JP6059045B2 - 記録装置、記録システムおよび制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、記録ヘッドを搭載した記録装置、記録システムおよび制御方法に関する。

液体噴射記録法により記録を行うインクジェット記録装置で用いられる記録ヘッドでは、記録素子である発熱抵抗体（ヒータ）によって発生した熱エネルギーを液体に与え、液体中に発泡現象を生じさせる。そして、その発泡のエネルギーにより吐出口（ノズル）からインク液滴を記録媒体に向けて吐出する。このような記録ヘッドでは、記録密度（解像度）の向上のために、シリコン半導体基板上などに微細なヒータを多数個配置する。また、各ヒータに対向するように吐出口も配置される。また、ヒータを駆動するための駆動回路や周辺回路も同様に、シリコン半導体基板上に設けられる。例えば、数十から数千個のヒータと、各ヒータを駆動するドライバと、ヒータ数と同一ビット数のシフトレジスタと、シフトレジスタから出力される記録データを一時的に記憶するラッチ回路とが、同一のシリコン半導体基板内に設けられる。なお、シフトレジスタは、シリアルに入力される画像データを各ドライバにパラレルに出力するために用いられる。

このように、近年、素子基板のドライバ、シフトレジスタ、ラッチ回路等から成る論理回路の集積化が進んでいる。ここで、１つのヒータに流れる電流が、瞬間的に極めて高い電流値に達する場合がある。同時にオン（加熱）となるヒータの数が多い場合には、例えば１〜数アンペア程度のパルス状の電流が、フレキシブル配線間内のヒータを駆動するための電源ライン及び接地（ＧＮＤ）ラインに流れることになる。

フレキシブル配線は、インクジェット記録装置本体の制御部と、移動するキャリッジ上の記録ヘッドとの間で、記録データ及び制御信号の転送、又は、電源供給を行うために構成される。フレキシブル配線は、キャリッジの往復移動に伴って移動するので、その移動用の空間を確保する必要がある。その移動可能に構成するための引き回しに多少でも不具合があると、フレキシブル配線が容易に破損してしまうので、その移動用の空間には他の部材と干渉し合わないように適切に余裕を持たせる必要がある。しかしながら、そのことがインクジェット記録装置本体の小型化を阻害する要因となり、設計上の制約となっていた。そのようなフレキシブル配線の問題を解決するために、特許文献１では、キャリッジ上にＥＤＬＣ（電気二重層キャパシタ）を搭載し、フレキシブル配線を完全になくした構成が記載されている。

ところで、上述したようにインク液滴を吐出するためにヒータに電流が流れる（瞬時に電流変化が起きる）と、インクジェット記録装置本体から記録ヘッドまでのフレキシブル配線や記録ヘッド内の配線等で発生する誘導結合による誘導ノイズが生じる。その結果、記録ヘッド用の素子基板上の論理回路部が誤動作するおそれが生じる。

特開平１１−３２０９２８号公報

ＥＤＬＣを搭載し、フレキシブル配線を完全になくした構成のインクジェット記録装置においては、装置本体とキャリッジ双方の充電端子が接触すると、ＥＤＬＣへの充電を開始し、本体装置側でＥＤＬＣの充電完了を検出すると充電を停止する。ここで、フレキシブル配線が完全にない構成により、従来のフレキシブル配線間で発生するノイズの影響はなくなる。しかしながら、キャリッジ双方の充電端子が接触時でしか充電できないことになる。つまり、充電のためだけに、キャリッジが停止しなくてはならず、記録時間の効率を低下させてしまう。

本発明の目的は、このような従来の問題点を解決することにある。本発明は、上記の点に鑑み、ＥＤＬＣを搭載した記録ヘッドを走査して記録を行う場合に、記録効率とノイズの低減を実現する記録装置、記録システムおよび制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る記録装置は、充電可能な蓄電手段を有する記録ヘッドと、前記蓄電手段の残容量に基づいて、前記記録ヘッドによる記録データに基づく記録を完了できるか否かを判定する判定手段と、前記蓄電手段に電力を供給するための電源ラインと、前記記録データを転送するための転送ラインとを有する配線と、前記判定手段により完了できると判定された場合に、前記蓄電手段の充電を行わずに前記配線を介して前記記録データを前記記録ヘッドに転送し、前記判定手段により完了できないと判定された場合に、前記配線を介して前記蓄電手段の充電を行いつつ前記記録データを前記記録ヘッドに転送するように制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ＥＤＬＣを搭載した記録ヘッドを走査して記録を行う場合に、記録効率とノイズの低減を実現することができる。

記録ヘッド周辺の構成を模式的に示す斜視図である。 キャリッジをＡ−Ａ方向に切断して側面から見た断面図である。 キャリッジに搭載された記録ヘッドのノズル付近の構造を示す図である。 第１の実施形態におけるインクジェット記録装置の内部構成を示す図である。 本実施形態における出力制御処理の手順を示すフローチャートである。 第２の実施形態におけるインクジェット記録装置の内部構成を示す図である。 本実施形態における出力制御処理の手順を示すフローチャートである。 第３の実施形態におけるインクジェット記録装置の内部構成を示す図である。 本実施形態における出力制御処理の手順を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。

