JP2009083434A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多数の記録素子を複数グループに分け、各グループ毎に駆動回路を備えるものにおいて、駆動回路間に温度の偏りが生じ駆動特性がばらつくことを抑制し、高い品質の画像記録を実現する。
【解決手段】複数の記録素子７は複数のグループ８１、８２に分けられ、前記グループごとに駆動回路３４０Ｌ、３４０Ｒが設けられている。前記各記録素子に駆動信号を出力すると、画像記録を行うべきデータをビットマップデータとして格納するメモリ３０３から、制御回路３０６により各グループの記録素子に対応したデータが読み出され、一方のグループの記録素子列７ｂ１により奇数行９１の画素が形成され、他のグループの記録素子列７ｂ２により奇数行９２の画素が形成される。
【選択図】図７

Description

本発明は、記録媒体に対して複数の記録素子を相対移動させながら画像記録を行う画像記録装置に関するものである。

画像記録装置に用いられるインクジェット式の吐出ヘッドでは、インクを吐出させる記録素子を多数備えており、記録媒体に対して記録素子を相対移動させながらインクを吐出して、記録媒体に画像記録を行う。近年、画像記録装置では、記録の高密度化や高速化が求められ、記録素子の数が増加し、かつ高密度化している。これにともない、多数の記録素子を個別に駆動させるための駆動回路も大型化、高密度化しなければならなくなる。しかし、駆動回路が大型化、高密度化すると部品コストが嵩むだけでなく、駆動回路の発熱が大きくなり、その熱の影響で駆動回路自体の電気的特性が変わったり、記録素子の動作特性が変わったりして、画像記録の品質が低下する問題がある。そのため、特許文献１に記載されたインクジェット式の記録装置のように、吐出ヘッドを２つ並べ、それぞれに駆動回路を接続し、各駆動回路の負担を分ける構成が考えられる。
特開２００３−８０６８３号公報（段落００１４、図２、図９、図１５、図１７参照）

しかしながら、上記のように吐出ヘッド毎に駆動回路を対応させると、記録素子の使用頻度の偏りによって、駆動回路間に温度差が発生する。例えば、テキスト印字で、ブラックインクの使用頻度が高いと、ブラックインクの吐出に対応する駆動回路が、その他のカラーインクに対応する駆動回路よりも高温になる。この駆動回路間の温度差は、駆動回路の駆動特性、特に、立ち上がり時間／立ち下がり時間（ｔｒ／ｔｆ）に悪影響を及ぼし、画像記録品質が低化する要因となる。

本発明は、上記問題を解消するものであり、多数の記録素子を複数グループに分け、各グループ毎に駆動回路を備えるものにおいて、駆動回路間に温度の偏りが生じ駆動特性がばらつくことを抑制し、高い品質の画像記録を実現することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明における画像記録装置は、複数の記録素子と記録媒体とを相対移動させて前記記録素子により前記記録媒体上に画像記録を行う画像記録装置であって、前記複数の記録素子は、複数のグループに分けられ、その各グループはそれぞれ複数の記録素子を前記相対移動方向と交差する方向に所定ピッチで配列して備え、他のグループに対し前記相対移動方向に間隔をあけ、かつ各グループの記録素子は他のグループの記録素子に対し前記相対移動方向と交差する方向に前記所定ピッチよりも小さいピッチだけずれて位置している画像記録装置において、前記グループごとに設けられ、前記各記録素子に駆動信号を出力する駆動回路と、前記画像記録を行うべきデータをビットマップデータとして格納するメモリと、前記メモリから前記各グループの記録素子に対応したデータを読み出し、前記グループごとに前記各駆動回路に出力する制御回路とを備えるものである。

また、請求項２に記載の発明における画像記録装置は、複数の記録素子と記録媒体とを相対移動させて前記記録素子により前記記録媒体上に画像記録を行う画像記録装置であって、前記複数の記録素子は、複数のグループに分けられ、その各グループはそれぞれ複数の記録素子を前記相対移動方向と交差する方向に所定ピッチで配列して備え、他のグループに対し前記相対移動方向に間隔をあけ、かつ各グループの記録素子は他のグループの記録素子に対し前記相対移動方向に並んで位置している画像記録装置において、前記グループごとに設けられ、前記各記録素子に駆動信号を出力する駆動回路と、前記画像記録を行うべきデータをビットマップデータとして格納するメモリと、前記メモリから前記各グループの記録素子に対応したデータを読み出し、前記グループごとに前記各駆動回路に出力する制御回路とを備えるものである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の画像記録装置において、前記制御回路は、前記記録媒体上に隣接して形成される画素に対応する前記メモリ内のデータをそれぞれ異なるグループの各記録素子に割り当てるように読み出すものである。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の画像記録装置において、前記記録素子は、液体を吐出するノズルと、そのノズル内の液体に吐出圧力を与える駆動部とからなり、前記駆動回路からの駆動信号により前記駆動部を駆動して前記記録媒体に液体による画像記録を行うものである。

