JP2001071466A

JP2001071466A - インクジェット記録装置および該装置の記録ヘッド駆動方法

Info

Publication number: JP2001071466A
Application number: JP2000200967A
Authority: JP
Inventors: Takashi Inoue; 敬井上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-07-02
Filing date: 2000-07-03
Publication date: 2001-03-21
Anticipated expiration: 2020-07-03
Also published as: JP4532684B2

Abstract

(57)【要約】【課題】周期的なインク圧力の変動に起因する記録画
像の濃度ムラを軽減させることができるインクジェット
記録装置を提供する。【解決手段】所定方向に配列され各々からインク滴１
００を吐出するノズルを複数有する記録ヘッドを、ノズ
ル列５００の方向と略直交する方向に記録媒体上を走査
させて記録を行うインクジェット記録装置は、ノズルを
複数のタイミングの駆動信号３００で時分割駆動する駆
動手段を備えており、各記録領域を異なったノズルで複
数回走査して記録を行うマルチパス記録を行うときに、
駆動手段は、同じラスタの記録に使用されるノズルを、
少なくとも２つ以上の異なったタイミングで駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録装置および該装置の記録ヘッド駆動方法に関し、特
に、所定方向に配列され各々からインク滴を吐出するノ
ズルを複数有する記録ヘッドを、ノズルの配列方向と略
直交する方向に記録媒体上を走査させて記録を行うイン
クジェット記録装置および該装置の記録ヘッド駆動方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばワードプロセッサ、パーソナルコ
ンピュータ、ファクシミリ等に於ける情報出力装置とし
て、所望される文字や画像等の情報を用紙やフィルム等
の記録媒体に記録を行うプリンタがある。

【０００３】プリンタの記録方式としては、ドットイン
パクト方式、サーマル方式、インクジェット方式等の様
々な方式が知られているが、インクジェット記録方式
は、いわゆるノンインパクト記録方式の１つであり、そ
の利点としては、記録時における騒音の発生が無視しう
る程度に小さいこと、高速記録と様々な記録媒体に対す
る記録が可能であること、いわゆる普通紙に対しても特
別な処理を必要とせずに定着し、しかも高精細な画像が
廉価に得られること等がある。

【０００４】このような利点から、インクジェット方式
を用いた記録装置は、コンピュータの周辺機器としての
プリンタばかりでなく複写機、ファクシミリ、ワードプ
ロセッサ等における記録装置としてここ数年急速に普及
している。

【０００５】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、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
用する方法とがあるが、どちらも電気的な信号によって
インク滴の吐出を制御するものである。

【０００６】電気熱変換素子を用いるインク滴吐出の原
理は、電気信号を電気熱変換素子に与えることにより、
電気熱変換素子近傍のインクを瞬時にして沸騰させ（膜
沸騰）、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で吐出させるもので
ある。このため、インクジェット記録ヘッドの構造が単
純で、ノズルの集積化が容易である等の利点がある。

【０００７】インクジェット記録ヘッドは高密度記録を
行うために、インクを吐出するノズルと吐出圧発生素子
とを複数有していることが多い。通常、これら複数のノ
ズルはまず物理的な位置で所定個数毎にノズルをセクシ
ョンに分け、更に各セクション内で駆動ブロックに分割
され、この駆動ブロック毎に吐出圧発生素子を時分割駆
動させる分離分割駆動方式が採用されている。この分割
駆動方式はヘッド駆動用の電源およびコネクタやケーブ
ル等の電源用部材のコンパクト化を図る上で効果的な方
式である。

【０００８】また、吐出圧発生素子用電源は、特に電気
熱変換素子を用いたインクジェット記録ヘッドの場合、
電気熱変換素子およびインク等の特性を考慮して安定し
た吐出を行うためには、電圧値の変動を極めて少ない値
にすると共に、電圧値の微調整を必要とすることから、
電源の容量を大きくすることは好ましくない。上記分離
分割駆動方式は、このような電源に関する要求を満たす
ためにも有効である。

【０００９】以下、インクジェット記録ヘッドを分離分
割駆動方式で駆動する場合について図面を参照してより
具体的に説明する。

【００１０】図４は、インクジェット記録ヘッドのノズ
ル列（ａ）、各ノズルの駆動信号（ｂ）および各ノズル
から吐出された飛翔インク滴（ｃ）を模式的に示してい
る。図４（ａ）において、インクジェット記録ヘッドの
ノズル列５００は、例えば３２個のノズルからなり、こ
れらのノズルは図中上から８個を単位として、第１セク
ションから第４セクションまで４つのセクションに分け
られている。

