(57)【要約】【課題】動作する記録モードに従って最適なノイズ抑制が可能な記録装置を提供することである。【解決手段】記録モードとして速度優先モードが指定された場合には、複数の種類の周波数シフトを生じさせるスペクトル拡散回路において、相対的大きな周波数シフトを生じさせるようなスペクトル拡散処理を行う。これに対して、記録モードとして画質優先モードが指定された場合には、そのスペクトル拡散回路において、相対的小さな周波数シフトを生じさせるようなスペクトル拡散処理を行う。このようにして、高品位の画像を記録するときには、ＥＭＩノイズの影響を最小にする。【選択図】  図３
2008221585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドを用いて記録を行い、画質優先モード或は速度優先モードのいずれかの記録モードにより動作する記録装置であって、
記録を制御する制御手段と、
前記制御手段を動作させるためにクロック信号を生成する生成手段と、
前記クロック信号に複数の種類の周波数シフトを生じさせる周波数シフト手段と、
前記動作する記録モードに従って前記周波数シフト手段の周波数シフトを選択する選択手段とを有することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記動作する記録モードを外部装置から受信する受信手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記周波数シフト手段は、前記選択手段によって選択された周波数シフトでスペクトル拡散の処理を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記受信手段によって受信した記録モードが画質優先モードである場合には、前記周波数シフトは相対的に小さいもものであり、
前記受信手段によって受信した記録モードが速度優先モードである場合には、前記周波数シフト量は相対的に大きいものであることを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
【請求項５】
前記周波数シフト手段は、周波数の分布が異なるようになる複数のスペクトル拡散の処理を実行することを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
【請求項６】
前記周波数シフト手段は、中心周波数が異なるようになる複数のスペクトル拡散の処理を実行することを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録装置に関する。本発明は、特に、例えば、インクジェット記録ヘッドを往復走査しながら記録を行う記録装置においてＥＭＩの原因となりうる周波数スペクトルを拡散させる機能を備えた記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置（以下、記録装置）の制御はＣＰＵやＡＳＩＣなどにより実行される。
【０００３】
図６は従来の記録装置を制御するＡＳＩＣの構成を示すブロック図である。
【０００４】
図６において、１はＡＳＩＣ、２はＲＯＭ、３はＲＡＭ、４はインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッド）、５はモータドライバ、１０はホスト（不図示）とのインタフェース、４４はセンサ、４９は基本クロック生成に用いる水晶発振子（ＯＳＣ）である。
【０００５】
ＡＳＩＣ１はプリントコントローラ２１、ＡＳＩＣ各部を相互接続するメインバス２２、記録装置全体を制御するＣＰＵ２３、ＲＯＭ２とＲＡＭ３とのデータ入出力を夫々制御するメモリコントローラ（ＭＣ）２５、２８を含む。さらに、ＡＳＩＣ１はコネクタ（不図示）を介してホストと接続を行うためのインタフェース（Ｉ／Ｆ）コントローラ３１、水晶発振子４９からの基本クロックに逓倍処理を施したのちに安定動作させるための位相機能を持たせたＰＬＬ回路５０を含む。ＰＬＬ回路により水晶発振子４９からのクロック信号は整数倍された後にＡＳＩＣ内部の各論理回路に分配され、この信号に同期して全ての回路が機能する。
【０００６】
ＣＰＵ２３、ＭＣ２５、ＭＣ２８、Ｉ／Ｆコントローラ３１は夫々、専用バス２４、２７、３０、３３を介してメインバス２２と接続され、個々の専用バスを介してメインバスとのデータがやりとりされる。特に、ホストから送信された記録データはインタフェース（Ｉ／Ｆ）１０から受信され、各バスを経てプリントコントローラ２１まで転送される。
【０００７】
また、プリントコントローラ２１とメインバス２２とは調停回路３４を介して接続される。メインバス２２と調停回路３４との間と、調停回路３４とプリントコントローラ２１との間とは夫々、専用バス３５、２９により接続される。調停回路３４はインタフェース１０を経て送信された記録データをプリントコントローラ２１へタイミング良く伝達するため、或は、プリントコントローラ２１からの情報をタイミング良くメインバス２２へ転送するための調停処理を行う。
