インクジェット記録装置及び記録方法
【課題】必要以上にスループットを低下させることなく、かつ供給可能電力量を最大限に用いる。
【解決手段】複数の記録素子を具備し、該記録素子に駆動パルスが与えられて電流が流れることによって記録を行う記録ヘッドを、記録媒体上を走査させることで当該記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置であって、記録ヘッドの駆動条件を取得する駆動条件取得部４０１と、記録ヘッドの記録媒体上の１回の走査における任意の領域それぞれについて、記録を示すデータの数を検出する記録ドット数検出部４０２と、駆動条件取得部４０１にて取得された駆動条件と、ドット数検出部４０２にて検出されたデータの数とに基づいて算出される、１回の走査にて記録ヘッドに流れる電流値に応じて、インクジェット記録装置における記録媒体への記録方法を決定する記録方法制御部４０４とを有する。
【解決手段】複数の記録素子を具備し、該記録素子に駆動パルスが与えられて電流が流れることによって記録を行う記録ヘッドを、記録媒体上を走査させることで当該記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置であって、記録ヘッドの駆動条件を取得する駆動条件取得部４０１と、記録ヘッドの記録媒体上の１回の走査における任意の領域それぞれについて、記録を示すデータの数を検出する記録ドット数検出部４０２と、駆動条件取得部４０１にて取得された駆動条件と、ドット数検出部４０２にて検出されたデータの数とに基づいて算出される、１回の走査にて記録ヘッドに流れる電流値に応じて、インクジェット記録装置における記録媒体への記録方法を決定する記録方法制御部４０４とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置及び記録方法に関し、特に、記録ヘッドに対する供給可能電力量を効率的に利用する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、ホストコンピュータから送られてくる画像データの内容によって記録量が大きく左右される。例えば、記録紙の同一ページ内においても、記録箇所に応じて記録密度に分布が存在する。この場合、記録ヘッドの駆動に必要な電力も記録密度に応じて変動する。この電力が記録装置の許容する電力量を超える場合、記録品質の低下等の弊害が発生する可能性がある。
【０００３】
このような電力変動にも影響を受けず安定した記録を可能とするためには、比較的大きな容量の電源及びこの大容量電源の入出力に耐える回路を備えることが必要とされるが、このような記録装置は大型で高価なものとなる恐れがある。
【０００４】
また、記録ヘッドがその記録装置にて許容される最大限の密度で記録するような画像は、全体のごくわずかに過ぎない。大半は、より低密度の画像を低周期の駆動出力で記録するものである。そこで、安価で小型化を実現しようとする記録装置では、所定範囲に対する記録ドット数に応じて記録方法を制御することによって、単位時間に消費する電力を制限する方法が採用されている。すなわち、低密度な画像データの場合には高速記録を保ち、高密度記録が必要な箇所においては記録品質を補償するような、別の記録方法が採用されている。
【０００５】
例えば特許文献１には、複数の記録素子を紙送り方向に配列し、この記録素子列を紙送りと直交する方向に走査して記録を行う記録装置において電力を節約する記録方法が開示されている。ここでは、１行をｎ行ずつのブロックに分割し、記録素子を駆動するための記録素子駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、この駆動信号発生手段からの記録素子駆動信号を計数入力とし、各ブロック中に画像を記録するのに必要な記録ドット数を計数する計数手段と、この計数手段による各ブロックの計数値が予め設定した複数の段階のどの段階に含まれるかを検出する検出手段と、この検出手段の出力を受けて１行中において記録ドット数が最大となるブロックにおける計数手段の計数値の段階に応じてその１行の印字速度を選択する選択手段とを具備する記録装置が開示されている。この文献に開示される技術は、主にワイヤドット方式や、ラインプリンタを考慮して提案されたものであり、１行の印字速度を低下させることによって単位時間に消費する電力を低減させるものである。
