JP2000094717A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高解像度で高階調な多種モードの画像を高速で
印字する小型なインクジェットプリンタを提供する。 【解決手段】印字ヘッド４３は副走査方向に交互に半ド
ットずれて配置された８列のノズル列５２ａ〜５２ｈを
備え、これらのノズル列５２ａ〜５２ｈに連通する８個
のサブタンク４８−１〜４８−８と一体化され、矢印ｘ
で示す主走査方向に往復移動してシングルパスで印字す
る。装置本体側に装着・固定される５個のタンク４６ａ
〜４６ｅはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各
インク液と洗浄液又は希釈液を収容し、これらの液はポ
ンプ機構４７ａ〜４７ｅにより、いずれのサブタンク４
８に対しても供給可能である。４組のノズル列に分けて
組毎にブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）のインクを供給し、実分解能の２
倍の解像度の画像をマルチパスの１／８の時間で印字す
る。シアン及びマゼンタの一方のノズル列に希釈液を混
入すると高階調の画像を印字できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高解像度で高階調
な多種モードの画像を高速で印字する小型なインクジェ
ットプリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、個人向けの画像形成装置として、
印字ヘッドの発熱素子を駆動してインクリボンのインク
を用紙面に熱転写して印字を行う熱転写プリンタや、イ
ンクボトルのインクを用紙面に吐出して印字を行うイン
クジェットプリンタなどの比較的軽便なシリアルプリン
タが主流となって広く用いられている。

【０００３】特に、インクジェットプリンタにおける印
字方法は、印字ヘッドのノズルからインクの液滴を吐出
させ、このインク滴を紙、布などの被記録材に吸収させ
て文字や画像等の記録を行なうものであり、騒音の発生
が少なく、特別な定着処理を要することもなく、且つフ
ルカラー記録も比較的容易な記録方法である。

【０００４】フルカラー記録は、通常、減法混色の三原
色であるイエロー（黄色）、マゼンタ（赤色染料名）及
びシアン（緑味のある青色）の３色のインクを用い、も
のによっては、文字や画像の黒色部分に専用されるブラ
ック（黒）を加えた４色のインクを用いて行なわれる。

【０００５】図１２は、そのようなシリアルインクジェ
ットプリンタ（以下、単にプリンタという）の構成を模
式的に示す斜視図である。同図に示すプリンタ１は、家
庭で個人的に使用される小型のプリンタであり、キャリ
ッジ２に、印字を実行する印字ヘッド３とインクを収容
しているインクカートリッジ４が取り付けられている。
印字ヘッド３はインクカートリッジ４と共にヘッドユニ
ットとして初めから一体に構成されてキャリッジ２に着
脱自在に固定されるか、又はキャリッジに印字ヘッド３
が固定されていて、この印字ヘッド３にインクカートリ
ッジ４が着脱自在に係合して一体化するようになってい
る。

【０００６】キャリッジ２は、一方ではガイドレール５
により滑動自在に支持され、他方では歯付き駆動ベルト
６に固着している。これにより、印字ヘッド３及びイン
クタンク４は、図の両方向矢印Ｘで示す装置本体（プリ
ンタ１）の幅方向、つまり印字画像の主走査方向に往復
駆動される。この印字ヘッド３と装置本体の不図示の制
御装置との間にフレキシブル通信ケーブル７が接続さ
れ、このフレキシブル通信ケーブル７を介して制御装置
から印字データと制御信号が印字ヘッド３に送出され
る。

【０００７】この印字ヘッド３に対向し、印字ヘッド３
の往復移動方向に延在して、装置本体のフレーム８の下
端部にプラテン９が配設されている。このプラテン９に
接して用紙１１が紙送りローラ１２により図の矢印Ｙで
示す副走査方向（図の斜め右下方向）に間欠的に搬送さ
れる。この間欠搬送の停止期間中に、印字ヘッド３は、
モータ１０により歯付き駆動ベルト６及びキャリッジ２
を介して駆動されながら、用紙１１に近接してインクを
吐出し、紙面に印字する。

【０００８】図１３(a) は、図１２の印字ヘッド３を用
紙１１側から見た拡大図（図１２のＡ矢視拡大図）であ
り、図１３(b) は、印字ヘッド３を側面方向から見た拡
大断面図（図１２のＢ矢視拡大断面図）である。旧来の
インクジェットプリンタはモノクロプリンタが主流であ
ったが、昨今では、上述したようにフルカラープリンタ
が主流であり、図１３(a) に示すように、印字ヘッド３
のインク吐出面には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４種類のイ
ンクを吐出する４列のノズル列１３（１３ｙ、１３ｍ、
１３ｃ、１３ｋ）が形成されている。１列のノズル列１
３には、およそ１２５個又は２５６個のノズル１４が、
例えば３００ｄｐｉ（ドット／インチ）の密度（１ｍｍ
当り約１２個）で縦１列に並んで配置されている。

【０００９】このような印字ヘッド３は、図１３(b) に
示すように、例えば１０×１５ｍｍの大きさのシリコン
チップ１５に、ＬＳＩ形成処理技術や薄膜形成処理技術
を用いて、図外左方の駆動回路、発熱素子１６、駆動電
極１７、共通電極１８、駆動回路側インク隔壁１９ａ、
インク供給孔側インク隔壁１９ｂ、ノズル板２１、この
ノズル板２１に形成されたノズル１４、シリコンチップ
１５に穿設・貫通されたインク受給孔２２、このインク
受給孔２２から上記発熱素子１６上に連通するインク通
路２３等がモノリシックに形成されている。上記のイン
ク隔壁１９ａ及び１９ｂの厚さはおよそ１０μｍであ
る。

【００１０】この印字ヘッド３の裏面（図１３(b) では
上面）に、図１２に示すようにインクカートリッジ４が
係合しており、インクカートリッジ４内には、図１２の
破線で示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、
シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）のインクに対応する４
つのインク室２５が設けられている。これら４つのイン
ク室２５のインク供給口２４が、図１３(a) に示す４列
のノズル列１３に対応する図１３(b) に示す４個のイン
ク受給孔２４にそれぞれ連通している。

【００１１】図１４(a) 〜(d) は、上記インクカートリ
ッジ４のインク室２５と印字ヘッド３のインク受給孔２
２との連通状態を模式的に示す図１２のＢ矢視断面図で
ある。図１４(a) に示すように、４つのインク室２５の
うちのイエローインクを収容しているインク室２５ｙ
は、その底部の最右端部にインク供給口２４が形成され
ており、そのインク供給口２４が、印字ヘッド３のノズ
ル列１３ｙのインク受給孔２２に連通している。同様
に、マゼンタインクを収容しているインク室２５ｍは、
同図(b) に示すように、底部の中央より右端寄りにイン
ク供給口２４が形成されており、そのインク供給口２４
が、印字ヘッド３のノズル列１３ｍのインク受給孔２２
に連通している。

【００１２】また、シアンインクを収容しているインク
室２５ｃは、同図(c) に示すように、底部の中央より左
端寄りにインク供給口２４が形成されており、そのイン
ク供給口２４が、印字ヘッド３のノズル列１３ｃのイン
ク受給孔２２に連通している。そして、ブラックインク
を収容しているインク室２５ｋは、同図(d) に示すよう
に、底部の最左端にインク供給口２４が形成されてお
り、そのインク供給口２４が、印字ヘッド３のノズル列
１３ｋのインク受給孔２２に連通している。

【００１３】このように印字ヘッド３には各色専用のノ
ズル列１３が配設されており、印字ヘッド３は、これら
のノズル列１３からイエロー、マゼンタ、シアン及びブ
ラックの４色のインクを印字データに応じて吐出しなが
ら前述したように主走査方向に移動して用紙１１の紙面
に、１画素毎に各々のインクを混合吸収させてフルカラ
ーの印字を実行する。

【００１４】ところで、近年ますますフルカラーの写真
画像やグラフィック画像の印刷需要が高まり、これに応
じて各色インクの使用量が格段に増加している。例え
ば、インク使用量の多い場合では、１枚の用紙片面に５
０％もの付着率でインクが消費されることがある。これ
は、通常の文字の印字では印字率（インク付着率）が５
％以下であることを考えると、これの１０倍もの量であ
り、如何に大きなインク使用量であるかが分かる。

【００１５】したがって、インクタンクの容量が充分に
大きくない場合には、僅か数十枚の用紙に印刷しただけ
でインクが無くなってしまうということがしばしば発生
する。例えば、７２０ｄｐｉのインクジェットプリンタ
では通常１滴（１ドット）の吐出量は約２０ｐｌ（ピコ
リットル）くらいであるので、Ａ４サイズの用紙に付着
率５０％で印字を続けると、インクカートリッジのイン
ク室容量が１０ｍｌ（ミリリットル）の場合、用紙２０
枚分しかインクがもたない計算になる。したがって、印
字ヘッドにインクを長期にわたり間断なく供給する方法
の開発が望まれている。

