JP4797313B2 - 記録ヘッドの駆動方法及び記録ヘッド、並びにインクジェットプリンタ - Google Patents

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクの液滴を記録媒体に着弾させ、記録媒体にインクの液滴からなるドットを記録する記録ヘッドの駆動方法及び記録ヘッド、並びにインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット方式の記録装置、すなわち、インクジェットプリンタは、記録ヘッドに並べて設けた細いノズル等の吐出口から記録液たるインクの液滴を吐出し、このインクの液滴を例えば用紙等の記録媒体に着弾させ、ドットで文字や画像等を記録する方式のプリンタである。このインクジェットプリンタは、記録速度が高速で、記録コストが安価で、カラー化が容易であるという特徴がある。このインクジェットプリンタにおけるインクの液滴の吐出方式としては、電気熱変換素子としての発熱素子を用いたサーマル方式が知られている。
【０００３】
サーマルインクジェット方式のプリンタは、記録ヘッドとして、記録液たるインクを飛翔液滴（以下、液滴ともいう。）として吐出噴射させるための吐出口と、この吐出口に連通するインク流路と、このインク流路の一部に設けられ、液滴形成のための吐出エネルギを与える電気熱変換素子とを有するものを備えている。このインクジェットプリンタは、記録ヘッドがその移動に伴って記録位置へ到達する毎に電気熱変換素子に駆動パルスを印加してインク流路内のインクに吐出エネルギを与え、これによって吐出口からインクを飛翔液滴として吐出させる。そして、インクジェットプリンタは、この液滴を用紙等の記録媒体に着弾させることによってドットを形成する。記録媒体に形成されるドットは、記録ヘッドの移動に伴って、ドットマトリクスを構成する。インクジェットプリンタは、このドットマトリクスによって文字や画像等の記録を行う。
【０００４】
このようなインクジェットプリンタにおいては、一般に記録ヘッドは、その移動方向（主走査方向）とこれに垂直な方向（副走査方向）とに、例えば複数の吐出口を有する。ここで、記録ヘッドの移動方向を“主走査方向”と称し、この主走査方向に垂直な方向を“副走査方向”と称するものとする。この場合、インクジェットプリンタにおいては、記録時に、全ての電気熱変換素子を同時に駆動することも可能であるが、記録ヘッドに電力を供給する電源部の負担が大きくなるといった理由から、複数の電気熱変換素子をいくつかのブロックに分割し、これらの分割されたブロック毎に時分割で順次駆動させる時分割駆動を行うことが考えられている。
【０００５】
また、インクジェットプリンタは、記録媒体である用紙上に画像等の記録が行われるときは、一般に、階調を表現するために、いわゆるディザ法や誤差拡散法等の画像処理を用い、擬似的な階調表現によって印画している。そして、インクジェットプリンタには、通常、様々な画質モードが設けられており、当該インクジェットプリンタは、主走査方向の１ラインを１ノズルで記録したり、又は、副走査方向に搬送される用紙の移動を利用して、１ラインを複数ノズルで記録する。特に、インクジェットプリンタは、高画質画像で印画する場合には、後者の複数ノズルで記録する方法を用いるとともに、用紙の副走査方向への移動距離を短くすることで、用紙の送り方向への縦すじ、すなわち、いわゆる帯状ノイズ（banding noise）といったドットの着弾位置のばらつきが目立たなくなるように補正を行っている。
【０００６】
さらに、インクジェットプリンタにおける記録ヘッドとしては、用紙のページ幅より短尺のいわゆるシリアルヘッドと、用紙のページ幅と略同寸の長尺のいわゆるラインヘッドとがある。ラインヘッドは、用紙の幅方向においてほぼ同時に記録を行うことを可能とする記録ヘッドであり、シリアルヘッドと異なり、主走査方向には移動しないものである。すなわち、ラインヘッドを備えるインクジェットプリンタは、ラインヘッド又は用紙が副走査方向のみに移動するものであり、ラインヘッドの長軸方向に対してのノズル数が非常に多いという特徴を有し、例えば６００ｄｐｉ（dot per inch）のピッチでは、８．５インチ幅で５１００個のノズルが設けられる。
【０００７】
ところで、インクジェットプリンタにおいて多階調記録を行う場合の問題点として、以下の２つが考えられる。
【０００８】
第１の問題点としては、ラインヘッドを備えるインクジェットプリンタにおいては、上述したシリアルヘッドを備えるインクジェットプリンタにおいて使用されている記録方法を適用することができないことが挙げられる。ラインヘッドを備えるインクジェットプリンタにおける記録方法としては、インクの小液滴を複数回重ね打ちして１ドットを形成するＰＮＭ（Pulse Number Modulation）方式を用いることが有効であると考えられる。しかしながら、ＰＮＭ方式を用いると、１画素当たりの吐出パルス数が多くなってしまい、ラインヘッドのノズル数も併せて考慮すると、インクジェットプリンタにおいては、（ノズル数）×（パルス数）の制御が必要となり、シリアルヘッドを備えるものに比べると、消費電力も高くなってしまう傾向があるという問題があった。
【０００９】
また、第２の問題点としては、ラインヘッドを備えるインクジェットプリンタにおいては、ラインヘッドが主走査方向に移動しないことから、各ノズルが、各ラインを印画することになることが挙げられる。すなわち、ラインヘッドを備えるインクジェットプリンタにおいては、シリアルヘッドを備えるインクジェットプリンタにおいて使用されている記録方法を適用することができないことも相俟って、用紙に対するドットの着弾位置のばらつきによるむらやすじ等により、画質の劣化を招くことがあった。
【００１０】
さらに、ラインヘッドを備えるインクジェットプリンタにおいては、上述した時分割駆動を行うことにより、各ノズル間でインクの吐出タイミングが異なることから、主走査方向において、ドットの位置ずれが生じてしまい、画質の劣化を招くといった問題もあった。
【発明の開示】
【００１１】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、記録媒体上でのドットの位置ずれ及び時分割駆動時の瞬間的な最大消費電力を低減することができる記録ヘッドの駆動方法及び記録ヘッド、並びにインクジェットプリンタを提供することを目的とするものである。
【００１２】
上述した目的を達成する本発明にかかる記録ヘッドの駆動方法は、複数のノズルからインクの液滴を吐出させる駆動素子としての複数の発熱素子を備え、搬送される記録媒体の搬送方向に対して略垂直方向に複数の発熱素子が配列されている記録ヘッドの駆動方法であって、１つのドットを形成するために１つ又は複数のインクの液滴を用い、インクの液滴の数でドットの径の変調を行うような素子駆動信号を生成する駆動信号生成工程と、複数のノズルに対応した複数の発熱素子のうち空間的に配列されている所定個ずつを１つのブロックとして、複数の発熱素子を複数のブロックに分割し、各ブロックにまたがって同時に駆動される発熱素子の組単位で発熱素子を時分割で順次駆動させる時分割駆動工程と、駆動する発熱素子に対応するノズルから１つ又は複数のインクの液滴を吐出させて記録媒体に着弾させ、インクの液滴からなるドットを記録する記録工程とを備える。
【００１３】
そして、駆動信号生成工程では、１つのドットを形成するための記録データと、パルス生成手段によって生成されたパルスの数とを比較し、記録データがパルスの数以上の場合は、ハイ信号であり、記録データがパルスの数未満の場合は、ロー信号である素子駆動信号を生成し、複数の発熱素子にそれぞれ対応する記録データを、ブロックの前半の発熱素子に対応する前半の記録データと後半の発熱素子に対応する後半の記録データとに、時間的に２つに分け、前半の発熱素子においては、１つのインクの液滴で１つのドットを形成するときの記録媒体上の位置である格子点を中心にして、偶数発目のインクの液滴を、記録媒体の搬送方向の上流側に振り分け、奇数発目のインクの液滴を、記録媒体の搬送方向の下流側に振り分けて、順次着弾させ、後半の発熱素子においては、格子点を中心にして、偶数発目のインクの液滴を、記録媒体の搬送方向の下流側に振り分け、奇数発目のインクの液滴を、記録媒体の送り方向の上流側に振り分けて、順次着弾させる。
【００１４】
このような本発明にかかる記録ヘッドの駆動方法は、ドットの径をインクの液滴の数で変調するように発熱素子を駆動させるとともに、分割した各ブロックにまたがって同時に駆動される発熱素子の組単位で発熱素子を時分割で順次駆動させる。
【００１５】
また、上述した目的を達成する本発明にかかる記録ヘッドは、複数のノズルからインクの液滴を吐出させる駆動素子としての複数の発熱素子を備え、搬送される記録媒体の搬送方向に対して略垂直方向に複数の発熱素子が配列されている記録ヘッドであって、１つのドットを形成するために１つ又は複数のインクの液滴を用い、インクの液滴の数でドットの径の変調を行うような素子駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、複数のノズルに対応した複数の発熱素子のうち空間的に配列されている所定個ずつを１つのブロックとして、複数の発熱素子を複数のブロックに分割し、各ブロックにまたがって同時に駆動される発熱素子の組単位で発熱素子を時分割で順次駆動させる時分割駆動手段と、駆動する発熱素子に対応するノズルから１つ又は複数のインクの液滴を吐出させて記録媒体に着弾させ、インクの液滴からなるドットを記録する記録手段とを備える。
【００１６】
そして、駆動信号生成手段は、１ドットを形成するための記録データを記憶する記憶手段と、ノズルから吐出するインクの液滴の数を決定するためのパルスを生成するパルス生成手段と、記憶手段に記憶された記録データと、パルス生成手段によって生成されたパルスの数とを比較し、記録データがパルスの数以上の場合は、ハイ信号であり、記録データがパルスの数未満の場合は、ロー信号である素子駆動信号を生成する比較手段とを有し、複数の発熱素子にそれぞれ対応する記録データを、ブロックの前半の発熱素子に対応する前半の記録データと後半の発熱素子に対応する後半の記録データとに、時間的に２つに分け、前半の発熱素子においては、１つのインクの液滴で１つのドットを形成するときの記録媒体上の位置である格子点を中心にして、偶数発目のインクの液滴を、記録媒体の搬送方向の上流側に振り分け、奇数発目のインクの液滴を、記録媒体の搬送方向の下流側に振り分けて、順次着弾させ、後半の発熱素子においては、格子点を中心にして、偶数発目のインクの液滴を、記録媒体の搬送方向の下流側に振り分け、奇数発目のインクの液滴を、記録媒体の搬送方向の上流側に振り分けて、順次着弾させる。
【００１７】
このような本発明にかかる記録ヘッドは、ドットの径をインクの液滴の数で変調するように発熱素子を駆動させるとともに、分割した各ブロックにまたがって同時に駆動される発熱素子の組単位で発熱素子を時分割で順次駆動させる。
【００１８】
さらに、上述した目的を達成する本発明にかかるインクジェットプリンタは、複数のノズルからインクの液滴を吐出させる駆動素子としての複数の発熱素子を有して搬送される記録媒体の搬送方向に対して略垂直方向に複数の発熱素子が配列されている記録ヘッドを備え、インクの液滴からなるドットで文字及び／又は画像を含む情報を記録するインクジェットプリンタであって、１つのドットを形成するために１つ又は複数のインクの液滴を用い、インクの液滴の数でドットの径の変調を行うような素子駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、複数のノズルに対応した複数の発熱素子のうち空間的に配列されている所定個ずつを１つのブロックとして、複数の発熱素子を複数のブロックに分割し、各ブロックにまたがって同時に駆動される発熱素子の組単位で発熱素子を時分割で順次駆動させる時分割駆動手段と、駆動する発熱素子に対応するノズルから１つ又は複数のインクの液滴を吐出させて記録媒体に着弾させ、インクの液滴からなるドットを記録する記録手段とを備える。
【００１９】
そして、駆動信号生成手段は、１ドットを形成するための記録データを記憶する記憶手段と、ノズルから吐出するインクの液滴の数を決定するためのパルスを生成するパルス生成手段と、記憶手段に記憶された記録データと、パルス生成手段によって生成されたパルスの数とを比較し、記録データがパルスの数以上の場合は、ハイ信号であり、記録データがパルスの数未満の場合は、ロー信号である素子駆動信号を生成する比較手段とを有し、複数の発熱素子にそれぞれ対応する記録データを、ブロックの前半の発熱素子に対応する前半の記録データと後半の発熱素子に対応する後半の記録データとに、時間的に２つに分け、前半の発熱素子においては、１つのインクの液滴で１つのドットを形成するときの記録媒体上の位置である格子点を中心にして、偶数発目のインクの液滴を、記録媒体の搬送方向の上流側に振り分け、奇数発目のインクの液滴を、記録媒体の搬送方向の下流側に振り分けて、順次着弾させ、後半の発熱素子においては、格子点を中心にして、偶数発目のインクの液滴を、記録媒体の搬送方向の下流側に振り分け、奇数発目のインクの液滴を、記録媒体の搬送方向の上流側に振り分けて、順次着弾させる。
【００２０】
このような本発明にかかるインクジェットプリンタは、ドットの径をインクの液滴の数で変調するように発熱素子を駆動させるとともに、分割した各ブロックにまたがって同時に駆動される発熱素子の組単位で発熱素子を時分割で順次駆動させるように、記録ヘッドを駆動する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
