(57)【要約】【課題】複数のサイズのインク滴によって画像を形成する記録装置が用いる記録ヘッドの寿命低下を引き起こさず、かつ良好な吐出を得ることのできる記録装置及び記録制御方法を提供することである。【解決手段】複数のサイズの異なるインク液滴を吐出可能な複数の記録素子を有したインクジェット記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出して記録を行う際には、入力記録データに基づいて、複数のサイズのインク液滴に関し、サイズ別に対応付けられた記録素子毎に、複数の記録素子の内、同時駆動される記録素子の数をカウントし、そのカウント結果に基づいて、サイズ別に対応付けられた記録素子毎に、同時駆動される記録素子に対して印加される駆動パルスを決定し、その決定された駆動パルスを同時駆動される記録素子に対して印加して記録を行なうよう制御する。【選択図】　図１１
2004058527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサイズの異なるインク液滴を吐出可能な複数の記録素子を有したインクジェット記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出して記録を行う記録装置であって、
記録データを入力する入力手段と、
前記入力手段によって入力された記録データに基づいて、前記複数のサイズのインク液滴に関し、前記サイズ別に対応付けられた記録素子毎に、前記複数の記録素子の内、同時駆動される記録素子の数をカウントする計数手段と、
前記計数手段によるカウント結果に基づいて、前記サイズ別に対応付けられた記録素子毎に、前記同時駆動される記録素子に対して印加される駆動パルスを決定する決定手段と、
前記決定手段によって決定された駆動パルスを前記同時駆動される記録素子に対して印加して記録を行な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】
前記記録手段は、
前記複数の記録素子は複数のブロックに分割し、ダブルパルスを用いてブロック単位に前記複数の記録素子を時分割駆動する時分割駆動手段を有し、
前記計数手段は、前記ブロック単位に前記同時駆動する記録素子の数をカウント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】
前記計数手段は、さらに、
第１のサイズのインク液滴を吐出するために対応付けられた第１群の記録素子の内、前記ブロック単位に前記同時駆動する記録素子の数をカウントする第１のカウンタと、
第２のサイズのインク液滴を吐出するために対応付けられた第２群の記録素子の内、前記ブロック単位に前記同時駆動する記録素子の数をカウントする第２のカウンタとを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】
前記決定手段は、
前記第１のカウンタによるカウント結果と前記第２のカウンタによるカウント結果とに基づいて、前記第１群の記録素子と前記第２群の記録素子に夫々印加するダブルパルスの波形を決定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】
前記ダブルパルスの波形は、メインパルス幅を決定することによって決定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】
前記決定手段は、
前記第１群の記録素子に印加するダブルパルスの波形を決定するために、前記第１のカウンタによるカウント結果と前記第２のカウンタによるカウント結果とに重み付けをする第１の重み付け手段と、
前記第２群の記録素子に印加するダブルパルスの波形を決定するために、前記第１のカウンタによるカウント結果と前記第２のカウンタによるカウント結果とに重み付けをする第２の重み付け手段とを含むことを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
【請求項７】
複数のメインパルス幅を格納した記憶手段をさらに有し、
前記決定手段は、前記第１の重み付け手段からの重み付けの結果で前記記憶手段をアクセスして、前記第１群の記録素子に印加するメインパルス幅を決定し、前記第２の重み付け手段からの重み付けの結果で前記記憶手段をアクセスして、前記第２群の記録素子に印加するメインパルス幅を決定す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】
前記インクジェット記録ヘッドは、第１のサイズのインク液滴を吐出するための第１種のノズルと、第２のサイズのインク液滴を吐出するための第２種のノズルとが交互になるように配列されるノズル列を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の記録装置。
【請求項９】
前記第１種のノズルには、熱エネルギーを利用して前記第１のサイズのインクを吐出するために、インクに与える熱エネルギーを発生するための第１種の電気熱変換体を備え、
前記第２種のノズルには、熱エネルギーを利用して前記第２のサイズのインクを吐出するために、インクに与える熱エネルギーを発生するための第２種の電気熱変換体を備えていることを特徴とする請求項８に記載の記録装置。
【請求項１０】
複数のサイズの異なるインク液滴を吐出可能な複数の記録素子を有したインクジェット記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出して記録を行う際の記録制御方法であって、
記録データを入力する入力工程と、
