JP2004009532A - インクジェット記録装置および該記録装置の記録モード変更方法 - Google Patents

Abstract

【課題】記録動作中の吐出不良の発生を防止することができる記録装置を提供する。
【解決手段】インクタンクから記録ヘッドへ供給されるインクの量を記録ドットの数で１秒毎にドットカウンタ３０１で測定し、この測定したドット数をレジスタＢに格納して６０秒分累積した値をレジスタＣに格納する。コンパレータ３０３の比較によって、レジスタＣの値がレジスタＡに格納されたインクタンクから供給可能な量を越えたときには、レジスタＤにフラグをセットして、より走査回数の多い記録モードに変更して、単位時間内にインクタンクから記録ヘッドに供給するインク量を減らしてインク切れによる吐出不良が発生することを防止する。
【選択図】　図３

Description

【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および該記録装置の記録モード変更方法に関し、特に、記録動作中の信頼性を向上できるとともに実質的な記録速度を向上することの可能なインクジェット記録装置および該記録装置の記録モード変更方法に関する。
【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記録装置において、用紙等の記録媒体の送り方向と直角な方向に往復走査しながら記録を行なうシリアル記録方式が安価で小型化が容易などの点から一般的に広く用いられている。
【０００３】
シリアル型記録装置には、記録方式として熱転写方式やインクジェット方式などを用いたものが存在するが、用紙等の記録媒体に非接触記録が可能である、カラー化が容易である、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。これらの装置の記録ヘッドは、複数の記録素子列を有しており、各素子列は記録用紙の搬送方向と略平行に配置されている。
【０００４】
近年、記録速度の高速化を達成するために、記録ヘッドに内蔵する記録素子の数を増加させて１回の走査による記録幅を大きくしたり（記録ヘッドの記録幅の拡大）、記録素子の駆動周波数を上げる傾向が著しい。
【０００５】
ここで、インクジェット記録方式において記録ヘッドにインクを供給するインク保持容器（以下、インクタンクと称する）の構造について説明する。図７および図８はそれぞれ、一般的に知られているインクタンクの構造を示す透視図である。
【０００６】
図７に示すインクタンクＩＴは、インクを吸収保持する負圧発生部材１１０３が内部に充填され、インク供給口１１０１の反対側上面に大気連通口１１０２を備えており大気連通型と呼ばれている。
【０００７】
一方、図８に示すインクタンクＩＴ’は、負圧発生部材１１０３が充填されインク供給口１１０１の反対側上面に大気連通口１１０２を有する、図７のインクタンクＩＴと同様な構造のインク保持室１２０１と、生液を収容しインク保持室１２０１に連通する生液室部１２０２を備えることでインク保持容量を増大させたタイプである。
【０００８】
続いて、図９を用いてインク供給の原理を説明する。記録ヘッドＩＪＨのノズル１００１からインクが吐出された後、ノズル１００１の毛管力によりノズル内にインクを充填しようとする力が働く。一方、インクタンクＩＴ内では、負圧発生部材１１０３の毛管力の働きによりインクをインクタンクＩＴ内に保持しようとする力が働く。
【０００９】
これにより、記録ヘッドＩＪＨとインクタンクＩＴとの連結部であるインク供給路１００２では負圧が発生することになる。通常記録時には、負圧発生部材１１０３の毛管力によるインクの保持力よりも、ノズル１００１の毛管力によるインクの充填力が勝るためインクはノズル１００１内に充填され、記録可能な状態となる。
【００１０】
図１０は、連結部１００２での圧力の変化を示すグラフである。Ａで示した時点でノズル１００１からインクの吐出が始まると、それまで変化のなかったインクを動かそうとかなりの負圧が発生する。ところが、一旦インク供給が開始されると慣性力により負圧はＢで示す時点まで減少する。その後、吐出中は徐々に負圧発生部材１００３の毛管力によるインク保持能力が高まり、連結部１００２での負圧は徐々に高くなっていく。Ｃで示す吐出終了の時点から、慣性力の反動により負圧はマイナス方向に大きくなり振動を繰り返して安定していく。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、インク吐出中にある値以上の負圧が発生すると、ノズル１００１の毛管力によるインクの充填力よりも、負圧発生部材１００３の毛管力によるインク保持力が大きくなり、ノズル１００１へのインクの充填が不可能となり、正常な記録が行えなくなる。
【００１２】