この実施の形態は、サーマル方式によってインクの液滴を吐出する方式を採用し、インクの液滴を吐出させる駆動素子として発熱素子を有して記録媒体である用紙の紙送り方向に対して略垂直方向に複数の発熱素子が配列されているラインヘッドを記録ヘッドとして備えるインクジェットプリンタである。このインクジェットプリンタは、ラインヘッドを備えることにより、１回の印画にあたり用紙上の同一箇所を１回のみ走査して記録を行うことが可能なものである。また、このインクジェットプリンタは、ラインヘッドが有する複数の発熱素子のうち空間的に配列されている所定個ずつを１つのブロックとして、複数の発熱素子を複数のブロックに分割し、記録時に、各ブロックにまたがって同時に駆動される発熱素子の組単位で各発熱素子を時分割で順次駆動させる時分割駆動を行うものであり、記録媒体である用紙上でのドットの位置ずれ及び時分割駆動時の瞬間的な最大消費電力を低減することができるものである。
【００２３】
まず、具体的なインクジェットプリンタの構成の説明に先立って、時分割駆動の基本動作について簡易な例を挙げて説明する。なお、インクジェットプリンタは、詳細は後述するが、１色分のラインヘッドが複数のヘッドチップを備える構造とされており、各ヘッドチップには、インクの液滴を吐出する略直線状に配列された複数のノズルに対応して発熱素子が設けられている。そのため、ここでは、発熱素子に代えてノズルを図示することにより、時分割駆動の説明を行う。
【００２４】
インクジェットプリンタにおいては、図１に概略を示すように、ヘッドチップにおいて複数のノズルが略直線状に配列されており、これらの複数のノズルが所定個ずつ区切られ、複数のブロックに分割される。図１においては、左からブロックＢ_１，Ｂ_２，・・・，Ｂ_ｎと記し、各ブロックにおいて左からノズルＮ_１，Ｎ_２，Ｎ_３，・・・，Ｎ_ｍ−１，Ｎ_ｍと記す。インクジェットプリンタにおいては、各ブロック毎に各ノズル（発熱素子）を時分割で順次駆動させる。この際、インクジェットプリンタにおいては、各ブロックにおけるノズル（発熱素子）の位置を位相（phase；以下、フェーズという。）という概念でとらえ、同フェーズのノズル（発熱素子）を一組として、この組単位で順次インクの液滴を吐出させる。ここでは、必要に応じて、各ブロックにおけるノズルＮ_ｉをｉ番目のフェーズのノズルと称するものとする。
【００２５】
具体的には、インクジェットプリンタにおいては、まず、図２中最上段に示すように、各ブロックにおける１番目のフェーズのノズルＮ_１からインクの液滴を吐出可能とする。なお、図２においては、インクの液滴を吐出可能なノズルを“●”で示している。すなわち、インクジェットプリンタにおいては、ブロックの数に相当するｎ個の各ノズルＮ_１に対するデータをヘッドチップに与え、これらのデータに応じて、ｎ個のノズルＮ_１に対応するｎ個の発熱素子を駆動させるか否かを決定し、各ノズルＮ_１からインクの液滴を吐出させたり、吐出させないようにする。
【００２６】
続いて、インクジェットプリンタにおいては、図２中２段目に示すように、各ブロックにおける２番目のフェーズのノズルＮ_２からインクの液滴を吐出可能とする。すなわち、インクジェットプリンタにおいては、ｎ個の各ノズルＮ_２に対するデータをヘッドチップに与え、これらのデータに応じて、ｎ個のノズルＮ_２に対応するｎ個の発熱素子を駆動させるか否かを決定し、各ノズルＮ_２からインクの液滴を吐出させたり、吐出させないようにする。
【００２７】
続いて、インクジェットプリンタにおいては、図２中３段目に示すように、各ブロックにおける３番目のフェーズのノズルＮ_３からインクの液滴を吐出可能とする。すなわち、インクジェットプリンタにおいては、ｎ個の各ノズルＮ_３に対するデータをヘッドチップに与え、これらのデータに応じて、ｎ個のノズルＮ_３に対応するｎ個の発熱素子を駆動させるか否かを決定し、各ノズルＮ_３からインクの液滴を吐出させたり、吐出させないようにする。
【００２８】
そして、インクジェットプリンタにおいては、以下順次同様の動作を行い、図２中最下段に示すように、各ブロックにおけるｍ番目のフェーズのノズルＮ_ｍからインクの液滴を吐出可能とする。すなわち、インクジェットプリンタにおいては、ｎ個の各ノズルＮ_ｍに対するデータをヘッドチップに与え、これらのデータに応じて、ｎ個のノズルＮ_ｍに対応するｎ個の発熱素子を駆動させるか否かを決定し、各ノズルＮ_ｍからインクの液滴を吐出させたり、吐出させないようにする。
【００２９】
このように、インクジェットプリンタは、複数のノズルに対応した複数の発熱素子を複数のブロックに分割し、同フェーズの発熱素子毎に順次駆動させることにより、時分割駆動を実現する。インクジェットプリンタは、このような処理を行うことにより、ｍ分割の時分割駆動を行うことができる。例えば、インクジェットプリンタは、１つのヘッドチップにおいて６４個のノズルに対応した６４個の発熱素子を１つのブロックとして７つのブロックに分割し、６４分割の時分割駆動を行うことができる。インクジェットプリンタは、このような処理を、１ラインを印画する際に、ラインヘッドにおける複数のヘッドチップにおいて行い、さらに、全色分のラインヘッドにおいて行っている。また、インクジェットプリンタは、後述するＰＮＭ（Pulse Number Modulation）を行う場合には、このような処理を、１画素当たりの吐出パルス数分だけさらに行うことになる。
【００３０】
なお、ここでは、説明の便宜上、１番目のフェーズのノズルＮ_１、２番目のフェーズのノズルＮ_２、３番目のフェーズのノズルＮ_３、・・・、ｍ番目のフェーズのノズルＮ_ｍといったように、隣り合ったノズルを順次駆動させるものとしたが、隣接する発熱素子の駆動によるクロストークの影響を回避するために、次に駆動するノズルを離隔したものとするように、駆動の順序をシャフルすることもできる。この場合、インクジェットプリンタは、各ブロックにおいて同フェーズのノズルを駆動させることはいうまでもない。
【００３１】
以下、このような時分割駆動を適用した具体的なインクジェットプリンタについて説明していく。
【００３２】
第１の実施の形態として図３に全体構成を示すインクジェットプリンタ１００は、１つのドットを形成するために１つ又は複数のインクの液滴を用い、インクの液滴の数でドットの径の変調を行うＰＮＭ機能を有する記録ヘッドを備えるものである。
【００３３】
インクジェットプリンタ１００は、図３及び図４に示すように、当該インクジェットプリンタ１００の外観を形成する筐体１１０の内部に、用紙Ｐのページ幅と略同寸の記録範囲を有するラインヘッド１２０と、用紙Ｐを所定の方向へと送り出すための紙送り部１３０と、用紙Ｐをラインヘッド１２０へと給紙するための給紙部１４０と、用紙Ｐを収納するペーパトレイ１５０と、これら各部の駆動制御を行う電気回路部１６０等が配設されて構成される。
【００３４】
筐体１１０は、例えば直方体状に形成されている。筐体１１０の側面のうち一側面には用紙Ｐを排紙する排紙口１１１が設けられ、この一側面と対向する他側面にはペーパトレイ１５０を着脱するためのトレイ出入口１１２が設けられている。
【００３５】
ラインヘッド１２０は、例えばＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）の４色分を備えている。ラインヘッド１２０は、ここでは図示しないノズルが下方を向くようにして、筐体１１０の内部における排紙口１１１側の端部上方に配設されている。
【００３６】
紙送り部１３０は、用紙Ｐを送る際の供給路を構成する紙送りガイド１３１と、用紙Ｐを挟み込んで送り出す紙送りローラ１３２，１３３と、後述するプーリ１３５，１３６を回転駆動させる駆動源としての紙送りモータ１３４と、ローラ１３２，１３３を回転駆動させるためのプーリ１３５，１３６と、紙送りモータ１３４の駆動をプーリ１３５，１３６に伝達するためのベルト１３７，１３８とを備え、筐体１１０の内部における排紙口１１１側の端部下方に配設されている。紙送りガイド１３１は、平板状に形成されており、ラインヘッド１２０の下方に所定の間隔だけ離隔されて配設されている。紙送りローラ１３２，１３３は、それぞれ、互いに接触した１対のローラからなり、紙送りガイド１３１の両側、すなわち、トレイ出入口１１２側と排紙口１１１側とに配設されている。紙送りモータ１３４は、紙送りガイド１３１の下方に配設されており、プーリ１３５，１３６とベルト１３７，１３８とを介して紙送りローラ１３２，１３３に連結されている。
【００３７】
給紙部１４０は、用紙Ｐを紙送り部１３０へと給紙するための給紙ローラ１４１と、後述するギヤ１４３を回転駆動させる駆動源としての給紙モータ１４２と、この給紙モータ１４２によって回転駆動するギヤ１４３とを備えており、紙送り部１３０に対してトレイ出入口１１２側に配設されている。給紙ローラ１４１は、略半円筒形状に形成されており、トレイ出入口１１２側の紙送りローラ１３２に近接して配設されている。給紙モータ１４２は、給紙ローラ１４１の上方に配設されており、ギヤ１４３を介して給紙ローラ１４１に連結されている。
【００３８】
ペーパトレイ１５０は、例えばＡ４サイズの用紙Ｐを複数枚重ねて収納可能な箱状に形成され、底面の一端部には、ばね１５１によって係止された紙支え１５２が設けられており、給紙部１４０の下方からトレイ出入口１１２にわたる空間に装着される。
【００３９】
電気回路部１６０は、各部の駆動を制御する部位であり、ペーパトレイ１５０の上方に配設されている。
【００４０】
このようなインクジェットプリンタ１００は、以下のようにして、印画動作を行う。
【００４１】
まず、インクジェットプリンタ１００においては、使用者が、電源を入れ、トレイ出入口１１２からペーパトレイ１５０を引き出して所定枚数の用紙Ｐを収納し、このペーパトレイ１５０を押し入れることにより、ペーパトレイ１５０が装着される。すると、インクジェットプリンタ１００においては、ばね１５１の付勢力によって紙支え１５２が用紙Ｐの一端部を持ち上げることにより、用紙Ｐの一端部が給紙ローラ１４１に押し付けられる。そして、インクジェットプリンタ１００においては、給紙モータ１４２の駆動によって給紙ローラ１４１が回転駆動することにより、１枚の用紙Ｐがペーパトレイ１５０から紙送りローラ１３２へと送り出される。
【００４２】
続いて、インクジェットプリンタ１００においては、紙送りモータ１３４の駆動によって紙送りローラ１３２，１３３が回転駆動し、紙送りローラ１３２がペーパトレイ１５０から送り出された用紙Ｐを１対のローラで挟み込むことにより、用紙Ｐが紙送りガイド１３１へと送り出される。すると、インクジェットプリンタ１００においては、ラインヘッド１２０が所定のタイミングで動作して、ノズルからインクの液滴を吐出して用紙Ｐ上に着弾させることにより、用紙Ｐ上にドットで文字及び／又は画像等を含む情報が記録される。そして、インクジェットプリンタ１００においては、紙送りローラ１３３が紙送りガイド１３１に沿って送り出されてきた用紙Ｐを１対のローラで挟み込むことにより、用紙Ｐが排紙口１１１から排紙される。
【００４３】
インクジェットプリンタ１００は、このような動作を記録が完了するまで繰り返し、印刷物を生成する。
【００４４】
さて、インクジェットプリンタ１００における上述した電気回路部１６０について説明する。
【００４５】
電気回路部１６０は、図５に示すように、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）構成としてソフトウェアによる信号処理及び制御処理を行う信号処理・制御回路１６１と、予め決められた補正データがいわゆるＲＯＭ（Read Only Memory）マップ方式で格納されている補正回路１６２と、ラインヘッド１２０を駆動するためのヘッドドライブ回路１６３と、上述した紙送りモータ１３４や給紙モータ１４２の駆動やその他を制御する各種制御回路１６４と、例えばラインバッファメモリや１画面メモリ等のメモリ１６５と、記録データ等の信号が入力される信号入力部１６６とを備える。信号処理・制御回路１６１には、補正回路１６２、ヘッドドライブ回路１６３、各種制御回路１６４及びメモリ１６５が接続されている。
【００４６】
電気回路部１６０は、信号入力部１６６を介して信号処理・制御回路１６１に記録データ等の信号が入力されると、この信号を信号処理・制御回路１６１によって記録順番に揃えて補正回路１６２に供給し、この補正回路１６２によっていわゆるγ補正、色補正、各ノズルのばらつき補正等の補正処理を施す。この補正後の記録データ等の信号は、例えば、ノズル番号、温度、入力信号といった外部条件に応じて信号処理・制御回路１６１に取り出される。そして、電気回路部１６０は、信号処理・制御回路１６１に取り出された信号を駆動信号としてヘッドドライブ回路１６３及び各種制御回路１６４に供給する。電気回路部１６０は、ヘッドドライブ回路１６３によって駆動信号に基づいてラインヘッド１２０を駆動制御する。また、電気回路部１６０は、各種制御回路１６４によって駆動信号に基づいて紙送りモータ１３４及び給紙モータ１４２の駆動制御を行う他、ラインヘッド１２０のクリーニング処理等の際の駆動制御を行う。なお、電気回路部１６０においては、記録データ等の信号は、必要に応じてメモリ１６５に一旦記録され、信号処理・制御回路１６１に取り出される。
【００４７】
ここで、ヘッドドライブ回路１６３とラインヘッド１２０との詳細を図６に示す。
【００４８】
ヘッドドライブ回路１６３は、図６に示すように、ＰＮＭと上述した時分割駆動とを行う構成となっており、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）等の複数のメモリ１６３ａ_１，・・・，１６３ａ_Ｎと、パルスジェネレータ１６３ｂと、複数のコンパレータ１６３ｃ_１，・・・，１６３ｃ_Ｎとを備えている。
