JP2009274361A - 記録システムおよび記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録品位を低下させることなく記録ヘッドの寿命管理を行う記録装置を実現させること。
【解決手段】複数のノズルを所定数のブロックに分けて、そのブロック毎に１枚の記録媒体に対する最大記録ドットを求める。そして、それを全ての頁の記録データに対して行い各ブロック毎に累積し、累積した最大記録ドットが規定値を超えたか越えていないかの判断によって記録ヘッドの寿命管理を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数のノズルからインクを吐出する記録ヘッドを搭載し、記録ドット数から記録ヘッドの寿命管理を行う記録システムおよび記録装置に関するものである。

インクを吐出可能なインクジェット記録ヘッドの吐出方法には、複数種類の吐出方法があるが、中でも吐出エネルギ発生素子として電気熱変換素子（以下、ヒータともいう）を備えたインクジェット記録ヘッドは多く使用されている。

このようなヒータを備えたインクジェット記録ヘッドはサーマルインクジェット方式の記録ヘッドと呼ばれ、ヒータの発熱によりインクを急速に加熱して気泡を発生させて、その気泡の圧力を利用してインクを吐出させる。このような記録ヘッドを用いた記録装置は、長期間の使用などによって記録ヘッドのノズルからのインクの吐出回数が所定数以上になると、熱や圧力、インクとの化学反応などによりストレスを受け、正常な記録ができなくなるおそれがある。

従来このような事態を回避する方法として、記録ヘッドからのインク吐出回数を計測し、その計測値が所定の規定値に達したとき、記録ヘッドが寿命に達したことを使用者に通知する方法が用いられていた。例えば特許文献１のように、ノズルを所定数のブロック毎に分けて、標準とする記録データにおける記録画素数に、記録を行う記録媒体の記録枚数を乗算した値を累積して管理する記録装置が存在した。

このような記録装置では、ブロック毎に管理することでスループットの低下を招くこともなく、ブロック毎にノズルの吐出回数を計測して記録ヘッドの寿命の管理を行うことが可能であった。

特開２００６−２６４０７８号公報

しかし、特許文献１の方法は、標準とする記録データにおいて記録画素数が最大になる代表ノズルの記録画素数を累積して管理している。このため、頁ごとに記録画素数のバラつきが大きいときなどは、実際に記録を行った画素数に比べて計測した画素数の誤差が大きくでてしまう問題があった。

例えば、標準とする記録データよりも画素数が多い記録が多い場合には、すでに記録ヘッドは寿命に達しているにもかかわらず、記録装置は計測結果から、まだ記録ヘッドは寿命に達していないと判断して記録を継続する。これによって、所望の記録が行えず、記録品位の低下を招くおそれがあった。

よって本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、記録品位を低下させることなく記録ヘッドの寿命管理を行う記録システムおよび記録装置を実現することを目的とする。

そのため本発明の記録装置は、記録ヘッドに備えられた複数のノズルから液体を吐出することで記録媒体に記録画素を形成して記録を行う記録装置において、複数の前記ノズルは、所定数毎のブロックに分けられており、単位記録量ごとに、前記ブロック内の前記ノズルで、前記記録画素数が最も多い前記ノズルの前記記録画素数を最大の記録画素数として定め、前記最大の記録画素数を、記録データの全体に亘って累積して、前記記録ヘッドの寿命を管理する管理手段を備えることを特徴とする。

また、本発明の記録システムは、前記記録装置を用いることを特徴とする。

本発明によれば、複数のノズルを所定数毎のブロックに分け、単位記録量ごとに、ブロック内のノズルで、記録画素数が最も多いノズルの記録画素数を最大の記録画素数として定める。そしてその最大の記録画素数を、記録データの全体に亘って累積して記録ヘッドの寿命を管理する管理手段を備える。

これによって、記録品位を低下させることなく記録ヘッドの寿命管理を行う記録システムおよび記録装置を実現することができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は、本実施形態に係る記録システム１０００を模式的に示した模式図である。記録システム１０００は、記録装置１００と外部装置であるホストコンピュータ１０１を備えている。記録装置１００内の記録ユニット１０２は、ＵＳＢケーブル１０３を介してホストコンピュータ１０１に接続されている。

本実施形態における記録システム１０００は、用紙等の記録媒体１０８の幅全体にわたる、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）の長尺記録ヘッド１０４〜１０７を配列した、所謂フルライン型のインクジェット方式の記録ユニット１０２を備えている。記録ユニット１０２は、ホストコンピュータ１０１にて処理された各種データをＵＳＢケーブル１０３を介して受信して、その受信したデータに基づいて、記録媒体に対して液体を吐出することで記録を行う。記録ユニット１０２には、各色毎に備えられたインクタンク（不図示）からインクが供給され、供給されたインクは、対応する色の各記録ヘッド１０４〜１０７の複数のノズルから記録媒体に吐出されて記録が行われる。本実施形態では連続紙である記録媒体１０８を各記録ヘッド１０４〜１０７下に給送し、記録媒体検知センサ１０９による記録媒体の検出をトリガにして、各記録ヘッド１０４〜１０７により記録媒体に記録（画像）を形成する。なお、ここでは、記録媒体検知センサ１０９は予め記録媒体１０８に一定間隔で記されているマークを読み取るものとするが、記録媒体検知センサ１０９を搭載せず、外部からの信号などをトリガにして記録を開始してもよい。

