JPH08132642A - インクジェット記録方法、記録装置、および情報処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクタンク内のインク使用効率が高く、か
つ常に高品位な画像記録を実施するためのインクジェッ
ト記録方法、該方法が適用されるインクジェット記録装
置、および該装置を出力手段とする情報処理システムを
提供することを目的とする。 【構成】 インクタンクのインク残量が所定の値を下回
ったことを検知した場合に、画素に対する複数のインク
滴の最大インク滴数よりつねに少ないインク滴数によっ
て画素を形成する記録モードを設定し、該記録モードに
もとづいて記録ヘッドの駆動を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、文字、画像等の情報を
被記録媒体に記録するためのインクジェット方式にもと
づく記録方法、該記録方法を適用したインクジェット記
録装置、および該記録装置を出力手段とした複写機、フ
ァクシミリ、プリンタ、ワードプロセッサ、パーソナル
コンピュータ等の情報処理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置は、インクを微
小な液滴としてノズルから吐出し、文字や図形等の記録
を行うもので、高精細な画像の出力、および高速印字の
手段としてすぐれた利点を有している。一般に、このよ
うな装置は、入力画像情報にもとづいた正規の画像出力
を達成するためにいくつかの手段がとられれている。こ
こで、正規の画像出力とは、画像を構成する画素が間引
かれることなく、入力画像情報にもとづいて形成される
画像を出力することを意味する。

【０００３】例えば、高速印字を実行する場合、画像の
階調を調整することによって画素を間引くことなく正規
の画像出力を達成する。

【０００４】画像の階調を調整するための方法として、
複数のインク滴を被記録媒体上の実質的同一箇所に着弾
させて１つの画素を形成し、着弾させるインク滴数を変
えることによって階調を表現するいわゆるマルチドロプ
レット方式が知られている。この方法は、特にインク滴
自体の大きさを変調することが困難な、熱作用による気
泡の生成によりインクを吐出する方式の記録における階
調表現の方法として有効である。

【０００５】まずはじめに、インクジェット記録装置の
概略的構成とマルチドロプレット方式について説明す
る。

【０００６】一般にインクジェット記録装置は、記録手
段（記録ヘッド）およびインクタンクを搭載するキャリ
ッジと、被記録媒体（以下、記録紙ともいう）を搬送す
る搬送手段と、これらを制御するための制御手段とを具
備する。そして、複数の吐出口からインク滴を吐出させ
る記録ヘッドを記録紙の搬送方向（副走査方向）と直交
する方向（主走査方向）にシリアルスキャンさせ、一方
で非記録時に記録紙を記録幅に等しい量で間欠搬送する
ものである。

【０００７】図８はインクジェット記録装置の主要部を
示す概略斜視図である。この図において、参照符号１は
インクジェット記録ヘッド、２は記録紙、３はプラテン
ローラ、４はキャリッジ、５ＡおよびＢはガイド軸、６
はインク供給チューブ、および７はフレキシブルケーブ
ルである。

【０００８】インクジェット記録ヘッド１は、インク滴
を吐出するための複数の吐出口を有し、またインク滴を
吐出するためのエネルギー発生手段として、インクに膜
沸騰を生じさせる熱エネルギーを発生する電気熱変換体
（ヒーター）が設けられている。すなわち、この実施例
では、吐出口は３８個（もちろんこれに限定されるもの
ではない）形成されており、６３．５μｍ（４００ｄｐ
ｉ）の間隔で記録紙２の搬送方向に配列する。各吐出口
は、それぞれに対応したインク路に連通しており、また
各インク路は吐出のために利用される熱エネルギを発生
するためのヒータを備える。ヒータは駆動データに応じ
て印加される電気パルスに応じて熱を発生し、この熱に
よってインク中に膜沸騰が生じる。この膜沸騰による気
泡の生成にともなって上記吐出口からインク滴が吐出さ
れる。なお、ヒータの駆動周波数、すなわち吐出周波数
は１０ｋＨｚである。また、上記記録ヘッドは、一つの
画素あたり３滴のインクを重ね打ちすることができる。
この実施例では、各吐出口から吐出されるインク滴の大
きさは、６３．５μｍ四方の画素に３つのインク滴を着
弾させた場合に所定の光学的濃度（Ｏ．Ｄ ＝１．４）
が発現するように設定されている。したがって、記録紙
に着弾する一画素あたりのインク滴数は、０から３滴の
範囲で選択されて、各滴数に応じた４値の階調が表現さ
れる。なお、吐出周波数が１０ｋＨｚで１画素に最高３
発のインク滴を吐出させることは、実質的に画素が形成
される画素周波数（１０／３）ｋＨｚになることを意味
する。

【０００９】キャリッジ４は記録ヘッド１を搭載し、そ
の一部において摺動可能に係合する２本のガイド軸５
Ａ，５Ｂに案内されながら移動する。なお、このキャリ
ッジ４の移動は、例えば、キャリッジ４の一部にプーリ
によって張設されたベルトが取付けられ、このベルトが
プーリを介したモータの回転によって移動することによ
り行われるが、その図示は省略する。インクチューブ６
は記録ヘッド１に接続し、これによりインクタンク（不
図示）から記録ヘッド１にインクを供給することができ
る。フレキシブルケーブル７は記録ヘッド１に接続し、
これにより、その一部に設けられるヘッド駆動回路（ヘ
ッドドライバ）へホストあるいは本装置制御部からの記
録データに基づいた駆動信号や制御信号を送信すること
ができる。インク供給チューブ６およびフレキシブルケ
ーブル７は、ともにキャリッジ４の移動に追随できるよ
うに可撓性の部材によって構成されている。

【００１０】プラテンローラ３は、その長手方向がガイ
ド軸５Ａ，５Ｂと平行に延在し不図示の紙送りモータに
よって回転する。この回転によって記録紙２を搬送する
とともに記録紙２における記録面を規制する。以上の構
成において、記録ヘッド１はキャリッジ４の移動にとも
なって記録紙２の記録面、すなわち上記吐出口に対向す
る部分にインクを吐出することで記録を行う。以下、こ
のキャリッジ４の往復運動をキャリッジ走査と称する。

