JP3728618B2 - インクジェットプリンタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高解像度で高階調な多種モードの画像を高速で印字する小型なインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、個人向けの画像形成装置として、印字ヘッドの発熱素子を駆動してインクリボンのインクを用紙面に熱転写して印字を行う熱転写プリンタや、インクボトルのインクを用紙面に吐出して印字を行うインクジェットプリンタなどの比較的軽便なシリアルプリンタが主流となって広く用いられている。
【０００３】
特に、インクジェットプリンタにおける印字方法は、印字ヘッドのノズルからインクの液滴を吐出させ、このインク滴を紙、布などの被記録材に吸収させて文字や画像等の記録を行なうものであり、騒音の発生が少なく、特別な定着処理を要することもなく、且つフルカラー記録も比較的容易な記録方法である。
【０００４】
フルカラー記録は、通常、減法混色の三原色であるイエロー（黄色）、マゼンタ（赤色染料名）及びシアン（緑味のある青色）の３色のインクを用い、ものによっては、文字や画像の黒色部分に専用されるブラック（黒）を加えた４色のインクを用いて行なわれる。
【０００５】
図１２は、そのようなシリアルインクジェットプリンタ（以下、単にプリンタという）の構成を模式的に示す斜視図である。同図に示すプリンタ１は、家庭で個人的に使用される小型のプリンタであり、キャリッジ２に、印字を実行する印字ヘッド３とインクを収容しているインクカートリッジ４が取り付けられている。印字ヘッド３はインクカートリッジ４と共にヘッドユニットとして初めから一体に構成されてキャリッジ２に着脱自在に固定されるか、又はキャリッジに印字ヘッド３が固定されていて、この印字ヘッド３にインクカートリッジ４が着脱自在に係合して一体化するようになっている。
【０００６】
キャリッジ２は、一方ではガイドレール５により滑動自在に支持され、他方では歯付き駆動ベルト６に固着している。これにより、印字ヘッド３及びインクタンク４は、図の両方向矢印Ｘで示す装置本体（プリンタ１）の幅方向、つまり印字画像の主走査方向に往復駆動される。この印字ヘッド３と装置本体の不図示の制御装置との間にフレキシブル通信ケーブル７が接続され、このフレキシブル通信ケーブル７を介して制御装置から印字データと制御信号が印字ヘッド３に送出される。
【０００７】
この印字ヘッド３に対向し、印字ヘッド３の往復移動方向に延在して、装置本体のフレーム８の下端部にプラテン９が配設されている。このプラテン９に接して用紙１１が紙送りローラ１２により図の矢印Ｙで示す副走査方向（図の斜め右下方向）に間欠的に搬送される。この間欠搬送の停止期間中に、印字ヘッド３は、モータ１０により歯付き駆動ベルト６及びキャリッジ２を介して駆動されながら、用紙１１に近接してインクを吐出し、紙面に印字する。
【０００８】
図１３(a) は、図１２の印字ヘッド３を用紙１１側から見た拡大図（図１２のＡ矢視拡大図）であり、図１３(b) は、印字ヘッド３を側面方向から見た拡大断面図（図１２のＢ矢視拡大断面図）である。旧来のインクジェットプリンタはモノクロプリンタが主流であったが、昨今では、上述したようにフルカラープリンタが主流であり、図１３(a) に示すように、印字ヘッド３のインク吐出面には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４種類のインクを吐出する４列のノズル列１３（１３ｙ、１３ｍ、１３ｃ、１３ｋ）が形成されている。１列のノズル列１３には、およそ１２５個又は２５６個のノズル１４が、例えば３００ｄｐｉ（ドット／インチ）の密度（１ｍｍ当り約１２個）で縦１列に並んで配置されている。
【０００９】
このような印字ヘッド３は、図１３(b) に示すように、例えば１０×１５ｍｍの大きさのシリコンチップ１５に、ＬＳＩ形成処理技術や薄膜形成処理技術を用いて、図外左方の駆動回路、発熱素子１６、駆動電極１７、共通電極１８、駆動回路側インク隔壁１９ａ、インク供給孔側インク隔壁１９ｂ、ノズル板２１、このノズル板２１に形成されたノズル１４、シリコンチップ１５に穿設・貫通されたインク受給孔２２、このインク受給孔２２から上記発熱素子１６上に連通するインク通路２３等がモノリシックに形成されている。上記のインク隔壁１９ａ及び１９ｂの厚さはおよそ１０μｍである。
【００１０】
この印字ヘッド３の裏面（図１３(b) では上面）に、図１２に示すようにインクカートリッジ４が係合しており、インクカートリッジ４内には、図１２の破線で示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）のインクに対応する４つのインク室２５が設けられている。これら４つのインク室２５のインク供給口２４が、図１３(a) に示す４列のノズル列１３に対応する図１３(b) に示す４個のインク受給孔２４にそれぞれ連通している。
【００１１】
図１４(a) 〜(d) は、上記インクカートリッジ４のインク室２５と印字ヘッド３のインク受給孔２２との連通状態を模式的に示す図１２のＢ矢視断面図である。図１４(a) に示すように、４つのインク室２５のうちのイエローインクを収容しているインク室２５ｙは、その底部の最右端部にインク供給口２４が形成されており、そのインク供給口２４が、印字ヘッド３のノズル列１３ｙのインク受給孔２２に連通している。同様に、マゼンタインクを収容しているインク室２５ｍは、同図(b) に示すように、底部の中央より右端寄りにインク供給口２４が形成されており、そのインク供給口２４が、印字ヘッド３のノズル列１３ｍのインク受給孔２２に連通している。
【００１２】
また、シアンインクを収容しているインク室２５ｃは、同図(c) に示すように、底部の中央より左端寄りにインク供給口２４が形成されており、そのインク供給口２４が、印字ヘッド３のノズル列１３ｃのインク受給孔２２に連通している。そして、ブラックインクを収容しているインク室２５ｋは、同図(d) に示すように、底部の最左端にインク供給口２４が形成されており、そのインク供給口２４が、印字ヘッド３のノズル列１３ｋのインク受給孔２２に連通している。
【００１３】
このように印字ヘッド３には各色専用のノズル列１３が配設されており、印字ヘッド３は、これらのノズル列１３からイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のインクを印字データに応じて吐出しながら前述したように主走査方向に移動して用紙１１の紙面に、１画素毎に各々のインクを混合吸収させてフルカラーの印字を実行する。
【００１４】
ところで、近年ますますフルカラーの写真画像やグラフィック画像の印刷需要が高まり、これに応じて各色インクの使用量が格段に増加している。例えば、インク使用量の多い場合では、１枚の用紙片面に５０％もの付着率でインクが消費されることがある。これは、通常の文字の印字では印字率（インク付着率）が５％以下であることを考えると、これの１０倍もの量であり、如何に大きなインク使用量であるかが分かる。
【００１５】
したがって、インクタンクの容量が充分に大きくない場合には、僅か数十枚の用紙に印刷しただけでインクが無くなってしまうということがしばしば発生する。例えば、７２０ｄｐｉのインクジェットプリンタでは通常１滴（１ドット）の吐出量は約２０ｐｌ（ピコリットル）くらいであるので、Ａ４サイズの用紙に付着率５０％で印字を続けると、インクカートリッジのインク室容量が１０ｍｌ（ミリリットル）の場合、用紙２０枚分しかインクがもたない計算になる。したがって、印字ヘッドにインクを長期にわたり間断なく供給する方法の開発が望まれている。
【００１６】
また、上記のノズル列による印字方法においては、印字ヘッド３の実分解能（ノズル１４の配設密度、図１３(a) のピッチＰ）を、分かり易く例えば６００ｄｐｉであるとすると、この実分解能に拘わりなく、これよりも高い印字解像度、例えば１２００ｄｐｉで印字する方法が知られている。
【００１７】
