JP2005014465A - 液体吐出装置及び液体吐出方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】カラー印画をする場合、滑らかな階調表現を得る場合、高解像度化する場合等の印画品位の低下を効果的に防止する。
【解決手段】ノズルを並べてヘッドを構成するとともに、前記ヘッドをノズルの並び方向と直交する方向に並べてヘッド列とし、エネルギー発生素子による液体へのエネルギーの付与の仕方を制御することで、前記ノズルから吐出される液滴の吐出方向を偏向可能とし、前記ヘッド列中における、前記ヘッドの位置ずれに起因するドットの着弾位置ずれを補正する。例えば、カラー印画をする場合や滑らかな階調表現を得る場合等は、ドットが重なり合うように補正する。また、高解像度化する場合等は、ドットがそれぞれ重なり合わないように補正したり、一のヘッドのドット間に他のヘッドのドットが入るように補正する。
【選択図】 図７
【解決手段】ノズルを並べてヘッドを構成するとともに、前記ヘッドをノズルの並び方向と直交する方向に並べてヘッド列とし、エネルギー発生素子による液体へのエネルギーの付与の仕方を制御することで、前記ノズルから吐出される液滴の吐出方向を偏向可能とし、前記ヘッド列中における、前記ヘッドの位置ずれに起因するドットの着弾位置ずれを補正する。例えば、カラー印画をする場合や滑らかな階調表現を得る場合等は、ドットが重なり合うように補正する。また、高解像度化する場合等は、ドットがそれぞれ重なり合わないように補正したり、一のヘッドのドット間に他のヘッドのドットが入るように補正する。
【選択図】 図７
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被記録媒体に液滴を着弾させてドットを形成する液体吐出装置及び液体吐出方法において、液滴の着弾位置のずれを補正することにより、画質の改善を図る技術に関するものである。
また、液滴の着弾位置を意図的にずらすことにより、記録ドット解像度の高画質化を図る技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液体吐出装置の１つであるインクジェットプリンタにおいては、通常、ノズルが直線状に並べられたヘッドを備えている。そして、このヘッドの各ノズルから、ノズル面に対向して配置された印画紙等の被記録媒体に向けて微小なインクの液滴を順次吐出することにより、略円形のドットを縦横に形成し、点画として画像や文字を表現している。
【０００３】
ここで、インクの吐出方式の１つとして、熱エネルギーを用いてインクを吐出させるサーマル方式が知られている。
このサーマル方式の吐出装置は、液体としてインクを収容するインク液室と、インク液室内に設けられたエネルギー発生素子としての発熱抵抗体と、インクを液滴として吐出するノズルとを備えている。そして、インクを発熱抵抗体で急速に加熱し、発熱抵抗体上のインクに気泡を発生させ、気泡発生時のエネルギーによってインクの液滴をノズルから吐出させる。
【０００４】
さらにまた、ヘッド構造の観点からは、ヘッドを被記録媒体の幅方向に移動させて印画を行うシリアル方式と、多数のヘッドを被記録媒体の幅方向に並べて配置し、印画幅分のラインヘッドを形成したライン方式とが挙げられる。
【０００５】
このライン方式においては、被記録媒体の全幅にわたるヘッドを、シリコンウエハやガラス等で一体に形成することは、製造方法、歩留まり問題、発熱問題、コスト問題等、様々な問題があって、現実的ではない。
このため、小さなヘッド（これにも様々な制約があり、大きくてもノズルの並び方向の長さが１インチ以下程度が実用的な限界である。）を、端部同士が繋がるように複数並設して、それぞれのヘッドに適当な信号処理を行うことにより、被記録媒体に印画する段階で、被記録媒体の全幅に繋がった記録を行うようにすることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３６５２２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の従来の技術では、以下の問題点があった。
先ず、理想的な状態について説明すると、図８は、ヘッドをノズルの並び方向と直交する方向に並べたヘッド列と、ヘッドのノズルから吐出された液滴が形成するドットを模式的に示した図である。
すなわち、図８（ａ）は、ノズル１８を１列に並べて構成した４個のヘッド１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ及び１１Ｄをノズル１８の並び方向と直交する方向に並べて、ヘッドが４列のヘッド列としたものである。そして、インク液室（図示せず）にはイエロー、シアン、マゼンダ及びブラックの４色のインクが液体として別々に収容されており、インク液室中の液体にエネルギーを付与するエネルギー発生素子（図示せず）により、ヘッド１１Ａ〜１１Ｄごとに異なる４色のインクを液滴として、ノズル１８から吐出する。
【０００８】
ここで、便宜上、Ｘ方向及びＹ方向を図８（ａ）のように定義する（以下、他の図においても同様。）。
したがって、ライン方式の場合には、ヘッド１１Ａ〜１１Ｄをそれぞれ被記録媒体の幅（Ｘ方向）と同程度の長さになるまで並設することで、Ｙ方向に並べたヘッド１１Ａ〜１１Ｄからなるヘッド列を動かすことなく、被記録媒体をＹ方向に搬送して、被記録媒体の全面にわたる印画を可能としている。
また、Ｙ方向のヘッド列は、それぞれ異なる４色のインクを吐出し、カラー印画を可能とするものであるが、４色以上を用いる場合もある。
【０００９】
但し、ノズル１８は、説明を分かりやすくするため、その数、大きさを模式化してある。
また、印画時には全ノズルを同じタイミングで吐出せず、適宜ずらして吐出する場合がある。その場合は、被記録媒体上の着弾位置の位置ずれを防止するために、予め吐出タイミングシーケンスに対応してノズルのＹ方向の位置を補正することがあるが、ここでは説明を分かりやすくするため、Ｙ方向の位置を全て一直線上にした例を代表例としている。
【００１０】
なお、シリアル方式の場合には、ヘッド１１Ａ〜１１Ｄからなるヘッド列が図８（ａ）のＹ方向に移動しながら被記録媒体の幅方向（Ｙ方向）に印画を行う。そして、ヘッド列が１パス分の距離を動くと、被記録媒体がＸ方向に所定量だけ動き、再びヘッド列が同様の動作を繰り返して被記録媒体の全面にわたる印画を行う。
【００１１】
次に、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す理想的なヘッド列によって形成されたドットＤを示すものである。
すなわち、ヘッドのノズル１８からインクの液滴を吐出する際、吐出方向に偏向がなければ、ライン方式にしろシリアル方式にしろ、ノズル１８に対応した位置に液滴が着弾するので、被記録媒体のＸ方向に並ぶドットＤもノズル１８に対応して形成される。
なお、Ｙ方向に関しては、吐出方向に偏向がない場合、ライン方式であれば、被記録媒体の搬送速度と、ノズル１８からの液滴の吐出タイミングにより、シリアル方式であれば、ヘッド列の移動速度と、ノズル１８からの液滴の吐出タイミングにより、ドットＤの形成位置が決まる。
但し、ここでは説明を分かりやすくするため、Ｘ方向にもＹ方向にも隣接するドットが互いに接するような位置、大きさに模式化してある。
【００１２】
そして、印画データに対し、各色ごとに独立してオン・デマンドでインクの液滴を吐出し、印画紙等の被記録媒体に着弾したドットＤを重ね合わせれば、カラー印画が可能となる。
なお、カラー印画は、液滴の色だけでなく、液滴の濃度、吐出数、吐出量、液滴の着弾位置、面積等を変えることによって実現する場合もあるが、説明の単純化のために、４色の液滴によって形成されるドットＤの大きさは一定で、吐出数は１つであるとする。
【００１３】
すると、図８（ａ）に示す理想的なヘッド列であれば、ヘッド１１Ａ〜１１Ｄの対応するノズル１８（Ｘ方向にｎ番目のノズル同士）から吐出される液滴が形成するドットＤは、Ｙ方向が同じ位置の場合、図８（ｂ）に示す通り、ぴったりと重なり合う。
逆に言えば、図８（ｂ）に示すようなドットＤが形成されるように、ヘッド列を構成することが理想的である。
【００１４】
しかしながら、実際には製造上のばらつき、歩留まり問題、コスト問題等の理由によって、図８（ａ）に示すような、理想的なヘッド列を構成することは困難である。
例えば、図９（ａ）に示すヘッド列は、ヘッド１１Ａ〜１１Ｄの中のヘッド１１ＣだけがＸ方向に位置ずれしたものである。そして、この位置ずれに起因し、ヘッド１１Ｃのノズルから吐出された液滴によって形成されるドットＤＣ は、図９（ｂ）に示すように、Ｘ方向に位置ずれしてしまう。
このような位置ずれヘッドを含むヘッド列では、与えられた印画データに対して本来の印画ができないために、印画品位が低下する。
【００１５】
また、記録ドット解像度の高解像度化に対応するための手段として、ヘッドに並べるノズルの高密度化が行われているが、ノズルのピッチを狭くするにも限度がある。
そこで、図１０（ａ）に示すように、ノズル１８のピッチが全く同じヘッドを並べて配置（図１０の場合は、ヘッド１１Ａと１１Ｂの２列）し、それぞれのピッチをずらす（図１０の場合は、半ピッチ）、いわゆる千鳥配置とすることによって、高解像度化（図１０の場合は、２倍）することがある。
【００１６】
しかしながら、図１０（ａ）に示す理想的なヘッド列であれば、ヘッド１１Ａと１１Ｂのノズル１８から吐出される液滴が形成するドットＤＡ 、ＤＢ は、Ｙ方向が同じ位置の場合、図１０（ｂ）に示す通り、半ピッチだけずれるが、実際には製造上のばらつき等から、理想的なヘッド列の実現は困難である。
そのため、図１１（ａ）に示すヘッド列のように、ピッチが中途半端にずれ、これに起因して、ヘッド１１Ａのノズルから吐出された液滴によって形成されるドットＤＡ と、ヘッド１１ＢによるドットＤＢ とが、図１１（ｂ）に示す通り、重なってしまう。
このようなヘッド列では、与えられた印画データに対して本来の印画ができないために、印画品位が低下する。
【００１７】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、本願出願人によって既に提案されている、液滴の吐出方向を偏向可能とする技術（例えば、特願２００２−１６１９２８、特願２００２−３２０８６１、及び特願２００２−３２０８６２）を用いて本来の印画ができるようにし、印画品位の低下を防止することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の解決手段によって、上述の課題を解決する。
本発明の１つである請求項１に記載の発明は、吐出すべき液体を収容する液室と、前記液室中の液体にエネルギーを付与するエネルギー発生素子と、前記エネルギー発生素子により、前記液室内の液体を液滴として吐出するノズルとを備え、前記ノズルを並べてヘッドを構成するとともに、前記ヘッドをノズルの並び方向と直交する方向に並べてヘッド列とし、前記ヘッド列中の各前記ノズルから吐出される液滴を被記録媒体に着弾させてドットを形成する液体吐出装置であって、前記エネルギー発生素子による液体へのエネルギーの付与の仕方を制御することで、前記ノズルから吐出される液滴の吐出方向を偏向可能とし、前記ヘッド列中における、前記ヘッドの位置ずれに起因するドットの着弾位置ずれを補正することを特徴とする。
【００１９】
例えば、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の液体吐出装置において、前記ヘッド列中の一のヘッドの、ｎ番目のノズルから吐出される液滴が形成するドットと、他のヘッドの、ｎ番目のノズルから吐出される液滴が形成するドットとが重なり合うように、ドットの着弾位置ずれを補正することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の液体吐出装置において、前記ヘッド列中の一のヘッドの、ｎ番目のノズルから吐出される液滴が形成するドットと、他のヘッドの、ｎ番目のノズルから吐出される液滴が形成するドットとが重なり合わないように、ドットの着弾位置ずれを補正することを特徴とする。
【００２１】
さらに、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の液体吐出装置において、前記ノズルがピッチＰで並び、前記ヘッドがＳ個並んでいるとき、前記ヘッド列中の一のヘッドの、ｎ番目のノズルから吐出される液滴が形成するドットの中心と、他のヘッドの、ｎ番目のノズルから吐出される液滴が形成するドットの中心とがＰ／Ｓだけずれるように、ドットの着弾位置ずれを補正することを特徴とする。
【００２２】
上記の発明においては、ヘッドの各ノズルは、複数の異なる方向に液滴を吐出可能に形成されている。また、ノズルを並べて構成したヘッドを、ノズルの並び方向と直交する方向に並べてヘッド列としている。
