JP2007076239A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 １主走査で印字するデータの全てを格納するのに十分なメモリ量を確保しない記録装置において、印刷停止が発生する前に記録ヘッド主走査速度を低下させ、１主走査内での印刷停止を起こさないようにすること。
【解決手段】 印字中の印字動作に対して追加デ−タの転送が間に合わない場合の印刷再開時にキャリッジ主走査再開位置を可変とすることで、高速また高画質な記録装置を提供することが可能とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関し、特に、安価で高速また高画質な記録装置を実現する技術に関するものである。詳しくは、記録装置内のＲＡＭ容量あるいはＲＯＭ容量あるいはＡＳＩＣのゲート数を削減し、安価な記録装置を実現しながらも高速また高画質を維持するインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法に関するものである。

従来、記録ヘッドを搭載したキャリッジ（ＣＲ）を主走査方向に走査して記録媒体に記録を行い、１主走査で印字するデータの全てを格納するのに十分なメモリ量を確保せず、１主走査で記録する記録データの一部がメモリに格納された時に記録へッドの主走査を開始する記録装置がある。順次印字が終了した部分のメモリを次の記録データ格納用のメモリとして使用し、メモリは主走査方向と副走査方向に対し矩形状のブロック単位とする記録装置においては、受信済みブロック数が所定以下になると印字を停止し、その後追加データを所定ブロック数分格納できると印字を再開していた。印刷再開処理を行うためには、記録ヘッドを搭載したキャリッジを少なくとも加速距離分戻さなければならない。このため、印刷再開処理には時間がかかり、印刷速度を低下させる一因となっていた。

又、別の従来例としては、特許文献１をあげることが出来る。
特開平06-291987号公報

本発明の目的は、高速かつ高画質である安価な記録装置を提供することであり、印字停止が発生する前に記録ヘッド主走査速度を低下させ、１主走査内での印字停止を起こさないようにするものである。

本発明によるインクジェット記録装置は、上位装置（ホスト装置/ホストコンピュータ）から送られるデータにもとづいて記録ヘッドの主走査と副走査を繰り返して記録を行う記録装置で、１主走査で印字するデータの全てを格納するのに十分なメモリ量を確保せず、１主走査で記録する記録データの一部がメモリに格納された時に記録へッドの主走査を開始する構成で、順次印字が終了した部分のメモリを次の記録データ格納用のメモリとして使用し、メモリは主走査方向と副走査方向に対し矩形状のブロック単位とするインクジェット記録装置において、１主走査内の記録ヘッド主走査速度を、前記上位装置からのデータ受信速度に応じて変更することを特徴とする。

以上説明したように本発明によれば、１主走査で印字するデータの全てが確定するのに十分なメモリ量を確保しない安価な記録装置において、印字中の印字動作に対して追加デ−タの転送が間に合わない場合の印刷再開時にキャリッジ主走査再開位置を可変とすることで、高速また高画質な記録装置を提供することが可能となる。

（実施形態１）
図１は、本発明を適用可能なインクジェット記録装置の概略を示す斜視図である。記録装置１００の給紙位置に挿入された記録媒体１０５は、送りローラ１０６によって矢印Ｐ方向に送られ、記録ヘッド１０４の印字可能領域へ搬送される。印字可能領域における記録媒体１０５の下部には、プラテン１０７が設けられている。キャリッジ１０１は、２つのガイド軸１０２と１０３によって、それらの軸方向に沿う方向に移動可能となっており、不図示のステッピングモータの駆動により、印字領域を含む走査領域を、主走査方向である矢印Ｑ１、Ｑ２で示す方向に沿って往復走査する。１回の主走査が終了すると、記録媒体を矢印Ｐ方向である副走査方向に一定量だけ送り次の主走査に備える。これらの主走査と副走査を繰り返し１頁の印字動作を行う。

図１において、キャリッジ１０１に登載された記録ヘッド１０４は、インクを吐出可能な吐出口とインクを収容するインクタンクを含む構成であり、記録ヘッドの吐出口は下方に位置する記録媒体にインクを吐出して印字するようにキャリッジ上に搭載されている。また、１０８はスイッチ部と表示部であり、スイッチ部は記録装置の電源のオン／オフの切り替えや各種印字モードの設定等に使用され、表示部は記録装置の状態を表示可能に構成される。

記録ヘッドの構成は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの４色を印字可能であり、Ｙ、Ｍ、Ｃの吐出口の数は各１２８個、Ｂｋは３２０個であり、各色の吐出口の配置ピッチは数副走査方向に対して、１／６００dpiであり、約４２ミクロンである。記録ヘッドの駆動周波数は、１５ｋＨｚであり、主走査方向に対して６００dpiの密度で印字動作可能である。したがって、印字動作時のキャリッジの主走査速度は２５inch/秒である。

