(57)【要約】【課題】液体を吐出する記録ヘッドのノズル数の増加を図ることなく、高い解像度で画像を形成するために使用される液体吐出装置および液体吐出方法を提供することを目的とする。【解決手段】用紙３に液体を吐出する液体吐出装置において、液体を吐出するノズルを備えた記録ヘッド１４と、記録ヘッド１４を用紙３が搬送される方向に沿って振動させる駆動素子１７と、記録ヘッド１４から液体を吐出する際に、記録ヘッド１４を用紙３が搬送される方向に沿って振動させて、所定の位置で液体を吐出させる制御手段を備えた構成とする。【選択図】図２
2008036947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に液体を吐出する液体吐出装置において、
液体を吐出するノズルを備えた記録ヘッドと、
前記記録ヘッドを前記記録媒体が搬送される方向に沿って振動させる振動手段と、
前記記録ヘッドから液体を吐出する際に、前記記録ヘッドを前記記録媒体が搬送される方向に沿って振動させて、所定の記録ヘッドの位置で前記液体を吐出させる制御手段を備えることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記記録ヘッドを前記記録媒体が搬送される方向と異なる第１の方向に沿って移動させるキャリッジとをさらに備え、
前記制御手段は、前記記録ヘッドを前記第１の方向に沿って移動させて液体を吐出する際に、前記記録ヘッドを前記記録媒体が搬送される方向に沿って振動させて、所定の記録ヘッドの位置で前記液体を吐出させることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記液体はインクで、前記液体吐出装置は前記記録媒体に画像の記録を行うために前記インクを吐出することを特徴とする請求項１または請求項２記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記記録ヘッドは、複数のノズルが配列され、
前記振動手段は、前記記録媒体上において前記ノズル同士の間隔に基づいた所定の位置に前記液体が吐出されるように前記記録ヘッドを振動させることを特徴とする請求項１ないし請求項３いずれか記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記記録ヘッドがある特定の方向に移動する場合において吐出させる手段である請求項１ないし請求項４いずれか記載の液体吐出装置。
【請求項６】
記録媒体に液体を吐出するノズルを備えた記録ヘッドと、
前記記録ヘッドを前記記録媒体が搬送される方向に沿って振動させる振動手段とを備える液体吐出装置の液体吐出方法において、
前記記録ヘッドから液体を吐出する際に、前記記録ヘッドを前記記録媒体が搬送される方向に沿って振動させて、所定の記録ヘッドの位置で前記液体を吐出させることを特徴とする液体吐出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体吐出装置および液体吐出方法に関するものであり、特に、液体を吐出する記録ヘッド上の吐出ノズル数を増加することなく、より高解像度の画像を記録可能な液体吐出装置および液体吐出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パーソナルコンピュータやファクシミリ、デジタルカメラなどの情報機器から文字や画像を出力するための装置であって、紙やOHPフィルムなどの薄く平坦な形状の記録媒体に画像を記録する装置としてプリンタが広く普及している。画像記録の方式としては多くの方式が考案されているが、その中でも微小なインク滴を吐出する記録ヘッドを有し、この記録ヘッドが記録媒体上を走査することで画像を記録するインクジェット方式が、機構的に比較的簡素であり、装置の小型化、低価格化に有利であるため、多く採用されている。昨今、インクジェット方式は、カラー写真印刷の用途にも使用され、年々高解像度化が進んでいる。またインクの代わりに液状高分子を吐出することで、電子回路や液晶パネルを記録もしくは作成する用途にも使用されている。
【０００３】
インクジェット記録装置の原理は、画像信号に対応して、インク液室のインクを圧電素子や熱膨張により加圧し、記録ヘッドに設けられたインク吐出ノズルよりインクを記録媒体に向けて吐き出し、記録媒体に付着させてドットを形成することにより画像を記録することである。
