JPH1110854A - 記録装置の記録制御方法および記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録装置の記録制御方法および記録装置に関
し、記録ヘッドのノズル数や記録装置の電源からノズル
に供給される電力特性に適応した最適な記録制御を行う
こと。 【解決手段】 装着された印字ヘッド１１１の種類を判
別し、判別した種類と印字ヘッド１１１のノズルに備え
られたヒータに電源から実際に供給される電力特性とに
応じて、記録ヘッド１１１への記録データを格納するＲ
ＡＭ１０８に格納する記録データカウント領域を可変設
定するとともに、当該設定したカウント領域の記録デー
タに基づいて電源ユニット１０３からの電力によりノズ
ルを駆動し記録を行うことで、設定したカウント領域で
の記録を最適化制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は記録装置の記録制御
方法および記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、高速印字やカラー印字などを目的
としてドットプリンタのヘッドの多ノズル化が進む中、
そのプリンタ装置の持つ電源との最適な印字制御が求め
られている。複数の印字ノズルを有する印字ヘッドで印
字を行うシリアルドットプリンタでは、印字ノズルの数
によってプリンタ装置の電源容量が決定される。通常、
比較的ノズルの多い装置では印字バッファに印字データ
を展開する時に前もって決められた印字範囲内の印字さ
れるドットを加算し、所定数以上の場合は単純に複数回
に分けて分割印字を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】シリアルドットプリン
タの高速化を図る際、最も大きな要因は同時に駆動可能
なノズル数を増大させることである。しかし、このノズ
ル数を単純に増やすことは、電源容量の問題につなが
る。またノズル数の異なる複数のヘッドを装着された場
合、必要とされる電力がヘッドにより極端に異なること
が考えられる。このため、電源容量を最大ノズル数のヘ
ッドに合わせる必要がある。また、電源容量自体に問題
がなくとも、シリアルプリンタではヘッドとメインＣＰ
Ｕボードとをケーブルで接続しているため、このケーブ
ルによる電圧降下も問題となるので、印字品質に影響を
与えないためには電源容量を十分に高容量のものにして
おく必要があり、装置のコストアップを招来することに
なる。

【０００４】そこで、本発明は上述の点に鑑みて成され
たもので、電源と印字制御の相互関係を最適化すること
で上記の課題を解決した記録装置の記録制御方法および
記録装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の本発明の方法では、電源と、複数
のノズルを有する記録ヘッドを装着する装着手段と、前
記記録ヘッドへの記録データを格納するバッファ手段
と、前記複数のノズルに備えられた電気−熱変換手段を
前記電源からの電力により前記記録データに応じて駆動
する駆動手段と、当該駆動する最大ノズル数を設定する
設定手段とを備えた記録装置の記録制御方法であって、
前記装着手段に装着された記録ヘッドの種類を判別する
判別ステップと、当該判別した種類と前記電気−熱変換
手段に前記電源から実際に供給される電力特性とに応じ
て前記バッファ手段に格納する前記記録データのカウン
ト領域を可変設定するとともに、当該設定したカウント
領域の前記記録データに基づいて記録を行う記録ステッ
プとを含み、前記カウント領域での記録を最適化制御す
ることを特徴とする。

【０００６】ここで、請求項２に記載の本発明の方法で
は、前記記録ステップは、前記電力特性を決定する装置
の各種パラメータを予め記憶した記憶手段から読み出
し、前記記録データを格納する前記バッファ手段のカラ
ム数を前記パラメータに応じ設定する第１ステップと、
前記最大ノズル数を設定する第２ステップと、前記設定
した領域の記録を行うドット数を前記カラム数分算出す
る第３ステップと、当該算出したドット数と前記最大ノ
ズル数に対応した印字可能ドット数とを比較し、前記算
出したドット数が前記最大ノズル数に対応した印字可能
ドット数以上のときは前記カウント領域の使用するノズ
ル数を制限して分割記録を行う第４ステップとを含むこ
ともできる。

【０００７】ここで、請求項３に記載の本発明の方法で
は、前記記録ステップは、前記電力特性を決定する装置
の各種パラメータを予め記憶した記憶手段から読み出
し、前記記録データを格納する前記バッファ手段のカラ
ム数を前記パラメータに応じ設定する第１ステップと、
前記最大ノズル数を設定する第２ステップと、前記バッ
ファ手段の隣接する所定カラム数分について前記記録を
行うドット数の平均値を算出する第３ステップと、当該
算出した平均値と前記最大ノズル数に対応した平均値と
を比較し、前記算出した平均値が前記最大ノズル数に対
応した平均値以上のときは前記カウント領域の使用する
ノズル数を制限して分割記録を行う第４ステップとを含
むこともできる。

【０００８】ここで、請求項４に記載の本発明の方法で
は、前記各種パラメータは、前記電源の電流負荷特性、
前記電源と前記記録ヘッドとの間の接続手段のインピー
ダンス特性、前記接続手段の途中に実装されたコンデン
サの特性を含み、前記第１ステップにおいて、前記カラ
ム数を前記各種パラメータに応じ複数設定することもで
きる。

【０００９】ここで、請求項５に記載の本発明の方法で
は、前記記録ステップは、前記電気−熱変換手段に実際
に印加される電圧を前もってモニタするモニタステップ
をさらに含んでおり、当該モニタ結果に応じて前記第２
ステップを遂行することもできる。

【００１０】ここで、請求項６に記載の本発明の方法で
は、前記電気−熱変換手段が発生する熱によりインクを
発泡させ、前記記録ヘッドよりインク液滴を吐出するこ
とで記録を行うこともできる。

