喷墨记录头的制作方法

专利名称：喷墨记录头的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于喷射油墨以执行记录的喷墨记录头。
技术背景伴随着复印机、通信装置和信息处理装置例如文字处理器和个人 计算机的普及，已研发出利用喷墨系统进行记录的喷墨记录装置作为 供那些装置记录(打印)图像的输出设备。喷墨记录装置具有易于使 作为记录装置的喷墨记录头(以下，也简称为记录头)小型化以及能 够高速记录高精度图像的优点。另外，可在普通纸上执行记录而不需 要特别的处理，由此操作成本降低。另外，由于喷墨记录装置釆用非 击打方式，所以记录过程中的噪音小。另外，通过采用多种色调(颜 色和/或浓度)的油墨，易于执行彩色图像记录。近来，伴随着具有这些优点的喷墨记录装置的普及，希望记录操 作的精度更高且速度更快。为满足这些需求，由大量密集布置的喷口 组成的记录头用在喷墨记录装置中。另外，在可进行彩色记录的喷墨 记录装置中，喷墨头具有对应于多种颜色油墨设置的多个喷口列。作为喷墨记录装置的类型，具有所谓的宽行打印机类型和串行打 印机类型。后者主要用作个人或者办公室使用的打印机，因为其尺寸 较小。在串行打印机类型中，交替执行主扫描和副扫描以形成图像。 更具体的，主扫描过程中，在沿着与喷口列方向不同的方向相对于记 录介质移动记录头的同时喷射油墨。另一方面，副扫描过程中，沿着 与主扫描方向垂直的方向相对移动记录介质。在串行打印机类型的喷 墨记录装置中，通过执行双向记录来实现更高速的记录操作，在双向 记录中，在往方向和返方向两方向的主扫描过程中执行记录操作。然而，当采用这样一种记录头执行双向彩色记录时，在该记录头
中，喷射多种颜色例如青色(C)、品红色(M)和黄色(Y)油墨的 喷口列沿主扫描方向设置，这些油墨的喷射顺序在往方向主扫描与返 方向主扫描之间不同。因此，这些油墨附着到记录介质上的顺序在往 方向主扫描与返方向主扫描之间不同。结果，合成色不均一地显色， 这导致呈现不同色调带状的合成色不匀。为解决此问题，已知这样一种技术，其中，供多种颜色使用的喷 口列对称地设置在记录头内。例如，日本专利特开No. 2001-171119 公开了这样一种构造，其中，用于C的喷口列、用于M的喷口列、 用于Y的喷口列、用于Y的另一喷口列、用于M的另一喷口列以及 用于C的另一喷口列按照此顺序沿主扫描方向设置，由此颜色布置的 顺序对称。通过釆用具有此布置的记录头，能够在往方向主扫描和返 方向主扫描的油墨附着顺序相同的情况下执行双向彩色记录。由此， 合成色能够均一地显色。另一方面，从记录头喷出且附着到记录介质上的墨滴在该记录介 质上展开且形成点。图像被记录为此点的集合。每个点的面积取决于 墨滴的尺寸即喷墨量。为利用喷墨方式实现与高精度银盐照相相当的 高像质记录，倾向于使从记录头喷出的墨滴尽可能微细。作为实现此高精度记录的方法，已知这样一种技术，其中，通过 组合由不同尺寸(不同喷墨量)的墨滴形成的点来形成图像。根据此 方法，可在图像中设置不同直径的点，从而通过在图像的很可能注意 到粒状感的一部分上形成直径较小的点以及在图像的"实心"部分上 形成直径较大的点来记录图像。由此，图像的粒状感减小，同时能够 用较少的喷墨数量高效地填充"实心"部分的广大区域。由此，能够 高速地执行高像质记录。通过在这种具有可喷射不同油墨量的构造的记录头中采用适用于 前述双向记录的喷口列的对称布置，期待实现更高速度的高像质记录。图16A表示显示此构造示例的喷墨记录头的示意俯视图。记录头 形成在Si基体10上。在基体10上，用附图标记131至135指示的五 个供墨口沿主扫描方向以并列方式设置。这里，供墨口131和135对
应于青色油墨。位于供墨口 131和135内侧的供墨口 132和134对应 于品红色油墨。位于五个供墨口中央的供墨口 133对应于黄色油墨。 对于各个供墨口，提供喷口列和墨路。在喷口列中，许多喷口沿副扫 描方向以预定密度(600dpi (点/英寸))布置。墨路与各个喷口连通。 换句话说，喷墨记录头被构造成颜色顺序沿记录扫描方向对称。在往 扫描方向或返扫描方向中都按照青色、品红色和黄色的顺序给记录介 质提供油墨。能量产生元件例如电热转换元件(加热器)等形成在墨 路的一部分中，且驱动信号经由形成在基体边缘的电极部12提供。喷射较多量油墨的喷口列CL1、 ML1、 ML2和CL2以及喷射较 少量油墨的喷口列CS1、 MS1、 MS2和CS2分别设在供墨口 131，132，134和135的两侧。另 一方面，喷射较多量油墨的喷口列(YL1 和YL2)设在供墨口 133的两侧。