【０００６】
また、特許文献２に開示された技術においては、１回の走査で記録可能な領域を分割してなる複数のブロック夫々について、記録を示すデータの数を検出し、このデータの数と複数の閾値とを比較する。この比較結果に基づき、記録ヘッドの走査速度及び記録走査数を決定する。これにより、電源の最大容量を超える電流が流れる画像を記録する場合に、複数の走査速度や分割記録態様の中から最適な記録方法を選択するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特公昭６２−４１１１４号公報
【特許文献２】特開２００６−７７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来の技術は、走査中の記録ドット数をある領域ごとに検出することにより、電源の供給可能電力量を超えるかどうかを判定し、供給可能電力量を超えると判定された場合に、供給可能電力量を超えないような記録方法に変更する技術である。これは記録される画像の特性に応じて変化する電流値に着目して供給可能電力量と比較している。
【０００９】
ところが、走査中に記録ヘッドに流す電流値は、画像の特性だけでなく、記録ヘッドの駆動条件によっても変化する。例えば、顔料インクを用いた場合、ヒータ上にコゲや堆積物等が付着していくことにより吐出効率が低下するため、初期状態に比べて経時的に駆動エネルギーを増加させることがある。そのため、同じ画像であっても初期状態と長期間使用された状態では、インクを吐出するために記録ヘッドに流す電流値は変化する。
【００１０】
また、吐出性能を安定させるために、インクによっては高めの駆動エネルギーに設定する場合もあり、記録ヘッドに流れる電流値が変化する。さらに、記録ヘッド製造時のヒータ抵抗のばらつきによっても、記録ヘッドに流れる電流値を変化させる。
【００１１】
しかしながら、上述した従来の技術においては、画像の特性による電力の変化にのみ着目しており、記録ヘッドの駆動条件は考慮していなかったため、電力が最大となる駆動条件を予め設定しておく必要があった。そのため、実際の電力量よりも検出される電力量が大きな値となり、本来供給可能電力量に余裕がある場合でも、必要以上にスループットを低下させることが起きていた。
【００１２】
本発明は、上述したような従来の技術が有する課題に鑑みてなされたものであって、必要以上にスループットを低下させることなく、かつ供給可能電力量を最大限に用いることが可能なインクジェット記録装置及び記録方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明は、
複数の記録素子を具備し、該記録素子に駆動パルスが与えられて電流が流れることによって記録を行う記録ヘッドを、記録媒体上を走査させることで当該記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドの駆動条件を取得する駆動条件取得手段と、
前記記録ヘッドの記録媒体上の１回の走査における任意の領域それぞれについて、記録を示すデータの数を検出する記録ドット数検出手段と、
前記駆動条件取得手段にて取得された駆動条件と、前記ドット数検出手段にて検出されたデータの数とに基づいて算出される、１回の走査にて前記記録ヘッドに流れる電流値に応じて、前記インクジェット記録装置における記録媒体への記録方法を決定する記録方法制御手段とを有する。
【００１４】
また、複数の記録素子を具備し、該記録素子に駆動パルスが与えられて電流が流れることによって記録を行う記録ヘッドを、記録媒体上を走査させることで当該記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置における記録方法であって、
前記記録ヘッドの駆動条件を取得する処理と、
前記記録ヘッドの記録媒体上の１回の走査における任意の領域それぞれについて、記録を示すデータの数を検出する処理と、
