JP2790190B2

JP2790190B2 - 画像記録装置

Info

Publication number: JP2790190B2
Application number: JP1121455A
Authority: JP
Inventors: 一義高橋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-05-17
Filing date: 1989-05-17
Publication date: 1998-08-27
Anticipated expiration: 2013-08-27
Also published as: JPH02301447A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は画像形成装置、特にヘツドを走査移動させな
がら画像を形成する画像形成装置に関するものである。

［従来の技術］通常、例えばカラーインクジエツトプリンタにおい
て、カラー印字と単色印字ではその印字スピードは殆ど
変らない。

スピードを上げるためには、画像クロツクレートを上
げればいいのであるが、インクジエツト用書込みヘツド
の駆動スピードに限界があるので、そうもいかない。

仮に、そのインクジエツト用書込みヘツドの駆動スピ
ードをある値以上に上げると書込みヘツドの寿命が著し
く短くなつたり、印字品位が減退するという弊害が生じ
る。

［発明が解決しようとする課題］しかし一方で、単色プリントや単色コピーで（例えば
通常の黒色プリント）プリントスピードやコピースピー
ドをより速くしたいというニーズが大きいことも事実で
ある。

これは、現状の普通紙複写機や、LBP（レーザビーム
プリンタ）の様な高速プリンタを考えれば当然の要求と
言える。

しかしながら、複数の記録ヘッドを用いてカラー画像
の記録を行う画像記録装置においては、単色プリント時
に複数の記録ヘッドのうち所定の記録ヘッドしか用いら
れないため、カラー画像のプリントと単色画像のプリン
トの速度は実質的に同じであり、単色プリントを高速に
行うことができなかった。

本発明はかかる課題に鑑みなされたものであり、複数
の記録ヘッドを装着可能に構成される記録装置におい
て、同一色の複数の記録ヘッドを装着して単色印刷を可
能にする画像記録装置を提供するものである。

また、本発明は、複数の記録ヘッドにより単色印刷を
行うことにより、個々の記録ヘッドの駆動のスピードを
上げることなく単色印刷を高速にすることを可能ならし
める画像記録装置を提供するものである。

［課題を解決するための手段］及び［作用］この課題を解決する本発明の画像記録装置は以下に示
す構成を備える。すなわち、複数の記録ヘッドを走査方向に沿って所定間隔を隔て
て装着可能に構成され、前記複数の記録ヘッドを記録デ
ータに基づいて駆動して画像の記録を行う画像記録装置
において、前記複数の記録ヘッドに対応し、それぞれ入力される
画像データを蓄積するための複数のメモリ手段と、異なる記録色に対応する複数の記録ヘッドが装着され
てカラー画像の記録を行う場合と、同一色の複数の記録
ヘッドが装着されて単色画像の記録を行う場合とで、入
力される前記画像データを前記メモリに蓄積するときの
振り分けを変更するメモリ制御手段と、前記カラー画像の記録を行う場合は前記複数の記録ヘ
ッドによる記録ドット位置を重畳可能とし、前記単色画
像の記録を行う場合は前記複数の記録ヘッドによる記録
ドットの位置が重畳しないよう前記複数の記録ヘッドの
記録タイミングを制御するタイミング制御手段とを有す
る。

［実施例］以下、添付図面に従つて本発明に係る実施例を詳細に
説明する。尚、実施例ではバブルジエツトプリンタを例
にして説明する。

〈第１の実施例の説明（第１図〜第10図）〉第４図は、実際に画像を記録する印刷系の構造を示す
図である。図中、19は後述するシアン（以下、Ｃ）、マ
ゼンダ（以下、Ｍ）、イエロー（以下、Ｙ）、ブラツク
（以下、Ｋ）の各色に対応したヘツドを搭載したキヤリ
ツジであり、図示矢印Ｓで示す方向に主走査駆動され
る。20は、キヤリツジ19に固着されていると共に、その
移動範囲両端に設けられたプーリ21に張架されたワイヤ
である。22は一方のプーリに結合し、キヤリツジ19をＳ
方向に走査駆動するための駆動源としてのモータであ
る。23及び24は、Ｓ方向に延在して、キヤリツジ19を案
内するための第１及び第２のガードレールである。25は
記録紙やフイルム等の記録媒体の被記録面を規制すると
共に、その記録媒体を搬送するためのプラテンローラ、
26はプラテンローラ25に組合わされた記録媒体搬送時に
これを回転駆動するモータである。

