JPH10264415A - インクジェットプリンタの印字方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】２値印字の高速化を図るとともに階調印字の高
精度化を図る。 【解決手段】隔壁を圧電部材で形成したインク室を多数
並べたインクジェットヘッド１３をインク室の並びの方
向に移動制御しつつ記録紙５を回転ドラム２に巻付けて
インクジェットヘッドのインク室の並びの方向とは直交
する方向に回転させ、インク吐出すべきインク室の電極
と隣接したインク室の電極間に電圧を印加してインク室
内に圧力変化を与えインク吐出口からインク吐出を行う
とともにインク吐出口間のピッチよりも小さいピッチで
印字を行うものにおいて、インクジェットヘッドは、径
の大きいインク吐出口と径の小さいインク吐出口を交互
に配置し、径の大きいインク吐出口からのインク吐出に
より２値印字を行い、径の小さいインク吐出口からのイ
ンク吐出により階調印字を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ライン状に多数並
べて設けたインク室の各隔壁を圧電部材で形成するとと
もにこの各隔壁にぞれぞれ電極を添設したインクジェッ
トヘッドを使用したインクジェットプリンタの印字方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば３２個のインク吐出口を縦方向に
並べたシリアルインクジェットヘッドを搭載したインク
ジェットプリンタは、インクジェットヘッドを主走査方
向に移動制御しつつ駆動して１ラインの印字を行い、１
ラインの印字が終了する毎に記録媒体を副走査方向に１
ライン分搬送して次の１ラインの印字を行うという制御
を行っている。しかし、このようなシリアルインクジェ
ットヘッドを使用したものは、ヘッドを主走査方向に移
動する制御を１ライン毎に繰り返すため１頁を印字する
のに時間が掛かり、高速印字を実現することが困難であ
った。

【０００３】このため、インク吐出口をライン方向に多
数並べたラインインクジェットヘッドを搭載したインク
ジェットプリンタが開発されつつあるが、ラインインク
ジェットヘッドはライン方向に極めて細かいピッチでイ
ンク室及びインク吐出口を配置しなければならず、製造
の歩留まりが悪く、また、ばらつきもあり、ヘッドの開
発にかなりの困難を伴う問題がある。

【０００４】このようなことから、最近では、ラインイ
ンクジェットヘッドのインク吐出口のピッチを比較的粗
くし、回転ドラムに対してヘッドを回転軸方向に移動自
在に配置するとともにこの回転ドラムに記録用紙を巻付
け、例えば回転ドラムが４回転する間にヘッドをインク
吐出口の１ピッチ分だけ移動させることにより印字ピッ
チをインク吐出口間のピッチの１／４のピッチ、すなわ
ち、４倍の高密度で印字する方式が開発されている。こ
の方式では、ヘッドを移動させないラインインクジェッ
トヘッドを使用した場合に比べて印字速度は遅くなる
が、しかし、シリアルインクジェットヘッドを使用した
ものに比べて高速化を図ることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ラインイン
クジェットヘッドとして、ライン状に多数並べて設けた
インク室の各隔壁を圧電部材で形成するとともにこの各
隔壁にぞれぞれ電極を添設したシェアモードタイプのラ
インインクジェットヘッドが知られている。このインク
ジェットヘッドは、所定のタイミングでインク吐出すべ
きインク室の電極と隣接したインク室の電極間に電圧を
印加して隔壁を変形させ、これによりインク吐出を行う
インク室内に圧力変化を与えてインク吐出口からインク
を吐出させる構成になっている。従って、このインクジ
ェットヘッドでは、電極間に印加する電圧の印加周波
数、すなわち、駆動周波数を高めることで高速化を図る
ことが可能になる。

【０００６】しかしながら、駆動周波数はインク吐出口
の径との関係があり、駆動周波数を高めるにはインク吐
出口の径を大きくしなければならない。一方、インク吐
出口の径を大きくすると小さなインク滴を吐出させる制
御が困難となり、写真画像のような階調画像を高精度に
印字することができないという問題がある。

【０００７】従って、インク吐出口間のピッチが比較的
粗いシェアモードタイプのラインインクジェットヘッド
を使用した場合、このヘッドをインク室の並びの方向に
移動制御しつつ印字駆動することで印字密度の向上を図
ることができるが、印字の高速化と階調印字の高精度化
の両方を達成することができないという問題があった。

