JP2001088288A

JP2001088288A - 記録装置および記録方法

Info

Publication number: JP2001088288A
Application number: JP2000211795A
Authority: JP
Inventors: Yuji Tsuruoka; 裕二鶴岡
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-07-19
Filing date: 2000-07-12
Publication date: 2001-04-03

Abstract

(57)【要約】【課題】従来と同様の記録ヘッドを使用しつつ電源を
大容量化せずに、マルチパス記録における記録速度を向
上させる。【解決手段】記録ヘッドの複数の記録素子を複数のブ
ロックに分割し、マルチパス記録の各パス毎に複数のブ
ロックから異なるブロックを選択し、選択されたブロッ
クに含まれる記録素子を時分割的に駆動し、マルチパス
記録のパスの回数に従ってキャリッジの移動速度を速め
る。マルチパス記録において、例えば各パスの記録に使
用する選択されたブロック数が全体のブロック数の１／
２であるときにはキャリッジの移動速度を２倍にするな
どして、記録速度の高速性を維持しつつ高品位な画像を
記録する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は記録装置および記録
方法に関し、特にインク滴を記録媒体上に吐出させて記
録する記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高速、高精細プリントが要求される記録
装置は現在インクジェット方式が主流となっており、そ
の記録ヘッドはインクを吐出するためのノズルが複数個
配列されたものが一般的である。インク吐出の方式には
ノズル内に設けられたヒータを駆動するときに生じる発
泡エネルギーを利用するものや、ノズル内に設けられた
ピエゾ素子の収縮を利用するものなどがあるが、どちら
の方式にしても全ノズルを同時に駆動すると各ノズル間
のクロストークの影響などによる記録品位の低下や、一
時的に大電流が必要となることにより電源の大容量化な
どの不利益が生じるため、全ノズルを数ノズルずつのブ
ロックに分けて時間的に順次ずらしながら駆動している
もの（時分割駆動）が多く用いられている。

【０００３】一方、記録ヘッドのノズル間にはノズル形
成上のばらつきなどから吐出量に差が生じ、そのまま記
録すると画像に多少の濃度むらが生じることがある。そ
こで、高精細プリントを行う場合には記録画像を一回の
走査で形成するのではなく、特開昭６１−１２０５７８
号公報に開示されているように各画像エリアを複数の走
査で重複するようにして記録し（マルチパス記録）、ノ
ズル列の様々な部分からランダムにインクを吐出して画
像形成するようにして濃度むらを解消している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、最近の記録速
度の高速化すなわちスループット向上の要求に対して、
従来は時分割駆動するブロックに対する駆動周期を短縮
することで対処してきた。ところが、吐出ヒータを駆動
して充分な発泡パワーを得るのに最低限必要な時間とい
うものがあり、今以上にブロックの駆動周期を切りつめ
ることは不可能な状況になっている。さらに高精細記録
を実現するために同じ領域に複数回の走査で相補的に記
録を行う、いわゆるマルチパス記録ではその走査回数
（パス数）倍の時間が必要となるため記録速度はさらに
低下することになる。

【０００５】本発明はこのような状況を鑑み、従来と同
様の記録ヘッドを使用しつつ電源を大容量化せずに、記
録品質を保ちつつ記録速度を向上させることのできる記
録装置および記録方法を提供することを目的とする。

【０００６】また、本発明は、カラー記録や高精細記録
等をマルチパスで行う場合の記録速度を向上させること
のできる記録装置および記録方法を提供することを目的
とする。

【０００７】さらに、本発明は、複数の記録ヘッドを使
用してマルチパス記録を行う場合に、記録品質を保ちつ
つより高速な記録を可能とする記録装置および記録方法
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の記録装置は、複数の記録素子を有する少なく
とも１つの記録ヘッドを搭載したキャリッジを走査し、
複数回の走査で同じ領域に相補的に記録を行うマルチパ
ス記録によって記録媒体に画像を記録することができる
記録装置であって、前記複数の記録素子を複数のブロッ
クに分割する分割手段と、前記マルチパス記録における
各走査毎に前記複数のブロックから異なるブロックを選
択する選択手段と、前記選択手段によって選択されたブ
ロックに含まれる記録素子を時分割的に駆動する駆動手
段と、前記マルチパス記録における走査回数に従って前
記キャリッジの移動速度を制御する制御手段とを有す
る。

【０００９】また、上記目的を達成するために本発明の
記録方法は、複数の記録素子を有する少なくとも１つの
記録ヘッドを搭載したキャリッジを走査し、複数回の走
査で同じ領域に相補的に記録を行うマルチパス記録によ
って記録媒体に画像を記録する記録方法であって、前記
複数の記録素子を複数のブロックに分割し、前記マルチ
パス記録における各パス毎に前記複数のブロックから異
なるブロックを選択し、選択されたブロックに含まれる
記録素子を時分割的に駆動し、前記マルチパス記録にお
ける走査回数に従って前記キャリッジの移動速度を制御
する。

