ところで、FWA記録ヘッドを、入力されたシリアル画像データをパラレル信号に変換する変換回路として、記録素子と同数のシフトレジスタを直列接続して構成された変換回路を用いた複数個の記録ヘッドを千鳥配置して構成する場合、一例として図10に示すように、1種類の記録ヘッド102を、上下方向を交互に入れ替えた状態で用紙幅方向に沿って複数個配置することが一般的である。これは、上記の画像処理を行うにしても、各記録ヘッド102に設けられた記録素子104の各記録ヘッド102間の距離dをできるだけ小さくした方が記録画像の画質の面で有利であるためと、全ての記録ヘッド102で共通のFPC(Flexible Printed Circuit)を用いることができることから製造コストの面で有利であるためである。
しかしながら、このように複数個の記録ヘッドを千鳥配置して構成するFWA記録ヘッドに対して上述した各特許文献に記載されている記録ヘッドを適用した場合、各記録ヘッド間の接続配線が複雑になると共に、画像データを入力するための負荷が大きくなる、という問題点があった。
すなわち、一例として図10に示されるように、この場合、隣接配置された各記録ヘッド102間でシリアル画像データの転送方向が逆方向となるため、最終段以外の各記録ヘッド102における最終段のシフトレジスタ106と次段の記録ヘッド102の1段目のシフトレジスタとの間の距離が長くなってしまう結果、接続配線が複雑となってしまう。このように、各記録ヘッド間の接続配線が複雑になる結果、配線コストが増大する、といった問題や、信号遅延が増大して、上記変換回路をシフトレジスタの直列回路で構成した場合における各シフトレジスタの高速駆動が困難になる、といった問題が生じることになる。
一方、一例として図10に示されるように、この場合、システム側からFWA記録ヘッド100に対して画像データをシリアルに入力する際に、同図上段側に配置された2つの記録ヘッド102に対しては画像データを逆転方向に再配置し直して入力する必要があり、画像データを入力するための負荷が著しく増大してしまう。すなわち、図10に示されるFWA記録ヘッド100における同図左端の記録素子104から同図右端側に近づくに従って順に‘1’,‘2’,・・・‘4096’と昇順に記録素子番号を付した場合、1,2,・・・,1023,1024,2048,2047,・・・,1026,1025,2049,2050・・・という記録素子番号の順に画像データを再配置して入力する必要がある。
本発明は上記問題点を解消するためになされたものであり、複数個カスケード接続した場合における接続配線の複雑化及び画像データを入力するための負荷の増大を防止することのできる画像記録ヘッドを提供することを第1の目的とし、画像記録ヘッドに対して画像データを入力する際の負荷の増大を防止することのできる画像記録装置を提供することを第2の目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1記載の画像記録ヘッドは、一列に配列された複数の記録素子を駆動させることによって当該一列分の画像の記録を一括して行うと共に、複数個カスケード接続することによって単体で用いた場合より幅の広い画像の記録を一括して行うことのできる画像記録ヘッドであって、各々記録する画像を示すシリアル画像データを入力する役割と当該シリアル画像データを出力する役割の2つの役割を有する2つの入出力部と、前記入出力部の何れか一方を介して入力された前記シリアル画像データのシリアル転送を行い他方の前記入出力部を介して出力すると共に、当該シリアル転送を行うことによって前記シリアル画像データを前記複数の記録素子を個別に駆動させるためのパラレル信号に変換して対応する前記記録素子側に供給するものとして構成され、かつ前記シリアル画像データの転送方向を一方向及び当該一方向の逆方向の何れか一方の方向に選択的に設定可能に構成された変換回路と、一方の前記入出力部と前記変換回路の間に接続されると共に、当該入出力部を介して入力された前記シリアル画像データを前記変換回路に入力させる役割と前記変換回路から出力された前記シリアル画像データを当該入出力部を介して出力させる役割の2つの役割を有し、当該2つの役割の何れか一方が選択的に設定可能に構成された第1の入出力回路と、他方の前記入出力部と前記変換回路の間に接続されると共に、当該入出力部を介して入力された前記シリアル画像データを前記変換回路に入力させる役割と前記変換回路から出力された前記シリアル画像データを当該入出力部を介して出力させる役割の2つの役割を有し、当該2つの役割の何れか一方が選択的に設定可能に構成された第2の入出力回路と、を備えている。
請求項1記載の画像記録ヘッドは、各々記録する画像を示すシリアル画像データを入力する役割と当該シリアル画像データを出力する役割の2つの役割を有する2つの入出力部を備えている。この2つの入出力部が、前述した‘画像データの入出力用のパッド’に相当する。
