(57)【要約】【課題】記録媒体の搬送を止めずに、ノズル間隔より高密度な記録を高速で行えるようにする。【解決手段】インクを吐出するノズルがライン状に配列された第１〜第８の記録ヘッド３０１〜３０８が、記録幅方向の全幅に亘ってノズル列を形成するように配置されたラインヘッド３を、制御部９のラインヘッド制御部１４と第１〜第８記録ヘッド駆動部２０１〜２０８によって駆動制御し、副走査モータ１６によって駆動される搬送ベルトによって記録媒体をノズル列に直交する方向に搬送しながら、圧電素子１８によってラインヘッド３をノズルの配列方向に、ノズルの配列間隔以内の振幅で周期的に振動させ、その振動周期内で２回以上、各回ごとに異なる駆動波形を第１〜第８の記録ヘッド３０１〜３０８の各ノズルに対して出力して、各ノズルから吐出するインクの吐出量及び吐出速度を変える。【選択図】    図１
2016060199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するノズルが記録幅方向の全幅に亘って所定の間隔でライン状に配列されたラインヘッドと、
前記ノズルの配列方向に直交する方向に記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記ラインヘッドを前記ノズルの配列方向に振動させるヘッド振動手段と、
前記ラインヘッドに、前記ノズルからインクを吐出させるための駆動波形を出力する駆動波形出力手段と、
前記ヘッド振動手段によって、前記ラインヘッドを前記ノズルの配列方向に該ノズルの配列間隔以内の振幅で周期的に振動させ、その振動周期内で２回以上、各回ごとに異なる駆動波形を前記駆動波形出力手段に出力させて、前記ノズルから吐出するインクの吐出量及び吐出速度を変える制御手段と、
を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記ヘッド振動手段の振動源が圧電素子であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記制御手段は、記録モードに応じて前記ヘッド振動手段を駆動するか駆動しないかを切り替える機能を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記ラインヘッドの振動周期が、前記記録媒体の搬送方向における前記ノズルからのインク吐出周期より短いことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記ラインヘッドは、それぞれ前記ノズルがライン状に配列された複数個の記録ヘッドが、前記記録幅方向の全幅に亘って千鳥状に配置されたラインヘッドアレイであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記ラインヘッドを前記記録媒体の搬送方向に複数本並べて配置し、その各ラインヘッドに対して、それぞれ前記ヘッド振動手段を独立して設けたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
１本又は複数本の前記ラインヘッドによって、それぞれ異なる色のインクを吐出するノズルが前記記録幅方向にライン状に配列された複数のノズル列を設け、
前記駆動波形出力手段が出力する前記駆動波形が、前記各ノズル列ごとに異なることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記駆動波形出力手段に出力させる前記異なる駆動波形のデータは、それぞれ個別のテーブルに格納されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記駆動波形出力手段に出力させる前記異なる駆動波形は、共通のデータから自動演算によって算出されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
前記自動演算によって算出される駆動波形は温度に応じて補正されることを特徴とする請求項９に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ラインヘッドを設けたインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置には、記録ヘッドとして、インクを吐出するノズルを記録媒体の記録幅方向（主走査方向）の全幅に亘って所定の間隔でライン状に配列したラインヘッドを使用したものがある。それは、ラインヘッドを移動させることなく、記録媒体を記録幅方向に直交する方向（副走査方向）へ移動させながら、１又は複数ライン分の記録を同時に行うことができるので、高速記録が可能である。しかし、ラインヘッドは、ノズルを記録幅方向の全幅に亘って、記録に必要な密度で配列しなければならない。
【０００３】
そこで、ラインヘッドを記録幅方向に振動させることによって、ノズルの配列密度よりも記録密度を高める技術が既に提案されている。
