JP2004058528A

JP2004058528A - 記録装置及び記録装置の制御方法

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Publication number: JP2004058528A
Application number: JP2002222023A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Umezawa; 梅澤　雅彦
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-07-30
Filing date: 2002-07-30
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】回路規模を大きくすることなく、記録素子数の非常に多いインクジェット記録ヘッドに対して、常に安定したインク吐出特性を保障する為に各記録素子の目詰まりを適切に防止することの可能な記録装置及び記録装置の制御方法を提供することである。
【解決手段】複数の記録素子を有したインクジェット記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置において、記録が記録データの分配対象である複数の記録素子間で分散されるように入力記録データを複数の記録素子に配分し、その分散対象となる複数の記録素子の中の一部の記録素子に対応してインク吐出回数を複数のカウンタで個別に計測し、そのカウント値に応じて、記録装置の制御を行なう。
【選択図】　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は記録装置及び記録装置の制御方法に関し、特に、インクジェット記録ヘッドを用いて記録を行なう記録装置及び記録装置の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にインクジェット記録装置は、記録ヘッドとインクタンクとを搭載するキャリッジと、例えば記録紙のような記録媒体を搬送する搬送手段と、これらを制御する為の制御手段とを備えている。そして、そのインクジェット記録装置では、インク液滴を吐出する複数のインク吐出口（以下、ノズルという）を設けた記録ヘッドを記録媒体の搬送方向（副走査方向）とは直交する方向（主走査方向）にスキャンさせる一方、記録媒体にインクを吐出して記録を行う。このとき、インクを吐出する多数のノズルが副走査方向に直線上に配置することにより、記録ヘッドが記録媒体上を一回走査することでそのノズル数に対応した幅の記録が行われる。
【０００３】
さて、従来のインクジェット記録装置では、一般に記録ヘッドのノズル内のインクが固着するのを防止するため、記録動作を行なわないときには、記録ヘッドのインク吐出面をキャップ状の部材によってキャップし、インクの溶媒が蒸発するのを防止している。
【０００４】
しかしながら、記録動作時であっても、数多くのノズルの内、ほとんど使用しないノズル或いはインク吐出回数の少ないノズルが存在する為、これらのノズルは上述した固着防止用のキャップ状の部材が外された状態でかなり時間、インクの吐出を行うことなく大気に曝されることになる。その結果、これらのノズルからはインクの溶媒が蒸発し、インクの成分がノズル内に固着してしまう。
【０００５】
これはノズル目詰まりを引き起こし、インク不吐出の原因となる。このため、従来より記録動作中ではあっても、所定時間間隔（例えば、数秒程度）に１回、記録素子を駆動させ、それに対応するノズル内の古いインクを吐出することにより、ノズル内には固着の可能性が無い新しいインクを常に満たすという目詰まり防止制御を行なっていた。しかしながら、このように一定時間で記録ヘッドの全記録素子を駆動して全ノズルからインク吐出を行うと、記録装置のスループットが低下してしまう。
【０００６】
このようなことを考慮し、例えば、特開昭６３−２５２７４８号では、各ノズル毎に吐出回数を計測するカウンタを備え、そのカウンタ値と所定の閾値とを比較し、その比較結果に基づいて、カウント値が所定の閾値以下のノズルに対してはインク吐出を行わせることを提案している。
【０００７】
さて、近年になって、インクジェット記録装置にはますますその高速化と高画質化が望まれている。このような要求を満たすために、記録ヘッドのノズル数を増加させることで、これにより記録速度の高速化と高画質化を実現している。
【０００８】
また、高画質及び高解像度を実現するために、記録ヘッドのノズル配置にも種々の提案がなされている。
【０００９】
図６は記録ヘッドのノズル配置の具体的な例を示す図である。
【００１０】
