(57)【要約】【課題】  従来は、記録ヘッドが増えた分だけ、Ｉ／Ｆ信号線数も増やしていた。コストダウンや、基板のリユースを可能とする。【解決手段】  １ヘッド機と２ヘッド機とで、ロングフレキＩ／Ｆの信号を共通化する。  本発明によれば、記録ヘッドに転送するデータをメイン基板上でシリアライズし、複数ヘッド分のデータを１ヘッド分の信号線で転送する。これをメイン基板回路を共通化することで、複数機種での基板の共通化を実現する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロック信号に同期して転送されるシリアルデータ信号に従ってインクの吐出を行うインクジェット記録装置であって、
搭載された記録ヘッドの数を検出する検出手段と、
複数のヘッドが搭載された場合には、記録ヘッド数に応じて所定の時間間隔で、共通データ信号を対応するヘッドに送出するデータ信号に切り替えながらデータ転送し、共通のデータ信号、クロック信号を使用して、印刷データを転送する手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
２つのヘッドが搭載されている場合、前記データ信号を切り替える時間間隔を単一ヘッドが搭載された場合におけるデータ転送周期の半分とすることを特徴とする、請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置およびその記録方法に関し、特に記録ヘッドへ画像データを伝送する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタは、記録ヘッドが主走査方向に往復移動しながら、インク滴をメディアに吐出する動作と、記録紙を搬送する動作を交互に繰り返しながら記録紙上に画像を形成するものである。
【０００３】
記録ヘッドは、キャリッジと呼ばれるユニットに搭載されており、更にキャリッジには、ホストインターフェイスや画像処理を行うメイン基板から送信された印刷データを受信するためのキャリッジ基板が搭載されている。印刷データは、前記キャリッジ基板を介して記録ヘッドへ送出され、印刷データ信号の転送方式としては、１本のクロック信号と、前記クロック信号に同期したデータ信号、及び、データを確定させるラッチ信号の３種類の信号線で構成される。
【０００４】
また、同様のインターフェイスを備える記録ヘッドを複数使用する場合において、記録データを伝送する技術としては、共通のデータ線を用いて、複数の記録ヘッドのデータを時分割でシリアルに伝送する方法が知られている（特許文献１参照）。この方法によって、多数の記録ヘッドを使用する場合でも、少ない信号線数で、効率よくデータを伝送することができる。
【特許文献１】特許第３１４２６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、単一の記録ヘッドを用いた機種と、２つの記録ヘッドを用いた機種とでメイン基板を共通で使用する場合、搭載する記録ヘッドがもっとも多い機種に合わせて、メイン基板とキャリッジとの間のインターフェイス信号の数を設けておく必要がある。
【０００６】
この場合、単一の記録ヘッドを用いた機種にとっては、使用することのないコネクタや、ケーブル、インターフェイス回路を用意する必要があり、不必要なコストをかけてしまうことがあった。
【０００７】
また、上述の特許第３１４２６９８号公報による方法を用いた場合には、記録ヘッドの数によらず、データの転送速度は一定である。そのため、単一の記録ヘッドしか搭載しない機種にも関わらず、複数分の記録ヘッドのデータ転送を行うため、必要以上に高速な信号伝送系を構築しなければならず、そのために余計なコストをかけなければならないといった問題が発生する。更には、放射ノイズが大きくなるといった問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明においては、搭載される記録ヘッドの数によらず、共通の信号線を用いて、記録ヘッドにデータ転送することを特徴としている。即ち、単一ヘッドが搭載されるの場合には、従来どおりのインターフェイスでシリアルデータを転送し、複数ヘッドが搭載される場合には、クロック信号に同期して、クロック周期を記録ヘッドの数だけ分割し、各記録ヘッドのデータ信号を切り替えながら共通のデータ信号に出力して、時分割で複数の記録ヘッド分のデータを共通のハードウェアで送出する。
【発明の効果】
【０００９】
クロック信号やデータ信号を共通化することで、複数の記録ヘッドの駆動に対応することができるため、同一の回路で、複数の機種に対応することができ、基板のコストダウンを図ることができる。
【００１０】
