JP2010194770A - 液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズルの高密度化や多ノズル化しても、ＰＺＴ焼成時における製造誤差を小さくすることができ、流路構成が簡単である。
【解決手段】印刷ヘッド３は複数のノズルが紙送り方向Ｘに所定間隔で配列されてなる第１及び第２のノズル列（第１及び第２のノズル列群Ａ，Ｂ）を有する。第１及び第２のノズル列は紙送り方向Ｘに前記所定間隔より大きい間隔をおいて設けられている。第１のノズル列に属する複数のノズル１１ａに対して、それら複数のノズル内の液体に選択的に圧力を付与する第１の圧電アクチュエータ１２Ａと、この第１の圧電アクチュエータ１２Ａとは別の圧電アクチュエータであって、前記第２のノズル列に属する複数のノズルに対して、それら複数のノズル内の液体に選択的に圧力を付与する第２の圧電アクチュエータ１２Ｂとを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、インクジェット印刷装置などの液滴吐出装置に関するものである。

印刷ヘッドの複数のノズルからインク液滴を吐出して記録用紙に印刷を行うインクジェット印刷装置において、高速化・高画質化を図るために、前記印刷ヘッドにおいてノズルの高密度化や多ノズル化が求められているが、ノズルの高密度化や多ノズル化を図るためには通常印刷ヘッドを長尺化して、それをシリアルに駆動する必要がある。

しかしながら、圧電アクチュエータ（ＰＺＴ）を用いる印刷ヘッドの場合には、ＰＺＴを焼成する必要があるため、長尺化によりＰＺＴが大判化すれば、焼成時にＰＺＴに反りが発生したり製造誤差（焼成誤差）が大きくなったりする。またノズルの高密度化や多ノズル化により、電気配線も各配線の間隔が狭くなる。

ところで、一つの長い共通液室（マニホールド）に対して、２つの圧電アクチュエータが隣接して並んだ構成とし、前記共通液室の一方の端にインク導入口（インク供給口）を配置するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような構造とすれば、圧電アクチュエータを分割して構成するので、ＰＺＴの大判化を回避することができ、ＰＺＴ焼成による誤差を小さくすることができる。

特開平１０−３４９２３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、２つの圧電アクチュエータが隣接して並ぶ構成としているが、圧電アクチュエータを接合するために必要な圧電アクチュエータ同士の間隔はノズルピッチ以上の間隔となってしまう。そこで、圧電アクチュエータ同士の間隔をノズルピッチと同じ間隔にするために、圧力室を傾斜させているが、これにより流路構成が複雑になる。

この発明は、ノズルの高密度化や多ノズル化しても、ＰＺＴ焼成時における製造誤差を小さくすることができるとともに、流路構成が簡単である液滴吐出装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、この液滴吐出ヘッドを所定方向に往復動させるヘッド移動手段と、被液滴吐出媒体を前記所定方向とは直交する媒体搬送方向に搬送する媒体搬送手段とを備えた液滴吐出装置であって、前記液滴吐出ヘッドは、複数のノズルが前記媒体搬送方向に所定間隔で配列されてなる第１及び第２のノズル列を有するとともに、これら第１及び第２のノズル列が前記媒体搬送方向に前記所定間隔より大きい間隔をおいて設けられており、さらに、前記第１のノズル列に属する複数のノズルに対して、それら複数のノズル内の液体に選択的に圧力を付与する第１の圧電アクチュエータと、この第１の圧電アクチュエータとは別の圧電アクチュエータであって、前記第２のノズル列に属する複数のノズルに対して、それら複数のノズル内の液体に選択的に圧力
を付与する第２の圧電アクチュエータと、を備えていることを特徴とする。

このようにすれば、圧電アクチュエータの寸法は、１枚で構成する場合より小さくすることができるので、１枚でノズルの高密度化や多ノズル化を図る場合よりも焼成時における製造誤差を低減できる。また、第１及び第２のノズル列が前記媒体搬送方向に前記所定間隔より大きい間隔をおいて設けられ、シンプルな流路構成のまま、ノズルの高密度化や多ノズル化を実現することができる。

また、前記ノズル列間の間隔を十分な大きさとすれば、圧電アクチュエータ同士の間のスペースに余裕があるので、各圧電アクチュエータの接合が容易となり、また、各圧電アクチュエータ毎に配線すればよいので、一つの圧電アクチュエータに接続する電気配線の数も少なくなり、配線作業も容易となる。

請求項２に記載のように、請求項１の液滴吐出装置において、前記第１及び第２のノズル列の各ノズルに対して供給される液体のマニホールドは、前記第１及び第２のノズル列に対して共通であり、前記第１及び第２のノズル列の間に、各マニホールドに液体を供給する複数の液体供給口が配置されている構成とすることができる。

このようにすれば、ノズル列間の、ノズルのない領域に、各マニホールドに液体を供給する複数の液体供給口が配置されているので、無駄なスペースを有効利用することができるだけでなく、前記液体供給口から離れたノズルまでの距離が短くなり、インクの供給不足によりインクの不吐出が生じることを低減できる。

この場合、請求項３に記載のように、請求項１又は２の液滴吐出装置において、前記液滴吐出ヘッドは、前記第１及び第２のノズル列のノズル列方向長さをそれぞれ長さＬとすると、第１及び第２のノズル列の間の前記所定間隔より大きい間隔は、前記長さＬと前記各ノズル列におけるノズルピッチの２倍に相当する長さとの和に相当する長さとすればよい。