そして、ヘッド列中の各ヘッドのｎ番目のノズル同士に着目すると、そのノズルから吐出される液滴が形成するドットが、重なり合うか、重なり合わないように、ドットの着弾位置ずれを補正する。また、ノズルがピッチＰで並び、ヘッドがＳ個並んでいる場合には、ドットの中心がＰ／Ｓだけずれるように、ドットの着弾位置ずれを補正する。
【００２３】
すなわち、ヘッド同士で互いに同じ位置にあるノズルについて、例えばカラー印画を想定した場合には、ドットが重なり合うように液滴の着弾位置を調整し、高解像度化を図るような場合には、ドットがそれぞれ重なり合わないように液滴の着弾位置を調整するのである。
また、高解像度化を図るような場合には、一のヘッドのドット間に他のヘッドのドットが入るように補正することもできる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
下記実施形態の液体吐出装置はインクジェットプリンタであり、液体としてインクを使用し、インクを収容する液室がインク液室で、ノズルから吐出される微少量（例えば数ピコリットル）のインクが液滴で、ドットとはインクの１つの液滴が印画紙等の被記録媒体に着弾して形成されたものをいう。
また、エネルギー発生素子（本実施形態では、発熱抵抗体１３）によってインク液室中のインクにエネルギーが付与され、インクを液滴として吐出する。そして、エネルギー発生素子によるインクへのエネルギーの付与の仕方を制御することで、ノズルから吐出される液滴の吐出方向を偏向可能とする。なお、エネルギー発生素子は、インク液室の一面をも構成する場合がある。
【００２５】
ここで、異なる色のインクを使用する場合、１つの液滴が着弾すれば、その色のドットとなり、複数の液滴が同じ位置に着弾すれば、それに応じて形成される色のドットとなる。したがって、多数のドットが被記録媒体上に形成されることで、カラー印画が実現される。また、複数の液滴が印画すべき領域の同じ位置に着弾しないようにすれば、高解像度が実現される。但し、被記録媒体に１つの液滴も着弾されない領域が存在し得ることは勿論である。
なお、本発明に用いられる液体吐出装置は、下記実施形態に限定されるものでないことは言うまでもない。
【００２６】
図１は、本発明による液体吐出装置を適用したインクジェットプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）のヘッド１１を示す分解斜視図である。図１において、ノズルシート１７は、バリア層１６上に貼り合わされるが、このノズルシート１７を分解して図示している。
ヘッド１１において、基板部材１４は、シリコン等からなる半導体基板１５と、この半導体基板１５の一方の面に析出形成された発熱抵抗体１３とを備えるものである。発熱抵抗体１３は、半導体基板１５上に形成された導体部（図示せず）を介して外部回路と電気的に接続されている。
【００２７】
また、バリア層１６は、例えば、感光性環化ゴムレジストや露光硬化型のドライフィルムレジストからなり、半導体基板１５の発熱抵抗体１３が形成された面の全体に積層された後、フォトリソプロセスによって不要な部分が除去されることにより形成されている。
さらにまた、ノズルシート１７は、複数のノズル１８が形成されたものであり、例えば、ニッケルによる電鋳技術により形成され、ノズル１８の位置が発熱抵抗体１３の位置と合うように、すなわちノズル１８が発熱抵抗体１３に対向するようにバリア層１６の上に貼り合わされている。
【００２８】
インク液室１２は、発熱抵抗体１３を囲むように、基板部材１４とバリア層１６とノズルシート１７とから構成されたものである。すなわち、基板部材１４は、図１中、インク液室１２の底壁を構成し、バリア層１６は、インク液室１２の側壁を構成し、ノズルシート１７は、インク液室１２の天壁を構成する。これにより、インク液室１２は、図１中、右側前方面に開口領域を有し、この開口領域とインク流路（図示せず）とが連通される。
【００２９】
上記の１個のヘッド１１には、通常、１００個単位の規模で、インク液室１２と、各インク液室１２内にそれぞれ配置された発熱抵抗体１３とを備え、プリンタの制御部からの指令によってこれら発熱抵抗体１３のそれぞれを一意に選択して発熱抵抗体１３に対応するインク液室１２内のインクを、インク液室１２に対向するノズル１８から吐出させることができる。
【００３０】
すなわち、ヘッド１１と結合されたインクタンク（図示せず）から、インク液室１２にインクが満たされる。そして、発熱抵抗体１３に短時間、例えば、１〜３μｓｅｃの間パルス電流を流すことにより、発熱抵抗体１３が急速に加熱され、その結果、発熱抵抗体１３と接する部分に気相のインク気泡が発生し、そのインク気泡の膨張によって、ある体積のインクが押しのけられる（インクが沸騰する）。これによって、ノズル１８に接する部分の上記押しのけられたインクと同等の体積のインクが、液滴としてノズル１８から吐出され、被記録媒体である印画紙上に着弾し、ドットが形成される。
【００３１】
さらに、本実施形態では、複数のヘッド１１を被記録媒体の幅方向に並べて、ラインヘッドを形成している。
図２は、ラインヘッド１０の一実施形態を示す平面図である。図２では、４つのヘッド１１（「Ｎ−１」、「Ｎ」、「Ｎ＋１」及び「Ｎ＋２」）を図示している。ラインヘッド１０を形成する場合には、図１中、ヘッド１１からノズルシート１７を除く部分（ヘッドチップ）を複数並設する。そして、これらのヘッドチップの上部に、全てのヘッドチップの各インク液室１２に対応する位置にノズル１８が形成された１枚のノズルシート１７を貼り合わせることにより、ラインヘッド１０を形成する。
【００３２】
ここで、隣接するヘッド１１の各端部にあるノズル間のピッチ、すなわち図２中、Ａ部詳細図において、Ｎ番目のヘッド１１の右端部にあるノズル１８と、Ｎ＋１番目のヘッド１１の左端部にあるノズル１８との間の間隔は、ヘッド１１のノズル１８間の間隔に等しくなるように、各ヘッド１１が配置される。
また、このようなラインヘッド１０を必要数だけノズル１８の並び方向と直交する方向に並べてヘッド列を構成する。但し、別々のラインヘッド１０を後から組み合わせるのではなく、当初から、ノズルが並んだヘッドが、さらにノズルの並び方向と直交する方向に並んだ一体化構造であっても良い。
なお、ヘッド列中で隣接するヘッドにおけるノズル同士の位置関係は、カラー印画等の場合には対応するノズルの位置が一致するようにし、高解像度化等の場合にはオフセットしておく。
【００３３】
続いて、本実施形態のノズル部分をより詳細に説明する。
図３は、ヘッド１１の１つのノズル部分を取り出して示す平面図及び側面の断面図である。
図３に示すように、本実施形態のヘッド１１では、１つのインク液室１２内に、２つに分割された発熱抵抗体１３が並設されている。さらに、分割された２つの発熱抵抗体１３の並び方向は、ノズル１８の並び方向（図３中、左右方向）である。なお、図３の平面図では、ノズル１８を１点鎖線で示している。
【００３４】
このように、１つのインク液室１２内に２つに分割された発熱抵抗体１３を備えた場合には、各々の発熱抵抗体１３がインクを沸騰させる温度に到達するまでの時間（気泡発生時間）を同時にしたときには、２つの発熱抵抗体１３上で同時にインクが沸騰し、インクの液滴は、ノズル１８の中心軸方向に吐出される。
これに対し、２つの分割した発熱抵抗体１３の気泡発生時間に時間差を与えれば、２つの発熱抵抗体１３上で同時にインクが沸騰しない。これにより、液滴の吐出方向は、ノズル１８の中心軸方向からずれ、偏向して吐出される。したがって、偏向なく液滴が吐出されたときの着弾位置からずれた位置に、液滴を着弾させることができる。
【００３５】
図４は、液滴の吐出方向の偏向を説明する図である。図４において、インク液滴ｉの吐出面に対して垂直にインク液滴ｉが吐出されると、図４中、点線で示す矢印のように偏向なくインク液滴ｉが吐出される。これに対し、インク液滴ｉの吐出方向が偏向して、吐出角度が垂直位置からθだけずれると（図４中、Ｚ１又はＺ２方向）、吐出面と被記録媒体である印画紙Ｐ面（インク液滴ｉの着弾面）までの間の距離をＨ（Ｈは、ほぼ一定）としたとき、インク液滴ｉの着弾位置は、
ΔＬ＝Ｈ×ｔａｎθ
で求められるΔＬだけずれることとなる。
【００３６】
図５（ａ）、（ｂ）は、２分割した発熱抵抗体１３のインクの気泡発生時間差と、インクの吐出角度との関係を示すグラフであり、コンピュータによるシミュレーション結果を示すものである。
このグラフにおいて、Ｘ方向（グラフの縦軸θｘで示す方向。注意；グラフの横軸の意味ではない。）は、図８と同様に、ノズル１８の並び方向（発熱抵抗体１３の並設方向）であり、Ｙ方向（グラフの縦軸θｙで示す方向。注意；グラフの縦軸の意味ではない。）は、図８と同様に、Ｘ方向に垂直な方向（被記録媒体の搬送方向）である。
【００３７】
また、図５（ｃ）は、２分割した発熱抵抗体１３のインクの気泡発生時間差として、２分割した発熱抵抗体１３間の電流量の差の２分の１を偏向電流として横軸にし、インクの吐出角度（Ｘ方向）として、インクの着弾位置での偏向量（上記Ｈを約２ｍｍとして実測）を縦軸にした場合の実測値データである。
図５（ｃ）では、発熱抵抗体１３の主電流を８０ｍＡとして、片方の発熱抵抗体１３に前記偏向電流を重畳し、インクの偏向吐出を行った。
【００３８】
ノズル１８の並び方向に２分割した発熱抵抗体１３の気泡発生に時間差を有する場合には、図５に示すように、インクの吐出角度が垂直でなくなり、ノズル１８の並び方向におけるインクの吐出角度θｘ（垂直からのずれ量であって、図４のθに相当するもの）は、気泡発生時間差とともに大きくなる。
このように、２分割した発熱抵抗体１３を設け、各発熱抵抗体１３に流す電流量を変えれば、２つの発熱抵抗体１３上の気泡発生時間に時間差が生じるように制御することができる。そして、この時間差に応じて、インクの吐出方向を偏向させることができる。
【００３９】
次に、インク液滴の吐出方向を偏向させる方法について、より具体的に説明する。
図６は、２つの分割した発熱抵抗体１３の気泡発生時間差を設定できるように構成したものの一実施形態を示す。
この例では、液滴の偏向方向を３ビットの制御信号を用いて、抵抗Ｒｈ−Ａと抵抗Ｒｈ−Ｂとに流れる電流値差を、８種類に設定できるようにしたことで、液滴の吐出方向を８段階に設定できるようにしたものである。図６において、抵抗Ｒｈ−Ａ及びＲｈ−Ｂは、２分割された発熱抵抗体１３の抵抗であり、両者は直列に接続されている。抵抗電源Ｖｈは、抵抗Ｒｈ−Ａ及びＲｈ−Ｂに電圧を与えるための電源である。
【００４０】
吐出制御回路５０は、抵抗Ｒｈ−Ａと抵抗Ｒｈ−Ｂとに流れる電流値差を制御することで、液滴の吐出方向を制御する回路であり、トランジスタとして、Ｍ１〜Ｍ２１を備えている。トランジスタＭ４、Ｍ６、Ｍ９、Ｍ１１、Ｍ１４、Ｍ１６、Ｍ１９及びＭ２１はＰＭＯＳトランジスタであり、その他はＮＭＯＳトランジスタである。トランジスタＭ４及びＭ６、トランジスタＭ９及びＭ１１、トランジスタＭ１４及びＭ１６、並びにトランジスタＭ１９及びＭ２１が、それぞれカレントミラー回路（以下、「ＣＭ回路」という。）を構成するものである。よって、吐出制御回路５０は、４組のＣＭ回路を備えている。
【００４１】
例えば、トランジスタＭ４及びＭ６からなるＣＭ回路では、トランジスタＭ６のゲートとドレイン、及びトランジスタＭ４のゲートが接続されているので、トランジスタＭ４とＭ６には常に同じ電圧がかかり、ほぼ同じ電流が流れるように構成されている（他のＣＭ回路も同様。）。
また、トランジスタＭ３及びＭ５は、トランジスタＭ４及びＭ６からなるＣＭ回路の差動アンプ、すなわちスイッチング素子（以下、「第２スイッチング素子」という。）として機能するものである。ここで、第２スイッチング素子は、ＣＭ回路を介して抵抗Ｒｈ−Ａ及びＲｈ−Ｂ間に電流を流入するか、又は抵抗Ｒｈ−Ａ及びＲｈ−Ｂ間から電流を流出させるためのものである。
さらに、トランジスタＭ８及びＭ１０、トランジスタＭ１３及びＭ１５、並びにトランジスタＭ１８及びＭ２０は、それぞれ、トランジスタＭ９及びＭ１１、トランジスタＭ１４及びＭ１６、並びにトランジスタＭ１９及びＭ２１からなるＣＭ回路の第２スイッチング素子である。
【００４２】
そして、トランジスタＭ４及びＭ６からなるＣＭ回路と、第２スイッチング素子であるトランジスタＭ３及びＭ５において、トランジスタＭ４とＭ３、及びトランジスタＭ６とＭ５のドレイン同士が接続されている（他の第２スイッチング素子も同様。）。
【００４３】
また、ＣＭ回路の一部を構成するトランジスタＭ４、Ｍ９、Ｍ１４及びＭ１９のドレイン、並びにトランジスタＭ３、Ｍ８、Ｍ１３及びＭ１８のドレインは、抵抗Ｒｈ−ＡとＲｈ−Ｂとの中点に接続されている。
さらに、トランジスタＭ２、Ｍ７、Ｍ１２及びＭ１７は、それぞれ、各ＣＭ回路の定電流源となるものであり、そのドレインがそれぞれトランジスタＭ３、Ｍ８、Ｍ１３及びＭ１８のソース及びバックゲートに接続されている。
さらにまた、トランジスタＭ１は、そのドレインが抵抗Ｒｈ−Ｂと直列に接続され、吐出実行入力スイッチＡが１（ＯＮ）になったときにＯＮになり、抵抗Ｒｈ−Ａ及びＲｈ−Ｂに電流を流すように構成されている。すなわち、トランジスタＭ１は、抵抗Ｒｈ−Ａ及びＲｈ−Ｂへの電流の供給をＯＮ／ＯＦＦするスイッチング素子（以下、「第１スイッチング素子」という。）として機能するものである。
