JP2005169734A - 記録装置及びその制御方法、記録ヘッドの制御回路及び記録ヘッドの駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】記録ヘッドの共通インク室の淀み部から滞留したインクを円滑、かつ確実に記録ヘッドのノズルから短時間で排出する。
【解決手段】液体が供給される共通液室と、この共通液室の長手方向に沿って該共通液室の両側にそれぞれ所定間隔で配列する記録に用いる複数のメインノズルと、これらメインノズルの配列方向に沿ってその配列方向の両側に配置される記録には用いない複数のダミーノズルと、前記メインノズルとダミーノズルがそれぞれ開口すると共にそれぞれ前記共通液室に連通する複数の液室とを有する記録ヘッドにおいて、前記メインノズルから液体を吐出して記録媒体に記録を行う記録ヘッドの駆動制御を行う記録装置において、メインノズル及び前記ダミーノズルに対する全ノズル駆動周期である１カラム毎に、前記メインノズルと前記ダミーノズルを交互に切り替えるトグル予備吐出動作を実行制御する。
【選択図】図２１

Description

本発明は、液体が供給される共通液室と、この共通液室の長手方向に沿って該共通液室の両側にそれぞれ所定間隔で配列する記録に用いる複数のメインノズルと、これらメインノズルの配列方向に沿ってその配列方向の両側に配置される記録には用いない複数のダミーノズルと、前記メインノズルとダミーノズルがそれぞれ開口すると共にそれぞれ前記共通液室に連通する複数の液室とを有する記録ヘッドにおいて、前記メインノズルから液体を吐出して記録媒体に記録を行う記録ヘッドの駆動制御を行う記録装置及びその制御方法、その記録ヘッドの制御回路及びその記録ヘッドの駆動方法に関するものである。

近年、パーソナルコンピュータの発展に伴い、記録装置の技術も飛躍的に進化して来ている。記録装置は画像情報に基づいて、記録用紙上に画像を記録していくよう構成されている。

最近、最も注目されている記録装置の記録方式は、インクジェット方式の記録方式である。インクジェット記録方式は、記録ヘッドから記録用紙にインクを吐出させて記録を行う方法である。その長所は、高精細な画像を高速で記録することができ、ランニングコスト、静粛性等、様々な点で他の記録方式よりも優れている点にある。

このインクジェット記録方式のインク滴の吐出エネルギーとしては、熱エネルギーを発生する電気熱変換素子を用いた方法が知られている。この方法は、インクジェット記録ヘッドに配置された微小なノズルから微小なインク滴を吐出させ、紙などの記録媒体に対して記録を行うものである。

一般に、インク滴を形成するための駆動系と、この駆動系に対してインクを供給する供給系とから構成される電気熱変換素子を用いたインクジェット記録ヘッドは、電気熱変換素子を加圧室内に設け、これに、記録データとなる電気パルスを与えることによりインクに熱エネルギーを与え、この時のインクの急激な相変化、つまり、気化により生じる気泡圧力をインク滴の吐出に利用したものである。

ここで、一般的なインクジェット記録ヘッドの構成について、図２を用いて説明する。

図２は一般的なインクジェット記録ヘッドの外観を示す図である。

図２において、インクジェック記録ヘッドは、複数色のインクを吐出するためのノズル列を有している。特に、１はブラックインクを吐出するためのブラック（Ｂｋ）ノズル列、２はシアンインクを吐出するためのシアン（Ｃ）ノズル列、３はイエローインクを吐出するためのイエロー（Ｙ）ノズル列、４はマゼンタインクを吐出するためのマゼンタ（Ｍ）ノズル列である。

次に、各ノズル列の詳細構成について、図３を用いて説明する。

図３はインクジェット記録ヘッドのノズル列の構成を示す図である。

図３のように、インクジェット記録ヘッドは、千鳥配列のノズル構成を持った記録ヘッドが主流である。ここでは、記録用メインノズルにブラック（Ｂｋ）ノズルが３２０ノズル、カラー（ＣＯＬＯＲ）ノズル（図では、シアン、マゼンタ、イエローのいずれか用のノズルを示している）が１２８ノズル（一色に付き）で構成される例を示している。

各色のノズル列は、２列構成からなり、各色のノズル列において、図左側が偶数列のＥＶＥＮノズル列、右側が奇数側のＯＤＤノズル列である。

ＥＶＥＮノズル列及びＯＤＤノズル列それぞれは、ブラックについては１６０ノズル、カラーについては６４ノズルから構成されている。

ノズルの位置関係は、ｙ方向（副走査方向）に所定のピッチｐｙで多数のノズルを配列したノズル列をｘ方向（主走査方向）に所定画素数分の距離ｐｘだけずらしてｘ方向に同色のノズル列を２列設けるとともに、列間のノズルがｙ方向に（ｐｙ／２）だけシフトするように配置している。

ここで、主走査方向は、インクジェット記録ヘッドを走査する方向であり、副走査方向は、主走査方向の直角方向である。

この構成であれば、双方のノズル列間の吐出タイミングさえ調整すれば、１列当たりの解像度の２倍の解像度の記録を実現できる。

次に、ノズル列の概略構造について、図４及び図５を用いて説明する。

図４はインクジェット記録ヘッドのノズル列の概略構造を示す図である。また、図５は図４のノズル列のＸ方向からの断面構造を示す図である。

特に、図４では、所定色のインクを吐出するインクジェット記録ヘッドにおけるノズル列の概略構造を示している。図４において、インクを吐出する複数のメインノズル５と、これらメインノズル５が開口する複数のインク室６と、これらインク室６にインクを供給するための細長い共通インク室７とが形成されている。

カラープリンタのインクジェット記録ヘッドは、多色のインクを記録するため、複数個、例えば、イエロー色、マゼンタ色、シアン色、黒色の４色のインクに対応して、図４に示すノズル列が４個設けられており、上述したインクジェット記録ヘッドにおいては、装置の小型化のためにメインノズル５をできるだけ小さな間隔で配置している。

また、インクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッドと略称する）は、液体を取り扱うため、液体の増粘に対して記録ヘッド内の液体を記録ヘッド外へ排出するためのキャップを用いた吸引回復機構や、駆動素子を駆動する予備吐出機構（プリント信号とは関係なく行われ、空吐出とも称される）が構成されているか、またはノズル表面を清掃するクリーニング機構を有するインクジェットプリンタに適用される。

このようなインクジェットプリンタにおいては、上記のように記録ヘッドのメインノズル５の状態を良好に保つため、作動シーケンスとして「クリーニング」、「ヘッドリフレッシング」、「ワイピング」がある。

これらのシーケンスの前者２つのシーケンスでは、メインノズル５を覆うキャップに負圧を加え、共通インク室７のインクを吸引することによりメインノズル５の目詰まりを取り除く。かつ、その後に予備吐出を行う。ワイピングは、ノズル面に付着した増粘インクの排除を行う。

さらに、予備吐出は記録中においても、ある一定時間間隔で時間予備吐出が行われる。これは、記録に使用していないメインノズル５内のインクが時間変化により増粘し、次回吐出時の不吐出を防ぐために行われる。

複数のカラーのノズル列を一体または別体に設けた場合の何れにおいても、異なる色または異なる特性の液体が各色用の記録ヘッドの間で混ざり合う場合がある。このような不具合を解決するものとして、種々の手段が知られている。

この内、特許文献１には、隣接する記録ヘッドの間にダミーノズルを設けることで、これらの間での混色を防止する技術が開示されている。具体的には、隣接する記録ヘッドからのインクをダミーノズル内に導き、このダミーノズルから混色したインクを吐出することにより、混色インクの除去を可能としている。

また、特許文献２においては、図６に示すように、メインノズル５の配列方向に沿って、本来メインノズル５として使用していた一部を、ダミーノズル８として設ける。ダミーノズル８のダミーインク室９は、メインノズル５列の共通インク室７と連結しており、記録ヘッドの回復処理の際にダミーノズル８からも共通インク室７の滞留しているインクを予備吐出させることができる。

この結果、共通インク室７の両端部に介在する気泡がこの液体と共にダミーノズル８から排出されるため、混色を直ちに排出することができる。特に、インクが供給される細長い共通インク室７の長手方向端部とダミーノズル８との間で液体の流動を促進させることができるので、滞留傾向にある共通インク室７の長手方向端部に介在する増粘化したインクをダミーノズル８から円滑かつ確実に記録ヘッドの外側に排出させることができる。
特開平８−２９５０３３号公報 特開２００１−１２９９９７号公報

