(57)【要約】【課題】専用のセンサなどを用いずに、ヒータからの熱エネルギーによりインクを吐出して記録を行う記録ヘッドの保温制御を実現することである。【解決手段】記録ヘッドはインクを吐出するための熱エネルギーを発生するヒータを備えた複数のノズルと、前記複数のノズルを互いに近接する複数のノズルで構成される複数のエリアに分割し、該分割されたエリアごとにサブヒータとを設けた構成とする。そのような記録ヘッドを用いた記録において、入力画像データに基づいて、前記エリアごとにインクを吐出することで形成されるドット数をカウントする。そして、カウントされたエリアごとのドット数に基づいて、前記エリアごとのヒータに供給される電力量を算出する。さらに、前記算出された前記エリアごとの電力量を互いに比較し、その結果に基づいて、前記エリアおのおのに供給される電力量が予め定められた範囲内となるように前記エリアおのおののサブヒータに供給する電力量を制御する。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に記録を行う記録装置であって、
インクを吐出するための熱エネルギーを発生するヒータを備えた複数のノズルと、前記複数のノズルを互いに近接する複数のノズルで構成される複数のエリアに分割し、該分割されたエリアごとにサブヒータとを設けた記録ヘッドと、
画像データを入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された画像データに基づいて、前記エリアごとにインクを吐出することで形成されるドット数をカウントするカウント手段と、
前記カウント手段によりカウントされた前記エリアごとのドット数に基づいて、前記エリアごとのヒータに供給される電力量を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記エリアごとの電力量を互いに比較し、該比較の結果に基づいて、前記エリアおのおのに供給される電力量が予め定められた範囲内となるように前記エリアおのおののサブヒータに供給する電力量を制御する制御手段とを有することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記算出手段により算出された前記エリアごとの電力量を互いに比較し、最大供給電力量を取得する取得手段と、
前記算出手段により算出される前記エリアおのおのの電力量に関し、前記取得手段により取得された最大供給電力量との差分を求め、該差分に基づいて、前記エリアおのおのに供給される電力量が同じになるように前記エリアおのおののサブヒータに供給する電力量を決定する決定手段とを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】
前記エリアおのおのへの供給電力量の下限値を設定する設定手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記算出手段により算出された前記エリアごとの電力量と前記設定手段により設定された下限値とを比較し、前記電力量が前記下限値以下となるエリアに関して、該エリアの前記電力量と前記下限値との差分を求め、該差分に基づいて、当該エリアおのおのに供給される電力量が前記下限値を超えるように当該エリアおのおののサブヒータに供給する電力量を決定する決定手段とを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４】
前記記録ヘッドの周辺温度を取得するセンサをさらに有し、
前記制御手段は、前記センサにより取得された周辺温度が一定温度以上である場合に、前記サブヒータへ電力の供給を行わないように制御することを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
【請求項５】
前記ヒータと前記サブヒータの特性についての情報を前記エリアごとに格納する格納手段をさらに有し、
前記算出手段は、前記格納手段に格納された前記ヒータの特性についての情報に基づいて、前記エリアごとのヒータに供給される電力量を補正して算出し、
前記制御手段は、前記格納手段に格納された前記サブヒータの特性についての情報に基づいて、前記エリアおのおののサブヒータに供給する電力量を補正して制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項６】
前記算出手段は、前記エリアおのおのに隣接するエリアで発生する熱の影響を加味して前記エリアごとのヒータに供給される電力量を算出することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項７】
前記インクを吐出するための熱エネルギーを発生する前記ヒータは、小さいサイズのインク液滴を吐出するための第１のヒータと、大きいサイズのインク液滴を吐出するための第２のヒータとを含み、
前記算出手段は、前記エリアごとの前記第１のヒータに供給される電力量と前記第２のヒータに供給される電力量とを算出することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項８】
前記記録ヘッドは前記記録媒体の幅をカバーする記録幅を有するフルライン記録ヘッドであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項９】
