JP2001199074A - インクジェットプリンタ - Google Patents

インクジェットプリンタ

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JP2001199074A
JP2001199074A JP2000010342A JP2000010342A JP2001199074A JP 2001199074 A JP2001199074 A JP 2001199074A JP 2000010342 A JP2000010342 A JP 2000010342A JP 2000010342 A JP2000010342 A JP 2000010342A JP 2001199074 A JP2001199074 A JP 2001199074A
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Japan
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head
ink
line head
jet printer
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Yuichiro Ikemoto
雄一郎 池本
Masato Ando
真人 安藤
Yuji Yakura
雄次 矢倉
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、解像度及び画質が高く、消費電力
及びコストが低い、ラインヘッドを備えたインクジェッ
トプリンタを提供することを目的とする。 【解決手段】 ラインヘッド１２０の複数個の横方向に
記録媒体の全幅に亘って並んだノズル１２４ａからイン
クの液滴を吐出して記録媒体に着弾させ、着弾によるド
ットから成る文字や画像等を記録するインクジェットプ
リンタ１００であって、上記ラインヘッドが、所定数の
ノズル１２４ａと各ノズルを駆動する駆動回路１２８と
を有するヘッドチップ１２１を、各ノズルがオーバーラ
ップするように複数個横方向に並べることにより、構成
されており、各ヘッドチップのノズル数が、ノズルの分
割駆動のフェーズ数の整数倍に、オーバーラップするノ
ズル数を加えた数であるように、インクジェットプリン
タ１０を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクの液滴を吐
出して文字や画像等を記録するインクジェットプリンタ
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】インクジェットプリンタは、プリンタヘ
ッドに並べて設けた細いノズルからインクの液滴を吐出
して記録媒体である例えば用紙に着弾させ、ドットから
成る文字や画像等を記録する方式のプリンタであって、
記録速度が高速で且つ記録コストが安価であり、而もカ
ラー化が容易であるという特徴を有している。
【０００３】このインクジェットプリンタにおけるプリ
ンタヘッドとしては、用紙のページ幅より短尺の所謂シ
リアルヘッドと、用紙のページ幅と略同寸の長尺の所謂
ラインヘッドがある。また、インクの液滴の吐出方式と
しては、圧電素子を用いたピエゾ方式と、発熱素子を用
いたサーマル方式がある。
【０００４】上述したラインヘッドは、シリアルヘッド
のように記録時にモータ等の駆動手段により用紙のペー
ジ幅方向に移動する必要がないので、駆動手段が不要と
なり、プリンタ本体の小型化やコストダウン等が図り易
いという特徴がある。また、サーマル方式は、ピエゾ方
式に比較して、インクの液滴を吐出するための駆動素子
の数や配列密度を比較的容易に上げることができるの
で、ラインヘッド化に有利であるという特徴がある。こ
のため、サーマル方式のラインヘッドを備えたインクジ
ェットプリンタが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ここで、サーマル方式
は、ピエゾ方式に比べて、記録の際のエネルギー効率が
低く、消費電力が大きくなってしまうという欠点があ
る。この欠点を解消するために、サーマル方式のシリア
ルヘッドにおいて採用されている複数の発熱素子をいく
つかのブロックに分け、ブロック毎に時分割で駆動する
時分割駆動方式を、サーマル方式のラインヘッドにも適
用する必要がある。
