JPH08323970A

JPH08323970A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH08323970A
Application number: JP13183595A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Tawaraya; 啓之俵谷; Shinji Takagi; 真二高木; Hideki Tanaka; 秀樹田中
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-05-30
Filing date: 1995-05-30
Publication date: 1996-12-10

Abstract

(57)【要約】【目的】高速な駆動データを実効果的にカウントでき
るデータ・カウントを備え、記録ヘッドの温度制御、回
復動作、インク残量検知等を効果的に行えるインクジェ
ット記録装置。【構成】データ・カウントは、信号線ＳＤ１，ＳＤ２
により転送される各ヒータの駆動データをカウントする
複数のカウンタ４０６，４０７，４０９，４１０と、転
送クロック信号ＳＣＫ１，ＳＣＫ２をカウントするＪ−
Ｋフリップ・フロップ４０５，４０８と、Ｊ−Ｋフリッ
プ・フロップ４０５，４０８のカウント値により複数の
カウンタ４０６，４０７，４０９，４１０を選択し、吐
出口の一部複数のブロックごとに駆動データをカウント
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のインク吐出口を
有する記録ヘッドからインクを記録媒体に向けて吐出し
て記録を行い、前記インク吐出口の機能を回復させる回
復手段を有するインクジェット記録装置に関し、特に駆
動データをカウントするデータ・カウント手段を有する
インクジェット記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のインクジェット記録装置におい
て、記録ヘッドの吐出に対する駆動データの数をカウン
トすることは、記録ヘッドの吐出口の目詰まりや記録ヘ
ッド内の泡を抜くために行う回復手段の使用時期を決定
するため、或は記録ヘッドの昇温対策による制御のた
め、更に記録ヘッドにインクを供給するインクタンクの
インク残量の検出のために必須の技術となっている。

【０００３】例えば、ＵＳＰ４７９１４３５，ＵＳＰ４
９１０５２８に開示があるように、記録ヘッドの吐出に
対する駆動データの数をカウントし、温度制御や、吐出
制御を行うものがある。また、特公平０５−１９４６７
号公報に示されるように、記録ヘッドの吐出に対する駆
動データの数をカウントし、インクタンクの残量を検出
しようとするものがある。

【０００４】ところで、近年、記録ヘッドの吐出口の数
は、例えば６４から１２８に、また、吐出周波数も５Ｋ
Ｈｚから１０ＫＨｚに、と増加する傾向にあり、解像度
においても３００ｄｐｉ(dot per inch 、画素密度を表
す数字で１inchの中に３００個のドットが文字などを形
成する）から６００ｄｐｉに、と高解像度化が進んでい
る。

【０００５】また、吐出量を小さくした高精細・高解像
度の記録ヘッドを用い、一画素に複数のインク滴を吐出
して画像を形成するという、いわゆるマルチドロプレッ
トの技術も実用化されようとしており、記録ヘッドに対
するデータ転送レートは増大する一方である。そのた
め、一本の信号線により全記録データを転送するシリア
ル転送方式では印字動作に時間的な支障が出るようにな
り、複数の信号線を用いて記録データを転送するパラレ
ル転送方式が必須となりつつある。

【０００６】このような状況下で記録ヘッドの吐出に対
する駆動データの数をカウントするには、ある程度のカ
ウント精度を確保しつつ、高速で動作することが要求さ
れる。

【０００７】ところで、特公平０３−３１３５２号公報
に見られるように、記録ヘッドの吐出に対する駆動デー
タの数を、精度を犠牲にしてカウントする方法がある
が、精度の面で温度の制御や予測に使用できるものでは
ない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、例えば記録ヘ
ッドにデータをパラレル転送する場合において、転送さ
れるデータ数をカウントするためには、データが転送さ
れる各信号線にそれぞれカウンタを設けるとともに、各
カウンタのデータを高速で加算する必要がある。現在の
電気技術において、カウンタ数に関しては実装数を多く
することで容易に実現可能であるが、前記の吐出周波数
で多ノズルのデータを高速に加算することは、特殊な技
術を導入しなければならず、コストの大幅な上昇につな
がる。また、モノクロのインクジェット記録装置であっ
ても、その高速性は言うに及ばないが、４本の記録ヘッ
ドを搭載したカラーのインクジェット記録装置である
と、必要とされる高速性、および電気回路の規模は非常
に大きくなる。

【０００９】以上説明したように、記録ヘッドの温度制
御、回復動作、インク残量検知等において、ある程度の
カウント精度を確保しつつ、高速に記録ヘッドの吐出に
対する駆動データの数をカウントすることは不可能であ
った。