また、27は、制御信号伝達用のケーブルであり、一端
がキヤリツジ19に取り付けられ、他端が不図示の制御回
路に接続されている。そして、このケーブル27を介して
画像データ、制御信号その他の伝達が行なわれる。尚、
このケーブル27はキヤリツジ19の位置変移に追従すべく
フレキシブルケーブルの形態となつている。

キヤリツジ19の構造を第６図に示す。

図示の如く、キヤリツジ19にはシアン、マゼンダ、イ
エロー、ブラツクの計４色のバブルジエツト書込みヘツ
ドが組み込まれている。実施例の場合には、各ヘツドと
も128ドツト分のインク突出口を持ち、各々の間隔が
Ｌ₁,L₂,L₃となつて、一列に並んでいる。すなわち、Ｓ
方向（走査方向）の１回の走査運動で、４色それぞれ12
8ドツトを印字できることを示している。

今、400dpiの印字密度を持つプリンタを考えた場合、
128ドツトを１ラインとすることの印字ヘツドの例で
は、そん印字幅Ｌ₀は約8mmとなる。

次にバブルジエツトプリンタの動作原理を第５図を基
にして説明する。

状態では、インクが細い通路を介し外部に顔を出して
いる。通路の一面には、ヒータが配置されており、印字
したいときには、このヒータに電流を流し過熱する。そ
うすると、状態３から状態７に示す様に、インク内に気
泡（バブル）が生じ、この力でインクを外部に突出す
る。

このようなインク突出口が第６図の構成ではC,M,Y,K
各々のヘツドに128個づつ配置していることになる。

以上のような印刷系の構成における本実施例のカラー
印字における制御系の概要を説明する。

本装置に送られてきた画像データ１はメモリ制御回路
２により各色毎に或いは各信号毎に分離されてRAM3〜６
に書込まれる。ここで、RAM3〜６がC,M,Y,Kの各色に対
応していることは言うまでもない。そして、RAM3内に展
開されたデータはヘツドドライバ７を介して、シアンヘ
ツド８に送られる。また、RAM4のデータはマゼンタヘツ
ド９、RAM5のデータはイエローヘツド10、RAM6のデータ
はブラツクヘツド11に夫々ヘツドドライバ７を介して送
られる。尚、この各RAMへのデータの書込み及び読み出
しは全てメモリ制御回路２で行なわれている。また、こ
のメモリ制御回路２は画像データ１とCPU12からの信号
で制御されていて、ゲートアレイ等のLSIに１チツプ化
しても良い。CPU12からは図示のデータバス、アドレス
バスの他に（ここでは図示はしていないが）リード、ラ
イト信号等の制御線が接続されている。これはヘツドド
ライバ７についても同様に言えることである。ただ、ヘ
ツドドライバ７は、インクジエツトヘツドを駆動するた
め、パワー回路を含んでいるが、これは本発明に直接は
関係ないので説明は割愛する。

さて、本実施例における印字キヤリツジ19を第６図を
用いて説明したが、C,M,Y.Kのデータを同時に印字して
いまうと、Ｃ−M,C−Y,C−Ｋ間に色ずれが、各々Ｌ₁,L₁
＋Ｌ₂,L₁＋Ｌ₂＋Ｌ₃の大きさで生じてしまう。

そこで、RAM3〜６のデータを読み出すタイミングをず
らしてこの色ずれを補正する。

このタイミングを示したのが、第９図であり、スター
ト信号の立ち上がりから各色の印字タイミングがｔ₁〜
ｔ_Cまでずらしている。

ここで、各色毎の印字タイミングは斜線で示したｔ₅
〜ｔ₈での部分である。

通常、ｔ₅＝ｔ₆＝ｔ₇＝ｔ₈であり、ｔ₂−ｔ₁＝Ｌ₁/V ｔ₃−ｔ₂＝Ｌ₂/V ｔ₄−ｔ₃＝Ｌ₃/V となるように制御されている。尚、“V"はキヤリツジ
19のＳ方向に移動するときの速度である。

ところで、本実施例において、単色印字、例えばブラ
ツクのみで印字するときには、印字ヘツド８〜11に接続
するインクカートリツジを全てブラツク専用のそれと交
換する（ヘツドとインクカートリツジが一体とした場合
には、それを交換すれば良い）。

