(57)【要約】【課題】ヒータ電源ラインに備えられたコンデンサからの電流供給を加味した電圧降下量を加味したパルスにより適正なヒータ駆動を行うとともに、記録ヘッドのヒータ寿命を延長することである。【解決手段】複数の記録素子を備えた記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させながら、前記記録ヘッドにより記録媒体に画像を記録する記録装置において次のような処理を行う。まず、記録媒体に記録を行うための印刷設定を入力し、印刷設定と前記複数の記録素子を駆動するために用いる複数の駆動パルスとの対応関係を規定するテーブルから、入力された印刷設定に従って前記記録ヘッドの記録動作に用いる駆動パルスを選択する。次に、選択された駆動パルスにより前記複数の記録素子を駆動し、前記記録ヘッドにより記録媒体に記録を行う。【選択図】  図８
2020023076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録素子を備えた記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させながら、前記記録ヘッドにより前記記録媒体に画像を記録する記録装置であって、
記録媒体に記録を行うための印刷設定を入力する入力手段と、
前記入力手段により入力される印刷設定と、前記複数の記録素子を駆動するために用いる複数の駆動パルスとの対応関係を規定するテーブルを格納する記憶手段と、
前記入力手段により入力された印刷設定に従って、前記記憶手段に格納されたテーブルに規定された複数の駆動パルスから前記記録ヘッドの記録動作に用いる駆動パルスを選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された駆動パルスにより前記複数の記録素子を駆動し、前記記録ヘッドにより記録媒体に記録を行う記録手段とを有することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記印刷設定は印刷品位、用紙種類、用紙サイズを含み、
前記選択手段は、前記印刷品位に基づいて、前記移動の速度と前記記録ヘッドによる記録解像度と単位面積当たりに記録する最大記録ドット数を決定するとともに、前記複数の駆動パルスから前記記録ヘッドの記録動作に用いる駆動パルスを選択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３】
前記テーブルは、前記記録ヘッドの複数の記録素子を時分割駆動する場合における同時駆動する記録素子の数と前記駆動パルスのパルス幅との関係を規定する別のテーブルをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記選択手段は、前記別のテーブルから前記時分割駆動に従って規定される同時駆動する記録素子の数に基づいて前記駆動パルスのパルス幅を選択することを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
【請求項５】
キャリッジと前記記録装置の本体部を接続するフレキシブルケーブルと、
前記記録ヘッドに電力を供給する電源とをさらに有し、
前記キャリッジに前記記録ヘッドに搭載することにより、前記記録ヘッドと前記記録装置との間には前記フレキシブルケーブルを介して前記記録装置の本体部から前記記録ヘッドに対して電力を供給するための電源ラインが形成されることを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
【請求項６】
前記電源ラインに、前記記録ヘッド側において、並列に設けられるコンデンサをさらに有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】
前記コンデンサが前記記録ヘッドに設けられていることを特徴とする請求項６に記載の記録装置。
【請求項８】
前記コンデンサは前記キャリッジに設けられることを特徴とする請求項６に記載の記録装置。
【請求項９】
前記選択手段は、前記印刷品位に基づき決定される前記移動の速度が第１の速度である場合には、前記移動の速度が前記第１の速度より遅い第２の速度である場合と比較して、パルス幅の長い駆動パルスを選択することを特徴とする請求項２乃至８のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項１０】
前記選択手段は、前記印刷品位に基づき決定される前記記録解像度が第１の解像度である場合には、前記記録解像度が前記第１の解像度より小さい第２の解像度である場合と比較して、パルス幅の短い駆動パルスを選択することを特徴とする請求項９に記載の記録装置。
【請求項１１】
前記選択手段は、前記印刷品位に基づき決定される最大記録ドット数が第１のドット数である場合には、前記最大記録ドット数が前記第１のドット数より小さい第２のドット数である場合と比較して、パルス幅の長い駆動パルスを選択することを特徴とする請求項１０に記載の記録装置。
【請求項１２】
