インクジェット記録ヘッド並びにそれを用いたインクジェット記録方法及び装置
【課題】本発明は、インク流路に連通した複数の圧力室において生じる局部的なインク供給不足を低減できるインクジェット記録ヘッドを提供する。
【解決手段】複数列のインク流路の間に複数の記録素子からなる素子列を配置したヘッドについて、次の配置条件に基づいて記録素子を左右のインク流路のいずれかに連通する。（イ）外側インク流路４ｂに隣接する素子列の一部の圧力室を隣接する内側インク流路４ａに連通し、残りの圧力室を外側インク流路４ｂに連通する（ロ）内側インク流路４ａの両側に対向配置された圧力室は、一方のみ内側インク流路４ａに連通するか、いずれも連通しない（ハ）各インク流路には駆動タイミングの異なる記録素子を連通し、駆動タイミング毎の数をほぼ同数に設定する（ニ）各インク流路に連通する記録素子のうち当該インク流路に隣接する素子列の駆動タイミングの異なる記録素子の数をほぼ同数に設定する。
【解決手段】複数列のインク流路の間に複数の記録素子からなる素子列を配置したヘッドについて、次の配置条件に基づいて記録素子を左右のインク流路のいずれかに連通する。（イ）外側インク流路４ｂに隣接する素子列の一部の圧力室を隣接する内側インク流路４ａに連通し、残りの圧力室を外側インク流路４ｂに連通する（ロ）内側インク流路４ａの両側に対向配置された圧力室は、一方のみ内側インク流路４ａに連通するか、いずれも連通しない（ハ）各インク流路には駆動タイミングの異なる記録素子を連通し、駆動タイミング毎の数をほぼ同数に設定する（ニ）各インク流路に連通する記録素子のうち当該インク流路に隣接する素子列の駆動タイミングの異なる記録素子の数をほぼ同数に設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体にインクを吐出して画像形成を行うインクジェット記録ヘッド並びにそれを用いたインクジェット記録方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、記録媒体への画像形成方法として、インクジェット記録ヘッドからインクを記録媒体へ吐出して、所望の画像を形成する方法が知られている。
【０００３】
インクジェット記録ヘッドは、インクタンクからインクが供給される複数の圧力室と、各圧力室に対応した圧電素子を備え、インクが供給されたこれら圧力室のうち、選択された圧力室に対して圧電素子から振動板を介して圧力を加えることで、圧力室に連通するノズルからインクを所定量吐出する。
【０００４】
高解像度の画像形成を行う場合には、こうしたノズル、圧力室及び圧電素子等を備えた記録素子をインクジェット記録ヘッドに複数搭載して記録媒体に高密度の記録動作を行なう。例えば、特許文献１では、主流路から分岐した複数の分岐流路を列状に配列された複数の圧力室に沿って形成し、分岐流路から圧力室にインクを供給するようにした液体吐出ヘッドが記載されている。また、特許文献２では、複数のノズルが配列されたノズル列を所定の方向に複数列形成された液体吐出ヘッドにおいて、隣接する２つのノズル列の圧力室に対して同一の共通流路から液体が供給されるようにした点が記載されている。また、特許文献３では、複数のノズルからなる２つのノズル列に対して共通液室からインクを供給するようにした記録ヘッドが記載されている。
【特許文献１】特開２００３−１８２３号公報
【特許文献２】特開２００６−２６４２６８号公報
【特許文献３】特開２００７−２６８９６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献に記載されているように、１つのインク流路に対して複数の圧力室を連通してインク供給を行う場合、インク流路に流通するインク量には限界があるため、粘度等のインク特性、ノズルからのインク吐出量といった要因によりノズルからのインクの安定吐出には１つのインク流路に連通するノズル数に上限がある。また、ノズル数を上限以内に設定したとしても局部的にインクの供給不足が生じるおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、インク流路に連通した複数の圧力室において生じる局部的なインク供給不足を低減することができるインクジェット記録ヘッドを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るインクジェット記録ヘッドは、ノズル及び当該ノズルに連通する圧力室を備えた記録素子が所定の方向に配列された複数の素子列と、隣接する前記素子列の間に配列された複数の内側インク流路と、最外側の前記素子列の外側に隣接して配列された一対の外側インク流路とを備え、最外側の前記素子列の一部の前記圧力室が当該素子列に隣接する前記内側インク流路に連通されているとともに残りの前記圧力室が前記外側インク流路に連通されており、かつ、隣接する前記素子列の互いに対向配置された前記圧力室は、当該素子列の間に配列された前記内側インク流路に対していずれか一方のみが連通されているかいずれも連通されていないことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るインクジェット記録方法は、上記のインクジェット記録ヘッドを用いて記録動作を行なうインクジェット記録方法であって、前記内側インク流路及び前記外側インク流路の各インク流路に連通する前記記録素子をほぼ同数ずつに分けて異なる駆動タイミングで駆動して記録動作を行なうことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る別のインクジェット記録方法は、上記のインクジェット記録ヘッドを用いて記録動作を行なうインクジェット記録方法であって、前記内側インク流路及び前記外側インク流路の各インク流路に連通する前記記録素子のうち当該インク流路に隣接する前記素子列の前記記録素子をほぼ同数ずつに分けて異なる駆動タイミングで駆動して記録動作を行なうことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るインクジェット記録装置は、上記のインクジェット記録ヘッドと、前記インクジェット記録ヘッドを駆動制御して記録動作を行う記録制御手段とを備えたインクジェット記録装置であって、前記記録制御手段は、前記内側インク流路及び前記外側インク流路の各インク流路に連通する前記記録素子をほぼ同数ずつに分けて異なる駆動タイミングで駆動して記録動作を行なうことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る別のインクジェット記録装置は、請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドと、前記インクジェット記録ヘッドを駆動制御して記録動作を行う記録制御手段とを備えたインクジェット記録装置であって、前記記録制御手段は、前記内側インク流路及び前記外側インク流路の各インク流路に連通する前記記録素子のうち当該インク流路に隣接する前記素子列の前記記録素子をほぼ同数ずつに分けて異なる駆動タイミングで駆動して記録動作を行なうことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、インク流路に連通した複数の圧力室において生じる局部的なインク供給不足を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドについて、添付した図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態に関する概略平面図である。インクジェット記録ヘッド１は、複数枚のプレートを積層して形成されている。一方の側部にインク導入口２が設けられており、内部にインク供給路（点線で表示）が形成されてインク導入口２と連通している。インク供給路は、インク導入口２に連通する共通液室３から分岐する複数のインク流路４からなり、インク流路４は、所定の間隔を空けて平行になるように設定されている。インク流路４の間には、ヘッド外面に複数の圧電素子５が列状に配列されている。そして、両側の外側インク流路４ｂの外側には圧電素子５は設けられておらず、内側インク流路４ａの間並びに内側インク流路４ａ及び外側インク流路４ｂの間に圧電素子５が配列されている。