〔第１の実施形態〕
図１は、キャリッジ移動型のインクジェット記録装置１００の記録ヘッド周辺の構成を模式的に示す斜視図である。また、図２は、図１に示すキャリッジ１０９をＡ−Ａ方向に切断して側面から見た断面図である。また、図３は、キャリッジ１０９に搭載された記録ヘッドのノズル付近の構造を示す図である。図１に示すように、インクジェット記録装置１００は、固定されたガイドレール１０６と搬送ベルト１０８を備えている。キャリッジ１０９は、ガイドレール１０６と搬送ベルト１０８に案内され、記録媒体１０４の搬送方向に直交し且つ記録媒体１０４の記録面に対して平行な方向に往復移動する。

インクジェット記録装置１００は、キャリッジ１０９とインクジェット記録装置本体（以下、単に、装置本体とも呼ぶ）とを電気的に接続しているフレキシブル配線１０２を有する。装置本体側から転送されたインクの吐出制御を行うための記録データは、フレキシブル配線１０２を介してキャリッジ１０９に転送され、転送された記録データに基づいて画像の記録が行われる。また、本実施形態では、フレキシブル配線１０２は、単一層（１枚）として構成されている。フレキシブル配線１０２は、ＥＤＬＣ（電気二重層キャパシタ）１０３に電力を供給するためのパターンを含む。また、記録データを転送するための信号線と、キャリッジ１０９の位置情報を転送するための信号線と、記録ヘッド２００上のヒータの温度情報を転送するための信号線も含む。

キャリッジ１０９を移動して走査を行う場合、エンコーダスケール１０７をキャリッジ用エンコーダ２０１が現在のキャリッジ１０９の位置をエンコーダフィルムから光学的に読み取る。そして、装置本体側の制御部がキャリッジモータ（不図示）を駆動することにより、キャリッジ１０９の走査制御が行われる。ホームポジション１０１では、記録ヘッド２００のキャッピング、記録ヘッド２００のノズルのインク吐出面の払拭、記録ヘッド２００の回復動作等が行われる。

ＥＤＬＣ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｄｏｕｂｌｅ−ｌａｙｅｒ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）１０３は、電気二重層キャパシタである。図２に示すように、ＥＤＬＣ１０３はガイドレール１０６に覆われるように設けられている。ＥＤＬＣ１０３は、小型で大きな静電容量（蓄電容量）を有する。そのため、充放電を繰り返して行ってもキャパシタとしての性能が劣化しにくい、急速な充放電ができる、安全性が高い等の長所を持つことから、様々な分野において電力を蓄積するための部品として使用されている。一般的に、使用電圧である所定の充電電圧まで充電電圧と等しい定電圧で充電すると充電効率が低下し時間がかかる。充電時間はなるべく短い方が良いので、定電流による充電が行われることが多い。定電流による充電は、定電圧充電のおよそ２倍の効率で充電可能といわれている。

１つのＥＤＬＣ１０３当たりの出力電圧は、他の蓄電池などと比較すると小さい。そのため、１つでは記録ヘッド２００のヒータを駆動するための高電圧を生成することができない。従って、本実施形態では、キャリッジ１０９上のＥＤＬＣ１０３でヒータを駆動するための高電圧を生成するために、複数のＥＤＬＣ１０３を直列に接続している。ＥＤＬＣ１０３には、フレキシブル配線１０２を介して電力が給電され、充電されたＥＤＬＣ１０３の電力が、キャリッジ１０９において必要な電力として使用される。

キャリッジ１０９には、記録ヘッド２００が着脱自在に装着されている。また、記録ヘッド２００と共に、キャリッジ１０９にはインクタンク１０５も着脱自在に装着されている。記録ヘッド２００及びインクタンク１０５は、キャリッジ１０９の移動に伴って往復移動する。

次に、図３を参照しながら、記録ヘッド２００の詳細について説明する。記録ヘッド２００のシリコン半導体基板３０２上には、配線を通して通電可能な複数の発熱抵抗体（ヒータ）４００を配列した記録素子列（ノズル列）が形成されている。そのシリコン半導体基板３０２上には流路形成部材（被覆樹脂材料）３０３が形成されており、流路形成部材３０３には、各ヒータ３０６に対応した複数の吐出口（ノズル）３０１が形成されている。シリコン半導体基板３０２はシリコン等の半導体基板であり、ヒータ３０６はタンタルシリコンナイトライド（ＴａＳｉＮ）等によって形成されている。

ヒータ３０６によって発生した熱エネルギーを液体に与えて、液体中に発泡現象を生じさせる。そして、その発泡エネルギーにより吐出口３０１からインク滴を吐出する。記録ヘッド２００による記録密度（解像度）の向上及び記録速度向上のために、吐出口３０１は、ヒータ３０６ごとにそのヒータに対向し、且つ半ピッチ分ずれるように、配置されている。シリコン半導体基板３０２上には、さらに各ヒータ３０６を駆動するドライバと、ヒータ３０６の数と同一ビット数のシフトレジスタと、記録データを一時的に記憶するラッチ回路とが設けられている。なお、シフトレジスタは、シリアル形式で入力された記録データを各ドライバにパラレル形式で出力する。

