JP4402658B2

JP4402658B2 - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP4402658B2
Application number: JP2006006249A
Authority: JP
Inventors: 竜太郎楠
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2006-01-13
Filing date: 2006-01-13
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2026-01-13
Also published as: JP2007185877A

Description

本発明は、インクジェット式ヘッドを備えたインクジェット記録装置に関する。

従来、オンディマンド方式のインクジェット式ヘッドを備えたインクジェット記録装置として、例えば、ノズル間の相互干渉を低減するなどの目的でヘッドを４分割駆動する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

このようなインクジェット記録装置のインクジェット式ヘッドとしては、図１５に示すように、複数のノズルを４つずつの組み、例えば、ノズル１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを１つの組みとし、ノズル１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈを別の１つの組みとして分け、かつ、Ｘ方向に対して互いに２Ｐ（ピッチ）の等間隔を開けるとともに、各組みにおいてＹ方向に対して互いにＰ／４の等間隔を開けて配置したものを使用している。なお、Ｘ方向はノズルの並びの方向であり、Ｙ方向は記録媒体との相対的な移動方向である。また、１Ｐは印刷の基本的な解像度における印刷ピッチで、例えば、解像度３００ｄｐｉにおける印刷ピッチは約８４．７μｍとなる。

このヘッドを４分割駆動するときは、ノズル１ａはノズル１ｅと同時にインクを吐出動作させることができるが、同じ組みのノズル１ｂ，１ｃ，１ｄ及び他の組みのノズル１ｆ，１ｇ，１ｈとは同時にインクを吐出動作させることができない制約がある。

図１６はこのヘッドを使用した印刷動作を示している。なお、Ｔは１印刷周期を示している。(a)に示すように、時刻ｔ＝０において、先ず、ノズル１ａが１行１列目のドットを印刷する。続いて、(b)に示すように、時刻ｔ＝１／４Ｔにおいて、ノズル１ｂが１行２列目のドットを印刷する。続いて、(c)に示すように、時刻ｔ＝１／２Ｔにおいてノズル１ｃが１行３列目のドットを印刷する。続いて、(d)に示すように、時刻ｔ＝３／４Ｔにおいてノズル１ｄが１行４列目のドットを印刷する。続いて、(e)に示すように、時刻ｔ＝Ｔにおいては、再び、ノズル１ａが今度は２行１列目のドットを印刷する。こうして、以降においては、この動作を繰り返すことにより、２行目以降のドットを印刷することになる。
特開２００４−４２４１４号公報

ところで、インクジェット記録装置には、高速で低解像度の印刷モードと低速で高解像度の印刷モードの２つの印刷モードを選択できる機能を有するものがある。このような印刷モードの選択ができるインクジェット記録装置のほとんどにおいて、高解像度の印刷ピッチは、低解像度の印刷ピッチの１／２である。

しかしながら、上述したインクジェット記録装置のように、各組みにおけるＹ方向の間隔をＰ／４の等間隔に設定したものでは、印刷ピッチを高解像度のＰ／２に設定して印刷することができないという問題があった。

すなわち、このインクジェット記録装置を使用してＹ方向にＰ／２の印刷ピッチで印刷しようとすると、図１７の(a)〜(e)に示すタイミングになる。(a)ではノズル１ａとノズル１ｃが同時にインクを吐出するタイミングになり、また、(c)ではノズル１ｂとノズル１ｄが同時にインクを吐出するタイミングになる。しかしながら、ヘッドを４分割駆動するには、ノズル１ａとノズル１ｃ、ノズル１ｂとノズル１ｄは同時にインクを吐出することはできない。

また、各組みにおけるＹ方向のノズル間隔を、高解像度の印刷ピッチＰ／２に合わせてＰ／８とすることも考えられる。このようにすると、高解像度の印刷も低解像度の印刷も可能になる。しかしながら、低解像度の印刷ピッチＰで印刷を行う場合にも、ヘッドの駆動周波数は高解像度の印刷ピッチＰ／２で印刷する場合と同じであり、このため、低解像度における印刷速度の高速化を実現できないという問題がある。

そこで、本発明は、インクジェット式ヘッドを４分割駆動するものにおいて、高速で低解像度の印刷モードと低速で高解像度の印刷モードの２つの印刷モードを実現でき、汎用性を向上できるインクジェット記録装置を提供する。