【００４９】
メモリ１６３ａ_１，・・・，１６３ａ_Ｎは、ラインヘッド１２０におけるヘッドチップ１２１_１，・・・，１２１_Ｎの数と同数だけ備えられ、それぞれ、信号処理・制御回路１６１から供給された駆動信号に基づく補正後の記録データを記憶する。ここで、記録データは、１ドットを形成するために必要なデータである。インクジェットプリンタ１００は、後述するように、最大で８発のインクの液滴を用いて１ドットを形成することから、記録データとしては、インクの液滴を吐出しない場合を含めて“０〜８”のいずれかの値を示す４ビットのデータとされる。メモリ１６３ａ_１，・・・，１６３ａ_Ｎは、それぞれ、記憶したデータを、それぞれ、対応するコンパレータ１６３ｃ_１，・・・，１６３ｃ_Ｎに供給する。
【００５０】
パルスジェネレータ１６３ｂは、図７に示すように、ＰＮＭを行うためのパルスを所定個だけ所定間隔で生成する。例えば、パルスジェネレータ１６３ｂは、常に８パルスを所定間隔で自発的に生成する。すなわち、ヘッドドライブ回路１６３は、パルスジェネレータ１６３ｂによって生成するパルスに基づいて、吐出するインクの液滴の数を決定し、階調毎のドットの並びを決定する。パルスジェネレータ１６３ｂは、生成したパルスをコンパレータ１６３ｃ_１，・・・，１６３ｃ_Ｎに供給する。
【００５１】
コンパレータ１６３ｃ_１，・・・，１６３ｃ_Ｎは、それぞれ、メモリ１６３ａ_１，・・・，１６３ａ_Ｎによって記憶された記録データを入力するとともに、パルスジェネレータ１６３ｂによって生成されるパルスを入力し、これらのデータとパルス数とを比較する。コンパレータ１６３ｃ_１，・・・，１６３ｃ_Ｎは、それぞれ、図７に示すように、比較した結果、データがパルス数以上の場合には、出力するデータとしてハイ信号「Ｈ」を、ラインヘッド１２０における対応するヘッドチップ１２１_１，・・・，１２１_Ｎに供給し、データがパルス数未満の場合には、出力するデータとしてロー信号「Ｌ」を、対応するヘッドチップ１２１_１，・・・，１２１_Ｎに供給する。
【００５２】
このとき、コンパレータ１６３ｃ_１，・・・，１６３ｃ_Ｎは、それぞれの出力データＥ _１ ，・・・，Ｅ _Ｎ として、図８に示すように、上述した時分割駆動による同フェーズである複数の発熱素子のそれぞれに対応する素子駆動信号であるフェーズ対応データｅ _１ ，ｅ _２ ，・・・，ｅ _ｎ を、ハイ信号「Ｈ」又はロー信号「Ｌ」として生成し、これらのフェーズ対応データｅ _１ ，ｅ _２ ，・・・，ｅ _ｎ を、対応するヘッドチップ１２１_１，・・・，１２１_Ｎに供給する。例えば、コンパレータ１６３ｃ_１は、図７に示すように、ある発熱素子に対するデータが“５”であった場合には、パルスジェネレータ１６３ｂによって生成されるパルス数が“１〜５”まではフェーズ対応データｅとしてハイ信号「Ｈ」を生成し、パルス数が“６”以降ではフェーズ対応データｅとしてロー信号「Ｌ」を生成する。コンパレータ１６３ｃ_１は、同フェーズである各発熱素子に対応するフェーズ対応データｅを生成し、これらのフェーズ対応データｅを出力データＥ _１ として供給する。このように、コンパレータ１６３ｃ_１，・・・，１６３ｃ_Ｎは、それぞれ、出力データＥ _１ ，・・・，Ｅ _Ｎ を、対応するヘッドチップ１２１_１，・・・，１２１_Ｎに供給する。
【００５３】
一方、ラインヘッド１２０は、図６に示したように、時分割駆動における１ブロックに対応する複数のヘッドチップ１２１_１，・・・，１２１_Ｎを備えている。具体的には、ヘッドチップ１２１_１，・・・，１２１_Ｎは、それぞれ、時分割駆動フェーズ発生回路１２１ａと、ゲート回路１２１ｂと、スイッチング素子１２１ｃと、発熱素子１２１ｄとを備えている。時分割駆動フェーズ発生回路１２１ａは、駆動する各フェーズ毎に順次分割駆動信号であるフェーズ信号を発生し、このフェーズ信号をゲート回路１２１ｂに供給する。
【００５４】
ゲート回路１２１ｂは、いわゆるアンドゲートであり、時分割駆動フェーズ発生回路１２１ａから供給されたフェーズ信号と、コンパレータ１６３ｃ_１，・・・，１６３ｃ_Ｎから供給された出力データ、すなわち、フェーズ対応データとの論理積をとる。ゲート回路１２１ｂは、分割駆動フェーズ発生回路１２１ａから供給されたフェーズ信号と、コンパレータ１６３ｃ_１，・・・，１６３ｃ_Ｎから供給されたフェーズ対応データとの両者がハイ信号「Ｈ」である場合には、スイッチング素子１２１ｃをＯＮにする。
【００５５】
スイッチング素子１２１ｃは、発熱素子１２１ｄを駆動してノズルからインクの液滴を吐出させるか否かを切り替えるものであり、ゲート回路１２１ｂによってＯＮ／ＯＦＦ制御がなされる。
【００５６】
発熱素子１２１ｄは、スイッチング素子１２１ｃがＯＮ状態になると駆動して発熱し、対応するノズルからインクの液滴を吐出させる。
【００５７】
このようなインクジェットプリンタ１００は、コンパレータ１６３ｃ_１，・・・，１６３ｃ_Ｎにより、図８に示したように、パルスジェネレータ１６３ａによるパルス毎に、１つのヘッドチップ１２１における各ブロックＢ_１，Ｂ_２，・・・，Ｂ_ｎに対応するフェーズ対応データｅ _１ ，ｅ _２ ，・・・，ｅ _ｎ を生成し、これらのフェーズ対応データｅ _１ ，ｅ _２ ，・・・，ｅ _ｎ を、出力データＥとして１つのヘッドチップ１２１に対して供給する。インクジェットプリンタ１００は、複数のヘッドチップ１２１_１，・・・，１２１_Ｎに対して、このような出力データＥ _１ ，・・・，Ｅ _Ｎ を供給する。
【００５８】
これに応じて、インクジェットプリンタ１００は、時分割駆動フェーズ発生回路１２１ａによって各フェーズ毎に順次フェーズ信号を発生することにより、全てのノズルＮについて、１パルス分のインクの液滴、すなわち、１つのインクの液滴を吐出させるか又は吐出させない。このとき、時分割駆動フェーズ発生回路１２１ａは、各ブロックＢ_１，Ｂ_２，・・・，Ｂ_ｎにおけるノズルＮ_１に対応する発熱素子１２１ｄの駆動処理を行った後、各ブロックＢ_１，Ｂ_２，・・・，Ｂ_ｎにおけるノズルＮ_２に対応する発熱素子１２１ｄの駆動処理を行うといったように、各フェーズ毎に順次フェーズ信号を発生する。
【００５９】
インクジェットプリンタ１００は、このような動作をパルスジェネレータ１６３ａによって生成されるパルス毎に繰り返し、パルス数に応じた径を有する１ドットを形成する。
【００６０】
このようにすることにより、インクジェットプリンタ１００は、ＰＮＭと時分割駆動とを同時に実現することができる。なお、インクジェットプリンタ１００におけるＰＮＭの動作については、さらに詳述する。
【００６１】
つぎに、インクジェットプリンタ１００におけるラインヘッド１２０の構造について詳細に説明する。
【００６２】
インクジェットプリンタ１００における１色分のラインヘッド１２０の構造を図９Ａ乃至図１３に示す。なお、図９Ａには、ラインヘッド１２０の外観側面図を示し、図９Ｂには、ラインヘッド１２０の外観底面図を示す。また、図１０には、上述したヘッドチップ１２１の詳細構造を示す。さらに、図１１Ａには、図９Ｂに示すラインヘッド１２０のＡ−Ａ線断面側面図を示し、図１１Ｂには、図９Ｂに示すラインヘッド１２０のＢ−Ｂ線断面側面図を示す。さらにまた、図１２には、図９Ａ及び図９Ｂに示すラインヘッド１２０を底面側から見た部分斜視図を示し、図１３には、図９Ａ及び図９Ｂに示すラインヘッド１２０におけるノズル近傍の詳細構造を示すために、ラインヘッド１２０をヘッドチップ１２１側から見た部分斜視図を示す。
【００６３】
ラインヘッド１２０は、図９Ａに示すように、後述するインクタンク１２６を構成する外筐１２６ｂによって被覆されており、且つ、その下部が後述する電気配線１２７によって被覆されている。
【００６４】
また、ラインヘッド１２０には、図９Ｂに示すように、ライン状のヘッドフレーム１２２の中央部にスリット状のインク供給孔１２２ａが穿設されている。ヘッドフレーム１２２の一方の面には、Ｓｉ基板によって形成された複数個のヘッドチップ１２１が配設されている。ヘッドチップ１２１は、それぞれ、ヘッドを長尺化するために、ヘッドフレーム１２２に穿設されるインク供給孔１２２ａを中央として、そのインク供給孔１２２ａの両側に千鳥状に配列されている。そして、ヘッドチップ１２１は、それぞれ、図９Ｂ及び図１０に示すように、インク供給孔１２２ａ側に上述した複数個の発熱素子１２１ｄを一列に配列し、インク供給孔１２２ａとは反対側、すなわち、外筐１２６ｂ側に発熱素子１２１ｄに対応した接続端子１２１ｅを一列に配列して構成されている。
【００６５】
図１０の例では、発熱素子１２１ｄは、それぞれ、例えば６００ｄｐｉ（dot per inch）で配列されている。さらに、ヘッドチップ１２１には、それぞれ、発熱素子１２１ｄと接続端子１２１ｅとの間に、当該ヘッドチップ１２１（発熱素子１２１ｄ）が時分割駆動を行うための上述したゲート回路１２１ｂとスイッチング素子１２１ｃとが配設されている。
【００６６】
ヘッドチップ１２１の下部には、図１１Ａ乃至図１３に示すように、部材１２３を介して複数個のノズル１２４ａを有するノズルプレート１２４が配設されている。部材１２３は、インクを溜めるための液室１２３ａと、インクを液室１２３ａまで流すための流路１２３ｂとを複数個形成するために設けられる。部材１２３は、図１３に詳細を示すように、いわゆるドライフィルムフォトレジスト等の感光性樹脂によって形成され、ヘッドチップ１２１に配設された各発熱素子１２１ｄが各液室１２３ａ上に対応して位置するように配設され、且つ、各流路１２３ｂが各液室１２３ａからヘッドチップ１２１の端部、すなわち、図１１Ｂに示すように、ラインヘッド１２０の中央部側の端部まで延びるように形成されている。
【００６７】
ノズルプレート１２４は、ニッケルの電鋳によって形成されたものであり、インクによる腐食を防止するため、金又はパラジウム等によって耐蝕メッキが施されている。ノズルプレート１２４は、図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１２に示すように、ヘッドチップ１２１、ヘッドフレーム１２２、部材１２３、及び、後述するフィルタ１２５によって形成される空間からなるインク供給孔１２２ａを閉塞し、且つ、図１３に詳細を示すように、各ノズル１２４ａが各液室１２３ａを介して各発熱素子１２１ｄに１対１で対応するように形成されている。すなわち、各液室１２３ａは、部材１２３に形成された流路１２３ｂ及びノズルプレート１２４に形成されたノズル１２４ａに連通されている。
【００６８】
ヘッドフレーム１２２の他方の面には、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、フィルタ１２５を介してインクタンク１２６が配設されている。フィルタ１２５は、インク供給孔１２２ａを閉塞するように配設されており、インクタンク１２６からのごみやインク成分の凝集物等がノズル１２４ａ側に混入することを防止する役目を果たす。
【００６９】
インクタンク１２６は、図１１Ｂに示すように、袋１２６ａと外筐１２６ｂとの二重構造となっている。袋１２６ａと外筐１２６ｂとの間には、袋１２６ａを外側に拡げるように付勢するばね部材１２６ｃが設けられている。これにより、ラインヘッド１２０においては、インクタンク１２６内のインクに負圧がかかるようになり、インクがノズル１２４ａから自然漏出することを防止することができる。また、ラインヘッド１２０においては、この負圧がノズル１２４ａの毛細管力より小さくなるように設定されており、これにより、インクがノズル１２４ａに引き込まれてしまうことを防止することができる。
【００７０】
また、ラインヘッド１２０においては、ヘッドチップ１２１の一部端面、ヘッドフレーム１２２の外周面及びインクタンク１２６の外周面にわたる領域が、いわゆるＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）からなる上述した電気配線１２７によって被覆されている。電気配線１２７は、ヘッドチップ１２１に対して電源や電気信号を供給するために設けられるものであり、上述したヘッドチップ１２１における接続端子１２１ｅに接続されている。
【００７１】
このようなラインヘッド１２０を備えるインクジェットプリンタ１００においては、インクがインクタンク１２６からインク供給孔１２２ａに供給され、さらに、流路１２３ｂを通過して液室１２３ａに供給される。ここで、ノズル１２４ａは、図１３に示すように、断面が円形状の円錐の先端を底面と平行な面で切り落とした形状を呈しており、ノズル１２４ａの先端では、インクの負圧によってインク面の中央部が凹んだ、いわゆるメニスカスが形成される。インクジェットプリンタ１００においては、発熱素子１２１ｄに駆動電圧は供給されて発熱素子１２１ｄの表面に気泡が発生すると、ノズル１２４ａからインクの粒子が吐出される。
【００７２】
なお、インクジェットプリンタ１００においては、上述したように、ヘッドチップ１２１が千鳥状に配列されていることから、１つのヘッドチップ１２１に対応する複数のノズル１２４ａ（以下、ノズル群という。）の配列もこれに応じて千鳥状とされる。
【００７３】
ここで、従来のヘッドチップとしても千鳥状に配列されたものが存在するが、これらのヘッドチップは、単に平行にずらされて配列されていたため、図１４に示すように、互いに隣接する２つのノズル群ＮＧ_Ａ，ＮＧ_Ｂも単に平行にずらされて配列されていた。そして、この配列を適用したインクジェットプリンタにおいては、ヘッドチップの特性ばらつきや、位置決め誤差等に起因して、ヘッドチップ間でのインクの吐出量のばらつきや、用紙に対するインクの着弾位置の誤差等が生じる場合があった。
【００７４】
