JPH07205425A - 記録制御方法及び記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】記録のための駆動時間が短縮されることによる
記録制御への制約を解消し、画質を保ちつつ高密度で高
速な記録を可能とする。 【構成】インクジェット記録装置のヒータボード８０に
は、インク吐出を行うための複数のインク吐出用ヒータ
８０ｃを有する吐出部列８０ｇと、記録ヘッドを加温す
るためのサブヒータ８０ｄと、これらの各ヒータを駆動
するための駆動素子８０ｈが形成されている。高密度で
記録を行う拡張モードが指定されると、吐出用ヒータ８
０ｃの駆動周波数が大きくなり、記録状態の制御範囲が
制限されてしまう。この場合、サブヒータ８０ｄを駆動
して記録ヘッドを加温することにより、吐出用ヒータ８
０ｃによる吐出量を増加させて、記録状態の制御範囲を
拡張する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録装置及び記録制御
方法に関する。

【０００２】

【従来技術】近年、パソコンやワープロ等のＯＡ機器が
広く普及しており、これらの機器で入力した情報をプリ
ントアウトするために様々な記録装置が開発されてきて
いる。このような記録装置において、出力画像を高画質
化するための制御手法も各種開発されてきている。一例
を挙げれば、外部装置から受信した記録データの解像度
を向上させて記録し高精細な画像を出力させる解像度拡
張制御手段、該解像度拡張手段において斜線部の平滑化
を行うスムージング制御手段、或いはドット単位で該ド
ットの階調性を再現する多値記録手段など、様々な高画
質化制御手段が開発されている。

【０００３】また、上述の記録装置の中でも、記録画像
が高品位であり記録装置が小型で低ランニングコストを
実現することが容易なインクジェット記録方式が近年急
速に普及してきている。

【０００４】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４７４０
７９６号明細書に開示されており、この方式は所謂オン
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一つの駆動
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させ
て、結果的にこの駆動信号に一対一対応した液体（イン
ク）内の気泡を形成させ、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
くとも一つの液滴を形成する記録原理である。この駆動
信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮
が行なわれるので、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。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。尚、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更に優れた記録を行なうことがで
きる。

【０００５】上記のようなインクジェット記録装置で
は、上記記録原理からも明らかなように記録ヘッドの昇
温によって吐出量が変化してしまうので、該昇温（記録
ヘッド温度）に応じてパルス幅を変調して吐出量の変動
を抑え高画質化を実現している。また、該パルス幅変調
を用いてドット単位で吐出量を所望の量に制御して上記
多値記録を行う制御も実現されている。吐出量変調技術
の詳細については特開昭６３ー４２８７１などで開示さ
れているので詳細な説明は省略する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た解像度拡張手段を適用すると、１ライン（１走査）で
記録する記録画素数を増加する必要があるので、記録ヘ
ッドの駆動周波数が上昇することになる。この対策とし
て記録ヘッドの駆動周波数を同等とするために記録速度
を落として記録を行うと、記録を完了するまでに要する
時間（スループット）が大幅にダウンしてしまい商品と
しての競争力が低下してしまう。更に、記録ヘッドの走
査速度を複数段階に精度よく実現しなくてはならず、大
幅に設計上の自由度が失われることとなる。また、一般
に記録ヘッドを走査させる駆動源であるステッピングモ
ータなどでは、速度を低下させると該モータのコギング
などに起因する走査ムラが生じ、記録画像を劣化させる
ことが知られている。

【０００７】一方、記録速度を変えずに解像度拡張手段
を実現するためには、記録ヘッドの駆動周波数を上昇さ
せねばならない。この結果として記録ヘッドを駆動する
パルス幅の自由度に厳しい制限が加わることになる。例
えば、解像度を２倍に拡張する場合、１ライン中に吐出
するドット数が２倍となることから、従来の駆動パルス
に割り当てられたパルス幅の１／２のパルス幅しか設定
できないこととなる。これに起因して記録ヘッドの温度
変化に対応したパルス幅変調手段や多値記録のためのパ
ルス幅変調手段が十分に行えず、解像度拡張を行っても
所望の高画像品位の記録が得られない場合が生じる。こ
の問題は前述したインクジェット記録方式に限った問題
ではなく、例えば熱転写記録方式やワイヤードット記録
方式など他の記録装置においても原理的には同様に発生
する問題である。

【０００８】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、記録のための駆動時間が短縮されることに
よる記録制御への制約を解消し、画質を保ちつつ高密度
で高速な記録を可能とする記録装置及び記録制御方法を
提供することを目的とする。

