JP2005103946A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 インクジェット方式による画像記録において、画像記録の高速化を図ることが可能である画像記録装置を提供する。
【解決手段】 記録媒体２を支持、搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトに支持された記録媒体２に向けてインクを吐出するノズルが形成されたライン型の記録ヘッド１３，１４，１５，１６と、前記各ノズルに画像データを転送する画像データ処理装置６とを備え、記録ヘッド１３，１４，１５，１６は、ｎ個（６４≦ｎ≦５１２）のノズルから構成されるヘッド列をｍ列（１≦ｍ）備えたヘッドモジュールを１ユニットとするヘッドモジュールユニットを複数備えて構成され、画像データ処理装置６は、前記各ヘッドモジュールユニットに対して画像データを同じタイミングで、かつ、同時に転送する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、画像記録装置に係り、特に、所定数のノズルから構成されるヘッド列を所定裂備えたヘッドモジュールを１ユニットとするヘッドモジュールユニットを複数備えて構成される記録ヘッドにて画像記録を行う画像記録装置に関する。

近年、グラビア印刷方式やフレキソ印刷方式などの製版を必要とする方式に比較して、簡便にかつ安価に画像を形成することができるという理由から、インクジェット記録方式による画像記録装置が多く用いられるようになってきている。

また、複数色の記録に対応するために、複数のノズルを有する複数の記録ヘッドを用いたインクジェット型の画像記録装置が広く使用されている。複数ノズルを有する複数の記録ヘッドを用いた場合、これら記録ヘッドを駆動させる方法として、複数ノズルに対応する発熱素子がマトリクス状に配線され、これらマトリクスを時分割に駆動するマトリクス方式、およびノズル数に等しいビット数を有するシフトレジスタおよびラッチ回路が設けられ、ラッチ回路の出力が同時にあるいは時分割に駆動されるシフトレジスタ出力の時分割方式が用いられている。

特許文献１には、複数色に対応した同一ヘッドユニットにて、シフトレジスタ、データラッチ回路を共通化し、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各ノズルセットごとに画像データを時分割転送することで、記録ヘッドへの信号線数を少なくして、装置の小型化、コスト低減を実現する技術が開示されている（段落［００２１］〜［００３０］）。

また、特許文献２には、複数のノズルをブロックに分けて、記録のためのインク吐出を行うノズルが存在するブロックまたは記録ヘッドにのみ予備吐出を行わせることで、インク消費の減少によりコストの低減を実現する技術が開示されている（段落［００１０］，［００１４］など）。
特開平７−８９１３７号公報 特開平７−２６６５７６号公報

ところで、特許文献１においては、複数のノズルを有する各ヘッドユニットに対してデータを時分割転送しているため、近年において要求されている記録の高速化については、いまだ十分とはいえない。特許文献２において、予備吐出を行うノズルブロックまたは記録ヘッドへのデータ転送と、記録のためのデータ転送とが別々に行われるようになっているため、記録の高速化については、やはり十分といえない。

そこで、本発明は上述した実情に鑑みてなされたものであり、インクジェット方式による画像記録において、画像記録の高速化を図ることが可能である画像記録装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために請求項１に記載の発明に係る画像記録装置は、記録媒体を支持、搬送する搬送支持手段と、
前記搬送支持手段に支持された前記記録媒体に向けてインクを吐出するノズルが形成されたライン型の記録ヘッドと、
前記各ノズルに画像データを転送する画像データ転送部とを備え、
前記記録ヘッドは、ｎ個（６４≦ｎ≦５１２）のノズルから構成されるヘッド列をｍ列（１≦ｍ）備えたヘッドモジュールを１ユニットとするヘッドモジュールユニットを複数備えて構成され、
前記画像データ転送部は、前記各ヘッドモジュールユニットに対して画像データを同じタイミングで、かつ、同時に転送することを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、記録ヘッドでは、画像データ転送部から転送される画像データにしたがって各ノズルよりインクが吐出される。このインク吐出動作により、搬送支持手段により搬送される記録媒体に画像記録が行われる。

ここで、所定の数のノズルをユニット化して、画像データの転送を全ユニットに対して、同じタイミング、かつ、同時に行うことで、例えば時分割にてデータ転送する方法に比べて記録のためのデータ転送の高速化を実現することが可能になり、データ転送開始からインク吐出にかかる動作までの時間を短縮することができるとともに記録媒体の搬送速度を上げることが可能になるため、記録の高速化を図ることが可能になる。