【００１１】図９は、図８に示したインクジェット記録
装置の制御系の構成を示すブロック図である。

【００１２】メインコントローラ１１２は、中央処理装
置（ＣＰＵ）等から構成される。ホストコンピュータ１
１１から送られてくる画像データ（１画素に付き８ビッ
ト２５６階調）は、メインコントローラ１１２を介して
一旦フレームメモリ１１３に格納される。また、フレー
ムメモリ１１３に格納された画素毎の階調データは、メ
インコントローラ１１２による制御のもとで、所定のタ
イミングで擬似中間調処理部１１４を経由して駆動デー
タランダムアクセス記憶装置（駆動データＲＡＭ）１１
５に格納される。擬似中間調処理部１１４は、例えばデ
ィザ法や誤差拡散法などで知られているアルゴリズムを
電気回路で実現したもので、各画素の２５６階調のデー
タを４値（１画素に付き２ビット、０〜３）のデータに
変換する。つづいて、ドライバコントローラ１１６は、
メインコントローラ１１２からの制御信号に応じ、駆動
データＲＡＭ１１５に格納されている駆動データを記録
ヘッド１の吐出口番号に対応して読みだす。読み出され
たデータは、これを記録ヘッド１を駆動するためのヘッ
ドドライバ１１７に供給すると共にその駆動タイミング
を制御する。さらに、メインコントローラ１１２は記録
ヘッド１によるインク吐出のみならず、キャリッジ送り
モータ１２１の回転および紙送りモータ１２２の回転を
それぞれキャリッジモータドライバ１１９および紙送り
モータドライバ１２０を介して制御する。これにより、
記録紙２上に画像データに応じた文字、画像等が記録さ
れていく。

【００１３】ところで、上記マルチドロプレット方式に
限らず一般に、記録装置は、複数の記録モードを実行す
ることが可能である。例えば、正規の記録結果を得るた
めの標準の記録モードと、記録結果の確認等に使用する
ことはできるが正規の記録結果が得られない高速の記録
モード（ドラフトモード）とがある。また、マルチドロ
プレット方式のインクジェット記録装置に適用可能なド
ラフトモードとして、最大インク滴数よりつねに少ない
インク滴数によって画素を形成する方法が提案されてい
る。すなわち、本来１画素について、３つのインク滴が
必要であるところに、例えば１滴のみ吐出して画像を形
成する。もちろん形成された画像は、全体的に濃度の低
い画像になる。しかし、記録が必要な画素に対してはす
べての画素で吐出が実行されているために画像としては
問題がない。特に、文字については文字を構成する全て
の画素でインク滴が打たれる為に、判読可能なものとな
る。記録モードは、操作者によってホストコンピュータ
１１１または他の入力手段を介してメインコントローラ
１１２に入力され、入力されたモードにもとづいて各ド
ライバの駆動制御がなされる。また、操作者は記録モー
ドを表示手段１２５によって確認することができる。

【００１４】さらに、上記マルチドロプレット方式に限
らずインクジェット記録装置には、常に正規の記録結果
を保証する目的で、インク切れを未然に検知するための
インク残量検出手段が備えられている場合が多い。特
に、熱作用による気泡の生成によりインクを吐出する方
式のインクジェット記録装置の場合、ヒータ上にインク
が存在しない状態の電気パルスの印加はヒータの昇温に
よる破損の可能性があるため、記録動作中のインク切れ
の防止は特に重要である。そこで、インク残量検出手段
１２４によって、インクタンク内のインク残量を常に監
視し、インク残量が所定の値を下回ったことを検知する
と、メインコントローラ１１２に対して検知信号を送信
する。メインコントローラ１１２はインク残量検出手段
１２４からの検知信号を受信すると、表示手段１２５に
対してインク切れの表示を実行するように指令し、ユー
ザーにインク残量が少なくなったことを知らせるととも
にインクタンクの交換を促す。これにより、インク切れ
による不良な記録結果をなくし、常に正規の記録結果を
保証するとともに、ヒータの破損を防止することが可能
となる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成にお
いて常に正規の記録結果を保証するためには、インク残
量が所定の値を下回ったことを検知した時点で実行され
ている記録動作をインク切れなしに終了する必要があ
る。そのため、上記所定のインク残量の値を、インク切
れを検知した時点で実行されている記録動作をインク切
れなしに終了するだけのインク量より小さい値に設定す
ることはできず、インクタンク内のインク使用効率を向
上させることも困難であった。したがって、本発明の目
的は上記問題点を解決し、インクタンク内のインク使用
効率が高く、かつ常に高品位な画像記録を実施するため
のインクジェット記録方法、該方法が適用されるインク
ジェット記録装置、および該装置を出力手段とする情報
処理システムに関する。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第１の発明にもとづくインクジェット記録装置は、
被記録媒体を副走査方向へ搬送するための搬送手段と、
前記被記録媒体にインク滴を吐出して画素を形成し、か
つ複数の画素の集合体として画像の記録を行う記録ヘッ
ドと、該記録ヘッドを搭載して主走査方向へ往復移動さ
せるためのキャリッジと、該記録ヘッドへインクを供給
するためのインクタンクと、前記記録ヘッドの駆動を制
御する制御部とを有するインクジェット記録装置におい
て、前記インクタンク内のインク残量が所定の値を下回
ったことを検知する検知手段が設けられ、また前記制御
手段は、前記インク残量が所定の値を下回ったことを前
記検知手段が検知した場合に、前記画素に対する複数の
インク滴の最大インク滴数よりつねに少ないインク滴数
によって画素を形成する記録モードを設定する手段と、
前記記録モードにもとづいて前記記録ヘッドの駆動を制
御する制御手段とが設けられた特徴とする。

【００１７】好ましくは、前記記録モードは、前記最大
インク滴数より１滴少ないインク滴数によって画像を形
成する記録モードである。

【００１８】好ましくは、前記画像は前記記録ヘッドが
主走査方向に沿って走査を複数回行うことによって記録
される画像であり、また前記制御部は前記記録ヘッドが
前記複数回の走査中であるかを判断する手段を有し、さ
らに前記検知手段がインクタンク内のインク残量が所定
の値を下回ったことを検知し、かつ前記判断手段が複数
回の走査にまたがる画像を記録中ではないと判断した場
合に、前記記録モードにもとづいて前記記録ヘッドの駆
動を制御する。