図１５(a),(b),(c) は、そのような実分解能よりも高い印字解像度で印字した場合の印字画像を説明する図である。同図(a) は、説明の便宜上、印字ヘッドを分かり易く示すため、例として１列のノズル列に４個のノズルを備えた印字ヘッドを正面図で示している。同図(a) に示すように、印字ヘッド２６には４個のノズル２７が副走査方向（図では上下方向）に並んで１列のノズル列２８を形成している。
【００１８】
同図(b) は、上記の印字ヘッド２６で、実分解能すなわち６００ｄｐｉの解像度で印字した画像を示しており、分かり易いように主走査方向に８ドットを印字した即ち縦横４×８ドットのベタ印字画像で示している。尚、同図(b) は、枡目４個で１ドットの印字領域を示している。同図(c) は、同図(b) の画像を、２倍の解像度すなわち「８×１６＝１２００」ｄｐｉで印字した高精細画像３０を示している。同図(c) には、分かり易いように、実分解能による印字ドット３１と倍増分の印字ドット３２とに分けて示している。
【００１９】
このような実分解能よりも高い解像度で高精細印字を行うためには、同図(b) に示すシングルパス（１回の主走査でノズル列分の１ラインの印字が完成する印字方法）に対して、一般的にマルチパス（ノズル列分の１ラインの印字が複数回の主走査で完成する印字方法）と呼ばれる印字制御を行う必要がある。マルチパス印字の最も一般的な方法は、画像を印字解像度に応じて一定のパターンに分割して、それぞれの分割画像を複数回の主走査によって形成する方法である。以下これについて簡単に説明する。
【００２０】
図１６(a),(b),(c),(d) は、上記のマルチパス制御の印字方法を説明する図である。尚、同図(a) 〜(d) には、見た目に分かりやすくするために印字ノズル（以下、ドットという）を各主走査毎にそれぞれ異なるマーク（右下りのハッチング、網点、右上りのハッチング）で示している。
【００２１】
先ず、同図(a),(b) に示すように、１回目の主走査（走査１）で、副走査方向に高解像度の８ドットに分割された精細画像３０の上半分のうち、１番目のドット行３４−１と３番目のドット行３４−３の印字データが、印字ヘッド２６のドット２７−３とノズル２７−４にそれぞれ割り当てられて印字される。このとき、ノズル２７−１とノズル２７−２には白紙データ（非印字データ）が送られる。つまり、精細画像３０の上方の領域３５ａは非印字領域となる。
【００２２】
続いて、同図(a),(c) に示すように、２回目の主走査（走査２）では、用紙がノズル列２６（図１５(a) 参照）の半分の長さａと更に半ドット分ｂ（実分解能／印字解像度）だけ副走査方向に搬送される。そして、精細画像３０の上半分では、走査１で印字されたドット行３４−１と３４−３の間、及びドット行３４−３の下に隣接して、走査２によるドット行３４−２及び３４−４の印字が行われると共に下半分のドット行３４−６及び３４−８の印字が行われる。ここで精細画像３０の上半分の印字が完成する。
【００２３】
そして、同図(a),(d) に示すように、３回目の主走査（走査３）が行われる。この３回目の主走査では、用紙が上記の長さａから半ドット分ｂを引いた距離だけ搬送される。そして、精細画像３０の下半分の、走査２で印字されたドット行３４−４と３４−６の間、及びドット行３４−６と３４−８の間に、走査３によるドット行３４−５及び３４−７の印字が行われる。尚、ノズル２７−３とノズル２７−４には白紙データ（非印字データ）が送られ、精細画像３０の下方の領域３５ｂは非印字領域となる。これで精細画像３０の印字が完成する。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のマルチパス印字は複数回の主走査によって印字ヘッドのノズル列の実分解能以上の高精細な印字画像を形成するものであるため主走査の回数が多くなる分だけ印字時間が長くなってしまうという問題を有している。
【００２５】
図１７は、マルチパス印字の所要時間を説明する図表である。同図は、実分解能を６００ｄｐｉとし、これに対して、比較のため高精細画像を１２００ｄｐｉで印字した場合と２４００ｄｐｉで印字した場合の２通りを示している。同図の所要時間の欄に示す「Ｔ」は６００ｄｐｉで印字する場合の１回の主走査時間であり、「Ｒ」はキャリッジのリターンに要する時間である。また、比率の算出はＴ≒Ｒとしている。
【００２６】
６００ｄｐｉの実分解能による印字では、図１５(b) に示したように、１回の主走査で印字画像が完成する。即ち、図１７に示すように、所要時間はＴのみである。これに対して、２倍の分解能（解像度）では、図１５(c) に示したように、実分解能ピッチの印字ドット３１と解像度倍増分の印字ドット３２とを印字するため印字周波数を一定として走査速度を１／２に低下させなければならないから、１回の主走査の時間は「Ｔ×２」である。そして、この主走査を図１６に示したように３回行わなければならないから総主走査時間は「（Ｔ×２）×３」である。そして、図１６(b) の走査１と同図(c) の走査２の間、及び同図(c) の走査２と同図(d) の走査３の間に、キャリッジのリターンが入るから、この時間「Ｒ×２」を足して全体の印字時間は「（Ｔ×２）×３＋（Ｒ×２）」である。これは、Ｔ＝Ｒとして、８Ｔとなる。即ち、６００ｄｐｉの実分解能による印字時間「Ｔ」に対して８倍の印字時間「８Ｔ」である。
【００２７】
同様に、解像度を２４００ｄｐｉにして印字した場合には、実例を上げての説明は長くなるので省略するが、図１７に示すように、所要時間は「（Ｔ×４）×７＋（Ｒ×６）」である。即ち、３４Ｔとなる。これは、６００ｄｐｉの実分解能による印字時間「Ｔ」に対して実に３４倍の印字時間を必要とする。このように、マルチパス印字による場合、解像度が高くなる程印字時間が著しく長くなってしまうという問題を有していた。
【００２８】
また、従来のインクジェットプリンタは、印字ヘッドのノズル列とインクカートリッジの各色インクとが１対１の対応関係で各インクが印字ヘッドに供給されているため、各ノズル列から吐出するインクの種類（色）は変更することができない。カラーインクジェットプリンタでは、ブラックインクが供給されるノズル列は通常は１列のみであり、インクカートリッジのインク室に保持されているインク量は特に多くはないから、印字画像の印字文字データが多い場合には、ブラックインクが多量に使用される為にじきに無くなり、そのため印字途中でインクカートリッジの交換が必要になり、この交換のために費やされる時間が実印字時間に比較して無視できない程長く、全体として印字に要する時間が極めて長くなるという問題も有していた。
【００２９】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、高解像度で高階調な多種モードの画像を高速で印字する小型なインクジェットプリンタを提供することである。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
以下に、本発明のインクジェットプリンタの構成を述べる。
先ず、請求項１記載の発明のインクジェットプリンタは、列数がＮで該列内の配置ピッチがＰのノズル群をｍ（２≦ｍ＜Ｎの自然数）列づつｋ（ｋ＝Ｎ／ｍの自然数）組に分けて各組内におけるノズル列をＰ／ｍづつ副走査方向にずらして形成された複数のノズル列を有する印字ヘッドと、該印字ヘッドの複数の前記ノズル列にそれぞれ対応して設けられ外部から供給されるインクを一時的に保持して該インクを対応するノズル列に供給するサブタンクと、を備え、用紙の進行方向と直角な主走査方向に往復移動しながら上記ノズル列より上記インクを吐出して上記用紙に印字を行うヘッドユニットと、該ヘッドユニットの上記サブタンクに上記インクを供給すべく該インクを収容して装置本体に配置される複数のメインタンクと、該メインタンク夫々に連通させて該メインタンクに収容されている上記インクを上記印字ヘッドのいずれのサブタンクにも任意の量を供給可能であるように配置される複数の液供給口と、該液供給口の動作と前記ヘッドユニットの位置とを制御して上記メインタンクの上記インクを任意の上記ノズル列に対応する上記サブタンクに供給させる液供給制御手段と、を有して構成される。
【００３２】
