JP2012196810A - インクジェットヘッド及び記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクの吐出量を好適に制御できるインクジェットヘッドを提供する。
【解決手段】ヘッド６は、駆動パルスＰｓが入力される度にインク滴を吐出する複数の吐出素子１９と、複数の吐出素子１９に対してクロック信号ＣＬＫの周波数を個別に設定し、各吐出素子１９に対して、設定された周波数のクロック信号ＣＬＫに基づいて、当該クロック信号ＣＬＫの周波数と同一の周波数で駆動パルスＰｓを出力できる駆動部８とを有する。
【選択図】図７

Description

本発明は、インクジェットヘッド及び記録装置に関する。

一般に、印刷においては、一定間隔で配列された網点の大小によって色の濃淡が表現されている（例えば特許文献１）。そして、インク滴を吐出するインクジェットヘッドにおいては、一の網点に対応して吐出されるインク滴の大きさ（液滴量）を調整したり、一の網点に対応して吐出されるインク滴の数を増減して、網点の大小を調整している。また、インクジェットヘッドは、一般に、インク滴を吐出するための吐出孔を複数有しており、吐出孔毎に、上記の液滴量の調整又はインク滴の数の増減が行われる。なお、一の網点に対応して吐出されるインク滴の数を増減する場合において、その吐出の周波数（周期）は、インク滴の増減に関わらず常に一定であり、また、全ての吐出孔に共通に設定されている。

特開２００９−５１００７号公報

一の網点に対応する液滴量の調整又はインク滴の数の増減では、微妙な吐出量の制御が難しい等の不都合があった。

本発明の目的は、インクの吐出量を好適に制御できるインクジェットヘッド及び記録装置を提供することにある。

本発明の一態様に係るインクジェットヘッドは、所定の吐出信号が入力される度にインク滴を吐出する複数の吐出素子と、前記複数の吐出素子に対してクロック信号の周波数を個別に設定し、各吐出素子に対して、設定された周波数のクロック信号に基づいて、当該クロック信号の周波数と同一の周波数で前記吐出信号を出力できる駆動部と、を有する。

好適には、前記駆動部は、前記複数の吐出素子に対して個別に設定されるクロック信号の周波数を時間の経過に伴って変化させる。

好適には、前記駆動部は、互いに異なる周波数の複数のクロック信号を生成するクロック信号生成部と、前記複数の吐出素子それぞれに対して設けられ、入力された一のクロック信号の周波数と同一の周波数で前記吐出信号を出力する複数の駆動信号出力部と、前記クロック信号生成部により生成された複数のクロック信号が入力され、入力された複数のクロック信号を選択的に各駆動信号出力部に出力するスイッチ部と、を有する。

好適には、前記駆動部は、前記吐出信号を出力する周波数に応じて当該吐出信号の波形を変化させる。

好適には、前記駆動部は、前記複数の吐出素子の少なくとも一部に関して、前記クロック信号に対して所定の位相差で遅れて前記吐出信号を出力し、設定されたクロック信号の周波数に応じて前記位相差を変化させる。

好適には、前記駆動部は、前記複数の吐出素子のうちの、所定の限度数を超える数の吐出素子から同時にインク滴が吐出されないように前記位相差を設定する。

好適には、前記吐出信号が入力される度に前記吐出素子が吐出するインク滴は１滴である。

本発明の一態様のインクジェットヘッドは、所定の吐出信号が入力される度にインクを吐出する複数の吐出素子と、一定の駆動周期毎に、前記複数の吐出素子に対して前記吐出信号を出力する周波数を個別に設定し、その設定された周波数で前記吐出信号を前記複数の吐出素子に出力できる駆動部と、を有する。

本発明の一態様の記録装置は、所定の吐出信号が入力される度にインク滴を吐出する複数の吐出素子と、前記複数の吐出素子におけるインクの吐出量を規定する吐出データを出力する制御部と、前記吐出データに基づいて、前記複数の吐出素子に対してクロック信号の周波数を個別に設定し、各吐出素子に対して、設定された周波数のクロック信号に基づいて、当該クロック信号の周波数と同一の周波数で前記吐出信号を出力できる駆動部と、を有する。

本発明の一態様の記録装置は、所定の吐出信号が入力される度にインクを吐出する複数の吐出素子と、所定の駆動周期毎に前記複数の吐出素子におけるインクの吐出量を規定する吐出データを出力する制御部と、前記吐出データが入力され、当該入力がなされる度に、前記吐出データに基づいて、前記複数の吐出素子に対して前記吐出信号を出力する周波数を個別に設定し、その設定された周波数で前記吐出信号を前記複数の吐出素子に出力できる駆動部と、を有する。

好適には、前記複数の吐出素子から吐出されたインクが着弾するメディアを搬送する搬送部を更に有し、前記駆動部は、前記搬送部によるメディアの搬送に伴って前記吐出信号を出力する周波数を変化させる。

好適には、前記複数の吐出素子は、前記メディアの搬送方向に交差する方向において前記メディアに亘る広さで分布して配置されている。

好適には、前記駆動部は、各吐出素子に対向する前記メディアの印画面の搬送方向に対する傾斜角の変化に応じてその吐出素子に対して設定される周波数を変化させる。

好適には、前記駆動部は、前記メディアの前記搬送方向に対してのみ傾斜する面に対向する吐出素子に対しては、前記吐出信号として前記吐出素子から１液滴のインク滴が吐出される波形の信号を用い、前記メディアの前記搬送方向に直交する方向に対してのみ傾斜する面に対向する吐出素子に対しては、前記吐出信号として前記吐出素子から複数滴のインク滴が吐出される波形の信号を用いる。