請求項２に記載の発明に係る画像記録装置は、記録媒体を支持、搬送する搬送支持手段と、
前記搬送支持手段に支持された前記記録媒体に向けてインクを吐出するノズルが形成されたライン型の記録ヘッドと、
前記各ノズルに画像データを転送する画像データ転送部と、
前記記録媒体の搬送方向の記録解像度を前記搬送支持手段の搬送速度に基づいて変更する搬送支持手段に制御手段とを備え、
前記記録ヘッドは、ｎ個（６４≦ｎ≦５１２）のノズルから構成されるヘッド列をｍ列（１≦ｍ）備えたヘッドモジュールを１ユニットとするヘッドモジュールユニットを複数備えて構成され、
前記画像データ転送部は、前記制御手段により生成される搬送方向印字トリガ信号に基づき、前記各ヘッドモジュールユニットに対して画像データを同じタイミングで、かつ、同時に転送し、前記搬送方向印字トリガ信号により発生する転送クロックの周波数を変更せずに異なる記録解像度を実現することを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、記録ヘッドでは、画像データ転送部から転送される画像データにしたがって各ノズルよりインクが吐出される。このインク吐出動作により、搬送支持手段により搬送される記録媒体に画像記録が行われる。

ここで、制御手段では、搬送制御手段による記録媒体の搬送速度に基づいて搬送方向印字トリガ信号が生成される。一方で、所定の数のノズルをユニット化して、前記搬送方向印字トリガ信号により発生するデータの転送クロックの周波数にしたがって、当該転送クロックを変更することなく、画像データの転送を全ユニットに対して、同じタイミング、かつ、同時に行う。このようにすることで、様々な記録速度を実現することが可能になり、記録の高速化を図ることが可能になる。

請求項３に記載の発明に係る画像記録装置は、記録媒体を支持、搬送する搬送支持手段と、
前記搬送支持手段に支持された前記記録媒体に向けてインクを吐出するノズルが形成されたライン型の記録ヘッドと、
前記各ノズルに画像データを転送する画像データ転送部とを備え、
前記記録ヘッドは、ｎ個（６４≦ｎ≦５１２）のノズルから構成されるヘッド列をｍ列（１≦ｍ）備えたヘッドモジュールを１ユニットとするヘッドモジュールユニットを複数備えて構成され、
前記画像データ転送部は、前記各ヘッドモジュールユニットに対して画像データを同じタイミングで、かつ、同時に転送するとともに、転送クロックの周波数および画像データの転送数を変更せずに記録解像度に応じて必要であれば記録を行わないヘッドモジュールユニットには記録しない旨のデータを設定してデータ転送することにより、異なる記録解像度の画像記録を実現することを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、記録ヘッドでは、画像データ転送部から転送される画像データにしたがって各ノズルよりインクが吐出される。このインク吐出動作により、搬送支持手段により搬送される記録媒体に画像記録が行われる。

ここで、所定の数のノズルをユニット化して、データの転送クロックの周波数および記録解像度を変更することなく、記録解像度に応じて必要であればインク吐出を行わないヘッド列に対しては、画像データとして０のデータを送るようにすることにより、全ヘッド列に対して一様な画像データの転送が可能になり、処理を単純にすることができ、記録の高速化を実現することができるようになる。

請求項１に記載の発明によれば、所定の数のノズルをユニット化して、画像データの転送を全ユニットに対して、同じタイミング、かつ、同時に行うすることで、例えば時分割にてデータ転送する方法に比べて記録のためのデータ転送の高速化を実現することが可能になり、データ転送開始からインク吐出にかかる動作までの時間を短縮することができるとともに記録媒体の搬送速度を上げることが可能になるため、記録の高速化を図ることが可能になる。

請求項２に記載の発明によれば、ユニット化した所定の数のノズルへの画像データの転送を、搬送制御手段による記録媒体の搬送速度に基づいて生成される搬送方向印字トリガ信号により発生するデータの転送クロックの周波数にしたがって、当該転送クロックを変更することなく、同じタイミング、かつ、同時に行うことができる。したがって、様々な記録速度を実現することが可能になり、記録の高速化を図ることが可能になる。

請求項３に記載の発明によれば、所定の数のノズルをユニット化して、データの転送クロックの周波数および記録解像度を変更することなく、記録解像度に応じて必要であればインク吐出を行わないヘッド列に対しては、画像データとして０のデータを送るようにすることにより、全ヘッド列に対して一様な画像データの転送が可能になり、処理を単純にすることができ、記録の高速化を実現することができるようになる。

