JPH08174807A

JPH08174807A - 記録装置

Info

Publication number: JPH08174807A
Application number: JP32015894A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Takayanagi; 義章高柳
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-12-22
Filing date: 1994-12-22
Publication date: 1996-07-09

Abstract

(57)【要約】【目的】高速記録のために多数の記録素子が配備数さ
れた記録ヘッドを使用する場合での低パワー化を実現す
ることができ、またインクの残量検知を安価な手段によ
って達成することもできる記録装置を提供することにあ
る。【構成】プリントバッファ１０１に記憶されるプリン
トデータから、記録素子の駆動を伴なって形成される有
効画素を検知して、その有効画素数を有効画素数カウン
ト部１０２がカウントし、そのカウント値から有効画素
率演算部１０３が有効画素率を演算し、その演算結果に
応じて記録モード決定部１０４がプリントモードを決定
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シリアルタイプの記録
装置に関し、特に、複数の記録素子を有するインクジェ
ット方式として好適な記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、シリアルプリンタには、熱転写方
式、インクジェット方式などが存在する。いわゆるシリ
アルプリンタは、それぞれ複数の記録素子からなる記録
素子列を有し、それらの記録素子配列の記録紙の搬送方
向に平行に配置し、該記録素子配列を記録紙の搬送方向
と直交する方向に順次走査することにより、１枚の記録
紙に対する印字等の記録を達成する。

【０００３】特に、インクジェット方式のプリンタで
は、一般に、インクを収容したインクタンクが装置内に
配置され、当該インクタンク内のインクの残量を検出す
る手段を設けることにより、インクの残量が規定量以下
になったことをユーザに通知するようになっている。こ
うしたインクの残量検出手段としては、いくつかの方法
が知られており、例えば、インクタンク内に２本の電極
を所定距離隔てて配置し、それらの電極間に電圧又は電
流を印加することにより電極間の抵抗値を測定して、そ
の測定値からタンク内のインク残量を把握する方法があ
る。この方法によれば、タンク内にインクが十分に残っ
ていれば、インクの導電性により電極間抵抗値は低く、
逆にインクの残量が少ない場合には、電極間抵抗値が高
くなる。この方法は、比較的正確にインクの残量が検出
できる利点を有するが、特に記録ヘッドとインクタンク
とが一体に構成されて、一体に交換されるディスポーザ
ブルタイプの記録ヘッドなどではコストが問題となる。

【０００４】これとは別の方法に、ドットカウント方式
などと称される方法がある。この方法では、実際にイン
クの吐出される数を累算し、その累計吐出量から、逆に
インクタンク内に残っているインクの残量を予測する。
即ち、インクの１吐出量がＳ［pl］（ピコ・リットル）
の時、累計吐出数をＮとすると、インクの総吐出量Ｐ
［pl］は、Ｐ＝Ｓ×Ｎとなる。従って、インクタンクの
容量から値Ｐを減算することにより、現在インクタンク
内に残っているインクの残量が予測できる。この方法
は、個々の記録ヘッド毎の平均吐出量のばらつきによる
残量検出の誤差を招くおそれがあるが、パルス幅制御な
どによる吐出量のばらつきの補正手段により、誤差を一
定の範囲内に抑えることが可能となる。また、この方法
は、実際に記録されるドット数をカウントする回路が必
要となるだけであり、ゲートアレイなどのＬＳＩ技術を
使用して安価に実現することもできる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、昨今、印字
等の記録速度の高速化を達成するために、記録素子の配
備数を増加する傾向（記録ヘッドの長尺化）が著しい。
しかしながら、こうした記録ヘッドの長尺化に伴う問題
点として、電源の容量の増大、形状の大型化、コストア
ップなどが生じる。

【０００６】最近では、スイッチング電源技術の進歩に
より、小型、高効率、高パワーのスイッチングアダプタ
が普及してきているが、こうしたアダプタは、従来のト
ランス方式のＡＣアダプタに比較して高価となる。