複数のインクを吐出してカラー画像を記録するために、前記複数のインクの数に相当する数の前記フルライン記録ヘッドを、前記記録媒体の搬送方向に配列して備えることを特徴とする請求項８に記載の記録装置。
【請求項１０】
前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段による前記記録媒体の搬送方向に関する位置を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された位置情報に基づいて、前記フルライン記録ヘッドによる記録のための記録タイミング信号を生成する生成手段とをさらに有し
前記制御手段は、前記生成手段により生成された記録タイミング信号の周期を最大のデューティとして前記サブヒータに供給する電力量を規定することを特徴とする請求項８又は９に記載の記録装置。
【請求項１１】
インクを吐出するための熱エネルギーを発生するヒータを備えた複数のノズルと、前記複数のノズルを互いに近接する複数のノズルで構成される複数のエリアに分割し、該分割されたエリアごとにサブヒータとを設けた記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置における記録ヘッドの保温制御方法であって、
画像データを入力する入力工程と、
前記入力工程において入力された画像データに基づいて、前記エリアごとにインクを吐出することで形成されるドット数をカウントするカウント工程と、
前記カウント工程においてカウントされた前記エリアごとのドット数に基づいて、前記エリアごとのヒータに供給される電力量を算出する算出工程と、
前記算出工程において算出された前記エリアごとの電力量を互いに比較し、該比較の結果に基づいて、前記エリアおのおのに供給される電力量が予め定められた範囲内となるように前記エリアおのおののサブヒータに供給する電力量を制御する制御工程とを有することを特徴とする記録ヘッドの保温制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録装置及び記録ヘッドの保温制御方法に関し、特に、ヒータにより発生する熱エネルギーを用いてインクを吐出し記録媒体に画像を記録する記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンタ、複写機、ファクシミリ等に用いられている記録装置に対する性能はますます高まってきており、高速記録、フルカラー記録のみに留まらず銀塩写真並みの高精細な画像記録が求められている。このような要求に対いて、インクジェット記録装置（以下、記録装置）は微小なインク滴を高周波で吐出することが可能なため、高速記録、高画質記録といった点で他の記録方法を採用した記録装置に比べて優れている。また、インクジェット記録装置の中でも、特に、ヒータ（電気熱変換体）により発生した気泡を利用して、インクを吐出するサーマルインクジェット記録方法を採用した記録装置は、高密度なノズル形成が可能であり、高精細な画質を記録することができる。
【０００３】
サーマルインクジェット記録方法の特徴としては、ヒータに通電することにより熱エネルギーを発生させ、インク中に気泡を発生させるが、その発生した気泡の成長は近傍のインク温度に大きく影響される。気泡とインクの界面においては、気泡内の気体の状態にある分子がインクへ飛び込む過程と、インクの液体の状態にある分子が気泡中に飛び出す過程とが発生するが、気泡近傍のインクの温度は後者の過程に影響する。このインク温度が高いと、インク中から気泡へと飛び出す分子が多く、気泡は比較的大きく成長する。逆にインク温度が低いと、インク中から気泡へ飛び出す分子は比較的少なく、気泡の大きさはインク温度が高い場合に比べて小さい。この気泡の大きさは、ノズルから押し出されるインクの体積（以下、インク吐出量）に反映される。
【０００４】
従って、記録ヘッドからのインク吐出量はヒータ近傍のインク温度（以下、インク温度）の影響を強く受け、インク温度が高い場合にはインク吐出量は大きく、逆にインク温度が低い場合には、インク吐出量は小さくなる。さらに、記録中はヒータ近傍の温度が記録開始前に比べて上昇するという特徴もある。これは、ヒータが発生する熱エネルギーの全てが気泡発生エネルギーに寄与するわけでなく、熱エネルギーから気泡発生に要したエネルギーを差し引いた余剰分が、熱エネルギーとして周囲のインクや記録ヘッド基板等の部材に蓄えられるためである。
【０００５】
蓄えられた熱エネルギーは、熱伝導や熱輻射によって記録装置外や記録ヘッド外に放出されるが、記録中はヒータから熱エネルギーが供給されるため、熱エネルギーの供給分よりも放出分が小さいとインク温度は上昇を続ける。一方、ヒータから熱エネルギーの供給を受けない非記録中のインク温度は、周囲温度との平衡状態に達するまで下がり続ける。よって、ヒータ駆動回数、即ち、記録データに依存して記録媒体にはインク温度が高温な状態で記録される箇所と室温程度の低温な状態で記録される箇所が存在することになる。このため、高温の箇所と低温の箇所ではインク吐出量が変化し、記録媒体に記録される画像に濃度ムラが発生し、記録品位の悪化を引き起こすことがある。
【０００６】
これまでにも、インク温度によってインク吐出量の変動を抑制するために、記録開始前に記録ヘッドをある温度まで加熱し記録中は記録ヘッドがその温度を保持するように調整することで、インク吐出量の変動を抑制する制御方法が提案されている。例えば、特許文献１は、インク吐出量の変動幅を縮小することの可能な温度（基準温度）を予め定め、記録ヘッド基板をこの基準温度まで加熱して、記録ヘッドの温度を調整することを提案している。また、特許文献２は、記録ヘッド基板を加熱して記録ヘッドの温度を調整する際の基準となる温度（基準温度）を記録モードに従って変更する方法を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２７８２９１号公報