インクジェットプリンタにおいては、インクの吐出量のばらつきが生じる状態で用紙に記録すると、用紙上におけるヘッドチップのつなぎ目に相当する領域において、吐出量、すなわち、ドットの径（印画濃度）の変化点（線）が生じる。具体的には、インクジェットプリンタにおいては、吐出量が多いノズルからなるノズル群と、吐出量が少ないノズルからなるノズル群とが隣接しているヘッドチップを用いている場合には、例えば図１５Ａに示すように、吐出量が多いノズルからなるノズル群によって記録されたドット群ＤＧ_Ａと、吐出量が少ないノズルからなるノズル群によって記録されたドット群ＤＧ_Ｂとの境界において、ドットの径の変化点（線）Ｖが生じる。このようなドットの変化点（線）は、用紙の送り方向への縦すじ、すなわち、いわゆる帯状ノイズ（banding noise）の原因となる。
【００７５】
また、インクジェットプリンタにおいては、用紙に対するインクの着弾位置の誤差が生じる状態で用紙に記録すると、用紙上におけるヘッドチップのつなぎ目に相当する領域において、ドットの重なり、ドットの隙間又はドットの段差等が生じる。具体的には、インクジェットプリンタにおいては、例えば図１５Ｂに示すように、一方のノズル群によって記録されたドット群ＤＧ_Ａと、他方のノズル群によって記録されたドット群ＤＧ_Ｂとの境界において、ドットの重なりＯが生じたり、例えば図１５Ｃに示すように、ドットの隙間Ｃが生じたり、例えば図１５Ｄに示すように、ドットの段差Ｌが生じる。これらドットの重なり、ドットの隙間又はドットの段差も、用紙の送り方向への縦すじの原因となる。
【００７６】
そこで、インクジェットプリンタ１００においては、図１６に示すように、互いに隣接するヘッドチップ１２１のそれぞれに対応する複数のノズル１２４ａからなるノズル群１２４_Ａとノズル群１２４_Ｂとのつなぎ目に、オーバーラップ部１２４_Ｃを設けている。すなわち、インクジェットプリンタ１００においては、千鳥状に配列されて互いに隣接するヘッドチップ１２１のそれぞれに対応するノズル群のうち、左側に位置するノズル群１２４_Ａにおける右から所定個のノズルと、右側に位置するノズル群１２４_Ｂにおける左から同数のノズルとを、互いに中心線が一致するように配列し、これらのノズルの重複部分をオーバーラップ部１２４_Ｃとして設けている。
【００７７】
このオーバーラップ部１２４_Ｃでは、一方のノズル群１２４_Ａを構成する各ノズル１２４ａと、他方のノズル群１２４_Ｂを構成する各ノズル１２４ａとを、例えば横方向及び縦方向ともに、交互にインクを吐出させるように用いる。これにより、インクジェットプリンタ１００は、例えば図１７に示すように、白丸で示す一方のノズル群１２４_Ａによって記録したドット群ＤＧ_Ａと、黒丸で示す他方のノズル群１２４_Ｂによって記録したドット群ＤＧ_Ｂとのつなぎ目において、オーバーラップ部１２４_Ｃに相当するドット群ＤＧ_Ｃを形成することができる。ドット群ＤＧ_Ｃは、ノズル群１２４_Ａによって記録したドットと、他方のノズル群１２４_Ｂによって記録したドットとが、交互に配列されたものとなる。したがって、インクジェットプリンタ１００は、上述した縦すじ、すなわち、帯状ノイズが生じるのを低減、緩和することができる。
【００７８】
さて、以下では、インクジェットプリンタ１００におけるＰＮＭの動作について詳細に説明する。
【００７９】
ＰＮＭは、１画素内に連続的に打ち込むインクの液滴の数（パルス数）でドットの径を変調して階調印画（グレースケール・プリンティング）を行う方法である。この方法は、ディジタル的に階調表現する場合に有利となるものである。
【００８０】
図１８に、ＰＮＭの原理を説明する概念図を示す。
【００８１】
インクジェットプリンタ１００は、ＰＮＭを行う際には、ノズル１２４ａから１つ又は複数のインクの液滴Ｉを吐出して用紙Ｐに着弾させてドットＤを記録する。この際、インクジェットプリンタ１００は、複数のインクの液滴Ｉを吐出する場合には、用紙Ｐに最初に着弾したインクの液滴Ｉが乾燥する前に、次のインクの液滴Ｉを用紙Ｐに着弾させることにより、ドットＤの径の変調を行う。すなわち、インクジェットプリンタ１００は、パルス毎に対応して用紙Ｐに着弾した各インクの液滴Ｉによるドットｄが、例えば同図中矢印Ｓ_１，Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４，Ｓ_５，Ｓ_６に示すように、乾燥する前には３６０°全方向へにじみ拡がることを利用して、ドットＤの径の変調を行う。この例では、インクジェットプリンタ１００は、用紙Ｐに最初に着弾して記録されたドットｄ１が乾燥する前に、次のインクの液滴Ｉを用紙Ｐに着弾させ、ドットｄ_２，ｄ_３，ｄ_４，・・・を記録する。なお、ここでの乾燥とは、インクのにじみが許容範囲を超えて生じない状態を示しており、インクジェットプリンタ１００は、複数のインクの液滴Ｉが一体となってにじみ拡がる状態において、ドットＤの径の変調を行う。このとき、用紙Ｐが同図中矢印ＳＤの方向へとラインヘッド１２０に対して相対的に連続して移動していることから、用紙Ｐに記録される各ドットｄ_１，ｄ_２，ｄ_３，ｄ_４，・・・は、それぞれ、用紙Ｐの送り方向とは逆方向へと少しずつずれて記録される。
【００８２】
なお、用紙Ｐに対するインクの液滴Ｉの着弾の周期が所定の周期よりも短い場合には、インクは等方的ににじむことから、ドットＤは、真円に近い形状を呈する。また、用紙Ｐに対するインクの液滴Ｉの着弾の周期が長くなると、ドットＤは、用紙Ｐの送り方向に長軸を有する略楕円の形状を呈する。用紙Ｐに対するインクの液滴Ｉの着弾の周期と、ドットＤの径の縦横比との関係は、例えば用紙Ｐに対するインクの吸収特性といったインク及び用紙Ｐの物性に依存して変化する。インクジェットプリンタ１００は、実験値に基づいて用紙Ｐに対するインクの液滴Ｉの着弾の周期を決定しており、十分な大きさまでドットＤの径を大きくしたい場合には周期を長くするといったように、望ましい使用条件に応じて決定している。例えば、インクジェットプリンタ１００は、用紙Ｐに対するインクの液滴Ｉの着弾の周期として、約１００ミリ秒程度若しくはそれ未満を採用している。
【００８３】
なお、インクジェットプリンタ１００におけるラインヘッド１２０は、上述したように、例えばＣＭＹＫの４色分を備えているが、インクジェットプリンタ１００は、複数色のインクの液滴を混色する場合には、用紙Ｐにある一色のインクの液滴を着弾させると、着弾して記録されたドットが乾燥してから、異なる次の色のインクの液滴を用紙Ｐに着弾させる。これは、次の色のインクの液滴を着弾させるまでの時間が短い場合には、カラーブリードと称されるにじみが生じ、画質の劣化を招くことに起因するものである。このとき、インクジェットプリンタ１００は、黒色（Ｋ）のインクの液滴を用紙Ｐに最後に着弾させるようにするのが望ましい。これは、黒色のインクが、通常、乾燥しにくい性質を有しているためである。インクジェットプリンタ１００は、黒色のインクの液滴を用紙Ｐに最後に着弾させることにより、シャープな記録画像を得ることができる。また、インクジェットプリンタ１００は、この黒色に対して目立つ色である黄色（Ｙ）のインクの液滴を用紙Ｐに最初に着弾させることにより、より自然な記録画像を得ることもできる。
【００８４】
ここで、通常のシリアルヘッドは、用紙上を往復走査する際に同一箇所を複数回重ね打ちして階調数を増やすことが可能であるが、重ね打ち回数に応じて記録時間が長くなるという難点がある。一方、ラインヘッドは、１回の走査で記録を完了することができることから、記録時間を著しく短縮することができる。ラインヘッドを用いて例えば６００ｄｐｉの解像度で１０ｋＨｚの画素（ライン）記録周波数で記録を行うものとすると、Ａ４サイズの用紙の長手方向（縦方向）を走査するのに要する時間は、１つのインクの液滴を吐出した場合において１色当たり約０．７秒となる。
【００８５】
しかしながら、インクの乾燥時間を考慮すると、ラインヘッドを用いた場合における記録時間は、例えば１０秒程度が妥当と考えられる。この場合、画素（ライン）記録周波数は、例えば解像度３００ｄｐｉ、６００ｄｐｉ及び１２００ｄｐｉでそれぞれ３５０Ｈｚ、７００Ｈｚ及び１．４ｋＨｚ程度となる。したがって、ラインヘッドを適用したインクジェットプリンタは、通常のシリアルヘッドを適用したインクジェットプリンタに比べ、画素（ライン）記録周波数内でＰＮＭを行うことが可能である。このことから、ＰＮＭは、ラインヘッドに適した階調表現方法であると考えられる。
【００８６】
つぎに、ＰＮＭを適用したインクジェットプリンタ１００による記録画像の画質について検討する。
【００８７】
画質を向上させるためには、本来であれば記録画像の解像度を上げて印画を行いたい。しかし、製造コストや信頼性の面からは、ノズル数をなるべく少なくする方が望ましく、この結果、記録画像の解像度を上げることができないという設計上の要望がある。
【００８８】
そこで、インクジェットプリンタ１００は、ＰＮＭを用いて印画を行うことにより、画素内で階調を表現することができ、２値記録の場合に比べ解像度を低く設定したとしても、ざらつき感や粒状感が少なくて画質が高い記録画像を得ることが可能である。さらに、インクジェットプリンタ１００は、１ドットを形成するにあたっての最大パルス数で決定されるＰＮＭによる階調数を補うために、ＰＮＭといわゆるドット密度変調とを組み合わせることもできる。このとき、インクジェットプリンタ１００は、ＰＮＭを用いていることによって画素内での多値化が可能であることから、２値のみではなく多値のディザ処理や誤差拡散処理等を行うことができ、より滑らかな高画質の階調印画を行うことができる。
【００８９】
つぎに、ＰＮＭを適用したインクジェットプリンタ１００における用紙に対するインクの着弾位置の誤差や、ノズル間でのインクの吐出量のばらつきへの対応について説明する。なお、ここでの説明では、次表１に示す設計仕様によるインクジェットプリンタ１００について説明する。
【００９０】
【表１】

【００９１】
インクジェットプリンタ１００は、この設計仕様によると、６００ｄｐｉの画素に対して、最大で８パルス分のインクの液滴を打ち込む。１パルスは、３ｐｌのインクの液滴に相当し、１画素に対しては、最大で２４ｐｌのインクの液滴が打ち込まれることとなる。ここで、インクジェットプリンタ１００は、１つのインクの液滴で１ドットを形成するときの用紙上の位置を仮想的な格子点として用紙上に想定しており、理想的には、これらの格子点を中心としてドットを形成する。インクジェットプリンタ１００においては、これらの格子点からのドットのずれを許容する範囲として、用紙上に２０μｍのドットずれマージンをとっている。インクジェットプリンタ１００は、用紙に対するインクの液滴の着弾位置のずれに関する問題を、このマージンによって対応している。
【００９２】
また、高画質の記録画像を得るためには、ノズル毎の特性ばらつきを極小化することが必要である。ノズル毎の吐出量のばらつき、すなわち、印画濃度のばらつきを小さくする方法としては、発熱素子に印加する電力やパルス幅をノズル毎に変化させることが考えられる。
【００９３】
しかし、例えば図１９中実線部に示すように、ノズルからのインクの液滴の吐出量Ｓは、通常、発熱素子に印加する電力Ｖの増加に伴って単調に増加することはなく、所定の電力値を超えると急激に増加する傾向を呈する。また、同図中破線部に示すように、パルス幅Ｗに対するインクの液滴の吐出量Ｓの変化も、通常、同様の傾向を呈する。すなわち、インクジェットプリンタにおいては、発熱素子に印加する電力やパルス幅によってインクの液滴の吐出量を制御することは困難である。
【００９４】
そこで、インクジェットプリンタ１００は、ＰＮＭを利用した印画濃度のばらつき補正を行っている。すなわち、インクジェットプリンタ１００は、吐出量の異なる複数のノズルを用いて所定の階調を有する記録画像を作成する場合には、ＰＮＭを利用してパルス数を変化させることにより、ノズルからのインクの液滴の吐出量を制御し、ノズル毎の吐出量のばらつきを補正する。
【００９５】
例えば、１パルス当たりのノズル毎の目標吐出量である３ｐｌのインクの液滴をパルス毎に吐出するノズルと、パルス毎に２．５ｐｌしかインクの液滴を吐出できないノズルとがあったとする。１画素に対しては、最大で８パルス分のインクの液滴を用いて記録することから、８レベルの吐出量は、本来それぞれ、３ｐｌ，６ｐｌ，９ｐｌ，１２ｐｌ，１５ｐｌ，１８ｐｌ，２１ｐｌ，２４ｐｌとなる。しかし、パルス毎の吐出量が２．５ｐｌのノズルからは、それぞれ、２．５ｐｌ，５ｐｌ，７．５ｐｌ，１０ｐｌ，１２．５ｐｌ，１５ｐｌ，１７．５ｐｌ，２０ｐｌのインクの液滴しか吐出されない。したがって、吐出量の差は、それぞれのレベルで、−０．５ｐｌ，−１ｐｌ，−１．５ｐｌ，−２ｐｌ，−２．５ｐｌ，−３ｐｌ，−３．５ｐｌ，−４ｐｌとなる。
【００９６】
ここで、パルス毎の吐出量が２．５ｐｌのノズルからインクの液滴を吐出させる場合には、生成するパルスを１パルス、２パルス、４パルス、５パルス、６パルス、７パルス、８パルス、１０パルスにすれば、吐出量は、それぞれ、２．５ｐｌ，５ｐｌ，１０ｐｌ，１２．５ｐｌ，１５ｐｌ，１７．５ｐｌ，２０ｐｌ，２５ｐｌとなる。したがって、パルス毎の吐出量が３ｐｌのノズルに対する吐出量の差は、それぞれのレベルで、−０．５ｐｌ，−１ｐｌ，＋１ｐｌ，＋０．５ｐｌ，０ｐｌ，−０．５ｐｌ，−１ｐｌ，＋１ｐｌとなり、吐出量の差を最大で１ｐｌ以内に抑えることができる。
【００９７】
また、パルス毎の吐出量が３．５ｐｌであるノズルがあったとする。８レベルの吐出量は、それぞれ、３．５ｐｌ，７ｐｌ，１０．５ｐｌ，１４ｐｌ，１７．５ｐｌ，２１ｐｌ，２４．５ｐｌ，２８ｐｌとなる。したがって、パルス毎の吐出量が３ｐｌのノズルに対する吐出量の差は、それぞれのレベルで、＋０．５ｐｌ，＋１ｐｌ，＋１．５ｐｌ，＋２ｐｌ，＋２．５ｐｌ，＋３ｐｌ，＋３．５ｐｌ，＋４ｐｌとなる。