図６に示す例では、ブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）のインクに対し、各色のインクを吐出するノズル列を２列づつ持ち、各色のインクを吐出するノズル列を対照的に配置している。このような配置のノズル列を用いた記録ヘッドを往復走査させ、その両方向においてインクを吐出させ記録を行なうことで、その往復での色の違いが生じないような記録がなされる。
【００１１】
図７は記録ヘッドのノズル配置の具体的な別の例を示す図である。
【００１２】
図７に示す例も図６のそれと同様に、各色のインク（図７ではシアンインクを吐出する例のみを図示している）を吐出するノズル列を２列づつもつ構成であるが、２列のノズル列は縦方向に半ピッチづれて配置されている。このような配置のノズル列をもった記録ヘッドを用いることにより、特に、ノズル配列方向に高解像度での記録を得ることが可能となる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述したような構成の非常に多くのノズルをもった記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置において、従来の目詰まり防止制御や温度制御等を行なうと、その数多くのノズルに対応したカウンタやそのカウント結果を比較する比較手段が必要になるので、そのための回路規模が非常に大きくなってしまうという問題を招くことになる。
【００１４】
また、例えば目詰まり防止制御の場合、記録ヘッドのノズル数が増えれば増えるほど、いずれかのノズルが長い時間にわたってインク吐出が行なわれない確率は増し、このことはノズルの目詰まりを防止するために予備吐出を行なう頻度が増えることを意味する。しかしながら、予備吐出を行なう頻度が増えることは無駄なインク消費が増えることや記録スループットの低下を意味し、望ましいことではない。
【００１５】
本発明は上記従来例とその問題点に鑑みてなされたものであり、回路規模を大きくすることなく、記録素子数の非常に多いインクジェット記録ヘッドに対して、インク吐出数のカウント等、記録の状況を簡単に把握しうる記録装置や記録装置の制御方法を提供することを目的としている。
【００１６】
特に常に安定したインク吐出特性を保障する為に各記録素子の目詰まりを適切に防止することの可能な記録装置及び予備吐出制御方法を提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の記録装置は以下の構成からなる。
【００１８】
即ち、複数の記録素子を有したインクジェット記録ヘッドを記録媒体に相対的に走査させながら前記記録媒体にインクを吐出して記録を行う記録装置であって、記録データを入力する入力手段と、前記入力手段によって入力された記録データによる記録が、画像データの分配対象である複数の記録素子間で分散されるように前記記録データを前記複数の記録素子に配分する配分手段と、前記分配対象となる複数の記録素子の中の一部の記録素子に対応してインク吐出回数を個別に計測する複数のカウント手段と、前記複数のカウント手段によるカウント値に応じて前記記録装置の制御を行う制御手段とを有することを特徴とする記録装置を備える。
【００１９】
さらに、これら複数のカウンタ手段の全てで、前記インク吐出回数が所定数に達したかどうかを判断する判断手段を備えることが望ましい。そして、その判断結果に従って、前記制御手段はインクジェット記録ヘッドからの予備吐出の実行を制御することが望ましい。
【００２０】
ここで、前記判断手段による判断は所定周期ごとに行なうことが望ましい。
【００２１】
また、前記複数のカウンタ手段夫々はダウンカウンタであり、これら複数のダウンカウンタに所定の初期値を設定してカウントを行なうことが望ましい。そして、これら複数のダウンカウンタは、夫々が対応する記録素子からインク吐出が１回なされるたびごとに所定の初期値から値を−１し、カウント値がゼロに達したなら、リセットされるまでそのカウント値としてゼロを示すような構成が望ましい。
【００２２】
さて、前記制御手段は、記録動作を開始するにあたり、予備吐出を行なうことなく記録を継続できる記録可能時間の初期値を設定し、判断手段による判断結果に従って、前記記録可能時間を調整し、その調整された記録可能時間を監視し、その監視結果に従って、前記予備吐出の実行を制御することが望ましい。
【００２３】
