JP4967366B2 - 液滴吐出装置及び液滴吐出方法 - Google Patents

Description

本発明は、液滴吐出装置及び液滴吐出方法に係り、特に、インクの吐出を高精度に行うための液滴吐出装置及び液滴吐出方法に関する。

従来、高速印刷を可能とする液滴吐出装置としてのインクジェット記録装置として、複数ノズルを配置した記録ヘッドモジュールを有するマルチノズルインクジェット記録装置が提案されている。マルチノズルインクジェット記録装置は、多数のノズルを備えることにより用紙等の記録媒体に高密度に記録する場合においても高速で記録することができる。

ここで、インクジェット記録装置は，大別すると連続方式とオンデマンド方式に分けられる。オンデマンド方式の記録ヘッドモジュールは、ノズルを開口とするインク室中のインクに、圧電素子や発熱素子への駆動電圧の印加により圧力を加えてインク粒子を吐出するノズルを多数配置した液滴吐出ものであり、このタイプの記録ヘッドモジュールに関する技術は既に開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。なお、オンデマンド方式は、連続方式に比べ構造が簡易なため、数百、数千ノズルを高密度に配置することができる。
特開２００２−２７３８９０号公報 特開２００２−１２０３６６号公報

ところで、上述したマルチノズルインクジェット記録装置を用いて、インクの浸透率等が異なる記録基板や記録用紙等の種々の記録媒体に印字する場合、単位面積当たりのインク塗布量は、異種の記録媒体はもちろんのこと、同種の記録媒体であっても種類によって最適値があることが知られている。

ここで、インク塗布量が最適値より少ない場合には、べた画像の光学濃度が低下したり、細線がかすれたりするため画質が劣化してしまう。また、逆にインク塗布量（吐出量）が最適値より多い場合には、画像が滲んだり、インクの乾きが遅れたり、記録媒体が用紙であれば用紙の裏側にインクが抜けたりしてしまう。また、最適値より多いということは、必要以上のインクを無駄に使用していることになる。したがって、インク塗布量の最適値は、用紙種類毎にかなり精密に調整しなければならない。

ここで、低速でノズルの少ないインクジェット記録装置であれば、圧電素子の駆動電圧や、微小液滴の個数を調節したりすることにより、インク塗布量を高精度に調整することはできる。しかしながら、高速のマルチノズルインクジェット記録装置では、高精度な微調整を行うための回路構成が取りにくく、また処理速度の点でも処理が間に合わなくなってしまう。

更に、インク塗布量を液滴の個数で調整する場合、液滴径が大きいと、画像のエッジ部においてジッタと呼ばれるぎざぎざ模様が現れ画質を劣化させる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、インクの吐出を高精度に調整でき、かつ画像のエッジ部において生じるジッタを抑えて画質を向上させることができる液滴吐出装置及び液滴吐出方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本件発明は、以下の特徴を有する課題を解決するための手段を採用している。

請求項１に記載された発明は、複数ノズルを配置した記録ヘッドモジュールを少なくとも１つ有し、所定の搬送方向に移動している記録媒体に前記記録ヘッドモジュールからインクを吐出する液滴吐出装置において、前記搬送方向の解像度が設定された吐出データを該解像度区間毎に取得し、前記解像度区間内でノズル毎に吐出データを設定するラッチ回路と、前記解像度区間とは異なる所定周期であって、前記記録媒体の位置を所定の分解能で検出した結果を出力する用紙位置検出信号の整数倍で周期的に発生する出力イネーブル信号を生成する出力イネーブル生成手段と、前記出力イネーブル信号に同期して前記複数ノズルの各ノズルの圧電素子の共通電極線に駆動波形を印加する駆動波形印加手段と、前記出力イネーブル信号と、前記ラッチ回路から出力される吐出データとの論理積に基づいてスイッチを開閉し、前記各ノズルの圧電素子の個別電極を接地に導くスイッチ回路とを有することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、インクの吐出を高精度に行うことができる。これにより、例えば、用紙等の記録媒体の種類に応じて単位面積あたりのインクの塗布量を微妙に設定でき、高精細な画像を記録媒体に形成することができる。また、インクの無駄を無くすことができる。

請求項２に記載された発明は、複数ノズルを配置した記録ヘッドモジュールを少なくとも１つ有し、記録媒体を搬送方向に移動させインクを前記記録ヘッドモジュールから吐出する液滴吐出装置において、前記搬送方向の解像度が設定された吐出データを該解像度区間毎に取得し、前記解像度区間内でノズル毎に吐出データを設定するラッチ回路と、前記解像度区間とは異なる所定周期であって、前記記録媒体の位置を所定の分解能で検出した結果を出力する用紙位置検出信号の整数倍で周期的に発生し、かつ複数のグループに分けられたノズルに対し、ある一つのグループのノズルに設定された基準となる周期からのシフト距離に基づいて、他のグループのノズル周期をシフトすることにより発生する出力イネーブル信号を生成する出力イネーブル生成手段と、前記出力イネーブル信号に同期して前記複数ノズルの各ノズルの圧電素子の共通電極線に駆動波形を印加する駆動波形印加手段と、前記出力イネーブル信号と、前記ラッチ回路から出力される吐出データとの論理積に基づいてスイッチを開閉し、前記各ノズルの圧電素子の個別電極を接地に導くスイッチ回路とを有することを特徴とする。

請求項２記載の発明によれば、インクの吐出を高精度に行うことができる。これにより、例えば、用紙等の記録媒体の種類に応じて単位面積あたりのインクの塗布量を微妙に設定でき、高精細な画像を記録媒体に形成することができる。また、インクの無駄を無くすことができる。

請求項３に記載された発明は、前記駆動波形印加手段は、所定時間で前記圧電素子を放電させインクを引き込ませる放電波形と、前記所定時間より短い時間で前記圧電素子を充電しインクを吐出させるファイア波形とからなる駆動波形を生成することを特徴とする。

請求項３記載の発明によれば、放電波形とファイア波形とからなる駆動波形に基づいて、インクの吐出を高精度に行うことができる。

請求項４に記載された発明は、前記スイッチ回路は、前記スイッチに直列に接続され、前記放電波形の時に放電電流を制限するための電気抵抗と、前記ファイア波形の時に、前記個別電極から接地の方向に接続され、前記電気抵抗の制限を受けることなく電流を流すダイオードとを有することを特徴とする。

請求項４記載の発明によれば、電気抵抗により、インクの吐出を調整することができ、またダイオードにより、個別電極が正電位にならないように電流を流すことで、圧電素子の自然放電による電流分を補うことができる。

請求項５に記載された発明は、前記電気抵抗により制限される電流値と、前記放電波形により放電される電流値とが、概略等しいことを特徴とする。

請求項５記載の発明によれば、個別電極の電位が、スイッチが閉になった電位付近に維持することができる。

請求項６に記載された発明は、前記出力イネーブル生成手段は、前記複数ノズルを奇数番目ノズル及び偶数番目ノズルの２つのグループに分け、前記解像度区間とは異なる所定周期であって、前記記録媒体の位置を所定の分解能で検出した結果を出力する用紙位置検出信号の整数倍の周期Ｄ１及び前記複数のグループに分けられた複数のノズルに対して設定された基準信号からのシフト距離Ｄ２で発生する出力イネーブル信号の生成について、（Ｄ２／Ｄ１）が１／２近傍となる場合と、（Ｄ２／Ｄ１）又は（１−Ｄ２／Ｄ１）が０近傍となる場合との２つの場合に対応した前記出力イネーブル信号を生成することを特徴とする。