ところで、前述のような「クリーニング」や「ヘッドリフレッシング」時の記録ヘッドの吸引回復においては、１つのキャップで全てのノズル列（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）、もしくはブラック及びカラーのノズル列（シアン、マゼンタ、イエロー）のそれぞれを同時に吸引するために、キャップ内では全てのインクが混ざり合う。

このため、キャップ内の混色インクが記録ヘッドのノズル面に付着し、吸引動作を停止した後にインクタンク内の負圧によってキャップ内の混色インクを吸引されてしまう恐れがある。

この状態で記録を行うと、本来、意図した色と異なる色のインクが吐出されてしまうため、記録画質を著しく劣化させることになる。このような不具合を防止するために吸引回復後に、記録ヘッド内に吸引された混色インクの予備吐出を行う。

これに対し、上述の図６の共通インク室７は、細長い構造となっているため長手方向端部でインクが滞留し易い。そこで、まず、記録に用いるメインノズル５から予備吐出を行い、次に一定時間経過後、ダミーノズル８の予備吐出を行う。

これにより、長手方向端部に介在する増粘化したインクを記録ヘッドから排出することができる。また、記録中に行われる時間予備吐出に関しても記録に用いるメインノズル５の予備吐出とダミーノズル８の予備吐出を行う。

ここで、メインノズル５とダミーノズル８による予備吐出の様子について、図７を用いて説明する。

図７は予備吐出の様子を模式的に示す図である。

特に、図７（ａ）はメインノズル５からの予備吐出の様子を示し、図７（ｂ）はダミーノズル８からの予備吐出の様子を示している。

図のように、メインノズル５から吐出が行われる場合、共通インク室７からメインノズル出口方向の排出は良好であるが、共通インク室７の両端部ではインクが滞留し易い。この箇所を淀み部１０とする。

淀み部１０は、インクの滞留により粘着化し易くなる。そのため、図７（ｂ）のようにメインノズル５から吐出後に、ダミーノズル８から吐出を行うことによって淀み部１０に滞留したインクを排出する。

しかしながら、これら予備吐出に関して、吐出を行う吐出発数は、メインノズル５及びダミーノズル８のどちらでも同一発数とすることが一般的である。そのため、記録に用いるメインノズル５の予備吐出を実行するためには、同じ吐出発数のダミーノズル８による予備吐出が必要となり、メインノズルの予備吐出数２倍分の吐出を行うための時間を必要としていた。

そして、この予備吐出に係る時間を短縮するための方法としては、予備吐出に係る吐出周波数を上げる方法も考えられるが、予備吐出を行う記録ヘッドの応答性にはその物理的な制限があるため、単純に予備吐出に係る吐出周波数を上げることで、予備吐出に係る時間を短縮することはできない。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、記録ヘッドの共通インク室の淀み部から滞留したインクを円滑、かつ確実に記録ヘッドのノズルから短時間で排出することができる記録装置及びその制御方法、記録ヘッドの制御回路及び記録ヘッドの駆動方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明による記録装置は以下の構成を備える。即ち、
また、好ましくは、液体が供給される共通液室と、この共通液室の長手方向に沿って該共通液室の両側にそれぞれ所定間隔で配列する記録に用いる複数のメインノズルと、これらメインノズルの配列方向に沿ってその配列方向の両側に配置される記録には用いない複数のダミーノズルと、前記メインノズルとダミーノズルがそれぞれ開口すると共にそれぞれ前記共通液室に連通する複数の液室とを有する記録ヘッドにおいて、前記メインノズルから液体を吐出して記録媒体に記録を行う記録ヘッドの駆動制御を行う記録装置であって、
前記メインノズルからの液体の吐出状態を良好にするために、前記メインノズル及び前記ダミーノズルから予備吐出を行う予備吐出手段と、
前記メインノズル及び前記ダミーノズルに対する全ノズル駆動周期である１カラム毎に、前記メインノズルと前記ダミーノズルを交互に切り替える切替手段と
前記切替手段を用いて、前記予備吐出手段による予備吐出動作として、前記メインノズルと前記ダミーノズルを１カラム毎に交互に吐出を行うトグル予備吐出動作を実行制御する制御手段と
を備える。

また、好ましくは、前記トグル予備吐出動作の駆動周波数は、前記メインノズル及びダミーノズルの個々の予備吐出周波数の２倍の駆動周波数である。

また、好ましくは、前記トグル予備吐出動作時による終了ノズルは、前記メインノズルあるいは前記ダミーノズルのどちらかを選択可能である。

また、好ましくは、前記トグル予備吐出動作において、前記ダミーノズルからの予備吐出を行うための記録データは、ゼロデータである。

また、好ましくは、前記切替手段は、ハードウェアにより行う。

また、好ましくは、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。

また、好ましくは、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。

上記の目的を達成するための本発明による記録装置の制御方法は以下の構成を備える。即ち、
液体が供給される共通液室と、この共通液室の長手方向に沿って該共通液室の両側にそれぞれ所定間隔で配列する記録に用いる複数のメインノズルと、これらメインノズルの配列方向に沿ってその配列方向の両側に配置される記録には用いない複数のダミーノズルと、前記メインノズルとダミーノズルがそれぞれ開口すると共にそれぞれ前記共通液室に連通する複数の液室とを有する記録ヘッドにおいて、前記メインノズルから液体を吐出して記録媒体に記録を行う記録ヘッドの駆動制御を行う記録装置の制御方法であって、
前記メインノズルからの液体の吐出状態を良好にするために、前記メインノズル及び前記ダミーノズルから予備吐出を行う予備吐出工程と、
前記メインノズル及び前記ダミーノズルに対する全ノズル駆動周期である１カラム毎に、前記メインノズルと前記ダミーノズルを交互に切り替える切替工程と
前記切替工程を用いて、前記予備吐出工程による予備吐出動作として、前記メインノズルと前記ダミーノズルを１カラム毎に交互に吐出を行うトグル予備吐出動作を実行制御する制御工程と
を備える。

上記の目的を達成するための本発明による記録ヘッドの制御回路は以下の構成を備える。即ち、
液体が供給される共通液室と、この共通液室の長手方向に沿って該共通液室の両側にそれぞれ所定間隔で配列する記録に用いる複数のメインノズルと、これらメインノズルの配列方向に沿ってその配列方向の両側に配置される記録には用いない複数のダミーノズルと、前記メインノズルとダミーノズルがそれぞれ開口すると共にそれぞれ前記共通液室に連通する複数の液室とを有する記録ヘッドにおいて、前記メインノズルから液体を吐出して記録媒体に記録を行う記録ヘッドの制御回路であって、
前記メインノズル及び前記ダミーノズルに対する全ノズル駆動周期である１カラム毎に、前記メインノズルと前記ダミーノズルを交互に切り替える切替手段と
前記切替手段を用いて、前記メインノズルからの液体の吐出状態を良好にするために、該メインノズル及び前記ダミーノズルから予備吐出を行う予備吐出動作として、前記メインノズルと前記ダミーノズルを１カラム毎に交互に吐出を行うトグル予備吐出動作を実行制御する制御手段と
を備える。

上記の目的を達成するための本発明による記録ヘッドの駆動方法は以下の構成を備える。即ち、
液体が供給される共通液室と、この共通液室の長手方向に沿って該共通液室の両側にそれぞれ所定間隔で配列する記録に用いる複数のメインノズルと、これらメインノズルの配列方向に沿ってその配列方向の両側に配置される記録には用いない複数のダミーノズルと、前記メインノズルとダミーノズルがそれぞれ開口すると共にそれぞれ前記共通液室に連通する複数の液室とを有する記録ヘッドにおいて、前記メインノズルから液体を吐出して記録媒体に記録を行う記録ヘッドの駆動方法であって、
前記メインノズル及び前記ダミーノズルに対する全ノズル駆動周期である１カラム毎に、前記メインノズルと前記ダミーノズルを交互に切り替える切替工程と
前記切替手段を用いて、前記メインノズルからの液体の吐出状態を良好にするために、該メインノズル及び前記ダミーノズルから予備吐出を行う予備吐出動作として、前記メインノズルと前記ダミーノズルを１カラム毎に交互に吐出を行うトグル予備吐出動作を実行制御する制御工程と
を備える。

本発明によれば、記録ヘッドの共通インク室の淀み部から滞留したインクを円滑、かつ確実に記録ヘッドのノズルから短時間で排出することができる記録装置及びその制御方法、プログラム、記録ヘッドの制御回路及び記録ヘッドの駆動方法を提供できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