【００１１】上記目的を達成するために、請求項７に記
載の本発明の装置では、電源と、複数のノズルを有する
記録ヘッドを装着する装着手段と、前記記録ヘッドへの
記録データを格納するバッファ手段と、前記複数のノズ
ルに備えられた電気−熱変換手段を前記電源からの電力
により前記記録データに応じて駆動する駆動手段と、当
該駆動する最大ノズル数を設定する設定手段とを備えた
記録装置であって、前記装着手段に装着された記録ヘッ
ドの種類を判別する判別手段と、当該判別した種類と前
記電気−熱変換手段に前記電源から実際に供給される電
力特性とに応じて前記バッファ手段に格納する前記記録
データのカウント領域を可変設定するとともに、当該設
定したカウント領域の前記記録データに基づいて記録を
行う記録手段とを備え、前記カウント領域での記録を最
適化制御することを特徴とする。

【００１２】ここで、請求項８に記載の本発明の装置で
は、前記記録手段は、前記電力特性を決定する装置の各
種パラメータを予め記憶した記憶手段から読み出し、前
記記録データを格納する前記バッファ手段のカラム数を
前記パラメータに応じ設定する第１手段と、前記最大ノ
ズル数を設定する第２手段と、前記設定した領域の記録
を行うドット数を前記カラム数分算出する第３手段と、
当該算出したドット数と前記最大ノズル数に対応した印
字可能ドット数とを比較し、前記算出したドット数が前
記最大ノズル数に対応した印字可能ドット数以上のとき
は前記カウント領域の使用するノズル数を制限して分割
記録を行う第４手段とを含むこともできる。

【００１３】ここで、請求項９に記載の本発明の装置で
は、前記記録手段は、前記電力特性を決定する装置の各
種パラメータを予め記憶した記憶手段から読み出し、前
記記録データを格納する前記バッファ手段のカラム数を
前記パラメータに応じ設定する第１手段と、前記最大ノ
ズル数を設定する第２手段と、前記バッファ手段の隣接
する所定カラム数分について前記記録を行うドット数の
平均値を算出する第３手段と、当該算出した平均値と前
記最大ノズル数に対応した平均値とを比較し、前記算出
した平均値が前記最大ノズル数に対応した平均値以上の
ときは前記カウント領域の使用するノズル数を制限して
分割記録を行う第４手段とを含むこともできる。

【００１４】ここで、請求項１０に記載の本発明の装置
では、前記各種パラメータは、前記電源の電流負荷特
性、前記電源と前記記録ヘッドとの間の接続手段のイン
ピーダンス特性、前記接続手段の途中に実装されたコン
デンサの特性を含み、前記第１手段により、前記カラム
数を前記各種パラメータに応じ複数設定すすることもで
きる。

【００１５】ここで、請求項１１に記載の本発明の装置
では、前記記録手段は、前記電気−熱変換手段に実際に
印加される電圧を前もってモニタするモニタ手段をさら
に含んでおり、当該モニタ結果に応じて前記第２手段に
より前記最大ノズル数を設定することもできる。

【００１６】ここで、請求項１２に記載の本発明の装置
では、前記記録ヘッドは、前記電気−熱変換手段が発生
する熱によりインク滴を吐出するインクジェットヘッド
とすることもできる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を詳細に説明する。

【００１８】（第１の実施の形態）図１は本発明にかか
る第１の実施の形態のプリンタ装置の全体構成図であ
る。

【００１９】１００はプリンタ装置を制御するためのＣ
ＰＵユニット、１０１はドットプリンタユニット、１０
３はこのシリアルドットプリンタプリンタに使用される
電源ユニットである。１０４はＣＰＵ、１０５はＣＰＵ
１０４とその他のデバイスを接続するバス、１０６はプ
リンタ装置をコントロールするプログラムを格納してい
るＲＯＭ、１０７は本発明の回路を含み、ＲＡＭ１０８
と印字ヘッド１１１、キャリアモータ１１３を制御する
ためのカスタムＩＣ（ＡＳＩＣ）である。印字ヘッド１
１１はインクジェットヘッドである。

【００２０】ＲＡＭ１０８は、バス１１７を介してＣＰ
Ｕ１０４と印字データをやり取りして展開する印字バッ
ファとして用いられる。１０９はキャリアモータ１１３
を駆動するためのモータドライバである。１１０はＣＰ
Ｕユニット１００と印字ヘッド１１１を接続するための
ケーブル、１１２はキャリアモータ１１３の駆動力を伝
達するためのベルトである。電源ユニット１０３が出力
するＶＨは印字ヘッド１１１のヒータ駆動に使用される
ヘッド電圧、ＶＭはモータ駆動に使用するモータ電圧、
Ｖｃｃは各回路へのロジック電圧を表す。以下、印字ヘ
ッドをヘッドと略記する。

【００２１】図２はヘッドとＣＰＵユニット１００の接
続部分を詳細に説明するための図である。

【００２２】ケーブル１１０により、印字ヘッド１１１
近傍に置かれる中継基板２０１を介して、ノズル毎に設
けられたヒータ２０４にヘッド電圧ＶＨを供給する。コ
ンデンサＣは中継基板２０１上に実装され、ピーク電流
に対してＶＨの電圧値を安定させる目的がある。２０２
は中継基板２０１より接続されるヘッド駆動用信号ライ
ンであり、ヘッド駆動用信号ライン２０２から伝えられ
た信号を基にＩＣ２０３により最終の印字パルスを作成
する。ヒータ２０４に電圧が印加されてこの印字パルス
に基づき電流が流れると、ヒータ２０４が発熱して膜沸
騰し、発泡することでインク液滴が飛翔する。