【００１０】すなわち、記録ヘッドの複数の記録素子を
複数のブロックに分割し、マルチパス記録の各パス毎に
複数のブロックから異なるブロックを選択し、選択され
たブロックに含まれる記録素子を時分割的に駆動し、マ
ルチパス記録の走査回数に従ってキャリッジの移動速度
を制御する。

【００１１】これにより、マルチパス記録において、例
えば各走査の記録に使用する選択されたブロック数が全
体のブロック数の１／２であるときにはキャリッジの移
動速度を２倍にするなどして、記録速度の高速性を維持
しつつ高品位な画像を記録することができるという効果
がある。加えて、一度に駆動する記録素子の数を増加さ
せないように制御することができるので、従来と同様の
記録ヘッドを使用することができると共にプリンタ電源
の容量増加によるコストアップおよび重量アップを回避
できる。

【００１２】この場合、キャリッジの移動に従って画像
データの転送を行うようにすると、使用するブロックに
対応したサンプリングデータを得るためのマスクＲＯＭ
などの素子が不必要となり、記録装置全体でのコストダ
ウンができる。

【００１３】さらに、マルチパス記録のパスの回数分だ
けキャリッジを走査して記録を行う毎に複数のブロック
全てが選択されるように選択制御を行うと、各記録素子
が同じ回数だけ同じ周期で駆動されるので、高速記録を
行う際にも各記録素子の使用頻度を等しくして記録ヘッ
ドのライフサイクルを短くすることがなく、記録素子間
のばらつきによる記録品質の低下を防ぐことが可能とな
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して本発明の
好適な実施形態について詳細に説明する。

【００１５】図１は、本発明の代表的な実施の形態であ
るインクジェットプリンタＩＪＲＡの構成の概要を示す
外観斜視図である。図１において、駆動モータ５０１３
の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア５００９〜５０１
１を介して回転するリードスクリュー５００５の螺旋溝
５００４に対して係合するキャリッジＨＣはピン（不図
示）を有し、ガイドレール５００３に支持されて矢印
ａ，ｂ方向を往復移動する。キャリッジＨＣには、記録
ヘッドＩＪＨとインクタンクＩＴとを内蔵した一体型イ
ンクジェットカートリッジＩＪＣが搭載されている。５
００２は紙押え板であり、キャリッジＨＣの移動方向に
亙って記録用紙Ｐをプラテン５０００に対して押圧す
る。５００７，５００８はフォトカプラで、キャリッジ
のレバー５００６のこの域での存在を確認して、モータ
５０１３の回転方向切り換え等を行うためのホームポジ
ション検知器である。５０１６は記録ヘッドＩＪＨの前
面をキャップするキャップ部材５０２２を支持する部材
で、５０１５はこのキャップ内を吸引する吸引器で、キ
ャップ内開口５０２３を介して記録ヘッドの吸引回復を
行う。５０１７はクリーニングブレードで、５０１９は
このブレードを前後方向に移動可能にする部材であり、
本体支持板５０１８にこれらが支持されている。ブレー
ドは、この形態でなく周知のクリーニングブレードが本
例に適用できることは言うまでもない。又、５０２１
は、吸引回復の吸引を開始するためのレバーで、キャリ
ッジと係合するカム５０２０の移動に伴って移動し、駆
動モータからの駆動力がクラッチ切り換え等の公知の伝
達機構で移動制御される。

【００１６】これらのキャッピング、クリーニング、吸
引回復は、キャリッジがホームポジション側の領域に来
た時にリードスクリュー５００５の作用によってそれら
の対応位置で所望の処理が行えるように構成されている
が、周知のタイミングで所望の動作を行うようにすれ
ば、本例にはいずれも適用できる。

【００１７】次に、上述した装置の記録制御を実行する
ための制御構成について説明する。図２はインクジェッ
トプリンタＩＪＲＡの制御回路の構成を示すブロック図
である。制御回路を示す同図において、１７００は記録
信号を入力するインタフェース、１７０１はＭＰＵ、１
７０２はＭＰＵ１７０１が実行する制御プログラムを格
納するＲＯＭ、１７０３は各種データ（上記記録信号や
記録ヘッドＩＪＨに供給される記録データ等）を保存し
ておくＤＲＡＭである。１７０４は記録ヘッドＩＪＨに
対する記録データの供給制御を行うゲートアレイ（Ｇ．
Ａ．）であり、インタフェース１７００、ＭＰＵ１７０
１、ＲＡＭ１７０３間のデータ転送制御も行う。１７１
０は記録ヘッドＩＪＨを搬送するためのキャリアモー
タ、１７０９は記録媒体搬送のための搬送モータであ
る。１７０５は記録ヘッドＩＪＨを駆動するヘッドドラ
イバ、１７０６，１７０７はそれぞれ搬送モータ１７０
９、キャリアモータ１７１０を駆動するためのモータド
ライバである。

