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JP2004243574A - Ink jet recording head and ink jet recording method - Google Patents

Ink jet recording head and ink jet recording method Download PDF

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JP2004243574A
JP2004243574A JP2003033794A JP2003033794A JP2004243574A JP 2004243574 A JP2004243574 A JP 2004243574A JP 2003033794 A JP2003033794 A JP 2003033794A JP 2003033794 A JP2003033794 A JP 2003033794A JP 2004243574 A JP2004243574 A JP 2004243574A
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row
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ejection
recording
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JP2003033794A
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Inventor
Shuichi Murakami
修一 村上
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

【課題】インクジェット記録ヘッドの小液滴の印字記録において、気流による液滴の着弾ずれを低減する。
【解決手段】一つのインク色に対して複数の吐出口列2をもつヘッドにおいて、吐出口列1は列の端のみで印字記録を行い、吐出口列2は列の中央部で印字記録を行う印字パスと吐出口列1は列の中央部のみで印字記録を行い、吐出口列2は列の端部で印字記録を行う印字パスとを組み合せることにより印字記録を行う。上記のように一つの吐口列において端と中央部を同時に吐出させないことで、気流による液滴の着弾ずれを低減する。
【選択図】 図1
An object of the present invention is to reduce the displacement of landing of droplets due to an air flow in print recording of small droplets of an ink jet recording head.
In a head having a plurality of ejection port arrays 2 for one ink color, ejection port array 1 performs print recording only at the end of the row, and ejection port array 2 performs print recording at the center of the column. Print recording is performed by combining the printing pass to be performed with the ejection port array 1 only at the center of the row, and the ejection orifice row 2 is performed by combining the printing pass at which printing is performed at the end of the row. By not discharging the end and the center in one spout row at the same time as described above, the landing deviation of the droplet due to the air flow is reduced.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクを紙などの被記録培地吾に付与する液体吐出記録ヘッド及び記録方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
今日広く一般的に用いられているインクジェット記録方式のインク吐出方法にはインク滴を吐出するために用いられる吐出エネルギー発生素子として電気熱変換素子(ヒーター)を利用する方法と圧電素子(ピエゾ)を利用する方法があり、いずれも電気的な信号によってインク滴の吐出を制御することが可能である.例えば、電気熱変換素子を用いるインク滴吐出方法の原理は,電気熱変換素子に電気信号を与えることにより,電気熱変換素子近傍のインクを瞬時にして沸騰させ,そのときのインクの相変化により生じる急激な気泡の成長によってインク滴を高速に吐出させるものである.一方、圧電素子を用いるインク滴の吐出方法の原理は、圧電素子に電気信号を与えることにより、圧電素子が変位しこの変位時の圧力によってインク滴を吐出させるものである。ここで、前者の方法は吐出エネルギー発生素子のスペースをそれほど設けなくとも済み、インクジェットプリントヘッドの構造が単純で,ノズルの集積化が容易であること等の利点がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
最近は、パソコンの処理速度の高性能化、インターネットなどの普及よりカラー画像に対する高速化の欲求もますます増大してきていて、高精細あるいは階調性のあるいわゆる非常に高品位な記録物を迅速にでプリントアウトする需要が高まっており、高画質でかつ高速であるプリンターが求められている。ところで、高精細、階調性のある高品位な画像を得るには、ひとつのノズルから非常に小さなインク滴を吐出させて記録を行う方法が適しているが、高速化のためにはインク吐出口から、インク滴を短周期で繰り返し吐出させる必要がある。また、プリントヘッドを搭載するキャリッジも、ヘッドの応答周波数に同期して高速で移動することが必要である。上述のように、ひとつのノズルから非常に小さなインク滴を繰り返して吐出させて記録を行う場合、例えばベタ図4に示すような棒グラフの塗りつぶしの印刷部分、すなわちベタ印刷部分(以下、ベタ部と記す)の画像中にスジが発生していた。スジの部分は、ちょうどヘッドの第n回目の操作とn+1回目の操作つなぎ目の部分に相当している。つなぎ目部分を拡大したものが図5(b)であり、このときのヘッドからインク滴が吐出する様子は図5(a)示される。なお、図5(a)は、図10を矢印の角度から点線に沿ったラインで、液滴吐出時を観察したものである。画像データはベタなので、SEG0〜SEG255までのノズルは、全て高応答周波数で駆動される。そのため、画像データの端部領域のノズルのインク滴の吐出により、吐出インク滴周囲にある粘性を持つの空気もインク滴とほぼ同じスピードで動くことになる。すると、ノズル列全体の空気がインク滴と同じ方向へ動くようになりその部分は減圧状態になる。そのために、吐出インク滴周囲以外の空気は、減圧されている方向へ移動するようになり、矢印で示されるような気流が発生し、ノズル列の端部領域にあるノズルのインク滴の吐出方向が気流によってノズル中央部方向に内射する。また、記録時の主走査方向へのキャリッジ移動時に生じる気流によって、ノズル列中央への気流が発生し、ノズル列の端部領域にあるノズルのインク滴の吐出方向が気流によってノズル中央部方向に内射する。その結果、着弾位置が図5(b)のようにずれてスジになってしまうという問題が生じていた。気流により着弾が乱れる現象であることから、吐出体積が小さいほど影響を受け、特に8.5pl以下では顕著に発生する。また、スジを防ぐため、インクの吐出量を増やすと、記録紙からのインクのあふれや、記録媒体からのインクを吸収することによるうねる現象が発生して記録画像が劣化する。また、高精細、高解像度の画像形成においては、粒状性を低減することや細線の再現が重要なため、できるだけ1つのドット径が小さいことが求められていることからも好ましくない。また、インク滴を繰り返し吐出させる周期を長くすれば、気流の発生は緩和されるが、プリンターのスピードが遅くなってしまい、高速にでプリントアウトするというユーザのニーズに応えることができなかった。本発明は、これらの問題点を解決するものであり、その課題は、高速で印字可能で、記録画像におけるスジを軽減することのできるインクジェット記録ヘッドを提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