ここで、負圧レベルの大きさは単位時間あたりに吐出されるインクの吐出量に大きく依存する。従って、上記のように記録ヘッドのノズル数を増やしたり、駆動周波数を上げて記録動作を高速化した場合、塗りつぶし領域の多い記録データなどでは、短時間に多量のインクを吐出して記録することとなり、インクタンクからノズルへのインク供給が正常に行えなくなり、インク切れにより吐出不良が発生するという不具合が生じる。
【００１３】
本発明は以上のような状況に鑑みてなされたものであり、記録動作中の吐出不良の発生を防止することができるインクジェット記録装置および該記録装置の記録モード変更方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【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、複数のノズルを有し、各ノズルからインクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドへ供給するインクを収容するインクタンクとを備え、前記記録ヘッドを記録媒体の各記録領域上を走査させる回数の異なる少なくとも２つの記録モードを備えたインクジェット記録装置であって、
所定時間内に前記インクタンクから前記記録ヘッドへ供給されるインクの量を測定する測定手段と、
前記測定手段によって測定された前記インクの量が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に基づいて前記記録モードを変更するモード変更手段とを備えている。
【００１５】
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記録モード変更方法は、複数のノズルを有し、各ノズルからインクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドへ供給するインクを収容するインクタンクとを備え、前記記録ヘッドを記録媒体の各記録領域上を走査させる回数の異なる少なくとも２つの記録モードを備えたインクジェット記録装置の記録モード変更方法であって、
所定時間内に前記インクタンクから前記記録ヘッドへ供給されるインクの量を測定する測定工程と、
前記測定工程で測定された前記インクの量が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程の判定結果に基づいて前記記録モードを変更するモード変更工程とを備えている。
【００１６】
すなわち、インクタンクから記録ヘッドへ供給されるインクの量を単位時間で測定し、この測定したインクの量を、インクタンクから供給可能な量と比較して供給可能量より大きいか否かを判定する。そして、判定結果に基づいて記録モードの変更が必要であれば記録モードを変更する。
【００１７】
例えば、測定したインクの量が供給可能量より大きいと判定されたときには、そのまま記録を続けるとインクタンクからのインクの供給が困難となり、インク切れによる吐出不良が発生するので、これを防止するべく、各記録領域上を走査させる回数のより多い記録モードに変更して、単位時間内にインクタンクから記録ヘッドに供給するインク量を減らす。
【００１８】
これにより、インクタンクから供給可能な量を越えた量のインクが実際に記録ヘッドから吐出される前に、記録モードを変更して単位時間あたりの吐出量を減らして、吐出不良の発生を未然に防止できるので記録動作中の信頼性が向上する。また、このようにすると、吐出不良の発生し得る吐出量を越えない限りは、少ない走査回数の記録モードで記録を行うこととなり、実質的な記録速度が速くなる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
はじめに、本発明の第１の実施形態について図１から図５を参照して説明する。
【００２１】
本発明の第１の実施形態は、記録データから単位時間内に使用されるドット数を求め、所定時間の累積値をインクタンクから供給されるインク流量として使用し、その値に基づいて記録方法を随時変更する機能を有している。これにより、記録動作中のインク切れを防止して常に正常な記録ができ、かつ実質的に記録速度を向上することが可能である。
【００２２】
なお、本実施形態では、１秒毎に記録のために吐出されるドット数（以下、記録ドットと称する）をカウントして記憶し、６０秒間の記録ドット数の累積値を現在のインク流量とみなす。また、１秒毎に累積値を随時更新して、フィードバック制御を実現するものである。さらに、記録方法は１パス記録と２パス記録をインク流量に基づいて変更制御するものとする。
【００２３】
もちろん、カウント時間、記録方法、および供給可能インク流量はここに記載したものに限定されるものではなく、記録装置の構成に応じて適切な値に適宜変更できる。
【００２４】
図１は本実施形態の記録装置の構成を示す概観斜視図である。図１において、２０５は記録ヘッドカートリッジであり、記録ヘッドＩＪＨとインク供給源たるインクタンクとを一体としたものである。この記録ヘッドカートリッジ２０５は、押さえ部材２０２によりキャリッジ２０６の上に固定されており、これらはシャフト２１１にそって長手方向に往復運動可能となっている。