【００１５】
図２はインクジェット記録ヘッド１の内部構造を示す図１のＡ−Ａ断面図であり、図３は図１のＢ−Ｂ断面図である。各インク流路４の間には、複数の圧力室６が列状に配列されて形成されており、各圧力室６はリストリクタ７を介してインク流路４に連通している。そして、インク流路４の間には各圧力室６に連通する管状のインク通路８が形成されており、インク通路８の端部にノズル９が形成されている。各圧力室６に対応して圧電素子５がヘッド外面に接着固定されており、圧電素子５に対して図示せぬ駆動回路から駆動信号を入力されると、圧電素子５が変形して圧力室６内のインクを変動させてノズル９からインクを吐出するようになっている。
【００１６】
以上説明したように、インクジェット記録ヘッド１は、インク流路４に連通する圧力室６及びノズル９が１つの記録素子として構成され、インク流路４の間に複数の記録素子が列状に配列された素子列が複数列設けられて全体として複数の記録素子がマトリクス状に配置されている。インク流路４の数は、素子列の数よりも１つ多く設けられており、そのため、最も外側の素子列の外側にそれぞれ外側インク流路４ｂが配設され、すべての素子列がインク流路４の間に配列されるようになっている。
【００１７】
このようにインク流路４の数を素子列の数よりも多くすることで、１つのインク流路からインクを供給する記録素子数を抑えることができ、インクジェット記録ヘッドに搭載する記録素子を増加させて高密度記録を行う場合でも記録素子に対するインクの供給不足といったトラブルを解消することができる。すなわち、１つのインク流路に連通する圧力室が減少すると、記録動作の際に各記録素子間のクロストークが減少してクロストークに伴う吐出不良が抑えられ、高周波で記録素子を駆動しても安定して吐出動作を行うことができる。
【００１８】
また、すべての素子列がインク流路の間に配設されているので、各記録素子を両側のインク流路のいずれかに連通させることができ、記録素子に対する局部的なインク供給不足が生じないように連通するインク流路を選択することが可能となる。
【００１９】
図４は、８列のインク流路の間に８個の記録素子からなる素子列を７列配置したインクジェット記録ヘッドに関する模式図である。図４では、各記録素子の圧力室を長方形で模式的に描画し、両側のインク流路に対して各圧力室がどちらに連通しているかをハッチングで示すリストリクタにより模式的に描画している。左側のインク流路に連通している場合には圧力室に対してリストリクタを左側に配置して斜線のハッチングを施しており、右側のインク流路に連通している場合には圧力室に対してリストリクタを右側に配置して点によるハッチングを施している。そして、左側配置の領域と右側配置の領域を太い鎖線で区分けして表示している。
【００２０】
また、各インク流路については、その番号としてＮｏ．１〜Ｎｏ．８を上部に付しており、マトリクス状に配列された各圧力室は、行記号Ａ〜Ｈ及び列記号ａ〜ｇの組み合せた記号で表示するようにしている。例えば、Ｎｏ．１及びＮｏ．２のインク流路の間に配列された８個の圧力室は、Ａａ〜Ｈａの記号で表示されるようになる。
【００２１】
また、各記録素子は、２つの異なる駆動タイミングＴ１及びＴ２で駆動されるようになっており、上半分の記録素子に対応する圧力室Ａａ〜Ａｇ、Ｂａ〜Ｂｇ、Ｃａ〜Ｃｇ及びＤａ〜Ｄｇが駆動タイミングＴ１で駆動され（点線で囲まれた領域）、下半分の記録素子に対応する圧力室Ｅａ〜Ｅｇ、Ｆａ〜Ｆｇ、Ｇａ〜Ｇｇ及びＨａ〜Ｈｇが駆動タイミングＴ２で駆動される（一点鎖線で囲まれた領域）。
【００２２】
記録素子に対する局部的なインク供給不足を抑えるためのリストリクタの配置条件としては以下の条件が挙げられる。
（イ）外側インク流路４ｂに隣接する素子列の一部の圧力室を隣接する内側インク流路４ａに連通し、残りの圧力室を外側インク流路４ｂに連通するように割り振る。
（ロ）内側インク流路４ａの両側に対向配置された圧力室については、いずれか一方のみが内側インク流路４ａに連通するか、いずれも連通しない。
（ハ）内側インク流路及び外側インク流路の各インク流路は、駆動タイミングの異なる記録素子の圧力室に連通し、連通する圧力室の数が駆動タイミング毎に同一か１個違いとなるように設定する。
（ニ）内側インク流路及び外側インク流路の各インク流路は、駆動タイミングの異なる記録素子の圧力室に連通し、当該インク流路に隣接する素子列各々において駆動タイミング毎の連通する圧力室の数が同一か１個違いとなるように設定する。
【００２３】
以上のような配置条件に基づいて各圧力室をインク流路に連通させることで記録素子全体において安定した吐出動作を行なうことができる。すなわち、配置条件（イ）のように割り振ることで、外側インク流路に連通する圧力室数が減少ため、外側インク流路内で生じるクロストークがその分減少して安定吐出が可能となる。
【００２４】
なお、内側インク流路４ａに連通する圧力室は中央部分であることが好ましい。ある記録素子が駆動した際に発生するクロストークは、同一インク流路に連通されている記録素子すべてに影響を及ぼし、外側インク流路ほど同一ノズル列の圧力室を多く連通するため内側インク流路のそれよりも不安定吐出になり易い。そのため、外側インク流路ほど中央部に近い圧力室の影響を内側インク流路に負担させることで、外側インク流路全体に伝わるクロストークを減少させてより安定した吐出が可能となる。最外側だけでなく外側から２列目の内側インク流路に連通されている圧力室についても同様に設定するとさらに好ましい。ここで中央部分の圧力室とは、素子列の中心となる記録素子及びそれに隣接する記録素子の圧力室をいう。
【００２５】
また、配置条件（ロ）のように設定することで、対向配置された圧力室の間のクロストークの発生を抑えることができる。ここで、対向配置された圧力室とは、対向する素子列の圧力室のうち最も距離が近い圧力室を意味する。したがって、圧力室同士が正対せずにずれて配置されている場合には、最も距離の近い圧力室が対向配置された圧力室となる。等距離で２つの圧力室が対向する場合には、両方とも対向配置された圧力室として配置条件（ロ）に基づいて設定すればよい。
【００２６】
また、配置条件（ハ）のように設定することで、各インク流路において駆動タイミング毎に駆動される記録素子の数が同一又は１個違いとなるため、駆動タイミング毎の記録素子の吐出動作がほぼ同一となって吐出ムラのほとんどない安定した記録動作を行なうことができる。
【００２７】
同様に、配置条件（ニ）のように設定することで、各インク流路に連通する記録素子のうち隣接する素子列の異なる駆動タイミングの記録素子の数が同一又は１個違いとなるため、駆動タイミング毎の記録素子の吐出動作がほぼ同一となって吐出ムラのほとんどない安定した記録動作を行なうことができる。
【００２８】
図５から図１１は、図４に示すレイアウトについて配置条件（イ）から（ニ）を満たすリストリクタの配置手順を示す説明図である。まず、図５に示すように、配置条件（イ）に基づいて、右側の外側インク流路Ｎｏ．１に隣接する圧力室Ａａ〜Ｈａについて、中央部分の圧力室Ｄａを左側の内側インク流路Ｎｏ．２に連通し、それ以外の圧力室をすべて右側のインク流路Ｎｏ．１に連通する。このように割り振ることで圧力室Ｄａからのクロストークの影響を防止することができる。
【００２９】
次に、図６に示すように、圧力室Ｄａ〜Ｄｇを設定する。圧力室Ｄａが左側のインク流路Ｎｏ．２に連通しているので、配置条件（ロ）に基づいて、圧力室Ｄｂ〜Ｄｇをすべて左側のインク流路に連通するように設定する。
【００３０】
次に、図７に示すように、圧力室Ａｇ〜Ｈｇを設定する。左側の外側インク流路Ｎｏ．８では、圧力室Ｄｇが連通するようになっているため、配置条件（イ）に基づいて中央部分の圧力室Ｅｇを右側の内側インク流路Ｎｏ．７に連通し、残りのＡｇ〜Ｃｇ及びＦｇ〜Ｈｇを左側の外側インク流路Ｎｏ．８に連通する。また、圧力室Ｅｇが右側に連通するため、配置条件（ロ）に基づいて、圧力室Ｅｂ〜Ｅｆを右側のインク流路に連通するように設定する。
【００３１】
