(57)【要約】【課題】シングルパス印字であるか、またはマルチパス印字であるかに拘わらず、記録素子の吐出タイミングを変更することなく正規のドット位置上にインク滴を精度良く着弾させることができるともに、高速印字を行うことが可能な記録方法を提供する。【解決手段】副走査方向に連設される複数の記録素子が主走査方向にオフセットされた記録素子群を副走査方向に複数組並設した記録ヘッド、及び該記録ヘッドを主走査方向へ走査して複数列の記録領域に記録を行う制御部を有する記録装置において、制御部は、主走査方向の一列の記録領域について前記記録ヘッドを複数回走査させて、複数回数に分割して記録する。この場合、パス数である分割回数は、記録素子群中のオフセットされた記録素子数（相数）の整数倍に１を加算した値とする。【選択図】        図９
2004167812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
副走査方向に連設された複数の記録素子が主走査方向にオフセットされた記録素子群を副走査方向に複数組並設した記録ヘッド、及び該記録ヘッドを主走査方向へ走査して複数列の記録領域に記録を行う制御部を有する記録装置を用いた記録方法において、
前記制御部は、主走査方向の一列の記録領域について前記記録ヘッドを複数回走査させて、複数回数に分割して記録し、
分割回数は、前記記録素子群中の記録素子数の整数倍に１を加算した値であることを特徴とする記録方法。
【請求項２】
副走査方向に連設された複数の記録素子が主走査方向にオフセットされた記録素子群を副走査方向に複数組並設した記録ヘッド、及び該記録ヘッドを主走査方向へ走査して複数列の記録領域に記録を行う制御部を有する記録装置において、
前記制御部は、主走査方向の一列の記録領域について前記記録ヘッドを複数回走査させて、複数回数に分割して記録する手段を備え、
分割回数は、前記記録素子群中の記録素子数の整数倍に１を加算した値であることを特徴とする記録装置。
【請求項３】
前記制御部は、１ドットを記録するために複数のインク滴を前記記録素子から吐出するよう構成してあり、
複数のインク滴が一の記録素子から吐出される時間に、記録素子群中の記録素子数を乗じた時間が、前記記録素子のインク滴の吐出周期以下であることを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記記録ヘッドの各記録素子間の障壁に圧電体を有し、電圧が印可された場合における前記圧電体の剪断歪みを利用してインクを吐出するよう構成してある
ことを特徴とする請求項２または３に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、副走査方向に連設された複数の記録素子が主走査方向にオフセットされた記録素子群を副走査方向に複数組並設した記録ヘッド、及び該記録ヘッドを主走査方向へ走査して複数列の記録領域に記録を行う制御部を有する記録装置を用いた記録方法、及び記録装置に関し、特に所謂多相駆動及びマルチパス記録を行う記録装置におけるパス数の最適化に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の記録素子から構成される記録ヘッドを備える記録装置（インクジェットプリンタ）においては、インク室内に気泡を発生させ、その気泡の発生圧力によってインク滴を吐出するサーマルジェット方式、または、記録素子間の障壁を構成する圧電体に圧縮歪みを発生させ、その歪みによる圧力によってインク滴を吐出する圧縮歪みを用いた圧電体方式等がある。圧電体方式の一つとして、圧電体に圧縮歪みを発生させ、その歪みによる圧力によってインク滴を吐出する方式が知られている。
【０００３】
この剪断作用を用いた方式においては、副走査方向に連設される複数の記録素子が同時に駆動されると、相互に干渉し、吐出動作が正確に行えなくなってしまうという問題がある。この問題を解消する手段として、従来所謂多相駆動が採用されている。
【０００４】
図１８は多相駆動用の記録素子の配置構成を示す模式図である。図に示すように図示しない記録素子２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ（以下、場合により２１で代表する）が、平面視矩形状の記録素子プレート２０上の長手方向、すなわち副走査方向に連設されており、各記録素子２１からインクが吐出され記録媒体上に画像が形成される。記録素子２１は相互干渉を防止するために、例えば３相程度の多相構造をなし、各相の記録素子２１Ａ〜Ｃはそれぞれ異なるタイミングでインクを吐出する。また、記録素子２１Ｂは記録素子２１Ａに対して、主走査方向にオフセットしており、同様に記録素子２１Ｃは記録素子２１Ｂに対して主走査方向にオフセットしている。このように３相の記録素子２１がオフセット配置された記録素子群が複数組副走査方向に形成されている。
【０００５】
図１９は記録素子２１の吐出タイミングを示す説明図である。図１９において縦方向は記録素子の配列方向を示し、横方向は時間を示している。複数チャネルの記録素子２１は、Ａ，Ｂ，Ｃの３相のグループに分割され、各相の記録素子２１は繰返し周期Ｔｄ（ｓｅｃ）毎に駆動され、またＡ相を基準にすると、Ｂ相はＡ相のタイミングからＴｄ／３だけ遅れて駆動され、Ｃ相は前記Ａ相のタイミングから２・Ｔｄ／３だけ遅れて駆動され、かつ各相の駆動期間が略前記Ｔｄ／３よりも短いことで、各記録素子間の相互干渉が防止されている。