上記の構成によれば、インクの吐出量を好適に制御できる。

本発明の実施形態に係る記録装置の要部を模式的に示す斜視図。 図１の記録装置のインクジェットヘッドの一部の断面図。 図２の吐出素子の駆動方法を説明する模式的なタイミングチャート。 図４（ａ）及び図４（ｂ）は、図３の遅延時間の他の観点からの設定方法を説明する図。 図１の記録装置の制御系の構成を示すブロック図。 図５の信号設定部の構成を示すブロック図。 図５の周波数設定部の構成例を示す模式図。 図８（ａ）〜図８（ｃ）は実施形態及び比較例の作用を説明する図。 立体的なメディアの一例を示す、平面図、側面図及び後面図。 図９の領域Ｘにおけるインクの吐出の様子を模式的に示す図。 図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は印刷例を示す領域Ｘの平面図。

図１は、本発明の実施形態に係る記録装置１の要部を模式的に示す斜視図である。

なお、記録装置１及び後述するインクジェットヘッド５は、いずれの方向が上方または下方とされてもよいものであるが、以下では、便宜的に、直交座標系ｘｙｚを定義するとともに、ｚ方向の正側（図１の紙面上方）を上方として、上面、下面等の用語を用いることがあるものとする。

記録装置１は、例えば、メディア１０１を矢印ｙ１で示す方向へ搬送する搬送部３と、搬送されているメディア１０１に向けてインク滴を吐出するヘッド５と、搬送部３及びヘッド５の動作を制御する制御部７とを有している。なお、メディア１０１は、紙のように平面的なものであってもよいし、電子機器の筐体のように立体的なものであってもよく、また、その材質も適宜なものとされてよい。

搬送部３は、公知の適宜な構成とされてよい。図１では、ベルトコンベアにより構成された搬送部３が例示されている。すなわち、例示された搬送部３は、メディア１０１が載置されるベルト９と、ベルト９が架け渡されるローラ１０と、ローラ１０を回転させるモータ１１とを有している。搬送部３は、例えば、一定の速度Ｖでメディア１０１を搬送する。ただし、搬送部３は、間欠的にメディア１０１を搬送したり、速度を変化させたりしてもよい。

ヘッド５は、メディア１０１の搬送経路の途中に配置されており、ｚ方向の正側からメディア１０１に対向する。ヘッド５は、メディア１０１の印画面及び搬送方向に直交する方向（主走査方向、ｘ方向）にシャトル運動を行うシリアルヘッドであってもよいし、当該直交する方向に（ほぼ）固定されたラインヘッドであってもよい。なお、本実施形態においては、ヘッド５がラインヘッドである場合を例に挙げて説明するものとする。

ヘッド５は、ｘ方向の複数位置においてインク滴をメディア１０１に吐出、付着させる。当該動作が、メディア１０１の搬送に伴って繰り返し行なわれることにより、メディア１０１には２次元画像が形成される。

制御部７は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び外部記憶装置を含んで構成されている。制御部７は、モータ用ドライバ１３に制御信号を出力することにより、所望の電圧をモータ１１に印加して、モータ１１を制御する。同様に、制御部７は、ヘッド用ドライバ１５に制御信号を出力することにより、所望の電圧をヘッド５に印加して、ヘッド５を制御する。

ヘッド用ドライバ１５、又は、ヘッド用ドライバ１５及び制御部７の一部は、駆動信号（ヘッド５に印加される電圧）の周波数（周期）及び波形を設定し、その設定した駆動信号を生成してヘッド５に出力する駆動部８を構成している。駆動部８は、例えば、ドライバＩＣや回路基板により構成されている。以下では、説明の便宜上、駆動部８は、ヘッド用ドライバ１５のみにより構成されているものとして説明する。

なお、図１では、駆動部８とヘッド５とを互いに別個のものとして図示している。ただし、駆動部８は、その一部又は全部がヘッド５に搭載されてもよい。この場合において、ヘッド５と駆動部８のヘッド５に搭載された部分（一部又は全部）との全体が、広義のヘッド６を構成していると捉えられてもよい。

図２は、ヘッド５の一部を拡大して示す模式的な断面図である。なお、図２の紙面下方がメディア１０１に対向する側である。

ヘッド５は、圧電素子の機械的歪によりインクに圧力を付与するピエゾ式のヘッドである。ヘッド５は、インク滴を吐出する複数の吐出素子１９を有し、図２は一の吐出素子１９を示している。複数の吐出素子１９は、例えば、ｘｙ平面において配列されており、各吐出素子１９は、メディア１０１上の１ドットに対応している。

また、別の観点では、ヘッド５は、インクを貯留する空間を形成する基体２１と、基体２１に貯留されているインクに圧力を付与するためのアクチュエータ２３とを有している。複数の吐出素子１９は、基体２１及びアクチュエータ２３により構成されている。

基体２１の内部には、複数の個別流路２５（図２では１つを図示）と、当該複数の個別流路２５に通じる共通流路（リザーバ）２７とが形成されている。個別流路２５は、吐出素子１９毎に設けられ、共通流路２７は、複数の吐出素子１９に共通に設けられている。

各個別流路２５は、メディア１０１に対向する吐出孔２９ａを含むディセンダ（部分流路）２９と、ディセンダ２９に通じる加圧室３１と、加圧室３１と共通流路２７とを連通する供給路３３とを有している。

複数の個別流路２５及び共通流路２７にはインクが満たされている。複数の加圧室３１の容積が変化してインクに圧力が付与されることにより、複数の加圧室３１から複数のディセンダ２９へインクが送出され、複数の吐出孔２９ａからは複数のインク滴が吐出される。また、複数の加圧室３１へは複数の供給路３３を介して共通流路２７からインクが補充される。