本発明は、インクを吐出する複数のノズルを並べて配置したインクジェット式ヘッドと、このヘッドの複数のノズルを４個ずつの組みに分け、各組みのノズルをそれぞれ位相の異なる４つのタイミングで時分割駆動してインク吐出させる駆動手段と、ヘッドに対して記録媒体を相対的に移動させる移動手段と、駆動手段と移動手段を低解像度で印刷するモードと低解像度の半分のドットピッチの高解像度で印刷するモードで異なる制御を行う制御手段を備え、各組みにおけるノズルを、記録媒体との相対的移動方向に互いに間隔を開けて配置するとともにその間隔の少なくとも一部を不等間隔とし、制御手段は、低解像度の印刷モード時に駆動手段が各組みのノズルを順次駆動する１番目から４番目の位相の順序に第１〜第４の番号を付したとすると、高解像度の印刷モード時には駆動手段は位相の順序のｉ番目と（ｉ＋２）番目の番号の差が奇数になる順序で各組みのノズルを順次駆動するインクジェット記録装置にある。

本発明によれば、インクジェット式ヘッドを４分割駆動するものにおいて、高速で低解像度の印刷モードと低速で高解像度の印刷モードの２つの印刷モードを実現でき、汎用性を向上できるインクジェット記録装置を提供できる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１はインクジェット記録装置の要部外観を示す斜視図である。このインクジェット記録装置は、長尺な基板１１の一面側に１対のヘッドユニット１２ａ，１２ｂを長手方向に所定の間隔を隔てて配置するとともに他面側に１対のヘッドユニット１２ｃ，１２ｄを前記ヘッドユニット１２ａ，１２ｂとは端の一部が重なるようにして配置している。そして、前記ヘッドユニット１２ａ，１２ｃ，１２ｂ，１２ｄによって１つのインクジェット式ラインヘッド１３を形成している。

また、長尺な基板１４の一面側に１対のヘッドユニット１５ａ，１５ｂを長手方向に所定の間隔を隔てて配置するとともに他面側に１対のヘッドユニット１５ｃ，１５ｄを前記ヘッドユニット１５ａ，１５ｂとは端の一部が重なるようにして配置している。そして、前記ヘッドユニット１５ａ，１５ｃ，１５ｂ，１５ｄによって１つのインクジェット式ラインヘッド１６を形成している。

前記各インクジェット式ラインヘッド１３、１６は、搬送ローラ１７，１８間に搬送ベルト１９を架け渡した記録媒体２０の搬送路上に、インク吐出ノズルが搬送ベルト１９の移動方向と直交する、すなわち、図中Ｘ方向に並ぶようにして配置している。

前記インクジェット式ラインヘッド１３は、各ヘッドユニット１２ａ，１２ｃ，１２ｂ，１２ｄのインク吐出ノズルがＸ方向に印刷ピッチＰの２倍のピッチで並ぶように基板１１に配置され、前記インクジェット式ラインヘッド１６は、各ヘッドユニット１５ａ，１５ｃ，１５ｂ，１５ｄのインク吐出ノズルがＸ方向に印刷ピッチＰの２倍のピッチで並ぶように基板１４に配置されている。

そして、前記インクジェット式ラインヘッド１３とインクジェット式ラインヘッド１６とは記録媒体２０の搬送方向である図中Ｙ方向に所定の間隔を隔てるとともに、互いのＸ方向におけるインク吐出ノズルの間隔が印刷ピッチＰとなるようにずらして配置している。すなわち、前記インクジェット式ラインヘッド１３が印刷しないドット列を前記インクジェット式ラインヘッド１６が補間して印刷することでＸ方向にピッチＰで印刷するようになっている。

このインクジェット記録装置は低解像度の印刷モードと高解像度の印刷モードの２つの印刷モードを有し、前記インクジェット式ラインヘッド１３、１６は、低解像度ではＹ方向に印刷ピッチＰで印刷を行い、高解像度ではＹ方向に印刷ピッチＰ／２で印刷を行うようになっている。前記記録媒体２０は搬送ベルト１９に密着して搬送するが、この密着方法としては、静電気や空気流により吸着して密着させる方法、記録媒体２０の端を部材で押さえて密着させる方法など周知の方法を使用すればよい。

図２は前記インクジェット式ラインヘッド１３、１６における１つのヘッドユニット、例えば、ヘッドユニット１２ａの縦断面図、図３は同ヘッドユニット１２ａの横断面図である。なお、他のヘッドユニット１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄも構成は同じである。