また、本発明では、変換回路により、前記入出力部の何れか一方を介して入力された前記シリアル画像データのシリアル転送が行われ他方の前記入出力部を介して出力されると共に、当該シリアル転送を行うことによって前記シリアル画像データが複数の記録素子を個別に駆動させるためのパラレル信号に変換されて対応する記録素子側に供給される。ここで、本発明の変換回路は、前記シリアル画像データの転送方向を一方向及び当該一方向の逆方向の何れか一方の方向に選択的に設定可能に構成されている。
そして、本発明では、一方の前記入出力部を介して入力された前記シリアル画像データを前記変換回路に入力させる役割と前記変換回路から出力された前記シリアル画像データを当該入出力部を介して出力させる役割の2つの役割を有し、当該2つの役割の何れか一方が選択的に設定可能に構成された第1の入出力回路が当該入出力部と前記変換回路の間に接続される。
更に、本発明では、他方の前記入出力部(第1の入出力回路が接続されていない入出力部)を介して入力された前記シリアル画像データを前記変換回路に入力させる役割と前記変換回路から出力された前記シリアル画像データを当該入出力部を介して出力させる役割の2つの役割を有し、当該2つの役割の何れか一方が選択的に設定可能に構成された第2の入出力回路が当該入出力部と前記変換回路の間に接続される。
以上のように画像記録ヘッドを構成することにより、当該画像記録ヘッドを複数個カスケード接続して用いる場合には、当該複数個の画像記録ヘッドにおけるシリアル画像データの転送方向が同一方向となるように各画像記録ヘッドの変換回路におけるシリアル画像データの転送方向と、第1の入出力回路及び第2の入出力回路の役割と、を設定することにより、各画像記録ヘッド間の互いに隣接する入出力部を接続することでカスケード接続することが可能になると共に、画像データを再配置し直すことなく入力することが可能となり、当該カスケード接続における接続配線の複雑化及び画像データを入力するための負荷の増大を防止することができる。
このように、請求項1記載の画像記録ヘッドによれば、各々記録する画像を示すシリアル画像データを入力する役割と当該シリアル画像データを出力する役割の2つの役割を有する2つの入出力部と、前記入出力部の何れか一方を介して入力された前記シリアル画像データのシリアル転送を行い他方の前記入出力部を介して出力すると共に、当該シリアル転送を行うことによって前記シリアル画像データを複数の記録素子を個別に駆動させるためのパラレル信号に変換して対応する前記記録素子側に供給するものとして構成された変換回路と、一方の前記入出力部と前記変換回路の間に接続された第1の入出力回路と、他方の前記入出力部と前記変換回路の間に接続された第2の入出力回路と、を備えると共に、前記変換回路を、前記シリアル画像データの転送方向を一方向及び当該一方向の逆方向の何れか一方の方向に選択的に設定可能に構成し、かつ前記第1の入出力回路及び前記第2の入出力回路を、接続された入出力部を介して入力された前記シリアル画像データを前記変換回路に入力させる役割と前記変換回路から出力された前記シリアル画像データを当該入出力部を介して出力させる役割の2つの役割を有し、当該2つの役割の何れか一方を選択的に設定可能に構成したので、複数個カスケード接続した場合における接続配線の複雑化及び画像データを入力するための負荷の増大を防止することができる。
なお、本発明の変換回路は、請求項2に記載の発明のように、各々前記複数の記録素子に対応すると共に直列接続された複数のシフトレジスタによって前記シリアル画像データのシリアル転送を行うものとすることができる。
また、この場合、請求項3に記載の発明のように、前記複数のシフトレジスタを双方向転送可能なものとすることが好ましい。これにより、変換回路の構成を単純化することができる。なお、請求項2に記載の発明における複数のシフトレジスタとしては、この他、一方向のみに転送可能なものを適用することもできるが、この場合は、シリアル画像データを一方向に転送させるシフトレジスタ群と、シリアル画像データを一方向の逆方向に転送させるシフトレジスタ群の2つのシフトレジスタ群を用意しておき、何れか一方のシフトレジスタ群を選択的に適用する等、変換回路の構成が複雑化することになる。
また、本発明は、請求項4に記載の発明のように、前記変換回路における前記シリアル画像データの転送方向の初期状態を設定する設定回路を更に備えることが好ましい。これにより、本発明の画像記録ヘッドをカスケード接続して用いる場合に、カスケード接続後の各画像記録ヘッドにおけるシリアル画像データの転送方向の初期状態を予め同一方向に揃えておくことによって、当該カスケード接続された画像記録ヘッドによるシリアル画像データの転送方向を単一の信号のみによって逆転させることができるようになる。