【０００６】
記録素子２１は副走査方向に連設されるので、該記録素子を備える記録ヘッドを主走査方向に走査して記録媒体上に記録を行うと、上述した吐出タイミングのずれが、インク滴の着弾位置のずれとなる。このため、各ノズルは副走査方向に一直線上に配列されるのではなく、図１８に示すように主走査方向にオフセットされた状態で配置される。ここで、記録媒体上の解像度をＰｒ（ドット／インチ）、駆動相数をＰｄ（本例では３相）とすると、主走査方向のオフセット量Ｘｏは、Ｘｏ＝１／（Ｐｄ・Ｐｒ）と表すことができ、Ｂ相の記録素子２１ＢはＡ相の記録素子２１Ａからオフセット量Ｘｏずれた位置に配置され、Ｃ相の記録素子２１ＣはさらにＢ相の記録素子２１Ｂからオフセット量Ｘｏずれた位置に配置される。
【０００７】
図２０は記録媒体上に形成される画像のイメージを示す説明図である。図において、縦方向は記録素子２１の配列方向を示し、横方向は主走査方向に吐出形成されたインクの状態を示している。インク滴は、記録媒体上で、図に示すように、主走査方向に１／Ｐｒのピッチで並んだ印字マトリクス上の規定の位置に着弾する。
【０００８】
また、１ラインを複数回の走査に分割して、異なるノズルで順次記録するようにしたマルチパス印字と言われる印字方式も従来から用いられている（例えば、特許文献１）。このマルチパス印字を行うことで、ノズル個々の吐出量、着弾位置精度のバラツキによる画像劣化を防止するとともに、用紙上隣り合うドットを、時間間隔を開けて形成するので、滲みによる混色等も防止でき、高画質を得ることができる。しかしながら、このマルチパス印字は、１ラインを複数回の走査に分割して形成するので、時間がかかるという問題がある。
【０００９】
そこで、この問題を解決するものとして、ノズルをｎブロックに分割し、マルチパスごとに異なるブロックを選択し、またキャリッジ速度はマルチパスの回数ｎに応じてｎ倍にし、記録速度の高速性を与えることにより、電源を大容量化せずに（ピーク電流を増大させずに）マルチパスの高速化を図る記録装置が開示されている（例えば、特許文献２）。
【００１０】
【特許文献１】
特開昭６１−１２０５７８号公報
【特許文献２】
特開２００１−８８２８８号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、通常のシングルパス印字と高速マルチパス印字とを要求に応じて使分ける場合、シングルパス印字のタイミングでドット吐出を行うとドットを目標位置に着弾させることが不可能となる。これを防止するためには、印字形式が、通常のシングルパス印字であるか、または高速マルチパス印字であるかによって、目標位置に着弾させるためのタイミングを切替えることが必要となり、制御回路が複雑になるといった問題点があった。
【００１２】
また、特許文献２には多相駆動の記載があるものの、隣接チャネルの相互干渉を防止するためのタイミングについての配慮がなされておらず、干渉による吐出不良が起きるという問題もあった。
【００１３】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、相数に応じてパス数を最適化することにより、シングルパス印字であるか、またはマルチパス印字であるかに拘わらず、記録素子の吐出タイミングを変更することなく正規のドット位置上にインク滴を精度良く着弾させることができるともに、高速印字を行うことが可能な記録方法及び記録装置を提供することにある。
【００１４】
さらに、本発明の他の目的は記録ヘッドの吐出周期を最適化することにより記録素子間の干渉による吐出不良を防止することが可能な記録装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る記録方法は、副走査方向に連設された複数の記録素子が主走査方向にオフセットされた記録素子群を副走査方向に複数組並設した記録ヘッド、及び該記録ヘッドを主走査方向へ走査して複数列の記録領域に記録を行う制御部を有する記録装置を用いた記録方法において、前記制御部は、主走査方向の一列の記録領域について前記記録ヘッドを複数回走査させて、複数回数に分割して記録し、分割回数は、前記記録素子群中の記録素子数の整数倍に１を加算した値であることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る記録装置は、副走査方向に連設された複数の記録素子が主走査方向にオフセットされた記録素子群を副走査方向に複数組並設した記録ヘッド、及び該記録ヘッドを主走査方向へ走査して複数列の記録領域に記録を行う制御部を有する記録装置において、前記制御部は、主走査方向の一列の記録領域について前記記録ヘッドを複数回走査させて、複数回数に分割して記録する手段を備え、分割回数は、前記記録素子群中の記録素子数の整数倍に１を加算した値であることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る記録装置は、前記制御部は、１ドットを記録するために複数のインク滴を前記記録素子から吐出するよう構成してあり、複数のインク滴が一の記録素子から吐出される時間に、記録素子群中の記録素子数を乗じた時間が、前記記録素子のインク滴の吐出周期以下であることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る記録装置は、前記記録ヘッドの各記録素子間の障壁に圧電体を有し、電圧が印可された場合における前記圧電体の剪断歪みを利用してインクを吐出するよう構成してあることを特徴とする。
