(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像データに基づいてインクを吐出させるエネルギ量を得るためのメインパルスを供給してインクを吐出する記録ヘッドの駆動を制御するインクジェット記録装置用の記録ヘッド駆動制御装置において、
前記画像データに基づいて所定領域において前記記録ヘッドによって印字を開始してから既に印字した累積印字量を算出する累積印字量算出手段と、
前記画像データに基づいてこれから印字すべき印字量を算出する算出手段と、
前記記録ヘッドの温度を検出する検出手段と、
印字によって前記記録ヘッドの温度が印字不良状態の温度とならないように、既に印字した前記累積印字量と前記検出手段により検出した記録ヘッドの温度とに基づいてインクを吐出させないでインクを加熱するために前記メインパルスの供給前に供給するプレパルスの数を定めると共に、前記印字すべき印字量に基づいて該印字すべき印字量が多い場合には低くなり、かつ該印字すべき印字量が少ない場合には高くなる駆動周波数を定め、定められた数の前記プレパルス及び前記メインパルスを前記駆動周波数に相当する周波数で前記記録ヘッドに供給して記録ヘッドの駆動を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする記録ヘッド駆動制御装置。
【請求項２】
前記印字すべき印字量は、予め定めた印字領域に対する印字の比率を表す印字率であることを特徴とする請求項１記載の記録ヘッド駆動制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記検出手段により検出された前記記録ヘッドの温度が所定の温度以上の場合に、前記記録ヘッドの駆動を休止の状態に制御することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の記録ヘッド駆動制御装置。
【請求項４】
前記累積印字量算出手段は、前記記録ヘッドの位置に基づいて前記累積印字量を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の記録ヘッド駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録ヘッド駆動制御装置、特に、インクを吐出する記録ヘッドの駆動を制御するインクジェット記録装置用の記録ヘッド駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インクジェット記録装置の一つとして、インクを電気熱変換体等の発熱素子により加熱して気泡を発生させ、その気泡が成長する際の圧力によって当該インクを吐出し、記録を行うサーマル型インクジェット記録装置がある。
【０００３】
サーマル型インクジェット記録装置においては、上記したように発熱素子を発熱させてインクを加熱する構成であるため、連続して印字を行うと熱が記録ヘッドに蓄熱されて記録ヘッドの温度が上昇する。一般に、サーマル型インクジェット装置に用いられるインクは温度によってその粘度が変化する。したがって、記録ヘッドの温度変化や環境の温度変化によりインクの粘度が変化し、吐出されるインク滴の量が変化する。この結果、印字された画像に濃度差が生じたり、スキャン毎に濃度ムラが発生する虞がある。さらに、印字率の高い連続印字では、記録ヘッドの過昇温により吐出不能状態となって所謂白抜けが発生する虞があり、印字される画像の品質が低下する。
【０００４】
上記したような不具合を抑制するために、サーミスタ等の温度検知素子を用いて記録ヘッドの温度を検知し、検知した温度に基づいて発熱素子の駆動条件を変化させる等することで記録ヘッドの駆動を制御し、濃度調整を行う技術がある。具体的には、例えば特開平３−１２１８５２号公報や特開平７−１２５２６０号公報には、印字する画像情報から記録ヘッドの温度を予測し、その予測結果から発熱素子を発熱させる際に与えるパルスの形状を定める発明について記載されている。また、特開平３−２８４９５１号公報には、記録ヘッドの温度を検出し、検出した温度に基づいて記録ヘッドを駆動するパルスの波形幅を変化させるよう制御する発明が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のサーマル型インクジェット記録装置では、以下のような不具合がある。すなわち、従来のサーマル型インクジェット記録装置においては、印字始端における記録ヘッドの温度を検出して駆動パルスの条件を設定しているため、印字始端部分では設定された駆動条件によって反射光学濃度（インク吐出量）が一定に保たれる。しかし、図１１に示すように印字が進行するにつれて記録ヘッドの温度が上昇し、これにより反射光学濃度も上昇し、印字始端と印字終端とで記録される画像の濃度に差が生じる、という問題がある。
【０００６】
また、図１１に示すように、往復（双方向）印字を行う場合には往印字の終了後復印字の開始前までに記録ヘッドの温度が低下するところ、温度が低下した状態で記録ヘッドの温度の検出が行われる。したがって、検出された低い温度に基づいてヘッド駆動条件が設定され、印字が行われるため、記録される画像のラインとラインとで反射光学濃度に差が生じ、境界部分の濃度に差が生じる、という問題がある。
【０００７】