【００４４】
一方、ＡＮＤゲートＸ１〜Ｘ９の出力端子は、それぞれトランジスタＭ１、Ｍ３、Ｍ５、・・のゲートに接続されている。なお、ＡＮＤゲートＸ１〜Ｘ７は、２入力タイプのものであるが、ＡＮＤゲートＸ８及びＸ９は、３入力タイプのものである。そして、ＡＮＤゲートＸ１〜Ｘ９の入力端子の少なくとも１つは、吐出実行入力スイッチＡと接続されている。
【００４５】
また、ＸＮＯＲゲートＸ１０、Ｘ１２、Ｘ１４及びＸ１６のうち、１つの入力端子は、偏向方向切替えスイッチＣと接続されており、他の１つの入力端子は、偏向制御スイッチＪ１〜Ｊ３、又は吐出角補正スイッチＳと接続されている。
ここで、偏向方向切替えスイッチＣは、インク液滴の吐出方向を、ノズル１８の並び方向において、どちら側に偏向させるかを切り替えるためのスイッチであり、偏向方向切替えスイッチＣが１（ＯＮ）になると、ＸＮＯＲゲートＸ１０の一方の入力が１になる。
また、偏向制御スイッチＪ１〜Ｊ３は、それぞれ、インク液滴の吐出方向を偏向させるときの偏向量を決定するためのスイッチであり、例えば入力端子Ｊ３が１（ＯＮ）になると、ＸＮＯＲゲートＸ１０の入力の１つが１になる。
【００４６】
さらに、ＸＮＯＲゲートＸ１０〜Ｘ１６の各出力端子は、ＡＮＤゲートＸ２、Ｘ４、・・の１つの入力端子に接続されるとともに、ＮＯＴゲートＸ１１、Ｘ１３、・・を介してＡＮＤゲートＸ３、Ｘ５、・・の１つの入力端子に接続されている。
また、ＡＮＤゲートＸ８及びＸ９の入力端子の１つは、吐出角補正スイッチＫと接続されている。
【００４７】
さらにまた、偏向振幅制御端子Ｂは、各ＣＭ回路の定電流源となるトランジスタＭ２、Ｍ７、・・の電流値を決める端子であり、トランジスタＭ２、Ｍ７、・・のゲートにそれぞれ接続されている。
そして、偏向振幅制御端子Ｂに適当な電圧（Ｖｘ）が印加されると、トランジスタＭ２、Ｍ７、・・のゲートにＶｇｓ（ゲート−ソース間電圧）が与えられるので、トランジスタＭ２、Ｍ７、・・に電流が流れ、トランジスタＭ３からＭ２、トランジスタＭ８からＭ７、・・に電流が流れるようになる。
【００４８】
また、抵抗Ｒｈ−Ｂに接続されたトランジスタＭ１のソース、及び各ＣＭ回路の定電流源となるトランジスタＭ２、Ｍ７、・・のソースは、グラウンド（ＧＮＤ）に接地されている。
【００４９】
以上の構成において、各トランジスタＭ１〜Ｍ２１にかっこ書で付した「×Ｎ（Ｎ＝１、２、４、又は５０）」の数字は、素子の並列状態を示し、例えば「×１」（Ｍ１２〜Ｍ２１）は、標準の素子を有することを示し、「×２」（Ｍ７〜Ｍ１１）は、標準の素子２個を並列に接続したものと等価な素子を有することを示す。以下、「×Ｎ」は、標準の素子Ｎ個を並列に接続したものと等価な素子を有することを示している。
【００５０】
これにより、トランジスタＭ２、Ｍ７、Ｍ１２、及びＭ１７は、それぞれ「×４」、「×２」、「×１」、「×１」であるので、これらのトランジスタのゲートとグラウンド間に適当な電圧を与えると、それぞれのドレイン電流は、４：２：１：１の比率になる。
【００５１】
次に、吐出制御回路５０の動作について説明するが、最初に、トランジスタＭ４及びＭ６からなるＣＭ回路と、そのスイッチング素子であるトランジスタＭ３及びＭ５のみに着目して説明する。
吐出実行入力スイッチＡは、液滴を吐出するときだけ１（ＯＮ）になる。
また、本実施形態では、１つのノズル１８から液滴を吐出するときには、１．５μｓ（１／６４）の期間のみ吐出実行入力スイッチＡが１（ＯＮ）にされ、抵抗電源Ｖｈ（５Ｖ）から抵抗Ｒｈ−Ａ及びＲｈ−Ｂに電力が供給される。逆に、９４．５μｓ（６３／６４）は、吐出実行入力スイッチＡは０（ＯＦＦ）にされて、液滴を吐出したノズルのインク液室へのインクの補充期間に当てられる。
【００５２】
例えば、Ａ＝１、Ｂ＝Ｖｘ（アナログ電圧）、Ｃ＝１、及びＪ３＝１であるとき、ＸＮＯＲゲートＸ１０の出力は１になるので、この出力１と、Ａ＝１がＡＮＤゲートＸ２に入力され、ＡＮＤゲートＸ２の出力は１になる。よって、トランジスタＭ３はＯＮになる。
また、ＸＮＯＲゲートＸ１０の出力が１であるときには、ＮＯＴゲートＸ１１の出力は０であるので、この出力０と、Ａ＝１がＡＮＤゲートＸ３の入力となるので、ＡＮＤゲートＸ３の出力は０になり、トランジスタＭ５はＯＦＦとなる。
【００５３】
そして、トランジスタＭ４とＭ３のドレイン同士、及びトランジスタＭ６とＭ５のドレイン同士が接続されているので、上述のようにトランジスタＭ３がＯＮで、かつＭ５がＯＦＦであるときには、抵抗Ｒｈ−ＡからトランジスタＭ３に電流が流れるが、トランジスタＭ６は、トランジスタＭ５がＯＦＦなので電流は流れない。
また、ＣＭ回路の特性により、トランジスタＭ６に電流が流れないときには、トランジスタＭ４にも電流は流れない。さらに、トランジスタＭ２はＯＮであるので、上述の場合には、トランジスタＭ３、Ｍ４、Ｍ５、及びＭ６のうち、トランジスタＭ３からＭ２にのみ電流が流れる。
【００５４】
この状態において、抵抗電源Ｖｈの電圧がかかると、トランジスタＭ４及びＭ６には電流は流れず、抵抗Ｒｈ−Ａに電流が流れる。
また、トランジスタＭ３には電流が流れるので、電流は抵抗Ｒｈ−Ａを流れた後、トランジスタＭ３側と抵抗Ｒｈ−Ｂ側とに分岐する。トランジスタＭ３側に流れた電流は、流れる電流値を決めているトランジスタＭ２を流れた後、グラウンドに送られる。一方、抵抗Ｒｈ−Ｂ側に流れた電流は、ＯＮであるトランジスタＭ１を流れた後、グラウンドに送られる。
よって、抵抗Ｒｈ−Ａと抵抗Ｒｈ−Ｂとに流れる電流は、Ｒｈ−Ａ＞Ｒｈ−Ｂになる。
【００５５】
以上は、Ｃ＝１の場合であるが、次にＣ＝０である場合、すなわち、偏向方向切替えスイッチＣの入力のみを異ならせた場合（その他のスイッチＡ、Ｊ３は、上記と同様に１とする）は、以下のようになる。
Ｃ＝０、かつＪ３＝１であるときには、ＸＮＯＲゲートＸ１０の出力は０となる。これにより、ＡＮＤゲートＸ２の入力は（０、１（Ａ＝１））となるので、その出力は０になる。よって、トランジスタＭ３はＯＦＦとなる。
また、ＸＮＯＲゲートＸ１０の出力が０となれば、ＮＯＴゲートＸ１１の出力は１になるので、ＡＮＤゲートＸ３の入力は、（１、１（Ａ＝１））となり、トランジスタＭ５はＯＮになる。
【００５６】
トランジスタＭ５がＯＮであるとき、トランジスタＭ６には電流が流れるが、これとＣＭ回路の特性から、トランジスタＭ４にも電流が流れる。
よって、抵抗電源Ｖｈにより、抵抗Ｒｈ−Ａ、トランジスタＭ４、及びトランジスタＭ６に電流が流れる。そして、抵抗Ｒｈ−Ａに流れた電流は、全て抵抗Ｒｈ−Ｂに流れる（トランジスタＭ３はＯＦＦであるので、抵抗Ｒｈ−Ａを流れ出た電流はトランジスタＭ３側には分岐しない）。また、トランジスタＭ４に流れた電流は、トランジスタＭ３がＯＦＦであるので、全て抵抗Ｒｈ−Ｂ側に流入する。さらに、トランジスタＭ６に流れた電流は、トランジスタＭ５に流れる。
【００５７】
以上より、Ｃ＝１であるときには、抵抗Ｒｈ−Ａを流れた電流は、抵抗Ｒｈ−Ｂ側とトランジスタＭ３側とに分岐して流れ出たが、Ｃ＝０であるときには、抵抗Ｒｈ−Ｂには、抵抗Ｒｈ−Ａを流れた電流の他、トランジスタＭ４を流れた電流が入り込む。
その結果、抵抗Ｒｈ−Ａと抵抗Ｒｈ−Ｂとに流れる電流は、Ｒｈ−Ａ＜Ｒｈ−Ｂとなる。そして、その比率は、Ｃ＝１とＣ＝０とで対称となる。
【００５８】
以上のようにして、抵抗Ｒｈ−Ａと抵抗Ｒｈ−Ｂとに流れる電流量を異ならせることで、２分割した発熱抵抗体１３上で気泡発生時間差を得ることができ、これにより、インクの液滴の吐出方向を偏向させることができる。
また、Ｃ＝１とＣ＝０とで、液滴の偏向方向を、ノズル１８の並び方向において対称位置に切り替えることができる。
【００５９】
なお、以上の説明は、偏向制御スイッチＪ３のみがＯＮ／ＯＦＦのときを例としたが、偏向制御スイッチＪ２及びＪ１をさらにＯＮ／ＯＦＦさせれば、より細かく、抵抗Ｒｈ−Ａと抵抗Ｒｈ−Ｂとに流す電流量を設定することができる。
すなわち、偏向制御スイッチＪ３により、トランジスタＭ４及びＭ６に流す電流を制御することができる。また、偏向制御スイッチＪ２により、トランジスタＭ９及びＭ１１に流す電流を制御することができ、さらに、偏向制御スイッチＪ１により、トランジスタＭ１４及びＭ１６に流す電流を制御することができる。
【００６０】
そして、上述したように、各トランジスタには、トランジスタＭ４及びＭ６：トランジスタＭ９及びＭ１１：トランジスタＭ１４及びＭ１６＝４：２：１の比率のドレイン電流を流すことができる。
これにより、液滴の偏向方向を、偏向制御スイッチＪ１〜Ｊ３の３ビットを用いて、（Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３）＝（０、０、０）、（０、０、１）、（０、１、０）、（０、１、１）、（１、０、０）、（１、０、１）、（１、１、０）、及び（１、１、１）の８ステップに変化させることができる。
また、トランジスタＭ２、Ｍ７、Ｍ１２及びＭ１７のゲートとグラウンド間に与える電圧を変えれば、電流量を変えることができるので、各トランジスタに流れるドレイン電流の比率は４：２：１のままで、１ステップ当たりの偏向量を変えることができる。
【００６１】
このようにして、ノズル１８から液滴が偏向なく（印画紙等の被記録媒体の面に対して垂直に）吐出されたときの液滴の着弾位置に加え、一方側に液滴を偏向させて吐出することも、他方側に偏向させて吐出することもできる。
すなわち、図６の例では、Ｊ１、Ｊ２、及びＪ３の入力値に応じて、８つの位置のうち任意の位置に液滴を着弾させることができ、さらに、Ｃ＝１とＣ＝０とで、液滴の偏向方向をノズル１８の並び方向において対称位置に切り替えることができる。
【００６２】
なお、図６では、Ｊ１〜Ｊ３の３ビットの制御信号を用いて８段階に液滴の吐出方向を偏向させる例を挙げたが、これに限らず何ビットの制御信号を用いてもよく、図６に示した回路を応用することにより、Ｍ個の異なる着弾目標位置のうちのいずれかの位置に液滴が着弾するように吐出方向を偏向させることができる。
【００６３】
また、図６の例では、エネルギー発生素子として、２つの発熱抵抗体１３を並設し、エネルギーの付与の仕方の制御として、それぞれに流れる電流値を変え、各発熱抵抗体１３上においてインクが沸騰するに至る時間（気泡発生時間）に時間差を設けるようにした。
しかし、これに限らず、２つの発熱抵抗体１３の抵抗値を同一とし、電流を流す時間のタイミングに差異を設けるものであっても良い。例えば、２つの発熱抵抗体１３ごとにそれぞれ独立したスイッチを設け、各スイッチを時間差をもってオンにすれば、各発熱抵抗体１３上のインクに気泡が発生するに至る時間に時間差を設けることができる。
さらには、発熱抵抗体１３に流れる電流値を変えることと、電流を流す時間に時間差を設けたものとを組み合わせて用いても良い。
【００６４】
なお、本実施形態で発熱抵抗体１３を２つとしたのは、耐久性を有することが十分に実証されており、かつ回路構成も簡素化できるからである。
しかし、これに限らず、１つのインク液室１２内において３つ以上の発熱抵抗体１３を並設したものを用いることも可能であるし、そもそも発熱抵抗体１３を使用せず、インク液室１２内のインク（液体）自身が発熱するようなエネルギーの付与の仕方であっても良い。
【００６５】
また、本実施形態では２分割した発熱抵抗体１３を用いたが、これら複数の発熱抵抗体１３は、必ずしも物理的に分離されている必要はない。すなわち、１つの基体からなる発熱抵抗体１３であっても、その気泡発生領域（表面領域）のエネルギー分布に差異を設けることができるもの、例えば、気泡発生領域の全体が均一に発熱せず、一部の領域と他の一部の領域とでインクを沸騰させるためのエネルギーの発生に差を設けることができるものであれば、分離されていなくても良い。
【００６６】
さらに、エネルギー付与の仕方の制御として、気泡発生時間差を用いるのではなく、発熱抵抗体１３の気泡発生領域上のエネルギー分布に差異を設けて制御することもできる。
【００６７】
以上説明した構成を用いて、本実施形態では、印画紙等の被記録媒体にインクの液滴を着弾させてドットを形成する。
図７は、図８と同様に、ヘッドが４列のヘッド列を用いて形成したドットを示すもので、液滴の着弾位置ずれの補正を説明する図であり、ヘッドごとに、異なる４色のインクを吐出するものとする。なお、図の左右方向がノズルの並び方向（Ｘ方向）で、上下方向が被記録媒体の移動方向（Ｙ方向）である。
【００６８】
また、図７においては、インクの液滴の着弾位置が、図中の（１）〜（４）の左右４段階に偏向可能となっており、１段階でドットピッチの２５％だけ着弾位置を移動させることができ、着弾位置のデフォルト（偏向なし）は（３）に設定されているものとする。
【００６９】
ここで、図７（ａ）は、４個のヘッドのうち３個のヘッドから吐出された液滴により全く一致したドットＤ１を形成しているが、他の１個のヘッドから吐出された液滴は、ドットＤ１に対し位置ずれを有するドットＤ２を形成している。