【００２５】
記録ヘッドＩＪＨより吐出されたインク滴は、記録ヘッドＩＪＨと微小間隔をおいて、プラテン２１０に記録面を規制された記録用紙２０９に到達し、画像を形成する。記録ヘッドＩＪＨにはケーブル２０７及びこれに結合する端子を介して適宜のデータ供給源より画像データに応じた記録タイミングパルスが供給される。
【００２６】
記録ヘッドカートリッジ２０５は、用いるインク色等に応じて、１ないし複数個（図示例では２個）を設けることができる。２０８はキャリッジ２０６をシャフト２１１に沿って走査させるためのキャリッジモータ、２０３はモータ２０８の駆動力をキャリッジ２０６に伝達するためのワイヤである。また、２０１はプラテンローラ２１０に結合して記録用紙２０９を搬送させるためのラインフィードモータ、２０４はキャリッジ２０６の位置を検出するＨＰ（ポジション）センサである。
【００２７】
次に、本実施形態の記録装置の記録制御を実行するための制御回路について、図２を用いて説明する。
【００２８】
図２は本実施形態の記録装置の制御回路の構成を示すブロック図である。図２において、１００は記録装置の記録動作を行うのに必要な電力を供給する電源ユニット、１０１はこの記録装置の動作制御及びデータ処理を実行するためのＣＰＵ、１０２はＣＰＵ１０１の制御プログラムやフォント処理のための各種データを格納するＲＯＭ、１０３は受信した画像データを含め各種データを一時格納するＲＯＭ、１０４はホストコンピュータ等の外部機器から送られてくる画像データを取り込むためのデータ受信部である。
【００２９】
１０５はデータ受信部１０４で受信した画像データをＲＡＭ１０３へＤＭＡ転送したり、ＣＰＵ１０１からＲＡＭ１０３へのアクセスを制御するＤＭＡ／ＲＡＭコントローラである。また１０６はプリンタ固有のパラメータを格納するＥＥＰＲＯＭ等からなる不揮発性メモリ、１０７は記録ヘッドＩＪＨを駆動するヘッドドライバ、１０８はＣＰＵ１０１からの制御によりヘッドドライバ１０７への画像データの転送とヒートパルス信号を発生するヘッドコントローラである。
【００３０】
キャリッジモータドライバ１１０とキャリッジモータ２０８及びタイミング制御部１１２は、ＣＰＵ１０１から供給される制御信号とエンコーダ等による記録タイミングパルスによって記録ヘッドＩＪＨの移動（その方向を主走査方向と呼ぶ）を行う制御系であり、同様に、ラインフィードモータドライバ１１３とラインフィードモータ２０１は、ＣＰＵ１０１から供給される制御信号によって記録用紙２０９等の記録媒体の搬送（その方向を副走査方向と呼ぶ）を行う制御系である。
【００３１】
インク流量検出部１１４は、記録ヘッドＩＪＨに送られた記録信号から、所定時間内において記録のために吐出されたインク滴（ドット）の数をカウントし、インクタンクから記録ヘッドＩＪＨに供給されるインクの流量を検出する制御回路である。
【００３２】
次に、本実施形態の記録装置が実行する基本的な記録制御について、図２を用いて説明する。
【００３３】
まず、データ受信部１０４によってホストコンピュータより入力された画像データは、ＤＭＡ／ＲＡＭコントローラ１０５を介してＲＡＭ１０３に一時格納され、ＲＯＭ１０２に格納された制御プログラムを実行してＣＰＵ１０１は受信コマンド、画像データ、文字コードの解析を行う。その後、入力された画像データは、ＣＰＵ１０１により記録データに変換され、順次、ＲＡＭ１０３に格納される。受信コマンドには記録制御情報が含まれ、この記録制御情報に応じた記録パス数により記録が行われる。
【００３４】
１ライン分の記録データの展開が終了するか、もしくはホストコンピュータから記録命令（受信コマンドの１つ）が入力された時点で、キャリッジモータドライバ１１０によりキャリッジモータ２０８が駆動される。そして、タイミング制御部１１２から出力される記録タイミングパルスに同期してＲＡＭ１０３に格納されている記録データが、ＤＭＡ／ＲＡＭコントローラ１０５及びヘッドコントローラ１０８を介してヘッドドライバ１０７に転送される。そして、ヘッドコントローラ１０８からヒートパルス信号がヘッドドライバ１０７に送られて記録ヘッドＩＪＨからインク滴を吐出する。
【００３５】
１ライン分の記録が終了するとラインフィードモータ２０１が駆動されて改行が行われ、１連の手順が終了する。このような手順を記録用紙２０９の１ページに渡って繰り返して行うことにより、１ページ分の記録動作が完了する。
【００３６】
図３は本実施形態のインク流量検出部１１４の詳細な構成を示すブロック図である。
【００３７】
図３において、３０１は記録ドット数をカウントするドットカウンタ、３０２は６０秒間で供給可能なインク流量に相当するドット数を格納するレジスタＡ、それぞれが１秒間に吐出されたドット数を独立して格納する６０個のレジスタＢ１〜レジスタＢ６０、レジスタＢ１〜レジスタＢ６０の合計値を格納するレジスタＣ、および後述するレジスタＤを含むレジスタ群である。
