JPH02141249A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、記
録ヘッド内のインク通路に生じる気泡を除去するための
排出手段を有する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、ワイヤドツト式、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ページまとめて記録するページプリント式に分ける
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
録ヘッドを印字データに基いて駆動することにより、該
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に構成されている。

本発明は上記インクジェットに記録装置に関し、シリア
ル式、ラインプリント式あるいはページプリント式など
走査方式に関係なく適用可能である。

この種のインクジェット記録装置では定期的に排出手段
の駆動（加圧ポンプまたは吸引ポンプによる吐出口から
のインク排出）を実行して記録ヘッドの吐出不良を解除
することが行われている。

本発明者らは、数多くの実験を繰返し行った結果、特に
いわゆるバブルジェット（ＢＪ）方式のインクジェット
記録装置においては、インク吐出に用いられるエネルギ
ーとして熱エネルギーを利用するために環境条件によっ
てはインク吐出後の余熱により溶存気体から生じる気泡
が記録ヘッド内に溜まることがあり、一定回数以上のイ
ンク吐出を繰返すと吐出不安定あるいは不吐出を起こす
おそれがあることが判明した。

前記排出手段の駆動方法としては記録ヘッド前面の吐出
口側からインクを吸引する機能（吸引ポンプ）を設ける
場合と、前記ヘッドへのインク供給路に加圧機能（加圧
ポンプ）を設ける場合とが知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、従来のインクジェット記録装置における前記
排出手段の駆動は、記録装置ごとに設定された一定の時
間間隔ごとに行なっていた。

しかし、このような一定の間隔ごとに排出手段を駆動す
る方法では、前記記録ヘッド内の泡の量はインク滴の吐
出回数に依存することから、例えばベタ印字時の泡だま
り量によって駆動間隔を決定すると、白地の多い通常の
印字を行なうような場合に必要以上のインク排出を行な
うことになり、印字速度が低下したり、インクの消費量
が増大化するという問題があった。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決でき、吐
出口からのインク吐出回数に応じて最適な排出間隔を決
定することができ、印字速度の低下およびインク消ｇ量
の増加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、吐出口を有する記録ヘッドにインクを供給す
るとともに該記録ヘッド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づいて駆動
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、印字データを受信する手段と、受信した印字デ
ータ中の印字ドツト数または印字ドツトの分布状態を測
定する手段と、前記吐出口よりインクを排出する排出手
段と、前記印字ドツト数または印字ドツトの分布状態に
基づいて前記排出手段の駆動を制御する手段とを有する
ことを特徴とするインクジェト記録装置により、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録装置の要
部斜視図である。

第１図において、ｌ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
たキャリソ゛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
パーフィートローラ（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
はキャッピング（密閉）した記録ヘッド前面の各吐出口
からインクを吸引する吸引ポンプを、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は該
キャリッジ３の動きによって走査される。

ペーパーフィードローラ６とピンチローラ７は記録シー
ト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、インク供給チュープ９は記録
ヘッド２ヘインクを供給するものである。

吸引ポンプ１０は、記録へラド２の前面の吐出口よりイ
ンクを吸引するためのものであり、キャリッジ３の記録
範囲外の位置（ホームポジション）で記録ヘッドに対し
密着（キャッピング）離隔可能に配置されている。

こうして、吐出口を有する記録へラド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ツト数また
は印字ドツトの分布状態を測定する手段と、前記吐出口
よりインクを排出する排出手段と、前記印字ドツト数ま
たは印字ドツトの分布状態の基づいて前記排出手段の駆
動を制御する手段とを備えている。

前記排出手段を制御する制御手段は、予め決定されたシ
ーケンスに基づいて排出手段の駆動間隔を制御するもの
であってもよし、可変なものであってもよい。

また、前記排出手段は、インクを吐出するためのヒータ
ーとは別の手段である。

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ビツトごとにパラレルに変換し、Ｖ
ＲＡＭ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
ドツト数をカウントする回路１３ａを備えている。

前記印字ドツトは、黒ドツ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ツトでもよい。

ＶＲＡＭ１５は例えば６４ＫＸ８ビツトのダイナミック
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、Ｒ
ＡＭ１９、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ＲＡＭ１’９を使って印字し
た印字ドツト（インク吐出によって形成するドツト）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、パ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に写し、駆動信号ＨＥＯ〜ＨＥ　３に
よってヘッドトライバ２６を介して、ヘッド２を時分割
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ビツトはヘッド２のドツト形成素子（印字
素子）すなわちインクを吐出するだめのエネルギー発生
手段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、排出手段駆動モータなどが含まれ
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１
０１で１ラスタ一分の画像データを受信し、ステップ１
０２において該画像データ中の印字ドツトの数をカウン
タ１３ａでカウントし、その値を印字ドツト総数Ｎｂに
加算していく。

次いでステップ１０３で画像データを１２８ラスクー（
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、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記録ヘッド２へ転送し、
ステップ１０６で記録ヘッド２のドツト形成素子を駆動
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へ進んで印字ドツトの総数Ｎｂが吐出口か
らのインク排出を必要とする数Ｎｐに達したか否かを判
別する。

印字ドツト数が設定値Ｎｐに達した場合は、ステップ１
０９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１１０で排出手段の駆動（各吐出口からインクを
吸引して吐出させるなど）を行ない、ステップｌｌｌで
印字ドツト数（カウンタ値）ＮｂをＯ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１
１３で１ペ一ジ分の印字を終了したか否かを判別する。