【００２３】ヒータ２０４が駆動されたときのヒータ２
０４端への実際の印加電圧は、ＶＨのラインとは別のラ
インから中継基板２０１を介してＣＰＵ１０４にリター
ン電圧ＶＲとして供給され、その入力部のＡ／Ｄコンバ
ータによってモニタされる。このリターン電圧ＶＲをモ
ニタすることで、実際の印字時の電流負荷に対してヘッ
ド端電圧がどれだけ変動するかを検知することができ
る。

【００２４】ここで、リターン電圧ＶＲのモニタ方法に
ついて具体的に説明する。

【００２５】すなわち、プリンタ装置の電源投入時にテ
スト印字を行い、ヘッド端電圧の変動をモニタする。こ
れは、ヘッドを装着したキャリッジが実際の印字範囲外
にある時に、ヘッドの走査周期に合わせた一定周期で最
大ノズル数を駆動することによる。この時、入力部のＡ
／Ｄコンバータへのリターン電圧ＶＲをＣＰＵ１０４に
よりほぼリアルタイムでモニタすることができる。良好
な印字を行い得る電源電圧変動範囲は実験等により既知
であり、モニタしたリターン電圧ＶＲの変動がこの既知
の範囲内かをＣＰＵ１０４により判断する。

【００２６】このような最大ノズル数のテスト印字の回
数を変えてリターン電圧ＶＲの変動を調べて、印字濃度
がどの位であれば何カラム分を良好に印字できるかの限
界値を設定することができる。この値は、経時変化や環
境の変化にも対応しており、これらの変化に対応した適
切な制御を行うことができる。この値を利用して、後述
する測定カラム数設定レジスタ（図４に４１４で示す）
と最大ドット数設定レジスタ（図４に４１８で示す）に
値を設定して印字データを調べることで、印字実行時に
電流制限を行う必要があるかを後述のフローチャートに
従い判断する。

【００２７】この機能を利用して実際の使用環境下での
印加電圧の変化、使用されるヘッドの抵抗値のばらつき
によるヘッド端電圧の変化、コンデンサ容量の経時変化
にも対応したきめ細かい印字制御を可能とすることがで
きる。また、ヘッドの取り付けミスなどによりヘッド電
圧に異常が起きた場合にも異常を検出することができ
る。

【００２８】図３は本発明装置の要部回路の構成を示す
ブロック図である。ここに示すブロック図は本実施の形
態におけるＡＳＩＣ１０７の一部分である。

【００２９】３００はこのＡＳＩＣ１０７の機能の主要
部分とされるヘッド制御回路である。３０１はＣＰＵ１
０４とＲＡＭ１０８とのデータのやり取りのインターフ
ェースを司るＲＡＭインタフェース回路（ＲＡＭＩ／
Ｆ）である。３０２は図４に詳細を示すところの本発明
の特徴を最も良く示す印字濃度検出回路である。３０３
は、本実施の形態では印字濃度検出回路３０２と全く同
一構成で良いが、第２の実施の形態では図１１に示す別
の構成のものとする必要がある。

【００３０】図３のように２つの印字濃度検出回路３０
２と３０３を有している場合、電源系に合わせたよりき
め細かい制御が可能となる。すなわち、ヘッド端での電
圧降下の要因として、通常はプリンタ装置に搭載された
電源自体の容量と電圧安定化のためのコンデンサ容量が
あるが、この両要因に対して印字濃度検出回路３０２ま
たは３０３を用いた電流制限を行う。

【００３１】電源自体の容量に対しては、例えば数１０
ｍ秒程度の比較的長時間の範囲での印字濃度を印字濃度
検出回路３０２により検出し、検出値が所定値以上の場
合は使用ノズルの数や印字速度を制限することで電流制
限を行う。

【００３２】また、瞬時的なラッシュ電流に対してヘッ
ド近傍のコンデンサＣから電流を供給するが、この電流
はコンデンサ容量や電源の出力電流値にもよるが高々数
ｍ秒程度の短時間供給される。この短時間の範囲での印
字濃度は印字濃度検出回路３０３により検出し、検出値
が所定値以上の場合は使用ノズルの数や印字速度を制限
することで電流制限を行う。

【００３３】これにより、電源容量からくる絶対的な出
力電流制限機能と、複数ノズルのヘッドを使用した場合
での短時間でのピーク電流に対しての電流制限機能との
両方から、より最適な印字制御を行うことが可能にな
る。

【００３４】図４は本発明装置の最も特徴的な回路のブ
ロック図であり、ＡＳＩＣ１０７内の印字濃度検出回路
３０２（３０３）を表わしている。印字バッファにデー
タを展開する際、この回路により設定した領域の印字ド
ット数をカウントする。

【００３５】図４において、４０１はアドレス生成回路
であり、ＲＡＭ１０８の書き込みアドレスを自動的に生
成し、１カラム毎にカラムカウンタクロックＣＣＣｋと
カラムカウンタリセット信号ＣＣＲを出力する。４０６
は、ＣＰＵ１０４からＲＡＭ１０８に転送する印字デー
タを一時ラッチして回路内部で使用するためのラッチで
ある。

【００３６】ＣＰＵ１０４によって作成された印字デー
タはこのラッチ４０６を通過し、データバス４０７を介
して接続される印字バッファとしてのＲＡＭ１０８へと
転送され、アドレス生成回路４０１によって生成された
アドレスに書き込まれる。

【００３７】４０８はドットカウンタであり、ラッチ４
０６にラッチされた印字データの実際に印字するドット
数をカウントする。４０９は加算回路であり、加算結果
はラッチ４１０によりラッチされる。この加算回路４０
９は、ラッチされている今までの加算結果とドットカウ
ンタ４０８のカウント値とを加算することで、ドット数
を加算し続ける。４１１、４１２は読み出し用のリード
バッファであり、ＣＰＵデータバス４１３を介して接続
されるＣＰＵ１０４にラッチ４１０からのデータを転送
する。

