JP2010076191A

JP2010076191A - 液滴吐出制御装置及び液滴吐出装置

Info

Publication number: JP2010076191A
Application number: JP2008245807A
Authority: JP
Inventors: Seiichiro Oku; 誠一郎奥
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2008-09-25
Filing date: 2008-09-25
Publication date: 2010-04-08

Abstract

【課題】簡単かつ正確に複数のヘッド制御部を識別するための識別符号を設定することができる。
【解決手段】液滴吐出制御装置１５は、液滴を吐出する吐出ノズルが複数配列されたラインヘッド１６を分割した複数のブロック１８Ａ〜１８Ｄに対応して設けられ、制御線２０によりデイジーチェーン接続された複数のヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄであって、対応するブロックの吐出ノズルを制御し、前段のヘッド制御部から送信された識別符号を受信し、受信した識別符号を設定し、設定された識別符号と異なる識別符号を生成し、生成した識別符号を次段のヘッド制御部に送信する複数のヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄと、初段のヘッド制御部１４Ａと最終段のヘッド制御部１４Ｄと接続され、ヘッド制御部１４Ａに設定すべき識別符号をヘッド制御部１４Ａに出力すると共に、ヘッド制御部１４Ｄから識別符号を入力する上位制御部２２と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、液滴吐出制御装置及び液滴吐出装置に係り、特に、液滴吐出ヘッドを複数のヘッド制御部で制御する液滴吐出制御装置及び液滴吐出装置に関する。

従来、紙等の印刷媒体の幅方向全域にノズルを配置した、いわゆるラインヘッド方式の記録ヘッドを備えたインクジェットプリント装置においては、記録ヘッドには、例えば数千個以上の多数のノズルが印刷媒体の幅方向に配置される。各ノズルは、制御回路によってインクの吐出制御されるが、ラインヘッド方式の記録ヘッドではノズル数が多く、記録ヘッドの幅方向の長さがかなり長くなるため、制御回路は同一の回路基板（以下、ヘッド制御部）を複数個並べて構成するのが一般的である。

例えば、解像度が１２００ｄｐｉで５００ｍｍ幅のラインヘッド方式の記録ヘッドの場合、１０２４ノズルごとにヘッド制御部を持つとすると、ラインヘッド全体で２３個のヘッド制御部が必要になる。

このように、複数のヘッド制御部によって記録ヘッドを制御する場合、これらのヘッド制御部を上位制御部から適切に制御するための通信ラインが必要となる。この制御用の通信ラインは、多数のヘッド制御部を接続するため、例えばイーサネット（登録商標）等のネットワークやバスライン等が用いられる。

また、印字時には、画像データを格納するメモリ等を備えた上位制御部から、これらのヘッド制御部に対してそれぞれのヘッド位置に応じた画像データを転送する必要があり、そのためのデータ転送ラインが必要になる．

このような場合、各々のヘッド制御部は、同一の回路基板を用いて構成されるのが通常であるので、上記の画像データの転送や制御用の通信を適切に行うためには、ヘッド制御部各々のヘッド位置に応じた識別情報を持つ必要があり、その設定手段が必要となる。