【００１９】
本発明にあっては、副走査方向に連設される複数の記録素子が主走査方向にオフセットされた記録素子群を副走査方向に複数組並設した記録ヘッド、及び該記録ヘッドを主走査方向へ走査して複数列の記録領域に記録を行う制御部を有する記録装置において、制御部は、主走査方向の一列の記録領域について前記記録ヘッドを複数回走査させて、複数回数に分割して記録する。つまり、多相駆動を行うためにオフセット配置された記録素子を用いて、マルチパス印字を行う。この場合、パス数である分割回数は、記録素子群中のオフセットされた記録素子数（相数）の整数倍に１を加算した値とする。
【００２０】
以下にその原理について説明する。記録媒体上の解像度をＰｒ（ドット／インチ）、記録ヘッドの主走査速度をＶｃ（インチ／ｓｅｃ）、主走査方向の記録素子のオフセット量をＸｏ（インチ）、同一記録素子におけるインク滴またはインク滴群の繰返し周期をＴｄ（ｓｅｃ）とする場合に、インク滴またはインク滴群の着弾位置を、印字マトリクス上の規定の位置とするためには、以下の式１の条件を満たす必要がある。
Ｘｏ＝１／（Ｐｄ・Ｐｒ）…式１
【００２１】
分割回数（パス数）ｍで印字する場合、印字マトリクス上の規定の位置に着弾するためには、以下の条件が必要となる。先ず、同一記録素子から周期Ｔｄで吐出される次のドットが、ｍ個目のマトリクスに着弾するためには、下記の式２の条件を満たす必要がある。
Ｔｄ＝ｍ／（Ｐｒ・Ｖｃ）…式２
すなわち、ドットピッチが１／Ｐｒで、それを速度Ｖｃで割ると１ドットピッチ移動するのに要する時間となり、それのｍ倍が周期Ｔｄとなる。
【００２２】
また、任意の相ｉ（例えばＢ相）の記録素子は、前順位の相ｉ−１（例えばＡ相）の記録素子に対して、Ｔｄ／Ｐｄの時間差だけ遅れて吐出されるので、ｉ相の印字位置は、ｉ−１相に対して、以下の式３で示す位置ずれＬｂを発生する。
Ｌｂ＝Ｖｃ・Ｔｄ／Ｐｄ−Ｘｏ…式３
そして、この位置ずれＬｂが、ドットピッチ１／Ｐｒの整数ｎ倍の
Ｌｂ＝ｎ／Ｐｒ…式４
を満足する場合には、前記印字マトリクス上の規定の位置に着弾することができる。
【００２３】
したがって、前記式３および式４から、
Ｖｃ・Ｔｄ／Ｐｄ＝ｎ／Ｐｒ＋Ｘｏ…式５
が導出され、これを式１及び式２に代入すると、
Ｖｃ・｛ｍ／（Ｐｒ・Ｖｃ）｝（１／Ｐｄ）＝ｎ／Ｐｒ＋１／（Ｐｄ・Ｐｒ）…式６
となり、これを整理すると、
ｍ＝ｎ・Ｐｄ＋１      （ｎ：正の整数）…式６が導出される。
【００２４】
つまり、分割回数ｍ（パス数）は、記録素子の相数Ｐｄの整数倍に１を加算した値となる。例えば駆動相数が３の場合は、分割回数を４，７，１１…、駆動相数が４の場合は、分割回数を５，９，１３…とすれば良い。この条件に従って印字を行えば、記録素子のオフセットがあっても、規定のドット位置上にインク滴またはインク滴群を精度良く着弾させた高画質の印字を行うことができる。また、前述のように１ラインは複数回の走査で形成されるけれども、１回の走査で総ての相のノズルが使用され、各相間でＴｄ／Ｐｄの時間差で順次駆動されるので、１回の走査で１相のノズルだけを駆動する場合に比べて、印字時間を、相数のＰｄ倍に高めることができる。たとえば３相の多相駆動で、分割回数４のマルチパス印字の記録装置では、通常の１パス印字と同じタイミング（ただし、１／３分割している）で正規のドット位置上にインク滴を精度良く着弾させることができるともに、３倍の高速印字を行うことができる。また印字形式が、通常のシングルパス印字であるか、または高速マルチパス印字であるかによって、目標位置に着弾させるためのタイミングを切替えるための制御回路が複雑化することを防止することが可能となる。
【００２５】
また、本発明にあっては、記録装置が、１ドットを記録するために複数のインク滴を記録素子から吐出する、所謂マルチドロップ印字を行う場合、複数のインク滴が一の記録素子から吐出される時間をＴ（ｓｅｃ）、記録素子のインク滴の吐出周期をＴｍ（ｓｅｃ）とした場合、吐出時間Ｔは、下記の式８の条件を満たすよう設定する。
Ｔｍ≧Ｐｄ・Ｔ…式８
なお、Ｐｄは相数である。かかる構成によれば、マルチドロップ印字を行った場合でも、記録素子間のオーバーラップを防止でき、干渉による画像劣化を防止することが可能となる。
【００２６】