【０００８】そこで請求項１乃至３記載の発明は、ライ
ン状に多数並べて設けたインク室の各隔壁を圧電部材で
形成するとともにこの各隔壁にぞれぞれ電極を添設した
インクジェットヘッドを各インク室の並びの方向に移動
制御しつつ記録媒体を各インク室の並びの方向とは直交
する方向に搬送させ、記録媒体に対して各インク室のイ
ンク吐出口間のピッチよりも小さいピッチでドット印字
を行うインクジェットプリンタにおいて、２値印字の高
速化を図ることができるとともに階調印字の高精度化を
図ることができる印字方法を提供する。

【０００９】請求項２記載の発明は、さらに、階調印字
のレベル範囲を拡大できる印字方法を提供する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ライン状に多数並べて設けたインク室の各隔壁を圧電部
材で形成するとともにこの各隔壁にぞれぞれ電極を添設
したインクジェットヘッドを各インク室の並びの方向に
移動制御しつつ記録媒体をインクジェットヘッドの各イ
ンク室の並びの方向とは直交する方向に搬送させ、所定
のタイミングでインク吐出すべきインク室の電極と隣接
したインク室の電極間に電圧を印加して隔壁を変形さ
せ、これによりインク吐出を行うインク室内に圧力変化
を与えてインク吐出口からインク吐出を行い、各インク
室のインク吐出口間のピッチよりも小さいピッチでドッ
ト印字を行うインクジェットプリンタにおいて、インク
ジェットヘッドは、径の大きいインク吐出口と径の小さ
いインク吐出口を交互に配置し、径の大きいインク吐出
口からのインク吐出により２値印字を行い、径の小さい
インク吐出口からのインク吐出により階調印字を行うこ
とにある。

【００１１】請求項２記載の発明は、ライン状に多数並
べて設けたインク室の各隔壁を圧電部材で形成するとと
もにこの各隔壁にぞれぞれ電極を添設したインクジェッ
トヘッドを各インク室の並びの方向に移動制御しつつ記
録媒体をインクジェットヘッドの各インク室の並びの方
向とは直交する方向に搬送させ、所定のタイミングでイ
ンク吐出すべきインク室の電極と隣接したインク室の電
極間に電圧を印加して隔壁を変形させ、これによりイン
ク吐出を行うインク室内に圧力変化を与えてインク吐出
口からインク吐出を行い、各インク室のインク吐出口間
のピッチよりも小さいピッチでドット印字を行うインク
ジェットプリンタにおいて、インクジェットヘッドは、
径の大きいインク吐出口と径の小さいインク吐出口を交
互に配置し、径の大きいインク吐出口からのインク吐出
により２値印字を行い、径の大きいインク吐出口からの
インク吐出によりドット径の大きい印字を行うとともに
径の小さいインク吐出口からのインク吐出によりドット
径の小さい印字を行って階調印字を行うことにある。

【００１２】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載のインクジェットプリンタの印字方法において、径の
大きいインク吐出口からのインク吐出は高い駆動周波数
で行い、径の小さいインク吐出口からのインク吐出は低
い駆動周波数で行うことにある。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。 （第１の実施の形態）この実施の形態は請求項１に対応
した実施の形態について述べる。図１は、プリンタ全体
の要部構成を示す図で、本体ケース１内に、一定の周速
度で図中矢印で示す方向に回転する回転ドラム２を設
け、この回転ドラム２に給紙ローラ３，４を介して給紙
される記録紙５を巻付けるようになっている。すなわ
ち、前記本体ケース１の底部に給紙カセット６を設け、
この給紙カセット６の載置板７の上に載置した記録紙５
を給送ローラ８により１枚ずつ取出して前記給紙ローラ
３，４に給送し、また、前記本体ケース１の側方に開閉
自在に装着した手差トレイ９から手差した記録紙５を給
送ローラ１０により前記給紙ローラ３，４に給送するよ
うになっている。前記給送ローラ８による給送と前記給
送ローラ１０による給送の切替えを給送切替手段１１に
より行っている。

【００１４】前記回転ドラム２に、前記給紙ローラ３，
４から給紙される記録紙５をドラム面に吸着させる帯電
ローラ１２を対向配置している。また、前記回転ドラム
２に、ライン状に多数のインク吐出口を配列したインク
ジェットヘッド１３を前記回転ドラム２の回転軸方向に
移動自在に設けた印字機構１４を対向配置している。

【００１５】前記印字機構１４は、前記インクジェット
ヘッド１３を載置した往復移動機構１５と、往復移動ロ
ッド及びリニアモータを有するモータユニット１６と、
進退移動手段１７からなり、前記進退移動手段１７によ
り前記インクジェットヘッド１３を前記回転ドラム２に
対して進退移動させるとともに前記モータユニット１６
により往復移動機構１５を回転ドラム２の回転軸方向に
移動制御して前記インクジェットヘッド１３を回転ドラ
ム２の回転軸方向に往復移動させるようになっている。

