(57)【要約】【課題】  インクジェットプリントヘッドにおいて、異なるインクが充填されている、主走査方向のノズル数がＭ個、副走査方向のノズル数がＮ個の、Ｍ×Ｎ個のノズルをマトリックス状に配設したマトリックスヘッドで、インクドットをアレイ状に配置したドットアレイを描画する。しかし、マトリックスヘッドはすべて異なるインクが充填されているため、不吐が生じた場合、ワイピングといった回復作業を行うと大掛かりな回復動作が必要となってしまう問題がある。そこで、大掛かりな回復作業、ヘッド交換を不要にした、マトリックスヘッドの全ノズルの不吐時の対応方法を提供することを目的とする。【解決手段】  マトリックスヘッドのノズルの数を描画されるドットアレイのドットの数の倍以上にすることを特徴とするアレイ描画装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリントヘッドにおいて、主走査方向のノズル数がM、副走査方向のノズル数がNの、M×N個のノズルをマトリックス状に配設し、各ノズルに異なるインクを供給可能な構造と、各ノズルを個別に吐出可能な駆動手段と、マトリックスヘッドを駆動しインクを吐出させる手段と、マトリックスヘッドにより描画される被描画物と、マトリックスヘッドと被描画物とを相対的に移動させる手段と、被描画物に前記インクを用いてインクドットをアレイ状に配置したドットアレイを描画する手段とを有し、ノズルの数を描画されるドットアレイのドットの数の倍以上にすることを特徴とするアレイ描画装置。
【請求項２】
前記アレイ描画装置において、プリントヘッドを2つ並べることで、前記のノズルの数を描画されるドットアレイのドット数の倍以上にすることを特徴としたアレイ描画装置。
【請求項３】
前記アレイ描画装置において、ノズルの数が多いプリントヘッドを用いることで、前記のノズルの数を描画されるドットアレイのドット数の倍以上にすることを特徴としたアレイ描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の吐出部をマトリックス状に配設し、かつ、各吐出部に異なる液滴を充填可能な記録ヘッドを用いて記録媒体に液滴を吐出して記録を行なう描画装置であって、より具体的には多数の異なる液滴で構成されたアレイの描画装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、パソコンやデジタルカメラ、インターネット等の普及により、カラー画像や文書をハードコピーとして出力する需要が急速に高まってきている。また、特殊インクが必要とされる産業分野においても安価にそして手軽に出力が出来る記録装置としてインクジェット方式のプリンタの普及が進んでいる。
【０００３】
一般的なシリアルスキャン方式インクジェット記録装置は、インク滴を吐出させるノズルを複数配列したヘッドおよびインクタンクを搭載したキャリッジを有し、該キャリッジもしくは記録媒体を、記録媒体に水平な主走査方向に走査させる手段と、主走査方向と垂直な副走査方向に走査する手段と、それらを制御する手段を有する装置である。これは、記録媒体の幅だけシリアルスキャンをさせながらデータで定められた位置にインクを吐出させ、記録媒体をノズル間隔と形成される画像に見合った距離副走査方向に搬送した後、再び走査をさせることにより、インク滴を記録媒体に敷き詰めて画像を形成するシリアルスキャンプリンタである。
【０００４】
インクジェット記録装置に用いられるインク吐出方法は主に、ノズル内に設けられたヒータを加熱することによりノズル内に気泡を発生させその力によりインクを吐出させるサーマル方式と、圧電素子を用いてインク圧力室を収縮させることによりインクを吐出させて記録を行なうピエゾ方式がある。これらの方式はノンインパクトであることから低騒音であり、安価で小型化に有利であり、記録走査方向に異なる色のノズル列を配置することにより容易にカラー画像が形成できるといった利点を有する。
【０００５】
現在、サーマル方式のインクジェット記録装置が急増している。しかし、この方式の記録装置では、インク吐出ノズル内に時間の経過に応じて気泡が徐々に生成され、その気泡が原因となってノズルからインクを吐出できない状態が発生し、その結果記録不良が起きることが知られている。また、ノズル内に滞在するインクが、時間の経過とともにノズル内に固着し、画像記録時のインク不吐出が生じることが知られている。これらの従来より知られている問題点に対し、この種のインクジェット記録装置では、ヘッド交換する方法があるが、残存のインクを捨ててしまうことになり、インクのコストが増えてしまう問題がある。そこで、外部からノズル内のインクを強制的に吸出して（吸引し）、インクの吐出不良を解消する、回復動作を行うことが知られている。