図２は、本発明を適用可能なインクジェット記録装置の主要部を示すブロック図である。ホスト装置５００から記録装置１００に印字すべき文字や画像のデータが送信され、受信バッファー４０１に蓄えられる。また、正しくデータが転送されているかどうかを確認するデータ、および記録装置１００の動作状態を知らせるデータが記録装置１００からホスト装置５００に送信される。

受信バッファー４０１に蓄えられたデータは、ＣＰＵ４０２の管理下において、記録ヘッドが主走査した時に印字を行うためのデ−タに加工され、ランダムアクセスメモリ部４０３内のプリントバッファ−部に記憶される。プリントバッファ−部のデ−タは、記録ヘッドコントロール部４１０により記録ヘッド１０４に転送され、記録ヘッドを制御して文字や画像のデ−タを印字する。また、記録ヘッドコントロール部４１０は、記録ヘッド１０４の状態を示す温度情報等を検出してＣＰＵ４０２に送り、記録ヘッドコントロール部４１０にその情報を伝達し、記録ヘッドを制御する。

機械コントロール部４０４は、ＣＰＵ４０２からの指令によりキャリッジモータやラインフィードモータ等の機械部４０５を駆動制御する。

センサ／ＳＷコントロール部４０６は、各種センサやＳＷ（スイッチ）からなるセンサ／ＳＷ部４０７からの信号をＣＰＵ４０２に送る。

表示素子コントロール部４０８は、ＣＰＵ４０２からの指令により、表示パネル群のＬＥＤや液晶表示素子等からなる表示部４０９を制御するよう構成されている。

タイマ４１２は、所定時間間隔でＣＰＵ４０２に割込みを要求する。

本発明では、プリントバッファ−の容量は、１主走査で印字するデータの全てを確定するのに十分なメモリ量より少ない容量のメモリ構成である。

以下の実施例は、カラ−印字を行う場合で、記録ヘッドの吐出口の内、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ各色の吐出口をそれぞれ１２８個使用して１パス印字する場合の例を示す。

プリントバッファーの構成は、全印字幅８インチを６００ｄｐｉの密度で印字し、最大確保可能なプリントバッファーの幅は、全幅に対応する４８００ｄｏｔに対して、それより少ない幅で、１／２より大きい幅である２５６０ｄｏｔ分とした。これにより、従来４８００ｄｏｔ分のメモリ確保が必要だったのに対して、約１／２の確保となる。

プリントバッファーの構成の詳細は、
Ａ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ、の色ごとに区別した
Ｂ、縦（副走査）方向と横（主走査）方向を印字画素単位の矩形状のブロック
で確保する構成とした
この実施例では、ブロックサイズはＹＭＣＢｋを共通とした
この実施例では、ブロックサイズは１主走査内では一定の値とした
Ｃ、ブロックの縦方向のサイズ（高さ）は、設定可能とし、
この実施例では、８のｎ１倍とした（ｎ１は１以上の整数）
この実施例では、ｎ１＝１６で１２８とした
Ｄ、ブロックの横方向のサイズ（幅）は、設定可能とし、
この実施例では、２のｎ２乗とした（ｎ２は０以上の整数）
この実施例では、ｎ２＝８で２５６とした。したがって、印字幅に対し、
横方向に、最大２５６０／２５６＝１０個のブロックをあてることが可能
な構成とした。

Ｅ、印字する主走査で、色ごとにデータの無いブロックはメモリ領域を確保せず、
ゼロフラグを立てて代用し、印字時にヌルデ−タとして扱う、ことでメモ
リを節約できる構成とした
このように、矩形状のブロック構成とすることで、メモリ管理を容易にした。また、ブロックサイズは可変構造とし、メモリの有効使用に対し、印字条件で柔軟に対応させることが可能な構成とした。

この実施例ではブロックサイズの高さは１６の倍数とすることでメモリ管理を容易にした。また、ブロックサイズの幅は２のべき乗とすることでメモリ管理を容易にした。

図３に、本発明のブロックバッファ処理概要を示す。図３−１に示すように、Ａ４サイズの記録媒体に、幅８インチのデ−タを、１スキャン（主走査）で印字する時に、主走査方向の解像度が６００ｄｐｉでブロック幅２５６ｄｏｔとした場合、必要なブロック数は１９ブロックとなる。記録装置に搭載のメモリ要領から実際に確保できるブロック数は５ブロックである。この確保できるブロックバッファを順番にリング状に使用することにより記録を実施する。白抜けブロックがデータ未受信の空きブロックを示し、網掛けブロックがデータ受信済みの記録処理待ちブロックである。図３−２状態では、記録データ受信待ち状態で全てのブロックバッファは空き状態である。記録データを受信し、所定ブロック以上（この例では４ブロック）受信したら、記録ヘッドを主走査方向に駆動し記録を開始する（図３−３参照）。一つのブロックバッファの記録が終了するともにブロックバッファ記録完了割り込みが発生する（図３−３から図３−８参照）。割り込み処理では、記録処理待ちブロックがあるかどうかを確認し、待ちブロックがない（次に印刷すべきブロックが空）と判断された場合は、印刷を中断し、キャリッジの停止処理に入る。また、この割込み処理の中でデータ受信速度とキャリッジ主走査速度を比較し、その比較結果によって次々ブロックのキャリッジ主走査速度を設定する。