【特許文献２】特開２００４−１６０６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来例に従う記録ヘッドの温度調整は、記録ヘッド基板上に温度センサを設置し、Ａ／Ｄ変換器を介してそのセンサからの温度情報を取得し、目標温度との差分に応じて記録ヘッド上の温度調整用ヒータ（サブヒータ）を駆動して温度調整を行っている。このため、正確で安定した温度調整を実現するには、温度情報の取得からサブヒータ制御までのフィードバックを短時間で終える必要がある。
【０００９】
従って、記録ヘッドの大型化によって温度センサの数とサブヒータ数が増加した場合、全ての温度センサからの温度取得が一順する時間が長くなり、適切な温度調整を行なえないという課題がある。また、Ａ／Ｄ変換器を複数設置して、数多くの温度センサからの入力される温度情報を並列処理することが可能にすると、Ａ／Ｄ変換器の設置のために基板面積が増大したり部品コストが増大するという問題が生じる。
【００１０】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、より簡単な構成で、適切に記録ヘッドの温度調整を行うことが可能な記録装置及び記録ヘッドの保温制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明の記録装置は次のような構成を有する。
【００１２】
即ち、記録媒体に記録を行う記録装置であって、インクを吐出するための熱エネルギーを発生するヒータを備えた複数のノズルと、前記複数のノズルを互いに近接する複数のノズルで構成される複数のエリアに分割し、該分割されたエリアごとにサブヒータとを設けた記録ヘッドと、画像データを入力する入力手段と、前記入力手段により入力された画像データに基づいて、前記エリアごとにインクを吐出することで形成されるドット数をカウントするカウント手段と、前記カウント手段によりカウントされた前記エリアごとのドット数に基づいて、前記エリアごとのヒータに供給される電力量を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記エリアごとの電力量を互いに比較し、該比較の結果に基づいて、前記エリアおのおのに供給される電力量が予め定められた範囲内となるように前記エリアおのおののサブヒータに供給する電力量を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
また本発明を別の側面から見れば、インクを吐出するための熱エネルギーを発生するヒータを備えた複数のノズルと、前記複数のノズルを互いに近接する複数のノズルで構成される複数のエリアに分割し、該分割されたエリアごとにサブヒータとを設けた記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置における記録ヘッドの保温制御方法であって、画像データを入力する入力工程と、前記入力工程において入力された画像データに基づいて、前記エリアごとにインクを吐出することで形成されるドット数をカウントするカウント工程と、前記カウント工程においてカウントされた前記エリアごとのドット数に基づいて、前記エリアごとのヒータに供給される電力量を算出する算出工程と、前記算出工程において算出された前記エリアごとの電力量を互いに比較し、該比較の結果に基づいて、前記エリアおのおのに供給される電力量が予め定められた範囲内となるように前記エリアおのおののサブヒータに供給する電力量を制御する制御工程とを有することを特徴とする記録ヘッドの保温制御方法を備える。
【発明の効果】
【００１４】
従って本発明によれば、記録ヘッドの各エリアに供給される電力量を見積もることにより、専用の温度検出センサなどを用いなくとも、記録ヘッドの保温制御のためにサブヒータに供給する電力量を適切に制御することができるという効果がある。これにより、記録ヘッドの内部は温度むらの生じない状態に保持されることになり、記録ムラの発生しない高品位な記録を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置の構成を説明する図である。
【図２】記録ヘッドの構成を説明する図である。
【図３】図１に示す記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【図４】記録制御部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図５】記録制御部が実行する実施例１に従う保温制御処理を示すフローチャートである。
【図６】１０個のエリアそれぞれで実施例１に従う温度調整制御に必要な情報を示す図である。
【図７】記録タイミング信号とサブヒータ駆動デューティ（ｄｕｔｙ）との関係を示す図である。
【図８】記録制御部が実行する実施例２に従う保温制御処理を示すフローチャートである。
【図９】１０個のエリアそれぞれで実施例２に従う温度調整制御に必要な情報を示す図である。
【図１０】実施例３に従う各エリアのヒータとサブヒータに対する補正係数を示す図である。
