(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録素子を備えた記録ヘッドを往復走査して記録媒体に記録を行なう記録装置であって、
外部機器から送信された記録情報を入力する入力手段と、
前記記録ヘッドの複数の記録素子を駆動するための電圧をフィードバック制御する電圧制御ユニットを備え、前記記録ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジと、
前記入力手段によって入力された記録情報に基づいて、記録ヘッドの同時駆動すべき記録素子の数を計数する計数手段と、
前記計数手段による計数結果に基づいて、前記記録ヘッドに加えられる次の記録動作１サイクル分の負荷の程度を評価する評価手段と、
前記評価手段による評価結果を表す評価信号を前記電圧制御ユニットに入力し、前記評価信号に基づいて、前記記録ヘッドを駆動するときの負荷によって発生する電圧降下を補償するために補償電圧を加えるよう制御する制御手段とを有し、
前記電圧制御ユニットは、
前記フィードバック制御を行うための基準電圧信号を生成する基準電圧生成回路と、
前記評価手段が評価する前記負荷の程度の変化に応じた前記評価信号の変化を検出する微分回路と、
前記微分回路から出力される信号を前記基準電圧信号に加える加算回路とを有することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記評価手段は、負荷の程度を多段階で評価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】
前記評価手段は、少なくとも軽負荷検知回路、重負荷検知回路、中負荷検出回路を含むことを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記電圧制御ユニットは、ＤＣ／ＤＣコンバータであることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項５】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータはさらに、前記微分回路から出力された信号の波形を鈍らせるための時定数回路を有することを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
【請求項６】
前記記録ヘッドは、インクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドであることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項７】
前記インクジェット記録ヘッドは、
ブラックインクを吐出する第１のインクジェット記録ヘッドと、
シアンインクを吐出する第２のインクジェット記録ヘッドと、
マゼンタインクを吐出する第３のインクジェット記録ヘッドと、
イエロインクを吐出する第４のインクジェット記録ヘッドとを有することを特徴とする請求項６に記載の記録装置。
【請求項８】
前記記録インクジェットヘッドは、熱エネルギーを利用してインクを吐出するために、前記インクに付与する熱エネルギーを発生する電気熱変換素子を有することを特徴とする請求項６又は７に記載の記録装置。
【請求項９】
前記計数手段は、前記記録情報をブラックデータ、シアンデータ、マゼンタデータ、及びイエロデータの各色成分毎に計数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１０】
前記評価手段は、前記評価信号を前記ブラックデータに基づいた白黒記録用の評価信号と、前記シアンデータ、マゼンタデータ、及びイエロデータに基づいたカラー記録用の評価信号を出力し、
前記電圧制御ユニットは、前記白黒記録用の駆動電圧を供給するとともに、前記カラー記録用の駆動電圧を供給することを特徴とする請求項９に記載の記録装置。
【請求項１１】
記録媒体に記録を行なう記録装置に搭載される複数の記録素子を備えた記録ヘッドを駆動する駆動電圧を制御する電圧制御方法であって、
外部機器から送信された記録情報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記録情報に基づいて、記録ヘッドの同時駆動すべき記録素子の数を計数する計数工程と、
前記計数工程における計数結果に基づいて、前記記録ヘッドに加えられる次の記録動作１サイクル分の負荷の程度を評価する評価工程と、
前記評価工程における評価結果を表す評価信号を、前記記録ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジに備えられ、前記記録ヘッドの複数の記録素子を駆動するための電圧をフィードバック制御する電圧制御ユニットに出力する出力工程と、
前記評価信号に基づいて、前記記録ヘッドを駆動するときの負荷によって発生する電圧降下を補償するために補償電圧を加えるよう制御する制御工程とを有し、
前記制御工程は、
前記フィードバック制御を行うための基準電圧信号を生成する工程と、
前記評価工程において評価された前記負荷の程度の変化に応じた前記評価信号の変化を検出する工程と、
前記評価信号の変化を示す信号を前記基準電圧信号に加える工程とを有することを特徴とする電圧制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は記録装置及び電圧制御方法に関し、特に、インクジェット記録ヘッドを駆動する直流電源をヘッドキャリッジ基板上に搭載した記録装置及び電圧制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より記録装置として、熱転写方式の記録装置や、記録紙などの記録媒体にインクを吐出して文字、画像等を記録するインクジェット記録装置が知られている。プリンタ、複写機、ファクシミリなどの情報出力手段として用いられているインクジェット記録装置は、記録媒体とインクジェット記録ヘッドの相対位置を移動しながらインクを吐出して記録を行うものであって、インクジェット記録ヘッドと記録媒体の相対速度制御と、これに伴う吐出タイミングの制御、記録ヘッドへの電力供給の安定性等が記録結果の画質を左右する要因である。
【０００３】
インクジェット記録装置は、用いられているインクジェット記録ヘッドの形態に応じて、いわゆるシリアル方式とフルライン方式の種類に大別される。この中で、シリアル方式はインクジェット記録ヘッドを移動させながらインクを吐出して記録を行う方式であり、一般に広く用いられている。
【０００４】
またインクを吐出する記録ヘッドには圧電素子の動作によって、インクを吐出するものや、インクを瞬間的に膜沸騰させることでインク吐出を行うものなどがある。インクを沸騰させて吐出を行う方式の記録ヘッドは、インク吐出口付近のインク流路近傍に設けられたヒータに通電することで発生する熱エネルギーを利用して近傍のインクを沸騰させることにより吐出エネルギーを供給する。
【０００５】
さて、インクを吐出するためのエネルギーが常に安定的に供給され、かつ、同一条件でインク吐出が行われるようにすることで均一なインク滴が得られ、このことが、画質を良好に保つ上で重要である。しかし、記録動作においては画像データによってデューティ比が異なるため、同時に通電するヒータの数はまちまちである。そのため、電源の出力電流差による電圧変動、電力伝送系の抵抗分によるドロップ電圧の差などの影響により、駆動条件は変化する。
