JP2729816B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はインクジェット記録装置に関し、詳しくは、
インクを吐出する吐出口が形成された記録ヘッド前面を
ワイピングする手段を備えたインクジェット記録装置に
関する。

〔従来の技術〕

プリンタやファクシミリ等の記録装置は、記録方式に
よって、サーマル式、ワイヤドット式、インクジェット
式、あるいはレーザービーム式などに分けることができ
る。

また、記録時の走査方式によって、記録ヘッドをキャ
リッジに搭載して印字桁方向に主走査するシリアル式、
同時に１ライン分づつ記録するラインプリント式、ある
いは１ページ分まとめて記録するページプリント式など
に分けることができる。

上記インクジェット式の記録装置は、吐出口を有する
記録ヘッドに設けたインク吐出用のエネルギー発生手段
を印字データに基いて駆動することにより、前記吐出口
からインク滴を吐出して記録媒体（用紙など）に画像を
記録していくよう構成されている。

この種のインクジェット記録装置、特にバブルジェッ
ト（BJ）方式のインクジェット記録装置においては、吐
出したインク滴より生じた水蒸気が記録ヘッド前面（吐
出口形成面）に結露することによって吐出不安定または
不吐出を起こすことがあり、これを防ぐためには、定期
的に記録ヘッド前面をワイピング（拭き取り）する必要
がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

記録ヘッド前面における結露の量は、各吐出口から吐
出したインク量に依存する。

しかし、従来のインクジェット記録装置においては、
上記ワイピング操作の時間間隔を一定に設定していたの
で、ベタ印字時の結露量を基準にしてワイピング（拭
き）間隔を決定すると、白地（非印字部）の多い通常の
印字（文字など）を記録する際、ワイピング操作によっ
て必要以上に印字速度の低下を招くことになる。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決でき、
実際に生じる結露の量に応じた最適な時間間隔でワイピ
ング操作を実行することにより、印字速度の低下を防止
しうるインクジェット記録装置を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、吐出口とインクを吐出するためのエネルギ
ー発生手段を有する記録ヘッドを用いて、印字データに
基づいて前記エネルギー発生手段を駆動することによ
り、前記吐出口からインク滴を吐出して記録媒体に記録
画像を形成するインクジェット記録装置において、前記
印字データに基づいて、インクの吐出を行わせるデータ
のときに加算して計数するとともにインクの吐出を行わ
せないデータのときに減算して計数し、計数した値に基
づいて前記印字データ中のインクの吐出を行わせるデー
タの分布状態を測定する測定手段と、前記記録ヘッドの
吐出口が形成される面をワイピングするワイピング手段
と、前記測定手段により、インクの吐出を行わせるデー
タの分布状態に基づいて、前記ワイピング手段によりワ
イピングを行うタイミングを制御する制御手段と、を有
する構成により、上記目的を達成するものである。

〔実施例〕 以下図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明を実施したインクジェット記憶装置の
要部斜視図である。

第１図において、１は記録装置のシャーシ（枠体）
を、２は前面にインク滴吐出用の吐出口を有する記録ヘ
ッド（インクジェットヘッド）を、３は記録ヘッドを搭
載したキャリッジを、４はキャリッジを案内するレール
を、５はキャリッジを案内支持するガイド軸を、６はペ
ーパーフィードローラ（搬送ローラ）を、７はピンチロ
ーラを、８は本体基板とキャリッジ上の回路とを接続す
るフレキシブルケーブルを、９は装置本体側のインクタ
ンクから記録ヘッドへインクを供給するチューブを、10
は記録ヘッド２の前面（吐出口面）をワイピング（拭き
払い）するワイパーをそれぞれ示す。

記録ヘッド２には例えば128個の吐出口が縦に配列し
て設けられ、バブルジェット式の場合は各吐出口を前端
開口とする128本のインクジェットノズルが設けられて
いる。