【００１６】また、前記回転ドラム２に、このドラム面
と記録紙５との間に挿入可能な剥離爪１８を配置し、こ
の剥離爪１８によってドラム面に巻付けた記録紙５を剥
離するとともに剥離した記録紙５を記録紙排出搬送機構
１９に排出するようになっている。前記記録紙排出搬送
機構１９は、記録紙５の非記録面に接するベルトコンベ
ア２０と前記記録紙５をベルトコンベア２０の面に押圧
する押圧機構２１とで構成している。

【００１７】前記ベルトコンベア２０の終端部に、この
ベルトコンベア２０により搬送された記録紙５を前記本
体ケース１の上部に形成した上部排出トレイ２２に排出
するか前記本体ケース１の側面に設けた着脱自在な排出
トレイ２３に排出するか切替える方向切替機構２４を設
けている。なお、２５はインク乾燥手段、２６はメイン
モータ、２７はインクカセット、２８はインクバッフ
ァ、２９はインク供給チューブである。

【００１８】前記インクジェットヘッド１３は、ヘッド
本体と駆動回路部が一体にユニット化したもので、前記
ヘッド本体は、図２、図３及び図４に示す構成になって
いる。すなわち、図３に矢印で示すように、互いに板厚
方向で対向する方向に分極した２枚の圧電部材３１，３
２を、圧電部材３１を上に、圧電部材３２を下にして接
着により張り合わせ、この張り合わせた圧電部材３１，
３２を所定の厚さに研磨加工した基板３３を使用し、こ
の基板３３の前部にＩＣウエハーの切断に用いるダイシ
ングソーのダイヤモンドホィール等により研削加工を行
って所定のピッチ、所定の深さ、所定の長さの複数の溝
３４を平行に形成している。

【００１９】前記各溝３４の側壁及び底面に対して無電
解メッキ法により電極３５を形成するとともに前記各溝
３４の後端から前記基板３３の後部上面にわたってリー
ド電極３６を形成している。この工程は、先ず、基板３
３にドライフィルムを貼り付け、このドライフィルムの
上にレジスト用マスクを載せて露光、現像を行い、バタ
ーンレジスト膜を形成する。そして、この基板３３にメ
ッキの前処理としてセンシタイジング・アクチベーショ
ン処理を施す。前処理液は、センシタイジングとしてＳ
ｎ混合液、一段目のアクチベーションとしてＡｇ混合
液、二段目のアクチベーションとしてＰｄ混合液と順次
行い、各溝３４の側面及び底面とリード電極形成部とに
無電解メッキの触媒核となるＰｄを吸着させる。そし
て、Ｐｄを吸着させた後にバターンレジスト膜を剥離す
る。次にメッキ液に浸潰させることでＰｄが吸着した部
分のみにメッキが析出する。こうして電極３５及びリー
ド電極３６を形成する。

【００２０】前記基板３３の前部上面に前記各溝３４を
覆うようにインク供給路３７を設けた天板３８を接着固
定している。前記インク供給路３７は前記インク供給チ
ューブ２９に接続している。前記基板３３の先端に前記
各溝３４の先端開口部を塞ぐようにオリィフィスプレー
ト３９を接着し、このオリィフィスプレート３９に前記
各溝３４に位置してインク吐出口４０を設けている。前
記天板３８及びオリィフィスプレート３９で塞がれた前
記各溝３４はそれぞれインク室を形成している。こうし
て形成される各インク室は、例えば、溝幅が８０μｍ、
溝の深さが４００μｍ、溝の長さが１１ｍｍに設定され
ている。

【００２１】このインクジェットプリンタは、回転ドラ
ム２に記録紙５を巻付けた状態で回転ドラム２を回転し
つつインクジェットヘッド１３を回転ドラム２の回転軸
方向、すなわち、インクジェットヘッド１３のインク室
の並びの方向に移動制御してインク吐出口４０間のピッ
チよりも小さいピッチでドット印字を行うが、その原理
を図５により説明する。

【００２２】例えば、インクジェットヘッドＰＨを移動
制御して各インク吐出口Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…の
ピッチＰＴの４倍の高い密度で印字するときの動作につ
いて述べると、インクジェットヘッドＰＨは回転ドラム
が１回転する間にＰＴ／４ピッチだけ移動することによ
り回転ドラムに巻付けた記録紙ＳＨに対してインク吐出
口のピッチＰＴの４倍の印字密度で印字することができ
る。すなわち、記録紙ＳＨに対してインク吐出口Ｐ１，
Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…は、最初の１回転目ではＬＮ１ラ
イン目にドットＤ11，Ｄ15，Ｄ19，Ｄ113 …を印字する
が、回転ドラムが略１回転したＬＮｎライン目では主走
査方向に略ＰＴ／４ピッチずれた位置にドットＤn1，Ｄ
n5，Ｄn9，Ｄn13 …を印字することになる。

