(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録素子を有した記録ヘッドを用い、該記録ヘッドを記録媒体に対して走査させながら、所定数の記録素子をブロックとして前記複数の記録素子を分割駆動させて記録を行う記録装置において、
記録ヘッドの記録走査に先立ち、前記記録素子の駆動回数に対応した記録ドット数を、前記ブロックの数と同じ数でそれぞれの前記ブロックに対応する記録素子からなる群それぞれの記録素子が１回の前記記録走査によって通過するバンド毎に加算集計するカウント手段と、
該カウント手段が加算集計する記録ドット数が、所定ドット数を超えているか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段によって前記記録ドット数が前記所定ドット数を越えていると判断されたとき、前記所定ドット数までの加算集計に係わったバンドを選択し、該選択したバンドに対応する記録素子を用いて前記記録走査を行う記録制御手段と、
を備えたことを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記記録制御手段が当該記録走査において選択したバンドに対応した領域分だけ記録媒体を搬送する搬送制御手段を更に有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】
前記カウント手段は、前記加算集計を前記記録媒体の搬送方向の下流側に配置されるバンドから順に実行し、
前記搬送制御手段は、前記記録制御手段による記録の後に記録媒体の搬送を行うことを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記カウント手段は、前記加算集計を前記記録媒体の搬送方向の上流側に配置されるバンドから順に実行し、
前記搬送制御手段は、前記記録制御手段による記録に先立って記録媒体の搬送を行うことを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
【請求項５】
前記記録ヘッドの温度を検出する温度検出手段をさらに備え、前記判断手段は、前記温度検出手段が検出した記録ヘッドの温度に応じて前記所定ドット数を変更することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の記録装置。
【請求項６】
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生じさせ、該気泡の圧力によりインクを吐出して記録を行うことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の記録装置。
【請求項７】
複数の記録素子を有した記録ヘッドを用い、該記録ヘッドを記録媒体に対して走査させながら、所定数の記録素子をブロックとして前記複数の記録素子を分割駆動させて記録を行う記録方法において、
記録ヘッドの記録走査に先立ち、前記記録素子の駆動回数に対応した記録ドット数を、前記ブロックの数と同じ数でそれぞれの前記ブロックに対応する記録素子からなる群それぞれの記録素子が１回の前記記録走査によって通過するバンド毎に加算集計する集計ステップと、
前記加算集計した記録ドット数が、所定ドット数を超えているか否かを判断する判断ステップと、
前記判断によって前記記録ドット数が前記所定ドット数を越えていると判断されたとき、前記所定ドット数までの加算集計に係わったバンドを選択し、該選択したバンドに対応する記録素子を用いて前記記録走査を行う記録制御ステップと、
を備えたことを特徴とする記録方法。
【請求項８】
前記記録ステップにおける記録走査の際に選択されたバンドに対応した領域分だけ記録媒体を搬送する搬送ステップを更に有することを特徴とする請求項７に記載の記録方法。
【請求項９】
前記集計ステップにおいては、前記加算集計を前記記録媒体の搬送方向の下流側に配置されるバンドから順に実行し、
前記記録ステップの後に前記搬送ステップを実行することを特徴とする請求項８に記載の記録方法。
【請求項１０】
前記集計ステップにおいては、前記加算集計を前記記録媒体の搬送方向の上流側に配置されるバンドから順に実行し、
前記記録ステップに先立って前記搬送ステップを実行することを特徴とする請求項８に記載の記録方法。
【請求項１１】
前記記録ヘッドの温度を検出するステップをさらに備え、前記判断ステップにおいて、前記検出した記録ヘッドの温度に応じて前記所定ドット数を変更することを特徴とする請求項７ないし１０のいずれかに記載の記録方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録ヘッドの駆動に伴う消費電力や温度上昇を抑制するための制御を行う記録装置および記録方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ等の記録装置の重要な性能の一つとして記録速度があげられる。
【０００３】
このため、例えば記録媒体の搬送方向に直交する方向に記録ヘッドを走査して画像を記録するシリアルスキャン型の記録装置では、１回の走査で記録できる領域を大きくして記録速度を向上させるべく、記録ヘッドに搭載する記録素子の数を増す方法が採られている。
【０００４】
しかし、この場合、記録ヘッドの全記録素子を一回の走査の全域にわたって駆動することを前提にプリンタを設計すると、種々の面でコストの増大等の弊害を招くことになる。
【０００５】
