(57)【要約】【課題】  記録ヘッドを駆動するためのデータ転送をシリアルデータ転送で行なっても信号線数が多くなったり、あるいは、転送クロックの高周波数化によって電磁干渉を生じやすくなる。【解決手段】  印字ヘッドデータ転送装置３００からは、ＦＰＣケーブル１２を介して、記録ヘッド１１に搭載される各印字ヘッド３０１〜３０８に対応するドライバＩＣ３１１〜３１８に対し、位相の異なる２つの転送クロックＳ１０、Ｓ２０及び同じヘッドの各ノズル列のデータを１チャンネル毎に交互に含むシリアルデータＳ２１〜Ｓ２４を転送することで、１転送サイクルで複数のデータを転送する。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズル列又はヘッドで構成される記録ヘッドに対してこの記録ヘッドを駆動するためのデータを転送するヘッドデータ転送装置において、位相の異なる複数の転送クロックを用いて、１転送サイクル中に前記記録ヘッドを駆動するための複数のデータを転送する手段を備えていることを特徴とするデータ転送装置。
【請求項２】
請求項１に記載のデータ転送装置において、前記複数の転送クロックは位相を反転した２つの転送クロックであることを特徴とするデータ転送装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のデータ転送装置において、前記複数のデータは同一のヘッドに設けられた複数の異なるノズル列に対するデータであることを特徴とするデータ転送装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のデータ転送装置において、前記複数のデータは同一のヘッドに設けられた同じノズル列の異なるチャンネルに対するデータであることを特徴とするデータ転送装置。
【請求項５】
複数のノズル列又はヘッドで構成される記録ヘッドを備え、この記録ヘッドから記録液の液滴を吐出させて被記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、請求項１ないし４のいずれかに記載のヘッドデータ転送装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はヘッドデータ転送装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、プリンタ／ファックス／複写機複合機等の各種画像形成装置としては、記録液（例えばインク）の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドで構成した記録ヘッド（印字ヘッド）をキャリッジに搭載して、このキャリッジを被記録媒体（以下「用紙」というが、材質を紙に限定するものではなく、また、記録媒体、記録紙、転写材などとも称される。）の搬送方向に対して直交する方向にシリアルスキャンさせるとともに、被記録媒体を記録幅に応じて間歇的に搬送し、搬送と記録を交互に繰り返すことによって被記録媒体に画像を形成（記録、印刷、印字、印写も同義で使用する。）するシリアル型画像形成装置、或いは、ライン型の記録ヘッドを搭載したライン型画像形成装置がある。
【０００３】
このような記録ヘッドを搭載した画像形成装置において、記録ヘッドに備えられたアクチュエータ手段（例えば圧電型ヘッドでは圧電素子、サーマル型ヘッドでは発熱抵抗体、静電型ヘッドでは対向する電極）を駆動するためのデータを制御部側から記録ヘッド側のドライバに転送するためのヘッドデータ転送装置としては、一般的にシリアルデータ転送が用いられている。
【０００４】
このようなシリアル転送を行なうヘッドデータ転送装置の構成について図１４ないし図１６を参照して簡単に説明する。
ここでは、キャリッジ５００上に、第１ヘッドから第４ヘッドまで４個の印字ヘッドを備え、各印字ヘッドに複数のノズルを列状に配置した２つのノズル列Ａ、Ｂを備えた構成として、第１ヘッド〜第４ヘッドの各Ａ、Ｂ列のノズル列を印字ヘッド５０１〜５０８とし、これら８個の各印字ヘッド５０１〜５０８に対応するアクチュエータ手段（液滴を吐出させる圧力を発生させる手段）を駆動するためのドライバＩＣ５１１〜５１８を搭載している。
【０００５】
そして、制御部側には印字ヘッドデータ転送装置５２０を備え、この印字ヘッドデータ転送装置５２０とキャリッジ５００側のドライバＩＣ５１１〜５１８とはＦＰＣケーブル５３０を介して接続している。
【０００６】
ここで、印字ヘッドデータ転送装置５２０は、図１５にも示すように、ドライバＩＣ５１１〜５１８のそれぞれに対して転送クロックＳ５１０を出力するとともに、各印字ヘッド５０１〜５０８を駆動するためにシリアルデータＳ５１１〜Ｓ５１８をドライバＩＣ５１１〜５１８に対して各々出力する。
【０００７】
そして、ドライバＩＣ５１１〜５１８は、図１６（図１５の期間Ｔ５の拡大説明図）にも示すように、転送クロックＳ５１０の立ち上がりエッヂ（同図中に矢印を付加したエッヂ）でシリアルデータＳ５１１〜Ｓ５１８を取り込み、印字ヘッド５０１〜５０８へ送出する。また、シリアルデータＳ５１１〜Ｓ５１８は、図１６に示すように、それぞれのノズルチャネル順に（ヘッド１／ノズル列Ａ／ノズルｃｈ１、ヘッド１／ノズル列Ａ／ノズルｃｈ２、……というように）データが出力されていくものとする。
【０００８】
なお、「ノズルチャンネル」とは１つのノズル列がｍ個のノズルで形成されるものとした場合、第１ノズルから第ｍノズルの各ノズルをそれぞれ意味する。また、図１３の「ヘッド１」は第１ヘッド、「ノズル列Ａ」はＡ列のノズル列、「ノズルｃｈ１」は第１ノズルチャンネルを意味する（他も同様である。）。
【０００９】
このようなシリアル転送の構成にあっては、データ転送に必要なＦＰＣケーブル上の総信号線数は９本で、転送クロック周波数が８ＭＨｚの場合、全ヘッド及び全ノズルに対する転送レートは６４Ｍｂｐｓとなる。