【００１１】更にこれらの各セクション内の８個の各ノ
ズルは、８つの駆動ブロックの一つに属しており、記録
の際にはブロック毎に時分割で駆動される。すなわち、
同じブロックのノズルは同時に駆動される。

【００１２】図示した例では、ノズル列５００の１番
目、９番目、１７番目、２５番目の４つのノズルが第１
駆動ブロック、２番目、１０番目、１８番目、２６番目
のノズルが第８駆動ブロックというように、周期的に各
駆動ブロックに割り当てられている。そして、第１駆動
ブロックから第８駆動ブロックまで昇順に、図４（ｂ）
に示すパルス状の駆動信号３００によって順次駆動さ
れ、各ノズルから駆動信号に対応して図４（ｃ）に示す
ようにインク滴１００が吐出される。

【００１３】また、各ノズルはそれぞれインク滴の吐出
方向、吐出液量等に関し、ノズル固有の癖を持ってい
る。このようなノズル固有の癖は、記録画像に悪影響を
与え、スジやムラ等が生じる場合がある。このような記
録画像への悪影響を削減するために、同一のラスタを２
つ以上の異なるノズルで記録するように、インクジェッ
ト記録ヘッドで記録領域を複数回走査して画像を記録す
るマルチパス記録方法が用いられている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】インクジェット記録装
置では、インクを常に安定して吐出可能な状態に保つこ
とが望まれるが、吐出圧発生素子によりインクの吐出が
行われると、インクの吐出に起因する圧力の変動が共通
液室を介して隣接する液路内のインクを振動させる場合
がある。このため、隣接した液路に配設されている吐出
圧発生素子を連続して駆動すると、その圧力変動により
吐出が不安定となり、吐出液量が変化する。

【００１５】吐出液量が変化すると、記録画像に濃淡ム
ラが生じる原因となる。このようなインク圧力の変動に
よる吐出液量の変動は、連続して同時駆動するノズル数
が多い程顕著であり、またインク供給ロからの距離、各
吐出口に連通している共通液室の形状や共通液室内の残
留泡の位置や大きさにも大きく影響される。

【００１６】また、同時に駆動されるノズル数が大きく
変化する場合、液室内へのインク流速が変動し、その変
動が共通液室を介してノズルのメニスカス面を振動させ
る。その結果、吐出が不安定になって吐出インク量が変
化し、記録画像に濃淡ムラが生じる。

【００１７】この吐出量の変化に関しては、発明者らの
実験により、記録画像の濃淡の箇所は駆動ブロックに依
存していることが判明している。図５は、全てのノズル
からインク滴を一定間隔で周期的に吐出させる駆動信号
と、その時のメニスカス面のオリフィスからの距離とを
時間に関して示したグラフである。図示されたように、
前半の駆動ブロック１から３に関しては、メニスカスの
位置がオリフィス面に対して凸であり、後半の駆動ブロ
ック６および７に関しては、メニスカスの位置がオリフ
ィス面に対して凹であるというように、駆動ブロック毎
にメニスカスの状態が特定されている。このメニスカス
の凸凹が、そのまま吐出量の大小に対応する。

【００１８】吐出圧発生素子は、上記で述べたように時
分割に駆動する方法が用いられており、通常はある決ま
った順序で記録ヘッド基板上に周期的に並んでいる。従
って、この周期的なインク圧力の変動に起因して、記録
画像の周期的な濃度ムラが発生するという問題が生じ
る。特にマルチパス記録によって画像を記録する際、同
じラスタを走査するノズルの駆動ブロックの組み合わせ
が、吐出量の多いブロックからのみ構成されると、記録
画像の濃度ムラはより顕著となる。

【００１９】このような液室内のインクの圧力変化に起
因する記録画像への影響を少なくするために、共通液室
を広くしたり、あるいは隣接する吐出圧発生素子の物理
的な距離、駆動する時間間隔を長くすることが行われて
いる。これにより、記録ヘッドの小型化、記録速度の高
速化をより一層進めることが困難となっていた。