【０００６】
このようなインク吐出制御は、従来より、電源出力電圧の高精度化と、電力伝送系をなるべくロスの少ない構成にするなどの工夫によって安定な吐出条件を満たす範囲ように実行されている。
【０００７】
次に、記録ヘッドに電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータについて説明する。
【０００８】
図１１は従来のＤＣ／ＤＣコンバータを構成する電圧制御回路を示すブロック図である。
【０００９】
図１１に示すように、電源ユニット（不図示）から供給されるＤＣ／ＤＣコンバータへの入力電圧（Ｖin）は、スイッチング素子２０１に入力され、スイッチング素子２０１及びダイオード２０９において変換された直流出力はリアクタ２０２を介して出力され、負荷としての記録ヘッドに出力電圧（ＶＨ−ｂ）として供給される。スイッチング素子２０１の直流側にはコンデンサ２０３が、交流側にはコンデンサ２０４が接続され、リアクタ２０２とコンデンサ２０４で平滑回路２０５を構成している。
【００１０】
また、平滑回路２０５の出力端から検出された出力電圧信号（ＶＨ−ｂ）は、電圧制御回路２０６に抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とにより分圧され、電圧制御回路２０６を構成する差分増幅器２０７の（−）側端子に入力されフィードバック制御のために用いられる。一方、基準電圧（Ｖref）を抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４とによって分圧された電位と上述した出力電圧信号（ＶＨ−ｂ）の分圧を入力する差分増幅器２０７からの出力信号（Ｖref'）は電圧制御回路２０６の出力信号となって、ＰＭＷゲート駆動回路２０８を通してスイッチング素子２０１を制御し定電圧制御を実行する。
【００１１】
なお、差分増幅器２０７の反転端子−出力端子間に接続される抵抗Ｒ５、コンデンサＣ１は位相補償回路の一例である。
【００１２】
このように、負荷となる記録ヘッド上の同時駆動ノズル数の変化による出力電流変化に対して安定な出力電圧を供給するように、出力電圧信号（ＶＨ−ｂ）はフィードバック制御される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、コンピュータ等の高速化により実現が容易に可能となったカラー画像処理の画像出力や、高画素化されたデジタルカメラからの画像出力に対応するために、出力装置としてのインクジェット記録装置も高画質化と高速化の両立が求められている。インクジェット記録装置の高速化は、インク吐出周波数の高速化とインク同時吐出ノズル数を増やすこととによって可能であり、単位時間当たりのインク吐出量を微小液滴で増加させていくことで高画質化と高速化の両立を実現している。
【００１４】
この同時吐出数ノズル数を増やして高速化する場合について考えてみると、同時吐出が可能なように準備されたノズルのうち実際にインクを吐出する必要性は当然その時に記録する画像によって変化し、例えば、黒一色を記録媒体一面に記録する際には吐出可能な全てのノズルについて吐出を行う必要がある。他方、罫線などデューティ比の低い画像においては、一部のノズルからインク吐出を行い必要な画像を得る。
【００１５】
前述したように、シリアル記録方式におけるインクジェット記録ヘッドの記録動作、すなわちインク吐出はヒータに電流を流すことによって生じる熱によって行われる。
【００１６】
このインク吐出において、同時にインクを吐出するノズル数が増えるに比例して必要とされる電流も大きくなる。しかも必要とされる電流は常に一定ではなく、逐次記録ヘッドに送られる記録データにより、吐出するノズル数に比例して変化する。
【００１７】
言い換えると、外部機器から送信される画像データによって、記録媒体上に画像、模様、パターン文字等を形成するインクジェット記録装置では、外部機器から送信される画像データ量によって記録ヘッドの単位時間当たりのインク液滴吐出量が決まり、単位時間あたりの画像データ量によって記録ヘッドの消費電力が決まる。
【００１８】
即ち、単位時間あたりの画像データ量が多いほど同時にインク吐出を生じさせる状態になるノズル数が多く、記録ヘッドの消費電力も大きい。逆に単位時間あたりの画像データ量が少なければ同時にインク吐出を行なうノズル数は少なく、記録ヘッドの消費電力は小さくなる。また、同時にインク吐出を行なう記録ヘッドの数に比例して、ＤＣ／ＤＣコンバータが記録ヘッドに供給すべき電流量が決まる。
【００１９】
＜電源側の問題点＞
次に記録ヘッドに電力を供給する電源について説明する。
【００２０】
電源側からすれば負荷である記録ヘッドのヒータの同時駆動数に伴う電流変化に対する出力電圧の変動を小さく抑えるためには電圧フィードバック制御回路の定常利得（Ｋ）を大きくすることによって対応できる。しかしながら、定常利得（Ｋ）を大きくすると、無負荷時における安定性が損なわれるばかりではなく、ＰＷＭ制御系の非線形性に起因する問題を生じる恐れがある。
【００２１】
このような理由により、定常利得（Ｋ）を大きくできないので、負荷の（つまり、記録ヘッドのヒータの）オン／オフ等による瞬時電流変動に対しては、従来の電圧制御では十分に対応できず、出力電圧の過渡変動特性は悪くなる。このため、従来は出力端に瞬時電流を電解コンデンサに代表される容量性部品を挿入しこれによって平均電流に変換することにより、瞬時変動に対する出力電圧降下を抑えていた。
【００２２】
具体的に言えば、外部機器から送信された画像データによってインク液滴を吐出する記録ヘッドの駆動条件が大きく変わるインクジェット記録装置の電源は、全ての記録ヘッド駆動条件を含む瞬時負荷変動に対して安定な出力電圧を供給するように設計される。
【００２３】
まず、無負荷状態（インク吐出が全くない状態）から全てのノズルからインクが吐出される状態になるような記録ヘッド駆動となる仕様定格最大電流幅で急激に振れる瞬時電流変動に対しては、電圧供給回路の出力端に挿入されたアルミ電解コンデンサ等に代表される容量成分によって瞬時電流変動を平均化し出力電圧変動を抑える。さらに、瞬時電流変動に対しては十分な利得（Ｋ）が得られずに定電圧制御回路が追従できない分を、電解コンデンサに蓄えられた電荷を放出することで記録ヘッドに必要な供給電圧を維持する。
【００２４】
まとめると、インク吐出のない無負荷状態から全てのノズルから吐出する状態である最大電流ピーク値まで負荷電流が振れるような負荷急変時には、従来の基準電圧と出力電圧からの電位差を用いた誤差増幅による定電圧制御回路では、ＤＣ／ＤＣコンバータの定電圧フィードバック量（差分増幅器の差分電圧）が遅延して、ＤＣ／ＤＣコンバータの定電圧制御回路の制御に追従できなくなり、設定された電圧以下に低下してしまうという問題がある。また、その対応として、従来は出力電圧低下分を補正するために出力コンデンサの容量を非常に大きくする必要があり、ＤＣ／ＤＣコンバータの小型化、薄型化を妨げる。
【００２５】