なお、本実施形態では記録媒体１０８として連続紙を用いているが、以下では説明の簡略化のために、記録媒体１０８に一定間隔で記されているマークとマークの間を、１枚の記録媒体と表現して説明を行う。

図２は、本実施形態に係る記録装置１００の制御ハードウェアの構成を示すブロック図である。制御部２０１は、中央処理装置（ＣＰＵ）２０２を備え、不揮発性メモリ（ＲＯＭ）２０３に格納されている制御プログラムを実行し、各周辺装置を制御する。また、制御部２０１は、各種データ処理のワークエリアや受信バッファとして使用されるメモリ（ＲＡＭ）２０４や、画像展開部として使用されるイメージメモリ２０５等を備える。更にこの制御部２０１により、記録ヘッド１０４〜１０７を駆動するヘッド駆動回路２１０の制御や、各記録ヘッドを記録に最適な状態に保つためのクリーニング動作や記録動作を制御する各種モータ２０６を駆動するモータドライバ２１１の制御が行われる。また、更に制御部２０１は記録媒体１０８を記録ヘッド１０４〜１０７の下に給紙するための用紙搬送部２０７の入出力インターフェース制御部（Ｉ／Ｏ）２１２を制御する構成となっている。

また、本実施形態の記録装置１００は、ホストコンピュータ１０１から送信された画像データやクリーニングコマンドなどをＵＳＢなどのケーブルを介して受信するＵＳＢコントローラ２０８を有し、この受信した各種命令に従って動作する。但し、インターフェースはＵＳＢに限るものではなく、他の方式を用いてもよい。

本実施形態の記録装置１００は、各記録ヘッド１０４〜１０７がそれぞれ備える複数のノズルを所定数のブロックに分けて記録ヘッド１０４〜１０７の寿命管理を行っている。本実施形態のようなフルライン型の記録ヘッドには多数のノズルが設けられており、各ノズルについてデータの処理を行うと、処理に時間を要することから記録におけるスループットの低下を招くおそれがある。そこで、本実施形態のように複数のノズルをブロック毎に分けて、ブロック内のノズルはすべて同じ記録画素数（以下、記録ドット数ともいう）であると仮定して処理を行うことで記録処理のスループットの低下を防いでいる。

また、このようにして複数のノズルをブロックに分けた上で、ブロック毎のノズルの記録ドットを決定する際にあたっては、各ブロックで最も記録ドットの多いノズルの記録ドットを選択する。こうすることで、ブロック内の一部のノズルの記録ドットが極めて多い場合でも、その記録ドット数を管理して、ノズルの寿命管理を行うことができる。

以下、図面を参照して本実施形態の寿命管理方法を説明する。
図３は、本実施形態において、標準ドットカウント情報から記録ヘッド寿命管理データを計測する処理を示すフローチャートである。ステップＳ３００で記録処理が開始されると、ステップＳ３０１で、記録を行う全頁分の全ノズルの記録ドット数を計測する。そして、ステップＳ３０２で各頁毎に各ブロック毎の最大記録ドット数を算出して、全ての記録データ分の算出した各ブロック毎の最大記録ドット数を累積する。そして、Ｓ３０３で累積した最大記録ドット数と記録用データとを記録装置１００へ転送する。累積した最大記録ドット数と記録用データとを受信した記録装置１００は、ステップＳ３０４で各ブロックにおける累積した最大記録ドット数と所定の規定値とを比較して、累積した最大記録ドット数が所定の規定値以上であるかどうかを判断する。ステップＳ３０４で規定値以上（Ｙｅｓ）のブロックがある場合にはステップＳ２０５へと移行して、ＵＳＢコントローラ２０８を介してホストコンピュータ１０１に記録ヘッドが寿命であることを通知し、ユーザにも通知される。その際、記録動作は中止される。なお、このような制御は、不揮発性メモリ（ＲＯＭ）２０３に記憶されている制御プログラムを中央処理装置２０２が実行することにより行われる。ステップＳ３０４で規定値以下（Ｎｏ）の場合は、ステップＳ３０６へ移行して記録を開始する。その後、ステップＳ３０７で記録枚数をカウントして、ステップＳ３０８で全頁の記録が終了したかどうかを判断する。全頁の記録が終了した場合にはステップＳ３０９へと移行して記録処理を終了する。ステップＳ３０８で全頁の記録が終了していない場合には、ステップＳ３０６からステップＳ３０８を再度繰り返す。

以下、最大記録ドット数の決定方法について図面を参照して説明する。
図４（ａ）は記録サンプルを示しており、（ｂ）は（ａ）のうちブラックインクで記録される部分、（ｃ）はシアンインクで記録される部分、（ｄ）はマゼンタインクで記録される部分、（ｅ）はイエローインクで記録される部分をそれぞれ示している。このように各頁の記録データについて、各色成分毎に分けてノズルごとの記録ドット数をホストコンピュータ１０１で計測する。

