(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる複数の色のインクをそれぞれ噴射する複数の記録ヘッドと、
画像データに基づいて前記複数の記録ヘッドのチャンネルに対応するパラレルなデータを生成し、そのパラレルデータと印字クロックとに基づいて各駆動データを生成する回路、及びそれぞれの駆動データに基づいて前記各記録ヘッドに適した駆動電圧の駆動信号を生成して、前記各記録ヘッド毎に出力する出力回路を有するドライバと、
前記各記録ヘッドの前記出力回路にそれぞれ所定の電圧を印加する複数の駆動電圧源とを備え、
前記複数の駆動電圧源のうち１つのものは、前記複数の色のうち最もカラー記録品質に影響のない色のインクを噴射する記録ヘッドの出力回路とそれ以外の他の色のインクを噴射する記録ヘッドの出力回路に対して共用されるとともに、この共用される駆動電圧源は、前記他の色を噴射する記録ヘッドの駆動に適正な駆動電圧を印加するものであり、
前記複数の駆動電圧源のうちの残りものは、前記複数の出力回路のうちの残りの出力回路に対して専用に使用したことを特徴とするカラー記録装置。
【請求項２】
最もカラー記録品質に影響のない色のインクはイエローであることを特徴とする請求項１に記載のカラー記録装置。
【請求項３】
前記画像データは、被記録媒体に形成するための印字データとして前記ドライバにシリアル転送され、
前記ドライバの駆動データを生成する回路は、そのシリアル転送された印字データをパラレルデータに変換して前記駆動データを生成することを特徴とする請求項１又は２に記載のカラー記録装置。
【請求項４】
前記ドライバの駆動データを生成する回路は、前記シリアル転送された印字データをパラレルデータに変換するシリアル−パラレル変換器、そのパラレルデータをラッチするデータラッチ、及びそのデータラッチから出力されるパラレルデータを印字クロックと論理積をとり前記駆動データを生成するＡＮＤゲートをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のカラー記録装置。
【請求項５】
前記記録ヘッドとドライバは、移動可能なキャリッジに備えられ、前記ドライバは、前記印字データをシリアル転送する制御回路にハーネスケーブルを介して接続されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のカラー記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、コピー機等に適用される、カラー記録ヘッドドライバ及びそれを用いたカラー記録装置装置に係り、特に、その記録ヘッド駆動電源の簡略化技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、インクジェット方式やサーマル熱転写方式等により複数色のインクをそれぞれ噴射してカラー画像を記録するカラー記録装置がある。この記録装置には、複数の記録ヘッドを持つヘッドドライバが備えられ、このヘッドドライバは、画像データに基づいて記録ヘッドのアクチュエータに対して所定の駆動電圧を印加して、該記録ヘッドを駆動する。複数色の記録ヘッドとして、例えば、フルカラーの場合、イエロー、マゼンタ、シアン及び黒の４色のインクの記録ヘッドを用いる。
【０００３】
図５に、従来のインクジェットプリンタの制御装置の一例を示す。インクジェットプリンタの制御装置は、１チップ構成のマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）１１，ＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３を備えている。マイクロコンピュータ１１には、ユーザが印字の指示などを行うための操作パネル１４，ＣＲモータ５０６を駆動するためのモータ駆動回路１５，ＬＦモータ５１０を駆動するためのモータ駆動回路１６，被記録媒体としての記録用紙の先端を検出する給紙センサ１７，記録用紙に印字する際の原点位置を検出する原点センサ１８などが接続されている。
【０００４】
印字ヘッド６００は駆動回路２１（ヘッドドライバ）によって駆動され、駆動回路２１はゲートアレイによって構成される制御回路２２によって制御され、印字ヘッド６００に適した駆動信号を生成して各ヘッドに印加する。印字ヘッド６００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の４色のヘッドから成り、各ヘッドに設けられたインク室内の電極（図示なし）に駆動回路２１から駆動電圧が印加される。マイクロコンピュータ１１とＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３，制御回路２２とは、アドレスバス２３およびデータバス２４を介して接続されている。マイクロコンピュータ１１は、ＲＯＭ１２に予め記憶されたプログラムに従い、印字タイミング信号およびリセット信号を生成し、各信号を制御回路２２へ転送する。駆動回路２１には、マイクロコンピュータ１１からの指示に従い動作するヘッド電源４０から電圧が与えられている。