前記選択手段は、前記印刷設定が所定の設定であり、前記移動の速度が第１の速度である場合には、前記印刷設定が前記所定の設定であり、前記移動の速度が前記第１の速度より遅い第２の速度である場合と比較して、パルス幅の長い駆動パルスを選択することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項１３】
複数の記録素子を備えた記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させながら、前記記録ヘッドにより前記記録媒体に画像を記録する記録装置の記録方法であって、
記録媒体に記録を行うための印刷設定を入力する入力工程と、
印刷設定と前記複数の記録素子を駆動するために用いる複数の駆動パルスとの対応関係を規定するテーブルから、前記入力工程において入力された印刷設定に従って前記記録ヘッドの記録動作に用いる駆動パルスを選択する選択工程と、
前記選択工程において選択された駆動パルスにより前記複数の記録素子を駆動し、前記記録ヘッドにより記録媒体に記録を行う記録工程とを有することを特徴とする記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録装置及びその記録方法に関し、特に、例えば、画像データに基づき記録ヘッドに設けられた各吐出口からインク滴を吐出し、記録媒体に画像を記録する記録装置、及びその記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
往復移動するキャリッジに搭載したインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッド）を用いて記録を行う記録装置の記録制御において、記録ヘッドに実装したヒータの駆動に多大な電流が流れることが知られている。これは記録ヘッドの素子基板に備えられた複数のヒータに電圧降下を生じさせ、ヒータの駆動電圧を低下させることになる。従って、これまでも、このような電圧降下に対処する方法が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１は同時駆動するヒータの数によってヒータに印加される電圧の降下が生じることを考慮し、同時駆動数と回路抵抗の情報から電圧降下量を加味したヒータ駆動パルスを生成する構成を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１７２７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように特許文献１によれば、同時駆動ヒータ数と回路抵抗に応じたヒータ駆動パルスを決定する。しかしながら、この従来例において、ヒータ駆動時の電圧降下を抑制するためにコンデンサをヒータ駆動回路上に備える構成では、コンデンサからの電荷供給状態によりヒータにおける電圧降下の状態が変化するために不適切な駆動パルスが投入される場合がある。
【０００６】
不適切な駆動パルスが投入された場合、例えば、ヒータに与えるエネルギーが過剰の場合は、ヒータが損傷し、ヒータ寿命を短くしてしまう。これに対して、ヒータへの印加エネルギーが過少である場合は、吐出パワーが不十分なことにより、吐出されたインクの飛翔が不安定となるか、インク吐出不良等により記録画像の品質が劣化するという問題が生じてしまう。
【０００７】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、記録ヘッドの記録素子を駆動するための適切なパルスを生成して高品位な記録を行うことが可能な記録装置、及びその記録方法で提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明の記録装置は次のような構成からなる。
【０００９】
即ち、複数の記録素子を備えた記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させながら、前記記録ヘッドにより前記記録媒体に画像を記録する記録装置であって、記録媒体に記録を行うための印刷設定を入力する入力手段と、前記入力手段により入力される印刷設定と、前記複数の記録素子を駆動するために用いる複数の駆動パルスとの対応関係を規定するテーブルを格納する記憶手段と、前記入力手段により入力された印刷設定に従って、前記記憶手段に格納されたテーブルに規定された複数の駆動パルスから前記記録ヘッドの記録動作に用いる駆動パルスを選択する選択手段と、前記選択手段により選択された駆動パルスにより前記複数の記録素子を駆動し、前記記録ヘッドにより記録媒体に記録を行う記録手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