【０００６】また、インクジェットプリンタにおいて
は、一般に階調を表現する際に所謂ディザ法や誤差拡散
法等のデジタル画像処理を用いるが、これらの方法で
は、原理的に複数のドットを用いて階調を表現するの
で、実質的な解像度を低下させ、さらに、ドットが目に
見えることによるざらつき感や粒状感が残るので、画質
を低下させる。このため、ドットの径を小さくし、ドッ
トの配列密度を高めることにより、解像度及び画質を向
上させる必要がある。
【０００７】これらのうち、ドットの小径化に関して
は、サーマル方式のラインヘッド及びシリアルヘッド共
に、発熱素子のサイズ，ノズルの径及びチャンバの体積
を小さくして、吐出するインクの粒子の体積を小さくす
ることにより対応することができる。ところが、ドット
の配列高密度化に関しては、サーマル方式のラインヘッ
ドでは、シリアルヘッドに比較して困難であるという問
題がある。これは、シリアルヘッドにおいては、ノズル
数が数百程度であるが、ラインヘッドにおいては、例え
ばＡ４版の用紙の場合ノズル数が数千程度になってしま
うため、ノズル加工の歩留まりが大幅に低下してしまう
と共に、ヘッド駆動回路の規模増大やこれらに伴うコス
トアップさらには信頼性低下等の原因となるからであ
る。従って、所定数のノズルを備えたヘッドチップを複
数個並べることにより、所謂タイリングで構成したライ
ンヘッドを用いる方法もある。
【０００８】このようなタイリングによるラインヘッド
は、例えば図１９に示すように、構成されている。図１
９において、ラインヘッド１は、複数個（図示の場合、
５個）のヘッドチップ２を、各ヘッドチップ２に設けら
れた所定数のノズル（図示せず）が一直線に並ぶよう
に、連続して配設することにより、構成されている。
【０００９】さらに、図１９に示すように、ラインヘッ
ド１を構成する各ヘッドチップ２の略一直線上に並んだ
ノズルが、ブロック３毎に分割され、各ブロック３のノ
ズルが時分割により順次に駆動されるようになってい
る。このため、個々のヘッドチップ２は、それぞれ時分
割駆動のブロック３に対応して、前述した発熱素子等の
駆動素子を含む駆動回路４を備えている。ここで、各駆
動回路４は、図２１に示すように、発熱素子４ａと、ス
イッチング素子４ｂとから構成されており、駆動信号に
よるスイッチング素子４ｂのＯＮ時に、発熱素子４ａに
駆動電流が流れることにより、発熱素子４ａが熱を発生
して、対応するノズルからインクを吐出する。これによ
り、上記各ブロック３の複数個のノズルが、対応する駆
動回路４によって順次に時分割駆動され、インクの吐出
を行なうようになっている。
【００１０】しかしながら、このようなタイリングで構
成されたラインヘッド１においては、上述した時分割駆
動のフェーズ即ち各ブロックのノズル数は、各ヘッドチ
ップ２のノズル数とは関係なく設定されている。このた
め、各ヘッドチップ２に関して、各ノズルのインク吐出
のための駆動素子に対する駆動回路４の結線が異なるた
め、ラインヘッド１全体における各ヘッドチップ２に対
する結線が複雑になり、各ヘッドチップ２毎に駆動回路
４の構成が異なる。
【００１１】例えば図２０に示すように、一ブロックが
１６個のノズルから構成されており、各ヘッドチップ２
が１５個のノズルを有していて、時分割駆動のフェーズ
数が８である場合には、一番目のヘッドチップ２Ａは、
図２１（Ａ）に示すように、フェーズ番号１から１５ま
でのノズルを駆動するための駆動回路４を備えており、
二番目のヘッドチップ２Ｂは、図２１（Ｂ）に示すよう
に、一番目のブロックのフェーズ番号１６のノズルと、
二番目のブロックのフェーズ番号２から１４のノズルを
駆動するための駆動回路４を備えている。
【００１２】しかしながら、上述の構成では、異なる種
類の回路を備えた複数種類のヘッドチップ２Ａ，２Ｂ等
を作製する必要があり、量産効果が低下することによっ
て、ヘッドチップ２そしてラインヘッド１の製造コスト
が高くなってしまうという問題があった。
【００１３】本発明は、以上の点に鑑み、ヘッドチップ
の構成を単純化することができて、その量産効果により
製造コストを低く抑えることができ、しかも解像度及び
画質が高く、消費電力を低減できる、ラインヘッドを備
えたインクジェットプリンタを提供することを目的とし
ている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項１の