図８では、ｂ列の圧力室を設定する。圧力室Ｄｂがインク流路Ｎｏ．３に連通しているので、配置条件（ハ）及び（ニ）に基づいて圧力室Ｃｂをインク流路Ｎｏ．２に割り振り、同様に圧力室Ｅｂがインク流路Ｎｏ．２に連通しているので、圧力室Ｆｂをインク流路Ｎｏ．３に割り振る。残りの圧力室Ａｂ、Ｂｂ、Ｇｂ及びＨｂをインク流路Ｎｏ．２に割り振る。さらに、配置条件(ロ)に基づいて、Ｆｃ〜Ｆｆを、左側のインク流路に連通する。
【００３２】
図９では、圧力室Ｆｆが左側のインク流路に連通しているので、配置条件（ハ）及び（ニ）に基づいて圧力室Ｃｆを右側のインク流路に連通するように設定する。残りのＡｆ、Ｂｆ、Ｇｆ、Ｈｆを左側のインク流路に連通するよう設定する。また圧力室Ｃｆは右側流路に連通するよう設定したので、配置条件（ロ）より、Ｃｃ〜Ｃｅを右側のインク流路に連通するよう設定する。
【００３３】
図１０では、圧力室Ｂｃ、Ｂｄ及びＢｅ並びに圧力室Ｇｃ、Ｇｄ及びＧｅを設定する。この場合、配置条件（ロ）、（ハ）及び（ニ）に基づいて圧力室Ｂｃ、Ｂｄ及びＢｅを左側のインク流路に連通し、圧力室Ｇｃ、Ｇｄ及びＧｅを右側のインク流路に連通する。そして、ｃ列及びｅ列の残りの圧力室Ａｃ及びＨｃ並びに圧力室Ａｅ及びＨｅについて、配置条件（ロ）、（ハ）及び（ニ）に基づき、圧力室Ａｃ及びＨｃを右側のインク流路に連通し、圧力室Ａｅ及びＨｅを左側のインク流路に連通する。
【００３４】
図１１では、ｄ列の残りの圧力室Ａｄ及びＨｄを設定する。配置条件（ハ）及び（ニ）に基づいて圧力室Ａｄを右側のインク流路に連通し、圧力室Ｈｄを左側のインク流路に連通する。こうして設定された各圧力室は、図４に示すように、上半分の圧力室と下半分の圧力室が点対称（圧力室Ｄｄ及びＥｄの間を対称の中心とする）となる連通パターンに設定される。
【００３５】
以上のとおり各圧力室を左右いずれかのインク流路に連通することで、図４の上部に掲載した表に示す駆動タイミングＴ１及びＴ２の各インク流路における圧力室の数は、同数かまたは１つ違いに設定されるようになる。したがって、各インク流路ではそれぞれの駆動タイミングにおいてほぼ同一の吐出動作を行うことができるようになる。また、インク流路において対向配置された圧力室のいずれか一方のみが連通されるため、対向配置された圧力室が互いにクロストークの影響を受けることがなくなる。
【００３６】
図１２は、別の実施形態に関する模式図である。この例では、８列のインク流路の間に９個の記録素子からなる素子列を７列配置し、点線で囲まれた領域が駆動タイミングＴ１で駆動され、一点鎖線で囲まれた領域が駆動タイミングＴ２で駆動される。そして、各素子列の圧力室は、配置条件（イ）、（ロ）及び（ニ）に基づいて設定される。この場合、素子列が奇数の記録素子からなるため、中央のＥ行の圧力室Ｅａ〜Ｅｄが右側のインク流路に連通し、圧力室Ｅｅ〜Ｅｇが左側のインク流路に連通するように設定される。そして、上下の各圧力室は、圧力室Ｅｄを中心に点対称になるように連通パターンが設定され、各インク流路における左右の隣接する素子列それぞれにおいて、駆動タイミングＴ１、Ｔ２の圧力室の数は、同数かまたは１つ違いとなっている。
【００３７】
図１３は、図１２の変形例に関する模式図である。この例では、図１２に示すレイアウトにおいて３つの異なる駆動タイミングＴ１、Ｔ２及びＴ３を設定している。Ａ〜Ｃ行の圧力室に対応する記録素子が駆動タイミングＴ１で駆動され、Ｄ〜Ｆ行の圧力室に対応する記録素子が駆動タイミングＴ２で駆動され、Ｇ〜Ｉ行の圧力室に対応する記録素子が駆動タイミングＴ３で駆動されるように設定される。そして、各素子列の圧力室は、配置条件（イ）〜（ニ）に基づいて設定される。この場合にも、各インク流路における駆動タイミングＴ１、Ｔ２及びＴ３の圧力室の数は、同数かまたは１つ違いに設定されるようになり、各駆動タイミングにおける吐出動作をほぼ同一にすることができる。また、各インク流路における左右の隣接する素子列それぞれにおいても、駆動タイミングＴ１、Ｔ２及びＴ３の圧力室の数は、同数かまたは１つ違いとなっている。
【００３８】
図１４は、図４の変形例に関する模式図である。この例では、図４に示すレイアウトにおいて圧力室Ａａ及びＨｇを使用しない場合もしくは圧力室Ａａ及びＨｇが存在しない場合に配置条件（イ）〜（ニ）に基づいて設定が行われている。すなわち、配置条件（イ）及び（ロ）に基づいてａ列の中央の圧力室Ｅａ及びｇ列の中央の圧力室Ｄｇがそれぞれ隣接する内側インク流路に連通し、ａ列及びｇ列の残りの圧力室がそれぞれ外側インク流路に連通するように設定される。そして、ｂ列からｆ列の圧力室について、配置条件（ロ）、（ハ）及び（ニ）に基づいて適宜左右いずれかのインク流路に連通して設定される。こうして、図４と同様に、上半分の圧力室と下半分の圧力室が点対称（圧力室Ｄｄ及びＥｄの間を対称の中心とする）となる連通パターンに設定される。各インク流路における左右の隣接する素子列それぞれにおいて、駆動タイミングＴ１、Ｔ２の圧力室の数は、同数かまたは１つ違いとなっている。
【００３９】
図１５は、さらに別の実施形態に関する模式図である。この例では、８列のインク流路の間に１６個の記録素子からなる素子列を７列配置し、点線で囲まれた領域が駆動タイミングＴ１で駆動され、一点鎖線で囲まれた領域が駆動タイミングＴ２で駆動される。この場合、素子列が偶数の記録素子からなるため、中央のＨ行及びＩ行について配置条件（イ）及び（ロ）に基づいてＨ行の圧力室を左側のインク流路に連通し、Ｉ行の圧力室を右側のインク流路に連通するように設定される。そして、素子列の記録素子の個数が図４に示す場合の２倍に設定されていることから、中央に近いＧ行及びＪ行についても配置条件（イ）及び（ロ）に基づいてＪ行の圧力室を左側のインク流路に連通し、Ｇ行の圧力室を右側のインク流路に連通するように設定する。
【００４０】
そして、残りの圧力室について、配置条件（ロ）、（ハ）及び（ニ）に基づいて適宜左右いずれかのインク流路に連通し、図４と同様に、上半分の圧力室と下半分の圧力室が点対称（圧力室Ｈｄ及びＩｄの間を対称の中心とする）となる連通パターンに設定される。上半分が駆動タイミングＴ１で下半分が駆動タイミングＴ２に領域設定することで、各インク流路における左右の隣接する素子列それぞれにおいて、駆動タイミングＴ１、Ｔ２の圧力室の数は、同数かまたは１つ違いとなっている。
【００４１】
図１６は、さらに別の実施形態に関する模式図である。この例では、８列のインク流路の間に１２個の記録素子からなる素子列を７列配置し、３つの異なる駆動タイミングＴ１、Ｔ２及びＴ３を設定している。Ａ〜Ｄ行の圧力室に対応する記録素子が駆動タイミングＴ１で駆動され、Ｅ〜Ｈ行の圧力室に対応する記録素子が駆動タイミングＴ２で駆動され、Ｉ〜Ｌ行の圧力室に対応する記録素子が駆動タイミングＴ３で駆動されるように設定される。
【００４２】
この場合、素子列が偶数の記録素子からなるため、中央のＦ行及びＧ行について配置条件（イ）及び（ロ）に基づいてＦ行の圧力室を左側のインク流路に連通し、Ｇ行の圧力室を右側のインク流路に連通するように設定される。また、配置条件（ハ）及び（ニ）を考慮して、駆動タイミングＴ１の領域内のＤ行及び駆動周期Ｔ３の領域内のＩ行についてもＤ行の圧力室を右側のインク流路に連通し、Ｉ行の圧力室を左側のインク流路に連通するように設定する。
【００４３】
そして、残りの圧力室について、配置条件（ロ）、（ハ）及び（ニ）に基づいて適宜左右いずれかのインク流路に連通し、図４と同様に、上半分の圧力室と下半分の圧力室が点対称（圧力室Ｆｄ及びＧｄの間を対称の中心とする）となる連通パターンに設定される。上半分が駆動タイミングＴ１及び駆動タイミングＴ２で、下半分が駆動タイミングＴ２及びＴ３に領域設定することで、各インク流路における左右の隣接する素子列それぞれにおいて、駆動タイミングＴ１、Ｔ２及びＴ３の圧力室の数は、同数かまたは１つ違いとなっている。 以上のとおり各圧力室を左右いずれかのインク流路に連通することで、各インク流路ではそれぞれの駆動タイミングにおいてほぼ同一の吐出動作を行うことができるようになる。また、インク流路において対向配置された圧力室のいずれか一方のみが連通されるため、対向配置された圧力室が互いにクロストークの影響を受けることがなくなる。
【００４４】
