JP5952704B2 - ヘッド駆動方法、ヘッド駆動装置およびインクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明はヘッド駆動方法、ヘッド駆動装置およびインクジェット記録装置に係り、特に複数のヘッドモジュールの吐出動作を制御するためのヘッド駆動方法、ヘッド駆動装置およびインクジェット記録装置に関する。

特許文献１には、１ヘッドチップを備えたプリンタヘッドにおいて、ヘッドチップの複数のインク吐出機構を所定個数ずつグループ化して複数ブロックに分割し同時並列的に分割駆動することが開示されている。特許文献１には、グループ化されたインク吐出機構を分割駆動するためのフェーズ信号を生成し、上記グループ化されたインク吐出機構を分割駆動するためのデータをパラレル変換してシリアル転送して、分割駆動時の制御信号線を削減することが開示されている。

特許文献２には、インクジェット記録ヘッドに設けられる吐出エネルギー発生手段の駆動タイミングを時分割に指定する際に、時分割数より少ない本数の制御信号線に供給されるビット信号の組合せによって、駆動対象の吐出エネルギー発生手段を時分割に指定することで、制御信号線の形成に要する領域を従来に比べて削減することが開示されている。

特許文献３には、ヘッド制御装置において、データ転送制御回路から各ヘッドモジュールにノズル制御データを伝送するためのデータバスを複数個のヘッドモジュールの間で共通化したことにより、データ転送制御回路のＩＣピン数や、回路基板上の配線パターンを削減することが開示されている。

特開２００３−３２０６７１号公報 特開２００５−０６６９０５号公報 特開２０１２−０００８３４号公報

特許文献１に記載の発明では、ヘッドの駆動回路にシリアル・パラレル変換回路を搭載する必要があるため、デコーダの処理が複雑になるという問題があった。

特許文献２に記載の発明は、ヘッドに入力されたノズル制御データをヘッド内部の多数の論理素子でデコードし、吐出させる素子を選択することにより、ヘッドへの入力データ数（信号線本数）を削減するものである。しかしながら、ヘッド側に搭載するデコード回路の論理素子が必要なため、多数のロジックＩＣ（Integrated Circuit）が必要となる。このため、特許文献２に記載の発明によれば、ヘッドの小型化が困難であり、ヘッドの製造コストが増大するという問題があった。

特許文献３に記載の発明では、ヘッドモジュールａおよびｂに対応する画像データ（（HEAD a）、（HEAD b））をそれぞれ転送するためのバスが共通化されている。図１１に示すように、ヘッドａおよびｂにそれぞれ対応する１サイクル分（例えば、６４ビット）の画像データ（（HEAD a）、（HEAD b））が順次転送される。ラッチ信号ａは、ヘッドモジュールａに対応する１サイクル分（例えば、６４ビット）の画像データ（HEAD a）の転送が完了した時点で転送され、ラッチ信号ｂは、ヘッドモジュールｂにそれぞれ対応する１サイクル分（例えば、６４ビット）の画像データ（HEAD b）の転送が完了した時点で転送される（図１１の（ｄ））。これにより、各ヘッドモジュールａ、ｂの圧電素子の画像データが確定される。図１１に示すように、特許文献３に記載の発明では、１つのデータバス上を２種類の画像データが転送されるときに、転送クロックａ、ｂ（図１１の（ｂ）、（ｃ））が高速化されるため、転送クロックの高速化に起因する放射ノイズが発生するおそれがある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、１つのヘッド制御装置により複数のヘッドモジュールを制御することができ、装置の小型化、低コスト化が可能なヘッド駆動方法、ヘッド駆動装置およびインクジェット記録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に、本発明の第１の態様に係るヘッド駆動方法は、記録ヘッドに配置された複数個（Ｎ個）のヘッドモジュールに対して、各ヘッドモジュール内のノズルの吐出動作を制御するためのノズル制御データを、Ｎ個のヘッドモジュールについて共用されるデータバスを介して、ビットごとに順次切り替えて出力するノズル制御データ出力工程であって、ヘッドモジュールにノズル制御データを転送するときの転送クロックの１クロックの周期をＮビット分のノズル制御データの転送時間と等しくし、Ｎ個のヘッドモジュールに対応して転送クロックの立ち上がりエッジがそれぞれのノズル制御データの転送開始位置に対応するように位相をずらすことにより、Ｎ個の転送クロックを生成するノズル制御データ出力工程と、データバスを介して各ヘッドモジュールに対して供給されるヘッドモジュールごとのノズル制御データを、各ヘッドモジュールに応じたタイミングでデータラッチ信号を出力して、各ヘッドモジュールのノズルデータとして設定するノズル制御データ設定工程と、各ヘッドモジュール内の液体を吐出するための吐出エネルギー発生素子に駆動電圧信号を出力して、吐出エネルギー発生素子を駆動する駆動工程とを備える。

第１の態様によれば、複数個のヘッドモジュールにノズル制御データを供給するためのデータバスを共用にすることにより、装置の小型化、低コスト化を実現することが可能である。

第１の態様によれば、ヘッドモジュールごとに位相が異なる転送クロックを用いて、ノズル制御データをビットごとに順次切り替えることができる。これにより、転送クロックの高速化に起因する放射ノイズの発生を抑制することができる。

本発明の第２の態様に係るヘッド駆動方法は、第１の態様に加えて、ヘッドモジュールの数Ｎが２個の場合に、２個のヘッドモジュールにノズル制御データを転送するときの転送クロックを逆相にする工程を更に備える。

本発明の第３の態様に係るヘッド駆動方法は、第１または第２の態様の駆動工程において、複数個のヘッドモジュールに対して共通の駆動電圧信号を印加するようにしたものである。

第３の態様によれば、複数個のヘッドモジュールに対する駆動電圧信号を共通化することにより、回路構成をより簡略化することができる。これにより、装置の一層の小型化、低コスト化を実現することができる。

本発明の第４の態様に係るヘッド駆動装置は、複数のノズルと各ノズルに対応する吐出エネルギー発生素子とを有するヘッドモジュールが複数個（Ｎ個）配置された記録ヘッドに接続され、記録ヘッドの各ノズルからの液滴の吐出を制御するヘッド駆動装置であって、Ｎ個のヘッドモジュールに対して、各ヘッドモジュール内のノズルの吐出動作を制御するためのノズル制御データを、ビットごとに順次切り替えて出力するデータ転送制御回路であって、ヘッドモジュールにノズル制御データを転送するときの転送クロックの１クロックの周期をＮビット分のノズル制御データの転送時間と等しくし、Ｎ個のヘッドモジュールに対応して転送クロックの立ち上がりエッジがそれぞれのノズル制御データの転送開始位置に対応するように位相をずらすことにより、Ｎ個の転送クロックを生成するデータ転送制御回路と、データ転送制御回路から出力されたノズル制御データの信号をＮ個のヘッドモジュールに対して共通に伝送する信号伝送路としてＮ個のヘッドモジュールについて共用されるデータバスと、データ転送制御回路からデータバスを介して各ヘッドモジュールに対して共通に供給されるヘッドモジュールごとのノズル制御データを、該当するヘッドモジュールのノズル制御データとして設定するために、対応するヘッドモジュールに応じたタイミングでデータラッチ信号を出力するラッチ信号送信回路と、各ヘッドモジュールの吐出エネルギー発生素子を駆動するための駆動電圧信号を出力する駆動電圧出力回路とを備える。