発明によれば、記録媒体の幅方向である横方向に並んだ
複数個のノズルを備えるラインヘッドからインクの液滴
を吐出して記録媒体に着弾させ、着弾によるドットから
成る文字や画像等を記録するインクジェットプリンタで
あって、上記ラインヘッドが、所定数のノズルと各ノズ
ルを駆動する駆動回路とを有するヘッドチップを、各ノ
ズルがオーバーラップしないように複数個上記横方向に
並べられており、各ヘッドチップのノズル数が、ノズル
の分割駆動のフェーズ数の整数倍となるように構成し
た、インクジェットプリンタにより、達成される。
【００１５】また、上記目的は、請求項２の発明によれ
ば、記録媒体の幅方向である横方向に並んだ複数個のノ
ズルを備えるラインヘッドからインクの液滴を吐出して
記録媒体に着弾させ、着弾によるドットから成る文字や
画像等を記録するインクジェットプリンタであって、上
記ラインヘッドが、所定数のノズルと各ノズルを駆動す
る駆動回路とを有するヘッドチップの端部のノズルがオ
ーバーラップするように複数個上記横方向に並べられて
おり、各ヘッドチップのノズル数が、ノズルの分割駆動
のフェーズ数の整数倍に、オーバーラップするノズル数
を加えた数となるように構成した、インクジェットプリ
ンタにより、達成される。
【００１６】上記構成によれば、各ヘッドチップのノズ
ルが、分割駆動のフェーズ数の整数倍、またはこれにオ
ーバーラップするノズル数を加えた数に設定されている
ので、複数個のヘッドチップを並べて、タイリングによ
りラインヘッドを構成すると、時分割駆動されるノズル
のブロックが、ヘッドチップ毎に整合することになる。
これにより、ノズル数の少ないヘッドチップを複数個並
べることにより、所謂タイリングによってラインヘッド
を構成することが可能となり、ドットの配列高密度化に
よる高解像度及び高画質が得られると共に、時分割駆動
により消費電力が低減される。
【００１７】さらに、各ヘッドチップにおける個々のノ
ズルを駆動するための駆動素子を含む駆動回路の構成が
同一であるので、同一の駆動回路を備えたヘッドチップ
を複数個並べることにより、ラインヘッドを構成してい
るので、一種類のヘッドチップのみを作製すればよく、
量産効果を得ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図１乃至図１８を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例で
あるから、技術的に好ましい種々の限定が付されている
が、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を
限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られる
ものではない。
【００１９】（プリンタ全体構成）図１及び図２は、本
発明によるインクジェットプリンタの一実施形態の全体
構成を示している。図１及び図２において、インクジェ
ットプリンタ１００は、インクの液滴を吐出する駆動素
子として図示しない発熱素子を有し、用紙Ｐのほぼ幅寸
法の記録範囲を有し、インクの液滴の数でドットの径の
変調を行なうＰＮＭ（ＰｕｌｓｅＮｕｍｂｅｒ Ｍｏｄ
ｕｌａｔｉｏｎ）変調機能を有するラインヘッド１２０
を備えている。
【００２０】インクジェットプリンタ１００は、筐体１
１０内に、ラインヘッド１２０，紙送り部１３０，給紙
部１４０，ペーパトレイ１５０，電気回路部１６０等が
配設された構成になっている。筐体１１０は、直方体状
に形成されており、一端側面には用紙Ｐの排紙口１１１
が設けられ、他端側面にはペーパトレイ１５０のトレイ
出入口１１２が設けられている。ラインヘッド１２０
は、ＣＭＹＫ（シアン，マゼンタ，イエロー，ブラッ
ク）の４色分を備えており、図示しないノズルが下方を
向くようにして排紙口１１１側の端部上方に配設されて
いる。
【００２１】紙送り部１３０は、紙送りガイド１３１，
紙送りローラ１３２，１３３，紙送りモータ１３４，プ
ーリ１３５，１３６，ベルト１３７，１３８を備えてお
り、排紙口１１１側の端部下方に配設されている。紙送
りガイド１３１は、平板状に形成されており、ラインヘ
ッド１２０の下方に所定の間隔をあけて配設されてい
る。各紙送りローラ１３２，１３３は、互いに接触した
一対のローラから成り、紙送りガイド１３１の両側、即