【００１９】好ましくは、前記記録ヘッドは、前記イン
クを吐出するためのエネルギー発生手段として、前記イ
ンクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギーを発生させる電
気熱変換体を有する。

【００２０】また、第２の発明にもとづくインクジェッ
ト記録装置は、被記録媒体を副走査方向へ搬送するため
の搬送手段と、前記被記録媒体にインク滴を吐出して画
素を形成し、かつ複数の画素の集合体として画像の記録
を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドを搭載して主走査方
向へ往復移動させるためのキャリッジと、該記録ヘッド
へインクを供給するためのインクタンクと、前記記録ヘ
ッドの駆動を制御する制御部とを有するインクジェット
記録装置において、前記インクタンク内のインク残量が
第１の所定の値を下回ったことを検知する第１検知手段
と、前記インクタンク内のインク残量が第２の所定の値
を下回ったことを検知する第２検知手段とが設けられ、
また前記制御手段は、前記インク残量が前記第１の所定
の値を下回ったことを前記第１検知手段が検知した場合
に、前記画素に対する複数のインク滴の最大インク滴数
よりつねに少ないインク滴数によって画素を形成する第
１記録モードを設定する手段と、前記第１記録モードに
もとづいて前記記録ヘッドの駆動を制御する第１制御手
段と、前記前記インク残量が前記第２の所定の値を下回
ったことを前記第２検知手段が検知した場合に、前記第
１記録モードよりも少ないインク滴数によって画像を形
成する第２記録モードを設定する手段と、前記第２記録
モードにもとづいて前記記録ヘッドの駆動を制御する第
２制御手段と、が設けられた特徴とする。

【００２１】好ましくは、前記第１記録モードは、前記
最大インク滴数より１滴少ないインク滴数によって画像
を形成する記録モードであり、さらに好ましくは、前記
第２記録モードは、前記第１記録モードより１滴少ない
インク滴数によって画像を形成する記録モードである。

【００２２】好ましくは、前記画像は、前記記録ヘッド
が主走査方向に沿って走査を複数回行うことによって記
録される画像であり、また前記制御部は前記記録ヘッド
が前記複数回の走査中であるかを判断する手段を有す
る。

【００２３】好ましくは、前記第１検知手段がインクタ
ンク内のインク残量が前記第１の所定の値を下回ったこ
とを検知し、かつ前記判断手段が複数回の走査にまたが
る画像を記録中ではないと判断した場合に、前記第１記
録モードにもとづいて前記記録ヘッドの駆動を制御す
る。さらに好ましくは、前記第２検知手段がインクタン
ク内のインク残量が前記第２の所定の値を下回ったこと
を検知し、かつ前記判断手段が複数回の走査にまたがる
画像を記録中ではないと判断した場合に、前記第２記録
モードにもとづいて前記記録ヘッドの駆動を制御する。

【００２４】好ましくは、前記記録ヘッドは、前記イン
クを吐出するためのエネルギー発生手段として、前記イ
ンクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギーを発生させる電
気熱変換体を有する。

【００２５】上記課題を課題を解決するために、第３の
発明にもとづく情報処理システムは、上記インクジェッ
ト記録装置を出力手段とすることを特徴とする。

【００２６】上記課題を解決するために、第４の発明に
もとづくインクジェット記録方法は、入力画像情報の記
録を行うために、被記録媒体にインク滴を吐出する吐出
手段を有するインクジェット記録ヘッドを用い、かつ該
記録ヘッドによる前記インク滴吐出の際に複数のインク
滴を前記被記録媒体上の実質的同一箇所に着弾させるこ
とで一つの画素を形成するインクジェット記録方法にお
いて、前記複数のインク滴を前記被記録媒体上の実質的
同一箇所に着弾させる際に、前記記録ヘッドへインクを
供給するインクタンク内のインク残量が所定の値を下回
ったことを検知する検知工程と、前記インク残量が所定
の値を下回った場合に、前記画素に対する複数のインク
滴の最大インク滴数よりつねに少ないインク滴数によっ
て画素を形成する記録モードを設定する工程と、前記記
録モードにもとづいて前記記録ヘッドの駆動を制御する
制御工程とが設けられた特徴とする。好ましくは、前記
記録モードは、前記最大インク滴数より１滴少ないイン
ク滴数によって画像を形成する記録モードである。

【００２７】好ましくは、前記画像は前記記録ヘッドが
主走査方向に沿って走査を複数回行うことによって記録
される画像である場合、前記記録ヘッドが前記複数回の
走査中であるかを判断する工程と、前記検知工程がイン
クタンク内のインク残量が所定の値を下回ったことを検
知し、かつ前記判断工程が複数回の走査にまたがる画像
を記録中ではないと判断した場合に、前記記録モードに
もとづいて前記記録ヘッドの駆動を制御する工程とが設
けられている。

【００２８】上記課題を解決するために、第５の発明に
もとづくインクジェット記録方法は、入力画像情報の記
録を行うために、被記録媒体にインク滴を吐出する吐出
手段を有するインクジェット記録ヘッドを用い、かつ該
記録ヘッドによる前記インク滴吐出の際に複数のインク
滴を前記被記録媒体上の実質的同一箇所に着弾させるこ
とで一つの画素を形成するインクジェット記録方法にお
いて、前記複数のインク滴を前記被記録媒体上の実質的
同一箇所に着弾させる際に、前記インクタンク内のイン
ク残量が第１の所定の値を下回ったことを検知する第１
検知工程と、前記インクタンク内のインク残量が第２の
所定の値を下回ったことを検知する第２検知工程と、前
記インク残量が前記第１の所定の値を下回ったことを前
記第１検知工程が検知した場合に、前記画素に対する複
数のインク滴の最大インク滴数よりつねに少ないインク
滴数によって画素を形成する第１記録モードを設定する
工程と、前記第１記録モードにもとづいて前記記録ヘッ
ドの駆動を制御する第１制御工程と、前記前記インク残
量が前記第２の所定の値を下回ったことを前記第２検知
工程が検知した場合に、前記第１記録モードよりも少な
いインク滴数によって画像を形成する第２記録モードを
設定する工程と、前記第２記録モードにもとづいて前記
記録ヘッドの駆動を制御する第２制御工程と、が設けら
れたことを特徴とする。

