(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐き出させるために複数のノズルを選択的に駆動させるノズル駆動部と、
該ノズル駆動部に駆動信号を供給する信号供給部と、
記録する画像に対応して前記ノズルを選択するためのノズル選択信号をクロック信号に同期合わせして保存するためのシフトレジスタと、
前記クロック信号の入力回数をカウントして、前記クロック信号の入力回数が設定値以下のとき前記シフトレジスタをイネーブル状態とし、前記クロック信号の入力回数が設定値を超えたとき前記シフトレジスタをディスエーブル状態とするカウンタと、
前記シフトレジスタがディスエーブル状態の場合、前記インクを吐き出させるための吐出信号を前記信号供給部に入力させる制御部と、
を含み、
制御部は前記ノズル選択信号と前記吐出信号に対応して前記駆動信号を発するよう前記信号供給部を制御し、前記信号供給部に前記ノズル選択信号を伝送するよう前記シフトレジスタを制御することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記カウンタは前記シフトレジスタ内に設けられることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項３】
前記設定値は、前記ノズル選択信号のビット数に応じて設定されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項４】
複数のノズルから１または２以上のノズルを選択するためのノズル選択信号をクロック信号に同期合わせしてシフトレジスタに入力する段階と、
前記クロック信号の入力回数をカウントして前記入力回数が所定の設定値を越える場合、前記シフトレジスタをディスエーブルさせる段階と、
前記シフトレジスタに保存された前記ノズル選択信号をラッチする段階と、
ラッチされた前記ノズル選択信号に基づき前記選択されたノズルからインクを吐き出させるための吐出信号を入力する段階と、を備えることを特徴とするインクジェットプリンタのヘッド駆動方法。
【請求項５】
前記ラッチ段階において、前記クロック信号をカウントするカウンタをリセットさせる段階をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のインクジェットプリンタのヘッド駆動方法。
【請求項６】
前記設定値は、前記ノズル選択信号のビット数に応じて設定されることを特徴とする請求項４に記載のインクジェットプリンタのヘッド駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェットプリンタ及びそのヘッド駆動方法に係り、さらに詳しくは多数のノズルから同時にインクが吐き出される場合発生するヘッド駆動装置の誤動作を防止できるインクジェットプリンタ及びそのヘッド駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ用紙やＯＨＰ(over head project)フィルムのような記録媒体に画像を形成するプリンタには、ワイヤドット方式、熱転写方式、インクジェット方式などの画像形成方式からみて、いくつかのタイプが存在する。プリンタには各タイプに応じた記録ヘッドが搭載されている。
【０００３】
これらのプリンタのうち、インクジェットプリンタの記録ヘッドはインクを噴射するための微細な吐出孔が形成された多数のノズルを有する。ノズル内に存するインクはそれぞれのノズルに対応するよう設けられた加熱素子(heating element:Ｒ)によって加熱膨張されることによってノズルの外部に噴射され記録媒体に付着する。
【０００４】
インクジェットプリンタは記録する画像に対応するよう記録ヘッドのノズルを選択的に加熱してノズル内のインクを噴射する。これによって、画像が記録媒体に形成される。
【０００５】
図１に示した通り、一般のインクジェットプリンタ２００は、ホスト１００から印刷データ及び制御命令が伝送されるインタフェース２１０、ユーザによって選択命令が入力される入力部２３０、全体駆動及び制御のためのプログラム及び印刷データを保存するための保存部２５０、印刷動作を行なう印刷部２７０、及び全体システムを制御するコントローラ２９０を有している。
【０００６】
印刷部２７０のヘッド駆動装置２７１には、印刷データに対応して、記録ヘッド２７２に備えられた多数のノズルの中からいくつかのノズルを選択し、選択されたノズルを駆動させるために、ノズル選択信号が伝達される。
【０００７】
