JPWO2003000498A1 - 液体吐出装置及び液体吐出方法 - Google Patents

Abstract

印刷対象の送り方向より見たときに、ヘッドチップ（２５）に割り当てたノズル（３１）が、隣接するヘッドチップ（２５）の一部で重なり合うように配置し、隣接する同色のヘッドチップ間のノズル間距離Ｌｓを偶数ピッチに設定し、さらに、異色のヘッドチップ間のノズル間距離Ｌｄを偶数ピッチに設定する。これにより、重複部分を有するタイリングによるラインヘッドの分割駆動を行うに当たって、タイリング部分を千鳥格子状に印画できるようにする。また、重なった色の発色が重複部分とそうでない部分において異なってしまう問題を回避する。

Description

技術分野
本発明は、ノズルを有する液体吐出部を複数並設したヘッドを備える液体吐出装置、及び、ノズルを有する液体吐出部を複数並設したヘッドを備える液体吐出装置における液体吐出方法に関し、特に、ラインヘッドを有する液体吐出装置及びラインヘッドを有する液体吐出装置における液体吐出方法に関する。
背景技術
ノズルを有する液体吐出部を複数並設したヘッドを備える液体吐出装置としては、従来から、インクジェット方式の液体吐出装置が知られている。このインクジェット方式の液体吐出装置には、液体の吐出方法の違いにより、サーマル方式、ピエゾ方式などに分類される。この中で、従来から知られているサーマル方式の液体吐出装置に、サーマルインクジェット方式のプリンタがある。
サーマルインクジェット方式のプリンタとしては、液体であるインク液を飛翔液滴（以下「液滴」ともいう）として吐出噴射させるための吐出口、この吐出口に連通する流路、及び、流路の一部に設けられ、液滴形成をするための吐出エネルギーを与える電気熱変換素子を有するプリンタヘッドを備えているものが知られている。上記プリンタは、上記プリンタヘッドを記録用紙の搬送方向に対して垂直方向へスキャンさせ、印画を行うシリアルスキャン方式を採用している。
この従来のプリンタにおいては、プリンタヘッドが、その移動に伴って印画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する。電気熱変換素子への駆動パルスの印加により、流路内のインク液に吐出エネルギーを与え、吐出口からインク液を飛翔液滴として吐き出させる。この液滴を用紙に着弾させドットを形成することによって印画が行われる。
上記プリンタは、上記プリンタヘッドの移動に伴って、ドットマトリクスを構成するように、上記用紙上にドットを形成する。用紙上への、文字、画像等の形成は、このドットマトリクスを用いて行われる。
一般に、上記プリンタに用いられるプリンタヘッドは、その移動方向（主走査方向）と垂直な方向（副走査方向）に、例えば複数の吐出口を有している。上記プリンタにおいては、印画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。しかしながら、印画時に全ての電気熱変換素子を同時に駆動するとプリンタヘッドに電力を供給する電源部の負担が大きくなってしまう。そこで、複数の電気熱変換素子を幾つかのブロック分け、この分割されたブロック毎に順次駆動する時分割駆動を行うのが一般的である。
一方、一般的にプリンタは、誤差拡教法等の画像処理によって階調表現を行い、用紙上に印画を行っている。通常、プリンタは、様々な画質モードを有する。例えば、プリンタは、主走査方向の１ラインを１ノズルで印画するモードや、副走査方向に送られる用紙の移動を利用して、１ラインを複数ノズルで印画するモードを有する。特に、高画質画像で印画する場合は、プリンタにおいては、後者の複数ノズルで印画する方法を用いられると共に、用紙の副走査方向への移動距離を短くすることで、バンデイング等のドット着弾位置ばらつきが目立たなくなるように補正が行われている。
ところで、用紙の幅方向においてほぼ同時に印画を行えるラインタイプのプリンタヘッドがある。このラインタイプのプリンタヘッドは、シリアルタイプのプリンタヘッドと違い、プリンタヘッドが前記主走査方向には動かず、プリンタヘッド又は用紙が前記副走査方向のみに移動する。このため、プリンタヘッドは、ライン方向に対してのノズル数が非常に多くなる（６００ｄｐｉのピッチでは、８．５インチ幅で５１００ノズル）。そこで、このラインタイプのプリンタヘッドは、複数ノズル分のヒーター等を１つの半導体基板上に作成したヘッドチップを使用することにより、全体構成の簡略化が行われている。