このようにすれば、第１及び第２のノズル列で液滴吐出した後、長さＬとノズルピッチとの和だけ移動させて続けて液滴吐出をすることができるので、余分なノズルを形成することなく、高速で液滴を吐出することが可能になる。

前述した請求項１〜３の液滴吐出装置において、前記制御手段は、１つの被液滴吐出媒体についての液滴吐出の際に、次のように駆動制御される。

例えば請求項４に記載のように、請求項１〜３のいずれかの液滴吐出装置において、前記ヘッド移動手段、前記媒体搬送手段、第１及び第２の圧電アクチュエータを駆動制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記１つの被液滴吐出媒体についての液滴吐出の際に、前記各ノズル列の使用回数が等しくなるか、あるいは一方のノズル列の使用回数が他方のノズル列の使用回数よりも１回多くなるように駆動制御し、前記各ノズル列の使用回数が等しくなる場合には、その駆動制御を各被液滴吐出媒体について繰り返す一方、前記一方のノズル列の使用回数が他方のノズル列の使用回数よりも１回多くなる場合には、次の被液滴吐出媒体については、前記他方のノズル列の使用回数が前記一方のノズル列の使用回数よりも１回多くなるように制御することができる。

また、請求項５に記載のように、請求項４の液滴吐出装置において、前記制御手段は、前記一方のノズル列の使用回数が他方のノズル列の使用回数よりも１回多くなる場合には、前記一方のノズル列が、前記媒体搬送方向の上流側の前記第１のノズル列である場合には、前記１回多くなる使用は液滴吐出動作の最後となり、前記一方のノズル列が前記媒体
搬送方向の下流側の前記第２のノズル列である場合には、前記１回多くなる使用は液滴吐出動作の最初となるように制御するようにすることもできる。

請求項６に記載のように、請求項４又は５の液滴吐出装置において、前記制御手段は、１つの被液滴吐出媒体に対する１番目の液滴吐出動作が、前記第１及び第２のノズル列をともに使用して液滴を吐出する場合、被液滴吐出媒体の送り量を、奇数番目の使用後では前記ノズル列の長さＬと前記ノズルピッチとの和に相当する量とする一方、偶数番目の使用後では前記ノズル列の長さＬの３倍と前記ノズルピッチの３倍に相当する長さとの和に相当する量とすることもできる。

また、請求項７に記載のように、請求項４又は５の液滴吐出装置において、前記制御手段は、１つの被液滴吐出媒体に対する１番目の液滴吐出動作が前記第２のノズル列のみを使用して液滴吐出し、２番目の液滴吐出動作が前記１番目の液滴吐出動作で液滴吐出した部分を挟んで前記第１及び第２のノズル列を使用して液滴を吐出する場合には、被液滴吐出媒体の送り量を、奇数番目の使用後では前記ノズル列の長さＬと前記ノズルピッチとの和に相当する量とする一方、偶数番目の使用後では前記ノズル列の長さＬの３倍と前記ノズルピッチの３倍に相当する長さとの和に相当する量としてもよい。

請求項８に記載のように、請求項４又は５の液滴吐出装置において、前記制御手段は、１つの被液滴吐出媒体に対する１番目の液滴吐出動作が、前記第２のノズル列のみを使用して液滴吐出し、２番目の液滴吐出動作が前記１番目の液滴吐出動作で液滴吐出した部分よりも前記媒体搬送方向下流側の部分に前記第１及び第２のノズル列を使用して液滴を吐出する場合には、被液滴吐出媒体の送り量を、奇数番目の使用後では前記ノズル列の長さＬの３倍と前記ノズルピッチの３倍に相当する長さとの和に相当する量とする一方、偶数番目の使用後では前記ノズル列の長さＬと前記ノズルピッチとの和に相当する量とすることも可能である。

本発明は、上記のように構成したから、圧電アクチュエータの寸法は、１枚で構成する場合よりも小さいサイズとなるため、焼成誤差を増大させることなく、ノズルの高密度化や多ノズル化が図れる。また第１及び第２の圧電アクチュエータの間隔が十分な大きさとすれば、圧電アクチュエータの接合工程が容易となり、また、配線作業は各圧電アクチュエータ毎でよく、各圧電アクチュエータに対する電気配線の数が少なくなるため、配線作業が容易となる。

本発明の実施の形態に係るインクジェット印刷装置（液滴吐出装置）の概略構成を示す概略構成図である。 本発明に係るキャビティユニット、圧電アクチュエータ及びフレキシブル配線板（ＣＯＰ）の関係を示す説明図である。 本発明に係るキャビティユニットと圧電アクチュエータとの関係を示す平面図である。 前記インクジェット印刷装置の制御手段の電気的構成を示すブロック図である。 （ａ）〜（ｆ）はそれぞれ本発明に係る印刷ヘッドの印刷制御パターンの一例を示す説明図である。 （ａ）〜（ｆ）はそれぞれ本発明に係る印刷ヘッドの印刷制御パターンの別の例を示す説明図である。 （ａ）〜（ｆ）はそれぞれ本発明に係る印刷ヘッドの印刷制御パターンのさらに別の例を示す説明図である。 （ａ）〜（ｆ）はそれぞれ本発明に係る印刷ヘッドの印刷制御パターンの他の例を示す説明図である。 制御手段による制御の流れを示すフローチャート図である。 制御手段による別の制御の流れを示すフローチャート図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。