図１７は、上述したインクジェット記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置に関する概略斜視図である。インクジェット記録ヘッド１は、ガイドレール１０によって支持されたキャリッジ１１上に位置決め固定されており、キャリッジ１１はキャリッジモータ１２の駆動によりタイミングベルト１３を介して記録媒体Ｔ上を主走査方向（横切る方向Ｘ１、Ｘ２）に往復移動するようになっている。
【００４５】
画像信号に応答して、キャリッジ１１を主走査方向Ｘ１、Ｘ２へ移動するとともに、駆動信号がフレキシブルケーブル１４を介してインクジェット記録ヘッド１に入力されてインクが記録媒体である布地Ｔの表面に向けて吐出される。
【００４６】
インクジェット記録ヘッド１は、４つの記録ヘッド部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋが主走査方向に順に配列されており、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色を吐出するようになっている。そして、４つの色を適宜重ね合わせて記録することでフルカラーの画像を記録することができる。
【００４７】
記録媒体Ｔは、無端状の搬送ベルト２０により副走査方向Ｙに搬送されるようになっている。搬送ベルト２０は、一対の搬送ローラ２１に張架されており、搬送ローラ２１を図示せぬ搬送モータにより回転駆動することで搬送ベルト２０の搬送動作が行なわれる。
【００４８】
図１８は、インクジェット記録装置に関するブロック構成図である。インクジェット記録装置１００は、外部装置１０１から送信される記録信号を受信して記録動作を行なう。記録信号は、送受信部１１１で受信されて制御部１１０に入力される。
【００４９】
制御部１１０は、装置全体の制御を行い、インクジェット記録ヘッドに対してはヘッド駆動回路１１２に制御信号を送信して駆動動作を行なう。また、キャリッジモータ１２等のモータ駆動制御を行うためにモータ駆動回路１１３に制御信号を送信して駆動動作を行なう。
【００５０】
制御部１１０は、外部装置から記録信号が送信された場合、送信された記録信号に基づいて各インクジェット記録ヘッドの記録素子に対応する吐出パターンに変換する。変換された吐出パターンはヘッド駆動回路１１２に送信される。
【００５１】
ヘッド駆動回路１１２では、送信された吐出パターンを遅延回路１１２ａに入力して、キャリッジ走査速度あるいは記録媒体搬送速度と記録画素数の設定値により算出される吐出周期Ｔに準じたトリガ信号を生成する。その際に、各記録素子が複数の異なる駆動タイミングＴ１〜Ｔｍで吐出するようにトリガ信号Ｔｒ１〜Ｔｒｍに変換して生成される。
【００５２】
トリガ信号Ｔｒ１〜Ｔｒｍは、対応するヘッドドライバＤ１〜Ｄｍに入力されて、それぞれに対応する記録素子に対して駆動信号波形ｖ１〜ｖｍを印加し、各記録素子は、異なる駆動タイミングＴ１〜Ｔｍで吐出動作を行なうようになる。
【００５３】
図１９は、２つの異なる駆動タイミングＴ１及びＴ２で各記録素子を駆動する場合のタイミングチャートである。この例では、駆動タイミングＴ１の駆動信号波形ｖ１及び駆動タイミングＴ２の駆動信号波形ｖ２は、いずれも吐出周期Ｔで信号波形が生成されているが、駆動タイミングＴ２は、駆動タイミングＴ１に対して１／２Ｔだけ遅延して信号波形が生成されるようになっている。そのため、各記録素子が吐出周期Ｔ毎に吐出動作を行なう場合でも、駆動タイミングがずれることで局部的なインク供給不足に陥ることなく安定した吐出動作を行うことが可能となる。
【００５４】
図２０は、３つの異なる駆動タイミングＴ１、Ｔ２及びＴ３で各記録素子を駆動する場合のタイミングチャートである。この例では、駆動タイミングＴ１の駆動信号波形ｖ１、駆動タイミングＴ２の駆動信号波形ｖ２及び駆動タイミングＴ３の駆動信号波形ｖ３は、いずれも吐出周期Ｔで信号波形が生成されているが、駆動タイミングＴ２は、駆動タイミングＴ１に対して１／３Ｔだけ遅延して信号波形が生成され、駆動タイミングＴ３は、駆動タイミングＴ１に対して２／３Ｔだけ遅延して信号波形が生成されるようになっている。そのため、各記録素子が吐出周期Ｔ毎に吐出動作を行なう場合でも、駆動タイミングがずれることで局部的なインク供給不足に陥ることなく安定した吐出動作を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本実施形態に関する概略平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】インクジェット記録ヘッドに関する模式図である。
【図５】リストリクタの配置手順を示す説明図である。
【図６】リストリクタの配置手順を示す説明図である。
【図７】リストリクタの配置手順を示す説明図である。
【図８】リストリクタの配置手順を示す説明図である。
【図９】リストリクタの配置手順を示す説明図である。
【図１０】リストリクタの配置手順を示す説明図である。
【図１１】リストリクタの配置手順を示す説明図である。
【図１２】別の実施形態に関する模式図である。
【図１３】図１２の変形例に関する模式図である。
【図１４】図４の変形例に関する模式図である。
【図１５】さらに別の実施形態に関する模式図である。
【図１６】さらに別の実施形態に関する模式図である。
【図１７】インクジェット記録装置に関する概略斜視図である。
【図１８】インクジェット記録装置に関するブロック構成図である。
【図１９】異なる駆動タイミングで記録素子を駆動する場合のタイミングチャートである。
【図２０】異なる駆動タイミングで記録素子を駆動する場合のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１ インクジェット記録ヘッド
２ インク導入口
３ 共通液室
４ インク流路
５ 圧電素子
６ 圧力室
７ リストリクタ
８ インク通路
９ ノズル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体にインクを吐出して画像形成を行うインクジェット記録ヘッド並びにそれを用いたインクジェット記録方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、記録媒体への画像形成方法として、インクジェット記録ヘッドからインクを記録媒体へ吐出して、所望の画像を形成する方法が知られている。
【０００３】
インクジェット記録ヘッドは、インクタンクからインクが供給される複数の圧力室と、各圧力室に対応した圧電素子を備え、インクが供給されたこれら圧力室のうち、選択された圧力室に対して圧電素子から振動板を介して圧力を加えることで、圧力室に連通するノズルからインクを所定量吐出する。
【０００４】
高解像度の画像形成を行う場合には、こうしたノズル、圧力室及び圧電素子等を備えた記録素子をインクジェット記録ヘッドに複数搭載して記録媒体に高密度の記録動作を行なう。例えば、特許文献１では、主流路から分岐した複数の分岐流路を列状に配列された複数の圧力室に沿って形成し、分岐流路から圧力室にインクを供給するようにした液体吐出ヘッドが記載されている。また、特許文献２では、複数のノズルが配列されたノズル列を所定の方向に複数列形成された液体吐出ヘッドにおいて、隣接する２つのノズル列の圧力室に対して同一の共通流路から液体が供給されるようにした点が記載されている。また、特許文献３では、複数のノズルからなる２つのノズル列に対して共通液室からインクを供給するようにした記録ヘッドが記載されている。
【特許文献１】特開２００３−１８２３号公報
【特許文献２】特開２００６−２６４２６８号公報
