JPH0796608A - インクジェット記録方法及び記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の信号期間を休止期間を介して設けられ
た駆動信号を時分割でノズルに供給する場合、充分な信
号期間と休止期間を確保すること。 【構成】 第１の信号期間Ｐ１と休止期間Ｐ２と第２の
信号期間Ｐ３を有する駆動信号をノズル群の各々に供給
する際、第１のノズル群の第１の信号期間Ｐ１の後に第
２のノズル群の第１の信号期間Ｐ１が第１のノズル群の
休止期間Ｐ２中に位置するよう、次に第２のノズル群の
休止期間Ｐ２中に第１のノズル群の第２の信号期間Ｐ３
が位置するよう、次に第２のノズル群の第２の信号期間
Ｐ３が位置するよう、同様にして第ｉのノズル群の第２
の信号期間Ｐ３まで前記駆動信号を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録ヘッドから被記録
材に対しインクを吐出させて記録を行うインクジェット
記録装置に適用されるインクジェット記録方法及び記録
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記
録装置は、画像情報に基づいて、紙やプラスチック薄板
等の被記録材上にドットパターンからなる画像を記録し
ていくように構成されている。

【０００３】前記記録装置は、記録方式により、インク
ジェット式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービ
ーム式等に分けることができ、そのうちのインクジェッ
ト式（インクジェット記録装置）は、記録ヘッドの吐出
口からインク（記録液）滴を吐出飛翔させ、これを被記
録材に付着させて記録するように構成されている。

【０００４】近年、数多くの記録装置が使用されるよう
になり、これらの記録装置に対して、高速記録、高解像
度、高画像品質、低騒音などが要求されている。このよ
うな要求に応える記録装置として、前記インクジェット
記録装置を挙げることができる。このインクジェット記
録装置では、記録ヘッドからインクを吐出させて記録を
行なう為に非接触で印字が可能でありこのために非常に
安定した記録画像を得ることができる。

【０００５】しかし、インクジェット記録方式では流体
であるインクを取り扱う為に、記録ヘッドを限界印字ス
ピード以上または近傍で使用すると、流体力学的な種々
の不都合な現象が発生する。またインクは液体であるた
めにその粘性：ηや表面張力：γ等のインク物性による
物理的状態は環境温度：Ｔｈや蒸発を主原因としたイン
クの放置時間などによって常に変動する。例えば、初期
状態で印字可能であっても環境温度の低下やインクタン
クのインク残量の低下による負圧の増加等により印字が
困難になってしまう場合もある。

【０００６】従来においては縦罫線を出来るだけ直線状
に印字可能なように複数あるノズルを出来るだけ短時間
に全部吐出しようとするものが多かった。数十あるノズ
ルをある程度、数ノズルから１６ノズル程度にまとめて
同時に吐出して、出来るだけ短時間化しているものがほ
とんどである。この場合、限界吐出周期付近で使用して
いるとインクのノズルへのリフィル（再充填）が間に合
わなくなりリフィルされる前に次の吐出が始まってしま
う。この結果、吐出不良を起こしたり、吐出量が極端に
低下する状況となる。特に短時間（含む同時）に多数の
ノズルの吐出を行うと一時的に共通液室内の負圧のレベ
ルが非常に高くなりリフィルが間に合わなくなる。例え
ば、大きな振動をおこしてノズル面よりインクが盛り上
がった状態で次の吐出が始まりスプラッシュ状の吐出に
なる等問題を起こすことが多かった。一般的には、イン
クのメニスカスの移動加速度が最大値の近辺で発生し易
い。

【０００７】この対策として、隣接する吐出口から同時
に、インクを吐出しないようにする制御がある。これ
は、共通液室からノズルに向かって流れるインクの流入
方向の自由度を増すことにより、ノズル入り口に対する
インク供給量を同時に増す効果を有する。

【０００８】更に、隣接ノズルでの振動の位相差により
振動のダンピング効果、脈動によるリフィル速度の向上
を得ることが可能である。特に吐出反動圧力波による他
のノズルのリフィル改善効果は非常に大きい。

【０００９】上記吐出反動圧力波による改善には、具体
的には２つの大きな要因がある。一つは吐出が完了しか
けたノズル、即ちノズル内のインクが吐出され最大メニ
スカス後退量に達する前のノズルに他のノズル、好まし
くは隣接ノズルを吐出させ、その反動圧力波を加えるこ
とにより最大メニスカス後退量に至る前にそのインクの
後退しようとする慣性力を減衰することにある。これに
より、リフィルしなくてはならない距離を短縮する効果
が得られ、リフィル時間を短くすることが可能となる。

【００１０】もう一つの効果は、最大メニスカス後退量
に達した後にリフィルしているノズルに吐出反動パルス
を多数回加えることにより、リフィル速度そのものを速
くするものである。以降、上記駆動方式をずらし駆動と
称す。

【００１１】また、ずらし駆動手段としては、１ドット
おきに駆動タイミングをずらし偶数ノズルと奇数ノズル
に分割する手段のほか、２ドットおきに等、複数ドット
おきに駆動タイミングを採るずらし駆動手段もある。

【００１２】一方、モノクロ・カラー画像を形成するプ
リンターにおいてはドットの再現性、濃度の安定性、階
調の再現性、色再現性など様々な安定性が望まれてお
り、これに対しても、駆動制御方法によって対応してい
る。

【００１３】特に、加熱型のインクジェット記録装置に
おいては、環境温度や、印字による自己昇温によってイ
ンクの吐出特性（吐出量・吐出速度・発泡状態・リフィ
ル状態など）が変動する。上記の安定性を保つために、
複数パルス波形による吐出量制御方法が提案されてお
り、上記ずらし制御と吐出量制御を合わせた装置も登場
している。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来のず
らし駆動方式にあっては、 １．ノズル数：Ｎ（ブロック数：ｉ×セグメント数：
ｊ）が増加すると、同時に駆動するノズル数：ｊを増す
ことになり、電圧降下：Ｖdropや流体クロストークの影
響を強めたり、一方では分割数（ブロック数：ｉ）の増
加にともなうブロック開放時間：Ｔｂ（１ブロックあた
りの開放時間幅）の低下などが発生する。このため、ず
らし駆動を単純に行おうとするとブロック開放時間も半
分になり吐出量の制御幅の確保が難しくなる。

【００１５】２．更なる高駆動周波数化によってブロッ
ク開放時間は単調に減少する。

【００１６】従って、１．２．を合わせて行おうとする
とブロック開放時間幅が極端に低下し、流体クロストー
ク対策としての最適な制御時間幅の確保が難しくなる。
また、単位時間あたり投入エネルギーが増大することで
発生する蓄熱によるヘッドの自己昇温を吸収するだけの
吐出量制御性が保てなくなる。即ち、各吐出群毎の複数
パルスの開放時間が短くなるため、複数パルス制御によ
る吐出量変動幅（吐出量制御範囲）を確保できなくな
る。

【００１７】本発明の目的は、前記従来の課題を解決
し、複数パルスによる吐出量制御を確実に行って高速且
つ高品位の画像記録を可能としたインクジェット記録方
法及び記録装置を提供せんとするものである。

【００１８】また、本発明の他の目的は、多ノズル化と
高周波駆動化の両者を同時に実現することのできるイン
クジェット記録方法及び記録装置を提供することにあ
る。

【００１９】本発明のさらに他の目的は、電源の効率的
な利用を行なえるインクジェット記録方法及び記録装置
を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、少なくとも第１、第２信号期間が休止期間
を介して設けられる駆動信号の各々を、複数の吐出部に
対し時分割して供給するインクジェット記録方法におい
て、ある位相の駆動信号の休止期間に、その前後の位相
の駆動信号の第１、第２信号期間が位置する位相差で前
記駆動信号の各々を時分割して供給することを特徴とす
る。

【００２１】

【作用】上記構成によれば、駆動信号期間を充分に確保
することができるので、従来の２倍のノズル数及び従来
の約２倍の吐出周波数にしても、偶奇等の組み合わせに
よるずらし駆動と同等の流体クロストーク制御（リフィ
ルの最大後退量の短縮とリフィル速度の高速化）が行え
る。更に、吐出特性を一定に保つための複数パルスによ
る制御（環境変動と印字による自己昇温に対して、吐出
量の一定化と吐出速度の一定化）が行えるので、従来の
画像品位を低減せずに記録の高速化を実現することが可
能となる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明のインクジェット記録方法に係
る実施例について、図面を参照して詳細に説明する。

【００２３】 （実施例１）モノクロプリンター・インターレース駆動 本実施例はモノクロプリンターに本発明を適用したもの
で、ヘッドのノズル数は１２８ノズル（１６×８）、ヘ
ッドの駆動周波数はｆｏｐ＝６．６ＫＨｚを実現するた
めの方法について説明する。

【００２４】図１乃至図５は、本発明が実施もしくは適
用される好適なインクジエツトユニツトＩＪＵ，インク
ジエツトヘツドＩＪＨ，インクタンクＩＴ，インクジエ
ツトカートリツジＩＪＣ，インクジエツト記録装置本体
ＩＪＲＡ，キヤリツジＨＣの夫々及び夫々の関係を説明
するための説明図である。以下、これらの図面を用いて
各部構成の説明を行う。