ところで、上述したラインタイプのプリンタヘッドでは、多階調印画を行う場合、前述したようなシリアルタイプのプリンタヘッドで使われている印画方法を用いることができない。ラインタイプのプリンタヘッドの印画方法としては、複数の飛翔液滴でなる小滴ドットを重ね打ちするパルスナンバモジュレーション（ＰＮＭ）方式を用いることが有効であると考えられる。しかし、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、ラインタイププリンタヘッドのノズル数も併せて考慮すると、（ノズル数）×（パルス数）の制御が必要となり、シリアルタイプのプリンタヘッドに比べると、消費電力も高くなってしまう傾向がある。
また、上述のプリンタにおいて多階調印画を行う場合、プリンタヘッドが前記主走査方向に動かないため、それぞれのノズルが、それぞれのラインを印画することになる。そのため、ラインタイプのプリンタヘッドでは、上述したようなシリアルタイプのプリンタヘッドで使われている印画方法を用いることができず、ドットの着弾位置ばらつきによるムラ、スジ等によって、画像の劣化が生じてしまうことがあった。
また、ラインタイプのプリンタヘッドでは、時分割駆動することで、吐出タイミングが異なってしまう。このために、主走査ライン方向において、ドットの位置ズレが生じてしまい、画像の劣化が生じてしまう問題もあった。
そこで、本件出願人は、特願２０００−０１４２３６として、用紙上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のできる記録ヘッドの駆動方法及び記録ヘッドを先に提案している。この特願２０００−０１４２３６に係る発明では、インクの液滴を吐出する駆動素子としての発熱素子を有しており、搬送される用紙の搬送方向に対して垂直方向におけるほぼ幅寸法にて複数設けられた記録素子を備える記録ヘッドを用いている。そして、前記複数の記録素子に対して位相をずらした分割駆動信号により、一定単位毎の前記複数の記録素子をそれぞれ時分割駆動して、前記インクの液滴を前記用紙へ着弾させ、着弾による複数のドットでなる画素を形成する。
また、複数ノズル分のヒーター等を１つの半導体基板上に作成したヘッドチップにおいては、特性のばらつきを避け得ない。このばらつきが大きい場合には、隣接ししたヘッドチップ間の境界を境にして、異なる濃度により印画されることになる。これにより例えば単一色による背景等を印画した場合には、この境界の部分で印画方向に縦縞が発生する等の現象が発生し、印画結果の品質が劣化する問題があった。
そこで、本件出願人は、特願２０００−２２９０５０として、ヘッドチップのばらつきによる印画結果の品質劣化を防止することができるプリンタ及びプリンタヘッドを先に提案している。この特願２０００−２２９０５０に係る発明では、印画対象の送り方向より見たときに、ヘッドチップに割り当てたノズルが、隣接するヘッドチップの一部で重なり合うように配置すること、すなわち、重複部分を有するタイリングにより、ヘッドチップのばらつきによる印画結果の品質劣化を防止することができる。
ところで、ラインヘッドの時分割駆動によるメリットと、重複部分を有するタイリングによるメリットを得るために、単に、重複部分を有するタイリングによるラインヘッドの分割駆動を行うようにしたのでは、インクの乾燥度の違いにより、重なった色の発色が重複部分とそうでない部分において異なってしまうという問題が生じる。
発明の開示
本発明の目的は、重複部分を有するタイリングによるラインヘッドの分割駆動を行うに当たって、タイリング部分を千鳥格子状に印画できるようにすることにある。
また、本発明の他の目的は、重なった色の発色が重複部分とそうでない部分において異なってしまう問題を回避することにある。
そこで、本発明は、ノズルから液滴を吐出させる液体吐出部を有するヘッドを備える液体吐出装置において、上記ヘッドは、上記液体吐出部を複数並設したヘッドチップを複数個千鳥状に配列して形成され、上記ヘッドチップは、隣接するヘッドチップ間において、記録媒体の送り方向より見て、複数の上記ヘッドチップが一部で重なり合うように千鳥配列され、千鳥配列された隣接するヘッドチップ間のノズル間距離を記録媒体の１ライン分の送り量に相当する１ピッチの偶数倍としたことを特徴とする。
また、本発明は、ノズルから液滴を吐出させる液体吐出部を有するヘッドを備える液体吐出装置において、上記ヘッドは、上記液本吐出部を複数並設したヘッドチップを上記液滴の色毎に複数個千鳥状に配列して形成され、上記ヘッドチップは、隣接するヘッドチップ間において、記録媒体の送り方向より見て、複数の上記ヘッドチップが一部で重なり合うように千鳥配列され、同色のドットを生成する千鳥配列された隣接するヘッドチップ間のノズル間距離を記録媒体の１ライン分の送り量に相当する１ピッチの偶数倍とするとともに、互いに異色のドットを生成するヘッドチップ間のノズル間距離を記録媒体の１ライン分の送り量に相当する１ピッチの偶数倍としたことを特徴とする。