这里，对于黄色油墨，仅设置可喷 射较多量油墨的喷口列。这是因为黄色油墨与青色油墨和品红色油墨 相比具有较低的可见性，所以即便点较大，其粒状感也基本不受影响。 结果，减小滴径的效果小。对于各种颜色内喷射较多量油墨的喷口列之间的关系，喷口沿副 扫描方向偏移1/2排列间距且具有相互补偿的关系，实现1200dpi的 记录分辨率。另外，对于喷射较少量青色油墨和品红色油墨的喷口列， 也建立同样的关系。在此记录头中，对于青色和品红色，可利用大点和小点形成记录 密度为1200dpi的图像。同时，对于黄色，可利用大点形成记录密度 为1200dpi的图像。另外，当尤其在普通纸张上着重于速度执行记录 时，仅采用喷射较多量油墨的喷口列在同 一 图像区域上执行双向记录。 此时，由于相同颜色油墨的喷口列对称设置，所以往方向主扫描和返 方向主扫描的油墨附着顺序相同，从而可以防止出现合成色不匀。另 外例如，通过在有效地利用喷射较少量油墨的喷口列的同时依据相互 补偿的像素布置对同一图像区域执行多次主扫描(多次扫描记录)，可 形成粒状感小的高精度图像。然而，当本发明人检测以上记录头时，发现不考虑喷墨量的对称
布置导致以下问题。以下，将说明这些问题。记录头经由多个部件例如滑架和其它多个组件定位在记录装置的导轴上，且执行主扫描。由此如图16A所示，若各个喷口列被准确地 设置成垂直于导轴，则相互分离的喷口列(在此情况下，例如用于青 色油墨的喷口列CL1和CL2以及CS1和CS2)能够相互补偿。然而 实际上，记录头或滑架存在制造偏差，从而记录头有一定程度的倾斜， 喷口列不能绝对地垂直于导轴。图16B是上述状态的说明图，表示相对于导轴延伸方向即主扫描 方向倾斜e角的记录头。由于这种倾斜，沿副扫描方向应具有大约 21jim ( 1/1200英寸)间距的喷口列CS1和CS2中的喷口进一步偏移 大约11, ( 1/2400英寸)。图17A和17B是表示分别与图16A和16B所示的青色油墨用喷 口列对应的点形状的示意图。在图17A和17B中，左侧的各个图分别 表示利用喷射较多量油墨的喷口列CL1和CL2形成的较大直径点cll 和c12的布置。另一方面，右侧的各个图分别表示利用喷射较少量油 墨的喷口列CS1和CS2形成的较小直径点csl和cs2的布置。在图16A中，各喷口列被安装成相对于导轴绝对垂直。于是，相 互分离的喷口列CL1和CL2以及CS1和CS2相互补偿。结果，如图 17A所示，形成不偏移的点。然而，在图16B中，相隔一定距离的喷口列中的喷口偏移超过规 定间距。结果，如图17B所示，形成偏移点。在这方面，若喷射量足够大，则如图17B所示，所形成的点径相 对于偏移距离也足够大。占空因数(点相对于记录介质的覆盖率)的 变化在副扫描方向小，其影响可以忽略。然而，对于喷射较少量油墨 的喷口列，如图17B所示，所形成的点小。占空因数的变化在副扫描 方向较大。这里所述的占空因数的变化率是利用喷口排列的间距与点径之间 的关系确定的。当点径相对于喷口排列的间距小时，这就成为问题。 以上已经描述了以1200dpi的密度排列喷口的情况。然而，在其它排
列密度的情况下也出现同样问题。如上所述，在图16B所示的记录头中，当使用喷射较少量油墨的 喷口列来执行高精度记录时，副扫描方向出现较大的光学密度变化， 导致的问题是在主扫描方向(水平方向)更易于注意到带紋。另外， 偏移距离越长，喷口列沿主扫描方向的间距越长。为此，光学密度变 化的影响按照黄色、品红色和青色的顺序相对增大，导致整体色平衡 恶化的问题。尽管已经说明了静态偏移导致的问题，但由于前述喷口列在主扫 描方向的位置之间的差异，动态因素例如主扫描时滑架或导轴的振动 也导致图17A和17B所示的状态重复出现。换句话说，当使用喷射较 少量油墨的喷口列时，由于在主扫描方向的位置之间的差异，光学密 度变化的影响增大，导致的问题是在副扫描方向(垂直方向)出现带 紋。发明内容考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种喷射不同墨量的记录 头，其可高速地实现双向记录而无颜色不匀，且其可高精度地记录而 不会由于记录头的静态和动态偏移使图像恶化。一种喷墨记录头，用于通过相对于记录介质进行扫描来执行记录， 其中喷射较多量油墨的至少两列喷口设置用于多种色调油墨中的每 个且被设置在沿着对应于扫描的方向按颜色顺序对称的位置；以及与 两列喷口相比喷射较少量油墨的单列喷口提供给多种色调油墨中的至 少一种。根据本发明，由于对各个色调对称地设置喷射较多量油墨的喷口 列，所以能够防止在双向记录时出现颜色不匀。另外，因为在高精度 记录例如照相印刷时采用的喷射较少量油墨的喷口列形成单列，所以 即便由于制造偏差导致在制造头被安装的状态下出现倾斜，也能够抑 制点形成的位置偏移导致的图像恶化例如光学密度变化。自以下(参照附图)对示范实施例的说明，本发明的其它特征将