複数の記録ヘッドを搭載した場合には、シリアルデータが記録ヘッドの数だけ時分割されるため、クロック信号とデータ信号のタイミングが厳しくなり、その分、データの受信回路やデータを転送するためのケーブルにより高い精度が求められるようになるが、インターフェイスの信号線数を減らすという効果があり、一方、単一の記録ヘッドを搭載した場合には、複数の記録ヘッドを搭載した場合に比べて、データ信号の変化が少ないため、放射ノイズが少なく、タイミング的にも余裕があるため、その分のコストをかけなくて済む。
【００１１】
以上の如く、記録ヘッドの数が異なる機種においても、それぞれで最適な記録ヘッドへのデータ転送が行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を具体化した印刷装置の一実施形態を図に従って説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、単一ヘッドを用いたインクジェットプリンタの外観を示す図である。
【００１４】
図１において、キャリッジ101は、記録ヘッド102、及びキャリッジ基板111を搭載している。キャリッジ101は、図示しないキャリッジモータにより駆動され、記録媒体の搬送方向とは直交する方向に往復運動を行う。また、キャリッジの位置を検出するため、キャリッジ101の移動方向に沿ってリニアスケール104が配設され、キャリッジ101に設けられたリニアスケールセンサ103で、リニアスケール104のスリットを検出する。記録ヘッドは、前記キャリッジ101に搭載され、キャリッジ101が往復運動しながら、前記リニアスケールセンサ103の出力タイミングに基づくタイミングでインクの吐出を行う。記録ヘッドへのインク吐出データ信号や電力は、ケーブル105を介して本体の電気回路から供給されている。
【００１５】
図１６は、二つのヘッドを用いたインクジェットプリンタの外観を示す図である。図１と異なる点は、記録ヘッド１ 112及び、記録ヘッド２ 113 と、同一の記録ヘッドを２つ搭載した点である。
【００１６】
記録媒体は、搬送モータ107により、プラテン109上を搬送される。一枚の画像形成は、前記キャリッジ101の往復運動と記録媒体の搬送を交互に繰り返すことによって実現される。
【００１７】
図２は、本発明におけるインクジェットプリンタの電気的構成を示したものである。ここではまず、記録ヘッドについては、記録ヘッドＡと記録ヘッドＢの２つが搭載された場合を想定している。メイン基板201はホストＩ／Ｆや、各モータ、記録ヘッドの駆動など装置全体の制御を司るが、キャリッジ基板111と、ケーブル105によって接続されている。キャリッジ基板は、メイン基板から送出された印刷データ信号を受信し、記録ヘッド102にヘッドデータ信号を送信する。
【００１８】
図３は、記録ヘッド102のデータ転送チャートを示す。記録ヘッドの数が増えても記録ヘッドのデータ転送インターフェイスは同一とする。図３に示したように、この記録ヘッドへは、クロック、シリアルデータ、ラッチの３種類の信号が接続されており、記録ヘッド内部のシフトレジスタで、１本のシリアルデータ線につき８ビットのパラレルデータに変換して、印字データが形成される。シリアルデータ線の数は、記録ヘッドの解像度やインク色の数等によってまちまちであるが、１つの記録ヘッド当りのデータ線の数が変わっても、また、シリアルデータのビット数が変わっても、本発明の本質を変えるものではない。
【００１９】
図４は、本発明におけるメイン基板201側の印刷データ送出回路について具体的に示したものである。図４によれば、CLK信号が'L'レベルにあるときには、DATA信号としてDATA_A信号、即ち記録ヘッドＡのシリアルデータ、CLK信号が'H'レベルにあるときには、DATA信号としてDATA_B信号、即ち記録ヘッドＢのシリアルデータを選択して送出する。
【００２０】
図５には、図４の回路における各信号のタイミングチャートを示した。図５のように、２つの記録ヘッドデータが、CLKの立上りと立下りに同期して、切り替わっていることが分かる。図５の波形で考えると、CLK信号の立ち上がり時でのDATA信号は、記録ヘッドＡのDATA信号、CLK信号の立ち下がり時でのDATA信号は記録ヘッドＢのDATA信号のデータを示していることになる。
【００２１】
図６は、キャリッジ基板111の記録ヘッドＩ／Ｆ回路を示したものである。前述の如く、記録ヘッドＡにはメイン基板から出力されたCLK，DATA，LT信号をそのまま接続すればよく、記録ヘッドＢのCLK信号は、インバータ601を介することで、立ち下がりを立ち上がりに変換して入力している。
【００２２】