【００２５】(i) 装置本体の概略説明 図１は、本発明に適用されるインクジエツト記録装置Ｉ
ＪＲＡの概観図の一例である。図において、駆動モータ
５０１３の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア５０１
１，５００９を介して回転するリードスクリユー５００
５の螺旋溝５００４に対して係合するキヤリツジＨＣは
ピン（不図示）を有し、矢印ａ，ｂ方向に往復移動され
る。このキヤリツジＨＣには、インクジエツトカートリ
ツジＩＪＣが搭載されている。５００２は紙押え板であ
り、キヤリツジ移動方向にわたって紙をプラテン５００
０に対して押圧する。５００７，５００８はフオトカプ
ラで、キヤリツジのレバー５００６のこの域での存在を
確認して、モータ５０１３の回転方向切換等を行うため
のホームポジシヨン検知手段である。５０１６は記録ヘ
ツドの前面をキヤツプするキヤツプ部材５０２２を支持
する部材で、５０１５はこのキヤツプ内を吸引する吸引
手段でキヤツプ内開口５０２３を介して記録ヘツドの吸
引回復を行う。５０１７はクリーニングブレードで、５
０１９はこのブレードを前後方向に移動可能にする部材
であり、本体支持板５０１８にこれらは支持されてい
る。ブレードは、この形態でなく周知のクリーニングブ
レードが本例に適用できることはいうまでもない。

【００２６】又、５０１２は、吸引回復の吸引を開始す
るためのレバーで、キヤリツジと係合するカム５０２０
の移動に伴って移動し、駆動モータからの駆動力がクラ
ツチ切換等の公知の伝達手段で移動制御される。

【００２７】これらのキヤツピング、クリーニング、吸
引回復は、キヤリツジがホームポジシヨン側領域にきた
ときにリードスクリユー５００５の作用によってそれら
の対応位置で所望の処理が行えるように構成されている
が、周知のタイミングで所望の作動を行うようにすれ
ば、本例には何れも適用できる。

【００２８】本例でのインクジエツトカートリツジＩＪ
Ｃは、インクの収納割合が大きくなっているもので、イ
ンクタンクＩＴの前方面よりもわずかにインクジエツト
ユニツトＩＪＵの先端部が突出した形状である。このイ
ンクジエツトカートリツジＩＪＣは、インクジエツト記
録装置本体ＩＪＲＡに載置されているキヤリツジＨＣの
前述の位置決め手段、及び電気的接点とによって固定支
持されると共に、該キヤリツジＨＣに対して着脱可能な
タイプである。

【００２９】 （ii）インクジェットユニットＩＪＵ構成説明 インクジエツトユニツトＩＪＵは、電気信号に応じて膜
沸騰をインクに対して生じせしめるための熱エネルギー
を生成する電気熱変換体を用いて記録を行う方式のユニ
ツトである。

【００３０】(iii)ヒーターボードの説明 図２は本実施例で使用しているヘッドのヒーターボード
１００の模式図を示している。ヘッドの温度を制御する
ための温調用（サブ）ヒーター８ｄ、インクを吐出させ
るための吐出用（メイン）ヒーター８ｃが配された吐出
部列８ｇ、駆動素子８ｈが同図で示される様な位置関係
で同一基板上に形成されている。この様に各素子を同一
基板上に配することでヘッド温度の検出、制御が効率よ
く行え、更にヘッドのコンパクト化、製造工程の簡略化
を計ることができる。また同図には、ヒーターボードが
インクで満たされる領域と、そうでない領域とに分離す
る天板の外周壁断面８ｆの位置関係を示す。この天板の
外周壁断面８ｆの吐出用ヒーター８ｄ側が、共通液室と
して機能する。なお、天板の外周壁断面８ｆの吐出部列
８ｇ上に形成された溝部によって、液路が形成される。

【００３１】(iv) 制御構成の説明 次に、上述した装置構成の各部の記録制御を実行するた
めの制御構成について、図３に示すブロック図を参照し
て説明する。

【００３２】同図に於いて１００のインターフェースに
印字信号が入ると１０４のゲートアレイと１０１のＭＰ
Ｕとの間で信号がプリント用の信号に変換され、さらに
１０６のモータドライバーや１０７のモータドライバー
が駆動され１０５のヘッドドライバーに送られた信号ど
おりに記録ヘッドが駆動され印字が行われる。

【００３３】図４は、ゲートアレイ１０４内のヘッド駆
動部の一例を示すブロック図である。１つのヘッドには
１２８のノズルとそれらに対応した吐出ヒーターがあ
る。吐出ヒーターはｓｅｇ１〜ｓｅｇ１２８で示され
る。Ｖｈ端子は１２８の吐出ヒータに共通のコモン電極
である。Ｖｈは記録動作時は２０〜３５（Ｖ）電圧が掛
けられている。Ｔｏｐ（Ｒｎｋ）端子は、記録ヘッドの
ランクを判断する端子であり、内部のランク抵抗１４１
の値によって吐出ヒータ駆動パルスの幅や高さまたは駆
動タイミングなどを補正し、結果としてどの記録ヘッド
から吐出するインク液適の体積も同一になるように制御
される。ＧＮＤ端子は、１２８の吐出ヒータ駆動回路部
の基準電位を与える端子である。また、ＳＵＢ端子はサ
ブヒータ１４２用の端子である。サブヒータ１４２は、
記録ヘッドの温度を上げるときに使用される。サブヒー
タ１４２は記録ヘッド内の左右に２個配置されている。

【００３４】ＨｅａｔＥＮ−Ａ，ＨｅａｔＥＮ−Ｂは、
それぞれブロックＡ、ブロックＢの吐出ヒーター駆動の
イネーブル信号端子である。ＨｅａｔＥＮ−ＡとＨｅａ
ｔＥＮ−Ｂは独立に制御可能な構成としてある。

【００３５】ＲＥＳＥＴ端子、ＣＬＫ−ＡとＣＬＫ−Ｂ
端子，Ｕ／Ｄ端子はデータをセットするノズルをブロッ
ク毎に選択するカウンタ１４４Ａとカウンタ１４４Ｂに
関する端子である。カウンタ１４４の次の段にはデコー
ダ１４５があり、更に次の段には記録信号との論理積を
とるロジック１４６があり、トランジスタアレイ１４７
を介して各吐出ヒータに接続される。ＲＥＳＥＴは、カ
ウンタ１４４のクリア端子である。ＣＬＫ−Ａ及びＣＬ
Ｋ−Ｂはカウンタ１４４Ａ及びカウンタ１４４Ｂに入る
クロック端子である。Ｕ／Ｄは、カウンタ１４４のアッ
プダウンを選択する端子である。往復記録動作時には、
往路ではアップ、復路ではダウンのようにアップとダウ
ンが交互に入れ替わり記録する。

【００３６】ＩＤＡＴＡ端子は、データ入力端子であ
り、ＤＣＬＫ端子からのデータクロック信号と同期して
データが入力され１２８ビットのシリアルパラレル変換
回路１４８を介して１２８ビットのラッチ回路で一時的
にデータがラッチされる。ＲＥＳＥＴ端子は、ラッチ回
路１４９のリセット端子でもある。また、ＬＴＣＬＫ端
子は、ラッチ信号をラッチ回路１４９に与える端子であ
る。

【００３７】ＶDD端子は、ロジック系の電源電圧入力端
子で、ここでは、５（Ｖ）である。また、ＧＮＤＬ端子
はロジック系の基準電位を与える端子である。ＤｉＡ端
子は，ＤｉＫ端子との間の２個のシリアル接続されたダ
イオード１５０の端子である。２個のダイオード１５０
は記録ヘッドの左右に配置され、記録ヘッドの平均的な
温度をセンスするのに使用される。

【００３８】図５は、図４における駆動ブロックの吐出
ヒータをオン・オフするタイミングを示すタイミングチ
ャートである。また、図６は特にカウンタ部のタイミン
グを示すタイミングチャートである。

【００３９】図５において、本実施例ではデータをセッ
トし、ラッチするまでの時間に約１６（μｓｅｃ）を要
し、また、ヒートの合計時間は１３６（μｓｅｃ）であ
る。したがって、全体で約１５２（μｓｅｃ）を要す
る。この時のヘッドの駆動周波数は、約６．６（ＫＨ
ｚ）に相当する。