発明者の詳細な検討の結果、以下のことが分かっている。
【0005】
ノズル列端部のノズルのみがヨレるのではなく、例えば、図6(a)に示すように一部のノズルが吐出される状態でも、図6(b)吐出液滴の内のノズル方向端部が吐出されているノズルの中央部へヨレてしまう。ただし、図5(b)に示すように画像上目立つのは、印字記録の走査間のつなぎの部分であり、端部が特に問題となる。
【0006】
印字記録する際の吐出ノズル数が少なくなると、画像の端部のノズルから吐出される液滴のヨレ量は減少する。これは、吐出ノズル数が少なくなることにより、吐出ノズル中央部の減圧状態が弱まることにより気流が生じにくくなるためと推定している。具体的には、図7に吐出液滴数とヨレ量の関係を示している。1吐の場合は気流による主走査方向と垂直方向へのヨレはないが、吐出液滴数が増加するに従ってヨレ量が増加している。
【0007】
さらに、印字記録の副走査方向の解像度が低くなると、端部のノズルから吐出される液滴のヨレ量は減少する。
【0008】
また、本発明者が上記の気流モデルを元に詳細な検討を行ったところ、図8に示すように、端部のノズルと中央のノズルを離して吐出させると端部のノズルからの吐出液滴のヨレが低減することが分かった。前提としては、上記(b)に示したように端部の吐出ノズル本数を減らした状態においてである。これは、(b)に上記したように、距離が離れたことにより吐出ノズル中央部の減圧状態やキャリッジの走査に起因する気流の端部への影響が弱まることにより、端部への気流が生じにくくなるためと推定している。
【0009】
これらの検討結果をふまえて、上記目的を達成するために本発明は、インクを吐出させるために複数の吐出口を有するインクジェット記録ヘッドにおいて。具体的には、図?2に示すように、A:Cyan、B:Magenta、C:Yellow、D:Magenta、E:Cyanのように往復印字に好適な構成のヘッドにおいて、
・1回の主走査において、図11の21〜23の吐出口列端部のノズルと、31〜33の吐出口列中央部のノズルを印字記録することによって、端部と中央部に離して印字記録を行うことにより、気流の影響を低減する。
これらの構成にすることにより、吐出方向が曲がる現象を低減し、印字のスジの発生を抑制することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
図3は、本発明のインクジェット記録装置の概観図である。インクジェットヘッドカートリッジを搭載するキャリッジ11と、キャリッジを走査移動させるキャリッジ駆動モータ12と、インクジェット装置の図示しない制御部から電気信号をインクジェットカートリッジに送るためのフレキシブルケーブル13と、インクジェットヘッドユニットの回復処理を行なうための回復手段14と、紙などのプリント媒体を積層状態で蓄える給紙トレイ15と、キャリッジの位置を光学式に読み取る光学式位置センサー16などを有する。このような構成を有するインクジェット装置は、キャリッジ11をプリント媒体の搬送方向(副走査方向)と直交する主走査方向にシリアルスキャンさせ、インクジェットヘッドの吐出口(ノズル数)に対応した幅のプリントを行なう一方、非プリント時にプリント媒体をすでに決められている量、間欠的に搬送する。
【0011】
(実施形態1)
図10は、本発明の基本的な形態を示すインクジェットプリントヘッドの模式図である。図10のプリントヘッドにおいては、吐出口1は複数設けられ、それらが所定のピッチで配設されることで、図11に示すように互いに略平行な吐出口列21〜23、31〜33を形成している。図11(a)は、上からみた模式図、(b)は吐出口の配置を説明するための説明図、(c)は断面図である。図11(c)に示すように、本実施形態の記録ヘッドはエネルギー変換素子としての発熱抵抗素子5を含む基板7と、吐出口1を形成するオリフィスプレート6を備えている。
【0012】
ここで、図11(a)において、吐出口列21〜23のそれぞれ図面上からi番目の吐出口は、図11(a)に示す矢印方向に対して一致している。このように、この記録ヘッドが記録装置等に搭載されて走査されるときの走査方向に対して、本実施形態の吐出口列21〜23は、それぞれ対応する吐出口が一致するように配列されており、第1の吐出口列群20が形成されている。吐出口列31〜33についても、吐出口列21〜23と同様に配列されており、吐出口列31〜33によって第1の吐出口群20に隣接するように第2の吐出口列群30が形成されている。本実施形態では、これら2つの吐出口列群での対応する吐出口が一致するように配列されている。また、6つの吐出口列について、最も外側の吐出口列23,33ではシアン(C)を、吐出口列22,32ではマゼンタ(M)を、最も内側の互いに隣接する吐出口列21、31ではイエロー(Y)を吐出するものである。また、各吐出口列間の距離は、150μm以上である。本発明者の検討によると、吐出口列間の距離が短い場合には、別の吐出口列により発生した気流による着弾の乱れが発生するからである。
【0013】
本実施形態では、1200DPIのピッチで128個の吐出口が各列に配列されていて、吐出口からインク滴が媒体へ向けて吐出されるものである。吐出インク滴の吐出体積は4.5pl、インク密度は1.05であり、印字記録において副走査方向(吐出口列)の解像度である1200DPIにドットを埋めて白スジがでないのに十分な吐出体積である。インクジェット記録装置のキャリッジ走査方向の解像度は1200DPIであり、駆動周波数は12.5kHzであるので、キャリッジの移動速度は約265mm/sであり、一つの吐出口では最短時間間隔約80μsごとに吐出を行うことになる。また、吐出口面から紙面までの距離は1.5mmである。また、インクジェット記録装置は、双方向印字を行っている。
【0014】
本発明者の検討によると、図7に示すように吐出本数が16本以下では、端部の吐出液滴のヨレが9μm下であり、画像上問題が無いヨレ量であった。そこで、本実施形態では、図11(a)の吐出口列21,22、23においては、128ノズルの端部の16個ずつ(すなわち吐出口番号が1〜16と113〜128の合計32ノズル)を、1主走査内での印字記録時に同時に記録できるノズルとし、吐出口列31,32、33では128ノズルの内の端部の16個ずつを除いたノズル列中央部を1主走査での印字記録時に同時に記録できるノズルとする。図1に100%ベタ印字を行った時の印字記録方法を示す。このような印字記録方法を行うことにより、端部の32個のノズルのノズル列方向へのヨレ量は、比較した従来ヘッドの場合が20μmだったのに対して、9μmと低減され、キャリッジ走査のつなぎスジがなくなった。
【0015】
本実施形態では、端部の16個の吐出口の記録、これは、16個以外でも良い。また、本実施形態では、ノズル列が2列あるが、1列でも良い。また、本実施形態では、形成されている吐出口が画像形成にすべて使用されているが、ダミー吐出口として画像形成に使用しない吐出口が有る場合には、ダミー吐出口を除き画像形成に使用する吐出口を端とする。
【0016】
(実施形態2)
