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JP3517623B2 - 記録装置および記録方法 - Google Patents

記録装置および記録方法

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JP3517623B2
JP3517623B2 JP2000000514A JP2000000514A JP3517623B2 JP 3517623 B2 JP3517623 B2 JP 3517623B2 JP 2000000514 A JP2000000514 A JP 2000000514A JP 2000000514 A JP2000000514 A JP 2000000514A JP 3517623 B2 JP3517623 B2 JP 3517623B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は記録装置および記録
方法に関し、特に、所定方向に配列された複数の記録素
子を有する記録ヘッドを搭載したキャリッジを、記録素
子の配列方向と略直交する方向に記録媒体上で走査させ
て記録を行う記録装置および記録方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】例えばワードプロセッサ、パーソナルコ
ンピュータ、ファクシミリ等に於ける情報出力装置とし
て、所望される文字や画像等の情報を用紙やフィルム等
シート状の記録媒体に記録を行うプリンタがある。
【０００３】プリンタの記録方式としては様々な方式が
知られているが、用紙等の記録媒体に非接触記録が可能
である、カラー化が容易である、静粛性に富む、等の理
由でインクジェット方式が近年特に注目されており、又
その構成としては所望される記録情報に応じてインクを
吐出する記録ヘッドを装着すると共に用紙等の記録媒体
の送り方向と直角な方向に往復走査しながら記録を行な
うシリアル記録方式が安価で小型化が容易などの点から
一般的に広く用いられている。
【０００４】また、このようなインクジェット方式の記
録ヘッドの構成は、インクを吐出するための記録素子
（ノズル）が複数個記録媒体の送り方向（副走査方向）
に配列されているものが一般的であり、駆動方式として
は、ノズル内に設けられた電気熱変換体（ヒータ）を駆
動するときに生じる発泡エネルギーを利用するものや、
ノズル内に設けられたピエゾ素子の収縮を利用するもの
などがある。
【０００５】いずれの駆動方式を用いても全てのノズル
を同時に駆動すると、各ノズル間のクロストークなどに
よる記録品位の低下や、一時的に大きな電流が流れるた
め大容量の電源が必要となるなどの不利益が生じるた
め、ノズルをいくつかのブロックに分割しブロック単位
で時間的に順次駆動する時分割駆動を行っている。
【０００６】また、記録データの転送は、記録ヘッドが
全ノズルを同時に駆動した際に記録可能なノズル配列方
向のデータ（カラム）毎に行われ、現カラムの駆動が行
われている間に次のカラムのデータをシリアル転送する
のが一般的である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】最近ではスループット
の向上がより一層求められており、これに応えるため様
々な方法が提案され実現されている。例えば一般的に行
われている駆動時間を短縮する方法である。しかしなが
ら、ヒータを駆動してインク滴を吐出させるのに充分な
発泡パワーを得るためにはある程度の時間が必要であ
り、駆動時間の短縮によるスループットの向上もそれほ
ど望めない状況となっている。
【０００８】これとは別に、記録ヘッドに配列されるノ
ズル数を増やし、１回の走査で記録可能な記録幅を広く
する方法も実現されている。しかしながら、記録ヘッド
のノズル数を増やすと、同時に記録するデータ数が増大
するので、記録データの転送に要する時間が増大すると
いう問題が生じる。
【０００９】更に別の方法として、特願平１１−２０４
９５７号に記載されているように、通常の記録モードと
は別に高速記録モードを設け、記録データを間引いて記
録することにより高速記録を実現する方法も提案されて
いる。しかしながら、間引き記録は駆動ブロックを間引
くことにより実現されているため、駆動時間は短縮され
るが、ノズル数の多い記録ヘッドにおいては、データ転
送時間のほうが駆動時間よりも長くなるので実際のスル
ープットがあまり向上しない場合がある。
【００１０】このため、データの転送クロックの周波数
を上げてデータ転送時間を短縮することも行われている
が、記録ヘッドへのデータ転送はＦＰＣケーブルを介し
て行われるため、転送クロックの周波数は１０ＭＨｚ程
度が上限であり、これによるスループットの向上もそれ
ほど望めない状況となっている。
【００１１】また、同じ記録領域を複数回走査して記録
するマルチパス記録を行う記録モードにおいても、各走
査では記録データを間引いた記録が行われるが、この場
合にも、記録データの転送時間により走査速度を向上で
きない状況となっている。
【００１２】本発明はこのような状況を鑑みてなされた
ものであり、高速記録モードやマルチパス記録等の記録
データを間引いて記録を行う際に、記録データの転送時
間を短縮してスループットを向上させることのできる記