さらに、前記インクジェット記録ヘッドを往復走査させる走査手段を備え、前記インクジェット記録ヘッドが、マゼンタインクを吐出する第１のノズル列と第２のノズル列と、イエロインクを吐出する第３のノズル列と第４のノズル列と、シアンインクを吐出する第５のノズル列と第６のノズル列と、ブラックインクを吐出する第７のノズル列と第８のノズル列とを、そのインクジェット記録ヘッドの走査方向に並んで配置するような構成とし、さらに、第１、第３、第５、及び第７のノズル列と、第２、第４、第６、及び第８のノズル列とが対称形に配置されるような構成とすることが望ましい。
【００２４】
以上のような構成のインクジェット記録ヘッドを用いたとき、前記配分手段は、前記記録データの各色成分ごとに、マゼンタ成分データであれば、第１のノズル列と第２のノズル列とに、イエロ成分データであれば第３のノズル列と第４のノズル列とに、シアン成分データであれば第５のノズル列と第６のノズル列とに、ブラック成分データであれば第７のノズル列と第８のノズル列とに、夫々対応した記録素子を分配対象としてに記録データを均等に配分することが望ましい。
【００２５】
そして、前記複数のカウント手段は、前記第１、第３、第５、及び第７のノズル列に対応する複数の記録素子の一部についてインク吐出回数を個別に計測すると良い。
【００２６】
なお、前記インクジェット記録ヘッドは、熱エネルギーを利用してインクを吐出するために、インクに与える熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備えていることが好ましい。
【００２７】
また他の発明によれば、複数の記録素子を有したインクジェット記録ヘッドを記録媒体に相対的に走査させながら前記記録媒体にインクを吐出して記録を行う記録装置の制御方法であって、記録データを入力する入力工程と、前記入力工程において入力された記録データによる記録が、前記複数の記録素子で分散されるように前記記録データを前記複数の記録素子に配分する配分工程と、前記複数の記録素子の配置構成に従って、前記複数の記録素子の一部の素子各々に対応してインク吐出回数を複数のカウンタで個別に計測する計測工程と、前記複数のカウンタ全てで、前記インク吐出回数が所定数に達したかどうかを判断する判断工程と、前記判断工程における判断結果に従って、前記インクジェット記録ヘッドからの予備吐出の実行を制御する制御工程とを有することを特徴とする記録装置の制御方法を備える。
【００２８】
さらに他の発明によれば、複数の記録素子を有したインクジェット記録ヘッドを記録媒体に相対的に走査させながら前記記録媒体にインクを吐出して記録を行う記録装置の制御方法であって、記録データを入力する入力工程と、前記入力工程において入力された記録データによる記録が、記録データの分配対象である複数の記録素子間で分散されるように前記記録データを前記複数の記録素子に配分する配分工程と、前記分散対象となる複数の記録素子の中の一部の記録素子に対応してインク吐出回数を個別に計測する計測工程と、前記計測工程におけるカウント値に応じて前記記録装置の制御を行う制御工程とを有することを特徴とする記録装置の制御方法を備える。
【００２９】
以上の構成により本発明では、複数の記録素子を有したインクジェット記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置において、記録が記録データの分配対象である複数の記録素子間で分散されるように入力記録データを複数の記録素子に配分し、その分散対象となる複数の記録素子の中の一部の記録素子に対応してインク吐出回数を複数のカウンタで個別に計測し、そのカウント値に応じて、記録装置の制御を行なう。
【００３０】
【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。
【００３１】
なお、以下に説明する実施形態では、インクジェット記録ヘッドを用いた記録装置を例に挙げて説明する。
【００３２】
なお、この明細書において、「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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
図１は本発明の代表的な実施形態であるインクジェット記録装置（以下、記録装置という）の構成概略を表す斜視図である。
【００３６】
この実施形態で用いる記録ヘッド１はインクジェット記録方式の中でも特にエネルギー発生手段として発熱抵抗体等の電気熱変換体を用いて、インクを加熱して熱エネルギーによってインク滴を吐出させる方式を用いており、これにより記録画像の高解像度および高精細化を達成している。
【００３７】
