JP2000158643A

JP2000158643A - 記録装置

Info

Publication number: JP2000158643A
Application number: JP8088999A
Authority: JP
Inventors: Koji Imai; 浩司今井; Shuhei Hiwata; 周平鶸田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1998-09-25
Filing date: 1999-03-25
Publication date: 2000-06-13

Abstract

(57)【要約】【課題】記録装置において、回路規模が大きくなるこ
となく簡単な構成にて、記録ヘッドの各アクチュエータ
毎に多種類の記録波形信号を与えることができ、階調制
御や記録の最適化を図ることができ、しかも、多種類の
記録波形信号をそれよりも少ない数の信号線で、キャリ
ッジ上の記録ヘッドに伝送することができるようにす
る。【解決手段】本体メイン回路からヘッドドライバ２１
に対して複数のアクチュエータ毎に選択データを含む印
字データが伝送され、ヘッドドライバ２１におけるセレ
クタ３３は、一定周期で繰り返し出力されている複数種
類の記録波形信号Ａ，Ｂ，Ｃの中から選択データに基づ
いて所定の記録波形信号を選択し、それに基づいてドッ
ト記録を行う。これにより、印字データに少ない情報量
で済む選択データを付加するだけで、ドット単位で微細
な濃度階調制御などが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録装置などの記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、記録装置として、キャリッジに搭
載されたインクジェットヘッドを記録媒体と所定間隔を
おいて該記録媒体に沿って移動させながら、インク液滴
を噴射させて印字を行うインクジェット記録装置が知ら
れている。

【０００３】このようなインクジェット記録装置におい
て、本体メイン回路（図示せず）から印字データや各種
制御信号が入力される例えば図１３に示すようなヘッド
ドライバ２１を備え、このヘッドドライバ２１でもっ
て、複数チャンネルのインク噴射ノズルを有したインク
ジェットヘッド（印字ヘッドという）を駆動するように
したものがある。ここに、ヘッドドライバ２１は、シリ
アル−パラレル変換器（シフトレジスタ等）３１、ラッ
チ回路３２、ＡＮＤゲート３９、ドライバ３４などを備
えている。シリアル−パラレル変換器３１は、シリアル
伝送される印字データをパラレルデータに変換するもの
である。

【０００４】また、ラッチ回路３２は、ラッチ信号に従
って各パラレルデータをそれぞれラッチするものであ
る。ＡＮＤゲート３９は、それぞれ、ラッチ回路３２か
ら出力される各パラレルデータと転送されてくる印字波
形（クロック）との論理積をとり、その論理積の結果で
ある各駆動データを生成するものである。ドライバ３４
は、それぞれ各駆動データに基づいて、印字ヘッドに適
した駆動信号を生成し、その各駆動信号を印字ヘッドの
各インク室の電極へ出力する。これにより、印字ヘッド
を構成するアクチュエータが変形してインク室内の圧力
が変動してインクを噴射してドット印字を行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来のヘッドドライバ構成では、印字波形信号が複数
種用意されているものではなく、従って、ヘッドのチャ
ンネル（ノズル）毎に各ドットのインク液滴サイズをコ
ントロールして、例えば階調を制御できるようにはなっ
ていない。また、ドット印字を行う場合、前後の噴射タ
イミングでインクを噴射したか否かで今回の印字波形を
変更（履歴制御という）した方が、ヘツド駆動の残留振
動の影響等により、望ましいといったことが分かってい
るが、簡単な構成で多種類の印字波形信号を印字ヘッド
に与えてノズル毎に液滴制御を行うことは容易でなかっ
た。

【０００６】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、回路規模が大きくなることなく簡単な構成にて、記
録ヘッドの各アクチュエータ毎に多種類の記録波形信号
を与えることができ、階調制御や記録の最適化を図るこ
とが可能で、しかも、多種類の記録波形信号を、それよ
りも少ない数の信号線で、キャリッジ上の記録ヘッドに
伝送することが可能な記録装置を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ドッ
ト記録を行う複数のアクチュエータを有する記録ヘッド
と、この記録ヘッドのアクチュエータに対して駆動パル
スを出力する駆動回路と、この駆動回路に対して複数の
アクチュエータ毎に選択データを含む駆動信号を伝送す
る本体メイン回路と、複数種類の記録波形信号を生成す
る波形発生回路と備え、前記駆動回路は、前記波形発生
回路が生成した複数の記録波形信号の中から前記選択デ
ータに基づいて所定の記録波形信号を選択する選択手段
を有し、選択された記録波形を持つ駆動パルスを出力す
る記録装置である。

【０００８】請求項１の発明においては、本体メイン回
路から駆動回路に対して複数のアクチュエータ毎に選択
データを含む駆動信号が伝送され、駆動回路における選
択手段は、波形発生回路により生成された複数種類の記
録波形信号の中から駆動信号に含まれる選択データに基
づいて所定の記録波形信号を選択し、選択された記録波
形を持つ駆動パルスを出力しドット記録を行う。これに
より、駆動信号に少ない情報量で済む選択データを付加
するだけで、ドット単位で複数種類の記録波形信号の中
から適当な記録波形を選択することができ、微細な濃度
階調制御や履歴制御などが可能となる。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１の記録装置に
おいて、前記駆動回路の選択手段は、前記各アクチュエ
ータ毎に設けられているものである。

【００１０】請求項２の発明においては、複数のアクチ
ュエータの各々に伝送される駆動信号に含まれている選
択データに基づいて所定の記録波形信号がアクチュエー
タ毎に選択される。

【００１１】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の記録装置において、前記波形発生回路は、パルス数
が相互に異なる複数種類の記録波形信号を生成するもの
である。

【００１２】請求項３の発明においては、多種類の記録
波形信号を生成することができ、従って、その中から適
切な記録波形を選択することで、微細な階調制御や履歴
制御等を的確に行うことが可能となる。

【００１３】請求項４の発明は、請求項１から請求項３
のいずれかの記録装置において、前記波形発生回路は、
複数種類の記録波形信号を、一定の周期で繰り返し出力
しているものである。