各吐出口３０１は、ヒータ３０６に対応するように、２つの吐出口列Ｌ１、Ｌ２に沿って所定のピッチＰで配列されており、さらに、吐出口列Ｌ１側の吐出口３０１と吐出口列Ｌ２側の吐出口３０１は、各配列方向に半ピッチ分（Ｐ／２）ずつずれている。本実施形態では、各吐出口列Ｌ１及びＬ２が６００ｄｐｉで配列しているとした場合に、半ピッチ分ずれることにより、１２００ｄｐｉを実質的に実現している。記録素子基板３０２には、共通液室３０４と穴状のインク供給口３０７が形成されており、シリコン半導体基板３０２と流路形成部材３０３との間には、複数の吐出口３０１のそれぞれに連通する複数のインク流路（発泡室）３００が形成されている。流路形成部材３０３は、インク流路３００の壁を有し、シリコン半導体基板３０２と接することによりインク流路３００を形成する。インク供給部材３０５から、共通液室３０４とインク供給口３０７を通して供給されるインクは、各インク流路３００内に流入される。インク流路３００内のインクは、インク流路３００に対応するヒータ３０６の発熱により発泡し、その発泡エネルギーによってインク流路３００に対応する吐出口３０１から吐出される。

次に、インクジェット記録装置の記録ヘッドにおいて発生するノイズ源について説明する。上述したように、吐出エネルギー発生素子としてヒータを用いた場合、インクに膜沸騰現象を生起させるためにヒータに流れる電流は、瞬間的に極めて高い電流値となる。さらに、同時にオン（加熱）となるヒータ数が多い場合には、例えば、１〜数アンペア程度のパルス状の電流が、ヒータを駆動するための電源ライン及び接地（ＧＮＤ）ラインに流れることになる。

電源ラインに上記のような大電流が断続的に流れると、インクジェット記録装置本体から記録ヘッドまで配設されたフレキシブル配線や記録ヘッド内の配線等で発生する誘導結合によって誘導ノイズが生じる。フレキシブル配線上に電源ラインと、記録データ転送用ラインとが近接して設けられていると、その部分で誘導ノイズにより信号が悪影響を受け、論理回路部の誤動作の原因となってしまう。誘導ノイズは、単位時間（ヒータ駆動オン／オフ）当たりの電流の変化量が大きくなるほど、そのノイズレベルが高くなる。さらに、記録データの転送速度が高くなるほど、記録データのパルス幅が短くなるので、ノイズの影響を受けやすくなる。従って、高精細で高速記録が求められる記録ヘッドでは、ノイズ対策が極めて重要である。なお、吐出エネルギー発生素子としてヒータを使用した例を説明したが、ピエゾ素子を使用した場合であっても同じである。

上記のような、ノイズの問題を解消するために、ノイズ源となる電源ラインと記録データ転送用ラインとを物理的に影響し合う位置関係に配置しない、つまり、干渉しないロケーションにお互いを配置するということが考えられる。つまり、フレキシブル配線を複数層とし、電源ラインと記録データ転送用ラインとをそれぞれ異なるフレキシブル配線の層に割り当てて配置するとともに、フレキシブル配線の層間にノイズシールド部材を挟み込むように構成することが考えられる。しかしながら、そのような構成では、フレキシブル配線の引き回しに制限が生じたり、製造過程が煩雑になるおそれがある。

一方で、記録ヘッドの駆動用電源としてＥＤＬＣを用い、記録データについては無線通信により送信することで、フレキシブル配線をなくした構成が考えられる。しかしながら、そのような構成では、装置本体とキャリッジの双方の充電端子が接触したときのみでないとＥＤＬＣの充電が開始されない。また、ＥＤＬＣの容量が大きい場合には、キャリッジ上のＥＤＬＣへの充電に時間がかかることになる。

また、ＥＤＬＣをインクジェット記録装置のヒータの駆動電源として用いる際には、その容量において以下のようなことを考慮する必要がある。即ち、記録の際には、少なくとも記録媒体１頁を記録完了するまでは、記録を停止しないようにする必要があるということである。これは、ページ印刷の最中に、回復処理等で記録を休止した場合、休止中に記録ヘッドの温度が急激に低下することによる記録濃度の変化を防ぐためである。記録濃度の変化は、高デューティ画像の場合に顕著となる。そのため、ＥＤＬＣの容量は少なくとも１ページ分の高デューティ画像の記録に必要な最低限の電力量に対応できることが良い。しかしながら、その電力量に対応するためには、比較的、大容量のＥＤＬＣが要求される。その結果、充電時間も長くなり、特に、連続記録時には、途中で長時間の待機時間が必要となる場合もある。一方で、充電時間を短くする点では、ＥＤＬＣの容量を小さくすることも考えられるが、画質の低下を招いたり、頻繁な充電が必要となってしまう。以上のように、ＥＤＬＣを搭載したインクジェット記録装置では、画質とスループットとの間は、トレードオフの関係となる。

そこで、本実施形態においては、フレキシブル配線については、従来と同様に、単一層に電源ラインと記録データ転送用ラインとを併設させた状態とする。また、図１及び図２に示すように、キャリッジ１０９にはＥＤＬＣ１０３を搭載している。本実施形態においては、記録ヘッド２００への記録データ転送時には、フレキシブル配線１０２の電源ラインは完全にオフとするか、若しくは、一定の状態で電流を流し続けておく。つまり、ＥＤＬＣの電力のみを用いて記録を行う場合には、フレキシブル配線の電源ラインは完全にオフとする。また、ＥＤＬＣを充電しながら記録を行う場合には、定電流源により一定の状態で電流を流し続ける。本実施形態では、そのような構成により、上述のノイズ発生の可能性を低減することができる。また、上記の２つの記録モードは、記録データの大きさとＥＤＬＣの残容量との関係により決定される。