以下、実施の形態における画像記録装置を、図１から図８を参照して説明する。
図１は本発明に係る画像記録装置の第一の実施形態を示したもので、この画像記録装置７０の内部下方には、複数の記録媒体２を積層して収容する収容トレイ６１が設けられている。この収容トレイ６１の一端部上側には、画像を記録しようとする記録媒体２を一枚ずつ収容トレイ６１から取り出す取出し装置６２が設けられている。なお、記録媒体２としては、普通紙、再生紙、光沢紙等の各種紙、各種布地、各種不織布、樹脂、金属、ガラス等の材質からなるカットシート状の記録媒体２が適用可能である。

収容トレイ６１の上方には、記録媒体２を搬送する搬送装置６３が配設されている。この搬送装置６３には、記録媒体２を平面状に支持して水平方向に搬送する環状の搬送ベルト（搬送支持手段）６４が、複数の張設ローラ６５により回転自在に張設されている。また、搬送装置６３には、搬送ベルト６４と記録媒体２とが接触を開始する位置に、記録媒体２を平面状に搬送させるために搬送ベルト６４に押圧する押圧ローラ６６が回転自在に設けられている。

ここで、搬送ベルト６４は、例えば表面がポリアミドなどの絶縁層で構成され、搬送ベルト６４の表面に電圧を印加するように設けられた図示しない電源装置から電荷が注入されることで表面が帯電するようになっている。このように表面が帯電した搬送ベルト６４は、押圧ローラ６６により導入された記録媒体を静電的に吸着して、この記録媒体を搬送するようになっている。

画像記録装置７０の側部には、画像が記録された記録媒体２を排出する排出トレイ６７が設けられている。
画像記録装置７０の内部には、収容トレイ６１から供給された記録媒体２を、搬送ベルト６４へ搬送し、記録媒体２が搬送ベルト６４により搬送された後に、搬送ベルト６４から排出トレイ６７へ排出させる搬送経路６８が設けられている。この搬送経路６８の所定位置には、搬送方向Ｐに記録媒体２を搬送するための複数対の搬送ローラ６９，６９・・・が設けられている。

また、搬送ベルト６４の上部近傍には、搬送方向Ｐに沿って順に、ブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のインクを記録媒体２に対して吐出するノズル（図示しない）が設けられた記録ヘッド１３，１４，１５，１６が、それぞれ搬送ベルト６４の全幅にわたって設けられている。この記録ヘッド１３，１４，１５，１６としては、ライン方式のものが好適に用いられており、その吐出面と、搬送ベルト６４の表面とが対向するように配置されている。これによって、搬送ベルト６４により支持された記録媒体２と、記録ヘッド１３，１４，１５，１６の吐出面とが対向するようになっている。

図２は記録ヘッド１３，１４，１５，１６を搬送ベルト６４側から眺めた状態を模式的に示した図であり、記録媒体２の搬送方向Ｘに沿って、記録ヘッド１３，１４，１５，１６の順に配置され、各ヘッドには、複数のヘッドモジュールユニット２２，２２・・・で構成されている。なお、図２においては各ヘッドが６つのヘッドモジュールユニットから構成される例が示されている。

また、図３は各ヘッドモジュールユニット２２を拡大した状態を模式的に示した図であり、各ヘッドモジュールユニット２２は、記録媒体２の搬送方向Ｘに沿って、４つのヘッド列１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄから構成されている。各ヘッド列は、複数のノズルを所定数ずつ分割して構成したものとなっており、ひとつのヘッド列あたり、ｎ個（６４≦ｎ≦５１２）のノズルから構成されている。なお、図３においては各ヘッド列が５１２のノズルから構成される例が示されている。

図３によれば、各ヘッドモジュール２２は記録媒体の搬送方向Ｘに垂直な方向（「ライン方向」という）で７２０dpiの記録解像度を有し、各列５１２ノズル単位で構成された４つのヘッド列からなり、さらに各ヘッド列１８０dpiの解像度でノズル穴２３が開けられている。したがって、ヘッド列１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに対して同時にデータ転送、インク吐出を行うことで、７２０dpiの画像記録を行うことができるようになる。

図４は本実施形態の画像記録装置７０を制御するための制御装置を示したものであり、この制御装置は、たとえば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ（いずれも図示せず）からなり、ＲＯＭに記録された処理プログラムをＲＡＭに展開してＣＰＵによりこの処理プログラムを実行する制御部１を有している。

この制御部１は、前述の処理プログラムに従い、取出し装置６２および各搬送ローラ６９，２６を動作させる搬送機構２、張設ローラ６５を回転駆動させて搬送ベルト６４回転させるベルト駆動機構３、搬送ベルト６４の表面に電荷を注入するための電源装置などから構成される電荷注入手段４、各記録ヘッド１３，１４，１５，１６の動作状況等のステータスに基づいて、各構成の動作を制御するようになっている。