録装置および記録方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の記録装置は、所定方向に配列された複数の記
録素子を有する記録ヘッドを搭載したキャリッジを、前
記記録素子の配列方向と略直交する方向に記録媒体上で
走査させて記録を行う記録装置であって、記録データを
前記記録ヘッドへシリアルデータとして送信する送信手
段と、前記送信手段から送信される記録データを転送ク
ロックに応じて順にシフトし、各記録素子に対応して格
納するシフトレジスタと、前記シフトレジスタに格納さ
れた記録データをラッチするラッチ回路と、前記転送ク
ロックの周波数を変更する転送クロック変更手段と、前
記ラッチ回路でラッチされた記録データに従って各記録
素子を駆動する駆動手段とを備え、１回の走査で前記複
数の記録素子の一部のみで記録を行う記録モードが選択
されている場合に、前記送信手段が、記録に使用する記
録素子に対応した記録データを送信し、前記転送クロッ
ク変更手段が前記転送クロックの周波数を、前記記録に
使用する記録素子の比率の逆数倍に変更し、該周波数が
変更されたクロックを用いて前記送信手段から送信され
たデータを前記シフトレジスタに格納する。
【００１４】また、上記目的を達成する本発明の記録方
法は、所定方向に配列された複数の記録素子を有する記
録ヘッドを搭載したキャリッジを、前記記録素子の配列
方向と略直交する方向に記録媒体上で走査させて記録を
行う記録方法であって、記録データを前記記録ヘッドへ
シリアルデータとして送信する送信工程と、前記送信工
程で送信される記録データを転送クロックに応じて順に
シフトし、各記録素子に対応してシフトレジスタに格納
する格納工程と、前記シフトレジスタに格納された記録
データをラッチするラッチ工程と、前記ラッチ工程でラ
ッチされた記録データに従って各記録素子を駆動する駆
動工程とを備え、１回の走査で前記複数の記録素子の一
部のみで記録を行う記録モードが選択されている場合
に、前記送信工程において、記録に使用する記録素子に
対応した記録データを送信し、前記格納工程において、
前記転送クロックの周波数を前記記録に使用する記録素
子の比率の逆数倍に変更し、該周波数が変更されたクロ
ックを用いて、前記送信工程で送信されたデータを前記
シフトレジスタに格納する。
【００１５】すなわち、所定方向に配列された複数の記
録素子を有する記録ヘッドを搭載したキャリッジを、記
録素子の配列方向と略直交する方向に記録媒体上で走査
させて記録を行う記録装置において、記録データを記録
ヘッドへシリアルデータとして送信し、送信される記録
データを転送クロックに応じて順にシフトし、各記録素
子に対応してシフトレジスタに格納し、格納された記録
データをラッチし、ラッチされた記録データに従って各
記録素子を駆動するように構成し、１回の走査で前記複
数の記録素子の一部のみで記録を行う記録モードが選択
されている場合に、記録に使用する記録素子に対応した
記録データを送信し、転送クロックの周波数を記録に使
用する記録素子の比率の逆数倍の周波数に変更し、該周
波数が変更された転送クロックを用いて、送信されたデ
ータをシフトレジスタに格納する。
【００１６】このようにすると、１回の走査で前記複数
の記録素子の一部のみで記録を行う記録モードが選択さ
れている場合に、例えば、半分の記録素子を使用する記
録モードに対してはシフトレジスタへの格納処理で用い
る転送クロックの周波数を２倍とするなど、格納処理を
行う際の処理速度を使用する記録素子の比率の逆数倍に
上げることにより、ラッチ以降の処理を変更することな
しに、送信された記録データを受信してから各記録素子
を駆動するまでのデータ処理にかかる時間が短縮され
る。
【００１７】従って、高速記録やマルチパス記録などで
ノズルを間引いて駆動する際に、特別な制御や複雑な構
成を必要とせずに、記録データの転送処理にかかる時間
を短縮することが可能となり、記録速度をより一層向上
させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して本発明の
好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１９】なお、以下に説明する実施形態では、イン
クジェット記録方式を用いた記録装置としてプリンタを
例に挙げ説明する。
【００２０】なお、本明細書において、「記録」（「プ
リント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の
情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、ま
た人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものである
か否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パター
ン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も言うも
のとする。
【００２１】ここで、「記録媒体」とは、一般的な記録
装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチッ
ク・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、
