JP2001158089A

JP2001158089A - 記録装置および記録方法

Info

Publication number: JP2001158089A
Application number: JP34505299A
Authority: JP
Inventors: Masaji Kanemura; 正司兼村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-12-03
Filing date: 1999-12-03
Publication date: 2001-06-12

Abstract

(57)【要約】【課題】記録ヘッドが正しい角度で装着されていなか
ったり、記録ヘッドが多少歪んでいても、記録のずれを
小さく押さえ高品位な記録を行なうことができる記録装
置を提供する。【解決手段】記録ヘッドが正しい基準位置に対して傾
けられて取り付けられた場合や、記録ヘッドが歪んでい
る場合等に、記録ヘッドのブロック毎に基準位置に対す
る距離（ずれ）に応じて、記録バッファから記録ヘッド
に転送するデータを示すポインタ（ＰＢ１〜６）の示す
アドレスが変更され、記録ヘッドが歪みなく正しい角度
で取り付けられているのと同じ状態で記録が行われる。

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、所定方向に配列された複数の記録素
子を有する記録ヘッドによって記録を行う記録装置およ
び記録方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばワードプロセッサ、パーソナルコ
ンピュータ、ファクシミリ等に於ける情報出力装置とし
て、所望される文字や画像等の情報を用紙やフィルム等
シート状の記録媒体に記録を行うプリンタがある。

【０００３】プリンタの記録方式としては様々な方式が
知られているが、用紙等の記録媒体に非接触記録が可能
である、カラー化が容易である、静粛性に富む、等の理
由でインクジェット方式が近年特に注目されており、又
その構成としては所望される記録情報に応じてインクを
吐出する記録ヘッドを装着すると共に用紙等の記録媒体
の送り方向と直角な方向に往復走査しながら記録を行な
うシリアル記録方式が安価で小型化が容易などの点から
一般的に広く用いられている。

【０００４】このようなプリンタに関する文献は多数知
られているが、その中で、例えば、特開昭５４−５１８
３７号公報、ドイツ公開（ＤＯＬＳ）第２８４３０６４
号公報に記載されている記録方式は、熱エネルギーを液
体に作用させて液滴吐出の為の原動力を得るという点に
おいて、他のインクジェット記録方式とは、異なる特徴
を有している。

【０００５】即ち、上記の公開公報に開示されている記
録方式によれば、熱エネルギーの作用を受けた液体が急
峻な体積の増大を伴う状態変化を起こし、その状態変化
に基づく作用によって、記録ヘッドのオリフィスより液
体が吐出されて、液滴が飛翔し、その液滴が記録媒体に
付着することにより記録が行なわれる。特に、ＤＯＬＳ
２８４３０６４号公報に開示されているインクジェット
記録方式によれば、所謂ドロップ−オンデマンド記録方
法に極めて有効に適用されるばかりではなく、記録ヘッ
ドの記録幅を延長し、所謂、フルラインタイプのオリフ
ィスを高密度化した記録ヘッドを容易に実現することが
出来るので、高解像度、高品質の画像を高速で得ること
ができる。

【０００６】このような記録方式を適用した記録ヘッド
は、液体を吐出するために設けられたオリフィスと、そ
のオリフィスに連通し、液滴を吐出するための熱エネル
ギーが液体に作用する部分である熱作用部を構成の一部
とする液流路とを有する液吐出部と、熱エネルギーを発
生する電気熱変換体（発熱体）とを具備している基体部
とから成る。

【０００７】近年、このような基体部としては、複数の
発熱体を同じ基板上に実装するのみならず、それぞれの
発熱体駆動ドライバと、１ビットずつシリアル入力され
る画像データをドライバにパラレル転送するために備え
られた発熱体と同一ビット数のシフトレジスタと、シフ
トレジスタから出力されるデータを一時記憶するラッチ
回路等の制御ロジック回路とを、同一基板内に実装した
ものもある。

【０００８】図５は従来の４ｎ個の発熱体をもつ記録ヘ
ッドの基体部の制御ロジック回路の構成例を示すブロッ
ク図である。図５において、２０００が基体、２００１
が発熱体、２００２がパワートランジスタ、２００３が
ラッチ回路、２００４がシフトレジスタ、２０１５は発
熱体２００１の抵抗値や基体温度をモニタするためのセ
ンサである。