さらには、高速化と高精細化が進むインクジェット記録装置では、その記録ヘッドのノズルの長尺化、多ノズル化が進み、同時吐出ノズル数は増える傾向にある。このことは負荷急変時の出力電流ピーク幅を大きくすることにつながるため、負荷急変時における出力電圧の低下をコンデンサ容量の増加以外の手段で補正することが求められている。
【００２６】
このように上記従来例の抱える問題点を考慮すると、記録素子数の増加に伴い、例えば、その駆動に用いる瞬時電流変化の幅が増大する方向にあるインクジェット記録ヘッドにおいて、記録ヘッドの記録素子のオン／オフによる瞬時変動に定電圧制御回路では追従できない区間に発生する出力電圧の低下の抑制をＤＣ／ＤＣコンバータ出力端で電圧保持する役割の電解コンデンサ容量を増大させること無く実行し、その結果、安定電圧を常に供給すると共に電圧降下を最低限に抑えることが望ましい。
【００２７】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、記録ヘッドの記録素子のオン／オフによる瞬時変動に追従して記録ヘッドに安定電圧を供給すると共に電圧降下を抑えることの可能な記録装置及び電圧制御方法を提供することを目的としている。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の記録装置は以下の構成からなる。
【００２９】
即ち、複数の記録素子を備えた記録ヘッドを往復走査して記録媒体に記録を行なう記録装置であって、外部機器から送信された記録情報を入力する入力手段と、前記記録ヘッドの複数の記録素子を駆動するための電圧をフィードバック制御する電圧制御ユニットを備え、前記記録ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジと、前記入力手段によって入力された記録情報に基づいて、記録ヘッドの同時駆動すべき記録素子の数を計数する計数手段と、前記計数手段による計数結果に基づいて、前記記録ヘッドに加えられる次の記録動作１サイクル分の負荷の程度を評価する評価手段と、前記評価手段による評価結果を表す評価信号を前記電圧制御ユニットに入力し、前記評価信号に基づいて、前記記録ヘッドを駆動するときの負荷によって発生する電圧降下を補償するために補償電圧を加えるよう制御する制御手段とを有し、前記電圧制御ユニットは、前記フィードバック制御を行うための基準電圧信号を生成する基準電圧生成回路と、前記評価手段が評価する前記負荷の程度の変化に応じた前記評価信号の変化を検出する微分回路と、前記微分回路から出力される信号を前記基準電圧信号に加える加算回路とを有することを特徴とする記録装置を備える。
【００３０】
なお、前記評価手段は、負荷の程度を多段階で評価すると良い。そして、その評価手段は、少なくとも軽負荷検知回路、重負荷検知回路、中負荷検出回路を含むことが望ましい。
【００３１】
また、前記電圧制御ユニットは、ＤＣ／ＤＣコンバータであり、さらに、そのＤＣ／ＤＣコンバータには、微分回路による信号の波形を鈍らせるための時定数回路を含むことが望ましい。
【００３２】
前記記録ヘッドは、インクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドであり、そのインクジェット記録ヘッドは、（１）ブラックインクを吐出する第１のインクジェット記録ヘッドと、（２）シアンインクを吐出する第２のインクジェット記録ヘッドと、（３）マゼンタインクを吐出する第３のインクジェット記録ヘッドと、（４）イエロインクを吐出する第４のインクジェット記録ヘッドとを有していることが望ましい。また、その記録インクジェットヘッドは、熱エネルギーを利用してインクを吐出するために、前記インクに付与する熱エネルギーを発生する電気熱変換素子を有することが望ましい。
【００３３】
さらに、前記計数手段は、前記記録情報をブラックデータ、シアンデータ、マゼンタデータ、及びイエロデータの各色成分毎に計数することが望ましく、この場合、前記評価手段は、前記評価信号をブラックデータに基づいた白黒記録用の評価信号と、シアンデータ、マゼンタデータ、及びイエロデータに基づいたカラー記録用の評価信号を出力し、前記電圧制御ユニットは、前記白黒記録用の駆動電圧を供給するとともに、前記カラー記録用の駆動電圧を供給するように構成しても良い。
【００３４】
また他の発明によれば、記録媒体に記録を行なう記録装置に搭載される複数の記録素子を備えた記録ヘッドを駆動する駆動電圧を制御する電圧制御方法であって、外部機器から送信された記録情報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記録情報に基づいて、記録ヘッドの同時駆動すべき記録素子の数を計数する計数工程と、前記計数工程における計数結果に基づいて、前記記録ヘッドに加えられる次の記録動作１サイクル分の負荷の程度を評価する評価工程と、前記評価工程における評価結果を表す評価信号を、前記記録ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジに備えられ、前記記録ヘッドの複数の記録素子を駆動するための電圧をフィードバック制御する電圧制御ユニットに出力する出力工程と、前記評価信号に基づいて、前記記録ヘッドを駆動するときの負荷によって発生する電圧降下を補償するために補償電圧を加えるよう制御する制御工程とを有し、前記制御工程は、前記フィードバック制御を行うための基準電圧信号を生成する工程と、前記評価工程において評価された前記負荷の程度の変化に応じた前記評価信号の変化を検出する工程と、前記評価信号の変化を示す信号を前記基準電圧信号に加える工程とを有することを特徴とする電圧制御方法を備える。
【００３５】
以上の構成により本発明は、記録媒体に記録を行なう記録装置に搭載される複数の記録素子を備えた記録ヘッドを駆動する駆動電圧を制御するため、外部機器から送信された記録情報を入力し、その入力された記録情報に基づいて、記録ヘッドの同時駆動すべき記録素子の数を計数し、その計数結果に基づいて、前記記録ヘッドに加えられる次の記録動作１サイクル分の負荷の程度を評価し、その評価結果を表す評価信号を、記録ヘッドの複数の記録素子を駆動するための制御された電圧を供給する電圧制御ユニットに入力し、その評価信号に基づいて、記録ヘッドを駆動するときの負荷によって発生する電圧降下を補償するために補償電圧を加えるよう制御する。
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００３６】
なお、以下に説明する実施形態では、インクジェット記録ヘッドを用いた記録装置を例に挙げて説明する。
【００３７】
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、有意無意を問わず、また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を問わず、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。
【００３８】
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。
【００３９】
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、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。