例えば特許文献１には、基板番号を設定するための設定スイッチを備えたヘッド駆動基板を備えた記録ヘッドが開示されている。

また、特許文献２には、インクタンク識別用の基板に設けられたＥＥＰＲＯＭに予め固有番号を書き込み、この固有番号書き込み後の基板を搭載した記録装置が開示されている。
特開２００８−１２９０９号公報特開２００８−１２０８号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたように、設定スイッチにより基板番号を設定することにより各ヘッド駆動基板を識別する場合、装置の組み立ての際に基板の配置に応じて手動で設定することになり、手間がかかると同時に設定ミスも起こりやすい。また、特許文献２に記載されたように、ＥＥＰＲＯＭに予め固有番号を書き込むのも非常に手間がかかる。また、保守・故障時の基板交換などの際にも基板番号等を再度設定する必要が生じるため、製造時だけでなく、保守・故障時においても誤りなく番号などを設定する必要があり非常に手間がかかる、という問題があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、簡単かつ正確に複数のヘッド制御部を識別するための識別符号を設定することができる液滴吐出制御装置及び液滴吐出装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１記載の液滴吐出制御装置の発明は、液滴を吐出する吐出ノズルが所定方向に複数配列された液滴吐出ヘッドを前記所定方向に分割した複数のブロックの各々に対応して設けられ、制御線によりデイジーチェーン接続された複数のヘッド制御部であって、対応するブロックの前記吐出ノズルを制御する吐出制御手段と、前記デイジーチェーン接続の前段のヘッド制御部から送信された識別符号を受信する受信手段と、前記受信手段により受信した識別符号を設定する設定手段と、前記設定手段に設定された識別符号と異なる識別符号を生成する生成手段と、前記生成手段により生成した識別符号を前記デイジーチェーン接続の次段のヘッド制御部に送信する送信手段と、を備えた複数のヘッド制御部と、前記複数のヘッド制御部のうち予め定めた第１のヘッド制御部と、当該第１のヘッド制御部と異なる予め定めた第２のヘッド制御部と接続され、前記第１のヘッド制御部に設定すべき識別符号を前記第１のヘッド制御部に出力すると共に、前記第２のヘッド制御部から識別符号を入力する上位制御部と、を備えている。

この発明によれば、デイジーチェーン接続された複数のヘッド制御部の各々が、前段のヘッド制御部から送信された識別符号を設定すると共に、これと異なる識別符号を生成して次段のヘッド制御部へ送信する。これにより、上位制御部は、第１のヘッド制御部へ識別符号を出力するだけで各ヘッド制御部に容易に識別符号を設定することができる。また、上位制御部は、第２のヘッド制御部から識別符号を入力することにより、各ヘッド制御部に設定された識別符号を容易に把握することができる。

なお、請求項２に記載したように、前記生成手段は、前記受信手段により受信した識別符号に所定数を加算又は減算することにより、前記設定手段に設定された識別符号と異なる識別符号を生成することができる。

また、請求項３に記載したように、前記第１のヘッド制御部が、前記デイジーチェーン接続された複数のヘッド制御部の初段のヘッド制御部であり、前記第２のヘッド制御部が、前記デイジーチェーン接続された複数のヘッド制御部の最終段のヘッド制御部である構成とすることができる。

また、請求項４に記載したように、前記複数のヘッド制御部と画像データ線を介して各々接続され、前記液滴吐出ヘッドによって記録媒体に形成すべき画像の画像データを記憶する画像データ記憶手段と、前記画像データ記憶手段に記憶された画像データを前記複数のヘッド制御部に対応して分割し、分割した画像データの各々を、対応するヘッド制御部へ各々出力する分割手段と、を含む画像データ出力部を備えた構成としてもよい。

請求項５記載の液滴吐出装置は、液滴を吐出する吐出ノズルが所定方向に複数配列された液滴吐出ヘッドと、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の液滴吐出制御装置と、を備えている。

この発明によれば、各ヘッド制御部に容易に識別符号を設定することができ、液滴吐出ヘッドを容易に制御することができる。

本発明によれば、簡単かつ正確に複数のヘッド制御部を識別するための識別符号を設定することができる、という効果を有する。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

（第１実施形態）
図１には、本実施形態に係る液滴吐出装置１０の概略構成を示した。同時に示すように、液滴吐出装置１０は、上位ユニット１２及び複数のヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄ（同図においては４個）から成る液滴吐出制御装置１５と、ラインヘッド１６と、を含んで構成されている。

なお、本実施形態では、説明を簡単にするために、ヘッド制御部が４個の場合について説明するが、ヘッド制御部はラインヘッド１６の長さ（ノズルの多さ）に応じて設けられるものであり（例えば１０〜２０個）、その個数はこれに限られるものではない。

ラインヘッド１６は、例えば多数の液滴を吐出するノズルが印刷用紙等の記録媒体の幅以上に亘って二次元配列された記録ヘッドである。このため、ラインヘッド１６を印刷用紙の幅方向Ａと直交する方向Ｂに走査しながら各ラインの画像を順次記録していくことにより画像の記録が可能である。

ヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄは、ラインヘッド１６に設けられた多数のノズルを印刷用紙の幅方向Ａに沿って分割した複数のブロック（ノズル群）１８Ａ〜１８Ｄと１対１に対応して設けられている。なお、以下では、ヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄの何れかを代表して説明する場合には、ヘッド制御部１４と、ブロック１８Ａ〜１８Ｄの何れかを代表して説明する場合は、ブロック１８と総称することとする。

また、上位制御部２２の制御部２８とヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄとは、制御線２０によってデイジーチェーン接続されている。

上位ユニット１２は、図１に示すように、上位制御部２２及び画像データ出力部２４を含んで構成されている。

上位制御部２２と複数のヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄとは、制御用ネットワーク２６によって相互接続されている。上位制御部２２は、制御用ネットワーク２６に各種の制御信号を出力することにより、複数のヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄを制御する。

上位制御部２２は、図示しないＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ等を含むコンピュータ、複数のヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄ及び画像データ出力部２４との入出力インタフェース（Ｉ／Ｏ）等を含んで構成される制御部２８と、後述する複数のヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄの制御用ネットワーク２６上の位置を示す識別符号を記憶する記憶部３０と、を含んで構成されている。

画像データ出力部２４は、ラインヘッド１６で印刷用紙に記録すべき画像の画像データを記憶する画像メモリ３２と、画像メモリ３２から画像データを読み出して、読み出した画像データを分割して各ヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄに出力する分割部３４と、を含んで構成されている。

分割部３４と複数のヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄとは、画像データ出力線３６Ａ〜３６Ｄによって一対一に接続されている。分割部３４から複数のヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄに対しては、多数のノズルを制御するためのデータである画像データを高速で伝送する必要があるため、例えば画像データ出力線３６Ａ〜３６Ｄによる画像データの通信には、ＬＶＤＳ（ＬｏｗＶｏｌｔａｇｅＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＳｉｇｎａｌ）が用いられるが、これに限られるものではない。

分割部３４は、上位制御部２２から各ヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄの識別符号を取得し、取得した識別符号に基づいて、分割した画像データを各ヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄに出力する。

図２には、ヘッド制御部１４の概略構成を示した。なお、ヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄは同一構成である。

図２に示すように、ヘッド制御部１４は、受信部３８、生成部４０、送信部４２、ネットワークインタフェース（Ｉ／Ｆ）４４、及び吐出制御部４６を含んで構成されている。

受信部３８は、デイジーチェーン接続されたヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄのうち、初段のヘッド制御部又は制御部から送信された識別符号を受信する。なお、本実施形態では、デイジーチェーン接続されたヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄのうち、初段のヘッド制御部１４Ａは、上位制御部２２の制御部２８に接続されている。このため、ヘッド制御部１４Ａの受信部３８は、制御部２８から送信された識別符号を受信する。

生成部４０は、受信部３８で受信した識別符号と異なる識別符号を生成する。本実施形態では、一例として、生成部４０は、受信部３８で受信した識別符号に所定数（例えば１）加算することにより、受信部３８で受信した識別符号とは異なる識別符号を生成し、送信部４２へ出力する。

なお、生成部４０は、受信部３８で受信した識別符号に所定数加算する場合だけでなく、所定数を減算するようにしてもよい。また、所定数は１に限らず２以上でもよい。さらに、加算、減算だけでなく、所定数を乗算するようにしてもよい。

送信部４２は、生成部４０で生成された識別符号を次段のヘッド制御部１４Ｘ（の受信部３８）に送信する。なお、本実施形態では、デイジーチェーン接続されたヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄのうち、最終段のヘッド制御部１４Ｄは、上位制御部２２の制御部２８に接続されている。このため、ヘッド制御部１４Ｄの送信部４２は、上位制御部２２へ識別符号を送信する。

ネットワークＩ／Ｆ４４は、ＩＤ設定部４４Ａを含んでおり、ＩＤ設定部４４Ａは、受信部３８で受信した識別符号を制御用ネットワーク２６上での自身のヘッド制御部１４の位置を示すための識別ＩＤとして設定する。

