JPH09262974A

JPH09262974A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH09262974A
Application number: JP8097689A
Authority: JP
Inventors: Koji Imai; 浩司今井
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1996-03-26
Filing date: 1996-03-26
Publication date: 1997-10-07

Abstract

(57)【要約】【課題】印字周期を跨ぐ駆動クロック信号の採用を可
能とし、分割駆動のグループ数の制約を緩和して、駆動
電流の集中防止をより徹底させたインクジェット記録装
置を提供すること。【解決手段】印字周期の境目である第１タイミング時
に、第１シリアルパラレル変換回路１２の出力データを
第１ラッチ回路１４に取り込み、第１タイミング時を所
定時間経過した第２タイミング時に、第２シリアルパラ
レル変換回路１３の出力データを第２ラッチ回路１５に
取り込む。そして、遅延量の小さい印字クロック（Ａ、
Ｂ）に従うグループのチャンネルについては第１ラッチ
回路１４の保持データにより印字を行わせ、遅延量の大
きい印字クロック（Ｃ、Ｄ）に従うグループのチャンネ
ルについては第２ラッチ回路１５の保持データにより印
字を行わせるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チャンネルをグル
ープ分けして駆動タイミングをずらすことにより駆動電
流の集中による過電流の防止を図ったインクジェット記
録装置に関し、駆動クロック信号が記録サイクルを跨ぐ
ことを可能として分割のグループ数の制約を緩和し、電
流集中の排除の徹底を図ったインクジェット記録装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、インクジェット記録装置にお
いては、駆動電流の集中を避けるため、ノズルに個別に
連通されたチャンネルをいくつかのグループに分割し、
グループごとに駆動タイミングをずらすことが行われて
いる。このような分割駆動を行うためのヘッドドライバ
の例を図７に示す。このドライバは、印字データをシリ
アルからパラレルに変換する変換回路９１と、変換回路
９１で変換したデータを取り込んで保持するラッチ回路
９２とを主要部として構成されている。そして、ラッチ
回路９２に保持されている印字データを所定のタイミン
グで出力するアンドゲート９３（ａ、ｂ、…）と、その
出力に従いインクジェットヘッドの駆動電極を駆動する
アンプ９４（ａ、ｂ、…）とが、各チャンネルごとに、
設けられている。

【０００３】変換回路９１には、印字データと転送クロ
ックとが入力される。印字データはパソコンのような上
位機から伝送されるデータであり、インクジェット記録
装置内でイメージデータに展開されてからドライバに入
力される。転送クロックは、変換回路９１に印字データ
の取り込みを指示するクロック信号である。ラッチ回路
９２には、ラッチ信号が入力される。ラッチ信号は、ラ
ッチ回路９２にパラレルデータの取り込みを指示するク
ロック信号である。そして、アンドゲート９３（ａ、
ｃ、…）には印字クロックＡが、アンドゲート９３
（ｂ、ｄ、…）には印字クロックＢが、それぞれ入力さ
れる。印字クロックＡ、同Ｂは、アンドゲート９３
（ａ、ｂ、…）に、ラッチ回路９２が保持している当該
チャンネルの印字データの出力を指示するクロック信号
である。そして各チャンネルは、Ａ、Ｂの２つのグルー
プに分けられており、Ａグループ（ａ、ｃ、…）のもの
は印字クロックＡに、Ｂグループ（ｂ、ｄ、…）のもの
は印字クロックＢに、それぞれ従うようになっている。
転送クロック、ラッチ信号、印字クロックＡ、同Ｂは、
いずれもインクジェット記録装置内で発生されるもので
ある。

【０００４】かかるヘッドドライバにより、図８に示す
タイミングチャートに従ってインクジェットヘッドの駆
動が行われる。このタイミングチャートで時刻ｔ₁ から
時刻ｔ₂ までが印字サイクルＬの１周期を示している。
印字データは、印字サイクルＬ内の初期に入力され、転
送クロックに同期して転送される。この転送クロックに
より変換回路９１が印字データを取り込むので、シリア
ル−パラレル変換出力が新たな印字データを反映して更
新される。また、ラッチ信号は、パルス信号であり印字
サイクルＬの変わり目、すなわち時刻ｔ₁ 、同ｔ₂ に印
加される。このパルスによりラッチ回路９２がシリアル
−パラレル変換出力を取り込む。従ってラッチ出力は、
印字サイクルＬの変わり目直前におけるシリアル−パラ
レル変換出力を、そのサイクル中保持する。