【００３８】
３０３は、レジスタＡに格納されている供給可能インク流量に相当するドット数とレジスタＣに格納されているドット数とを比較するコンパレータである。コンパレータ３０３は比較結果をレジスタＤに格納する。３０４はドットカウントの割り込み処理のタイミングをカウントするタイムカウンタ、３０５はドットカウンタ３０１をクリアするカウンタクリアである。
【００３９】
図４はインク流量検出部１１４での処理を示すフローチャートである。
【００４０】
インク流量の検出は１秒毎の割り込み処理ルーチンとして行われる。インクタンクから供給されるインク流量を割込み処理でモニタリングすることにより、記録動作がデータ待ちの状態等で中断している場合にも確実にインク流量を検出することが可能となる。
【００４１】
まず、６０秒間に供給可能なインク流量をドット数に換算した値をレジスタＡにセットする（ステップＳ４０１）。ここで、本実施形態においては、各ノズルからの１回の吐出量を２０ｐｌ、記録ヘッドのノズル数を２５６個とし、１０ＫＨｚで駆動する装置を想定する。本実施形態におけるインクタンクから供給可能なインク流量は１０ｍｌ／６０秒とする。
【００４２】
従って、インク流量を記録ドット数に換算すると、
（１０×１０^−３）÷（２０×１０^−１２）＝５×１０^８ドット
となる。
【００４３】
続いて、過去６０秒間の記録ドット数を格納しているレジスタＢ０からレジスタＢ５９の内容を、Ｂ０→Ｂ１，Ｂ１→Ｂ２，・・・，Ｂ５８→Ｂ５９、のように各々シフトする（ステップＳ４０２）。続いて、１秒間に吐出されたドット数のカウント値Ｄｃｏｕｎｔを記録ドット数としてレジスタＢ０にセットする（ステップＳ４０３）。
【００４４】
そして、過去６０秒間の合計記録ドット数ＴｏｔａｌＤｏｔを計算する（ステップＳ４０４）。ここで、ＴｏｔａｌＤｏｔはレジスタＢ０からレジスタＢ５９までの値を加算した値とする。続いて、計算より求めたＴｏｔａｌＤｏｔをレジスタＣにセットする（ステップＳ４０５）。
【００４５】
次に供給可能インク流量をセットしたレジスタＡの値と、６０秒間の記録ドット数ＴｏｔａｌＤｏｔをセットしたレジスタＣの値とを比較する（ステップＳ４０６）。ここで、レジスタＣの値がレジスタＡの値よりも大きければ、記録モード変更フラグとしてレジスタＤに１をセットする（ステップＳ４０７）。そうでなければ記録モード変更フラグとしてレジスタＤに０をセットする（ステップＳ４０８）。
【００４６】
以上のような処理により、１秒毎にインク流量に相当する値を記録ドット数で求め、その値が予め設定された供給可能インク流量より大きいか否かによって、記録モードの変更フラグが設定される。
【００４７】
図５は、記録動作中における記録モード変更処理のフローチャートである。
【００４８】
本実施形態では受信コマンド中に１パス記録を実行する記録モードコマンドを受け取っているものとする。
【００４９】
まず、記録モードを１パス記録モードにセットする（ステップＳ５０１）。１スキャン分のデータを受信し、展開処理が終了し、記録可能な状態となったら１スキャン領域分のデータを記録する（ステップＳ５０２）。
【００５０】
続いて、インク流量検出部１１４のレジスタＤを参照し、１がセットされているか否かを判定する（ステップＳ５０３）。もし、レジスタＤに１がセットされていれば記録モードを２パス記録モードに変更する（ステップＳ５０４）。
【００５１】
次に、記録データが終了か否かを判別する（ステップＳ５０５）。もし、記録すべきデータを全て記録していれば終了（ステップＳ５０６）し、そうでなければ次の１スキャン領域分のデータを記録する（ステップＳ５０２）。
【００５２】
本実施形態では簡単のため、２回の走査で画像を完成させるために１スキャン目は２５６ラスタのうちの上側１２８ラスタを記録し、紙送りを行わずに２スキャン目に下側１２８ラスタの記録を実行する。もちろん、公知の技術であるマスクパターンによる間引き処理を行うことで２パス記録を行ってもよい。
【００５３】
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、記録動作と独立した割込み処理によりインク流量をモニタリングすることによって、インクの供給不良が発生しないぎりぎりのタイミングで、記録モードを１パス記録から２パス記録に変更することが可能となり、インクの供給不良の発生を防止して記録動作の信頼性を向上でき、なおかつ実質的な記録速度を向上することができる。
【００５４】
以下、本発明の記録装置の第２の実施形態について説明する。
【００５５】
本実施の形態は、使用するインクの色に対応して複数の記録ヘッド（Ｙｅｌｌｏｗ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｃｙａｎ，Ｂｌａｃｋ）を備え、それぞれの記録ヘッドに連結されるインクタンクを備えた記録装置である。