【００２９】好ましくは、前記第１記録モードは、前記
最大インク滴数より１滴少ないインク滴数によって画像
を形成する記録モードであり、さらに好ましくは、前記
第２記録モードは、前記第１記録モードより１滴少ない
インク滴数によって画像を形成する記録モードである。

【００３０】好ましくは、前記画像は前記記録ヘッドが
主走査方向に沿って走査を複数回行うことによって記録
される画像である場合、前記記録ヘッドが前記複数回の
走査中であるかを判断する工程を有する。

【００３１】好ましくは、前記第１検知工程がインクタ
ンク内のインク残量が前記第１の所定の値を下回ったこ
とを検知し、かつ前記判断工程が複数回の走査にまたが
る画像を記録中ではないと判断した場合に、前記第１記
録モードにもとづいて前記記録ヘッドの駆動を制御す
る。

【００３２】好ましくは、前記第２検知工程がインクタ
ンク内のインク残量が前記第２の所定の値を下回ったこ
とを検知し、かつ前記判断工程が複数回の走査にまたが
る画像を記録中ではないと判断した場合に、前記第２記
録モードにもとづいて前記記録ヘッドの駆動を制御す
る。

【００３３】好ましくは、前記吐出手段は、前記インク
を吐出するために前記インクに膜沸騰を生じさせる熱エ
ネルギーを発生させる電気熱変換体を有する。

【００３４】

【作用】上記構成によれば、記録動作中にインクタンク
内のインク残量が所定の値を下回ったことを検知する
と、インク切れが少なくなったと判断されてドラフトモ
ードの記録が実行されるため、インク切れが発生したと
判断するインク残量の値を小さく設定することが可能と
なり、インクタンク内のインクの使用効率が向上する。
なお、ドラフトモードでの記録結果は濃度が低く、正規
の記録結果ではないが、画像を構成する各画素はすべて
画像形成の為に吐出が行われているため、文字等の判読
も可能であり、画像全体のレイアウト確認といった目的
を十分果たしうるものである。

【００３５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００３６】［第１の実施例］図１は、本発明の一実施
例であるインクジェット記録装置に適用される制御系の
構成を示すブロック図である。この実施例の記録装置
は、図８および図９に示したインクジェット記録装置お
よびその制御系と同一構成をとるが、ドラフトモードお
よびインク残量が所定の値を下回った場合に用いられる
制御線１２３が設けられた点が異なる。以下の説明で
は、従来例と同一の構成要素は、従来例と同一符号で表
す。

【００３７】まず初めに通常の記録モードで記録動作を
実行する場合について説明する。

【００３８】メインコントローラ１１２はホストコンピ
ュータ１１１に対して印字データの要求を行う。この印
字データは、画像データで各画素の個別データの場合も
あるし、文字等のコードデータの場合もある。また、記
録に係わるコマンドであることもある。ここでは、画像
データで各画素の個別データの場合を考え、１画素に付
き８ビット（２５６階調）のデータが画像ラスター方向
に順次転送されてくるものとする。この各画素のデータ
は、まずフレームメモリ１１３にラスター単位で蓄積さ
れる。メインコントローラ１１２は、フレームメモリ１
１３に蓄積されたデータを、各画素毎に擬似中間調処理
部１１４に転送する。擬似中間調処理部１１４では、メ
インコントローラ１１２からの指令に基づき、各画素に
ついて４値、３値あるいは２値の擬似中間調処理のいず
れかの処理が実施され、処理されたデータが駆動データ
ＲＡＭ１１５に転送される。記録ヘッドのノズル数分
（本実施例では３２）のデータが駆動データＲＡＭ１１
５に蓄えられると、メインコントローラ１１２により記
録可能との判断がなされて記録動作が実行される。

【００３９】つぎに、ホストコンピュータ１１１から高
速記録（ドラフト）モードで記録するべき指令がメイン
コントローラ１１２に送信された場合について説明す
る。メインコントローラ１１２はこのドラフトモードの
指令により、各構成要素に対して以下のような指令を出
す。すなわち、擬似中間調処理部１１４に対して、２値
（１画素に付き０〜１）の擬似中間調処理を行うように
指令を出す。ドライバコントローラ１１６に対して、１
画素１ドロプレットでの印字行うように指令を出す。そ
して、キャリッジモータドライバ１１９にはキャリッジ
送りを通常記録の（解像度４００ｄｐｉ、１画素あたり
３ドロプレッドのインク滴吐出、各ドロプレットあたり
の吐出エネルギー１０ｋＭｚとすると、通常記録のキャ
リッジ速度は約２１１．７ｍｍ／秒）の３倍の速度（６
３５ｍｍ／秒）でキャリッジ送りを行うように指令を出
す。さらに、ドライバコントローラ１１６に対して、駆
動データＲＡＭ１１５から１画素について１ビットのデ
ータを読みだすこと、１画素について１ビットのデータ
を記録ヘッドへ転送すること、および１画素について１
回のヒートパルスを各吐出口に与えることを指令する。
これにより、本来３ドロプレット必要であるところの１
画素について、１ドロプレットのみ吐出される。

【００４０】図２は、記録ヘッド１にインクを供給する
インクタンク５０１内のインク残量を検出するインク残
量検出手段１２４の一例を示す。インク残量検出手段１
２４は記録ヘッドにインクを供給するインクタンク内の
インク残量を監視する手段である。このインクが残り少
なくなった場合、メインコントローラ１１２を介して表
示手段１２５にインク残量がわずかであることを表示さ
せる。この実施例では、表示手段１２５はメインコント
ローラ１１２によってその明滅が制御される発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）である。