ステップ１０８で印字ドツト総数ＮｂｆＪ＜設定値Ｎｐ
を超えていない場合はステップ１１２ヘジヤンビングし
て記録媒体の送りを行ない、ステップ１１３へ進む。

ステップ１１３で１ペ一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ペ一ジ分の印字が終っていな
ければステップｌｏｔ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図の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ＶＤＯＣＫ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、ＩＩ！
ｆ’Ｈ１，データが黒のときはカウントアンプし、非印
字（白地）のときはカウントダウンする。そのため、印
字ドツトが連続するほどカウント値は太きくなる。

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
で印字ドツトの数を測定し、測定値が設定値に達したと
き排出手段を駆動するので、同じ、印字ドツト数であっ
てもドツトが集中した時は分散している時に比べて早め
に排出手段の駆動が行なわれる。

したがって、本実施例においては、印字ドツトの数が多
くしかも一定以上の集中度で印字ドツトが分布している
時に、これを検出して早め目に排出を行ない、そうでな
ければ排出間隔が長くされる。

こうして、印字速度の低下防止と、無駄なインクの消費
の防止を達成しうるインクジェット記録装置が得られる
。

なお、吐出口からのインクの排出方法としては、以上の
各実施例のようにヘッド前面から吸引ポンプでインクを
吸引する方法の他に、ヘッド２へのインク供給路に加圧
機構（加圧ポンプなど）を設けてインクを加圧吐出させ
る方法によって実行することもできる。

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
ツト数の集中度に応じて排出手段の駆動間隔を決定する
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２
０１で１ラスタ一分の画像データを受信し、ステップ２
０２において、カウンタ１３ａでごの画像データ中の印
字ドツトの数を計数し、その値を印字ドツト総数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のドツト形成素
子（インク吐出口）に対応するラスター数（例えば１２
８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。

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印字ヘッド２へ転送し
、ステップ２０７で印字ヘッド２のドツト形成素子すな
わち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
へ進んで印字ドツトの総数Ｎｂが吐出口からのインクの
排出を必要とする数Ｎｐに達したか否かを判別する。

印字ドツト数がＮｐに達した時はステップ２１Ｏ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２１
１で排出手段の駆動（各吐出口からインクを吸引するか
、あるいは各吐出口へ通じるインク供給路内のインクを
加圧して吐出させるなどの操作）を行ない、ステップ２
１２で印字ドツト数（カウンタ値）Ｎｂを０にリセット
した後、ステップ２１３でシート送りを行ない、ステッ
プ２１４で１ペ一ジ分の印字を終了したか否がを判別す
る。

ステップ２０９で印字ドツト数Ｎｂが設定値Ｎｐに達し
ていない場合はステップ２１３ヘジヤンピングして記録
媒体（用紙など）の送りを行ない、ステップ２１４へ進
む。

ステップ２１４で１ペ一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の設定値子Ｎを選択し、非印字のときは減算定数４
２の設定値−Ｍを選択する。

そのため、Ｄフリップフロップ４５の値は印字ドツト１
個当り十Ｎに計数され、非印字１つ当り−Ｍに計数され
る。これらの設定値子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、印字ドツトの連続度と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３２、Ｄフリップフロップ３３、出カバソファ３４等
の機能と実質上同じである。

この場合、印字ドツトの集中度については、印字データ
をドツトイメージで水平方向に展開してシリアル受信す
る際、印字ドツトならレジスタを十Ｎ、非印字なら−Ｍ
してｌラスター中におけるレジスタの最大値が一定値を
超えたら、ドツ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
データ中の印字ドツトの数や集中度などを評価し、この
評価に基いてインク中の気泡抜きのための排出手段の駆
動間隔を決定するので、駆動間隔を常に最適化するよう
な制御が可能となり、印字速度の低下を防止するととも
にインク滴″Ｒｆｆｌを必要最小限に抑えうるインクジ
ェット記録装置が得ら着、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
口を有する記録ヘッドにインクを供給するとともに該記
録ヘッド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づ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に記録画
像を形成するインクジェット記録ｉｉにおいて、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
ツト数または印字ドツトの分布状態を測定する手段と、
前記吐出口よりインクを排出する排出手段と、前記印字
ドツト数または印字ドツトの分布状態に基づいて前記排
出手段の駆動を制御する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インクの排出手段の駆動間
隔を常に最適に維持することができ、もって、印字速度
の低下を防止できるとともにインクの無駄な消費をなく
しう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Ｊ１１系の
ブロック図、第３図は第２図の制御Ｊ１１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−・・・−−−−一記録ヘッド、３−・−・・−・−
キャリッジ、９−・・−・・・−・−・・・・−インク
供給チューブ、１０−・−・−排出手段（吸引ポンプ）
　、１３−−−−−−−一・−インターフェース回路、
１３　ａ　　−・・−・−−−−−・−印字ドツトカウ
ンタ、１９ａ　　・−・・・・−−−−−一印字ドット
総数（Ｎｂ）記憶部、３１　−−−−−−−−−・アン
プダウンカウンタ、４１−・−・−・・・−・加算定数
（＋Ｎ）　、４２　−・−一−−−−・−減算定数（−
Ｍ）。 代理人　弁理士　　大　音　康　毅 第３ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吐出口を有する記録ヘッドにインクを供給すると
   ともに該記録ヘッド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づいて駆動する
   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、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、前記吐出口よりインクを排出する排出手段と
   、前記印字ドット数または印字ドットの分布状態に基づ
   いて前記排出手段の駆動を制御する手段とを有すること
   を特徴とするインクジェト記録装置。