また本発明を別の側面から見れば、複数の記録素子を備えた記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させながら、前記記録ヘッドにより前記記録媒体に画像を記録する記録装置の記録方法であって、記録媒体に記録を行うための印刷設定を入力する入力工程と、印刷設定と前記複数の記録素子を駆動するために用いる複数の駆動パルスとの対応関係を規定するテーブルから、前記入力工程において入力された印刷設定に従って前記記録ヘッドの記録動作に用いる駆動パルスを選択する選択工程と、前記選択工程において選択された駆動パルスにより前記複数の記録素子を駆動し、前記記録ヘッドにより記録媒体に記録を行う記録工程とを有することを特徴とする記録方法を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、記録ヘッドの記録素子を駆動するための適切なパルスを生成して高品位な記録を行うことができるという効果がある。また、適切なパルスを用いるために記録ヘッドの寿命を延ばすことができるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態であるインクジェット記録装置の構成の概要を示す外観斜視図である。
【図２】図１に示した記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【図３】図１に搭載する記録ヘッドのノズル構成を示すブロック図である。
【図４】記録装置が搭載する記録ヘッドのヒータの電源ライン回路を説明する図である。
【図５】記録装置がフルライン記録ヘッドを搭載した場合におけるヒータの電源ライン回路を説明する図である。
【図６】記録ヘッドへのデータ転送に用いる各信号のタイムチャートである。
【図７】図２に示した記録ヘッド制御部におけるヒータ駆動パルス生成部のブロック図である
【図８】ヒータ駆動パルス生成処理を示すフローチャートである。
【図９】記録媒体に記録される模式的に画像を示す図である。
【図１０】印刷設定と記録装置の動作設定との対応関係を示す図である。
【図１１】パルステーブルの内容を示す図である。
【図１２】異なる印刷設定におけるヒータでの電圧降下の様子を示した図である。
【図１３】記録ヘッドにより記録される紙面上のドット配置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について、さらに具体的かつ詳細に説明する。
【００１４】
なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。
【００１５】
また、「記録媒体」（「シート」という場合もある）とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。
【００１６】
さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきものである。従って、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。
【００１７】
またさらに、「ノズル」とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括して言うものとする。
【００１８】
・インクジェット記録装置の説明（図１〜図２）
図１は本発明の実施形態であるインクジェット記録装置１の構成の概要を示す外観斜視図である。
【００１９】
図１に示すように、インクジェット記録装置（以下、記録装置）はインクジェット方式に従って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（以下、記録ヘッド）３をキャリッジ２に搭載し、キャリッジ２を矢印Ａ方向に往復移動させて記録を行う。記録紙などの記録媒体Ｐを給紙機構５を介して給紙し、記録位置まで搬送し、その記録位置において記録ヘッド３から記録媒体Ｐにインクを吐出することで記録を行なう。
【００２０】
記録装置１のキャリッジ２には記録ヘッド３を搭載するのみならず、記録ヘッド３に供給するインクを貯留するインクカートリッジ６を装着する。インクカートリッジ６はキャリッジ２に対して着脱自在になっている。
【００２１】
図１に示した記録装置１はカラー記録が可能であり、そのためにキャリッジ２にはマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロ（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のインクを夫々、収容した４つのインクカートリッジを搭載している。これら４つのインクカートリッジは夫々独立に着脱可能である。
【００２２】
この実施形態の記録ヘッド３は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット方式を採用している。このため、電気熱変換体を備えている。この電気熱変換体は各吐出口のそれぞれに対応して設けられ、記録信号に応じて対応する電気熱変換体にパルス電圧を印加することによって対応する吐出口からインクを吐出する。
【００２３】
また、キャリッジ２の移動方向に沿って、スケール７が設けられている。スケール７には一定の間隔でスリットが設けられており、キャリッジ２に搭載されたエンコーダ（不図示）がキャリッジ２の移動に応じて、そのスリットを読み取ることでエンコーダ信号を生成する。このエンコーダ信号はキャリッジ２の移動方向のキャリッジ位置（即ち、記録ヘッドの位置）を表わす信号である。このエンコーダ信号の周期（エンコーダ信号間隔）に基づいてキャリッジの移動速度が算出され、また、このエンコーダ信号がインク吐出のためのタイミング制御のための信号として用いられる。