【０００４】
インクジェット記録装置の種類としては、記録媒体の搬送方向である副走査方向に配列した複数のノズルを有する記録ヘッドを副走査方向と直行する主走査方向に移動させると共に、記録媒体を副走査方向に移動させながら、記録ヘッドの各ノズルからインク滴を記録媒体に吐出することによって画像を記録するシリアルスキャン型記録装置が知られている。あるいは、全主走査領域に相当する長さのライン型記録ヘッドを用いて記録媒体を副走査方向に移動させながら、記録ヘッドからインク滴を記録媒体に吐出することによって画像を記録するライン型記録装置が知られている。
【０００５】
インクジェット記録装置の画像品質向上の手段は、一例として解像度を高めることが挙げられる。解像度はｄｐｉ（Dot Per Inch）で表現され、印刷用紙に吐出される1インチ当たりのインク滴の数であり、数が多いほど高い解像度となる。解像度が６００ｄｐｉの場合では、１インチにノズルを６００個配置した記録ヘッドが必要となる。解像度を高めるためには、記録ヘッド上における１インチ当たりのノズル数を増やすことが必要となる。また、ノズル数の増加に伴ってインク液室や供給路の対応も必要となる。
【特許文献１】特開２０００−２７２１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
インクジェット記録装置において高解像度で画像を記録するためには、第一に１インチ当たりのノズル数を増やすことが考えられる。そのためにはノズルの内径を小さくすることが考えられる。しかしながら、ノズルを形成する技術の制限により、ノズルの内径の小型化には限界がある。仮に小型化が実現できたにしても、画像を記録する際に印刷用紙の紙粉によるノズル詰まりが発生するおそれがある。また、ノズルに接続するインク液室や付属する圧電素子を高密度に配列する必要があるが、それは記録ヘッドサイズの制限及びノズルとインク液室等を形成する技術の制限により困難である。また、これらの微細な加工技術は、製造上の観点より歩留まりの低下を招くことになる。
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みて成されたものであり、液体を吐出する記録ヘッドのノズル数を増加することなく、高い解像度で画像を記録可能な液体吐出装置および液体吐出方法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】
【０００８】
本発明は、上述の目的を達成するために、記録媒体に液体を吐出する液体吐出装置において、液体を吐出するノズルを備えた記録ヘッドと、記録ヘッドを第1の方向に沿って振動させる振動手段と、記録ヘッドから液体を吐出する際に、要求された記録ヘッドの位置で液体が吐出されるように、記録ヘッドを第１の方向に沿って振動させて液体を吐出させる制御手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、記録媒体に液体を吐出する液体吐出装置において、液体を吐出するノズルを備えた記録ヘッドと、記録ヘッドを第1の方向に沿って振動させる振動手段と、記録ヘッドから液体を吐出する際に、要求された記録ヘッドの位置で液体が吐出されるように、記録ヘッドを第１の方向に沿って振動させて液体を吐出させる制御手段を備えることにより、ノズル数を増加することなく、高解像度で画像を記録することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明を実施するための最良の形態を、実施例を用いて説明する。
【実施例１】
【００１１】
本発明の第1の実施例におけるインクジェット記録装置について、図面を参照して説明を行う。なお同実施例においては、シリアルスキャン型のインクジェット記録装置を用いる。しかしながら、本発明における液体吐出装置および液体吐出方法は、ライン型のインクジェット記録装置にも使用可能である。
【００１２】