皮革等、インクを受容可能なものも言うものとする。
【００２２】さらに、「インク」（「液体」と言う場合
もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様
広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されるこ
とによって、画像、模様、パターン等の形成または記録
媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付
与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され
得る液体を言うものとする。
【００２３】＜装置本体の概略説明＞図９は、本発明の
代表的な実施の形態であるインクジェットプリンタＩＪ
ＲＡの構成の概要を示す外観斜視図である。図９におい
て、駆動モータ５０１３の正逆回転に連動して駆動力伝
達ギア５００９〜５０１１を介して回転するリードスク
リュー５００５の螺旋溝５００４に対して係合するキャ
リッジＨＣはピン（不図示）を有し、ガイドレール５０
０３に支持されて矢印ａ，ｂ方向を往復移動する。キャ
リッジＨＣには、記録ヘッドＩＪＨとインクタンクＩＴ
とを内蔵した一体型インクジェットカートリッジＩＪＣ
が搭載されている。
【００２４】５００２は紙押え板であり、キャリッジＨ
Ｃの移動方向に亙って記録用紙Ｐをプラテン５０００に
対して押圧する。５００７，５００８はフォトカプラ
で、キャリッジのレバー５００６のこの域での存在を確
認して、モータ５０１３の回転方向切り換え等を行うた
めのホームポジション検知器である。
【００２５】５０１６は記録ヘッドＩＪＨの前面をキャ
ップするキャップ部材５０２２を支持する部材で、５０
１５はこのキャップ内を吸引する吸引器で、キャップ内
開口５０２３を介して記録ヘッドの吸引回復を行う。５
０１７はクリーニングブレードで、５０１９はこのブレ
ードを前後方向に移動可能にする部材であり、本体支持
板５０１８にこれらが支持されている。ブレードは、こ
の形態でなく周知のクリーニングブレードが本例に適用
できることは言うまでもない。
【００２６】又、５０２１は、吸引回復の吸引を開始す
るためのレバーで、キャリッジと係合するカム５０２０
の移動に伴って移動し、駆動モータからの駆動力がクラ
ッチ切り換え等の公知の伝達機構で移動制御される。
【００２７】これらのキャッピング、クリーニング、吸
引回復は、キャリッジがホームポジション側の領域に来
た時にリードスクリュー５００５の作用によってそれら
の対応位置で所望の処理が行えるように構成されている
が、周知のタイミングで所望の動作を行うようにすれ
ば、本例にはいずれも適用できる。
【００２８】＜制御構成の説明＞次に、上述した装置の
記録制御を実行するための制御構成について説明する。
【００２９】図１０はインクジェットプリンタＩＪＲＡ
の制御回路の構成を示すブロック図である。制御回路を
示す同図において、１７００は記録信号を入力するイン
ターフェース、１７０１はＭＰＵ、１７０２はＭＰＵ１
７０１が実行する制御プログラムを格納するＲＯＭ、１
７０３は各種データ（上記記録信号やヘッドに供給され
る記録データ等）を保存しておくＤＲＡＭである。１７
０４は記録ヘッドＩＪＨに対する記録データの供給制御
を行うゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）であり、インターフェ
ース１７００、ＭＰＵ１７０１、ＲＡＭ１７０３間のデ
ータ転送制御も行う。１７１０は記録ヘッドＩＪＨを搬
送するためのキャリアモータ、１７０９は記録紙搬送の
ための搬送モータである。１７０５は記録ヘッドを駆動
するヘッドドライバ、１７０６，１７０７はそれぞれ搬
送モータ１７０９、キャリアモータ１７１０を駆動する
ためのモータドライバである。
【００３０】上記制御構成の動作を説明すると、インタ
ーフェース１７００に記録信号が入るとゲートアレイ１
７０４とＭＰＵ１７０１との間で記録信号がプリント用
の記録データに変換される。そして、モータドライバ１
７０６、１７０７が駆動されると共に、ヘッドドライバ
１７０５に送られた記録データに従って記録ヘッドが駆
動され、記録が行われる。
【００３１】ここでは、ＭＰＵ１７０１が実行する制御
プログラムをＲＯＭ１７０２に格納するものとしたが、
ＥＥＰＲＯＭ等の消去／書き込みが可能な記憶媒体を更
に追加して、インクジェットプリンタＩＪＲＡと接続さ
れたホストコンピュータから制御プログラムを変更でき
るように構成することもできる。
【００３２】＜インクカートリッジ＞なお、上述のよう
に、インクタンクＩＴと記録ヘッドＩＪＨとは一体的に
形成されて交換可能なインクカートリッジＩＪＣを構成
しても良いが、これらインクタンクＩＴと記録ヘッドＩ
ＪＨとを分離可能に構成して、インクがなくなったとき
にインクタンクＩＴだけを交換できるようにしても良
い。
【００３３】図１１は、インクタンクとヘッドとが分離
可能なインクカートリッジＩＪＣの構成を示す外観斜視
図である。インクカートリッジＩＪＣは、図１１に示す
ように、境界線Ｋの位置でインクタンクＩＴと記録ヘッ
ドＩＪＨとが分離可能である。インクカートリッジＩＪ
ＣにはこれがキャリッジＨＣに搭載されたときには、キ