ＥＤＬＣを充電しながら記録する記録モードにおいて、充電のオン／オフの状態が生じると、充電電流がオフとなることにより瞬間的にノイズが発生し、その影響を受ける可能性がある。そのため、本実施形態では、ＥＤＬＣ１０３の充電のオン／オフ時には、記録データを転送しないようにする。具体的には、ＥＤＬＣ１０３の現在の残容量を常にモニタリングし、記録データの大きさ（大きさを電圧換算する）と比較し、ＥＤＬＣ１０３の残容量で記録完了できると判定された場合には、フレキシブル配線１０２を介して記録データのみを転送する。一方、ＥＤＬＣ１０３の残容量で記録完了できないと判定された場合には、ＥＤＬＣ１０３を充電しながら記録データを転送する。

また、記録データ転送中にＥＤＬＣ１０３が満充電状態になると、充電オフによる電流変化でノイズが発生してしまうので、満充電状態になるまでに記録データの転送が完了するか否かの判定も行う。満充電状態になるまでに記録データの転送が完了すると判定された場合には、ＥＤＬＣ１０３に充電しながら記録データの転送を行う。一方、満充電状態になるまでに記録データの転送が完了しないと判定された場合には、記録完了可能な電圧までＥＤＬＣ１０３を充電した後に、記録データのみを転送する。本実施形態では、以上のような構成により、ＥＤＬＣ１０３の充電のオン／オフ時の電流変化により発生するノイズを回避することができる。

本実施形態においては、フレキシブル配線は単一層（１枚）であり、電源ラインと記録データ転送ラインとが併設されている。従って、フレキシブル配線１０２を複数層として、電源ラインと記録データ転送用ラインとを異なる層に割り当てて間にシールドを設けた構成としなくても良く、シンプルに構成することができる。また、フレキシブル配線１０２によりＥＤＬＣ１０３を常に充電しながら記録を行うので、充電のためにキャリッジを停止させる必要がないので、複数ページに渡っての連続記録も可能となる。また、記録データの転送は、ＥＤＬＣ１０３の残容量及び記録データの転送時間に応じて行われるので、充電のオン／オフ時による電流変化で発生するノイズを回避することができる。

図４は、インクジェット記録装置１００の内部のブロック構成を示す図である。また、図４は、インクジェット記録装置１００と、印刷ジョブ等により記録指示を行うＰＣ４００とを含む記録システムを示している。図４に示すように、インクジェット記録装置１００は、装置本体側にある各ブロックと、フレキシブル配線１０２で装置本体側と電気的に接続されているキャリッジ１０９、及びキャリッジ１０９内の記録ヘッド２００とを含む。キャリッジ１０９は、電力源となるＥＤＬＣ１０３と、充電されたＥＤＬＣ１０３から記録に必要な電源を生成する電源変換部４０６を含む。ここで、記録に必要な電源とは、ヒータ駆動電圧４０７と回路駆動電圧４０８であり、電源変換部４０６で生成されると、記録ヘッド２００に出力される。

装置本体側は、スイッチング（ＳＷ）電源４０１、充電要否判断部４０２、電圧測定回路４０３、ＡＳＩＣ４０４、定電流回路４０５を含む。定電流回路４０５は、ＥＤＬＣ１０３に対してフレキシブル配線１０２を介して充電するための定電流を生成する。電圧測定回路４０３は、ＥＤＬＣ１０３の残容量を常にモニタリングする。ＡＳＩＣ４０４は、外部の情報処理装置であるＰＣ４００から記録指示とともに送信された画像データを、記録ヘッド２００によりどのタイミングでどのヒータを駆動して記録を行うか等を決定する記録制御用の記録データ４０９に変換する。充電要否判断部４０２は、フレキシブル配線１０２を介してＥＤＬＣ１０３に対して定電流によりＥＤＬＣ１０３の充電のみを行うか、記録データ４０９の転送のみを行うか、又は、ＥＤＬＣ１０３の充電及び記録データ４０９の転送を同時に行うかの判定を行う。その判定は、ＰＣ４００からの画像データの大きさと、ＥＤＬＣ１０３の残容量とに基づいて行われる。図４において、電圧測定回路４０３は装置本体側に構成されているが、キャリッジ１０９側に構成されても良い。

また、図４では不図示であるが、インクジェット記録装置全体を制御するためのＣＰＵや、ＣＰＵにより実行されるプログラム等を格納したＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、ネットワークやＵＳＢ等の外部との通信を行うための各インタフェースも構成されている。

図５は、本実施形態における充電要否判断部４０２の判断処理の手順を示すフローチャートである。最初に、フレキシブル配線１０２を介してＥＤＬＣ１０３に対する定電流による充電のみを行うと判定する処理について説明する。まず、充電要否判断部４０２は、ＰＣ４００から送信された記録対象の画像データが充電要否判断部４０２内に取得されているか否かを判定する（Ｓ５０１）。ここで、充電要否判断部４０２内に画像データが取得されていないと判定された場合、電圧測定回路４０３が現在のＥＤＬＣ１０３の残容量を検出し、満充電状態であるか否かを判定する（Ｓ５０２）。ここで、満充電状態であると判定された場合には、ＥＤＬＣ１０３を充電する必要はないと判定し、図５の本処理を終了する。一方、満充電状態でないと判定された場合には、フレキシブル配線１０２を介して、定電流回路４０５で生成される定電流によってＥＤＬＣ１０３の充電を開始する（Ｓ５０３）。ここでは、ＥＤＬＣ１０３の残容量を常にモニタリングしている電圧測定回路４０３から充電要否判断部４０２が適宜、ＥＤＬＣ１０３の残容量を取得する構成としている。しかしながら、充電要否判断部４０２にメモリ等を組み込み、電圧測定回路４０３で随時モニタリングしているＥＤＬＣ１０３の残容量をそのメモリに格納し、必要時にメモリからＥＤＬＣ１０３の残容量を読み出すように構成しても良い。充電開始後も、ＥＤＬＣ１０３の残容量のモニタリング、及び、ＰＣ４００から送信された画像データの有無の判定は随時実行されている。Ｓ５０４においてＥＤＬＣ１０３が満充電状態であると判定された場合には、図５の本処理を終了する。