【００２３】そして、２回転目ではＬＮ１ライン目にド
ットＤ12，…を印字し、ＬＮｎライン目にドットＤn2，
…を印字し、３回転目ではＬＮ１ライン目にドットＤ1
3，…を印字し、ＬＮｎライン目にドットＤn3，…を印
字し、４回転目ではＬＮ１ライン目にドットＤ14，…を
印字し、ＬＮｎライン目にドットＤn4，…を印字する。
こうして、インク吐出口のピッチＰＴの４倍の印字密度
で印字することになる。例えば、インク吐出口のピッチ
が７５ｄｐｉ（３４０μｍ）のとき、この方式で印字す
ることで印字密度が３４０μｍ／４＝８５μｍとなり、
３００ｄｐｉの印字密度が実現できる。

【００２４】この実施の形態のインクジェットヘッド１
３もこの原理に基づいて印字を行うもので、図６に示す
ように、前記インクジェットヘッド１３は前記モータユ
ニット１６の回転動作により往復移動機構１５によって
図中矢印で示すようにインク室の並びの方向に移動し、
前記回転ドラム２は図中矢印で示すようにインクジェッ
トヘッド１３の各インク室の並びの方向と直交する方向
に回転し、これにより、回転ドラム２に巻付けられた記
録紙５もインクジェットヘッド１３の各インク室の並び
の方向と直交する方向に搬送し、インクジェットヘッド
１３の各インク室のインク吐出口４０のピッチよりも小
さいピッチで印字を行うようになっている。

【００２５】前記インクジェットヘッド１３は、図７に
示すように、各インク室に設けたインク吐出口４０とし
て、径の大きい吐出口４０ａと径の小さい吐出口４０ｂ
を交互に配置し、吐出口４０ａの径を例えば５０μｍ、
吐出口４０ｂの径を例えば３５μｍとし、各吐出口間の
ピッチＰＴを１７０μｍ（１５０ｄｐｉ）にしている。

【００２６】次に前記インクジェットヘッド１３の動作
について説明する。例えば駆動電圧として図８に示すよ
うな電圧値がＶSS2 →ＶDD→ＶSS1 （但し、ＶDD＞ＶSS
2 ＞ＶSS1 ）と変化する矩形波の駆動電圧を使用してイ
ンクジェットヘッド１３のインク室４１２からインク吐
出させる場合について述べると、非印字時には図９の
(a) に示すようにインク室４１２の電極３５、隣接する
インク室４１１，４１３の電極３５に対して同一の電圧
ＶSS2 を印加する。この状態ではインク室４１２の両側
壁を構成する圧電部材の両面間の電位差はゼロとなつて
いるのでインク室４１２が変形することはない。

【００２７】この状態で、インク室４１２の電極３５に
電圧ＶDDを印加すると、図９の(b)に示すようにインク
室４１２の両側壁を構成する圧電部材がインク室４１２
を拡張するように変形する。この拡張によりインク室４
１２はインク供給路３７からインクを吸引する。その後
の所定のタイミングでインク室４１２の電極３５に電圧
ＶSS1 を印加すると、図９の(c) に示すようにインク室
４１２の両側壁を構成する圧電部材がインク室４１２を
圧縮するように変形する。この圧縮によりインク室４１
２のインク吐出口４０ら所定量のインクが吐出すること
になる。そして、駆動電圧の印加が終了すると、図９の
(a) に示す元の状態に戻る。

【００２８】このようなインクの吐出動作を行うインク
ジェットヘッド１３ではインク室の電極に印加する駆動
電圧のうち、インク室を圧縮させてインクの吐出に寄与
する負の駆動電圧のパルス幅ｔp とインク吐出体積とに
図１０に示す関係がある。なお、インク吐出体積の単位
はｐｌ（ピコリットル）である。図中グラフｇ1 はイン
ク吐出口４０の径が５０μｍの場合であり、グラフｇ2
はインク吐出口４０の径が４０μｍの場合であり、グラ
フｇ3 はインク吐出口４０の径が３５μｍの場合であ
り、グラフｇ4 はインク吐出口４０の径が３０μｍの場
合である。また、インク吐出口４０の径と駆動可能上限
周波数とには図１１に示す関係がある。すなわち、イン
ク吐出口４０の径が大きいほど駆動可能上限周波数が高
くなる。