前記入力工程において入力された記録データに基づいて、前記複数のサイズのインク液滴に関し、前記サイズ別に対応付けられた記録素子毎に、前記複数の記録素子の内、同時駆動される記録素子の数をカウントする計数工程と、
前記計数工程におけるカウント結果に基づいて、前記サイズ別に対応付けられた記録素子毎に、前記同時駆動される記録素子に対して印加される駆動パルスを決定する決定工程と、
前記決定工程において決定された駆動パルスを前記同時駆動される記録素子に対して印加して記録を行なうよう制御する制御手段とを有することを特徴とする記録制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は記録装置及び記録制御方法に関し、特に、インクジェット記録ヘッドを用いて記録を行なう記録装置及び記録制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にインクジェット記録装置は、記録ヘッドとインクタンクとを搭載するキャリッジと、例えば記録紙のような記録媒体を搬送する搬送手段と、これらを制御する為の制御手段とを備えている。そして、そのインクジェット記録装置では、インク液滴を吐出する複数のインク吐出口（以下、ノズルという）を設けたインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッド）を記録媒体の搬送方向（副走査方向）とは直交する方向（主走査方向）にスキャンさせる一方、記録媒体にインクを吐出して記録を行う。このとき、インクを吐出する多数のノズルが副走査方向に直線上に配置することにより、記録ヘッドが記録媒体上を一回走査することでそのノズル数に対応した幅の記録が行われる。その為、ノズル数を増やし、記録ヘッドの記録幅を広げることで容易に記録速度を上げることが可能である。
【０００３】
また、列状に複数の記録素子を配列した構成の記録ヘッドでは、これら複数の記録素子を複数のグループに分割し、この複数のグループを順次時分割駆動することで記録動作を実行する。ここで、複数の記録素子をいくつのグループに分割するかにより、同時駆動される記録素子数、さらには同時インク吐出が発生するノズル数が決定する。
【０００４】
ところで、インクジェット記録装置では、外気温と記録ヘッドの温度が一定の条件下では、同一エネルギーを記録素子に印加すれば常に同じ記録濃度が得られることを前提としている。しかしながら、前述のように、複数の記録素子を複数のグループに分割してグループ別に順次、時分割駆動する場合、記録ヘッドに入力される画像信号によって１グループ内の同時駆動される記録素子の数が変化する。その為、同時駆動する記録素子の数が多いほど、その駆動電力を共通に複数の記録素子に供給する共通導電手段を流れる電流が大きくなる。
【０００５】
その結果、各記録素子へ印加される駆動電圧が低下し、記録ヘッドへの印加エネルギーが変化し、記録濃度に変動が生じてしまう。
【０００６】
ここで、共通導電手段の抵抗値をＲとし、１つの記録素子に流れる電流をＩとすると、電圧降下（Ｖｄｒｏｐ）は、Ｖｄｒｏｐ＝Ｒ＊Ｉとなる。
【０００７】
従って、ｎ個の記録素子が同時駆動される場合の電圧降下（Ｖｄｒｏｐ＿ｎ）は、Ｖｄｒｏｐ＿ｎ＝Ｒ＊ｎＩとなる。
【０００８】
その為、時分割駆動されるグループに属する記録素子全てが駆動される時、即ち、同時駆動記録素子数が最大の時（駆動電圧降下が最大の時）にも安定してインク吐出がされるように、記録ヘッドへの印加エネルギーは同時駆動記録素子数が最大の時を考慮して決定される。しかしながら、このようにして印加エネルギーが決定されると、１つの記録素子しか駆動されない場合には、過剰なエネルギーが記録素子に印加され、その記録素子の耐久性に対する弊害が生じる。
【０００９】
従来より、これを解決する為の方法として、例えば、特開平９−１１５０４号公報に開示されているように、１グループ内で同時駆動される記録素子の数を計測し、その計測された数に応じて記録素子に印加する駆動パルスのパラメータを決定することが提案されている。このようにして、同時駆動する記録素子の数に応じて、印加エネルギーを変化させることで、記録素子の耐久性を維持すると共に記録濃度を安定させるように制御しているのである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
さて、近年になってインクジェット記録装置にはさらに一層の高画質化が望まれており、この要求に応えるため、吐出するインク滴のサイズを小さくするために様々な工夫がなされている。小液滴のインクを用いて、例えば記録紙に記録を行なうと、記録画像において記録デューティの低い部分では粒状感のない高品位な画像を得ることが出来るが、記録デューティの高い部分では一回のインク吐出では紙面上に十分な濃度の画像を形成することが出来ない為、複数回のインク吐出によって画像を形成する必要がある。その結果、記録速度が低下してしまう。
【００１１】
そこで、高速記録と高品位記録とを両立する為に、複数サイズのインク滴を用いて画像を形成する記録装置が提案されている。
【００１２】
ここで、大サイズのインク滴を吐出する記録素子のヒータ抵抗をｒ１、小サイズのインク滴を吐出する記録素子のヒータ抵抗をｒ２、駆動電圧をＶＨ、駆動電力を供給する共通導電手段の抵抗値をＲとすると、ヒータ抵抗ｒ１に流れる電流Ｉ１とヒータ抵抗ｒ２に流れる電流Ｉ２は夫々、Ｉ１＝ＶＨ／ｒ１、Ｉ２＝ＶＨ／ｒ２となり、それぞれの電圧降下（Ｖｄｒｏｐ１、Ｖｄｒｏｐ２）はＶｄｒｏｐ１＝Ｉ１＊Ｒ、Ｖｄｒｏｐ２＝Ｉ２＊Ｒとなり、それぞれ異なる値となる。
【００１３】
図１２は同時駆動する記録素子数と電圧降下の関係を示すグラフである。