【０００９】また、２００５〜２０１４は入力パッドを
表わし、これらは入力信号としてシフトレジスタを動か
すためのクロック入力パッド２００５、画像データをシ
リアルに入力する画像データ入力パッド２００６、ラッ
チ回路２００３で画像データを保持させるためのラッチ
クロックを入力するラッチ入力パッド２００７、パワー
トランジスタのオン時間、即ち、発熱体２００１に電流
を流して駆動する時間を外部からコントロールするため
の駆動信号入力（ヒートパルス）もしくはヒート信号を
入力する入力パッド２００８、４ｎ個の発熱体２００１
を４個ずつｎ個にブロック分割し（図５ではブロック
１，２，…，ｎ−１，ｎ）、時分割駆動する際のブロッ
ク選択を行なうブロック選択信号（ブロックイネーブ
ル）入力パッド２０１３−（１）〜２０１３（ｎ）、シ
フトレジスタ２００４とラッチ回路２００３を初期化す
るリセット信号の入力パッド２０１２、センサ駆動信号
の入力パッド２０１４ａ、２０１４ｂ、ロジック回路駆
動電圧（５Ｖ）の入力パッド２００９、ＧＮＤ端子２０
１０、発熱体駆動電源の入力パッド２０１１等で構成さ
れている。

【００１０】このような構成の記録ヘッドの駆動シーケ
ンスは、次のようなものである。まず、記録装置本体よ
りクロックに同期してシリアルで記録ヘッドの基体部に
送られた画像データは、画像データ入力パッド２００６
を介してシフトレジスタ２００４に取り込まれる。次
に、その取り込まれた画像データはラッチ回路２００３
で一時記憶され、その画像データの値に応じたＯＮ／Ｏ
ＦＦ出力がラッチ回路２００３より出力される。その状
態で、ヒート信号の入力パッド２００８よりヒートパル
スが入力されると、画像データの値が“ＯＮ”であり、
かつブロック選択されている部分の、１つもしくは複数
のパワートランジスタ２００２がそのヒートパルスがオ
ンである時間駆動され、そのパワートランジスタ２００
２に対応した１つもしくは複数の発熱体に電流が流れ、
熱エネルギーが発生し、発熱体上のインクが発泡し、そ
のエネルギーでインクが吐出する。

【００１１】図６は、ブロック分割数を“８（＝ｎ）”
とし、各ブロック当たりの発熱体の数を“４”とした計
３２個の発熱体を有する構成の記録ヘッドに印加される
ヒート信号やブロック選択信号の状態を示すタイムチャ
ートである。図６において、ＢＥＮＢ１〜８は、各ブロ
ックを選択するためのブロック選択信号を表わし、各Ｂ
ＥＮＢが“Ｈ”である時に、その信号が接続されている
発熱体やパワートランジスタが駆動可能状態となり、さ
らに、画像データの値が“Ｈ”であり、ＨＥＡＴ（ヒー
ト信号）が“Ｈ”である、発熱体やパワートランジスタ
が駆動される。

【００１２】発熱体の駆動をブロックに分けて時分割す
る理由は、同時に駆動する発熱体数が多くなると、駆動
に必要な瞬間の電流値が大きくなり、電源容量、オーバ
配線抵抗による電圧降下、ノイズ等の種々の問題が発生
するからである。また、Ｔは時分割制御による記録動作
の１周期、ＳＥＬＥＣＴＢＬＯＣＫは時分割駆動時の
選択ブロック番号を指定する信号である。

【００１３】さて、図６の３００１にその一例を示すよ
うに、従来よりヒート信号として短パルスと長パルスと
で構成されるダブルパルスが用いられてきた。これは、
インク吐出を発生させないレベルの短いパルス（プレパ
ルス）により、発熱体の周囲にあるインク等の温度を上
昇させ、長いパルス（メインパルス）を印加することに
より、シングルパルスの印加と比べてインク吐出量を増
やすことができ、また、そのプレパルスのパルス幅やプ
レパルスとメインパルスとの間隔を変えることにより吐
出量制御が行え、さらにメインパルス幅を制御すること
により、発熱体の抵抗値のバラツキ等により変化するイ
ンク吐出に必要な投入電源を調整できるからである。

【００１４】図７は、発熱体を内蔵するノズルの連続配
置された４つを１ブロックとした、８つのブロックを有
する以上説明したような従来の記録ヘッドの基体部を用
い、各ブロックを時分割駆動して記録を行なう際に得ら
れる記録イメージを示す図である。図７（ａ）に示すイ
メージは、記録ヘッドのノズル配列の方向を記録用紙の
搬送方向（副走査方向）に平行とし、記録ヘッドの移動
方向（主走査方向）を搬送方向とは垂直の方向にした場
合を示しており、一方、図７（ｂ）に示すイメージは、
ノズルの配列方向が副走査方向に対してある角度（θ）
を有している場合を示している。

【００１５】図７（ａ）に示すように、記録ヘッドは１
サイクルの記録動作（４ノズル×８ブロックの記録動
作）を行なう間に主走査方向に移動するために、主走査
方向に対して垂直に記録ヘッドのノズルを配列した場
合、各ブロックの記録結果が主走査方向にずれる。ここ
で、ブロック１から８までの駆動時間を短くし、１サイ
クル記録の最後のブロック８を駆動してから、次のサイ
クルのブロック１を駆動するまでの時間を十分にすれ
ば、記録のずれは目立たなくなる。しかし、１ブロック
を駆動する時間は発熱体の加熱時間などが必要となるの
で極端に短くする訳にはいかず、また駆動周期（次のサ
イクルまでの時間）は記録速度の向上が強く要求されて
いる現状を考えると、記録のずれを目立たない程の間隔
にすることは現実的には困難である。