最初に、同実施例におけるインクジェット記録装置の構成について、図１〜図４を用いて説明する。なお、図１は同実施例におけるインクジェット記録装置の機構部全体の概略構成図、図２は同実施例におけるインクジェット記録装置のキャリッジを上方から見た構成を簡略的に示した図、図３は同実施例におけるインクジェット記録装置の記録ヘッド構成について示した図、図４は同実施例におけるインクジェット記録装置で使用されるインクを採用した記録ヘッドの組み合わせ例を示した図、である。なお、図２において、カートリッジ１５は、構成を簡略的に示すために省略する。
【００１３】
本実施例におけるインクジェット記録装置１は、図１に示すように、画像形成部２を備える。画像形成部２は、図面の表面から裏面に伸びるガイドシャフト１２と、ガイドシャフト１２に沿ってスライド可能または回転移動可能に保持されるキャリッジ１３と、を備える。
【００１４】
キャリッジ１３の下方には、記録ヘッド１４が設置される。記録ヘッド１４としては、図３に示すように、例えば、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のインク滴を吐出する４つの記録ヘッド１４−１、１４−２、１４−３、１４−４、あるいは、これら各色のインク滴を吐出する１つの記録ヘッドを用いることが可能である。記録ヘッド１４は、液滴の吐出口であるノズル１８―ｉ−ｊ（ｉ：記録ヘッド（ｉ＝１，・・・，４）、ｊ：記録ヘッドのノズル（ｊ＝１，・・・，ｎ）を備える。
【００１５】
またキャリッジ１３は、記録ヘッド１４に液体を供給するカートリッジ１５を着脱自在に備える。なおキャリッジ１３は、カートリッジ１５に代えてサブタンクを搭載し、メインタンクからインクをサブタンクに補充供給する構成とすることも可能である。画像形成部２では、図２に示すように、図示しない主走査モータ２１４で記録ヘッド１４を用紙３の搬送方向である副走査方向Ｘと直交する主走査方向Ｙに移動させる。なお、図２においては、キャリッジ１３は模式的に記載されたものであり、カートリッジ１５の構成は省略する。
【００１６】
図１に示すように、記録ヘッド１４の主走査方向Ｙに平行する側面には、駆動素子１７が設けられている。駆動素子１７は、記録ヘッド１４に配列されるノズル１８―ｉ−ｊを、ガイドシャフト１２を中心にして回転移動することによって、振動させる。この駆動素子１７の一例として、圧電素子が挙げられる。駆動素子１７に電圧が印加されることで、駆動素子１７が伸張（収縮）される。駆動素子１７の伸張によって、記録ヘッド１４の主走査方向Ｙに平行する側面に対して正の圧力（すなわち、記録ヘッド１４を図２の副走査方向Ｘの方向に押し出す圧力）が発生する。また駆動素子１７の収縮によって、記録ヘッド１４の主走査方向Ｙに平行する側面に対して負の圧力（すなわち、記録ヘッド１４を図２の副走査方向Ｘの方向に引っ張る圧力）が発生する。駆動素子１７の伸張（収縮）によって発生する正の圧力または負の圧力によって、記録ヘッド１４が振れ動かされる。その結果、記録ヘッド１４に配列されるノズル１８―ｉ−ｊが、ガイドシャフト１２を中心にして回転移動することによって振動される。駆動素子１７は記録ヘッド１４を振動させるものであれば、圧電素子以外の手段を用いることも可能である。なお、圧電素子に電圧が印加されていない場合には、記録ヘッド１４が図１や図２における水平方向に位置される。
【００１７】
記録ヘッド１４は、前述した色の数及び配列順序に関して、これに限るものではない。特に、最近では図４に示すように、前述した４色に加えて、濃度を下げたライトシアン（ＬＣ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）を加えた６色記録ヘッドや、この６色に彩度を下げたダークイエロー（ＤＹ）を加えた７色記録ヘッドや、更にはレッド（Ｒ）やブルー（Ｂ）といった特色インクを使用した記録ヘッドも存在する。図３の説明では簡素化を図るため、４色記録ヘッドの場合について記載しているが、これらの多色記録ヘッドに置き換えることも当然可能である。
【００１８】
記録ヘッド１４を構成するアクチュエータとしては、液体を吐出するためのエネルギー発生手段として、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータ、等が使用可能である。本発明は、液体を吐出するためのアクチュエータの種類を問わず採用可能であるので、以降ではアクチュエータについての詳細な説明は省略する。
【００１９】