【００２４】
図２は図１に示した記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【００２５】
図２に示すように、ホスト装置９００から送信された画像データはホストインタフェース１１１により入力され、入力された画像データはＲＡＭ１１６に設けられた受信バッファ１１６Ａに格納される。画像処理部１１４は、入力した画像データをＣＭＹＫ各色成分の多値データに変換し、これをＲＡＭ１１６に設けられた多値データバッファ１１６Ｂに格納する。記録データ処理部１１５は、この多値データをドットデータ（２値データ）に変換し、ドットデータバッファ１１６Ｃに格納する。記録ヘッド制御部１２１は、ドットデータバッファ１１６Ｃに格納されている２値データを記録データとして記録ヘッド３へ転送する。
【００２６】
また、記録ヘッド制御部１２１はデータ転送機能の他に、２値データを間引く機能を備えている。記録データ処理部１１５の処理は、エンコーダ処理部１２２が出力するヒートトリガ信号と同期し、記録ヘッド制御部１２１はエンコーダ処理部１２２が出力するブロックトリガ信号と同期する。このようにすることで、搬送タイミングに合わせた記録ヘッドの吐出タイミング制御が実行される。また、操作パネル１１３により記録装置の動作条件設定や動作開始を指示することができる。
【００２７】
ＣＰＵ１１７はＲＯＭ１１８に格納されている制御プログラムを実行し、ホストインタフェース１１１や操作パネル１１３から指定された印刷設定に基づいて、記録動作の設定や、記録素子の駆動制御や記録素子と記録媒体との相対的な搬送制御等を実行する。
【００２８】
・ノズル構成（図３）
図３はキャリッジ２に搭載される記録ヘッド３のノズル構成を示す図である。
【００２９】
図３において、（Ａ）は複数の記録素子（電気熱変換体とこれに対応してインクを吐出するノズル）１０３を備えた記録素子列１０２を４つ（Ａ列、Ｂ列、Ｃ列、Ｄ列）備えたヘッドユニット１０１のノズル配置を示している。図３（Ａ）に示すように、複数の記録素子１０３はＹ方向に沿って配列しており、破線で囲った部分を説明すると、Ａ〜Ｄ列の各記録素子１０３は、Ｙ方向に関して同じ位置に配置されている。例えば、破線Ｙｎの位置にある４つの記録素子から吐出されるインクにより記録媒体上に形成されるドットは、同じライン位置に記録される。また、記録素子列１０２は、Ｘ方向（図１では矢印Ａ方向に対応するキャリッジ移動方向）に沿って並んでいる。ヘッドユニット１０１の４つ記録素子列により、ＹＭＣＫ各色成分の内の１つの色成分の画像記録を完成させる。
【００３０】
従って、ＹＭＣＫの４成分からなるカラー画像データを用いてカラー画像形成するためには、図３（Ｂ）に示すように、４色のインク（シアン、マゼンタ、イエロ、ブラック）に対応して、４つのヘッドユニット１０１からなる記録ヘッド３を構成する。
【００３１】
なお、記録幅が記録媒体の幅方向全体に対応する長さに記録素子が設けられたフルライン記録ヘッドとすることもできる。その場合、図３（Ｃ）に示すように、ヘッドユニット１０１をＹ方向に複数配置するよう構成してフルライン記録ヘッド１０５を形成する。記録素子の配列方向（Ｙ方向）に対する記録媒体の相対的な搬送方向はＸ方向となり、記録装置内で所定位置に固定されたフルライン記録ヘッドの記録素子からは記録媒体をＸ方向への搬送中にその搬送タイミングに合わせてインクを吐出して記録を行う。
【００３２】
・電源回路構成（図４〜図５）
図４は記録装置が搭載する記録ヘッドのヒータの電源ライン回路を説明する図である。
【００３３】
図４に示すように、記録装置１の本体側に備えられる電源１１０１と記録装置１に搭載されている記録ヘッド３のヘッドユニット１０１のヒータ抵抗１１０３を接続する回路中にコンデンサ１１０２が並列接続されている。ここで、電源１１０１から記録ヘッド３との接続点１１０４までの回路抵抗は、接続点１１０４からヒータ抵抗１１０３までの回路抵抗より一般的に大きい。なぜなら、記録装置１の本体部は記録ヘッド３と比較してサイズが大きく電源１１０１から記録ヘッド３との接続点１１０４までの配線長が長くなりがちであるためである。
【００３４】
実際には、図１に示した記録装置１の構成から分かるように、記録ヘッド３はキャリッジ２に搭載され、キャリッジ２がフラットフレキシブルケーブル（ＦＦＣ、不図示）により記録装置の本体部と接続される。キャリッジ２には複数の電気的接点が設けられており、記録ヘッド３をキャリッジ２に搭載すると、記録ヘッド３の複数の電気的接点とキャリッジ２の対応する複数の電気的接点がそれぞれ接続されて、電気接続が確立される。このような構成から接続点１１０４は記録ヘッド３とキャリッジ２の電気的接点である。さらに、この実施形態では、コンデンサ１１０２はキャリッジ２に内蔵されている構成となる。ただし、コンデンサ１１０２が設けられる位置は、図４に示すように、記録ヘッド側であれば、キャリッジ内に限定されるものではなく、記録ヘッド３に設けられていても良い。ただ、コンデンサの静電容量からするとキャリッジ２に設けられることが望ましい。
