JP2002113847A

JP2002113847A - インクジェット記録装置及び該記録装置の電源負荷低減方法

Info

Publication number: JP2002113847A
Application number: JP2000306475A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Kato; 毅博加藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-10-05
Filing date: 2000-10-05
Publication date: 2002-04-16

Abstract

(57)【要約】【課題】不必要に電源容量を増大させず、画像品位の
低下や記録速度の極端な低下を防止する。【解決手段】記録媒体の幅に対応した記録素子列を備
えたフルライン型のインクジェット記録ヘッドを複数有
するインクジェット記録装置において、記録媒体への記
録の前に記録ヘッドに予備吐出を行わせ、記録媒体を複
数枚使用する記録データを受信したときに、該記録デー
タを記録する際に記録ヘッドに供給すべき電力に関する
数値を算出し（Ｓ２０４、Ｓ２０５）、電力に関する数
値が所定の値より大きいか否かを判定し（Ｓ２０６）、
電力に関する数値が前記所定の値より大きいと判定され
たときに、電力に関する数値が所定の値以下となるよう
に行わせる予備吐出の比率を設定する（Ｓ２０７）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録装置及び該記録装置の電源負荷低減方法に関し、特
に、記録媒体の幅に対応した記録素子列を備えたフルラ
イン型のインクジェット記録ヘッドを複数有するインク
ジェット記録装置および該記録装置の電源負荷低減方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばワードプロセッサ、パーソナルコ
ンピュータ、ファクシミリ等に於ける情報出力装置とし
て、所望される文字や画像等の情報を用紙やフィルム等
シート状の記録媒体に記録を行うプリンタがある。

【０００３】プリンタの記録方式としては様々な方式が
知られているが、用紙等の記録媒体に非接触記録が可能
である、ランニングコストが安い、カラー化が容易であ
る、ノンインパクト方式であるため静粛性に富む、等の
理由でインクジェット方式が近年特に注目されている。

【０００４】また、インクジェット記録装置の中でも、
記録領域に対応した記録素子（ノズル）列を備えた記録
ヘッドを有し、記録媒体を搬送させつつ記録を行うフル
ライン型の記録装置は、記録の一層の高速化が可能であ
ることから、広く使用されつつある。

【０００５】このようなフルライン型の記録装置でカラ
ー記録を行う場合、それぞれ異なった色のインクを吐出
する複数の記録ヘッドを記録媒体の搬送方向に配列し
て、各記録ヘッドから同時にインクを吐出可能とするこ
とにより、カラー記録の際にも記録速度を低下させない
ように構成される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フルラ
イン型の記録ヘッドを有する記録装置の場合、１ラスタ
に対応するデータを一度に記録するため、記録ヘッドの
全てのノズルを同時に駆動できるだけの電源容量が必要
である。

【０００７】複数のフルライン型の記録ヘッドを使用し
てカラー記録を行う記録装置においては必要な電源容量
が更に増大し、記録速度を低下させないためには、同時
にいくつもの記録ヘッドの全ノズルを駆動できるだけの
電源容量が必要となってしまう。

【０００８】このような電源容量の増大は、電源部分の
大型化や製造コストの増大を招き、記録装置全体が大型
化しコストが増大することとなる。

【０００９】本発明は以上のような状況を鑑みてなされ
たものであり、不必要に電源容量を増大させず、画像品
位の低下や記録速度の極端な低下を防止することのでき
るインクジェット記録装置及び該記録装置の電源負荷低
減方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のインクジェット記録装置は、記録媒体の幅
に対応した記録素子列を備えたフルライン型のインクジ
ェット記録ヘッドを複数有するインクジェット記録装置
であって、前記記録媒体への記録の前に前記記録ヘッド
に予備吐出を行わせる予備吐出実行手段と、前記記録媒
体を複数枚使用する記録データを受信したときに、該記
録データを記録する際に前記記録ヘッドに供給すべき電
力に関する数値を算出する記録電力算出手段と、前記電
力に関する数値が所定の値より大きいか否かを判定する
判定手段と、前記判定手段によって前記電力に関する数
値が前記所定の値より大きいと判定されたときに、前記
電力に関する数値が前記所定の値以下となるように前記
予備吐出実行手段で行わせる予備吐出の比率を設定する
予備吐出設定手段と、を備えている。

【００１１】また、上記目的を達成する本発明のインク
ジェット記録装置の電源負荷低減方法は、記録媒体の幅
に対応した記録素子列を備えたフルライン型のインクジ
ェット記録ヘッドを複数有するインクジェット記録装置
の電源負荷低減方法であって、前記記録媒体への記録の
前に前記記録ヘッドに予備吐出を行わせる予備吐出実行
工程と、前記記録媒体を複数枚使用する記録データを受
信したときに、該記録データを記録する際に前記記録ヘ
ッドに供給すべき電力に関する数値を算出する記録電力
算出工程と、前記電力に関する数値が所定の値より大き
いか否かを判定する判定工程と、前記判定工程で前記電
力に関する数値が前記所定の値より大きいと判定された
ときに、前記電力に関する数値が前記所定の値以下とな
るように前記予備吐出実行工程で行わせる予備吐出の比
率を設定する予備吐出設定工程と、を備えている。

