(57)【要約】【課題】分割駆動により生じるストリークを目立たなくする。【解決手段】インクジェットヘッドは一方向にノズル列として並ぶ複数のインクジェットノズルＺと、これらノズルＺにそれぞれ連通し互いに隔壁を介して隣接する複数のインク室Ｃと、複数のインク室Ｃを各々ノズル列に沿って連続的な３つのインク室Ｃからなる複数のインク室グループに区画し各インク室グループに含まれる３つのインク室Ｃを時分割で駆動する分割駆動において駆動すべきインク室に対応する隔壁１６を変形させてインク吐出圧力を得るインク吐出機構１１とを備える。２つの最外郭インク室グループよりも内側のインク室グループにそれぞれ対応する第４ノズル〜第ｎ−３ノズルが共通なノズル径を有し、一方の最外郭インク室グループに対応する第１ノズル〜第３ノズルが共通なノズル径の第４ノズル〜第ｎ−３ノズルの各々から分割駆動によって吐出されるインク滴の平均的な量と等価な量のインク滴を吐出するようにそれぞれ異なるノズル径を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向にノズル列として並ぶ複数のインクジェットノズルと、前記複数のインクジェットノズルにそれぞれ連通し互いに隔壁を介して隣接する複数のインク室と、前記複数のインク室を各々前記ノズル列に沿って連続的な所定数のインク室からなる複数のインク室グループに区画し各インク室グループに含まれる前記所定数のインク室を時分割で駆動する分割駆動において駆動すべきインク室に対応する隔壁を変形させてインク吐出圧力を得るインク吐出機構とを備え、前記ノズル列の一端側および他端側に配置された２つの最外郭インク室グループよりも内側のインク室グループにそれぞれ対応するインクジェットノズルが共通なノズル径を有し、一方の最外郭インク室グループに対応する前記所定数のインクジェットノズルが前記共通なノズル径の各インクジェットノズルから前記分割駆動によって吐出されるインク滴の平均的な量と等価な量のインク滴を吐出するようにそれぞれ異なるノズル径を有することを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記インク吐出機構は前記複数のインク室の隔壁として設けられる電歪部材で構成されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
各隔壁はこの隔壁を介して隣接するインク室にそれぞれ配置される一対の電極に接合されることを特徴とすることを特徴とする請求項２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
他方の最外郭インク室グループに対応する前記所定数のインクジェットノズルがそれぞれ前記異なるノズル径を有することを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
各最外郭インク室グループに対応する前記所定数のインクジェットノズルが前記ノズル列の一端または他端として形成された第１インクジェットノズル、前記第１インクジェットノズルの隣に形成された第２インクジェットノズル、および前記第２インクジェットノズルの隣に形成された第３インクジェットノズルで構成され、前記第１インクジェットノズルのノズル径、前記第２インクジェットノズルのノズル径、および前記第３インクジェットノズルのノズル径が前記共通なノズル径の+４％、−４％、および−５％にそれぞれ設定されることを特徴とする請求項４に記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記複数のインクジェットノズル、前記複数のインク室および前記インク吐出機構を一体化した構造を各々有する第１および第２ヘッドモジュールと、前記第１および第２ヘッドモジュールを支持する支持板とを備え、前記第１および第２ヘッドモジュールは互いに前記複数のインクジェットノズルの１／２ピッチだけずれるようにして前記支持板の一方および他方の表面に固定されることを特徴とする請求項４に記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
前記複数のインクジェットノズル、前記複数のインク室および前記インク吐出機構を一体化した構造を各々有する複数のヘッドモジュールと、前記複数のヘッドモジュールを支持する支持板とを備え、前記複数のヘッドモジュールは部分的にオーバラップさせて交互に前記支持板の一方および他方の表面に固定されることを特徴とする請求項４に記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】
前記一方の表面上の１ヘッドモジュールの１最外郭インク室グループに対応する前記所定数のインクジェットノズルと前記他方の表面上の１ヘッドモジュールの１最外郭インク室グループに対応する前記所定数のインクジェットノズルとが前記一方向のノズル位置を互いに整合させてオーバラップすることを特徴とする請求項７に記載のインクジェットヘッド。
【請求項９】
前記複数のインクジェットノズル、前記複数のインク室および前記インク吐出機構を一体化した構造を各々有する複数のヘッドモジュールと、前記複数のヘッドモジュールを支持する支持板とを備え、前記複数のヘッドモジュールは部分的にオーバラップさせて交互に前記支持板の一方および他方の表面に固定され、前記一方の表面上の１ヘッドモジュールの１最外郭インク室グループに対応する前記所定数のインクジェットノズルと前記他方の表面上の１ヘッドモジュールの１最外郭インク室グループに対応する所定数のインクジェットノズルとが前記一方向のノズル位置を互いに整合させてオーバラップすることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１０】