尚、本明細書において、「記録」（あるいは「印刷」とも言う場合がある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚しうるように顕在化したものであるか否かを問わず、記録媒体上に液体を付与することによって広く画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も言うものとする。

また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられている紙のみならず、広く布、プラスチックフィルム、金属板等、記録ヘッドによって吐出されるインクを受容可能なものも言うものとする。

さらに「インク」とは、上記「記録」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって画像、模様、パターン等の形成、または記録媒体の加工に供されうる液体を言うものとする。

図８は本発明の実施形態に適用可能なインクジェットプリンタの斜視図である。

インクジェットプリンタ１１（以下、単に、プリンタ１１と略称する）において、その機能部品を大きく分類すると、キャリッジ１２、タイミングベルト１３、搬送ローラ１４、排紙ローラ１５、クリーニングユニット１６、キャリッジモータ１７、プラテン１８から構成される。

キャリッジモータ１７のシャフトに取り付けられたプーリと、それと対称位置にあるプーリに張架されたタイミングベルト１３の一部がキャリッジ１２に接続されており、キャリッジモータ１７の駆動力を伝達する。また、排紙ローラ１５は、プラテン１８上の記録媒体に適度なテンションを加えるために、搬送ローラ１４に比べて若干、早めに回転するように設定されている。

次に、キャリッジ１２の裏面の構造について、図９を用いて説明する。

図９は本発明の実施形態のキャリッジの裏面の構造を示す図である。

キャリッジ１２は、シャフト軸１９に支持されて、左右に移動することができる。また、キャリッジ１２の裏面には、スケーラー２０を読み取るエンコーダー２１が設置されている。

エンコーダー２１は、プリンタ１１に延在して設けられたスケーラー２０をキャリッジ１２の移動と共に読み取る。そして、プリンタ１１は、エンコーダー２１によって、キャリッジ１２の変位量を逐次観測し、その情報に基づいてキャリッジモータ１７のフィードバック制御を行う。また、キャリッジ１２に搭載される記録ヘッドを駆動するタイミング情報もエンコーダー２１の位置情報を基に生成する。

次に、プリンタ１１の各種動作を制御するための制御回路について、図１０を用いて説明する。

図１０は本発明の実施形態のプリンタの制御回路の全体構成を示す図である。

プリンタ１１の主要部品は、ＣＰＵ２２、ＲＡＭ２３、ＲＯＭ２４、ＡＳＩＣ２５、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２６、記録ヘッド２７及び電源３１から構成される。

図１０では、それぞれの素子が単部品として図示されているが、全ての素子を１つのＬＳＩパッケージに集積して構成されても良い。

ＲＯＭ２４は、プリンタ１１を制御するための各種プログラムを記憶するプログラム領域を有し、このプログラム領域にプリンタ１１のファームウェア及びモータの駆動テーブル等が格納されている。

ＡＳＩＣ２５は、モータ駆動制御の他に、画像処理、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２６を介するホストコンピュータとの通信や、記録ヘッド２７のインク吐出制御等を行う。

また、ＲＡＭ２３は、ホストコンピュータからの受信データを一時的に保存するための受信バッファ（Ｒｅｃｅｉｖｅ Ｂｕｆｆｅｒ）、ＡＳＩＣ２５で画像処理を行う際のテンポラリメモリとして機能させるための作業領域（Ｗｏｒｋ Ａｒｅａ）、また、記録用データを保存するためのプリントバッファ（Ｓｃｒｏｌｌ Ｐｒｉｎｔ Ｂｕｆｆｅｒ）等に用いられる。また、モータを駆動制御するための駆動データテーブルは、作業領域に展開される。

プリンタ１１の各種モータを駆動するためのモータドライバには、キャリッジ（ＣＲ）駆動用のＣＲモータドライバ２８及び用紙搬送（ＬＦ）用のＬＦモータドライバ２９の２つのドライバがある。１７及び３０はそれぞれ、対応するモータドライバによって駆動するキャリッジ（ＣＲ）モータ及び用紙搬送（ＬＦ）モータである。

尚、図１０のモータドライバとモータの組み合わせは、一例であり、プリンタによって、このモータの数とモータドライバの数はいくつになっても良い。

３１は電源であり、商用電源から半導体デバイス駆動用のロジック電源、モータ駆動電源及びヘッド駆動電源を生成する部位である。また、電源３１に用いられるＤＣ−ＤＣコンバーターや、ＣＲモータモータドライバ２８、ＬＦモータドライバ２９は、ワンチップのＩＣに統合されていても良い。

記録ヘッド２７の駆動は、図３のカラム方向（ｙ方向）に一列に設けられた複数のノズルを、いくつかのノズル群に分け、それぞれのノズル群毎に異なるタイミングで駆動（時分割駆動）させる方法が一般的に利用されており、その方法の詳細は、例えば、特開２０００−０７１４３３に記載されている。このようにノズルを時分割駆動することによって、インクの供給速度と安定性を向上させ、かつ、吐出に必要な消費電力を削減することが可能である。

尚、ホストコンピュータは、制御回路での記録制御を実現可能にするための記録データを生成し、その記録データのプリンタ１１への出力を制御する。この記録データの生成及び出力制御は、例えば、ホストコンピュータ上に搭載されるプリンタ１１に対応するプリンタドライバ等の専用プログラムによって実現されるが、その専用プログラムが実行する処理を実現する専用ハードウェアで実現しても良い。

また、ホストコンピュータは、パーソナルコンピュータ（ノート型、デスクトップ型等の各種形式を含む）等の汎用コンピュータに搭載される標準的な構成要素（例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク、外部記憶装置、ネットワークインタフェース、ディスプレイ、キーボード、マウス等）を有している。

更に、ホストコンピュータとしては、パーソナルコンピュータ以外に、例えば、デジタルカメラ、携帯電話やＰＤＡ等の携帯端末がなり得る。

次に、記録ヘッド２７を時分割駆動する場合のノズル列の分割例について、図１１を用いて説明する。

図１１は本発明の実施形態の記録ヘッドのノズル列の分割例を示す図である。

図１１では、１６ブロック分割されたノズル列を例として、各ブロックのノズルの構成をブラックノズル列及びカラーノズル列でそれぞれ表形式で示している。ブロックの構成は、図１１のように、３２ノズル毎間隔のノズルが同一ブロックに構成されている。つまり、ＥＶＥＮ側のみ着目すると、１６ノズル毎間隔のノズルが同じブロックとなる。このように、ある一定間隔を置いたノズルを同一ブロックにすることによって、隣接ノズルの駆動の影響を受けにくい構成を実現することができる。

次に、記録ヘッド２７の駆動を行う記録ヘッドコントロールブロックについて説明する。記録ヘッドコントロールブロックは、ＡＳＩＣ２５を構成するひとつのブロックであり、これについて、図１２を用いて説明する。

図１２は本発明の実施形態の記録ヘッドコントロールブロックを示すブロック図である。

図１２から明らかなように、記録ヘッドコントロールブロックは、３つのブロックから構成されており、ノズルデータ生成ブロック（ＮＺＬ＿ＤＧ）３２、ノズルデータ保持ブロック（ＮＺＬ＿ＢＵＦＦ）３３、記録ヘッドコントロールブロック（ＨＥＡＤ＿ＴＯＰ）３４から構成される。

この記録ヘッドコントロールブロックを駆動させるための基準タイミング信号は、エンコーダー信号（不図示）から記録タイミングの生成を行うブロックから出力されるＷｉｎｄｏｗ５１、Ｃｏｌｕｍｎ ＴＲＧ５２、Ｌａｔｃｈ ＴＲＧ５３である。

Ｗｉｎｄｏｗ５１は、ラスター方向（主走査方向）にキャリッジ１２が移動し記録指定箇所に達するとフラグが立ち（Ｗｉｎｄｏｗ Ｏｐｅｎ）、また、記録終了でフラグが下がる（Ｗｉｎｄｏｗ Ｃｌｏｓｅ）信号である。Ｗｉｎｄｏｗ５１は、ブラック及びカラー３色それぞれのＥＶＥＮノズル列及びＯＤＤノズル列に対して設けられているため、計８本存在する。

Ｃｏｌｕｍｎ ＴＲＧ５２は、カラム間隔で出力されるトリガー信号であり、このカラムトリガーの間隔がラスター方向の記録解像度となる。

Ｌａｔｃｈ ＴＲＧ５３は、カラムの間隔をブロック数で均等に分割したタイミングで発生する信号である。本実施形態のように、ノズル列が１６ブロックから構成される場合、１カラム時間内に１６発のＬａｔｃｈ ＴＲＧが発生する。