【００１６】また、上記のノズル列による印字方法にお
いては、印字ヘッド３の実分解能（ノズル１４の配設密
度、図１３(a) のピッチＰ）を、分かり易く例えば６０
０ｄｐｉであるとすると、この実分解能に拘わりなく、
これよりも高い印字解像度、例えば１２００ｄｐｉで印
字する方法が知られている。

【００１７】図１５(a),(b),(c) は、そのような実分解
能よりも高い印字解像度で印字した場合の印字画像を説
明する図である。同図(a) は、説明の便宜上、印字ヘッ
ドを分かり易く示すため、例として１列のノズル列に４
個のノズルを備えた印字ヘッドを正面図で示している。
同図(a) に示すように、印字ヘッド２６には４個のノズ
ル２７が副走査方向（図では上下方向）に並んで１列の
ノズル列２８を形成している。

【００１８】同図(b) は、上記の印字ヘッド２６で、実
分解能すなわち６００ｄｐｉの解像度で印字した画像を
示しており、分かり易いように主走査方向に８ドットを
印字した即ち縦横４×８ドットのベタ印字画像で示して
いる。尚、同図(b) は、枡目４個で１ドットの印字領域
を示している。同図(c) は、同図(b) の画像を、２倍の
解像度すなわち「８×１６＝１２００」ｄｐｉで印字し
た高精細画像３０を示している。同図(c) には、分かり
易いように、実分解能による印字ドット３１と倍増分の
印字ドット３２とに分けて示している。

【００１９】このような実分解能よりも高い解像度で高
精細印字を行うためには、同図(b)に示すシングルパス
（１回の主走査でノズル列分の１ラインの印字が完成す
る印字方法）に対して、一般的にマルチパス（ノズル列
分の１ラインの印字が複数回の主走査で完成する印字方
法）と呼ばれる印字制御を行う必要がある。マルチパス
印字の最も一般的な方法は、画像を印字解像度に応じて
一定のパターンに分割して、それぞれの分割画像を複数
回の主走査によって形成する方法である。以下これにつ
いて簡単に説明する。

【００２０】図１６(a),(b),(c),(d) は、上記のマルチ
パス制御の印字方法を説明する図である。尚、同図(a)
〜(d) には、見た目に分かりやすくするために印字ノズ
ル（以下、ドットという）を各主走査毎にそれぞれ異な
るマーク（右下りのハッチング、網点、右上りのハッチ
ング）で示している。

【００２１】先ず、同図(a),(b) に示すように、１回目
の主走査（走査１）で、副走査方向に高解像度の８ドッ
トに分割された精細画像３０の上半分のうち、１番目の
ドット行３４−１と３番目のドット行３４−３の印字デ
ータが、印字ヘッド２６のドット２７−３とノズル２７
−４にそれぞれ割り当てられて印字される。このとき、
ノズル２７−１とノズル２７−２には白紙データ（非印
字データ）が送られる。つまり、精細画像３０の上方の
領域３５ａは非印字領域となる。

【００２２】続いて、同図(a),(c) に示すように、２回
目の主走査（走査２）では、用紙がノズル列２６（図１
５(a) 参照）の半分の長さａと更に半ドット分ｂ（実分
解能／印字解像度）だけ副走査方向に搬送される。そし
て、精細画像３０の上半分では、走査１で印字されたド
ット行３４−１と３４−３の間、及びドット行３４−３
の下に隣接して、走査２によるドット行３４−２及び３
４−４の印字が行われると共に下半分のドット行３４−
６及び３４−８の印字が行われる。ここで精細画像３０
の上半分の印字が完成する。

【００２３】そして、同図(a),(d) に示すように、３回
目の主走査（走査３）が行われる。この３回目の主走査
では、用紙が上記の長さａから半ドット分ｂを引いた距
離だけ搬送される。そして、精細画像３０の下半分の、
走査２で印字されたドット行３４−４と３４−６の間、
及びドット行３４−６と３４−８の間に、走査３による
ドット行３４−５及び３４−７の印字が行われる。尚、
ノズル２７−３とノズル２７−４には白紙データ（非印
字データ）が送られ、精細画像３０の下方の領域３５ｂ
は非印字領域となる。これで精細画像３０の印字が完成
する。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
マルチパス印字は複数回の主走査によって印字ヘッドの
ノズル列の実分解能以上の高精細な印字画像を形成する
ものであるため主走査の回数が多くなる分だけ印字時間
が長くなってしまうという問題を有している。

【００２５】図１７は、マルチパス印字の所要時間を説
明する図表である。同図は、実分解能を６００ｄｐｉと
し、これに対して、比較のため高精細画像を１２００ｄ
ｐｉで印字した場合と２４００ｄｐｉで印字した場合の
２通りを示している。同図の所要時間の欄に示す「Ｔ」
は６００ｄｐｉで印字する場合の１回の主走査時間であ
り、「Ｒ」はキャリッジのリターンに要する時間であ
る。また、比率の算出はＴ≒Ｒとしている。

【００２６】６００ｄｐｉの実分解能による印字では、
図１５(b) に示したように、１回の主走査で印字画像が
完成する。即ち、図１７に示すように、所要時間はＴの
みである。これに対して、２倍の分解能（解像度）で
は、図１５(c) に示したように、実分解能ピッチの印字
ドット３１と解像度倍増分の印字ドット３２とを印字す
るため印字周波数を一定として走査速度を１／２に低下
させなければならないから、１回の主走査の時間は「Ｔ
×２」である。そして、この主走査を図１６に示したよ
うに３回行わなければならないから総主走査時間は
「（Ｔ×２）×３」である。そして、図１６(b) の走査
１と同図(c) の走査２の間、及び同図(c) の走査２と同
図(d) の走査３の間に、キャリッジのリターンが入るか
ら、この時間「Ｒ×２」を足して全体の印字時間は
「（Ｔ×２）×３＋（Ｒ×２）」である。これは、Ｔ＝
Ｒとして、８Ｔとなる。即ち、６００ｄｐｉの実分解能
による印字時間「Ｔ」に対して８倍の印字時間「８Ｔ」
である。

【００２７】同様に、解像度を２４００ｄｐｉにして印
字した場合には、実例を上げての説明は長くなるので省
略するが、図１７に示すように、所要時間は「（Ｔ×
４）×７＋（Ｒ×６）」である。即ち、３４Ｔとなる。
これは、６００ｄｐｉの実分解能による印字時間「Ｔ」
に対して実に３４倍の印字時間を必要とする。このよう
に、マルチパス印字による場合、解像度が高くなる程印
字時間が著しく長くなってしまうという問題を有してい
た。

【００２８】また、従来のインクジェットプリンタは、
印字ヘッドのノズル列とインクカートリッジの各色イン
クとが１対１の対応関係で各インクが印字ヘッドに供給
されているため、各ノズル列から吐出するインクの種類
（色）は変更することができない。カラーインクジェッ
トプリンタでは、ブラックインクが供給されるノズル列
は通常は１列のみであり、インクカートリッジのインク
室に保持されているインク量は特に多くはないから、印
字画像の印字文字データが多い場合には、ブラックイン
クが多量に使用される為にじきに無くなり、そのため印
字途中でインクカートリッジの交換が必要になり、この
交換のために費やされる時間が実印字時間に比較して無
視できない程長く、全体として印字に要する時間が極め
て長くなるという問題も有していた。

【００２９】本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、
高解像度で高階調な多種モードの画像を高速で印字する
小型なインクジェットプリンタを提供することである。

【００３０】

【課題を解決するための手段】以下に、本発明のインク
ジェットプリンタの構成を述べる。先ず、請求項１記載
の発明のインクジェットプリンタは、列数がＮで該列内
の配置ピッチがＰのノズル群をｍ（２≦ｍ＜Ｎの自然
数）列づつｋ（ｋ＝Ｎ／ｍの自然数）組に分けて各組内
におけるノズル列をＰ／ｍづつ副走査方向にずらして形
成された複数のノズル列を備えた印字ヘッドを有して構
成される。

【００３１】次に、請求項２記載の発明のインクジェッ
トプリンタは、列数がＮで該列内の配置ピッチがＰのノ
ズル群をｍ（２≦ｍ＜Ｎの自然数）列づつｋ（ｋ＝Ｎ／
ｍの自然数）組に分けて各組内におけるノズル列をＰ／
ｍづつ副走査方向にずらして形成された複数のノズル列
を有する印字ヘッドと、該印字ヘッドの複数の前記ノズ
ル列にそれぞれ対応して設けられ外部から供給されるイ
ンクを一時的に保持して該インクを対応するノズル列に
供給するサブタンクと、を備え、用紙の進行方向と直角
な主走査方向に往復移動しながら上記ノズル列より上記
インクを吐出して上記用紙に印字を行うヘッドユニット
と、該ヘッドユニットの上記サブタンクに上記インクを
供給すべく該インクを収容して装置本体に配置される複
数のメインタンクと、該メインタンク夫々に連通させて
該メインタンクに収容されている上記インクを上記印字
ヘッドのいずれのサブタンクにも任意の量を供給可能で
あるように配置される複数の液供給口と、該液供給口の
動作と前記ヘッドユニットの位置とを制御して上記メイ
ンタンクの上記インクを任意の上記ノズル列に対応する
上記サブタンクに供給させる液供給制御手段と、を有し
て構成される。