【図１１】１０個のエリアそれぞれで実施例４に従う温度調整制御に必要な情報を示す図である。
【図１２】実施例５に従う記録ヘッドの構成と１０個のエリアそれぞれでの温度調整に必要な情報を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について、さらに具体的かつ詳細に説明する。
【００１７】
なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。さらに人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かも問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。
【００１８】
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。
【００１９】
さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきものである。従って、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。
【００２０】
またさらに、「記録素子」とは特にことわらない限りインク吐出口乃至これに連通する液路及びインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括して言うものとする。
【００２１】
＜フルライン記録ヘッドを搭載した記録装置（図１）＞
図１は本発明の代表的な実施例であるフルラインのインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッド）を備えた記録装置１の構造を説明するための図である。
【００２２】
図１（ａ）は記録装置１の内部構造を示す部分破断斜視図である。図１（ａ）に示されるように、記録装置１において、記録用紙１５は、フィーダユニット１７から、記録ヘッド１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋによる印刷位置に供給され、記録装置の筐体１８に具備された搬送ユニット１６によって搬送される。なお、記録ヘッド１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋを含む記録ヘッド全体について、又は、これらの記録ヘッドに共通の構成について言及する場合には参照番号１１を用い、単に記録ヘッド１１として言及する。
【００２３】
記録用紙１５への画像の印刷は、記録用紙１５を搬送しながら、記録用紙１５の基準位置がブラック（Ｋ）インクを吐出する記録ヘッド１１Ｋの下に到達したときに、記録ヘッド１１Ｋからブラックインクを吐出する。同様に、シアン（Ｃ）インクを吐出する記録ヘッド１１Ｃ、マゼンタ（Ｍ）インクを吐出する記録ヘッド１１Ｍ、イエロ（Ｙ）インクを吐出する記録ヘッド１１Ｙの順に、各基準位置に記録用紙１５が到達すると各色のインクを吐出してカラー画像が形成される。こうして画像が印刷された記録用紙１５はスタッカトレイ２０に排出されて堆積される。
【００２４】
記録装置１は、更に搬送ユニット１６、記録ヘッド１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙにインクを供給するための各インク毎に交換可能なインクカートリッジ（不図示）を有している。またさらに、記録ヘッド１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙへのインク供給や回復動作のためのポンプユニット（不図示）、記録装置１全体を制御する制御基板（不図示）等を有している。またフロントドア１９は、インクカートリッジの交換用の開閉扉である。
【００２５】
なお、図１に示す構成は、４つの記録ヘッドを用いてカラー画像を記録する構成例であるが、本発明はこれによって限定されるものではない。例えば、より高品位な画像形成のために５つ以上の記録ヘッドを用い、５つ以上のインクを用いてカラー画像を記録する構成でも良い。
【００２６】
図１（ｂ）は、７つの記録ヘッドを用いて記録用紙１５に記録を行う際の、複数の記録ヘッドの構成と記録媒体との関係を表す図である。
【００２７】
図１（ｂ）には、使用が想定される記録用紙１５の最大幅をカバーする範囲でインクを吐出する複数のノズルから構成されたノズル列が形成された７つのフルライン記録ヘッド１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ、１１Ｌｃ、１１Ｌｍ、１１Ｇｙが示されている。これら７つの記録ヘッドは、記録媒体が搬送方向（副走査方向）に沿って平行に並べられている。一方、７つの記録ヘッドはそれぞれ、Ｋ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ（イエロ）、Ｌｃ（ライトシアン）、Ｌｍ（ライトマゼンダ）、Ｇｙ（グレー）のインクを吐出するための複数のノズルを有している。これらノズルの配列方向（主走査方向）は、記録媒体の搬送方向とは交差する（例えば、直角）の方向となっている。
【００２８】
＜記録ヘッド（図２）＞
図２は記録ヘッドの構成を説明するための図である。なお、図１に示した４つ、又は、７つの記録ヘッドは同じ構成をしており、図２では、そのうちの１つ、記録ヘッド１１Ｋを代表例として記載している。
【００２９】