【００１４】
図１２において、（ａ）はヒータ抵抗ｒ１による電圧降下、（ｂ）はヒータ抵抗ｒ２による電圧降下を示しており、同時駆動される記録素子数に応じて、両者の差は大きくなる。
【００１５】
このように複数のサイズのインク滴によって画像を形成する記録装置では、それぞれの大きさのインク滴を吐出するために用いられる記録素子で発生する電圧降下が異なる。その為、それぞれのサイズのインク滴を吐出するために用いる、同時駆動記録素子数に応じて、これらの記録素子に印加する駆動パルスを規定する最適な駆動パラメータを設定することが求められている。
【００１６】
本発明は、上記従来例とその問題点に鑑みてなされたものであり、複数のサイズのインク滴によって画像を形成する記録装置が用いる記録ヘッドの寿命低下を引き起こさず、かつ良好な吐出を得ることのできる記録装置及び記録制御方法を提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の記録装置は以下の構成からなる。
【００１８】
即ち、複数のサイズの異なるインク液滴を吐出可能な複数の記録素子を有したインクジェット記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出して記録を行う記録装置であって、記録データを入力する入力手段と、前記入力手段によって入力された記録データに基づいて、前記複数のサイズのインク液滴に関し、前記サイズ別に対応付けられた記録素子毎に、前記複数の記録素子の内、同時駆動される記録素子の数をカウントする計数手段と、前記計数手段によるカウント結果に基づいて、前記サイズ別に対応付けられた記録素子毎に、前記同時駆動される記録素子に対して印加される駆動パルスを決定する決定手段と、前記決定手段によって決定された駆動パルスを前記同時駆動される記録素子に対して印加して記録を行なう記録手段とを有することを特徴とする記録装置を備える。
【００１９】
ここで、前記記録手段では、前記複数の記録素子は複数のブロックに分割し、ダブルパルスを用いてブロック単位に前記複数の記録素子を時分割駆動することが望ましく、前記計数手段では、そのブロック単位に同時駆動する記録素子の数をカウントすることが望ましい。
【００２０】
従って、前記計数手段は、このようなカウントを実際に行なうために、少なくとも第１のサイズのインク液滴を吐出するために対応付けられた第１群の記録素子の内、前記ブロック単位に同時駆動する記録素子の数をカウントする第１のカウンタと、第２のサイズのインク液滴を吐出するために対応付けられた第２群の記録素子の内、前記ブロック単位に同時駆動する記録素子の数をカウントする第２のカウンタとを備えることが望ましい。
【００２１】
そして、前記決定手段では、第１のカウンタによるカウント結果と第２のカウンタによるカウント結果とに基づいて、第１群の記録素子と第２群の記録素子に夫々印加するダブルパルスの波形を、例えば、メインパルス幅を決定することによって決定すると良い。
【００２２】
なお、この決定に際しては、複数のメインパルス幅を格納した記憶手段をさらに備え、第１のカウンタによるカウント結果と第２のカウンタによるカウント結果とに重み付けして、その重み付けの結果で記憶手段をアクセスして、第１群の記録素子に印加するメインパルス幅を決定し、第１のカウンタによるカウント結果と第２のカウンタによるカウント結果とに別の重み付けをして、その重み付けの結果で記憶手段をアクセスして、第２群の記録素子に印加するメインパルス幅を決定すると良い。
【００２３】
また、前記インクジェット記録ヘッドは、第１のサイズのインク液滴を吐出するための第１種のノズルと、第２のサイズのインク液滴を吐出するための第２種のノズルとが交互になるように配列されるノズル列を有する構成をもつことが望ましく、第１種のノズルには、熱エネルギーを利用して第１のサイズのインクを吐出するために、インクに与える熱エネルギーを発生するための第１種の電気熱変換体を備え、第２種のノズルには、熱エネルギーを利用して前記第２のサイズのインクを吐出するために、インクに与える熱エネルギーを発生するための第２種の電気熱変換体を備えていることが望ましい。
【００２４】
また他の発明によれば、複数のサイズの異なるインク液滴を吐出可能な複数の記録素子を有したインクジェット記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出して記録を行う際の記録制御方法であって、記録データを入力する入力工程と、前記入力工程において入力された記録データに基づいて、前記複数のサイズのインク液滴に関し、前記サイズ別に対応付けられた記録素子毎に、前記複数の記録素子の内、同時駆動される記録素子の数をカウントする計数工程と、前記計数工程におけるカウント結果に基づいて、前記サイズ別に対応付けられた記録素子毎に、前記同時駆動される記録素子に対して印加される駆動パルスを決定する決定工程と、前記決定工程において決定された駆動パルスを前記同時駆動される記録素子に対して印加して記録を行なうよう制御する制御手段とを有することを特徴とする記録制御方法を備える。
【００２５】
以上の構成により本発明では、複数のサイズの異なるインク液滴を吐出可能な複数の記録素子を有したインクジェット記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出して記録を行う際には、入力記録データに基づいて、複数のサイズのインク液滴に関し、サイズ別に対応付けられた記録素子毎に、複数の記録素子の内、同時駆動される記録素子の数をカウントし、そのカウント結果に基づいて、サイズ別に対応付けられた記録素子毎に、同時駆動される記録素子に対して印加される駆動パルスを決定し、その決定された駆動パルスを同時駆動される記録素子に対して印加して記録を行なうよう制御する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