各ヘッドモジュールにおいて前記ノズル列の他端側に配置された最外郭インク室グループに対応する前記所定数のインクジェットノズルがインク滴を吐出する必要のないダミーノズルに設定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ヘッド。
【請求項１１】
一方向にノズル列として並ぶ複数のインクジェットノズルと、前記複数のインクジェットノズルにそれぞれ連通し互いに隔壁を介して隣接する複数のインク室と、前記複数のインク室を各々前記ノズル列に沿って連続的な所定数のインク室からなる複数のインク室グループに区画し各インク室グループに含まれる前記所定数のインク室を時分割で駆動する分割駆動において駆動すべきインク室に対応する隔壁を変形させてインク吐出圧力を得るインク吐出機構とを備えたインクジェットヘッドを用いるインクジェット方法であって、前記ノズル列の一端側および他端側に配置された２つの最外郭インク室グループよりも内側のインク室グループにそれぞれ対応するインクジェットノズルを共通なノズル径に設定し、一方の最外郭インク室グループに対応する前記所定数のインクジェットノズルを前記共通なノズル径の各インクジェットノズルから前記分割駆動によって吐出されるインク滴の平均的な量と等価な量のインク滴を吐出するようにそれぞれ異なるノズル径に設定することを特徴とするインクジェット方法。
【請求項１２】
前記インク吐出機構が前記複数のインク室の隔壁として設けられる電歪部材で構成されることを特徴とする請求項１１に記載のインクジェット方法。
【請求項１３】
各隔壁はこの隔壁を介して隣接するインク室に配置される一対の電極に接合されることを特徴とすることを特徴とする請求項１２に記載のインクジェット方法。
【請求項１４】
他方の最外郭インク室グループに対応する前記所定数のインクジェットノズルがそれぞれ前記異なるノズル径を有することを特徴とする請求項１１に記載のインクジェット方法。
【請求項１５】
各最外郭インク室グループに対応する前記所定数のインクジェットノズルが前記ノズル列の一端または他端として形成された第１インクジェットノズル、前記第１インクジェットノズルの隣に形成された第２インクジェットノズル、および前記第２インクジェットノズルの隣に形成された第３インクジェットノズルで構成され、前記第１インクジェットノズルのノズル径、前記第２インクジェットノズルのノズル径、および前記第３インクジェットノズルのノズル径が前記共通なノズル径の+４％、−４％、および−５％にそれぞれ設定されることを特徴とする請求項１４に記載のインクジェット方法。
【請求項１６】
前記複数のインクジェットノズル、前記複数のインク室および前記インク吐出機構を一体化した構造を各々有する第１および第２ヘッドモジュールと、前記第１および第２ヘッドモジュールを支持する支持板とが前記インクジェットヘッドに設けられ、前記第１および第２ヘッドモジュールが互いに前記複数のインクジェットノズルの１／２ピッチだけずれるようにして前記支持板の一方および他方の表面に固定されることを特徴とする請求項１４に記載のインクジェット方法。
【請求項１７】
前記複数のインクジェットノズル、前記複数のインク室および前記インク吐出機構を一体化した構造を各々有する複数のヘッドモジュールと、前記複数のヘッドモジュールを支持する支持板とが前記インクジェットヘッドに設けられ、前記複数のヘッドモジュールが部分的にオーバラップさせて交互に前記支持板の一方および他方の表面に固定されることを特徴とする請求項１４に記載のインクジェット方法。
【請求項１８】
前記一方の表面上の１ヘッドモジュールの１最外郭インク室グループに対応する前記所定数のインクジェットノズルと前記他方の表面上の１ヘッドモジュールの１最外郭インク室グループに対応する前記所定数のインクジェットノズルとが前記一方向のノズル位置を互いに整合させてオーバラップすることを特徴とする請求項１７に記載のインクジェット方法。
【請求項１９】
前記複数のインクジェットノズル、前記複数のインク室および前記インク吐出機構を一体化した構造を各々有する複数のヘッドモジュールと、前記複数のヘッドモジュールを支持する支持板とが前記インクジェットヘッドに設けられ、前記複数のヘッドモジュールが部分的にオーバラップさせて交互に前記支持板の一方および他方の表面に固定され、前記一方の表面上の１ヘッドモジュールの１最外郭インク室グループに対応する前記所定数のインクジェットノズルと前記他方の表面上の１ヘッドモジュールの１最外郭インク室グループに対応する所定数のインクジェットノズルとが前記一方向のノズル位置を互いに整合させてオーバラップすることを特徴とする請求項１１に記載のインクジェット方法。
【請求項２０】
各ヘッドモジュールにおいて前記ノズル列の他端側に配置された最外郭インク室グループに対応する前記所定数のインクジェットノズルがインク滴を吐出する必要のないダミーノズルに設定されることを特徴とする請求項１９に記載のインクジェット方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のインクジェットノズルから吐出されるインク滴によりドットをプリントするインクジェットヘッドおよびインクジェット方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的なインクジェットプリンタは、一方向にノズル列として並ぶ複数のインクジェットノズルを持つインクジェットヘッドを備える。各インクジェットノズルはノズルプレートを貫通するオリフィスとして形成される。ノズルプレートはこのノズルプレートと共にヘッドモジュールを構成するヘッドボディの前面に固定される。ヘッドボディは、複数のインクジェットノズルにそれぞれ連通し互いに隣接する複数のインク室、およびインク吐出圧力を得るために電歪部材(＝圧電部材)を用いてこれらインク室を駆動するインク吐出機構を有する（例えば特許文献１を参照）。他のインク吐出機構としては、発熱体を用いる方式も知られている（例えば特許文献２を参照）。