請求項６記載の発明によれば、インク液滴が球形であれば、記録媒体上で最もムラなく塗布することができる。また、単位面積当たり最小のインク量で白筋等の画質欠陥のない記録画像が得られる。

請求項７に記載された発明は、前記出力イネーブル生成手段は、ノズルピッチをＰｎとして、前記解像度区間とは異なる所定周期であって、前記記録媒体の位置を所定の分解能で検出した結果を出力する用紙位置検出信号の整数倍の周期Ｄ１を２√３×Ｐｎとし、かつ前記シフト距離Ｄ２を√３×Ｐｎとするか、又は、前記整数倍の周期Ｄ１を２Ｐｎ／√３とし、かつ前記シフト距離Ｄ２をＰｎ／√３とする前記出力イネーブル信号を生成することを特徴とする。

請求項７記載の発明によれば、インク液滴が球形であれば、記録媒体上で最もムラなく塗布することができる。また、単位面積当たり最小のインク量で白筋等の画質欠陥のない記録画像が得られる。

請求項８に記載された発明は、前記記録ヘッドモジュールは、インクジェット記録ヘッドモジュールであることを特徴とする。

請求項８記載の発明によれば、複数ノズルからインクを噴射させて記録媒体に付着させることができる。これにより、高精細に画像を記録することができる。

請求項９に記載された発明は、複数ノズルを配置した記録ヘッドモジュールを少なくとも１つ有し、所定の搬送方向に移動している記録媒体に前記記録ヘッドモジュールからインクを吐出する液滴吐出方法において、前記搬送方向の解像度が設定された吐出データを該解像度区間毎に取得し、前記解像度区間内でノズル毎に吐出データを設定するラッチステップと、前記解像度区間とは異なる所定周期であって、前記記録媒体の位置を所定の分解能で検出した結果を出力する用紙位置検出信号の整数倍で周期的に発生する出力イネーブル信号を生成する出力イネーブル生成ステップと、前記出力イネーブル信号に同期して前記複数ノズルの各ノズルの圧電素子の共通電極線に駆動波形を印加する駆動波形印加ステップと、前記出力イネーブル信号と、前記ラッチステップから出力される吐出データとの論理積に基づいてスイッチを開閉し、前記各ノズルの圧電素子の個別電極を接地に導くスイッチステップとを有することを特徴とする。

請求項９記載の発明によれば、インクの吐出を高精度に行うことができる。これにより、例えば、用紙等の記録媒体の種類に応じて単位面積あたりのインクの塗布量を微妙に設定でき、高精細な画像を記録媒体に形成することができる。また、インクの無駄を無くすことができる。

請求項１０に記載された発明は、複数ノズルを配置した記録ヘッドモジュールを少なくとも１つ有し、記録媒体を搬送方向に移動させインクを前記記録ヘッドモジュールから吐出する液滴吐出方法において、前記搬送方向の解像度が設定された吐出データを該解像度区間毎に取得し、前記解像度区間内でノズル毎に吐出データを設定するラッチステップと、前記解像度区間とは異なる所定周期であって、前記記録媒体の位置を所定の分解能で検出した結果を出力する用紙位置検出信号の整数倍で周期的に発生し、かつ複数のグループに分けられたノズルに対し、ある一つのグループのノズルに設定された基準となる周期からのシフト距離に基づいて、他のグループのノズル周期をシフトすることにより発生する出力イネーブル信号を生成する出力イネーブル生成ステップと、前記出力イネーブル信号に同期して前記複数ノズルの各ノズルの圧電素子の共通電極線に駆動波形を印加する駆動波形印加ステップと、前記出力イネーブル信号と、前記ラッチステップから出力される吐出データとの論理積に基づいてスイッチを開閉し、前記各ノズルの圧電素子の個別電極を接地に導くスイッチステップとを有することを特徴とする。

請求項１０記載の発明によれば、インクの吐出を高精度に行うことができる。これにより、例えば、用紙等の記録媒体の種類に応じて単位面積あたりのインクの塗布量を微妙に設定でき、高精細な画像を記録媒体に形成することができる。また、インクの無駄を無くすことができる。

請求項１１に記載された発明は、前記駆動波形印加ステップは、所定時間で前記圧電素子を放電させインクを引き込ませる放電波形と、前記所定時間より短い時間で前記圧電素子を充電しインクを吐出させるファイア波形とからなる駆動波形を生成することを特徴とする。

請求項１１記載の発明によれば、放電波形とファイア波形とからなる駆動波形に基づいて、インクの吐出を高精度に行うことができる。

請求項１２に記載された発明は、前記スイッチステップは、前記スイッチに直列に接続された電気抵抗により、前記放電波形の時に放電電流を制限し、前記ファイア波形の時に、前記個別電極から接地の方向に接続されたダイオードにより、前記電気抵抗の制限を受けることなく電流を流すことを特徴とする。

請求項１２記載の発明によれば、電気抵抗により、インクの吐出を調整することができ、またダイオードにより、個別電極が正電位にならないように電流を流すことで、圧電素子の自然放電による電流分を補うことができる。

請求項１３に記載された発明は、前記電気抵抗により制限される電流値と、前記放電波形により放電される電流値とを、概略等しくすることを特徴とする。

請求項１３記載の発明によれば、個別電極の電位が、スイッチが閉になった電位付近に維持することができる。

請求項１４に記載された発明は、前記出力イネーブル生成ステップは、前記複数ノズルを奇数番目ノズル及び偶数番目ノズルの２つのグループに分け、前記解像度区間とは異なる所定周期であって、前記記録媒体の位置を所定の分解能で検出した結果を出力する用紙位置検出信号の整数倍の周期Ｄ１及び前記複数のグループに分けられた複数のノズルに対して設定された基準信号からのシフト距離Ｄ２で発生する出力イネーブル信号の生成について、（Ｄ２／Ｄ１）が１／２近傍となる場合と、（Ｄ２／Ｄ１）又は（１−Ｄ２／Ｄ１）が０近傍となる場合との２つの場合に対応した前記出力イネーブル信号を生成することを特徴とする。

請求項１４記載の発明によれば、インク液滴が球形であれば、記録媒体上で最もムラなく塗布することができる。また、単位面積当たり最小のインク量で白筋等の画質欠陥のない記録画像が得られる。

請求項１５に記載された発明は、前記出力イネーブル生成ステップは、ノズルピッチをＰｎとして、前記解像度区間とは異なる所定周期であって、前記記録媒体の位置を所定の分解能で検出した結果を出力する用紙位置検出信号の整数倍の周期Ｄ１を２√３×Ｐｎとし、かつ前記シフト距離Ｄ２を√３×Ｐｎとするか、又は、前記整数倍の周期Ｄ１を２Ｐｎ／√３とし、かつ前記シフト距離Ｄ２をＰｎ／√３とする前記出力イネーブル信号を生成することを特徴とする。

請求項１５記載の発明によれば、インク液滴が球形であれば、記録媒体上で最もムラなく塗布することができる。また、単位面積当たり最小のインク量で白筋等の画質欠陥のない記録画像が得られる。

請求項１６に記載された発明は、前記放電波形を印加している放電時間内に吐出データ１から０、又は０から１に変化した場合、変化直後の前記ファイア波形印加時に前記圧電素子に印加される駆動電位差は、前記放電時間全体において吐出データが１の時の電位差よりも小さくなり、かつその大きさは前記放電時間内において吐出データが１になっている時間が長いほど大きくなることを特徴とする。

請求項１６記載の発明によれば、それらの時間の比にしたがって通常より量の少ないインクを吐出することができる。したがって、データの変わり目を滑らかにし、モアレ等の折り返し雑音を防止することができる。