【００１０】
従来、このようなシリアル転送を効率的に行なうために、例えば以下のような画像形成装置やヘッド駆動装置、シリアルデータ転送装置などが知られている。すなわち、特許文献１に記載されているように、画像データの転送周波数高くせずに、画像データの転送時間を短くするため、複数の記録素子を備え、クロック信号に従ってシリアルに入力されたデータに従って各記録素子を駆動して記録を行う記録ヘッドであって、データがクロック信号の各周期に複数ずつ入力されるとき、クロック信号から該信号の複数分の１の周期を有するタイミング信号を生成するタイミング信号生成手段と、各周期において入力された複数のデータそれぞれを、タイミング信号に従って入力するシフトレジスタと、シフトレジスタからパラレルにデータを出力させるデータ出力手段とを備えたものある。
【特許文献１】特開２００２−０６７３２２号公報
【００１１】
特許文献２に記載されているように、電源電圧を低電圧化した場合においてもデータ転送の高速化に対応するため、複数の記録素子と該記録素子を駆動するための駆動回路とが同一の素子基体上に設けられた記録ヘッドであって、駆動回路は、入力された第１のクロック信号の２倍の周波数の第２のクロック信号を生成する２逓倍クロック生成回路と、入力されたシリアルデータを、第２のクロック信号のいずれか一方のエッジに同期して順次格納するシフトレジスタとを備えているものがある。
【特許文献２】特開２００２−３７０３６１号公報
【００１２】
特許文献３に記載されているように、同じく、電源電圧を低電圧化した場合においてもデータ転送の高速化に対応するため、複数の記録素子と該記録素子を駆動するための駆動回路とが同一の素子基体上に設けられた記録ヘッドであって、入力されたクロック信号の２倍の周波数の第１の信号と、該第１の信号を遅延させた第２の信号とを生成するクロック生成回路と、シリアルで入力されるデータ信号の状態に応じて、第１及び第２の信号のいずれかを選択する選択回路と、選択回路によって選択された信号に従って、データ信号で入力されるデータを順次格納するシフトレジスタとを備えているものがある。
【特許文献３】特開２００２−３７０３６１号公報
【００１３】
特許文献４に記載されているように、複数の印字ヘッドを駆動させる信号を伝達する信号線を共用して信号線の数を減らすため、各印字ヘッド毎に設けられ、印字データであるシリアルデータ信号を伝達するシリアルデータ信号線と当該シリアルデータ信号の転送クロックの信号を伝達する転送クロック信号線とが配線された駆動回路を備え、当該各駆動回路では、シリアデータ信号線が共用され、各転送クロック信号線の転送クロック信号に基づいて、シリアルデータ信号線のシリアルデータ信号が各駆動回路にそれぞれ伝達されるようにしたものがある。
【特許文献４】特開２００３−１４５７２６号公報
【００１４】
特許文献５に記載されているように、記録ヘッド部の構造の簡略化及び記録ヘッドへの信号線数を少なくするため、複数色に対応し、それぞれの記録色に対して複数の記録素子群を備える記録ヘッドを搭載した記録部を備え、全記録素子の数より少ない数の記録データを記憶保持する記憶保持手段と、記録すべきデータを記憶保持手段にシリアル転送する転送手段と、記憶保持手段に記憶保持されたデータを複数ブロックに分割し、分割された各ブロック内のデータを時分割に選択し、記録素子群に対応させて駆動する駆動手段とを備えるものがある。
【特許文献５】特許第３１４２６９８号公報
【００１５】
特許文献６に記載されているように、データ転送をシリアルに行うことで使用する信号線を１本にし、また、ダミーデータを付加して転送する必要がなくデータ転送時間を短縮するため、１画素当たり最大ｎビット階調の１ビットシリアル印字データを受信し、この受信した印字データに従ってヘッドを駆動する駆動波形を決定するようにし、受信した１ビットシリアル印字データをシフトするシリアル入力シフトレジスタ手段と、受信すべき階調のビット数ｍ（但し、１≦ｍ≦ｎ）に従ってシフトレジスタ手段のシフト経路を変更する手段とを設けたものがある。
【特許文献６】特開平１１−２６３０４２号公報
【００１６】
特許文献７に記載されているように、サーマルヘッド駆動用集積回路のデータ転送速度の低下を防止、ボンディングパッドの削減と消費電流の削減を行なうため、データ信号に応じて発熱抵抗体の通電を制御するサーマルヘッド駆動用集積回路であって、シリアルに供給されるデータ信号を順次転送して格納するシフトレジスタを少なくとも前後二段直列に配するとともに、格納されたデータ信号を一括に読み出して複数の発熱抵抗体を駆動するドライバを備え、前段のシフトレジスタに対するデータ信号の入力端子及び出力端子と、後段のシフトレジスタに対するデータ信号の入力端子及び出力端子と、前段のシフトレジスタの出力端子と後段のシフトレジスタの入力端子との間に介在するスイッチ手段とを有し、該スイッチ手段は前後二段直列に配されたシフトレジスタの接続と分離を選択可能であるようにしたものがある。
【特許文献７】特許第３１６９９３２号公報
【００１７】
特許文献８に記載されているように、キャリッジのような可動物体と制御部のような固定物体間を接続する信号線の線数を極力少なくして装置の小型化とコスト低減を図るために、複数のインクジェットヘッドとインクカートリッジを搭載したキャリッジを走査して記録用紙に印刷するプリンタ装置において、可動するキャリッジに搭載されたインクジェットヘッドとインクカートリッジの各種情報をシリアルデータ転送により本体に固定された制御部に伝達するようにしたものがある。
