(57)【要約】【課題】  電気熱変換体の熱の伝導性を考慮して駆動条件を選定することにより、インクの吐出量を安定化させて高品位な画像を記録することができる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。【解決手段】  ヒーターからインクへの熱の伝導性をヒーターランクとしてランク付けし、そのヒーターランクに応じて、ヒーターに印加する駆動パルスの電圧ＶＨを変更する。【選択図】  図２２
2007069575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気熱変換素子に駆動パルスを与えたときに発生する熱エネルギーを利用してインクを吐出可能な記録ヘッドを用い、前記記録ヘッドから吐出されるインクを記録媒体に付与することによって画像を記録するインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドの温度に関する情報を取得する取得手段と、
前記情報に応じて、前記駆動パルスの電圧とパルス幅を制御する駆動制御手段と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記取得手段は、前記電気熱変換体からインクへの熱の伝導性に関する情報を取得し、
前記電気熱変換体の熱の伝導性は、当該電気熱変換体からインクに伝わる単位時間当たりの熱量によって判定し、
前記駆動制御手段は、前記熱量が小さいほど前記駆動パルスの電圧を大きく、かつ前記熱量が大きいほど前記駆動パルスの電圧を小さくする
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】
前記駆動制御手段は、前記記録ヘッドの温度が所定温度を超えるまでは、前記駆動パルスとしてプレヒートパルスとメインヒートパルスを用いるダブルパルス駆動制御を行い、前記記録ヘッドの温度が前記所定温度を超えてからは、前記駆動パルスとしてシングルパルスを用いるシングルパルス駆動制御を行うもので、
前記シングルパルス駆動制御は、前記記録ヘッドの温度が高いほど前記駆動パルスの電圧を高くすると共にパルス幅を小さくし、前記記録ヘッドの温度が低いほど前記駆動パルスの電圧を低くすると共にパルス幅を大きくする制御を行う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４】
前記駆動制御手段は、前記電気熱変換体に与える駆動エネルギーを一定に保つように、前記駆動パルスの電圧に応じてパルス幅を制御することを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記駆動制御手段は、前記記録ヘッドの温度が高いほど前記駆動パルスの電圧を高くすると共にパルス幅を小さくし、前記記録ヘッドの温度が低いほど前記駆動パルスの電圧を低くすると共にパルス幅を大きくすることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記駆動制御手段は、前記記録ヘッドの温度が所定温度を超えるまでは、前記駆動パルスとしてプレヒートパルスとメインヒートパルスを用いるダブルパルス駆動制御を行い、前記記録ヘッドの温度が前記所定温度を超えてからは、前記駆動パルスとしてシングルパルスを用いるシングルパルス駆動制御を行うことを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記駆動制御手段は、前記ダブルパルス駆動制御を行うときには、前記熱の伝導性と前記記録ヘッドの温度に応じて前記プレヒートパルスと前記メインヒートパルスのパルス幅を制御し、前記シングルパルス駆動制御を行うときには、前記熱の伝導性と前記記録ヘッドの温度に応じて前記シングルパルスの電圧を制御することを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記ダブルパルス駆動制御から前記シングルパルス駆動制御に切り換るときの前記所定温度は、前記熱の伝導性がよいほど高いことを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記記録ヘッドから小さなインク滴を吐出させるときには前記駆動パルスの電圧を高くすると共にパルス幅を小さくし、前記記録ヘッドから大きなインク滴を吐出させるときには前記駆動パルスの電圧を低くすると共にパルス幅を大きくすることを特徴とする請求項４から７のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
前記インクジェット記録装置は、所定の電圧を入力して、前記基準電圧に関する情報に基づいて、前記駆動パルスの電圧を制御する電圧制御回路を備え、前記電圧制御回路は、前記基準電圧に関する情報を設定可能な設定手段を有し、
前記駆動制御手段は、前記取得手段が取得する温度に関する情報に基づき、前記基準電圧に関する情報を前記設定手段に設定することを特徴とする請求項１または３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１１】
前記電圧制御回路はＤＣ／ＤＣコンバータであり、前記設定手段はＤ／Ａコンバーターであり、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記Ｄ／Ａコンバーターから出力された電圧を分圧した第１の電圧と前記駆動パルスの電圧を分圧した第２の電圧に基づき、前記駆動パルスの電圧を制御することを特徴とする請求項９に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１２】
前記電圧制御回路はＤＣ／ＤＣコンバータであり、前記設定手段はＤ／Ａコンバーターであり、前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記Ｄ／Ａコンバーターから出力された電圧に対応する第１の電流と前記駆動パルスの電圧に対応する第２の電流との和が一定であり、前記第１の電流と前記第２の電流の和に対応する第３の電圧と所定の分圧した第４の電圧に基づき、前記駆動パルスの電圧を制御することを特徴とする請求項９に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１３】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは放電回路を備え、前記駆動パルスの電圧を調整させる場合に、放電回路を動作させることを特徴とする請求項１１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１４】
電気熱変換素子に駆動パルスを与えたときに発生する熱エネルギーを利用してインクを吐出可能な記録ヘッドを用い、前記記録ヘッドから吐出されるインクを記録媒体に付与することによって画像を記録するインクジェット記録方法であって、
所定のタイミングで、前記記録ヘッドの温度に関する情報を取得する取得工程と、
前記情報に応じて、前記駆動パルスの電圧とパルス幅を制御する工程とを備える
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ものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、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、記録媒体上に画像を記録するインクジェット記録方式が知られており、記録の高速化、高密度記録、カラー画像の記録が容易であるという利点を有している。
【０００３】
インクジェット記録ヘッドとしては、電気熱変換体（ヒーター）の発熱を利用してインク吐出口からインクを吐出させる方式のものがある。この方式の記録ヘッドは、ヒーターに電圧を印加して発熱させ、その熱エネルギーによってインク流路内のインクを発泡させ、そのときの発泡エネルギーを利用してインク吐出口からインクを吐出させる。
【０００４】
このような記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置では、その記録装置の機内温度、および記録ヘッドの温度により、液体であるインクの粘性や発泡時の体積に変化が生じて、インクの吐出量が変化するおそれがある。例えば、記録ヘッドの温度が低い時には、インクの吐出量が少なくなって記録画像の濃度が薄くなり、逆に、記録ヘッドの温度が高い時には、インクの吐出量が多くなって記録画像の濃度が濃くなるおそれがある。また、複数の記録ヘッドを用いて画像を記録する場合には、それぞれの記録ヘッドの温度の差によって記録画像の濃度が部分的に変化するおそれもある。
【０００５】
また、インクの吐出量は、ヒーターの抵抗値のばらつきなどに起因する熱の伝導性のばらつき（以下、「ヒーターランク」ともいう）の影響も受ける。記録ヘッドの製造上、ヒーターを構成する電気熱変換素子の抵抗値に若干のばらつきが生じるおそれがあり、その抵抗値のばらつきは、所定量のインクを吐出するために必要なヒーターへの投入エネルギー（吐出閾値エネルギー）に差を生じさせる。そのため、複数のヒーターに同じ駆動電圧を印加してインクを吐出させた場合、それぞれのヒーターに対応する吐出口から吐出されるインク滴の大きさが異なるおそれがある。
【０００６】
インクの吐出量を安定化させるための技術としては、ダブルパルス駆動制御がある。
【０００７】