【０００３】
電歪部材は例えば各インク室の両側に隔壁として配置される。これら隔壁は対応インク室の駆動時にプリントデータに応じて印加される電圧により変形し、このインク室の圧力を変化させる。具体的には、これら隔壁がインク室にインクを吸い込むために最初外側に膨らみ、続いてこのインクをインク滴として吐出させるために内側に収縮する。各インク室に対する隔壁の変形はこのインク室の隣りのインク室に対して逆向きの変形となるため、互いに隣接した２つのインク室内のインクを同時に加圧することは原理的に困難である。また、各インク室の圧力がこのインク室の近くに存在する隔壁からの振動によって干渉されるクロストークが生じ易い。このような事情から、分割駆動が複数のインク室を各々連続する所定数のインク室からなる複数のインク室グループに区画し各インク室グループについて所定数のインク室を時分割で駆動するために行われ、この分割駆動において駆動すべきインク室に対応する隔壁を変形させてインク吐出圧力を得る。
【０００４】
例えば３分割駆動が第１から第ｎインク室Ｃ１〜Ｃｎに対して行われる場合、インク室Ｃ１〜Ｃｎが各々連続した第１、第２および第３インク室Ｃ１〜Ｃ３，Ｃ４〜Ｃ６，Ｃ７〜Ｃ９，…Ｃｎ−２〜Ｃｎからなる複数のインク室グループに区画され、第１インク室Ｃ１，Ｃ４，Ｃ７，…，Ｃｎ−２、第２インク室Ｃ２，Ｃ５，Ｃ８，…，Ｃｎ−１、第３インク室Ｃ３，Ｃ６，Ｃ９，…，Ｃｎが順次駆動される。全てのインクジェットノズルを用いるべた画像のプリントでは、インク滴が第１インク室Ｃ１，Ｃ４，Ｃ７，…，Ｃｎ−２の先端に配置されたｎ／３個のインクジェットノズル、第２インク室Ｃ２，Ｃ５，Ｃ８，…，Ｃｎ−１の先端に配置されたｎ／３個のインクジェットノズル、および第３インク室Ｃ３，Ｃ６，Ｃ９，…，Ｃｎの先端に配置されたｎ／３個のインクジェットノズルから並列的にそれぞれ吐出され、これらインクジェットノズルの各々に対向するプリント媒体上の位置に１以上のインク滴を重ねることによりドットをプリントする。
【０００５】
また、インクジェットヘッドがプリント媒体の幅方向に移動せずにプリントを行うラインヘッドである場合には、プリント媒体の幅に対して不足しないインクジェットヘッドのスパンを確保できる数のインクジェットノズルを用意する必要がある。しかしながら、インクジェットノズル数はヘッドモジュールの構造に依存して制約されるため、従来のインクジェットヘッドはノズル列をプリント媒体の幅方向に一致させるように配置された複数のヘッドモジュールを用いて構成される。
【特許文献１】特開２００６−２５６０９５号公報
【特許文献２】特開平５−３１８７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述の３分割駆動でヘッドモジュールの全インク室を同様に駆動してべた画像をプリントしてみると、ノズル列の一端および他端を基点とした３つのインクジェットノズルからのインク滴でそれぞれプリントされるドットの径が、これら両端に隣接しない内側のインクジェットノズルからのインク滴でプリントされるドットの平均的な径と相違する。プリント時には、プリント媒体がノズル列に直交するフィード方向にフィードされるため、ドット径の相違による濃度差がべた画像においてプリント媒体のフィード方向に伸びるストリークとして認識される結果となる。
【０００７】
特許文献１では、第１および第２のヘッドモジュールが部分的にオーバラップさせて一方向に並び、オーバラップ範囲のインクジェットノズルから吐出されるインク滴の滴数がオーバラップの影響をなくすために調整される。
【０００８】
特許文献２では、インクジェットヘッドがインク吐出圧力を得るために発熱体を用いている。このインクジェットヘッドは、隔壁を介して隣接する複数のインク室を分割駆動し、隔壁の変形によりインク吐出圧力を得る構成でないため、上述のようなストリークは発生しない。但し、発熱温度の制御やノズルの吐出口径を異ならせる設定がインクジェットノズルの配設位置に依存した発熱温度の違いを解消するために行われる。
【０００９】
本発明の目的は、分割駆動により生じるストリークを目立たなくすることが容易なインクジェットヘッドおよびインクジェット方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１観点によれば、一方向にノズル列として並ぶ複数のインクジェットノズルと、複数のインクジェットノズルにそれぞれ連通し互いに隔壁を介して隣接する複数のインク室と、複数のインク室を各々ノズル列に沿って連続的な所定数のインク室からなる複数のインク室グループに区画し各インク室グループに含まれる所定数のインク室を時分割で駆動する分割駆動において駆動すべきインク室に対応する隔壁を変形させてインク吐出圧力を得るインク吐出機構とを備え、ノズル列の一端側および他端側に配置された２つの最外郭インク室グループよりも内側のインク室グループにそれぞれ対応するインクジェットノズルが共通なノズル径を有し、一方の最外郭インク室グループに対応する所定数のインクジェットノズルが共通なノズル径の各インクジェットノズルから分割駆動によって吐出されるインク滴の平均的な量と等価な量のインク滴を吐出するようにそれぞれ異なるノズル径を有するインクジェットヘッドが提供される。
【００１１】