【００２９】この関係から、２値印字を行う場合に径が
５０μｍのインク吐出口４０ａを有するインク室からイ
ンク吐出を行うことにより、例えば、駆動周波数５ＫＨ
ｚでの駆動が可能となり、印字の高速化を図ることがで
き、また、階調印字を行う場合に径が３５μｍのインク
吐出口４０ｂを有するインク室からインク吐出を行うこ
とにより、１０ｐｌ〜５０ｐｌ程度の範囲で精度の高い
階調制御が可能になる。なお、径が３５μｍのインク吐
出口４０ｂを有するインク室の場合の駆動可能上限周波
数は２．５ＫＨｚである。

【００３０】前記インクジェットヘッド１３は、各イン
ク吐出口４０のピッチＰＴが１７０μｍで、径の大きい
インク吐出口４０ａと径の小さいインク吐出口４０ｂを
交互に配置しているので、同一の径のインク吐出口４０
間のピッチは２ＰＴで３４０μｍ（７５ｄｐｉ）とな
る。従って、回転ドラム２が４回転する間にインクジェ
ットヘッド１３がピッチ２ＰＴ移動するように制御すれ
ば、３００ｄｐｉの高密度印字ができる。これを駆動周
波数５ＫＨｚで２値印字したとき、Ａ４サイズ１枚印字
するに要する時間は約６秒となる。

【００３１】このように、インクジェットヘッド１３に
径の大きいインク吐出口４０ａと径の小さいインク吐出
口４０ｂを交互に配置し、２値印字を行うときには径の
大きいインク吐出口４０ａを有するインク室を高い駆動
周波数５ＫＨｚで駆動することで印字の高速化を実現で
き、階調印字を行うときには径の小さいインク吐出口４
０ｂを有するインク室を駆動して高精度な階調印字がで
きる。

【００３２】（第２の実施の形態）この実施の形態は、
請求項２に対応した実施の形態について述べる。なお、
プリンタ全体の構成は前述した第１の実施の形態と同様
であり、異なるのは、前述した実施の形態の場合は、階
調印字を径の小さいインク吐出口４０ｂを有するインク
室のみを駆動して行ったが、この実施の形態の場合は、
階調レベルの高い印字を径の大きいインク吐出口４０ａ
を有するインク室を駆動して行い、階調レベルの低い印
字を径の小さいインク吐出口４０ｂを有するインク室を
駆動して行う点にある。

【００３３】例えば、インクジェットヘッド１３のヘッ
ドにインク吐出口４０ａと４０ｂが図１２の(a) に示す
ように奇数番目が径の大きいインク吐出口４０ａ、偶数
番目が径の小さいインク吐出口４０ｂの並びで配列され
ている場合に、最初の１ライン目の印字データａ，ｂ，
ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，…が入力されたとする
と、印字データａは１番目のインク吐出口４０ａに、印
字データｂは２番目のインク吐出口４０ｂに、印字デー
タｃは３番目のインク吐出口４０ａに、印字データｄは
４番目のインク吐出口４０ｂに、印字データｅは５番目
のインク吐出口４０ａに、印字データｆは６番目のイン
ク吐出口４０ｂに、印字データｇは７番目のインク吐出
口４０ａに、印字データｈは８番目のインク吐出口４０
ｂに、印字データｉは９番目のインク吐出口４０ａに、
…それぞれ対応する。

【００３４】例えば、印字データにより０階調から７階
調の印字を行い、径の小さいインク吐出口４０ｂが０階
調から３階調を受け持ち、径の大きいインク吐出口４０
ａが４階調から７階調を受け持つ場合に、印字データａ
〜ｉのうち、ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｉが４階調以上の印字を
行わせるデータで、ａ，ｂ，ｇ，ｈが３階調以下の印字
を行わせるデータであったとすると、回転ドラム２の最
初の１回転における１ライン目の印字結果は図中Ｌ1 で
示す印字ドットになる。

【００３５】そして、回転ドラム２が１回転する間にイ
ンクジェットヘッド１３をインク吐出口４０ａ，４０ｂ
間のピッチＰＴだけ移動させ、再度同一の印字データａ
〜ｉ，…を入力する。このとき、最初の１ビット目は空
データを入力する。その結果、インク吐出口に対応する
印字データが１周目に対して１つずつずれることにな
り、印字データａは今度は２番目のインク吐出口４０ｂ
に対応することになる。