前記ヘッドユニット１２ａは、基板２１の先端部に２枚の圧電部材２２，２３を貼り合わせてなるアクチュエータ２４を積層し、これを切削加工して複数の圧力室２５を形成するとともに基板２１の上に天板枠２６を取り付けるとともにこの天板枠２６の上に天板２７を取付けている。そして、各圧力室２５の上に、前記天板枠２６と天板２７によって囲まれたインク供給路２８を形成すると共に前記天板２７に前記インク供給路２８にインクを供給するインク供給口２９を形成している。

前記基板２１、アクチュエータ２４、天板枠２６、天板２７を積層した先端にオリィフィスプレート３０を貼り付け、そのオリィフィスプレート３０には各圧力室２５に対応してインクを吐出するノズル３１を開けている。前記圧力室２５内には前記アクチュエータ２４を駆動させるための電圧を印加する電極３２が配設されている。前記電極３２は後述するヘッド駆動回路にフレキシブルケーブル３３を介して電気的に接続される。

前記圧電部材２２，２３は、互いに向かい合う方向に分極されており、前記電極３２に電圧が印加されるとせん断モードの圧電作用により前記圧力室２５の容積を拡張及び縮小させるようにくの字型に変形するようになっている。

前記ヘッドユニット１２ａにおいて、例えば、圧力室２５ｃがインクを吐出する場合、電極３２ｃに駆動パルスを供給することによりアクチュエータ２４ｃ，２４ｄを変形させ、圧力室２５ｃにインクを吐出するための圧力を発生させる。それに加え、電極３２ｂ，３２ｄに補助駆動パルスを供給することにより、アクチュエータ２４ｂ，２４ｅをも変形させ、圧力室２５ｂ，２５ｄに発生する圧力を圧力室２５ａ，２５ｅに分散させる。このように圧力を分散させることにより、圧力室２５ｃに引き続き圧力室２５ｄがインクを吐出する時に、圧力室２５ｃの吐出動作によって生じる影響が低減され、印刷品質の悪化を防止できる。この圧力分散を行うため４分割駆動が行われる。

図４はインクジェット記録装置の制御部の構成を示すブロック図で、４１はマイクロコンピュータ等を備え制御手段を構成する記録装置制御回路である。このインクジェット記録装置は、外部のホストコンピュータ４０から前記記録装置制御回路４１に画像データが送られると、前記記録装置制御回路４１は搬送モータ駆動回路４２を制御する。前記搬送モータ駆動回路４２は搬送モータ４３を駆動し、この搬送モータ４３により前記搬送ローラ１７，１８を回転させて搬送ベルト１９を移動させ、前記記録媒体２０を搬送させる。前記搬送ローラ１７，１８、搬送ベルト１９、搬送モータ駆動回路４２および搬送モータ４３は記録媒体２０に移動手段を構成している。

４４は記録媒体２０の印刷開始タイミングを検出する記録媒体検出センサで、この検出センサ４４が記録媒体２０の印刷開始タイミングを検出すると、前記記録装置制御回路４１は駆動手段を構成するヘッド駆動回路４５に画像データに対応した信号を送る。これにより、前記ヘッド駆動回路４５はインクジェット式ラインヘッド１３、１６を駆動する。こうして、インクジェット式ラインヘッド１３、１６により記録媒体２０に印刷が行われる。

前記記録装置制御回路４１はホストコンピュータ４０から送られる低解像度あるいは高解像度の印刷モードの設定情報に基づいてヘッド駆動回路４５を制御する。これにより、前記ヘッド駆動回路４５は出力する駆動信号の位相を変更する。すなわち、前記記録装置制御回路４１は、移動手段およびヘッド駆動回路４５を、低解像度で印刷するモードと低解像度の半分のドットピッチの高解像度で印刷するモードで異なる制御を行う。

図５は前記各ヘッドユニット１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄにおけるノズル３１の配置を示している。図におけるＸ方向、Ｙ方向は図１と同じ方向を示し、Ｙ方向が印刷動作中の記録媒体２０の移動方向を示している。ノズル３１は、Ｘ方向に印刷ピッチＰの２倍の間隔で等間隔に配置されている。