そして、単色の画像データ１は、メモリ制御回路２に
より、128個のデータ毎に分割されて、最初の128個のデ
ータはRAM3に、次の128個のデータはRAM4に、その次の1
28個のデータはRAM5に、次の128個のデータはRAM6に、
そしてその次のデータは再びRAM3に格納していく。ここ
で、“128"は、前述第６図に示した１回のキヤリツジ走
査で印字できる副走査方向のドツト数である。

この様な構成の基で、本実施例においては、キヤリツ
ジ19の走査速度を多色印字時のそれの最高４倍にして印
字を行なう。すなわち、各々の印字ヘツドへ印加信号を
出力する周期は多色印字時と同じでありながら、４つの
ヘツドがそれぞれ分担して印字を行なうものである。

第３図（Ａ）〜（Ｅ）を従つて、この単色印字の概要
を説明する。

今、第３図（Ａ）の“A"という文字を印字する場合を
考える。説明を簡単にするため、本実施例では１ライン
に１秒かかるものとする。すると、第３図（Ａ）の例で
は、全部で８ラインあるから８秒かかる。

しかし、本実施例では、４ヘツドで分担して印字を行
なうことにより、実質的に２秒で印字することができ
る。これを示しているのが第３図（Ｂ）〜（Ｅ）であ
る。

例えば、第３図（Ｂ）はＣヘツド８に取って変つたヘ
ツド、第３図（Ｃ）〜（Ｅ）はM,Y、Ｋヘツド９〜11に
取つて変つたヘツドで印字する画像ドツトを示してい
る。各ヘツドは１秒で最初の１ラインを印字した後、キ
ヤリツジ19の走査速度は通常のそれの４倍であるので、
４ドツト間隔で次のドツト列が印字されることになる。

ここで、カラー印字時と単色印字時での画像データの
RAM3〜６への振り分けを説明する。

第２図は実施例におけるメモリ制御回路２内のデータ
振り分けに係る回路構成を示している。

図中、14は29ビツトシフトレジスタ（例えばFIFOメモ
リ）である。説明が前後するが、カラー印字のときに
は、画像データはC,M,Y,Kの順に各ドツト情報が送られ
てくるものとする。

さて、切り換え信号（CPU12より出力される）のレベ
ルが“0"のとき、出力線Ｄ₀〜Ｄ₇（データバスをなして
いる）には各色毎の分離された８ビツトデータ（Ｑ₀,
Q₄，……Ｑ₂₈）が出力される。このときのタイミングチ
ヤートを第７図に示す。図示の様なタイミングで色毎の
バイトデータを取り出し各RAM3〜６に書込む。このと
き、先に説明したようにＣデータはRAM3に、Ｍデータは
RAM4に、ＹデータはRAM5に、そしてＫデータはRAM6に書
き込まれる。

キヤリツジ19の各印字ヘツドを全て同じ色のヘツドに
して単色印字を行なう場合には切り換え信号を“1"にす
る。このときのタイミングチヤートを第８図に示す。図
示の如く、出力線Ｄ₀〜Ｄ₇には連続する８ビツトデータ
（Ｑ₀,Q₁，……Ｑ₇）が出力される。８ビツトデータが1
6回分目的RAMに書込まれると128ビツトとなるので、チ
ツプセレクト信号（CS信号）が切り換わり、次のRAMに
移ることになる。

次に、単色印字におけるデータ出力の概要を説明す
る。

先に説明したように、RAM3〜６には各々、４ライン間
隔（間に３ライン分おいて）格納される。しかしなが
ら、キヤリツジ19の走査速度をカラー印字のときのそれ
の４倍にしただけでは、各々のヘツドで同一箇所に印字
してしまうため問題が発生する。すなわち、第３図
（Ａ）に示すような印字を行なうためには、各々のヘツ
ドによる印字タイミングを１ドツトづつずらす必要があ
る。より具体的に説明するのであれば、単色印字におい
ては、第９図のｔ₁〜ｔ₄を１ドツト分の走査時間単位に
変更可能でなければならない。

そこで、本実施例では、第10図に示すような、回路を
構築した。尚、この回路はメモリ制御回路２の一部とな
つていて、各RAMに対して同回路が備えられているもの
である。