図１に示すように、本発明に係る液滴吐出装置の一実施の形態であるインクジェット印刷装置１は、インクカートリッジ（図示せず）が搭載されるキャリッジ２の下面に、印刷用紙Ｐ（被液滴吐出媒体）に印刷するためにインク液滴を吐出する印刷ヘッド３（液滴吐出ヘッド）が設けられている。キャリッジ２はプリンタフレーム４内に設けられるキャリッジ軸５とガイド板（図示せず）とによって支持され、印刷用紙Ｐの紙送り方向Ｘ（媒体搬送方向）と直交する走査方向Ｙ（所定方向）において、後述するキャリッジ駆動モータ５６（ヘッド移動手段）によって往復移動する構成とされている。図示しない給紙部から紙送り方向Ｘに、後述する搬送モータ５５（媒体搬送手段）によって搬送される印刷用紙Ｐは、プラテンローラ（図示せず）と印刷ヘッド３との間に導入されて、印刷ヘッド３から印刷用紙Ｐに向けて吐出されるインクにより所定の印刷がなされ、その後排紙ローラ６にて排紙される。

また、図２及び図３に示すように、印刷ヘッド３は、キャビティユニット１１と、圧電アクチュエータ（第１及び第２の圧電アクチュエータ１２Ａ，１２Ｂ）とを下側から順に備え、第１及び第２の圧電アクチュエータ１２Ａ，１２Ｂの上面に駆動信号を供給する第１及び第２のフレキシブル配線板１３Ａ，１３Ｂ（信号線）がそれぞれ設けられている。

キャビティユニット１１は、複数枚のプレート部材からなる積層体の上側に振動板が設けられ、具体的に図示していないが、周知のように、複数のノズル１１ａ、複数のノズルの各々に連通する複数の圧力室１１ｂ及びこの圧力室１１ｂに供給するインクを一時的に貯留するマニホールド１１ｃを含む構成とされ、複数のノズル１１ａと複数の圧力室１１ｂとがそれぞれ連通している。

印刷ヘッド３（キャビティユニット１１）は、複数のノズルが紙送り方向Ｘに所定間隔（所定のノズルピッチ）で配列されてなる複数の第１及び第２のノズル列を有する。これら第１及び第２のノズル列は、紙送り方向Ｘに前記所定間隔より大きい間隔をおいて設けられ、１色についてのノズル列を形成している。そして、各色に対応して複数の第１のノズル列が平行に設けられる第１ノズル列群Ａと、前記各色に対応して複数の第２のノズル列が平行に設けられる第２ノズル列群Ｂとが、前記間隔をおいて設けられ、ノズル群全体が形成される。前記間隔は、図３に示すように、各色についての第１及び第２のノズル列間の長さ（つまり第１及び第２のノズル列群Ａ，Ｂのノズル列方向長さ）をそれぞれ長さＬとすると、前記長さＬと前記各ノズル列におけるノズルピッチαの２倍に相当する長さとの和、Ｌ＋２αに相当する長さである。

そして、前記振動板の上側に、各ノズル列群Ａ，Ｂに対応して、各圧力室内のインク（液体）を選択的に吐出させるための圧電アクチュエータ１２Ａ，１２Ｂが接合（固着）されている。これにより、各圧電アクチュエータ１２Ａ，１２Ｂの寸法は、１枚の圧電アクチュエータとする場合の半分のサイズでよくなるため、圧電アクチュエータ１２Ａ，１２Ｂの製造誤差（焼成誤差）が小さくなる。

第１の圧電アクチュエータ１２Ａは、第１ノズル列群Ａ（第１のノズル列）に属する複数のノズル１１ａに対して、それら複数のノズル１１ａ内のインクに選択的に圧力を付与
するものである。この第１の圧電アクチュエータ１２Ａとは別の圧電アクチュエータである第２の圧電アクチュエータ１２Ｂは、第２のノズル列群Ｂ（第２のノズル列）に属する複数のノズル１１ａに対して、それら複数のノズル１１ａ内の液体に選択的に圧力を付与するものである。

前記第１及び第２のノズル列の各ノズル１１ａに対して供給されるインクのマニホールド１１ｃは、前記第１及び第２のノズル列に対して共通である。第１及び第２のノズル列群Ａ，Ｂ（第１及び第２のノズル列）の間に、各マニホールド１１ｃのインクを供給する複数のインク供給口１１ｄ（液体供給口）が配置され、そのインク供給口１１ｄに、インク内に含有される塵挨などを捕獲するためのフィルタ（図示しない）が設けられている。

各圧電アクチュエータ１２Ａ，１２Ｂは、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料（圧電シート）からなる複数の圧電層を順に積層して形成され、前記圧電層に、駆動に用いる電極（電圧が印加される電極やグランド電位のアース電極）が設けられている。

続いて、インクジェット印刷装置の制御手段（制御部５４）の電気的構成を、ブロック図である図４に沿って説明する。

まず、制御部５４は、演算装置であるＣＰＵ５１と、そのＣＰＵ５１により実行される各種の制御プログラムやデータを記憶したＲＯＭ５２と、入力装置（例えば、パソコン）から入力された印刷データや制御信号を記憶するためのメモリであるＲＡＭ５３とを有する。