図５におけるノズル３１ｃ〜３１ｊは、図３における圧力室２５ｃ〜２５ｊに連通している。また、前記ノズル３１ｃ〜３１ｆ及び３１ｇ〜３１ｊはそれぞれ４分割駆動の組みを形成し、各組みにおけるノズル３１のＹ方向の間隔は不等間隔に設定されている。すなわち、ノズル３１ｃとノズル３１ｄの間隔は印刷ピッチＰの１／４倍であるが、ノズル３１ｄとノズル３１ｅの間隔は印刷ピッチＰの５／１６倍である。また、ノズル３１ｅとノズル３１ｆの間隔は印刷ピッチＰの１／４倍である。このように、ノズル３１ｄとノズル３１ｅの間隔を図１５に比べて（１／１６）・Ｐだけずらしている。同様に、ノズル３１ｈとノズル３１ｉの間隔も印刷ピッチＰの５／１６倍に設定している。

これは、各組みにおける各ノズルのＹ方向の位置を手前からＹ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４として、最も手前のノズルの位置Ｙ１を０としたとき、Ｙ２は（４／１６）・Ｐ、Ｙ３は（９／１６）・Ｐ、Ｙ４は（１３／１６）・Ｐとなる。

図６は、低解像度の印刷モードでヘッド駆動回路４５が記録装置制御回路４１で制御されて電極３２ｃ〜３２ｆに供給する駆動信号のタイミングチャートを示し、図７は高解像度の印刷モードでヘッド駆動回路４５が記録装置制御回路４１で制御されて電極３２ｃ〜３２ｆに供給する駆動信号のタイミングチャートを示している。符号５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ，５１ｆはそれぞれノズル３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆからインクを吐出させる駆動パルスを示している。また、符号５２ｃ，５２ｄ，５２ｅ，５２ｆは駆動パルス５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ，５１ｆに付随する補助駆動パルスを示している。

先に述べたように、このインクジェット記録装置は４分割駆動されるため、電極３２ｃ〜３２ｆに供給される駆動信号の位相は各々異なる。例えば、低解像度の印刷モードにおいてインクが吐出する順番に基づいて第１相〜第４相の位相番号を付す。電極３２ｃ、３２ｇ、３２ｋ等には第１相の駆動信号が供給され、電極３２ｄ、３２ｈ等には第２相の駆動信号が供給され、電極３２ｅ、３２ｉ等には第３相の駆動信号が供給され、電極３２ｆ、３２ｊ等には第４相が駆動信号は供給される。第１相〜第４相の駆動信号は、それぞれノズル３１の位置がＹ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４にあるチャンネルに供給される。

低解像度の印刷モードにおける各相の駆動順序は、図６の(a)〜(d)に示すように、各相の番号付けの規則に基づき、第１相→第２相→第３相→第４相→第１相の順となる。一方、高解像度の印刷モードにおける各相の駆動順序は、図７の(a)〜(d)に示すように、第１相→第３相→第２相→第４相→第１相の順に周期的に駆動される。

図８は、インクジェット記録装置が図６に示す駆動信号により印刷ピッチＰの低解像度印刷をする時のノズル３１ｃ〜３１ｆの位置と印刷ドットの位置との関係を示している。なお、Ｘ方向、Ｙ方向は図１と同じ方向である。

(a)の時刻ｔ＝０において駆動パルス５１ｃが電極３２ｃに供給されると、ノズル３１ｃからインクが吐出し、１行１列目のドットが形成される。次に、(b)の時刻ｔ＝（１／４）・Ｔにおいて駆動パルス５１ｄが電極３２ｄに供給されると、ノズル３１ｄからインクが吐出し、１行２列目のドットが形成される。次に、(c)の時刻ｔ＝（１／２）・Ｔにおいて駆動パルス５１ｅが電極３２ｅに供給されると、ノズル３１ｅからインクが吐出し、１行３列目のドットが形成される。次に、(d)の時刻ｔ＝（３／４）・Ｔにおいて駆動パルス５１ｆが電極３２ｆに供給されると、対応するノズル３１ｆからインクが吐出し、１行４列目のドットが形成される。次に、(e)の時刻ｔ＝Ｔにおいて駆動パルス５１ｃが電極３２ｃに供給されると、ノズル３１ｃからインクが吐出し、２行１列目のドットが形成される。以降、この動作を繰り返すことにより、印刷ピッチＰの印刷が行われる。

この印刷においては、３列目および４列目のドットのＹ方向の位置は、１列目と２列目のドットの位置に対して（１／１６）・Ｐだけズレが生じる。しかし、このズレ量は小さく、印刷品質に影響を与えることはない。このように、低解像度の印刷モードにおけるドットのズレ量をＰ／１６の最小に抑えることができ、印刷品質を充分に確保できる。