図７は、（ａ）は、記録ヘッドＡへ、（ｂ）は、記録ヘッドＢへ入力される信号線のタイミングチャートを示したものである。記録ヘッドＡについては、CLK信号の立ち上がりでシリアルデータDATAは、記録ヘッドＡのデータが転送されてきているのでそのまま入力すればよく、記録ヘッドＢのシリアルデータは、CLK信号の立ち下がりで転送されてきているので、CLK信号の反転信号CLK'を転送CLKとして入力している。
【００２３】
以上のようにして、２つの記録ヘッドが搭載される場合には、２つ分の記録ヘッドのデータ送信を通常１つの記録ヘッドへ出力するインターフェイス信号線をそのまま使用することができる。
【００２４】
１つの記録ヘッドしか搭載されない場合には、通常の記録ヘッドインターフェイスでデータ転送を行う。この場合においても、インターフェイスの信号線数は、記録ヘッドが２つの場合と同じである。このようにして、１つの記録ヘッドが搭載された機種と２つの記録ヘッドが搭載された機種とで、メイン基板を共通とすることができる。
【００２５】
次に、記録ヘッドが１つ搭載されたか２つ搭載されたかを判別する方法について説明する。
【００２６】
上述の実施例によれば、メイン基板を共通化することが可能となるが、キャリッジ基板は、１つの記録ヘッドを搭載する場合に比べて２つの記録ヘッドを搭載する場合には、インターフェイスの信号線数が倍となってしまう。そのため、キャリッジ基板を共通使用することはできない。従って、キャリッジ基板の種類が分かれば、記録ヘッドの数を判別することができる。
【００２７】
図８は上記キャリッジ基板を用いた記録ヘッド数判別方法について、具現化したものである。図８（ａ）は、１つの記録ヘッドが搭載された場合、図８（ｂ）は、２つの記録ヘッドが搭載された場合の搭載ヘッドの数を判別する方法に関するものである。まず、メイン基板側の回路について説明すると、メイン基板には、ＣＰＵが搭載されており、ＣＰＵの汎用ポートにプルアップ抵抗を接続し、キャリッジ基板へ搭載ヘッド判別信号として渡している。この部分の回路については、図８（ａ）と図８（ｂ）で共通のものである。図８（ａ）においては、キャリッジ基板で搭載ヘッド判別信号がグランドと接続されており、搭載ヘッド判別信号は'L'レベルとなり、図８（ｂ）においては、搭載ヘッド判別信号は、キャリッジ基板においてフローティングとなっており、搭載ヘッド判別信号は'H'レベルとなる。メイン基板では、この搭載ヘッド判別信号が'H'レベルにあるか、'L'レベルにあるかを判別することで、キャリッジ基板の種類を判別することができ、接続されている記録ヘッドの数を知ることが出来る。
【００２８】
また、別の方法としては、機種によって搭載される記録ヘッドの数が決まっている場合には、ファームウェアを個別として、それぞれのファームウェア内で、所定の転送モードでヘッドデータの転送を行うことも可能である。
【００２９】
このようにして記録ヘッドの数は予め検出することが可能なため、記録ヘッドへヘッドデータの転送を行う際には、判別された記録ヘッドの数に従って、ヘッドデータ転送モードを変更することによって、記録ヘッドの数が１つの場合でも２つの場合でも共通のメイン基板を使用して、データ転送することが可能となる。
【００３０】
本発明の別の実施形態として、図９のように、クロック信号の立ち上がり、及び立ち下がりに同期してデータを転送する記録ヘッドを用いた場合における、データ転送方法について記載する。
【００３１】
図１０には、データ送出回路を示した。これは、前述の実施例のデータ送出回路と同じものである。CLK信号が'L'レベルにあるときには、DATA信号としてDATA_A信号、即ち記録ヘッドＡのシリアルデータ、ＣＬＫ信号が'H'レベルにあるときには、DATA信号としてDATA_B信号、即ち記録ヘッドＢのシリアルデータを選択して送出する。キャリッジ基板111へはCLK,DATA,LT信号のみとなる。
【００３２】
図１１は、図１０の回路における各部のタイミングチャートを示した。図１１のように、CLK信号のレベルに応じて、転送するDATA信号が記録ヘッドＡと記録ヘッドＢで交互に選択される。
【００３３】
図１２は、本実施例において、記録ヘッドが２つ搭載された場合のキャリッジ基板111のデータ受信回路である。図１２で、CLK信号はまず遅延回路１に接続され、遅延回路１の出力信号はDELAY_CLK信号としている。CLK信号とDELAY_CLK信号の論理和を取った信号をCLK_Aとして、記録ヘッドＡのデータ転送クロック信号とし、CLK信号とDELAY_CLK信号の論理積を取った信号をCLK_Bとして、記録ヘッドＢのデータ転送クロック信号としている。また、DATA信号は、遅延回路２を通して、その出力をDELAY_DATA信号とし、記録ヘッドＡ及び、記録ヘッドＢに出力する。ここで、遅延回路１の遅延時間は、遅延回路２の遅延時間よりも短いものとし、また、遅延回路１及び遅延回路２の遅延時間は、CLKの１／２周期よりも短い時間とする。