ダブルパルス駆動制御においては、ヒーターに対して、所定の駆動電圧のパルスを２回に分けて印加する。１回目のパルスはプレヒートパルスであり、インクを吐出させない程度にヒーターを発熱させて、インク流路内のインクの温度を調整する。２回目のパルスはメインヒートパルスであり、インクを吐出させる程度にまでヒーターを発熱させる。プレヒートパルスのパルス幅、メインヒートパルスのパルス幅、および、それらのパルスの間隔（インターバルタイム）を調整することによって、インクの吐出量を安定化させることができる。例えば、記録ヘッドの温度が低くて、インクの吐出量が少なくなってしまう場合には、プレヒートパルスのパルス幅を比較的長く調整する。逆に、記録ヘッドの温度が高くて、インクの吐出量が多くなってしまう場合には、プレヒートパルスのパルス幅を比較的短く調整する。
【０００８】
一方、特許文献１には、記録データに応じて、記録ヘッドの駆動電圧と駆動パルス幅を同時に変更することにより、インクの吐出量を制御する方法が提案されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−１８００１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、連続的な記録動作により記録ヘッド自体が昇温して、記録ヘッドの温度が上昇しつづけた場合、プレヒートパルスの値を短くするだけでは、インクの吐出量の増大を抑えることができなるおそれがある。プレヒートパルスのパルス幅がゼロとなってからは、メインヒートパルスのみを印加するシングルパルス駆動制御となり、このようなシングルパルス駆動制御となってからは、インクの吐出量を少なく制御することは難しい。
【００１１】
また、特許文献１には、記録ヘッドの温度上昇に対応する駆動制御に関する記載がなく、また記録ヘッドのヒーターランクの差によるインクの吐出量ばらつきなどを考慮して、インクの吐出量を安定化させることに関しての記載はない。
【００１２】
本発明の目的は、記録ヘッドの温度を考慮して駆動条件を選定することにより、インクの吐出量を安定化させて高品位な画像を記録することができる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にある。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、電気熱変換体の熱の伝導性を考慮して駆動条件を選定することにより、インクの吐出量を安定化させて高品位な画像を記録することである。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、ダブルパルス駆動方式とシングルパルス駆動方式とを併用して、電気熱変換体の駆動条件を広範囲に渡って細かく設定することができ、インクの吐出量の安定化と共に、多階調の記録をも可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明のインクジェット記録装置は、電気熱変換素子に駆動パルスを与えたときに発生する熱エネルギーを利用してインクを吐出可能な記録ヘッドを用い、前記記録ヘッドから吐出されるインクを記録媒体に付与することによって画像を記録するインクジェット記録装置であって、前記記録ヘッドの温度に関する情報を取得する取得手段と、前記情報に応じて、前記駆動パルスの電圧とパルス幅を制御する駆動制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明のインクジェット記録方法は、電気熱変換素子に駆動パルスを与えたときに発生する熱エネルギーを利用してインクを吐出可能な記録ヘッドを用い、前記記録ヘッドから吐出されるインクを記録媒体に付与することによって画像を記録するインクジェット記録方法であって、所定のタイミングで、前記記録ヘッドの温度に関する情報を取得する取得工程と、前記情報に応じて、前記駆動パルスの電圧とパルス幅を制御する工程とを備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明は、電気熱変換体の駆動パルスの電圧を変更することにより、所望のインク吐出量を安定して得ることができる。すなわち、電気熱変換体が発する熱エネルギーによってインクを発泡させ、その発泡エネルギーを用いてインクを吐出させる場合、その気泡の大きさがインクの吐出量に影響する。その気泡の大きさは、電気熱変換素子の駆動パルスの電圧とパルス幅とにより決定され、それらの両者を制御することによって、インクの吐出量を制御することができる。
【００１８】
例えば、駆動パルスの電圧を高くしてパルス幅を小さくした場合と、駆動パルスの電圧を低くしてパルス幅を大きくした場合と、を比較する。前者の場合は、電気熱変換体からインクに熱が伝わる時間が短くなるため、後者の場合よりもインクの吐出量が少なくなる。これは、前者の方が、高い温度に加熱されて発泡に寄与するインク層（高温層）の厚みが薄くなるためである。したがって、インクの吐出量を少なくする場合には、電圧が高くパルス幅が小さい駆動パルスを与え、また吐出量を大きくする場合には、電圧が低くパルス幅が大きな駆動パルスを与えることが有効である。
【００１９】
本発明者は、電気熱変換体上に形成される気泡の大きさを実際に測定した。駆動パルスの電圧を高くしてパルス幅を小さくすることにより、生成される気泡が明らかに小さくなることが確認できた。この測定では、電気熱変換体に対する投入エネルギーを一定とすることを条件として、パルス幅の大小によって電気熱変換体への投入エネルギーが変化しないように、そのパルス幅に応じて電圧を設定した。このように、駆動パルスの電圧と駆動パルス幅とを同時に変更することにより、インクジェット記録ヘッドにおける気泡の発生力（発泡力）を制御することができ、同一の電気熱変換体を用いた場合にインク吐出量を変化させることもできる。
【００２０】
例えば、記録ヘッドの温度が高くなるにつれて駆動パルスの電圧を高めると共にパルス幅を小さくし、一方、記録ヘッドの温度が低くなるにつれて駆動パルスの電圧を低くすると共にパルス幅を大きくすることにより、一定のインク吐出量を得ることができる。
【００２１】
より広い温度範囲においてインク吐出量を常に一定に保つためには、インク吐出量の制御幅は広くすべきである。そのために、記録ヘッドが比較的低温のときにはダブルパルス駆動方式を用い、記録ヘッドが比較的高温となってからは、シングルパルス駆動方式に切り替えて駆動パルスの電圧とパルス幅とを同時に変更してもよい。また、駆動パルスの電圧とパルス幅とを同時に変更するだけでもインク吐出量の制御幅が十分に足りる場合には、ダブルパルス駆動方式を用いずにシングルパルス駆動方式のみを用いてもよい。
【００２２】
また、電気熱変換体の熱の伝導性は、それに駆動パルスを与えてからインクが発泡するまでの経過時間に応じたヒーターランクとして、ランク付けすることができる。その経過時間が短くて熱の伝導性がよい電気熱変換体は、つまりインクの吐出に要する吐出エネルギーの閾値が小さい電気熱変換体は、ヒーターランクが小さい。逆に、その経過時間が長くて熱の伝導性が悪い電気熱変換体は、つまりインクの吐出に要する吐出エネルギーの閾値が大きい電気熱変換体は、ヒーターランクが大きい。ヒーターランクが小さいほど駆動パルスの電圧を低くすると共にパルス幅を大きくし、ヒーターランクが大きいほど駆動パルスの電圧を高くすると共にパルス幅を小さくすることにより、常に一定のインク吐出量を得ることが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、温度の変化が生じても、記録ヘッドから吐出されるインクの吐出量を安定化させて高品位な画像を記録することができる。また、インクの吐出量を安定化させる制御範囲を広くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。
【００２５】
１．基本構成
１．１  記録システムの概要
図１は、本発明の一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。これら１０色のインクは、色材として顔料を含む顔料インクである。
【００２６】
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。この画像データもしくはその編集等がなされる前のデータは種々の媒体を介してＰＣに取り込むことができる。本実施形態のホスト装置は、まずデジタルカメラで撮像した例えばＪＰＥＧ形式の画像データをＣＦカードによって取り込むことができる。また、スキャナで読み取った例えばＴＩＦＦ形式の画像データやＣＤ−ＲＯＭに格納される画像データをも取り込むことができる。さらには、インターネットを介してウェブ上のデータを取り込むことができる。これらの取り込まれたデータは、ホスト装置のモニタに表示されてアプリケーションＪ０００１を介した編集、加工等がなされ、例えばｓＲＧＢ規格の画像データＲ、Ｇ、Ｂが作成される。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。
【００２７】
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。
【００２８】
（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。
【００２９】
（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。
【００３０】
（Ｃ）γ処理
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プリンタ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。
【００３１】
（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。