本実施形態では、制御部２８とヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄとは制御用ネットワーク２６を介してネットワーク通信を行う構成としている。従って、例えば制御用ネットワーク２６がＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）であれば、識別ＩＤは、そのＬＡＮにおけるＩＰアドレス等とすることができ、制御用ネットワーク２６がＣＡＮ（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）であれば、そのＣＡＮにおけるＩＤ等とすることができ、制御用ネットワーク２６が例えばデータ線及びアドレス線を共有するバスの場合は、自身のヘッド制御部１４のアドレス等とすることができる。

吐出制御部４６は、画像データ出力部２４から送信された画像データをネットワークＩ／Ｆ４４を介して受信し、この受信した画像データに基づいて、ラインヘッド１６の対応するブロック１８のノズルによるインクの吐出制御を行う。

分割部３４は、画像メモリ３２に記憶された画像データを、ラインヘッド１６の各ブロック１８が担当する複数の画像データに分割する。そして、制御部２８から各ヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄの識別符号を取得し、取得した識別符号に基づいて、分割した画像データの各々を、対応するヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄへ各々出力する。

次に、上位制御部２２の制御部２８で実行されるヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄに対する識別符号の設定処理について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。なお、本ルーチンは、例えば液滴吐出装置１０の電源がオンした場合に実行される。また、以下では、制御用ネットワーク２６がＬＡＮであり、ヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄに連続したＩＰアドレスが設定される場合について説明する。

まず、ステップ１００では、デイジーチェーン接続されたヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄのうち初段のヘッド制御部１４Ａに設定すべき識別符号としてのＩＰアドレス、例えば“１９２．１６８．０．１”をヘッド制御部１４Ａに出力する。

これにより、ヘッド制御部１４Ａでは、受信部３８がＩＰアドレスを受信して、これを生成部４０に出力すると共に、ネットワークＩ／Ｆ４４に出力する。

ネットワークＩ／Ｆ４４では、ＩＤ設定部４４Ａが、受信部３８から送信されたＩＰアドレスを自身のアドレスとして設定する。

また、生成部４０は、受信部３８が出力したＩＰアドレスをインクリメントし、“１９２．１６８．０．２”を次段のヘッド制御部１４Ｂへ出力する。これにより、ヘッド制御部１４Ｂには、ＩＰアドレス“１９２．１６８．０．２”が設定される。以下同様に、ヘッド制御部１４ＣにはＩＰアドレス“１９２．１６８．０．３”が、ヘッド制御部１４ＤにはＩＰアドレス“１９２．１６８．０．４”が各々設定される。

そして、デイジーチェーン接続されたヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄのうち最終段のヘッド制御部１４Ｄの送信部４２は、ＩＰアドレス“１９２．１６８．０．５”を上位制御部２２の制御部２８に送信する。

ステップ１０２では、ヘッド制御部１４ＤからＩＰアドレスを受信したか否かを判断する。そして、ヘッド制御部１４ＤからＩＰアドレスを受信した場合は、ステップ１０４へ移行し、受信していない場合は、受信するまで待機する。

ステップ１０４では、受信したＩＰアドレスに基づいて、ヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄに設定されたＩＰアドレスを演算する。制御部２８では、ヘッド制御部１４Ａに出力したＩＰアドレスが“１９２．１６８．０．１”であり、ヘッド制御部１４Ｄから受信したＩＰアドレスが“１９２．１６８．０．５”であり、各ヘッド制御部ではＩＰアドレスを１ずつインクリメントするのであるから、制御部２８に接続されたヘッド制御部が４個で、そのＩＰアドレスが“１９２．１６８．０．１”〜“１９２．１６８．０．４”であることを容易に把握することができる。

そして、ステップ１０６では、各ヘッド制御部に設定されたＩＰアドレスを記憶部３０に記憶させる。

このように各ヘッド制御部にＩＰアドレスが設定された後は、制御用ネットワーク２６を介して各ヘッド制御部を制御する。また、画像データ出力部２４では、各ヘッド制御部に設定されたＩＰアドレスに基づいて、画像メモリ３２に記憶された画像データを分割した画像データを、対応するヘッド制御部に各々出力する。