【特許文献３】特開２００７−２６８９６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献に記載されているように、１つのインク流路に対して複数の圧力室を連通してインク供給を行う場合、インク流路に流通するインク量には限界があるため、粘度等のインク特性、ノズルからのインク吐出量といった要因によりノズルからのインクの安定吐出には１つのインク流路に連通するノズル数に上限がある。また、ノズル数を上限以内に設定したとしても局部的にインクの供給不足が生じるおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、インク流路に連通した複数の圧力室において生じる局部的なインク供給不足を低減することができるインクジェット記録ヘッドを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るインクジェット記録ヘッドは、ノズル及び当該ノズルに連通する圧力室を備えた記録素子が所定の方向に配列された複数の素子列と、隣接する前記素子列の間に配列された複数の内側インク流路と、最外側の前記素子列の外側に隣接して配列された一対の外側インク流路とを備え、最外側の前記素子列の一部の前記圧力室が当該素子列に隣接する前記内側インク流路に連通されているとともに残りの前記圧力室が前記外側インク流路に連通されており、かつ、隣接する前記素子列の互いに対向配置された前記圧力室は、当該素子列の間に配列された前記内側インク流路に対していずれか一方のみが連通されているかいずれも連通されていないことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るインクジェット記録方法は、上記のインクジェット記録ヘッドを用いて記録動作を行なうインクジェット記録方法であって、前記内側インク流路及び前記外側インク流路の各インク流路に連通する前記記録素子をほぼ同数ずつに分けて異なる駆動タイミングで駆動して記録動作を行なうことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る別のインクジェット記録方法は、上記のインクジェット記録ヘッドを用いて記録動作を行なうインクジェット記録方法であって、前記内側インク流路及び前記外側インク流路の各インク流路に連通する前記記録素子のうち当該インク流路に隣接する前記素子列の前記記録素子をほぼ同数ずつに分けて異なる駆動タイミングで駆動して記録動作を行なうことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るインクジェット記録装置は、上記のインクジェット記録ヘッドと、前記インクジェット記録ヘッドを駆動制御して記録動作を行う記録制御手段とを備えたインクジェット記録装置であって、前記記録制御手段は、前記内側インク流路及び前記外側インク流路の各インク流路に連通する前記記録素子をほぼ同数ずつに分けて異なる駆動タイミングで駆動して記録動作を行なうことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る別のインクジェット記録装置は、請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドと、前記インクジェット記録ヘッドを駆動制御して記録動作を行う記録制御手段とを備えたインクジェット記録装置であって、前記記録制御手段は、前記内側インク流路及び前記外側インク流路の各インク流路に連通する前記記録素子のうち当該インク流路に隣接する前記素子列の前記記録素子をほぼ同数ずつに分けて異なる駆動タイミングで駆動して記録動作を行なうことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、インク流路に連通した複数の圧力室において生じる局部的なインク供給不足を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドについて、添付した図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態に関する概略平面図である。インクジェット記録ヘッド１は、複数枚のプレートを積層して形成されている。一方の側部にインク導入口２が設けられており、内部にインク供給路（点線で表示）が形成されてインク導入口２と連通している。インク供給路は、インク導入口２に連通する共通液室３から分岐する複数のインク流路４からなり、インク流路４は、所定の間隔を空けて平行になるように設定されている。インク流路４の間には、ヘッド外面に複数の圧電素子５が列状に配列されている。そして、両側の外側インク流路４ｂの外側には圧電素子５は設けられておらず、内側インク流路４ａの間並びに内側インク流路４ａ及び外側インク流路４ｂの間に圧電素子５が配列されている。
【００１５】
図２はインクジェット記録ヘッド１の内部構造を示す図１のＡ−Ａ断面図であり、図３は図１のＢ−Ｂ断面図である。各インク流路４の間には、複数の圧力室６が列状に配列されて形成されており、各圧力室６はリストリクタ７を介してインク流路４に連通している。そして、インク流路４の間には各圧力室６に連通する管状のインク通路８が形成されており、インク通路８の端部にノズル９が形成されている。各圧力室６に対応して圧電素子５がヘッド外面に接着固定されており、圧電素子５に対して図示せぬ駆動回路から駆動信号を入力されると、圧電素子５が変形して圧力室６内のインクを変動させてノズル９からインクを吐出するようになっている。
【００１６】
以上説明したように、インクジェット記録ヘッド１は、インク流路４に連通する圧力室６及びノズル９が１つの記録素子として構成され、インク流路４の間に複数の記録素子が列状に配列された素子列が複数列設けられて全体として複数の記録素子がマトリクス状に配置されている。インク流路４の数は、素子列の数よりも１つ多く設けられており、そのため、最も外側の素子列の外側にそれぞれ外側インク流路４ｂが配設され、すべての素子列がインク流路４の間に配列されるようになっている。
【００１７】
このようにインク流路４の数を素子列の数よりも多くすることで、１つのインク流路からインクを供給する記録素子数を抑えることができ、インクジェット記録ヘッドに搭載する記録素子を増加させて高密度記録を行う場合でも記録素子に対するインクの供給不足といったトラブルを解消することができる。すなわち、１つのインク流路に連通する圧力室が減少すると、記録動作の際に各記録素子間のクロストークが減少してクロストークに伴う吐出不良が抑えられ、高周波で記録素子を駆動しても安定して吐出動作を行うことができる。
【００１８】
また、すべての素子列がインク流路の間に配設されているので、各記録素子を両側のインク流路のいずれかに連通させることができ、記録素子に対する局部的なインク供給不足が生じないように連通するインク流路を選択することが可能となる。
【００１９】
図４は、８列のインク流路の間に８個の記録素子からなる素子列を７列配置したインクジェット記録ヘッドに関する模式図である。図４では、各記録素子の圧力室を長方形で模式的に描画し、両側のインク流路に対して各圧力室がどちらに連通しているかをハッチングで示すリストリクタにより模式的に描画している。左側のインク流路に連通している場合には圧力室に対してリストリクタを左側に配置して斜線のハッチングを施しており、右側のインク流路に連通している場合には圧力室に対してリストリクタを右側に配置して点によるハッチングを施している。そして、左側配置の領域と右側配置の領域を太い鎖線で区分けして表示している。
【００２０】
また、各インク流路については、その番号としてＮｏ．１〜Ｎｏ．８を上部に付しており、マトリクス状に配列された各圧力室は、行記号Ａ〜Ｈ及び列記号ａ〜ｇの組み合せた記号で表示するようにしている。例えば、Ｎｏ．１及びＮｏ．２のインク流路の間に配列された８個の圧力室は、Ａａ〜Ｈａの記号で表示されるようになる。
【００２１】
また、各記録素子は、２つの異なる駆動タイミングＴ１及びＴ２で駆動されるようになっており、上半分の記録素子に対応する圧力室Ａａ〜Ａｇ、Ｂａ〜Ｂｇ、Ｃａ〜Ｃｇ及びＤａ〜Ｄｇが駆動タイミングＴ１で駆動され（点線で囲まれた領域）、下半分の記録素子に対応する圧力室Ｅａ〜Ｅｇ、Ｆａ〜Ｆｇ、Ｇａ〜Ｇｇ及びＨａ〜Ｈｇが駆動タイミングＴ２で駆動される（一点鎖線で囲まれた領域）。
【００２２】
記録素子に対する局部的なインク供給不足を抑えるためのリストリクタの配置条件としては以下の条件が挙げられる。
（イ）外側インク流路４ｂに隣接する素子列の一部の圧力室を隣接する内側インク流路４ａに連通し、残りの圧力室を外側インク流路４ｂに連通するように割り振る。
（ロ）内側インク流路４ａの両側に対向配置された圧力室については、いずれか一方のみが内側インク流路４ａに連通するか、いずれも連通しない。
