JP2005111727A - 描画装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 多数ノズルの同時吐出による電流値の増大および電源の容量不足に伴う駆動波形の鈍りやインクの吐出不良を回避することのできる描画装置を提供する。
【解決手段】 ドットを形成する描画用材料を吐出するノズル１０１がマトリクス状に配置されたマトリクスヘッド１０２を、被描画物に対して主走査方向に相対的に移動することにより、ドットアレイ１０３の主走査方向にドット１０４を順次形成し、ドット１０４により構成される複数のドットアレイ１０３を描画する。そして、ドットアレイ１０３の主走査方向のピッチを、ドットアレイ１０３のドットを形成する際、マトリクスヘッド１０２の主走査方向に配されたノズル１０１が異なるタイミングで吐出動作を行うようなピッチとする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、描画装置に関し、特に被描画物上にマトリクス状に形成されたドットにより構成される複数のドットアレイを描画するものに関する。

近年、遺伝子情報の解析が進んでおり、これに伴い遺伝子解析を製薬や医療診断に用いる下地が整いつつある。ところで、遺伝子は、ＤＮＡチップを用いて解析することが出来、その方法としては、予めその機能が分かっているＤＮＡプローブをガラスチップ上に定着させたＤＮＡチップと、検体のＤＮＡとをハイブリダイゼーションさせ、発現の有無や発現量を蛍光測定でデータ化し、判定を行う方法がある。

ここで、この判定は複数のＤＮＡプローブの相対的な発現量や組み合わせによってなされることが多く、病気の発現を判断するのには多数のプローブ情報が必要になることもあり、これからの医療診断現場への実用化を鑑みると、より多数のＤＮＡプローブを配列したＤＮＡチップが必要となる。そこで、従来は、例えばインクジェット方式の描画装置を用いることにより高密度にＤＮＡプローブを配置するようにしたものがある（特許文献１参照）。

ところで、このようなインクジェット方式の描画装置の他の例としては、インクジェット方式のプリンタがある。そして、このインクジェット方式のプリンタは、パソコンやデジタルカメラ、インターネット等の普及に伴うカラー画像や文書のハードコピー用として、また特殊インクが必要とされる産業分野においても安価に、そして手軽に出力が出来るということから普及が進んでいる。

ここで、例えば一般的なシリアルスキャン方式のインクジェットプリンタは、インク滴を吐出させるノズルを複数配列したヘッド及びインクタンクを搭載したキャリッジと、このキャリッジもしくは記録媒体を、主走査方向に走査させる手段と、主走査方向と垂直な副走査方向に走査させる手段と、それらを制御する手段とを有している。

そして、記録媒体に画像を形成する場合には、記録媒体の幅だけシリアルスキャンをさせながらデータで定められた位置にインクを吐出させ、記録媒体をノズル間隔と形成される画像に見合った距離だけ副走査方向に搬送した後、再び走査をさせることにより、インク滴を記録媒体に敷き詰めて画像を形成するようにしている。

なお、このようなインクジェットプリンタに用いられるインク吐出方法としては、主としてノズルに熱を加えてノズル内に気泡を発生させることによりインクを吐出させるサーマル方式と、圧電素子を用いてインク圧力室を収縮させることによりインクを吐出させるピエゾ方式がある。

そして、これらの方式はノンインパクトであることから低騒音であり、安価で小型化に有利であり、記録走査方向に異なる色のノズル列を配置することにより容易にカラー画像が形成できるといった利点を有する。

なお、図９はこのような構成のインクジェットプリンタの制御ブロック図であり、６０１はマイクロプロセッサ形態のＣＰＵである。そして、このＣＰＵ６０１はインタフェース６０５を介してホスト（コンピュータ）６２４に接続されており、更新可能な制御プログラム、処理プログラム及び各種定数データなどを格納したＥＥＰＲＯＭ６０３、制御プログラムを格納したＲＯＭ６０２及びホスト６２４からインタフェース６０５を介して受信したコマンド信号や記録情報を格納するためのＲＡＭ６０４にアクセスし、これらのメモリに格納された情報に基づいて記録動作を制御する。