【００４１】インクタンク５０１は、透光性の材質で形
成されており、その内部に矩形状のフロート５０２を有
する。さらに、インクタンクを挟んで発光素子５０３お
よび受光素子５０４が設けられており、受光素子５０４
の出力は、メインコントローラ１１２へ送られる。図２
において、インクの液面の高さ、発光素子から受光素子
へ放される光線の高さ、およびフロートの底面の高さ
は、それぞれＨ₁ 、Ｈ_i、およびＨ_f で示した。

【００４２】上記フロート５０２は、インクより比重が
小さく、かつ遮光性を有する材質で形成されている。し
たがって、フロート５０２はインクタンク５０１に貯え
られているインクに対して常に浮いた状態であり、また
発光素子５０３からの光を遮断することができる。イン
クタンク５０１の底面からフロート５０２までの高さＨ
_f の変動は、上記底面からインク液面までの高さＨ_i の
変動を反映する。すなわち、インク消費に伴って液面が
下がり、Ｈ_f の値が小さくなる。

【００４３】以上の構成において、インクタンクのイン
ク量が十分である場合にはフロート５０２のタンク底面
からフロート５０２までの高さＨ_f も大きく、発光素子
５０３からの光は遮蔽されることなく受光素子５０４に
到達する。しかし、インク消費に伴ってインク液面の高
さＨ_i の値が小さくなるにつれてＨ_f の値も小さくな
り、やがて発光素子５０３からの光はフロートに遮蔽さ
れて受光素子５０４に到達しなくなる。メインコントロ
ーラ１１２は受光素子５０４の出力の変化からインク残
量が所定の値を下回ったことを検知する。なお、インク
残量が少なくなったと判断するインク残量の値は、発光
素子５０３および受光素子５０４のタンク底面からの高
さＨ_i によって規定される。

【００４４】ここで、インク残量検出手段１２４がタン
ク内のインク残量が所定の値を下回ったことを検出して
場合について説明する。

【００４５】メインコントローラ１１２は、インク残量
が所定の値を下回ったことをインク残量検出手段１２４
によって検出し、その時点で実行中の記録動作の完了を
持つ。つぎに、メインコントローラ１１２は、ドラフト
モードの場合と同様に、疑似中間調処理部１１４、ドラ
イバーコントローラ１１６、およびキャリッジモータド
ライバ１１９へ指令を出す。すなわち、擬似中間調処理
部１１４に２値の擬似中間調処理を行うように、ドライ
バーコントローラ１１６には１画素１ドロプレットでの
印字を行うように、そしてキャリッジモータドライバ１
１９にはキャリッジ送りを通常印字速度の３倍の速度で
キャリッジ送りを行うように、指令を出す。これによ
り、インク残量が所定の値を下回ったことを検出した時
点で実行中の走査については１画素３ドロプレットであ
るが、次の走査からは１画素１ドロプレットで記録が行
われることになる。さらに、メインコントローラ１１２
は表示手段１２５に対してインク切れの表示を行うよう
指令を出し、ユーザにインクタンクの交換を促す。

【００４６】以下、本発明の効果の理解を容易にするた
め、Ａ４縦のサイズに相当する被記録媒体において上下
左右に５ｍｍづつの余白を設けた領域（解像度が縦横各
４００ｄｐｉで、縦４，５２０画素、横３，１５０画素
から構成される）の記録を行う場合を想定して説明を行
う。本実施例では３２ノズルの記録ヘッドを用いている
ため、３２画素×３，１５０画素づつの記録を、最大１
４２回繰り返すことで上記領域の記録を行う。ここで、
最初の３２画素×３，１５０画素の記録中にインク残量
が所定の値を下回ったことを検知したとすると、上記領
域をインク切れなしに記録するためには、最大３×３２
×３，１５０×１４２＝４２，７１４，０００個分のイ
ンク滴（４，５２０画素×３，１５０画素が全ベタの場
合）が必要となる。すなわち、インク残量が少なくなっ
たと判断する残量として、インク滴４２，７１４，００
０個に相当するインク量以上の値を設定する必要があ
る。しかしながら、本実施例においては、インク残量が
所定の値を下回ったことを検知した時点で実行中の走査
は１画素３ドロプレットであるが、次の走査からは１画
素１ドロプレットで記録が行われる。そのため、上記領
域をインク切れなしに印字するためには、最大３×３２
×３，１５０×１＋１×３２×３，１５０×（１４２−
１）＝１４，５１５，２００個分のインク滴がタンク内
に存在すればよいから、１４，５１５，２００÷４２，
７１４，０００＝０．３３９８…、すなわち、従来例に
対して約１／３の値を設定することができ、インクタン
ク内のインク使用効率が向上することがわかる。もちろ
ん、形成された画像は部分的に濃度の低い画像になる
が、記録が必要な画素に対してはすべての画素で吐出を
行っているために画像として問題がなく、文字について
も判読可能である。

【００４７】ところで、本実施例においては、１画素に
ついて、１つのドロプレットを吐出するように設定した
が、これは、３より少ない数のドロプレットを吐出する
ように設定していればよいことは言うまでもないことで
あり、キャリッジの移動速度はそれぞれの吐出するドロ
プレットの数によって決定される。また、本実施例で
は、インク残量が所定の値を下回ったことを検知した時
点で自動的にドラフトモードでの記録に切り替わる構成
となっているが、ドラフトモードでの記録に切り替える
か否かをユーザに選択させる構成にしてもよい。

【００４８】［第２の実施例］図３は、本発明の第２の
実施例に関するインクジェット記録装置の構成を示すブ
ロック図である。図２において、第１の実施例で示した
図１の制御構成を示すブロック図と同一機能のものに
は、同一番号を付けてある。図２において、参照符号２
０１は駆動データＲＡＭ１１５からドライバコントロー
ラ１１６を介して記録ヘッドにデータを転送する際に、
転送される駆動データのパルスをカウントして実際に記
録されるドット数を算出するためのドットカウンタであ
る。ドットカウンタ２０１は、記録されるドット数の累
積が所定の値を上回ったことを検知すると、メインコン
トローラ１１２に信号を送信する。メインコントローラ
１１２は、ドットカウンタ２０１からの信号を受信した
時点で実行中の記録動作の完了を待つ。そして、メイン
コントローラ１１２は、擬似中間調処理部１１４に対し
て２値の擬似中間調処理を行うように指令を出し、ドラ
イバコントローラ１１６に対して１画素１ドロプレット
での印字を行うように指令を出し、さらにキャリッジモ
ータドライバ１１９に対してキャリッジ送りを通常記録
の速度の３倍の速度でキャリッジ送りを行うように指令
を出す。これにより、インク残量が所定の値を下回った
ことを検知した時点で実行中の走査については１画素３
ドロプレットであるが、次の走査からは１画素１ドロプ
レットで記録が行われることになる。さらに、メインコ
ントローラ１１２は表示手段１２５に対してインク切れ
の表示を行うよう指令を出し、ユーザにインクタンクの
交換を促す。