ＹＯＢＩＴＯ Ｗｉｎｄｏｗ５４は、予備吐出時に色設定を行うＷｉｎｄｏｗ信号であり、ブラック及びカラー３色それぞれのＥＶＥＮノズル列及びＯＤＤノズル列に対して設けられているため、計８本存在する。このＹＯＢＩＴＯ Ｗｉｎｄｏｗ５４は、キャリッジ１２の移動に伴うエンコーダー信号とは同期しておらず、予備吐出時に設定されたノズル列のＷｉｎｄｏｗがオープンし、予備吐出を行うためのフラグ信号である。

ノズルデータ生成ブロック（ＮＺＬ＿ＤＧ）３２は、ＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ）転送ブロック３５、記録データマスク・ラッチブロック３６、データ並び替えブロック３７から構成されている。

ＤＭＡ転送ブロック３５は、ＲＡＭ２３上に展開されている記録データをＤＭＡ転送によって取り込む。全ノズルを記録に使用する場合に取り込むデータは、図２に示した記録ノズル列の例では、ブラックのＥＶＥＮノズル列もしくはＯＤＤノズル列では１６（ｂｉｔ）×１０（ＤＭＡ回数）＝１６０（ｂｉｔ）、カラー一色あたりのＥＶＥＮノズル列もくしはＯＤＤノズル列では、１６（ｂｉｔ）×４（ＤＭＡ回数）＝６４（ｂｉｔ）である。このようにＤＭＡ回数は、使用するノズル数によって決まる。

記録データマスク・ラッチブロック３６は、ＤＭＡ転送により取得した記録データのラッチを行い、かつレジスタ情報（不図示）に基づいて、使用しないノズルに対してマスク（ノズルマスク）をかける機能を有する。ノズルマスクは、１ノズル単位で設定が可能である。

データ並び替えブロック３７は、記録ノズルのブロックに基づいて、記録データの並び替えを行う。つまり、図１１に示したブロックを構成するノズル情報に基づいて、記録データを各ブロックのノズルデータ列に並び替える。

ノズルデータ生成ブロック（ＮＺＬ＿ＤＧ）３２の起動のための主な信号は、Ｗｉｎｄｏｗ５１とＣｏｌｕｍｎ ＴＲＧ５２の組み合わせによって行われる。つまり、Ｗｉｎｄｏｗ５１で記録データが記録指定箇所に達し、Ｃｏｌｕｍｎ ＴＲＧ５２を受信すると、記録データの取得を開始する。そして、Ｗｉｎｄｏｗ５１がクローズすると記録データの取得を停止する。

ノズルデータ保持ブロック（ＮＺＬ＿ＢＵＦＦ）３３は、図１１に示した各ブロックの構成を有したノズルデータを保持するためのバッファである。

このように、記録ヘッド２７の各ブロックを構成するノズル配列とデータ配列が一致しているのは、データの管理を容易にし、かつそれにより記録ヘッド２７に記録駆動データの生成を容易にするためである。

ノズルデータ保持ブロックが構成するバッファは、ファーストバッファ３８、セカンドバッファ３９の２段構成になっている。それぞれのバッファは、全ての色の１カラム分のデータ、つまり、１カラム全ブロックデータを保持する構成をとっている。

また、バッファは、ブラックでは、ＥＶＥＮノズル列分及びＯＤＤノズル列分の１６０ｂｉｔ×２、カラーにおいては３色に対してそれぞれＥＶＥＮノズル列分及びＯＤＤノズル列分の６４ｂｉｔ×６の構成を有する。

また、バッファ内のデータは、図１１に示すようなブロック構成になっており、ブラックは１０（ｂｉｔ）×１６（ブロック）＝１６０（ｂｉｔ）、カラーは４（ｂｉｔ）×１６（ブロック）＝６４（ｂｉｔ）である。

本バッファは、１カラム中の各ブロックデータを記録ヘッド２７に転送しながら、次の１カラムのデータを準備するために２段構成となっており、ファーストバッファ３８は書込側、セカンドバッファ３９は読出側である。

セレクターブロック４０は、記録ヘッドコントロールブロック（ＨＥＡＤ＿ＴＯＰ）３４のブロックセレクタブロック４１からのブロック選択信号に基づいて、逐次ブロックを選択してブロック毎のノズルデータを出力する。

ノズルデータのバス幅は１０（ｂｉｔ）×８（色）であり、図１１に示すようにブラックデータ（ＢＫ＿ＤＡＴＡ）の場合は１０ｂｉｔ全てにノズルデータが割り当てられているが、カラーデータ（ＣＯＬＯＲ＿ＤＡＴＡ）の場合は４ｂｉｔのみなので、上位６ｂｉｔにデータ「０」を設定する。このように、ノズルデータのバス幅を揃えているのは、記録ヘッドコントロールブロック（ＨＥＡＤ＿ＴＯＰ）３４の回路を各色共通回路で利用したいためである。

記録ヘッドコントロールブロック（ＨＥＡＤ＿ＴＯＰ）３４は、ブロックセレクタブロック４１、シフトレジスタブロック４２、データ転送タイミング生成ブロック４３、温度推定用ドットカウンタブロック４４、Ｋ値用ドットカウンタブロック４５、パルス生成ブロック４６から構成されている。

また、記録ヘッドの駆動信号Ｈ＿ＬＡＴＣＨ４７、Ｈ＿ＣＬＫ４８、Ｈ＿Ｄ４９、Ｈ＿ＥＮＢ５０を出力する。

記録ヘッドコントロールブロック（ＨＥＡＤ＿ＴＯＰ）３４の起動は、主にＷｉｎｄｏｗ５１、Ｌａｔｃｈ ＴＲＧ５３信号によって行われる。また、記録ヘッド２７に対して予備吐出を実施する場合は、ＹＯＢＩＴＯ Ｗｉｎｄｏｗ５４によってノズル列の選択が行われる。記録指定箇所に、Ｗｉｎｄｏｗ５１が到達してオープン、もしくは予備吐出シーケンスの起動がかけられ、ＹＯＢＩＴＯ Ｗｉｎｄｏｗ５４がオープンしたときのみ、Ｌａｔｃｈ ＴＲＧ５３及びＣｏｌｕｍｎ ＴＲＧ５２は有効になる。

ブロックセレクタブロック４１は、記録ヘッド２７の時分割駆動をトリガ信号Ｌａｔｃｈ ＴＲＧ５３により、ブロック順序に従いノズルデータ保持ブロック（ＮＺＬ＿ＢＵＦＦ）３３のセレクターブロック４０にブロック選択信号を出力するのと同時に、シフトレジタブロック４２に対してもブロック選択信号を出力する。

シフトレジスタブロック４２は、ノズルデータ保持ブロック（ＮＺＬ＿ＢＵＦＦ）３３から出力されるノズルデータとブロック選択信号をシフトレジスタによりシリアルデータに変換し、記録ヘッド駆動データＨ＿Ｄ４９として出力する。ここで、記録ヘッド駆動データＨ＿Ｄ４９は、ブラック及びカラー３色に対してそれぞれＥＶＥＮノズル列及びＯＤＤノズル列があるため８本から構成される。

データ転送タイミング生成ブロック４３は、Ｌａｔｃｈ ＴＲＧ５３を基準信号として、記録ヘッド２７に対して、記録ヘッド駆動データＨ＿Ｄ４９を転送するための転送クロックをＨ＿ＣＬＫ４８、及び記録ヘッド２７内のシフトレジスタ内のデータをラッチさせるためのラッチ信号Ｈ＿ＬＡＴＣＨ４７を生成する。また、シフトレジスタブロック４２に対してデータシフトのタイミング信号を出力する。

温度推定用ドットカウンタブロック４４及びＫ値用ドットカウンタブロック４５は、パルス生成ブロック４６で生成されるヒートイネーブル信号ＨＥ＿ＥＮＢ５０の駆動パルス幅をノズルの吐出頻度に応じて補正を行うための演算ブロックである。

温度推定用ドットカウンタブロック４４は、数１０ｍｓの間隔で補正テーブルを変更するために用いられる。Ｋ値用ドットカウンタブロック４５は、Ｌａｔｃｈ ＴＲＧ５３を基準信号として、ブロック単位で前のブロックでのノズルの吐出頻度による昇温状態から、次のブロックでの最適なヒートパルス幅を補正する（以後、この補正制御をＫ値制御と称する）。