【００４０】図６で、ＨｅａｔＥＮ−ＡとＨｅａｔＥＮ
−Ｂとは独立な信号である。ＲＥＳＥＴはカウンタ１４
４Ａとカウンタ１４４Ｂに共通であり、まず、ＲＥＳＥ
Ｔ信号が入ってカウンタ１４４をクリアする。この時例
えば、Ｕ／Ｄはアップにセットされている。ＣＬＫ−Ａ
にＨｅａｔＥＮ−Ａと同期してＣＬＫ−Ａからクロック
が入れられると、ブロックＡ−１に１個の吐出ヒートパ
ルスが発生する。このパルスでブロックＡ−１に対応し
たノズルにデータがある場合にはインクが吐出される。
以下同様に、ブロックＡ−２、ブロックＡ−３、・・
・、ブロックＡ−８と続く。一方、ＣＬＫ−ＢにＨｅａ
ｔＥＮ−Ｂと同期してＣＬＫ−Ｂからクロックが入れら
れると、ブロックＢ−１に１個の吐出ヒートパルスが発
生する。このヒートパルスはブロックＡでのヒートパル
スのオン時間と重ならないタイミングとなっている。こ
のタイミングに関しては図３３に示すようになってい
る。以下ブロックＡと同様にブロックＢ−８まで続く。

【００４１】ブロックＡ−１のプレパルスとメインパル
スの間に、ブロックＢ−１のプレパルスがある。

【００４２】又、ブロックＢ−１のプレパルスとメイン
パルスの間にブロックＡ−２のプレパルスがある。

【００４３】以下同様にブロックＢ８まで続く。このよ
うにＡ−１〜Ａ−８はプレパルスからメインパルスまで
のヒート時間Ｔの時間的なオーバーラップはない。同様
にＢ１〜Ｂ８でもオーバーラップはない。

【００４４】一方、ＡブロックとＢブロックでは順次オ
ーバーラップし、Ａ，Ｂ各ブロックのプレパルスとメイ
ンパルスの間に異なるブロックのパルスがオーバーラッ
プする。

【００４５】この時、オーバーラップしたヒート時間Ｔ
の間で、Ａ，Ｂ各ブロックでのプレパルスとメインパル
スは互いにオーバーラップしないようになっている。

【００４６】以上のようにして、各ブロックに対応した
吐出ヒータの駆動が行われる。

【００４７】次に、本実施例の吐出量制御方法について
説明する。吐出量制御を行うにはヘッドの駆動波形に特
徴を持たせることが必要で、ヘッド駆動は分割パルス
（複数パルス）駆動法を用いている。代表的なパルス波
形として、図７に示すようにダブルパルス波形を用いて
おり、Ｖｏｐは駆動電圧、Ｐ1 はプレヒートパルス幅、
Ｐ2 はインターバルタイム（オフタイム）、Ｐ3 はメイ
ンヒートパルス幅を示している。Ｔ1 ・Ｔ2 ・Ｔ3 はＰ
1 ・Ｐ2 ・Ｐ3 を決めるための時間を示している。ＶOP
はヒーターボードＨ・Ｂ上に熱エネルギーを発生させる
ために必要な電気的エネルギーであり、Ｈ・Ｂの面積・
抵抗値・膜構造やヘッドのノズル構造によって決まる。

【００４８】本実施例で用いた分割パルス幅変調駆動法
は、Ｐ1 ・Ｐ2 ・Ｐ3 の順にパルスを与え、Ｐ1 はダイ
オード温度センサー１５０からの出力値であるヘッドベ
ース温度；ＴH （Ｋ・Ｃ・Ｍ・Ｙ）で印字開始前・印字
中のパルス幅を決定し、ＰＷＭ制御を行っている。各パ
ルスの役割は、Ｐ1 はプレヒートパルスで主にノズル内
のインク温度分布を制御するためのパルス幅であり、吐
出量を直接変えるのに使用し、ヘッドの温度に応じてＰ
1 のパルス幅を制御する。この時Ｈ・Ｂ上に熱エネルギ
ーを加えすぎてプレ発泡現象が発生しないようにしてい
る。Ｐ2 はインターバルタイムで、プレヒートパルスＰ
1 とメインヒートパルスＰ2 が相互干渉しないように一
定時間の間隔を設けるためと、ノズル内インクの温度分
布を制御する働きがある。なお、このインターバルによ
っても吐出量を制御可能である。Ｐ3 はメインヒートパ
ルスでＨ・Ｂ上に発泡現象を発生させノズル穴よりイン
ク滴を吐出させる。これらのパルス幅は，Ｈ・Ｂの面積
・抵抗値・膜構造やヘッドのノズル構造・インク物性に
よって決まる。

【００４９】従って、ヘッド構造、インクが決定し、所
望の吐出量：Ｖｄ（ｐｌ／ｄｏｔ）が決定するとＰ１，
Ｐ２，Ｐ３は任意に決定される。なお、同一の吐出量を
発生するＰ１，Ｐ２，Ｐ３の組み合わせは１つとは限ら
ない。ただし、後述する吐出量の温度依存性を考慮する
と、温度変化に対する吐出量の制御範囲を広げるために
インターバルタイム：Ｐ２は可能な限り長い方が好まし
い。

【００５０】次にプレヒートパルス：Ｐ1 （Ｐ2 でも同
様に制御可能）を用いた吐出量制御方法について簡単に
述べる。

【００５１】ヘッド温度（ＴH ）一定の条件でプレヒー
トパルス：Ｐ1 と吐出量：ＶD との関係は、図８に示す
ようにＰ1 のパルス幅の増加に対してＰ1LMTまでは直線
的（または非線形に）に増加し、それ以後はプレ発泡現
象によりメインヒートパルスＰ3 の発泡が乱されて、Ｐ
1MAXを過ぎると吐出量が減少する傾向を示す。

【００５２】同様に、ヘッド温度（ＴH ）と、Ｐ1 ／Ｐ
3 が一定の条件でプレヒートパルス：Ｐ2 と吐出量：Ｖ
D との関係は、図９に示すようにＰ2 のパルス幅の増加
（温度の低下が主要因）によりＰ2MAXを過ぎると吐出量
が減少する傾向を示す。本発明者らによると、Ｐ2MAXは
ヘッド構造やインクの物性等で決まる熱伝導によって支
配されるが、約１０±４（μｓｅｃ）の間でほぼ同一の
吐出量を出せることが分かっている。

【００５３】プレヒートパルス：Ｐ1 一定の条件で、ヘ
ッド温度：ＴH （環境温度）と吐出量：ＶD との関係
は、図１０に示すようにヘッド温度ＴH の増加に対して
直線的に増加する傾向を示す。それぞれの直線性を示す
領域の係数は、 吐出量のプレヒートパルス依存係数： ＫP1＝△ＶDP/ △Ｐ1 （ｎｇ/ μｓ・ｄｏｔ） 吐出量のインターバル時間依存係数： ＫP2＝△ＶDP/ △Ｐ2 （ｎｇ/ μｓ・ｄｏｔ） 吐出量のヘッド温度依存係数： ＫTH＝△ＶDT/ △ＴH （ｎｇ/ ℃・ｄｏｔ） のように決まる。

【００５４】本実施例で用いたヘッド構造のものでは上
記係数は、 ＫPBk ＝８．２５（ｎｇ/ μｓｅｃ・ｄｏｔ） ＫTHBk＝０．７（ｎｇ/ μｓｅｃ・ｄｏｔ） となる。これらのふたつの関係を以下に説明するように
有効に利用すると、図１１に示すように、ヘッド温度に
応じてＰ1 またはＰ2 をパルス幅変調：ＰＷＭ制御する
と、環境温度・印字による自己昇温によるヘッド温度変
化が発生しても吐出量を一定に保てることがわかる。こ
のようにして各色のインク吐出量を常に目標どおり一定
に保てる吐出特性制御方法（吐出量と吐出速度）が可能
となる。

【００５５】また、上記のような駆動方法を用いて各色
を独立に駆動制御したヘッドの吐出特性としては、本実
施例の場合は、ヘッド温度ＴH ＝２５. ０（℃）の環境
でＶOP＝２８（Ｖ）の時にＰ1 ＝２．００（μｓｅ
ｃ）、Ｐ2 ＝９．０±３（μｓｅｃ）、Ｐ3 ＝４. ００
（μｓｅｃ）のパルスを与えると最適な駆動条件となり
安定したインク吐出状態が得られる。この時の吐出特性
は、インク吐出量ＶD ＝８０. ０（ｎｇ/ ｄｏｔ）、吐
出速度Ｖ＝１４. ０（ｍ／ｓｅｃ）であった。

【００５６】次に、本実施例では記録ヘッドを高速駆動
する為に前記ずらし駆動を行う。以下、本実施例に於け
るずらし駆動の制御の考え方及び手段の詳細を図面を参
照して説明する。説明には、簡単のため、８×８に分割
した６４ノズルの場合を例にとって行なう。

【００５７】図１２（Ａ）は図１２（Ｂ）で示す吐出反
動圧力波を多数回受けた場合と、図１２（Ｃ）で示す自
分自身は１回も反動圧力波を受けなかった場合のメニス
カス後退量の挙動を示すものである。これによれば、吐
出反動圧力波を受けた方が最大メニスカス後退量が小さ
く、更にリフィル（インクの再充填）のカーブが立って
いることからリフィル速度も速いことが判る。