また、ＩＰアドレスが設定された後は、制御線２０を他の制御の通信に使用してもよい。

このように、本実施形態では、複数のヘッド制御部をデイジーチェーン接続し、各ヘッド制御部が前段のヘッド制御部から送信されたＩＰアドレス等の識別符号を受信してインクリメントし、これを次段のヘッド制御部へ送信することによって各ヘッド制御部の識別符号を設定する。これにより、ヘッド制御部毎に識別符号を設定するためのスイッチ等を設ける必要がなく、識別符号を自動的に容易かつ正確に設定することができる。

このように自動化が可能になることにより、製造組み立て時や、保守の基板交換時などにおいても、とくに基板の配置などを考慮することなく単純に基板の交換や組込みを行うことができるようになり、スイッチ設定やそのチェックのための工数を削減でき、また、誤設定にともなう装置の誤動作や故障を防止することができる。

従って、液滴吐出制御装置１５に接続されるラインヘッド１６の長さ、すなわちヘッド制御部の数が変わっても、液滴吐出制御装置１５の制御を変更することなく容易に対応することができ、柔軟性の高い装置構成とすることができる。

また、制御部２８には、全てのヘッド制御部を経由した識別符号が戻ってくるので、各ヘッド制御部が正常に動作している、制御線２０が断線している等の異常の発生を確認することも可能となる。具体的には、制御部２８が、図３のステップ１０２において、識別符号を所定時間以上受信しない場合にタイムアウトとし、タイムアウトが発生した場合には、何れかのヘッド制御部が正常に動作していない又は制御線２０が断線している等の異常が発生しているものとすることができる。

なお、本実施形態では、画像データ出力部２４の分割部３４とヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄとが、画像データ出力線３６Ａ〜３６Ｄにより一対一で接続された場合について説明したが、これに限らず、図４に示すように、画像データ出力部２４の分割部３４とヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄとが、ＬＡＮ等の画像データネットワーク３６により相互接続された構成としてもよい。これにより、ヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄの接続の自由度を向上させることができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態で説明した液滴吐出装置１０の具体的構成について説明する。

図５には、第１実施形態で説明した液滴吐出装置１０の具体的構成例としてのインクジェット記録装置１１０の全体構成図を示した。

同図に示すように、このインクジェット記録装置１１０は、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各インクに対応して設けられた複数のインクジェット記録ヘッド（以下、ヘッドという。）１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙを有する印字部１１２と、各ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１１４と、記録媒体たる記録紙１１６を供給する給紙部１１８と、記録紙１１６のカールを除去するデカール処理部１２０と、前記印字部１１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１１６の平面性を保持しながら記録紙１１６を搬送するベルト搬送部１２２と、印字部１１２による印字結果を読み取る印字検出部１２４と、記録済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部１２６とを備えている。なお、本明細書でいう「印字」とは、文字の印刷の他に画像の印刷も含む。

インク貯蔵／装填部１１４は、各ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各タンクは所要の管路を介してヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

図５では、給紙部１１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

複数種類の記録媒体（メディア）を利用可能な構成にした場合、メディアの種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される記録媒体の種類（メディア種）を自動的に判別し、メディア種に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部１１８から送り出される記録紙１１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部１２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム１３０で記録紙１１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図５のように、裁断用のカッター１２８が設けられており、該カッター１２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。なお、カット紙を使用する場合には、カッター１２８は不要である。

デカール処理後、カットされた記録紙１１６は、ベルト搬送部１２２へと送られる。ベルト搬送部１２２は、ローラ１３１、１３２間に無端状のベルト１３３が巻き掛けられた構造を有するように構成されている。

ベルト１３３は、記録紙１１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴（不図示）が形成されている。同図に示されるように、ローラ１３１、１３２間に掛け渡されたベルト１３３の内側において印字部１１２のノズル面、及び印字検出部１２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ１３４が設けられており、この吸着チャンバ１３４をファン１３５で吸引して負圧にすることによって記録紙１１６がベルト１３３上に吸着保持される。なお、吸引吸着方式に代えて、静電吸着方式を採用してもよい。