記録ヘッド１には、図１に示すように、シアン（Ｃ）インクを収容したインクタンク１Ｃ、マゼンタ（Ｍ）インクを収容したインクタンク１Ｍ、イエロ（Ｙ）インクを収容したインクタンク１Ｙ、及びブラックインク（Ｂｋ）を収容したインクタンク１Ｋの４つのインクタンクが接続されている。そして、記録ヘッド１及び各インクタンク１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｋは共に、キャリッジ２に搭載されている。図１から分かるように、これら４つのインクタンクは、ガイド軸３の長さ方向に沿って配列された、即ち、キャリッジ２の移動方向に沿った状態でキャリッジ２に搭載されている。
【００３８】
図１に示されているように、記録ヘッド１は下向きにインクを吐出する姿勢でキャリッジ２に搭載されており、キャリッジ２の軸受け部２ａがガイド軸３に沿って移動していくときに、記録ヘッド１がインク液滴を吐出して、記録用紙等の記録媒体４上に１走査分の画像を形成する。なお、キャリッジ２のガイド軸３に沿った往復運動は、キャリッジモータ５の駆動力が伝達されたプーリ６の回転により、タイミングベルト７を介して行われる。
【００３９】
記録ヘッド１による１走査分の記録が終了すると、記録ヘッド１は記録を中断する。そのとき、搬送モータ９が駆動されて、プラテン８上に位置する記録媒体４がキャリッジ２の移動方向に対して直交する方向に所定量だけ搬送される。次いで再び、キャリッジ２をガイド軸３に沿って移動させながら次の１走査分の画像形成を行う。これらの動作を繰り返すことにより、記録媒体４の全体にわたって画像が記録される。
【００４０】
さて、図１において、記録装置の右側には記録ヘッド１のインク吐出状態を良好に保つための回復動作を行う回復機器１０が配設されている。回復機器１０の横側には、目詰まり防止用の予備吐出を行う予備吐出口（不図示）が設けられている。回復機器１０には記録ヘッド１のインク吐出面をキャップするキャップ１１、記録ヘッド１のインク吐出面を拭うワイパ１２、及び記録ヘッド１の記録素子を構成するインク吐出ノズル（以下、ノズルという）からインクを吸引するための吸引ポンプ（不図示）等が設けられている。
【００４１】
また、この実施形態の記録装置はエンコーダスケール１３及びエンコーダ１４を備えており、キャリッジ２の移動速度の検出を行い、キャリッジモータ５を駆動する時に、そのフィードバック制御を行うように構成されている。また、エンコーダスケール１３の位置情報をエンコーダ１４により読み取ることで、記録ヘッド１のインク吐出タイミング（以後、ヒートタイミングと呼ぶ）が得られる。
【００４２】
なお、この実施形態で用いる記録ヘッド１は上述した４つのインクタンクから４色のインクの供給を受けて記録を行なうカラー記録ヘッドであり、そのノズル構成は図６〜図７に示すようになっており、各インクに対して２列のノズル列が対応し、キャリッジ２の往復移動に対応して往復記録を行なう。
【００４３】
図２は図１に示した記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【００４４】
図２に示す構成によれば、ホストＰＣ１０６から送られた記録データ（カラー記録データ）は記録装置内部のインタフェース（以下、Ｉ／Ｆ）制御ブロック１０７で受信され、その受信データはデータ展開ブロック１０８によってカラー記録データの各色成分（ＹＭＣＢｋ）毎及び各ノズル列毎の記録データに展開される。
【００４５】
この展開データはＣＰＵ１１０によって制御されるＤＭＡコントローラ１０２によりＤＲＡＭ１０１に転送されて一時的に格納される。
【００４６】
ＤＲＡＭ１０１に格納された展開記録データは、エンコーダ信号を入力して記録ヘッド１の位置を検出しながら、再びＤＭＡコントローラ１０２によって読み出され、シーケンスコントローラ１０４を経て記録ヘッド１のヘッドロジック１０５に転送される。このとき、その転送されるデータは記録信号Ｐ＿ＤＡＴＡ１とＰ＿ＤＡＴＡ２としてクロック信号ＣＬＫに従って、シーケンスコントローラ１０４から出力される。そして、そのデータ転送後、ラッチ信号Ｌａｔｃｈ　ｓｉｇがヘッドロジック１０５に出力され、記録信号がヘッドロジック１０５内のラッチ回路（不図示）にラッチされる。
【００４７】
一方、シーケンスコントローラ１０４はブロック生成回路１０３によってブロック選択信号Ｂｌｏｃｋ　ｓｉｇを生成し、これをヘッドロジック１０５に出力するとともに、ヒート信号Ｈｅａｔ　ｓｉｇをヘッドロジック１０５に出力する。これによって、多数の記録要素が複数のブロックに分割されて、時分割ブロック駆動が実行される。
【００４８】
このように記録動作とともにノズルカウンタ１０９では展開された記録データに基づいて記録ヘッド１の各ノズル毎のインク吐出回数を計測する。
【００４９】
図３はノズルカウンタ１０９の内部構成を示すブロック図である。
【００５０】