【００４９】本実施例においても、インク残量が少なく
なったと判断するインク残量の値を従来例に対して約１
／３に設定できるため、インクタンク内のインク使用効
率が向上する。もちろん形成された画像は、部分的に濃
度の低い画像になるが、印字が必要な画素に対してはす
べての画素で吐出を行っているために画像としては問題
がなく、文字についても判読可能であることは言うまで
もない。

【００５０】また、本実施例においても、１画素につい
て、１つのドロプレットを吐出するように設定したが、
これは、３より少ないドロプレットを吐出するように設
定していればよく、ドラフトモードでの記録に切り替え
るかをユーザに選択させる構成にしてもよいことは言う
までもない。

【００５１】［第３の実施例］第１および第２の実施例
では、インク残量検出手段１２４がインク残量が所定の
値を下回ったことを検知した時点で実行中の走査につい
ては通常モードで記録を行い、次の走査からはドラフト
モードで記録を行う構成となっている。しかし、複数回
の走査にまたがる画像データの記録中にインク残量が所
定の値を下回ったことを検知すると、ドラフトモードで
の記録に切り替わり、画像の途中で濃度が低下する可能
性がある。その一例を図４に示す。

【００５２】図４において、参照符号６０１は、画像デ
ータを模式的に表したものである。この画像データ６０
１は、記録ヘッド１（吐出口の数３２）が２回走査する
ことによって記録可能なデータ量からなる。すなわち、
第１回目の走査で画像データ６０１の上側部分６０１ａ
を記録し、第２回目の走査で下側部分６０１ｂを記録す
る。また、この図では記録ヘッド１を模式的に表してい
る。すなわち、記録ヘッド１に形成された複数のノズル
（ノズル数３２）に番号をつけ、第１番目のノズルを＃
１とし、最後のノズルを＃３２とした。さらに、参照符
号６０２は画像データ６０１にもとづいて記録ヘッド１
が記録紙上を２回走査することによって得られる画像で
ある。したがって、１回目の走査によって画像６０２の
上側部分６０２ａを記録している過程で、インク残量が
所定の値を下回ったことがインク残量検知手段によって
検知されると、その時点で実行中の記録動作（１回目の
走査）の完了後、通常の記録モードからドラフトモード
へモードの変換が起こる。そして、２回目の走査はドラ
フトモードで記録動作が実行される。その結果、１回目
の走査によって記録された上側部分６０２ａと比較して
２回の走査によって記録された下側部分６０２ｂは濃度
の薄い画像となる。

【００５３】そこで、画像の切れ目を検出し、１回目の
走査によって記録された領域（上側部分６０２ａ）と２
回の走査によって記録された領域（下側部分６０２ｂ）
との間に、画像の濃度の高低が生じないようにする。

【００５４】図５は、画像の切れ目を検出する方法を説
明するための図である。まず、１回目の走査終了を待っ
て、メインコントローラ１１２は駆動データＲＡＭ１１
５に蓄積されているデータでのうち、最後端のノズル
（本実施例では３２番目（＃３２）のノズル）のデータ
７０１，７０２，７０３，…を順次読み出す。そして、
インク残量が所定の値を下回ったことを検知した時点で
実行中であった走査において、最後端のノズルが吐出を
行ったかどうかを調べる。最後端のノズルが１回も吐出
していなければ、画像の切れ目であると判断して次の走
査からはドラフトモードで記録を行うようメインコント
ローラ１１２から指令が出される。また、少なくとも１
回は吐出していれば、複数回の走査にまたがる画像を記
録中であったと判断し、次の走査も通常のモードで記録
を行い、走査終了後、前回の走査と同じく、メインコン
トローラ１１２が最後端のノズルの吐出の有無を調べ、
ドラフトモードでの記録に切り替えるか否かの判断を行
う。

【００５５】上記構成により、インクの使用効率を向上
させるとともに、複数回の走査にまたがる画像の途中で
濃度が低下することを防止できる。なお、本実施例にお
いては、被記録媒体全面を覆うような画像データの場合
など、インク切れが発生して文字等が判別不可能な記録
結果が得られる可能性があるが、そのようなデータを記
録する回数は比較的少なく実用上の問題はないと考えら
れる。あるいは、インク残量が所定の値を下回ったこと
を検知した後に、所定の回数以上の走査が通常の記録モ
ードで行われた場合には、画像の切れ目であるか否かに
拘らず強制的にドラフトモードに切り替えるようにする
ことで、常に文字等が判別可能な記録結果を保証するよ
うにしてもよい。

【００５６】また、本実施例では、メインコントローラ
１１２が駆動データＲＡＭ１１５に蓄積されているデー
タを読み出すことで画像の切れ目の検知を行っていた
が、図６に示すごとく、最後端のノズルのデータ７０
１，７０２，７０３，…の論理積を算出する論理ゲート
８０１を設けることでメインコントローラ１１２の処理
時間の低減を計ることも可能となる。

【００５７】［第４の実施例］図７は、本発明にもとづ
くインクジェット記録装置に適用されるインク残量検出
手段の他の例を説明するための模式的斜視図である。

【００５８】図７では、第１の実施例で説明した図２の
インク残量検出手段１２４に対して、発光素子５０３お
よび受光素子５０４のタンク底面からの高さＨ_i と異な
る高さＨ_i ′の位置に発光素子９０１および受光素子９
０２が設けられている。