【特許文献８】特開２００１−１９１５１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、いずれにしても従来のシリアルデータ転送の構成にあっては、１本の転送クロック信号によって各ヘッド又は各ノズル列に対するシリアルデータを転送を行なうために、ヘッド数或いはノズル列数が増加することによってデータ信号線数も増加することになり、データ転送装置やヘッドの小型化、低コスト化が困難となるという課題がある。
【００１９】
また、印字高速化要求に対応するためにデータ転送レートを上げるには、転送クロックの周波数を上げなければならず、転送クロックの高周波数化による信号の安定性の低下や電磁干渉（ＥＭＩ）などの環境負荷の増大が生じるおそれがあるという課題がある。
【００２０】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で信号線数の増加を押え、或いは高転送レート化を図ったヘッドデータ転送装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記の課題を解決するため、本発明に係るヘッドデータ転送装置は、複数のノズル列又はヘッドで構成される記録ヘッドに対してこの記録ヘッドを駆動するためのデータを転送するヘッドデータ転送装置において、位相の異なる複数の転送クロックを用いて、１転送サイクル中に記録ヘッドを駆動するための複数のデータを転送する手段を備えている構成とした。
【００２２】
ここで、複数の転送クロックは位相を反転した２つの転送クロックであることが好ましい。また、複数のデータは同一のヘッドに設けられた複数の異なるノズル列に対するデータであることが、あるいは、複数のデータは同一のヘッドに設けられた同じノズル列の異なるチャンネルに対するデータであることが好ましい。
【００２３】
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係るいずれかのデータ転送装置を備えたものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係るデータ転送装置及び画像形成装置によれば、位相の異なる複数の転送クロックを用いて、１転送サイクル中に記録ヘッドを駆動するための複数のデータを転送する手段を備えているので、信号線数の増加を抑制して装置の小型化、低コスト化を図れ、あるいは、同じ周波数の転送クロックでの高転送レート化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。先ず、本発明に係る画像形成装置の機構部の一例について図１及び図３を参照して説明する。図１は同機構部の全体構成を説明する側面説明図、図２は同機構部の平面説明図である。
【００２６】
この画像形成装置は、フレーム１を構成する左右の側板１Ａ、１Ｂに横架したガイド部材であるガイドロッド２とステー３とでキャリッジ４を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ５によって駆動プーリ６Ａと従動プーリ６Ｂ間に架け渡したタイミングベルト７を介して図２で矢示方向（主走査方向）に移動走査する。
【００２７】
このキャリッジ４には、例えばイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個の液滴吐出ヘッド１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙからなる記録ヘッド１１を複数のインク吐出口（ノズル）を形成したノズル面１１ａのノズル列を主走査方向と直交する方向（副走査方向）に配列し、インク吐出方向を下方に向けて装着している。なお、ここでは独立した液滴吐出ヘッドを用いているが、各色の記録液の液滴を吐出する複数のノズル列を有する１又は複数のヘッドを用いる構成とすることもできる。また、色の数及び配列順序はこれに限るものではない。
【００２８】
ここでは、記録ヘッド１１は上述したように各色の液滴を吐出する別個の４個のヘッド１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙで構成し、各ヘッド１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙには図３に示すようにそれぞれ液滴を吐出する複数のノズルｎを並べて配置してなるノズル列を２列（各ノズル列をノズル列ＮＡ、ＮＢとする。）有する構成としている。これに限らず、図４に示すように、１つの記録ヘッド１１に、各色の液滴を吐出するそれぞれ２列のノズル列１１ｋＡ、１１ｋＢ、１１ｃＡ、１１ｃＢ、１１ｍＡ、１１ｍＢ、１１ｙＡ、１１ｙＢを配置した構成することもできるし、ブラックインクを吐出する１又は複数のノズル列を有するヘッドと、カラーインクを吐出する各色で１又は複数のノズル列を有するヘッドとで構成することもできる。
【００２９】
記録ヘッド１１を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。
【００３０】
この記録ヘッド１１にはドライバＩＣを搭載し、図示しない制御部との間でハーネス（フレキシブルプリントケーブル：ＦＰＣケーブル）１２を介して接続している。
【００３１】
また、キャリッジ４には、記録ヘッド１１に各色のインクを供給するための各色のサブタンク１５を搭載している。この各色のサブタンク１５には各色のインク供給チューブ１６を介して、カートリッジ装填部９に装着された各色のインクカートリッジ１０から各色のインクが補充供給される。なお、このカートリッジ装填９にはインクカートリッジ１０内のインクを送液するための供給ポンプユニット１７が設けられ、また、インク供給チューブ１６は這い回しの途中でフレーム１を構成する後板１Ｃに係止部材１８にて保持されている。  
【００３２】