例えば、特許文献１には、ノズルアレイ（ラインヘッドに相当）をノズル列の配置間隔以内の振幅で主走査方向に振動させ、その振幅のなかで２回以上インクを吐出させることによって、ノズルの配置間隔よりも高密度な印字を可能にすることが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような従来のラインヘッドを主走査方向に振動させるインクジェット記録装置では、記録媒体の搬送方向である副走査方向の同じ位置にノズル間隔より高密度で記録するには、ラインヘッドによる記録毎に記録媒体の搬送を一旦止める必要がある。
【０００５】
それを図１４によって説明する。インクを吐出する複数のノズル２を主走査方向に沿ってノズル間隔Ｐで配列したラインヘッド１を、振幅ｄで主走査方向へ振動させ、記録媒体４を副走査方向へ一定の速度で搬送しながら記録したとする。
ラインヘッド１が位置Ａと位置Ｂのときに、各ノズル２から同じ量のインクを吐出させて記録した場合、インク滴によって記録媒体４上に形成される記録ドット５Ａと５Ｂが、実線の小円（網点付き）で示すように、副走査方向に距離Ｄだけ位置がずれてしまう。それは、ラインヘッド１が主走査方向へ振幅ｄだけ移動する間に、記録媒体４が副走査方向へ距離Ｄだけ搬送されるためである。
【０００６】
そのため、ラインヘッド１が位置Ａと位置Ｂにあるときに、それぞれ各ノズルから吐出するインクによって、記録媒体４上の副走査方向の同じ位置に記録ドット５Ａと５Ｂが形成されるようにするには、その間は記録媒体４の搬送を止める必要がある。その場合は、ラインヘッド１が位置Ｂにあるときに、記録媒体４上に形成される記録ドット５Ｂが点線の小円で示す位置になり、ラインヘッド１が位置Ａにあるときに、記録媒体４上に形成される記録ドット５Ａと副走査方向の同じ位置になる。
したがって、上述したような従来のインクジェット記録装置では、記録媒体の搬送を止めずに、高速でノズル間隔より高密度の記録（印字）を行うことができないという問題があった。
【０００７】
この発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、ラインヘッドを用いたインクジェット記録装置において、記録媒体の搬送を止めずに、ノズル間隔より高密度な記録を高速で行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明によるインクジェット記録装置は上記の目的を達成するため、インクを吐出するノズルが記録幅方向の全幅に亘って所定の間隔でライン状に配列されたラインヘッドと、上記ノズルの配列方向に直交する方向に記録媒体を搬送する搬送手段と、上記ラインヘッドをノズルの配列方向に振動させるヘッド振動手段と、上記ラインヘッドに、上記ノズルからインクを吐出させるための駆動波形を出力する駆動波形出力手段と、上記ヘッド振動手段によって、上記ラインヘッドをノズルの配列方向にそのノズルの配列間隔以内の振幅で周期的に振動させ、その振動周期内で２回以上、各回ごとに異なる駆動波形を上記駆動波形出力手段に出力させて、上記ノズルから吐出するインクの吐出量及び吐出速度を変える制御手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によるインクジェット記録装置は、記録媒体の搬送を止めずに、ノズル間隔より高密度な記録を高速で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明によるインクジェット記録装置の一実施形態の制御系の構成例を示すブロック図である。
【図２】記録ヘッドのノズル配列例を示す模式的な下面図である。
【図３】図１に示したインクジェット記録装置で使用するラインヘッド３とヘッド振動手段の構成例を示す概略下面図である。
【図４】図１におけるラインヘッド制御部の構成例を示すブロック図である。
【図５】図１における記録ヘッド駆動部の構成例を示すブロック図である。
【図６】記録ヘッド駆動部に入力する主な信号及びヘッド駆動マスクパターンのタイミングチャートである。
【図７】ヘッド駆動マスクパターンのシリアル転送のタイミングチャートである。
【図８】駆動波形とノズルから吐出されるインク滴の大きさの関係を説明するための図である。
【図９】ラインヘッド振動タイミングとインク吐出タイミング及び駆動波形の関係を説明するための波形図である。
【図１０】図９に示した駆動波形（１）と（２）の場合にノズルから吐出されたインク滴の着弾位置の相違を説明するための図である。
【図１１】この発明の他の実施形態による図９と同様な波形図である。
【図１２】図１１に示した駆動波形（２）の場合にノズルから吐出されたインク滴の着弾位置を２ライン間について説明するための図である。
【図１３】この発明に使用するラインヘッドの他の例を示す図である。