また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像記録装置において、前記ノズルは、前記各グループごとに前記相対移動方向に離れて配置され、前記駆動部はそのノズルに対応する位置に前記各グループごとにまとまって配置され、前記駆動部と前記駆動回路とを接続する配線パターンを有するシート状の配線部材が前記各グループごとに独立して設けられ、各配線部材上に前記駆動回路が実装されているものである。

請求項１に記載の発明によれば、記録素子のグループでは、複数の記録素子が前記相対移動方向と交差する方向に所定ピッチで配列し、他のグループの記録素子に対し前記相対移動方向と交差する方向に前記所定ピッチよりも小さいピッチだけずれて位置している。そのため、複数の記録素子を相対移動方向に一度走査することにより、記録媒体上に、各グループの記録素子による画素を、互いに他のグループの記録素子により形成された画素の相対移動方向と交差する方向の間を埋める（補完する）ように形成することができる。

そして、ビットマップデータにおいて前記相対移動方向と交差する方向の各データを、異なるグループに分けて出力することで、記録素子の各グループでの使用頻度の偏りを抑制（ほぼ均等化）することができる。これにより、各グループに対応する駆動回路の負担を同程度に揃えることができるので、駆動回路の発熱量の差に起因して駆動特性がばらつくことを抑制し、高い品質の画像記録を実現することができる。

請求項２に記載の発明によれば、記録素子の各グループでは、複数の記録素子が前記相対移動方向と交差する方向に所定ピッチで配列し、他のグループの記録素子に対し前記相対移動方向に並んで位置している。そのため、複数の記録素子を相対移動方向に一度走査することにより、記録媒体上に、各グループの記録素子による画素を、互いに他のグループの記録素子により形成画素の、相対移動方向の間を埋める（補完する）ように形成することができる。

そして、ビットマップデータにおいて前記相対移動方向の各データを、異なるグループに分けて出力することで、記録素子の各グループでの使用頻度の偏りを抑制（ほぼ均等化）することができる。これにより、各グループに対応する駆動回路の負担を同程度に揃えることができるので、駆動回路の発熱量の差に起因して駆動特性がばらつくことを抑制し、高い品質の画像記録を実現することができる。

請求項３に記載の発明によれば、異なるグループの記録素子により隣接した画素を形成するが、一般的に画像では隣接した画素で急激に画素数が変化することが少ないから、各グループで形成される画素の総数が、全体的にみて極めて近い数になる。そのため、各動回路に掛かる負荷がほぼ均等化し、駆動回路の発熱による温度差を抑え、駆動回路間の特性ばらつきを抑制して高い品質の画像記録を実現することができる。

請求項４に記載の発明によれば、記録素子が液体を吐出するノズル及び駆動部からなり、ノズルから吐出した液体により記録媒体に画像記録を行うものにおいて、上記のように駆動回路の駆動特性がばらつくことを抑制し、高い品質の画像記録を実現することができる。

請求項５に記載の発明によれば、ノズルが、各グループ毎に前記相対移動方向に離れて配置され、駆動部もグループ毎にまとまって且つグループ同士は前記相対移動方向に離れて配置され、駆動部と駆動回路とを接続する配線パターンを有するシート状の配線部材が各グループごとに独立して設けられ、各配線部材上に駆動回路が実装されている。従って、駆動回路が実装された配線部材を、各グループの駆動部に接続するときに、互いに干渉しないように配置することができる。

以下に本発明の基本的な実施形態を説明する。図１は、本発明を具体化した画像記録装置における記録部１の概略平面図である。この記録部１は、インクジェット式の記録素子を有するものであり、単独のプリンタ装置に適用しても、あるいは、ファクシミリ機能やコピー機能等の複数の機能を備えた多機能装置のプリンタ機能（記録部）に適用してもよい。

記録部１には、図１に示すように、キャリッジ２が備えられ、このキャリッジ２には、吐出ヘッド３がそのノズル７をキャリッジ２の下面に露出させて搭載されている。キャリッジ２は、第１ガイド部材５及び第２ガイド部材６に主走査方向（Ｙ軸方向）に移動可能に支持され、キャリッジモータ８に連結された駆動プーリ９と、従動プーリ１０とに掛け渡されたタイミングベルト１１によってＹ軸方向に沿って往復移動する。記録媒体である用紙は、キャリッジ２の下方において、主走査方向（Ｙ軸方向）に直交する副走査方向（Ｘ軸方向）に搬送される。この形態では、ノズル７を有する吐出ヘッド３は、用紙に対してＹ軸方向に移動するので、Ｙ軸方向が請求項における相対移動方向となる。

