WO2007148504A1

WO2007148504A1 - インクジェット記録装置

Info

Publication number: WO2007148504A1
Application number: PCT/JP2007/060597
Authority: WO
Inventors: Yukihiro Niekawa
Original assignee: Konica Minolta Medical & Graphic, Inc.
Priority date: 2006-06-23
Filing date: 2007-05-24
Publication date: 2007-12-27

Abstract

　マルチヘッド型の記録ヘッドにおいて、簡単な吐出制御で単位ヘッドのオーバーラップ部分での画像品質を向上させることが可能なインクジェット記録装置を提供する。インクジェット記録装置１は、複数のノズル列５ａＬ、５ａＲ、５ｂＬ、５ｂＲを有する単位ヘッド５ａ、５ｂをノズル列方向に複数並べて配置された記録ヘッド５と、記録ヘッド５の各ノズル６内の圧力発生手段に駆動パルスを出力して記録ヘッド５の吐出制御を行う吐出制御手段１０とを備え、記録ヘッド５は隣接する単位ヘッド５ａ、５ｂ端部の複数のノズル６がそれぞれオーバーラップするように単位ヘッド５ａ、５ｂが配置されており、吐出制御手段１０はオーバーラップするノズル６の組のうち一方のノズル６のみからインクを吐出させ、少なくとも連続する記録動作中はインクを吐出するノズル６を変更せず維持する。

Description

明細書

インクジェット記録装置

技術分野

[0001] 本発明は、インクジェット記録装置に係り、特に、記録ヘッドが複数の単位ヘッドで構成されるいわゆるマルチヘッド型の記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置に関する。

背景技術

[0002] 記録ヘッドの一端面に設けられたノズルからインクを吐出して記録媒体に画像等を形成するインクジヱット記録装置には、記録ヘッドを記録媒体の上方で走査させインク吐出させて画像形成を行うシリアルヘッド方式の記録ヘッドや、記録媒体の幅手方向のほぼ全域を記録可能なように記録ヘッドを配置し幅手方向と直交する方向に記録媒体と記録ヘッドとを相対的に移動させて 1パスで画像記録を行うラインヘッド方式の記録ヘッド等を用いた装置が知られて!/、る。

[0003] これらのインクジェット記録装置では、シリアルヘッド方式における記録ヘッドの 1回の走査での記録量やラインヘッド方式における記録ヘッドの画像の記録幅を増大させるために、図 10 (A)に示すよう〖こ、単位ヘッド Ha、 Hb、 Heをノズル列方向に複数個並べて全体を 1つの記録ヘッドとして構成するいわゆるマルチヘッド型の記録へッド Hが採用されることがある。

[0004] し力し、このようなマルチヘッド型の記録ヘッド Hでは、各単位ヘッド Ha、 Hb、 Heの取り付け誤差や、ヘッド加工精度等のヘッド個体の製造誤差による吐出曲がり等のために、各単位ヘッド Ha、 Hb、 Heからインクをいわゆるベた打ちした場合、図 10 (B )の拡大図に示すように隣接する各単位ヘッドの境界部分に対応する画像部分に図中点線で示されるような、わゆる白筋が現れてしま、画像品質が低下すると、う問題があった。単位ヘッドの間隔が近すぎる場合にはインクが重ね打ちのようになるいわゆる黒筋が生じてしまう。

[0005] そこで、特許文献 1では、図 11 (A)の拡大図に示すように、隣接する単位ヘッド Ha 、 Hbの最端部のノズル nal、 nblをオーバーラップさせるように単位ヘッド Ha、 Hbを配置し、すなわちそれらのノズル nal、 nblから吐出されたインク Ial、 Iblの記録位置が記録媒体上でほぼ同一の位置になるようにノズル位置を調整して単位ヘッド Ha 、 Hbを配置し、図 11 (B)の拡大図に示すようにノズル nal、 nbl力インク Ial、 Ibl を交互に吐出させることで各単位ヘッド Ha、 Hbのオーバーラップ部分に対応する画像部分の白筋をぼかして目立たなくする技術が開示されている。

[0006] しかし、隣接する各単位ヘッド最端部のノズルだけがオーバーラップするように配置される場合、前述のように白筋をぼかすことはできても、各単位ヘッドの位置調整や各単位ヘッド間の角度調整等すなわちァライメント調整を正確に行うことは必ずしも容易ではない。そのため、特許文献 2に記載されているように、マルチヘッド型の記録ヘッドでは、各単位ヘッド端部の複数のノズルをオーバーラップさせるように各単位ヘッドが配置されることが多!、。

[0007] すなわち、図 12 (A)に示すように隣接する単位ヘッド Ha、 Hb端部の例えば 4個ずつのノズノレすなわちノズノレ nalとノズノレ nb4、ノズノレ na2とノズノレ nb3、 ···、ノズノレ na4 とノズル nblとをオーバーラップさせるように単位ヘッド Ha、 Hbを配置すると、各ノズルカ記録媒体上にインクを吐出してァライメント用のパターンを形成し、そのパターンに基づいて容易に単位ヘッド Ha、 Hbのァライメント調整を行うことが可能となる。また、パターンに基づいてァライメント調整を行うことで非常に正確に調整を行うことが可能となる。

[0008] 特許文献 2では、さらに、オーバーラップ部分のノズル nal〜na4、 nbl〜nb4からインク Ia、 lbを図 12 (B)に示すようにそれぞれ交互に吐出させたり、或いは図 12 (C) に示すようにそれぞれランダムに吐出させたりすることで、単位ヘッド Ha、 Hbのォーバーラップ部分での画像品質を向上させることが提案されている。