【００１６】そこで、従来よりこのようなブロック間の
記録のずれを目立たなくするために、図７（ｂ）に示す
ように、副走査方向に対して、記録ヘッドのノズル配列
方向を傾ける方式が用いられている。但し、高精細ヘッ
ド（例えば６００ｄｐｉ以上）においては、各ブロック
内のノズル数が増加するにつれて、記録ヘッドの走査速
度が相対的に遅くなるため、ノズルの配列方向を必ずし
も傾ける必要はなく、垂直のままでも、ずれが目立たず
十分な記録品位を得ることができる。

【００１７】近年、さらなる高速記録を実現するため
に、フルラインヘッド等、長尺ヘッドの開発が進められ
ており、このような長尺ヘッドは、従来の記録ヘッドの
記録幅をもった基体部（チップ）を複数個配列して構成
する方法や、長尺のヒータボードにドライバチップを複
数個配列し接続する構成が用いられている。

【００１８】さらにこのような長尺ヘッドを用いた記録
装置では、高速化あるいはカラー化の為に、長尺ヘッド
を複数個並べて構成される場合もある。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら記録ヘッ
ドの記録領域の長さが大きくなると、記録ヘッドがわず
かに傾いて装着された場合にも端部で記録される画素が
大きくずれるため、装着時の傾きに対する高い精度が要
求される。従って、複数の長尺ヘッドを有する構成にお
いて、各記録ヘッドが平行に設置されていなければ重な
った記録の部分がずれてしまい品位が著しく低下してま
う。このため、複数の長尺ヘッドを精度良く平行に設置
するための、特別な調整機構と微妙な調整作業が必要と
なる。

【００２０】更に、長尺ヘッドは長くなればなるほど直
線に製造するのが困難となり円弧状に歪む可能性が増大
する。この場合、複数の長尺ヘッドを有する構成におい
て、すべてのヘッドが同様に歪んでいればよいが、それ
ぞれ歪みが異なると平行度が悪い場合と同様に記録がず
れ品位が著しく低下する。この歪みは記録ヘッドを１つ
だけ有する構成においても、部分的に記録ヘッドの傾斜
角度が異なることとなり、バンドの繋ぎ目等で罫線等の
ずれが発生して記録品位が低下する。

【００２１】本発明は上記のような従来例の問題点に鑑
みてなされたものであり、記録ヘッドが正しい角度で装
着されていなかったり、記録ヘッドが多少歪んでいて
も、記録のずれを小さく押さえ高品位な記録を行なうこ
とが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。

【００２２】

【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、所定方向に配列された複数の記
録素子を有する記録ヘッドによって記録を行う記録装置
であって、外部機器から送信された情報を前記記録素子
の配列に合わせた記録データに変換する記録データ生成
手段と、前記記録データ生成手段によって変換された記
録データを、前記記録素子を所定数含むブロックに対応
する記録単位毎に格納する記録バッファと、前記記録バ
ッファに格納された記録データを前記記録ヘッドに転送
する転送手段と、各ブロックの位置とそのブロックが本
来位置すべき基準位置との距離に応じて、前記転送手段
が前記記録ヘッドに転送する記録データの順序を変更す
るように制御する制御手段とを備えている。

【００２３】また、上記目的を達成する本発明の記録方
法は、所定方向に配列された複数の記録素子を有する記
録ヘッドによって記録を行う記録方法であって、外部機
器から送信された情報を前記記録素子の配列に合わせた
記録データに変換する記録データ生成工程と、前記記録
データ生成工程によって変換された記録データを、前記
記録素子を所定数含むブロックに対応する記録単位毎に
記録バッファに格納する格納工程と、前記記録バッファ
に格納された記録データを前記記録ヘッドに転送する転
送工程と、各ブロックの位置とそのブロックが本来位置
すべき基準位置との距離に応じて、前記転送工程で前記
記録ヘッドに転送する記録データの順序を変更するよう
に制御する制御工程とを備えている。

【００２４】すなわち、外部機器から送信された情報を
記録素子の配列に合わせた記録データに変換し、変換さ
れた記録データを記録素子を所定数含むブロックに対応
する記録単位毎に記録バッファに格納し、記録バッファ
に格納された記録データを記録ヘッドに転送すす際に、
各ブロックの位置とそのブロックが本来位置すべき基準
位置との距離に応じて、記記録ヘッドに転送する記録デ
ータの順序を変更する。

【００２５】このようにすると、記録ヘッドが正しい基
準位置に対して傾けられて取り付けられた場合や、記録
ヘッドが歪んでいる場合等に、記録ヘッドのブロック毎
に基準位置に対する距離（ずれ）に応じて、記録バッフ
ァから記録ヘッドに転送するデータの順序が変更され、
記録ヘッドが歪みなく正しい角度で取り付けられている
のと同じ状態で記録が行われる。