【００２０】本発明は以上のような状況に鑑みてなされ
たものであり、周期的なインク圧力の変動に起因する記
録画像の濃度ムラを軽減させることができるインクジェ
ット記録装置およびインクジェット記録装置の記録ヘッ
ド駆動方法を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のインクジェット記録装置は、所定方向に配列され各
々からインク滴を吐出するノズルを複数有する記録ヘッ
ドを、前記ノズルの配列方向と略直交する方向に記録媒
体上を走査させて記録を行うインクジェット記録装置で
あって、前記ノズルを複数のブロックのタイミングで時
分割駆動する駆動手段を備え、各記録領域を異なったノ
ズルで複数回走査して記録を行うマルチパス記録を行う
ときに、前記駆動手段は、同じラスタの記録に使用され
るノズルを、少なくとも２つ以上の異なったブロックの
タイミングで駆動する。

【００２２】また、上記目的と達成する本発明のインク
ジェット記録装置の記録ヘッド駆動方法は、所定方向に
配列され各々からインク滴を吐出するノズルを複数有す
る記録ヘッドを、前記ノズルの配列方向と略直交する方
向に記録媒体上を走査させて記録を行うインクジェット
記録装置の記録ヘッド駆動方法であって、前記ノズルを
複数のブロックのタイミングで時分割駆動する駆動工程
を備え、各記録領域を異なったノズルで複数回走査して
記録を行うマルチパス記録を行うときに、前記駆動工程
は、同じラスタの記録に使用されるノズルを、少なくと
も２つ以上の異なったブロックのタイミングで駆動す
る。

【００２３】すなわち、本発明のインクジェット記録装
置では、複数回の走査によって記録を行うマルチパス記
録を行うときに、ノズルを複数のタイミングで時分割駆
動する駆動方式において、同じラスタの記録に使用され
るノズルを、少なくとも２つ以上の異なったブロックの
タイミングで駆動する。

【００２４】これにより、各ラスタを記録するのに使用
する駆動ブロックをバランスよく分配することにより、
複数回の記録パスにおいて、各記録タイミングに依存す
るインク吐出量の差に起因する記録濃度のバラツキを補
償して、濃度ムラを低減することができる。すなわち、
濃い濃度の記録と淡い濃度の記録が交互に行われるの
で、複数回の記録を重ね合わせたものは、ラスタ間での
濃度差が相殺されて、いずれのラスタでも略等しい平均
的な濃度となり、記録品質が向上する。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して本発明の
好適な実施形態について詳細に説明する。

【００２６】図１は、本発明の代表的な実施の形態であ
るインクジェット記録装置ＩＪＲＡの構成の概要を示す
外観斜視図である。図１において、駆動モータ５０１３
の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア５００９〜５０１
１を介して回転するリードスクリュー５００５の螺旋溝
５００４に対して係合するキャリッジＨＣはピン（不図
示）を有し、ガイドレール５００３に支持されて矢印
ａ，ｂ方向を往復移動する。キャリッジＨＣには、記録
ヘッドＩＪＨとインクタンクＩＴとを内蔵した一体型イ
ンクジェットカートリッジＩＪＣが搭載されている。

【００２７】５００２は紙押え板であり、キャリッジＨ
Ｃの移動方向に亙って記録用紙Ｐをプラテン５０００に
対して押圧する。５００７，５００８はフォトカプラ
で、キャリッジのレバー５００６のこの域での存在を確
認して、モータ５０１３の回転方向切り換え等を行うた
めのホームポジション検知器である。

【００２８】５０１６は記録ヘッドＩＪＨの前面をキャ
ップするキャップ部材５０２２を支持する部材で、５０
１５はこのキャップ内を吸引する吸引器で、キャップ内
開口５０２３を介して記録ヘッドの吸引回復を行う。５
０１７はクリーニングブレードで、５０１９はこのブレ
ードを前後方向に移動可能にする部材であり、本体支持
板５０１８にこれらが支持されている。ブレードは、こ
の形態でなく周知のクリーニングブレードが本例に適用
できることは言うまでもない。

【００２９】又、５０２１は、吸引回復の吸引を開始す
るためのレバーで、キャリッジと係合するカム５０２０
の移動に伴って移動し、駆動モータからの駆動力がクラ
ッチ切り換え等の公知の伝達機構で移動制御される。

【００３０】これらのキャッピング、クリーニング、吸
引回復は、キャリッジがホームポジション側の領域に来
た時にリードスクリュー５００５の作用によってそれら
の対応位置で所望の処理が行えるように構成されている
が、周知のタイミングで所望の動作を行うようにすれ
ば、本例にはいずれも適用できる。