複数の個別流路２５及び共通流路２７の断面形状若しくは平面形状は、適宜に設定されてよい。本実施形態では、加圧室３１は、ｚ方向において一定の厚みに形成され、一方の端部はディセンダ２９と連通され、他方の端部は供給路３３と連通されている。供給路３３の一部は、流れ方向に直交する断面積が共通流路２７および加圧室３１よりも小さいしぼりとされている。

上述のように、複数の吐出素子１９はｘｙ平面に配列されており、複数の吐出孔２９ａもｘｙ平面に分布している。ラインヘッドであるヘッド５においては、複数の吐出孔２９ａは、搬送方向に交差（厳密には直交）する方向（ｙ方向）においてメディア１０１に亘る広さに分布している。

基体２１は、例えば、複数の基板３５が積層されることにより構成されている。基板３５には、複数の個別流路２５及び共通流路２７を構成する貫通孔が形成されている。複数の基板３５の厚み及び積層数は、複数の個別流路２５及び共通流路２７の形状等に応じて適宜に設定されてよい。複数の基板３５は、適宜な材料により形成されてよく、例えば、金属、セラミック若しくはシリコンにより形成されている。

アクチュエータ２３は、例えば、撓みモードで変位する、ユニモルフ型の圧電素子により構成されている。具体的には、例えば、アクチュエータ２３は、加圧室３１側から順に積層された、振動板３７、共通電極３９、圧電体４１及び複数の個別電極４３を有している。

振動板３７、共通電極３９及び圧電体４１は、例えば、複数の加圧室３１を覆うように複数の加圧室３１に共通に設けられている。一方、個別電極４３は、加圧室３１毎に設けられている。より具体的には、個別電極４３は、概ね、加圧室３１と相似形で、加圧室３１の広さよりも若干小さい個別電極本体４４と、その個別電極本体４４の角部に接続されている引出電極４５とを含んでいる。

振動板３７、共通電極３９、圧電体４１及び個別電極４３は、適宜な材料により形成されてよい。例えば、振動板３７は、セラミック、酸化シリコン若しくは窒化シリコンにより形成されている。共通電極３９及び個別電極４３は、例えば、白金若しくはパラジウムにより形成されている。圧電体４１は、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等のセラミックにより形成されている。

圧電体４１は、厚み方向（ｚ方向）を分極方向とされている。従って、共通電極３９及び個別電極４３に電圧を印加して、圧電体４１に対して分極方向に電界を作用させると、圧電体４１は面内（ｘｙ平面内）で収縮する。この収縮により振動板３７は、加圧室３１側に凸となるように撓み、その結果、加圧室３１の容積は変化する。

図３は、吐出素子１９の駆動方法を説明する模式的なタイミングチャートである。

制御部７は、一定の駆動周期Ｔａ毎にヘッド用ドライバ１５に対して吐出データＤｅを出力する。各吐出データＤｅは、各駆動周期Ｔａにおいて各吐出素子１９が吐出すべきインクの吐出量（吐出量がゼロ、すなわち吐出しない場合を含む）の情報を全ての吐出素子１９について保持しているデータである。

ヘッド用ドライバ１５は、吐出データＤｅに含まれる各吐出素子１９の吐出すべきインク量の情報に基づいて、各吐出素子１９に対してクロック信号ＣＬＫの周波数（周期）を設定する。

図３の例では、一の吐出素子１９Ａに対しては、クロック信号ＣＬＫの周期として駆動周期Ｔａと同一の周期が設定され、他の吐出素子１９Ｂに対しては、クロック信号ＣＬＫの周期として駆動周期Ｔａの１／３が設定されている。

そして、ヘッド用ドライバ１５は、吐出素子１９毎に設定されたクロック信号ＣＬＫに同期して所定の駆動パルスＰｓ（吐出信号の一例）を各吐出素子１９に対して出力する。なお、駆動パルスＰｓを含む信号全体を駆動信号Ｓｄというものとする。

このような駆動信号Ｓｄの出力により、図３の例では、一の吐出素子１９Ａに対しては、一の駆動周期Ｔａにおいて１つの駆動パルスＰｓが出力され、他の吐出素子１９Ｂに対しては、一の駆動周期Ｔａにおいて３つの駆動パルスＰｓが出力されている。

各駆動パルスＰｓは、共通電極３９を基準電位（例えば０Ｖ）として個別電極４３に入力されるものである。すなわち、各吐出素子１９においては、一の駆動パルスＰｓが入力されることにより、共通電極３９と個別電極４３との間に電圧が印加され、１回の吐出が行われる。ただし、吐出データＤｅが、吐出する必要がないデータであれば、個別電極４３に、吐出を生じない信号が入力される。吐出を生じない信号は、単に個別電極４３に入力される電圧が変わらないものであってもよいし、パルス幅や電圧の変化が、吐出を生じない範囲の入力であってもよい。

従って、吐出素子１９Ａと吐出素子１９Ｂとは、吐出の周波数が互いに異なることにより、駆動周期Ｔａにおける吐出回数が互いに異なり、ひいては、駆動周期Ｔａにおける吐出量が互いに異なっている。また、一の吐出素子１９において、吐出の周波数は、駆動周期Ｔａ毎に、吐出データＤｅに基づいて設定される（図１０も参照）。このように、本実施形態においては、吐出の周波数を吐出素子１９毎に調整することにより、吐出量を調整する。

駆動パルスＰｓは、引き打ち方式を実現するパルス、押し打ち方式を実現するパルス等の公知の駆動方式を実現するパルスとされてよい。駆動パルスＰｓのパルス幅Ｗｐ及び信号レベルＶｐも適宜に設定されてよい。なお、一般にパルス幅Ｗｐは、圧力波が吐出孔２９ａから供給路３３のしぼりまで伝わる時間ＡＬ（Acoustic Length）程度（引き打ち式の場合）若しくはＡＬの２倍程度（押し打ち式の場合）とされる。