【００３８】４１４は測定カラム数設定レジスタで、カ
ウントした印字ドット数の加算を繰り返すカラム数（加
算回路４０９による加算回数）を設定する。４１５はカ
ラムカウンタで、カラムカウンタクロックＣＣＣｋとカ
ラムカウンタリセット信号ＣＣＲによって制御されて動
作する。４１６は比較回路で、測定カラム数設定レジス
タ４１４とカラムカウンタ４１５の値を比較して、ラッ
チ４１０にラッチされた加算値のクリアを行うタイミン
グ及びリードバッファ４１１に加算結果を格納するタイ
ミングを制御するクリア及びラッチ信号４１７を生成す
る。

【００３９】４１８は最大ドット数設定レジスタであ
り、最大印字可能ドット数を設定し格納するために設け
られる。４１９は比較回路であり、この最大ドット数設
定レジスタ４１８に設定された値をラッチ４１０の値と
比較する。４２０はステータスレジスタであり、比較回
路４１９による比較結果を格納し、ＣＰＵデータバス４
１３を介して接続されるＣＰＵ１０４に格納データを転
送する。

【００４０】上記回路構成において、リードバッファ４
１２の値をＣＰＵ１０４が毎回読み取って確認する他
に、最大ドット数設定レジスタ４１８に最大印字可能ド
ット数を設定しておき、ラッチ４１０に保持した加算結
果と最大ドット数設定レジスタ４１８の値を自動的に比
較することにより、１ライン分の印字データを全て展開
した後で、ＣＰＵ１０４がステータスレジスタ４２０の
値を読み出すだけで印字回数を決定することもできる。

【００４１】図５は、実際にヘッドを駆動して印字した
際にヘッドのヒータに流れる電流とヘッド端の電圧変動
の関係を示す特性図である。波形Ｉ１はヘッド電流、波
形Ｖ１はヘッド端の電圧（モニタ電圧）を示す。

【００４２】電流値は単位時間内に駆動されるヘッドの
ノズル数、すなわち印字ドット数（印字濃度）に比例
し、この電流値（波形Ｉ１）の変化によって電圧値（波
形Ｖ１）が低下する。この電圧変動の要因として、流れ
る電流が増大することでケーブルやコネクタのインピー
ダンスにより生じる電圧降下、ヘッド近傍に実装された
電圧安定化のためのコンデンサ容量、プリンタ装置に搭
載された電源の容量によるリップル電圧などが挙げられ
る。

【００４３】図５において、単位時間毎に分割した各々
の領域を５０１〜５０４で示す。ＣＰＵ１０４が印字バ
ッファに展開する際に、ドットカウンタ４０８により印
字ドットをカウントし、各領域のドット数の多少から、
その印字濃度は領域５０１、５０３では淡く、領域５０
４では濃く、領域５０２では中位と判断される。領域５
０４で印字濃度が濃いと判断されるため、印字の際に電
力制限を行って最適化する必要がある。

【００４４】従来は、印字範囲中の所定時間領域の全て
の印字ドット数をカウントして、所定のドット数以上の
場合にノズル数を制限することによる電力制限を行って
いたが、本実施の形態では、使用するノズルを例えば２
分割して、同一走査箇所でキャリッジを２回走査する分
割印字を行うことにより電力制限を行う。

【００４５】図６は、この分割印字を行った場合のヘッ
ドの電圧波形と電流波形の関係を示す特性図である。ノ
ズルの分割の仕方および印字する画像のパターンによっ
て、その分割時の電流波形は異なるが、ここでは説明を
簡単にするため、各時間領域５０１〜５０４で単純に半
分になると仮定した場合の波形を示している。このよう
に電流値を削減することで、電圧波形Ｖ２は電流波形Ｉ
２によらず安定したレベルを保つことができる。

【００４６】ここで、図７はヘッドのピーク電流が更に
増えた場合の電流とヘッド端の電圧変動の関係を示す特
性図である。この図のような例は、印字ノズル数の多い
ヘッドを使用した場合にみられる。

【００４７】図５の場合と同一の一定時間にそれぞれ分
割された時間領域の領域５０２において、ピーク電流
（波形Ｉ３）が増えて電圧値（波形Ｖ３）がかなり低下
しているにもかかわらず、この領域５０２におけるトー
タルの印字ドット数をカウントして印字濃度は中位と判
断される。このため、印字濃度を基にした従来の印字制
御によれば、この領域５０２では次の図８のように電力
制限制御は行われないことになる。

【００４８】図８は従来例による印字濃度を基にした電
力制限制御を示すフローチャートである。

【００４９】ステップＳ８０１で、ＣＰＵ１０４により
１カラム分の印字データを作成する。

【００５０】ステップＳ８０２でＣＰＵ１０４は、ステ
ップＳ８０１で作成した印字データをＡＳＩＣ１０７を
介してＲＡＭ１０８上に展開する。ＡＳＩＣ１０７内部
ではこの印字データを並列処理して、印字濃度検出回路
３０２においても使用している。この印字濃度検出回路
３０２では、まず１カラム分の印字ドット数をカウント
する。

【００５１】ステップＳ８０３では、ステップＳ８０２
において得られた１カラム分の印字ドット数を、測定カ
ラム数設定レジスタ４１４に設定された予め分割された
時間領域に応じた一定のカラム数分加算を続ける。設定
されたカラム数分の、最終的に得られるカウント値をａ
とする。