次に、ＥＤＬＣ１０３への充電および記録データ４０９の転送を同時に行うと判定する処理について説明する。Ｓ５０１でＰＣ４００から送信された画像データが取得されていると判定された場合にはＳ５０５に進み、電圧測定回路４０３は、ＥＤＬＣ１０３の現在の残容量を取得する（Ｓ５０５）。ＥＤＬＣ１０３の残容量が取得されると、充電要否判断部４０２は、ＰＣ４００から送信された記録対象の画像データを現在のＥＤＬＣ１０３の残容量で記録完了可能であるか否かを判定する（Ｓ５０６）。その判定は、例えば、バイト等の画像データ単位の記録に必要な電圧容量を予め取得しておき、記録対象の画像データを電圧換算することにより行われる。

ここで、ＰＣ４００から送信された画像データが現在のＥＤＬＣ１０３の残容量より大きく、記録完了可能でないと判定された場合には、ＥＤＬＣ１０３を充電しながら記録データ４０９の転送を行う必要がある。しかしながら、ＥＤＬＣ１０３を充電しながら記録データ４０９を転送している最中にＥＤＬＣ１０３が満充電状態となると、定電流による充電動作がオフになる。その結果、瞬間的にオンからオフへの電流変化が生じ、ノイズの原因となり、同時に転送している記録データ４０９に影響を与えるおそれがある。これを回避するために、ＥＤＬＣ１０３を充電しながら記録データ４０９の転送を行う場合には、ＥＤＬＣ１０３が満充電状態となる前に、記録データ４０９の転送を完了できるか否かを判定する（Ｓ５０７：時間判定の一例）。この判定は、ＥＤＬＣ１０３の残容量に基づく満充電状態となるまでの充電時間と記録データの記録ヘッド２００への転送完了時間とを比較し、充電時間の方が大きければ、記録データ４０９の転送を完了できると判定する。Ｓ５０７でＥＤＬＣ１０３が満充電状態となる前に記録データ４０９の転送を完了できると判定された場合には、ＥＤＬＣ１０３の充電および記録データ４０９の転送を同時に行う（Ｓ５０８）。

ＥＤＬＣ１０３の充電および記録データ４０９の転送を同時に開始する際に、瞬間的にタイミングずれが生じ、転送が先に開始され、ＥＤＬＣ１０３への充電が後に開始されることも考えられる。転送の最中に定電流による充電電流がオンとされると、瞬間的にオフからオンの電流変化が生じてノイズの原因となり得る。従って、本実施形態では、ＥＤＬＣ１０３への充電を先に開始し、記録データ４０９の転送を後にするようにタイミングをずらしている。

さらに、ＥＤＬＣ１０３が満充電状態に極めて近い状態で充電が先に開始されると、瞬間的に過充電となってしまうおそれがあり、ＥＤＬＣ１０３の破壊、損傷および劣化の原因となり得る。従って、本実施形態では、予めＥＤＬＣ１０３の満充電状態を定格の８〜９割として設定している。若しくは、転送を開始する前にダミーヒータや予備吐出などで電力を幾分か消費しておくように構成しても良い。そのような構成により、Ｓ５０８において充電が瞬間的に先に開始されても過充電を防ぐことができる。また、記録データ４０９の転送前に、万が一ノイズが発生しても影響のないダミーデータを先に転送するように構成しても良い。

記録データ４０９の転送開始後、記録データ４０９の転送が完了したか否かを判定する（Ｓ５１１）。ここで、記録データ４０９の転送が完了したと判定された場合、記録データ４０９に基づいて記録を開始し、Ｓ５０１からの処理を繰り返す。

次に、ＥＤＬＣ１０３への充電は行わずに記録データ４０９の転送のみを行うと判定する処理について説明する。Ｓ５０６でＰＣ４００から送信された画像データを現在のＥＤＬＣ１０３の残容量で記録完了可能であると判定された場合には、ＥＤＬＣ１０３への充電は行わずに記録データ４０９のみを転送し、現在のＥＤＬＣ１０３の残容量で記録を開始する（Ｓ５１０）。

また、Ｓ５０７でＥＤＬＣ１０３が満充電状態となる前に記録データ４０９の転送を完了できないと判定された場合には、Ｓ５０９に進む。Ｓ５０９においては、ＰＣ４００から送信された画像データを記録完了できる分までＥＤＬＣ１０３を充電する（Ｓ５０９）。その充電後に、記録データ４０９のみが転送される（Ｓ５１０）。記録データ４０９の転送開始後、記録データ４０９の転送が完了したと判定された場合（Ｓ５１１）、Ｓ５０１からの処理を繰り返す。

以上のように、本実施形態においては、画像データを記録完了できる分の残容量をＥＤＬＣ１０３が有しているのであれば、フレキシブル配線１０２の充電電流はオフとする。その結果、記録時のヒータ駆動によるノイズの影響を低減することができる。また、本実施形態においては、ＥＤＬＣ１０３が満充電状態となるまでの充電時間内に、記録データの転送を完了できないのであれば、満充電状態まで充電した後に、記録データのみを転送する。その結果、満充電状態となって充電電流がオフとなることによるノイズの影響を回避することができる。