また、このＣＰＵ６０１は、出力ポート６０８及びキャリッジモータ制御回路６１０を介してキャリッジモータ６１１を動作させることによりキャリッジ６２０を移動させたり、出力ポート６０８及び紙送りモータ制御回路６１３を介して紙送りモータ６１４を動作させることにより搬送ローラなどの紙搬送機構６１２を動作させる。

さらに、このＣＰＵ６０１は、ＲＡＭ６０４に格納されている記録情報に基づき記録ヘッド制御回路６２１を介して記録ヘッド６２２を駆動することにより記録媒体上に所望の画像を記録するようにしている。

また、６１９は電源回路であり、この電源回路６１９からは、ＣＰＵ６０１や記録ヘッド制御回路６２１を動作させるためのロジック駆動電圧Ｖｃｃ（例えば５Ｖ）、各種モータ駆動電圧Ｖｍ（例えば２４Ｖ）、記録ヘッド６２２を駆動させるための電圧Ｖｈ（例えば３０Ｖ）等が出力される。

なお、６０７は操作キーであり、この操作キー６０７から入力される指示情報は入力ポート６０６を介してＣＰＵ６０１に伝達され、ＣＰＵ６０１からの命令は出力ポート６０９を介してＬＥＤ制御回路６１５及び表示制御回路６１７に伝えられ、これによりＬＥＤ６１６が点灯したり、ＬＣＤ６１８にメッセージが表示される。また、６２３は上述した種種の構成要素を互いに接続するＣＰＵバスである。

特開２００２−０６５２７４号公報

ところで、このような従来のインクジェットプリンタにおいて、記録ヘッドは、副走査方向に同色のインクを吐出するノズルを、また主走査方向に各色のノズル列をそれぞれ配設している。そして、市場の高速印字要求に対しては、記録ヘッドの各色の副走査方向のノズル数を多くすることにより１スキャンで描画される範囲を増やす方法を採り、色再現範囲の拡大要求に対しては、記録ヘッドの主走査方向のノズル列数を増やし、インクの種類を増加させる方法を採っている。

ところが、このようにノズルを増加した場合、多数のノズルを同時に駆動する際、消費電力が増大するばかりでなく、電源の容量不足を引き起し、所望の駆動波形が得られず吐出不良が発生する場合がある。

このため、従来は、各色の副走査方向に並んだそれぞれのノズル列において、図１０の（ａ）に示すようにノズル３０１を直線的に配置するのではなく、図１０の（ｂ）に示すようにノズル３０１を主走査方向にずらして配置することにより、複数のタイミングで駆動を行うことで同時吐出するノズル３０１の数を減らすようにしている。

しかし、通常の記録ヘッドは主走査方向のノズル数が色数（例えば６色）のみで少ないことからこのような対応も可能であるが、主走査方向のノズル数が多い記録ヘッドを用いた描画装置においては、従来の副走査方向に並んだノズル列に対する対応のみでは多数ノズルの同時吐出による吐出不良を防止することができない。

一方、例えばノズルがｍ×ｎのマトリクス状に配置され、各ノズルに異なるインク（描画用材料）を充填可能な構造と、各ノズルを個別に駆動する手段とを有する記録ヘッド（以下、マトリクスヘッドという）を用いたインクジェット方式の描画装置において、１×１ｉｎｃｈや１×３ｉｎｃｈのような小型のガラス基板に、複数のインク種で形成されたドットで構成されるドットアレイを描画する際、主走査方向のガラス基板がある条件を満たすと同時吐出するノズルが多くなり、主走査方向のノズル数ｍが多数の場合、瞬間の電流値が増大し、駆動波形が鈍り、所望の吐出が得られない場合がある。

そこで、本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、多数ノズルの同時吐出による電流値の増大および電源の容量不足に伴う駆動波形の鈍りやインクの吐出不良を回避することのできる描画装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、被描画物上に、マトリクス状に形成されたドットにより構成される複数のドットアレイを描画する描画装置であって、前記ドットを形成する描画用材料を吐出するノズルがマトリクス状に配置されると共に前記被描画物に対して主走査方向に相対的に移動し、前記ドットアレイの主走査方向に前記ドットを順次形成するマトリクスヘッドを備え、前記ドットアレイの主走査方向のピッチを、前記ドットアレイのドットを形成する際、前記マトリクスヘッドの主走査方向に配されたノズルが異なるタイミングで吐出動作を行うようなピッチとすることを特徴とするものである。