【００５２】ステップＳ８０４では、ステップＳ８０３
で得られたａの値と最大ドット数設定レジスタ４１８に
格納した値ｂの大きさを比較する。この値ｂは、分割印
字を行うかを検出した印字濃度から決定するための予め
決められた値である。ａがｂと等しいかそれ以上の場合
は、ステップＳ８０５の処理が行われる。すなわち、使
用ドット数に制限を加えて複数回に分割印字する電力制
限制御を行う。また、ａがｂよりも小さい場合は電力的
に問題は無いと判断され（例えば領域５０２ではａ＜ｂ
と判断される）、ステップＳ８０６において１回で全て
のノズルを駆動して印字し、電力制限制御は行わない。

【００５３】上記従来の印字制御では問題が無いと判断
されるような図７の領域５０２の様なケースでのピーク
負荷による電圧値の低下は、時間領域を図５の場合より
も更に細分化して印字ドット数のカウントを行うことに
より予測でき、この予測に基づき印字制御を行うことが
できる。

【００５４】図９は時間領域をより細分化して分割印字
を行った場合のヘッドの電圧波形と電流波形の関係を示
す特性図である。

【００５５】図９において、波形Ｉ３は図７の場合と同
一である。印字ドットカウントを行う時間領域を図５の
各時間領域５０１〜５０４よりも短い時間領域９０１〜
９１０に細分化し、時間領域９０１〜９１０においてピ
ーク負荷の存在の検出漏れを無くすようにカウント制御
を行うことで、ピーク負荷を示す時間領域９０４におい
てその印字濃度レベルが濃い（領域内の印字ドット数が
多い）と判断するような、次の図１０に示される電力制
限制御を実行する。これにより、印字ドット数が多い時
間領域９０４，９０８〜９１０での電圧波形Ｖ４の変動
を図示の通りに防止することができる。

【００５６】図１０は本発明の第１の実施の形態による
改善された電力制限制御のフローチャートである。

【００５７】ステップＳ１００１ではまず、プリンタ装
置に装着されたヘッドの種類を判別する。ここでは、使
用されるノズル数はヘッドにより異なり、その使用時の
電流値も異なるものとする。また同時に、前述したテス
ト印字を実行して（ヘッド端電圧をモニタして）印字濃
度の限界値が何カラム分かを予め判別しておく。

【００５８】ステップＳ１００２では、ステップＳ１０
０１において判別された装着ヘッドの種類等、プリンタ
装置に搭載された電源の電流負荷特性、搭載電源から装
着ヘッドまでのケーブル、コネクタ等の接続によるイン
ピーダンス特性、装着ヘッド近傍の中継基板に実装され
たコンデンサなどによる電流負荷特性等のプリンタ装置
の諸特性から、実験や測定により前もって決められた測
定カラム数を、測定用カラム数設定レジスタ４１４に設
定する。これら既知の諸特性は、予めＲＯＭ（図示せ
ず）のテーブル等に格納しておく。

【００５９】このとき、使用する電源の容量が小さく
て、ヘッド自体は電圧変動に対してマージンが有る場合
は、測定カラム数を多くして比較的長時間の一定時間で
の平均電流を従来通り検出する。また、判別された装着
ヘッドのピーク電流が大きく、電圧変動に対するマージ
ンが余りない場合は、図９に示した細分割した時間領域
に応じ測定カラム数を従来より少なくして検出する。こ
のように、測定カラム数を可変設定する。

【００６０】次にステップＳ１００３では、ステップＳ
１００２で設定した測定カラム数に合わせた印字可能な
最大ドット数ｑを、最大ドット数設定レジスタ４１８に
設定する。この値ｑは、測定カラム数がまず決まると、
この測定カラム数に比例してその中の最大の印字ドット
数から得られる。

【００６１】次のステップＳ１００４ではＣＰＵ１０４
による１カラム分の印字データ作成を行い、ステップＳ
１００５では、ＲＡＭ１０８に展開すると同時に印字ド
ット数のカウントを行う。ステップＳ１００６では、ス
テップＳ１００２で設定したカラム分のトータルの印字
ドット数を加算により得て、得られたカウント値をｐと
する。

【００６２】続くステップＳ１００７では、ステップＳ
１００６で得られた値ｐとステップＳ１００３で設定し
た最大ドット数ｑの値の大きさを比較し、ｐがｑと等し
いかそれ以上の場合はステップＳ１００８の処理が行わ
れる。すなわち、分割印字による電力制限制御を行う。
また、ｐがｑよりも小さい場合は電力的に問題は無いと
判断され、ステップＳ１００９において１回で全てのノ
ズルを駆動して印字を行い、電力制限は行わない。

【００６３】このように本実施の形態によれば、装着ヘ
ッドやプリンタ装置の特性に合わせて測定カラム数を可
変設定、すなわち分割領域の大きさを可変し、この領域
内での測定カラム数に合わせた印字可能な最大ドット数
を判断し、この結果に基づいて分割印字による電力制限
制御を行うかを決定している。

【００６４】上記の可変設定によって、プリンタ装置に
ノズル数の異なるヘッドが装着されても、プリンタ装置
の前述の諸特性に合わせた最適な印字濃度制御を行うこ
とができる。また、テスト印字でヘッド端電圧をモニタ
することにより印字濃度の限界値を判断すると、各特性
の経時変化や環境の変化にも対応した最適な印字濃度制
御が可能になる。

【００６５】（第２の実施の形態）図１１は、図４に示
した本発明の印字濃度検出回路３０３の別の構成例を示
すブロック図である。本実施の形態においては、隣り合
う最大５カラム分の全ての組み合わせについて、その平
均電流値を求める回路を実現している。図１１におい
て、図４中のものと同一構成要素には同一符号を付し、
その説明を省略する。