そして、例えば請求項２記載のように、上記印字ヘッドは、８列（Ｎ＝８）のノズル群を備え、上記液供給制御手段は、上記８列のノズル列を２列（ｍ＝２）づつ４組（ｋ＝４）に分けて該４組のノズル列の１組毎にイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのインクをそれぞれ供給するよう上記サブタンクの位置と上記液供給口の動作とを制御するように構成される。
【００３３】
また、例えば請求項３記載のように、上記印字ヘッドは、６列（Ｎ＝６）のノズル群を備え、上記液供給制御手段は、上記６列のノズル列を２列（ｍ＝２）づつ３組（ｋ＝３）に分けて該３組のノズル列の１組毎にイエロー、マゼンタ及びシアンのインクをそれぞれ供給するよう上記サブタンクの位置と上記液供給口の動作とを制御するように構成される。
【００３４】
更に、例えば請求項４記載のように、上記印字ヘッドは、６列（Ｎ＝６）のノズル群を備え、上記液供給制御手段は、上記６列のノズル列を２列（ｍ＝２）づつ３組（ｋ＝３）に分けて該３組のうちの１組のノズル列にマゼンタインク、他の１組のノズル列にシアンインク、残る１組の１列のノズル列にイエローインク、他の１列のノズル列にブラックインクをそれぞれ供給するよう上記サブタンクの位置と上記液供給口の動作とを制御するように構成される。
【００３５】
上記液供給制御手段は、例えば請求項５記載のように、全ての上記ノズル列に一色のインクを供給するよう上記サブタンクの位置と上記液供給口の動作とを制御するように構成される。
【００３６】
また、例えば請求項６記載のように、上記複数のメインタンクに、ブラックインク、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク及び希釈液をそれぞれ収容し、上記液供給制御手段は、６列のノズル列を２列づつ３組に分け、１組の一方のノズル列にブラックインクを供給し、他方のノズル列にイエローインクを供給し、他の１組の一方のノズル列にマゼンタインクを供給し、他方のノズル列にマゼンタインクと希釈液を供給し、残りの１組の一方のノズル列にシアンインクを供給し、他方のノズル列にシアンインクと希釈液を供給するよう上記サブタンクの位置と上記液供給口の動作とを制御するように構成される。
【００３７】
そして、例えば請求項７記載のように、上記ヘッドユニットに対し主走査方向への短い往復移動を少なくとも１回行わせることにより上記インクと上記希釈液とを混合する主走査移動制御手段を更に備えて構成される。
【００３８】
また、上記印字ヘッドは、例えば請求項８記載のように、列内の配置ピッチがＰであるＮ列のノズル群を備え、該Ｎ列のノズル列を１組として該１組内の各ノズル列をＰ／Ｎづつ副走査方向にずらして形成される。
【００３９】
そして、例えば請求項９記載のように、上記複数のメインタンクに、ブラックインク、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク及び洗浄液又は希釈液をそれぞれ収容し、上記メインタンクに係合する上記液供給口は、上記ヘッドユニットのいずれの上記サブタンクにも上記ブラックインク、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク、洗浄液、又は希釈液を供給可能であるように配置される。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１(a) は、第１の実施の形態におけるインクジェットプリンタの主要部の構成を示す斜視図であり、同図(b) は、その主要部を構成する印字ヘッドを同図(a) の矢印Ｃで示す方向から見た模式的な正面図である。
【００４１】
同図(a) に示すように、このインクジェットプリンタの主要部の構成は、ヘッドユニット部４１とメインタンク部４２とからなる。ヘッドユニット部４１は、印字ヘッド４３とサブタンク部４４とが一体に形成されており、不図示のキャリッジに保持されている。そのキャリッジがこれも不図示のモータ及び駆動ベルトによって駆動されることにより、ヘッドユニット部４１は、同図(a) の両方向矢印ｘで示す主走査方向に往復移動する。尚、同図(a) はヘッドユニット部４１が基準位置（ホームポジション）に在る状態を示している。
【００４２】
上記のメインタンク部４２には、細長い形状に形成された５個のタンク４６（４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅ）が着脱自在に装着されて装置本体側に固定される。これらのタンク４６は、その長手方向が印字ヘッド４３の主走査方向に並行して配置される。５個のタンク４６には、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各インクと洗浄液がそれぞれ収容されている。これらのタンク４６は、中身が空になると新品と交換される。
【００４３】
各タンク４６のホームポジション側の下部には、ポンプ機構４７（４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄ、４７ｅ）が連結される。ポンプ機構４７は、特には図示しないが電磁マイクロポンプから成る。電磁マイクロポンプは、メインタンク部４２の下部のポンプベースに支持されて下向きに開口部を形成されたダイヤフラムと、このダイヤフラムの開口部に形成された入力弁及び出力弁と、ダイヤフラムの開口部と対極の上部外側に一端を固着され、磁極が円柱軸の両端に分極している円柱状の永久磁石と、この永久磁石の側周面を滑動自在に支持するガイド部材と、永久磁石の自由端側に緩やかに外嵌するスパイラル状のマイクロコイルとを有している。
【００４４】
このマイクロコイルに、電流が印加されると、スイッチング電流によって発生する磁力の極性変化に追従して永久磁石が上下しダイヤフラムの上部を引上げ、或は押圧する。これにより、ダイヤフラムの内部圧力がスイッチング電流の周波数に応じて減増し、入力弁に連通するタンク４６のインクがダイヤフラム内に吸引され、このインクが出力弁から外部つまりサブタンク部４４に流出する。このポンプ機構４７から供給するインクの液量は、マイクロコイルに印加する電流の周波数によって制御が可能である。これにより、サブタンク部４４に供給される液量を、所望の液量に制御することができる。
【００４５】
一方のヘッドユニット部４１のサブタンク部４４は、スリット状に形成されたインク受給口を備えた８個のサブタンク４８（４８−１、４８−２、・・・、４８−８）を備えている。これらサブタンク４８の上記スリット状に形成されたインク受給口は、それぞれのインク受給位置（図１(a) のホームポジション及びそれより印字領域方向へインク受給口分だけ順次ずれた位置）で全てのポンプ機構４７（インク供給口）に同時に対応すべく形成されている。
【００４６】
これらサブタンク４８の１個毎の大きさ（容量）は、標準的な画像を印字する場合を想定し、Ａ４判の用紙１枚に印字できる大きさに決めている。すなわち、ここでサブタンクの容量をＱ、１ドットの吐出インク量を５０ｐｌ（ピコリットル）、解像度（実分解能）を３００ｄｐｉとしてＡ４判の印字有効領域を略２４６０×３３００ドット、各色ともに印字率を１０％、安全係数Ａ＝１．２とすると、Ｑ＝５０×２４６０×３３００×ｌ０×Ａ＝４９μｌ（マイクロリットル）である。
【００４７】
また、上記のヘッドユニット部４１の印字ヘッド４３は、同図(b) に示すように、インク吐出面に、例えば１列が１２５個又は２５６個というような多数のインク吐出ノズル５１からなる複数列のノズル列５２（同図(b) の例では８列のノズル列５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、５２ｆ、５２ｇ、５２ｈ）を備えている。上述したように、図１(b) に示す例では、印字ヘッド４３の実分解能は３００ｄｐｉであり、したがって各ノズル列５２の各インク吐出ノズル５１の間隔（配置ピッチＰ）は、８４. ７μｍである。そして、同図(b) に示すように、ノズル列の列数がＮ（図の例ではＮ＝８）で、各列内の配置ピッチがＰ（この例ではＰ＝８４. ７μｍ）のノズル群をｍ（２≦ｍ＜Ｎの自然数、この例ではｍ＝２）列づつｋ（ｋ＝Ｎ／ｍの自然数、この例ではｋ＝４）組に分けて各組内におけるノズル列をＰ／ｍ（この例ではＰ／２）づつ副走査方向（Ｙ方向）にずらして形成されている。