また、本発明は、ノズルから液滴を吐出させる液体吐出方法において、ノズルから液滴を吐出させる液体吐出部を複数並設したヘッドチップを複数個千鳥状に配列し、上記ヘッドチップは、隣接するヘッドチップ間において、記録媒体の送り方向より見て、複数の上記ヘッドチップが一部で重なり合うように千鳥配列し、千鳥配列された隣接するヘッドチップ間のノズル間距離が記録媒体の１ライン分の送り量に相当する１ピッチの偶数倍とされた上記ノズルから液滴を吐出させることを特徴とする。
さらに、本発明は、ノズルから液滴を吐出させる液体吐出方法において、ノズルから液滴を吐出させる液体吐出部を複数並設したヘッドチップを上記液滴の色毎に複数個千鳥状に配列し、上記ヘッドチップは、隣接するヘッドチップ間において、記録媒体の送り方向より見て、複数の上記ヘッドチップが一部で重なり合うように千鳥配列し、同色のドットを生成する千鳥配列された隣接するヘッドチップ間のノズル間距離を記録媒体の１ライン分の送り量に相当する１ピッチの偶数倍とするとともに、互いに異色のドットを生成するヘッドチップ間のノズル間距離を記録媒体の１ライン分の送り量に相当する１ピッチの偶数倍とされた上記ノズルから液滴を吐出させることを特徴とする。
発明を実するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
本発明は、例えば図１に示すような構成のラインカラープリンタ１１に適用される。このラインカラープリンタ１１は、全体が長方体形状の筐体１２に収納されて形成され、用紙１４を収納した用紙トレイ１３をこの筐体１２の正面に形成されたトレイ出入口より装着することにより、用紙１４を給紙できるようになされている。
用紙トレイ１３は、上記のようにトレイ出入口よりラインカラープリンタ１１に装着されると、所定の機構により用紙１４が給紙ローラー１６に押し当てられ、この給紙ローラー１６の回転により、矢印Ａにより示すように、用紙１４が用紙トレイ１３より背面側に向かって送り出されるようになされている。ラインカラープリンタ１１は、この用紙送りの側に反転ローラー１７が配置され、この反転ローラー１７の回転等により、矢印Ｂにより示すように、正面方向に用紙１４の送り方向が切り換えられる。
ラインカラープリンタ１１は、このようにして用紙送り方向が切り換えられてなる用紙１４が用紙トレイ１３の上を横切るように拍車ローラー１８等により搬送され、矢印Ｃにより示すように、正面側に配置された排出口より排出される。ラインカラープリンタ１１は、この拍車ローラー１８から排出口までの間に、矢印Ｄにより示すように、ヘッドカートリッジ２０が交換可能に配置される。
ヘッドカートリッジ２０は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、黒色のラインヘッドを配置してなるヘッド２１が所定形状によるホルダー２２の下面側に配置され、このホルダー２２に順次イエロー、マゼンタ、シアン、黒色のインクカートリッジＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂを配置して形成されるようになされている。これによりラインカラープリンタ１１は、これら各色のインクを対応するラインヘッドより用紙１４に付着させて画像等を印画できるようになされている。
図１と同一の方向より見た分解斜視図である図２にヘッド２１を示す。ヘッド２１は、例えば炭素系樹脂によるシート材にノズル等を作成してオリフィスプレート２３が作成され、このオリフィスプレート２３が図示しないフレームに保持される。ヘッド２１は、同様の炭素系樹脂による所定形状のドライフィルム２４がこのオリフィスプレート２３上に配置され、さらにヘッドチップ２５が配置されている。
ヘッド２１においては、このヘッドチップ２５がイエロー、マゼンタ、シアン、黒色の印画に対応するように、それぞれ用紙１４を機切る方向に４列に配置されてラインヘッドが構成されている。ヘッド２１においては、上記ヘッドチップ２５側の面に凹凸の加工が施され、かつインクカートリッジとの間でインクの流路が形成されてなる金属板２６に各ヘッドチップ２５が接続されている。