一方、給紙トレイ２０の用紙積載部（圧板）２１上に積載した用紙２２を給紙するための給紙部として、用紙積載部２１から用紙２２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）２３及び給紙コロ２３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド２４を備え、この分離パッド２４は給紙コロ２３側に付勢されている。
【００３３】
そして、この給紙部から給紙された用紙２２を記録ヘッド１１の下方側に送り込むために、用紙２２を案内するガイド部材２５と、カウンタローラ２６と、搬送ガイド部材２７と、先端加圧コロ２９を有する押さえ部材２８とを備えるとともに、給送された用紙２２を静電吸着して記録ヘッド１１に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト３１を備えている。
【００３４】
この搬送ベルト３１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ３２とテンションローラ３３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成し、周回移動しながら帯電ローラ３４によって帯電（電荷付与）される。
【００３５】
この搬送ベルト３１としては、１層構造のベルトでも良く、又は複層（２層以上の）構造のベルトでもよい。１層構造の搬送ベルト３１の場合には、用紙３２や帯電ロー３４に接触するので、層全体を絶縁材料で形成している。また、複層構造の搬送ベルト３１の場合には、用紙２２や帯電ローラ３４に接触する側は絶縁層で形成し、用紙２２や帯電ローラ３４と接触しない側は導電層で形成することが好ましい。
【００３６】
１層構造の搬送ベルト３１を形成する絶縁材料や複層構造の搬送ベルト３１の絶縁層を形成する絶縁材料としては、例えばＰＥＴ、ＰＥＩ、ＰＶＤＦ、ＰＣ、ＥＴＦＥ、ＰＴＦＥなどの樹脂又はエラストマーで導電制御材を含まない材料であることが好ましく、体積抵抗率は１０１２Ωｃｍ以上、好ましくは１０１５Ωｃｍなるように形成する。また、複層構造の搬送ベルト３１の導電層を形成する材料としては、上記樹脂やエラストマーにカーボンを含有させて体積抵抗率が１０５〜１０７Ωｃｍとなるように形成することが好ましい。
【００３７】
帯電ローラ３４は、搬送ベルト３１の表層をなす絶縁層（複層構造のベルトの場合）に接触し、搬送ベルト３１の回動に従動して回転するように配置され、軸の両端に加圧力をかけている。この帯電ローラ３４は、体積抵抗率が１０６〜１０９Ω／□の導電性部材で形成している。この帯電ローラ３４には、後述するように、ＡＣバイアス供給部（高圧電源）から例えば２ｋＶの正負極のＡＣバイアス（高電圧）が印加される。このＡＣバイアスは、正弦波や三角波でもよいが、方形波の方がより好ましい。
【００３８】
また、搬送ベルト３１の裏側には、記録ヘッド１１による印写領域に対応してガイド部材３５を配置している。このガイド部材３５は、上面が搬送ベルト３１を支持する２つのローラ（搬送ローラ３２とテンションローラ３３）の接線よりも記録ヘッド１１側に突出させることで搬送ベルト３１の高精度な平面性を維持するようにしている。
【００３９】
この搬送ベルト３１は、副走査モータ３６によって駆動ベルト３７及びタイミングローラ３８を介して搬送ローラ３２が回転駆動されることによって図２のベルト搬送方向に周回移動する。なお、図示しないが、搬送ローラ３２の軸には、スリットを形成したエンコーダホイールを取り付け、このエンコーダホイールのスリットを検知する透過型フォトセンサを設けて、これらのエンコーダホイール及びフォトセンサによってホイールエンコーダを構成している。
【００４０】
さらに、記録ヘッド１１で記録された用紙２２を排紙トレイ４０に排紙するための排紙部として、搬送ベルト３１から用紙２２を分離するための分離爪４１と、排紙ローラ４２及び排紙コロ４３とを備えている。
【００４１】
また、装置本体１の背面部には両面ユニット５１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット５１は搬送ベルト３１の逆方向回転で戻される用紙２２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ２６と搬送ベルト３１との間に給紙する。また、この両面ユニット５１の上面は手差しトレイ５２としている。
【００４２】
さらに、キャリッジ４の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド１１のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構６１を配置している。この維持回復機構６１には、記録ヘッド１１の各ノズル面１１ａをキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）６２ａ〜６２ｄ（区別しないときは「キャップ６２」という。）と、ノズル面１１ａをワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード６３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け６４などを備えている。ここでは、キャップ６２ａを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ６２ｂ〜６２ｄは保湿用キャップとしている。
【００４３】
また、キャリッジ４の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け６８を配置し、この空吐出受け６８には記録ヘッド１１のノズル列方向に沿った開口６９などを備えている。
【００４４】