【００１０】本発明は、上記従来の問題点を解消するた
めに成されたもので、記録ヘッドへの高速な駆動データ
を実効果的にカウントできるデータ・カウント手段を備
え、記録ヘッドの温度制御、回復動作、インク残量検知
等を効果的に行えるインクジェット記録装置の提供を目
的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このため、本発明に係る
記録装置は、複数のインク吐出口を有する記録ヘッドか
らインクを記録媒体に向けて吐出して記録を行い、前記
インク吐出口の機能を回復させる回復手段を有するイン
クジェット記録装置であって、前記記録ヘッドを走査さ
せる走査手段と、画像記録データに基づいた駆動データ
により前記記録ヘッドにインク吐出を行わせる駆動手段
と、複数の吐出口ごとに各々割り当てられた駆動データ
を転送クロックに同期して各々同一の信号線によって前
記駆動手段に転送する転送手段と、複数の前記吐出口ご
とに割り当てられた駆動データをカウントするデータ・
カウント手段を備え、該データ・カウント手段は、駆動
データをカウントする複数のカウンタ手段と、前記転送
クロックをカウントする転送クロック・カウント手段
と、該転送クロック・カウント手段のカウント値により
前記複数のカウンタ手段のいずれかを選択するカウンタ
選択手段とにより構成され、吐出口の一部複数あての駆
動データごとに前記カウンタ選択手段によって選択され
たカウンタ手段によってカウントすることを特徴とする
構成によって、前記の目的を達成しようとするものであ
る。

【００１２】そして更に、前記駆動データのカウント値
に対応して、前記回復手段によるインク吐出口の機能の
回復を行わせることを特徴とする構成、或は、前記駆動
データのカウント値に対応して前記駆動手段を制御し
て、インク吐出口からのインク吐出を行わせることを特
徴とする構成、或は、前記のいずれかの構成に加えて、
前記駆動データのカウント値に対応して、前記記録ヘッ
ドに供給するインクの残量を検出するインク残量検出手
段を有することを特徴とする構成によって、前記の目的
を達成しようとするものである。

【００１３】

【作用】以上の構成による記録ヘッドの吐出に対する駆
動データの数をカウントする手段であれば、ある程度の
精度で高速にカウントすることが可能であり、ハードウ
エアの負担も少なくなる効果がある。

【００１４】

【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。

【００１５】図１は、本発明の一実施例であるインクジ
ェット記録装置の主要部を示す模式斜視図である。

【００１６】図１において、記録ヘッドは、イエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック
（Ｋ）の各インクを吐出するそれぞれの記録ヘッド１
Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋが１／３００inchの間隔で記録紙
２の搬送方向（以下、副走査方向という）に２列に配列
された２５６個の吐出口が設けられ、各吐出口に対応し
てこれに連通するインク路には吐出のために利用される
熱エネルギーを発生させ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、インク中に膜沸騰を生じさせる。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、本例では、ヒータの駆動周波
数、すなわち吐出周波数は１０ＫＨｚである。

【００１７】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ワイヤ６が取付けられ、このワイヤ
６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。記録ヘッド１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに
供給されるインクはキャリッジ４内にそれぞれのインク
カートリッジ（不図示）に貯留される。そして、このイ
ンクは不図示のインク供給路を介して記録ヘッドに供給
される。フレキシブルケーブル７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋ
は記録ヘッド１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにそれぞれ対応し
て接続し、これにより、その一部に設けられる駆動回路
（ヘッド・ドライバ）へ本装置制御ボードからの記録デ
ータに基づいた駆動信号や制御信号を送信することかで
きる。

【００１８】紙送りローラ３は、その長手方向にガイド
軸５Ａ，５Ｂと平行に延在し、紙送りモータの駆動に応
じて回転し被記録媒体としての記録紙２を搬送する。紙
送りローラの下方には、同様の紙送りローラが設けら
れ、上記記録紙２の搬送に従って回転し、紙送りローラ
の間で記録紙２の記録面を平坦に規制する。以上の構成
において、記録ヘッド１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋはキャリ
ッジ４の移動にともない、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それぞれインクを吐出して
記録を行う。

【００１９】図２は図１に示したインクジェット記録装
置実施例における一本の記録ヘッドを吐出口方向から見
た模式図であり、矢印Ａの方向に記録ヘッドが走査され
て印字が行われる。

【００２０】１００１〜１２５６は記録ヘッドの各吐出
口であり、各吐出口番号の奇数の列と偶数の列よりなる
２列で記録ヘッドは構成されており、各列の間は概略８
／３００inchの距離がある。また、各列のそれぞれの吐
出口の間隔は１／３００inchであり、両列の各吐出口は
それぞれ千鳥状に配列されている。すなわち、記録ヘッ
ドの走査方向の直角方向には１／６００inchの分解能を
有していることになる。