ここで、図５は記録ヘッドの各ノズルに画像データを転送する画像データ転送部としての画像データ処理装置６での処理を説明するための機能ブロック図であり、インターフェース（Ｉ／Ｆ）７では、ホストコンピュータや外部装置から送られる画像記録のためのデータ受け取り、画像メモリ制御部８へ送るようになっている。

また、画像メモリ制御部８では、印字データが色単位の画像データに展開される。この展開された画像データが各色単位に設けられたメモリにて、Ｂｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ毎に保管されて、各メモリＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの内部にて、前記ヘッドモジュールユニット２２毎にメモリ領域を割当、ユニット毎に管理される。後述するように、画像データの各ユニットへの割当完了と記録媒体の搬送タイミングとに合わせて、画像データを前記ヘッドモジュール列Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにて同時転送するようになっている。

ここで、ユニットについて説明する。
図２に示したように、記録ヘッド１３，１４，１５，１６は、それぞれ複数のノズルを備えており、ｍ列（１≦ｍ）のヘッド列を備えたヘッドモジュールを１ユニットとするヘッドモジュールユニットを複数備えている。また、図３に示したように、各ヘッド列はｎ個（６４≦ｎ≦５１２）のノズルから構成されている。図３では、各ヘッド列が５１２個のノズルから構成されて、１８０dpiの解像度にてノズル穴２３が開けられていることから、各ヘッド列には６４個のノズル穴が設けられていることになる。

ユニットとは、このヘッドモジュールユニットに対応して設けられたメモリ内での単位のことをいい、図５においてはヘッドモジュールユニットが各記録ヘッドＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙごとに６ユニットずつ、すなわちヘッドモジュールユニット０１〜０６まで設けられていることから、メモリＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙでは、各ヘッドモジュールユニット０１〜０６に対応したメモリ領域としてユニット０１〜０６が備えられている。

図６は各記録ヘッド１３，１４，１５，１６の前記各ヘッドモジュール２２の内部構成について説明する図であり、画像メモリ制御部８から送られる画像データは、各ヘッド列１２ａ〜１２ｄに対応するαビットシフトレジスタ９ａ〜９ｄに、図に明確には表れていないがシリアルの形式で送られるようになっている。

このαビットシフトレジスタ９ａ〜９ｄは、各ノズル、例えば図６にあってはヘッド列あたり６４ノズル穴に対して、ひとつずつ設けられており、各ノズル穴に送られる画像データがαビットのデータ量であることを示す。

ここで、図７は画像データの転送に関するタイミングを説明するタイミングチャートを示したものであり、αビットシフトレジスタ９ａ〜９ｄに格納された画像データは、制御部１から送られるデータ転送クロックに同期がとられて、同時に対応するαビットラッチ回路１０ａ〜１０ｄに同時に送られるようになっており、全データが転送されると、制御部１よりデータラッチクロックが送られて、画像データが各ラッチ回路１０ａ〜１０ｄにて保持されるようになっている。ラッチ回路１０ａ〜１０ｄに保持されている画像データは、制御部１から送られるトリガ信号に基づく駆動電圧がヘッド駆動回路１１ａ〜１１ｄに印加されると、対応するヘッド駆動回路１１ａ〜１１ｄに同時に送られるようになっており、各ヘッド駆動回路１１ａ〜１１ｄでは、送られる画像データを対応するヘッド列１２ａ〜１２ｄに送るようになっており、各ヘッド列１２ａ〜１２ｄからはこの画像データに基づいて各ノズルからインク吐出が行われるようになっている。

これにより、あるラインにおける１ライン分の記録および搬送時間の間に画像データのレジスタ９ａ〜９ｄへの転送、各レジスタに送られた画像データのラッチ回路１０ａ〜１０ｄでの保持が行われ、次のラインのための記録に係る駆動トリガ信号の印加にしたがって、各ヘッド列からインク吐出が行われるようにすることができる。

また、図５において、１ライン分の転送時間を決定するための二種類のエンコーダ信号Ａｃｈ，Ｂｃｈは、記録媒体２の搬送動作、例えば搬送ベルト駆動機構３（図２参照）の搬送ベルト６４（図１参照）の駆動動作にしたがって発生するものである。このエンコーダ信号を適宜選択することにより、記録解像度を変更することができる。例えば、エンコーダ信号を発生させるエンコーダ部品が記録解像度１８０dpiに対応したタイプであれば、二種類の信号Ａｃｈ，ＢｃｈのExclusive-ORゲート回路により解像度３６０dpiのクロック信号が生成されることになる。このクロック信号の立ち上がりで記録開始して、立ち下がりで記録終了すれば、記録媒体の搬送と同時に７２０dpiの解像度で画像記録を行うことが可能になる。また、エンコーダ信号の立ち上がりのみ、あるいは立ち下がりのみで記録動作をさせることで、３６０dpiの記録解像度を実現することができる。