【００１２】更に、上記目的は、前記電源負荷低減方法
を実現するプログラムコードを格納する記憶媒体によっ
ても達成される。

【００１３】すなわち、記録媒体の幅に対応した記録素
子列を備えたフルライン型のインクジェット記録ヘッド
を複数有するインクジェット記録装置において、記録媒
体への記録の前に記録ヘッドに予備吐出を行わせ、記録
媒体を複数枚使用する記録データを受信したときに、該
記録データを記録する際に記録ヘッドに供給すべき電力
に関する数値を算出し、電力に関する数値が所定の値よ
り大きいか否かを判定し、電力に関する数値が前記所定
の値より大きいと判定されたときに、電力に関する数値
が所定の値以下となるように行わせる予備吐出の比率を
設定する。

【００１４】これにより、実際の記録で使用する電力を
変更せずに、予備吐出のデューティのみを変化させて記
録時の最大電力消費量を低減させることにより、コスト
の安価な電源でも記録品位の低下や記録速度の極端な低
下を招くこと無く安定した記録を行うことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して本発明の
好適な実施形態について詳細に説明する。

【００１６】なお、以下に説明する実施形態では、イン
クジェット記録方式を用いた記録装置としてプリンタを
例に挙げ説明する。

【００１７】本明細書において、「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、有意無意を問わず、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。

【００１８】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。

【００１９】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、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。

【００２０】図１及び図２は、本発明の好適な一実施形
態であるインクジェット記録装置の内部構造を示す断面
図であり、図１は記録装置の全体構成を示す断面図、図
２は記録装置の送紙部３の構成を示す断面図である。

【００２１】本実施形態の記録装置は自動給紙装置を有
しており、給紙部２、送紙部３、排紙部４、記録ヘッド
部７から構成されている。そこで、これらを各部に分け
て概略を順次述べていく。以下、図１、２を用いて
（Ｉ）給紙部、（II）送紙部、（III）記録ヘッド部、
（IV）排紙部を順に説明する。

【００２２】（Ｉ）給紙部給紙部２は記録紙Ｐを積載する圧板２１と記録紙Ｐを給
紙する給送回転体２２がベース２０に取り付けられる構
成となっている。圧板２１はベース２０に結合された回
転軸ａを中心に回転可能で、圧板バネ２４により給送回
転体２２に付勢される。給送回転体２２と対向する圧板
２１の部位には、記録紙Ｐの重送を防止する人工皮等の
摩擦係数の大きい材質からなる分離パッド２５が設けら
れている。さらに、ベース２０には、記録紙Ｐの一方向
の角部を覆い、記録紙Ｐを一枚ずつ分離するための分離
爪２６、圧板２１と回転給送体２２の当接を解除する不
図示のリリースカムが設けられている。

【００２３】上記構成において、待機状態ではリリース
カムが圧板２１を所定位置まで押し下げている。これに
より、圧板２１と給送回転体２２の当接は解除される。
そして、この状態で搬送ローラ３２の有する駆動力が、
ギア等により給送回転体２２及びリリースカムに伝達さ
れると、リリースカムが圧板２１から離れて圧板２１は
上昇し、給送回転体２２と記録紙Ｐが当接し、給送回転
体２２の回転に伴い記録紙Ｐはピックアップされ給紙を
開始し、分離爪２６によって一枚ずつ分離されて送紙部
３に送られる。給送回転体２２は記録紙Ｐを送紙部３に
送り込むまで回転し、再び記録紙Ｐと給送回転体２２と
の当接を解除した待機状態となって搬送ローラ３２から
の駆動力が切られる。

【００２４】９０は、手差し給紙用の給送回転体であ
る。手差しトレイ９１上に設置された記録紙Ｐをコンピ
ュータの記録命令信号に従って、給送回転体９０で給紙
し、搬送ローラ３２へ搬送するものである。

【００２５】（II）送紙部送紙部３は記録紙Ｐを吸着し、搬送する搬送ベルト３１
と不図示のＰＥセンサーを有している。搬送ベルト３１
は駆動ローラ３４によって駆動され、従動ローラである
搬送ローラ３２及び圧力ローラ３５によって巻架されて
いる。

