(57)【要約】【課題】画像品位と記録速度の両方においてユーザを満足させることが可能なインクジェット記録装置を低価格に提供する。【解決手段】インク温度に対する駆動電圧値を互いに異ならせた複数の記録モードを用意し、駆動電圧パルスを調整することによって、それぞれのモード内での吐出量制御を行う。画像品位を重視する高画質モードでは比較的低電圧でパルス幅の長い駆動パルスを印加し、記録速度を重視する高速モードでは比較的高電圧でパルス幅の短い駆動パルスを印加する。これにより、高画質モードでは広域な温度範囲で吐出量制御が可能となり色再現が安定する。また、高速モードでは、記録ヘッドの駆動周波数を上げることが可能となり記録速度が上昇する。【選択図】図１７
2007276360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータに電圧パルスが印加されることによりインクを吐出する記録素子を複数配列して構成される記録ヘッドを用いて、記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置において、
複数の記録モードの中から１つの記録モードを選択する手段と、
前記記録ヘッドのインク温度を取得する手段と、
前記選択手段により選択された記録モードと前記インク温度の情報に応じ、前記ヒータに印加する電圧パルスを設定する手段と、
設定された前記電圧パルスを前記ヒータに印加することで前記記録素子を駆動する駆動手段と
を具備し、複数の記録モードの中から選択した記録モードのうち少なくとも１つの記録モードにて前記設定手段が設定する電圧パルスの電圧値は、他の記録モードにて前記設定手段が設定する電圧パルスの電圧値と異なることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記設定手段は、前記取得したインク温度がいずれの温度であっても、選択された記録モードにおいて吐出されるインクの量が一定の範囲内に収まるような電圧パルスを設定することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記複数の記録モードは、画像品位を重視する高画質モードと記録速度を重視する高速モードとを少なくとも含み、前記高速記録モードが選択された際に前記設定手段が設定する電圧パルスは、前記高速記録モードが選択された際に設定する電圧パルスに比べて、電圧値が高くパルス幅が短い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】
前記高速記録モードでは前記高画質記録モードに比べて、前記駆動手段の駆動周波数が高いことを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記設定手段によって設定される電圧パルスは、１回の吐出に対し２回の電圧パルスで構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記設定手段によって設定される電圧パルスは１回の吐出に対し１回の電圧パルスで構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記設定手段によって設定された電圧パルスに基づいて、前記駆動手段が印加する電圧値を変動可能な電圧変調回路を更に具備することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記設定手段は、前記記録モードおよび前記インク温度から前記電圧パルスの電圧値とパルス幅とが定められている電圧パルステーブルを参照することによって、前記電圧パルスを設定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インクジェット記録装置。
【請求項９】
前記ヒータが吐出の量に影響を与える程度を示すヒータランクを取得する手段を更に具備し、前記設定手段は、前記記録モード、前記インク温度および前記ヒータランクから前記電圧パルスの電圧値とパルス幅とが定められる電圧パルステーブルを参照することによって、前記電圧パルスを設定することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
前記記録ヘッドが前記記録媒体に対し相対的に移動しながら前記駆動手段によりインクを吐出する記録主走査と、該記録主走査とは交差する方向に前記記録媒体を搬送する副走査とを間欠的に行うことによって前記記録媒体に画像を形成することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１１】
１回の前記記録主走査で記録可能な領域を複数回の前記記録主走査によって画像を形成するマルチパス記録手段を更に備え、前記少なくとも１つの記録モードが選択された際の前記複数回は、他の記録モードが選択された際の前記複数回とは異なることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１２】
ヒータに電圧パルスが印加されることによりインクを吐出する記録素子を複数配列して構成される記録ヘッドを用いて、記録媒体に画像を形成するインクジェット記録方法において、
複数の記録モードの中から１つの記録モードを選択する工程と、
前記記録ヘッドのインク温度を取得する工程と、
前記選択工程により選択された記録モードと前記インク温度の情報とに応じて、前記ヒータに印加する電圧パルスを設定する工程と、
設定された電圧パルスを前記ヒータに印加することで前記記録素子を駆動する駆動工程と
を有し、複数の記録モードの中から選択した記録モードのうち少なくとも１つの記録モードが選択された際に前記設定工程で設定される電圧パルスは、他の記録モードが選択された際に設定される電圧パルスと異なる電圧値を有することを特徴とするインクジェット記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを吐出させることによって記録媒体に記録を行なうインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法に関する。特に、インクを吐出させるために備えられた電気熱変換素子（ヒータ）に対して印加する電圧パルスの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置では、画像信号に応じて記録素子からインクを吐出し、記録媒体に複数のドットを記録することによって画像を形成する。このようなインクジェット記録方式は、高速で高密度な記録、簡易な構成でのカラー化の実現、記録時の静粛性などにおいて、他の記録方式に比べ数々の優位点を備えている。
【０００３】
記録素子からインクを吐出するための構成は、既に幾つか提案・実施が成されているが、中でも、記録素子に電気熱変換素子（ヒータ）を備える構成は、小液滴なインクを高密度かつ高周波に吐出可能であることから広く有用されている。このようなインクジェット記録ヘッドでは、記録解像度に応じた密度で複数の記録素子が配備されており、個々の記録素子にはインクを吐出口に導くための液路と液路中のインクに接触する電気熱変換素子（ヒータ）が備えられている。画像信号に応じて記録素子からインクを吐出する際、個々のヒータに所定の電圧パルスが印加され、これによりヒータが発熱してインクを過熱する。急激な加熱によって、ヒータ表面に接触するインクは膜沸騰を起こし、このとき発生する泡の成長によって吐出口から所定量のインクが押し出される。吐出されたインク滴は飛翔し、記録媒体に着弾することによってドットを形成する。
【０００４】
インクの吐出量は、記録ヘッドの温度、直接的にはヒータ近傍のインクの温度に影響を受ける。インクの粘度はその温度によって変化し、膜沸騰時の発泡体積や泡の成長速度はインクの粘度に依存するからである。例えば、記録ヘッドの温度が低い場合、インクの粘度は高まり、発泡体積は小さく、吐出するインク量も少量で、記録されるドットの面積は小さくなる。逆に、記録ヘッドの温度が高い場合、インクの粘度は低くなり、発泡体積は大きく、吐出するインク量も多量で、記録されるドットの面積は大きくなる。すなわち、同じ画像データに基づいて記録を行った場合でも、記録ヘッドの温度が不安定な場合には、記録媒体に形成されるドットの大きさ、ひいては画像濃度が安定しない状態となってしまう。
【０００５】
また、複数の記録ヘッドを用いてカラー画像を記録する場合、各色の記録ヘッド間に温度のばらつきがあると、目的の色相とは異なる発色を示す恐れが生じる。さらに各記録ヘッドの温度が夫々に変化すると、表現される色相は目的の色座標に対し不安定に変動する。
【０００６】
発泡のためのヒータを備えた記録ヘッドにおいて、装置の使用環境や各色ヘッドの使用頻度に応じてインク温度が変動したりばらついたりすることは、構成上どうしても免れえない。しかしながら、インクジェット記録装置において、出力される画像濃度や色相がデータに因らずに変動することは品質上好ましいことではない。よって、記録ヘッドの吐出量を安定化させることが、インクジェット記録装置において大きな課題の一つとなっていた。
【０００７】
特許文献１には、１回の吐出のために電圧パルスを２回印加し、記録ヘッドの温度に応じてパルス幅を段階的に制御することにより、インクの吐出量を安定化させる技術が開示されている。以下、このような吐出量制御をダブルパルス駆動制御と称する。インクジェット記録装置の制御回路は、インクを吐出するために、温度に応じてパルス信号のパルス幅の設定を行う。
【０００８】
図１９は、ダブルパルス駆動制御を説明するためのタイミングチャートである。横軸は時間、縦軸はヒータに印加する電圧値を示し、図に示された２つのパルスによって１回の吐出が実行される。図において、Ｐ１はプレヒートパルスの印加時間、Ｐ３はメインヒートパルスの印加時間、Ｐ２はプレヒートパルスとメインヒートパルスの間のインターバルを示している。
【０００９】