[0009] 一方、特許文献 2のように複数のノズルがオーバーラップするように単位ヘッドを配置する場合は一般的に非常に正確にァライメント調整ができるため、単位ヘッドのォ一バーラップ部分における白筋等の発生を有効に抑制できる。

[0010] また、複数の単位ヘッド個体の製造ばらつきや単位ヘッドごとに形成される駆動回路の特性ばらつき、或いは記録ヘッドのヘッド温度等の環境状態のばらつき等による吐出液量の違いにより、各単位ヘッド間に濃度差が生じる場合がある。 [0011] このように複数の単位ヘッド間に濃度差がある場合にノズルをオーバーラップさせない配置とすると、各単位ヘッドの境界部分に濃度差が現れてしまうが、前述のように各単位ヘッド端部の複数のノズルをオーバーラップさせて図 12 (B)、 (C)に示したようにインクを吐出させることで、オーバーラップ部分の濃度差をぼかすことが可能となり、画像品質を向上させることができる。

特許文献 1：特開 2001— 270155号公報

特許文献 2：特許第 3546846号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0012] し力しながら、特許文献 2に記載のインクジェット記録装置では、例えば図 12 (B)に示したようにインク Ia、 lbを交互に吐出する場合、ある吐出タイミングでは単位ヘッド

Haのノズル nal、 na3と単位ヘッド Hbのノズル nbl、 nb3とを選択し、次の吐出タイミングでは単位ヘッド Haのノズル na2、 na4と単位ヘッド Hbのノズル nb2、 nb4とを選択するというように、吐出制御が複雑になる。

[0013] 図 12 (C)に示したようにインク Ia、 lbをランダムに吐出する場合には、インクを吐出する単位ヘッド Ha、 Hbのノズル nal〜na4、 nbl〜nb4を、それぞれ重ね打ちや打ち損ねがないようにランダムに振り分けなければならず、より複雑な吐出制御が必要となる。そのため、制御回路が複雑にならざるを得な力つた。

[0014] そこで、本発明は、マルチヘッド型の記録ヘッドにぉ、て、簡単な吐出制御で単位ヘッドのオーバーラップ部分での画像品質を向上させることが可能なインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0015] 前記の問題を解決するために、請求の範囲第 1項に記載のインクジェット記録装置は、

複数のノズル列を有する単位ヘッドをノズル列方向に複数並べて配置された記録ヘッドと、

前記記録ヘッドの各ノズル内の圧力発生手段に駆動信号を出力して前記記録へッドの吐出制御を行う吐出制御手段とを備え、

前記記録ヘッドは、隣接する前記単位ヘッド端部の複数のノズルがそれぞれォーバーラップするように前記単位ヘッドが配置されており、

前記吐出制御手段は、前記オーバーラップするノズルの組のうち一方のノズルのみからインクを吐出させ、少なくとも連続する記録動作中はインクを吐出するノズルを変更せず維持することを特徴とする。

[0016] 請求の範囲第 1項に記載の発明によれば、インクジェット記録装置の吐出制御手段は、装置外部力入力されるシリアル形式の記録データを、記録ヘッドのオーバーラップ部分では選択され少なくとも連続する記録動作中は変更されないノズルに対応させて順次パラレル形式のデータに変換して出力し、記録ヘッドの圧力発生手段によりノズル内に圧力を発生させてインクを吐出させる。

[0017] 請求の範囲第 2項に記載の発明は、請求の範囲第 1項に記載のインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドは、オーバーラップしている前記各単位ヘッド間の相対的な位置を調整する位置調整機構を備えることを特徴とする。

[0018] 請求の範囲第 2項に記載の発明によれば、記録ヘッドは、記録ヘッドを構成する各単位ヘッド間の角度ずれや位置ずれ等の相対的な位置ずれが位置調整機構により調整される。

[0019] 請求の範囲第 3項に記載の発明は、請求の範囲第 1項または請求の範囲第 2項に記載のインクジェット記録装置にお！、て、前記単位ヘッドに属する複数のノズル列は、それぞれのノズル列に属するノズルから吐出されるインクの記録媒体上での記録位置が同一にならな、ようにノズル位置が配置されて、ることを特徴とする。

[0020] 請求の範囲第 3項に記載の発明によれば、記録ヘッドを構成する単位ヘッドは、例えばノズル列のノズルが 1画素おきに設けられ、 2つのノズル列がノズル位置を 1画素ずつずらした状態で貼り合わされて構成される。また、例えば単位ヘッドを、ノズル列のノズルを 3画素おきに設け、 2つのノズル列がノズル位置を 2画素ずつずらした状態で貼り合わせて構成してもよ、。

[0021] 請求の範囲第 4項に記載の発明は、請求の範囲第 1項力請求の範囲第 3項のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置にお!、て、前記記録ヘッドのノズル内の圧力発生手段は、多相駆動により駆動されることを特徴とする。

[0022] 請求の範囲第 4項に記載の発明によれば、記録ヘッドを構成する各単位ヘッドの各ノズル列にそれぞれ 1相の駆動パルスを印加する、すなわち各ノズルに同時に駆動パルスを印加する代わりに、各ノズル列に属するノズルを複数のブロックに分け、各ブロックのノズルを別々の位相の駆動パルスによって駆動する。

[0023] 請求の範囲第 5項に記載の発明は、請求の範囲第 4項に記載のインクジェット記録装置において、前記オーバーラップさせるノズル数は、前記多相駆動の駆動相数の倍数であることを特徴とする。

[0024] 請求の範囲第 5項に記載の発明によれば、記録ヘッドのオーバーラップ部分のノズルを前記多相駆動の駆動相数の倍数分とする。

[0025] 請求の範囲第 6項に記載の発明は、請求の範囲第 4項または請求の範囲第 5項に記載のインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドのノズルは、ストレート配列であることを特徴とする。