ちトレイ出入口１１２側と排紙口１１１側に配設されて
いる。図２に示すように、紙送りモータ１３４は、紙送
りガイド１３１の下方に配設されており、プーリ１３
５，１３６とベルト１３７，１３７を介して各紙送りロ
ーラ１３２，１３３に連結されている。
【００２２】給紙部１４０は、給紙ローラ１４１，給紙
モータ１４２，ギヤ１４３を備えており、紙送り部１３
０に対しトレイ出入口１１２側に配設されている。給紙
ローラ１４１は、ほぼ半円筒形状に形成されており、ト
レイ出入口１１２側の紙送りロータ１３２に近接して配
設されている。給紙モータ１４２は、給紙ローラ１４１
の上方に配設されており、ギヤ１４３を介して給紙ロー
ラ１４１に連結されている。
【００２３】ペーパトレイ１５０は、例えばＡ４サイズ
の用紙Ｐを複数枚重ねて収納可能な箱状に形成され、底
面の一端部には、ばね１５１により係止された紙支え１
５２が設けられており、給紙部１４０の下方からトレイ
出入口１１２にかけて配設されている。電気回路部１６
０は、各部の駆動を制御する部位であり、ペーパトレイ
１５０の上方に配設されている。
【００２４】したがって、このようなインクジェットプ
リンタ１００を使用する場合、使用者は、インクジェッ
トプリンタ１００の電源を入れた後、ペーパトレイ１５
０をトレイ出入口１１２から引き出し、ペーパトレイ１
５０内に所定枚数の用紙Ｐを収納して押し入れる。する
と、ばね１５１の作用により紙支え１５２が用紙Ｐの一
端部を持ち上げ、給紙ローラ１４１に押し付ける。そし
て、給紙モータ１４２の駆動により給紙ローラ１４１が
回転し、一枚の用紙Ｐをペーパトレイ１５０から紙送り
ローラ１３２へ送り出す。
【００２５】続いて、紙送りモータ１３４の駆動により
各紙送りローラ１３２，１３３が回転し、紙送りローラ
１３２が送り出されてきた用紙Ｐを紙送りガイド１３１
へ送り出す。すると、ラインヘッド１２０が所定のタイ
ミングで動作して、ノズルからインクの液滴を吐出して
用紙Ｐ上に着弾させ、ドットから成る文字や画像等を記
録する。そして、紙送りローラ１３３が送り出されてき
た用紙Ｐを排紙口１１１から排紙する。以上の動作を記
録が完了するまで繰り返す。
【００２６】図３は、図１のインクジェットプリンタ１
００の電気回路部１６０の記録及び制御系を示すブロッ
ク図である。例えば、ＣＰＵやＤＳＰ構成としてソフト
ウェアで処理する信号処理・制御回路１６１には、予め
決められた補正データがＲＯＭマップ方式で格納されて
いる補正回路１６２，ラインヘッド１２０を駆動するた
めのヘッドドライブ回路１６３，モータ駆動その他を制
御する各種制御回路１６４及びラインバッファメモリや
１画面メモリ等のメモリ１６５が接続されている。
【００２７】記録データ等の信号は、信号入力部１６６
から信号処理・制御回路１６１に入力されて記録順番に
揃えられ、補正回路１６２に送られてγ補正，色補正，
各ノズルのばらつき補正等の補正処理が施される。そし
て、補正後の記録データ等の信号は、外部条件、例えば
ノズル番号，温度，入力信号等に応じて信号処理・制御
回路１６１に取り出され、駆動信号としてヘッドドライ
ブ回路１６３及び各種制御回路１６４に送られる。
【００２８】ヘッドドライブ回路１６３は、駆動信号に
基づいてラインヘッド１２０を駆動制御する。各種制御
回路１６４は、駆動信号に基づいて紙送りモータ１３
４，給紙モータ１４２，ラインヘッド１２０のクリーニ
ング等を駆動制御する。尚、記録データ等の信号は、必
要に応じてメモリ１６５に一旦記録されてから取り出さ
れるようになっている。
【００２９】図４は、図３のヘッドドライブ回路１６３
とラインヘッド１２０の詳細を示すブロック図である。
ヘッドドライブ回路１６３は、ＰＮＭ変調と時分割駆動
を行なう構成になっており、階調カウンタ１６３ａ，コ
ンパレータ１６３ｂ，シリアル／パラレル変換部１６３
ｃ及びデータ読出部１６３ｄを備えている。
【００３０】階調カウンタ１６３ａは、図５に示すよう
に、ＰＮＭのパルス数まで進むカウンタとなっている。
コンパレータ１６３ｂは、階調カウンタ１６３ａのカウ
ント値とデータ読出部１６３ｄの記録データとを比較し
て、記録データがカウント値以上の場合、「Ｈ」を出力
するようになっている。シリアル／パラレル変換部１６
３ｃは、図６に示すように、１階調の間に、時分割駆動
の分割数だけ、同時に駆動する発熱素子のデータ処理
