JP2018158534A - 液体吐出ヘッド及び液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動周波数の低下を抑えながら、記録可能な階調数を増加させることができる液体吐出ヘッド及び液体吐出装置を提供する。【解決手段】ヘッドは、回数制御部２０１及び吐出量制御部２０２を含む。回数制御部は、入力される画像データに基づいて、１画素に対して液滴を吐出する回数を制御する。吐出量制御部は、画像データに基づいて、液滴の吐出量を制御する。【選択図】図６

Description

本発明の実施形態は、液体吐出ヘッド及び液体吐出装置に関する。

ノズルからインクなどの液体を液滴として吐出させることで、画像などを記録するインクジェット記録装置が知られている。従来のインクジェット記録装置には、複数の階調を表現するために、同一画素に対して複数回液滴を吐出することができるようにしたものがある。このようなインクジェット記録装置は、例えば、濃くしたい画素に対する液滴の吐出回数を多く、薄くしたい画素に対する液滴の吐出回数を少なくすることで、濃淡の階調を表現することができる。このような方式は、吐出回数が０〜３回である４階調から、吐出回数が０〜７回である８階調までのものが多い。しかしながら、インクジェット記録装置に入力される印刷元の画像データなどは、各色８ｂｉｔのものが多い。これは、２５６階調に相当する。すなわち、従来のインクジェット記録装置で記録された各画素あたりの階調数は、印刷元のデータの各画素あたりの階調数より小さい場合が多い。このため、インクジェット記録装置が同一画素に対して記録可能な階調数を増加させたいという需要がある。このために、同一画素に液滴を吐出する最大回数を増やす、例えば最大回数を７回よりも増やすことにより階調数を８よりも多くする、といったことが考えられる。しかしながら、上記のように最大回数を増やした場合、１画素に対する吐出回数が増える分、１画素あたりの吐出を行うためにかかる時間が増大する（駆動周波数が低下する）という問題がある。

特開２００１−１７１０９２号公報

本発明の実施形態が解決しようとする課題は、駆動周波数の低下を抑えながら、記録可能な階調数を従来よりも増加させることができる液体吐出ヘッド及び液体吐出装置を提供することである。

実施形態の液体吐出ヘッドは、回数制御部及び吐出量制御部を含む。回数制御部は、入力される画像データに基づいて、１画素に対して液滴を吐出する回数を制御する。吐出量制御部は、前記画像データに基づいて、前記液滴の吐出量を制御する。

第１実施形態〜第３実施形態に係るインクジェット記録装置の構成の一例を示す側面模式図。 図１に示す液体吐出ヘッドの構成の一例を示す斜視図。 図１に示す液体吐出ヘッドの構成の一例を示す分解斜視図。 図１に示すインクジェット記録装置の要部回路構成の一例を示すブロック図。 図４に示すプロセッサーによる制御処理のフローチャート。 ビットセパレーター並びに図４に示す階調制御部及び体積微調制御部の入出力を説明するためのブロック図。 階調データの数値ごとの総吐出量を視覚的に示した模式図。

以下、いくつかの実施形態に係るインクジェット記録装置について図面を用いて説明する。なお、実施形態の説明に用いる各図面は、説明のため、各部の縮尺を適宜変更して示している場合がある。また、実施形態の説明に用いる各図面は、説明のため、構成を省略して示している場合がある。
〔第１実施形態〕
以下、第１実施形態に係るインクジェット記録装置について説明する。
図１は、第１実施形態に係るインクジェット記録装置１の構成の一例を示す側面模式図である。インクジェット記録装置１は、一例として、複数の液体吐出部２と、液体吐出部２を移動可能に支持するヘッド支持機構３と、記録媒体Ｓを移動可能に支持する媒体支持機構４と、を備える。記録媒体Ｓは、例えば、紙又は樹脂などを素材とするシートである。インクジェット記録装置１は、液体吐出装置の一例である。

図１に示すように、複数の液体吐出部２が、所定の方向に並列して配置された状態でヘッド支持機構３に支持される。ヘッド支持機構３は、ローラー３ａに掛けられた無端ベルト３ｂに取り付けられている。インクジェット記録装置１は、ローラー３ａを回転させることで、ヘッド支持機構３を、記録媒体Ｓの搬送方向に対して直行する主走査方向Ａに移動可能である。液体吐出部２は、インクジェットヘッド１０及び循環装置２０を一体に備える。液体吐出部２は、液体として例えばインクＩをインクジェットヘッド１０から吐出させる吐出動作を行う。インクジェット記録装置１は、一例として、ヘッド支持機構３を主走査方向Ａに往復移動させながらインク吐出動作を行うことで、対向して配置される記録媒体Ｓに所望の画像を形成する。液体吐出部２は、液体吐出装置の一例である。

複数の液体吐出部２は、ＣＭＹＫの４色のインク、すなわちシアンインク、マゼンタインク、イエローインク及びブラックインクを、それぞれ吐出する。

図２は、インクジェットヘッド１０の構成の一例を示す斜視図である。図３は、インクジェットヘッド１０の構成の一例を示す分解斜視図である。因みにこの実施形態では、循環タイプのインクジェットヘッド１０を例示する。
図２に示すように、インクジェットヘッド１０は、いわゆるサイドシュータ型のインクジェットヘッドである。インクジェットヘッド１０は、インクジェットプリンターに搭載され、チューブのような部品を介してインクタンクに接続されている。このようなインクジェットヘッド１０は、ヘッド本体１１と、ユニット部１２と、一対の回路基板１３とを備えている。インクジェットヘッド１０は、液体吐出ヘッドの一例である。

ヘッド本体１１は、インクを吐出するための装置である。ヘッド本体１１は、ユニット部１２に取り付けられている。ユニット部１２は、ヘッド本体１１と前記インクタンクとの間の経路の一部を形成するマニホールドや、前記インクジェットプリンターの内部に取り付けるための部材を含んでいる。一対の回路基板１３は、ヘッド本体１１にそれぞれ取り付けられている。

ヘッド本体１１は、ベースプレート１５と、ノズルプレート１６と、枠部材１７と、一対の駆動素子１８とを備えている。ヘッド本体１１の内部には、インクが供給されるインク室が形成されている。