【００２６】従って、過大な機械精度や記録ヘッドの直
線精度を必要とせず、また調整機構や、微妙な調整作業
をなくすことができ、記録装置および記録ヘッドをコス
トダウンすることができると共に、特別な調整を行うこ
となしに記録ヘッドの交換後にも記録品位を維持するこ
とができ、保守の手間や費用が削減できる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下本発明の記録装置の好適な実
施形態について図面を参照して詳細に説明する。

【００２８】＜装置本体の概略説明＞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ＩＪ
ＲＡ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５００９〜５０１１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５０
０３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。

【００２９】５００２は紙押え板であり、キャリッジＨ
Ｃ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。

【００３０】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、５０
１５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。５
０１７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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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、１７０２はＭＰＵ１７０
１が実行する制御プログラムを格納するＲＯＭ、１７０
３は各種データ（上記記録信号やヘッドに供給される記
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１
７００、ＭＰＵ１７０１、ＲＡＭ１７０３間のデータ転
送制御も行う。１７１０は記録ヘッドＩＪＨを搬送する
ためのキャリアモータ、１７０９は記録紙搬送のための
搬送モータである。１７０５は記録ヘッドを駆動するヘ
ッドドライバ、１７０６，１７０７はそれぞれ搬送モー
タ１７０９、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。

【００３５】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が駆動
され、記録が行われる。

【００３６】ここでは、ＭＰＵ１７０１が実行する制御
プログラムをＲＯＭ１７０２に格納するものとしたが、
ＥＥＰＲＯＭ等の消去／書き込みが可能な記憶媒体を更
に追加して、インクジェットプリンタＩＪＲＡと接続さ
れたホストコンピュータから制御プログラムを変更でき
るように構成することもできる。

【００３７】図３は、記録ヘッドＩＪＨの内部構造を示
す破断斜視図である。インクジェット記録方式を採用し
た記録ヘッドＩＪＨは、図３に示すように、複数の吐出
ロ６００に連通する液路６０５を形成するための流路壁
部材６０１とインク供給口６０３を有する天板６０２と
が取りつけられて構成されている。この場合、インク供
給ロ６０３から注入されるインクが内部の共通液室６０
４へ蓄えられて各液路６０５へ供給され、その状態で基
体２０００に備えられた発熱体２００１を駆動すること
で吐出口６００からインクが吐出される。

【００３８】以上、説明した構成の記録ヘッドＩＪＨを
記録装置ＩＪＲＡに装着し、装置本体から記録ヘッドＩ
ＪＨに信号を入力することにより、高画質な画像を高速
に記録することができる。

【００３９】＜記録ヘッドの構成と記録イメージの説明
＞図４Ａと図４Ｂとは、各ブロックに発熱体を内蔵する
４つのノズルを有し、８ブロックで１チップを構成する
記録ヘッド用の基体部を、４チップ一列に配列して構成
した記録ヘッドの構成と、時分割ブロック制御によって
１サイクルで記録される記録イメージとを模式的に示す
図である。

【００４０】この実施形態における各チップの回路構成
は、図５に示した従来例と同様な構成であるが、画像デ
ータ入力パッド２０６を全てのチップに共通とし、各チ
ップのシフトレジスタ２０４にデータ出力端子（不図
示）を追加して、あるチップのシフトレジスタ２０４に
格納できなくなった画像データを、次のチップのシフト
レジスタ２０４の画像データ入力に接続することによっ
て、画像データがシリアルで入力されるような構成と
し、その他の信号に関しては、基本的に各チップにパラ
レルで入力されるような構成としても良い。

【００４１】図４Ａの右側に示されているドットイメー
ジは、記録ヘッドのノズル配列方向が、主走査方向に直
交する方向、すなわち副走査方向に平行となっている場
合、各チップに対して、従来例に関して説明した図６と
同様なタイミングで信号を印加した場合に記録される記
録イメージを示している。この場合、図４Ａに示すよう
に、各基体の同じ番号のブロックからは同時にインクが
吐出されるので、一つのチップ内で同時に流れる電流の
値は、配列するチップの数に関らず、一定とすることが
できる。即ち、図４Ａに示す構成の記録ヘッドでは、１
ブロックで１つのノズルからインクが吐出される場合
と、１つのブロックの全ノズルからインクが吐出される
場合との、電圧降下の差を、それぞれ発熱体が内蔵され
た３２個のノズル（４ノズル×８ブロック）で構成され
る１つのチップを用いた記録ヘッドと同じ程度に抑える
ことができる。

【００４２】これにより、１ブロックの全ノズルよりイ
ンクが吐出される（全吐出）時の電圧降下に起因する記
録不良の発生や、１ブロックの１つのノズルからのみイ
ンクが吐出される（単吐出）時の過大電流投入による記
録ヘッドの寿命が短くなることを防ぐことができる。