ヘッド駆動装置２７１は、図２に示した通り、ノズル選択信号であるＡＤＤＲ(address)データ信号と、Ｐ(primitive)データ信号が入力される第１、２データ部２１、２３と、アンドゲートの組み合わせよりなる信号供給部２７と、多数のノズル中から選択されたノズルを駆動させインクを吐き出させるノズル駆動部２９と、を有する。
【０００８】
ｎ×ｍ個のノズルを有する記録ヘッドの場合、ＡＤＤＲデータ信号（ADDR）によって、ｍ個のノズルが属するｎ個のファイアグループ（fire group: A1-An）の中から一のファイアグループが選択される。さらに、Ｐデータ信号（P_Data）によって、各ファイアグループ（A1-An）に属するｍ個のノズルの中からインクを吐き出させる１または２以上のノズルが選択される。
【０００９】
例えば、ＡＤＤＲデータ信号（ADDR）及びＰデータ信号（P_Data）がそれぞれ１０ビットで構成されれば、ファイアグループ（A）はＡＤＤＲデータ信号（ADDR）のビット数に対応して１０個（A1-A10）となる。また、それぞれのファイアグループ（A1-A10）で一回に同時にインクを吐き出せるノズルの数は、Ｐデータ信号（P_Data）に対応して１０個(P１-P１０)になる。この場合の記録ヘッドの全体ノズル数は１０×１０=１００個である。
【００１０】
図１、図２、および図３を参照して、入力されるデータ信号に応ずるヘッド駆動装置２７１の一般的な動作を説明する。
【００１１】
ノズル選択信号であるＡＤＤＲデータ信号（ADDR_1）とＰデータ信号（Data_a）信号は、クロック信号（CLOCK）に同期して、第１、２データ部２１、２３に属する各ビットシフトレジスタにシフトされ保存される。
【００１２】
その後、ロード信号（LOAD）が入力されれば、各ビットのシフトレジスタに保存されたＡＤＤＲデータ信号（ADDR_1）とＰデータ信号（Data_a）はそれぞれ第１、２データ部２１、２３に属するラッチ部にラッチ(Latch)される。
【００１３】
次いで、コントローラ２９０からヘッド駆動装置２７１に対して、加熱素子(heating element:Ｒ)を加熱させノズル内のインクを吐き出させるためのファイアストローブ(fire strobe)信号（STRB_1）が入力されると、次のデータ信号（ADDR_2、Data_b）が各ビットのシフトレジスタに保存される。
【００１４】
ラッチされていた各データ信号（ADDR_1、Data_a）とストローブ信号（STRB_１）は、ｎ×ｍ個のアンドゲート（AND gate）よりなる信号供給部２７に入力される。これによって、信号供給部２７は、ノズル駆動部２９を駆動させる。
【００１５】
具体的に信号供給部２７は、内蔵するｎ×ｍ個のアンドゲート(AND gate)のうちいくつかを出力オン状態として、インクを吐き出すべきノズル（コントローラ２９０によって選択されたノズル）に対応するノズル駆動部２９に属するトランジスタ（または、FET: Field Effect Transistor）をターンオンさせる。
【００１６】
ｎ×ｍ個のトランジスタのうちターンオンしたトランジスタに連結されている加熱素子(heating element:Ｒ)には、駆動電圧Ｖｐｈが印加され電流が流れる。これによって、選択されたノズルからインクが吐き出される。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のインクジェットプリンタによれば、多数のノズルからインクを吐き出させるために多くの電流を必要としていた。
【００１８】
最近、高密度及び高速の印刷を可能にするために同時にインクを吐き出すノズルの数は一層多くなっている。これにより、ヘッドの電源供給端Ｖｐｈに高電流が流れるようになってきた。
【００１９】
図４に示した通り、多数のノズルからインクを吐き出させるために電源供給端Ｖｐｈに高電流が流れると、電圧Ｖｐｈの波形が揺れる現象が発生する。特にデータ信号（ADDR_2、Data_b）がシフトレジスタに保存される際、ストローブ信号（STRB_1）がヘッド駆動装置２７１に入力されることによって、データ信号(ADDR、P_Data)にノイズ信号が誘起される現象が発生する。
【００２０】
このようなノイズ信号がデータ信号と共にヘッド駆動装置に入力された場合、ノズルが誤動作するおそれがあった。
【００２１】