また、駆動パルスＰｓは、１パルス〜３パルス程度で構成され、１液滴を形成するためのものであってもよいし、２以上のパルスによって形成され、２以上の液滴を形成するためのものであってもよい。好適には、駆動パルスＰｓは、１液滴を形成するためのものとされる。複数の駆動パルスＰｓは、互いに同一の液滴量の複数のインク滴を形成するためのものであってもよいし、互いに異なる液滴量の複数のインク滴を形成するためのものであってもよい。好適には、複数の駆動パルスＰｓは、互いに同一の液滴量の複数のインク滴を形成するためのものとされる。

ここで、クロック信号ＣＬＫの周波数は、各駆動パルスＰｓによるインクの圧力変動に影響を及ぼすことがあり得る。例えば、クロック信号ＣＬＫの周波数が高くなるほど、一の駆動パルスＰｓによるインクの圧力変動の残留成分が次の駆動パルスＰｓによるインクの圧力変動に影響を及ぼしやすくなることが考えられる。そこで、本実施形態では、周波数に応じて駆動パルスＰｓを最適の波形とする（駆動パルスＰｓの波形を変化させる）。例えば、クロック信号ＣＬＫの周波数が高くなると、圧力変動を抑えるキャンセルパルスを挿入したり、パルス幅Ｗｐを変化させたりする。

また、吐出素子１９Ａのクロック信号ＣＬＫと、吐出素子１９Ｂのクロック信号ＣＬＫとは、時点ｔ１において、駆動パルスＰｓを出力するタイミングを決定する基準となる位置（例えば、パルスの立下り）が一致している。従って、仮に吐出素子１９Ａと吐出素子１９Ｂとが隣接していると、その加圧室３１同士の圧力が共通流路２７を介して相互に影響する（流体クロストークを生じる）おそれがある。

そこで、吐出素子１９Ａに対しては、クロック信号ＣＬＫのパルスの立下りの直後に駆動パルスＰｓが出力されているのに対して、吐出素子１９Ｂに対しては、クロック信号ＣＬＫのパルスの立下りから遅延時間ｔｄで遅れて駆動パルスＰｓが出力されている。

流体クロストークが発生する吐出素子１９及びそのタイミングは、吐出素子１９毎且つ駆動周期Ｔａ毎に吐出の周波数が設定される（変化される）度に変化する。そこで、本実形態では、吐出の周波数に応じて遅延時間ｔｄ（駆動パルスＰｓのクロック信号ＣＬＫに対する位相差）が適宜に設定される（変化される）。

なお、図３では、吐出素子１９Ｂに関して、駆動周期Ｔａ内の全ての駆動パルスＰｓに対して遅延時間ｔｄが設定されているが、流体クロストークが生じ得る駆動パルスＰｓのみについて、遅延時間ｔｄが設定されてもよい。

流体クロストークが生じ得ると判定される条件は、クロック信号ＣＬＫの基準となる位置（パルスの立下り等）が完全に一致するという条件に限定されず、適宜に設定されてよい。例えば、当該条件は、クロック信号ＣＬＫの基準となる位置同士の差が所定の判定時間よりも短いという条件とされてもよいし、駆動パルスＰｓが重なるという条件とされてもよい。

また、吐出素子１９Ａと吐出素子１９Ｂとが隣接していなければ、そのような遅延時間ｔｄを設けたり、若しくは、遅延時間ｔｄを互いに異ならせる必要はない。従って、上記の判定は、予め定められた吐出素子１９の組み合わせについて行われればよい。

図４（ａ）及び図４（ｂ）は、吐出素子１９の遅延時間ｔｄの他の観点からの設定方法を説明する図である。これらの図において、横軸は時間ｔを示し、縦軸はインクを吐出するタイミングにある吐出素子１９の数を示している。

吐出素子１９の総数はＮｍａｘであり、吐出タイミングにある吐出素子１９の数は、印刷の進行（時間ｔの経過）に伴って変化している。ここで、多数の吐出素子１９から同時にインクが吐出されるとすると、共通流路２７から加圧室３１へのインクの補給が十分になされず、印刷が適切に行われないおそれがある。また、吐出タイミングが同時となる吐出素子１９の数には、各吐出素子１９に対して設定された吐出の周波数が影響している。

そこで、本実施形態では、各吐出素子１９に対して設定された吐出の周波数に基づいて、吐出タイミングが同時となる吐出素子１９の数が所定の限度数Ｎｓ（例えば総数Ｎｍａｘの半分）を超えないように、遅延時間ｔｄを設定する。

すなわち、遅延時間ｔｄを設定しないならば、若しくは、上記の吐出素子１９間の流体クロストークの観点のみから遅延時間ｔｄを設定したならば、吐出タイミングにある吐出素子１９の数が図４（ａ）のように経時変化する場合、図４（ｂ）に示すように、吐出タイミングにある吐出素子１９の数が限度数Ｎｓを超えないように、適宜に遅延時間ｔｄが設定される。

限度数Ｎｓを超えるか否かの判定方法及び超えると判定された場合の遅延時間ｔｄの設定方法は、適宜に設定されてよい。例えば、最も簡便なアルゴリズムでは、まず、遅延時間ｔｄを設定しない状態、若しくは、上述の流体クロストークの観点から遅延時間ｔｄを設定した状態で、駆動周期Ｔａ内の所定の時間刻みの各時点において限度数Ｎｓを超えるか否かの判定を行い、超えると判定した場合は、その限度数Ｎｓを超えるタイミングに関わる吐出素子１９の遅延時間ｔｄを若干増加若しくは減少させる。この操作を、限度数Ｎｓを超えないと判定するまで繰り返す。