【００５６】
本実施形態では、レジスタ群３０２に４つのインクタンクから供給可能なインク流量を予め格納するレジスタとして４つのレジスタＡＹ，ＡＭ，ＡＣ，ＡＫを備え、ドットカウント値を格納するレジスタとして４つのレジスタＢＹＮ，ＢＭＮ，ＢＣＮ，ＢＫＮを備える構成とする。
【００５７】
尚、第２の実施形態の記録装置の構成は、ここで述べたレジスタ群３０２の構成以外は、上記で説明した第１の実施の形態と同様であり、ここでは説明を省略する。
【００５８】
インク流量の検出は、上記第１の実施形態と同様に１秒毎の割り込み処理ルーチンとして行われる。従って、インクタンクから供給されるインク流量を割込み処理でモニタリングすることで記録動作がデータ待ちの状態等で中断している場合にも確実にインク流量を検出することが可能となる。
【００５９】
複数のインクを用いて記録する場合、各インクの粘度や表面張力といった物理的性質は異なる。これは、各インクタンクから単位時間あたりに供給可能なインク流量は異なることを意味する。従って、このようなインクの物理的性質を考慮した供給可能流量を、インク毎に設定可能とすることで更に信頼性を向上させなおかつ高速な記録制御が可能となる。
【００６０】
図６は本実施形態におけるインク流量検出部１１４での処理を示すフローチャートである。
【００６１】
まず、６０秒間に供給可能なインク流量をドット数に換算した値を、各インク毎にレジスタＡＹ，ＡＭ，ＡＣ，ＡＫにそれぞれセットする（ステップＳ６０１）。ここで、本発明の実施形態では各ノズルからの１回の吐出量を２０ｐｌ、記録ヘッドのノズル数を２５６ノズルとし、１０ＫＨｚで駆動する装置を想定する。また、本実施形態における各インクタンクから供給可能なインク流量は、
Ｙｅｌｌｏｗ＝９．６ｍｌ／６０秒
Ｍａｇｅｎｔａ＝１０．０ｍｌ／６０秒
Ｃｙａｎ＝９．８ｍｌ／６０秒
Ｂｌａｃｋ＝９．３ｍｌ／６０秒
とする。
【００６２】
これらの値を記録ドット数に換算すると、
Ｙｅｌｌｏｗ：（９．６×１０^−３）÷（２０×１０^−１２）＝４．８×１０^８ドット
Ｍａｇｅｎｔａ：（１０．０×１０^−３）÷（２０×１０^−１２）＝５×１０^８ドット
Ｃｙａｎ：（９．８×１０^−３）÷（２０×１０^−１２）＝４．９×１０^８ドット
Ｂｌａｃｋ：（９．３×１０^−３）÷（２０×１０^−１２）＝４．６５×１０^８ドット
となる。
【００６３】
続いて、過去６０秒間の記録ドット数を格納している各色に対応したレジスタＢＹＮ，ＢＭＮ，ＢＣＮ，ＢＫＮの内容を、ＢＹ０→ＢＹ１，ＢＹ１→ＢＹ２，・・・，ＢＹ５８→ＢＹ５９、のように各々シフトする（ステップＳ６０２）。
【００６４】
続いて、１秒間に記録に使用したドットカウント値ＤｃｏｕｎｔＹ，ＤｃｏｕｎｔＭ，ＤｃｏｕｎｔＣ，ＤｃｏｕｎｔＫを、レジスタＢＹ０，ＢＭ０，ＢＣ０，ＢＫ０にそれぞれセットする（ステップＳ６０３）。そして、過去６０秒間の記録ドット数ＴｏｔａｌＤｏｔＹ，ＴｏｔａｌＤｏｔＭ，ＴｏｔａｌＤｏｔＣ，ＴｏｔａｌＤｏｔＫを計算する（ステップＳ６０４）。ここで、ＴｏｔａｌＤｏｔはレジスタＢ０からレジスタＢ５９までを加算した値とする。
【００６５】
続いて、計算より求めたＴｏｔａｌＤｏｔＹ，ｔｏｔａｌＤｏｔＭ，ＴｏｔａｌＤｏｔＣ，ＴｏｔａｌＤｏｔＫをレジスタＣＹ，レジスタＣＭ，レジスタＣＣ，レジスタＣＫにセットする（ステップＳ６０５）。次に各色の供給可能インク流量をセットしたレジスタＡＹ，レジスタＡＭ，レジスタＡＣ，レジスタＡＫとそれに対応する６０秒間に吐出したｔｏｔａｌＤｏｔをセットしたレジスタＣＭ，レジスタＣＭＣＣ，レジスタＣＭＣＫとを比較する（ステップＳ６０６）。
【００６６】
ステップＳ６０６において、いずれかの色のレジスタＣの値がその色に対応するレジスタＡの値よりも大きければ、記録モード変更フラグとしてレジスタＤに１をセットする（ステップＳ６０７）。そうでなければ記録モード変更フラグとしてレジスタＤに０をセットする（ステップＳ６０８）。
【００６７】
記録動作中における記録モード変更処理は、図５に関して上記で説明した第１の実施形態と同様である。
【００６８】
以上説明したように、本発明の第２の実施形態によれば、複数の記録ヘッドを備えた記録装置において、各インクの物理的性質の違いによる供給可能インク流量が異なることを考慮し、各インクの流量を精度良くモニタリングすることが可能となり、いずれのインクに対してもインクの供給不良が発生することを防止して信頼性を向上でき、なおかつ実質的な記録速度を向上することができる。
【００６９】
本発明の第１および第２の実施形態においてはインク流量検出手段として、所定時間にける記録ドット数をカウントする構成としたが、記録ヘッドとインクタンクを連結するインク供給路１００２内、或いは記録ヘッドＩＪＨ内に圧力センサーを備え付けた構成としてもよい。この場合の制御方法はモニタリングしている圧力センサーの出力値と予め測定した供給不可能になる値とを比較して、記録モードを変更するか否かを判定すれば良い。
