来型との互換性をとるための
処理も実行する。

【０１０６】一方、記録装置２００には、ソフトウエア
として、プリンタドライバ３０３からの印字データを受
け取るともに記録装置２００全体の動作の制御を行うた
めのコントローラソフトウエア２５１と、装着された記
録ヘッド２１０Ｎ,２１０Ｃに対する駆動信号をコント
ローラソフトウエア２５１の制御によって生成するエン
ジンソフトウエア２５２とが設けられている。

【０１０７】このインクジェット記録システムでは、記
録装置２００に装着された記録ヘッドがどのタイプのも
のであるか、どのタイプのインクタンクが装着されてい
るかをホストコンピュータ３００側に知らせるために、
記録装置２００からホストコンピュータ３００に対し、
記録ヘッドやインクタンクの種別を知らせるＩＤ信号が
出力されるようになっている。なお、インクタンクの種
別は、インクタンクに格納されているインクの種類と対
応している。

【０１０８】図２３は、ホストコンピュータ３００と記
録装置２００の間で、どのように信号がやり取りされる
かを時系列にしたがって示したものである。すなわち、
ホストコンピュータ３００は、プリンタドライバ３０３
に対して印字出力が要求されると、まず、ＩＤ信号要求
を発行して記録装置２００側に送信し（ステップ４０
１）、これを受けて記録装置２００は、装着されている
記録ヘッドやインクタンクのＩＤ（種別）を確認して
（ステップ４０２）、ＩＤ信号としてホストコンピュー
タ３００側に送信する（ステップ４０３）。ホストコン
ピュータ３００は、ＩＤ信号を受信すると（ステップ４
０４）、受信したＩＤ番号すなわち記録装置２００に装
着されている記録ヘッドやインクの種別に応じ、プリン
タドライバ３０３によって色処理を行い（ステップ４０
５）、ＣＭＹＫ信号及びモード設定信号を生成して記録
装置２００側に送信する（ステップ４０６）。記録装置
２００は、これらＣＭＹＫ信号及びモード設定信号を受
信すると、モード設定信号の内容を確認し（ステップ４
０７）、コントローラソフトウエアによって制御処理を
行い（ステップ４０８）、被記録媒体に記録を行う（ス
テップ４０９）。

【０１０９】次に、図２４を用いて、このインクジェッ
ト記録システムを用いて記録を行う際の動作を説明す
る。

【０１１０】まず、記録装置２００において、装着され
ている記録ヘッドやインクタンクの種類を確認し（ステ
ップ４１１）、ＩＤ信号としてホストコンピュータ３０
０に通知する（ステップ４１２）。ホストコンピュータ
３００では、プリンタドライバ３０３によって、記録装
置の状態として記録ヘッドやインクタンクの種類を登録
し（ステップ４１３）、印刷モードに入る（ステップ４
１４）。そして、図２５に示すような画面を表示するこ
とによって、記録モードの選択をユーザに促し、ユーザ
はマニュアルで記録モードを設定する（ステップ４１
５）。この際、印字しようとする画像の種類に応じ、画
質と印字時間などをホストコンピュータ３００で表示す
ることによって、ユーザは記録モードを選択しやすくな
る。例えば、パス数とムラやヨレの低減効果との関係を
画面に表示するようにすればよい。そしてプリンタドラ
イバ３０３は、記録ヘッドの種類やインクタンクの種類
（すなわちインクの種類）と記録モードとに整合性があ
るかどうかを判定し（ステップ４１６）、整合性がある
場合にはステップ４１９に移行する。整合性がない場合
には、図２６に示すように、記録ヘッド及び／またはイ
ンクタンクの交換を促すメッセージを表示し（ステップ
４１７）、記録ヘッド及び／またはインクタンクが切り
替わったかどうかを確認してから（ステップ４１８）、
ステップ４１９に移行する。ステップ４１９では、図２
７に示すように、記録装置に装着すべき被記録媒体の種
類をユーザに対して表示し、その後、プリンタドライバ
３０３による色処理が行われ（ステップ４２０）、処理
を終了する。