【００１４】請求項４の発明においては、記録波形信号
そのものが記録タイミング信号となり、別個のタイミン
グ信号を必要としない。

【００１５】請求項５の発明は、請求項１から請求項４
のいずれかの記録装置において、前記記録ヘッドおよび
駆動回路は、記録媒体に沿って移動可能なキャリッジに
搭載され、前記本体メイン回路および波形発生回路は、
前記キャリッジを収容する記録装置本体に設けられ、前
記駆動信号および記録波形信号は、前記記録装置本体と
キャリッジとの間に設けられたフレキシブルケーブルを
介して駆動回路に伝送されるものである。

【００１６】請求項５の発明においては、波形発生回路
は記録装置本体に設けられており、駆動信号および記録
波形信号は記録装置本体側からフレキシブルケーブルを
介してキャリッジ側の駆動回路に伝送される。そのた
め、キャリッジ側に波形発生回路は不要であり、キャリ
ッジ側の構成は簡単になる。

【００１７】請求項６の発明は、請求項５に記載の記録
装置において、前記駆動回路は、前記本体メイン回路か
らシリアル伝送された駆動信号をパラレル変換する変換
手段を有し、そのパラレル変換された各駆動信号および
前記波形発生回路が生成した複数の記録波形信号を前記
各選択手段に入力し、前記各駆動信号に基づいて前記記
録波形信号を選択するものである。

【００１８】請求項６の発明においては、駆動回路の各
選択手段は、入力された駆動信号に含まれる選択データ
に基づいて記録波形信号を選択し、選択された記録波形
信号に基づいて記録ヘッドは記録動作を行う。

【００１９】請求項７の発明は、請求項１から請求項４
のいずれかの記録装置において、前記記録ヘッド、駆動
回路および波形発生回路は、記録媒体に沿って移動可能
なキャリッジに搭載され、前記本体メイン回路は、前記
キャリッジを収容する記録装置本体に設けられ、前記駆
動信号は、前記記録装置本体とキャリッジとの間に設け
られたフレキシブルケーブルを介して駆動回路に伝送さ
れるものである。

【００２０】請求項７の発明においては、駆動信号は、
記録装置本体側からフレキシブルケーブルを介してキャ
リッジ側の駆動回路に伝送され、記録波形信号はキャリ
ッジに搭載された波形発生回路により生成される。この
ため、記録波形信号はフレキシブルケーブルを介して伝
送する必要がないので、フレキシブルケーブルに必要な
信号線数は少なくて済む。

【００２１】請求項８の発明は、請求項７の記録装置に
おいて、前記波形発生回路に対して、前記装置本体側か
ら波形データをシリアル伝送するものである。

【００２２】請求項８の発明においては、装置本体側か
ら適宜のタイミングで所望の波形データを波形発生回路
に伝送することができる。これにより、装置の使用環境
や記録ヘッドの特性等に応じて適切な記録波形を選択す
ることができる。

【００２３】請求項９の発明は、請求項１から請求項８
のいずれかの記録装置において、前記記録ヘッドは、各
アクチュエータ毎にインク液滴を噴射するインクジェッ
トヘッドである。

【００２４】請求項９の発明においては、各アクチュエ
ータ毎にきめ細かく駆動制御することにより、噴射され
るインク液滴量の制御を容易に行うことができる。

【００２５】請求項１０の発明は、請求項９の記録装置
において、前記記録ヘッドのアクチュエータは、前記駆
動パルスに基づいて、インクを収容するインク室の容積
を増減してインク液滴を噴射するものである。

【００２６】請求項１０の発明においては、インク室の
容積の増減により噴射されるインク液滴量を微少に制御
することができる。

【００２７】請求項１１の発明は、本体メイン回路から
の複数種類の記録波形信号を、キャリッジ上に搭載され
た記録ヘッド駆動用の駆動回路に伝送する記録装置であ
って、前記本体メイン回路に設けられ前記記録波形信号
のパルス波形を圧縮する圧縮回路と、前記キャリッジに
設けられ、前記圧縮回路よりの信号を受け、圧縮された
信号のパルス波形を伸張して前記本体メイン回路から伝
送された記録波形信号を再生する伸張回路とを備えるも
のである。ここで、前記キャリッジは、記録ヘッドを搭
載した状態で、記録データ等の制御データに基づき移動
するものである。

【００２８】請求項１１の発明においては、本体メイン
回路からの複数種類の記録波形信号のパルス波形が、ま
ず、圧縮回路にて圧縮され、圧縮処理された後の信号
が、信号の数よりも少ない信号線数でもって、キャリッ
ジ上に搭載された記録ヘッドに伝送される。キャリッジ
上では、圧縮された信号のパルス波形が、伸張回路にて
伸張されて、本体メイン回路から伝送された記録波形信
号が再生され、その記録波形信号に基づいて記録ヘッド
が制御される。

【００２９】請求項１２の発明は、請求項１１の記録装
置において、前記キャリッジ上に搭載された記録ヘッド
は、インクジェットヘッドであり、前記本体メイン回路
から複数種類の記録波形信号は、前記インクジェットヘ
ッドから複数種類の態様でインク液滴を選択的に噴射さ
せるための駆動パルス信号である。ここで、複数種類の
態様でインク液滴を噴射させるとは、液滴数等が異なる
ことを意味する。

【００３０】請求項１２の発明においては、複数種類の
記録波形信号のパルス波形が圧縮・伸張されて、その信
号の種類よりも少ない数の信号線にて、本体メイン回路
からキャリッジ上のインクジェットヘッドに対して伝送
され、その駆動パルス信号に基づき、インクジェットヘ
ッドから複数種類の態様でインク液滴が選択的に噴射さ
れる。

【００３１】請求項１３の発明は、請求項１１の記録装
置において、前記圧縮回路は、前記記録波形信号のパル
ス波形の各エッジの立ち上がり及び立ち下がりを検出
し、エッジ情報パルスを生成するエッジ検出回路と、前
記エッジ検出回路の生成したエッジ情報パルスを相互に
重ならないようにずらせる第１の遅延回路と、前記エッ
ジ情報パルスを高効率符号表記に変換するエンコーダと
を有するものである。