記録ヘッド１１Ｋには、加熱によってインクに生じる気泡の発生に伴う発泡力を用いてインクをノズルから吐出させるヒータ（電気熱変換体）２０３が設けられている。また、ヒータ２０３と同一基板上にヒータ２０３とは別の加熱手段として保温ヒータ（サブヒータ）２０４が設けられている。これらヒータ２０３と保温ヒータ２０４が設置された記録ヘッド１１Ｋは、きめの細かい記録ヘッドの温度調整制御を実行するために、互いに近接する複数のヒータ２０３と１個以上の保温ヒータ２０４をからなる１０個のエリア２０２Ａ〜２０２Ｊに分割される。
【００３０】
なお、記録ヘッド１１Ｋを細分化するエリア数は上述した例に限定されるものではない。また、エリア２０２Ａ〜２０２Ｊそれぞれに含まれるヒータ２０３の数とサブヒータ２０４の数も、上述した例に限定されるものではない。
【００３１】
図１〜図２を用いて説明した記録ヘッドは、記録媒体の幅をカバーする記録幅を有するフルライン記録ヘッドとしたが、本発明はこれによって限定させるものではない。例えば、記録ヘッドを搭載したキャリッジを記録媒体に対して往復移動しながら記録を行う記録装置にも適用可能である。
【００３２】
＜制御構成（図３）＞
図３は図１に示す記録装置の制御構成を示すブロック図である。なお、記録ヘッドの温度調整制御については、後に詳しく説明する。
【００３３】
記録装置の制御部を構成するＡＳＩＣ３１１に備えられた受信バッファ３０４は、ホストＰＣ（以下、ホスト）３０１から受信インタフェース（Ｉ／Ｆ）３０２を介して印刷に用いる画像データを受信する。画像処理部３０５は、受信バッファ３０４から画像データを読出して、量子化処理を行い、量子化された画像データを記録バッファ３０６に格納する。
【００３４】
記録制御部３０９は副走査方向に関する位置を検出するエンコーダ３０７から位置情報を入力し、記録タイミング生成部３０８によって生成された記録タイミング信号に基づいて、インク吐出又は非吐出を示す記録データを生成し、記録ヘッド１１に送信する。記録ヘッド１１は、受信した記録データに基づいてノズルかのインク吐出を行い、記録媒体に画像を記録する。
【００３５】
尚、受信バッファ３０４と記録バッファ３０６は、ＤＲＡＭやＳＲＡＭ等の汎用メモリ３０３から構成される。しかしながら、汎用メモリ３０３は必ずしもＤＲＡＭやＳＲＡＭである必要はなく、ＲＡＭの定義の範疇に属するメモリであれば、ＦｅＲＡＭ、ＭＲＡＭ等のメモリであっても構わない。
【００３６】
また、ＣＰＵ３１０はＡＳＩＣ３１１のシステム全体を制御するために用いられ、一般的に各制御部やメモリと接続されているが、説明を簡単にするため、ここでは接続構成は省略している。
【００３７】
次に、以上の構成の記録装置を用いて記録ヘッド１１の温度調整制御の実施例について説明する。
【実施例１】
【００３８】
ここでは記録ヘッド１１内の温度を均一に維持するよう保温制御するための記録制御部３０９の制御構成と保温制御処理について図４〜図７を参照して説明する。
【００３９】
図４は記録制御部３０９の詳細な構成を示すブロック図である。また、図５は記録制御部３０９が実行する保温制御処理を示すフローチャートである。
【００４０】
まず、ステップＳ５００において、記録装置１への電源投入などを契機として記録制御部３０９が初期設定された後、ステップＳ５０１では、量子化された画像データを記録バッファ３０６から読出す。ステップＳ５０２では、記録画像生成部４０１が記録タイミング生成部３０８で生成された記録タイミング信号に基づいて読出した画像データを各ノズルに割当てるためのデータ処理（インデックス展開）を実行し、記録ヘッドに出力する記録データを生成する。生成された記録データは、ヘッド駆動制御部４０２に転送され、ヘッド駆動制御部４０２がその記録データに基づいて記録ヘッド１１のヒータ２０３を駆動することで記録媒体上に画像を記録する。
【００４１】
なお、記録タイミング信号は１秒毎に入力されるとする。その際に記録ヘッド１１の温度調整制御は、ステップＳ５０３以降で実行する。
【００４２】
即ち、ステップＳ５０３で、ドットカウント算出部４０３は、記録画像生成部４０１から同じく記録データを受信し、その記録データに基づいて、上述したエリア２０２Ａ〜２０２Ｊ毎に記録を行うドットカウント数を算出する。そして、そのカウント結果を供給電力量算出部４０４へ転送する。
【００４３】
図６は１０個のエリアそれぞれでの温度調整に必要な情報を示す図である。
【００４４】
図６の第１行には、エリア単位のドットカウント数を例示している。
【００４５】
ステップＳ５０４で、供給電力量算出部４０４は、転送されたエリア毎のドットカウント数からエリア２０２Ａ〜２０２Ｊそれぞれへの供給電力量を算出する。その供給電力量は、１ドット当りの記録に必要な供給電力から算出したドットカウント数分の合計供給電力と記録タイミング信号が入力される周期とに基づいて算出する。即ち、ヒータ２０３による１ノズルからの１回のインク吐出に必要な供給電力をＣＰＵ３１０より予め設定し、エリア２０２Ａ〜２０２Ｊのドット数からエリア単位の供給電力を算出する。そして、算出した電力を記録タイミング信号の入力周期である時間で積分することで電力量を算出する。
【００４６】
例えば、１ドット当りの記録に必要な供給電力を０.０５Ｗとした場合、エリア２０２Ａ〜２０２Ｊそれぞれへの供給電力量は、図６の第２行に示すヒータ供給電力量のように算出することができる。このようにして算出されたエリア２０２Ａ〜２０２Ｊそれぞれの供給電力量は、供給電力量比較部４０５へ転送される。