【００４０】
図１は本発明の代表的な実施形態であるインクジェット記録装置の全体構成を示す斜視図である。
【００４１】
図１に示すように、このインクジェット記録装置にはカラー記録を行なうために４個のインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッドという）２−１〜２−４が備えられている。記録ヘッド２−１はＢｋ（ブラック）インクを吐出し、記録ヘッド２−２はＹ（イエロ）インクを、記録ヘッド２−３はＭ（マゼンタ）インクを、そして、記録ヘッド２−４はＣ（シアン）インクを夫々吐出する。このために、これら４つの記録ヘッド２−１〜２−４に対応したインクタンク１−１〜１−４からは夫々の色のインクが供給される。これらのインクタンクと記録ヘッドは一体的にキャリッジ３に搭載される。また、キャリッジ３には光学的ホームポジションセンサ（以下、ＨＰセンサという）８が装着されている。
【００４２】
さて、これらのインクタンクと記録ヘッドとを装着されたキャリッジ３はキャリッジ駆動モータ５の駆動力を伝達する駆動ベルト４の一部に連結されてキャリッジ走査方向に対して平行に配置されたガイドシャフト６Ａ、６Ｂに対して移動可能に取り付けられており、キャリッジ駆動モータ５の駆動力により、記録ヘッド２−１〜２−４の吐出面に対向して配置されたプラテン７に、ＡＰＦ（自動給紙機構：不図示）からフィードされる記録紙の全幅にわたって、往復運動してその記録紙への記録を行う構成となっている。
【００４３】
記録ヘッド２−１〜２−４は、記録紙の記録面に対向する吐出面に、インク吐出を行う細いパイプ状の複数のノズル口が並設されており、さらに一体化されたインクタンク１−１〜１−４から供給されるインクに吐出エネルギーを与えるために熱エネルギーを発生するヒータがノズル口近傍に設けられている。記録ヘッド２−１〜２−４のノズル口はそれぞれキャリッジ３の走査方向に対して垂直方向に配列されるように構成され、さらに４つの記録ヘッドはキャリッジ走査方向に並んで配置される。
【００４４】
また、ＨＰセンサ８は初期動作においてキャリッジ３がガイドシャフト６Ａ、６Ｂに沿って移動した際に、基準位置検出用突起物１２を検出することにより記録動作の走査方向の基準位置（キャリッジホームポジション）を決定するために用いられる。
【００４５】
インクジェット記録装置は、外部のホスト機器などから入力された画像情報、制御コマンドなどのデータを後述する記録制御回路で受信する。記録制御回路はその受信データに従って各色の画像データに展開した後、このデータを記録ヘッドに転送すると共にキャリッジ３を走査させ、必要なタイミングでインク吐出を行う一連の記録動作を制御する。記録制御回路とキャリッジ３はフレキシブルケーブル１３によって接続され、記録ヘッドに対して各種信号および吐出に必要な電力を供給する。
【００４６】
なお、図１において、８は記録ヘッドの吸引回復動作を行なうための吸引ポンプ、８Ａは記録ヘッドのノズル口をキャップする吸引キャップ、９は記録ヘッドのノズル口面を拭うためのクリーニングブレード、９Ａはブレードギア、１０は記録用紙を搬送するための駆動力を発生する搬送モータ、及び１１は搬送ギアである。
【００４７】
図２は記録制御回路とキャリッジの構成を示すブロック図である。
【００４８】
記録制御回路３０は、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、外部装置であるホスト機器４１とのインタフェース（ＩＦ）回路３４、キャリッジ駆動モータ５及び搬送モータ１０を駆動するモータ制御回路３５、ＣＰＵ３１の動作を補って各制御を行う論理回路よりなるゲートアレイ３６、及び負荷量遷移検知回路３８より構成される。
【００４９】
また、記録ヘッド２−１〜２−４の吐出タイミング制御および駆動を行うヘッド制御ブロック３７はゲートアレイ３６の中に構成される。
【００５０】
キャリッジ駆動モータ５にはステッピングモータが使用されている。ＣＰＵ３１はキャリッジ３を移動させるためにモータ制御回路３５にキャリッジ駆動モータ５の信号を送出しながら、同時に走査方向基準位置からの動作信号数を管理することによって現在キャリッジ３がどの位置にいるかについても把握している。
【００５１】
キャリッジ３が移動し、搭載された記録ヘッド２−１〜２−４がインク吐出を行うべき場所に達した時にはヘッド制御ブロック３７がインク吐出を行うように制御する。
【００５２】
なお、この実施形態ではモータの駆動パルスの管理により走査方向の記録位置を検出しているが、専用のエンコーダを設けてキャリッジ位置検出を行うように構成しても良い。
【００５３】
ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２に予め格納されているプログラム、あるいはホスト機器４１からインタフェース回路３４を介して入力される制御コマンドに従ってインクジェット記録装置の動作全般の制御を行う。ＲＯＭ３２にはＣＰＵ３１が動作するためのプログラムやヘッド制御に必要な各種テーブルデータ、文字データを作成するためのキャラクターデータ等が搭載されている。
【００５４】
インタフェース回路３４は、ホスト機器４１とインクジェット記録装置の間で入出力される制御コマンドや制御データのインタフェースである。ＲＡＭ３３には、ＣＰＵ３１が演算処理を実行する時などの作業領域や、ホスト機器４１からインタフェース回路３４を介して入力された記録データおよび制御コードの一時格納領域が設けられる。また、記録データを記録ヘッド２−１〜２−４のノズルに対応したビットデータに展開した後、そのビットマップデータを格納するプリントバッファもＲＡＭ３３上に設けられる。
【００５５】
電源ユニット９は、記録制御回路３０にＶcc電圧、モータ制御回路３５及び搬送モータ１０、駆動モータ５にＶＭ電圧、及びＤＣ／ＤＣコンバータ４０にフレキシブルケーブル１３を介してＶＨ−ｒ電圧を供給している。
【００５６】
負荷量遷移検知回路３８は、ヘッド制御ブロック３７を含むゲートアレイ３６からキャリッジ３に送られる制御信号の一部であるシリアルデータ信号によって駆動される記録ヘッドのノズル数に応じた画素数を検知し、ある特定の画素数の遷移状態を検出し、キャリッジ３に設けられた制御電圧補正回路３９にフレキシブルケーブル１３を介して、制御信号を送信することでＤＣ／ＤＣコンバータ４０の出力電圧であるヘッド駆動電圧ＶＨ−ｂ及びＶＨ−ｃを可変制御する。
【００５７】
次に、以上のような構成のインクジェット記録装置のヘッド駆動電圧の制御について２つの実施形態を説明する。
【００５８】
＜第１の実施形態＞
ここでは、インクジェット記録ヘッドの吐出回路および吐出制御について詳細に説明する。
【００５９】
図３はヘッド制御ブロック３７と負荷量遷移検知回路３８と制御電圧補正回路３９と記録ヘッドの内部構成を示すブロック図である。
【００６０】
なお、図１に示したインクジェット記録ヘッドには４つの記録ヘッド２−１〜２−４が搭載されているが、各々の動作原理は同一であるため、説明を簡単にするために図３では１つの記録ヘッド２−１を図示し、ここでは、その１つの記録ヘッドについてのみ説明する。
【００６１】
まず記録ヘッドの記録動作１サイクルの駆動手順について説明する。
【００６２】