【００１８】上記制御構成の動作を説明すると、インタ
フェース１７００に記録信号が入るとゲートアレイ１７
０４とＭＰＵ１７０１との間で記録信号がプリント用の
記録データに変換される。そして、モータドライバ１７
０６、１７０７が駆動されると共に、ヘッドドライバ１
７０５に送られた記録データに従って記録ヘッドＩＪＨ
が駆動され、記録が行われる。

【００１９】なお、上述のように、インクタンクＩＴと
記録ヘッドＩＪＨとは一体的に形成されて交換可能なイ
ンクカートリッジＩＪＣを構成しても良いが、これらイ
ンクタンクＩＴと記録ヘッドＩＪＨとを分離可能に構成
して、インクがなくなったときにインクタンクＩＴだけ
を交換できるようにしても良い。

【００２０】図３は、インクタンクとヘッドとが分離可
能なインクカートリッジＩＪＣの構成を示す外観斜視図
である。インクカートリッジＩＪＣは、図３に示すよう
に、境界線Ｋの位置でインクタンクＩＴと記録ヘッドＩ
ＪＨとが分離可能である。インクカートリッジＩＪＣに
はこれがキャリッジＨＣに搭載されたときには、キャリ
ッジＨＣ側から供給される電気信号を受け取るための電
極（不図示）が設けられており、この電気信号によっ
て、前述のように記録ヘッドＩＪＨが駆動されてインク
が吐出される。

【００２１】なお、図３において、５００はインク吐出
口列である。また、インクタンクＩＴにはインクを保持
するために繊維質状もしくは多孔質状のインク吸収体が
設けられており、そのインク吸収体によってインクが保
持される。

【００２２】また、記録ヘッドＩＪＨは、ブラックイン
クを吐出して白黒画像の記録を行うモノクロ記録用の記
録ヘッドでも良いし、シアン、マゼンタ、イエロー、ブ
ラックのインクを吐出してカラー画像の記録を行うカラ
ー記録可能な記録ヘッドでも良い。

【００２３】次に本実施形態で使用されている記録ヘッ
ドの説明をする。

【００２４】図５は本実施形態の記録装置に搭載されて
いるカラー記録用の記録ヘッドを正面から見た構成図で
あり、図中キャリッジが移動する水平の主走査方向にＹ
（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ
（ブラック）の各色に対応したノズル列１が所定の間隔
（Ｌ）で配設され１つの記録ヘッドＩＪＨを形成してい
る。これら４つのノズル列ともノズル数は１９２、各ノ
ズルからのインク吐出周波数は通常駆動で１０ｋＨｚで
ある。ＹＭＣの各色インクを吐出するノズルからのイン
ク吐出量は同じであり、Ｂｋのノズルからのインク吐出
量はそれの約２倍であり、吐出量以外については全く同
様の構成になっている。

【００２５】以下、図６、図８および図９により記録ヘ
ッドの論理回路の構成と記録方法について説明する。

【００２６】図８は記録ヘッドの論理回路のブロック図
である。このような論理回路は各ノズル列にたいして備
えられ、データクロックＤＣＬＫに同期して入力された
画像データＩＤＡＴＡをビット毎に順次出力する１９２
ビットのシフトレジスタ８１、ラッチクロックＬＴＣＬ
Ｋの周期の間シフトレジスタ８１から入力されたビット
信号を保持して１９２個の各出力から出力する１９２ビ
ットのラッチ８２、およびブロック選択信号（ＢＥＮＢ
０〜ＢＥＮＢ３の４つから構成される４ビットの信号）
をＢＥ０からＢＥ１１の１２個の各ブロックを指定する
信号に変換するデコーダ８３を有しており、１９２個の
各ノズルに対応して記録素子を構成するヒータ８６００
１〜８６１９２と、ヒータを駆動するパワートランジス
タ８５００１〜８５１９２と、デコーダ８３からの出
力、ラッチ８２からの出力およびヒート信号ＨＥＡＴの
論理積をとって各パワートランジスタの駆動信号を出力
するＡＮＤゲート８４００１〜８４１９２とを有してい
る。

【００２７】図９（Ａ）はこのように構成された論理回
路によりノズル列を各ブロック毎に時分割駆動して１パ
ス記録を行うときのタイミングチャートであり、図中Ｌ
ＴＣＬＫ、ＤＣＬＫ、ＩＤＡＴＡ、ＢＥＮＢ０〜３、Ｈ
ＥＡＴはそれぞれ、図８に示されたラッチクロック、デ
ータクロック、画像データ、デコーダ入力、ヒート信号
を示している。１９２ビットの画像データは、データク
ロックＤＣＬＫに同期してシフトレジスタ８１に一時的
に取り込まれ、ラッチクロックＬＴＣＬＫが入力される
とラッチ８２に転送されて、ラッチ８２の１９２ビット
出力の各々に出力される。一方、ブロック選択信号ＢＥ
ＮＢ０〜３は、デコーダ８３でＢＥ０〜１１にデコード
され、ヒート信号ＨＥＡＴおよびラッチ８２の出力と共
にＡＮＤゲートで論理積がとられ、ＡＮＤゲートから駆
動信号が出力されたパワートランジスタに接続されてい
るヒータが通電され、前述の作用によりインクがノズル
から吐出されて記録が行われる。