【００３６】その結果、回転ドラム２の２回転目におけ
る１ライン目の印字結果は図中Ｌ2で示す印字ドットに
なる。すなわち、回転ドラム２の最初の１回転で印字で
きなかった位置について２回転目で印字を行うようにな
る。この印字動作では、入力した印字データを回転ドラ
ム２の２回転で印字するが、印字されるドットのピッチ
がインク吐出口４０ａ，４０ｂ間のピッチＰＴ（１５０
ｄｐｉ）に相当するので、３００ｄｐｉの高密度で印字
するにはこれを２回繰り返せばよいので、結局回転ドラ
ム２を４回転させることで1 ラインが３００ｄｐｉの高
密度印字ができ、第１の実施の形態の場合と階調印字の
場合の印字速度はほとんど変わらない。

【００３７】しかも、この階調印字では、０階調から３
階調の印字を径の小さいインク吐出口４０ｂが受け持
ち、４階調から７階調の印字を径の大きいインク吐出口
４０ａが受け持つので、各インク吐出口の径に応じたそ
れぞれの特性を生かせる印字ができ、高精度な階調印字
ができる。また、径の小さいインク吐出口のみを使用し
て階調印字するものに比べて階調印字のレベル範囲を拡
大できる。すなわち、階調数の多い印字ができる。

【００３８】この０〜７階調の８階調印字を行う場合
に、例えばＡ４サイズ１頁がｎ行×ｍ列のドットからな
るものとすると、ページメモリ５１には図１３に示すよ
うに１行からｎ行のｍドットからなる４ビットの印字デ
ータが格納され、このページメモリ５１から回転ドラム
２の最初の２回転においては奇数番目の印字データ１
１，１３，…１m-1 、２１，２３，…２m-1 、〜ｎ１，
ｎ３，…ｎm-1 が読出されて印字が行われ、回転ドラム
２の後の２回転においては偶数番目の印字データ１２，
１４，…１ｍ、２２，２４，…２ｍ、〜ｎ２，ｎ４，…
ｎｍが読出されて印字が行われる。なお、８階調のデー
タの場合は４ビットのうちの３ビットが使用され、この
３ビットで０〜７の階調を示す。

【００３９】この印字を実現するためのヘッド駆動回路
は図１４に示す構成になる。すなわち、前記ページメモ
リ５１からインクジェットヘッド１３の各インク吐出口
４０ａ，４０ｂに対応した１ライン分の印字データをセ
レクタ５２を介して呼出しシフトレジスタ５３に格納す
る。そして、シフトレジスタ５３から各ドット毎に３ビ
ットのデータを３ビットラッチ回路５４にラッチする。

【００４０】３ビットラッチ回路５４に拉致した３ビッ
トデータのうちの下位２ビットを４ｔｏ１セレクタ５５
に所定のタイミングで取り込む。また、４ｔｏ１セレク
タ５５には２ｔｏ１セレクタ５６から選択された階調パ
ルス列０，ＴＰ1 〜ＴＰ7 のデータが入力されている。
前記２ｔｏ１セレクタ５６は、ｏｄｄ（奇数）／ｅｖｅ
ｎ（偶数）の選択パルスにより低階調パルス列０，ＴＰ
1 〜ＴＰ3 かあるいは高階調パルス列ＴＰ4 〜ＴＰ7 の
いずれかを選択して前記４ｔｏ１セレクタ５５に供給す
るようになっている。

【００４１】前記４ｔｏ１セレクタ５５で選択されたデ
ータをシーケンサ回路５７とアンドゲート回路５８から
なる回路部で奇数番目のデータと偶数番目のデータに従
って径の大きいインク吐出口４０ａを有するインク室を
駆動するデータと径の小さいインク吐出口４０ｂを有す
るインク室を駆動するデータに振り分けられ、径の大き
いインク吐出口４０ａを有するインク室を駆動するデー
タはデコーダ５９を経由して駆動回路６０に供給され、
径の小さいインク吐出口４０ｂを有するインク室を駆動
するデータはデコーダ６１を経由して駆動回路６２に供
給されるようになっている。

【００４２】前記３ビットラッチ回路５４に拉致した３
ビットデータのうちの上位１ビットは低階調印字時には
Ｌレベル、高階調印字時にはＨレベルとなるので、低階
調印字時にはインバータ回路６３を介してＨレベルとな
りデータがアンドゲートＧ3、Ｇ4 及びデコーダ６１を
経由して径の小さいインク吐出口４０ｂを有するインク
室６５ｂを駆動する駆動回路６２のみに供給できるよう
に制御し、また、高階調印字時にはデータがアンドゲー
トＧ1 、Ｇ2 及びデコーダ５９を経由して径の大きいイ
ンク吐出口４０ａを有するインク室６５ａを駆動する駆
動回路６０のみに供給できるように制御する。従って、
印字データが低階調印字データのときには対応するイン
ク室が径の大きいインク吐出口４０ａであればインク吐
出動作は行われず、径の小さいインク吐出口４０ｂであ
ればインク吐出動作が行われることになる。

