JPH04361076A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録装置に関し、詳しく
は、記録ヘッドを走査させながら記録を行う、いわゆる
シリアルタイプの記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】シリアルタイプの記録装置の一例を図１
に示す。図１は、インクジェット方式の記録装置１００
の概略斜視図を示している。

【０００３】図１において、７は記録ヘッドとインクタ
ンクとが一体に構成された記録ヘッドカートリッジであ
り、キャリッジ１２に対して着脱自在に装着される。キ
ャリッジ１２は、一対の互いに平行なガイド軸１５と、
これらに沿って滑らかに移動できるように係合し、また
、キャリッジ１２にはキャリッジモータ５の駆動力によ
って走行するベルト１４の一部が連結されている。これ
により、記録ヘッドカートリッジ７は、走査のための移
動を行うことができる。記録ヘッドカートリッジ７を構
成する記録ヘッドは、複数のインク吐出口（例えば６４
個）を、その走査方向（主走査方向）とは垂直な方向（
副走査方向）に配設し、これら複数のインク吐出口の各
々に対応して、インク吐出のための熱エネルギーを発生
する電気熱変換素子を具える。

【０００４】プラテンローラ１６は記録ヘッドカートリ
ッジ７の主走査方向と平行に延在し、紙送りモータ１７
の駆動力によって回転する。被記録媒体としての記録紙
１１は、プラテンローラ１６に巻きつけられ、その回転
に伴なって紙ガイド１０等によって搬送力が付与される
ことにより、装置上方へ搬送される。この搬送される記
録紙１１の記録面は、記録ヘッドカートリッジ７の記録
ヘッドと対向し、その吐出口との間隔が一定に保たれる
。記録ヘッドは、図２にて後述されるような走査に伴な
って上記記録面に対してインクを吐出し、これにより、
記録が行われる。

【０００５】記録ヘッドによる吐出を始めとした装置各
部の動作の制御、また、その制御にかかる各種データの
処理は、所定の基板上に構成されるプリンタ制御部４に
よって実行される。記録データに基づきプリンタ制御部
４において処理された記録ヘッド駆動データは、フレキ
シブルケーブル１９を介して記録ヘッドカートリッジ７
側に転送される。

【０００６】図２は、以上に示したようなシリアルタイ
プの記録装置において、記録の際に記録ヘッドが行う従
来の走査の態様を示す模式図である。

【０００７】図２に示されるように、従来の走査にあっ
ては、記録紙１１に設定される記録領域Ｒにおいて、記
録ヘッドカートリッジ７はその左端ＥＬ１から右端ＥＲ
１へ走査する間に記録データに応じてインク吐出を行な
い、これにより、記録領域Ｒの斜線で示す領域ｒ１上に
文字、画像等の情報が記録される。その後、記録ヘッド
カートリッジ７の記録領域Ｒの左端側への移動と（上記
走査とは逆の移動）、記録紙１１の搬送とによって、記
録ヘッドカートリッジ７は記録領域Ｒの左端ＥＬ２へ戻
り、この位置から右端ＥＲ２へ向けて走査を行ない、同
様に情報の記録を行う。以下、同様の動作を繰り返えし
て記録を行なっていく。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、記録すべき
情報のうち白となる部分、すなわち、記録紙１１の地の
色となる部分は、インク吐出によるドットが形成されな
い部分である。上記従来の記録ヘッド走査態様によれば
、このような部分にも、当然記録ヘッドは移動すること
になる。しかしながら、記録すべき情報によっては、記
録領域において、例えば、その左端を含んで所定範囲に
わたって連続的に白となる領域（以下、左側白情報領域
という。右側白情報領域についても同様に定義される。 ）があることがある。このような場合、記録ヘッドは、
記録を行う上でこの左側白情報領域を必ずしも走査する
必要はない。右側白情報領域についても、同様のことが
いえる。