図３に示されているように、ヘッド制御ブロック３７のデータ転送回路３７−１は記録ヘッドに対して吐出データを送出するためにシリアルデータ信号３７−１３、クロック信号３７−１５、ラッチ信号３７−１４を送出する。それぞれの信号を転送する信号線は記録ヘッド２−１に接続されている。
【００６３】
データ信号３７−１３は記録ヘッド２−１上に構成されたシフトレジスタ２−１０１にクロック信号３７−１５に同期して順次格納され、ノズル数分のデータの送出が終わるとラッチ信号３７−１４が送出されシフトレジスタ２−１０１に格納されたデータはレジスタ２−１０２に移動されデータのセットは終了する。
【００６４】
データセットが終了するとキャリッジ３の位置に合わせて、ヒートタイミングコントローラ３７−２からブロック選択信号３７−１６が３本の信号線により、またヒート信号３７−１２が１本の信号線により送出される。この実施形態では、駆動タイミングが同じとなる同一ブロックの記録素子（ノズル）は記録ヘッドのノズル列において８本おきに配置されているとする。３本のブロック選択信号３７−１６によって選択されたブロックは記録ヘッド２−１に設けられたデコーダ２−１０３によって該当ブロックに対応したＡＮＤ回路２−１０４のデコーダ入力をアクティブにする。
【００６５】
以上の手順に従ってデータセットおよびブロック選択がなされた記録要素（ノズル）に対してヒート信号３７−１２が入力されると、ＡＮＤ回路２−１０４の出力条件が満たされ、各ノズルに対応したヒータ抵抗（ノズルヒータ）２−１０６に接続されたドライブトランジスタ２−１０５が動作し、ノズルヒータにヒート電流が流れる。ヒート信号３７−１２は温度制御などのために、実際のヒート時間をコントロールする目的で使用されている。
【００６６】
以上説明した１サイクル分の動作が連続することによって、所望の位置にインク滴を吐出して一連の記録動作が実現される。
【００６７】
次に、負荷量遷移検知回路３８の動作について説明する。
【００６８】
ここで、記録データの内、ブラック（Ｂｋ)インクを吐出させるデータをカウントするＢＫデータカウンタ３７−４は軽負荷検出回路３０１、重負荷検出回路３０２、中間負荷検出回路３０３に接続されている。シリアルデータ信号３７−１３に基づいて実際にインクが吐出されるノズル数はＢＫデータカウンタ３７−４によってカウントされ、そのカウントデータから予め設定された吐出予定ノズル数範囲によって軽負荷検出回路３０１、重負荷検出回路３０２、中間負荷検出回路３０３が各々、負荷が軽いのか、中間程度であるのか、重いのかを検出する。
【００６９】
軽負荷検出回路３０１、重負荷検出回路３０２、中間負荷検出回路３０３は、予め記録ヘッドのノズル数、同時吐出数、ＤＣ／ＤＣコンバータのフィードバック制御回路のステップ応答性能力から、その検出動作が設定される。記録ヘッドに備えられた全ノズルに対して吐出する予定のノズル数の数によって変化するＤＣ／ＤＣコンバータから供給される電流量は、軽負荷検出回路３０１、重負荷検出回路３０２、中間負荷検出回路３０３によって３段階で検知される。
【００７０】
なお、これらの検出回路は、この実施形態のように３段階に検出をするだけでなく、キャリッジ３に搭載される記録ヘッドの総ノズル数の整数分の１に設定するように構成にしても構わない。
【００７１】
上述したように、軽負荷検出回路３０１、重負荷検出回路３０２、中間負荷検出回路３０３はシリアルデータ信号３７−１３からＢＫデータカウンタ３７−４によってカウントされた信号から同時吐出するノズル数に応じて検出信号を生成するもので、全てのシリアルプリント信号３７−１３に対して、軽負荷検知回路３０１、重負荷検知回路３０２、中負荷検知回路３０３のいずれかが反応して、負荷が重いのか、中程度なのか、或いは軽いのかを検出する。また、瞬間瞬間で見れば、ある任意のシリアルデータ信号３７−１３に対して、軽負荷検知回路３０１、重負荷検知回路３０２、及び中負荷検知回路３０３の中で一つの検出回路のみが反応する。
【００７２】
軽負荷検出回路３０１は、ＢＫデータカウンタ３７−４の信号からシリアルデータ信号３７−１３にインク吐出を発生させる記録データ情報がない場合、もしくはその情報が極端に少ない旨を検出し、検出信号３０１−１をカウンタ回路３０４に送信する。送信された検出信号はカウンタ回路３０４によりカウントされ軽負荷状態がある特定の時間以上続くとラッチ回路３０５によりＡＮＤ回路３０６にハイレベルの信号を出力し続ける。しかしながら、軽負荷検出回路３０１は、シリアルデータ信号３７−１３にインク吐出を同時に発生させる記録データ情報が設定された値以上にある場合には、検出信号３０１−１を送信しない（或いは、ローレベルの信号を出力し続ける）。
【００７３】
中間負荷検出回路３０３は、ＢＫデータカウンタ３７−４の信号からシリアルデータ信号３７−１３によって転送されるインク吐出を発生させる記録データ情報に関し、軽負荷検出回路３０１でも重負荷検出回路３０２でも検出しない範囲の同時吐出するノズル数を検出する。そして、中間負荷検出回路３０３は、軽負荷検出回路３０１と重負荷検出回路３０２とが検出する範囲外の同時吐出するノズル数の範囲を検出した時に、検出信号３０３−１を送信する。中間負荷検出回路３０３がシリアルデータ信号３７−１３からの記録データ情報に基づいて中間負荷を検出した時には、軽負荷検出回路３０１に接続されたカウンタ回路３０４とラッチ回路３０５のリセット端子にリセット信号を送信し、カウンタ回路３０４でのカウント値とラッチ回路３０５でのラッチされた情報をリセットする。
【００７４】
重負荷検出回路３０２は、ＢＫデータカウンタ３７−４の信号からインク吐出を発生させる記録データ情報が全てのノズルからの同時インク吐出、或いは大部分（例えば、全ノズル数に対して８割以上の同時吐出数）のノズルからの同時インク吐出を示す旨を検出する。その検出がなされた瞬間、即ち、レジスタ２−１０２にシリアルプリント信号３７−１３が格納される直前に、検出信号３０２−１としてＡＮＤ回路３０６へハイレベルの信号を出力する。これに対して、インク吐出を発生させる記録データ情報が示すインク同時吐出のノズル数が設定値以下である場合には、重負荷検出回路３０２は検出信号３０２−１を出力しない（或いは、ＡＮＤ回路３０６への信号はローレベルのままである）。
【００７５】
ＡＮＤ回路３０６は、（ｉ）その入力端子の一方に軽負荷検知回路３０１が出力した検出信号３０１−１がカウンタ回路３０４によりある任意の設定された時間以上検出され、ラッチ回路３０５から出力されているハイレベルの信号３０１−２が入力されているときに、（ii）もう一方の入力端子に重負荷検出回路３０２によってレジスタ２−１０１に重負荷検出回路３０２で検出されたシリアルデータ信号３７−１３がセットされる直前にハイレベルの信号が入力されると、ＡＮＤ回路３０６からのハイレベルの信号が出力される条件が揃い、その出力端子はハイレベルの信号を出力しラッチ回路３０７を通し、ヒート信号３７−１２に同期してＤＣ／ＤＣコンバータ３８の制御電圧補正回路３９へ送信する。
【００７６】
即ち、ノズルヒータ駆動と同期して、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の制御電圧補正回路３９へ制御信号が送信される。
【００７７】
