JPH04235044A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の記録素子から成
る記録ヘッドを時分割駆動して記録を行なう記録装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】複数装置や、ワードプロセッサ、コンピ
ュータ等の情報処理機器、さらには通信機器の普及に伴
い、それら機器の画像形成（記録）装置としてインクジ
ェット方式や熱転写方式等による記録ヘッドを用いてデ
ジタル画像記録を行うものが急速に普及している。その
ような記録装置においては、記録速度の向上のため、複
数の記録素子を集積配列してなる記録ヘッド（以下マル
チヘッドという）を用いるのが一般的である。例えば、
インクジェット記録ヘッドにおいては、インク吐出口お
よび液路を複数集積した所謂マルチノズルヘッドが一般
的であり、熱転写方式、感熱方式のサーマルヘッドでも
複数のヒータが集積されているのが普通である。

【０００３】このマルチノズルヘッドを駆動する方法と
して、マルチノズルヘッドを複数のブロックに分割して
時分割で駆動する時分割駆動が一般的である。各ブロッ
クが駆動されるタイミングが異なり、この期間にも記録
ヘッドは走査を行っているため、わずかではあるが印字
のズレが生じる。これを補正するため、図４に示すよう
にヘッドを傾けている。

【０００４】また、図５に示すようにヘッドの複数のブ
ロックのうちで、任意のブロックを駆動して記録をする
ことができる。例えば、図５（ａ）、（ｂ）に縮小画像
の記録過程を示すが、ブロック（デジット）の９番から
１６番（図４参照）をマスクして、デジットの１番から
８番をＯＮしてヘッドの上半分をまず記録する（図５（
ａ））。次に、デジットの１番から８番をマスクして、
デジットの９番から１６番をＯＮしてヘッドの下半分を
記録する（図５（ｂ））。

【０００５】なお、ここで、デジットは８画素（ドット
）から成り、ヘッドの１走査で１６×８＝１２８ドット
分の幅が記録される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のようにして図５
（ｂ）に示す縮小の印字画像が形成される。等倍では良
好な画像が出力できるが、縮小の画像では、同図のよう
に２ライン目の記録が１ライン目の記録とずれてしまい
画質を劣化させてしまう。この縮小出力画像のズレはデ
ジットのＯＮタイミングがずれている為であり、これを
図３、図６で説明する。

【０００７】図６は等倍時のインクジェットヘッドのデ
ジットＯＮタイミングである。毎ラインとも基本クロッ
クに従いデジット１からデジット１６まで順にデジット
がＯＮする。縮小時のデジットＯＮタイミングは、上半
分記録する場合（図５（ａ））は等倍時と同じであるが
、下半分記録する場合（図５（ｂ））は等倍時のタイミ
ングと異なってしまう。図３はデジット９番から１６番
のデジットＯＮタイミングを示す。（ａ）は縮小時のタ
イミング、（ｂ）は等倍時のタイミングであり、各デジ
ットでタイミングがずれていることがわかる。この時間
の遅れをＴａとする。

【０００８】以上のように、従来の駆動方法では、時分
割順序を変更してもこれに応じて駆動タイミングを変更
していないので、印字ズレを生じてしまっていた。

【０００９】そこで、本発明は上述の問題点を解決する
ためになされたもので、時分割駆動順序を変更しても印
字ズレを生じることのない記録装置を提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の記録装置は、複
数の記録素子からなる記録ヘッドを記録媒体に対し相対
的に走査して記録を行なう記録装置において、前記記録
ヘッドの複数の記録素子を複数に分割して所定順序で時
分割駆動を行なう駆動手段と、この駆動手段により行な
われる時分割駆動の順序を変更する駆動順序変更手段と
、この駆動順序変更手段により変更された時分割駆動の
順序に応じて駆動タイミングを変更するタイミング制御
手段とを具備したことを特徴とする。

【００１１】（作用）上記構成によれば、時分割駆動順
序を変更するとそれに応じて駆動タイミングも変更され
るので、印字ズレを防止することができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を、詳
細に説明する。