ここで、データ転送クロックと、ノズル数と、記録媒体の搬送速度と、記録解像度との関係について説明する。
データ転送クロックの最大周波数を５ＭＨｚとしたとき、１クロックあたり２００nsecになるため、５１２ノズルで記録解像度７２０dpiの画像記録を実施したときにおける記録媒体の搬送速度を算出する。

まず、データ転送にかかる時間は、２００nsec×５１２ノズル＝１０２．４μsecとなる。さらにデータラッチに係る時間およびロジック遅延時間を４００〜６００nsecとすると、最終的にデータ転送にかかる最小時間は、１０３μsecとなる。この時間を１ライン分の記録および搬送時間、例えばLine0〜Line１までの時間とすると、記録にかかるクロック（「記録クロック」という）の周波数、すなわち記録周波数は、１／１０３μsec＝９．７ＫＨｚとなる。これは、１秒間に９７００回振動することで、すなわち１秒間に９７００回のインク吐出を行うことに相当する。記録解像度が７２０dpi（＝２８．８dot／mm）で記録が行われる場合での記録媒体の搬送速度は、９７００×２８．８dot／mm＝３３６．８mm／secとなる。

なお、記録ヘッドのノズル数が５１２である場合について試算したが、このノズルが７２０dpi間隔で配置されていたとしても、約１７ｍｍの幅しか記録が行えない。これをＡ４用紙幅（２９７ｍｍ）の記録ヘッドで印字するためには、２８．８dot／mm×２９７mm＝８５５４ノズルが必要となる。この条件で上述と同様のデータ転送を行うとすると、２００nsec×８５５４ノズル＝１．７１msec、１／１．７１msec＝５８５Ｈｚ、５８５／２８．８dot／mm＝２０mm／secという搬送速度になる。

このように、記録の高速化を実現するべく、記録媒体の搬送速度を上げるためには、従来の転送方法に従うと、記録データを記録ヘッドに転送する際のデータ転送時間を短くする必要があることがわかる。

そこで、本発明においては、ノズルを所定数ごとにブロック化して、全ブロックに対して画像データを同時に転送するようになっている。この画像データの転送するノズルを分割した転送ブロックサイズを、１２８，２５６，５１２としたときに、同時転送に要する１サイクルの最大周波数は、１２８ノズル分割での同時転送サイクルの周波数が最大３８．８ＫＨｚ、２５６ノズル分割の場合は１９．４ＫＨｚ、５１２ノズル分割の場合は９．７ＫＨｚとなる。

各転送ブロックサイズでユニット化されたヘッドモジュールを用いて、画像データの転送クロック周波数を５ＭＨｚとして、記録媒体の搬送速度を４００，５００，６００，７００，８００，９００，１０００mm／secの各搬送速度にて、記録解像度４００，６００，７２０，８００，１２００dpiを実現する記録周波数を求める。

（得られた記録周波数）≦（各ノズル分割での同時転送サイクルの周波数）を満たす条件を実現可能な条件として「可」とし、一方で満たさない条件を実現不可能な条件として「不可」として、これらの検証結果を以下の表にまとめる。

このように、従来のような画像データの転送クロック周波数を５ＭＨｚであっても、１２８ノズル単位に分割したヘッドモジュールユニットに対して画像データの同時転送を行うことで、例えば記録媒体の搬送速度を８００mm／secにしても記録解像度１２００dpiにて画像記録を行うことができる。

このことは、Ａ４の記録用紙を用いて２９７ｍｍ幅で記録を行うラインヘッドを用いた画像記録にあっては、搬送する用紙間の隙間を０ｍｍとしたとき、毎分約２２８枚の記録を行うことができる記録速度である。このように、画像データの各記録ヘッドへの転送速度、すなわち転送クロック周波数および解像度の変更を伴わずに、様々な記録速度を実現することが可能になり、記録の高速化を実現することができるようになる。

また、インク吐出を行わないヘッド列に対しては、画像データとして０のデータを送るようにしている。これにより、全ヘッド列に対して一様な画像データの転送が可能になり、処理を単純にすることができ、記録の高速化を実現することができるようになる。