【０００９】本発明は、上述の観点に基づいてなされた
ものであり、その目的とするところは、記録データに基
づいて左側白情報領域および右側白情報領域の大きさを
知り、この領域の大きさに応じて記録ヘッドの走査範囲
を定めることにより、全体的な記録速度を高めることが
可能な記録装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そのために本発明では、
記録データに基づき被記録媒体に記録を行うための記録
装置において、前記記録にかかる画素を前記被記録媒体
上に形成するための記録ヘッドと、前記記録データに基
づき前記被記録媒体に規定される記録領域において前記
記録ヘッドを走査させることが可能なヘッド走査手段と
、前記記録領域において、当該領域の左端および右端か
ら連続的に前記画素が形成されない領域を、前記記録デ
ータから検出するための白情報検出手段と、該白情報検
出手段が検出する領域において前記記録ヘッドの走査を
行わないようにして当該装置の記録を行うための記録制
御手段と、を具えたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】以上の構成によれば、記録データに基づいて被
記録媒体上に規定される記録領域において、この領域の
左端および右端から連続的に画素が形成されない領域が
検出され、この検出に応じてこの領域を記録ヘッドが走
査しないように制御することが可能となる。

【００１２】

【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。

【００１３】図３は本発明の一実施例に係るファクシミ
リ装置の構成を示すブロック図である。本例のファクシ
ミリ装置は、図１に示したインクジェット記録装置１０
０を情報出力手段として用いることができるが、以下図
３〜図９を参照して説明する記録ヘッド走査のための制
御構成が異なる。

【００１４】図３において、回線を経て受信した符号化
データは、通信制御装置（ＣＣＵ）８を介して主制御部
３に転送される。主制御部３はＣＰＵ等から成り、上記
符号化データを記録データに復号し、記録装置１００の
プリンタ制御部４に出力する。プリンタ制御部４はＣＰ
ＵおよびＲＡＭ，ＲＯＭ等の記憶回路を有し、主制御部
３より受け取った記録データをｎラインバッファ６に出
力する。ｎラインバッファ６は、記録ヘッドカートリッ
ジ７のｎ個の吐出口に関する１走査分の記録データ、す
なわち、ｎライン分のデータを蓄積する。プリンタ制御
部４はｎラインバッファ６にｎライン分のデータが蓄積
されると、キャリッジモータ５の駆動を制御し、記録ヘ
ッドカートリッジ７を走査させながらインクを吐出させ
記録を行う。そのとき、縦横変換部９で、ｎラインバッ
ファ６に蓄積されたデータを縦方向に読み出す。

【００１５】図４は本例インクジェット記録装置におけ
る記録方法を説明するための模式図である。図４におい
て、１１は記録紙、７Ｈは記録ヘッドカートリッジ７を
構成する記録ヘッド、７０Ｎは記録ヘッド７Ｈに配設さ
れる吐出口、２４は記録ヘッド７Ｈの１回目の走査にか
かる記録領域、２５は２回目の走査にかかる記録領域で
ある。吐出口７０Ｎの数は、上述したようにｎラインバ
ッファ６のｎの値に対応してｎ個ある。

【００１６】図５は上記記録方法における記録ヘッド７
Ｈの走査態様を説明するための模式図である。本例にお
ける走査は、記録データに応じて記録領域に形成される
左側白情報領域および右側白情報領域の走査を行わない
ようにするものである。これら左側白情報領域および右
側白情報領域は、記録ヘッド７Ｈのｎ個の吐出口にかか
る記録データが走査において同時に白情報データ、すな
わち吐出を行わないデータとなることによって形成され
る。そして、このような記録データが連結すれば、これ
ら領域はそれに応じて大きくなる。