本発明の第２観点によれば、一方向にノズル列として並ぶ複数のインクジェットノズルと、複数のインクジェットノズルにそれぞれ連通し互いに隔壁を介して隣接する複数のインク室と、複数のインク室を各々ノズル列に沿って連続的な所定数のインク室からなる複数のインク室グループに区画し各インク室グループに含まれる所定数のインク室を時分割で駆動する分割駆動において駆動すべきインク室に対応する隔壁を変形させてインク吐出圧力を得るインク吐出機構とを備えたインクジェットヘッドを用いるインクジェット方法であって、ノズル列の一端側および他端側に配置された２つの最外郭インク室グループよりも内側のインク室グループにそれぞれ対応するインクジェットノズルを共通なノズル径に設定し、一方の最外郭インク室グループに対応する所定数のインクジェットノズルを共通なノズル径の各インクジェットノズルから分割駆動によって吐出されるインク滴の平均的な量と等価な量のインク滴を吐出するようにそれぞれ異なるノズル径に設定するインクジェット方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
これらインクジェットヘッドおよびインクジェット方法では、ノズル列の一端側および他端側に配置された２つの最外郭インク室グループよりも内側のインク室グループにそれぞれ対応するインクジェットノズルが共通なノズル径を有し、一方の最外郭インク室グループに対応する所定数のインクジェットノズルが共通なノズル径の各インクジェットノズルから分割駆動によって吐出されるインク滴の平均的な量と等価な量のインク滴を吐出するようにそれぞれ異なるノズル径を有する。複数のインク室を各々連続した所定数のインク室からなる複数のインク室グループに区画し各インク室グループについて所定数のインク室を時分割で駆動する分割駆動を行った場合、各最外郭インク室グループに対応する所定数のインクジェットノズルから吐出されるインク滴の量が内側のインク室グループにそれぞれ対応するインクジェットノズルから吐出されるインク滴の量に対して増減することになる。この増減は対応インク室の位置条件の違いと分割駆動との相互作用の結果として生じるが、最外郭インク室グループに対応する所定数のインクジェットノズルが上述のようにそれぞれ異なるノズル径を有すると、実際に吐出されたインク滴でプリント媒体上にプリントされたドットのドット径を均一にできる。すなわち、ドット径の相違による濃度差が生じなくなる。従って、プリント媒体をノズル列に直交するフィード方向にフィードして得られたプリント結果の画像の片側においてストリークを容易に目立たなくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッド１について添付図面を参照して説明する。
【００１４】
図１はインクジェットヘッド１の外観を示す。図１には、内部を露出させてその構造を理解し易くするための切欠きがインクジェットヘッド１の一部に設けられているが、実際には存在しない。インクジェットヘッド１はノズルプレートＮＰおよびこのノズルプレートＮＰと一体化されるヘッドボディＨＢを備える。ノズルプレートＮＰは一方向にノズル列として所定ピッチで並ぶｎ個のインクジェットノズルＺ（Ｚ１〜Ｚｎ）を持ち、ヘッドボティＨＢの前面に固定される。これらインクジェットノズルＺ１〜Ｚｎの各々はノズルプレートＮＰを貫通するオリフィスである。ヘッドボディＨＢは、インクジェットノズルＺ１〜Ｚｎにそれぞれ連通し互いに隣接するｎ個のインク室Ｃ（Ｃ１〜Ｃｎ）、これらインク室Ｃ１〜Ｃｎの後方に配置されるインク流路１０、およびインク流路１０から供給されるインクをインク滴としてインクジェットノズルＺ１〜Ｚｎの各々から吐出させるインク吐出圧力を得るためにこれらインク室Ｃ１〜Ｃｎを駆動するインク吐出機構１１を有する。
【００１５】
ヘッドボティＨＢはＰＺＴ等の電歪部材(＝圧電部材)１２，１３を積層した積層体１４および蓋部材１５を用いて構成される。積層体１４には、インクジェットノズルＺ１〜Ｚｎにそれぞれインクを導く細長いｎ個の溝部が互いに平行になるように形成され、さらに単一の桶部（図示せず）がこれら溝部の後方開放端を連結するように形成される。溝部および桶部はダイソーイング用のダイヤモンドホィール等を用いた積層体１４の研削加工により得られる。蓋部材１５はｎ個の溝部および桶部の上方開放端を覆い、ノズルプレートＮＰはインクジェットノズルＺ１〜Ｚｎがｎ個の溝部にそれぞれ割当てられるようにこれら溝部の前方開放端を覆う。これにより、インク室Ｃ１〜Ｃｎおよびインク流路１０が形成される。インク室Ｃ１〜Ｃｎは積層体１４の一部である隔壁１６により互いに隔たれる。蓋部材１２には、インク供給管１７がインク流路１０に連通するように接続され、図示しないインクタンクからインク流路１０へインクを供給しこのインク流路１０からインクタンクへインクを排出するために用いられる。インク吐出機構１１はインク室Ｃ１〜Ｃｎの隔壁１６となる部分の積層体１４（電歪部材１２，１３）で構成され、駆動すべきインク室Ｃに対応する隔壁１６を変形させてインク吐出圧力を得る。
【００１６】
図２はインク室Ｃ１〜Ｃｎの一部を横切りノズルプレートＮＰに平行な断面においてヘッドボディＨＢの構造を示す。図２に示すように、各隔壁１６の上半分は電歪部材１２からなり、隔壁１６の下半分は電歪部材１３からなる。インク室Ｃ１〜Ｃｎの各々では、電極１８が無電解ニッケルメッキ法によりインク室の両側隔壁面および底面に一体的に形成される。電極１８の材料は特にニッケルに限るものではなく、例えば金や銅であってもよい。インク室Ｃ１〜Ｃｎのいずれかを駆動する場合、駆動電圧パルスが駆動すべきインク室Ｃ内の電極１８とこのインク室Ｃに隔壁１６を介して隣接するインク室Ｃ内の電極ＥＬとの間に印加される。
【００１７】
駆動すべきインク室Ｃにインクを充填した状態でこのインク室Ｃに対する駆動パルスが立ち上がると、このインク室Ｃに対応する両側の隔壁１６は、分極方向が相反する電歪部材１２，１３のシェアモード変形によりインク室Ｃの容積を増加する方向に湾曲する。次に駆動パルスが立ち下がると、両側の隔壁１６が急激にインク室Ｃの容積を減少する方向に湾曲する。インク室Ｃ内のインクは両側の隔壁１６がインク室Ｃの容積を減少する過程で加圧され、その一部がインク滴として対応インクジェットノズルＺから吐出される。