ヒートイネーブル信号ＨＥ＿ＥＮＢ５０は、ブラック１本、カラー２本から構成されている。ここで、カラーが２本から構成されているのは、ヒートのタイミングをずらすことによって、吐出に必要なエネルギーを分散させるためである。

次に、記録ヘッド２７の駆動タイミングについて、図１３を用いて説明する。

図１３は本発明の実施形態の記録ヘッドの駆動タイミングを示すタイミングチャートである。

特に、図１３では、解像度６００ｄｐｉで記録する場合の１カラムあたりの記録ヘッドの駆動タイミングを示している。

図１３において、Ｃｏｌｕｍｎ ＴＲＧ５２は内部信号であり、Ｈ＿ＬＡＴＣＨ４７、Ｈ＿ＣＬＫ４８、Ｈ＿Ｄ４９、Ｈ＿ＥＮＢ５０は記録ヘッドの駆動信号である。図のように１カラムは、１６ブロックから構成されており、時分割により駆動される。

記録ヘッド駆動データＨ＿Ｄ４９は、転送クロックＨ＿ＣＬＫ４８によって記録ヘッド２７内のシフトレジスタに転送され、Ｈ＿ＬＡＴＣＨ４７の立下りによりラッチされる。ラッチされた記録ヘッド駆動データは、次のブロックでヒートイネーブル信号Ｈ＿ＥＮＢ５０のヒートパルスにより吐出され、かつ、次の駆動のデータ転送を行う。

次に、転送クロックＨ＿ＣＬＫ４８と記録ヘッド駆動データＨ＿Ｄ４９の関係について、図１４を用いて説明する。

図１４は本発明の実施形態の転送クロックと記録ヘッド駆動データの関係を示すタイミングチャートである。

記録ヘッド駆動データＨ＿Ｄ４９は、転送時間の短縮のため、転送クロックＨ＿ＣＬＫ４８の両エッジで、データを取得できる構成となっている。転送クロックＨ＿ＣＬＫ４８の周波数は、６ＭＨｚ程度を用いる。

記録ヘッド駆動データＨ＿Ｄ４９のデータ構成は、ｂｉｔ０〜９がノズルデータであり、ブラックの場合は１０ｂｉｔ、カラーの場合はｂｉｔ６〜９の４ｂｉｔである。ｂｉｔ１０〜１３の４ｂｉｔはブロック選択データＢＬＥであり、この４ｂｉｔのブロック選択データＢＬＥデータから記録ヘッド２７内で駆動ブロックの選択が行われる。

ｂｉｔ１４は、ヒーターの切替データＢＥ４（Ｌ／Ｓ）あり、カラーメインノズル５に対して、後述する大ヒーター（Ａヒーター）及び小ヒーター（Ｂヒーター）のセレクトを行う。

大ヒーターは、約５ｐｌのインクをノズルから吐出し、小ヒーターは約２ｐｌのインクをノズルから吐出する。ｂｉｔ１５は、ダミーノズル８を選択するためのダミーノズル選択データＤＨＥである。このダミーノズル選択データＤＨＥとブロック選択データＢＬＥの組み合わせにより吐出を行うダミーノズルの選択を行う。

記録ヘッド２７に対して予備吐出を実行する場合は、ノズルデータ保持ブロック（ＮＺＬ＿ＢＵＦＦ）３３のファーストバッファ３８に、予備吐出対象のノズルに対するデータを設定し、セカンドバッファ３９にラッチを行う。

次に、ＹＯＢＩＴＯ Ｗｉｎｄｏｗ５４の設定レジスタに対して予備吐出を行うノズル列の設定を行う。Ｃｏｌｕｍｎ ＴＲＧ５２及びＬａｔｃｈ ＴＲＧ５４は、エンコーダー信号のタイミングを使用せずに任意のタイミングで生成し、記録ヘッドコントロールブロック（ＨＥＡＤ＿ＴＯＰ）３４へ入力する。上記方法により予備吐出動作を実現している。

次に、本発明に最も好適な記録ヘッドの構成について、図１５を用いて説明する。

図１５は本発明の実施形態の記録ヘッドのチップレイアウト示す図である。

図１５のように、本実施形態の記録ヘッドは、６列のノズル列から構成され、それぞれのノズル列はメインノズル６４ノズル×２（Ａノズル、Ｂノズル）とダミーノズル８ノズルからなる。

ここで、Ａノズルは、５ｐｌのインク滴を吐出するためのヒーターを有したノズルである。Ｂノズルは、２ｐｌのインク滴を吐出するためのヒーターを有したノズルである。以後、これらのＡノズルに対するヒーター、Ｂノズルに対するヒーターを、それぞれＡヒーター及びＢヒーターと呼ぶ。

図１５のように、ＡノズルとＢノズルは交互の位置関係にあり、Ａノズル間のノズルピッチは３００ｄｐｉ、Ａノズル及びＢノズル間のノズルピッチは６００ｄｐｉである。また、Ａノズル及びＢノズルはそれぞれ千鳥配列になっている。ＡノズルとＢノズルは、ヒートイネーブル信号ＨＥ＿ＥＮＢ５０がＡノズルとＢノズルで共通であるために同時に駆動することはできない。

そのため、ＡノズルとＢノズルのどちらか、また、Ｃｏｌｕｍｎ ＴＲＧ５２毎に交互に切り替えて用いる。この選択は、記録媒体特性と画質の設定によって行われる。例えば、普通紙に対して記録を行う標準記録の場合はＡノズルを用いて、記録走査を減らして高速に記録を行う。一方、写真画質では、高品位専用紙とＢノズルを用いてマルチパス記録により、高画質化を実現する。

次に、記録ヘッドのノズルと駆動信号の接続構成について、図１６及び図１７を用いて説明する。

図１６は本発明の実施形態の記録ヘッドのノズルと駆動信号の接続構成例を示す図である。図１７は本発明の実施形態の図１５で説明した記録ヘッドのノズル面の構造を示す図である。

ブロック選択データＢＬＥは、０〜１５の１６ブロックに分類されている。ＡヒーターとＢヒーターの切替は、図１５のｂｉｔ１４の切替データＢＥ４（Ｌ／Ｓ）によって行う。ダミーノズルの選択は、ｂｉｔ１５のダミーノズル選択信号ＤＨＥと各ダミーノズルに割り当てられているＢＬＥ番号（ブロック選択番号）によってダミーノズルが選択される。

つまり、図１６の例では、ダミーノズル（ＤＨ０Ａ〜ＤＨ７Ａ及びＤＨ０Ｂ〜ＤＨ７Ｂ）は、ＢＬＥ番号０、１、１４、１５の選択時に吐出される。また、吐出のためのヒート信号には接続されているダミーヒーターのセグメントに対応したＨ＿ＥＮＢ１もしくはＨ＿ＥＮＢ２を選択する。

図１７において、図中５５はＡヒーターを有するダミーノズル（ＤＨ０Ａ〜ＤＨ３Ａ）、５６はＢヒーターを有するダミーノズル（ＤＨ０Ｂ〜ＤＨ３Ｂ）、５７はＡヒーターを有するメインノズル（０Ａ〜）、５８はＢヒーターを有するメインノズル（０Ｂ〜）である。また、６、７、９はそれぞれ、メインノズルのインク室、共通インク室、ダミーノズルのインク室である。

ここで、ダミーノズル５５及び５６とメインノズル５７及び５８のピッチの関係は、図１７では同じ間隔としているが、ダミーノズル５５、５６の間隔をより広いピッチにしても良い。また、ダミーノズル５５及び５６用のノズル口とヒーターをメインノズルとは異なるものにして、吐出量を制御しても良い。これらダミーノズルの構成は、記録ヘッド２７の特性に合わせて最適なノズル数、間隔、吐出量を得られるように設計する。

このように、記録ヘッドは、液体が供給される共通液室（インク室）７と、この共通液室７の長手方向に沿って該共通液室７の両側にそれぞれ所定間隔で配列する記録に用いる複数のメインノズル（例えば、５８及び５７）と、これらメインノズルの配列方向に沿ってその配列方向の両側に配置される記録には用いない複数のダミーノズル（例えば、５５及び５６）と、メインノズルとダミーノズルがそれぞれ開口すると共にそれぞれ共通液室７に連通する複数の液室（例えば、インク室６及びインク室９）とを有する。

予備吐出シーケンスは、その用途に応じて様々な予備吐出モードがある。ここで、代表的な予備吐出モードの例について、図１８を用いて説明する。

図１８は本発明の実施形態の予備吐出モードの一例を示す図である
これら各予備吐出モードにおける予備吐出は、基本的にダミーノズルを含めた全ノズルに対して行うため、実際には、図１８の予備吐出発数の２倍の回数を行う。