ベルト１３３が巻かれているローラ１３１、１３２の少なくとも一方に図示しないモータの動力が伝達されることにより、ベルト１３３は図５上の時計回り方向に駆動され、ベルト１３３上に保持された記録紙１１６は図５の左から右へと搬送される。

縁無しプリント等を印字するとベルト１３３上にもインクが付着するので、ベルト１３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部１３６が設けられている。ベルト清掃部１３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組合せなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、ベルト搬送部１２２に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

ベルト搬送部１２２により形成される用紙搬送路上において印字部１１２の上流側には、加熱ファン１４０が設けられている。加熱ファン１４０は、印字前の記録紙１１６に加熱空気を吹き付け、記録紙１１６を加熱する。印字直前に記録紙１１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

印字部１１２の各ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙは、当該インクジェット記録装置１１０が対象とする記録紙１１６の最大紙幅に対応する長さを有し、そのノズル面には最大サイズの記録紙１１６の少なくとも一辺を超える長さ（描画可能範囲の全幅）にわたりインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている（図６参照）。

ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙは、記録紙１１６の送り方向に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色順に配置され、それぞれのヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙが記録紙１１６の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように固定設置される。

ベルト搬送部１２２により記録紙１１６を搬送しつつ各ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙからそれぞれ異色のインクを吐出することにより記録紙１１６上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするノズル列を有するフルライン型のヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙを色別に設ける構成によれば、紙送り方向（副走査方向）について記録紙１１６と印字部１１２を相対的に移動させる動作を１回行うだけで（すなわち１回の副走査で）、記録紙１１６の全面に画像を記録することができる。これにより、記録ヘッドが紙搬送方向と直交する方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。

本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組合せについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能である。また、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。

図５に示した印字検出部１２４は、印字部１１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ又はエリアセンサ）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりや着弾位置誤差などの吐出特性をチェックする手段として機能する。

本例の印字検出部１２４には、受光面に複数の受光素子（光電変換素子）が２次元配列されてなるＣＣＤエリアセンサを好適に用いることができる。エリアセンサは、少なくとも各ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）の全域を撮像できる撮像範囲を有しているものとする。１つのエリアセンサで所要の撮像範囲を実現してもよいし、複数のエリアセンサを組み合わせて（繋ぎ合わせて）所要の撮像範囲を確保してもよい。或いはまた、エリアセンサを移動機構（不図示）によって支持し、エリアセンサを移動（走査）させることによって所要の撮像範囲を撮像する構成も可能である。

また、エリアセンサに代えてラインセンサを用いることも可能である。この場合、ラインセンサは、少なくとも各ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列（光電変換素子列）を有する構成が好ましい。

このように、印字検出部１２４は、イメージセンサを含むブロックであり、記録紙１１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、着弾位置誤差、ドット形状、光学濃度など）を検出し、その検出結果をプリント制御部１８０及びシステムコントローラ１７２に提供する。

印字検出部１２４の後段には後乾燥部１４２が設けられている。後乾燥部１４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。

多孔質のペーパーに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパーの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。

後乾燥部１４２の後段には、加熱・加圧部１４４が設けられている。加熱・加圧部１４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ１４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

こうして生成されたプリント物は排紙部１２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部１２６Ａ、１２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える不図示の選別手段が設けられている。

なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター１４８によってテスト印字の部分を切り離す。また、図には示さないが、本画像の排出部１２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。

次に、ヘッドの構造について説明する。色別の各ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号１５０によってヘッドを示すものとする。

図７はヘッド１５０の構造例を示す平面透視図であり、図８はその一部の拡大図である。また、図９は１つの液滴吐出素子（１つのノズル１５１に対応したインク室ユニット）の立体的構成を示す断面図（図８中の３３−３３線に沿う断面図）である。

記録紙１１６上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド１５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッド１５０は、図７、図８に示したように、インク吐出口であるノズル１５１と、各ノズル１５１に対応する圧力室１５２等からなる複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）１５３を千鳥でマトリクス状に（２次元的に）配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（紙送り方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。