【００１７】図５において、７１，７３，７５はそれぞ
れ、記録領域２４，２５，２８における左側白情報領域
ＬＷＲ各々の右端位置を示す。また７２，７４はそれぞ
れ、記録領域２４，２５における右側白情報領域ＲＷＲ
の左端位置を示す。記録ヘッド７Ｈは位置７１から走査
を開始し位置７２で停止する。次に、記録ヘッド７Ｈの
移動と記録紙１１の搬送によって、記録ヘッド７Ｈは位
置７３まで移動する。そして、同様に位置７３から走査
を始めて位置７４で停止する。次の走査ラインにかかる
記録領域２７はすべて白情報のため同様に記録ヘッド７
Ｈの移動と記録紙１１の搬送によって、記録領域２７を
飛び越えて直接４回目の走査ラインにかかる記録領域２
８における位置７５に移動し、走査を開始する。以下、
同様に各走査ラインにかかる記録領域の白情報領域では
、記録ヘッド７Ｈの走査を行わずに記録を行なっていく
。

【００１８】以下、上記白情報領域の大きさの検知につ
いて説明する。

【００１９】左側白情報領域検出 図６は、左側白情報領域の大きさを検出するため、記録
ヘッドの１走査にかかるｎラインにおいて左側で共通に
白情報となる画素信号をカウントするための回路を示す
回路図である。また、図７は本回路の動作を示すタイミ
ングチャートである。以下、図６および図７を参照し白
情報画素のカウント動作について説明する。

【００２０】Ｄフリップフロップ３１は１ライン分の白
情報画素をカウントする毎にラインクリア信号でクリア
される。Ｄフリップフロップ３１のクロック入力には、
記録データ、すなわち各吐出口においてインクを吐出す
るか否かの画像信号が入力され、黒画素信号すなわち、
インクを吐出すべき信号が入力されたときにそのＱ出力
はオフ（Ｑ＝“Ｌ”）になる。従がって、以後ラインク
リア信号が入力され白画素信号が入力されるまでＱ出力
はこの値を保つ。カウンタ３２は１ライン毎の白画素信
号、すなわちインク吐出を行わない信号をカウントする
ｍビットカウンタである。なお、ｍは１ライン分の画素
数をカウント可能なように設定される。カウンタ３２の
イネーブル信号には、Ｄフリップフロップ３１のＱ出力
とライン同期信号とのアンド演算結果が入力される。こ
れにより、カウンタ３２は、各ライン左側の白画素信号
の数をカウントすることができる。カウンタ３２は、Ｄ
フリップフロップ３１と同様ラインクリア信号により１
ライン毎にクリアされる。

【００２１】Ｄフリップフロップ３７はｍビットのレジ
スタであり、ｎラインクリア信号により、プリセットさ
れ、最初は各ビットとも“１”となる。また、Ｄフリッ
プフロップ３７は１ラインに１回出力されるラインクロ
ックにより更新される。コンパレータ３８はカウンタ３
２の出力とＤフリップフロップ３７の出力を比較し、カ
ウンタ３２の出力の方が大きければ“Ｈ”を出力し、そ
れ以外のときは“Ｌ”を出力する。

【００２２】図７は３ライン分のデータにかかるタイミ
ングチャートを示しており、１ライン目の左側において
連続する白画素信号数は４である。また２ライン目は２
，３ライン目は６である。Ｄフリップフロップ３７の値
は最初は１であり、１ライン目の終了時のラインクロッ
クの入力の時点で、カウンタ３２の出力は４であるから
、Ｄフリップフロップ３７には４がロードされる。２ラ
イン目の終了時のラインクロックの入力の時点ではカウ
ンタ３２の出力は２であり、このときコンパレータ３８
の出力は“Ｌ”であるからＤフリップフロップ３７には
カウンタ３２からの出力値２がロードされる。３ライン
目の終了時のラインクロックの入力の時点ではカウンタ
３２の出力は６であり、このときコンパレータ３８の出
力は“Ｈ”となり、Ｄフリップフロップ３７の出力は２
であるため再び２がロードされる。以降同様にしてｎラ
イン分のデータを処理することによりｎラインの左側に
おいて共通に白情報となる白画素信号の数を求めること
ができる。