【００３１】次に、上述した装置の記録制御を実行する
ための制御構成について説明する。

【００３２】図２はインクジェット記録装置ＩＪＲＡの
制御回路の構成を示すブロック図である。制御回路を示
す同図において、１７００は記録信号を入力するインタ
フェース、１７０１はＭＰＵ、１７０２はＭＰＵ１７０
１が実行する制御プログラムを格納するＲＯＭ、１７０
３は各種データ（上記記録信号やヘッドに供給される記
録データ等）を保存しておくＤＲＡＭである。１７０４
は記録ヘッド１７０８に対する記録データの供給制御を
行うゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）であり、インタフェース
１７００、ＭＰＵ１７０１、ＲＡＭ１７０３間のデータ
転送制御も行う。１７１０は記録ヘッド１７０８を搬送
するためのキャリアモータ、１７０９は記録紙搬送のた
めの搬送モータである。１７０５は記録ヘッドを駆動す
るヘッドドライバ、１７０６，１７０７はそれぞれ搬送
モータ１７０９、キャリアモータ１７１０を駆動するた
めのモータドライバである。

【００３３】上記制御構成の動作を説明すると、インタ
フェース１７００に記録信号が入るとゲートアレイ１７
０４とＭＰＵ１７０１との間で記録信号がプリント用の
記録データに変換される。そして、モータドライバ１７
０６、１７０７が駆動されると共に、ヘッドドライバ１
７０５に送られた記録データに従って記録ヘッドが駆動
され、記録が行われる。

【００３４】ここでは、ＭＰＵ１７０１が実行する制御
プログラムをＲＯＭ１７０２に格納するものとしたが、
ＥＥＰＲＯＭ等の消去／書き込みが可能な記憶媒体を更
に追加して、記録装置と接続されたホストコンピュータ
から制御プログラムを変更できるように構成することも
できる。

【００３５】なお、上述のように、インクタンクＩＴと
記録ヘッドＩＪＨとは一体的に形成されて交換可能なイ
ンクカートリッジＩＪＣを構成しても良いが、これらイ
ンクタンクＩＴと記録ヘッドＩＪＨとを分離可能に構成
して、インクがなくなったときにインクタンクＩＴだけ
を交換できるようにしても良い。

【００３６】図３は、インクタンクとヘッドとが分離可
能なインクカートリッジＩＪＣの構成を示す外観斜視図
である。インクカートリッジＩＪＣは、図３に示すよう
に、境界線Ｋの位置でインクタンクＩＴと記録ヘッドＩ
ＪＨとが分離可能である。インクカートリッジＩＪＣに
はこれがキャリッジＨＣに搭載されたときには、キャリ
ッジＨＣ側から供給される電気信号を受け取るための電
極（不図示）が設けられており、この電気信号によっ
て、前述のように記録ヘッドＩＪＨが駆動されてインク
が吐出される。

【００３７】なお、図３において、５００はインク吐出
口列である。また、インクタンクＩＴにはインクを保持
するために繊維質状もしくは多孔質状のインク吸収体が
設けられており、そのインク吸収体によってインクが保
持される。

【００３８】次に、本実施形態における記録ヘッドの駆
動方法を詳細に説明する。ここでは、駆動ブロック数が
８で、セクションが４つの構成、すなわち８×４＝３２
ノズル構成の記録ヘッドを例に挙げて従来例と比較して
説明する。

【００３９】従来例の記録ヘッドのノズル構成は、上記
で説明した図４（ａ）のような構成であり、ノズル番号
と駆動ブロック番号とは、以下の表１に示すように対応
している。

【００４０】

【表１】

【００４１】また、この駆動を行う記録ヘッドの等価回
路の構成を図７に示している。各ノズルに対応してイン
クを吐出させるための吐出エネルギー発生素子（ここに
示す例および以下の実施形態においてはその１例として
発熱抵抗素子を用いて説明する。）７０１が配されてい
る。

【００４２】ここで駆動ブロック番号は、１つのイべン
トの中で駆動される順番を表わしている。すなわち、
１，２，３，…，８（図７では、ＢＡ，ＢＢ，…，Ｂ
Ｈ）の順に駆動される。この３２個のノズルを有する記
録ヘッドを使用して、各パス８ノズル送りで４パスのマ
ルチパス記録によって画像を記録すると、８ラスタ周期
で同じ駆動ブロックに属するノズルを使用することにな
る。以下の表２は、各パスにおけるラスタの記録に使用
されるノズルと駆動ブロックとを示している。