そのひとつは、全記録素子を一度に駆動するために、供給電源の容量が増大し、コスト上昇や装置の大型化を招くことである。また、記録素子として電気熱変換素子を用いた感熱方式やインクジェット方式の記録ヘッドの場合、上述のように、全記録素子を用いた駆動を行うと、記録ヘッドの温度上昇の問題を生じることがあるため、これを抑制する為に例えば大型のヒートシンク（放熱板）等が必要となる。
【０００６】
一方、通常の記録で記録される文字やグラフ等の図形、写真等のハーフトーン（中間調）画像は、一回の記録走査で記録できる全画素の数に対して記録する画素の数が５０％以下である場合がほとんどである。
【０００７】
この観点から、一回の走査における消費電力を抑制することにより、上述のように全記録素子の駆動を予め考慮して電源容量を増すこと等を必要としない記録方法が、従来より知られている。
【０００８】
その一つの方法として、一回の記録走査における各記録素子の駆動回数に相当する記録画素数（ドット数）を集計し、このドット数が所定数より大きくなると、記録走査における記録ヘッドの移動速度を下げる、すなわち、記録素子の駆動周波数を下げて消費電力を抑えるものが知られている。
【０００９】
他の方法として、上述と同様にドット数を集計し、このドット数に応じて一回の記録走査で完成できる領域を複数回の走査に分割して記録を行い、消費電力を抑える記録方法が知られている。
【００１０】
また、電気熱変換素子を用いたサーマル系のプリンタの場合、記録ヘッドの温度上昇による破壊を防止する為に、記録ヘッドの温度に応じて上述の消費電力を抑制した記録方法を行うことで記録ヘッドの温度上昇を抑制することが行われている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の記録方法の場合、記録のための制御が分岐されており、その構成が複雑であると言う問題がある。
【００１２】
上述した記録ヘッドの移動速度を下げるものにあっては、その駆動源であるモータの駆動制御に関して２種類以上の制御を持つことになり、さらにそれぞれの駆動制御における加減速制御においての最適化も必要となる。また、この場合、モータについても、異なる駆動速度に対応できるようにその構造の最適化が必要となる。
【００１３】
また、一回の記録走査を分割して記録を行う記録方法の場合、通常の記録ヘッドの走査動作（主走査）と記録媒体の搬送（副走査）を交互に行う制御に対して、主走査間に副走査を行わない例外的な制御を行う必要があるため、この場合は制御が複雑になるという問題がある。
【００１４】
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、簡易な制御で、記録効率のよい記録ヘッドの消費電力の低減化を行うことができる記録装置および記録方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
そのために本発明の一形態では、複数の記録素子を有した記録ヘッドを用い、該記録ヘッドを記録媒体に対して走査させながら、所定数の記録素子をブロックとして前記複数の記録素子を分割駆動させて記録を行う記録装置において、記録ヘッドの記録走査に先立ち、前記記録素子の駆動回数に対応した記録ドット数を、前記ブロックの数と同じ数でそれぞれの前記ブロックに対応する記録素子からなる群それぞれの記録素子が１回の前記記録走査によって通過するバンド毎に加算集計するカウント手段と、該カウント手段が加算集計する記録ドット数が、所定ドット数を超えているか否かを判断する判断手段と、前記判断手段によって前記記録ドット数が前記所定ドット数を越えていると判断されたとき、前記所定ドット数までの加算集計に係わったバンドを選択し、該選択したバンドに対応する記録素子を用いて前記記録走査を行う記録制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、前記記録制御手段が当該記録走査において選択したバンドに対応した領域分だけ記録媒体を搬送する搬送制御手段をさらに備えるようにすることもできる。
【００１８】
また、前記記録ヘッドの温度を検知する温度検出手段をさらに備え、前記判断手段は、前記温度検出手段が検出した記録ヘッドの温度に応じて前記所定ドット数を変更することもできる。
【００１９】
また、本発明の他の形態では、複数の記録素子を有した記録ヘッドを用い、該記録ヘッドを記録媒体に対して走査させながら、所定数の記録素子をブロックとして前記複数の記録素子を分割駆動させて記録を行う記録方法において、記録ヘッドの記録走査に先立ち、前記記録素子の駆動回数に対応した記録ドット数を、前記ブロックの数と同じ数でそれぞれの前記ブロックに対応する記録素子からなる群それぞれの記録素子が１回の前記記録走査によって通過するバンド毎に加算集計する集計ステップと、前記加算集計した記録ドット数が、所定ドット数を超えているか否かを判断する判断ステップと、前記判断によって前記記録ドット数が前記所定ドット数を越えていると判断されたとき、前記所定ドット数までの加算集計に係わったバンドを選択し、該選択したバンドに対応する記録素子を用いて前記記録走査を行う記録制御ステップと、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、記録ヘッドの複数の記録素子に関してバンド単位に集計する記録ドット数が、所定ドット数を超えたと判断したときは、前記所定ドット数までの加算集計に係わったバンドの記録素子を駆動して記録走査を行うようにしたので、１回の記録走査において記録ヘッドの駆動に要する電力を常に上記所定ドット数に対応した値以下に制限することができる。この結果、一スキャンに許容された消費電力量の範囲内でできるだけ多くの走査線を記録し、効率のよい記録動作を実行することが可能になる。