【００３２】
（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。
【００３３】
図２はかかる記録データの構成例を示した図である。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、「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。記録媒体情報には、記録の対象となる記録媒体の種類が記述されており、普通紙、光沢紙、はがき、プリンタブルディスクなどのうち、いずれか１種類の記録媒体が規定されている。記録品位情報には、記録の品位が記述されており、「きれい」、「標準」、「はやい」等のうち、いずれか１種の品位が規定されている。なお、これらの記録制御情報は、ホスト装置Ｊ００１２のモニタおけるＵＩ画面にてユーザが指定した内容に基づいて形成されるものである。また、記録画像データは、前述のハーフトーン処理Ｊ０００５によって生成された画像データが記述さているものとする。以上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から供給された当該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各画素ごとに、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画素内の各エリアごとに「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３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ン処理部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、ハーフトーン処理で出力される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ていることになる。
【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のである。
【００３９】
図３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るという効果がある。
【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４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ものである。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ものとして説明する。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Ｐ０００２（ａ）〜Ｐ０００２（ｄ）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構成となっている。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５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ものである。本実施形態で適用する記録ヘッドＨ１００１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】
ところで、本実施形態で適用するような、多数の小液滴を高周波数で吐出するようなインクジェット記録ヘッドにおいては、記録動作時に記録部近傍に気流が生じることが知られている。そして、この気流が特に記録ヘッドの端部に位置するノズルの吐出方向に影響を与えることが確認されている。よって、本実施形態のマスクパターンにおいては、図５からも判るように、各ノズル群また同一のノズル群の中でも、領域によって記録許容率の分布に偏りを持たせている。図５で示すように、端部のノズルの記録許容率を中央部の記録許容率よりも小さくした構成のマスクパターンを適用することにより、端部のノズルにより吐出されるインク滴の着弾位置ずれによる弊害を目立たなくすることが可能となるのである。
【００４６】
なお、マスクパターンで定められる記録許容率とは、次のような割合である。すなわちそれは、マスクパターンを構成する記録許容エリア（図４のマスクパターンＰ０００２の黒塗りエリア）と非記録許容エリア（図４のマスクパターンＰ０００２の白塗りエリア）の合計数に対する記録許容エリアの数の割合を百分率で表したものである。マスクパターンの記録許容エリアをＭ個、非記録許容エリアをＮ個とすると、そのマスクパターンの記録許容率（％）は、Ｍ÷（Ｍ＋Ｎ）×１００となる。
【００４７】
本実施形態においては、図５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Ｈ１００１が駆動されて２値データに従ってインクが吐出される。
【００４８】
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。
【００４９】
１．２  機構部の構成
本実施形態で適用する記録装置における各機構部の構成を説明する。本実施形態における記録装置本体は、各機構部の役割から、概して、給紙部、用紙搬送部、排紙部、キャリッジ部、フラットパス記録部、およびクリーニング部等に分類することができ、これらは外装部に収納されている。クリーニング部は、記録ヘッドのノズル面をクリーニングするものである。
【００５０】
図６は、本実施形態で適用する記録装置の外観を示す斜視図であり、記録装置の非使用時における前面から見た状態を示している。また、図７〜図９は、記録装置本体の内部機構を説明するための図である。ここで、図７は右上部からの斜視図、図８は左上部からの斜視図、図９は記録装置本体の側断面図である。
【００５１】
以下、これらの図面を適宜参照しながら、各部を順次説明する。
【００５２】
（Ａ）外装部（図６）
外装部は、給紙部、用紙搬送部、排紙部、キャリッジ部、クリーニング部、フラットパス部およびウエット液転写部の回りを覆うように取り付けられている。外装部は主に、下ケースＭ７０８０、上ケースＭ７０４０、アクセスカバーＭ７０３０、コネクタカバーおよびフロントカバーＭ７０１０から構成されている。
【００５３】
下ケースＭ７０８０の下部には、不図示の排紙トレイレールが設けられており、分割された排紙トレイＭ３１６０が収納可能に構成されている。また、フロントカバーＭ７０１０は、非使用時に排紙口を塞ぐ構成になっている。
【００５４】
上ケースＭ７０４０には、アクセスカバーＭ７０３０が取り付けられており、回動可能に構成されている。上ケースの上面の一部は開口部を有しており、この位置で、インクタンクＨ１９００および記録ヘッドＨ１００１（図１３）が交換可能となるように構成されている。なお、本実施形態の記録装置においては、記録ヘッドＨ１００１は、１色のインクを吐出可能な吐出部を複数色分、一体的に構成したユニットの形態である。そして、インクタンクＨ１９００が色毎に独立に着脱可能な記録ヘッドカートリッジＨ１０００として構成されている。上ケースＭ７０４０には、アクセスカバーＭ７０３０の開閉を検知する不図示のドアスイッチレバー、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。また、多段式の給紙トレイＭ２０６０が回動可能に取り付けられており、給紙部が使われない時は、給紙トレイＭ２０６０を収納することにより、給紙部のカバーにもなるように構成されている。
【００５５】
上ケースＭ７０４０と下ケースＭ７０８０は、弾性を持った勘合爪で取り付けられており、その間のコネクタ部分が設けられている部分を、不図示のコネクタカバーが覆っている。
【００５６】
（Ｂ）給紙部（図９）
図９を参照するに、給紙部は次のように構成されている。すなわち、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等がベースＭ２０００に取り付けられることで構成されている。
【００５７】
（Ｃ）用紙搬送部（図７〜図９）
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（以下ＰＥセンサと称す）Ｅ０００７が回動可能に取り付けられている。搬送ローラＭ３０６０は、金属軸の表面にセラミックの微小粒がコーティングされた構成となっており、両軸の金属部分を不図示の軸受けが受ける状態で、シャーシＭ１０１０に取り付けられている。搬送ローラＭ３０６０にはローラテンションバネ（不図示）が設けられており、搬送ローラＭ３０６０を付勢することにより、回転時に適量の負荷を与えて安定した搬送が行えるようになっている。
【００５８】
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。この時、ピンチローラホルダＭ３０００の回転軸は、シャーシＭ１０１０の軸受けに取り付けられ、この位置を中心に回転する。
【００５９】
記録媒体が搬送されてくる入口には、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が設けられている。ＰＥセンサレバーＭ３０２１は、記録媒体の先端および後端の検出をシャーシＭ１０１０に固定されたペーパーエンドセンサ（以下、ＰＥセンサと称す）Ｅ０００７に伝える役割を果たす。プラテンＭ３０４０は、シャーシＭ１０１０に取り付けられ、位置決めされている。ペーパガイドフラッパＭ３０３０は、不図示の軸受け部を中心に回転可能で、シャーシＭ１０１０に当接することで位置決めされる。