プレヒートパルスはヒータ表面近傍のインクを温めるために印加されるパルスであり、発泡に至らない程度のエネルギに抑えるように、印加時間Ｐ１が定められている。一方、メインヒートパルスはプレヒートパルスによって暖められたインクに膜沸騰を起こし吐出を実行させるために印加されるパルスであり、発泡に至る十分なエネルギを与えるように、Ｐ１よりも大きな印加時間Ｐ３に設定されている。
【００１０】
上述したように、インクの吐出量はヒータ近傍のインクの温度分布に依存すると考えられている。特許文献１では、検出した温度に応じてプレヒートパルスのパルス幅Ｐ１やインターバルＰ２を調整し、安定した吐出量を実現する方法が開示されている。具体的に説明すると、例えば検出温度が徐々に上昇する場合、ヒータ表面のインクを温める必要性は徐々に減っていく。この場合、プレヒートパルス幅Ｐ１は徐々に狭く設定されていく。逆に、検出温度が徐々に低下する場合、ヒータ表面のインクを温める必要性は徐々に高まっていくので、プレヒートパルス幅Ｐ１は大きく設定されていく。
【００１１】
このようなダブルパルス駆動制御を採用することにより、時々の温度が記録ヘッド毎に異なっても、全色において一定量の吐出量を安定して維持することが可能となる。
【００１２】
特許文献１に開示されているような従来のダブルパルス駆動制御においては、駆動電圧を一定に保ちながらパルス幅を変化させることによって、ヒータに与えるエネルギ量を調整する。しかしながら一方で、シングルパルスであっても、パルスの電圧とパルス幅を同時に変更することによって、吐出量を安定化させることは出来る。特許文献２や特許文献３には、このような吐出量制御方法（以下、シングルパルス駆動制御と称す）が開示されている。
【００１３】
ヒータを備えたインクジェット記録ヘッドでは、同じエネルギ値であっても、低い電圧を長い時間ヒータに印加した方が、高い電圧を短時間印加するよりも吐出量が大きくなる傾向がある。これは、低い電圧を長時間印加した場合の方が、発泡可能な程度まで過熱されるインクの領域が熱伝導によって広がって行くことが原因と考えられている。一気に高い電圧をかけてしまうと、ヒータに極近い領域のみが急激に加熱されて即座に発泡が起こり、結果として吐出量は小さくなってしまうのである。特許文献２および３には、このような吐出特性を利用し、より吐出量を多くしたい場合には駆動電圧を低くパルス幅を広く（長く）する一方、より吐出量を少なくしたい場合には駆動電圧を高くパルス幅を狭く（短く）するような吐出制御方法が開示されている。
【００１４】
以上説明したように、近年のインクジェット記録装置においては、特許文献１に記載のダブルパルス駆動制御方法や、特許文献２および３に開示されているようなシングルパルス駆動制御方法を採用することにより、極力安定した吐出量を維持しようとしている。
【００１５】
【特許文献１】特開平５−０３１９０５号公報
【特許文献２】特開２００１−１８００１５号公報
【特許文献３】特開２００４−００１４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
記録ヘッドのインク温度は、記録が継続されるにつれて上昇する。よって、シングルパルス駆動制御において、なるべく広い温度範囲で吐出量の安定化を図りたい場合には、記録開始時すなわち常温時における駆動電圧はなるべく低く設定しておいたほうがよい。基本的に、低電圧の方が熱流速を低く設定することが出来るので、パルス幅の変位が吐出量に与える影響は少なく、吐出量の制御を精度良く行うことが出来るからである。しかしながら、インクを吐出するために要するパルス幅、すなわち１回の吐出に要する時間が長くなり、結果として記録速度は低速になりやすい。
【００１７】
高速な記録を実現するには、１回の吐出に要する時間を短くするために、記録ヘッドが記録可能な最低の温度（以後、スタート温度と称す）の駆動電圧をなるべく高く設定すればよい。しかしこれでは、熱流速が高い状態で吐出量の制御を精度良く行えないばかりか、吐出量制御のために必要とされる電圧値が記録装置の提供可能な電圧の上限に達し易く、吐出量制御自体が困難な状況に陥る。この場合、記録ヘッドに提供可能な駆動電圧の上限を予め高く設計しておくこともできるが、より高い駆動電圧に耐える回路は回路面積が大きくなりがちで製造コストを上昇させる。低価格で小型であることを特徴の一つとするインクジェット記録装置において、高電圧駆動の設計はあまり現実的ではない。
【００１８】
以上ではシングルパルス駆動制御の場合について説明したが、ダブルパルス駆動制御の場合にも吐出量制御と駆動電圧との関係には同じような傾向が見られる。ダブルパルス駆動制御の場合、駆動電圧はインク温度に関わらず一定値を保つ。しかし、この一定値を比較的低電圧に設定するか高電圧に設定するかによって、吐出量制御の精度や記録速度が異なってくる。
【００１９】
ダブルパルス駆動制御では、温度の上昇と共にプレヒートパルス幅を徐々に短くして行くことにより、吐出量を一定範囲内に保つ。よって基本的に、スタート温度からプレヒートパルス幅が０になるまでの温度範囲で吐出量制御を行うことが出来る。駆動電圧を比較的低く設定した場合、ヒータからインクへの熱流速は低く、プレヒートパルス幅の変位が吐出量に与える影響は少ない。すなわち、その分精度の高い吐出量調整が可能となる。また、スタート温度でのプレヒートパルス幅も比較的長いので、プレヒートパルス幅が０になるまでの広い温度範囲で吐出量制御を行うことが出来る。しかしながら、上記シングルパルス駆動制御の場合と同様、パルス幅が長い分１回の吐出に要する時間が長くなり、記録速度が低速になりやすい。
【００２０】
一方、駆動電圧を比較的高く設定した場合、スタート温度のプレヒートパルス幅を予め短く設定できるので、高速記録が可能となる。しかし、プレヒートパルス印加時のヒータからインクへの熱流速は高く、プレヒートパルス幅の変位が吐出量に与える影響が大きくなる。すなわち、その分吐出量の調整が粗くなる。また、スタート温度でのプレヒートパルス幅が短いので、少しの温度上昇でプレヒートパルス幅が０になりやすく、吐出量制御が正常に行える温度範囲が狭い。
【００２１】
近年のインクジェット記録装置においては、その用途も多様化しており、様々な記録媒体に様々な種類の画像を出力することが求められている。例えば、光沢性のある写真専用紙に銀塩写真に見合うような色相の安定した写真画像を出力することが求められ、そのためには精度や信頼性の高い吐出量制御が要求される。その一方で、低価格な普通紙にモノクロームのテキスト画像を高速に出力することも求められ、この場合には駆動パルス幅を短くすることが要求される。このような状況の中、従来のインクジェット記録装置では、画像品位と記録速度という２つのニーズにおいてユーザを満足させることは困難であった。
【００２２】
本発明は上記問題点を解決するために成されたものである。その目的とするところは、用途に応じて優先するニーズを異ならせた複数の記録モードを設定することにより、画像品位と記録速度の両方においてユーザを満足させることが可能なインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
そのために本発明では、ヒータに電圧パルスが印加されることによりインクを吐出する記録素子を複数配列して構成される記録ヘッドを用いて、記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置において、複数の記録モードの中から１つの記録モードを選択する手段と、前記記録ヘッドのインク温度を取得する手段と、前記選択手段により選択された記録モードと前記インク温度の情報に応じ、前記ヒータに印加する電圧パルスを設定する手段と、設定された前記電圧パルスを前記ヒータに印加することで前記記録素子を駆動する駆動手段とを具備し、複数の記録モードの中から選択した記録モードのうち少なくとも１つの記録モードにて前記設定手段が設定する電圧パルスの電圧値は、他の記録モードにて前記設定手段が設定する電圧パルスの電圧値と異なることを特徴とする。
【００２４】
また、ヒータに電圧パルスが印加されることによりインクを吐出する記録素子を複数配列して構成される記録ヘッドを用いて、記録媒体に画像を形成するインクジェット記録方法において、複数の記録モードの中から１つの記録モードを選択する工程と、前記記録ヘッドのインク温度を取得する工程と、前記選択工程により選択された記録モードと前記インク温度の情報とに応じて、前記ヒータに印加する電圧パルスを設定する工程と、設定された電圧パルスを前記ヒータに印加することで前記記録素子を駆動する駆動工程と、を有し、複数の記録モードの中から選択した記録モードのうち少なくとも１つの記録モードが選択された際に前記設定工程で設定される電圧パルスは、他の記録モードが選択された際に設定される電圧パルスと異なる電圧値を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、画像品位を重視する高画質モードでは、パルス幅の長い低電圧パルスを印加することにより広域な温度範囲で吐出量制御が可能となり、色再現が安定する。一方、記録速度を重視する高速モードでは、パルス幅の短い高電圧パルスを印加することにより高画質モードよりも記録ヘッドの駆動周波数を上げることが出来、高速な画像出力が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（第１の実施形態）
１．基本構成
１．１  記録システムの概要
図１は、本発明の実施形態で適用する記録システムにおける画像データ処理の流れを説明するための図である。この記録システムＪ００１１は、記録すべき画像を示す画像データの生成やそのデータ生成のためのＵＩ（ユーザインタフェース）の設定等を行うホスト装置Ｊ００１２を具える。またこのホスト装置Ｊ００１２で生成された画像データに基づいて記録媒体に記録を行う記録装置Ｊ００１３を具える。記録装置Ｊ００１３は、シアン（Ｃ）、ライトシアン（Ｌｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ライトマゼンタ（Ｌｍ）、イエロー（Ｙ）、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、第１ブラック（Ｋ１）、第２ブラック（Ｋ２）、グレー（Ｇｒａｙ）の１０色インクによって記録を行う。そのために、これら１０色のインクを吐出する記録ヘッドＨ１００１が用いられる。