図１に示すように、本実施例のインクジェット記録装置は、装置本体１の下方側に複数枚の記録媒体（以下「用紙」という。）３を積載可能な給紙トレイ４を備える。さらに用紙３を搬送する搬送機構５を備える。搬送機構５は、用紙搬送に必要な、給紙コロ２１、加圧コロ２５、２８と、搬送ガイド部２３、ガイド部材２６と、搬送ローラ２４、駆動ローラ３１、従動ローラ３２、帯電ローラ３４、ガイドローラ３５、排紙ローラ３８と、帯電ベルト３３と、を備える。搬送機構５により、給紙トレイ４に積載される用紙３が画像形成部２の下方まで搬送される。そして用紙３は、画像形成部２によって所定の画像を記録される。その後用紙３は、装置本体１の側方に装着された排紙トレイ６に搬送されて排紙される。本実施例のインクジェット装置の動作に関する詳細は後述する。
【００２０】
次に、同実施例におけるインクジェット記録装置の機能的な構成の概要について、図５を用いて説明を行う。図５は同実施例におけるインクジェット記録装置の機能ブロック図である。
【００２１】
同実施例におけるインクジェット記録装置は、図５に示すように、記録処理を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理装置）２０１を備える。また、制御プログラムやエミュレーションプログラム、記録フォントが記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory：読み出し専用記憶メモリ）２０２を備える。また、外部装置からの印刷データ、記録のための画像データ（ビットマップデータ）、等を一時的に格納するＲＡＭ（Random Access Memory；書き換え可能な記憶メモリ）２０３を備える。また、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能なＮＶＲＡＭ（Non Volatile Random Access Memory；不揮発性メモリ）２０４を備える。また、ＲＡＭ２０３のアクセス制御や外部装置とのデータのやりとりやモータドライバへの制御信号送出を行うＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit；特定用途向け集積回路）２０５を備える。
【００２２】
ＣＰＵ２０１はＲＯＭ２０２内の制御プログラムにより本体の制御を行う。その際に、ＣＰＵ２０１は外部装置からインクジェット記録装置へ送られてくる印刷データ中のエミュレーションコマンドの情報を外部装置Ｉ／Ｆ（Interface；インターフェース）２０６内のＩ／Ｏ（Input／Output；入出力）データレジスタから読み出す。そしてＣＰＵ２０１はコマンドに対応した制御をＡＳＩＣ２０５内のＩ／Ｏレジスタ、Ｉ／Ｏポートに書き込み、読み出しを行う。
【００２３】
同実施例におけるインクジェット記録装置は、記録ヘッド１４を駆動制御するためのデータ転送手段、駆動信号発生手段を含む印刷制御部２０７を備える。また、キャリッジ１３に設けられた記録ヘッド１４を駆動するためのヘッドドライバ（ドライバＩＣ）２０８を備える。また、主走査モータ２１４及び副走査モータ２１６を駆動するためのモータ駆動部２１０と、帯電ローラ３４にＡＣ（Alternating Current；交流）バイアスを供給するＡＣバイアス供給部２１２などを備える。
【００２４】
そして、ＣＰＵ２０１は、外部装置Ｉ／Ｆ２０６に含まれるデータレジスタ内の印刷データを読み出して解析する。そしてＡＳＩＣ２０５は、必要な画像処理、データの並び替え処理等を行い、画像データを印刷制御部２０７からヘッドドライバ２０８に転送させる。
【００２５】
印刷制御部２０７は、上述した画像データをシリアルデータとしてヘッドドライバ２０８に転送する。そして画像データの転送及び転送の確定などに必要な制御信号などもヘッドドライバ２０８に出力する。また他にも印刷制御部２０７は、ＲＯＭに格納されている駆動信号のパターンデータをＤ／Ａ（Direct／Alternating；直流／交流）変換するＤ／Ａ変換器及び電圧増幅器、電流増幅器等で構成される駆動信号生成部を含み、１つの駆動パルス或いは複数の駆動パルスで構成される駆動信号をヘッドドライバ２０８に対して出力する。
【００２６】