そのため、ドットＤ１は３色の液滴がぴったりと重なり合って表現される色のドットとなり、ドットＤ２は他の１色の液滴の色となる。したがって、位置ずれがないときに表現されるべき本来の色は、ドットＤ１とドットＤ２の重複部分のみであり、ドットＤ１だけの部分とドットＤ２だけの部分の存在は、印画品位を低下させることとなる。
【００７０】
そこで、このような場合には、液滴の着弾位置が一致している３個のヘッドをそのままにして、残りの１個のヘッドにおけるノズルから吐出される液滴の吐出方向を左側に偏向させれば、ドットＤ２がドットＤ１に重なり合い、位置ずれを軽減することができる。
【００７１】
図７（ｂ）は、図７（ａ）に対してドットＤ２を左側に移動させた状態を示しており、液滴の着弾位置がほぼ一致し、ドットＤ１とドットＤ２とが重なり合って、位置ずれが大幅に減少している。
具体的には、図７（ａ）の状態で液滴の着弾位置が一致していた３個のヘッドに関しては、図７（ａ）と同様の状態で液滴を着弾させている。
一方、この３個のヘッドに対し、液滴の着弾の位置ずれを起こしていたヘッドに関しては、液滴の吐出方向を偏向させ、（３）の着弾位置から（２）までドットピッチの２５％だけ着弾位置を左側に移動させている。
【００７２】
このような吐出方向の偏向は、プリンタ本体、又はヘッドチップ内に、ノズルに対応するインク液室ごと、又は各ヘッドチップ単位や各ヘッドのノズル数単位で、インクの液滴の着弾位置ずれを補正するためのデータを記憶しておき、その記憶されたデータにしたがって、エネルギー発生素子によるインクへのエネルギーの付与の仕方を制御すれば良い。
【００７３】
また、液滴の着弾位置の調整は、形成されたドットの位置ずれに限らず、ドットが所望の重なり合いになるような調整や、図９に示すような、ヘッド列中の一部のヘッドにおけるノズルのずれ（以下、「レジずれ」という。）の調整等の各種の調整を含む。
さらに、ドットが重なり合うような調整は、カラー印画に限らず、濃度の低いインクを重ね合わせることによる階調表現等にも効果的であり、重なり合いの程度も、完全な一致に限らず、一部のみの重複や、ドットの大きさが異なることによる程度の相違等を含む。
【００７４】
次に、記録ドット解像度の高解像度化について説明する。
例えば、ライン方式の場合には、ヘッドごとのノズルの位置が予め固定されており、被記録媒体の移動量の調整によってドットを補間することができない。そのため、ノズルから吐出される液滴の吐出方向を偏向させないとすれば、被記録媒体への液滴の着弾位置は、予め決定されている。したがって、例えば６００ＤＰＩの解像度のときは、ノズルのピッチが４２．３μｍに定まる。
【００７５】
一方、シリアル方式の場合には、主走査方向への１パス印画（主走査方向への１回印画）後に、ヘッドのノズル配列方向（副走査方向）にヘッドを所定量移動させた後に再度印画することにより比較的容易に解像度を変更することができる。例えば、６００ＤＰＩ（ノズルのピッチが４２．３μｍ）を実現するヘッドを用いて１パス分の印画を行った後に、４２．３μｍピッチの（（２Ｎ＋１）／２）倍（Ｎは整数を示す）分だけヘッドを副走査方向に移動させ、その状態にて同様に１パス分を再度印画し、この際、先に印画したドットの中間にドットが形成されるようにすれば、１２００ＤＰＩの解像度で印画できる。
【００７６】
このような手法は、ヘッドを被記録媒体の幅方向に移動させて印画するものではないライン方式に応用できない。
そこで、図１０（ａ）に示すようにヘッドを千鳥状に配置することにより、個々のヘッドのノズルに基づく解像度よりも高い解像度を実現することが考えられるが、図１１に示すようなレジずれによって、正確な千鳥配置にならないこともある。
【００７７】
しかしながら、この場合にも、ノズルから吐出される液滴の吐出方向を偏向させ、ヘッド列中のヘッドごとに形成されるドットがそれぞれ重なり合わないように、液滴の着弾位置を調整すればよい。すなわち、着弾位置のずれを補正してドットを正規の千鳥配置に近づけることにより、印画品位の低下を防止するのである。具体的には、ヘッド列において、図１１（ａ）に示すようにヘッド１１Ａと１１Ｂとで位置ずれを有している場合には、図１１（ｂ）に示すようにドットＤＡ とＤＢ とが同一ピッチで配列されないが、ヘッド１１Ａ又は１１Ｂの双方又は一方から吐出される液滴の吐出方向を偏向させることで、図１０（ｂ）に示すようにドットＤＡ とＤＢ とを同一ピッチで配列することができる。
【００７８】
ここで、２列での千鳥配置によれば、ノズルに基づく解像度を２倍にすることができるが、３列以上の千鳥配置によって、さらなる高解像度化を図ることもできる。この場合、ノズルがピッチＰで並んでおり、ヘッド列中にヘッドがＳ個配置されているとすれば、ドットの中心がそれぞれＰ／Ｓだけずれるように液滴の着弾位置を調整すれば、ヘッド列中のヘッド全てを高解像度化に有効に活用できる。
また、カラー印画を想定した場合、１色ごとに２列以上のヘッドを千鳥配置にする等して、ドットがそれぞれ重なり合わないようにすれば、カラー印画の高解像度化を図ることができる。
なお、このような調整は、ライン方式に限られず、シリアル方式にも適用できることは当然である。
【００７９】
さらにまた、先に述べたように、高解像度化のために、Ｄ．Ｉ．（Ｄｏｔ−Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ；各パスでのドットのピッチを一定にするとともに、次のパスでは、先行するパスのドットの中間にドットが配置されるようにしたもの）によってドットを配置することが考えられる。
すると、隣接するパスで交互に液滴の着弾位置がドットピッチの５０％だけずれ、実質上の解像度を高めることができるが、レジずれによってそのような配置にならないときは、吐出方向を偏向させ、液滴の着弾位置を調整すればよい。
すなわち、本実施形態のレジずれの補正手段と、Ｄ．Ｉ．による高解像度化手段とを併用することにより、印画品位を向上させることができる。
【００８０】
また、本実施形態のレジずれの補正手段は、ディザーに類似する手法に応用することもできる。
すなわち、擬似ランダム関数発生器によって２ビット値を出力し、その出力値を液滴の吐出方向の偏向信号に加えれば、液滴の着弾位置が適度に振れるようになるが、レジずれがあれば本実施形態の補正手段と併用することで、本来的な効果を奏することができる。
【００８１】
さらに、本実施形態のレジずれの補正手段は、千鳥配置によらない高解像度化手段に応用することもできる。
例えば、６００ＤＰＩ（ノズルのピッチが４２．３μｍ）の解像度を実現するヘッドを用いて印画した場合、液滴の吐出方向を偏向させてドットを補間すれば解像度が高まる。すなわち、補間によって２倍密、４倍密、８倍密等の印画が可能となる。
このような高解像度化は、ノズルのピッチよりもドットの大きさが小さい場合に特に有効であるが、レジずれによって補間位置がずれてしまうときは、本実施形態のレジずれの補正手段と、上記の高解像度化手段とを併用することにより、印画品位を向上させることができる。
【００８２】
なお、本実施形態では、サーマル方式の吐出構造として発熱抵抗体１３を設けたものを例に挙げたが、エネルギー発生素子は発熱抵抗体に限らず、他の発熱素子（抵抗以外のもの）であっても良く、さらに、静電吐出方式やピエゾ方式のものについても適用可能である。
ここで、静電吐出方式のエネルギー発生素子（発熱抵抗体１３に相当するもの）は、振動板と、この振動板の下側に、空気層を介した２つの電極を設けたものである。そして、両電極間に電圧を印加し、振動板を下側にたわませ、その後、電圧を０Ｖにして静電気力を開放する。このとき、振動板が元の状態に戻るときの弾性力を利用して、インクの液滴を吐出するものである。
この場合、各エネルギー発生素子のエネルギーの発生に差異を設けるため、例えば、振動板を元に戻す（電圧を０Ｖにして静電気力を開放する）ときに２つのエネルギー発生素子間に時間差を設けるか、又は印加する電圧値を２つのエネルギー発生素子で異なる値にすれば良い。
【００８３】
また、ピエゾ方式のエネルギー発生素子は、両面に電極を有するピエゾ素子と振動板との積層体を設けたものである。そして、ピエゾ素子の両面の電極に電圧を印加すると、圧電効果により振動板に曲げモーメントが発生し、振動板がたわみ、変形する。この変形を利用してインクの液滴を吐出するものである。
この場合にも、上記と同様に、各エネルギー発生素子のエネルギーの発生に差異を設けるため、ピエゾ素子の両面の電極に電圧を印加するときに２つのピエゾ素子間に時間差を設けるか、又は印加する電圧値を２つのピエゾ素子で異なる値にすれば良い。
【００８４】
さらに、本実施形態では、ノズル１８の並び方向に液滴の吐出方向を偏向できるようにした。これは、ノズル１８の並び方向に２つの発熱抵抗体１３を並設したからである。
しかし、ノズルの並び方向（Ｘ方向）と液滴の偏向方向とは、必ずしも完全に一致している必要はなく、多少のずれがあっても、ノズルの並び方向と液滴の偏向方向とが完全に一致しているときと略同一の効果が期待できる。したがって、この程度のずれがあっても差し支えない。
【００８５】
なお、Ｙ方向のノズルのずれに起因するＹ方向の着弾位置のずれに関しては、吐出タイミングの補正により対応可能であるものの、本実施形態との組み合わせにより、総合的な位置ずれの補正が可能となる。すなわち、Ｘ方向のずれ、Ｙ方向のずれ、さらにはノズル列の角度ずれ等の複合的なずれに対しても、同様の手段によって調整できる。
そして、このような調整は、ライン方式だけでなくシリアル方式にも適用できる。
【００８６】
また、プリンタのみならず、種々の液体吐出装置に適用できるものであり、例を示せば、染め物に対する染料の吐出や、生体試料を検出するためのＤＮＡ含有溶液を吐出するための装置等に適用することも可能である。
【００８７】
【発明の効果】
本発明によれば、ノズルを並べてヘッドを構成するとともに、前記ヘッドをノズルの並び方向と直交する方向に並べてヘッド列とし、エネルギー発生素子による液体へのエネルギーの付与の仕方を制御することで、前記ノズルから吐出される液滴の吐出方向を偏向可能とし、前記ヘッド列中における、前記ヘッドの位置ずれに起因するドットの着弾位置ずれを補正するようにしたので、カラー印画をする場合や、滑らかな階調表現、さらには高解像度化等に好適であり、そのような場合等の印画品位の低下を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液体吐出装置を適用したインクジェットプリンタのヘッドを示す分解斜視図である。
【図２】ラインヘッドの実施形態を示す平面図である。
【図３】図１のヘッドのノズルをより詳細に示す平面図及び側面の断面図である。
【図４】インクの吐出方向の偏向を説明する図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、分割した発熱抵抗体を有する場合に、各々の発熱抵抗体によるインクの気泡発生時間差とインクの吐出角度との関係を示すシミュレーション結果であり、（ｃ）は、分割した発熱抵抗体間の電流量の差（偏向電流）と偏向量との関係を示す実測値データである。
【図６】２つの分割した発熱抵抗体の気泡発生時間差を設定できるように構成したものの一実施形態を示すものである。
【図７】液滴の着弾位置ずれの補正を説明する図である。
【図８】理想的なヘッド列のノズルと、それによって形成されたドットを模式的に示す図である。
【図９】ヘッド列の中の一部のヘッドが位置ずれを起こしている場合を説明する図である。
【図１０】千鳥配置による高解像度化を説明する図である。
【図１１】千鳥配置のヘッドが位置ずれを起こしている場合を説明する図である。
【符号の説明】
１０ ラインヘッド
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ ヘッド
１２ インク液室
１３ 発熱抵抗体
１４ 基板部材
１５ 半導体基板
１６ バリア層
１７ ノズルシート
１８ ノズル
５０ 吐出制御回路
Ｄ、ＤＡ 、ＤＢ 、ＤＣ 、Ｄ１、Ｄ２ ドット
Ｐ 印画紙
ｉ インク液滴
【発明の属する技術分野】
本発明は、被記録媒体に液滴を着弾させてドットを形成する液体吐出装置及び液体吐出方法において、液滴の着弾位置のずれを補正することにより、画質の改善を図る技術に関するものである。
また、液滴の着弾位置を意図的にずらすことにより、記録ドット解像度の高画質化を図る技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液体吐出装置の１つであるインクジェットプリンタにおいては、通常、ノズルが直線状に並べられたヘッドを備えている。そして、このヘッドの各ノズルから、ノズル面に対向して配置された印画紙等の被記録媒体に向けて微小なインクの液滴を順次吐出することにより、略円形のドットを縦横に形成し、点画として画像や文字を表現している。
【０００３】
ここで、インクの吐出方式の１つとして、熱エネルギーを用いてインクを吐出させるサーマル方式が知られている。