【００４８】
この印字ヘッド４３の上記ノズル列５２が形成されている層の裏面には、特には図示しないが、図１３(b) に示したものと略同様に、ＬＳＩ形成処理技術や薄膜形成処理技術を用いてシリコンチップ上に形成された上記ノズル列５２のインク吐出ノズル５１に対応する数μｍ単位のサイズの多数の駆動回路、電極、発熱素子、インク隔壁、インク通路が形成されている。そして、そのインク通路に連通するインク受給孔が各ノズル列に対応してそれぞれシリコンチップを表裏に貫通して形成されている。
【００４９】
そして、ノズル列５２ａのインク受給孔にはサブタンク４８−１の底部に形成されているインク供給孔が連通し、ノズル列５２ｂのインク受給孔にサブタンク４８−３のインク供給孔が連通し、ノズル列５２ｃのインク受給孔にサブタンク４８−５のインク供給孔が連通し、ノズル列５２ｄのインク受給孔にサブタンク４８−７のインク供給孔が連通している。
【００５０】
上述したように、各サブタンク４８のスリット状に形成されたインク受給口はそれぞれのインク受給位置で全てのポンプ機構４７に同時に対応するように形成されているので、いずれのサブタンク４８つまりノズル列５２に対しても、任意のタンク４６のインク又は洗浄液を供給することができる。
【００５１】
図１(b) に示す例では、２列１組のノズル列５２ａと５２ｂつまりサブタンク４８−１と４８−２には、イエローインク（Ｙ）が供給され、これに隣接する２列１組のノズル列５２ｃと５２ｄつまりサブタンク４８−３と４８−４には、マゼンタインク（Ｍ）が供給され、これに隣接する２列１組のノズル列５２ｅと５２ｆつまりサブタンク４８−５と４８−６には、シアンインク（Ｃ）が供給され、そして、これに隣接する２列１組のノズル列５２ｇと５２ｈつまりサブタンク４８−７と４８−８には、ブラックインク（Ｋ）が供給される。
【００５２】
尚、この構成によれば、それぞれのタンク４６のメインタンク部４２への挿入は、プリンタ使用者の任意の個所に挿入することができる。装置本体側でどのような種類のインクが入っているタンク４６であるかを認識できるように、タンク４６側に通知方法さえあれば良い。例えば、タンク４６に種類毎の突起物を持たせて装置本体側で検知するようにすれば良い。
【００５３】
このように、インクを収容したタンク４６と印字ヘッド４３とを分離し、印字ヘッド４３には少量のインクを一時的に保持するサブタンク４８を一体に取付け、印字の際には印字ヘッド４３のみを小さなサブタンク４８と共に主走査方向に走行させ、必要に応じて所定の位置でタンク４６からインクをチューブレスでサブタンクに供給し、これによって、多種モードの画像に対しても高速に印字を行う小型のインクジェットプリンタを実現することができる。
【００５４】
また、この印字ヘッド４３の構成において、同図(a) に示すｘ方向（主走査方向）にシングルパスで印字するだけで、このインク吐出ノズル５１の実分解能３００ｄｐｉよりも解像度が２倍大きい６００ｄｐｉの高精細のフルカラー画像を形成することができる。
【００５５】
図２は、上記本発明の高精細画像のシングルパス印字の所要時間と従来の高精細画像のマルチパス印字の所要時間とを比較した図表である。同図に示すように、従来では実分解能３００ｄｐｉによる印字時間に対して倍密度の６００ｄｐｉのマルチパス印字をした場合には、図１７で説明したように、８倍の時間を必要とする。
【００５６】
これに対して、本発明の図１(b) に示す印字ヘッド４３によるシングルパスによる６００ｄｐｉの印字では、同じ周波数で印字する場合は、主走査方向のピッチも１／２にする為に主走査速度も１／２に低下させるから、３００ｄｐｉの場合の所要時間Ｔよりも時間がかかる。すなわち、「Ｔ×２」の時間がかかる。つまり、２倍の時間がかかるだけである。
【００５７】
これは、図２からも分かるように従来のマルチパス印字に比較して所要時間が１／４に短縮されている。すなわち、本発明によれば、従来のマルチパスで印字してインク吐出ノズルの実分解能よりも２倍大きい解像度で高精細のフルカラー画像を形成する場合よりも、４倍速い印字速度で同様な高精細の画像を印字することができる。
【００５８】
尚、上記の例ではノズル列を８列としているが、ノズル列はこれに限ることなく、例えば６列であっても高精細のフルカラー画像を印字することができる。これを第２の実施の形態として以下に説明する。
【００５９】
図３(a) は、第２の実施の形態における印字ヘッドの正面図であり、同図(b) はそのサブタンク部の平面図である。同図(a) に示すように、この印字ヘッド５５は、インク吐出面に、１列が１２５個又は２５６個のインク吐出ノズル５６からなる６列のノズル列５７（５７ａ、５７ｂ、５７ｃ、５７ｄ、５７ｅ、５７ｆ）を備えている。この印字ヘッド５５の実分解能は例えば３００ｄｐｉである。この場合も、列数が６列（Ｎ＝６）のノズル群を２列（ｍ＝２）づつ３組（ｋ＝３）に分けて各組内におけるノズル列５７がＰ／２づつ副走査方向（Ｙ方向）にずらして形成されている。
【００６０】
これらのノズル列５７にそれぞれ対応して、同図(b) に示すようにサブタンク部５９のサブタンク５８（５８−１、５８−２、５８−３、５８−４、５８−５、５８−６）が印字ヘッド５５の裏面に係合して印字ヘッド５５と一体に形成されている。この場合も、互いにＰ／２づつ副走査方向にずれた２列１組のノズル列５７に対応する２つのサブタンク５８に同一の色インクが供給される。すなわち、サブタンク５８−１と５８−２にイエローインク（Ｙ）、サブタンク５８−３と５８−４にマゼンタインク（Ｍ）、サブタンク５８−５と５８−６にシアンインク（Ｃ）がそれぞれ供給される。Ｙ、Ｍ、Ｃの３色を重ね印字して３色を混合すれば略黒に近い色が発色するから、これでも文字や画像の黒部分の印字に対応することができる。
【００６１】
したがって、この場合も、ノズル列のより少ない印字ヘッド５５の主走査方向（Ｘ方向）へのシングルパスの印字で、インク吐出ノズル５６の実分解能よりも解像度が２倍大きい６００ｄｐｉの高精細のフルカラー画像の印字が、従来のマルチパスによるインク吐出ノズルの実分解能よりも解像度が２倍大きいフルカラー画像の印字の場合よりも、速い印字速度で印字する高速印字が実現する。
【００６２】
尚、文字や画像の黒部分の印字は上述したようにＹ、Ｍ、Ｃの３色を重ねて印字して３色を混合すれば略黒に近い色が発色する。しかし、このように混色による黒色部分の印字は、ブラックインクで黒色部分を印字する場合に比べて濃度が低く、完成した印字画像のコントラストが多少不足ぎみの画像となり、視覚的にやや物足りないと不満に思われる場合もある。
【００６３】
そこで、このような場合には、印字画像の画質が視覚的に良好な印象を受けるものにするために、黒色部分の印字にはブラックインクを使用することにして、ブラックインクを供給するサブタンクについては、イエローインク、マゼンタインク、シアンインクのサブタンクのうちで、印字解像度の視認性が最も低いインクを供給していたサブタンクの個数を半分に減らして、その減らして空いた半分のサブタンクにブラックインクを供給するようにする。以下、これを第３の実施の形態として説明する。
【００６４】
図４は、第３の実施の形態におけるヘッドユニット部の平面図である。尚、同図に示すヘッドユニット部６０は、図３の印字ヘッド５５とサブタンク部５９からなるヘッドユニット部と同一であるので、各構成部分には図３と同一の番号を付して示している。
【００６５】
同図に示すように、図３ではイエローインク（Ｙ）を供給していた２つのサブタンク５８−１及び５８−２の半分つまり一方のサブタンク５８−１を減らして空け（イエローインクの供給をやめて開放し）、この空けた（開放した）サブタンク５８−１にブラックインク（Ｋ）を供給するようにする。
【００６６】
