JP2001232781A - インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録媒体の搬送速度の影響により生ずる記録
媒体上のドットの位置ずれを視覚上低減することのでき
るインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法
を提供すること。 【解決手段】 複数のノズルＮ１〜ＮＮからインクの液
滴Ｉを吐出する駆動素子としての発熱素子を有し、前記
インクの液滴を吐出して記録媒体に着弾させ、着弾によ
るドットでなる文字や画像を記録するためのインクジェ
ット記録装置１００であって、前記記録媒体Ｐを搬送す
るための搬送手段１３０，１４０と、それぞれ前記記録
媒体Ｐの搬送方向の垂直方向に沿って前記複数のノズル
Ｎ１〜ＮＮが設けられており、時分割駆動によって対面
する前記複数のノズルＮ１〜ＮＮ同士が互いに逆の順序
となるように前記インクの液滴Ｉを吐出する複数の吐出
手段１２１とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクの液滴を吐
出しドットでなる文字や画像を記録媒体に記録するため
のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンタは、プリントヘ
ッドに並べて設けた細いノズルからインクの液滴を吐出
して記録媒体である例えば用紙に着弾させ、ドットでな
る文字や画像等を記録する方式のプリンタであり、記録
速度が高速で、記録コストが安価でカラー化が容易であ
るという特徴がある。このインクジェットプリンタにお
けるプリントヘッドとしては、用紙のページ幅より短尺
のいわゆるシリアルヘッドと、用紙のページ幅とほぼ同
寸の長尺のいわゆるラインヘッドがある。また、インク
の液滴の吐出方式としては、圧電素子を用いたピエゾ方
式と、発熱素子を用いたサーマル方式が採用されてい
る。

【０００３】以下では、サーマル方式のプリンタを例に
説明する。サーマル方式プリンタのプリントヘッドは、
穴を空けた小箱の中に発熱素子及びインクを有する構成
であり、インクの液滴を発射するには発熱素子に通電し
インクの沸騰による泡の発生によって上記小箱の内圧が
上昇し、インクの液滴が吐出するようになっている。吐
出したインクの液滴は、記録媒体に着弾し、着弾による
ドットでなる文字や画像を構成する。このプリントヘッ
ドは、搬送される記録媒体の記録面上を多少の間隔を保
持しながらその搬送方向の垂直方向に走査しながら印画
する。このプリントヘッドは、それぞれインクの液滴を
吐出する複数のノズルが設けられており、このノズル数
は例えば数百程度のヘッドチップで一体構成されてい
た。

【０００４】しかし、Ａ４紙面幅のような数千程度のノ
ズルを有するラインヘッドを１チップで構成するのは、
チップ面積が大きくなり、歩留まりやウェハーからの取
り数等の問題から困難である。そこで、従来のプリント
ヘッドでは、複数のヘッドチップをほぼ直線上に並べる
こと（「タイリング」という）によりラインヘッドを構
成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
ラインヘッドを有するインクジェットプリンタは、時分
割によって一直線上に並んだ各ノズルを駆動しているの
で、記録媒体の表面上に着弾したインクの液滴でなるド
ットの配列方向が厳密にいうとノズルの配列方向と平行
にならない。つまり、記録媒体表面に着弾したドットが
位置ズレを生じるので、視覚上その位置ズレが認識でき
てしまう場合があった。

【０００６】そこで本発明は上記課題を解消し、記録媒
体の搬送速度の影響により生ずる記録媒体上のドットの
位置ずれを視覚上低減することのできるインクジェット
記録装置及びインクジェット記録方法を提供することを
目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項１の
発明にあっては、複数のノズルからインクの液滴を吐出
する駆動素子としての発熱素子を有し、前記インクの液
滴を吐出して記録媒体に着弾させ、着弾によるドットで
なる文字や画像を記録するためのインクジェット記録装
置であって、前記記録媒体を搬送するための搬送手段
と、それぞれ前記記録媒体の搬送方向の垂直方向に沿っ
て前記複数のノズルが並列に設けられており、対面する
前記複数のノズル同士が互いに逆の順序となるように時
分割駆動によって前記インクの液滴を吐出する複数の吐
出手段とを有することを特徴とするインクジェット記録
装置により、達成される。

【０００８】上記目的は、請求項７の発明にあっては、
複数のノズルからインクの液滴を吐出する駆動素子とし
ての発熱素子にて、前記インクの液滴を吐出して記録媒
体に着弾させ、着弾によるドットでなる文字や画像を記
録するインクジェット記録方法であって、前記記録媒体
を搬送する搬送ステップと、それぞれ前記記録媒体の搬
送方向の垂直方向に沿って前記複数のノズルが並列に設
けられた複数の吐出手段が、対面する前記複数のノズル
同士が互いに逆の順序となるように時分割駆動によって
前記インクの液滴を吐出する吐出ステップとを有するこ
とを特徴とするインクジェット記録方法により、達成さ
れる。