前記取得された駆動条件と、前記検出されたデータの数とに基づいて算出される、１回の走査にて前記記録ヘッドに流れる電流値に応じて、前記インクジェット記録装置における記録媒体への記録方法を決定する処理とを有する。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明においては、画像の特性だけでなく、記録ヘッドの駆動条件を考慮して記録方法を決定しているため、記録ヘッドに流れる電流値を常に正確に検出することができ、無駄に画質やスループットが低下することなく、かつ供給可能電力量を最大限に用いることできる。特に、顔料インク等のヘッドの特性が経時変化しやすいプリンタの場合等において大きな効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のインクジェット記録装置の実施の一形態を示す模式図である。
【図２】図１に示したインクジェット記録装置の電気的構成を示すブロック図であり、（ａ）は全体のブロック図、（ｂ）は（ａ）に示したＣＰＵのブロック図である。
【図３】本発明のインクジェット記録装置における記録方法の一実施例を説明するためのフローチャートである。
【図４】吐出される最小パルス幅Ｐthから実際の駆動パルス幅への変換テーブルを示す図である。
【図５】記録素子のランクと記録素子に流れる電流値Ｉopとの関係を表すグラフであり、（ａ）は記録素子のランクと記録素子の抵抗値（Ω）との関係を表したグラフ、（ｂ）は記録素子の抵抗値と記録素子に流れる電流値Ｉopとの関係を表すグラフである。
【図６】記録素子のランクから記録素子に流れる電流値を算出するための変換テーブルを示す図である。
【図７】ドットカウントのためのブロックを説明するための模式図である。
【図８】スキャン中に記録ヘッドに流れる電流値を算出するための、記録ヘッドの駆動条件を取得して更新するまでの処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
まず、本発明のインクジェット記録装置の全体的な構成及び動作について説明する。
【００１９】
図１は、本発明のインクジェット記録装置の実施の一形態を示す模式図であり、記録媒体に記録を行う部分を示す。
【００２０】
本形態は図１に示すように、記録を行う記録媒体１を、それぞれが一対のローラからなる搬送ローラ３，４で挟み込み、これら搬送ローラ３，４が回転することにより記録媒体１を副走査方向に移動させる構成となっている。記録ヘッド５はプラテン１０に対向する面に吐出口を備えている。また、記録ヘッド５が着脱可能に取り付けられるキャリッジ６が、キャリッジ駆動手段（不図示）によってプーリ８ａ，８ｂが回転し、このプーリ８ａ，８ｂに掛け回されたベルト７によってガイドシャフト９に沿って動く。これにより、記録ヘッド５は、記録媒体１に対して走査（以下、主走査と称する）しながらインク滴を吐出する。なお、記録ヘッド５はインク供給装置（不図示）に結合され、インクが供給されている。プラテン１０は記録ヘッド５の下方に設けられ、記録時には記録媒体１が、プラテン６と記録ヘッド５の間に位置するとともに、プラテン１０に保持されることにより、記録媒体１と記録ヘッド５との間隔が適正になるように保持される。また、図１には示されていないが、このインクジェット記録装置は、記録媒体１を搬送ローラ３，４まで供給する記録媒体供給手段と、記録ヘッド５の吐出口周りの状態を適正に保つための回復手段と、記録が終わった記録媒体１を取り出す記録媒体排出手段とを備えている。
【００２１】
上記のように構成されたインクジェット記録装置においては、記録開始の指令信号が入力されると、記録媒体供給手段（不図示）により記録媒体１が搬送ローラ３，４に供給され、その後、記録信号に応じて、搬送ローラ３，４によって記録媒体１上の記録開始位置が記録ヘッド５に対向する位置になるように記録媒体１が搬送される。続いて、キャリッジ６及びこれに取り付けられた記録ヘッド５が主走査しながら記録媒体１上にインク滴を吐出することにより記録が行われる。その後、搬送ローラ３，４によって記録媒体１が所定量搬送され（以下、この動作を、副走査と称する）、キャリッジ６及び記録ヘッド５が再び主走査を行いながら記録媒体１上にインク滴を吐出する。この副走査と主走査の繰り返しにより、記録媒体１に記録が行われた後、記録媒体１が排出される。なお、記録媒体１としては紙が良く用いられるが、その他の素材であっても構わない。また、ＯＨＰシートやコンパクトディスク、さらには、インクジェットを用いたＤＮＡチップ製造装置やディスプレー製造装置の場合、それぞれに適した材質からなる基板であっても良い。
【００２２】
図２は、図１に示したインクジェット記録装置の電気的構成を示すブロック図であり、（ａ）は全体のブロック図、（ｂ）は（ａ）に示したＣＰＵ３０２のブロック図である。