【０００７】上述のような電源に求められるパワーの増
大は、全て、記録に必要なパワーが記録ヘッドの長尺化
に伴って増大することに起因する。すなわち、記録素子
数が増えることにより、単位時間内に駆動しなければな
らない記録素子数が増加するからである。例えば、平均
Ｚ［％］の濃度の画像を、ｎノズルのインクジェット記
録ヘッドで、吐出周波数ｆ［Ｈｚ］、駆動パルス幅Ｔ
［ｓｅｃ］で記録する場合のパワーＰ_nは、

【０００８】

【数１】Ｐ_n＝（Ｉ・Ｖ・ｎ）・（Ｔ・ｆ）・Ｚ（１）となる。ここで、Ｉは各記録素子に流れる矩形パルス電
流の波高値、Ｖは電源電圧値である。

【０００９】上式（１）から理解されるように、パワー
Ｐ_nはノズル数ｎが増えるほど、また吐出周波数ｆが増
すほど、更に平均濃度Ｚが増えるほど大きくなることが
分かる。従って、高速記録のための多ノズル化と、パワ
ーの低減を達成するには、これらの値Ｚ，ｆを減らすこ
とが必要となるが、Ｚは画像固有であり、ｆの低下は記
録速度の低下を招くために好適ではない。

【００１０】本発明の目的は、高速記録のために多数の
記録素子が配備数された記録ヘッドを使用する場合での
低パワー化を実現することができ、またインクの残量検
知を安価な手段によって達成することもできる記録装置
を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の記録装置は、複
数の記録素子を有して主走査方向に移動可能な記録ヘッ
ドと、前記記録ヘッドと被記録媒体とを副走査方向に相
対移動させる移動手段とを有する記録装置において、前
記記録ヘッドの記録素子によって記録されるべき画像の
単位当たりの濃度を検出する検出手段と、前記複数の記
録素子の一部または全部を選択的に使用して画像を記録
する複数のプリントモードを設定可能な設定手段と、前
記検出手段の検出濃度に応じて前記設定手段によって設
定される前記複数のプリントモードの１つを決定する決
定手段とを備えたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明の記録装置は、基本的に、記録ヘッドの
有効記録幅に対応する所定の記録領域を単一の走査また
は複数の走査により記録する複数のプリントモードを有
する。そして、プリントバッファ内の有効画素数、つま
り記録素子の駆動を伴って形成される画素の数を記録以
前にカウントし、記録の濃度に対応する値として、例え
ばバッファ内の全画素数に対する有効画素比率を求め、
当該有効画素比率（またはそれに関連する値或いは符
号）に基づき、前記複数のプリントモードの１つを選択
する。

【００１３】また、前記カウント値を累算し、当該累計
値と基準値との比較結果からインクタンク内のインクの
残量を予測する。

【００１４】更に、本発明の別の実施形態では、１つの
プリントバッファを複数の区画に分割し、各区画におけ
る有効画素数をカウントし、当該カウント値から、記録
の濃度に対応する値として、例えば有効画素比率を求
め、これらの複数の有効画素比率（またはそれに関連す
る値或いは符号）の組合せに基づき、前記複数のプリン
トモードの１つを選択する。

【００１５】また、前記カウント値を順次加算し、その
総和を過去の累計値に加算する。このようにして求めた
累計値と基準値との比較結果から、インクタンク内のイ
ンクの残量を予測する。

【００１６】更に、本発明の別の実施形態では、複数の
プリントバッファを用意し、各プリントバッファを前述
同様に複数の区画に分割し、同時に記録される可能のあ
る複数のバッファの各区画における記録の濃度に対応す
る値として、例えば有効画素比率を求め、当該有効画素
比率（またはそれに関連する値或いは符号）の所定の算
術演算または論理演算結果に基づき、前記複数のプリン
トモードの１つを選択する。