【００３２】請求項１３の発明においては、駆動信号の
パルス波形の各エッジの立ち上がり及び立ち下がりが、
エッジ検出回路にて検出されてエッジ情報パルスが生成
され、この生成されたエッジ情報パルスが、第１の遅延
回路にて相互に重ならないようにずらされ、前記エッジ
情報パルスが、エンコーダにて高効率符号表記（例えば
２進表記、３進表記）されることで、記録波形信号のパ
ルス波形が圧縮され、記録波形信号の種類の数よりも少
ない数の信号線によって、キャリッジ上の記録ヘッドへ
の伝送が可能とされる。

【００３３】請求項１４の発明は、請求項１３の記録装
置において、前記伸張回路は、前記エッジ情報パルスの
高効率符号表記を解除するデコーダと、高効率符号表記
を解除されたエッジ情報パルスに基づいて記録波形信号
を生成するパルス再生回路とを有するものである。

【００３４】請求項１４の発明においては、圧縮された
記録波形信号のパルス波形は、キャリッジ上で、デコー
ダにて、前記エッジ情報パルスの高効率符号表記が解除
され、その高効率符号表記を解除されたエッジ情報パル
スに基づいて、パルス再生回路にて、制御パルス信号の
パルス波形が生成され、キャリッジ上の記録ヘッドに送
られる。

【００３５】請求項１５の発明は、請求項１４の記録装
置において、前記伸張回路は、前記デコーダと、前記パ
ルス再生回路との間に、前記第１の遅延回路によりずら
したエッジ情報パルスのずれを元に戻す第２の遅延回路
が設けられているものである。

【００３６】請求項１５の発明においては、第２の遅延
回路によって、パルス再生回路による駆動信号に先立っ
て、本体メイン回路側の第１の遅延回路にてずらしたエ
ッジ情報パルスのずれが元に戻される。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に沿って説明する。以下の説明においては、キャリッジ
上に搭載された記録ヘッドが、インクジェットヘッドで
あり、本体メイン回路から複数種類の駆動信号が、イン
クジェットヘッドから複数種類のインク液滴を選択的に
噴射させるための駆動パルス信号であるインクジェット
記録装置に適用したものについて説明する。

【００３８】図１は、第１の実施形態に係るインクジェ
ット記録装置の電気的構成を示すブロック図である。イ
ンクジェット記録装置の制御装置は、本体メイン回路す
なわち１チップ構成のマイクロコンピュータ１１，ＲＯ
Ｍ１２，ＲＡＭ１３ゲートアレイ２２等を備えている。
マイクロコンピュータ１１には、ユーザが印字の指示な
どを行うための操作パネル１４，後述するＣＲモータ５
０６を駆動するためのモータ駆動回路１５，後述するＬ
Ｆモータ５１０を駆動するためのモータ駆動回路１６，
後述する被記録媒体としての記録用紙Ｐの先端を検出す
るペーパーセンサ１７，後述するキャリッジの原点位置
を検出する原点センサ１８などが接続されている。

【００３９】印字ヘッド３はヘッドドライバ２１（駆動
回路）によって駆動され、ヘッドドライバ２１はゲート
アレイからなる制御回路２２によって制御される。印字
ヘッド３およびヘッドドライバ２１は、後述のキャリッ
ジ２（図２）に搭載され、ゲートアレイ２２とヘッドド
ライバ２１の間はハーネスケーブル２８を介して接続さ
れている。印字ヘッド３は、図示していないが、圧電素
子、電歪素子等からなるアクチュエータ駆動により複数
のインクを収納する各インク室の容積を個々に増減して
インク滴をノズルより噴射するものであり、アクチュエ
ータを駆動するための電極がノズル毎に設けられ、その
電極はヘッドドライバ２１に接続されている。ヘッドド
ライバ２１は、ゲートアレイ２２の制御に基づいて、印
字ヘッド３に適したパルス波形を生成して各電極に印加
するものである。ゲートアレイ２２には、キャリッジ２
の位置を検出するエンコーダセンサ２９が接続されてい
る。

【００４０】マイクロコンピュータ（１チップマイコ
ン）１１とＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３，ゲートアレイ２２
とは、アドレスバス２３およびデータバス２４を介して
接続されている。マイクロコンピュータ１１は、ＲＯＭ
１２に予め記憶されたプログラムに従い、印字タイミン
グ信号およびリセット信号を生成し、各信号をゲートア
レイ２２へ転送する。

【００４１】ゲートアレイ２２は、印字タイミング信号
およびエンコーダセンサ２９からの制御信号に従い、イ
メージメモリ２５に記憶されている画像データに基づい
て、その画像データを被記録媒体に形成するための印字
データ（駆動信号）と、その印字データと同期する転送
クロックと、ラッチ信号と、印字波形信号（クロック）
とを生成し、それら各信号をヘッドドライバ２１へ転送
する。また、ゲートアレイ２２は、ホストコンピュータ
２６などの外部機器からセントロ・インターフェース２
７を介して転送されてくる画像データを、イメージメモ
リ２５に記憶させる。そして、ゲートアレイ２２は、ホ
ストコンピュータ２６などからセントロ・インターフェ
ース２７を介して転送されてくるセントロ・データに基
づいてセントロ・データ受信割込信号を生成し、その信
号をマイクロコンピュータ１１へ転送する。ゲートアレ
イ２２とヘッドドライバ２１を接続する各信号は、ヘッ
ドドライバ２１とゲートアレイ２２とを接続するハーネ
スケーブル２８（フレキシブルケーブル）を介して転送
される。

【００４２】図２は、インクジェット記録装置の本体構
成を示す斜視図である。ガイドロッド５０１及びガイド
部材５０２はプリンタフレーム５０３に固定されてい
る。キャリッジ２は、ガイドロッド５０１及びガイド部
材５０２に各々スライド可能に支持され、ベルト５０５
に固着されて、キャリッジモータ（ＣＲモータ）５０６
により駆動されて往復移動される。ベルト５０５は、長
尺形状のガイドロッド５０１及びガイド部材５０２の両
端部近傍に配置されている各プーリ５０７に巻回されて
いる。一方のプーリ５０７はＣＲモータ５０６の駆動軸
に接続されている。