【０００９】又、本発明の他の目的は、解像度拡張制御
等の記録画像を高精細に記録する処理を実施しながら、
該処理に起因するスループットの低下やコギングムラ、
或いは駆動周波数の増大化により、吐出量のバラツキに
対する制御能力の低下に伴う画像濃度ムラの発生や多値
階調再現範囲の低下などの弊害を低減し、高品位な記録
画像を出力することを可能とすることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】及び

【作用】上記の目的を達成するための本発明の記録装置
は以下の構成を備えている。即ち、記録媒体上への画像
記録を行う記録ヘッドを有する記録装置であって、通常
の記録密度で記録媒体上への画像形成を行う通常モード
と、該通常モードよりも高い記録密度で記録媒体上への
画像形成を行う拡張モードのいずれかを動作モードとし
て設定する設定手段と、前記設定手段により設定された
動作モードに応じた条件で前記記録ヘッドを加温する加
温手段と前記加温手段により前記記録ヘッドが加温され
た状態で、前記動作モードに基づいて該記録ヘッド内の
発熱素子を駆動して記録媒体への記録を行う記録手段
と、を備える。

【００１１】又、上記の目的を達成するための本発明に
よる記録制御方法は、記録媒体上への画像記録を行う記
録ヘッドを有する記録装置の記録制御方法であって、通
常の記録密度で記録媒体上への画像形成を行う通常モー
ドと、該通常モードよりも高い記録密度で記録媒体上へ
の画像形成を行う拡張モードのいずれかを動作モードと
して設定する設定工程と、前記設定工程により設定され
た動作モードに応じた条件で前記記録ヘッドを加温する
加温工程と、前記加温工程により前記記録ヘッドが加温
された状態で、前記動作モードに基づいて該記録ヘッド
内の発熱素子を駆動して記録媒体への記録を行う記録工
程と、を備えることを特徴とする。

【００１２】上記の構成によれば、高記録密度の記録に
対応する拡張モード機能の実行においては、高記録密度
の記録条件に応じた記録ヘッドの加温が加温手段により
実行され、これにより駆動時間の短縮による記録動作の
制御範囲の制限が補われるので、拡張モード時において
も記録動作の制御を良好に実行することができる。

【００１３】又、好適には、前記加温手段は、拡張モー
ド時において通常モード時よりも高い温度に記録ヘッド
の設定をおこなう。

【００１４】又、好適には、前記加温手段は、前記記録
ヘッドの温度及び前記記録手段の駆動周波数及び周囲温
度に基づいて設定された加温量により、該記録ヘッドの
加温を行う。

【００１５】この構成によれば、記録ヘッドの加温状態
を安定に保つことが可能となるので、拡張された制御範
囲で記録動作の制御を安定的に実行できる。

【００１６】又、好適には、前記加温手段は、前記記録
ヘッドの加温を行うための、前記記録手段とは別の発熱
素子を有する。

【００１７】この構成によれば、記録動作とは別に記録
ヘッドを加温することができ、記録手段による記録動作
に制限されること無く、詳細で安定した加温制御が可能
である。

【００１８】又、他の構成によれば、前記加温手段は、
前記記録手段による記録の実行に先立って、前記記録手
段における発熱素子を記録が遂行されない範囲で駆動す
ることにより前記記録ヘッドの加温を行うよう構成され
る。

【００１９】この構成によれば、加温手段用の発熱素子
やその駆動部が不要となるので、簡易で安価な加温手段
が提供される。

【００２０】又、好適には、前記記録手段における記録
ヘッドの駆動を、加温された該記録ヘッドの温度に基づ
いて制御する制御手段を更に備える。

【００２１】この構成によれば、加温手段により加温さ
れた記録ヘッドの温度に基づいて記録状態の制御が行わ
れるので、加温手段で拡張された記録制御範囲におい
て、所望の記録状態を得ることができる。

【００２２】又、好適には、前記記録手段における駆動
パルスが、実際には記録が遂行されない予熱用パルスと
実際に記録が遂行される吐出用パルスの２つより構成さ
れており、上述の加温手段による加温は、前記予熱用パ
ルスの電圧値を変更することにより実行される。

【００２３】この構成によれば、記録状態に対してより
大きく影響する予熱パルスの電圧値を制御することで、
より簡易で効果的に拡張モードに対する記録状態の制御
を行うことが可能となるものである。

【００２４】又、好適には、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。上述の各構成にインクジェット記録ヘッドを適用す
ることで、記録時のインク吐出量（即ち記録状態）が適
切に制御される。