図３は、上記のようにしてヘッド２１に組み立てられたヘッドチップ２５の斜視図である。図３は、ヘッドチップ２５を周辺構成と共に示している。ヘッドチップ２５は、集積回路技術によりシリコン基板２７を加工して形成される。ヘッドチップ２５は、インクを加熱するヒーター２８が順次並ぶように形成され、また、これらヒーター２８を駆動するヒーター駆動回路２９が形成されている。ヘッド２１においては、これら各ヒーター２８の上に円形形状の開口が配置されるようにオリフィスプレート２３が加工されている。また、ヘッド２１においては、ドライフィルム２４により各ヒーター２８の隔壁等が形成され、これにより各ヒーター２８にそれぞれインク液室３０が作成されている。なお、上記オリフィスプレート２３に形成された円形形状の開口は、インク液滴を飛び出させるノズル３１を形成している。
ヘッドチップ２５においては、インク液室３０が、インク流路３３側に開口するように、上記ドライフィルム２４による隔壁を櫛の歯状に形成している。そして、上記ドライフィルム２４による隔壁の側面近傍には、ヒーター２８が配置されている。
ヘッド２１においては、上記インク液室３０の開口側より、インクカートリッジＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂのインクが導かれるように、金属板２６及びドライフィルム２４によるインク流路３３が形成されている。これによりヘッド２１では、ヘッドチップ２５の長手方向のエッジ側より各ヒーター２８のインク液室３０にインクが導かれる。
なお、ヘッドチップ２５は、ヒーター２８を配置した側とは逆側に、パッド３４が形成され、このパッド３４にフレキシブル配線基板３５を接続して駆動できるようになされている。以上の構成により、ヘッド２１においては、ノズル３１よりインク液滴を飛び出させるインク吐出機構が形成されている。
上記ヘッドチップ２５の配置を図４に示す。図４は、ヘッド２１を用紙１４側より一部を拡大して示した図である。図４に示されるように、ヘッド２１は、各インクのインク流路３３の両側に、交互に同一構成によるヘッドチップ２５を配置して構成されている。また、各ヘッドチップ２５は、各ヘッドチップ２５に上記インク流路３３側よりインクを導くように、インク流路３３に対向して、向きを１８０度回転させた状態で配置されている。このように、ヘッド２１は、各色において１系統のインク流路３３で各ヘッドチップにインクを供給できるようになされている。これにより、簡易な構成により印画精度を高解像度化することができるようになされている。
また、ヘッドチップ２５は、このようにして１８０度回転して配置した場合でも、ノズル３１の並ぶ方向にはパッド３４の位置が変化しないように、これらノズル３１の並ぶ方向のほぼ中央にパッド３４が配置されている。これによりヘッド２１では、パッド３４に接続するフレキシブル配線基板の一部への集中を防止するようになされている。
ヘッド２１は、連続する所定個数のノズル３１を単位にして、各ノズル３１がグループ化されている。また、上記各グループ内において、ノズル３１は、用紙送り方向にオフセットするように、オリフィスプレート２３上に作成されている。そして、ヘッドチップ２５のヒーター２８は、このオリフィスプレート２３上に形成された上記各グループ中の各ノズル３１に対応するように、上記各グループを形成するノズル３１の所定個数を単位にして、用紙送り方向にシフトした位置に形成されている。なお、図４は、上記ノズル３１のオフセット量を誇張して示している。また、図４においては、説明の簡略化等のために、７個のノズルを単位にして３つのグループにグループ化した場合を示している。
このヘッドチップ２５においては、上記のように、用紙送り方向にオフセットさせたノズルの位置ずれを有効に利用して、グループ化したヒータを順次駆動するようになされている。なお、このようにしてノズルをオフセットさせた場合、インク流路３３に対向して配置されるヘッドチップ２５においては、駆動信号に対してヒーターの駆動順序が逆転することになる。この実施の形態において、各ヘッドチップ２５は、このような駆動順序に対応するように、駆動回路における駆動順序を切り換えることができるように構成される。
このラインカラープリンタ１１では、図５Ａ〜図５Ｇに示すように、各グループを構成する７個のノズル３１を、用紙１４の進入側のノズル３１より順次フェーズ１〜フェーズ７の段階により管理する。なお、この図５Ａ〜図５Ｇにおいては、各フェーズに対応する番号をノズルに付して示す。すなわち、図５Ａに示すように、用紙１４が送られると、フェーズ１により、用紙進入側に、最も近く位置しているノズル１を駆動してドットＤ１を作成する。さらに続くノズル２までの分だけ用紙１４が送られると（図５Ｂ）、ノズル２を駆動してドットＤ２を作成する。順次、このような用紙送りに同期したノズル３〜７の駆動により順次ドットを作成する（図５Ｃ〜図５Ｇ）。