このサーマル方式の吐出装置は、液体としてインクを収容するインク液室と、インク液室内に設けられたエネルギー発生素子としての発熱抵抗体と、インクを液滴として吐出するノズルとを備えている。そして、インクを発熱抵抗体で急速に加熱し、発熱抵抗体上のインクに気泡を発生させ、気泡発生時のエネルギーによってインクの液滴をノズルから吐出させる。
【０００４】
さらにまた、ヘッド構造の観点からは、ヘッドを被記録媒体の幅方向に移動させて印画を行うシリアル方式と、多数のヘッドを被記録媒体の幅方向に並べて配置し、印画幅分のラインヘッドを形成したライン方式とが挙げられる。
【０００５】
このライン方式においては、被記録媒体の全幅にわたるヘッドを、シリコンウエハやガラス等で一体に形成することは、製造方法、歩留まり問題、発熱問題、コスト問題等、様々な問題があって、現実的ではない。
このため、小さなヘッド（これにも様々な制約があり、大きくてもノズルの並び方向の長さが１インチ以下程度が実用的な限界である。）を、端部同士が繋がるように複数並設して、それぞれのヘッドに適当な信号処理を行うことにより、被記録媒体に印画する段階で、被記録媒体の全幅に繋がった記録を行うようにすることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３６５２２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の従来の技術では、以下の問題点があった。
先ず、理想的な状態について説明すると、図８は、ヘッドをノズルの並び方向と直交する方向に並べたヘッド列と、ヘッドのノズルから吐出された液滴が形成するドットを模式的に示した図である。
すなわち、図８（ａ）は、ノズル１８を１列に並べて構成した４個のヘッド１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ及び１１Ｄをノズル１８の並び方向と直交する方向に並べて、ヘッドが４列のヘッド列としたものである。そして、インク液室（図示せず）にはイエロー、シアン、マゼンダ及びブラックの４色のインクが液体として別々に収容されており、インク液室中の液体にエネルギーを付与するエネルギー発生素子（図示せず）により、ヘッド１１Ａ〜１１Ｄごとに異なる４色のインクを液滴として、ノズル１８から吐出する。
【０００８】
ここで、便宜上、Ｘ方向及びＹ方向を図８（ａ）のように定義する（以下、他の図においても同様。）。
したがって、ライン方式の場合には、ヘッド１１Ａ〜１１Ｄをそれぞれ被記録媒体の幅（Ｘ方向）と同程度の長さになるまで並設することで、Ｙ方向に並べたヘッド１１Ａ〜１１Ｄからなるヘッド列を動かすことなく、被記録媒体をＹ方向に搬送して、被記録媒体の全面にわたる印画を可能としている。
また、Ｙ方向のヘッド列は、それぞれ異なる４色のインクを吐出し、カラー印画を可能とするものであるが、４色以上を用いる場合もある。
【０００９】
但し、ノズル１８は、説明を分かりやすくするため、その数、大きさを模式化してある。
また、印画時には全ノズルを同じタイミングで吐出せず、適宜ずらして吐出する場合がある。その場合は、被記録媒体上の着弾位置の位置ずれを防止するために、予め吐出タイミングシーケンスに対応してノズルのＹ方向の位置を補正することがあるが、ここでは説明を分かりやすくするため、Ｙ方向の位置を全て一直線上にした例を代表例としている。
【００１０】
なお、シリアル方式の場合には、ヘッド１１Ａ〜１１Ｄからなるヘッド列が図８（ａ）のＹ方向に移動しながら被記録媒体の幅方向（Ｙ方向）に印画を行う。そして、ヘッド列が１パス分の距離を動くと、被記録媒体がＸ方向に所定量だけ動き、再びヘッド列が同様の動作を繰り返して被記録媒体の全面にわたる印画を行う。
【００１１】
次に、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す理想的なヘッド列によって形成されたドットＤを示すものである。
すなわち、ヘッドのノズル１８からインクの液滴を吐出する際、吐出方向に偏向がなければ、ライン方式にしろシリアル方式にしろ、ノズル１８に対応した位置に液滴が着弾するので、被記録媒体のＸ方向に並ぶドットＤもノズル１８に対応して形成される。
なお、Ｙ方向に関しては、吐出方向に偏向がない場合、ライン方式であれば、被記録媒体の搬送速度と、ノズル１８からの液滴の吐出タイミングにより、シリアル方式であれば、ヘッド列の移動速度と、ノズル１８からの液滴の吐出タイミングにより、ドットＤの形成位置が決まる。
但し、ここでは説明を分かりやすくするため、Ｘ方向にもＹ方向にも隣接するドットが互いに接するような位置、大きさに模式化してある。
【００１２】
そして、印画データに対し、各色ごとに独立してオン・デマンドでインクの液滴を吐出し、印画紙等の被記録媒体に着弾したドットＤを重ね合わせれば、カラー印画が可能となる。
なお、カラー印画は、液滴の色だけでなく、液滴の濃度、吐出数、吐出量、液滴の着弾位置、面積等を変えることによって実現する場合もあるが、説明の単純化のために、４色の液滴によって形成されるドットＤの大きさは一定で、吐出数は１つであるとする。
【００１３】
すると、図８（ａ）に示す理想的なヘッド列であれば、ヘッド１１Ａ〜１１Ｄの対応するノズル１８（Ｘ方向にｎ番目のノズル同士）から吐出される液滴が形成するドットＤは、Ｙ方向が同じ位置の場合、図８（ｂ）に示す通り、ぴったりと重なり合う。
逆に言えば、図８（ｂ）に示すようなドットＤが形成されるように、ヘッド列を構成することが理想的である。
【００１４】
しかしながら、実際には製造上のばらつき、歩留まり問題、コスト問題等の理由によって、図８（ａ）に示すような、理想的なヘッド列を構成することは困難である。
例えば、図９（ａ）に示すヘッド列は、ヘッド１１Ａ〜１１Ｄの中のヘッド１１ＣだけがＸ方向に位置ずれしたものである。そして、この位置ずれに起因し、ヘッド１１Ｃのノズルから吐出された液滴によって形成されるドットＤＣ は、図９（ｂ）に示すように、Ｘ方向に位置ずれしてしまう。
このような位置ずれヘッドを含むヘッド列では、与えられた印画データに対して本来の印画ができないために、印画品位が低下する。
【００１５】
また、記録ドット解像度の高解像度化に対応するための手段として、ヘッドに並べるノズルの高密度化が行われているが、ノズルのピッチを狭くするにも限度がある。
そこで、図１０（ａ）に示すように、ノズル１８のピッチが全く同じヘッドを並べて配置（図１０の場合は、ヘッド１１Ａと１１Ｂの２列）し、それぞれのピッチをずらす（図１０の場合は、半ピッチ）、いわゆる千鳥配置とすることによって、高解像度化（図１０の場合は、２倍）することがある。
【００１６】
しかしながら、図１０（ａ）に示す理想的なヘッド列であれば、ヘッド１１Ａと１１Ｂのノズル１８から吐出される液滴が形成するドットＤＡ 、ＤＢ は、Ｙ方向が同じ位置の場合、図１０（ｂ）に示す通り、半ピッチだけずれるが、実際には製造上のばらつき等から、理想的なヘッド列の実現は困難である。
そのため、図１１（ａ）に示すヘッド列のように、ピッチが中途半端にずれ、これに起因して、ヘッド１１Ａのノズルから吐出された液滴によって形成されるドットＤＡ と、ヘッド１１ＢによるドットＤＢ とが、図１１（ｂ）に示す通り、重なってしまう。
このようなヘッド列では、与えられた印画データに対して本来の印画ができないために、印画品位が低下する。
【００１７】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、本願出願人によって既に提案されている、液滴の吐出方向を偏向可能とする技術（例えば、特願２００２−１６１９２８、特願２００２−３２０８６１、及び特願２００２−３２０８６２）を用いて本来の印画ができるようにし、印画品位の低下を防止することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の解決手段によって、上述の課題を解決する。
本発明の１つである請求項１に記載の発明は、吐出すべき液体を収容する液室と、前記液室中の液体にエネルギーを付与するエネルギー発生素子と、前記エネルギー発生素子により、前記液室内の液体を液滴として吐出するノズルとを備え、前記ノズルを並べてヘッドを構成するとともに、前記ヘッドをノズルの並び方向と直交する方向に並べてヘッド列とし、前記ヘッド列中の各前記ノズルから吐出される液滴を被記録媒体に着弾させてドットを形成する液体吐出装置であって、前記エネルギー発生素子による液体へのエネルギーの付与の仕方を制御することで、前記ノズルから吐出される液滴の吐出方向を偏向可能とし、前記ヘッド列中における、前記ヘッドの位置ずれに起因するドットの着弾位置ずれを補正することを特徴とする。
【００１９】
例えば、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の液体吐出装置において、前記ヘッド列中の一のヘッドの、ｎ番目のノズルから吐出される液滴が形成するドットと、他のヘッドの、ｎ番目のノズルから吐出される液滴が形成するドットとが重なり合うように、ドットの着弾位置ずれを補正することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の液体吐出装置において、前記ヘッド列中の一のヘッドの、ｎ番目のノズルから吐出される液滴が形成するドットと、他のヘッドの、ｎ番目のノズルから吐出される液滴が形成するドットとが重なり合わないように、ドットの着弾位置ずれを補正することを特徴とする。
【００２１】
さらに、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の液体吐出装置において、前記ノズルがピッチＰで並び、前記ヘッドがＳ個並んでいるとき、前記ヘッド列中の一のヘッドの、ｎ番目のノズルから吐出される液滴が形成するドットの中心と、他のヘッドの、ｎ番目のノズルから吐出される液滴が形成するドットの中心とがＰ／Ｓだけずれるように、ドットの着弾位置ずれを補正することを特徴とする。
【００２２】
上記の発明においては、ヘッドの各ノズルは、複数の異なる方向に液滴を吐出可能に形成されている。また、ノズルを並べて構成したヘッドを、ノズルの並び方向と直交する方向に並べてヘッド列としている。
そして、ヘッド列中の各ヘッドのｎ番目のノズル同士に着目すると、そのノズルから吐出される液滴が形成するドットが、重なり合うか、重なり合わないように、ドットの着弾位置ずれを補正する。また、ノズルがピッチＰで並び、ヘッドがＳ個並んでいる場合には、ドットの中心がＰ／Ｓだけずれるように、ドットの着弾位置ずれを補正する。
【００２３】
すなわち、ヘッド同士で互いに同じ位置にあるノズルについて、例えばカラー印画を想定した場合には、ドットが重なり合うように液滴の着弾位置を調整し、高解像度化を図るような場合には、ドットがそれぞれ重なり合わないように液滴の着弾位置を調整するのである。
また、高解像度化を図るような場合には、一のヘッドのドット間に他のヘッドのドットが入るように補正することもできる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
下記実施形態の液体吐出装置はインクジェットプリンタであり、液体としてインクを使用し、インクを収容する液室がインク液室で、ノズルから吐出される微少量（例えば数ピコリットル）のインクが液滴で、ドットとはインクの１つの液滴が印画紙等の被記録媒体に着弾して形成されたものをいう。
また、エネルギー発生素子（本実施形態では、発熱抵抗体１３）によってインク液室中のインクにエネルギーが付与され、インクを液滴として吐出する。そして、エネルギー発生素子によるインクへのエネルギーの付与の仕方を制御することで、ノズルから吐出される液滴の吐出方向を偏向可能とする。なお、エネルギー発生素子は、インク液室の一面をも構成する場合がある。
【００２５】
ここで、異なる色のインクを使用する場合、１つの液滴が着弾すれば、その色のドットとなり、複数の液滴が同じ位置に着弾すれば、それに応じて形成される色のドットとなる。したがって、多数のドットが被記録媒体上に形成されることで、カラー印画が実現される。また、複数の液滴が印画すべき領域の同じ位置に着弾しないようにすれば、高解像度が実現される。但し、被記録媒体に１つの液滴も着弾されない領域が存在し得ることは勿論である。
なお、本発明に用いられる液体吐出装置は、下記実施形態に限定されるものでないことは言うまでもない。
【００２６】
図１は、本発明による液体吐出装置を適用したインクジェットプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）のヘッド１１を示す分解斜視図である。図１において、ノズルシート１７は、バリア層１６上に貼り合わされるが、このノズルシート１７を分解して図示している。
ヘッド１１において、基板部材１４は、シリコン等からなる半導体基板１５と、この半導体基板１５の一方の面に析出形成された発熱抵抗体１３とを備えるものである。発熱抵抗体１３は、半導体基板１５上に形成された導体部（図示せず）を介して外部回路と電気的に接続されている。