变得明显。


图1是表示可安装根据本发明的喷墨记录头的喷墨记录装置的一 示例的示意图。图2A和2B都是表示用于图1所示装置的记录头盒的透视图。 图3是表示设在图2A和2B所示记录头盒上的记录头的示范构造的分解透视图。图4是表示图3所示记录头的更详细构造的分解透视图。图5是表示用于图4所示构造的记录元件基板的基本构造示例的透视图。图6A表示依据本发明第一实施例的记录头的喷口排列的构造且 是表示记录头被安装成不相对于主扫描方向倾斜的状态的示图。图6B是表示记录头被安装成相对于主扫描方向倾斜的状态的示图。图7A和7B分别是表示在图6A和6B的状态下形成的点的示图。 图8是表示依据本发明第二实施例的记录头的喷口排列的构造的 示图。图9是表示在采用本发明第三至第六实施例的构造中的检测用记 录头的喷口排列的构造的示图。图IO是表示图9的扩大部的示图。图11是表示依据本发明第三实施例的记录头的喷口排列的构造 的示图。图12是表示依据本发明第四实施例的记录头的喷口排列的构造 的示图。图13是表示依据本发明第五实施例的记录头的喷口排列的构造 的示图。图14是表示依据本发明第六实施例的记录头的喷口排列的构造 的示图。
图15是表示依据本发明笫七实施例的记录头的喷口排列的构造 的示图。图16A表示传统记录头的喷口排列的构造且是表示记录头被安装 成不相对于主扫描方向倾斜的状态的示图。图16B是表示记氛头被安装成相对于主扫描方向倾斜的状态的示图。图17A和17B分别是表示在图16A和16B的状态下形成的点的 示图。具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明。应注意的是，这里，"图像"不仅指形成例如文字、图形、绘画和 相片一类信息的情况，也广义地指形成在记录介质上或者在其整个表 面上的着色的设计和图案，无论有意义或者无意义。另外，"记录"指 形成图像的整个操作。另外，"记录介质"不仅指记录装置通常采用的 纸片材，也广义地指例如织物、塑料膜、金属板、玻璃、陶瓷、木材、 皮革等可接收油墨的物体，以下都称为"纸"。记录装置和记录头的基本构造图1是表示可安装根据本发明的喷墨记录头的喷墨记录装置的一 示例的示意图。图1所示可更换的记录头盒20被定位且安装在滑架102上。滑架 102由导轴103引导和支承，以使该滑架102可沿着导轴103往复移 动，该导轴103安装在装置主体上且沿着主扫描方向延伸。利用主扫 描电机104经由驱动机构例如电机滑轮105、从动滑轮106和定时带 107驱动滑架102，且同时控制该滑架102的位置和运动。图2A和2B都是表示记录头盒20的透视图。此记录头盒20包括 记录头21和可拆卸地设在该记录头21上的墨罐23,24,25和26(以下， 除非具体说明，否则用附图标记22指示)。这些墨罐23,24,25和26
可以对应于如黑色、青色、品红色和黄色的各色油墨。记录头21依据 记录信息从喷口喷出墨罐22供给的油墨。这里，各墨罐可相互独立地 拆卸且可单个更换。因此，能够减少喷墨记录装置进行记录的操作成 本。记录头盒20利用设在喷墨记录装置主体上的滑架102的定位装置 和电接点来固定支承，且可相对于该滑架102拆卸。记录头21采用这 样一种记录头主体，该记录头主体使用电阻器(加热器)执行记录， 该加热器生成用于依据电信号使油墨产生薄膜沸腾的热能。图3是表示记录头21的示范构造的分解透视图。图4是表示记录 头的更详细构造的分解透视图。如这些图所示，记录头21—般包括记 录元件单元30、供墨单元32和罐支架33。为使记录元件单元30的油 墨连通口与供墨单元33的油墨连通口连通而不导致任何油墨泄漏，附 着于两连通口附近的接合密封件405插入其间。然后，通过经由记录 元件单元30上的两个螺钉固定位置把螺钉31拧入供墨单元32的螺钉 紧固毂部内来固定该记录元件单元30和供墨单元32两者。记录元件单元30具有以下构成元件第一和第二记录元件基板 410和409;作为支承件的第一板406;作为挠性布线件的电气布线带 412;电触点板411;以及作为第二支承件且收容记录元件基板的第二 板408。这里，第一记录元件基板410用于黑色油墨，而第二记录元件基 板409用于青色、品红色和黄色油墨。这些记录元件基板409和410 附着且固定到具有油墨连通口 407的第一板406上。具有记录元件基 板用开口的第二板408附着且固定到第一板406上。另外，电气布线 带412粘着且固定到第二板408上以维持相对于记录元件基板410和 409的位置关系。电气布线带412给记录元件基板410和409发送用 于喷出油墨的电信号。具体地，电气布线带412具有与各个记录元件 基板对应的电气布线，且与设有外部信号输入端子的电触点板411连 接，该外部信号输入端子用于接收来自喷墨装置主体的电信号。供墨单元32由供墨件403、流路形成件404、接合密封橡胶(密