さらに、１バンド分の画像データ量の多い画像を印字する場合には、記録ヘッドの温度のみに着目した記録ヘッドの駆動制御では、印字開始前に検出した記録ヘッドの温度が低い場合であっても、印字終端部分に至っては記録ヘッド温度が１００℃を超える場合があり、この場合には吐出不能状態となり、白抜けの発生を招く虞がある、という問題もある。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、記録ヘッドの温度上昇に起因する画像の濃度ムラ、濃度差およびインク吐出不能による白抜けの発生を防止し、記録される画像の品質を向上させることのできる記録ヘッド駆動制御装置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、入力された画像データに基づいてインクを吐出させるエネルギ量を得るためのメインパルスを供給してインクを吐出する記録ヘッドの駆動を制御するインクジェット記録装置用の記録ヘッド駆動制御装置において、前記画像データに基づいて所定領域において前記記録ヘッドによって印字を開始してから既に印字した累積印字量を算出する累積印字量算出手段と、前記画像データに基づいてこれから印字すべき印字量を算出する算出手段と、前記記録ヘッドの温度を検出する検出手段と、印字によって前記記録ヘッドの温度が印字不良状態の温度とならないように、既に印字した前記累積印字量と前記検出手段により検出した記録ヘッドの温度とに基づいてインクを吐出させないでインクを加熱するために前記メインパルスの供給前に供給するプレパルスの数を定めると共に、前記印字すべき印字量に基づいて該印字すべき印字量が多い場合には低くなり、かつ該印字すべき印字量が少ない場合には高くなる駆動周波数を定め、定められた数の前記プレパルス及び前記メインパルスを前記駆動周波数に相当する周波数で前記記録ヘッドに供給して記録ヘッドの駆動を制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１０】
請求項１の発明は、インクジェット記録装置用の記録ヘッド駆動装置に適用される。このインクジェット記録装置は、入力された画像データに基づいてインクを吐出することにより画像を記録するもので、このインクの吐出は記録ヘッドで行われる。記録ヘッドは、記録ヘッド駆動制御装置により制御される。まず、記録ヘッドによる印字をするにあたり、算出手段によって印字量を算出する。この印字量は、画像データに基づくこれから印字すべき印字量である。すなわち、印字量は、記録ヘッドを用いた実際に印字する量であり、画像データのデータ量やその画像データによる画素量等の面積に応じた量がある。また、相対的に考えれば比率を用いることもできる。例えば、算出手段では、入力された画像データをビット信号に変換し、このビット信号から所定の印字領域に対する印字量を算出することができる。この場合、印字量には、例えば、印字される画素数、ピクセル数等を用いることが好適である。
【００１１】
制御手段は、印字量に基づいて、画像データによる印字をしたときに、記録ヘッドの温度から印字不良状態とならないように、記録ヘッドの駆動を制御する。印字不良状態とは、画像データによる実際の印字と画像データにより印字されるべき印字とが異なる状態をいい、抜け、もれ、かすれ等がある。そこで、記録ヘッドの温度が印字不良状態の温度とならないためには、印字をするときに記録ヘッドの温度上昇を抑制すればよい。すなわち、インクジェット記録装置用の記録ヘッドは、予め定めた温度を超えると印字に支障が生じる場合がある。従って、印字不良状態の温度とならないように記録ヘッドを駆動することで、良質な印字が可能となる。この場合、駆動は記録ヘッドの温度上昇を抑制するため記録ヘッドに与えられる負荷を小さくすればよい。このためには、記録ヘッドに与えられる負荷を供給時間を伸長させて与えたり、間欠的に与えたりすることで達成できる。このとき、付与すべきエネルギの総量が同じになるようにする。
【００１２】
制御手段は、記録ヘッドの駆動周波数を制御することを特徴としている。
【００１３】
前記記録ヘッドの駆動制御の一例として、任意の周波数による駆動信号によって周期的に駆動を行う場合がある。この場合、周波数を変更することで単位時間あたりの負荷を変更できる。そこで、制御手段によって記録ヘッドの駆動周波数を制御する。この制御は、算出手段により算出された印字量に対応して行う。印字量に対応して駆動周波数を変更すると、記録ヘッドに与えられる単位時間あたりの負荷が変更される。このため、駆動周波数を制御することで、記録ヘッドに対する供給エネルギが分散され、エネルギの総量が同じであっても、温度上昇に寄与するエネルギ量が減少する。例えば、印字量が多い場合に駆動周波数を低くし、印字量が少ない場合に駆動周波数を高くすることができる。これは、印字量が多いと記録ヘッドの温度浄書が大きいことから予測され、駆動周波数を小さくすることで単位時間あたりの負荷が小さくなり、温度上昇を抑制することができるためである。またこのように駆動周波数を変化させる場合に、線形的に変化させたり、段階的に変化させたりすることができる。これにより、記録ヘッドが印字不良状態となることを防止し、記録ヘッドを良好な状態に保持することができる。
【００１４】
請求項２の発明は、前記請求項１記載の記録ヘッド駆動制御装置において、前記印字すべき印字量は、予め定めた印字領域に対する印字の比率を表す印字率であることを特徴としている。
【００１５】
前記算出手段で算出される印字量には、予め定めた印字領域に対する印字の比率を表す印字率が含まれる。印字量は、印字すべき画像データによって変化するが、印字率として扱うことで印字量を一般化することができ、記録ヘッドに対する印字の割合を適性に把握することができる。
