JP4146208B2 - Inkjet recording apparatus and inkjet recording method - Google Patents

Inkjet recording apparatus and inkjet recording method Download PDF

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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、プリンタ、ファックスなどに適用されるインクジェットヘッドを具備するインクジェット式記録装置及びインクジェット式記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インクを吐出する複数のノズルを有するインクジェットヘッドを用いて被記録媒体に文字や画像を記録するインクジェット式記録装置が知られている。かかるインクジェット式記録装置では、インクジェットヘッドのノズルが被記録媒体に対向するようにヘッドホルダに設けられ、このヘッドホルダはキャリッジに搭載され被記録媒体の搬送方向とは直交する方向に走査されるようになっている。
【０００３】
このようなインクジェットヘッドのヘッドチップの一例の分解概略を図１６に、また、要部断面を図１７に示す。
【０００４】
図１６及び図１７に示すように、圧電セラミックプレート１０１には、複数のチャンバ１０２が並設され、各チャンバ１０２は、側壁１０３で分離されている。各チャンバ１０２の長手方向一端部は圧電セラミックプレート１０１の一端面まで延設されており、他端部は、他端面までは延びておらず、深さが徐々に浅くなっている。このような各チャンバ１０２内の両側壁１０３の開口側表面には、長手方向に亘って、駆動電界印加用の電極１０５が形成されている。
【０００５】
また、圧電セラミックプレート１０１のチャンバ１０２の開口側には、カバープレート１０７が接着剤１０９を介して接合されている。このカバープレート１０７には、各チャンバ１０２の浅くなった他端部と連通する凹部となる共通インク室１１１と、この共通インク室１１１の底部からチャンバ１０２とは反対方向に貫通するインク供給口１１２とを有する。
【０００６】
さらに、圧電セラミックプレート１０１とカバープレート１０７との接合体のチャンバ１０２が開口している端面には、ノズルプレート１１５が接合されており、ノズルプレート１１５の各チャンバ１０２に対向する位置にはノズル開口１１７が形成されている。
【０００７】
なお、圧電セラミックプレート１０１のノズルプレート１１５とは反対側でカバープレート１０７とは反対側の面には、配線基板１２０が固着されている。配線基板１２０には、各電極１０５とボンディングワイヤ１２１等で接続された配線１２２が形成され、この配線１２２を介して電極１０５に駆動電圧を印加できるようになっている。
【０００８】
このように構成されるヘッドチップでは、インク供給口１１２から各チャンバ１０２内にインクを充填し、所定のチャンバ１０２の両側の側壁１０３に電極１０５を介して所定の駆動電界を作用させると、側壁１０３が撓み変形してチャンバ１０２内の容積が一時的に変化し、これにより、チャンバ１０２内のインクがノズル開口１１７から吐出する。
【０００９】
例えば、図１８（ａ）に示すように、チャンバ１０２ａ内の電極１０５ａ，１０５ｂに正の駆動電圧を印加すると共にそれぞれに対向する電極１０５ｃ，１０５ｄを接地するようにする。これにより、側壁１０３ａ，１０３ｂにはチャンバ１０２ａに向かう方向の駆動電界が作用し、これが圧電セラミックプレート１０１の分極方向と直交すれば、圧電厚みすべり効果により側壁１０３ａ，１０３ｂがチャンバ１０２ａを膨張させるように外側に撓み変形する。
【００１０】
また、図１８（ｂ）に示すように、チャンバ１０２ａ内の電極１０５ａ、１０５ｂを接地すると共に、電極１０５ｃ、１０５ｄに正の駆動電圧を印加する。これにより、側壁１０３ａ、１０３ｂにはチャンバ１０２ａとは反対側に向かう方向の駆動電界が作用し、これが圧電セラミックプレート１０１の分極方向と直交すれば、圧電厚みすべり効果により側壁１０３ａ、１０３ｂがチャンバ１０２ａ方向、すなわち、チャンバ１０２ａの容積を収縮させる方向に撓み変形する。
【００１１】
このような、各電極１０５ａ〜１０５ｄに印加する駆動電圧の組み合わせによって側壁１０３ａ、１０３ｂを撓み変形させてインクを吐出させるようになっている。
【００１２】
なお、このようなヘッドチップでは、一つのチャンバ１０２ａからインク滴を吐出しようとすると、これに隣接するチャンバ１０２ｂ内にも圧力変動が発生するため、隣接するチャンバ１０２ａ、１０２ｂ等から同時にインク滴を吐出することができない。
【００１３】
このため、並設されたチャンバ１０２ａ〜１０２ｆの内、図１９（ａ）に示すように、チャンバ１０２ａ、１０２ｄを同時に駆動し、その後、図１９（ｂ）に示すように、チャンバ１０２ｂ、１０２ｅを同時に駆動し、さらに、その後図１９（ｃ）に示すように、チャンバ１０２ｃ、１０２ｆを駆動するといったように、チャンバ１０２ａ〜１０２ｃの駆動を順次行うことで全てのノズル開口からインクを吐出していた（例えば、特許文献１参照）。
【００１４】
しかしながら、例えば、隣接するチャンバ１０２ａ及び１０２ｂ等を繰り返し駆動すると、単純に２倍以上印刷時間が長くなってしまうと共に、クロストークが生じてしまうという問題がある。
【００１５】
このため、ノズル開口をチャンバの並設方向に向かってチャンバの深さ方向（主走査方向）に順次ずらして設け、チャンバの深さ方向の位置が同一となるノズル列を３列設けてノズル列毎に印刷解像度となる位置で吐出させていた。
【００１６】
この３列のノズル列からなる印刷では、ノズル列の列間ピッチによって決定される主走査方向の基準解像度に応じて、ノズル列毎に駆動波形の周期を基準解像度の列数分の１ずつ順次ずらし、印刷を行っていた（例えば、特許文献２参照）。
【００１７】
【特許文献１】
特開２０００−２５５０５４号公報（第２〜３頁、第３図）
【００１８】
【特許文献２】
米国特許第５４２６４５５号明細書
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の３列のノズル列を有するインクジェットヘッドを用いたインクジェット式記録装置では、ノズル列の列間ピッチが、主走査方向の解像度の１／３の間隔となるように配置されるといったように、ノズル列の列間ピッチは主走査方向の解像度に依存するため、それぞれの解像度に合わせた列間ピッチでノズル列の配置されたインクジェットヘッドを用いる必要があり、解像度に合わせたインクジェットヘッドを複数種類製造しなくてはならず、高コストとなってしまうという問題がある。
【００２０】
さらに、１つのインクジェット式記録装置で異なる解像度の印刷を行うには、上述のように異なる解像度に対応したインクジェットヘッドに交換する必要があり、高コストになると共に煩雑であるという問題がある。
【００２１】
また、インクジェット式記録装置に入力される外部印刷データから単純に低解像度となるようにデータを間引くことで、同一のインクジェットヘッドで異なる解像度の印刷を実現することができるが、基準となる外部印刷データの解像度よりも低解像度での印刷しか実現することができず、また、インクジェットヘッドの走査速度は基準となる解像度での走査速度と同じなため、低解像度で印刷しても印刷スピードは変化しないという問題がある。
【００２２】
本発明は、このような事情に鑑み、一つのインクジェットヘッドで異なる解像度の印刷を実現すると共にインクジェットヘッドの仕様に拘わらず高解像度の印刷を実現することができるインクジェット式記録装置及びインクジェット式記録方法を提供することを課題とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、ノズル開口に連通し且つインクの充填されるチャンバが複数並設され、該チャンバの両側の側壁に電極が設けられた圧電セラミックプレートと、該圧電セラミックプレートの前記チャンバが開口する端面に接合されるノズルプレートとを具備し、前記ノズルプレートには、前記ノズル開口が副走査方向に並設されて構成されたノズル列が主走査方向にＮ列（Ｎ≧３）設けられ、且つノズル列の主走査方向の列間ピッチが１／（Ｎ・ｎ）インチで配置されて主走査方向の基準解像度がｎ（ｄｐｉ）となると共に、各ノズル列のノズル開口の位置を副走査方向に１／ｐインチずつ順次ずらして配置され、且つ１列のノズル列のノズル開口の副走査方向のピッチがＮ／ｐインチで配置されて副走査方向の基準解像度がｐ（ｄｐｉ）となるインクジェットヘッドと、該インクジェットヘッドを被記録媒体に対して主走査方向に移動する移動手段とを具備するインクジェット式記録装置であって、主走査方向の解像度がｎ×２m（ｄｐｉ）（ｍは０を含む正の整数）である印刷データを印刷する際に、前記ノズル列の各列に対応させて前記印刷データを組み換え、且つ前記ノズル列の各列の吐出周波数を変更せずに前記移動手段による前記インクジェットヘッドの主走査方向の走査速度を変更することで、主走査方向の吐出ピッチを１／（Ｎ・ｎ×２m）インチ間隔に変更すると共に、吐出位置に一致したノズル列のノズル開口から吐出することにより印刷する印刷制御手段を具備することを特徴とするインクジェット式記録装置にある。
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記ノズルプレートには前記ノズル列が３列設けられ、且つ前記印刷制御手段が、整数ｍが０又は偶数の場合は、前記インクジェットヘッドの主走査方向の一方のノズル列から順に吐出させ、整数ｍが奇数の場合は、他方のノズル列から順に吐出させることを特徴とする印刷制御手段にある。
【００２４】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記印刷制御手段による前記印刷データの組み換えが、前記ノズル列の各列の当該印刷データを前記ノズル開口の主走査方向へのデータのシフトを含むことを特徴とするインクジェット式記録装置にある。
【００２５】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記被記録媒体を副走査方向に移動する紙送り手段を具備し、副走査方向の解像度がｐ・ａ（ｄｐｉ）（ａは正数）である印刷データを印刷する際に、前記紙送り手段の副走査方向の移動量を変更することを特徴とするインクジェット式記録装置にある。
【００２６】
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様において、前記印刷制御手段が前記副走査方向の解像度に対応させて、前記印刷データの副走査方向のデータを組み換えることを特徴とするインクジェット式記録装置にある。
【００２７】
本発明の第６の態様は、第１〜５の何れかの態様において、前記印刷制御手段が、主走査方向及び副走査方向の印刷解像度に合わせて前記インクジェットヘッドから吐出させるインク滴のドットボリュームを変更することを特徴とするインクジェット式記録装置にある。
【００２８】
本発明の第７の態様は、第１〜６の何れかの態様において、前記ノズルプレートには、前記チャンバの並設方向に順に、深さ方向の位置を１／（Ｎ・ｎ）インチ間隔でＮ個ずつずらすことで、Ｎ列のノズル列群が設けられていることを特徴とするインクジェット式記録装置にある。
【００２９】
本発明の第８の態様は、ノズル開口に連通し且つインクの充填されるチャンバが複数並設され、該チャンバの両側の側壁に電極が設けられた圧電セラミックプレートと、該圧電セラミックプレートの前記チャンバが開口する端面に接合されるノズルプレートとを具備し、前記ノズルプレートには、前記ノズル開口が副走査方向に並設されて構成されたノズル列が主走査方向にＮ列（Ｎ≧３）設けられ、且つノズル列の主走査方向の列間ピッチが１／（Ｎ・ｎ）インチで配置されて主走査方向の基準解像度がｎ（ｄｐｉ）となると共に、各ノズル列のノズル開口の位置を副走査方向に１／ｐインチずつ順次ずらして配置され、且つ１列のノズル列のノズル開口の副走査方向のピッチがＮ／ｐインチで配置されて副走査方向の基準解像度がｐ（ｄｐｉ）となるインクジェットヘッドを被記録媒体に対して主走査方向に移動してインク滴を吐出することで被記録媒体に印刷するインクジェット式記録方法であって、主走査方向の解像度がｎ×２m（ｄｐｉ）（ｍは０を含む正の整数）である印刷データを印刷する際に、前記ノズル列の各列に対応させて前記印刷データを組み換え、且つ前記ノズル列の各列の吐出周波数を変更せず前記インクジェットヘッドの主走査方向の走査速度を変更することで、主走査方向の吐出ピッチを１／（Ｎ・ｎ×２m）インチ間隔に変更すると共に、吐出位置に一致したノズル列のノズル開口から吐出させることにより印刷して、主走査方向の解像度がｎ×２m（ｄｐｉ）の印刷を実現することを特徴とするインクジェット式記録方法にある。
【００３０】
本発明の第９の態様は、第８の態様において、前記ノズルプレートには、前記ノズル列が３列設けられ、且つ整数ｍが０又は偶数の場合は、前記インクジェットヘッドの主走査方向の一方のノズル列から順に吐出させ、整数ｍが奇数の場合は、他方のノズル列から順に吐出させることを特徴とするインクジェット式記録方法にある。
【００３１】
本発明の第１０の態様は、第８又は９の態様において、前記印刷データの組み換えが、前記ノズル列の各列の当該印刷データを前記ノズル開口の主走査方向へのデータのシフトを含むことを特徴とするインクジェット式記録方法にある。
【００３２】
本発明の第１１の態様は、第８〜１０の何れかの態様において、前記被記録媒体を副走査方向に移動すると共に副走査方向の解像度がｐ・ａ（ｄｐｉ）（ａは正数）である印刷データを印刷する際に、副走査方向の移動量を変更することを特徴とするインクジェット式記録方法にある。
【００３３】
本発明の第１２の態様は、第８〜１１の何れかの態様において、前記副走査方向の解像度に対応させて、前記印刷データの副走査方向のデータを組み換えることを特徴とするインクジェット式記録方法にある。
【００３４】
本発明の第１３の態様は、第８〜１２の何れかの態様において、主走査方向及び副走査方向の印刷解像度に合わせて前記インクジェットヘッドから吐出させるインク滴のドットボリュームを変更することを特徴とするインクジェット式記録方法にある。
【００３５】
かかる本発明では、主走査方向の解像度によってノズル列に対応した印刷データを組み換え、且つノズル列の各列の吐出周波数を変更せずに前記インクジェットヘッドの主走査方向の走査速度を変更することで、吐出ピッチを変更して、印刷データを間引くことなく、またインクジェットヘッドを載せ換えることなく、印刷時の主走査方向の解像度を変更することができる。また、インクジェットヘッドの仕様に拘わらず主走査方向に高解像度の印刷を実現できる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３７】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録装置の概略図である。
【００３８】