図10は、本発明の基本的な形態を示すインクジェットプリントヘッドの模式図である。図10のプリントヘッドにおいては、吐出口1は複数設けられ、それらが所定のピッチで配設されることで、互いに略平行な吐出口列21〜23、31〜33を形成している。ここで、図10(a)において、吐出口列21〜23のそれぞれ図面上からi番目の吐出口は、図10(a)に示す矢印方向に対して一致している。このように、この記録ヘッドが記録装置等に搭載されて走査されるときの走査方向に対して、本実施形態の吐出口列21〜23は、それぞれ対応する吐出口が一致するように配列されており、第1の吐出口列群20が形成されている。吐出口列31〜33についても、吐出口列21〜23と同様に配列されており、吐出口列31〜33によって第1の吐出口群20に隣接するように第2の吐出口列群30が形成されている。本実施形態では、これら2つの吐出口列群での対応する吐出口が1200DPIずらして配列されている。また、6つの吐出口列について、最も外側の吐出口列23,33ではシアン(C)を、吐出口列22,32ではマゼンタ(M)を、最も内側の互いに隣接する吐出口列21、31ではイエロー(Y)を吐出するものである。このような構成においては、往復印字時の色ムラが発生しにくくなっている。
【0017】
本実施形態では、600DPIのピッチで128個の吐出口が各列に配列されていて、吐出口からインク滴が媒体へ向けて吐出されるものである。吐出インク滴の吐出体積は4.5pl、インク密度は1.05であり、2列の吐出口列による印字記録において副走査方向(吐出口列)の解像度である1200DPIにドットを埋めて白スジがでないのに十分な吐出体積である。インクジェット記録装置のキャリッジ走査方向の解像度は1200DPIであり、駆動周波数は12.5kHzであるので、キャリッジの移動速度は約265mm/sであり、一つの吐出口では最短時間間隔約80μsごとに吐出を行うことになる。また、吐出口面から紙面までの距離は1.5mmである。また、インクジェット記録装置は、双方向印字を行っている。
【0018】
本発明者の検討によると、図7に示すように吐出本数が16本以下では、端部の吐出液滴のヨレが9μm以下であり、画像上問題が無いヨレ量であった。そこで、本実施形態では、複数の印字スキャンで画像が埋まるようなマルチパス記録する場合に、図11(a)の吐出口列21,22、23においては、128ノズルの端部の16個ずつ(すなわち吐出口番号が1〜16と113〜128の合計32ノズル)を、1主走査内での印字記録時に同時に記録できるノズルとし、吐出口列31,32、33では128ノズルの内の端部の16個ずつを除いたノズル列中央部を1主走査での印字記録時に同時に記録できるノズルとする。また、別のスキャンにおいては、図11(a)の吐出口列31,32、33においては、128ノズルの端部の16個ずつ(すなわち吐出口番号が1〜16と113〜128の合計32ノズル)を、1主走査内での印字記録時に同時に記録できるノズルとし、吐出口列21,22、23では128ノズルの内の端部の16個ずつを除いたノズル列中央部を1主走査での印字記録時に同時に記録できるノズルとする。
【0019】
図8,図9に100%ベタ印字を行ったときの、印字記録方法を示す。本発明の構成においては、吐出口列が1列あたり600DPIであり、吐出体積が4.5plの場合には、1列のみの印字記録では1スキャンで100%ベタが埋まらないので、同じ印字記録位置に2スキャン行う印字記録方法を示している。図8は、印字記録とヘッド位置の関係と、各スキャンによる印字記録状態を示している。図9は、図8の説明を補助するものであり、各スキャンでの実際に印字する吐出口番号を示している。図8、図9に示すように、1スキャン目は、吐出口列21の端部吐出口のみ、吐出口列31の中央部の吐出口のみで記録を行い、2スキャン目では印字記録装置上では、印字媒体がY方向に移動することによって、所望の印字領域の上半分は100%ベタの記録が行われている。3スキャン目を終了すると、所望の印字領域の全領域が100%ベタ記録されている。このような印字記録方法を行うことにより、端部の32個のノズルのノズル列方向へのヨレ量は、比較した従来ヘッドの場合が20μmだったのに対して、9μmと低減され、キャリッジ走査のつなぎスジがなくなった。
【0020】
本実施形態では、端部の16個の吐出口の記録、これは、16個以外でも良い。また、本実施形態では、ノズル列が2列あるが、1列でも良い。また、本実施形態では、形成されている吐出口が画像形成にすべて使用されているが、ダミー吐出口として画像形成に使用しない吐出口が有る場合には、ダミー吐出口を除き画像形成に使用する吐出口を端とする。
【0021】
(実施形態3)
図10は、本発明の基本的な形態を示すインクジェットプリントヘッドの模式図である。図10のプリントヘッドにおいては、吐出口1は複数設けられ、それらが所定のピッチで配設されることで、互いに略平行な吐出口列21〜23、31〜33を形成している。ここで、図10(a)において、吐出口列21〜23のそれぞれ図面上からi番目の吐出口は、図10(a)に示す矢印方向に対して一致している。このように、この記録ヘッドが記録装置等に搭載されて走査されるときの走査方向に対して、本実施形態の吐出口列21〜23は、それぞれ対応する吐出口が一致するように配列されており、第1の吐出口列群20が形成されている。吐出口列31〜33についても、吐出口列21〜23と同様に配列されており、吐出口列31〜33によって第1の吐出口群20に隣接するように第2の吐出口列群30が形成されている。本実施形態では、これら2つの吐出口列群での対応する吐出口が1200DPIずらして配列されている。また、6つの吐出口列について、最も外側の吐出口列23,33ではシアン(C)を、吐出口列22,32ではマゼンタ(M)を、最も内側の互いに隣接する吐出口列21、31ではイエロー(Y)を吐出するものである。このような構成においては、往復印字時の色ムラが発生しにくくなっている。本実施形態では、600DPIのピッチで256個の吐出口が各列に配列されていて、吐出口からインク滴が媒体へ向けて吐出されるものである。また、本実施形態では、特に図12に示す通り、吐出口列21〜23では、吐出口番号が1〜16と245〜256は1200DPIピッチの奇数行に配置され、吐出口番号が17〜244では偶数行に配置している。さらに、吐出口列31〜33では、吐出口番号が1〜16と245〜256は1200DPIピッチの偶数行に配置され、吐出口番号が17〜244では奇数行に配置されている。
【0022】
吐出インク滴の吐出体積は4.5pl、インク密度は1.05であり、2列の吐出口列による印字記録において副走査方向(吐出口列)の解像度である1200DPIにドットを埋めて白スジがでないのに十分な吐出体積である。インクジェット記録装置のキャリッジ走査方向の解像度は1200DPIであり、駆動周波数は12.5kHzであるので、キャリッジの移動速度は約265mm/sであり、一つの吐出口では最短時間間隔約80μsごとに吐出を行うことになる。また、吐出口面から紙面までの距離は1.5mmである。また、インクジェット記録装置は、双方向印字を行っている。
【0023】
本発明者の検討によると、図7に示すように吐出本数が16本以下では、端部の吐出液滴のヨレが9μm以下であり、画像上問題が無いヨレ量であった。そこで、本実施形態では、複数の印字パスで画像が埋まるようなマルチパス記録する場合に、図11(a)の吐出口列21,22、23においては、256ノズルの端部の16個ずつ(すなわち吐出口番号が1〜16と245〜256の合計32ノズル)を、1主走査内での印字記録時に同時に記録できるノズルとし、吐出口列31,32、33では256ノズルの内の端部の16個ずつを除いたノズル列中央部を1主走査での印字記録時に同時に記録できるノズルとする。また、別のパスにおいては、図11(a)の吐出口列31,32、33においては、128ノズルの端部の16個ずつ(すなわち吐出口番号が1〜16と245〜256の合計32ノズル)を、1主走査内での印字記録時に同時に記録できるノズルとし、吐出口列21,22、23では256ノズルの内の端部の16個ずつを除いたノズル列中央部を1主走査での印字記録時に同時に記録できるノズルとする。
【0024】