【００４３】

【表２】

【００４４】この従来例では同じラスタを記録するの
に、同じ駆動ブロックに属するノズルのみを使用するこ
ととなる。その結果、上記で図５に関して説明した、駆
動ブロックに依存した、周期的圧力変動に起因する濃度
ムラが重ね合わされ、より顕著に現れてしまう。

【００４５】図６は、本実施形態における、インクジェ
ット記録ヘッドのノズル列（ａ）、各ノズルの駆動信号
（ｂ）および各ノズルから吐出された飛翔インク滴
（ｃ）を、図４と同様に模式的に示した図である。ま
た、図８から図１０に、本実施形態の駆動を行うための
ＩＣ内部の回路、記録ヘッドの等価回路およびブロック
の駆動信号のタイミングチャートをそれぞれ示してい
る。図６（ａ）において、インクジェット記録ヘッドの
ノズル列５００は、３２個のノズルからなり、これらの
ノズルは図中上から８個を単位として、第１セクション
から第４セクションまで４つのセクションに分けられて
いる。

【００４６】更にこれらの各セクション内の８個の各ノ
ズルは、８つの駆動ブロックの一つに属しており、記録
の際にはブロック毎に時分割で駆動される。すなわち、
同じブロックのノズルは同時に駆動される。

【００４７】図８から図１０の回路図およびタイミング
チャートを用いて、実施形態の記録ヘッドの回路および
駆動タイミングンについて以下に具体的に説明する。図
８は本実施形態の記録ヘッドを駆動するためのＩＣの内
部回路図であり、図９は図８に示す構成のＩＣを用いて
駆動される本実施形態の記録ヘッドの透過回路図であ
り、図１０は図９の記録ヘッドを駆動する信号のタイミ
ングチャートである。

【００４８】本実施形態では、記録ヘッドを１回主走査
方向にスキャンしながら記録を行うと、８ピッチ分副走
査方向に移動させた後、主走査方向にスキャンしながら
次の行の記録を行う。同時に吐出を行うノズル間の最小
距離は８ピッチである。すなわち同一周期内に８種類の
駆動タイミングＢＡ，ＢＢ，ＢＣ，ＢＤ，ＢＥ，ＢＦ，
ＢＧ，ＢＨを持ち（図１０参照）、これが各ノズルに割
り当てられている。図９でＣＬＫはクロック信号、ＬＡ
はラッチ信号であり８ビット分のデータがシフトレジス
タにたまるとラッチに送られる。

【００４９】Ｂ１，Ｂ２，…，Ｂ８は記録信号ラインで
あり、１ビット目から８ビット目まで割り当てられる。
ＯＵＴ１〜ＯＵＴ８は出力信号端子である。

【００５０】図９で、ＩＣ１はノズル番号１〜８からの
吐出、ＩＣ２はノズル番号９〜１６からの吐出、ＩＣ３
はノズル番号１７〜２４からの吐出、ＩＣ４はノズル番
号２５〜３２からの吐出をそれぞれ担当する。図９に示
されるように、各ＩＣ毎にラインＢ１〜Ｂ８に供給され
る駆動タイミング信号ＢＡ，ＢＢ，…，ＢＨの組合わせ
が異なっている。例えば、ＩＣ１においてラインＢ１に
は駆動タイミング信号ＢＡ、Ｂ２にはＢＨ、Ｂ３にはＢ
Ｇ、Ｂ４にはＢＦ、Ｂ５にはＢＥ、Ｂ６にはＢＤ、Ｂ７
にはＢＣ、Ｂ８にはＢＢがそれぞれ割り当てられている
が、ＩＣ２においてラインＢ１には駆動タイミング信号
ＢＨ、Ｂ２にはＢＡ、Ｂ３にはＢＢ、Ｂ４にはＢＣ、Ｂ
５にはＢＤ、Ｂ６にはＢＥ、Ｂ７にはＢＦ、Ｂ８にはＢ
Ｇがそれぞれ割り当てられている（表３参照）。