【０１１１】プリンタドライバ３０３による色処理の概
要が、図２８に示されている。ＲＧＢデータが入力する
と（ステップ４２１）、記録モードの設定処理を行い
（ステップ４２２）、引き続いて、ＲＧＢデータでの輝
度を濃度に変換する処理（ステップ４２３）、マスキン
グを行う処理（ステップ４２４）、ＵＣＲ／ＢＧＲ処理
（ステップ４２５）、１次色、２次色別のインク液滴打
ち込み量を補正する処理（ステップ４２６）、出力デー
タにおけるガンマ（γ）補正を行う処理（ステップ４２
７）、ディザ拡散などによってハーフトーンを表わすた
めの処理（ステップ４２８）などを順次実行し、各色ご
とに１ビットあるいは２ビットのＣＭＹＫデータとして
出力し（ステップ４２９）、処理を終了する。これらプ
リンタドライバ４０３での処理においては、当然のこと
ながら、記録装置２００に装着されている記録ヘッドが
新規型の記録ヘッド２１０Ｎなのか在来型の記録ヘッド
２１０Ｃなのかに応じて、また新規型のインクを格納し
たインクタンク２２０Ｎが装着されているのか在来型の
インクを格納したインクタンク２２０Ｃが装着されてい
るのかに応じて、適切な処理が行われる。例えば、在来
型の記録装置２００Ｃに新規型の記録ヘッド２１０Ｎが
装着され新規型のインクが供給されている場合であれ
ば、在来型の記録装置２００Ｃのハードウエア上の制約
の範囲内で、新規型の記録ヘッド２１０Ｎと新規型のイ
ンクを用いて最良の記録が得られるような処理が、上述
の各処理ごとに実行される。

【０１１２】《在来型と新規型との互換性の確保》在来
型のインク、記録ヘッド及び記録装置と、新規型のイン
ク、記録ヘッド及び記録装置との間で互換性を確保する
ために、特に考慮しなければならない点は以下の通りで
ある。

【０１１３】(1) コンタクトパッドとヘッドの種類の識
別方法：コンタクトパッドについては、在来型の記録装
置であっても新規型の記録装置であっても、在来型ある
いは新規型のいずれの記録ヘッドが装着され、またいず
れの種類のインクタンクが装着されているかを判別でき
るようにする。もっとも、記録ヘッドの識別方法はコン
タクトパッドを用いる方法に限定されるわけではなく、
記録ヘッドの特定位置に切れ込み部などを設けこれをキ
ャリッジ部に設けたメカニカルスイッチなどで検出する
方法などを用いていもよい。また、コンタクトパッドに
おける信号線、制御線、電力線の配置においても、在来
型の記録ヘッドと新規型の記録ヘッドとで矛盾しないよ
うにする。ＲＯＭ等を用いるようにしてもよい。

【０１１４】(2) 駆動制御関連の条件設定：新規型の記
録ヘッドと在来型の記録ヘッドとでは、記録ヘッド内の
電気熱変換体（発熱体）に印加すべきパルスの最適電力
値が異なっている。そこで、記録装置から記録ヘッドに
印加されるパルスの時間幅が固定されているのであれ
ば、記録ヘッドに応じて駆動電圧（パルス電圧）Ｖ_opを
変化させることが望ましい。具体的には、ヘッド側で電
気熱変換体のシート抵抗値を変化させる、あるいは、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータを用いて記録装置本体側で駆動電圧
を変化させるなどのことが考えられる。特に、在来型の
記録装置との互換性を考えるのであれば、新規型の記録
ヘッドの内部に、ＤＣ−ＤＣコンバータやドロップコン
バータなどの電圧変換機構を設けることも考えられる。
一方、駆動電圧が一定であれば、パルスの時間幅を変化
させる。記録ヘッドに応じてパルスの時間幅を変化させ
る方法としては、記録ヘッドの種類ごとの時間幅を記憶
させたパルステーブルを参照する方法、記録ヘッドをい
くつかのランクに分類してランクごとの時間幅で駆動す
る方法、ワンショットマルチバイブレータ回路を用いる
方法などがある。

【０１１５】記録ヘッドに応じて駆動方式を変更する場
合、順次駆動、順次分散駆動、分散駆動などの中から駆
動方式を選択し、さらに、同時駆動のブロック数やｏｄ
ｄ／ｅｖｅｎ制御などを選択する。また、記録ヘッド及
び記録装置本体のタイプに合わせて、適切な破壊防止制
御が行われるようにする。さらに、記録密度が一致する
ように、記録ヘッドに応じて駆動周波数の変更、吐出量
の変更、記録方法の変更などを実施する。

【０１１６】(3) 回復制御関連の条件設定：記録ヘッド
と記録装置での回復制御条件との組合せが不適切である
と、発一性、泡発生、固着発生、ミスト発生、濡れ発生
など点で不具合が発生することがある。そこで、記録ヘ
ッドの種別に応じて、吸引回数、吸引量、予備吐出回
数、予備吐出間隔、ワイピング回数、ワイピング間隔な
どの組合せ、順序を最適化する。

【０１１７】(4) 印字制御関係の条件設定：在来型の記
録ヘッドで使用されるインクと新規型の記録ヘッドで使
用されるインクとは、一般には異なる種類のものが使用
され、色濃度、定着性などが異なっている。そこで、印
字ムラやヨレ、スジ、テクスチャー、ブリード、白モヤ
などの発生を抑え、定着性を向上させるために、記録ヘ
ッドの種類に応じて、マスク、パス数、キャリッジ速度
（駆動周波数）、紙送り、画像処理（色、γ補正、２値
化）、インク打ち込み量などを最適化する。