【００２７】
ホスト装置Ｊ００１２のオペレーティングシステムで動作するプログラムとしてアプリケーションやプリンタドライバがある。アプリケーションＪ０００１は記録装置で記録するための画像データを作成する処理を実行する。ホスト装置Ｊ００１２のモニタに表示されるＵＩ画面において、ユーザは、記録に使用する記録媒体の種類や記録の品位等の設定を行うと共に記録指示を出す。この記録指示に応じて画像データＲ、Ｇ、Ｂがプリンタドライバに渡される。
【００２８】
プリンタドライバはその処理として、前段処理Ｊ０００２、後段処理Ｊ０００３、γ補正Ｊ０００４、ハーフトーニングＪ０００５および記録データ作成Ｊ０００６を有している。以下、プリンタドライバで行われる各処理Ｊ０００２〜Ｊ０００６について簡単に説明する。
【００２９】
（Ａ）前段処理
前段処理Ｊ０００２は色域（Ｇａｍｕｔ）のマッピングを行う。本実施形態では、ｓＲＧＢ規格の画像データＲ、Ｇ、Ｂによって再現される色域を、記録装置Ｊ００１３によって再現される色域内に写像するためのデータ変換を行う。具体的には、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれが８ビットで表現された２５６階調の画像データＲ、Ｇ、Ｂを、３次元ＬＵＴを用いることにより、記録装置Ｊ００１３の色域内の８ビットデータＲ、Ｇ、Ｂに変換する。
【００３０】
（Ｂ）後段処理
後段処理Ｊ０００３では、上記色域のマッピングがなされた８ビットデータＲ、Ｇ、Ｂに基づき、このデータが表す色を再現するインクの組み合わせに対応した８ビット・１０色の色分解データＹ、Ｍ、Ｌｍ、Ｃ、Ｌｃ、Ｋ１、Ｋ２、Ｒ、Ｇ、Ｇｒａｙを求める。本実施形態では、この処理は前段処理と同様３次元ＬＵＴに補間演算を併用して行う。
【００３１】
（Ｃ）γ補正
γ補正Ｊ０００４は、後段処理Ｊ０００３によって求められた色分解データの各色のデータごとにその濃度値（階調値）変換を行う。具体的には、記録装置Ｊ００１３の各色インクの階調特性に応じた１次元ＬＵＴを用いることにより、上記色分解データが記録装置の階調特性に線形的に対応づけられるような変換を行う。
【００３２】
（Ｄ）ハーフトーニング
ハーフトーニングＪ０００５は、γ補正がなされた８ビットの色分解データＹ、Ｍ、Ｌｍ、Ｃ、Ｌｃ、Ｋ１、Ｋ２、Ｒ、Ｇ、Ｇｒａｙそれぞれについて４ビットのデータに変換する量子化を行う。本実施形態では、誤差拡散法を用いて２５６階調の８ビットデータを９階調の４ビットデータに変換する。この４ビットデータは、記録装置におけるドット配置のパターン化処理における配置パターンを示すためのインデックスとなるデータである。
【００３３】
（Ｅ）記録データの作成処理
プリンタドライバで行う処理の最後には、記録データ作成処理Ｊ０００６によって、上記４ビットのインデックスデータを内容とする記録画像データに記録制御情報を加えた記録データを作成する。記録データは、記録の制御を司る記録制御情報および記録すべき画像を示す記録画像データ（上述の４ビットのインデックスデータ）で構成されている。記録制御情報は、例えば「記録媒体情報」、「記録品位情報」、および給紙方法等のような「その他制御情報」から構成されている。このようにして生成された記録データは、記録装置Ｊ００１３へ供給される。
【００３４】
記録装置Ｊ００１３は、ホスト装置Ｊ００１２から供給された記録データに対して、次に述べるドット配置パターン化処理Ｊ０００７およびマスクデータ変換処理Ｊ０００８を行う。
【００３５】
（Ｆ）ドット配置パターン化処理
上述したハーフトーン処理Ｊ０００５では、２５６値の多値濃度情報（８ビットデータ）を９値の階調値情報（４ビットデータ）まで階調レベル数を下げている。しかし、実際に記録装置Ｊ００１３が記録できるデータは、インクドットを記録するか否かの２値データ（１ビットデータ）である。そこで、ドット配置パターン化処理Ｊ０００７では、ハーフトーン処理Ｊ０００５からの出力値である階調レベル０〜８の４ビットデータで表現される画素ごとに、その画素の階調値（レベル０〜８）に対応したドット配置パターンを割当てる。これにより１画素内の複数のエリア各々にインクドットの記録の有無（ドットのオン・オフ）を定義し、１画素内の各エリアに「１」または「０」の１ビットの２値データを配置する。ここで、「１」はドットの記録を示す２値データであり、「０」は非記録を示す２値データである。
【００３６】
図２は、本実施形態のドット配置パターン化処理で変換する、入力レベル０〜８に対する出力パターンを示している。図の左に示した各レベル値は、ホスト装置側のハーフトーニングからの出力値であるレベル０〜レベル８に相当している。右側に配列した縦２エリア×横４エリアで構成される領域は、ハーフトーニングで出力される１画素の領域に対応するものである。また、１画素内の各エリアは、ドットのオン・オフが定義される最小単位に相当するものである。なお、本明細書において「画素」とは、階調表現可能な最小単位のことであり、複数ビットの多値データの画像処理（上記前段、後段、γ補正、ハーフトーニング等の処理）の対象となる最小単位である。
【００３７】
図において、丸印を記入したエリアがドットの記録を行うエリアを示しており、レベル数が上がるに従って、記録するドット数も１つずつ増加している。本実施形態においては、最終的にこのような形でオリジナル画像の濃度情報が反映される。
【００３８】
（４ｎ）〜（４ｎ＋３）は、ｎに１以上の整数を代入することにより、記録すべき画像データの左端からの横方向の画素位置を示している。その下に示した各パターンは、同一の入力レベルにおいても画素位置に応じて互いに異なる複数のパターンが用意されていることを示している。すなわち、同一のレベルが入力された場合にも、記録媒体上では（４ｎ）〜（４ｎ＋３）に示した４種類のドット配置パターンが巡回されて割当てられる構成となっている。
【００３９】
図２においては、縦方向を記録ヘッドの吐出口が配列する方向、横方向を記録ヘッドの走査方向としている。このように同一レベルに対して複数の異なるドット配置で記録できる構成にしておくことは、ドット配置パターンの上段に位置するノズルと下段に位置するノズルとで吐出回数を分散させたり、記録装置特有の様々なノイズを分散させたりする効果がある。
【００４０】
以上説明したドット配置パターン化処理を終了した段階で、記録媒体に対するドットの配置パターンが全て決定される。
【００４１】
（Ｇ）マスクデータ変換処理
上述したドット配置パターン化処理Ｊ０００７により、記録媒体上の各エリアに対するドットの有無は決定されたので、このドット配置を示す２値データを記録ヘッドＨ１００１の駆動回路Ｊ０００９に入力すれば、所望の画像を記録することが可能である。この場合、記録媒体上の同一の走査領域に対する記録を１回の走査によって完成させる、いわゆる１パス記録が実行される。しかし、ここでは、記録媒体上の同一の走査領域に対する記録を複数回の走査によって完成させる、いわゆるマルチパス記録の例をとって説明する。
【００４２】
図３は、マルチパス記録方法を説明するために、記録ヘッドおよび記録パターンを模式的に示した図である。本実施形態に適用される記録ヘッドＨ１００１は実際には７６８個のノズルを有するが、ここでは簡単のため１６個のノズルを有する記録ヘッドＰ０００１で説明する。ノズルは、図のように第１〜第４の４つのノズル群に分割され、各ノズル群には４つずつのノズルが含まれている。マスクパターンＰ０００２は、第１〜第４のマスクパターンＰ０００２（ａ）〜Ｐ０００２（ｄ）で構成される。第１〜第４のマスクパターンＰ０００２（ａ）〜Ｐ０００２（ｄ）は、それぞれ、第１〜第４のノズル群が記録可能なエリアを定義している。マスクパターンにおける黒塗りエリアは記録許容エリアを示し、白塗りエリアは非記録エリアを示している。第１〜第４のマスクパターンＰ０００２ａ〜Ｐ０００２ｄは互いに補完の関係にあり、これら４つのマスクパターンを重ね合わせると４×４のエリアに対応した領域の記録が完成される構成となっている。
【００４３】
Ｐ０００３〜Ｐ０００６で示した各パターンは、記録走査を重ねていくことによって画像が完成されていく様子を示したものである。各記録走査が終了するたびに、記録媒体は図の矢印の方向にノズル群の幅分（この図では４ノズル分）ずつ搬送される。よって、記録媒体の同一領域（各ノズル群の幅に対応する領域）は４回の記録走査によって初めて画像が完成される。以上のように、記録媒体の各同一領域が複数回の走査で複数のノズル群によって形成されることは、ノズル特有のばらつきや記録媒体の搬送精度のばらつき等を低減させる効果がある。
【００４４】
図４は、本実施形態で実際に適用可能なマスクパターンの一例を示した図である。本実施形態で適用する記録ヘッドＪ００１０は７６８個のノズルを有しており、４つのノズル群にはそれぞれ１９２個ずつのノズルが属している。マスクパターン大きさは、縦方向がノズル数と同等の７６８エリア、横方向は２５６エリアとなっており、４つのノズル群それぞれに対応する４つのマスクパターンで互いに補完の関係を保つような構成となっている。
【００４５】
本実施形態においては、図６で示したマスクデータが記録装置本体内のメモリに格納してある。マスクデータ変換処理Ｊ０００８において、当該マスクデータと上述したドット配置パターン化処理で得られた２値データとの間でＡＮＤ処理をかけることにより、各記録走査での記録対象となる２値データが決定され、その２値データを駆動回路Ｊ０００９へ送る。これにより、記録ヘッドＪ００１０が駆動されて２値データに従ってインクが吐出される。
【００４６】