【００２８】このタイミングチャートからもわかるよう
に、１９２全ノズルの画像データＩＤＡＴＡを転送する
のに要する時間に比べて、全ノズルすべてを１２分割分
駆動する時間の方が圧倒的に長い。これは画像データの
転送周波数が１０ＭＨｚで１９２ノズルでは２０μｓｅ
ｃ程度であるのに対して、上述のヒータを駆動して充分
な発泡パワーを得るのに必要な時間が３〜８μｓｅｃで
１２分割分では約１００μｓｅｃと格段に大きいからで
ある。

【００２９】図６はこのようなブロック毎の時分割駆動
で記録したときのドット配列図である。図６では簡略化
のため４８個のノズルまでを図示しており、４９個目以
降のノズルが省略されているが、この実施形態で用いら
れている論理回路は連続した１２個のノズルを１グルー
プとする１６のグループから構成されており、ノズル列
２は図中上側から１２ノズル毎にグループ分けされてい
る。

【００３０】また、各グループの１番目のノズル、すな
わち、全ノズルにおける１番目、１３番目、２５番目、
・・・、１８１番目のノズル１６個から構成されるブロ
ック０から、各グループの１２番目のノズル、すなわ
ち、全ノズルにおける１２番目、２４番目、３６番目、
・・・、１９２番目のノズル１６個で構成されるブロッ
ク１１までの１２個のブロックに分けて各ブロック毎に
駆動されるべく、図８の回路図に示されているように、
同じブロックのノズルに内蔵されている各ヒータは、Ａ
ＮＤゲート８４００１〜８４１９２を経由してデコーダ
８３の同一の出力に接続されており、これらのブロック
で図９（Ａ）で示されるように、０〜１１のブロック順
に時分割駆動される。

【００３１】このような時分割駆動では記録ヘッドのノ
ズル列をその移動方向（主走査方向）に対して垂直にし
た状態で移動させながら記録すると縦罫線が傾いて記録
されてしまうので、これを補正するべく図６に示すよう
に縦罫線が主走査方向に対して実質的に直交するよう
に、予めノズル列が主走査方向に対して所定の角度傾け
て取り付けられる。その結果、ノズル列の全ノズルが吐
出を完了すると、グループ毎に別々のカラムを記録する
ことになる。

【００３２】次に本実施形態で複数回の走査で同じ領域
に相補的に記録を行うマルチパス記録を行う場合につい
て詳細な説明をする。

【００３３】図９（Ｂ）は４パス記録（４回の走査での
相補的な記録）を行うためのタイミングチャートであ
り、図９（Ａ）と同様に図中ＬＴＣＬＫ、ＤＣＬＫ、Ｉ
ＤＡＴＡ、ＢＥＮＢ０〜３、ＨＥＡＴはそれぞれ、図８
に示されたラッチクロック、データクロック、画像デー
タ、デコーダ入力、ヒート信号を示している。１９２ビ
ットの画像データは、データクロックＤＣＬＫに同期し
てシフトレジスタ８１に一時的に取り込まれ、ラッチク
ロックＬＴＣＬＫが入力されるとラッチ８２に転送され
て、ラッチ８２の１９２ビット出力の各々に出力され
る。一方、ブロック選択信号ＢＥＮＢ０〜３は、デコー
ダ８３でＢＥ０〜１１にデコードされ、ヒート信号ＨＥ
ＡＴおよびラッチ８２の出力と共にＡＮＤゲートで論理
積がとられ、ＡＮＤゲートから駆動信号が出力されたパ
ワートランジスタに接続されているヒータが通電され、
前述の作用によりインクがノズルから吐出されて記録が
行われる。

【００３４】このタイミングチャートからもわかるよう
に、前述の１パス記録時の駆動タイミングを示した図９
（Ａ）が１回の記録データ転送で１２ブロック全部駆動
しているのに対して、（Ｂ）では３ブロックしか駆動せ
ず、かつ次々に駆動する３ブロックの組み合わせを０・
４・８、２・６・１０、３・７・１１、１・５・９と駆
動パターンを変化させていって４回で１２ブロック全部
を駆動している。図９（Ａ）と異なり、駆動する３ブロ
ックを切り換えるためにデータクロックＤＣＬＫおよび
画像データＩＤＡＴＡを再度出力させるようにしている
が、１９２ビット全ノズルの画像データＩＤＡＴＡを転
送するのに要する時間は、３分割で駆動する時間よりも
充分に短いので、時間的に何ら問題はない。

【００３５】図４は前記の記録ヘッドでこのタイミング
チャートにしたがって４パス記録を実現したときの記録
ドットの配列図であり、図中黒で示したものが記録され
たドットである。１回のパスで記録されるドットパター
ンは全体の４分の１であるので図４のように２５％のラ
ンダムな間引き記録となる。なお、図中Ａで示されるド
ットのようにドット位置が本来の位置から主走査方向に
かなりずれているように見えるドットもあるが、実際に
は最大で解像度ピッチの１／４であり画像形成上問題は
ない。