【００３２】そして、例えば請求項３記載のように、上
記印字ヘッドは、８列（Ｎ＝８）のノズル群を備え、上
記液供給制御手段は、上記８列のノズル列を２列（ｍ＝
２）づつ４組（ｋ＝４）に分けて該４組のノズル列の１
組毎にイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのイン
クをそれぞれ供給するよう上記サブタンクの位置と上記
液供給口の動作とを制御するように構成される。

【００３３】また、例えば請求項４記載のように、上記
印字ヘッドは、６列（Ｎ＝６）のノズル群を備え、上記
液供給制御手段は、上記６列のノズル列を２列（ｍ＝
２）づつ３組（ｋ＝３）に分けて該３組のノズル列の１
組毎にイエロー、マゼンタ及びシアンのインクをそれぞ
れ供給するよう上記サブタンクの位置と上記液供給口の
動作とを制御するように構成される。

【００３４】更に、例えば請求項５記載のように、上記
印字ヘッドは、６列（Ｎ＝６）のノズル群を備え、上記
液供給制御手段は、上記６列のノズル列を２列（ｍ＝
２）づつ３組（ｋ＝３）に分けて該３組のうちの１組の
ノズル列にマゼンタインク、他の１組のノズル列にシア
ンインク、残る１組の１列のノズル列にイエローイン
ク、他の１列のノズル列にブラックインクをそれぞれ供
給するよう上記サブタンクの位置と上記液供給口の動作
とを制御するように構成される。

【００３５】上記液供給制御手段は、例えば請求項６記
載のように、全ての上記ノズル列に一色のインクを供給
するよう上記サブタンクの位置と上記液供給口の動作と
を制御するように構成される。

【００３６】また、例えば請求項７記載のように、上記
複数のメインタンクに、ブラックインク、イエローイン
ク、マゼンタインク、シアンインク及び希釈液をそれぞ
れ収容し、上記液供給制御手段は、６列のノズル列を２
列づつ３組に分け、１組の一方のノズル列にブラックイ
ンクを供給し、他方のノズル列にイエローインクを供給
し、他の１組の一方のノズル列にマゼンタインクを供給
し、他方のノズル列にマゼンタインクと希釈液を供給
し、残りの１組の一方のノズル列にシアンインクを供給
し、他方のノズル列にシアンインクと希釈液を供給する
よう上記サブタンクの位置と上記液供給口の動作とを制
御するように構成される。

【００３７】そして、例えば請求項８記載のように、上
記ヘッドユニットに対し主走査方向への短い往復移動を
少なくとも１回行わせることにより上記インクと上記希
釈液とを混合する主走査移動制御手段を更に備えて構成
される。

【００３８】また、上記印字ヘッドは、例えば請求項９
記載のように、列内の配置ピッチがＰであるＮ列のノズ
ル群を備え、該Ｎ列のノズル列を１組として該１組内の
各ノズル列をＰ／Ｎづつ副走査方向にずらして形成され
る。

【００３９】そして、例えば請求項１０記載のように、
上記複数のメインタンクに、ブラックインク、イエロー
インク、マゼンタインク、シアンインク及び洗浄液又は
希釈液をそれぞれ収容し、上記メインタンクに係合する
上記液供給口は、上記ヘッドユニットのいずれの上記サ
ブタンクにも上記ブラックインク、イエローインク、マ
ゼンタインク、シアンインク、洗浄液、又は希釈液を供
給可能であるように配置される。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１(a) は、第１の実施の形
態におけるインクジェットプリンタの主要部の構成を示
す斜視図であり、同図(b) は、その主要部を構成する印
字ヘッドを同図(a) の矢印Ｃで示す方向から見た模式的
な正面図である。

【００４１】同図(a) に示すように、このインクジェッ
トプリンタの主要部の構成は、ヘッドユニット部４１と
メインタンク部４２とからなる。ヘッドユニット部４１
は、印字ヘッド４３とサブタンク部４４とが一体に形成
されており、不図示のキャリッジに保持されている。そ
のキャリッジがこれも不図示のモータ及び駆動ベルトに
よって駆動されることにより、ヘッドユニット部４１
は、同図(a) の両方向矢印ｘで示す主走査方向に往復移
動する。尚、同図(a) はヘッドユニット部４１が基準位
置（ホームポジション）に在る状態を示している。

【００４２】上記のメインタンク部４２には、細長い形
状に形成された５個のタンク４６（４６ａ、４６ｂ、４
６ｃ、４６ｄ、４６ｅ）が着脱自在に装着されて装置本
体側に固定される。これらのタンク４６は、その長手方
向が印字ヘッド４３の主走査方向に並行して配置され
る。５個のタンク４６には、例えばイエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックの各インクと洗浄液がそれぞれ収
容されている。これらのタンク４６は、中身が空になる
と新品と交換される。

【００４３】各タンク４６のホームポジション側の下部
には、ポンプ機構４７（４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７
ｄ、４７ｅ）が連結される。ポンプ機構４７は、特には
図示しないが電磁マイクロポンプから成る。電磁マイク
ロポンプは、メインタンク部４２の下部のポンプベース
に支持されて下向きに開口部を形成されたダイヤフラム
と、このダイヤフラムの開口部に形成された入力弁及び
出力弁と、ダイヤフラムの開口部と対極の上部外側に一
端を固着され、磁極が円柱軸の両端に分極している円柱
状の永久磁石と、この永久磁石の側周面を滑動自在に支
持するガイド部材と、永久磁石の自由端側に緩やかに外
嵌するスパイラル状のマイクロコイルとを有している。

【００４４】このマイクロコイルに、電流が印加される
と、スイッチング電流によって発生する磁力の極性変化
に追従して永久磁石が上下しダイヤフラムの上部を引上
げ、或は押圧する。これにより、ダイヤフラムの内部圧
力がスイッチング電流の周波数に応じて減増し、入力弁
に連通するタンク４６のインクがダイヤフラム内に吸引
され、このインクが出力弁から外部つまりサブタンク部
４４に流出する。このポンプ機構４７から供給するイン
クの液量は、マイクロコイルに印加する電流の周波数に
よって制御が可能である。これにより、サブタンク部４
４に供給される液量を、所望の液量に制御することがで
きる。

【００４５】一方のヘッドユニット部４１のサブタンク
部４４は、スリット状に形成されたインク受給口を備え
た８個のサブタンク４８（４８−１、４８−２、・・
・、４８−８）を備えている。これらサブタンク４８の
上記スリット状に形成されたインク受給口は、それぞれ
のインク受給位置（図１(a) のホームポジション及びそ
れより印字領域方向へインク受給口分だけ順次ずれた位
置）で全てのポンプ機構４７（インク供給口）に同時に
対応すべく形成されている。

【００４６】これらサブタンク４８の１個毎の大きさ
（容量）は、標準的な画像を印字する場合を想定し、Ａ
４判の用紙１枚に印字できる大きさに決めている。すな
わち、ここでサブタンクの容量をＱ、１ドットの吐出イ
ンク量を５０ｐｌ（ピコリットル）、解像度（実分解
能）を３００ｄｐｉとしてＡ４判の印字有効領域を略２
４６０×３３００ドット、各色ともに印字率を１０％、
安全係数Ａ＝１．２とすると、Ｑ＝５０×２４６０×３
３００×ｌ０×Ａ＝４９μｌ（マイクロリットル）であ
る。

【００４７】また、上記のヘッドユニット部４１の印字
ヘッド４３は、同図(b) に示すように、インク吐出面
に、例えば１列が１２５個又は２５６個というような多
数のインク吐出ノズル５１からなる複数列のノズル列５
２（同図(b) の例では８列のノズル列５２ａ、５２ｂ、
５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、５２ｆ、５２ｇ、５２ｈ）を
備えている。上述したように、図１(b) に示す例では、
印字ヘッド４３の実分解能は３００ｄｐｉであり、した
がって各ノズル列５２の各インク吐出ノズル５１の間隔
（配置ピッチＰ）は、８４. ７μｍである。そして、同
図(b) に示すように、ノズル列の列数がＮ（図の例では
Ｎ＝８）で、各列内の配置ピッチがＰ（この例ではＰ＝
８４. ７μｍ）のノズル群をｍ（２≦ｍ＜Ｎの自然数、
この例ではｍ＝２）列づつｋ（ｋ＝Ｎ／ｍの自然数、こ
の例ではｋ＝４）組に分けて各組内におけるノズル列を
Ｐ／ｍ（この例ではＰ／２）づつ副走査方向（Ｙ方向）
にずらして形成されている。