【００９８】
ここで、パルス毎の吐出量が３．５ｐｌのノズルからインクの液滴を吐出させる場合には、生成するパルスを１パルス、２パルス、３パルス、３パルス、４パルス、５パルス、６パルス、７パルスにすれば、吐出量は、それぞれ、３．５ｐｌ，７ｐｌ，１０．５ｐｌ，１０．５ｐｌ，１４ｐｌ，１７．５ｐｌ，２１ｐｌ，２４．５ｐｌとなる。したがって、パルス毎の吐出量が３ｐｌのノズルに対する吐出量の差は、それぞれのレベルで、＋０．５ｐｌ，＋１ｐｌ，＋１．５ｐｌ，−１．５ｐｌ，−１ｐｌ，−０．５ｐｌ，０ｐｌ，＋０．５ｐｌとなり、吐出量の差を最大で１．５ｐｌ以内に抑えることができる。
【００９９】
インクジェットプリンタ１００は、このようにして、吐出量の異なる複数のノズルを用いて所定の階調を有する記録画像を作成する場合には、各ノズルから吐出させるインクの液滴の数を変化させてノズル毎の吐出量のばらつきを補正することにより、ノズルからのインクの液滴の吐出量を制御することができ、１画素当たりの吐出量の差を抑えることができる。
【０１００】
図２０Ａに、ノズルの吐出量に応じてパルス数を補正する前の階調レベルに対する吐出量の関係を示し、図２０Ｂに、ノズルの吐出量に応じてパルス数を補正した後の階調レベルに対する吐出量の関係を示す。これらの図からもわかるように、ノズルの吐出量に応じてパルス数を補正しない場合には、同じ階調レベルを表現するのに必要な吐出量が各ノズル毎に異なるのに対して、ノズルの吐出量に応じてパルス数を補正した場合には、同じ階調レベルを表現するのに必要な吐出量が各ノズル毎に略同量となる。
【０１０１】
ここで、各ノズルからの吐出量は、全てのノズルについて吐出テストを行い、用紙に記録された各ドットの径に基づいて測定される。吐出量とドットの径との関係は、検量線グラフを別途作成しておくことによって求められる。ドットの径の測定は、例えば図２１に示すように、顕微鏡２０２と画像処理装置２０３とを少なくとも備える自動測定装置２００によって行われる。
【０１０２】
すなわち、自動測定装置２００は、自動ステージ２０１上の用紙Ｐに記録されたドットを顕微鏡２０２を用いて画像処理装置２０３によって読み取り、そのドットの径に基づいて吐出量をコンピュータ２０４によって算出する。自動測定装置２００は、全てのノズルについて、このような動作を行い、各ノズルに対応してパルス数に関する補正テーブルを作成する。
【０１０３】
インクジェットプリンタ１００は、このようにして作成された補正テーブルを、上述した補正データとして補正回路１６２に格納しており、記録時には、補正データに基づいて、各ノズルのパルス数を決定し、インクの液滴の吐出量を制御して記録する。
【０１０４】
ここで、補正されたパルス数は、上表１に標準の最大パルス数として示した８パルスを超える場合がある。このため、インクジェットプリンタ１００は、予め記録できる最大パルス数を多めに設定しておく必要があり、吐出量のばらつきに応じてこの最大パルス数を決定する。例えば上述した例のように、ばらつきが３±０．５ｐｌの範囲であれば、最小パルス吐出量は、２．５ｐｌであることから、最大パルス数は、１０パルスとすればよい。この場合、６００Ｈｚのライン記録周波数に対応するには、吐出周波数を６ｋＨｚ（以上）とする必要がある。
【０１０５】
このように、インクジェットプリンタ１００は、吐出量の異なる複数のノズルを用いて所定の階調を有する記録画像を作成する場合には、ＰＮＭを利用してパルス数を変化させることにより、ノズルからのインクの液滴の吐出量を制御し、ノズル毎の吐出量のばらつきを補正することができる。したがって、インクジェットプリンタ１００は、印画濃度のばらつき補正を行うことにより、より滑らかな高画質の記録画像を得ることができる。
【０１０６】
つぎに、インクジェットプリンタ１００におけるインクの液滴の打ち方について説明する。
【０１０７】
インクジェットプリンタにおいては、上述したように、ラインヘッドに対して用紙が相対的に移動していることから、ＰＮＭを行う場合には、図２２に示すように、ある時点を基準としてパルス数を増加させていくと、パルス毎に対応して用紙に着弾した各インクの液滴によるドットｄによって形成されるドットＤの中心が紙送り方向に対して後方にシフトしていく傾向が顕著になる。
【０１０８】
例えば、図２３Ａに示すように、用紙に対して、各格子点上に各ドットの中心が位置されるように記録されるべきものとする。ここで、同図において、径が大きいドットＤ_１と、径が小さいドットＤ_２とに着目すると、これらのドットＤ_１，Ｄ_２は、それぞれ、記録されるべき所定の格子点Ｇ_１，Ｇ_２上に記録されているため、当該ドットＤ_１，Ｄ_２が重複することはない。
【０１０９】
しかし、ＰＮＭを行う場合に、同図中矢印Ｒで示す記録方向（紙送り方向とは逆方向）を考慮せずに、ある時点を基準としてパルス数を増加させていった場合には、図２３Ｂに示すように、径が大きいドットＤ_１の中心が、記録されるべき所定の格子点Ｇ_１上に位置されるように記録されない。すなわち、ドットＤ_１は、同図中矢印Ｒで示す記録方向へとシフトして記録される。その結果、ドットＤ_１が次に記録されるドットＤ_２につながって記録される現象が生じる。
【０１１０】
このように、インクジェットプリンタにおいては、ＰＮＭを行う場合に、記録方向を考慮せずに、ある時点を基準としてパルス数を増加させていった場合には、径が大きいドットの中心が当該ドットが形成されるべき格子点からずれる問題が生じ、このような現象に起因して、例えば直線が記録されるべきところが曲線として記録されてしまうといった事態が発生し、正確な記録を行うことができない。
【０１１１】
そこで、インクジェットプリンタ１００は、このような現象を回避するために、ＰＮＭを行う際に、最終的に形成されるドットが、インクの液滴を格子点を中心にして紙送り方向に振り分けた場合に形成されるものと等価なものとなるように、パルス数に応じてインクの液滴を用紙に着弾させる位置を変更し、記録を行う。
【０１１２】
例えば、インクジェットプリンタ１００は、偶数発のインクの液滴で最終的な径を有するドットＤを形成する場合には、図２４に示すように、同図中矢印Ｒで示す記録方向（紙送り方向とは逆方向）としたときに、奇数発目のインクの液滴と偶数発目のインクの液滴とを、それぞれ、同図中一点鎖線で示す格子点を中心にして対称となるように紙送り方向に振り分けた場合に形成されるドットと等価になるように、上述したコンパレータ１６３ｃによる記録データとの比較対象とされるパルスを、同図中左端部に記した順序にしたがってパルスジェネレータ１６３ｂによって生成する。
【０１１３】
具体的には、インクジェットプリンタ１００においては、ある発熱素子に対するデータが“２”であった場合には、図２５Ａに示すように、コンパレータ１６３ｃは、パルスジェネレータ１６３ｂによって生成されるパルス数が“７，５，３”ではフェーズ対応データｅとしてロー信号「Ｌ」を生成し、パルス数が“１，２”の間だけフェーズ対応データｅとしてハイ信号「Ｈ」を生成し、パルス数が“４，６，８”ではフェーズ対応データｅとしてロー信号「Ｌ」を生成する。したがって、インクジェットプリンタ１００においては、コンパレータ１６３ｃがフェーズ対応データｅとしてロー信号「Ｌ」を生成するパルス数が“７，５，３，４，６，８”の期間では、発熱素子を駆動させずに用紙を搬送し、ハイ信号「Ｈ」を生成するパルス数が“１，２”の期間にのみ対象としている発熱素子を駆動させ、ノズルからインクの液滴を吐出させる。このようにすることにより、インクジェットプリンタ１００においては、パルス数が“２”の場合におけるドットとして図２４に示したものと等価なドットを形成することができる。
【０１１４】
同様に、インクジェットプリンタ１００においては、ある発熱素子に対するデータが“６”であった場合には、図２５Ｂに示すように、コンパレータ１６３ｃは、パルスジェネレータ１６３ｂによって生成されるパルス数が“７”ではフェーズ対応データｅとしてロー信号「Ｌ」を生成し、パルス数が“５，３，１，２，４，６”の間だけフェーズ対応データｅとしてハイ信号「Ｈ」を生成し、パルス数が“８”ではフェーズ対応データｅとしてロー信号「Ｌ」を生成する。したがって、インクジェットプリンタ１００においては、コンパレータ１６３ｃがフェーズ対応データｅとしてロー信号「Ｌ」を生成するパルス数が“７，８”の期間では、発熱素子を駆動させずに用紙を搬送し、ハイ信号「Ｈ」を生成するパルス数が“５，３，１，２，４，６”の期間にのみ対象としている発熱素子を駆動させ、ノズルからインクの液滴を吐出させる。このようにすることにより、インクジェットプリンタ１００においては、パルス数が“６”の場合におけるドットとして図２４に示したものと等価なドットを形成することができる。
【０１１５】
一方、例えば、インクジェットプリンタ１００は、奇数発のインクの液滴で最終的な径を有するドットＤを形成する場合には、図２６に示すように、同図中矢印Ｒで示す記録方向（紙送り方向とは逆方向）としたときに、１発目のインクの液滴を同図中一点鎖線で示す格子点上に着弾させ、以降、奇数発目のインクの液滴と偶数発目のインクの液滴とを、それぞれ、格子点を中心にして対称となるように紙送り方向に振り分けた場合に形成されるドットと等価になるように、上述したコンパレータ１６３ｃによる記録データとの比較対象とされるパルスを、同図中左端部に記した順序にしたがってパルスジェネレータ１６３ｂによって生成する。
【０１１６】
具体的には、インクジェットプリンタ１００においては、ある発熱素子に対するデータが“１”であった場合には、図２７Ａに示すように、コンパレータ１６３ｃは、パルスジェネレータ１６３ｂによって生成されるパルス数が“５，３”ではフェーズ対応データｅとしてロー信号「Ｌ」を生成し、パルス数が“１”の間だけフェーズ対応データｅとしてハイ信号「Ｈ」を生成し、パルス数が“２，４”ではフェーズ対応データｅとしてロー信号「Ｌ」を生成する。したがって、インクジェットプリンタ１００においては、コンパレータ１６３ｃがフェーズ対応データｅとしてロー信号「Ｌ」を生成するパルス数が“５，３，２，４”の期間では、発熱素子を駆動させずに用紙を搬送し、ハイ信号「Ｈ」を生成するパルス数が“１”の期間にのみ対象としている発熱素子を駆動させ、ノズルからインクの液滴を吐出させる。このようにすることにより、インクジェットプリンタ１００においては、パルス数が“１”の場合におけるドットとして図２６に示したものと等価なドットを形成することができる。
【０１１７】
同様に、インクジェットプリンタ１００においては、ある発熱素子に対するデータが“３”であった場合には、図２７Ｂに示すように、コンパレータ１６３ｃは、パルスジェネレータ１６３ｂによって生成されるパルス数が“５”ではフェーズ対応データｅとしてロー信号「Ｌ」を生成し、パルス数が“３，１，２”の間だけフェーズ対応データｅとしてハイ信号「Ｈ」を生成し、パルス数が“４”ではフェーズ対応データｅとしてロー信号「Ｌ」を生成する。したがって、インクジェットプリンタ１００においては、コンパレータ１６３ｃがフェーズ対応データｅとしてロー信号「Ｌ」を生成するパルス数が“５，４”の期間では、発熱素子を駆動させずに用紙を搬送し、ハイ信号「Ｈ」を生成するパルス数が“３，１，２”の期間にのみ対象としている発熱素子を駆動させ、ノズルからインクの液滴を吐出させる。このようにすることにより、インクジェットプリンタ１００においては、パルス数が“３”の場合におけるドットとして図２６に示したものと等価なドットを形成することができる。
【０１１８】
このように、インクジェットプリンタ１００は、パルス数に応じて、格子点を中心にして紙送り方向に振り分けた場合に形成されるドットと等価なドットを形成するように、パルス数に応じてインクの液滴を用紙に着弾させる位置を変更して記録を行う。このとき、インクジェットプリンタ１００は、偶数発のインクの液滴でドットＤを形成する場合には、奇数発目のインクの液滴と偶数発目のインクの液滴とを、それぞれ、格子点を中心にして対称となるように紙送り方向に振り分けた場合に形成されるドットと等価になるように、生成するパルスの順序を決定し、奇数発のインクの液滴でドットＤを形成する場合には、１発目のインクの液滴を格子点上に着弾させ、以降、奇数発目のインクの液滴と偶数発目のインクの液滴とを、それぞれ、格子点を中心にして対称となるように紙送り方向に振り分けた場合に形成されるドットと等価になるように、生成するパルスの順序を決定する。これにより、インクジェットプリンタ１００は、形成されるドットの格子点からのずれを最小限に抑えることができ、直線の曲がりやドットの不要なつながりを防止することができる。
【０１１９】
つぎに、ヘッドチップ１２１の電気的な構成例について説明する。ヘッドチップ１２１には、図２８に一部の回路図を示すように、ヒータ部２５０が設けられている。ヒータ部２５０は、上述したスイッチング素子１２１ｃ及び発熱素子１２１ｄの組み合わせをノズル１２４ａの数と同数だけ有しており、これらのスイッチング素子１２１ｃ及び発熱素子１２１ｄがゲート回路１２１ｂによってマトリクス駆動される構成とされる。ゲート回路１２１ｂは、上述したように、時分割駆動フェーズ発生回路１２１ａから供給されたフェーズ信号と、コンパレータ１６３ｃから供給された出力データ、すなわち、フェーズ対応データとの論理積をとるアンドゲートとして構成される。ヘッドチップ１２１は、分割駆動信号であるフェーズ信号と、素子駆動信号であるフェーズ対応データとがともにハイ信号「Ｈ」である場合、スイッチング素子１２１ｃをＯＮにして、発熱素子１２１ｄを駆動し、ノズル１２４ａからインクの液滴を吐出する。
【０１２０】