本発明の第５の態様に係るヘッド駆動装置は、第４の態様において、データ転送制御回路が、ヘッドモジュールの数Ｎが２個の場合に、２個のヘッドモジュールにノズル制御データを転送するときの転送クロックを逆相にするようにしたものである。

本発明の第６の態様に係るヘッド駆動装置は、第４または第５の態様において、駆動電圧出力回路が、Ｎ個のヘッドモジュールに対して共通の駆動電圧信号を印加するようにしたものである。

本発明の第７の態様に係るインクジェット記録装置は、第４から第６の態様のいずれかに係るヘッド駆動装置と、記録ヘッドとを備える。

本発明によれば、１つのヘッド制御装置により複数のヘッドモジュールを制御することができ、装置の小型化、低コスト化を実現することができる。

本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置におけるヘッド駆動装置の構成を示すブロック図 画像データ転送制御回路の構成を示すブロック図 本発明の一実施形態に係るヘッド駆動方法を示すタイミングチャート ヘッドモジュールの回路の構成を模式的に示す図 ヘッドモジュールの数が３の場合におけるタイミングチャート 本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置を示す全体構成図 ヘッドの構造例を示す平面図 ヘッドを構成する複数のヘッドモジュールの配置例を示す平面図 記録素子単位（吐出素子単位）となる１チャンネル分の液滴吐出素子を示す断面図（図７中のＡ−Ａ線に沿う断面図） 本発明の一実施形態に係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 従来のヘッド駆動方法を示すタイミングチャート

以下、添付図面に従って本発明に係るヘッド駆動方法、ヘッド駆動装置およびインクジェット記録装置の好ましい実施の形態について説明する。

［ヘッド駆動装置］
図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置におけるヘッド駆動装置の構成を示すブロック図である。

プリントヘッド（「記録ヘッド」に相当）１０は、複数個のインクジェットヘッドモジュール（「以下、「ヘッドモジュール」という。」）１２ａ、１２ｂを備える。なお、本実施形態では、ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂの数を２としたが、１つのプリントヘッド１０を構成するヘッドモジュールの数は特に限定されない。

各ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂのインク吐出面には、複数のノズル（インク吐出口）が高密度で２次元配置されている。また、ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂには、各ノズルに対応した吐出エネルギー発生素子（本実施形態では、圧電素子）が設けられている。

被描画媒体としての用紙（図示せず）の幅方向に対して、複数個のヘッドモジュール１２ａ、１２ｂを繋ぎ合わせることにより、紙幅方向の全記録可能範囲（描画可能幅の全域）について所定の記録解像度（例えば、１２００ｄｐｉ（dot per inch））で描画可能なノズル列を有する長尺のラインヘッド（シングルパス印字が可能なページワイドヘッド）が構成可能である。

プリントヘッド１０に接続されているヘッド制御部２０（「ヘッド駆動装置」に相当）は、複数のヘッドモジュール１２ａ、１２ｂの各ノズルに対応する圧電素子の駆動を制御し、ノズルからのインク吐出動作（吐出の有無、液滴吐出量）を制御する。

ヘッド制御部２０は、画像データメモリ２２、画像データ転送制御回路２４（「データ転送制御回路」に相当）、吐出タイミング制御部２５、波形データメモリ２６、駆動電圧制御回路２８（「駆動電圧出力回路」に相当）、Ｄ／Ａ変換器２９を備える。なお、本実施形態では、画像データ転送制御回路２４が「ラッチ信号送信回路」を含んでおり、画像データ転送制御回路２４から各ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂに適宜のタイミングでデータラッチ信号が出力される。

画像データメモリ２２には、印刷用イメージデータ（ドットデータ）に展開された画像データが記憶される。波形データメモリ２６には、圧電素子を駆動するための駆動電圧波形のデジタルデータが記憶される。画像データメモリ２２に入力される画像データや、波形データメモリ２６に入力される波形データは、上位データ制御部３０（「上位制御装置」に相当）によって管理される。上位データ制御部３０は、例えば、パソコンやホストコンピュータにより構成することができる。ヘッド制御部２０は、上位データ制御部３０からデータを受け取るためのデータ通信手段として、通信インターフェース（例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus））を備えている。

図１では、説明を簡単にするために、１つのプリントヘッド１０（１色分）のみを示しているが、複数色のインクの各色に対応した複数本の（色別の）プリントヘッドを備えるインクジェット記録装置の場合、各色のプリントヘッド１０について個別に（ヘッド単位で）ヘッド制御部２０が設けられる。そして、これら各色のヘッド制御部２０を１つの上位データ制御部３０が管理する。例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の４色に対応した色別のプリントヘッドを備える構成では、ＣＭＹＫ各色のプリントヘッドにそれぞれヘッド制御部２０が設けられ、これら各色のヘッド制御部を１つの上位データ制御部３０が管理する構成が採用される。

システム起動時に、上位データ制御部３０から各色のヘッド制御部２０に対して波形データや画像データが転送される。なお、画像データについては、印刷実行時の用紙搬送と同期して、データ転送が行われるようにしてもよい。そして、プリント動作時には、各色の吐出タイミング制御部２５が用紙搬送部３２からの吐出トリガー信号（画素単位吐出トリガー）を受信し、画像データ転送制御回路２４および駆動電圧制御回路２８へ、吐出動作開始の吐出スタートトリガーを出力する。画像データ転送制御回路２４および駆動電圧制御回路２８は、このスタートトリガーを受けて、ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂに対して、それぞれ波形データおよび画像データの転送を解像度単位で行う。これにより、画像データに応じた選択的な吐出動作（オンデマンドの吐出駆動制御）が行われ、１ページの印刷が実現される。

駆動電圧制御回路２８は、プリントタイミング信号（吐出トリガー信号）に合わせてＤ／Ａ変換器２９に駆動電圧波形データを出力する。これにより、駆動電圧波形データは、Ｄ／Ａ変換器２９によってアナログ電圧波形へと変換される。Ｄ／Ａ変換器２９から出力されるアナログ電圧波形は、不図示のアンプ回路（電力増幅回路）によって圧電素子の駆動に適した所定の電流・電圧に増幅された後にヘッドモジュール１２ａ、１２ｂに供給される。

なお、本実施形態では、ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂに供給される駆動電圧波形データを共通としたが、ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂごとに異なる駆動電圧波形データを用いるようにしてもよい。この場合、ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂの個体差に応じた駆動電圧波形データを用いることで、より高品位の描画を行うことが可能になる。

画像データ転送制御回路２４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）によって構成することができる。図２に示すように、画像データ転送制御回路２４は、クロック位相差生成回路２４ａと順次データ出力回路２４ｂを備える。画像データ転送制御回路２４の順次データ出力回路２４ｂは、画像データメモリ２２に記憶したデータに基づいて、各ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂのノズル制御データ（ここでは、記録解像度のドット配置に対応した画像データ）を各ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂに転送する制御を行う。ノズル制御データは、ノズルのＯＮ（吐出駆動）／ＯＦＦ（非駆動）を決定する画像データ（ドットデータ）である。画像データ転送制御回路２４は、このノズル制御データを各ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂに転送することで、ノズルごとの開閉（ＯＮ／ＯＦＦ）を制御する。