【００２７】
また、バリア層１６は、例えば、感光性環化ゴムレジストや露光硬化型のドライフィルムレジストからなり、半導体基板１５の発熱抵抗体１３が形成された面の全体に積層された後、フォトリソプロセスによって不要な部分が除去されることにより形成されている。
さらにまた、ノズルシート１７は、複数のノズル１８が形成されたものであり、例えば、ニッケルによる電鋳技術により形成され、ノズル１８の位置が発熱抵抗体１３の位置と合うように、すなわちノズル１８が発熱抵抗体１３に対向するようにバリア層１６の上に貼り合わされている。
【００２８】
インク液室１２は、発熱抵抗体１３を囲むように、基板部材１４とバリア層１６とノズルシート１７とから構成されたものである。すなわち、基板部材１４は、図１中、インク液室１２の底壁を構成し、バリア層１６は、インク液室１２の側壁を構成し、ノズルシート１７は、インク液室１２の天壁を構成する。これにより、インク液室１２は、図１中、右側前方面に開口領域を有し、この開口領域とインク流路（図示せず）とが連通される。
【００２９】
上記の１個のヘッド１１には、通常、１００個単位の規模で、インク液室１２と、各インク液室１２内にそれぞれ配置された発熱抵抗体１３とを備え、プリンタの制御部からの指令によってこれら発熱抵抗体１３のそれぞれを一意に選択して発熱抵抗体１３に対応するインク液室１２内のインクを、インク液室１２に対向するノズル１８から吐出させることができる。
【００３０】
すなわち、ヘッド１１と結合されたインクタンク（図示せず）から、インク液室１２にインクが満たされる。そして、発熱抵抗体１３に短時間、例えば、１〜３μｓｅｃの間パルス電流を流すことにより、発熱抵抗体１３が急速に加熱され、その結果、発熱抵抗体１３と接する部分に気相のインク気泡が発生し、そのインク気泡の膨張によって、ある体積のインクが押しのけられる（インクが沸騰する）。これによって、ノズル１８に接する部分の上記押しのけられたインクと同等の体積のインクが、液滴としてノズル１８から吐出され、被記録媒体である印画紙上に着弾し、ドットが形成される。
【００３１】
さらに、本実施形態では、複数のヘッド１１を被記録媒体の幅方向に並べて、ラインヘッドを形成している。
図２は、ラインヘッド１０の一実施形態を示す平面図である。図２では、４つのヘッド１１（「Ｎ−１」、「Ｎ」、「Ｎ＋１」及び「Ｎ＋２」）を図示している。ラインヘッド１０を形成する場合には、図１中、ヘッド１１からノズルシート１７を除く部分（ヘッドチップ）を複数並設する。そして、これらのヘッドチップの上部に、全てのヘッドチップの各インク液室１２に対応する位置にノズル１８が形成された１枚のノズルシート１７を貼り合わせることにより、ラインヘッド１０を形成する。
【００３２】
ここで、隣接するヘッド１１の各端部にあるノズル間のピッチ、すなわち図２中、Ａ部詳細図において、Ｎ番目のヘッド１１の右端部にあるノズル１８と、Ｎ＋１番目のヘッド１１の左端部にあるノズル１８との間の間隔は、ヘッド１１のノズル１８間の間隔に等しくなるように、各ヘッド１１が配置される。
また、このようなラインヘッド１０を必要数だけノズル１８の並び方向と直交する方向に並べてヘッド列を構成する。但し、別々のラインヘッド１０を後から組み合わせるのではなく、当初から、ノズルが並んだヘッドが、さらにノズルの並び方向と直交する方向に並んだ一体化構造であっても良い。
なお、ヘッド列中で隣接するヘッドにおけるノズル同士の位置関係は、カラー印画等の場合には対応するノズルの位置が一致するようにし、高解像度化等の場合にはオフセットしておく。
【００３３】
続いて、本実施形態のノズル部分をより詳細に説明する。
図３は、ヘッド１１の１つのノズル部分を取り出して示す平面図及び側面の断面図である。
図３に示すように、本実施形態のヘッド１１では、１つのインク液室１２内に、２つに分割された発熱抵抗体１３が並設されている。さらに、分割された２つの発熱抵抗体１３の並び方向は、ノズル１８の並び方向（図３中、左右方向）である。なお、図３の平面図では、ノズル１８を１点鎖線で示している。
【００３４】
このように、１つのインク液室１２内に２つに分割された発熱抵抗体１３を備えた場合には、各々の発熱抵抗体１３がインクを沸騰させる温度に到達するまでの時間（気泡発生時間）を同時にしたときには、２つの発熱抵抗体１３上で同時にインクが沸騰し、インクの液滴は、ノズル１８の中心軸方向に吐出される。
これに対し、２つの分割した発熱抵抗体１３の気泡発生時間に時間差を与えれば、２つの発熱抵抗体１３上で同時にインクが沸騰しない。これにより、液滴の吐出方向は、ノズル１８の中心軸方向からずれ、偏向して吐出される。したがって、偏向なく液滴が吐出されたときの着弾位置からずれた位置に、液滴を着弾させることができる。
【００３５】
図４は、液滴の吐出方向の偏向を説明する図である。図４において、インク液滴ｉの吐出面に対して垂直にインク液滴ｉが吐出されると、図４中、点線で示す矢印のように偏向なくインク液滴ｉが吐出される。これに対し、インク液滴ｉの吐出方向が偏向して、吐出角度が垂直位置からθだけずれると（図４中、Ｚ１又はＺ２方向）、吐出面と被記録媒体である印画紙Ｐ面（インク液滴ｉの着弾面）までの間の距離をＨ（Ｈは、ほぼ一定）としたとき、インク液滴ｉの着弾位置は、
ΔＬ＝Ｈ×ｔａｎθ
で求められるΔＬだけずれることとなる。
【００３６】
図５（ａ）、（ｂ）は、２分割した発熱抵抗体１３のインクの気泡発生時間差と、インクの吐出角度との関係を示すグラフであり、コンピュータによるシミュレーション結果を示すものである。
このグラフにおいて、Ｘ方向（グラフの縦軸θｘで示す方向。注意；グラフの横軸の意味ではない。）は、図８と同様に、ノズル１８の並び方向（発熱抵抗体１３の並設方向）であり、Ｙ方向（グラフの縦軸θｙで示す方向。注意；グラフの縦軸の意味ではない。）は、図８と同様に、Ｘ方向に垂直な方向（被記録媒体の搬送方向）である。
【００３７】
また、図５（ｃ）は、２分割した発熱抵抗体１３のインクの気泡発生時間差として、２分割した発熱抵抗体１３間の電流量の差の２分の１を偏向電流として横軸にし、インクの吐出角度（Ｘ方向）として、インクの着弾位置での偏向量（上記Ｈを約２ｍｍとして実測）を縦軸にした場合の実測値データである。
図５（ｃ）では、発熱抵抗体１３の主電流を８０ｍＡとして、片方の発熱抵抗体１３に前記偏向電流を重畳し、インクの偏向吐出を行った。
【００３８】
ノズル１８の並び方向に２分割した発熱抵抗体１３の気泡発生に時間差を有する場合には、図５に示すように、インクの吐出角度が垂直でなくなり、ノズル１８の並び方向におけるインクの吐出角度θｘ（垂直からのずれ量であって、図４のθに相当するもの）は、気泡発生時間差とともに大きくなる。
このように、２分割した発熱抵抗体１３を設け、各発熱抵抗体１３に流す電流量を変えれば、２つの発熱抵抗体１３上の気泡発生時間に時間差が生じるように制御することができる。そして、この時間差に応じて、インクの吐出方向を偏向させることができる。
【００３９】
次に、インク液滴の吐出方向を偏向させる方法について、より具体的に説明する。
図６は、２つの分割した発熱抵抗体１３の気泡発生時間差を設定できるように構成したものの一実施形態を示す。
この例では、液滴の偏向方向を３ビットの制御信号を用いて、抵抗Ｒｈ−Ａと抵抗Ｒｈ−Ｂとに流れる電流値差を、８種類に設定できるようにしたことで、液滴の吐出方向を８段階に設定できるようにしたものである。図６において、抵抗Ｒｈ−Ａ及びＲｈ−Ｂは、２分割された発熱抵抗体１３の抵抗であり、両者は直列に接続されている。抵抗電源Ｖｈは、抵抗Ｒｈ−Ａ及びＲｈ−Ｂに電圧を与えるための電源である。
【００４０】
吐出制御回路５０は、抵抗Ｒｈ−Ａと抵抗Ｒｈ−Ｂとに流れる電流値差を制御することで、液滴の吐出方向を制御する回路であり、トランジスタとして、Ｍ１〜Ｍ２１を備えている。トランジスタＭ４、Ｍ６、Ｍ９、Ｍ１１、Ｍ１４、Ｍ１６、Ｍ１９及びＭ２１はＰＭＯＳトランジスタであり、その他はＮＭＯＳトランジスタである。トランジスタＭ４及びＭ６、トランジスタＭ９及びＭ１１、トランジスタＭ１４及びＭ１６、並びにトランジスタＭ１９及びＭ２１が、それぞれカレントミラー回路（以下、「ＣＭ回路」という。）を構成するものである。よって、吐出制御回路５０は、４組のＣＭ回路を備えている。
【００４１】
例えば、トランジスタＭ４及びＭ６からなるＣＭ回路では、トランジスタＭ６のゲートとドレイン、及びトランジスタＭ４のゲートが接続されているので、トランジスタＭ４とＭ６には常に同じ電圧がかかり、ほぼ同じ電流が流れるように構成されている（他のＣＭ回路も同様。）。
また、トランジスタＭ３及びＭ５は、トランジスタＭ４及びＭ６からなるＣＭ回路の差動アンプ、すなわちスイッチング素子（以下、「第２スイッチング素子」という。）として機能するものである。ここで、第２スイッチング素子は、ＣＭ回路を介して抵抗Ｒｈ−Ａ及びＲｈ−Ｂ間に電流を流入するか、又は抵抗Ｒｈ−Ａ及びＲｈ−Ｂ間から電流を流出させるためのものである。
さらに、トランジスタＭ８及びＭ１０、トランジスタＭ１３及びＭ１５、並びにトランジスタＭ１８及びＭ２０は、それぞれ、トランジスタＭ９及びＭ１１、トランジスタＭ１４及びＭ１６、並びにトランジスタＭ１９及びＭ２１からなるＣＭ回路の第２スイッチング素子である。
【００４２】
そして、トランジスタＭ４及びＭ６からなるＣＭ回路と、第２スイッチング素子であるトランジスタＭ３及びＭ５において、トランジスタＭ４とＭ３、及びトランジスタＭ６とＭ５のドレイン同士が接続されている（他の第２スイッチング素子も同様。）。
【００４３】
また、ＣＭ回路の一部を構成するトランジスタＭ４、Ｍ９、Ｍ１４及びＭ１９のドレイン、並びにトランジスタＭ３、Ｍ８、Ｍ１３及びＭ１８のドレインは、抵抗Ｒｈ−ＡとＲｈ−Ｂとの中点に接続されている。
さらに、トランジスタＭ２、Ｍ７、Ｍ１２及びＭ１７は、それぞれ、各ＣＭ回路の定電流源となるものであり、そのドレインがそれぞれトランジスタＭ３、Ｍ８、Ｍ１３及びＭ１８のソース及びバックゲートに接続されている。
さらにまた、トランジスタＭ１は、そのドレインが抵抗Ｒｈ−Ｂと直列に接続され、吐出実行入力スイッチＡが１（ＯＮ）になったときにＯＮになり、抵抗Ｒｈ−Ａ及びＲｈ−Ｂに電流を流すように構成されている。すなわち、トランジスタＭ１は、抵抗Ｒｈ−Ａ及びＲｈ−Ｂへの電流の供給をＯＮ／ＯＦＦするスイッチング素子（以下、「第１スイッチング素子」という。）として機能するものである。
【００４４】
一方、ＡＮＤゲートＸ１〜Ｘ９の出力端子は、それぞれトランジスタＭ１、Ｍ３、Ｍ５、・・のゲートに接続されている。なお、ＡＮＤゲートＸ１〜Ｘ７は、２入力タイプのものであるが、ＡＮＤゲートＸ８及びＸ９は、３入力タイプのものである。そして、ＡＮＤゲートＸ１〜Ｘ９の入力端子の少なくとも１つは、吐出実行入力スイッチＡと接続されている。
【００４５】
また、ＸＮＯＲゲートＸ１０、Ｘ１２、Ｘ１４及びＸ１６のうち、１つの入力端子は、偏向方向切替えスイッチＣと接続されており、他の１つの入力端子は、偏向制御スイッチＪ１〜Ｊ３、又は吐出角補正スイッチＳと接続されている。
ここで、偏向方向切替えスイッチＣは、インク液滴の吐出方向を、ノズル１８の並び方向において、どちら側に偏向させるかを切り替えるためのスイッチであり、偏向方向切替えスイッチＣが１（ＯＮ）になると、ＸＮＯＲゲートＸ１０の一方の入力が１になる。
また、偏向制御スイッチＪ１〜Ｊ３は、それぞれ、インク液滴の吐出方向を偏向させるときの偏向量を決定するためのスイッチであり、例えば入力端子Ｊ３が１（ＯＮ）になると、ＸＮＯＲゲートＸ１０の入力の１つが１になる。
【００４６】
さらに、ＸＮＯＲゲートＸ１０〜Ｘ１６の各出力端子は、ＡＮＤゲートＸ２、Ｘ４、・・の１つの入力端子に接続されるとともに、ＮＯＴゲートＸ１１、Ｘ１３、・・を介してＡＮＤゲートＸ３、Ｘ５、・・の１つの入力端子に接続されている。
また、ＡＮＤゲートＸ８及びＸ９の入力端子の１つは、吐出角補正スイッチＫと接続されている。
【００４７】
さらにまた、偏向振幅制御端子Ｂは、各ＣＭ回路の定電流源となるトランジスタＭ２、Ｍ７、・・の電流値を決める端子であり、トランジスタＭ２、Ｍ７、・・のゲートにそれぞれ接続されている。
そして、偏向振幅制御端子Ｂに適当な電圧（Ｖｘ）が印加されると、トランジスタＭ２、Ｍ７、・・のゲートにＶｇｓ（ゲート−ソース間電圧）が与えられるので、トランジスタＭ２、Ｍ７、・・に電流が流れ、トランジスタＭ３からＭ２、トランジスタＭ８からＭ７、・・に電流が流れるようになる。
【００４８】
また、抵抗Ｒｈ−Ｂに接続されたトランジスタＭ１のソース、及び各ＣＭ回路の定電流源となるトランジスタＭ２、Ｍ７、・・のソースは、グラウンド（ＧＮＤ）に接地されている。
【００４９】
以上の構成において、各トランジスタＭ１〜Ｍ２１にかっこ書で付した「×Ｎ（Ｎ＝１、２、４、又は５０）」の数字は、素子の並列状態を示し、例えば「×１」（Ｍ１２〜Ｍ２１）は、標準の素子を有することを示し、「×２」（Ｍ７〜Ｍ１１）は、標準の素子２個を並列に接続したものと等価な素子を有することを示す。以下、「×Ｎ」は、標準の素子Ｎ個を並列に接続したものと等価な素子を有することを示している。