【０００８】
プリントコントローラ２１ではホストから送信された記録データに基づいて記録ヘッド４に転送するための記録信号や制御信号を生成するためのデータ処理を行う。プリントコントローラ２１は以下に述べる構成要素を含み、これらは互いに共用バス３６により接続され、共用バス３６が専用バス２９に接続されてＡＳＩＣ各部と情報のやり取りを行うことができる。
【０００９】
プリントコントローラ２１は、プリントバッファ３７、モータコントローラ３９、センサドライバ４２、ヘッドドライバ４６を含み、これらが互いに共用バス３６を介して接続される。また、プリントバッファ３７、モータコントローラ３９、センサドライバ４２、ヘッドドライバ４６は夫々、専用バス３８、４０、４３、４７を介して共用バス３６と接続され、個々の専用バスを介して共用バス３６とのデータがやりとりされる。
【００１０】
プリントバッファ３７はホストから受信した記録データをプリントコントローラ２１としては最初に受け取り少なくとも最小必要処理単位まで蓄積する。モータコントローラ３９は、センサ４４からの信号を処理しながら、（主にモータの回転に同期して信号を発生させる）モータドライバ５へ信号線４１を介して供給する制御信号を生成する。センサドライバ４２は信号線４５を介してセンサ４４の動作を制御するとともに、センサ４４からの信号を信号線４５から入力し、そのセンサ信号をデジタルデータに変換して出力する。
【００１１】
ヘッドドライバ４６はプリントバッファ３７から得た記録データに必要な加工を施して記録信号を生成し、記録ヘッド４に信号線４８を介してその記録信号をセンサ４４からの信号の一つにタイミングを合わせて転送する。このタイミングは、具体的には、記録ヘッドを搭載したキャリッジ（不図示）がキャリッジモータの駆動により移動する際に、その位置を検出することにより得られるエンコーダ信号により生成される。
【特許文献１】特開平１１−１０５３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の技術の説明にあるとおり、ＡＳＩＣにおける全ての機能は、ＡＳＩＣ外部から供給される水晶振動子のクロック信号の逓倍に同期して動作する。
【００１３】
従って、このＡＳＩＣ内の論理回路は、そのクロック信号が切り替わった瞬間に短時間ではあるが非常に大きな電流を必要とする。この電流はＡＳＩＣの内部回路を構成する個々のトランジスタに蓄積される電荷の集まりではある。従って、個々のトランジスタの電荷量は小さくとも、クロック信号毎に各トランジスタ回路の状態が変化するので、トータルとしてはクロック信号に同期した突入電流が外部に観察される。
【００１４】
この電流は周囲の電界・磁界に影響を及ぼす。なお、その強さは電流に比例する。この結果、この電流により影響を受けた電界・磁界が周囲の電気・電子機器に影響を及ぼす。具体的に、その影響は、例えば、ラジオに雑音として混入したり、精密な電子機器にとっては誤動作等を引き起こす原因にもなっている。
【００１５】
このような悪影響を緩和するために、図６に示したように従来からも水晶発振子４９のＰＬＬ回路５０において、わずかに位相機能に変調をかけて内部クロック周波数に揺らぎを生じさせるという技術（所謂、スペクトル拡散）という方法が提案されている。
【００１６】
しかしながら、従来の技術ではスペクトル拡散の拡散レベルは一定であるために、その技術を採用した機器では一番厳しい電磁環境下において設定した周波数揺らぎ量を全ての動作モードに設定していた。このため、周波数に揺らぎがあることで、電界・磁界エネルギーは拡散され、妨害電磁界の影響は減少するものの、インクジェット記録装置ではその周波数揺らぎが記録画像に現れてしまう事があった。
【００１７】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、動作する記録モードに従って最適なノイズ抑制が可能な記録装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために本発明の記録装置は、以下のような構成からなる。
【００１９】
即ち、記録ヘッドを用いて記録を行い、画質優先モード或は速度優先モードのいずれかの記録モードにより動作する記録装置であって、記録を制御する制御手段と、前記制御手段を動作させるためにクロック信号を生成する生成手段と、前記クロック信号に複数の種類の周波数シフトを生じさせる周波数シフト手段と、前記動作する記録モードに従って前記周波数シフト手段の周波数シフトを選択する選択手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