【００１７】

【実施例】まず、本発明を適用可能なインクジェット記
録装置について説明する。

【００１８】図１１は、本発明を適用可能なインクジェ
ット記録装置の要部を示す概略斜視図である。

【００１９】図１１において、記録ヘッド１は、その記
録紙（被記録媒体）７と対向する面に、記録紙７の搬送
方向に例えば１２４個のインク吐出口（不図示）、つま
り１２８ノズルを具える。また、記録ヘッド１には、こ
の１２８個の吐出口それぞれに連通するインク路（不図
示）が設けられ、記録ヘッド１を構成する基板には、そ
れぞれのインク路内に位置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体が形成されている。電
気熱変換体は、駆動データに応じて印加される電気パル
スによって熱を発生し、これにより、インクに膜沸騰を
生じさせ、その膜沸騰による気泡の生成に伴なって上記
吐出口からインクを吐出させる。各インク路には、これ
らに共通に連通する共通液室が設けられており、これに
貯留されるインクは、各インク路での吐出動作に応じ
て、インクタンクからそのインク路に供給される。

【００２０】キャリッジ２には記録ヘッド１を搭載され
ており、そのキャリッジ２は、記録紙７の記録面と平行
に延在する１対のガイドレール３に摺動可能にガイドさ
れている。これにより、記録ヘッド１は、ガイドレール
３に沿って移動することができ、この移動に伴なって所
定のタイミングで上記記録面に向けてインクを吐出する
ことにより記録を行う。上記移動の後、記録紙７を図中
矢印方向に所定量搬送し、再び上記キャリッジ２を移動
させて記録を行う。このような動作を繰り返すことによ
り、記録紙７に順次記録を行っていく。

【００２１】上述した記録紙７の搬送は、その記録面の
上下にそれぞれ配設された各々１対の搬送ローラ４およ
び５が回転することによって行われる。また、記録紙７
の記録面の裏側には、記録面の平面性を保つためのプラ
テン６が配設されている。

【００２２】なお、上述したキャリッジ２の移動は、こ
れに取付けられる不図示の例えばベルトがモータによっ
て駆動されることによって可能となり、また、搬送ロー
ラ４および５の回転は、対応するモータの回転がこれら
に伝達されることによって可能となる。

【００２３】図１２は、図１０に示したインクジェット
記録装置の制御系のブロック構成図である。

【００２４】図１２においてＣＰＵ１００は、この装置
各部動作の制御処理やデータ処理等を実行する。ＲＯＭ
１００Ａには、その処理手順等が格納され、またＲＡＭ
１００Ｂは上記処理実行のワークエリアとして用いられ
る。

【００２５】記録ヘッド１におけるインク吐出は、ＣＰ
Ｕ１００が電気熱変換体の駆動データおよび駆動制御信
号をヘッドドライバ１Ａに供給することにより行われ
る。さらにＣＰＵ１００は、上記キャリッジ２を移動さ
せるためのキャリッジモータ２０や搬送ローラ４，５を
回転させるための紙送り（Ｐ．Ｆ）モータ５０の回転
を、それぞれモータドライバ２０Ａおよび５０Ａを介し
て制御する。

【００２６】（第１実施例）図１は、本実施例の記録装
置におけるプリントバッファの構成を示す。

【００２７】本実施例の記録装置では、図６に示す３６
０ｄｐｉ（ｄｏｔｐｅｒｉｎｃｈ）の１２８ノズル
のインクジェット記録ヘッドを使用する。しかしなが
ら、従来からのシリアルプリンタの性格上、ホストコン
ピュータからはテキスト１行分のデータを基本としてデ
ータ転送されるために、プリントバッファの構成は、図
１に示すように、６４ドットの幅を持つバンド構成を基
本としている。

【００２８】一般的な３６０ｄｐｉの解像度のプリンタ
におけるプリントバッファ内には、図２に示すように、
Ａ４サイズの記録紙に対応して、典型的な幅３６ドッ
ト、高さ６０ドットのキャラクタが最高８０桁記憶され
る。即ち、このような場合の横方向の有効ドット数は２
８８０ドット（３６×８０）となる（図１参照）。この
プリント・バッファの内容を実際に印字等の記録をする
場合には、図２の右図に示すように、プリント・バッフ
ァの斜線で示した領域、即ち１ドットを詰めて記録する
ことが必要である。その印字のための変換は、専用のハ
ードウェア、或いはソフトウェアにより達成するが、こ
れは本発明には直接関係しない技術であるため、詳細な
説明はここでは省くことにする。