【０００５】印字クロックＡ、同Ｂは、ともに印字サイ
クルＬ開始後にハイアップし、駆動時間Ｅ経過後に印字
サイクルＬを跨ぐことなくローダウンする。ただし印字
クロックＢは、同Ａよりハイアップ、ローダウンとも所
定時間遅延している。印字クロックＡ、同Ｂのハイ信号
に従い、各グループごとにアンドゲート９３（ａ、ｂ、
…）、アンプ９４（ａ、ｂ、…）を介して、対応するチ
ャンネルのラッチ出力に基づきインクジェットヘッドが
駆動される。このグループ間での印字クロックの時間差
により、インクジェットヘッドへの駆動電流の集中が緩
和されるのである。電流集中の緩和により瞬間電流の最
大値が低下するので、インクジェットヘッドとヘッドド
ライバとの配線の電流容量を小さなもので済ますことが
できる。ここではチャンネルを２グループに分けること
として説明したが、グループ数を増やせば電流集中の緩
和効果はさらに大きくなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら近年で
は、インクジェット記録装置にも高速印字が強く求めら
れており、印字サイクルＬを短縮する必要が生じてい
る。一方、駆動時間Ｅはあまり短縮できないので、前記
の方式では分割のグループ数をあまり増やすことができ
ない。駆動時間Ｅが印字サイクルＬを跨ぐようなグルー
プがあると、そのグループにおいてはインクジェットヘ
ッドを駆動している最中に印字データが更新されてしま
い、印字結果に異常を来すからである。その一方で、高
解像度化のためのチャンネル数自体の増加や、あるいは
多色印字のためのマルチヘッドなど、グループ数を増や
す方向の要請はますます強まる傾向にある。

【０００７】本発明は、前記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、記録サイクル（印字サイ
クル）を跨ぐ駆動クロック信号の採用を可能とすること
により、分割駆動のグループ数の制約を緩和して、駆動
電流の集中をより徹底して防止したインクジェット記録
装置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項１の発明は、インクを吐出するノズルに連通され
るとともにグループ分けされた複数のチャンネルを有す
るインクジェットヘッドを備え、上位機から伝送される
記録データに基づいて各チャンネルを選択的に駆動して
所定の記録サイクルで記録を行うインクジェット記録装
置であって、前記チャンネルをそのグループごとに所定
間隔ずつ遅延させて駆動するための駆動クロック信号を
出力する駆動クロック信号発生手段と、上位機から伝送
される記録データを各チャンネルに対応したパラレルの
記録データに変換する第１変換手段および第２変換手段
と、前記第１変換手段により得られたパラレルの記録デ
ータを前記記録サイクルの１周期の開始時である第１タ
イミング時に取り込んでこれを保持する第１ラッチ手段
と、前記第２変換手段により得られたパラレルの記録デ
ータを前記第１タイミング時から所定時間経過後の第２
タイミング時に取り込んでこれを保持する第２ラッチ手
段とを備え、少なくとも、前記第１タイミング時を跨ぐ
駆動クロック信号に従うグループのチャンネルが前記第
２ラッチ手段に保持されているパラレルの記録データに
基づいてインクの吐出を行い、それ以外のグループのチ
ャンネルが前記第１ラッチ手段に保持されているパラレ
ルの記録データに基づいてインクの吐出を行うことを特
徴とする。

【０００９】このインクジェット記録装置では、上位機
から伝送された記録データは、まずチャンネルに対応し
たパラレルの記録データに変換される。この変換操作
は、第１変換手段および第２変換手段により記録サイク
ルの周期毎に新たな記録データについてなされる。変換
して得られたパラレルの記録データは、第１タイミング
時、すなわち記録サイクルの１周期の開始時に第１変換
手段から第１ラッチ手段に取り込まれる。第１ラッチ手
段は取り込んだ記録データを、次周期の第１タイミング
時に新たなデータを取り込むまで保持する。そして、第
２タイミング時、すなわち第１タイミング時から所定時
間経過後に、第２変換手段から第２ラッチ手段に取り込
まれる。第２ラッチ手段は取り込んだ記録データを、次
周期の第２タイミング時に新たなデータを取り込むまで
保持する。このため、第１ラッチ手段には第１タイミン
グ時直前における記録データが記録サイクルの１周期に
わたって保持され、第２ラッチ手段にはそれより所定時
間遅延して第２タイミング時直前における記録データが
保持される。

【００１０】一方、駆動クロック信号発生手段が、所定
間隔ずつ遅延する駆動クロック信号を発生しており、こ
の駆動クロック信号により、各チャンネルはグループご
とに所定間隔ずつ遅延して駆動されることになる。ここ
で、チャンネルのグループによっては遅延量が大きいた
めに駆動クロック信号が第１タイミング時を跨ぐものが
あり、そのようなグループのチャンネルについては第２
ラッチ手段に保持されている記録データに基づいて駆動
され、ノズルからのインクの吐出が行われる。それ以外
のグループ、すなわち遅延量が小さいために駆動クロッ
ク信号が第１タイミング時を跨がないグループのチャン
ネルについては第１ラッチ手段に保持されている記録デ
ータに基づいて駆動され、ノズルからのインクの吐出が
行われる。これにより、チャンネルの駆動がグループご
とに分割され、駆動電流の集中が緩和される。

【００１１】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
するインクジェット記録装置であって、前記第２タイミ
ング時とその直後の前記第１タイミング時との間に収ま
る駆動クロック信号に従うグループのチャンネルが前記
第２ラッチ手段に保持されているパラレルの記録データ
に基づいてインクの吐出を行うことを特徴とする。

【００１２】駆動クロック信号の遅延量によっては、第
２タイミング時とその直後の第１タイミング時との間に
収まるものも有りえ、そのような駆動クロック信号に従
うグループについては第１、第２のいずれのラッチ手段
に基づいてもチャンネルの駆動ができるわけだが、請求
項２のインクジェット記録装置では第２ラッチ手段に保
持されている記録データに基づいて駆動がなされる。