従って本発明によれば、動作する記録モードに従って周波数シフトの種類を選択することができるので、その記録に最適なノイズ抑制を行うことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について、さらに具体的かつ詳細に説明する。なお、既に説明した部分には同一符号を付し重複説明を省略する。
【００２２】
なお、この明細書において、「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、有意無意を問わない。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表すものとする。
【００２３】
また、「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表すものとする。
【００２４】
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ある。従って、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表すものとする。
【００２５】
またさらに、記録要素とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括して言うものとする。
【００２６】
＜記録装置の構成（図１）＞
図１は本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置（以下、記録装置）の構成を示す概観斜視図である。
【００２７】
図１に示されているように、キャリッジ１０１に登載されたインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッド）１０４は、インクを吐出可能な吐出口（ノズル）とインクを収容するインクタンクとを備えている。
【００２８】
記録ヘッド１０４は、下方に位置する記録媒体１０５上にインクを吐出して記録するように、その吐出口を下に向けてキャリッジ１０１に搭載されている。
【００２９】
キャリッジ１０１は２つのガイド軸１０２と１０３によって、それらの軸方向に沿って移動可能に支持されており、キャリッジモータ（不図示）を駆動して、記録領域を含む走査領域を矢印（Ｑ１、Ｑ２）で示す方向（主走査方向）に沿って往復走査する。キャリッジ１０１による１回の走査が終了すると、搬送ローラ１０６はプラテン１０７上の記録媒体１０５を矢印Ｐ方向（副走査方向）に一定量（記録ヘッド１０４の記録幅に相当する距離）だけ搬送する。このように記録ヘッドの走査と記録媒体の搬送とを繰り返して記録媒体１頁分の記録を行う。
【００３０】
＜記録装置の制御構成（図２）＞
図２は図１に示した記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【００３１】
なお、図２において、既に図６を用いて説明したのと同じ構成要素には同じ参照番号を付し、その説明は省略する。
【００３２】
この記録装置では、ＡＳＩＣ１がＲＯＭ２に格納された制御プログラムを読込み、ＲＡＭ３を作業領域として用いて、その制御プログラムを実行し、記録ヘッド１０４により記録媒体に記録を行わせる。その記録動作の実行に当たり、ＡＳＩＣ１はモータドライバ５に制御信号に送信して以下に説明する各モータを制御する。一方、ホスト（不図示）からはＵＳＢインタフェースとＵＳＢケーブルにより記録データをインタフェース（Ｉ／Ｆ）１０を介して受信する。
【００３３】
モータドライバ５は記録媒体を搬送するＬＦモータ６、記録ヘッド１０４を往復走査させるためのキャリッジモータ７、記録媒体を記録装置内に給紙するためのＡＳＦ（自動シートフィーダ）を駆動させるＡＳＦモータ８の動作を制御する。さらに加えて、モータドライバ５は記録ヘッド１０４へのスムーズなインク供給を行うための吸引動作用の回復モータ９の動作も制御する。
【００３４】
なお、参照番号を付してはいないが、各構成要素を結ぶ実線は信号の流れる経路を示している。ここでわかるとおり、全ての機能はＡＳＩＣ１を中心にデータの流れができている。
【００３５】
次に、上記構成の記録装置の制御回路に用いられるＡＳＩＣの２つの実施例について説明する。
【実施例１】
【００３６】
図３は本発明の実施例１に従うＡＳＩＣの構成を示すブロック図である。
【００３７】
なお、図３において、図６において既に説明したのと同じ構成要素については同じ参照番号を付し、その説明は省略する。ここでは、この実施例に特徴的な構成要素についてとその動作について説明する。
【００３８】
図３において、５３はＰＬＬ回路５０の中に複数の周波数シフトを生じさせるＳＳＣＧユニット（ＳＳＣＧ）である。また、５２はＣＰＵ２３からの指示によりＳＳＣＧ５３の持つ複数の周波数シフトのうちの一つを選択するためのセレクト信号、５４はＳＳＣＧ５３からの信号により周波数シフトした後にＰＬＬ回路５０がロックした事を示す完了信号である。