ベースプレート１５は、例えばアルミナのようなセラミクスによって矩形の板状に形成されている。ベースプレート１５は、平坦な実装面２１を有している。実装面２１に、複数の供給孔２２と、複数の排出孔２３とが開口している。

供給孔２２は、ベースプレート１５の中央部において、ベースプレート１５の長手方向に並んで設けられている。供給孔２２は、ユニット部１２の前記マニホールドのインク供給部に連通している。供給孔２２は、インク供給部を介して循環装置２０内のインクタンクに接続されている。前記インクタンクのインクは、インク供給部及び供給孔２２を通じてインク室に供給される。

排出孔２３は、供給孔２２を挟むように二列に並んで設けられている。排出孔２３は、ユニット部１２の前記マニホールドのインク排出部に連通している。排出孔２３は、インク排出部を介して循環装置２０内のインクタンクに接続されている。インク室のインクは、インク排出部及び排出孔２３を通じて前記インクタンクに回収される。このように、インクは前記インクタンクとインク室との間で循環する。

ノズルプレート１６は、例えば表面に撥液性機能を付与したポリイミド製の矩形状のフィルムによって形成されている。ノズルプレート１６は、ベースプレート１５の実装面２１に対向している。ノズルプレート１６に、複数のノズル２５が設けられている。複数のノズル２５は、ノズルプレート１６の長手方向に沿って二列に並んでいる。

枠部材１７は、例えばニッケル合金によって矩形の枠状に形成されている。枠部材１７は、ベースプレート１５の実装面２１とノズルプレート１６との間に介在している。枠部材１７は、実装面２１とノズルプレート１６とにそれぞれ接着されている。すなわち、ノズルプレート１６は、枠部材１７を介してベースプレート１５に取り付けられている。インク室は、ベースプレート１５と、ノズルプレート１６と、枠部材１７とに囲まれて形成されている。

駆動素子１８は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）によって形成された板状の二つの圧電体によって形成されている。前記二つの圧電体は、分極方向がその厚さ方向に互いに逆向きになるように貼り合わされている。

一対の駆動素子１８は、ベースプレート１５の実装面２１に接着されている。一対の駆動素子１８は、二列に並ぶノズル２５に対応して、インク室の中に平行に配置されている。駆動素子１８は、断面台形状に形成されている。駆動素子１８の頂部は、ノズルプレート１６に接着されている。

駆動素子１８に、複数の溝２７が設けられている。溝２７は、駆動素子１８の長手方向と交差する方向にそれぞれ延びており、駆動素子１８の長手方向に並んでいる。複数の溝２７は、ノズルプレート１６の複数のノズル２５に対向している。本実施形態の駆動素子１８は、溝２７にインクを吐出する駆動流路となる複数の圧力室を配置している。

複数の溝２７に、それぞれ電極２８が設けられている。電極２８は、例えばニッケル薄膜をフォトレジストエッチング加工することによって形成されている。電極２８は、溝２７の内面を覆っている。

ベースプレート１５の実装面２１から駆動素子１８に亘って、複数の配線パターン３５が設けられている。これらの配線パターン３５は、例えばニッケル薄膜をフォトレジストエッチング加工することによって形成されている。

配線パターン３５は、実装面２１の一つの側端部２１ａおよび他方の側端部２１ｂからそれぞれ延びている。なお、側端部２１ａ，２１ｂは、実装面２１の縁のみならずその周辺の領域を含む。このため、配線パターン３５は、実装面２１の縁よりも内側に設けられても良い。

以下、一つの側端部２１ａから延びる配線パターン３５について代表して説明する。なお、他方の側端部２１ｂの配線パターン３５の基本的な構成は、一つの側端部２１ａの配線パターン３５と同じである。

配線パターン３５は、第１の部分３５ａと、第２の部分３５ｂとを有している。配線パターン３５の第１の部分３５ａは、実装面２１の側端部２１ａから駆動素子１８に向かって直線状に延びている部分である。第１の部分３５ａは、互いに平行に延びている。配線パターン３５の第２の部分３５ｂは、第１の部分３５ａの端部と、電極２８とに跨る部分である。第２の部分３５ｂは、電極２８にそれぞれ電気的に接続されている。

一つの駆動素子１８において、複数の電極２８のうち幾つかの電極２８は、第１の電極群３１を構成する。複数の電極２８のうち他の幾つかの電極２８は、第２の電極群３２を構成する。

第１の電極群３１と第２の電極群３２とは、駆動素子１８の長手方向の中央部を境に分かれている。第２の電極群３２は、第１の電極群３１と隣り合っている。第１および第２の電極群３１，３２は、例えば１５９個の電極２８をそれぞれ含んでいる。

図２に示すように、一対の回路基板１３は、基板本体４４と、一対のフィルムキャリアパッケージ（ＦＣＰ）４５とをそれぞれ有している。なお、ＦＣＰは、テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）とも称される。

基板本体４４は、矩形状に形成された剛性を有するプリント配線板である。基板本体４４に、種々の電子部品やコネクタが実装される。また、基板本体４４に、一対のＦＣＰ４５がそれぞれ取り付けられている。

一対のＦＣＰ４５は、複数の配線が形成されるとともに柔軟性を有する樹脂製のフィルム４６と、前記複数の配線に接続されたヘッド駆動回路４７とをそれぞれ有している。フィルム４６は、テープオートメーテッドボンディング（ＴＡＢ）である。ヘッド駆動回路４７は、電極２８に電圧を印加するためのＩＣ（integrated circuit）である。ヘッド駆動回路４７は、樹脂によってフィルム４６に固定されている。

一方のＦＣＰ４５の端部は、異方性導電性フィルム（ＡＣＦ）によって、配線パターン３５の第１の部分３５ａに、熱圧着接続されている。これにより、ＦＣＰ４５の前記複数の配線は、配線パターン３５に電気的に接続される。

ＦＣＰ４５が配線パターン３５に接続されることで、ヘッド駆動回路４７が、ＦＣＰ４５の前記配線を介して電極２８に電気的に接続される。ヘッド駆動回路４７は、フィルム４６の前記配線を介して電極２８に電圧を印加する。