【００５８】最大メニスカス後退量は通常は共通液室内
の負圧レベルとノズルの持つインピーダンス設計値で決
まる。しかし、一吐出周期内の連続する次のタイミング
の吐出によって吐出の反動で生じる共通液室に向かう瞬
間的な正の圧力波を、この最大メニスカス後退点に達す
る前に加えると、その瞬間的な圧力波により今までノズ
ルの中を吐出反動の慣性力で高速に後退していたメニス
カスが、衝撃により慣性力を失って最大後退位置を浅く
する。

【００５９】リフィル速度は、同様に通常は共通液室内
の負圧レベルとノズルの持つインピーダンス設計値で決
まる。しかし、一吐出周期内の連続する次のタイミング
以降の吐出により、吐出の反動で生じる共通液室内に向
かう瞬間的な正の圧力波を、リフィルしている最中に多
数回加えると、リフィル速度を速くする。

【００６０】この観点で、ずらし駆動のありなし時での
メニスカス後退変動を見てみる。図１３はずらし駆動な
し時の例である。図１３（Ｂ）に於いて、ＣＯＭ１のノ
ズル１、ＣＯＭ２のノズル９、ＣＯＭ３のノズル１７、
ＣＯＭ８のノズル５７と徐々に最大メニスカス後退量と
リフィル速度が変化して行くのが判る。ＣＯＭ１のタイ
ミングで吐出されたものは、リフィルの初期からその後
の吐出の全ての吐出反動圧力波を受けるためにリフィル
速度が最も速くなっている。ＣＯＭ２，ＣＯＭ３，ＣＯ
Ｍ８と後半のノズルになるに従って、リフィルの初期に
受ける吐出反動圧力波の回数が減り、リフィル速度が遅
くなっていく。更にＣＯＭ８については、最大メニスカ
ス後退量も最大になるために一層リフィル時間がかかる
ものとなる。

【００６１】一方、本実施例では図１４のずらし駆動を
行うものである。本例ではセグメント信号ＳＥＧのタイ
ミングが隣接ノズルが同時に吐出しないようにシフトし
ている。更に、コモン信号ＣＯＭはもともとシフトして
いるため、吐出ヒータＨ１からＨ６４までが隣接ノズル
を吐出することなく４ノズルづつ吐出することになる。
図１４（Ｂ）は各コモン毎のノズルの最大メニスカス後
退量を図に記したものである。図から明かなように、前
記ずらし駆動を行わなかった場合とは異なり、各コモン
により駆動されるノズルのメニスカス後退量に差がな
く、特に最終駆動コモンであるＣＯＭ８で駆動されるノ
ズルに於いても、許容メニスカス後退量の範囲以内とな
ることが判明した。

【００６２】以上のように、本実施例ではずらし駆動を
行うことにより、ノズルへのインクのリフィルを積極的
に支援し、昨今の記録装置の高速化のニーズに答える制
御手段を実現する。

【００６３】次に、本発明の最も特徴とするインターレ
ース駆動について説明する。

【００６４】１．吐出量制御手段のための複数パルス印
加手段（ＰＷＭ制御） ２．流体クロストーク低減のためのずらし駆動 ３．電源の効率的な利用方法 を組み合わせて、多ノズル・高周波数・高効率駆動に対
応する新規駆動（以後はインターレース駆動方式と称
す）手段について説明する。

【００６５】通常の方法によって上記２のずらし制御を
行うと、図１５、１６に示すようにあるブロックのノズ
ルでの吐出パルス（複数パルスの全て）が完全に終了し
てから、次のブロックの吐出パルス波形を出力する。

【００６６】一方、本実施例では、図１７、１８に示し
たように第１ブロックの複数パルスの第１のパルス波形
が終了して、第２のパルス波形が出力される前段階のイ
ンターバル時間中に第２のブロック第１のパルス波形を
出力して、次に第１ブロックの第２のパルス波形を出力
し、最後に第２ブロックの第２のパルス波形を出力す
る。それぞれの複数パルスが重ならないよう入れ子状態
にして、トータルパルス幅：Ｐop＝Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３の
確保と、ずらし時間：Ｔdelay の確保を実現したもので
ある。

【００６７】以下に、本実施例における１２８ノズル、
駆動周波数ｆ＝６．６（ＫＨｚ）のインターレース駆動
方法について順に説明する。

【００６８】駆動パルス波形は偶奇共に、Ｖｏｐ＝２８
（Ｖ）、Ｐ１＝２（μｓ）、Ｐ２＝９（μｓ）、Ｐ３＝
４（μｓ）で駆動する。ここで、Ｐ２は上述した最大吐
出量に対応する１０μｓ近傍としている。

【００６９】まず、第１Ｂｌｏｃｋの１、３、５、７、
９、１１、１３、１５、の奇数ｓｅｇを８個同時にダブ
ルパルス駆動する。

【００７０】次に、第１Ｂｌｏｃｋの２、４、６、８、
１０、１２、１４、１６の偶数ｓｅｇを８個同時に、第
１ブロックの奇数時のダブルパルス駆動のＰ１1Bｏｄｄ
とＰ３1Bｏｄｄの間に第１ブロックの偶数時のダブルパ
ルス駆動のＰ１1Bｅｖｅｎが入り込む形で駆動する。こ
のとき、Ｐ１1BｅｖｅｎはＰ１1Bｏｄｄとは約８（μ
ｓ）のｄｅｌａｙが発生する。

【００７１】次に、第２Ｂｌｏｃｋの９、１１、１３、
１５、１７、１９、２１、２３の奇数ｓｅｇを８個同時
に、第１ブロックの偶数時のダブルパルス駆動のＰ１1B
ｅｖｅｎとＰ３1Bｅｖｅｎの間に第２ブロックの奇数時
のダブルパルス駆動のＰ１2Bｏｄｄが入り込む形で駆動
する。このとき、Ｐ１1BｅｖｅｎはＰ１2Bｏｄｄとは約
８（μｓ）のｄｅｌａｙが発生する。

【００７２】次に、同様にして第２Ｂｌｏｃｋの１８、
２０、２２、２４、２６、２８、３０、３２の偶数ｓｅ
ｇを８個同時に駆動する。

【００７３】以下同様にして、第８ブロックの偶数ノズ
ルまでをインターレース駆動することで１カラム毎のパ
ルス開放時間（Ｔblock ＝Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３）を約１５
（μｓ）確保できる上、１２８ノズルを８ブロック偶奇
ずらし駆動（ずらし時間：約８（μｓ））を行っても、
約６．６（ＫＨｚ）駆動を達成できる。

【００７４】ただし、このとき、各パルスが重複しない
で入れ子になるためには、各制御パラメータに以下の条
件が必要となる。

【００７５】 Ｐ１＋Ｐ３＜Ｔdelay （ずらし時間）＜Ｐ２ Ｔdelay ×１５＋（Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３）＜０．９×１０
００／ｆｏｐ Ｐ１：プレヒートパルス幅 Ｐ２：インターバルタイム（オフタイム） Ｐ３：メインヒートパルス幅 Ｔdelay ：ずらし時間 ｆｏｐ：駆動周波数 ここで、上記第１式は、オフタイムＰ２にパルスＰ１、
Ｐ３を入れるためにＰ１＋Ｐ３＜Ｐ２が必要で、ずらし
時間Ｔdelay によってパルスＰ１、Ｐ３が重複しないた
めにＰ１＋Ｐ３＜Ｔdelay 、Ｔdelay ＜Ｐ２が必要だか
らである。また、第２式は、パルス列の長さＴdelay ×
１５＋（Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３）が駆動周期１０００／ｆｏ
ｐよりも短い必要があるからである。なお、第２式の係
数０．９はパルスのディレイ（図１４では約１μｓ）等
のマージンを考慮したものであり、０．９〜０．９５が
一般的である。プレヒートパルス幅は０〜Ｐ１の間で可
変制御される。

【００７６】本実施例では、同一ブロック間で偶数，奇
数を交互としたが、図１９に示すように偶数，偶数，奇
数，奇数を交互として駆動しても良い。この方法では、
よりクロストークを軽減することができる。

【００７７】前記のごとく、上記ずらし駆動手段の弊害
と該弊害修復効果を交互に繰り返す駆動制御手段を実現
したことにより、ずらし駆動の弊害である画像不良を抑
制し、リフィルの高速化効果を引き出すことが可能とな
り、高速且つ高画像品位の記録を行うことが可能とな
る。

【００７８】（実施例２）カラープリンター（４色）フ
ァインインターレース 図２０に、本発明の駆動方法を採用したカラーインクジ
ェット記録装置の斜視図を示す。この装置は交換可能な
記録ヘッドを黒（Ｂｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ
（Ｍ），イエロー（Ｙ）の４色のインクに対応して備え
たフルカラーシリアルタイプのプリンターである。本プ
リンターに使用したヘッドは、解像度３６０ｄｐｉ、駆
動周波数１０．８（ＫＨｚ）で、１２８個の吐出口を有
している。