【００２１】
さらに、記録ヘッドの温度を検知する温度検出手段をさらに備え、検出した記録ヘッドの温度に応じて前記判定のための所定ドット数を変更するようにすれば、記録ヘッドの記録動作に伴う発熱量を抑制することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２３】
（記録装置本体の説明）
本実施形態の記録装置は、インクジェット方式のシリアルプリンタとして構成されるものである。図１は、このプリンタの内部機構を示す斜視図である。
【００２４】
キャリッジユニット３の移動範囲には、ガイドシャフト２が設けられており、このガイドシャフト２にキャリッジユニット３が移動自在に支持されることによりキャリッジユニット３のガイドシャフト２に沿った移動が可能となる。また、ガイドシャフト２と平行に、一対のタイミングプーリ４に張架されたエンドレスのタイミングベルト５が設けられており、このタイミングベルト５にキャリッジユニット３が連結されている。これにより、不図示のモータの駆動力がタイミングベルト５を介してキャリッジユニット３に伝達されてキャリッジユニットの移動が可能となる。
【００２５】
このキャリッジユニット３には、カートリッジホルダ６が設けられており、このカートリッジホルダ６にインクジェットカートリッジ７が交換自在に装着される。より詳細には、カートリッジホルダ６は、回動自在な手動レバー８に連動して変位するよう設けられており、この手動レバー８の回動に対応してインクジェットカートリッジ７をカートリッジホルダ６に対し着脱する。また、キャリッジユニット３には、インクジェットカートリッジ７と電気的に接続する複数の接続端子（図示せず）が設けられており、これらの接続端子はフレキシブルケーブル９を介して後述の制御回路と電気的に接続されている。さらに、キャリッジユニット３には、フォトカプラからなるポジションセンサ１１が設けられている。キャリッジユニット３がその移動によってホームポジションに位置したときに、ポジションセンサ１１はホームポジションに配置される遮光板１２を検知し、これによってキャリッジユニット３がホームポジションに位置していることが検知される。
【００２６】
キャリッジユニット３に装着されたインクジェットカートリッジ７の記録ヘッドに対向する位置には、記録媒体（図示せず）を副走査方向に順次搬送するための搬送路が、複数のガイドプレート（図示せず）やフィードローラ１４等によって形成されている。
【００２７】
（記録ヘッドの説明）
インクジェットカートリッジ７は、主に記録ヘッドとインクタンクとからなる。図２は、このインクジェットカートリッジ７を示す斜視図である。
【００２８】
インクジェットカートリッジ７は、そのケースを構成する枠体２１を具えており、枠体２１の内部には多孔質吸収体が挿入され、これにインクが吸収保持されている。また、記録ヘッド部２６は枠体２１に一体に設けられている。多孔質吸収体に保持されているインクは不図示の供給管を介して記録ヘッド部２６に供給される。記録ヘッド部２６には、本実施形態では、１６０個のインク吐出口（以下、ノズルともいう）が設けられている。記録ヘッド部２６は、複数のノズルやこれらが共通に連通する液室を形成するために、天板とシリコンから成るヒータボードを相互に接合してなるものである。ヒータボードには、インクに気泡を発生させるための電気熱変換素子が各ノズル位置に対応して形成されている。ヒータボード上には、さらに上記電気熱変換素子に電力を供給するための電極などが形成されており、これらの電極の端子は枠体２１の側面に形成された接続端子３０を介してキャリッジユニット３の接続端子（図示せず）と電気的に接続されている。
【００２９】
（ヒータボードのロジック部の説明）
上述のヒータボードには、さらに、電気熱変換素子を電気的に駆動するためのヘッド駆動回路が半導体製造プロセスと同様のプロセスによって形成されている。図３はこの駆動回路の回路ロジックを示す図である。
【００３０】
駆動回路は、シフトレジスタ３１、ラッチ回路３２、デコーダ３３、複数の論理積回路３４、ドライバ回路（アレイ）３５等を備えている。
【００３１】
シフトレジスタ３１は、記録ヘッドの１６０個の電気熱変換体３６（すなわちノズル）に対応した吐出データ（記録データ）を一時的に格納するものである。すなわち、プリンタ本体の制御回路から外部入力されるクロック信号（ＤＣＬＫ）に同期して、同様にシリアルに入力される吐出データ（ＤＡＴＡ）を電気熱変換素子３６の個数分（１６０個）保持する。ラッチ回路３２には、ラッチ信号（ＬＡＴＣＨ）が外部入力され、このラッチ信号に対応してシフトレジスタ３１に保持された吐出データをラッチする。このラッチされた信号は吐出するノズルを選択する信号となる（以下、ノズル選択信号ともいう）。
【００３２】
デコーダ３３は、記録ヘッドにおける電気熱変換素子３６のブロック駆動にかかる駆動ブロックを選択するためのブロック選択信号を発生する。すなわち、デコーダ３３にはそれぞれ２値信号である３つのブロック信号（ＢＥＮＢ０〜２）が外部入力され、このブロック信号ＢＥＮＢ０〜２の信号値の組み合わせに応じて８つのブロック（Ｂ１ｏｃｋ０〜７）のいずれかを駆動可能とするブロック選択信号を発生する。
【００３３】