【００２３】
図１に示したインクジェット記録装置は図２（ａ）に示すように、ホストコンピュータ３０１に接続されたものであり、ＣＰＵ３０２と、メモリ３０４と、入出力部３０５とを有している。さらに、インクジェット記録装置は、記録ヘッド駆動用ドライバ３０６と、モータ駆動用ドライバ３０７と、回復機構用ドライバ３０８と、記録ヘッド３０９と、キャリッジモータ３１０と、給紙モータ３１１と、搬送ローラ駆動モータ３１２とを有している。
【００２４】
ＣＰＵ３０２は、マイクロプロセッサ等で構成されており、入出力部３０５を介してホストコンピュータ３０１から入力された各種情報（例えば文字ピッチ、文字種類等）に従い、メモリ３０４に格納された制御プログラムを起動し、各駆動部を駆動させる。
【００２５】
メモリ３０４は、本願発明における駆動条件記憶手段となるものであって、ＣＰＵ３０２によって実行される制御プログラムや各種データを格納しているＲＯＭや、ＣＰＵ３０２のワークエリアとして使用されると共に記録画像データ等の各種データの一時記憶等を行うＲＡＭ等によって構成されている。ＲＡＭは、ＣＭＹＫ夫々の２値の記録データを格納するためのプリントバッファを含む。各色のプリントバッファ夫々には、吐出を示す２値データと非吐出を示す２値データとで構成される各色の２値の記録データが格納される。プリントバッファに格納された各色の２値データはＣＰＵ３０２によって読み出され、読み出された各色の２値データは記録ヘッド３０９へ送信される。記録ヘッド３０９は、こうして送信された各色の２値データに基づいて記録を行う。
【００２６】
入出力部３０５は、ホストコンピュータ３０１からの多値データを入力し、また、ホストコンピュータ３０１側へインクジェット記録装置の状態を出力する。入出力部３０５に入力された多値データは、ＣＰＵ３０２によって上述した２値データに変換される。
【００２７】
記録ヘッド駆動用ドライバ３０６は、ＣＰＵ３０２からの駆動指令に従い、記録ヘッド３０９の駆動を制御する。
【００２８】
記録ヘッド３０９は、図１に示した記録ヘッド５に相等するものであって、複数の記録素子（不図示）が所定方向に配列されてなり、この記録素子に駆動パルスが与えられて電流が流れることによって記録を行う。具体的には、記録素子としては電気熱変換素子等を用いることができる。電気熱変換素子は、通電することにより熱エネルギーを発生する。この熱によりインクが膜沸騰を起こし、これにより生じる気泡の圧力により吐出口からインクが吐出されることで記録が行われる。
【００２９】
モータ駆動用ドライバ３０７は、キャリッジ６を駆動させるためのキャリッジモータ３１０や、記録媒体１を給紙するための給紙モータ３１１や、搬送路ローラ３，４を駆動させるための搬送ローラ駆動モータ３１２等、各種駆動部のモータの駆動をＣＰＵ３０２からの駆動指令に従い制御する。
【００３０】
回復機構用ドライバ３０８は、吸引ポンプなどの回復機構を駆動させる。
【００３１】
また、ＣＰＵ３０２は図２（ｂ）に示すように、駆動条件取得部４０１と、記録ドット数検出部４０２と、比較部４０３と、記録方法制御部４０４とを有している。
【００３２】
駆動条件取得部４０１は、記録ヘッド３０９の記録素子に流れる電流値と、この記録素子に与えられる駆動パルスの幅とを記録ヘッド３０９の駆動条件として取得する。また、取得した記録ヘッド３０９の駆動条件をメモリ３０４に記憶し、規定の記録ドットカウント毎に、記録素子に流れる電流値と駆動パルスの幅とを取得し、メモリ３０４の内容を更新する。
【００３３】
記録ドット数検出部４０２は、記録ヘッド３０９の記録媒体１上の１回の走査における任意の領域それぞれについて、記録を示すデータの数を検出する。
【００３４】
比較部４０３は、記録ヘッド３０９の記録媒体１上の１回の走査にて記録ヘッド３０９に流れる電流値と、記録ヘッドに対する供給可能電力量に応じた閾値とを比較する。
【００３５】
記録方法制御部４０４は、記駆動条件取得部４０１にて取得された駆動条件と、ドット数検出部４０２にて検出されたデータの数とに基づいて算出される、１回の走査にて記録ヘッド３０９に流れる電流値に応じて、インクジェット記録装置における記録媒体１への記録方法を決定する。具体的には、比較部４０３における比較結果において、上述した１回の走査にて記録ヘッド３０９に流れる電流値が上述した閾値を超えている場合、インクジェット記録装置における記録媒体１への記録方法を、記録ヘッド３０９に対する供給電力量が小さくなるようなものに変更する。