【００２３】右側白情報領域検出 図８は、右側白情報領域の大きさを検出するため、記録
ヘッドの１走査にかかるｎラインにおいて右側で共通に
白情報となる画素信号をカウントする回路を示す回路図
である。また、図９は本回路の動作を示すタイミングチ
ャートである。以下、図８および図９を参照して右側白
情報のカウント動作について説明する。

【００２４】図８において、カウンタ４２には、ライン
同期信号が“Ｌ”のとき初期値出力部４１の値１がロー
ドされる。ライン同期信号が“Ｈ”になると、カウンタ
４２においてカウントイネーブルとなる。これにより、
カウンタ４２では画像信号が白画素信号のときはカウン
トアップし、黒画素信号のときは１がロードされる。ア
キュムレータ４３は１ライン毎にラインクリア信号でゼ
ロクリアされる。ここでは、画像信号が黒画素信号のと
きイネーブルとなってカウンタ４２の出力値を蓄積加算
する。

【００２５】Ｄフリップフロップ４８はｍビットのレジ
スタであり、ｎラインクリア信号によりゼロクリアされ
る。また、Ｄフリップフロップ４８は１ライン毎に１回
出力されるラインクロックにより更新される。コンパレ
ータ４９はアキュムレータ４３の出力とＤフリップフロ
ップ４８の出力とを比較し、アキュムレータ４３の出力
の方が大きければ“Ｈ”を出力し、それ以外のときは“
Ｌ”を出力する。

【００２６】図９は３ライン分のデータにかかるタイミ
ングチャートであり、１ライン目の右側白画素信号数が
２、２ライン目は３、３ライン目は４の場合をそれぞれ
示している。Ｄフリップフロップ４８の出力値は最初は
０である。アキュムレータ４３の１ライン目のときの動
作は、白画素信号が４画素続くので、カウンタ４２の出
力値は５までカウントアップする。次に、黒画素信号が
入力されるので、アキュムレータ４３に５が加算され、
０＋５＝５となる。同時にカウンタ４２には１がロード
される。次に再び黒画素が入力され、アキュムレータ４
３は５＋１＝６となり、カウンタ４２には１がロードさ
れる。以降、図９に示す様に値が更新され、１ライン目
終了時においてラインクロックが入力されるときには、
アキュムレータ４３の出力値は１１となっている。これ
により、１ライン目終了時にはＤフリップフロップ４８
に１１がロードされる。この１１という値は１ライン目
の最初の画素から最終の黒画素信号までの画素信号数を
示している。すなわち、（１ラインの画素信号数）−（
右側白画素信号数）である。

【００２７】２ライン目の終了時のラインクロックが入
力されるときには、アキュムレータ４３の値は１０であ
るため、コンパレータ４９の出力は“Ｌ”となりＤフリ
ップフロップ４８には再び１１がロードされる。以降同
様にして、ｎライン分のデータのアキュムレータ４３の
最大値がＤフリップフロップ４８にロードされる。この
出力値は、ｎラインの画像信号における、（１ラインの
画素信号数）−（右側白画素信号数）の最大を表わして
おり、これにより、ｎライン分の画像信号において右側
で共通に白情報となる画素数を求めることができる。

【００２８】プリンタ制御部４は、以上のような左側白
情報領域および右側白情報領域の検出に基づき、ｎライ
ンバッファ６からの記録ヘッド７への画像信号の供給を
制御し、また、この画像信号の供給に伴なって、キャリ
ッジモータ５の駆動を制御する。これにより、図５に示
すような記録を行うことができる。

【００２９】なお、以上に示した実施例では、インクジ
ェット方式の記録装置を例にとり説明したが、本発明が
適用される記録装置は上記方式に限られず、例えば熱転
写方式等、他の方式の記録装置にも本発明を適用できる
。

【００３０】（その他）なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段（
例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネ
ルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録ヘ
ッド、記録装置において優れた効果をもたらすものであ
る。かかる方式によれば記録の高密度化，高精細化が達
成できるからである。