ャリッジＨＣ側から供給される電気信号を受け取るため
の電極（不図示）が設けられており、この電気信号によ
って、前述のように記録ヘッドＩＪＨが駆動されてイン
クが吐出される。
【００３４】なお、図１１において、５００はインク吐
出口列である。また、インクタンクＩＴにはインクを保
持するために繊維質状もしくは多孔質状のインク吸収体
が設けられている。
【００３５】＜記録データの転送＞以下、上記のような
インクジェットプリンタにおける記録データの転送につ
いて説明する。
【００３６】最近のプリンタに使用される記録ヘッド
は、高速、高解像度記録が可能なようにノズル数が３０
０〜６００と多く、駆動ブロック数も１６〜３２のもの
が主流であるが、以下においては説明を簡単にするた
め、ノズル数が１６、駆動ブロック数が４の記録ヘッド
を例に挙げて説明する。
【００３７】［従来のデータ転送］最初に一般的な記録
ヘッドで行われている基本的なデータ転送方法および駆
動方法について、図７の記録ヘッドの内部回路を示すブ
ロック図、および図８の各信号のタイミングチャートを
参照して説明する。
【００３８】図示されたように記録ヘッドは、プリンタ
本体からデータクロック信号ＤＣＬＫに同期して信号Ｉ
ＤＡＴＡを介して入力された１カラム分の記録データを
格納するシフトレジスタ１と、シフトレジスタから送信
されたデータを一時的に保持するラッチ２と、ラッチに
保持されたデータのうち、ブロック選択信号ＢＬＫで指
定されたブロックを駆動信号ＨＥＡＴに同期して駆動す
るドライバ３と、信号ＢＥＮＢ０およびＢＥＮＢ１から
ブロック選択信号ＢＬＫ０〜３をデコードする２／４デ
コーダ４と、各ノズルに対応した吐出ヒータＮ１〜Ｎ１
６とを備えている。
【００３９】データクロックＤＣＬＫの立ち上がりに同
期してデータ入力信号ＩＤＡＴＡには１６ノズル分、す
なわち１カラム分の記録データがプリンタ本体からシリ
アル転送される。シフトレジスタ１には１カラム分の記
録データを格納する領域が設けられており、記録データ
はすべて一旦シフトレジスタ１に格納される。
【００４０】プリンタからのシリアル転送はカラム毎に
順次に行われるため、シフトレジスタ内のデータは次々
に更新されることになるが、１カラム分のデータ転送が
完了すると次のカラムデータが転送される前に、ラッチ
クロックＬＴＣＬＫにパルスが出力されるため、シフト
レジスタ１に所定カラムの記録データが格納されたタイ
ミングでデータはラッチ２に送信され保持される。この
結果ラッチ２には常にカラム毎の記録データが更新され
て保持されることになる。
【００４１】このカラム毎の記録データは、ドライバ３
において駆動ブロックを選択するブロック選択信号ＢＬ
Ｋ０〜３および吐出ヒータに駆動パルスを与える駆動信
号ＨＥＡＴとの論理和が演算され、演算結果に基づいて
吐出ヒータＮ１〜Ｎ１６を実際に駆動する。ＢＬＫ０〜
３はＢＥＮＢ０，１から２／４デコーダ４でデコードさ
れる信号である。従って、１カラムの記録はＢＬＫ０〜
３に対応する４つのタイミングに分割されて駆動される
ことになる。
【００４２】なお、各ノズルとブロックとの対応は、図
１に示すように割り当てられる。すなわち、この記録ヘ
ッドでは番号１，５，９，１３のノズルがＢＬＫ０、番
号２，６，１０，１４のノズルがＢＬＫ１、番号３，
７，１１，１５のノズルがＢＬＫ２、番号４，８，１
２，１６のノズルがＢＬＫ３に割り当てられ、対応する
信号の状態に応じて駆動される。
【００４３】このように従来の記録ヘッドでは、常に全
ノズルのデータ転送が完了しない限り正常な記録ができ
ないため、データ転送時間を短縮することはできなかっ
た。
【００４４】高速で記録する方法として、上述の特願平
１１−２０４９５７号で提案されているように駆動ブロ
ックを間引いて駆動する方法があるが、この方法では駆
動時間を短縮することはできても記録データの転送時間
を短縮することについては考えられていない。
【００４５】［実施形態のデータ転送］本発明はこの点
に着目し、間引き駆動が行われる際に記録データ転送時
間を短縮することを特徴とする。以下、このようなデー
タ転送を行う実施形態について詳細に説明する。
【００４６】図１は、本実施形態のプリンタの各記録モ
ードにおいて、どのような記録データが転送されるのか
を示している。本実施形態のプリンタは、全ノズルを使
用して記録する通常の記録モードの他に、１／２間引き
の記録モードと１／４間引きの記録モードとを有してい
る。
【００４７】図１には３つの記録モードそれぞれについ
て各ノズルにどのノズルのデータが設定され、どのノズ
ルが間引かれるかが示されている。ハッチングされた部
分は実際に駆動されない（間引かれた）ノズルを意味し
ており、Ｎ１〜Ｎ１６はぞれぞれノズル１〜１６に対応
した記録データを表している。
【００４８】この図に示されているように、通常モード
の場合には全ノズルを使用して記録されるため間引きノ
ズルは存在せず、記録データもそれぞれ対応するノズル
に設定されている。一方、１／２および１／４間引きモ
ードの場合には、間引き率に従って間引きノズルが設定
され、間引かれていないノズルにはそのノズルに相当す
る記録データが設定されている。
【００４９】図５は、このような記録データの転送を行
う本実施形態の記録ヘッドの内部回路を示すブロック図
であり、図２〜図４は、各記録モードで記録が行われる
際のタイミングチャートであり、図２が通常モード、図