【００３６】
（実施例１）
上述した構成に基づき、本発明の実施例について説明する。
【００３７】
本実施例では、単一色のみの記録を実行する記録モードの説明を行う。詳しくは、記録ヘッド３０９の１回の走査で記録可能な単一色の配列幅に対応した記録媒体上の領域を分割してなる複数のブロックそれぞれについて、実際に記録されるドットの数をカウントする。そして、そのカウントされたドットの数と、その時の記録ヘッド３０９の駆動条件とに基づいてインクジェット記録装置における記録媒体への記録方法（具体的には、記録ヘッドの走査速度及び走査回数）を決定する。
【００３８】
図３は、本発明のインクジェット記録装置における記録方法の一実施例を説明するためのフローチャートである。
【００３９】
まず、駆動条件取得部４０１が、記録ヘッド３０９の駆動条件を取得する（ステップ１０１）。電力量に影響を与える記録ヘッド３０９の駆動条件は、主に駆動パルスの幅と記録素子に流れる電流値である。これらの値はメモリ３０４のＲＯＭ内に格納されており、最適なタイミングで更新していく。以下に、駆動パルスの幅と記録素子に流れる電流値の取得の仕方について説明する。
【００４０】
記録ヘッド３０９にとっての最適な駆動パルス幅Ｐwはインクの種類毎に異なり、さらにインクジェット記録装置の使用期間によっても変化する。各色それぞれの駆動パルスの幅は、インクを吐出するのに必要な最小のエネルギー量であるパルス幅Ｐthを基準にしてどれだけのエネルギーを与えるかで、予め設定されている。そのため、パルス幅Ｐthをプリンタ本体で実測することで、各色の駆動パルスの幅を見積ることが可能である。
【００４１】
図４は、吐出される最小パルス幅Ｐthから実際の駆動パルス幅への変換テーブルを示す図である。
【００４２】
図４に示すように、駆動パルス幅設定１〜３はそれぞれ、吐出される最小パルス幅Ｐthを基準にして１．２倍、１．３倍、１．４倍のパルス幅になるように設定されている。各色毎に駆動パルス幅設定１〜３が割り当てられており、各色の駆動パルスの幅を見積もることで、記録ヘッド３０９に流れる電流値を算出する。ただし、図４に示すテーブルの値は、あくまでも一例であり、本発明を限定するものではない。吐出される最小パルス幅Ｐthを実測する手法は特に制限を受けない。また、記録される画像によって記録ヘッド３０９の電圧降下分をパルス幅で補償するような制御を行う場合や、記録ヘッド３０９の温度によって吐出される最小パルス幅が変化する分をパルス幅で補償するような制御を行う場合は、そのパルス幅分も考慮することが望ましい。
【００４３】
また、記録ヘッド３０９の記録素子に流れる電流値Ｉopは、おおよそ記録ヘッド３０９の製造時のヒータの抵抗値ばらつきによって決まっており、記録ヘッド３０９の製造時に記録ヘッド３０９内のＲＯＭに書き込まれるヒータ抵抗値Ｒに相当する記録素子のランクから算出することができる。
【００４４】
図５は、記録素子のランクと記録素子に流れる電流値Ｉopとの関係を表すグラフであり、（ａ）は記録素子のランクと記録素子の抵抗値（Ω）との関係を表したグラフ、（ｂ）は記録素子の抵抗値と記録素子に流れる電流値Ｉopとの関係を表すグラフである。
【００４５】
このような記録素子のランクは、記録ヘッド３０９の製造時に記録素子の抵抗値に基づく量を記録ヘッド３０９内のＲＯＭに書き込み出荷される。
【００４６】
記録素子に流れる電流値Ｉopは以下の関係式が成り立っている。
【００４７】
Ｉop＝Ｅ／Ｒ
ここで、Ｉop［Ａ］：記録素子に流れる電流値、Ｅ［Ｖ］：記録素子に印加される電圧値、Ｒ［Ω］：記録素子の抵抗値とする。
【００４８】
図５に示した関係により記録素子のランクから記録素子に流れる電流値が算出される。
【００４９】
図６は、記録素子のランクから記録素子に流れる電流値を算出するための変換テーブルを示す図である。
【００５０】
図６に示す変換テーブルをメモリ３０４内のＲＯＭに備えることにより、記録ヘッド毎に記録素子の抵抗値がばらつく場合においても、記録素子に流れる電流値を正確に求めることが可能となる。なお、図６に示すテーブルにおける値は、あくまでも一例であり、本発明を限定するものではない。
【００５１】
次に、記録ドット数検出部４０２が、記録を示すデータの数となるブロック毎のドット数を検出する（ステップ１０２）。