装置本体１２内には、交換式のインクカートリッジ１３が静置されており、ここではインク色の数に応じて、ブラックインク用、シアンインク用、マゼンタインク用、イエローインク用の４つのインクカートリッジ１３が備えられている。各インクカートリッジ１３のインクは、可撓性を有する樹脂製のインク供給チューブ１５を介して、それぞれ独立してキャリッジ２の後述するインク貯留部２２に供給される。なお、説明では、ノズルの開口面側を前面もしくは下面、その反対側を背面もしくは上面として記載する。

キャリッジ２には、図２に示すように、上面を開放した略箱状の筐体すなわちヘッドホルダ２０が備えられ、ヘッドホルダ２０の底板２１の下面側には、補強フレーム２４を介在させて、吐出ヘッド３が固着される。

吐出ヘッド３は、図３に示すように、下面側にノズルが開口し且つ内部にインク流路を有する１つのキャビティ部３１の上面に、２つのアクチュエータ３２Ｌ、３２ＲをＹ軸方向に並べて配置し、アクチュエータ３２Ｌ、３２Ｒ上面にシート状のフレキシブル配線材４Ｌ、４Ｒをそれぞれ配置して構成されている。２つのフレキシブル配線材４Ｌ、４Ｒは、アクチュエータ３２Ｌ、３２Ｒに駆動信号を供給する配線パターンを備えるものであり、接続されたアクチュエータから互いに干渉しないように、Ｙ軸方向に沿って互いに離反する方向に引き出されている。そして、キャビティ部３１の背面に、２つのアクチュエータ３２Ｌ、３２Ｒを囲む形状の補強フレーム２４が積層されている。

なお、別例として、２つのアクチュエータ３２Ｌ、３２Ｒを一体とし、その上面から２つの配線材４Ｌ、４Ｒを引き出してもよい。またキャビティ部とアクチュエータとフレキシブル配線材とを１つずつ積層した吐出ヘッド３を、Ｙ軸方向に２つ並べてヘッドホルダ２０に固定する構造でもよい。

ヘッドホルダ２０の底板２１の上面側には、インクカートリッジ１３から供給されたインクを一旦貯留するインク貯留部２２と、回路基板２３とが搭載されている。回路基板２３は、装置本体１２に静置された制御部３００（図６参照）からフレキシブルな配線ケーブル（図示せず）を介して駆動信号を受ける。回路基板２３には、２箇所にコネクタ２３ａが設けられていて、一方のコネクタ２３ａとアクチュエータ３２Ｌとが配線材４Ｌで繋がれ、他方のコネクタ２３ａとアクチュエータ３２Ｒとが配線材４Ｒで繋がれる。

ヘッドホルダ２０の底板２１には開口部（図示せず）が貫通形成されており、この開口部の内側では、インク貯留部２２と、吐出ヘッド３の導入口３１ａとが、補強フレーム２４の接続穴２４ａを介して接続され、インク貯留部２２から吐出ヘッド３にインクが色毎に独立して供給される。また、底板２１には、フレキシブル配線材４Ｌ、４Ｒを下から上に挿通させるスリット孔２５が２箇所穿設されている。

吐出ヘッド３において上下関係にある１つのアクチュエータ３２Ｌ（３２Ｒ）、配線材４Ｌ（４Ｒ）及びキャビティ部３１の半分は、特開２００５−３２２８５０号公報に記載の公知のものと同様の内部構成を備える。キャビティ部３１は、図４に示すように、複数の薄いプレートを積層して形成されており、その内部には、インク貯留部２２からキャビティ部３１の導入口３１ａへ導入されたインクが、マニホールド室３４を介して、多数の圧力室３５に分配されて下面に開口するノズル７に供給されるように一連のインク流路が構成されている。

マニホールド室３４は、Ｘ軸方向に列をなす複数の圧力室３５にインクを分配するために、圧力室３５の列と平行で且つＸ軸方向へ長く形成されている。ここでは、マニホールド室３４は、各色毎に対応して、全部で８つが互いに平行状に設けられている。また、導入口３１ａは、図３に示すように、キャビティ部３１の上面におけるＸ軸方向の一方の端部に全部で８個開口し、各マニホールド室３４の長手方向の一端に連通している。

アクチュエータ３２Ｌ（３２Ｒ）は、複数（全ての圧力室の半数）の圧力室３５にわたる大きさを有する扁平形状で且つその扁平な方向と直交する方向に積層された複数のセラミックス層３６と、この複数のセラミックス層３６間に配置された複数の電極とから構成されている（図４参照）。電極は、圧力室３５毎に形成された個別電極３７と、複数の圧力室３５に跨って形成されたコモン電極３８とを含み、セラミックス層３６間にその積層方向に交互に配置されている。積層方向の各個別電極３７は相互に接続されて、アクチュエータ３２の表面（フレキシブル配線材４と対向する面）に形成された個別用の表面電極（図示せず）にスルーホール等に充填された導電材を介して導通している。また、積層方向の各コモン電極３８も相互に接続されて、前記表面に形成されたコモン用の表面電極（図示せず）に導通している。