ヘッド駆動回路４７が電極２８に電圧を印加すると、駆動素子１８がシェアモード変形することにより、当該電極２８が設けられた圧力室の容積が増減させられる。これにより、圧力室の中のインクの圧力が変化し、当該インクがノズル２５から吐出される。このように、圧力室を隔てる駆動素子１８は、圧力室の内部に圧力振動を与えるためのアクチュエーターとなる。

図１に示す循環装置２０は、金属製などの連結部品によりインクジェットヘッド１０の上部に一体に連結されている。循環装置２０は、前記インクタンク及びインクジェットヘッド１０を通り液体が循環可能に構成された所定の循環路を備える。循環装置２０は、液体を循環させるためのポンプを備える。当該液体は、ポンプの働きにより循環装置２０からインク供給部を通じてインクジェットヘッド１０内に供給され、所定の流路を通った後、インク排出部を通じてインクジェットヘッド１０内から循環装置２０へと送られる。
また、循環装置２０は、循環路の外部に設けられる補給タンクとしてのカートリッジから循環路に液体を補給する。

インクジェット記録装置１の要部回路構成について説明する。図４は、実施形態に係るインクジェット記録装置１の要部回路構成の一例を示すブロック図である。
インクジェット記録装置１は、プロセッサー１０１、ＲＯＭ（read-only memory）１０２、ＲＡＭ（random-access memory）１０３、通信インターフェース１０４、表示部１０５、操作部１０６、ヘッドインターフェース１０７、バス１０８及びインクジェットヘッド１０を含む。

プロセッサー１０１は、インクジェット記録装置１の動作に必要な処理及び制御を行うコンピューターの中枢部分に相当する。プロセッサー１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶されたオペレーティングシステム又はアプリケーションソフトウェアなどのプログラムに基づいて、インクジェット記録装置１の各種の機能を実現するべく各部を制御する。プロセッサー１０１は、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）、ＭＰＵ（micro processing unit）若しくはＧＰＵ（graphics processing unit）、又はこれらの組み合わせである。

ＲＯＭ１０２は、プロセッサー１０１を中枢とするコンピューターの主記憶部分に相当する、専らデータの読み出しに用いられる不揮発性メモリである。ＲＯＭ１０２は、オペレーティングシステム又はアプリケーションソフトウェアなどのプログラムを記憶する。また、ＲＯＭ１０２は、プロセッサー１０１が各種の処理を行う上で使用するデータ又は各種の設定値などを記憶する。

ＲＡＭ１０３は、プロセッサー１０１を中枢とするコンピューターの主記憶部分に相当する揮発性のメモリである。ＲＡＭ１０３は、プロセッサー１０１が各種の処理を行う上で一時的に使用するデータを記憶しておく、いわゆるワークエリアなどとして利用される。また、ＲＡＭ１０３は、未印刷の印刷ジョブの一覧であるジョブ一覧を記憶する。印刷ジョブには、印刷対象となる画像などのデータが含まれる。

ＲＯＭ１０２に記憶されるプログラムは、後述する制御処理に関して記述した制御プログラムを含む。一例として、インクジェット記録装置１は、制御プログラムがＲＯＭ１０２に記憶された状態でインクジェット記録装置１の管理者などへと譲渡される。しかしながら、インクジェット記録装置１は、後述する制御処理に関して記述した制御プログラムがＲＯＭ１０２に記憶されない状態で当該管理者などに譲渡されても良い。また、インクジェット記録装置１は、別の制御プログラムがＲＯＭ１０２に記憶された状態で当該管理者などに譲渡されても良い。そして、後述する制御処理に関して記述した制御プログラムが別途に当該管理者などへと譲渡され、当該管理者又はサービスマンなどによる操作の下にＲＯＭ１０２へと書き込まれても良い。このときの制御プログラムの譲渡は、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク又は半導体メモリなどのようなリムーバブルな記録媒体に記録して、あるいはネットワークを介したダウンロードにより実現できる。

通信インターフェース１０４は、インクジェット記録装置１がネットワークなどを介して通信するためのインターフェースである。

表示部１０５は、インクジェット記録装置１の操作者に各種情報を通知するための画面を表示する。表示部１０５は、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬ（electro-luminescence）ディスプレイなどのディスプレイである。

操作部１０６は、インクジェット記録装置１の操作者による操作を受け付ける。操作部１０６は、例えば、キーボード、キーパッド又はタッチパッドなどである。また、操作部１０６としては、表示部１０５の表示パネルに重ねて配置されたタッチパッドを用いることもできる。すなわち、タッチパネルが備える表示パネルを表示部１０５として、タッチパネルが備えるタッチパッドを操作部１０６として用いることができる。

ヘッドインターフェース１０７は、プロセッサー１０１がインクジェットヘッド１０と通信するために設けられる。ヘッドインターフェース１０７は、プロセッサー１０１の制御のもと、階調データなどをインクジェットヘッド１０へ送信する。

バス１０８は、アドレスバス及びデータバスなどを含み、インクジェット記録装置１の各部で授受される信号を伝送する。

インクジェットヘッド１０は、ヘッドドライバー２００を備える。
ヘッドドライバー２００は、インクジェットヘッドを動作させるための駆動回路である。ヘッドドライバーは、例えばラインドライバーである。ヘッドドライバー２００は、入力される階調データに基づき、複数の駆動素子１８のそれぞれに駆動電圧を印加する。ヘッドドライバー２００は、階調制御部２０１及び体積微調制御部２０２を備える。
階調制御部２０１は、入力される階調データに基づいて、同一画素に対して液滴を吐出する回数を制御する。
体積微調制御部２０２は、入力される階調データに基づいて、吐出する液滴の量（体積）を制御する。

以下、第１実施形態に係るインクジェット記録装置１の動作を図５に基づいて説明する。なお、以下の動作説明における処理の内容は一例であって、同様な結果を得ることが可能な様々な処理を適宜に利用できる。図５は、インクジェット記録装置１のプロセッサー１０１による制御処理のフローチャートである。プロセッサー１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶された制御プログラムに基づいてこの制御処理を実行する。
なお、以下の動作説明では、０〜３回の吐出回数で４階調よりも多い階調数を表現する例について説明する。