図１においては、前段処理Ｊ０００２、後段処理Ｊ０００３、γ処理Ｊ０００４、ハーフトーニングＪ０００５および記録データ作成処理Ｊ０００６がホスト装置Ｊ００１２で実行される。また、ドット配置パターン化処理Ｊ０００７およびマスクデータ変換処理Ｊ０００８が記録装置Ｊ００１３で実行される。しかし本発明は、この形態に限られるものではない。例えば、ホスト装置Ｊ００１２で実行している処理Ｊ０００２〜Ｊ０００５の一部を記録装置Ｊ００１３にて実行する形態であってもよいし、すべてをホスト装置Ｊ００１２にて実行する形態であってもよい。あるいは、処理Ｊ０００２〜Ｊ０００８を記録装置Ｊ００１３にて実行する形態であってもよい。
【００４７】
１．２  機構部の構成
本実施形態で適用する記録装置の構成を説明する。本実施形態の記録装置本体は、その役割から、概して、給紙部、用紙搬送部、排紙部、キャリッジ部、およびクリーニング部等に分類することができ、これらは外装部によって収容・保護されている。
【００４８】
図５は、記録装置を右上部から見た場合の斜視図である。本記録装置の外装部は主に、下ケースＭ７０８０、上ケースＭ７０４０、アクセスカバーＭ７０３０、不図示のコネクタカバーおよびフロントカバーＭ７０１０から構成されており、装置内部の様々な構成を覆う役割を担っている。上ケースＭ７０４０には、ＬＥＤの光を伝達・表示するＬＥＤガイドＭ７０６０、電源キーＥ００１８、リジュームキーＥ００１９、フラットパスキーＥ３００４等が設けられている。給紙トレイＭ２０６０および排紙トレイＭ３１６０は回動可能に取り付けられており、給排紙が行われる時は図のように多段階的に装置から張り出すように設置される。一方、給排紙が行われない時、これらは折りたたまれることによって装置をカバーする。
【００４９】
図６は、記録装置内部構成を説明するための外装部を外した状態の斜視図である。また、図７は同装置、同状態の断面図である。
【００５０】
ベース２０００には、記録媒体を積載する圧板Ｍ２０１０、記録媒体を１枚ずつ給紙する給紙ローラＭ２０８０、記録媒体を分離する分離ローラＭ２０４１、記録媒体を積載位置に戻すための戻しレバーＭ２０２０等が取り付けられ、給紙機構を画成している。
【００５１】
曲げ起こした板金からなるシャーシＭ１０１０には、記録媒体を搬送する搬送ローラＭ３０６０とペーパエンドセンサＥ０００７が回動可能に取り付けられている。
【００５２】
搬送ローラＭ３０６０には、従動する複数のピンチローラＭ３０７０が当接して設けられている。ピンチローラＭ３０７０は、ピンチローラホルダＭ３０００に保持されているが、不図示のピンチローラバネによって付勢されることで、搬送ローラＭ３０６０に圧接し、ここで記録媒体の搬送力を生み出している。
【００５３】
記録媒体が搬送される経路には、記録媒体をガイドするためのペーパガイドフラッパＭ３０３０およびプラテンＭ３０４０が配設されている。また、ピンチローラホルダＭ３０００には、ＰＥセンサレバーＭ３０２１が取り付けられている。ＰＥセンサレバーＭ３０２１は、記録媒体の先端および後端をＰＥセンサが検出したタイミングをシャーシＭ１０１０に固定されたＰＥセンサＥ０００７に伝える役割を果たす。
【００５４】
搬送ローラＭ３０６０が回転するための駆動力は、例えばＤＣモータからなるＬＦモータＥ０００２の回転力が、タイミングベルトを介して、搬送ローラＭ３０６０の軸上に配設されたプーリＭ３０６１に伝達されることによって得られている。また、搬送ローラＭ３０６０の軸上には、搬送ローラＭ３０６０による搬送量を検出するためのコードホイールＭ３０６２が設けられている。そして、隣接するシャーシＭ１０１０には、コードホイールＭ３０６２に形成されたマーキングを読み取るためのエンコードセンサＭ３０９０が配設されている。
【００５５】
第１の排紙ローラＭ３１００、第２の排紙ローラＭ３１１０、複数の拍車Ｍ３１２０、およびギア列などによって排紙機構が構成されている。第１の排紙ローラＭ３１００の駆動力は、搬送ローラＭ３０６０の駆動がアイドラギアを介することによって得られている。第２の排紙ローラＭ３１１０の駆動力は、第１の排紙ローラＭ３１００の駆動が、アイドラギアを介することによって得られている。
【００５６】
拍車Ｍ３１２０は、周囲に凸形状を複数設けた例えばＳＵＳでなる円形の薄板を樹脂部と一体としたもので、拍車ホルダＭ３１３０に複数取り付けられている。
【００５７】
画像形成された記録媒体は、第１の排紙ローラＭ３１１０と拍車Ｍ３１２０によってニップされながら搬送され、排紙トレイＭ３１６０に排出される。
【００５８】
Ｍ４０００は、記録ヘッドＨ１００１を取り付けるためのキャリッジであり、ガイドシャフトＭ４０２０およびガイドレールＭ１０１１によって支持されている。ガイドシャフトＭ４０２０は、シャーシＭ１０１０に取り付けられており、記録媒体の搬送方向と交差する方向にキャリッジＭ４０００を往復走査させるように案内支持している。ガイドレールＭ１０１１は、シャーシＭ１０１０に一体に形成されており、キャリッジＭ４０００の後端部を保持して記録ヘッドＨ１００１と記録媒体との隙間を維持する役割を果たしている。
【００５９】
キャリッジＭ４０００は、シャーシＭ１０１０に取り付けられたキャリッジモータＥ０００１により、アイドルプーリＭ４０４２によって張設および支持されたタイミングベルトＭ４０４１を介して往復移動される。
【００６０】
所定のピッチでマーキングが形成されたエンコーダスケール（不図示）が、タイミングベルトＭ４０４１と平行に設けられており、キャリッジＭ４０００に搭載されたエンコーダセンサが、このマーキングを読み取る。エンコーダセンサの検出値によって、キャリッジＭ４０００の現在位置を認知することが出来る。
【００６１】
本実施形態の記録ヘッドＨ１００１には、１０色分のインクタンクＨ１９００がそれぞれ着脱可能に装着され、更に記録ヘッドＨ１００１は、キャリッジＭ４０００に対して着脱可能に搭載される。キャリッジＭ４０００には、記録ヘッドＨ１００１を位置決めするための突き当て部とヘッドセットレバーＭ４０１０に搭載された押圧手段が備えられている。
【００６２】
上記構成において記録媒体に画像形成する場合、行位置に対しては、搬送ローラＭ３０６０およびピンチローラＭ３０７０からなるローラ対が、記録媒体を搬送して位置決めする。また、列位置に対しては、キャリッジモータＥ０００１によりキャリッジＭ４０００を上記搬送方向と垂直な方向に移動させることにより、記録ヘッドＨ１００１を目的の画像形成位置に配置させる。位置決めされた記録ヘッドＨ１００１は、メイン基板Ｅ００１４から受信する信号に従って、インクを吐出する。
【００６３】
本実施形態の記録装置においては、記録ヘッドの記録主走査と記録媒体の副走査とを交互に繰り返すことにより、記録媒体に段階的に画像を形成していく。
【００６４】
１．３  電気回路構成
図８は、記録装置Ｊ００１３の電気的回路構成を概略的に説明するためのブロック図である。本実施形態の電気的回路構成は、主にキャリッジ基板Ｅ００１３、メイン基板Ｅ００１４、電源ユニットＥ００１５およびフロントパネルＥ０１０６によって構成されている。
【００６５】
電源ユニットＥ００１５は、メイン基板Ｅ００１４と接続され、各種駆動電源を供給する。
【００６６】
キャリッジ基板Ｅ００１３は、キャリッジＭ４０００に搭載されたプリント基板ユニットであり、ヘッドコネクタＥ０１０１を通じて記録ヘッドＨ１００１との信号の授受、ヘッド駆動電源の供給を行うインタフェイスとして機能する。ヘッド駆動電圧変調回路（電圧調整回路）Ｅ３００１は、記録ヘッドへ供給する電源の制御を行うもので、記録ヘッドＨ１００１に搭載された複数色のノズル列のそれぞれに対応する複数のチャネルを有している。そして、メイン基板Ｅ００１４からフレキシブルフラットケーブル（ＣＲＦＦＣ）Ｅ００１２を介して受信した内容に従って、各チャネルに対するヘッド駆動電源電圧を発生する。エンコーダセンサＥ０００４は、キャリッジＭ４０００の移動走査に伴いながら、装置内に固定されたエンコーダスケールＥ０００５のパターンを読み取り、その結果をパルス信号として発信する。更にそのパルス信号は、フレキシブルフラットケーブル（ＣＲＦＦＣ）Ｅ００１２を通じてメイン基板Ｅ００１４へと出力される。この出力信号値に基づいて、メイン基板はエンコーダスケールＥ０００５に対するエンコーダセンサＥ０００４の位置、すなわちキャリッジの位置を検出することが出来る。
【００６７】
キャリッジ基板Ｅ００１３には、２つの発光素子（ＬＥＤ）および受光素子から構成される光学センサと、周囲温度を検出するためのサーミスタが接続されている（以下、これらのセンサを総称してマルチセンサＥ３０００という）。マルチセンサＥ３０００により得られる情報は、フレキシブルフラットケーブル（ＣＲＦＦＣ）Ｅ００１２を通じてメイン基板Ｅ００１４へと出力される。
【００６８】
メイン基板Ｅ００１４は、インクジェット記録装置の各部の駆動制御を司るプリント基板ユニットである。メイン基板Ｅ００１４は、不図示のホストコンピュータとの間でデータを送受信するためのホストインタフェース（ホストＩ／Ｆ）Ｅ００１７を備えており、ここから受信したデータに基づいて記録制御を行う。
【００６９】
メイン基板Ｅ００１４は、キャリッジモータＥ０００１、ＬＦモータＥ０００２、ＡＰモータＥ３００５、ＰＲモータＥ３００６などと接続されており、これらの駆動を制御する。キャリッジモータＥ０００１は、キャリッジＭ４０００を主走査させるための駆動源であり、ＬＦモータＥ０００２は記録媒体を搬送するための駆動源である。またＡＰモータＥ３００５は、記録ヘッドＨ１００１の回復動作および記録媒体の給紙動作の駆動源であり、ＰＲモータＥ３００６はフラットパス（水平搬送）を行う際の駆動源である。
【００７０】
さらに、メイン基板Ｅ００１４はセンサ信号Ｅ０１０４に接続されており、装置内各部の動作状態を示す、ＰＥセンサ、ＣＲリフトセンサ、ＬＦエンコーダセンサ、ＰＧセンサなどからの出力信号を受信したり、これに対する制御信号を発信したりする。
【００７１】
メイン基板Ｅ００１４は、ＣＲＦＦＣ  Ｅ００１２および電源ユニットＥ００１５にそれぞれ接続されるとともに、さらにパネル信号Ｅ０１０７を介してフロントパネルＥ０１０６と情報の授受を行うためのインタフェイスも有している。
【００７２】