【００５２】
図７は、ドットカウントのためのブロックを説明するための模式図であり、ブラック用プリントバッファの内部の様子を示す。
【００５３】
図７に示したものにおいては、プリントバッファには記録ヘッド３０９の１回の走査で記録可能な領域に対応するブラック用記録データが格納される。このブラック用記録データは、ブラックインクの吐出を示す２値データと非吐出を示す２値データとで構成される。ここでは、記録ヘッド３０９の１回の走査で記録可能な領域に対応する記録データとして、副走査方向６４０ｄｏｔ×主走査方向４８００ｄｏｔ（６００ｄｐｉ）の領域に対応する記録データが格納されるものとする。
【００５４】
幅（図７に示すものにおいては６４０ｄｏｔ）×主走査方向の記録範囲幅（図７に示すものにおいては４８００ｄｏｔ）の領域を主走査方向にＮ個に分割することにより得られる単位領域を、ドットカウント単位である「ブロック」として定めている。本実施例においては、主走査方向の記録範囲幅８インチ（６００ｄｐｉで４８００ドット）をＮ＝７５で分割しており、１つのブロックの大きさは副走査方向６４０ｄｏｔ×主走査方向６４ｄｏｔ（６００ｄｐｉ）となっている。各ブロックにおける縦６４０ｄｏｔ×横６４ｄｏｔの領域には、吐出“１”を示すデータあるいは非吐出“０”を示すデータが対応付けられている。
【００５５】
Ｓ１〜ＳＮは、１番目からＮ番目の各ブロックの吐出“１”のデータのみをカウントして得られる、記録を示すデータ数（駆動回数）の総和である。このようにブロック毎に記録を示すデータ（吐出“１”を示すデータ）をカウントする。
【００５６】
記録を示すデータのカウント手法については特に制限を受けないが、ここでは、好適な一例について説明する。１番目からＮ番目の複数ブロックのうち、ドットカウント処理の対象となるブロックを注目ブロックとして選択する。次に、注目ブロックに格納されたブラック用記録データを所定の単位で読み出す。ここで、「所定の単位」がブロックの大きさに一致するのであれば、注目ブロックに格納されたブラック用記録データを１回だけ読み出す。そして、その読み出したデータのうち記録を示すデータの数をカウントすれば、そのカウント値が注目ブロックのドットカウント数となる。一方、「所定の単位」がブロックの１／Ｍの大きさ（例えば、１６ｄｏｔ×１６ｄｏｔ）に相当するのであれば、注目ブロックに格納されたブラック用記録データを所定の単位に分けてＭ回読み出す。そして、そのＭ回夫々において記録を示すデータの数をカウントし、これらＭ回のカウント値を加算する。その加算値が注目ブロックのドットカウント数となる（米国特許第６１５５６６３号明細書参照）。
【００５７】
このように、記録ヘッド３０９の駆動条件と、各ブロックにおけるドットカウント数とによって算出される電流値は、単位時間当たりに記録ヘッド３０９に流れる電流値に相当する（ステップ１０３）。すなわち、記録ヘッド３０９の駆動条件と、各ブロックにおけるドットカウント数とに基づいて、１回の走査にて記録ヘッド３０９に流れる電流値が算出されることになる。
【００５８】
そして、比較部４０３が、この電流値Ｉと、予め決められた単位時間あたりの記録ヘッド３０９への供給可能電力量に対応する閾値Ｉmaxとを比較する（ステップ１０４）。これにより、単位時間あたりの記録ヘッド３０９の消費電力が、単位時間あたりの記録ヘッド３０９への供給可能電力量を超えるか否かを判定する。
【００５９】
なお、スキャン中の電流値Ｉは以下の関係式により算出される。
【００６０】
Ｉ＝（Ｉop×Ｐw×Ｎnzl×Ｆop）／Ｎpass
ここで、Ｉop［Ａ］：記録素子に流れる電流値、Ｐw[ｓ]：駆動パルス幅、Ｎnzl：駆動ノズル数、Ｆop[１／ｓ]：駆動周波数、Ｎpass：パス数とする。
【００６１】
そして、単位時間あたりの記録ヘッド３０９に流れる電流量が、記録ヘッド３０９への供給可能電力量を超えている場合は、記録方法制御部４０４が、インクジェット記録装置における記録媒体への記録方法を変更する（ステップ１０５）。具体的には、供給可能電力量を超えないように記録ヘッド３０９に対する供給電力量が小さくなるような記録方法に変更する。例えば、記録ヘッド３０９への供給可能電力量を超えない記録方法とは、キャリッジスピードを低下させる方法や、走査回数を増やして記録する、分割記録方法等があり、供給可能電力量を超えなければ特に記録方法に制限はない。また、切り替える記録走査スピードをさらに複数段階用意したり、分割記録における分割数をさらに多く設定したりすることも可能である。この場合には、その数に応じて自由に記録方法の数も増やし、それぞれの条件で算出した閾値との比較を行い最終的な記録方法を決定すればよい。