図３において、カウンタ（Ｃｏｕｎｔｅｒ）２０２は、記録ヘッド１の各ノズル毎のインク吐出回数を計測する。このカウンタは、各ノズルがインクを１回吐出をする毎に、即ち、各カウンタにロード信号（Ｌｏａｄ　Ｓｉｇ）に従って入力されるデータ（ＨｅａｄＤａｔａｉ：ｉ＝１，ｎ）がインク吐出を指示する度毎に、初期設定値から−１ずつ減算するダウンカウンタである。カウンタ２０２はそのカウント値が“０”に達すると、次に初期値にリセットされるまで、以後何回吐出を行っても値“０”が保持されるようになっている。
【００５１】
このような構成を採用することにより、従来はインク吐出回数をカウントするために各ノズル毎にカウンタと比較器とが必要であったのに対して、比較器が不要になるので、回路規模が削減されるという利点がある。
【００５２】
ノズルカウンタ１０９に含まれるカウンタ２０２の数は、記録ヘッド１が備える全ノズル数の半分、即ち、インク各色に対応した２列づつのノズル列の内、片側のノズル列分（例えば、図６において、ノズル列Ｂｋ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１）のノズル数である。これは、後述するように記録データを分配する対象のノズル列間で均等に振り分けられているため、一方のノズル列の記録素子をカウントすれば画像データの分配対象の中の他のノズル列の記録素子の駆動状態をも知ることができるためである。
【００５３】
そして、ＯＲＬｏｇｉｃ２０１は、カウンタ２０２全ての出力を入力して論理和を演算し、その演算結果をＣＰＵ１１０に出力する。また、レジスタ（Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）２０３はカウンタ２０２の初期値を保持するレジスタである。その初期値（ＣＰＵ＿Ｄ）は、セット信号（Ｓｅｔ＿Ｓｉｇ）とともにＣＰＵ１１０から供給される。
【００５４】
図４はデータ展開ブロック１０８によって展開される記録データとノズルによって記録されるドットとの関係を示す図である。
【００５５】
この実施形態の記録ヘッド１は図６〜図７に示すような構成のノズル配置をしているので、６００ｄｐｉ（主走査方向）×６００ｄｐｉ（副走査方向）の解像度で記録を行うことができ、その解像度で各画素当たり、各色成分毎に２ビットの記録データが対応する。そして、各画素について２つのノズルを用いてドット形成を行なうことができるので、各画素当たり３値の濃度が表現される。
【００５６】
ここでは、ノズル列Ｃ１、Ｃ２を用い、シアンインクによりドット形成する例を説明する。ここではノズル列Ｃ１、Ｃ２間の記録素子が画像データを振り分けた分配対象の記録素子となっている。
【００５７】
ホストＰＣ１０６より転送された記録データの値が“００”であった場合、ノズル列Ｃ１のノズルとノズル列Ｃ２のノズルそれぞれに“０（インク不吐出）”の記録データが与えられる。この場合、両方のノズルからインクは吐出されない（図４の（Ａ）の例）。次に、記録データの値が“１０”であった場合、ノズル列Ｃ１のノズルとノズル列Ｃ２のノズルそれぞれに“１（インク吐出）”の記録データが与えられる。この場合、両方のノズルからインクが吐出される（図４の（Ｄ）の例）。
【００５８】
また、記録データの値が“０１”であった場合、ノズル列Ｃ１のノズルには“１”の記録データが、ノズル列Ｃ２のノズルには“０”の記録データが与えられる。この場合、ノズル列Ｃ１のノズルからのみインクが吐出される（図４（Ｂ）の例）。最後に、記録データの値が“０１”であった場合、ノズル列Ｃ１のノズルには“０”の記録データが、ノズル列Ｃ２のノズルには“１”の記録データが与えられる。この場合、ノズル列Ｃ２のノズルからのみインクが吐出される（図４（Ｃ）の例）。言い換えると、記録データが“０１”である毎に、分配の対象となるノズル列Ｃ１のノズルとノズル列Ｃ２のノズルによるインク吐出が交互に繰り返される。
【００５９】
これにより、ノズル列Ｃ１のノズルとノズル列Ｃ２のノズルのどちらか片方にインク吐出が集中するのではなく、均等にインク吐出が分配されることになる。
【００６０】
なお、このような制御はノズル列Ｙ１、Ｙ２を用い、イエロインクによりドット形成される場合、ノズル列Ｍ１、Ｍ２を用い、マゼンタインクによりドット形成される場合、ノズル列Ｂｋ１、Ｂｋ２を用い、ブラックインクによりドット形成される場合にも同様に適用される。
【００６１】
従って、図３に示したノズルカウンタの構成に関連して説明したように、たとえ、カウンタ２０２の数が、記録ヘッド１が備える、インク各色に対応した２列づつのノズル列の内、片側のノズル列分（例えば、図６において、ノズル列Ｂｋ１、Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１）のノズル数であったとしても、その片側分のノズルに対するカウントを行なうことで実質的にはノズル全体に対するインク吐出のカウントを行なうことと同じになる。