また本発明は、被描画物上に、マトリクス状に形成されたドットにより構成される複数のドットアレイを描画する描画装置であって、前記ドットを形成する描画用材料を吐出するノズルがマトリクス状に配置されると共に前記被描画物に対して主走査方向に相対的に移動し、前記ドットアレイの主走査方向に前記ドットを順次形成するマトリクスヘッドを備え、前記マトリクスヘッドのノズル配置範囲に対応する描画範囲に前記被描画物を複数配置し、かつ全ての被描画物に１個もしくは複数の前記ドットアレイを同じパターンで描画する場合、前記被描画物の主走査方向のピッチを、前記ドットアレイのドットを形成する際、前記マトリクスヘッドの主走査方向に配されたノズルが異なるタイミングで吐出動作を行うようなピッチとすることを特徴とするものである。

また本発明は、前記マトリクスヘッドが相対移動する距離は、前記ノズルの主走査方向のピッチをＬｎｏｚｚｌｅ、前記ドットアレイのドットの主走査方向のピッチをＬｄｏｔとした時、Ｌｎｏｚｚｌｅ±Ｌｄｏｔとなることを特徴とするものである。

また本発明は、前記ドットアレイの主走査方向のピッチがＬｎｏｚｚｌｅ×（ｍ−１）より大きい時、Ｌｎｏｚｚｌｅ±Ｌｄｏｔの整数倍のピッチでドットアレイを配置することを特徴とするものである。

また本発明は、前記ノズルピッチはドットピッチの整数倍の値であり、前記ドットアレイピッチは、
（Ｌｎｏｚｚｌｅ±Ｌｄｏｔ）×ｋ１＋Ｌｎｏｚｚｌｅ×ｋ２
ｋ１およびｋ２は比例定数、ｋ２は０以外の１〜（ｋ±１−１）
の式に基づいて定められることを特徴とするものである。

また本発明は、前記被描画物のピッチがＬｎｏｚｚｌｅ×（ｍ−１）より大きい時、Ｌｎｏｚｚｌｅ±Ｌｄｏｔの整数倍のピッチで被描画物を配置することを特徴とするものである。

また本発明は、前記ノズルピッチはドットピッチの整数倍の値であり、前記被描画物のピッチは
（Ｌｎｏｚｚｌｅ±Ｌｄｏｔ）×ｋ１＋Ｌｎｏｚｚｌｅ×ｋ２
ｋ１およびｋ２は比例定数、ｋ２は０以外の１〜（ｋ±１−１）
の式に基づいて定められることを特徴とするものである。

また本発明は、前記ノズルピッチがドットアレイの大きさよりも小さく、２つ以上のノズルで同時に１つのドットアレイに描画する際、２つ以上のノズル群とみなし、それぞれのノズル群に対して前記ドットアレイおよび被描画物を配設することを特徴とするものである。

また本発明は、前記マトリクスヘッドは、インクジェット方式のノズルがマトリクス状に配置され、前記ノズルから異なる種類の描画用材料を吐出することを特徴とするものである。

本発明によれば、ドットアレイの主走査方向のピッチを、ドットアレイのドットを形成する際、マトリクスヘッドの主走査方向に配されたノズルが異なるタイミングで吐出動作を行うようなピッチとすることにより、多数ノズルの同時吐出による電流値の増大および電源の容量不足に伴う駆動波形の鈍りやインクの吐出不良を回避することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る描画装置の構成を説明する図である。同図において、１０２はマトリクスヘッドであり、このマトリクスヘッド１０２には、主走査方向にｍ個、副走査方向にｎ個、即ちｍ×ｎ個のノズル１０１がそれぞれ所定のノズルピッチ（Ｌｎｏｚｚｌｅ）で配置されている。

また、このマトリクスヘッド１０２は、各ノズル１０１にインク供給手段を用いて描画用材料の一例である異なるインクを供給するための不図示のリザーバと、インクをノズル１０１から吐出させる不図示の吐出手段とを有している。