以上のようにシリアルデータ信号３７−１３をＢＫデータカウンタ３７−４によって逐次カウントした情報によって、シリアル信号３７−１３がレジスタ２−１０１に納まる間に、次の記録タイミング（サイクル）でインク吐出を行なう予定の記録ヘッドのノズル数を軽負荷検出回路３０１、中間負荷検出回路３０３、重負荷検出回路３０２によって、シリアルデータ信号３７−１３からノズル吐出予定の状態予め設定した三段階で知ることができる。そして、ノズルヒータ駆動と同期して、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の制御電圧補正回路３９へ制御信号が送信される。
【００７８】
さて、負荷量遷移検知回路３８のラッチ回路３０７の出力は制御電圧補正回路３９の微分回路３１０に接続され、その出力が示すロジック信号は、微分回路３１０によってロジック信号のエッジ部分が抽出される微分波形に変換される。
【００７９】
次に、実際のＤＣ／ＤＣコンバータの構成及び動作を図４〜図５を参照して説明する。
【００８０】
図４はＤＣ／ＤＣコンバータ４０の構成を示すブロック図である。
【００８１】
ＤＣ／ＤＣコンバータ４０内にある制御電圧補正回路３９の微分回路３１０の出力は電流加算回路３１１に接続される。負荷量遷移検知回路３８から送信されるロジック信号は微分回路３１０によってロジック信号から微分波形に変換される。この微分波形信号は、基準電圧（Ｖref）が抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４とによって分圧され差分増幅器２０７の非反転（＋）端子に入力されている直流電位に電流加算回路３１１を通して加算される。
【００８２】
図５はＤＣ／ＤＣコンバータ４０で扱う種々の信号の波形を示した図である。
【００８３】
図５（ａ）の波形ａは、負荷遷移検知回路３８がシリアルデータ信号３７−１３が示す実際に連続した無負荷状態から連続した全吐状態（全ノズルからの同時インク吐出が発生する状態）を検出し、ヒート信号３７−１２に同期して出力された際のロジック信号（図４のａ）であり、図５（ａ）の波形ｂは基準電位（Ｖref）が抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４とによって分圧された電位に電流加算回路３１１によって微分波形を加算し、差分増幅器２０７の非反転（＋）端子に入力される直流電位を示した波形（図４のｂ）である。
【００８４】
また、図５（ａ）の区間Ａは、記録ヘッドに電流を流さない連続した無負荷の区間を表し、区間Ｂは連続する全吐状態を表す区間である。
【００８５】
図４に戻って説明を続けると、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の出力電圧（ＶＨ−ｂ）は差分増幅器２０７の反転（−）端子と非反転（＋）端子の電圧値が等しくなるようにスイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦタイミングを調整する。よって、出力電圧は基準電圧（Ｖref）が抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４とによって分圧された電位に対して微分波形を重畳された分だけ出力電圧（ＶＨ−ｂ）を持ち上げる方向に制御しようとする。
【００８６】
出力電圧（ＶＨ−ｂ）を持ち上げる制御は、ヒート信号３７−１２により記録ヘッド内のレジスタに送られたシリアル信号によってノズル吐出が行われるタイミングでなされるため、急激な負荷変動としてフィードバック制御回路の利得（Ｋ）が不足している期間に出力端に挿入されたコンデンサから放出された電荷を補正する方向に働き、出力電圧の低下は相殺される制御となる。
【００８７】
図５（ｂ）は、実際に負荷量遷移検知回路３８と制御電圧補正回路３９を付加して、連続した無負荷状態から連続した全吐状態へと変化する遷移時に出力電圧の降下を補正した際の波形を示す図である。
【００８８】
図５（ｂ）の波形ｃはＤＣ／ＤＣコンバータ４０が記録ヘッドの吐出ノズルへ供給している電流を示し、波形ｄは負荷量遷移検知回路３８と制御電圧補正回路３９がない場合の出力電圧波形を示し、波形ｅは負荷量遷移検知回路３８と制御電圧補正回路３９を付加した際の出力電圧波形を示す。
【００８９】
また、図５（ｂ）の区間Ａは記録ヘッドに電流を流さない連続した無負荷の区間を表し、区間Ｂは連続する全吐状態を表す区間である。
【００９０】
なお、図３におけるラッチ回路３０７は、重負荷検知回路３０２からの検出信号３０２−１の反転信号によってリセットされる。
【００９１】
次に、制御電圧補正回路の構成と動作の例について説明する。
【００９２】
図６は制御電圧補正回路３９の構成を示すブロック図である。
【００９３】
図６に示すように、微分回路３１０は入力段に設けられたコンデンサＣ２、抵抗Ｒ６によって構成される。この実施形態では、反転増幅器Ｑ１、Ｑ２の２段構成にとすることで抵抗Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９の値によって反転増幅器Ｑ１、Ｑ２によって利得を調整している。
【００９４】
また電流加算回路３１１は、抵抗Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４はラダー型のＤ/Ａコンバータ構造とすることで構成されている。負荷量遷移検知回路３８から制御信号が入力されたときは、微分回路３１０及び電流加算回路３１１を通して基準電位（Ｖref）を抵抗Ｒ３、Ｒ４によって分圧された電位に微分波形が加算されて差分増幅器２０７の非反転（＋）端子に入力される。
【００９５】
従って、図５（ｂ）に示すように微分波形が加算された区間のみ出力電圧を持ち上げる方向に制御される。
【００９６】
また、負荷量遷移検知回路３８から制御信号が入力されない時は、基準電位（Ｖref）が抵抗Ｒ３、Ｒ４によって分圧された直流電位のみによって出力電圧（ＶＨ−ｂ）は制御される。
【００９７】
フォロワ回路Ｑ３は信号減衰を考慮して挿入されている。従って、信号波形やレベルが変化しなければ必要ない。
【００９８】
また、電流加算回路３１１はラダー型のＤ／Ａコンバータ構造としているため、インク吐出するノズル数に応じてさらに細かい負荷量検知として多段制御とすることも容易である。
【００９９】
従って以上説明した実施形態に従えば、負荷量遷移検知回路３８は、ＢＫデータカウンタ３７−４の信号に従って、軽負荷検知回路３０１が検出するある一定の時間継続する無負荷もしくは、極端に吐出ノズル数が少ない状態（軽負荷の状態）をラッチ回路によって保持し、重負荷検知回路３０２が検出する全吐状態もしくは大部分のノズルがインクを吐出する状態（重負荷の状態）と中間負荷検知回路３０３が検出する中間的な負荷をＡＮＤ回路３０６により検出することで、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０が供給する、電流を通電しない状態或いは軽負荷状態から全吐状態或いは重負荷に変化する特定の瞬時電流変化のみを検出することが出きる。
【０１００】