ここで、予備吐出Ｊ、Ｋはクリーニング動作による吸引回復後に行われる。また、予備吐出Ｉは、ワイピング動作後に行われる。これらの予備吐出は、回復吸引による混色を排出するために行われる。また、記録中に行われる予備吐出Ｌはノズル内のインクの増粘を防ぎ、ノズルを使用可能な状態に保つために行われる。

次に、本発明による予備吐出のための特徴的な記録ヘッド駆動方法について、図１を用いて説明する。

図１は本発明の実施形態の特徴的な記録ヘッド駆動方法におけるタイミングチャートである。

図１において、Ｔｏｇｇｌｅ ＥＮＡ信号は、メインノズルとダミーノズルの予備吐出をトグル（交互）で行うか否かを示すイネーブル信号であり、後述するレジスタ（図２０）によって設定する。このＴｏｇｇｌｅ ＥＮＡ信号がイネーブルになっている（「Ｈｉｇｈ」）場合、Ｔｏｇｇｌｅ Ｆｌａｇ信号は、Ｃｏｌｕｍｎ ＴＲＧ５２毎に反転を繰り返す。記録ヘッド２７のノズル選択は、このＴｏｇｇｌｅ Ｆｌａｇ信号を基準に行う。

Ｔｏｇｇｌｅ Ｆｌａｇ信号が「Ｈｉｇｈ」の場合は、メインノズルを駆動するためのデータを生成する。一方、「Ｌｏｗ」の場合は、ダミーノズルを駆動するためのデータを生成する。このようなメインノズルとダミーノズルを交互に吐出を行う予備吐出を、本発明では、トグル予備吐出と以後呼ぶ。

このような記録ヘッド駆動方法によれば、予備吐出の吐出周波数を従来の方法の２倍にすることができる。

この場合、図１の例では、Ｃｏｌｕｍｎ ＴＲＧ５２の間隔を２０ｋＨｚにすることができる。そのため、予備吐出の吐出周波数を２倍に設定しても、メインノズル及びダミーノズルの個々の予備吐出は１カラム毎に行われ、それぞれのノズルに対しての吐出周波数は１／２となり、従来の吐出周波数と一致する。従って、全体の予備吐出時間（全ノズル駆動周期）を従来の半分の時間に短縮することが可能となる。

次に、トグル予備吐出を実現するための回路を示す回路記述言語について、図１９を用いて説明する。

図１９は本発明の実施形態のトグル予備吐出を実現するための回路を示す回路記述言語例を示す図である。

図１９では、カラーノズル列に着目しており、回路記述言語として、ＶＨＤＬを用いてる。

図１９において、信号Ｌ＿３＿ＮＺＬ＿ＢＵＦ＿ＤＴ＿Ｃ１、 Ｌ＿３＿ＮＺＬ＿ＢＵＦ＿ＤＴ＿Ｍ１、 Ｌ＿３＿ＮＺＬ＿ＢＵＦ＿ＤＴ＿Ｙ１、 Ｌ＿３＿ＮＺＬ＿ＢＵＦ＿ＤＴ＿Ｙ２、 Ｌ＿３＿ＮＺＬ＿ＢＵＦ＿ＤＴ＿Ｍ２、 Ｌ＿３＿ＮＺＬ＿ＢＵＦ＿ＤＴ＿Ｃ２は、図１４の記録ヘッド転送データのｂｉｔ６〜ｂｉｔ９の記録データに対応しており、Ｌ＿ＤＵＭＭＹ＿ＨＥＡＴ（１）信号はｂｉｔ１５のＤＨＥに対応している。

記述ブロック５９は、メインノズルとダミーノズルのトグル予備吐出を行う場合（ＥＮＡＢＬＥ）の実行内容を示している。

また、記述ブロック６４は、トグル予備吐出を行わない場合（ＤＩＳＡＢＬＥ）の実行内容を示している。トグル予備吐出を行わない条件とは、通常記録、従来の方法による予備吐出であり、データをスルー（通過）しているだけである。トグル予備吐出を行う条件の実行内容は、本発明に基づいて追加した機能である。

また、トグル予備吐出の有無の条件（ＥＮＡＢＬＥ／ＤＩＳＡＢＬＥ）は、記述６２に示すＥＮＢ＿ＹＯＢＩ＿ＣＯＬＯＲ＿ＴＧＬ信号によって行う。この信号は、図１のＴｏｇｇｌｅ ＥＮＡ信号に対応しており、トグル予備吐出の有無を設定するレジスタから供給され、「１」でイネーブル、「０」でディスイネーブルである。

記述ブロック６０は、メインノズルで予備吐出を行う場合の実行内容を示している。また、記述ブロック６１は、ダミーノズルで予備吐出を行う場合の実行内容を示している。この吐出ノズルの切替条件は、記述６３に示すＤＴＲＡＮＳ＿ＹＯＢＩ＿ＣＯＬＯＲ＿ＴＧＬ＿ＦＬＧ信号によって行う。この信号は、図１のＴｏｇｇｌｅ Ｆｌａｇ信号に対応しており、Ｃｏｌｕｍｎ ＴＲＧ５２毎に反転を繰り返す。これにより、メインノズルに対する記述ブロック６０と、ダミーノズルに対する記述ブロック６１の実行内容が交互に選択され、トグル予備吐出を実現する。

そして、ＤＴＲＡＮＳ＿ＹＯＢＩ＿ＣＯＬＯＲ＿ＴＧＬ＿ＦＬＧ信号が「１」の条件でメインノズルの予備吐出を行う場合、記録データはスルーするがダミーヒーターの選択Ｌ＿ＤＵＭＭＹ＿ＨＥＡＴ（１）信号は「０」であり、メインノズルを選択する。

ダミーノズル６１を選択した場合は、前記のように記録データは必要としない。そのため、記録データにゼロデータ（「００００」）を設定する。このようにゼロデータを設定しているのは、図１２に示した温度検出用ドットカウンタ４４、Ｋ値用ドットカウンタ４５がダミーノズルの駆動時にデータをカウントされないようにしているためである。

本実施形態の記録ヘッドのカラーノズル列には、計８個のダミーノズルを有しているが、Ａヒーター及びＢヒーターが同時に駆動できないため、実際に同時に吐出できるのは半分の４ノズルである。このように、１カラム６４ノズル中で予備吐出されるのは４ノズルなので、その吐出されるインク滴量と記録ヘッド昇温によるヒートパルス補正（Ｋ値制御）をほぼ無視できる。

また、ダミーノズルを選択する場合は、Ｌ＿ＤＵＭＭＹ＿ＨＥＡＴ（１）信号を「１」に設定する。記述ブロック６５は、図１４の記録ヘッド転送データのｂｉｔ１５〜ｂｉｔ０を生成する部分である。ここで、ノズルデータ、ブロック選択データＢＬＥ、切替データ（Ａ／Ｂヒータ選択データＢＥ４（Ｌ／）、ダミーノズル選択データＤＨＥを結合させる。

次に、トグル予備吐出の有無を設定するレジスタについて、図２０を用いて説明する。

図２０は本発明の実施形態のトグル予備吐出の有無を設定するレジスタを示す図である。

図２０のように、レジスタ（レジスタ名ＤＴＲＮＳ＿ＬＤ（４１））では、ｂｉｔ０でブラックノズル、ｂｉｔ１でカラーノズルのトグル予備吐出の有無を設定する。このレジスタの値は、ＥＮＢ＿ＹＯＢＩ＿ＣＯＬＯＲ＿ＴＧＬに対応する。

尚、このレジスタは、図２１に示すレジスタ８０として、例えば、記録ヘッドコントロールブロック上に構成されている。また、このレジスタに対する設定によって、トグル予備吐出での終了ノズルを、メインノズルあるいはダミーノズルのどちらかに設定することが可能である。

次に、トグル予備吐出を実現するための制御ブロックについて、図２１を用いて説明する。

図２１は本発明の実施形態のトグル予備吐出を実現するのための制御ブロックを示す図である。

トグル予備吐出を実現するトグル予備吐出データ生成ブロック７７は、本発明の特徴的な機能ブロックであり、記録ヘッドコントロールブロック（ＨＥＡＤ＿ＴＯＰ）３４内に存在する。

トグル予備吐出データ生成ブロック７７は、トグル予備吐出機能のイネーブル信号としてＥＮＢ＿ＹＯＢＩ＿ＢＫ＿ＴＧＬ７８（ブラック）信号、ＥＮＢ＿ＹＯＢＩ＿ＣＯＬＯＲ＿ＴＧＬ６３（カラー）信号が、レジスタ８０（図２０）から接続している。