【００３１】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加
することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）
内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長
，収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐出
させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信号
をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行
われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出
が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号
としては、米国特許第４４６３３５９号明細書，同第４
３４５２６２号明細書に記載されているようなものが適
している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発
明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されてい
る条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことがで
きる。

【００３２】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口，液路，電気熱変換体
の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第４５５８３３３号明細書，米国特許第４４
５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。

【００３３】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。

【００３４】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や
装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチ
ップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一
体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

【００３５】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、好ましい
ものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手段
、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げること
ができる。

【００３６】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して１個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００３７】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよい
。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状態
から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せしめ
ることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発を
防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化する
インクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの記
録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イン
クが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点ではす
でに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与に
よって初めて液化する性質のインクを使用する場合も本
発明は適用可能である。このような場合のインクは、特
開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１
２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部ま
たは貫通孔に液状又は固形物として保持された状態で、
電気熱変換体に対して対向するような形態としてもよい
。本発明においては、上述した各インクに対して最も有
効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである
。

【００３８】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば記録データに基づいて被記録媒体上に規定され
る記録領域において、この領域の左端および右端から連
続的に画素が形成されない領域が検出され、この検出に
応じてこの領域を記録ヘッドが走査しないようにするこ
とが可能となる。

【００４０】この結果、記録に関わらない不必要な記録
ヘッドの走査を省略することができ、記録速度が高くな
る効果がある。

【００４１】また、インクジェット方式では記録ヘッド
の吐出口が雰囲気にふれる時間が短くなるので、インク
増粘等を極力低減し、空吐出等の回復処理の回数も減る
ため、無駄に消費されるインクの量を少なくすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】記録装置の一例を示す概略斜視図である。

【図２】従来の記録装置における記録ヘッド走査を説明
するための説明図である。

【図３】本発明を実施した記録装置を情報出力手段とし
て備えたファクシミリ装置のブロック図である。

【図４】本発明の実施例にかかる記録装置における走査
方法を説明するための説明図である。

【図５】本発明の一実施例による記録ヘッドの走査を説
明するための説明図である。

【図６】本発明の一実施例にかかる左側白画素信号数を
検出するための回路を示す回路図である。

【図７】図６に示す回路における各信号のタイミングチ
ャートである。

【図８】本発明の一実施例にかかる右側白画素信号数を
検出するための回路を示す回路図である。

【図９】図８に示す回路における各信号のタイミングチ
ャートである。

【符号の説明】

３　　主制御部 ４　　プリンタ制御部 ５　　キャリッジモータ ６　　ｎラインバッファ ７Ｈ　　記録ヘッド ９　　縦横変換部 １２　　キャリッジ ３１　　Ｄフリップフロップ ３２　　カウンタ ３７　　Ｄフリップフロップ ３８　　コンパレータ ４１　　初期値出力部 ４２　　カウンタ ４３　　アキュムレータ ４８　　Ｄフリップフロップ ４９　　コンパレータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　記録データに基づき被記録媒体に記録
   を行うための記録装置において、前記記録にかかる画素
   を前記被記録媒体上に形成するための記録ヘッドと、前
   記記録データに基づき前記被記録媒体に規定される記録
   領域において前記記録ヘッドを走査させることが可能な
   ヘッド走査手段と、前記記録領域において、当該領域の
   左端および右端から連続的に前記画素が形成されない領
   域を、前記記録データから検出するための白情報検出手
   段と、該白情報検出手段が検出する領域において前記記
   録ヘッドの走査を行わないようにして当該装置の記録を
   行うための記録制御手段と、を具えたことを特徴とする
   記録装置。
2. 【請求項２】　　前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利
   用してインクに気泡を発生させ、該気泡の生成に基づい
   て、前記被記録媒体に対してインクを吐出することによ
   り、前記画素を形成することを特徴とする請求項１記載
   の記録装置。