【０００９】請求項１又は請求項７の構成によれば、複
数の吐出手段は、それぞれ記録媒体の搬送方向の垂直方
向に沿って複数のノズルが並列に設けられている。対面
する複数の吐出手段における複数のノズル同士は、互い
に逆の順序となるように時分割駆動され、インクの液滴
を吐出する。従って、複数の吐出手段によって記録媒体
に着弾されたインクの液滴は、それぞれ記録媒体の搬送
速度に応じて位置ずれを生じ多少傾いて着弾する。複数
の吐出手段によって着弾されたドットの位置ずれによる
両者の傾きは逆方向となるので、ドットの位置ずれが視
覚上認識しにくくなる。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１の構成におい
て、前記複数の吐出手段は、それぞれ同色の前記インク
の液滴を吐出することを特徴とする。請求項３の発明
は、請求項１の構成において、前記複数の吐出手段は、
それぞれ異なる色の前記インクの液滴を吐出することを
特徴とする。請求項２又は請求項３のいずれかの構成に
よれば、それぞれ複数のインクの液滴を記録媒体に着弾
させると、記録媒体表面上でのドットが重なる。従っ
て、着弾したドットの位置ずれによる両者の傾きは逆方
向であるので、着弾したドットによって形成される文字
や画像におけるドットの位置ずれは、インクの液滴が同
色又は異なる色であっても視覚上認識しにくくなる。

【００１１】請求項４の発明は、請求項１の構成におい
て、前記複数の吐出手段は、それぞれ前記記録媒体の搬
送方向の垂直方向に沿って複数設けられていることを特
徴とする。請求項４の構成によれば、複数の吐出手段が
それぞれ記録媒体の搬送方向の垂直方向に並列となるよ
うに設けられているので、記録媒体の搬送方向の垂直方
向にほぼ同時にドットを着弾することができる。例えば
記録媒体の搬送方向の垂直方向は記録媒体の幅方向であ
り、複数の吐出手段は記録媒体の幅方向においてほぼ同
時にドットを着弾させることができる。

【００１２】請求項５の発明は、請求項１の構成におい
て、前記複数の吐出手段は、それぞれ前記記録媒体の搬
送方向の垂直方向に沿って千鳥状に複数設けられている
ことを特徴とする。請求項５の構成によれば、複数の吐
出手段がそれぞれ記録媒体の搬送方向の垂直方向にて千
鳥状に複数設けられているので、それぞれ隣り合う吐出
手段同士の間隔を調整することができる。従って、イン
クジェットプリンタは、複数の吐出手段の端部のノズル
同士の間隔を調整することができる。このため、インク
ジェットプリンタは、吐出手段の端部のノズル同士のノ
ズルによって記録媒体に着弾されるドット同士の隙間を
調整することができる。

【００１３】上記目的は、請求項６の発明にあっては、
複数のノズルからインクの液滴を吐出する駆動素子とし
ての発熱素子を有し、前記インクの液滴を吐出して記録
媒体に着弾させ、着弾によるドットでなる文字や画像を
記録するためのインクジェット記録装置であって、前記
記録媒体を搬送するための搬送手段と、前記記録媒体の
搬送方向の垂直方向に沿って前記複数のノズルが配列さ
れており、ブロック毎に分割された前記複数のノズルが
隣り合うブロック同士で時分割駆動によって互いに逆の
順序となるように、前記インクの液滴を吐出する吐出手
段とを有することを特徴とするインクジェット記録装置
により、達成される。上記目的は、請求項８の発明にあ
っては、複数のノズルからインクの液滴を吐出する駆動
素子としての発熱素子にて、前記インクの液滴を吐出し
て記録媒体に着弾させ、着弾によるドットでなる文字や
画像を記録するインクジェット記録方法であって、前記
記録媒体を搬送する搬送ステップと、前記記録媒体の搬
送方向の垂直方向に沿って前記複数のノズルが配列され
た吐出手段が、ブロック毎に分割された前記複数のノズ
ルが隣り合うブロック同士で時分割駆動によって互いに
逆の順序となるように、前記インクの液滴を吐出する吐
出ステップとを有することを特徴とするインクジェット
記録方法により、達成される。請求項６又は請求項８の
構成によれば、それぞれ記録媒体の搬送方向の垂直方向
に沿って複数のノズルが配列された吐出手段が、ブロッ
ク毎に分割された複数のノズルが隣り合うブロック同士
で時分割駆動によって互いに逆の順序となるように、イ
ンクの液滴を吐出する。従って、吐出手段によって記録
媒体に着弾されたインクの液滴は、それぞれ記録媒体の
搬送速度に応じて位置ずれを生じ多少傾いて着弾すると
共に、隣り合うインクの液滴の位置ずれは互いに逆方向
になるので鋸型となる。隣り合うブロックの複数のノズ
ルによって記録媒体に着弾されたドットは、その傾きは
互いに逆方向となるもののそれぞれ連続しているので、
ドットの位置ずれが視覚上認識しにくくなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。以下の説明では、複数のヘッドチップをほぼ直線状
又は千鳥状に並べることを「タイリング」という。第１実施形態 （プリンタ全体構成）図１は、本発明の第１実施形態と
してのインクジェットプリンタの全体構成例を示す一部
断面斜視図であり、図２は、その断面側面図である。こ
のインクジェットプリンタ１００は、インクの液滴を吐
出する駆動素子として図示しない発熱素子を有し、記録
媒体の一例としての用紙Ｐの略幅寸法の記録範囲を有
し、インクの液滴の数でドットの径の変調を行うＰＮＭ
（ＰｕｌｓｅＮｕｍｂｅｒ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変
調機能を有するラインヘッド１２０を備えている点に特
徴があるプリンタである。