これらのＣＰＵ５１，ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３は、バスライン５８を介して互いに接続されており、このバスライン５８は、入出力ポート５９に接続されている。

この入出力ポート５９は、印刷ヘッド３と、搬送モータ５５と、キャリッジ駆動モータ５６とを有する駆動部５７を駆動させて、印刷用紙Ｐへ印刷を行うことができるようになっている。

印刷ヘッド３には、印刷用紙Ｐへインクを吐出するためのノズルが形成されている。そして、インクカートリッジ（図示せず）から印刷ヘッド３に供給されるシアン・マゼンタ・イエロー・ブラックのインクが、ノズルから吐出され、印刷用紙Ｐに画像が形成される。

搬送モータ５５は、印刷用紙Ｐを搬送する搬送ローラや排紙ローラを回転駆動するモータであり、キャリッジ駆動モータ５６は、印刷ヘッド３を搭載するキャリッジ２を往復移動させる駆動力を供給するものである。

ＣＰＵ５１は、入力装置６０からインターフェイス６１を介して入力された印刷データを印刷ヘッド３による印刷が可能な印刷データに展開し、そのデータを各ノズルに対する吐出信号として、印刷ヘッド３へ出力するものである。この吐出信号に応じて印刷ヘッド３を駆動することにより、各ノズルからインクが吐出され、印刷用紙Ｐに印刷が行われ、また、キャリッジ駆動モータ５６や搬送モータ５５は、印刷ヘッド３へ出力される吐出信号に同期して駆動されている。

ところで、印刷ヘッド３の寿命に関わる使用頻度を第１及び第２のノズル列（第１及び第２のノズル列群Ａ，Ｂ）で等しくし、かつ印刷に要する走査回数（ｐａｓｓ数）も少なくしたいという要求がある。ここで、使用頻度を等しくするとは、印刷用紙Ｐ・１枚を印
刷する際の使用頻度が等しくなる場合だけでなく、印刷用紙Ｐを何枚か印刷する毎に使用頻度が等しくなるような場合も含む。

よって、制御部５４は、１つの印刷用紙Ｐについての印刷の際に、前記各ノズル列の使用回数が等しくなるか、あるいは一方のノズル列の使用回数が他方のノズル列の使用回数よりも１回多くなるように駆動制御し、前記各ノズル列の使用回数が等しくなる場合には、その駆動制御を各印刷用紙Ｐについて繰り返す一方、前記一方のノズル列の使用回数が他方のノズル列の使用回数よりも１回多くなる場合には、次の印刷用紙Ｐについては、前記他方のノズル列の使用回数が前記一方のノズル列の使用回数よりも１回多くなるように制御することになる。

そして、前記一方のノズル列の使用回数が他方のノズル列の使用回数よりも１回多くなる場合には、前記一方のノズル列が、紙送り方向Ｘの上流側の前記第１のノズル列（第１のノズル列群Ａ）である場合には、前記１回多くなる使用は印刷動作の最後となり、前記一方のノズル列が紙送り方向Ｘの下流側の前記第２のノズル列（第２のノズル列群Ｂ）である場合には、前記１回多くなる使用は印刷動作の最初となるように制御することになる。

次いで、前記印刷ヘッド３を用いて印刷する場合の、具体的な印刷制御パターンについて検討する。

まず、印刷ヘッド３は、幅Ｌの範囲をそれぞれ印刷する第１及び第２のノズル列群Ａ，Ｂを有する部分の間に、ノズル列を有さず幅Ｌの範囲を印刷しない部分を有するので、往きで２つの幅Ｌの部分（第１及び第２のノズル列群Ａ，Ｂ）で印刷し、帰りで前記２つの幅Ｌの部分（第１及び第２のノズル列群Ａ，Ｂ）で印刷するようにすれば、往復で幅Ｌの４倍の部分を印刷できる。このことに基づき、印刷する範囲が幅Ｌの４倍の倍数（Case1
と表示）より、幅Ｌだけ大きいか（Case2と表示）、幅Ｌの２倍だけ大きいか（Case3と表示）、幅Ｌの３倍だけ大きいか（Case4と表示）に応じて、印刷ヘッド３の駆動の制御内
容を変更する。

また、後述するように、Case1〜４についての印刷制御パターンは、いずれの場合も、
次の３つのＴＹＰＥに分類される。
（α−ＴＹＰＥ）
１つの印刷用紙Ｐに対する１番目の印刷動作が、第１及び第２のノズル列群Ａ，Ｂをともに使用して印刷する場合であって、印刷用紙Ｐの送り量を、奇数番目の使用後では前記ノズル列の長さＬと前記ノズルピッチとの和に相当する量とする一方、偶数番目の使用後では前記ノズル列の長さＬの３倍と前記ノズルピッチとの和に相当する量とするもの。
（β−ＴＹＰＥ）
１つの印刷用紙Ｐに対する１番目の印刷動作が前記第２のノズル列群Ｂのみを使用して印刷し、２番目の印刷動作が前記１番目の印刷動作で印刷した部分を挟んで前記第１及び第２のノズル列群Ａ，Ｂを使用して印刷する場合であって、印刷用紙Ｐの送り量を、奇数番目の使用後では前記ノズル列の長さＬと前記ノズルピッチとの和に相当する量とする一方、偶数番目の使用後では前記ノズル列の長さＬの３倍と前記ノズルピッチとの和に相当する量とするもの。
（γ−ＴＹＰＥ）
１つの印刷用紙Ｐに対する１番目の印刷動作が、第２のノズル列群Ｂのみを使用して印刷し、２番目の印刷動作が前記１番目の印刷動作で印刷した部分よりも前記用紙搬送方向下流側の部分に第１及び第２のノズル列群Ａ，Ｂを使用して印刷する場合であって、印刷用紙Ｐの送り量を、奇数番目の使用後では前記ノズル列の長さＬの３倍と前記ノズルピッチとの和に相当する量とする一方、偶数番目の使用後では前記ノズル列の長さＬと前記ノ
ズルピッチとの和に相当する量とするもの。