【０１１８】

【実施例】次に、在来型と新規型の間で、記録装置、記
録ヘッド、インクタンク間での互換性を維持しつつ良好
な記録を行う例について、数値を挙げて説明する。記録
装置と記録ヘッド、インクタンクは、それぞれ在来型の
新規型の２通りがあるので、全体としての組合せは８
（＝２³）通りあるはずである。実際の使用局面を考え
ると、記録ヘッドも消耗品であるもののインクタンクに
比べて交換頻度は小さく、互換性が要求されるのは、イ
ンク切れが起きた場合が圧倒的である。そこで、以下の
説明では、表１に示すように、記録ヘッドと記録装置と
の組合せは、在来型どうし、あるいは新規型どうしに固
定し、これら記録ヘッドと記録装置との組合せに対し、
新規型のインクを格納したインクタンク２２０Ｎ、ある
いは在来型のインクを格納したインクタンク２２０Ｃを
適用する場合について考える。在来型どうしのケース
１、新規型どうしのケース２は、本来予定されていた使
用方法に基づくものであり、新規型と在来型との組合せ
であるケース３とケース４は、本来の使用方法ではない
が、市場において発生し得る使用方法である。

【０１１９】

【表１】 以下、新規型の記録ヘッドとして図１２乃至図１９に示
した新規の吐出原理による記録ヘッドを使用し、在来型
の記録ヘッドとして、図３及び図４に示した記録ヘッド
を使用した場合について説明する。ここで新規型のイン
クは、このような新規型の記録ヘッドでの吐出を前提と
したものであり、在来型のインクは、在来型の記録ヘッ
ドでの吐出を前提としたものである。

【０１２０】《実施例１》ここでは、新規型のインクと
して高速記録対応インクを使用し、新規型の記録ヘッド
として図１２乃至図１６に示される１流路型の記録ヘッ
ドであってこの高速記録対応インクに対応したものを使
用したときの駆動関係の互換性を保つための構成につい
て説明する。

【０１２１】在来型のインクのリフィル周波数は最高
８.０ｋＨｚであり、在来型の記録ヘッド２１０Ｃの使
用を前提としてこの在来型のインクに適合するものとし
て設計されている在来型の記録装置２００Ｃは、記録方
法として３６０×３６０ｄｐｉ〜７２０×３６０ｄｐｉ
に適合し、駆動周波数が最大８.０ｋＨｚ、キャリッジ
駆動周波数が８.０ｋＨｚ（３６０ｄｐｉのとき）ある
いは４.０ｋＨｚ（７２０ｄｐｉのとき）、駆動電圧が
２４Ｖという性能のものである。

【０１２２】一方、新規型のインクは、リフィル周波数
が最大２０.０ＫＨｚであって、新規型の記録ヘッド２
１０Ｎの使用を前提としてこの新規型のインクに適合す
るものとして設計されている新規型の記録装置２００Ｎ
は、記録方法として３６０×３６０ｄｐｉ〜７２０×７
２０ｄｐｉに適合し、駆動周波数が最大２０.０ｋＨ
ｚ、キャリッジ駆動周波数が８.０ｋＨｚ（３６０ｄｐ
ｉのとき）あるいは４.０ｋＨｚ（７２０ｄｐｉのと
き）、駆動電圧が１８〜２４Ｖという性能のものであ
る。

【０１２３】本来の使用方法であるケース１、ケース２
の場合は、それぞれ、上述した記録ヘッド２１０Ｎ,２
１０Ｃ、記録装置２００Ｎ,２００Ｃの本来の性能で、
それぞれのインクをその最大リフィル周波数で吐出する
印字を実行する。

【０１２４】在来型のインクと新規型の記録ヘッド２１
０Ｎと新規型の記録装置２００Ｎとを組み合わせる場合
（ケース３）には、記録装置２００Ｎ側で全て対応する
ようにする。具体的には、新規型の記録装置２００Ｎ
は、本来、３６０×３６０ｄｐｉ〜７２０×７２０ｄｐ
ｉの記録方法に適合するものであるが、これを３６０×
３６０ｄｐｉ〜７２０×３６０ｄｐｉの記録方法で使用
する。さらに、記録装置２００Ｎの駆動周波数は最大２
０.０ｋＨｚであるがこれを８.０ｋＨｚとして使用し、
同様に、駆動電圧も２４Ｖとする。キャリッジ駆動周波
数は４.０／８.０ｋＨｚのままとする。このようにし
て、在来型のインクを新規型の記録ヘッド２１０Ｎと新
規型の記録装置２００Ｎの組合せに適用した場合であっ
ても、記録が行えるようになる。