なお、本発明は、請求項5に記載の発明のように、前記記録素子を、インクを吐出させることにより画像を記録するものとすることができる。この場合の記録素子としては、ピエゾ駆動の画像記録装置に本発明の画像記録ヘッドを用いる場合のピエゾ素子や、サーマル式の画像記録装置に本発明の画像記録ヘッドを用いる場合のヒータ素子等を例示することができる。
一方、上記第2の目的を達成するために、請求項6記載の画像記録装置は、請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の画像記録ヘッドを、前記入出力部を介して複数個カスケード接続して構成した統合記録ヘッドと、前記複数個の画像記録ヘッドにおける前記シリアル画像データの転送方向が同一方向となるように各画像記録ヘッドの前記変換回路における前記シリアル画像データの転送方向と、前記第1の入出力回路及び前記第2の入出力回路の役割と、を設定する転送方向設定手段と、前記転送方向設定手段により設定された前記シリアル画像データの転送方向の最上流に位置する前記画像記録ヘッドのカスケード接続されていない前記入出力部に対して前記シリアル画像データを入力する画像入力手段と、を備えている。
請求項6記載の画像記録装置は、本発明の画像記録ヘッドを、前記入出力部を介して複数個カスケード接続して構成した統合記録ヘッドを備えている。
ここで、本発明では、転送方向設定手段により、前記複数個の画像記録ヘッドにおける前記シリアル画像データの転送方向が同一方向となるように各画像記録ヘッドの前記変換回路における前記シリアル画像データの転送方向と、前記第1の入出力回路及び前記第2の入出力回路の役割と、が設定され、画像入力手段により、前記転送方向設定手段によって設定された前記シリアル画像データの転送方向の最上流に位置する前記画像記録ヘッドのカスケード接続されていない前記入出力部に対して前記シリアル画像データが入力される。
このように、請求項6記載の画像記録装置によれば、本発明の画像記録ヘッドを、入出力部を介して複数個カスケード接続して構成した統合記録ヘッドを備えると共に、当該複数個の画像記録ヘッドにおけるシリアル画像データの転送方向が同一方向となるように各画像記録ヘッドの変換回路におけるシリアル画像データの転送方向と、第1の入出力回路及び第2の入出力回路の役割と、を設定し、かつ設定したシリアル画像データの転送方向の最上流に位置する画像記録ヘッドのカスケード接続されていない入出力部に対してシリアル画像データを入力しているので、当該シリアル画像データを再配置し直すことなく入力することができ、画像記録ヘッドに対して画像データを入力する際の負荷の増大を防止することができる。
本発明に係る画像記録ヘッドによれば、各々記録する画像を示すシリアル画像データを入力する役割と当該シリアル画像データを出力する役割の2つの役割を有する2つの入出力部と、前記入出力部の何れか一方を介して入力された前記シリアル画像データのシリアル転送を行い他方の前記入出力部を介して出力すると共に、当該シリアル転送を行うことによって前記シリアル画像データを複数の記録素子を個別に駆動させるためのパラレル信号に変換して対応する前記記録素子側に供給するものとして構成された変換回路と、一方の前記入出力部と前記変換回路の間に接続された第1の入出力回路と、他方の前記入出力部と前記変換回路の間に接続された第2の入出力回路と、を備えると共に、前記変換回路を、前記シリアル画像データの転送方向を一方向及び当該一方向の逆方向の何れか一方の方向に選択的に設定可能に構成し、かつ前記第1の入出力回路及び前記第2の入出力回路を、接続された入出力部を介して入力された前記シリアル画像データを前記変換回路に入力させる役割と前記変換回路から出力された前記シリアル画像データを当該入出力部を介して出力させる役割の2つの役割を有し、当該2つの役割の何れか一方を選択的に設定可能に構成したので、複数個カスケード接続した場合における接続配線の複雑化及び画像データを入力するための負荷の増大を防止することができる、という効果が得られる。
また、本発明に係る画像記録装置によれば、本発明の画像記録ヘッドを、入出力部を介して複数個カスケード接続して構成した統合記録ヘッドを備えると共に、当該複数個の画像記録ヘッドにおけるシリアル画像データの転送方向が同一方向となるように各画像記録ヘッドの変換回路におけるシリアル画像データの転送方向と、第1の入出力回路及び第2の入出力回路の役割と、を設定し、かつ設定したシリアル画像データの転送方向の最上流に位置する画像記録ヘッドのカスケード接続されていない入出力部に対してシリアル画像データを入力しているので、当該シリアル画像データを再配置し直すことなく入力することができ、画像記録ヘッドに対して画像データを入力する際の負荷の増大を防止することができる、という効果が得られる。
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。なお、ここでは、本発明に係る画像記録ヘッドを、ピエゾ素子を駆動させてインク液滴を吐出することによって画像を記録するインクジェット記録ヘッドに適用した場合について説明する。