【００２９】図１に戻り、各プリントバッファは６４ド
ットの幅を有し、この６４ドットは８ドットの単位で分
割される。即ち８ドットが１バイトのデータに相当す
る。図１中の各番号はバイトアドレスの下位８ビットを
示し、バッファの右に向けてアドレスが進行する。１つ
のプリントバッファは２３０４０バイト（８×２８８０
バイト）を含むことになる。プリントバッファ２，３，
４についても同様である。

【００３０】本実施例では図１に示すように４つのプリ
ントバッファを使用し、バッファ１と２の内容を同時
に、また、バッファ３と４の内容を同時に記録する。４
つのバッファを有するために、バッファ１及び２の内容
の記録中に、バッファ３及び４には、次に記録する内容
が格納される。同様に、バッファ３及び４の内容の記録
中には、バッファ１及び２に、次に記録する内容が格納
される。

【００３１】ところで、本実施例の記録装置では、図６
に示す１２８ノズルの記録ヘッドを使用し、このヘッド
を電源電圧２４Ｖ、パルス電流２００ｍＡ、周波数６．
２５ｋＨｚ、駆動パルス幅５μｓで駆動する。この時、
ベタ黒印字を行うと、ヘッドでの消費電力は（１）式か
らおおよそ２３Ｗとなる。更に、高精度のヘッド電圧を
生成するためのＤＣ−ＤＣコンバータ或いはスイッチン
グ電源などの効率ηを例えば８０％として考慮すると、
実際に電源の入力から見たときに消費される電力は約２
９ワットとなる。

【００３２】更に、本実施例で使用するインクジェット
プリンタなどでは、この他にロジック用の電源（通常５
Ｖ）、紙送り用モータ及びキャリッジ駆動用のモータ用
の電源（ヘッド駆動用の電源と共通化してもよい）など
が必要であり、これらを含めると電源に求められる総合
電力は３５〜４０Ｗとなってしまう。こうした電力を安
価なＡＣアダプタなどにより提供することは、ＡＣアダ
プタの形状及び重さが大型化、大重量化してしまう。従
って、こうした電源を実現するためには、通常、スイッ
チング方式のアダプタを使用することになるが、こうし
たアダプタは小型化は達成するものの、コスト的には高
価なものとなる。

【００３３】図３に、本実施例の制御ブロック図を示
す。図３において、グループ１２０は記録モードの判定
ブロックであり、グループ１２２はインクタンク内のイ
ンクの残量検出ブロックである。上述の問題を解決する
ために、本実施例では、図１に示す各プリントバッファ
（図３中の「ブロック１０１」に相当）の内容を記録す
る前に、バッファ内の有効ドット数、即ち黒ドットが記
録される有効画素数を有効画素数からカウント部１０２
によってカウントする。これは、バッファ１０１内のデ
ータをＤＭＡによりカウント部１０２のドットカウント
回路に転送することにより達成される。次に、当該カウ
ント値から、そのバッファ１０１により記録される画像
の平均濃度、換言すれば有効画素率を演算部１０３にて
求める。

【００３４】このようにして求めた有効画素率に基づ
き、印字モード（記録モード）を決定部１０４にて決定
する。例えば、図１中のプリントバッファ１及び２の両
方の有効画素率が所定の値よりも小さい場合には、プリ
ントバッファ１及び２の内容を同時に記録するための記
録モードを決定し、また、プリントバッファ１又は２の
いずれかの有効画素率が所定値以上の場合には、それぞ
れのプリントバッファの内容を独立的に分けて記録する
ための記録モードを決定する。そして、このように決定
された記録モードにしたがって記録処理部１０５が記録
動作をする。例えば、後者の記録モードのときは、第１
走査目でプリントバッファ１の内容を記録し、第２走査
目でプリントバッファ２の内容を記録する。或いは、図
４に示すように、プリントバッファ１及び２の内容を同
時に千鳥状に２回の走査で記録してもよい。図４におい
て、例えば、図中の黒で示されるロケーションに対応す
るドットを１回目の走査で記録し、また図中の白のロケ
ーションに対応するドットを２回目の走査で記録する。
プリントバッファ３及び４についても同様に制御する。