【００６２】
次に、図５に示すフローチャートを参照して上述した構成の記録装置が実行する予備吐出制御について説明する。なお、この制御はＲＯＭ１１１に格納された制御プログラムをＣＰＵ１１０が読みだして、ＤＲＡＭ１０１を作業領域として用いることにより実行される。
【００６３】
まず、ステップＳ１０２において、ＣＰＵ１１０はノズルカウンタ１０９内のレジスタ２０３に初期値の設定を行い、さらにカウンタ２０２に初期値をセットする。次に、ステップＳ１０３において、ＣＰＵ１１０はＣＰＵ内部に保持されたレジスタ（不図示）に記録可能時間の初期設定を行う（Ｔ＝Ｔｓとする）。この記録可能時間とは予備吐出を行なわずに記録を行なうことができる標準的な時間というべきものである。
【００６４】
さらに、ステップＳ１０４では、記録ヘッド１がキャップ１１によるキャッピングを解除されたタイミングで、ＣＰＵ１１０はＣＰＵ内部のカウンタ（不図示）を使用して所定時間間隔（Ｎｍｓ）の計測をスタートし、さらにステップＳ１０５では、シーケンスコントローラ１０４がエンコーダ１４から読み取った位置検出信号に基づいて、記録タイミングを生成し、記録を開始する。
【００６５】
ステップＳ１０６ではＣＰＵ１１０は所定の時間間隔（Ｎｍｓ）が経過するまで処理を待ち合わせ、その時間が経過すると、ステップＳ１０７に進み、ＣＰＵ１１０はノズルカウンタ１０９の出力を調べる。即ち、ＯＲＬｏｇｉｃ２０１の出力値を読み出し、その出力値（Ｏｕｔ）は“０”であるかどうかを調べる。また、このタイミングに同期して、カウンタ２０２にはレジスタ２０３の値が再びセットされる。
【００６６】
さて、Ｏｕｔ＝“０”であれば、ＣＰＵ１１０は全てのノズルから所定数のインク吐出があったと判断し、処理はステップＳ１０９に進み、ＣＰＵ内部レジスタに記録可能時間の再初期設定を行う（Ｔ＝Ｔｓとする）。その後、処理はステップＳ１１２に進む。
【００６７】
これに対して、Ｏｕｔ≠“０”であれば、ＣＰＵ１１０は記録ヘッドのいずれかのノズルから所定数のインク吐出がないと判断し、処理はステップＳ１０８に進み、記録可能時間（Ｔ）からＮｍｓを減算し、その減算結果を新たな記録可能時間とする。
【００６８】
次に、ステップＳ１１０では、その新たな記録可能時間が“０”となったかどうかを調べる。ここで、Ｔ≠“０”であれば、処理はステップＳ１１２に進み、Ｔ＝“０”であれば、処理はステップＳ１１１に進んで、予備吐出を行う位置までキヤリッジ２を移動させ、全てのノズル列に対する予備吐出を実行する。その後、処理はステップＳ１１２に進む。
【００６９】
ステップＳ１１２では、全記録が終了したか否かを判断し、記録終了ではない場合には処理はステップＳ１０６に戻り、再び、所定時間間隔（Ｎｍｓ）の経過を待ち合わせる。これに対して、記録が終了していれば、処理終了となり、処理はステップＳ１１３に進んで、記録ヘッドのキャップを行う。
【００７０】
従って以上説明した実施形態に従えば、記録ヘッドがキャッピングを外されて記録動作を開始するタイミングに合わせて、所定周期の計測を開始し、所定周期が経過するたび毎にノズルカウンタの状態を調べ、そのカウンタ出力に従って、所定数の吐出が行われていないノズルがあったと判断し、予備吐出を行なわずとも記録が可能な時間の長さを調整して、その後の予備吐出の実行を制御することができる。
【００７１】
これにより、実際の記録状態に合わせて予備吐出の回数を削減することができる。
【００７２】
また、例えば、図６〜図７に示すような構成の非常に多くのノズルをもった記録ヘッドを用いて記録を行う場合には、できる限り均等にすべてのノズルからインク吐出がなされるようにも制御されるので、これにより長時間にわたってインク吐出に用いられないノズルの数を低減することができ、これが予備吐出の回数を削減することに貢献する。
【００７３】
さらに、図６〜図７に示すような左右対称形をなすノズル配置の記録ヘッドにおいてできる限り均等にすべてのノズルからインク吐出がなされるように制御することにより、実質的に左右いずれかのノズル列に対するカウントを行なうだけで実質的に全てのノズルに対するインク吐出状態を知ることになるので、このカウントに必要なカウンタの数を削減することができ、これに係る回路規模を削減することもできる。
【００７４】
さらに、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。
【００７５】
またさらに、上述の実施形態においてはカウントした結果によって予備吐出を行う制御の例で説明を行ったが、これに限らずカウント結果に応じて、温度制御等を行ってもよい。