まず、図1を参照して、本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッド10の構成を説明する。
同図に示すように、本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッド10は、一列に配列された複数(本実施の形態では1024個)の記録素子22及び当該記録素子22と同数のドライバ24を含んで構成された記録素子ドライバ回路20と、上記記録素子22と同数のプリドライバ32を含んで構成されたプリドライバ回路30と、上記記録素子22と同数のラッチ42及びシフトレジスタ44を含んで構成された変換回路40と、2つの入出力回路82、84と、2つのパッド80、86と、を備えている。
なお、本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッド10は、上述したように、ピエゾ素子を駆動させてインク液滴を吐出することによって画像を記録するものであり、上記記録素子22としてピエゾ素子が用いられている。また、本実施の形態では、上記ドライバ24として伝送ゲートが、プリドライバ32として2入力ANDゲートが、各々用いられている。更に、本実施の形態に係る入出力回路82、84は、データの転送方向が一方向及び当該一方向とは逆方向の双方向転送が可能とされており、各入出力回路82、84には、各々2つの入出力端子が備えられている。
一方、インクジェット記録ヘッド10は、後述するイネーブル信号を発生するイネーブル信号発生回路50と、後述するセレクト信号を発生する駆動方向選択回路60と、変換回路40における画像データの転送方向の初期状態を設定するための駆動方向デフォルト設定・保存回路70と、を備えている。
記録素子ドライバ回路20に設けられた各記録素子22の一方の端子は基準電圧HVDDを供給するための電源ラインに接続されており、他方の端子は対応するドライバ24の一方の端子に接続されている。ここで、各ドライバ24の他方の端子は接地されている。
また、ドライバ24のゲート制御端子は、一方の入力端子がイネーブル信号発生回路50の対応するイネーブル信号を出力する出力端子に接続されると共に他方の入力端子が対応するラッチ42の出力端子に接続された、対応するプリドライバ32の出力端子に接続されている。
従って、各記録素子22は、イネーブル信号がハイ・レベルとされた状態で、対応するラッチ42からの出力信号に応じて駆動することができる。
一方、変換回路40において各シフトレジスタ44は直列接続されており、最終段以外の各シフトレジスタ44の出力端子は対応するラッチ42及び次段のシフトレジスタ44の入力端子に各々接続されている。また、最終段のシフトレジスタ44の出力端子は入出力回路84の一方の入出力端子に、1段目のシフトレジスタ44の入力端子は入出力回路82の一方の入出力端子に、各々接続されている。
また、入出力回路82の他方の入出力端子はパッド80に、入出力回路84の他方の入出力端子はパッド86に、各々接続されている。
また、駆動方向選択回路60のセレクト信号を出力する出力端子は各シフトレジスタ44及び入出力回路82、84に設けられた後述するセレクト端子SELに接続されている。
そして、駆動方向選択回路60には駆動方向デフォルト設定・保存回路70の出力端子が接続されている。
なお、本実施の形態に係るシフトレジスタ44及び入出力回路82、84は双方向にデータの転送が可能に構成されているが、図1では、錯綜を回避するために、シフトレジスタ44及び入出力回路82、84において転送されるデータの転送方向を示す矢印を同図右側から左側へ向けた一方向のみで図示されているが、実際には、当該矢印が逆方向となる場合もある。
次に、以上のように構成されたインクジェット記録ヘッド10の本発明に特に関係する部分の構成について詳細に説明する。まず、図2及び図3を参照して、変換回路40における各シフトレジスタ44の構成及び接続状態について説明する。
図2に示すように、本実施の形態に係るシフトレジスタ44は、セレクト端子SEL、2つの入力端子I1、I2、及び出力端子OUTを備えている。
本実施の形態に係るシフトレジスタ44は、図3に示すように、2入力1出力のセレクタ44A、4つのインバータ44B〜44E、及び4つの伝送ゲート44F〜44Iを含んで構成された双方向シフトレジスタとされており、セレクト端子SELに入力されたセレクト信号の状態に応じてセレクタ44Aから選択的に出力された入力端子I1又は入力端子I2から入力されたデータを、クロック端子CLKから入力されたクロック信号に同期して出力端子OUTに向けて転送するものである。なお、このように構成されたシフトレジスタは従来既知のものであるので、これ以上のここでの説明は省略する。