【００７９】同図において、ＣはＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの各
インクに対応した４個一体型の記録ヘッドカートリッジ
であり、記録ヘッドとこれにインクを供給するインクを
貯蔵したインクタンクとが一体に形成されている。記録
ヘッドカートリッジＣはキャリッジに対して不図示の構
成によって着脱自在に装着される。キャリッジ２は、ガ
イド軸１１に沿って摺動可能に係合し、また、不図示の
主走査モータによって移動する駆動ベルト５２の一部と
接続する。これにより、記録ヘッドカートリッジＣはガ
イド軸１１に沿った走査のための移動が可能となる。１
５、１６及び１７、１８は記録ヘッドカートリッジＣの
走査による記録領域の図中奥側及び手前側においてガイ
ド軸１１とほぼ平行に延在する搬送ローラである。搬送
ローラ１５、１６および１７、１８は不図示の副走査モ
ータによって駆動され記録媒体Ｐを搬送する。この搬送
される記録媒体Ｐは記録ヘッドカートリッジＣの吐出口
面が配設された面に対向し記録面を構成する。

【００８０】記録ヘッドカートリッジＣによる記録領域
に隣接するカートリッジＣの移動可能な領域に臨んで回
復係ユニットが設けられる。回復係ユニットにおいて、
３００は記録ヘッドを有する複数のカートリッジＣにそ
れぞれ対応して設けたキャップユニットであり、キャリ
ッジ２の移動にともなって図中左右方向にスライド可能
であると共に、上下方向に昇降可能である。そしてキャ
リッジ２がホームポジションにあるときは、記録ヘッド
部と接合してこれをキャッピングする。また、回復係ユ
ニットにおいて、４０１及び４０２は、それぞれワイピ
ング部材としての第１及び第２のブレード、４０３は第
１ブレード４０１をクリーニングするために、例えば吸
収体でなるブレードクリーナーである。

【００８１】さらに、５００はキャップユニット３００
を介して記録ヘッドの吐出口及びその近傍からインクな
どを吸収するためのポンプユニットである。

【００８２】図２１は、上記カラーインクジェット記録
装置における制御系の構成例を示すブロック図である。

【００８３】ここで、８００は主制御部をなすコントロ
ーラであり、様々なシーケンスを実行する例えばマイク
ロコンピュータ形態のＣＰＵ８０１、その手順に対応し
たプログラムやテーブル、その他の設定値などを格納し
たＲＯＭ８０３、及び画像データの供給源をなすホスト
装置（画像読み取りのリーダー部であっても良い）であ
り、画像データその他のコマンド、ステータス信号等は
インターフェース（Ｉ／Ｆ）８１２を介してコントロー
ラと送受信される。８２０は電源スイッチ８２２、記録
開始を指令するためのスイッチ８２４及び回復の起動を
指示するための回復スイッチ８２６など、操作者による
指令入力を受容するスイッチ群である。８３０はホーム
ポジションセンサーやスタートポジションなどキャリッ
ジ２の位置を検出するためのセンサ８３２、及びリーフ
スイッチ５３０を含みポンプ位置検出のために用いるセ
ンサ８３４など、装置の状態を検出するためのセンサ群
である。

【００８４】８４０は記録データなどに応じて記録ヘッ
ドの電気熱変換体を駆動するためのヘッドドライバーで
ある。また、ヘッドドライバーの一部はヒーター３０
Ａ、３０Ｂを駆動することにも用いられる。さらに、温
度センサ２０Ａ、２０Ｂからの温度検出値はコントロー
ラ８００に入力する。８５０はキャリッジ２を主走査方
向に移動させるための主走査モータ、８５２はそのドラ
イバーである。８６０は副走査モータであり、記録媒体
を搬送するために用いられる。

【００８５】図３２は、ゲートアレイ１０４内のヘッド
駆動部の一例を示すブロック図である。１つのヘッドに
は１２８のノズルとそれらに対応した吐出ヒーターがあ
る。吐出ヒーターはｓｅｇ１〜ｓｅｇ１２８で示され
る。Ｖｈ端子は１２８の吐出ヒータに共通のコモン電極
である。Ｖｈは記録動作時は２０〜３５（Ｖ）電圧が掛
けられている。Ｔｏｐ（Ｒｎｋ）端子は、記録ヘッドの
ランクを判断する端子であり、内部のランク抵抗１４１
の値によって吐出ヒータ駆動パルスの幅や高さまたは駆
動タイミングなどを補正し、結果としてどの記録ヘッド
から吐出するインク液適の体積も同一になるように制御
される。ＧＮＤ端子は、１２８の吐出ヒータ駆動回路部
の基準電位を与える端子である。また、ＳＵＢ端子はサ
ブヒータ１４２用の端子である。サブヒータ１４２は、
記録ヘッドの温度を上げるときに使用される。サブヒー
タ１４２は記録ヘッド内の左右に２個配置されている。

【００８６】ＨｅａｔＥＮ−Ａ，ＨｅａｔＥＮ−Ｂは、
それぞれブロックＡ、ブロックＢの吐出ヒーター駆動の
イネーブル信号端子である。ＨｅａｔＥＮ−ＡとＨｅａ
ｔＥＮ−Ｂは独立に制御可能な構成としてある。

【００８７】ＲＥＳＥＴ端子、ＣＬＫ−ＡとＣＬＫ−Ｂ
端子，Ｕ／Ｄ端子はデータをセットするノズルをブロッ
ク毎に選択するカウンタ１４４Ａとカウンタ１４４Ｂに
関する端子である。カウンタ１４４の次の段にはデコー
ダ１４５があり、更に次の段には記録信号との論理積を
とるロジック１４６があり、トランジスタアレイ１４７
を介して各吐出ヒータに接続される。ＲＥＳＥＴは、カ
ウンタ１４４のクリア端子である。ＣＬＫ−Ａ及びＣＬ
Ｋ−Ｂはカウンタ１４４Ａ及びカウンタ１４４Ｂに入る
クロック端子である。Ｕ／Ｄは、カウンタ１４４のアッ
プダウンを選択する端子である。往復記録動作時には、
往路ではアップ、復路ではダウンのようにアップとダウ
ンが交互に入れ替わり記録する。

【００８８】ＩＤＡＴＡ端子は、データ入力端子であ
り、ＤＣＬＫ端子からのデータクロック信号と同期して
データが入力され１２８ビットのシリアルパラレル変換
回路１４８を介して１２８ビットのラッチ回路で一時的
にデータがラッチされる。ＲＥＳＥＴ端子は、ラッチ回
路１４９のリセット端子でもある。また、ＬＴＣＬＫ端
子は、ラッチ信号をラッチ回路１４９に与える端子であ
る。

【００８９】ＶDD端子は、ロジック系の電源電圧入力端
子で、ここでは、５（Ｖ）である。また、ＧＮＤＬ端子
はロジック系の基準電位を与える端子である。ＤｉＡ端
子は，ＤｉＫ端子との間の２個のシリアル接続されたダ
イオード１５０の端子である。２個のダイオード１５０
は記録ヘッドの左右に配置され、記録ヘッドの平均的な
温度をセンスするのに使用される。

【００９０】図３３は、図３２における駆動ブロックの
吐出ヒータをオン・オフするタイミングを示すタイミン
グチャートとカウンタ部のタイミングを示すタイミング
チャートである。

【００９１】図３３において、本実施例ではデータをセ
ットし、ラッチするまでの時間に約１６（μｓｅｃ）を
要し、また、ヒートの合計時間は１３６（μｓｅｃ）で
ある。したがって、全体で約９２．６（μｓｅｃ）を要
する。この時のヘッドの駆動周波数は、約１０．８（Ｋ
Ｈｚ）に相当する。

【００９２】図３３で、ＨｅａｔＥＮ−ＡとＨｅａｔＥ
Ｎ−Ｂとは独立な信号である。ＲＥＳＥＴはカウンタ１
４４Ａとカウンタ１４４Ｂに共通であり、まず、ＲＥＳ
ＥＴ信号が入ってカウンタ１４４をクリアする。この時
例えば、Ｕ／Ｄはアップにセットされている。ＣＬＫ−
ＡにＨｅａｔＥＮ−Ａと同期してＣＬＫ−Ａからクロッ
クが入れられると、ブロックＡ−１に１個の吐出ヒート
パルスが発生する。このパルスでブロックＡ−１に対応
したノズルにデータがある場合にはインクが吐出され
る。以下同様に、ブロックＡ−２、ブロックＡ−３、ブ
ロックＡ−４、ブロックＡ−５と続く。一方、ＣＬＫ−
ＢにＨｅａｔＥＮ−Ｂと同期してＣＬＫ−Ｂからクロッ
クが入れられると、ブロックＢ−１に１個の吐出ヒート
パルスが発生する。このヒートパルスはブロックＡでの
ヒートパルスのオン時間と重ならないタイミングとなっ
ている。このタイミングに関しては後で詳細に述べる。
以下ブロックＡと同様にブロックＢ−４まで続く。

【００９３】以上のようにして、各ブロックに対応した
吐出ヒータの駆動が行われる。

【００９４】以下、本実施例における１２８ノズル、駆
動周波数ｆ＝１０．８（ＫＨｚ）のファインインターレ
ース駆動方法について、図２２を用いて順に説明する。

【００９５】駆動パルス波形は偶奇共に、Ｖｏｐ＝２８
（Ｖ）、Ｐ１＝２（μｓ）、Ｐ２＝９（μｓ）、Ｐ３＝
４（μｓ）で駆動する。但し、ブロック数は通常の８ブ
ロックから９ブロックに増やして駆動する。