【図１４】ラインヘッドを主走査方向に振動させて記録する従来のインクジェット記録装置の説明に供する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、この発明によるインクジェット記録装置の一実施形態の制御系の構成例を示すブロック図である。
この実施形態のインクジェット記録装置の制御部９は、装置全体の制御と、ラインヘッド３を構成する第１〜第８記録ヘッド駆動部２０１〜２０８へのデータの転送等を行う。また、この発明に係る後述する制御を行う制御手段としても機能する。
【００１２】
この制御部９は、互いにバスで接続されたＣＰＵ１０、ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２、ホストＩ／Ｆ１３、ラインヘッド制御部１４、および副走査制御部１５を有する。
ホストＩ／Ｆ１３は、ネットワーク等を介してホストＰＣ（パーソナルコンピュータ）１００と接続されている。
ハードウェア制御を行うファームウェアや記録ヘッドの駆動波形データはＲＯＭ１１に格納されており、ＣＰＵ１０は制御部９全体の制御を行うためにＲＯＭ１１に格納されたプログラムを読み出して実行する。ホストＩ／Ｆ１３がホストＰＣ１００から印刷ジョブ（画像データ）を受信すると、ＣＰＵ１０はその画像データをＲＡＭ１２に格納する。
【００１３】
ラインヘッド制御部１４は、副走査エンコーダ１７から得られる用紙等の記録媒体の位置情報に連動して、ＲＡＭ１２に格納された画像データ、ＲＯＭ１１に格納された駆動波形及び制御信号を第１〜第８記録ヘッド駆動部２０１〜２０８に転送する。したがって、このラインヘッド制御部１４が駆動波形出力手段としての機能を果たす。
第１〜第８記録ヘッド駆動部２０１〜２０８は、ラインヘッド制御部１４から転送されたデータをもとに、それぞれ第１〜第８記録ヘッド３０１〜３０８からを駆動し、その各ノズルからインク滴を吐出させる。
【００１４】
この実施形態におけるラインヘッド３は、インクジェット用に８個の記録ヘッド（第１〜第８記録ヘッド３０１〜３０８）を搭載したラインヘッドアレイ構成を示している。その詳細は後述する。
ラインヘッド制御部１４はさらに、ラインヘッドをノズルの配列方向に振動させるヘッド振動手段の振動源である圧電素子１８に対して駆動制御信号を出力して、その振動を制御する。
【００１５】
副走査制御部１５は、副走査エンコーダ１７からの出力に基いて、図示していない搬送ローラの回転量及び回転位置を検出して、副走査モータ１６を駆動制御することによって、搬送ベルトの移動及び停止の際の位置制御を行う。この副走査制御部１５の制御によって、搬送ベルト上に載置された用紙等の記録媒体を、副走査方向の任意の位置に移動させることができる。これらの副走査モータ１６、搬送ローラ及び搬送ベルト等によって搬送手段を構成している。
【００１６】
ここで、この実施形態で使用するラインヘッド３について、図２及び図３によって説明する。図２は記録ヘッドのノズル配列例を示す模式的な下面図であり、長手方向の中間部を破断して省略している。
【００１７】
この記録ヘッド３０は、図１における第１〜第８記録ヘッド３０１〜３０８のそれぞれに相当する。図２に示す記録ヘッド３０の下面３０ａには、それぞれインクを吐出するノズル３１が、長手方向に沿って所定のノズル間隔（ピッチ）Ｐでライン状に配列されてノズル列３２を形成している。この例では、そのノズル列３２が、短手方向に一定の間隔を置いて平行に４列形成されており、その各ノズル列３２は交互にそのノズル３１の長手方向の配列位置がＰ／２だけずれている。
【００１８】
各ノズルには、それぞれインクタンクからインクを供給するパイプが接続され、インクを吐出させるためのアクチュエータを備えている。そのアクチュエータは、例えば圧電素子である。
この４列の各ノズル列３２から、それぞれ異なる色のインク、例えばシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのインクを吐出させることによって、カラー記録（印刷）が可能になる。
【００１９】
図３は、図１に示したインクジェット記録装置で使用するラインヘッドとヘッド振動手段の構成例を示す概略下面図である。
図２に示した構成の記録ヘッド３０を８個、第１〜第８記録ヘッド３０１〜３０８として、図３に示すように細長い基板３ａの下面に長手方向に沿って千鳥状に配置して、インクジェット用のラインヘッド３としてのラインヘッドアレイを構成している。
【００２０】
このラインヘッド３がインクジェット記録装置に取り付けられた状態では、インクを吐出するノズル３１が記録媒体に対する記録幅方向（主走査方向）Ｘの全幅に亘って所定の間隔でライン状に配列されることになる。
１個の記録ヘッドに、ノズル列を記録幅の全域をカバーできる長さに形成して、ラインヘッドを作製してもよい。しかし、そのようにするとラインヘッドの歩留まり等を考慮すると効率が悪くなるため、図３に示したように、記録幅方向の長さが短い記録ヘッドを、記録幅方向に複数個並べて配置した構成がとられる。