図１に示すように、本実施形態のインクジェット式記録装置１０は、インクジェットヘッドが走査されるシリアル方式のインクジェット式記録装置であり、インクを吐出させるインクジェットヘッド２０が設けられたヘッドユニット１００を具備する。このヘッドユニット１００はキャリッジ１１上に固定されており、キャリッジ１１は一対のガイドレール１２ａ、１２ｂ上に軸方向に移動自在に搭載されている。
【００３９】
また、ガイドレール１２ａ、１２ｂの一端側には駆動モータ１３が設けられており、この駆動モータ１３による駆動力が、当該駆動モータ１３に連結されたプーリ１４ａと、ガイドレール１２ａ、１２ｂの他端側に設けられたプーリ１４ｂとの間に掛け渡されたタイミングベルト１５に沿った方向（主走査方向）に移動されるようになっている。すなわち、駆動モータ１３が移動手段としてヘッドユニット１００を主走査方向に移動させるようになっている。
【００４０】
さらに、キャリッジ１１の搬送方向と直交する方向の両端部側には、ガイドレール１２ａ、１２ｂに沿ってそれぞれ一対の搬送ローラ１６、１７が設けられている。これらの搬送ローラ１６、１７は、キャリッジ１１の下方に当該キャリッジ１１の搬送方向とは直交する方向（副走査方向）に被記録媒体Ｓを搬送するものである。なお、搬送ローラ１６、１７には、図示しない駆動モータ等の紙送り手段が連結され、紙送り手段により搬送ローラ１６、１７を回転させることにより、被記録媒体Ｓを副走査方向に搬送することができる。
【００４１】
そして、紙送り手段が搬送ローラ１６、１７を介して被記録媒体Ｓを副走査方向に送りつつ、駆動モータ１３からなる移動手段によってキャリッジ１１をその送り方向とは直交する主走査方向に走査することにより、インクジェットヘッド２０によって被記録媒体Ｓ上に文字及び画像等が印刷される。
【００４２】
ここで、インクを吐出させるインクジェットヘッドの一例について説明する。なお、図２は、本発明の実施形態１に係るインクジェットヘッドの分解斜視図であり、図３は、ヘッドチップの分解斜視図であり、図４は、ヘッドチップのノズルプレート側からの平面図であり、図５は、インクジェットヘッドの組立工程を示す概略斜視図である。
【００４３】
図２に示すように、本実施形態のインクジェットヘッド２０は、ヘッドチップ２１と、このヘッドチップ２１の一方面側に設けられるベースプレート２２と、ヘッドチップ２１の他方面側に設けられるヘッドカバー２３と、ヘッドチップ２１を駆動するための駆動回路２４が搭載された配線基板２５とを有する。
【００４４】
まず、ヘッドチップ２１について詳しく説明する。図３及び図４に示すように、ヘッドチップ２１を構成する圧電セラミックプレート２６には、ノズル開口２７に連通してインクを吐出させるチャンバ２８が複数並設され、各チャンバ２８は、側壁２９で分離されている。
【００４５】
各チャンバ２８の長手方向一端部は、圧電セラミックプレート２６の一端面まで延設されており、他端部は、他端面までは延びておらず、深さが徐々に浅くなっている。なお、各チャンバ２８は、例えば、円盤状のダイスカッターにより形成され、深さが徐々に浅くなった部分は、ダイスカッターの形状を利用して形成される。
【００４６】
また、各チャンバ２８内の両側の側壁２９の開口側表面には、長手方向に亘って、チャンバ２８毎に独立した駆動信号が出力される一対の個別電極３０がそれぞれ形成されている。この一対の個別電極３０は、例えば、公知の斜め方向からの蒸着によって各チャンバ２８内の各側壁２９にそれぞれ形成される。
【００４７】
さらに、圧電セラミックプレート２６のチャンバ２８の開口側には、インク室プレート３１が接合されている。このインク室プレート３１には、各チャンバ２８の浅くなった他端部のみと連通する凹部となるインク室３２と、このインク室３２の底部からチャンバ２８とは反対方向に貫通するインク供給口３３とが設けられている。
【００４８】
ここで、本実施形態では、インクジェットヘッド２０の各チャンバ２８からは、単色のインク、例えば、ブラック（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）又はシアン（Ｃ）の何れかのインクが吐出されるようになっている。
【００４９】
なお、インク室プレート３１は、例えば、セラミックプレート、金属プレート等で形成することができるが、圧電セラミックプレート２６との接合後の変形等を考えると、熱膨張率の近似したセラミックプレートを用いるのが好ましい。
【００５０】
また、圧電セラミックプレート２６とインク室プレート３１の接合体とのチャンバ２８が開口している端面には、ノズルプレート３４が接合されている。このノズルプレート３４の各チャンバ２８に対向する位置にはノズル開口２７が形成されている。
【００５１】
ここで、ノズル開口２７は、図４に示すように、チャンバ２８の深さ方向である主走査方向に複数列設けられている。
【００５２】
本実施形態では、チャンバ２８の並設方向にチャンバ２８の底面側、中間、圧電セラミックプレート２６側となるように順次ずらして繰り返し配置されており、これにより、チャンバ２８の深さ方向の位置が同一となるノズル開口２７の並設されたノズル列Ａ、ノズル列Ｂ及びノズル列Ｃが３列設けられてノズル列Ａ〜Ｃを構成している。
【００５３】
ここで、ノズル列が主走査方向にＮ列（Ｎ≧３）設けられ、且つノズル列の主走査方向の列間ピッチを１／（Ｎ・ｎ）インチで配置した場合のインクジェットヘッドの主走査方向の基準解像度をｎ（ｄｐｉ）とすると、本実施形態では、ノズル列Ａ〜Ｃを３列設け、主走査方向の基準解像度を１８０ｄｐｉとするため、ノズル列Ａ〜Ｃの列間ピッチを１／５４０インチで配置すればよい。
【００５４】
また、ノズル列Ａ〜Ｃの全体で、副走査方向で隣接するノズル開口２７のピッチを１／ｐインチとすることで、副走査方向の基準解像度ｐ（ｄｐｉ）とすることができる。なお、ノズル列Ａ〜Ｃの何れか１列の副走査方向に隣接するノズル開口２７のピッチは、Ｎ／ｐインチとなる。
【００５５】
本実施形態では、副走査方向の基準解像度を１８０ｄｐｉとしたため、副走査方向で隣接するノズル開口のピッチを１／１８０インチとし、１列のノズル列のノズル開口２７の副走査方向のピッチは、３／１８０インチとなる。
【００５６】
なお、本実施形態のインクジェットヘッドでは、主走査方向及び副走査方向の基準解像度を同一の解像度１８０ｄｐｉとしたが、特にこれに限定されず、例えば、主走査方向の基準解像度を３６０ｄｐｉ又は７２０ｄｐｉとしてもよい。このとき、主走査方向の基準解像度と副走査方向の基準解像度とを異なるようにしてもよい。このように主走査方向の基準解像度と副走査方向の基準解像度とを異なる解像度とした場合には、副走査方向の基準解像度を主走査方向の基準解像度の整数分の１とするのが一般的である。
【００５７】
なお、副走査方向の基準解像度、すなわち、ノズル開口２７の並設方向（副走査方向）のピッチは、チャンバ２８の並設方向の幅及びチャンバ２８の側壁２９の厚さによって適宜決定される。チャンバ２８の並設方向の幅及び側壁２９の厚さは、ノズル開口２７の並設方向のピッチによって設計されるが、チャンバ２８内でインク滴を吐出させる側壁２９の変形量及び側壁２９の強度などによっても所定の範囲とする必要がある。
【００５８】
また、本実施形態では、ノズル開口２７をチャンバ２８の並設方向である副走査方向に５１２個設け、これらを３列に分割して使用する。具体的には、並設されたチャンバ２８の両端のチャンバ２８では、側壁２９が片側しか変形しないため、５１２個のノズル開口２７の内、両端のノズル開口２７からは吐出させることができず、実質的には５１０個のノズル開口２７からインクが吐出される。そして、５１０個のノズル開口を３列に分割するため、１列当たりの副走査方向に並設されたノズル開口２７は１７０個となる。
【００５９】
このようなノズル開口２７で構成されるノズル列Ａ〜Ｃからなるノズル列群を具備するヘッドチップ２１を用いたインクジェット式記録方法については、詳しくは後述する。
【００６０】
また、ノズルプレート３４は、圧電セラミックプレート２６とインク室プレート３１との接合体のチャンバ２８が開口している端面の面積よりも大きくなっている。このノズルプレート３４は、ポリイミドフィルムなどに、例えば、エキシマレーザ装置を用いてノズル開口２７を形成したものである。また、図示しないが、ノズルプレート３４の被印刷物に対向する面には、インクの付着等を防止するために撥水性を有する撥水膜が設けられている。
【００６１】
なお、本実施形態では、圧電セラミックプレート２６とインク室プレート３１との接合体のチャンバ２８が開口している端部の周囲には、ノズル支持プレート３５が配置されている。このノズル支持プレート３５は、ノズルプレート３４の接合体端面の外側と接合されて、ノズルプレート３４を安定して保持するためのものである。
【００６２】
ここで、このようなヘッドチップ２１を具備するインクジェットヘッド２０について詳細に説明する。
【００６３】
図２及び図５に示すように、インクジェットヘッド２０は、ヘッドチップ２１を構成する圧電セラミックプレート２６のノズル開口２７側とは反対側の端部に、例えば、ボンディングワイヤ等を介して一対の個別電極３０に接続される図示しない配線パターンが形成されている。
【００６４】
また、圧電セラミックプレート２６とインク室プレート３１との接合体のノズル支持プレート３５の後端側には、圧電セラミックプレート２６側のアルミニウム製のベースプレート２２と、インク室プレート３１側のヘッドカバー２３とが組み付けられる。このヘッドカバー２３には、インク室プレート３１のインク供給口３３のそれぞれに連通するインク導入路３６が設けられている。
【００６５】
そして、ベースプレート２２及びヘッドカバー２３は、ベースプレート２２の係止孔２２ａにヘッドカバー２３の係止シャフト２３ａを係合することにより固定され、両者で圧電セラミックプレート２６とインク室プレート３１との接合体を挟持する。
【００６６】
また、図５（ａ）に示すように、圧電セラミックプレート２６の後端側に突出したベースプレート２２上には配線基板２５が固着されている。この配線基板２５上には、ヘッドチップ２１を駆動するための駆動ＩＣを有する駆動回路２４が搭載され、後述する駆動回路２４とフレキシブルケーブルとが異方性導電膜３７を介して接続される。これにより、図５（ｂ）のインクジェットヘッド２０が完成する。
【００６７】
さらに、上述したインクジェットヘッド２０は、インクカートリッジを保持するタンクホルダ４０に組み付けられてヘッドユニット１００が形成される。
【００６８】
ここで、インクジェットヘッド２０を組み付けるタンクホルダ４０の一例について図６を参照して説明する。なお、図６は、本実施形態に係るタンクホルダの一例を示す概略斜視図である。
【００６９】
図６に示すように、タンクホルダ４０は、一方面が開口した略箱形形状を有し、インクカートリッジが着脱自在に保持可能なものである。
【００７０】
また、タンクホルダ４０の底壁上面には、インクカートリッジの底部に形成された開口部と、インク導入路３６とを連結させる連結部４１が設けられている。
【００７１】
さらに、連結部４１内には図示しないインク流路が形成され、その開口となる連結部４１の先端には、フィルタ４２が設けられている。
【００７２】
この連結部４１内に形成されたインク流路は、底壁の裏面側まで連通して形成されており、各インク流路は、タンクホルダ４０の裏面側に設けられた流路基板４３の側壁に開口するヘッド連結口４４に連通している。
【００７３】
また、タンクホルダ４０の側面には、上述したインクジェットヘッド２０を保持固定するヘッド保持部４５が設けられている。
【００７４】
このようなヘッド保持部４５には、配線基板２５上に設けられた駆動回路２４を包囲する略コ字状に立設された包囲壁４６と、この包囲壁４６内にあってインクジェットヘッド２０のベースプレート２２及び配線基板２５に設けられた係止孔２２ｂと係合する係合シャフト４７が立設されている。
【００７５】
そして、上述したタンクホルダ４０のヘッド保持部４５にインクジェットヘッド２０が搭載されることでヘッドユニット１００が完成する。このとき、ヘッドカバー２３に形成されたインク導入路３６は、流路基板４３のヘッド連結口４４に連結されている。
【００７６】
ここで、インクジェット式記録装置に設けられて、このようなインクジェットヘッドに印刷を行わせる制御系について説明する。なお、図７は、インクジェット式記録装置の制御系を示すブロック図であり、図８は、各ノズル列に対応する吐出周波数の駆動波形を示す図である。
【００７７】
図７に示すように、インクジェット式記録装置１０には、パソコン等の外部装置１から出力された外部印刷データが入力される制御部２が設けられている。この外部印刷データが入力される制御部２には、図示しない例えば、電源生成部、駆動信号発生回路、ＲＡＭバッファ、ＲＯＭ、バックアップメモリ、発信回路及びラッチ回路等の通常のインクジェット式記録装置１０に搭載されて印刷を制御する回路が設けられている。
【００７８】
この制御部２は、インクジェットヘッド２０に搭載された駆動回路２４に印刷データを出力すると共にインクジェットヘッド２０の搭載されたヘッドユニット１００を移動させる移動手段３及び被記録媒体Ｓを移動させる紙送り手段４を制御することで、被記録媒体Ｓの全面にインクジェットヘッド２０によって印刷を行わせることができる。
【００７９】
また、制御部２は、インクジェットヘッド２０に搭載された駆動回路２４に常に同一の吐出周波数を出力している。
【００８０】
そして、吐出周波数の入力された駆動回路２４は、吐出周波数をノズル列の吐出順番に応じて、各列に１／Ｎずつ順次ずらして出力するようになっている。
【００８１】
例えば、ノズル列Ａ〜ノズル列Ｃの吐出順番が、ノズル列Ａからノズル列Ｃまで順に吐出させるとすると、図８に示すように、ノズル列Ａに入力される駆動波形の吐出周波数を基準周波数とすると、ノズル列Ｂには、ノズル列Ａの基準周波数に対して１／３周期ずらして同一の周波数を有する駆動波形が入力され、ノズル列Ｃには、ノズル列Ａの基準周波数に対して２／３周期ずらして同一の周波数を有する駆動波形が入力される。
【００８２】
このような、本発明の吐出周波数は、異なる解像度で印刷する場合でも、同一の吐出周波数を用いて、１／３ずつ順次ずらして各ノズル列Ａ〜Ｃに入力され、これによりノズル列Ａ〜Ｃの各列からインクを順次吐出するようになっている。
【００８３】
また、パソコン等の外部装置１から出力される外部印刷データは、解像度の異なるデータ、例えば、１８０ｄｐｉ、３６０ｄｐｉ、７２０ｄｐｉの外部印刷データが出力されるようになっている。
【００８４】
この外部印刷データは、主走査方向の解像度と副走査方向の解像度とで、必ずしも同一の解像度のデータではなく、主走査方向と副走査方向とで解像度が異なっていてもよい。
【００８５】
また、制御部２には、印刷制御手段５が設けられている。この印刷制御手段５は、外部印刷データの主走査方向の印刷解像度によって印刷データをシフトさせるシフト手段６と、移動手段３の走査速度及び紙送り手段４の吐出ピッチを印刷解像度に対応させて変更する速度変更手段７とを具備する。
【００８６】
シフト手段６は、詳しくは後述するが、外部から入力された外部印刷データの各ノズル列Ａ〜Ｃに対応する印刷データを印刷解像度に伴うそれぞれの吐出タイミングに合わせて、ノズル列Ａ〜Ｃ毎の主走査方向にシフトさせる。
【００８７】