なお、各時点における吐出素子１９の計数方法についても、駆動パルスＰｓが少しでも各時点に重複したときにその吐出素子１９を計数する方法としたり、駆動パルスＰｓのパルス幅Ｗｐのうち吐出量がピークになる付近の所定範囲が各時点に重複したときにその吐出素子１９を計数する方法としたりするなど、適宜な方法とされてよい。

図５は、上述したような制御方法を実現する、記録装置１の制御系の構成を示すブロック図である。

制御部７は、吐出データＤｅ及び転送用クロック信号ＴＣＬＫをヘッド用ドライバ１５（駆動部８）に出力する。吐出データＤｅは、例えば、シリアルデータであり、各吐出素子１９の吐出量の情報は、転送用クロック信号ＴＣＬＫに同期して、順次、制御部７からヘッド用ドライバ１５に出力される。

また、制御部７は、吐出データＤｅの出力と、モータ用ドライバ１３への制御信号の出力とを同期して行う。これにより、ヘッド５からのインクの吐出と、メディア１０１の搬送とは同期して行われ、メディア１０１の適宜な位置に適宜な画像が形成される。

吐出データＤｅが入力されたヘッド用ドライバ１５のクロック選択部５１は、転送用クロック信号ＴＣＬＫに同期して、順次、各吐出素子１９の吐出量の情報を読み出す。そして、各吐出素子１９に対して、吐出量に応じたクロック信号ＣＬＫの周波数を選択し、その選択結果を示す選択信号Ｓｓを生成し、複数の選択信号Ｓｓを複数の信号設定部５３に並行に出力する。

各信号設定部５３は、入力された選択信号Ｓｓに基づいて、駆動信号Ｓｄを生成するのに必要な情報を含む設定信号Ｓｔを生成する。複数の信号設定部５３は、複数の設定信号Ｓｔを複数の駆動信号出力部５５に並行に出力する。

なお、図５では、信号設定部５３を吐出素子１９毎に設けられる機能部として捉えて図示しているが、複数の信号設定部５３全体が一つの信号設定部として捉えられてもよい。また、いずれの捉え方がなされるにせよ、実際の構成は、いずれの捉え方に近いものであってもよい。駆動信号出力部５５についても同様である。

各駆動信号出力部５５は、入力された設定信号Ｓｔに基づいて、駆動信号Ｓｄを生成する。複数の駆動信号出力部５５は、複数の駆動信号Ｓｄを複数の吐出素子１９に並行に出力する。

ヘッド用ドライバ１５の遅延設定部５７は、流体クロストークを抑制する観点及び限度数Ｎｓの観点から遅延時間ｔｄを設定する。具体的には、遅延設定部５７は、クロック選択部５１からの選択信号Ｓｓに基づいて、各吐出素子１９に対して遅延時間ｔｄ（ｔｄ＝０含む）を設定し、遅延時間ｔｄの情報を含む信号を生成する。そして、遅延設定部５７は、複数の遅延時間ｔｄの情報を含む複数の信号を複数の駆動信号出力部５５に並行に出力する。

なお、遅延設定部５７は、クロック信号ＣＬＫの周波数の情報だけでなく、信号設定部５３から駆動パルスＰｓの情報を得て（図６参照）、駆動パルスＰｓの波形を考慮した判定を行って遅延時間ｔｄを設定してもよい。また、遅延設定部５７は、選択信号Ｓｓではなく、クロック信号ＣＬＫ自体が入力されて、クロック信号ＣＬＫの周波数の情報を得てもよい。

図６は、信号設定部５３の構成を示すブロック図である。

周波数設定部６１は、選択信号Ｓｓに応じた周波数のクロック信号ＣＬＫを駆動信号出力部５５に出力する。

波形設定部６３は、クロック信号ＣＬＫの周波数に応じて好適な駆動パルスＰｓの波形を設定する。波形設定部６３は、選択信号Ｓｓに応じて駆動パルスＰｓの波形を設定し、設定した駆動パルスＰｓの情報を含む信号を駆動信号出力部５５に出力する。波形の設定は、例えば、予め記憶された複数の波形から周波数に応じて特定の波形が選択されることにより実現されてもよいし、周波数をパラメータとする計算式によって波形が規定されてもよい。

駆動信号出力部５５は、クロック信号ＣＬＫの基準となる位置（パルスの立下り等）に対して遅延時間ｔｄで遅れて、クロック信号ＣＬＫと同一の周波数で駆動パルスＰｓを出力する。

図７は、周波数設定部６１の構成例を示す模式図である。

周波数設定部６１は、複数の周波数のクロック信号ＣＬＫを生成するクロック信号生成部６５と、クロック信号生成部６５と駆動信号出力部５５との接続状態を切り換えるスイッチ部６７とを有している。クロック信号生成部６５は、複数の周波数設定部６１に対して共通に（複数のスイッチ部６７に対して共通に）設けられている。

クロック信号生成部６５には、複数のライン６９が接続されている。そして、クロック信号生成部６５は、複数のライン６９に対して互いに周波数の異なるクロック信号を常時出力している。

一方、スイッチ部６７は、選択信号Ｓｓに応じて、複数のライン６９のいずれか一つと、駆動信号出力部５５とを接続する。これにより、選択信号Ｓｓに応じたクロック信号ＣＬＫが駆動信号出力部５５に入力される。

なお、複数のスイッチ部６７は、その全体で一つのスイッチ部７１として捉えられてもよい。また、上述したように、複数の周波数設定部６１（クロック信号生成部６５及び複数のスイッチ部６７）は、全体で一つの周波数設定部として捉えられてよい。