[0026] 請求の範囲第 6項に記載の発明によれば、ストレート配列とされたノズルからインクが吐出される。

[0027] 請求の範囲第 7項に記載の発明は、請求の範囲第 4項または請求の範囲第 5項に記載のインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドのノズルは、スタガ配列であることを特徴とする。

[0028] 請求の範囲第 7項に記載の発明によれば、スタガ配列とされたノズルからインクが吐出される。

[0029] 請求の範囲第 8項に記載の発明は、請求の範囲第 1項力請求の範囲第 7項のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、

前記記録ヘッドは、ラインヘッド方式であり、

前記吐出制御手段は、少なくとも記録ジョブ中はインクを吐出するノズルを変更せず維持することを特徴とする。

[0030] 請求の範囲第 8項に記載の発明によれば、ラインヘッド方式の記録ヘッドからインクが吐出され、少なくとも記録ジョブ中はインクを吐出するノズルが変更されずに維持される。 [0031] 請求の範囲第 9項に記載の発明は、請求の範囲第 1項力請求の範囲第 7項のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、

前記記録ヘッドは、シリアルヘッド方式であり、

前記吐出制御手段は、少なくとも同一走査中はインクを吐出するノズルを変更せず維持することを特徴とする。

[0032] 請求の範囲第 9項に記載の発明によれば、シリアルヘッド方式の記録ヘッドからィンクが吐出され、少なくとも同一走査中はインクを吐出するノズルが変更されずに維持される。

発明の効果

[0033] 請求の範囲第 1項に記載の発明によれば、オーバーラップさせたノズルの組のうちインクを吐出させる方のノズルを決めるため、装置外部力入力されるシリアル形式の記録データを順次ノズルに対応させて例えばシフトレジスタに流し込むだけで単純なハードウア的な処理で記録データをパラレル形式に変換することができ非常に簡単に吐出制御を行うことが可能となる。

[0034] また、例えば前述した図 12 (B)、 (C)に示したような記録方法をとる場合には、記録ヘッドのノズルのうちインクを吐出するノズルを各吐出タイミングごとに切り替え、それに合わせて出力する記録データの順番も入れ替える等の制御が必要となる力ォーバーラップ部分のノズルのうちインクを吐出するノズルを少なくとも連続する記録動作中は変更しな、ようにすることで、吐出するノズルを記録動作中に振り分ける処理が不要となり、吐出制御がより簡単になる。

[0035] さらに、記録ヘッドのオーバーラップ部分においてそれぞれの単位ヘッドの取り付け位置精度が低、場合や、単位ヘッドごとのノズル力の吐出液量の違いにより複数の単位ヘッド間に濃度差がある場合でも、前記のような簡単な吐出制御で、一方の単位ヘッドに属するノズルのみ力インクが吐出される部分と他方の単位ヘッドに属するノズルのみからインクが吐出される部分とでオーバーラップ部分が複数に分割されることによりオーバーラップ部分に生じ得る筋や濃度差を分散させて目立たなくすることができる。そのため、単位ヘッドのオーバーラップ部分での画像品質を向上させることが可能となる。 [0036] また、本発明では、各単位ヘッド端部の複数のノズルをオーバーラップさせて!/、るため、記録ヘッドのァライメント調整時には、記録媒体上にァライメント用のパターンを形成させ、形成されたパターンに基づヽて各単位ヘッドの位置調整や各単位へッド間の角度調整等を容易に行うことができ、正確にァライメント調整を行うことができる。そのため、記録媒体上のオーバーラップ部分に事実上白筋や黒筋は見出されず、良好な画像品質の維持、向上を図ることが可能となる。

[0037] 請求の範囲第 2項に記載の発明によれば、記録ヘッドが、記録ヘッドを構成する各単位ヘッド間の角度ずれや位置ずれ等の相対的な位置ずれが位置調整機構により調整されるため、記録ヘッドのァライメント調整時に各単位ヘッドの位置調整や各単位ヘッド間の角度調整等を容易に行うことができ、かつ非常に正確にァライメント調整を行うことが可能となる。そのため、筋や濃度差がより的確に分散され目立たなくなり、前記請求の範囲第 1項に記載の発明の効果がより的確に発揮される。

[0038] 請求の範囲第 3項に記載の発明によれば、例えば記録媒体に対して記録ヘッドからインクをベタ打ちした場合、後述する図 6に示すように一方の単位ヘッドのノズルから吐出されたインク部分と他方の単位ヘッドから吐出されたインク部分との間に双方の単位ヘッドのノズルから吐出されたインクの列が交互に並ぶオーバーラップ部分を形成することができる。

[0039] そのため、前記各請求の範囲に記載の発明の効果の中でも特に単位ヘッド間の濃度差の解消をより的確に行うことが可能となり、前記各請求の範囲に記載の発明の効果をより効果的に発揮することが可能となる。

[0040] 請求の範囲第 4項に記載の発明によれば、前記各請求の範囲に記載の発明の効果に加え、記録ヘッドを構成する各単位ヘッドやノズル列を多相駆動することで、少なくとも 1つのノズル列では各ノズルに複数回に分けて駆動パルスが印加されるため、その分パルスの立ち上がり時に流れる電流を小さくすることができ、記録ヘッドの駆動回路の負担を低減することが可能となる。

[0041] 請求の範囲第 5項に記載の発明によれば、前記請求の範囲第 4項に記載の発明にぉ、て、記録ヘッドのオーバーラップ部分のノズルを前記多相駆動の駆動相数の倍数分とすることで、その部分のノズルの駆動を他の部分のノズルの駆動とはある程度独立して構成することが可能となるので、より簡単に吐出制御を行うことが可能となる