トグル予備吐出データ生成ブロック７７の起動は、ＹＯＢＩＴＯ Ｗｉｎｄｏｗ５４、Ｃｏｌｕｍｎ ＴＲＧ５２を用いる。前記のように、Ｃｏｌｕｍｎ ＴＲＧ５２は、ＹＯＢＩＴＯ Ｗｉｎｄｏｗ５４がオープンしているときのみ有効となる。

このＣｏｌｕｍｎ ＴＲＧ５２により、カラム毎反転するＹＯＢＩ＿ＣＯＬＯＲ＿ＴＧＬ＿ＦＬＧ信号（カラーの場合）を生成する。そして、図１９の回路記述言語で実現される回路に基づき、トグル予備吐出を行うためのノズルデータの生成を行う。また、トグル予備吐出の実施が設定されていない場合は、ノズルデータは何も処理されず本ブロックをスルー（通過）してシフトレジスタブロック４２に入力される。

尚、トグル予備吐出は、その駆動原理により、つまり、同一の駆動周波数でメインノズルとダミーノズルを交互に吐出するので、両者の吐出発数は同一となる。これに対し、従来の予備吐出（メインノズルとダミーノズルの順次駆動による予備吐出）は、メインノズルによる予備吐出と、ダミーノズルによる予備吐出を別のタイミングで行うので、用途や目的によっては、両者の予備吐出数を別々に制御することが可能である。

そして、時間的な観点からは、トグル予備吐出を行うことが有効となるが、インク消費量の観点からは、その制御内容によっては、従来の予備吐出を行うことが有効となる。特、プリンタ１１が長時間使用されずに放置されている場合（記録ヘッド２７のメインノズルの目詰まり状態が悪化している可能性がある場合）や、記録ヘッド２７が交換された場合等には、その吐出発数をメインノズルとダミーノズルとで別々に制御して、インク消費量を制御することが望ましいので、この場合は、従来の予備吐出を行うようにしても良い。

そこで、本実施形態では、トグル予備吐出の設定は、例えば、プリンタ１１の記録ヘッド２７の状態をＣＰＵ２２が監視し、その監視結果に基づいて実行する。例えば、記録ヘッド２７が長時間放置されたり、交換された場合には、従来の予備吐出を行うために、トグル予備吐出の設定を行わず、一度、従来の予備吐出が実行された以降は、基本的には、トグル予備吐出の設定を行うようにする。但し、この間にも、ＣＰＵ２２は、プリンタ１１の記録ヘッド２７の状態を監視しておき、必要に応じて、トグル予備吐出の設定を解除して、従来の予備吐出を実行させるようにすることも、もちろん可能である。

次に、トグル予備吐出動作を示すフローチャートについて、図２２を用いて説明する。

図２２は本発明の実施形態のトグル予備出動作を示すフローチャートである。

尚、このトグル予備吐出動作は、ＣＰＵ２２の制御によって実行される。また、図２２は、ブラックもしくはカラーのいずれかの場合に対応する。

まず、ステップＳ６６で、予備吐出開始シーケンスが実行されると、ステップＳ６７で、トグル予備吐出の設定の有無を判定する。トグル予備吐出が設定されている場合（ステップＳ６７でＹＥＳ）、ステップＳ６８に進む。

ステップＳ６８で、Ｃｏｌｕｍｎ ＴＲＧの有無を判定する。Ｃｏｌｕｍｎ ＴＲＧがない場合（ステップＳ６８でＮＯ）、出現するまで待機する。一方、Ｃｏｌｕｍｎ ＴＲＧがある場合（ステップＳ６８でＹＥＳ）、ステップＳ６９に進み、Ｔｏｇｇｌｅ Ｆｌａｇ＝１であるか否かを判定する。

Ｔｏｇｇｌｅ Ｆｌａｇ＝１である場合（ステップＳ６９でＹＥＳ）、ステップＳ７０に進み、メインノズルの予備吐出を実行する。一方、Ｔｏｇｇｌｅ Ｆｌａｇ＝０である場合（ステップＳ６９でＮＯ）、ステップＳ７１に進み、ダミーノズルの予備吐出を実行する。

ステップＳ７０あるいはステップＳ７１の実行後、ステップＳ７２で、予備吐出発数Ｎをカウントし、１カラムの吐出が終了毎に予備吐出発数Ｎを１インクリメントする。

ステップＳ７３で、現在の予備吐出発数Ｎと規定予備吐出発数Ｍの比較を行う。予備吐出発数Ｎ＝規定予備吐出発数Ｍである場合、つまり、規定予備吐出発数の予備吐出が終了した場合（ステップＳ７３でＹＥＳ）、ステップＳ７６に進み、予備吐出シーケンスを終了する。一方、予備吐出発数Ｎ＝規定予備吐出発数Ｍでなく、トグル予備吐出を実行している場合、ステップＳ６８に戻り、次のＣｏｌｕｍｎ ＴＲＧの出現を待機する。

一方、ステップＳ６７において、トグル予備吐出が設定されていない場合（ステップＳ６７でＮＯ）、ステップＳ７４に進み、メインノズルもしくはダミーノズルによる個々の予備吐出モードで通常の予備吐出を行う。

ステップＳ７４で、Ｃｏｌｕｍｎ ＴＲＧの有無を判定する。Ｃｏｌｕｍｎ ＴＲＧがない場合（ステップＳ７４でＮＯ）、出現するまで待機する。一方、Ｃｏｌｕｍｎ ＴＲＧがある場合（ステップＳ７４でＹＥＳ）、ステップＳ７５に進み、予備吐出対象ノズルがメインノズルであるかダミーノズルであるかの判定を行う。

メインノズルである場合（ステップＳ７５でＮＯ）、ステップＳ７０に進み、メインノズルの予備吐出を実行する。一方、ダミーノズルである場合（ステップＳ７５でＹＥＳ）、ステップＳ７１に進み、ダミーノズルの予備吐出を実行する。

ステップＳ７０あるいはステップＳ７１の実行後、ステップＳ７２で、予備吐出発数Ｎをカウントし、１カラムの吐出が終了毎に予備吐出発数Ｎを１インクリメントする。

ステップＳ７３で、現在の予備吐出発数Ｎと規定予備吐出発数Ｍの比較を行う。予備吐出発数Ｎ＝規定予備吐出発数Ｍである場合、つまり、規定吐出発数の予備吐出が終了した場合（ステップＳ７３でＹＥＳ）、ステップＳ７６に進み、予備吐出シーケンスを終了する。一方、予備吐出発数Ｎ＝規定予備吐出発数Ｍでなく、通常の予備吐出を実行している場合、ステップＳ７４に戻り、次のＣｏｌｕｍｎ ＴＲＧの出現を待機する。

以上説明したように、本実施形態によれば、トグル予備吐出を実行することにより、記録ヘッドの共通インク室の淀み部から滞留したインクを円滑、かつ確実に記録ヘッドのノズルから排出させることができる。これにより、従来のメインノズル、ダミーノズルの順次駆動による予備吐出と同等の効果を得ることができる。

また、予備吐出吐出周波数を従来の２倍にすることが可能となり、半分の時間で全予備吐出を終了することができる。

より詳しくは、メインノズルとダミーノズルの吐出を１カラム毎に交互に行うことで、予備吐出の吐出周波数を従来の周波数の２倍にすることが可能となる。つまり、予備吐出の吐出周波数を２倍に設定しても、メインノズル及びダミーノズルの個々の予備吐出は１カラム毎に行われ、それぞれのノズルに対しての吐出周波数は１／２となり、従来の吐出周波数と一致する。従って、全体の予備吐出時間を従来の半分の時間に短縮することが可能となる。

尚、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

以上、実施形態例を詳述したが、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施態様をとることが可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。

尚、本発明は、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（実施形態では図に示すフローチャートに対応したプログラム）を、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。

従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であっても良い。

プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などがある。

その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、該ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。