【００４８】この印字ヘッド４３の上記ノズル列５２が
形成されている層の裏面には、特には図示しないが、図
１３(b) に示したものと略同様に、ＬＳＩ形成処理技術
や薄膜形成処理技術を用いてシリコンチップ上に形成さ
れた上記ノズル列５２のインク吐出ノズル５１に対応す
る数μｍ単位のサイズの多数の駆動回路、電極、発熱素
子、インク隔壁、インク通路が形成されている。そし
て、そのインク通路に連通するインク受給孔が各ノズル
列に対応してそれぞれシリコンチップを表裏に貫通して
形成されている。

【００４９】そして、ノズル列５２ａのインク受給孔に
はサブタンク４８−１の底部に形成されているインク供
給孔が連通し、ノズル列５２ｂのインク受給孔にサブタ
ンク４８−３のインク供給孔が連通し、ノズル列５２ｃ
のインク受給孔にサブタンク４８−５のインク供給孔が
連通し、ノズル列５２ｄのインク受給孔にサブタンク４
８−７のインク供給孔が連通している。

【００５０】上述したように、各サブタンク４８のスリ
ット状に形成されたインク受給口はそれぞれのインク受
給位置で全てのポンプ機構４７に同時に対応するように
形成されているので、いずれのサブタンク４８つまりノ
ズル列５２に対しても、任意のタンク４６のインク又は
洗浄液を供給することができる。

【００５１】図１(b) に示す例では、２列１組のノズル
列５２ａと５２ｂつまりサブタンク４８−１と４８−２
には、イエローインク（Ｙ）が供給され、これに隣接す
る２列１組のノズル列５２ｃと５２ｄつまりサブタンク
４８−３と４８−４には、マゼンタインク（Ｍ）が供給
され、これに隣接する２列１組のノズル列５２ｅと５２
ｆつまりサブタンク４８−５と４８−６には、シアンイ
ンク（Ｃ）が供給され、そして、これに隣接する２列１
組のノズル列５２ｇと５２ｈつまりサブタンク４８−７
と４８−８には、ブラックインク（Ｋ）が供給される。

【００５２】尚、この構成によれば、それぞれのタンク
４６のメインタンク部４２への挿入は、プリンタ使用者
の任意の個所に挿入することができる。装置本体側でど
のような種類のインクが入っているタンク４６であるか
を認識できるように、タンク４６側に通知方法さえあれ
ば良い。例えば、タンク４６に種類毎の突起物を持たせ
て装置本体側で検知するようにすれば良い。

【００５３】このように、インクを収容したタンク４６
と印字ヘッド４３とを分離し、印字ヘッド４３には少量
のインクを一時的に保持するサブタンク４８を一体に取
付け、印字の際には印字ヘッド４３のみを小さなサブタ
ンク４８と共に主走査方向に走行させ、必要に応じて所
定の位置でタンク４６からインクをチューブレスでサブ
タンクに供給し、これによって、多種モードの画像に対
しても高速に印字を行う小型のインクジェットプリンタ
を実現することができる。

【００５４】また、この印字ヘッド４３の構成におい
て、同図(a) に示すｘ方向（主走査方向）にシングルパ
スで印字するだけで、このインク吐出ノズル５１の実分
解能３００ｄｐｉよりも解像度が２倍大きい６００ｄｐ
ｉの高精細のフルカラー画像を形成することができる。

【００５５】図２は、上記本発明の高精細画像のシング
ルパス印字の所要時間と従来の高精細画像のマルチパス
印字の所要時間とを比較した図表である。同図に示すよ
うに、従来では実分解能３００ｄｐｉによる印字時間に
対して倍密度の６００ｄｐｉのマルチパス印字をした場
合には、図１７で説明したように、８倍の時間を必要と
する。

【００５６】これに対して、本発明の図１(b) に示す印
字ヘッド４３によるシングルパスによる６００ｄｐｉの
印字では、同じ周波数で印字する場合は、主走査方向の
ピッチも１／２にする為に主走査速度も１／２に低下さ
せるから、３００ｄｐｉの場合の所要時間Ｔよりも時間
がかかる。すなわち、「Ｔ×２」の時間がかかる。つま
り、２倍の時間がかかるだけである。

【００５７】これは、図２からも分かるように従来のマ
ルチパス印字に比較して所要時間が１／４に短縮されて
いる。すなわち、本発明によれば、従来のマルチパスで
印字してインク吐出ノズルの実分解能よりも２倍大きい
解像度で高精細のフルカラー画像を形成する場合より
も、４倍速い印字速度で同様な高精細の画像を印字する
ことができる。

【００５８】尚、上記の例ではノズル列を８列としてい
るが、ノズル列はこれに限ることなく、例えば６列であ
っても高精細のフルカラー画像を印字することができ
る。これを第２の実施の形態として以下に説明する。

【００５９】図３(a) は、第２の実施の形態における印
字ヘッドの正面図であり、同図(b)はそのサブタンク部
の平面図である。同図(a) に示すように、この印字ヘッ
ド５５は、インク吐出面に、１列が１２５個又は２５６
個のインク吐出ノズル５６からなる６列のノズル列５７
（５７ａ、５７ｂ、５７ｃ、５７ｄ、５７ｅ、５７ｆ）
を備えている。この印字ヘッド５５の実分解能は例えば
３００ｄｐｉである。この場合も、列数が６列（Ｎ＝
６）のノズル群を２列（ｍ＝２）づつ３組（ｋ＝３）に
分けて各組内におけるノズル列５７がＰ／２づつ副走査
方向（Ｙ方向）にずらして形成されている。

【００６０】これらのノズル列５７にそれぞれ対応し
て、同図(b) に示すようにサブタンク部５９のサブタン
ク５８（５８−１、５８−２、５８−３、５８−４、５
８−５、５８−６）が印字ヘッド５５の裏面に係合して
印字ヘッド５５と一体に形成されている。この場合も、
互いにＰ／２づつ副走査方向にずれた２列１組のノズル
列５７に対応する２つのサブタンク５８に同一の色イン
クが供給される。すなわち、サブタンク５８−１と５８
−２にイエローインク（Ｙ）、サブタンク５８−３と５
８−４にマゼンタインク（Ｍ）、サブタンク５８−５と
５８−６にシアンインク（Ｃ）がそれぞれ供給される。
Ｙ、Ｍ、Ｃの３色を重ね印字して３色を混合すれば略黒
に近い色が発色するから、これでも文字や画像の黒部分
の印字に対応することができる。

【００６１】したがって、この場合も、ノズル列のより
少ない印字ヘッド５５の主走査方向（Ｘ方向）へのシン
グルパスの印字で、インク吐出ノズル５６の実分解能よ
りも解像度が２倍大きい６００ｄｐｉの高精細のフルカ
ラー画像の印字が、従来のマルチパスによるインク吐出
ノズルの実分解能よりも解像度が２倍大きいフルカラー
画像の印字の場合よりも、速い印字速度で印字する高速
印字が実現する。

【００６２】尚、文字や画像の黒部分の印字は上述した
ようにＹ、Ｍ、Ｃの３色を重ねて印字して３色を混合す
れば略黒に近い色が発色する。しかし、このように混色
による黒色部分の印字は、ブラックインクで黒色部分を
印字する場合に比べて濃度が低く、完成した印字画像の
コントラストが多少不足ぎみの画像となり、視覚的にや
や物足りないと不満に思われる場合もある。

【００６３】そこで、このような場合には、印字画像の
画質が視覚的に良好な印象を受けるものにするために、
黒色部分の印字にはブラックインクを使用することにし
て、ブラックインクを供給するサブタンクについては、
イエローインク、マゼンタインク、シアンインクのサブ
タンクのうちで、印字解像度の視認性が最も低いインク
を供給していたサブタンクの個数を半分に減らして、そ
の減らして空いた半分のサブタンクにブラックインクを
供給するようにする。以下、これを第３の実施の形態と
して説明する。

【００６４】図４は、第３の実施の形態におけるヘッド
ユニット部の平面図である。尚、同図に示すヘッドユニ
ット部６０は、図３の印字ヘッド５５とサブタンク部５
９からなるヘッドユニット部と同一であるので、各構成
部分には図３と同一の番号を付して示している。

【００６５】同図に示すように、図３ではイエローイン
ク（Ｙ）を供給していた２つのサブタンク５８−１及び
５８−２の半分つまり一方のサブタンク５８−１を減ら
して空け（イエローインクの供給をやめて開放し）、こ
の空けた（開放した）サブタンク５８−１にブラックイ
ンク（Ｋ）を供給するようにする。