このように、イエローインク（Ｙ）のサブタンク数を半分に減らす理由は、イエローインク、マゼンタインク、及びシアンインクのなかで、印字解像力の視認性が最も低いインク（色）はイエローだからである。また、ブラックは、文字やカラー画像の黒部分を強調するだけのものであるため、カラー部分よりも解像度が低くても不自然に感じ取られることは殆どない。
【００６７】
尚、この場合、例えば図３(b) に示すブラックインク無しのフルカラー印字モードから、本例のブラックインク付きのフルカラー印字モードに変更になると、まず、印字を開始する前に、メインタンク部４２からヘッドユニット部６０のサブタンク５８にインクを供給する必要がある。このとき、新たな印字モードで印字を開始する前に、各サブタンク５８に入っていたインクの色と新たにサブタンク５８に入れるインクの色とが混色しないようにする必要がある。
【００６８】
上述したように、５個のタンク４６からは、その収納するインク又は洗浄液を、ノズル列５７毎に連通する６個のサブタンク５８のいずれにも供給することができるようになっているから、まず、洗浄液で各サブタンクの洗浄を実行する。これには、先ず始めに、タンク４６ｅに収容されている洗浄液を用い、ヘッドユニット６０のｘ方向（主走査方向）への移動動作によって、ポンプ機構４７を各サブタンク５８−１〜５８−５の位置にそれぞれ合わせながら、それらのサブタンク５８−１〜５８−５に適量の洗浄液を注入する。
【００６９】
そして、各サブタンク５８に対応して連通している各ノズル列５７からその注入した洗浄液を吐出する。これによって、各サブタンク５８内及び各ノズル列５７が洗浄されて混色が防止される。この洗浄処理の後、新たな印字モードで印字を実行するために、各タンク４６ａ〜４６ｄから各サブタンク５８ａ〜５８ｆに新たなインクを供給する。
【００７０】
この後、この場合も、主走査方向（Ｘ方向）にシングルパスで印字するだけで、印字解像度の視認性が最も低いイエローインクについては印字解像度がインク吐出ノズルの実分解能と等しく低いがその低さが目立たず、これ以外のカラーインクについては印字解像度がインク吐出ノズルの実分解能の２倍で印字されて視覚的に高いカラー解像度が観取され、且つ、黒色部分の印字濃度の高くコントラストの明快なフルカラー画像が得られる。
【００７１】
すなわち、インク吐出ノズル５６の実分解能３００ｄｐｉよりも走査解像度が２倍大きい６００ｄｐｉの、ブラックインクによる印字部分を伴った、視覚的なコントラストが良好な高精細のフルカラー画像を形成することができる。
【００７２】
尚、一般の文章の印字に比較して上述のフルカラー画像の印字はインクを多量に使用するので、用紙の乾燥が遅くなる虞がある。したがって、用紙の乾燥を早めるためにファンを取り付けるようにするとよい結果が得られる。
【００７３】
図５は、第４の実施の形態における用紙乾燥ファンを配設したインクジェットプリンタの主要部の構成を示す斜視図である。同図に示すヘッドユニット部は、図３及び図４に示した６列のノズル列の印字ヘッド５５とこれに対応する６個のサブタンクを有するサブタンク部５９からなるヘッドユニット部６０であり、メインタンク部は、図１に示したイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック及び洗浄液をそれぞれ収納した５つのタンク４６を装着されたメインタンク部４２である。
【００７４】
図５の破線５５′に示すように、ヘッドユニット部６０は、主走査方向（矢印ｘ方向）に往復移動して印字を行い、その印字ヘッド５５のインク吐出面に対向して、用紙６１が副走査方向（矢印ｙ方向）に搬送される。ヘッドユニット部６０が往復走行する印字部の用紙搬送方向下流側に、用紙６１の幅に対応する長尺のファン６２が、用紙６１に対してヘッドユニット部６０の反対側に配置されている。勿論、ファン６２は用紙６１に対してヘッドユニット部６０と同じ側に配置してもよい。
【００７５】
このファン６２を用いて風を当て、印字用紙上に吐出されたインクを乾燥させる。上述したように、イエローインク、マゼンタインク、シアンインクによる印字、または、ブラックインクを加えた印字を実行するに際しては、多量のインクを混色させるから、印字画像の画質劣化を防ぐために、本来は自然乾燥させる時間が必要である。しかし、上述のように、インク乾燥機構を配設して、強制的に印字用紙上に吐出されたインクを乾燥させることにより、印字時間をさらに短縮することができる。尚、このファン６２には温風ファンを用いると一層よい結果が得られる。
【００７６】
図６は、上記のインクジェットプリンタのシステム構成を示すブロック図である。尚、このシステム構成は、上記の第４の実施形態のインクジェットプリンタだけに限らず、前述した第１〜第３の実施形態におけるインクジェットプリンタに共通するシステム構成である。
【００７７】
同図に示すように、インクジェットプリンタ６５のシステム構成は、キャリッジによって主走査方向に往復移動する移動部６６と、その他の固定配置されている部分である静止部（制御部）６７とに分かれている。
【００７８】
上記一方の移動部６６は、印字ヘッド５５を印字駆動するドライバ６８からなる。そして、他方の静止部６７は、ＭＰＵ(micro processing unit) ７１と、このＭＰＵ７１にバス７２を介して接続されたＩ／Ｆ（インターフェース）７３及びヘッド制御部７４、並びに上記Ｉ／Ｆ７３に接続されたメモリＡ７５及びヘッド制御部７４に接続されたメモリＢ７６からなる。
【００７９】
このインクジェットプリンタ６５には、ホスト機器であるＰＣ（パーソナルコンピュータ）７７から、Ｉ／Ｆ７３を介して、印字データ及び制御データが入力する。ＭＰＵ７１は、Ｉ／Ｆ７３を介しメモリＡ７５を制御しながら上記の印字データ及び制御データを受信する。
【００８０】
また、ＭＰＵ７１には、各部を監視するセンサの出力７８が入力し、ＭＰＵ７１からは用紙を搬送させるためのモータや、歯付き平ベルト（つまりヘッドユニット部６０）を往復移動させるためのベルト駆動モータを回転させる駆動信号７９が出力される。また、ＭＰＵ７１は、ヘッド制御部７４を介してメモリＢ７６に１ライン毎の印字データを展開し、その展開した印字データに基づいて、ヘッド制御部７４を介してドライバ６８を制御する。
【００８１】
ＭＰＵ７１は、これら各部を上記センサの出力７８を参照しながら駆動する。また、ヘッド制御部７４からドライバ６８への印字データや制御信号の転送は、ＩｒＤＡ６７−１、６６−１によって行われる。勿論、図１２の場合と同様に、フレキシブル通信ケーブルを用いるようにしてもよい。
【００８２】
前述の図３(b) に示したサブタンク５８−１のイエローインク（Ｙ）の供給を取りやめて、図４に示したようにブラックインクを供給する切り換え作業は上記のＭＰＵ７１の制御により、ヘッドユニット部６０のサブタンク部５９のサブタンク５８−１を、図５に示すように、ポンプ機構４７の位置に停止させ、先ず洗浄液を供給してサブタンク５８−１内を洗浄し、この後、ブラックインクを供給して、印字を開始するものである。
【００８３】
このように、図３(b) に示すブラックインクを用いないフルカラー印字モードと、図４に示すブラックインクを用いるフルカラー印字モードと、さらには、２列１組のなかの１列のノズル列のみを駆動して行う３００ｄｐｉの実分解能による低解像度のフルカラー印字モード等の印字モードの切り換えは、外部からの指示入力に応じてＭＰＵ７１により制御されて切り換えられる。
【００８４】
尚、上述した実施の形態では、いずれもフルカラー画像の印字を想定して説明しているが、一色の印字の場合には、更に高速に高精細の印字を行うことができる。例えば、芸術性の高い写真では、フルカラーでなく、わざわざモノクロで撮影する場合が多い。インクジェットプリンタにおいても上述した高精細の印字モードで印字すれば、そのようなモノクロのハーフトーンの美麗な画像を印刷することができる。また、文章を印字する場合もモノクロ印字が圧倒的に多いが、そのような場合にも、時間に無駄なく高速に印字することができる。以下、これを第５の実施の形態として説明する。
【００８５】
図７(a),(b) は、第５の実施の形態におけるヘッドユニット部の平面図である。尚、同図(a),(b) に示すヘッドユニット部の構成は、図４のヘッドユニット部６０と同一であり、主要部のハード構成は図５と同一であり、システム構成は図６と同一である。