【０００６】
また特許文献１には、複数の吐出部をマトリックス状に配設したマトリクスヘッドを用いてＤＮＡアレイを作成する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３１８２３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、マトリックスヘッドはすべて異なるインクが充填されているため、マトリックスヘッドにおいて、不吐ノズルが発生した場合、インクジェット記録装置のヘッドと同じように回復、ワイピングといった回復作業を行うと、不吐不良を解消するのに大掛かりな回復動作が必要となってしまう問題がある。
【０００８】
本発明は回復、ワイピングといった大掛かりな回復作業、ヘッド交換を不要にし、た、マトリックスヘッドの全ノズルの不吐時の対応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】
【０００９】
上記課題を解決する方法として、第一の発明のアレイ描画装置は以下の構成を有する。
【００１０】
インクジェットプリントヘッドにおいて、主走査方向のノズル数がM、副走査方向のノズル数がNの、M×N個のノズルをマトリックス状に配設し、各ノズルに異なるインクを供給可能な構造と、各ノズルを個別に吐出可能な駆動手段と、マトリックスヘッドを駆動し、インクを吐出させる手段と、マトリックスヘッドにより描画される被描画物と、マトリックスヘッドと被描画物とを相対的に移動させる手段と、被描画物に前記インクを用いてインクドットをアレイ状に配置したドットアレイを描画する手段とを有し、ノズルの数を描画されるドットアレイのドットの数の倍以上にすることを特徴とする。このことにより、回復、ワイピングといった回復作業、ヘッド交換を不要にできる。
【００１１】
第二の発明のアレイ描画装置は以下の構成を有する。
【００１２】
前記アレイ描画装置において、プリントヘッドを2つ並べることで、前記のノズルの数を描画されるドットアレイのドット数の倍以上にすることを特徴とする。このことにより、回復、ワイピングといった回復作業、ヘッド交換を不要にできる。
【００１３】
第三の発明のアレイ描画装置は以下の構成を有する。
【００１４】
前記アレイ描画装置において、ノズルの数が多いプリントヘッドを用いることで、前記のノズルの数を描画されるドットアレイのドット数の倍以上にすることを特徴とする。このことにより、回復、ワイピングといった回復作業、ヘッド交換を不要にできる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明によれば、アレイ描画装置において不吐が生じた場合、マトリックスヘッドのノズルの数を描画されるドットアレイのドットの数の倍になるようにし予備ノズルを設けることにより、回復、ワイピングといった回復作業、ヘッド交換を不要にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第一の実施例）
第一実施例では、予備ノズルの配置方法について図を用いて説明する。
【００１７】
まず、図1にマトリックスヘッド102のノズル101配置および前記のノズル101から吐出されるドット104でガラスチップ103に描画されるドットアレイ105の概念図を示す。インクジェットプリントヘッドにおいて、主走査方向の通常使用するノズル数がM(図1では6)個、副走査方向の通常使用するノズル数がN(図1では6)個の、M×Nのノズル101がノズルのピッチLnozzleでマトリックス状に配設された、各ノズル101に異なるインクを供給可能な、各ノズル101を個別に吐出可能な駆動手段を持ったマトリックスヘッド102を用いて描画されるM×N（図1では6×6）個のドットアレイ内のドット104のピッチをLdotとし、ドットアレイの間隔をDarrayとし、1つのドットアレイでの同時吐出のノズルの数をkとし、Lnozzle＝Ldot×N/k(式1)、Darray=Ldot×2(式2)の関係が成り立つものとする。ただし、副走査方向の通常使用するノズル数Nとkは整数であり、N/kも整数であるとする。