【００３６】一方、図９（Ａ）（Ｂ）に示した駆動タイ
ミングの比較からも分かるように、図６のように記録す
る１パス記録で記録ヘッドが１カラム移動する間になさ
れる記録と同じドット数の記録を行うためには、図４の
ように記録する４パス記録では４カラム分移動して記録
する必要がある。このため、記録速度の低下を招かない
ようにするため、４パス記録を行うときにはキャリッジ
は１パス記録の４倍の速度で移動する。すなわち、１パ
ス記録でキャリッジが図６に示した距離ｄを移動するの
に要する時間と、４パス記録でキャリッジが図４に示し
た距離Ｄを移動するのに要する時間とが等しくなるよう
にキャリアモータ１７１０の回転数を制御してキャリッ
ジの移動速度を速める。

【００３７】通常キャリッジが４倍の速度で移動すれば
各ノズルの吐出周波数も４倍になるはずであるが、図４
に示されるように、１つのノズルに着目すると４カラム
に１回しか駆動されないためノズル毎の吐出周波数は図
９（Ａ）のときと変わらず、各ノズルに要求される吐出
性能も通常の記録のときと変わらない。

【００３８】さらに、従来の４パス記録では各パス毎の
記録データを得るために記録画像を間引く処理を行って
いたのに対し、本実施形態の４パス記録では、シフトレ
ジスタ８１に格納された１９２ビット分の画像データを
各パス毎に１／４ずつ、すなわち４８ビットずつ選択
し、かつ、その４８ビットのデータを用いて時分割記録
を行っているので、記録画像の間引き処理がいらなくな
る。従って、従来のマルチパス記録で必要であった、各
パスに対応したサンプリングデータを得るためのマスク
ＲＯＭなどの記憶素子が不必要となり、記録装置全体で
のコストダウンができる。

【００３９】この記録データの転送時間に関しても、転
送クロック（ＤＣＬＫ）＝１０ＭＨｚのとき、１９２ビ
ット分の転送時間が１９μｓｅｃであるので、吐出周波
数が４倍の４０ｋＨｚ（２５μｓｅｃ）となっても問題
とはならない。

【００４０】なお、以上説明した実施形態では４パス記
録を例にしているが、パス数を４以外とする場合には、
図７の表に示すように、記録ヘッドの駆動パターンを変
化させれば良い。すなわち、２パスとする場合には偶数
ブロックと奇数ブロックとを交互に駆動する制御を行
い、３パスとする場合には同時に駆動する４ブロックの
組み合わせを０・３・６・９、１・４・７・１０、２・
５・８・１１のこれら３組の組み合せを切り換えて循環
させる制御を行えば良い。

【００４１】図７においては、全てのブロックを時分割
で駆動する１パス記録の駆動パターンを駆動パターン１
−１として示し、２パス記録の偶数ブロックと奇数ブロ
ックとを交互に駆動する駆動パターンを、それぞれ駆動
パターン２−１、２−２として示し、３パス記録で同時
に駆動されるブロックの組み合せ０・３・６・９、１・
４・７・１０、２・５・８・１１を、それぞれ駆動パタ
ーン３−１、３−２、３−３として示し、４パス記録で
同時に駆動されるブロックの組み合せ０・４・８、２・
６・１０、３・７・１１、１・５・９を、それぞれ駆動
パターン４−１、４−２、４−３、４−４として示して
いる。

【００４２】これら４パス以外のマルチパス記録の場合
にも、記録速度の低下を招かないようにするためには、
パス数が増加するとともにキャリッジの移動速度を早め
る必要がある。図１９Ａおよび図１９Ｂはこの時のフロ
ーチャートであり、具体的には、ステップＳ１９０１〜
Ｓ１９０３で記録パス数を判定し、１パス記録での移動
速度に対して、２パス記録では２倍（ステップＳ１９２
０）、３パス記録では３倍（ステップＳ１９３０）、４
パス記録では４倍（ステップＳ１９４０）の速度にキャ
リッジの移動速度を設定する。そして、各パス数に合わ
せて走査と記録紙の搬送とを繰り返して画像を記録す
る。

【００４３】このように、本実施形態ではパス数が増え
ても記録速度の低下を招かないように、パス数に従って
キャリッジの移動速度を速める。

【００４４】次に図１０により図４の駆動方法で４パス
のマルチパス記録をした場合のノズル列の記録状態につ
いて説明する。図１０は記録画像上の同一エリアに対し
てどの駆動パターンが選択されたかを示している。４−
１、４−２、４−３、４−４は図７に示した駆動パター
ンを示している。１マスは図４の点線で囲まれた１２ド
ットに相当し、１パスから４パスに対応した（Ａ）から
（Ｄ）のそれぞれは、５カラム×４グループの領域を示
している。