その場合、互いに隣接する記録ヘッドの端部がそれぞれ一部重複するように配置して、記録ラインにおける記録がドットが欠落しないようにしている。
【００２１】
そのラインヘッド３の長手方向の一端に、ラインヘッド３をノズル配列方向（主走査方向）に微小振動させるための振動源として圧電素子１８を固定し、他端に振動を吸収する弾性材等の振動吸収材１９を固定して、ヘッド振動手段を構成する。
そして、図１に示したラインヘッド制御部１４から出力される駆動制御信号によって圧電素子１８が変形して振動し、それによって、ラインヘッド３をノズル配列方向（主走査方向Ｘ）へ微小移動させる。
ヘッド振動手段の振動源は圧電素子に限るものではなく、ステップモータや偏心モータ等の駆動力をラインヘッド３に伝えるような構成等でもよい。
図示していない用紙等の記録媒体の、前述した用紙搬送手段による搬送方向（副走査方向）Ｙは、図３に示すように記録幅方向（主走査方向）Ｘに直交する方向である。
【００２２】
図１におけるラインヘッド制御部１４の構成例とその出力信号について、図４によって説明する。
ラインヘッド制御部１４は図４に示すように、画像データ転送部１４１、駆動波形出力部１４２、駆動マスクパターン転送部１４３、およびヘッド振動制御部１４４を有している。
【００２３】
画像データ転送部１４１は、記録ヘッド駆動部に画像データＳＤと、制御データである画像データ転送クロックＳＣＫ及び画像データラッチ信号ＳＬｎを転送する。
画像データＳＤは、３ビットのシリアルデータＳＤ２，ＳＤ１，ＳＤ０（以下、ＳＤ［２：０］と表記する）であり、画像データ転送クロックＳＣＫと同期して記録ヘッド駆動部へ転送される。画像データラッチ信号ＳＬｎは、画像データＳＤ［２：０］のラッチを指示する信号である。
【００２４】
駆動波形出力部１４２は、図１に示したＲＯＭ１１内の駆動波形格納部に格納されている複数の異なる駆動波形のデータの内、選択信号Vselに応じた駆動波形のデータを共通駆動波形Vcomとして記録ヘッド駆動部へ出力する。複数の異なる駆動波形のデータは、駆動波形格納部のそれぞれ個別のテーブルに格納されている。
選択信号Vselは、ヘッド振動制御部１４４から出力される。駆動波形格納部を駆動波形出力部１４２内に持ってもよい。
【００２５】
別の実施例として、ＲＯＭ１１内等の駆動波形格納部に複数の駆動波形データを持たず、共通のデータから駆動波形出力部１４２が、選択信号Vselに応じて自動演算によって異なる駆動波形のデータを算出するようにしてもよい。
この場合、駆動波形格納部のメモリ量が少なくて済む。また、自動演算によって算出される駆動波形のデータを温度に応じて補正することもできる。
【００２６】
駆動マスクパターン転送部１４３も、図１に示したＲＯＭ１１内等の駆動マスクパターン格納部に格納された駆動マスクパターンの内、ヘッド振動制御部１４４から出力される選択信号Vselに応じた駆動マスクパターンを転送する。
そのため、ヘッド駆動マスクパターンシリアル転送クロックＭＣＫ、ヘッド駆動マスクパターンシリアル転送データＭＤ、およびヘッド駆動マスクパターンシリアル転送ラッチ信号ＭＬｎを記録ヘッド駆動部へ転送する。
【００２７】
ヘッド駆動マスクパターンシリアル転送データＭＤは、共通駆動波形Vcomをマスクするためのデータである。ヘッド駆動マスクパターンシリアル転送クロックＭＣＫは、ヘッド駆動マスクパターンシリアル転送データＭＤを転送するためのクロック信号である。ヘッド駆動マスクパターンシリアル転送データＭＤは、ヘッド駆動マスクパターンシリアル転送クロックＭＣＫと同期して、記録ヘッド駆動部へ転送される。
ヘッド駆動マスクパターンシリアル転送ラッチ信号ＭＬｎは、記録ヘッド駆動部の後述するマスクパターンシフトレジスタに取り込まれたヘッド駆動マスクパターンシリアル転送データＭＤを、ラッチするタイミングを決める信号である。
【００２８】
ヘッド振動制御部１４４は、ヘッド振動手段の振動源である圧電素子１８を駆動するための振動制御信号Vstbを生成して出力する。また、このヘッド振動制御部１４４は、ヘッド振動の状態から、出力する駆動波形及びヘッド駆動マスクパターンの選択信号Vselを、駆動波形出力部１４２と駆動マスクパターン転送部１４３に対して出力する。
このラインヘッド制御部１４から出力される上述した各信号等のうち、圧電素子１８を駆動するための振動制御信号Vstbを除く各信号等は、図１に示した第１〜第８記録ヘッド駆動部２０１〜２０８の全てに対して、それぞれ出力する。
【００２９】
ここで、ラインヘッド制御部１４から出力される各信号名とその記号を以下に列挙する。
ＳＣＫ ：画像データ転送クロック
ＳＤ   ：画像データ（シリアル）
ＳＬｎ ：画像データラッチ信号
ＭＮ   ：ヘッド駆動マスクパターン
ＭＣＫ ：ヘッド駆動マスクパターンシリアル転送クロック
ＭＤ   ：ヘッド駆動マスクパターンシリアル転送データ