【００８６】
図７(a),(b) において、図６に示したＭＰＵ７１は、単色（モノクロ）の印字画像を形成する場合において、まず、モノクロ印字画像の印字データ量を算出して、印字画像全体を形成するために必要なブラックインクの使用量を算出する。
【００８７】
前述したように、解像度を３００ｄｐｉとし、Ａ４判の印字有効領域を略２４６０×３３００ドットとし、印字率を１０％とし、安全係数Ａ＝１．２とすると、Ａ４判用紙１枚のインク使用量は４９μｌ（マイクロリットル）である。本例では、この量をサブタンク１個の容量としていることは既に述べたが、これを基にして、いまから用紙何枚分の画像を印字するのかが分かれば容易にその使用インク量を算出することができる。
【００８８】
上記のインク量が例えば解像度６００ｄｐｉでＡ４判の用紙５枚分であると算出されると、ＭＰＵ７１は、図７(a) に示すように、先ず６個全てのサブタンク５８にブラックインクを満杯に供給する。これで３頁分の解像度６００ｄｐｉの画像の印字が可能である。最初は例えばノズル列５７ａと５７ｂの１組で１頁の印字を行う。これで、サブタンク５８−１と５８−２のブラックインクが空になる。次に、ノズル列５７ｃと５７ｄの１組で２頁目の印字を行ってサブタンク５８−３と５８−４のブラックインクが空になると、更に、ノズル列５７ｅと５７ｆの１組で３頁目の印字を行う。これで６個全てのサブタンク５８が空になる。ここまでは、インク補給のために停止することなく連続して印字が実行される。
【００８９】
ここで、ヘッドユニット６０をホームポジションに移動させ、ホームポジション各インク供給位置において、同図(b) に示すように、サブタンク５８−１〜５８−４にブラックインクを満杯に補給する。サブタンク５８−５と５８−６は空のままにしておく。これで、残り２頁分の印字をインク補給のために停止することなく連続して印字することができる。
【００９０】
尚、上記のインク補給では、残り２頁分のブラックインクを６個のサブタンク５８−１〜５８−６に平均して補給するようにしてもよい。また、インクの残量検知の方法は、センサを用いてよく、或は吐出したインクの液滴量を計数して予測制御することも可能である。
【００９１】
いずれにしても、印字ヘッド５５のシングルパス印字で、インク吐出ノズル５６の実分解能よりも解像度が２倍大きいモノクロ画像の印字が、従来のマルチパスによるインク吐出ノズルの実分解能よりも解像度が２倍大きいモノクロ画像の印字の場合よりも、速い印字速度（具体的には図２で説明したように８倍の速度）で印字できると共に、極めて少ないインク補給回数（具体的には従来の構成では４回の補給を行うべきところ１回の補給すなわち１／４の補給時間）で補給を行い、高速に印字を実行することができる。
【００９２】
このように、一色のインクによる印字の場合であれば、いずれの色のインクであっても、上記同様に全てのサブタンクを用いて、最低限のインク補給回数による高速印字が実現する。
【００９３】
尚、上述の各実施の形態では、メインタンク部４２の各タンク４６にはブラックインク、イエローインク、マゼンタインク及びシアンインクの他に洗浄液を収容しているが、洗浄液を廃止し、その代わりに補給するインクそのものを使用して洗浄するようにしてもよい。
【００９４】
この洗浄処理は、専用の洗浄液による洗浄の場合と同様に、各サブタンク５８に供給されるインクの種類が変更される印字モードの変更の際に実施される。まず、印字モードの変更が指定されると、全ての各サブタンク５８に供給されていたインクの残りインクを、各サブタンク５８に対応して連通している各ノズル列５７から排出する。この排出処理で各サブタンク５８に残っているインクを完全に排出することは出来ないが、上記に続けて、印字モード変更後に各サブタンク５８に供給すべきインクをそれぞれ対応するサブタンク５８に供給する。このままの状態では印字を実行しても混色を起こしてしまうから再度各サブタンク５８に供給されているインクを各ノズル列５７から排出する。このようにインクの供給と排出とを何度か繰り返すことにより、各サブタンク５８内において、印字モードを変更する前後の２種類のインクの混色が解消されて、各サブタンク５８の洗浄が完了する。
【００９５】
このように洗浄液を用いない洗浄方法を用いれば、洗浄液用のタンクが不要となり、メインタンク部４２の形状を小さくする、すなわち、装置本体を更に小型にすることができる。また、そのようにしても、各タンク４６には多量のインクが収容されているので、インク不足を引き起こすようなことはない。
【００９６】
また、メインタンク部４２の構成を縮小するのではなく、専用の洗浄液の代わりにインクの希釈液を収容するようにしてもよい。このようにすると、高精細で且つ高階調の画像を印刷することができる。以下、これについて、第６の実施の形態として説明する。
【００９７】
図８は、第６の実施の形態におけるヘッドユニット部の平面図である。このヘッドユニット部の構成も、図４のヘッドユニット部６０と同一であり、主要部のハード構成は図５と同一であり、システム構成は図６と同一である。ただ、図５に示すメインタンク部４２において、上記までの実施の形態では専用の洗浄液を収容していたタンク４６の代わりに、インクの希釈液を収容したタンク４６を装着するようにする。この希釈液は、マゼンタインク又はシアンインクを希釈してライトマゼンタインク又はライトシアンインクを生成するために使用されると共に、サブタンク５８の洗浄を行う洗浄液に兼用される。
【００９８】
本例では、図８に示すように、２列づつ３組に分けられた６列のノズル列５７の１組のノズル列５７ａ及び５７ｂの一方のノズル列５７ａに対応するサブタンク５８−１にブラックインクが供給され、他方のノズル列５７ｂに対応するサブタンク５８−２にはイエローインクが供給される。隣接する他の１組の一方のノズル列５７ｃに対応するサブタンク５８−３にマゼンタインクが供給され、他方のノズル列５７ｄに対応するサブタンク５８−４にはマゼンタインクと希釈液が供給される。そして、残りの１組の一方のノズル列５７ｅに対応するサブタンク５８−５にシアンインクが供給され、他方のノズル列５７ｆに対応するサブタンク５８−６にはシアンインクと希釈液が供給される。
【００９９】
この後、サブタンク５８の上面全体を不図示の蓋部材で覆った状態で、ヘッドユニット部６０を所定の微小区間内で数回往復移動させて、サブタンク５８−４内のマゼンタインクと希釈液及びサブタンク５８−６内のシアンインクと希釈液を攪拌して混ぜ合わせる。これにより、図１８に示すように、サブタンク５８−１にはブラックインク（Ｋ）、サブタンク５８−２にはイエローインク（Ｙ）、サブタンク５８−３にはマゼンタインク（Ｍ）、サブタンク５８−４にはライトマゼンタインク（Ｌｍ）、サブタンク５８−５にはシアンインク（Ｃ）、そして、サブタンク５８−６にはライトシアンインク（Ｌｃ）がそれぞれ供給されたことになる。
【０１００】
この場合は、ヘッドユニット部６０を主走査方向に印字走査させて、印字用紙に各インクを適量吐出させるフルカラー高階調印字モードによる印字を行うことにより、フルカラーの高階調の印字画像が形成される。
【０１０１】
以上述べたように、指定又は選択された印字モード（実分解能による通常印字モード又は２倍の分解能による高精細印字モード、それぞれについて、フルカラー印字モード又はモノクロ等一色のみの印字モード、高精細のフルカラーの場合はブラックインクを用いる場合と用いない場合）に応じて、ノズル列とインクの種類との対応関係が設定され、変更された印字モードにおいて、サブタンク内のそれまでのインクが変更となる場合は、専用の洗浄液による洗浄、洗浄兼用の希釈液による洗浄、又はインクそのものによる洗浄が行われてインクが入れ換えられた後、変更された印字モードによる印字が実行される。
【０１０２】
続いて、インク吐出ノズルのピッチが３００ｄｐｉで、上記よりも更に高精細な画像を印字する、すなわち超高精細画像を印字する方法について、第７の実施の形態として説明する。
【０１０３】