【００２６】搬送ローラ３２と対抗する位置には搬送ベ
ルト３１と従動するピンチローラ３３が当接して設けら
れている。ピンチローラ３３は図示しないバネによって
搬送ベルト３１に圧接されることで、記録紙Ｐを記録部
へと導く。さらに、記録紙Ｐが搬送されてくる送紙部３
の入口には記録紙Ｐをガイドする上ガイド２７及び下ガ
イド２８が配設されている。また、上ガイド２７には記
録紙Ｐの先端、後端検出をＰＥセンサー（不図示）に伝
えるＰＥセンサーレバー２９が設けられている。さら
に、搬送ローラ３２の記録紙搬送方向における下流側に
は、画像情報に基づいて画像を形成する記録ヘッド７が
設けられている。

【００２７】上記構成において、送紙部３に送られた記
録紙Ｐは上ガイド２７及び下ガイド２８に案内されて、
搬送ローラ３２とピンチローラ３３とのローラ対に送ら
れる。この時、ＰＥセンサーレバー２９で搬送されてき
た記録紙Ｐの先端を検知して、これにより記録紙Ｐの記
録位置を求めている。また、記録紙Ｐは後述の超音波モ
ータによって搬送ローラ３２を介して搬送ベルト３１が
回転することで搬送される。

【００２８】（III）記録ヘッド部本実施形態の記録ヘッド７は、記録紙Ｐの搬送方向と直
交する方向に複数のノズルが配列されたフルライン型の
インクジェット記録ヘッドが用いられ、記録紙Ｐの搬送
方向上流側から７Ｋ（黒）、７Ｃ（シアン）、７Ｍ（マ
ゼンタ）、７Ｙ（イエロー）の順に所定間隔で配置さ
れ、記録ヘッド７はヘッドホルダ７Ａに取り付けられて
いる。

【００２９】この記録ヘッド７は、ヒータ等によりイン
クに熱を与えることが可能となっている。そして、この
熱によりインクは膜沸騰し、この膜沸騰による気泡の成
長または収縮によって生じる圧力変化によって記録ヘッ
ド７のノズル７０からインクが吐出されて記録紙Ｐ上に
画像が形成される。

【００３０】記録ヘッド７は、一端が軸７１によって回
動可能に固定され、他端に形成された突出部７Ａとレー
ル７２とが係合し、ノズル面と記録紙Ｐとの距離（紙
間）が規定されるようになっている。

【００３１】なお、インクを収容するインクタンクと記
録ヘッドとは一体的に形成されて交換可能なインクカー
トリッジを構成しても良いが、これらインクタンクと記
録ヘッドとを分離可能に構成して、インクがなくなった
ときにインクタンクだけを交換できるようにしても良
い。

【００３２】（IV）排紙部排紙部４は、排紙ローラ４１と拍車４２とによって構成
され、記録部で画像形成された記録紙Ｐは、排紙ローラ
４１と拍車４２とに挟まれ、搬送されて排紙トレー４３
に排出される。

【００３３】次に記録部における吸着搬送の構成及び動
作を図１、２を用いて説明する。

【００３４】３１は記録紙Ｐを吸着し保持しつつ移動す
る搬送ベルトであり、約０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ位の厚
みのポリエチレン、ポリカーボネートなどの合成樹脂か
ら出来ており、無端ベルト形状を成している。３６は吸
着力発生手段であり、記録ヘッド７に対抗する位置に固
定されており、約０．５ｋＶ〜１０ｋＶの電圧を印加さ
せることにより記録ヘッド７の記録部分の搬送ベルト３
１に吸着力を発生させるものであり、所定の高電圧を発
生する高圧電源（不図示）に接続されている。

【００３５】上述したように３２，３４，３５は搬送べ
ルト３１を支持し適度な張力を与えるローラであり、３
４は紙送りモータ５０に結合されている。また、記録紙
Ｐを搬送ベルト側に押さえつける押圧手段としての紙押
え部材３９がピンチローラ３３の回転軸を回転中心とし
て取付けられ、図示しない付勢手段により搬送ベルト３
１側に付勢されている。紙押え部材３９は導電性の金属
板により構成されている。

【００３６】３８はクリーニングローラ対で、ベルト３
１に挟圧して設けられ、ベルト３１に付着したインク等
の汚れを除去するためにインクを吸収することが可能
で、かつ耐久において劣化を防止するために気孔径の小
さい（１０μｍ〜３０μｍが好ましい）連胞のスポンジ
で形成されている。

【００３７】次に動作について説明する。

【００３８】記録紙Ｐはピンチローラ３３と搬送ベルト
３１に挟持され、記録部へと導かれ、紙押さえ部材３９
により搬送べルト３１側に押さえつけられた状態で吸着
力発生部に侵入し、吸着力発生手段３６から与えられた
吸着力により搬送ベルト３１の平面部に吸着し記録ヘッ
ドによって記録されながら紙送りモータ５０およびロー
ラ３４により矢印ａ方向へ送られる。このとき、記録紙
Ｐを保持する搬送ベルト３１は記録紙Ｐの先端及び後端
部分の記録時においても記録ヘッド７側へ出張る部材が
ないので記録ヘッド最端部の吐出ノズルと記録紙Ｐの端
部は近接しながら記録することができ、精度のよい記録
画像が得られる。