【００４３】しかしながら、記録ヘッドのノズル配列方
向が副走査方向に平行であると、図４Ａに示すように、
１サイクルで記録されるイメージの主走査方向における
チップ間の記録のずれが大きくなり、記録品位が悪化す
ることがある。

【００４４】そこで、図４Ａに示すような各チップを単
位とした記録制御に加えて、１つのチップのノズル数を
“ｎ”とした時に、図４Ｂに示すように、記録ヘッドの
ノズル配列方向を副走査方向に関して、θ＝ｓｉｎ^−１
（１／ｎ）だけ傾けるように記録ヘッドを取り付ける。
そして、駆動周期Ｔ、ブロック数ｍとした場合、１サイ
クル内のブロック（吐出）間隔をＴ／ｍ時間とし、さら
に異なるチップで同じ番号のブロックを、同じタイミン
グで駆動するように制御することにより、図７（ｂ）に
示すように、主走査方向におけるチップ間の記録ずれを
減らすことができる。

【００４５】以下、このような記録ヘッドが、所定角度
より傾けられて取り付けられた場合や、湾曲している場
合における、本発明の記録装置の制御方法について説明
する。

【００４６】図８は、２つの記録ヘッドを有する記録装
置において、一方が傾けられて取り付けられた状態の一
例を示している。ここでは簡便のため、各記録ヘッドを
それぞれが１６個のノズルを有する６個のチップを繋げ
たものとしている。図中第一の記録ヘッドＡは、図中垂
直方向となるノズル列が主走査方向と直交する方向に配
列された正しい角度で取り付けられている。第２の記録
ヘッドＢは、本来記録ヘッドＡと同様に、垂直方向に取
り付けられるべきものであるが、両端のノズル位置が主
走査方向に２画素ずれており、図中右側に傾いて取り付
けられている。

【００４７】このような記録ヘッドの取り付け角度また
は端部の位置の測定について、ここではその詳細は記載
しないが、図示しない既知の光学的または機械的手法に
よって行われる。また、このような測定を行う手段が記
録装置に備えられていると好適である。特に、記録ヘッ
ドを交換した際に、自動的に新たに装着された記録ヘッ
ドの取り付け位置または基準位置とのずれを測定するよ
うに構成されているのが好ましい。

【００４８】また、測定された画素ずれの値は、特定の
場所に記憶され、記録データ転送の前に読み出されて、
読み出された画素ずれ値に従って以下のようにデータ転
送順序が変更される。

【００４９】図９は、図２のＤＲＡＭ１７０３に設けら
れる記録ヘッドＡに送られる記録データを格納する記録
バッファの一部を示す図である。本実施形態において
は、記録バッファは、記録ヘッドの各チップに対応して
見かけ上６つの領域を有しており、各領域毎にチップに
送信するデータを指し示すポインタＰＡ１〜ＰＡ６が設
けられている。ここでは、１つのアドレスに格納された
記録データが１つの画素に対応するものとする。

【００５０】図中ハッチングで示されているのが、各ポ
インタが指し示しているデータであり、ここではｎライ
ン目のデータＤＡ１〜ＤＡ６ｎが次に記録ヘッドに転送
されるデータとして各ポインタで指し示されている。ま
た、記録バッファの各領域において上側にあるデータ
は、より早く記録ヘッドに送信される記録データを示し
ており、記録ヘッドの主走査方向への移動に伴って、上
側から下側へポインタが移動し、対応する記録データが
順次送信される。

【００５１】図１０は、図２のＤＲＡＭ１７０３に設け
られる記録ヘッドＢに送られる記録データを格納する記
録バッファの一部を図９と同様に示す図である。本実施
形態では、記録ヘッドＢの取り付け位置が傾いているの
を考慮して、各チップの基準位置からのずれ量に応じて
ポインタの指し示す位置を変更する。すなわち、ポイン
タＰＢ１，ＰＢ２に対してＰＢ３，ＰＢ４は１画素分、
ＰＢ５，ＰＢ６はさらに１画素分ずれた位置になるよう
にＭＰＵ１７０１がセットする。

【００５２】従って、上記記録ヘッドＡのｎライン目の
データに重ねて記録される位置の記録データとして、ポ
インタＰＢ１〜ＰＢ６によって指し示されるＤＤＢ１
ｎ，ＤＢ２ｎ，ＤＢ３ｎ＋１，ＤＢ４ｎ＋１，ＤＢ５ｎ
＋２，ＤＢ６ｎ＋２が読み出され、記録ヘッドＢに転送
される。これにより、基準位置に対して傾けられて取り
付けられた記録ヘッドＢで記録を行う際にも、正しい角
度で取り付けられた記録ヘッドＡと同様に記録が行え、
記録ヘッドの取り付け角度による記録品位の低下を防止
することができる。