【００１８】
図３は上述のようなインクジェットヘッド１を備えるインクジェットプリンタの回路構成を示す。このインクジェットプリンタは、インクジェットヘッド１、ＣＰＵ（中央処理装置）２１、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）２２、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）２３、ヘッドドライバ２４、モータドライバ２５、および搬送モータ２６を備える。ＣＰＵ２１はＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ヘッドドライバ２４、およびモータドライバ２５に接続される。ヘッドドライバ２４はインクジェットヘッド１に接続される。モータドライバ２５は搬送モータ２６に接続される。ＣＰＵ２１はプリント動作全体を制御する処理を行う。ＲＯＭ２２はＣＰＵ２１の制御プログラムや固定データを予め格納する。ＲＡＭ２３はＣＰＵ２１に入出力されるデータを一時的に格納する。ヘッドドライバ２４はＣＰＵ２１の制御によりインクジェットヘッドを駆動する。モータドライバ２５はＣＰＵ２１の制御により搬送モータ２６を駆動する。搬送モータ２６はプリント媒体をインクジェットヘッド１に対向させてノズル列に直交するフィード方向にフィードする。インクジェットヘッド１はプリント媒体がフィード方向にフィードされる毎に１ライン分のプリント動作を行う。
【００１９】
ヘッドドライバ２４は、インク室Ｃ１〜Ｃｎを各々ノズル列に沿って連続的な所定数、例えば３個のインク室Ｃからなる複数のインク室グループに区画し各インク室グループに含まれる第１，第２，および第３インク室Ｃを時分割で駆動する３分割駆動を行うように構成されている。この３分割駆動では、駆動電圧パルスが最初にｎ／３個の第１インク室Ｃ（すなわち、インク室Ｃ１，Ｃ４，Ｃ７，…，Ｃｎ−２）のうちで駆動すべき全インク室に対して並列的に出力され、次にｎ／３個の第２インク室Ｃ（すなわち、インク室Ｃ２，Ｃ５，Ｃ８，…，Ｃｎ−１）のうちで駆動すべき全インク室に対して並列的に出力され、最後にｎ／３個の第３インク室Ｃ（すなわち、インク室Ｃ３，Ｃ６，Ｃ９，…，Ｃｎ）のうちで駆動すべき全インク室に対して並列的に出力される。
【００２０】
図４はノズルプレートＮＰに設けられたインクジェットノズルＺ１〜Ｚｎの形状を示す。ノズル列の一端および他端を基点とした３つのインクジェットノズルＺ１〜Ｚ３，Ｚｎ〜Ｚｎ−２よりも内側のインクジットノズルＺ４〜Ｚｎ−３は共通のノズル径Ｎｍを有する。インクジェットノズルＺ１〜Ｚ３並びにインクジェットノズルＺｎ〜Ｚｎ−２は互いに異なるノズル径を有する。具体的には、インクジェットノズルＺ１，Ｚｎのノズル径がインクジェットノズルＺ４〜Ｚｎ−３のノズル径Ｎｍの＋４％に設定され、インクジェットノズルＺ２，Ｚｎ−１のノズル径がノズル径Ｎｍの−４％に設定され、インクジェットノズルＺ３，Ｚｎ−２のノズル径がノズル径Ｎｍの−５％に設定される。これは、一方の最外郭インク室グループに対応する３個のインクジェットノズルＺが共通なノズル径Ｎｍの各インクジェットノズルＺから３分割駆動によって吐出されるインク滴の平均的な量と等価な量のインク滴を吐出するようにするものである。
【００２１】
上述したインクジェットノズルＺ１〜Ｚ３，Ｚｎ〜Ｚｎ−２のノズル径は次のような実験の結果に基いて設定された。この実験では、インクジェットヘッド１がインク滴の吐出体積およびドット径を調べるための試料として製造された。この試料は、ｎ個（例えば５０００個）のインクジェットノズルＺ１〜Ｚｎが共通のノズル径Ｎｍに設定されることを除いて上述の構造を有する。
インク滴の吐出体積は次のような方法で検出される。インク滴がインクジェットノズルＺ１〜Ｚｎの各々から吐出され、このインク滴で距離１ｍｍ離れたガラスシャーレにドットをプリントする。このプリントでは、３５℃に設定された油性インクが吐出に用いられ、約２０〜２４Ｖの駆動電圧パルスがインクジェットノズルＺ１〜Ｚｎに対応するインク室Ｃ１〜Ｃｎの３分割駆動において印加される。プリント後、ガラスシャーレ上のインクの重量が測定され、この測定結果から1インクジェットノズル当りの吐出体積が求められる。この吐出体積は上述の駆動電圧パルスの電圧値を変化させることにより調整可能である。
【００２２】
次にドット径の検出は次のような方法で行われる。具体的には、インク滴がインクジェットノズルＺ１〜Ｚｎの各々から吐出され、このインク滴で距離１ｍｍ離れた実際のプリント媒体（例えば、エプソン社製のスーパーファイン紙）にドットをプリントする。プリント後、プリント媒体上のドットの径が測定装置（例えば王子計測機器社製の汎用画像処理システムＤＡ−６０００）により測定される。
【００２３】
図５はインク滴の吐出体積が４２ｐｌになるように調整された駆動電圧パルスで全てのインク室Ｃ１〜Ｃｎを駆動した場合に実際のプリント媒体にプリントされるドットのドット径の分布を示す。図５を参照すると、ドット径の変動はノズル列の左端側に配置された３つのインクジェットノズルＺ１〜Ｚ３およびノズル列の右端側に配置された３つのインクジェットノズル９（Ｚｎ−２〜Ｚｎ）を除いたｎ−６個のインクジェットノズル９（Ｚ４〜Ｚｎ−３）から吐出されるインク滴でプリントされたドットについて比較的小さく、インクジェットノズルＺ１〜Ｚ３から吐出されたインク滴でプリントされたドット並びにインクジェットノズルＺｎ−２〜Ｚｎから吐出されたインク滴でプリントされたドットについて比較的大きいことが判る。具体的には、インクジェットノズルＺ１，Ｚｎにより得られるドット径はインクジェットノズルＺ４〜Ｚｎ−３により得られる平均ドット径Ｄｍの−１％であり、インクジェットノズルＺ２，Ｚｎ−１により得られるドット径は平均ドット径Ｄｍの＋１％であり、インクジェットノズルＺ３，Ｚｎ−２により得られるドット径は平均ドット径Ｄｍの＋２％である。