【００３９】また、記録紙Ｐにインクが多量に吐出され
た場合には、記録紙Ｐが膨潤し、波打ち（コックリン
グ）が発生する。この場合も、吸着力発生手段３６の吸
着力及び、紙押え部材３９の押え力により記録紙Ｐは搬
送ベルト３１側に吸着されるため記録紙Ｐのヘッド７側
への浮きがなくなるためヘッド７と記録紙Ｐの接触がな
く安定した記録が行える。また、温度、湿度などの環境
の変化により、記録紙Ｐの端部が波打ったり、カールが
発生した状態の場合でも、紙押え部材３９により記録紙
Ｐを搬送ベルト３１側に押しつけ、波打ちやカールを取
り除いた状態で吸着力発生部へ搬送することができるた
め、記録部において安定した吸着が行える。

【００４０】図３は、本発明に係るインクジェット記録
装置の制御部と制御部により制御されるデバイスの構成
を示すブロック図である。

【００４１】７Ｋはブラック用記録ヘッド、７Ｃはシア
ン用記録ヘッド、７Ｍはマゼンダ用記録ヘッド、７Ｙは
イエロー用記録ヘッドである。１００はクリーニングロ
ーラを制御するためのソレノイドである。５０は搬送ベ
ルトを駆動するための駆動ローラを制御するモータであ
る。１０２は搬送ベルトの基準位置を検知するためのセ
ンサである。１０３は記録シートの用紙端を検知するた
めのセンサでＰＥセンサレバー２９に接続される。

【００４２】なお、搬送ベルト位置検知用センサ１０２
は、図１及び図２において不図示であるが、搬送ローラ
３２と圧力ローラ３５との間の搬送ベルト裏面側に設け
られている。

【００４３】８０は制御部である。８０ａはＣＰＵ、８
０ｂはプログラムや各種データを格納するＲＯＭ、８０
ｃは制御に必要なワーク用のメモリ、８０ｄはゲートア
レイであり、それぞれはシステムバスを介して接続され
る。ゲートアレイ８０ｄは、駆動ローラ用モータ及び給
送回転体用モータの制御信号やクリーニングローラ用ソ
レノイドの制御信号、記録ヘッドへの画像信号、記録ヘ
ッドの制御信号、搬送ベルトの汚れ検知用センサ及びＰ
Ｅセンサからの情報の読み込み、などを行う。

【００４４】図４は、本実施形態のインクジェット記録
装置における、搬送ベルト３１によって搬送される記録
紙への記録の様子を示す図である。図に示されるよう
に、記録紙Ｐ１およびＰ２と記録ヘッドとの位置関係に
よって同時に駆動される記録ヘッドの数が変化する。

【００４５】例えば、（ａ）の場合、記録ヘッド７Ｃ、
記録ヘッド７Ｍ及び記録ヘッド７Ｙが、搬送されている
記録紙Ｐ１上にあるため、同時に駆動される記録ヘッド
は３つである。一方、（ｂ）の場合、記録ヘッド７Ｋと
記録ヘッド７Ｙの２つのみがそれぞれ記録紙Ｐ１及びＰ
２の上にあり、その他の記録ヘッドはいずれの記録紙か
らも外れた位置にある。よって、同時に駆動される記録
ヘッドは、２つである。このように、記録紙の記録ヘッ
ド群に対する相対位置によって、同時に駆動される記録
ヘッドの数が時間と共に変化していく。

【００４６】また、インクジェット記録装置において
は、記録ヘッドの吐出ノズルからのインク吐出性能を安
定させるために、実際の記録のための吐出に先だって予
備吐出を行わせることが一般的である。本実施形態にお
いては、このような予備吐出を記録紙間のベルト上で行
っている。このため、上記図４の（ａ）及び（ｂ）のケ
ースにおいて、同時に駆動される記録ヘッドの数には、
この予備吐出が行われる記録ヘッドの数も含めて考える
必要がある。

【００４７】図５は、本実施形態のインクジェット記録
装置における、所定の記録画像を２ページ連続で記録し
た場合の記録デューティの変化を示すグラフである。図
において、縦軸が記録デューティ（％）、横軸が記録ヘ
ッド７Ｋを基準とした記録紙先端からの相対位置（ラス
ター）である。ここで、記録デューティとは、インクジ
ェット記録装置の有する全記録ヘッドの総ノズル数に対
する、実際に駆動されるノズル数の割合である。なお、
記録デューティは、インク吐出による電力負荷を予測す
るためのものなので、実際の記録のためか予備吐出のた
めかに関係無く駆動が行われる場合には、いずれも記録
デューティの算出対象となる。