フロントパネルＥ０１０６は、ユーザ操作の利便性のために、記録装置本体の正面に設けたユニットである。ここには、リジュームキーＥ００１９、ＬＥＤ  Ｅ００２０、電源キーＥ００１８およびフラットパスキーＥ３００４が備えられているほか、さらにデジタルカメラ等の周辺デバイスとの接続に用いるデバイスＩ／Ｆ  Ｅ０１００が備えられている。
【００７３】
図９は、メイン基板Ｅ１００４の内部構成を示すブロック図である。図において、Ｅ１１０２はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）である。ＡＳＩＣ  Ｅ１１０２は、いわゆるＣＰＵを含んでいる。ＡＳＩＣ  Ｅ１１０２は、制御バスＥ１０１４を通じて接続されるＲＯＭ  Ｅ１００４に格納されたプログラムに従って、装置全体の各種制御を行っている。ＲＯＭ  Ｅ１００４には、プログラムのほか各機構を制御するのに用いる様々なパラメータやテーブルなども格納されている。テーブルは、記録ヘッドを駆動するパルス信号の波形（振幅やパルス幅）に関する情報も備えられている。ＡＳＩＣ  Ｅ１１０２は、適宜ＲＯＭ  Ｅ１１０４に格納されたパラメータを参照することによって設定や各種論理演算や条件判断等を行いながら、装置全体の動作を制御する。この際、ＲＡＭ  Ｅ３００７は記録用のデータバッファ、ホストコンピュータからの受信データバッファ等として、また各種制御動作に必要なワーク領域して使用される。
【００７４】
デバイスＩ／Ｆ  Ｅ０１００から入力される画像データはデバイスＩ／Ｆ信号Ｅ１１００としてＡＳＩＣ  Ｅ１１０２に送信される。また、ホストＩ／ＦケーブルＥ１０２９を介してホストＩ／Ｆ  Ｅ００１７が受信するホスト装置からの画像データは、ホストＩ／Ｆ信号Ｅ１０２８としてＡＳＩＣ  Ｅ１１０２に送信される。ＡＳＩＣ  Ｅ１１０２はこれら画像データを受信すると、様々な検知信号や設定信号に基づいて、記録動作を行う。
【００７５】
装置内の各種センサが検出したデータは、センサ信号Ｅ０１０４としてＡＳＩＣ  Ｅ１１０２に転送される。また、マルチセンサＥ３０００からの信号Ｅ４００３やエンコーダセンサＥ０００４からの信号Ｅ１０２０、記録ヘッドの温度情報信号や記録ヘッドの各ノズル列のヒータランクも、ＣＲＦＦＣ  Ｅ００１２を介してＡＳＩＣ  Ｅ１１０２に転送される。このとき、記録ヘッドの温度情報信号については、メイン基板上のヘッド温度検出回路Ｅ３００２で信号増幅された後、ＡＳＩＣ  Ｅ１１０２に入力される。ＡＳＩＣ  Ｅ１１０２は温度情報を周期的に取得する。更に、フロントパネルＥ０１０６上の電源キーＥ００１８、リジュームキーＥ００１９およびフラットパスキーＥ３００４からの情報も、パネル信号Ｅ０１０７としてＡＳＩＣ  Ｅ１１０２に入力される。ＡＳＩＣ  Ｅ１１０２は、以上説明した様々な入力信号を判断材料として、各機構に制御信号を発信する。
【００７６】
例えば、ＡＳＩＣ  Ｅ１１０２は、エンコーダ信号Ｅ１０２０から得られた位置情報やヘッド温度検出回路Ｅ３００２から得られる温度情報に応じて、吐出タイミングや吐出量を制御するためのヘッド制御信号Ｅ１０２１を出力する。このヘッド制御信号Ｅ１０２１は、図１０で説明したヘッド駆動電圧変調回路Ｅ３００１およびヘッドコネクタＥ０１０１を経て記録ヘッドＨ１００１に供給される。
【００７７】
Ｅ１１０３はドライバ・リセット回路である。ＡＳＩＣ  Ｅ１１０２は、ドライバ・リセット回路Ｅ１１０３に向けて、各種モータに対するモータ制御信号Ｅ１１０６を発信する。ドライバ・リセット回路Ｅ１１０３は、受信したモータ制御信号Ｅ１１０６の内容に応じて、ＣＲモータ駆動信号Ｅ１０３７、ＬＦモータ駆動信号Ｅ１０３５、ＡＰモータ駆動信号Ｅ４００１およびＰＲモータ駆動信号Ｅ４００２を生成し、各モータを駆動する。ドライバ・リセット回路Ｅ１１０３は電源回路を有しており、メイン基板Ｅ００１４、キャリッジ基板Ｅ００１３、フロントパネルＥ０１０６など各部に必要な電源を供給する。一方、電源電圧の低下を検出した場合にはリセット信号Ｅ１０１５を発生し、各機構の初期化を行わせる。
【００７８】
Ｅ１０１０は電源制御回路であり、ＡＳＩＣ  Ｅ１１０２からの電源制御信号Ｅ１０２４に従って発光素子を有する各センサ等への電源供給を制御する。
【００７９】
メイン基板Ｅ００１４の電力は電源ユニットＥ００１５から供給されるが、電圧変換が必要な場合にはこれを行った上でメイン基板Ｅ００１４内外の各部へ供給する。また、ＡＳＩＣ  Ｅ１１０２からの電源ユニット制御信号Ｅ４０００が電源ユニットＥ００１５に接続されており、記録装置本体の低消費電力モード等への切り替えが可能になっている。
【００８０】
１．４  記録ヘッドカートリッジ構成
図１２は、本実施形態で適用するヘッドカートリッジＨ１０００の構成を説明するための模式図である。本実施形態におけるヘッドカートリッジＨ１０００は、記録ヘッドＨ１００１とインクタンクＨ１９００を搭載する手段、およびインクタンクＨ１９００から記録ヘッドにインクを供給するための手段を有している。ヘッドカートリッジＨ１０００は、キャリッジＭ４０００に対して着脱可能に搭載される。
【００８１】
本実施形態において、インクタンクＨ１９００は１０色分用意されており、それぞれがヘッドカートリッジＨ１０００に対して着脱自在となっている。このインクタンクＨ１９００の着脱は、ヘッドカートリッジＨ１０００がキャリッジＭ４０００に搭載された状態でも行える。
【００８２】
記録ヘッドＨ１００１は、インク吐出口に連通するインク流路内にヒータ（電気熱変換素体）を備えており、このヒータの発熱エネルギを利用してインクを吐出する。詳細には、ヒータに駆動電圧を印加して発熱させることにより、インク流路内のインクを急激に熱して発泡を起こし、その泡の成長エネルギを利用して吐出口からインクを吐出する。
【００８３】
図１１は、記録ヘッドＨ１００１の吐出部の構造を説明するための構成断面図である。図において、２４はＳｉウエハーから成る基板である。基板２４は、インク流路構成部材の一部であり、電気熱変換素子（ヒータ）、インク流路、及び吐出口を形成する材料層の支持体としても機能する。本実施形態において、基板２４はＳｉ以外でも、例えば、ガラス、セラミックス、プラスチックあるいは金属等を用いることも可能である。
【００８４】
基板２４上において、インク供給口２０の長手方向の両側には、熱エネルギ発生手段である電気熱変換素体（ヒータ）２６がそれぞれ６００ｄｐｉのピッチで副走査方向に配列されている。更に、これら２列のヒータ列は、副走査方向に互いに半ピッチずれて配置されている。
【００８５】
基板２４上には、インクを個々のヒータに導くための被覆樹脂層２９が接着されている。被覆樹脂層２９には、個々のヒータに対応する位置に形成された流路２７と、個々の流路２７に共通してインクを供給可能なインク供給口２０が形成されている。それぞれの流路２７の先端部は、ヒータ２６によって膜沸騰を起こした結果のインク滴が吐出する吐出口となる。なお、１３は個々のヒータ２６に電圧パルスを印加するための電極である。
【００８６】
以上の構成において、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら個々のヒータを所定のタイミングで印加することにより、同じインク供給口２０から供給されるインク滴を、副走査方向に１２００ｄｐｉの解像度で記録することが出来る。
【００８７】
なお、１つのインク供給口２０には１種類のインクが供給されるが、１つの基板２４上にはこのようなインク供給口２０が複数並列して構成され、これらは異なる種類のインクを吐出することが出来る。図では、２種類分の記録素子列（ノズル列）が示されているが、実際に本実施形態で用いる記録ヘッドには、１つの基板に５種類分のインクに対応したノズル列が形成されているものとする。更にこのような基板が２つ並列に配値されることにより、本実施形態の記録ヘッドは１０色分のインクを吐出することが可能になっている。
【００８８】
図では示していないが、本実施形態の記録ヘッドの基板２４上には温度検出のためのダイオードセンサが配備されている。個々のヒータに電圧パルスが印加されている間はノイズの影響を受けやすいため、ダイオードセンサは正確な温度検出が難しい。よって本実施形態では、記録装置の個々の記録走査間においてダイオードセンサによる温度検出を実行する。得られた温度データは、ヘッドコネクタＥ０１０１およびＣＲＦＦＣ  Ｅ００１２を介してメイン基板に転送される。
【００８９】
本実施形態のように測定された基板上の温度（ベース温度）は、ほぼインクの温度とみなすことが出来る。本実施形態では、インク温度に影響を受ける吐出量を安定させるため、記録走査ごとにベース温度を検出し、次回の記録走査の際のパルス設定のためのパラメータとしてこれを利用する。
【００９０】
２．特徴構成
以上は、本実施形態に用いる記録装置の一般的な構成を説明した。次に、本発明の特徴に関わる構成機構を詳しく説明する。まず、上記記録ヘッドに適切な電圧を提供するためのヘッド駆動電圧変調回路について説明する。
【００９１】
図８を参照するに、本実施形態のヘッド駆動電圧変調回路Ｅ３００１は、電源ユニットＥ００１５からメイン基板Ｅ００１４を介して得られる入力電圧を、メイン基板が指定する電圧値に変調し、これを出力電圧ＶＨとしてヘッドコネクタＥ０１０１に提供する。
【００９２】
図１２は、キャリッジ基板Ｅ００１３上に配置されたヘッド駆動電圧変調回路Ｅ３００１の構成例を説明するための回路図である。図において、ＨＶＤＤは基準電圧回路１５のオン／オフを行う制御信号である。Ｃは記録ヘッドに印加する電圧値を設定するための８ビットからなる制御信号、ＶＨは実際に記録ヘッドに送信される印加電圧である。基準電圧回路１５によって変圧された後の基準電圧ＶＣＣは、Ｄ／Ａコンバータ１６に入力され、制御信号Ｃに応じた出力電圧ＶＡに電圧変換される。ここでは、制御信号Ｃが８ビットのデジタル信号であるので、Ｄ/Ａコンバータ１６の出力は２５６段階に調整することができる。例えば、８ビットの制御信号Ｃの値をＸｂｉｔとすると、Ｄ/Ａコンバータ１６の出力電圧ＶＡは、
ＶＡ＝ＶＣＣ×Ｘ／２５６