【００７０】
また、インクタンク内に残存するインク残量によって単位時間あたりに供給可能なインク流量は徐々に変化していく。これは、インクタンク内の負圧発生部材によるインク保持能力が、インク残量が減少することで実質的に増加するためである。そこで、インクタンク内に残存するインク量を検出する手段を設け、検出されたインク残量に応じて供給可能インク流量を動的に変更する構成としても良い。このインク残量を検出する手段としては、例えば、光学的残量検出器が知られている。
【００７１】
なお、上述のように、インクタンクと記録ヘッドＩＪＨとは一体的に形成されて交換可能な記録ヘッドカートリッジ２０５を構成しても良いが、これらインクタンクと記録ヘッドＩＪＨ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。
【００７２】
また、以上の実施形態において、記録ヘッドから吐出される液滴はインクであるとして説明し、さらにインクタンクに収容される液体はインクであるとして説明したが、その収容物はインクに限定されるものではない。例えば、記録画像の定着性や耐水性を高めたり、その画像品質を高めたりするために記録媒体に対して吐出される処理液のようなものがインクタンクに収容されていても良い。
【００７３】
上記本発明の実施形態は、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エーザー光等）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れば、記録の高密度化、高精細化が達成できる。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４７４０７９６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。
【００７４】
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。
【００７５】
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をすると、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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
更に、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。
【００７９】
加えて、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、或いは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を用いてもよい。
【００８０】
また、本実施形態の記録装置の構成として設けられる、記録ヘッドの記録動作を一層安定させるために、予備的な補助手段等を付加することは好ましい。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドにたいする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等がある。更に、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。
【００８１】
更に、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。
【００８２】
以上説明したように、本実施形態においては、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℃以上７０℃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。
【００８３】
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。このような場合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−４１２６０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。
【００８４】
更に加えて、本発明に係る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端末として一体または別体に設けられるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、更には送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を取るものであっても良い。