【００４３】キャリッジ２には、印字ヘッド３と、１チ
ップのＩＣから構成されるヘッドドライバ２１とを備え
た印字ヘッドユニット５０８が取り付けられている。ヘ
ッドドライバ２１は、フレキシブルなハーネスケーブル
２８を介してゲートアレイ２２（図１）に接続されてい
る。印字ヘッドユニット５０８の後部には、印字ヘッド
３の各ノズルへインクを供給するインク供給源としての
インクカートリッジ５０９が着脱可能に搭載されてい
る。印字ヘッド３と対向する位置には、印字用紙Ｐを搬
送する搬送機構ＬＦが配設されている。搬送機構ＬＦ
は、搬送モータ（ＬＦモータ）５１０の駆動により回転
するプラテンローラ５１１の回転によって印字用紙Ｐを
搬送する。プラテンローラ５１１のローラ軸５１２はプ
リンタフレーム５０３に回動可能に支承されている。

【００４４】搬送機構ＬＦの側方には、印字ヘッド３の
インク噴射動作の維持・回復を行う維持・回復機構ＲＭ
が設けられている。維持・回復機構ＲＭは、吸引機構５
１３およびキャップ５１４から構成されている。吸引機
構５１３は、印字ヘッド３の使用中に、インクが乾燥し
たり、その内部に気泡が発生したり、ノズルのノズルプ
レートの外面にインク液滴が付着したりするなどの原因
で発生する噴射不良を解消するために、キャップ５１４
をノズルプレートに密着させノズルからインクを吸引す
る。キャップ５１４は、インクジェット記録装置の不使
用時にノズルプレートの外面を覆ってインクの乾燥を防
止する機能を兼ねる。

【００４５】図３は、ヘッドドライバ２１の第１例を示
すブロック図である。ここでは、印字ヘッド３のインク
室が６４室設けられている６４チャンネル・マルチノズ
ルヘッドを駆動する場合のヘッドドライバ２１を例示す
る。ヘッドドライバ２１は、シリアル−パラレル変換器
３１（変換手段）、ラッチ回路３２、セレクタ３３（選
択手段）、ドライバ３４を備えている。シリアル−パラ
レル変換器３１は、６４ビット長のシフトレジスタから
構成され、ゲートアレイ２２から転送クロックと同期し
てシリアル転送されてくる印字データを入力し、転送ク
ロックの立ち上がりに従って、印字データを各パラレル
データに変換することにより、印字データのシリアル−
パラレル変換を行い、各チャンネル毎に選択信号sel-0,
sel-1が設定される。各印字データは、それぞれ例えば
２ビットで構成され、そのビットの組合わせで、非印字
を含む印字波形の選択する選択信号を含んでいる。

【００４６】ラッチ回路３２は、ゲートアレイ２２から
転送されてくるラッチ信号の立ち上がりに従って、各パ
ラレルデータをそれぞれラッチする。

【００４７】各チャンネル毎に設けられた６４個のセレ
クタ３３は、それぞれ、ラッチ回路３２から出力される
各パラレル印字データ（選択信号）に基づき、ゲートア
レイ２２から転送されてくる複数種類の印字波形信号
（クロック）の中の一つを選択し出力する。

【００４８】セレクタ３３にゲートアレイ２２から入力
される印字波形信号は、本体メイン回路側において任意
に設定可能であり、ここではパルス数が相互に異なる
Ａ，Ｂ，Ｃの３種類が用意されていて、その例を図７
（詳細は後述）に示している。これら複数種類の各信号
は常に一定の周期で繰り返し出力されており、これ自身
が噴射タイミング信号でもある。また、セレクタ３３の
真理値表を図６に示している。同図から分かるように、
セレクタ３３への選択信号 sel-0,sel-1入力に応じてい
ずれかの印字波形が選択される。すなわち、各選択信号
sel-0,sel-1が、０，０では非印字を、０，１では印字
波形Ａを、１，０では印字波形Ｂを、１，１では印字波
形Ｃをそれぞれ選択する。かくして、２ビットの選択信
号を付加するだけで、ノズル単位で非印字を含んで４つ
の階調を得ることができる。このように、図６におい
て、波形Ａ，Ｂ，Ｃの欄の０は出力なし、１は出力あ
り、Ｘは任意の値でよいことを示す。

【００４９】図３に戻って、６４個のドライバ３４は、
それぞれセレクタ３３から出力された波形信号に基づい
て、印字ヘッドに適した電圧のパルス波形を生成し、そ
の各パルス波形を印字ヘッド３の各インク室の電極へ出
力する。ちなみに、印字ヘッド３が６４チャンネルでな
い場合には、シリアル−パラレル変換器３１のビット長
と、セレクタ３３及びドライバ３４のそれぞれの個数と
を、印字ヘッド３のチャネル数と同じにすればよい。

【００５０】図７に示した各印字波形信号Ａ，Ｂ，Ｃ
は、噴射パルス列の後に、所謂ストップパルスＳＰを付
加している。ストップパルスＳＰは、インク液滴の噴射
後に残留するノズルでのインクの振動を抑制するための
もので、これ自体では噴射しない。これにより、非所望
にインク液滴が飛翔したり、次のドットの印字指令にお
いてインク液滴の飛翔に影響するのを回避することがで
きる。各印字波形信号Ａ，Ｂ，Ｃは、１ドットの印字指
令に対し、それぞれ噴射パルス数に応じた数のインク液
滴を噴射し、印字用紙Ｐ上にそのインク液滴数に応じた
大きさのドットを形成する。したがって、噴射パスル数
が多くなるほど、形成されるドットは大きくなる。図７
は、ノズルからインク液滴が飛翔する状態、印字用紙面
に着弾した状態を図示する。このように、１ドットの大
きさがコントロールできるので、印字波形を選択するこ
とで、各ノズル毎に容易に印字濃度の階調制御などが可
能となる。