と表すことが出来る。この出力電圧ＶＡに応じた電流Ｉ２が抵抗Ｒ２を通して抵抗Ｒ１，Ｒ２の分圧点に加算される。誤差増幅器１１の非反転端子に入力される電圧ＶＨ１は、反転端子に入力される基準電圧Ｖｒｅｆと間の誤差を無くすように制御されるため、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に流れる電流Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３はそれぞれ
Ｉ１＝（ＶＨ−Ｖｒｅｆ）／Ｒ１
Ｉ２＝（ＶＡ−Ｖｒｅｆ）／Ｒ２
Ｉ３＝Ｖｒｅｆ／Ｒ３
として表される。更に、キルヒホッフの電流則により、
Ｉ１＋Ｉ２＝Ｉ３
であるから、
（ＶＨ−Ｖｒｅｆ）／Ｒ１＋（ＶＡ−Ｖｒｅｆ）／Ｒ２＝Ｖｒｅｆ／Ｒ３
となり、出力電圧ＶＨは、
ＶＨ＝Ｖｒｅｆ＋Ｒ１×{Ｖｒｅｆ／Ｒ３＋（Ｖｒｅｆ−ＶＡ）／Ｒ２}
と表すことが出来る。
【００９３】
すなわち、ＡＳＩＣ  Ｅ１１０２は、Ｄ／Ａコンバータ１６への制御信号Ｃを適宜切り替えることによって、記録ヘッドへの印加電圧ＶＨを調整することができる。
【００９４】
図１３は、Ｄ／Ａコンバータ１６に対する制御信号Ｃの入力値と出力電圧ＶＨとの相関をグラフにした図である。上式からも分かるように、本例の場合、制御信号Ｃの値が大きくなるにしたがって出力電圧ＶＨが線形的に減少する。
【００９５】
次に、図１１および図１２で説明した記録ヘッドおよび電圧変調回路を用いた場合の、駆動パルスと吐出との関係を具体的に説明する。インクジェット記録ヘッドにおいて、個々の吐出口からインクを吐出するためには、ヒータに所定量以上のエネルギが付与されなければならない。以下この所定量のエネルギ量をエネルギ閾値と称する。エネルギ閾値以上のエネルギがヒータに付与されなければ、吐出は起こらない。本実施形態の記録ヘッドのように、パルス電圧を印加することでヒータにエネルギを付与する場合、このエネルギ量を調整するパラメータとしては、パルス電圧値とパルス幅が挙げられる。一定量のエネルギを投入しようとする場合、パルス電圧値とパルス幅は、一方を大きくすると他方が小さくなる関係にある。
【００９６】
パルス幅を一定値Ｐに固定してパルス電圧値を変化させて行くと、インクが吐出されるか否かの境目となる電圧Ｖｔｈ、および全ノズルから安定した吐出を確認できる電圧ＶＯＰを、それぞれ実験的に求めることが出来る。記録ヘッドのヒータ表面の状態にはばらつきが含まれているので、少しでもＶｔｈを超えたからと言ってどのノズルからも安定した吐出が行われるとは限らない。よって、実際の記録の際には、個々のヒータから安定した吐出が行われるような電圧ＶＯＰを基準とした駆動電圧ＶＨを印加するのが一般である。このとき、駆動電圧ＶＨは、
ＶＨ＝ｋ×Ｖｔｈ
と表すことが出来る。
【００９７】
上式では、ｋ値を、パルス幅Ｐを固定した場合の閾値電圧Ｖｔｈに対する駆動電圧ＶＨの比として示したが、一般にはエネルギ閾値に対する駆動エネルギの比を表すパラメータとして用いられる。すなわち、ｋ値を一定に保つことは駆動エネルギを一定に保つことになり、ｋ値を一定のまま、駆動電圧ＶＨとパルス幅Ｐを互いに関連付けて調整することも出来る。
【００９８】
ｋ値は、ある程度大きくしたほうが安定した吐出を実現する上で好ましい。しかしその一方で、あまり大きなエネルギ付与を継続すると、ヒータの寿命を短くしてしまう恐れも生じる。よって、一般のインクジェット記録装置では、安定した吐出がなるべく長期間に渡って実行出来るように適切な値にｋ値が調整されている。
【００９９】
ところで、駆動電圧ＶＨとパルス幅Ｐを互いに関連付けて変化させることは、一定の駆動エネルギの下での吐出量変調を可能にする。
【０１００】
図１４は、ｋ値＝１．１５のまま、ヒータに印加する駆動電圧（ＶＨ）を変化させたときの吐出量（Ｖｄ）の変化を示した図である。図からも判るように、印加する電圧値が高くなるほど吐出量は少なくなっている。これは、ｋ値が一定であるので、駆動電圧ＶＨが大きくなるほど、パルス幅は狭くなることが原因と考えられている。パルス幅が短いとヒータの熱がインクに伝わる時間が短いので、発泡に寄与する程度まで暖められているインクの量が少ないからである。
【０１０１】
一方、図１５は、記録ヘッドの基板の温度（ベース温度）と吐出量との関係を示した図である。既に図１１を用いて説明した様に、基板２４にはヒータやインク流路が形成されている。よって、この部材の温度（ベース温度）は記録ヘッド内におけるインクの温度とほぼみなすことができる。ベース温度は、記録ヘッド周辺の温度環境や、記録動作を繰り返すことによる記録ヘッドの自己昇温の影響を受けて変動する。図において、吐出量はベース温度に対し、概ねリニアに上昇している。ここでは、ｋ値を一定にした状態で駆動電圧ＶＨを４段階に異ならせた４本の線が示されており、図１４で説明したように、駆動電圧ＶＨが高いほど吐出量が低い線を描いている。
【０１０２】
シングルパルス駆動制御では、図１４および図１５で説明したような特徴を積極的に利用することにより、ベース温度に依存して変動する吐出量を一定範囲内に収めることが出来る。
【０１０３】
図１６は、検出したベース温度に応じて、駆動電圧ＶＨを適宜切り替えることにより、記録中の吐出量を所定範囲内に収める制御方法を説明するための図である。例えばベース温度が３０℃のとき、目的の吐出量制御幅内に収めるには駆動電圧ＶＨを２０Ｖに設定すればよい。記録を継続し、ベース温度が４０℃になった場合、駆動電圧ＶＨを２２Ｖに上げることにより、吐出量を制御範囲内に収めておくことが出来る。更に、ベース温度５０℃が検知された場合には、駆動電圧ＶＨを更に２４Ｖまで上げればよい。このような制御におけるベース温度と吐出量の関係は、図に太線で示したような軌跡を辿り、どのベース温度でも吐出量は制御範囲幅内に収められる。どの場合でもｋ値は一定に保たれているので、駆動電圧ＶＨが高くなるほどパルス幅Ｐは狭く設定されている。
【０１０４】
広い温度範囲で吐出量を一定に保つには、スタート温度における駆動電圧値を比較的低く設定することが有効であることは既に述べた。しかしこの場合、１回の吐出に要する時間がかかり、高速化との両立が困難であることも説明した。但しユーザは、高画質の画像と高速な出力を常に同時に求めるわけではない。用途に応じて優先するニーズが異なる場合も多い。本発明者らはこのような点に着目し、優先するニーズを異ならせた複数の記録モードを設定し、記録モードごとにスタート温度での駆動電圧を適切に異ならせることが、ユーザの満足を得るのに効果的な対応であると判断した。
【０１０５】
そのために本実施形態の記録装置は、出力画像の色安定性を優先する記録モード（高画質モードと呼ぶ）と、記録速度を優先する記録モード（高速モードと呼ぶ）の、少なくとも２つの記録モードを実行可能とする。ユーザは、用意された複数のモードの中から、用途に応じて適切な記録モードを選択し、ホストコンピュータのプリンタドライバでこれを設定する。本実施形態において、高画質モードは画像品位を重視するため、８パスのマルチパス記録を実行する。また、色安定性を重視するため、広い温度範囲で吐出量が安定する様、スタート温度の駆動電圧は比較的低く設定されている。一方、高速モードは記録速度を重視するため、高速モードよりも記録走査数の少ない４パスのマルチパス記録を実行する。また、色安定性よりも吐出周波数の高周波化を求めるため、スタート温度の駆動電圧は比較的高く設定されている。
【０１０６】
図１７は、本実施形態におけるベース温度に対する駆動電圧ＶＨの関係を、高画質モードと高速モードを比較して説明するための図である。図において、横軸は記録ヘッドのベース温度、縦軸は個々のヒータに印加する駆動パルスの電圧を示している。また、ＶＭＡＸは本実施形態の記録装置のヘッド駆動電圧変調回路Ｅ３００１で提供可能な駆動電圧の上限値を示している。更に、実線は高画質モードに用いる駆動電圧の制御条件、破線は高速モードに用いる駆動電圧の制御条件をそれぞれ示している。
【０１０７】
高画質モードでは、スタート温度Ｔｓで印加する電圧が比較的低く設定されており、ベース温度が上昇するにつれ段階的に電圧値を上昇させている。ベース温度に対して駆動電圧が階段状に上昇するのは、記録装置のハードウェアあるいはソフトウェアの制約によって、駆動電圧の最小幅やベース温度の最小ステップが決まるからである。高画質モードでは、スタート温度から駆動電圧値がＶＭＡＸに達するまでの広い範囲で吐出量を一定範囲に保つことが出来る。
【０１０８】
一方、高速モードでは、スタート温度Ｔｓで印加する電圧が比較的高く設定されており、この位置から段階的に電圧値が上昇している。よって、駆動電圧がＶＭＡＸに達する温度が高画質モードよりも低く、それ以上の温度領域では同じ電圧値ＶＭＡＸが用いられる。すなわち、高速モードでは高画質モードに比べて吐出量を制御（変更）できる範囲が狭い。但し、どちらのモードも、ｋ値を等しくした状態でパルス幅を設定しているので、高速モードの駆動パルスは高画質モードよりも相対的に短く、１回の吐出に要される時間は少なくて済む。高速モードであれ高画質モードであれ、同一モード内での記録ヘッドの駆動周波数は一定値に保たれ、その一定値は全温度領域における最も長い駆動パルスの幅によって決まる。つまり、最も長い駆動パルスの幅が高画質モードよりも短い高速モードでは、駆動周波数を高くキャリッジスピードを速く設定することが出来、高速な画像出力が実現できるのである。
【０１０９】
なお、記録ヘッドのベース温度が同じでありながら、ｋ値を一定に保ちつつ電圧値を異ならせる高速モードと高画質モードでは、図１４で説明した様に互いに吐出量が異なる状態となる。すなわち、駆動電圧の高い高速モードの方が吐出量が小さく、出力された画像の濃度は低い。また高速モードでは、ベース温度が上昇し駆動電圧がＶＭＡＸに達すると、吐出量はにわかに大きくなり濃度が上昇する傾向がある。このような高速モードでは、様々な画像弊害が懸念されやすい。
【０１１０】