図５のＡｃｔ１においてプロセッサー１０１は、ジョブ一覧に印刷ジョブが登録されているか否かを確認する。プロセッサー１０１は、ジョブ一覧に印刷ジョブが登録されていないならば、Ａｃｔ１においてＮｏと判定してＡｃｔ１の処理を繰り返す。かくしてプロセッサー１０１は、ジョブ一覧に印刷ジョブが登録されるまでＡｃｔ１を繰り返す。プロセッサー１０１は、ジョブ一覧に印刷ジョブが登録されているならば、Ａｃｔ１においてＹｅｓと判定してＡｃｔ２へと進む。
なお、例えば次のようにしてジョブ一覧に印刷ジョブが登録される。すなわち、プロセッサー１０１は、印刷ジョブが通信インターフェース１０４によって受信されるのを待ち受けている。そして、プロセッサー１０１は、印刷ジョブが受信されたならば、ジョブ一覧に当該印刷ジョブを登録する。また、プロセッサー１０１は、印刷を行うよう指示する操作が操作部１０６に対して行われるのを待ち受けている。そして、プロセッサー１０１は、当該操作が行われたことを確認したならば、当該操作に基づく印刷の内容を、印刷ジョブとしてジョブ一覧に登録する。以上の、ジョブ一覧に印刷ジョブを登録するための処理を、プロセッサー１０１は、図５に示す処理とは別スレッドで実行するなどして、図５に示す処理と並行又は並列して処理する。

Ａｃｔ２においてプロセッサー１０１は、ジョブ一覧の中から、次に印刷を行う印刷ジョブを選択する。プロセッサー１０１は、通常、ジョブ一覧の中で最初に登録された印刷ジョブを、次に印刷を行う印刷ジョブとして選択する。プロセッサー１０１は、Ａｃｔ２の処理の後、Ａｃｔ３へと進む。

Ａｃｔ３においてプロセッサー１０１は、Ａｃｔ２で選択した印刷ジョブに含まれる、印刷対象となるデータに対して色変換を行う。すなわち、プロセッサー１０１は、印刷対象となるＲＧＢカラーモードのビットマップ画像データをＣＭＹカラーモードの画像データに変換する。なお、印刷対象となるデータが画像以外のデータを含む場合、プロセッサー１０１は、当該データを画像データに変換してから上記の色変換を行う。また、当該印刷対象となるデータが、ＲＧＢ以外のカラーモードの画像データを含む場合、プロセッサー１０１は、当該画像データをＲＧＢカラーモードに変換してから上記の色変換を行う。また、当該印刷対象となるデータが、ベクター画像を含む場合、プロセッサー１０１は、当該ベクター画像データをビットマップ画像データに変換してから上記の色変換を行う。なお、本動作説明においては、印刷対象となるＲＧＢカラーモードのビットマップ画像データは、一例として各色８ｂｉｔとする。しかしながら、インクジェット記録装置１が扱う当該画像データは、８ｂｉｔに限定されない。プロセッサー１０１は、Ａｃｔ３の処理の後、Ａｃｔ４へと進む。

Ａｃｔ４においてプロセッサー１０１は、Ａｃｔ３で色変換を行ったＣＭＹカラーモードの画像データに対して下色除去を行う。すなわち、プロセッサー１０１は、例えば、当該ＣＭＹカラーモードの画像データのグレー成分を分離して黒成分に置き換えることで、ＣＭＹＫカラーモードの画像データに変換する。プロセッサー１０１は、Ａｃｔ４の処理の後、Ａｃｔ５へと進む。

Ａｃｔ５においてプロセッサー１０１は、Ａｃｔ４で下色除去を行ったＣＭＹＫカラーモードの画像データについて階調補正を行う。すなわち、プロセッサー１０１は、例えば、当該画像データに対してコントラスト、ガンマ値又は色調などの調整などを行う。プロセッサー１０１は、Ａｃｔ５の処理の後、Ａｃｔ６へと進む。

Ａｃｔ６においてプロセッサー１０１は、Ａｃｔ５で階調補正を行ったＣＭＹＫカラーモードの画像データについて、階調が各色３ｂｉｔより大きい場合、３ｂｉｔまで落とすために疑似中間処理を行う。プロセッサー１０１は、例えば、ディザ法又は誤差拡散法などを用いて画像データを３ｂｉｔにする。これにより、８ｂｉｔなどの３ｂｉｔを超える階調を持つ画像データは、３ｂｉｔの画像となる。この画像データは、各色の階調データであり、３ｂｉｔの数値が連なったビット列である。プロセッサー１０１は、Ａｃｔ６の処理の後、Ａｃｔ７へと進む。

Ａｃｔ７においてプロセッサー１０１は、図６に示すように、ビットセパレーターとして機能して、３ｂｉｔの階調データを画素ごとに上位２ｂｉｔと下位１ｂｉｔとに分離する。図６は、ビットセパレーター１１０、階調制御部２０１及び体積微調制御部２０２の入出力を説明するためのブロック図である。例えば、３ｂｉｔの数値である０ｂ１１０は、ビットセパレーター１１０によって、上位２ｂｉｔである０ｂ１１と、下位１ｂｉｔである０ｂ０とに分離される。なお、接頭辞の０ｂは、本明細書中において、０ｂに続く数値が２進数であることを示す。当該上位ビットが連なったビット列は、第１のデータの一例である。また、当該下位ビットが連なったビット列は、第２のデータの一例である。したがって、ビットセパレーター１１０は、階調データを、回数制御手段に入力する第１のデータと吐出量制御手段に入力する第２のデータとに分離する分離部として動作する。