【００１３】まず、本発明を具体的に適用した、インク
ジェット記録装置についてその概要を説明する。図８は
その概略構成図であり、９０１はキャリッジであり図中
矢印Ｓで示す方向に走査駆動される。９０２はキャリッ
ジ９０１が固着されるとともに、その移動範囲両端に設
けたプーリ９０３に張架されたワイアーである。９０４
は一方のプーリ９０３に結合し、キャリッジ９０１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
。９０５及び９０６は、Ｓ方向に延在してキャリッジ９
０１を案内するための第１及び第２のガードレールであ
る。９０７は用紙、フィルム等の記録媒体の被記録面を
規制するとともに、記録媒体を搬送するためのプラテン
ローラ、９０８はプラテンローラ９０７に組み合わされ
、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９０９は、制御信号伝達用のケーブルであり、一端
がキャリッジ９０１に取り付けられ、他端が不図示の制
御手段に接続され、制御手段とキャリッジの間で画像デ
ータ、制御信号その他の伝達を行なう。このケーブル９
０９はキャリッジ９０１の変位に追従すべくフレキシブ
ルケーブルの形態としている。

【００１４】次に、この実施例におけるインクジェット
記録の動作原理について、図９を参照して説明する。■
では、インクが細い液路を介し外部と臨界している。液
路の一面には、ヒーターが配置されており、印字を行な
うときはこのヒーターに電流を流して加熱すればよい。 そうすると■から■に示すように、インク内に気泡（バ
ブル）が生じ、この力でインクを外部に吐出する。

【００１５】次に、本実施例の構成について図２を用い
て説明する。プリンターに送られてきたデータ１は、２
１のメモリ制御回路により、２２のメモリに書き込まれ
る。このメモリへデータを書き込み読み出す方式が、本
発明のポイントの１つである。詳しくは後述する。メモ
リ２２のデータはヘッドドライバー２３を介して、イン
クジェットヘッド２５に送られる。メモリ２２の制御は
、すべてメモリ制御回路２１で行われる。メモリ制御回
路２１は画像データ１と、制御部２４からの信号で制御
される。制御部２４は図１で述べる処理手段を実行する
ＣＰＵ２４１、その処理手順に対応したプログラム等の
固定データを格納するＲＯＭ２４２及びＲＡＭ２４３等
を有する。

【００１６】図７（ａ）はメモリ制御による印字タイミ
ングを示したものである。この印字タイミングは固定デ
ータの値によって自由に設定できる。通常はゲートアレ
イ等のＬＳＩに１チップ化されることが多い。ＣＰＵ２
４１からは、図示のデータバス、アドレスバスの他にこ
こでは図示してないが、リード、ライト信号等の制御線
が接続されている。これは、ヘッドドライバー７につい
ても同様に言えることである。ただ、ヘッドドライバー
７は、インクジェットヘッドを駆動するため、パワー回
路も含んでいる。しかしここでは、詳細な説明はしない
。

【００１７】このような構成の下で、本実施例の動作を
説明する。図１はヘッドのデジット制御のフローを示す
。デジット制御はインクジェット記録装置が記録動作に
入るとスタートする。

【００１８】ステップＳ１で縮小記録モードかどうか判
断する。等倍記録モードならば、ステップＳ２で図７（
ａ）に示す通常のタイミングになるようにデータをセッ
トする。縮小モードならば、ステップＳ３でヘッドの上
半分をＯＮするか下半分をＯＮするか判断する。ヘッド
の下半分デジット９〜１６をＯＮさせる場合は、ステッ
プＳ４で通常のタイミングより時間Ｔａだけ印字タイミ
ングを遅らせるようにメモリ制御回路２１を制御する（
図７（ｂ））。これによって、縮小印字時に図５（ｂ）
のような画像のズレを補正することが出来る。一方、ヘ
ッドの上半分（デジット１〜８）をＯＮさせる場合は、
上述のステップＳ２で通常のタイミングになるようにデ
ータをセットする。

【００１９】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。本発明は複数記録ヘッドをもつカラープリンター
に適用しても有効である。ヘッド間の補正を行う制御手
段を有効に利用できるからである。図１０がその説明図
である。

【００２０】メモリ制御回路２に送られてきたデータ１
は、色毎に又は所定の信号毎に分離されて３から６のメ
モリに書き込まれる。カラープリンターの場合、シアン
、マゼンタ、イエロー、ブラックの信号がシリアルに入
力され、シアンはメモリ３、マゼンタはメモリ４、イエ
ローはメモリ５、ブラックはメモリ６に振り分けられる
。メモリ３のデータはヘッドドライバー７を介して、シ
アンヘッド８に送られ、メモリ４のデータはヘッドドラ
イバー７を介して、マゼンタヘッド９に送られ、メモリ
５のデータはヘッドドライバー７を介して、イエローヘ
ッド１０に送られ、メモリ６のデータはヘッドドライバ
ー７を介して、ブラックヘッド１１に送られる。