１０３は描画装置（マトリクスヘッド１０２）により描画されるドットアレイであり、このドットアレイ１０３は、マトリクスヘッド１０２を用いて形成（描画）されるｍ×ｎのドット１０４からなっている。なお、本実施の形態において、ドットアレイ１０３を構成するドット１０４のドットピッチＬｄｏｔと、ノズル１０１のノズルピッチＬｎｏｚｚｌｅとの間には、以下の比例関係が成り立っている。

Ｌｎｏｚｚｌｅ＝Ｌｄｏｔ×ｋ（ｋ：整数の比例係数）
ところで、このようなマトリクスヘッド１０２を備えた描画装置の描画方法としては、例えば図２に示すように主走査方向に対して手前からマトリクスヘッド１０２のノズル１０１の並びに対して逆並びのドット配置となるよう被描画物１０５にドットアレイ１０３を描画する方法と、これとは逆に図３に示すように主走査方向に対して奥からマトリクスヘッド１０２の並び通りのドット配置となるよう被描画物１０５に描画する方法がある。

ここで、図２に示す描画方法の場合、同図に示すようにインクを吐出して隣接するドット１０４を形成するよう被描画物１０５に対しマトリクスヘッド１０２が（相対的に）移動する距離Ｌｈは、Ｌｎｏｚｚｌｅ＋Ｌｄｏｔとなる。また、図３に示す描画方法の場合は、被描画物１０５に対しマトリクスヘッド１０２が移動する距離ＬｈはＬｎｏｚｚｌｅ−Ｌｄｏｔとなる。

つまり、これら２種類の描画方法における、１ドットアレイ１０３の主走査方向に隣接するドットを順次形成する際、マトリクスヘッド１０２が移動する距離は
Ｌｈ＝Ｌｎｏｚｚｌｅ±Ｌｄｏｔ
となる。

ところで、主走査方向の各ノズル１０１が同時吐出状態とならないためには、ドットアレイ１０３の主走査方向に隣接するドットを順次形成する際、マトリクスヘッド１０２がマトリクスヘッド移動距離Ｌｈ（＝Ｌｎｏｚｚｌｅ±Ｌｄｏｔ）を移動する間の位置で吐出を行うようにすれば良い。

ここで、ドットアレイピッチＬａｒｒａｙがノズルピッチＬｎｏｚｚｌｅに比例するものとすると、１つ目のドットアレイの隣接ドット形成間に他のドットアレイを描画するマトリクスヘッド位置はＬｈ÷Ｌｄｏｔのｋ±１個である。

即ち、吐出（形成）タイミングがｋ±１個あることになり、マトリクスヘッド１０２の下にあるドットアレイ１０３のピッチを調整することで、それぞれのドットアレイ１０３に順次該当ノズル１０１から所定のタイミングで吐出が行われ、これにより主走査方向において同時に吐出するノズル１０１を無くすことが出来る。

図４はドットアレイピッチをＬｈとした場合、即ちドットアレイピッチをマトリクスヘッド移動距離Ｌｈとした場合の描画動作を示したものである。なお、同図においては、説明を簡単にするため、主走査方向のノズル１０１の数を４つ、主走査方向のドットアレイ１０３のドット１０４の数も４つ、被描画物１０５に描画するドットアレイ１０３の数も４つとしている。

ここで、被描画物１０５に４つのドットアレイ１０３を描画する場合、まず（ａ）に示すように第１ノズル１０１ａにより、第１ドットアレイ１０３の第１ドット１０４ａを形成し、次に第１ドットアレイ１０３の隣接ドットである第２ドット１０４ｂを形成する。この際、（ｂ）に示すようにマトリクスヘッド１０２が、Ｌｈ（＝Ｌｎｏｚｚｌｅ＋Ｌｄｏｔ）だけ移動する。

これにより、先に第１ドットアレイ１０３の第１ドット１０４ａを描画した第１ノズル１０１ａは、第２ドットアレイ１０３の第１ドット描画位置に位置し、また第２ノズル１０１ｂは、第１ドットアレイ１０３の第２ドット描画位置に位置するようになる。この結果、第１ドットアレイ１０３の第２ドット１０４ｂ及び第２ドットアレイ１０３の第１ドット１０４ａを同時に形成することができる。