本発明によれば、インクの吐出を高精度に行うことができる。

以下に、本発明の特徴を有する液滴吐出装置及び液滴吐出方法を好適に実施した形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の実施例では、液滴吐出装置としての一例としてインクジェット記録装置を用いて説明するが、本発明における液滴吐出装置は、これに限定されるものではない。

図１は、インクジェット記録装置の一構成例を示す図である。図１に示すインクジェット記録装置１００は、ＰＣ等の制御装置１０１に接続されており、駆動回路１０２と、インクジェット記録ヘッドモジュール１０３と、インクタンク１０４と、記録媒体搬送装置１０５とを有するよう構成されている。

インクジェット記録装置１００は、基板や用紙等の記録媒体に記録を開始する際、まず制御装置１０１からの制御信号により記録媒体搬送装置１０５を起動する。記録媒体搬送装置１０５は、記録用紙１０６をインクジェット記録ヘッドモジュール１０３に対して矢印１０７の方向（図１において、右から左）に搬送する。ここで、インクジェット記録ヘッドモジュール１０３の向きは、図１のように紙面縦方向とし、用紙搬送方向１０７と直交するものとする。

インクジェット記録装置１００は、記録媒体搬送装置１０５を起動すると、例えば記録媒体搬送装置１０５に取り付けられているエンコーダ等により用紙位置検出信号ＥＮＣを生成し、駆動回路１０２に送信する。駆動回路１０２は、これを分周してライン毎の同期信号であるラッチイネーブルＬＥを作り制御装置１０１に送信する。

制御装置１０１は、駆動回路１０２からのラッチイネーブルＬＥを受信する。更に、制御装置１０１は、記録媒体搬送装置１０５に取り付けている光スイッチ等により送信される記録用紙１０６の先端検出信号“ＰＡＰＥＲ＿ＴＯＰ”を受信すると記録動作を開始する。

具体的には、制御装置１０１は、ラッチイネーブルＬＥに同期したデータクロックＣＬＫ及び吐出データＤＡＴを発生し、駆動回路１０２に出力する。ここで、吐出データＤＡＴは、ノズル毎のシリアルデータでデータクロックＣＬＫに同期して送信され、「１」が吐出、「０」が非吐出を示す。一般に、吐出データは、記録しようとする画像データをインクジェット記録ヘッドモジュール１０３の取り付け位置に応じて並び替えを行い出力される。また、駆動回路１０２は、インクジェット記録ヘッドモジュール１０３に対して、全ノズル共通の駆動電圧ＶＣＯＭと、ノズル毎個別の駆動電圧ＶＮＯＺ１，２，…、を出力する。

インクジェット記録ヘッドモジュール１０３は、多数のノズル３００からなり、上述した駆動電圧ＶＣＯＭ及びＶＮＯＺの他にインクタンク１０４からのインクがパイプ等により導かれている。ノズル３００は、後述する仕組みによりインク液滴を記録用紙１０６に吐出する。これにより、記録用紙１０６に所望する記録画像が形成される。

ここで、図１の構成において、通常（従来）の駆動回路と本発明の駆動回路との相違点を明確に説明するため、まず、通常の駆動回路の構成とその動作内容について図を用いて説明する。

＜通常の駆動回路例＞
図２は、駆動回路の一構成例を示す図である。図２に示す駆動回路１０２は、出力イネーブル生成回路２０１と、ラッチイネーブル生成回路２０２と、シフトレジスタ２０３と、ラッチ２０４と、論理積回路２０５と、スイッチパルス２０６と、スイッチ２０７と、波形生成手段２０８と、ダイオード２０９とを有するよう構成されている。

ラッチイネーブル生成回路２０２は、予め記録用紙１０６に所定の画像を記録するための吐出データＤＡＴの搬送方向１０７における解像度を制御装置１０１から入力しておき、その解像度に基づいてラッチイネーブルＬＥを生成する条件を設定する。なお、本実施例では、一例として６００ｄｐｉとする。したがって、ラッチイネーブル生成回路２０２は、用紙位置検出信号ＥＮＣを分周して６００ｄｐｉのライン毎の同期信号であるラッチイネーブルＬＥを生成する。本実施例における用紙位置検出信号ＥＮＣは、記録用紙１０６の位置を０．５μｍ分解能で検出したものである。

また、本実施例では、吐出データＤＡＴの搬送方向解像度を６００ｄｐｉ（ｄｏｔ／ｉｎｃｈ）とする。そのため、ラッチイネーブル生成回路２０２は、記録用紙１０６が１／６００ｉｎｃｈ搬送される毎にラッチイネーブルＬＥを生成する。ここで、用紙位置検出信号ＥＮＣは０．５μｍ分解能であるため、ラッチイネーブル生成回路２０２は、ラッチイネーブル生成回路２０２が有するカウンタ等により、信号ＥＮＣを８３分周又は８４分周し、４２．５μｍ毎又は４２μｍ毎のパルスとしてラッチイネーブルＬＥを生成する。また、ラッチイネーブル生成回路２０２は、これらを適当に交互に発生し誤差が累積しないように配慮している。

また、ラッチイネーブルＬＥの距離周期は、吐出データＤＡＴの搬送方向解像度が６００ｄｐｉ以外の場合は、各々で設定されるライン間隔となる。記録に一般的な解像度であれば、０．５μｍ分解能の用紙位置検出信号ＥＮＣから、公知の分周方法で累積誤差のないラッチイネーブルＬＥが生成できる。そのため、上述のように６００ｄｐｉに限定して説明しても本発明の一般性を損ねることはない。

＜ノズル構造＞
次に、上述の駆動回路からの信号により動作するノズル３００の構造について説明する。なお、ノズル３００については、従来と本実施例とは同様の構成である。図３は、本実施例におけるノズル３００の構造の一例を示す図である。図３のノズル３００は、オリフィス（ノズル孔）３０１と、加圧室３０２と、振動板３０３と、圧電素子３０４と、信号入力端子３０５と、圧電素子固定基板３０６と、リストリクタ３０７と、共通インク供給路３０８と、弾性材料３０９と、リストリクタプレート３１０と、加圧室プレート３１１と、オリフィスプレート３１２と、支持板３１３とを有するよう構成されている。

ここで、リストリクタ３０７は、共通インク供給路３０８と加圧室３０２とを連結して、加圧室３０２へのインク流量を制御する。また、弾性材料３０９は、振動板３０３と圧電素子３０４とを連結するもので、例えばシリコーン接着剤等からなる。また、リストリクタプレート３１０はリストリクタ３０７を形成し、加圧室プレート３１１は加圧室３０２を形成し、オリフィスプレート３１２はオリフィス３０１を形成する。更に、支持板３１３は、振動板３０３を補強するものである。

また、振動板３０３、リストリクタプレート３１０、加圧室プレート３１１、及び支持板３１３は、例えばステンレス材等で作製されており、オリフィスプレート３１２は、例えばニッケル材等で作製されている。また、圧電素子固定基板３０６は、例えばセラミックス、ポリイミド等の絶縁物で作製されている。

また、図３で示したノズル３００において、インクは上から下に向かって共通インク供給路３０８、リストリクタ３０７、加圧室３０２、オリフィス３０１の順に流れる。圧電素子３０４は、信号入力端子３０５に電圧が印加されているときに伸縮し、電圧が印加されなくなれば変形しないように取り付けられている。また、信号入力端子３０５には、後述するアナログ駆動信号が繋がれており、吐出タイミングにしたがって電圧が印加され、加圧室３０２内のインク液滴の一部がオリフィス３０１から吐出される。