を、シリアルデータで処理した後にパラレルデータに変
換するようになっている。
【００３１】ラインヘッド１２０は、１ヘッドチップ１
２１内に時分割駆動１ブロックを構成したものが、複数
個タイリングされている。分割駆動フェーズ発生回路１
２１ａは、全フェーズ数の出力を持っており、発熱素子
１２１ｂ，スイッチング素子１２１ｃ，ゲート回路１２
１ｄと一対になっている。ゲート回路１２１ｄは、分割
駆動フェーズ発生回路１２１ａの各信号とシリアル／パ
ラレル変換部１６３ｃからのデータとの「アンドゲー
ト」になっており、フェーズとデータが共に「Ｈ」の
時、スイッチング素子１２１ｃをＯＮにして発熱素子１
２１ｂを駆動し、インクを吐出させるようになってい
る。
【００３２】（ヘッド構造）図７（Ａ），（Ｂ）は、図
１のインクジェットプリンタ１００の１色分のラインヘ
ッド１２０の構造を示す平面図及び底面図、図８
（Ａ），（Ｂ）は、図７（Ｂ）のＡ−Ａ線断面側面図及
びＢ−Ｂ線断面側面図、図９は、底面側から見た部分斜
視図である。
【００３３】これらの図において、このラインヘッド１
２０のライン状のヘッドフレーム１２２には、中央にス
リット状のインク供給孔１２２ａが形成されている。ヘ
ッドフレーム１２２の一方の面には、Ｓｉ基板で形成さ
れた複数個のヘッドチップ１２１が貼り付けられてい
る。ヘッドチップ１２１は、ヘッドフレーム１２２上の
インク供給孔１２２ａの両側に千鳥状に配列されてい
る。そして、図１０にも示すように、ヘッドチップ１２
１上のインク供給孔１２２ａ側には、複数個の発熱素子
１２１ａが一列に配列され、反対側には、発熱素子１２
１ａに対応した接続端子１２１ｂが一列に配列されてい
る。
【００３４】この例では、発熱素子１２１ａは例えば６
００ｄｐｉで配列されている。そして、発熱素子１２１
ａと接続端子１２１ｂの間には、ヘッドチップ１２１
（発熱素子１２１ａ）の時分割駆動を行なうためのスイ
ッチング回路１２１ｃとゲート（ロジック）回路１２１
ｄがそれぞれレイアウトされている。このヘッドチップ
１２１は、吐出動作により温度上昇するが、ヘッドチッ
プ１２１の上面と側面はインクに浸されているので、イ
ンクにより直接水冷されるようになっている。
【００３５】ヘッドチップ１２１上には、図１１にも示
すように、複数個のインクの液室１２３ａと流路１２３
ｂを形成するための部材１２３を介して複数個のノズル
１２４ａを有するノズルプレート１２４が配設されてい
る。部材１２３には、所謂ドライフィルムフォトレジス
ト等の感光性樹脂により、各液室１２３ａがヘッドチッ
プ１２１に配列された各発熱素子１２１ａに対応し、且
つ各流路１２３ｂが各液室１２３ａからヘッドチップ１
２１の端部まで延びるように形成されている。
【００３６】ノズルプレート１２４は、例えば、ニッケ
ルの電鋳により作製され、インクによる腐蝕を防ぐた
め、金あるいはパラジウム等により耐蝕メッキされてお
り、インク供給孔１２２ａを塞ぎ、且つ各ノズル１２４
ａが各発熱素子１２１ｂに一対一で対応するように形成
されている。即ち、各液室１２３ａは、部材１２３に形
成された流路１２３ｂ及びノズルプレート１２４に形成
されたノズル１２４ａに連通されている。
【００３７】ヘッドフレーム１２２の他方の面には、フ
ィルタ１２５を介してインクタンク１２６が貼り付けら
れている。フィルタ１２５は、インク供給孔１２２ａを
覆うように貼り付けられており、インクタンク１２６か
らのごみやインク成分の凝集物等がノズル１２４ａ側に
混入することを防止する役目を果たす。インクタンク１
２６は、袋１２６ａと外筐１２６ｂの二重構造になって
いる。
【００３８】袋１２６ａと外筐１２６ｂの間には、袋１
２６ａを外側に拡げるように働くバネ部材１２６ｃが入
っている。これにより、インクには負圧が掛かるように
なり、インクがノズル１２４ａから自然に漏れ出すこと
を防止することができる。また、この負圧はノズル１２
４ａの毛細管力よりは小さくなるよう設定されているた
め、インクがノズル１２４ａに引き込まれてしまうこと
を防止することができる。
【００３９】そして、ヘッドチップ１２１上からヘッド
フレーム１２２の外側を通ってインクタンク１２６の外
周面に至る部分には、所謂ＦＰＣ（フレキシブルプリン
ト基板）から成る電気配線１２７が貼り付けられてい
る。電気配線１２７は、ヘッドチップ１２１に電源や電
気信号を供給するためのものであり、ヘッドチップ１２