（ハ）内側インク流路及び外側インク流路の各インク流路は、駆動タイミングの異なる記録素子の圧力室に連通し、連通する圧力室の数が駆動タイミング毎に同一か１個違いとなるように設定する。
（ニ）内側インク流路及び外側インク流路の各インク流路は、駆動タイミングの異なる記録素子の圧力室に連通し、当該インク流路に隣接する素子列各々において駆動タイミング毎の連通する圧力室の数が同一か１個違いとなるように設定する。
【００２３】
以上のような配置条件に基づいて各圧力室をインク流路に連通させることで記録素子全体において安定した吐出動作を行なうことができる。すなわち、配置条件（イ）のように割り振ることで、外側インク流路に連通する圧力室数が減少ため、外側インク流路内で生じるクロストークがその分減少して安定吐出が可能となる。
【００２４】
なお、内側インク流路４ａに連通する圧力室は中央部分であることが好ましい。ある記録素子が駆動した際に発生するクロストークは、同一インク流路に連通されている記録素子すべてに影響を及ぼし、外側インク流路ほど同一ノズル列の圧力室を多く連通するため内側インク流路のそれよりも不安定吐出になり易い。そのため、外側インク流路ほど中央部に近い圧力室の影響を内側インク流路に負担させることで、外側インク流路全体に伝わるクロストークを減少させてより安定した吐出が可能となる。最外側だけでなく外側から２列目の内側インク流路に連通されている圧力室についても同様に設定するとさらに好ましい。ここで中央部分の圧力室とは、素子列の中心となる記録素子及びそれに隣接する記録素子の圧力室をいう。
【００２５】
また、配置条件（ロ）のように設定することで、対向配置された圧力室の間のクロストークの発生を抑えることができる。ここで、対向配置された圧力室とは、対向する素子列の圧力室のうち最も距離が近い圧力室を意味する。したがって、圧力室同士が正対せずにずれて配置されている場合には、最も距離の近い圧力室が対向配置された圧力室となる。等距離で２つの圧力室が対向する場合には、両方とも対向配置された圧力室として配置条件（ロ）に基づいて設定すればよい。
【００２６】
また、配置条件（ハ）のように設定することで、各インク流路において駆動タイミング毎に駆動される記録素子の数が同一又は１個違いとなるため、駆動タイミング毎の記録素子の吐出動作がほぼ同一となって吐出ムラのほとんどない安定した記録動作を行なうことができる。
【００２７】
同様に、配置条件（ニ）のように設定することで、各インク流路に連通する記録素子のうち隣接する素子列の異なる駆動タイミングの記録素子の数が同一又は１個違いとなるため、駆動タイミング毎の記録素子の吐出動作がほぼ同一となって吐出ムラのほとんどない安定した記録動作を行なうことができる。
【００２８】
図５から図１１は、図４に示すレイアウトについて配置条件（イ）から（ニ）を満たすリストリクタの配置手順を示す説明図である。まず、図５に示すように、配置条件（イ）に基づいて、右側の外側インク流路Ｎｏ．１に隣接する圧力室Ａａ〜Ｈａについて、中央部分の圧力室Ｄａを左側の内側インク流路Ｎｏ．２に連通し、それ以外の圧力室をすべて右側のインク流路Ｎｏ．１に連通する。このように割り振ることで圧力室Ｄａからのクロストークの影響を防止することができる。
【００２９】
次に、図６に示すように、圧力室Ｄａ〜Ｄｇを設定する。圧力室Ｄａが左側のインク流路Ｎｏ．２に連通しているので、配置条件（ロ）に基づいて、圧力室Ｄｂ〜Ｄｇをすべて左側のインク流路に連通するように設定する。
【００３０】
次に、図７に示すように、圧力室Ａｇ〜Ｈｇを設定する。左側の外側インク流路Ｎｏ．８では、圧力室Ｄｇが連通するようになっているため、配置条件（イ）に基づいて中央部分の圧力室Ｅｇを右側の内側インク流路Ｎｏ．７に連通し、残りのＡｇ〜Ｃｇ及びＦｇ〜Ｈｇを左側の外側インク流路Ｎｏ．８に連通する。また、圧力室Ｅｇが右側に連通するため、配置条件（ロ）に基づいて、圧力室Ｅｂ〜Ｅｆを右側のインク流路に連通するように設定する。
【００３１】
図８では、ｂ列の圧力室を設定する。圧力室Ｄｂがインク流路Ｎｏ．３に連通しているので、配置条件（ハ）及び（ニ）に基づいて圧力室Ｃｂをインク流路Ｎｏ．２に割り振り、同様に圧力室Ｅｂがインク流路Ｎｏ．２に連通しているので、圧力室Ｆｂをインク流路Ｎｏ．３に割り振る。残りの圧力室Ａｂ、Ｂｂ、Ｇｂ及びＨｂをインク流路Ｎｏ．２に割り振る。さらに、配置条件(ロ)に基づいて、Ｆｃ〜Ｆｆを、左側のインク流路に連通する。
【００３２】
図９では、圧力室Ｆｆが左側のインク流路に連通しているので、配置条件（ハ）及び（ニ）に基づいて圧力室Ｃｆを右側のインク流路に連通するように設定する。残りのＡｆ、Ｂｆ、Ｇｆ、Ｈｆを左側のインク流路に連通するよう設定する。また圧力室Ｃｆは右側流路に連通するよう設定したので、配置条件（ロ）より、Ｃｃ〜Ｃｅを右側のインク流路に連通するよう設定する。
【００３３】
図１０では、圧力室Ｂｃ、Ｂｄ及びＢｅ並びに圧力室Ｇｃ、Ｇｄ及びＧｅを設定する。この場合、配置条件（ロ）、（ハ）及び（ニ）に基づいて圧力室Ｂｃ、Ｂｄ及びＢｅを左側のインク流路に連通し、圧力室Ｇｃ、Ｇｄ及びＧｅを右側のインク流路に連通する。そして、ｃ列及びｅ列の残りの圧力室Ａｃ及びＨｃ並びに圧力室Ａｅ及びＨｅについて、配置条件（ロ）、（ハ）及び（ニ）に基づき、圧力室Ａｃ及びＨｃを右側のインク流路に連通し、圧力室Ａｅ及びＨｅを左側のインク流路に連通する。
【００３４】
図１１では、ｄ列の残りの圧力室Ａｄ及びＨｄを設定する。配置条件（ハ）及び（ニ）に基づいて圧力室Ａｄを右側のインク流路に連通し、圧力室Ｈｄを左側のインク流路に連通する。こうして設定された各圧力室は、図４に示すように、上半分の圧力室と下半分の圧力室が点対称（圧力室Ｄｄ及びＥｄの間を対称の中心とする）となる連通パターンに設定される。
【００３５】
以上のとおり各圧力室を左右いずれかのインク流路に連通することで、図４の上部に掲載した表に示す駆動タイミングＴ１及びＴ２の各インク流路における圧力室の数は、同数かまたは１つ違いに設定されるようになる。したがって、各インク流路ではそれぞれの駆動タイミングにおいてほぼ同一の吐出動作を行うことができるようになる。また、インク流路において対向配置された圧力室のいずれか一方のみが連通されるため、対向配置された圧力室が互いにクロストークの影響を受けることがなくなる。
【００３６】
図１２は、別の実施形態に関する模式図である。この例では、８列のインク流路の間に９個の記録素子からなる素子列を７列配置し、点線で囲まれた領域が駆動タイミングＴ１で駆動され、一点鎖線で囲まれた領域が駆動タイミングＴ２で駆動される。そして、各素子列の圧力室は、配置条件（イ）、（ロ）及び（ニ）に基づいて設定される。この場合、素子列が奇数の記録素子からなるため、中央のＥ行の圧力室Ｅａ〜Ｅｄが右側のインク流路に連通し、圧力室Ｅｅ〜Ｅｇが左側のインク流路に連通するように設定される。そして、上下の各圧力室は、圧力室Ｅｄを中心に点対称になるように連通パターンが設定され、各インク流路における左右の隣接する素子列それぞれにおいて、駆動タイミングＴ１、Ｔ２の圧力室の数は、同数かまたは１つ違いとなっている。
【００３７】
図１３は、図１２の変形例に関する模式図である。この例では、図１２に示すレイアウトにおいて３つの異なる駆動タイミングＴ１、Ｔ２及びＴ３を設定している。Ａ〜Ｃ行の圧力室に対応する記録素子が駆動タイミングＴ１で駆動され、Ｄ〜Ｆ行の圧力室に対応する記録素子が駆動タイミングＴ２で駆動され、Ｇ〜Ｉ行の圧力室に対応する記録素子が駆動タイミングＴ３で駆動されるように設定される。そして、各素子列の圧力室は、配置条件（イ）〜（ニ）に基づいて設定される。この場合にも、各インク流路における駆動タイミングＴ１、Ｔ２及びＴ３の圧力室の数は、同数かまたは１つ違いに設定されるようになり、各駆動タイミングにおける吐出動作をほぼ同一にすることができる。また、各インク流路における左右の隣接する素子列それぞれにおいても、駆動タイミングＴ１、Ｔ２及びＴ３の圧力室の数は、同数かまたは１つ違いとなっている。
【００３８】