画像データ伝送路（符号４２）は、画像データ転送制御回路２４から出力されるノズル制御データを各ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂに伝送する。画像データ伝送路（符号４２）は、「画像データバス」、「データバス」または「画像バス」などと呼ばれ、複数の信号線（ｎ本）で構成されている（ｎ≧２）。本実施形態では、以下「データバス」（符号４２）と呼ぶ。

データバス４２は、画像データ転送制御回路２４からプリントヘッド１０に画像データを伝送する。すなわち、データバス４２は、複数のヘッドモジュール１２ａ、１２ｂへの画像データ伝送路として共用される。データバス４２の一端は画像データ転送制御回路２４の出力端子（ＩＣピン）に接続され、他端は各ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂの手前で分岐され（各ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂに対応したコネクタ４４ａ、４４ｂの手前で分岐され）、この分岐された共通のデータバス４２に複数のヘッドモジュール１２ａ、１２ｂが並列に接続される。

データバス４２は、画像データ転送制御回路２４、駆動電圧制御回路２８等を実装した電気回路基板４０の配線パターンによって構成してもよいし、ワイヤーハーネスで構成してもよく、あるいは、これらの組み合わせであってもよい。このように、データバス４２は、画像データ転送制御回路２４のＩＣピンを信号源として、各ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂに接続される。

本実施形態においては、１つのヘッド制御部２０による制御対象たる複数のヘッドモジュール１２ａ、１２ｂについてデータバス４２を共通化し（画像データ転送制御回路２４のＩＣピンとの接続点から並列接続の分岐点までの区間を物理的に共用）し、画像データ転送制御回路２４のＩＣピン、並びに電気回路基板４０の配線パターン（信号線）の削減が達成される。

図１に示すように、転送クロックの信号線４５ａ、４５ｂは、各ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂに対応して個別に設けられている。画像データ転送制御回路２４のクロック位相差生成回路２４ａは、信号線４５ａ、４５ｂを介して、ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂにそれぞれ位相が異なる転送クロックを入力することが可能となっている。

また、本実施形態では、データラッチ信号の信号線４６ａ、４６ｂは、各ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂに対応して個別に設けられている。データラッチ信号は、データバス４２経由で転送したデータ信号を各ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂのノズルデータとして設定するために、画像データ転送制御回路２４から各ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂに対し、必要なタイミングで送信される。画像データ転送制御回路２４からデータバス４２を介してヘッドモジュール１２ａ、１２ｂに一定量の画像データを送信した時点で、データラッチとよばれる信号（ラッチ信号）をヘッドモジュール１２ａ、１２ｂに送信する。このデータラッチ信号のタイミングで各モジュールにおける圧電素子の変位のオン（ＯＮ）／オフ（ＯＦＦ）のデータが確定される。その後、ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂにそれぞれ駆動電圧ａ、ｂを印加することで、ＯＮ設定に係る圧電素子を微小変位させ、インク滴を吐出させる。こうして吐出したインク滴を用紙に付着（着弾）させることで、所望の解像度（例えば、１２００ｄｐｉ）の印刷が行われる。なお、ＯＦＦ設定した圧電素子は駆動電圧を印加しても変位が起こらず、液滴が吐出されない。

［ヘッドの制御方法］
図３は、本発明の一実施形態に係るヘッド駆動方法を示すタイミングチャートである。

図３に示すように、画素単位の吐出トリガー（図３の（ａ）において「画素トリガー」と記載）にしたがって、画像データ（ノズル制御データ）が共通のデータバス４２を介して各ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂに対して時分割で送られる（図３の（ｄ）参照）。

本実施形態では、複数のヘッドモジュール１２ａ、１２ｂに画像データを転送するためのデータバス４２が共通である。このため、１つのデータバス４２上を２種類の画像データ（ヘッドモジュール１２ａに適用される画像データ（HEAD a）とヘッドモジュール１２ｂに適用される画像データ（HEAD b））が時分割で転送される（図３の（ｄ）参照）。

データラッチａ（図３の（ｅ））は、ヘッドモジュール１２ａの圧電素子（ノズル）のデータを確定させるラッチ信号である。データラッチｂ（図３の（ｆ））は、ヘッドモジュール１２ｂの圧電素子（ノズル）のデータを確定させるラッチ信号である。これらデータラッチ信号ａ／ｂは、ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂのそれぞれの画像データ（（HEAD a）、（HEAD b））の転送が完了した時点で転送される。

ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂには、図３の（ｂ）および（ｃ）に示す転送クロックａ、ｂがそれぞれ供給される。転送クロックａ、ｂにおいて、隣り合うパルスの立ち上がり位置の間隔は、２ビット分の画像データの転送に要する時間と等しくなっている。転送クロックａ、ｂは、それぞれ逆相となっている。

図３の（ｄ）に示すように、データバス４２には、ヘッドモジュール１２ａに適用される画像データ（HEAD a）とヘッドモジュール１２ｂに適用される画像データ（HEAD b）が交互に転送される。そして、転送クロックａの立ち上がりのタイミングでヘッドモジュール１２ａに適用される画像データ（HEAD a）が捉えられ、転送クロックｂの立ち上がりのタイミングでヘッドモジュール１２ｂに適用される画像データ（HEAD b）が捉えられる。

画像データ（HEAD a）および（HEAD b）の転送が繰り返された後、図３の（ｅ）に示すように、ヘッドモジュール１２ａに対して１サイクル分の画像データ（HEAD a）の転送が完了すると、データラッチａが与えられて、ヘッドモジュール１２ａのデータが確定される。さらに、図３（ｆ）に示すように、ヘッドモジュール１２ｂに対して１サイクル分の画像データ（HEAD b）の転送が完了すると、データラッチｂが与えられて、ヘッドモジュール１２ｂのデータが確定される。

こうして、データラッチａのラッチ信号により、ヘッドモジュール１２ａの圧電素子ＯＮ／ＯＦＦデータが確定され、データラッチｂのラッチ信号により、ヘッドモジュール１２ｂの圧電素子ＯＮ／ＯＦＦデータが確定される。その後、ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂに対して、同タイミングで駆動電圧が印加される（図３の（ｇ）参照）。この駆動電圧の印加により、画像データ（HEAD a）および（HEAD b）により特定されるヘッドモジュール１２ａ、１２ｂのノズルから液滴が吐出され、描画記録が行われる。用紙の搬送タイミングに合わせて上記の処理サイクルが繰り返されて印刷が行われる。

［ヘッドモジュールの回路の構成］
図４は、ヘッドモジュールの回路の構成を模式的に示す図である。

図４に示す例では、ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂのレジスタ（０，…，６３）に、それぞれ１６サイクル６４ビットの画像データが入力される。すなわち、この場合、画像データバスの本数ｎは、ｎ＝１６である。