１の接続端子１２１ｂに接続されている。
【００４０】以上のような構成において、インクは、イ
ンクタンク１２６からインク供給孔１２２ａに供給さ
れ、流路１２３ｂを通って液室１２３ａに供給される。
ここで、ノズル１２４ａは円形状に形成されており、ノ
ズル先端ではインクの負圧によりインク面の中央部が凹
んだ、所謂メニスカスが形成される。そして、発熱素子
１２１ｂに駆動電圧がかかり、発熱素子１２１ｂ表面に
気泡が発生すると、ノズル１２４ａからインクの粒子が
吐出される。
【００４１】さらに、ラインヘッド１２０においては、
各ヘッドチップ１２１は、図１２（Ａ）に示すように、
時分割駆動の１フェーズ分の所定数のノズル１２４ａを
有しており、この１フェーズ分のノズルを駆動するため
の駆動回路１２８（図４で説明した、スイッチング回路
１２１ｃ及びロジック回路１２１ｄ）を備えている。こ
れにより、各ヘッドチップ１２１上に備えられた１フェ
ーズ分のノズル１２４ａが、時分割駆動の１ブロック１
２９を構成している。尚、ヘッドチップ１２１は、図１
２（Ｂ）または（Ｃ）に示すように、それぞれ図１３に
示す時分割駆動の２フェーズ分または３フェーズ分の所
定数のノズル１２４ａと、これらのノズルを駆動するた
めの駆動回路１２８を備えていてもよい。
【００４２】各ブロック１２９は、具体的には、例えば
図１３に示すように、一つのヘッドチップ１２１上に備
えられた２フェーズ分即ち１６個のノズルから構成され
ていると共に、各ヘッドチップ１２１は、ブロック１２
９に対応する２ブロック分のノズル即ちフェーズ番号１
から１６のノズルを駆動するための１６個の駆動回路１
２８を備えている。
【００４３】ここで、各駆動回路１２８は、順次にフェ
ーズ番号１から１６が付され、フェーズ番号１から８が
第一のフェーズを構成し、フェーズ番号９から１６が第
二のフェーズを構成する。そして、各フェーズの駆動回
路１２８に対して、図１５におけるＡ１乃至Ａ８の信号
線がそれぞれ接続され、各フェーズが制御線Ｂ１または
Ｂ２に接続されることにより、各フェーズのノズル１２
４ａが、図１４に示すように、順次に駆動される。これ
により、各フェーズを構成するノズル１２４ａが順次に
駆動され、消費電力が低減されるようになっている。
【００４４】この場合、各ヘッドチップ１２１は、上述
したようにフェーズ数の１倍，２倍または３倍の数のノ
ズルを有していることにより、時分割駆動の１フェーズ
分を構成する各ブロックのノズルが、同一ヘッドチップ
１２１上に備えられた同一構成の駆動回路１２８により
駆動されるので、各ヘッドチップ１２１は、駆動回路１
２８を含めて同一の構成になる。従って、同一の駆動回
路１２８の回路構成を備えた一種類のヘッドチップ１２
１を複数個並べることにより、タイリングによりライン
ヘッド１２０を構成することができるので、ヘッドチッ
プ１２１が量産効果により低コストで製造されることに
なり、ラインヘッド１２０そしてインクジェットプリン
タ１０のコストが低減されることになる。
【００４５】図１６は、本発明によるインクジェットプ
リンタの第二の実施形態におけるラインヘッドの概略構
成を示している。図１６においては、ラインヘッド１２
０を構成する各ヘッドチップ１２１は、図１２に示すよ
うな所謂ノズルのオーバーラップのない構成におけるヘ
ッドチップの特性や位置決め誤差により、ヘッドチップ
間の吐出量のばらつきや着弾位置の誤差を生じ、所謂バ
ンディングノイズの原因となるという問題を回避するた
めに、各ヘッドチップ１２１の両端の領域のノズルが互
いにオーバーラップするように構成されている。
【００４６】即ち、図１６（Ａ）において、各ヘッドチ
ップ１２１は、時分割駆動の１フェーズ分の所定数にオ
ーバーラップ分に相当する数を加えた数のノズル１２４
ａを有しており、これらのノズルを駆動するための駆動
回路１２８を備えている。これにより、オーバーラップ
領域にて、一方のヘッドチップ１２１Ａのノズル１２４
ａと他方のヘッドチップ１２１Ｂのノズル１２４ａを例
えば横方向，縦方向共に交互に用いるようにする。これ
により、二つの互いに隣接するヘッドチップ１２１Ａ，
１２１Ｂのつなぎ目に生じ易いバンディングノイズを低
減，緩和することができる。尚、ヘッドチップ１２１
は、図１６（Ｂ）に示すように、それぞれ時分割駆動の
２フェーズ分の所定数にオーバーラップ分に相当する数