【００７６】
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の記録素子を構成する素子）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。
【００７７】
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。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速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。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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
さらに加えて、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、さら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。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の記録素子を有したインクジェット記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置において、記録が記録データの分配対象である複数の記録素子間で分散されるように入力記録データを複数の記録素子に配分し、その分散対象となる複数の記録素子の中の一部の記録素子に対応してインク吐出回数を複数のカウンタで個別に計測し、そのカウント値に応じて、記録装置の制御を行なうので、複数の記録素子全てに対して、従来のような計測カウンタや比較器を備える必要が無いため、インク吐出回数の計測にかかわる回路規模を削減することができるという効果がある。
【００８５】
また、記録が複数の記録素子で分散されるので、特定の記録素子が記録に用いられずに長時間経過することがなくなり、予備吐出の必要性を減じさせることができる。これにより、記録のスループットが向上する。
【００８６】
さらに、一括的に複数のカウンタの計測結果の管理を行う事で、複数の記録素子全体にわたる予備吐出のタイミングを合わせることができるので、これも記録のスループットの向上に貢献する。
【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記録装置の構成概略を表す斜視図である。
【図２】制御回路の構成を示すブロック図である。
【図３】ノズルカウンタの内部構成を示すブロック図である。
【図４】データ展開ブロック１０８によって展開される記録データとノズルによって記録されるドットとの関係を示す図である。
【図５】予備吐出制御を示すフローチャートである。
【図６】記録ヘッドのノズル配置の具体的な例を示す図である。
【図７】記録ヘッドのノズル配置の具体的な別の例を示す図である。
【符号の説明】
１　記録ヘッド
１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｋ　インクタンク
２　キヤリッジ
２ａ　軸受け
３　ガイド軸
４　記録媒体
５　キヤリッジモータ
６　プーリ
７　タイミングベルト
８　プラテン
９　搬送モータ
１０　回復機器
１１　キヤップ
１２　ワイパ
１３　エンコーダスケール
１４　エンコーダ
１０１　ＤＲＡＭ
１０２　ＤＭＡコントローラ
１０３　ブロック信号生成回路
１０４　シーケンスコントローラ
１０５　ヘッドロジック
１０６　ホストＰＣ
１０７　Ｉ／Ｆ制御ブロック
１０８　データ展開ブロック
１０９　ノズルカウンタ
１１０　ＣＰＵ
１１１　ＲＯＭ
２０１　ＯＲ　ロジック
２０２　カウンタ
２０３　レジスタ

Claims

複数の記録素子を有したインクジェット記録ヘッドを記録媒体に相対的に走査させながら前記記録媒体にインクを吐出して記録を行う記録装置であって、
記録データを入力する入力手段と、
前記入力手段によって入力された記録データによる記録が、画像データの分配対象である複数の記録素子間で分散されるように前記記録データを前記複数の記録素子に配分する配分手段と、
前記分配対象となる複数の記録素子の中の一部の記録素子に対応してインク吐出回数を個別に計測する複数のカウント手段と、
前記複数のカウント手段によるカウント値に応じて前記記録装置の制御を行う制御手段とを有することを特徴とする記録装置。
前記複数のカウンタ手段の全てで、前記インク吐出回数が所定数に達したかどうかを判断する判断手段をさらに有する請求項１に記載の記録装置。