また、図１に示したように、インクジェット記録ヘッドモジュール１０３は、図３に示すノズル３００が一列に複数配列されている。本実施例では、そのピッチが１００ｎｐｉ（ｎｏｚｚｌｅ／ｉｎｃｈ）であり、実際はそれを６本平行に並べてノズル方向の解像度を６００ｄｐｉとしているが、本実施例では説明を容易にするため、仮に６００ｎｐｉのヘッド１本のみを用いた例について説明する。また、ノズル数も一例として２５６個とするが、本発明においてはこれに限定されるものではない。

また、図３において、信号入力端子３０５（ａ）は、その片側が全ノズル内部でつながっており、駆動電圧ＶＣＯＭが印加される。また、信号入力端子３０５（ｂ）は、各ノズル個別になっており、駆動電圧ＶＮＯＺ１〜２５６が印加される。このように、信号入力端子３０５（ａ）を共通にすることにより、多数のノズルの駆動を簡易な回路で実現できるという特徴を有する。

ここで、図２に示した駆動回路１０２は、制御装置１０１から得られた吐出データＤＡＴについて、まずデータクロックＣＬＫに同期して順次シフトレジスタ２０３に蓄積し、２５６ノズル分揃ったところで、ラッチイネーブルＬＥに同期してラッチ２０４に格納する。一方、ラッチイネーブルＬＥは、出力イネーブル生成回路２０１にも導かれる。

図４は、出力イネーブル生成回路の一構成例を示す図である。出力イネーブル生成回路２１１は、ラッチイネーブルＬＥと用紙位置検出信号ＥＮＣを入力し、出力イネーブルＯＥ１，…，ＯＥｎを出力する。また、出力イネーブルＯＥ１，…，ＯＥｎは、後述するｎ個のノズルグループに対する出力許可信号及びそれらノズルに対する駆動電圧波形ＶＮＯＺの発生トリガ信号である。波形生成手段２０８は、この信号の立ち上がりを検出して、それに同期して駆動波形を生成する。

なお、本実施例では、図４に示すように説明上、出力イネーブルＯＥの数を２（ｎ＝２）とし、分けられるノズルグループを、奇数番目のノズルグループと偶数番目のノズルグループとする。

また、出力イネーブル生成回路２０１には、予めラッチイネーブルＬＥから各出力イネーブルＯＥ１，ＯＥ２のそれぞれの立ち上がりまでの距離ＰＨ１（μｍ），ＰＨ２（μｍ）と、各々の時間パルス幅ＰＷ（μｓ）が制御装置１０１により設定されている。したがって、回路内部は、ラッチイネーブルＬＥに同期して用紙位置検出信号ＥＮＣを計数し、設定された距離ＰＨ１及びＰＨ２に達すると出力パルスを立ち上げ、設定された共通の時間ＰＷだけ進むと立ち下げるカウンタ回路となっている。

次に、ラッチ２０４は、格納された吐出データＤＡＴを、出力イネーブルＯＥ１，ＯＥ２（本実施例ではｎ＝２）が入力された論理積回路２０５に出力する。奇数ノズルの吐出データＤＡＴには出力イネーブルＯＥ１が、偶数ノズルの吐出データＤＡＴには出力イネーブルＯＥ２が繋がれている。また、その結果は、各々のノズルに対応したスイッチ２０７に出力される。

ここで、各スイッチ２０７の一方（例えば、図２において上側）は、各ノズル３００の信号入力端子３０５（ｂ）に繋がっており、電位は前記駆動電圧ＶＮＯＺ１〜ＶＮＯＺ２５６となる。また、各スイッチ２０７の他方（例えば、図２において下側）は、全て接地されている。更に、スイッチ２０７と並列にダイオード２０９が設けられている。

したがって、出力イネーブルＯＥ１，ＯＥ２が‘１’の時は、スイッチ２０７が閉じてＶＮＯＺ１〜ＶＮＯＺ２５６は接地される。また、出力イネーブルＯＥ１，ＯＥ２が‘０’になると、スイッチ２０７は解放されて自由な電位となる。また、上述したように、ＯＥ１及びＯＥ２の時間パルス幅ＰＷは予め設定されているが、これは駆動電圧ＶＣＯＭの波形時間幅分に設定されている。このため、駆動電圧ＶＣＯＭが出力されている間は、出力イネーブルＯＥ１，ＯＥ２が‘１’に保持されるため、完全な駆動電圧ＶＣＯＭが圧電素子に印加されることになる。

また、ダイオード２０９は、その後もＶＮＯＺ１〜ＶＮＯＺ２５６が正電位にならないように電流を流すため、圧電素子の自然放電による電流分を補うことができる。

次に、波形生成手段２０８について図を用いて説明する。なお、波形生成手段２０８も従来と本実施例とは同様の構成である。図５は、波形生成手段の一構成例を示す図である。なお、波形生成手段２０８は、従来と本実施例とは同様の構成である。図５に示す波形生成手段２０８は、高周波クロック出力部４００と、バイナリカウンタ４０１と、波形メモリ４０２と、デジタルアナログコンバータ４０３と、オペアンプ回路４０４と、増幅器４０５とを有するよう構成されている。

バイナリカウンタ４０１は、高周波クロック出力部４００からの高周波クロックＨＲ−ＣＬＫ２を計数し、また出力イネーブルＯＥ１，ＯＥ２の立ち上がりでクリアされる。また、バイナリカウンタ４０１は、そのバイナリ出力を波形メモリ４０２に出力する。波形メモリ４０２は、メモリの格納された出力波形データ４１０を、デジタルアナログコンバータ４０３に出力する。デジタルアナログコンバータ４０３は、入力したデータをアナログ信号としてオペアンプ回路４０４に出力する。オペアンプ回路４０４及び増幅器４０５は、信号を増幅し、駆動電圧ＶＣＯＭを生成する。また、増幅器４０５は生成した駆動電圧ＶＣＯＭを各ノズル３００の信号入力端子３０５（ａ）に印加する。ここで、駆動電圧ＶＣＯＭの時間幅は、ヘッドやインク等によって異なるが、通常数μｓから十数μｓに設定される。したがって、出力イネーブルＯＥ１，ＯＥ２の時間パルス幅ＰＷも、これに合わせて設定される。

ここで、図６は、通常の駆動回路のタイミングチャートの一例を示す図である。制御装置１０１から得られる２５６ノズル分の吐出データＤＡＴ及びデータクロックＣＬＫは、ｍ番目（ｍ≧１）のライン同期を示すラッチイネーブルＬＥ（ｍ）と、ｍ＋１番目のライン同期を示すラッチイネーブルＬＥ（ｍ＋１）との間で送られる。

ここで、高速マルチノズルインクジェット装置の場合は、通常時間的な余裕がないため、ほぼ全時間を使って送られる。本実施例の場合、ラッチイネーブルＬＥは、６００ｄｐｉ（ｄｏｔ／ｉｎｃｈ）の周期で発生し、時間にするとほぼ周期５０μｓである。また、データクロックＣＬＫの周期は、８ＭＨｚであるため、２５６ノズル分のデータＤＡＴを転送するのに３２μｓかかる。

出力イネーブルＯＥ１は、ラッチイネーブルＬＥが‘１’になるとそれに同期してそこからＰＨ１（本実施例ではＰＨ１＝０μｍ）だけ進むと‘１’になり、駆動信号ＶＣＯＭの時間幅ＰＷ（本実施例ではＰＷ＝１０μｓ）だけ保持し、その後‘０’に落ちる。

出力イネーブルＯＥ２は、ラッチイネーブルＬＥが‘１’になるとそれに同期してそこからＰＨ２（本実施例ではＰＨ２＝２１μｍ）だけ進むと‘１’になり駆動信号ＶＣＯＭの時間幅ＰＷだけ保持し、その後‘０’に落ちる。