このように電極が設けられたアクチュエータ３２Ｌ（３２Ｒ）では、公知のように個別電極３７とコモン電極３８との間に挟まれたセラミックス層３６の部分が分極され、駆動部として形成されている。また、記録時には、個別用表面電極３７ａとコモン用表面電極３８ａとから、両電極３７と３８間に電圧を印加することで、駆動部が伸長して対応する圧力室３５内のインクに圧力を加え、ノズル７からインクを吐出することができる。つまり、請求項の記録素子は、ノズル７とノズル７から吐出するインクに吐出圧力を与える駆動部とを含んでいる。

フレキシブル配線材４Ｌ、４Ｒの長手方向の中途部には、後述する駆動回路３４０Ｌ、３４０Ｒを内蔵するＩＣチップ化された回路素子５０Ｌ、５０Ｒが実装されている。回路素子内の駆動回路３４０Ｌ、３４０Ｒは、フレキシブル配線材４Ｌ、４Ｒ上の配線パターンに接続され、回路基板２３及びアクチュエータ３２の各駆動部と接続されている。回路素子５０Ｌ（５０Ｒ）は、記録時にノズルからインクを吐出する駆動信号を出力することで発熱する。

回路素子５０Ｌ（５０Ｒ）の熱を放熱するために、図２に示すように、熱伝導率の高い（アルミニウム等）金属製の放熱体５２が、ヘッドホルダ２０の内側に配置されている。フレキシブル配線材４Ｌ（４Ｒ）は、中途部位において回路素子５０Ｌ（５０Ｒ）を放熱体５２と接触させ、上方の回路基板２３へ向けて引き回されている。回路素子５０Ｌ（５０Ｒ）は、ゴム状の弾性部材５３の弾性力によって放熱体５２に熱伝導可能に密着している。

図５に示すように、ノズル７は、キャビティ部３１の下面にＸ軸方向に延びる列状に配置され、全部で８列のノズル列がＹ軸方向に配列されている。８列に配列されたノズル列は、隣接する４列ずつを１つのグループとして、第１グループ８１と第２グループ８２とをＹ軸方向に並べている。第１グループ８１のノズル列は、アクチュエータ３２Ｌに重なる位置に配置されていて、フレキシブル配線材４Ｌの回路素子５０Ｌを介した駆動信号がアクチュエータ３２Ｌに入力されることで、インクを吐出する。第２グループ８２のノズル列は、アクチュエータ３２Ｒに重なる位置に配置されていて、フレキシブル配線材４Ｒの回路素子５０Ｒを介した駆動信号がアクチュエータ３２Ｒに入力されることで、インクを吐出する。これら第１グループ８１及び第２グループ８２は、ノズル列だけをグループ化したものではなく、ノズル７からインクを吐出させるための駆動部も含めた記録素子を、２つのグループに分けたものである。

８列のノズル列は、２列ずつが同じ色のインクを吐出するが、この同じ色のインクを吐出する２つのノズル列は、第１グループ８１と第２グループ８２とに分かれて配置されている。ここでは、図５の左から順に、イエローインク用のノズル列７ｙ１、シアンインク用のノズル列７ｃ１、マゼンタインク用のノズル列７ｍ１、ブラックインク用のノズル列７ｂ１、ブラックインク用のノズル列７ｂ２、マゼンタインク用のノズル列７ｍ２、シアンインク用のノズル列７ｃ２、イエローインク用のノズル列７ｙ２の順に並んでいる。

図５（ｂ）はブラックインク用のノズル列７ｄ１、７ｄ２のみを例示したものであるが、各ノズル列では、ノズル７がＸ軸方向に所定ピッチＰで並んでおり、同じ色のインクを吐出する２つのノズル列同士は、前記所定ピッチＰよりも小さいピッチ、ここではＰ／２だけＸ軸方向にずれている。例えば、所定ピッチＰが、Ｘ軸方向の解像度が１５０ｄｐｉとなるピッチである場合には、同じインクを吐出するノズル列同士を合わせると、Ｘ軸方向の解像度が３００ｄｐｉとなる。

次に、図６を参照して、この画像記録装置の制御部３００について説明する。この制御部３００は、画像記録装置の全体的な動作を制御するものである。

制御部３００は、ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、ＥＥＰＲＯＭ３０４からなるマイクロコンピュータ、及び、それらにバス３０５を介して接続されたＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit ）３０６を中心として構成されている。ＡＳＩＣ３０６が、請求項における制御回路に相当する。

ＲＯＭ３０２には、画像記録装置の各種動作を制御するプログラム等が格納されており、ＲＡＭ３０３は、ＣＰＵ３０１がこれらのプログラムを実行する際に用いる各種データを一時的に記憶する記憶領域として、また作業領域として用いられる。画像記録装置に一体化あるいは別体化されたイメージスキャナ３１０で原稿を読み取って作成した画像データや、コンピュータ３１１や他のファクシミリ装置や記憶媒体３１２等の外部装置から受信した画像データも、一旦、ＲＡＭ３０３のイメージデータ領域（請求項のメモリに相当）にＡＳＩＣ３０６によりビットマップデータとして記憶される。