【００９６】まず、第１Ｂｌｏｃｋの１、３、５、７、
９、１１、１３、１５、からなる奇数ｓｅｇを８個同時
にダブルパルス駆動する。

【００９７】次に、第２Ｂｌｏｃｋの２、４、６、８、
１０、１２、１４、１６、１８、２０、２２、２４、２
６、２８、３０、３２からなる偶数ｓｅｇを１６個同時
に、第１ブロックの奇数時のダブルパルス駆動のＰ１1B
ｏｄｄとＰ３1Bｏｄｄの間に第２ブロックの偶数時のダ
ブルパルス駆動のＰ１2Bｅｖｅｎが入り込む形で駆動す
る。このとき、Ｐ１2BｅｖｅｎはＰ１1Bｏｄｄとは約８
（μｓ）のｄｅｌａｙが発生する。

【００９８】次に、第３Ｂｌｏｃｋの１７、１９、２
１、２３、２５、２７、２９、３１、３３、３５、３
７、３９、４１、４３、４５、４７からなる奇数ｓｅｇ
を１６個同時に、第２ブロックの偶数ノズル時のダブル
パルス駆動のＰ１2BｅｖｅｎとＰ３2Bｅｖｅｎの間に第
３ブロックの奇数時のダブルパルス駆動のＰ１3Bｏｄｄ
が入り込む形で駆動する。このとき、Ｐ１3BｏｄｄはＰ
１2Bｅｖｅｎとは約８（μｓ）のｄｅｌａｙが発生す
る。

【００９９】次に、同様にして、第４Ｂｌｏｃｋの３
４、３６、３８、４０、４２、４４、４６、４８、５
０、５２、５４、５６、６８、６０、６２、６４からな
る偶数ｓｅｇを１６個同時に駆動する。以下同様にし
て、第９ブロックの奇数ノズルまでをインターレース駆
動することで、１カラム毎のパルス開放時間（Ｔblock
＝Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３）を約１５（μｓ）確保できたうえ
で、１２８ノズルを８ブロック偶奇ずらし駆動（ずらし
時間：約８（μｓ））を行っても 約１０．８（ＫＨ
ｚ）駆動を達成できる。

【０１００】ただし、このときの各制御パラメータには
以下の条件が必要となる。

【０１０１】 Ｐ１＋Ｐ３＜Ｔdelay （ずらし時間）＜Ｐ２ Ｔdelay ×８＋（Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３）＜０．９５×１０
００／ｆｏｐ Ｐ１：プレヒートパルス幅 Ｐ２：インターバルタイム（オフタイム） Ｐ３：メインヒートパルス幅 Ｔdelay ：ずらし時間 ｆｏｐ：駆動周波数 前記のごとく、上記ずらし駆動手段の弊害と該弊害修復
効果を交互に繰り返す駆動制御手段を実現したことによ
り、ずらし駆動の弊害である前記画像不良を抑制し、リ
フィルの最大後退量の短縮とリフィル速度の高速化の効
果を引き出すことが可能となり、高速且つ高画像品位の
記録を行うことが可能となる。

【０１０２】更には、各ブロックを構成するノズルの吐
出領域は、第１ブロックが１〜１５，第２ブロックが２
〜３２，第３ブロックが１７〜４７，・・・のように、
一部が重複しているため、直線性の乱れを低減すること
ができる。

【０１０３】（実施例３）濃淡多値構成（含ファインイ
ンターレース） 本実施例は、実施例２で述べたカラーインクジェット装
置のヘッドカートリッジユニットとインクタンクユニッ
トを、濃淡多値ヘッド（濃淡２種類の染料濃度による３
値記録）に交換し、上述のインターレース駆動方式と、
偶奇ファイン交互駆動を適用することで、高画質な印字
を可能にしたものである。濃淡多値ヘッドのノズル数
は、３２ノズル（４×８）×４色（色間スペース：８ノ
ズル×３）合計１５２ノズル相当で、このヘッドを９ブ
ロックに分割して駆動する。ヘッドの解像度は３６０ｄ
ｐｉである。ヘッド数は２本で、濃淡多値で用いるイン
クの最適化された各色の染料濃度の異なるものを搭載し
ている（各色ともに、２種類：合計８種類）。ヘッドの
駆動周波数はｆｏｐ＝１０．８（ＫＨｚ）である。

【０１０４】本実施例では、各色のインクの染料濃度
は、Ｂｋ（淡・・・１．０（％）、濃・・・３．５
（％））、Ｃ（淡・・・０．７（％）、濃・・・２．５
（％））、Ｍ（淡・・・０．６（％）、濃・・・２．５
（％））、Ｙ（淡・・・０．７（％）、濃・・・２．０
（％））であり、１画素に打ち込む順序は、濃→淡とし
た。

【０１０５】図２３は、本実施例の特徴を最もよく表す
ヘッドの構造を示した図面である。このヘッド２０１
は、ＢＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの４つの異なる色を一つのヘッド
で印字可能にしたもので、各色のノズル２１１の数はＢ
Ｋ：３２、Ｃ：３２，Ｍ：３２，Ｙ：３２で構成されて
いる。２０２はインクタンク２０４の供給口２０３と結
合される連結部で、供給路２１５を介してノズル（吐出
口）２１１にインクをヘッド２０１はベースプレート２
１３によってキャリッジ２２０に搭載され、キャリッジ
２２０はガイド軸２２１に沿って移動する。温度センサ
ーにはダイオードセンサーを利用しており、ノズル列の
両サイドと、ＢｋとＣの間に合計３つ配置した。このダ
イオードセンサーはヘッドの平均温度（ベース温度：Ｔ
B ）をモニターする。また、各色のノズル近傍の温度は
別に設けた本体側の各色のドットカウントから計算で求
めて、独立に温度推定制御するように工夫したものであ
る。

【０１０６】まず、本実施例の特徴であるインターレー
ス順次分割駆動とファイン交互駆動について説明する。

【０１０７】図２４に示すように、濃淡いずれのヘッド
駆動は、ブラック：３２ノズルを３ブロック、シアン：
３２ノズルを３ブロック、マゼンタ：３２ノズルを３ブ
ロック、イエロー：３２ノズルを３ブロックにそれぞれ
分割して、色間スペースのそれぞれの８ノズル分（２４
ノズル：合計２ブロック分）は、時間的には差がないも
のとして９ブロックで駆動する。

【０１０８】駆動順序は、最初に、ブラックの第１Ｂｌ
ｏｃｋの１、３、５、７、９、１１、１３、１５の奇数
ｓｅｇを８個同時にダブルパルス駆動する。次に、第２
Ｂｌｏｃｋの２、４、６、８、１０、１２、１４、１
６、１８、２０、２２、２４、２６、２８、３０、３２
の偶数ｓｅｇを１６個同時に、第１ブロックの奇数時の
ダブルパルス駆動のＰ１1BｏｄｄとＰ３1Bｏｄｄの間に
第２ブロックの偶数時のダブルパルス駆動のＰ１2Bｅｖ
ｅｎが入り込む形で駆動する。このとき、Ｐ１2Bｅｖｅ
ｎはＰ１1Bｏｄｄとは約８（μｓ）のディレイ時間がと
れる。

【０１０９】次に、第３Ｂｌｏｃｋはブラックとシアン
をあたかも１つのブロックとして、それぞれを同時に１
７、１９、２１、２３、２５、２７、２９、３１、３３
（１Ｃ）、３５（３Ｃ）、３７（５Ｃ）、３９（７
Ｃ）、４１（９Ｃ）、４３（１１Ｃ）、４５（１３
Ｃ）、４７（１５Ｃ）の奇数ｓｅｇを１６個同時に、第
２ブロックの偶数時のダブルパルス駆動のＰ１2Bｅｖｅ
ｎとＰ３2Bｅｖｅｎの間に第３ブロックの奇数時のダブ
ルパルス駆動のＰ１3Bｏｄｄが入り込む形で駆動する。
このとき、Ｐ１3BｏｄｄはＰ１2Bｅｖｅｎとは約８（μ
ｓ）のディレイ時間がとれる。以上のように、シアンの
第１ブロックから第３ブロックまでを、見かけ上のブラ
ックの第３から第５ブロックとして駆動する。

【０１１０】さらに、同様にして、第４Ｂｌｏｃｋの３
４（２Ｃ）、３６（４Ｃ）、３８（６Ｃ）、４０（８
Ｃ）、４２（１０Ｃ）、４４（１２Ｃ）、４６（１４
Ｃ）、４８（１６Ｃ）、５０（１８Ｃ）、５２（２０
Ｃ）、５４（２２Ｃ）、５６（２４Ｃ）、５８（２６
Ｃ）、６０（２８Ｃ）、６２（３０Ｃ）、６４（３２
Ｃ）の偶数ｓｅｇを１６個同時に駆動する。