【００１３】また、請求項３の発明は、請求項１または
請求項２に記載するインクジェット記録装置であって、
前記第１ラッチ手段または第２ラッチ手段にパラレルの
記録データの取り込みを指示するラッチ信号を前記第１
タイミング時および第２タイミング時に発生するラッチ
励起手段と、前記ラッチ信号を前記第１ラッチ手段また
は第２ラッチ手段のいずれかに排他的に伝達する選択手
段とを有し、前記選択手段による前記ラッチ信号の伝達
先が、前記第１タイミング時には前記第１ラッチ手段で
あり、前記第２タイミング時には前記第２ラッチ手段で
あることを特徴とする。

【００１４】このインクジェット記録装置では、ラッチ
励起手段により第１タイミング時および第２タイミング
時にラッチ信号が発生されており、このラッチ信号は選
択手段により、第１タイミング時には第１ラッチ手段
に、第２タイミング時には第２ラッチ手段に、排他的に
伝達される。第１ラッチ手段および第２ラッチ手段は、
ラッチ信号を受けたときにパラレルの記録データの取り
込みを行う。

【００１５】また、請求項４の発明は、請求項３に記載
するインクジェット記録装置であって、前記選択手段が
上位機から伝送された記録データを前記第１変換手段ま
たは第２変換手段のいずれかに排他的に提供し、その提
供先が、前記第１タイミング時後最初の記録データにつ
いては前記第１変換手段であり、前記第２タイミング時
後最初の記録データについては前記第２変換手段である
ことを特徴とする。

【００１６】このインクジェット記録装置では、上位機
から伝送された記録データは、選択手段により、第１タ
イミング時後最初の記録データであれば第１変換手段
に、第２タイミング時後最初の記録データあれば第２変
換手段に、排他的に提供されチャンネルに対応したパラ
レルの記録データへの変換がなされる。

【００１７】また、請求項５の発明は、請求項１ないし
請求項４のインクジェット記録装置であって、前記イン
クジェットヘッドが圧電素子式のインクジェットヘッド
であることを特徴とする。

【００１８】圧電素子式のインクジェットヘッドの場合
には、各チャンネルには駆動クロック信号の開始時と終
了時とに電流が流れるがその間にはほとんど電流が流れ
ない。従って、駆動が分割されていることにより、チャ
ンネル間での駆動電流の重なり合いがほとんどない。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施の形態に係る
インクジェット記録装置１０は、圧電素子式のインクジ
ェットヘッドを使用したものであり、その主要部は図１
に示す概略構成を有している。

【００２０】図１の概略斜視図において、インクジェッ
ト記録装置１０のフレーム８０には、記録用紙Ｓを搬送
するための円筒状のプラテンローラ８１が軸まわりに回
転可能に配置されている。そしてプラテンローラ８１と
平行にガイドロッド８２およびガイドレール８３が設け
られ、これらに支持されつつキャリッジ８４がプラテン
ローラ８１と平行に移動できるようになっている。キャ
リッジ８４は、フレーム８０の下部に設けられたＣＲモ
ータ８５によりベルト８６を介して駆動されるようにな
っている。キャリッジ８４には、ノズルからインクを吐
出して印刷記録を行うインクジェットヘッド７０が搭載
されている。

【００２１】またフレーム８０には、インクジェットヘ
ッド７０のインク吐出状態が悪化したときにこれを回復
させるための回復系として、ノズル面を拭き払うワイパ
８７と、ノズル面を覆って劣化したインクを吸引除去す
るパージキャップ８８とが設けられている。さらに、プ
ラテンローラ８１や回復系を駆動するＰＦモータ８９が
搭載されている。

【００２２】インクジェットヘッド７０の主要部は図２
に示すように、概略、圧電セラミックスプレート７１
と、カバープレート７２と、ノズルプレート７３とを組
み合わせて構成されている。圧電セラミックスプレート
７１は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミッ
クス材料で形成され、複数の同一深さおよび同一ピッチ
の平行な溝７４を有している。この溝７４間の隔壁部分
には分極処理がほどこされている。各溝７４の側面上部
には、金属電極７５がスパッタリング等により形成され
ている。

【００２３】カバープレート７２は、アルミナ等のセラ
ミックスで形成され、圧電セラミックスプレート７１の
上面に接着されて溝７４を封止するものである。封止さ
れた溝７４は使用状態ではインクが満たされるチャンネ
ルであり、金属電極７５はその駆動電極である。ノズル
プレート７３は、プラスチック製であり圧電セラミック
スプレート７１およびカバープレート７２の前面に接着
されている。ノズルプレート７３には、各チャンネルに
対応する位置にノズル７６が設けられている。実際には
ノズル７６の個数はずっと多い。

【００２４】次に、インクジェット記録装置１０の制御
系を説明する。この制御系は、図３に示すように、ヘッ
ドドライバ２０と、ゲートアレイ３１と、ＣＰＵ３２と
を中心に構成されている。ヘッドドライバ２０は、イン
クジェットヘッド７０の各チャンネルに駆動信号を印加
する回路である。ゲートアレイ３１は、ホスト（パソコ
ン等）７９からインタフェイス３３を介して印字データ
（コードデータ）を受け取り、そのイメージデータへの
展開やヘッドドライバ２０への転送等を行う回路であ
る。ゲートアレイ３１には、展開したイメージデータを
貯蔵するイメージメモリ３４が付設されている。