【００１６】
請求項３の発明は、前記請求項１又は請求項２記載の記録ヘッド駆動制御装置において、前記制御手段が、前記検出手段により検出された前記記録ヘッドの温度に基づいて前記記録ヘッドの印字駆動状態を制御することを特徴としている。
【００１７】
前記記録ヘッドは、印字により温度上昇する。この温度上昇は記録の機差や画像データによる印字量により異なるものとなる。検出手段により記録ヘッドの温度を検出することで、記録ヘッドの温度を把握でき、その検出温度に応じた記録ヘッドの駆動制御が容易となる。この駆動制御は、記録ヘッドの印字駆動状態を制御する。印字駆動状態とは、記録ヘッドによる印字駆動のときの、記録ヘッド自体の状態である。すなわち、記録ヘッドがどのように駆動されるかを表している。例えば、印字駆動状態の制御には、記録ヘッドの駆動周波数による駆動であったり、記録ヘッドへの供給電圧による駆動であったり、記録ヘッドへの供給パルスによる駆動であったり、記録ヘッドの駆動を中止又は休止、そして駆動と切替わる駆動であったりする。
【００１８】
請求項３の発明は、前記請求項１又は請求項２記載の記録ヘッド駆動制御装置において、前記印字駆動状態は、前記記録ヘッドの駆動又は休止の状態を表し、前記制御手段は、前記検出手段により検出された前記記録ヘッドの温度が所定の温度以上の場合に、前記記録ヘッドの駆動を休止の状態に制御することを特徴としている。
【００１９】
前記印字駆動状態は、前記記録ヘッドの駆動又は休止の状態を表すことが好ましい。すなわち、検出手段により検出された温度が記録ヘッドが印字不良状態となり得る温度の場合に、記録ヘッドの駆動を休止状態すれば、記録ヘッドの温度上昇は低減される。なお、所定の温度は印字量ごとに予め設定することができる。
【００２０】
請求項１の発明は、前記記録ヘッドは、前記インクの吐出に至らないエネルギ量のプレパルスと前記インクの吐出に至るエネルギ量のメインパルスとによって駆動され、前記制御手段は、印字領域内で前記プレパルスの数を変化させることを特徴としている。
【００２１】
前記記録ヘッドにより印字を行う場合には、記録ヘッドの初期温度変動による印字の作動変動を抑制する（良好な画像を得る）ため、記録ヘッドの温度を安定させておくことが好ましい。例えば、予め記録ヘッドを所定の温度まで上昇させることで、安定した温度に記録ヘッドを維持させることができる。本発明では、安定的な温度による記録ヘッドを提供するため、記録ヘッドをプレパルスとメインパルスとによって駆動する。プレパルスは、前記インクの吐出に至らないエネルギ量のパルス、すなわち印字に直接関係しないものであり記録ヘッドを予め所定の温度まで上昇させるために供給されるパルスである。また、メインパルスは、インクの吐出に至るエネルギ量のパルスであり、記録ヘッドを実際に駆動しインクを吐出することで印字を可能とするパルスである。このプレパルスについて、制御手段は、印字領域内でプレパルスの数を変化させる。すなわち、プレパルスの数を変化させることで、インクの吐出に至らないエネルギ量のパルスが変化され、記録ヘッドの温度を制御することができる。例えば、記録ヘッドの温度が低い状態のときには、プレパルスの数を増加させ、反対に記録ヘッドの温度が高い状態のときにはプレパルスの数を減少させる。このようにしてプレパルスの数を変化させることで、記録ヘッドを安定した温度による記録（印字）へ移行でき、記録ヘッドが初期温度変動による印字不良状態となるのを防止することができる。なお、メインパルスの数を変化させることによっても記録ヘッドの温度を制御することができる。
【００２２】
請求項４の発明は、前記請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の記録ヘッド駆動制御装置において、前記累積印字量算出手段は、前記記録ヘッドの位置に基づいて前記累積印字量を算出することを特徴としている。
【００２３】
記録ヘッドは、画像データによるパルス駆動で制御される。この画像データは得られる印字により変動する。従って、画像データによって印字するためのパルス（メインパルス）数が変動するので、その温度も変動する。また、前記記録ヘッドは、印字量や継続的に印字したときの印字量である累積印字量によってその温度の上昇の度合いが異なる。そこで、前記記録ヘッドの位置に基づいて前記累積印字量を算出する。
【００２４】
請求項１の発明は、前記画像データに基づいて所定領域において前記記録ヘッドによって印字を開始してから既に印字された累積印字量を算出する累積印字量算出手段と、前記記録ヘッドの温度を検出する検出手段と、をさらに備え、前記累積印字量算出手段により算出された印字を開始してから既に印字した累積印字量と前記検出手段により検出した記録ヘッドの温度とに基づいて前記プレパルスの数を変化させることを特徴としている。
【００２５】