【００４５】１パス目はノズル列の下側の４８個のノズ
ルが記録し、４８個のノズル分記録媒体が相対的に移動
してから２パス目が記録されるため、同一エリアを記録
するときに使用されるノズルは、１つのパスが終了する
度に４８個ずつ上側にシフトされることになる。本実施
形態の場合は、１９２個のノズルを４８個ずつ４つのパ
スに分けて記録するので、パス毎に駆動パターンをずら
さなくても４パスで全ドットの記録が完了するようにな
っている。

【００４６】なお、ノズル数やパス毎の駆動ノズルシフ
ト量が異なる場合には、パス毎に駆動パターンのサイク
ルを所定カラム分シフトさせて調整することが必要であ
る。

【００４７】次に、この実施形態で用いるカラー記録ヘ
ッドで記録した場合の記録状態について説明をする。図
１１は１回の走査における各キャリッジ位置での駆動パ
ターンを示している。１マスは図１０と同様に１２ドッ
トに対応している。（Ａ）は初期位置、（Ｂ）は（Ａ）
の位置から主走査方向にノズル列の間隔分（Ｌ）移動し
た位置、すなわち（Ａ）で各ノズル列が記録した位置
に、そのノズル列の１つ左側のノズル列が重ねて記録す
ることを示している。（Ｃ）（Ｄ）はさらにキャリッジ
が移動して、各ノズル列による記録が重なったときを表
している。

【００４８】ここで太線で囲まれた部分に着目すると、
Ｂｋのインクが吐出された後に、Ｃ，Ｍ，Ｙの各色のノ
ズル列が同一エリアに記録するが、駆動されるブロック
は４つのノズル列すべて別々であるため、短時間に同一
ドットに重ねて記録されることがないことがわかる。そ
のため、複数のインク間のにじみやインク引きあいによ
るドットずれを最小限に抑えることができる。

【００４９】なお、ここではノズル列が複数あるカラー
記録ヘッドについて説明したが、同一色のノズル列が複
数ある記録ヘッドの場合でも同様の効果が得られること
は言うまでもない。

【００５０】ところで、この実施形態における記録ヘッ
ドでは図１３に示すように図９のタイミングチャートの
中で示されている信号の内、画像データを送る信号（Ｉ
ＤＡＴＡ）とヒータを駆動する時間を規定しているヒー
ト信号（ＨＥＡＴ）以外のすべての信号は４つの論理回
路に共通の信号となっているため、各色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、
Ｂｋ）のノズル列毎に駆動するブロックを変えることは
できない。そのため、本実施形態ではノズル列の距離を
変えることによって図１１のような記録状態を実現して
いる。ちなみに、図１１は各々のノズル列間距離が主走
査解像度ピッチの（４ｍ＋１）倍（ｍは正の整数）のと
きのものである。

【００５１】なお、本実施形態では各ノズル列間距離は
同一であるが、前述の条件を満たせば同一である必要は
ない。また、図１４のように、全ての信号がノズル列毎
に独立に供給されるように構成された記録ヘッドでは、
各ノズル列間距離は自由に設定することができる。

【００５２】本実施形態では図８の構成の記録ヘッドで
図９のような駆動を行う例について説明したが、図１５
のように駆動ブロック毎にそのブロックで駆動される１
６個のノズルのデータを転送するタイプの記録ヘッドの
場合でも、図１６（Ｂ）のように駆動すれば同様の効果
が得られる。更に、図１７のように外部からＢＥＮＢ０
〜３の信号を入力せず、ブロック毎に１６個のノズルの
データと駆動ブロック番号のデータとを一緒に転送する
タイプの記録ヘッドに対しても、図１８（Ｂ）のような
信号で駆動することで同様の効果が得られる。なお、図
１６（Ａ）および図１８（Ａ）はそれぞれ、図１５およ
び図１７に示す構成の記録ヘッドで１パス記録を行う際
の駆動信号を示している。

【００５３】従って、本実施形態のカラー記録ヘッドに
よれば、短時間に同一ドットに重ねて記録されることが
ないので、複数のインク間のにじみやインク引きあいに
よるドットずれを最小限に抑えることができ、より高品
位なカラー画像を記録することが可能となる。

【００５４】以上で説明したように、本実施形態の記録
装置は、以下のような効果を有する。

【００５５】（１）複数のノズルを複数のブロックに分
割し、同時に駆動するノズルブロックを選択すると共に
マルチパス記録におけるパスの回数に応じてキャリッジ
の移動速度を速めることにより、例えば、各パスの記録
に使用する選択されたブロック数が全体のブロック数の
１／２であるときにはキャリッジの移動速度を２倍にす
るなどして、記録速度の高速性を維持することができ
る。

【００５６】（２）マルチパス記録と時分割駆動によ
り、一度に駆動するノズル数は増加しないので、そのノ
ズルを駆動するために必要な電力は低く抑えられ、その
結果プリンタ電源の容量増加によるコストアップおよび
重量アップを回避できる。