封件)405、过滤器401和密封橡胶402构成。当墨罐22安装到罐支 架33内时，该墨罐22的油墨导出部抵接过滤器401且密封橡胶402 包围抵接部。由此，确保与供墨件403之间的油墨连通状态而无油墨 泄漏。从墨罐22供给的油墨被导入流路形成件404，且经由形成在第 一板406内的油墨连通口 407供应给各个记录元件基板。图5是表示记录元件基板409的基本构造例的透视图。基板409 具有位于Si基体10的一面上的多个产热部50的阵列，该产热部50 用于产生供喷出油墨用的热能。在基体10上，设置喷口形成件60。 喷口形成件60由树脂材料制成，喷墨口 15和墨路51由已知的照相平 版印刷技术形成。由此，喷墨口 15面向产热部50。喷墨口15经由墨 路51与对应的供墨口 131至135(除非具体说明，否则用附图标记13 指示)连通。供墨口 13具有延伸至对应喷口 15或产热部50的阵列的 长槽状，贯穿基体10且在该基体10的背面上开口。此背面上的开口 对应于形成在第一板406上的油墨连通口 407且接收从该油墨连通口 407供给的油墨。注意，以下，喷口 15、与该喷口 15连通的墨路51 以及设于基体上的产热部50被称为喷嘴。供墨口 13可利用如采用Si晶体取向的各向异性蚀刻或喷砂的方 法形成。例如，在具有沿晶片方向<100>且沿厚度方向<110>的晶 体取向的Si基体10的情况下，通过采用碱蚀刻溶液的各向异性蚀刻 以约54.7度的角度对Si基板10进行蚀刻。按照这种方式，执行蚀刻 至预期深度，且可以形成作为长槽状通孔的供墨口 13。注意，作为碱 蚀刻溶液，例如，可采用KOH、 TMA和联氨.给产热部50供电的电气布线利用采用例如铝的已知成膜技术形 成。另外，用于给电气布线供电的电极12沿着记录元件基板409的相 对边缘部即与产热部50的排列方向垂直的边缘部设置。例如铝凸块形 成在电极12上，且利用热超声波压力接合法与电气布线412的引线端 子连接。注意，尽管第 一记录元件基板410按照与彩色油墨用记录元件基 板409相同的方式形成，但仅一种颜色(黑色)的油墨被供应给该第
一记录元件基板410，所以其具有单个供墨口且喷嘴列形成在该供墨 口的两侧。记录头的喷口列的细节接着，将更详细地说明根据本发明的彩色油墨用第二记录元件基 板409、尤其其喷口列的构造。图6A是记录元件基板409的示意前视图，表示其喷口列的构造 示例。这里，与图16A相同的组件用相同附图标记指示。在此示例中， 提供八条喷口列。其中，喷射较多量油墨的喷口列(CL1、 ML1、 YL1、 YL2、 ML2和CL2)具有与图16A中那些喷射较多量油墨的喷口列相 同的构造，且关于黄色供给口 133对称设置。本例不同于传统构造之 处在于以下几点。具体地说，喷射较少量油墨的青色和品红色用喷口 列不对称设置。喷射较少量油墨的喷口列仅设在青色和品红色油墨用 供墨口中每个的一侧上。由此，形成喷口列CS和MS。喷口列CS和 MS都是单列且获得与传统构造相同的记录密度。换句话说，在喷射较多量油墨的喷口列中，喷口沿副扫描方向以 600dpi的密度即约42fim ( 1/600英寸)的间距设置。对于喷口列之间 的关系，喷口偏移排列间距的1/2 (约20jun)。由此，喷射较多量油 墨的两喷口列相互补偿，实现1200dpi的记录分辨率。另一方面，对 于喷射较少量的青色油墨和品红色油墨的喷口列CS和MS，喷口列仅 i殳在供墨口 131和132上。喷口沿副扫描方向以1200dpi的密度即约 21jim的间距设置。由此，喷口列CS和MS都以仅单列实现1200dpi 的记录分辨率。在此方面，只要喷嘴能够喷射大约3pl或以下的墨量， 就能实现1200dpi的排列密度。注意，在本实施例中，128个喷口设在喷射较多量油墨的喷口列 中。优选喷射量为3pl至10pl，此喷射量使得可以用较少的墨滴数有 效地填充记录介质的广面积区域且使得可以高速地形成图像.在本实 施例中，喷口可喷射5.5pl的油墨。另一方面，256个喷口设在喷射较 少量油墨的喷口列中。执行高精度记录而无粒状感的优选喷射量为0.5pl至2pl。在此实施例中，喷嘴可喷射L3pl的油墨。