ＭＬｎ ：ヘッド駆動マスクパターンシリアル転送ラッチ信号
Vcom  ：共通駆動波形（アナログ）
Vstb   ：振動制御信号
【００３０】
次に、図１における記録ヘッド駆動部の構成例およびその機能について、図５〜図７によって説明する。
図１における第１〜第８記録ヘッド駆動部２０１〜２０８の構成例およびその機能はすべて同様であるので、それらを総称して図５では記録ヘッド駆動部２０として示す。また、第１〜第８記録ヘッド３０１〜３０８も同じ構成であるから、図５では記録ヘッド３０として示す。記録ヘッド３０のノズル列も、図２に示したように４列あるが、図５では簡略化して１列だけ示している。
図６は、各記録ヘッド駆動部に入力する主な信号及びヘッド駆動マスクパターンのタイミングチャート、図７は、ヘッド駆動マスクパターンのシリアル転送のタイミングチャートである。
【００３１】
図５に示す記録ヘッド駆動部２０は、画像データシフトレジスタ２１、画像データラッチ部２２、マスクパターンシフトレジスタ２３、マスクパターンラッチ部２４、階調デコーダ２５、レベルシフタ２６、およびアナログスイッチ２７を有する。
画像データシフトレジスタ２１は、画像データ転送クロックＳＣＫと同期して画像データＳＤ［２：０］を取り込む。画像データラッチ部２２は、画像データラッチ信号ＳＬｎに応じて画像データＳＤ［２：０］をラッチする。
【００３２】
マスクパターンシフトレジスタ２３は、ヘッド駆動マスクパターンシリアル転送クロックＭＣＫと同期して、ヘッド駆動マスクパターンシリアル転送データＭＤを取り込む。
マスクパターンラッチ部２４は、マスクパターンシフトレジスタ２３に取り込まれたヘッド駆動マスクパターンシリアル転送データＭＤを制御して、ヘッド駆動マスクパターンＭＮ［７：０］を生成し、それを階調デコーダ２５へ出力する。
【００３３】
このマスクパターンラッチ部２４には、ヘッド駆動マスクパターンシリアル転送クロックＭＣＫ、ヘッド駆動マスクパターンシリアル転送データＭＤ、ヘッド駆動マスクパターンシリアル転送ラッチ信号ＭＬｎが入力される。そして、このマスクパターンラッチ部２４は、その３種類のデータ及び信号の組み合わせにより、ヘッド駆動マスクパターンシリアル転送データＭＤに対する制御を切り替える。
【００３４】
ヘッド駆動マスクパターンＭＮ［７：０］は、アナログスイッチ２７の開閉をインク滴毎に指示する信号である。この実施形態では、ヘッド駆動マスクパターンＭＮ［７：０］のうち、共通駆動波形Vcomの所要の駆動波形と対応したヘッド駆動マスクパターンＭＮがＨレベルのとき、対応するノズル３１のアクチュエータに供給される駆動波形がマスクされる。ヘッド駆動マスクパターンＭＮ［７：０］のうち、共通駆動波形Vcomの所要の駆動波形と対応したヘッド駆動マスクパターンＭＮがＬレベルのとき、対応するノズル３１のアクチュエータに駆動波形の信号が供給される。そして、そのノズル３１からインク滴が吐出される。
【００３５】
階調デコーダ２５は、画像データＳＤ［２:０］とヘッド駆動マスクパターンＭＮ［７：０］をデコードして出力する。レベルシフタ２６は、階調デコーダ２５のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチ２７が動作可能なレベルにレベル変換する。
アナログスイッチ２７は、レベルシフタ２６を介して与えられる階調デコーダ２５の出力でオン／オフされる。このアナログスイッチ２７は、記録ヘッド３０の各ノズル３１のアクチュエータの個別電極と接続されており、ラインヘッド制御部１４の駆動波形出力部１４２から共通駆動波形Vcomが入力される。
【００３６】
この実施形態では、画像データＳＤ［２:０］とヘッド駆動マスクパターンＭＮ［７：０］を階調デコーダ２５でデコードした結果に応じてアナログスイッチ２７を制御する。それによって、共通駆動波形Vcomを構成する所要の駆動波形が選択されて、ノズル３１のアクチュエータに印加される。
【００３７】
このラインヘッド制御部１４と記録ヘッド駆動部２０による動作を、図６のタイミングチャートを参照して説明する。
ラインヘッド制御部１４は、記録ヘッド駆動部２０に対して、それが駆動する記録ヘッド３０のノズル数（＝アクチュエータ数）分のシリアルデータによる画像データＳＤを、画像データ転送クロックＳＣＫによって画像データシフトレジスタ２１に転送する。それが図６に示すｔ１の期間である。
その転送が完了すると、その各画像データＳＤを画像データラッチ信号ＳＬｎにより、ノズル毎の各画像データラッチ部２２に記憶させる．それが図６に示すｔ２の期間である。
【００３８】
画像データラッチ後、共通駆動波形Vcomとして、各階調値のインク滴を各ノズルから吐出させるための駆動波形が、ラインヘッド制御部１４から出力される。それが図６に示すｔ３の期間である。
このとき、ヘッド駆動マスクパターンＭＮ［７：０］が、階調制御信号として駆動波形のタイミングに合わせて選択されるように遷移する。