【００５１】なお、印字波形は上記のように３種類だけ
でなく、より多くの種類を用意することにより、多くの
階調制御が可能となる。これにともない、ゲートアレイ
２２からヘッドドライバ２１に印字波形を伝送するため
の信号線数を増やし、印字データに含まれる選択信号を
２ビットよりも多くする必要がある。また、印字波形は
パルス波の波幅が異なるものを複数種類用意することに
より、各インク液滴の大きさを制御するようにしてもよ
い。

【００５２】また、階調制御を行うほかに、前後のドッ
トの有無（履歴）によって印字波形を適宜に選択するこ
とで、印字品質の向上を図ることが可能となる。その一
例を図８に示す。同図において、印字しようとする１つ
のドットの直前ドットと直後のドットについて、ドット
有りの場合は黒丸、無しの場合は破線の白丸で示し、
（ａ）〜（ｄ）の各条件での当該ドットに対する噴射パ
ルスの印字波形を適宜に選択する。直前、直後にドット
が無い（ａ）の場合に、例えば、図８の右側に示すよう
に、所定波幅ｗ１の印字波形を選択し、直前にドットが
有り、直後にドットが無い（ｂ）の場合、および直前直
後にドットが有る（ｄ）の場合に、波幅ｗ２の印字波形
を選択し、直前にドットが無く、直後にドットが有る
（ｃ）の場合に、波幅ｗ３の印字波形を選択する。ここ
で、各波幅は、ｗ１＞ｗ３＞ｗ２の関係にある。なお、
印字波形の種類は、上記に限られるものではなく、波高
（電圧値）を変えたり、パルス数と波幅または波高を組
み合わせる等したり、また、インク流路の形状等の各種
条件によって、異なることもある。さらに、温度等の環
境条件に応じてゲートアレイ２２から出力する印字波形
を補正したり、外部からＩ／Ｆ、ゲートアレイ２２をと
おして任意の印字波形を入力して意図的にドットのコン
トロールを行うこともできる。例えば、ドットを間引い
てドラフト印字を行うような場合は、印字品質をあまり
要求しないから、ストップパルスを付加しないで高速印
字を選択することが可能である。

【００５３】図４は、ヘッドドライバ２１の第２例を示
すブロック図である。上述の第１例では、印字波形信号
が、装置本体側に設けられた本体メイン回路にて作成さ
れる例を示したが、以下に示す第２例では、キャリッジ
２に搭載されているヘッドドライバ２１に複数（ここで
は３個）の波形発生器３５ａ，３５ｂ，３５ｃ（波形発
生回路）が設けられている。さらに、ヘッドドライバ２
１は、第１例と同様のシリアル−パラレル変換器３１
（変換手段）、ラッチ回路３２、セレクタ３３（選択手
段）、ドライバ３４を備えている。装置本体側のゲート
アレイ２２からは、印字データおよび波形データを含む
印字データ／波形データ信号、それらのデータと同期す
る転送クロック、ラッチ信号、印字データと波形データ
を選択する転送データ選択信号、および一定周期で出力
される噴射タイミング信号が、フレキシブルなハーネス
ケーブル２８を介してキャリッジ上のヘッドドライバ２
１に伝送される。

【００５４】転送データ選択信号がローの区間（図５の
タイミングチャートにおいて、波形データ設定区間）で
は、装置本体側のゲートアレイ２２は、印字データ／波
形データ信号に、非印字を含む印字波形信号Ａ，Ｂ，Ｃ
を生成するための波形データ（図５の塗りつぶし部分）
を含ませ、各波形発生器３５ａ，３５ｂ，３５ｃに各別
にロードする。そして、各波形発生器３５ａ，３５ｂ，
３５ｃは、ロードされた波形データに基づいて、それぞ
れ印字波形信号Ａ，Ｂ，Ｃを６４個のセレクタ３３の各
々に対して、噴射タイミング信号に同期して出力する。
転送データ選択信号は、印字動作で改ページしたとき
や、新しい印字データの印字命令が入力されたとき、ロ
ーにされ、ゲートアレイ２２は、環境温度等に応じて各
波形データＡ，Ｂ，Ｃの波幅やストップパルスの有無を
設定し、最適な状態に補正された印字波形を伝送するこ
とができる。

【００５５】また、転送データ選択信号がハイ状態にな
ると、シリアル−パラレル変換器３１に印字データがロ
ード可能な区間（図５の印字区間）になり、ゲートアレ
イ２２には、印字データ／波形データに６４このアクチ
ュエータに対する１ドットの印字データ（１２８ビット
分）を含ませ、シリアル−パラレル変換器３１に出力す
る。以降、第１例と同様に、印字データは、シリアル−
パラレル変換され、ラッチ信号に同期してラッチ回路３
２にラッチされる。その後、各セレクタ３３において、
波形発生器３５から出力される印字波形Ａ，Ｂ，Ｃのい
ずれかが各選択信号sel-0,sel-1に応じて選択される。

【００５６】上記第２例よるヘッドドライバ２１におい
ては、キャリッジ２に搭載されているヘッドドライバ２
１に波形発生器３５を設けているので、印字波形信号を
本体メイン回路からハーネスケーブル２８を介して伝送
する必要がないので、同ケーブルに必要な信号線数は少
なくて済む。なお、印字データと波形データとが同じ信
号線で伝送されるようになっているが、別々の信号線を
用いてもよい。その場合、転送クロックも別々になる。

【００５７】図９は第２の実施形態に係るインクジェッ
ト記録装置の制御系を示すブロック図である。本実施の
形態は、前記実施の形態の第１例においては印字波形信
号の数を増やすとそれにともない信号線の数を増やさな
ければならないが、その信号線数を増やすことなく多数
の印字波形信号を伝送するように構成されている。この
実施の形態では、非印字を含んで印字波形１〜７の８種
類を選択することができる。