[0042] 請求の範囲第 6項、第 7項に記載の発明によれば、ストレート配列とされ或いはスタガ配列とされたノズル力インクを吐出することができるため、前記請求の範囲第 4項、第 5項に記載の発明の効果、すなわち記録ヘッドの駆動回路の負担低減やより簡単な吐出制御の実現がより効果的に達成される。

[0043] 請求の範囲第 8項に記載の発明によれば、記録ヘッドがラインヘッド方式である場合には、少なくとも記録ジョブ中はインクを吐出するノズルを変更せず維持することで前記各請求の範囲に記載の発明の効果を的確に発揮することができる。

[0044] 請求の範囲第 9項に記載の発明によれば、記録ヘッドがシリアルヘッド方式である場合には、記録ジョブ中のみならず少なくとも同一走査中にインクを吐出するノズルを変更せずに維持することで前記各請求の範囲に記載の発明の効果を的確に発揮することができる。

図面の簡単な説明

[0045] [図 1]本実施形態に係るインクジェット記録装置の構成を示す図である。

[図 2]本実施形態に係る記録ヘッドの構成を示す図である。

[図 3] (A)単位ヘッド間の角度 Θ、および (B)単位ヘッド間の副走査方向の位置ずれの調整を説明する図である。

[図 4]本実施形態に係る吐出制御手段の構成を示すブロック図である。

[図 5]記録ヘッドの各ノズルに接続された各駆動波形出力部を示す図である。

[図 6]図 2の記録ヘッドによりべた打ちした場合のインクの記録位置を示す図である。

[図 7]ノズルをスタガ配列とした記録ヘッドを示す図である。

[図 8]ノズルをスタガ配列とした場合の記録動作を説明する図である。

[図 9]6パスで記録を完了する装置を用いた場合に記録媒体上の特定領域において各パス終了時点でインクが記録されている画素位置を示す図である。

[図 10] (A)従来の記録ヘッドの構成図と、 (B)記録媒体上に現れる白筋を示す拡大図である。

[図 11] (A)最端部のノズルをオーバーラップさせた従来の記録ヘッドの構成図と、 (B )記録媒体上でぼや力された白筋を表す拡大図である。

[図 12] (A)複数のノズルをオーバーラップさせた従来の記録ヘッドの構成図と、インクを (B)交互に (C)ランダムに吐出させた状態を説明する図である。

符号の説明

[0046] 1 インクジェット記録装置

5 ヘッド、

5a、 5b 単ヘッド

5aL、 5aR、 5bL、 5bR ノズル列

6、 L1〜L12、 R1〜R12、 11〜112、 rl~rl2 ノズル

10 吐出制御手段

P 記録媒体

発明を実施するための最良の形態

[0047] 以下、本発明に係るインクジェット記録装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。

[0048] 本実施形態では、図 1に示すように、シリアルヘッド方式の記録ヘッド 5を用いたィンクジェット記録装置 1の場合について説明する。インクジェット記録装置 1には、記録媒体 Pを支持する平板状のプラテン 2が配設されており、このプラテン 2の記録媒体 Pの進行方向上流側および下流側、すなわち図中矢印 Xで示される副走査方向上流側および下流側には、記録媒体 Pを搬送するための図示しな、複数の搬送ローラがそれぞれ配設されて!/ヽる。

[0049] プラテン 2の上方には、棒状のキャリッジレール 3がプラテン 2や記録媒体 Pに平行でかつ副走査方向に直交する状態に配置されており、このキャリッジレール 3には、キャリッジレール 3に沿って図中矢印 Yで示される主走査方向に往復移動自在とされた略筐型のキャリッジ 4が支持されて、る。

[0050] キャリッジ 4の底面には、記録ヘッド 5が搭載されており、記録ヘッド 5には、プラテン 2に支持された記録媒体 Pに対してインクを吐出する複数のノズル 6が設けられている。本実施形態では、 1つの記録ヘッド 5に属する複数のノズルからは例えばイエロ一（Y)、マゼンタ（M)、シアン（C)、ブラック（K)の各色のインクのうち 1色のインクが吐出されるようになっており、複数の記録ヘッド 5から吐出される各色のインクにより記録媒体 P上にカラー画像が形成されるようになって!/ヽる。

[0051] 図示を省略する力各記録ヘッド 5には、 YMCKの各色インクを供給するためのィンクタンクが供給管を介して接続されている。また、ノズル 6から吐出されるインクが光硬化型のインクである場合には、図 1に示したキャリッジ 4の主走査方向上流側や下流側に記録媒体 Pに対して光を照射する光照射装置を設けることも可能であり、必要に応じて設置される。

[0052] 各記録ヘッド 5は、図 2〖こ示すよう〖こ 2つの単位ヘッド 5a、 5bがノズル列方向に並べて配置されてそれぞれ構成されている。また、単位ヘッド 5aは、 2つのノズル列 5aLとノズル列 5aRとが貼り合わされて構成されており、単位ヘッド 5aに属するノズル列 5a L、 5aRは、それぞれのノズル列 5aL、 5aRに属するノズル L1〜L12、 R1〜R12力ら吐出されるインクの記録媒体上での記録位置が同一にならないようにそのノズル位置が配置されている。

[0053] 本実施形態では、単位ヘッド 5aは、ノズル列 5aL、 5aRのノズルが 1画素おきに設けられ、 2つのノズル列 5aLとノズル列 5aRとがノズル位置を 1画素ずつずらした状態で貼り合わされて構成されている。単位ヘッド 5bも同様に構成されている。

[0054] 以下、ノズル 6を区別する場合には、単位ヘッド 5aのノズル列 5aLに属するノズル 6 をノズル L1〜L12、ノズル列 5aRに属するノズル 6をノズル R1〜R12、単位ヘッド 5b のノズル列 5bLに属するノズル 6をノズル 11〜112、ノズル列 5bRに属するノズル 6をノズル _rl〜rl2という。