【００３９】
ヘッド駆動マスクパターンＭＮ［７：０］は、ヘッド駆動マスクパターンシリアル転送クロックＭＣＫ、ヘッド駆動マスクパターンシリアル転送データＭＤ、ヘッド駆動マスクパターンシリアル転送ラッチ信号ＭＬｎを使用してシリアル転送する。
記録ヘッド駆動部２０内では、選択されたヘッド駆動マスクパターンＭＮによる階調制御信号とラッチされた画像データが論理演算され、アナログスイッチ２７を開閉する。それにより、記録ヘッド３０内の各アクチュエータは各ノズル３１ごとに異なる駆動波形VoutNで駆動され、画像データに基づいたインク吐出が行われる。
【００４０】
なお、図５は画像データＳＤが８階調（３bit）の場合のブロック図であり、図３６は画像データが４階調（２bit）場合のタイミングチャートである。記録ヘッド駆動部２０は８階調（３bit）まで対応できるが、画像データＳＤ［２：０］の上位bitのＳＤ［２］を0０に固定することによって、ＳＤ［２：０］で表現できるのは、０００ｂ，００１ｂ，０１０ｂ,０１１ｂの４つになる。
そのため、ヘッド駆動マスクパターンＭＮ［７：０］は８ビットであるが、ＭＮは［３:０］のいずれか、即ち図６に示すヘッド駆動マスクパターンＭＮ［０］，ＭＮ［１］，ＭＮ［２］，ＭＮ［３］のいずれかが選択され、ＭＮ［７:４］は選択されない。つまり、ＭＮ［４］〜ＭＮ［７］は使用しない。
【００４１】
このような動作が、図１に示したラインヘッド制御部１４と第１〜第８記録ヘッド３０１〜３０８のすべてによって行なわれ、ラインヘッド３を構成する第１〜第８記録ヘッド３０１〜３０８の各ノズル３１の各アクチュエータがそれぞれ駆動制御される。
第１〜第８記録ヘッド３０１〜３０８のそれぞれ異なる色のインクを吐出するノズル列ごとに、その駆動波形を異ならせることもできる。
【００４２】
次に、図８によって駆動波形とノズルから吐出されるインク滴の大きさの関係を説明する。
記録ヘッドに入力される共通駆動波形Vcomは、図８の（ａ）に示すように複数の駆動パルス（１）〜（４）の集まりで構成されている。その駆動パルスの組み合わせによって、各ノズルの画像データに対する吐出インク滴のサイズが決定される。
図８は画像データが２bitの場合の例で、滴サイズは（ｂ）〜（ｅ）に示す滴サイズ０〜３の４種類を選択できる。
【００４３】
滴サイズ0の場合：駆動パルス（１）を出力し、ノズルを微駆動する。この場合、インク滴は吐出されない。
滴サイズ1の場合：駆動パルス（４）を出力し、小滴が形成される。
滴サイズ2の場合：駆動パルス（３）と（４）を出力し、中滴が形成される。
滴サイズ3の場合：駆動パルス（２）〜（４）を出力し、大滴が形成される。
表１は、画像データと吐出されるインク滴との関係を示す表である。
【００４４】
【表１】
2016060199.tif 000003
画像データが２bitの場合、滴サイズ３種類を選択でき、それに加えて吐出しない（滴なし）を選択できる。
【００４５】
次に、この発明の特徴とするラインヘッド振動タイミングと、インク吐出タイミング及び駆動波形の関係を、図９の波形図によって説明し、その効果を図１０によって説明する。
図９におけるEnc_stb信号は、図１に示した副走査制御部１５で生成されるパルス信号であり、副走査エンコーダ１７のセンサから入力される信号から、記録媒体の搬送が一定距離になる毎に生成される。すなわち、このEnc_stb信号の周期が副走査エンコーダ検出間隔であり、１ラインの記録期間であるライン周期に相当する。
【００４６】
ラインヘッドを主走査方向へ振動させるための振動制御信号Vstbは、Enc_stb信号のアサートをトリガとして生成されて出力される。
駆動波形（１）は、選択信号Vselによって駆動波形を選択して変更せずに、同じ駆動波形を連続して２回出力する場合を示している。
駆動波形（２）は、選択信号Vselによって駆動波形を選択して変更し、１回目と２回目で異なる駆動波形を出力する場合を示している。
【００４７】
図１０は、図９に示した駆動波形（１）と（２）の場合にノズルから吐出されたインク滴の着弾位置の相違を説明するための図である。
図１０の（Ａ）は、駆動波形（１）でアクチュエータを駆動した場合に、そのノズルから吐出したインク滴の着弾位置を示す。
前半と後半で出力される駆動波形が同じであるから、ノズルから吐出されるインク滴の大きさが同じであり、吐出速度も同じである。したがって、記録媒体上に着弾したときの前半と後半の記録ドットの大きさ（図中の丸の大きさ）も同じである。前半と後半の記録ドットは、主走査方向にはラインヘッドの振動の振幅に相当する距離だけずれ、副走査方向にはそのラインヘッドの移動時間（振動周期の１／２）の間に記録媒体が搬送された距離だけずれる（ずれ量ｄ１）。
【００４８】
同図の（Ｂ）は、駆動波形（２）でアクチュエータを駆動した場合に、そのノズルから吐出したインク滴の着弾位置を示す。