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詳細に説明する。
【００２７】
なお、以下に説明する実施形態では、インクジェット記録ヘッドを用いた記録装置を例に挙げて説明する。
【００２８】
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、有意無意を問わず、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。
【００２９】
また、「記録媒体」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。
【００３０】
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、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。
【００３１】
図１Ａは本発明の代表的な実施形態であるインクジェット記録装置（以下、記録装置という）の構成概略を表す斜視図である。
【００３２】
この実施形態で用いる記録ヘッド１はインクジェット記録方式の中でも特にエネルギー発生手段として発熱抵抗体等の電気熱変換体を用いて、インクを加熱して熱エネルギーによってインク滴を吐出させる方式を用いており、これにより記録画像の高解像度および高精細化を達成している。
【００３３】
記録ヘッド１には、図１Ａに示すように、シアン（Ｃ）インクを収容したインクタンク１Ｃ、マゼンタ（Ｍ）インクを収容したインクタンク１Ｍ、イエロ（Ｙ）インクを収容したインクタンク１Ｙ、及びブラックインク（Ｂｋ）を収容したインクタンク１Ｋの４つのインクタンクが接続されている。そして、記録ヘッド１及び各インクタンク１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｋは共に、キャリッジ２に搭載されている。図１Ａから分かるように、これら４つのインクタンクは、ガイド軸３の長さ方向に沿って配列された、即ち、キャリッジ２の移動方向に沿った状態でキャリッジ２に搭載されている。
【００３４】
図１Ａに示されているように、記録ヘッド１は下向きにインクを吐出する姿勢でキャリッジ２に搭載されており、キャリッジ２の軸受け部２ａがガイド軸３に沿って移動していくときに、記録ヘッド１がインク液滴を吐出して、記録用紙等の記録媒体４上に１走査分の画像を形成する。なお、キャリッジ２のガイド軸３に沿った往復運動は、キャリッジモータ５の駆動力が伝達されたプーリ６の回転により、タイミングベルト７を介して行われる。
【００３５】
記録ヘッド１による１走査分の記録が終了すると、記録ヘッド１は記録を中断する。そのとき、搬送モータ９が駆動されて、プラテン８上に位置する記録媒体４がキャリッジ２の移動方向に対して直交する方向に所定量だけ搬送される。次いで再び、キャリッジ２をガイド軸３に沿って移動させながら次の１走査分の画像形成を行う。これらの動作を繰り返すことにより、記録媒体４の全体にわたって画像が記録される。
【００３６】
さて、図１Ａにおいて、記録装置の右側には記録ヘッド１のインク吐出状態を良好に保つための回復動作を行う回復機器１０が配設されている。回復機器１０の横側には、目詰まり防止用の予備吐出を行う予備吐出口（不図示）が設けられている。回復機器１０には記録ヘッド１のインク吐出面をキャップするキャップ１１、記録ヘッド１のインク吐出面を拭うワイパ１２、及び記録ヘッド１のインク吐出ノズル（以下、ノズルという）からインクを吸引するための吸引ポンプ（不図示）等が設けられている。
【００３７】
また、この実施形態の記録装置はエンコーダスケール１３及びエンコーダ１４を備えており、キャリッジ２の移動速度の検出を行い、キャリッジモータ５を駆動する時に、そのフィードバック制御を行うように構成されている。また、エンコーダスケール１３の位置情報をエンコーダ１４により読み取ることで、記録ヘッド１のインク吐出タイミング（以後、ヒートタイミングと呼ぶ）が得られる。
【００３８】
なお、この実施形態で用いる記録ヘッド１は上述した４つのインクタンクから４色のインクの供給を受けて記録を行なうカラー記録ヘッドであり、４色のインク夫々に対して１列のノズル列が対応し、各ノズル列（合計４列）はキャリッジ２の移動方向に並んでいる。
【００３９】
図１Ｂは記録ヘッドのブラック（Ｂｋ）インクを吐出するノズル列のノズル配置の一例を示す図である。
【００４０】
図１Ｂに示す例では、ブラック（Ｂｋ）インクを吐出するノズル列がその配列方向（記録媒体の搬送方向）に大きなインク液滴を吐出するための大口径ノズルと小さなインク液滴を吐出するための小口径ノズルとが交互に配置された構成となっている。そして、大口径ノズル間の解像度が３００ｄｐｉ、小口径ノズル間の解像度も３００ｄｐｉである。このような大口径ノズルと小口径ノズルには夫々、大インク液滴を吐出するために用いられるヒータ（以下、Ｌヒータ）と小インク液滴を吐出するために用いられるヒータ（以下、Ｓヒータ）が備えられている。
【００４１】
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。
【００４２】