【００１５】インクジェットプリンタ１００は、筐体１
１０内に、ラインヘッド１２０、紙送り部１３０（搬送
手段）、給紙部１４０（搬送手段）、ペーパトレイ１５
０、電気回路部１６０等が配設された構成となってい
る。筐体１１０は、直方体状に形成されており、一端側
面には用紙Ｐの排紙口１１１が設けられ、他端側面には
ペーパトレイ１５０のトレイ出入口１１２が設けられて
いる。ラインヘッド１２０は、ＣＭＹＫ（シアン、マゼ
ンタ、イエロー、ブラック）の４色分を備えており、図
示しないノズルが下方を向くようにして排紙口１１１側
の端部上方に配設されている。

【００１６】紙送り部１３０は、紙送りガイド１３１、
紙送りローラ１３２、１３３、紙送りモータ１３４、プ
ーリ１３５、１３６、ベルト１３７、１３８を備えてお
り、排紙口１１１側の端部下方に配設されている。紙送
りガイド１３１は、平板状に形成されており、ラインヘ
ッド１２０の下方に所定の間隔をあけて配設されてい
る。各紙送りローラ１３２、１３３は、互いに接触した
一対のローラでなり、紙送りガイド１３１の両側、即ち
トレイ出入口１１２側と排紙口１１１側に配設されてい
る。紙送りモータ１３４は、紙送りガイド１３１の下方
に配設されており、プーリ１３５，１３６とベルト１３
７，１３８を介して各紙送りローラ１３２、１３３に連
結されている。

【００１７】給紙部１４０は、給紙ローラ１４１、給紙
モータ１４２、ギヤ１４３を備えており、紙送り部１３
０に対しトレイ出入口１１２側に配設されている。給紙
ローラ１４１は、略半円筒形状に形成されており、トレ
イ出入口１１２側の紙送りローラ１３２に近接して配設
されている。給紙モータ１４２は、給紙ローラ１４１の
上方に配設されており、ギヤ１４３を介して給紙ローラ
１４１に連結されている。

【００１８】ペーパトレイ１５０は、例えばＡ４サイズ
の用紙Ｐを複数枚重ねて収納可能な箱状に形成され、底
面の一端部には、ばね１５１で係止された紙支え１５２
が設けられており、給紙部１４０の下方からトレイ出入
口１１２にかけて配設されている。電気回路部１６０
は、各部の駆動を制御する部位であり、ペーパトレイ１
５０の上方に配設されている。

【００１９】このような構成において、その動作例を説
明する。使用者は、インクジェットプリンタ１００の電
源を入れた後、ペーパトレイ１５０をトレイ出入口１１
２から引き出し、ペーパトレイ１５０内に所定枚数の用
紙Ｐを収納して押し入れる。すると、ばね１５１の作用
により紙支え１５２が用紙Ｐの一端部を持ち上げ、給紙
ローラ１４１に押し付ける。そして、給紙モータ１４２
の駆動により給紙ローラ１４１が回転し、１枚の用紙Ｐ
をペーパトレイ１５０から紙送りローラ１３２へ送り出
す。

【００２０】続いて、紙送りモータ１３４の駆動により
各紙送りローラ１３２、１３３が回転し、紙送りローラ
１３２が送り出されてきた用紙Ｐを紙送りガイド１３１
へ送り出す。すると、ラインヘッド１２０が所定のタイ
ミングで動作して、ノズルからインクの液滴を吐出して
用紙Ｐ上に着弾させ、ドットでなる文字や画像等を記録
する。そして、紙送りローラ１３３が送り出されてきた
用紙Ｐを排紙口１１１から排紙する。以上の動作を記録
が完了するまで繰り返す。

【００２１】図３は、図１のインクジェットプリンタ１
００の電気回路部１６０の記録及び制御系を示すブロッ
ク図である。ＣＰＵやＤＳＰ構成としてソフトウェアで
処理する信号処理・制御回路１６１には、予め決められ
た補正データがＲＯＭマップ方式で格納されている補正
回路１６２、ラインヘッド１２０を駆動するためのヘッ
ドドライブ回路１６３、モータ駆動その他を制御する各
種制御回路１６４及びラインバッファメモリや１画面メ
モリ等のメモリ１６５が接続されている。

【００２２】記録データ等の信号は、信号入力部１６６
から信号処理・制御回路１６１に入力されて記録順番に
揃えられ、補正回路１６２に送られてγ補正、色補正、
各ノズルのばらつき補正等の補正処理が施される。そし
て、補正後の記録データ等の信号は、外部条件、例えば
ノズル番号、温度、入力信号等に応じて信号処理・制御
回路１６１に取り出され、駆動信号としてヘッドドライ
ブ回路１６３及び各種制御回路１６４に送られる。

【００２３】ヘッドドライブ回路１６３は、駆動信号に
基づいてラインヘッド１２０を駆動制御する。各種制御
回路１６４は、駆動信号に基づいて紙送りモータ１３
４、給紙モータ１４２、ラインヘッド１２０のクリーニ
ング等を駆動制御する。尚、記録データ等の信号は、必
要に応じてメモリ１６５に一旦記録されてから取り出さ
れるようになっている。

【００２４】図４は、図３のヘッドドライブ回路１６３
とラインヘッド１２０の詳細を示すブロック図である。
ヘッドドライブ回路１６３は、ＰＮＭ変調と時分割駆動
を行う構成となっており、階調カウンタ１６３ａ、コン
パレータ１６３ｂ、シリアル／パラレル変換部１６３ｃ
及びデータ読み出し部１６３ｄを備えている。