ヘッドドライバ２０８は、シリアルに入力される記録ヘッド１４のノズル数に応じた長さに相当する画像データに基づいて、図７に示すように、後述する液滴を吐出するための駆動信号Ａを記録ヘッド１４に対して印加する。記録ヘッド１４に備わる液体吐出用圧電素子１６は、印加される駆動信号Ａに基づいて、自ら伸張（収縮）を行うことによって、液室の容積を減少（増加）させ、液室の容積の変化に伴って発生する圧力により、ノズルからインク滴を吐出させる。またヘッドドライバ２０８は、図８に示すように、後述する記録ヘッド１４のノズルの向きを移動させる駆動信号Ｂを駆動素子１７に対して印加する。駆動素子１７は、印加される駆動信号Ｂに基づいて、自ら伸張（収縮）を行うことによって、前述した正の圧力または負の圧力を発生させる。発生される正の圧力または負の圧力によって記録ヘッド１４が、ガイドシャフト１２を中心にして回転移動することによって振れ動かされる。その結果、記録ヘッド１４に備わるノズル間の位置に液体を吐出するように、記録ヘッド１４に配列したノズルの向きが移動する。
【００２７】
モータ駆動部２１０は、ＣＰＵ２０１側から与えられる目標値とリニアエンコーダを構成するエンコーダセンサからの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値に基づいて制御値を算出する。モータ駆動部２１０は、その結果を基にして内部のモータドライバを介して主走査モータ２１４を駆動させる。またモータ駆動部２１０は、ＣＰＵ２０１から与えられる目標値とエンコーダセンサからの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値に基づいて制御値を算出する。モータ駆動部２１０は、その結果を基にして内部のモータドライバを介して副走査モータ２１６を駆動させる。
【００２８】
次に、同実施例におけるインクジェット記録装置の動作について、図１、図５〜図９を用いて、説明を行う。図６は、同実施例におけるインクジェット記録装置のヘッド面および液体吐出方向を示した図である。図７は、同実施例におけるインクジェット記録装置の制御信号のタイミングを示した図である。図８は、従来技術におけるインクジェット記録装置の吐出結果を示した図である。図９は、同実施例におけるインクジェット記録装置の吐出結果を示した図である。
【００２９】
図１のインクジェット記録装置では、給紙トレイ４に積載される用紙３は、給紙コロ（半月コロ）２１と図示しない分離パッドによって１枚づつ分離されて、搬送機構５に送り込まれる。搬送機構５では、給紙された用紙３は、搬送ガイド部２３のガイド面２３ａに沿って上方にガイドされる。
【００３０】
ガイドされた用紙３は、搬送ローラ２４と、この搬送ローラ２４に対して用紙３を加圧する加圧コロ２５によって挟まれて搬送される。搬送された用紙３は、搬送ローラ２４側にガイドするガイド部材２６によってガイドされて、さらに搬送される。そして用紙３は、搬送ローラ２４と用紙３を加圧する加圧コロ２８とに挟まれて、図１の画像形成部２の下方へ搬送される。
【００３１】
画像形成部２の下方へ搬送された用紙３は、駆動ローラ３１と従動ローラ３２との間に掛け渡した搬送ベルト３３へ搬送される。搬送ベルト３３の近傍には、搬送ベルト３３を帯電させるための帯電ローラ３４と、この帯電ローラ３４に対向するガイドローラ３５と、ここでは図示しないが、搬送ベルト３３を画像形成部２に対向する部分で案内するガイド部材（プラテンプレート）とがさらに配置される。なお搬送ベルト３３の近傍には、搬送ベルト３３に付着した液滴を除去するためのクリーニング手段である多孔質体などからなるクリーニングローラなどがさらに配置される。
【００３２】
帯電ローラ３４は、搬送ベルト３３の表層に接触し、搬送ベルト３３の回動に従動して回転するように配置される。この帯電ローラ３４には図示しない高圧回路（高圧電源）から高電圧が所定のパターンで印加される。
【００３３】
そして搬送ベルト３３は、図１において反時計回り方向に周回し、高電位の印加電圧が印加される帯電ローラ３４と接触することで正に帯電される。この場合、搬送ベルト３３は、帯電ローラ３４からは所定の時間間隔で極性を切り替えることによって、所定の帯電ピッチで帯電される。
【００３４】