プロセッサー１０１は、Ａｃｔ７で上位ビットと下位ビットに分離させた階調データを色別にインクジェットヘッド１０に送信するようにヘッドインターフェース１０７に対して指示する。この指示を受けてヘッドインターフェース１０７は、シアン（Ｃ）の階調データを、シアンインクを用いるインクジェットヘッド１０に送信する。ヘッドインターフェース１０７は、マゼンタ（Ｍ）の階調データを、マゼンタインクを用いるインクジェットヘッド１０に送信する。ヘッドインターフェース１０７は、イエロー（Ｙ）の階調データを、イエローインクを用いるインクジェットヘッド１０に送信する。ヘッドインターフェース１０７は、ブラック（Ｋ）の階調データを、ブラックインクを用いるインクジェットヘッド１０に送信する。送信された当該各階調データは、それぞれのインクジェットヘッド１０のヘッドドライバー２００によって受信される。このとき、階調データ上位ビットは階調制御部２０１に、階調データ下位ビットは体積微調制御部２０２に入力される。プロセッサー１０１は、Ａｃｔ８の処理の後、Ａｃｔ９へと進む。

Ａｃｔ９においてプロセッサー１０１は、Ａｃｔ２で選択した印刷ジョブをジョブ一覧から消去する。プロセッサー１０１は、Ａｃｔ９の処理の後、Ａｃｔ１へと戻る。

次に、階調データを受信したインクジェットヘッド１０の動作について説明する。なお、以下の説明では特定の１色、すなわち特定のインクジェットヘッド１０のみに着目して説明を行う。実際には各色についてそれぞれのインクジェットヘッド１０で同様の動作が行われる。
階調データの上位２ｂｉｔが入力された階調制御部２０１は、図６に示すように、当該２ｂｉｔが０ｂ１１であるならば３回、０ｂ１０であるならば２回、０ｂ０１であるならば１回、０ｂ００であるならば０回、同一画素に対して液滴の吐出を行うよう制御する。
階調データの下位１ｂｉｔが入力された体積微調制御部２０２は、図６に示すように、当該１ｂｉｔが０ｂ１であるならば吐出する液滴の量の調整（以下「体積微調」という。）を行わず、０ｂ０であるならば体積微調を行うよう制御する。なお、体積微調制御部２０２は、体積微調として、同一画素に吐出する液滴のうちのいずれか１回の吐出量を通常の約半分（約０．５倍）にする。以下、同一画素に吐出する液滴のうちのいずれか１回の吐出量を約ｎ倍にすることを、「ｎの体積微調」と称するものとする。なお、通常の１回の吐出量を１Ｄｒｏｐと称するものとする。したがって、ｎの体積微調を行う場合、同一画素に吐出する液滴のうちのいずれか１回の吐出量はｎＤｒｏｐｓである。また、０．５の体積微調を行う場合、同一画素に吐出する液滴のうちのいずれか１回の吐出量は０．５Ｄｒｏｐｓである。

ヘッドドライバー２００は、体積微調について、例えば以下の（Ａ）の場合と（Ｂ）の場合の２種類の制御が可能である。
（Ａ）
（Ａ）の場合では、吐出量が変更されると、次に吐出量が変更されるまで、変更後の吐出量で液滴が吐出される。ヘッドドライバー２００は、通常、０．５の体積微調を行うとき、同一画素に対して吐出する液滴のうちのいずれか１回の液滴について、吐出量を０．５Ｄｒｏｐｓに変更してから吐出を行う。しかしながら、ヘッドドライバー２００は、最後に吐出を行ったときの吐出量が０．５Ｄｒｏｐｓである場合にはあらためて吐出量の変更を行う必要はない。したがって、この場合、ヘッドドライバー２００は、吐出量の変更を行わずに液滴の吐出を行っても良い。そして、ヘッドドライバー２００は、０．５Ｄｒｏｐｓの吐出量で吐出を行った次に吐出する液滴の吐出量が１Ｄｒｏｐである場合、吐出量を１Ｄｒｏｐに変更してから吐出を行う。
（Ｂ）
（Ｂ）の場合では、吐出量の変更は、次の吐出１回限りにおいて適用される。ヘッドドライバー２００は、０．５の体積微調を行うとき、同一画素に対して吐出する液滴のうちのいずれか１回の液滴について、吐出量を０．５Ｄｒｏｐｓに変更してから吐出を行う。そして、ヘッドドライバー２００は、０．５Ｄｒｏｐｓの吐出量で吐出を行った次に吐出する液滴の吐出量が１Ｄｒｏｐである場合、吐出量の変更を行わずに液滴を吐出する。

なお、ヘッドドライバー２００は、体積微調を行わない場合について、何もしないのではなく、１の体積微調を行うような制御を行っても良い。

体積微調の対象とする吐出は、例えば、同一画素に対する吐出の最初、すなわち吐出回数に拘わらず１回目とする。あるいは、体積微調の対象とする吐出は、例えば、同一画素に対する吐出の最後、すなわち、吐出回数３回であれば３回目、２回であれば２回目、１回であれば１回目とする。あるいは、体積微調の対象とする吐出は、その他の決まりによって決定されても良い。
以上より、階調データの数値ごとの１画素に対する総吐出量（Ｄｒｏｐ数）は以下の表１に示すようになる。

すなわち、分離前の階調データが０ｂ１１１の場合、上位２ビット０ｂ１１と下位１ビット０ｂ１とに分けられる。したがって、吐出回数は３回で、体積微調は行われない。これによりＤｒｏｐ数は３となる。
そして、分離前の階調データが０ｂ１１０の場合、上位２ビット０ｂ１１と下位１ビット０ｂ０とに分けられる。したがって、吐出回数は３回で、０．５の体積微調が行われる。これによりＤｒｏｐ数は２．５となる。
分離前の階調データが０ｂ１０１の場合、上位２ビット０ｂ１０と下位１ビット０ｂ１とに分けられる。したがって、吐出回数は２回で、体積微調は行われない。これによりＤｒｏｐ数は２となる。
分離前の階調データが０ｂ１００の場合、上位２ビット０ｂ１０と下位１ビット０ｂ０とに分けられる。したがって、吐出回数は２回で、０．５の体積微調が行われる。これによりＤｒｏｐ数は１．５となる。
分離前の階調データが０ｂ０１１の場合、上位２ビット０ｂ０１と下位１ビット０ｂ１とに分けられる。したがって、吐出回数は１回で、体積微調は行われない。これによりＤｒｏｐ数は１となる。
分離前の階調データが０ｂ０１０の場合、上位２ビット０ｂ０１と下位１ビット０ｂ０とに分けられる。したがって、吐出回数は１回で、０．５の体積微調が行われる。これによりＤｒｏｐ数は０．５となる。
分離前の階調データが０ｂ００１の場合、上位２ビット０ｂ００と下位１ビット０ｂ１とに分けられる。したがって、吐出回数は０回である。これによりＤｒｏｐ数は０となる。
分離前の階調データが０ｂ０００の場合、上位２ビット０ｂ００と下位１ビット０ｂ０とに分けられる。したがって、吐出回数は０回である。なお、吐出回数が０回であるので体積微調は行えない。これにより、Ｄｒｏｐ数は０となる。
また、階調データの数値ごとの総吐出量を視覚的に示すと図７のようになる。