また、図１に示すように、キャリッジ４には用紙２２の有無を検知するための媒体検知手段である赤外線センサ（センサの種類は、赤外線センサに限定するものではない。）からなる濃度センサ７１を設けている。また、この濃度センサ７１はキャリッジ４がホーム位置にあるときに記録領域（画像形成領域）側（搬送ベルト３１側）に位置する側で、記録ヘッド１１よりも用紙搬送方向上流側に設けている。
【００４５】
さらに、キャリッジ４の前方側には、スリットを形成したエンコーダスケール７２を主走査方向に沿って設け、キャリッジ４の前面側にはエンコーダスケール７２のスリットを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ７３を設け、これらによって、キャリッジ４の主走査方向位置を検知するためのリニアエンコーダ７４を構成している。
【００４６】
次に、この画像形成装置における記録ヘッドを構成する液滴吐出ヘッドの一例について図５及び図６を参照して説明する。なお、図５は同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図、図６は同ヘッドの液室短手方向（ノズルの並び方向）の断面説明図である。
【００４７】
この液滴吐出ヘッドは、例えば単結晶シリコン基板を異方性エッチングして形成した流路板１０１と、この流路板１０１の下面に接合した例えばニッケル電鋳で形成した振動板１０２と、流路板１０１の上面に接合したノズル板１０３とを接合して積層し、これらによって液滴（インク滴）を吐出するノズル１０４が連通する流路であるノズル連通路１０５及び液室１０６、液室１０６にインクを供給するための共通液室１０８に連通するインク供給口１０９などを形成している。
【００４８】
また、振動板１０２を変形させて液室１０６内のインクを加圧するための圧力発生手段（アクチュエータ手段）である電気機械変換素子としての２列（図６では１列のみ図示）の積層型圧電素子１２１と、この圧電素子１２１を接合固定するベース基板１２２とを備えている。なお、圧電素子１２１の間には支柱部１２３を設けている。この支柱部１２３は圧電素子部材を分割加工することで圧電素子１２１と同時に形成した部分であるが、駆動電圧を印加しないので単なる支柱となる。
【００４９】
また、圧電素子１２１には図示しない駆動回路（駆動ＩＣ）を搭載したＦＰＣケーブル１２を接続している。
【００５０】
そして、振動板１０２の周縁部をフレーム部材１３０に接合し、このフレーム部材１３０には、圧電素子１２１及びベース基板１２２などで構成されるアクチュエータユニットを収納する貫通部１３１及び共通液室１０８となる凹部、この共通液室１０８に外部からインクを供給するためのインク供給穴１３２を形成している。このフレーム部材１３０は、例えばエポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成している。
【００５１】
ここで、流路板１０１は、例えば結晶面方位（１１０）の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）などのアルカリ性エッチング液を用いて異方性エッチングすることで、ノズル連通路１０５、液室１０６となる凹部や穴部を形成したものであるが、単結晶シリコン基板に限られるものではなく、その他のステンレス基板や感光性樹脂などを用いることもできる。
【００５２】
振動板１０２は、ニッケルの金属プレートから形成したもので、例えばエレクトロフォーミング法（電鋳法）で作製しているが、この他、金属板や金属と樹脂板との接合部材などを用いることもできる。この振動板１０２に圧電素子１２１及び支柱部１２３を接着剤接合し、更にフレーム部材１３０を接着剤接合している。
【００５３】
ノズル板１０３は各液室１０６に対応して直径１０〜３０μｍのノズル１０４を形成し、流路板１０１に接着剤接合している。このノズル板１０３は、金属部材からなるノズル形成部材の表面に所要の層を介して最表面に撥水層を形成したものである。なお、このノズル板１０３の表面が前述したノズル面３４ａとなる。
【００５４】
圧電素子１２１は、圧電材料１５１と内部電極１５２とを交互に積層した積層型圧電素子（ここではＰＺＴ）である。この圧電素子１２１の交互に異なる端面に引き出された各内部電極１５２には個別電極１５３及び共通電極１５４が接続されている。なお、この実施形態では、圧電素子１２１の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて液室１０６内インクを加圧する構成としているが、圧電素子１２１の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて加圧液室１０６内インクを加圧する構成とすることもできる。また、１つの基板１２２に１列の圧電素子１２１が設けられる構造とすることもできる。
【００５５】
このように構成した液滴吐出ヘッドヘッドにおいては、例えば圧電素子１２１に印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子１２１が収縮し、振動板１０２が下降して液室１０６の容積が膨張することで、液室１０６内にインクが流入し、その後圧電素子１２１に印加する電圧を上げて圧電素子１２１を積層方向に伸長させ、振動板１０２をノズル１０４方向に変形させて液室１０６の容積／体積を収縮させることにより、液室１０６内の記録液が加圧され、ノズル１０４から記録液の滴が吐出（噴射）される。
【００５６】
そして、圧電素子１２１に印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板１０２が初期位置に復元し、液室１０６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１０８から液室１０６内に記録液が充填される。そこで、ノズル１０４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。