以下、本実施形態の効果について説明する。ここで、従来構成として、キャリッジ上にＥＤＬＣが無く、キャリッジと装置本体とを電気的に接続するフレキシブル配線を備えたインクジェット記録装置を考える。そのような装置においては、ヒータのオン／オフ時に流れる電流の電流変化によって発生するノイズの影響による論理回路誤動作のおそれがある。例えば記録データ転送速度（約１０ＭＨｚ）では、ヒータのオン／オフ時に流れる電流の電流変化によって発生するノイズの影響は、フレキシブル配線間ではないと考えられる。しかしながら、記録データをより高速に転送することにより、記録データ転送パルス幅が短くなり、よりノイズの影響を受けるパルスが多くなり、結果的に論理回路が誤作動を起こす可能性も考えられる。

本実施形態と従来構成との比較項目として、高周波数帯で記録データを転送した際に、ノイズによる論理回路誤動作（不吐）が起きていないかの確認を、実際に、インク滴の吐出観察にて比較した。但し、吐出観察する際に、不吐が継続する箇所に関しては、ノズル不良、即ち、異物詰まり等と判断し、ノイズによる論理回路誤動作（不吐）とは判断しない。比較条件としては以下の通りである。

・従来構成としてのフレキシブル配線は２層（２枚）以上（電源系ラインとデータ系ラインとで分割）であり、フレキシブル配線間にシールドを構成しない。

・本実施形態におけるフレキシブル配線は１層（１枚）とし、電源系ラインとデータ系ラインは併設されている。

・従来構成における記録データ転送速度は、約１０ＭＨｚとする。

・比較検証時の記録データ転送速度は、約３０ＭＨｚとする。

・吐出観察は約１０，０００万発とする。ここで、約１０，０００万発とは、インク滴５ｐｌ／ノズル密度６００ｄｐｉによるＡ４用紙１ページのベタ記録に必要な発数である。

以上のような条件で吐出観察を行い、不吐の状況を画像にて確認してみたところ、従来構成ではノイズによる影響と思われる不吐が見受けられたが、本実施形態では不吐は見受けられなかった。本結果から、本実施形態では、記録データの高速転送時（本例では３０ＭＨｚ)においても、従来構成で生じていたヒータのオン／オフ時に流れる電流の電流変化によって発生するノイズの影響がフレキシブル配線間で生じていないということが分かる。

次に、本実施形態におけるスループットについての効果を説明する。ここで、従来構成として、キャリッジ上にＥＤＬＣが搭載されており、キャリッジと装置本体とを電気的に接続するフレキシブル配線がないインクジェット記録装置を考える。そのような従来構成においては、装置本体とキャリッジとに充電コネクタ端子があり、キャリッジがホームポジションにある時のみ両充電コネクタ端子が接触し、その接触している時にＥＤＬＣへの充電が行われる。そのような従来構成においては、両充電コネクタ端子が接触時のみしか充電することができないので、ＥＤＬＣの残容量がゼロになった時は、ホームポジションに戻って充電を開始するので、満充電状態になるまでの待機時間が発生してしまう。つまり、ＥＤＬＣの残容量次第で複数ページに渡る連続記録ができなくなってしまう。

そこで、本実施形態と従来構成とで、１０ページのベタ記録を完了するまでにどの程度の時間を要するかを比較した。ここで、比較条件としては以下の通りである。

・両プリンタともＥＤＬＣの容量は５［Ｆ］（２．７［Ｖ］、２５［Ｆ］のＥＤＬＣを５個直列接続）であり、スタートのＥＤＬＣは共に満充電の状態とする。

・ベタ記録に必要な電力は、約１５［Ｗ］とする。

・ベタ記録１ページにかかる時間は、約２０［ｓ］とする。

・ＥＤＬＣへの充電電流は、４［Ａ］とする。

・ＥＤＬＣの残容量がゼロの状態から満充電状態までの充電時間は、約１７［ｓ］とする。

１０ページのベタ記録が終了した時間結果は、以下の通りである。

・従来構成であるフレキレスキャリッジプリンタにおいては、約２５１［ｓ］であったのに対して、本実施形態では、約２００［ｓ］であった。特に、本実施形態では、記録途中で充電のための待機時間はなかった。従って、本実施形態では、従来構成に対して、約２５％もの記録時間の改善が実現できることが分かる。

〔第２の実施形態〕
本実施形態では、第１の実施形態よりもＥＤＬＣ１０３の容量を小さくした構成について説明する。本実施形態では、そのような構成により、キャリッジ１０９をより小型化することができる。以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。

図６は、本実施形態におけるインクジェット記録装置１００の内部のブロック構成を示す図である。図７は、本実施形態における充電要否判断部４０２の判断処理の手順を示すフローチャートである。図６に示すように、インクジェット記録装置１００には、図４に示す充電要否判断部４０２の代わりに、データ転送／電源供給切換部６０１が構成されている。また、充電要否判断部４０２は、外部のＰＣ４００内に構成されている。本実施形態では、ＥＤＬＣ１０３の残容量を常にモニタリングしている電圧測定回路４０３から、現在のＥＤＬＣ１０３の残容量を、ＰＣ４００内の充電要否判断部４０２にフィードバックしている（蓄電容量送信、蓄電容量受信の一例）。つまり、第１の実施形態においてインクジェット記録装置１００内の充電要否判断部４０２が行っていた各判定を、ＰＣ４００内の充電要否判断部４０２が行う。また、インクジェット記録装置１００のデータ転送／電源供給切換部６０１は、充電要否判断部４０２の判定結果を受信し、その判定結果に基づいて、フレキシブル配線１０２を介したＥＤＬＣ１０３への出力を切り換える。ここでの出力の切換えとは、Ｓ５０８におけるＥＤＬＣ１０３の充電および記録データ４０９の転送であるか、Ｓ５１０における記録データ４０９のみの転送であるかという切換えである。