【００２５】

【実施例】以下に添付の図面を参照して本発明の好適な
実施例について説明する。

【００２６】＜実施例１＞図１は本実施例におけるイン
クジェット方式の記録装置を表す斜視図である。同図に
より、先ず記録装置の全体構成を説明する。図１におい
て、１は記録媒体（以後記録シート１と称する）であ
り、紙或はプラスッチックシート等よりなる。給紙カセ
ット等に複数枚積層された記録シート１が給紙ローラ
（不図示）によって一枚ずつ供給され、一定間隔を隔て
て配置され、夫々個々のステッピングモータ（図示せ
ず）によって駆動され第１搬送ローラ対３及び第２搬送
ローラ対４によって矢印Ａ方向に搬送される。

【００２７】５は記録ヘッドであり、記録シート１にイ
ンクジェット方式で記録を行う。インクは不図示のイン
クカートリッジより供給され、記録ヘッド５の備えるノ
ズルから画信号に応じて吐出される。この記録ヘッド５
及びインクカートリッジはキャリッジ６に搭載され、キ
ャリッジ６にはベルト７及びプーリ８ａ，８ｂを介して
キャリッジモータ２３が連結されている。従って、前記
キャリッジモータ２３の駆動により前記キャリッジ６が
ガイドシャフト９に沿って往復走査するように構成され
ている。

【００２８】上述の構成により、記録ヘッド５が矢印Ｂ
方向に移動しながら画信号に応じてインクを記録シート
１に吐出してインク像を記録する。そして、必要に応じ
て記録ヘッド５はホームポジションに戻ってインク回復
装置２によりノズルの目ずまりを解消すると共に、搬送
ローラ対３，４が駆動して記録シート１を矢印Ａ方向に
１行分搬送する。これを繰り返すことによって記録シー
ト１に所定記録を行うものである。

【００２９】ここで上述の記録装置の各部材を駆動させ
るための制御系について図２を参照して説明する。

【００３０】図２は本実施例の記録装置の制御系の構成
を表すブロック図である。同図において、制御部２０
は、例えばマイクロプロセッサ等で構成されるＣＰＵ２
０ａ，該ＣＰＵ２０ａの制御プログラムや各種データを
格納しているＲＯＭ２０ｂ，及びＣＰＵ２０ａのワーク
エリアとして使用されると共に各種データの一時保管等
を行うＲＡＭ２０ｃを備える。更に、本制御系は、イン
ターフェース２１、操作パネル２２、各モータ（キャリ
ッジ駆動用のキャリッジモータ２３、給紙モータ駆動用
の給紙モータ２４、第１搬送ローラ対駆動用の第１搬送
モータ２５、第２搬送ローラ対駆動用の第２搬送モータ
２６）を駆動するためのドライバー２７、及び記録ヘッ
ド５を駆動するためのドライバー２８を備える。

【００３１】上記制御部２０はインターフェース２１を
介して操作パネル２２からの各種情報（例えば文字ピッ
チ、文字種類等）を入力するとともに、外部装置２９か
らの画信号を入力する。また制御部２０はインターフェ
ース２１を介して各モータ２３〜２６を駆動させるため
のＯＮ、ＯＦＦ信号を出力する。更にドライバー２８に
対して画信号を出力し、該画信号によ基づく記録を実行
する。

【００３２】本実施例のドライバー２８においては、解
像度３６０ＤＰＩ（Ｄｏｔ／Ｉｎｃｈ）、６４ノズルを
有する記録ヘッド５を端から８ノズルずつ８個のブロッ
クに分割して、６．２５ＫＨｚで駆動している。よって
駆動周期は１６０μｓであるので１ブロックで使用でき
る時間幅は最大で２０μｓとなる。また、記録ヘッドの
駆動電圧は２４Ｖであり、１ドットを吐出するために必
要な最小のエネルギー投入時間は７μｓである。

【００３３】該記録ヘッド５を用いて記録を行う場合、
上述したように記録ヘッド温度が昇温していくのに伴い
吐出量が増加していく。図３は、記録ヘッドの昇温と吐
出量の増加との関係を表す図である。図３に示されたグ
ラフにおいて、横軸は記録ヘッドの昇温温度を示し、縦
軸は記録ヘッドが昇温していない場合の吐出量よりの吐
出量の増加量を示している。図３のグラフからも明らか
なように、記録ヘッドが昇温していくと吐出量は飽和点
近傍に達するまではほぼ比例的に増加していく傾向を示
す（尚、本実施例の記録装置において、この時の吐出量
の増加傾きはほぼ０．８ｎｇ／℃であった）。