複数の電気熱変換素子３６をノズル配列の一方の端よりＳｅｇ．１，Ｓｅｇ．２，…，Ｓｅｇ．１６０と番号を付して区別した場合、各ブロックにはそれぞれ下記のような電気熱変換素子が含まれるように、上記デコーダ３３のブロック選択信号と電気熱変換素子とが対応付けられている。
【００３４】
Ｂ１ｏｃｋ０：Ｓｅｇ．１６ｋ＋１，Ｓｅｇ．１６ｋ＋２
Ｂ１ｏｃｋ１：Ｓｅｇ．１６ｋ＋３，Ｓｅｇ．１６ｋ＋４
Ｂ１ｏｃｋ２：Ｓｅｇ．１６ｋ＋５，Ｓｅｇ．１６ｋ＋６
Ｂ１ｏｃｋ３：Ｓｅｇ．１６ｋ＋７，Ｓｅｇ．１６ｋ＋８
Ｂ１ｏｃｋ４：Ｓｅｇ．１６ｋ＋９，Ｓｅｇ．１６ｋ＋１０
Ｂ１ｏｃｋ５：Ｓｅｇ．１６ｋ＋１１，Ｓｅｇ．１６ｋ＋１２
Ｂ１ｏｃｋ６：Ｓｅｇ．１６ｋ＋１３，Ｓｅｇ．１６ｋ＋１４
Ｂｌｏｃｋ７：Ｓｅｇ．１６ｋ＋１５，Ｓｅｇ．１６ｋ＋１６
ここで、ｋは０〜（Ｎ−１）の整数である（但し、Ｎは２以上の正数）。
【００３５】
本実施形態では、Ｎ＝１０であり、従って、ブロック選択信号Ｂ１ｏｃｋ０〜７によって選択される１つのブロックは、２０個の電気熱変換素子からなることになる。
【００３６】
さらに、論理積回路３４には、上述したノズル選択信号及びブロック選択信号の他に、パルス信号ＯＤＤおよびパルス信号ＥＶＥＮ（以下、これら２つの信号を遇奇選択信号と称す。）が入力されている。これら遇奇選択信号は、次のように電気熱変換素子を選択する。
【００３７】
ＯＤＤ：Ｓｅｇ．１６ｋ＋（２ｍ＋１）
ＥＶＥＮ：Ｓｅｇ．１６ｋ＋（２ｍ＋２）
ここで、ｍは０〜７の整数である。
【００３８】
すなわち、８つのブロック選択信号Ｂ１ｏｃｋ０〜７と２つの偶奇選択信号ＯＤＤ，ＥＶＥＮを組み合わせることにより、１６０個の電気熱変換素子は、同時に駆動される電気熱変換素子で構成される１６個のブロックに分けられ、それぞれのブロックが順次選択されて、それぞれの電気熱変換素子が吐出データに応じて駆動される。
【００３９】
さらに、同様にプリンタ本体の制御回路からのパルス信号ＨＥＮＢが、すべての電気熱変換素子を選択するように論理積回路３４に入力される。
【００４０】
以上説明したように、ノズル選択信号により吐出するするノズル（駆動する電気熱変換素子）が選択され、ブロック信号および偶奇選択信号により同時に駆動する電気熱変換素子のブロックの駆動タイミングが定められる。そして、これらのブロック信号および偶奇選択信号に同期してパルス信号を与えることで各電気熱変換素子に印可するパルス波形が定められる。
【００４１】
各論理積回路３４は上述した各信号のＡＮＤ出力を行う。これにより、ドライバ回路３５は、ノズル選択信号によって選択された電気熱変換素子に電圧ＶＨを印可してその電気熱変換素子を駆動する。
【００４２】
（記録装置本体駆動部の説明）
図４は、本実施形態のプリンタの記録制御を実行するための制御構成を示すブロック図である。
【００４３】
同図において、４３はホスト装置より記録信号を入力するインターフェイス、４５はＣＰＵ，４２はＣＰＵが実行する制御プログラムを格納するプログラムＲＯＭ，４１は各種データ（上述した記録信号や記録ヘッドに供給される記録データ等）を格納しておくＲＡＭである。ＡＳＩＣ４４は、記録ヘッドに対する記録データの供給制御と、インターフェイス４３，ＣＰＵ４５，ＲＡＭ４１それぞれの間のデータ転送制御を行う。ＣＰＵ４５とＡＳＩＣ４４との間はシステムバスを介してデータ転送が行われる。
【００４４】
４８は記録ヘッド５０（図２に示した記録ヘッド部２６を構成する）を搭載したキャリッジユニット３（図１参照）の移動を行うためのキャリッジモータ、４９は記録媒体を搬送するための紙送りモータである。４６，４７はキャリッジモータ４８、紙送りモー夕４９をそれぞれ駆動するためのモータドライバである。５１はプリンタの制御部を表している。
【００４５】
上記制御構成において、インターフェイス４３に記録信号が転送されると、その記録信号はＡＳＩＣ４４とＣＰＵ４５との間で授受されて吐出データに変換される。そして、モータドライバ４６および４７が制御されると共に、吐出データおよび図３にて説明した各種の記録ヘッド駆動に係わる信号に従って記録ヘッド５０が駆動され、記録が行われる。
【００４６】
図５は、ＡＳＩＣ４４の詳細な制御構成を説明するためのブロック図である。
【００４７】
図において、４４１は記録ヘッドの走査を行う際の基本となるモータパルスを発生するモータパルス生成部である。このモータパルス生成部４４１からキャリッジモータ４８を制御する駆動パルス信号をキャリッジモータドライバ４６に転送する。
【００４８】
また、モータパルス生成部４４１が生成するモータパルスに同期して、ヘッド駆動パルス生成部４４３から記録ヘッド５０を駆動する上述のラッチ信号、ブロック信号、偶奇選択信号、パルス信号ＨＥＮＢ等が転送される。この際、ヘッド駆動パルス生成部４４３は、データ転送部４４４に対して上記記録ヘッドの各種駆動信号に同期して吐出データを転送するための同期信号を転送する。これに応じ、データ転送部４４４は、上記同期信号に同期して、電気熱変換素子の駆動に係わる１周期分の吐出データを記録ヘッド５０に転送する。
【００４９】
ＲＡＭ４１のプリントバッファ４１１に格納された上記１周期分の吐出データはＲＡＭコントローラ４４５を経てデータ転送部４４４に転送される。データ転送部４４４は記録ヘッド５０にこのデータを転送すると、ＲＡＭコントローラ４４５に転送終了の信号を出力する。ＲＡＭコントロ一ラ４４５は転送終了信号を受けると、次の吐出データの転送を行う。
【００５０】