【００２５】階調カウンタ１６３ａは、図５に示すよう
に、ＰＮＭのパルス数まで進むカウンタとなっている。
コンパレータ１６３ｂは、階調カウンタ１６３ａのカウ
ント値とデータ読み出し部１６３ｄの記録データとを比
較して、記録データがカウント値以上の場合、「Ｈ」を
出力するようになっている。シリアル／パラレル変換部
１６３ｃは、図６に示すように、１階調の間に、時分割
駆動の分割数だけ、同時に駆動する発熱素子のデータ処
理を、シリアルデータで処理した後にパラレルデータに
変換するようになっている。

【００２６】ラインヘッド１２０は、１ヘッドチップ１
２１内に時分割駆動１ブロックを構成したものが、複数
個タイリングされている。分割駆動フェーズ発生回路１
２１ａは、全フェーズ数の出力を持っており、発熱素子
１２１ｂ、スイッチング素子１２１ｃ、ゲート回路１２
１ｄと一対になっている。ゲート回路１２１ｄは、分割
駆動フェーズ発生回路１２１ａの各信号とシリアル／パ
ラレル変換部１６３ｃからのデータとの「アンドゲー
ト」となっており、フェーズとデータが共に「Ｈ」の
時、スイッチング素子１２１ｃをＯＮにして発熱素子１
２１ｂを駆動し、インクを吐出させるようになってい
る。

【００２７】（ヘッド構造）図７（Ａ）、（Ｂ）は、図
１のインクジェットプリンタ１００の１色分のラインヘ
ッド１２０の構造を示す平面図及び底面図、図８
（Ａ）、（Ｂ）は、図７（Ｂ）のＡ−Ａ線断面側面図及
びＢ−Ｂ線断面側面図、図９は、底面側から見た部分斜
視図である。

【００２８】このラインヘッド１２０のライン状のヘッ
ドフレーム１２２には、中央にスリット状のインク供給
孔１２２ａが形成されている。ヘッドフレーム１２２の
一方の面には、Ｓｉ基板で形成された複数個のヘッドチ
ップ１２１が貼り付けられている。ヘッドチップ１２１
は、例えばヘッドフレーム１２２上のインク供給孔１２
２ａの両側に千鳥状に配列されている。そして、図１０
にも示すように、ヘッドチップ１２１上のインク供給孔
１２２ａ側には、複数個の発熱素子１２１ａが一列に配
列され、反対側には、発熱素子１２１ａに対応した接続
端子１２１ｂが一列に配列されている。

【００２９】この例では、発熱素子１２１ａは例えば６
００ｄｐｉで配列されている。そして、発熱素子１２１
ａと接続端子１２１ｂの間には、ヘッドチップ１２１
（発熱素子１２１ａ）の時分割駆動を行うためのスイッ
チング回路１２１ｃとゲート（ロジック）回路１２１ｄ
がそれぞれレイアウトされている。このヘッドチップ１
２１は、吐出動作により温度上昇するが、ヘッドチップ
１２１の上面と側面はインクに浸されているので、イン
クで直接水冷されるようになっている。

【００３０】ヘッドチップ１２１上には、図１１にも示
すように、複数個のインクの液室１２３ａと流路１２３
ｂを形成するための部材１２３を介して複数個のノズル
１２４ａを有するノズルプレート１２４が配設されてい
る。部材１２３は、いわゆるドライフィルムフォトレジ
スト等の感光性樹脂により、各液室１２３ａがヘッドチ
ップ１２１に配列された各発熱素子１２１ａに対応し、
かつ各流路１２３ｂが各液室１２３ａからヘッドチップ
１２１の端部まで延びるように形成されている。

【００３１】ノズルプレート１２４は、ニッケルの電鋳
により作成され、インクによる腐食を防ぐため、金ある
いはパラジウム等で耐蝕メッキされており、インク供給
孔１２２ａを塞ぎ、かつ各ノズル１２４ａが各発熱素子
１２１ｂに一対一で対応するように形成されている。即
ち、各液室１２３ａは、部材１２３に形成された流路１
２３ｂ及びノズルプレート１２４に形成されたノズル１
２４ａに連通されている。

【００３２】ヘッドフレーム１２２の他方の面には、フ
ィルタ１２５を介してインクタンク１２６が貼り付けら
れている。フィルタ１２５は、インク供給孔１２２ａを
覆うように貼り付けられており、インクタンク１２６か
らのごみやインク成分の凝集物等がノズル１２４ａ側に
混入することを防止する役目を果たす。インクタンク１
２６は、袋１２６ａと外筐１２６ｂの二重構造になって
いる。

【００３３】袋１２６ａと外筐１２６ｂの間には、袋１
２６ａを外側に拡げるように働くバネ部材１２６ｃが入
っている。これにより、インクには負圧が掛かるように
なり、インクがノズル１２４ａから自然に漏れ出すこと
を防止することができる。また、この負圧はノズル１２
４ａの毛細管力よりは小さくなるよう設定されているた
め、インクがノズル１２４ａに引き込まれてしまうこと
を防止することができる。

【００３４】そして、ヘッドチップ１２１上からヘッド
フレーム１２２の外側を通ってインクタンク１２６の外
周面に至る部分には、いわゆるＦＰＣ（フレキシブルプ
リント基板）でなる電気配線１２７が貼り付けられてい
る。電気配線１２７は、ヘッドチップ１２１に電源や電
気信号を供給するためのものであり、ヘッドチップ１２
１の接続端子１２１ｂに接続されている。