【０００５】
制御回路２２は、印字タイミング信号およびリセット信号に従い、イメージメモリ２５に記憶されている画像データに基づいて、その画像データを被記録媒体に形成するための印字データ（転送データ），その印字データと同期する転送クロック，ラッチ信号，印字クロックを生成し、キャリッジエンコーダ信号に同期してそれら各信号を駆動回路２１へ転送する。また、マイクロコンピュータ１１は、パーソナルコンピュータなどの外部機器からセントロ・インターフェース２０を介して転送されてくる画像データを、イメージメモリ２５に記憶させる。
【０００６】
図６に、駆動回路２１の構成の一例を示す。ここでは、上記４色の各印字ヘッド６００のインク室が例えば６４室設けられている６４チャンネル・マルチノズルヘッドを駆動する場合の駆動回路２１を示す。駆動回路２１は、シリアル−パラレル変換器３１，データラッチ３２，ＡＮＤゲート３３，出力回路３４を備えている。シリアル−パラレル変換器３１は、４個の６４ビット長のシフトレジスタから構成され、制御回路２２から転送クロックと同期してシリアル転送されてくる印字データを入力し、転送クロックの立ち上がりに従って、印字データをパラレルデータに変換することにより、印字データのシリアル−パラレル変換を行う。
【０００７】
データラッチ３２は、制御回路２２から転送されてくるラッチ信号の立ち上がりに従って、各パラレルデータをそれぞれラッチする。４×６４個のＡＮＤゲート３３は、それぞれ、データラッチ３２から出力される各パラレルデータと、制御回路２２から転送されてくる印字クロックとの論理積をとり、各パラレルデータ毎の論理積の結果である各駆動データを生成する。４×６４個の出力回路３４は、それぞれ各駆動データに基づいて、印字ヘッドに適した電圧（駆動信号）を生成し、その各駆動信号を印字ヘッド６００の各インク室の電極へ出力する。出力回路３４に対して、共通の１個のヘッド電源４０から電圧が付与されるようになっている。
【０００８】
ところで、各色の印字ヘッド６００は、その出力特性にバラツキがあり、また、インク自身もその色・種類によって物性が異なることから、１つの駆動電圧で複数の印字ヘッドを駆動してカラー画像記録を行った時に、カラーバランスが崩れたり、色の階調再現性が悪くなったりすることがある。そこで、印字ヘッドの駆動を、印字ヘッドの記録特性に合わせるように制御することが知られている。例えば、印字ヘッドとして、圧電素子の電気−機械変換作用を利用して圧力波を発生させ、吐出口からインクを噴射するヘッドを用いる場合、圧電素子への印加電圧を印字ヘッドの記録特性に合わせて制御することで、吐出されるインク滴の大きさを制御し、もって、カラーバランス等の補正を行うことが知られている（例えば、特開平２−１６７７５５号公報参照）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような従来装置においては、印字ヘッドの記録特性に合わせて複数色の印字ヘッドの個々に対して適正な駆動電圧を印加するために、印字信号を変換させるテーブルを複数もっておき、印字ヘッドの吐出特性の情報から適切な印加電圧を選択・設定するといった複雑な構成を必要とし、もしくは、記録ヘッド毎に駆動電圧を設定するために電源系を増大するとなると、記録装置のコスト高につながってしまう。
【００１０】
本発明は、上記問題を解消するために成されたものであって、カラー記録でのインク色によって記録品質に大きく影響するものとそうでないものとがあることに着目し、特定の色の記録ヘッドに対する駆動電圧源を一部共用化することで、カラー記録品質に影響を与えることなく、電源系を簡素化し、コスト低減が図れるカラー記録ヘッドドライバ及びそれを用いたカラー記録装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、互いに異なる複数の色のインクをそれぞれ噴射する複数の記録ヘッドと、画像データに基づいて前記複数の記録ヘッドのチャンネルに対応するパラレルなデータを生成し、そのパラレルデータと印字クロックとに基づいて各駆動データを生成する回路、及びそれぞれの駆動データに基づいて前記各記録ヘッドに適した駆動電圧の駆動信号を生成して、前記各記録ヘッド毎に出力する出力回路を有するドライバと、前記各記録ヘッドの前記出力回路にそれぞれ所定の電圧を印加する複数の駆動電圧源とを備え、前記複数の駆動電圧源のうち１つのものは、前記複数の色のうち最もカラー記録品質に影響のない色のインクを噴射する記録ヘッドの出力回路とそれ以外の他の色のインクを噴射する記録ヘッドの出力回路に対して共用されるとともに、この共用される駆動電圧源は、前記他の色を噴射する記録ヘッドの駆動に適正な駆動電圧を印加するものであり、前記複数の駆動電圧源のうちの残りものは、前記複数の出力回路のうちの残りの出力回路に対して専用に使用したことを特徴とするカラー記録装置にある。