【００５１】このような記録ヘッドを用いて、副走査方
向８ピッチ送りで４パス記録を行ったとき、記録媒体上
の各画素が属する行（ラスター）がどの駆動タイミング
信号によってどのノズルから吐出されたインク滴で構成
されるのかを示したのが表４である。

【００５２】本実施形態においては、３２本のノズルを
駆動するために４個のＩＣを用いているが、ＩＣの種類
としては一種類でありながら、各ＩＣの出力ＯＵＴｎ
（ｎ＝１〜８）は異なるタイミングで駆動されている。
このように構成すると、ＩＣの種類を増やすことなく本
発明の要件を満たすように駆動タイミングを変えること
ができるので、生産コストの面で有利である。

【００５３】なお、本実施形態においては、１つのＩＣ
内で１つのノズルを駆動するために駆動タイミングを１
つ要したが、ノズル数の多い記録ヘッドの場合には、本
発明の要件を満たす範囲であれば、同一ＩＣで駆動され
るノズルの内、少なくとも１つ以上のノズルに同一の駆
動タイミングを割り当ててもよい（例えば、ラインＢ１
〜Ｂ８の８つの駆動タイミング信号の入力を持つ１つの
ＩＣで８つ以上のノズルを駆動する場合など）。

【００５４】図示した例では、駆動ブロックのノズルへ
の割り当ては、以下の表３に示すようになっており、従
来例のように周期的ではない。そして、第１駆動ブロッ
クから第８駆動ブロックまで昇順に、図６（ｂ）に示す
パルス状の駆動信号３００によって順次駆動され、各ノ
ズルから駆動信号に対応して図６（ｃ）に示すようにイ
ンク滴１００が吐出される。

【００５５】

【表３】

【００５６】本実施形態では、表３に示したように各駆
動ブロックのノズルへの割り当てが各ノズルグループ毎
に異なっており、非同期的になっているので、上記従来
例と同様に、各パス８ノズル送りの４パスのマルチパス
記録を行う場合、各ラスタの記録に使用されるノズルは
下記の表４のようになる。

【００５７】

【表４】

【００５８】この表からも解るように、表２で示される
従来の場合と異なり、本実施形態の場合、各ラスタにお
いて記録に使用される４つの駆動ブロックの番号はいず
れも異なっている。また更に、上記で図５に関して説明
したように、前半の駆動ブロックはインクの吐出量が多
く、後半の駆動ブロックはインクの吐出量が少なくなる
傾向がある。これに対して本実施形態では、各ラスタを
記録するのに、前半または後半の駆動ブロックだけとは
ならないようにノズルに駆動ブロックを割り当ててい
る。

【００５９】この場合、各ラスタを記録する４回の記録
パスのうち、２つの記録パスでは前半の駆動ブロックを
使用し、２つの記録パスでは後半の駆動ブロックを使用
するのが好ましい。本実施形態では、８つの駆動ブロッ
クの前半に属する駆動ブロックと後半に属する駆動ブロ
ックとが交互となるようにしている。例えば、ラスタ１
に関して記録に使用する駆動ブロックは、パス１からパ
ス４まで順に、１、８、５、４となっており、ラスタ２
の記録に使用する駆動ブロックは、パス１からパス４ま
で順に、８、１、４、５となっている。

【００６０】更に、本実施形態では、記録に使用する４
つの駆動ブロックのブロック番号の合計値が、いずれの
ラスタでも１８となり等しい。また、４つの記録パスの
うち、前半２つの記録パスで使用する２つの駆動ブロッ
クのブロック番号の合計値と、後半２つの記録パスで使
用する２つの駆動ブロックのブロック番号の合計値とは
いずれも９となっている。このようにすると、前半２つ
の対と後半２つの対とを組み合わせて、４つの駆動ブロ
ックの割り当てを単純化することができる。

【００６１】なお、表３および表４に示した、各ノズル
と駆動ブロックとの対応、および各ラスタの記録に使用
する駆動ブロックの対応は、上記において図２に関して
説明した、記録ヘッド１７０８に対して記録データの供
給制御を行うゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）１７０４によっ
て管理・制御される。

【００６２】このように本実施形態では、各ラスタを記
録するのに使用する駆動ブロックをバランスよく分配す
ることにより、４回の記録パスで、各記録端で使用され
る駆動ブロックに依存するインク吐出量に起因する記録
濃度のバラツキを補償して、濃度ムラを低減することが
できる。すなわち、濃い濃度の記録と淡い濃度の記録が
交互に行われるので、４回の記録を重ね合わせたもの
は、ラスタ間での濃度差が相殺されて、いずれのラスタ
でも略等しい平均的な濃度となり、記録品質が向上す
る。