【００３５】
ここで、コンデンサ１１０２がヒータ電源ライン１１０５に備えられることによるヒータにおける電圧降下の影響を、電源１１０１からヒータ抵抗１１０３に供給する電力の電流をｉ１、コンデンサ１１０２からヒータに供給する電流をｉ２として説明する。
【００３６】
図４に示すように、ヘッドユニット１０１の内部には、Ｎ個のヒータ１１０３−１〜ＮとＮ個のスイッチ１１０６−１〜Ｎが備えられ、電気的には１個のヒータと１個のスイッチとして１個の記録素子を構成している。そして、Ｎ個の記録素子がヒータ電源ライン１１０５に対して並列に接続される。このような構成から、ヒータ抵抗１１０３は、Ｎ個のヒータの集合体であり、その抵抗値は後述のように記録素子に駆動に依存して変化する。
【００３７】
なお、Ｎ個の記録素子は時分割駆動されるが、時分割駆動そのものは公知の技術なのでその説明は省略する。
【００３８】
記録動作時、記録ヘッド制御部１２１から記録データが記録ヘッド３に転送され、その記録データに従って記録素子が駆動される。具体的には、記録素子の駆動とは記録データに基づいてインク吐出を生じさせる記録素子のスイッチが閉じられて対応するヒータに電流が流れることを意味する。どのスイッチが閉じられどのヒータに電流が流れるのかは転送される記録データに依存する。従って、ヒータに電流が流れることに起因するヒータ電源ライン１０５の電圧降下やヒータ抵抗値１１０３は記録データに依存して変化する。
【００３９】
単位時間当たり駆動される記録素子の数が多いと、電源１１０１からヘッドユニット１０１（即ち、ヒータ抵抗１１０３）への単位時間当たりの平均電流供給量が多くなる。その結果、電源１１０１からヒータ抵抗１１０３に供給する電流量ｉ１の割合はコンデンサ１１０２から流れる電流ｉ２に対して相対的に大きくなる。これに対して、単位時間当たり駆動される記録素子の数が少ないと、電源１１０１からヘッドユニット１０１（即ち、ヒータ抵抗１１０３）への単位時間当たりの平均電流供給量が少なくなる。その結果、相対的に電源１１０１からヒータ抵抗１１０３に供給する電流量ｉ１の割合はコンデンサ１１０２から流れる電流ｉ２に対して相対的に小さくなる。
【００４０】
このように、電流ｉ１とｉ２の割合が変化すると、記録装置１の本体側回路と記録ヘッド３側の回路のそれぞれにおける電圧降下量が変化し、ヒータ抵抗１１０３における電圧降下量も変化する。
【００４１】
なお、コンデンサ１１０２から流れる電流ｉ２は、コンデンサ１１０２に蓄積されている電荷量が少ないと小さくなる。図４に示す構成から分かるように、電源１１０１によりコンデンサ１１０２に電荷が蓄積される。しかしながら、単位時間当たりの駆動する記録素子の数が多いとの電源１１０１からの供給電流の大部分は記録素子に向けられコンデンサ１１０２への電荷蓄積は少なくなる。一方、単位時間当たりの駆動する記録素子の数が少ないと電源１１０１から記録素子への供給電流が低下するので、結果的にコンデンサ１１０２への電荷蓄積が多くなる。このように、コンデンサ１１０２への蓄積電荷量はヒータ駆動のための電流供給に依存する。
【００４２】
なお、記録幅が記録媒体の幅方向全体に対応するようなフルライン記録ヘッドとすることもできる。この場合、フルライン記録ヘッドは記録装置の本体部に固定され、記録媒体を搬送することで記録が行われる。
【００４３】
図５は記録装置がフルライン記録ヘッドを搭載した場合におけるヒータの電源ライン回路を説明する図である。
【００４４】
図５と図４とを比較すると分かるように、この場合にはヘッドユニット１０１を複数個配列配置した回路構成とすることができる。なお、図５では、記録装置の本体側の電源を１２０１、フルライン記録ヘッドのヘッドユニット１０１のヒータ抵抗を１２０３、コンデンサを１２０２、記録装置の本体側とフルライン記録ヘッドとの接続点を１２０４としている。
【００４５】
・データ転送タイミング生成（図６）
ここでは一般的に用いられるデータ転送タイミング生成について説明する。
【００４６】
図６は記録ヘッドへのデータ転送に用いる各信号のタイムチャートである。
【００４７】
エンコーダからは、エンコーダ信号（Ａ相）ＥＮＣＡと、位相が４分の１周期ずれたエンコーダ信号（Ｂ相）ＥＮＣＢとが、エンコーダ処理部１２２に入力される。エンコーダ処理部１２２は、エンコーダ信号ＥＮＣＡ／ＥＮＣＢの立ち上がりエッジのタイミングで基準パルスＰＬＳを生成し、それを逓倍することで記録解像度の間隔で出力されるヒートトリガ信号ＴＲＧを生成する。記録ヘッド制御部１２１は、ヒートトリガ信号ＴＲＧの間隔をさらに３２に分割することでブロックトリガ信号ＢＴＲＧを生成する。ブロックトリガ信号ＢＴＲＧのタイミングでデータが記録ヘッド３へ入力される。このようにキャリッジ２の位置情報であるエンコーダ信号をもとに生成したブロックトリガ信号ＢＴＲＧの周期の期間内でデータの転送を行うことで、所望の位置に記録を行うことができる。
【００４８】
次に以上説明した構成の記録装置が実行する記録制御の実施形態について説明する。
【００４９】
・ヒータ駆動パルス生成（図７〜図１１）