【００５７】
なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行なうこともできる。
【００５８】
以上のように構成した画像形成装置においては、給紙部から用紙２２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙２２はガイド２５で案内され、搬送ベルト３１とカウンタローラ２６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド２７で案内されて先端加圧コロ２９で搬送ベルト３１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００５９】
このとき、後述するＡＣバイアス供給部から帯電ローラ３４に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト３１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト３１上に用紙３２が給送されると、用紙２２が搬送ベルト３１に静電力で吸着され、搬送ベルト３１の周回移動によって用紙２２が副走査方向に搬送される。
【００６０】
そこで、キャリッジ４を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１１を駆動することにより、停止している用紙２２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙２２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙２２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙２２を排紙トレイ４０に排紙する。
【００６１】
また、両面印刷の場合には、表面（最初に印刷する面）の記録が終了したときに、搬送ベルト３１を逆回転させることで、記録済みの用紙３２を両面給紙ユニット５１内に送り込み、用紙２２を反転させて（裏面が印刷面となる状態にして）再度カウンタローラ２６と搬送ベルト３１との間に給紙し、タイミング制御を行って、前述したと同様に搬送ベル３１で搬送して裏面に記録を行った後、排紙トレイ４０に排紙する。
【００６２】
次に、この画像形成装置の制御部の概要について図７のブロック図を参照して説明する。
この制御部２００は、この装置全体の制御を司るＣＰＵ２１１と、ＣＰＵ２１１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ２０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ２０３と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ２０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ２０５とを備えている。
【００６３】
また、この制御部２００は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのＩ／Ｆ２０６と、記録ヘッド１１を駆動制御するための本発明に係るヘッドデータ転送装置を含むヘッド駆動制御部２０７、キャリッジ４側に設けた記録ヘッド１１を駆動するためのヘッドドライバ（ドライバＩＣ）２０８と、主走査モータ５を駆動するための主走査モータ駆動部２１０と、副走査モータ３６を駆動するための副走査モータ駆動部２１１と、帯電ローラ３４にＡＣバイアスを供給するＡＣバイアス供給部２１２と、リニアエンコーダ７４、ホイールエンコーダ２３６からの検出パルス、環境温度を検出する温度センサ２１５からの検出信号、及びその他の各種センサからの検知信号を入力するためのＩ／Ｏ２１３などを備えている。また、この制御部２００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル２１４が接続されている。
【００６４】
ここで、制御部２００は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの印刷データ等をケーブル或いはネットを介してＩ／Ｆ２０６で受信する。
【００６５】
そして、制御部２００のＣＰＵ２０１は、Ｉ／Ｆ２０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ２０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ない、この画像データをヘッド駆動制御部２０７からヘッドドライバ２０８に転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばＲＯＭ２０２にフォントデータを格納して行っても良いし、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの装置に転送するようにしても良い。
【００６６】
ヘッド駆動制御部２０７は、上述した画像データをシリアルデータで転送するとともに、転送クロックをヘッドドライバ２０８に出力する以外にも、ＲＯＭ２０２に格納されてＣＰＵ２０１で読み出される駆動パルスのパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び増幅器等で構成される駆動波形生成部を含み、１の駆動パルス或いは複数の駆動パルスで構成される駆動波形をヘッドドライバ２０８に対して出力する。
【００６７】