キャリッジ３は、レール４とガイド軸５によって印字
桁方向に往復動可能に支持されており、記録ヘッド２の
走査は該キャリッジ３の動きによって制御される。

ペーパーフィードローラ６とピンチローラ７は記録媒
体（用紙など）を縦方向に搬送する。

フレキシブルケーブル８は記録ヘッド２の制御のため
の信号を伝えるものであり、インク供給チューブ９は記
録ヘッド２へインクを供給するものである。

前記ワイパー10は記録ヘッド２の前面の拭き払い動作
を行なうべく前進後退可能に設けられており、例えば、
ホームポジションで記録ヘッド２の前面に対し密閉隔離
可能に配置されたインク回復装置10Aの側面などを利用
して取付けられる。

こうして、吐出口を有する記録ヘッド２にインクを供
給するとともに、該記録ヘッド２に設けられたインクを
吐出するためのエネルギー発生手段を印字データに基い
て駆動することにより、前記吐出口からインク滴を吐出
して記録媒体（用紙やプラスチック薄板などの記録媒
体）に記録画像を形成するインクジェット記録装置が構
成されている。

然して、本発明によるインクジェット記録装置は、ホ
ストコンピュータ等から転送されてくる印字データを受
信する手段と、受信した印字データ中の印字ドット数ま
たは印字ドットの分布状態を測定する手段と、記録ヘッ
ド前面をワイピングする手段と、印字ドット数または印
字ドットの分布状態に基づいてワイピングを実行する時
間間隔を制御する手段とを有する構成になっている。

前記印字ドットは、黒ドットに限られるものではな
く、Ｙ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、ク
リアインク、消去用インク等のドットであってもよい。

また、前記ワイピングを実行する時間間隔を制御する
手段は、予め決定されたシーケンスに基づいてワイピン
グの時間間隔を設定するものであってもよし、可変なも
のであってもよい。

第２図は本発明によるインクジェット記録装置の制御
系のブロック図である。

第２図において、記録装置11は、ホストシステム12か
らシリアルイメージインターフェース（ビデオインター
フェース）によって転送される画像（印字）データを、
インターフェース回路13を使って受信する。

インターフェース回路13には、シリアル転送される印
字データを例えば８ビットごとにパラレルに変換し、VR
AM制御回路14を通してVRAM15に格納する。

また、インターフェース回路13は印字データ中の印字
ドット数をカウントする回路13aを備えている。

VRAM15は例えば64K×８ビットのダイナミックRAMであ
り、約200ラスター分の印字（画像）データを記憶す
る。

VRAM制御回路14はインターフェース回路13からVRAM15
へのデータ転送とVRAM15から印字データ転送回路16への
データ転送を切り換えるとともにデータ転送のタイミン
グを制御する。

マイクロプロセッサ17は記録装置11の制御の中心をな
すものであり、プログラムを格納したROM18、RAM19、ポ
ート20およびタイマー21を内蔵している。

マイクロプロセッサ17はRAM19を使って印字した印字
ドット（インク吐出によって形成するドット）の総数Nb
を記憶する部分19aを備えている。

マイクロプロセッサ17は、バス信号線を通じてインタ
ーフェース回路13、印字ヘッド制御回路22および印字デ
ータ転送回路16を制御し、ポート20を使用して印字機構
部23を制御する。

印字ヘッド制御回路22はラッチ信号L1によってヘッド
２内のシフトレジスター24に格納されている印字データ
をラッチ25へ移し、駆動信号HEO〜HE3によってヘッドト
ライバ26を介して、ヘッド２を３時分割駆動する。

印字データ転送回路16は、VRAM15に格納されている印
字データを垂直方向に例えば128ビット読み出し、ヘッ
ド２内のシフトレジスタ24に転送する。データ数の128
ビットはヘッド２のインク滴吐出手段すなわちドット形
成素子（印字素子）27の数128に対応している。