【００４８】図５において、（ａ）は予備吐出無し、
（ｂ）は記録ヘッド７Ｋのみ予備吐出２５％デューティ
とした場合、（ｃ）は記録ヘッド７Ｋのみ予備吐出５０
％デューティとした場合の記録デューティの変化を示し
ている。記録デューティの最大値は、それぞれ９．６
％、９．６％、１３％となっており、同じ画像の記録で
あっても記録紙間に予備吐出を行うか否か、及び行われ
る予備吐出のパターンによって記録デューティの最大値
が大幅に変化することがわかる。

【００４９】なお、上記予備吐出５０％デューティと
は、記録ヘッドの総ノズル数に対して５０％のノズルで
予備吐出を行うことを意味し、予備吐出２５％デューテ
ィとは、総ノズル数の２５％のノズルで予備吐出を行う
ことを意味する。より具体的には、前者は１ノズル置き
のパターンで予備吐出を行い、後者は３ノズル置きのパ
ターンで予備吐出を行っている。

【００５０】以下、図６及び図７のフローチャートに沿
って本実施形態のインクジェット記録装置における記録
デューティ制御方法を説明する。

【００５１】まず、記録に先立って、インクジェット記
録装置が内蔵する電源で記録可能な記録デューティを表
わす、許容記録デューティを取得するために、図６の許
容記録デューティ取得処理が起動される。

【００５２】許容記録デューティ取得処理では、始めに
インクジェット記録装置が内蔵する電源から記録ヘッド
の駆動に供給可能な許容電力量をＲＯＭ８０ｂから読み
出し（ステップＳ１０１）、次に記録ヘッドの吐出ノズ
ル当たりの消費電力と全記録ヘッドの総ノズル数とか
ら、許容記録デューティを算出し、ＲＡＭ８０ｃに保存
しておく（ステップＳ１０２）。

【００５３】図７に示される記録デューティ制御処理
は、ホストからの記録要求により開始する画像の記録動
作の中で起動される。タイミングとしては、次に記録さ
れる画像が全てインクジェット記録装置のＲＡＭ８０ｃ
に記録可能なデータ形式で格納され、且つ画像を記録す
る記録紙が搬送ベルト３１に供給される直前にあるレジ
ローラの位置に到達したときに起動される。不図示のレ
ジローラは、ピンチローラ３３の上流側に配置されてお
り、記録紙を搬送ベルト３１に供給するタイミングを調
整するためにある。

【００５４】最初に、上記の許容記録デューティ取得処
理で保存されている許容記録デューティをＲＡＭ８０ｃ
から読み出す（ステップＳ２０１）。続いて、最も予備
吐出デューティを低くできる限界値を示す許容予備吐出
デューティをＲＯＭ８０ｂから取得し（ステップＳ２０
２）、通常の（デフォルトで設定される）予備吐出デュ
ーティも同様にＲＯＭ８０ｂから取得する（ステップＳ
２０３）。

【００５５】この許容予備吐出デューティは、各ノズル
からの吐出を保証するために必要最小限の予備吐出を行
う場合における総ノズル数に対する予備吐出を行うノズ
ル数の割合であり、例えば２５％である。また、通常の
予備吐出デューティは、各ノズルの吐出条件をほぼ同様
とするのに十分な予備吐出を行う場合における総ノズル
数に対する予備吐出を行うノズル数の割合であり、例え
ば５０％である。本実施形態においては、これら２つの
値は予めＲＯＭ８０ｂに格納されている。

【００５６】現在記録中の画像と次の記録紙に記録する
画像及び取得した予備吐出デューティとに基づいて、図
５に例示したような記録デューティの遷移データをシミ
ュレーションによって求めて解析し（ステップＳ２０
４）、この遷移データから記録デューティの最大値を抽
出して最大記録デューティとする（ステップＳ２０
５）。

【００５７】そして、この取得した最大記録デューティ
が許容記録デューティ以下であるか否かを判定する（ス
テップＳ２０６）。

【００５８】最大記録デューティが許容記録デューティ
以下であった場合は、現在設定されている予備吐出デュ
ーティで次の記録紙に記録を行っても問題がないので、
この予備吐出デューティの値を記録紙間の予備吐出のた
めの予備吐出情報としてＲＡＭ８０ｃに保存して（ステ
ップＳ２１０）、処理を終了する。

【００５９】ステップＳ２０６において、最大記録デュ
ーティが許容記録デューティを超えていると判定された
場合は、予備吐出デューティを所定量のだけ低くして
（ステップＳ２０７）、この新たな予備吐出デューティ
が取得した許容予備吐出デューティ以下であることを確
認して（ステップＳ２０８）、再度、ステップＳ２０４
〜Ｓ２０６を実行して記録デューティが高すぎないか評
価する。より具体的には、予備吐出デューティ１００％
から評価を開始し、８０％、５０％といった具合に予備
吐出デューティを段階的に低くしながら、最大記録デュ
ーティが許容記録デューティ以下になる条件を探してい
く。