ここで、分割駆動信号であるフェーズ信号は、時分割数、すなわち、１ブロック当たりのノズル数ｍ分設けられた符号ＰＨ１，・・・，ＰＨｍで示し、素子駆動信号であるフェーズ対応データは、同時に駆動するノズル数ｎ分設けられた符号ｅ _１ ，・・・，ｅ _ｎ で示す。素子駆動信号であるフェーズ対応データｅ _１ ，・・・，ｅ _ｎ は、用紙Ｐに画素を形成する場合にノズル１２４ａを駆動させるためのデータ、すなわち、１ドットを形成するために必要なデータである。ヘッドチップ１２１は、例えばフェーズ信号ＰＨ１，・・・，ＰＨｍ及びフェーズ対応データｅ _１ ，・・・，ｅ _ｎ のいずれかの組み合わせがともにハイ信号「Ｈ」である場合には、ゲート回路１２１ｂによって対応するスイッチング素子１２１ｃがＯＮとなる。これにより、ヘッドチップ１２１においては、発熱素子１２１ｄが発熱し、ノズル１２４ａからインクの液滴が吐出されて用紙Ｐに画素が形成される。
【０１２１】
図２９に、コンパレータ１６３ｃから出力される出力データＥのタイミングを示すチャートを示す。同図には、ラインヘッド１２０において時分割駆動を行う際の駆動方法の一例を示しており、時分割数及びそのときの同時駆動ノズル数は、以下の関係で表される。例えばカラー印画可能なラインヘッド１２０の１色分でヘッド幅１列を印画する時間（ライン周期）をＴ、多値記録時におけるＰＮＭによるパルス数をＱとすると、最大吐出周期ｔ_ｍａｘは、次式（１）で表される。
ｔ_ｍａｘ＝Ｔ／Ｑ・・・（１）
【０１２２】
また、全ノズル数Ｎに対して、吐出駆動パルス幅τ、吐出周期ｔ（ｔ≦ｔ_ｍａｘ）のとき、最大時分割数Ａは、次式（２）で表される。
Ａ＝ｔ／τ・・・（２）
【０１２３】
したがって、時分割数ｍとしては、最大時分割数Ａ以下であればよい。なお、上式（２）によって算出される最大時分割数Ａは、小数点を切り上げるものとする。このときの同時駆動ノズル数ｎは、次式（３）で表される。
ｎ＝Ｎ／Ａ・・・（３）
【０１２４】
なお、上式（３）によって算出される同時駆動ノズル数ｎは、小数点を切り上げるものとし、（時分割数ｍ）×（同時駆動ノズル数ｎ）≦Ａとなる。
【０１２５】
ここで、例えば、ノズルピッチが６００ｄｐｉ、ノズル数が５１００ノズル、ライン記録周波数が６００Ｈｚ、ＰＮＭによるパルス数が８、瞬間最大消費電力が０．７４Ｗであるとし、上式（１）、上式（２）及び上式（３）に基づいて消費電力を算出すると、次表２に示すようになる。
【０１２６】
【表２】

【０１２７】
複数のノズル１２４ａは、吐出周期ｔの範囲で位相をずらしたフェーズ信号ＰＨ１，・・・，ＰＨｍが各ブロック毎に入力されることでインクの液滴を吐出する。これにより、ラインヘッド１２０は、同時に駆動されるノズル数が減少するので、駆動時の最大消費電力を低減することができる。また、吐出周期ｔを考慮して（吐出駆動パルス幅τ）×（時分割数ｍ）がほぼ一定となるように設定すると、同時に駆動するノズル数が変化する。これにより、例えばインクが１色又は４色の場合におけるいずれの消費電力も、同時に駆動するノズル数が減少するのにともない低減される。
【０１２８】
以上説明したように、第１の実施の形態として示すインクジェットプリンタ１００は、ヘッドチップ１２１において図２８に示した回路構成によってマトリクス駆動することから、配線数を低減することができる。また、インクジェットプリンタ１００は、同時に駆動するノズル数を最小限にすることによって時分割駆動することから、瞬間的な最大消費電力を低減することができる。
【０１２９】
さらに、インクジェットプリンタ１００においては、ＰＮＭを行うことにより、画素内での多値化が可能となるため、従来のインクジェットプリンタに比べ、ざらつき感や粒状感が少なくて画質が高い記録画像を高速に得ることができる。なお、インクジェットプリンタ１００は、ＰＮＭとドット密度変調とを組み合わせることで、２値のみではなく多値のドット密度変調を行うことができ、より滑らかな高画質の階調印画を行うことができる。この結果、インクジェットプリンタ１００は、少ないノズル数であっても高画質化が可能となることから、ノズル数を少なくでき、加工組立コストを低減することができる。
【０１３０】
さらに、インクジェットプリンタ１００は、インクの乾燥時間を考慮した記録時間を設定し、この時間を最大限利用した多分割の時分割駆動を行うことにより、消費電力を低減することができる。さらにまた、インクジェットプリンタ１００は、ＰＮＭを利用した吐出量、すなわち、印画濃度の補正を行うこともでき、より滑らかな高画質の記録画像を得ることができる。
【０１３１】
また、インクジェットプリンタ１００は、格子点を中心にして紙送り方向に振り分けた場合に形成されるものと等価なものとなるように、パルス数に応じてインクの液滴を用紙に着弾させる位置を変更して記録を行うことにより、用紙Ｐに形成された画素を形成するためのドットの位置ずれを小さくすることができ、より正確で高画質の記録画像を得ることが可能となる。
【０１３２】
さらに、インクジェットプリンタ１００は、複数のヘッドチップ１２１を千鳥状に配列し、オーバーラップ部１２４_ｃを設けることにより、ヘッドチップ１２１、すなわち、ノズル群のつなぎ目で生じる帯状ノイズを抑えることができる。
【０１３３】
このように、インクジェットプリンタ１００は、総合的に、画質、速度及び消費電力等の面でバランスのとれたものであり、使用者に高い利便を提供するものである。
【０１３４】
つぎに、第２の実施の形態として示すインクジェットプリンタについて説明する。このインクジェットプリンタは、基本構成を第１の実施の形態として示したインクジェットプリンタ１００と同様とし、ＰＮＭ方式での駆動方法として、インクの液滴の打ち方に特徴を有するものである。したがって、ここでは、上述したインクジェットプリンタ１００と同一符号を用いて説明する。
【０１３５】
図３０に、第２の実施の形態として示すインクジェットプリンタ１００が備えるラインヘッド１２０の駆動方法によって用紙Ｐに記録されるべきドットの配置例を示す。同図における“ＰＩＴ”は、先に図１８に示したドットＤの直径を表すものであり、ここでは、“画素のピッチ”と称するものとする。また、図３０中“○”は、上述した補正後の記録データに相当するものであり、その内部に付された番号は、パルスの配列順序、すなわち、上述したコンパレータ１６３ｃによる記録データとの比較対象とされるパルスの配列順序を示している。同図における記録データに相当する“○”の位置は、印画時の画素内におけるドットの位置、すなわち、先に図１８に示した各インクの液滴Ｉによるドットｄの位置に一致する。ラインヘッド１２０においては、ＰＮＭ方式によって１ドットを形成するのに、パルス数が偶数か奇数かにより、画像の中心ＩＣに対する記録データの配列を異ならせている。
【０１３６】
すなわち、ラインヘッド１２０は、ＰＮＭ方式を用いて印画を行う場合には、上述した格子点と同一のものであり、着弾するインクの液滴の画像処理上の記録データの１番目を示す位置Ｃ（以下、画素の起点という。）から外側に順次記録データを振り分けていく。さらに、ラインヘッド１２０は、その振り分けられた記録データに基づいて、時分割駆動によって用紙Ｐにインクの液滴を着弾させ、印画するように駆動する。このとき、印画されるドットが画素ピッチＰＩＴの範囲内に収まるように、記録データが設定される。なお、用紙Ｐは、所定の紙送り方向へと搬送されていることから、実際には、図３０に示すような画素の起点Ｃを表す直線上ではなく、斜めにドットが形成されることになる。
【０１３７】
このように、第２の実施の形態として示すインクジェットプリンタ１００は、１ライン上でのドット位置のずれを小さくすることができるとともに、複数のノズルをマトリクス駆動することができ、配線数を低減することができる。また、インクジェットプリンタ１００は、同時に駆動するノズル数を最小限にすることができ、駆動時の消費電力を低減することができる。
【０１３８】
つぎに、第３の実施の形態として示すインクジェットプリンタについて説明する。このインクジェットプリンタは、基本構成を第１の実施の形態として示したインクジェットプリンタ１００と同様とし、ＰＮＭ方式での駆動方法として、インクの液滴の打ち方に特徴を有するものである。したがって、ここでは、上述したインクジェットプリンタ１００と同一符号を用いて説明する。
【０１３９】
図３１に、ラインヘッド１２０の構成例としての平面図を示す。同図においては、ヘッドチップの図示を省略している。
【０１４０】
ラインヘッド１２０においては、例えば略直線状（又は千鳥状）に配列された複数のノズル１２４ａが一定単位毎のノズルの組に分割された構成となっている。ここで、ノズルの組とは、ラインヘッド１２０を実空間で分割したものであり、例えば、図３１における第１のノズルの組２６０ａ、第２のノズルの組２６０ｂ、第３のノズルの組２６０ｃ、第４のノズルの組２６０ｄ、第５のノズルの組２６０ｅ及び第６のノズルの組２６０ｆである。ラインヘッド１２０においては、各ノズルの組における複数のノズル１２４ａは、それぞれ、さらに各ブロック毎に時分割されて駆動するようになっている。このとき、吐出周期ｔは、各ノズルの組に含まれる全てのノズル１２４ａからインクの液滴を１発ずつ吐出するのに要する時間である。
【０１４１】
図３２に、ラインヘッド１２０の駆動方法によって用紙Ｐに記録されるべきドットの配置例を示す。同図においてドットの上部に付した符号ＰＨ１，・・・，ＰＨｍは、各ドットが上述したフェーズ信号ＰＨ１，・・・，ＰＨｍに基づいてそれぞれ印画されることを示すものである。また、図３２中“○”は、先に図３０において示したものと同様に、上述した補正後の記録データに相当するものであり、その内部に付された番号は、パルスの配列順序、すなわち、上述したコンパレータ１６３ｃによる記録データとの比較対象とされるパルスの配列順序を示している。同図における記録データに相当する“○”の位置は、印画時の画素内におけるドットの位置、すなわち、先に図１８に示した各インクの液滴Ｉによるドットｄの位置に一致する。
【０１４２】
同図においては、ＰＮＭ方式によって４パルスまでのドット着弾のためのドットの配置例を示す記録データの例を示している。ラインヘッド１２０においては、１つのノズルの組に含まれるノズル１２４ａからインクの液滴を吐出するための画像処理上の記録データを、前半記録データＦＤ及び後半記録データＬＤといったように、時間的に２つに分ける。ラインヘッド１２０においては、ＰＮＭ方式を用いて印画する場合、例えば前半記録データＦＤとして、画素の起点Ｃを中心にして、偶数発目のインクの液滴を、用紙Ｐの搬送方向の上流側に振り分けて、奇数発目のインクの液滴を、下流側に振り分けて、画素の起点Ｃから外側に順次振り分けていき、後半記録データＬＤとして、同図に示すように、偶数発目のインクの液滴を、用紙Ｐの搬送方向の下流側に振り分けて、奇数発目のインクの液滴を、上流側に振り分けて、画素の起点Ｃに対して前半記録データＦＤとは逆になるように、画素の起点Ｃから外側に順次振り分けていく。
【０１４３】
ラインヘッド１２０は、このように振り分けられた記録データにしたがって時分割駆動によってインクの液滴を用紙Ｐに着弾させる。なお、用紙Ｐは、所定の紙送り方向へと搬送されていることから、実際には、図３２に示すような画素の起点Ｃを表す直線上ではなく、搬送方向の上流側に向けて斜め（右上がり）にドットが形成されることになる。また、偶数発目のパルスによる記録データでは、前半記録データＦＤと後半記録データＬＤとが多少ずれるようになっていることから、ラインヘッド１２０においては、例えば用紙Ｐの紙送り方向を考慮して記録データを作成することにより、用紙Ｐに着弾されるドットの位置ずれが、視覚上、より認識しにくいものとすることができる。
【０１４４】
このように、第３の実施の形態として示すインクジェットプリンタ１００は、第２の実施の形態として示したインクジェットプリンタ１００と同様に、１ライン上でのドット位置のずれを小さくすることができるとともに、複数のノズルをマトリクス駆動することができ、配線数を低減することができる。また、インクジェットプリンタ１００は、同時に駆動するノズル数を最小限にすることができ、駆動時の消費電力を低減することができる。これに加え、インクジェットプリンタ１００は、ラインヘッド１２０の複数のノズル１２４ａをさらに細かく分割してドットによって例えば１ラインを印画することから、１ライン上でのドットの位置ずれをさらに小さくすることができる。
【０１４５】
つぎに、第４の実施の形態として示すインクジェットプリンタについて説明する。このインクジェットプリンタは、基本構成を第１の実施の形態として示したインクジェットプリンタ１００と同様とし、ＰＮＭ方式での駆動方法として、インクの液滴の打ち方に特徴を有するものである。したがって、ここでは、上述したインクジェットプリンタ１００と同一符号を用いて説明する。
【０１４６】
図３３に、先に図６に示した時分割駆動フェーズ発生回路１２１ａから出力されるフェーズ信号のタイミングの一例を示すチャートを示す。
【０１４７】
時分割駆動フェーズ発生回路１２１ａは、ライン周期Ｔにおいてパルス状のフェーズ信号ＰＨを出力する。フェーズ信号ＰＨは、ノズル１２４ａからインクの液滴を吐出する周期としての吐出周期ｔ毎に発生するパルス状の信号であり、ライン周期Ｔにわたり出力される。ライン周期Ｔは、それぞれ、用紙Ｐに１画素を形成する（パルス数Ｑ）×（吐出周期ｔ）を用いて表され、各ブロックにはライン周期Ｔの各フェーズ信号ＰＨが付与される。
【０１４８】
ラインヘッド１２０は、図３３に示すように、１つのノズルによって１ドットを印画し、順次第２のノズル、第３のノズル、・・・、第ｍのノズルによって１ドットを印画するように駆動する。ラインヘッド１２０は、ライン周期をＴ、吐出周期をｔ、ＰＮＭによる１画素中のパルス数をＱとすると、時分割数ｍは、次式（４）で表される。