【００６６】このように、イエローインク（Ｙ）のサブ
タンク数を半分に減らす理由は、イエローインク、マゼ
ンタインク、及びシアンインクのなかで、印字解像力の
視認性が最も低いインク（色）はイエローだからであ
る。また、ブラックは、文字やカラー画像の黒部分を強
調するだけのものであるため、カラー部分よりも解像度
が低くても不自然に感じ取られることは殆どない。

【００６７】尚、この場合、例えば図３(b) に示すブラ
ックインク無しのフルカラー印字モードから、本例のブ
ラックインク付きのフルカラー印字モードに変更になる
と、まず、印字を開始する前に、メインタンク部４２か
らヘッドユニット部６０のサブタンク５８にインクを供
給する必要がある。このとき、新たな印字モードで印字
を開始する前に、各サブタンク５８に入っていたインク
の色と新たにサブタンク５８に入れるインクの色とが混
色しないようにする必要がある。

【００６８】上述したように、５個のタンク４６から
は、その収納するインク又は洗浄液を、ノズル列５７毎
に連通する６個のサブタンク５８のいずれにも供給する
ことができるようになっているから、まず、洗浄液で各
サブタンクの洗浄を実行する。これには、先ず始めに、
タンク４６ｅに収容されている洗浄液を用い、ヘッドユ
ニット６０のｘ方向（主走査方向）への移動動作によっ
て、ポンプ機構４７を各サブタンク５８−１〜５８−５
の位置にそれぞれ合わせながら、それらのサブタンク５
８−１〜５８−５に適量の洗浄液を注入する。

【００６９】そして、各サブタンク５８に対応して連通
している各ノズル列５７からその注入した洗浄液を吐出
する。これによって、各サブタンク５８内及び各ノズル
列５７が洗浄されて混色が防止される。この洗浄処理の
後、新たな印字モードで印字を実行するために、各タン
ク４６ａ〜４６ｄから各サブタンク５８ａ〜５８ｆに新
たなインクを供給する。

【００７０】この後、この場合も、主走査方向（Ｘ方
向）にシングルパスで印字するだけで、印字解像度の視
認性が最も低いイエローインクについては印字解像度が
インク吐出ノズルの実分解能と等しく低いがその低さが
目立たず、これ以外のカラーインクについては印字解像
度がインク吐出ノズルの実分解能の２倍で印字されて視
覚的に高いカラー解像度が観取され、且つ、黒色部分の
印字濃度の高くコントラストの明快なフルカラー画像が
得られる。

【００７１】すなわち、インク吐出ノズル５６の実分解
能３００ｄｐｉよりも走査解像度が２倍大きい６００ｄ
ｐｉの、ブラックインクによる印字部分を伴った、視覚
的なコントラストが良好な高精細のフルカラー画像を形
成することができる。

【００７２】尚、一般の文章の印字に比較して上述のフ
ルカラー画像の印字はインクを多量に使用するので、用
紙の乾燥が遅くなる虞がある。したがって、用紙の乾燥
を早めるためにファンを取り付けるようにするとよい結
果が得られる。

【００７３】図５は、第４の実施の形態における用紙乾
燥ファンを配設したインクジェットプリンタの主要部の
構成を示す斜視図である。同図に示すヘッドユニット部
は、図３及び図４に示した６列のノズル列の印字ヘッド
５５とこれに対応する６個のサブタンクを有するサブタ
ンク部５９からなるヘッドユニット部６０であり、メイ
ンタンク部は、図１に示したイエロー、マゼンタ、シア
ン、ブラック及び洗浄液をそれぞれ収納した５つのタン
ク４６を装着されたメインタンク部４２である。

【００７４】図５の破線５５′に示すように、ヘッドユ
ニット部６０は、主走査方向（矢印ｘ方向）に往復移動
して印字を行い、その印字ヘッド５５のインク吐出面に
対向して、用紙６１が副走査方向（矢印ｙ方向）に搬送
される。ヘッドユニット部６０が往復走行する印字部の
用紙搬送方向下流側に、用紙６１の幅に対応する長尺の
ファン６２が、用紙６１に対してヘッドユニット部６０
の反対側に配置されている。勿論、ファン６２は用紙６
１に対してヘッドユニット部６０と同じ側に配置しても
よい。

【００７５】このファン６２を用いて風を当て、印字用
紙上に吐出されたインクを乾燥させる。上述したよう
に、イエローインク、マゼンタインク、シアンインクに
よる印字、または、ブラックインクを加えた印字を実行
するに際しては、多量のインクを混色させるから、印字
画像の画質劣化を防ぐために、本来は自然乾燥させる時
間が必要である。しかし、上述のように、インク乾燥機
構を配設して、強制的に印字用紙上に吐出されたインク
を乾燥させることにより、印字時間をさらに短縮するこ
とができる。尚、このファン６２には温風ファンを用い
ると一層よい結果が得られる。

【００７６】図６は、上記のインクジェットプリンタの
システム構成を示すブロック図である。尚、このシステ
ム構成は、上記の第４の実施形態のインクジェットプリ
ンタだけに限らず、前述した第１〜第３の実施形態にお
けるインクジェットプリンタに共通するシステム構成で
ある。

【００７７】同図に示すように、インクジェットプリン
タ６５のシステム構成は、キャリッジによって主走査方
向に往復移動する移動部６６と、その他の固定配置され
ている部分である静止部（制御部）６７とに分かれてい
る。

【００７８】上記一方の移動部６６は、印字ヘッド５５
を印字駆動するドライバ６８からなる。そして、他方の
静止部６７は、ＭＰＵ(micro processing unit) ７１
と、このＭＰＵ７１にバス７２を介して接続されたＩ／
Ｆ（インターフェース）７３及びヘッド制御部７４、並
びに上記Ｉ／Ｆ７３に接続されたメモリＡ７５及びヘッ
ド制御部７４に接続されたメモリＢ７６からなる。

【００７９】このインクジェットプリンタ６５には、ホ
スト機器であるＰＣ（パーソナルコンピュータ）７７か
ら、Ｉ／Ｆ７３を介して、印字データ及び制御データが
入力する。ＭＰＵ７１は、Ｉ／Ｆ７３を介しメモリＡ７
５を制御しながら上記の印字データ及び制御データを受
信する。

【００８０】また、ＭＰＵ７１には、各部を監視するセ
ンサの出力７８が入力し、ＭＰＵ７１からは用紙を搬送
させるためのモータや、歯付き平ベルト（つまりヘッド
ユニット部６０）を往復移動させるためのベルト駆動モ
ータを回転させる駆動信号７９が出力される。また、Ｍ
ＰＵ７１は、ヘッド制御部７４を介してメモリＢ７６に
１ライン毎の印字データを展開し、その展開した印字デ
ータに基づいて、ヘッド制御部７４を介してドライバ６
８を制御する。

【００８１】ＭＰＵ７１は、これら各部を上記センサの
出力７８を参照しながら駆動する。また、ヘッド制御部
７４からドライバ６８への印字データや制御信号の転送
は、ＩｒＤＡ６７−１、６６−１によって行われる。勿
論、図１２の場合と同様に、フレキシブル通信ケーブル
を用いるようにしてもよい。

【００８２】前述の図３(b) に示したサブタンク５８−
１のイエローインク（Ｙ）の供給を取りやめて、図４に
示したようにブラックインクを供給する切り換え作業は
上記のＭＰＵ７１の制御により、ヘッドユニット部６０
のサブタンク部５９のサブタンク５８−１を、図５に示
すように、ポンプ機構４７の位置に停止させ、先ず洗浄
液を供給してサブタンク５８−１内を洗浄し、この後、
ブラックインクを供給して、印字を開始するものであ
る。

【００８３】このように、図３(b) に示すブラックイン
クを用いないフルカラー印字モードと、図４に示すブラ
ックインクを用いるフルカラー印字モードと、さらに
は、２列１組のなかの１列のノズル列のみを駆動して行
う３００ｄｐｉの実分解能による低解像度のフルカラー
印字モード等の印字モードの切り換えは、外部からの指
示入力に応じてＭＰＵ７１により制御されて切り換えら
れる。

【００８４】尚、上述した実施の形態では、いずれもフ
ルカラー画像の印字を想定して説明しているが、一色の
印字の場合には、更に高速に高精細の印字を行うことが
できる。例えば、芸術性の高い写真では、フルカラーで
なく、わざわざモノクロで撮影する場合が多い。インク
ジェットプリンタにおいても上述した高精細の印字モー
ドで印字すれば、そのようなモノクロのハーフトーンの
美麗な画像を印刷することができる。また、文章を印字
する場合もモノクロ印字が圧倒的に多いが、そのような
場合にも、時間に無駄なく高速に印字することができ
る。以下、これを第５の実施の形態として説明する。