この場合は、前半に出力される駆動波形が後半に出力される駆動波形より小さいので、ノズルから前半に吐出されるインク滴は、後半に吐出されるインク滴より小さくなり、吐出速度も遅くなる。
【００４９】
そのため、記録媒体が同じ速度で副走査方向に移動していたとすると、前半のインク滴の着弾位置が、（Ａ）の前半の場合に比べて後方になり、その大きさが少し小さくなる。後半で出力される駆動波形は（Ａ）の前半の場合と同じであるから、ノズルから後半に吐出されるインク滴の大きさ及び吐出速度も同じであり、着弾位置も同じになる。
したがって、ラインヘッドの振動の振幅が同じあれば、前半と後半の記録ドットの主走査方向のずれ量は同じであるが、副走査方向には前半の少し小さい記録ドットの位置が後半の記録ドットに近づき、そのずれ量ｄ２は（Ａ）の場合のずれ量ｄ１より小さくなる。
【００５０】
この発明ではこのように、ラインヘッドをノズルの配列方向（主走査方向）にそのノズルの配列間隔以内の振幅で周期的に振動させ、その振動周期内で２回以上、各回ごとに異なる駆動波形（駆動信号）を各ノズルのアクチュエータに出力させる。それによって、各回にノズルから吐出するインクの吐出量及び吐出速度を変え、ノズルから吐出されるインク滴の記録媒体上への着弾位置（記録ドット）の副走査方向のずれ量を少なくすることができるので、そのずれが目立たなくなる。この制御は、図１に示した制御手段である制御部９の主にラインヘッド制御部１４が行う。
そのため、記録媒体の搬送を止めずに記録でき、ラインヘッドのノズル間隔より高密度な記録を高速で行うことが可能になる。
【００５１】
図１１は、この発明の他の実施形態による図９と同様な波形図であり、図１２は図１１に示した駆動波形（２）の場合にノズルから吐出されたインク滴の着弾位置を２ライン間について説明するための図である。
この実施形態では、図９及び図１０によって説明した前述の実施形態の場合よりも記録媒体の搬送速度を遅くし、副走査エンコーダの検出間隔（ライン周期）が、ラインヘッドの振動周期の２倍以上となるようにしている。
逆にいえば、ラインヘッドの振動周期が、記録媒体の搬送方向におけるノズルからのインク吐出周期（ライン周期）より短く、この例では１／２以下になる。
【００５２】
そして、前述の実施形態と同様に、ラインヘッドをノズルの配列方向（主走査方向）にそのノズルの配列間隔以内の振幅で周期的に振動させ、その振動周期内で駆動波形を２回出力する。その駆動波形（２）は、図１１に示すように１回目（前半）の駆動波形を２回目（後半）駆動波形より小さくしている。
しかし、記録媒体の搬送速度を上記のように遅くしたことにより、図１２に示すように、ヘッドアレイの振動によって打ち分けた前後のインク滴の着弾位置の副走査方向のずれ量は、副走査方向の擬似解像度（ライン間隔に相当する）に対して相対的に小さくなる。そのため、印字結果の副走査方向のずれがより目立たなくなる効果がある。
【００５３】
このように、ラインヘッドを主走査方向へ振動させて、その振動周期内で２回以上波形が異なる駆動波形をノズルのアクチュエータへ出力するように制御して、ノズル間隔より高密度で記録（印字）するか否かを、記録モードによって切り替えるようにしてもよい。
その場合、図１に示した制御手段である制御部９、特にラインヘッド制御部１４が、記録モードに応じて圧電素子１８等のヘッド振動手段を駆動するか駆動しないかを切り替える機能も有する。
表２は、その場合の記録モードとラインヘッドの振動の有無の関係を示す表である。
【００５４】
【表２】
2016060199.tif 000004
【００５５】
この表２の例では、光沢紙への「きれい」モードのように、高画質が要求され、印字速度が低下しても問題ないモードにおいてのみ、ラインヘッドを振動させてこの発明による上記の制御を適用する。
この例では、ラインヘッドのノズル間隔が３００dpiとなっているため、記録モードが「きれい」で、用紙は「光沢紙」の場合にのみ、ラインヘッドを振動させてこの発明を適用し、主走査方向の記録解像度を６００dpiに拡張している。この場合、主走査方向のノズル密度の２倍の密度で記録することになる。
【００５６】
図２及び図３によって説明した記録ヘッド３０及びラインヘッド３は、それぞれノズル列を４列設けて、そのノズル列ごとに、その各ノズルから吐出させるインクの色をシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックと異ならせるようにした。
しかし、図１３に示すように、それぞれノズル列３２を１列ずつ形成した複数本のラインヘッド３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋを、副走査方向に近接して平行に並べて配置してもよい。そのラインヘッド３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋの各ノズル列３２のノズルによって、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの色の異なるインクを吐出させるようにしても、カラー記録を行うことができる。