【００４３】このヘッド駆動回路により、回転ドラム２
の１回転目において所定のタイミングで１ライン分の1
回目の印字が行われ、２回転目ではインクジェットヘッ
ド１３が１回転目の印字位置と同じ位置に径の大きいイ
ンク吐出口４０ａと径の小さいインク吐出口４０ｂが対
応するように移動制御され、かつ印字データが最初の１
ビットが空データとなるようにセレクタ５２により制御
される。

【００４４】以上は、１本のインクジェットヘッド１３
を回転ドラム２の回転軸方向に移動自在に配置して２値
印字と階調印字を行うインクジェットプリンタについて
述べたが必ずしもこれに限定するものではなく、図１５
に示すように、ブラック（ＢＫ）インクを使用して印字
を行うインクジェットヘッド１３１、イエロー（Ｙ）イ
ンクを使用して印字を行うインクジェットヘッド１３
２、マゼンタ（Ｍ）インクを使用して印字を行うインク
ジェットヘッド１３３、シアン（Ｃ）インクを使用して
印字を行うインクジェットヘッド１３４の４本のインク
ジェットヘッドを回転ドラム２の周囲に互いに平行に、
かつ回転ドラム２の回転軸方向に移動自在に設けた印字
機構１４１を備えたカラーのインクジェットプリンタに
も適用できるものである。この場合、各インクジェット
ヘッド１３１〜１３４を往復移動機構１５に載置して同
時に移動制御することになる。なお、２値印字とは、白
／黒印字に限らず、カラーの場合のディザ階調やマルチ
カラー印字も含むものである。

【００４５】また、前述した各実施の形態は、回転ドラ
ムに記録紙を巻付けて印字を行うものについて述べたが
必ずしもこれに限定するものではなく、搬送ベルトに記
録紙を吸着させてインクジェットヘッドのインク室の並
びの方向と直交する方向に往復搬送させ、インクジェッ
トヘッドをインク室の並びの方向に移動制御して印字を
行うインクジェットプリンタにも適用できるものであ
る。

【００４６】例えば、図１６に示すように、１対の搬送
ローラ７１，７２間に無端搬送ベルト７３を掛け渡し、
この無端搬送ベルト７３に高圧電源７４に接続した帯電
ローラ７５を接触させて無端搬送ベルト７３の表面を帯
電するとともに無端搬送ベルト７３の一方の側に設けた
給紙カセット７６から給紙ローラ７７により記録紙７８
を送り込むようになっている。そして、この送り込まれ
た記録紙７８を無端搬送ベルト７３の表面に吸着させ、
この状態で記録紙７８を搬送する構成になっている。

【００４７】前記無端搬送ベルト７３の中央部に、給紙
側からシアン（Ｃ）インクを使用して印字を行うインク
ジェットヘッド７９、マゼンタ（Ｍ）インクを使用して
印字を行うインクジェットヘッド８０、イエロー（Ｙ）
インクを使用して印字を行うインクジェットヘッド８１
及びブラック（ＢＫ）インクを使用して印字を行うイン
クジェットヘッド８２の４本のインクジェットヘッド
を、搬送ベルト７３による記録紙７８の搬送方向とは直
交する方向に平行に並べて配置した印字機構８３を設
け、この印字機構８３により各インクジェットヘッド７
９〜８２をそれぞれインク室の並びの方向に移動自在に
制御する構成になっている。

【００４８】そして、前記各インクジェットヘッド７９
〜８２によりカラー印字が終了した記録紙７８をガイド
８４を経由して排紙ローラ８５から外部に排出するよう
になっている。前記印字機構８３にはインク供給系８６
が接続され、このインク供給系８６から各インクジェッ
トヘッド７９〜８２にそれぞれシアン、マゼンタ、イエ
ロー、ブラックの各インクが供給する構成になってい
る。

【００４９】このようなカラーのインクジェットプリン
タにおいても各インクジェットヘッドにおけるインク吐
出口の径が大小交互に配置され、前述した実施の形態と
同様の駆動制御を行うことで同様の作用効果が得られる
ものである。

【００５０】

【発明の効果】以上、請求項１乃至３記載の発明によれ
ば、ライン状に多数並べて設けたインク室の各隔壁を圧
電部材で形成するとともにこの各隔壁にぞれぞれ電極を
添設したインクジェットヘッドを各インク室の並びの方
向に移動制御しつつ記録媒体を各インク室の並びの方向
とは直交する方向に搬送させ、記録媒体に対して各イン
ク室のインク吐出口間のピッチよりも小さいピッチでド
ット印字を行うインクジェットプリンタにおいて、２値
印字の高速化を図ることができるとともに階調印字の高
精度化を図ることができる印字方法を提供できる。