図１４は、図４の変形例に関する模式図である。この例では、図４に示すレイアウトにおいて圧力室Ａａ及びＨｇを使用しない場合もしくは圧力室Ａａ及びＨｇが存在しない場合に配置条件（イ）〜（ニ）に基づいて設定が行われている。すなわち、配置条件（イ）及び（ロ）に基づいてａ列の中央の圧力室Ｅａ及びｇ列の中央の圧力室Ｄｇがそれぞれ隣接する内側インク流路に連通し、ａ列及びｇ列の残りの圧力室がそれぞれ外側インク流路に連通するように設定される。そして、ｂ列からｆ列の圧力室について、配置条件（ロ）、（ハ）及び（ニ）に基づいて適宜左右いずれかのインク流路に連通して設定される。こうして、図４と同様に、上半分の圧力室と下半分の圧力室が点対称（圧力室Ｄｄ及びＥｄの間を対称の中心とする）となる連通パターンに設定される。各インク流路における左右の隣接する素子列それぞれにおいて、駆動タイミングＴ１、Ｔ２の圧力室の数は、同数かまたは１つ違いとなっている。
【００３９】
図１５は、さらに別の実施形態に関する模式図である。この例では、８列のインク流路の間に１６個の記録素子からなる素子列を７列配置し、点線で囲まれた領域が駆動タイミングＴ１で駆動され、一点鎖線で囲まれた領域が駆動タイミングＴ２で駆動される。この場合、素子列が偶数の記録素子からなるため、中央のＨ行及びＩ行について配置条件（イ）及び（ロ）に基づいてＨ行の圧力室を左側のインク流路に連通し、Ｉ行の圧力室を右側のインク流路に連通するように設定される。そして、素子列の記録素子の個数が図４に示す場合の２倍に設定されていることから、中央に近いＧ行及びＪ行についても配置条件（イ）及び（ロ）に基づいてＪ行の圧力室を左側のインク流路に連通し、Ｇ行の圧力室を右側のインク流路に連通するように設定する。
【００４０】
そして、残りの圧力室について、配置条件（ロ）、（ハ）及び（ニ）に基づいて適宜左右いずれかのインク流路に連通し、図４と同様に、上半分の圧力室と下半分の圧力室が点対称（圧力室Ｈｄ及びＩｄの間を対称の中心とする）となる連通パターンに設定される。上半分が駆動タイミングＴ１で下半分が駆動タイミングＴ２に領域設定することで、各インク流路における左右の隣接する素子列それぞれにおいて、駆動タイミングＴ１、Ｔ２の圧力室の数は、同数かまたは１つ違いとなっている。
【００４１】
図１６は、さらに別の実施形態に関する模式図である。この例では、８列のインク流路の間に１２個の記録素子からなる素子列を７列配置し、３つの異なる駆動タイミングＴ１、Ｔ２及びＴ３を設定している。Ａ〜Ｄ行の圧力室に対応する記録素子が駆動タイミングＴ１で駆動され、Ｅ〜Ｈ行の圧力室に対応する記録素子が駆動タイミングＴ２で駆動され、Ｉ〜Ｌ行の圧力室に対応する記録素子が駆動タイミングＴ３で駆動されるように設定される。
【００４２】
この場合、素子列が偶数の記録素子からなるため、中央のＦ行及びＧ行について配置条件（イ）及び（ロ）に基づいてＦ行の圧力室を左側のインク流路に連通し、Ｇ行の圧力室を右側のインク流路に連通するように設定される。また、配置条件（ハ）及び（ニ）を考慮して、駆動タイミングＴ１の領域内のＤ行及び駆動周期Ｔ３の領域内のＩ行についてもＤ行の圧力室を右側のインク流路に連通し、Ｉ行の圧力室を左側のインク流路に連通するように設定する。
【００４３】
そして、残りの圧力室について、配置条件（ロ）、（ハ）及び（ニ）に基づいて適宜左右いずれかのインク流路に連通し、図４と同様に、上半分の圧力室と下半分の圧力室が点対称（圧力室Ｆｄ及びＧｄの間を対称の中心とする）となる連通パターンに設定される。上半分が駆動タイミングＴ１及び駆動タイミングＴ２で、下半分が駆動タイミングＴ２及びＴ３に領域設定することで、各インク流路における左右の隣接する素子列それぞれにおいて、駆動タイミングＴ１、Ｔ２及びＴ３の圧力室の数は、同数かまたは１つ違いとなっている。 以上のとおり各圧力室を左右いずれかのインク流路に連通することで、各インク流路ではそれぞれの駆動タイミングにおいてほぼ同一の吐出動作を行うことができるようになる。また、インク流路において対向配置された圧力室のいずれか一方のみが連通されるため、対向配置された圧力室が互いにクロストークの影響を受けることがなくなる。
【００４４】
図１７は、上述したインクジェット記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置に関する概略斜視図である。インクジェット記録ヘッド１は、ガイドレール１０によって支持されたキャリッジ１１上に位置決め固定されており、キャリッジ１１はキャリッジモータ１２の駆動によりタイミングベルト１３を介して記録媒体Ｔ上を主走査方向（横切る方向Ｘ１、Ｘ２）に往復移動するようになっている。
【００４５】
画像信号に応答して、キャリッジ１１を主走査方向Ｘ１、Ｘ２へ移動するとともに、駆動信号がフレキシブルケーブル１４を介してインクジェット記録ヘッド１に入力されてインクが記録媒体である布地Ｔの表面に向けて吐出される。
【００４６】
インクジェット記録ヘッド１は、４つの記録ヘッド部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋが主走査方向に順に配列されており、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色を吐出するようになっている。そして、４つの色を適宜重ね合わせて記録することでフルカラーの画像を記録することができる。
【００４７】
記録媒体Ｔは、無端状の搬送ベルト２０により副走査方向Ｙに搬送されるようになっている。搬送ベルト２０は、一対の搬送ローラ２１に張架されており、搬送ローラ２１を図示せぬ搬送モータにより回転駆動することで搬送ベルト２０の搬送動作が行なわれる。
【００４８】
図１８は、インクジェット記録装置に関するブロック構成図である。インクジェット記録装置１００は、外部装置１０１から送信される記録信号を受信して記録動作を行なう。記録信号は、送受信部１１１で受信されて制御部１１０に入力される。
【００４９】
制御部１１０は、装置全体の制御を行い、インクジェット記録ヘッドに対してはヘッド駆動回路１１２に制御信号を送信して駆動動作を行なう。また、キャリッジモータ１２等のモータ駆動制御を行うためにモータ駆動回路１１３に制御信号を送信して駆動動作を行なう。
【００５０】
制御部１１０は、外部装置から記録信号が送信された場合、送信された記録信号に基づいて各インクジェット記録ヘッドの記録素子に対応する吐出パターンに変換する。変換された吐出パターンはヘッド駆動回路１１２に送信される。
【００５１】
ヘッド駆動回路１１２では、送信された吐出パターンを遅延回路１１２ａに入力して、キャリッジ走査速度あるいは記録媒体搬送速度と記録画素数の設定値により算出される吐出周期Ｔに準じたトリガ信号を生成する。その際に、各記録素子が複数の異なる駆動タイミングＴ１〜Ｔｍで吐出するようにトリガ信号Ｔｒ１〜Ｔｒｍに変換して生成される。
【００５２】
トリガ信号Ｔｒ１〜Ｔｒｍは、対応するヘッドドライバＤ１〜Ｄｍに入力されて、それぞれに対応する記録素子に対して駆動信号波形ｖ１〜ｖｍを印加し、各記録素子は、異なる駆動タイミングＴ１〜Ｔｍで吐出動作を行なうようになる。
【００５３】
図１９は、２つの異なる駆動タイミングＴ１及びＴ２で各記録素子を駆動する場合のタイミングチャートである。この例では、駆動タイミングＴ１の駆動信号波形ｖ１及び駆動タイミングＴ２の駆動信号波形ｖ２は、いずれも吐出周期Ｔで信号波形が生成されているが、駆動タイミングＴ２は、駆動タイミングＴ１に対して１／２Ｔだけ遅延して信号波形が生成されるようになっている。そのため、各記録素子が吐出周期Ｔ毎に吐出動作を行なう場合でも、駆動タイミングがずれることで局部的なインク供給不足に陥ることなく安定した吐出動作を行うことが可能となる。
【００５４】
図２０は、３つの異なる駆動タイミングＴ１、Ｔ２及びＴ３で各記録素子を駆動する場合のタイミングチャートである。この例では、駆動タイミングＴ１の駆動信号波形ｖ１、駆動タイミングＴ２の駆動信号波形ｖ２及び駆動タイミングＴ３の駆動信号波形ｖ３は、いずれも吐出周期Ｔで信号波形が生成されているが、駆動タイミングＴ２は、駆動タイミングＴ１に対して１／３Ｔだけ遅延して信号波形が生成され、駆動タイミングＴ３は、駆動タイミングＴ１に対して２／３Ｔだけ遅延して信号波形が生成されるようになっている。そのため、各記録素子が吐出周期Ｔ毎に吐出動作を行なう場合でも、駆動タイミングがずれることで局部的なインク供給不足に陥ることなく安定した吐出動作を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本実施形態に関する概略平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】インクジェット記録ヘッドに関する模式図である。