【００６０】このようにしてステップＳ２０４〜Ｓ２０
８の処理を繰り返していって、最大記録デューティが許
容記録デューティ以下になる条件が見つからない場合
は、予備吐出デューティが許容予備吐出デューティに達
するまで評価を行う。何れの予備吐出デューティにおい
ても許容記録デューティ以下にならなかった場合は、通
常の予備吐出デューティをＲＯＭ８０ｂから読み出して
（ステップＳ２０９）、記録紙問に行う予備吐出の吐出
条件決定に利用できるようＲＡＭ８０ｃに保存して（ス
テップＳ２１０）、処理を終了する。

【００６１】以上説明した本発明の実施形態によれば、
予備吐出のデューティのみを変化させて記録時の最大電
力消費量を低減させることにより、コストの安価な電源
でも記録品位の低下や記録速度の極端な低下を招くこと
無く安定した記録を行うことができる。

【００６２】［変形例］尚、本発明は上述した実施の形
態に限定されるものではなく、様々な変形や修正を加え
ることができる。以下にいくつかの変形例を示す。

【００６３】上述の実施形態においては、記録データと
予備吐出デューティとから予測される最大記録デューテ
ィが許容記録デューティ以下に収まるように、予備吐出
デューティを通常の予備吐出デューティから許容予備吐
出デューティまで段階的に低くしていくことで、許容電
力内に抑えていた。

【００６４】第１の変形例は、予備吐出を行うタイミン
グにおける最大記録デューティを、上記実施形態と同様
に、記録デューティの遷移データから取得するが、この
記録デューティの遷移データとして予備吐出を考慮しな
いで実際の記録に対応したデータのみを用いる。

【００６５】この遷移データから得られた最大記録デュ
ーティを許容記録デューティから差し引くことで、記録
デューティの余裕分が求められる。この余裕分をそのま
ま予備吐出に割り当てることにより、常に許容電力の範
囲内で予備吐出が実行されるようにすることがができ
る。

【００６６】具体的には、図１０に示すような画像記録
に対応する記録デューティの遷移データにおいて、記録
紙間に行う予備吐出のタイミングが図示の予備吐出領域
であるとした時に、この区間の最大記録デューティは
２．５％であることがわかる。そして、仮に許容記録デ
ューティを１０％とした場合には、ここから取得した
２．５％を差し引くことによって７．５％の余裕がある
ことがわかる。

【００６７】本実施形態のように記録ヘッド４つを用い
る構成で全てのノズルを駆動する場合を記録デューティ
１００％とすると、［予備吐出デューティｘ％］：［予
備吐出デューティ１００％］＝［記録デューティ７．５
％］：［記録デューティ２５％］、であるので、［予備
吐出デューティｘ％］＝３０％、となる。

【００６８】ここから、１つの記録ヘッドでだけ予備吐
出を行う場合には、最大３０％のデューティで予備吐出
を行えることがわかる。

【００６９】上述の実施形態においては、許容記録デュ
ーティを取得する際に、記録ヘッドの全ノズル数を基準
に算出していた。

【００７０】しかしながら、多くの場合において、記録
装置が記録可能な最大幅の記録紙の全面に記録すること
は無く、通常は記録紙の幅より狭い領域にだけ記録した
り、小さいサイズの記録紙へ記録したりすることが多
い。このため、ラインタイプの記録ヘッドの場合、実際
に駆動されてインクが吐出されるノズル数は限定される
ことになる。

【００７１】これを考慮して、第２の変形例では、許容
記録デューティの算出のもとになるノズル数（基準ノズ
ル数と呼ぶことにする）を記録用紙のサイズと記録有効
領域とから算出するステップを図６のステップＳ１０２
の直前に追加するようにし、更に、許容記録デューティ
取得処理を記録要求取得時に毎回起動するようにする。

【００７２】このように構成することで、基準ノズル数
を記録要求に合わせて最小の値に抑えることができるた
め、許容記録デューティの値を適切な状態に保つことが
できる。

【００７３】また、上述の実施形態においては、許容記
録デューティを記録開始時までに算出していたが、これ
に係る処理時間などを節約するために、予め算出された
値をＲＯＭ８０ｂに記憶させておいてもよい。この場
合、記録紙サイズなどにより許容記録デューティが変化
するように構成するのであれば、予め算出された複数の
許容記録デューティをテーブル化してＲＯＭ８０ｂに記
録させておけば良い。

【００７４】［他の実施形態］本実施形態では、ＲＯＭ
８０ｂに格納された各制御プログラム及びデータをＲＡ
Ｍ８０ｃにロードして実行させる例を示したが、この他
にフレキシブルディスク等の記憶媒体に記憶された制御
プログラム及びデータを外部記録装置１１２ｂが接続さ
れたホストコンピュータ１１２ａから、インクジェット
記録装置１１２ｃに設けられたＲＯＭ８０ｂに記憶し、
そこからＲＡＭ８０ｃにロードするようにしてもよい。