前記判断手段による判断は所定周期ごとに行なうことを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
前記複数のカウンタ手段夫々はダウンカウンタであり、
前記複数のダウンカウンタに所定の初期値を設定する第１設定手段をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
前記複数のダウンカウンタは、夫々が対応する記録素子からインク吐出が１回なされるたびごとに前記所定の初期値から値を−１し、カウント値がゼロに達したなら、リセットされるまで前記カウント値としてゼロを示すことを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
前記判断手段による判断結果に従って、前記制御手段は前記インクジェット記録ヘッドからの予備吐出の実行を制御する請求項２に記載の記録装置。
前記制御手段は、
記録動作を開始するにあたり、予備吐出を行なうことなく記録を継続できる記録可能時間の初期値を設定する第２設定手段と、
前記判断手段による判断結果に従って、前記記録可能時間を調整する調整手段と、
前記調整手段によって調整された記録可能時間を監視する監視手段とを含み、
前記監視手段による監視結果に従って、前記予備吐出の実行を制御することを特徴とする請求項６に記載の記録装置。
前記インクジェット記録ヘッドを往復走査させる走査手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の記録装置。
前記インクジェット記録ヘッドは、
マゼンタインクを吐出する第１のノズル列と第２のノズル列と、
イエロインクを吐出する第３のノズル列と第４のノズル列と、
シアンインクを吐出する第５のノズル列と第６のノズル列と、
ブラックインクを吐出する第７のノズル列と第８のノズル列とを有し、
前記第１〜第８のノズル列が前記インクジェット記録ヘッドの走査方向に並んで配置され、
前記第１、第３、第５、及び第７のノズル列と、前記第２、第４、第６、及び第８のノズル列とが対称形に配置されることを特徴とする請求項８に記載の記録装置。
前記配分手段は、前記記録データの各色成分ごとに、マゼンタ成分データであれば、第１のノズル列と第２のノズル列とに、イエロ成分データであれば第３のノズル列と第４のノズル列とに、シアン成分データであれば第５のノズル列と第６のノズル列とに、ブラック成分データであれば第７のノズル列と第８のノズル列とに、夫々対応した記録素子を前記分配対象として前記記録データを均等に配分することを特徴とする請求項９に記載の記録装置。
前記複数のカウント手段は、前記第１、第３、第５、及び第７のノズル列に対応する前記複数の記録素子の一部について前記インク吐出回数を個別に計測することを特徴とする請求項９に記載の記録装置。
前記インクジェット記録ヘッドは、熱エネルギーを利用してインクを吐出するために、インクに与える熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備えていることを特徴とする請求項１乃至１１に記載の記録装置。
複数の記録素子を有したインクジェット記録ヘッドを記録媒体に相対的に走査させながら前記記録媒体にインクを吐出して記録を行う記録装置の制御方法であって、
記録データを入力する入力工程と、
前記入力工程において入力された記録データによる記録が、前記複数の記録素子で分散されるように前記記録データを前記複数の記録素子に配分する配分工程と、
前記複数の記録素子の配置構成に従って、前記複数の記録素子の一部の素子各々に対応してインク吐出回数を複数のカウンタで個別に計測する計測工程と、
前記複数のカウンタ全てで、前記インク吐出回数が所定数に達したかどうかを判断する判断工程と、
前記判断工程における判断結果に従って、前記インクジェット記録ヘッドからの予備吐出の実行を制御する制御工程とを有することを特徴とする記録装置の制御方法。
複数の記録素子を有したインクジェット記録ヘッドを記録媒体に相対的に走査させながら前記記録媒体にインクを吐出して記録を行う記録装置の制御方法であって、
記録データを入力する入力工程と、
前記入力工程において入力された記録データによる記録が、記録データの分配対象である複数の記録素子間で分散されるように前記記録データを前記複数の記録素子に配分する配分工程と、
前記分散対象となる複数の記録素子の中の一部の記録素子に対応してインク吐出回数を個別に計測する計測工程と、
前記計測工程におけるカウント値に応じて前記記録装置の制御を行う制御工程とを有することを特徴とする記録装置の制御方法。