前記記録ヘッドは、印字量や継続的に印字したときの印字量である累積印字量によってその温度の上昇の度合いが異なる。そこで、前記画像データに基づいて前記記録ヘッドによって印字される累積印字量を算出する累積印字量算出手段をさらに備える。継続的に印字した累積印字量が多い場合には、記録ヘッドによる印字を継続すると記録ヘッドの温度の上昇の度合いが高く印字不良状態の温度となりやすい。このため、累積印字量算出手段で算出した所定領域において前記記録ヘッドによって印字を開始してから既に印字した累積印字量に基づいてプレパルスの数を変化させる。プレパルスの変化は、記録ヘッドの温度が印字不良状態の温度とならないように制御するためである。例えば、累積印字量が多い場合にはプレパルスを減少させ、累積印字量が少ない場合にはプレパルスを増加するなどして、前記プレパルスの数を適宜変化させることで、記録ヘッドを安定した温度による記録（印字）へ移行でき、記録ヘッドが初期温度変動による印字不良状態となるのを防止することができる。
【００２７】
また、記録ヘッドの駆動制御では、記録ヘッドの実際の温度は変動しているので記録ヘッドの実際の温度に即して駆動制御をすることが効率的である。そこで、前記制御手段が前記検出手段により検出した温度に基づいて、プレパルスの数を変化させる。例えば、記録ヘッドの温度が高いと印字不良状態になる場合もあり、印字中に適宜温度を検出することで、記録ヘッドの実際の温度を把握した制御が可能となる。例えば、検出した温度が高い場合にはプレパルスの数を減少し、検出した温度が低い場合にはプレパルスの数を増加する等してプレパルスの数を変化させる。この場合、温度の検出は所定の印字領域に対する印字中に定期的に行い、所定の印字領域に対する印字中にプレパルスの数を変化させることで、継続的に印字するときの温度把握が容易となり、実時間による制御が可能となる。これにより、記録ヘッドが印字不良状態となるのを防止することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００２９】
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかるインクジェット記録装置用の記録ヘッド制御装置１０の概略構成を示すブロック図である。記録ヘッド駆動制御装置１０は、記録ヘッド１４、当該記録ヘッド１４の駆動およびその制御を行う記録ヘッド駆動制御部１２、画像処理部１６、およびインクジェット記録装置（図示せず）から画像データを受信する入力部１８を備えている。
【００３０】
記録ヘッド１４は、複数の発熱抵抗体（図示せず）を有し、後述する駆動パルス制御回路２２による制御により図示しない電源から供給されるエネルギを熱に変換して気泡を発生させ、そのバルブの圧力によってインク滴をノズルから吐出し、記録を行う。
【００３１】
サーミスタ３２は、記録ヘッド１４の温度の検出手段として機能するものであり、記録ヘッド１４に付設され、適宜記録ヘッド１４の温度を測定する。
【００３２】
画像処理部１６には、入力部１８から画像データが入力され、設定された印字モードに従って各抵抗体をＯＮ／ＯＦＦするビット信号に変換して、変換した信号を駆動パルス制御回路２２に送る。また、入力された画像データにより所定の印字領域（例えば、１バンド分）に対する印字量（印字率）の計算を行う。
【００３３】
記録ヘッド駆動制御部１２は、ＣＰＵ２０、駆動パルス制御回路２２、ルックアップテーブル２４、マルチプレパルステーブル２６、印字ピクセルカウンタ２８、およびＡ／Ｄ変換部３０を含んでいる。
【００３４】
駆動パルス制御回路２２は、記録ヘッド１４を駆動するための駆動パルスを記録ヘッド１４に送信する。なお、駆動パルスには、インクの吐出に至らないエネルギ量のマルチプレパルス（プレパルス）と、インクの吐出に至るエネルギ量のメインパルスとが含まれる。図２に駆動パルスの一例を示した。図２では、記録ヘッド１４に含まれる発熱抵抗体の１回の駆動を４つの駆動パルスで行う例を示している。この例では、インクを吐出させないでインクを加熱するためのマルチプレパルスＰ１と、実際にインクを吐出させるためのメインパルスＰ３とを発熱抵抗体に印加してインクを吐出させる。なお、単一のパルスによって発熱抵抗体を駆動しても良い。
【００３５】
ルックアップテーブル２４には、印字量と記録ヘッド１４の所定の印字領域での印字可能上限温度（吐出不能状態／白抜けの発生がない）を対応付けたデータが格納されている。図３に、ルックアップテーブルの内容の一例を示した。図３では、印字量の７０％を閾値として印字駆動周波数を１８ｋＨｚ（図３（Ａ）参照）と９ｋＨｚ（図３（Ｂ）参照）とに切り替わるものとして、それぞれの印字量に対して印字可能なヘッドの上限温度Ｔｃが設定されている。
【００３６】
マルチプレパルステーブル２６には、記録ヘッド１４の温度、記録ヘッド１４に供給するメインパルスの累積数、マルチプレパルス数とを対応つけたデータが格納されている。図４に、マルチプレパルスの内容の一例を示した。図４に示したマルチプレパルステーブルの内容は一例であり、数値等は適用する記録ヘッド１４に応じて設定されることが好ましい。図４の例では、メインパルスＰ３を固定し、単位プレパルスＰ１の数を記録ヘッドの温度とメインパルス累積数に応じて設定しているが、この例に限定されるものではなく、メインパルスＰ３を可変とすることもできる。
【００３７】
印字ピクセルカウンタ２８は、駆動パルス制御回路２２より出力されるメインパルスの累積数をカウントするものであり、記録ヘッド１４が実際にインクをどれだけ吐出するのかを把握するものである。
【００３８】
ＣＰＵ２０は、主として、記録ヘッド駆動制御部１２において行われる処理の各種制御プログラムを実行する。また、ＣＰＵ２０は、画像処理部１６から得られた画像データの印字量、サーミスタ３２より得られた記録ヘッド１４の温度、印字ピクセルカウンタ２８より得られたメインパルス累積数のデータにより駆動パルスの条件を決定する。決定された駆動パルス条件を、駆動パルス制御回路２２に送信する。