【００５３】図１１は、２つの記録ヘッドを有する記録
装置において、一方が湾曲している場合の例を、図８と
同様に示す図である。図中第一の記録ヘッドＡは、図中
垂直方向となるノズル列が主走査方向と直交する方向に
配列された正しい角度で取り付けられている。第２の記
録ヘッドＢのチップ１からチップ３の下側部分は、記録
ヘッドＡと同様に、垂直方向に取り付けられているが、
上側に行くに従って右側に湾曲し、チップ６端部のノズ
ル位置はチップ１端部のノズル位置に対して主走査方向
に２画素ずれている。

【００５４】記録ヘッドＡに対する記録バッファについ
ては、図９と同様であるのでここでは説明を省略する。

【００５５】図１２は、記録ヘッドＢに送られる記録デ
ータを格納する記録バッファの一部を図１０と同様に示
す図である。本実施形態では、記録ヘッドＢが湾曲して
いるのを考慮して、各チップの基準位置からのずれ量に
応じてポインタの指し示す位置を変更する。すなわち、
ポインタＰＢ１〜ＰＢ４に対してＰＢ５は１画素、ＰＢ
６はさらに１画素分ずれた位置になるようＭＰＵ１７０
１がセットする。

【００５６】従って、上記記録ヘッドＡのｎライン目の
データに重ねて記録される位置の記録データとして、ポ
インタＰＢ１〜ＰＢ６によって指し示されるＤＤＢ１
ｎ，ＤＢ２ｎ，ＤＢ３ｎ，ＤＢ４ｎ，ＤＢ５ｎ＋１，Ｄ
Ｂ６ｎ＋２が読み出され、記録ヘッドＢに転送される。
これにより、基準位置に対して湾曲した記録ヘッドＢで
記録を行う際にも、正しい角度で取り付けられた記録ヘ
ッドＡと同様に記録が行え、記録ヘッドの湾曲による記
録品位の低下を防止することができる。

【００５７】以上説明した実施形態に従えば、基準位置
から傾けられて取り付けられたり、記録ヘッドが湾曲し
ていても、記録ヘッドの記録画素の基準位置からのずれ
量に応じて記録データの送信順序を適宜変更することに
より、記録位置のずれの少ない高品位な記録を達成する
ことができる。

【００５８】なお、記録データ送信順序の変更は、基準
位置からのずれ量が１画素以上から行っても良いが、よ
り望ましくは、ずれ量が１／２画素以上から行うのが良
い。

【００５９】ここで、本発明の記録装置の制御方法につ
いて図１５のフローチャートを参照して再度説明する。

【００６０】始めに、最初のブロック（またはチップ）
に対して基準位置との画素ずれがあるか否かを判定する
（ステップＳ１５１）。画素ずれがある場合には画素ず
れの値を読み出し（ステップＳ１５２）、読み出した画
素ずれ値に対応して記録バッファのポインタの指し示す
アドレスを移動する（ステップＳ１５３）。

【００６１】Ｓ１５３の終了後またはＳ１５１で画素ず
れがないと判定された場合、前ブロック（またはチッ
プ）に対する処理が終了したか否かを判定し（ステップ
Ｓ１５４）、終了していなければ次のブロックをセット
して（ステップＳ１５６）、再度ステップＳ１５１へ戻
る。ステップＳ１５４で前ブロックに対する処理が終了
したと判定されたらデータ転送ＯＫを示すフラグをセッ
トして（ステップＳ１５５）処理を終了する。

【００６２】実際のデータ転送は、このフラグをチェッ
クしてＯＫとなっているのを確認した後に行われる。

【００６３】＜実施形態の変形＞上記で説明した実施形
態では記録バッファのポインタの指し示す位置を記録ヘ
ッドの傾斜や湾曲に合わせて変更したが、記録バッファ
に格納するデータの順序を変更することでも同様の効果
が得られる。

【００６４】図１３は、記憶領域のポインタを使用せず
記録バッファに格納するデータの順番を変える場合の、
記録バッファの一部を図１２と同様に示す図である。図
示されたように、湾曲した記録ヘッドに合わせて記録デ
ータの格納順序を変更することにより、ハッチングで示
した同じ位置に格納された６つのデータを順次記録ヘッ
ドに送信することで、ポインタを用いた場合と同等な効
果を得ることができる。

【００６５】＜他の実施形態＞なお、以上説明した実施
形態における記録ヘッドのブロック数やノズル数は、単
なる例示であり、これ以外のブロック数やノズル数の記
録ヘッドに対しても、同様に本発明を適用できることは
明らかであろう。

【００６６】この場合、本実施形態ではポインタを１６
個のノズルを有する記録ヘッドのチップ毎に設けている
が、記録バッファ内部に格納する記録データの単位に合
わせて変更することができる。すなわち、もっと細かく
設定しても荒く設定しても良いし、読み出しの都合でた
とえば８ビット単位に設定しても、上記と同様に記録位
置のずれの少ない高品位な記録を達成することができ
る。