これにより、このラインカラープリンタ１１では、１つのグループ内のノズル３１については、タイミングをずらして駆動できるようになされ、また、各グループ間で対応するノズル３１については、同時並列的に駆動できるようになされている。
さらに、ヘッド２１は、１つのドットを複数の液滴により作成し、この１つのドットを作成する液滴の数を可変することによりドットの大きさを可変している。これにより階調を表現する。なお、この実施の形態では、１つのドットを最大で８個の液滴により作成するようになされている。
このようにして駆動されるヘッド２１においては、１つのヘッドチップに割り当てた複数のノズルの一部が、隣接するヘッドチップに割り当てた複数のノズルの一部と、印画対象上のほぼ同一の箇所にインク液滴を付着させることができるように、印画対象の送り方向より見て、隣接するヘッドチップが一部で重なり合う重複部分を形成するように配置されている。
これによりラインカラープリンタ１１では、上記重複部分については、これら隣接する２つのヘッドチップによるドットを混在させることができる。このドットの混在により、隣接するヘッドチップ間の特性のばらつきを目立たなくして印画結果の品質劣化を防止することができる。
ここで、このラインカラープリンタ１１では、隣接する同色のヘッドチップ間のノズル間距離Ｌｓは、偶数ピッチに設定されている。また、異色のヘッドチップ間のノズル間距離Ｌｄは、偶数ピッチに設定されている。なお、１ピッチは、１ライン分を印画するための印画対象の送り量に相当する。例えば、後述する図９においては、図９Ｃにおいて１ライン分の印画がなされるが、そのために、印画対象は、図９Ａから２ライン分搬送される。すなわち、図９Ａ〜図９Ｄに示す例では、隣接する同色のヘッドチップ間のノズル間距離Ｌｓは、２ライン分である偶数ピッチに設定されている。
図６は、このラインカラープリンタ１１の構成を示すブロック図である。
このラインカラープリンタ１１において、インタフェース（Ｉ／Ｆ）４３は、ホスト装置であるパーソナルコンピュータ４２より出力される制御コマンド、テキストデータ、画像データ等を入力して中央処理ユニット（ＣＰＵ）４４に出力する。操作子４５は、このラインカラープリンタ１１の操作パネルに配置された押圧操作子であり、ラインカラープリンタ１１では、この操作子４５の操作により、例えば印画位置等の各種設定、テストプリント等の指定を受け付けることができるようになされている。表示部４６は、操作パネルに配置された液晶表示パネルにより構成され、操作子４５の操作に対応して各種設定等のメニュー、詳細情報を表示できるようになされている。
プリンタ機構部４８は、上述したこのラインカラープリンタ１１の用紙送り機構等により構成され、プリンタ制御部４７は、中央処理ユニット４４の制御により、このプリンタ機構部４８の動作を制御する。ヘッド駆動部５０は、ラインヘッド２１の各ヘッドチップを中央処理ユニット４４の制御により駆動する駆動回路により構成される。これらによりラインカラープリンタ１１は、パーソナルコンピュータ４２からの出力データに応じた中央処理ユニット４４の制御により、用紙１４を送りながらラインヘッド２１を駆動してカラーによる画像を印画できるようになされている。
中央処理ユニット４４は、メモリ４９と共に、このラインカラープリンタ１１の動作を制御するコントローラを構成し、インタフェース４３を介して入力される制御コマンドを解析すると共に、この解析結果に基づいたテキストデータ、画像データの処理によりプリンタ制御部４７、ヘッド駆動部５０の動作を制御し、これによりこれらテキストデータ、画像データを印画する。
このラインカラープリンタ１１においては、ヘッド駆動部５０の処理により、上記重複部分について、隣接する２つのヘッドチップによるドットが混在するように、ヘッド２１を駆動する。
上記ヘッド駆動部５０は、ヘッドチップ単位の構成を図７に示してあるように、印画データ生成部５１、ＴＯＧ信号発生回路５２、分割駆動信号発生回路５３、及び、ゲート回路５４等からなる。
印画データ生成部５１は、中央処理ユニット４４から供給された印画データを印画データメモリ５１Ａに記憶しておき、この印画データに基づいて、１ライン印画クロック毎に、各ノズル吐出／不吐出を示すヘッド制御データを生成する。
この印画データ生成部５１により生成されたヘッド制御データは、ゲート回路５４の第１乃至第Ｎ（ここではＮ＝１７）のＡＮＤゲート回路ＡＮＤ１〜ＡＮＤ１７に供給される。
また、ＴＯＧ信号発生回路５２は、１ライン印画クロックに同期して、１ライン印画クロック毎に反転する互いに逆位相のＴＯＧ信号ＴＯＧＡ，ＴＯＧＢを生成する。このＴＯＧ信号発生回路５２により生成されたＴＯＧ信号ＴＯＧＡは、上記ＡＮＤゲート回路ＡＮＤ１，ＡＮＤ３，ＡＮＤ５，ＡＮＤ７に供給され、また、ＴＯＧ信号ＴＯＧＢは、上記ＡＮＤゲート回路ＡＮＤ２，ＡＮＤ４，ＡＮＤ６，ＡＮＤ８に供給される。このＴＯＧ信号発生回路５２により生成されるＴＯＧ信号ＴＯＧＡ，ＴＯＧＢは、ヘッドチップにより位相が逆になっている。