【００５７】（３）マルチパス記録制御と時分割駆動制
御により、記録される画像データが自動的にまびかれる
ことになるので、各パスに対応したサンプリングデータ
を得るためのマスクＲＯＭなどの素子が不必要となり、
記録装置全体でのコストダウンができる。

【００５８】（４）カラー記録を行う場合にも短時間に
同一ドットに重ねて記録されることがないので、複数の
インク間のにじみやインク引きあいによるドットずれを
最小限に抑えることができ、より高品位なカラー画像を
記録することが可能となる。

【００５９】本実施形態では複数のノズル列を１つの記
録ヘッドに一体化した構成を例として記述したが、複数
の記録ヘッドを搭載したプリンタにおいても同様に複数
のインク間のにじみやインク引きあいによるドットずれ
を抑えることができる。特に複数の記録ヘッドを有する
場合には記録すべき画像データは各々の記録ヘッドに個
別に供給されるため、本実施形態と同様にノズル列間距
離を調整する方法のほかに駆動パターンのサイクルを各
記録ヘッド毎にシフトして調整することもできる。

【００６０】また、本実施形態では隣接するノズルを異
なるブロックに分割して駆動する記録ヘッドについて説
明したが、図１２に示すような上側から連続して配置さ
れた８つのノズルずつが同時に駆動されるタイプの記録
ヘッドについても本実施形態と同様の方法が適用できる
ことは言うまでもない。

【００６１】なお、以上の実施形態において、記録ヘッ
ドから吐出される液滴はインクであるとして説明し、さ
らにインクタンクに収容される液体はインクであるとし
て説明したが、その収容物はインクに限定されるもので
はない。例えば、記録画像の定着性や耐水性を高めた
り、その画像品質を高めたりするために記録媒体に対し
て吐出される処理液のようなものがインクタンクに収容
されていても良い。

【００６２】また、記録素子としてヒータを用いるもの
について説明したが、これに限らずピエゾ素子を記録素
子として用いても良い。

【００６３】以上の実施形態は、特にインクジェット記
録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用され
るエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例え
ば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギ
ーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いるこ
とにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。

【００６４】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて膜沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体
（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（イン
ク）を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（イン
ク）の吐出が達成でき、より好ましい。

【００６５】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。

【００６６】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の
他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開
示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第
４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれ
るものである。

【００６７】加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘ
ッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリ
ッジタイプの記録ヘッドのみならず、装置本体に装着さ
れることで、装置本体との電気的な接続や装置本体から
のインクの供給が可能になる交換自在のノズル列タイプ
の記録ヘッドを用いてもよい。

【００６８】また、以上説明した記録装置の構成に、記
録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加する
ことは記録動作を一層安定にできるので好ましいもので
ある。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対して
のキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは
吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子
あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などが
ある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを
備えることも安定した記録を行うために有効である。

【００６９】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってで
も良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもで
きる。

【００７０】以上説明した実施の形態においては、イン
クが液体であることを前提として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化も
しくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジ
ェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以下
の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範
囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、
使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであれば
よい。

【００７１】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、
またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し
加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれに
しても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってイ
ンクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒
体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のよう
な、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。本発
明においては、上述した各インクに対して最も有効なも
のは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。

【００７２】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力
端末として一体または別体に設けられるものの他、リー
ダ等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有
するファクシミリ装置の形態を取るものであっても良
い。

【００７３】なお、本発明は、複数の機器（例えばホス
トコンピュータ，インタフェース機器，リーダ，プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置
など）に適用してもよい。

【００７４】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。

【００７５】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。

【００７６】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭな
どを用いることができる。

【００７７】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。

【００７８】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
マルチパス記録において、例えば各パスの記録に使用す
る選択されたブロック数が全体のブロック数の１／２で
あるときにはキャリッジの移動速度を２倍にするなどし
て、記録速度の高速性を維持しつつ高品位な画像を記録
することができるという効果がある。加えて、一度に駆
動する記録素子の数を増加させないように制御すること
ができるので、従来と同様の記録ヘッドを使用すること
ができると共にプリンタ電源の容量増加によるコストア
ップおよび重量アップを回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の記録装置の構成の概要を示す外観斜視
図である。

【図２】図１の記録装置の制御回路の構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】図１の記録装置のインクカートリッジの構成を
示す外観斜視図である。