【００８５】図７(a),(b) は、第５の実施の形態におけ
るヘッドユニット部の平面図である。尚、同図(a),(b)
に示すヘッドユニット部の構成は、図４のヘッドユニッ
ト部６０と同一であり、主要部のハード構成は図５と同
一であり、システム構成は図６と同一である。

【００８６】図７(a),(b) において、図６に示したＭＰ
Ｕ７１は、単色（モノクロ）の印字画像を形成する場合
において、まず、モノクロ印字画像の印字データ量を算
出して、印字画像全体を形成するために必要なブラック
インクの使用量を算出する。

【００８７】前述したように、解像度を３００ｄｐｉと
し、Ａ４判の印字有効領域を略２４６０×３３００ドッ
トとし、印字率を１０％とし、安全係数Ａ＝１．２とす
ると、Ａ４判用紙１枚のインク使用量は４９μｌ（マイ
クロリットル）である。本例では、この量をサブタンク
１個の容量としていることは既に述べたが、これを基に
して、いまから用紙何枚分の画像を印字するのかが分か
れば容易にその使用インク量を算出することができる。

【００８８】上記のインク量が例えば解像度６００ｄｐ
ｉでＡ４判の用紙５枚分であると算出されると、ＭＰＵ
７１は、図７(a) に示すように、先ず６個全てのサブタ
ンク５８にブラックインクを満杯に供給する。これで３
頁分の解像度６００ｄｐｉの画像の印字が可能である。
最初は例えばノズル列５７ａと５７ｂの１組で１頁の印
字を行う。これで、サブタンク５８−１と５８−２のブ
ラックインクが空になる。次に、ノズル列５７ｃと５７
ｄの１組で２頁目の印字を行ってサブタンク５８−３と
５８−４のブラックインクが空になると、更に、ノズル
列５７ｅと５７ｆの１組で３頁目の印字を行う。これで
６個全てのサブタンク５８が空になる。ここまでは、イ
ンク補給のために停止することなく連続して印字が実行
される。

【００８９】ここで、ヘッドユニット６０をホームポジ
ションに移動させ、ホームポジション各インク供給位置
において、同図(b) に示すように、サブタンク５８−１
〜５８−４にブラックインクを満杯に補給する。サブタ
ンク５８−５と５８−６は空のままにしておく。これ
で、残り２頁分の印字をインク補給のために停止するこ
となく連続して印字することができる。

【００９０】尚、上記のインク補給では、残り２頁分の
ブラックインクを６個のサブタンク５８−１〜５８−６
に平均して補給するようにしてもよい。また、インクの
残量検知の方法は、センサを用いてよく、或は吐出した
インクの液滴量を計数して予測制御することも可能であ
る。

【００９１】いずれにしても、印字ヘッド５５のシング
ルパス印字で、インク吐出ノズル５６の実分解能よりも
解像度が２倍大きいモノクロ画像の印字が、従来のマル
チパスによるインク吐出ノズルの実分解能よりも解像度
が２倍大きいモノクロ画像の印字の場合よりも、速い印
字速度（具体的には図２で説明したように８倍の速度）
で印字できると共に、極めて少ないインク補給回数（具
体的には従来の構成では４回の補給を行うべきところ１
回の補給すなわち１／４の補給時間）で補給を行い、高
速に印字を実行することができる。

【００９２】このように、一色のインクによる印字の場
合であれば、いずれの色のインクであっても、上記同様
に全てのサブタンクを用いて、最低限のインク補給回数
による高速印字が実現する。

【００９３】尚、上述の各実施の形態では、メインタン
ク部４２の各タンク４６にはブラックインク、イエロー
インク、マゼンタインク及びシアンインクの他に洗浄液
を収容しているが、洗浄液を廃止し、その代わりに補給
するインクそのものを使用して洗浄するようにしてもよ
い。

【００９４】この洗浄処理は、専用の洗浄液による洗浄
の場合と同様に、各サブタンク５８に供給されるインク
の種類が変更される印字モードの変更の際に実施され
る。まず、印字モードの変更が指定されると、全ての各
サブタンク５８に供給されていたインクの残りインク
を、各サブタンク５８に対応して連通している各ノズル
列５７から排出する。この排出処理で各サブタンク５８
に残っているインクを完全に排出することは出来ない
が、上記に続けて、印字モード変更後に各サブタンク５
８に供給すべきインクをそれぞれ対応するサブタンク５
８に供給する。このままの状態では印字を実行しても混
色を起こしてしまうから再度各サブタンク５８に供給さ
れているインクを各ノズル列５７から排出する。このよ
うにインクの供給と排出とを何度か繰り返すことによ
り、各サブタンク５８内において、印字モードを変更す
る前後の２種類のインクの混色が解消されて、各サブタ
ンク５８の洗浄が完了する。

【００９５】このように洗浄液を用いない洗浄方法を用
いれば、洗浄液用のタンクが不要となり、メインタンク
部４２の形状を小さくする、すなわち、装置本体を更に
小型にすることができる。また、そのようにしても、各
タンク４６には多量のインクが収容されているので、イ
ンク不足を引き起こすようなことはない。

【００９６】また、メインタンク部４２の構成を縮小す
るのではなく、専用の洗浄液の代わりにインクの希釈液
を収容するようにしてもよい。このようにすると、高精
細で且つ高階調の画像を印刷することができる。以下、
これについて、第６の実施の形態として説明する。

【００９７】図８は、第６の実施の形態におけるヘッド
ユニット部の平面図である。このヘッドユニット部の構
成も、図４のヘッドユニット部６０と同一であり、主要
部のハード構成は図５と同一であり、システム構成は図
６と同一である。ただ、図５に示すメインタンク部４２
において、上記までの実施の形態では専用の洗浄液を収
容していたタンク４６の代わりに、インクの希釈液を収
容したタンク４６を装着するようにする。この希釈液
は、マゼンタインク又はシアンインクを希釈してライト
マゼンタインク又はライトシアンインクを生成するため
に使用されると共に、サブタンク５８の洗浄を行う洗浄
液に兼用される。

【００９８】本例では、図８に示すように、２列づつ３
組に分けられた６列のノズル列５７の１組のノズル列５
７ａ及び５７ｂの一方のノズル列５７ａに対応するサブ
タンク５８−１にブラックインクが供給され、他方のノ
ズル列５７ｂに対応するサブタンク５８−２にはイエロ
ーインクが供給される。隣接する他の１組の一方のノズ
ル列５７ｃに対応するサブタンク５８−３にマゼンタイ
ンクが供給され、他方のノズル列５７ｄに対応するサブ
タンク５８−４にはマゼンタインクと希釈液が供給され
る。そして、残りの１組の一方のノズル列５７ｅに対応
するサブタンク５８−５にシアンインクが供給され、他
方のノズル列５７ｆに対応するサブタンク５８−６には
シアンインクと希釈液が供給される。

【００９９】この後、サブタンク５８の上面全体を不図
示の蓋部材で覆った状態で、ヘッドユニット部６０を所
定の微小区間内で数回往復移動させて、サブタンク５８
−４内のマゼンタインクと希釈液及びサブタンク５８−
６内のシアンインクと希釈液を攪拌して混ぜ合わせる。
これにより、図１８に示すように、サブタンク５８−１
にはブラックインク（Ｋ）、サブタンク５８−２にはイ
エローインク（Ｙ）、サブタンク５８−３にはマゼンタ
インク（Ｍ）、サブタンク５８−４にはライトマゼンタ
インク（Ｌｍ）、サブタンク５８−５にはシアンインク
（Ｃ）、そして、サブタンク５８−６にはライトシアン
インク（Ｌｃ）がそれぞれ供給されたことになる。

【０１００】この場合は、ヘッドユニット部６０を主走
査方向に印字走査させて、印字用紙に各インクを適量吐
出させるフルカラー高階調印字モードによる印字を行う
ことにより、フルカラーの高階調の印字画像が形成され
る。

【０１０１】以上述べたように、指定又は選択された印
字モード（実分解能による通常印字モード又は２倍の分
解能による高精細印字モード、それぞれについて、フル
カラー印字モード又はモノクロ等一色のみの印字モー
ド、高精細のフルカラーの場合はブラックインクを用い
る場合と用いない場合）に応じて、ノズル列とインクの
種類との対応関係が設定され、変更された印字モードに
おいて、サブタンク内のそれまでのインクが変更となる
場合は、専用の洗浄液による洗浄、洗浄兼用の希釈液に
よる洗浄、又はインクそのものによる洗浄が行われてイ
ンクが入れ換えられた後、変更された印字モードによる
印字が実行される。

【０１０２】続いて、インク吐出ノズルのピッチが３０
０ｄｐｉで、上記よりも更に高精細な画像を印字する、
すなわち超高精細画像を印字する方法について、第７の
実施の形態として説明する。