【００３５】以上のような構成において、インクは、イ
ンクタンク１２６からインク供給孔１２２ａに供給さ
れ、流路１２３ｂを通って液室１２３ａに供給される。
ここで、ノズル１２４ａは円形状に形成されており、ノ
ズル先端ではインクの負圧によりインク面の中央部が凹
んだ、いわゆるメニスカスが形成される。そして、発熱
素子１２１ｂに駆動電圧がかかり、発熱素子１２１ｂ表
面に気泡が発生すると、ノズル１２４ａからインクの粒
子が吐出される。

【００３６】前述したようにヘッドチップ１２１は千鳥
状に配列されているため、１つのヘッドチップ１２１に
対応する複数のノズル１２４ａ（以下、ノズル群とい
う）の配列もこれに応じて千鳥状になる。

【００３７】（ＰＮＭ）ＰＮＭは、１画素内に連続的に
打ち込むインクの液滴の数（パルス数）でドットのサイ
ズを変調して階調印画する方法である。この方法は、デ
ィジタル的に階調表現する場合に有利な方法である。

【００３８】図１２は、ＰＮＭの原理を示す概念図であ
る。用紙Ｐに着弾したインクの液滴Ｉが乾燥する前に次
のインクの液滴Ｉを着弾させ、インクのにじみを利用し
てドットＤの径を変調する。用紙Ｐはラインヘッドに対
して相対的に連続して移動しているため、着弾の位置も
用紙Ｐの移動方向に少しずつずれていく。

【００３９】着弾の周期がある程度以下に短かければ、
インクは等方的ににじむので、ドットＤとしては真円に
近い形となる。また、着弾の周期が長くなると、ドット
Ｄとしては用紙Ｐの移動方向に長軸をもつ楕円になる。
着弾の周期とドットＤの径の縦横比の関係は、インク及
び用紙Ｐの物性（用紙Ｐへのインクの吸収特性）により
変化する。

【００４０】ここで、シリアルヘッドでは、往復走査す
る際に同じ箇所を複数回重ね打ちして階調数を増やすこ
とが可能であるが、記録時間が重ね打ち回数倍長くなる
難点がある。一方、ラインヘッドでは、１回の走査で記
録が完了するため、記録時間を著しく短縮することがで
きる。例えば６００ｄｐｉの解像度で１０ｋＨｚの画素
（ライン）記録周波数とすると、Ａ４サイズの用紙Ｐの
縦をスキャンするのにかかる時間は、１色当たリ０．７
秒となる。

【００４１】しかし、インクの乾燥時間を考慮すると、
記録時間は例えば１０秒程度が妥当と考えられ、この場
合、画素（ライン）記録周波数は、例えば解像度３００
ｄｐｉ、６００ｄｐｉ、１２００ｄｐｉでそれぞれ３５
０Ｈｚ、７００Ｈｚ、１．４ｋＨｚ程度となり、通常の
シリアルヘッドに比べ画素（ライン）記録周波数を低く
することができる。これを利用して画素（ライン）記録
周期内でＰＮＭを行うことが可能であり、ＰＮＭはライ
ンヘッドに適した階調表現方法であると考えられる。

【００４２】次に、画質を検討する。解像度は大きくと
りたいが、製造コストや信頼性の面からはノズル数をな
るべく少なくしたい、即ち解像度は低くしたいという設
計上の希望がある。ＰＮＭを用いれば、画素内で階調を
とることができ、２値記録の場合に比べ解像度を低く設
定しても高画質を得ることが可能である。しかし、ＰＮ
Ｍのみでは十分な階調数をとることができないため、Ｐ
ＮＭといわゆるドット密度変調の組み合わせによって高
画質な階調印画を可能とする。そこで、本実施形態で
は、ＰＮＭと誤差拡散法の組み合わせ、即ち多値の誤差
拡散処理を行っている。

【００４３】本実施形態の設計仕様は例えば下記の通り
である。 記録幅：８．５インチ（最大）、解像度：６００ｄｐ
ｉ、ノズル数：５１００（１色当たり）、吐出量：３ｐ
ｌ、パルス数：８パルス（最大）、レベル数：９レベ
ル、吐出周波数：４．８ｋＨｚ、ライン記録周波数：６
００Ｈｚ

【００４４】図１３は、ヘッドチップ１２１を簡素化し
た構成例及び、このヘッドチップ１２１によって用紙Ｐ
にドットを形成する様子の一例を示す平面図である。図
示したヘッドチップ１２１は、用紙Ｐとの対面（以下、
「ノズル面」という）の構成例を示しており、その対面
には複数のノズルＮ１、Ｎ２、・・・、ＮＮ（１２４
ａ）が設けられている。用紙ＰがＸ方向に紙送りされな
がら、ヘッドチップ１２１が上述のようにノズルＮ１、
Ｎ２、・・・、ＮＮから用紙Ｐに対してそれぞれ時分割
駆動によってインクの液滴を吐出すると、用紙Ｐにはド
ットＤＤ１、ＤＤ２、・・・、ＤＤＮが斜めに着弾す
る。これは、用紙ＰがＸ方向に搬送されているためであ
り、用紙Ｐ上のドットＤＤ１とドットＤＤＮとでは用紙
Ｐの送り速度に応じて位置ずれ量Ｗが生ずることにな
る。この位置ずれ量Ｗは、例えば６００ｄｐｉの解像度
とした時で４２．３μｍ程度である。尚、図１３に示し
た用紙Ｐにおけるドットは説明の都合上分離している
が、実際上は隣接するドットが重複し、視覚上１本の線
等をなしている。尚、この説明では、ラインヘッド１２
０によって直線を引くことを例示しているが、文字や画
像を形成することであっても同様である。以下の説明に
おける図面では、ノズルＮ１、Ｎ２、・・・、ＮＮの駆
動順をヘッドチップ１２１内に太い矢印を示して表現す
る。