【００２１】図３は図１に示したインクジェット記録装
置実施例の制御構成を示すブロック図である。

【００２２】メインコントローラ１００はＣＰＵ等から
なり、ホストコンピュータ２００から送られてくるキャ
ラクターコードや画像データなどを一旦メモリ１００Ｍ
に格納する。メインコントローラ１００はメモリ１００
Ｍに格納されているキャラクターコードや画像データな
どを各色記録ヘッドの各走査に対応し駆動データＲＡＭ
１１０Ｍに、ドライバコントローラ１１０を介して格納
する。ドライバコントローラ１１０はメインコントロー
ラ１００からの制御信号に応じ、駆動データＲＡＭ１１
０Ｍに格納されている駆動データを、吐出口番号および
スキャン番号を参照して読み出し、これをヘッドドライ
バ１１４に供給するとともにその駆動タイミングを制御
する。

【００２３】以上の構成において、メインコントローラ
１００は、記録ヘッド１によるインク吐出，キャリッジ
モータ１０２の回転および紙送りモータ１０４の回転を
それぞれドライバコントローラ１１０，モータドライバ
１０４Ｄおよびモータドライバ１０２Ｄ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行く。

【００２４】以上説明したインクジェット記録装置に備
えられた本発明にかかる特徴ある構成の実施例を以下に
説明する。

【００２５】（第１の実施例）図４は、図２に示した記
録ヘッドの各吐出口駆動データ転送および加熱の構成
と、図３に示したメインコントローラ１００およびドラ
イバコントローラ１１０が有する構成を示す１色分のブ
ロック図（各色記録ヘッドによって違いはない）であ
り、これにより各記録ヘッドの各吐出口に対する吐出の
数をカウントすることができる。

【００２６】図４において、Ｈ１〜Ｈ２５６は図２の各
吐出口に対応しており、熱エネルギーを発生するための
ヒータである。ｔｒ１〜ｔｒ２５６は各ヒータＨ１〜Ｈ
２５６に対応し各ヒータを駆動するためのトランジスタ
である。４０１，４０２は共に１２８ｂｉｔのラッチで
各ヒータの駆動データをＬＴ１およびＬＴ２の信号でラ
ッチする。また、４０３，４０４は共に１２８ｂｉｔの
シフトレジスタで、それぞれＳＣＫ１およびＳＣＫ２の
転送クロック信号に同期して、それぞれＳＤ１およびＳ
Ｄ２の信号線により各ヒータの駆動データが転送され
る。

【００２７】４０５，４０８はそれぞれ転送クロックＳ
ＣＫ１，ＳＣＫ２をカウントするカウンタの役割を果た
すＪ−Ｋフリップ・フロップであり、転送クロック信号
ＳＣＫ１，ＳＣＫ２により、その正論理の出力Ｑと負論
理の出力ＮＱはそれぞれトグル動作を行う。また、４０
６および４０７、４０９および４１０は転送される駆動
データをカウントするためのカウンタであり、そのクロ
ック端子にそれぞれＳＤ１，ＳＤ２が入力されており、
ＳＤ１およびＳＤ２が「Ｌ」から「Ｈ」に変化するとき
にカウントが行われる。また、Ｊ−Ｋフリップ・フロッ
プ４０５，４０８の出力Ｑが、それぞれカウンタ４０
６，４０９のカウント・イネーブル端子に、Ｊ−Ｋフリ
ップ・フロップ４０５，４０８の出力ＮＱがカウント・
イネーブル端子に入力されている。

【００２８】図４において、ＳＣＫ１およびＳＣＫ２の
クロックに同期して、それぞれＳＤ１およびＳＤ２の信
号線より各ヒータに対応するデータが、それぞれヒータ
Ｈ２５５からヒータＨ１までと、ヒータＨ２５６からヒ
ータＨ２までのデータが転送される。すなわち、ＳＣＫ
１およびＳＣＫ２のクロックはそれぞれ１２８ずつ送ら
れてくる。次に、それぞれ１２８個のデータが転送され
て、ＳＣＫ１およびＳＣＫ２が停止すると、ＬＴ１およ
びＬＴ２の信号が出力され、転送されたデータがそれぞ
れ１２８ｂｉｔのラッチ４０１，４０２にラッチされ
る。すなわち、各ヒータに対応したデータが１２８ｂｉ
ｔのラッチ４０１および４０２に保持されたわけであ
る。次に、ＥＮＢ１およびＥＮＢ２の信号が出力され１
２８ｂｉｔのラッチに保持されているデータに対応した
信号が各トランジスタｔｒに供給され、そのデータに基
づき各ヒータが加熱されることにより、各吐出口からイ
ンクが吐出される。