駆動周期Ｔａにおいてインクを吐出しない吐出素子１９に対応する選択信号Ｓｓの内容やスイッチ部６７の状態は適宜に設定されてよい。例えば、この場合の選択信号Ｓｓは、クロック信号を選択しないことを示す内容とされ、この内容の選択信号Ｓｓが入力されたスイッチ部６７においては、クロック信号ＣＬＫに代えて基準電位を駆動信号出力部５５に付与し、駆動信号出力部５５においては、基準電位が入力されたことに対応して駆動パルスＰｓを出力しないようにしてもよい。波形設定部６３及び遅延設定部５７等においても同様に、駆動周期Ｔａにおいてインクが吐出されない場合の動作は適宜に設定されてよい。

図８（ａ）〜図８（ｃ）は、本実施形態の作用を比較例と比較して説明する図である。なお、図８において、駆動パルスＰｓとしては、１パルスにより構成され、１液滴を形成するためのものを例示する。また、複数の駆動パルスＰｓは、互いに同一の液滴量の複数のインク滴を形成するためのものであるものとする。

図８（ａ）は、比較例の吐出素子１９の駆動方法を説明する模式的なタイミングチャート（図３に相当する図）である。

比較例においては、複数の吐出素子１９に対して共通の一のクロック信号ＣＬＫが与えられる。そして、一の吐出素子１９Ａに対しては、駆動周期Ｔａにおいて、クロック信号ＣＬＫと同一の周波数で１回の駆動パルスＰｓが出力される。他の吐出素子１９Ｂに対しては、駆動周期Ｔａにおいて、クロック信号ＣＬＫと同一の周波数で３回の駆動パルスＰｓが出力される。

このように比較例においては、複数の吐出素子１９及び複数の駆動周期Ｔａに関して、クロック信号ＣＬＫの周波数（吐出の周波数）は一定（共通）である。

図８（ｂ）は、比較例における印画面を拡大して示す平面図であり、図８（ｃ）は、本実施形態におけるメディア１０１の印画面を拡大して示す平面図である。これらの図において、紙面左右方向がメディア１０１の搬送方向に相当し、円形はメディア１０１に付着したインク滴Ｋを示している。

また、図８（ａ）の時間ｔ（Ｔａ）と、図８（ｂ）及び図８（ｃ）の、時間ｔに相当するメディア１０１の搬送距離（Ｖ×ｔ（Ｌａ＝Ｖ×Ｔａ））とは、図８（ａ）〜図８（ｃ）の紙面左右方向の長さにおいて互いに同一になるように図示されている。

図８（ｂ）に示すように、比較例においては、一又は複数のインク滴Ｋにより一の網点が構成され、色の濃淡に関わらず網点間の距離は概ね一定である。その結果、例えば、色が濃い部分においてもインクが付着されていない面（下地）が目立つなどの不都合が生じる。

一方、図８（ｃ）に示すように、本実施形態においては、一のインク滴Ｋにより一の網点が構成され、色の濃淡に応じて網点間の距離が変化する。その結果、例えば、色が濃い部分において下地が目立たず、高画質に感じられることが期待される。

図９〜図１１は、別の観点からの本実施形態の作用を説明する図である。

図９は、立体的なメディア１０１の一例を示す、平面図、側面図及び後面図である。メディア１０１は、断面が台形状に形成されており、印刷がなされる印画面として、搬送部３による搬送方向（ヘッド５との相対移動方向）及び当該搬送方向に直交する方向に平行な（ｘｙ平面に平行な）第１面１０１ａと、搬送方向に対して傾斜する２つの第２面１０１ｂと、搬送方向に直交する方向に対して傾斜する２つの第３面１０１ｃとを有している。

図１０は、図９の領域Ｘにおけるインクの吐出の様子を模式的に示す図である。図１０の上段のタイミングチャートは、クロック信号ＣＬＫを示し、下段の断面図は、領域Ｘを示している。図８と同様に、駆動周期Ｔａの紙面上の長さと、駆動周期Ｔａにおけるメディア１０１の搬送距離Ｌａの紙面上の長さとは対応している。また、各駆動パルスＰｓは、１液滴を形成するためのものであるとし、複数の駆動パルスＰｓは、互いに同一の液滴量の複数のインク滴を形成するためのものであるものとする。

第１面１０１ａは、搬送方向に平行であることから、その搬送距離Ｌａと、駆動周期Ｔａにおいて印刷されるべき印刷距離とは同一である。一方、第２面１０１ｂは、搬送方向に対して傾斜していることから、駆動周期Ｔａにおいて印刷されるべき印刷距離Ｌｂは、搬送距離Ｌａよりも長い。

従って、例えば、第１面１０１ａと第２面１０１ｂとを同一の色の濃さで印刷することを希望するときに、第１面１０１ａと第２面１０１ｂとで駆動周期Ｔａにおけるインクの吐出量を同一とすると、第２面１０１ｂは第１面１０１ａよりも色が薄くなってしまう（搬送方向において網点間の距離が長くなってしまう。）。

そこで、第２面１０１ｂの印刷においては、傾斜角θの増加に応じて吐出の周波数を高くし、駆動周期Ｔａにおけるインクの吐出量を増加させる。これにより、第１面１０１ａの色の濃さと第２面１０１ｂの色の濃さとを同等とすることができる。

さらに、図８（ｃ）を参照して説明したように、本実施形態においては、網点（インク滴Ｋ）の間隔を狭めてインクの吐出量を増加させることから、印刷距離Ｌｂが搬送距離Ｌａよりも長くなった影響自体（搬送方向において網点間の距離が長くなること自体）を抑制することができ、第１面１０１ａの印刷状態と、第２面１０１ｂの印刷状態とを同様のものとすることができる。

すなわち、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示した比較例においては、第２面１０１ｂに対するインクの吐出量を多くしても、搬送距離Ｌａに対する網点間の間隔は一定であるから、第２面１０１ｂにおける網点間の距離は第１面１０１ａの網点間の距離よりも長くなってしまい、第１面１０１ａと第２面１０１ｂとで印刷状態は同等とならない。