前記マイクロプロセッサ17は、ポート20を介して、印
字機構部23を制御する。

この印字機構部23には、記録媒体送り（搬送）モー
タ、キャリッジモータ、ワイパー駆動源などが含まれ
る。

第３図は第２図の制御系を備えた本発明によるインク
ジェット記録装置の動作を示すフローチャートである。

第３図において、印字動作が開始されると、ステップ
101で１ラスター分の画像データを受信し、ステップ102
において該画像データ中の印字ドットの数をカウンタ13
aでカウントし、その値を印字ドット総数Nbに加算して
いく。

次いでステップ103で画像データを128ラスター（印字
ヘッドの吐出口の数に対応するラスター数）分受信した
か否かを判別する。

未だ受信していない場合はステップ101へ戻って以上
の動作を繰返し、128ラスター分受信している場合はス
テップ104へ進んでキャリッジ３を移動させて走査しな
がら、ステップ105において印字データを印字ヘッド２
へ転送し、ステップ106で記録ヘッド２のドット形成素
子を駆動して用紙などの記録媒体上に記録画像を形成し
ていく。

ステップ107で１行分の印字を終了したか否かを判別
し、否であればステップ104へ戻って以上の各動作を繰
返す。

ステップ107で１行分の印字が終了している場合はス
テップ108へ進んで印字ドットの総数Nbがワイピング
（拭き操作）を必要とする個数Nwに達したか否かを判別
する。

印字ドット数が設定値NWに達した場合は、ステップ10
9でキャリッジ３をホームホームポジションへ移動さ
せ、ステップ110でワイピング（ワイパー10を前進させ
て記録ヘッド２を移動させることにより可撓性のワイパ
ーブレードで該記録ヘッド２の前面すなわち吐出口を有
する面を拭き払う動作）を行い、次のステップ111で印
字ドットのカウンタ値（総数）Nbを零にリセットした
後、ステップ112で記録媒体送りを行ない、ステップ113
で１ページ分の印字を終了したか否かを判別する。

ステップ108で印字ドット総数Nbが設定値Nwに達して
いない場合はステップ112へジャンピングして記録媒体
送りを行ない、ステップ113へ進む。

ステップ113で１ページ分の印字が終了した場合は印
字動作を終了させ、未だ１ページ分の印字が終っていな
ければステップ101へ戻って以上の各ステップを再び繰
返す。

第４図は本発明によるインクジェット記録装置の別の
実施例における制御系のインターフェース回路13に内蔵
される印字密度評価回路の構成を示す。

第４図に示す印字密度評価回路は、アップダウンカウ
ンタ31、コンパレータ32、Ｄフリップフロップ33および
出力バッファ34を備えている。

第４図において、ホストシステム12（第２図）からの
画像データは画像データの信号VDOおよびクロック信号V
DOCKによって送られてくる。

アップダウンカウンタ31は、黒色印字の場合、画像デ
ータが印字のときはカウントアップし、非印字のときは
カウントダウンする。そのため、黒ドットが連続するほ
どカウント値は大きくなる。

コンパレータ32はカウンタ31の出力値とＤフリップフ
ロップ33の出力値とを比較する。Ｄフリップフロップ33
は自身の値より、カウンタ31の出力値の方が大きい時、
カウンタ31の出力値を記憶する。

したがって、Ｄフリップフロップ33は１ラスター中に
おけるカウンタ31の出力の最大値を記憶することにな
る。

Ｄフリップフロップ33の出力値は、出力バッファ34を
通してマイクロプロセッサ17に読み出される。

信号OEは出力バッファ34の出力制御信号である。

以上説明した第４図の印字密度評価回路を備えたイン
クジェット記録装置によれば、アップダウンカウンタ31
で印字ドットの数を測定し、印字ドットの密度が高く設
定値に達したときワイピングを実行するので、同じ、印
字ドット数であってもドットが集中した時は分散してい
る字に比べて早めにワイピングが行なわれる。