なお、負荷量遷移検知回路３８が検知しない同時ノズル吐出状態の遷移の場合は、制御電圧補正回路３９の微分回路３１０の入力端子への信号入力がないため、その入力端子での信号レベルはグランド信号レベルである。これは、ＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路部の差分増幅器の正（＋）端子に入力される信号がＤＣ／ＤＣコンバータ内の制御ＩＣ内部で生成される基準電圧（Ｖref）が抵抗Ｒ３、Ｒ４で分圧された直流電位のみであり、通常の定電圧制御が行われていることを表す。
【０１０１】
このように、外部機器から入力されるシリアルデータから、軽負荷検出回路と重負荷検出回路によって記録ヘッドの無負荷又は軽負荷区間の吐出が行われない又は吐出が少ない区間から、記録ヘッドの全ノズルからインク吐出が発生するような重負荷への切り替わりタイミングとなる負荷急変にあたる負荷量遷移を検出し、ＤＣ／ＤＣコンバータ内にあるフィードバック制御ループ内の基準電圧に微分波形信号を加算することで負荷急変時における定電圧制御回路の変動追従できない区間分の電圧降下分を補正することが可能となり、ステップ的に負荷が変化するような条件で記録ヘッドを駆動する場合にもＤＣ／ＤＣコンバータからの出力電圧を安定的に供給することができる。これにより、どんな条件でも記録ヘッドの記録素子が十分な電圧が印加されて駆動され、その結果、良好な記録を行なうことができ画像品質を保つことが可能になる。
【０１０２】
さらに、負荷急変が記録動作の前に予想でき、電圧降下を補償することが可能となるため、電圧降下分を補償するために従来は備えられていたＤＣ／ＤＣコンバータ出力端に接続されるコンデンサ容量をより少なくすることができ、ＤＣ／ＤＣコンバータの小型化・薄型化に貢献するという利点もある。
【０１０３】
＜第２実施形態＞
次に第１実施形態において説明した制御回路補正回路３９内にある微分回路３１０と電流加算回路３１１の間に時定数回路３１２を設けた例について、図７〜図１０を参照して説明する。なお、図７〜図１０において、既に第１実施形態で説明したのと同じ構成要素については同じ参照番号を付し、それら点についてはその説明を省略する。
【０１０４】
さて、この実施形態において設けられる時定数回路３１２は、負荷量遷移検出回路３８が出力する信号を微分回路３１０に入力して微分演算を行なうことによって得られる変換された微分波形信号を鈍らせる働きをする。
【０１０５】
図７はヘッド制御ブロック３７と負荷量遷移検知回路３８と制御電圧補正回路３９と記録ヘッドの内部構成を示すブロック図である。図３と比較すると分かるように、微分回路３１０と電流加算回路３１１の間に時定数回路３１２が設けられている。
【０１０６】
図８はこの実施形態に従うＤＣ／ＤＣコンバータ４０の構成を示すブロック図である。図４と比較すると分かるように、微分回路３１０と電流加算回路３１１の間に時定数回路３１２が設けられている。
【０１０７】
図９はＤＣ／ＤＣコンバータ４０で扱う種々の信号の波形を示した図である。
【０１０８】
さて、時定数回路３１２が設けることにより微分波形が鈍らせられ、図５（ａ）の波形ｂが実際には、図９（ａ）の波形ｆのようになり、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０が定電圧フィードバック制御回路の遅れによる電圧降下分が最大になるタイミングに、基準電圧（Ｖref）が抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４とによって分圧された直流電位に電流加算回路３１１によって時定数回路３１２によって鈍らせられた微分波形を加算する構成することにより、電圧降下分を補正する。
【０１０９】
図９（ｂ）は微分回路及３１０と電流加算回路３１１の間に時定数回路３１２を付加して、連続した無負荷状態から連続した全吐状態による遷移時に出力電圧降下を補正した際の波形を示す図である。図９（ｂ）において、波形ｇはＤＣ／ＤＣコンバータ４０が記録ヘッドへ供給している電流波形を示し、波形ｈが負荷量遷移検知回路３８と制御電圧補正回路３９がない場合の出力電圧波形を示し、波形ｉがこの実施形態に従う時定数回路３１２を含む制御電圧補正回路３９と負荷量遷移検知回路３８とを付加した際の波形を示している。
【０１１０】
また、図９において、区間Ａは記録ヘッドが電流を流さない連続した無負荷の区間であり、区間Ｂは連続する全吐状態の区間である。
【０１１１】
次に、この実施形態に従う制御電圧補正回路の動作について説明する。
【０１１２】
図１０はこの実施形態に従う制御電圧補正回路３９の構成を示すブロック図である。
【０１１３】
図６と図１０とを比較すると分かるように、第１実施形態の構成と大きく異なるのは、増幅器Ｑ１の反転端子と出力端子間に挿入される抵抗Ｒ７にコンデンサＣ３を直列に挿入することで、時定数回路３１２を構成し、抵抗Ｒ６、コンデンサＣ２によってロジック信号から微分波形に変換された微分波形を鈍らせる構成となっている点である。
【０１１４】
従って、抵抗Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４によって構成されるラダー型のＤ／Ａコンバータである電流加算回路３１１によって差分増幅器２０７の非反転（＋）端子には、基準電位（Ｖref）が抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４とによって分圧された電位に抵抗Ｒ７及びコンデンサＣ３によって微分波形を鈍らせた波形が加算されて入力される。
【０１１５】
従って以上説明した実施形態に従えば、微分回路３１０は、ロジック信号のエッジ部分が最大となる波形を作り出すため、実際の負荷急変時における定電圧制御回路の制御遅れによる電圧降下の最大点と時間タイミングがずれるので、時定数回路３１２を負荷することにより、微分波形を鈍らせ、電流加算回路に入力する信号波形の最大値を負荷急変による電圧降下最大点に合わせることで、より精度の良い電圧制御が可能となる。
【０１１６】
また、上述した実施形態には記載していないが、記録媒体の搬送や初期動作などから記録ヘッドが駆動されないモードを検出できる信号として、搬送モータ制御信号やモータ駆動信号を別途軽負荷検出回路に組み込んでも構わない。
【０１１７】
さらに上述した実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を４つの記録ヘッドに等しく供給することを仮定したが、本発明はこれによって限定されるものではない。例えば、白黒記録とカラー記録で異なる電圧とする２出力、又は、各色の記録ヘッドに異なる出力電圧を供給する多出力型の電源形態でも良い。この場合には、各出力電圧もしくは各出力電圧制御回路に、負荷量遷移検出回路３８、制御電圧補正回路３９を設ければ良い。
【０１１８】
さらに上述した実施形態では、図３や図７が示すように、記録ヘッド２−１と記録ヘッド２−２〜４のカラー記録ヘッドを別電源とする２出力ＤＣ／ＤＣコンバータとしたが、記録データ各色成分のシリアルデータ信号をカウントした値を演算し、同一の出力電圧とするようにＤＣ／ＤＣコンバータを構成することは可能であるし、或いは、各記録ヘッド毎にシリアルデータ信号をカウントし各々異なる出力電圧とするようにＤＣ／ＤＣコンバータを構成することは可能である。
【０１１９】
なお、以上の実施形態において、記録ヘッドから吐出される液滴はインクであるとして説明し、さらにインクタンクに収容される液体はインクであるとして説明したが、その収容物はインクに限定されるものではない。例えば、記録画像の定着性や耐水性を高めたり、その画像品質を高めたりするために記録媒体に対して吐出される処理液のようなものがインクタンクに収容されていても良い。