さらに隣接ドットを描画するため、（ｃ）に示すようにマトリクスヘッド１０２がＬｈだけ移動すると、第１ノズル１０１ａが第３ドットアレイ１０３の第１ドット描画位置に、第２ノズル１０１ｂが第２ドットアレイ１０３の第２ドット描画位置に、第３ノズル１０１ｃが第３ドットアレイ１０３の第１ドット描画位置にそれぞれ位置するようになる。この結果、３つのドットアレイ１０３のドットを同時に形成することができる。

以後、順次隣接ドットを描画するため、マトリクスヘッド１０２がＬｈだけ移動すると、（ｄ）及び（ｅ）に示すように４つのドットアレイ１０３のドット１０４が同時に描画される。なお、（ｄ）の状態のとき、全ノズル１０１ａ〜１０１ｄが同時にインクを吐出する。

つまり、ドットアレイピッチをマトリクスヘッド移動距離Ｌｈとした場合には、全ノズル１０１ａ〜１０１ｄが同時にインクを吐出する。なお、この現象は、ドットアレイピッチをマトリクスヘッド移動距離Ｌｈの整数倍とした場合でも同様である。

ここで、上記タイミングを考慮すると、主走査方向のノズルの同時吐出を無くす条件は、ドットアレイ１０３のピッチを、ドットアレイ内の隣接ドット吐出間にヘッドが移動する距離Ｌｈの整数倍にならないように調整すれば良い。

即ち、
Ｌａｒｒａｙ＝Ｌｈ×ｋ１＋Ｌｎｏｚｚｌｅ×ｋ２
ｋ１，ｋ２：比例係数、ｋ２＝１〜（ｋ±１−１）
の条件をもとにドットアレイ１０３の配置を決定すれば良い。なお、ｋ２の値は吐出タイミングを表している。

次に、本実施の形態の一実施例を図５を用いて説明する。

なお、本実施例においては、マトリクスヘッドのヘッド数及びドットアレイのドット数、ドットピッチＬｄｏｔ、ノズルピッチＬｎｏｚｚｌｅ等は以下通りである。

マトリクスヘッドのヘッド数及びドットアレイのドット数
：３２×３２
ドットピッチＬｄｏｔ ：１８０μｍ
ノズルピッチＬｎｏｚｚｌｅ ：２．８８ｍｍ
（＝１８０μｍ×１６、ｋ＝１６）
描画方法 ：主走査方向のノズル配列と逆並びのドット
アレイの描画

また、以上の条件より以下の数値が導かれる。

隣接ドットを形成する際のヘッド移動量Ｌｈ
：３．０６ｍｍ（＝２．８８＋０．１８）
ドットアレイピッチＬａｒｒａｙ：３．０６ｍｍ×ｋ１
吐出タイミング（ｋ＋１） ：１７個（１６＋１）
ドットアレイピッチＬａｒｒａｙ：３．０６ｍｍ×ｋ１＋１８０μｍ×ｋ２

ここで、最小ドットアレイピッチＬａｒｒａｙは、少なくともドットアレイ１０３の大きさ５．５８ｍｍ（＝１８０μｍ×３１）より大きくなければならないのでｋ１＝１、ｋ２＝１６の時にＬａｒｒａｙ＝５．９４ｍｍとなる。また、このピッチでドットアレイを配列した場合、最初に描画する一番端のドットアレイを基準としたドットアレイピッチＬａｒｒａｙのｋ１、ｋ２の関係は、ｊ個目（ｊ＝２〜１８）のドットアレイの時
ｋ１＝２×（ｊ−２）＋１
ｋ２＝１８−ｊ
となる。

なお、図５は、このような構成の描画装置の描画動作を示すものであり、被描画物１０５にドットアレイ１０３を描画する場合、同図の（ａ）において、１つ目のドットアレイ１０３のドットを形成（描画）した後、（ｂ）に示すようにｋ２＝１５の位置にマトリクスヘッド１０２が来たときに３つ目のドットアレイ１０３のドット１０４を形成する。