【００５９】上記構成により、メインコントローラ１１
２はインクタンク内のインク残量の変化を二段階で検出
することができ、インク残量が第１の所定の値を下回っ
たことを検出した場合には１画素について２つのドロプ
レットを吐出するドラフトモードでの記録に切り替え、
その後、第２の値を下回ったことを検出した場合には１
画素について２つのドロプレットを吐出するドラフトモ
ードでの記録に切り替えることが可能となる。本実施例
では濃度の低下が段階的になるため、より正規に近い記
録結果が得られる効果がある。

【００６０】なお、本実施例では発光素子と受光素子を
用いたインク残量検出手段を挙げたが、第２の実施例で
述べたドットカウンタ方式のインク残量検出手段であっ
ても実現可能であることは言うまでもない。

【００６１】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、マルチドロプレットの印字方法において、
従来例よりも高いインク消費効率で、目的に見合った出
力画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に関するインクジェット
記録装置のマルチドロプレット方式の記録方法について
の制御構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施例に関するインクジェット
記録装置のインク残量検出手段の要部を示す斜視図であ
る。

【図３】本発明の第２の実施例に関するインクジェット
記録装置のマルチドロプレット方式の記録方法について
の制御構成を示すブロック図である。

【図４】従来例に関するインクジェット記録装置のマル
チドロプレット方式の印字方法についての制御構成を示
すブロック図である。

【図５】複数回の走査にまたがる画像データの一例と、
本発明の第１および第２の実施例における記録結果を示
す概念図である。

【図６】本発明の第３の実施例に関して、画像の切れ目
を検出する方法を説明するための図である。

【図７】本発明の第４の実施例に関するインクジェット
記録装置のインク残量検出手段の要部を示す斜視図であ
る。

【図８】インクジェット記録装置の要部を示す斜視図で
ある。

【図９】図８に示したインクジェット記録装置の制御系
の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 記録ヘッド ２ 被記録媒体 １１２ メインコントローラ １１３ フレームメモリ １１４ 擬似中間調処理部 １１５ 駆動データＲＡＭ １１６ ドライバコントローラ １１７ ヘッドドライバ １１９ キャリッジモータドライバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０３ Ｘ