さらに、本発明にあっては、記録ヘッドの各記録素子間の障壁に圧電体を有し、電圧が印可された場合に、圧電体の剪断歪みを利用してインクを吐出する形式の記録装置に本発明を適用した場合、特に記録素子間の干渉を効果的に防止することが可能となる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る記録装置の横断面を模式的に示した模式的横断面図であり、図２は記録装置を模式的に示した模式的斜視図である。本発明にかかる記録装置（以下、インクジェットプリンタという）１は、給紙部２、分離部３、搬送部４、印字部５および排出部６から構成される。給紙部２は、印刷を行う際に記録媒体（以下、シートという）Ｐを供給するものであり、給紙トレイ７およびピックアップローラ（図示せず）より構成され、印字を行わない際には、シートＰを保管する機能を果たす。分離部３は、給紙部２より供給されるシートＰを、印字部５へ１枚ずつ供給するためのものであり、給紙ローラ８および分離装置９よりなる。分離装置９では、パッド部分（シートＰとの接触部分）とシートＰとの摩擦が、シートＰ間の摩擦より大きくなるように設定されている。また、給紙ローラ８では、給紙ローラ８とシートＰとの摩擦が、パッドとシートＰとの摩擦や、シートＰ間の摩擦よりも大きくなるように設定されている。そのため、２枚のシートＰが分離部３まで送られてきたとしても、給紙ローラ８によって、これらのシートＰを分離し、上側のシートＰのみを搬送部４に送ることができる。
【００２８】
搬送部４は、分離部３より一枚ずつ供給されるシートＰを、印字部５へと搬送するためのものであり、ガイド板１０およびローラ対１１（搬送機構）よりなる。ローラ対１１は、シートＰを記録ヘッド（以下、インクジェットヘッドという）１００とプラテン１３の間に送り込む際に、インクジェットヘッド１００からのインクがシートＰの適切な位置に吹き付けられるように、シートＰの搬送を調整する部材である。
【００２９】
印字部５は、搬送部４のローラ対１１より供給されるシートＰへ印刷を行うためのものであり、インクジェットヘッド１００、該インクジェットヘッド１００を搭載するキャリッジ１４、キャリッジ１４を案内するための部材であるガイドシャフト１５、および印字時にシートＰの台となるプラテン１３より構成される。排出部６は、印字が行われたシートＰをインクジェットプリンタ１の外へ排出するためのものであり、インク乾燥部（図示せず）、排出ローラ１６および排出トレイ１７よりなる。
【００３０】
上記の構成において、インクジェットプリンタ１は、次のような動作によって印刷を行う。まず、図示しないコンピュータ等から、画像情報に基づく印字要求が、インクジェットプリンタ１に対してなされる。印字要求を受信したインクジェットプリンタ１は、給紙トレイ７上のシートＰを、ピックアップローラ（図示せず）によって給紙部２より搬出する。次に、搬出されたシートＰは、給紙ローラ８によって分離部３を通過し、搬送部４へと送られる。搬送部４では、ローラ対１１によって、シートＰをインクジェットヘッド１００とプラテン１３の間へと送る。そして、印字部５では、インクジェットヘッド１００の記録素子（以下、ノズルという）よりプラテン１３上のシートＰへ、画像情報に対応してインクが吹き付けられる。
【００３１】
この時、シートＰはプラテン１３上で一端停止されている。インクを吹き付けつつ、キャリッジ１４は、ガイドシャフト１５に案内されて、主走査方向Ｄ２に渡って１ライン分走査される。それが終了すると、シートＰは、プラテン１３上で副走査方向Ｄ１に一定の幅だけ移動させられる。印字部５において、上記処理が画像情報に対応し継続して実施されることにより、シートＰ全面に印刷がなされる。印刷が行われたシートＰは、インク乾燥部を経て、排出ローラ１６によって排出トレイ１７に排出される。その後、シートＰは印刷物としてユーザに提供される。
【００３２】
図３は制御部のハードウェア構成を示すブロック図である。図において、５３は画像情報を制御部５０へ入力するインタフェース、５１はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、５５はＣＰＵ５１が実行する制御プログラム５５Ｐを格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、５２は各種データ（画像情報、記録ヘッド１００に供給される記録データ等）を保存しておくＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。５６は記録ヘッド１００に対する記録データの供給制御を行うゲートアレイであり、インタフェース５３、ＣＰＵ５１、ＤＲＡＭ５２間のデータ転送制御も行う。
【００３３】
５７１は記録ヘッド１００を搬送するためのキャリッジモータ、５８１はシートＰを搬送するためのシート搬送モータである。５４は記録ヘッド１００を駆動する記録ヘッドドライバ、５７はキャリッジモータ５７１を駆動するためのキャリッジドライバ、５８はシート搬送モータ５８１を駆動するためのシート搬送モータドライバである。上記制御部５０の動作を説明すると、インタフェース５３に画像情報が入力されるとゲートアレイ５６とＣＰＵ５１との間で画像情報がプリント用の記録データに変換される。そして、シート搬送モータドライバ５８、キャリッジドライバ５７が駆動されると共に、記録ヘッドドライバ５４に送られた記録データに従って記録ヘッド１００が駆動され、記録が行われる。
【００３４】
図４はインクジェットヘッド１００の一部分を、シートＰ側から見た場合における正面図であり、図５は、インクジェットヘッド１００の一部分の縦断面図である。図４に示すように、インクジェットヘッド１００は、圧電材料２００と、天板３００と、複数のインク室４００とを備えている。圧電材料２００は櫛歯状に形成されており、各櫛歯で区画されてインク室４００が形成されている。インク室４００は、両側面に形成された駆動電極５００と、主走査方向にオフセットされたノズル６００とを備えている。そして、隣接するインク室４００の駆動電極５００同士の間に電界を発生させることによって、圧電材料２００に剪断変形を生じさせ、ノズル６００からインクを吐出する。