【００３９】
Ａ／Ｄ変換部３０はサーミスタ３２により測定されたアナログ温度信号をディジタル温度信号に変換し、ＣＰＵ２０に送信する。
【００４０】
以下、第１の実施の形態にかかる記録ヘッド駆動制御装置１０の記録ヘッド駆動制御部１２の処理の流れについて説明する。図５は、記録ヘッド駆動制御部１２の処理の一例を示すフローチャートである。なお、ここでは１頁の画像を複数の帯状領域である１バンド毎に印字する場合の１バンド分の印字を行う場合について説明する。
【００４１】
図５のステップ１００では、画像処理部１６が入力部１８から送信された画像データを読込む。次のステップ１０２では、読込んだ画像データに基づいて所定領域、すなわち、１バンド分の印字量Cｖの算出を行い、次のステップ１０４に進む。
【００４２】
ステップ１０４では、ステップ１０２で算出された印字率Cｖとルックアップテーブル２４に格納されている駆動周波数を切換えるための閾値Cｋとを比較し、印字率Cｖが閾値Cｋよりも大きいか否かの判断を行う。この判断が肯定された場合、すなわち印字率Cｖが閾値Cｋよりも大きいと判断された場合にはステップ１０６に進み、駆動周波数として９ｋHzが設定される。また、この判断が否定された場合、すなわち印字率Cｖが閾値Cｋよりも小さいと判断された場合にはステップ１０８に進み、駆動周波数として１８ｋＨｚが設定される。
【００４３】
次のステップ１１０では、記録ヘッド１４の温度が検出される。具体的には、温度検出手段としてのサーミスタ３２により記録ヘッド１４のアナログ温度信号を検出し、検出されたアナログ温度信号をＡ／Ｄ変換部３０によりディジタル温度信号に変換して温度データＴｈを取得し、次のステップ１１２に進む。
【００４４】
ステップ１１２では、ステップ１１０で検出された記録ヘッド１４の温度Ｔｈとルックアップテーブル２４に示されている印字率Ｃｖ毎の上限温度Ｔｃと比較し、検出した温度Ｔｈが上限温度Ｔｃよりも大きいか否かを判断する。この判断が肯定された場合、すなわち検出された温度Ｔｈが上限温度Ｔｃよりも大きいと判断された場合にはステップ１１４に進み、ステップ１１４において印字を休止する。印字を休止して所定の時間が経過した後には、再びステップ１１０に戻り上記した処理を繰返す。
【００４５】
また、ステップ１１２の判断が否定された場合、すなわち検出した温度Ｔｈが上限温度Ｔｃよりも小さいと判断された場合にはステップ１１６に進む。ステップ１１６では、検出した記録ヘッドの温度Ｔｈに基づいてマルチプレパルステーブル２６に示される範囲毎に区切られた記録ヘッド温度列欄およびメインパルスの累積数０の部分を参照し、マルチプレパルス数を決定し、駆動パルス条件を決定する。なお、駆動パルスには、記録ヘッドのインクを吐出させるためのヒータに供給する駆動パルスであるメインパルスと、メインパルスの前にヒータに供給するインクを吐出させるまでには至らない駆動パルスであるプレパルスとが含まれる。
【００４６】
ステップ１１６で駆動パルス条件が決定されると、ステップ１１６で決定された駆動パルス条件が駆動パルス制御回路２２に送信され、送信された駆動パルス条件が記録ヘッド１４の各発熱抵抗体のＯＮ／ＯＦＦデータに変換され、変換されたデータが図示しないヘッドドライバを介して記録ヘッド１４に送信され、ステップ１１８へ進む。ステップ１１８では、記録ヘッド１４が、このデータを受けて所定領域に対する印字を開始する。
【００４７】
印字が開始されると、ステップ１２０に進み、駆動パルス制御回路２２から記録ヘッド１４へ送られるデータの内、メインパルスについての波形データが印字ピクセルカウンタ２８にも送信される、印字ピクセルカウンタ２８においてメインパルス数のカウントが行われ、累積印字ピクセルのカウントが行われる。
【００４８】
続いて、ステップ１２２において、駆動パルス制御回路２２から記録ヘッド１４へのデータ送信毎に、印字ピクセルの累積数とマルチプレパルステーブル２６に格納されている累積印字ピクセル閾値とを比較し、プレパルスの変更が必要か否かを判断する。この判断が肯定された場合、すなわちプレパルスの変更が必要と判断された場合には、ステップ１２４に進み、累積印字ピクセルの閾値に対応させてマルチプレパルス数を変更設定しステップ１２６へ進む。ステップ１２２の判断が否定された場合、すなわちプレパルス数の変更が必要でないと判断された場合には、ステップ１２６へ進む。
【００４９】
ステップ１２６では、所定の領域である１バンド分の印字が終了したか否かについて判断され、この判断が否定されるとステップ１２２に戻りマルチプレパルスと累積印字ピクセル数との比較、すなわちプレパルス数の変更が必要であるか否かの判断動作が繰返される。ステップ１２６の判断が肯定され、１バンド分の印字が終了したと判断された場合には本ルーチンが終了する。
【００５０】
より具体的に、図２に示すプレパルスＰ１およびメインパルスＰ３によって発熱抵抗体を駆動し、図３に示すデータがルックアップテーブル２４に格納され、図４に示すデータがマルチプレパルステーブル２６に格納されている場合について考える。
【００５１】
例えば、入力部１８に入力された画像データが画像処理部１６において読込まれ（ステップ１００）、印字率が３０％と算出されたとする（ステップ１０２）。このときルックアップテーブル２４を参照して、印字率が閾値である７０％よりも小さいことから駆動周波数として１８ｋＨｚが選択される（ステップ１０４、１０８）。