【００６６】１１０１は加算回路であり、ＣＰＵ１０４
により得られた印字データを基にカウントした１カラム
分のドットカウンタ４０８の値を所定カラム分加算す
る。１１０２はラッチであり、加算回路１１０１により
加算した結果を一時格納する。１１０８は最大平均印字
ドット数設定レジスタであり、最大平均印字ドット数を
設定し格納するために設けられる。１１０３は比較回路
であり、ラッチ１１０２に格納した値と最大平均印字ド
ット数設定レジスタ１１０８に設定した値とを比較す
る。上記の構成要素のうち１１０１，１１０２，１１０
３により回路ブロック１１２５を構成する。

【００６７】１１０９〜１１１２は加算回路１１０１と
同様の加算回路、１１１３〜１１１６はラッチ１１０２
と同様のラッチ、１１１７〜１１２０は比較回路１１０
３と同様の比較回路である。上記の構成要素１１０９，
１１１３，１１１７により回路ブロック１１３０を、構
成要素１１１０，１１１４，１１１７により回路ブロッ
ク１１４０を、構成要素１１１１，１１１５，１１１９
により回路ブロック１１５０を、構成要素１１１２，１
１１６，１１２０により回路ブロック１１６０を構成す
る。

【００６８】１１０６は多入力オアゲートであり、上記
各回路ブロックの最終出力である比較回路１１０３、１
１１７〜１１２０による比較結果の論理和を出力し、こ
の値をステータスレジスタ４２０ａに格納している。１
１０４はカラム数設定レジスタであり、平均値を算出す
るためのカラム数を設定する。１１０５はラッチレジス
タ選択回路であり、カラムカウンタクロックＣＣＣｋと
カラムカウンタリセット信号ＣＣＲによって制御されて
動作し、カラム数設定レジスタ１１０４に設定されたカ
ラム数に基づいて、ラッチ１１０２、１１１３〜１１１
６のラッチタイミング、ラッチをクリアするタイミング
を決定する。

【００６９】本実施の形態においては、カラム数設定レ
ジスタ１１０４には最大５までの値を設定できるように
なっている。ここでは、４を設定する場合を例にとり、
その動作を説明する。この場合、本実施の形態では加算
回路と、ラッチと、比較回路により構成される回路ブロ
ックが５ブロック存在しているが、そのうち４ブロック
が選択される。隣り合う４カラム全ての組み合わせにつ
いて、そのピーク電流の正しい平均電流を求める場合の
動作原理は、以下に説明する通りである。

【００７０】ＣＰＵ１０４が最初のカラムデータ（ドッ
トカウンタ４０８の出力値をａ１とする）を生成した場
合、まず回路ブロック１１２５が動作する結果、ラッチ
１１０２にはａ１が格納される。次の２番目のカラムデ
ータ（ドットカウンタ４０８の出力値をａ２とする）に
ついては、回路ブロック１１２５と１１３０が動作し、
各々ラッチ１１０２、１１１３に加算結果を格納する。
この時点で、ラッチ１１０２にはａ１＋ａ２が、ラッチ
１１１３にはａ２のみが格納されている。

【００７１】３番目のカラムデータ（ドットカウンタ４
０８の出力値をａ３とする）については、回路ブロック
１１２５と１１３０と１１４０が動作し、各々ラッチ１
１０２、１１１３、１１１４に加算結果を格納する。こ
の時点で、ラッチ１１０２にはａ１＋ａ２＋ａ３が、ラ
ッチ１１１３にはａ２＋ａ３が、ラッチ１１１４にはａ
３のみが格納されている。

【００７２】４番目のカラムデータ（ドットカウンタ４
０８の出力値をａ４とする）については、回路ブロック
１１２５と１１３０と１１４０と１１５０が動作し、各
々ラッチ１１０２、１１１３、１１１４、１１１５に加
算結果を格納する。この時点で、ラッチ１１０２にはａ
１＋ａ２＋ａ３＋ａ４が、ラッチ１１１３にはａ２＋ａ
３＋ａ４が、ラッチ１１１４にはａ３＋ａ４が、ラッチ
１１１５にはａ４が格納されている。

【００７３】ここで、４カラム分のドット数を加算し終
えた加算回路１１０１の出力を保持しているラッチ１１
０２の値ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４は、比較回路１１０３
により最大平均印字ドット数設定レジスタ１１０８の設
定値と比較される。そして、ラッチ１１０２の値が大き
い値を示した場合、比較回路１１０３により、印字ドッ
ト数が最大平均印字ドット数設定レジスタ１１０８の設
定値よりも大きかったことをオアゲート１１０６を通し
てステータスレジスタ４２０ａに転送して示す。ステー
タスレジスタ４２０ａにこの結果を転送し終えた後で、
ラッチ１１０２の値はクリアされる。

【００７４】５番目のカラムデータ（ドットカウンタ４
０８の出力値をａ５とする）については、回路ブロック
１１２５と１１３０と１１４０と１１５０が動作し、各
々ラッチ１１０２、１１１３、１１１４、１１１５に加
算結果を格納する。この時点で、ラッチ１１０２には一
旦クリア動作が入ったためａ５のみが、ラッチ１１１３
にはａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５が、ラッチ１１１４にはａ
３＋ａ４＋ａ５が、ラッチ１１１５にはａ４＋ａ５が格
納されている。

【００７５】以上の動作を繰り返すことにより、隣り合
う４カラム分の印字ドット数の平均値を全て算出する。
これにより、算出した平均値の最大値と、最大平均印字
ドット数設定レジスタ１１０８の値とを比較することが
できる。

【００７６】このような複数の加算回路を有する本実施
の形態によれば、印字バッファ内の全ての隣接するｎカ
ラムについてその平均印字ドット数を算出することで電
力的に真の最大値を検出し、この値に基づき印字制御を
行う。

【００７７】図１２は図１１に示した第２の実施の形態
による電力制限制御方法のフローチャートである。

【００７８】ステップＳ１２０１ではまず、プリンタ装
置に装着されたヘッドの種類を判別する。ここでは、使
用されるノズル数はヘッドにより異なり、その使用時の
電流値も異なるものとする。また同時に、前述したテス
ト印字を実行して印字濃度の限界値が何カラム分かを予
め判別しておく。