【０１２０】
以上の実施形態は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いることにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。
【０１２１】
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状をすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好ましい。
【０１２２】
このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことができる。
【０１２３】
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成としても良い。
【０１２４】
さらに、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
【０１２５】
加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドのみならず、装置本体に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッドを用いてもよい。
【０１２６】
また、以上説明した記録装置の構成に、記録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加することは記録動作を一層安定にできるので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などがある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを備えることも安定した記録を行うために有効である。
【０１２７】
さらに、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってでも良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもできる。
【０１２８】
以上説明した実施の形態においては、インクが液体であることを前提として説明しているが、室温やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化もしくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであればよい。
【０１２９】
加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のような、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も本発明は適用可能である。このような場合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向するような形態としてもよい。本発明においては、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
【０１３０】
さらに加えて、本発明に係る記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けられるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を取るものであっても良い。
【０１３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に従えば、入力される記録情報に従って発生する記録ヘッドの記録素子のオン／オフによる駆動電圧の瞬時変動に追従して記録ヘッドに安定電圧を供給すると共に電圧降下を抑えることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の代表的な実施形態であるインクジェット記録装置の構成を示す斜視図である。
【図２】記録制御回路とキャリッジの構成を示すブロック図である。
【図３】ヘッド制御ブロック３７と負荷量遷移検知回路３８と制御電圧補正回路３９と記録ヘッドの内部構成を示すブロック図である。
【図４】ＤＣ／ＤＣコンバータ４０の構成を示すブロック図である。
【図５】ＤＣ／ＤＣコンバータ４０で扱う種々の信号の波形を示した図である。
【図６】制御電圧補正回路３９の構成を示すブロック図である。
【図７】第２実施形態に従うヘッド制御ブロック３７と負荷量遷移検知回路３８と制御電圧補正回路３９と記録ヘッドの内部構成を示すブロック図である。
【図８】第２実施形態に従うＤＣ／ＤＣコンバータ４０の構成を示すブロック図である。
【図９】第２実施形態に従うＤＣ／ＤＣコンバータ４０で扱う種々の信号の波形を示した図である。
【図１０】第２実施形態に従う制御電圧補正回路３９の構成を示すブロック図である。
【図１１】従来のＤＣ／ＤＣコンバータを構成する電圧制御回路を示すブロック図である。
【符号の説明】
１−１〜１−４  インクタンク
２−１〜２−４  記録ヘッド
２−１０１  シフトレジスタ
２−１０２  レジスタ
２−１０３  デコーダ
２−１０４  ＡＮＤ回路
３  キャリッジ
４  駆動ベルト
５  キャリッジ駆動モータ
６  ガイドシャフト
７  プラテン
８  光学的ホームポジションセンサ
１２  基準位置検出用突起物
１３  フレキシブルケーブル
３０  記録制御部
３１  ＣＰＵ
３２  ＲＯＭ
３３  ＲＡＭ
３４  インタフェース回路
３５  モータ制御回路
３６  ゲートアレイ
３７  ヘッド制御ブロック
３７−１  データ転送回路
３７−２  ヒートタイミングコントローラ
３７−４  ＢＫデータカウンタ
３７−１２  ヒート信号
３７−１３  データ信号
３７−１４  ラッチ信号
３７−１５  クロック信号
３７−１６  ブロック選択信号
３８  負荷量遷移検知回路
３９  制御電圧補正回路
４０  ＤＣ／ＤＣコンバータ
４１  ホスト機器
２０１  スイッチング素子
２０２  リアクタ
２０３  コンデンサ
２０４  コンデンサ
２０５  平滑回路
２０６  電圧制御回路
２０７  差分増幅器
２０８  ＰＭＷゲート駆動回路
３０１  軽負荷検出回路
３０２  重負荷検出回路
３０３  中間負荷検出回路
３０４  カウンタ
３０５  ラッチ回路
３０６  ＡＮＤ回路
３０７  ラッチ回路
３０８  電圧生成回路
３０９  制御電圧補正回路
３１０  微分回路
３１１  電流加算回路
３１２  時定数回路
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５  抵抗
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３  コンデンサ
Ｖref  基準電圧
【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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