図９は、インクジェット記録装置が図７に示す駆動信号により印刷ピッチＰ／２の高解像度印刷をする時のノズル３１ｃ〜３１ｆの位置と印刷ドットの位置との関係を示している。なお、Ｘ方向、Ｙ方向は図１と同じ方向である。

(a)の時刻ｔ＝０において駆動パルス５１ｃが電極３２ｃに供給されると、ノズル３１ｃからインクが吐出し、２行１列目のドットが形成される。次に、(b)の時刻ｔ＝（１／４）・Ｔにおいて駆動パルス５１ｅが電極３２ｅに供給されると、ノズル３１ｅからインクが吐出し、１行３列目のドットが形成される。次に、(c)の時刻ｔ＝（１／２）・Ｔにおいて駆動パルス５１ｄが電極３２ｄに供給されると、ノズル３１ｄからインクが吐出し、２行２列目のドットが形成される。次に、(d)の時刻ｔ＝（３／４）・Ｔにおいて駆動パルス５１ｆが電極３２ｆに供給されると、ノズル３１ｆからインクが吐出し、１行４列目のドットが形成される。次に、(e)の時刻ｔ＝Ｔにおいて駆動パルス５１ｃが電極３２ｃに供給されると、ノズル３１ｃからインクが吐出し、３行１列目のドットが形成される。以降、この動作を繰り返すことにより、印刷ピッチＰ／２の高解像度の印刷が行われる。

この高解像度の印刷において、３列目および４列目のドットのＹ方向の位置は、１列目と２列目のドットの位置に対して−（１／１６）・Ｐだけズレが生じる。しかし、このズレ量は小さく、印刷品質に影響を与えることはない。このように高解像度の印刷モードにおける駆動順序を、図７の(a)〜(d)に示すように、第１相→第３相→第２相→第４相→第１相の順に定めることにより、高解像度におけるドットのズレ量を−（１／１６）・Ｐの最小に抑えることができ、印刷品質を充分に確保できる。
しかも、低解像度で印刷するときの駆動周波数を高解像度で印刷するときの２倍にでき、低解像度で印刷するときの高速性を維持できる。

なお、この実施の形態では各組みにおける各ノズルのＹ方向の位置を手前からＹ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４として、最も手前のノズルの位置Ｙ１を０としたとき、Ｙ２は（４／１６）・Ｐ、Ｙ３は（９／１６）・Ｐ、Ｙ４は（１３／１６）・Ｐとした場合を例として述べたがこれに限定するものではない。

例えば、Ｙ１＝０、Ｙ２＝（４／１６）・Ｐ、Ｙ３＝（７／１６）・Ｐ、Ｙ４＝（１１／１６）・Ｐ、あるいは、Ｙ１＝０、Ｙ２＝（３／１６）・Ｐ、Ｙ３＝（７／１６）・Ｐ、Ｙ４＝（１２／１６）・Ｐ、あるいは、Ｙ１＝０、Ｙ２＝（５／１６）・Ｐ、Ｙ３＝（９／１６）・Ｐ、Ｙ４＝（１２／１６）・Ｐとしてもよい。

Ｙ１＝０、Ｙ２＝（４／１６）・Ｐ、Ｙ３＝（７／１６）・Ｐ、Ｙ４＝（１１／１６）・Ｐとした場合、低解像度の印刷モードにおける各相の駆動順序は、第１相→第２相→第３相→第４相→第１相の順となるのに対し、高解像度の印刷モードにおける各相の駆動順序は、第１相→第４相→第２相→第３相→第１相の順に周期的に駆動される。

また、Ｙ１＝０、Ｙ２＝（３／１６）・Ｐ、Ｙ３＝（７／１６）・Ｐ、Ｙ４＝（１２／１６）・Ｐとした場合、低解像度の印刷モードにおける各相の駆動順序は、第１相→第２相→第３相→第４相→第１相の順となるのに対し、高解像度の印刷モードにおける各相の駆動順序は、第１相→第２相→第４相→第３相→第１相の順に周期的に駆動される。

また、Ｙ１＝０、Ｙ２＝（５／１６）・Ｐ、Ｙ３＝（９／１６）・Ｐ、Ｙ４＝（１２／１６）・Ｐとした場合、低解像度の印刷モードにおける各相の駆動順序は、第１相→第２相→第３相→第４相→第１相の順となるのに対し、高解像度の印刷モードにおける各相の駆動順序は、第１相→第３相→第４相→第２相→第１相の順に周期的に駆動される。