ＡＳＩＣ３０６にはＮＣＵ（Network Control Unit）３１７が接続されており、公衆回線（ＰＳＴＮ）からＮＣＵ３１７を介して入力された通信信号はモデム３１８によって復調されてからＡＳＩＣ３０６に入力される。また、ＡＳＩＣ３０６がファクシミリ送信等で画像データを外部へ送信する場合には、その画像データがモデム３１８によって通信信号に変調され、その通信信号がＮＣＵ３１７を介して公衆回線に出力される。

また、ＡＳＩＣ３０６は、マイクロコンピュータからの指令に従い、例えば各モータに通電する相励磁信号等を生成して、これらの信号を用紙搬送用のモータ（ＬＦモータ）３２０の駆動回路３２１やキャリッジモータ（ＣＲモータ）８の駆動回路３２２に与え、用紙搬送用のモータ（ＬＦモータ）３２０やキャリッジモータ８の制御を行う。

更に、ＡＳＩＣ３０６には、各種操作のためのパネルや入力部を有する表示パネル部３３０を備えたパネルインターフェース３３１、パーソナルコンピュータ３１１などの外部機器とパラレルケーブルやＵＳＢケーブルを介してデータの送受信を行うためのパラレルインターフェース３３２やＵＳＢインターフェース３３３、記憶媒体３１２が装着される外部入力端子を備えたメモリインターフェース３３４などが接続されている。

駆動回路３４０Ｌは回路素子５０Ｌに含まれる回路であり、駆動回路３４０Ｒは回路素子５０Ｒに含まれる回路である。駆動回路３４０Ｌ、３４０Ｒは、ＲＡＭ３０３のイメージデータ領域から回路基板２３を経てシリアル伝送された駆動データの信号を、多数の個別電極３７に対応したパラレル信号に変換し、セラミックス層３６の駆動に適した電圧の駆動信号として吐出ヘッド３へ所定のタイミングで出力するものである。

記録部１で記録すべき各種の画像は、ＲＡＭ３０３内のイメージデータ領域に、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの各色毎に、吐出ヘッド３の走査に対応した形態でビットマップデータとして記憶されているので、この領域からＡＳＩＣ３０６により、色毎に且つ記録ヘッド４の主走査方向（Ｙ軸方向）に順次データが読み出される。そして、データは、ＡＳＩＣ３０６から駆動回路３４０Ｌと駆動回路３４０Ｒとを介して吐出ヘッド３に供給されて、用紙に画像が記録される。

第１実施形態では、図７（ａ）に示すように、ＲＡＭ３０３に記憶されたビットマップデータのうち奇数行９１のデータを第１グループ８１の駆動回路３４０Ｌに割り当て、偶数行９２のデータを第２グループ８２の駆動回路３４０Ｒに割り当てている。なお、ここでいう行とは、吐出ヘッド３の主走査方向（Ｙ軸方向）と同じ方向に対応するデータの行を意味している。

ブラックインク用のノズル列７ｂ１、７ｂ２のＹ軸方向（行方向）の間隔をＷｂとすると、ブラックインクを吐出させるためにビットマップデータからブラックインク用のデータを読み出すときに、データ上で行方向に距離ｗｂ（前記Ｗｂに相当するデータ上の距離）だけ離れた２列（ノズルＸ方向の列に対応するデータ上の列）のデータを同時に読み出し、読み出したデータの一方の列を駆動回路３４０Ｌに、他方の列を駆動回路３４０Ｒに出力するようにしている。また、マゼンタインクを吐出させるためにビットマップデータからマゼンタインク用のデータを読み出すときに、データ上で行方向に距離ｗｍ（マゼンタインク用のノズル列７ｍ１、７ｍ２のＹ軸方向（行方向）の間隔Ｗｍに相当するデータ上の距離）だけ離れたデータを同時に読み出し、一方を駆動回路３４０Ｌに、他方を駆動回路３４０Ｒに出力する（なお、前記Ｗｍ、ｗｍは図示していない）。イエローインク、シアンインクの場合にも同様である。

用紙に記録した結果は、図７（ｂ）に模式的に示すように、駆動回路３４０Ｌを介した駆動信号でノズル列７ｂ１から吐出されたインクが奇数行９１の画素（白丸）を形成し、駆動回路３４０Ｒを介した駆動信号でノズル列７ｂ２から吐出されたインクが偶数行９２の画素（黒丸）を形成する。前述したように、同じ色のインクを吐出する２つのノズル列は所定ピッチＰの１／２だけずれているので、吐出ヘッド３を主走査方向（Ｙ軸方向）に１回走査することで、前記奇数行９１と偶数行９２の画素とを、互いのピッチＰ間を埋めるように形成することができる。