【００２５】ＣＰＵ３２は、インクジェット記録装置１
０の動作全体の統括制御を行うワンチップマイコンであ
る。ＣＰＵ３２とゲートアレイ３１とはバス３５で接続
されており、データやタイミング信号等のやりとりがで
きるようになっている。また、ＲＯＭ３６やＲＡＭ３７
にも接続されている。そしてＣＰＵ３２は、印字パラメ
ータ等の設定操作や表示を行うスイッチパネル３８や機
械部分の駆動系３９にも接続されている。ここで駆動系
３９には、ＣＲモータ８５やＰＦモータ８９およびそれ
らのための位置センサ等が含まれる。

【００２６】ヘッドドライバ２０について、図４により
さらに詳細に説明する。ヘッドドライバ２０は、第１シ
リアルパラレル変換回路１２、第２シリアルパラレル変
換回路１３、第１ラッチ回路１４、第２ラッチ回路１５
を中心に構成されている。第１シリアルパラレル変換回
路１２、第２シリアルパラレル変換回路１３は、ゲート
アレイ３１から伝送される印字データ（イメージデー
タ）がシリアルであるためにこれをパラレルに変換する
回路である。第１ラッチ回路１４は、第１シリアルパラ
レル変換回路１２で変換して得られたデータを取り込ん
でこれを保持する回路である。そして第２ラッチ回路１
５は、第２シリアルパラレル変換回路１３で変換して得
られたデータを取り込んでこれを保持する回路である。
そして、ゲートアレイ３１から伝送されるデータや信号
類を、第１シリアルパラレル変換回路１２および第１ラ
ッチ回路１４と、第２シリアルパラレル変換回路１３お
よび第２ラッチ回路１５とのいずれかに振り分ける選択
回路１１が設けられている。

【００２７】そして、第１ラッチ回路１４もしくは第２
ラッチ回路１５に保持されている印字データに基づいて
インクジェットヘッド７０の金属電極５５に駆動信号を
印加するためのアンドゲート１６（ａ、ｂ、…）および
アンプ１７（ａ、ｂ、…）が、チャンネルごとに設けら
れている。ここで英小文字の添字がチャンネルを示して
いる。以下の説明では適宜、添字を省略して言及する。
チャンネル（ａ、ｂ、ｃ、…）がグループＡを、チャン
ネル（ｅ、ｆ、ｇ、…）がグループＢを、チャンネル
（ｉ、ｊ、ｋ、…）がグループＣを、チャンネル（ｍ、
ｎ、ｏ、…）がグループＤを、それぞれ構成している。
そして、グループＡ、Ｂに属するアンドゲート１６は第
１ラッチ回路１４の印字データに従い、グループＣ、Ｄ
に属するアンドゲート１６は第２ラッチ回路１５の印字
データに従うようにされている。

【００２８】このヘッドドライバ２０において、選択回
路１１は、ゲートアレイ３１から印字データ（シリア
ル）と転送クロックとラッチ信号と選択信号とを入力さ
れるようになっている。印字データは、ゲートアレイ３
１から転送クロックに同期して送出される。ラッチ信号
はパルス信号であり、第１ラッチ回路１４または第２ラ
ッチ回路１５に、第１シリアルパラレル変換回路１２ま
たは第２シリアルパラレル変換回路１３の出力データの
取り込みを指示する信号である。選択信号は、選択回路
１１に、第１シリアルパラレル変換回路１２および第１
ラッチ回路１４と、第２シリアルパラレル変換回路１３
および第２ラッチ回路１５とのいずれを選択するかを指
定する信号である。

【００２９】選択回路１１は、選択信号がハイであると
きには第１シリアルパラレル変換回路１２および第１ラ
ッチ回路１４を選択し、印字データおよび転送クロック
を第１シリアルパラレル変換回路１２に（data1、clock
1 ）、ラッチ信号を第１ラッチ回路１４に（latch1）、
入力する。選択信号がローであるときには第２シリアル
パラレル変換回路１３および第２ラッチ回路１５を選択
し、印字データおよび転送クロックを第２シリアルパラ
レル変換回路１３に（data2、clock2 ）、ラッチ信号を
第２ラッチ回路１５に（latch2）、入力する。

【００３０】第１シリアルパラレル変換回路１２は、転
送クロック（clock1）の立ち上がりエッジ毎に印字デー
タ（data1 ）の取り込みを行ってパラレルに変換し、以
後新たな印字データを第１ラッチ回路１４に向けて出力
するようになっている。この第１シリアルパラレル変換
回路１２の出力のハイローは、ドットのオンオフと対応
している。第１ラッチ回路１４は、第１シリアルパラレ
ル変換回路１２からチャンネルごとのデータを受け取る
ほか、選択回路からラッチ信号（latch1）の入力を受け
るようになっており、そのパルスを受けると第１シリア
ルパラレル変換回路１２の出力データを取り込み、以後
それを保持するようになっている。