続いて、Case1〜４についての印刷制御パターンについて、図５〜図８に沿って説明す
る。なお、各図において、印刷が何番目の走査で行われたかを丸数字で示している。
−Case1の場合−
印刷幅はＬ×（４ｎ＋４）（ｎ＝０，１，２，３・・・）で表される。印刷制御パターンとしては、例えばｎ＝１の場合には、図５（ａ）に示すように、往きに両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、帰りも両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷するα−ＴＹＰＥ、図５（ｂ）に示すように、往きに一方のノズル列群Ｂのみで印刷し、帰りは両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、さらにもう１回往って他方のノズル列群Ａで印刷するβ−ＴＹＰＥ、図５（ｃ）に示すように、往きに一方のノズル群Ｂのみで印刷し、帰りは印刷用紙Ｐの送り量を多くして両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、さらにもう１回往って他方のノズル列群Ａで印刷するγ−ＴＹＰＥのいずれかが採用される。いずれのＴＹＰＥも、ノズル列群Ａ，Ｂの使用頻度はいずれも２回であるが、走査回数（ｐａｓｓ数）は、α−ＴＹＰＥのみ２回で、β，γ−ＴＹＰＥはいずれも３回である。

また、ｎ＝２の場合は、図５（ｄ）に示すように、往きに両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、帰りも両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷することを２回繰り返すα−ＴＹＰＥ、図５（ｅ）に示すように、往きに一方のノズル列群Ｂのみで印刷し、帰りは両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、それから往きに両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、帰りも両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、最後にさらにもう１回往って他方のノズル列群Ａで印刷するβ−ＴＹＰＥ、図５（ｆ）に示すように、往きに一方のノズル列群Ｂのみで印刷し、帰りは印刷用紙Ｐの送り量を多くして両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、それから往きに両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、帰りも両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、さらにもう１回往って他方のノズル列群Ａで印刷するγ−ＴＹＰＥのいずれかが採用される。この場合は、いずれのＴＹＰＥも、ノズル列群Ａ，Ｂの使用頻度はいずれも４回であるが、走査回数（ｐａｓｓ数）はα−ＴＹＰＥのみ４回で、β，γ−ＴＹＰＥはいずれも５回である。
−Case2の場合−
印刷幅はＬ×（４ｎ＋１）（ｎ＝０，１，２，３・・・）で表される。印刷制御パターンとしては、ｎ＝１の場合は、図６（ａ）に示すように、往きに両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、帰りも両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、さらにもう１回往って他方のノズル列群Ａで印刷するα−ＴＹＰＥ、図６（ｂ）に示すように、往きに一方のノズル列群Ｂのみで印刷し、帰りは両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、それから他方のノズル列群Ａで印刷し、さらにもう１回往って他方のノズル列群Ａで印刷するβ−ＴＹＰＥ、図６（ｃ）に示すように、往きに一方のノズル列群Ｂのみで印刷し、帰りは印刷用紙Ｐの送り量を多くして両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、さらにもう１回往って両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷するγ−ＴＹＰＥのいずれかが採用される。いずれのＴＹＰＥも、ノズル列群Ａ，Ｂのいずれか一方の使用頻度が２回で、他方が３回であるが、走査回数（ｐａｓｓ数）は、α，γ−ＴＹＰＥがいずれも３回で、β−ＴＹＰＥは２回である。

また、ｎ＝２の場合は、図６（ｄ）に示すように、往きに両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、帰りも両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷することを２回繰り返し、さらにもう１回往って他方のノズル列群Ａで印刷するα−ＴＹＰＥ、図６（ｅ）に示すように、往きに一方のノズル列群Ｂのみで印刷し、帰りは両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、それから往きに両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、帰りも両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、もう１回往って両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、最後にさらにもう１回往って他方のノズル列群Ａで印刷し，帰りもノズル列群Ａで印刷するβ−ＴＹＰＥ、図６（ｆ）に示すように、往きに一方のノズル列群Ｂのみで印刷し、帰りは印刷用紙Ｐの送り量を多くして両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、それから往きに両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、帰りも両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷する動作を行い、さらにもう１回往って両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷するγ−ＴＹＰＥのいずれかが採用され
る。いずれのＴＹＰＥも、ノズル列群Ａ，Ｂのいずれか一方の使用頻度が４回で、他方が５回であるが、走査回数（ｐａｓｓ数）は、α，γ−ＴＹＰＥがいずれも５回で、β−ＴＹＰＥは６回である。
−Case3の場合−
印刷幅はＬ×（４ｎ＋２）（ｎ＝０，１，２，３・・・）で表される。印刷制御パターンとしては、ｎ＝１の場合は、図７（ａ）に示すように、往きに両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、帰りも両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、それから他方のノズル列群Ａで印刷し、さらにもう１回往って他方のノズル列群Ａで印刷するα−ＴＹＰＥ、図７（ｂ）に示すように、往きに一方のノズル列群Ｂのみで印刷し、帰りは両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、さらにもう１回往って両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し，帰りに他方のノズル列群Ａで印刷するβ−ＴＹＰＥ、図７（ｃ）に示すように、往きに一方のノズル列群Ｂのみで印刷し、帰りは印刷用紙Ｐの送り量を多くして両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、さらにもう１回往って両ノズルＡ，Ｂで印刷し，帰りに他方のノズル列群Ａで印刷するγ−ＴＹＰＥのいずれかが採用される。いずれのＴＹＰＥも、走査回数は４回であるが、使用頻度は、α−ＴＹＰＥのみノズル列群Ａが４回、ノズル列群Ｂが２回で、β，γ−ＴＹＰＥはいずれのノズル列も３回である。