図４に示すように、１サイクル分６４ビットの画像データが、ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂのレジスタ（０，…，６３）にそれぞれ入力されると、データラッチａ、ｂが入力される。これにより、ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂの圧電素子ＰＺＴ０，…，ＰＺＴ６３のＯＮ／ＯＦＦデータが確定される。その後、ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂに駆動電圧が印加され、画像データ（HEAD a）および（HEAD b）により特定されるヘッドモジュール１２ａ、１２ｂのノズルから液滴が吐出され、描画記録が行われる。

例えば、レジスタ（０，…，６３）に１が入力されると、対応するスイッチ（ＳＷ０，…，ＳＷ６３）が閉じて、該スイッチ（ＳＷ０，…，ＳＷ６３）に対応する圧電素子（ＰＺＴ０，…，ＰＺＴ６３）がアクティブになる。これにより、圧電素子（ＰＺＴ０，…，ＰＺＴ６３）に対応するノズルから液滴が吐出される。

なお、既述のように、ヘッドモジュールの数は２に限定されるものではない。ヘッド数がＮ個（Ｎ≧２の整数）の場合は、クロック位相差生成回路２４ａは、まず、隣り合うパルスの立ち上がり位置の間隔（１クロック）が１ビット分の画像データを転送する時間間隔と等しい基準クロックを生成する。ここで、基準クロックは、例えば、画像データ転送制御回路２４（例えば、ＦＰＧＡ）に与えられる源振クロック（水晶発信器からの入力等）を分周または逓倍することで生成される。そして、クロック位相差生成回路２４ａは、この基準クロックをＮ分周して、周波数が基準クロックの１／Ｎになる（立ち上がり位置の時間間隔がＮ倍になる。１クロックがＮビット分の画像データを転送するために必要な時間と等しくなる）。クロック位相差生成回路２４ａは、Ｎ分周後の基準クロックの立ち上がりエッジがそれぞれの画像データの転送開始位置に対応するように位相をずらして、Ｎ個の転送クロックを生成する。これにより、この転送クロックの位相補正は、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）デバイス設計（ＦＰＧＡ等）により実現可能である。すなわち、転送レートを高速化し、転送波形の品質、データ転送タイミング仕様を満たす限りは複数のヘッドを同一バス上で制御することが可能となる。

図５は、ヘッドモジュールの数が３の場合におけるタイミングチャートである。

ヘッドモジュールが１２ａ、１２ｂ、１２ｃの３つの場合、クロック位相差生成回路２４ａは、基準クロックを３分周する。図５に示すように、分周後の基準クロックにおいて、隣り合うパルスの立ち上がり位置の間隔（１クロック）は、画像データ（HEAD a）が転送されてから次の画像データ（HEAD a）が転送されるまでの転送時間（３ビット分の画像データの転送時間）に等しくなる。次に、クロック位相差生成回路２４ａは、上記分周後の基準クロックの立ち上がり位置をずらすことにより、立ち上がり位置が画像データ（HEAD a）、（HEAD b）、（HEAD c）の転送開始時間に一致する転送クロックａ、ｂ、ｃを生成する。これにより、ヘッドモジュール１２ａ、１２ｂおよび１２ｃにそれぞれ対応する転送クロックａ、ｂ、ｃが生成される。

データバス４２には、順次データ出力回路２４ｂによって、ヘッドモジュール１２ａに適用される画像データ（HEAD a）、ヘッドモジュール１２ｂに適用される画像データ（HEAD b）、ヘッドモジュール１２ｃに適用される画像データ（HEAD c）が順番に繰り返し転送される。そして、転送クロックａの立ち上がりのタイミングでヘッドモジュール１２ａに適用される画像データ（HEAD a）が捉えられる。また、転送クロックｂの立ち上がりのタイミングでヘッドモジュール１２ｂに適用される画像データ（HEAD b）が捉えられ、転送クロックｃの立ち上がりのタイミングでヘッドモジュール１２ｃに適用される画像データ（HEAD c）が捉えられる。これにより、１つのヘッド制御部により３つのヘッドモジュールが１２ａ、１２ｂ、１２ｃを制御することが可能になる。

なお、本実施形態では、ヘッドモジュール（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）の順に画像データを転送しているが、データの転送順はこれに限定されない。画像データの転送順は、ヘッドモジュールの並び順とは無関係に（任意に）設定することができる。

また、本実施形態では、転送クロックａ、ｂ、ｃの立ち上がりのタイミングでヘッドモジュール１２ａに適用される画像データ（それぞれ（HEAD a）、（HEAD b）、（HEAD c））が捉えられるようにしたが、転送クロックａ、ｂ、ｃが下がるタイミングでヘッドモジュール１２ａに適用される画像データ（それぞれ（HEAD a）、（HEAD b）、（HEAD c））が捉えられるようにしてもよい。

［インクジェット記録装置の構成］
図６は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置を示す全体構成図である。

図６に示すインクジェット記録装置１００は、給紙部１１２、処理液付与部（プレコート部）１１４、描画部１１６、乾燥部１１８、定着部１２０、および排紙部１２２を備えている。インクジェット記録装置１００は、描画部１１６の圧胴（描画ドラム１７０）に保持された記録媒体１２４（「被描画媒体」に相当、以下、便宜上「用紙」と呼ぶ場合がある。）にインクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙから複数色のインクを打滴して所望のカラー画像を形成するシングルパス方式のインクジェット記録装置である。インクジェット記録装置１００は、インクの打滴前に記録媒体１２４上に処理液（ここでは凝集処理液）を付与し、処理液とインク液を反応させて記録媒体１２４上に画像形成を行う２液反応（凝集）方式が適用されたオンデマンドタイプのインクジェット記録装置である。

（給紙部）
給紙部１１２には、枚葉紙である記録媒体１２４が積層されている。給紙部１１２の給紙トレイ１５０から記録媒体１２４が一枚ずつ処理液付与部１１４に給紙される。本実施形態では、記録媒体１２４として、枚葉紙（カット紙）を用いるが、連続用紙（ロール紙）から必要なサイズに切断して給紙するようにしてもよい。

（処理液付与部）
処理液付与部１１４は、記録媒体１２４の記録面に処理液を付与する。処理液は、描画部１１６で付与されるインク中の色材（例えば、顔料）を凝集させる色材凝集剤を含んでいる。この処理液とインクとが接触することによって、インクの色材と溶媒との分離が促進される。

処理液付与部１１４は、給紙胴１５２、処理液ドラム（「プレコート胴」とも言う）１５４、および処理液塗布装置１５６を備えている。処理液ドラム１５４は、記録媒体１２４を保持し、回転搬送させるドラムである。処理液ドラム１５４は、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）１５５を備える。この保持手段１５５の爪と処理液ドラム１５４の周面の間に記録媒体１２４を挟み込むことによって記録媒体１２４の先端が保持可能となっている。処理液ドラム１５４は、その外周面に吸引孔を設けるとともに、吸引孔から吸引を行う吸引手段を接続してもよい。これにより記録媒体１２４を処理液ドラム１５４の周面に密着保持することができる。