ここで、この高電位に帯電した搬送ベルト３３上に用紙３が給送されると、用紙３内部が分極状態になり、搬送ベルト３３上の電荷と逆極性の電荷が用紙３のベルト３３と接触している面に誘電される。そして搬送ベルト３３上の電荷と搬送される用紙３上に誘電された電荷同士が互いに静電的に引っ張り合い、用紙３は搬送ベルト３３に静電的に吸着される。このようにして、搬送ベルト３３に強力に吸着した用紙３は反りや凹凸が校正され、高度に平らな面が形成される。
【００３５】
その後、搬送ベルト３３を周回させて用紙３を移動させながら画像に基づいた信号に応じて記録ヘッド１４が駆動される。そして記録ヘッド１４が、停止している用紙３に液滴であるインク滴を吐出してノズル数に応じた長さに相当する画像データを記録する。
【００３６】
ここで同実施例におけるインクジェット記録装置の、用紙３へのインク吐出の制御方法の説明を行う。
【００３７】
図５において、液体吐出用圧電素子１６は、ヘッドドライバ２０８から記録ヘッド１４に印加された駆動信号Ａによる電圧の変化（圧電素子への充電／放電）によって、自ら伸張（収縮）を行い、液室の容積を減少（増加）させる。その液室の容積の変化に伴って発生する圧力により、液室中のインク滴をノズルから吐出させる。その際に、駆動素子１７は、ヘッドドライバ２０８より、ノズルの向きを移動させるように記録ヘッド１４を振れ動かす駆動信号Ｂを受け取る。なお、駆動素子１７は、図２に示すように記録ヘッド１４の主走査方向に平行する面に設置されるが、配列されたノズルの向きを移動させるように記録ヘッド１４を振れ動かせば良いので、必ずしも記録ヘッド１４の主走査方向に平行する面に設置される必要はない。
【００３８】
駆動素子１７は、駆動信号Ｂを受け取ると、その駆動信号Ｂによる電圧の変化（圧電素子への充電／放電）によって、自ら歪みを起こして伸張（収縮）を行う。伸張（収縮）を行う方向については、図１または図６における左右の方向である。しかしながら伸張（収縮）の方向は、配列されたノズルの向きを移動させるように記録ヘッド１４を振れ動かせば良いので、前述した左右の方向のみに限るものではなく、左右の方向以外（上下の方向など）でも構わない。その結果、図６に示すように、記録ヘッド１４が主走査方向Ｙとは異なる方向に振れ動きながら、インク滴の吐出が行われる。ノズルｐからは、記録ヘッド１４の振れ動きに合わせて、用紙３上において、ｐ１、ｐ２、ｐ３、の順番でインク滴が吐出される。以下、ノズルｑ、ノズルｒにおいても同様にインク滴が吐出される。なお図６においては、振れ動きが明確となるように記録ヘッド１４を描画している。
【００３９】
次に、ヘッドドライバ２０８から印加される駆動信号Ａと駆動信号Ｂについて、図７を用いて説明を行う。駆動素子１７は、時間ａにおいて、ヘッドドライバ２０８より駆動信号Ｂが印加される。その印加による電圧の変化（駆動素子１７の充電）によって、駆動素子１７は自ら伸張（収縮）を行う。駆動素子１７が設置される記録ヘッド１４は、駆動素子１７の伸張（収縮）の動きに合わせて副走査方向Ｘに振れ動かされる。その際に、ヘッドドライバ２０８から記録ヘッド１４に駆動信号Ａが印加される。その駆動信号Ａによる電圧の変化（充電／放電）によって、記録ヘッド１４は液体吐出用圧電素子１６を駆動させて、液室の容積を変化させ、駆動信号Ｂの変化（充電）が終了する時間ｂまでにインク滴を複数吐出する。
【００４０】
続いて時間ｃにおいて、再度ヘッドドライバ２０８から駆動信号Ｂが印加される。その印加による電圧の変化（駆動素子１７の放電）によって、駆動素子１７は自ら収縮（伸張）を行う。駆動素子１７が設置される記録ヘッド１４は、駆動素子１７の動きに合わせて伸張（収縮）時とは逆の方向に振れ動かされる。それに合わせてヘッドドライバ２０８から記録ヘッド１４に駆動信号Ａが印加される。その駆動信号Ａによる電圧の変化（充電／放電）によって、記録ヘッド１４は液体吐出用圧電素子１６を駆動させて、液室の容積を変化させ、駆動信号Ｂの印加が終了する時間ｄまでにインク滴を複数吐出する。
【００４１】