しかしながら、本実施形態の高速モードが対象とするのは、主に文書やウェブ画面などのモノクローム情報を中心とした画像である。よって、スタート温度の吐出量が小さくても、濃度不足によって画像品位に影響を与える懸念は少ない。また、文書を中心とした画像であれば、記録ヘッドの吐出数も然程多くならないので、吐出量制御が不可能な領域までベース温度が上昇する可能性も少ない。つまり、本実施形態の高速モードでは、相対的に吐出量の少ない状態で、吐出量制御を行いながら安定した画像を高速に出力することが出来る。
【０１１１】
本実施形態では、記録走査ごとにベース温度を取得し、適切な電圧パルスを設定する。この様に、記録モードとベース温度に基づいて駆動パルスを適切に変更させるためには、記録モードとベース温度に対応する駆動パルスが記憶されたテーブルと、当該テーブルを記録走査ごとに参照し、駆動パルスを設定するような構成が準備されていればよい。
【０１１２】
以上説明したように本実施形態では、シングルパルス駆動制御を行うインクジェット記録装置において、スタート温度時の駆動電圧値が互いに異なる複数の記録モードを用意した。これにより、用途に応じて異なるユーザのニーズに適切に対応することが可能となった。
【０１１３】
（第２の実施形態）
本実施形態においても、上記実施形態と同様に図１〜図１３で説明したインクジェット記システムおよびインクジェット記録ヘッドを用い、出力画像の色安定性を優先する高画質モードと、記録速度を優先する高速モードを実行可能とする。ユーザは、用意された複数のモードの中から、用途に応じて適切な記録モードを選択し、ホストコンピュータのプリンタドライバでこれを設定する。
【０１１４】
本実施形態においても、シングルパルス駆動制御によって吐出量を一定範囲内に維持するための制御を行い、スタート時における高速モードの駆動電圧は高画質モードよりも高く設定されている。
【０１１５】
図１８は、本実施形態におけるベース温度に対する駆動電圧ＶＨの関係を、高画質モードと高速モードを比較して図１７と同様に示した図である。ここでも、実線は高画質モードに用いる駆動電圧の制御条件、破線は高速モードに用いる駆動電圧の制御条件をそれぞれ示している。
【０１１６】
本実施形態において、高画質モードの駆動条件（実線）は第１の実施形態と同様とする。一方、高速モードについては、スタート温度での駆動電圧は第１の実施形態と同値であるが、その後のベース温度に対する駆動電圧値は第１の実施形態よりも緩やかな傾きで上昇させている。具体的には、第１実施形態の駆動条件に比べて、駆動電圧を１段階上げるのにより長い温度上昇を要する構成としている。
【０１１７】
このような駆動条件にすることにより、高速記録モードでは第１の実施形態よりも、振れ幅は大きいが広い温度範囲で吐出量制御を行うことが出来る。すなわち、第１の実施形態に比べて記録ヘッドのベース温度が上昇し易かったり、何ページも連続して記録を行う状況が想定されたりする場合に、より効果的な構成といえる。
【０１１８】
本実施形態においても、記録モードとベース温度に対応する駆動パルスが記憶されたテーブルと、当該テーブルを参照することにより駆動パルスが設定される構成が準備されていれば、上記駆動制御を実現することが出来る。
【０１１９】
以上説明したように本実施形態では、シングルパルス駆動制御を行うインクジェット記録装置において、スタート温度時の駆動電圧値や温度変化に対する駆動電圧の傾きが互いに異なる複数の記録モードを用意した。これにより、用途に応じて異なるユーザのニーズに適切に対応することが可能となった。
【０１２０】
（第３の実施形態）
本実施形態においても、上記実施形態と同様に図１〜図１３で説明したインクジェット記システムおよびインクジェット記録ヘッドを用い、出力画像の色安定性を優先する高画質モードと、記録速度を優先する高速モードを実行可能とする。ユーザは、用意された複数のモードの中から、用途に応じて適切な記録モードを選択し、ホストコンピュータのプリンタドライバでこれを設定する。
【０１２１】
但し、本実施形態では、ダブルパルス駆動によって吐出量を一定範囲内に維持するための制御を行う。既に説明したように、ダブルパルス駆動制御では、１回の吐出を行うために、図１９に示したような２つのパルスをヒータに印加する。実際に吐出が実行されるのはパルス幅Ｐ３を有するメインヒートパルスであるが、プレヒートパルスのパルス幅Ｐ１およびインターバルＰ２を調整することによって、吐出量を変調することが出来る。
【０１２２】
図２０は、メインヒートパルス幅Ｐ３を固定のまま、プレヒートパルス幅Ｐ１とインターバルＰ２の和を一定したまま両者を段階的に変化させた場合（１）〜（１１）の、パルス形状を示した図である。（１）はプレヒートパルス幅Ｐ１が最も大きく、（１１）はプレヒートパルス幅Ｐ１が０になっている。
【０１２３】
図２１は、ベース温度と吐出量の関係、および検出したベース温度に応じて、プレヒートパルス幅を適宜切り替えることにより、記録中の吐出量を所定範囲内に収める制御方法を説明するための図である。図において、吐出量はベース温度に対し、概ね線形に上昇している。更に、ここでは（１）〜（１１）に示したパルス形状のそれぞれに対する複数の結果が示されており、プレヒートパルス幅Ｐ１が大きいほど吐出量が大きい線を描いているのがわかる。すなわち、ダブルパルス駆動制御の場合には、検出したベース温度に応じて、図に太線で示したような軌跡をたどるようなパルス切り替えを行うことにより、どのベース温度に対しても吐出量を制御範囲幅内に収めることが出来る。
【０１２４】
ダブルパルス駆動制御を行う場合、ヒータの駆動電圧は比較的低く設定した方が吐出量をより精度よく調整することが出来る。駆動電圧が低い方が、熱流速を低く設定することが出来るので、プレヒートパルス幅による吐出量の細かい調整が可能となるからである。また、一般に、一定の低電圧のままプレヒートパルスの印加時間を調整するダブルパルス駆動制御の方が、制御の信頼性が高いとも言える。しかしながら、近年のようなインク滴の小液滴化が進行する状況においては、ダブルパルス駆動制御のみで少量の吐出量を安定して維持していくことが困難であるのも事実である。例えば連続的な記録動作などにより記録ヘッドの温度が上昇しつづけた場合、吐出量を抑えるためにプレヒートパルスの幅を狭くしていくが、パルス幅がゼロとなった状態でも、未だ吐出量が多い状況が発生するからである。
【０１２５】
よって、本実施形態では、ベース温度が比較的低い場合には低い駆動電圧によってダブルパルス駆動制御を行ない、ベース温度が上昇してプレヒートパルス幅Ｐ１がゼロとなるような時点から、シングルパルス駆動制御に切り替えるような制御を行う。このようにすれば、記録ヘッドの温度が比較的広い範囲で変動する場合であっても、ダブルパルス駆動制御とシングルパルス駆動制御とを使い分けることにより、所定量の小液滴を安定して吐出することが期待できる。
【０１２６】
図２２は、本実施形態におけるベース温度に対する駆動電圧ＶＨの関係を、高画質モードと高速モードを比較して示した図である。ここでも、実線は高画質モードに用いる駆動電圧の制御条件、破線は高速モードに用いる駆動電圧の制御条件をそれぞれ示している。
【０１２７】
本実施形態において、スタート温度Ｔｓからプレヒートパルス幅が０になるまでの温度領域では、高速モードも高画質モードもダブルパルス駆動制御を行い、プレヒートパルス幅が０になった時点からの温度領域ではシングルパルス駆動制御を行う。
【０１２８】
図２３は、同制御を行う際のベース温度に対するプレヒートパルス幅Ｐ１の関係を、高画質モードと高速モードを比較して示した図である。ここでも、実線は高画質モードに用いる駆動電圧の制御条件、破線は高速モードに用いる駆動電圧の制御条件をそれぞれ示している。
【０１２９】
本実施形態の高画質モードでは、ダブルパルス駆動制御における駆動電圧が高速モードよりも低く設定されており、その分スタート温度におけるプレヒートパルス幅Ｐ１は長く設定されている。スタート温度Ｔｓからプレヒートパルス幅が略０となるまでの温度領域において、ベース温度が上昇するにつれ段階的にプレヒートパルス幅Ｐ１が短くなっている。プレヒートパルス幅Ｐ１が０になった時点で吐出量制御はシングルパルス駆動制御に切り替わり、その後は上記実施形態と同様に、ベース温度が上昇するにつれて段階的に駆動電圧ＶＨを上昇させている。前述した２つの実施形態と比較した場合、本実施形態ではシングルパルス駆動制御の開始温度がスタート温度Ｔｓからプレヒートパルス幅が０になる温度まで引き上げられているので、高温側において、より広い範囲の吐出量制御が可能となっている。
【０１３０】
一方、高速モードでは、スタート温度時に印加する電圧は高画質モードよりも高く、プレヒートパルス幅Ｐ１は短く設定されている。スタート温度Ｔｓからプレヒートパルス幅が０になるまでの温度領域では、高画質モードと同様にベース温度が上昇するにつれ段階的にプレヒートパルス幅Ｐ１が短くなっている。但し、駆動電圧ＶＨが高い分プレヒートパルス幅Ｐ１の減少の度合いは高画質モードよりも大きい。高速モードのプレヒートパルス幅Ｐ１も略０になった時点で、吐出量制御はシングルパルス駆動制御に切り替わる。そして、上記実施形態と同様、ベース温度が上昇するにつれ段階的に駆動電圧ＶＨを上昇させて行く。スタート温度における駆動電圧が高い分、高画質モードよりも低い温度で駆動電圧がＶＭＡＸに達する。すなわち、その温度以上の領域では同じ電圧値ＶＭＡＸが用いられ、吐出量制御は不能になる。但し、上述した実施形態に比べると、本実施形態ではシングルパルス駆動制御の開始温度がスタート温度よりも引き上げられているので、その分高温側における吐出量制御可能範囲が広がっている。
【０１３１】
本実施形態においても、ｋ値を等しくした状態でパルス幅を設定しているので、高速モードの駆動パルスは高画質モードよりも相対的に短く、１回の吐出に要される時間は少なくて済む。よって、高速モードでは、高速モードよりも駆動周波数を高くキャリッジスピードを速く設定することが出来、高速な画像出力が実現できる。
【０１３２】
以上説明したように本実施形態では、ダブルパルス駆動制御とシングルパルス駆動制御を併用してインクの吐出量制御を行うインクジェット記録装置において、スタート温度時の駆動電圧値が互いに異なる複数の記録モードを用意した。これにより、更に広い温度範囲での吐出量制御が可能となる一方、用途に応じて異なるユーザのニーズに適切に対応することが可能となった。