【００３４】図４は実施例１の記録ヘッドの熱変換素子
（以後吐出ヒータと称する）に印加される駆動パルス波
形を表す図である。図４において、横軸は時間軸であ
り、縦軸は吐出ヒータへの印加電圧を示す。即ち、Ｐ１
及びＰ３は吐出ヒータに対してエネルギーを印加してい
る状態であり、Ｐ２はエネルギーの印加を一時休止して
いるオフパルスである。このように、駆動パルスは、Ｐ
１＋Ｐ２＋Ｐ３で１つの記録ドットを吐出する駆動パル
スを形成する。（以後Ｐ１をプレパルス、Ｐ２をオフパ
ルス、Ｐ３をメインパルスと称する）。

【００３５】インクジェット記録ヘッドでは、１ドット
を吐出するために印加する投入エネルギーが同じであっ
ても、上記オフパルスＰ２のパルス幅を増減することに
よって吐出量を変調することができる。図５はオフパル
ス時間と吐出量との関係を表す図である。図５に於いて
横軸はオフパルス時間を示す。縦軸は、オフパルス時間
がゼロ（即ちシングルパルス）の時の吐出量を基準にし
て、この基準の吐出量よりの増加量を示している。また
この時のプレパルスＰ１は２μｓであり、メインパルス
Ｐ３は５μｓの設定となっている。図５からも明らかな
ように、オフパルスの時間を増加させることによって吐
出量を増加させることが可能である。

【００３６】尚、本実施例では理解を容易にするために
２値記録装置で説明を行うので、パルス幅変調は記録ヘ
ッドの昇温に起因した吐出量の変化を抑制する目的で使
用する。具体的には、昇温がない場合の駆動パルスは吐
出量を最大にできる、Ｐ１＝２μｓ，Ｐ２＝１３μｓ、
Ｐ３＝５μｓの設定とし、この時に所望の８０ｎｇの吐
出量が出るヘッドを用いる。記録比率の高い記録を起こ
った場合や、記録ヘッドの周囲温度が高かった場合など
吐出量が初期の８０ｎｇ以上に増加してしまう場合に
は、オフパルスＰ２を減少させて８０ｎｇの吐出量を維
持するように制御を行う。ここで、上記設定のＰ２＝１
３μｓでは、Ｐ２＝０の時と比べて吐出量は２４ｎｇ上
昇させることが可能であった。また、前述のように記録
ヘッドの昇温による吐出量の増加は、およそ０．８ｎｇ
／℃であり、記録ヘッドの昇温温度に応じてＰ２を制御
することにより約３０℃の昇温に対して吐出量を一定に
保つことが可能となる。

【００３７】次に、上記構成の記録ヘッドを解像度拡張
モードで使用する場合の制御について説明する。本実施
例１での解像度拡張モードは、キャリッジの走査速度を
変えることなく倍解像度、即ち７２０ＤＰＩ相当の解像
度で記録を行うものである。このため、記録ヘッドを１
２．５ＫＨｚ相当で駆動することとなり、駆動周期は８
０μｓとなる。ブロックは８ブロックであるので１ブロ
ックあたりに使用できる最大幅は１０μｓとなる。本記
録ヘッドは上記の通り、１ドットを吐出するために７μ
ｓ以上のエネルギー投入が必要であり、ダブルパルスで
駆動する場合のオフパルスＰ２は最大３μｓまでしか設
定できない。

【００３８】上記の通り、本記録ヘッドは少なくとも３
０℃の昇温までは吐出量を一定に制御するために無昇温
時にオフパルスが１３μｓの設定で所望の吐出量が得ら
れる構成をとっているので、該倍解像度での使用時に３
μｓしかオフパルスが設定できないのでは所望の吐出量
を得られない。或いは所望の吐出量が得られたとしても
駆動パルスの変調可能時間が短いために広い範囲での吐
出量制御が行えなくなってしまう。本実施例１では、こ
のような解像度拡張モードの実行時に吐出量変調のため
の温調制御を実行することにより上述の問題を解決す
る。

【００３９】以下に、実施例１における解像度拡張モー
ド時の吐出量変調のための記録ヘッドの加温処理（温調
制御）の詳細な説明を行う。

【００４０】まず、本実施例で使用する記録ヘッドのヒ
ーターボードの説明を行う。図６は本実施例１で使用し
する記録ヘッドのヒーターボードの模式図である。８０
ｄはサブヒータであり、ヘッドの温度を制御することに
よって吐出量を変調する。８０ｃはインクを吐出させる
ための吐出用（メイン）ヒーターであり、吐出用ヒータ
８０ｃが複数個配されて吐出部列８０ｇが形成される。
駆動素子８０ｈは上述の吐出用ヒータ８０ｃ及びサブヒ
ータ８０ｄの駆動を実行する。以上のような各構成は、
図５で示される様な位置関係で同一基板上に形成され、
ヒータボード８０を形成する。この様に各素子を同一基
板上に配することでヘッド温度の検出、制御が効率よく
行え、更にヘッドのコンパクト化、製造工程の簡略化を
計ることができる。また同図には、ヒーターボードがイ
ンクで満たされる領域と、そうでない領域とに分離する
液室外周壁断面８０ｆの位置関係が示されている。この
外周壁断面８０ｆの吐出用ヒーター８０ｃ側が共通液室
として機能する。なお、該外周壁断面８０ｆの吐出部列
８０ｇ上に形成された溝部によって、液路が形成され
る。８０ｋは温度センサであり、ヒータボード８０上に
配置された２つの温度センサ８０ｋを直列に接続して温
度値を検出する。