【００３５】
天板３００は、前記複数のインク室４００を閉塞するためのものであり、剛性を有し、導電性樹脂からなる接続電極４２０を備えている。また、図５に示すように、インクは、インクタンク７００内に蓄えられており、複数のインク室４００におけるノズル６００に接続された共通インクパス８００を介して、後述する手順によりノズル６００から吐出される。なお、本実施の形態においては説明を簡単にするために一色（例えば、黒）のインクジェットヘッド１００について説明しているが、他の色（例えば、シアン、マゼンダ、イエロー）のインクジェットヘッドも同様の構成をなしている。
【００３６】
図６は吐出動作の遷移状態を示す説明図であり、また図７は各チャネルの駆動電極５００に対する電圧印加状態の変化を示す説明図である。なお、以下では、隣り合う３つのインク室４００，４００，４００をそれぞれＡチャネル・Ｂチャネル・Ｃチャネルとする。また本実施の形態においては、Ｂチャネルのインク室４００からインクを吐出する場合について説明するが、Ａチャネル・Ｃチャネルのインク室４００，４００からのインク吐出についても同様であるので詳細な説明は省略する。
【００３７】
図６（ａ）はインクの吐出を行わない状態を示している。図６（ａ）に示すように、インクの吐出を行わない通常状態において、Ａチャネル・Ｂチャネル・Ｃチャネルのインク室４００のうち、いずれのインク室４００の駆動電極５００にも電界が付与されていない。また、圧電材料は、駆動電極５００の表面と平行な方向、すなわち駆動電界に直交する方向に分極している。図７においては、横軸は時間ｔを示し、縦軸は電圧Ｖをそれぞれ示し、各駆動電極５００の時間に対する電圧の変化を示したものである。図６（ａ）では時間ｔが０の状態を示している。
【００３８】
その後、図７に示すように、Ｂチャネルのインク室４００の駆動電極５００に対して吐出パルスを与える。その一方で、Ａチャネル・Ｃチャネルのインク室については、吐出パルスは与えない。そうすると、Ｂチャネルのインク室４００の駆動電極５００から、ＡチャネルおよびＣチャネルのインク室の駆動電極５００に向かって電界が発生する。この電界の向きにしたがって、圧電材料は変形しようとする。その結果、図６（ｂ）に示すように、Ｂチャネルのインク室４００の側壁が拡張する。
【００３９】
さらに、図７に示すように、共通パルスを、ＡチャネルおよびＣチャネルのインク室４００の駆動電極５００について与える。その一方で、Ｂチャネルのインク室４００の駆動電極５００には、パルスを与えないようにする。そうすると、ＡチャネルおよびＣチャネルのインク室４００の駆動電極５００から、Ｂチャネルのインク室４００の駆動電極５００に向かって電界が生じる。その結果、図６（ｃ）に示すように、Ｂチャネルのインク４００室の側壁が収縮し、Ｂチャネルのインク４００室内の体積が減少する。これによって、Ｂチャネルのインク室４００のノズル６００からインクが吐出する。
【００４０】
いずれのチャネルからもインクを吐出しない場合は、ＡチャネルおよびＣチャネルのインク室４００の駆動電極５００に共通パルスを与えると同時に、Ｂチャネルのインク室４００の駆動電極５００に、共通パルスと同じ電位の非吐出パルスを与える。これにより、Ａ〜Ｃチャネルのインク室４００の駆動電極５００は同じ電位となるので、各駆動電極５００間に電界は発生しなくなる。したがって、いずれのチャネルのインク室４００も、側壁が拡張したり収縮したりすることがないので、インク吐出は行われない。以上述べた動作を、順次Ａ〜Ｃチャネルで切替えて行う、すなわち３相駆動することで、前述のように相互干渉なく、印字動作を実現することができる。
【００４１】
また、吐出パルスを与える時間ＡＬ、共通パルスを与える時間ＡＬ’との関係は、以下の式７及び８によって決定される。
ＡＬ’＝２ＡＬ…式７
ＡＬ＝インク室長さ／インク中における音速…式８
なお、一般的なインクジェットプリンタであれば、ＡＬ＝２μｓ程度である。このように、インク室４００を形成する隔壁が剪断歪を用いた圧電体から成ることで、サーマルジェット方式、圧縮歪みを用いた圧電体方式などに比べて、前述の隣接チャネル間の干渉が特に問題となり、隣接チャネルの吐出動作をオーバーラップさせると吐出不良となるので、オーバーラップを防止できる多相駆動による効果が顕著である。
【００４２】
以上の構成においてノズル６００の駆動シーケンスについて説明する。図８はノズル６００Ａ、６００Ｂ、６００Ｃ（場合により６００で代表する）の配置構成を示す説明図である。図において縦方向は副走査方向を示し、横方向は主走査方向を示す。一組のノズル群はＡ相のノズル６００Ａ、Ｂ相のノズル６００Ｂ、及びＣ相のノズル６００Ｃから構成され、副走査方向にノズル群が繰り返し所定数並設されている。ノズル６００は相互干渉を防止するために、本実施の形態においては分割回数が３、つまり３相構造をなし、各相のノズル６００Ａ〜６００Ｃはそれぞれ異なるタイミングでインクを吐出する。また、ノズル６００Ｂはノズル６００Ａに対して、主走査方向にオフセットしており、同様にノズル６００Ｃはノズル６００Ｂに対して主走査方向にオフセットしている。なお、本実施の形態においては多相駆動の例として３相を例に挙げたが、これに限るものではなく２相または４相等であっても良い。