図8,図2に100%ベタ印字を行ったときの、印字記録方法を示す。本発明の構成においては、吐出口列が1列あたり600DPIであり、吐出体積が4.5plの場合には、1列のみの印字記録では1スキャンで100%ベタが埋まらないので、同じ印字記録位置に2スキャン行う印字記録方法を示している。図1は、印字記録とヘッド位置の関係と、各スキャンによる印字記録状態を示している。図2は、図8の説明を補助するものであり、各スキャンでの実際に印字する吐出口番号を示している。図8、図2に示すように、1スキャン目は、吐出口列21の端部吐出口のみ、吐出口列31の中央部の吐出口のみで記録を行い、2スキャン目では印字記録装置上では、印字媒体がY方向に移動することによって、所望の印字領域の上半分は100%ベタの記録が行われている。3スキャン目を終了すると、所望の印字領域の全領域が100%ベタ記録されている。このような印字記録方法を行うことにより、端部の32個のノズルのノズル列方向へのヨレ量は、比較した従来ヘッドの場合が20μmだったのに対して、9μmと低減され、キャリッジ走査のつなぎスジがなくなった。また、本実施形態のように、1つの吐出口列のなかで、吐出口ピッチを一部変えているが、この構成の目的として、図1のように複数のスキャンで印字を埋めるのではなく濃度が薄くともスピードを優先する印字記録を行うような場合には、一つのスキャンにおいて同じピッチで印字記録できるという効果がある。
【0025】
本実施形態では、端部の16個の吐出口の記録、これは、16個以外でも良い。また、本実施形態では、ノズル列が2列あるが、1列でも良い。また、本実施形態では、形成されている吐出口が画像形成にすべて使用されているが、ダミー吐出口として画像形成に使用しない吐出口が有る場合には、ダミー吐出口を除き画像形成に使用する吐出口を端とする。
【0026】
(実施形態4)
図10は、本発明の基本的な形態を示すインクジェットプリントヘッドの模式図である。図10のプリントヘッドにおいては、吐出口1は複数設けられ、それらが所定のピッチで配設されることで、互いに略平行な吐出口列21〜23、31〜33を形成している。ここで、図10(a)において、吐出口列21〜23のそれぞれ図面上からi番目の吐出口は、図10(a)に示す矢印方向に対して一致している。このように、この記録ヘッドが記録装置等に搭載されて走査されるときの走査方向に対して、本実施形態の吐出口列21〜23は、それぞれ対応する吐出口が一致するように配列されており、第1の吐出口列群20が形成されている。吐出口列31〜33についても、吐出口列21〜23と同様に配列されており、吐出口列31〜33によって第1の吐出口群20に隣接するように第2の吐出口列群30が形成されている。本実施形態では、これら2つの吐出口列群での対応する吐出口が1200DPIずらして配列されている。また、6つの吐出口列について、最も外側の吐出口列23,33ではシアン(C)を、吐出口列22,32ではマゼンタ(M)を、最も内側の互いに隣接する吐出口列21、31ではイエロー(Y)を吐出するものである。このような構成においては、往復印字時の色ムラが発生しにくくなっている。
【0027】
本実施形態では、600DPIのピッチで128個の吐出口が各列に配列されていて、吐出口からインク滴が媒体へ向けて吐出されるものである。吐出インク滴の吐出体積は4.5pl、インク密度は1.05であり、2列の吐出口列による印字記録において副走査方向(吐出口列)の解像度である1200DPIにドットを埋めて白スジがでないのに十分な吐出体積である。インクジェット記録装置のキャリッジ走査方向の解像度は1200DPIであり、駆動周波数は12.5kHzであるので、キャリッジの移動速度は約265mm/sであり、一つの吐出口では最短時間間隔約80μsごとに吐出を行うことになる。また、吐出口面から紙面までの距離は1.5mmである。また、インクジェット記録装置は、双方向印字を行っている。
【0028】
本発明者の検討によると、図7に示すように吐出本数が16本以下では、端部の吐出液滴のヨレが9μm以下であり、画像上問題が無いヨレ量であった。そこで、本実施形態では、複数の印字スキャンで画像が埋まるようなマルチパス記録する場合に、図11(a)の吐出口列21,22、23においては、印字記録Aにおいては、128ノズルの端部の16個ずつ(すなわち吐出口番号が1〜16と113〜128の合計32ノズル)を、印字記録時に同時に記録できるノズルとし、吐出口列31,32、33では128ノズルの内の端部の16個ずつを除いたノズル列中央部とを印字記録時に同時に記録できるノズルとする。また、印字記録Bにおいては、図11(a)の吐出口列31,32、33においては、128ノズルの端部の16個ずつ(すなわち吐出口番号が1〜16と113〜128の合計32ノズル)を、印字記録時に同時に記録できるノズルとし、吐出口列21,22、23では128ノズルの内の端部の16個ずつを除いたノズル列中央部とを印字記録時に同時に記録できるノズルとする。
【0029】
図8,図13に100%ベタ印字を行ったときの、印字記録方法を示す。本発明の構成においては、吐出口列が1列あたり600DPIであり、吐出体積が4.5plの場合には、1列のみの印字記録では1スキャンで100%ベタが埋まらないので、同じ印字記録位置に2スキャン行う印字記録方法を示している。図8は、印字記録とヘッド位置の関係と、各スキャンによる印字記録状態を示している。図13は、図8の説明を補助するものであり、各スキャンでの実際に印字する吐出口番号を示している。図8、図13に示すように、1スキャン内で100カラム(走査方向の記録解像度における記録数)を印字する毎に印字記録Aと印字記録Bとを交互に記録を行っている。このような印字記録方法を行うことにより、端部の32個のノズルのノズル列方向へのヨレ量は、比較した従来ヘッドの場合が20μmだったのに対して、9μmと低減され、キャリッジ走査のつなぎスジがなくなった。さらに本実施形態の印字記録方法を用いることによって、同じラスター(走査方向に同じ一列のこと)に別の吐出口によって印字することが可能になり、マルチパス印字によるスジ低減の効果をも得ることができた。
【0030】
本実施形態では、端部の16個の吐出口の記録、これは、16個以外でも良い。また、本実施形態では、ノズル列が2列あるが、1列でも良い。また、本実施形態では、形成されている吐出口が画像形成にすべて使用されているが、ダミー吐出口として画像形成に使用しない吐出口が有る場合には、ダミー吐出口を除き画像形成に使用する吐出口を端とする。
【0031】
【発明の効果】
本発明は、インクを吐出させるために複数の吐出口を有するインクジェット記録ヘッドにおいて。具体的には、図11に示すように、A:Cyan、B:Magenta、C:Yellow、D:Magenta、E:Cyanのように往復印字に好適な構成のヘッドにおいて、
・1回の主走査において、図11の21〜23の吐出口列端部のノズルと、31〜33の吐出口列中央部のノズルを印字記録することによって、端部と中央部に離して印字記録を行うことにより、気流の影響を低減する。
【0032】
これらの構成にすることにより、吐出方向が曲がる現象を低減し、印字のスジの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】印字記録方法を示す図。
【図2】スキャンでの実際に印字する吐出口番号を示す図。
【図3】インクジェット記録装置の概観図。
【図4】ベタ印刷部分を示す図。
【図5】(a)液滴吐出時を観察した図。(b)つなぎ目を拡大した図。
【図6】ノズルが吐出される状態を示す図。
【図7】吐出液滴とヨレ量の関係を示す図。
【図8】吐出液滴とヨレ量の低減を示す図。
【図9】実際に印字する吐出番号を示す図。
【図10】インクジェットプリントヘッドの模式図。
【図11】略平行な吐出口列を形成している図。
【図12】吐出口番号が配置されている図。
【図13】実際に印字する吐出番号を示す図。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid ejection recording head for applying ink to a recording medium such as paper and a recording method.