[0055] 本実施形態では、単位ヘッド 5aのノズル列 5aLに属するノズル L10、 Ll l、 L12力 S それぞれ単位ヘッド 5bのノズル列 5bLに属するノズル 11、 12、 13とオーバーラップし、また、単位ヘッド 5aのノズル列 5aRに属するノズル R10、 Rl l、 R12がそれぞれ単位ヘッド 5bのノズル列 5bRに属するノズル rl、 r2、 r3とオーバーラップするように単位ヘッド 5a、 5bが配置されている。

[0056] すなわち、オーバーラップするノズルの各組 L10— 11、 L11 12、 L12— 13、 R10 — rl、 R11— r2、 R12— r3では、前者のノズル（例えばノズル L 10)から吐出されるィンクの記録媒体上での記録位置と後者のノズル (例えばノズル 11)から吐出されたィンクの記録媒体上での記録位置とが同一の位置になるようにノズル位置が調整されて単位ヘッド 5a、 5bが配置されている。

[0057] なお、図 2では、便宜上、各ノズル列 5aL、 5aR、 5bL、 5bRがそれぞれ 12個のノズル 6で構成されているように表現されている力実際には 1つのノズル列は例えば 12 8個等の所定個数のノズル 6で構成されている。また、同図では、単位ヘッド 5aに属するノズル 6が黒丸、単位ヘッド 5bに属するノズル 6が白丸で表現されている力これは両者を区別するためであり、異なる色インクを吐出することを意味するものではない

[0058] 図示を省略する力記録ヘッド 5の各ノズル内には、圧力発生手段としてノズル内のインクに圧力を生じさせてノズルから吐出させるためのピエゾ素子が配設されており、各ピエゾ素子には、インクジェット記録装置 1の本体に搭載された後述する吐出制御手段 10のヘッド駆動回路 11が接続されていてそれぞれ駆動電圧が印加されるようになつている。

[0059] また、図示を省略する力記録ヘッド 5には、オーバーラップしている各単位ヘッド 5 a、 5b間の相対的な位置を調整する位置調整機構が設けられている。具体的には、記録ヘッド 5は、図 3 (A)に示すような記録ヘッド 5を構成する各単位ヘッド 5a、 5b間の角度 Θが 0になるように調整する図示しない角度調整機構や、図 3 (B)に示すように各単位ヘッド 5a、 5b間の副走査方向 Xの位置ずれを調整する図示しな!、位置ずれ調整機構等を備えている。

[0060] 本実施形態に係るインクジェット記録装置 1の吐出制御手段 10は、図示しない CP Uや ROM、 RAM、人出力インターフェース等がバスに接続されたコンピュータにより構成されており、図 4のブロック図に示すようなヘッド駆動回路 11を備えている。本実施形態では、ヘッド駆動回路 11は、同図に示すように、記録ヘッド 5を構成する単位ヘッド 5aのノズル列 5aLに属するノズル L1〜L9、ノズル列 5aRに属するノズル Rl〜 R12、および単位ヘッド 5bのノズル列 5bLに属するノズル 11〜112、ノズル列 5bRに属するノズル r4〜！ :12をそれぞれ制御するように 4つの駆動回路力なる力各駆動回路の構成はそれぞれ同様であるから、以下、各駆動回路を区別せずに説明する。

[0061] 吐出制御手段 10のヘッド駆動回路 11は、図 4に示すように、シフトレジスタ 12、ラッチ回路 13、波形生成部 14、増幅回路 15、および駆動波形出力部 16等を備えている。また、ヘッド駆動回路 11には、図示しない駆動電圧電源が接続されており、吐出制御手段 10のヘッド駆動回路 11は、前述した記録ヘッド 5の各ノズルのピエゾ素子に駆動信号として駆動パルスを出力して各ピエゾ素子をそれぞれ駆動制御して、記録ヘッド 5の吐出制御を行うようになって!/、る。

[0062] シフトレジスタ 12は、外部から入力されるシリアル形式の記録データ DaL、 DaR、 D bL、 DbRをそれぞれパラレル形式に変換するようになっている。シフトレジスタ 12には、シリアル一パラレル変換された記録データをラッチするラッチ回路 13が接続されている。ラッチ回路 13は、シリアル—パラレル変換後の記録データをノズルの数の分だけラッチするようになっている。ラッチ回路 13には、駆動波形出力部 16が接続されている。

[0063] また、ラッチ回路 13には、吐出制御手段 10の図示しないタイミング信号生成部からタイミング信号 Tが入力されるようになっている。また、タイミング信号 Tは波形生成部 14にも入力されるようになっている。波形生成部 14は、図示しない波形パラメータ記憶部に記憶された駆動パルスの駆動波形を決定するための基本波形とそのパラメ一タとをそれぞれ読み出して各ノズルに印加する駆動パルスを生成するようになって!/ヽる。

[0064] 波形生成部 14には、増幅回路 15が接続されており、増幅回路 15は波形生成部 1 4により生成された駆動パルスを増幅して、駆動波形出力部 16に入力するようになつている。

[0065] 駆動波形出力部 16には、記録ヘッド 5の各ノズルのピエゾ素子と接続されている。

本実施形態では、駆動波形出力部 16は、増幅回路 15から入力される増幅された駆動パルス信号とラッチ回路 13から入力されてくるデータ信号との論理積をとり、データ信号が ONとなる吐出タイミングで駆動パルス信号を記録ヘッド 5の各ノズル L1〜L 9、 R1〜R12、 11〜112、 r4〜rl2にそれぞれ送信して各ノズルからのインクの吐出制御を行うようになって、る。