【０１２５】一方、新規型のインクを在来型の記録ヘッ
ド２１０Ｃを及び在来型の記録装置２００Ｃの組合せに
適用するケース４の場合には、新規型のインクを駆動周
波数８.０ｋＨｚ、駆動電圧２４Ｖで吐出することによ
り、インクに起因する問題は発生しない。

【０１２６】《実施例２》ここでは、新規型のインクと
して高信頼性対応インクを使用し、新規型の記録ヘッド
として図１７乃至図１９に示される２流路型の記録ヘッ
ドであってこの高信頼性対応インクに対応したものを使
用した場合に、回復関係の互換性を保つための構成につ
いて説明する。

【０１２７】在来型のインクは、回復処理の条件とし
て、モード１の回復処理時の吸引量が０.０５ｃｃ、モ
ード２の回復処理時の吸引量が０.１５ｃｃであってい
ずれも吸引圧を０.５ａｔｍとし、予備吐出を、印字中
の各ラインごとに１０発、印字前後に２００発、吸引後
に２０００発、ワイピングを、印字の１０秒ごととペー
ジごとと吸引後に行うことが規定されている。

【０１２８】この在来型のインクが規定する回復処理を
実行可能な在来型の記録装置２００Ｃは、吸引量が０.
０５〜０.１５ｃｃ、吸引圧が０.２〜０.５ａｔｍであ
って、予備吐出の駆動周波数が２〜８ｋＨｚであり、１
０×Ｎ（Ｎは自然数）発の予備吐出が可能なものであ
る。さらに、ワイピングの方向が片方向でワイピング時
の侵入量は一定であり、ワイピング速度が１００ｍｍ／
ｓに固定されているものである。在来型の記録装置２０
０Ｃには、上記在来型のインクに適合した在来型の記録
ヘッド２１０Ｃが装着されている。

【０１２９】新規型のインクは、記録ヘッドの加圧回復
を必要とするものであって、回復処理の条件として、モ
ード１の回復処理時の吸引量を０.０１〜０.０５ｃｃと
し、モード２の回復処理が加圧下で押し出し量を０.１
〜０.５ｃｃとし、予備吐出を、印字中の各ラインごと
に５発、印字前後に５０発、吸引後に５００発、ワイピ
ングを、ページごとと吸引後に行うことが規定されてい
る。

【０１３０】この新規型のインクが規定する回復処理を
実行可能な新規型の記録装置２００Ｎは、加圧回復装置
を備えたものであって、吸引量及び押し出し量が０.０
１〜０.５ｃｃ、吸引圧及び加圧が０.２〜０.４ａｔｍ
である。さらにこの記録装置２００Ｎは、予備吐出の駆
動周波数が１〜２ｋＨｚであって２０×Ｎ（Ｎは自然
数）発の予備吐出が可能であり、さらに、ワイピングの
方向が片方向でワイピング時の侵入量は一定であり、ワ
イピング速度が１５０ｍｍ／ｓに固定されているもので
ある。新規型の記録装置２００Ｎには、上記新規型のイ
ンクに適合した新規型の記録ヘッド２１０Ｎが装着され
ている。

【０１３１】本来の使用方法であるケース１、ケース２
の場合は、上述した記録ヘッド２１０Ｃ,２１０Ｎに対
し、記録装置２００Ｃ,２００Ｎにより、それぞれその
記録インクに規定された回復条件で回復処理を実行す
る。ただし、ケース２の場合、記録装置２００Ｎの予備
吐出回数が２０×Ｎで表わされるので、毎ラインの予備
吐出回数を２０回、毎ページの予備吐出回数を６０回と
する。

【０１３２】在来型のインクと新規型の記録ヘッド２１
０Ｎと新規型の記録装置２００Ｎとを組み合わせる場合
（ケース３）には、記録装置２００Ｎ側で全て対応する
ようにする。具体的には、新規型の記録装置２００Ｎ
は、吸引と加圧の両方が可能であるが吸引回復のみを行
うものとし、また、記録装置２００Ｎは吸引圧を０.４
ａｔｍまでしか出せず、これは在来型のインクの規定値
に満たないので、吸引回数を増やすことにより、回復処
理を実行する。また、記録装置２００Ｎの制約条件か
ら、毎ラインの予備吐出回数も２０回とする。

【０１３３】一方、新規型のインクを在来型の記録ヘッ
ド２１０Ｃと在来型の記録装置２００Ｃの組合せに適用
した場合、在来型の記録装置２００Ｃでは加圧回復を実
行できないので、この新規型のインクが規定する回復を
行えないことになる。この場合には、新規型のインクを
使用できないことを表示する。

【０１３４】《実施例３》ここでは、新規型のインクと
して高発色の顔料系のインクを使用し、新規型の記録ヘ
ッドとして図１７乃至図１９に示される２流路型の記録
ヘッドであってこの新規型のインクに対応したものを用
いる場合に、印字制御関係の互換性を保つための構成に
ついて説明する。