さらに、（ｃ）に示すように１８０μｍ移動したｋ２＝１６の位置で２つ目のドットアレイ１０３のドット１０４を形成した後、（ｄ）に示すように１８０μｍ移動したｋ２＝０の位置で１つ目のドットアレイ１０３のドット１０４を形成する。これにより、ノズルが同時にインクを吐出することなく描画を行うことができる。

なお、ｊ＝１８の時、ｋ２＝０となり１個目のドットアレイ１０３と同じタイミングの吐出になるが、図５（ｆ）に示すように、１個目のドットアレイ１０３は描画し終わっているため同時吐出にはならず、３２ノズルが、全く同時に吐出することなく描画することが出来る。

このように、ドットアレイ１０３の主走査方向のピッチを、ドットアレイ１０３のドットを形成する際、マトリクスヘッド１０２の主走査方向に配されたノズルが異なるタイミングで吐出動作を行うようなピッチとすることにより、多数ノズルの同時吐出による電流値の増大および電源の容量不足に伴う駆動波形の鈍りやインクの吐出不良を回避することができる。

ところで、被描画物の大きさがマトリクスヘッド１０２の描画範囲に対して小さい場合には、マトリクスヘッド１０２のノズル配置範囲に対応する描画範囲に被描画物を複数配置し、この複数の基板上に連続して複数のドットアレイを形成する場合がある。

次に、このように複数の基板上に連続して複数のドットアレイを形成する場合の、ドットアレイ及び基板の配置について説明する。

図６は、例えば１×１ｉｎｃｈの小型のガラス基板上にドットアレイ２０３を描画する際のガラス基板２０１，２０２の配置方法を示す図である。

ここで、上記条件と同様のドットアレイピッチで１枚のガラス基板２０１にドットアレイ２０３を描画すると、３個目までは１枚目のガラス基板２０１に描画し、同ドットアレイピッチで２個分のドットアレイ２０３を描画せず、６個目を２枚目の初めのドットアレイ２０３として描画するようにガラス基板２０２を配置する。

このとき、２枚のガラス基板２０１，２０２において同じ位置のドットアレイ２０３は、１個目と６個目のドットアレイ２０３ａ，２０３ｆであるので２つのドットアレイ２０３ａ，２０３ｆのピッチは２９．７ｍｍであり、またガラス基板２０１，２０２のサイズが２５．４ｍｍ（１ｉｎｃｈ）であることから、ガラス基板間隔を４．３ｍｍとして配置すれば、同じパターンのドットアレイを主走査方向に並べたガラス基板２０１，２０２に描画することができる。そして、このように構成することにより、電源の容量不足による吐出不良を引き起こさずに描画することが出来る。

次に、主走査方向の小型ガラス基板の配置に関して図７に示す表を用いて説明する。なお、同図表のａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは、それぞれの基板配置パターンを示し、それぞれのガラス基板の１枚目、２枚目、３枚目に描画する３つのドットアレイの吐出タイミングを、ｋ２の値で示している。また、同図表中の矢印は、矢印の下にあるドットアレイが同時吐出されていることを示している。

なお、この場合、ノズルピッチＬｎｏｚｚｌｅが２．８８ｍｍの３２×３２ノズルのマトリクスヘッドを使用し、１×１ｉｎｃｈのガラス基板にドットピッチＬｄｏｔが１８０μｍの３２×３２ドットアレイを３つ描画し、ドットアレイはＬａｒｒａｙ＝５．９４ｍｍのピッチで配置するものとする。

既述したとおり、ドットアレイピッチを示す式の比例係数ｋ２の値が吐出タイミングを表しており、上記条件下では１７個のタイミングを有する。例えば、ａの例では、１枚目のガラス基板に描画される３つのドットアレイの吐出タイミングｋ２は、０、１６、１５であることから、２枚目のガラス基板のドットアレイの吐出タイミングを１４、１３、１２、３枚目を１１、１０、９・・・とすれば良く、例えばガラス基板ピッチを２７ｍｍ（ｋ１＝８，ｋ２＝１４）とすると同時に吐出することなく描画を行うことが出来る。