また、速度変更手段７は、詳しくは後述するが、移動手段３を制御することで、ヘッドユニット１００の搭載されたキャリッジ１１の主走査方向の走査速度を変更する。このようにキャリッジ１１の走査速度を変更することによって、インクジェットヘッド２０の吐出の際に同一の吐出周波数で異なる解像度の印刷を実行させることができる。
【００８８】
ここで、このようなインクジェットヘッド２０によって被記録媒体Ｓに印刷を行う際の印刷方法について詳細に説明する。
【００８９】
なお、図９〜図１５は、ノズル開口と被記録媒体との相対的な位置関係を示す概略図である。
【００９０】
まず、主走査方向の印刷について説明する。
【００９１】
上述したインクジェットヘッド２０の主走査方向の基準解像度１８０ｄｐｉで主走査方向の解像度１８０ｄｐｉを実現する場合には、各ノズル列Ａ〜Ｃがそれぞれ１８０ｄｐｉとなる位置、すなわち、インクジェットヘッド２０の主走査方向の吐出ピッチを１８０ｄｐｉに対応させて１／５４０インチ間隔とし、１８０ｄｐｉの吐出位置と一致したノズル列Ａ〜Ｃのノズル開口２７から吐出させる。ここで、１８０ｄｐｉの吐出位置とは、図９に示す１８０ｄｐｉのグリッド上のことであり、本実施形態では、インクジェットヘッド２０を主走査方向に走査させて、１８０ｄｐｉのグリッド上に一致したノズル列Ａ〜Ｃのノズル開口２７から吐出させる。
【００９２】
詳しくは、インクジェットヘッド２０の主走査方向の移動によってノズル列Ａが１８０ｄｐｉのグリッド上となった時に、ノズル列Ａのノズル開口２７からインク滴を吐出する（１回目の吐出）。
【００９３】
このとき、ノズル列Ｂ及びノズル列Ｃは１８０ｄｐｉのグリッド上に配置されていないため、ノズル列Ｂ及びノズル列Ｃのノズル開口２７からはインク滴を吐出しない。
【００９４】
次に、インクジェットヘッド２０を主走査方向に移動させ、１８０ｄｐｉの１／３となる位置、すなわち、１／５４０インチの間隔を移動したら、ノズル列Ｂが１８０ｄｐｉのグリッド上となるため、ノズル列Ｂのノズル開口２７からインク滴を吐出する（２回目の吐出）。
【００９５】
このとき、ノズル列Ａ及びノズル列Ｃは、１８０ｄｐｉのグリッド上に配置されていないため、ノズル列Ａ及びノズル列Ｃのノズル開口２７からはインク滴を吐出しない。
【００９６】
次に、インクジェットヘッド２０が主走査方向にさらに１／５４０インチの間隔を移動したら、ノズル列Ｃが１８０ｄｐｉのグリッド上となるため、ノズル列Ｃのノズル開口２７からインク滴を吐出する（３回目の吐出）。
【００９７】
このとき、ノズル列Ａ及びノズル列Ｂは、１８０ｄｐｉのグリッド上に配置されていないため、ノズル列Ａ及びノズル列Ｂのノズル開口２７からはインク滴を吐出しない。
【００９８】
さらに、インクジェットヘッド２０が主走査方向にさらに１／５４０インチの間隔を移動したら、ノズル列Ａが１８０ｄｐｉのグリッド上となるため、ノズル列Ａのノズル開口２７からインク滴を吐出する（４回目の吐出）。
【００９９】
このとき、ノズル列Ｂ及びノズル列Ｃは、１８０ｄｐｉのグリッド上に配置されていないため、ノズル列Ｂ及びノズル列Ｃのノズル開口２７からはインク滴を吐出しない。
【０１００】
すなわち、各ノズル列Ａ、ノズル列Ｂ及びノズル列Ｃからは、それぞれ１／１８０インチ間隔（１８０ｄｐｉ）でインク滴が吐出される。
【０１０１】
このように、インクジェットヘッド２０の主走査方向で、１／５４０インチの間隔でノズル列Ａ〜Ｃの何れかが１８０ｄｐｉの吐出位置に移動した際に各ノズル列Ａ〜Ｃのノズル開口２７からインク滴を吐出させることにより、解像度１８０ｄｐｉの印刷を実現する。
【０１０２】
また、このような主走査方向の基準解像度での印刷では、インク滴を吐出させる順番は、ノズル列Ａ、ノズル列Ｂ、ノズル列Ｃとなり、各ノズル列Ａ〜Ｃからインク滴を吐出させることで、副走査方向の位置が同一位置となるためシフト手段によってシフトさせる必要がない。
【０１０３】
なお、本実施形態では、インクジェットヘッド２０の基準解像度、１８０ｄｐｉにより印刷を実行する際のインクジェットヘッドの主走査方向の走査速度を基準速度と規定する。
【０１０４】
また、上述した基準解像度１８０ｄｐｉのインクジェットヘッド２０を用いて主走査方向の解像度が３６０ｄｐｉの印刷を実現するには、インクジェットヘッド２０の主走査方向の吐出ピッチを３６０ｄｐｉに対応させて１／１０８０インチの間隔に変更し、３６０ｄｐｉの吐出位置に一致したノズル列のノズル開口から吐出させることで３６０ｄｐｉの印刷を実現することができる。ここで、３６０ｄｐｉの吐出位置とは、図１０に示す、３６０ｄｐｉのグリッド上のことであり、３６０ｄｐｉのグリッド上に一致したノズル列のノズル開口からインクを吐出させることにより３６０ｄｐｉの印刷を実現することができる。
【０１０５】
このような吐出ピッチの変更は、同一の吐出周波数を用いて吐出ピッチを１／３６０インチとするために、主走査方向の走査速度を印刷解像度が１８０ｄｐｉの際の基準速度に対して１／２の速度とすることで、吐出間隔に対する吐出ピッチを１／１０８０インチとすることができる。
【０１０６】
詳しくは、インクジェットヘッド２０の主走査方向の移動によってノズル列Ｃが３６０ｄｐｉのグリッド上となった時に、ノズル列Ｃのノズル開口２７からインク滴を吐出する（１回目の吐出）。
【０１０７】
このとき、ノズル列Ａ及びノズル列Ｂは３６０ｄｐｉのグリッド上に配置されていないため、ノズル列Ｂ及びノズル列Ｃのノズル開口２７からはインク滴を吐出しない。
【０１０８】
次に、インクジェットヘッド２０が主走査方向に１／１０８０インチの間隔を移動したら、ノズル列Ｂが３６０ｄｐｉのグリッド上となるため、ノズル列Ｂのノズル開口２７からインク滴を吐出する（２回目の吐出）。
【０１０９】
このとき、ノズル列Ａ及びノズル列Ｃは、３６０ｄｐｉのグリッド上に配置されていないため、ノズル列Ａ及びノズル列Ｃのノズル開口２７からはインク滴を吐出しない。
【０１１０】
次に、インクジェットヘッド２０が主走査方向にさらに１／１０８０インチ移動したら、ノズル列Ａが３６０ｄｐｉのグリッド上となるため、ノズル列Ａのノズル開口２７からインク滴を吐出する（３回目の吐出）。
【０１１１】
このとき、ノズル列Ｂ及びノズル列Ｃは、３６０ｄｐｉのグリッド上に配置されていないため、ノズル列Ｂ及びノズル列Ｃのノズル開口２７からはインク滴を吐出しない。
【０１１２】
次に、インクジェットヘッド２０が主走査方向にさらに１／１０８０インチ移動したら、ノズル列Ｃが３６０ｄｐｉのグリッド上となるため、ノズル列Ｃのノズル開口２７からインク滴を吐出する（４回目の吐出）。
【０１１３】
このとき、ノズル列Ａ及びノズル列Ｂは、３６０ｄｐｉのグリッド上に配置されていないため、ノズル列Ａ及びノズル列Ｂのノズル開口２７からはインク滴を吐出しない。
【０１１４】
次に、インクジェットヘッド２０が主走査方向にさらに１／１０８０インチ移動したら、ノズル列Ｂが３６０ｄｐｉのグリッド上となるため、ノズル列Ｂのノズル開口２７からインク滴を吐出する（５回目の吐出）。
【０１１５】
このとき、ノズル列Ａ及びノズル列Ｃは、３６０ｄｐｉのグリッド上に配置されていないため、ノズル列Ａ及びノズル列Ｃのノズル開口２７からはインク滴を吐出しない。
【０１１６】
このように、基準解像度による印刷の吐出周波数と同一の吐出周波数を用いて、インクジェットヘッド２０の主走査方向の走査速度を基準速度の１／２の速度とすることで、インクジェットヘッド２０を主走査方向に吐出ピッチが１／１０８０インチとなる間隔で移動し、ノズル列Ａ〜Ｃの何れかが３６０ｄｐｉの吐出位置に移動した際に吐出させることにより、主走査方向に解像度３６０ｄｐｉの印刷を実現することができる。
【０１１７】
なお、主走査方向の走査速度の変更は、上述した印刷制御手段５の速度変更手段７がインクジェット式記録装置１０の移動手段３の制御を変更することによって実現することができる。
【０１１８】
また、インク滴を吐出させる順番は、ノズル列Ｃ、ノズル列Ｂ、ノズル列Ａとなり、例えば、３６０ｄｐｉのグリッドのライン２１２上では、ノズル列Ａによる３回目の吐出と、ノズル列Ｂによる５回目の吐出と、ノズル列Ｃによる７回目の吐出とが同一ライン２１２上になるため、ノズル列Ａの主走査方向の印刷データを基準（０）とすると、ノズル列Ｂでは主走査方向の印刷データを−１シフトし、ノズル列Ｃでは主走査方向の印刷データを−２シフトする。このように各ノズル列Ａ〜Ｃに対応する印刷データをノズル列Ａ〜Ｃ毎の主走査方向にシフトさせることにより、印刷データを副走査方向の位置、すなわちライン２１２上で一致させることができる。この各ノズル列Ａ〜Ｃの印刷データのシフトは、上述したシフト手段６によって行うことができる。
【０１１９】
なお、このような主走査方向の印刷データのシフトに伴うと共に、ライン２１０及びライン２１１上では、ノズル列Ａからの吐出が行われずノズル列Ａ〜Ｃの全てからインクが吐出されるのはライン２１２以降になるため、ノズル列Ｂによる２回目の吐出では空データが入力され、ノズル列Ｃによる１回目の吐出及び４回目の吐出では空データが入力される。このようにノズル列Ｂには１回、ノズル列Ｃには２回空データが入力されることで、上述した主走査方向の印刷データのシフトが行われるようになっている。
【０１２０】
また、上述した副走査方向の基準解像度が１８０ｄｐｉのインクジェットヘッド２０を用いて主走査方向の解像度が７２０ｄｐｉの印刷を実現するには、インクジェットヘッド２０の主走査方向の吐出ピッチを７２０ｄｐｉに対応させて１／２１６０インチ間隔とすると共に、図１１に示すように、７２０ｄｐｉの吐出位置に一致したノズル列のノズル開口から吐出させることで７２０ｄｐｉの印刷を実現することができる。ここで、７２０ｄｐｉの吐出位置とは、図１１に示す、７２０ｄｐｉのグリッド上のことであり、７２０ｄｐｉのグリッド上に一致したノズル列のノズル開口からインクを吐出させることにより７２０ｄｐｉの印刷を実現することができる。
【０１２１】
このような吐出ピッチの変更は、同一の吐出周波数を用いて吐出ピッチを１／２１６０インチとするために、主走査方向の走査速度を印刷解像度が１８０ｄｐｉの基準速度に対して１／４の速度とすることで、吐出間隔に対する吐出ピッチを１／２１６０インチとすることができる。
【０１２２】
詳しくは、インクジェットヘッド２０の主走査方向の移動によってノズル列Ａが７２０ｄｐｉのグリッド上となった時に、ノズル列Ａのノズル開口２７からインク滴を吐出する（１回目の吐出）。
【０１２３】
このとき、ノズル列Ｂ及びノズル列Ｃは７２０ｄｐｉのグリッド上に配置されていないため、ノズル列Ｂ及びノズル列Ｃのノズル開口２７からはインク滴を吐出しない。
【０１２４】
次に、インクジェットヘッド２０が主走査方向にさらに１／２１６０インチの間隔を移動したら、ノズル列Ｂが７２０ｄｐｉのグリッド上となるため、ノズル列Ｂのノズル開口２７からインク滴を吐出する（２回目の吐出）。
【０１２５】
このとき、ノズル列Ａ及びノズル列Ｃは、７２０ｄｐｉのグリッド上に配置されていないため、ノズル列Ａ及びノズル列Ｃのノズル開口２７からはインク滴を吐出しない。
【０１２６】
次に、インクジェットヘッド２０がさらに１／２１６０インチの間隔を移動したら、ノズル列Ｃが７２０ｄｐｉのグリッド上となるため、ノズル列Ｂのノズル開口２７からインク滴を吐出する（３回目の吐出）。
【０１２７】
このとき、ノズル列Ａ及びノズル列Ｂは、７２０ｄｐｉのグリッド上に配置されていないため、ノズル列Ａ及びノズル列Ｂのノズル開口２７からはインク滴を吐出しない。
【０１２８】
次に、インクジェットヘッド２０がさらに１／２１６０インチの間隔を移動したら、ノズル列Ａが７２０ｄｐｉのグリッド上となるため、ノズル列Ａのノズル開口２７からインク滴を吐出する（４回目の吐出）。
【０１２９】
このとき、ノズル列Ｂ及びノズル列Ｃは、７２０ｄｐｉのグリッド上に配置されていないため、ノズル列Ｂ及びノズル列Ｃのノズル開口２７からはインク滴を吐出しない。
【０１３０】
その後も同様に、１／２１６０インチの間隔を移動したらノズル列Ｂのノズル開口２７からインク滴を吐出し（５回目の吐出）、さらに１／２１６０インチの間隔を移動したらノズル列Ｃのノズル開口２７からインク滴を吐出し（６回目の吐出）、さらに１／２１６０インチの間隔を移動したらノズル列Ａのノズル開口２７からインク滴を吐出する（７回目の吐出）と繰り返し吐出を続ける。
【０１３１】
このように、基準解像度による印刷の吐出周波数と同一の吐出周波数を用いて、インクジェットヘッド２０の主走査方向を基準速度の１／４の速度とすることで、インクジェットヘッドを主走査方向に吐出ピッチが１／２１６０インチとなる間隔で移動し、ノズル列Ａ〜Ｃの何れかが７２０ｄｐｉの吐出位置に移動した際に吐出させることにより、主走査方向に解像度７２０ｄｐｉの印刷を実現することができる。
【０１３２】
なお、主走査方向の走査速度の変更は、上述した印刷制御手段５の速度変更手段７がインクジェット式記録装置１０の移動手段３の制御を変更することによって実現することができる。
【０１３３】
また、インク滴を吐出させる順番は、ノズル列Ａ、ノズル列Ｂ、ノズル列Ｃとなり、例えば、７２０ｄｐｉのグリッドのライン２２２上では、ノズル列Ａによる１回目の吐出と、ノズル列Ｂによる５回目の吐出と、ノズル列Ｃによる９回目の吐出とが同一ライン２２２上になるため、ノズル列Ａの主走査方向の印刷データを基準（０）とすると、ノズル列Ｂでは主走査方向の印刷データを−１シフトし、ノズル列Ｃでは主走査方向の印刷データを−２シフトする。このように各ノズル列Ａ〜Ｃに対応する印刷データをノズル列Ａ〜Ｃ毎の主走査方向にシフトさせることにより、印刷データを副走査方向の位置、すなわちライン２２２上で一致させることができる。この各ノズル列Ａ〜Ｃの印刷データのシフトは、上述したシフト手段６によって行うことができる。
【０１３４】
なお、このような主走査方向の印刷データのシフトに伴うと共に、ライン２２０及びライン２２１上では、ノズル列Ａからの吐出が行われずノズル列Ａ〜Ｃの全てからインクが吐出されるのはライン２２２以降になるため、ノズル列Ｂによる２回目の吐出では空データが入力され、ノズル列Ｃによる３回目の吐出及び６回目の吐出では空データが入力される。このようにノズル列Ｂには１回、ノズル列Ｃには２回空データが入力されることで、上述した主走査方向の印刷データのシフトが行われるようになっている。
【０１３５】
このように、インクジェットヘッド２０の主走査方向の走査速度を変更することにより、インクジェットヘッド２０の主走査方向の吐出ピッチを印刷する主走査方向の解像度に対応させることができ、インクジェットヘッド２０のノズル開口２７の配置により決定される主走査方向の基準解像度の印刷及び基準解像度よりも高解像度の印刷を一つのインクジェットヘッド２０で実現することができる。
【０１３６】
また、印刷する解像度によって、インクジェットヘッド２０の主走査方向の走査速度が異なるため、低解像度の印刷では高速で印刷できると共に高解像度の印刷では低速で印刷が行われる。このように、解像度によって印刷速度が変更されるため、例えば、文章のみの印刷では、低解像度で高速で印刷し、写真等の画像では低速で印刷するなど、印刷物に合わせて適宜印刷速度を変更することができる。
【０１３７】
さらに、同一の吐出周波数を用いて、主走査方向の走査速度を変更することで、異なる解像度の印刷を行うことができるため、複雑な制御を行わずに容易に基準解像度よりも高解像度の印刷を実現することができる。
【０１３８】