【０１３５】在来型のインクは、ＣＭＹＫ染料インクで
あって、反射濃度が普通紙に対し各１.１、専用紙に対
して各１.３であり、ブリードが若干発生し、耐水性を
有しないものである。在来型の記録ヘッド２１０Ｃの使
用を前提としてこの在来型のインクに適合するものとし
て設計されている在来型の記録装置２００Ｃは、印字の
際のパス数として、黒に対して１または４、カラーに対
して２、４または８が選択されるものであって、マスク
として固定マスクを使用し、通常の画像処理を実行する
ものである。

【０１３６】新規型のインクは、ＣＭＹＫ顔料インクで
あって、反射濃度が普通紙に対し各１.４、専用紙に対
して各１.６であり、ブリードがなく、耐水性を有する
ものである。新規型の記録ヘッド２１０Ｃの使用を前提
としてこの新規型のインクに適合するものとして設計さ
れている新規型の記録装置２００Ｎは、印字の際のパス
数として、黒に対して１、２または４、カラーに対して
１、２、４または８が選択されるものであって、マスク
として画像に応じてランダムマスクあるいは固定マスク
が選択され、文字と画像とを判別して適応処理による画
像処理を実行するものである。

【０１３７】本来の使用方法であるケース１、ケース２
の場合は、各記録装置２００Ｃ,２００Ｎは、それぞ
れ、その記録装置の性能値で印字制御処理を実行する。

【０１３８】在来型のインクを新規型の記録ヘッド２１
０Ｎと新規型の記録装置２００Ｎの組合せに適用する場
合（ケース３）には、記録装置２００Ｎ側で全て対応す
るようにする。具体的には、新規型の記録装置２００Ｎ
は、パス数を黒に対して１または４、カラーに対して
２、４または８とし、マスクとしてはランダムマスクと
固定マスクのうちの固定マスクを使用し、画像処理とし
ては、文字と画像とを判別する適応処理を実行する。こ
の場合、適応処理を用いているので、在来型のインクと
在来型の記録ヘッド２１０Ｃと在来型の記録装置２００
Ｃとを組み合わせた場合に比べ、画質が向上する。

【０１３９】新規型のインクを在来型の記録ヘッド２１
０Ｃと在来型の記録装置２００Ｃの組合せに適用するケ
ース４の場合、在来型の記録装置２００Ｃによれば、パ
ス数が黒に対して１または４、カラーに対して２、４ま
たは８しか選択できず、また、マスクも固定マスクしか
準備されず、画像処理も通常の処理に限られるので、印
字を行うことはできるが、新規型のインクと新規型の記
録ヘッド２１０Ｎと新規型の記録装置２００Ｎを組み合
わせた場合に比べて画質等が劣化する。そこで、使用可
であるが画質が低下することをユーザに表示して、印字
を行うようにする。

【０１４０】以上、本発明の好ましい実施の形態乃至実
施例について説明したが、本発明のおける第１のインク
ジェット記録ヘッドとして、ピエゾ素子を用いたヘッド
を用いた場合であっても、本発明は適用可能である。

【０１４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、インクタ
ンクを分離、交換可能なインクジェット記録ヘッドに設
けられた吐出口からインクを吐出することによって被記
録媒体上に画像を形成するインクジェット記録システム
において、異なる記録特性の少なくとも２種類のインク
ジェット記録ヘッドを交換自在に載置可能な載置部と、
載置部に載置されたインクジェット記録ヘッドの種類と
そのインクジェット記録ヘッドに装着されたインクタン
クの種類を判別する判別手段と、判別されたインクジェ
ット記録ヘッドの種類及びインクタンクの種類に応じ、
可能な範囲で最適設定条件を与える設定手段とを設ける
ことにより、新規型のインクと在来型の記録ヘッドと在
来型の記録装置などの間で、あるいは在来型のインクと
新規型の記録ヘッドと新規型の記録装置などの間で、さ
らには、各種の新規型の記録へッド相互間で互換性を維
持し、与えられたインク、記録ヘッド及び記録装置との
組合せを前提として最良の記録を行うことが可能になる
という効果がある。このようにして互換性を維持するこ
とにより、画像処理、色材及び記録媒体などの将来にお
ける改良に対応できるようになり、また、購入の容易性
や選択性向上し、購入価格が低減し、画質、記録速度及
び信頼性などが向上し、消費電力の低減につながり、ラ
ンニングコストが低減するなど、の効果が生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェット記録装置の構成を示す斜視図で
ある。