【００２４】
図６はドット径の変動とインク滴の吐出体積の変動との関係を示す。これは、駆動電圧パルスを２０〜２４Ｖの範囲で変化させることにより吐出体積およびドット径を測定した結果である。この測定では、プリント媒体とインクジェットノズルＺ間の距離が１ｍｍに設定され、油性インクの温度が３５℃に設定された。図６では、ドット径の変動が平均ドット径Ｄｍに対するパーセンテージで表され、吐出体積の変動が４２ｐｌに対するパーセンテージで表されている。図６によれば、ドット径の変動が平均ドット径Ｄｍの−１％，＋１％，および＋２％である場合に、吐出体積の変動がそれぞれ−３％，＋３％，および＋５％であることが判る。
図７はインク滴の吐出体積の変動とノズル径の変動との関係を示す。これは、ノズル径を異ならせたインクジェットノズルＺを形成して吐出体積およびドット径を測定した結果である。この測定では、プリント媒体とインクジェットノズルＺ間の距離が１ｍｍに設定され、油性インクの温度が３５℃に設定された。吐出体積の変動が４２ｐｌに対するパーセンテージで表され、ノズル径の変動が共通なノズル径Ｎｍに対するパーセンテージで表されている。図７によれば、吐出体積の変動がそれぞれ−３％，＋３％，および＋５％である場合に、ノズル径の変動が＋４％，−４％，および−５％であることが判る。
従って、インクジェットノズルＺ１のノズル径をインクジェットノズルＺ４〜Ｚｎ−３のノズル径Ｎｍの＋４％に設定し、インクジェットノズルＺ２のノズル径をノズル径Ｎｍの−４％に設定し、インクジェットノズルＺ３のノズル径をノズル径Ｎｍの−５％に設定すれば、インクジェットノズルＺ１〜Ｚ３がインクジェットノズルＺ４〜Ｚｎ−３から３分割駆動によって吐出されるインク滴の平均的な量と等価な量のインク滴を吐出することになる。また、インクジェットノズルＺｎのノズル径をインクジェットノズルＺ４〜Ｚｎ−３のノズル径Ｎｍの＋４％に設定し、インクジェットノズルＺｎ−１のノズル径をノズル径Ｎｍの−４％に設定し、インクジェットノズルＺｎ−２のノズル径をノズル径Ｎｍの−５％に設定すれば、インクジェットノズルＺｎ〜Ｚｎ−２がインクジェットノズルＺ４〜Ｚｎ−３から分割駆動によって吐出されるインク滴の平均的な量と等価な量のインク滴を吐出することになる。
【００２５】
本実施形態では、ノズル列の一端側および他端側に配置された２つの最外郭インク室グループよりも内側のインク室グループにそれぞれ対応するインクジェットノズルＺ４〜Ｚ６；…；Ｚｎ−５〜Ｚｎ−３が共通なノズル径Ｎｍを有し、一方および他方の最外郭インク室グループに対応する３つのインクジェットノズルＺ１〜Ｚ３，Ｚｎ〜Ｚｎ−２が共通なノズル径ＮｍのインクジェットノズルＺ４〜Ｚ６；…；Ｚｎ−５〜Ｚｎ−３の各々から３分割駆動によって吐出されるインク滴の平均的な量と等価な量のインク滴を吐出するようにそれぞれ異なるノズル径を有する。インク室Ｃ１〜Ｃｎを各々連続した３つのインク室Ｃ１〜Ｃ３；Ｃ４〜Ｃ６；…；Ｃｎ〜Ｃｎ−２からなる複数のインク室グループに区画し各インク室グループについて３つのインク室Ｃ１〜Ｃ３；Ｃ４〜Ｃ６；…；Ｃｎ〜Ｃｎ−２を時分割で駆動する３分割駆動を行った場合、各最外郭インク室グループに対応する３のインクジェットノズルＺ１〜Ｚ３；Ｚｎ〜Ｚｎ−２から吐出されるインク滴の量が内側のインク室グループに対応する３インクジェットノズルＺ４〜Ｚ６；…；Ｚｎ−５〜Ｚｎ−３の各々から吐出されるインク滴の量に対して増減することになる。この増減は対応インク室Ｃの位置条件の違いと３分割駆動との相互作用の結果として生じるが、最外郭インク室グループに対応する３つのインクジェットノズルＺ１〜Ｚ３；Ｚｎ〜Ｚｎ−２が上述のようにそれぞれ異なるノズル径を有すると、実際に吐出されたインク滴でプリント媒体上にプリントされたドットのドット径を均一にできる。すなわち、ドット径の相違による濃度差が生じなくなる。従って、プリント媒体をノズル列に直交するフィード方向にフィードして得られたプリント結果の画像の片側においてストリークを容易に目立たなくすることができる。
【００２６】
図８は図１に示すインクジェットヘッド１の第１変形例を示す。この変形例では、第１および第２ヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ２がインクジェットヘッド１に設けられる。ヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ２の各々は上述の実施形態で説明したｎ個のインクジェットノズルＺ１〜Ｚｎ、ｎ個のインク室Ｃ１〜Ｃｎおよびインク吐出機構１１を一体化した構造を有し、支持板ＳＰによって支持される。ここでは、ヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ２は互いにインクジェットノズルＺ１〜Ｚｎの１／２ピッチだけずれるようにして支持板ＳＰの一方および他方の表面に固定されている。
【００２７】
この場合には、図３に示すＣＰＵ２１が上述の３分割駆動を第１および第２ヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ２の各々に対して行ない、さらにヘッドモジュールＨＭ１によってプリントされる１ライン分のドットがヘッドモジュールＨＭ２によってプリントされる１ライン分のドットの間に配置されるようにヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ２の駆動タイミングおよびプリント媒体のフィード量を調整するようにヘッドドライバ２４およびモータドライバ２５を制御する。