処理液ドラム１５４の外側には、その周面に対向して処理液塗布装置１５６が設けられる。処理液塗布装置１５６は、処理液が貯留された処理液容器と、この処理液容器の処理液に一部が浸漬されたアニックスローラ（計量ローラ）と、該アニックスローラと処理液ドラム１５４上の記録媒体１２４に圧接されて計量後の処理液を記録媒体１２４に転移するゴムローラとで構成される。この処理液塗布装置１５６によれば、処理液を計量しながら記録媒体１２４に塗布することができる。

本実施形態では、ローラによる塗布方式を適用した構成を例示したが、これに限定されず、例えば、スプレー方式、インクジェット方式などの各種方式を適用することも可能である。

処理液付与部１１４で処理液が付与された記録媒体１２４は、処理液ドラム１５４から中間搬送部１２６を介して描画部１１６の描画ドラム１７０へ受け渡される。

（描画部）
描画部１１６は、描画ドラム（「描画胴」或いは「ジェッティング胴」とも言う）１７０、用紙抑えローラ１７４、およびインクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙを備えている。各色のインクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙおよびその制御装置として、図１から図３により説明したプリントヘッド１０の構成とヘッド制御部２０の構成が採用されている。

描画ドラム１７０は、処理液ドラム１５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）１７１を備えている。描画ドラム１７０に固定された記録媒体１２４は、記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面にインクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙからインクが付与される。

インクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙはそれぞれ、記録媒体１２４における画像形成領域の最大幅に対応する長さを有するフルライン型のインクジェット方式の記録ヘッドであり、そのインク吐出面には、画像形成領域の全幅にわたってインク吐出用のノズルが複数配列されたノズル列（２次元配列ノズル）が形成されている。各インクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙは、記録媒体１２４の搬送方向（描画ドラム１７０の回転方向）と直交する方向に延在するように設置される。

各インクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙには、対応する色インクのカセットが取り付けられる。インクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙから、描画ドラム１７０の外周面に保持された記録媒体１２４の記録面に向かってインク滴が吐出される。

これにより、予め記録面に付与された処理液にインクが接触し、インク中に分散する色材（顔料）が凝集され、色材凝集体が形成される。インクと処理液の反応の一例として、本実施形態では、処理液に酸を含有させＰＨダウンにより顔料分散を破壊し凝集するメカニズムを用い、色材滲み、各色インク間の混色、インク滴の着弾時の液合一による打滴干渉を回避する。こうして、記録媒体１２４上での色材流れなどが防止され、記録媒体１２４の記録面に画像が形成される。

各インクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙの打滴タイミングは、描画ドラム１７０に配置された回転速度を検出するエンコーダ（図６中不図示、図１０の符号２９４）に同期させる。このエンコーダの検出信号に基づいて吐出トリガー信号（画素トリガー）が発せされる。これにより、高精度に着弾位置を決定することができる。また、予め描画ドラム１７０のフレなどによる速度変動を学習し、エンコーダで得られた打滴タイミングを補正して、描画ドラム１７０のフレ、回転軸の精度、描画ドラム１７０の外周面の速度に依存せずに打滴ムラを低減させることができる。

さらに、各インクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙのノズル面の清掃、増粘インク排出などのメンテナンス動作は、ヘッドユニットを描画ドラム１７０から退避させて実施するとよい。

本実施形態では、ＣＭＹＫの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについてはこれに限定されるものではない。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り、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。

描画部１１６で画像が形成された記録媒体１２４は、描画ドラム１７０から中間搬送部１２８を介して乾燥部１１８の乾燥ドラム１７６へ受け渡される。

（乾燥部）
乾燥部１１８は、色材凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させる機構である。図６に示すように、乾燥部１１８は、乾燥ドラム（「乾燥胴」とも言う）１７６、および溶媒乾燥装置１７８を備えている。乾燥ドラム１７６は、処理液ドラム１５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）１７７を備える。この保持手段１７７によって記録媒体１２４の先端が保持可能になっている。

溶媒乾燥装置１７８は、乾燥ドラム１７６の外周面に対向する位置に配置され、複数のハロゲンヒータ１８０と、各ハロゲンヒータ１８０の間にそれぞれ配置された温風噴出しノズル１８２とで構成される。各温風噴出しノズル１８２から記録媒体１２４に向けて吹き付けられる温風の温度と風量、各ハロゲンヒータ１８０の温度を適宜調節することにより、様々な乾燥条件を実現することができる。

乾燥ドラム１７６の外周面に、記録媒体１２４の記録面が外側を向くように（即ち、記録媒体１２４の記録面が凸側となるように湾曲させた状態で）記録媒体１２４を保持し、回転搬送しながら乾燥することで、記録媒体１２４のシワや浮きの発生を防止でき、これらに起因する乾燥ムラを確実に防止することができる。

乾燥部１１８で乾燥処理が行われた記録媒体１２４は、乾燥ドラム１７６から中間搬送部１３０を介して定着部１２０の定着ドラム１８４へ受け渡される。

（定着部）
定着部１２０は、定着ドラム（「定着胴」とも言う）１８４、ハロゲンヒータ１８６、定着ローラ１８８、およびインラインセンサ１９０を備えている。定着ドラム１８４は、処理液ドラム１５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）１８５を備え、この保持手段１８５によって記録媒体１２４の先端を保持できるようになっている。

定着ドラム１８４の回転により、記録媒体１２４は記録面が外側を向くようにして搬送される。そして、記録媒体１２４の記録面に対して、ハロゲンヒータ１８６による予備加熱と、定着ローラ１８８による定着処理と、インラインセンサ１９０による検査が行われる。

ハロゲンヒータ１８６は、所定の温度（例えば、１８０℃）に制御される。これにより、記録媒体１２４の予備加熱が行われる。

定着ローラ１８８は、乾燥させたインクを加熱加圧することによってインク中の自己分散性ポリマー微粒子を溶着し、インクを被膜化させるためのローラ部材である。定着ローラ１８８は、記録媒体１２４を加熱加圧する。具体的には、定着ローラ１８８は、定着ドラム１８４に対して圧接するように配置されており、定着ドラム１８４との間でニップローラを構成するようになっている。これにより、記録媒体１２４は、定着ローラ１８８と定着ドラム１８４との間に挟まれ、所定のニップ圧（例えば、０．１５ＭＰａ）でニップされ、定着処理が行われる。

また、定着ローラ１８８は、熱伝導性の良いアルミなどの金属パイプ内にハロゲンランプを組み込んだ加熱ローラによって構成され、所定の温度（例えば、６０〜８０℃）に制御される。この加熱ローラで記録媒体１２４を加熱することによって、インクに含まれるラテックスのＴｇ温度（ガラス転移点温度）以上の熱エネルギーが付与され、ラテックス粒子が溶融される。これにより、記録媒体１２４の凹凸に押し込み定着が行われるとともに、画像表面の凹凸がレベリングされ、光沢性が得られる。

なお、図６の実施形態では、定着ローラ１８８を１つだけ設けた構成となっているが、画像層厚みやラテックス粒子のＴｇ特性に応じて、複数段設けた構成でもよい。

一方、インラインセンサ１９０は、記録媒体１２４に記録された画像（テストパターンなども含む）について、吐出不良チェックパターンや画像の濃度、画像の欠陥などを計測するための読取手段であり、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）ラインセンサなどが適用される。