【００７５】図８は、ホストコンピュータ１１２ａに接
続される外部記憶装置１１２ｂの一例としてフレキシブ
ルディスクドライブを使用し、フレキシブルディスク１
１３に制御プログラム及びデータを格納した場合を示し
ている。

【００７６】この場合、制御プログラム及びデータを格
納する記憶媒体は、フレキシブルディスクに限られず、
ＣＤ−ＲＯＭ、ＩＣメモリカード等であってもよい。

【００７７】図９は、制御プログラム及びデータを格納
する記憶媒体としてフレキシブルディスク１１３を使用
した場合のメモリマップである。

【００７８】該メモリマップは、ボリューム情報記憶領
域１１３ａと、ディレクトリ情報記憶領域１１３ｂと、
所定の制御プログラム（許容記録デューティ取得処理プ
ログラム、記録デューティ制御処理プログラム等）が格
納された制御プログラム格納領域１１３ｃと、前記制御
プログラムにおいて使用されるデータ（許容電源容量、
許容予備吐出デューティ、記録ヘッドのノズル数等）が
記憶されるデータ記憶領域１１３ｄとを有している。

【００７９】このようなメモリマップのフレキシブルデ
ィスク１１３を、ホストコンピュータ１１２ａに接続さ
れたフレキシブルディスクドライブ１１２ｂに読み取ら
せ、制御プログラムおよびデータをインクジェット記録
装置１１２ｃに供給する。

【００８０】以上の実施形態は、特にインクジェット記
録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用され
るエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例え
ば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギ
ーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いるこ
とにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。

【００８１】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越
える急激な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体
（インク）内の気泡を形成できるので有効である。

【００８２】この気泡の成長、収縮により吐出用開口を
介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも１つの
滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即
時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に
優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好まし
い。

【００８３】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。

【００８４】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の
他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開
示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第
４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれ
るものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、
共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構成を
開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構
成としても良い。

【００８５】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよい。

【００８６】加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘ
ッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリ
ッジタイプの記録ヘッドのみならず、装置本体に装着さ
れることで、装置本体との電気的な接続や装置本体から
のインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの
記録ヘッドを用いてもよい。

【００８７】また、以上説明した記録装置の構成に、記
録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加する
ことは記録動作を一層安定にできるので好ましいもので
ある。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対して
のキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは
吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子
あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などが
ある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを
備えることも安定した記録を行うために有効である。

【００８８】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってで
も良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもで
きる。

【００８９】以上説明した実施の形態においては、イン
クが液体であることを前提として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化も
しくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジ
ェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以下
の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範
囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、
使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであれば
よい。

【００９０】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、
またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し
加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれに
しても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってイ
ンクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒
体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のよう
な、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。

【００９１】このような場合インクは、特開昭５４−５
６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報
に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に
液状または固形物として保持された状態で、電気熱変換
体に対して対向するような形態としてもよい。本発明に
おいては、上述した各インクに対して最も有効なもの
は、上述した膜沸騰方式を実行するものである。

【００９２】なお、本発明は、複数の機器（例えばホス
トコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置
など）に適用してもよい。

【００９３】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるい
は装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュ
ータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログ
ラムコードを読み出し実行することによっても、達成さ
れることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読
み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の
機能を実現することになり、そのプログラムコードを記
憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、
コンピュータが読み出したプログラムコードを実行する
ことにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけ
でなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピ
ュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)
などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理に
よって前述した実施形態の機能が実現される場合も含ま
れることは言うまでもない。

【００９４】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備
わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。

【００９５】本発明を上記記憶媒体に適用する場合、そ
の記憶媒体には、先に説明した（図６および/または図
７に示す）フローチャートに対応するプログラムコード
が格納されることになる。

【００９６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、実
際の記録で使用する電力を変更せずに、予備吐出のデュ
ーティのみを変化させて記録時の最大電力消費量を低減
させることにより、コストの安価な電源でも記録品位の
低下や記録速度の極端な低下を招くこと無く安定した記
録を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット記録装置の一実施形態
の全体構成を示す断面図である。