由于黄色油墨 与青色油墨和品红色油墨相比具有较低的可见性，所以即便点较大， 其粒状感也基本不受影响。减小滴径的效果较小。因此，仅提供喷射 较多量油墨的喷口列YL1和YL2。通过把具有此喷口列的记录头安装在图1所示的装置上，当尤其 对普通纸着重于速度执行记录时，可仅采用喷射较多量油墨的喷嘴列 在同一图像区域上执行双向记录。此时，由于相同颜色的喷嘴列对称 设置，所以使油墨附着顺序在往扫描方向和返扫描方向相同，从而可 防止出现合成色不匀。另外，当形成图像例如相片时，通过例如在有效地利用喷射较少 量油墨的喷口列的同时，依据相互补偿的像素排列对同 一图像区域执 行多次主扫描(多次扫描记录)，可以形成具有较小的粒状感的高精度 图像。在本实施例中，尽管喷射较少量油墨的青色和品红色用喷口列 没有对称设置，但通过执行多次扫描记录，也可抑制颜色的变化。利用图16B和17B说明的制造偏差的问题可如下来避免。图6B是表示图6A所示的记录头相对于导轴延伸方向即主扫描方 向倾斜e角的状态的示图。图7A和7B分别是表示在记录头不倾斜(图 6A)和记录头倾斜(图6B)的状态下利用青色油墨用喷口列形成点 的状态的示意图。在图7A和7B中，左侧的两幅图分别表示利用喷射 较多量油墨的喷口列CL1和CL2形成的较大直径点cll和c12的布置。 另一方面，右侧的两幅图分别表示利用喷射较少量油墨的喷口列CS 形成的较小直径点cs的布置。在图6A中，由于各喷口列准确垂直于导轴103，所以喷口列CL1 和CL2规则地位于主扫描方向上。换句话说，在此例中，喷口列CL1 和CL2的喷口相互补偿。由此，形成如图7A的左侧图中所示的不偏 移的点。另外，即便在如图6B所示各喷口列相对于导轴103倾斜的 状态下，若喷射量足够大，则如图7B的左侧图中所示，所形成的点 直径相对于偏移距离足够大，也可以忽略占空因数变化的影响。另 一方面，喷射较少量油墨的喷口在此例中沿副扫描方向设置成
单列，解决像传统例那样由于主扫描方向的距离导致点形成位置偏移的问题。换句话说，无论喷口列相对于导轴103垂直还是倾斜，如图 7A和7B的右侧图中所示，都可形成不偏移的点。因此，占空因数在 副扫描方向不变化。为此，不会发生整体图像的光学密度降低以及更可能注意到水平 方向带紋的问题。另外，喷射较少量油墨的喷口设置成单列，这种布 置解决了整体色平衡恶化以及由于喷口在主扫描方向的位置之间的差 异导致对于一些类型的颜色而言点偏移距离变化的问题。另外，对于 动态因素例如主扫描时滑架或导轴的振动，不会发生由于喷口列在主 扫描方向的位置之间的差异而出现光学密度变化的问题以及因而副扫 描方向(垂直方向)的带紋问题。如上所述，在具有根据本实施例的喷口排列的记录头中，喷射较 多量油墨的喷口列对称设置。因而，可执行双向记录而无颜色不匀， 且可实现更高速地记录。另外，喷射较少量油墨的每个喷口列仅设置 成单列。因而，可以避免在高精度记录如多遍记录时由于静态和动态 因素导致的光学密度降低、带紋和图像不匀。注意，本发明的效果不受喷口的排列密度限制。假设喷射较少量 油墨的喷口数量被设定为128，且这些喷口沿副扫描方向以约42jim (1/600英寸)的间距设置成单列的情况。在此情况下，通过控制送纸 (副扫描量)，可以形成质量相同的图像。然而，较少的喷口数和较小 的排列密度使执行多遍记录时多遍扫描的次数(对同 一 图像区域进行 主扫描的次数)增加。结果，记录速度减慢。因此，本实施例的优点是由于喷射较少量油墨的喷口的排列密度达到喷射较多量油墨的喷口 的排列密度的两倍，使喷口总数相等，由此记录速度不减慢。第二实施例图8表示应用于第二记录元件基板的喷口排列构造的第二实施 例。这里，与图6A所示第一实施例相同的组件用相同附图标记指示。 本实施例不同于第一实施例之处在于以下几点。进一步给第一实
施例的构造提供喷射中间量的青色和品红色油墨的喷口列或喷嘴列， 该中间量是大喷射量与小喷射量之间的中间量。于是，合计十个喷口 列设在所得到的构造上。在第一实施例中，仅喷射较多量油墨的喷口列设在各供墨口 135和134的一侧上。另外在本实施例中，喷射中间 量油墨的喷口 (喷口列CM和MM)以1200dpi的密度设置在供墨口 135和134的另一侧上。例如通过在主要使用喷射较少量油墨的喷口 的低光学密度区域与主要使用喷射较多量油墨的喷口的高光学密度区 域之间的中间光学密度区域内使用这些喷口 ，可改善中间色调的等级。 优选喷射量为2pl至3pl。在此例中，喷口列CM和MM内喷口的喷 射量约为2.7pl，此喷射量约为第一实施例中较多喷射量(5.5pl)与较 少喷射量(1.3pl)之间的中间量。