【図２】インクタンク一体型の記録ヘッドを説明する図
であって、(a)は右側面図、(b)は底面図、(c)は正面
図、(d)は右側面図である。

【図３】ヘッドユニットの吐出口近傍を示す拡大拡大図
である。

【図４】インクタンクが分離可能な記録ヘッドを説明す
る図であって、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は底面
図である。

【図５】記録ヘッドへのインクタンクの装着方法を示す
斜視図である。

【図６】図１のインクジェット記録装置におけるキャリ
ッジの正面図であって、(a)はヘッドを装着する過程を
示す図、(b)は装着後を示す図である。

【図７】図６に示すキャリッジにおけるヘッドの脱着機
構の主要部を示す図であって、(a)は上面図、(b)は正面
図である。

【図８】図６に示すキャリッジの上面図である。

【図９】図６に示すキャリッジに設けられるコンタクト
部及びその周辺の構成を示す図である。

【図１０】(a),(b)は従来のインクジェット記録ヘッド
における液流路構成を説明する図である

【図１１】記録ヘッドと記録装置との組合せのバリエー
ションを説明する図である。

【図１２】１流路構成の新規型の記録ヘッドの一例を示
す模式断面図である。

【図１３】図１２の新規型の記録ヘッドの部分破断斜視
図である。

【図１４】在来型の記録ヘッドにおける気泡からの圧力
伝搬を示す模式図である。

【図１５】新規型の記録ヘッドにおける気泡からの圧力
伝搬を示す模式図である。

【図１６】新規型の記録ヘッドにおける液体の流れを説
明するための模式図である。

【図１７】２流路構成の新規型の記録ヘッドの断面図で
ある。

【図１８】図１７の新規型の記録ヘッドの部分破断斜視
図である。

【図１９】２流路構成の新規型の記録ヘッドの動作を説
明する図である。

【図２０】記録装置の制御回路の構成を示すブロック図
である。

【図２１】記録ヘッドでのコンタクト面の構成の一例を
示す図である。

【図２２】本発明の実施の一形態のインクジェット記録
システムにおけるソフトウエア構成を示すブロック図で
ある。

【図２３】ホストコンピュータと記録装置との間でやり
取りされる信号を時系列に示す図である。

【図２４】インクジェット記録システムでの動作を説明
するフローチャートである。

【図２５】利用者に対する表示例を示す図である。

【図２６】利用者に対する表示例を示す図である。

【図２７】利用者に対する表示例を示す図である。

【図２８】プリンタドライバによる色処理を説明する図
である。

【符号の説明】

１ 素子基板 ２ 発熱体 ３ 面積中心 ５ キャリッジ部 ６ クリーニング部 ７.１７０ 記録ヘッド １０ 液流路 １１ 気泡発生領域 １２ 供給路 １３ 共通液室 １４ 第１の液流路 １５ 第１の共通液室 １６ 第２の液流路 １７ 第２の共通液室 １８,７０ 吐出口 ２０ 給紙部 ３１ 可動部材 ３２ 自由端 ３３ 支点 ３６ 搬送ローラ ３９ プラテン ４０ 気泡 ４５ 液滴 ６１ キャップ ７１ ヘッドユニット ７３ インクタンク ７８,５０３ コンタクト面 １７３ ホルダ ２００ 記録装置 ２００Ｃ 在来型の記録装置 ２００Ｎ 新規型の記録装置 ２１０Ｃ 在来型の記録ヘッド ２１０Ｎ 新規型の記録ヘッド ２２０Ｃ 在来型のインクタンク ２２０Ｎ 新規型のインクタンク ３００ ホストコンピュータ ３０１ アプリケーションプログラム ３０２ ＯＳ ３０３ プリンタドライバ