【図４】本実施形態によるマルチパス記録時の記録ドッ
ト配列図である。

【図５】本実施形態の記録ヘッドの構成図である。

【図６】本実施形態による１パス記録時の記録ドット配
列図である。

【図７】マルチパス記録時の駆動パターンを示す図であ
る。

【図８】記録ヘッドの論理回路のブロック図である。

【図９】１パス記録時および４パス記録時の図８に示さ
れた信号のタイミングチャートである。

【図１０】４パス記録時のノズル位置および駆動パター
ンの説明図である。

【図１１】カラー記録時の記録領域および駆動パターン
の説明図である。

【図１２】記録ヘッドの他の構成を示す図である。

【図１３】カラー記録ヘッドの第１の構成例を示す図で
ある。

【図１４】カラー記録ヘッドの第２の構成例を示す図で
ある。

【図１５】記録ヘッドの論理回路の第１の変形例を示す
ブロック図である。

【図１６】図１５の記録ヘッドの駆動信号のタイミング
チャートである。

【図１７】記録ヘッドの論理回路の第２の変形例を示す
ブロック図である。

【図１８】図１７の記録ヘッドの駆動信号のタイミング
チャートである。

【図１９Ａ】本発明の実施形態による記録動作のフロー
チャートである。

【図１９Ｂ】本発明の実施形態による記録動作のフロー
チャートである。

【符号の説明】

１ノズル列２ノズル３記録ヘッド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の記録素子を有する少なくとも１つ
の記録ヘッドを搭載したキャリッジを走査し、複数回の
走査で同じ領域に相補的に記録を行うマルチパス記録に
よって記録媒体に画像を記録することができる記録装置
であって、前記複数の記録素子を複数のブロックに分割する分割手
段と、前記マルチパス記録における各走査毎に前記複数のブロ
ックから異なるブロックを選択する選択手段と、前記選択手段によって選択されたブロックに含まれる記
録素子を時分割的に駆動する駆動手段と、前記マルチパス記録における走査回数に従って前記キャ
リッジの移動速度を制御する制御手段とを有することを
特徴とする記録装置。
【請求項２】前記キャリッジの移動に従って、画像デ
ータを前記記録ヘッドに転送する転送手段をさらに備え
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】前記選択手段は、前記マルチパス記録の
走査回数分だけ前記キャリッジを走査して記録を行う毎
に前記複数のブロック全てが選択されるように選択制御
を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の記録
装置。
【請求項４】隣接する記録素子は異なるブロックに属
することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に
記載の記録装置。
【請求項５】前記制御手段は、前記マルチパス記録に
おける走査回数をｎとしたときに、前記キャリッジの移
動速度をｎ倍となるように制御することを特徴とする請
求項１に記載の記録装置。
【請求項６】前記選択手段は、前記マルチパス記録の
各走査において駆動されるブロックの組み合わせが相補
的となるように切り換えることを特徴とする請求項３に
記載の記録装置。
【請求項７】前記キャリッジの走査方向に配列された
複数の記録ヘッドを用い、第１の記録ヘッドが記録した
部分に第２の記録ヘッドを移動させて重複して記録する
ときに、前記選択手段は、前記第１の記録ヘッドで選択
されたブロックと前記第２の記録ヘッドにおいて選択さ
れるブロックとが相補的となるように選択することを特
徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の記録装
置。
【請求項８】前記記録ヘッドは、インクを吐出して記
録を行うインクジェット記録ヘッドであることを特徴と
する請求項１から７のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項９】前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用
してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与
える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体
を備えていることを特徴とする請求項１から８のいずれ
か１項に記載の記録装置。
【請求項１０】前記記録ヘッドは、イエロー、シア
ン、マゼンタ、ブラックの４つのインクを吐出する記録
ヘッドであることを特徴とする請求項８に記載の記録装
置。
【請求項１１】複数の記録素子を有する少なくとも１
つの記録ヘッドを搭載したキャリッジを走査し、複数回
の走査で同じ領域に相補的に記録を行うマルチパス記録
によって記録媒体に画像を記録する記録方法であって、前記複数の記録素子を複数のブロックに分割し、前記マルチパス記録における各パス毎に前記複数のブロ
ックから異なるブロックを選択し、選択されたブロックに含まれる記録素子を時分割的に駆
動し、前記マルチパス記録における走査回数に従って前記キャ
リッジの移動速度を制御することを特徴とする記録方
法。
【請求項１２】前記キャリッジの移動に従って、画像
データを前記記録ヘッドに転送することを特徴とする請
求項１１に記載の記録方法。
【請求項１３】前記マルチパス記録の走査回数分だけ
前記キャリッジを走査して記録を行う毎に前記複数のブ
ロック全てが選択されるように選択制御を行うことを特
徴とする請求項１１または１２に記載の記録方法。
【請求項１４】隣接する記録素子は異なるブロックに
属することを特徴とする請求項１１から１３のいずれか
１項に記載の記録方法。
【請求項１５】前記マルチパス記録における走査回数
をｎとしたときに、前記キャリッジの移動速度をｎ倍と
なるように制御することを特徴とする請求項１１に記載
の記録方法。
【請求項１６】前記マルチパス記録の各走査において
駆動されるブロックの組み合わせが相補的となるように
切り換えることを特徴とする請求項１３に記載の記録方
法。
【請求項１７】前記キャリッジの走査方向に配列され
た複数の記録ヘッドを用い、第１の記録ヘッドが記録し
た部分に第２の記録ヘッドを移動させて重複して記録す
るときに、前記第１の記録ヘッドで選択されたブロック
と前記第２の記録ヘッドにおいて選択されるブロックと
が相補的となるように選択することを特徴とする請求項
１１から１６のいずれか１項に記載の記録方法。