【００３５】図５は図３の有効画素率演算部１０３及び
記録処理部１０４の動作を説明するためのフローチャー
トである。

【００３６】図５において、次に記録すべき内容がプリ
ントバッファ１，２の内容である時は、その記録の前に
ステップＳＰ１からステップＳＰ２，３に進み、プリン
トバッファ１，２内のそれぞれのデータの有効画素数と
有効画素率Ｓ１，Ｓ２を求め、また次に記録すべき内容
がプリントバッファ１，２の内容である時は、その記録
の前にステップＳＰ１からステップＳＰ４，５に進み、
プリントバッファ３，４内のそれぞれのデータの有効画
素数と有効画素率Ｓ３，Ｓ４を求める。そして、Ｓ１，
Ｓ２のそれぞれが所定のしきい値よりも小さいときは、
記録ヘッドの１２８ノズルの全てを使用して、プリント
バッファ１，２の内容を１走査で同時に記録（１パス記
録）し（ステップＳＰ６，７）、またＳ１，Ｓ２のいず
れかが所定のしきい値以上のときは、記録ヘッドを６４
ノズルずつ使用して、プリントバッファ１，２の内容を
２走査で記録（２パス記録）する（ステップＳＰ６，
８）。プリントバッファ３，４についても同様である。

【００３７】こうした記録方法により、グラフィックス
またはイメージ画像などの有効画素率の高い画像では、
１回の走査で、長尺記録ヘッドの実質的に半分のノズ
ル、即ち６４個のノズルを使用しながら記録が進行する
ために、記録ヘッドでの平均消費電力が半減されること
になる。一方、テキスト印字などの有効画素率の低い通
常の記録では、１２８個の全てのノズルを使用して記録
が進行し、高速な記録が実現される。更に、本実施例で
は、プリントバッファの内容の記録以前に、その有効画
素率を測定するために、１枚の被記録媒体に対する記録
内容中に、例えば、低濃度のテキスト印字と、高濃度の
グラフィックスまたはイメージ印字が混在する場合に
も、それぞれの印字に対応して、１２８ノズルの使用モ
ード６４ノズルの使用モードとを柔軟に採用することが
できる。

【００３８】本実施例では、記録モードの判定機能と並
行して、インクタンク内のインクの残量検出を行う。そ
の手順は、図３のグループ１２２で示されるように、カ
ウント値累算部１１０において、有効画素数カウント部
１０２でカウントされたカウント値をこれまでのカウン
ト値に累算し、その累算値からインク残量予測部がタン
ク内のインクの残量を予測し、その予測されたインクの
残量が所定値より少ないと判断された場合に、警報表示
部１１２が警告表示を発する。

【００３９】（第２実施例）図７は本発明の第２実施例
を示す。この例では、図１に示す１本のプリント・バッ
ファを複数の区画に分割する。例では、２８８０ドット
幅の有効印字領域を１６分割し、１つの領域を１８０ド
ット幅と定義している。図７において、４つの描画エリ
ア１〜４が示されており、それぞれは図１に示されるプ
リントバッファ１〜４にそれぞれ対応する。

【００４０】描画エリア１及び２の各区画には、複数種
類の記録の様子が示されており、そこに示される％表示
は、その区画における有効画素率、即ち前述したよう
に、各区画に含まれる合計ドット数に対して実際に記録
されるドット数の比率である。例えば、描画エリア２の
区画２は全ベタ黒印字で示されており、その有効画素率
は１００％となる。また、描画エリア１及び２の区画４
及び５は、ベタ黒印字が区画の一部を占めており、その
比率（図では３５％以上で示されている）が有効画素率
に相当する。描画エリア１及び２の区画６は、共に有効
画素率５０％のハーフトーンで示される。描画エリア１
及び２の区画１３は、共にベタ黒印字領域の比率が３５
％以下で示されている。