フロントページの続き (72)発明者 長友 彰 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 香野 哲史 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 石永 博之 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 樫野 俊雄 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 中田 佳恵 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出する第１のインクジェット
   記録ヘッドと該第１のインクジェット記録ヘッドに供給
   される第１のインクを貯溜するための第１のインクタン
   クとを互いに着脱自在に搭載可能である第１のインクジ
   ェット記録装置を含む市場システムに対し、 前記第１のインクジェット記録ヘッドとは異なる第２の
   インクジェット記録ヘッドと、 該第２のインクジェット記録ヘッドに対して着脱自在に
   前記第１のインクジェット記録装置とは異なる第２のイ
   ンクジェット記録装置に搭載され、前記第２のインク記
   録ヘッドに供給される第２のインクを貯溜するための第
   ２のインクタンクと、を提供し、 前記第２のインクジェット記録ヘッドは、前記第２のイ
   ンクタンクが装着されることによって前記第２のインク
   の吐出が可能であり、前記第１のインクジェット記録ヘ
   ッドより優れた吐出性能を有し、前記第１のインクタン
   クが装着されることによって前記第１のインクの吐出も
   可能であり、 前記第２のインクは、前記第２のインクジェット記録ヘ
   ッドによって吐出可能であり、前記第１のインクより優
   れた特性を有し、前記第１のインクジェット記録ヘッド
   によっても吐出可能であることを特徴とする、インクジ
   ェット記録ヘッド及びインクタンクの標準化方法。
2. 【請求項２】 前記第２のインクジェット記録ヘッド
   が、液体を吐出する吐出口と、液体に気泡を発生する気
   泡発生領域と、前記気泡発生領域に面して配され、第１
   の位置と前記第１の位置よりも前記気泡発生領域から遠
   い第２の位置との間を変位可能な可動部材とを有し、該
   可動部材は、前記気泡発生領域での気泡発生に基づく圧
   力によって前記第１の位置から前記第２の位置へ変位す
   るとともに、前記可動部材の変位によって前記気泡を吐
   出口に向う方向の上流よりも下流に大きく膨張させるこ
   とで液体を吐出するインクジェット記録ヘッドである、
   請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド及びインク
   タンクの標準化方法。
3. 【請求項３】 前記第２のインクジェット記録ヘッド
   が、液体を吐出する吐出口と、液体に熱を加えることで
   該液体に気泡を発生させる発熱体と、前記発熱体に面し
   て設けられ吐出口側に自由端を有し前記気泡の発生によ
   る圧力に基づいて前記自由端を変位させて前記圧力を吐
   出口側に導く可動部材と、前記可動部材の前記発熱体に
   近い面に沿った上流側から前記発熱体上に液体を供給す
   る供給路とを有する請求項１に記載のインクジェット記
   録ヘッド及びインクタンクの標準化方法。
4. 【請求項４】 前記第２のインクジェット記録ヘッド
   が、 吐出口に連通した第１の液流路と、 発熱体を有し液体に熱を加えることで該液体に気泡を発
   生させる気泡発生領域を有する第２の液流路と、 前記発熱体に対面するように前記第１の液流路と前記気
   泡発生領域との間に配され、吐出口側に自由端を有し、
   前記気泡発生領域内での気泡の発生による圧力に基づい
   て該自由端を前記第１の液流路側に変位させて前記圧力
   を前記第１の液流路の吐出口側に導く可動部材と、を有
   する請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド及びイ
   ンクタンクの標準化方法。
5. 【請求項５】 前記第２のインクジェット記録装置が前
   記各インクジェット記録ヘッドを載置するための載置部
   を有し、前記載置部が、前記被記録媒体の表面に平行な
   方向に前記インクジェット記録ヘッドを移動させるキャ
   リッジを含む請求項１乃至４いずれか１項に記載のイン
   クジェット記録ヘッド及びインクタンクの標準化方法。
6. 【請求項６】 前記第２のインクジェット記録装置が前
   記各インクジェット記録ヘッドを載置するための載置部
   を有し、前記載置部に、前記インクジェット記録ヘッド
   との電気的接続を行うためのコンタクト面が形成されて
   いる請求項１乃至４いずれか１項に記載のインクジェッ
   ト記録ヘッド及びインクタンクの標準化方法。
7. 【請求項７】 前記各インクジェット記録ヘッドに、前
   記載置部に設けられたコンタクト面と係合し電気的に接
   続し得るコンタクト面が形成され、このコンタクト面を
   介して当該インクジェット記録ヘッドに装着されている
   インクタンクの種類の情報が読み出される請求項６に記
   載のインクジェット記録ヘッド及びインクタンクの標準
   化方法。
8. 【請求項８】 前記第２のインクジェット記録装置が前
   記各インクジェット記録ヘッドを載置するための載置部
   を有し、前記載置部に載置されているインクジェット記
   録ヘッドに装着されているインクタンクの種類に応じ
   て、そのインクジェット記録ヘッドに対する駆動周波
   数、駆動電圧、駆動パルス幅の少なくとも１つが変化す
   る、請求項１乃至４いずれか１項に記載のインクジェッ
   ト記録ヘッド及びインクタンクの標準化方法。
9. 【請求項９】 前記第２のインクジェット記録装置が前
   記各インクジェット記録ヘッドを載置するための載置部