[0066] なお、ラッチ回路 13、波形生成部 14、増幅回路 15、駆動波形出力部 16は、実際にはそれぞれ記録ヘッド 5のノズル数と同数ずつ設けられており、それぞれ記録へッド 5の各ノズルに 1つずつ対応付けられている。

[0067] ここで、本実施形態では、記録ヘッド 5のそれぞれオーバーラップして!/、るノズルの組のうち、一方のノズルのみからインクを吐出し、もう一方のノズルからはインクを吐出しないようになっている。また、インクを吐出するノズルは少なくとも連続する記録動作中、すなわち本実施形態では少なくとも同一走査中は変更されずに維持されるようになっている。

[0068] 具体的には、図 2に示した記録ヘッド 5では、同一走査中はオーバーラップしているノズルの組 L10— 11、 L11— 12、 L12— 13、 RIO— rl、 Rl l— r2、 R12— r3のうち、それぞれノズル 11、 12、 13、 R10、 Rl l、 R12のみからインクを吐出し、ノズル L10、 L 11、 L12、 rl、 r2、 r3力ら ίまインクを吐出しな!ヽようになって!/ヽる。

[0069] そのため、図 5に示すように、吐出制御手段 10の駆動波形出力部 16はそれぞれ対応するノズル L1〜L9、 R1〜R12、 11〜112、 r4〜rl2にそれぞれ駆動パルスを出力するが、ノズル L10、 Ll l、 L12、 rl、 r2、 r3に対応するラッチ回路 13にはシフトレジスタ 12からデータが入力されず、駆動波形出力部 16からは駆動パルスが出力されないようになっている。図中、 Xが付された駆動波形出力部 16および記録ヘッド 5上のノズルは、駆動ノルスを出力せず、インクが吐出されないことを表す。

[0070] なお、別の走査時に、インクを吐出するノズルおよび吐出しな!、ノズルを変更することは可能である力少なくとも同一走査中にはノズルを変更しな、ようになって、る。また、吐出制御手段 10は、記録ヘッド 5のァライメント調整時には、ノズル L10、 L11 、 L12、 rl、 r2、 r3を含めた記録ヘッド 5の全ノズル L1〜L12、 R1〜R12、 11〜112、 rl〜！ :12のうち、ァライメント用のパターンを形成するためにインクを吐出させる必要があるノズルの各ピエゾ素子に駆動パルスを出力するようになって!/、る。

[0071] 次に、本実施形態に係るインクジェット記録装置 1の作用について説明する。

[0072] 吐出制御手段 10は、記録ヘッド 5のァライメント調整時には、記録ヘッド 5の全ノズル L1〜L12、 R1〜R12、 11〜112、 rl〜rl2のうち必要なノズルの各ピエゾ素子に駆動パルスを出力してそのノズルからインクを吐出させて、記録媒体上にァライメント用のパターンを形成させる。

[0073] 本実施形態では、単位ヘッド 5aに属するノズルと単位ヘッド 5bに属するノズルとを複数個オーバーラップさせており、オーバーラップしている各単位ヘッド 5a、 5b間の相対的な位置を調整する位置調整機構が設けられているため、形成されたパターンに基づ!/、て単位ヘッド 5a、 5bの位置調整や各単位ヘッド間の角度調整等を容易に行うことができ、非常に正確にァライメント調整を行うことができる。

[0074] 一方、吐出制御手段 10は、記録ジョブ時には、図 4に示したように、装置外部から送信されてくる記録データに基づいて記録ヘッド 5の各ノズルのピエゾ素子に印加する駆動パルスを生成して各ノズルに出力する。その際、駆動パルスを出力するノズルは本実施形態ではノズル L10、 Ll l、 L12、 rl、 r2、 r3以外のノズルと決められており、駆動パルスを出力しないノズルが記録動作中に変更されることはなぐ少なくとも同一走査中に変更されることはな、。

[0075] また、シフトレジスタ 12に入力されたシリアル形式の記録データを、図 2に示した記録ヘッド 5のノズル Ll、 Rl、 L2、 R2、…ゝ L9、 R9、 11、 R10、 12、 Rl l、 13、 R12、 14 、 r4、 · ··、 112、 rl2の順番にラッチ回路 13に流し込んでいけばよぐそれが少なくとも同一走査中には変更されな、ので、単純なハードウア的な処理でシリアル形式の記録データをパラレル形式に変換することができる。

[0076] 一方、このようにして生成された駆動パルスがピエゾ素子に印加されて記録ヘッド 5 のノズル L10、 Ll l、 L12、 rl、 r2、 r3以外の各ノズルからインクが吐出される。例えば記録媒体にインクをべた打ちした場合、図 6に示すように、図中オーバーラップ部分より上側の記録媒体には単位ヘッド 5aのノズル Ll、 Rl、 · ··、 L9、 R9から吐出されたインクがそれぞれ記録される。

[0077] また、図中オーバーラップ部分より下側の記録媒体には単位ヘッド 5bのノズル 14、 r 4、 · ··、 112、 r 12から吐出されたインクがそれぞれ記録され、図中オーバーラップ部分には上側からノズル 11、 R10、 12、 Rl l、 13、 R12から吐出されたインクがそれぞれ記録される。

[0078] このように、単位ヘッド 5aに属するノズルのみ力もインクが吐出される部分と単位へッド 5bに属するノズルのみからインクが吐出される部分とでオーバーラップ部分が複数に分割される。特に本実施形態では、単位ヘッド 5aに属するノズルからインクが吐出される部分と単位ヘッド 5bに属するノズル力もインクが吐出される部分との間にォ一バーラップ部分が形成され、そこでは単位ヘッド 5a、 5bから吐出されたインクの列が交互に並ぶようになる。