注意，由于黄色油墨与青色油墨和品红色油墨相比具有较低的可 见性，所以即便点较大，其粒状感也基本不受影响。减小滴径的效果 较小。因此，仅提供喷射较多量油墨的喷口列YL1和YL2。当尤其对普通纸着重于速度执行记录时，通过把具有此喷口列的 记录头安装在图l所示的装置上，可仅采用喷射较多量油墨的喷嘴列 在同一图像区域上执行双向记录。此时，由于相同颜色的喷嘴列对称 设置，所以使油墨施加顺序在往扫描方向和返扫描方向相同，从而可 防止出现合成色不匀。另外，通过在有效地利用喷射较少量油墨的喷口列和喷射中间量 油墨的喷口列的同时执行多遍记录，可以从低光学密度区域至中间光 学密度区域形成具有较小的粒状感的高精度图像。换句话说，可以避 免由用图16B和17B所述的静态和动态因素导致的问题。第三实施例上述实施例中，在对称设置用于喷射较多量油墨的两列喷口的同 时，设置用于喷射较少量油墨的单列喷口。如自图6A可以明白的， 喷口沿副扫描方向设置成直线。然而，本发明并未指示总是需要把喷 口设置成直线。只要能够实现用于避免由静态和动态因素导致的问题 的给定目的，本发明还包括喷口设在沿主扫描方向具有一定宽度的范 围内的情况。换句话说，这里的"单列"不仅指喷口沿副扫描方向设 置成直线的情况，也指喷口设在沿主扫描方向的一定范围内的情况， 只要不妨碍实现所述给定目的，即，也指喷口沿主扫描方向设置成基 本直线的情况。以下在说明喷口设置成基本直线的实施例之前，将说明本发明人 进行检测的结果。首先，本发明人检测在应用于记录元件基板的各种喷口排列形式 中可看作基本单列的喷口排列的范围。图9是表示在本检测使用的记录元件基板上的喷口排列构造的示 意俯视图。本例里，在与记录元件基板409相同的构造中，喷嘴列形 成于五个供墨口 13 (131至135)中的三个供墨口 ( 131至133)的两 侧，同时将各个供墨口介于之间，或者喷嘴形成在供墨口的一侧。构成喷嘴的喷口等同于第一和第二实施例中喷射较少量油墨的喷口，且 在一次喷射操作中能够喷射1.3pl的墨量。所设置的喷口列从所示基 板的最左部起按顺序用附图标记NA1、 NA2、 NA3、 NA4和NA5指 示。这里，在设于供墨口 131左侧且位于基板最左部的喷口列NA1中， 喷口设置成交错图案。更具体地，沿副扫描方向具有600dpi的排列密 度的两列喷口在主扫描方向上彼此相邻设置。这两列喷口沿主扫描方 向的排列间距为40jim。另外，关于喷口列之间的关系，喷口沿副扫 描方向偏移1/2的排列间距，从而实现1200dpi的记录分辨率。图IO是表示图9的扩大部的示意图。如此图所示，与供墨口的距 离不同的两种墨路51交替设置在供墨口 131的一侧。由此，可使喷嘴 或喷口 50以交错方式排列。换句话说，可以比较自由地设计这些形状 而不用沿副扫描方向对齐彼此相邻的喷嘴或喷口 50。在喷口列NA2、NA3、NA4和NA5中，喷口沿副扫描方向以600dpi 的密度设置成直线。这里，喷口列NA2和NA4中的喷口与喷口列NA1 右侧的喷口对准，而喷口列NA3和NA5中的喷口与喷口列NA1左侧
的喷口对准。具体地，喷口列NA2和NA4中的喷口相对于喷口列NA3 和NA5中的喷口沿副扫描方向偏移1/2排列间距。喷口列NA3和NA4 之间在主扫描方向上的距离为200jim。喷口列NA2和NA3之间在主 扫描方向上的距离为1000fim。喷口列NA2和NA5之间在主扫描方向 上的距离为2200jim。接着，如下所述组合喷口列NA1至NA5。然后，假定在出现最 大制造偏差的情况下，检测图像恶化(光学密度降低、带紋、图像不 匀)与喷口列间沿主扫描方向的距离之间的关系。最大制造偏差基于 当喷口列如图16B所示倾斜时喷口列之间的相互补偿关系不成立的假 定。换句话说，排列间距从两者间具有最大距离且应该相互补偿的喷 口列(CS1和CS2)的适当位置起沿副扫描方向偏移，由此两列喷口 沿主扫描方向对准(利用两列形成的点完全重合)。情况1:仅利用喷口列NA1记录(沿主扫描方向的列间距离 40,)情况2:利用喷口列NA3和NA4记录(沿主扫描方向的列间if巨 离200,)情况3:利用喷口列NA2和NA3记录(沿主扫描方向的列间多巨 离IOOO拜)情况4:利用喷口列NA2和NA5记录(沿主扫描方向的列间距 离2200阿)通过使用具有普通油墨接收层的照相用纸(本检测中，佳能株式 会社制造的PR101)和利用青色和品红色两种颜色油墨形成图像来执 行记录。通过记录等级(从高亮至纯色分级的等级)，使用上述1.3pl 的喷嘴依据在等级范围内的图像恶化程度进行图像评价。结果，在情况1和情况2中，没有观察到图像恶化。