ヘッドドライバ２０８は、シリアルに入力される記録ヘッド１１の１行分に相当する画像データに基づいてヘッド駆動制御２０７から与えられる駆動波形を構成する駆動パルスを選択的に記録ヘッド１１のアクチュエータ手段（前述したヘッド構成では圧電素子１２１）に対して印加することでヘッド１１を駆動する。なお、このヘッドドライバ２０８は、例えば、転送クロック信号及び画像データであるシリアルデータを入力するシフトレジスタと、シフトレジスタのレジスト値をラッチ信号でラッチするラッチ回路と、ラッチ回路の出力値をレベル変化するレベル変換回路（レベルシフタ）と、このレベルシフタでオン／オフが制御されるアナログスイッチアレイ（スイッチ手段）等を含み、アナログスイッチアレイのオン／オフを制御することでヘッド駆動制御部１０７からの駆動波形に含まれる所要の駆動パルスを選択的に記録ヘッド１１のアクチュエータ手段に印加する。
【００６８】
主走査モータ駆動部２１０は、ＣＰＵ２０１側から与えられる目標値とリニアエンコーダ７４からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値に基づいて制御値を算出して内部のモータドライバを介して主走査モータ５を駆動する。
【００６９】
同様に、副走査モータ駆動制御部２１１は、ＣＰＵ１０１側から与えられる目標値とホイールエンコーダ１３６からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値に基づいて制御値を算出して内部のモータドライバを介して副走査モータ３６を駆動する。
【００７０】
そこで、この画像形成装置におけるヘッド駆動制御部２０７からヘッドドライバ２０８に対するデータ転送に関与するヘッドデータ転送装置の第１実施形態について図８ないし図１０を参照して説明する。なお、図８はデータ転送に関与する部分のブロック説明図、図９はデータ転送のタイミングチャート、図１０は図９の期間Ｔ１の詳細を説明する説明図である。
【００７１】
ここでは、前述したヘッド１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙの各ノズル列ＮＡ、ＮＢ毎に、印字ヘッド３０１〜３０８と表記している。つまり、印字ヘッド（第１ヘッドＡ列）３０１はヘッド１１ｋのノズル列ＮＡ、印字ヘッド（第１ヘッドＢ列）３０１はヘッド１１ｋのノズル列ＮＢ、印字ヘッド（第２ヘッドＡ列）３０３はヘッド１１ｃのノズル列ＮＡ、印字ヘッド（第２ヘッドＢ列）３０４はヘッド１１ｃのノズル列ＮＢ、印字ヘッド（第３ヘッドＡ列）３０５はヘッド１１ｍのノズル列ＮＡ、印字ヘッド（第３ヘッドＢ列）３０６はヘッド１１ｍのノズル列ＮＢ、印字ヘッド（第４ヘッドＡ列）３０７はヘッド１１ｙのノズル列ＮＡ、印字ヘッド（第４ヘッドＢ列）３０８はヘッド１１ｙのノズル列ＮＢをそれぞれ意味する。
【００７２】
そして、ヘッド駆動制御２０７のうちの記録ヘッド１１に対するデータ転送を司る印字ヘッドデータ転送装置３００からは、ＦＰＣケーブル１２を介して、記録ヘッド１１に搭載される各印字ヘッド３０１〜３０８に対応するそれぞれのヘッドドライバ２０８を構成するドライバＩＣ３１１〜３１８に対し、２つの転送クロックＳ１０、Ｓ２０及びシリアルデータＳ２１〜Ｓ２４を転送する。
【００７３】
ここで、転送クロックＳ１０は同じ異なるヘッドのノズル列Ａに対応するドライバＩＣに入力している。つまり、転送クロックＳ１０は印字ヘッド３０１、３０３、３０５、３０７に対応するドライバＩＣ３１１、３１３、３１５、３１７に入力する。また、転送クロックＳ２０は転送クロックＳ１０を反転したものである。この転送クロックＳ２０は、同じ異なるヘッドのノズル列Ｂに対応するドライバＩＣに入力している。つまり、転送クロックＳ２０は印字ヘッド３０２、３０４、３０６、３０８に対応するドライバＩＣ３１２、３１４、３１６、３１８に入力する。
【００７４】
また、シリアルデータＳ２１〜Ｓ２４は、図１０に示すように、同じヘッドの各ノズル列のデータを１チャンネル毎に交互に含むデータである。例えば、シリアルデータＳ２１は、印字ヘッド３０１の第１ノズル（ヘッド１／ノズル列Ａ／ｃｈ１）に対するデータ、印字ヘッド３０２の第１ノズル（ヘッド２／ノズル列Ｂ／ｃｈ１）に対するデータ、印字ヘッド３０１の第２ノズル（ヘッド１／ノズル列Ａ／ｃｈ２）に対するデータ……というように転送される。他のシリアルデータＳ２２〜Ｓ２４についても同様である。
【００７５】
このように構成したので、図１０に示すように、ドライバＩＣ３０１、３１３、３１５、３１７は、転送クロックＳ１０の立ち上がりエッヂ（矢印を付したエッヂ）でシリアルデータＳ２１〜Ｓ２４のノズル列Ａに対するデータを取り込み、ドライバＩＣ３０２、３１４、３１６、３１８は、転送クロックＳ２０の立ち上がりエッヂで対応するヘッドのノズル列Ｂのデータを取り込む。
【００７６】
このとき、データ転送に必要なＦＰＣケーブル１２上の総信号線数は６本であり、前述した図１４ないし図１６で説明した従来のヘッドデータ転送装置と比較して、データ転送に必要な信号線数が大幅に削減される。
【００７７】
このように、位相の異なる複数の転送クロックを用いて、１転送サイクル中に記録ヘッドを駆動するための複数のデータを転送する手段を備えることにより、複数のデータを同一のヘッドに設けられた複数の異なるノズル列に対するデータとすることによって、信号線数を低減することができるようになり、装置やヘッドの小型化、低コスト化を図れる。しかも、転送クロックの立ち上がりエッヂに対しデータを取り込むというデータ取り込み手法には何ら変更がないので、ドライバＩＣの特別な回路変更が不要であり、回路変更によるコスト増加を抑えることができる。
【００７８】
この場合、位相の異なる複数の転送クロックは、１つの転送クロックとこれを反転した転送クロックとすることによって、簡単な構成で位相の異なる複数の転送クロックを生成することができる。