【００３１】第２シリアルパラレル変換回路１３は第１
シリアルパラレル変換回路１２と、第２ラッチ回路１５
は第１ラッチ回路１４と、それぞれ同様の機能を有し、
それらの振り分けは前記のように選択回路１１が選択信
号のハイローにより行う。

【００３２】アンドゲート１６は、第１ラッチ回路１４
もしくは第２ラッチ回路１５から該当するチャンネルの
印字データを入力されるほか、ゲートアレイ３１から印
字クロックＡ〜Ｄの入力を受けるようになっている。印
字クロックの添字Ａ〜Ｄは、チャンネルのグループに対
応する。つまり、グループＡに属するアンドゲート１６
（ａ、ｂ、ｃ、…）は、印字クロックＡの入力を受け
る。グループＢ〜Ｄも同様である。印字クロックＡ〜Ｄ
は、インクジェットヘッド７０の金属電極５５が駆動さ
れる間ハイとなり、それ以外はローである。そしてアン
ドゲート１６は、印字データとクロック信号とがともに
ハイであるときに限りアンプ１７にハイ信号を出力する
ものである。言い換えると、印字クロックＡ〜Ｄは、該
当するグループのアンドゲート１６に、第１ラッチ回路
１４もしくは第２ラッチ回路１５からの入力データをア
ンプ１７に向けて出力させるものである。そして、各印
字クロックＡ〜Ｄは、駆動電流の集中排除のため印字ク
ロックＡを先頭に所定時間ずつ遅延して出力される。そ
の遅延量については後に詳しく説明する。

【００３３】アンプ１７は、アンドゲート１６が印字ク
ロックを受けるとインクジェットヘッド７０の金属電極
５５に駆動信号を印加するものである。この駆動信号の
波形を図５により説明する。インクジェットヘッド７０
が圧電素子式であるため、金属電極５５の電圧は印字ク
ロック（図５の上段）の立ち上がりによりハイアップ
し、立ち下がりによりローダウンする波形（図５の中
段）でなければならない。これを実現するため駆動信号
の電流波形は、図５の下段に示すものである。すなわ
ち、電極電圧を時間微分した波形であり、立ち上がり時
の正パルスと立ち下がり時の負パルスとからなりそれ以
外の電流はほとんどゼロである。

【００３４】続いて、インクジェット記録装置１０の動
作を説明する。その基本的な動作は、ホスト７９から伝
送される印字データに従い、記録用紙Ｓの搬送およびキ
ャリッジ８４の移動を行いつつ、インクジェットヘッド
７０のノズル７６からインクを吐出して記録用紙Ｓに印
字記録を行うことである。この動作は、ＣＰＵ３２が統
括制御して行う。

【００３５】ここで、前記したように、ホスト７９から
伝送される印字データは、まずゲートアレイ３１により
イメージメモリ３４上にイメージデータとして展開され
そしてそのイメージデータがゲートアレイ３１からヘッ
ドドライバ２０に供給されて、インクジェットヘッド７
０の実際の駆動が行われる。ゲートアレイ３１からヘッ
ドドライバ２０へのデータ送信およびそれに基づくイン
クジェットヘッド７０の駆動は、図６のタイミングチャ
ートに示すように所定の印字周期Ｌに従って周期的に行
われる。

【００３６】ゲートアレイ３１からヘッドドライバ２０
への印字データ（イメージデータ、シリアル）の転送
は、毎印字周期Ｌの比較的初期とほぼ中期との２回に分
けて行われる。比較的初期に転送されるのは、グループ
Ａ、Ｂに属するチャンネルの印字データであり、中期の
印字データは、グループＣ、Ｄに属するチャンネルの印
字データである。そしてこれらの印字データの転送が行
われる間、ゲートアレイ３１は転送クロック信号をクロ
ック出力する。この印字データと転送クロック信号とは
受け側であるヘッドドライバ２０においてともに、前記
のようにまず選択回路１１に入力される。ここで選択信
号は、比較的初期のデータ転送時にはハイであり、中期
のデータ転送時にはローである。従って選択回路１１に
入力された印字データおよび転送クロック信号は、比較
的初期のものは第１シリアルパラレル変換回路１２に
（data1、clock1 ）、中期のものは第２シリアルパラレ
ル変換回路１３に（data2、clock2 ）、それぞれ入力さ
れる。

【００３７】そして、第１シリアルパラレル変換回路１
２は、転送クロック（clock1）に同期して印字データ
（data1 ）の取り込みを行い、転送クロック（clock1）
が入力されている間取り込みを続ける。第１シリアルパ
ラレル変換回路１２では取り込んだ印字データを順に各
チャンネルに割り振ってパラレルに保持する。これによ
り第１シリアルパラレル変換回路１２の出力データは、
古い印字データから新しい印字データに更新される。第
２シリアルパラレル変換回路１３は、これと同様のこと
を転送クロック（clock2）および印字データ（data2 ）
に基づいて行う。

【００３８】ゲートアレイ３１からヘッドドライバ２０
へのラッチ信号のパルスの印加は、毎印字周期Ｌの境目
（第１タイミング時、ｔ₁₁、ｔ₁₂、…）と、前記した中
期のデータ転送時の少し前（第２タイミング時、ｔ₂₁、
…）とに行われる。ラッチ信号は受け側であるヘッドド
ライバ２０において、前記のようにまず選択回路１２に
入力される。ここで選択信号は、第１タイミング時には
ハイであり、第２タイミング時にはローである。従って
選択回路１１に入力されたラッチ信号のパルスは、第１
タイミング時のものは第１ラッチ回路１４に（latch
1）、第２タイミング時のものは第２ラッチ回路１５に
（latch2）、それぞれ入力される。