【０１１１】次に、第５Ｂｌｏｃｋはシアンとマゼンタ
をあたかも１つのブロックとして、それぞれを同時に４
９（１７Ｃ）、５１（１９Ｃ）、５３（２１Ｃ），５５
（２３Ｃ），５７（２５Ｃ），５９（２７Ｃ）、６１
（２９Ｃ），６３（３１Ｃ），６５（１Ｍ）、６７（３
Ｍ），６９（５Ｍ），７１（７Ｍ），７３（９Ｍ），７
５（１１Ｍ）、７７（１３Ｍ），７９（１５Ｍ）の奇数
ｓｅｇを１６個同時に駆動する。この時、シアンの第４
ブロックの偶数時のダブルパルス駆動のＰ１4Bｅｖｅｎ
とＰ３4Bｅｖｅｎの間に第５ブロックの奇数時のダブル
パルス駆動のＰ１5Bｏｄｄが入り込む形で駆動する。Ｐ
１5BｏｄｄはＰ１4Bｅｖｅｎとは約８（μｓ）のディレ
イ時間がとれる。

【０１１２】以下同様にして、マゼンタとイエローの各
３ブロックづつを見かけ上のブラックのブロックとして
割り振ることで、９ブロックのインターレースファイン
交互順次駆動が実現する。

【０１１３】以上のようにして、ブラックからイエロー
までの第１、・・・、第９Ｂｌｏｃｋまでを順次駆動し
ている。ブロック間隔：ＴBL（１つの吐出を行うために
開放している時間）は約１５（μｓｅｃ）に設定してあ
る。

【０１１４】濃淡３値カラー画像を形成する方法に関し
ては、本実施例で使用した多色一体ヘッドを用いてカラ
ー印字を行うと、１つのヘッドでの印字の順序は、図２
５のようになる。

【０１１５】つまり、第１スキャン（パス）は、Ｂｋを
３２ノズル印字する。紙を３２ノズル分ずらして、第２
スキャンは、Ｃを２４ノズルのみ印字する（２行目のＢ
ｋも３２ノズル印字）。

【０１１６】紙を３２ノズル分ずらして、第３スキャン
は、Ｃを８ノズル印字する（３行目のＢｋを３２ノズ
ル、２行目のＣを２４ノズル印字する）。

【０１１７】紙を３２ノズル分ずらして、第４スキャン
は、Ｍを２４ノズル印字する（４行目のＢｋを３２ノズ
ル、３行目のＣを８ノズル、２行目のＣを２４ノズル印
字する）。

【０１１８】紙を３２ノズル分ずらして、第５スキャン
は、Ｙを２４ノズル印字する（５行目のＢｋを３２ノズ
ル、４行目のＣを８ノズル、３行目のＣを２４ノズル、
２行目のＭを８ノズル印字する）。

【０１１９】紙を３２ノズル分ずらして、第６スキャン
は、Ｙを２４ズル印字する（６行目のＢｋを３２ノズ
ル、５行目のＣを８ノズル、４行目のＣを２４ノズル、
３行目のＭを８ノズル印字する、２行目のＹを８ノズル
印字する）。

【０１２０】以上のように印字され、６スキャンで１つ
の染料濃度での１行分の濃インクのカラー印字が形成さ
れることがわかる。

【０１２１】同様にして、淡インクによる染料濃度の異
なったヘッドを順次駆動することで４色の濃淡３値記録
が完了する。

【０１２２】次に、濃淡記録の手順を簡単に説明する。
本装置を用いて、４色（Ｂｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の各色濃淡
３値（３階調）のフルカラー記録を行う方法に関して説
明する。

【０１２３】色の印字順序は、Ｂｋ（１（Ｎ１）・２
（Ｔ１）），Ｃ（１（Ｎ１）・２（Ｔ１）），Ｍ（１
（Ｎ１）・２（Ｔ１）），Ｙ（１（Ｎ１）・２（Ｔ
１））の順である。ここで、１（Ｎ１）は濃インク、２
（Ｔ１）は淡インクを表す。階調を表すために、１画素
当たりの各色インク滴数を０から２の範囲で変化させて
記録を行う。但し、階調数は３階調表現可能であり、１
画素・１色当たりのインク打ち込み量は４０（ｎｇ/ ｄ
ｏｔ）とする。但し、最大インク打ち込み量は１画素当
たり８０（ｎｇ/ ｄｏｔ）；約２. ０色相当に抑えるよ
うに画像処理（濃淡振り分けテーブル、３値処理等）で
対処している。

【０１２４】本実施例では、図２６に示すような画像処
理ブロックを用い、図２７に示すような濃淡振り分けテ
ーブルによって、濃インク・淡インクを画像の濃度度デ
ータによって振り分けながら使用している。上記では１
色について説明したが、他の色についても同様に印字す
ればよく、全色の印字によって簡単に高階調なフルカラ
ー画像が形成される。

【０１２５】以上の記録方法を用いて種種の画像を記録
すれば、従来の濃インクのみによる画像に比べ、ヘッド
数を増やさずに簡単に濃淡インク３値記録を行えるの
で、本体装置のコストアップやキャリッジを増大させる
ことがない。また、ヘッドの信頼性を低下させることな
く階調数を増やせ、スジ・ムラがなく極めて高精細・高
コントラストな画像を得ることができる。

【０１２６】本実施例では、２ヘッドを用いて、濃淡３
値記録を行ったが、さらにヘッドを増やして、３、４ヘ
ッドで、４値、５値記録を同様に行っても良い。この時
にもインターレース駆動を適用することで、高周波駆動
を行っても優れた画像安定性を保つことができる。

【０１２７】（その他） １．ｃｍｙｋ色間インターレース駆動方法（消費電力低
減） 図２８に複数ヘッドを用いてカラー印字する場合の、ヘ
ッド毎のインターレース駆動方法の一例を挙げる。ヘッ
ド毎のインターレース駆動を行うことで、本体電源容量
を増やさずにほぼ同時に各色のヘッドを駆動することが
可能となる。

【０１２８】２．３パルス以上のインターレース駆動方
法（トリプルパルス以上） 本発明は３パルス以上のインターレース駆動にも適用で
きる。

【０１２９】３．インターレース重なり駆動（パルスの
重なり） 図２９、３０を用いて、インターレース駆動における各
パルスの重なりが発生した場合について説明する。

【０１３０】図２９は、Ｔdelay の条件をＰ２＜Ｔdela
y ＜Ｐ１／２＋Ｐ２として、Ｐ１とＰ３の重複：Ｐover
lap をＰ１／２まで許容したもので、ずらし時間Ｔdela
y を可変にすることが可能となる。図３０は、Ｔdelay
の条件をＰ１／２＜Ｔdelay＜Ｐ２として、Ｐ１とＰ１
の重複：Ｐoverlap'をＰ１／２まで許容したもので、ず
らし時間Ｔdelay を可変にすることが可能となる。

【０１３１】また、両者を組み合わせると、Ｔdelay の
条件をＰ１／２＜Ｔdelay ＜Ｐ１／２＋Ｐ２まで緩和で
きる。これらの場合は、それぞれのパルスが重なるとこ
ろで電源供給側の変動による影響が懸念されるので、重
なり部分の影響を事前に調べてパルス幅の補正をするこ
とが望ましい。

【０１３２】４．インターレース分散駆動 図３１に、分散型の駆動方式にインターレース駆動を適
用した一例を示す。分散型駆動とは、複数おきのノズル
を同時に駆動する方式をいい、この例では８ノズルおき
の場合を示す。この分散型駆動とインターレース駆動を
組み合わせることで、さらに流体クロストークの影響を
低減したものである。ここで示したように、駆動方式に
よらずにインターレース駆動を行うことが可能である。

【０１３３】５．ブロック内インターレース駆動 図３４に、ブロック内の駆動においてのみインターレー
ス駆動を適用した一例を示す。図１８においては、ブロ
ック内のみならず、ブロック間、例えば第１ブロック１
Ｂの偶数ノズルと第２ブロック２Ｂの奇数ノズルにおい
てもインターレース駆動を行なっている。ブロック内イ
ンターレース駆動とは、ブロック内でのみ、インターレ
ース駆動を行なうものである。

【０１３４】ブロック内インターレース駆動によれば、 Ｐ₁，Ｐ₃＜Ｔdelay＜Ｐ₂ の条件があればよく、ブロック間インターレース駆動よ
りも制御条件が緩和される利点がある。

【０１３５】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも熱エネルギーを利用する方式の記録ヘッド、記録
装置に於いて、優れた効果をもたらすものである。

【０１３６】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行なうものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越え
る急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号を
印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを
発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰させて、結
果的にこの駆動信号に一対一対応し液体（インク）内の
気泡を形成出来るので有効である。この気泡の成長，収
縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐出させ
て、少なくとも一つの滴を形成する。この駆動信号をパ
ルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行なわ
れるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が
達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号と
しては、米国特許第４４６３３５９号明細書、同第４３
４５２６２号明細書に記載されているようなものが適し
ている。尚、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の
米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されている条
件を採用すると、更に優れた記録を行なうことができ
る。