【０１３３】
なお、本実施形態ではダブルパルス駆動制御とシングルパルス駆動制御とを、略同温度で切り替えるような２つの記録モードを例に説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。スタート時の駆動電圧ＶＨの設定によっては、ダブルパルス駆動制御が不能になるベース温度は一定とは限らない。複数用意した記録モードによって、ダブルパルス駆動制御からシングルパルス駆動制御に切り替えるベース温度が異なっても、本発明の効果はなんら変わらない。
【０１３４】
また、複数用意された記録モードにおいては、スタート時の駆動電圧が異なりながらも、全温度領域でダブルパルス駆動制御を行うものや、全温度領域でシングルパルス駆動制御を行うもの、或いは双方を所定の温度で切り替えるもの等が混在していても構わない。
【０１３５】
ところで、記録ヘッドの吐出量は、ベース温度や駆動電圧ＶＨのみでなく、基板上に配されたヒータの抵抗値（電気的特性）やインクの成分などにも依存することが知られている。すなわち、ベース温度や駆動パルスの形状が同じでも、ヒータの抵抗値やインクの特性（発泡のしやすさ、熱伝導性）が異なると、吐出の有無や吐出量が異なる場合が生じるのである。以下、ベース温度や駆動パルスの形状を等しくした場合でもインクの吐出の有無および量を異ならせるような、各ノズル列の吐出量に影響を与えるパラメータをヒータランクと称する。このヒータランクは、記録ヘッドを構成する数々の要素に影響を受けて決まる。特に、ヘッドのコンパクト化のためにヒータの膜厚を薄くした場合には、膜厚の誤差がヒータランクのばらつきとなって現れる。更に、抵抗値が同じであってもインクの種類に応じて、発泡性や熱伝導性が異なり、ヒータランクが異なる場合がある。
【０１３６】
図１１の様に、異なるインクを吐出するために複数のノズル列が配備されている記録ヘッドでは、インク色毎にヒータランクが異なる状況が想定される。その一方で、色安定性を保つためには任意のベース温度に対し全ノズル列の吐出量が所定範囲内に収められていることも要求される。このような場合には、記録モード、ベース温度およびヒータランクの各条件に対応して、適切な駆動パルスが設定できるようなテーブルを用意すれば、全ヒータランクに対しても適切な駆動電圧ＶＨとパルス幅Ｐを設定することが出来る。そして、上述した実施形態と同様に広い温度範囲での吐出量制御を可能とし、用途に応じて異なるユーザのニーズに適切に対応することが出来る。
【０１３７】
なお、以上の実施形態では、記録の継続や環境温度によって変動するベース温度に応じて、駆動パルスの形状を変調することにより、吐出量の安定化を図る方法を述べた。しかし、記録ヘッドのベース温度を積極的に制御するような構成を更に用意することにより、ベース温度自体の安定化を図ることも出来る。例えば、吐出用のヒータとは別に、記録ヘッドの保温用のヒータを具備し、このヒータのＯＮ／ＯＦＦによってベース温度の調整を行えるようにしてもよい。また、吐出とは無関係な短いパルスを吐出用ヒータに印加することにより、インクの温度を所定範囲内に維持するような制御を行ってもよい。このような温度制御を上述した実施形態と組み合わせれば、更に広い温度範囲で安定した吐出量制御を行うことが可能となる。
【０１３８】
また、以上の実施形態では、基板２４に備えられた不図示の温度センサからメイン基板に通知される情報をベース温度とした。しかしながら、上記構成は本発明を限定するものではない。パルスを設定する際に利用される温度情報は、基板２４上の温度である必要はなく、インクの温度を直接測定可能な構成であっても良い。また、記録ヘッド上の基板以外の箇所の温度からインク温度を推測する形態であっても良い。
【０１３９】
さらに、本発明において、複数用意された記録モードから１つを選択して設定する方法は、上記実施形態のようにホストコンピュータのプリンタドライバを介して行われるものでなくてもよい。記録装置のフロントパネルに記録モードを設定できる手段が配備されている構成であっても良いし、記録装置が記録媒体の種類を検出する手段を設けることによって、記録媒体の種類に応じて自動的に記録モードが設定される構成であっても構わない。更に、デジタルカメラなど記録装置に接続可能な他の装置の設定手段によって、適切な記録モードが選択される構成であっても良い。
【０１４０】
さらにまた、上記の実施形態では、記録ヘッドによる記録主走査と記録媒体の副走査とを間欠的に繰り返すことにより画像を形成するシリアル型のインクジェット記録装置を例に説明したが、本発明はこのような記録装置に限定されるものではない。記録媒体の記録幅に対応した長さのノズル列を有するフルラインタイプの記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置であっても本発明は有効である。どの様な記録工程であれ、記録ヘッドの個々の記録素子にヒータが配され、当該ヒータに電圧パルスを印加することによってインクを吐出するインクジェット記録装置であれば、本発明の効果を充分に発揮することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】本発明の実施形態で適用する記録システムにおける画像データ処理の流れを説明するための図である。
【図２】本実施形態のドット配置パターン化処理で変換する、入力レベル０〜８に対する出力パターンを示している。
【図３】マルチパス記録方法を説明するために、記録ヘッドおよび記録パターンを模式的に示したものである。
【図４】本実施形態で実際に適用可能なマスクパターンの一例を示したものである。
【図５】本発明の実施形態で適用可能な記録装置の右上部からの斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に適用可能な記録装置の内部構成を説明するための斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に適用可能な記録装置の内部構成を説明するための断面図である。
【図８】本発明の実施形態で適用するインクジェット記録装置の電気的回路の全体構成を概略的に説明するためのブロック図である。
【図９】本発明の実施形態で適用するインクジェット記録装置のメイン基板の内部構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施形態で適用するヘッドカートリッジの構成を説明するための模式図である。
【図１１】本発明の実施形態で用いる記録ヘッドの吐出部の構造を説明するための構成断面図である。
【図１２】キャリッジ基板に配置されたヘッド駆動電圧変調回路の構成例を説明するための回路図である。
【図１３】Ｄ／Ａコンバータに対する制御信号Ｃの入力値と出力電圧ＶＨとの相関図である。
【図１４】ｋ値一定のまま、ヒータに印加する駆動電圧を変化させたときの吐出量の変化を示した図である。
【図１５】記録ヘッドのベース温度と吐出量との関係を示した図である。
【図１６】検出したベース温度に応じて、駆動電圧を切り替えることにより、記録中の吐出量を所定範囲内に収める制御方法を説明するための図である。
【図１７】本発明の第１の実施形態におけるベース温度に対する駆動電圧ＶＨの関係を、高画質モードと高速モードを比較して説明するための図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態におけるベース温度に対する駆動電圧ＶＨの関係を、高画質モードと高速モードを比較して説明するための図である。
【図１９】ダブルパルス駆動制御を説明するためのタイミングチャートである。
【図２０】メインヒートパルスを固定のまま、プレヒートパルス幅およびインターバルを段階的に変化させた場合のパルス形状を示した図である。
【図２１】ベース温度と吐出量の関係、および検出したベース温度に応じてプレヒートパルス幅を適宜切り替えることにより、記録中の吐出量を所定範囲内に収める制御方法を説明するための図である。
【図２２】本発明の第３の実施形態におけるベース温度に対する駆動電圧ＶＨの関係を、高画質モードと高速モードを比較して説明するための図である。
【図２３】本発明の第３の実施形態におけるベース温度に対するプレヒートパルス幅の関係を、高画質モードと高速モードを比較して説明するための図である。
【符号の説明】
【０１４２】
１１      誤差増幅器
１３      電極
１５      基準電圧回路
１６      Ｄ／Ａコンバータ
２０      インク供給口
２４      基板
２５      ノズル列
２６      電気熱変換素子（ヒータ）
２７      流路
２８      吐出口
２９      被覆樹脂層
Ｅ０００１    キャリッジモータ
Ｅ０００２    ＬＦモータ
Ｅ０００４    エンコーダセンサ
Ｅ０００５    エンコーダスケール
Ｅ０００２    ＬＦモータ
Ｅ００１２    フレキシブルフラットケーブル（ＣＲＦＦＣ）
Ｅ００１３    キャリッジ基板
Ｅ００１４    メイン基板
Ｅ００１５    電源ユニット
Ｅ００１７    ホストＩ／Ｆ
Ｅ００１８    電源キー
Ｅ００１９    リジュームキー
Ｅ００２０    ＬＥＤ
Ｅ０１００    デバイスＩ／Ｆ
Ｅ０１０４    センサ信号
Ｅ０１０６    フロントパネル
Ｅ０１０７    パネル信号
Ｅ０１００    デバイスＩ／Ｆ
Ｅ０１０１    ヘッドコネクタ
Ｅ３０００    マルチセンサ
Ｅ３００１    ヘッド駆動電圧変調回路
Ｅ３００４    フラットパスキー
Ｅ３００５    ＡＰモータ
Ｅ３００６    ＰＲモータ
【図１】
2007276360.tif 000003
【図２】
2007276360.tif 000004
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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