【００７９】
次に、ヘッドデータ転送装置の第２実施形態について図１１ないし図１３を参照して説明する。なお、図１１はデータ転送に関与する部分のブロック説明図、図１２はデータ転送のタイミングチャート、図１３は図１２の期間Ｔ２の詳細を説明する説明図である。
【００８０】
この実施形態では、ヘッド駆動制御２０７のうちの記録ヘッド１１に対するデータ転送を司る印字ヘッドデータ転送装置４００からは、ＦＰＣケーブル１２を介して、記録ヘッド１１に搭載される各印字ヘッド３０１〜３０８に対応するそれぞれのヘッドドライバ２０８を構成するドライバＩＣ４１１〜４１８に対し、２つの転送クロックＳ１０、Ｓ２０及びシリアルデータＳ３１〜Ｓ３８を転送する。
【００８１】
ここで、転送クロックＳ１０及び転送クロックＳ２０は、それぞれ印字ヘッド３０１〜３０８に対応するドライバＩＣ４１１〜４１８に入力する。
【００８２】
また、シリアルデータＳ３１〜Ｓ３８は、図１３に示すように、同じヘッドの同じノズル列の各チャンネルのデータである。例えば、シリアルデータＳ３１は、印字ヘッド３０１の第１ノズル（ヘッド１／ノズル列Ａ／ｃｈ１）に対するデータ、同じく印字ヘッド３０１の第２ノズル（ヘッド１／ノズル列Ａ／ｃｈ２）に対するデータ、同じく印字ヘッド３０１の第３ノズル（ヘッド１／ノズル列Ａ／ｃｈ３）に対するデータ……というように転送される。他のシリアルデータＳ３２〜Ｓ３８についても同様である。
【００８３】
このように構成したので、図１３に示すように、ドライバＩＣ４０１〜４０８は、転送クロックＳ１０の立ち上がりエッヂ（矢印を付したエッヂ）でシリアルデータＳ３１〜Ｓ３８の奇数ノズルチャンネルに対するデータを取り込み、転送クロックＳ２０の立ち上がりエッヂで対応するシリアルデータＳ３１〜Ｓ３８の偶数ノズルチャンネルのデータを取り込む。
【００８４】
このとき、転送クロックＳ１０、Ｓ２０の周波数が８ｍＨｚの場合、全ヘッド及び全ノズルに対する転送レートは１２８Ｍｂｐｓとなり、前述した従来のヘッドデータ転送装置と比較して、同じ周波数の転送クロックであれば２倍の転送レートが実現できる。言い換えれば、要求される転送レートが従来と同様の６４Ｍｂｐｓであった場合、必要な転送クロック周波数は４ＭＨｚとなり、低い転送クロック周波数で必要な転送レートを確保できる。
【００８５】
このように、位相の異なる複数の転送クロックを用いて、１転送サイクル中に記録ヘッドを駆動するための複数のデータを転送する手段を備えることにより、複数のデータを同一のヘッドに設けられた同じノズルチャンネルに対するデータとすることによって、同じ周波数の転送クロックであれば転送レートの高速化による記録速度の高速化を図れ、同じ転送レートであれば転送クロックの低周波数化を図ることができて、信号の安定性の向上及び高周波信号による電磁干渉（EMI）等の環境負荷の低減を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の機構部の全体構成を説明する側面説明図である。
【図２】同機構部の平面説明図である。
【図３】同画像形成装置の記録ヘッド構成の一例を示す説明図である。
【図４】同じく記録ヘッド構成の他の例を示す説明図である。
【図５】同じく記録ヘッド構成する液滴吐出ヘッドの一例を示す液室長手方向に沿う断面説明図である。
【図６】同じく記録ヘッド構成する液滴吐出ヘッドの一例を示す液室短手方向に沿う断面説明図である。
【図７】同画像形成装置における制御部の概要を説明するブロック説明図である。
【図８】同制御部におけるヘッドデータ転送装置の第１実施形態を説明するデータ転送に関与する部分のブロック説明図である。
【図９】同じくデータ転送のタイミングチャートである。
【図１０】同じく図９の期間Ｔ１の詳細を説明する説明図である。
【図１１】同制御部におけるヘッドデータ転送装置の第２実施形態を説明するデータ転送に関与する部分のブロック説明図である。
【図１２】同じくデータ転送のタイミングチャートである。
【図１３】同じく図１２の期間Ｔ２の詳細を説明する説明図である。
【図１４】従来のヘッドデータ転送装置を説明するデータ転送に関与する部分のブロック説明図である。
【図１５】同じくデータ転送のタイミングチャートである。
【図１６】同じく図１５の期間Ｔ５の詳細を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００８７】
４…キャリッジ
５…主走査モータ
１１…記録ヘッド
１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ…ヘッド
ＮＡ、ＮＢ…ノズル列
１２…ＦＰＣケーブル
２２…被記録媒体（用紙）
３１…搬送ベルト
３２…搬送ローラ
３６…副走査モータ
１２１…圧電素子
２００…制御部
２０７…ヘッド駆動制御部
２０８…ヘッドドライバ
３００、４００…ヘッドデータ転送装置
３０１〜３０８…印字ヘッド
３１１〜３１８、４１１〜４１８…ドライバＩＣ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006187932.tif 000009
【図８】
2006187932.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2006187932.tif 000012
【図１１】
2006187932.tif 000013
【図１２】
2006187932.tif 000014
【図１３】
2006187932.tif 000015
【図１４】
2006187932.tif 000016
【図１５】
2006187932.tif 000017
【図１６】
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