なお、記録ヘッドに転送するイメージデータの制御は、プログラムによって、ＲＡＭ４１のプリントバッファ４１１に格納された１走査分の吐出データの開始アドレス及び終了アドレス（もしくはデータの転送量）をＲＡＭコントローラ４４５に指定することによって行うことができる。
【００５１】
（イメージデータの生成の説明）
図６は、上述したプリントバッファ４１１，ＲＡＭコントローラ４４５およびデータ転送部４４４のさらに詳細な構成を説明するためのブロック図である。
【００５２】
図に示すように、プリントバッファ４１１は、８走査線分の吐出データを格納したバンドバッファ単位で管理される。すなわち、複数のノズル（電気熱変換素子）は複数の群に分割され、当該走査の際の１つの群に対応する吐出データは１つのバンドバッファに格納される。１つの群に対応する１つのバンドバッファには８走査線分の吐出データが格納される。
【００５３】
記録ヘッドの走査における最大の走査幅（主走査方向の長さ）をＷ画素とすると、それぞれのバンドバッファの記憶容量は、８×Ｗ画素分になる。各バンドバッファは、２つのバッファ（１つのバッファの記憶容量が８×Ｗ画素分）でそれぞれ構成されている。これは、一方のバッファで、当該記録走査のための吐出データを記憶し、他方のバッファで次の記録走査で参照する吐出データを格納しておくためである。
【００５４】
すなわち、記録ヘッドのノズル数を１６Ｎとするとき（本実施形態ではＮ＝１０）、バンドバッファの数は４Ｎ（＝（１６Ｎ／８）×２）となる。また、それぞれのバンドバッファには、その属性を示す属性データを格納する記憶部が設けられている。属性の１つは、参照のためのバンドバッファ管理番号１〜４Ｎである。また、他の属性として、バンドバッファに格納されている吐出データ中の吐出有りのデータの数（記録する画素の数、以下、ドットの数ともいう）を、「ドットカウント値」として格納している。
【００５５】
データ転送部４４４の参照バンド設定部４４４１には、データ転送を行うバンドバッファに対応する管理番号が順次設定される。ＲＡＭコントローラ４４５内の各バンドコントローラは、例えば、１〜２Ｎの順番に順次駆動される。そして、各バンドコントローラは、前記参照バンド設定部４４４１に管理番号が設定されたバンドバッファから吐出データを読み出し、この読み出したデータをデータ転送部４４４のデータ合成部４４４３へ出力する。データ合成部４４４３は、上記参照バンド設定部４４４１における設定に応じて順次転送される各バンドコントローラからの吐出データを１周期分（記録ヘッドの１走査分）の吐出データとして合成する。
【００５６】
なお、本実施形態の場合、記録ヘッドが１６０個の吐出口を有し、各バンドが８吐出口分の吐出データを有するので、全てのバンドバッファからデータが転送された場合は、２０個のバンドからのそれぞれ８吐出口分(８ドット分)のデータ、すなわち１６０吐出口分(＝８×２０)のデータが転送かつ合成され、これが１周期分の吐出データとなる。
【００５７】
また、参照バンド設定部４４４１でその管理番号が設定されないバンドバッファは、バンドコントローラによってそのバンドバッファの参照は行われず、データ出力は行われない。これに対し、データ合成部４４４３では、出力のないバンドバッファのデータについては空白のデータとして扱う機能を持ち、これに応じて信号生成部４４４２は空白のデータを出力する。また、上記構成において、ｎ番目のバンドｎコントローラによる吐出データは、記録ヘッドのＳｅｇ．（８ｎ−７）〜Ｓｅｇ．８ｎの電気熱変換素子のデータに対応するものである。
【００５８】
［第１実施形態］
図７は、本発明の一実施形態にかかる記録制御を示すフローチャートである。
【００５９】
本実施形態の記録制御においては、参照バンド設定部４４４１に参照すべきバンドバッファの管理番号を順次設定し（Ｓ１００５）、記録ヘッドの主走査（Ｓ１０１１）及び記録媒体の搬送である副走査（Ｓ１０１４）を行うことをそれぞれ繰り返すことにより記録を行う。
【００６０】
記録が開始されると（Ｓ１００１）、記録媒体の給紙動作（Ｓ１００２）が行われ、記録ヘッドによる最初の記録開始位置に記録媒体が搬送される。次に、記録ヘッドに転送する吐出データの参照先の設定を行う。参照先の設定は上述のように、参照バンド設定部４４４１にバンドバッファの管理番号を設定することによって行われる。すなわち、まずバンド１コントローラを指定するためにパラメータｎを１とする（Ｓ１００３）。次に、このパラメータｎによって指定されたバンドｎコントローラの参照先を示す管理番号（この場合、１）を、参照バンド設定部４４４１に設定する（Ｓ１００５）。
【００６１】
つぎに、記録ヘッドにおけるノズルの個数２Ｎ分のバンドコントローラに対して全て参照先を設定したか否かの判断を行う（Ｓ１００６）。すなわち、ステップＳ１００６では、ｎ＝２Ｎか否かの判断を行う。ステップＳ１００６でｎ＝２Ｎでないと判断された場合は、当該バンドｎコントローラの参照先として設定されたバンドバッファのドットカウント値の取得を行う（Ｓ１００７）。次に、取得したドットカウント値をモニターカウンタに加算する（Ｓ１００８）。さらに、モニターカウンタの値が所定の判定値より小さいか否かの判断を行う（Ｓ１００９）。
【００６２】
ここで判定値は、本実施形態のプリンタで用いられる電源の容量（一スキャンに許容される消費電力量）に応じて定められており、この電源容量から求められる一回の記録走査で許容される記録ドット数の最大をＣｍａｘとするとき、判定値はＣｍａｘ−８Ｗとする。
【００６３】