【００２９】また、各ＥＮＢ１およびＥＮＢ２が供給さ
れ吐出が行われているのと同時に、次の吐出に係わるデ
ータがそれぞれＳＣＫ１およびＳＣＫ２のクロックに同
期して１２８ｂｉｔシフトレジスタ４０３，４０４に転
送されている。以降同様に吐出のシーケンスを繰り返し
記録紙に画像が形成されていく。

【００３０】なお、ＥＮＢ１およびＥＮＢ２は１本の信
号線であるためＨ１〜Ｈ２５５とＨ２〜Ｈ２５６の各ヒ
ータは同時に加熱されることになるが、信号線を複数に
することで、各ヒータによって吐出のタイミングをずら
すことも可能となる。

【００３１】ところで、Ｊ−Ｋフリップ・フロップ４０
５は初期状態では出力Ｑが「Ｌ」、出力ＮＱが「Ｈ」で
あり、転送クロックＳＣＫ１の１パルスごとにその出力
Ｑが「Ｈ」「Ｌ」「Ｈ」「Ｌ」……と、出力ＮＱが
「Ｌ」「Ｈ」「Ｌ」「Ｈ」……と、トグル動作を行う。
この出力Ｑと出力ＮＱが、それぞれデータをカウントす
るカウンタ４０６と４０７のカウント・イネーブル端子
に接続されているため、例えば４０５の出力Ｑが
「Ｌ」、出力ＮＱが「Ｈ」ならば、カウンタ４０６はカ
ウント・イネーブル端子が「Ｌ」となり、ＳＤ１が
「Ｌ」から「Ｈ」に変化したとしてもカウントは行われ
ない。逆に、カウンタ４０７のカウント・イネーブル信
号が「Ｈ」となり、ＳＤ１が「Ｌ」から「Ｈ」に変化す
ればカウントが行われる。次に、ＳＣＫ１が１パルス来
るとＪ−Ｋフリップ・フロップ４０５の出力Ｑが
「Ｈ」、出力ＮＱが「Ｌ」と、先程の状態と反転してカ
ウンタ４０６のカウント・イネーブル端子が「Ｈ」、４
０７のカウント・イネーブル端子が「Ｌ」となる。した
がって、ＳＤ１が「Ｌ」から「Ｈ」に変化した場合、カ
ウンタ４０６のみでカウントが行われる。

【００３２】このように、転送クロックＳＣＫ１の１パ
ルスごとに、カウンタ４０６と４０７のいづれかのみが
カウント可能な状態になる。したがって、上記の例によ
ると、カウンタ４０７は奇数番号Ｈ１からＨ２５５のう
ち、Ｈ１、Ｈ５、Ｈ９、Ｈ１３……のヒータに対応する
吐出口のデータのカウントを行い、４０７はＨ３、Ｈ
７、Ｈ１１……のヒータに対応する吐出口のデータのカ
ウントを行うことになる。

【００３３】また、Ｊ−Ｋフリップ・フロップ４０８、
カウンタ４０９，４１０の動作も上記と同様であり、カ
ウンタ４０９は偶数番号Ｈ２からＨ２５６のうち、Ｈ
２、Ｈ６、Ｈ１０、Ｈ１４……のヒータに対応する吐出
口のデータのカウントを行い、４０７はＨ４、Ｈ８、Ｈ
１２……のヒータに対応する吐出口のデータのカウント
を行う。

【００３４】上記の説明より容易に推察できるように、
本実施例においてはカウンタ４０６，４０７，４０９，
４１０は、それぞれ転送クロックＳＣＫ１，ＳＣＫ２の
１／２以下の周波数で動作し、その最大カウント数も全
吐出口のデータ数の１／４でよい。本実施例では、全吐
出口のデータをカウントしているため精度の面で問題な
い上に、カウンタの最大カウント数が全ビット数の１／
４となるため、高速性の面で優れ、ハードウエアの負担
も小さくなる。

【００３５】（第２の実施例）第１の実施例では転送ク
ロックＳＣＫ１，ＳＣＫ２を１ビットのカウンタ（Ｊ−
Ｋフリップ・フロップ４０５，４０８）でカウントし、
２個のカウンタ（４０６と４０７、４０９と４１０）を
切り替えていた。