また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。

本発明の実施形態の特徴的な記録ヘッド駆動方法におけるタイミングチャートである。 一般的なインクジェット記録ヘッドの外観を示す図である。 インクジェット記録ヘッドのノズル列の構成を示す図である。 インクジェット記録ヘッドのノズル列の概略構造を示す図である。 図４のノズル列のＸ方向からの断面構造を示す図である。 インクジェット記録ヘッドのノズル列の概略構造を示す図である。 予備吐出の様子を模式的に示す図である。 本発明の実施形態に適用可能なインクジェットプリンタの斜視図である。 本発明の実施形態のキャリッジの裏面の構造を示す図である。 本発明の実施形態のプリンタの制御回路の全体構成を示す図である。 本発明の実施形態の記録ヘッドのノズル列の分割例を示す図である。 本発明の実施形態の記録ヘッドコントロールブロックを示すブロック図である。 本発明の実施形態の記録ヘッドの駆動タイミングを示すタイミングチャートである。 本発明の実施形態の転送クロックと記録ヘッド駆動データの関係を示すタイミングチャートである。 本発明の実施形態の記録ヘッドのチップレイアウト示す図である。 本発明の実施形態の記録ヘッドのノズルと駆動信号の接続構成例を示す図である。 本発明の実施形態の図１５で説明した記録ヘッドのノズル面の構造を示す図である。 本発明の実施形態の予備吐出モードの一例を示す図である。 本発明の実施形態のトグル予備吐出を実現するための回路を示す回路記述言語例を示す図である。 本発明の実施形態のトグル予備吐出の有無を設定するレジスタを示す図である。 本発明の実施形態のトグル予備吐出を実現するのための制御ブロックを示す図である。 本発明の実施形態のトグル予備出動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ブラックノズル列
２ シアンノズル列
３ イエローノズル列
４ マゼンタノズル列
５ メインノズル
６ インク室
７ 共通インク室
８ ダミーノズル
９ ダミーノズルインク室
１０ インク淀み部
１１ プリンタ装置
１２ キャリッジ
１３ タイミングベルト
１４ 搬送ローラ
１５ 排紙ローラ
１６ クリーニングユニット
１７ キャリッジモータ
１８ プラテン
１９ シャフト軸
２０ スケーラー
２１ エンコーダー
２２ ＣＰＵ
２３ ＲＡＭ
２４ ＲＯＭ
２５ ＡＳＩＣ
２６ インターフェイス
２７ 記録ヘッド
２８ キャリッジモータドライバ
２９ 用紙搬送モータドライバ
３０ 用紙搬送モータ
３１ 電源
３２ ノズルデータ生成ブロック（ＮＺＬ＿ＤＧ）
３３ ノズルデータ保持ブロック（ＮＺＬ＿ＢＵＦＦ）
３４ 記録ヘッドコントロールブロック（ＨＥＡＤ＿ＴＯＰ）
３５ ＤＭＡ転送ブロック
３６ 記録データマスク・ラッチブロック
３７ データ並び替えブロック
３８ ファーストバッファ
３９ セカンドバッファ
４０ セレクターブロック
４１ ブロックセレクタブロック
４２ シフトレジスタブロック
４３ データ転送タイミング生成ブロック
４４ 温度推定用ドットカウンタブロック
４５ Ｋ値用ドットカウンタブロック
４６ パルス生成ブロック
４７ Ｈ＿ＬＡＴＣＨ
４８ Ｈ＿ＣＬＫ
４９ Ｈ＿Ｄ（８ｂｉｔ）
５０ Ｈ＿ＥＮＢ（３ｂｉｔ）
５１ Ｗｉｎｄｏｗ（８ｂｉｔ）
５２ Ｃｏｌｕｍｎ ＴＲＧ
５３ Ｌａｔｃｈ ＴＲＧ
５４ ＹＯＢＩＴＯ Ｗｉｎｄｏｗ（８ｂｉｔ）
７７ トグル予備吐出データ生成ブロック

Claims (10)

1. 液体が供給される共通液室と、この共通液室の長手方向に沿って該共通液室の両側にそれぞれ所定間隔で配列する記録に用いる複数のメインノズルと、これらメインノズルの配列方向に沿ってその配列方向の両側に配置される記録には用いない複数のダミーノズルと、前記メインノズルとダミーノズルがそれぞれ開口すると共にそれぞれ前記共通液室に連通する複数の液室とを有する記録ヘッドにおいて、前記メインノズルから液体を吐出して記録媒体に記録を行う記録ヘッドの駆動制御を行う記録装置であって、
   前記メインノズルからの液体の吐出状態を良好にするために、前記メインノズル及び前記ダミーノズルから予備吐出を行う予備吐出手段と、
   前記メインノズル及び前記ダミーノズルに対する全ノズル駆動周期である１カラム毎に、前記メインノズルと前記ダミーノズルを交互に切り替える切替手段と
   前記切替手段を用いて、前記予備吐出手段による予備吐出動作として、前記メインノズルと前記ダミーノズルを１カラム毎に交互に吐出を行うトグル予備吐出動作を実行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。
2. 前記トグル予備吐出動作の駆動周波数は、前記メインノズル及びダミーノズルの個々の予備吐出周波数の２倍の駆動周波数である
   ことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記トグル予備吐出動作時による終了ノズルは、前記メインノズルあるいは前記ダミーノズルのどちらかを選択可能である
   ことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
4. 前記トグル予備吐出動作において、前記ダミーノズルからの予備吐出を行うための記録データは、ゼロデータである
   ことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
5. 前記切替手段は、ハードウェアにより行う
   ことを特徴とした請求項１に記載の記録装置。
6. 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に記載の記録装置
7. 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６に記載の記録装置。
8. 液体が供給される共通液室と、この共通液室の長手方向に沿って該共通液室の両側にそれぞれ所定間隔で配列する記録に用いる複数のメインノズルと、これらメインノズルの配列方向に沿ってその配列方向の両側に配置される記録には用いない複数のダミーノズルと、前記メインノズルとダミーノズルがそれぞれ開口すると共にそれぞれ前記共通液室に連通する複数の液室とを有する記録ヘッドにおいて、前記メインノズルから液体を吐出して記録媒体に記録を行う記録ヘッドの駆動制御を行う記録装置の制御方法であって、
   前記メインノズルからの液体の吐出状態を良好にするために、前記メインノズル及び前記ダミーノズルから予備吐出を行う予備吐出工程と、
   前記メインノズル及び前記ダミーノズルに対する全ノズル駆動周期である１カラム毎に、前記メインノズルと前記ダミーノズルを交互に切り替える切替工程と
   前記切替工程を用いて、前記予備吐出工程による予備吐出動作として、前記メインノズルと前記ダミーノズルを１カラム毎に交互に吐出を行うトグル予備吐出動作を実行制御する制御工程と
   を備えることを特徴とする記録装置の制御方法。
9. 液体が供給される共通液室と、この共通液室の長手方向に沿って該共通液室の両側にそれぞれ所定間隔で配列する記録に用いる複数のメインノズルと、これらメインノズルの配列方向に沿ってその配列方向の両側に配置される記録には用いない複数のダミーノズルと、前記メインノズルとダミーノズルがそれぞれ開口すると共にそれぞれ前記共通液室に連通する複数の液室とを有する記録ヘッドにおいて、前記メインノズルから液体を吐出して記録媒体に記録を行う記録ヘッドの制御回路であって、
   前記メインノズル及び前記ダミーノズルに対する全ノズル駆動周期である１カラム毎に、前記メインノズルと前記ダミーノズルを交互に切り替える切替手段と
   前記切替手段を用いて、前記メインノズルからの液体の吐出状態を良好にするために、該メインノズル及び前記ダミーノズルから予備吐出を行う予備吐出動作として、前記メインノズルと前記ダミーノズルを１カラム毎に交互に吐出を行うトグル予備吐出動作を実行制御する制御手段と
   を備えることを特徴とする記録ヘッドの制御回路。
10. 液体が供給される共通液室と、この共通液室の長手方向に沿って該共通液室の両側にそれぞれ所定間隔で配列する記録に用いる複数のメインノズルと、これらメインノズルの配列方向に沿ってその配列方向の両側に配置される記録には用いない複数のダミーノズルと、前記メインノズルとダミーノズルがそれぞれ開口すると共にそれぞれ前記共通液室に連通する複数の液室とを有する記録ヘッドにおいて、前記メインノズルから液体を吐出して記録媒体に記録を行う記録ヘッドの駆動方法であって、
    前記メインノズル及び前記ダミーノズルに対する全ノズル駆動周期である１カラム毎に、前記メインノズルと前記ダミーノズルを交互に切り替える切替工程と
    前記切替手段を用いて、前記メインノズルからの液体の吐出状態を良好にするために、該メインノズル及び前記ダミーノズルから予備吐出を行う予備吐出動作として、前記メインノズルと前記ダミーノズルを１カラム毎に交互に吐出を行うトグル予備吐出動作を実行制御する制御工程と
    を備えることを特徴とする記録ヘッドの駆動方法。

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