図７は図２に示した記録ヘッド制御部１２１におけるヒータ駆動パルス生成部のブロック図である。ヒータ駆動パルス生成部は、図７に示すように、ドットデータバッファ５０１、ドットデータ読出部５０２、ドットデータカウント部５０３、パルス生成部５０４、パルステーブル保持部５０６から構成される。なお、この実施形態では、ヒータ駆動パルス生成部は高速動作を実現するためにＡＳＩＣで構成されるが、高速プロセッサなども用いても良い。
【００５０】
図８はヒータ駆動パルス生成処理を示すフローチャートである。また、図９は記録媒体に記録される模式的に画像を示す図である。
【００５１】
以下、フローチャートを参照してヒータ駆動パルス生成処理について説明する。
【００５２】
ここでは、図９で示すような、Ａ４サイズ用紙の一面に記録解像度６００ｄｐｉあたり２ドットのシアンインクを一様に吐出して記録する画像を例として取り上げる。また、この記録のためになされる印刷設定として、用紙種類を「普通紙」、用紙サイズを「Ａ４」、印刷品位を「標準」と指定するとする。
【００５３】
ユーザがホスト装置９００により上記のような印刷設定を指定して印刷開始を命令すると、ステップＳ６０１では、その設定に応じて記録装置１に印刷動作設定を行う。具体的には、ＣＰＵ１１７は、ＲＯＭ１１８に記憶されている情報に指定された印刷設定を対応付けて印刷時の動作条件として設定する。また、印刷時の動作条件として走査速度変更手段による走査速度変更をする機能を有する。例えば、印刷物上のインクが乾いていない状態で用紙を搬送することで発生する搬送路内ローラ汚れ等を抑制するために走査速度を遅くすることでインク乾燥時間を稼ぐために走査速度の低速化を適宜行う。
【００５４】
図１０は印刷設定と記録装置の動作設定との対応関係を示す図である。このような対応関係の情報を示すテーブルがＲＯＭ１１８には記憶されている。ＣＰＵ１１７は、このテーブルを参照し、ユーザにより指定された印刷設定に対応付けられる記録媒体と記録ヘッドの相対的な移動の移動速度（以降、走査速度）、記録解像度、最大ドット数、パルステーブルを読み出し、印刷時の動作条件として設定する。例えば、画像処理部１１４に用紙種類、用紙サイズ、印刷品位、記録解像度、最大ドット数を画像データ生成時の条件として設定したり、パルス生成テーブル保持部５０６に対してパルステーブル「Ａ」の情報を設定する。最大ドット数とは記録媒体上の単位面積当たり決定される最大記録ドット数のことを言い、ここでは記録解像度６００ｄｐｉで規定される格子を単位面積としている。
【００５５】
図１１はパルステーブルの内容を示す図である。
【００５６】
図１１に示すように、パルステーブル「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」はヒータに印加される駆動パルスのパルス幅と、記録ヘッドのヒータを時分割駆動した場合に同時駆動されるヒータの数とを関係付けたテーブルである。例えば、ＣＰＵ１１７がパルス生成テーブル保持部５０６に対してパルステーブル「Ａ」の情報を設定すると、ドットデータカウント部５０３でカウントされたドットデータカウント値（同時駆動数）に従って一意の幅のパルス信号が設定される。
【００５７】
以上のような各種動作条件が設定された後、ステップＳ６０２では、画像形成動作が開始される。
【００５８】
次に、ステップＳ６０３では、ブロックトリガ信号ＢＴＲＧをトリガとしドットデータリード部５０２はブロックトリガ期間内に転送を行うドットデータをドットデータバッファ１１６Ｃから読出す。続いて、ステップＳ６０４では、ドットデータカウント部５０３は読出したドットデータに基づきブロックトリガ期間内にヒートを行うドット数をカウントし、パルス生成部５０４にそのカウント値を転送する。
【００５９】
ステップＳ６０５において、パルス生成部５０４は、ドットデータカウント部５０３から転送されたドットデータカウント値に従って、設定されたパルステーブルから一意のパルス信号を選択する。ここでは、上述のように、パルステーブルＡが選択されるので、ドットデータカウント値が“３２”であると、駆動パルス長は“０．５３０μｓ”が選択される。続いて、ステップＳ６０６では、選択したパルス信号に基づいて信号をトグルさせヒータ駆動パルスを生成し、これを記録ヘッド３へ転送する。
【００６０】
このようにして、記録ヘッド３のヒータが駆動されてインクが吐出され記録が実行される。そして、ステップＳ６０７において、画像形成終了と判定されるまで、ステップＳ６０３〜ステップＳ６０６の処理が繰り替えされる。ステップＳ６０７で画像形成終了と判定されると、その後、処理はステップＳ６０８において、記録用紙を排紙し、印刷動作を完了する。
【００６１】
なお、以上説明した処理では、印刷設定に応じて規定されている記録ヘッド走査速度（キャリッジ走査速度）に応じてパルステーブルを切り替えたが、同じ印刷設定に複数の走査速度がある場合には、各走査速度に応じたパルスを用意し選択しても良い。このようにして適切な駆動パルス入力が可能になる。
【００６２】
次にこの実施形態の効果を説明するために印刷設定を変更した場合の駆動パルスの変化とそれに伴うエネルギー補償について説明する。
【００６３】
・実施例１