図９(a) は、第７の実施の形態における印字ヘッドの正面図であり、同図(b),(c) は、そのヘッドユニット部のサブタンクへのインク色配分の例を示す図である。同図(a) に示すように、この印字ヘッド８０は、列内の配置ピッチがＰである複数のインク吐出ノズル８１からなるＮ列（この例ではＮ＝６）のインク吐出ノズル群を備えている。そして、これらＮ（６）列のノズル列８２（８２ａ、８２ｂ、・・・、８２ｆ）を１組として、該１組内の各ノズル列８２をＰ／Ｎ（この例ではＮ／６）づつ副走査方向にずらして形成されている。
【０１０４】
尚、印字ヘッド８０のノズル列８２のずれ方が異なるだけで、ヘッドユニット部の他の構成は図４のヘッドユニット部６０の場合と同一であり、主要部のハード構成は図５と同一であり、システム構成は図６と同一である。また、この場合、図５に示すメインタンク部４２においては、専用の洗浄液を収容していたタンク４６ｅの装着部に、インクの希釈液を収容したタンク４６を装着するようにする。
【０１０５】
これにより、この場合も、各タンクに収容されているブラックインク、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク及び希釈液は、上記ヘッドユニットのいずれのサブタンクにも供給が可能である。そして、この場合も、ヘッドユニットを交換することなく、サブタンクに供給するインクの種類（色）を変更することにより、各種の印字モード、すなわち、モノクロ超高解像度印字モード、フルカラー高階調印字モード、フルカラー超高解像度印字モード、フルカラー超高解像度・高階調印字モードの４つ印字モードを任意に切り換えて印字することができる。
【０１０６】
すなわち、同図(b) に示す印字モードはモノクロ超高解像度の印字モードであり、上記の各ノズル列８２ａ〜８２ｆに対応する各サブタンク８３−１〜８３−６の全てのサブタンク８３（８３−１〜８３−６）にブラックインクが供給される。
【０１０７】
この場合は、主走査方向（ｘ方向）にシングルパスで印字走査するだけで、インク吐出ノズル８１の実分解能３００ｄｐｉよりも走査解像度が６倍大きい１８００ｄｐｉの超高解像度のモノクロ画像を形成することができる。この場合もシングルパスの１走査は、３００ｄｐｉの場合の６倍の時間で済み、図１７からも分かるように、これでもなおマルチパスの上記よりも低解像度である２倍の解像度の場合よりも速く、さらにマルチパスの４倍の解像度の場合に比べるとおよそ５．５倍の速度であって極めて高速であることが分かる。一般に、実分解能３００ｄｐｉの印字ヘッドによってマルチパスによる６倍の走査解像度で印字を行うとしても、時間が掛り過ぎて実用にならない。
【０１０８】
また、同図(c) は、上記の印字ヘッド８０を用いてフルカラー高階調の印字モードで画像を印字する場合のサブタンクへのインク配分を示している。同図(c) に示すように、サブタンク８３−１にはブラックインク、サブタンク８３−２にはイエローインク、サブタンク８３−３にはマゼンタインク、サブタンク８３−４にはライトマゼンタインク（マゼンタインクと希釈液）、サブタンク８３−５にはシアンインク、サブタンク８３−６にはライトシアンインク（シアンインクと希釈液）が供給される。このより、シングルパスで印字走査して、フルカラー高階調の画像を印字することができる。
【０１０９】
図１０(a) 〜(d) は、上記の印字ヘッド８０によるフルカラー超高解像度の画像の印字を行う場合のサブタンクへのインク配分を示す図である。先ず、同図(a) に示すように、全てのサブタンクにブラックインクを供給して用紙一面にブラックの印字データによる画像をシングルパスで印刷する。次に、全てのサブタンクを洗浄した後、同図(b) に示すように、全てのサブタンクにイエローインクを供給して上記ブラック画像を印刷済みの用紙一面に重ねてイエローの印字データによる画像をシングルパスで印刷する。
【０１１０】
続いて、再び全てのサブタンクを洗浄した後、同図(c) に示すように、全てのサブタンクにマゼンタインクを供給して上記ブラックとイエローの画像を重ねて印刷済みの用紙一面に更に重ねてマゼンタの印字データによる画像をシングルパスで印刷する。そして、最後に、三度目の全てのサブタンクの洗浄を行った後、それら全てのサブタンクに、同図(d) に示すようにシアンインクを供給し、上記ブラックとイエローとマゼンタの画像を重ねて印刷済みの用紙一面に更に重ねてシアンの印字データによる画像をシングルパスで印刷する。これにより、フルカラー超高解像度の画像を印字することができる。
【０１１１】
図１１(a) 〜(f) は、上記の印字ヘッド８０によるフルカラー超高解像度・高階調の画像の印字を行う場合のサブタンクへのインク配分を示す図である。この場合も、同図(a),(b),(c),(e) に示すように、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各インクを重ねて印字する方法は、上記の解像度印字の場合と同様である。そして、この場合は、更に途中で同図(d) に示すようにライトマゼンタインク（マゼンタと希釈液の混合）に切り換えられて、ライトマゼンタの印字データによる画像がシングルパスで重ね印刷され、そして最後に同図(f) に示すようにライトシアン（シアンインクと希釈液の混合）に切り換えられて、ライトシアンの印字データによる画像がシングルパスで重ね印刷される。
【０１１２】
これにより、フルカラー超高解像度・高階調の画像がシングルパス印字で高速に印字される。
【０１１３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、印字ヘッドのＮ列の配置ピッチＰのノズル群をｍ（２≦ｍ≦Ｎの自然数）列づつｋ（ｋ＝Ｎ／ｍの自然数）組に分けて各組内におけるノズル列をＰ／ｍづつ副走査方向にずらして形成し、各ノズル列に対応するサブタンクを印字ヘッドと一体に設け、これらのサブタンクにインク、洗浄液あるいは希釈液を供給又は補給するメインタンクを印字ヘッドから切り離してプリンタ本体側に位置固定して配置し、メインタンクの各液を任意のサブタンク供給できる構成としたので、印字ヘッドやサブタンクを交換することなく任意の色のインクを印字ヘッドに円滑に供給することができ、これにより、高解像度、高階調、又は超高解像度且つ高階調のモノクロ画像又はフルカラー画像を、シングルパスにより高速に印字することができ、加えて、小型でありながら多枚数の用紙にインクタンクを交換しなくても連続して印字できると共に、多様な印字モードを印字ヘッドを交換する等の煩わしい切り換え手数をかけることなく任意に選択して印字できる極めて使い勝手の良いインクジェットプリンタを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 (a) は第１の実施の形態におけるインクジェットプリンタの主要部の構成を示す斜視図、(b) はその印字ヘッドを矢印Ｃで示す方向から見た模式的な正面図である。
【図２】第１の実施の形態におけるインクジェットプリンタによる高精細画像のシングルパス印字の所要時間と従来の高精細画像のマルチパス印字の所要時間とを比較した図表である。
【図３】 (a) は第２の実施の形態の印字ヘッドの正面図、(b) はそのサブタンクの平面図である。
【図４】第３の実施の形態におけるヘッドユニット部の平面図である。
【図５】第４の実施の形態における用紙乾燥ファンを配設したインクジェットプリンタの主要部の構成を示す斜視図である。
【図６】各実施形態におけるインクジェットプリンタのシステム構成を示すブロック図である。
【図７】 (a),(b) は、第５の実施の形態におけるヘッドユニット部の平面図である。
【図８】第６の実施の形態におけるヘッドユニット部の平面図である。
【図９】 (a) は第７の実施の形態における印字ヘッドの正面図、(b),(c) はそのヘッドユニット部のサブタンクへのインク色配分の例を示す図である。
【図１０】 (a) 〜(d) は第７の実施の形態における印字ヘッドによる超高解像度のフルカラー画像の印字を行う場合のサブタンクへのインク配分を示す図である。
【図１１】 (a) 〜(f) は第７の実施の形態における印字ヘッドによる超高階調度のフルカラー画像の印字を行う場合のサブタンクへのインク配分を示す図である。