【００２１】このメモリ制御回路２は、ヘッド間距離の
補正を行なうもので、この制御回路２による印字タイミ
ング制御を図１１のタイミングチャートを参照して説明
する。通常記録時においては、シアン、マゼンタ、イエ
ロー、ブラックの各ヘッド位置に対応して印字タイミン
グをｔ１〜ｔ４だけ制御している（図１１（ｂ）〜（ｅ
））。

【００２２】この実施例のように、カラーインクジェッ
ト記録装置の場合も縮小記録時に時間Ｔａ分だけ印字タ
イミングを遅らせることが有効である。ここで、メモリ
制御回路２は、ＣＰＵ１２によって設定される値に応じ
て印字タイミングを制御することができる。従って、縮
小記録時には、時間Ｔａ分だけ印字タイミングを遅らせ
るようにＣＰＵにはメモリ制御回路２をセットする。こ
のときの印字タイミングを図１１（ｆ）〜（ｉ）に示す
。

【００２３】次に、上記印字タイミングとヘッドドライ
バー７に供給されるデータとの関係について説明する。

【００２４】ＣＰＵ１２による設定値に応じてメモリ制
御回路２が生成した印字タイミング信号（図１２（ａ）
）に基づいて、メモリ制御回路２内のアドレスカウンタ
（不図示）がカウントを開始して、このアドレスが各メ
モリ３〜６に供給される。このアドレスに従って各メモ
リ３〜６からデータが図１２（ｃ）が読み出され、ヘッ
ドドライバー７に供給される。また、上記印字タイミン
グ信号（ａ）とともに、上記読み出されたデータ（ｃ）
に同期したクロック（図１２（ｂ））がヘッドドライバ
ー７に供給される。このクロックに基づいて、ヘッドド
ライバー７は供給されたデータを取込んで各ヘッド８〜
１１を駆動する。

【００２５】以上のように、印字タイミングを制御する
ことで記録ヘッドの駆動タイミングを制御することが可
能となる。

【００２６】次に、本発明の第３の実施例について説明
する。インクジェット記録装置においては、記録用紙の
後端の画欠けを一定するためにデジットを一部マスクし
て最終ラインの印字を行っているものがある。具体的に
は、Ａ４の記録用紙の場合に、デジットの１番から１０
番までをマスクして１１番から１６番のデジットをＯＮ
して記録する。このため等倍の記録時でも、最終ライン
印字時にデジットＯＮのタイミングを遅延させる制御を
行う。このときも縮小時の記録と同様に行うことによっ
て良好な画像がえられる。この場合の制御フローを図１
３に示す。

【００２７】次に本発明の第４の実施例について説明す
る。上述の実施例では、１方向の印字の場合について述
べたが、書き込みヘッドが復路で記録する場合にも同様
のことがいえる。この場合、スタートデジットのＯＮの
タイミングの順番がちょうど逆になる。このためメモリ
制御回路による補正は図１４のように印字タイミングを
ｃだけ進めることになる。

【００２８】なお、本発明はインクジェット記録装置に
限定されるものではなく、熱転写方式、感熱方式の記録
装置にも適用できるものである。

【００２９】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも、熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、
記録を行なうインクジェット方式の記録ヘッド、記録装
置に於いて、優れた効果をもたらすものである。

【００３０】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行なうものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型
、コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、
特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保
持されているシートや液路に対応して配置されている電
気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える
急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号を印
加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発
生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰させて、結果
的にこの駆動信号に一対一対応し液体（インク）内の気
泡を形成出来るので有効である。この気泡の成長、収縮
により吐出用開口を介して液体（インク）を吐出させて
、少なくとも一つの滴を形成する。この駆動信号をパル
ス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行なわれ
るので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が達
成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号とし
ては、米国特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４
５２６２号明細書に記載されているようなものが適して
いる。尚、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米
国特許第４３１３１２４号明細書に記載されている条件
を採用すると、更に優れた記録を行なうことができる。

【００３１】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路又は直角流路）の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第４４
５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭５９年第１２３６７０号公報や熱エネルギー
の圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開
示する特開昭５９年第１３８４６１号公報に基づいた構
成としても本発明は有効である。