図２に示す構成によれば、ホストＰＣ１０６から送られた記録データ（カラー記録データ）は記録装置内部のインタフェース（以下、Ｉ／Ｆ）制御ブロック１０７で受信され、その受信データはカラー記録データの各色成分（ＹＭＣＢｋ）ごとの記録データに展開され、その展開データはＣＰＵ１１０によって制御されるＤＭＡコントローラ１０２によりＤＲＡＭ１０１に転送されて一時的に格納される。
【００４３】
ＤＲＡＭ１０１に格納された展開記録データは、エンコーダ信号を入力して記録ヘッド１の位置を検出しながら、再びＤＭＡコントローラ１０２によって読み出され、シーケンスコントローラ１０４を経て記録ヘッド１のヘッドロジック１０５に転送される。このとき、その転送されるデータは記録信号（Ｐ＿ＤＡＴＡ１、Ｐ＿ＤＡＴＡ２）としてクロック信号（ＣＬＫ）に従って、シーケンスコントローラ１０４から出力される。そして、そのデータ転送後、ラッチ信号（Ｌａｔｃｈ　ｓｉｇ）がヘッドロジック１０５に出力され、記録信号がヘッドロジック１０５内のラッチ回路（不図示）にラッチされる。
【００４４】
一方、シーケンスコントローラ１０４はブロック生成回路１０３によってブロック選択信号（Ｂｌｏｃｋ　ｓｉｇ）を生成し、これをヘッドロジック１０５に出力するとともに、ヒート信号（Ｈｅａｔ　ｓｉｇ）をヘッドロジック１０５に出力する。これによって、多数の記録要素が複数のブロックに分割されて、時分割ブロック駆動が実行される。
【００４５】
なお、ヘッドロジック１０５は記録ヘッド１に設けられた４列のノズル列の内１列分（記録データで言えば１つの色成分に対応）の記録素子を駆動するためのヘッド制御ロジックであり、実際、記録ヘッド１にはこのようなヘッドロジック１０５が４回路分組み込まれているが、説明を簡単するために、ここでは１回路のみ図示して説明する。また、１つのヘッドロジック１０５は、各ノズルのＬヒータとＳヒータとを夫々別々に駆動するために、ＬＨ用ヘッドロジック１０５ａとＳＨ用ヘッドロジック１０５ｂとを備えている。
【００４６】
そして、記録動作とともに、ドットカウンタ１０８ａは展開された記録データに基づき、記録データが記録ヘッドに転送される単位で、Ｌヒータを用いてインク吐出を行なう回数（Ｌｃｏｕｎｔ）とＳヒータを用いてインク吐出を行なう回数（Ｓｃｏｕｎｔ）とを夫々カウントする。ドットカウンタ１０８ａのカウント結果はドット数演算回路１０９に入力され、そのカウント結果に所定の係数が乗算される。その乗算結果はヒートテーブル１０７に入力され、その乗算結果に従ったヒート設定値がヒートテーブル１０７から読み出される。読み出し値はシーケンスコントローラ１０４にフィードバックされる。
【００４７】
一方、ドットカウンタ１０８ｂは、記録データが記録ヘッドに転送される単位で、記録ヘッドの複数の記録素子によってインク吐出がなされる回数をカウント累積し、その累積結果はＣＰＵ１１０により記録ヘッドの温度推定やインクタンクのインク残量検出に用いられる。このカウンタはインク吐出回数を累積するので、数１０万から数１００万の数をカウントできる。
【００４８】
図３はヘッドロジック１０５ａ、及びヘッドロジック１０５ｂ内部の構成を示すブロック図である。また、図４はヘッドロジック１０５とドットカウンタ１０８ａで用いる種々の信号のタイムチャートである。
【００４９】
ヘッドロジック１０５ａ、１０５ｂには夫々、１６個の記録要素のヒータを駆動するための１６ＳＥＧドライバ２０４ａ、２０４ｂ、……、２０４ｈが備えられている。これら８つのドライバには共通に電源ラインを介して駆動電力が供給される。
【００５０】
一方、図４にも示されているように、クロック信号（ＣＬＫ）に同期してシリアルに８ビットシフトレジスタ２０３に入力された記録信号（Ｐ＿ＤＡＴＡ１（ヘッドロジック１０５ａの場合）或いはＰ＿ＤＡＴＡ２（ヘッドロジック１０５ｂの場合））がラッチ信号（Ｌａｔｃｈ　Ｓｉｇ）によって８ビットラッチ回路２０２にラッチされる。そして、ヒート信号（Ｈｅａｔ　ｓｉｇ）がＡＮＤ回路２０５に供給されると、ラッチされた８ビットの記録信号の各ビットｂ０、ｂ１……ｂ７がこれら８個のドライバに対して供給される。ここで、図４には記録信号は供給先であるヘッドロジック１０５ａ、１０５ｂの区別をせずに一般的にＰ＿ＤＡＴＡと表記している。
【００５１】
また、４ビットのブロック選択信号（Ｂｌｏｃｋ　Ｓｉｇ）は４→１６デコーダ２０１でデコードされて、８つのドライバ２０４ａ、２０４ｂ、……、２０４ｈに供給される。
【００５２】
なお、８つの１６ＳＥＧドライバ２０４ａ、２０４ｂ、……、２０４ｈは共通の構成である。
【００５３】
さらに、図４に示すように、ドットカウンタ１０８ａにおいては、クロック信号（ＣＬＫ）に基づいて生成されたカウントパルス（Ｃｏｕｎｔ　Ｐｕｌｓｅ）と記録信号（Ｐ＿ＤＡＴＡ）とがハイレベルにあるときにそのカウント値（Ｃｏｕｎｔｅｒ）のカウントアップを行い、ラッチ信号（Ｌａｔｃｈ　Ｓｉｇ）がハイレベルとなったタイミングで“ゼロ”にリセットされる。ここでは、説明を簡単にするために１つのカウント出力値についてのみ述べたが、その出力値には上述のようにＬｃｏｕｎｔとＳｃｏｕｎｔとがある。このカウント出力の処理については後でさらに詳しく述べる。
【００５４】
図５は１６ＳＥＧドライバ２０４ａの内部構成を示すブロック図である。
【００５５】
図５に示されているように１６個の記録要素は夫々、１つのパワートランジスタ、１つの抵抗体（ヒータ）、１つのＡＮＤ回路によって構成され、夫々に３０１ａ〜ｐ、３０２ａ〜ｐ、３０３ａ〜ｐと参照番号が付されている。
【００５６】