[0079] 前述したように、本実施形態では、非常に正確にァライメント調整ができるから、単位ヘッド 5a、 5bから吐出されたインクの列が交互に並んでも、その部分で白筋や黒筋が見出されることはない。しかも、仮に単位ヘッド 5aと単位ヘッド 5b間にいわゆる濃度差があっても、単位ヘッド 5aに属するノズルのみからインクが吐出される部分と単位ヘッド 5bに属するノズルのみからインクが吐出される部分との間に前述したようなオーバーラップ部分が形成されるため両者の濃度差をぼかすことができる。

[0080] なお、単位ヘッド 5aと単位ヘッド 5bとをオーバーラップさせても、オーバーラップ部分でインクを吐出するノズルがすべて同一の単位ヘッド力選ばれてしまうと、上記のように両者に濃度差がある場合にそれをぼかすことができない。そのため、オーバーラップ部分では、すべてのノズルが同一の単位ヘッド力選ばれな、ように選択される。

[0081] 以上のように、本実施形態に係るインクジェット記録装置 1によれば、オーバーラップさせたノズルの組のうちインクを吐出させる方のノズルを決める。そのため、装置外部から入力されるシリアル形式の記録データを順次ノズルに対応させてシフトレジスタ 12に流し込めば単純なハードウェア的な処理で記録データをパラレル形式に変換することができ、非常に簡単に吐出制御を行うことが可能となる。

[0082] また、従来のように例えば図 12 (B)、 (C)に示したような記録方法をとる場合には、図 5に示した記録ヘッド 5のノズルのうちインクを吐出するノズルを各吐出タイミングごとに切り替え、それに合わせて出力する記録データの順番も入れ替える等の制御が必要となる力本実施形態のようにオーバーラップ部分のノズルのうちインクを吐出するノズルを少なくとも連続する記録動作中は変更しないようにすれば、そのような吐出タイミングごとの切り替えが不要となり吐出制御がより簡単になる。

[0083] さらに、本実施形態のように、インクジェット記録装置 1の記録ヘッド 5がシリアルへッド方式の場合は、オーバーラップ部分のノズルのうちインクを吐出するノズルを記録ジョブ中に変更しな、ように構成することも可能である力少なくとも同一走査中には変更しな、ように構成することで前記吐出制御の単純ィ匕の効果が十分に発揮される [0084] また、図 6に示したように記録ヘッド 5を構成する単位ヘッド 5a、 5b間にいわゆる濃度差がある場合でも、前記のような簡単な吐出制御で、単位ヘッド 5aに属するノズルのみからインクが吐出される部分と単位ヘッド 5bに属するノズルのみからインクが吐出される部分との間にオーバーラップ部分を形成して両者の濃度差を分散してぼかすことができるため、単位ヘッドのオーバーラップ部分での画像品質を向上させることが可能となる。

[0085] また、前述したように本実施形態では記録ヘッド 5がオーバーラップして、る各単位ヘッド 5a、 5b間の相対的な位置を調整する位置調整機構を備えているため、非常に正確にァライメント調整ができるから、単位ヘッド 5a、 5bから吐出されたインクの列が交互に並んでも、その部分で白筋や黒筋が分散されるため見出されることはなぐ良好な画像品質の維持、向上を図ることが可能となる。

[0086] なお、本実施形態では、記録ヘッド 5が 2本の単位ヘッド 5a、 5bで構成される場合について説明したが、単位ヘッドが 2本である場合に限定されず、より多くの単位へッドにより記録ヘッドが構成される場合にも本発明が適用される。

[0087] また、本実施形態では、記録ヘッド 5の単位ヘッド 5a、 5bを構成するノズル列 5aL、 5aR、 5bL、 5bRをノズルが一直線に並ぶいわゆるストレート配列とする場合について説明したが、この他にも、例えば図 7に示すように、ノズル列 5aL、 5aR、 5bL、 5bR を各ノズルを主走査方向に位置をずらして配置する、わゆるスタガ配列とすることも可能であり、この場合にも本発明が適用される。

[0088] このようなスタガ配列の場合、図 8に示すように、例えばストローブパルス STB1、 S TB2、 STB3で位相を切り替えながらノズル Ll、 L2、 L3のピエゾ素子に駆動パルスを印加し、ノズル Ll、 L2、 L3からインクを吐出させる。なお、同図で網掛けの円が実際にノズル Ll、 L2、 L3から吐出されるインクのドットを表す。

[0089] 本実施形態のようにノズルをストレート配列とした場合、少なくとも 1つのノズル列ではすべてのノズルに一時に駆動パルスが印加されるため、ノルスの立ち上がり時に流れる電流が大きくなつて記録ヘッドの駆動回路の負担が大きくなる。しかし、ノズルをスタガ配列とすることで、例えば各ノズルを図 7や図 8のように 3相駆動する場合には、少なくとも 1つのノズル列では各ノズルに 3回に分けて駆動パルスが印加されるため、その分パルスの立ち上がり時に流れる電流を小さくすることができ、記録ヘッドの駆動回路の負担を低減することが可能となる。

[0090] なお、 3相駆動等の多相駆動を行うのはノズルをスタガ配列とした場合に限らず、後述するようにノズルをストレート配列とした場合でも可能である。その際、記録ヘッドのオーバーラップ部分のノズル数を前記多相駆動の駆動相数の倍数とすれば、その部分のノズルの駆動を他の部分のノズルの駆動とはある程度独立して構成することが可能となるので、より簡単に吐出制御を行うことが可能となる。

[0091] また、多相駆動を行う場合には、図 4に示した吐出制御手段 10のヘッド駆動回路 1 1において、ラッチ回路 13から出力された記録データは図示しない位相切替部により位相が切り替えられて駆動波形出力部 16に入力される。なお、単位ヘッドをオーバ一ラップさせる場合には通常のオーバーラップさせない場合の駆動位相切り替えの回路構成に何ら改変を加えることなくそのまま使うことが可能である。