図示において、40及び41はJK−フリツプフロツプであ
り、42及び43はカウンタ、44及び45…一致回路、46及び
47はレジスタである。

レジスタ46及びレジスタ47はデータバスと接続されて
いて、CPU12は各々へのゲート信号をイネーブルするこ
とにより、所望のデータを書込むことが可能となつてい
る。

さて、CPU12はレジスタ46に目的ヘツドの駆動開始時
期を示すデータを、レジスタ27には終了時期を示すデー
タを格納する。

従つて、JK−フリツプフロツプ40、カウンタ42、一致
回路44そしてレジスタ46でもつて、例えば第９図のｔ₁
（或いは、ｔ₂〜ｔ₄）が計数されることになる。カウン
タ42で計数されるビデオクロツク数とレジスタ46に格納
したデータが一致したときに、JK−フリツプフロツプの
出力Ｑが“1"になる。

同様に、JK−フリツプフロツプ41、カウンタ43、一致
回路45、レジスタ47でもつて、ｔ₁＋ｔ₅（或いはｔ₂＋
ｔ₆〜ｔ₄＋ｔ₈）が計数されることになる。カウンタ43
のカウント値とレジスタ47の値が一致したときには、JK
−フリツプフロツプの出力Ｑは“0"になる。

従つて、ANDゲート48からの出力は、第９図に示した
斜線領域となることがわかる。実際は、このANDゲート4
8からの信号を各RAMからデータを読み出すときのイネー
ブル信号としても良いが、実施例では、レジスタ49、カ
ウンタ50及びNAND回路51を備え、より細かい精度で補正
することを可能にした。レジスタ49、カウンタ50及びNA
ND回路51によりＮ進カウンタが構成されることは言うま
でもない。このＮ進カウンタをクロツクとしてＤ−フリ
ツプフロツプ52でたたくことで、より細かな調整ができ
る。

以上の説明を要約すると、レジスタ46,47に書込みデ
ータを変更すれば、少なくとも単色印刷時におけるタイ
ミングを生成させることが可能となることがわかる。後
は、キヤリツジ19の移動速度をカラー印字のときのそれ
の４倍にすれば良い。

〈他の実施例の説明（第11図，第12図）〉上述した例では、４ヘツドによるカラーインクジエツ
トプリンタを例にして説明したが、２ヘツドプリンタの
場合には、同様原理でもつて印字速度を２倍にすること
が可能となる。

第11図に、この実施例における制御系のブロツク構成
を示す。

印字速度を上げることは、キヤリツジを動かすモータ
にそれだけ負担が多きくかかることになるから、あまり
高速にモータを駆動することは機器の大型化やコストア
ツプを招きかねない。そのために、本実施例では印字速
度を２倍にする例を示した。尚、図示の構成及び動作は
上述した実施例と重複するので、その詳述は割愛する。

３ヘツドにして３倍ということも考えられることは言
うまでもないが、回路構成上２か４がいい。

また、入力データをヘツドの持つビツト数である128
ビツトずつに分けてメモリへ書込み、ヘツドの駆動を行
なつた。１ライン（128ビツト）毎に分けることは、考
え易い為に行なつたものであるので、他のフオーマツト
であつても全く構わない。タイミングチヤートの一例と
して第12図に示す。

図示の場合は、８ビツト毎にチツプセレクト信号が切
り換り、最初の８ビツトがRAM3に、次の８ビツトがRAM4
に、その次の８ビツトはRAM5に、次の８ビツトデータは
RAM6に、そしてその次の８ビツトデータはRAM3に格納さ
れる場合を示している。通常、ヘツドは分割駆動される
ことがなく、例えば128ビツトのデータがあるとしても
８ビツトずつ16分割駆動されるので、第12図の実施例の
ように実質的にヘツドの駆動周波数は変らない。

以上説明した様に本実施例では、第３図に示す様にシ
アン、イエロー、マゼンダ、ブラツクの４つの各記録ヘ
ツドが記録する走査方向への間隔を記録ヘツドの個数に
対応した４ドツト間隔の距離とし、且つ、個々の記録ヘ
ツドによる記録位置が重畳しないようにしている。従つ
て、高速印字を行うことが出来る。

以上説明した様に本実施例によれば、Ｎ色で印字する
ためにＮ個の記録ヘツドを所定間隔を搭載したキヤリツ
ジを走査運動して画像を記録する装置において、単色印
字する場合には、カラー印字のときの最大Ｎ倍の速度で
記録するこが可能となる。