３が１／２間引きモード、図４が１／４間引きモードに
対応している。
【００５０】本実施形態の記録ヘッドは、上記図７に関
して説明した従来の記録ヘッドと同様に、シフトレジス
タ１、ラッチ２、ドライバ３、２／４デコーダ４および
吐出ヒータＮ１〜Ｎ１６を備え、更にシフトクロックジ
ェネレータ５を有している。
【００５１】本実施形態の記録ヘッドにプリンタ本体か
ら送信される信号線の数は、従来の記録ヘッドと同じで
あるが、本実施形態ではプリンタ本体から記録モードを
示す信号を、記録データの転送直前に信号線ＩＤＡＴＡ
によりシリアルで送信する。すなわち、信号線ＩＤＡＴ
Ａでは最初に記録モードを設定するためのデータ２ビッ
トが転送され、続いて各ノズルの記録データが転送され
る。
【００５２】このため、本実施形態の記録ヘッドへ送信
されるデータは、図２〜図４に示されるように、通常モ
ードでは２＋１６＝１８クロック、１／２間引きで２＋
８＝１０クロック、そして１／４間引きでは２＋４＝６
クロックのＤＣＬＫを周期とした単位でプリンタ本体か
ら出力される。記録モードの設定は最初の２クロックに
同期してＩＤＡＴＡで送信される２ビットのデータで設
定され、（０，０）が通常記録モード、（０，１）が１
／２間引き、そして（１，０）が１／４間引きの記録モ
ードを意味する。
【００５３】以下、本実施形態で記録モードの設定を行
い、シフトレジスタ１の制御信号として使用されるシフ
トクロックＳＣＬＫを生成するシフトクロックジェネレ
ータ５の動作について説明する。なお、ここではデータ
クロック信号ＤＣＬＫの周期が１２０ｎｓであり、１／
２間引きモードで記録を行う場合を例として図３を参照
しながら説明する。
【００５４】図６は、この記録モードの設定を行うシフ
トクロックジェネレータ５の回路図である。図６におい
て、ＩＤＡＴＡ、ＤＣＬＫ、ＬＴＣＬＫの３つの信号が
入力、そしてシフトクロック信号ＳＣＬＫが出力であ
る。図中のブロックＡが記録モード設定部、ブロックＢ
がシフトクロック発生部である。
【００５５】ブロックＡではＬＴＣＬＫにパルスが出力
されると記録モードの読み込みを開始し、ＤＣＬＫの２
クロック目のパルスの立ち下がりで読み込みを完了す
る。１／２間引きの記録モードを示す２ビット（０，
１）はそれぞれラッチＬ４およびＬ３に保持され、その
データはデコーダＤ１で０〜２の３種類の信号のいずれ
か（この場合は信号１）に変換される。デコードされた
信号０〜２は各記録モードで必要とするＳＣＬＫ信号を
選択するため、ゲートＧ９〜Ｇ１１のいずれか１つの端
子に接続されており、ＳＣＬＫに出力するクロック信号
を選択する。
【００５６】記録モードの設定が完了するとデコーダＤ
１の出力はイネーブル状態になるため、それ以降はブロ
ックＢで生成され、ゲートＧ９〜Ｇ１１で選択されたシ
フトクロックがＳＣＬＫとして出力されることになる。
【００５７】ブロックＢではＤＣＬＫの立ち上がりと立
ち下がりタイミングを基準として、パルス幅１５ｎｓの
第１の正パルスを発生する部分と、そのパルスからさら
に３０ｎｓ遅れたタイミングでパルス幅１５ｎｓの第２
の正パルスを発生させる部分とから構成されている。第
１のパルスがゲートＧ７、第２のパルスがゲートＧ８か
らそれぞれ出力される。
【００５８】従って、上記ブロックＡからの出力信号に
よって、１／２間引きの記録モードに対してゲート１２
から出力されるＳＣＬＫ信号は、図３に示すようにパル
ス幅１５ｎｓで周期６０ｎｓの信号となる。なお、通常
の記録モードの場合には、図２に示されるようにＤＣＬ
Ｋ信号がそのまま出力され、１／４間引きの記録モード
の場合には、パルス幅１５ｎｓで周期３０ｎｓの信号が
ＳＣＬＫ信号として出力される。
【００５９】このため、１つのノズルに対する記録デー
タが出力されている間に、ＳＣＬＫからは１／２間引き
では２クロック、１／４間引きでは４クロックが出力さ
れる。以上のように生成されるＳＣＬＫ信号に同期して
シフトレジスタ１に記録データが格納され、図１に示さ
れるような記録データが各ノズルに対して設定される。
【００６０】なお、上述のようにキャリッジへ電気信号
を送るＦＰＣケーブルでは一般的に１０ＭＨｚ程度のシ
リアル転送が限界と考えられている。本実施形態で使用
するＳＣＬＫ信号は、１／４間引きの記録モードの際に
はおよそ３３ＭＨｚとなるが、記録ヘッドの内部回路の
シフトクロックジェネレータ５およびシフトレジスタ１
においてのみ使用されるので、これらの回路を同じ半導
体基板上に形成すれば問題ない。本実施形態では、記録
ヘッドの内部回路は全て同一のシリコン基板に形成され
ている。
【００６１】更に、図１に示したノズル構成では、１／
４間引きの時の記録ノズルはＮ１，Ｎ５，Ｎ９，Ｎ１３
となっているが、たとえばＮ２，Ｎ６，Ｎ１０，Ｎ１４
というように他のノズルの組み合わせでも問題なく、マ
ルチパス記録モード時の間引き駆動のようにカラム毎に
組み合わせが変わるように駆動する場合でも問題ない。
これは間引き率が変わっても同様である。
【００６２】以上説明したように本実施形態によれば、
以下のような効果がある。
【００６３】（１）実際に使用する記録ノズルのデータ
しか転送しないため、全ノズルを使用する記録に要する
時間に対して、間引き分だけ高速化が計れるようにな
る。
【００６４】（２）マルチパス記録のパス数を増やして