【００１８】
図2のマトリックスヘッド201、前記マトリックスヘッドに配設されたノズル202、ガラスチップ203、ドット204を用いて副走査方向の描画方法を示す。ガラスチップ203は副走査方向に搬送される。なお、ドット204の番号はそのドットを描画したノズル202の番号である。
【００１９】
前記の式1は1つのドットアレイでの同時吐出の条件である。例えば、図2においてN=6、k=3ならば式1の中のN/kは2となり、ノズルのピッチLnozzleはドットのピッチLdotの2倍になり(図2の(b))、1番と2番と3番の3個のノズル202、もしくは、4番と5番と6番の3個のノズル202の同時吐出の条件となる。
【００２０】
前記の式2は副走査方向において隣同士のドットアレイの描画を同時吐出で行う条件である。図2においては(b)〜(d)のように1番と2番と3番の3個のノズル202、および、4番と5番と6番の3個のノズル202が隣同士のドットアレイの描画を同時吐出で行う条件となる。
【００２１】
副走査方向において、図2の(a)と(b)のように、ドットアレイのドット数をNdotとし、ノズルのピッチをLnozzleとし、ドットのピッチをLdotとし、1つのドットアレイで同時吐出できるノズルの数をkとしたとき、ガラスチップの移動量をDglassはDglass=Ldot×(Ndot+1)(式3)が成り立つものとする。
【００２２】
図2の(a)のように、まずガラスチップ203に1〜3番のノズル202でそれぞれ1〜3番のドット204を描画し、次に図2の(b)のようにガラスチップ203を副走査方向に前記式3よりLdotの7(図2ではNdot=6より)倍にした分、移動させ、前記の1番のドット204の左側に4番のノズル202で4番のドット204の描画を、1番のドット204と2番のドット204の間に5番のノズル202で5番のドット204の描画を、2番のドット204と3番のドット204の間に6番のノズル202で6番のドット204の描画を行う。同時にガラスチップ203に1〜3番のノズル202でそれぞれ1〜3番のドット204の描画を行う。図2の(b)〜(d)のように4〜6番のドット204が描画された時点で最初のドットアレイができあがる。以下、図2の(c)と(d)のように、上記と同様にドットアレイを描画していく。
【００２３】
図3に主走査方向においてノズル302の数がドットアレイのドットの数の2倍になるように作成したマトリックスヘッドを用いたときの不吐対応の様子を示す。主走査方向においてドットの数を6個としたときノズル302の数Nが12個となる。図3の(a)のように第1〜6列のノズル302を通常使用するもの、第7〜12列のノズル302を予備としたことにより、各行の通常使用するノズル全部をその行の予備ノズルで代用させることができ、全部不吐が生じても対応することができる。例えば、図3の(b)のように第1行第3列と第5行第2列のノズル302に不吐が生じたとき、図3の(c)のようにそれぞれ第1行第7列と第5行第7列のノズル302で代用させる。予備ノズルへのインク供給方法は不吐が生じたときにインクを分注して供給する。このことにより、回復、ワイピングといった回復作業、ヘッド交換を不要にし、無駄なインクを低減できる。
【００２４】
以上はノズルのピッチよりアレイのドットのピッチが狭い例で説明を行ったが、同様にアレイのドットピッチとノズルピッチが同じ場合またはノズルのピッチよりアレイのドットのピッチが広い場合でもよい。
【００２５】
（第二の実施例）
第二の実施例でも予備ノズルの配置方法について図を用いて説明する。
【００２６】
マトリックスヘッドのノズル配置およびガラスチップに描画されるドットアレイの概念と、副走査方向の描画方法は第一の実施例と同様である。
【００２７】
まず、図4に通常使用するノズルと予備ノズルの関係の概念図を示す。Mnormal×Nnormal(図4では6×6)個の通常使用するノズルとMsub×Nsub(図4では6×6)個の予備ノズルはノズル402のピッチLnozzleをとる。ただし、Msub、Nsubはそれぞれ主走査方向(行)、副走査方向(列)の予備ノズルの数である。また、副走査方向において、双方の群の間の間隔をDgroupとしたとき、Dgroup=2×Lnozzle(式4)の関係が成り立つものとする。前記の式4は通常使用するノズルと予備ノズルを同時に使用するときの同時吐出の条件となる。