このように、第１グループ８１による画素と第２グループ８２による画素は、隣接した行を形成するが、一般的に画像では隣接した行で急激に画素数が変化することが少ないから、各グループで形成される画素の総数が、全体的にみて極めて近い数になる。そのため、２つの駆動回路３４０Ｌ、３４０Ｒに掛かる負荷もほぼ均等化し、駆動回路の発熱による温度差を小さく抑えることができ、駆動回路間の特性ばらつきも抑制できる。

なお、第１実施形態では、同じ色のインクを吐出する２つのノズル列に対応するビットマップデータ上の距離ｗだけ行方向に離れたデータを読み出しているが、用紙上に走査方向と直交する方向に形成される画素列（つまり図７（ｂ）において縦方向の１列）に対応する、ビットマップデータ上の同じ列のデータを読み出すようにしてもよい。この場合には、同じ色を吐出する２つのノズル列のうち、吐出ヘッド３を走査する方向において後方位置にあるノズル列の駆動回路には、先行位置にあるノズル列の駆動回路よりも、距離Ｗに相当する走査時間だけ遅延させてデータを出力するようにすればよい。

また、上記ピッチＰで形成された画素の間を、複数回の走査で形成する画素で埋めるようにすることもできる。つまり、１回の走査後、Ｐ／ｎまたは（ｍＰ＋Ｐ／ｎ）（ｍ及びｎはそれぞれ２以上の整数）だけ走査方向と直交する方向に用紙を搬送し、次の走査でＰ／ｎの位置に画素を形成することを繰り返す。この場合、図５（ｂ）ノズル列７ｂ１と７ｂ２とのずれ量はＰ／２でなくてもよい。また、この場合ノズル列７ｂ１と７ｂ２とに割り当てるデータは、ビットマップ上の奇数行、偶数行に必ずしも対応しない。

次に、第１実施形態のノズル配列を変形した第２実施形態（図８に示す）について説明する。この実施形態の各ノズル列も、Ｘ軸方向に延びているが、同じ色を吐出するノズル列が、Ｙ軸方向に８列並び、異なる色を吐出するノズル列がＸ軸方向に４列並んで（縦列して）おり、全部で３２列のノズル列が形成されている。

ここでは、図８の上の左から順に、ブラックインク用のノズル列７ｂ１〜７ｂ８、その下に縦列してイエローインク用のノズル列７ｙ１〜７ｙ８、さらにこれに縦列して、シアンインク用のノズル列７ｃ１〜７ｃ８（図では省略して符号７ｃと記載）、さらにこれに縦列して、７ｍ１〜７ｍ８（図では省略して符号７ｍと記載）が配置されている。そして、左側寄りの１６列のノズル列（ノズル列７ｂ１〜７ｂ４、７ｃ１〜７ｃ４、７ｍ１〜７ｍ４、７ｙ１〜７ｙ４）が第１グループ８１を構成し、右側寄りの１６列のノズル列（ノズル列７ｂ５〜７ｂ８、７ｃ５〜７ｃ８、７ｍ５〜７ｍ８、７ｙ５〜７ｙ８）が、第２グループ８２を構成している。そして、第１グループ８１に駆動回路３４０Ｌが、第２グループ８２に駆動回路３４０Ｒが対応している。なお、第２実施形態の吐出ヘッド３では、キャビティ部３１のマニホールド室３４（図８（ａ）では１つだけを一点鎖線で図示）は、Ｙ軸方向に長く延びて、互いに平行に４つ形成されているものとする。

各ノズル列のノズル７は、いずれもＸ軸方向に所定ピッチＰで配置されており、同じ色のインクを吐出するノズル列同士は、互いにＸ軸方向に、前記所定ピッチＰよりも小さいピッチだけずれて位置している。ここでは、ブラックインク用のノズル列は、ノズル列７ｂ１〜７ｂ４が互いに前記所定ピッチＰの１／４ずつずれ、ノズル列７ｂ５〜７ｂ７も互いに前記所定ピッチＰの１／４ずつずれ、ノズル列７ｂ１とノズル列７ｂ５とは、前記所定ピッチＰの１／８ずれている。従って、前記所定ピッチＰが、Ｘ軸方向の解像度が１５０ｄｐｉとなるピッチの場合には、全体として、１２００ｄｐｉの高解像度が得られることになる。他のインク色のノズル列もブラックインクのノズル列と同様にずれて配列されている。

第２実施形態の場合にも、イメージデータ領域（ＲＡＭ３０３）におけるビットマップデータのうち奇数行９１のデータを、駆動回路３４０Ｌ（第１グループ８１）に割り当て、偶数行９２のデータを駆動回路３４０Ｒ（第２グループ８２）に割り当てている。そして、ビットマップデータから各色毎にデータを読み出すときには、同じ色を吐出する８つのノズル列のＹ軸方向（行方向）の配置間隔Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５、Ｗ６、Ｗ７、Ｗ８に相当する距離がデータ上で離れている８箇所のデータをそれぞれ同時に読み出し、それぞれ対応するノズルの駆動部に出力する。