【００６０】
搬送ローラＭ３０６０の記録媒体搬送方向における下流側には、記録ヘッドＨ１００１が設けられている。
【００６１】
上記構成における搬送の過程を説明する。用紙搬送部に送られた記録媒体は、ピンチローラーホルダＭ３０００およびペーパガイドフラッパＭ３０３０に案内されて、搬送ローラＭ３０６０とピンチローラＭ３０７０とのローラ対に送られる。この時、ＰＥセンサレバ−Ｍ３０２１が、記録媒体の先端を検知して、これにより記録媒体に対する記録位置が求められている。搬送ローラＭ３０６０とピンチローラＭ３０７０とからなるローラ対は、ＬＦモータＥ０００２の駆動により回転され、この回転により記録媒体がプラテンＭ３０４０上を搬送される。プラテンＭ３０４０には、搬送基準面となるリブが形成されており、このリブにより、記録ヘッドＨ１００１と記録媒体表面との間のギャップが管理されている。また同時に、当該リブが、後述する排紙部と合わせて、記録媒体の波打ちを抑制する役割も果たしている。
【００６２】
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、不図示の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。なお、コードホイールＭ３０６２に形成されたマーキングは、１５０〜３００ｌｐｉ（ライン／インチ；参考値）のピッチで形成されているものとする。
【００６３】
（Ｄ）排紙部（図７〜図９）
排紙部は、第１の排紙ローラＭ３１００および第２の排紙ローラＭ３１１０、複数の拍車Ｍ３１２０およびギア列などから構成されている。
【００６４】
第１の排紙ローラＭ３１００は、金属軸に複数のゴム部を設けて構成されている。第１の排紙ローラＭ３１００の駆動は、搬送ローラＭ３０６０の駆動が、アイドラギアを介して第１の排紙ローラＭ３１００まで伝達されることによって行われている。
【００６５】
第２の排紙ローラＭ３１１０は、樹脂の軸にエラストマの弾性体Ｍ３１１１を複数取り付けた構成になっている。第２の排紙ローラＭ３１１０の駆動は、第１の排紙ローラＭ３１００の駆動が、アイドラギアを介して伝達すること行われる。
【００６６】
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。この取り付けは、コイルバネを棒状に設けた拍車バネによって行われているが、同時に拍車バネのばね力は、拍車Ｍ３１２０を排紙ローラＭ３１００およびＭ３１１０に対し所定圧で当接させている。この構成によって拍車Ｍ３１２０は、２つの排紙ローラＭ３１００およびＭ３１１０に従動して回転可能となっている。拍車Ｍ３１２０のいくつかは、第１の排紙ローラＭ３１００のゴム部、あるいは第２の排紙ローラＭ３１１０の弾性体Ｍ３１１１の位置に設けられており、主に記録媒体の搬送力を生み出す役割を果たしている。また、その他のいくつかは、ゴム部あるいは弾性体Ｍ３１１１が無い位置に設けられ、主に記録時の記録媒体の浮き上がりを抑える役割を果たしている。
【００６７】
また、ギア列は、搬送ローラＭ３０６０の駆動を排紙ローラＭ３１００およびＭ３１１０に伝達する役割を果たしている。
【００６８】
以上の構成によって、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とのニップに挟まれ、搬送されて排紙トレイＭ３１６０に排出される。排紙トレイＭ３１６０は、複数に分割され、後述する下ケースＭ７０８０の下部に収納できる構成になっている。使用時は、引出して使用する。また、排紙トレイＭ３１６０は、先端に向けて高さが上がり、更にその両端は高い位置に保持されるよう設計されており、排出された記録媒体の積載性を向上し、記録面の擦れなどを防止している。
【００６９】
（Ｅ）キャリッジ部（図７〜図９）
キャリッジ部は、記録ヘッドＨ１００１を取り付けるためのキャリッジＭ４０００を有しており、キャリッジＭ４０００は、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に対して直角方向にキャリッジ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。また、ガイドレールＭ１０１１のキャリッジＭ４０００との摺動側には、ステンレス等の薄板からなる摺動シートＭ４０３０が張設され、記録装置の摺動音の低減化を図っている。
【００７０】
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によりタイミングベルトＭ４０４１を介して駆動される。また、タイミングベルトＭ４０４１は、アイドルプーリＭ４０４２によって張設、支持されている。さらに、タイミングベルトＭ４０４１は、キャリッジＭ４０００とゴム等からなるキャリッジダンパを介して結合されており、キャリッジモータＥ０００１等の振動を減衰することで、記録される画像のむら等を低減している。
【００７１】
キャリッジＭ４０００の位置を検出するためのエンコーダスケールＥ０００５（図１０において後述）が、タイミングベルトＭ４０４１と平行に設けられている。エンコーダスケールＥ０００５上には、１５０ｌｐｉ〜３００ｌｐｉのピッチでマーキングが形成されている。そして、当該マーキングを読み取るためのエンコーダセンサＥ０００４（図１０において後述）が、キャリッジＭ４０００に搭載されたキャリッジ基板Ｅ００１３（図１０において後述）に設けられている。キャリッジ基板Ｅ００１３には、記録ヘッドＨ１００１と電気的な接続を行うためのヘッドコンタクトＥ０１０１も設けられている。また、キャリッジＭ４０００には、電気基板Ｅ００１４から記録ヘッドＨ１００１へ、駆動信号を伝えるための不図示のフレキシブルケーブルＥ００１２（図１０において後述）が接続されている。
【００７２】
記録ヘッドＨ１００１をキャリッジＭ４０００に固定するための構成として次の者が設けられている。すなわち、記録ヘッドＨ１００１をキャリッジＭ４０００に押し付けながら位置決めするための不図示の突き当て部と、所定の位置に固定するための不図示の押圧手段が、キャリッジＭ４０００上に設けられている。押圧手段は、ヘッドセットレバーＭ４０１０に搭載され、記録ヘッドＨ１００１をセットする際に、ヘッドセットレバーＭ４０１０を回転支点を中心に回して、記録ヘッドＨ１００１に作用する構成になっている。
【００７３】
さらに、キャリッジＭ４０００には、ＣＤ−Ｒ等の特殊メディアへ記録を行う際や、記録結果や用紙端部等の位置検出用として、反射型の光センサからなる位置検出センサＭ４０９０が取り付けられている。位置検出センサＭ４０９０は、発光素子より発光し、その反射光を受光することで、キャリッジＭ４０００の現在位置を検出することができる。
【００７４】
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て、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、電気基板Ｅ００１４からの信号に従って、記録媒体に対しインクを吐出する。記録ヘッドＨ１００１についての詳細な構成および記録システムは後述する。本実施形態の記録装置においては、記録主走査と副走査とを交互に繰り返すことにより、記録媒体上に画像を形成していく構成となっている。記録主走査においては、記録ヘッドＨ１００１により記録を行いながら、キャリッジＭ４０００が列方向に走査する。副走査においては、搬送ローラＭ３０６０により記録媒体が行方向に搬送される。
【００７５】
１．３  電気回路構成
次に本実施形態における電気的回路の構成を説明する。
【００７６】
図１１は、記録装置Ｊ００１３における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。本実施形態で適用する記録装置では、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等によって構成されている。
【００７７】
ここで、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ものとなっている。
【００７８】
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ーフェースとして機能する。ヘッド駆動電源の制御に供する部分として、記録ヘッドＨ１００１の各色吐出部に対する複数チャネルのヘッド駆動電圧変調回路Ｅ３００１を有する。そして、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から指定された条件に従ってヘッド駆動電源電圧を発生する。また、キャリッジＭ４０００の移動に伴ってエンコーダセンサＥ０００４から出力されるパルス信号に基づいて、エンコーダスケールＥ０００５とエンコーダセンサＥ０００４との位置関係の変化を検出する。更にその出力信号を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へと出力する。
【００７９】
キャリッジ基板Ｅ００１３には、２つの発光素子（ＬＥＤ）Ｅ３０１１および受光素子Ｅ３０１３でなる光学センサＥ３０１０および周囲温度を検出するためのサーミスタＥ３０２０が接続されている（以下、これらのセンサをマルチセンサＥ３０００ともいう）。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。
【００８０】