また、ｎ＝２の場合は、図７（ｄ）に示すように、往きに両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、帰りも両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷することを２回繰り返し、最後にさらにもう１回往って他方のノズル列群Ａで印刷し，帰りもノズル列群Ａで印刷するα−ＴＹＰＥ、図７（ｅ）に示すように、往きに一方のノズル列群Ｂのみで印刷し、帰りは両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、それから往きに両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、帰りも両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、最後にさらにもう１回往って両ノズル列で印刷し，帰りに他方のノズル列群Ａのみで印刷するβ−ＴＹＰＥ、図７（ｆ）に示すように、往きに一方のノズル列群Ｂのみで印刷し、帰りは印刷用紙Ｐの送り量を多くして両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、それから往きに両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、帰りも両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、さらにもう１回往って両ノズル列で印刷し、帰りに他方のノズル列群Ａのみで印刷するγ−ＴＹＰＥのいずれかが採用される。いずれのパターンも、走査回数は６回であるが、使用頻度は、α−ＴＹＰＥのみノズル列群Ａが６回、ノズル列群Ｂが４回で、β，γ−ＴＹＰＥはいずれのノズル列も５回である。
−Case4の場合−
印刷幅はＬ×（４ｎ＋３）（ｎ＝０，１，２，３・・・）で表される。印刷制御パターンとしては、ｎ＝１の場合、図８（ａ）に示すように、往きに両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、帰りも両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、もう１回往って両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し，帰りに他方のノズル列群Ａで印刷するα−ＴＹＰＥ、図８（ｂ）に示すように、往きに一方のノズル列群Ｂのみで印刷し、帰りは両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、さらにもう１回往って両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し，帰りも両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷するβ−ＴＹＰＥ、図８（ｃ）に示すように、往きに一方のノズル列群Ｂのみで印刷し、帰りは印刷用紙Ｐの送り量を多くして両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、もう１回往って両ノズルＡ，Ｂで印刷し、帰りに他方のノズル列群Ａで印刷し、さらにもう一回往ってノズル列群Ａのみで印刷するγ−ＴＹＰＥのいずれかが採用される。いずれのパターンも、使用頻度はノズル列の一方が４回で他方が３であるが、走査回数は、α，β−ＴＹＰＥが４回、γ−ＴＹＰＥは５回である。

また、ｎ＝２の場合は、図８（ｄ）に示すように、往きに両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、帰りも両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷することを２回繰り返し、最後にさらにもう１回往って両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、帰りはノズル列群Ａのみで印刷するα−ＴＹＰＥ、図８（ｅ）に示すように、往きに一方のノズル列群Ｂのみで印刷し、帰りは両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、それから往きに両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、帰りも両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、最後にさらにもう１回往って両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し，帰りも両ノズル列群
Ａ，Ｂで印刷するβ−ＴＹＰＥ、図８（ｆ）に示すように、往きに一方のノズル列群Ｂのみで印刷し、帰りは印刷用紙Ｐの送り量を多くして両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、それから往きに両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、帰りも両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し、さらにもう１回往って両ノズル列群Ａ，Ｂで印刷し，帰りに他方のノズル列群Ａのみで印刷し，最後にノズル列群Ａのみでもう１回印刷するγ−ＴＹＰＥのいずれかが採用される。いずれのパターンも、使用頻度はノズル列の一方が５回で他方が６回であるが、走査回数は、α，β−ＴＹＰＥが６回、γ−ＴＹＰＥは７回である。

続いて、制御部５４による処理の流れについて、図９に沿って説明する。

電源ＯＮでスタートすると、まず、画像データが受信され（ステップＳ１）、その画像データから印刷用紙Ｐ・１枚あたりの印刷長さＨの情報を取得する（ステップＳ２）。

前記印刷長さＨとノズル列長さＬとの関係が、次の関係式(1)(2)のいずれかを満たすか否かを判定する（ステップＳ３）。

Ｌ×（４ｎ＋１）＜Ｈ≦Ｌ×（４ｎ＋２） (1)
Ｌ×（４ｎ＋３）＜Ｈ≦Ｌ×（４ｎ＋４） (2)
関係式(1)(2)のいずれかを満たす場合には、Case1又はCase3で、図５及び図７に基づきノズル列群Ａとノズル列群Ｂの使用頻度が同じである印刷制御パターンを選択して（ステップＳ４）、印刷を実行し（ステップＳ５）、ステップＳ２に戻る。これにより、ノズル列群Ａとノズル列群Ｂとについて、使用頻度が同じとなり、寿命もほぼ同じになる。