【００５８】本体メイン回路には、印字波形信号のパル
ス波形（図１０の印字波形１〜７参照）を圧縮する圧縮
回路１１１が設けられる一方、前記キャリッジ２には、
前記圧縮回路１１１よりの信号を受け、圧縮された信号
のパルス波形を伸張して前記本体メイン回路から伝送さ
れた印字波形信号のパルス波形を再生して得る伸張回路
１２１が設けられている。なお、キャリッジ２上には、
前記実施の形態と同様に、セレクタ３３のほか、シリア
ル−パラレル変換器３１、ラッチ回路３２、ドライバ３
４が設けられ、印字データ、転送クロック、ラッチ信号
などが入力される。

【００５９】よって、本体メイン回路からの複数種類の
印字波形信号のパルス波形が、まず、圧縮回路１１１に
て圧縮され、キャリッジ２上に搭載されたヘッドドライ
バ２１に伝送される。キャリッジ２上では、伸張回路１
２１にて、圧縮された信号のパルス波形が伸張されて、
本体メイン回路から伝送された印字波形信号のパルス波
形が再生され、それに基づいて、本体メイン回路からの
印字データに基づいて複数の印字波形の一つが選択さ
れ、印字ヘッド３が駆動制御される。

【００６０】前記圧縮回路１１１は、前記印字波形信号
のパルス波形の各エッジの立ち上がり及び立ち下がりを
検出しエッジ情報パルスを生成するエッジ検出回路１１
２と、該エッジ検出回路１１２の生成したエッジ情報パ
ルスを相互に重ならないようにずらせる第１の遅延回路
１１３と、前記エッジ情報パルスを高効率符号表記（本
例においては２進表記）するエンコーダ１１４とを有
し、このエンコーダ１１４の部位において信号線の数が
７本から３本に減少せしめられる結果、キャリッジ２上
の印字ヘッド３に印字波形信号を伝送するのに必要な信
号線の数は、信号の数の半分以下となる。よって、ハー
ネスケーブル２８での信号線の数をあまり多くすること
なく、伝送する信号の種類の数を多くすることが可能と
なる。

【００６１】詳細に説明すると、エッジ検出回路１１２
は、図１０のＡに示すように印字波形信号のパルス波形
の各エッジの立ち上がり及び立ち下がりを検出して、各
エッジの立ち上がり及び立ち下がりに対応するエッジ情
報パルスを生成する。第１の遅延回路１１３は、この生
成されたエッジ情報パルスを、図１０のＢに示すように
相互に重ならないようにずらす。エンコーダ１４（８−
３エンコーダ）は、前記複数列のエッジ情報パルス列を
各パルス発生時刻ごとに、それよりも数の少ない列のパ
ルス列に高効率符号表記する。例えば、図１０のＣに示
すように、遅延回路１〜７からの出力をそれぞれ「１」
〜「７」と表現したとき、「１」をエンコーダ１〜３の
出力のうち最下位の列（エンコーダ１）のみオンし、
「３」を最下位の列とその上位の列（エンコーダ１，
２）のみそれぞれオンすることで、２進表記に変換す
る。このように、エッジ情報パルスが高効率符号表記す
ることで、印字波形信号のパルス波形を圧縮し、ヘッド
ドライバ２１に信号を伝送するのに要する信号線数を少
なくしている。

【００６２】また、前記伸張回路１２１は、前記エッジ
情報パルスの高効率符号表記を、上記と逆の操作をする
ことにより解除するデコーダ１２２と、前記のように本
体メイン回路側の第２の遅延回路１２３にてずらしたエ
ッジ情報パルスのずれを元に戻す第２の遅延回路１２３
と、高効率符号表記を解除されたエッジ情報パルスに基
づいて駆動パルス信号を生成するパルス再生回路１２４
とを有する。ここで、各信号に遅延処理を行っているの
は、単純なエンコーダ１１４及びデコーダ１２２を用い
て圧縮・伸張を行うために、駆動波形のエッジ情報が重
ならないようにするためである。

【００６３】よって、圧縮された印字波形信号のパルス
波形は、キャリッジ２上で、デコーダ１２２（３−８デ
コーダ）にて、図１０のＤに示すように前記エッジ情報
パルスの高効率符号表記が解除され、第２の遅延回路１
２３が、図１０のＥに示すように本体メイン回路側の第
１の遅延回路１１３にてずらしたエッジ情報パルスのず
れを元に戻し、それから、高効率符号表記を解除された
エッジ情報パルスに基づいて、パルス再生回路１２４に
て、図１０のＦに示すように駆動パルス信号の駆動波形
を生成し、波形セレクタ３３に送り、それに基づきキャ
リッジ２上の印字ヘッド３が駆動制御される。

【００６４】なお、前記実施の形態においてエッジ検出
回路及び第１の遅延回路は、どちらが先に配置されても
差し支えない。図１１に示すように、エッジ検出回路及
び第１の遅延回路を一体化してエッジ検出及び遅延回路
１１２Ａとし、この回路１１２Ａから遅延処理されたエ
ッジ情報パルス（図１２のＷ）がエンコーダ１１４に送
られるようにすることも可能である。

【００６５】また、前記実施の形態においては、伸張回
路１２１において、パルス再生回路１２４による駆動パ
ルス信号の駆動波形の再生に先立って、第２の遅延回路
に１２３よって第１の遅延回路１１３にてずらしたエッ
ジ情報パルスのずれを元に戻すようにしているが、図１
１に示すように第２の遅延回路を省略することも可能で
ある。このようにすると、図１２のＺに示すように、多
数の駆動波形の同時立ち上がり及び同時立ち下がりが回
避され、印字ヘッドの駆動電流が一定時間に集中するこ
とがなくなる。