次に、本実施形態の作用について説明する。
まず、画像記録装置７０に画像情報が送られると、制御部１により搬送機構２１の取出し装置６２を動作させて、収容トレイ６１に収容された最上位の記録媒体２を取出し、搬送ローラ６９を回転動作させてこの取出された記録媒体２を搬送させる。

そして、記録媒体２が押圧ローラ６６まで到達したら、押圧ローラ６６を動作させて、記録媒体２をその先端部から搬送ベルト６４の表面に押圧させ、電荷注入手段４により表面が帯電された搬送ベルト６４に記録媒体２が吸着される。搬送ベルトの搬送動作に伴って記録媒体２が記録ヘッド１３の位置まで送られると、記録媒体２に対して、記録ヘッド１３からブラックインクを吐出させる。続いて、記録ヘッド１４からシアンインクを吐出させる。同様に、記録ヘッド１５，１６を動作させてマゼンタインクおよびイエローインクを記録媒体２に吐出させる。

この記録ヘッド１３，１４，１５，１６からのインク吐出に際して、画像データ処理装置６では、インターフェース７を通じて送られた画像記録のためのデータが画像メモリ制御部にて各色単位の画像データに展開されて、各色の画像データが色ごとに設けられたメモリＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙに送られて、各メモリにてユニットごとにメモリ割当を行って、制御部１から送られる転送クロック、データラッチクロック、駆動トリガ信号に基づいて、ヘッド列１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに同時に、すなわち全ヘッドモジュールユニット２２全部に同時に画像データの転送が行われ、画像データが送られたヘッドモジュールユニットでは当該画像データに応じたインク吐出動作が行われる。

インク吐出および光照射によりインクが硬化された記録媒体２は、搬送ローラ６９により搬送されて、排出トレイ６７から外部に排出される。

以上より、本実施形態によれば、所定の数のノズルをユニット化して、画像データの転送を全ユニットに対して、同じタイミング、かつ、同時に行うようにすることで、データ転送開始からインク吐出にかかる動作までの時間を短縮することができるとともに記録媒体の搬送速度を上げることが可能になるため、記録の高速化を図ることが可能になる。

また、データの転送クロックの周波数および記録解像度を変更することなく、様々な記録速度を実現することを可能にすることで、記録の高速化を図ることが可能になる。

また、データの転送クロックの周波数および記録解像度を変更することなく、記録解像度に応じて必要であればインク吐出を行わないヘッド列に対しては、画像データとして０のデータを送るようにすることにより、全ヘッド列に対して一様な画像データの転送が可能になり、処理を単純にすることができ、記録の高速化を実現することができるようになる。

図８は本発明に係る画像記録装置の第二の実施形態を示す図であり、画像記録装置７１は、搬送ベルト６４の上部近傍であって、各色の記録ヘッド１３，１４，１５，１６の搬送方向Ｐの下流側に、各記録ヘッド１３，１４，１５，１６から記録媒体２に吐出されたインクに対して所定波長の光を照射して、インクを硬化させる光照射装置１７，１８，１９，２０が各記録ヘッド１３，１４，１５，１６に対応して設けられていること以外には、第一の実施形態と同様の構成を有している。なお、光照射装置１７，１８，１９，２０は各色のインクを好適に硬化させる単一波長の光をそれぞれ照射するようにしてもよい。

この光照射装置１７，１８，１９，２０に用いられる光源としては、特に限定されないが、例えば、紫外線を発生させる発光ダイオード（light emitting diode：ＬＥＤ）を搬送ベルト６４の全幅にわたって配列したＬＥＤアレイを用いることが好ましい。

また、インクは、インクに含まれる顔料等の違いにより、紫外線の透過率が異なるため、硬化に際し必要な光量も異なる。一方、第１光照射装置１７，１８，１９，２０は、各色記録ヘッド１３，１４，１５，１６の搬送ベルト６４による搬送方向Ｐの下流側にそれぞれ設けられているため、上流側で吐出されたインクほど、紫外線が照射される機会が多く、照射される光量も多くなる。そこで、紫外線透過率が低いインクを吐出する記録ヘッド１３，１４，１５，１６を、搬送ベルト６４による搬送方向Ｐの上流から配置することが、第１光照射装置１７，１８，１９，２０として、より少ない光量で各インクを効率よく初期硬化させることができる点で好ましい。

たとえば、ブラック（Ｂｋ）のインクが、第１光照射装置１７から照射される紫外線の透過率が最も低く、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のインクの順で透過率が高い場合には、ブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のインクを吐出する記録ヘッド１３，１４，１５，１６の順で搬送ベルト６４による搬送方向Ｐの上流から配置するとよい。なお、この順序は色材と光の透過性との関係で決まるものであって、必ずしもこの順序が最も好ましいとは限らない。