なお、図１０では、第１面１０１ａと第２面１０１ｂとを同一の色の濃さで印刷することを希望する場合を想定したが、第１面１０１ａと第２面１０１ｂとを異なる色の濃さで印刷することを希望する場合等においても同様に、第２面１０１ｂに対する吐出の周波数を傾斜角θの増加に応じて高くすることにより、両者の色の相違を希望した相違としたり、印刷状態（搬送方向における網点間の距離）を同等としたりすることができる。

図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、図１０を参照して説明した印刷方法を利用した印刷例を示す領域Ｘの平面図である。

いずれの図も、第１面１０１ａ〜第３面１０１ｃまでを同一の色の濃さとすることを希望する場合を想定している。また、ヘッド５はラインヘッドであるので、メディア１０１がヘッド５に対して１回通過したときに全ての面に対して印刷を行うことを想定している。

図１１（ａ）の例では、第２面１０１ｂだけでなく、第３面１０１ｃにおいても、第２面１０１ｂと同様に、傾斜角θの増加に応じて吐出の周波数が高く設定されている。このように印刷することにより、傾斜によって色が薄くなってしまうことを抑制しつつ、メディア１０１の全ての面をラインヘッドであるヘッド５によって効率的に印刷できる。すなわち、各面を別個に印刷する必要が無い。

図１１（ｂ）の例では、第２面１０１ｂにおいては、図１０で説明したように、傾斜角θの増加に応じて吐出の周波数を高く設定している一方で、第３面１０１ｃにおいては、他の方法によって、傾斜角θの増加に応じてインクの吐出量を増加させている。例えば、第３面１０１ｃにおいては、クロック信号ＣＬＫの周波数（搬送方向における網点の間隔）は第１面１０１ａと同等とされ、一の駆動パルスＰｓは、２以上のインク滴Ｋを形成するためのものとされている。

第３面１０１ｃは、傾斜の影響によって網点間の距離が長くなるのは、搬送方向に直交する方向であることから、吐出の周波数を高くしても、その網点間の距離自体は変化しない。従って、このように第３面１０１ｃに対しては、他の方法によって吐出量を多くする方が、図１１（ａ）の場合よりも、第１面１０１ａと第３面１０１ｃとの印刷状態を近似させることができる場合がある。

なお、第１面１０１ａ及び第２面１０１ｂの印刷とは別個に、搬送方向をｘ方向として、第３面１０１ｃに対して第２面１０１ｂと同様に印刷がなされてもよい。

上記のようなメディア１０１の印画面の傾斜に応じたインクの吐出量の変化は、例えば、第２面１０１ｂ及び第３面１０１ｃにおいてインクの吐出量が多くなるように吐出データＤｅが形成されていることにより実現されてもよいし、吐出データＤｅは傾斜の影響を考慮しない状態で形成され（例えば、第１面１０１ａ〜第３面１０１ｃまで同一の吐出量となるように形成され）、ヘッド用ドライバ１５（クロック選択部５１）において、傾斜の影響を考慮する補正（周波数の選択）が行われることにより実現されてもよい。吐出データＤｅは、例えば、画像データ等に基づいて生成されるが、画像データの段階で傾斜の影響が考慮されていてもよいし、画像データから吐出データＤｅに変換する過程で制御部７において傾斜の影響が考慮されてもよい。

また、上記のような吐出量の変化及びその変化量（傾斜の影響の考慮）は、ユーザの入力操作等によって記録装置１に対して設定されてもよいし、記録装置１においてイメージセンサ若しくは非接触型の位置センサによってメディア１０１の形状を特定し、自動で設定されてもよい。

以上の実施形態によれば、ヘッド６は、駆動パルスＰｓが入力される度にインク滴を吐出する複数の吐出素子１９と、複数の吐出素子１９に対してクロック信号ＣＬＫの周波数を個別に設定し、各吐出素子１９に対して、設定された周波数のクロック信号ＣＬＫに基づいて、当該クロック信号ＣＬＫの周波数と同一の周波数で駆動パルスＰｓを出力する駆動部８とを有する。

従って、インク滴の吐出の周波数を変化させることによってインクの吐出量を調整し、色の濃淡を表現することができ、図８〜図１１を参照して説明した種々の効果を得ることができる。また、駆動部８は、制御部７等の記録装置１の本体側に設けられてもよいが、駆動部８がヘッド５に搭載されることにより、記録装置１の本体は従来の構成と同様とすることができ、既設の設備に対するヘッドの汎用性が向上し、本実施形態の印刷方法が広く普及することが期待される。

駆動部８は、複数の吐出素子１９に対して個別に設定されるクロック信号ＣＬＫの周波数を時間の経過に伴って変化させることから、メディア１０１の搬送方向において塗布量を変化させることができ、例えば、図１０を参照して説明した効果を得ることができる。

駆動部８は、互いに異なる周波数の複数のクロック信号ＣＬＫを生成するクロック信号生成部６５と、複数の吐出素子１９それぞれに対して、入力されたクロック信号ＣＬＫの周波数と同一の周波数で駆動パルスＰｓを出力する複数の駆動信号出力部５５と、クロック信号生成部６５により生成された複数のクロック信号ＣＬＫが入力され、入力された複数のクロック信号から一のクロック信号を選択して各駆動信号出力部５５に出力するスイッチ部７１と、を有する。従って、簡便な構成で、各吐出素子１９に対して、その吐出素子１９に設定された周波数で駆動パルスＰｓを出力することができる。

ヘッド５はラインヘッドであることから、上述した周波数の変化による塗布量の変化によって、搬送方向に対する傾斜角が異なる面に対して、好適に濃淡を表現しつつ、１回の印刷でインクの塗布を行うことができる。すなわち、効率的に高画質な印刷が行われる。