[0002]
[Prior art]
Ink jet recording methods widely used today include a method using an electrothermal transducer (heater) and a piezoelectric element (piezo) as a discharge energy generating element used to discharge ink droplets. There are methods that can be used, and in each case, the ejection of ink droplets can be controlled by electrical signals. For example, the principle of an ink droplet discharge method using an electrothermal transducer is that an electric signal is applied to the electrothermal transducer to instantaneously boil the ink near the electrothermal transducer, and to change the phase of the ink at that time. Ink droplets are ejected at high speed by the rapid growth of bubbles. On the other hand, the principle of a method of ejecting ink droplets using a piezoelectric element is that an electric signal is applied to the piezoelectric element to displace the piezoelectric element, and the ink droplet is ejected by the pressure at the time of the displacement. Here, the former method does not require much space for the discharge energy generating element, and has advantages such as a simple structure of the ink jet print head and easy integration of nozzles.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Recently, the demand for high-speed color images has been increasing due to the increase in the processing speed of personal computers and the spread of the Internet, etc., and the so-called very high-quality recorded matter with high definition or gradation has been rapidly increased. There is an increasing demand for printouts in Japan, and there is a demand for a printer with high image quality and high speed. By the way, in order to obtain a high-definition, high-quality image with gradation, it is appropriate to perform recording by discharging very small ink droplets from one nozzle. It is necessary to repeatedly eject ink droplets from the outlet in a short cycle. Further, the carriage on which the print head is mounted also needs to move at high speed in synchronization with the response frequency of the head. As described above, when recording is performed by repeatedly discharging very small ink droplets from one nozzle, for example, a solid printed portion of a bar graph as shown in FIG. 4, that is, a solid printed portion (hereinafter referred to as a solid portion) Streaks occurred in the image of (noted). The streak portion corresponds to the portion between the n-th operation and the (n + 1) -th operation of the head. FIG. 5B is an enlarged view of a joint portion, and FIG. 5A shows a state in which ink droplets are ejected from the head at this time. FIG. 5 (a) is a line along the dotted line from the angle of the arrow in FIG. Since the image data is solid, the nozzles SEG0 to SEG255 are all driven at a high response frequency. Therefore, due to the ejection of the ink droplets from the nozzles in the end region of the image data, viscous air around the ejected ink droplets also moves at substantially the same speed as the ink droplets. Then, the air in the entire nozzle row moves in the same direction as the ink droplet, and that part is in a reduced pressure state. As a result, air other than around the ejected ink droplets moves in a direction in which the pressure is reduced, and an airflow as indicated by an arrow is generated, and the ejecting direction of the ink droplets of the nozzles in the end region of the nozzle row. Is sprayed toward the center of the nozzle by the airflow. In addition, airflow generated when the carriage moves in the main scanning direction during printing generates an airflow toward the center of the nozzle row, and the ejection direction of the ink droplets of the nozzles in the end area of the nozzle row is shifted toward the center of the nozzle by the airflow. Inject. As a result, there has been a problem that the landing positions are shifted as shown in FIG. Since the landing is disturbed by the airflow, the impact is affected as the ejection volume is smaller, and the effect is remarkable particularly at 8.5 pl or less. In addition, if the amount of ejected ink is increased to prevent streaks, the overflow of ink from the recording paper and the undulation phenomenon due to the absorption of ink from the recording medium occur, and the recorded image deteriorates. Further, in the formation of high-definition and high-resolution images, it is not preferable because it is necessary to reduce the diameter of one dot as much as possible because reduction of graininess and reproduction of fine lines are important. Further, if the cycle of repeatedly ejecting ink droplets is lengthened, the generation of airflow is reduced, but the speed of the printer is reduced, and it has not been possible to meet the user's need for printing out at high speed. The present invention solves these problems, and an object of the present invention is to provide an ink jet recording head that can print at high speed and can reduce streaks in a recorded image.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
As a result of detailed studies by the inventor, the following has been found.
[0005]
Not only the nozzles at the end of the nozzle row are distorted, but for example, even if some of the nozzles are ejected as shown in FIG. The part is displaced toward the center of the nozzle being discharged. However, what stands out on the image as shown in FIG. 5 (b) is the portion of the transition between the scans of the print recording, and the edges are particularly problematic.
[0006]
When the number of ejection nozzles at the time of printing and recording decreases, the amount of displacement of the droplets ejected from the nozzles at the end of the image decreases. This is presumed to be because the reduced number of discharge nozzles reduces the reduced pressure state at the center of the discharge nozzles, thereby making it difficult to generate airflow. Specifically, FIG. 7 shows the relationship between the number of ejected droplets and the amount of displacement. In the case of one ejection, there is no deflection in the main scanning direction and the vertical direction due to the airflow, but the deflection amount increases as the number of discharged droplets increases.
[0007]
Further, when the resolution of the print recording in the sub-scanning direction decreases, the amount of displacement of the liquid droplets discharged from the nozzles at the ends decreases.
[0008]
Further, the present inventor conducted a detailed study based on the above-described airflow model. As shown in FIG. 8, when the nozzle at the end and the nozzle at the center were discharged separately, the liquid discharged from the nozzle at the end was It was found that the drop of the droplet was reduced. The premise is that the number of discharge nozzles at the end is reduced as shown in (b) above. This is because, as described above in (b), the influence of the reduced distance at the center of the discharge nozzle and the effect of the airflow due to the scanning of the carriage on the end due to the increased distance reduce the airflow to the end. It is presumed that it is unlikely to occur.
[0009]
Based on the results of these studies, in order to achieve the above object, the present invention relates to an ink jet recording head having a plurality of discharge ports for discharging ink. Specifically, the figure? As shown in FIG. 2, in a head having a configuration suitable for reciprocal printing, such as A: Cyan, B: Magenta, C: Yellow, D: Magenta, and E: Cyan,
In one main scan, the nozzles at the end of the ejection port row 21 to 23 and the nozzle at the center of the ejection port row 31 to 33 in FIG. By performing print recording, the influence of airflow is reduced.
With such a configuration, it is possible to reduce the phenomenon that the ejection direction is bent, and to suppress the occurrence of printing streaks.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 3 is a schematic view of the ink jet recording apparatus of the present invention. A carriage 11 on which the inkjet head cartridge is mounted, a carriage drive motor 12 for scanning and moving the carriage, a flexible cable 13 for sending an electrical signal from a control unit (not shown) of the inkjet device to the inkjet cartridge, and a recovery process for the inkjet head unit. It has a recovery unit 14 for performing printing, a paper feed tray 15 that stores print media such as paper in a stacked state, and an optical position sensor 16 that optically reads the position of the carriage. The ink jet apparatus having such a configuration causes the carriage 11 to serially scan in the main scanning direction orthogonal to the transport direction (sub-scanning direction) of the print medium, and prints a print having a width corresponding to the ejection ports (number of nozzles) of the ink jet head. On the other hand, during non-printing, the print medium is intermittently conveyed by a predetermined amount.
[0011]
(Embodiment 1)
FIG. 10 is a schematic view of an ink jet print head showing a basic mode of the present invention. In the print head of FIG. 10, a plurality of ejection ports 1 are provided, and they are arranged at a predetermined pitch to form ejection port arrays 21 to 23 and 31 to 33 substantially parallel to each other as shown in FIG. 11. Has formed. FIG. 11A is a schematic diagram viewed from above, FIG. 11B is an explanatory diagram for explaining the arrangement of discharge ports, and FIG. 11C is a cross-sectional view. As shown in FIG. 11C, the recording head according to the present embodiment includes a substrate 7 including a heating resistor element 5 as an energy conversion element, and an orifice plate 6 forming an ejection port 1.
[0012]
Here, in FIG. 11A, the i-th ejection port from the drawing of each of the ejection port arrays 21 to 23 coincides with the arrow direction shown in FIG. 11A. As described above, the ejection port arrays 21 to 23 of the present embodiment are arranged such that the corresponding ejection ports coincide with each other in the scanning direction when the recording head is mounted on the recording apparatus and scanned. And a first ejection port array group 20 is formed. The ejection port arrays 31 to 33 are also arranged in the same manner as the ejection port arrays 21 to 23, and the second ejection port group 30 is arranged adjacent to the first ejection port group 20 by the ejection port arrays 31 to 33. Is formed. In the present embodiment, the corresponding ejection ports in these two ejection port row groups are arranged so as to match. Out of the six ejection port arrays, cyan (C) is used in the outermost ejection port arrays 23 and 33, magenta (M) is used in the ejection port arrays 22 and 32, and the innermost adjacent ejection port arrays 21 and 31 are used. In this example, yellow (Y) is discharged. Further, the distance between each ejection port array is 150 μm or more. According to the study of the present inventor, when the distance between the ejection port arrays is short, landing turbulence occurs due to the airflow generated by another ejection port row.
[0013]
In the present embodiment, 128 ejection ports are arranged in each row at a pitch of 1200 DPI, and ink droplets are ejected from the ejection ports toward the medium. The ejection volume of the ejected ink droplet is 4.5 pl, the ink density is 1.05, and the ejection is sufficient to fill the dots at 1200 DPI which is the resolution in the sub-scanning direction (ejection port row) in print recording, and to eliminate white streaks. Volume. Since the resolution in the carriage scanning direction of the ink jet recording apparatus is 1200 DPI and the driving frequency is 12.5 kHz, the moving speed of the carriage is about 265 mm / s. Will do. The distance from the discharge port surface to the paper surface is 1.5 mm. Further, the ink jet recording apparatus performs bidirectional printing.