なぜならば、Ｃｍａｘ自体を判定値とすると、この値Ｃｍａｘを超えていないとして次のバンドバッファの吐出データを読み込み、それに基づいて記録走査を行うときにはその走査の途中で許容されるドット数Ｃｍａｘを越えるおそれがあるからである。このため、判定値は、Ｃｍａｘから、１つのバンドバッファの最大データ数である８Ｗだけ減じた値としている。
【００６４】
モニターカウンタ値が判定値より小さいと判断された場合、次のバンドバッファを指定するためにｎ＝ｎ＋１とする（Ｓ１００４）。そして、最終的にステップＳ１００９の判断で、モニターカウンタ値が判定値以上と判断された場合には、参照バンド設定部４４４１に参照先のバンドバッファ（管理番号）が設定されなかった、すなわち残りのバンドコントローラであるバンド（ｎ＋１）コントローラからバンド２Ｎコントローラまでの参照先を空白として設定しておく。したがって、この場合、上述の機能によりバンド（ｎ＋１）コントローラからバンド２Ｎコントローラは出力を行わないことになる。
【００６５】
ステップＳ１００６で、ｎ＝２Ｎと判断された場合あるいはステップＳ１０１０の処理後、設定されたパンドバッファの吐出データが合成されて記録ヘッドへ転送されることにより、記録媒体に記録（印字）が行われる（Ｓ１０１１）。
【００６６】
次に、モニターカウンタを０にリセットし（Ｓ１０１２）、１ぺ一ジ分の出力が終了したか否かを判断する（Ｓ１０１３）。１ぺ一ジ分の出力が終了している場合は、記録媒体を排紙して（Ｓ１０１５）、記録動作を終了する（Ｓ１０１６）。
【００６７】
一方、１ぺージ分の出力が終了していない場合は、参照したバンドバッファに応じた８ｎ個の記録走査線分だけすなわちステップＳ１０１１で記録した幅分だけ記録媒体を搬送して（Ｓ１０１４）、手順をステップＳ１００３に復帰させる。なお、次の走査にかかるステップＳ１００３〜ステップＳ１０１５の処理では、バンドコントローラは元に戻ってｎ＝１のものから順に使用されるが、参照バンド設定部４４４１に対しては、前回の走査で空白を設定されたものうちの最初のバンドバッファに対応する管理番号が最初の参照先として設定される。参照先の管理番号は４Ｎの次は１に戻り、順次このローテーションが繰り返される。
【００６８】
図８は、本実施形態の具体的な記録制御例を示す図である。
【００６９】
同図に示す例では、前述と同様のように、２Ｎ＝２０、すなわちノズル（従って電気熱変換素子）を１６０（＝８×２０）個具える記録ヘッドを用いている。また、記録走査における最大の走査幅Ｗは２８８０画素分とし、一回の記録走査で許容される記録ドット数Ｃｍａｘは２３０４００（＝２８８０×１６０／２）ドットとした。このＣｍａｘによれば、黒べた印字が行われる場合、記録ヘッドによる１回の走査の際に、半分の８０個のノズルが駆動される。判定値はＣｍａｘ−８Ｗによって設定されるので、判定値は２０７３６０（＝２３０４００−２８８０×８）ドットとなる。
【００７０】
図８に示す例では、記録する画像データは、デューティー７５％で走査幅が２８８０画素分のベた印字であるとする。このデータの場合、１つのバンドバッファに１７２８０（＝２８８０×８×０．７５）ドット分展開されるため、各バンドバッファのドットカウント値も１７２８０ドットなる。
【００７１】
各バンドコントローラに対し参照するバンドバッファを順次割り当てながらドットカウント値をモニターカウンタに集計（累計）していくと、ｎ＝１２のバンド１２コントローラに参照先を指定した時点で、モニターカウンタ値が判定値である２０７３６０ドットを超える。このため、残りのバンドコントローラ１３からバンドコントローラ２０の参照先を空白に設定する。
【００７２】
この場合の使用ノズル（ハッチング部）と記録画像位置との関係が図の中央に示される。この図に示されるように、ノズル配列の上端（記録媒体搬送方向下流側を上側とする。）から９６個（＝８×１２）の電気熱変換素子（記録素子）を使用可能とし、残りの下端側の６４個（８×８）電気熱変換素子を不使用としている。
【００７３】
全てのバンドコントローラに参照先を設定した時点（空白も含む）もしくは印字が終了した時点で、モニターカウンタをクリアして０にリセットする。そして、上記の印字終了後、記録媒体を９６走査線分だけ搬送する。
【００７４】
このような、記録動作および搬送動作が繰り返される。
【００７５】
図８の場合は、一面に一様なべたの画像を印字するようにしているので、モニターカウンタの集計状況は各記録走査にわたって同じであり、また使用するノズル数も一定である。また、使用ノズルと記録画像位置との関係からもわかるように、記録した画像の下端に次に記録する画像の上端が接するように記録が行われる。
【００７６】
また、図において、４回目の記録走査のためのバンド５コントローラの参照先の設定がバンドバッファ１に戻っている。これは、本例においてプリントバッファを４０個のバンドバッファとして管理し、これら４０個のバンドバッファを順次ローテーションしながら吐出データを展開しているためである。
【００７７】
本例の場合、画像データが幅２８８０画素で縦９６００の画像の場合、１００（＝９６００÷（８×１２））回の記録走査を行うことになる。これに対し、従来の２分割印字の場合、１２０（＝９６００÷１６０×２）回の記録走査を行うことになる。このように、本実施形態においては、通常の一般的な画像を記録する場合は、一スキャンに許容された消費電力量の範囲内でできるだけ多くの走査線を記録できるようになり、消費電力が抑制された効率のよい印字が可能となる。
【００７８】
［第２実施形態］