も１パス記録と同等の記録時間で記録できるようにな
る。
【００６５】（３）記録データの転送クロックを低くで
きるため、誤動作や外部への誘導ノイズを抑制すること
ができプリンタの信頼性を向上させることができる。
【００６６】［他の実施形態］上記実施形態では、記録
ヘッドの内部回路にシフトクロックジェネレータを設
け、記録ヘッド内で記録モードの設定と各ノズルへの記
録データの分配を行っているが、シフトクロックジェネ
レータを記録ヘッド近傍にあるＰＣＢ上に設け、そこで
同様の処理を行うように構成すると、本実施形態よりは
多少転送速度が落ちることになるが、従来の記録ヘッド
を使用して同様の効果を得ることができる。
【００６７】以上の実施形態は、特にインクジェット記
録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用され
るエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例え
ば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギ
ーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いるこ
とにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。
【００６８】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
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
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１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を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体
（インク）内の気泡を形成できるので有効である。
【００６９】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１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。
【００７０】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４３４５２６２号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、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、さらに優れた記録を行うことができる。
【００７１】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（直線状液流路または直角液流路）の
他に熱作用面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
４４５９６００号明細書に記載され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、共通するスロ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５９−１２３６７０号公報や熱エネ
ルギーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構
成を開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づい
た構成としても良い。
【００７２】さらに、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１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよい。
【００７３】加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘ
ッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリ
ッジタイプの記録ヘッドのみならず、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
記録ヘッドを用いてもよい。
【００７４】また、以上説明した記録装置の構成に、記
録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加する
ことは記録動作を一層安定に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
のキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは
吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子
あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などが
ある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを
備えることも安定した記録を行うために有効である。