【００６７】更に、上記で説明した実施形態では記録ヘ
ッドのノズル列が主走査方向と直交する方向に配列され
る角度で取り付けられるものを基準として、記録ヘッド
の各チップのずれを補正するものであるが、基準となる
記録ヘッドの取り付け角度は上記で示したものに限られ
るものではない。例えば、図４Ｂに示したような取り付
け角度θを有するものを基準とし、基準位置に対する取
り付け位置のずれを補正するように記録データの送信順
序を変更しても同様の効果が得られる。

【００６８】加えて、記録装置に装着される記録ヘッド
の数は、２つに限られるものではなく、１つの記録ヘッ
ドを備えモノクロ記録を行う記録装置でも、使用する記
録剤（インク）の種類に応じて４〜７つの記録ヘッドを
備える記録装置でも、それぞれの記録ヘッドの取り付け
角度または湾曲によるずれを補正することにより、上記
実施形態と同様な効果が得られる。

【００６９】図１４は、本発明を適用可能なカラー記録
装置の別の一例を示す断面図であり、図において、５０
０は記録ヘッドユニットであり、イエロー，マゼンタ，
シアン，ブラックに対応する記録ヘッド５０１ａ〜５０
１ｄが並置されている。５０３はレジストローラ、５０
４は導電性ブレードで、レジストローラ５０３により給
送される記録材を転写ベルト１に静電吸着させる。５０
５はプラテンである。

【００７０】このように構成されたカラー記録装置にお
いて、記録材５０２が図示しない給紙ローラによってレ
ジストローラ５０３まで給送された時、画像記録タイミ
ングをカウントし始める。その後、高圧帯電された導電
性ブレード５０４により記録材担持体としての転写ベル
ト１００上に静電吸着される。その後、記録時の平滑性
を保つためのバックアップ部材であるプラテン５０５上
で各色の記録ヘッド５０１ａ〜５０１ｄにて各色画像信
号に応じて記録材５０２上に画像形成を行う。その後、
記録材５０２は、曲率分離によって転写ベルト１００か
ら分離後排紙される。

【００７１】このような所謂フルラインタイプの記録ヘ
ッドを備えたカラー記録装置においても、上述した基準
位置からのずれの補正を行うことにより、色ずれのない
鮮明なカラー画像を形成することができる。

【００７２】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。

【００７３】更に、以上の実施形態ではインクジェット
方式の記録ヘッドを採用した例について説明したが、本
発明はこれによって限定されるものではない。例えば、
熱転写方式によって記録を行なうサーマル型記録ヘッド
を備えた記録装置などにも応用できる。

【００７４】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。

【００７５】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核沸騰を越
える急激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。

【００７６】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。

【００７７】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。

【００７８】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。加えて、複数の電気熱変換体に対して、
共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構成を
開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構
成としても良い。

【００７９】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよい。

【００８０】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チップタイプの
記録ヘッドを用いてもよい。

【００８１】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。

【００８２】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。

【００８３】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。

【００８４】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。

【００８５】このような場合インクは、特開昭５４−５
６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報
に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に
液状または固形物として保持された状態で、電気熱変換
体に対して対向するような形態としてもよい。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。

【００８６】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。

【００８７】なお、本発明は、複数の機器（例えばホス
トコンピュータ、インタフェイス機器、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。

【００８８】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（または記録媒体）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
ラムコードを読み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。この場合、記憶媒体から読
み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。また、
コンピュータが読み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オペレーティングシステム(OS)
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。

【００８９】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
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、その機能拡張カ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。

【００９０】本発明を上記記憶媒体に適用する場合、そ
の記憶媒体には、先に説明した（図１５に示す）フロー
チャートに対応するプログラムコードが格納されること
になる。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、記
録ヘッドが正しい基準位置に対して傾けられて取り付け
られた場合や、記録ヘッドが歪んでいる場合等に、記録
ヘッドのブロック毎に基準位置に対する距離（ずれ）に
応じて、記録バッファから記録ヘッドに転送するデータ
の順序が変更され、記録ヘッドが歪みなく正しい角度で
取り付けられているのと同じ状態で記録が行われる。

【００９２】従って、過大な機械精度や記録ヘッドの直
線精度を必要とせず、また調整機構や、微妙な調整作業
をなくすことができ、記録装置および記録ヘッドをコス
トダウンすることができると共に、特別な調整を行うこ
となしに記録ヘッドの交換後にも記録品位を維持するこ
とができ、保守の手間や費用が削減できるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】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２】インクジェットプリンタＩＪＲＡの制御構成を
示すブロック図である。