を加えた数のノズル１２４ａと、これらのノズルを駆動
するための駆動回路１２８を備えていてもよい。
【００４７】各ブロック１２９は、具体的には、例えば
図１７に示すように、一つのヘッドチップ１２１上に備
えられた１フェーズ分（６個）にオーバーラップ分（３
個）を加えた数即ち９個のノズルから構成されていると
共に、各ヘッドチップ１２１は、上記９個のノズルを駆
動するための９個の駆動回路（図示せず）を備えてい
る。
【００４８】ここで、各ノズル１２４ａは、図１７に示
すように、順次にフェーズ番号１から６が付され、その
際オーバーラップ分のノズルには、オーバーラップする
ノズルと同じフェーズ番号１から３が付され、フェーズ
番号１から６が１フェーズを構成すると共に、各フェー
ズの駆動回路１２８に対して、それぞれＡ１乃至Ａ６の
信号線が接続されることにより、各フェーズのノズル１
２４ａが、図１８に示す信号線からの駆動信号Ａ１乃至
Ａ６に基づいて順次に駆動される。これにより、各フェ
ーズを構成するノズル１２４ａが順次に駆動され、消費
電力が低減されるようになっている。
【００４９】この場合、各ヘッドチップ１２１は、上述
したようにフェーズ数の１倍または２倍の数にオーバー
ラップ分の数を加えた数のノズルを有していることによ
り、時分割駆動の１フェーズ分を構成する各ブロックの
ノズルが、同一ヘッドチップ１２１上に備えられた駆動
回路１２８により駆動されるので、各ヘッドチップ１２
１は、駆動回路１２８を含めて同一の構成になる。従っ
て、同一の駆動回路１２８の回路構成を備えた一種類の
ヘッドチップ１２１を複数個並べることにより、タイリ
ングによりラインヘッド１２０を構成することができる
ので、ヘッドチップ１２１が量産効果により低コストで
製造されることになり、ラインヘッド１２０そしてイン
クジェットプリンタ１０のコストが低減されることにな
る。
【００５０】上述した実施形態においては、各ヘッドチ
ップ１２１が、時分割駆動の１フェーズ分，２フェーズ
分または３フェーズ分の所定数のノズル、例えば２フェ
ーズ分の１６個のノズルを備えるように構成され、ある
いは時分割駆動の１フェーズ分または２フェーズ分の所
定数のノズル、例えば１フェーズ分の６個にオーバーラ
ップ分の３個を加えた９個のノズルを備えるように構成
されているが、これに限らず、各ヘッドチップは、時分
割駆動のフェーズ数の整数倍の、あるいは時分割駆動の
フェーズ数の整数倍にオーバーラップ分を加えた数のノ
ズルを有する、同一の回路構成の駆動回路を備えた一種
類のヘッドチップを複数個並べることにより、ラインヘ
ッドを構成するようにしてもよい。また、上述した実施
形態においては、各ヘッドチップ１２１の駆動回路１２
８は、駆動素子として発熱素子を備えるように構成され
ているが、これに限らず、例えばピエゾ素子等の駆動素
子を備えていてもよいことは明らかである。
【００５１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ヘ
ッドチップの構成を単純化することができて、その量産
効果により製造コストを低く抑えることができ、しかも
解像度及び画質が高く、消費電力を低減できる、ライン
ヘッドを備えたインクジェットプリンタを提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるインクジェットプリンタの実施形
態の全体構成を示す一部断面斜視図である。
【図２】図１のインクジェットプリンタの断面側面図で
ある。
【図３】図１のインクジェットプリンタの電気回路部の
記録及び制御系を示すブロック図である。
【図４】図３のヘッドドライブ回路とラインヘッドの詳
細を示すブロック図である。
【図５】図４のヘッドドライブ回路によるＰＮＭの処理
を示す第一の図である。
【図６】図４のヘッドドライブ回路によるＰＮＭの処理
を示す第二の図である。
【図７】図１のインクジェットプリンタの１色分のライ
ンヘッドの構造を示す平面図及び底面図である。
【図８】図７（Ｂ）のラインヘッドのＡ−Ａ線断面側面
図及びＢ−Ｂ線断面側面図である。
【図９】図７のラインヘッドを底面側から見た部分斜視
図である。
【図１０】図７のラインヘッドのヘッドチップの詳細構
造を示す平面図である。
【図１１】図７のラインヘッドのノズル近傍の詳細構造
を底面側から見た部分斜視図である。
【図１２】図７のラインヘッドにおける各ヘッドチップ