[0014]
According to the study by the present inventors, as shown in FIG. 7, when the number of ejected droplets is 16 or less, the displacement of the ejected droplet at the end is 9 μm below, and the displacement amount has no problem on the image. Therefore, in the present embodiment, in the ejection port arrays 21, 22, and 23 in FIG. 11A, 16 nozzles at the end of 128 nozzles (that is, a total of 32 nozzles having ejection port numbers 1 to 16 and 113 to 128). ) Are nozzles that can be simultaneously printed during printing in one main scan, and in the ejection port arrays 31, 32, and 33, the center of the nozzle row excluding 16 nozzles at the end of the 128 nozzles is subjected to one main scan. The nozzles can be recorded simultaneously with the print recording. FIG. 1 shows a print recording method when 100% solid printing is performed. By performing such a print recording method, the amount of deflection in the nozzle row direction of the 32 nozzles at the end is reduced to 9 μm from 20 μm for the comparative conventional head, and the carriage scan is performed. Connection streaks are gone.
[0015]
In the present embodiment, the recording of the 16 ejection ports at the end portion may be other than 16 ejection ports. In this embodiment, there are two nozzle rows, but one nozzle row may be used. Further, in the present embodiment, all of the formed discharge ports are used for image formation. However, when there are discharge ports that are not used for image formation as dummy discharge ports, they are used for image formation except for dummy discharge ports. The discharge port to be used is defined as an end.
[0016]
(Embodiment 2)
FIG. 10 is a schematic view of an ink jet print head showing a basic mode of the present invention. In the print head of FIG. 10, a plurality of ejection ports 1 are provided, and are arranged at a predetermined pitch to form ejection port arrays 21 to 23 and 31 to 33 that are substantially parallel to each other. Here, in FIG. 10A, the i-th discharge port from the drawing of each of the discharge port arrays 21 to 23 coincides with the arrow direction shown in FIG. 10A. As described above, the ejection port arrays 21 to 23 of the present embodiment are arranged such that the corresponding ejection ports coincide with each other in the scanning direction when the recording head is mounted on the recording apparatus and scanned. And a first ejection port array group 20 is formed. The ejection port arrays 31 to 33 are also arranged in the same manner as the ejection port arrays 21 to 23, and the second ejection port group 30 is arranged adjacent to the first ejection port group 20 by the ejection port arrays 31 to 33. Is formed. In the present embodiment, the corresponding ejection ports in these two ejection port row groups are arranged with a shift of 1200 DPI. Out of the six ejection port arrays, cyan (C) is used in the outermost ejection port arrays 23 and 33, magenta (M) is used in the ejection port arrays 22 and 32, and the innermost adjacent ejection port arrays 21 and 31 are used. In this example, yellow (Y) is discharged. In such a configuration, color unevenness during reciprocal printing is less likely to occur.
[0017]
In the present embodiment, 128 ejection ports are arranged in each row at a pitch of 600 DPI, and ink droplets are ejected from the ejection ports toward the medium. The ejection volume of the ejected ink droplets is 4.5 pl, the ink density is 1.05, and dots are buried in 1200 DPI, which is the resolution in the sub-scanning direction (ejection port row), in print recording using two ejection port arrays, and white stripes are formed. The discharge volume is sufficient so that no Since the resolution in the carriage scanning direction of the ink jet recording apparatus is 1200 DPI and the driving frequency is 12.5 kHz, the moving speed of the carriage is about 265 mm / s. Will do. The distance from the discharge port surface to the paper surface is 1.5 mm. Further, the ink jet recording apparatus performs bidirectional printing.
[0018]
According to the study by the present inventor, as shown in FIG. 7, when the number of ejected droplets is 16 or less, the displacement of the ejected droplet at the end is 9 μm or less, and the displacement amount has no problem on the image. Therefore, in the present embodiment, when performing multi-pass printing in which an image is filled by a plurality of print scans, in the ejection port arrays 21, 22, and 23 of FIG. (I.e., a total of 32 nozzles with ejection port numbers 1 to 16 and 113 to 128) are nozzles that can be simultaneously recorded during printing in one main scan, and the ejection port arrays 31, 32, and 33 have one end of 128 nozzles. The central part of the nozzle row excluding each of the sixteen parts is a nozzle that can be simultaneously recorded at the time of print recording in one main scan. In another scan, in the ejection port arrays 31, 32, and 33 of FIG. 11A, 16 nozzles at the end of 128 nozzles (that is, a total of 32 ejection port numbers 1 to 16 and 113 to 128) are used. Nozzles) are nozzles that can be simultaneously recorded during print recording in one main scan, and in the ejection port arrays 21, 22, and 23, the center of the nozzle row excluding 16 nozzles at the end of the 128 nozzles is one main scan. Nozzles that can record simultaneously when printing with
[0019]
8 and 9 show a print recording method when 100% solid printing is performed. In the configuration of the present invention, when the ejection port row is 600 DPI per row and the ejection volume is 4.5 pl, 100% solid is not filled in one scan in one row of print recording. A print recording method of performing two scans at a position is shown. FIG. 8 shows the relationship between the print record and the head position, and the print record state by each scan. FIG. 9 assists the explanation of FIG. 8 and shows the ejection port numbers actually printed in each scan. As shown in FIGS. 8 and 9, in the first scan, recording is performed only at the end ejection port of the ejection port array 21 and only at the center ejection port of the ejection port array 31. In this example, the print medium moves in the Y direction, so that the upper half of the desired print area is printed at 100% solid. When the third scan is completed, the entire desired print area is 100% solid printed. By performing such a print recording method, the amount of deflection in the nozzle row direction of the 32 nozzles at the end is reduced to 9 μm from 20 μm for the comparative conventional head, and the carriage scan is performed. Connection streaks are gone.
[0020]
In the present embodiment, the recording of the 16 ejection ports at the end portion may be other than 16 ejection ports. In this embodiment, there are two nozzle rows, but one nozzle row may be used. Further, in the present embodiment, all of the formed discharge ports are used for image formation. However, when there are discharge ports that are not used for image formation as dummy discharge ports, they are used for image formation except for dummy discharge ports. The discharge port to be used is defined as an end.
[0021]
(Embodiment 3)
FIG. 10 is a schematic view of an ink jet print head showing a basic mode of the present invention. In the print head of FIG. 10, a plurality of ejection ports 1 are provided, and are arranged at a predetermined pitch to form ejection port arrays 21 to 23 and 31 to 33 that are substantially parallel to each other. Here, in FIG. 10A, the i-th discharge port from the drawing of each of the discharge port arrays 21 to 23 coincides with the arrow direction shown in FIG. 10A. As described above, the ejection port arrays 21 to 23 of the present embodiment are arranged such that the corresponding ejection ports coincide with each other in the scanning direction when the recording head is mounted on the recording apparatus and scanned. And a first ejection port array group 20 is formed. The ejection port arrays 31 to 33 are also arranged in the same manner as the ejection port arrays 21 to 23, and the second ejection port group 30 is arranged adjacent to the first ejection port group 20 by the ejection port arrays 31 to 33. Is formed. In the present embodiment, the corresponding ejection ports in these two ejection port row groups are arranged with a shift of 1200 DPI. Out of the six ejection port arrays, cyan (C) is used in the outermost ejection port arrays 23 and 33, magenta (M) is used in the ejection port arrays 22 and 32, and the innermost adjacent ejection port arrays 21 and 31 are used. In this example, yellow (Y) is discharged. In such a configuration, color unevenness during reciprocal printing is less likely to occur. In the present embodiment, 256 ejection ports are arranged in each row at a pitch of 600 DPI, and ink droplets are ejected from the ejection ports toward the medium. Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 12 in particular, in the ejection port arrays 21 to 23, the ejection port numbers 1 to 16 and 245 to 256 are arranged in odd rows of 1200 DPI pitch, and the ejection port numbers are 17 to 244. Then, they are arranged in even-numbered rows. Further, in the ejection port arrays 31 to 33, the ejection port numbers 1 to 16 and 245 to 256 are arranged in even rows with a 1200 DPI pitch, and the ejection port numbers 17 to 244 are arranged in odd rows.