図５に示す構成では、ラッチされた８ビットの記録信号の内、１ビットｂ０が共通的に１６個のＡＮＤ回路３０３ａ〜３０３ｐの１つの端子に入力され、電源ラインが共通的に１６個の抵抗体（ヒータ）３０２ａ〜３０２ｐに接続されている。また、４→１６デコーダ２０１でデコードされて１６ビットの信号となったブロック選択信号の各ビット（ＢＥ０、ＢＥ１、……、ＢＥ１５）が夫々、ＡＮＤ回路３０３ａ〜３０３ｐのもう一方の端子に入力されている。また、パワートランジスタ３０１ａ〜３０１ｐは共通的にＧＮＤ接続されている。
【００５７】
このような構成において、入力された記録信号ｂ０がＯＮであれば、ブロック選択信号（ＢＥ０、ＢＥ１、……、ＢＥ１５）の内、ＯＮとなったところに対応するパワートランジスタが駆動されて、その結果、対応するヒータが加熱されインクの吐出が行われる。
【００５８】
図６はＢＥｎ信号のタイムチャートである。
【００５９】
図６によれば、デコードされたブロック選択信号（ＢＥ０〜ＢＥ１５）が順次駆動されることで、抵抗体（ヒータ）３０２ａ〜３０２ｐが順次加熱されて、インク吐出が行われる。
【００６０】
なお、ヒート信号（Ｈｅａｔ　ｓｉｇ）はダブルパルス波形となっている。
【００６１】
図７はダブルパルスであるヒート信号（Ｈｅａｔ　ｓｉｇ）の詳細な波形を示す図である。
【００６２】
このようなダブルパルスを印加してインク吐出を行なうダブルパルス駆動では、ＯＮ＿Ｔｉｍｅ１（プリパルス）によりインクの予備加熱を行うことで、より安定した吐出を行うことができる。また、ＯＮ＿Ｔｉｍｅ２（メインパルス）は実際にインク吐出を行わせるパルスであり、この実施形態では、同時駆動される記録素子の数によってそのパルス幅を変化させる。
【００６３】
なお、パルス幅変調はメインパルス幅を変化させる他に、プレパルス、ＯＦＦ＿ｔｉｍｅ１（オフタイム）全てを可変する構成でも良い。
【００６４】
図８はドット数演算部１０９の内部構成を示すブロック図である。
【００６５】
図８において、レジスタ６０１にはドットカウンタ１０８ａから入力されるＬｃｏｕｎｔに乗算する係数Ｋ１と、Ｓｃｏｕｎｔに乗算する係数Ｋ２が設定されている。これらの係数は、ＣＰＵ１１０によって書き換え可能である。
【００６６】
さて、これらの係数Ｋ１、Ｋ２は夫々、Ｌヒータ（ＬＨ）用ドット演算回路６０２とＳヒータ（ＳＨ）用ドット演算回路６０３とに入力され、夫々の回路に入力されるＬｃｏｕｎｔとＳｃｏｕｎｔとを用いて、Ｌヒータ（ＬＨ）用ドット演算回路６０２ではＬｃｏｕｎｔ＋Ｋ１＊Ｓｃｏｕｎｔを演算し、Ｓヒータ（ＳＨ）用ドット演算回路６０３ではＫ２＊Ｌｃｏｕｎｔ＋Ｓｃｏｕｎｔを演算する。そして、Ｌヒータ（ＬＨ）用ドット演算回路６０２からの結果はＬヒータ用パルス参照テーブル番号（ＬＨｔａｂｌｅ）として、Ｓヒータ（ＳＨ）用ドット演算回路６０３からの結果はＳヒータ用パルス参照テーブル番号（ＳＨｔａｂｌｅ）として後段のヒートテーブル１１１′へと出力される。
【００６７】
図９はレジスタ６０１に設定した値により選択される係数を示す図である。
【００６８】
図９によれば、例えば、Ｌヒータ用に“１１”、Ｓヒータ用に“１１”とレジスタ値を設定した場合には、Ｓヒータ用ドット演算係数（Ｋ２）として１２／８、Ｌヒータ用ドット演算係数（Ｋ１）として５／８が用いられる。これらの値はそれぞれのヒータ抵抗の値によって決定される。この実施形態ではヒータ抵抗値の比率（Ｌヒータ：Ｓヒータ）で約３：２である。
【００６９】
例えば、Ｌｃｏｕｎｔ＝８、Ｓｃｏｕｎｔ＝６である場合には、ＬＨ用演算回路６０２での演算結果（ＬＨｔａｂｌｅ）は８＋６＊５／８≒１１であり、ＳＨ用ドット演算回路６０３での演算結果（ＳＨｔａｂｌｅ）は８＊１２／８＋６≒１８である。
【００７０】
なお、この実施形態では、小数点以下は切捨てとしているが、切り上げ又は四捨五入としてもよい。
【００７１】
このようにして得られた演算結果を用いてヒートテーブル１１１′が参照される。
【００７２】
図１０はヒートテーブル１１１′の内部構造を示す図である。
【００７３】
ドット演算部１０９からの出力であるＬＨｔａｂｌｅとＳＨｔａｂｌｅとを用いてヒートテーブル１１１′は参照される。例えば、上述した例を用いるとすれば、ＬＨｔａｂｌｅ＝１１であれば、図１０に示すパルステーブルＮｏ．の“１１”がアドレスされて、それに対応するＬヒータ用のＯＮ＿Ｔｉｍｅ２が読み出され、ＳＨｔａｂｌｅ＝１８であれば、図１０に示すパルステーブルＮｏ．の“１８”がアドレスされて、それに対応するＳヒータ用のＯＮ＿Ｔｉｍｅ２が読み出される。即ち、Ｌヒータ用のメインパルス幅は２．２０μＳとなり、Ｓヒータ用のメインパルス幅は２．１４μＳとなる。
【００７４】
このようにして読み出れた値はシーケンスコントローラ１０４にフィードバックされ、この値に基づいてヒート信号（Ｈｅａｔ　ｓｉｇ）のパルスが生成され記録ヘッドに与えられる。
【００７５】
以上説明した構成の記録装置における記録制御処理について、図１１に示すフローチャートを参照して説明する。
【００７６】
図１１は駆動パルス生成に係る記録制御処理を示すフローチャートである。
【００７７】
まず、ステップＳ１０１ではホストＰＣ１０６から記録信号を入力してＤＲＡＭ１０１に一時的に格納する。次に、ステップＳ１０２では、シーケンスコントローラ１０４は、エンコーダ１４が発生したエンコーダ信号に基いたヒートタイミングを起点にしてＤＭＡコントローラ１０２を介してＤＲＡＭ１０１に保持されている記録信号を読み出す。
【００７８】
ステップＳ１０３では、その読み出された記録信号がドットカウンタ１０８ｂによって記録ヘッドの各ブロックでインク吐出が発生するドット数をカウントし、さらにステップＳ１０４ではドット数演算部１０９において、そのカウントされたドット数に上述した係数を乗算する。そして、ステップＳ１０５では、その乗算の結果得られた値（ＬＨｔａｂｌｅ、ＳＨｔａｂｌｅ）に応じて、ヒートテーブル１１１′から駆動パルスを規定するパラメータ値（この実施形態ではメインパルス幅：ＯＮ＿Ｔｉｍｅ２）が読み出される。