【００８５】
尚、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタ等）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、ファクシミリ装置等）に適用してもよい。
【００８６】
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。
【００８７】
この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が上述した実施の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。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。
【００８８】
また、コンピュータが読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動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または前部を行い、その処理によって前述した実施の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。
【００８９】
更に、記憶媒体から読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ボ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、その機能拡張ボ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前部を行い、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。
【００９０】
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４から図６のフローチャートに対応するプログラムコードを格納することになる。
【００９１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、インクタンクから供給可能な量を越えた量のインクが実際に記録ヘッドから吐出される前に、記録モードを変更して単位時間あたりの吐出量を減らして、吐出不良の発生を未然に防止できるので記録動作中の信頼性が向上する。また、このようにすると、吐出不良の発生し得る吐出量を越えない限りは、少ない走査回数の記録モードで記録を行うこととなり、実質的な記録速度が速くなるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の代表的な実施形態であるインクジェットプリンタの構成の概要を示す外観斜視図である。
【図２】図１のインクジェットプリンタの制御回路の構成を示すブロック図である。
【図３】図１のインク流量検出部の構成を説明するブロック図である。
【図４】第１の実施形態におけるインク流量検出処理のフローチャートである。
【図５】第１の実施形態の記録動作のフローチャートである。
【図６】第２の実施形態におけるインク流量検出処理のフローチャートである。
【図７】一般的なインクタンクの第１の構成を説明する透視図である。
【図８】一般的なインクタンクの第２の構成を説明する透視図である。
【図９】インクタンクから記録ヘッドへのインク供給の原理を説明する図である。
【図１０】インク供給時の圧力の変動を示すグラフである。
【符号の説明】
ＩＨＪ　記録ヘッド
ＩＴ，ＩＴ’　インクタンク
１０１　ＣＰＵ
１１４　インク流量検出部
３０１　ドットカウンタ
３０２　レジスタ群
３０３　コンパレータ
３０４　タイムカウンタ
３０５　カウンタクリア

Claims (17)

1. 複数のノズルを有し、各ノズルからインクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドへ供給するインクを収容するインクタンクとを備え、前記記録ヘッドを記録媒体の各記録領域上を走査させる回数の異なる少なくとも２つの記録モードを備えたインクジェット記録装置であって、
   所定時間内に前記インクタンクから前記記録ヘッドへ供給されるインクの量を測定する測定手段と、
   前記測定手段によって測定された前記インクの量が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段の判定結果に基づいて前記記録モードを変更するモード変更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。
2. 前記モード変更手段は、前記判定手段によって前記インクの量が前記閾値よりも大きいと判定されたときに、前記記録モードを前記走査の回数が多い記録モードに変更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。