【００４５】図１４は、ラインヘッド１２０の第１の駆
動例及び、このラインヘッド１２０によって用紙Ｐにド
ットを形成した様子の一例を示す平面図である。ライン
ヘッド１２０には、例えば細長い１つのヘッドチップ１
２１が用紙Ｐの搬送方向Ｘに対して垂直方向に沿って設
けられており、その垂直方向において複数のノズルが例
えば４つのブロックに分割駆動される。隣り合うブロッ
ク同士では、互いにノズルの駆動方向が同一となるよう
になっている。このようなラインヘッド１２０によって
ドットの記録を行うと、用紙Ｐには４本のドットでなる
直線が引かれることになる。この直線は、互いに平行で
あり、上述のように用紙Ｐの搬送速度に応じて多少傾斜
している。このような線の引かれ方では、線が連続して
おらず視覚上各線の切れ目が認識できてしまう場合があ
る。

【００４６】図１５は、ラインヘッド１２０の第２の駆
動例及び、このラインヘッド１２０によって用紙Ｐにド
ットを形成した様子の一例を示す平面図である。このラ
インヘッド１２０は、図１４のヘッドチップ１２１とほ
ぼ同様の構成のヘッドチップ１２１（吐出手段）が設け
られているが、隣接するブロック同士のノズルの駆動方
向が互いに逆になるように駆動される点が異なってい
る。従って、用紙Ｐには、厳密にいえばドットでなる４
本の直線によって連続した鋸型の線が引かれることにな
る。また、隣り合う直線同士は、同様に用紙Ｐの搬送速
度に応じて多少傾斜している。従って、用紙Ｐ上に記録
されたドットでなる線同士の間が途切れないので、図１
４の場合よりも直線の切れ目が視認しにくくなる。

【００４７】また、ラインヘッド１２０は、以下のよう
な構成でもよい。図１６及び図１７は、それぞれライン
ヘッド１２０の別の構成例及び、このラインヘッド１２
０によってドットが形成された用紙Ｐの様子の一例を示
す平面図である。ラインヘッド１２０には、例えばそれ
ぞれ異なる色のインクの液滴を着弾させるためのヘッド
チップ１２１（吐出手段）が用紙Ｐの搬送方向Ｘにおい
て離間して２列設けられている。左側に設けられている
ヘッドチップ１２１のノズルは、図１５のヘッドチップ
１２１のノズルと同様の駆動方向で駆動される。このラ
インヘッド１２０は、用紙Ｐの搬送方向Ｘにおいて対面
するヘッドチップ１２１のノズルの駆動方向（位相）が
互いに逆方向となるように駆動する。従って、用紙Ｐに
は、図１６に示すようにノズル駆動が４つのブロックに
分割された左側のヘッドチップ１２１によってドットで
なる４本の直線が引かれることになる。この直線は、上
述のように用紙Ｐの搬送速度に応じて多少傾斜してお
り、厳密にいえば鋸型になる。

【００４８】さらに、図１７に示すように、用紙Ｐに
は、右側のヘッドチップ１２１によってドットでなる４
本の直線が上記４本の直線に交差するように形成される
ことになる。この直線は、上記同様に用紙Ｐの搬送速度
に応じて多少傾斜している。従って、用紙Ｐには、印画
された直線に交差するように直線が引かれることにな
る。

【００４９】本発明の第１実施形態によれば、用紙Ｐの
搬送方向Ｘにおいて位相を互いに逆方向とすれば形成さ
れるドットの位置ずれを視覚上低減することができる。

【００５０】第２実施形態 図１８（Ａ）〜図１８（Ｄ）は、それぞれ第２実施形態
としてのインクジェットプリンタ１００のラインヘッド
１２０の構成例及び、このラインヘッド１２０によって
用紙Ｐにドットを形成する様子の一例を示す平面図であ
る。尚、図１８（Ａ）〜図１８（Ｄ）では、上記説明で
用いた図面と異なり、同時に駆動するヘッドチップ１２
１同士が視認しやすいように用紙Ｐの下部に配置した図
となっている。第２実施形態としてのインクジェットプ
リンタでは、図１〜図１３において第１実施形態として
のインクジェットプリンタ１００とほぼ同様の構成であ
り、以下に説明する点が異なっている。ラインヘッド１
２０のノズル面には、例えば同色のインクの液滴を吐出
する８つのヘッドチップ１２１が設けられている。これ
らのヘッドチップ１２１は、例えば４つずつの左右２つ
ずつ用紙Ｐの搬送方向Ｘの垂直方向において千鳥状にな
るように設けられている。