【００３９】
従って、ＳＳＣＧ５３の周波数シフトはＣＰＵ２３により選択制御される。
【００４０】
ホスト（不図示）において生成された記録データはユーザ所望の記録品位の情報と共にインタフェース１０を介して記録装置に入力される。その入力されたデータはＩ／Ｆコントローラ３１を通じてメインバス２２から調停回路３４を経て、プリントコントローラ２１に転送される。プリントコントローラ２１では、その記録データを記録ヘッド１０４に好適なデータ形式に展開した後、各モータ信号と同期しながら記録動作を開始する。
【００４１】
ここで、ユーザが選択的に使用する記録モードには大きく分けて二つある。
【００４２】
一つ目は記録速度優先モードである。このモードは最低限の画質は保持しつつ、記録装置の物理的な駆動時間を極限まで短縮して記録するという、いわゆる記録時間を主眼に置いた記録モードである。二つ目は画質優先記録モードである。このモードは記録時間よりも記録結果に重きを置いた記録モードである。
【００４３】
前者の記録速度優先モードの場合、記録装置の動作時間を最短にするために各部の動作は非常に高速に制御される。
【００４４】
例えば、記録速度優先モードではホストからの記録データをメインバス２２、プリントコントローラ２１を経て、記録ヘッド１０４にいち早く到達させるために高速データ転送が要求される。これに加えて、記録ヘッド１０４が高速に移動しつつ最高速での記録信号の受信、インク吐出を行うといった動作を無駄なく伝送するためにより高速データ処理と高速データ転送が要求される。
【００４５】
このように、記録速度優先モードで動作する記録装置は各部の動作をより高速に動作させる必要があるために、同期信号で同期して動作する論理回路は、同時に多くの信号が入出力することとなる。従って、論理回路の動作するに当たりより多くの電流を消費し、その結果、制御回路の周辺には強力な電場・磁場が発生することとなる。
【００４６】
一方、画質優先モードで記録装置を制御する場合、記録装置内部の機構をより正確に制御する必要や記録ヘッドもより正確に制御する必要がある。このために、画像をさらに高精細に表現するために１走査で完成する画像の記録を記録ヘッド複数回の走査に分けて実行している。このため、一回の走査記録に必要な記録データ量を分割して記録動作際の機械的ムラによる画像品位の低下などを目立たなくさせる制御を行っている。
【００４７】
このような動作は記録速度を犠牲にする代わりに画質の向上をめざしていることから、記録ヘッド一回の走査に必要な記録データ処理量が少なくなるので、上記の様な強力な電場・磁場は生じにくいといえる。
【００４８】
さて、ＳＳＣＧ５３は周波数をシフトさせることでスペクトルを拡散させる機能を有しているが、この機能により単一周波数スペクトルの場合と比較して、不要な輻射エネルギーより効果的に抑制できる。
【００４９】
しかし、周波数をシフトさせることは同時に論理回路の動作タイミングを随時変化させることを意味するために、そのシフトにともない記録装置自体の動作もふらつくことになる。一方、前述した画質優先モードにより高品位記録を求めるユーザにとってはこのような揺らぎは画像劣化につながるものであるためにシフト量は少なくなることが望ましい。
【００５０】
上述のように、画質優先モードで動作する記録装置の不要輻射量は記録速度優先モードよりも少ないことが確認されていることから、この実施例では、画質優先モードに記録装置が動作する場合には周波数シフト量を少なくする。
【００５１】
このため、この実施例では、ＣＰＵ２３が画質優先モードがユーザによりホストから指定されたかどうかを判別する。そして、画質優先モードの指定を判別した場合は、ＣＰＵ２３はセレクト信号５２によりＳＳＣＧ５３の設定を周波数シフトがより小さいものへと切り替え、より揺らぎの少ない高精度な制御が実行できるよう制御する。
【００５２】
従って以上説明した実施例に従えば、ホストから指定された記録モードに従ってＣＰＵがＳＳＣＧの周波数シフト量を切り替えることができる。特に、画質優先モードが指定されると、ＳＳＣＧの周波数シフトがより少なくなるように制御されるので、論理回路に対してそのシフトに係る影響をより小さくすることができる。これにより、より高品位な画像記録に貢献することができる。
【００５３】
なお、この実施例では周波数シフト量を変化させる制御を行ったが、そのシフト量を変化させず、スペクトルの中心周波数をシフトさせる制御をおこなっても構わない。
【実施例２】
【００５４】
これまでにも複数のスペクトル拡散方法が提案されている。これらの提案は周波数シフトのさせかたにその特徴があり、各方法によるスペクトル分布は固有の形状している。