メイン基板Ｅ００１４は、本実施形態における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り、その基板上にホストインタフェース（ホストＩ／Ｆ）Ｅ００１７を有している。メイン基板Ｅ００１４は、不図示のホストコンピュータからの受信データをもとに記録動作の制御を行う。またメイン基板Ｅ００１４は、各種モータと接続されて各機能の駆動を制御し、その各種モータとしては、キャリッジモータＥ０００１、ＬＦモータＥ０００２、ＡＰモータＥ３００５、ＰＲモータＥ３００６などが含まれる。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はフラットパス記録動作の駆動源である。さらに、ＰＥセンサ、ＣＲリフトセンサ、ＬＦエンコーダセンサ、ＰＧセンサのような、プリンタ各部の動作状態を検出する様々なセンサに対して、制御信号および検出信号の送受信を行うためのセンサ信号Ｅ０１０４に接続される。また、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ーフェースを有している。
【００８１】
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。これは、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を有するほか（図６）、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を有している。
【００８２】
図１２は、メイン基板Ｅ１００４の内部構成を示すブロック図である。
【００８３】
図において、Ｅ１１０２はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）であり、制御バスＥ１０１４を通じてＲＯＭ  Ｅ１００４に接続される。このＡＳＩＣ  Ｅ１１０２は、ＣＰＵを含み、ＲＯＭ  Ｅ１００４に格納されたプログラムに従って、各種制御を行っている。例えば、各種センサに関連するセンサ信号Ｅ０１０４や、マルチセンサＥ３０００に関連するマルチセンサ信号Ｅ４００３の送受信を行う。そのほか、エンコーダ信号Ｅ１０２０、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からの出力の状態を検出している。また、ホストＩ／Ｆ  Ｅ００１７、フロントパネル上のデバイスＩ／Ｆ  Ｅ０１００の接続およびデータ入力状態に応じて、各種論理演算や条件判断等を行い、各構成要素を制御し、インクジェット記録装置の駆動制御を司っている。
【００８４】
Ｅ１１０３はドライバ・リセット回路である。これは、ＡＳＩＣ  Ｅ１１０２からのモータ制御信号Ｅ１１０６に従って、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し、さらには電源電圧の低下を検出して、リセット信号Ｅ１０１５を発生および初期化を行う。
【００８５】
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。
【００８６】
ホストＩ／Ｆ  Ｅ００１７は、Ｅ１１０２からのホストＩ／Ｆ信号Ｅ１０２８を、外部に接続されるホストＩ／ＦケーブルＥ１０２９に伝達し、またこのケーブルＥ１０２９からの信号をＡＳＩＣ  Ｅ１１０２に伝達する。
【００８７】
一方、電源ユニットＥ００１５からは電力が供給される。供給された電力は、メイン基板Ｅ００１４内外の各部へ、必要に応じて電圧変換された上で供給される。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、記録装置本体の低消費電力モード等を制御する。
【００８８】
ＡＳＩＣ  Ｅ１１０２は１チップの演算処理装置内蔵半導体集積回路であり、前述したモータ制御信号Ｅ１１０６、電源制御信号Ｅ１０２４および電源ユニット制御信号Ｅ４０００等を出力する。そして、ホストＩ／Ｆ  Ｅ００１７との信号の授受を行うとともに、パネル信号Ｅ０１０７を通じて、フロントパネル上のデバイスＩ／Ｆ  Ｅ０１００との信号の授受を行う。さらに、センサ信号Ｅ０１０４を通じてＰＥセンサ、ＡＳＦセンサ等各部センサ類により状態を検知する。さらに、マルチセンサ信号Ｅ４００３を通じてマルチセンサＥ３０００を制御するとともに状態を検知する。またパネル信号Ｅ０１０７の状態を検知して、パネル信号Ｅ０１０７の駆動を制御してフロントパネル上のＬＥＤ  Ｅ００２０の点滅を行う。
【００８９】
さらにＡＳＩＣ  Ｅ１１０２は、エンコーダ信号（ＥＮＣ）Ｅ１０２０の状態を検知してタイミング信号を生成し、ヘッド制御信号Ｅ１０２１で記録ヘッドＨ１００１とのインターフェースをとり記録動作を制御する。ここにおいて、エンコーダ信号（ＥＮＣ）Ｅ１０２０はＣＲＦＦＣ  Ｅ００１２を通じて入力されるエンコーダセンサＥ０００４の出力信号である。また、ヘッド制御信号Ｅ１０２１は、フレキシブルフラットケーブルＥ００１２を通じてキャリッジ基板Ｅ００１３に接続される。そして、前述の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に供給されるとともに、記録ヘッドＨ１００１からの各種情報をＡＳＩＣ  Ｅ１１０２に伝達する。このうち吐出部毎のヘッド温度情報については、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、各種制御判断に用いられる。
【００９０】
図中、Ｅ３００７はＤＲＡＭであり、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も使用されている。
【００９１】
１．４  記録ヘッド構成
次に、本実施形態で適用するヘッドカートリッジＨ１０００の構成について説明する。
【００９２】
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。そして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。
【００９３】
図１３は、本実施形態で適用するヘッドカートリッジＨ１０００に対し、インクタンクＨ１９００を装着する様子を示した図である。本例の場合は、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）、第１ブラック（Ｋ１）、第２ブラック（Ｋ２）、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）およびグレー（Ｇｒａｙ）の１０色の顔料インクで画像を形成する。従って、インクタンクＴ０００１も１０色分が独立に用意されている。そして、図に示すように、インクタンク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。なお、インクタンクＨ１９００の着脱は、キャリッジＭ４０００にヘッドカートリッジＨ１０００が搭載された状態で行えるようになっている。
【００９４】
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ー（電気熱変換素子）を備えており、そのヒーターの発熱エネルギーを利用してインクを吐出する。すなわち、ヒーター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発泡させ、その発泡エネルギーを利用してインク吐出口からインクを吐出する。
【００９５】
２．特徴的構成
次に、本発明の特徴的構成の具体例について説明する。
（ヘッド駆動電圧変調回路Ｅ３００１の構成例）
図１４は、キャリッジ基板Ｅ００１３上におけるヘッド駆動電圧変調回路Ｅ３００１の具体的な構成の一例を説明するための回路図である。
【００９６】
ヘッド駆動電圧変調回路Ｅ３００１は、電源ユニットＥ００１５から入力電圧ＶＨｉｎを入力して、後述する記録ヘッドのヒーター（電気熱変換素子）に印加する出力電圧ＶＨを出力する。このヘッド駆動電圧変調回路Ｅ３００１には、出力電圧ＶＨを制御するためのＤＣ／ＤＣコンバータが備えられている。ＤＣ／ＤＣコンバータは、出力電圧ＶＨの分圧値と基準電圧Ｖｒｅｆとを誤差増幅器（Error Amp）１１によって比較し、それらの間の誤差を無くすように出力電圧ＶＨを制御する。誤差増幅器１１の一方の入力端子（反転端子）には基準電圧Ｖｒｅｆが入力され、他方の入力端子（非反転端子）には、抵抗Ｒ１、Ｒ３によって下式のように分圧された出力電圧ＶＨの分圧値ＶＨ１が入力される。
【００９７】
【数１】
2007069575.tif 000003
【００９８】
基準電圧Ｖｒｅｆと分圧値ＶＨ１は誤差増幅器１１によって比較され、それらの差分に対応する誤差増幅器１１の出力がコンパレータ１２に入力される。コンパレータ１２は、基準電圧Ｖｒｅｆと分圧値ＶＨ１の差分に対応したパルス幅の信号をＭＯＳドライバ１３に出力し、その信号に基づいてドライバ１３がスイッチ素子Ｑ１０１を作動させる。Ｌ１０１とＣ１０１は、平滑回路を構成するインダクタンスとリアクタンスである。
【００９９】
このように基準電圧Ｖｒｅｆと分圧値ＶＨ１の差分に応じて、スイッチ素子Ｑ１０１をＰＷＭ制御することにより、出力電圧ＶＨが基準電圧Ｖｒｅｆに対応する一定電圧に維持される。
【０１００】
本例においては、このようなＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧ＶＨを変更するために、誤差増幅器１１に入力する基準電圧ＶｒｅｆをＤ／Ａコンバータ１４によって制御する。Ｄ／Ａコンバータ１４は、基準電圧回路１５によって生成された基準電圧Ｖｃｃを基準とし、後述するデジタル信号（制御信号）Ｃに基づいて目標電圧としての基準電圧Ｖｒｅｆを制御する。この制御信号Ｃは、メイン基板に設けられているＡＳＩＣによりなされる。例えば、制御信号Ｃが８ビットのデジタル信号の場合には、Ｄ／Ａコンバータ１４の出力を２５６段階に調整することができる。この場合、Ｄ／Ａコンバータ１４の入力電圧をＶｃｃ、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１４の出力電圧ＶＡは下式によって表される。