したがって、本実施例においては、印字ドットの数が
多くしかも一定以上の集中度で印字ドットが分布してい
る時に、これを検出して早め目にワイピングを行ない、
そうでなければワイピング間隔が長くなるように制御さ
れる。

こうして、必要最小限のワイピング動作を実行するこ
とにより印字速度の低下を防止しうるインクジェット記
録装置が得られる。

なお、ワイピングの方法としては、柔軟性のあるブレ
ードで記録ヘッド２の前面を拭く方法と、吸水性のある
部材を記録ヘッド２の前面に押し当てて拭き方法があ
る。

第５図は第４図のインターフェース回路を用いて印字
ドット数の集中度に応じてワイピング間隔を決定する記
録動作のフローチャートである。

第５図において、印字動作が開始されると、ステップ
201で１ラスター分の画像データを受信し、ステップ202
において、カウンタ13aでこの画像データ中の印字ドッ
トの数を計数し、その値を印字ドット総数Nbに加算して
いく。

次いで、ステップ203において、第４図に示したよう
な印字密度評価回路による補正値を総数Nbに加算し、ス
テップ204で画像データをヘッド２のドット形成素子
（吐出口）の数に対応するラスター数（例えば128ラス
ター）分受信したか否かを判別する。

未だラスター数分のデータを受信していない時はステ
ップ201へ戻って以上の各ステップを繰返す。

前記ラスター数分のデータを受信した場合はステップ
205へ進んでキャリッジ３を移動させて走査しながら、
ステップ206において印字データを記録ヘッド２へ転送
し、ステップ207で記録ヘッド２のインクを吐出するた
めのエネルギー発生手段を駆動して記録媒体上に記録画
像を形成（記録）していく。

ステップ208で１行分の印字を終了したか否かを判別
し、否であればステップ205へ戻って前述の印字動作を
繰返し、１行分の印字が終了した時はステップ209へ進
んで印字ドットの総数Nbがワイピングを必要とする数Nw
に達したか否かを判別する。

印字ドット数がNwに達した時はステップ210でキャリ
ッジ３をホームポジションへ移動させ、ステップ211で
ワイピングすなわちキャリッジ３を移動させることによ
り、前進したワイパー10で記録ヘッド２の前面を拭き払
う動作を行ない、ステップ212で印字ドット数（カウン
タ値）Nbを０にリセットした後、ステップ213で記録媒
体の送りを行ない、ステップ214で１ページ分の印字を
終了したか否かを判別する。

ステップ209で印字ドット数Nbが設定値Nw達していな
い場合はステップ213へジャンピングして記録媒体の送
りを行ない、ステップ214へ進む。

ステップ214で１ページ分の印字が完了した場合は印
字動作を終了させ、未だ完了していない場合はステップ
201へ戻って再度以上の各ステップを繰返す。

第６図は、第２図中のインターフェース回路13内に設
けられる印字密度評価回路の第４図とは異なるさらに別
の構成例を示すブロック図である。

第６図において、41は加算定数を、42は減算定数を、
43はセレクタを、44はアダー（加算器）を、45はＤフリ
ップフロップを、46はコンパレータを、47はＤフリップ
フロップを、48は出力バッファーをそれぞれ示す。

前記セレクタ43は画像データが印字のときは加算定数
41の設定値＋Ｎを選択し、非印字のときは減算定数42の
設定値−Ｍを選択する。

そのため、Ｄフリップフロップ45の値は印字ドット１
個当り＋Ｎに計数され、非印字ドット１つ当り−Ｍに計
数される。これらの設定値＋Ｎ、−Ｍは例えば＋３、−
２などに設定されるが、これはレジスタやスイッチ等に
よって可変させることができる。

したがって、印字ドットの連続度とＤフリップフロッ
プ45の増減度との関係を自由に設定することができる。

第６図中のコンパレータ46、Ｄフリップフロップ47、
出力バッファ48等の機能は、第４図中のコンパレータ3
2、Ｄフリップフロップ33、出力バッファ34等の機能と
実質上同じである。