【００５５】
この実施例では、図３に示したのと同じ構成のＡＳＩＣを用いるながら、このＡＳＩＣ内部のＳＳＣＧ５４には少なくとも２つの異なるスペクトル拡散方法に従って、２つの異なる周波数シフトを発生させる構成を採用しているものとする。
【００５６】
さて、前述した記録装置はその記録モードにより基本動作周波数が変化する。画質優先モードではＡＳＩＣ内部の基本動作周波数の３逓倍で動作する。水晶発振子４９が３０ＭＨｚのクロック信号を出力し、例えば、ＡＳＩＣの内部クロック周波数を１９２ＭＨｚとする。この場合には、３逓倍である５７４ＭＨｚにより大きな共振点があり輻射ノイズを発生することが経験上わかっている。一方、記録速度優先モードでは内部クロック周波数の５逓倍である９６０ＭＨｚでより多くの輻射ノイズが発生する。
【００５７】
このように記録装置が発生する輻射ノイズは記録モードに従ってその周波数特性が異なる。
【００５８】
ここで、これらの周波数に対してスペクトル拡散をかけつつ、画質優先モードにおいては画質劣化を最小限に抑えることを検討する。
【００５９】
図４はこの実施例のＳＳＣＧが備える１つのスペクトル拡散方法によって得られたスペクトル分布を示す図である。
【００６０】
図４に示すようなスペクトル分布では、ＡＳＩＣ内部の中心周波数から逸脱した部分に対してより大きな偏移成分をもっており、このようなスペクトル拡散を用いた回路は、この実施例の画質優先モードで動作する記録装置に対して好適ではない。
【００６１】
図５は図４に示すものとは異なるスペクトル拡散方法によって得られたスペクトル分布を示す図である。
【００６２】
図５に示すように、偏移成分と比較して中央周波数付近の成分により高い強度が得られるスペクトル分布は、総合的に考えてより記録精度の高い制御が可能であると言える。このスペクトル分布は、例えば、横軸に周波数成分、縦軸にその周波数でのクロックの発生頻度を示すヒストグラムとしても傾向は同じである。つまり中心周波数の発生頻度が高い成分をもつスペクトル分布形状であればあるほど、その制御は設計思想に対して正確であると言える。
【００６３】
従って、この実施例では、ホストにより指定された記録モードが画質優先モードであった場合には図５に示すようなスペクトル分布を持つ拡散方式を選択し、記録速度優先モードであった場合には図４に示すようなスペクトル分布を持つ拡散方式を選択する。
【００６４】
このようにこの実施例に従えば、より不要輻射レベルの条件の厳しい記録速度優先モードでは、中心周波数数付近でスペクトル強度の低い方式を選択することで、不要輻射をより効果的に抑制することができる。
【００６５】
以上のように指定された記録モードに従ったスペクトラム拡散方式を選択することで、夫々記録モードに最適なノイズ抑制が実現できる。
【００６６】
以上の実施例は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出のために熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱変換体等）を備え、その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て記録の高密度化、高精細化が達成できる。
【００６７】
さらに加えて、本発明のインクジェット記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力装置として用いられるものの他、リーダ等と組合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の代表的な実施の形態であるインクジェット記録装置の構成の概要を示す外観斜視図である。
【図２】記録装置の制御回路の構成を示すブロック図である。
【図３】制御回路に含まれるＡＳＩＣの詳細な構成を示すブロック図である。
【図４】スペクトル拡散の周波数スペクトルの分布を示す模式図である。
【図５】スペクトル拡散の周波数スペクトルの分布を示す模式図である。
【図６】従来の記録装置の制御回路で用いられるＡＳＩＣの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  ＡＳＩＣ
２  ＲＯＭ
３  ＲＡＭ
４、１０４  記録ヘッド
５  モータドライバ
６  ＬＦモータ
７  キャリッジモータ
８  ＡＳＦモータ
９  回復モータ
１０  インタフェース
５２、５４  信号線
５３  ＳＳＣＧ
【図１】
2008221585.tif 000003
【図２】
2008221585.tif 000004
【図３】
2008221585.tif 000005
【図４】
2008221585.tif 000006
【図５】
2008221585.tif 000007
【図６】
2008221585.tif 000008