【００４３】
主走査方向のノズル６００のオフセット量Ｘｏ（インチ）は、式１で求めることができ、本実施の形態においては解像度Ｐｒ＝６００ｄｐｉ、相数が３であるのでＸｏは１／１８００（インチ）となり、またＶｃ・Ｔｄ＝１／１５０（インチ）となる。
【００４４】
図９は各ノズル６００の吐出タイミングを示す説明図である。図において横方向は、時間を示し、縦方向はノズル６００の相をそれぞれ示す。丸で囲む数字ははパスを表すものであり、丸の１は１パス目でのノズル６００の吐出、丸の２は２パス目でのノズル６００の吐出、丸の３は３パス目でのノズル６００の吐出、丸の４は４パス目でのノズル６００の吐出を示している。１パス目の印字においては、Ａ相のノズル６００Ａからの吐出後、ＬｂだけずれたタイミングでＢ相のノズル６００Ｂからインクが吐出される。さらにＣ相のノズル６００ＣはＢ相のノズル６００Ｂからのインク吐出後からさらにＬｂだけずれたタイミングでインクが吐出される。周期Ｔｄ経過後、再びＡ相のノズル６００Ａからインクが吐出され、同様にさらにＬｂずれたタイミングでＢ相のノズル６００Ｂが駆動される。
【００４５】
なお、実際の装置においてはノズル６００のヘッド位置を検知し、正確なタイミングで吐出を行わせるために、タイミングフェンス（図示せず）を装備している。本実施の形態においては、１５０ＬＰＩ（Ｌｉｎｅ  Ｐａｒ  Ｉｎｃｈ）のものを使用している。これから得られる信号周期時間を１２分割し、この分割された周期で繰り返しタイミングパルスを発生し擬似的なヘッドの位置情報を出力している。この場合１／１５０インチ毎に出力されるフェンス信号の期間中はプリントヘッドの走行速度（Ｖｃ）に変動がないことを前提としている。また本実施の形態においては１５０ＬＰＩのタイミングフェンスを搭載していることを前提に説明されているが、印字解像度Ｐｒと整数倍の関係にあるものであれば同様に動作可能である。
【００４６】
図１０及び図１１は各パスにおけるノズル６００の吐出タイミングを示す説明図である。図１０（ａ）は第１パスにおけるノズル６００の吐出タイミングを示し、同様に図１０（ｂ）は第２パス、図１１（ａ）は第３パス、図１１（ｂ）は第４パスをそれぞれ示す。まず、第１パスでは、周期Ｔｄの始端でＡ相のノズル６００Ａが駆動され、次に、Ｖｃ・Ｔｄ／Ｐｄ＝１／４５０（インチ）ずれたタイミングでＢ相のノズル６００Ｂが駆動され、続いて、２・Ｖｃ・Ｔｄ／Ｐｄ＝２／４５０（インチ）ずれたのタイミングでＣ相のノズル６００Ｃが駆動され、最初の１周期Ｔｄが終了する。１周期Ｔｄの期間が前記１／１５０（インチ）の期間であるので、さらに１／４５０（インチ）が経過したタイミングで、次の周期Ｔｄとなり、上述の動作を繰返す。
【００４７】
Ｂ相が吐出したドットはＡ相のドットに対して、時間的に１／（Ｖｃ・４５０）（秒）ずれておりこの結果、記録紙上の着弾位置の差はこの時間差による位置ずれから、Ａ相・Ｂ相間のノズルオフセット量の差を減算した値となり、印字解像度のドット間ピッチを正確に保っている。Ａ相、Ｂ相間におけるドットの着弾位置の差は下記式９で表すことができる。
Ｖｃ・１／（Ｖｃ・４５０）−Ｘｏ＝１／４５０−１／１８００＝１／６００…式９
同様にＡ相、Ｃ相間におけるドットの着弾位置の差は下記式１０で表すことができる。
Ｖｃ・２／（Ｖｃ・４５０）−２・Ｘｏ＝２／６００…式１０
【００４８】
次に、第２パスでは（図１０（ｂ）を参照）、周期Ｔｄの始端からＸｏ＝１／６００（インチ）ずれたタイミングでＡ相のノズル６００Ａが駆動され、そのタイミングからさらに１／４５０（インチ）ずれたタイミング、したがって始端から７／１８００（インチ）ずれたタイミングでＢ相のノズル６００Ｂが駆動され、さらに２／４５０（インチ）ずれたタイミング、したがって始端から１１／１８００（インチ）ずれたのタイミングでＣ相のノズル６００Ｃが駆動され、最初の１周期Ｔｄが終了する。さらに１／４５０（インチ）ずれたタイミングで、次の周期Ｔｄとなり、上述の動作を繰返す。
【００４９】
同様に、第３パス（図１１（ａ）を参照）では、周期Ｔｄの始端からＸｏ＝２／６００（インチ）ずれたタイミングでＡ相のノズル６００Ａが駆動され、そのタイミングからさらに１／４５０（インチ）ずれたタイミング、したがって始端から９／１８００（インチ）ずれたタイミングでＢ相のノズル６００Ｂが駆動され、さらに２／４５０（インチ）ずれたタイミング、したがって始端から１４／１８００（インチ）ずれたタイミングでＣ相のノズル６００Ｃが駆動され、最初の１周期Ｔｄが終了する。さらに１／４５０（インチ）ずれたタイミングで、次の周期Ｔｄとなり、上述の動作を繰返す。
【００５０】
最後に、第４パス（図１１（ｂ）を参照）では、周期Ｔｄの始端から前記３／６００（インチ）ずれたタイミングでＡ相のノズル６００Ａが駆動され、そのタイミングからさらに１／４５０（インチ）ずれたタイミング、したがって始端から１３／１８００（インチ）のタイミングでＢ相のノズル６００Ｂが駆動され、さらに２／４５０（インチ）のタイミング、したがって始端から１７／１８００（インチ）ずれたタイミングでＣ相のノズル６００Ｃが駆動され、最初の１周期Ｔｄが終了する。さらに１／４５０（インチ）が経過したタイミングで、次の周期Ｔｄとなり、上述の動作を繰返す。こうして、図９で示すようなパターンで吐出が行われる。