ここで、一般的に、ノズル列がＮ列（Ｎ≧３）設けられ、ノズル列の主走査方向の列間ピッチが１／（Ｎ・ｎ）インチで配置されて主走査方向の基準解像度がｎ（ｄｐｉ）とすると、ノズル列の各列に対応させて印刷データをシフトさせ、且つノズル列Ａ〜Ｃの各列の吐出周波数を変更せずに移動手段によるインクジェットヘッド２０の主走査方向の走査速度を変更することで、主走査方向の吐出ピッチを１／（Ｎ・ｎ×２m）インチ間隔に変更すると共に、吐出位置に一致したノズル列のノズル開口からインクを吐出することにより、主走査方向の解像度がｎ×２m（ｄｐｉ）（ｍは０を含む正の整数）を実現することができる。
【０１３９】
また、本実施形態のインクジェットヘッドのように、３列のノズル列Ａ〜Ｃが設けられている場合、主走査方向の解像度がｎ×２m（ｄｐｉ）（ｍは０を含む正の整数）とすると、整数ｍが０又は偶数の場合（例えば、１８０ｄｐｉ及び７２０ｄｐｉ）は、インクジェットヘッドの主走査方向の一方のノズル列（ノズル列Ａ）から順にインク滴を吐出させ、整数ｍが奇数の場合（例えば、３６０ｄｐｉ）は、インクジェットヘッドの主走査方向の他方のノズル列（ノズル列Ｃ）から順にインク滴を吐出させることで、主走査方向の基準解像度がｎ（ｄｐｉ）のインクジェットヘッドで解像度がｎ×２m（ｄｐｉ）の印刷を行うことができる。
【０１４０】
次に、副走査方向の印刷について説明する。
【０１４１】
本実施形態のノズル開口２７の副走査方向の基準解像度が１８０ｄｐｉであるため、副走査方向の解像度が１８０ｄｐｉの場合には、１パス（主走査方向に１度の移動）で実現することができる。
【０１４２】
また、印刷解像度３６０ｄｐｉを実現するには、上述した一連の吐出により主走査方向に１パス印刷を行って主走査方向に３６０ｄｐｉの印刷を行った後、図１２に示すように、速度変更手段７が紙送り手段４を制御することによって被記録媒体Ｓを副走査方向に３６０ｄｐｉとなるように１８０ｄｐｉの１／２、すなわち、１／３６０インチ移動させて、さらに主走査方向に１パスの印刷を行う、すなわち、副走査方向の移動と共に主走査方向に２パスの印刷を行うことで、副走査方向の解像度が３６０ｄｐｉの印刷を実現することができる。
【０１４３】
同様に、印刷解像度７２０ｄｐｉを実現するには、上述した一連の吐出により主走査方向に１パスの印刷を行った後、図１３に示すように、速度変更手段７が紙送り手段４を制御することによって被記録媒体Ｓを副走査方向に７２０ｄｐｉとなるように１８０ｄｐｉの１／４、すなわち１／７２０インチ移動させて、主走査方向に１パス印刷を行い、さらに、図１４に示すように、被記録媒体Ｓを１／７２０インチ移動させて１パス印刷を行い、さらに図１５に示すように、被記録媒体Ｓを１／７２０インチ移動させて１パス印刷を行う。すなわち、副走査方向の移動と共に主走査方向に４パス印刷を行うことで副走査方向の解像度が７２０ｄｐｉの印刷を実現することができる。
【０１４４】
このように、副走査方向の各解像度に合わせて被記録媒体Ｓの移動量を制御するには、外部装置１から入力された外部印刷データに基づいて、上述した印刷制御手段５の速度変更手段７がインクジェット式記録装置１０の紙送り手段４を制御することにより、実現することができる。
【０１４５】
ここで、一般的に副走査方向の基準解像度がｐ（ｄｐｉ）で、副走査方向の解像度がｐ・ａ（ｄｐｉ）（ａは正数）である印刷データを印刷する際に、紙送り手段４により副走査方向に１／（ｐ・ａ）インチずらして、同じ領域についてａ回副走査することにより、副走査方向の解像度ｐ・ａ（ｄｐｉ）の印刷を実現することができる。
【０１４６】
また、副走査方向の印刷解像度が副走査方向の基準解像度と異なる場合には、上述したシフト手段６によって、副走査方向の印刷データを複雑に組み換える必要がある。
【０１４７】
さらに、本実施形態のインクジェット式記録方法では、１８０ｄｐｉ、３６０ｄｐｉ及び７２０ｄｐｉの場合で、印刷データが全吐出（吐出位置の全てで吐出する）ようにしたが、外部印刷データによっては、全吐出ではない場合（吐出位置の全てで吐出しない場合）もあり得ることは言うまでもない。
【０１４８】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態１について説明したが、本発明のインクジェット式記録装置及びインクジェット式記録方法は、上述したものに限定されるものではない。
【０１４９】
例えば、上述した実施形態１で、主走査方向及び副走査方向の印刷時の解像度を変更するに応じて、インク滴のドットボリュームを変更するようにしてもよい。
【０１５０】
例えば、印刷解像度３６０ｄｐｉの時のインク滴を標準のドットボリュームとすると、印刷解像度１８０ｄｐｉでは、ドットとドットとの間に隙間ができないように、インク滴のドットボリュームを大きくし、印刷解像度７２０ｄｐｉでは、ドット同士が重なる領域が増えるため、インク滴のドットボリュームを小さくして高精度な印刷を行えるようにしてもよい。このようにドットボリュームを変更することによって、７２０ｄｐｉ以上の解像度を実現することができる。
【０１５１】
また、上述した実施形態１では、ノズル列Ａ〜Ｃが３列設けられたインクジェットヘッド２０としたが、ノズル列の数及び副走査方向の基準解像度は特にこれに限定されるものではない。
【０１５２】
また、上述した実施形態１では、インクジェットヘッド２０をノズル列Ａが先頭となるように走査して印刷するようにしたが、これに限定されず、例えば、ノズル列Ｃが先頭となるように走査して印刷してもよく、また、往路及び復路の両方で主走査方向の印刷を行うようにしてもよい。
【０１５３】
このように、印刷時の主走査方向の走査方向及びノズル列Ａ〜ノズル列Ｃの配置によって、ノズル列Ａ〜ノズル列Ｃの吐出順番を適宜決定すればよい。
【０１５４】
さらに、上述した実施形態１では、単色のインクを吐出するインクジェットヘッド２０を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、単色のインクを吐出するインクジェットヘッド２０を有するヘッドユニット１００を主走査方向に所望の色数分並設してカラー印刷を行うようにしてもよく、また、複数色のインクを一つのインクジェットヘッドで吐出するようにしてもよい。
【０１５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、主走査方向の解像度の異なる印刷データを印刷する際に、ノズル列の各列に対応させて印刷データを組み換え、且つ吐出周波数を変更せずにインクジェットヘッドの主走査方向の走査速度を変更し、吐出位置に一致したノズル列のノズル開口からインク滴を吐出することにより一つのインクジェットヘッドで異なる解像度の印刷を実現することができる。
【０１５６】
これにより、データを間引くことなく、またインクジェットヘッドを交換することなく、主走査方向の解像度を変更すると共にインクジェットヘッドの仕様に拘わらず高解像度の印刷を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録装置の概略図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るインクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るヘッドチップの分解斜視図である。
【図４】本発明の実施形態１に係るヘッドチップのノズルプレート側からの平面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係るインクジェットヘッドの組立工程を示す概略斜視図である。
【図６】本発明の実施形態１に係るタンクホルダの一例を示す概略斜視図である。
【図７】本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録装置の制御系を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施形態１に係る各ノズル列に対応する吐出周波数の駆動波形を示す図である。
【図９】本発明の実施形態１に係るノズル開口と被記録媒体との相対的な位置関係を示す概略図である。
【図１０】本発明の実施形態１に係るノズル開口と被記録媒体との相対的な位置関係を示す概略図である。
【図１１】本発明の実施形態１に係るノズル開口と被記録媒体との相対的な位置関係を示す概略図である。
【図１２】本発明の実施形態１に係るノズル開口と被記録媒体との相対的な位置関係を示す概略図である。
【図１３】本発明の実施形態１に係るノズル開口と被記録媒体との相対的な位置関係を示す概略図である。
【図１４】本発明の実施形態１に係るノズル開口と被記録媒体との相対的な位置関係を示す概略図である。
【図１５】本発明の実施形態１に係るノズル開口と被記録媒体との相対的な位置関係を示す概略図である。
【図１６】従来技術に係るインクジェットヘッドのヘッドチップの概略を示す概略斜視図である。
【図１７】従来技術に係るインクジェットヘッドのヘッドチップの概略を示す断面図である。
【図１８】従来技術に係るインクジェットヘッドのヘッドチップの概略を示す断面図である。
【図１９】従来技術に係るインクジェットヘッドのヘッドチップの概略を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 外部装置
２ 制御部
３ 移動手段
４ 紙送り手段
５ 印刷制御部
６ シフト手段
７ 速度変更手段
１０ インクジェット式記録装置
２０ インクジェットヘッド
２１ ヘッドチップ
２４ 駆動回路
２７ ノズル開口
２８ チャンバ
２９ 側壁
１００ ヘッドユニット
２００〜２２６ ライン
Ａ〜Ｃ ノズル列
Ｓ 被記録媒体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording apparatus and an ink jet recording method including an ink jet head applied to, for example, a printer and a fax machine.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an ink jet recording apparatus that records characters and images on a recording medium using an ink jet head having a plurality of nozzles that eject ink is known. In such an ink jet recording apparatus, the nozzle of the ink jet head is provided in the head holder so as to face the recording medium, and this head holder is mounted on the carriage so as to be scanned in a direction orthogonal to the transport direction of the recording medium. It has become.
[0003]
An outline of an example of a head chip of such an ink jet head is shown in FIG. 16, and a cross section of the main part is shown in FIG.
[0004]
As shown in FIGS. 16 and 17, a plurality of chambers 102 are arranged in parallel on the piezoelectric ceramic plate 101, and each chamber 102 is separated by a side wall 103. One end portion of each chamber 102 in the longitudinal direction extends to one end surface of the piezoelectric ceramic plate 101, and the other end portion does not extend to the other end surface, and the depth gradually decreases. An electrode 105 for applying a driving electric field is formed on the opening side surface of both side walls 103 in each chamber 102 in the longitudinal direction.
[0005]
A cover plate 107 is bonded to the opening side of the chamber 102 of the piezoelectric ceramic plate 101 via an adhesive 109. The cover plate 107 includes a common ink chamber 111 serving as a recess communicating with the shallower other end portion of each chamber 102, and an ink supply port 112 penetrating in a direction opposite to the chamber 102 from the bottom of the common ink chamber 111. And have.
[0006]
Further, a nozzle plate 115 is joined to an end surface of the joined body of the piezoelectric ceramic plate 101 and the cover plate 107 where the chamber 102 is open, and a nozzle opening is provided at a position facing each chamber 102 of the nozzle plate 115. 117 is formed.
[0007]
A wiring substrate 120 is fixed to the surface of the piezoelectric ceramic plate 101 opposite to the nozzle plate 115 and opposite to the cover plate 107. A wiring 122 connected to each electrode 105 by a bonding wire 121 or the like is formed on the wiring substrate 120, and a driving voltage can be applied to the electrode 105 through the wiring 122.