【０１０３】図９(a) は、第７の実施の形態における印
字ヘッドの正面図であり、同図(b),(c) は、そのヘッド
ユニット部のサブタンクへのインク色配分の例を示す図
である。同図(a) に示すように、この印字ヘッド８０
は、列内の配置ピッチがＰである複数のインク吐出ノズ
ル８１からなるＮ列（この例ではＮ＝６）のインク吐出
ノズル群を備えている。そして、これらＮ（６）列のノ
ズル列８２（８２ａ、８２ｂ、・・・、８２ｆ）を１組
として、該１組内の各ノズル列８２をＰ／Ｎ（この例で
はＮ／６）づつ副走査方向にずらして形成されている。

【０１０４】尚、印字ヘッド８０のノズル列８２のずれ
方が異なるだけで、ヘッドユニット部の他の構成は図４
のヘッドユニット部６０の場合と同一であり、主要部の
ハード構成は図５と同一であり、システム構成は図６と
同一である。また、この場合、図５に示すメインタンク
部４２においては、専用の洗浄液を収容していたタンク
４６ｅの装着部に、インクの希釈液を収容したタンク４
６を装着するようにする。

【０１０５】これにより、この場合も、各タンクに収容
されているブラックインク、イエローインク、マゼンタ
インク、シアンインク及び希釈液は、上記ヘッドユニッ
トのいずれのサブタンクにも供給が可能である。そし
て、この場合も、ヘッドユニットを交換することなく、
サブタンクに供給するインクの種類（色）を変更するこ
とにより、各種の印字モード、すなわち、モノクロ超高
解像度印字モード、フルカラー高階調印字モード、フル
カラー超高解像度印字モード、フルカラー超高解像度・
高階調印字モードの４つ印字モードを任意に切り換えて
印字することができる。

【０１０６】すなわち、同図(b) に示す印字モードはモ
ノクロ超高解像度の印字モードであり、上記の各ノズル
列８２ａ〜８２ｆに対応する各サブタンク８３−１〜８
３−６の全てのサブタンク８３（８３−１〜８３−６）
にブラックインクが供給される。

【０１０７】この場合は、主走査方向（ｘ方向）にシン
グルパスで印字走査するだけで、インク吐出ノズル８１
の実分解能３００ｄｐｉよりも走査解像度が６倍大きい
１８００ｄｐｉの超高解像度のモノクロ画像を形成する
ことができる。この場合もシングルパスの１走査は、３
００ｄｐｉの場合の６倍の時間で済み、図１７からも分
かるように、これでもなおマルチパスの上記よりも低解
像度である２倍の解像度の場合よりも速く、さらにマル
チパスの４倍の解像度の場合に比べるとおよそ５．５倍
の速度であって極めて高速であることが分かる。一般
に、実分解能３００ｄｐｉの印字ヘッドによってマルチ
パスによる６倍の走査解像度で印字を行うとしても、時
間が掛り過ぎて実用にならない。

【０１０８】また、同図(c) は、上記の印字ヘッド８０
を用いてフルカラー高階調の印字モードで画像を印字す
る場合のサブタンクへのインク配分を示している。同図
(c)に示すように、サブタンク８３−１にはブラックイ
ンク、サブタンク８３−２にはイエローインク、サブタ
ンク８３−３にはマゼンタインク、サブタンク８３−４
にはライトマゼンタインク（マゼンタインクと希釈
液）、サブタンク８３−５にはシアンインク、サブタン
ク８３−６にはライトシアンインク（シアンインクと希
釈液）が供給される。このより、シングルパスで印字走
査して、フルカラー高階調の画像を印字することができ
る。

【０１０９】図１０(a) 〜(d) は、上記の印字ヘッド８
０によるフルカラー超高解像度の画像の印字を行う場合
のサブタンクへのインク配分を示す図である。先ず、同
図(a) に示すように、全てのサブタンクにブラックイン
クを供給して用紙一面にブラックの印字データによる画
像をシングルパスで印刷する。次に、全てのサブタンク
を洗浄した後、同図(b) に示すように、全てのサブタン
クにイエローインクを供給して上記ブラック画像を印刷
済みの用紙一面に重ねてイエローの印字データによる画
像をシングルパスで印刷する。

【０１１０】続いて、再び全てのサブタンクを洗浄した
後、同図(c) に示すように、全てのサブタンクにマゼン
タインクを供給して上記ブラックとイエローの画像を重
ねて印刷済みの用紙一面に更に重ねてマゼンタの印字デ
ータによる画像をシングルパスで印刷する。そして、最
後に、三度目の全てのサブタンクの洗浄を行った後、そ
れら全てのサブタンクに、同図(d) に示すようにシアン
インクを供給し、上記ブラックとイエローとマゼンタの
画像を重ねて印刷済みの用紙一面に更に重ねてシアンの
印字データによる画像をシングルパスで印刷する。これ
により、フルカラー超高解像度の画像を印字することが
できる。

【０１１１】図１１(a) 〜(f) は、上記の印字ヘッド８
０によるフルカラー超高解像度・高階調の画像の印字を
行う場合のサブタンクへのインク配分を示す図である。
この場合も、同図(a),(b),(c),(e) に示すように、ブラ
ック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各インクを重ね
て印字する方法は、上記の解像度印字の場合と同様であ
る。そして、この場合は、更に途中で同図(d) に示すよ
うにライトマゼンタインク（マゼンタと希釈液の混合）
に切り換えられて、ライトマゼンタの印字データによる
画像がシングルパスで重ね印刷され、そして最後に同図
(f) に示すようにライトシアン（シアンインクと希釈液
の混合）に切り換えられて、ライトシアンの印字データ
による画像がシングルパスで重ね印刷される。

【０１１２】これにより、フルカラー超高解像度・高階
調の画像がシングルパス印字で高速に印字される。

【０１１３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、印字ヘッドのＮ列の配置ピッチＰのノズル群をｍ
（２≦ｍ≦Ｎの自然数）列づつｋ（ｋ＝Ｎ／ｍの自然
数）組に分けて各組内におけるノズル列をＰ／ｍづつ副
走査方向にずらして形成し、各ノズル列に対応するサブ
タンクを印字ヘッドと一体に設け、これらのサブタンク
にインク、洗浄液あるいは希釈液を供給又は補給するメ
インタンクを印字ヘッドから切り離してプリンタ本体側
に位置固定して配置し、メインタンクの各液を任意のサ
ブタンク供給できる構成としたので、印字ヘッドやサブ
タンクを交換することなく任意の色のインクを印字ヘッ
ドに円滑に供給することができ、これにより、高解像
度、高階調、又は超高解像度且つ高階調のモノクロ画像
又はフルカラー画像を、シングルパスにより高速に印字
することができ、加えて、小型でありながら多枚数の用
紙にインクタンクを交換しなくても連続して印字できる
と共に、多様な印字モードを印字ヘッドを交換する等の
煩わしい切り換え手数をかけることなく任意に選択して
印字できる極めて使い勝手の良いインクジェットプリン
タを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a) は第１の実施の形態におけるインクジェッ
トプリンタの主要部の構成を示す斜視図、(b) はその印
字ヘッドを矢印Ｃで示す方向から見た模式的な正面図で
ある。

【図２】第１の実施の形態におけるインクジェットプリ
ンタによる高精細画像のシングルパス印字の所要時間と
従来の高精細画像のマルチパス印字の所要時間とを比較
した図表である。

【図３】(a) は第２の実施の形態の印字ヘッドの正面
図、(b) はそのサブタンクの平面図である。

【図４】第３の実施の形態におけるヘッドユニット部の
平面図である。

【図５】第４の実施の形態における用紙乾燥ファンを配
設したインクジェットプリンタの主要部の構成を示す斜
視図である。

【図６】各実施形態におけるインクジェットプリンタの
システム構成を示すブロック図である。

【図７】(a),(b) は、第５の実施の形態におけるヘッド
ユニット部の平面図である。

【図８】第６の実施の形態におけるヘッドユニット部の
平面図である。

【図９】(a) は第７の実施の形態における印字ヘッドの
正面図、(b),(c) はそのヘッドユニット部のサブタンク
へのインク色配分の例を示す図である。

【図１０】(a) 〜(d) は第７の実施の形態における印字
ヘッドによる超高解像度のフルカラー画像の印字を行う
場合のサブタンクへのインク配分を示す図である。

【図１１】(a) 〜(f) は第７の実施の形態における印字
ヘッドによる超高階調度のフルカラー画像の印字を行う
場合のサブタンクへのインク配分を示す図である。

【図１２】従来のシリアルインクジェットプリンタの構
成を模式的に示す斜視図である。

【図１３】(a) は従来の印字ヘッドを用紙側から見た拡
大図（図１１のＡ矢視拡大図）、(b) はその印字ヘッド
を側面方向から見た拡大断面図（図１１のＢ矢視拡大断
面図）である。