【００３６】図５に示す第２の実施例では、ＳＣＫ１，
ＳＣＫ２をそれぞれ２ビットのカウンタ５０５，５０８
でカウントし、カウンタ５０５のカウント値により４個
のカウンタ５１１，５１２，５１３，５１４のうちいず
れかを選択してＳＤ１をカウントし、カウンタ５０８の
カウント値により、４個のカウンタ５１５，５１６，５
１７，５１８のいずれかのカウンタによりＳＤ２をカウ
ントする構成となっている。

【００３７】図５に示すセレクタ５２０は、カウンタ５
０５のカウント値により、５１１，５１２，５１３，５
１４のいずれか一つのカウンタのカウント・イネーブル
端子のみを「Ｈ」とし、ＳＤ１のカウントを行わせる。
また、セレクタ５２１は、カウンタ５０８のカウント値
により、５１５，５１６，５１７，５１８のいずれか一
つのカウンタのカウント・イネーブル端子を「Ｈ」に
し、ＳＤ２のカウントを行わせる。

【００３８】本実施例では、駆動データをカウントする
カウンタ５１１，５１２，５１３，５１４および５１
５，５１６，５１７，５１８は転送クロックＳＣＫ１，
ＳＣＫ２の１／４以下の周波数で動作し、その最大カウ
ント数も全吐出口のデータ数の１／８となる。従って、
全吐出口のデータをカウントしているため精度の面で問
題ない上に、カウンタの最大カウント数が全ビット数の
１／８となるため、高速性の面でより優れ、ハードウエ
アの負担も一層小さくなる。

【００３９】（第３の実施例）第１，第２の実施例で
は、全吐出口のデータをカウントしていたが、文字や、
画像形成のアプリケーションにおいては３００ｄｐｉの
データがほとんどであり、本記録ヘッドにおいては偶数
番号の吐出口のデータだけをカウントしてさえいれば、
その２倍が全吐出数であることは明白であり、文字等を
スムージング処理等した６００ｄｐｉの画像を印字した
としても、そのカウント誤差は微々たるものとなる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
実現可能なハードウエアで高速にかつ、ある程度の精度
で記録ヘッドの吐出数をカウントすることが可能であ
り、記録ヘッドの温度制御，回復動作，インク残量検知
等を効果的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるインクジェット記録
装置の要部斜視図である。

【図２】実施例のインクジェット記録装置に備える記
録ヘッドの例を示す模式図である。

【図３】実施例のインクジェット記録装置の制御構成
を示すブロック図である。

【図４】第１の実施例の記録ヘッドの各吐出口駆動デ
ータ転送および加熱の構成を示すブロック図である。

【図５】第３の実施例の記録ヘッドの各吐出口駆動デ
ータ転送および加熱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記録紙４キャリッジ６ワイヤ７フレキシブルケーブル４０５，４０８Ｊ−Ｋフリップ・フロップ４０６，４０７，４０９，４１０カウンタＳＤ１，ＳＤ２駆動データを転送する信号線ＳＣＫ１，ＳＣＫ２転送クロック信号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のインク吐出口を有する記録ヘッド
からインクを記録媒体に向けて吐出して記録を行い、前
記インク吐出口の機能を回復させる回復手段を有するイ
ンクジェット記録装置であって、前記記録ヘッドを走査させる走査手段と、画像記録デー
タに基づいた駆動データにより前記記録ヘッドにインク
吐出を行わせる駆動手段と、複数の吐出口ごとに各々割
り当てられた駆動データを転送クロックに同期して各々
同一の信号線によって前記駆動手段に転送する転送手段
と、複数の前記吐出口ごとに割り当てられた駆動データ
をカウントするデータ・カウント手段を備え、該データ・カウント手段は、駆動データをカウントする
複数のカウンタ手段と、前記転送クロックをカウントす
る転送クロック・カウント手段と、該転送クロック・カ
ウント手段のカウント値により前記複数のカウンタ手段
のいずれかを選択するカウンタ選択手段とにより構成さ
れ、吐出口の一部複数あての駆動データごとに前記カウ
ンタ選択手段によって選択されたカウンタ手段によって
カウントすることを特徴とするインクジェット記録装
置。
【請求項２】前記駆動データのカウント値に対応し
て、前記回復手段によるインク吐出口の機能の回復を行
わせることを特徴とする請求項１記載のインクジェット
記録装置。
【請求項３】前記駆動データのカウント値に対応して
前記駆動手段を制御して、インク吐出口からのインク吐
出を行わせることを特徴とする請求項１または２に記載
のインクジェット記録装置。
【請求項４】前記請求項１ないし３のいずれかに記載
の構成に加えて、前記駆動データのカウント値に対応し
て、前記記録ヘッドに供給するインクの残量を検出する
インク残量検出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。