本発明は前述したような問題点を解決するために案出されたもので、その目的は、多数のノズルから同時にインクが吐き出される場合であっても、ヘッド駆動装置の誤動作を防止できる新規かつ改良されたインクジェットプリンタ及びそのヘッド駆動方法を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明に係るインクジェットプリンタは、多数（複数）のノズル内のインクを加熱させ前記ノズルからインクの吐出を可能にする加熱素子の通電を断続するノズル駆動部と、前記ノズル駆動部に駆動信号を供給する信号供給部と、記録する画像に対応して前記ノズルを選択するためのノズル選択信号をクロック信号に同期合わせして保存するためのシフトレジスタと、前記クロック信号の入力回数をカウントして前記シフトレジスタが動作するか否かを決定するカウンタと、前記シフトレジスタがディスエーブル(disable)状態の場合、前記インクを吐き出させるための吐出信号を前記信号供給部に入力させる制御部と、を備えることを特徴とする。
【００２３】
前記カウンタは、前記ノズル選択信号のビット数で設定された設定値と前記クロック信号の入力回数とを比較して、前記入力回数が前記設定値を越える場合、前記シフトレジスタをディスエーブルさせる。
【００２４】
一方、本発明に係るヘッド駆動方法は、多数のノズルの中からいくつかのノズルを選択するためのノズル選択信号をクロック信号に同期合わせしてシフトレジスタに入力する段階と、前記クロック信号の入力回数をカウントして前記入力回数が所定の設定値を越える場合、前記シフトレジスタをディスエーブルさせる段階と、前記シフトレジスタに保存された前記ノズル選択信号をラッチする段階（ラッチ段階）と、ラッチされた前記ノズル選択信号に基づき前記選択されたノズルからインクを吐き出させるための吐出信号を入力する段階と、を有する。
【００２５】
前記ラッチ段階において、前記クロック信号をカウントするカウンタをリセットさせる。
【００２６】
従って、吐出信号をノズル選択信号がシフトレジスタに保存された後入力させることによって、吐出信号に応ずるデータ信号に発生するノイズ誘起現象を除去することができる。
【００２７】
また、データ信号にノイズ信号が発生してもカウンタによって該当ビットほどのデータ信号だけをシフトレジスタに入力させることで、ノイズ信号に起因するヘッド駆動装置の誤動作を防止することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照しながら，本発明にかかるインクジェットプリンタ及びそのヘッド駆動方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，以下の説明および添付された図面において，前述したものと略同一の機能および構成を有する要素については，同一符号を付することによって重複説明を省略する。
【００２９】
本実施の形態にかかるインクジェットプリンタは、図５に示すように、ｎ×ｍ個のノズルを有する記録ヘッド２７３を駆動させるヘッド駆動装置を備えている。ここで、ｎはファイアグループの個数であり、ｍはそれぞれのファイアグループ内のノズルの個数である。
【００３０】
ヘッド駆動装置２７１は、記録する画像に対応して記録ヘッド２７３のノズルを選択するためのノズル選択信号であるｎビットのＡＤＤＲデータ信号（ADDR）とｍビットのＰデータ信号（P_Data）をクロック信号（CLOCK）に同期合わせして一時保存する第１、第２データ部３１、３３と、アンドゲートの組み合わせよりなる信号供給部３７、及びｎ×ｍ個のノズルのうちＡＤＤＲデータ信号（ADDR）とＰデータ信号（P_Data）によって選択されたノズルを駆動させインクを吐き出させるノズル駆動部３９を有している。
【００３１】
第１データ部３１は、クロック信号（CLOCK）に同期合わせしてｎビットのＡＤＤＲデータ信号（ADDR）がシフトされ保存されるｎビットシフトレジスタと、ロード信号（Load）が入力された場合、ｎビットのＡＤＤＲデータ信号（ADDR）を一時ラッチするｎビットラッチを有する。
【００３２】
また、第１データ部３１には、ｎビットシフトレジスタに対するＡＤＤＲデータ信号（ADDR）の保存を制御するｎビットのカウンタ３５が設けられている。このｎビットカウンタ３５は、クロック信号（CLOCK）をカウントして、ｎ番目のクロック信号（CLOCK）に同期して入力されるＡＤＤＲデータ信号（ADDR）までを保存するようｎビットシフトレジスタをイネーブル状態とし、ｎ＋１番目以降のクロック信号（CLOCK）に同期して入力されるＡＤＤＲデータ信号（ADDR）を保存しないようｎビットシフトレジスタをディスエーブル状態とする。ロード信号（Load）が入力されれば、ｎビットカウンタ３５はリセットされる。
【００３３】
第２データ部３３は、クロック信号（CLOCK）に同期合わせしてｍビットのＰデータ信号（P_Data）がシフトされ保存されるｍビットシフトレジスタと、ロード信号（Load）が入力された場合、ｍビットのＰデータ信号(P_Data)を一時ラッチするｍビットラッチを有する。