【００４７】
ステップＳ５０５で、供給電力量比較部４０５は、エリアごとの供給電力量を比較し、記録ヘッド１１の全てのエリア２０２Ａ〜２０２Ｊの中で供給電力量が最大のエリアの値を算出する。例えば、図６の第２行に示すヒータ供給電力量の場合、エリアＣの供給電力量が１Ｗで、１０個のエリアの中で最大となり、最大供給電力量のエリアがＣとなる。そして、求められた最大供給電力量の値とエリア２０２Ａ〜２０２Ｊの供給電力量を比較し、最大供給電力量に対する差分を算出する。その差分は、図６の第３行に最大供給電力量との差分として示されており、その差分値はサブヒータ制御部４０６へ転送される。
【００４８】
ステップ５０６で、サブヒータ制御部４０６は転送された差分値に基づいて、エリア２０２Ａ〜２０２Ｊのどのエリアにも最大供給電力量との差分がなかったかどうかを調べる。ここで、そのような差分がない、即ち、温度の非平衡な状態は存在しないと判断された場合、サブヒータを駆動する必要がないので、処理はそのまま終了する。これに対して、最大供給電力量と差分があるエリアが存在すると判断された場合、即ち、温度の非平衡な状態が存在すると判断された場合、処理はステップＳ５０７に進む。
【００４９】
ステップＳ５０７で、サブヒータ制御部４０６は、次のようにサブヒータ制御信号を生成する。即ち、図６の第３行に示す最大供給電力量との差分に基づいて、エリア２０２Ａ〜２０２Ｊのサブヒータ駆動デューティ（ｄｕｔｙ）を算出する。
【００５０】
図７は記録タイミング信号とサブヒータ駆動デューティ（ｄｕｔｙ）との関係を示す図である。この実施例におけるサブヒータ駆動デューティ（ｄｕｔｙ）は、記録タイミング信号周期におけるサブヒータのＯＮ時間の割合（％）として規定される。
【００５１】
この実施例では、１つのエリアのサブヒータ駆動デューティ（ｄｕｔｙ）が１００％のであれば、インク吐出により形成されるドット数が２０発相当の電力量を供給できるサブヒータを備えているとしている。この場合、ｄｕｔｙが２０％であればドット数が４発相当の電力量、４０％であればドット数が８発相当の電力量、６０％であればドット数が１２発相当の電力量、８０％であればドット数が１６発相当の電力量となる。
【００５２】
従って、図６の第３行に示したエリア２０２Ａ〜２０２Ｊの最大供給電力量との差分に対して必要なサブヒータ駆動デューティ（ｄｕｔｙ）とその供給電力量は、それぞれ、図６の第４行と第５行に示されるように決定される。
【００５３】
最後にステップＳ５０８で、サブヒータ制御部４０６で算出したエリア２０２Ａ〜２０２Ｊのサブヒータ駆動デューティ（ｄｕｔｙ）に応じたサブヒータ制御信号を記録ヘッド１１に送信する。
【００５４】
以上説明したような制御を行うことで、エリア２０２Ａ〜２０２Ｊにおける記録タイミング信号毎の供給電力量が図６の第６行のエリア単位の供給電力量の示すように、すべてのエリアで同じになる。エリア内のヒータとサブヒータを合わせた供給電力量が同じになることで、温度変化も全エリアで同じように変化する。これにより、図６の第７行の温度が示すようにダイオードや温度センサなどの専用の温度検出手段を備えなくても、全エリアの温度を一定の範囲内に制御することが可能になる。
【００５５】
従って以上説明した実施例に従えば、ダイオードや温度センサなどの温度検出手段を備えなくても、記録ヘッドの温度ばらつきを抑えるような制御を行うことができる。
【実施例２】
【００５６】
この実施例ではサブヒータ駆動のための電力消費を抑えつつ、記録ヘッド１１内の温度を一定の範囲内に抑える制御を実行する記録制御部３０９の制御構成と保温制御処理について図４と図８〜図９を参照して説明する。
【００５７】
なお、図４については実施例１で説明したので、その説明は繰り返さない。また、図８に示すフローチャートについても実施例１で説明したのと同じ処理ステップについては同じステップ参照番号を付し、その説明は省略し、ここではこの実施例に特徴的な構成や処理についてのみ説明する。また、図９は１０個のエリアそれぞれでの温度調整に必要な情報を示す図である。
【００５８】
まず、ステップＳ５００’では、記録制御部３０９の初期設定としてエリア２０２Ａ〜２０２Ｊへの供給電力量の下限値を設定する。その後、実施例１と同様にステップＳ５０１〜Ｓ５０４の処理を実行する。これらの処理により、図９の第１行に示すようにエリア２０２Ａ〜２０２Ｊのドットカウント数を算出され、図９の第２行にしめすようにノズルからのインク吐出のためにヒータを駆動するために必要なエリア２０２Ａ〜２０２Ｊへの供給電力量が算出される。
【００５９】
そして、ステップＳ５０５’では、供給電力量比較部４０５はエリアごとの供給電力量とステップＳ５００’で設定した供給電力量の下限値を比較する。ここで、全てのエリアへの供給電力量が設定した下限値を超えると判断された場合、サブヒータを駆動させる必要がないと判断し、処理は終了する。これに対して、エリアのうちの１つでもそのエリアへの供給電力量が設定した下限値以下であると判断された場合、処理はステップＳ５０６’に進む。
【００６０】
ステップＳ５０６’では、各エリアに関して、その供給電力量と供給電力量の下限値との差分を算出する。例えば、ステップＳ５００’において設定した供給電力量の下限値が０．５［Ｊ］であるとすると、図９の第２行に示したヒータ供給電力量が得られた場合、エリア２０２Ｆ、２０２Ｈ、２０２Ｉ、２０２Ｊが下限値以下となる。従って、この場合、設定電力量の下限値と、エリア２０２Ｆ、２０２Ｈ、２０２Ｉ、２０２Ｊへの供給電力量とを比較して、その差分を算出する。その結果、図９の第３行に示すような供給電力量の下限値との差分が得られる。この値はサブヒータ制御部４０６へ転送される。