なお、記録紙１１６の送り方向と略直交する方向に記録紙１１６の全幅に対応する長さにわたり１列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。

各ノズル１５１に対応して設けられている圧力室１５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図７、図８参照）、対角線上の両隅部の一方にノズル１５１への流出口が設けられ、他方に供給インクの流入口（供給口）１５４が設けられている。なお、圧力室１５２の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形（菱形、長方形など）、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。

図５に示したように、各圧力室１５２は供給口１５４を介して共通流路１５５と連通されている。共通流路１５５はインク供給源たるインクタンク（不図示）と連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通流路１５５を介して各圧力室１５２に分配供給される。

圧力室１５２の一部の面（図５において天面）を構成している加圧板（共通電極と兼用される振動板）１５６には個別電極１５７を備えたアクチュエータ１５８が接合されている。個別電極１５７と共通電極間に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ１５８が変形して圧力室１５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル１５１からインクが吐出される。なお、アクチュエータ１５８には、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどの圧電体を用いた圧電素子が好適に用いられる。インク吐出後、アクチュエータ１５８の変位が元に戻る際に、共通流路１５５から供給口１５４を通って新しいインクが圧力室１５２に再充填される。

画像情報から生成さるドット配置データに応じて各ノズル１５１に対応したアクチュエータ１５８の駆動を制御することにより、ノズル１５１からインク滴を吐出させることができる。図５で説明したように、記録媒体たる記録紙１１６を一定の速度で副走査方向に搬送しながら、その搬送速度に合わせて各ノズル１５１のインク吐出タイミングを制御することによって、記録紙１１６上に所望の画像を記録することができる。

上述した構造を有するインク室ユニット１５３を図１０に示す如く主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向に沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。

すなわち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット１５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ× cosθとなり、主走査方向については、各ノズル１５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。

上述したフルラインヘッドと用紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。

そして、上述の主走査によって記録される１ライン（或いは帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向といい、上述の副走査を行う方向を副走査方向という。すなわち、本実施形態では、記録紙１１６の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。

本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示した例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータ１５８の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。

図１１は、インクジェット記録装置１１０のシステム構成を示すブロック図である。同図に示したように、インクジェット記録装置１１０は、大きく分けて、システム制御部２００、及びプリント制御部１８０を含んで構成される。

システム制御部２００は、通信インタフェース１７０、システムコントローラ１７２、画像メモリ１７４、ＲＯＭ１７５、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８等を備えている。

通信インタフェース１７０は、ユーザが当該インクジェット記録装置１１０に対して印刷の指示等を行うため等に用いられるホスト装置１０とのインタフェース部である。通信インタフェース１７０にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインタフェースやセントロニクスなどのパラレルインタフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。

ホスト装置１０から送出された画像データは通信インタフェース１７０を介してインクジェット記録装置１１０に取り込まれ、一旦画像メモリ１７４に記憶される。画像メモリ１７４は、通信インタフェース１７０を介して入力された画像を記憶する記憶手段であり、システムコントローラ１７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ１７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ１７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置１１０の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。すなわち、システムコントローラ１７２は、通信インタフェース１７０、画像メモリ１７４、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８、プリント制御部１８０等の各部を制御し、ホスト装置１０との間の通信制御、画像メモリ１７４及びＲＯＭ１７５の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ１８８やヒータ１８９を制御する制御信号を生成する。なお、プリント制御部１８０に対しては、制御信号の他に、画像メモリ１７４に記憶された画像情報を送信する。また、システムコントローラ１７２は、印字検出部１２４から読み込んだ読取データから着弾位置誤差のデータやドット形状のデータ等を生成することもできる。

また、ＲＯＭ１７５には、システムコントローラ１７２のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。ＲＯＭ１７５は、書換不能な記憶手段であってもよいが、各種のデータを必要に応じて更新する場合は、ＥＥＰＲＯＭのような書換可能な記憶手段を用いることが好ましい。