【００３９】第１ラッチ回路１４はlatch1のパルスによ
り第１シリアルパラレル変換回路１２の出力データを取
り込む。これにより第１ラッチ回路１４の保持データ
（出力データも同じ）は、古い印字データから新しい印
字データに更新される。すなわち各印字周期Ｌの比較的
初期に転送クロックとともに転送されたデータは、第１
ラッチ回路１４により次周期まで保持されるのである。
第２ラッチ回路１５はlatch2のパルスにより第２シリア
ルパラレル変換回路１３の出力データを取り込む。これ
により第２ラッチ回路１５もデータの更新を行う。すな
わち各印字周期Ｌの中期に転送クロックとともに転送さ
れたデータは、第２ラッチ回路１５により、第１ラッチ
回路１４の場合よりも第１タイミング時と第２タイミン
グ時との差の分遅延して保持される。その保持は、次々
周期に及ぶ。

【００４０】ゲートアレイ３１からヘッドドライバ２０
に印加される印字クロックＡは、毎第１タイミング時に
対し時間Ｇ遅延してハイアップし（ｔ_AS）、そして駆動
時間Ｅにわたってハイを維持してからローダウンする
（ｔ_AE）。タイミングｔ_ASとｔ_AEとは同一の印字周期Ｌ
内にある。印字クロックＡは受け側であるヘッドドライ
バ２０において、前記のようにグループＡに属する各チ
ャンネルのアンドゲート１６（ａ、ｂ、ｃ、…）に入力
される。これによりグループＡの各アンドゲート１６
（ａ、ｂ、ｃ、…）は、第１ラッチ回路１４の出力する
印字データに従い、アンプ１７（ａ、ｂ、ｃ、…）を介
してインクジェットヘッド７０の対応する金属電極７５
に駆動信号を印加する。すなわち、印字データがハイ
（ドットオン）であるチャンネルについて、図５で説明
したように、タイミングｔ_ASに正のパルス電流が流れ、
そしてタイミングｔ_AEに負のパルス電流が流れ、タイミ
ングｔ_ASとｔ_AEとの間当該チャンネルの電極電圧がハイ
となる。

【００４１】ゲートアレイ３１からヘッドドライバ２０
に印加される印字クロックＢは、毎タイミングｔ_ASに対
し時間Ｆ遅延してハイアップし（ｔ_BS）、そして駆動時
間Ｅにわたってハイを維持してからローダウンする（ｔ
_BE）。印字クロックＡの場合と同様、タイミングｔ_BSと
ｔ_BEとは同一の印字周期Ｌ内にある。印字クロックＢは
受け側であるヘッドドライバ２０において、前記のよう
にグループＢに属する各チャンネルのアンドゲート１６
（ｅ、ｆ、ｇ、…）に入力される。これによりグループ
Ｂの各アンドゲート１６（ｅ、ｆ、ｇ、…）は、グルー
プＡの場合と同様に第１ラッチ回路１４の出力する印字
データに従い、対応する金属電極７５に駆動信号を印加
する。

【００４２】ゲートアレイ３１からヘッドドライバ２０
に印加される印字クロックＣは、毎タイミングｔ_BSに対
し時間Ｆ遅延してハイアップし（ｔ_CS）、そして駆動時
間Ｅにわたってハイを維持してからローダウンする（ｔ
_CE）。タイミングｔ_CSは、第２タイミング時ｔ₂₁より遅
い。印字クロックＣは受け側であるヘッドドライバ２０
において、前記のようにグループＣに属する各チャンネ
ルのアンドゲート１６（ｉ、ｊ、ｋ、…）に入力され
る。これによりグループＣの各アンドゲート１６（ｉ、
ｊ、ｋ、…）は、第２ラッチ回路１５の出力する印字デ
ータに従い、対応する金属電極７５に駆動信号を印加す
る。

【００４３】ゲートアレイ３１からヘッドドライバ２０
に印加される印字クロックＤは、毎タイミングｔ_CSに対
し時間Ｆ遅延してハイアップし（ｔ_DS）、そして駆動時
間Ｅにわたってハイを維持してからローダウンする（ｔ
_DE）。タイミングｔ_DSは、第２タイミング時ｔ₂₁より遅
い。印字クロックＤは、受け側であるヘッドドライバ２
０において、前記のようにグループＤに属する各チャン
ネルのアンドゲート１６（ｍ、ｎ、ｏ、…）に入力さ
れ、グループＣの場合と同様に第２ラッチ回路１５の出
力する印字データに従い、対応する金属電極７５に駆動
信号を印加する。

【００４４】かくして、グループＡ〜Ｄごとの分割駆動
による印字動作が行われる。図５で説明したように、駆
動電流は印字クロックの立ち上がり時および立ち下がり
時にパルス状に流れるだけなので、２以上のグループの
ための駆動電流が同時に流れることはない。