図５は、１ブロックを８個のノズルとした場合のブロック分割のイメージ図である。例えば記録ヘッド１０４（ブラック）のノズル１からノズル８までをブロック１（４１１）、ノズル９からノズル１６までをブロック２（４１２）、といったように一定数（ここでは８個）のノズルごとに分割する。なお、ここでは便宜的に８個のノズルを１ブロックとしているが、実際にはフルライン型の記録ヘッドであれば多数のノズルが配置されていると考えられるので、６０ノズルずつなどより大きい単位でブロックに分割するのが適当であろう。

図６は、ブラックインク用記録ヘッド１０４における、ブロックとノズルとドット数の対応関係の例を一覧に示したものである。ここで、記録ヘッド１０４のドットカウントのうち、ブロック１（４１１）の中で最も記録ドット数が多いノズルはノズル４なので、ブロック１（４１１）の最大記録ノズルはノズル４でその記録ドット数は１６２（４２０）になる。従って、ブロック１の最大記録ドット数は１６２になる。同様にブロック２（４１２）の最大記録ノズルはノズル１６と求められ、その記録ドット数は８８（４２１）である。従って、ブロック２の最大記録ドット数は８８である。このように、ブロック毎に記録媒体１枚の最大記録ドット数を求める。

上記のように各ブロックについて最大記録ドット数を求めて、全頁の各ブロックの最大記録ドット数を累積する。そして、このようにして算出した最大記録ドット数を記録データと共に記録装置へ送信する。

このように、複数のノズルを所定数のブロックに分けて、そのブロック毎に１枚の記録媒体に対する最大記録ドットを求める。そして、それを全ての頁の記録データに対して行い各ブロック毎に累積する。そして、累積した最大記録ドットが規定値を超えたか越えていないかの判断によって記録ヘッドの寿命管理を行う。これによって、記録品位を低下させることなく記録ヘッドの寿命管理を行う記録システムおよび記録装置を実現することができた。

（他の実施形態）
上記実施形態ではインクジェット記録方式の記録装置について説明したが、インクジェット方式に限らず熱転写方式などにも同様に本発明は有効である。

また、上記実施形態では、フルライン型の記録ヘッドについて説明を行ったが、これに限定するものではなく、記録時に記録ヘッドの移動を伴うシリアルタイプの記録方式にも適用することができる。

また、上記実施形態では、記録媒体に連続紙を用いて説明したがこれに限定するものではなく、複数枚の記録媒体（例えばＡ４サイズ等）の記録を行うために適用してもよい。

また、上記実施形態では、記録ヘッドの寿命管理という目的のもと、記録ドットの管理方法について記述したが、もちろん単純な稼動履歴を得るために記録ドット数管理をおこなってもよい。

本実施形態に係る記録システムを模式的に示した模式図である。 本実施形態に係る記録装置の制御ハードウェアの構成を示すブロック図である。 標準ドットカウント情報から記録ヘッド寿命管理データを計測する処理を示すフローチャートである。 （ａ）は記録サンプルを示しており、（ｂ）は（ａ）のうちブラックインクで記録される部分、（ｃ）はシアンインクで記録される部分、（ｄ）はマゼンタインクで記録される部分、（ｅ）はイエローインクで記録される部分をそれぞれ示している。 １ブロックを８個のノズルとした場合のブロック分割のイメージ図である。 ブラックインク用記録ヘッドにおける、ブロックとノズルとドット数の対応関係の例を一覧に示したものである。

符号の説明

１０１ ホストコンピュータ
１００ 記録装置
１０２ 記録ユニット
１０４ 記録ヘッド
１０８ 記録媒体
１０９ 記録媒体検知センサ
２０１ 制御部
２０２ 中央処理装置
１０００ 記録システム

Claims (6)

1. 記録ヘッドに備えられた複数のノズルから液体を吐出することで記録媒体に記録画素を形成して記録を行う記録装置において、
   複数の前記ノズルは、所定数毎のブロックに分けられており、
   単位記録量ごとに、前記ブロック内の前記ノズルで、前記記録画素数が最も多い前記ノズルの前記記録画素数を最大の記録画素数として定め、
   前記最大の記録画素数を、記録データの全体に亘って累積して、前記記録ヘッドの寿命を管理する管理手段を備えることを特徴とする記録装置。
2. 前記管理手段は、記録データの全体に亘って累積した、前記最大の記録画素数と所定の規定値とを比較して管理を行うことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記比較の結果、記録データの全体に亘って累積した、前記最大の記録画素数の方が前記所定の規定値よりも大きい場合には、ユーザにその旨を通知することを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
4. 前記比較の結果、記録データの全体に亘って累積した、前記最大の記録画素数の方が前記所定の規定値よりも大きい場合には、記録動作を中止することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の記録装置。
5. 前記単位記録量は１枚の前記記録媒体に対する記録量であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の記録装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の記録装置を用いることを特徴とする記録システム。

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