変換回路40では、図2に示すように、最終段以外の各シフトレジスタ44の出力端子OUTが次段のシフトレジスタ44の入力端子I1に接続され、1段目以外のシフトレジスタ44の出力端子OUTが前段のシフトレジスタ44の入力端子I2に接続される。
また、最終段のシフトレジスタ44の出力端子OUT及び入力端子I2が入出力回路84のパッド86には接続されていない側の入出力端子に接続されており、1段目のシフトレジスタ44の入力端子I1及び出力端子OUTが入出力回路82のパッド80には接続されていない側の入出力端子に接続されている。
更に、各シフトレジスタ44のセレクト端子SELは駆動方向選択回路60に接続されており、当該駆動方向選択回路60から共通のセレクト信号が入力される。
このように構成された変換回路40では、駆動方向選択回路60から入力されるセレクト信号がハイ・レベルであるのか、ロー・レベルであるのかに応じて、データの転送方向を一括して切り換えることができる。
次に、図4を参照して、入出力回路82の構成について説明する。
同図に示すように、本実施の形態に係る入出力回路82は、2つのバッファ82A及び82Bと、2つの伝送ゲート82C及び82Dと、インバータ82Eと、2つの入出力端子IOと、セレクト端子SELと、を備えている。
バッファ82Aの入力端子は一方の入出力端子IOに接続されており、出力端子は伝送ゲート82Dを介して他方の入出力端子IOに接続されている。また、バッファ82Bの入力端子は上記他方の入出力端子IOに接続されており、出力端子は伝送ゲート82Cを介して上記一方の入出力端子IOに接続されている。
また、セレクト端子SELはインバータ82Eを介して伝送ゲート82Cの制御入力端子に接続されると共に、伝送ゲート82Dの制御入力端子に直接接続されている。
そして、上記一方の入出力端子IOは変換回路40における1段目のシフトレジスタ44の入力端子I1及び出力端子OUTに接続されると共に、上記他方の入出力端子IOはパッド80に接続されている。
このように構成された入出力回路82では、セレクト端子SELに入力されたセレクト信号がハイ・レベルであるのか、ロー・レベルであるのかに応じて、各入出力端子IO間のデータの転送方向を切り換えることができる。
なお、入出力回路84の構成は入出力回路82と同一であり、一方の入出力端子IOの接続先がパッド86となり、他方の入出力端子IOの接続先が変換回路40における最終段のシフトレジスタ44の出力端子OUT及び入力端子I2となる点以外については入出力回路82と同一であるので、ここでの説明は省略する。
次に、図5を参照して、駆動方向デフォルト設定・保存回路70の構成について説明する。
同図に示すように、本実施の形態に係る駆動方向デフォルト設定・保存回路70は、ヒューズ素子70Aと、抵抗70Bと、FET(電界効果トランジスタ)70Cと、入力端子及び出力端子と、を備えている。
ヒューズ素子70Aの一方の端子は基準電圧VDDを供給するための電源ラインに接続されており、他方の端子は抵抗70Bを介して接地されている。また、入力端子はFET70Cのゲート端子に接続されており、当該FET70Cのソース端子は抵抗70Bのヒューズ70Aに接続されている側の端子に接続されると共に出力端子に接続されている。一方、FET70Cのドレイン端子は接地されている。なお、本実施の形態では、抵抗70Bとして抵抗値が100kΩのものを適用している。
以上のように構成された駆動方向デフォルト設定・保存回路70では、入力端子にハイ・レベルの信号が入力(印加)されることにより、上記電源ライン、ヒューズ素子70A、FET70C、グランドの順に所定電流値(本実施の形態では、約20mA)の電流が流れてヒューズ素子70Aが切断される。従って、この場合、電源ラインに基準電圧VDDが供給された状態で出力端子からロー・レベルの信号が出力される。
これに対し、入力端子がロー・レベルとされている場合には、上記電源ライン、ヒューズ素子70A、抵抗70B、グランドの順に所定電流値(本実施の形態では、数mA程度)の電流が流れてヒューズ素子70Aが切断されることはない。従って、この場合、電源ラインに基準電圧VDDが供給された状態で出力端子からハイ・レベルの信号が出力される。
このように、本実施の形態に係る駆動方向デフォルト設定・保存回路70は、入力端子にハイ・レベルの信号を入力するか否かによって、出力端子から出力される信号のレベルを設定することができる。
次に、図6を参照して、本実施の形態に係るFWA記録ヘッド90及び画像記録装置98の構成を説明する。
同図に示すように、FWA記録ヘッド90は、複数個(ここでは、4個)のインクジェット記録ヘッド10と、2つのパッド92、94と、を備えている。