【０１０１】
【数２】
2007069575.tif 000004
【０１０２】
よって出力電圧ＶＨ１は、下記式によって表される。
【０１０３】
【数３】
2007069575.tif 000005
【０１０４】
ここで抵抗Ｒ４，Ｒ５は、出力電圧ＶＡを誤差増幅器１１の同相入力電圧範囲に収めるための分圧抵抗である。
【０１０５】
図１５は、８ビットの制御信号Ｃの選択値と出力電圧ＶＨとの相関図である。本例の場合は、制御信号Ｃの選択値が大きくなると、Ｄ／Ａコンバータ１６の出力電圧ＶＡと誤差増幅器１１の反転端子に印加される基準電圧Ｖｒｅｆが増加する。その結果、出力電圧ＶＨが増大する。
【０１０６】
図１６は、キャリッジ基板Ｅ００１３上におけるヘッド駆動電圧変調回路Ｅ３００１の具体的な構成の他の例を説明するための回路図である。
【０１０７】
本例においては、出力電圧ＶＨを変更するために、出力電圧ＶＨの分圧点にＤ／Ａコンバータ１６によって電流を加算する。Ｄ／Ａコンバータ１６は、基準電圧回路１５によって生成された基準電圧Ｖｃｃを入力し、後述する制御信号（デジタル信号）Ｃに応じた出力電圧ＶＡを出力する。これにより、その出力電圧ＶＡに対応する電流Ｉ２が抵抗Ｒ２を通して抵抗Ｒ１，Ｒ３の分圧点に加算される。例えば、制御信号Ｃが８ビットのデジタル信号の場合には、Ｄ／Ａコンバータ１６の出力を２５６段階に調整することができる。この場合、Ｄ／Ａコンバータ１６の入力電圧をＶｃｃ、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は下式によって表される。
【０１０８】
【数４】
2007069575.tif 000006
【０１０９】
この出力電圧ＶＡに応じた電流Ｉ２が抵抗Ｒ１，Ｒ３の分圧点に加算されることにより、出力電圧ＶＨは以下のように変更される。
【０１１０】
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は下式によって表される。
【０１１１】
【数５】
2007069575.tif 000007
【０１１２】
キルヒホッフの電流則により、
【０１１３】
【数６】
2007069575.tif 000008
2007069575.tif 000009
【０１１４】
となり、出力電圧ＶＨは下式によって表されることになる。
【０１１５】
【数７】
2007069575.tif 000010
【０１１６】
このように、Ｄ／Ａコンバータ１６の出力電圧値ＶＡを制御することよって、出力電圧ＶＨを調整することができる。
【０１１７】
図１７は、８ビットの制御信号Ｃの選択値と出力電圧ＶＨとの相関図である。本例の場合は、制御信号Ｃの選択値が大きくなるに従って、Ｄ／Ａコンバータ１６の出力電圧ＶＡが増大し、抵抗Ｒ２を介した電流Ｉ２が増加する。ここで、電流値の関係はI1+I2=I3であるため、電流Ｉ２が増加すれば、抵抗Ｒ１を介する電流Ｉ１が減少する。そして、電流Ｉ１が減少するため出力電圧ＶＨが減少する。つまり、この回路構成は、抵抗Ｒ２を介した電流Ｉ２が増加すると、電圧ＶＨが減少するフィードバック制御となっている。
【０１１８】
（駆動電圧とインクの吐出量との関係）
図１８は、記録ヘッドのヒーターにパルス状に印加する駆動電圧（ＶＨ）を変化させたときのインクの吐出量（Ｖｄ）の変化を示す。ヒーターに投入する駆動エネルギーは、駆動電圧ＶＨとパルス幅によって調整される。本例の場合、インクの吐出に必要な駆動エネルギーを投入するときには、常にｋ値が１．１５となるように駆動電圧ＶＨを調整した。
【０１１９】
ここで、まずｋ値について説明する。インクジェット記録ヘッドにおいて、インクを吐出させるために必要な駆動エネルギー（吐出エネルギー）には、所定のエネルギー閾値がある。そのエネルギー閾値を駆動エネルギーが超えなければ、インクは発泡せず、インクは吐出しない。ヒーターに与える駆動エネルギーの調整要素としては、駆動電圧とパルス幅がある。所定の駆動エネルギーを投入する場合、駆動電圧とパルス幅は、一方を大きくすると他方が小さくなる関係にある。パルス幅を所定の値に固定して駆動電圧を変化させたときに、インクが吐出されるか否かの電圧の閾値をＶｔｈとする。この閾値Ｖｔｈを基準としてインクジェット記録ヘッドを駆動した場合には、ヒーターの表面性などのばらつきによりインクの吐出が充分に安定しないおそれがある。そこでインクを吐出させるときには、その閾値Ｖｔｈよりは大きな駆動電圧Ｖｏｐを印加することになる。そのため、閾値Ｖｔｈに一定の値を掛けた値の駆動電圧ＶＨを設定することになり、その一定の値をｋ値という。したがって、駆動電圧ＶＨ＝ｋ値×閾値Ｖｔｈとなる。その駆動電圧ＶＨは、パルス幅が所定の固定値のときに、インクを安定的に吐出するためにヒーターに投入される駆動エネルギーの量に対応する。
【０１２０】
駆動エネルギーは駆動電圧とパルス幅との乗算値に対応し、閾値Ｖｔｈは、エネルギー閾値に相当する駆動エネルギーを投入する場合の駆動電圧である。したがって、エネルギー閾値に相当する駆動エネルギーを投入する場合、閾値Ｖｔｈは、パルス幅が大きくなると小さくなり、パルス幅が小さくなると大きくなる。
【０１２１】
具体的にｋ値を求める場合には、まず、インクジェット記録ヘッドに与える駆動パルスのパルス幅を所定の値に固定して、駆動電圧を変化させながら記録媒体に記録を行う。そして、その記録媒体に記録ヘッドから吐出されたインク滴が着弾している否かを観察することにより、駆動電圧の閾値（Ｖｔｈ）を求める。その上で、（インクを安定的に吐出可能な駆動電圧）／（Ｖｔｈ）を算出することにより、ｋ値を求めることができる。このようなｋ値は、インクジェット記録ヘッドの全体に対して、または所定数のヒーター毎に対して求めることができる。
【０１２２】
このようなｋ値は、インクを安定的に吐出させるためにヒーターに投入される駆動エネルギーの量に対応する。ｋ値を一定に保つことは、駆動電圧とパルス幅とを関連的に調整して、駆動エネルギーを一定に保つことになる。
【０１２３】
ｋ値を一定の１．１５に保つようにパルス幅と関連して駆動電圧を高めた場合、図１８のように、インクの吐出量が少なくなることが実験により確認できた。これは、駆動電圧を高めることによりパルス幅が小さくなって、ヒーターの熱がインクに伝わる時間が短くなるからである。つまり、高い温度に過熱されてインクの発泡に寄与するインク層(高温層)の部分の厚みが薄くなり、その分、インクが発泡したときの発泡体積が小さくなってインクの吐出量が少なくなる。
【０１２４】
（ベース温度とインクの吐出量との関係）
図１９は、記録ヘッドを構成するベース部材の温度（ベース温度）とインクの吐出量Ｖｄとの関係を示す。そのベース部材は、ヒーターなどが備えられて、その上にインク流路が形成される部材であり、このベース部材の温度（ベース温度）は記録ヘッド内におけるインクの温度に対応する。このようなベース温度は、記録ヘッド周辺の温度環境の影響を受ける場合と、記録動作を繰り返すことにより生じる記録ヘッドの自己昇温の影響を受ける場合などがある。
【０１２５】
記録ヘッド内のヒーターが発する熱エネルギーは、そのヒーター近傍のインクに熱を伝えながら、インクにおける高温層の部分を広げていく。ヒーターが発する熱エネルギーが同じであっても、記録ヘッド内のインク温度が低い場合には発泡に寄与するインクの高温層の部分が薄くなり、また記録ヘッド内のインク温度が高い場合には、その高温層の部分が厚くなるという現象が生じる。その結果、図１９のように、記録ヘッドのベース温度に応じてインクの吐出量Ｖｄが変化する。この図１８のような現象は、実験により確認できた。
【０１２６】
（ベース温度に基づくヒーターの駆動制御）
本実施形態においては、このような図１８および図１９の現象を利用して、インクの吐出量を一定に保つように制御する。すなわち図２０に示すように、ヒーターに投入する駆動エネルギーが一定であるという条件下において、記録ヘッドのベース温度が上がるにしたがって駆動電圧ＶＨを大きくする。パルス幅は、駆動電圧ＶＨが大きくなるにつれて小さくなる。したがって、ベース温度が高くなるほどヒーターの熱がインクに伝わる時間が短くなり、発泡に寄与するインク層(高温層)の部分の厚みが薄くなって、結果的にインクの吐出量を一定に保つことができる。
【０１２７】
本例においては、記録中に連続的に変化するインクの吐出量を高い精度で安定させるために、記録中にヒーターの駆動条件を変える。具体的には、記録ヘッドが記録媒体上を往復しながら記録走査する際に、記録ヘッドが１走査を終える毎に、記録ヘッドのベース温度をダイオードセンサー等の温度センサーによって読み取る。そのダイオードセンサーは、ヒーターが備わるヒーターボード（ベース部材）上に設置されている。ダイオードセンサー等の温度センサーは、記録ヘッドのヒーターが駆動されている間は、ノイズの影響を受けやすいために正確な温度を読み取ることが難しい場合がある。よって、記録ヘッドが１走査を終える毎にベース温度を読み取り、その読み取ったベース温度に基づいて駆動電圧および駆動パルスを制御する。
【０１２８】
（ヒーターの特性のばらつき（ヒーターランク））
次に、記録ヘッドにおけるヒーターの特性のばらつき（ヒーターランク）について説明する。
【０１２９】