図６は、データ受信速度と次々ブロックの速度設定値の関係を表した表である。１ブロック換算でのデータ受信速度（1ブロック換算、以下同様）が、現在の記録モードにおけるＣＲ主走査最高速度（１ブロック幅換算、以下同様）より大きいか等しい場合には、次々ブロック設定速度は、現記録モードにおけるＣＲ主走査最高速度とする。データ受信速度）が現記録モードにおけるＣＲ主走査最高速度より小さい場合には、データ受信速度以下になるように次々ブロックのＣＲ主走査速度を設定する。

図４は、データ受信速度を測定するために使用する周期タイマ割込みの処理を表すフローチャートである。Ｓ４０１で、前回の割込み後に受信したデータ数を受信バッファに格納されているデータ数から計算し、Ｓ４０２で取得したデータ数から１ブロック換算でのデータ受信速度を計算してＲＡＭに保存する。保存されたデータ受信速度は、次々ブロックの速度設定を行うときに使用される。

図５は、印刷開始後のＣＲ主走査速度設定方法に関するフローチャートである。Ｓ５０１でブロック印刷完了割込みが発生すると、印刷終了かどうかの判定を行い、印刷終了の場合はＳ５０３へ進み、終了処理を行う。印刷終了でない場合は、現記録モードにおけるＣＲ主走査速度とデータ受信速度の比較を行う（Ｓ５０４）。データ受信速度の方が小さい場合は、Ｓ５０５へ進み、ＣＲ主走査速度がデータ受信速度以下になるようにＣＲ主走査速度を設定する。Ｓ５０４でデータ受信速度の方が大きいか、等しい場合には、そのままの速度で印刷を続行する。

本実施例で説明した記録ヘッドの各吐出口付近には、インク滴を吐出するために熱エネルギーを発生する発熱体が設けられている。

発熱体の発熱により急速に加熱されたノズル内のインクは膜沸騰により気泡を形成し、気泡生成の圧力によりインク滴が記録媒体に向かって吐出され文字や画像を形成する。

電気・熱変換体である発熱体を使用した記録方法は、インク滴吐出時に熱エネルギー印加により形成される気泡を使用しているため、通称バブルジェット（登録商標）記録方法と呼ばれている。

なお、本発明ではこの方式の記録ヘッドに限定されることは無く、例えば圧電素子を使用した吐出方式の記録ヘッドでも良い。

本発明を適用可能なインクジェット記録装置の概略を示す斜視図 インクジェット記録装置のブロック図 ブロックバッファ処理概要図 周期タイマ割込み時の処理を表すフローチャート キャリッジ主走査速度の設定方法を表すフローチャート データ受信速度と次々ブロックの速度設定値の関係を表した表

符号の説明

１００ 記録装置
１０１ キャリッジ
１０２ ガイド軸ａ
１０３ ガイド軸ｂ
１０４ 記録ヘッド
１０５ 記録媒体
１０６ 送りローラ
１０７ プラテン
１０８ スイッチ部と表示部
４０１ 受信バッファー
４０２ ＣＰＵ
４０３ ランダムアクセスメモリ部
４０４ 機械コントロール部
４０５ 機械部
４０６ センサ／ＳＷコントロール部
４０７ センサ／ＳＷ部
４０８ 表示素子コントロール部
４０９ 表示素子部
４１０ 記録ヘッドコントロール部
４１１ リードオンリメモリ部
４１２ タイマ部
５００ ホスト装置

Claims (1)

1. 上位装置（ホスト装置/ホストコンピュータ）から送られるデータにもとづいて記録ヘッドの主走査と副走査を繰り返して記録を行うインクジェット記録装置において、
   １主走査で印字するデータの全てを格納するのに十分なメモリ量を確保せず、１主走査で記録する記録データの一部がメモリに格納された時に記録へッドの主走査を開始する構成とし、順次印字が終了した部分のメモリを次の記録データ格納用のメモリとして使用して、メモリは主走査方向と副走査方向に対し矩形状のブロック単位とすると共に、１主走査内の記録ヘッド主走査速度を、前記上位装置から受信するデータの受信速度に応じて変更することを特徴とするインクジェット記録装置。

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