また、ｂに示す例のように、２枚目のガラス基板の吐出タイミングｋ２が１３、１２、１１の場合や、ｃに示す例のように３、２、１となるようにガラス基板を配置しても同様の効果が得られる。なお、ｄに示す例のように１枚目のガラス基板の吐出タイミング０、１６、１５に重なるタイミング０、１６、１５や、ｅに示す例のように１、０、１６になるようにガラス基板を配置すると、主走査方向の３ノズル・４ノズルといった複数ノズルが同時に吐出してしまう。

しかし、ガラス基板間隔がマトリクスヘッドの大きさＬｎｏｚｚｌｅ×（ｍ−１）＝２．８８×３１＝８９．２８ｍｍよりも大きな値の場合、タイミングが重なっていても同時に吐出することは無く、主走査方向の複数ノズルの同時吐出による電源の容量不足およびそれに伴う吐出不良を防ぐことが出来る。

ところで、本発明は、マトリクスヘッドにおける主走査方向のノズル数が多数の場合に、複数ノズルが同時に吐出することによる電力不足が吐出不良を引き起こす現象を回避する方法であり、同時吐出しても吐出不良が起こらないくらい供給電力が大きい場合やノズル数が少ない場合、多数のノズルが同時に吐出動作を行わなければ、ある程度の同時吐出を許容することが出来る。

次に、供給電力が大きく同時吐出可能なノズル数が多い場合、もしくは供給電力に対しノズル数が少数の場合における、主走査方向の小型ガラス基板の配置に関して図８に示す表を用いて説明する。

この場合、ノズルピッチＬｎｏｚｚｌｅが２．８８ｍｍの３２×３２ノズルのマトリクスヘッドを使用し、１×１ｉｎｃｈのガラス基板にドットピッチＬｄｏｔが１８０μｍの３２×３２ドットアレイを３つ描画し、ドットアレイはＬａｒｒａｙ＝５．９４ｍｍのピッチで配置するものとする。

なお、同図表において、ガラス基板の１枚目、２枚目、３枚目に描画する３つのドットアレイの吐出タイミングを、ｋ２の値で示している。また、同図表中の矢印は、矢印の下にあるドットアレイが同時吐出されていることを示している。

前述したとおり、ドットアレイピッチを示す式の比例係数ｋ２の値が吐出タイミングを表しており、上記条件下では１７個のタイミングを有する。例えば、１枚目のガラス基板に描画される３つのドットアレイの吐出タイミングｋ２が、０、１６、１５の時、２枚目のガラス基板のドットアレイの吐出タイミングを９、８、７とし、３枚目を１、０、１６とすると、１枚目のガラス基板の１・２個目（ｋ＝０，１６）のドットアレイと３枚目のガラス基板の２・３個目（ｋ＝０，１６）のドットアレイが同じタイミングになり、それぞれの該当ノズルによる同時吐出が起こる。

なお、例えばガラス基板ピッチが２９．１６ｍｍ（ｋ１＝９、ｋ２＝９）の時、主走査方向の最大２ノズルが同時吐出することになるが、駆動電力に余裕がある場合は上記ガラス基板ピッチでガラス基板を配置しても複数ノズルの同時駆動による吐出不良は起こらず、効率よくガラス基板を配設することができる。

なお、ノズルピッチがドットアレイの大きさよりも小さく、２つ以上のノズルで同時に１つのドットアレイに描画する場合には、２つ以上のノズルをノズル群とみなし、それぞれのノズル群に対して、既述した条件を適用してドットアレイおよび被描画物を配設することにより、電流値の増大および電源の容量不足に伴う駆動波形の鈍りやインクの吐出不良を回避することができる。

本発明の実施の形態に係る描画装置の構成を説明する図。 上記描画装置の描画方法を説明する図。 上記描画装置の他の描画方法を説明する図。 上記描画装置の同時吐出動作を説明する図。 本実施の形態の実施例を説明する図。 上記実施例における小型ガラス基板配置方法を説明する図。 上記小型ガラス基板の配置とドットアレイの吐出タイミングを示す図表。 上記小型ガラス基板の配置とドットアレイの吐出タイミングを示す他の図表。 従来のインクジェットプリンタの制御ブロック図。 従来の記録ヘッドのノズル列の例を示す図。