このように、本実施形態では、Ｓ５０８若しくはＳ５１０のいずれの出力を行うかの判定についてはＰＣ４００が行い、ＰＣ４００は、その判定結果をインクジェット記録装置１００に送信する。また、インクジェット記録装置１００は、その判定結果を受信し、Ｓ５０８若しくはＳ５１０のいずれかの出力を実行する。

図７は、本実施形態における充電要否判断部４０２の判断処理の手順を示すフローチャートである。本実施形態におけるＥＤＬＣ１０３の蓄電容量は、第１の実施形態におけるＥＤＬＣ１０３の蓄電容量より小さい。そのような構成により、第１の実施形態におけるＥＤＬＣ１０３よりも小さく軽量化することができ、キャリッジ１０９にかかる重量負担を軽減し、且つ、コストを低減することができる。

ＥＤＬＣ１０３の容量を小さくすると、必然的に、ＥＤＬＣ１０３の残容量で記録完了できる可能性（Ｓ５０６でＹｅｓの判定）は第１の実施形態と比べると低下し、ＥＤＬＣ１０３を充電しながら転送および記録する可能性が高くなる。その場合には、第１の実施形態より充電電流値を大きくして充電速度をあげる方が良い。しかしながら、充電電流値を大きくすると、充電時間が短くなり、Ｓ５０７でＮｏと判定される可能性が高くなる。

第１の実施形態では、Ｓ５０９において、ＰＣ４００から送信された画像データを記録完了できる電圧までＥＤＬＣ１０３を充電した後に、記録データ４０９のみを転送していた。本実施形態では、第１の実施形態と比べて、ＥＤＬＣ１０３の蓄電容量は小さく、充電電流の値は大きいので、ＥＤＬＣ１０３の充電時間も第１の実施形態に比べると短くてすむ。従って、本実施形態では、記録完了できる電圧まで充電してからではなく、ＥＤＬＣ１０３を満充電状態まで充電した後に（Ｓ７０１）、記録データ４０９のみを転送する。その結果、第１の実施形態よりも、充電時間を短くすることができ、かつ、ＥＤＬＣ１０３を満充電状態まで充電するので残容量が不足する可能性を低減することができる。

〔第３の実施形態〕
図８は、本実施形態におけるインクジェット記録装置１００の内部のブロック構成を示す図である。図９は、本実施形態における充電要否判断部４０２の判断処理の手順を示すフローチャートである。本実施形態では、第２の実施形態と同様に、第１の実施形態よりもＥＤＬＣ１０３の蓄電容量が小さい。以下、第２の実施形態と異なる点について説明する。

図８に示すように、本実施形態におけるインクジェット記録装置１００では、出力切換回路８０１を定電流回路４０５の後段に構成されている。そのような構成により、ＥＤＬＣ１０３に出力する充電電流の大きさを、ＰＣ４００から送信された画像データと現在のＥＤＬＣ１０３の残容量とに応じて、複数種類に切り換えて出力することができる。本実施形態においては、定電流回路４０５は予め複数種類の充電電流値を生成して出力している。また、データ転送／電源供給切換部６０１は、充電要否判断部４０２からの判定結果を、常に出力切換回路８０１に出力している。出力切換回路８０１は、その判定結果が画像データの記録が完了できないことを示している場合に、記録データ４０９の転送中にＥＤＬＣ１０３が満充電状態とならないように、スイッチ素子等により、より小さい充電電流を出力するように出力経路を選択する。ここで、より小さい充電電流値は、例えば、Ａ４サイズの用紙１ページ分のベタ記録を転送完了できる時間より長い時間で満充電状態となるような値として予め求められても良い。

図９は、本実施形態における充電要否判断部４０２の判断処理の手順を示すフローチャートである。本実施形態では、出力切換回路８０１は、ＥＤＬＣ１０３への充電および記録データ４０９の転送を同時に開始するように判定された場合に（Ｓ５０６でＹｅｓ）、充電電流値をより小さくして出力する（Ｓ９０１）。その結果、図５のＳ５０９のように、ＥＤＬＣ１０３を充電するためだけの時間をなくすことができる。

以上のように、第１〜第３の実施形態を説明したが、各実施形態において説明した各構成を相互に組み合わせても良い。例えば、第３の実施形態において説明した出力切換回路８０１を第１の実施形態の構成に組み合わせても良い。

本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (17)