上述した第１実施形態は、消費電力を抑制することを主な目的としたものである。これに対し、第２実施形態は、記録ヘッドの昇温抑制を主な目的とした記録制御に関するものである。
【００７９】
図９は、本実施形態の記録制御を実行するための制御構成を示すブロック図である。
【００８０】
本制御構成では、上述した第１実施形態で示した構成に対して、記録ヘッド５０に温度センサ５０１を設け、温度センサ５０１の出力をアンプ５２およびＡ／Ｄ変換器５３を介してＣＰＵ４５に入力している。
【００８１】
本実施形態の記録ヘッドが許容するヘッド温度を、Ｔｍａｘ［℃]とし、１回の記録走査で２ＮＷ（＝２×Ｎ×Ｗ）ドット記録した場合の温度上昇分を△Ｔｆｕ１１［ｄｅｇ］とすると、以下のような関係が成立すると言える。
【００８２】
１回の記録走査でドット数Ｃを記録した場合のヘッド温度上昇分△Ｔは、
ΔＴ≒（△Ｔｆｕ１１）×（Ｃ／２ＮＷ）となる。
【００８３】
すなわち、記録走査前のヘッド温度がＴｔｅｍｐ［℃］の場合、記録走査でヘッド温度を許容ヘッド温度Ｔｍａｘ以下に抑えるには、
Ｔｔｅｍｐ＋△Ｔ＜Ｔｍａｘでなければならない。
【００８４】
つまり、△Ｔ≒（△Ｔｆｕ１１）×（Ｃ／２ＮＷ）＜（Ｔｍａｘ−Ｔｔｅｍｐ）となり、従って、Ｃ＜（２ＮＷ）×（Ｔｍａｘ−Ｔｔｅｍｐ）／（△Ｔｆｕ１１）となるドット数であることが好ましい。すなわち、ヘッド温度に応じて１回の記録走査で許容する記録ドット数をＣ以下に制限すればよい。
【００８５】
図１０は、本第２実施形態の記録制御を示すフローチャートである。
【００８６】
本実施形態ではバンド１コントローラを指定する（Ｓ２００５）前に、記録ヘッド温度の取得を行い（Ｓ２Ｏ０３）、取得したヘッド温度から以下に示すテーブルを参照して、ステップＳ２０１１で使用する判定値を設定する（Ｓ２Ｏ０４）。
Ｃｍａｘを上述のＣとするとき、
記録ヘッド温度９℃以下        判定値：Ｃｍａｘ−８Ｗ
記録ヘッド温度１０〜１９℃    判定値；Ｃｍａｘ−８Ｗ
記録ヘッド温度２０〜２９℃    判定値：Ｃｍａｘ−８Ｗ−Ｃ１
記録ヘッド温度３０〜３９℃    判定値：Ｃｍａｘ−８Ｗ−Ｃ２
記録ヘッド温度４０〜４９℃    判定値：Ｃｍａｘ−８Ｗ−Ｃ３
記録ヘッド温度５０〜５９℃    判定値：Ｃｍａｘ−８Ｗ−Ｃ４
記録ヘッド温度６０〜６９℃    判定値：Ｃｍａｘ−８Ｗ−Ｃ５
記録ヘッド温度７０〜７９℃    判定値：Ｃｍａｘ−８Ｗ−Ｃ６
記録ヘッド温度８０℃以上      判定値：Ｃｍａｘ−８Ｗ−Ｃ７
但し、８Ｗは上述の実施形態１と同様であり、また、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７は、それぞれ所定の正の整数でＣ１＜Ｃ２＜Ｃ３＜Ｃ４＜Ｃ５＜Ｃ６＜Ｃ７とする。
【００８７】
ステップＳ２００５以降の処理は上述した第１実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００８８】
このようにこの第２実施形態では、記録ヘッドの温度を検知する温度センサ５０１をさらに備え、検出した記録ヘッドの温度に応じてモニタカウント値との比較用の判定値を変更するようにしたので、記録ヘッドの記録動作に伴う発熱量を好適に抑制することができる。
【００８９】
［第３実施形態］
上述の実施形態では、バンドコントローラに参照バンドバッファを指定すると同時にモニターカウンタを集計するものとしていたため、ノズル列の上端よりノズルを使用するよう設定していた。しかし、バンドコントローラの参照先の設定に先立って、参照先のバンドバッファのドットカウント値をモニターカウンタで集計すれば、ノズル列の下端側より使用するよう設定することも可能である。
【００９０】
図１１は本実施形態の制御による具体的な記録例を説明する図である。
【００９１】
本例では、第１実施形態と同様に、２Ｎ＝２０の記録ヘッドを用い、最大の走査幅Ｗは２８８０画素分、判定値は２０７３６０画素とした。記録する画像データも、第１実施形態と同様に７５％デューティの２８８０画素幅のベた印字とした。
【００９２】
図１１の中央には、前記同様、使用ノズルと記録画像位置の関係を示している。図１２は本第３実施形態の記録制御を示すフローチャートである。
【００９３】
バンドバッファｍよりドットカウント値を取得し（Ｓ３００６）、モニターカウンタに集計していく（Ｓ３００７）。ここで管理されるｍは、１から４Ｎまでの整数になる。そして、モニターカウンタ値が判定値未満か否かを判定する（Ｓ３００８）。
【００９４】
モニターカウンタの値が判定値未満の場合、次のバンドバッファを指定する（Ｓ３００９）。ここで指定する管理番号ｍがバンドバッファの管理番号の最大値である４Ｎを超えている場合には、バンドバッファ１を指定する（Ｓ３０１１）。一方、モニターカウンタの値が判定値以上の場合、バンド１コントローラからバンド（２Ｎ−ｎ）コントローラに空白を設定する（Ｓ３０１２）。さらに、残りのバンド（２Ｎ−ｎ＋１）コントローラからバンド２Ｎコントローラに参照するバンドバッファを設定する（Ｓ３０１３）。
【００９５】
以上の制御により、ノズルの下端よりノズルを使用するように設定することができる。
【００９６】