以上に説明したような制御が、複数のノズル２５のそれぞれに対して行われる。さらに、階調データに基づいて同様の制御を繰り返すことで、記録媒体Ｓに画像が形成される。
以上より、階調制御部２０１は、所望の階調を示す階調データに基づいて、１画素に対して液滴を吐出する回数を制御する回数制御部として動作する。そして、体積微調制御部２０２は、階調データに基づいて、１画素に対して吐出する液滴のそれぞれの量を制御する吐出量制御部として動作する。あるいは、ヘッドドライバー２００は、回数制御部及び吐出量制御部として動作する。

第１実施形態のインクジェット記録装置１によれば、３ｂｉｔの階調データの下位１ｂｉｔが０ｂ０の場合、０．５の体積微調を行う。これにより、インクジェット記録装置１は、最大３回の吐出回数で、０Ｄｒｏｐｓ、０．５Ｄｒｏｐｓ、１Ｄｒｏｐ、１．５Ｄｒｏｐｓ、２Ｄｒｏｐｓ、２．５Ｄｒｏｐｓ及び３Ｄｒｏｐｓの７段階の階調を表現することができる。最大吐出回数が３回の場合、従来は、０Ｄｒｏｐｓ、１Ｄｒｏｐ、２Ｄｒｏｐｓ及び３Ｄｒｏｐｓの４階調（＝２ｂｉｔ）しか表現しかできなかった。これに対し、第１実施形態のインクジェット記録装置１は、以上のように従来よりも多い７階調（≒３ｂｉｔ）を表現することができる。
また、第１実施形態のインクジェット記録装置１によれば、吐出回数を変えずに階調数を従来よりも増やすことができるので、吐出回数を変えて階調を増やす場合よりも駆動周波数の低下を抑えることができる。

また、第１実施形態のインクジェット記録装置１によれば、階調データを上位ビットと下位ビットとに分ける。そして、インクジェット記録装置１は、階調データ上位ビットを階調制御部２０１に、階調データ下位ビットを体積微調制御部２０２にそれぞれ入力する。このようにすることで、階調制御部２０１については、吐出回数の制御という、従来行われていたものと同様の制御を行うことになる。したがって、階調制御部２０１については、従来と同様の構成を流用することができる。
また、第１実施形態のインクジェット記録装置１によれば、階調データの上位ビットは２ｂｉｔの階調を表す画像データである。そして、階調データの下位ビットは、上位ビットの階調を細分化して３ｂｉｔの階調にするデータである。したがって、階調制御部２０１に入力するデータは、従来と同様の形式を用いることができる。

〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係るインクジェット記録装置について説明する。
第２実施形態に係るインクジェット記録装置１は、第１実施形態に係るインクジェット記録装置１と同様の構成のため、構成についての説明は省略する。
また、第２実施形態に係るインクジェット記録装置１は、第１実施形態に係るインクジェット記録装置１と同様に図５に示す制御処理を行う。したがって、当該動作についての説明は省略する。

第２実施形態に係るインクジェット記録装置１の階調データを受信したインクジェットヘッド１０の動作について説明する。
第２実施形態では、ヘッドドライバー２００は、階調データ上位ビットと階調データ下位ビットとの組み合わせが予め定められた条件を満たす場合、吐出回数及び吐出量を制御する。すなわち、ヘッドドライバー２００は、一例として、上位２ｂｉｔが０ｂ０１且つ下位１ｂｉｔが０ｂ０の場合、０．７５の体積微調を行うよう制御する。そして、ヘッドドライバー２００は、上位２ｂｉｔが０ｂ００且つ下位１ｂｉｔが０ｂ１の場合、吐出回数を１回となるよう、及び０．５の体積微調を行うよう制御する。
第２実施形態における、階調データの数値ごとの１画素に対する総吐出量（Ｄｒｏｐ数）は以下の表２に示すようになる。

すなわち、分離前の階調データが０ｂ０００及び０ｂ０１１〜０ｂ１１１の場合については、第１実施形態の表１と同様である。
そして、分離前の階調データが０ｂ０１０の場合、上位２ビット０ｂ０１と下位１ビット０ｂ０とに分けられる。この場合、吐出回数は１回で、０．７５の体積微調を行う。これによりＤｒｏｐ数は０．７５となる。
分離前の階調データが０ｂ００１の場合、上位２ビット０ｂ００と下位１ビット０ｂ１とに分けられる。この場合、吐出回数は１回で、０．５の体積微調を行う。これによりＤｒｏｐ数は０．５となる。

第２実施形態のインクジェット記録装置１によれば、階調データが０ｂ０１０及び０ｂ００１の場合、ヘッドドライバー２００は、吐出回数と体積微調とを制御する。これにより、インクジェット記録装置１は、最大３回の吐出回数で、０Ｄｒｏｐｓ、０．５Ｄｒｏｐｓ、０．７５Ｄｒｏｐｓ、１Ｄｒｏｐ、１．５Ｄｒｏｐｓ、２Ｄｒｏｐｓ、２．５Ｄｒｏｐｓ及び３Ｄｒｏｐｓの８段階の階調を表現することができる。
３ｂｉｔの階調を全て表現するには、８段階の階調表現が可能である必要がある。第２実施形態では、インクジェット記録装置１は、上記のように１画素に対して８階調の表現が可能である。すなわち、第２実施形態のインクジェット記録装置１は、第１実施形態に比べてより多くの階調の表現が可能であり、また、３ｂｉｔ全ての表現が可能である。

〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態に係るインクジェット記録装置について説明する。
第３実施形態に係るインクジェット記録装置１は、第１実施形態に係るインクジェット記録装置１と同様の構成のため、構成についての説明は省略する。
また、第３実施形態に係るインクジェット記録装置１は、第１実施形態に係るインクジェット記録装置１と同様に図５に示す制御処理を行う。したがって、当該動作についての説明は省略する。

第３実施形態に係るインクジェット記録装置１の階調データを受信したインクジェットヘッド１０の動作について説明する。
第３実施形態では、ヘッドドライバー２００は、階調データの上位ビットと階調データの下位ビットとの組み合わせに応じて吐出回数及び吐出量を制御する。
第３実施形態では、ヘッドドライバー２００は、一例として、階調データの数値ごとの１画素に対する総吐出量（Ｄｒｏｐ数）が表３に示すような総吐出量となるように制御を行う。

すなわち、分離前の階調データが０ｂ１１１の場合、上位２ビット０ｂ１１と下位１ビット０ｂ１とに分けられる。この場合、吐出回数は３回で、体積微調は行わない。これによりＤｒｏｐ数は３となる。
そして、分離前の階調データが０ｂ１１０の場合、上位２ビット０ｂ１１と下位１ビット０ｂ０とに分けられる。この場合、吐出回数は３回で、０．７５の体積微調を行う。これによりＤｒｏｐ数は２．７５となる。
分離前の階調データが０ｂ１０１の場合、上位２ビット０ｂ１０と下位１ビット０ｂ１とに分けられる。この場合、吐出回数は３回で、０．５の体積微調を１回行う。あるいは、吐出回数３回で、０．７５の体積微調を２回行う。これによりＤｒｏｐ数は２．５となる。
分離前の階調データが０ｂ１００の場合、上位２ビット０ｂ１０と下位１ビット０ｂ０とに分けられる。この場合、吐出回数は２回で、体積微調を行わない。これによりＤｒｏｐ数は２となる。
分離前の階調データが０ｂ０１１の場合、上位２ビット０ｂ０１と下位１ビット０ｂ１とに分けられる。この場合、吐出回数は２回で、０．５の体積微調を１回行う。あるいは、吐出回数２回で、０．７５の体積微調を２回行う。これによりＤｒｏｐ数は１．５となる。
分離前の階調データが０ｂ０１０の場合、上位２ビット０ｂ０１と下位１ビット０ｂ０とに分けられる。この場合、吐出回数は１回で、体積微調を行わない。あるいは、吐出回数２回で、０．５の体積微調を２回行う。これによりＤｒｏｐ数は１となる。
分離前の階調データが０ｂ００１の場合、上位２ビット０ｂ００と下位１ビット０ｂ１とに分けられる。この場合、吐出回数は１回で、０．５の体積微調を１回行う。これによりＤｒｏｐ数は０．５となる。
分離前の階調データが０ｂ０００の場合、上位２ビット０ｂ００と下位１ビット０ｂ０とに分けられる。この場合、吐出回数は０回である。これによりＤｒｏｐ数は０となる。

以上のように、第３実施形態のインクジェット記録装置１は、吐出回数、体積微調の回数、及びいくつの体積微調を行うかについて、階調データの数値ごとに自由に設定することができる。
さらに、吐出回数、体積微調の回数、及びいくつの体積微調を行うかについて、設定によっては、表４に示すように１階調差における総吐出量差がおおよそ均等になるようにすることもできる。

すなわち、分離前の階調データが０ｂ１１１の場合、吐出回数は３回で、体積微調は行わない。これによりＤｒｏｐ数は３となる。
そして、分離前の階調データが０ｂ１１０の場合、例えば、吐出回数は３回で、０．５７の体積微調を１回行う。あるいは例えば、吐出回数は３回で、０．８５７の体積微調を３回行う。これによりＤｒｏｐ数は２．５７となる。
分離前の階調データが０ｂ１０１の場合、例えば、吐出回数は３回で、０．１４の体積微調を１回行う。あるいは例えば、吐出回数３回で、０．７１４の体積微調を３回行う。これによりＤｒｏｐ数は２．１４となる。
分離前の階調データが０ｂ１００の場合、例えば、吐出回数は２回で、０．７１の体積微調を１回行う。あるいは例えば、吐出回数３回で、０．５７の体積微調を３回行う。これによりＤｒｏｐ数は１．７１となる。
分離前の階調データが０ｂ０１１の場合、例えば、吐出回数は２回で、０．２９の体積微調を１回行う。あるいは例えば、吐出回数３回で、０．４３の体積微調を３回行う。これによりＤｒｏｐ数は１．２９となる。
分離前の階調データが０ｂ０１０の場合、例えば、吐出回数は１回で、体積微調を行わない。あるいは例えば、吐出回数３回で、０．２８６の体積微調を３回行う。これによりＤｒｏｐ数は０．８６となる。
分離前の階調データが０ｂ００１の場合、例えば、吐出回数は１回で、０．４３の体積微調を１回行う。あるいは例えば、吐出回数３回で、０．１４３の体積微調を３回行う。これによりＤｒｏｐ数は０．４３となる。
分離前の階調データが０ｂ０００の場合、吐出回数は０回である。これによりＤｒｏｐ数は０となる。

第１実施形態〜第３実施形態は以下のような変形も可能である。
階調データは３ｂｉｔに限らない。４ｂｉｔ以上の階調データを用いることで、インクジェット記録装置１は、８階調よりも多い階調を扱うことができる。また、上位ビットは２ｂｉｔに限らない。例えば、上位ビットが３ｂｉｔであれば最大吐出回数を７回、上位ビットが４ｂｉｔであれば最大吐出回数を１５回とすることができる。さらに、下位ビットは１ｂｉｔに限らない。例えば、下位ビットを２ｂｉｔとして、当該２ｂｉｔが０ｂ１１の場合体積微調無し、０ｂ１０の場合０．７５の体積微調、０ｂ０１の場合０．５の体積微調、０ｂ００の場合０．２５の体積微調を行う。このようにすることで、吐出回数を変えずにさらに階調数を増やすことができる。