1. 充電可能な蓄電手段を有する記録ヘッドと、
   前記蓄電手段の残容量に基づいて、前記記録ヘッドによる記録データに基づく記録を完了できるか否かを判定する判定手段と、
   前記蓄電手段に電力を供給するための電源ラインと、前記記録データを転送するための転送ラインとを有する配線と、
   前記判定手段により完了できると判定された場合に、前記蓄電手段の充電を行わずに前記配線を介して前記記録データを前記記録ヘッドに転送し、前記判定手段により完了できないと判定された場合に、前記配線を介して前記蓄電手段の充電を行いつつ前記記録データを前記記録ヘッドに転送するように制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする記録装置。
2. 前記判定手段により完了できないと判定された場合に、前記蓄電手段を満充電状態まで充電するまでに、前記記録ヘッドへの前記記録データの転送が完了できるか否かを判定する第２判定手段、をさらに備え、
   前記第２判定手段により完了できると判定された場合に、前記制御手段は、前記蓄電手段の充電を行いつつ前記記録データを転送するように制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記第２判定手段により完了できないと判定された場合に、前記制御手段は、前記蓄電手段を当該記録データに基づく記録を完了できる分まで充電した後に、前記記録データを転送するように制御することを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
4. 前記制御手段は、前記判定手段により完了できないと判定された場合に、前記記録データの転送中に前記蓄電手段が満充電状態とならないように、前記蓄電手段を蓄電するための電流値を小さくするように制御し、前記配線を介して前記蓄電手段の充電を行いつつ前記記録データを前記記録ヘッドに転送することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
5. 前記判定手段は、前記蓄電手段の残容量及び前記記録ヘッドに転送する前記記録データの大きさに基づいて、記録を完了できるか否かを判定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の記録装置。
6. 前記配線は、単一層からなるフレキシブル配線であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の記録装置。
7. 定電流を生成する定電流回路をさらに有し、
   前記定電流回路で生成された定電流により前記蓄電手段を充電する、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の記録装置。
8. 前記記録ヘッドからのインク吐出は、前記蓄電手段を電源として行われることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の記録装置。
9. 充電可能な蓄電手段を有する記録ヘッドと、前記蓄電手段に電力を供給するための電源ラインと記録データを転送するための転送ラインとを有する配線と、を備える記録装置において実行される制御方法であって、
   前記蓄電手段の残容量に基づいて、前記記録ヘッドによる前記記録データに基づく記録を完了できるか否かを判定する判定工程と、
   前記判定工程において完了できると判定された場合に、前記蓄電手段の充電を行わずに前記配線を介して前記記録データを前記記録ヘッドに転送し、前記判定工程において完了できないと判定された場合に、前記配線を介して前記蓄電手段の充電を行いつつ前記記録データを前記記録ヘッドに転送するように制御する制御工程と、
   を有することを特徴とする制御方法。
10. 充電可能な蓄電手段を有する記録ヘッドと、
    前記蓄電手段の残容量に基づいて、前記記録ヘッドによる記録データに基づく記録を完了できるか否かを判定する判定手段と、
    前記蓄電手段に電力を供給するための電源ラインと、前記記録データを転送するための転送ラインとを有する配線と、
    前記判定手段により完了できると判定された場合に、前記蓄電手段の充電を行わずに前記記録データを前記配線を介して前記記録ヘッドに転送し、前記判定手段により完了できないと判定された場合に、前記蓄電手段を前記配線を介して充電を行いつつ前記記録データを前記配線を介して前記記録ヘッドに転送する制御をする制御手段と、
    を備えることを特徴とする記録システム。
11. 前記記録システムは、記録装置と、情報処理装置とを有し、
    前記情報処理装置は、前記判定手段を有し、
    前記記録装置は、前記記録ヘッドと、前記配線と、前記制御手段とを有し、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記制御手段による制御を行う、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の記録システム。
12. 前記判定手段により完了できないと判定された場合に、前記蓄電手段を満充電状態まで充電するまでに、前記記録ヘッドへの前記記録データの転送が完了できるか否かを判定する第２判定手段、をさらに備え、
    前記第２判定手段により完了できると判定された場合に、前記制御手段は、前記蓄電手段の充電を行いつつ前記記録データを転送するように制御する、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の記録システム。
13. 前記第２判定手段により完了できないと判定された場合に、前記制御手段は、前記蓄電手段を当該記録データに基づく記録を完了できる分まで充電した後に、前記記録データを転送するように制御することを特徴とする請求項１２に記載の記録システム。
14. 前記制御手段は、前記判定手段により完了できないと判定された場合に、前記記録データの転送中に前記蓄電手段が満充電状態とならないように、前記蓄電手段を蓄電するための電流値を小さくするように制御し、前記配線を介して前記蓄電手段の充電を行いつつ前記記録データを前記記録ヘッドに転送することを特徴とする請求項１３に記載の記録システム。
15. 前記判定手段は、前記蓄電手段の残容量及び前記記録ヘッドに転送する前記記録データの大きさに基づいて、記録を完了できるか否かを判定することを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載の記録システム。
16. 前記配線は、単一層からなるフレキシブル配線であることを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載の記録システム。
17. 充電可能な蓄電手段を有する記録ヘッドと、前記蓄電手段に電力を供給するための電源ラインと記録データを転送するための転送ラインとを有する配線と、を備える記録システムにおいて実行される制御方法であって、
    前記蓄電手段の残容量に基づいて、前記記録ヘッドによる記録データに基づく記録を完了できるか否かを判定する判定工程と、
    前記判定工程において完了できると判定された場合に、前記蓄電手段の充電を行わずに前記記録データを前記配線を介して前記記録ヘッドに転送し、前記判定工程において完了できないと判定された場合に、前記蓄電手段を前記配線を介して充電を行いつつ前記記録データを前記配線を介して前記記録ヘッドに転送する制御をする制御工程と、
    を有することを特徴とする制御方法。

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