【００７９】
ステップＳ１０６では、シーケンスコントローラ１０４は読み出したメインパルス幅のヒートパルスを生成し、Ｌヒータ用記録信号（Ｐ−Ｄａｔａ１）とＳヒータ用記録信号（Ｐ−Ｄａｔａ２）と共に、記録ヘッド１内に保持されたヘッドロジック１０５に転送し、ステップＳ１０７では記録ヘッドの記録素子１ブロック分の記録を行う。
【００８０】
ステップＳ１０８では、記録ヘッドの１６ブロック全てについて記録動作が終了しているかどうかを調べる。ここで、その記録動作が終了していなければ、処理はステップＳ１０３に戻り、次のブロックについてインク吐出がなされるドット数のカウントを行う。
【００８１】
これに対して、全ブロックの記録動作が終了したと判断される場合、処理はステップＳ１０９に進み、記録ヘッド１走査分の記録が終了しているかどうかを調べる。ここで、記録終了ではないと判断された場合には、処理はステップＳ１０２に戻り、次のヒートタイミングの入力を待って記録を続行する。これに対して、記録ヘッド１走査分の記録が終了したと判断された場合には処理を終了する。
【００８２】
従って以上説明した実施形態に従えば、大きなインク滴を吐出するためのヒータと小さなインク滴を吐出するためのヒータとを備えた記録ヘッドを用いて記録を行なうときにも、夫々のヒータの同時駆動数に応じて、それぞれのヒータに最適の駆動パルスが印加されるので、夫々の記録素子で発生する電圧降下も調整することができ、その結果安定した記録濃度を得ることができる。
【００８３】
なお、以上説明した実施形態では、大小２種類のサイズのインク滴によって記録を行う記録ヘッドを用いた場合を例としたが、更に多くのインク滴サイズを用いる記録ヘッドを用いて記録を行なう場合に関しても、そのサイズの数に応じたドットカウンタを用いてドットカウントを行なうことにより同様の効果を得ることができる。
【００８４】
なお、以上説明した実施形態では、ノズルの配列方向に大きなインク液滴を吐出するための大口径ノズルと小さなインク液滴を吐出するための小口径ノズルとが交互に配置され、大口径ノズルと小口径ノズルには夫々、大インク液滴を吐出するために用いられるヒータと小インク液滴を吐出するために用いられるヒータが備えられた構成の記録ヘッドを用いたが本発明はこれによって限定されるものではない。例えば、１つのノズル内に、大インク液滴を吐出するために用いられるヒータと小インク液滴を吐出するために用いられるヒータとの両方を備え、ドロップ変調によって異なるサイズのインク液滴を１つのノズルから吐出可能な記録ヘッドを用いて記録を行なう場合にも本発明は適用可能である。
【００８５】
さらに、以上の実施形態において、記録ヘッドから吐出される液滴はインクであるとして説明し、さらにインクタンクに収容される液体はインクであるとして説明したが、その収容物はインクに限定されるものではない。例えば、記録画像の定着性や耐水性を高めたり、その画像品質を高めたりするために記録媒体に対して吐出される処理液のようなものがインクタンクに収容されていても良い。
【００８６】
以上の実施形態は、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ーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いることにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。
【００８７】
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４７４０７９６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。この方式はいわゆるオンデマンド型、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ーを発生せしめ、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１対１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をすると、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。
【００８８】
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。
【００８９】
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、電気熱変換体の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用面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４４５９６００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、共通するスロ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ーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成としても良い。
【００９０】