ｍ＝Ｔ／（ｔ×Ｑ） ・・・（４）
【０１４９】
なお、上式（４）によって算出される時分割数ｍは、小数点を切り上げるものとする。このとき、同時駆動ノズル数ｎは、全ノズル数をＮとすると、次式（５）で表される。
ｎ＝Ｎ／ｍ ・・・（５）
【０１５０】
なお、上式（５）によって算出される同時駆動ノズル数ｎは、小数点を切り上げるものとする。
【０１５１】
このように、第４の実施の形態として示すインクジェットプリンタ１００は、第１の実施の形態として示したインクジェットプリンタ１００と同様に、１ライン上でのドット位置のずれを小さくすることができるとともに、複数のノズルをマトリクス駆動することができ、配線数を低減することができる。また、インクジェットプリンタ１００は、同時に駆動するノズル数を最小限にすることができ、駆動時の消費電力を低減することができる。
【０１５２】
つぎに、第５の実施の形態として示すインクジェットプリンタについて説明する。このインクジェットプリンタは、基本構成を第１の実施の形態として示したインクジェットプリンタ１００と同様とし、時分割駆動を行う際の分割駆動信号であるフェーズ信号を複数次元の入力信号によって時分割数分発生することに特徴を有するものである。したがって、ここでは、上述したインクジェットプリンタ１００と同一の部位については同一符号を用いて説明する。
【０１５３】
インクジェットプリンタ１００は、例えば１色分のラインヘッド１２０によってヘッド幅１列を印画する時間（ライン周期）をＴ、多値記録時におけるＰＮＭによるパルス数をＱとすると、最大吐出周期ｔ_ｍａｘは、上式（１）と同様に、次式（６）で表される。
ｔ_ｍａｘ＝Ｔ／Ｑ・・・（６）
【０１５４】
また、全ノズル数Ｎに対して、吐出駆動パルス幅τ、吐出周期ｔ（ｔ≦ｔ_ｍａｘ）のとき、最大時分割数Ａは、上式（２）と同様に、次式（７）で表される。
Ａ＝ｔ／τ・・・（７）
【０１５５】
したがって、時分割数ｍとしては、最大時分割数Ａ以下であればよい。なお、上式（７）によって算出される最大時分割数Ａは、小数点を切り上げるものとする。このときの同時駆動ノズル数ｎは、上式（３）と同様に、次式（８）で表される。
ｎ＝Ｎ／Ａ・・・（８）
【０１５６】
なお、上式（８）によって算出される同時駆動ノズル数ｎは、小数点を切り上げるものとし、（時分割数ｍ）×（同時駆動ノズル数ｎ）≦Ａとなる。
【０１５７】
ラインヘッド１２０においては、この最大時分割数Ａを次式（９）に示すように、さらに２次元に分割して駆動する。
Ａ＝ｍ_１×ｍ_２・・・（９）
【０１５８】
ここで、上式（９）中ｍ_１は、後述するが、図３４中Ａ１，・・・，Ａｉを示し、ｍ_２は、同図中ＡＡ１，・・・，ＡＡｊを示すものである。
【０１５９】
この時分割駆動におけるヒータ部２５０の模式的な回路は、図３４に示す構成となる。ヘッドチップ１２１には、図３４に一部の回路図を示すように、先に図２８に示したヒータ部２５０の他に、入力回路２５１が設けられる。
【０１６０】
入力回路２５１は、ヒータ部２５０に供給するフェーズ信号ＰＨ１，・・・，ＰＨｍを発生するためのものであり、マトリクス処理回路２５２を有する。入力回路２５１には、第１の入力信号Ａ１，・・・，Ａｉ及び第２の入力信号ＡＡ１，・・・，ＡＡｊが入力される。入力回路２５１は、これらの第１の入力信号Ａ１，・・・，Ａｉ及び第２の入力信号ＡＡ１，・・・，ＡＡｊに基づいて、フェーズ信号ＰＨ１，・・・，ＰＨｍを発生する。
【０１６１】
マトリクス処理回路２５２は、これらの第１の入力信号Ａ１，・・・，Ａｉ及び第２の入力信号ＡＡ１，・・・，ＡＡｊに基づいて、マトリクスを形成する。マトリクス処理回路２５２は、これらの第１の入力信号Ａ１，・・・，Ａｉのいずれか及び第２の入力信号ＡＡ１，・・・，ＡＡｊのいずれかがハイ信号「Ｈ」となることにより、対応するフェーズ信号ＰＨ１，・・・，ＰＨｍのいずれか又は組み合わせがハイ信号「Ｈ」となるように構成される。したがって、第１の入力信号Ａ１，・・・，Ａｉ及び第２の入力信号ＡＡ１，・・・，ＡＡｊの信号数は、フェーズ信号ＰＨ１，・・・，ＰＨｍの信号数よりも少なくてよい。
【０１６２】
このようなヘッドチップ１２１を有するラインヘッド１２０においては、第１の入力信号Ａ１，・・・，Ａｉ、第２の入力信号ＡＡ１，・・・，ＡＡｊ、及び、素子駆動信号であるフェーズ対応データｅ _１ ，・・・，ｅ _ｎ の３次元のデータ群によってマトリクス駆動を行うことができる。
【０１６３】
このように、第５の実施の形態として示すインクジェットプリンタ１００は、第１の実施の形態として示したインクジェットプリンタ１００と同様に、１ライン上でのドット位置のずれを小さくすることができるとともに、複数のノズルをマトリクス駆動することができ、配線数を低減することができる。また、インクジェットプリンタ１００は、同時に駆動するノズル数を最小限にすることができ、駆動時の消費電力を低減することができる。
【０１６４】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施の形態では、ヘッドチップが千鳥状に配列されているものとして説明したが、本発明は、ヘッドチップが略直線状に配列されたラインヘッドにも適用できるものである。
【０１６５】
また、本発明は、第４の実施の形態として示したラインヘッドの駆動方法において、記録データの処理方法として、第２の実施の形態として示したものを組み合わせたものにも適用することができる。この場合、インクジェットプリンタは、第２の実施の形態と同様に、１ライン上でのドット位置のずれを小さくすることができるとともに、複数のノズルをマトリクス駆動することによって配線数を低減することができ、さらに、同時に駆動するノズル数を最小限にすることができ、駆動時の消費電力を低減することができる。
【０１６６】
さらに、本発明は、第４の実施の形態として示したラインヘッドの駆動方法において、記録データの処理方法として、第３の実施の形態として示したものを組み合わせたものにも適用することができる。この場合、インクジェットプリンタは、第３の実施の形態と同様に、１ライン上でのドット位置のずれを小さくすることができるとともに、複数のノズルをマトリクス駆動することによって配線数を低減することができ、さらに、同時に駆動するノズル数を最小限にすることができ、駆動時の消費電力を低減することができる。これに加え、インクジェットプリンタは、ラインヘッドの複数のノズルをさらに細かく分割してドットによって例えば１ラインを印画することから、１ライン上でのドットの位置ずれをさらに小さくすることができる。
【０１６７】
さらにまた、第５の実施の形態として示したラインヘッドとしては、第２の実施の形態乃至第４の実施の形態として示した記録データの処理方法や時分割駆動等によって駆動される構成であってもよい。このようなラインヘッドを備えるインクジェットプリンタは、第５の実施の形態として示したインクジェットプリンタにおける効果に加えて、第２の実施の形態乃至第４の実施の形態として示したインクジェットプリンタにおける効果を発揮することができる。同様に、第５の実施の形態として示したラインヘッドとしては、第４の実施の形態として示したラインヘッドの駆動方法において、記録データの処理方法として、第２の実施の形態として示したものを組み合わせたものとして構成することもでき、第４の実施の形態として示したラインヘッドの駆動方法において、記録データの処理方法として、第３の実施の形態として示したものを組み合わせたものとしても構成することができる。
【０１６８】
また、上述した実施の形態では、複数色分のラインヘッドであるものとして説明したが、本発明は、１色分のみのラインヘッドにも適用可能である。
【０１６９】
このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。
【０１７０】
以上詳細に説明したように、本発明にかかる記録ヘッドの駆動方法は、複数のノズルからインクの液滴を吐出させる駆動素子としての複数の発熱素子を備え、搬送される記録媒体の搬送方向に対して略垂直方向に複数の発熱素子が配列されている記録ヘッドの駆動方法であって、１つのドットを形成するために１つ又は複数のインクの液滴を用い、インクの液滴の数でドットの径の変調を行うように、１つのドットを形成するために必要なデータからなる素子駆動信号を生成する駆動信号生成工程と、複数のノズルに対応した複数の発熱素子のうち空間的に配列されている所定個ずつを１つのブロックとして、複数の発熱素子を複数のブロックに分割し、各ブロックにまたがって同時に駆動される発熱素子の組単位で発熱素子を時分割で順次駆動させる時分割駆動工程と、駆動する発熱素子に対応するノズルから１つ又は複数のインクの液滴を吐出させて記録媒体に着弾させ、インクの液滴からなるドットを記録する記録工程とを備える。
【０１７１】
したがって、本発明にかかる記録ヘッドの駆動方法は、ドットの径をインクの液滴の数で変調するように発熱素子を駆動させるとともに、分割した各ブロックにまたがって同時に駆動される発熱素子の組単位で発熱素子を時分割で順次駆動させることにより、記録媒体上でのドットの位置ずれを小さくすることができ、且つ、時分割駆動時の瞬間的な最大消費電力を低減することができるとともに、画素内で階調を表現することができ、ざらつき感や粒状感が少なくて画質が高い記録画像を高速に得ることができる。
【０１７２】
また、本発明にかかる記録ヘッドは、複数のノズルからインクの液滴を吐出させる駆動素子としての複数の発熱素子を備え、搬送される記録媒体の搬送方向に対して略垂直方向に複数の発熱素子が配列されている記録ヘッドであって、１つのドットを形成するために１つ又は複数のインクの液滴を用い、インクの液滴の数でドットの径の変調を行うように、１つのドットを形成するために必要なデータからなる素子駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、複数のノズルに対応した複数の発熱素子のうち空間的に配列されている所定個ずつを１つのブロックとして、複数の発熱素子を複数のブロックに分割し、各ブロックにまたがって同時に駆動される発熱素子の組単位で発熱素子を時分割で順次駆動させる時分割駆動手段と、駆動する発熱素子に対応するノズルから１つ又は複数のインクの液滴を吐出させて記録媒体に着弾させ、インクの液滴からなるドットを記録する記録手段とを備える。
【０１７３】
したがって、本発明にかかる記録ヘッドは、ドットの径をインクの液滴の数で変調するように発熱素子を駆動させるとともに、分割した各ブロックにまたがって同時に駆動される発熱素子の組単位で発熱素子を時分割で順次駆動させることにより、記録媒体上でのドットの位置ずれを小さくすることが可能となり、且つ、時分割駆動時の瞬間的な最大消費電力を低減することが可能となるとともに、画素内で階調を表現することが可能となり、ざらつき感や粒状感が少なくて画質が高い記録画像を高速に得ることが可能となる。
【０１７４】
さらに、本発明にかかるインクジェットプリンタは、複数のノズルからインクの液滴を吐出させる駆動素子としての複数の発熱素子を有して搬送される記録媒体の搬送方向に対して略垂直方向に複数の発熱素子が配列されている記録ヘッドを備え、インクの液滴からなるドットで文字及び／又は画像を含む情報を記録するインクジェットプリンタであって、１つのドットを形成するために１つ又は複数のインクの液滴を用い、インクの液滴の数でドットの径の変調を行うように、１つのドットを形成するために必要なデータからなる素子駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、複数のノズルに対応した複数の発熱素子のうち空間的に配列されている所定個ずつを１つのブロックとして、複数の発熱素子を複数のブロックに分割し、各ブロックにまたがって同時に駆動される発熱素子の組単位で発熱素子を時分割で順次駆動させる時分割駆動手段と、駆動する発熱素子に対応するノズルから１つ又は複数のインクの液滴を吐出させて記録媒体に着弾させ、インクの液滴からなるドットを記録する記録手段とを備える。
【０１７５】
したがって、本発明にかかるインクジェットプリンタは、ドットの径をインクの液滴の数で変調するように発熱素子を駆動させるとともに、分割した各ブロックにまたがって同時に駆動される発熱素子の組単位で発熱素子を時分割で順次駆動させるように、記録ヘッドを駆動することにより、記録媒体上でのドットの位置ずれを小さくすることができ、且つ、時分割駆動時の瞬間的な最大消費電力を低減することができるとともに、画素内で階調を表現することができ、ざらつき感や粒状感が少なくて画質が高い記録画像を高速に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７６】
【図１】本発明の実施の形態として示すインクジェットプリンタが備えるラインヘッドにおけるノズル配列の概略を示す図であり、複数のノズルが所定個ずつ区切られてブロックを構成している様子を示す図である。
【図２】同インクジェットプリンタにおける時分割駆動の基本動作を説明するための図であって、各フェーズ毎にノズルからインクの液滴を吐出させる様子を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態として示すインクジェットプリンタの全体構成を説明する一部断面斜視図である。
【図４】同インクジェットプリンタの断面側面図である。
【図５】同インクジェットプリンタにおける電気回路部の記録及び制御系の構成を説明するブロック図である。
【図６】図５に示すヘッドドライブ回路とラインヘッドとの詳細な構成を説明するブロック図である。