【００４５】ここで、印字クロックＤについては、印字
クロックＡ、Ｂの場合と異なり、タイミングｔ_DSとｔ_DE
とは同一の印字周期Ｌ内になく、印字周期Ｌを跨いでい
る。すなわち印字クロックＤがハイである間に第１ラッ
チ回路１４の出力データの更新が行われる。このため、
印字クロックＤに従うグループＤに属する各チャンネル
においては、第１ラッチ回路１４の出力データによる印
字ができない。しかし、タイミングｔ_DSは第２タイミン
グ時ｔ₂₁より遅く、従ってタイミングｔ_DSとｔ_DEとは第
２ラッチ回路１５がデータ更新を行わない期間内に収ま
っている。そこで、グループＤの各チャンネルにおいて
は第２ラッチ回路１５の出力データにより印字を行うこ
ととしたものである。

【００４６】なお、印字クロックＣについては、タイミ
ングｔ_CSとｔ_CEとが同一の印字周期Ｌ内にあり、かつタ
イミングｔ_CSが第２タイミング時ｔ₂₁より遅い。従って
第１ラッチ回路１４および第２ラッチ回路１５のいずれ
もデータ更新を行わない期間内にクロックが収まってい
るので、第１ラッチ回路１４と第２ラッチ回路１５との
いずれの出力データに基づいて印字を行ってもよいが、
ここでは第２ラッチ回路１５の出力データに基づくこと
としたものである。

【００４７】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装置１０によれば、シリアル
パラレル変換回路とその出力であるパラレル印字データ
を取り込んで保持するラッチ回路とを２組設け、第１ラ
ッチ回路１４により第１タイミング時ｔ₁₁、…に第１シ
リアルパラレル変換回路１２の出力データを取り込むと
ともに、第２ラッチ回路１５により第２タイミング時ｔ
₂₁、…に第２シリアルパラレル変換回路１３の出力デー
タを取り込むこととした。従って、印字周期Ｌの境目を
超えても前サイクルの印字データが第２ラッチ回路１５
に保存されているので、グループＤのように、印字周期
Ｌを跨ぐ印字クロックＤを採用することが可能となって
いる。このため、インクジェットヘッド７０の分割駆動
において最大遅延量を大きくとることができ、分割のグ
ループ数を増やしても駆動電流の集中が確実に防止でき
るインクジェット記録装置１０が実現されている。

【００４８】ここにおいて、ゲートアレイ３１からの印
字データおよび転送クロックを振り分ける選択回路１１
を設け、第１ラッチ回路１４または第２ラッチ回路１５
にデータの取り込みを行わせるラッチ信号も選択回路１
１により振り分けるようにしたので、第１タイミング時
ｔ₁₁、…のラッチ信号は第１ラッチ回路１４に入力さ
れ、第２タイミング時ｔ₂₁、…のラッチ信号は第２ラッ
チ回路１５に入力され、印字クロックの遅延量の大きい
グループの印字データを、印字周期Ｌの境目を跨いで第
２ラッチ回路１５で保持することができるものである。
そして、インクジェットヘッド７０が、駆動開始時と終
了時とにしか電流を要しない圧電素子式のヘッドである
ことから、分割駆動の結果として、２以上のグループに
同時に電流を供給することがなく、電流の瞬間最大値が
過大になることはない。

【００４９】これらの結果として、インクジェットヘッ
ド７０とヘッドドライバ２０との配線の電流容量を大き
くすることなく信頼性を向上させることがでる。特に、
高解像度化のためのチャンネル数の増加や多色印字のた
めのマルチヘッド化などで分割のグループ数を多くする
必要のあるインクジェット記録装置１０において効果が
大きい。

【００５０】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の
改良、変形が可能であることはもちろんである。例え
ば、分割のグループ数はもっと多くしてもかまわない。
さらに、シリアルパラレル変換回路とラッチ回路とを３
組以上設けてもよい。

【００５１】また、前記実施の形態では、駆動開始時と
終了時とにしか電流を要しない圧電素子式のインクジェ
ットヘッドを用いることとしたが、駆動開始時から終了
時まで一定の電流を流し続けるバブルジェット式のヘッ
ドの場合であっても、駆動分割による電流ピーク低下の
効果は得られるものである。

【００５２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように請求項１
の発明によれば、第１タイミング時に第１変換手段の保
持する記録データの第１ラッチ手段による取り込みを行
わせるとともに、第１タイミング時から所定時間経過後
の第２タイミング時に、第２変換手段の保持する記録デ
ータの第２ラッチ手段による取り込みを行わせるように
したので、記録サイクルが次サイクルに入っても、前サ
イクルの記録データが第２ラッチ手段により保持されて
いる。このため、第１タイミング時を跨ぐ駆動クロック
信号を採用しても、その信号に従う分割グループのチャ
ンネルが第２ラッチ手段の保持する記録データにより記
録を行うことができる。従って、最大遅延量を大きくと
ることができ、分割のグループ数も多くすることができ
るので、駆動電流の集中を効果的に防止することができ
るインクジェット記録装置が提供されている。

【００５３】また、請求項２の発明によれば、第２タイ
ミング時とその直後の第１タイミング時との間に収まる
駆動クロック信号に従うグループのチャンネルは第２ラ
ッチ手段の保持する記録データにより記録を行うので、
記録中に記録データが更新されることはなく、他のチャ
ンネルと同様に記録を行うことができる。