【００６１】
その後、ステップＳ５０７’では、サブヒータ制御部４０６でエリア２０２Ｆ、２０２Ｈ、２０２Ｉ、２０２Ｊのサブヒータ制御信号を生成する。即ち、サブヒータ制御部４０６は、図９の第３行に示した供給電力量の下限値との差分に基づいて、エリア２０２Ｆ、２０２Ｈ、２０２Ｉ、２０２Ｊのサブヒータ駆動デューティ（ｄｕｔｙ）を算出する。このサブヒータ駆動デューティ（ｄｕｔｙ）の定義は、実施例１で図７を参照して説明した通りである。図９の第４行には、エリア２０２Ｆ、２０２Ｈ、２０２Ｉ、２０２Ｊのサブヒータ駆動デューティ（ｄｕｔｙ）が示されている。
【００６２】
最後にステップＳ５０８’では、サブヒータ制御部４０６で算出したエリア２０２Ｆ、２０２Ｈ、２０２Ｉ、２０２Ｊのサブヒータ駆動デューティ（ｄｕｔｙ）に応じたサブヒータ制御信号を記録ヘッド１１へ送信する。
【００６３】
以上説明した制御を実行することにより、記録タイミング信号毎の供給電力量が図９の第６行のエリア単位の供給電力量の示すように、すべてのエリアで供給電力量下限値より大きくなる。このように、エリア内のヒータとサブヒータを合わせた供給電力量が供給電力量の下限値より大きくなることで、記録ヘッドの温度も図９の第７行で示すように、全エリアで一定以上の温度を維持できる。
【００６４】
従って以上説明した実施例に従えば、実施例１と同様に、ダイオードや温度センサなどの温度検出手段を備えなくても、記録ヘッドの温度ばらつきを抑えるような制御を行うことができる。なお、この実施例の場合、実施例１と比較して記録ヘッド内の温度のばらつきが大きいが、一定の温度以上は維持されており、記録ヘッドによる良好な記録には差し支えない。また、この実施例の場合、サブヒータへの供給電力量が少ないので、保温制御のための電力消費を抑えることができるという利点がある。
【００６５】
なお、記録ヘッド１１の周辺温度を取得するセンサを備えて記録ヘッド１１が一定温度以上であると判断した場合に、サブヒータによる温度調整制御を行わないようにしても良い。これにより、更に一層、保温制御のための電力消費を抑えることが可能になる。
【実施例３】
【００６６】
ここでは、インク吐出に用いるヒータや温度調整制御に用いるサブヒータにばらつきがある場合の保温制御について説明する。
【００６７】
図１０は各エリアのヒータとサブヒータに対する補正係数を示す図である。なお、このような補正係数はテーブル形式で記録装置の不揮発性メモリ（不図示）に格納しておく。
【００６８】
ヒータ２０３の性能ばらつきがある場合には、図１０の第１行に示すヒータ供給電力量補正係数のようにエリア２０２Ａ〜２０２Ｊに対して補正係数を設定する。この補正係数が“１”である場合は、補正を行わないことを意味する。
【００６９】
図１０の第１行のヒータ供給電力量補正係数に関し、例えば、エリア２０２Ａは１．１、エリア２０２Ｂは０．９の値をなっている。これは、エリア２０２Ａではヒータの供給電力量が標準より大きくなる特性のため、１．１倍するように補正係数を設定してヒータの供給電力量を算出することを意味する。また、エリア２０２Ｂではヒータの供給電力量が標準より小さくなる特性のため、０．９倍するように補正係数を設定してヒータの供給電力量を算出することを意味する。
【００７０】
また、サブヒータ２０４の性能ばらつきがある場合も、図１０の第２行に示すサブヒータ補正係数のようにエリア２０２Ａ〜２０２Ｊに対して補正係数を設定する。この補正係数が“１”である場合は、補正を行わないことを意味する。
【００７１】
図１０の第２行のサブヒータ補正係数に関し、例えば、エリア２０２Ａは０．９、エリア２０２Ｅは１．２の値となっている。これが、エリア２０２Ａではサブヒータの供給電力量が標準より小さくなる特性のため、０．９倍するように補正係数を設定してサブヒータの供給電力量を算出することを意味する。また、エリア２０２Ｅではサブヒータの供給電力量が標準より大きくなる特性のため、１．２倍するように補正係数を設定してサブヒータの供給電力量を算出することを意味する。
【００７２】
従って以上説明した実施例に従えば、インク吐出に用いるヒータや温度調整制御に用いるサブヒータの特性ばらつきがあることを考慮して記録ヘッドの温度調整制御を行うことができる。
【実施例４】
【００７３】
ここでは、他エリア（隣接エリア、周辺エリア）からの温度の影響を考慮して保温制御を行う例について説明する。なお、ここでも実施例１で説明したように、ヒータによるインク吐出により１ドットを形成するために必要なヒータへの供給電力は０．０５Ｗとする。
【００７４】
図１１は１０個のエリアそれぞれでの温度調整に必要な情報を示す図である。
【００７５】
例えば、図１１（ａ）の第１行に示すエリア単位のドットカウント数のように全てのエリアのドットカウント数が２０ドットであれば、図１１（ａ）の第２行に示すヒータ供給電力量［Ｊ］のように全エリアのヒータ供給電力量は１．０［Ｊ］となる。
【００７６】
また、記録ヘッド１１Ｋは図２で示したようなヒータとサブヒータの配置構成を有するので、１０個のエリア２０２Ａ〜２０２Ｊは図１１（ｂ）に示すような配置関係となる。なお、図１１（ｂ）のエリア２０２Ａ〜２０２Ｊそれぞれには算出されたヒータ供給電力量が示されている。
【００７７】