波形生成手段２０８は、出力イネーブルＯＥ１，ＯＥ２の立ち上がりに同期して、圧電素子の駆動信号を生成しＶＣＯＭとして圧電素子の共通電極に印加する。また、ＶＣＯＭ波形は、図６に示すような逆台形状の波形で、図６におけるＶｐｐは３０〜４０Ｖ、波形時間幅は１０μｓである。

一方、圧電素子の個別電極のうち、奇数ノズルの圧電素子の個別電極に印加されるＶＮＯＺ１（なお、ＶＮＯＺ３，ＶＮＯＺ５，…も同様に説明できるため、ＶＮＯＺ１で代表する）は、対応する吐出データＤＡＴが‘１’の時は、ＶＮＯＺ１（ｏｎ）のように出力イネーブルＯＥ１が‘１’の時にスイッチ２０７が短絡され０Ｖに固定される。このため、圧電素子にＶＣＯＭが印加され、インクが吐出される。また、対応する吐出データＤＡＴが‘０’の時は、ＶＮＯＺ１（ｏｆｆ）のようにスイッチ２０７が開放されたままであるため、圧電素子にＶＣＯＭが印加されずにインクが吐出されない。

また、圧電素子の個別電極のうち、偶数ノズルの圧電素子個別電極に印加されるＶＮＯＺ２（なお、ＶＮＯＺ４，ＶＮＯＺ６，…も同様に説明できるため、ＶＮＯＺ２で代表する）は、対応する吐出データＤＡＴが‘１’の時は、ＶＮＯＺ２（ｏｎ）のように出力イネーブルＯＥ２が‘１’の時にスイッチ２０７が短絡され０Ｖに固定される。このため、圧電素子にＶＣＯＭが印加されインクが吐出される。また、対応する吐出データＤＡＴが‘０’の時は、ＶＮＯＺ２（ｏｆｆ）のようにスイッチ２０７が開放されたままであるため、圧電素子にＶＣＯＭが印加されずにインクが吐出されない。

このように、図６に示す駆動方法は従来の２シフト駆動方法であり、べた画像記録時においては全ノズル同時吐出を避けることができ、また、電気的かつ機械的クロストークを低減する効果がある。

このように、上述した従来の駆動回路は、出力イネーブルＯＥ信号の発生が、ラッチイネーブルＬＥに同期している。つまり、ラッチイネーブルＬＥの１クロックに対してＯＥ１，ＯＥ２が、距離位相（ＰＨ１，ＰＨ２）は異なるものの、各々１回ずつ生成される。他の従来例に関しても、距離位相や生成回数こそ異なる場合があるものの、ラッチイネーブルＬＥに同期して生成される点においては共通している。

また、図７は、用紙上に塗布されたインク液滴の定着の様子の一例を示す図である。なお、図７では、蒸発の少ない（沸点の低い）溶剤又は油性のインクを例にして説明する。また、これらのインクは、ノズル内部で蒸発しないため、ノズル目詰まりに対し高い信頼性を有する。しかしながら、インクは、用紙上でも蒸発しないため、定着はもっぱら用紙内への浸透で達成される。なお、図７（ａ）〜（ｃ）において、図の左側がインク液滴着弾の瞬間を示し、右側がその直後からインクが記録紙に浸透するまでの状態の図を示している。

図７（ａ）は、孤立した１点を記録する場合を示している。図７（ａ）の場合、インクは大きく広がりながら浸透するため、直ぐに全部が浸透し定着される。また、図７（ｂ）は、孤立した１点幅の線を記録する場合を示している。この場合、インクは線の繋がる方向には広がれないため、面積はあまり広がらない。そこで、用紙への単位面積当たりの浸透量は多くなり、若干染み込めないインクが表面に残る。更に、図７（ｃ）は、べた画像部を記録する場合を示している。この場合、インクは広がることができないため、そのまま用紙内に浸透する。また、浸透には限界があるため、表面に染み込めないインクが大量に残る。このようになると、表面の未定着インクは、ドライヤ等の加熱乾燥手段を用いたとしても容易に乾かすことができない。また、面積が広がらないために、浸透しきれていないインクが用紙裏面まで到達してしまい、両面記録が不可能となってしまう。このように、必要以上のインクの吐出は、記録上の問題を起こすだけでなく、インクを無駄に消費することになる。

この対策として、従来では以下のような２つの方法がある。１つは、圧電素子への駆動電圧を変調する等してインク液滴そのものを小さくする方法である。この方法は、インク量を調整する方法としては理想的だが、回路が複雑になるため高速マルチノズルインクジェットの制御方法としては適切ではない。

また、もう１つは、また吐出データを間引くことにより塗布インク量を調整する方法である。図８は、吐出データを間引く方法により塗布インク量を調整した一例を示す図である。図８に示すように、吐出データを間引く方法は、通常のディザ法等の中間調再現方法と同様の手法である。具体的には、奇数ノズルＮ１，Ｎ３，…，における吐出タイミング（図８において、黒丸）は、記録方向に対し６００ｄｐｉになっている。また、偶数ノズルＮ２、Ｎ４，…，に対する吐出タイミング（黒丸で示す）は、記録方向に対し３００ｄｐｉである。そのため、べた画像部では６００ｄｐｉの画像に対し塗布インク量を７５％に調整することができる。しかしながら、この方法は解像度が低下するため、濃度むらが発生する等、画質を劣化させてしまう。また、１００％と７５％との間の微調整ができない点も問題である。ベースの解像度が１２００ｄｐｉ，２４００ｄｐｉと高い場合は良いが、高解像度化は高速マルチノズルインクジェットの制御方法として適切ではない。

そこで、以下に高速マルチノズルインクジェットの制御方法として好適な、インク液滴吐出の調整方法について図を用いて説明する。

＜本発明に係る駆動回路例＞
図９は、本実施例における駆動回路の一構成例を示す図である。なお、図９では、図２と同様の構成については同一符号を用いることとし、その説明は省略する。また、図１０は、本実施例における出力イネーブル生成回路の一構成例を示す図である。

図９及び図１０に示すように本発明に係る実施例としての出力イネーブル生成回路２１１は、図４に示した従来のものと異なり、用紙位置検出信号ＥＮＣだけを入力し、ラッチイネーブルＬＥを入力していない。したがって、予め制御装置１０１により、設定しておくパラメータも、従来の距離ＰＨ１及びＰＨ２の替わりに、出力イネーブルＯＥ１，ＯＥ２の距離周期Ｄ１（μｍ）と、ＯＥ１発生からＯＥ２発生までのシフト距離Ｄ２（μｍ）とが設定される。なお、各々の時間パルス幅ＰＷ（μｓ）については従来と同様である。これにより、出力イネーブルＯＥ１，ＯＥ２の発生は、ラッチイネーブルＬＥとは非同期になり、吐出データＤＡＴの搬送方向解像度の影響を全く受けなくなる点が従来との大きな相違点となる。

ここで、出力イネーブル生成回路２１１内部は、用紙位置検出信号ＥＮＣを計数し、設定された距離Ｄ１及びＤ２に達すると出力パルスを立ち上げるカウンタ回路となっている。また、出力イネーブル生成回路２１１内部は、設定された共通の時間ＰＷだけ進むと立ち下げるカウンタ回路となっている。