【図７】図６に示すヘッドドライブ回路によるＰＮＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｎｕｍｂｅｒ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）の処理を説明するための図であって、ヘッドドライブ回路が備えるパルスジェネレータによって生成したパルスと、ヘッドドライブ回路が備えるメモリによって記憶された記録データと、ヘッドドライブ回路が備えるコンパレータから出力される信号との関係を示す図である。
【図８】図６に示すヘッドドライブ回路によるＰＮＭの処理を説明するための図であって、ヘッドドライブ回路が備えるコンパレータにおける動作を説明するための図である。
【図９Ａ】１色分のラインヘッドの構造を説明する外観側面図である。
【図９Ｂ】１色分のラインヘッドの構造を説明する外観底面図である。
【図１０】ヘッドチップの詳細構造を説明する図である。
【図１１Ａ】図９Ｂに示すラインヘッドのＡ−Ａ線断面側面図である。
【図１１Ｂ】図９Ｂに示すラインヘッドのＢ−Ｂ線断面側面図である。
【図１２】図９Ａ及び図９Ｂに示すラインヘッドを底面側から見た部分斜視図である。
【図１３】図９Ａ及び図９Ｂに示すラインヘッドにおけるノズル近傍の詳細構造を説明する図であり、ラインヘッドをヘッドチップ側から見た部分斜視図である。
【図１４】従来のラインヘッドにおける互いに隣接する２つのノズル群の配列を示す図である。
【図１５Ａ】図１３に示す配列のヘッドチップを用いて記録したドット群の状態を示す図であり、異なるノズル群によって記録されたドット群の境界において、ドットの径の変化点（線）が生じる様子を示す図である。
【図１５Ｂ】図１３に示す配列のヘッドチップを用いて記録したドット群の状態を示す図であり、異なるノズル群によって記録されたドット群の境界において、ドットの重なりが生じる様子を示す図である。
【図１５Ｃ】図１３に示す配列のヘッドチップを用いて記録したドット群の状態を示す図であり、異なるノズル群によって記録されたドット群の境界において、ドットの隙間が生じる様子を示す図である。
【図１５Ｄ】図１３に示す配列のヘッドチップを用いて記録したドット群の状態を示す図であり、異なるノズル群によって記録されたドット群の境界において、ドットの段差が生じる様子を示す図である。
【図１６】図９Ａ及び図９Ｂに示すラインヘッドにおける互いに隣接する２つのノズル群の配列を示す図である。
【図１７】図９Ａ及び図９Ｂに示すラインヘッドを用いて記録したドット群の状態を示す図である。
【図１８】ＰＮＭの原理を説明する概念図である。
【図１９】ノズルからのインクの液滴の吐出量と、発熱素子に印加する電力又はパルス幅との関係を示す図である。
【図２０Ａ】ノズルの吐出量に応じてパルス数を補正する前の階調レベルに対する吐出量の関係を示す図である。
【図２０Ｂ】ノズルの吐出量に応じてパルス数を補正した後の階調レベルに対する吐出量の関係を示す図である。
【図２１】ドットの径の測定を行う自動測定装置の構成を説明するブロック図である。
【図２２】ＰＮＭを行う際に、記録方向を考慮せずに、ある時点を基準としてパルス数を増加させていった場合に形成されるドットの状態を示す図である。
【図２３Ａ】用紙に対して記録されるべき各ドットの状態を示す図であり、各格子点上に各ドットの中心が位置されるように記録されている様子を示す図である。
【図２３Ｂ】用紙に対して記録される各ドットの状態を示す図であり、径が大きいドットの中心が、記録されるべき所定の格子点上に位置されるように記録されない様子を示す図である。
【図２４】ＰＮＭを行う際に、インクの液滴を、格子点を中心にして対称となるように紙送り方向に振り分けた場合に形成されるドットと等価になるように、コンパレータによる記録データとの比較対象とされるパルスを生成して記録を行う場合に形成されるドットの状態を示す図であり、偶数発のインクの液滴で最終的な径を有するドットを形成する場合について示す図である。
【図２５Ａ】図２４に示す方法によって記録を行う場合の具体例を説明するための図であって、発熱素子に対するデータが“２”であった場合におけるヘッドドライブ回路が備えるパルスジェネレータによって生成したパルスと、ヘッドドライブ回路が備えるメモリによって記憶された記録データと、ヘッドドライブ回路が備えるコンパレータから出力される信号との関係を示す図である。
【図２５Ｂ】図２４に示す方法によって記録を行う場合の具体例を説明するための図であって、発熱素子に対するデータが“６”であった場合におけるヘッドドライブ回路が備えるパルスジェネレータによって生成したパルスと、ヘッドドライブ回路が備えるメモリによって記憶された記録データと、ヘッドドライブ回路が備えるコンパレータから出力される信号との関係を示す図である。
【図２６】ＰＮＭを行う際に、インクの液滴を、格子点を中心にして対称となるように紙送り方向に振り分けた場合に形成されるドットと等価になるように、コンパレータによる記録データとの比較対象とされるパルスを生成して記録を行う場合に形成されるドットの状態を示す図であり、奇数発のインクの液滴で最終的な径を有するドットを形成する場合について示す図である。
【図２７Ａ】図２６に示す方法によって記録を行う場合の具体例を説明するための図であって、発熱素子に対するデータが“１”であった場合におけるヘッドドライブ回路が備えるパルスジェネレータによって生成したパルスと、ヘッドドライブ回路が備えるメモリによって記憶された記録データと、ヘッドドライブ回路が備えるコンパレータから出力される信号との関係を示す図である。
【図２７Ｂ】図２６に示す方法によって記録を行う場合の具体例を説明するための図であって、発熱素子に対するデータが“３”であった場合におけるヘッドドライブ回路が備えるパルスジェネレータによって生成したパルスと、ヘッドドライブ回路が備えるメモリによって記憶された記録データと、ヘッドドライブ回路が備えるコンパレータから出力される信号との関係を示す図である。
【図２８】ヘッドチップの電気的な構成例を示す回路図である。
【図２９】コンパレータから出力される出力データのタイミングを示すチャート図である。
【図３０】本発明の第２の実施の形態として示すインクジェットプリンタが備えるラインヘッドの駆動方法によって用紙に記録されるべきドットの配置例を示す図である。
【図３１】本発明の第３の実施の形態として示すインクジェットプリンタが備えるラインヘッドの構成例としての平面図である。
【図３２】同インクジェットプリンタが備えるラインヘッドの駆動方法によって用紙に記録されるべきドットの配置例を示す図である。
【図３３】本発明の第４の実施の形態として示すインクジェットプリンタが備えるラインヘッドにおける時分割駆動フェーズ発生回路から出力されるフェーズ信号のタイミングの一例を示すチャート図である。
【図３４】本発明の第５の実施の形態として示すインクジェットプリンタが備えるラインヘッドにおけるヘッドチップの電気的な構成例を示す回路図である。

Claims (3)

1. 複数のノズルからインクの液滴を吐出させる駆動素子としての複数の発熱素子を備え、搬送される記録媒体の搬送方向に対して略垂直方向に上記複数の発熱素子が配列されている記録ヘッドの駆動方法であって、
   １つのドットを形成するために１つ又は複数の上記インクの液滴を用い、上記インクの液滴の数でドットの径の変調を行うような素子駆動信号を生成する駆動信号生成工程と、
   上記複数のノズルに対応した上記複数の発熱素子のうち空間的に配列されている所定個ずつを１つのブロックとして、上記複数の発熱素子を複数のブロックに分割し、各ブロックにまたがって同時に駆動される上記発熱素子の組単位で上記発熱素子を時分割で順次駆動させる時分割駆動工程と、
   駆動する上記発熱素子に対応する上記ノズルから１つ又は複数の上記インクの液滴を吐出させて記録媒体に着弾させ、上記インクの液滴からなるドットを記録する記録工程とを備え、
   上記駆動信号生成工程では、
   １つのドットを形成するための記録データと、パルス生成手段によって生成されたパルスの数とを比較し、該記録データが該パルスの数以上の場合は、ハイ信号であり、該記録データが該パルスの数未満の場合は、ロー信号である上記素子駆動信号を生成し、
   上記複数の発熱素子にそれぞれ対応する記録データを、上記ブロックの前半の発熱素子に対応する前半の記録データと後半の発熱素子に対応する後半の記録データとに、時間的に２つに分け、
   上記前半の発熱素子においては、１つのインクの液滴で１つのドットを形成するときの上記記録媒体上の位置である格子点を中心にして、偶数発目のインクの液滴を、上記記録媒体の搬送方向の上流側に振り分け、奇数発目のインクの液滴を、該記録媒体の搬送方向の下流側に振り分けて、順次着弾させ、
   上記後半の発熱素子においては、上記格子点を中心にして、偶数発目のインクの液滴を、上記記録媒体の搬送方向の下流側に振り分け、奇数発目のインクの液滴を、該記録媒体の搬送方向の上流側に振り分けて、順次着弾させる記録ヘッドの駆動方法。
2. 複数のノズルからインクの液滴を吐出させる駆動素子としての複数の発熱素子を備え、搬送される記録媒体の搬送方向に対して略垂直方向に上記複数の発熱素子が配列されている記録ヘッドであって、
   １つのドットを形成するために１つ又は複数の上記インクの液滴を用い、上記インクの液滴の数でドットの径の変調を行うような素子駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、
   上記複数のノズルに対応した上記複数の発熱素子のうち空間的に配列されている所定個ずつを１つのブロックとして、上記複数の発熱素子を複数のブロックに分割し、各ブロックにまたがって同時に駆動される上記発熱素子の組単位で上記発熱素子を時分割で順次駆動させる時分割駆動手段と、
   駆動する上記発熱素子に対応する上記ノズルから１つ又は複数の上記インクの液滴を吐出させて記録媒体に着弾させ、上記インクの液滴からなるドットを記録する記録手段とを備え、
   上記駆動信号生成手段は、
   １ドットを形成するための記録データを記憶する記憶手段と、
   上記ノズルから吐出する上記インクの液滴の数を決定するためのパルスを生成するパルス生成手段と、
   上記記憶手段に記憶された上記記録データと、上記パルス生成手段によって生成された上記パルスの数とを比較し、該記録データが該パルスの数以上の場合は、ハイ信号であり、該記録データが該パルスの数未満の場合は、ロー信号である上記素子駆動信号を生成する比較手段とを有し、
   上記複数の発熱素子にそれぞれ対応する記録データを、上記ブロックの前半の発熱素子に対応する前半の記録データと後半の発熱素子に対応する後半の記録データとに、時間的に２つに分け、
   上記前半の発熱素子においては、１つのインクの液滴で１つのドットを形成するときの上記記録媒体上の位置である格子点を中心にして、偶数発目のインクの液滴を、上記記録媒体の搬送方向の上流側に振り分け、奇数発目のインクの液滴を、該記録媒体の搬送方向の下流側に振り分けて、順次着弾させ、
   上記後半の発熱素子においては、上記格子点を中心にして、偶数発目のインクの液滴を、上記記録媒体の搬送方向の下流側に振り分け、奇数発目のインクの液滴を、該記録媒体の送り方向の上流側に振り分けて、順次着弾させる記載の記録ヘッド。
3. 複数のノズルからインクの液滴を吐出させる駆動素子としての複数の発熱素子を有して搬送される記録媒体の搬送方向に対して略垂直方向に上記複数の発熱素子が配列されている記録ヘッドを備え、上記インクの液滴からなるドットで文字及び／又は画像を含む情報を記録するインクジェットプリンタであって、
   １つのドットを形成するために１つ又は複数の上記インクの液滴を用い、上記インクの液滴の数でドットの径の変調を行うような素子駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、
   上記複数のノズルに対応した上記複数の発熱素子のうち空間的に配列されている所定個ずつを１つのブロックとして、上記複数の発熱素子を複数のブロックに分割し、各ブロックにまたがって同時に駆動される上記発熱素子の組単位で上記発熱素子を時分割で順次駆動させる時分割駆動手段と、
   駆動する上記発熱素子に対応する上記ノズルから１つ又は複数の上記インクの液滴を吐出させて記録媒体に着弾させ、上記インクの液滴からなるドットを記録する記録手段とを備え、
   上記駆動信号生成手段は、
   １ドットを形成するための記録データを記憶する記憶手段と、
   上記ノズルから吐出する上記インクの液滴の数を決定するためのパルスを生成するパルス生成手段と、
   上記記憶手段に記憶された上記記録データと、上記パルス生成手段によって生成された上記パルスの数とを比較し、該記録データが該パルスの数以上の場合は、ハイ信号であり、該記録データが該パルスの数未満の場合は、ロー信号である上記素子駆動信号を生成する比較手段とを有し、
   上記複数の発熱素子にそれぞれ対応する記録データを、上記ブロックの前半の発熱素子に対応する前半の記録データと後半の発熱素子に対応する後半の記録データとに、時間的に２つに分け、
   上記前半の発熱素子においては、１つのインクの液滴で１つのドットを形成するときの上記記録媒体上の位置である格子点を中心にして、偶数発目のインクの液滴を、上記記録媒体の搬送方向の上流側に振り分け、奇数発目のインクの液滴を、該記録媒体の搬送方向の下流側に振り分けて、順次着弾させ、
   上記後半の発熱素子においては、上記格子点を中心にして、偶数発目のインクの液滴を、上記記録媒体の搬送方向の下流側に振り分け、奇数発目のインクの液滴を、該記録媒体の送り方向の上流側に振り分けて、順次着弾させるインクジェットプリンタ。

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