さて、各エリアが隣接するエリアに供給されたエネルギーの１０％にあたる熱量の影響を受けるとすると、エリア２０２Ａは、隣接するエリア２０２Ｂの１．０［Ｊ］に対して１０％の０．１［Ｊ］の影響を受ける。また、エリア２０２Ｂはエリア２０２Ａと２０２Ｃとに隣接しており、両エリアからの熱の影響を受けるため、０．２［Ｊ］の影響を受けることになる。
【００７８】
同様にして、各エリアの隣接エリアによる影響を受けるエネルギー量を算出すると、図１１（ａ）の第３行に示すようになり、この値が図１１（ｃ）に各エリアごとに示されている。この値に基づいて温度調整制御のための補正されたエネルギー量を算出することができる。このようにして、図１１（ａ）の第４行に示すように、各エリアのヒータ供給電力量に隣接エリアによる影響エネルギー量を加算した合計エネルギー量を算出する。
【００７９】
そして、この値を実施例１〜２で説明した供給電力量比較部４０５へ転送し、隣接エリアの熱の影響を加味したサブヒータ制御を実現する。
【００８０】
従って以上説明した実施例に従えば、隣接又は周辺エリアの熱の影響を考慮した、より正確な温度調整制御を行うことができる。隣接又は周辺エリアの熱の影響を考慮することで、必要以上の電力量の供給を抑制することも可能になる。
【実施例５】
【００８１】
この実施例では、サイズの異なる、即ち、発熱量の異なるヒータ（インク吐出性能が異なる）を用いてインク吐出を行う記録ヘッドにおける温度調整制御について説明する。
【００８２】
図１２はこの実施例に従う記録ヘッドの構成と１０個のエリアそれぞれでの温度調整に必要な情報を示す図である。
【００８３】
図２と比較すると分かるように、図１２（ａ）に示す構成の記録ヘッド１１Ｋでは、小さいサイズのインク液滴（例えば、２ｐｌ）を吐出するためのヒータ２０３’と大きいサイズのインク液滴（例えば、５ｐｌ）を吐出するためのヒータ２０３”とを備える。
【００８４】
このため、ヒータ２０３’を１回駆動してインクを吐出する場合と、ヒータ２０３”を１回駆動してインクを吐出する場合とでは、各エリアにおける供給電力量と温度上昇が異なる。そのため、この実施例では、１０のエリアそれぞれで、小さいインク液滴を吐出するためのヒータ（以下、小ヒータ）２０３’と大きいインク液滴を吐出するためのヒータ（以下、大ヒータ）２０３”によるドットカウント数を分けて算出して供給電力を算出する。
【００８５】
ここでは、大ヒータによるインク吐出により形成される１ドットあたりの供給電力量を０．１Ｗ、小ヒータによるインク吐出により形成される１ドットあたりの供給電力量を０．０５Ｗとする。
【００８６】
この場合、図１２（ｂ）の第１行に示すような大ヒータのドットカウントが各エリアに対して得られると、図１２（ｂ）の第２行に示すようなエリア単位の大ドット供給電力量［Ｊ］が算出される。同様に、図１２（ｂ）の第３行に示すような小ヒータのドットカウントが各エリアに対して得られると、図１２（ｂ）の第４行に示すようなエリア単位の小ドット供給電力量［Ｊ］が算出される。
【００８７】
このようにしてエリア２０２Ａ〜２０２Ｊの各エリアに対して得られた大ドット供給電力量［Ｊ］とエリア単位の小ドット供給電力量［Ｊ］の合計を算出することで、図１２（ｂ）の第５行に示すようなヒータ合計供給電力量［Ｊ］が得られる。
【００８８】
従って以上説明した実施例に従えば、インク吐出性能が異なる複数種類のヒータを備えている記録ヘッドにおいてもエリアごとの供給電力量を算出して正確な温度調整制御を実行することができる。
【００８９】
以上、フルライン記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置に本発明を適用した例について説明した。しかしながら、本発明はキャリッジに記録ヘッドを搭載し、これを往復移動させながらインクを吐出して記録を行うシリアル記録装置にも適用可能であることは勿論である。
【００９０】
また、以上説明した構成の記録装置では、記録媒体に直接、記録ヘッドからインクを吐出して記録を行う構成を採用していた。しかしながら、本発明はこのような構成によって限定されるものではない。例えば、中間転写体と呼ばれる転写ドラムに対し、その周辺部に配置された１つ以上のフルライン記録ヘッドから転写ドラムを回転させながらインクを吐出して画像を形成し、その画像を記録媒体に転写して記録するような構成の装置にも本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１  記録装置、１１、１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ  フルライン記録ヘッド、
１５  記録媒体、２０２Ａ〜２０２Ｊ  エリア、２０３  ヒータ、２０４  サブヒータ、
３０１  ホストＰＣ、３０２  受信Ｉ／Ｆ、３０３  汎用メモリ、
３０４  受信バッファ、３０５  画像処理部、３０６  記録バッファ、
３０７  エンコーダ、３０８  記録タイミング生成部、３０９  記録制御部、
３１０  ＣＰＵ、３１１  ＡＳＩＣ、４０１  記録画像生成部、
４０２  ヘッド駆動制御部、４０３  ドットカウント算出部、
４０４  供給電力量算出部、４０５  供給電力量比較部、４０６  サブヒータ制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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