また、用紙上に走査方向と直交する方向に形成される画素列（つまり図７（ｂ）において縦方向の１列）に対応する、列のデータをビットマップデータから読み出し、各ノズルの駆動部に、吐出ヘッド３の各ノズル間の走査時間ずつ順次ずらせて出力するようにすることもできる。

前述したように、各ノズル列はＸ軸方向にずれているので、吐出ヘッド３を主走査方向（Ｙ軸方向）に１回走査することで、用紙に、ノズル列７ｂ１のノズルにより形成した画素のピッチＰ間にノズル７ｂ２、７ｂ３、７ｂ４により形成した画素を配置し、さらにその第１グループ８１による各画素間を第２グループ８２による各画素が埋めるように形成する。その結果、第１実施形態の効果と同様に、各グループで形成される画素の総数が、極めて近い数になるため、２つの駆動回路３４０Ｌ、３４０Ｒに掛かる負荷もほぼ均等化し、駆動回路の発熱による温度差を小さく抑えることができ、駆動回路間の特性ばらつきも抑制できる。また、この第２実施形態では、Ｘ軸方向の画像の記録密度を向上させることができる。

次に、第１実施形態におけるノズル列及びビットマップデータの読み出しを変形させた第３実施形態について、図９及び図１０を用いて説明する。

第３実施形態のノズル列は、図９（ａ）の下面図に示すように、第１実施形態と同様に、Ｘ軸方向に延びる列状で且つＹ軸方向に８列並んでいて、４列ずつを１つとしてグループ化され、第１グループ８１と第２グループ８２とがＹ軸方向に沿って並んでいる。インク色に対応するノズル列の配列順序も第１実施形態と同様であり、同じ符号を付して説明を省略する。

各ノズル列では、ノズル７がＸ軸方向に所定ピッチＰで並んでいるが、同じ色のインクを吐出する２つのノズル列同士は、図９（ｂ）に示すように走査方向（Ｙ）に同じ線上で並んでいる。

図１０（ａ）に示すように、イメージデータ領域（ＲＡＭ３０３）におけるビットマップデータのうちの奇数列９３のデータを駆動回路３４０Ｌに割り当て、偶数列９４のデータを駆動回路３４０Ｒに割り当てている。ブラックインク用の２つのノズル列のＹ軸方向の間隔をＷｂとすると、ブラックインクを吐出させるためにビットマップデータからブラックインク用のデータを読み出すときに、データ上で行方向に距離ｗｂ（前記Ｗｂに相当するデータ上の距離）だけ離れた奇数列９３と偶数列９４のデータを同時に読み出す。読み出したデータの一方を駆動回路３４０Ｌに他方を駆動回路３４０Ｒにそれぞれ出力し、同じタイミングで吐出させている。他の色のインクも同様である。

なお、読み出すデータの距離はｗｂに限らず、任意の距離（隣接する２列を含む）のデータを読み出し、走査方向において後方位置にあるノズル列の駆動回路には、先行位置にあるノズル列の駆動回路よりも、所定走査時間だけ遅延させてデータを出力するようにしても、上記と同等の動作になる。

吐出ヘッド３を主走査方向（Ｙ軸方向）に１回走査した後に、用紙をＸ軸方向に半ピッチ（Ｐ／２）分だけ相対的に移動させて（図１０（ａ）では斜めにずらして点線で図示）、隣接する次の行の吐出を行い、先に吐出形成された画素間（Ｘ軸方向の画素間）を補完するように画素を形成する。

記録した結果は、図１０（ｂ）に模式的に示すように、駆動回路３４０Ｌを介した駆動信号で吐出されたインクが奇数列９３の画素（白丸）を形成し、駆動回路３４０Ｒを介した駆動信号で吐出されたインクが偶数列９４の画素（黒丸）を形成し、互いの走査方向の画素間を埋める。この結果、第１グループ８１による画素と第２グループ８２による画素は、隣接した列を形成することになるが、一般的に画像では隣接した列で急激に画素数が変化することが少ないから、各グループで形成される画素の総数が、全体的にみて極めて近い数になる。そのため、２つの駆動回路３４０Ｌ、３４０Ｒに掛かる負荷もほぼ均等化し、駆動回路の発熱による温度差を小さく抑えることができ、駆動回路間の特性ばらつきも抑制できる。

このように、上記各実施形態では、多数の記録素子を複数のグループに分け、それぞれを別の駆動回路で分担させ、用紙上で隣接して形成される画素に対応するデータをそれぞれ異なるグループの各記録素子に割り当てているから、各グループの駆動回路の使用頻度をほぼ均等化させることができる。これにより、複数の駆動回路の温度差が極めて小さくなり、駆動特性のばらつきを抑制でき、高い品質の画像記録を実現することができる。