3. 前記測定手段は、前記記録ヘッドに送信される駆動データから吐出されるインク滴の数を求め、該インク滴の数から前記インク量を算出することを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記測定手段は、前記インクタンクから前記記録ヘッドへの供給路内部に設けられた圧力検出器を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
5. 複数種類のインクを使用して記録を行うべく、前記記録ヘッドと前記インクタンクとをインクの種類に対応して複数個ずつ備え、前記測定手段は前記インクの種類毎に前記インクの量を測定し、前記判定手段は前記インクの種類毎に異なった閾値を使用して判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。
6. 前記モード変更手段は、前記判定手段によっていずれか１種類のインクの量が前記閾値よりも大きいと判定されたときに、前記記録モードを前記走査の回数が少ない記録モードに変更することを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記インクタンク内のインク残量を検出する残量検出手段と、前記インク残量に応じて前記閾値を変更する閾値変更手段とを更に備えた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。
8. 前記残量検出手段が、光学式検出手段であることを特徴とする請求項７項に記載のインクジェット記録装置。
9. 前記インクタンクは、内部に充填された負圧発生部材と大気連通口とを有す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。
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。
11. 複数のノズルを有し、各ノズルからインクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドへ供給するインクを収容するインクタンクとを備え、前記記録ヘッドを記録媒体の各記録領域上を走査させる回数の異なる少なくとも２つの記録モードを備えたインクジェット記録装置の記録モード変更方法であって、
    所定時間内に前記インクタンクから前記記録ヘッドへ供給されるインクの量を測定する測定工程と、
    前記測定工程で測定された前記インクの量が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する判定工程と、
    前記判定工程の判定結果に基づいて前記記録モードを変更するモード変更工程とを備えることを特徴とするインクジェット記録装置の記録モード変更方法。
12. 前記モード変更工程は、前記判定工程において前記インクの量が前記閾値よりも大きいと判定されたときに、前記記録モードを前記走査の回数が多い記録モードに変更することを特徴とする請求項１１に記載のインクジェット記録装置の記録モード変更方法。
13. 前記測定工程は、前記記録ヘッドに送信される駆動データから吐出されるインク滴の数を求め、該インク滴の数から前記インク量を算出することを特徴とする請求項１１または１２に記載のインクジェット記録装置の記録モード変更方法。
14. 前記測定工程は、前記インクタンクから前記記録ヘッドへの供給路内部に設けられた圧力検出器によって前記インクの量を測定することを特徴とする請求項１１または１２に記載のインクジェット記録装置の記録モード変更方法。
15. 複数種類のインクを使用して記録を行うべく、前記記録ヘッドと前記インクタンクとをインクの種類に対応して複数個ずつ備える工程を有し、前記測定工程は前記インクの種類毎に前記インクの量を測定し、前記判定工程は前記インクの種類毎に異なった閾値を使用して判定することを特徴とする請求項１１から１４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置の記録モード変更方法。
16. 前記モード変更工程は、前記判定工程においていずれか１種類のインクの量が前記閾値よりも大きいと判定されたときに、前記記録モードを前記走査の回数が少ない記録モードに変更することを特徴とする請求項１５に記載のインクジェット記録装置の記録モード変更方法。
17. 前記インクタンク内のインク残量を検出する残量検出工程と、前記インク残量に応じて前記閾値を変更する閾値変更工程とを更に備えたことを特徴とする請求項１１から１６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置の記録モード変更方法。

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