【００４１】図８は、図７の各描画エリアにおける１６
個の各区画の有効画素率を「０」又は「１」で指標化し
た結果が記憶される濃度フラグレジスタである。例え
ば、有効画素率が３５％以上の場合を「１」、３５％未
満の場合を「０」と指標化する。また、このレジスタの
ビット１５（ｂ１５）が区画１に対応し、ビット０（ｂ
０）が区画１６に対応する。図８に図７の描画エリア１
及び２に対応する濃度フラグレジスタの内容を示す。例
えば、描画エリア１の区画１から３は有効画素率０％で
あるため、ビット１５からビット１３は「０」であり、
その区画４及び５はそれぞれ３５％以上の有効画素率で
示されるために、ビット１２及び１１は「１」となる。
以下同様にビット０までが対応付けられる。

【００４２】描画エリア２についても、描画エリア１の
場合と同様にして、濃度フラグレジスタの内容が図９に
示すように対応付けされる。描画エリア３及び４につい
ては示されていないが、これについても描画エリア１及
び２の場合と同様に処理される。

【００４３】そして、描画エリア１に対応する濃度フラ
グレジスタの結果と描画エリア２に対応する濃度フラグ
レジスタの結果の論理和を演算する。その結果を図９に
示す。図７の例に対応する論理和結果は、０ではない。
即ちこれは、描画エリア１又は２のいずれかに、その有
効画素率が３５％以上の区画が存在することを意味す
る。本実施例の場合、こうしたケースでは、描画エリア
１及び２を２回の走査で記録する。即ち、第１実施例で
述べたように、１回目の走査で、描画エリア１に対応す
る記録を実行し、２回目の走査で描画エリア２に対応す
る記録を実行するか、或いは１回目の走査で前述した図
４に示す千鳥状パターンの黒部分に対応するドットを記
録し、２回目の走査で白部分に対応するドットを記録し
たりする。描画エリア３及び４についても、描画エリア
１及び２の場合と同様である。

【００４４】図１０は、以上の動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【００４５】図１０において、次に記録すべき内容がプ
リントバッファ１，２の内容である時は、その記録の前
にステップＳＰ１１からステップＳＰ１２，１３に進
み、前述したカウンタ部１０２（図３参照）と同様のカ
ウンタ部によって、プリントバッファ１，２の各区画内
のデータの有効画素数を求め、そして、それらの有効画
素数から、図示しない濃度フラグ決定部がプリントバッ
ファ１，２の濃度フラグを求めて図８の濃度フラグレジ
スタに格納する。同様に、次に記録すべき内容がプリン
トバッファ３，４の内容である時は、その記録の前にス
テップＳＰ１１からステップＳＰ１４，１５に進み、前
述したカウンタ部１０２（図３参照）と同様のカウンタ
部によって、プリントバッファ３，４の各区間毎のデー
タの有効画素数を求め、そして、それらの有効画素数か
ら、図示しない濃度フラグ決定手段がプリントバッファ
３，４の濃度フラグを求めて濃度フラグレジスタに格納
する。そして、プリントバッファ１，２の濃度フラグの
論理和が「０」のときは、記録ヘッドの１２８ノズルの
全てを使用して、プリントバッファ１，２の内容を１走
査で同時に記録（１パス記録）し（ステップＳＰ１６，
１７）、また、その論理和が「０」ではないときは、記
録ヘッドを６４ノズルずつ使用して、プリントバッファ
１，２の内容を２走査で記録（２パス記録）する（ステ
ップＳＰ１６，１７）。プリントバッファ３，４につい
ても同様である。