一方、関係式(1)(2)のいずれも満たさない場合は、Case2又はCase4であるので、各ノズル列の累積使用頻度は同じであるか否かを判定し（ステップＳ６）、同じである場合には図６及び図８に基づき任意の印刷制御パターンを選択して（ステップＳ７）、各ノズル列の累積使用頻度を記憶し（ステップＳ８）、印刷を実行する（ステップＳ５）。また、各ノズル列の累積使用頻度が異なる場合には、図６及び図８に基づき累積使用頻度が少ないノズル列を多く使う印刷制御パターンを選択して（ステップＳ９）、各ノズル列の累積使用頻度を記憶し（ステップＳ８）、印刷を実行する（ステップＳ５）。これにより、ノズル列群Ａとノズル列群Ｂとについて、使用頻度が同じになる方向に制御するので、寿命もほぼ同じになるようにする点で有利である。

前記処理は、ノズル使用頻度を、各ノズル列において同じになるように制御しているだけであるが（つまり印刷ｐａｓｓ数は最少にならない場合も含む）、ノズル使用頻度が同じで、かつ印刷ｐａｓｓ数が最少になるように制御することも可能である。

この場合は、図１０に示すように、電源ＯＮでスタートすると、まず、画像データが受信され（ステップＳ１１）、その画像データから印刷用紙Ｐ・１枚あたりの印刷長さＨの情報を取得する（ステップＳ１２）。

前記印刷長さＨとノズル列長さＬとの関係が、次の関係式
Ｌ×（４ｎ＋３）＜Ｈ≦Ｌ×（４ｎ＋４） (3)
を満たすか否かを判定する（ステップＳ１３）。

関係式(3)を満たす場合には、Case1であるので、図５に基づきα−ＴＹＰＥの印刷制御パターンを選択して（ステップＳ１４）、印刷を実行し（ステップＳ１５）、ステップＳ１２に戻る。

関係式(3)を満たさない場合には、続いて、前記印刷長さＨとノズル列長さＬとの関係
が、次の関係式
Ｌ×（４ｎ＋１）＜Ｈ≦Ｌ×（４ｎ＋２） (4)
を満たすか否かを判定する（ステップＳ１６）。

関係式(4)を満たす場合には、Case3であるので、図７に基づきβ−ＴＹＰＥ又はγ−ＴＹＰＥの印刷制御パターンを選択して（ステップＳ１７）、印刷を実行し（ステップＳ１５）、ステップＳ１２に戻る。

関係式(4)を満たさない場合には、さらに、前記印刷長さＨとノズル列長さＬとの関係
が、次の関係式
Ｌ×（４ｎ＋４）＜Ｈ≦Ｌ×（４ｎ＋３） (5)
を満たすか否かを判定する（ステップＳ１８）。

関係式(5)を満たす場合には、Case2であるので、各ノズル列の累積使用頻度が同じであるか否かを判定し（ステップＳ１９）、同じであれば、図６に基づきα−ＴＹＰＥの印刷制御パターンを選択して（ステップＳ２０）、各ノズル列群Ａ，Ｂの累積使用頻度を記憶し（ステップＳ２１）、印刷を実行し（ステップＳ１５）、ステップＳ１２に戻る一方、同じでなければ、図６に基づきγ−ＴＹＰＥの印刷制御パターンを選択して（ステップＳ２２）、印刷を実行し（ステップＳ１５）、ステップＳ１２に戻る。

関係式(5)を満たさない場合には、Case4であるので、各ノズル列の累積使用頻度が同じであるか否かを判定し（ステップＳ２３）、同じであれば、図８に基づきα−ＴＹＰＥの印刷制御パターンを選択して（ステップＳ２４）、各ノズル列の累積使用頻度を記憶し（ステップＳ２１）、印刷を実行し（ステップＳ１５）、ステップＳ１２に戻る一方、同じでなければ、図８に基づきβ−ＴＹＰＥの印刷制御パターンを選択して（ステップＳ２５）、各ノズル列の累積使用頻度を記憶し（ステップＳ２１）、印刷を実行し（ステップＳ１５）、ステップＳ１２に戻る。

これにより、ノズル使用頻度が同じで、かつ印刷ｐａｓｓ数が最少になるように制御される。

前述したほか、本発明は、次のように変更して実施することもできる。

(i)本発明は、液滴吐出ヘッドがインクジェット式の印刷ヘッドである場合に限定され
るものではなく、着色液を微小液滴として塗布、あるいは導電液を吐出して配線パターンを形成するなどの他の液滴吐出ヘッドにも適用することができる。

(ii)被液滴吐出媒体としては印刷用紙だけでなく、樹脂、布などの各種のものを用いることができ、また吐出される液体としてはインクだけでなく、着色液、機能液などの各種のものを用いることができる。