[0092] 一方、本実施形態では、インクジェット記録装置 1が、記録ヘッド 5が記録媒体の上方を主走査方向に走査して記録媒体に対して記録を行う、わゆるシリアルヘッド方式の場合について説明したが、例えば図 6等力もも分力るように、本発明は、記録媒体の幅手方向のほぼ全域を記録可能なように記録ヘッドを配置し幅手方向と直交する方向に記録媒体と記録ヘッドとを相対的に移動させて 1パスで画像記録を行う、わゆるラインヘッド方式の場合にも適用可能である。その際、オーバーラップ部分のノズルのうちインクを吐出するノズルを少なくとも連続する記録動作中、すなわち少なくとも記録ジョブ中には変更しな、ように構成することで、シリアルヘッド方式の場合と同様に吐出制御が非常に簡単になる。

[0093] また、インクジェット記録装置の記録ヘッドをシリアルヘッド方式とする場合も或いはラインヘッド方式とする場合も、ノズル配置を図 7に示したようなスタガ配列とすることも可能である。

[0094] また、インクジェット記録装置 1の記録ヘッド 5がシリアルヘッド方式である場合には、いわゆるマルチパス記録を行うことも可能である。マルチパス記録とは、ノズル列のノズルを数ブロックに分割しこれら分割したノズルに画像記録データの分担を分散させて用紙の送りを上記分割した 1ブロック分ごとに間欠搬送するようにして画像記録を行う画像記録方法である。ノズル列はストレート配列でもスタガ配列でもよ、。

[0095] 例えば、 6パスで画像記録を行う場合について説明する。記録ヘッド 5は図 2に示したものと同様の構造であるが、各単位ヘッドは、ノズル列のノズルがそれぞれ 3画素おきに設けられ、 2つのノズル列がノズル位置を 2画素ずつずらした状態で貼り合わされて構成されている。各ノズルは 3相駆動されるようになっており、各ノズル列において（3n— 2)番目のノズルがストローブパルス STB1で駆動し、 3n番目のノズルがストローブパルス STB2で駆動し、 (3n- 1)番目のノズルがストローブパルス STB3で駆動するようになっている。ここで、 nは自然数である。

[0096] なお、前記実施形態と同様にオーバーラップするノズル L10、 Ll l、 L12、 rl、 r2、 r3からはインクが吐出されない。また、 1パスの記録を終了するごとに記録媒体が 13 画素分ずつ間欠搬送されるようになって、る。

[0097] 図 9 (A)〜（F)は記録媒体上の特定の 3 X 12画素の領域において各パス終了時点でインクが記録される画素位置を示す図であり、各画素位置における記号はその画素位置にインクを吐出させたノズルを表す。また、斜線が付された画素位置は単位ヘッド 5bに属するノズル力もインクが吐出された画素位置を表す。

[0098] このように、マルチパス記録で記録した場合、図 9 (F)と図 6とを比較して分力るように、簡単な吐出制御により白筋等の発生をより有効に抑制できるだけでなぐ単位へッド 5a、 5bのオーバーラップ部分の各ノズルから吐出されたインクの記録位置をより分散させることができるため、各単位ヘッド間に濃度差がある場合でも非常に有効に両者の濃度差をぼかすことが可能となり、画像品質を向上させることが可能となる。

Claims

請求の範囲

[1] 複数のノズル列を有する単位ヘッドをノズル列方向に複数並べて配置された記録ヘッドと、

前記記録ヘッドの各ノズル内の圧力発生手段に駆動信号を出力して前記記録へッドの吐出制御を行う吐出制御手段と

を備え、

前記吐出制御手段は、前記オーバーラップするノズルの組のうち一方のノズルのみからインクを吐出させ、少なくとも連続する記録動作中はインクを吐出するノズルを変更せず維持することを特徴とするインクジェット記録装置。

[2] 前記記録ヘッドは、オーバーラップしている前記各単位ヘッド間の相対的な位置を調整する位置調整機構を備えることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のインクジット記録装置。

[3] 前記単位ヘッドに属する複数のノズル列は、それぞれのノズル列に属するノズルから吐出されるインクの記録媒体上での記録位置が同一にならな、ようにノズル位置が配置されていることを特徴とする請求の範囲第 1項または請求の範囲第 2項に記載のインクジェット記録装置。

[4] 前記記録ヘッドのノズル内の圧力発生手段は、多相駆動により駆動されることを特徴とする請求の範囲第 1項力請求の範囲第 3項のいずれか一項に記載のインクジット記録装置。

[5] 前記オーバーラップさせるノズル数は、前記多相駆動の駆動相数の倍数であることを特徴とする請求の範囲第 4項に記載のインクジェット記録装置。

[6] 前記記録ヘッドのノズルは、ストレート配列であることを特徴とする請求の範囲第 4 項または請求の範囲第 5項に記載のインクジェット記録装置。

[7] 前記記録ヘッドのノズルは、スタガ配列であることを特徴とする請求の範囲第 4項または請求の範囲第 5項に記載のインクジェット記録装置。

[8] 前記記録ヘッドは、ラインヘッド方式であり、前記吐出制御手段は、少なくとも記録ジョブ中はインクを吐出するノズルを変更せず維持することを特徴とする請求の範囲第 1項力請求の範囲第 7項のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。

[9] 前記記録ヘッドは、シリアルヘッド方式であり、

前記吐出制御手段は、少なくとも同一走査中はインクを吐出するノズルを変更せず維持することを特徴とする請求の範囲第 1項力請求の範囲第 7項のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。