ここでは、図９に示したのと同じ画像を、印刷設定として用紙種類「普通紙」、用紙サイズ「Ａ４」、印刷品位「はやい」が指定され印刷が実行された場合について説明する。
【００６４】
なお、印刷命令開始から画像形成終了までの一連の流れは図８に示した処理と同じなので割愛するが、図１０に示したテーブルから分かるように、実施例１では前述した形態例と比べて次の２つの設定が異なる。それらは、キャリッジ走査速度が２０インチ／秒と高速になっている点と、パルス生成テーブル保持部５０６に対して設定されるパルステーブルＢが選択されている点である。
【００６５】
図８に示した処理途中でのドットデータカウント部５０３におけるドットデータカウント値は３２時分割駆動の各タイミングで駆動するノズル数と同じであるため前例の「標準」と同様の“３２”となる。その結果、駆動パルス長は“０．６３６μｓ”が選択されて記録ヘッド３のヒータが駆動され、インクが吐出されて記録が実行される。
【００６６】
以上のことから分かるように、印刷品位が「標準」である場合、駆動パルス長が“０．５３０μｓ”であるが実施例１では印刷品位が「はやい」が選択されているにも係らず駆動パルス長は“０．６３６μｓ”と長くなっている。これは、以下のような理由による。
【００６７】
図１２は２つの印刷設定におけるヒータでの電圧降下の様子を示した図である。
【００６８】
図１２において、曲線ＶＤ１は印刷品位「はやい」を設定した時の電圧降下特性を示しており、曲線ＶＤ２が印刷品位「標準」を設定した時の電圧降下特性を示している。これら２つの曲線それぞれが示す飽和電圧（ＶＡ、ＶＢ）を比較すると分かるように、印刷品位「はやい」を設定した時の電圧降下量は印刷品位「標準」を設定した時のそれと比べて大きい。
【００６９】
このような関係になる理由は、印刷品位「はやい」は「標準」と比較して高速印刷のためにインク吐出間隔が短く単位時間当たりの平均電流量が大きいためにコンデンサに蓄積されている電荷量が少なくなる。その結果、ヒータ駆動時にコンデンサからヒータに供給される電流が少なくなる一方で、記録装置の本体部の電源からのヒータへの電流供給量が多くなる。記録装置本体側の回路抵抗は記録ヘッド側の回路抵抗に比べて大きいため、記録装置本体側の電圧降下量が大きくなり、結果としてヒータにおける電圧降下量が大きくなるのである。
【００７０】
このような理由のため、この実施例では印刷品位「はやい」の場合の駆動パルス長を、「標準」の場合のそれより長くすることで電圧降下によるエネルギー減少を補償する。
【００７１】
また、図８で説明した印刷命令開始から画像形成終了までの一連の流れのうち、ステップＳ６０１において、走査速度変更処理により、２０ｉｎｃｈ／ｓから１０ｉｎｃｈ／ｓに走査速度が変更される。これに応じて、図１０に示したテーブルにおいて、比較例１と比べて、キャリッジ走査速度が１０インチ／ｓとなり、パルス生成テーブル保持部５０６に対して設定されるパルステーブルＡが選択される。
【００７２】
図８に示した処理途中でのドットデータカウント部５０３におけるドットデータカウント値は３２時分割駆動の各タイミングで駆動するノズル数と同じであるため３２となる。その結果、駆動パルス長は“０．５３０μｓ”が選択されて記録ヘッド３のヒータが駆動され、インクが吐出されて記録が実行される。同じ画像を記録しているにも係らず、２０ｉｎｃｈ／ｓから１０ｉｎｃｈ／ｓに走査速度が変更されたことで駆動パルス長が短くなっている。
【００７３】
これは、低速化したためにインク吐出間隔が長く単位時間当たりの平均電流量が小さいためにコンデンサに蓄積されている電荷量が多くなったことによる。その結果、ヒータ駆動時にコンデンサからヒータに供給される電流が多くなる一方で、記録装置の本体部の電源からのヒータへの電流供給量が少なくなる。記録装置本体側の回路抵抗は記録ヘッド側の回路抵抗に比べて大きいため、記録装置本体側の電圧降下量が小さくなり、結果としてヒータにおける電圧降下量が小さくなるためである。
【００７４】
・実施例２
ここでは、図９に示したのと同じ画像を、印刷設定として用紙種類「普通紙」、用紙サイズ「Ａ４」、印刷品位「きれい１」を指定して印刷命令が実行された場合について説明する。なお、印刷命令開始から画像形成終了までの一連の流れは実施例で図８を参照して説明した処理と同じなので割愛する。
【００７５】
この場合の具体的な設定は、図１０から分かるように、記録解像度は１２００ｄｐｉ、パルス生成テーブル保持部５０６に対してはパルステーブルＣが設定される。図８に示した処理途中でドットデータカウント部５０３におけるドットデータカウント値は３２時分割駆動の各タイミングで駆動するノズル数と同じであるため、印刷品位「標準」と同様の３２となる。その結果、駆動パルス長は“０．５８３μｓ”が選択されて記録ヘッド３のヒータが駆動され、インクが吐出されて記録が実行される。
【００７６】
図１３は記録ヘッドにより記録される紙面上のドット配置を示す図である。図１３において、（ａ）は記録解像度が６００ｄｐｉの場合の紙面上のドット配置を示し、（ｂ）は記録解像度が１２００ｄｐｉの場合の紙面上のドット配置を示している。図１３（ａ）と図１３（ｂ）とに示されているように、記録解像度に係らず６００ｄｐｉあたりのドット数は２ドットであるが、記録解像度１２００ｄｐｉの場合にはｘ方向（キャリッジ移動方向）に同じ位置に詰められている。