【００６３】なお、以上の実施形態において、記録ヘッ
ドから吐出される液滴はインクであるとして説明し、さ
らにインクタンクに収容される液体はインクであるとし
て説明したが、その収容物はインクに限定されるもので
はない。例えば、記録画像の定着性や耐水性を高めた
り、その画像品質を高めたりするために記録媒体に対し
て吐出される処理液のようなものがインクタンクに収容
されていても良い。

【００６４】また、先の実施形態においてはインクを吐
出するための吐出エネルギー発生素子として発熱抵抗体
を取り上げて説明したが、これに限らずピエゾ等の素子
であっても良い。

【００６５】以上の実施形態は、特にインクジェット記
録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用され
るエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例え
ば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギ
ーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いるこ
とにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。

【００６６】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて膜沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体
（インク）内の気泡を形成できるので有効である。

【００６７】この気泡の成長、収縮により吐出用開口を
介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも１つの
滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即
時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に
優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好まし
い。

【００６８】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。

【００６９】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の
他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開
示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第
４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれ
るものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、
共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構成を
開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構
成としても良い。

【００７０】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよい。

【００７１】加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘ
ッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリ
ッジタイプの記録ヘッドのみならず、装置本体に装着さ
れることで、装置本体との電気的な接続や装置本体から
のインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの
記録ヘッドを用いてもよい。

【００７２】また、以上説明した記録装置の構成に、記
録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加する
ことは記録動作を一層安定にできるので好ましいもので
ある。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対して
のキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは
吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子
あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などが
ある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを
備えることも安定した記録を行うために有効である。

【００７３】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってで
も良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもで
きる。

【００７４】以上説明した実施の形態においては、イン
クが液体であることを前提として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化も
しくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジ
ェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以下
の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範
囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、
使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであれば
よい。

【００７５】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、
またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し
加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれに
しても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってイ
ンクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒
体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のよう
な、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。

【００７６】このような場合インクは、特開昭５４−５
６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報
に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に
液状または固形物として保持された状態で、電気熱変換
体に対して対向するような形態としてもよい。本発明に
おいては、上述した各インクに対して最も有効なもの
は、上述した膜沸騰方式を実行するものである。

【００７７】なお、本発明は、複数の機器（例えばホス
トコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置
など）に適用してもよい。

【００７８】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるい
は装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュ
ータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログ
ラムコードを読み出し実行することによっても、達成さ
れることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読
み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の
機能を実現することになり、そのプログラムコードを記
憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、
コンピュータが読み出したプログラムコードを実行する
ことにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけ
でなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピ
ュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)
などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理に
よって前述した実施形態の機能が実現される場合も含ま
れることは言うまでもない。

【００７９】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備
わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各ラスタを記録するのに使用する駆動ブロックをバラン
スよく分配することにより、複数回の記録パスにおい
て、各記録タイミングに依存するインク吐出量の差に起
因する記録濃度のバラツキを補償して、濃度ムラを低減
することができる。すなわち、濃い濃度の記録と淡い濃
度の記録が交互に行われるので、複数回の記録を重ね合
わせたものは、ラスタ間での濃度差が相殺されて、いず
れのラスタでも略等しい平均的な濃度となり、記録品質
が向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の代表的実施形態であるインクジェット
記録装置の構成を示す外観斜視図である。