【００５１】
このようにして、通常の１パス印字と同じタイミング（ただし、１／３分割している）で正規のドット位置上にインク滴を精度良く着弾させることができるとともに、３倍の高速印字を行うことができる。
【００５２】
図１２はシングルパス印字モードにおける各ノズル６００の駆動タイミングを示すタイムチャートである。図１２における右側のタイムチャートは横軸が時間を示し、縦軸に各ノズル（ノズルｃｈ１〜ｃｈ１２）の駆動状態を示し、駆動パルスが、正側の期間はインク室４００が拡大（インクを吸引）駆動され、負側の期間はインク室４００が縮小（インクを吐出）駆動されることを示している。また、図１２における右方向の矩形状模式図は図８と等価なノズル６００の配置図である。図１２に示すように、ドットピッチＸｄ（＝１／Ｐｒ）の１周期Ｔｄ内で、３相のチャネルが、オフセットＸｏに対応した時間だけずれて、順次駆動されてゆくことが理解される。
【００５３】
図１３はマルチパス印字モードにおける各ノズル６００の駆動タイミングを示すタイムチャートである。本発明においては、一のノズル群中のオフセットされたノズル６００の数が３であるので、マルチパスモードにおいては、４パス、７パス、１０パス…等を選択する。本実施の形態においては４パス（分割回数４）を採用しており、図１３においても４パスのマルチパス印字を行う場合のタイムチャートを示している。
【００５４】
図１３においても図１２と同様に、横軸は時間を示し、縦軸は各ノズル（ノズル１ｃｈ〜１２ｃｈ）の駆動状態をそれぞれ示す。図１３に示すように、１周期Ｔｄ内で、ｍ（図１３では＝４）Ｘｄの走査が行われている。なお、各ノズル６００の吐出動作時間Ｔｏ以上である。そして、３相のチャネルが、規定のドットタイミングから、オフセットＸｏ（Ｘｄ／３）に対応した時間（Ｔｄ／３、２・Ｔｄ／３）だけずれて、順次駆動されてゆく。このように駆動することで、マルチパス印字で長くなる印字時間の短縮を図り、かつ隣接チャネル間の駆動がオ―バーラップすることを防止でき、よって、隣接チャネル間の干渉による画像劣化を防止するとともに、電源電流の増加を防止できる。
【００５５】
なお、本発明にあっては、制御部５０は、主走査方向の一列の記録領域について記録ヘッドを複数回走査させて、所定回数に分割して記録するか、または、主走査方向の一列の記録領域について記録ヘッドを１回走査させて、１度に記録するかを択一的に選択できるよう構成してある。複数回数に分割して記録する場合（マルチパス印字）における記録ヘッドの速度をＶｃ、一度に記録する場合（シングルパス印字）における記録ヘッドの速度をＶ１とした場合、マルチパス印字の場合の、記録ヘッドの速度Ｖｃを下記の式１１の条件を満たすよう設定する。
Ｖｃ＝ｍ・Ｖ１…式１１
なお、ｍはパス数である。
【００５６】
図１４はマルチドロップ印字を行う場合のタイムチャートである。横軸は時間を示し、縦軸は各ノズル（ノズルｃｈ１〜ｃｈ１２）の駆動状態をそれぞれ示す。マルチドロップ印字においては、図１４に示すようにシートＰ上の、所定の範囲内に連続した一連のインク滴群（図では８個のインク滴）を着弾させ、１ドットを複数のインク滴で構成する。ここでｃｈ１の７滴目及び８滴目、並びに、ｃｈ２の１滴目及び２滴目に注目すると、ｃｈ１からｃｈ２への切り替え時に、オーバーラップが生じている。かかるオーバーラップが生じた場合、ノズル６００間の相互干渉が発生し印字精度が低下することになる。
【００５７】
つまり、図１４においては、図１３で示したものと同様に、Ｖｃ＝ｍ・Ｖ１の高速印字を行っている。したがってマルチドロップ印字の駆動周波数によっては、図１４で説明したように、吐出周期Ｔｍ／ｍ内で吐出動作を終了できず、隣接チャネル間で干渉を生じる可能性がある。本発明においてはこの問題を解決するために以下の如く構成した。
【００５８】
図１５は本発明に係るマルチドロップ印字を行う場合のタイムチャートである。横軸は時間を示し、縦軸は各ノズル（ノズルｃｈ１〜ｃｈ１２）の駆動状態をそれぞれ示す。本実施の形態においては、一連のインク滴群吐出動作時間をＴ（ｓｅｃ）、同一ノズル６００のインク滴群の繰返し周期をＴｍ（ｓｅｃ）とするとき、下記式１２の条件を満たす必要がある。
Ｔｍ≧Ｐｄ・Ｔ…式１２
すなわち、複数のインク滴が一の記録素子から吐出される時間Ｔに、ノズル群中のオフセットされたノズル数Ｐｄを乗じた時間が、ノズル６００のインク滴の吐出周期Ｔｍ以下となるよう構成する。このように構成することで、図１５に示すように各チャネル間の相互干渉が防止することが可能となる。図１６は、パス数ｍ＝５の場合における各ノズルの駆動タイミングを示すタイムチャートであり、図１７はパス数ｍ＝６の場合における各ノズルの駆動タイミングを示すタイムチャートである。比較例として上記ヘッド（相数Ｐｄ＝３、Ｌｂ＝Ｘｄ／３）のヘッドを用いて、パス数ｍ＝５で印字した時のタイミングを図１６、ｍ＝６で印字した時のタイミングを図１７に示す。図１６で示されるようにパス数ｍ＝５においては、Ｂ相は２／３・Ｘｄ進んだ吐出タイミングとなり、ノズルのオフセット１／３・Ｘｄを吸収出来ず、紙面上で１／３・Ｘｄだけ進んだ位置にドットが形成されてしまう。また、Ｃ相は１／３・Ｘｄ進んだ吐出タイミングとなり、ノズルのオフセット２／３・Ｘｄを吸収出来ず、紙面上で１／３・Ｘｄだけ遅れた（２／３・Ｘｄだけ進んだともいえる）位置にドットが形成されてしまい、紙面上でＢ相、Ｃ相は正規のドット位置が得られない。図１７で示されるようにパス数ｍ＝６ではＢ相及びＣ相の吐出タイミングが同期してしまい紙面上では各々のノズルオフセット１／３・Ｘｄ，２／３Ｘｄ遅れた位置にドットが形成され、正規のドット位置が得られない。