【００３２】更に、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一個の記録ヘッドとしての
構成のいずれでも良いが、本発明は、上述した効果を一
層有効に発揮することができる。

【００３３】加えて、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、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的に設けられたカートリッ
ジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効で
ある。

【００３４】又、本発明の記録装置の構成として設けら
れる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助手
段等を付加することは本発明の効果を一層安定できるの
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、キャピング手段、クリーニング手
段、加圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の
加熱素子或はこれらの組み合わせによる予備加熱手段、
記録とは別の吐出を行なう予備吐出モードを行なうこと
も安定した記録を行なうために有効である。

【００３５】更に、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
よいが、異なる色の複色カラー又は、混色によるフルカ
ラーの少なくとも一つを備えた装置にも本発明は極めて
有効である。

【００３６】以上説明した本発明実施例においては、液
体インクを用いて説明しているが、本発明では室温で固
体上であるインクであっても、室温で軟化状態となるイ
ンクであっても用いることができる。上述のインクジェ
ット装置ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものであれば良い。 加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固
形状態から液体状態への態変化のエネルギーとして使用
せしめることで防止するか又は、インクの蒸発防止を目
的として放置状態で固化するインクを用いるかして、い
ずれにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によ
ってインクが液化してインク液状として吐出するものや
記録媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるもの等
のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質の
インク使用も本発明には適用可能である。このような場
合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特
開昭６０−７１２６０号公報に記載されるような、多孔
質シート凹部又は貫通孔に液状又は固形物として保持さ
れた状態で、電気変換体に対して対向するような形態と
しても良い。本発明においては、上述した各インクに対
して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行する
ものである。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば時
分割駆動順序を変更しても印字ズレの生じない高品質な
記録画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の動作を示すフローチャート
である。

【図２】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図３】インクジェット記録装置の縮小時のデジットＯ
Ｎのタイミングチャートである。

【図４】記録ヘッドを傾けた印字例である。

【図５】インクジェット記録装置の縮小時の印字例であ
る。

【図６】インクジェット記録装置の通常時のデジットＯ
Ｎのタイミングチャートである。

【図７】インクジェット記録装置の印字タイミングチャ
ートである。

【図８】本発明の一実施例のインクジェット記録装置の
概略構成図である。

【図９】インクジェットの動作原理説明図である。

【図１０】本発明の第２の実施例を示すブロック図ある
。

【図１１】本発明の第２の実施例の印字タイミングチャ
ートである。

【図１２】本発明の第２の実施例の印字タイミングチャ
ートである。

【図１３】本発明の第３の実施例の動作を示すフローチ
ャートである。

【図１４】本発明の第４の実施例の印字タイミングチャ
ートである。

【符号の説明】

２、２１　　メモリ制御回路 ３〜６、２２　　メモリ ７、２３　　ヘッドドライバー ８〜１１、２５　　ヘッド

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数の記録素子からなる記録ヘッドを
   記録媒体に対し相対的に走査して記録を行なう記録装置
   において、前記記録ヘッドの複数の記録素子を複数に分
   割して所定順序で時分割駆動を行なう駆動手段と、この
   駆動手段により行なわれる時分割駆動の順序を変更する
   駆動順序変更手段と、この駆動順序変更手段により変更
   された時分割駆動の順序に応じて駆動タイミングを変更
   するタイミング制御手段と、を具備したことを特徴とす
   る記録装置。
2. 【請求項２】　　前記駆動順序変更手段は、縮小記録時
   に時分割駆動の順序を変更することを特徴とする請求項
   １記載の記録装置。
3. 【請求項３】　　前記記録ヘッドの複数の記録素子は前
   記記録媒体の搬送方向と斜交する方向に配列されること
   を特徴とする請求項１記載の記録装置。
4. 【請求項４】　　前記タイミング制御手段は、記録デー
   タを一時格納するメモリーから記録データを読み出すタ
   イミングを変更することを特徴とする請求項１記載の記
   録装置。
5. 【請求項５】　　前記記録ヘッドの記録素子はインクを
   吐出する吐出口を有することを特徴とする請求項１記載
   の記録装置。
6. 【請求項６】　　前記記録ヘッドの記録素子は、吐出口
   に設けられ、インクに熱による状態変化を生起させ該状
   態変化に基づいてインクを前記吐出口から吐出させて飛
   翔的液滴を形成する熱エネルギー発生手段を有すること
   を特徴とする請求項５記載の記録装置。