図７では、駆動信号Ｂの印加や変位に合わせて駆動信号Ａが与えられるので、記録ヘッドが往復運動を行いながら振れ動かされる際に、インク滴の吐出を行う。その吐出結果を従来技術のインクジェット記録装置と比較したものが図８、図９である。図８において、記録ヘッド１４に配列されているノズルのうちのノズルｐ、ｑ、ｒ、の吐出結果が示されている。ノズルｐからは順番にｐ１’、ｐ２’、ｐ３’、の順番でインク滴が吐出される。同様にノズルｑ、ｒ、においてもインク滴の吐出が行われる。本実施例のインクジェット記録装置では、キャリッジ移動方向に対して垂直の方向に記録ヘッド１４が揺れ動くので、ノズルｐからは、図９に示すように、従来のｐ１’の着弾位置の近傍にｐ１、ｐ２、ｐ３、とインク滴が吐出される。また従来のｑ１’、ｒ１’、の着弾位置の近傍にも、ｑ１、ｑ２、ｑ３、や、ｒ１、ｒ２、ｒ３、とインク滴が吐出される。なお、ここでは説明にノズルを３つ用いたが、ノズルの数は３つより多くてもよく、１つのみであってもよい。
【００４２】
そのため、従来はノズルの配列される方向に対してノズル１つについて１滴分のみの吐出だった（図８におけるインク滴ｐ１’、ｑ１’、ｒ１’）が、同実施例の構成によって、より多くのインク滴を吐出することが可能となる。これにより、従来の記録ヘッドにおけるノズル数を増やすことなく、より高い密度でインク滴を用紙に塗布することが可能となる。その結果、高解像度化が実現される。
【００４３】
なお、図７においては、時間ａから時間ｂまでに吐出されるインク滴が３滴であるが、これは３滴のみに限るものではなく、任意のインク滴数を吐出することが可能である。また記録ヘッド１４のノズルが振れ動く最中であれば任意に吐出を行うことが可能である。
【００４４】
上述した方法で、ノズル数に応じた長さに相当する画像データの記録が終了する。用紙３はその後に所定量搬送され、上述した方法で次の行の記録が行われる。そして記録終了信号又は用紙３の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了する。このようにして、画像が記録された用紙３は排紙ローラ３８によって排紙トレイ６に排紙される。
【００４５】
また記録ヘッド１４を振れ動かしてノズルの向きを変化させる際に、記録媒体上において複数のノズル同士の間隔に基づいた所定の位置にインク滴が吐出されるように制御することで、隣接するノズル同士の間にさらに新たなインク滴を吐出することが可能となる。一例として、図９に示されるインク滴ｑ２注目する。ｑ２インク滴が吐出される位置は、隣接するノズルにおける従来の着弾位置であるｐ２、ｒ２、のインク滴における中心点同士の間の位置で吐出されるように制御することが考えられる。インク滴の半径をＬとすると、図９の上下方向に対して、ｑ２中心点より５Ｌの間でインク滴が吐出されるように記録ヘッドの制御を行う。その結果、従来の記録ヘッドにおけるノズル数を増やすことなく、より高い密度でインク滴を用紙に塗布することが可能となる。その結果、高解像度化が実現される。
【００４６】
また本発明における液体吐出装置および液体吐出方法は、インクジェット記録装置のみに用いられるものではなく、液体に液状高分子等を用いることで、電子回路や液晶パネルを記録もしくは作成する用途にも使用可能である。
【実施例２】
【００４７】
次に本発明の好適な実施例２について図１０と図１１を用いて説明する。図１０は、本発明の第２の実施例におけるインクジェット記録装置の制御信号のタイミングを示した図である。図１１は、本発明の第２の実施例におけるインクジェット記録装置の吐出結果を示した図である。
【００４８】
なお、第２の実施例において、第１の実施例の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００４９】
図７においては印加される駆動信号Ｂの変位が変化する際にインク滴の吐出を行っているが、これは駆動信号Ｂの電圧が上昇する場合のみ、もしくは電圧が降下する場合のみインク滴の吐出を行っても良い。図１０ではその一例として、制御信号Ｂの電圧が上昇する場合のみにインク吐出を行う場合の駆動信号Ａの動作を示している。このことより、記録ヘッド１４が往復で振れ動く際に振れ動きの行程の片方向のみで吐出が行われる。
【００５０】