さらに、分割駆動信号発生回路５３は、１ライン印画クロックの１周期、すなわち、１ライン分のプリント期間をｎ分割（ここではｎ＝１７）したタイミングの分割駆動信号Ｐ１〜Ｐ１７を生成する。この分割駆動信号発生回路５３により生成された分割駆動信号Ｐ１〜Ｐ１７は、上記ゲート回路５４のＡＮＤゲート回路ＡＮＤ１〜ＡＮＤ１７に供給される。
そして、ゲート回路５４のＡＮＤゲート回路ＡＮＤ１〜ＡＮＤ８の出力は、隣接する同色のヘッドチップでドット作成箇所が重複する重複部分のドットを生成するノズルのヒータ駆動回路に供給され、また、上記ＡＮＤゲート回路ＡＮＤ９〜ＡＮＤ１７の出力が重複部分以外のドットを生成するノズルのヒータ駆動回路に供給される。
このような構成のヘッド駆動部５０により駆動される各ヘッドチップの駆動状態を図８のタイムチャートに示す。
以上の構成において、このラインカラープリンタ１１は、用紙トレイ１３に保持された用紙１４が給紙ローラー１６により引き出された後、反転ローラー１７で送り方向が切り換えられ、正面側の排出口に向かって用紙送りされる。ラインカラープリンタ１１は、このようにして排出口に用紙送りする際に、ヘッドカートリッジ２０に保持された各イエロー、マゼンタ、シアン、黒色のインクカートリッジＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂからヘッド２１のラインヘッドにそれぞれ対応するインクが供給され、このインクが液滴により用紙１４に付着して所望の画像が印画される。
ヘッド２１の各ラインヘッドにおいては、これらインクカートリッジＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂからのインクは、それぞれ対応するインク流路３３を介してインク液室３０に導かれる。そして、上記インクは、上記インク液室３０で、ヒーター２８の加熱によって発生する気泡によりノズル３１から吐出され、用紙１４に付着する。これによりラインカラープリンタ１１では、所望の画像を印画することができる。
なお、ヘッド２１におけるシリコン基板２７においては、上記ヒーター２８が順次配置され、また、ヒーター２８の駆動回路２９が配置されて、ヘッドチップ２５が形成されている。
さらに、このヘッドチップ２５においては、上記したように、所定個数のノズルでグループを形成し、各グループ内で、ノズルがオフセットするように形成されている。これにより、ラインカラープリンタ１１では、１つのグループ内で各ノズルを駆動するタイミングをずらして時間的な余裕を確保できるようになされ、また、グループ間の対応するノズルについては、同時並列的に駆動して印画に要する時間を短くすることができる。
このラインカラープリンタ１１は、上記したように、隣接するヘッドチップ間で上記重複領域を形成し、この重複領域において、印画媒体上のほぼ同一の箇所にインク液滴を付着させることができるように構成されている。これによりラインカラープリンタ１１では、上記重複領域において、印画媒体上に、隣接する両ヘッドチップによるドットの混在領域を形成することができる。そして、このドットの混在により隣接するヘッドチップ間の特性のばらつきを目立たなくして印画結果の品質劣化を防止することができる。
このラインカラープリンタ１１においては、パーソナルコンピュータ４２より出力されるテキストデータ、画像データがインタフェース４３を介して入力され、この入力されたデータに基づいた中央処理ユニット４４によるプリンタ制御部４７、ヘッド駆動部５０の制御により、所定の用紙送り方向に用紙を送りながら、ヘッド２１が駆動され、これにより入力されたデータによる文字、画像が用紙１４に印画される。
なお、このラインカラープリンタ１１では、上述の如く隣接する同色のヘッドチップ間のノズル間距離Ｌｓを偶数ピッチに設定し、上記ドット作成箇所が重複する重複部分のドットの印画のタイミングを逆位相とすることによって、図９Ａ〜図９Ｄに示すように、隣接する同色のヘッドチップで、ドット作成箇所が重複する重複部分では、千鳥配列状のパターンとなる。３ライン以上に亘って印画すると、図９Ｃに示されるように、千鳥配列状のパターンの空白部分にもドットが生成されるようになる。なお、図９Ａ〜図９Ｄの例では、各ヘッドチップの同時駆動数は、それぞれ最大で１３となっている。