また、図９に示す駆動回路には、スイッチ回路にスイッチ２０７に流れる電流を制限するための電気抵抗２１２を設けている。また、図１１は、駆動回路のスイッチ部分の他の構成例を示す図である。図１１に示すようにスイッチ回路の一方が電源２１３に接続されている。図１１により、スイッチ回路は、スイッチ２０７を切り替え、吐出信号を正電位とすることが可能で、回路の簡易化を実現することができる。なお、上述の電気抵抗２１２の抵抗値についての具体的な説明は後述する。

図１２は、本実施例の駆動回路の動作タイミングチャートの一例を示す図である。上述した図６における従来の駆動回路の動作タイミングチャートと異なる第１の相違点は、駆動波形ＶＣＯＭがラッチイネーブルＬＥとは独立に生成される点である。図６に示すように、通常ではラッチイネーブルＬＥは、転送するデータＤＡＴに設定される解像度で発生させる必要がある。そのため、ラッチイネーブルＬＥは、決められた距離周期（本実施例では６００ｄｐｉ、つまり約４２μｍ）毎に発生している。これに対し、本発明では、駆動波形ＶＣＯＭは、出力イネーブルＯＥ１，ＯＥ２によって生成されるため、それらの距離周期Ｄ１は１０μｍ毎であっても、また２０μｍ毎であってもよく、自由に設定することができる。

図１２に示すように本実施例では、０．５μｍ分解能のエンコーダを使っているため、距離周期Ｄ１については０．５μｍ刻みでほぼ連続的に設定することができる。ここで、図１２に示す例では、距離周期Ｄ１＝１９μｍ、シフト距離Ｄ２＝９．５μｍとした場合である。したがって、９．５μｍ毎に駆動波形ＶＣＯＭが発生するようになっている。

また、奇数ノズルのインクの吐出タイミングは、ＯＥ１に同期しており周期は１９μｍになる。また、偶数ノズルのインクの吐出タイミングは、ＯＥ２に同期しており、周期は同じく１９μｍになる。これらは、ラッチイネーブルＬＥの周期とは関係なく生成されることになる。

また、このインクの吐出タイミングの周期Ｄ１（及びＤ２）を変更することによって、単位面積当たりの塗布インク量が調整されることになる。具体的には、周期Ｄ１を長くすると塗布インク量が減り、周期Ｄ１を短くすると塗布インク量が増えることになる。なお、周期Ｄ１は、転送するデータＤＡＴの解像度を周期として発生するＬＥと同期していないので、連続的に変化させることが可能である。

また、第２の相違点は、駆動波形ＶＣＯＭを生成している最中に、吐出データＤＡＴを更新できるようにした点である。ここで、図１２では、ＶＣＯＭ及びＶＮＯＺの波形は、駆動波形印加手段より所定時間で圧電素子を放電させインクを引き込ませる放電波形５０２と、上述の所定時間より短い時間で圧電素子を急激に充電しインクを吐出させるファイア（ＦＩＲＥ）波形５０１とからなる。

ここで、図１２に示すＶＮＯＺ１（ｏｎ）の波形に関する発生原理は、図６に示したものと同じく、信号ＯＥ１がハイのときにスイッチ２０７がオンになり、接地される。この結果、奇数ノズルのうち吐出データＤＡＴがオンのノズルからインクが吐出する。
信号ＯＥ１がローのときはスイッチ２０７がオフになり、ＶＣＯＭがＶＮＯＺ１としてそのまま出力され、インクは吐出しない。

図１２においては、ＬＥ（ｍ＋１）が発生する時刻（図中縦点線で示す）に、吐出データＤＡＴがｏｎ（‘１’）からｏｆｆ（‘０’）に変化した場合を示している。このように変化すると、例えば、図１１のスイッチ２０７が開き放電が停止するため、その時点で圧電素子３０４に残留する電荷が残る。また、インク吐出に寄与するのは、急激な充電波形である。

通常の場合、ファイア波形５０１時のＶＣＯＭとＶＮＯＺとの電位差は、Ｖｐｐになるものの、この場合は残留電荷のため図１２に示すように‘Ｖｆｏｎ−ｏｆｆ（ＶｆｏｎからＶｆｏｆｆを減算した値）’に減ることになる。これにより、インク吐出が減ることになる。

この結果、信号ＬＥ（ｍ）からＬＥ（ｍ＋１）までの区間で、正規の大きさの液滴が２発と、大きさの小さな液滴が１発、次の区間との境界において吐出される。

また、この電位差Ｖｆｏｎ−ｏｆｆは、ファイア波形５０１直前の放電波形５０２においてｏｎとｏｆｆの時間のうち、ｏｆｆの時間が長ければ長いほど小さくなる。これにより、駆動波形ＶＣＯＭを生成している最中に、吐出データＤＡＴがｏｎからｏｆｆになった場合、それらの時間の比にしたがって通常より量の少ないインク液滴を吐出する。したがって、データの変わり目、すなわち画像のエッジ部分となる境界部を滑らかにし、モアレ等の折り返し雑音を防止することができるという効果が得られる。

更に、図１２中のＶＮＯＺ１（ｏｆｆ）の欄の中に、駆動波形ＶＣＯＭを生成中にラッチイネーブルＬＥ（ｍ＋１）により、吐出データＤＡＴがｏｆｆ（‘０’）からｏｎ（‘１’）に変化した場合を示している。

このように変化すると、例えば、図９に示すスイッチ２０７が閉じ、急に放電が開始されるが、図９の電気抵抗２１２で電流が制限されるため、放電波形５０２中は直ぐに放電できない。また、電気抵抗２１２により制限される電流値と、放電波形により放電される電流値とが概略等しくなるような適当な抵抗値とすることにより、図１２のようにＶＮＯＺの電位が、スイッチが閉になった電位（Ｖｆｏｆｆ−ｏｎと呼ぶ）付近に維持される。つまり、本発明での駆動波形ＶＣＯＭは、放電波形５０２の直後にファイア波形５０１となるため、結局ファイア波形５０１時のＶＣＯＭとＶＮＯＺとの電位差はＶｆｏｆｆ−ｏｎに減ってしまう。これによりインク吐出が減ることになる。

このＶｆｏｆｆ−ｏｎは、ファイア波形５０１直前の放電波形５０２において、ｏｆｆとｏｎの時間のうち、ｏｆｆの時間が長ければ長いほど小さくなる。これにより、駆動波形ＶＣＯＭを生成している最中に、吐出データＤＡＴがｏｆｆからｏｎになった場合についても、それらの時間の比にしたがって通常より量の少ないインク液滴を吐出することができる。これにより、データの変わり目を滑らかにし、モアレ等の折り返し雑音を防止することができる。

なお、ＶＮＯＺ２（ｏｎ）及びＶＮＯＺ２（ｏｆｆ）についても同様であるが、この場合、ＬＥ（ｍ＋１）が発生する時刻（図中縦点線で示す）において吐出しないため、インク量の減少はおこらない。

以上、本実施例によれば、駆動波形ＶＣＯＭの周期を吐出データＤＡＴの転送とは無関係に、つまり、吐出データＤＡＴの搬送方向解像度とは無関係に、殆ど任意に調整することにより画質を損ねることなく所望のインク量で記録媒体を塗布できるという効果がある。

なお、本実施例では、ノズルグループの数Ｎを、Ｎ＝２としてきたが、駆動波形ＶＣＯＭの波形時間幅ＰＷが小さく、また用紙搬送速度が小さく、距離周期Ｄ１にかかる時間が十分に大きければ、ノズルグループの数に応じて距離周期Ｄ１−Ｉ（Ｉはノズルグループ対応番号）を設定することが可能である。この場合、シフト距離Ｄ２は設定されてない。また、距離周期Ｄ１を全てのノズルグループで同じ値に固定して、ノズルグループの数に応じてシフト距離Ｄ２−Ｉ（Ｉはノズルグループ対応番号）を設定することも可能である。その場合でも本実施例は適用可能であり、ノズルグループ毎に最適化することができる。