また、従来、駆動回路の温度が高くなった場合、電源電圧を降下させて温度上昇分を補償する方法があったが、複数の回路素子間に温度差が生じる場合、複数の駆動回路に対してそれぞれ温度センサと電源回路とを設けることが必要となる。しかし、上記実施形態のように、複数の駆動回路の温度差が小さくなると、複数の駆動回路に対して１つの温度センサと電源回路とを共用できるので、部品コストの削減も可能となる。

なお、上記実施形態では、圧電方式により液体を吐出する記録素子について記載したが、液体を沸騰式で吐出する記録素子や感熱方式の記録素子等、その他の形態の記録素子に適用してもよい。

また、記録素子と用紙などの記録媒体とは、相対的にどちらが移動するように構成することもできる。

また、本発明は、用紙上に文字、図形などの画像を形成するだけでなく、インク以外の液体、例えば液晶表示装置のカラーフィルタなどを着色する着色液を吐出する装置、あるいは導電性液体を塗布して電気回路パターンを形成する装置などにも適用できる。

本発明の画像記録装置における記録部の概略平面図である。 ヘッドホルダをＹ軸方向に沿って切断した断面図である。 吐出ヘッドの分解斜視図である。 吐出ヘッドをＹ軸方向に沿って切断した断面図である。 （ａ）は吐出ヘッドの第１実施形態のノズル配列を示す下面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。 画像記録装置の制御を説明するブロック図である。 （ａ）は第１実施形態でのイメージデータ領域、駆動回路、記録素子の関係を説明するブロック図、（ｂ）は形成された画像の模式図である。 （ａ）は吐出ヘッドの第２実施形態でのノズル配列を示す下面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。 （ａ）は吐出ヘッドの第３実施形態でのノズル配列を示す下面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。 （ａ）は第３実施形態でのイメージデータ領域、駆動回路記録素子の関係を説明するブロック図、（ｂ）は形成された画像の模式図である。

符号の説明

１ 記録部
２ キャリッジ
３ 吐出ヘッド
４Ｌ、４Ｒ フレキシブル配線材
７ ノズル
２０ ヘッドホルダ
３２Ｌ、３２Ｒ アクチュエータ
８１ 第１グループ
８２ 第２グループ
３４０Ｌ、３４０Ｒ 駆動回路

Claims (5)

1. 複数の記録素子と記録媒体とを相対移動させて前記記録素子により前記記録媒体上に画像記録を行う画像記録装置であって、
   前記複数の記録素子は、複数のグループに分けられ、その各グループはそれぞれ複数の記録素子を前記相対移動方向と交差する方向に所定ピッチで配列して備え、他のグループに対し前記相対移動方向に間隔をあけ、かつ各グループの記録素子は他のグループの記録素子に対し前記相対移動方向と交差する方向に前記所定ピッチよりも小さいピッチだけずれて位置している画像記録装置において、
   前記グループごとに設けられ、前記各記録素子に駆動信号を出力する駆動回路と、
   前記画像記録を行うべきデータをビットマップデータとして格納するメモリと、
   前記メモリから前記各グループの記録素子に対応したデータを読み出し、前記グループごとに前記各駆動回路に出力する制御回路とを
   備える画像記録装置。
2. 複数の記録素子と記録媒体とを相対移動させて前記記録素子により前記記録媒体上に画像記録を行う画像記録装置であって、
   前記複数の記録素子は、複数のグループに分けられ、その各グループはそれぞれ複数の記録素子を前記相対移動方向と交差する方向に所定ピッチで配列して備え、他のグループに対し前記相対移動方向に間隔をあけ、かつ各グループの記録素子は他のグループの記録素子に対し前記相対移動方向に並んで位置している画像記録装置において、
   前記グループごとに設けられ、前記各記録素子に駆動信号を出力する駆動回路と、
   前記画像記録を行うべきデータをビットマップデータとして格納するメモリと、
   前記メモリから前記各グループの記録素子に対応したデータを読み出し、前記グループごとに前記各駆動回路に出力する制御回路とを
   備える画像記録装置。
3. 前記制御回路は、前記記録媒体上に隣接して形成される画素に対応する前記メモリ内のデータをそれぞれ異なるグループの各記録素子に割り当てるように読み出す請求項１または２に記載の画像記録装置。
4. 前記記録素子は、液体を吐出するノズルと、そのノズル内の液体に吐出圧力を与える駆動部とからなり、
   前記駆動回路からの駆動信号により前記駆動部を駆動して前記記録媒体に液体による画像記録を行う請求項１から３のいずれかに記載の画像記録装置。
5. 前記ノズルは、前記各グループごとに前記相対移動方向に離れて配置され、前記駆動部はそのノズルに対応する位置に前記各グループごとにまとまって配置され、前記駆動部と前記駆動回路とを接続する配線パターンを有するシート状の配線部材が前記各グループごとに独立して設けられ、各配線部材上に前記駆動回路が実装されている請求項４に記載の画像記録装置。

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