【０１３７】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路又は直角液流路）の他
に熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示
する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第４
４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれる
ものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開
示する特開昭５９年第１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応せる構成を開
示する特開昭５９年第１３８４６１号公報に基づいた構
成としても本発明は有効である。

【０１３８】

【発明の効果】本発明によれば、インターレース駆動方
式を用いることによって、複数パルスの制御幅（ブロッ
ク間隔時間）を犠牲にすることなく、最大限のずらし駆
動を行うことができる。また、ＰＷＭ制御による吐出特
性制御の効果である吐出量と吐出速度の安定化も実現で
き、記録の更なる高速化及び環境に依存しない高画像品
位を実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１によるインクジエツト記録装置の概観
図を説明する斜視図である。

【図２】実施例１で使用しているヘッドのヒーターボー
ドの模式図である。

【図３】実施例１の制御構成を示すブロック図である。

【図４】実施例１の駆動回路を示すブロック図である。

【図５】実施例１の駆動回路のタイミングチャート１で
ある。

【図６】実施例１の駆動回路のタイミングチャート２で
ある。

【図７】ヘッドの駆動パルス波形を示す図である。

【図８】プレパルス：Ｐ１と吐出量：Ｖｄの関係を示す
図である。

【図９】インターバル：Ｐ２と吐出量：Ｖｄの関係を示
す図である。

【図１０】環境温度と吐出量の関係を示す図である。

【図１１】本実施例に適用した吐出量制御の状態を示す
図である。

【図１２】本発明によるずらし駆動を説明する説明図１
である。

【図１３】本発明によるずらし駆動を説明する説明図２
である。

【図１４】本発明によるずらし駆動を説明する説明図３
である。

【図１５】従来のずらし駆動方法で用いる駆動波形を示
す図である。

【図１６】従来のずらし駆動方法の説明図である。

【図１７】本実施例によるインターレース駆動方法の駆
動波形を示す図である。

【図１８】実施例１で用いたインターレース駆動方法の
駆動波形を示す図である。

【図１９】実施例１で用いた他のインターレース駆動方
法の駆動波形を示す図である。

【図２０】実施例２のカラーインクジェット記録装置の
斜視図である。

【図２１】実施例２の制御回路を示すブロック図であ
る。

【図２２】実施例２のインターレースファイン駆動方法
を示す駆動波形を示す図である。

【図２３】実施例３のヘッドの斜視図である。

【図２４】実施例３のヘッドの駆動順序を示す駆動波形
を示す図である。

【図２５】実施例３の記録動作を示す図である。

【図２６】実施例３の画像処理構成を示すブロック図で
ある。

【図２７】実施例３の濃淡振り分けテーブルを示す図で
ある。

【図２８】その他の実施例の色間インターレース駆動を
示す図である。

【図２９】その他の実施例のインターレース重なり駆動
波形を示す図である。

【図３０】その他の実施例のインターレース重なり駆動
波形を示す図である。

【図３１】その他の実施例の分散型インターレース駆動
波形を示す図である。

【図３２】実施例２の駆動回路を示すブロック図であ
る。

【図３３】実施例２の駆動回路のタイミングチャート１
である。

【図３４】その他の実施例のブロック内インターレース
駆動を示す図である。

【符号の説明】

１４ ゲートアレイ １５ ヘッドドライバ １８ 記録ヘッド

フロントページの続き (72)発明者 小板橋 規文 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 秋山 勇治 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 池田 雅実 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 樫野 俊雄 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 岡崎 猛史 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 泉田 昌明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも第１、第２信号期間が休止期
   間を介して設けられる駆動信号の各々を、記録ヘッドの
   複数の吐出部に対し時分割して供給するインクジェット
   記録方法において、 ある位相の駆動信号を供給し、 前記ある位相の駆動信号の休止期間に、その前後の位相
   の駆動信号の第１、第２信号期間が位置する位相差で前
   記駆動信号の各々を供給することを特徴とするインクジ
   ェット記録方法。
2. 【請求項２】 前記駆動信号の休止期間は、前記第１信
   号期間のエネルギーが前記第２信号期間までに最も効率
   よくインクに拡散される期間の近傍であることを特徴と
   する請求項１記載のインクジェット記録方法。
3. 【請求項３】 前記駆動信号の第１信号期間は条件に応
   じて可変であることを特徴とする請求項１記載のインク
   ジェット記録方法。
4. 【請求項４】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーによっ
   てインクを吐出することを特徴とする請求項１記載のイ
   ンクジェット記録方法。
5. 【請求項５】 前記多数の吐出部からなる吐出部列を、
   各々の吐出領域の一部が重複するように複数の部分吐出
   部列に分割し、 分割された各部分吐出部列の各吐出部に対し、該部分吐
   出部列の吐出領域の一部が互いに重複する順序で駆動信
   号を供給することを特徴とする請求項１記載のインクジ
   ェット記録方法。
6. 【請求項６】 記録ヘッドの複数のノズルを複数のノズ
   ル群ｉに分割して、ノズル群の各々に時分割して駆動信
   号を供給するインクジェット記録方法において、 前記駆動信号がノズル群の各々を駆動するための第１の
   信号期間Ｐ１と休止期間Ｐ２と第２の信号期間Ｐ３を有
   し、 第１のノズル群の第１の信号期間Ｐ１の後で第２のノズ
   ル群の第１の信号期間Ｐ１が第１のノズル群の休止期間
   Ｐ２中に位置するよう前記駆動信号を供給し、 次に第２のノズル群の休止期間Ｐ２中に第１のノズル群
   の第２の信号期間Ｐ３が位置するよう前記駆動信号を供
   給し、 次に第３のノズル群の第１の信号期間Ｐ１が第２のノズ
   ル群の休止期間Ｐ２中に位置するよう、次に第３のノズ
   ル群の休止期間Ｐ２中に第２のノズル群の第２の信号期
   間Ｐ３が位置するよう前記駆動信号を供給し、 同様にして第ｉのノズル群の第２の信号期間Ｐ３まで前
   記駆動信号を供給することを特徴としたインクジェット
   記録方法。
7. 【請求項７】 前記駆動信号が第ｋ（１≦ｋ≦ｉ−１）
   と第（ｋ＋１）のノズル群の各々に供給される位相差φ
   が、 Ｐ１＋Ｐ３＜φ＜Ｐ２ を有したことを特徴とする請求項６記載のインクジェッ
   ト記録方法。
8. 【請求項８】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーによっ
   てインクを吐出することを特徴とする請求項６記載のイ
   ンクジェット記録方法。
9. 【請求項９】 少なくとも第１、第２パルスが休止期間
   を介して設けられる駆動信号の各々を、記録ヘッドの複
   数の吐出部に対し時分割して供給するインクジェット記
   録方法において、 第１の駆動信号の第１パルスを供給し、 前記第１の駆動信号の休止期間に、第２の駆動信号の第
   １パルスを供給し、 前記第２の駆動信号の休止期間に、前記第１の駆動信号
   の第２パルスを供給し、 その後前記第２駆動信号の第２のパルスを供給すること
   を特徴とするインクジェット記録方法。
10. 【請求項１０】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーによ
    ってインクを吐出することを特徴とする請求項９記載の
    インクジェット記録方法。
11. 【請求項１１】 複数の吐出部を有する記録ヘッドを用
    いて記録を行うインクジェット記録装置において、 前記記録ヘッドの複数の吐出部が分割され、独立に駆動
    可能な少なくとも２のグループと、 前記第１のグループと前記第２のグループの夫々に、少
    なくとも第１、第２信号期間が休止期間を介して設けら
    れる駆動信号を時分割して供給する手段であって、前記
    第１グループに対する駆動信号の休止期間に前記第２グ
    ループに対する駆動信号の第１信号期間が位置し、前記
    第２グループに対する駆動信号の休止期間に前記第２グ
    ループに対する駆動信号の第２信号期間が位置する位相
    差で前記駆動信号を供給する供給手段とを有することを
    特徴とするインクジェット記録装置。
12. 【請求項１２】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーによ
    ってインクを吐出することを特徴とする請求項１１記載
    のインクジェット記録装置。
13. 【請求項１３】 複数の吐出部を有する記録ヘッドを用
    いて記録を行うインクジェット記録装置において、 前記記録ヘッドの複数の吐出部が分割され、独立に駆動
    可能な少なくとも２のグループと、 前記第１のグループと前記第２のグループの夫々に、少
    なくとも第１、第２信号期間が休止期間を介して設けら
    れる駆動信号を時分割して供給する手段であって、前記
    第１グループに対する駆動信号の休止期間に前記第２グ
    ループに対する駆動信号の第２、第１信号期間が位置
    し、前記第２グループに対する駆動信号の休止期間に前
    記第２グループに対する駆動信号の第２、第１信号期間
    が位置する位相差で前記駆動信号を供給する供給手段と
    を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
14. 【請求項１４】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーによ
    ってインクを吐出することを特徴とする請求項１３記載
    のインクジェット記録装置。