【００５１】図１８（Ａ）等におけるラインヘッド１２
０は、用紙Ｐの搬送方向Ｘの垂直方向に沿って設けられ
たヘッドチップ１２１同士はノズルが同一の駆動方向と
なるように駆動され、用紙Ｐの搬送方向Ｘにて対面する
ヘッドチップ１２１同士はノズルが異なる駆動方向とな
るように駆動される。各ヘッドチップ１２１は、図１８
（Ａ）〜図１８（Ｄ）に示すようなドットでなる直線を
順次形成していく。

【００５２】本発明の第２実施形態によれば、第１実施
形態とほぼ同様の効果を発揮できるとともに、これに加
えて、ヘッドチップ１２１の端部のノズルと、そのヘッ
ドチップ１２１に隣り合うヘッドチップ１２１の端部の
ノズルとの間隔を、ヘッドチップ１２１の配置によって
調整することができる。このため、このラインヘッド１
２０は、複数のヘッドチップ１２１によって用紙Ｐにド
ットを記録しても、ヘッドチップ１２１の境界での直線
等の印画に影響が生じない。

【００５３】第３実施形態 図１９は、第３実施形態としてのインクジェットプリン
タのラインヘッド１２０の構成例及び、このラインヘッ
ド１２０によって用紙Ｐにドットを形成する様子の一例
を示す平面図である。第３実施形態としてのインクジェ
ットプリンタでは、図１〜図１３及び図１５において第
１実施形態としてのインクジェットプリンタ１００とほ
ぼ同様の構成である。このラインヘッド１２０は、１つ
のヘッドチップ１２１において分割駆動する単位として
のブロック数が異なる点及び使用するインクの色数が多
い点を除けば、図１６及び図１７のラインヘッド１２０
とほぼ同様の構成及び動作である。これらのヘッドチッ
プ１２１は、それぞれ例えばＫＣＭＹ（ブラック、シア
ン、マゼンタ、イエロー）の４色分のインク用のチップ
ヘッド１２１を備えており、用紙Ｐに対して複数の色で
なるカラーの直線等を印画することができる。この内の
３つのラインヘッド１２０によって用紙Ｐにドットを形
成すると、図１９に示すような３本の線が印画される。
１本の線は、それぞれ傾いた直線で形成される鋸型であ
るものの連続している。

【００５４】本発明の第３実施形態によれば、第１実施
形態とほぼ同様の効果を発揮できるとともに、これに加
えて、カラーで印画された直線等は、直線等が連続して
おり切れ目が視認されずらいので、直線等を構成するド
ットの位置ずれを視覚上低減することができる。

【００５５】第４実施形態 図２０は、第４実施形態としてのインクジェットプリン
タのラインヘッド１２０の構成例及び、このラインヘッ
ド１２０によって用紙Ｐにドットを形成する様子の一例
を示す平面図である。第４実施形態としてのインクジェ
ットプリンタでは、第３実施形態としてのインクジェッ
トプリンタとほぼ同様の構成及び動作であるが、ヘッド
チップ１２１の配列が千鳥状に配列されている点が異な
る。尚、このラインヘッド１２０は、ヘッドチップ１２
１の数の違い及び複数種類のインクを使用する点を除け
ば、図１８のラインヘッド１２０とほぼ同様の構成であ
る。

【００５６】これらのラインヘッド１２０は、それぞれ
例えばＫＣＭＹ（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロ
ー）の４色分のインク用のヘッドチップ１２１を備えて
おり、用紙Ｐに対して複数の色でなるカラーの直線等を
印画することができる。印画された直線等は、第３実施
形態の場合と同様に印画され、隣り合う直線等同士の切
れ目が視認されずらいので、直線等を構成するドットの
位置ずれを視覚上低減することができる。

【００５７】また、ヘッドチップ１２１は、用紙Ｐの搬
送方向Ｘの垂直方向において千鳥状に設けられているの
で、用紙Ｐの搬送方向Ｘの垂直方向において隣接するヘ
ッドチップ１２１の端部のそれぞれのノズル同士の間隔
を適切に調整することができる。このため、ヘッドチッ
プ１２１同士の境界近傍のノズルによって線等が印画さ
れても、境界部分の線等は影響を受けない。

【００５８】本発明の第４実施形態によれば、第３実施
形態とほぼ同様の効果を発揮できるとともに、これに加
えて、隣り合う直線等同士の切れ目が視認されずらいの
で、直線等を構成するドットの位置ずれを視覚上さらに
低減することができる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録媒体の搬送速度の影響により生ずる記録媒体上のド
ットの位置ずれを視覚上低減することのできるインクジ
ェット記録装置及びインクジェット記録方法を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態としてのインクジェット
プリンタの全体構成例を示す一部断面斜視図。