【００４１】図７はサブヒータへの投入エネルギーと吐
出量の変化との関係を表す図である。図７において、横
軸は該サブヒータへの単位時間当たりの投入エネルギー
である。又、縦軸はサブヒータにエネルギーを投入しな
かった場合の吐出量を基準として、各投入エネルギーに
より記録ヘッドの温度上昇がほぼ平衡した状態における
吐出量の増加量を記している。単位時間当たりの投入エ
ネルギーの増加は記録ヘッド温度の昇温温度の増加と等
価である。本実施例１において該サブヒータ８０ｄへの
エネルギー投入によって昇温した昇温温度に対する吐出
量の増加の傾きは約１．４ｎｇ／℃であり、前述の吐出
による記録ヘッドの昇温時の吐出量増加傾きの０．８ｎ
ｇ／℃よりも傾きが大きい。

【００４２】本実施例１において、解像度拡張モード時
に使用する記録ヘッドの駆動パルスのうちプレパルスＰ
１及びメインパルスＰ３は、通常モード時の設定時間と
同様（Ｐ１＝２μｓ、Ｐ３＝５μｓ）である。しかしな
がら、オフパルスＰ２は、０から３μｓの範囲となり、
通常モード時の０から１３μｓと比べて範囲が狭い。こ
の条件で、オフパルスＰ２＝１３μｓの設定時には、前
述の通り２４ｎｇの吐出量アップが実現できたが、Ｐ２
＝３μｓ設定では７ｎｇしか吐出量アップが達成できな
い。よって、解像度拡張モードでは、記録開始の初期に
おいて１７ｎｇの吐出量不足が生じる。

【００４３】そこで、本実施例１では１７ｎｇの吐出量
アップに相当する分のサブヒータ８０ｄによる加熱を行
う。サブヒータ加熱による吐出量アップは前記の通り
１．４ｎｇ／℃であるので、１７ｎｇの吐出量アップを
行うために１２℃の昇温を可能にするサブヒータ加熱制
御を行う。本実施例１に於けるオフパルスＰ２の幅は、
下記のサブヒータへの投入エネルギー量と、記録ヘッド
の昇温温度を母数とした、 Ｐ２＝ｆ（Ｅ，ｔ） 但し、Ｅ；サブヒータへの投入エ
ネルギー量 ｔ；その時点での記録ヘッドの昇温温度 なる関数で決定される。

【００４４】図８は本実施例１の制御の手順を表すフロ
ーチャートである。解像度拡張モードが選択されると、
ステップＳ１００でサブヒータ８０ｄへの投入エネルギ
ー（Ｅ）が設定される。サブヒータ８０ｄへの投入エネ
ルギーは、その時点のヘッド温度でオフパルスを設定最
大値（Ｐ２＝３μｓ）とした場合に所望の吐出量（８０
ｎｇ）が得られる投入エネルギーとして設定される。サ
ブヒータ８０ｄへの投入エネルギーが決定したならば、
ステップＳ２００で該エネルギーの投入を実行する。本
実施例１ではエネルギーの投入はパルスで行うため、パ
ルスのオン比率を変調することとなるが、電圧可変制御
であってもよい。

【００４５】サブヒータへの最適投入エネルギーが印加
されたらステップＳ３００で記録命令があるかどうかを
判断し、記録命令がない場合にはステップＳ１００に帰
還する。記録命令がある場合にはヘッド温度（ｔ）を検
出し（ステップＳ４００）、上記Ｅ，ｔのパラメータに
応じてオフパルスＰ２を演算し（ステップＳ５００）て
設定し、ステップＳ６００に進んで１行の記録を行う。
該１行の記録が完了したらステップＳ１００に帰還し以
後同様の制御が繰り返される。

【００４６】尚、上記実施例では理解を容易にするため
に１行に１回ヘッド駆動パルス（オフパルスＰ２のパル
ス幅）が切り替わる制御を説明したが、更に短い時間間
隔（例えばドット単位）でオフパルスＰ２の制御を行っ
た方がより効果的であることは云うまでもない。