このように、高解像度の印刷モードにおいて、ｉ番目の駆動順序における位相の番号とｉ＋２番目の駆動順序における位相の番号の差が奇数になるという規則性がある。すなわち、この実施の形態において、ｉ＝１としたとき、ｉ番目の位相の番号は「１」で、（ｉ＋２）番目の位相の番号は「２」であるので、その差は「１」で奇数である。また、ｉ＝２としたとき、ｉ番目の位相の番号は「３」で、（ｉ＋２）番目の位相の番号は「４」であるので、その差は「１」で奇数である。さらに、ｉ＝４としたとき、ｉ番目の位相の番号は「４」で、（ｉ＋２）番目の位相の番号は駆動順序の周期性を考慮すると「３」であるので、その差はやはり「１」で奇数である。また、この関係は、Ｙ１＝０、Ｙ２＝（４／１６）・Ｐ、Ｙ３＝（７／１６）・Ｐ、Ｙ４＝（１１／１６）・Ｐ、あるいは、Ｙ１＝０、Ｙ２＝（３／１６）・Ｐ、Ｙ３＝（７／１６）・Ｐ、Ｙ４＝（１２／１６）・Ｐ、あるいは、Ｙ１＝０、Ｙ２＝（５／１６）・Ｐ、Ｙ３＝（９／１６）・Ｐ、Ｙ４＝（１２／１６）・Ｐとしたときの高解像度の印刷モードにおける各相の駆動順序においても同様である。

このようにノズルの位置Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４を設定しても低解像度および高解像度におけるドットのズレ量を±Ｐ／１６の最小にすることができる。

なお、これらの例では、各組みにおけるノズル３１のＹ方向の間隔を部分的に等間隔の場合に対して（１／１６）・Ｐだけずれるように配置したがこれに限定するものではない。Ｙ方向のノズルの間隔を調整することにより、低解像度の印刷モードで発生するドットのズレ量と、高解像度の印刷モードで発生するドットのズレ量の配分を調整することができる。例えば、ノズルの間隔を等間隔の場合に対して（１／８）・Ｐだけずらした場合、低解像度のドットのズレ量は（１／８）・Ｐになり、高解像度のドットずれ量は０になる。

（第２の実施の形態）
なお、この実施の形態においてもインクジェット式ラインヘッドにおけるノズルの配置以外については前述した第１の実施の形態と同じである。
この実施の形態におけるインクジェット式ラインヘッドを構成する各ヘッドユニット１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄにおけるノズル３１は図１０に示すように配置されている。

図１０におけるＸ方向、Ｙ方向は図１と同じ方向を示し、Ｙ方向が印刷動作中の記録媒体２０の移動方向を示している。ノズル３１は、ヘッドユニットの長手方向であるＸ方向に印刷ピッチＰの２倍の間隔で等間隔に、しかも、千鳥状に並べて配置されている。ノズル３１ｃ〜３１ｊは、圧力室２５ｃ〜２５ｊに連通している。

また、前記ノズル３１ｃ〜３１ｆ及び３１ｇ〜３１ｊはそれぞれ４分割駆動の組みを形成し、各組みにおけるノズル３１のＹ方向の間隔は不等間隔に設定されている。すなわち、ノズル３１ｃとノズル３１ｅの間隔は印刷ピッチＰの１／４倍、ノズル３１ｅとノズル３１ｄの間隔は印刷ピッチＰの５／１６倍、ノズル３１ｄとノズル３１ｆの間隔は印刷ピッチＰの１／４倍に設定されている。これは、各組みにおける各ノズルのＹ方向の位置を手前からＹ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４として、最も手前のノズルの位置Ｙ１を０としたとき、Ｙ２は（４／１６）・Ｐ、Ｙ３は（９／１６）・Ｐ、Ｙ４は（１３／１６）・Ｐとなる。

図１１は、低解像度の印刷モードでヘッド駆動回路４５が記録装置制御回路４１で制御されて電極３２ｃ〜３２ｆに供給する駆動信号のタイミングチャートを示し、図１２は高解像度の印刷モードでヘッド駆動回路４５が記録装置制御回路４１で制御されて電極３２ｃ〜３２ｆに供給する駆動信号のタイミングチャートを示している。符号６１ｃ，６１ｄ，６１ｅ，６１ｆはそれぞれノズル３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆからインクを吐出させる駆動パルスを示している。また、符号６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，６２ｆは駆動パルス６１ｃ，６１ｄ，６１ｅ，６１ｆに付随する補助駆動パルスを示している。