各インクジェット記録ヘッド10は、各インクジェット記録ヘッド10に設けられている記録素子22の配列方向が同一方向となり、かつ当該配列方向に直交する方向の位置が1個ずつ交互にずれるように千鳥配置されている。なお、以下では、便宜上、同図右端に位置されるインクジェット記録ヘッド10を1段目のインクジェット記録ヘッド10といい、同図右端から2番目に位置されるインクジェット記録ヘッド10を2段目のインクジェット記録ヘッド10といい、同図右端から3番目に位置されるインクジェット記録ヘッド10を3段目のインクジェット記録ヘッド10といい、同図左端に位置されるインクジェット記録ヘッド10を4段目のインクジェット記録ヘッド10という。
FWA記録ヘッド90を製造するに当たり、奇数段目として適用するインクジェット記録ヘッド10は、駆動方向デフォルト設定・保存回路70の入力端子にハイ・レベルの信号を入力することにより、当該駆動方向デフォルト設定・保存回路70から駆動方向選択回路60に対してロー・レベルの信号が入力されるようにデフォルト状態(初期状態)を設定する。これにより、奇数段目のインクジェット記録ヘッド10における初期状態での画像データの転送方向を、偶数段目のインクジェット記録ヘッド10と逆方向とすることができる。
そして、FWA記録ヘッド90では、奇数段目のインクジェット記録ヘッド10を記録素子22がシフトレジスタ44より下側となり、偶数段目のインクジェット記録ヘッド10を記録素子22がシフトレジスタ44より上側となるように、各インクジェット記録ヘッド10を配置する。
このように各インクジェット記録ヘッド10を配置することにより、各インクジェット記録ヘッド10に設けられた記録素子22の各記録ヘッド10間の距離を小さくすることができ、記録画像の画質を向上させることができると共に、全てのインクジェット記録ヘッド10で共通のFPCを用いることができることから画像記録装置98の製造コストを低減させることができる。
ここで、上述したように、奇数段目のインクジェット記録ヘッド10については、初期状態での画像データの転送方向が偶数段目のインクジェット記録ヘッド10と逆方向とされているので、全てのインクジェット記録ヘッド10の初期状態での画像データの転送方向を同一方向に揃えることができる。
一方、1段目のインクジェット記録ヘッド10のパッド86はパッド92に、4段目のインクジェット記録ヘッド10のパッド86はパッド94に、各々接続されている。また、1段目のインクジェット記録ヘッド10のパッド80は2段目のインクジェット記録ヘッド10のパッド80に、2段目のインクジェット記録ヘッド10のパッド86は3段目のインクジェット記録ヘッド10のパッド86に、3段目のインクジェット記録ヘッド10のパッド80は4段目のインクジェット記録ヘッド10のパッド80に、各々接続されている。
FWA記録ヘッド90では、上述したように全てのインクジェット記録ヘッド10の初期状態での画像データの転送方向を同一方向に揃えているので、各インクジェット記録ヘッド10間の接続配線を、図10に示した構成に比較して単純化することができる。
一方、本実施の形態に係る画像記録装置98には、当該画像記録装置98全体の動作を司る制御部96が設けられている。
制御部96は、FWA記録ヘッド90のパッド92及びパッド94に電気的に接続されており、記録すべき画像を示す画像データをシリアル画像データとしてパッド92又はパッド94に入力する。
また、制御部96は、FWA記録ヘッド90に設けられている不図示の保持回路を介して各インクジェット記録ヘッド10の駆動方向選択回路60に電気的に接続されており、各駆動方向選択回路60に対してシリアル画像データの転送方向を示す転送方向指示信号を入力する。
また、制御部96は、各インクジェット記録ヘッド10のイネーブル信号発生回路50に電気的に接続されており、イネーブル信号発生回路50の作動を制御する。更に、制御部96は、各インクジェット記録ヘッド10のラッチ42に接続されており、各ラッチ42にラッチ信号を入力することによって各ラッチ42によるデータのラッチ動作を制御する。
一方、画像記録装置98には、画像記録装置98の各部における動作タイミングの基準となるクロック信号を発生する不図示のクロック信号発生回路が設けられており、制御部96には当該クロック信号発生回路のクロック信号を出力する出力端子が接続されている。そして、制御部96は、クロック信号発生回路から入力されたクロック信号に基づいて各部の作動を制御する。
次に、図7を参照して、本実施の形態に係る画像記録装置98の動作を説明する。
同図に示すように、制御部96は、画像データの送信に先立ち、クロック信号に同期して関係各部に各種設定信号を入力することにより、各種設定を行う。
ここで、当該設定にはFWA記録ヘッド90におけるシリアル画像データの転送方向の設定が含まれており、制御部96は、予め定められた当該転送方向を示すハイ・レベル又はロー・レベルの転送方向指示信号を上記保持回路に出力する。これによって上記保持回路は、当該転送方向指示信号を各インクジェット記録ヘッド10の駆動方向選択回路60に対する出力信号として保持する。