   を有し、前記載置部に載置されているインクジェット記
   録ヘッドの種類と、そのインクジェット記録ヘッドに装
   着されているインクタンクの種類とにに応じて、そのイ
   ンクジェット記録ヘッドに対する駆動周波数、駆動電
   圧、駆動パルス幅の少なくとも１つが変化する、請求項
   １乃至４いずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッ
   ド及びインクタンクの標準化方法。
10. 【請求項１０】 前記第２のインクジェット記録装置
    が、前記各インクジェット記録ヘッドを載置するための
    載置部と、インクジェット記録ヘッドに対して加圧及び
    吸引回復を行う回復手段とを有し、前記載置部に載置さ
    れているインクジェット記録ヘッドに装着されているイ
    ンクタンクの種類に応じて、そのインクジェット記録ヘ
    ッドに対し、吸引のみによる回復を行うか、加圧及び吸
    引による回復を行うかが選択される、請求項１乃至４い
    ずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッド及びイン
    クタンクの標準化方法。
11. 【請求項１１】 前記第２のインクジェット記録装置
    が、前記各インクジェット記録ヘッドを載置するための
    載置部と、インクジェット記録ヘッドに対して加圧及び
    吸引回復を行う回復手段とを有し、前記載置部に載置さ
    れているインクジェット記録ヘッドの種類とそのインク
    ジェット記録ヘッドに装着されているインクタンクの種
    類に応じて、そのインクジェット記録ヘッドに対し、吸
    引のみによる回復を行うか、加圧及び吸引による回復を
    行うかが選択される、請求項１乃至４いずれか１項に記
    載のインクジェット記録ヘッド及びインクタンクの標準
    化方法。
12. 【請求項１２】 前記第２のインクジェット記録装置が
    前記各インクジェット記録ヘッドを載置するための載置
    部を有し、前記載置部に載置されているインクジェット
    記録ヘッドに装着されているインクタンクの種類に応じ
    て、記録のための画像処理内容が変化する、請求項１乃
    至４いずれか１項に記載のインクジェット記録システ
    ム。
13. 【請求項１３】 前記第２のインクジェット記録装置が
    前記各インクジェット記録ヘッドを載置するための載置
    部を有し、前記載置部に載置されているインクジェット
    記録ヘッドの種類とそのインクジェット記録ヘッドに装
    着されているインクタンクの種類とに応じて、記録のた
    めの画像処理内容が変化する、請求項１乃至４いずれか
    １項に記載のインクジェット記録ヘッド及びインクタン
    クの標準化方法。
14. 【請求項１４】 インクタンクを分離、交換可能なイン
    クジェット記録ヘッドに設けられた吐出口からインクを
    吐出することによって被記録媒体上に画像を形成するイ
    ンクジェット記録システムにおけるインクジェット記録
    方法であって、前記インクジェット記録システムとし
    て、第１の記録特性を有する第１のインクジェット記録
    ヘッドと前記第１の記録特性とは異なる第２の記録特性
    を有する第２のインクジェット記録ヘッドの少なくとも
    ２種類のインクジェット記録ヘッドを交換自在に載置可
    能な載置部と、前記載置部に載置されたインクジェット
    記録ヘッドの種類とそのインクジェット記録ヘッドに装
    着されたインクタンクの種類を判別する判別手段とを有
    するものを使用し、前記判別手段での判別結果に応じ、
    前記装着されたインクタンクと前記載置部に載置されて
    いるインクジェット記録ヘッドと前記インクジェット記
    録システムとの組合せを制約条件として該制約条件の中
    で最適の記録条件で記録を行うことを特徴とするインク
    ジェット記録方法。
15. 【請求項１５】 前記第１の記録特性が前記第２の記録
    特性に比べて相対的に優れたものであり、前記インクジ
    ェット記録システムが前記第１のインクジェット記録ヘ
    ッドの記録特性及び／または前記第１のインクジェット
    記録ヘッドに装着されたインクタンク中のインクの特性
    を完全には発揮できない場合には、その旨を利用者に対
    して表示して記録を行う請求項１４に記載のインクジェ
    ット記録方法。
16. 【請求項１６】 請求項１乃至１４に記載のインクジェ
    ット記録ヘッド及びインクタンクの標準化方法の実施に
    おいて使用され、前記載置部を含む記録装置に対して印
    字データを出力する情報処理装置において、 前記載置部に載置されているインクジェット記録ヘッド
    の種類とそのインクジェット記録ヘッドに装着されてい
    るインクタンクの種類に関する情報を前記記録装置から
    受け取り、前記載置されているインクジェット記録ヘッ
    ドと装着されているインクタンクの種類に応じた画像処
    理を行うプリンタドライバを備えることを特徴とする情
    報処理装置。
17. 【請求項１７】 請求項１乃至１４に記載のインクジェ
    ット記録ヘッド及びインクタンクの標準化方法の実施に
    おいて使用され、前記載置部を含む記録装置に対して印
    字データを出力する情報処理装置において、 前記載置部に載置されているインクジェット記録ヘッド
    に装着されているインクタンクの種類に関する情報を前
    記記録装置から受け取り、前記装着されているインクタ
    ンクの種類に応じた画像処理を行うプリンタドライバを
    備えることを特徴とする情報処理装置。
18. 【請求項１８】 前記プリンタドライバは、前記画像処
    理によってＲＧＢデータをＣＭＹＫデータに変換して印
    字データとして前記記録装置に出力するものである、請
    求項１６または１７に記載の情報処理装置。