【００１２】
本発明によれば、カラー記録品質に重大な影響のない複数の特定色の記録ヘッドの駆動電圧源を共用化することで、記録ヘッド毎に駆動電圧源を用いる場合に比し、駆動電圧源の数を削減でき、コスト低減が図れる。しかも、カラー記録品質に影響の大きい、つまり目立ち易い特定色の記録ヘッドに対して適正な駆動電圧を印加することで、カラー記録品質に支障が生じることを抑制でき、良好なカラーバランス、色階調再現を得ることが可能となる。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のカラー記録装置において、最もカラー記録品質に影響のない色のインクはイエローであることを特徴とするものである。本発明によれば、この構成においては、カラー４色の中でもイエローは最も目立たない色であるので、イエローとそれ以外の色、例えば黒色の記録ヘッドに対する駆動電圧源を共用化し、その黒色の記録ヘッドに対して適正な駆動電圧を印加することにより、上記と同等の作用効果が得られる。
【００１４】
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のカラー記録装置において、前記画像データは、被記録媒体に形成するための印字データとして前記ドライバにシリアル転送され、前記ドライバの駆動データを生成する回路は、そのシリアル転送された印字データをパラレルデータに変換して前記駆動データを生成する。本発明によれば、画像データは印字データとしてシリアル転送され、パラレルデータに変換されて駆動データが生成される。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のカラー記録装置において、前記ドライバの駆動データを生成する回路は、前記シリアル転送された印字データをパラレルデータに変換するシリアル−パラレル変換器、そのパラレルデータをラッチするデータラッチ、及びそのデータラッチから出力されるパラレルデータを印字クロックと論理積をとり前記駆動データを生成するＡＮＤゲートをさらに備える。本発明によれば、印字データはパラレルデータに変換されて印字クロックと論理積をとり駆動データが生成される。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項３または請求項４に記載のカラー記録装置において、前記記録ヘッドとドライバは、移動可能なキャリッジに備えられ、前記ドライバは、前記印字データをシリアル転送する制御回路にハーネスケーブルを介して接続されている。本発明によれば、印字データは制御回路からハーネスケーブルを介してドライバにシリアル転送される。
【００１８】
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。図１は、カラー記録装置の一実施形態によるインクジェットプリンタの電気的構成を示すブロック図である。インクジェットプリンタの制御装置は、１チップ構成のマイクロコンピュータ１１（ＣＰＵ），ＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３を備えている。マイクロコンピュータ１１には、ユーザが印字の指示などを行うための操作パネル１４，後述するＣＲモータ５０６を駆動するためのモータ駆動回路１５，後述するＬＦモータ５１０を駆動するためのモータ駆動回路１６，後述する被記録媒体としての記録用紙Ｐの先端を検出するペーパーセンサ１７，記録用紙Ｐに印字する際の原点位置を検出する原点センサ１８などが接続されている。
【００２０】
印字ヘッド６００（記録ヘッド）は、駆動回路４０（ヘッドドライバ）によって駆動され、駆動回路４０は制御回路２２によって制御され、印字ヘッド６００に適した駆動信号を生成して各ヘッドに印加する。印字ヘッド６００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の４色のヘッドから成り、各ヘッドに設けられたインク室内の電極（図示なし）に駆動回路４０から駆動電圧が印加される。マイクロコンピュータ１１とＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３，制御回路２２とは、アドレスバス２３およびデータバス２４を介して接続されている。マイクロコンピュータ１１は、ＲＯＭ１２に予め記憶されたプログラムに従い、印字タイミング信号およびリセット信号を生成し、各信号を制御回路２２へ転送する。