【図１２】従来のシリアルインクジェットプリンタの構成を模式的に示す斜視図である。
【図１３】 (a) は従来の印字ヘッドを用紙側から見た拡大図（図１１のＡ矢視拡大図）、(b) はその印字ヘッドを側面方向から見た拡大断面図（図１１のＢ矢視拡大断面図）である。
【図１４】 (a),(b),(c),(d) は従来のインクカートリッジのインク室と印字ヘッドのインク受給孔との連通状態を模式的に示す断面図である。
【図１５】 (a),(b),(c) は従来の実分解能よりも高い印字解像度で印字する場合の印字画像を説明する図である。
【図１６】 (a),(b),(c),(d) は従来のマルチパス制御の印字方法を説明する図である。
【図１７】従来のマルチパス印字の所要時間を説明する図表である。
【符号の説明】
１ シリアルインクジェットプリンタ（プリンタ）
２ キャリッジ
３ 印字ヘッド
４ インクタンク（インクカートリッジ）
５ ガイドレール
６ 歯付き駆動ベルト
７ フレキシブル通信ケーブル
８ フレーム
９ プラテン
１０ モータ
１１ 用紙
１２ 紙送りローラ
１３（１３ｙ、１３ｍ、１３ｃ、１３ｋ） ノズル列
１４ ノズル
１５ シリコンチップ
１６ 発熱素子
１７ 駆動電極
１８ 共通電極
１９ａ 駆動回路側インク隔壁
１９ｂ インク供給孔側インク隔壁
２１ ノズル板
２２ インク受給孔
２３ インク通路
２４ インク供給口
２５（２５ｙ、２５ｍ、２５ｃ、２５ｋ） インク室
２６ 印字ヘッド
２７ ノズル
２７−１、２７−２、２７−３、２７−４ ノズルのドット
２８ ノズル列
３０ 高精細画像
３１ 実分解能の印字ドット
３２ 解像度倍増分の印字ドット
３４−１〜３４−８ 精細画像のドット行
４１ ヘッドユニット部
４２ メインタンク部
４３ 印字ヘッド
４４ サブタンク部
４６（４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅ） タンク
４７（４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄ、４７ｅ） ポンプ機構
４８（４８−１、４８−２、・・・、４８−８） サブタンク
５１ インク吐出ノズル（ノズル）
５２（５２ａ、５２ｂ、・・・、５２ｈ） ノズル列
５５ 印字ヘッド
５６ インク吐出ノズル
５７（５７ａ、５７ｂ、・・・、５７ｆ） ノズル列
５８（５８−１、５８−２、・・・、５８−６） サブタンク
５９ サブタンク部
６０ ヘッドユニット部
６１ 用紙
６２ ファン
６５ インクジェットプリンタ
６６ 移動部
６６−１ ＩｒＤＡ
６７ 静止部（制御部）
６７−１ ＩｒＤＡ
６８ ドライバ
７１ ＭＰＵ(micro processing unit)
７２ バス
７３ Ｉ／Ｆ（インターフェース）
７４ ヘッド制御部
７５ メモリＡ
７６ メモリＢ
７７ ＰＣ（パーソナルコンピュータ）
７８ センサの出力
７９ 駆動信号
８０ 印字ヘッド
８１ インク吐出ノズル
８２（８２ａ、８２ｂ、・・・、８２ｆ） ノズル列
８３（８３−１、８３−２、・・・、８３−６） サブタンク

Claims (9)

1. 列数がＮで該列内の配置ピッチがＰのノズル群をｍ（２≦ｍ≦Ｎの自然数）列づつｋ（ｋ＝Ｎ／ｍの自然数）組に分けて各組内におけるノズル列をＰ／ｍづつ副走査方向にずらして形成された複数のノズル列を有する印字ヘッドと、該印字ヘッドの前記ノズル列にそれぞれ対応して設けられ外部から供給されるインクを一時的に保持して該インクを対応するノズル列に供給するサブタンクと、を備え、用紙の進行方向と直角な主走査方向に往復移動しながら前記ノズル列より前記インクを吐出して前記用紙に印字を行うヘッドユニットと、該ヘッドユニットの前記サブタンクに前記インクを供給すべく該インクを収容して装置本体に配置される複数のメインタンクと、
   該メインタンク夫々に連通させて該メインタンクに収容されている前記インクを前記ヘッドユニットのいずれの前記サブタンクにも任意の量を供給可能であるように配置される複数の液供給口と、
   該液供給口の動作を制御して前記メインタンクの前記インクを任意の前記ノズル列に対応する前記サブタンクに供給させる液供給制御手段と、
   を有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記印字ヘッドは、８列（Ｎ＝８）のノズル群を備え、前記液供給制御手段は、前記８列のノズル列を２列（ｍ＝２）づつ４組（ｋ＝４）に分けて該４組のノズル列の１組毎にイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのインクをそれぞれ供給するよう前記サブタンクの位置と前記液供給口の動作とを制御することを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
3. 前記印字ヘッドは、６列（Ｎ＝６）のノズル群を備え、前記液供給制御手段は、前記６列のノズル列を２列（ｍ＝２）づつ３組（ｋ＝３）に分けて該３組のノズル列の１組毎にイエロー、マゼンタ及びシアンのインクをそれぞれ供給するよう前記サブタンクの位置と前記液供給口の動作とを制御することを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記印字ヘッドは６列（Ｎ＝６）のノズル群を備え、前記液供給制御手段は、前記６列のノズル列を２列（ｍ＝２）づつ３組（ｋ＝３）に分けて該３組のうちの１組のノズル列にマゼンタインク、他の１組のノズル列にシアンインク、残る１組の１列のノズル列にイエローインク、他の１列のノズル列にブラックインクをそれぞれ供給するよう前記サブタンクの位置と前記液供給口の動作とを制御することを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記液供給制御手段は、全ての前記ノズル列に一色のインクを供給するよう前記サブタンクの位置と前記液供給口の動作とを制御することを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェットプリンタ。
6. 前記複数のメインタンクに、ブラックインク、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク及び希釈液をそれぞれ収容し、前記液供給制御手段は、６列のノズル列を２列づつ３組に分け、１組の一方のノズル列にブラックインクを供給し、他方のノズル列にイエローインクを供給し、他の１組の一方のノズル列にマゼンタインクを供給し、他方のノズル列にマゼンタインクと希釈液を供給し、残りの１組の一方のノズル列にシアンインクを供給し、他方のノズル列にシアンインクと希釈液を供給するよう前記サブタンクの位置と前記液供給口の動作とを制御することを特徴とする請求項３記載のインクジェットプリンタ。
7. 前記ヘッドユニットに対し主走査方向への短い往復移動を少なくとも１回行わせることにより前記インクと前記希釈液とを混合する主走査移動制御手段を更に備えることを特徴とする請求項６記載のインクジェットプリンタ。
8. 前記印字ヘッドは、列内の配置ピッチがＰであるＮ列のノズル群を備え、該Ｎ列のノズル列を１組として該１組内の各ノズル列をＰ／Ｎづつ副走査方向にずらして形成されたことを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
9. 前記複数のメインタンクに、ブラックインク、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク及び洗浄液又は希釈液をそれぞれ収容し、前記メインタンクに連通する前記液供給口は、前記ヘッドユニットのいずれの前記サブタンクにも前記ブラックインク、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク、洗浄液、又は希釈液を供給可能であるように配置されることを特徴とする請求項８記載のインクジェットプリンタ。

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