図９Ａ〜図９Ｄは、上述の如く隣接する同色のヘッドチップ間のノズル間距離Ｌｓを２ライン分の距離（用紙上においては、隣接する同色のヘッドチップにより印画されるドットラインの間隔を１ドット分開けた距離）とし、用紙１４を１ライン分ずつ送りながら印画した場合の印画状態を示している。
すなわち、図９Ａは、第１ラインと第３ラインがそれぞれ半分だけ印画された状態を示す。図９Ｂは、図９Ａの状態から、１ライン送られて、さらに、第２ラインと第４ラインがそれぞれ半分だけ印画された状態を示す。図９Ｃは、図９Ｂの状態から、さらに、１ライン送られて、第３ラインがフルに印画され、第５ラインが半分だけ印画された状態を示す。図９Ｄは、図９Ｃの状態から、さらに、１ライン送られて、第４ラインがフルに印画され、第６ラインが半分だけ印画された状態を示している。
このように、ヘッド駆動部５０は、この重複部分において、ノズルの配列方向には、これら２つのヘッドチップ２５が交互にドット作成位置を受け持つように、また、用紙送り方向については、このような交互の受持ちが繰り返されるように駆動制御データを生成する。
これにより、このラインカラープリンタ１１では、例えば単一色により大面積を印画する場合、この重複部分では隣接するヘッドチップによる印画結果の中間の空白部分にドットを生成した印画結果となるように、ヘッド２１を駆動する。したがって、印画結果においては、これら隣接するヘッドチップの特性が相違している場合でも、重複部分により、この特性の相違による急激な印画結果の相違を知覚し難いようにすることができ、これにより印画結果の品質劣化を防止することができる。
また、このラインカラープリンタ１１では、上述の如く隣接する同色のヘッドチップ間のノズル間距離Ｌｓを偶数ピッチに設定し、さらに、異色のヘッドチップ間のノズル間距離Ｌｄを偶数ピッチに設定し、上記ドット作成箇所が重複する重複部分のドットの印画のタイミングを逆位相とすることによって、図１０Ａ〜図１０Ｅに示すように、用紙上の隣接する同色のヘッドチップでドット作成箇所が重複する重複部分では、千鳥配列状のパターンとなり、３ライン以上に亘って印画すると、千鳥配列状のパターンの空白部分にもドットが生成され、しかも、重複部分とそうでない部分で混色が同時に発生する。
図１０Ａ〜図１０Ｅは、上述の如く隣接する同色のヘッドチップ間のノズル間距離Ｌｓを２ライン分とし、また、異色のヘッドチップ間のノズル間距離Ｌｄを４ラインとして、用紙１４を１ライン分ずつ送りながら印画した場合の印画状態を示している。
すなわち、図１０Ａは、第１ラインと第３ラインがそれぞれ半分だけシアンで印画され（この状態では、シアンによる印画は、半分しかされていない。）、第５ラインと第７ラインがそれぞれ半分だけマゼンタで印画された状態を示す（この状態では、マゼンタによる印画は、半分しかされていない。）。図１０Ｂは、図１０Ａの状態から、１ライン送られて、さらに、第２ラインと第４ラインがそれぞれ半分だけシアンで印画され、第６ラインと第８ラインがそれぞれ半分だけマゼンタで印画された状態を示す。図１０Ｃは、図１０Ｂの状態から、さらに、１ライン送られて、第３ラインがシアンでフルに印画され（すなわち、図１０Ａの第３ライン印画から２ライン分、用紙１４を搬送することで、第３ラインがフルに印画される。）、第５ラインの図１０Ａでマゼンタで半分だけ印画された領域の空白部分がシアンで印画され、第７ラインがマゼンタでフルに印画され、第９ラインの半分だけマゼンタで印画された状態を示す。図１０Ｄは、図１０Ｃの状態から、さらに、１ライン送られて、第４ラインがシアンでフルに印画され、第６ラインの図１０Ｃでマゼンタで半分だけ印画された領域の空白部分がシアンで印画され、第８ラインがマゼンタでフルに印画され、第１０ラインがマゼンタで半分だけ印画された状態を示す。さらに、図１０Ｅは、図１０Ｄの状態から、さらに、１ライン送られて、第５ラインと第７ラインの半分のマゼンタで印画がされた部分にシアンで印画されることにより重複部分とそうでない部分で混色が同時に発生し、第１１ラインが半分だけマゼンタで印画された状態を示している。
このように、このラインカラープリンタ１１では、重複部分を有するタイリングによるラインヘッドを分割駆動して、重複部分の印画を千鳥格子状にすることができる。そして、異なった色を重ねる印画による混色を重複部分とそうでない部分において同時に開始させることができる。したがって、重複部分とそうでない部分において、インクの乾燥度が同じ状態で色を重ねるため、乾燥の違いによる重なった色の発色に差異を生じることがない。
以上のように、本発明では、重複部分を有するタイリングによるラインヘッドの分割駆動において、重複部分の印画を千鳥格子状に印画することができる。