【００７５】さらに、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
も良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもで
きる。
【００７６】以上説明した実施の形態においては、イン
クが液体であることを前提として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化も
しくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジ
ェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ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
よい。
【００７７】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状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、
またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し
加熱によって液化するインクを用いても良い。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、液状インクが吐出されるものや、記録媒
体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のよう
な、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。
【００７８】このような場合インクは、特開昭５４−５
６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報
に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に
液状または固形物として保持された状態で、電気熱変換
体に対して対向するような形態としてもよい。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。
【００７９】なお、本発明は、複数の機器（例えばホス
トコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置
など）に適用してもよい。
【００８０】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるい
は装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュ
ータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログ
ラムコードを読み出し実行することによっても、達成さ
れることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読
み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の
機能を実現することになり、そのプログラムコードを記
憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、
コンピュータが読み出したプログラムコードを実行する
ことにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけ
でなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピ
ュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)
などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理に
よって前述した実施形態の機能が実現される場合も含ま
れることは言うまでもない。
【００８１】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備
わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。
【００８２】本発明を上記記憶媒体に適用する場合、そ
の記憶媒体には、先に説明した（図２、図３および/ま
たは図４に示す）タイミングチャートに対応するプログ
ラムコードが格納されることになる。
【００８３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
速記録やマルチパス記録などでノズルを間引いて駆動す
る際に、特別な制御や複雑な構成を必要とせずに、記録
データの転送処理にかかる時間を短縮することが可能と
なり、記録速度をより一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の各記録モードにおいてノズ
ルに送信される記録データを示す図である。
【図２】実施形態の通常記録モードのタイミングチャー
トである。
【図３】実施形態の１／２間引き記録モードのタイミン
グチャートである。
【図４】実施形態の１／４間引き記録モードのタイミン
グチャートである。