【００５１】請求項２記載の発明によれば、さらに、階
調印字のレベル範囲を拡大できる印字方法を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示すプリンタ全体
の要部構成図。

【図２】同実施の形態におけるインクジェットヘッドの
構成を示す一部切欠した斜視図。

【図３】同実施の形態におけるインクジェットヘッドの
構成を示すオリィフィスプレートを外した状態の正面
図。

【図４】同実施の形態におけるインクジェットヘッドの
構成を示す縦断面図。

【図５】同実施の形態におけるインクジェットヘッドを
使用して高密度印字を行うときの原理を説明するための
図。

【図６】同実施の形態における回転ドラムの回転方向と
インクジェットヘッドの移動方向との関係を示す斜視
図。

【図７】同実施の形態におけるインクジェットヘッドの
インク吐出口の径とピッチを説明するための図。

【図８】同実施の形態におけるインクジェットヘッドの
インク室の電極に印加する駆動電圧波形を示す図。

【図９】同実施の形態におけるインクジェットヘッドの
インク室のインク吐出動作を説明するための図。

【図１０】同実施の形態における駆動電圧波形のパルス
幅とインク吐出体積の関係をインク吐出口の径をパラメ
ータとして示すグラフ。

【図１１】同実施の形態におけるインク吐出口の径と駆
動可能上限周波数との関係を示すグラフ。

【図１２】本発明の第２の実施の形態における印字動作
を説明するための図。

【図１３】同実施の形態における印字データを格納した
ページメモリの構成を示す図。

【図１４】同実施の形態におけるインクジェットヘッド
を駆動する駆動回路を示す図。

【図１５】本発明が適用できる他のプリンタ構成を示す
図。

【図１６】本発明が適用できる他のプリンタ構成を示す
図。

【符号の説明】

２…回転ドラム ５…記録紙 １３…インクジェットヘッド １４…印字機構 １５…往復移動機構 ４０ａ…大きい径のインク吐出口 ４０ｂ…小さい径のインク吐出口

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ライン状に多数並べて設けたインク室の
   各隔壁を圧電部材で形成するとともにこの各隔壁にぞれ
   ぞれ電極を添設したインクジェットヘッドを各インク室
   の並びの方向に移動制御しつつ記録媒体を前記インクジ
   ェットヘッドの各インク室の並びの方向とは直交する方
   向に搬送させ、所定のタイミングでインク吐出すべきイ
   ンク室の電極と隣接したインク室の電極間に電圧を印加
   して隔壁を変形させ、これによりインク吐出を行うイン
   ク室内に圧力変化を与えてインク吐出口からインク吐出
   を行い、各インク室のインク吐出口間のピッチよりも小
   さいピッチでドット印字を行うインクジェットプリンタ
   において、 前記インクジェットヘッドは、径の大きいインク吐出口
   と径の小さいインク吐出口を交互に配置し、径の大きい
   インク吐出口からのインク吐出により２値印字を行い、
   径の小さいインク吐出口からのインク吐出により階調印
   字を行うことを特徴とするインクジェットプリンタの印
   字方法。
2. 【請求項２】 ライン状に多数並べて設けたインク室の
   各隔壁を圧電部材で形成するとともにこの各隔壁にぞれ
   ぞれ電極を添設したインクジェットヘッドを各インク室
   の並びの方向に移動制御しつつ記録媒体を前記インクジ
   ェットヘッドの各インク室の並びの方向とは直交する方
   向に搬送させ、所定のタイミングでインク吐出すべきイ
   ンク室の電極と隣接したインク室の電極間に電圧を印加
   して隔壁を変形させ、これによりインク吐出を行うイン
   ク室内に圧力変化を与えてインク吐出口からインク吐出
   を行い、各インク室のインク吐出口間のピッチよりも小
   さいピッチでドット印字を行うインクジェットプリンタ
   において、 前記インクジェットヘッドは、径の大きいインク吐出口
   と径の小さいインク吐出口を交互に配置し、径の大きい
   インク吐出口からのインク吐出により２値印字を行い、
   径の大きいインク吐出口からのインク吐出によりドット
   径の大きい印字を行うとともに径の小さいインク吐出口
   からのインク吐出によりドット径の小さい印字を行って
   階調印字を行うことを特徴とするインクジェットプリン
   タの印字方法。
3. 【請求項３】 径の大きいインク吐出口からのインク吐
   出は高い駆動周波数で行い、径の小さいインク吐出口か
   らのインク吐出は低い駆動周波数で行うことを特徴とす
   る請求項１又は２記載のインクジェットプリンタの印字
   方法。