【００２８】
第１変形例では、実効的なノズルピッチをヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ２の組合せにより上述の実施形態の場合の半分にできる。これに加え、ヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ２の各々においてインクジェットノズルＺ１〜Ｚ３，Ｚｎ〜Ｚｎ−１が図４と同様に異なるノズル径に設定されるため、実際に吐出されたインク滴でプリント媒体上にプリントされたドットのドット径を均一にできる。すなわち、ドット径の相違による濃度差が生じなくなる。従って、プリント媒体をノズル列に直交するフィード方向にフィードして得られたプリント結果の画像の両側においてストリークを容易に目立たなくすることができる。
【００２９】
図９は図１に示すインクジェットヘッド１の第２変形例を示す。この変形例では、複数のヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ２，ＨＭ３，ＨＭ４…がインクジェットヘッド１に設けられる。これらヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ２，ＨＭ３，ＨＭ４…の各々は上述の実施形態で説明したｎ個のインクジェットノズルＺ１〜Ｚｎ、ｎ個のインク室Ｃ１〜Ｃｎおよびインク吐出機構１１を一体化した構造を有し、支持板ＳＰによって支持される。ここでは、ヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ２，ＨＭ３，ＨＭ４…は部分的にオーバラップさせて交互に支持板ＳＰの一方および他方の表面に固定されている。具体的には、一方の表面上のヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ３，…各々の１最外郭インク室グループに対応する３つのインクジェットノズルＺｎ−２，Ｚｎ−１，Ｚｎと他方の表面上のヘッドモジュールＨＭ２，ＨＭ４…の１最外郭インク室グループに対応する３つのインクジェットノズルＺ１，Ｚ２，Ｚ３とがノズル列方向のノズル位置を互いに整合させてオーバラップする。
【００３０】
この場合には、図３に示すＣＰＵ２１が上述の３分割駆動をこれらヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ２，ＨＭ３，ＨＭ４の各々に対して行ない、さらにヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ３，…によってプリントされる１ライン分のドットがヘッドモジュールＨＭ２，ＨＭ４…によってプリントされる１ライン分のドットとがインクジェットノズルＺのオーバーラップ範囲に対応して重なるようにヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ２の駆動タイミングおよびプリント媒体のフィード量を調整するようにヘッドドライバ２４およびモータドライバ２５を制御する。この方式では、吐出されるインク滴の数がオーバーラップ範囲で結果的に２倍になってドットの濃度を増大させることになる。このため、２つのヘッドモジュール間でオーバラップする一対のインクジェットノズルＺから吐出されるインク滴の合計数が半分になるように調整される。
【００３１】
第２変形例では、インクジェットヘッド１のスパンをヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ２，ＨＭ３，ＨＭ４，…の組合せにより増大できる。これに加え、ヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ２，ＨＭ３，ＨＭ４，…の各々においてインクジェットノズルＺ１〜Ｚ３，Ｚｎ〜Ｚｎ−１が図４と同様に異なるノズル径に設定されるため、実際に吐出されたインク滴でプリント媒体上にプリントされたドットのドット径を均一にできる。すなわち、ドット径の相違による濃度差が生じなくなる。従って、プリント媒体をノズル列に直交するフィード方向にフィードして得られたプリント結果の画像の両側においてストリークを容易に目立たなくすることができる。
【００３２】
図１０は図１に示すインクジェットヘッド１の第３変形例を示す。この変形例のインクジェットヘッド１はノズルプレートＮＰの構造を除いて第２変形例と同様である。従って、複数のヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ２，ＨＭ３，ＨＭ４…がインクジェットヘッド１に設けられる。これらヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ２，ＨＭ３，ＨＭ４…の各々は上述の実施形態で説明したｎ個のインクジェットノズルＺ１〜Ｚｎ、ｎ個のインク室Ｃ１〜Ｃｎおよびインク吐出機構１１を一体化した構造を有し、支持板ＳＰによって支持される。ここでは、ヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ２，ＨＭ３，ＨＭ４…は部分的にオーバラップさせて交互に支持板ＳＰの一方および他方の表面に固定されている。具体的には、一方の表面上のヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ３，…各々の１最外郭インク室グループに対応する３つのインクジェットノズルＺｎ−２，Ｚｎ−１，Ｚｎと他方の表面上のヘッドモジュールＨＭ２，ＨＭ４…の１最外郭インク室グループに対応する３つのインクジェットノズルＺ１，Ｚ２，Ｚ３とがノズル列方向のノズル位置を互いに整合させてオーバラップする。但し、ヘッドモジュールヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ２，ＨＭ３，ＨＭ４，…各々においてノズル列の他端側に配置された最外郭インク室グループに対応する３つのインクジェットノズルＺｎ−２，Ｚｎ−１，Ｚｎがインク滴を吐出する必要のないダミーノズルに設定される。このため、これらインクジェットノズルＺｎ−２，Ｚｎ−１，Ｚｎのノズル径は図１０に示すようにインクジェットノズルＺ４〜Ｚｎ−３と同じノズル径Ｎｍであってもよい。