【図５】本実施形態の記録ヘッドの内部回路を示すブロ
ック図である。
【図６】図５のシフトクロックジェネレータの回路図で
ある。
【図７】従来の記録ヘッドの内部回路を示すブロック図
である。
【図８】従来の記録ヘッドのタイミングチャートであ
る。
【図９】本発明の好適な実施形態であるプリンタの外観
を示す図である。
【図１０】図９のプリンタの制御構成を示すブロック図
である。
【図１１】図９のプリンタのインクジェットカートリッ
ジを示す図である。
【符号の説明】
１ シフトレジスタ ２ ラッチ ３ ドライバ ４ ２／４デコーダ ５ シフトクロックジェネレータ

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 所定方向に配列された複数の記録素子を
    有する記録ヘッドを搭載したキャリッジを、前記記録素
    子の配列方向と略直交する方向に記録媒体上で走査させ
    て記録を行う記録装置であって、 記録データを前記記録ヘッドへシリアルデータとして送
    信する送信手段と、 前記送信手段から送信される記録データを転送クロック
    に応じて順にシフトし、各記録素子に対応して格納する
    シフトレジスタと、 前記シフトレジスタに格納された記録データをラッチす
    るラッチ回路と、前記転送クロックの周波数を変更する転送クロック変更
    手段と、 前記ラッチ回路でラッチされた記録データに従って各記
    録素子を駆動する駆動手段とを備え、 １回の走査で前記複数の記録素子の一部のみで記録を行
    う記録モードが選択されている場合に、 前記送信手段が、記録に使用する記録素子に対応した記
    録データを送信し、 前記転送クロック変更手段が前記転送クロックの周波数
    を、前記記録に使用する記録素子の比率の逆数倍に変更
    し、該周波数が変更されたクロックを用いて前記送信手
    段から送信されたデータを前記シフトレジスタに格納す
    ることを特徴とする記録装置。
  2. 【請求項２】 前記シフトレジスタは、記録に使用しな
    い記録素子に対応した部分に前記記録に使用する記録素
    子に対応したデータを格納することを特徴とする請求項
    １に記載の記録装置。
  3. 【請求項３】 前記記録モードは、全ての記録素子の整
    数分の１の記録素子を使用して記録を行うことを特徴と
    する請求項１または２に記載の記録装置。
  4. 【請求項４】 前記送信手段は、前記記録モードを示す
    データを前記記録データの前に付加したシリアルデータ
    で送信することを特徴とする請求項１から３のいずれか
    に記載の記録装置。
  5. 【請求項５】 前記シフトレジスタ、前記ラッチ回路、
    前記転送クロック変更手段、および前記駆動手段が前記
    記録ヘッド内に設けられていることを特徴とする請求項
    １から４のいずれかに記載の記録装置。
  6. 【請求項６】 前記シフトレジスタ、前記ラッチ回路、
    前記転送クロック変更手段、および前記駆動手段が半導
    体製造プロセスにより同一の半導体基板上に形成されて
    いることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載
    の記録装置。
  7. 【請求項７】 前記記録ヘッドは、インクを吐出して記
    録を行うインクジェット記録ヘッドであることを特徴と
    する請求項１から６のいずれかに記載の記録装置。
  8. 【請求項８】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用
    してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与
    える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体
    を備えていることを特徴とする請求項７に記載の記録装
    置。
  9. 【請求項９】 所定方向に配列された複数の記録素子を
    有する記録ヘッドを搭載したキャリッジを、前記記録素
    子の配列方向と略直交する方向に記録媒体上で走査させ
    て記録を行う記録方法であって、 記録データを前記記録ヘッドへシリアルデータとして送
    信する送信工程と、 前記送信工程で送信される記録データを転送クロックに
    応じて順にシフトし、各記録素子に対応してシフトレジ
    スタに格納する格納工程と、 前記シフトレジスタに格納された記録データをラッチす
    るラッチ工程と、 前記ラッチ工程でラッチされた記録データに従って各記
    録素子を駆動する駆動工程とを備え、 １回の走査で前記複数の記録素子の一部のみで記録を行
    う記録モードが選択されている場合に、 前記送信工程において、記録に使用する記録素子に対応
    した記録データを送信し、 前記格納工程において、前記転送クロックの周波数を前
    記記録に使用する記録素子の比率の逆数倍に変更し、該
    周波数が変更されたクロックを用いて、前記送信工程で
    送信されたデータを前記シフトレジスタに格納すること
    を特徴とする記録方法。
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