【００４７】同様にサブヒータ８０ｄの駆動条件設定間
隔も、行中に変更する仕様であってもよく、或いは行間
での変更であって該変更時には記録ヘッドの昇温（降
温）温度が平衡するまで待機するような構成であっても
勿論良い。

【００４８】また、本実施例はインクジェット記録装置
であったが、例えば熱転写記録装置であっても本発明は
同様の効果が得られるものであり、インクジェット記録
方式に限定されるものではない。

【００４９】記録ヘッドの温度検出の構成としては、記
録ヘッドに温度センサーを搭載し該センサーの温度を検
出する構成であってもよく、或いは記録ヘッド温度を該
記録ヘッドに投入したエネルギーから演算推定する構成
であっても良い。尚、センサーによる温度検出の構成も
演算検出による構成も公知の技術を適用することが可能
であるので詳細な説明は省略する。

【００５０】以上のように、多くの記録画素の記録を行
う解像度拡張モードに対応して記録ヘッドの温調制御を
実行することにより、記録画像を高精細に記録する解像
度拡張処理を実現しながら該処理の弊害であるスループ
ットの低下やコギングムラ、或いは記録ヘッドの温度変
化に対する吐出量のバラツキに起因する画像濃度ムラや
多値階調再現範囲の低下などの弊害を低減し、高品位な
記録画像を出力することが可能となる。

【００５１】＜実施例２＞次に、上述した温調制御を、
画素記録を行う吐出用ヒータによって行う構成について
説明する。

【００５２】前記実施例１では、温調制御をサブヒータ
８０ｄを用いて行っていたので、記録動作に制限される
ことなく詳細な制御が可能である。しかしながら、サブ
ヒータ素子のつくり込みや、該サブヒータ素子を駆動す
るドライバーなどの駆動回路が必要となり、コスト的な
負担が生じ、安価な記録装置には搭載できない場合が生
じる。このような問題に鑑み、本実施例２では、吐出用
ヒータを用いて温調制御を行うことにより、コスト的な
負担のかからない温調制御を実現する。以下、本実施例
２の温調制御について図面を参照して詳細に説明する。

【００５３】実施例２の記録装置の構成は実施例１と同
様であり、ここでは詳細な説明を省略する。但し、実施
例２のヒータボード８０には、図６で示されるサブヒー
タ８０ｄが存在しない。

【００５４】図９は、吐出用ヒータ主記録手段に吐出を
伴わない短パルスのパルスを１秒間印加した後に１行記
録を行った場合の吐出量の増加を表す図である。図９に
於いて、横軸は１％デューティーから１０％デューティ
ーまでの印加パルスデューティーを示し、縦軸は該デュ
ーティーのパルスを印加しなかった場合の１行の吐出量
を基準とした場合の吐出量の増加量を示す。

【００５５】ここで印加デューティー１％とは、具体的
にはオンが１μｓ、オフが９９μｓのトータル１００μ
ｓのパルスを１万回繰り返し印加した場合を示す。ま
た、印加デューティー１０％とは、具体的にはオンが１
μｓ、オフが９μｓのトータル１０μｓのパルスを１０
万回繰り返し印加した場合を示す。

【００５６】図９から明らかなように、１行の記録直前
に吐出を伴わない所望のデューティーのパルスを主記録
手段（吐出ヒータ）に印加した後、該当行の記録を行う
ことにより、前記実施例でのサブヒータ加熱による温調
制御と同様の吐出量アップ制御が実現できる。

【００５７】上記のように、実施例２によれば、解像度
拡張モード時において、記録ヘッドの温度に対応して決
定されるデューティーで吐出用ヒータを駆動して温調制
御を実現することが可能となる。このようにして、安価
にかつ高精細、高画像品位な記録画像を出力するが可能
になる。

【００５８】尚、本実施例２では主記録手段による温調
手段を印加デューティーにより可変したが、印加時間に
よる制御であってもよく、また印加パルスをマルチパル
ス化する構成であっても良い。

【００５９】ここで、マルチパルス化について説明す
る。実施例２による温調は吐出ヒータによるインクの保
温であり、この保温時においてインクの吐出が生じては
ならない。よって、同じデューティの印加を行うなら
ば、パルスを短くして繰り返し数を多くした方が効率的
である。しかし、繰り返し数を多くするには、カウンタ
ーのサイズやＣＰＵの割り込み回数などの増大を招いて
しまう。従って、吐出ヒータ駆動が元々マルチパルス仕
様となっているものであれば、分割パルス駆動すること
で発泡点に達するまでのマージンを稼ぐようにすること
も可能である。