在情况3中， 观察到轻微的图像恶化。在情况4中，图像恶化显著。另外，基本未 观察到不同墨色的差异。由评价结果发现像喷口列NA1那样的喷口交错方式排列以及供 墨口介于喷口列之间的喷口列的设置(喷口列NA3和NA4之间的关 系)，图像不出现任何问题。于是，这些喷口列可看作基本单列。换句话说，发现只要两喷口列沿主扫描方向设在200jim或更小的宽度内， 这些喷口列就可看作基本单列。图11是表示基于以上评价结果的依据本发明第三实施例的记录 元件基板409的喷口列的构造的示意俯视图。此实施例里，在与第一实施例类似的构造中，喷射较少量油墨的 喷口列CS和MS的喷口按照像喷口列NA1那样的交错方式设置。各 喷口列沿主扫描方向的偏移距离为40nm。如从检测结果可以明白的， 在此布置中，青色和品红色用喷口列中的每个都可看作被设置成单列。采用具有此构造的记录元件基板的记录头，实际形成图像。再检 查此结果，任何图像都不会出现整体图像光学密度减小以及水平方向 带紋更可能被注意到的问题。另外，可像第一实施例的情况那样避免 由于动态因素导致的问题。第四实施例图12是表示依据本发明第四实施例的记录元件基板409的喷口列 的构造的示意俯视图。在此实施例中，如在第二实施例中所述的喷射 中间量油墨的喷口列被应用于第三实施例的构造，且另外在喷口列中， 喷口像喷口列NA1那样以交错方式设置。喷射中间量油墨且以交错方式排列的喷口列也可如上所述被看作 喷口排列成单列。通过采用具有以上构造的记录元件基板的记录头， 实际形成图像。再检查此结果，在任何图像中都可获得与第二实施例 相同的效果。第五实施例图13是表示依据本发明第五实施例的记录元件基板409的喷口列 的构造的示意俯视图。在此实施例中，喷射较多量油墨的喷口列(CL1、 ML1、 YL1、 YL2、 ML2和CL2 )按照与第一实施例同样的方式排列。 另一方面，喷射较少量油墨的每个喷口列CS和MS都包括 一喷口 列，其喷口被设置成在供墨口的一侧填充用于喷射较多量油墨的喷口之间的空间；以及一喷口列，其喷口设置在供墨口的另一侧。这两列 的排列密度都为600dpi。关于这两列之间的关系，通过沿副扫描方向 偏移喷口排列间距的1/2，获得1200dpi的记录密度。从喷嘴、尤其作为其构成元件的产热部50的尺寸来看，难以把喷 射较多量油墨的喷口以1200dpi的密度排列在供墨口 131的一侧。然 而，若喷射较多量油墨的喷口与喷射较少量油墨的喷口一起以交错方 式i殳置，则可以。在此情况下，尽管喷射较少量油墨的喷口列CS和MS分别包括 设在供墨口 131和132两侧上的喷口，供墨口位于喷口之间，响应于 与第三实施例相关联所述的评价结果，每个喷口列CS和MS都可看 作单列。通过采用具有以上构造的记录元件基板的记录头，实际形成 图像。再检查此结果，在任何图像中都可获得与第一实施例相同的效 果。第六实施例图14是表示依据本发明第六实施例的记录元件基板409的喷口列 的构造的示意俯视图。在此实施例中，喷射中间量油墨的喷口列CM 和MM应用于第五实施例的构造。在这些喷口列中，喷口以交错方式 排列且供墨口 135和134介于喷口之间。每个喷口列CM和MM都可 看作实质单列。然后，通过采用具有以上构造的记录元件基板的记录头，实际形 成图像。再检查此结果，在任何图像中都可获得与第二实施例相同的 效果o其它注意，在以上实施例中，说明了具有用于喷射青色、品红色和黄 色油墨的喷口列的记录元件基板或记录头应用于本发明的情况。然而， 所使用的色调(颜色和浓度)不限于此。另外，颜色种类数和排列方式不限于以上实施例，只要颜色会由于双向记录时的施加顺序不同而 发生变化。关键是仅需要使喷射较多量油墨的喷口列对称设置。于是， 即便在往方向和返方向的任一方向进行扫描，也可按照品红色、青色 和黄色的顺序使油墨施加于记录介质上。另外，对于黄色油墨，也可采用喷射较少量油墨的喷口列。另外， 也可把用于黑色油墨的喷口列与用于彩色油墨的喷口列设置在同 一记 录元件基板上，而不设定在不同的记录元件基板上。在此情况下，通 过把喷射较少量油墨的黑色油墨喷口列设置成单列，可获得本发明的 效果。另外，也可像图15所示的第七实施例那样把喷口列设置在记录元 件基板409上。在此例中，喷射较多量黑色油墨的喷口列BL和喷射 数量比列BL少的黑色油墨的喷口列BM —体形成在记录元件基板上。 注意，喷口列BM喷射与青色和品红色油墨采用的中间喷射量相同量 的油墨。另外，喷口间距如图15所示。另外，在以上实施例中，已说明了电热转换元件用作生成油墨喷 射用能量的元件的构造。电热转换元件响应于电信号产生用于使油墨 薄膜沸腾的热能。然而，也可如下执行图像记录。