[0022]
The ejection volume of the ejected ink droplets is 4.5 pl, the ink density is 1.05, and dots are buried in 1200 DPI, which is the resolution in the sub-scanning direction (ejection port row), in print recording using two ejection port arrays, and white stripes are formed. The discharge volume is sufficient so that no Since the resolution in the carriage scanning direction of the ink jet recording apparatus is 1200 DPI and the driving frequency is 12.5 kHz, the moving speed of the carriage is about 265 mm / s. Will do. The distance from the discharge port surface to the paper surface is 1.5 mm. Further, the ink jet recording apparatus performs bidirectional printing.
[0023]
According to the study by the present inventor, as shown in FIG. 7, when the number of ejected droplets is 16 or less, the displacement of the ejected droplet at the end is 9 μm or less, and the displacement amount has no problem on the image. Therefore, in the present embodiment, when performing multi-pass printing in which an image is filled with a plurality of printing passes, in the ejection port arrays 21, 22, and 23 of FIG. (That is, a total of 32 nozzles having ejection port numbers 1 to 16 and 245 to 256) are nozzles that can be simultaneously recorded at the time of print recording in one main scan, and the ejection port rows 31, 32, and 33 have one end of 256 nozzles. The central part of the nozzle row excluding each of the sixteen parts is a nozzle that can be simultaneously recorded at the time of print recording in one main scan. In another pass, in the ejection port arrays 31, 32, and 33 of FIG. 11A, 16 nozzles at the end of 128 nozzles (that is, a total of 32 ejection port numbers 1 to 16 and 245 to 256) are used. Nozzles) are nozzles that can be simultaneously printed during print recording in one main scan, and in the ejection port arrays 21, 22, and 23, the center of the nozzle row excluding 16 nozzles at the end of 256 nozzles is one main scan. Nozzles that can record simultaneously when printing with
[0024]
8 and 2 show a print recording method when 100% solid printing is performed. In the configuration of the present invention, when the ejection port row is 600 DPI per row and the ejection volume is 4.5 pl, 100% solid is not filled in one scan in one row of print recording. A print recording method of performing two scans at a position is shown. FIG. 1 shows the relationship between the print record and the head position, and the print record state by each scan. FIG. 2 assists the explanation of FIG. 8 and shows the ejection port numbers actually printed in each scan. As shown in FIGS. 8 and 2, in the first scan, recording is performed only at the end ejection port of the ejection port array 21 and only in the central ejection port of the ejection port array 31. In this example, the print medium moves in the Y direction, so that the upper half of the desired print area is printed at 100% solid. When the third scan is completed, the entire desired print area is 100% solid printed. By performing such a print recording method, the amount of deflection in the nozzle row direction of the 32 nozzles at the end is reduced to 9 μm from 20 μm for the comparative conventional head, and the carriage scan is performed. Connection streaks are gone. Also, as in the present embodiment, the ejection port pitch is partially changed in one ejection port row. However, for the purpose of this configuration, printing is not performed by a plurality of scans as shown in FIG. In the case where printing is performed with priority given to speed even when the density is low, there is an effect that printing can be performed at the same pitch in one scan.
[0025]
In the present embodiment, the recording of the 16 ejection ports at the end portion may be other than 16 ejection ports. In this embodiment, there are two nozzle rows, but one nozzle row may be used. Further, in the present embodiment, all of the formed discharge ports are used for image formation. However, when there are discharge ports that are not used for image formation as dummy discharge ports, they are used for image formation except for dummy discharge ports. The discharge port to be used is defined as an end.
[0026]
(Embodiment 4)
FIG. 10 is a schematic view of an ink jet print head showing a basic mode of the present invention. In the print head of FIG. 10, a plurality of ejection ports 1 are provided, and are arranged at a predetermined pitch to form ejection port arrays 21 to 23 and 31 to 33 that are substantially parallel to each other. Here, in FIG. 10A, the i-th discharge port from the drawing of each of the discharge port arrays 21 to 23 coincides with the arrow direction shown in FIG. 10A. As described above, the ejection port arrays 21 to 23 of the present embodiment are arranged such that the corresponding ejection ports coincide with each other in the scanning direction when the recording head is mounted on the recording apparatus and scanned. And a first ejection port array group 20 is formed. The ejection port arrays 31 to 33 are also arranged in the same manner as the ejection port arrays 21 to 23, and the second ejection port group 30 is arranged adjacent to the first ejection port group 20 by the ejection port arrays 31 to 33. Is formed. In the present embodiment, the corresponding ejection ports in these two ejection port row groups are arranged with a shift of 1200 DPI. Out of the six ejection port arrays, cyan (C) is used in the outermost ejection port arrays 23 and 33, magenta (M) is used in the ejection port arrays 22 and 32, and the innermost adjacent ejection port arrays 21 and 31 are used. In this example, yellow (Y) is discharged. In such a configuration, color unevenness during reciprocal printing is less likely to occur.
[0027]
In the present embodiment, 128 ejection ports are arranged in each row at a pitch of 600 DPI, and ink droplets are ejected from the ejection ports toward the medium. The ejection volume of the ejected ink droplets is 4.5 pl, the ink density is 1.05, and dots are buried in 1200 DPI, which is the resolution in the sub-scanning direction (ejection port row), in print recording using two ejection port arrays, and white stripes are formed. The discharge volume is sufficient so that no Since the resolution in the carriage scanning direction of the ink jet recording apparatus is 1200 DPI and the driving frequency is 12.5 kHz, the moving speed of the carriage is about 265 mm / s. Will do. The distance from the discharge port surface to the paper surface is 1.5 mm. Further, the ink jet recording apparatus performs bidirectional printing.
[0028]
According to the study by the present inventor, as shown in FIG. 7, when the number of ejected droplets is 16 or less, the displacement of the ejected droplet at the end is 9 μm or less, and the displacement amount has no problem on the image. Therefore, in the present embodiment, when performing multi-pass printing in which an image is filled by a plurality of print scans, in the ejection orifice rows 21, 22, and 23 of FIG. Each of the 16 nozzles at the end (that is, a total of 32 nozzles having discharge port numbers 1 to 16 and 113 to 128) is a nozzle that can be simultaneously recorded at the time of print recording, and the discharge port rows 31, 32, and 33 have one end of 128 nozzles. The nozzles at the center of the nozzle row, excluding 16 parts, are nozzles that can be simultaneously recorded during print recording. In the print record B, in the ejection port arrays 31, 32, and 33 in FIG. 11A, 16 nozzles at the end of 128 nozzles (that is, a total of 32 ejection port numbers 1 to 16 and 113 to 128) are used. Nozzles) that can simultaneously record at the time of print recording, and nozzles that can simultaneously record at the time of print recording the central part of the nozzle row excluding 16 nozzles at the end of the 128 nozzles in the ejection port arrays 21, 22, and 23. I do.