【００６０】また、本実施例２では記録直前の１秒間を
温調時間として設定したが、該温調時間に制限されるも
のでは無論ない。

【００６１】＜実施例３＞次に、温調制御を主記録部に
より達成する他の実施例について説明する。

【００６２】前記実施例では該主記録手段を行記録も直
前に実施したが、記録中に以下のように制御するように
構成しても良い。

【００６３】図１０は、吐出用ヒータにエネルギーを印
加するパルスの一例を記すものである。図１０（Ａ）は
解像度拡張を行わない場合の記録初期時の駆動パルスで
ある。また、図１０（Ｂ）、（Ｃ）は解像度拡張モード
時の駆動パルスの一例を示すものである。図１０からも
明らかなように、本実施例では解像度拡張時には駆動パ
ルスの電圧を変調する。駆動パルスの電圧を変調するこ
とによって駆動パルス時間が同じであっても吐出量を変
化させることが可能である。本実施例３ではこのような
特性を用いて上述の実施例１及び２における温調制御と
同様の吐出量変調を実現するものである。

【００６４】電圧の変調方法としては、図１０（Ｂ）に
あげるように、一律にプレパルスＰ１，及びメインパル
スＰ３の電圧を変調する構成により、吐出量の制御を実
現できる。更に、図１０（Ｃ）に示されるように、記録
装置がインクジェット記録装置であった場合などでは、
吐出量の変調に大きな影響は与えないＰ３には従来通り
のパルスを印加して、吐出量の変調に大きな影響を与え
るＰ１についてのみ電圧変調を行うなど、記録装置固有
の特徴に応じて電圧変調を行う仕様であっても良い。

【００６５】前記主記録手段に印加する電圧を変調を上
記解像度拡張手段により制御する制御手段以外の構成、
及び作用効果は前記実施例と同様であるので詳細な説明
は省略する。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、記
録のための駆動時間が短縮されることによる記録制御へ
の制約を解消し、画質を保ちつつ高密度、高速記録が可
能となる。

【００６７】又、本発明によれば、解像度拡張制御等の
記録画像を高精細に記録する処理を実施しながら、該処
理に起因するスループットの低下やコギングムラ、或い
は駆動周波数の増大化により、吐出量のバラツキに対す
る制御能力の低下に伴う画像濃度ムラの発生や多値階調
再現範囲の低下などの弊害を低減し、高品位な記録画像
を出力することが可能となる。

【００６８】又、本発明によれば、高記録密度の記録に
対応する拡張モードと通常の記録を行う通常モードとを
有する記録装置で、設定されたモードに応じて記録ヘッ
ドの加温が行われるので、通常モード及び拡張モードの
双方で適切な記録を行うことができる。特に、拡張モー
ド時においては、通常モード時より記録ヘッドを小音に
設定することで、高密度時においても適切な記録制御が
可能となる。即ち、駆動時間の短縮によって縮小される
記録動作の制御範囲が補われ、拡張モード時においても
記録状態を良好に制御することができるという効果があ
る。

【００６９】又、本発明によれば、記録動作とは別の処
理により記録ヘッドが加温され、この加温量によって記
録ヘッドの記録状態を制御することが可能となり、記録
動作の制御範囲が拡張される。

【００７０】又、本発明によれば、記録ヘッドの温度に
基づいて該ヘッドへの加温量を決定するので、記録ヘッ
ドの加温状態を安定に保つことが可能となる。このた
め、記録ヘッドの加温によって拡張された制御範囲にお
いて、記録動作の制御を安定的に実行できる。

【００７１】又、記録用の発熱素子とは別個に記録ヘッ
ド加温用の発熱素子を備える構成によれば、記録動作と
は独立して記録ヘッドを加温することができ、記録手段
による記録動作に制限されること無く、詳細で安定した
加温制御が可能である。

【００７２】又、記録用の発熱素子を用いて記録ヘッド
の加温を行う構成によれば、記録ヘッドを加温するため
の発熱素子やその駆動部が不要となるので、簡易で安価
に記録ヘッドの加温ができる。

【００７３】又、本発明によれば、加温手段により加温
された記録ヘッドの温度に基づいて記録状態の制御が行
われるので、記録動作の制御範囲を拡張すべく記録ヘッ
ドが加温されていても所望の記録状態を得ることができ
る。

【００７４】又、本発明によれば、記録状態に対してよ
り大きく影響する予熱パルスの電圧値を制御すること
で、より簡易で効果的に記録状態の制御を行うことが可
能となる。

【００７５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例におけるインクジェット方式の記録装
置を表す斜視図である。