【００２１】
駆動回路４０には、マイクロコンピュータ１１からの指示に従い動作する複数の、ここでは３種のヘッド電源（駆動電圧源）２６，２７および２８から電圧が付与され、一部を共用して印字ヘッド毎に駆動電圧が印加される。ヘッド電源２６はイエロー（Ｙ）及び黒（Ｋ）用、ヘッド電源２７はシアン（Ｃ）用、ヘッド電源２８はマゼンタ（Ｍ）用である。駆動回路４０と各ヘッド電源２６，２７及び２８は、カラー記録ヘッドドライバを構成する。ここに、ヘッド電源を各色のヘッドに共通に１つ持つのでもなく、また、ヘッド毎に持つのでもなく、カラー記録品質に重大な影響のない複数の特定色の印字ヘッドの駆動電圧源を共用化している。このように、複数のヘッド電源の一部を、特定の複数色とそれ以外の少なくとも１色、ここでは、イエロー（Ｙ）と黒色（Ｋ）の各印字ヘッドに対して共用することにより、カラー記録品質を保証しつつ、ヘッド電源の数を削減している。
【００２２】
制御回路２２は、印字タイミング信号およびリセット信号に従い、イメージメモリ２５に記憶されている画像データに基づいて、その画像データを被記録媒体に形成するための印字データ（転送データ），その印字データと同期する転送クロック，ラッチ信号，印字クロックを生成し、キャリッジエンコーダ信号に同期してそれら各信号を駆動回路２１へ転送する。また、マイクロコンピュータ１１は、パーソナルコンピュータなどの外部機器からセントロ・インターフェース２０を介して転送されてくる画像データを、イメージメモリ２５に記憶させる。
【００２３】
図２は、駆動回路４０の内部構成を示すブロック図である。ここでは、各色の印字ヘッド６００がそれぞれ６４室のインク室を有している６４チャンネル・マルチノズルヘッドを駆動する場合の駆動回路４０の例を示す。駆動回路４０は、４種のヘッドに対応した、シリアル−パラレル変換器３１，データラッチ３２，ＡＮＤゲート３３，出力回路３４を備えている。シリアル−パラレル変換器３１は、６４ビット長のシフトレジスタから構成され、制御回路２２からの転送クロックと同期してシリアル転送されてくる印字データを入力し、転送クロックの立ち上がりに従って、印字データを各パラレルデータに変換することにより、印字データのシリアル−パラレル変換を行う。
【００２４】
データラッチ３２は、制御回路２２から転送されてくるラッチ信号の立ち上がりに従って、各パラレルデータをそれぞれラッチする。４×６４個のＡＮＤゲート３３は、それぞれ、データラッチ３２から出力される各パラレルデータと、制御回路２２から転送されてくる印字クロックとの論理積をとり、各パラレルデータ毎の論理積の結果である各駆動データを生成する。４×６４個の出力回路３４は、それぞれ各駆動データに基づいて、印字ヘッドに適した電圧（駆動信号）を生成し、その各駆動信号を印字ヘッド６００の各インク室の電極へ出力する。ちなみに、各印字ヘッド６００が６４チャンネルではない場合には、シリアル−パラレル変換器３１のビット長と、ＡＮＤゲート３３及び出力回路３４のそれぞれの個数とを、印字ヘッド６００のチャネル数と同じにすればよい。
【００２５】
出力回路３４は、各ヘッドに対応してヘッド駆動電圧を出力する。そのために、Ｙ，Ｋヘッド電源２６は、共通とされ、Ｙヘッド及びＫヘッドに対応する出力回路３４に、Ｃヘッド電源２７はＣヘッドに対応する出力回路３４に、Ｍヘッド電源２８はＭヘッドに対応する出力回路３４に、それぞれ電源電圧が印加されるようになっている。
【００２６】
図３は、本実施形態のインクジェットプリンタの概略構成を示す斜視図である。ガイドロッド５０１及びガイド部材５０２はプリンタフレーム５０３に固定されている。キャリッジ５０４は、ガイドロッド５０１及びガイド部材５０２に各々スライド可能に支持され、ベルト５０５に固着されて、キャリッジモータ（ＣＲモータ）５０６により駆動されて往復移動される。ベルト５０５は、長尺形状のガイドロッド５０１及びガイド部材５０２の両端部近傍に配置されている各プーリ５０７に巻回されている。一方のプーリ５０７はＣＲモータ５０６の駆動軸に接続されている。
【００２７】
キャリッジ５０４には、印字ヘッド６００と、１チップのＩＣから構成される駆動回路４０とを備えた印字ヘッドユニット５０８が取り付けられている。印字ヘッドユニット５０８は、被記録媒体としての印字用紙Ｐ上にインクの液滴を吐出して印字を行うインクジェット式のユニットである。駆動回路４０はフレキシブルなハーネスケーブル２８を介して制御回路２２（図１）に接続されている。印字ヘッドユニット５０８の後部には、印字ヘッド６００の各ノズル６１８へインクを供給するインク供給源としてのインクカートリッジ５０９が着脱可能に搭載されている。印字ヘッド６００と対向する位置には、印字用紙Ｐを搬送する搬送機構ＬＦが配設されている。搬送機構ＬＦは、搬送モータ（ＬＦモータ）５１０の駆動により回転するプラテンローラ５１１の回転によって印字用紙Ｐを搬送する。プラテンローラ５１１のローラ軸５１２はプリンタフレーム５０３に回動可能に支承されている。