【図２】図１のインクジェットプリンタの断面側面図。

【図３】図１のインクジェットプリンタの電気回路部の
記録及び制御系を示すブロック図。

【図４】図３のヘッドドライブ回路とラインヘッドの詳
細を示すブロック図。

【図５】図４のヘッドドライブ回路によるＰＮＭの処理
を示す第１の図。

【図６】図４のヘッドドライブ回路によるＰＮＭの処理
を示す第２の図。

【図７】図１のインクジェットプリンタの１色分のライ
ンヘッドの構造を示す平面図及び底面図。

【図８】図７（Ｂ）のラインヘッドのＡ−Ａ線断面側面
図及びＢ−Ｂ線断面側面図。

【図９】図７のラインヘッドを底面側から見た部分斜視
図。

【図１０】図７のラインヘッドのヘッドチップの詳細構
造を示す平面図。

【図１１】図７のラインヘッドのノズル近傍の詳細構造
を底面側から見た部分斜視図。

【図１２】ＰＮＭの原理を示す概念図。

【図１３】ヘッドチップを簡素化した構成例及び、この
ヘッドチップによって用紙にドットを形成する様子の一
例を示す平面図。

【図１４】ラインヘッドの第１の駆動例及び、このライ
ンヘッドによって用紙にドットを形成した様子の一例を
示す平面図。

【図１５】ラインヘッドの第２の駆動例及び、このライ
ンヘッドによって用紙にドットを形成した様子の一例を
示す平面図。

【図１６】第１実施形態としてのインクジェットプリン
タのラインヘッドの構成例及び、このラインヘッドによ
ってドットが形成された用紙の様子の一例を示す平面
図。

【図１７】第１実施形態としてのインクジェットプリン
タのラインヘッドの構成例及び、このラインヘッドによ
ってドットが形成された用紙の様子の一例を示す平面
図。

【図１８】第２実施形態としてのインクジェットプリン
タのラインヘッドの構成例及び、このラインヘッドによ
って用紙にドットを形成する様子の一例を示す平面図。

【図１９】第３実施形態としてのインクジェットプリン
タのラインヘッドの構成例及び、このラインヘッドによ
って用紙にドットを形成する様子の一例を示す平面図。

【図２０】第４実施形態としてのインクジェットプリン
タのラインヘッドの構成例及び、このラインヘッドによ
って用紙にドットを形成する様子の一例を示す平面図。

【符号の説明】

１００・・・インクジェットプリンタ、１２０・・・ラ
インヘッド、１２１・・・ヘッドチップ（吐出手段）、
１２１ａ・・・発熱素子、１２４ａ・・・ノズル、１３
０・・・紙送り部（搬送手段）、１４０・・・給紙部
（搬送手段）、ＤＤ１〜ＤＤＮ・・・ドット、Ｎ１〜Ｎ
Ｎ・・・ノズル、Ｐ・・・用紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢倉 雄次 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 2C056 EA07 EC08 EC37 EC77 FA03 FA13 HA07 2C057 AF30 AG14 AM18 AM19 AN05 BA04 BA13 2C062 KA00

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のノズルからインクの液滴を吐出す
   る駆動素子としての発熱素子を有し、前記インクの液滴
   を吐出して記録媒体に着弾させ、着弾によるドットでな
   る文字や画像を記録するためのインクジェット記録装置
   であって、 前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、 それぞれ前記記録媒体の搬送方向の垂直方向に沿って前
   記複数のノズルが設けられており、時分割駆動によって
   対面する前記複数のノズル同士が互いに逆の順序となる
   ように前記インクの液滴を吐出する複数の吐出手段とを
   有することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 前記複数の吐出手段は、それぞれ同色の
   前記インクの液滴を吐出する請求項１に記載のインクジ
   ェット記録装置。
3. 【請求項３】 前記複数の吐出手段は、それぞれ異なる
   色の前記インクの液滴を吐出する請求項１に記載のイン
   クジェット記録装置。
4. 【請求項４】 前記複数の吐出手段は、それぞれ前記記
   録媒体の搬送方向の垂直方向に沿って複数設けられてい
   る請求項１に記載のインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】 前記複数の吐出手段は、それぞれ前記記
   録媒体の搬送方向の垂直方向に沿って千鳥状に複数設け
   られている請求項１に記載のインクジェット記録装置。
6. 【請求項６】 複数のノズルからインクの液滴を吐出す
   る駆動素子としての発熱素子を有し、前記インクの液滴
   を吐出して記録媒体に着弾させ、着弾によるドットでな
   る文字や画像を記録するためのインクジェット記録装置
   であって、 前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、 前記記録媒体の搬送方向の垂直方向に沿って前記複数の
   ノズルが配列されており、ブロック毎に分割された前記
   複数のノズルが隣り合うブロック同士で時分割駆動によ
   って互いに逆の順序となるように前記インクの液滴を吐
   出する吐出手段とを有することを特徴とするインクジェ
   ット記録装置。
7. 【請求項７】 複数のノズルからインクの液滴を吐出す
   る駆動素子としての発熱素子にて、前記インクの液滴を
   吐出して記録媒体に着弾させ、着弾によるドットでなる
   文字や画像を記録するインクジェット記録方法であっ
   て、 前記記録媒体を搬送する搬送ステップと、 それぞれ前記記録媒体の搬送方向の垂直方向に沿って前
   記複数のノズルが並列に設けられた複数の吐出手段が、
   対面する前記複数のノズル同士が互いに逆の順序となる
   ように時分割駆動によって、前記インクの液滴を吐出す
   る吐出ステップとを有することを特徴とするインクジェ
   ット記録方法。
8. 【請求項８】 複数のノズルからインクの液滴を吐出す
   る駆動素子としての発熱素子にて、前記インクの液滴を
   吐出して記録媒体に着弾させ、着弾によるドットでなる
   文字や画像を記録するインクジェット記録方法であっ
   て、 前記記録媒体を搬送する搬送ステップと、 前記記録媒体の搬送方向の垂直方向に沿って前記複数の
   ノズルが配列された吐出手段が、ブロック毎に分割され
   た前記複数のノズルが隣り合うブロック同士で時分割駆
   動によって互いに逆の順序となるように、前記インクの
   液滴を吐出する吐出ステップとを有することを特徴とす
   るインクジェット記録方法。