尚、多色印字から単色印字へ（或いはその逆）変更す
る場合には、何らかの手段でCPU12にその旨を知らせる
ことが必要になるが、その手段はいろいろ考えられる。
例えば本装置に操作パネルを設けてそのパネルから指示
しても良いし、キヤリツジに搭載するカートリツジの種
類を識別するセンサ等を設け、自動的に判断しても良
い。要は、多色印字を行なわせようとしているのか、単
色印字を行なわせようとしているのかをCPU12に知らせ
れば良いのであるから、これによつて本発明が限定され
るものではない。

また、実施例ではインクジエツト、特にバブルジエツ
トプリンタを例にして説明したが、ヘツド駆動間隔を所
定以上とることが必要な装置であれば、同様の原理を応
用できるものであるから、これによつても本発明が限定
されるものではない。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、複数の記録ヘッ
ドを装着可能に構成される記録装置において、同一色の
複数の記録ヘッドを装着して単色印刷を可能にすること
が可能になる。また、複数の記録ヘッドにより単色印刷
を行うことにより、個々の記録ヘッドの駆動のスピード
を上げることなく単色印刷を高速にすることが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例におけるバブルジエツトプリンタの制
御系のブロツク構成図、第２図は実施例のメモリ制御回路のデータ割り振り回路
の一例を示す図、第３図（Ａ）〜（Ｅ）は単色印刷時における印字概要を
説明するための図、第４図は実施例における印刷系の構成を示す図、第５図はバブルジエツトプリンタの原理を説明するため
の図、第６図は実施例のキヤリツジの構成を示す図、第７図は多色画像データをRAMに展開するときにおける
振り分け処理を説明するためのタイミングチヤート、第８図は単色画像データをRAMに展開するときにおける
振り分け処理を説明するためのタイミングチヤート、第９図は各記録ヘツドの印字タイミングを示すタイミン
グチヤート、第10図は実施例のメモリ制御回路のデータ出力（読み出
し）に係る回路の一例を示す図、第11図は他実施例におけるバブルジエツトプリンタの制
御系のブロツク構成図、第12図は他の実施例におけるデータ振り分け処理を説明
するためのタイミングチヤートである。図中、１……画像データ、２……メモリ制御回路、３〜
６……RAM、７……ヘツドドライバ、８〜11……ヘツ
ド、12……CPU、14……シフトレジスタ、19……キヤリ
ツジ、40及び41……JK−フリツプフロツプ、42,43及び5
0……カウンタ、44及び45……一致回路、46,47及び49…
…レジスタ、48……ANDゲート、51……NANDゲートであ
る。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の記録ヘッドを走査方向に沿って所定
間隔を隔てて装着可能に構成され、前記複数の記録ヘッ
ドを記録データに基づいて駆動して画像の記録を行う画
像記録装置において、前記複数の記録ヘッドに対応し、それぞれ入力される画
像データを蓄積するための複数のメモリ手段と、異なる記録色に対応する複数の記録ヘッドが装着されて
カラー画像の記録を行う場合と、同一色の複数の記録ヘ
ッドが装着されて単色画像の記録を行う場合とで、入力
される前記画像データを前記メモリに蓄積するときの振
り分けを変更するメモリ制御手段と、前記カラー画像の記録を行う場合は前記複数の記録ヘッ
ドによる記録ドット位置を重畳可能とし、前記単色画像
の記録を行う場合は前記複数の記録ヘッドによる記録ド
ットの位置が重畳しないよう前記複数の記録ヘッドの記
録タイミングを制御するタイミング制御手段とを有することを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】請求項１において、前記タイミング制御手
段は、前記複数のメモリ毎のデータの読み出しタイミン
グの変更により前記複数の記録ヘッドによる記録タイミ
ングを制御することを特徴とする画像記録装置。
【請求項３】請求項１または２において、前記メモリ制
御手段は、異なる記録色に対応した複数の記録ヘッドが
装着されてカラー画像の記録を行なうときは、入力され
る画像データを記録色毎に前記複数のメモリに振り分け
て蓄積することを特徴とする画像記録装置。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記
カラー画像の記録を行う場合と、前記単色画像の記録を
行う場合とで、前記複数の記録ヘッドの走査速度を切り
換えることを特徴とする画像記録装置。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記
記録ヘッドは熱エネルギーによりインクを吐出するイン
クジェットヘッドであることを特徴とする画像記録装
置。