図８、図１０及び図１１（ａ）に示した例では、駆動パルスＰｓが入力される度に吐出素子１９が吐出するインク滴は１滴である。従って、図８及び図１０を参照して説明したように、インクの吐出量と、網点間の間隔とが反比例し、高画質と感じられることが期待される。なお、ここで言う１滴であるとは、吐出される液体の大部分が１滴であることを表す。吐出ばらつきなどにより、液滴の前端あるいは後端などがちぎれてメインの液滴と比較して微小な液滴が形成されてしまう場合があるが、そのような場合も１滴の範疇に含まれる。

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

インクジェットヘッドは、ピエゾ式ヘッドに限定されず、例えば、インクを加熱して気泡を発生させることによりインクに圧力を付与するサーマル式ヘッドであってもよい。また、ピエゾ式のインクジェットヘッドは、撓みモードヘッドに限定されず、例えば、振動板の振動方向に圧電体を収縮させる縦モードヘッドであってもよいし、圧電体の剪断変形を利用するシアモードヘッドであってもよい。撓みモードヘッドは、ユニモルフ型ヘッドに限定されず、互いに対向する２つの圧電体を有するバイモルフ型ヘッドであってもよい。

遅延時間は設定されなくてもよいし、周波数によらず一定であってもよい。吐出信号（駆動パルスＰｓ）の波形は周波数によらず一定であってもよい。

１…記録装置、５…ヘッド（駆動部含まない）、６…ヘッド（駆動部含む）、８…駆動部、１９…吐出素子、ＣＬＫ…クロック信号、Ｐｓ…駆動パルス（吐出信号）。

Claims (14)

1. 所定の吐出信号が入力される度にインク滴を吐出する複数の吐出素子と、
   前記複数の吐出素子に対してクロック信号の周波数を個別に設定し、各吐出素子に対して、設定された周波数のクロック信号に基づいて、当該クロック信号の周波数と同一の周波数で前記吐出信号を出力できる駆動部と、
   を有するインクジェットヘッド。
2. 前記駆動部は、前記複数の吐出素子に対して個別に設定されるクロック信号の周波数を時間の経過に伴って変化させる
   請求項１に記載のインクジェットヘッド。
3. 前記駆動部は、
   互いに異なる周波数の複数のクロック信号を生成するクロック信号生成部と、
   前記複数の吐出素子それぞれに対して設けられ、入力された一のクロック信号の周波数と同一の周波数で前記吐出信号を出力できる複数の駆動信号出力部と、
   前記クロック信号生成部により生成された複数のクロック信号が入力され、入力された複数のクロック信号を選択的に各駆動信号出力部に出力するスイッチ部と、を有する
   請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド。
4. 前記駆動部は、前記吐出信号を出力する周波数に応じて当該吐出信号の波形を変化させる
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
5. 前記駆動部は、前記複数の吐出素子の少なくとも一部に関して、前記クロック信号に対して所定の位相差で遅れて前記吐出信号を出力し、設定されたクロック信号の周波数に応じて前記位相差を変化させる
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
6. 前記駆動部は、前記複数の吐出素子のうちの、所定の限度数を超える数の吐出素子から同時にインク滴が吐出されないように前記位相差を設定する
   請求項５に記載のインクジェットヘッド。
7. 前記吐出信号が入力される度に前記吐出素子が吐出するインク滴は１滴である
   請求項１〜６のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
8. 所定の吐出信号が入力される度にインクを吐出する複数の吐出素子と、
   一定の駆動周期毎に、前記複数の吐出素子に対して前記吐出信号を出力する周波数を個別に設定し、その設定された周波数で前記吐出信号を前記複数の吐出素子に出力できる駆動部と、
   を有するインクジェットヘッド。
9. 所定の吐出信号が入力される度にインク滴を吐出する複数の吐出素子と、
   前記複数の吐出素子におけるインクの吐出量を規定する吐出データを出力する制御部と、
   前記吐出データに基づいて、前記複数の吐出素子に対してクロック信号の周波数を個別に設定し、各吐出素子に対して、設定された周波数のクロック信号に基づいて、当該クロック信号の周波数と同一の周波数で前記吐出信号を出力できる駆動部と、
   を有する記録装置。
10. 所定の吐出信号が入力される度にインクを吐出する複数の吐出素子と、
    所定の駆動周期毎に前記複数の吐出素子におけるインクの吐出量を規定する吐出データを出力する制御部と、
    前記吐出データが入力され、当該入力がなされる度に、前記吐出データに基づいて、前記複数の吐出素子に対して前記吐出信号を出力する周波数を個別に設定し、その設定された周波数で前記吐出信号を前記複数の吐出素子に出力できる駆動部と、
    を有する記録装置。
11. 前記複数の吐出素子から吐出されたインクが着弾するメディアを搬送する搬送部を更に有し、
    前記駆動部は、前記搬送部によるメディアの搬送に伴って前記吐出信号を出力する周波数を変化させる
    請求項９又は１０に記載の記録装置。
12. 前記複数の吐出素子は、前記メディアの搬送方向に交差する方向において前記メディアに亘る広さで分布して配置されている
    請求項１１に記載の記録装置。
13. 前記駆動部は、各吐出素子に対向する前記メディアの印画面の搬送方向に対する傾斜角の変化に応じてその吐出素子に対して設定される周波数を変化させる
    請求項１１又は１２に記載の記録装置。
14. 前記駆動部は、前記メディアの前記搬送方向に対してのみ傾斜する面に対向する吐出素子に対しては、前記吐出信号として前記吐出素子から１液滴のインク滴が吐出される波形の信号を用い、前記メディアの前記搬送方向に直交する方向に対してのみ傾斜する面に対向する吐出素子に対しては、前記吐出信号として前記吐出素子から複数滴のインク滴が吐出される波形の信号を用いる
    請求項１３に記載の記録装置。

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