【００６６】また、上記各実施の形態においては、イン
クジェット記録装置について説明したが、本発明はそれ
に限定されるものではなく、インパクト式印字ヘッドお
よびサーマル式印字ヘッド等を用いる記録装置にも適用
することができる。また、印字濃度の階調制御だけでな
く、履歴制御、すなわちインパクト式印字ヘッドではイ
ンパクト素子に残る振動を考慮して前後の印字データの
有無により波形を選択したり、サーマル式印字ヘッドで
も発熱素子に残る熱を考慮して前後の印字データの有無
により波形を選択することにも適用することができる。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、記録ヘッドの駆動回路に対して複数のアクチュエ
ータ毎に選択データを含む駆動信号が伝送され、選択デ
ータに基づいて波形発生回路により生成された複数種類
の記録波形信号の中から所定の記録波形信号が選択され
るようにしているので、少ない情報量の選択データを付
加するだけで、適切な記録波形を選択することができ、
微細な濃度階調制御や履歴制御などが可能となる。

【００６８】請求項２の発明によれば、駆動回路の選択
手段が各アクチュエータ毎に設けられているので、アク
チュエータ毎に所定の記録波形信号を選択することがで
き、ノズル単位での階調制御等が可能となる。

【００６９】請求項３の発明によれば、パルス数が相互
に異なる複数種類の記録波形信号を生成するものである
ので、適切な記録波形を選択することで、微細な階調制
御や履歴制御等が可能となる。

【００７０】請求項４の発明によれば、複数種類の記録
波形信号を一定の周期で繰り返し出力しているので、同
信号そのものが記録タイミング信号となり、別個のタイ
ミング信号を必要としなくなる。

【００７１】請求項５の発明によれば、駆動信号および
記録波形信号は記録装置本体側からフレキシブルケーブ
ルを介してキャリッジ側の駆動回路に伝送されるので、
キャリッジ側に波形発生回路は不要であり、キャリッジ
側の構成が簡単になる。

【００７２】請求項６の発明によれば、入力された駆動
信号に含まれる選択データに基づいて記録波形信号を選
択し、それに基づいて記録動作を行うので、少ない情報
量の選択データを付加するだけで、適切な記録波形を選
択することができる。

【００７３】請求項７の発明によれば、駆動信号は記録
装置本体側からフレキシブルケーブルを介してキャリッ
ジ側の駆動回路に伝送され、記録波形信号はキャリッジ
に搭載された波形発生回路により生成されるので、記録
波形信号をフレキシブルケーブルを介して伝送する必要
がなくなり、フレキシブルケーブルに必要な信号線数は
少なくて済む。

【００７４】請求項８の発明によれば、装置本体側から
所望の波形データを波形発生回路にシリアル伝送するこ
とができるので、装置の使用環境や記録ヘッドの特性等
に応じて適切な記録波形を用いた記録動作が可能とな
る。

【００７５】請求項９の発明によれば、記録ヘッドが各
アクチュエータ毎にインク滴を噴射するインクジェット
ヘッドであるので、各アクチュエータ毎にきめ細かく駆
動制御して、噴射されるインク液滴量の制御を容易に行
うことができる。

【００７６】請求項１０の発明によれば、記録ヘッドの
アクチュエータが駆動パルスに基づいてインクを収容す
るインク室の容積を増減してインク滴を噴射するもので
あるので、噴射されるインク液滴量を微少に制御するこ
とができる。

【００７７】請求項１１の発明によれば、本体メイン回
路からの複数種類の記録波形信号を、圧縮回路にて前記
記録波形信号のパルス波形を圧縮し、キャリッジ上に搭
載された記録ヘッドに送り、キャリッジ上では、伸張回
路にて、圧縮された信号を伸張して、本体メイン回路か
ら伝送された記録波形信号のパルス波形を再生し、記録
ヘッドに伝送するようにしているので、キャリッジ上の
記録ヘッドへ接続する信号線の数を記録波形信号の種類
の数よりも少なくして、キャリッジの移動負荷を少なく
することができる。

【００７８】請求項１２の発明によれば、本体メイン回
路から圧縮・伸張されて送られてきた記録波形信号に基
づき、記録ヘッドから複数種類のインク液滴を選択的に
噴射させるようにしているので、インク液滴の種類の数
に対応する信号数よりも少ない数の信号線によって、記
録ヘッドから複数種類のインク液滴を選択的に噴射させ
ることが可能となる。

【００７９】請求項１３の発明によれば、圧縮回路が、
駆動信号のパルス波形の各エッジの立ち上がり及び立ち
下がりを検出しエッジ情報パルスを生成するエッジ検出
回路と、該エッジ検出回路の生成したエッジ情報パルス
を相互に重ならないようにずらせる第１の遅延回路と、
前記エッジ情報パルスを高効率符号表記するエンコーダ
とを有するようにしているので、簡単な回路構成で、駆
動信号を圧縮して、信号線の数を、信号の数よりも少な
くすることができる。

【００８０】請求項１４の発明によれば、伸張回路が、
エッジ情報パルスの高効率符号表記を解除するデコーダ
と、高効率符号表記を解除されたエッジ情報パルスに基
づいて駆動信号を生成するパルス再生回路とを有するよ
うにしているので、簡単な回路構成で、圧縮された駆動
信号を再生することができ、信号数と同数の信号線を用
いた場合と何ら変わりなく、記録ヘッドを制御すること
ができる。

【００８１】請求項１５の発明によれば、前記デコーダ
とパルス再生回路との間に、前記第１の遅延回路により
ずらしたエッジ情報パルスのずれを元に戻す第２の遅延
回路を設けているので、パルス再生回路による駆動信号
に先立って、第１の遅延回路にてずらしたエッジ情報パ
ルスのずれを元に戻すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るインクジェッ
ト記録装置の電気的構成を示すブロック図である。