なお、本実施形態で使用するインクは、光を照射することで硬化するインク、特に紫外線を照射することにより硬化する紫外線硬化型インクである。紫外線硬化型インクは、重合性化合物として、ラジカル重合性化合物を含むラジカル重合系インクとカチオン重合性化合物を含むカチオン重合系インクとに大別されるが、その両系のインクが本実施形態に用いられるインクとしてそれぞれ適用可能であり、ラジカル重合系インクとカチオン重合系インクとを複合させたハイブリッド型インクを本実施形態に用いられるインクとして適用してもよい。

また、図９は本実施形態の画像記録装置７１を制御するための制御装置を示したものであり、この制御装置は、たとえば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ（いずれも図示せず）からなり、ＲＯＭに記録された処理プログラムをＲＡＭに展開してＣＰＵによりこの処理プログラムを実行する制御部７２を有している。

この制御部７２は、前述の処理プログラムに従い、取出し装置６２および各搬送ローラ６９，２６を動作させる搬送機構２、張設ローラ６５を回転駆動させて搬送ベルト６４回転させるベルト駆動機構３、搬送ベルト６４の表面に電荷を注入するための電源装置などから構成される電荷注入手段４、各記録ヘッド１３，１４，１５，１６および光照射装置１７，１８，１９，２０の動作状況等のステータスに基づいて、各構成の動作を制御するようになっている。

次に、本実施形態の作用について説明する。
まず、画像記録装置７１に画像情報が送られると、制御部７２により搬送機構２１の取出し装置６２を動作させて、収容トレイ６１に収容された最上位の記録媒体２を取出し、搬送ローラ６９を回転動作させてこの取出された記録媒体２を搬送させる。

そして、記録媒体２が押圧ローラ６６まで到達したら、押圧ローラ６６を動作させて、記録媒体２をその先端部から搬送ベルト６４の表面に押圧させ、電荷注入手段４により表面が帯電された搬送ベルト６４に記録媒体２が吸着される。搬送ベルトの搬送動作に伴って記録媒体２が記録ヘッド１３の位置まで送られると、記録媒体２に対して、記録ヘッド１３からブラックインクを吐出させ、その直後に光照射装置１７から記録媒体２に着弾したブラックインク滴に光を照射してブラックインク滴を硬化させる。続いて、記録ヘッド１４からシアンインクを吐出させるとともに、光照射装置１８から光を照射してシアンインク滴を硬化させる。同様に、記録ヘッド１５，１６を動作させてマゼンタインクおよびイエローインクを記録媒体２に吐出させ、着弾したインク滴を光照射装置１９，２０により硬化させる。このように各色のインク吐出後、次のインクを吐出する前にそのインク滴の硬化をさせることにより、吐出して着弾したインク滴と隣接する他の色のインク滴とを混色しないようにすることができる。

この記録ヘッド１３，１４，１５，１６からのインク吐出に際して、画像データ処理装置６では、第一の実施形態において説明したように、インターフェース７を通じて送られた画像記録のためのデータが画像メモリ制御部にて各色単位の画像データに展開されて、各色の画像データが色ごとに設けられたメモリＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙに送られて、各メモリにてユニットごとにメモリ割当を行って、制御部１から送られる転送クロック、データラッチクロック、駆動トリガ信号に基づいて、ヘッド列１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに同時に、すなわち全ヘッドモジュールユニット２２全部に同時に画像データの転送が行われ、画像データが送られたヘッドモジュールユニットでは当該画像データに応じたインク吐出動作が行われる。

インク吐出および光照射によりインクが硬化された記録媒体２は、搬送ローラ６９により搬送されて、排出トレイ６７から外部に排出される。

以上より、本実施形態によれば、所定の数のノズルをユニット化して、画像データの転送を全ユニットに対して、同じタイミング、かつ、同時に行うようにすることで、データ転送開始からインク吐出にかかる動作までの時間を短縮することができるとともに記録媒体の搬送速度を上げることが可能になるため、記録の高速化を図ることが可能になる。

また、データの転送クロックの周波数および記録解像度を変更することなく、様々な記録速度を実現することを可能にすることで、記録の高速化を図ることが可能になる。

また、データの転送クロックの周波数および記録解像度を変更することなく、記録解像度に応じて必要であればインク吐出を行わないヘッド列に対しては、画像データとして０のデータを送るようにすることにより、全ヘッド列に対して一様な画像データの転送が可能になり、処理を単純にすることができ、記録の高速化を実現することができるようになる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは言うまでもない。