【００５９】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明にあっては、副走査方向に連設される複数の記録素子が主走査方向にオフセットされた記録素子群を副走査方向に複数組並設した記録ヘッド、及び該記録ヘッドを主走査方向へ走査して複数列の記録領域に記録を行う制御部を有する記録装置において、制御部は、主走査方向の一列の記録領域について前記記録ヘッドを複数回走査させて、複数回数に分割して記録する。つまり、多相駆動を行うためにオフセット配置された記録素子を用いて、マルチパス印字を行う。この場合、パス数である分割回数は、記録素子群中のオフセットされた記録素子数（相数）の整数倍に１を加算した値とする。つまり、分割回数ｍ（パス数）は、記録素子の相数Ｐｄの整数倍に１を加算した値としたので、記録素子のオフセットがあっても、規定のドット位置上にインク滴またはインク滴群を精度良く着弾させた高画質、高速度の印字を行うことができる。また印字形式が、通常のシングルパス印字であるか、または高速マルチパス印字であるかによって、目標位置に着弾させるためのタイミングを切替えるための制御回路が複雑化することを防止することが可能となる。
【００６０】
また、本発明にあっては、記録装置が、１ドットを記録するために複数のインク滴を記録素子から吐出する、所謂マルチドロップ印字を行う場合、複数のインク滴が一の記録素子から吐出される時間及び吐出周期を最適化したので、マルチドロップ印字を行った場合でも、記録素子間のオーバーラップを防止でき、干渉による画像劣化を防止することが可能となる。
【００６１】
さらに、本発明にあっては、記録ヘッドの各記録素子間の障壁に圧電体を有し、電圧が印可された場合に、圧電体の剪断歪みを利用してインクを吐出する形式の記録装置に本発明を適用した場合、特に記録素子間の干渉を効果的に防止することが可能となる等、本発明は優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る記録装置の横断面を模式的に示した模式的横断面図である。
【図２】記録装置を模式的に示した模式的斜視図である。
【図３】制御部のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図４】インクジェットヘッドの一部分を、シート側から見た場合における正面図である。
【図５】インクジェットヘッドの一部分の縦断面図である。
【図６】吐出動作の遷移状態を示す説明図であり
【図７】各チャネルの駆動電極に対する電圧印加状態の変化を示す説明図である。
【図８】ノズルの配置構成を示す説明図である。
【図９】各ノズルの吐出タイミングを示す説明図である。
【図１０】各パスにおけるノズルの吐出タイミングを示す説明図である。
【図１１】各パスにおけるノズルの吐出タイミングを示す説明図である。
【図１２】シングルパス印字モードにおける各ノズルの駆動タイミングを示すタイムチャートである。
【図１３】マルチパス印字モードにおける各ノズルの駆動タイミングを示すタイムチャートである。
【図１４】マルチドロップ印字を行う場合のタイムチャートである。
【図１５】本発明に係るマルチドロップ印字を行う場合のタイムチャートである。
【図１６】パス数ｍ＝５の場合における各ノズルの駆動タイミングを示すタイムチャートである。
【図１７】パス数ｍ＝６の場合における各ノズルの駆動タイミングを示すタイムチャートである。
【図１８】多相駆動用の記録素子の配置構成を示す模式図である。
【図１９】記録素子の吐出タイミングを示す説明図である。
【図２０】記録媒体上に形成される画像のイメージを示す説明図である。
【符号の説明】
１      記録装置（インクジェットプリンタ）
２      給紙部
３      分離部
４      搬送部
５      印字部
６      排出部
Ｐ      シート
１００  記録ヘッド（インクジェットヘッド）
１４    キャリッジ
６００  記録素子（ノズル）
５０    制御部
【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】
2004167812.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2004167812.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
2004167812.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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