【００４６】次に、本例におけるインクの残量検出方法
について説明する。

【００４７】本例では、１つのプリントバッファを複数
の区画に分割して、各区画毎に有効画素数をカウントす
るため、１つのプリントバッファ内のデータにより記録
される合計ドット数は、各区画に対応するカウント値の
総和に等しい。従って、本実施例では、各区画毎のカウ
ント値を順次累算してそれらの総和を求め、それを、こ
れまでに記憶されている記録ドット数の累計値に加算す
る。そして、このようにして求まった累計値が所定値を
越えた時点から、インクの残量警告表示を発する。

【００４８】本実施例によれば、各描画エリア内の局所
領域における消費電力を判定可能となるため、電源のピ
ーク供給電力設計を更に低下することが可能となり、電
源の小型化及び低コスト化が一層促進される。更に、１
つのプリントバッファを複数の区画に分割するために、
有効画素の計数用に必要なカウンタのビット長が大幅に
減少され、特にＡ３サイズの記録紙に対応するプリンタ
などにおいては、回路の簡素化、低コスト化が達成でき
る。

【００４９】（他の実施例）上述の実施例では、使用す
る記録ヘッドが１２８ノズルで、同時に記録可能なプリ
ントバッファが最大２つの場合について述べたが、当業
者には容易に理解されるように、本発明は２５６ノズ
ル、５１２ノズル、或いは１０２４ノズルなどの更に長
尺な記録ヘッドにも適用可能である。このような場合に
は、同時に記録可能なプリントバッファの数がそれぞれ
４，８，１６本と増加し、例えば各区画に対応する有効
画素率が所定数以上所定値を越える場合に、それらのプ
リントバッファの内容を複数の走査により記録すること
が有効である。また、上述の実施例では、説明の都合
上、１つのプリントバッファの高さを６４ドットとした
が、本発明はこれに限るものでないことは当然である。

【００５０】（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。

【００５１】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
４３４５２６２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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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６０−７
１２６０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。

【００５８】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。

【００５９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、長
尺記録ヘッドのような多数の記録素子を有する記録ヘッ
ドを使用する記録装置において、実際に被記録媒体へ記
録する以前に、描画領域に対応する複数のプリントバッ
ファの有効画素率などから、記録されるべき画像の濃度
を検出し、その検出結果に基づいてプリントモードを適
宜変更することにより、低パワー及び低コストの電源を
使用可能な記録装置を提供することができる。

【００６０】これにより、例えば、記録頻度の高いテキ
ストなどの低有効画素率の画像については、前記長尺記
録ヘッドの全ての記録素子を使用しての高速記録を可能
とし、また高有効画素率のグラフィックス或いはイメー
ジなどについては、複数走査により柔軟に対応すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の記録装置におけるプリン
トバッファの構成の説明図である。

【図２】図１のプリントバッファ内の記憶データの説明
図である。

【図３】本発明の第１実施例における要部のブロック構
成図である。

【図４】本発明の第１実施例における記録方法の変形例
の説明図である。

【図５】本発明の第１実施例の動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図６】本発明の第１実施例にて使用される記録ヘッド
の説明図である。

【図７】本発明の第２実施例による記録例の説明図であ
る。

【図８】本発明の第２実施例における濃度フラグレジス
タの説明図である。

【図９】図８に示す濃度フラグレジスタの論理和の一例
の説明図である。

【図１０】本発明の第２実施例の動作を説明するための
フローチャートである。

【図１１】本発明を適用可能なインクジェット記録装置
の要部の概略構成図である。

【図１２】図１１に示すインクジェット記録装置の制御
系のブロック構成図である。

【符号の説明】

１記録ヘッド７記録紙（被記録媒体）１０１プリントバッファ１０２有効画素数カウント部１０３有効画素率演算部１０４記録モード決定部１０５記録処理部１１０カウント値累計部１１１インク残量予測部１１２警告表示部