【００７９】ステップＳ１２０２では、ステップＳ１２
０１において判別された装着ヘッドの種類等、プリンタ
装置の諸特性等により、平均値を算出する前もって決め
られたサンプルカラム数をカラム数設定レジスタ１１０
４に設定している。ステップＳ１２０３では、ステップ
Ｓ１２０２で設定したサンプルカラム数に合わせた印字
可能な最大平均印字ドット数ｄを、最大平均印字ドット
数設定レジスタ１１０８に設定する。

【００８０】次のステップＳ１２０４ではＣＰＵ１０４
による１カラム分の印字データ作成を行い、ステップＳ
１２０５では、ＲＡＭ１０８に展開すると同時に印字ド
ット数のカウントを行う。ステップＳ１２０６では、ス
テップＳ１２０２で設定したカラム分の平均印字ドット
数を加算により得る。得られた平均値をｃとする。

【００８１】続くステップステップＳ１２０７では、ス
テップＳ１２０６で得られた値ｃとステップＳ１２０３
で設定した最大ドット数ｄとの比較を行い、ｃがｄと等
しいかそれ以上の場合はステップＳ１２０８の処理が行
われる。すなわち、分割印字による電力制限制御を行
う。また、ｃがｄよりも小さい場合は電力的に問題は無
いと判断され、ステップＳ１２０９において１回で全て
のノズルを駆動して印字を行い、電力制限は行わない。

【００８２】このように加算回路を複数有する構成によ
り、そのピーク電流に対する真の電力値を示す正しい平
均値を算出して、この平均値と設定した領域に基づいて
最適な記録制御を行うことができる。

【００８３】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の方法
および装置によれば、装着された記録ヘッドの種類を判
別し、判別した種類と記録ヘッドのノズルに備えられた
電気−熱変換手段に電源から実際に供給される電力特性
とに応じて、記録ヘッドへの記録データを格納するバッ
ファ手段に格納する記録データカウント領域を可変設定
するとともに、当該設定したカウント領域の記録データ
に基づいて電源からの電力によりノズルを駆動し記録を
行うことで、設定したカウント領域での記録を最適化制
御するようにしたので、記録ヘッドのノズル数や記録装
置の電源からノズルに供給される電力特性に適応した最
適な記録制御を行える効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる第１の実施の形態のプリンタ装
置の全体構成図である。