この場合、印字ドットの集中度については、印字デー
タをドットイメージで水平方向に展開してシリアル受信
する際、印字ドットならレジスタを＋Ｎ、非印字ドット
なら−Ｍして１ラスタ中におけるレジスタ最大値が一定
値を超えたら、印字ドット数が集中していると判断され
る。

以上説明したように、本発明は、記録装置において印
字データ中の印字ドットの数や集中度などを評価し、こ
の評価に基いて記録ヘッド２の前面の結露を除去するワ
イピング動作の間隔を決定するので、ワイピング間隔を
常に最適化するような制御が可能となり、不要不急のワ
イピング動作を防止し、必要最小限の回数だけワイピン
グを実行するように制御でき、印字速度の低下を防止し
うるインクジェット記録装置が得られた。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、吐
出口とインクを吐出するためのエネルギー発生手段を有
する記録ヘッドを用いて、印字データに基づいて前記エ
ネルギー発生手段を駆動することにより、前記吐出口か
らインク滴を吐出して記録媒体に記録画像を形成するイ
ンクジェット記録装置において、前記印字データに基づ
いて、インクの吐出を行わせるデータのときに加算して
計数するとともにインクの吐出を行わせないデータのと
きに減算して計数し、計数した値に基づいて前記印字デ
ータ中のインクの吐出を行わせるデータの分布状態を測
定する測定手段と、前記記録ヘッドの吐出口が形成され
る面をワイピングするワイピング手段と、前記測定手段
により、インクの吐出を行わせるデータの分布状態に基
づいて、前記ワイピング手段によりワイピングを行うタ
イミングを制御する制御手段と、を有する構成にしたの
で、印字状態の変化に対応してワイピング間隔を常に最
適に維持することができ、不要不急のワイピング動作を
なくすことにより、印字速度の低下を防ぐことができる
インクジェット記録装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したインクジェット記録装置の要
部斜視図、第２図は第１図の記録装置の制御系のブロッ
ク図、第３図は第２図の制御系の動作のフローチャー
ト、第４図は本発明の別の実施例における印字密度評価
回路のブロック図、第５図は第４図の評価回路を用いた
インクジェット記録装置の記録動作のフローチャート、
第６図は本発明のさらに他の実施例における印字密度評
価回路のブロック図である。 ２……記録ヘッド、３……キャリッジ、９……インク供
給チューブ、10……ワイパー（拭き払い手段）、13……
インターフェース回路、13a……印字ドットカウンタ、1
9a……印字ドット総数（Nb）記憶部、31……アップダウ
ンカウンタ、41……加算定数（＋Ｎ）、42……減算定数
（−Ｍ）。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吐出口とインクを吐出するためのエネルギ
   ー発生手段を有する記録ヘッドを用いて、印字データに
   基づいて前記エネルギー発生手段を駆動することによ
   り、前記吐出口からインク滴を吐出して記録媒体に記録
   画像を形成するインクジェット記録装置において、 前記印字データに基づいて、インクの吐出を行わせるデ
   ータのときに加算して計数するとともにインクの吐出を
   行わせないデータのときに減算して計数し、計数した値
   に基づいて前記印字データ中のインクの吐出を行わせる
   データの分布状態を測定する測定手段と、 前記記録ヘッドの吐出口が形成される面をワイピングす
   るワイピング手段と、 前記測定手段により、インクの吐出を行わせるデータの
   分布状態に基づいて、前記ワイピング手段によりワイピ
   ングを行うタイミングを制御する制御手段と、 を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】請求項１記載のインクジェット記録装置に
   おいて、前記測定手段においてインクの吐出を行わせる
   データのときに加算する定数と、インクの吐出を行わせ
   ないデータのときに減算する定数とを、それぞれ設定可
   能とすることを特徴とするインクジェット記録装置。