【図１４】(a),(b),(c),(d) は従来のインクカートリッ
ジのインク室と印字ヘッドのインク受給孔との連通状態
を模式的に示す断面図である。

【図１５】(a),(b),(c) は従来の実分解能よりも高い印
字解像度で印字する場合の印字画像を説明する図であ
る。

【図１６】(a),(b),(c),(d) は従来のマルチパス制御の
印字方法を説明する図である。

【図１７】従来のマルチパス印字の所要時間を説明する
図表である。

【符号の説明】

１ シリアルインクジェットプリンタ（プリンタ） ２ キャリッジ ３ 印字ヘッド ４ インクタンク（インクカートリッジ） ５ ガイドレール ６ 歯付き駆動ベルト ７ フレキシブル通信ケーブル ８ フレーム ９ プラテン １０ モータ １１ 用紙 １２ 紙送りローラ １３（１３ｙ、１３ｍ、１３ｃ、１３ｋ） ノズル列 １４ ノズル １５ シリコンチップ １６ 発熱素子 １７ 駆動電極 １８ 共通電極 １９ａ 駆動回路側インク隔壁 １９ｂ インク供給孔側インク隔壁 ２１ ノズル板 ２２ インク受給孔 ２３ インク通路 ２４ インク供給口 ２５（２５ｙ、２５ｍ、２５ｃ、２５ｋ） インク室 ２６ 印字ヘッド ２７ ノズル ２７−１、２７−２、２７−３、２７−４ ノズルのド
ット ２８ ノズル列 ３０ 高精細画像 ３１ 実分解能の印字ドット ３２ 解像度倍増分の印字ドット ３４−１〜３４−８ 精細画像のドット行 ４１ ヘッドユニット部 ４２ メインタンク部 ４３ 印字ヘッド ４４ サブタンク部 ４６（４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅ） タ
ンク ４７（４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄ、４７ｅ） ポ
ンプ機構 ４８（４８−１、４８−２、・・・、４８−８） サブ
タンク ５１ インク吐出ノズル（ノズル） ５２（５２ａ、５２ｂ、・・・、５２ｈ） ノズル列 ５５ 印字ヘッド ５６ インク吐出ノズル ５７（５７ａ、５７ｂ、・・・、５７ｆ） ノズル列 ５８（５８−１、５８−２、・・・、５８−６） サブ
タンク ５９ サブタンク部 ６０ ヘッドユニット部 ６１ 用紙 ６２ ファン ６５ インクジェットプリンタ ６６ 移動部 ６６−１ ＩｒＤＡ ６７ 静止部（制御部） ６７−１ ＩｒＤＡ ６８ ドライバ ７１ ＭＰＵ(micro processing unit) ７２ バス ７３ Ｉ／Ｆ（インターフェース） ７４ ヘッド制御部 ７５ メモリＡ ７６ メモリＢ ７７ ＰＣ（パーソナルコンピュータ） ７８ センサの出力 ７９ 駆動信号 ８０ 印字ヘッド ８１ インク吐出ノズル ８２（８２ａ、８２ｂ、・・・、８２ｆ） ノズル列 ８３（８３−１、８３−２、・・・、８３−６） サブ
タンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大杉 直寛 東京都羽村市栄町３丁目２番１号 カシオ 計算機株式会社羽村技術センター内 Ｆターム(参考） 2C056 EA00 EA04 EA11 EC11 EC19 EC64 EC65 EC66 ED08 EE08 HA22 KB05 KB21 KB37 KD01 2C057 AF01 AF33 AF91 AG14 AG15 AG16 AM26 CA08

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 列数がＮで該列内の配置ピッチがＰのノ
   ズル群をｍ（２≦ｍ≦Ｎの自然数）列づつｋ（ｋ＝Ｎ／
   ｍの自然数）組に分けて各組内におけるノズル列をＰ／
   ｍづつ副走査方向にずらして形成された複数のノズル列
   を備えた印字ヘッドを有することを特徴とするインクジ
   ェットプリンタ。
2. 【請求項２】 列数がＮで該列内の配置ピッチがＰのノ
   ズル群をｍ（２≦ｍ≦Ｎの自然数）列づつｋ（ｋ＝Ｎ／
   ｍの自然数）組に分けて各組内におけるノズル列をＰ／
   ｍづつ副走査方向にずらして形成された複数のノズル列
   を有する印字ヘッドと、該印字ヘッドの前記ノズル列に
   それぞれ対応して設けられ外部から供給されるインクを
   一時的に保持して該インクを対応するノズル列に供給す
   るサブタンクと、を備え、用紙の進行方向と直角な主走
   査方向に往復移動しながら前記ノズル列より前記インク
   を吐出して前記用紙に印字を行うヘッドユニットと、 該ヘッドユニットの前記サブタンクに前記インクを供給
   すべく該インクを収容して装置本体に配置される複数の
   メインタンクと、 該メインタンク夫々に連通させて該メインタンクに収容
   されている前記インクを前記ヘッドユニットのいずれの
   前記サブタンクにも任意の量を供給可能であるように配
   置される複数の液供給口と、 該液供給口の動作を制御して前記メインタンクの前記イ
   ンクを任意の前記ノズル列に対応する前記サブタンクに
   供給させる液供給制御手段と、 を有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
3. 【請求項３】 前記印字ヘッドは、８列（Ｎ＝８）のノ
   ズル群を備え、前記液供給制御手段は、前記８列のノズ
   ル列を２列（ｍ＝２）づつ４組（ｋ＝４）に分けて該４
   組のノズル列の１組毎にイエロー、マゼンタ、シアン及
   びブラックのインクをそれぞれ供給するよう前記サブタ
   ンクの位置と前記液供給口の動作とを制御することを特
   徴とする請求項２記載のインクジェットプリンタ。
4. 【請求項４】 前記印字ヘッドは、６列（Ｎ＝６）のノ
   ズル群を備え、前記液供給制御手段は、前記６列のノズ
   ル列を２列（ｍ＝２）づつ３組（ｋ＝３）に分けて該３
   組のノズル列の１組毎にイエロー、マゼンタ及びシアン
   のインクをそれぞれ供給するよう前記サブタンクの位置
   と前記液供給口の動作とを制御することを特徴とする請
   求項２記載のインクジェットプリンタ。
5. 【請求項５】 前記印字ヘッドは６列（Ｎ＝６）のノズ
   ル群を備え、前記液供給制御手段は、前記６列のノズル
   列を２列（ｍ＝２）づつ３組（ｋ＝３）に分けて該３組
   のうちの１組のノズル列にマゼンタインク、他の１組の
   ノズル列にシアンインク、残る１組の１列のノズル列に
   イエローインク、他の１列のノズル列にブラックインク
   をそれぞれ供給するよう前記サブタンクの位置と前記液
   供給口の動作とを制御することを特徴とする請求項２記
   載のインクジェットプリンタ。
6. 【請求項６】 前記液供給制御手段は、全ての前記ノズ
   ル列に一色のインクを供給するよう前記サブタンクの位
   置と前記液供給口の動作とを制御することを特徴とする
   請求項２、３又は４記載のインクジェットプリンタ。
7. 【請求項７】 前記複数のメインタンクに、ブラックイ
   ンク、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク
   及び希釈液をそれぞれ収容し、前記液供給制御手段は、
   ６列のノズル列を２列づつ３組に分け、１組の一方のノ
   ズル列にブラックインクを供給し、他方のノズル列にイ
   エローインクを供給し、他の１組の一方のノズル列にマ
   ゼンタインクを供給し、他方のノズル列にマゼンタイン
   クと希釈液を供給し、残りの１組の一方のノズル列にシ
   アンインクを供給し、他方のノズル列にシアンインクと
   希釈液を供給するよう前記サブタンクの位置と前記液供
   給口の動作とを制御することを特徴とする請求項４記載
   のインクジェットプリンタ。
8. 【請求項８】 前記ヘッドユニットに対し主走査方向へ
   の短い往復移動を少なくとも１回行わせることにより前
   記インクと前記希釈液とを混合する主走査移動制御手段
   を更に備えることを特徴とする請求項７記載のインクジ
   ェットプリンタ。
9. 【請求項９】 前記印字ヘッドは、列内の配置ピッチが
   ＰであるＮ列のノズル群を備え、該Ｎ列のノズル列を１
   組として該１組内の各ノズル列をＰ／Ｎづつ副走査方向
   にずらして形成されたことを特徴とする請求項２記載の
   インクジェットプリンタ。
10. 【請求項１０】 前記複数のメインタンクに、ブラック
    インク、イエローインク、マゼンタインク、シアンイン
    ク及び洗浄液又は希釈液をそれぞれ収容し、前記メイン
    タンクに連通する前記液供給口は、前記ヘッドユニット
    のいずれの前記サブタンクにも前記ブラックインク、イ
    エローインク、マゼンタインク、シアンインク、洗浄
    液、又は希釈液を供給可能であるように配置されること
    を特徴とする請求項９記載のインクジェットプリンタ。