また、ステップＳ３００５においては、ドットカウント値を参照したバンドバッファの個数が記録ヘッドのノズル幅分２Ｎとなったか否かを判断する。この判断がＹＥＳの場合は、バンド１コントローラからバンド２Ｎコントローラに、参照すべきバンドバッファを設定する（Ｓ３０１４）。次に、印字する吐出データの記録走査線分８ｎだけ記録媒体を搬送した後（Ｓ３０１５）、設定されたバンドバッファの吐出データによる印字を行う（Ｓ３０１６）。このステップＳ３０１５およびＳ３０１６の処理によって各記録走査間で使用ノズルの上端と下端が接するように画像を完成することが可能となる。さらに、モニターカウンタを０にリセットする（Ｓ３０１７）。このリセットの後、１ぺージ分の出力が終了したか否かを判断し（Ｓ３０１８）、１ぺージ分の出力が終了している場合、記録媒体を排紙して（Ｓ３０１９）、記録動作を終了する（Ｓ３０２０）。１ぺージ分の出力が終了していない場合、処理はプリントバッファの参照数ｎを１に設定するステップＳ３００４にもどる。
【００９７】
［その他の実施形態］
上述の各実施形態では、サーマルインクジェット方式の記録素子を用いたが、本発明は電気的に駆動を行う記録素子であれば他の記録方式を用いたものに適用しても有効な効果を得ることができる。例えば、記録素子に電気熱変換素子を用いた感熱方式のサーマルプリンタ、記録素子に圧電アクチュエータ素子を用いたインクジェット記録装置などにも本発明を適用できることは勿論である。
（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。
【００９８】
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。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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、記録ヘッドの複数の記録素子に関してバンド単位に集計する記録ドット数が、所定ドット数を超えたと判断したときは、前記所定ドット数までの加算集計に係わったバンドに対応する記録素子を駆動して記録走査を行うようにしたので、１回の記録走査において記録ヘッドの駆動に要する電力を常に上記所定ドット数に対応した値以下に制限することができる。この結果、一スキャンに許容された消費電力量の範囲内でできるだけ多くの走査線を記録し、効率のよい記録動作を実行することが可能になる。
【０１０６】
さらに、本発明では、検出した記録ヘッドの温度に応じて前記判定のための所定ドット数を変更するようにしたので、記録ヘッドの記録動作に伴う発熱量を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るプリンタの内部機構を示す斜視図である。
【図２】上記プリンタで用いられるインクジェットカートリッジの構成を示す斜視図である。
【図３】上記インクジェットカートリッジに搭載される記録ヘッドを駆動するためのロジック構成を表わすブロック図である。
【図４】上記プリンタの制御構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示すＡＳＩＣの詳細な構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示すプリントバッファ、ＲＡＭコントローラおよびデータ転送部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係わる記録制御処理手順を示すフローチャートである。
【図８】第１実施形態の具体的な記録制御の一例を説明する図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係るプリンタの制御構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の記録制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第３実施形態による具体的な記録制御の一例を説明する図である。
【図１２】本発明の第３実施形態の記録制御の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
３        キャリッジユニット
７        インクジェットカートリッジ
３１      シフトレジスタ
３２      ラッチ
３３      デコーダ
３４      論理積回路
３５      ドライバアレイ
３６      電気熱変換素子（記録素子）
４１      ＲＡＭ
４２      ＲＯＭ
４４      ＡＳＩＣ
４５      ＣＰＵ
４１１    プリントバッファ
４４１    キャリッジモータ駆動パルス生成部
４４２    ＬＦモータ駆動パルス生成部
４４３    ヘッド駆動パルス生成部
４４４    データ転送部
４４５    ＲＡＭコントローラ
５０１    温度センサ
４４４１  参照バンド設定部
４４４２  信号生成部
４４４３  データ生成部
【図１】
0004510225.tif 000002
【図２】
0004510225.tif 000003
【図３】
0004510225.tif 000004
【図４】
0004510225.tif 000005
【図５】
0004510225.tif 000006
【図６】
0004510225.tif 000007
【図７】
0004510225.tif 000008
【図８】
0004510225.tif 000009
【図９】
0004510225.tif 000010
【図１０】
0004510225.tif 000011
【図１１】
0004510225.tif 000012
【図１２】
0004510225.tif 000013