【００３３】
この場合には、図３に示すＣＰＵ２１が上述の３分割駆動をこれらヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ２，ＨＭ３，ＨＭ４の各々に対して行ない、さらにヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ３，…によってプリントされる１ライン分のドットがヘッドモジュールＨＭ２，ＨＭ４…によってプリントされる１ライン分のドットとがインクジェットノズルＺのオーバーラップ範囲に対応して重なるようにヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ２の駆動タイミングおよびプリント媒体のフィード量を調整するようにヘッドドライバ２４およびモータドライバ２５を制御する。但し、ヘッドモジュールヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ２，ＨＭ３，ＨＭ４，…各々においてインクジェットノズルＺｎ−２，Ｚｎ−１，Ｚｎに対応するインク室Ｃｎ−２，Ｃｎ−２，Ｃｎは駆動されない。この方式では、吐出されるインク滴の数がオーバーラップ範囲で結果的に２倍になることはない。
【００３４】
第３変形例では、第２変形例と同様にインクジェットヘッド１のスパンをヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ２，ＨＭ３，ＨＭ４，…の組合せにより増大できる。これに加え、ヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ２，ＨＭ３，ＨＭ４，…の各々においてインクジェットノズルＺ１〜Ｚ３が図４と同様に異なるノズル径に設定されるため、実際に吐出されたインク滴でプリント媒体上にプリントされたドットのドット径を均一にできる。すなわち、ドット径の相違による濃度差が生じなくなる。従って、プリント媒体をノズル列に直交するフィード方向にフィードして得られたプリント結果の画像の両側においてストリークを容易に目立たなくすることができる。さらに、ヘッドモジュールＨＭ１，ＨＭ２，ＨＭ３，ＨＭ４，…のインクジェットノズルＺｎ−２，Ｚｎ−１，Ｚｎは他のヘッドモジュールＨＭ２，ＨＭ３，ＨＭ４，…のインクジェットノズルＺ１，Ｚ２，Ｚ３とオーバラップするが、これらインクジェットノズルＺｎ−２，Ｚｎ−１，Ｚｎはダミーノズルとして駆動されないため、オーバラップ範囲でインク滴の合計数を半分にする調整を行う必要がない。
【００３５】
尚、上述の実施形態および第１〜第３の変形例では、インク室Ｃ１〜Ｃｎを各々ノズル列に沿って連続的な所定数（３つ）のインク室からなる複数のインク室グループに区画し各インク室グループに含まれる所定数のインク室を時分割で駆動する３分割駆動を行ったが、各インク室グループに含まれるインク室の数を変更して例えば４分割駆動、５分割駆動、…を行ってもよい。この場合でも、ノズル列の一端側および他端側に配置された２つの最外郭インク室グループよりも内側のインク室グループにそれぞれ対応するインクジェットノズルが共通なノズル径に設定され、少なくとも一方の最外郭インク室グループに対応する所定数のインクジェットノズルが共通なノズル径の各インクジェットノズルから分割駆動によって吐出されるインク滴の平均的な量と等価な量のインク滴を吐出するようにそれぞれ異なるノズル径に設定される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドの外観を示す図である。
【図２】図１に示す複数のインク室の一部を横切りノズルプレートに平行な断面においてヘッドボディの構造を示す図である。
【図３】図１に示すインクジェットヘッドを備えるインクジェットプリンタの回路構成を示す図である。
【図４】図１に示すノズルプレートに設けられた複数のインクジェットノズルの形状を示す図である。
【図５】図４に示すノズル径を設定するための実験で実際のプリント媒体にプリントされるドットのドット径の分布を示す図である。
【図６】図４に示すノズル径を設定するための実験で得られたドット径の変動とインク滴の吐出体積の変動との関係を示す図である。
【図７】図４に示すノズル径を設定するための実験で得られたインク滴の吐出体積の変動とノズル径の変動との関係を示す図である。
【図８】図１に示すインクジェットヘッドの第１変形例を示す図である。
【図９】図１に示すインクジェットヘッドの第２変形例を示す図である。
【図１０】図３に示すインクジェットヘッドの第３変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１…インクジェットヘッド、Ｚ（Ｚ１〜Ｚｎ）…インクジェットノズル、Ｃ（Ｃ１〜Ｃｎ）…インク室、ＮＰ…ノズルプレート、ＨＢ…ヘッドボディ、１０…インク流路、１１…インク吐出機構、１２，１３…電歪部材、１４…積層体、１５…蓋部材、１６…隔壁、１７…インク供給管、１８…電極、２１…ＣＰＵ、２２…ＲＯＭ、２３…ＲＡＭ、２４…ヘッドドライバ、２５…モータドライバ、２６…搬送モータ。
【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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