記録ヘッドのヒーターは、特に、それを構成するヒーター膜厚（電気抵抗層）を薄くした場合に、その抵抗値のばらつきが増大し、インクを吐出するために必要なヒーターのエネルギー閾値に差が生じるおそれがある。このように特性がばらついた複数のヒーターに、同じ駆動電圧を印加してインクを吐出させようとした場合には、駆動パルスのパルス幅がヒーターによって異なり、その結果、吐出されるインクの量も異なってしまう。
【０１３０】
記録ヘッドを分割ダブルパルス駆動制御する場合には、プレパルス幅をヒーターランク毎に調整することにより、インクの吐出量のばらつきを抑える制御ができる。
【０１３１】
ダブルパルス駆動制御においては、図２１のように、ヒーターに対して所定の駆動電圧（ＶＨ）のパルスを２回に分けて印加する。１回目のパルスはプレヒートパルスであり、インクを吐出させない程度にヒーターを発熱させて、インク流路内のインクの温度を調整する。２回目のパルスはメインヒートパルスであり、インクを吐出させる程度にまでヒーターを発熱させる。ヒーターランクやベース温度などに応じて、プレヒートパルスのパルス幅Ｐ１、メインヒートパルスのパルス幅Ｐ３、および、それらのパルスの間隔（インターバルタイム）Ｐ２を調整することによって、インクの吐出量を安定化させることができる。例えば、記録ヘッドのベース温度が低くて、インクの吐出量が少なくなってしまう場合には、プレヒートパルスのパルス幅Ｐ１を比較的大きく調整する。逆に、記録ヘッドのベース温度が高くて、インクの吐出量が多くなってしまう場合には、プレヒートパルスのパルス幅Ｐ１を比較的小さく調整する。
【０１３２】
一方、記録ヘッドをシングルパルス駆動制御する場合には、ヒーターの駆動パルスとして、プレヒートパルスは印加せずにメインヒートパルスだけを印加することになる。そのため、シングルパルス駆動制御の場合、ヒーターに投入する駆動エネルギーが一定であるという条件下においては、駆動電圧ＶＨに応じて自ずと駆動パルスのパルス幅が決定されることになり、インクの吐出量を制御することができない。
【０１３３】
ところで図２１のようなダブルパルス駆動制御の場合には、駆動パルスがプレパルス、インターバル、メインパルスを含む構成となっているため、シングルパルス駆動制御の場合と比べると１回のインク吐出に要する時間が長くなる。近年、インクジェット記録装置にはさらなる高速化を望まれており、そのためには、１回のインク吐出に要する時間も可能な限り縮めた方がよい。シングルパルス駆動制御のみによってインクの吐出量を一定に保つことが可能となれば、記録の高速化とインクの吐出量の安定化の双方を同時に達成できることになる。
【０１３４】
（ヒーターの駆動制御）
本例においては、記録ヘッドのベース温度の変化に起因するインク吐出量のばらつきと、ヒーターランク（ヒーターの特性のばらつき）に起因するインク吐出量のばらつきと、を同時に補正するために、図２２のような駆動テーブルを用いる。このような駆動テーブルを用いることにより、ヒーターは、ベース温度とヒーターランクに応じてダブルパルス駆動制御およびシングルパルス駆動制御されることになる。  図２２の駆動テーブルを用いた場合には、まず、記録ヘッドにおけるヒーターのヒーターランクを選択し、次に、その選択したヒーターランクのヒーターに関して、記録ヘッドのベース温度に応じた駆動パルスを決定する。ヒーターランクが最も小さいヒーター（ランクＭｉｎ）は、そのヒーターからインクに伝わる単位時間当たりの熱量つまり熱流束が大きくて、インクの吐出に要する駆動エネルギーの閾値が最も小さいヒーターである。つまり、ランクＭｉｎのヒーターは、駆動パルスが印加されてからインクを吐出させるまでに要する時間が最も短いものである。一方、ヒーターランクが最も大きいヒーター（ランクＭａｘ）は、そのヒーターからインクに伝わる単位時間当たりの熱量つまり熱流束が小さくて、インクの吐出に要する駆動エネルギーの閾値が最も大きいヒーターである。つまり、ランクＭａｘのヒーターは、駆動パルスが印加されてからインクを吐出させるまでに要する時間が最も長いものである。「ランク中心」のヒーターは、ヒーターランクが中程度のヒーターである。
【０１３５】
このようなヒーターランクは、記録ヘッドの単位、所定数（１つを含む）のノズル単位、同種のインクを吐出する複数のノズル単位で設定することができる。複数のノズル単位でヒーターランクを設定する場合、つまり複数のヒーターに共通のヒーターランクを設定する場合には、例えば、それらのヒーターの中で最も低いランク、または最も高いランクをヒーターランクとして設定することができる。前者の場合には、投入エネルギーを小さく抑える上において有効であり、後者の場合には、インクの吐出性能を確保する上において有効である。また、複数のヒータの中の最低ランクと最高ランクの間のランクをヒーターランクとして設定してもよい。
【０１３６】
「ランク中心」のヒーターに関しては、ベース温度がおよそ４０℃になるまでは、ダブルパルス駆動制御によってインクの吐出量を一定に保つことが可能である。ヒーターランクが最も小さいヒーター（ランクＭｉｎ）、つまり駆動電圧が印加されてからインクを発泡させるまでに掛かる時間が最も短いヒーターに関しては、ベース温度が５０℃まではダブルパルス駆動制御をすることができる。また、ヒーターランクが最も大きいヒーター（ランクＭａｘ）、つまり駆動電圧が印加されてからインクを発泡させるまでに掛かる時間が最も長いヒーターに関しては、ベース温度が３０℃まではダブルパルス駆動制御をすることができる。
【０１３７】
このように、ヒーターランクによって、ダブルパルス駆動制御が可能な温度領域が異なることは実験により確認できた。
【０１３８】
図２３は、ヒーターランクとプレパルスの効果との関係を表したグラフである。ヒーターランクは、ヒーターに駆動パルスを印加してからインクを発泡させるまでに掛かる時間に対応し、その時間が０．６０μｓのヒーターはヒーターランクが比較的低く、その時間が０．９０μｓのヒーターはヒーターランクが比較的高い。本例においては、ヒーターランクが異なる４種の記録ヘッドを用意し、それらの記録ヘッドのヒーターをダブルパルス駆動制御して、プレパルス幅Ｐ１（図２１参照）を０μｓ，０．１μｓ．０，２μｓ，０．３μｓに変化させた。この場合、ヒーターランクが小さいヒーターは、ヒーターランクが大きいヒーターよりもインクの吐出量を大きく変化させることが分かった。これは、ヒーターランクが小さいヒーターは、インクに伝える単位時間あたりの熱量、つまりは熱流束が大きいため、同じプレパルスを与えたときに、インクに伝わる熱量が比較的多くて発泡に寄与するインクの高温層の部分を厚くすることができるからである。
【０１３９】
ダブルパルス駆動制御の場合、ヒーターの駆動電圧は比較的低い方がよい。図２３から分かるように、ヒーターランクが大きい方、つまりは熱流束が小さい方が、プレパルスを変化させたときのインク吐出量の変化が小さく、その分、インク吐出量の細かい制御が可能となる。そのため、熱流束が小さくなる低い駆動電圧によってダブルパルス駆動制御を行なうことがよい。
【０１４０】
一方、シングルパルス駆動制御に切り替わった後の駆動電圧については、次のように分析できる。
【０１４１】
まず、記録ヘッドの温度（ベース温度）とパルス幅との関係を次のように仮定する。すなわち、ヘッド温度が３０℃、４０℃、および５０℃のときに、それぞれ０．８０μｓ、０．６０μｓ、および０．４μｓの幅のシングルパルスを印加することによって、インク吐出量が一定の目標量になったと仮定する。このような条件が成り立つときには、ヘッド温度とパルス幅との関係は図２４のように表すことができ、また下記のような関係式が成り立つ。
パルス幅＝（−０．０２）×（ヘッド温度）＋（１．４）
この関係式から、ヘッド温度に応じたパルス幅が決定できる。
【０１４２】
このような方法よりパルス幅を決定してシングルパルス駆動制御をする際には、ヒーターに対する投入エネルギーが一定となるように駆動電圧を設定する。これにより、駆動電圧が一定のダブルパルス駆動制御領域、および駆動電圧を変調するシングルパルス駆動制御領域において、インク吐出量を一定に保つことができる。
【０１４３】
また、決定されたパルス幅よりも大きい幅の駆動パルスでなければインクを発泡さないヒーターランクのヒーターに関しては、駆動電圧を上げて熱流束を大きくすることにより、決定されたパルス幅によってもインクを発泡させるようにする。一方、決定されたパルス幅よりも小さい幅の駆動パルスによってもインクを発泡させるヒーターランクのヒーターに関しては、駆動電圧を下げて熱流束を小さくする。このように駆動電圧を設定することにより、ヒーターランクに拘わらず、いずれのヘッド温度においてもインク吐出量を一定に保つことができる。このような駆動電圧の設定は、例えば、複数のヒーター毎あるいは記録ヘッド毎に行なうことができる。
【０１４４】
図２５は、以上のような駆動パルスに関する一連の処理を説明するためのフローチャートである。
【０１４５】
まずは、１回の記録走査が終了する毎に、ダイオードセンサー等の温度センサーによって記録ヘッドの温度（ベース温度）を取得する（ステップＳ１，Ｓ２）。そして、図２２のようなヘッド温度とヒーターランクとの対応テーブルを参照し（ステップＳ３）、ヒーターランクとヘッド温度に応じたヒーターの駆動条件、つまり駆動パルスのパルス幅および駆動電圧を決定する（ステップＳ４）。そして、その決定したパルス幅および駆動電圧に応じてヒーターの駆動条件を変更する（ステップＳ５）。駆動電圧は、前述した図１４または図１６のような回路構成において、制御信号Ｃに基づいて変更することができる。
【０１４６】
このように、本実施形態においては、記録動作中の記録ヘッドの温度を読み取り、その記録ヘッドの温度とヒーターランクとの組み合わせから最適な駆動電圧およびパルス幅を選択する。そして、その選択した駆動電圧およびパルス幅によってヒーターを駆動制御することにより、インク吐出量の安定化を図ることができる。