[0008]
In the head chip configured as described above, when each chamber 102 is filled with ink from the ink supply port 112 and a predetermined drive electric field is applied to the side walls 103 on both sides of the predetermined chamber 102 via the electrodes 105, 103 is bent and deformed to temporarily change the volume in the chamber 102, whereby the ink in the chamber 102 is ejected from the nozzle opening 117.
[0009]
For example, as shown in FIG. 18A, a positive drive voltage is applied to the electrodes 105a and 105b in the chamber 102a, and the electrodes 105c and 105d facing each other are grounded. As a result, a driving electric field in the direction toward the chamber 102a acts on the side walls 103a and 103b. If this is orthogonal to the polarization direction of the piezoelectric ceramic plate 101, the side walls 103a and 103b expand the chamber 102a due to the piezoelectric thickness slip effect. It bends outward and deforms.
[0010]
As shown in FIG. 18B, the electrodes 105a and 105b in the chamber 102a are grounded, and a positive drive voltage is applied to the electrodes 105c and 105d. As a result, a driving electric field in the direction opposite to the chamber 102a acts on the side walls 103a and 103b, and if this is orthogonal to the polarization direction of the piezoelectric ceramic plate 101, the side walls 103a and 103b become chamber 102a due to the piezoelectric thickness slip effect. It bends and deforms in the direction, that is, the direction in which the volume of the chamber 102a contracts.
[0011]
The side walls 103a and 103b are bent and deformed by such a combination of driving voltages applied to the electrodes 105a to 105d, and ink is ejected.
[0012]
In such a head chip, when ink droplets are ejected from one chamber 102a, pressure fluctuations are generated in the adjacent chamber 102b. Therefore, ink droplets are simultaneously ejected from the adjacent chambers 102a, 102b, etc. Cannot be discharged.
[0013]
For this reason, of the chambers 102a to 102f arranged in parallel, the chambers 102a and 102d are simultaneously driven as shown in FIG. 19 (a), and then the chambers 102b and 102e are turned on as shown in FIG. 19 (b). Ink was ejected from all nozzle openings by sequentially driving the chambers 102a to 102c, such as driving the chambers 102c and 102f as shown in FIG. 19C. (For example, refer to Patent Document 1).
[0014]
However, for example, when the adjacent chambers 102a and 102b are repeatedly driven, there is a problem that the printing time is simply increased by a factor of two or more and crosstalk occurs.
[0015]
Therefore, the nozzle openings are sequentially shifted in the chamber depth direction (main scanning direction) in the direction in which the chambers are arranged, and three nozzle rows having the same position in the chamber depth direction are provided. The ink was discharged at a position where the printing resolution was reached every time.
[0016]
In printing consisting of these three nozzle rows, the period of the drive waveform for each nozzle row is sequentially reduced by a number corresponding to the number of rows of the reference resolution in accordance with the reference resolution in the main scanning direction determined by the pitch between the nozzle rows. The printing was performed by shifting (see, for example, Patent Document 2).
[0017]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-255054 (pages 2 and 3, FIG. 3)
[0018]
[Patent Document 2]
US Pat. No. 5,426,455
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional ink jet recording apparatus using an ink jet head having three nozzle rows, the pitch between the nozzle rows is arranged to be 1/3 of the resolution in the main scanning direction. As described above, since the pitch between the nozzle rows depends on the resolution in the main scanning direction, it is necessary to use an inkjet head in which the nozzle rows are arranged at the pitch between the rows corresponding to each resolution. There is a problem that a plurality of types of heads must be manufactured, resulting in high costs.
[0020]
Furthermore, in order to perform printing at different resolutions with a single ink jet recording apparatus, it is necessary to replace the ink jet heads with different resolutions as described above, resulting in a problem of high cost and complexity.
[0021]
In addition, it is possible to achieve printing with different resolutions with the same inkjet head by thinning out the data from the external print data input to the inkjet recording device so that the resolution is simply low. Only printing at a lower resolution than the data resolution can be realized, and the scanning speed of the inkjet head is the same as the scanning speed at the standard resolution, so the printing speed will change even when printing at a lower resolution. There is a problem of not.
[0022]
SUMMARY OF THE INVENTION In view of such circumstances, the present invention realizes printing with different resolutions with a single inkjet head, and realizes high-resolution printing regardless of the specifications of the inkjet head, and an inkjet recording method. It is an issue to provide.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention for solving the above problem, a piezoelectric ceramic plate having a plurality of chambers connected to the nozzle opening and filled with ink and having electrodes provided on the side walls on both sides of the chamber, A nozzle plate joined to an end surface of the piezoelectric ceramic plate that is open to the chamber, and the nozzle plate includes a nozzle row in which the nozzle openings are arranged in parallel in the sub-scanning direction. The nozzles are arranged in a row (N ≧ 3) and the pitch between the nozzle rows in the main scanning direction is 1 / (N · n) inches so that the reference resolution in the main scanning direction is n (dpi), and each nozzle The positions of the nozzle openings in the rows are sequentially shifted by 1 / p inch in the sub-scanning direction, and the pitches in the sub-scanning direction of the nozzle openings of one nozzle row are arranged at N / p inches, so that An ink jet recording apparatus comprising an ink jet head having a quasi-resolution p (dpi) and a moving means for moving the ink jet head in the main scanning direction with respect to a recording medium, wherein the resolution in the main scanning direction is n × 2 m (Dpi) (m is a positive integer including 0) When printing the print data, the print data is recombined in correspondence with each row of the nozzle row, and the ejection frequency of each row of the nozzle row is set. By changing the scanning speed of the inkjet head in the main scanning direction by the moving means without changing, the ejection pitch in the main scanning direction is reduced to 1 / (N · n × 2 m The inkjet recording apparatus includes a print control unit that performs printing by changing the inch interval and discharging from the nozzle openings of the nozzle row that matches the discharge position.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, when the nozzle plate is provided with three nozzle rows, and the print control unit has an integer m of 0 or an even number, The printing control means is characterized in that ejection is performed sequentially from one nozzle row in the main scanning direction, and when the integer m is an odd number, ejection is performed sequentially from the other nozzle row.
[0024]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the recombination of the print data by the print control unit converts the print data of each row of the nozzle rows into data in the main scanning direction of the nozzle openings. The inkjet recording apparatus is characterized by including the shift.
[0025]
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, a paper feeding means for moving the recording medium in the sub-scanning direction is provided, and the resolution in the sub-scanning direction is p · a (dpi). In the ink jet recording apparatus, when the print data (a is a positive number) is printed, the movement amount of the paper feeding means in the sub-scanning direction is changed.
[0026]
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the print control unit recombines the data in the sub-scanning direction of the print data so as to correspond to the resolution in the sub-scanning direction. The characteristic is an ink jet recording apparatus.
[0027]
According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the dot volume of ink droplets that the print control unit ejects from the inkjet head in accordance with the printing resolution in the main scanning direction and the sub-scanning direction. In the ink jet recording apparatus.
[0028]
According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, positions in the depth direction are arranged at intervals of 1 / (N · n) inches on the nozzle plate in the order in which the chambers are juxtaposed. In the ink jet recording apparatus, the nozzle row group of N rows is provided by shifting by N at a time.
[0029]
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric ceramic plate in which a plurality of chambers that communicate with the nozzle openings and are filled with ink are arranged in parallel, and electrodes are provided on the side walls on both sides of the chamber; And a nozzle plate joined to an end face where the chamber opens, and the nozzle plate includes N nozzle rows (N ≧ 3) in which the nozzle openings are arranged in parallel in the sub-scanning direction. And the pitch between the nozzle rows in the main scanning direction is 1 / (N · n) inches, the reference resolution in the main scanning direction is n (dpi), and the nozzle openings of each nozzle row The positions are sequentially shifted by 1 / p inch in the sub-scanning direction, and the pitch in the sub-scanning direction of the nozzle openings of one nozzle row is N / p inch, and the reference resolution in the sub-scanning direction is p ( d The ink jet head serving as i) The inkjet recording method for printing on a recording medium by ejecting ink droplets moving in the main scanning direction on a recording medium, the resolution in the main scanning direction is n × 2 m (Dpi) (m is a positive integer including 0) When printing the print data, the print data is recombined in correspondence with each row of the nozzle row, and the ejection frequency of each row of the nozzle row is set. By changing the scanning speed of the inkjet head in the main scanning direction without changing, the ejection pitch in the main scanning direction is reduced to 1 / (N · n × 2 m ) In addition to changing to the inch interval, printing is performed by ejecting from the nozzle openings of the nozzle row that matches the ejection position, and the resolution in the main scanning direction is n × 2 m (Dpi) printing is realized in an ink jet recording method.
[0030]
According to a ninth aspect of the present invention, in the eighth aspect, when the nozzle plate is provided with three nozzle rows and the integer m is 0 or an even number, one of the ink jet heads in the main scanning direction is provided. In the ink jet recording method, the nozzles are sequentially ejected from the nozzle row, and when the integer m is an odd number, the other nozzle row is ejected in order.
[0031]
According to a tenth aspect of the present invention, in the eighth or ninth aspect, the recombination of the print data includes a shift of the print data in each row of the nozzle rows in the main scanning direction of the nozzle openings. An ink jet recording method.
[0032]
According to an eleventh aspect of the present invention, in any one of the eighth to tenth aspects, the recording medium is moved in the sub-scanning direction and the resolution in the sub-scanning direction is p · a (dpi) (a is a positive number). In the ink jet recording method, the amount of movement in the sub-scanning direction is changed when printing the print data.
[0033]
According to a twelfth aspect of the present invention, in any of the eighth to eleventh aspects, the sub-scanning direction data of the print data is recombined in correspondence with the resolution in the sub-scanning direction. There is a recording method.
[0034]
According to a thirteenth aspect of the present invention, in any one of the eighth to twelfth aspects, the dot volume of the ink droplets ejected from the inkjet head is changed in accordance with the printing resolution in the main scanning direction and the sub-scanning direction. In the ink jet recording method.
[0035]
In the present invention, the print data corresponding to the nozzle rows is recombined according to the resolution in the main scanning direction, and the scanning speed in the main scanning direction of the inkjet head is changed without changing the ejection frequency of each row of the nozzle rows. The resolution in the main scanning direction at the time of printing can be changed without changing the ejection pitch, thinning out the print data, and without replacing the ink jet head. Further, high-resolution printing can be realized in the main scanning direction regardless of the specifications of the inkjet head.
[0036]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments.
[0037]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram of an ink jet recording apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
[0038]
As shown in FIG. 1, an ink jet recording apparatus 10 according to this embodiment is a serial ink jet recording apparatus in which an ink jet head is scanned, and includes a head unit 100 provided with an ink jet head 20 for ejecting ink. To do. The head unit 100 is fixed on a carriage 11, and the carriage 11 is mounted on a pair of guide rails 12a and 12b so as to be movable in the axial direction.
[0039]
Further, a drive motor 13 is provided on one end side of the guide rails 12a and 12b, and a driving force by the drive motor 13 is applied to the pulley 14a connected to the drive motor 13 and the other ends of the guide rails 12a and 12b. It is moved in the direction (main scanning direction) along the timing belt 15 spanned between the pulley 14b provided on the side. That is, the drive motor 13 moves the head unit 100 in the main scanning direction as a moving means.
[0040]
Further, a pair of transport rollers 16 and 17 are provided along the guide rails 12a and 12b on both ends in the direction orthogonal to the transport direction of the carriage 11, respectively. These transport rollers 16 and 17 transport the recording medium S below the carriage 11 in a direction (sub-scanning direction) perpendicular to the transport direction of the carriage 11. Note that paper transporting means such as a drive motor (not shown) is connected to the transport rollers 16 and 17, and the transport medium 16 and 17 are rotated by the paper transporting means to transport the recording medium S in the sub-scanning direction. Can do.
[0041]
The paper feeding means feeds the recording medium S in the sub-scanning direction via the transport rollers 16 and 17, and the carriage 11 scans in the main scanning direction orthogonal to the feeding direction by the moving means composed of the drive motor 13. As a result, characters, images, and the like are printed on the recording medium S by the inkjet head 20.
[0042]
Here, an example of an inkjet head that ejects ink will be described. 2 is an exploded perspective view of the inkjet head according to the first embodiment of the present invention, FIG. 3 is an exploded perspective view of the head chip, and FIG. 4 is a plan view from the nozzle plate side of the head chip. FIG. 5 is a schematic perspective view showing the assembly process of the inkjet head.
[0043]
As shown in FIG. 2, the inkjet head 20 of the present embodiment includes a head chip 21, a base plate 22 provided on one side of the head chip 21, a head cover 23 provided on the other side of the head chip 21, And a wiring board 25 on which a driving circuit 24 for driving the head chip 21 is mounted.
[0044]
First, the head chip 21 will be described in detail. As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the piezoelectric ceramic plate 26 constituting the head chip 21 is provided with a plurality of chambers 28 communicating with the nozzle openings 27 and ejecting ink. It is separated.
[0045]
One end of each chamber 28 in the longitudinal direction extends to one end surface of the piezoelectric ceramic plate 26, and the other end does not extend to the other end surface, and the depth gradually decreases. Each chamber 28 is formed by, for example, a disk-shaped die cutter, and a portion where the depth gradually decreases is formed using the shape of the die cutter.
[0046]
In addition, a pair of individual electrodes 30 to which an independent drive signal is output for each chamber 28 are formed on the opening-side surface of the side wall 29 on both sides in each chamber 28 along the longitudinal direction. The pair of individual electrodes 30 is formed on each side wall 29 in each chamber 28, for example, by vapor deposition from a known oblique direction.
[0047]
Further, an ink chamber plate 31 is joined to the opening side of the chamber 28 of the piezoelectric ceramic plate 26. The ink chamber plate 31 includes an ink chamber 32 serving as a recess communicating with only the shallower other end of each chamber 28, and an ink supply port 33 penetrating from the bottom of the ink chamber 32 in the direction opposite to the chamber 28. And are provided.
[0048]
Here, in the present embodiment, from each chamber 28 of the inkjet head 20, single color ink, for example, black (B), yellow (Y), magenta (M), or cyan (C) ink is ejected. It has come to be.
[0049]
The ink chamber plate 31 can be formed of, for example, a ceramic plate, a metal plate, or the like. However, considering deformation after joining with the piezoelectric ceramic plate 26, a ceramic plate having an approximate thermal expansion coefficient is used. Is preferred.
[0050]
In addition, a nozzle plate 34 is joined to an end face where the chamber 28 of the joined body of the piezoelectric ceramic plate 26 and the ink chamber plate 31 is opened. Nozzle openings 27 are formed at positions facing the chambers 28 of the nozzle plate 34.