このインクジェット記録装置は４分割駆動されるため、電極３２ｃ〜３２ｆに供給される駆動信号の位相は各々異なる。例えば、低解像度の印刷モードにおいてインクが吐出する順番に基づいて第１相〜第４相の位相番号を付すと、電極３２ｃ、３２ｇ、３２ｋ等には第１相の駆動信号が供給され、電極３２ｄ、３２ｈ等には第２相の駆動信号が供給され、電極３２ｅ、３２ｉ等には第３相の駆動信号が供給され、電極３２ｆ、３２ｊ等には第４相が駆動信号は供給される。第１相〜第４相の駆動信号は、それぞれノズル３１の位置がＹ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４にあるチャンネルに供給される。

低解像度の印刷モードにおける各相の駆動順序は、図１１の(a)〜(d)に示すように、各相の番号付けの規則に基づき、第１相→第２相→第３相→第４相→第１相の順となる。一方、高解像度の印刷モードにおける各相の駆動順序は、図１２の(a)〜(d)に示すように、第１相→第３相→第２相→第４相→第１相の順に周期的に駆動される。

図１３は、インクジェット記録装置が図１１に示す駆動信号により印刷ピッチＰの低解像度印刷をする時のノズル３１ｃ〜３１ｆの位置と印刷ドットの位置との関係を示している。なお、Ｘ方向、Ｙ方向は図１と同じ方向である。

(a)の時刻ｔ＝０において駆動パルス６１ｃが電極３２ｃに供給されると、ノズル３１ｃからインクが吐出し、１行１列目のドットが形成される。次に、(b)の時刻ｔ＝（１／４）・Ｔにおいて駆動パルス６１ｅが電極３２ｅに供給されると、ノズル３１ｅからインクが吐出し、１行３列目のドットが形成される。次に、時刻ｔ＝（１／２）・Ｔにおいて駆動パルス６１ｄが電極３２ｄに供給されると、ノズル３１ｄからインクが吐出し、１行２列目のドットが形成される。次に、時刻ｔ＝（３／４）・Ｔにおいて駆動パルス６１ｆが電極３２ｆに供給されると、対応するノズル３１ｆからインクが吐出し、１行４列目のドットが形成される。次に、(e)の時刻ｔ＝Ｔにおいて駆動パルス６１ｃが電極３２ｃに供給されると、ノズル３１ｃからインクが吐出し、２行１列目のドットが形成される。以降、この動作を繰り返すことにより、印刷ピッチＰの印刷が行われる。

この印刷においては、２列目および４列目のドットのＹ方向の位置は、１列目と３列目のドットの位置に対して（１／１６）・Ｐだけズレが生じる。しかし、このズレ量は小さく、印刷品質に影響を与えることはない。このように、低解像度の印刷モードにおけるドットのズレ量をＰ／１６の最小に抑えることができ、印刷品質を充分に確保できる。

図１４は、インクジェット記録装置が図１２に示す駆動信号により印刷ピッチＰ／２の高解像度印刷をする時のノズル３１ｃ〜３１ｆの位置と印刷ドットの位置との関係を示している。なお、Ｘ方向、Ｙ方向は図１と同じ方向である。

(a)の時刻ｔ＝０において駆動パルス６１ｃが電極３２ｃに供給されると、ノズル３１ｃからインクが吐出し、２行１列目のドットが形成される。次に、(b)の時刻ｔ＝（１／４）・Ｔにおいて駆動パルス６１ｄが電極３２ｄに供給されると、ノズル３１ｄからインクが吐出し、１行２列目のドットが形成される。次に、(c)の時刻ｔ＝（１／２）・Ｔにおいて駆動パルス６１ｅが電極３２ｅに供給されると、ノズル３１ｅからインクが吐出し、２行３列目のドットが形成される。次に、(d)の時刻ｔ＝（３／４）・Ｔにおいて駆動パルス６１ｆが電極３２ｆに供給されると、ノズル３１ｆからインクが吐出し、１行４列目のドットが形成される。次に、(e)の時刻ｔ＝Ｔにおいて駆動パルス６１ｃが電極３２ｃに供給されると、ノズル３１ｃからインクが吐出し、３行１列目のドットが形成される。以降、この動作を繰り返すことにより、印刷ピッチＰ／２の高解像度の印刷が行われる。