【図３】記録ヘッドＩＪＨの内部構造を示す破断斜視図
である。

【図４Ａ】垂直に取り付けられた記録ヘッドと記録され
る記録イメージとを模式的に示す図である。

【図４Ｂ】傾けられて取り付けられた記録ヘッドと記録
される記録イメージとを模式的に示す図である。

【図５】４ｎ個の発熱体をもつ記録ヘッドの基体部の制
御ロジック回路の構成例を示すブロック図である。

【図６】記録ヘッドに印加されるヒート信号やブロック
選択信号を示すタイムチャートである。

【図７】記録ヘッドの取り付け角度と記録されるイメー
ジでのずれを模式的に示す図である。

【図８】２本装着された長尺ヘッドの片方が傾いている
様子を示す図である。

【図９】図８の記録ヘッドＡに転送する記録データを格
納するバッファを示す図である。

【図１０】図８の記録ヘッドＢに転送する記録データを
格納するバッファを示す図である。

【図１１】２本装着された長尺ヘッドの片方が湾曲した
様子を示す図である。

【図１２】図１１の記録ヘッドＢに転送する記録データ
を格納するバッファを示す図である。

【図１３】図１１の記録ヘッドＢに転送する記録データ
を格納するバッファの変形例を示す図である。

【図１４】フルラインヘッドを用いた他の実施形態を示
す図である。

【図１５】実施形態のデータ順序変更動作を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

６００吐出口６０１流路壁部材６０２天板６０３インク供給口６０４共通液室６０５液路２０００基体２００１発熱体２００２パワートランジスタ２００３ラッチ回路２００４シフトレジスタＩＪＨ記録ヘッドＤＡ１〜６記録ヘッドＡの記録データＤＢ１〜６記録ヘッドＢの記録データＰＡ１〜６記録ヘッドＡのポインタＰＢ１〜６記録ヘッドＢのポインタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定方向に配列された複数の記録素子を
有する記録ヘッドによって記録を行う記録装置であっ
て、外部機器から送信された情報を前記記録素子の配列に合
わせた記録データに変換する記録データ生成手段と、前記記録データ生成手段によって変換された記録データ
を、前記記録素子を所定数含むブロックに対応する記録
単位毎に格納する記録バッファと、前記記録バッファに格納された記録データを前記記録ヘ
ッドに転送する転送手段と、各ブロックの位置とそのブロックが本来位置すべき基準
位置との距離に応じて、前記転送手段が前記記録ヘッド
に転送する記録データの順序を変更するように制御する
制御手段とを備えることを特徴とする記録装置。
【請求項２】前記制御手段は、前記距離が記録画素の
幅の１／２以上であるか否かに応じて、記録データの順
序を変更するか否かを判定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３】前記制御手段は、前記記録バッファの転
送すべきデータを指し示すアドレスポインタの指し示す
アドレスを変更して前記記録ヘッドに転送する記録デー
タの順序を変更する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】前記制御手段は、前記記録バッファ内の
記録データの格納位置を変更して前記記録ヘッドに転送
する記録データの順序を変更する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５】各ブロック毎に前記距離を測定する測定
手段を更に備えることを特徴とする請求項１から４のい
ずれか１項に記載の記録装置。
【請求項６】前記測定手段により測定された距離を記
憶する記憶手段を更に備え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】前記測定手段は、前記記録ヘッドが交換
されたときに、自動的に前記距離の測定を行うことを特
徴とする請求項５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８に記載の記録装
置。
【請求項１０】所定方向に配列された複数の記録素子
を有する記録ヘッドによって記録を行う記録方法であっ
て、外部機器から送信された情報を前記記録素子の配列に合
わせた記録データに変換する記録データ生成工程と、前記記録データ生成工程によって変換された記録データ
を、前記記録素子を所定数含むブロックに対応する記録
単位毎に記録バッファに格納する格納工程と、前記記録バッファに格納された記録データを前記記録ヘ
ッドに転送する転送工程と、各ブロックの位置とそのブロックが本来位置すべき基準
位置との距離に応じて、前記転送工程で前記記録ヘッド
に転送する記録データの順序を変更するように制御する
制御工程とを備えることを特徴とする記録方法。
【請求項１１】前記制御工程は、前記距離が記録画素
の幅の１／２以上であるか否かに応じて、記録データの
順序を変更するか否かを判定することを特徴とする請求
項１０に記載の記録方法。
【請求項１２】前記制御工程は、前記記録バッファの
転送すべきデータを指し示すアドレスポインタの指し示
すアドレスを変更して前記記録ヘッドに転送する記録デ
ータの順序を変更することを特徴とする請求項１０また
は１１に記載の記録方法。
【請求項１３】前記制御工程は、前記記録バッファ内
の記録データの格納位置を変更して前記記録ヘッドに転
送する記録データの順序を変更することを特徴とする請
求項１０または１１に記載の記録方法。
【請求項１４】各ブロック毎に前記距離を測定する測
定工程を更に備えることを特徴とする請求項１０から１
３のいずれか１項に記載の記録方法。
【請求項１５】前記測定工程により測定された距離を
記憶する記憶工程を更に備えることを特徴とする請求項
１４に記載の記録方法。
【請求項１６】前記記録ヘッドが交換されたときに、
自動的に前記測定工程を行うことを特徴とする請求項１
４に記載の記録方法。