符号の説明

１０１ ノズル
１０２ マトリクスヘッド
１０３ ドットアレイ
１０４ ドット
１０５ 被描画物
２０１，２０２ ガラス基板

Claims (9)

1. 被描画物上に、マトリクス状に形成されたドットにより構成される複数のドットアレイを描画する描画装置であって、
   前記ドットを形成する描画用材料を吐出するノズルがマトリクス状に配置されると共に前記被描画物に対して主走査方向に相対的に移動し、前記ドットアレイの主走査方向に前記ドットを順次形成するマトリクスヘッドを備え、
   前記ドットアレイの主走査方向のピッチを、前記ドットアレイのドットを形成する際、前記マトリクスヘッドの主走査方向に配されたノズルが異なるタイミングで吐出動作を行うようなピッチとすることを特徴とする描画装置。
2. 被描画物上に、マトリクス状に形成されたドットにより構成される複数のドットアレイを描画する描画装置であって、
   前記ドットを形成する描画用材料を吐出するノズルがマトリクス状に配置されると共に前記被描画物に対して主走査方向に相対的に移動し、前記ドットアレイの主走査方向に前記ドットを順次形成するマトリクスヘッドを備え、
   前記マトリクスヘッドのノズル配置範囲に対応する描画範囲に前記被描画物を複数配置し、かつ全ての被描画物に１個もしくは複数の前記ドットアレイを同じパターンで描画する場合、前記被描画物の主走査方向のピッチを、前記ドットアレイのドットを形成する際、前記マトリクスヘッドの主走査方向に配されたノズルが異なるタイミングで吐出動作を行うようなピッチとすることを特徴とする描画装置。
3. 前記マトリクスヘッドが相対移動する距離は、前記ノズルの主走査方向のピッチをＬｎｏｚｚｌｅ、前記ドットアレイのドットの主走査方向のピッチをＬｄｏｔとした時、Ｌｎｏｚｚｌｅ±Ｌｄｏｔとなることを特徴とする請求項１又は２記載の描画装置。
4. 前記ドットアレイの主走査方向のピッチがＬｎｏｚｚｌｅ×（ｍ−１）より大きい時、Ｌｎｏｚｚｌｅ±Ｌｄｏｔの整数倍のピッチでドットアレイを配置することを特徴とする請求項２又は３記載の描画装置。
5. 前記ノズルピッチはドットピッチの整数倍の値であり、前記ドットアレイピッチは、
   （Ｌｎｏｚｚｌｅ±Ｌｄｏｔ）×ｋ１＋Ｌｎｏｚｚｌｅ×ｋ２
   ｋ１およびｋ２は比例定数、ｋ２は０以外の１〜（ｋ±１−１）
   の式に基づいて定められることを特徴とする請求項４に記載の描画装置。
6. 前記被描画物のピッチがＬｎｏｚｚｌｅ×（ｍ−１）より大きい時、Ｌｎｏｚｚｌｅ±Ｌｄｏｔの整数倍のピッチで被描画物を配置することを特徴とする請求項２又は３記載の描画装置。
7. 前記ノズルピッチはドットピッチの整数倍の値であり、前記被描画物のピッチは
   （Ｌｎｏｚｚｌｅ±Ｌｄｏｔ）×ｋ１＋Ｌｎｏｚｚｌｅ×ｋ２
   ｋ１およびｋ２は比例定数、ｋ２は０以外の１〜（ｋ±１−１）
   の式に基づいて定められることを特徴とする請求項６に記載の描画装置。
8. 前記ノズルピッチがドットアレイの大きさよりも小さく、２つ以上のノズルで同時に１つのドットアレイに描画する際、２つ以上のノズル群とみなし、それぞれのノズル群に対して前記ドットアレイおよび被描画物を配設することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の描画装置。
9. 前記マトリクスヘッドは、インクジェット方式のノズルがマトリクス状に配置され、前記ノズルから異なる種類の描画用材料を吐出することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の描画装置。
   

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