【００５２】
続いて、記録ヘッド１４の温度検出が行われ、検出された温度が３５℃であったとする（ステップ１１０）。この場合、ルックアップテーブル２４を参照すると、印字率３０％の印字可能な記録ヘッド１４の上限温度は６３℃であるので（ステップ１１２）、印字休止することなく駆動パルス決定の準備に入る。検出された記録ヘッド１４の温度が３５℃であるのでマルチプレパルステーブル２６の記録ヘッド温度列欄およびメインパルス累積数の欄を参照すると、単位プレパルスＰ１として０．１μｓｅｃ、マルチプレパルス数Ｐｎとして４、インターバルＰ２として０．５μｓｅｃ、メインパルスＰ３として１．８μｓｅｃが駆動パルス条件として決定される（ステップ１１６）。
【００５３】
このような駆動周波数、駆動パルス条件により印字が開始され（ステップ１１８）、印字の開始と同時に印字ピクセルカウンタ２８によって、累積の印字ピクセルがカウントされていく（ステップ１２０）。そして、この印字ピクセルカウンタ２８の値は絶えずマルチプレパルステーブル２６の累積印字ピクセル数の閾値と比較される（ステップ１２２）。例えば、印字ピクセルカウンタ２８のカウンタ値が２７０００を超えた場合には、マルチプレパルス数を初期値の４から３に変更し、５４０００を超えた場合には、さらに３から２に変更して行く。このマルチプレパルス数の変更判断動作は１バンドの印字終了まで繰り返される（ステップ１２６）。
【００５４】
なお、本実施の形態においては、プレパルス（マルチプレパルス）を変更させることにより記録ヘッドの温度を制御する構成としたが、メインパルスの数を変更させることで記録ヘッドの温度を制御する構成とすることもできる。また、図６に本実施の形態にかかるインクジェット記録装置１０によってマルチプレパルス数を変更させつつ、１バンドの印字を行う場合（実線）の印字始端から印字終端までの記録ヘッドの温度変化と、従来のインクジェット記録装置によってマルチプレパルス数を変化させないで１バンドの印字を行う場合（破線）の『印字始端から印字終端までの記録ヘッドの温度変化とを比較する説明図を示した。
【００５５】
これによれば、印字に伴う記録ヘッドの昇温は、従来のインクジェット記録装置の如くマルチプレパルス数を一定に保った記録ヘッドでは５５℃まで昇温したのに対し、本実施の形態の如くマルチプレパルス数を適宜変更させた記録ヘッドでは４５℃までの昇温にとどまった。従って、本実施の形態のインクジェット記録装置における記録ヘッドと従来のインクジェット記録装置における記録ヘッドとの温度には印字終端において図６中の矢印Ａの分だけ差が生じる。
【００５６】
また図７に、１バンドの印字を行った場合の印字始端から印字終端までの反射光学濃度を反射光学濃度計（Ｘ−ＲｉｔｅＩｎｃ．社製  Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８）を用いて測定し、累積印字ピクセル毎の反射光学濃度の分布を示した。これによれば、累積印字ピクセル数が増加するにつれて反射光学濃度が上昇するが、従来のインクジェット記録装置の如くプレパルス数を一定として印字を行った場合における印字始端と印字終端との濃度差が０．０８であるのに対し、本実施の形態の如くマルチプレパルス数を適宜変化させて印字を行った場合における印字始端と印字終端との濃度差は０．０１まで抑制することができた。従って、濃度差が印字始端と印字終端との濃度差が殆どなくなり、画質の向上を図ることができる。
【００５７】
なお、図６および図７の例で用いた記録ヘッドは２５６個のノズルを２４ドット／ｍｍの解像度に対応するピッチで配列したものであり、記録ヘッドの駆動電圧は２５Ｖ、動周波数は１８ｋＨｚ、記録ヘッドの初期温度は３５℃である。また、初期の駆動パルス条件として、単位プレパルスＰ１を０．１μｓｅｃとし、プレパルス数Ｐｎを４、インターバルＰ２を０．５μｓｅｃ、メインパルスＰ３を１８μｓｅｃとした。マルチプレパルス数は順次変化し、印字始端では４であるが印字終端では０となっている。
【００５８】
このように、前記第１の実施の形態によれば、印字すべき入力データの印字率によって駆動周波数を選択、決定し、記録ヘッド１４の温度と累積ピクセル数に応じてマルチプレパルス数を適宜変更して記録ヘッドの過昇温を防止し、記録ヘッドを安定した温度に保ち、インク吐出の安定化を図る。これにより、記録ヘッドの昇温に起因する記録画像の濃度差、濃度ムラ、インク吐出不能による白抜けの発生を防止することができ、記録される画像の品質が向上する。
【００５９】
（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。図８は本発明の第２の実施の形態にかかるインクジェット記録装置用の記録ヘッド駆動装置５０の概略構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態においては、前記第１の実施の形態で示したものと同一のものには同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６０】
記録ヘッド駆動制御装置５０は、上記した第１の実施の形態と同様に記録ヘッド１４、記録ヘッド１４の駆動およびその制御を行う記録ヘッド駆動制御部１２、画像処理部１６、およびインクジェット記録装置（図示せず）から画像データを受信する入力部１８を備えている。
【００６１】