１ インクジェット印刷装置（液滴吐出装置）
３ 印刷ヘッド（液滴吐出ヘッド）
１１ａ ノズル
１１ｂ 圧力室
１１ｃ マニホールド
１１ｄ インク供給口
１２Ａ，１２Ｂ 圧電アクチュエータ
５４ 制御部（制御手段）
５５ 搬送モータ（媒体搬送手段）
５６ キャリッジ駆動モータ（ヘッド移動手段）
Ａ 第１のノズル列群
Ｂ 第２のノズル列群

Claims (8)

1. 液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、
   この液滴吐出ヘッドを所定方向に往復動させるヘッド移動手段と、
   被液滴吐出媒体を前記所定方向とは直交する媒体搬送方向に搬送する媒体搬送手段と
   を備えた液滴吐出装置であって、
   前記液滴吐出ヘッドは、
   複数のノズルが前記媒体搬送方向に所定間隔で配列されてなる第１及び第２のノズル列を有するとともに、これら第１及び第２のノズル列が前記媒体搬送方向に前記所定間隔より大きい間隔をおいて設けられており、
   さらに、
   前記第１のノズル列に属する複数のノズルに対して、それら複数のノズル内の液体に選択的に圧力を付与する第１の圧電アクチュエータと、
   この第１の圧電アクチュエータとは別の圧電アクチュエータであって、前記第２のノズル列に属する複数のノズルに対して、それら複数のノズル内の液体に選択的に圧力を付与する第２の圧電アクチュエータと、
   を備えていることを特徴とする液滴吐出装置。
   
2. 前記第１及び第２のノズル列の各ノズルに対して供給される液体のマニホールドは、前記第１及び第２のノズル列に対して共通であり、
   前記第１及び第２のノズル列の間に、各マニホールドに液体を供給する複数の液体供給口が配置されていることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出装置。
   
3. 前記液滴吐出ヘッドは、前記第１及び第２のノズル列のノズル列方向長さをそれぞれ長さＬとすると、第１及び第２のノズル列の間の前記所定間隔より大きい間隔は、前記長さＬと前記各ノズル列におけるノズルピッチの２倍に相当する長さとの和に相当する長さであることを特徴とする請求項１又は２記載の液滴吐出装置。
   
4. 前記ヘッド移動手段、前記媒体搬送手段、第１及び第２の圧電アクチュエータを駆動制御する制御手段を備え、
   前記制御手段は、前記１つの被液滴吐出媒体についての液滴吐出の際に、前記各ノズル列の使用回数が等しくなるか、あるいは一方のノズル列の使用回数が他方のノズル列の使用回数よりも１回多くなるように駆動制御し、
   前記各ノズル列の使用回数が等しくなる場合には、その駆動制御を各被液滴吐出媒体について繰り返す一方、
   前記一方のノズル列の使用回数が他方のノズル列の使用回数よりも１回多くなる場合には、次の被液滴吐出媒体については、前記他方のノズル列の使用回数が前記一方のノズル列の使用回数よりも１回多くなるように制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液滴吐出装置。
   
5. 前記制御手段は、前記一方のノズル列の使用回数が他方のノズル列の使用回数よりも１回多くなる場合には、前記一方のノズル列が、前記媒体搬送方向の上流側の前記第１のノズル列である場合には、前記１回多くなる使用は液滴吐出動作の最後となり、前記一方のノズル列が前記媒体搬送方向の下流側の前記第２のノズル列である場合には、前記１回多くなる使用は液滴吐出動作の最初となるように制御することを特徴とする請求項４記載の液滴吐出装置。
   
6. 前記制御手段は、１つの被液滴吐出媒体に対する１番目の液滴吐出動作が、前記第１及び第２のノズル列をともに使用して液滴を吐出する場合、被液滴吐出媒体の送り量を、奇数番目の使用後では前記ノズル列の長さＬと前記ノズルピッチとの和に相当する量とする一方、偶数番目の使用後では前記ノズル列の長さＬの３倍と前記ノズルピッチの３倍に相当する長さとの和に相当する量とすることを特徴とする請求項４又は５記載の液滴吐出装置。
   
7. 前記制御手段は、１つの被液滴吐出媒体に対する１番目の液滴吐出動作が前記第２のノズル列のみを使用して液滴吐出し、２番目の液滴吐出動作が前記１番目の液滴吐出動作で液滴吐出した部分を挟んで前記第１及び第２のノズル列を使用して液滴を吐出する場合には、被液滴吐出媒体の送り量を、奇数番目の使用後では前記ノズル列の長さＬと前記ノズルピッチとの和に相当する量とする一方、偶数番目の使用後では前記ノズル列の長さＬの３倍と前記ノズルピッチの３倍に相当する長さとの和に相当する量とすることを特徴とする請求項４又は５記載の液滴吐出装置。
   
8. 前記制御手段は、１つの被液滴吐出媒体に対する１番目の液滴吐出動作が、前記第２のノズル列のみを使用して液滴吐出し、２番目の液滴吐出動作が前記１番目の液滴吐出動作で液滴吐出した部分よりも前記媒体搬送方向下流側の部分に前記第１及び第２のノズル列を使用して液滴を吐出する場合には、被液滴吐出媒体の送り量を、奇数番目の使用後では前記ノズル列の長さＬの３倍と前記ノズルピッチの３倍に相当する長さとの和に相当する量とする一方、偶数番目の使用後では前記ノズル列の長さＬと前記ノズルピッチとの和に相当する量とすることを特徴とする請求項４又は５記載の液滴吐出装置。

Images