【００３４】
また、第２データ部３３には、ｍビットシフトレジスタに対するＰデータ信号（P_Data）の保存を制御するｍビットカウンタ３５'が設けられている。このｍビットカウンタ３５'は、クロック信号（CLOCK）をカウントして、ｍ番目のクロック信号（CLOCK）に同期して入力されるＰデータ信号（P_Data）までを保存するようｍビットシフトレジスタをイネーブル状態とし、ｍ＋１番目以降のクロック信号（CLOCK）に同期して入力されるＰデータ信号（P_Data）を保存しないようｍビットシフトレジスタをディスエーブル状態とする。ロード信号（Load）が入力されれば、ｍビットカウンタ３５'はリセットされる。
【００３５】
前述した通り、各ビットカウンタ３５、３５'を、各ビットシフトレジスタの内部に設けてもよいし、また外部に設けることもできる。
【００３６】
各シフトレジスタに対するデータ信号（ADDR、P_Data）の入力が完了し、各シフトレジスタがディスエーブル状態になれば、コントローラ２９０は、所定のノズルからインクを吐き出させるための吐出信号であるストローブ信号（STRB）をヘッド駆動装置２７１に与える。
【００３７】
信号供給部３７は、ｎ×ｍ個のノズルに対応するアンドゲート(１、２、・・・、ｍ×ｎ)の組み合わせよりなる。ヘッド駆動装置２７１にロード信号（Load）が入力されると、各ビットラッチに一時ラッチされた各データ信号（ADDR、P_Data）とストローブ信号（STRB）が信号供給部３７のアンドゲートに入力される。この際、入力される各データ信号（ADDR、P_Data）に対応して、ｎ×ｍ個のアンドゲート(１、２、・・・、ｍ×ｎ)の中のいくつかのアンドゲートだけが出力信号を出力する。これら出力信号を出力するアンドゲートに割り当てられているノズルが、いわゆる「選択されたノズル」となる。
【００３８】
アンドゲートの出力信号に応じてノズル駆動部３９に属するｎ×ｍ個のトランジスタ（または、FET: Field Effect Transistor）が動作（ターンオン）する。
【００３９】
ｎ×ｍ個のトランジスタのうちターンオンしたトランジスタに連結されている加熱素子Ｒに電流が流れ、熱が発生する。この結果、選択されたノズル内のインクが吐き出される。
【００４０】
次に、図６及び図７を用いて、本実施の形態にかかるヘッド駆動装置２７１の駆動方法を説明する。
【００４１】
記録画像に対応するノズル選択信号であるＡＤＤＲデータ信号（ADDR_1）/Ｐデータ信号（Data_a）と、同期信号であるクロック信号（CLOCK）がヘッド駆動装置２７１に入力される(Ｓ１０)。
【００４２】
ＡＤＤＲデータ信号（ADDR_1）とＰデータ信号（Data_a）がクロック信号（CLOCK）に同期してｎ/ｍビットシフトレジスタにそれぞれシフトされ保存される(Ｓ２０)。
【００４３】
例えば、１０ビットのＡＤＤＲデータ信号（ADDR_1）が入力され、このデータ信号がクロック信号（CLOCK）に同期して１０ビットシフトレジスタに保存される場合を考える(Ｓ２０)。このとき、１０ビットカウンタ３５の設定値は、ＡＤＤＲデータ信号（ADDR_１）のビット数である'１０'に調整される。
【００４４】
カウンタ３５は入力されるクロック信号（CLOCK）の入力回数と設定値を比較する(Ｓ３０)。
【００４５】
カウンタ３５は、クロック信号（CLOCK）の入力回数が設定値以下（すなわち１０回以下）の間、クロック信号（CLOCK）に同期して入力されるＡＤＤＲデータ信号（ADDR_1）が１０ビットシフトレジスタに保存されるように、１０ビットシフトレジスタをイネーブル(Enable)状態に維持する(Ｓ２０)。その後、カウンタ３５は、クロック信号（CLOCK）の入力回数が設定値（すなわち１０回）に達したところで、１１番目以降のクロック信号（CLOCK）に同期して入力されるＡＤＤＲデータ信号（ADDR_1）が１０ビットシフトレジスタに保存されないように、１０ビットシフトレジスタをディスエーブル(Disable)状態に遷移させる(Ｓ４０)。
【００４６】
次に、ヘッド駆動装置２７１に対してロード信号（Load）が入力されると、各ビットカウンタ３５、３５'はリセットされ、ｎ／ｍビットシフトレジスタに入力されたＡＤＤＲデータ信号（ADDR_1）とＰデータ信号（Data_a）はそれぞれ、ｎビットラッチ部とｍビットラッチ部にラッチされる(Ｓ５０)。
【００４７】