その吐出結果を従来技術のインクジェット記録装置と比較したものが図８、図１１である。図８において、記録ヘッド１４に配列されているノズルのうちのノズルｐ、ｑ、ｒ、の吐出結果が示されている。ノズルｐからは順番にｐ１’、ｐ２’、ｐ３’、の順番でインク滴が吐出される。同様にノズルｑ、ｒ、においてもインク滴の吐出が行われる。本実施例のインクジェット記録装置では、キャリッジ移動方向に対して垂直の方向に記録ヘッド１４が揺れ動くので、ノズルpからは、図１１に示すように、従来のｐ１’の着弾位置の近傍にｐ１、ｐ２、ｐ３、とインク滴が吐出される。同実施例では振れ動きの行程の片方向のみで吐出が行うので、インク滴ｐ３の吐出から所定の時間と距離を置いた後に、図１１における上方から下方へインク滴ｐ４、ｐ５、ｐ６、が吐出される。ここで所定の時間と距離を置くことによって、インク滴同士における滲みの発生が更に解消される。また従来のｑ１’、ｒ１’、の着弾位置の近傍にも、ｑ１、ｑ２、ｑ３、や、ｒ１、ｒ２、ｒ３、とインク滴が吐出される。
【００５１】
なお、ここでは説明にノズルを３つ用いたが、ノズルの数は３つより多くてもよく、１つのみであってもよい。その結果、従来の記録ヘッドにおけるノズル数を増やすことなく、より高い密度で滲むことなくインク滴を用紙に塗布することが可能となる。その結果、高解像度化が実現される。
【実施例３】
【００５２】
次に本発明の好適な実施例３を説明する。本発明は、全主走査領域に相当する長さのライン型記録ヘッドを用いて記録媒体を副走査方向に移動させながら、記録ヘッドからインク滴を記録媒体に吐出することによって画像を記録するライン型記録装置にも使用することができる。記録ヘッドからインク滴を記録媒体に吐出する際に、ライン型記録ヘッドを振れ動かすことで、隣接するノズル同士の間にさらに新たなインク滴を吐出することができ、その結果、従来の記録ヘッドにおけるノズル数を増やすことなく、より高い密度でインク滴を用紙に塗布することが可能となる。その結果、高解像度化が実現される。
【実施例４】
【００５３】
次に本発明の好適な実施例４を説明する。第１の実施例中の図１、図２において、駆動素子１７が記録ヘッド１４の主走査方向に平行する面に１つ設けられている。この駆動素子について、駆動素子１７が設けられている面とは反対側に更に別の駆動素子を設けることも可能である。駆動素子を更に設けることによって、記録ヘッド１４の振れ動かしの量を更に大きくすることが可能となる。また駆動素子を制御することによって、求める振れ動かしをより正確に得ることが可能となる。その結果、従来の記録ヘッドにおけるノズル数を増やすことなく、より高い密度でインク滴を用紙に塗布することが可能となる。その結果、高解像度化が実現される。
【００５４】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を４種類用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施例におけるインクジェット記録装置の機構部全体の概略構成図である。
【図２】同実施例におけるインクジェット記録装置のキャリッジを上方から見た構成を簡略的に示した図である。
【図３】同実施例におけるインクジェット記録装置の記録ヘッド構成について示した図である。
【図４】同実施例におけるインクジェット記録装置で使用されるインクを採用した記録ヘッドの組み合わせ例を示した図である。
【図５】同実施例におけるインクジェット記録装置の機能ブロック図である。
【図６】同実施例におけるインクジェット記録装置のヘッド面および液体吐出方向を示した図である。
【図７】同実施例におけるインクジェット記録装置の制御信号のタイミングを示した図である。
【図８】従来技術におけるインクジェット記録装置の吐出結果を示した図である。
【図９】同実施例におけるインクジェット記録装置の吐出結果を示した図である。
【図１０】本発明の第２の実施例におけるインクジェット記録装置の制御信号のタイミングを示した図である。
【図１１】本発明の第２の実施例におけるインクジェット記録装置の吐出結果を示した図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  インクジェット記録装置
２  画像形成部
１３  キャリッジ
１４  記録ヘッド
１６  液体吐出用圧電素子
１７  駆動素子
２０７  印刷制御部
２０８  ヘッドドライバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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