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被記録媒体を副走査方向へ搬送するため
   の搬送手段と、前記被記録媒体にインク滴を吐出して画
   素を形成し、かつ複数の画素の集合体として画像の記録
   を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドを搭載して主走査方
   向へ往復移動させるためのキャリッジと、該記録ヘッド
   へインクを供給するためのインクタンクと、前記記録ヘ
   ッドの駆動を制御する制御部とを有するインクジェット
   記録装置において、 前記インクタンク内のインク残量が所定の値を下回った
   ことを検知する検知手段が設けられ、また前記制御手段
   は、前記インク残量が所定の値を下回ったことを前記検
   知手段が検知した場合に、前記画素に対する複数のイン
   ク滴の最大インク滴数よりつねに少ないインク滴数によ
   って画素を形成する記録モードを設定する手段と、前記
   記録モードにもとづいて前記記録ヘッドの駆動を制御す
   る制御手段とが設けられた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記載の記録装置において、前記
   記録モードは、前記最大インク滴数より１滴少ないイン
   ク滴数によって画像を形成する記録モードであることを
   特徴とするインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の記録装置におい
   て、 前記画像は前記記録ヘッドが主走査方向に沿って走査を
   複数回行うことによって記録される画像であり、また前
   記制御部は前記記録ヘッドが前記複数回の走査中である
   かを判断する手段を有し、さらに前記検知手段がインク
   タンク内のインク残量が所定の値を下回ったことを検知
   し、かつ前記判断手段が複数回の走査にまたがる画像を
   記録中ではないと判断した場合に、前記記録モードにも
   とづいて前記記録ヘッドの駆動を制御することを特徴と
   するインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 被記録媒体を副走査方向へ搬送するため
   の搬送手段と、前記被記録媒体にインク滴を吐出して画
   素を形成し、かつ複数の画素の集合体として画像の記録
   を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドを搭載して主走査方
   向へ往復移動させるためのキャリッジと、該記録ヘッド
   へインクを供給するためのインクタンクと、前記記録ヘ
   ッドの駆動を制御する制御部とを有するインクジェット
   記録装置において、 前記インクタンク内のインク残量が第１の所定の値を下
   回ったことを検知する第１検知手段と、 前記インクタンク内のインク残量が第２の所定の値を下
   回ったことを検知する第２検知手段とが設けられ、また
   前記制御手段は、前記インク残量が前記第１の所定の値
   を下回ったことを前記第１検知手段が検知した場合に、
   前記画素に対する複数のインク滴の最大インク滴数より
   つねに少ないインク滴数によって画素を形成する第１記
   録モードを設定する手段と、 前記第１記録モードにもとづいて前記記録ヘッドの駆動
   を制御する第１制御手段と、 前記前記インク残量が前記第２の所定の値を下回ったこ
   とを前記第２検知手段が検知した場合に、前記第１記録
   モードよりも少ないインク滴数によって画像を形成する
   第２記録モードを設定する手段と、 前記第２記録モードにもとづいて前記記録ヘッドの駆動
   を制御する第２制御手段と、が設けられたことを特徴と
   するインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の記録装置において、前記
   第１記録モードは、前記最大インク滴数より１滴少ない
   インク滴数によって画像を形成する記録モードであるこ
   とを特徴とするインクジェット記録装置。
6. 【請求項６】 請求項４または５記載の記録装置におい
   て、前記第２記録モードは、前記第１記録モードより１
   滴少ないインク滴数によって画像を形成する記録モード
   であることを特徴とするインクジェット記録装置。
7. 【請求項７】 請求項４ないし６のいずれか一項記載の
   記録装置において、 前記画像は前記記録ヘッドが主走査方向に沿って走査を
   複数回行うことによって記録される画像であり、また前
   記制御部は前記記録ヘッドが前記複数回の走査中である
   かを判断する手段を有することを特徴とするインクジェ
   ット記録装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載の記録装置において、 前記第１検知手段がインクタンク内のインク残量が前記
   第１の所定の値を下回ったことを検知し、かつ前記判断
   手段が複数回の走査にまたがる画像を記録中ではないと
   判断した場合に、前記第１記録モードにもとづいて前記
   記録ヘッドの駆動を制御することを特徴とするインクジ
   ェット記録装置。
9. 【請求項９】 請求項７または８記載の記録装置におい
   て、 前記第２検知手段がインクタンク内のインク残量が前記
   第２の所定の値を下回ったことを検知し、かつ前記判断
   手段が複数回の走査にまたがる画像を記録中ではないと
   判断した場合に、前記第２記録モードにもとづいて前記
   記録ヘッドの駆動を制御することを特徴とするインクジ
   ェット記録装置。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし９のいずれか一項記載
    の記録装置において、前記記録ヘッドは、前記インクを
    吐出するためのエネルギー発生手段として、前記インク
    に膜沸騰を生じさせる熱エネルギーを発生させる電気熱
    変換体を有することを特徴とするインクジェット記録装
    置。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし１０のいずれか一項記
    載の記録装置を出力手段とすることを特徴とする情報処
    理システム。
12. 【請求項１２】 入力画像情報の記録を行うために、被
    記録媒体にインク滴を吐出する吐出手段を有するインク
    ジェット記録ヘッドを用い、かつ該記録ヘッドによる前
    記インク滴吐出の際に複数のインク滴を前記被記録媒体
    上の実質的同一箇所に着弾させることで一つの画素を形
    成するインクジェット記録方法において、 前記複数のインク滴を前記被記録媒体上の実質的同一箇
    所に着弾させる際に、 前記記録ヘッドへインクを供給するインクタンク内のイ
    ンク残量が所定の値を下回ったことを検知する検知工程
    と、 前記インク残量が所定の値を下回った場合に、前記画素
    に対する複数のインク滴の最大インク滴数よりつねに少
    ないインク滴数によって画素を形成する記録モードを設
    定する工程と、 前記記録モードにもとづいて前記記録ヘッドの駆動を制
    御する制御工程とが設けられた特徴とするインクジェッ
    ト記録方法。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載の記録方法において、
    前記記録モードは、前記最大インク滴数より１滴少ない
    インク滴数によって画像を形成する記録モードであるこ
    とを特徴とするインクジェット記録方法。
14. 【請求項１４】 請求項１２または１３記載の記録方法
    において、 さらに、前記画像は前記記録ヘッドが主走査方向に沿っ
    て走査を複数回行うことによって記録される画像である
    場合、前記記録ヘッドが前記複数回の走査中であるかを
    判断する工程と、 前記検知工程がインクタンク内のインク残量が所定の値
    を下回ったことを検知し、かつ前記判断工程が複数回の
    走査にまたがる画像を記録中ではないと判断した場合
    に、前記記録モードにもとづいて前記記録ヘッドの駆動
    を制御する工程とが設けられたことを特徴とするインク
    ジェット記録方法。
15. 【請求項１５】 入力画像情報の記録を行うために、被
    記録媒体にインク滴を吐出する吐出手段を有するインク
    ジェット記録ヘッドを用い、かつ該記録ヘッドによる前
    記インク滴吐出の際に複数のインク滴を前記被記録媒体
    上の実質的同一箇所に着弾させることで一つの画素を形
    成するインクジェット記録方法において、 前記複数のインク滴を前記被記録媒体上の実質的同一箇
    所に着弾させる際に、 前記インクタンク内のインク残量が第１の所定の値を下
    回ったことを検知する第１検知工程と、 前記インクタンク内のインク残量が第２の所定の値を下
    回ったことを検知する第２検知工程と、 前記インク残量が前記第１の所定の値を下回ったことを
    前記第１検知工程が検知した場合に、前記画素に対する
    複数のインク滴の最大インク滴数よりつねに少ないイン
    ク滴数によって画素を形成する第１記録モードを設定す
    る工程と、 前記第１記録モードにもとづいて前記記録ヘッドの駆動
    を制御する第１制御工程と、 前記前記インク残量が前記第２の所定の値を下回ったこ
    とを前記第２検知工程が検知した場合に、前記第１記録
    モードよりも少ないインク滴数によって画像を形成する
    第２記録モードを設定する工程と、 前記第２記録モードにもとづいて前記記録ヘッドの駆動
    を制御する第２制御工程と、が設けられた特徴とするイ
    ンクジェット記録方法。
16. 【請求項１６】 請求項１５記載の記録方法において、
    前記第１記録モードは、前記最大インク滴数より１滴少
    ないインク滴数によって画像を形成する記録モードであ
    ることを特徴とするインクジェット記録方法。
17. 【請求項１７】 請求項１５または１６記載の記録方法
    において、前記第２記録モードは、前記第１記録モード
    より１滴少ないインク滴数によって画像を形成する記録
    モードであることを特徴とするインクジェット記録方
    法。
18. 【請求項１８】 請求項１５ないし１７のいずれか一項
    記載の記録方法において、さらに、前記画像は前記記録
    ヘッドが主走査方向に沿って走査を複数回行うことによ
    って記録される画像である場合、前記記録ヘッドが前記
    複数回の走査中であるかを判断する工程を有することを
    特徴とするインクジェット記録方法。
19. 【請求項１９】 請求項１８記載の記録方法において、 前記第１検知工程がインクタンク内のインク残量が前記
    第１の所定の値を下回ったことを検知し、かつ前記判断
    工程が複数回の走査にまたがる画像を記録中ではないと
    判断した場合に、前記第１記録モードにもとづいて前記
    記録ヘッドの駆動を制御することを特徴とするインクジ
    ェット記録方法。
20. 【請求項２０】 請求項１８または１９記載の記録方法
    において、 前記第２検知工程がインクタンク内のインク残量が前記
    第２の所定の値を下回ったことを検知し、かつ前記判断
    工程が複数回の走査にまたがる画像を記録中ではないと
    判断した場合に、前記第２記録モードにもとづいて前記
    記録ヘッドの駆動を制御することを特徴とするインクジ
    ェット記録方法。
21. 【請求項２１】 請求項１２ないし２０のいずれか一項
    記載の記録方法において、前記吐出手段は、前記インク
    を吐出するために前記インクに膜沸騰を生じさせる熱エ
    ネルギーを発生させる電気熱変換体を有することを特徴
    とするインクジェット記録方法。