【００２８】
副走査方向において、ドットアレイのドットの数をNdotとし、通常使用するノズルと予備ノズルと仮想ノズル1個を合わせたノズルの数NtotalがNtotal≧Nd×2+1(式5)の条件を満たすようなマトリックスヘッドを用いたときの通常時の様子を図5に、不吐対応の様子を図６に示す。仮想ノズルは実在するが使用しないノズルのことである。ガラスチップ503は副走査方向に搬送される。
【００２９】
前記の式4は通常使用するノズルと予備ノズルを同時に使用するときの同時吐出の条件となる。図５において、(a)のように第1〜4行のノズル502を通常使用するものとしたとき、前記の式4より2ノズル分離れたノズルを始めとした第6〜9行のノズル502が予備ノズルとなり、第5行のノズル502が仮想ノズル1個となる。
【００３０】
副走査方向において描画されるドットアレイの数Ndotを4としたとき前記の式5より、通常使用するノズルと予備ノズルと仮想ノズル1個を合わせたノズルの数Ntotalは9個となる。
【００３１】
図５でマトリックスヘッド501、前記マトリックスヘッドに配設されたノズル502、ガラスチップ503、ドット504を用いて、通常時の描画方法を説明する。図５の(a)のように、副走査方向において、まずガラスチップ503に1番と2番のノズル502でそれぞれ1番と2番のドット504を描画し、次に図５の(b)のようにガラスチップ503を第1実施例の式3よりLdotの5(図５ではN=4より)倍にした分、移動させ、前記アレイの1番のドット504の左側に3番のノズル502で3番のドット504の描画を、1番のドット504と2番のドット504の間に4番のノズル502で4番のドット504の描画を行う。同時にガラスチップ503に1番と2番のノズル502でそれぞれ1番と2番のドット504の描画を行う。3番と4番のドット504が描画された時点で最初のドットアレイができあがる。以下、図５の(c)と(d)のように、上記と同様にドットアレイを描画していく。
【００３２】
図５の(c)と(d)に示すように、前記の式4の条件の使用により、第1行のノズル502で描画した1番のドット504が第6行のノズル502の位置に止まり、第2行のノズル502で描画した2番のドット504が第7行のノズル502の位置に止まり、第3行のノズル502で描画した3番のドット504が第8行のノズル502の位置に止まり、第4行のノズル502で描画した4番のドット504が第9行のノズル502の位置に止まるので、第6〜9行の予備のノズル502はそれぞれの第1〜4行のノズル502の予備ノズルであり、それらを用いても同時吐出を行う。
【００３３】
次に図６でマトリックスヘッド501、前記マトリックスヘッドに配設されたノズル502、ガラスチップ503、ドット504を用いて、不吐発生時の描画方法を説明する。例えば、図６の(a)のように、2番と3番のノズル502に不吐が生じたら、1番と2番の同時吐出、3番と4番の同時吐出が不可能となり、それぞれ1番のノズル502のみの吐出、4番のノズル502のみの吐出となる。図６の(c)のように、2番のノズルで2番のドット504を描画できなかったところに、その予備ノズルである7番のノズル502で7番のドット504を描画することにより、2番のノズルの代用をさせる。それと同様に図６の(d)のように3番のノズルの代用を8番のノズルでさせる。副走査方向のガラスチップの移動量を変えなくても不吐ノズルを予備ノズルで代用できる。予備ノズルへのインク供給方法は不吐が生じたときにインクを分注して供給する。このことにより、回復、ワイピングといった回復作業、ヘッド交換を不要にできる。
【００３４】
以上はノズルのピッチよりアレイのドットのピッチが狭い例で説明を行ったが、同様にアレイのドットピッチとノズルピッチが同じ場合またはノズルのピッチよりアレイのドットのピッチが広い場合でもよい。
【００３５】
（第三の実施例）
第三実施例でも予備ノズルの配置方法について図を用いて説明する。
【００３６】
マトリックスヘッドのノズル配置およびガラスチップに描画されるドットアレイの概念と、副走査方向の描画方法は第一の実施例と同様である。
【００３７】