【００３４】
図１３は、図１２の回路の動作を示すタイミングチャートである。以下、図１３を参照して、図１２の受信回路の動作について説明する。
【００３５】
メイン基板から転送されてきたCLK信号、及び、DATA信号は、それぞれの遅延回路により、DELAY_CLK及びDELAY_DATAとなる。ここで記録ヘッドＡのシリアルデータの取り込むタイミングを考えると、まず、"D0A"データを取り込むタイミングは、DELAY_DATA信号をCLK信号の立ち上がりで、"D1A"データを取り込むタイミングは、DELAY_DATA信号をDELAY_CLK信号の立ち下がりでラッチすればよい。CLK信号とDELAY_CLK信号の論理和を取った信号をCLK_A信号とする。CLK_A信号は、CLK信号の立ち上がりで立ち上がり、DELAY_CLK信号の立ち下がり立ち下がる。記録ヘッドはCLK信号の立ち上がり及び立ち下がりでシリアルデータを取り込むので、記録ヘッドＡに、上記DELAY_DATA信号をDATA信号として、上記CLK_A信号をCLK信号として出力することで、シリアルデータ転送を行うことが出来る。
【００３６】
また、記録ヘッドＢについて同様に考えると、記録ヘッドＢのデータ取り込みタイミングは、DELAY_CLK信号の立ち上がりとCLK信号の立ち下がりで、データ転送を行えばよく、CLK信号とDELAY_CLK信号の論理積を取った信号をCLK_B信号することで、上記タイミングで立ち上がり／立ち下がりを実現する信号を生成し、DELAY_DATA信号をDATA信号として、CLK_B信号をCLK信号として記録へッドＢに出力することで、シリアルデータ転送を行う。
【００３７】
次に上記遅延回路の実現例について具体的に説明する。
【００３８】
図１４は、抵抗とコンデンサを用いた遅延回路で、抵抗とコンデンサの定数を変更することで遅延時間を任意に設定することが可能で、最もシンプルな遅延回路である。記録ヘッド内には入力容量があるので、コンデンサについては、特段設けなくてもダンピング抵抗のみで良い場合がある。
【００３９】
図１５は、バッファを用いた遅延回路で、バッファ内トランジスタのスイッチング時間によって、入力信号が変化してから出力信号が応答するまでに遅延時間が発生する。入れるバッファの数によって遅延時間を調整することができる。また、図１５では、non-inveting buffer を用いたが、インバータを偶数個接続しても、機能としては同等のものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施例におけるインクジェット記録装置の外観を表す
【図２】本実施例における２ヘッド搭載インクジェット記録装置の電気的ブロック図を表す
【図３】第一の実施例の記録ヘッドのデータ転送タイミングチャートを表す
【図４】第一の実施例のメイン基板側のデータ送出回路を表す
【図５】第一の実施例のメイン基板側のデータ送出タイミングチャートを表す
【図６】第一の実施例のキャリッジ基板側のデータ受信回路を表す
【図７】第一の実施例の各々の記録ヘッドへ入力されるデータ転送信号のタイミングチャートを表す
【図８】本発明における記録ヘッド搭載数の判別回路を表す
【図９】第二の実施例の記録ヘッドのデータ転送タイミングチャートを表す
【図１０】第二の実施例のメイン基板側のデータ送出回路を表す
【図１１】第二の実施例のメイン基板側のデータ送出タイミングチャートを表す
【図１２】第二の実施例のキャリッジ基板側のデータ受信回路を表す
【図１３】第二の実施例の記録ヘッドへ入力されるデータ転送信号のタイミングチャートを表す
【図１４】第二の実施例の遅延回路の例を表す
【図１５】第二の実施例の遅延回路の別の例を表す
【図１６】二つのヘッドを用いたインクジェットプリンタの外観を示す図。
【符号の説明】
【００４１】
101  キャリッジ
102  記録ヘッド
103  リニアスケールセンサ
104  リニアスケール
105  ケーブル
106  プレート
107  搬送モータ
108  搬送ローラ
109  プラテン
110  記録媒体
111  キャリッジ基板
112  記録ヘッド１
113  記録ヘッド２
201  メイン基板
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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