[0051]
Here, as shown in FIG. 4, the nozzle openings 27 are provided in a plurality of rows in the main scanning direction which is the depth direction of the chamber 28.
[0052]
In the present embodiment, the chambers 28 are repeatedly arranged in such a manner that they are sequentially shifted in the direction in which the chambers 28 are arranged on the bottom surface side, the middle, and the piezoelectric ceramic plate 26 side. Three nozzle rows A, nozzle rows B, and nozzle rows C having the same nozzle openings 27 arranged in parallel form nozzle rows A to C.
[0053]
Here, the main scanning of the inkjet head in the case where N rows (N ≧ 3) are provided in the main scanning direction and the pitch between the nozzle rows in the main scanning direction is 1 / (N · n) inches. When the reference resolution in the direction is n (dpi), in this embodiment, three nozzle arrays A to C are provided, and the reference resolution in the main scanning direction is 180 dpi. Therefore, the pitch between the nozzle arrays A to C is 1. / 540 inch may be arranged.
[0054]
Further, by setting the pitch of the nozzle openings 27 adjacent in the sub-scanning direction to 1 / p inch in the entire nozzle row A to C, the reference resolution p (dpi) in the sub-scanning direction can be obtained. Note that the pitch of the nozzle openings 27 adjacent in the sub-scanning direction of any one of the nozzle rows A to C is N / p inch.
[0055]
In the present embodiment, since the reference resolution in the sub-scanning direction is 180 dpi, the pitch of the nozzle openings adjacent in the sub-scanning direction is 1/180 inch, and the pitch of the nozzle openings 27 of one nozzle row in the sub-scanning direction is 3/180 inch.
[0056]
In the inkjet head of the present embodiment, the reference resolution in the main scanning direction and the sub-scanning direction is set to the same resolution of 180 dpi, but is not particularly limited thereto. For example, the reference resolution in the main scanning direction is set to 360 dpi or 720 dpi. Good. At this time, the reference resolution in the main scanning direction may be different from the reference resolution in the sub-scanning direction. When the reference resolution in the main scanning direction is different from the reference resolution in the sub-scanning direction as described above, the reference resolution in the sub-scanning direction is generally set to 1 / integer of the reference resolution in the main scanning direction. It is.
[0057]
Note that the reference resolution in the sub-scanning direction, that is, the pitch of the nozzle openings 27 in the juxtaposed direction (sub-scanning direction) is appropriately determined by the width in the juxtaposed direction of the chambers 28 and the thickness of the side walls 29 of the chambers 28. The width in the juxtaposed direction of the chambers 28 and the thickness of the side walls 29 are designed according to the pitch in the juxtaposed direction of the nozzle openings 27, but the deformation amount of the side walls 29 that discharge ink droplets in the chamber 28 and the strength of the side walls 29. For example, it is necessary to set the predetermined range.
[0058]
In this embodiment, 512 nozzle openings 27 are provided in the sub-scanning direction, which is the direction in which the chambers 28 are arranged, and these are divided into three rows for use. Specifically, in the chambers 28 at both ends of the chambers 28 arranged side by side, since the side wall 29 is deformed only on one side, it cannot be discharged from the nozzle openings 27 at both ends of the 512 nozzle openings 27, Ink is substantially ejected from 510 nozzle openings 27. Since 510 nozzle openings are divided into three rows, there are 170 nozzle openings 27 arranged in parallel in the sub-scanning direction per row.
[0059]
The ink jet recording method using the head chip 21 having the nozzle row group composed of the nozzle rows A to C including the nozzle openings 27 will be described in detail later.
[0060]
Further, the nozzle plate 34 is larger than the area of the end face where the chamber 28 of the joined body of the piezoelectric ceramic plate 26 and the ink chamber plate 31 is opened. The nozzle plate 34 is formed by forming a nozzle opening 27 on a polyimide film or the like using, for example, an excimer laser device. Although not shown, a water repellent film having water repellency is provided on the surface of the nozzle plate 34 facing the substrate to prevent ink from adhering.
[0061]
In the present embodiment, the nozzle support plate 35 is disposed around the end portion where the chamber 28 of the joined body of the piezoelectric ceramic plate 26 and the ink chamber plate 31 is opened. The nozzle support plate 35 is joined to the outside of the joined body end face of the nozzle plate 34 to stably hold the nozzle plate 34.
[0062]
Here, the inkjet head 20 including such a head chip 21 will be described in detail.
[0063]
As shown in FIGS. 2 and 5, the inkjet head 20 has a pair of individual electrodes, for example, via bonding wires at the end opposite to the nozzle opening 27 side of the piezoelectric ceramic plate 26 constituting the head chip 21. A wiring pattern (not shown) connected to the electrode 30 is formed.
[0064]
An aluminum base plate 22 on the piezoelectric ceramic plate 26 side and a head cover 23 on the ink chamber plate 31 side are disposed on the rear end side of the nozzle support plate 35 of the joined body of the piezoelectric ceramic plate 26 and the ink chamber plate 31. Assembled. The head cover 23 is provided with an ink introduction path 36 that communicates with each of the ink supply ports 33 of the ink chamber plate 31.
[0065]
The base plate 22 and the head cover 23 are fixed by engaging the locking shafts 23a of the head cover 23 with the locking holes 22a of the base plate 22, and sandwich the joined body of the piezoelectric ceramic plate 26 and the ink chamber plate 31 therebetween. To do.
[0066]
Further, as shown in FIG. 5A, a wiring board 25 is fixed on the base plate 22 protruding to the rear end side of the piezoelectric ceramic plate 26. A drive circuit 24 having a drive IC for driving the head chip 21 is mounted on the wiring substrate 25, and a drive circuit 24 and a flexible cable described later are connected via an anisotropic conductive film 37. Thereby, the inkjet head 20 of FIG.5 (b) is completed.
[0067]
Further, the above-described inkjet head 20 is assembled to the tank holder 40 that holds the ink cartridge, and the head unit 100 is formed.
[0068]
Here, an example of the tank holder 40 to which the inkjet head 20 is assembled will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic perspective view showing an example of the tank holder according to the present embodiment.
[0069]
As shown in FIG. 6, the tank holder 40 has a substantially box shape with one side opened, and the ink cartridge can be detachably held.
[0070]
Further, on the upper surface of the bottom wall of the tank holder 40, there is provided a connecting portion 41 for connecting the opening formed at the bottom of the ink cartridge and the ink introduction path 36.
[0071]
Furthermore, an ink flow path (not shown) is formed in the connecting portion 41, and a filter 42 is provided at the tip of the connecting portion 41 serving as the opening.
[0072]
The ink flow path formed in the connecting portion 41 is formed to communicate with the back side of the bottom wall, and each ink flow path is a side wall of the flow path substrate 43 provided on the back side of the tank holder 40. It communicates with a head connection port 44 that opens to the front.
[0073]
Further, on the side surface of the tank holder 40, a head holding portion 45 for holding and fixing the above-described inkjet head 20 is provided.
[0074]
Such a head holding portion 45 includes an enclosing wall 46 erected in a substantially U-shape surrounding the drive circuit 24 provided on the wiring board 25, and the enclosing wall 46 in the enclosing wall 46. Engagement shafts 47 that are engaged with locking holes 22b provided in the base plate 22 and the wiring board 25 are provided upright.
[0075]
The head unit 100 is completed by mounting the inkjet head 20 on the head holding portion 45 of the tank holder 40 described above. At this time, the ink introduction path 36 formed in the head cover 23 is connected to the head connection port 44 of the flow path substrate 43.
[0076]
Here, a control system provided in the ink jet recording apparatus and causing the ink jet head to perform printing will be described. FIG. 7 is a block diagram illustrating a control system of the ink jet recording apparatus, and FIG. 8 is a diagram illustrating a drive waveform of an ejection frequency corresponding to each nozzle row.
[0077]
As shown in FIG. 7, the ink jet recording apparatus 10 is provided with a control unit 2 to which external print data output from an external apparatus 1 such as a personal computer is input. The control unit 2 to which the external print data is input includes a normal ink jet recording apparatus 10 such as a power generation unit, a drive signal generation circuit, a RAM buffer, a ROM, a backup memory, a transmission circuit, and a latch circuit (not shown). A circuit that is mounted and controls printing is provided.
[0078]
The control unit 2 outputs print data to a drive circuit 24 mounted on the inkjet head 20 and moves a moving unit 3 that moves the head unit 100 mounted with the inkjet head 20 and a paper feeding unit that moves the recording medium S. 4 can be printed on the entire surface of the recording medium S by the ink jet head 20.
[0079]
Further, the controller 2 always outputs the same ejection frequency to the drive circuit 24 mounted on the inkjet head 20.
[0080]
The drive circuit 24 to which the ejection frequency is inputted outputs the ejection frequency by sequentially shifting the ejection frequency by 1 / N to each row according to the ejection order of the nozzle rows.
[0081]
For example, if the discharge order of nozzle row A to nozzle row C is to be discharged in order from nozzle row A to nozzle row C, the discharge frequency of the drive waveform input to nozzle row A is set to the reference frequency as shown in FIG. Then, the drive waveform having the same frequency shifted by 1/3 period with respect to the reference frequency of the nozzle row A is input to the nozzle row B, and the nozzle waveform C is input to the reference frequency of the nozzle row A. A drive waveform having the same frequency is input with a shift of 2/3 period.
[0082]
Such a discharge frequency of the present invention is input to each of the nozzle arrays A to C by sequentially shifting by 1/3 using the same discharge frequency even when printing at different resolutions. Ink is sequentially ejected from each column of C.
[0083]
The external print data output from the external device 1 such as a personal computer is output with data having different resolutions, for example, external print data of 180 dpi, 360 dpi, and 720 dpi.
[0084]
The external print data is not necessarily the same resolution data in the main scanning direction and the sub-scanning direction, and the main scanning direction and the sub-scanning direction may have different resolutions.
[0085]
The control unit 2 is provided with a print control means 5. This print control means 5 shifts the print data according to the print resolution in the main scanning direction of the external print data, and changes the scanning speed of the moving means 3 and the discharge pitch of the paper feed means 4 according to the print resolution. And a speed changing means 7 for performing.
[0086]
Although the shift means 6 will be described in detail later, the print data corresponding to each nozzle row A to C of the external print data input from the outside is set for each nozzle row A to C in accordance with the respective ejection timings according to the print resolution. Are shifted in the main scanning direction.
[0087]
The speed changing unit 7 changes the scanning speed in the main scanning direction of the carriage 11 on which the head unit 100 is mounted by controlling the moving unit 3 as will be described in detail later. By changing the scanning speed of the carriage 11 in this way, printing with different resolution can be executed at the same ejection frequency when ejecting the inkjet head 20.
[0088]
Here, a printing method when printing on the recording medium S by such an inkjet head 20 will be described in detail.
[0089]
9 to 15 are schematic views showing the relative positional relationship between the nozzle openings and the recording medium.
[0090]
First, printing in the main scanning direction will be described.
[0091]
When the above-described reference resolution 180 dpi in the main scanning direction of the ink jet head 20 is realized and the resolution 180 dpi in the main scanning direction is realized, the positions of the nozzle arrays A to C become 180 dpi, that is, in the main scanning direction of the ink jet head 20. The discharge pitch is set to 1/540 inch corresponding to 180 dpi and discharged from the nozzle openings 27 of the nozzle arrays A to C that coincide with the 180 dpi discharge position. Here, the 180 dpi discharge position is on the 180 dpi grid shown in FIG. 9, and in this embodiment, the inkjet head 20 is scanned in the main scanning direction, and the nozzle array A coincides with the 180 dpi grid. Are discharged from the nozzle openings 27 of .about.C.
[0092]
Specifically, when the nozzle row A is on a 180 dpi grid by the movement of the inkjet head 20 in the main scanning direction, ink droplets are ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle row A (first ejection).
[0093]
At this time, since the nozzle row B and the nozzle row C are not arranged on the 180 dpi grid, ink droplets are not ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle row B and the nozzle row C.
[0094]
Next, when the inkjet head 20 is moved in the main scanning direction and moved at a position that is 1/3 of 180 dpi, that is, at an interval of 1/540 inch, the nozzle row B is on a 180 dpi grid. Ink droplets are ejected from the nozzle openings 27 (second ejection).
[0095]
At this time, since the nozzle row A and the nozzle row C are not arranged on the 180 dpi grid, ink droplets are not ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle row A and the nozzle row C.
[0096]
Next, when the inkjet head 20 moves further by an interval of 1/540 inch in the main scanning direction, the nozzle row C is on a 180 dpi grid, so that ink droplets are ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle row C (third time) Discharge).
[0097]
At this time, since the nozzle row A and the nozzle row B are not arranged on the 180 dpi grid, ink droplets are not ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle row A and the nozzle row B.
[0098]
Further, when the inkjet head 20 moves further by an interval of 1/540 inch in the main scanning direction, the nozzle row A is on a 180 dpi grid, and thus ink droplets are ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle row A (fourth time). vomit).
[0099]
At this time, since the nozzle row B and the nozzle row C are not arranged on the 180 dpi grid, ink droplets are not ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle row B and the nozzle row C.
[0100]
That is, ink droplets are ejected from each nozzle row A, nozzle row B, and nozzle row C at 1/180 inch intervals (180 dpi).
[0101]
As described above, when any of the nozzle arrays A to C moves to the ejection position of 180 dpi at an interval of 1/540 inch in the main scanning direction of the inkjet head 20, ink is ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle arrays A to C. Printing with a resolution of 180 dpi is realized by discharging droplets.
[0102]
Further, in such printing at the reference resolution in the main scanning direction, the ink droplets are ejected in the order of nozzle row A, nozzle row B, and nozzle row C, and ink droplets are ejected from the nozzle rows A to C. Thus, since the position in the sub-scanning direction is the same position, there is no need to shift by the shift means.
[0103]
In the present embodiment, the scanning speed in the main scanning direction of the inkjet head when printing is performed with the reference resolution of the inkjet head 20 and 180 dpi is defined as the reference speed.
[0104]
Further, in order to realize printing with a resolution of 360 dpi in the main scanning direction using the inkjet head 20 with the reference resolution of 180 dpi, the ejection pitch in the main scanning direction of the inkjet head 20 corresponds to 360 dpi and is 1/1080 inch. Printing at 360 dpi can be realized by changing the interval and ejecting from the nozzle openings of the nozzle row that coincides with the ejection position of 360 dpi. Here, the ejection position of 360 dpi is on the 360 dpi grid shown in FIG. 10, and the printing of 360 dpi is realized by ejecting ink from the nozzle openings of the nozzle rows that coincide on the 360 dpi grid. Can do.