一方、駆動方向選択回路60では、駆動方向デフォルト設定・保存回路70から入力されている信号のレベルと、上記保持回路から入力されている信号のレベルの組み合わせに応じたセレクト信号を生成してシフトレジスタ44、入出力回路82、入出力回路84の各々のセレクト端子SELに入力する。なお、本実施の形態では、駆動方向デフォルト設定・保存回路70から入力されている信号がハイ・レベルである場合に初期状態のシリアル画像データの転送方向としてパッド80からパッド86に向けた転送方向を、駆動方向デフォルト設定・保存回路70から入力されている信号がロー・レベルである場合にシリアル画像データの初期状態の転送方向としてパッド86からパッド80に向けた転送方向を、各々設定するものとされている。そして、駆動方向選択回路60は、上記保持回路から入力されている信号がハイ・レベルである場合はシリアル画像データの転送方向を当該初期状態のままとするセレクト信号を生成し、上記保持回路から入力されている信号がロー・レベルである場合はシリアル画像データの転送方向を当該初期状態の逆方向とするセレクト信号を生成して各部に出力する。
本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッド10では、上記のような駆動方向デフォルト設定・保存回路70を備えることによって各インクジェット記録ヘッド10によるシリアル画像データの転送方向を同一方向に揃えるようにしているので、制御部96から各インクジェット記録ヘッド10の駆動方向選択回路60に入力する転送方向指示信号を単一のものとすることができ、簡易にFWA記録ヘッド90におけるシリアル画像データの転送方向を切り換えることができる。
上記各種設定が終了すると、制御部96は、各インクジェット記録ヘッド10の各ラッチ42に対して、データを保持することのできるラッチ信号(本実施の形態では、ハイ・レベルのラッチ信号)の入力を開始すると共に、パッド92に対して、全ての記録素子22に対応する画像データのシリアル入力をクロック信号に同期させて行う。これにより、記録素子22の数と同数の画像データを入力した時点で、全てのシフトレジスタ44に、対応する記録素子22を駆動させるための画像データが保持された状態となるので、この時点で上記ラッチ信号を、各ラッチ42がデータをラッチすることのできる状態(本実施の形態では、ロー・レベル)に切り換える。これによって各ラッチ42には全ての記録素子22に対応する画像データがラッチされる。
次に制御部96は、上記ラッチ信号を、各ラッチ42がデータを保持することのできる状態(本実施の形態では、ハイ・レベル)に切り換えて各ラッチ42を保持状態にすると共に、パッド92に対して、全ての記録素子22に対応する次の画像データのシリアル入力をクロック信号に同期させて行う。
また、制御部96は、当該画像データのシリアル入力と並行して、イネーブル信号発生回路50に対し、各インクジェット記録ヘッド10のプリドライバ回路30における各プリドライバ32に対してハイ・レベルのイネーブル信号を出力させる。これにより、各ラッチ42に保持された画像データに応じて対応するドライバ24のスイッチング状態が切り換えられ、これに応じて記録素子22の作動が制御されて、制御部96から入力された画像データに応じた画像が記録されることになる。
以上のシリアル画像データの入力及び当該画像データによる画像の記録動作を記録用紙1枚分の画像データについて繰り返し行うことにより、記録用紙1枚分の画像を記録することができる。
なお、記録用紙に対する両面印刷等のために、FWA記録ヘッド90におけるシリアル画像データの転送方向を逆転させる必要がある場合に、制御部96は、転送方向指示信号の状態をそれまでと逆にする。これによって、各インクジェット記録ヘッド10によるシリアル画像データの転送方向が逆方向となるように、一度に切り換えることができる。
以上詳細に説明したように、本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッド10では、各々記録する画像を示すシリアル画像データを入力する役割と当該シリアル画像データを出力する役割の2つの役割を有する2つのパッド80、86と、当該パッド80、86の何れか一方を介して入力されたシリアル画像データのシリアル転送を行い他方のパッドを介して出力すると共に、当該シリアル転送を行うことによってシリアル画像データを複数の記録素子22を個別に駆動させるためのパラレル信号に変換して対応する記録素子22側に供給するものとして構成された変換回路40と、各々パッド80及びパッド86と変換回路40の間に接続された入出力回路82及び入出力回路84と、を備えると共に、変換回路40を、シリアル画像データの転送方向を一方向及び当該一方向の逆方向の何れか一方の方向に選択的に設定可能に構成し、かつ入出力回路82及び入出力回路84を、接続されたパッドを介して入力されたシリアル画像データを変換回路40に入力させる役割と変換回路40から出力されたシリアル画像データを当該パッドを介して出力させる役割の2つの役割を有し、当該2つの役割の何れか一方を選択的に設定可能に構成したので、接続配線の複雑化及び画像データを入力するための負荷の増大を防止することができる。