＜インク塗布位置の第１の設定例＞
ここで、上述した本実施例におけるインク塗布位置の設定例について説明する。図１３は、本実施例におけるインク塗布位置の第１の設定例を示す図である。図１３に示す第１の設定例では、ノズル３００のピッチＰｎが１／６００インチ（約４２．３μｍ）とし、距離周期Ｄ１を２√３×Ｐｎ近傍（１４７μｍ）に設定し、シフト周期Ｄ２を√３×Ｐｎの近傍（７３．５μｍ）に設定している。これにより、インク塗布による記録媒体への記録結果は、図１３（ａ）のような細密格子状に塗布することができる。また、同様に距離周期Ｄ１を２×Ｐｎ／√３近傍（４９μｍ）に設定し、シフト周期Ｄ２をＰｎ／√３の近（２４．５μｍ）に設定すれば、インク塗布による記録媒体への記録結果は図１３（ｂ）のような細密格子状に塗布することができる。

上述したように第１の設定例によりインクの塗布位置を調整してインク量の吐出を調整することにより、インク液滴が球形であれば、紙面上で最もムラなく塗布することができる。また、単位面積当たり最小のインク量で白筋等の画質欠陥のない記録画像が得られる。

＜インク塗布位置の第２の設定例＞
次に、上述した本実施例におけるインク塗布位置の他の設定例について説明する。図１４は、本実施例におけるインク塗布位置の第２の設定例を示す図である。図１４に示す第２の設定例は、出力イネーブル信号ＯＥ１，ＯＥ２の距離周期をＤ１（μｍ）とし、基準となる出力イネーブル信号ＯＥ１の発生から出力イネーブル信号ＯＥ２の発生までのシフト距離をＤ２（μｍ）として記録する場合において、シフト距離Ｄ２を調整することにより記録用紙１０６上での塗布位置を設定するものである。

つまり、出力イネーブルＯＥ１及びＯＥ２の距離周期をＤ１とすると、Ｄ２／Ｄ１（Ｄ２をＤ１で除算した値）が１／２に近い（１／２近傍）場合は、上述の図７（ａ）に示すようなインクの浸透となる。また、Ｄ２／Ｄ１が０又は１に近い場合（言い換えればＤ２／Ｄ１、及び１−Ｄ２／Ｄ１）が０に近い（０近傍）場合）、図７（ｂ）に示すようなインクの浸透となる。したがって、上述の２つの場合は、それぞれ記録用紙１０６へのインクの浸透の仕方や滲み方が異なるため、表面のインク画像の画質が異なることになる。

したがって、本実施例を適用したＤ２／Ｄ１の値を調整することにより、記録画像を広くに滲ませ、表面の乾燥が速くなるように調整することができる。また、用紙の裏抜けを防止することができ、両面記録したりする場合は、Ｄ２／Ｄ１を１／２に近く設定することによって達成することができる。また、滲みを抑えて画像濃度を上げたり、縦横線のエッジ部をシャープにする等して画質を上げる場合はＤ２／Ｄ１を０か１に近く設定することによって達成することができる。

このように、記録用紙への記録前に、上述した何れかの塗布内容を予め選択し設定しておくことにより、本発明の特長を生かすことができる。

上述したように本発明によれば、インクの吐出を高精度に行うことができる。つまり、用紙種類に応じて単位面積当たりのインク塗布量を高精度に設定することができる。これにより、高画質にすると同時にインクの無駄をなくすことができる。また、インク乾燥、裏抜けといった現象の他、記録画質も微妙に調整できるようになり、トータルな最適化が可能になる。また、データの境界で発生するモアレ等の画質劣化要因に対しても、比率に応じて中間調吐出が可能となるため、高精細な画像を形成することができる。

以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

インクジェット記録装置の一構成例を示す図である。 駆動回路の一構成例を示す図である。 本実施例におけるノズルの構造の一例を示す図である。 出力イネーブル生成回路の一構成例を示す図である。 波形生成手段の一構成例を示す図である。 通常の駆動回路のタイミングチャートの一例を示す図である。 用紙上に塗布されたインク液滴の定着の様子の一例を示す図である。 吐出データを間引く方法により塗布インク量を調整した一例を示す図である。 本実施例における駆動回路の一構成例を示す図である。 本実施例における出力イネーブル生成回路の一構成例を示す図である。 駆動回路のスイッチ部分の他の構成例を示す図である。 本実施例の駆動回路の動作タイミングチャートの一例を示す図である。 本実施例におけるインク塗布位置の第１の設定例を示す図である。 本実施例におけるインク塗布位置の第２の設定例を示す図である。

符号の説明

１００ インクジェット記録装置
１０１ 制御装置
１０２ 駆動回路
１０３ インクジェット記録ヘッドモジュール
１０４ インクタンク
１０５ 記録媒体搬送装置
１０６ 記録用紙
１０７ 用紙搬送方向
２０１，２１１ 出力イネーブル生成回路
２０２ ＬＥ生成回路
２０３ シフトレジスタ
２０４ ラッチ
２０５ 論理積回路
２０６ スイッチパルス
２０７ スイッチ
２０８ 波形発生装置
２０９ ダイオード
２１２ 電気抵抗
２１３ 電源
３００ ノズル
３０１ オリフィス（ノズル孔）
３０２ 加圧室
３０３ 振動板
３０４ 圧電素子
３０５ 信号入力端子
３０６ 圧電素子固定基板
３０７ リストリクタ
３０９ 弾性材料
３１０ リストリクタプレート
３１１ 加圧室プレート
３１２ オリフィスプレート
３１３ 支持板
４００ 高周波クロック出力部
４０１ バイナリカウンタ
４０２ 波形メモリ
４０３ デジタルアナログコンバータ
４０４ オペアンプ回路
４０５ 増幅器
４１０ 出力波形データ
５０１ ファイア（ＦＩＲＥ）波形
５０２ 放電波形

Claims (16)