上記の如く構成された定着部１２０によれば、乾燥部１１８で形成された薄層の画像層内のラテックス粒子が定着ローラ１８８によって加熱加圧されて溶融されるので、記録媒体１２４に固定定着させることができる。

なお、高沸点溶媒およびポリマー微粒子（熱可塑性樹脂粒子）を含んだインクに代えて、紫外線（ＵＶ）露光にて重合硬化可能なモノマー成分を含有していてもよい。この場合、インクジェット記録装置１００は、ヒートローラによる熱圧定着部（定着ローラ１８８）の代わりに、記録媒体１２４上のインクにＵＶ光を露光するＵＶ露光部を備える。このように、ＵＶ硬化性樹脂などの活性光線硬化性樹脂を含んだインクを用いる場合には、加熱定着の定着ローラ１８８に代えて、ＵＶランプや紫外線ＬＤ（レーザダイオード）アレイなど、活性光線を照射する手段が設けられる。

（排紙部）
図６に示すように、定着部１２０に続いて排紙部１２２が設けられている。排紙部１２２は、排出トレイ１９２を備えており、この排出トレイ１９２と定着部１２０の定着ドラム１８４との間に、これらに対接するように渡し胴１９４、搬送ベルト１９６、張架ローラ１９８が設けられている。記録媒体１２４は、渡し胴１９４により搬送ベルト１９６に送られ、排出トレイ１９２に排出される。搬送ベルト１９６による用紙搬送機構の詳細は図示しないが、印刷後の記録媒体１２４は無端状の搬送ベルト１９６間に渡されたバー（不図示）のグリッパーによって用紙先端部が保持され、搬送ベルト１９６の回転によって排出トレイ１９２の上方に運ばれてくる。

また、インクジェット記録装置１００は、各インクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙにインクを供給するインク貯蔵／装填部、処理液付与部１１４に対して処理液を供給する手段を備えている。さらに、インクジェット記録装置１００は、各インクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙのクリーニング（ノズル面のワイピング、パージ、ノズル吸引等）を行うヘッドメンテナンス部、用紙搬送路上における記録媒体１２４の位置を検出する位置検出センサ、装置各部の温度を検出する温度センサを備えている。

［インクジェットヘッドの構成例］
次に、インクジェットヘッドの構造について説明する。各色に対応するインクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号２５０によってヘッドを示すものとする。

図７（ａ）はヘッド２５０の構造例を示す平面透視図であり、図７（ｂ）はその一部の拡大図である。図８は、ヘッド２５０を構成する複数のヘッドモジュールの配置例を示す平面図である。また、図９は、記録素子単位（吐出素子単位）となる１チャンネル分の液滴吐出素子を示す図（１つのノズル２５１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７中のＡ−Ａ線に沿う断面図）である。

図７に示したように、ヘッド２５０には、インク吐出口であるノズル２５１と、各ノズル２５１に対応する圧力室２５２を備える複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）２５３がマトリクス状に２次元配置されている。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（正射影）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。

記録媒体１２４の送り方向（矢印Ｓ方向；「第１方向」に相当）と略直交する方向（矢印Ｍ方向；「第２方向」に相当）に記録媒体１２４の描画領域の全幅Ｗｍに対応する長さ以上のノズル列を構成するために、例えば、図８（ａ）に示すように、複数のノズル２５１が２次元に配列された短尺のヘッドモジュール２５０’を千鳥状に配置して、長尺のライン型ヘッドを構成する。或いはまた、図８（ｂ）に示すように、ヘッドモジュール２５０”を一列に並べて繋ぎ合わせる態様も可能である。図８（ａ）および図８（ｂ）に示した各ヘッドモジュール２５０’または２５０”が図１等で説明したヘッドモジュール１２ａ、１２ｂに該当する。

なお、シングルパス印字用のフルライン型プリントヘッドは、記録媒体１２４の全面を描画範囲とする場合に限らず、記録媒体１２４の面上の一部が描画領域となっている場合（例えば、用紙の周囲に非描画領域（余白部）を設ける場合など）には、所定の描画領域内の描画に必要なノズル列が形成されていればよい。

各ノズル２５１に対応して設けられている圧力室２５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図７（ａ）、図７（ｂ）参照）、対角線上の両隅部の一方にノズル２５１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）２５４が設けられている。なお、圧力室２５２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９に示すように、ヘッド２５０（ヘッドモジュール２５０’、２５０”）は、ノズル２５１が形成されたノズルプレート２５１Ａと、圧力室２５２、共通流路２５５等の流路が形成された流路板２５２Ｐを含んでいる。ノズルプレート２５１Ａと流路板２５２Ｐは積層接合されている。ノズルプレート２５１Ａは、ヘッド２５０のノズル面（インク吐出面）２５０Ａを構成し、各圧力室２５２にそれぞれ連通する複数のノズル２５１が２次元的に形成されている。

流路板２５２Ｐは、圧力室２５２の側壁部を構成するとともに、共通流路２５５から圧力室２５２にインクを導く個別供給路の絞り部（最狭窄部）としての供給口２５４を形成する流路形成部材である。なお、説明の便宜上、図９では簡略的に図示しているが、流路板２５２Ｐは一枚または複数の基板を積層した構造である。

ノズルプレート２５１Ａおよび流路板２５２Ｐは、シリコンを材料として半導体製造プロセスによって所要の形状に加工することが可能である。

共通流路２５５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２５５を介して各圧力室２５２に供給される。

圧力室２５２の一部の面（図９において天面）を構成する振動板２５６には、個別電極２５７を備えたピエゾアクチュエータ（圧電素子）２５８が接合されている。本例の振動板２５６は、ピエゾアクチュエータ２５８の下部電極に相当する共通電極２５９として機能するニッケル（Ｎｉ）導電層付きのシリコン（Ｓｉ）から成り、各圧力室２５２に対応して配置されるピエゾアクチュエータ２５８の共通電極を兼ねる。なお、樹脂などの非導電性材料によって振動板を形成する態様も可能であり、この場合は、振動板部材の表面に金属などの導電材料による共通電極層が形成される。また、ステンレス鋼（ＳＵＳ）など、金属（導電性材料）によって共通電極を兼ねる振動板を構成してもよい。

個別電極２５７に駆動電圧を印加することによってピエゾアクチュエータ２５８が変形して圧力室２５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル２５１からインクが吐出される。インク吐出後、ピエゾアクチュエータ２５８が元の状態に戻る際、共通流路２５５から供給口２５４を通って新しいインクが圧力室２５２に再充填される。

かかる構造を有するインク室ユニット２５３を図７（ｂ）に示す如く、主走査方向に沿う行方向およ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。かかるマトリクス配列において、副走査方向の隣接ノズル間隔をＬｓとするとき、主走査方向については実質的に各ノズル２５１が一定のピッチＰ＝Ｌｓ／ｔａｎθ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。

また、本発明の実施に際してヘッド２５０におけるノズル２５１の配列形態は図示の例に限定されず、様々なノズル配置構造を適用できる。例えば、図７（ｂ）で説明したマトリクス配列に代えて、Ｖ字状のノズル配列、Ｖ字状配列を繰り返し単位とするジグザク状（Ｗ字状など）のような折れ線状のノズル配列なども可能である。