【００５４】また、請求項３の発明によれば、ラッチ励
起手段のラッチ信号が、選択手段により、第１タイミン
グ時には第１ラッチ手段に、第２タイミング時には第２
ラッチ手段に振り分けられるので、グループ分けに伴う
信号線増加がなくても、第１タイミング時には第１ラッ
チ手段が第１変換手段の記録データを取り込むことがで
き、第２タイミング時には第２ラッチ手段が第２変換手
段の記録データを取り込むことができる。

【００５５】また、請求項４の発明によれば、選択手段
が、上位機からの記録データを、第１タイミング時後最
初のものについては第１変換手段に、第２タイミング時
後最初のものについては第２変換手段に振り分けるの
で、グループ分けに伴う信号線増加がなくても、第１変
換手段および第２変換手段に必要な記録データが提供さ
れ、第１ラッチ手段および第２ラッチ手段によるデータ
取り込みを行うことができる。

【００５６】また、請求項５の発明によれば、インクジ
ェットヘッドが、駆動クロック信号の立ち上がり時と立
ち下がり時とにパルス的に電流が流れる圧電素子式のヘ
ッドであるので、分割駆動を行うことにより、グループ
間での電流の重なりはほとんどなく、電流集中排除の効
果が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェット記録装置の概略構成を示す図で
ある。

【図２】インクジェットヘッドの概略構成を示す図であ
る。

【図３】インクジェット記録装置の制御系を示すブロッ
ク図である。

【図４】ヘッドドライバの概略構成を示すブロック図で
ある。

【図５】圧電素子式インクジェットヘッドの駆動信号を
説明する図である。

【図６】インクジェットヘッドの分割駆動を説明するタ
イミングチャートである。

【図７】従来のインクジェット記録装置のヘッドドライ
バを示すブロック図である。

【図８】従来の分割駆動を説明するタイミングチャート
である。

【符号の説明】

１１選択回路１２、１３シリアルパラレル変換回路１４、１５ラッチ回路３１ゲートアレイ３２ＣＰＵ（駆動クロック信号発生手段、ラッ
チ励起手段）７０インクジェットヘッド７６ノズルＡ〜Ｄ分割グループａ、… チャンネルＬ印字周期ｔ₁₁、ｔ₁₂ 第１タイミング時ｔ₂₁ 第２タイミング時

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを吐出するノズルに連通されると
ともにグループ分けされた複数のチャンネルを有するイ
ンクジェットヘッドを備え、上位機から伝送される記録
データに基づいて各チャンネルを選択的に駆動して所定
の記録サイクルで記録を行うインクジェット記録装置に
おいて、前記チャンネルをそのグループごとに所定間隔ずつ遅延
させて駆動するための駆動クロック信号を出力する駆動
クロック信号発生手段と、上位機から伝送される記録データを各チャンネルに対応
したパラレルの記録データに変換する第１変換手段およ
び第２変換手段と、前記第１変換手段により得られたパラレルの記録データ
を前記記録サイクルの１周期の開始時である第１タイミ
ング時に取り込んでこれを保持する第１ラッチ手段と、前記第２変換手段により得られたパラレルの記録データ
を前記第１タイミング時から所定時間経過後の第２タイ
ミング時に取り込んでこれを保持する第２ラッチ手段と
を備え、少なくとも、前記第１タイミング時を跨ぐ駆動クロック
信号に従うグループのチャンネルが前記第２ラッチ手段
に保持されているパラレルの記録データに基づいてイン
クの吐出を行い、それ以外のグループのチャンネルが前記第１ラッチ手段
に保持されているパラレルの記録データに基づいてイン
クの吐出を行うことを特徴とするインクジェット記録装
置。
【請求項２】請求項１に記載するインクジェット記録
装置において、前記第２タイミング時とその直後の前記第１タイミング
時との間に収まる駆動クロック信号に従うグループのチ
ャンネルが前記第２ラッチ手段に保持されているパラレ
ルの記録データに基づいてインクの吐出を行うことを特
徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載するイン
クジェット記録装置において、前記第１ラッチ手段または第２ラッチ手段にパラレルの
記録データの取り込みを指示するラッチ信号を前記第１
タイミング時および第２タイミング時に発生するラッチ
励起手段と、前記ラッチ信号を前記第１ラッチ手段または第２ラッチ
手段のいずれかに排他的に伝達する選択手段とを有し、前記選択手段による前記ラッチ信号の伝達先が、前記第
１タイミング時には前記第１ラッチ手段であり、前記第
２タイミング時には前記第２ラッチ手段であることを特
徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】請求項３に記載するインクジェット記録
装置において、前記選択手段が上位機から伝送された記録データを前記
第１変換手段または第２変換手段のいずれかに排他的に
提供し、その提供先が、前記第１タイミング時後最初の記録デー
タについては前記第１変換手段であり、前記第２タイミ
ング時後最初の記録データについては前記第２変換手段
であることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれかに記
載するインクジェット記録装置において、前記インクジェットヘッドが圧電素子式のインクジェッ
トヘッドであることを特徴とするインクジェット記録装
置。