の構成例及び駆動回路との関係を示す概略図である。
【図１３】図１２（Ｂ）のラインヘッドにおけるノズル
配列を示す概略図である。
【図１４】図１３のラインヘッドにおける１ブロックの
ノズルの駆動信号を示すタイムチャートである。
【図１５】図１２（Ｂ）のラインヘッドにおける１ブロ
ックのノズルのための駆動回路を示す回路図である。
【図１６】本発明によるインクジェットプリンタの第二
の実施形態におけるラインヘッドの構成例を示す概略図
である。
【図１７】図１６のラインヘッドにおけるノズル配列を
示す概略図である。
【図１８】図１７のラインヘッドにおける１ブロックの
ノズルの駆動信号を示すタイムチャートである。
【図１９】従来のインクジェットプリンタの一例におけ
るタイリングで構成されたラインヘッドの時分割駆動例
を示すラインヘッドと駆動回路との関係を示す概略図で
ある。
【図２０】図１９のラインヘッドにおけるノズル配列を
示す概略図である。
【図２１】図１９のラインヘッドにおける１ブロックの
ノズルのための駆動回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１００・・・インクジェットプリンタ、１１０・・・筐
体、１１１・・・排紙口、１１２・・・トレイ出入口、
１２０・・・ラインヘッド、１２１・・・ヘッドチッ
プ、１２１ａ・・・発熱素子、１２１ｂ・・・接続端
子、１２１ｃ・・・スイッチング素子、１２１ｄ・・・
ゲート回路、１２２・・・ヘッドフレーム、１２２ａ・
・・インク供給孔、１２３・・・部材、１２３ａ・・・
液室、１２３ｂ・・・流路、１２４・・・ノズルプレー
ト、１２４ａ・・・ノズル、１２５・・・フィルタ、１
２６・・・インクタンク、１２７・・・電気配線、１３
０・・・紙送り部、１３１・・・紙送りガイド、１３
２，１３３・・・紙送りローラ、１３４・・・紙送りモ
ータ、１３５，１３６・・・プーリ、１３７，１３８・
・・ベルト、１４０・・・給紙部、１４１・・・給紙ロ
ーラ、１４２・・・給紙モータ、１４３・・・ギヤ、１
５０・・・ペーパトレイ、１５１・・・ばね、１５２・
・・紙支え、１６０・・・電気回路部、１６１・・・信
号処理・制御回路、１６２・・・補正回路、１６３・・
・ヘッドドライブ回路、１６４・・・各種制御回路、１
６５・・・メモリ、１６６・・・信号入力部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢倉 雄次 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 2C057 AF54 AF93 AG12 AG14 AG83 AM19 AN05 AP02 AP14 AP75 BA04 BA13

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 記録媒体の幅方向である横方向に並んだ
    複数個のノズルを備えるラインヘッドからインクの液滴
    を吐出して記録媒体に着弾させ、着弾によるドットから
    成る文字や画像等を記録するインクジェットプリンタで
    あって、 上記ラインヘッドが、所定数のノズルと各ノズルを駆動
    する駆動回路とを有するヘッドチップを、各ノズルがオ
    ーバーラップしないように複数個上記横方向に並べられ
    ており、 各ヘッドチップのノズル数が、ノズルの分割駆動のフェ
    ーズ数の整数倍となるように構成したことを特徴とする
    インクジェットプリンタ。
  2. 【請求項２】 記録媒体の幅方向である横方向に並んだ
    複数個のノズルを備えるラインヘッドからインクの液滴
    を吐出して記録媒体に着弾させ、着弾によるドットから
    成る文字や画像等を記録するインクジェットプリンタで
    あって、 上記ラインヘッドが、所定数のノズルと各ノズルを駆動
    する駆動回路とを有するヘッドチップの端部のノズルが
    オーバーラップするように複数個上記横方向に並べられ
    ており、 各ヘッドチップのノズル数が、ノズルの分割駆動のフェ
    ーズ数の整数倍に、オーバーラップするノズル数を加え
    た数となるように構成したことを特徴とするインクジェ
    ットプリンタ。
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