記録ヘッド駆動制御部１２は、ＣＰＵ２０、駆動パルス制御回路２２、ルックアップテーブル２４、マルチプレパルステーブル２６、Ａ／Ｄ変換部３０、ヘッドキャリッジポジションデータバッファ３６、およびキャリッジポジション／ピクセルデータ演算部３８を含んでいる。
【００６２】
ヘッドキャリッジポジションデータバッファ３６は、記録ヘッド１４のヘッドキャリッジ（図示せず）の主走査方向（記録ヘッド１４のスキャン方向）に関するデータが格納されており、記録ヘッド１４が実際に何れの位置まで印字を終了しているかを把握するものである。
【００６３】
キャリッジポジション／ピクセルデータ演算部３８は、画像処理部１６から受信した画像データに基づいて累積印字ピクセル数に対するヘッドキャリッジの位置との対応を演算する。
【００６４】
以下、第２の実施の形態にかかる記録ヘッド駆動制御装置５０の記録ヘッド駆動制御部１２の処理の流れについて説明する。図９は、記録ヘッド駆動制御部１２の処理の一例を示すフローチャートである。なお、ここでは１頁の画像を複数の帯状領域である１バンド毎に印字する場合の１バンド分の印字を行う場合について説明する。
【００６５】
図９のステップ２００からステップ２１６までは、上記した第１の実施の形態にかかるインクジェット記録装置１０の記録ヘッド駆動制御部１２における処理と同様であり、図５のステップ１００からステップ１１６と同様の処理が行われる。すなわち、図９のステップ２００では、画像処理部１６が入力部１８から送信された画像データを読込み、次のステップ２０２では、読込んだ画像データに基づいて所定領域、すなわち１バンド分の印字量Cｖの算出を行う。
【００６６】
ステップ２０４では、ステップ２０２で算出された印字率Cｖとルックアップテーブル２４に格納されている駆動周波数を切換えるための閾値Cｋとを比較し、印字率Cｖが閾値Cｋよりも大きいか否かの判断を行う。この判断において、印字率Cｖが閾値Cｋよりも大きいと判断された場合にはステップ１０６に進み、駆動周波数として９ｋHzが設定され、この判断において印字率Cｖが閾値Cｋよりも小さいと判断された場合にはステップ２０８に進み、駆動周波数として１８ｋＨｚが設定される。
【００６７】
次のステップ２１０では、温度検出手段としてのサーミスタ３２により記録ヘッド１４のアナログ温度信号を検出し、検出されたアナログ温度信号をＡ／Ｄ変換部３０によりディジタル温度信号に変換して温度データＴｈを取得することで記録ヘッド１４の温度が検出され、ステップ２１２に進む。
【００６８】
ステップ２１２では、ステップ２１０で検出された記録ヘッド１４の温度Ｔｈとルックアップテーブル２４に示されている印字率Ｃｖ毎の上限温度Ｔｃと比較し、検出した温度Ｔｈが上限温度Ｔｃよりも大きいか否かを判断する。この判断において、検出された温度Ｔｈが上限温度Ｔｃよりも大きいと判断された場合にはステップ２１４に進み、ステップ２１４において印字を休止する。印字を休止して所定の時間が経過した後には、再びステップ２１０に戻り上記した処理を繰返す。
【００６９】
また、ステップ２１２の判断において、検出した温度Ｔｈが上限温度Ｔｃよりも小さいと判断された場合にはステップ２１６に進む。ステップ２１６では、検出した記録ヘッドの温度Ｔｈに基づいてマルチプレパルステーブル２６に示される範囲毎に区切られた記録ヘッド温度列欄およびメインパルスの累積数０の部分を参照し、マルチプレパルス数を決定し、駆動パルス条件を決定する。なお、駆動パルスには、記録ヘッド１４のインクを吐出させるためのヒータに供給する駆動パルスであるメインパルスと、メインパルスの前にヒータに供給するインクを吐出させるまでには至らない駆動パルスであるプレパルスとが含まれる。
【００７０】
ステップ２１６で駆動パルス条件が決定されると、ステップ２１６で決定された駆動パルス条件が駆動パルス制御回路２２に送信され、送信された駆動パルス条件が記録ヘッド１４の各発熱抵抗体のＯＮ／ＯＦＦデータに変換され、変換されたデータが図示しないヘッドドライバを介して記録ヘッド１４に送信され、ステップ２１８へ進む。
【００７１】
ステップ２１８では、画像処理部１６において演算処理された印字ピクセルデータに基づいて、印字ピクセル数に対するヘッドキャリッジの位置の演算が行われる。次のステップ２２０では、ステップ２１６で決定された駆動パルス条件およびステップ２０６またはステップ２０９で選択決定された駆動周波数が駆動パルス制御回路２２に送信され、送信されたデータが駆動パルス制御回路２２において記録ヘッド１４の各発熱抵抗体のＯＮ／ＯＦＦデータに変換される。変換されたデータは、図示しないヘッドドライバを介して記録ヘッド１４へ送信され、記録ヘッド１４がこれを受けて印字を開始し、次のステップ２２２へ進む。
【００７２】
次のステップ２２２では、記録ヘッド１４による印字の開始と同時にヘッドキャリッジポジションデータバッファ３６より記録ヘッド１４のキャリッジ位置データを読込み、キャリッジポジション／ピクセルデータ演算部３８からのデータにより累積印字ピクセル数に換算し、次のステップ２２４に進む。
【００７３】
ステップ２２４では、駆動パルス制御回路２２からの記録ヘッド１４へのデータの送信が行われる度に印字ピクセルの累積数とマルチプレパルステーブル２６に格納されている累積印字ピクセル閾値とを比較し、プレパルスの変更が必要であるか否かを判断する。この判断が肯定された場合、すなわちプレパルスの変更が必要と判断された場合には、ステップ２２６に進み、累積印字ピクセルの閾値に対応させてマルチプレパルス数を変更設定しステップ２２６へ進む。なお、図１０にマルチプレパルス数の切換えのタイミングを示した。ステップ２２４の判断が否定された場合、すなわちプレパルス数の変更が必要でないと判断された場合には、ステップ２２８へ進む。