───────────────────────────────────────────────────── 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 １０４Ｆ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の記録素子を有して主走査方向に移
動可能な記録ヘッドと、前記記録ヘッドと被記録媒体と
を副走査方向に相対移動させる移動手段とを有する記録
装置において、前記記録ヘッドの記録素子によって記録されるべき画像
の単位当たりの濃度を検出する検出手段と、前記複数の記録素子の一部または全部を選択的に使用し
て画像を記録する複数のプリントモードを設定可能な設
定手段と、前記検出手段の検出濃度に応じて前記設定手段によって
設定される前記複数のプリントモードの１つを決定する
決定手段とを備えたことを特徴とする記録装置。
【請求項２】前記検出手段は、プリントバッファに記
憶されるプリントデータから、前記記録素子の駆動を伴
なって形成される有効画素を検出して所定の記録範囲毎
に積算する演算部であることを特徴とする請求項１に記
載の記録装置。
【請求項３】前記検出手段は、プリントバッファに記
憶されるプリントデータから、前記記録素子の駆動を伴
なって形成される有効画素を前記プリントバッファの複
数の区画毎について検出して、所定の区画分単位での濃
度を求める演算部であることを特徴とする請求項１に記
載の記録装置。
【請求項４】前記決定手段は、前記検出手段の検出濃
度が所定の基準値以上のときに、前記複数の記録素子の
一部を使用して画像を記録するプリントモードを決定
し、前記検出手段の検出濃度が所定の基準値よりも小さ
いときに、前記複数の記録素子の全てを使用して画像を
記録するプリントモードを決定することを特徴とする請
求項１から３のいずれかに記載の記録装置。
【請求項５】前記検出手段は、前記記録ヘッドの１回
の走査によって記録されるプリントデータを分けて記憶
する複数のプリントバッファ毎について、前記記録素子
の駆動を伴なって形成される有効画素を検出して積算
し、前記決定手段は、前記複数のプリントバッファ毎につい
ての有効画素数と所定の基準値との比較結果の組み合わ
せから、前記複数のプリントモードの１つを決定するこ
とを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項６】前記決定手段は、前記複数のプリントバ
ッファの少なくとも１つについての有効画素数が所定の
基準値以上のときに、前記複数の記録素子の一部を使用
して画像を記録するプリントモードを決定し、前記複数
のプリントバッファの全てについての有効画素数が所定
の基準値よりも小さいときに、前記複数の記録素子の全
てを使用して画像を記録するプリントモードを決定する
ことを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
【請求項７】前記検出手段は、前記記録ヘッドの１回
の走査によって記録されるプリントデータを分けて記憶
する複数のプリントバッファ毎について、前記記録素子
の駆動を伴なって形成される有効画素を複数の区画毎に
検出して該プリントバッファ単位での濃度を求め、前記決定手段は、前記複数のプリントバッファ毎の検出
濃度と所定の基準値との比較結果の組み合わせから、前
記複数のプリントモードの１つを決定することを特徴と
する請求項１に記載の記録装置。
【請求項８】前記決定手段は、前記複数のプリントバ
ッファの少なくとも１つについての検出濃度が所定の基
準値以上のときに、前記複数の記録素子の一部を使用し
て画像を記録するプリントモードを決定し、前記複数の
プリントバッファの全てについての検出濃度が所定の基
準値よりも小さいときに、前記複数の記録素子の全てを
使用して画像を記録するプリントモードを決定すること
を特徴とする請求項７に記載の記録装置。
【請求項９】前記記録ヘッドはインクを吐出して記録
を行なうインクジェット記録ヘッドであり、また前記検
出手段によって検出される有効画素を累計して前記イン
クの累計消費量を計測する計測手段を備えたことを特徴
とする請求項２から８のいずれかに記載の記録装置。
【請求項１０】前記計測手段によって計測されたイン
クの累計消費量が所定量に達したときに警告を発する手
段を備えたことを特徴とする請求項９に記載の記録装
置。
【請求項１１】前記記録ヘッドはインクを吐出して記
録を行なうインクジェット記録ヘッドであり、かつ前記
インクを吐出するために利用されるエネルギーとして前
記インクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギーを発生する
電気熱変換素子を有することを特徴とする請求項１から
１０のいずれかに記載の記録装置。