第２実施形態において、ヘッドドライバー２００は、階調データが０ｂ０１０の場合は第１実施形態と同様にして、階調データが０ｂ００１の場合、吐出回数を１回として、０．２５の体積微調を行うよう制御しても良い。この場合、インクジェット記録装置１は、最大３回の吐出回数で、０Ｄｒｏｐｓ、０．２５Ｄｒｏｐｓ、０．５Ｄｒｏｐｓ、１Ｄｒｏｐ、１．５Ｄｒｏｐｓ、２Ｄｒｏｐｓ、２．５Ｄｒｏｐｓ及び３Ｄｒｏｐｓの８段階の階調を表現することができる。

第１実施形態〜第３実施形態の説明では、１未満の体積微調のみを示した。しかしながら、インクジェット記録装置１は、１より大きい体積微調が可能であっても良い。すなわち、インクジェット記録装置１は、体積微調として、同一画素に吐出する液滴のうちのいずれか１回の吐出量を通常よりも多くしても良い。このようにすることで、総吐出量の設定の自由度が増加する。

第１実施形態〜第３実施形態では、分離前の階調データが３ｂｉｔである場合、最大吐出回数は３回である。すなわち、分離前の階調データをｋｂｉｔとすると、最大吐出回数は（２^ｋ−１−１）回である。しかしながら、最大吐出回数は（２^ｋ−１−１）回より多くても良い。このようにすることで、総吐出量の設定の自由度が増加する。そして、この場合であっても、最大吐出回数が（２^ｋ−１）回よりも少なければ、吐出回数のみを変えて階調を増やす場合よりも駆動周波数の低下を抑えることができる。
最大吐出回数を１回増やすことで、例えば、０Ｄｒｏｐｓ〜３．５Ｄｒｏｐｓまで０．５Ｄｒｏｐｓ刻みで８段階の階調を表現することもできる。

インクジェット記録装置１は、階調データを上位ビットと下位ビットに分けずにインクジェットヘッドへ送信しても良い。そして、例えば、ヘッドドライバー２００が階調データを上位ビットと下位ビットに分けた後、階調データ上位ビットを階調制御部２０１に、階調データ下位ビットを体積微調制御部２０２に入力する。

ヘッドドライバー２００は、階調データを上位と下位とに分離しない状態で扱い、当該階調データに基づいて制御を行っても良い。

第１実施形態〜第３実施形態では、プロセッサー１０１がビットセパレーター１１０として機能した。しかしながら、ビットセパレーター１１０を回路などにより実現しても良い。

第１実施形態〜第３実施形態のインクジェット記録装置（液体吐出装置）１は、記録媒体Ｓに、インクによる二次元の画像を形成するインクジェットプリンターである。しかしながら、液体吐出装置は、これに限られるものではない。液体吐出装置は、例えば、３Ｄプリンター、産業用の製造機械又は医療用機械などであっても良い。液体吐出装置が３Ｄプリンターなどである場合には、液体吐出装置は、例えば、素材となる物質又は素材を固めるためのバインダーなどをインクジェットヘッドから吐出させることで、立体物を形成する。また、液体吐出装置が３Ｄプリンターなどである場合には、印刷ジョブには３次元画像データなどが含まれる。

第１実施形態〜第３実施形態では、階調データの上位ビットを階調制御部２０１に、階調データの下位ビットを体積微調制御部２０２に入力した。しかしながら、階調データのビットが前後反転している場合などにおいては、階調データの下位ビットを階調制御部２０１に、階調データの上位ビットを体積微調制御部２０２に入力しても良い。

実施形態のインクジェット記録装置１は、液体吐出部２を４つ備え、それぞれの液体吐出部２が使用するインクＩの色はシアン、マゼンタ、イエロー又はブラックである。しかしながら、インクジェット記録装置が備える液体吐出部２の数は４つに限定せず、また、複数ではなく１つであっても良い。また、それぞれの液体吐出部２が使用するインクＩの色及び特性などは限定しない。上記の実施形態では、インクジェット記録装置１は、Ａｃｔ３〜Ａｃｔ６の処理でＲＧＢカラーモードの画像データをＣＭＹＫカラーモードの画像データに変換した。しかしながら、インクジェット記録装置が備える液体吐出部２が用いるインクの色がＣＭＹＫで無い場合には、インクジェット記録装置１は、ＲＧＢカラーモードの画像データを当該インクの色に応じた画像データに変換する。
また、液体吐出部２は、透明光沢インク、赤外線又は紫外線等を照射したときに発色するインク、又はその他の特殊インクなども吐出可能である。さらに、液体吐出部２は、インク以外の液体を吐出することができるものであっても良い。なお、液体吐出部２が吐出する液体は、懸濁液などの分散液であっても良い。液体吐出部２が吐出するインク以外の液体としては例えば、プリント配線基板の配線パターンを形成するための導電性粒子を含む液体、人工的に組織又は臓器などを形成するための細胞などを含む液体、接着剤などのバインダー、ワックス、又は液体状の樹脂などが挙げられる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…インクジェット記録装置、２…液体吐出部、１０…インクジェットヘッド、２０…循環装置、１０１…プロセッサー、１１０…ビットセパレーター、２００…ヘッドドライバー、２０１…階調制御部、２０２…体積微調制御部

Claims (5)

1. 入力される画像データに基づいて、１画素に対して液滴を吐出する回数を制御する、回数制御部と、
   前記画像データに基づいて、前記液滴の吐出量を制御する吐出量制御部と、を具備する液体吐出ヘッド。
2. 前記画像データを、前記回数制御部に入力する第１のデータと前記吐出量制御部に入力する第２のデータとに分離する分離部をさらに備える、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記第１のデータは、階調を表すビット列であり、
   前記第２のデータは、前記階調をより細かい階調に分けるビット列である、請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記回数制御部及び前記吐出量制御部による制御に基づいて液滴を吐出する吐出部をさらに備える、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置。