（ヒーターの駆動制御の第２の例））
【０１４７】
上述の例では、図２２においては、駆動テーブルはヒーターランクと温度をパラメータとしたテーブルであった。しかしながら、ヒーター値のばらつきが無視できる場合には、駆動テーブルは、１つのランクについての駆動テーブルを設ければよい。この場合には、温度の値により一義的に電圧値とパルス幅の値が決められ、その電圧値とパルス幅の値により記録ヘッドの駆動の制御をおこなう。
【０１４８】
従って、ヒーター値のばらつきが無視できる場合には、図２５におけるステップＳ３の処理はヘッド温度との対応テーブルを参照する処理となる。ステップＳ４では、ヘッド温度に対応したパルス幅、駆動電圧を決定する。
【０１４９】
（ヒーターの駆動制御の第３の例）
図２６は、上述した図１６におけるヘッド駆動電圧変調回路に放電回路を追加したものである。この放電回路は、コンデンサC101に蓄積された電荷の放電を行うもので、スイッチ素子Ｑ102と抵抗Ｒ６で構成される。この放電回路以外は、図１６の回路と構成は同じであるので、この放電回路について説明し、他の回路については説明を省く。
【０１５０】
放電回路は、コントローラーから電圧設定信号Ｃを受信後、メイン基板に設けられているＡＳＩＣから受信したDCHRG信号によってスイッチ素子Q102がオンし、抵抗R6によってコンデンサC101から電流を一定時間流す。この処理によりコンデンサC101の電圧すなわち出力電圧ＶＨは低下する。
【０１５１】
この例においては、メイン基板に設けられているＡＳＩＣから受信した電圧設定信号ＣによりコンデンサC101に加える電力量は、放電回路による放電される電力より大きい。従って、電圧設定信号Ｃが設定するタイミングで必ず放電回路の放電処理が行われ、出力電圧ＶＨのアップ/ダウンの制御を行う。このように、出力電圧ＶＨの電圧レベルの調整は、ヘッド駆動電圧変調回路におけるフィードバック制御と放電処理との組み合わせで行われる。
【０１５２】
なお、スイッチ素子Ｑ１０２のオン時間tonは、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力コンデンサの容量値Ｃ１０１、抵抗Ｒ６、ＶＨの電圧値をＶＨaからＶＨbへ低下させる場合下記式で表せる。
【０１５３】
【数８】
2007069575.tif 000011
【０１５４】
なお、出力電圧ＶＨのレベル調整の方法は、上述した方法のほかに、出力電圧ＶＨを低下させる場合だけ、電圧設定信号Ｃが設定するタイミングで放電回路を動作させる制御構成でも構わない。
【０１５５】
（ヒーターの駆動制御の他の例）
上述した例においては、駆動電圧が一定のダブルパルス駆動制御と、駆動電圧を調整するシングルパルス駆動制御と、組み合わせた制御について説明した。しかし、駆動電圧を大きく変調できる構成を採ることが可能な場合、もしくは現在の駆動電圧の変調幅でも広い温度領域においてインク吐出量を一定に保つことが可能な場合もある。このような場合には、シングルパルス駆動制御のみによって、つまりプレパルスを用いないシングルパルスのみによってインク吐出量を制御することもできる。このように、シングルパルス駆動制御のみによってインクの吐出量を制御した場合には、前述したように、記録の高速化とインクの吐出量の安定化の双方を同時に達成できることになる。
【０１５６】
また上述した例においては、記録ヘッドが１走査を行う度に記録ヘッドの温度を読み取り、その温度に応じて駆動条件を変更する。しかし、インクを吐出する毎に、逐一、記録ヘッドの温度を読み取り、それに応じて駆動条件を変更することによりインク吐出量をより高精度に制御することも可能である。あるいは、ｎ回（ｎ＝２、３、４）の記録走査が終了する毎に記録ヘッドの温度を読み取り、それに応じて駆動条件を変更する制御でもかなわない。このような制御は、例えば、記録中の記録ヘッドの温度をノイズなどに影響されることなく正確に読み取り可能な温度センサを用い、かつ駆動電圧をμｓオーダーで変圧可能なＤＣ−ＤＣコンバータを用いることにより実現できる。
【０１５７】
（他の実施形態）
本発明は、駆動パルスの電圧を高くすると共にパルス幅を小さくすることにより、小さなインク滴を吐出させることができ、逆に、駆動パルスの電圧を低くすると共にパルス幅を大きくすることにより、大きなインク滴を吐出させることができる。
【０１５８】
また本発明は、記録ヘッドの製造工程時における吐出口面積（ノズルの開口面積）のばらつきに起因して、インクの吐出量がばらつくおそれがある場合に、その吐出量を適切に補正することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１５９】
【図１】本発明の一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】図１の記録システムにおいて、ホスト装置のプリンタドライバが記録装置に渡す記録データの構成例を示す説明図である。
【図３】実施形態で用いられる記録装置がドット配列パターン化処理で変換する入力レベルに対する出力パターンを示した図である。
【図４】実施形態で用いられる記録装置が実行するマルチパス記録方法を説明するための模式図である。
【図５】実施形態で用いられる記録装置が実行するマルチパス記録方法に適用されるマスクパターンの一例を示す説明図である。
【図６】実施形態で用いられる記録装置の斜視図であり、非使用時における前面から見た状態を示している。
【図７】実施形態で用いられる記録装置の斜視図であり、使用時における前面から見た状態を示している。
【図８】実施形態で用いられる記録装置本体の内部機構を説明するための図であり、右上部からの斜視図である。
【図９】実施形態で用いられる記録装置本体の内部機構を説明するための図であり、左上部からの斜視図である。
【図１０】実施形態で用いられる記録装置本体の内部機構を説明するための側断面図である。
【図１１】本発明の実施形態における電気的回路の全体構成を概略的に示すブロック図である。
【図１２】図１１におけるメイン基板の内部構成例を示すブロック図である。
【図１３】実施形態で適用したヘッドカートリッジにインクタンクを装着する状態示した斜視図である。
【図１４】図１１におけるヘッド駆動電圧変調回路に備わるＤＣ/ＤＣコンバータの一例を説明するための回路図である。
【図１５】図１４のＤＣ/ＤＣコンバータの出力電圧の説明図である。
【図１６】図１１におけるヘッド駆動電圧変調回路に備わるＤＣ/ＤＣコンバータの他の例を説明するための回路図である。
【図１７】図１６のＤＣ/ＤＣコンバータの出力電圧の説明図である。
【図１８】ヒーターの駆動電圧とインク吐出量との関係の説明図である。
【図１９】駆動電圧を変化させたときのベース温度とインク吐出量との関係の説明図である。
【図２０】本発明の実施形態におけるヒーターの制御例の説明図である。
【図２１】ダブルパルス駆動制御に用いる駆動パルスの説明図である。
【図２２】本発明の実施形態において用いるヒーターランクとヘッド温度との対応テーブルの説明図である。
【図２３】本発明の実施形態においてプレパルス幅を変化させたときのヒーターランクとインク吐出量との関係の説明図である。
【図２４】本発明の実施形態におけるベース温度とパルス幅との関係の説明図である。
【図２５】本発明の実施形態におけるヒーターの駆動条件の設定処理を説明するためのフローチャートである。
【図２６】図１１におけるヘッド駆動電圧変調回路に備わるＤＣ/ＤＣコンバータの他の例を説明するための回路図である。
【符号の説明】
【０１６０】
Ｈ１００１  記録ヘッド
Ｊ００１３  記録装置
Ｍ４０００  キャリッジ
Ｅ００１３  キャリッジ基板
Ｅ００１４  メイン基板
Ｅ３００１  ヘッド駆動電圧変調回路
Ｅ３００２  ヘッド温度検出回路
１１  誤差増幅器
１２  コンパレータ
１３  ＭＯＳドライバ
１４  Ｄ／Ａコンバータ
１５  基準電圧回路
１６  Ｄ／Ａコンバータ
Ｑ１０１  Ｑ１０２  スイッチ素子
ＶＨ    駆動電圧
Ｃ    制御信号
【図１】
2007069575.tif 000012
【図２】
2007069575.tif 000013
【図３】
2007069575.tif 000014
【図４】
2007069575.tif 000015
【図５】
2007069575.tif 000016
【図６】
2007069575.tif 000017
【図７】
2007069575.tif 000018
【図８】
2007069575.tif 000019
【図９】
2007069575.tif 000020
【図１０】
2007069575.tif 000021
【図１１】
2007069575.tif 000022
【図１２】
2007069575.tif 000023
【図１３】
2007069575.tif 000024
【図１４】
2007069575.tif 000025
【図１５】
2007069575.tif 000026
【図１６】
2007069575.tif 000027
【図１７】
2007069575.tif 000028
【図１８】
2007069575.tif 000029
【図１９】
2007069575.tif 000030
【図２０】
2007069575.tif 000031
【図２１】
2007069575.tif 000032
【図２２】
2007069575.tif 000033
【図２３】
2007069575.tif 000034
【図２４】
2007069575.tif 000035
【図２５】
2007069575.tif 000036
【図２６】
2007069575.tif 000037