また、本発明では、重複部分を有するタイリングによるラインヘッドの分割駆動において、重複部分の印画を千鳥格子状にすることで、異なった色を重ねる印画が重複部分とそうでない部分において同時に開始される。これにより、重複部分とそうでない部分において、インクの乾燥度が同じ状態で色の重なりが行われるため、乾燥の違いによる重なった色の発色の差異を生じることなく、高品位の印画を行うことができる。
なお、本実施形態においては、インクを吐出させるためのエネルギー発生手段として、発熱素子を用いた。つまり、本実施形態におけるプリンタは、サーマル方式のインクジェットプリンタを例にして説明した。しかしながら、インクを吐出させるためのエネルギー発生手段は、これに限定されるものではない。勿論、ピエゾ方式のエネルギー発生手段を用いることも可能である。
さらに、本発明の実施の形態は、上記プリンタに限るものではなく、種々の液体吐出装置に適用することができる。例えば、生体試料を検出するためのＤＮＡ含有液体を吐出するための装置等にも適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明を適用したラインカラープリンタの構成を示す斜視図である。
図２は、上記ラインカラープリンタにおけるヘッドの分解斜視図である。
図３は、上記ヘッドを詳細に示す斜視図である。
図４は、上記ヘッドにおけるヘッドチップの配置を示す平面図である。
図５Ａ〜図５Ｇは、上記ヘッドチップの駆動の説明に供する略線図である。
図６は、上記ラインカラープリンタの構成を示すブロック図である。
図７は、上記ラインカラープリンタにおけるヘッド駆動部のヘッドチップ単位の構成を示すブロック図である。
図８は、上記ヘッド駆動部により駆動される各ヘッドチップの駆動状態を示すタイムチャートである。
図９Ａ〜図９Ｄは、上記ラインカラープリンタにおける同色のヘッドチップによる印画状態を示す平面図である。
図１０Ａ〜図１０Ｅは、上記ラインカラープリンタにおける異色のヘッドチップによる印画状態を示す平面図である。

Claims (4)

1. ノズルから液滴を吐出させる液体吐出部を有するヘッドを備える液体吐出装置において、
   上記ヘッドは、上記液体吐出部を複数並設したヘッドチップを複数個千鳥状に配列して形成され、
   上記ヘッドチップは、隣接するヘッドチップ間において、記録媒体の送り方向より見て、複数の上記ヘッドチップが一部で重なり合うように千鳥配列され、千鳥配列された隣接するヘッドチップ間のノズル間距離を記録媒体の１ライン分の送り量に相当する１ピッチの偶数倍としたことを特徴とする液体吐出装置。
2. ノズルから液滴を吐出させる液体吐出部を有するヘッドを備える液体吐出装置において、
   上記ヘッドは、上記液体吐出部を複数並設したヘッドチップを上記液滴の色毎に複数個千鳥状に配列して形成され、
   上記ヘッドチップは、隣接するヘッドチップ間において、記録媒体の送り方向より見て、複数の上記ヘッドチップが一部で重なり合うように千鳥配列され、同色のドットを生成する千鳥配列された隣接するヘッドチップ間のノズル間距離を記録媒体の１ライン分の送り量に相当する１ピッチの偶数倍とするとともに、互いに異色のドットを生成するヘッドチップ間のノズル間距離を記録媒体の１ライン分の送り量に相当する１ピッチの偶数倍としたことを特徴とする液体吐出装置。
3. ノズルから液滴を吐出させる液体吐出方法において、
   ノズルから液滴を吐出させる液体吐出部を複数並設したヘッドチップを複数個千鳥状に配列し、
   上記ヘッドチップは、隣接するヘッドチップ間において、記録媒体の送り方向より見て、複数の上記ヘッドチップが一部で重なり合うように千鳥配列し、
   千鳥配列された隣接するヘッドチップ間のノズル間距離が記録媒体の１ライン分の送り量に相当する１ピッチの偶数倍とされた上記ノズルから液滴を吐出させることを特徴とする液体吐出方法。
4. ノズルから液滴を吐出させる液体吐出方法において、
   ノズルから液滴を吐出させる液体吐出部を複数並設したヘッドチップを上記液滴の色毎に複数個千鳥状に配列し、
   上記ヘッドチップは、隣接するヘッドチップ間において、記録媒体の送り方向より見て、複数の上記ヘッドチップが一部で重なり合うように千鳥配列し、同色のドットを生成する千鳥配列された隣接するヘッドチップ間のノズル間距離を記録媒体の１ライン分の送り量に相当する１ピッチの偶数倍とするとともに、互いに異色のドットを生成するヘッドチップ間のノズル間距離を記録媒体の１ライン分の送り量に相当する１ピッチの偶数倍とされた上記ノズルから液滴を吐出させることを特徴とする液体吐出方法。

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