なお、インクジェットヘッドにおける各ノズルから液滴を吐出させるための吐出用の圧力（吐出エネルギー）を発生させる手段は、ピエゾアクチュエータ（圧電素子）に限らず、サーマル方式（ヒータの加熱による膜沸騰の圧力を利用してインクを吐出させる方式）におけるヒータ（加熱素子）や他の方式による各種アクチュエータなど様々な圧力発生素子（吐出エネルギー発生素子）を適用し得る。ヘッドの吐出方式に応じて、相応のエネルギー発生素子が流路構造体に設けられる。

［インクジェット記録装置１００の制御系］
図１０は、インクジェット記録装置１００のシステム構成を示す要部ブロック図である。

インクジェット記録装置１００は、通信インターフェース２７０、システムコントローラ２７２、プリント制御部２７４、画像バッファメモリ２７６、ヘッドドライバ２７８、モータドライバ２８０、ヒータドライバ２８２、処理液付与制御部２８４、乾燥制御部２８６、定着制御部２８８、メモリ２９０、ＲＯＭ（Read Only Memory）２９２、エンコーダ２９４を備えている。

通信インターフェース２７０は、ホストコンピュータ３５０から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース２７０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ーフェースやセントロニクスなどのパラレルインター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。ホストコンピュータ３５０から送出された画像データは通信インターフェース２７０を介してインクジェット記録装置１００に取り込まれ、一旦メモリ２９０に記憶される。

メモリ２９０は、通信インターフェース２７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ２７２を通じてデータの読み書きが行われる。メモリ２９０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２７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）およ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１００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。即ち、システムコントローラ２７２は、通信インターフェース２７０、プリント制御部２７４、モータドライバ２８０、ヒータドライバ２８２、処理液付与制御部２８４等の各部を制御し、ホストコンピュータ３５０との間の通信制御、メモリ２９０の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ２９６やヒータ２９８を制御する制御信号を生成する。

ＲＯＭ２９２にはシステムコントローラ２７２のＣＰＵが実行するプログラムおよび制御に必要な各種データなどが格納されている。ＲＯＭ２９２は、書換不能な記憶手段であってもよいし、ＥＥＰＲＯＭのような書換可能な記憶手段であってもよい。メモリ２９０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およびＣＰＵの演算作業領域としても利用される。

モータドライバ２８０は、システムコントローラ２７２からの指示に従ってモータ２９６を駆動するドライバである。図１０では、装置内の各部に配置される様々なモータを代表して符号２９６で図示している。例えば、図１０に示すモータ２９６には、図６の給紙胴１５２，処理液ドラム１５４、描画ドラム１７０、乾燥ドラム１７６、定着ドラム１８４、渡し胴１９４などの回転を駆動するモータ、描画ドラム１７０の吸引孔から負圧吸引するためのポンプの駆動モータ、インクジェットヘッド１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙのヘッドユニットを、描画ドラム１７０外のメンテナンスエリアに移動させる退避機構のモータが含まれている。

ヒータドライバ２８２は、システムコントローラ２７２からの指示に従って、ヒータ２９８を駆動するドライバである。図１０では、装置内の各部に配置される様々なヒータを代表して符号２９８で図示している。例えば、図１０に示すヒータ２９８には、給紙部１１２において記録媒体１２４を予め適温に加熱しておくための不図示のプレヒータが含まれている。

プリント制御部２７４は、システムコントローラ２７２の制御にしたがい、メモリ２９０内の画像データから印字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機能を有し、生成した印字データ（ドットデータ）をヘッドドライバ２７８に供給する制御部である。

ドットデータは、一般に多階調の画像データに対して色変換処理、ハーフトーン処理を行って生成される。色変換処理は、ｓＲＧＢなどで表現された画像データ（例えば、ＲＧＢ各色について８ビットの画像データ）をインクジェット記録装置１００で使用するインクの各色の色データ（例えば、ＫＣＭＹの色データ）に変換する処理である。

ハーフトーン処理は、色変換処理により生成された各色の色データに対して誤差拡散法や閾値マトリクス等の処理で各色のドットデータ（例えば、ＫＣＭＹのドットデータ）に変換する処理である。

プリント制御部２７４において所要の信号処理が施され、得られたドットデータに基づいて、ヘッドドライバ２７８を介してヘッド２５０のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。ここでいうドットデータは、「ノズル制御データ」に相当している。

プリント制御部２７４には画像バッファメモリ（不図示）が備えられており、プリント制御部２７４における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリに一時的に格納される。また、プリント制御部２７４とシステムコントローラ２７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。

画像入力から印字出力までの処理の流れを概説すると、印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース２７０を介して外部から入力され、メモリ２９０に蓄えられる。この段階では、例えば、ＲＧＢの画像データがメモリ２９０に記憶される。インクジェット記録装置１００では、インク（色材）による微細なドットの打滴密度やドットサイズを変えることによって、人の目に疑似的な連続階調の画像を形成するため、入力されたデジタル画像の階調（画像の濃淡）をできるだけ忠実に再現するようなドットパターンに変換する必要がある。そのため、メモリ２９０に蓄えられた元画像（ＲＧＢ）のデータは、システムコントローラ２７２を介してプリント制御部２７４に送られ、該プリント制御部２７４において閾値マトリクスや誤差拡散法などを用いたハーフトーニング処理によってインク色ごとのドットデータに変換される。即ち、プリント制御部２７４は、入力されたＲＧＢ画像データをＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの４色のドットデータに変換する処理を行う。こうして、プリント制御部２７４で生成されたドットデータは、画像バッファメモリ（不図示）に蓄えられる。

ヘッドドライバ２７８は、プリント制御部２７４から与えられる印字データ（即ち、画像バッファメモリ２７６に記憶されたドットデータ）に基づき、ヘッド２５０の各ノズルに対応するアクチュエータを駆動するための駆動信号を出力する。ヘッドドライバ２７８にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。

ヘッドドライバ２７８から出力された駆動信号がヘッド２５０に加えられることによって、該当するノズルからインクが吐出される。記録媒体１２４を所定の速度で搬送しながらヘッド２５０からのインク吐出を制御することにより、記録媒体１２４上に画像が形成される。なお、本例に示すインクジェット記録装置１００は、ヘッド２５０（ヘッドモジュール）の各ピエゾアクチュエータ２５８に対して、モジュール単位で共通の駆動電力波形信号を印加し、各ピエゾアクチュエータ２５８の吐出タイミングに応じて各ピエゾアクチュエータ２５８の個別電極に接続されたスイッチ素子（不図示）のオンオフを切り換えることで、各ピエゾアクチュエータ２５８に対応するノズル２５１からインクを吐出させる駆動方式が採用されている。

このヘッドドライバ２７８、プリント制御部２７４（画像バッファメモリ内蔵）の部分が図１等で説明したヘッド制御部２０に相当する。また、図１０のシステムコントローラ２７２が図１等で説明した上位データ制御部３０に相当する。