【図２】本実施例の記録装置の制御系の構成を表すブロ
ック図である。

【図３】記録ヘッドの昇温と吐出量の増加との関係を表
す図である。

【図４】実施例１の記録ヘッドの熱変換素子に印加され
る駆動パルス波形を表す図である。

【図５】オフパルス時間と吐出量との関係を表す図であ
る。

【図６】本実施例１で使用する記録ヘッドのヒーターボ
ードの模式図である。

【図７】サブヒータへの投入エネルギーと吐出量の変化
との関係を表す図である。

【図８】本実施例１の制御の手順を表すフローチャート
である。

【図９】吐出用ヒータ主記録手段に吐出を伴わない短パ
ルスのパルスを１秒間印加した後に１行記録を行った場
合の吐出量の増加を表す図である。

【図１０】吐出用ヒータにエネルギーを印加するパルス
の一例を表す図である。

【符号の説明】

１ 記録シート ２ インク回復装置 ３ 第１搬送ローラ ４ 第２搬送ローラ ５ 記録ヘッド ６ キャリッジ ７ ベルト ８ａ，８ｂ プーリ ９ ガイドシャフト １０ インクカートリッジ、 ２０ 制御部 ２０ａ ＣＰＵ ２０ｂ ＲＯＭ ２０ｃ ＲＡＭ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 2/51 2/38 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０２ Ｚ 3/10 １０１ Ｔ 3/20 １１６ (72)発明者 兼松 大五郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体上への画像記録を行う記録ヘッ
   ドを有する記録装置であって、 通常の記録密度で記録媒体上への画像形成を行う通常モ
   ードと、該通常モードよりも高い記録密度で記録媒体上
   への画像形成を行う拡張モードのいずれかを動作モード
   として設定する設定手段と、 前記設定手段により設定された動作モードに応じた条件
   で前記記録ヘッドを加温する加温手段と前記加温手段に
   より前記記録ヘッドが加温された状態で、前記動作モー
   ドに基づいて該記録ヘッド内の発熱素子を駆動して記録
   媒体への記録を行う記録手段と、 を備えることを特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】 前記加温手段は、前記拡張モードにおけ
   る記録ヘッドの温度を前記通常のモードのそれよりも高
   い温度に設定することを特徴とする請求項１に記載の記
   録装置。
3. 【請求項３】 前記加温手段は、前記記録ヘッドの温度
   及び前記記録手段の駆動周波数及び周囲温度に基づいて
   設定された加温量により、該記録ヘッドの加温を行うこ
   とを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
4. 【請求項４】 前記加温手段は、前記記録ヘッドの加温
   を行うための、前記記録手段とは別の発熱素子を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
5. 【請求項５】 前記加温手段は、前記記録手段による記
   録の実行に先立って、前記記録手段における発熱素子を
   記録が遂行されない範囲で駆動することにより前記記録
   ヘッドの加温を行うことを特徴とする請求項１に記載の
   記録装置。
6. 【請求項６】 前記記録手段における記録用の駆動パル
   スが、実際には記録が遂行されない予熱用パルスと実際
   に記録が遂行される吐出用パルスの２つより構成されて
   おり、 前記加温手段による前記記録ヘッドの加温は、前記予熱
   用パルスの電圧値を変更することにより行われることを
   特徴とする請求項５に記載の記録装置。
7. 【請求項７】 前記記録手段における記録ヘッドの駆動
   を、前記加温手段により加温された該記録ヘッドの温度
   に基づいて制御する制御手段を更に備えることを特徴と
   する請求項１に記載の記録装置。
8. 【請求項８】 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乃至７のいずれかに記載の記録装置。
9. 【請求項９】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用
   してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与
   える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体
   を備えている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８に記載の記録装置。
10. 【請求項１０】 前記記録ヘッドは、前記熱エネルギー
    変換体によって印加される熱エネルギーによりインクに
    状態変化を生起させ、該状態変化に基づいて吐出口より
    インクを吐出させるものであることを特徴とする請求項
    ９に記載の記録装置。
11. 【請求項１１】 記録媒体上への画像記録を行う記録ヘ
    ッドを有する記録装置の記録制御方法であって、 通常の記録密度で記録媒体上への画像形成を行う通常モ
    ードと、該通常モードよりも高い記録密度で記録媒体上
    への画像形成を行う拡張モードのいずれかを動作モード
    として設定する設定工程と、 前記設定工程により設定された動作モードに応じた条件
    で前記記録ヘッドを加温する加温工程と、 前記加温工程により前記記録ヘッドが加温された状態
    で、前記動作モードに基づいて該記録ヘッド内の発熱素
    子を駆動して記録媒体への記録を行う記録工程と、 を備えることを特徴とする記録制御方法。