【図２】図１のプリンタの制御部の構成を示すブロック
図である。

【図３】インクカートリッジの構成を示す外観斜視図で
ある。

【図４】従来のインクジェット記録ヘッドのノズル列、
各ノズルの駆動信号および各ノズルから吐出された飛翔
インク滴を模式的に示した図である。

【図５】全ノズルからインク滴を周期的に吐出させる駆
動信号と、その時のメニスカス面の状態とを時間に関し
て示したグラフである。

【図６】本発明のインクジェット記録ヘッドのノズル
列、各ノズルの駆動信号および各ノズルから吐出された
飛翔インク滴を模式的に示した図である。

【図７】従来の記録ヘッドの等価回路の例を示す回路図
である。

【図８】本発明の実施形態の記録ヘッド駆動用ＩＣの内
部構成を示す回路図である。

【図９】図８のＩＣで駆動される本発明の実施形態の記
録ヘッドの等価回路の回路図である。

【図１０】図９の記録ヘッドに供給される信号のタイミ
ングチャートである。

【符号の説明】

ＩＪＨ記録ヘッド１００インク滴３００駆動信号５００ノズル列

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定方向に配列され各々からインク滴を
吐出するノズルを複数有する記録ヘッドを、前記ノズル
の配列方向と略直交する方向に記録媒体上を走査させて
記録を行うインクジェット記録装置であって、前記ノズルを複数のブロックのタイミングで時分割駆動
する駆動手段を備え、各記録領域を異なったノズルで複数回走査して記録を行
うマルチパス記録を行うときに、前記駆動手段は、同じラスタの記録に使用されるノズル
を、少なくとも２つ以上の異なったブロックのタイミン
グで駆動することを特徴とするインクジェット記録装
置。
【請求項２】前記駆動手段は、同じラスタの記録に使
用される各ノズルを、異なったブロックのタイミングで
駆動することを特徴とする請求項１に記載のインクジェ
ット記録装置。
【請求項３】前記ブロックの駆動順に番号を付けたと
き、前記同じラスタの記録に使用されるノズルを駆動す
る前記ブロックの前記番号が、前半に属する番号と後半
に属する番号との対で構成されることを特徴とする請求
項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】前記ブロックの駆動順に番号を付けたと
き、前記同じラスタの記録に使用されるノズルを駆動す
る前記ブロックの前記番号の合計が、各ラスタで等しく
なることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に
記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】前記マルチパス記録の走査回数が偶数で
あることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に
記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】前記ブロックの数が、前記ノズルの数を
前記走査回数で割った数であることを特徴とする請求項
１から５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装
置。
【請求項７】前記同じラスタの記録に使用されるノズ
ルを駆動する前記ブロックの前記番号が、隣接する２つ
のラスタで相補的であることを特徴とする請求項１から
６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用
してインクを吐出する記録ヘッドであって、各ノズル毎
にインクに与える熱エネルギーを発生するための電気熱
変換体を備えていることを特徴とする請求項１から７の
いずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】所定方向に配列され各々からインク滴を
吐出するノズルを複数有する記録ヘッドを、前記ノズル
の配列方向と略直交する方向に記録媒体上を走査させて
記録を行うインクジェット記録装置の記録ヘッド駆動方
法であって、前記ノズルを複数のブロックのタイミングで時分割駆動
する駆動工程を備え、各記録領域を異なったノズルで複数回走査して記録を行
うマルチパス記録を行うときに、前記駆動工程は、同じラスタの記録に使用されるノズル
を、少なくとも２つ以上の異なったブロックのタイミン
グで駆動することを特徴とするインクジェット記録装置
の記録ヘッド駆動方法。
【請求項１０】前記駆動工程は、同じラスタの記録に
使用される各ノズルを、異なったブロックのタイミング
で駆動することを特徴とする請求項９に記載のインクジ
ェット記録装置の記録ヘッド駆動方法。
【請求項１１】前記ブロックの駆動順に番号を付けた
とき、前記同じラスタの記録に使用されるノズルを駆動
する前記ブロックの前記番号が、前半に属する番号と後
半に属する番号との対で構成されることを特徴とする請
求項９または１０に記載のインクジェット記録装置の記
録ヘッド駆動方法。
【請求項１２】前記ブロックの駆動順に番号を付けた
とき、前記同じラスタの記録に使用されるノズルを駆動
する前記ブロックの前記番号の合計が、各ラスタで等し
くなるように駆動することを特徴とする請求項９から１
１のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置の記
録ヘッド駆動方法。
【請求項１３】前記マルチパス記録の走査回数が偶数
であることを特徴とする請求項９から１２のいずれか１
項に記載のインクジェット記録装置の記録ヘッド駆動方
法。
【請求項１４】前記ブロックの数が、前記ノズルの数
を前記走査回数で割った数であることを特徴とする請求
項９から１３のいずれか１項に記載のインクジェット記
録装置の記録ヘッド駆動方法。
【請求項１５】前記同じラスタの記録に使用されるノ
ズルを駆動する前記ブロックの前記番号が、隣接する２
つのラスタで相補的であることを特徴とする請求項９か
ら１４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置
の記録ヘッド駆動方法。