[0105]
Such a change in the discharge pitch is to set the discharge pitch to 1/360 inch using the same discharge frequency, so that the scanning speed in the main scanning direction is ½ of the reference speed when the printing resolution is 180 dpi. With this speed, the discharge pitch with respect to the discharge interval can be reduced to 1/1080 inch.
[0106]
Specifically, when the nozzle row C is on a 360 dpi grid due to the movement of the inkjet head 20 in the main scanning direction, ink droplets are ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle row C (first ejection).
[0107]
At this time, since the nozzle row A and the nozzle row B are not arranged on the 360 dpi grid, ink droplets are not ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle row B and the nozzle row C.
[0108]
Next, when the inkjet head 20 moves at an interval of 1/1080 inch in the main scanning direction, the nozzle row B is on a 360 dpi grid, so that ink droplets are ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle row B (second time) vomit).
[0109]
At this time, since the nozzle row A and the nozzle row C are not arranged on the 360 dpi grid, ink droplets are not ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle row A and the nozzle row C.
[0110]
Next, when the inkjet head 20 further moves 1/1080 inch in the main scanning direction, the nozzle array A becomes on a 360 dpi grid, and thus ink droplets are ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle array A (third ejection). .
[0111]
At this time, since the nozzle row B and the nozzle row C are not arranged on the 360 dpi grid, ink droplets are not ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle row B and the nozzle row C.
[0112]
Next, when the inkjet head 20 further moves 1/1080 inch in the main scanning direction, the nozzle row C is on a 360 dpi grid, and thus ink droplets are ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle row C (fourth ejection). .
[0113]
At this time, since the nozzle row A and the nozzle row B are not arranged on the 360 dpi grid, ink droplets are not ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle row A and the nozzle row B.
[0114]
Next, when the inkjet head 20 further moves 1/1080 inch in the main scanning direction, the nozzle row B is on a 360 dpi grid, and thus ink droplets are ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle row B (fifth ejection). .
[0115]
At this time, since the nozzle row A and the nozzle row C are not arranged on the 360 dpi grid, ink droplets are not ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle row A and the nozzle row C.
[0116]
In this way, the inkjet head 20 is scanned in the main scanning direction by setting the scanning speed in the main scanning direction of the inkjet head 20 to a half of the reference speed by using the same ejection frequency as that of printing with the reference resolution. In the main scanning direction, printing is performed at a resolution of 360 dpi by moving the nozzles at intervals of 1/1080 inches in the direction and discharging when any of the nozzle arrays A to C is moved to the discharge position of 360 dpi. be able to.
[0117]
Note that the change of the scanning speed in the main scanning direction can be realized by changing the control of the moving means 3 of the ink jet recording apparatus 10 by the speed changing means 7 of the printing control means 5 described above.
[0118]
The order of ejecting ink droplets is nozzle row C, nozzle row B, and nozzle row A. For example, on the line 212 of the 360 dpi grid, the third ejection by the nozzle row A and the fifth time by the nozzle row B are performed. And the seventh discharge by the nozzle row C are on the same line 212, so that the print data in the main scanning direction of the nozzle row A is set as the reference (0), the print data in the main scanning direction in the nozzle row B -1 shift, and in the nozzle row C, print data in the main scanning direction is shifted -2. In this way, by shifting the print data corresponding to each of the nozzle arrays A to C in the main scanning direction for each of the nozzle arrays A to C, the print data can be matched on the position in the sub scanning direction, that is, on the line 212. . The shift of the print data of each of the nozzle arrays A to C can be performed by the shift means 6 described above.
[0119]
Note that along with the shift of the print data in the main scanning direction, on the lines 210 and 211, the ink is not ejected from the nozzle array A and the ink is ejected from all of the nozzle arrays A to C. Since it is 212 or later, empty data is input in the second discharge by the nozzle row B, and empty data is input in the first discharge and the fourth discharge by the nozzle row C. As described above, when the empty data is input once to the nozzle row B and twice to the nozzle row C, the above-described print data shift in the main scanning direction is performed.
[0120]
Further, in order to realize printing with a resolution of 720 dpi in the main scanning direction using the inkjet head 20 with the reference resolution of 180 dpi in the sub-scanning direction, the ejection pitch of the inkjet head 20 in the main scanning direction is made to correspond to 720 dpi. Printing at 720 dpi can be realized by discharging from the nozzle openings of the nozzle row that coincides with the discharge position of 720 dpi as shown in FIG. Here, the ejection position of 720 dpi is on the 720 dpi grid shown in FIG. 11, and the printing of 720 dpi is realized by ejecting ink from the nozzle openings of the nozzle rows that coincide on the 720 dpi grid. Can do.
[0121]
Such a change in the discharge pitch is achieved by setting the scanning speed in the main scanning direction to a 1/4 speed with respect to the reference speed with a printing resolution of 180 dpi in order to set the discharge pitch to 1/2160 inch using the same discharge frequency. Thus, the discharge pitch with respect to the discharge interval can be set to 1/2160 inch.
[0122]
Specifically, when the nozzle row A is on a 720 dpi grid due to the movement of the inkjet head 20 in the main scanning direction, ink droplets are ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle row A (first ejection).
[0123]
At this time, since the nozzle row B and the nozzle row C are not arranged on the 720 dpi grid, ink droplets are not ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle row B and the nozzle row C.
[0124]
Next, when the inkjet head 20 moves further by 1/2160 inch in the main scanning direction, the nozzle row B becomes on a 720 dpi grid, and thus ink droplets are ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle row B (second time) Discharge).
[0125]
At this time, since the nozzle row A and the nozzle row C are not arranged on the 720 dpi grid, ink droplets are not ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle row A and the nozzle row C.
[0126]
Next, when the inkjet head 20 further moves 1/2160 inch apart, the nozzle row C becomes on the 720 dpi grid, and thus ink droplets are ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle row B (third ejection).
[0127]
At this time, since the nozzle row A and the nozzle row B are not arranged on the 720 dpi grid, ink droplets are not ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle row A and the nozzle row B.
[0128]
Next, when the inkjet head 20 further moves 1/2160 inch apart, the nozzle row A is on a 720 dpi grid, and thus ink droplets are ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle row A (fourth ejection).
[0129]
At this time, since the nozzle row B and the nozzle row C are not arranged on the 720 dpi grid, ink droplets are not ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle row B and the nozzle row C.
[0130]
After that, similarly, when the interval of 1/2160 inches is moved, ink droplets are ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle row B (the fifth discharge), and when the interval of 1/2160 inches is further moved, the nozzle openings of the nozzle row C Ink droplets are ejected from the nozzle 27 (sixth ejection), and when an interval of 1/2160 inch is further moved, ink droplets are ejected from the nozzle openings 27 of the nozzle array A (seventh ejection), and the ejection is repeated.
[0131]
In this way, by using the same ejection frequency as the printing ejection frequency with the reference resolution, the main scanning direction of the ink jet head 20 is set to a quarter of the reference speed, so that the ink jet head is ejected in the main scanning direction. Is moved at intervals of 1/2160 inches, and printing is performed at a resolution of 720 dpi in the main scanning direction by discharging when any of the nozzle arrays A to C is moved to a discharge position of 720 dpi.
[0132]
Note that the change of the scanning speed in the main scanning direction can be realized by changing the control of the moving means 3 of the ink jet recording apparatus 10 by the speed changing means 7 of the printing control means 5 described above.
[0133]
Further, the order of ejecting ink droplets is nozzle row A, nozzle row B, and nozzle row C. For example, on the line 222 of the 720 dpi grid, the first ejection by the nozzle row A and the fifth time by the nozzle row B are performed. And the ninth discharge by the nozzle row C are on the same line 222, so that the print data in the main scanning direction of the nozzle row A is set as a reference (0), the print data in the main scanning direction in the nozzle row B -1 shift, and in the nozzle row C, print data in the main scanning direction is shifted -2. In this way, by shifting the print data corresponding to each of the nozzle arrays A to C in the main scanning direction for each of the nozzle arrays A to C, the print data can be matched on the position in the sub scanning direction, that is, on the line 222. . The shift of the print data of each of the nozzle arrays A to C can be performed by the shift means 6 described above.
[0134]
Note that along with the shift of the print data in the main scanning direction, on the line 220 and the line 221, the discharge from the nozzle row A is not performed and the ink is discharged from all the nozzle rows A to C. Since it is 222 or later, empty data is input in the second discharge by the nozzle row B, and empty data is input in the third discharge and the sixth discharge by the nozzle row C. As described above, when the empty data is input once to the nozzle row B and twice to the nozzle row C, the above-described print data shift in the main scanning direction is performed.
[0135]
In this way, by changing the scanning speed of the inkjet head 20 in the main scanning direction, the ejection pitch of the inkjet head 20 in the main scanning direction can be made to correspond to the resolution in the main scanning direction for printing. Printing with the reference resolution in the main scanning direction determined by the arrangement of the openings 27 and printing with a resolution higher than the reference resolution can be realized with one inkjet head 20.
[0136]
In addition, since the scanning speed of the inkjet head 20 in the main scanning direction varies depending on the printing resolution, printing can be performed at high speed in low resolution printing and at low speed in high resolution printing. In this way, the printing speed is changed depending on the resolution. For example, when printing only text, printing is performed at low resolution and at high speed, and for images such as photographs, printing speed is changed as appropriate according to the printed matter. can do.
[0137]
Furthermore, by using the same ejection frequency and changing the scanning speed in the main scanning direction, it is possible to print at different resolutions, so printing with higher resolution than the reference resolution can be easily performed without complicated control. Can be realized.
[0138]
Here, in general, N nozzle rows (N ≧ 3) are provided, the pitch between the nozzle rows in the main scanning direction is 1 / (N · n) inches, and the reference resolution in the main scanning direction is set. If n (dpi), the print data is shifted corresponding to each of the nozzle rows, and the ejection frequency of each of the nozzle rows A to C is changed without changing the ejection frequency in the main scanning direction of the inkjet head 20 by the moving means. By changing the scanning speed, the ejection pitch in the main scanning direction is reduced to 1 / (N · n × 2 m ) The resolution in the main scanning direction is changed to n × 2 by changing the inch interval and discharging ink from the nozzle openings of the nozzle row that coincides with the discharge position. m (Dpi) (m is a positive integer including 0) can be realized.
[0139]
Further, when the three nozzle rows A to C are provided as in the ink jet head of the present embodiment, the resolution in the main scanning direction is n × 2. m (Dpi) (m is a positive integer including 0) When the integer m is 0 or an even number (for example, 180 dpi and 720 dpi), from one nozzle row (nozzle row A) in the main scanning direction of the inkjet head. Ink droplets are ejected in order, and when the integer m is an odd number (for example, 360 dpi), ink droplets are ejected in order from the other nozzle row (nozzle row C) in the main scanning direction of the inkjet head. An inkjet head with a reference resolution of n (dpi) and a resolution of n × 2 m (Dpi) can be printed.
[0140]
Next, printing in the sub-scanning direction will be described.
[0141]
Since the reference resolution in the sub-scanning direction of the nozzle openings 27 of this embodiment is 180 dpi, when the resolution in the sub-scanning direction is 180 dpi, it can be realized in one pass (moving once in the main scanning direction). .
[0142]
Further, in order to realize the printing resolution of 360 dpi, after performing the one-pass printing in the main scanning direction by the above-described series of discharges and performing the printing at 360 dpi in the main scanning direction, as shown in FIG. However, by controlling the paper feeding means 4, the recording medium S is moved 1/2 of 180 dpi, that is, 1/360 inch so that the recording medium S becomes 360 dpi in the sub-scanning direction, and printing in one pass in the main scanning direction is performed. In other words, by performing printing in two passes in the main scanning direction along with the movement in the sub scanning direction, it is possible to realize printing with a resolution of 360 dpi in the sub scanning direction.
[0143]
Similarly, in order to realize the print resolution of 720 dpi, the speed changing unit 7 controls the paper feeding unit 4 as shown in FIG. 13 after printing one pass in the main scanning direction by the series of ejection described above. As a result, the recording medium S is moved by 1/4 of 180 dpi, that is, 1/720 inch so as to be 720 dpi in the sub-scanning direction, and one-pass printing is performed in the main scanning direction, and as shown in FIG. The recording medium S is moved 1/720 inch to perform one-pass printing, and as shown in FIG. 15, the recording medium S is moved 1/720 inch to perform one-pass printing. That is, printing with a resolution of 720 dpi in the sub-scanning direction can be realized by performing 4-pass printing in the main scanning direction along with the movement in the sub-scanning direction.
[0144]
Thus, in order to control the movement amount of the recording medium S in accordance with each resolution in the sub-scanning direction, based on the external print data input from the external device 1, the speed changing unit of the print control unit 5 described above. 7 can be realized by controlling the paper feeding means 4 of the ink jet recording apparatus 10.
[0145]
Here, when printing print data generally having a reference resolution in the sub-scanning direction of p (dpi) and a resolution in the sub-scanning direction of p · a (dpi) (where a is a positive number), the paper feeding means By shifting 1 / (p · a) inches in the sub-scanning direction by 4 and performing sub-scanning a times in the same region, printing with a resolution p · a (dpi) in the sub-scanning direction can be realized.
[0146]
If the printing resolution in the sub-scanning direction is different from the reference resolution in the sub-scanning direction, it is necessary to rearrange the print data in the sub-scanning direction in a complicated manner by the shift means 6 described above.
[0147]
Furthermore, in the ink jet recording method of the present embodiment, the print data is set to all ejections (ejections at all ejection positions) in the case of 180 dpi, 360 dpi, and 720 dpi. However, depending on the external print data, the ejection is not complete. Needless to say, there may be a case (when ejection is not performed at all ejection positions).
[0148]
(Other embodiments)
The first embodiment of the present invention has been described above, but the ink jet recording apparatus and the ink jet recording method of the present invention are not limited to those described above.
[0149]
For example, in the first embodiment described above, the dot volume of the ink droplets may be changed in accordance with changing the resolution at the time of printing in the main scanning direction and the sub-scanning direction.
[0150]
For example, if the ink droplet at the printing resolution of 360 dpi is a standard dot volume, the dot volume of the ink droplet is increased so that there is no gap between the dots at the printing resolution of 180 dpi, and at the printing resolution of 720 dpi, Since the area where dots overlap each other increases, the dot volume of ink droplets may be reduced so that high-precision printing can be performed. By changing the dot volume in this way, a resolution of 720 dpi or higher can be realized.
[0151]
In Embodiment 1 described above, the inkjet head 20 is provided with three nozzle rows A to C. However, the number of nozzle rows and the reference resolution in the sub-scanning direction are not particularly limited thereto.