【００５７】
この場合、各ラインヘッド３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋの長手方向の一端に、それぞれ独立した振動源として圧電素子１８を、他端に振動吸収材１９を固定する。それによって、各ラインヘッド３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋを独立して振動させて、色ごとにこの発明を適用することができる。
なお、ラインヘッドの数すなわち使用する色数は４色に限らず、各色もシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックに限るものではない。
【００５８】
また、この図１３に示した複数本のラインヘッドを使用する場合に限らず、図３に示したように複数列のノズル列を形成した１本のラインヘッドを使用する場合でも、各ラインヘッド又はノズル列ごと、すなわち色ごとに駆動波形を異ならせることもできる。
しかし、１列のノズル列を設けた１本のラインヘッドによって、モノクロの記録を行なうインクジェット記録装置にも、この発明を適用することができる。
【００５９】
この発明によるインクジェット記録装置は、モノクロ又はカラーの各種プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、またはそれらの複合機などに適用できる。
記録媒体は、一般には用紙が使用されるが、樹脂シート、布や皮革、薄板や金属板など、インクジェットによって文字や図形などを記録（印刷）できるものであれば、装置の種類や用途によって使用可能である。
【００６０】
以上、この発明の実施形態について説明してきたが、その実施形態の各部の具体的な構成や処理の内容、駆動波形等は、そこに記載したものに限るものではない。
また、この発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に記載された技術的特徴を有する以外は、何ら限定されるものではないことは言うまでもない。
さらに、以上説明してきた実施形態の構成例、動作例及び変形例等は、適宜変更又は追加したり一部を削除してもよく、相互に矛盾しない限り任意に組み合わせて実施することも可能であることも勿論である。
【符号の説明】
【００６１】
３，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋ：ラインヘッド（ラインヘッドアレイ）    
４：記録媒体（用紙）    ９：制御部（制御手段）    １０：ＣＰＵ    
１１：ＲＯＭ    １２：ＲＡＭ    １３：ホストＩ／Ｆ    
１４：ラインヘッド制御部（駆動波形出力手段）    １５：副走査制御部    
１６：副走査モータ    １７：副走査エンコーダ    １８：圧電素子（振動源）    
１９：振動吸収材    ２０：記録ヘッド駆動部    ２１：画像データシフトレジスタ  
２２：画像データラッチ部    ２３：マスクパターンシフトレジスタ    
２４：マスクパターンラッチ部    ２５：階調デコーダ    ２６：レベルシフタ    
２７：アナログスイッチ    ３０：記録ヘッド    ３０ａ：記録ヘッドの下面    
３１：ノズル    ３２：ノズル列    
１００：ホストＰＣ    １４１：画像データ転送部    １４２：駆動波形出力部    
１４３：駆動マスクパターン転送部    １４４：ヘッド振動制御部
２０１〜２０８：第１〜第８記録ヘッド駆動部
３０１〜３０８：第１〜第８記録ヘッド
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６２】
【特許文献１】特開２００１−３０１１４７号公報
【図１】
2016060199.tif 000005
【図２】
2016060199.tif 000006
【図３】
2016060199.tif 000007
【図４】
2016060199.tif 000008
【図５】
2016060199.tif 000009
【図６】
2016060199.tif 000010
【図７】
2016060199.tif 000011
【図８】
2016060199.tif 000012
【図９】
2016060199.tif 000013
【図１０】
2016060199.tif 000014
【図１１】
2016060199.tif 000015
【図１２】
2016060199.tif 000016
【図１３】
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【図１４】
2016060199.tif 000018