第2実施例と同様に図4に示すように副走査方向において6×6のマトリックスヘッド2個をくっつけ、1個のマトリックスヘッド401のノズル402を通常使用するものとし、もう1個のマトリックスヘッド401のノズル402を予備とする。なお、上側のヘッド401の最下行のノズル402と、下側のヘッド401の最上行のノズル402とのピッチは第二実施例のDgroupとなり、第二実施例の式4よりDgroup=2×Lnozzleとなる。
【００３８】
副走査方向において上記のくっつけたヘッドを用いたときの通常時の様子を図７に、不吐対応の様子を図８に示す。図７において、1番、2番、3番、4番、5番、6番のノズル602を通常使用するもの、7番、8番、9番、10番、11番、12番のノズル602を予備とする。前記の通常使用するノズルの群と予備ノズルの群のピッチを2×Lnozzleとすることにより、図７の(c)と(d)のように1番、2番、3番、4番、5番、6番のノズル602で描画したドット604がそれぞれ7番、8番、9番、10番、11番、12番のノズル602の位置に止まり、7〜12番のノズル602を用いても同時吐出を行う。
【００３９】
図７のマトリックスヘッド601、前記マトリックスヘッドに配設されたノズル602、ガラスチップ603、ドット604を用いて通常時の描画方法を説明する。ガラスチップ603は副走査方向に搬送される。図７の(a)のように1〜6番のノズル602を通常使用するものとしたとき、図７の(a)のように、副走査方向において、まずガラスチップ603に1〜3番のノズル602でそれぞれ1〜3番のドット604を描画し、次に図７の(b)のようにガラスチップ603を第一実施例の式3よりLdotの7(図７ではN=6より)倍にした分、移動させ、前記アレイの1番のドット604の左側に4番のノズル602で4番のドットの描画を、1番のドット604と2番のドット604の間に5番のノズル602で5番のドット604の描画を、2番のドット604と3番のドット604の間に6番のノズル602で6番のドット604の描画を行う。同時にガラスチップ603に1〜3番のノズル602でそれぞれ1〜3番のドット604の描画を行う。4〜6番のドット604が描画された時点で最初のドットアレイができあがる。以下、図７の(c)と(d)のように、上記と同様にドットアレイを描画していく。
【００４０】
次に図８のマトリックスヘッド601、前記マトリックスヘッドに配設されたノズル602、ガラスチップ603、ドット604を用いて不吐発生時の描画方法を説明する。ガラスチップ603は副走査方向に搬送される。例えば、図８の(a)のように、2番と6番のノズル602に不吐が生じたため1番と2番と3番の同時吐出、4番と5番と6番の同時吐出が不可能となり、それぞれ1番と3番のノズル602のみの吐出、4番と5番のノズル602のみの吐出となる。図８の(c)のように、2番のノズル602で2番のドット604を描画できなかったところに、その予備ノズルである8番のノズル602で8番のドット604を描画することにより、2番のノズル602の代用をさせる。それと同様に図８の(d)のように6番のノズルの602代用を12番のノズル602でさせる。副走査方向のガラスチップの移動量を変えなくても不吐ノズルを予備ノズルで代用できる。このことにより、回復、ワイピングといった回復作業、ヘッド交換を不要にできる。
【００４１】
以上はノズルのピッチよりアレイのドットのピッチが狭い例で説明を行ったが、同様にアレイのドットピッチとノズルピッチが同じ場合またはノズルのピッチよりアレイのドットのピッチが広い場合でもよい。また、主走査方向にマトリックスヘッドを2つくっつける場合でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】マトリックスヘッドのノズル配置およびガラスチップに描画されるドットアレイの概念図。
【図２】副走査方向の描画方法。
【図３】第一実施例の説明図。
【図４】通常使用するノズルと予備ノズルの関係の概念図。
【図５】第二実施例の説明図。
【図６】第二実施例の説明図。
【図７】第三実施例の説明図。
【図８】第三実施例の説明図。
【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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