[0152]
In the first embodiment described above, the inkjet head 20 is scanned and printed so that the nozzle row A is at the head. However, the present invention is not limited to this, and for example, scanning is performed so that the nozzle row C is at the head. Printing may be performed, or printing in the main scanning direction may be performed in both the forward pass and the return pass.
[0153]
Thus, the ejection order of the nozzle array A to the nozzle array C may be appropriately determined according to the scanning direction in the main scanning direction during printing and the arrangement of the nozzle arrays A to C.
[0154]
Furthermore, in the first embodiment described above, the inkjet head 20 that ejects single-color ink is exemplified, but the present invention is not particularly limited thereto. For example, the head unit 100 including the inkjet head 20 that ejects single-color ink is used in the main scanning direction. Alternatively, the desired number of colors may be arranged side by side for color printing, or a plurality of colors of ink may be ejected by a single inkjet head.
[0155]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when printing print data having different resolutions in the main scanning direction, the print data is recombined corresponding to each of the nozzle rows and the ejection frequency of the inkjet head is not changed. By changing the scanning speed in the main scanning direction and ejecting ink droplets from the nozzle openings of the nozzle rows that coincide with the ejection positions, printing with different resolutions can be realized with one inkjet head.
[0156]
As a result, it is possible to change the resolution in the main scanning direction without thinning out data or replacing the inkjet head, and to realize high-resolution printing regardless of the specifications of the inkjet head.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of an ink jet recording apparatus according to a first embodiment of the invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the inkjet head according to the first embodiment of the invention.
FIG. 3 is an exploded perspective view of the head chip according to the first embodiment of the invention.
FIG. 4 is a plan view from the nozzle plate side of the head chip according to the first embodiment of the invention.
FIG. 5 is a schematic perspective view illustrating an assembly process of the inkjet head according to the first embodiment of the invention.
FIG. 6 is a schematic perspective view showing an example of a tank holder according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a control system of the ink jet recording apparatus according to the first embodiment of the invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a drive waveform of an ejection frequency corresponding to each nozzle row according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic diagram showing a relative positional relationship between a nozzle opening and a recording medium according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic view showing a relative positional relationship between a nozzle opening and a recording medium according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic diagram showing a relative positional relationship between a nozzle opening and a recording medium according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a schematic diagram showing a relative positional relationship between a nozzle opening and a recording medium according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a schematic diagram showing a relative positional relationship between a nozzle opening and a recording medium according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a schematic view showing a relative positional relationship between a nozzle opening and a recording medium according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a schematic diagram showing a relative positional relationship between a nozzle opening and a recording medium according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a schematic perspective view showing an outline of a head chip of an inkjet head according to a conventional technique.
FIG. 17 is a cross-sectional view schematically showing a head chip of an ink jet head according to a conventional technique.
FIG. 18 is a cross-sectional view schematically showing a head chip of an ink jet head according to a conventional technique.
FIG. 19 is a cross-sectional view schematically showing a head chip of an ink jet head according to a conventional technique.
[Explanation of symbols]
1 External device
2 Control unit
3 means of transportation
4 Paper feeding means
5 Print controller
6 Shift means
7 Speed change means
10 Inkjet recording device
20 Inkjet head
21 Head chip
24 Drive circuit
27 Nozzle opening
28 chambers
29 Side wall
100 head unit
200-226 lines
AC nozzle row
S Recording medium

Claims (13)

ノズル開口に連通し且つインクの充填されるチャンバが複数並設され、該チャンバの両側の側壁に電極が設けられた圧電セラミックプレートと、該圧電セラミックプレートの前記チャンバが開口する端面に接合されるノズルプレートとを具備し、前記ノズルプレートには、前記ノズル開口が副走査方向に並設されて構成されたノズル列が主走査方向にＮ列（Ｎ≧３）設けられ、且つノズル列の主走査方向の列間ピッチが１／（Ｎ・ｎ）インチで配置されて主走査方向の基準解像度がｎ（ｄｐｉ）となると共に、各ノズル列のノズル開口の位置を副走査方向に１／ｐインチずつ順次ずらして配置され、且つ１列のノズル列のノズル開口の副走査方向のピッチがＮ／ｐインチで配置されて副走査方向の基準解像度がｐ（ｄｐｉ）となるインクジェットヘッドと、該インクジェットヘッドを被記録媒体に対して主走査方向に移動する移動手段とを具備するインクジェット式記録装置であって、
主走査方向の解像度がｎ×２m（ｄｐｉ）（ｍは０を含む正の整数）である印刷データを印刷する際に、前記ノズル列の各列に対応させて前記印刷データを組み換え、且つ前記ノズル列の各列の吐出周波数を変更せずに前記移動手段による前記インクジェットヘッドの主走査方向の走査速度を変更することで、主走査方向の吐出ピッチを１／（Ｎ・ｎ×２m）インチ間隔に変更すると共に、吐出位置に一致したノズル列のノズル開口から吐出することにより印刷する印刷制御手段を具備することを特徴とするインクジェット式記録装置。A plurality of chambers that are connected to the nozzle opening and filled with ink are arranged side by side, and a piezoelectric ceramic plate having electrodes provided on the side walls on both sides of the chamber, and an end surface of the piezoelectric ceramic plate that is open to the chamber are joined. The nozzle plate is provided with N rows (N ≧ 3) in the main scanning direction in which the nozzle openings are arranged in parallel in the sub-scanning direction. The inter-column pitch in the scanning direction is arranged at 1 / (N · n) inches, the reference resolution in the main scanning direction is n (dpi), and the position of the nozzle opening of each nozzle column is 1 / p in the sub-scanning direction. Ink cartridges that are sequentially shifted by inches and that the nozzle openings of one nozzle row are arranged at a pitch of N / p inches in the sub-scanning direction and the reference resolution in the sub-scanning direction is p (dpi). And Toheddo the said ink jet head an ink-jet recording apparatus comprising a moving means for moving in a main scanning direction on a recording medium,
When printing print data whose resolution in the main scanning direction is n × 2 m (dpi) (m is a positive integer including 0), the print data is recombined corresponding to each row of the nozzle rows, and By changing the scanning speed in the main scanning direction of the inkjet head by the moving means without changing the ejection frequency of each nozzle row, the ejection pitch in the main scanning direction is reduced to 1 / (N · n × 2 m An ink jet recording apparatus comprising: a printing control unit that performs printing by changing the inch interval and discharging from the nozzle openings of the nozzle row that coincides with the discharge position. 請求項１において、前記ノズルプレートには前記ノズル列が３列設けられ、且つ前記印刷制御手段が、整数ｍが０又は偶数の場合は、前記インクジェットヘッドの主走査方向の一方のノズル列から順に吐出させ、整数ｍが奇数の場合は、他方のノズル列から順に吐出させることを特徴とする印刷制御手段。3. The nozzle plate according to claim 1, wherein the nozzle plate is provided with three nozzle rows, and the printing control unit sequentially starts from one nozzle row in the main scanning direction of the inkjet head when the integer m is 0 or an even number. A printing control unit that discharges and sequentially discharges from the other nozzle row when the integer m is an odd number. 請求項１又は２において、前記印刷制御手段による前記印刷データの組み換えが、前記ノズル列の各列の当該印刷データを前記ノズル開口の主走査方向へのデータのシフトを含むことを特徴とするインクジェット式記録装置。3. The ink jet according to claim 1, wherein the recombination of the print data by the print control unit includes a shift of the print data of each row of the nozzle rows in a main scanning direction of the nozzle openings. Type recording device. 請求項１〜３の何れかにおいて、前記被記録媒体を副走査方向に移動する紙送り手段を具備し、副走査方向の解像度がｐ・ａ（ｄｐｉ）（ａは正数）である印刷データを印刷する際に、前記紙送り手段の副走査方向の移動量を変更することを特徴とするインクジェット式記録装置。4. The print data according to claim 1, further comprising paper feeding means for moving the recording medium in the sub-scanning direction, wherein the resolution in the sub-scanning direction is p · a (dpi) (a is a positive number). An ink jet recording apparatus that changes the amount of movement of the paper feeding means in the sub-scanning direction when printing. 請求項１〜４の何れかにおいて、前記印刷制御手段が前記副走査方向の解像度に対応させて、前記印刷データの副走査方向のデータを組み換えることを特徴とするインクジェット式記録装置。5. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the print control unit recombines data in the sub-scanning direction of the print data in accordance with the resolution in the sub-scanning direction. 請求項１〜５の何れかにおいて、前記印刷制御手段が、主走査方向及び副走査方向の印刷解像度に合わせて前記インクジェットヘッドから吐出させるインク滴のドットボリュームを変更することを特徴とするインクジェット式記録装置。6. The ink jet type according to claim 1, wherein the print control unit changes a dot volume of an ink droplet ejected from the ink jet head in accordance with a printing resolution in a main scanning direction and a sub scanning direction. Recording device. 請求項１〜６の何れかにおいて、前記ノズルプレートには、前記チャンバの並設方向に順に、深さ方向の位置を１／（Ｎ・ｎ）インチ間隔でＮ個ずつずらすことで、Ｎ列のノズル列群が設けられていることを特徴とするインクジェット式記録装置。7. The N-row array according to claim 1, wherein the nozzle plates are arranged in N rows by shifting the position in the depth direction by N at intervals of 1 / (N · n) inches in order in the direction in which the chambers are arranged side by side. An ink jet recording apparatus comprising a nozzle row group. ノズル開口に連通し且つインクの充填されるチャンバが複数並設され、該チャンバの両側の側壁に電極が設けられた圧電セラミックプレートと、該圧電セラミックプレートの前記チャンバが開口する端面に接合されるノズルプレートとを具備し、前記ノズルプレートには、前記ノズル開口が副走査方向に並設されて構成されたノズル列が主走査方向にＮ列（Ｎ≧３）設けられ、且つノズル列の主走査方向の列間ピッチが１／（Ｎ・ｎ）インチで配置されて主走査方向の基準解像度がｎ（ｄｐｉ）となると共に、各ノズル列のノズル開口の位置を副走査方向に１／ｐインチずつ順次ずらして配置され、且つ１列のノズル列のノズル開口の副走査方向のピッチがＮ／ｐインチで配置されて副走査方向の基準解像度がｐ（ｄｐｉ）となるインクジェットヘッドを被記録媒体に対して主走査方向に移動してインク滴を吐出することで被記録媒体に印刷するインクジェット式記録方法であって、
主走査方向の解像度がｎ×２m（ｄｐｉ）（ｍは０を含む正の整数）である印刷データを印刷する際に、前記ノズル列の各列に対応させて前記印刷データを組み換え、且つ前記ノズル列の各列の吐出周波数を変更せず前記インクジェットヘッドの主走査方向の走査速度を変更することで、主走査方向の吐出ピッチを１／（Ｎ・ｎ×２m）インチ間隔に変更すると共に、吐出位置に一致したノズル列のノズル開口から吐出させることにより印刷して、主走査方向の解像度がｎ×２m（ｄｐｉ）の印刷を実現することを特徴とするインクジェット式記録方法。A plurality of chambers that are connected to the nozzle opening and filled with ink are arranged side by side, and a piezoelectric ceramic plate having electrodes provided on the side walls on both sides of the chamber, and an end surface of the piezoelectric ceramic plate that is open to the chamber are joined. The nozzle plate is provided with N rows (N ≧ 3) in the main scanning direction in which the nozzle openings are arranged in parallel in the sub-scanning direction. The inter-column pitch in the scanning direction is arranged at 1 / (N · n) inches, the reference resolution in the main scanning direction is n (dpi), and the position of the nozzle opening of each nozzle column is 1 / p in the sub-scanning direction. Ink cartridges that are sequentially shifted by inches and that the nozzle openings of one nozzle row are arranged at a pitch of N / p inches in the sub-scanning direction and the reference resolution in the sub-scanning direction is p (dpi). The Toheddo The inkjet recording method for printing on a recording medium by ejecting ink droplets moving in the main scanning direction on a recording medium,
When printing print data whose resolution in the main scanning direction is n × 2 m (dpi) (m is a positive integer including 0), the print data is recombined corresponding to each row of the nozzle rows, and By changing the scanning speed in the main scanning direction of the inkjet head without changing the ejection frequency of each nozzle row, the ejection pitch in the main scanning direction is changed to 1 / (N · n × 2 m ) inch intervals. In addition, the inkjet recording method is characterized in that printing is performed by ejecting from the nozzle openings of the nozzle row that coincides with the ejection position to achieve printing with a resolution of n × 2 m (dpi) in the main scanning direction. 請求項８において、前記ノズルプレートには、前記ノズル列が３列設けられ、且つ整数ｍが０又は偶数の場合は、前記インクジェットヘッドの主走査方向の一方のノズル列から順に吐出させ、整数ｍが奇数の場合は、他方のノズル列から順に吐出させることを特徴とするインクジェット式記録方法。9. The nozzle plate according to claim 8, wherein three nozzle rows are provided on the nozzle plate, and when the integer m is 0 or an even number, ejection is sequentially performed from one nozzle row in the main scanning direction of the inkjet head. Is an odd number, the ink jet recording method is characterized in that ejection is performed in order from the other nozzle row. 請求項８又は９において、前記印刷データの組み換えが、前記ノズル列の各列の当該印刷データを前記ノズル開口の主走査方向へのデータのシフトを含むことを特徴とするインクジェット式記録方法。10. The ink jet recording method according to claim 8, wherein the recombination of the print data includes a shift of the print data of each row of the nozzle rows in a main scanning direction of the nozzle openings. 請求項８〜１０の何れかにおいて、前記被記録媒体を副走査方向に移動すると共に副走査方向の解像度がｐ・ａ（ｄｐｉ）（ａは正数）である印刷データを印刷する際に、副走査方向の移動量を変更することを特徴とするインクジェット式記録方法。When printing the print data according to any one of claims 8 to 10, wherein the recording medium is moved in the sub-scanning direction and the resolution in the sub-scanning direction is p · a (dpi) (a is a positive number). An ink jet recording method, wherein the amount of movement in the sub-scanning direction is changed. 請求項８〜１１の何れかにおいて、前記副走査方向の解像度に対応させて、前記印刷データの副走査方向のデータを組み換えることを特徴とするインクジェット式記録方法。12. The ink jet recording method according to claim 8, wherein data in the sub-scanning direction of the print data is recombined according to the resolution in the sub-scanning direction. 請求項８〜１２の何れかにおいて、主走査方向及び副走査方向の印刷解像度に合わせて前記インクジェットヘッドから吐出させるインク滴のドットボリュームを変更することを特徴とするインクジェット式記録方法。13. The ink jet recording method according to claim 8, wherein a dot volume of ink droplets ejected from the ink jet head is changed in accordance with a printing resolution in a main scanning direction and a sub scanning direction.
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