この高解像度の印刷において、２列目および４列目のドットのＹ方向の位置は、１列目と３列目のドットの位置に対して−（１／１６）・Ｐだけズレが生じる。しかし、このズレ量は小さく、印刷品質に影響を与えることはない。このように高解像度の印刷モードにおける駆動順序を、図１２の(a)〜(d)に示すように、第１相→第３相→第２相→第４相→第１相の順に定めることにより、高解像度におけるドットのズレ量を−（１／１６）・Ｐの最小に抑えることができ、印刷品質を充分に確保できる。
しかも、低解像度で印刷するときの駆動周波数を高解像度で印刷するときの２倍にでき、低解像度で印刷するときの高速性を維持できる。

以上、本発明のインクジェット記録装置について、ライン型ヘッドを用いた実施の形態について述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく、シリアル型ヘッドを用いたインクジェット記録装置にも適用することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るインクジェット記録装置の要部外観を示す斜視図。同実施の形態におけるインクジェット式ヘッドを構成するヘッドユニットの縦断面図。同実施の形態におけるインクジェット式ヘッドを構成するヘッドユニットの横断面図。同実施の形態に係るインクジェット記録装置の制御部の構成を示すブロック図。同実施の形態におけるヘッドユニットのノズル配置を示す図。同実施の形態において低解像度の印刷モードでヘッド駆動回路が１組のノズルの電極に供給する駆動信号のタイミングチャートを示す図。同実施の形態において高解像度の印刷モードでヘッド駆動回路が１組のノズルの電極に供給する駆動信号のタイミングチャートを示す図。同実施の形態における低解像度印刷時の１組のノズルの位置と印刷ドットの位置との関係を示す図。同実施の形態における高解像度印刷時の１組のノズルの位置と印刷ドットの位置との関係を示す図。本発明の第２の実施の形態に係るヘッドユニットのノズル配置を示す図。同実施の形態において低解像度の印刷モードでヘッド駆動回路が１組のノズルの電極に供給する駆動信号のタイミングチャートを示す図。同実施の形態において高解像度の印刷モードでヘッド駆動回路が１組のノズルの電極に供給する駆動信号のタイミングチャートを示す図。同実施の形態における低解像度印刷時の１組のノズルの位置と印刷ドットの位置との関係を示す図。同実施の形態における高解像度印刷時の１組のノズルの位置と印刷ドットの位置との関係を示す図。従来におけるヘッドユニットのノズル配置を示す図。従来における低解像度印刷時の１組のノズルの位置と印刷ドットの位置との関係を示す図。従来における高解像度印刷時の１組のノズルの位置と印刷ドットの位置との関係を示す図。

符号の説明

１２ａ〜１２ｄ，１５ａ〜１５ｄ…ヘッドユニット、１３，１６…インクジェット式ラインヘッド、１７，１８…搬送ローラ、１９…搬送ベルト、２０…記録媒体、４１…記録装置制御回路、４２…搬送モータ駆動回路、４３…搬送モータ、４５…ヘッド駆動回路。

Claims

インクを吐出する複数のノズルを並べて配置したインクジェット式ヘッドと、
このヘッドの複数のノズルを４個ずつの組みに分け、各組みのノズルをそれぞれ位相の異なる４つのタイミングで時分割駆動してインク吐出させる駆動手段と、
前記ヘッドに対して記録媒体を相対的に移動させる移動手段と、
前記駆動手段と移動手段を低解像度で印刷するモードと低解像度の半分のドットピッチの高解像度で印刷するモードで異なる制御を行う制御手段を備え、
各組みにおける前記ノズルを、記録媒体との相対的移動方向に互いに間隔を開けて配置するとともにその間隔の少なくとも一部を不等間隔とし、
前記制御手段は、低解像度の印刷モード時に前記駆動手段が各組みのノズルを順次駆動する１番目から４番目の位相の順序に第１〜第４の番号を付したとすると、高解像度の印刷モード時には前記駆動手段は位相の順序のｉ番目と（ｉ＋２）番目の番号の差が奇数になる順序で各組みのノズルを順次駆動することを特徴とするインクジェット記録装置。
インクジェット式ヘッドは、複数のノズルを千鳥状に並べて配置したことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。