画像メモリ１７４は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。

モータドライバ１７６は、システムコントローラ１７２からの指示に従って搬送系のモータ１８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ１７８は、システムコントローラ１７２からの指示に従って後乾燥部１４２等のヒータ１８９を駆動するドライバである。

プリント制御部１８０は、システムコントローラ１７２の制御に従い、システム制御部２００から送信された画像情報から吐出制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理手段として機能するとともに、生成したインク吐出データに基づいてヘッド１５０の吐出駆動を制御する。

なお、第１実施形態で説明した図１の上位ユニット１２が図１１のシステム制御部２００の一部に相当し、図１のヘッド制御部１４Ａ〜１４Ｄが図１１のプリント制御部１８０に相当し、図１のラインヘッド１６が図５のインクジェット記録ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙの何れかに相当する。

液滴吐出装置の概略構成図である。ヘッド制御部の概略構成図である。上位制御部で実行される識別符号の設定処理のフローチャートである。変形例に係る液滴吐出装置の概略構成図である。インクジェット記録装置の全体構成図である。インクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図である。ヘッドの構造例を示す平面透視図である。図７の要部拡大図である。図７の３３−３３線に沿う断面図である。ヘッドのノズル配列を示す拡大図である。インクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図である。

符号の説明

１０液滴吐出装置
１２上位ユニット
１４Ａ〜１４Ｄヘッド制御部
１５液滴吐出制御装置
１６ラインヘッド
１８Ａ〜１８Ｄブロック
２０制御線
２２上位制御部
２４画像データ出力部
２６制御用ネットワーク
２８制御部
３０記憶部
３２画像メモリ
３４分割部
３６画像データネットワーク
３６Ａ〜３６Ｄ画像データ出力線
３８受信部
４０生成部
４２送信部
４４ネットワークＩ／Ｆ
４４ＡＩＤ設定部
４６吐出制御部

Claims

液滴を吐出する吐出ノズルが所定方向に複数配列された液滴吐出ヘッドを前記所定方向に分割した複数のブロックの各々に対応して設けられ、制御線によりデイジーチェーン接続された複数のヘッド制御部であって、対応するブロックの前記吐出ノズルを制御する吐出制御手段と、前記デイジーチェーン接続の前段のヘッド制御部から送信された識別符号を受信する受信手段と、前記受信手段により受信した識別符号を設定する設定手段と、前記設定手段に設定された識別符号と異なる識別符号を生成する生成手段と、前記生成手段により生成した識別符号を前記デイジーチェーン接続の次段のヘッド制御部に送信する送信手段と、を備えた複数のヘッド制御部と、
前記複数のヘッド制御部のうち予め定めた第１のヘッド制御部と、当該第１のヘッド制御部と異なる予め定めた第２のヘッド制御部と接続され、前記第１のヘッド制御部に設定すべき識別符号を前記第１のヘッド制御部に出力すると共に、前記第２のヘッド制御部から識別符号を入力する上位制御部と、
を備えた液滴吐出制御装置。
前記生成手段は、前記受信手段により受信した識別符号に所定数を加算又は減算することにより、前記設定手段に設定された識別符号と異なる識別符号を生成する
請求項１記載の液滴吐出制御装置。
前記第１のヘッド制御部が、前記デイジーチェーン接続された複数のヘッド制御部の初段のヘッド制御部であり、前記第２のヘッド制御部が、前記デイジーチェーン接続された複数のヘッド制御部の最終段のヘッド制御部である
請求項１又は請求項２記載の液滴吐出制御装置。
前記複数のヘッド制御部と画像データ線を介して各々接続され、前記液滴吐出ヘッドによって記録媒体に形成すべき画像の画像データを記憶する画像データ記憶手段と、前記画像データ記憶手段に記憶された画像データを前記複数のヘッド制御部に対応して分割し、分割した画像データの各々を、対応するヘッド制御部へ各々出力する分割手段と、を含む画像データ出力部
を備えた請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の液滴吐出制御装置。
液滴を吐出する吐出ノズルが所定方向に複数配列された液滴吐出ヘッドと、
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の液滴吐出制御装置と、
を備えた液滴吐出装置。