【００５０】
これにより、トランジスタＭ２、Ｍ７、Ｍ１２、及びＭ１７は、それぞれ「×４」、「×２」、「×１」、「×１」であるので、これらのトランジスタのゲートとグラウンド間に適当な電圧を与えると、それぞれのドレイン電流は、４：２：１：１の比率になる。
【００５１】
次に、吐出制御回路５０の動作について説明するが、最初に、トランジスタＭ４及びＭ６からなるＣＭ回路と、そのスイッチング素子であるトランジスタＭ３及びＭ５のみに着目して説明する。
吐出実行入力スイッチＡは、液滴を吐出するときだけ１（ＯＮ）になる。
また、本実施形態では、１つのノズル１８から液滴を吐出するときには、１．５μｓ（１／６４）の期間のみ吐出実行入力スイッチＡが１（ＯＮ）にされ、抵抗電源Ｖｈ（５Ｖ）から抵抗Ｒｈ−Ａ及びＲｈ−Ｂに電力が供給される。逆に、９４．５μｓ（６３／６４）は、吐出実行入力スイッチＡは０（ＯＦＦ）にされて、液滴を吐出したノズルのインク液室へのインクの補充期間に当てられる。
【００５２】
例えば、Ａ＝１、Ｂ＝Ｖｘ（アナログ電圧）、Ｃ＝１、及びＪ３＝１であるとき、ＸＮＯＲゲートＸ１０の出力は１になるので、この出力１と、Ａ＝１がＡＮＤゲートＸ２に入力され、ＡＮＤゲートＸ２の出力は１になる。よって、トランジスタＭ３はＯＮになる。
また、ＸＮＯＲゲートＸ１０の出力が１であるときには、ＮＯＴゲートＸ１１の出力は０であるので、この出力０と、Ａ＝１がＡＮＤゲートＸ３の入力となるので、ＡＮＤゲートＸ３の出力は０になり、トランジスタＭ５はＯＦＦとなる。
【００５３】
そして、トランジスタＭ４とＭ３のドレイン同士、及びトランジスタＭ６とＭ５のドレイン同士が接続されているので、上述のようにトランジスタＭ３がＯＮで、かつＭ５がＯＦＦであるときには、抵抗Ｒｈ−ＡからトランジスタＭ３に電流が流れるが、トランジスタＭ６は、トランジスタＭ５がＯＦＦなので電流は流れない。
また、ＣＭ回路の特性により、トランジスタＭ６に電流が流れないときには、トランジスタＭ４にも電流は流れない。さらに、トランジスタＭ２はＯＮであるので、上述の場合には、トランジスタＭ３、Ｍ４、Ｍ５、及びＭ６のうち、トランジスタＭ３からＭ２にのみ電流が流れる。
【００５４】
この状態において、抵抗電源Ｖｈの電圧がかかると、トランジスタＭ４及びＭ６には電流は流れず、抵抗Ｒｈ−Ａに電流が流れる。
また、トランジスタＭ３には電流が流れるので、電流は抵抗Ｒｈ−Ａを流れた後、トランジスタＭ３側と抵抗Ｒｈ−Ｂ側とに分岐する。トランジスタＭ３側に流れた電流は、流れる電流値を決めているトランジスタＭ２を流れた後、グラウンドに送られる。一方、抵抗Ｒｈ−Ｂ側に流れた電流は、ＯＮであるトランジスタＭ１を流れた後、グラウンドに送られる。
よって、抵抗Ｒｈ−Ａと抵抗Ｒｈ−Ｂとに流れる電流は、Ｒｈ−Ａ＞Ｒｈ−Ｂになる。
【００５５】
以上は、Ｃ＝１の場合であるが、次にＣ＝０である場合、すなわち、偏向方向切替えスイッチＣの入力のみを異ならせた場合（その他のスイッチＡ、Ｊ３は、上記と同様に１とする）は、以下のようになる。
Ｃ＝０、かつＪ３＝１であるときには、ＸＮＯＲゲートＸ１０の出力は０となる。これにより、ＡＮＤゲートＸ２の入力は（０、１（Ａ＝１））となるので、その出力は０になる。よって、トランジスタＭ３はＯＦＦとなる。
また、ＸＮＯＲゲートＸ１０の出力が０となれば、ＮＯＴゲートＸ１１の出力は１になるので、ＡＮＤゲートＸ３の入力は、（１、１（Ａ＝１））となり、トランジスタＭ５はＯＮになる。
【００５６】
トランジスタＭ５がＯＮであるとき、トランジスタＭ６には電流が流れるが、これとＣＭ回路の特性から、トランジスタＭ４にも電流が流れる。
よって、抵抗電源Ｖｈにより、抵抗Ｒｈ−Ａ、トランジスタＭ４、及びトランジスタＭ６に電流が流れる。そして、抵抗Ｒｈ−Ａに流れた電流は、全て抵抗Ｒｈ−Ｂに流れる（トランジスタＭ３はＯＦＦであるので、抵抗Ｒｈ−Ａを流れ出た電流はトランジスタＭ３側には分岐しない）。また、トランジスタＭ４に流れた電流は、トランジスタＭ３がＯＦＦであるので、全て抵抗Ｒｈ−Ｂ側に流入する。さらに、トランジスタＭ６に流れた電流は、トランジスタＭ５に流れる。
【００５７】
以上より、Ｃ＝１であるときには、抵抗Ｒｈ−Ａを流れた電流は、抵抗Ｒｈ−Ｂ側とトランジスタＭ３側とに分岐して流れ出たが、Ｃ＝０であるときには、抵抗Ｒｈ−Ｂには、抵抗Ｒｈ−Ａを流れた電流の他、トランジスタＭ４を流れた電流が入り込む。
その結果、抵抗Ｒｈ−Ａと抵抗Ｒｈ−Ｂとに流れる電流は、Ｒｈ−Ａ＜Ｒｈ−Ｂとなる。そして、その比率は、Ｃ＝１とＣ＝０とで対称となる。
【００５８】
以上のようにして、抵抗Ｒｈ−Ａと抵抗Ｒｈ−Ｂとに流れる電流量を異ならせることで、２分割した発熱抵抗体１３上で気泡発生時間差を得ることができ、これにより、インクの液滴の吐出方向を偏向させることができる。
また、Ｃ＝１とＣ＝０とで、液滴の偏向方向を、ノズル１８の並び方向において対称位置に切り替えることができる。
【００５９】
なお、以上の説明は、偏向制御スイッチＪ３のみがＯＮ／ＯＦＦのときを例としたが、偏向制御スイッチＪ２及びＪ１をさらにＯＮ／ＯＦＦさせれば、より細かく、抵抗Ｒｈ−Ａと抵抗Ｒｈ−Ｂとに流す電流量を設定することができる。
すなわち、偏向制御スイッチＪ３により、トランジスタＭ４及びＭ６に流す電流を制御することができる。また、偏向制御スイッチＪ２により、トランジスタＭ９及びＭ１１に流す電流を制御することができ、さらに、偏向制御スイッチＪ１により、トランジスタＭ１４及びＭ１６に流す電流を制御することができる。
【００６０】
そして、上述したように、各トランジスタには、トランジスタＭ４及びＭ６：トランジスタＭ９及びＭ１１：トランジスタＭ１４及びＭ１６＝４：２：１の比率のドレイン電流を流すことができる。
これにより、液滴の偏向方向を、偏向制御スイッチＪ１〜Ｊ３の３ビットを用いて、（Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３）＝（０、０、０）、（０、０、１）、（０、１、０）、（０、１、１）、（１、０、０）、（１、０、１）、（１、１、０）、及び（１、１、１）の８ステップに変化させることができる。
また、トランジスタＭ２、Ｍ７、Ｍ１２及びＭ１７のゲートとグラウンド間に与える電圧を変えれば、電流量を変えることができるので、各トランジスタに流れるドレイン電流の比率は４：２：１のままで、１ステップ当たりの偏向量を変えることができる。
【００６１】
このようにして、ノズル１８から液滴が偏向なく（印画紙等の被記録媒体の面に対して垂直に）吐出されたときの液滴の着弾位置に加え、一方側に液滴を偏向させて吐出することも、他方側に偏向させて吐出することもできる。
すなわち、図６の例では、Ｊ１、Ｊ２、及びＪ３の入力値に応じて、８つの位置のうち任意の位置に液滴を着弾させることができ、さらに、Ｃ＝１とＣ＝０とで、液滴の偏向方向をノズル１８の並び方向において対称位置に切り替えることができる。
【００６２】
なお、図６では、Ｊ１〜Ｊ３の３ビットの制御信号を用いて８段階に液滴の吐出方向を偏向させる例を挙げたが、これに限らず何ビットの制御信号を用いてもよく、図６に示した回路を応用することにより、Ｍ個の異なる着弾目標位置のうちのいずれかの位置に液滴が着弾するように吐出方向を偏向させることができる。
【００６３】
また、図６の例では、エネルギー発生素子として、２つの発熱抵抗体１３を並設し、エネルギーの付与の仕方の制御として、それぞれに流れる電流値を変え、各発熱抵抗体１３上においてインクが沸騰するに至る時間（気泡発生時間）に時間差を設けるようにした。
しかし、これに限らず、２つの発熱抵抗体１３の抵抗値を同一とし、電流を流す時間のタイミングに差異を設けるものであっても良い。例えば、２つの発熱抵抗体１３ごとにそれぞれ独立したスイッチを設け、各スイッチを時間差をもってオンにすれば、各発熱抵抗体１３上のインクに気泡が発生するに至る時間に時間差を設けることができる。
さらには、発熱抵抗体１３に流れる電流値を変えることと、電流を流す時間に時間差を設けたものとを組み合わせて用いても良い。
【００６４】
なお、本実施形態で発熱抵抗体１３を２つとしたのは、耐久性を有することが十分に実証されており、かつ回路構成も簡素化できるからである。
しかし、これに限らず、１つのインク液室１２内において３つ以上の発熱抵抗体１３を並設したものを用いることも可能であるし、そもそも発熱抵抗体１３を使用せず、インク液室１２内のインク（液体）自身が発熱するようなエネルギーの付与の仕方であっても良い。
【００６５】
また、本実施形態では２分割した発熱抵抗体１３を用いたが、これら複数の発熱抵抗体１３は、必ずしも物理的に分離されている必要はない。すなわち、１つの基体からなる発熱抵抗体１３であっても、その気泡発生領域（表面領域）のエネルギー分布に差異を設けることができるもの、例えば、気泡発生領域の全体が均一に発熱せず、一部の領域と他の一部の領域とでインクを沸騰させるためのエネルギーの発生に差を設けることができるものであれば、分離されていなくても良い。
【００６６】
さらに、エネルギー付与の仕方の制御として、気泡発生時間差を用いるのではなく、発熱抵抗体１３の気泡発生領域上のエネルギー分布に差異を設けて制御することもできる。
【００６７】
以上説明した構成を用いて、本実施形態では、印画紙等の被記録媒体にインクの液滴を着弾させてドットを形成する。
図７は、図８と同様に、ヘッドが４列のヘッド列を用いて形成したドットを示すもので、液滴の着弾位置ずれの補正を説明する図であり、ヘッドごとに、異なる４色のインクを吐出するものとする。なお、図の左右方向がノズルの並び方向（Ｘ方向）で、上下方向が被記録媒体の移動方向（Ｙ方向）である。
【００６８】
また、図７においては、インクの液滴の着弾位置が、図中の（１）〜（４）の左右４段階に偏向可能となっており、１段階でドットピッチの２５％だけ着弾位置を移動させることができ、着弾位置のデフォルト（偏向なし）は（３）に設定されているものとする。
【００６９】
ここで、図７（ａ）は、４個のヘッドのうち３個のヘッドから吐出された液滴により全く一致したドットＤ１を形成しているが、他の１個のヘッドから吐出された液滴は、ドットＤ１に対し位置ずれを有するドットＤ２を形成している。
そのため、ドットＤ１は３色の液滴がぴったりと重なり合って表現される色のドットとなり、ドットＤ２は他の１色の液滴の色となる。したがって、位置ずれがないときに表現されるべき本来の色は、ドットＤ１とドットＤ２の重複部分のみであり、ドットＤ１だけの部分とドットＤ２だけの部分の存在は、印画品位を低下させることとなる。
【００７０】
そこで、このような場合には、液滴の着弾位置が一致している３個のヘッドをそのままにして、残りの１個のヘッドにおけるノズルから吐出される液滴の吐出方向を左側に偏向させれば、ドットＤ２がドットＤ１に重なり合い、位置ずれを軽減することができる。
【００７１】
図７（ｂ）は、図７（ａ）に対してドットＤ２を左側に移動させた状態を示しており、液滴の着弾位置がほぼ一致し、ドットＤ１とドットＤ２とが重なり合って、位置ずれが大幅に減少している。
具体的には、図７（ａ）の状態で液滴の着弾位置が一致していた３個のヘッドに関しては、図７（ａ）と同様の状態で液滴を着弾させている。
一方、この３個のヘッドに対し、液滴の着弾の位置ずれを起こしていたヘッドに関しては、液滴の吐出方向を偏向させ、（３）の着弾位置から（２）までドットピッチの２５％だけ着弾位置を左側に移動させている。
【００７２】
このような吐出方向の偏向は、プリンタ本体、又はヘッドチップ内に、ノズルに対応するインク液室ごと、又は各ヘッドチップ単位や各ヘッドのノズル数単位で、インクの液滴の着弾位置ずれを補正するためのデータを記憶しておき、その記憶されたデータにしたがって、エネルギー発生素子によるインクへのエネルギーの付与の仕方を制御すれば良い。
【００７３】
また、液滴の着弾位置の調整は、形成されたドットの位置ずれに限らず、ドットが所望の重なり合いになるような調整や、図９に示すような、ヘッド列中の一部のヘッドにおけるノズルのずれ（以下、「レジずれ」という。）の調整等の各種の調整を含む。
さらに、ドットが重なり合うような調整は、カラー印画に限らず、濃度の低いインクを重ね合わせることによる階調表現等にも効果的であり、重なり合いの程度も、完全な一致に限らず、一部のみの重複や、ドットの大きさが異なることによる程度の相違等を含む。
【００７４】
次に、記録ドット解像度の高解像度化について説明する。
例えば、ライン方式の場合には、ヘッドごとのノズルの位置が予め固定されており、被記録媒体の移動量の調整によってドットを補間することができない。そのため、ノズルから吐出される液滴の吐出方向を偏向させないとすれば、被記録媒体への液滴の着弾位置は、予め決定されている。したがって、例えば６００ＤＰＩの解像度のときは、ノズルのピッチが４２．３μｍに定まる。
【００７５】