処理液付与制御部２８４は、システムコントローラ２７２からの指示にしたがい、処理液塗布装置１５６（図６参照）の動作を制御する。乾燥制御部２８６は、システムコントローラ２７２からの指示にしたがい、溶媒乾燥装置１７８（図６参照）の動作を制御する。

定着制御部２８８は、システムコントローラ２７２からの指示にしたがい、定着部１２０のハロゲンヒータ１８６、定着ローラ１８８（図６参照）を含む定着加圧部２９９の動作を制御する。

インラインセンサ１９０は、図６で説明したように、イメージセンサを含むブロックである。インラインセンサ１９０は、記録媒体１２４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、打滴のばらつき、光学濃度など）を検出し、その検出結果をシステムコントローラ２７２およびプリント制御部２７４に提供する。

プリント制御部２７４は、インラインセンサ１９０から得られる情報に基づいてヘッド２５０に対する各種補正（不吐出補正や濃度補正など）を行うとともに、必要に応じて予備吐出や吸引、ワイピング等のクリーニング動作（ノズル回復動作）を実施する制御を行う。

［変形例］
上記実施形態では、記録媒体１２４に直接インク滴を打滴して画像を形成する方式（直接記録方式）のインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、一旦、中間転写体上に画像（一次画像）を形成し、その画像を転写部において記録紙に対して転写することで最終的な画像形成を行う中間転写型のインクジェット記録装置についても本発明を適用することができる。

また、上記実施形態では、記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を有するページワイドのフルライン型ヘッドを用いたインクジェット記録装置（１回の副走査によって画像を完成させるシングルパス方式のインクジェット記録装置）を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、シリアル型（シャトルスキャン型）ヘッドなど、短尺の記録ヘッドを移動させながら、複数回のヘッド走査により画像記録を行うインクジェット記録装置についても本発明を適用できる。

［ヘッドと用紙を相対移動させる手段について］
上述の実施形態では、停止したヘッドに対して記録媒体を搬送する構成を例示したが、本発明の実施に際しては、停止した記録媒体（被描画媒体）に対してヘッドを移動させる構成も可能である。

［本発明の応用例について］
上記の実施形態では、グラフィック印刷用のインクジェット記録装置への適用を例に説明したが、本発明の適用範囲はこの例に限定されない。例えば、電子回路の配線パターンを描画する配線描画装置、各種デバイスの製造装置、吐出用の機能性液体として樹脂液を用いるレジスト印刷装置、カラーフィルター製造装置、マテリアルデポジション用の材料を用いて微細構造物を形成する微細構造物形成装置など、液状機能性材料を用いて様々な形状やパターンを描画するインクジェットシステムに広く適用できる。

１０…プリントヘッド、１２ａ，１２ｂ…ヘッドモジュール、２０…ヘッド制御部、２２…画像データメモリ、２４…画像データ転送制御回路、２６…波形データメモリ、２８…駆動電圧制御回路、３０…上位データ制御部、４２…データバス、１００…インクジェット記録装置、１２４…記録媒体、１７０…描画ドラム、１７２Ｍ，１７２Ｋ，１７２Ｃ，１７２Ｙ…インクジェットヘッド、１９０…インラインセンサ、２５０…ヘッド、２５１…ノズル、２７２…システムコントローラ、２７４…プリント制御部、２９４…エンコーダ

Claims (7)

1. 記録ヘッドに配置された複数個（Ｎ個）のヘッドモジュールに対して、各ヘッドモジュール内のノズルの吐出動作を制御するためのノズル制御データを、前記Ｎ個のヘッドモジュールについて共用されるデータバスを介して、ビットごとに順次切り替えて出力するノズル制御データ出力工程であって、前記ヘッドモジュールに前記ノズル制御データを転送するときの転送クロックの１クロックの周期をＮビット分のノズル制御データの転送時間と等しくし、前記Ｎ個のヘッドモジュールに対応して該転送クロックの立ち上がりエッジがそれぞれのノズル制御データの転送開始位置に対応するように位相をずらすことにより、Ｎ個の転送クロックを生成するノズル制御データ出力工程と、
   前記データバスを介して前記各ヘッドモジュールに対して供給されるヘッドモジュールごとのノズル制御データを、前記各ヘッドモジュールに応じたタイミングでデータラッチ信号を出力して、前記各ヘッドモジュールのノズルデータとして設定するノズル制御データ設定工程と、
   前記各ヘッドモジュール内の液体を吐出するための吐出エネルギー発生素子に駆動電圧信号を出力して、前記吐出エネルギー発生素子を駆動する駆動工程と、
   を備えるヘッド駆動方法。
2. 前記ヘッドモジュールの数Ｎが２個の場合に、前記２個のヘッドモジュールに前記ノズル制御データを転送するときの転送クロックを逆相にする工程を更に備える請求項１記載のヘッド駆動方法。
3. 前記駆動工程において、前記Ｎ個のヘッドモジュールに対して共通の前記駆動電圧信号を印加する、請求項１または２記載のヘッド駆動方法。
4. 複数のノズルと各ノズルに対応する吐出エネルギー発生素子とを有するヘッドモジュールが複数個（Ｎ個）配置された記録ヘッドに接続され、前記記録ヘッドの各ノズルからの液滴の吐出を制御するヘッド駆動装置であって、
   前記Ｎ個のヘッドモジュールに対して、各ヘッドモジュール内のノズルの吐出動作を制御するためのノズル制御データを、ビットごとに順次切り替えて出力するデータ転送制御回路であって、前記ヘッドモジュールに前記ノズル制御データを転送するときの転送クロックの１クロックの周期をＮビット分のノズル制御データの転送時間と等しくし、前記Ｎ個のヘッドモジュールに対応して該転送クロックの立ち上がりエッジがそれぞれのノズル制御データの転送開始位置に対応するように位相をずらすことにより、Ｎ個の転送クロックを生成するデータ転送制御回路と、
   前記データ転送制御回路から出力された前記ノズル制御データの信号を前記Ｎ個のヘッドモジュールに対して共通に伝送する信号伝送路として前記Ｎ個のヘッドモジュールについて共用されるデータバスと、
   前記データ転送制御回路から前記データバスを介して前記各ヘッドモジュールに対して共通に供給されるヘッドモジュールごとのノズル制御データを、該当するヘッドモジュールのノズル制御データとして設定するために、対応するヘッドモジュールに応じたタイミングでデータラッチ信号を出力するラッチ信号送信回路と、
   前記各ヘッドモジュールの前記吐出エネルギー発生素子を駆動するための駆動電圧信号を出力する駆動電圧出力回路と、
   を備えるヘッド駆動装置。
5. 前記データ転送制御回路が、前記ヘッドモジュールの数Ｎが２個の場合に、前記２個のヘッドモジュールに前記ノズル制御データを転送するときの転送クロックを逆相にする、請求項４記載のヘッド駆動装置。
6. 前記駆動電圧出力回路が、前記Ｎ個のヘッドモジュールに対して共通の前記駆動電圧信号を印加する、請求項４または５記載のヘッド駆動装置。
7. 請求項４から６のいずれか１項記載のヘッド駆動装置と、
   前記記録ヘッドと、
   を備えるインクジェット記録装置。

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