【００７７】
さて、印刷品位が「標準」である場合、駆動パルス長が“０．５３０μｓ”であるが、実施例２では印刷品位が「きれい１」で駆動パルス長は“０．５８３μｓ”であり、６００ｄｐｉ格子内のドット数は同じであるにも係らず駆動パルス長が長くなっている。これは、以下のような理由による。
【００７８】
印刷品位を「きれい１」と設定した場合、記録解像度が１２００ｄｐｉと設定され、図１３（ｂ）からも示唆されるように、記録解像度が６００ｄｐｉの時に比べて短い時間にインク吐出が集中し平均電流量が大きくなる。このため、コンデンサに蓄積される電荷量が少なくなり、ヒータ駆動時にコンデンサからヒータに供給される電流が少なくなる一方、記録装置の本体部の電源からのヒータへの電流供給量が多くなる。記録装置本体側の回路抵抗は記録ヘッド側の回路抵抗に比べて大きいため、記録装置本体側の電圧降下量が大きくなり、結果としてヒータにおける電圧降下量が大きくなる。
【００７９】
このような理由のため、この実施例では印刷品位「きれい１」の駆動パルス長を「標準」の場合のそれより長く、しかし、印刷品位「はやい」のそれよりも短くすることで電圧降下によるエネルギー減少を補償する。
【００８０】
・実施例３
ここでは、図９に示したのと同じ画像を、印刷設定として用紙種類「普通紙」、用紙サイズ「Ａ４」、印刷品位「きれい２」を指定して印刷命令が実行された場合について説明する。なお、印刷命令開始から画像形成終了までの一連の流れは実施例で図８を参照して説明した処理と同じなので割愛する。印刷品位「きれい２」とは、記録解像度６００ｄｐｉあたり最大４ドットのインクを吐出してより高品位な記録を行うことを意味する。
【００８１】
この場合の具体的な設定は、図１０から分かるように、記録解像度は１２００ｄｐｉ、パルス生成テーブル保持部５０６に対してはパルステーブルＢ、最大ドット数は４が設定される。図８に示した処理途中でドットデータカウント部５０３におけるドットデータカウント値は３２時分割駆動の各タイミングで駆動するノズル数と同じであるため、印刷品位「標準」と同様の３２となる。その結果、駆動パルス長は“０．６３６μｓ”が選択されて記録ヘッド３のヒータが駆動され、インクが吐出されて記録が実行される。
【００８２】
実施例３における記録ヘッド走査速度や記録解像度や同時駆動ヒータ数が、実施例２におけるそれらと同じであるにも係らず、駆動パルス長が長くなるのは、最大ドット数が多いためである。ドット数が多いと、ヒータ駆動に必要な平均電流量が多くなるために、コンデンサに蓄積される電荷量が少なくなり、ヒータ駆動時にコンデンサからヒータに供給される電流が少なくなる一方、記録装置の本体部の電源からヒータへ供給する電流の割合が多くなる。上述のように、記録装置本体側の回路抵抗は記録ヘッド側の回路抵抗に比べて大きいため、記録装置本体側の電圧降下量が大きくなり、結果としてヒータにおける電圧降下量が大きくなる。
【００８３】
このような理由のため、この実施例では印刷品位「きれい２」の駆動パルス長を「きれい１」の場合のそれより長くすることで電圧降下によるエネルギー減少を補償する。図１０〜図１１に示す例では印刷品位「はやい」と同等の駆動パルス長としている。
【００８４】
従って以上説明した実施例に従えば、記録ヘッド走査速度や記録解像度や記録媒体上の最大記録ドット数に応じたパルスに切替ることで、電圧降下状態に合わせた駆動パルスを設定でき、適切なエネルギーをヒータに投入してインク吐出を行うことができる。また、これはヒータ寿命を延ばすことやインク吐出不良の発生防止にも資する。
【００８５】
以上説明したように、この実施例では、印刷設定に従う記録装置の記録条件に応じたコンデンサによるヒータ駆動時の電圧降下の影響を加味してヒータ駆動電圧パルスを切替ることで適切なエネルギーによるインク吐出を実現している。
【符号の説明】
【００８６】
１  記録装置、２  キャリッジ、３  記録ヘッド、５  給紙機構、
６  インクカートリッジ、７  スケール、１０１  ヘッドユニット、
１１１  ホストインタフェース、１１３  操作パネル、１１４  画像処理部、
１１５  記録データ処理部、１１６  ＲＡＭ、１１６Ａ  受信バッファ、
１１６Ｂ  多値データバッファ、１１６Ｃ  ドットデータバッファ、１１７  ＣＰＵ、
１１８  ＲＯＭ、１２１  記録ヘッド制御部、１２２  エンコーダ処理部、
５０１  ドットデータバッファ、５０２  ドットデータ読出部、
５０３  ドットデータカウント部、５０４  パルス生成部、
５０６  パルステーブル保持部、９００  ホスト装置、１１０１、１２０１電源、
１１０２、１２０２  コンデンサ、１１０３、１２０３  ヒータ抵抗、
１１０４、１２０４  接続点、１１０５  ヒータ電源ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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