1. 複数ノズルを配置した記録ヘッドモジュールを少なくとも１つ有し、所定の搬送方向に移動している記録媒体に前記記録ヘッドモジュールからインクを吐出する液滴吐出装置において、
   前記搬送方向の解像度が設定された吐出データを該解像度区間毎に取得し、前記解像度区間内でノズル毎に吐出データを設定するラッチ回路と、
   前記解像度区間とは異なる所定周期であって、前記記録媒体の位置を所定の分解能で検出した結果を出力する用紙位置検出信号の整数倍で周期的に発生する出力イネーブル信号を生成する出力イネーブル生成手段と、
   前記出力イネーブル信号に同期して前記複数ノズルの各ノズルの圧電素子の共通電極線に駆動波形を印加する駆動波形印加手段と、
   前記出力イネーブル信号と、前記ラッチ回路から出力される吐出データとの論理積に基づいてスイッチを開閉し、前記各ノズルの圧電素子の個別電極を接地に導くスイッチ回路とを有することを特徴とする液滴吐出装置。
2. 複数ノズルを配置した記録ヘッドモジュールを少なくとも１つ有し、記録媒体を搬送方向に移動させインクを前記記録ヘッドモジュールから吐出する液滴吐出装置において、
   前記搬送方向の解像度が設定された吐出データを該解像度区間毎に取得し、前記解像度区間内でノズル毎に吐出データを設定するラッチ回路と、
   前記解像度区間とは異なる所定周期であって、前記記録媒体の位置を所定の分解能で検出した結果を出力する用紙位置検出信号の整数倍で周期的に発生し、かつ複数のグループに分けられたノズルに対し、ある一つのグループのノズルに設定された基準となる周期からのシフト距離に基づいて、他のグループのノズル周期をシフトすることにより発生する出力イネーブル信号を生成する出力イネーブル生成手段と、
   前記出力イネーブル信号に同期して前記複数ノズルの各ノズルの圧電素子の共通電極線に駆動波形を印加する駆動波形印加手段と、
   前記出力イネーブル信号と、前記ラッチ回路から出力される吐出データとの論理積に基づいてスイッチを開閉し、前記各ノズルの圧電素子の個別電極を接地に導くスイッチ回路とを有することを特徴とする液滴吐出装置。
3. 前記駆動波形印加手段は、
   所定時間で前記圧電素子を放電させインクを引き込ませる放電波形と、前記所定時間より短い時間で前記圧電素子を充電しインクを吐出させるファイア波形とからなる駆動波形を生成することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
4. 前記スイッチ回路は、
   前記スイッチに直列に接続され、前記放電波形の時に放電電流を制限するための電気抵抗と、
   前記ファイア波形の時に、前記個別電極から接地の方向に接続され、前記電気抵抗の制限を受けることなく電流を流すダイオードとを有することを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出装置。
5. 前記電気抵抗により制限される電流値と、前記放電波形により放電される電流値とが、概略等しいことを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出装置。
6. 前記出力イネーブル生成手段は、
   前記複数ノズルを奇数番目ノズル及び偶数番目ノズルの２つのグループに分け、前記解像度区間とは異なる所定周期であって、前記記録媒体の位置を所定の分解能で検出した結果を出力する用紙位置検出信号の整数倍の周期Ｄ１及び前記複数のグループに分けられた複数のノズルに対して設定された基準信号からのシフト距離Ｄ２で発生する出力イネーブル信号の生成について、
   （Ｄ２／Ｄ１）が１／２近傍となる場合と、
   （Ｄ２／Ｄ１）又は（１−Ｄ２／Ｄ１）が０近傍となる場合との２つの場合に対応した前記出力イネーブル信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
7. 前記出力イネーブル生成手段は、
   ノズルピッチをＰｎとして、前記解像度区間とは異なる所定周期であって、前記記録媒体の位置を所定の分解能で検出した結果を出力する用紙位置検出信号の整数倍の周期Ｄ１を２√３×Ｐｎとし、かつ前記シフト距離Ｄ２を√３×Ｐｎとするか、又は、前記整数倍の周期Ｄ１を２Ｐｎ／√３とし、かつ前記シフト距離Ｄ２をＰｎ／√３とする前記出力イネーブル信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
8. 前記記録ヘッドモジュールは、インクジェット記録ヘッドモジュールであることを特徴とする請求項１に記載の液滴排出装置。
9. 複数ノズルを配置した記録ヘッドモジュールを少なくとも１つ有し、所定の搬送方向に移動している記録媒体に前記記録ヘッドモジュールからインクを吐出する液滴吐出方法において、
   前記搬送方向の解像度が設定された吐出データを該解像度区間毎に取得し、前記解像度区間内でノズル毎に吐出データを設定するラッチステップと、
   前記解像度区間とは異なる所定周期であって、前記記録媒体の位置を所定の分解能で検出した結果を出力する用紙位置検出信号の整数倍で周期的に発生する出力イネーブル信号を生成する出力イネーブル生成ステップと、
   前記出力イネーブル信号に同期して前記複数ノズルの各ノズルの圧電素子の共通電極線に駆動波形を印加する駆動波形印加ステップと、
   前記出力イネーブル信号と、前記ラッチステップから出力される吐出データとの論理積に基づいてスイッチを開閉し、前記各ノズルの圧電素子の個別電極を接地に導くスイッチステップとを有することを特徴とする液滴吐出方法。
10. 複数ノズルを配置した記録ヘッドモジュールを少なくとも１つ有し、記録媒体を搬送方向に移動させインクを前記記録ヘッドモジュールから吐出する液滴吐出方法において、
    前記搬送方向の解像度が設定された吐出データを該解像度区間毎に取得し、前記解像度区間内でノズル毎に吐出データを設定するラッチステップと、
    前記解像度区間とは異なる所定周期であって、前記記録媒体の位置を所定の分解能で検出した結果を出力する用紙位置検出信号の整数倍で周期的に発生し、かつ複数のグループに分けられたノズルに対し、ある一つのグループのノズルに設定された基準となる周期からのシフト距離に基づいて、他のグループのノズル周期をシフトすることにより発生する出力イネーブル信号を生成する出力イネーブル生成ステップと、
    前記出力イネーブル信号に同期して前記複数ノズルの各ノズルの圧電素子の共通電極線に駆動波形を印加する駆動波形印加ステップと、
    前記出力イネーブル信号と、前記ラッチステップから出力される吐出データとの論理積に基づいてスイッチを開閉し、前記各ノズルの圧電素子の個別電極を接地に導くスイッチステップとを有することを特徴とする液滴吐出方法。
11. 前記駆動波形印加ステップは、
    所定時間で前記圧電素子を放電させインクを引き込ませる放電波形と、前記所定時間より短い時間で前記圧電素子を充電しインクを吐出させるファイア波形とからなる駆動波形を生成することを特徴とする請求項９に記載の液滴吐出方法。
12. 前記スイッチステップは、
    前記スイッチに直列に接続された電気抵抗により、前記放電波形の時に放電電流を制限し、前記ファイア波形の時に、前記個別電極から接地の方向に接続されたダイオードにより、前記電気抵抗の制限を受けることなく電流を流すことを特徴とする請求項１１に記載の液滴吐出方法。
13. 前記電気抵抗により制限される電流値と、前記放電波形により放電される電流値とを概略等しくすることを特徴とする請求項１２に記載の液滴吐出方法。
14. 前記出力イネーブル生成ステップは、
    前記複数ノズルを奇数番目ノズル及び偶数番目ノズルの２つのグループに分け、前記解像度区間とは異なる所定周期であって、前記記録媒体の位置を所定の分解能で検出した結果を出力する用紙位置検出信号の整数倍の周期Ｄ１及び前記複数のグループに分けられた複数のノズルに対して設定された基準信号からのシフト距離Ｄ２で発生する出力イネーブル信号の生成について、
    （Ｄ２／Ｄ１）が１／２近傍となる場合と、
    （Ｄ２／Ｄ１）又は（１−Ｄ２／Ｄ１）が０近傍となる場合との２つの場合に対応した前記出力イネーブル信号を生成することを特徴とする請求項９に記載の液滴吐出方法。
15. 前記出力イネーブル生成ステップは、
    ノズルピッチをＰｎとして、前記解像度区間とは異なる所定周期であって、前記記録媒体の位置を所定の分解能で検出した結果を出力する用紙位置検出信号の整数倍の周期Ｄ１を２√３×Ｐｎとし、かつ前記シフト距離Ｄ２を√３×Ｐｎとするか、又は、前記整数倍の周期Ｄ１を２Ｐｎ／√３とし、かつ前記シフト距離Ｄ２をＰｎ／√３とする前記出力イネーブル信号を生成することを特徴とする請求項９に記載の液滴吐出方法。
16. 前記放電波形を印加している放電時間内に吐出データ１から０、又は０から１に変化した場合、変化直後の前記ファイア波形印加時に前記圧電素子に印加される駆動電位差は、
    前記放電時間全体において吐出データが１の時の電位差よりも小さくなり、かつその大きさは前記放電時間内において吐出データが１になっている時間が長いほど大きくなることを特徴とする請求項１１に記載の液滴吐出方法。

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