【図５】リストリクタの配置手順を示す説明図である。
【図６】リストリクタの配置手順を示す説明図である。
【図７】リストリクタの配置手順を示す説明図である。
【図８】リストリクタの配置手順を示す説明図である。
【図９】リストリクタの配置手順を示す説明図である。
【図１０】リストリクタの配置手順を示す説明図である。
【図１１】リストリクタの配置手順を示す説明図である。
【図１２】別の実施形態に関する模式図である。
【図１３】図１２の変形例に関する模式図である。
【図１４】図４の変形例に関する模式図である。
【図１５】さらに別の実施形態に関する模式図である。
【図１６】さらに別の実施形態に関する模式図である。
【図１７】インクジェット記録装置に関する概略斜視図である。
【図１８】インクジェット記録装置に関するブロック構成図である。
【図１９】異なる駆動タイミングで記録素子を駆動する場合のタイミングチャートである。
【図２０】異なる駆動タイミングで記録素子を駆動する場合のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１ インクジェット記録ヘッド
２ インク導入口
３ 共通液室
４ インク流路
５ 圧電素子
６ 圧力室
７ リストリクタ
８ インク通路
９ ノズル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル及び当該ノズルに連通する圧力室を備えた記録素子が所定の方向に配列された複数の素子列と、隣接する前記素子列の間に配列された複数の内側インク流路と、最外側の前記素子列の外側に隣接して配列された一対の外側インク流路とを備え、最外側の前記素子列の一部の前記圧力室が当該素子列に隣接する前記内側インク流路に連通されているとともに残りの前記圧力室が前記外側インク流路に連通されており、かつ、隣接する前記素子列の互いに対向配置された前記圧力室は、当該素子列の間に配列された前記内側インク流路に対していずれか一方のみが連通されているかいずれも連通されていないことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドを用いて記録動作を行なうインクジェット記録方法であって、前記内側インク流路及び前記外側インク流路の各インク流路に連通する前記記録素子をほぼ同数ずつに分けて異なる駆動タイミングで駆動して記録動作を行なうことを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項３】
請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドを用いて記録動作を行なうインクジェット記録方法であって、前記内側インク流路及び前記外側インク流路の各インク流路に連通する前記記録素子のうち当該インク流路に隣接する前記素子列の前記記録素子をほぼ同数ずつに分けて異なる駆動タイミングで駆動して記録動作を行なうことを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項４】
請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドと、前記インクジェット記録ヘッドを駆動制御して記録動作を行う記録制御手段とを備えたインクジェット記録装置であって、前記記録制御手段は、前記内側インク流路及び前記外側インク流路の各インク流路に連通する前記記録素子をほぼ同数ずつに分けて異なる駆動タイミングで駆動して記録動作を行なうことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項５】
請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドと、前記インクジェット記録ヘッドを駆動制御して記録動作を行う記録制御手段とを備えたインクジェット記録装置であって、前記記録制御手段は、前記内側インク流路及び前記外側インク流路の各インク流路に連通する前記記録素子のうち当該インク流路に隣接する前記素子列の前記記録素子をほぼ同数ずつに分けて異なる駆動タイミングで駆動して記録動作を行なうことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１】
ノズル及び当該ノズルに連通する圧力室を備えた記録素子が所定の方向に配列された複数の素子列と、隣接する前記素子列の間に配列された複数の内側インク流路と、最外側の前記素子列の外側に隣接して配列された一対の外側インク流路とを備え、最外側の前記素子列の一部の前記圧力室が当該素子列に隣接する前記内側インク流路に連通されているとともに残りの前記圧力室が前記外側インク流路に連通されており、かつ、隣接する前記素子列の互いに対向配置された前記圧力室は、当該素子列の間に配列された前記内側インク流路に対していずれか一方のみが連通されているかいずれも連通されていないことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドを用いて記録動作を行なうインクジェット記録方法であって、前記内側インク流路及び前記外側インク流路の各インク流路に連通する前記記録素子をほぼ同数ずつに分けて異なる駆動タイミングで駆動して記録動作を行なうことを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項３】
請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドを用いて記録動作を行なうインクジェット記録方法であって、前記内側インク流路及び前記外側インク流路の各インク流路に連通する前記記録素子のうち当該インク流路に隣接する前記素子列の前記記録素子をほぼ同数ずつに分けて異なる駆動タイミングで駆動して記録動作を行なうことを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項４】
請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドと、前記インクジェット記録ヘッドを駆動制御して記録動作を行う記録制御手段とを備えたインクジェット記録装置であって、前記記録制御手段は、前記内側インク流路及び前記外側インク流路の各インク流路に連通する前記記録素子をほぼ同数ずつに分けて異なる駆動タイミングで駆動して記録動作を行なうことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項５】
請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドと、前記インクジェット記録ヘッドを駆動制御して記録動作を行う記録制御手段とを備えたインクジェット記録装置であって、前記記録制御手段は、前記内側インク流路及び前記外側インク流路の各インク流路に連通する前記記録素子のうち当該インク流路に隣接する前記素子列の前記記録素子をほぼ同数ずつに分けて異なる駆動タイミングで駆動して記録動作を行なうことを特徴とするインクジェット記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１０−７６３３５（Ｐ２０１０−７６３３５Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４９１８７（Ｐ２００８−２４９１８７）
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００１０７９０７）セーレン株式会社 (462)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００１０７９０７）セーレン株式会社 (462)
【Ｆターム（参考）】
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