一方、シリアル方式の場合には、主走査方向への１パス印画（主走査方向への１回印画）後に、ヘッドのノズル配列方向（副走査方向）にヘッドを所定量移動させた後に再度印画することにより比較的容易に解像度を変更することができる。例えば、６００ＤＰＩ（ノズルのピッチが４２．３μｍ）を実現するヘッドを用いて１パス分の印画を行った後に、４２．３μｍピッチの（（２Ｎ＋１）／２）倍（Ｎは整数を示す）分だけヘッドを副走査方向に移動させ、その状態にて同様に１パス分を再度印画し、この際、先に印画したドットの中間にドットが形成されるようにすれば、１２００ＤＰＩの解像度で印画できる。
【００７６】
このような手法は、ヘッドを被記録媒体の幅方向に移動させて印画するものではないライン方式に応用できない。
そこで、図１０（ａ）に示すようにヘッドを千鳥状に配置することにより、個々のヘッドのノズルに基づく解像度よりも高い解像度を実現することが考えられるが、図１１に示すようなレジずれによって、正確な千鳥配置にならないこともある。
【００７７】
しかしながら、この場合にも、ノズルから吐出される液滴の吐出方向を偏向させ、ヘッド列中のヘッドごとに形成されるドットがそれぞれ重なり合わないように、液滴の着弾位置を調整すればよい。すなわち、着弾位置のずれを補正してドットを正規の千鳥配置に近づけることにより、印画品位の低下を防止するのである。具体的には、ヘッド列において、図１１（ａ）に示すようにヘッド１１Ａと１１Ｂとで位置ずれを有している場合には、図１１（ｂ）に示すようにドットＤＡ とＤＢ とが同一ピッチで配列されないが、ヘッド１１Ａ又は１１Ｂの双方又は一方から吐出される液滴の吐出方向を偏向させることで、図１０（ｂ）に示すようにドットＤＡ とＤＢ とを同一ピッチで配列することができる。
【００７８】
ここで、２列での千鳥配置によれば、ノズルに基づく解像度を２倍にすることができるが、３列以上の千鳥配置によって、さらなる高解像度化を図ることもできる。この場合、ノズルがピッチＰで並んでおり、ヘッド列中にヘッドがＳ個配置されているとすれば、ドットの中心がそれぞれＰ／Ｓだけずれるように液滴の着弾位置を調整すれば、ヘッド列中のヘッド全てを高解像度化に有効に活用できる。
また、カラー印画を想定した場合、１色ごとに２列以上のヘッドを千鳥配置にする等して、ドットがそれぞれ重なり合わないようにすれば、カラー印画の高解像度化を図ることができる。
なお、このような調整は、ライン方式に限られず、シリアル方式にも適用できることは当然である。
【００７９】
さらにまた、先に述べたように、高解像度化のために、Ｄ．Ｉ．（Ｄｏｔ−Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ；各パスでのドットのピッチを一定にするとともに、次のパスでは、先行するパスのドットの中間にドットが配置されるようにしたもの）によってドットを配置することが考えられる。
すると、隣接するパスで交互に液滴の着弾位置がドットピッチの５０％だけずれ、実質上の解像度を高めることができるが、レジずれによってそのような配置にならないときは、吐出方向を偏向させ、液滴の着弾位置を調整すればよい。
すなわち、本実施形態のレジずれの補正手段と、Ｄ．Ｉ．による高解像度化手段とを併用することにより、印画品位を向上させることができる。
【００８０】
また、本実施形態のレジずれの補正手段は、ディザーに類似する手法に応用することもできる。
すなわち、擬似ランダム関数発生器によって２ビット値を出力し、その出力値を液滴の吐出方向の偏向信号に加えれば、液滴の着弾位置が適度に振れるようになるが、レジずれがあれば本実施形態の補正手段と併用することで、本来的な効果を奏することができる。
【００８１】
さらに、本実施形態のレジずれの補正手段は、千鳥配置によらない高解像度化手段に応用することもできる。
例えば、６００ＤＰＩ（ノズルのピッチが４２．３μｍ）の解像度を実現するヘッドを用いて印画した場合、液滴の吐出方向を偏向させてドットを補間すれば解像度が高まる。すなわち、補間によって２倍密、４倍密、８倍密等の印画が可能となる。
このような高解像度化は、ノズルのピッチよりもドットの大きさが小さい場合に特に有効であるが、レジずれによって補間位置がずれてしまうときは、本実施形態のレジずれの補正手段と、上記の高解像度化手段とを併用することにより、印画品位を向上させることができる。
【００８２】
なお、本実施形態では、サーマル方式の吐出構造として発熱抵抗体１３を設けたものを例に挙げたが、エネルギー発生素子は発熱抵抗体に限らず、他の発熱素子（抵抗以外のもの）であっても良く、さらに、静電吐出方式やピエゾ方式のものについても適用可能である。
ここで、静電吐出方式のエネルギー発生素子（発熱抵抗体１３に相当するもの）は、振動板と、この振動板の下側に、空気層を介した２つの電極を設けたものである。そして、両電極間に電圧を印加し、振動板を下側にたわませ、その後、電圧を０Ｖにして静電気力を開放する。このとき、振動板が元の状態に戻るときの弾性力を利用して、インクの液滴を吐出するものである。
この場合、各エネルギー発生素子のエネルギーの発生に差異を設けるため、例えば、振動板を元に戻す（電圧を０Ｖにして静電気力を開放する）ときに２つのエネルギー発生素子間に時間差を設けるか、又は印加する電圧値を２つのエネルギー発生素子で異なる値にすれば良い。
【００８３】
また、ピエゾ方式のエネルギー発生素子は、両面に電極を有するピエゾ素子と振動板との積層体を設けたものである。そして、ピエゾ素子の両面の電極に電圧を印加すると、圧電効果により振動板に曲げモーメントが発生し、振動板がたわみ、変形する。この変形を利用してインクの液滴を吐出するものである。
この場合にも、上記と同様に、各エネルギー発生素子のエネルギーの発生に差異を設けるため、ピエゾ素子の両面の電極に電圧を印加するときに２つのピエゾ素子間に時間差を設けるか、又は印加する電圧値を２つのピエゾ素子で異なる値にすれば良い。
【００８４】
さらに、本実施形態では、ノズル１８の並び方向に液滴の吐出方向を偏向できるようにした。これは、ノズル１８の並び方向に２つの発熱抵抗体１３を並設したからである。
しかし、ノズルの並び方向（Ｘ方向）と液滴の偏向方向とは、必ずしも完全に一致している必要はなく、多少のずれがあっても、ノズルの並び方向と液滴の偏向方向とが完全に一致しているときと略同一の効果が期待できる。したがって、この程度のずれがあっても差し支えない。
【００８５】
なお、Ｙ方向のノズルのずれに起因するＹ方向の着弾位置のずれに関しては、吐出タイミングの補正により対応可能であるものの、本実施形態との組み合わせにより、総合的な位置ずれの補正が可能となる。すなわち、Ｘ方向のずれ、Ｙ方向のずれ、さらにはノズル列の角度ずれ等の複合的なずれに対しても、同様の手段によって調整できる。
そして、このような調整は、ライン方式だけでなくシリアル方式にも適用できる。
【００８６】
また、プリンタのみならず、種々の液体吐出装置に適用できるものであり、例を示せば、染め物に対する染料の吐出や、生体試料を検出するためのＤＮＡ含有溶液を吐出するための装置等に適用することも可能である。
【００８７】
【発明の効果】
本発明によれば、ノズルを並べてヘッドを構成するとともに、前記ヘッドをノズルの並び方向と直交する方向に並べてヘッド列とし、エネルギー発生素子による液体へのエネルギーの付与の仕方を制御することで、前記ノズルから吐出される液滴の吐出方向を偏向可能とし、前記ヘッド列中における、前記ヘッドの位置ずれに起因するドットの着弾位置ずれを補正するようにしたので、カラー印画をする場合や、滑らかな階調表現、さらには高解像度化等に好適であり、そのような場合等の印画品位の低下を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液体吐出装置を適用したインクジェットプリンタのヘッドを示す分解斜視図である。
【図２】ラインヘッドの実施形態を示す平面図である。
【図３】図１のヘッドのノズルをより詳細に示す平面図及び側面の断面図である。
【図４】インクの吐出方向の偏向を説明する図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、分割した発熱抵抗体を有する場合に、各々の発熱抵抗体によるインクの気泡発生時間差とインクの吐出角度との関係を示すシミュレーション結果であり、（ｃ）は、分割した発熱抵抗体間の電流量の差（偏向電流）と偏向量との関係を示す実測値データである。
【図６】２つの分割した発熱抵抗体の気泡発生時間差を設定できるように構成したものの一実施形態を示すものである。
【図７】液滴の着弾位置ずれの補正を説明する図である。
【図８】理想的なヘッド列のノズルと、それによって形成されたドットを模式的に示す図である。
【図９】ヘッド列の中の一部のヘッドが位置ずれを起こしている場合を説明する図である。
【図１０】千鳥配置による高解像度化を説明する図である。
【図１１】千鳥配置のヘッドが位置ずれを起こしている場合を説明する図である。
【符号の説明】
１０ ラインヘッド
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ ヘッド
１２ インク液室
１３ 発熱抵抗体
１４ 基板部材
１５ 半導体基板
１６ バリア層
１７ ノズルシート
１８ ノズル
５０ 吐出制御回路
Ｄ、ＤＡ 、ＤＢ 、ＤＣ 、Ｄ１、Ｄ２ ドット
Ｐ 印画紙
ｉ インク液滴
Claims (8)
- 吐出すべき液体を収容する液室と、
前記液室中の液体にエネルギーを付与するエネルギー発生素子と、
前記エネルギー発生素子により、前記液室内の液体を液滴として吐出するノズルとを備え、
前記ノズルを並べてヘッドを構成するとともに、前記ヘッドをノズルの並び方向と直交する方向に並べてヘッド列とし、
前記ヘッド列中の各前記ノズルから吐出される液滴を被記録媒体に着弾させてドットを形成する液体吐出装置であって、
前記エネルギー発生素子による液体へのエネルギーの付与の仕方を制御することで、前記ノズルから吐出される液滴の吐出方向を偏向可能とし、
前記ヘッド列中における、前記ヘッドの位置ずれに起因するドットの着弾位置ずれを補正する
ことを特徴とする液体吐出装置。 - 請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記ヘッド列の並び方向を被記録媒体の搬送方向とし、
前記搬送方向と直交する方向のドットの着弾位置ずれを補正する
ことを特徴とする液体吐出装置。 - 請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記ヘッド列中の一のヘッドの、ｎ番目のノズルから吐出される液滴が形成するドットと、他のヘッドの、ｎ番目のノズルから吐出される液滴が形成するドットとが重なり合うように、ドットの着弾位置ずれを補正する
ことを特徴とする液体吐出装置。 - 請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記ヘッド列中の一のヘッドの、ｎ番目のノズルから吐出される液滴が形成するドットと、他のヘッドの、ｎ番目のノズルから吐出される液滴が形成するドットとが重なり合わないように、ドットの着弾位置ずれを補正する
ことを特徴とする液体吐出装置。 - 請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記ノズルがピッチＰで並び、前記ヘッドがＳ個並んでいるとき、
前記ヘッド列中の一のヘッドの、ｎ番目のノズルから吐出される液滴が形成するドットの中心と、他のヘッドの、ｎ番目のノズルから吐出される液滴が形成するドットの中心とがＰ／Ｓだけずれるように、ドットの着弾位置ずれを補正する
ことを特徴とする液体吐出装置。 - 請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記ノズルから吐出される液滴の色を前記ヘッド単位で変え、
ヘッド単位で色が異なるドットの着弾位置ずれを補正する
ことを特徴とする液体吐出装置。 - 請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記ヘッド列を複数設けてヘッド列群とし、
前記ノズルから吐出される液滴の色を前記ヘッド列単位で変え、
ヘッド列単位で色が異なるドットの着弾位置ずれを補正する
ことを特徴とする液体吐出装置。 - エネルギー発生素子により液室中の液体にエネルギーを付与し、
前記液室内の液体をヘッドに並べたノズルから液滴として吐出し、
前記ノズルから吐出される液滴を被記録媒体に着弾させてドットを形成する液体吐出方法であって、
前記エネルギー発生素子による液体へのエネルギーの付与の仕方を制御することで、前記ノズルから吐出される液滴の吐出方向を偏向可能とし、
前記ヘッドをノズルの並び方向と直交する方向に並べたヘッド列中における、前記ヘッドの位置ずれに起因するドットの着弾位置ずれを補正する
ことを特徴とする液体吐出方法。
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