【００２８】
搬送機構ＬＦの側方には、印字ヘッド６００のインク噴射動作の維持・回復を行う維持・回復機構ＲＭが設けられている。維持・回復機構ＲＭは、吸引機構５１３およびキャップ５１４から構成されている。吸引機構５１３は、印字ヘッド６００の使用中に、インクが乾燥したり、その内部に気泡が発生したり、ノズル６１８のノズルプレート６１７の外面にインク液滴が付着したりするなどの原因で発生する噴射不良を解消するために、キャップ５１４をノズルプレート６１７に密着させノズル６１８からインクを吸引する。保存キャップ５１４は、インクジェットプリンタの不使用時にノズルプレート６１７の外面を覆ってインクの乾燥を防止する機能を兼ねる。
【００２９】
次に、上記のように構成された本実施形態のインクジェットプリンタにおいて、印字ヘッド６００の駆動動作を説明する。マイクロコンピュータ１１は、各色の印字ヘッド６００毎に、それぞれの出力特性に応じた最適な所定の駆動電圧を印加すべく、Ｙ，Ｋヘッド電源２６、Ｃヘッド電源２７、Ｍヘッド電源２８を制御する。これにより、各ヘッド電源は、駆動回路４０の出力回路３４に対してそれぞれ所定電圧を印加し、その結果、各色の印字ヘッド６００毎に適正な駆動電圧が印加されることになる。ここに、ヘッド電源２６は、Ｙ，Ｋの各印字ヘッドに対して共用されている。イエロー（Ｙ）は最もカラー記録品質に影響のない色、つまり、カラーバランスが崩れたり、色の階調再現性が悪くなったりすることの少ない色であるので、他の色のヘッド駆動と駆動電圧源を共用化して、相手側すなわち、他の色のヘッド駆動に適正な駆動電圧を印加することで、カラー記録品質を保証しつつ、ヘッド電源の数を削減してコスト低減が図れる。
【００３０】
また、この例のように、イエロー（Ｙ）と共用化される黒色（Ｋ）は、記録品質に影響が大きい色であるので、この組み合わせは最も望ましいものである。さらには、イエロー（Ｙ）とみ合わされる相手の色は、黒色（Ｋ）に限られず、イエロー（Ｙ）と温度等に対する物性変動が似た傾向を示す色と組み合わせることが望ましい。また、黒色（Ｋ）が記録品質に影響が大きいことから、図４に示すように、黒色（Ｋ）のＫヘッド電源２９を単独で備え、それ以外の複数の色のヘッドに対するＹ，Ｃ，Ｍヘッド電源３０を共用化しても、好ましい効果が得られる。
【００３１】
また、上記の制御を行うために、各色のインクの物性や、その温度条件等に対する物性の変動特性を考慮して設定した各色のヘッドに対する適正駆動電圧に関する情報をＲＯＭ１２又はＲＡＭ１３に予め格納しておき、マイクロコンピュータ１１は、この情報に基づいて各ヘッド電源２６，２７及び２８に対して駆動電圧を設定するようにすればよい。
【００３２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、（１）上記実施形態では、印字ヘッドとして、圧電材料を用いたアクチュエータを使用したものを示し、この場合、印字ヘッドの構成が簡略化され、耐久性の向上及び製造コストの低減を図ることができるが、本発明は、この圧電方式に限られず、サーマルヘッド方式等、各種駆動方式の記録ヘッドに対して同様に適用することができる。（２）インク物性が同じような傾向にある２色以上の記録ヘッドについて、駆動電圧源を共用するようにしても、上記と同様、記録品質を保証しつつヘッド駆動電源系を簡素化することができる。（３）記録ヘッドを駆動する駆動回路その他の回路は、上記実施形態の構成に限られず、各種の回路構成を採用し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタの電気的構成を示すブロック図。
【図２】  本実施形態によるインクジェットプリンタの記録ヘッドを駆動する駆動回路の回路図。
【図３】  本実施形態のインクジェットプリンタの概略構成を示す斜視図。
【図４】  他の実施例によるヘッド電源の構成を示す部分回路図。
【図５】  従来のインクジェットプリンタの電気的構成を示すブロック図。
【図６】  従来のインクジェットプリンタの記録ヘッドを駆動する駆動回路の回路図。
【符号の説明】
６００…印字ヘッド（記録ヘッド）  ４０…駆動回路
２２…制御回路  ２６…Ｙ，Ｋヘッド電源  ２７…Ｃヘッド電源
２８…Ｍヘッド電源
【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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