また、本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッド10では、変換回路40を、各々複数の記録素子22に対応すると共に直列接続された複数のシフトレジスタ44によってシリアル画像データのシリアル転送を行うものとして構成すると共に、当該複数のシフトレジスタ44を双方向転送可能なものとして構成したので、シフトレジスタとして一方向のみに転送可能なシフトレジスタを適用した場合に比較して、変換回路40の構成を単純化することができる。
また、本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッド10では、変換回路40におけるシリアル画像データの転送方向の初期状態を設定する駆動方向デフォルト設定・保存回路70を備えているので、当該インクジェット記録ヘッド10をカスケード接続して用いる場合に、カスケード接続後の各インクジェット記録ヘッド10におけるシリアル画像データの転送方向の初期状態を予め同一方向に揃えておくことによって、当該カスケード接続されたインクジェット記録ヘッド10によるシリアル画像データの転送方向を単一の信号(転送方向指示信号)のみによって逆転させることができるようになる。
一方、本実施の形態に係る画像記録装置98では、以上のようなインクジェット記録ヘッド10を、パッド80、86を介して複数個(ここでは、4個)カスケード接続して構成したFWA記録ヘッド90を備えると共に、当該複数個のインクジェット記録ヘッド10におけるシリアル画像データの転送方向が同一方向となるように各インクジェット記録ヘッド10の変換回路40におけるシリアル画像データの転送方向と、入出力回路82及び入出力回路84の役割と、を設定し、かつ設定したシリアル画像データの転送方向の最上流に位置するインクジェット記録ヘッド10のカスケード接続されていないパッドに対してシリアル画像データを入力しているので、当該シリアル画像データを再配置し直すことなく入力することができ、FWA記録ヘッド90に対して画像データを入力する際の負荷の増大を防止することができる。
なお、本実施の形態では、本発明の画像記録ヘッドをピエゾ素子によりインク液滴を吐出することによって画像を記録するインクジェット記録ヘッドに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ヒータによる加熱によりインク液滴を吐出することによって画像を記録するインクジェット記録ヘッドに適用することもできる。この場合は、図1に示される記録素子22として、ピエゾ素子に代えてヒータを適用することになる。この場合も、本実施の形態と同様の効果を奏することができる。
また、本実施の形態では、FWA記録ヘッド90に含まれる全てのインクジェット記録ヘッド10をカスケード接続する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、インクジェット記録ヘッド10を複数個ずつのグループに分け、各グループ毎にカスケード接続して、各グループ毎に並行してシリアル画像データを入力する形態とすることもできる。この場合、各グループ毎に画像データをシリアル入力するための接続線を設ける必要が生じるが、全ての画像データをシリアル入力する場合に比較して画像データの入力に費やされる時間を短時間化することができる。
また、本実施の形態では、複数のインクジェット記録ヘッド10を千鳥配置することによりFWA記録ヘッド90を構成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、一例として図8に示すように、複数のインクジェット記録ヘッド10を斜め配置することによりFWA記録ヘッド90を構成する形態とすることもできる。この場合、シリアル画像データを入力するための負荷の増大を防止する効果は得られないものの、各インクジェット記録ヘッド10間の接続配線を単純化できる効果は得ることができる。
また、本実施の形態で説明したインクジェット記録ヘッド10の構成や画像記録装置98の構成(図1〜図6参照。)は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。
例えば、図1では、ドライバ24として伝送ゲートを適用した場合について示したが、当該伝送ゲートに代えて高耐圧FETを適用してもよい。この場合も、本実施の形態と同様の効果を奏することができる。
更に、本実施の形態で示したタイムチャート(図7参照。)も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。