[0029]
8 and 13 show a print recording method when 100% solid printing is performed. In the configuration of the present invention, when the ejection port row is 600 DPI per row and the ejection volume is 4.5 pl, 100% solid is not filled in one scan in one row of print recording. A print recording method of performing two scans at a position is shown. FIG. 8 shows the relationship between the print record and the head position, and the print record state by each scan. FIG. 13 assists the explanation of FIG. 8 and shows the ejection port numbers actually printed in each scan. As shown in FIGS. 8 and 13, each time 100 columns (the number of records at the recording resolution in the scanning direction) are printed in one scan, the print record A and the print record B are alternately recorded. By performing such a print recording method, the amount of deflection in the nozzle row direction of the 32 nozzles at the end is reduced to 9 μm from 20 μm for the comparative conventional head, and the carriage scan is performed. Connection streaks are gone. Further, by using the print recording method of the present embodiment, it is possible to print on the same raster (in the same row in the scanning direction) by another discharge port, and it is also possible to obtain a streak reduction effect by multi-pass printing. Was completed.
[0030]
In the present embodiment, the recording of the 16 ejection ports at the end portion may be other than 16 ejection ports. In this embodiment, there are two nozzle rows, but one nozzle row may be used. Further, in the present embodiment, all of the formed discharge ports are used for image formation. However, when there are discharge ports that are not used for image formation as dummy discharge ports, they are used for image formation except for dummy discharge ports. The discharge port to be used is defined as an end.
[0031]
【The invention's effect】
The present invention relates to an ink jet recording head having a plurality of discharge ports for discharging ink. Specifically, as shown in FIG. 11, in a head having a configuration suitable for reciprocal printing such as A: Cyan, B: Magenta, C: Yellow, D: Magenta, and E: Cyan,
In one main scan, the nozzles at the end of the ejection port row 21 to 23 and the nozzle at the center of the ejection port row 31 to 33 in FIG. By performing print recording, the influence of airflow is reduced.
[0032]
With such a configuration, it is possible to reduce the phenomenon that the ejection direction is bent, and to suppress the occurrence of printing streaks.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a print recording method.
FIG. 2 is a diagram showing ejection port numbers actually printed in scanning.
FIG. 3 is a schematic view of an ink jet recording apparatus.
FIG. 4 is a diagram showing a solid printing portion.
FIG. 5 (a) is a diagram showing an observation at the time of discharging a droplet. (B) The figure which expanded the joint.
FIG. 6 is a diagram showing a state in which a nozzle is discharged.
FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between a discharge droplet and a displacement amount.
FIG. 8 is a diagram showing a reduction in the amount of ejected droplets and the amount of displacement
FIG. 9 is a diagram showing ejection numbers actually printed.
FIG. 10 is a schematic view of an inkjet print head.
FIG. 11 is a view showing a substantially parallel row of ejection openings.
FIG. 12 is a diagram in which ejection port numbers are arranged.
FIG. 13 is a view showing ejection numbers actually printed.

Claims (6)

被記録媒体に対して走査しつつ、液体吐出記録ヘッドに搭載された複数の吐出口列によって同じ液体種の印字記録を行う液体吐出記録方法において、
一つの印字記録走査時に、一つの吐出口列は列両端にある1個以上の吐出口から液体を吐出し印字記録を行い、前記吐出口列と異なる吐出口列は列中央部の吐出口から液体を吐出し印字記録を行うことを特徴とする液体吐出記録方法。
In a liquid ejection recording method for performing printing recording of the same liquid type by a plurality of ejection port arrays mounted on a liquid ejection recording head while scanning the recording medium,
At the time of one print recording scan, one discharge port row discharges liquid from one or more discharge ports at both ends of the row to perform print recording, and the discharge port row different from the discharge port row is from the discharge port at the center of the row. A liquid discharge recording method, wherein a liquid is discharged to perform print recording.
被記録媒体に対して走査しつつ、液体吐出記録ヘッドに搭載された複数の吐出口列によって同じ液体種の印字記録を行う液体吐出記録方法において、
一つの印字記録走査時に、一つの吐出口列1は列両端にある1個以上の吐出口から液体を吐出し印字記録を行い、前記吐出口列と異なる吐出口列2は列中央部の吐出口から液体を吐出し印字記録を行う印字記録A、
一つの印字記録走査時に、一つの吐出口列1は列中央部の吐出口から液体を吐出し印字記録を行1、前記吐出口列と異なる吐出口列2は列両端にある1個以上の吐出口から液体を吐出し印字記録を行う印字記録B、
があり、印字記録Aと印字記録Bとを同一スキャンで交互に切り替えながら印字記録を行っていることを特徴とする液体吐出記録方法。
In a liquid ejection recording method for performing printing recording of the same liquid type by a plurality of ejection port arrays mounted on a liquid ejection recording head while scanning the recording medium,
At the time of one print recording scan, one discharge port row 1 discharges liquid from one or more discharge ports at both ends of the row to perform print recording, and a discharge port row 2 different from the discharge port row has a discharge port at the center of the row. A print record A in which a liquid is ejected from the outlet to perform a print record,
At the time of one print recording scan, one discharge port row 1 discharges liquid from the discharge port at the center of the row to perform print recording, and the discharge port row 2 different from the discharge port row has one or more discharge port rows at both ends. A print record B in which a liquid is ejected from an ejection port to perform a print record;
Wherein the print recording is performed while alternately switching between the print record A and the print record B in the same scan.
請求項1,2に記載の一つの吐出口列の両端にある1個以上の吐出口のピッチと両端にある吐出口を除いた中央部の吐出口とのピッチがずれており、かつ前記吐出口列と同じ液体種を吐出する吐出口列の両端にある1個以上の吐出口のピッチは前記吐出口列と異なり、また両端にある吐出口を除いた中央部の吐出口とのピッチが前記吐出口列と異なっていることを特徴とするインクジェット記録方法。The pitch of one or more discharge ports at both ends of one discharge port array according to claim 1 and the pitch of a discharge port at a central portion excluding the discharge ports at both ends are shifted, and the discharge is performed. The pitch of one or more discharge ports at both ends of the discharge port row that discharges the same liquid type as the outlet row is different from that of the discharge port row, and the pitch with the discharge port at the center excluding the discharge ports at both ends is different. An ink jet recording method, which is different from the ejection port array. 請求項1,2,3に記載の列両端の吐出口の数が16より少ないことを特徴とするインクジェット記録方法。4. An ink jet recording method according to claim 1, wherein the number of ejection ports at both ends of the row is less than 16. 請求項1,2,3に記載の液体吐出記録ヘッドの吐出体積が8.5pl以下であることを特徴とするインクジェット記録方法。4. An ink jet recording method according to claim 1, wherein the ejection volume of the liquid ejection recording head according to claim 1, 2, or 3 is 8.5 pl or less. 一つの印字記録走査時に、一つの吐出口列は列両端にある1個以上の吐出口から液体を吐出し印字記録を行い、前記吐出口列と異なる吐出口列は列中央部の吐出口から液体を吐出し印字記録を行うことにおいて
一つの吐出口列の両端にある1個以上の吐出口のピッチと両端にある吐出口を除いた中央部の吐出口とのピッチがずれており、かつ前記吐出口列と同じ液体種を吐出する吐出口列の両端にある1個以上の吐出口のピッチは前記吐出口列と異なり、また両端にある吐出口を除いた中央部の吐出口とのピッチが前記吐出口列と異なっていることを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
At the time of one print recording scan, one discharge port row discharges liquid from one or more discharge ports at both ends of the row to perform print recording, and the discharge port row different from the discharge port row is from the discharge port at the center of the row. In performing print recording by discharging the liquid, the pitch of one or more discharge ports at both ends of one discharge port row and the pitch of the discharge ports at the center excluding the discharge ports at both ends are shifted, and The pitch of one or more discharge ports at both ends of the discharge port row that discharges the same liquid type as the discharge port row is different from that of the discharge port row, and the pitch of the one or more discharge ports is the same as the discharge port at the center excluding the discharge ports at both ends. An ink jet recording head having a pitch different from that of the ejection port array.
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