【図２】図１の実施形態における送紙部の構成を示す断
面図である。

【図３】図１の実施形態の制御構成を示すブロック図で
ある。

【図４】図１の実施形態の記録ヘッドと記録紙との位置
関係を示す図である。

【図５】図１の実施形態の記録デューティの変化を示す
図である。

【図６】図１の実施形態の許容記録デューティ取得処理
を示すフローチャートである。

【図７】図１の実施形態の記録デューティ制御処理を示
すフローチャートである。

【図８】本発明のインクジェット記録装置の制御プログ
ラム及びデータの供給方法を例示する図である。

【図９】本発明のインクジェット記録装置の制御プログ
ラム及びデータを供給する外部記憶媒体のメモリマップ
を示す図である。

【図１０】本発明のインクジェット記録装置の記録デュ
ーティの変化を示す図である。

【符号の説明】

２給紙部３送紙部４排紙部７記録ヘッド部２１圧板２２給送回転体２４バネ２５分離パッド２６分離爪２７上ガイド２８下ガイド２９ＰＥセンサーレバー３０プラテン３１搬送ベルト３２搬送ローラ３３ピンチローラ３４駆動ローラ３５圧力ローラ３６吸着力発生手段３８クリーニングローラ対３９紙押え部材４１排紙ローラ４２拍車４３排紙トレイ５２給電ブラシ５３保持部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体の幅に対応した記録素子列を備
えたフルライン型のインクジェット記録ヘッドを複数有
するインクジェット記録装置であって、前記記録媒体への記録の前に前記記録ヘッドに予備吐出
を行わせる予備吐出実行手段と、前記記録媒体を複数枚使用する記録データを受信したと
きに、該記録データを記録する際に前記記録ヘッドに供
給すべき電力に関する数値を算出する記録電力算出手段
と、前記電力に関する数値が所定の値より大きいか否かを判
定する判定手段と、前記判定手段によって前記電力に関する数値が前記所定
の値より大きいと判定されたときに、前記電力に関する
数値が前記所定の値以下となるように前記予備吐出実行
手段で行わせる予備吐出の比率を設定する予備吐出設定
手段と、を備えたことを特徴とするインクジェット記録
装置。
【請求項２】前記電力に関する数値は、前記記録ヘッ
ドの全ての記録素子の数に対する前記記録データを記録
する際に駆動される記録素子の数の比に基づく値である
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。
【請求項３】前記電力に関する数値は、前記記録デー
タを記録する際に行われる予備吐出で消費する電力に関
する値を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の
インクジェット記録装置。
【請求項４】前記予備吐出設定手段は、前記予備吐出
の比率を所定の範囲内で設定することを特徴とする請求
項１から３のいずれか１項に記載のインクジェット記録
装置。
【請求項５】前記予備吐出設定手段は、予め設定され
た複数の値から前記予備吐出の比率を選択して設定する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載
のインクジェット記録装置。
【請求項６】前記予備吐出設定手段は、前記予備吐出
の比率に応じて予備吐出を行う記録ヘッドを選択するこ
とを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の
インクジェット記録装置。
【請求項７】前記記録媒体のサイズおよび前記記録デ
ータの記録領域に応じて前記所定の値を変更する手段を
更に備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか
１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】前記記録媒体のサイズおよび前記記録デ
ータの記録領域に対応する前記所定の値を格納するテー
ブル手段を更に備えることを特徴とする請求項７に記載
のインクジェット記録装置。
【請求項９】前記予備吐出実行手段は、複数枚の記録
媒体に記録を行う際に記録媒体間の間隙で前記予備吐出
を行わせることを特徴とする請求項１から８のいずれか
１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利
用してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに
与える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換
体を備えていることを特徴とする請求項１から９のいず
れか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１１】記録媒体の幅に対応した記録素子列を
備えたフルライン型のインクジェット記録ヘッドを複数
有するインクジェット記録装置の電源負荷低減方法であ
って、前記記録媒体への記録の前に前記記録ヘッドに予備吐出
を行わせる予備吐出実行工程と、前記記録媒体を複数枚使用する記録データを受信したと
きに、該記録データを記録する際に前記記録ヘッドに供
給すべき電力に関する数値を算出する記録電力算出工程
と、前記電力に関する数値が所定の値より大きいか否かを判
定する判定工程と、前記判定工程で前記電力に関する数値が前記所定の値よ
り大きいと判定されたときに、前記電力に関する数値が
前記所定の値以下となるように前記予備吐出実行工程で
行わせる予備吐出の比率を設定する予備吐出設定工程
と、を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置
の電源負荷低減方法。
【請求項１２】記録媒体の幅に対応した記録素子列を
備えたフルライン型のインクジェット記録ヘッドを複数
有するインクジェット記録装置の電源負荷低減方法を記
憶する記憶媒体であって、前記記録媒体への記録の前に前記記録ヘッドに予備吐出
を行わせる予備吐出実行工程と、前記記録媒体を複数枚使用する記録データを受信したと
きに、該記録データを記録する際に前記記録ヘッドに供
給すべき電力に関する数値を算出する記録電力算出工程
と、前記電力に関する数値が所定の値より大きいか否かを判
定する判定工程と、前記判定工程で前記電力に関する数値が前記所定の値よ
り大きいと判定されたときに、前記電力に関する数値が
前記所定の値以下となるように前記予備吐出実行工程で
行わせる予備吐出の比率を設定する予備吐出設定工程
と、を実現するプログラムコードを格納することを特徴
とする記憶媒体。