コントローラ２９０から、インクを吐き出させるためのストローブ信号（STRB_1）が入力されれば(Ｓ６０)、このストローブ信号（STRB_1）は、ラッチされたそれぞれのデータ信号（ADDR_1、Data_a）とともに、信号供給部３７のアンドゲートの入力端に入力される。なお、図６に示したストローブ信号(STRB_0)は、直前のインク噴射工程において、記録ヘッド２７３の最後のファイアグループ（An）の中からノズルを選択する際に用いられる吐出信号である。
【００４８】
アンドゲートは、入力端子が全てアクティブの場合に出力信号をアサートする。信号供給部３７に論理的高レベル（Ｈレベル）のストローブ信号（STRB_1）が入力されると、これ信号供給部３７に属する全てのアンドゲートの第１入力端子はアクティブとなる。したがって、全てのアンドゲートの中で、第２入力端子および第３入力端子に入力されているＡＤＤＲデータ信号（ADDR_1）とＰデータ信号（Data_a）がともにＨレベルであるアンドゲートだけがＨレベルの出力信号を出力する。
【００４９】
ノズル駆動部３９に属する全てのトランジスタのうち、Ｈレベルの出力信号を出力するアンドゲートに接続されているトランジスタ（または、FET）がターンオンする。このトランジスタ動作により、対応するノズルの加熱素子Ｒに駆動電圧Ｖｐｈが印加され電流が流れる。そして、これら「選択されたノズル」からインクが吐き出される。
【００５０】
以上のように、コントローラ２９０は、ＡＤＤＲデータ信号（ADDR_1）とＰデータ信号（Data_a）がｎ／ｍビットシフトレジスタに完全に保存されたことを判断してストローブ信号（STRB_1）をヘッド駆動装置２７１に与える。従って、ストローブ信号（STRB_1）からデータ信号（ADDR_１、Data_a）に誘起されるノイズ発生現象を防ぐことができる。
【００５１】
また、例えデータ信号（ADDR_1、Data_a）にノイズが重畳しても、カウンタ３５、３５'によってノイズはシフトレジスタに入力されないため、以降のノズル駆動部３９の動作には影響が及ばない。
【００５２】
本発明の実施の形態にかかるインクジェットプリンタ及びそのヘッド駆動方法によれば、記録ヘッドの多数のノズルから同時にインクを吐き出させる場合であっても、ヘッド駆動装置２７１は極めて安定的に動作する。
【００５３】
添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが，本発明はかかる実施の形態に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５４】
【発明の効果】
以上述べた通り、本発明によれば、ノズル選択信号がシフトレジスタに保存された後に、吐出信号（ストローブ信号（STRB））が信号供給部に入力されるため、吐出信号からノズル選択信号（データ信号）へのノイズ誘起現象の発生を防止することができる。
【００５５】
また、万一ノズル選択信号にノイズが重畳しても、カウンタによって所定ビット分のノズル選択信号だけがシフトレジスタに入力される。したがって、ノイズによるインクジェットプリンタ（ヘッド駆動装置）の誤動作を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般のインクジェットプリンタの概略的な構成を示すブロック図である。
【図２】図１のヘッド駆動装置の主要部分を示すブロック図である。
【図３】図２のヘッド駆動装置に入力される入力信号のタイミング図である。
【図４】図２の駆動電圧Ｖｐｈ波形及び入力信号に発生するノイズ現象を示したタイミング図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかるインクジェットプリンタのヘッド駆動装置の主要部分を示すブロック図である。
【図６】図５のヘッド駆動装置に入力される入力信号のタイミング図である。
【図７】図５のヘッド駆動装置の駆動方法を示す流れ図である。
【符号の説明】
３１：第１データ部
３３：第２データ部
３５、３５：カウンタ
３７：信号供給部
３９：ノズル駆動部
１００：ホスト
２００：インクジェットプリンタ
２１０：インタフェース
２３０：入力部
２５０：保存部
２７０：記録ヘッド
２７１：ヘッド駆動装置
２７３：記録ヘッド
２９０：コントローラ
ＡＤＤＲ：ＡＤＤＲ(address)データ信号
ＣＬＯＣＫ：クロック信号
ＬＯＡＤ：ロード信号
Ｐ＿Ｄａｔａ：Ｐ(primitive)データ信号
ＳＴＲＢ：ストローブ信号
【図１】
0003803079.tif 000002
【図２】
0003803079.tif 000003
【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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