例えば、第二の実施形態では、光照射装置１７，１８，１９，２０としては、ＬＥＤアレイを光源とする光照射装置を用いるようにしたが、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、熱陰極管、冷陰極管等を光源とする光照射装置を用いるようにしてもよい。

また、第二の実施形態では紫外線の照射により硬化するインクを用いたが、必ずしもこれには限定されるものではなく、紫外線以外の光の照射により硬化するものであってもよい。ここでいう「光」とは、広義の光であって、紫外線、電子線、Ｘ線、可視光線、赤外線等の電磁波を含むものである。すなわち、インクには、紫外線以外の光で重合して硬化する重合性化合物と、紫外線以外の光で重合性化合物同士の重合反応を開始させる光開始剤とが適用されてもよい。紫外線以外の光で硬化する光硬化型のインクを用いる場合は、その光を発光する光源を備える光照射装置を用いる。

本発明による画像記録装置の第一の実施形態の構成を示す図である。 前記実施形態における記録ヘッド１３，１４，１５，１６を搬送ベルト６４側から眺めた状態を模式的に示した図である。 前期実施形態における各ヘッドモジュールユニット２２を拡大した状態を模式的に示した図である。 前記実施形態の制御部を説明するためのブロック図である。 前記実施形態における記録ヘッドの各ノズルに画像データを転送する画像データ転送部としての画像データ処理装置６での処理を説明するための機能ブロック図である。 前記実施形態における各記録ヘッド１３，１４，１５，１６の前記各ヘッドモジュール２２の内部構成について説明する図である。 前記実施形態における画像データの転送に関するタイミングを説明するタイミングチャートである。 本発明による画像記録装置の第二の実施形態の構成を示す図である。 前記実施形態の制御部を説明するためのブロック図である。

符号の説明

６ 画像データ処理装置
１３，１４，１５，１６ 記録ヘッド
６４ 搬送ベルト

Claims (3)

1. 記録媒体を支持、搬送する搬送支持手段と、
   前記搬送支持手段に支持された前記記録媒体に向けてインクを吐出するノズルが形成されたライン型の記録ヘッドと、
   前記各ノズルに画像データを転送する画像データ転送部とを備え、
   前記記録ヘッドは、ｎ個（６４≦ｎ≦５１２）のノズルから構成されるヘッド列をｍ列（１≦ｍ）備えたヘッドモジュールを１ユニットとするヘッドモジュールユニットを複数備えて構成され、
   前記画像データ転送部は、前記各ヘッドモジュールユニットに対して画像データを同じタイミングで、かつ、同時に転送することを特徴とする画像記録装置。
2. 記録媒体を支持、搬送する搬送支持手段と、
   前記搬送支持手段に支持された前記記録媒体に向けてインクを吐出するノズルが形成されたライン型の記録ヘッドと、
   前記各ノズルに画像データを転送する画像データ転送部と、
   前記記録媒体の搬送方向の記録解像度を前記搬送支持手段の搬送速度に基づいて変更する搬送支持手段に制御手段とを備え、
   前記記録ヘッドは、ｎ個（６４≦ｎ≦５１２）のノズルから構成されるヘッド列をｍ列（１≦ｍ）備えたヘッドモジュールを１ユニットとするヘッドモジュールユニットを複数備えて構成され、
   前記画像データ転送部は、前記制御手段により生成される搬送方向印字トリガ信号に基づき、前記各ヘッドモジュールユニットに対して画像データを同じタイミングで、かつ、同時に転送し、前記搬送方向印字トリガ信号により発生する転送クロックの周波数を変更せずに異なる記録解像度を実現することを特徴とする画像記録装置。
3. 記録媒体を支持、搬送する搬送支持手段と、
   前記搬送支持手段に支持された前記記録媒体に向けてインクを吐出するノズルが形成されたライン型の記録ヘッドと、
   前記各ノズルに画像データを転送する画像データ転送部とを備え、
   前記記録ヘッドは、ｎ個（６４≦ｎ≦５１２）のノズルから構成されるヘッド列をｍ列（１≦ｍ）備えたヘッドモジュールを１ユニットとするヘッドモジュールユニットを複数備えて構成され、
   前記画像データ転送部は、前記各ヘッドモジュールユニットに対して画像データを同じタイミングで、かつ、同時に転送するとともに、転送クロックの周波数および画像データの転送数を変更せずに記録解像度に応じて必要であれば記録を行わないヘッドモジュールユニットには記録しない旨のデータを設定してデータ転送することにより、異なる記録解像度の画像記録を実現することを特徴とする画像記録装置。

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