【００７４】
ステップ２２８では、所定の領域である１バンド分の印字が終了したか否かについて判断され、この判断が否定されるとステップ２２４に戻りマルチプレパルスと累積印字ピクセル数との比較、すなわちプレパルス数の変更が必要であるか否かの判断動作が繰返される。ステップ２２８の判断が肯定され、１バンド分の印字が終了したと判断された場合には本ルーチンが終了する。
【００７５】
なお、本実施の形態においては、プレパルス（マルチプレパルス）を変更させることにより記録ヘッドの温度を制御する構成としたが、メインパルスの数を変更させることで記録ヘッドの温度を制御する構成とすることもできる。
【００７６】
このように、前記第２の実施の形態によれば、印字すべき入力データの印字率によって駆動周波数を選択、決定し、記録ヘッド１４の温度と累積ピクセル数に応じてマルチプレパルス数を適宜変更して記録ヘッドの過昇温を防止し、インク吐出の安定化を図ることで、記録ヘッドの昇温に起因する記録画像の濃度差、濃度ムラ、インク吐出不能による白抜けの発生を防止することができ、記録される画像の品質が向上する。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、記録ヘッドの温度上昇に起因する画像の濃度ムラ、濃度差およびインク吐出不能による白抜けの発生を防止し、記録される画像の品質を向上させることができる、という優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態にかかる記録ヘッド駆動制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】  前記実施の形態にかかる記録ヘッド駆動制御装置の駆動パルス制御回路から送出される駆動パルスの一例を示す説明図である。
【図３】  前記実施の形態にかかる記録ヘッド駆動制御装置のルックアップテーブルの内容の一例を示す説明図である。
【図４】  前記実施の形態にかかる記録ヘッド駆動制御装置のマルチプレパルステーブルの内容の一例を示す説明図である。
【図５】  前記実施の形態にかかる記録ヘッド駆動制御装置の記録ヘッド駆動制御部における処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】  前記実施の形態にかかる記録ヘッド駆動制御装置によって１バンドの印字を行った場合と、従来の記録ヘッド駆動制御装置によって１バンドの印字を行った場合との記録ヘッドの温度変化を示す説明図である。
【図７】  前記実施の形態にかかる記録ヘッド駆動制御装置によって１バンドの印字を行った場合と、従来の記録ヘッド駆動制御装置によって１バンドの印字を行った場合との反射光学濃度を示す説明図である。
【図８】  本発明の第２の実施の形態にかかる記録ヘッド駆動制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】  前記実施の形態にかかる記録ヘッド駆動制御装置の記録ヘッド駆動制御部における処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】  前記実施の形態にかかる記録ヘッド駆動制御装置において１バンドの印字を行う場合におけるマルチプレパルス数の切換えのタイミングを示す説明図である。
【図１１】  従来のサーマル型インクジェット記録装置において、１バンド印字した場合の印字始端から印字終端までの反射光学濃度の変化を表すグラフである。
【図１２】  従来のサーマル型インクジェット記録装置において、往復（双方向）連続印字した場合の印字始端ら印字終端までの反射光学濃度の変化を表すグラフである。
【符号の説明】
１０  記録ヘッド駆動制御装置
１２  記録ヘッド駆動制御部（制御手段）
１４  記録ヘッド
１６  画像処理部（算出手段）
１８  入力部
２０  ＣＰＵ
２２  駆動パルス制御回路
２４  ルックアップテーブル
２６  マルチプレパルステーブル
２８  印字ピクセルカウンタ（累積印字量算出手段）
３０  Ａ／Ｄ変換部
３２  サーミスタ（検出手段）
３６  ヘッドキャリッジポジションデータバッファ
３８  キャリッジポジション／ピクセルデータ演算部（予測累積印字量算出手段）
５０  記録ヘッド駆動制御装置
【図１】
0004134526.tif 000002
【図２】
0004134526.tif 000003
【図３】
0004134526.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004134526.tif 000006
【図６】
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【図７】
0004134526.tif 000008
【図８】
0004134526.tif 000009
【図９】
0004134526.tif 000010
【図１０】
0004134526.tif 000011
【図１１】
0004134526.tif 000012
【図１２】
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