具体地，用于生成 机械能以增大或减小与喷口连通的墨路的内部容积的元件可用作能量 产生元件。由此，产生驱动力，且减小或增大墨路的内部容积。由于 容积的变化，压力被施加给将喷射到记录介质上的油墨。另外，在以上实施例中，基于各喷口列沿着与主扫描方向相垂直 的方向延伸的假定来进行说明。然而，即便基于喷口列相对于主扫描 方向倾斜延伸的构造的记录头，也能有效地采用本发明。这是因为此 记录头也会存在由于制造偏差导致的图像恶化的问题。更具体地，当 出现制造偏差时，喷口由于两喷口列之间在主扫描方向的距离而沿主 扫描方向从常规位置起偏移。另外，在上述实施例中，尤其对于喷射 较多量油墨的两喷孔列之间的相互补偿关系，喷口通过偏移1/2排列 间距而相互补偿。不言而喻的是，可根据需要指定喷口之间偏移距离 的关系。尽管已参照示范实施例说明了本发明，但应理解的是，本发明不 限于所公开的示范实施例。以下权利要求书的范围应与最宽解释一致， 以涵盖所有这种变型和等同的结构和功能。
权利要求
1. 一种喷墨记录头，用于通过相对于记录介质进行扫描来执行记录，其中喷射较多量油墨的至少两列喷口设置用于多个色调油墨中的每个 且被设置在沿着对应于所述扫描的方向按颜色顺序对称的位置；以及与所述两列喷口相比喷射较少量油墨的单列喷口设置用于所述多 个色调油墨中的至少一个。
2. 根据权利要求l所述的喷墨记录头，其特征在于， 所述多个色调油墨包括青色油墨、品红色油墨和黄色油墨， 喷射较多量所述青色油墨的两列喷口和喷射较多量所述品红色油墨的两列喷口关于喷射所述黄色油墨的喷口列对称设置，以及喷射较少量油墨的喷口列设置用于所述青色油墨和所述品红色油 墨中的每个。
3. 根据权利要求l所述的喷墨记录头，其特征在于， 所述喷射较多量油墨的每个喷口喷射3pl至10pl的油墨，以及 所述喷射较少量油墨的每个喷口喷射0.5pl至2pl的油墨。
4. 根据权利要求l所述的喷墨记录头，其特征在于，所述喷射较 少量油墨的喷口沿所述方向设置在200jim或更小的范围内以实质形 成单列。
5. 根据权利要求l所述的喷墨记录头，还包括用于给所述喷口供 应油墨的供墨口，其中，所述喷射较少量油墨的喷口沿着所述供墨口 的至少 一侧设置以实质形成单列。
6. 根据权利要求l所述的喷墨记录头，其特征在于，所述喷射较 少量油墨的喷口以 一密度沿列方向设置，所述密度是所述喷射较多量 油墨的喷口的密度的两倍。
7. 根据权利要求l所述的喷墨记录头，其特征在于，设有用于喷 射中间量油墨的另 一单列喷口 ，所述中间量是所述较多喷射量与所述 较少喷射量之间的中间量。
8. 根据权利要求7所述的喷墨记录头，其特征在于， 所述多种色调油墨包括青色油墨、品红色油墨和黄色油墨， 喷射较多量所述青色油墨的两列喷口和喷射较多量所述品红色油墨的两列喷口关于喷射所述黄色油墨的喷口列对称设置，以及喷射较少量油墨的单列喷口和喷射中间量油墨的单列喷口设置用 于所迷青色油墨和所述品红色油墨中的每个。
9. 根据权利要求7所述的喷墨记录头，其特征在于 所述喷射较多量油墨的每个喷口喷射3pl至10pl的油墨， 所述喷射较少量油墨的每个喷口喷射0.5pl至2pl的油墨，以及 所述喷射中间量油墨的每个喷口喷射2pl至3pl的油墨。
10. 根据权利要求7所述的喷墨记录头，其特征在于，所述喷射 较少量油墨的喷口和所述喷射中间量油墨的喷口沿所述方向各自设置 在200jim或更小的范围内以各自实质形成单列。
11. 根据权利要求7所述的喷墨记录头，还包括用于给所述喷口 供应油墨的供墨口，其中，所述喷射较少量油墨的喷口和所述喷射中 间量油墨的喷口沿着各自的所述供墨口的至少 一 侧设置以各自实质形 成单列。
12. 根据权利要求7所述的喷墨记录头，其特征在于，所述喷射 较少量油墨的喷口和所述喷射中间量油墨的喷口以 一 密度沿列方向设 置，所述密度是所述喷射较多量油墨的喷口的密度的两倍。
全文摘要
一种喷墨记录头，喷射较多量油墨的两列喷口设置用于不同颜色油墨中的每个，且被设置在沿着对应于记录扫描的方向颜色顺序对称的位置。另外，喷射较少量油墨的单列喷口设置用于至少一个颜色油墨。由于即便当执行双向记录时，喷射较多量油墨的喷口列的颜色顺序的对称设置也能够防止出现颜色不匀。由于喷射较少量油墨且用于高精度记录的喷口列形成为单列，所以即便记录头由于制造偏差而被安装成倾斜状态，也能够避免由于点形成位置偏移而导致的图像恶化。
文档编号B41J2/145GK101121341SQ200710140009
公开日2008年2月13日 申请日期2007年8月7日 优先权日2006年8月7日
发明者饭岛康 申请人:佳能株式会社