さらに、記録装置が記録できる最大記録媒体の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としては、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッドの組み合わ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。
【００９１】
加えて、上記の実施形態で説明した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のみならず、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を用いてもよい。
【００９２】
また、以上説明した記録装置の構成に、記録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加することは記録動作を一層安定に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、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などがある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを備えることも安定した記録を行うために有効である。
【００９３】
さらに、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ってでも良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもできる。
【００９４】
さらに加えて、本発明に係る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一体または別体に設けられるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、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取るものであっても良い。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数のサイズの異なるインク液滴を吐出可能な複数の記録素子を有したインクジェット記録ヘッドから記録媒体にインクを吐出して記録を行う際には、入力記録データに基づいて、複数のサイズのインク液滴に関し、サイズ別に対応付けられた記録素子毎に、複数の記録素子の内、同時駆動される記録素子の数をカウントし、そのカウント結果に基づいて、サイズ別に対応付けられた記録素子毎に、同時駆動される記録素子に対して印加される駆動パルスを決定し、その決定された駆動パルスを同時駆動される記録素子に対して印加して記録を行なうよう制御するので、吐出インク液滴のサイズ別に対応付けられた記録素子に対し、常に最適な駆動パルスを印加することができるという効果がある。
【００９６】
これにより、記録素子の劣化を伴わずに、安定した記録濃度を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】本発明の代表的な実施形態であるインクジェット記録装置の構成概略を表す斜視図である。
【図１Ｂ】記録ヘッドのノズル配置の一例を示す図である。
【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】ヘッドロジック１０５ａ、及びヘッドロジック１０５ｂ内部の構成を示すブロック図である。
【図４】ヘッドロジック１０５とドットカウンタ１０８ａで用いる種々の信号のタイムチャートである。
【図５】１６ＳＥＧドライバ２０４ａの内部構成を示すブロック図である。
【図６】ＢＥｎ信号のタイムチャートである。
【図７】ダブルパルスであるヒート信号（Ｈｅａｔ　ｓｉｇ）の詳細な波形を示す図である。
【図８】ドット数演算部１０９の内部構成を示すブロック図である。
【図９】レジスタ６０１に設定した値により選択される係数を示す図である。
【図１０】ヒートテーブル１１１′の内部構造を示す図である。
【図１１】駆動パルス生成に係る記録制御処理を示すフローチャートである。
【図１２】同時駆動する記録素子数と電圧降下の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１　記録ヘッド
１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｋ　インクタンク
２　キヤリッジ
２ａ　軸受け
３　ガイド軸
４　記録媒体
５　キヤリッジモータ
６　プーリ
７　タイミングベルト
８　プラテン
９　搬送モータ
１０　回復機器
１１　キヤップ
１２　ワイパ
１３　エンコーダスケール
１４　エンコーダ
１０１　ＤＲＡＭ
１０２　ＤＭＡコントローラ
１０３　ブロック信号生成回路
１０４　シーケンスコントローラ
１０５　ヘッドロジック
１０６　ホストＰＣ
１０７　Ｉ／Ｆ制御ブロック
１０８ａ、１０８ｂ　ドットカウンタ
１０９　ドット数演算部
１１０　ＣＰＵ
１１１　ＲＯＭ
１１１′　ヒートテーブル
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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】
2004058527.tif 000011
【図９】
2004058527.tif 000012
【図１０】
2004058527.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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