【図２】インクジェット記録装置の本体構成を示す斜
視図である。

【図３】ヘッドドライバの第１例を示すブロック図で
ある。

【図４】ヘッドドライバの第２例を示すブロック図で
ある。

【図５】第２例によるヘッドドライバの動作のタイミ
ングチャートである。

【図６】セレクタの真理値表を示す図である。

【図７】印字波形信号とインク飛翔状態等を示す図で
ある。

【図８】ドットの有無によって印字波形を選択するこ
とを説明するための図である。

【図９】第２の実施形態に係るインクジェット記録装
置の制御系を示すブロック図である。

【図１０】図９に示す制御系の駆動信号の波形を示す
図である。

【図１１】他の実施の形態についての図９と同様の図
である。

【図１２】他の実施の形態についての図１０と同様の
図である。

【図１３】従来のヘッドドライバの構成図である。

【符号の説明】

２キャリッジ３印字ヘッド（記録ヘッド）１１マイクロコンピュータ（本体メイン回路）２１ヘッドドライバ（駆動回路）２２ゲートアレイ（本体メイン回路）２８ハーネスケーブル（フレキシブルケーブル）３１シリアル−パラレル変換器（変換手段）３３セレクタ（選択手段）３５波形発生器（波形発生回路）１１１圧縮回路１１１Ａ圧縮回路１１２エッジ検出回路１１２Ａエッジ検出及び遅延回路１１３第１の遅延回路１１４エンコーダ１２１伸張回路１２１Ａ伸張回路１２２デコーダ１２３第２の遅延回路１２４パルス再生回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C056 EA04 EC08 EC37 EC42 ED03 FA04 HA52 2C057 AF39 AG44 AM18 AM21 AN01 BA03 BA14 CA04 DA05 DB03 DC02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ドット記録を行う複数のアクチュエータ
を有する記録ヘッドと、この記録ヘッドのアクチュエータに対して駆動パルスを
出力する駆動回路と、この駆動回路に対して複数のアクチュエータ毎に選択デ
ータを含む駆動信号を伝送する本体メイン回路と、複数種類の記録波形信号を生成する波形発生回路とを備
え、前記駆動回路は、前記波形発生回路が生成した複数
の記録波形信号の中から前記選択データに基づいて所定
の記録波形信号を選択する選択手段を有し、選択された
記録波形を持つ駆動パルスを出力することを特徴とする
記録装置。
【請求項２】前記駆動回路の選択手段は、前記各アク
チュエータ毎に設けられていることを特徴とする請求項
１に記載の記録装置。
【請求項３】前記波形発生回路は、パルス数が相互に
異なる複数種類の記録波形信号を生成することを特徴と
する請求項１または請求項２に記載の記録装置。
【請求項４】前記波形発生回路は、複数種類の記録波
形信号を、一定の周期で繰り返し出力していることを特
徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の記録
装置。
【請求項５】前記記録ヘッドおよび駆動回路は、記録
媒体に沿って移動可能なキャリッジに搭載され、前記本
体メイン回路および波形発生回路は、前記キャリッジを
収容する記録装置本体に設けられ、前記駆動信号および
記録波形信号は、前記記録装置本体とキャリッジとの間
に設けられたフレキシブルケーブルを介して駆動回路に
伝送されることを特徴とする請求項１から請求項４のい
ずれかに記載の記録装置。
【請求項６】前記駆動回路は、前記本体メイン回路か
らシリアル伝送された駆動信号をパラレル変換する変換
手段を有し、そのパラレル変換された各駆動信号および
前記波形発生回路が生成した複数の記録波形信号を前記
各選択手段に入力し、前記各駆動信号に基づいて前記記
録波形信号を選択することを特徴とする請求項５に記載
の記録装置。
【請求項７】前記記録ヘッド、駆動回路および波形発
生回路は、記録媒体に沿って移動可能なキャリッジに搭
載され、前記本体メイン回路は、前記キャリッジを収容
する記録装置本体に設けられ、前記駆動信号は、前記記
録装置本体とキャリッジとの間に設けられたフレキシブ
ルケーブルを介して駆動回路に伝送されることを特徴と
する請求項１から請求項４のいずれかに記載の記録装
置。
【請求項８】前記波形発生回路に対して、前記装置本
体側から波形データをシリアル伝送することを特徴とす
る請求項７に記載の記録装置。
【請求項９】前記記録ヘッドは、各アクチュエータ毎
にインク液滴を噴射するインクジェットヘッドであるこ
とを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載
の記録装置。
【請求項１０】前記記録ヘッドのアクチュエータは、
前記駆動パルスに基づいて、インクを収容するインク室
の容積を増減してインク液滴を噴射するものであること
を特徴とする請求項９に記載の記録装置。
【請求項１１】本体メイン回路からの複数種類の記録
波形信号を、キャリッジ上に搭載された記録ヘッド駆動
用の駆動回路に伝送する記録装置であって、前記本体メイン回路に設けられ、前記記録波形信号のパ
ルス波形を圧縮する圧縮回路と、前記キャリッジに設けられ、前記圧縮回路よりの信号を
受け、圧縮された信号のパルス波形を伸張して前記本体
メイン回路から伝送された記録波形信号を再生する伸張
回路とを備えることを特徴とする記録装置。
【請求項１２】前記キャリッジ上に搭載された記録ヘ
ッドは、インクジェットヘッドであり、前記本体メイン
回路から複数種類の記録波形信号は、前記インクジェッ
トヘッドから複数種類の態様でインク液滴を選択的に噴
射させるための駆動パルス信号であることを特徴とする
請求項１１に記載の記録装置。
【請求項１３】前記圧縮回路は、前記記録波形信号のパルス波形の各エッジの立ち上がり
及び立ち下がりを検出し、エッジ情報パルスを生成する
エッジ検出回路と、前記エッジ検出回路の生成したエッジ情報パルスを相互
に重ならないようにずらせる第１の遅延回路と、前記エッジ情報パルスを高効率符号表記に変換するエン
コーダとを有することを特徴とする請求項１１に記載の
記録装置。
【請求項１４】前記伸張回路は、前記エッジ情報パルスの高効率符号表記を解除するデコ
ーダと、高効率符号表記を解除されたエッジ情報パルスに基づい
て記録波形信号を生成するパルス再生回路とを有するこ
とを特徴とする請求項１３に記載の記録装置。
【請求項１５】前記伸張回路は、前記デコーダと、前記パルス再生回路との間に、前記第
１の遅延回路によりずらしたエッジ情報パルスのずれを
元に戻す第２の遅延回路が設けられていることを特徴と
する請求項１４に記載の記録装置。