【図２】ヘッドとＣＰＵユニット１００の接続部分を詳
細に説明するための図である。

【図３】本発明装置の要部回路の構成を示すブロック図
である。

【図４】本発明装置の第１の実施の形態の印字濃度検出
回路を示すブロック図である。

【図５】実際にヘッドを駆動して印字した際にヘッドの
ヒータに流れる電流とヘッド端の電圧変動の関係を示す
特性図である。

【図６】分割印字を行った場合のヘッドの電圧波形と電
流波形の関係を示す特性図である。

【図７】ヘッドのピーク電流が更に増えた場合の電圧波
形と電流波形の関係を示す特性図である。

【図８】従来例による印字濃度を基にした電力制限制御
を示すフローチャートである。

【図９】時間領域を細分化して分割印字を行った場合の
ヘッドの電圧波形と電流波形の関係を示す特性図であ
る。

【図１０】本発明の第１の実施の形態による改善された
電力制限制御のフローチャートである。

【図１１】本発明装置の第２の実施の形態の印字濃度検
出回路の構成例を示すブロック図である。

【図１２】本発明の第２の実施の形態による改善された
電力制限制御のフローチャートである。

【符号の説明】

１００ ＣＰＵユニット １０１ ドットプリンタユニット １０３ 電源ユニット １０４ ＣＰＵ １０６ ＡＳＩＣ １１１ 印字ヘッド ２０４ ヒータ ３００ ヘッド制御回路 ３０２，３０３ 印字濃度検出回路 ４０１ アドレス生成回路 ４０６，４１０，１１０２，１１１３〜１１１６ ラッ
チ ４０８ ドットカウンタ ４０９，１１０１，１１０９〜１１１２ 加算回路 ４１１，４１２ リードバッファ ４１４ 測定カラム数設定レジスタ ４１５ カラムカウンタ ４１６，４１９，１１０３，１１１７〜１１２０ 比較
回路 ４１８ 最大ドット数設定レジスタ ４２０，４２０ａ ステータスレジスタ １１０４ カラム数設定レジスタ １１０５ ラッチレジスタ選択回路 １１０６ オアゲート １１０８ 最大平均印字ドット数設定レジスタ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源と、複数のノズルを有する記録ヘッ
   ドを装着する装着手段と、前記記録ヘッドへの記録デー
   タを格納するバッファ手段と、前記複数のノズルに備え
   られた電気−熱変換手段を前記電源からの電力により前
   記記録データに応じて駆動する駆動手段と、当該駆動す
   る最大ノズル数を設定する設定手段とを備えた記録装置
   の記録制御方法であって、 前記装着手段に装着された記録ヘッドの種類を判別する
   判別ステップと、 当該判別した種類と前記電気−熱変換手段に前記電源か
   ら実際に供給される電力特性とに応じて前記バッファ手
   段に格納する前記記録データのカウント領域を可変設定
   するとともに、当該設定したカウント領域の前記記録デ
   ータに基づいて記録を行う記録ステップとを含み、 前記カウント領域での記録を最適化制御することを特徴
   とする記録装置の記録制御方法。
2. 【請求項２】 前記記録ステップは、 前記電力特性を決定する装置の各種パラメータを予め記
   憶した記憶手段から読み出し、前記記録データを格納す
   る前記バッファ手段のカラム数を前記パラメータに応じ
   設定する第１ステップと、 前記最大ノズル数を設定する第２ステップと、 前記設定した領域の記録を行うドット数を前記カラム数
   分算出する第３ステップと、 当該算出したドット数と前記最大ノズル数に対応した印
   字可能ドット数とを比較し、前記算出したドット数が前
   記最大ノズル数に対応した印字可能ドット数以上のとき
   は前記カウント領域の使用するノズル数を制限して分割
   記録を行う第４ステップとを含むことを特徴とする請求
   項１に記載の記録装置の記録制御方法。
3. 【請求項３】 前記記録ステップは、 前記電力特性を決定する装置の各種パラメータを予め記
   憶した記憶手段から読み出し、前記記録データを格納す
   る前記バッファ手段のカラム数を前記パラメータに応じ
   設定する第１ステップと、 前記最大ノズル数を設定する第２ステップと、 前記バッファ手段の隣接する所定カラム数分について前
   記記録を行うドット数の平均値を算出する第３ステップ
   と、 当該算出した平均値と前記最大ノズル数に対応した平均
   値とを比較し、前記算出した平均値が前記最大ノズル数
   に対応した平均値以上のときは前記カウント領域の使用
   するノズル数を制限して分割記録を行う第４ステップと
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の記録装置の記
   録制御方法。
4. 【請求項４】 前記各種パラメータは、前記電源の電流
   負荷特性、前記電源と前記記録ヘッドとの間の接続手段
   のインピーダンス特性、前記接続手段の途中に実装され
   たコンデンサの特性を含み、 前記第１ステップにおいて、前記カラム数を前記各種パ
   ラメータに応じ複数設定することを特徴とする請求項２
   または３に記載の記録装置の記録制御方法。
5. 【請求項５】 前記記録ステップは、前記電気−熱変換
   手段に実際に印加される電圧を前もってモニタするモニ
   タステップをさらに含んでおり、 当該モニタ結果に応じて前記第２ステップを遂行するこ
   とを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の記
   録装置の記録制御方法。
6. 【請求項６】 前記電気−熱変換手段が発生する熱によ
   りインクを発泡させ、前記記録ヘッドよりインク液滴を
   吐出することで記録を行うことを特徴とする請求項２な
   いし５のいずれかに記載の記録装置の記録制御方法。
7. 【請求項７】 電源と、複数のノズルを有する記録ヘッ
   ドを装着する装着手段と、前記記録ヘッドへの記録デー
   タを格納するバッファ手段と、前記複数のノズルに備え
   られた電気−熱変換手段を前記電源からの電力により前
   記記録データに応じて駆動する駆動手段と、当該駆動す
   る最大ノズル数を設定する設定手段とを備えた記録装置
   であって、 前記装着手段に装着された記録ヘッドの種類を判別する
   判別手段と、 当該判別した種類と前記電気−熱変換手段に前記電源か
   ら実際に供給される電力特性とに応じて前記バッファ手
   段に格納する前記記録データのカウント領域を可変設定
   するとともに、当該設定したカウント領域の前記記録デ
   ータに基づいて記録を行う記録手段とを備え、 前記カウント領域での記録を最適化制御することを特徴
   とする記録装置。
8. 【請求項８】 前記記録手段は、 前記電力特性を決定する装置の各種パラメータを予め記
   憶した記憶手段から読み出し、前記記録データを格納す
   る前記バッファ手段のカラム数を前記パラメータに応じ
   設定する第１手段と、 前記最大ノズル数を設定する第２手段と、 前記設定した領域の記録を行うドット数を前記カラム数
   分算出する第３手段と、 当該算出したドット数と前記最大ノズル数に対応した印
   字可能ドット数とを比較し、前記算出したドット数が前
   記最大ノズル数に対応した印字可能ドット数以上のとき
   は前記カウント領域の使用するノズル数を制限して分割
   記録を行う第４手段とを含むことを特徴とする請求項７
   に記載の記録装置。
9. 【請求項９】 前記記録手段は、 前記電力特性を決定する装置の各種パラメータを予め記
   憶した記憶手段から読み出し、前記記録データを格納す
   る前記バッファ手段のカラム数を前記パラメータに応じ
   設定する第１手段と、 前記最大ノズル数を設定する第２手段と、 前記バッファ手段の隣接する所定カラム数分について前
   記記録を行うドット数の平均値を算出する第３手段と、 当該算出した平均値と前記最大ノズル数に対応した平均
   値とを比較し、前記算出した平均値が前記最大ノズル数
   に対応する平均値以上のときは前記カウント領域の使用
   するノズル数を制限して分割記録を行う第４手段と を含むことを特徴とする請求項７に記載の記録装置。
10. 【請求項１０】 前記各種パラメータは、前記電源の電
    流負荷特性、前記電源と前記記録ヘッドとの間の接続手
    段のインピーダンス特性、前記接続手段の途中に実装さ
    れたコンデンサの特性を含み、 前記第１手段により、前記カラム数を前記各種パラメー
    タに応じ複数設定することを特徴とする請求項８または
    ９に記載の記録装置。
11. 【請求項１１】 前記記録手段は、前記電気−熱変換手
    段に実際に印加される電圧を前もってモニタするモニタ
    手段をさらに含んでおり、 当該モニタ結果に応じて前記第２手段により前記最大ノ
    ズル数を設定することを特徴とする請求項８ないし１０
    のいずれかに記載の記録装置。
12. 【請求項１２】 前記記録ヘッドは、前記電気−熱変換
    手段が発生する熱によりインク滴を吐出するインクジェ
    ットヘッドであることを特徴とする請求項８ないし１１
    のいずれかに記載の記録装置。