【００６２】
その後、変更した記録方法によって記録を開始する（ステップ１０６）。
【００６３】
また、単位時間あたりの記録ヘッド３０９に流れる電流量が、記録ヘッド３０９への供給可能電力量を超えていない場合は、上述したような記録方法の変更を行わずに、通常の記録方法で記録を開始する。
【００６４】
以上説明したように本実施例によれば、記録ヘッド３０９の駆動条件と、各ブロックにおけるドットカウント数とから記録ヘッド３０９に流れる電流値が正確に検出できるようになり、限られた電源容量を最大限に利用しつつ、極力画質と記録スピードを低下させない記録を実行することが可能となる。
【００６５】
（実施例２）
実施例１では、ヘッド駆動条件と画像特性からスキャン中にヘッドに流れる電流値を算出して、それを供給可能電力量に応じた閾値と比較することで、記録方法を選択する方法を示した。実施例２では、例えば顔料インクのように、記録素子上にコゲや堆積物等が付着していくことにより、初期状態に比べて経時的に駆動条件が変化していく場合に関するものである。なお、本実施例は顔料インクのみに限ったものではなく、経時的にインクの吐出効率が変化するようなインクに対して有効である。
【００６６】
図８は、スキャン中に記録ヘッドに流れる電流値を算出するための、記録ヘッドの駆動条件を取得して更新するまでの処理を説明するためのフローチャートである。
【００６７】
記録ヘッド３０９の最適な駆動条件はインクの吐出回数に応じて変化していく。そのため、記録ドット数検出部４０２において累積記録ドット数をカウントしていき、既定のドット数を超えた場合に（ステップ２０１）、駆動条件取得部４０１において駆動条件を取得する。駆動条件取得部４０１においては、上記同様に、吐出する最小パルス幅を測定することにより駆動パルス幅を算出し（ステップ２０２）、また、記録素子の抵抗値を取得することにより記録素子に流れる電流値を取得する（ステップ２０３）。
【００６８】
そして、駆動条件取得部４０１は、メモリ３０４内のＲＯＭに記憶されたヘッド駆動条件を更新する（ステップ２０４）。既定のドット数は、インクの特性を鑑みて設定し、特に吐出効率が大きく変化するインクに対しては、頻繁にヘッド駆動条件を更新していくのが望ましい。
【００６９】
以上説明したように、記録ヘッド３０９の駆動条件が経時的に変化する場合においても、本実施例の構成をとることにより、常に、概ね正確なスキャン内電流値を検出することが可能となり、限られた電源容量を最大限に利用しつつ、極力画質と記録スピードを低下させない記録を実行することが可能となる。
【符号の説明】
【００７０】
１ 記録媒体
３，４ 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 プラテン
３０１ ホストコンピュータ
３０２ ＣＰＵ
３０４ メモリ
３０５ 入出力部
３０６ 記録ヘッド駆動用ドライバ
３０７ モータ駆動用ドライバ
３０８ 回復機構用ドライバ
３０９ 記録ヘッド
３１０ キャリッジモータ
３１１ 給紙モータ
３１２ 搬送ローラ駆動モータ
４０１ 駆動条件取得部
４０２ 記録ドット数検出部
４０３ 比較部
４０４ 記録方法制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置及び記録方法に関し、特に、記録ヘッドに対する供給可能電力量を効率的に利用する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、ホストコンピュータから送られてくる画像データの内容によって記録量が大きく左右される。例えば、記録紙の同一ページ内においても、記録箇所に応じて記録密度に分布が存在する。この場合、記録ヘッドの駆動に必要な電力も記録密度に応じて変動する。この電力が記録装置の許容する電力量を超える場合、記録品質の低下等の弊害が発生する可能性がある。
【０００３】
このような電力変動にも影響を受けず安定した記録を可能とするためには、比較的大きな容量の電源及びこの大容量電源の入出力に耐える回路を備えることが必要とされるが、このような記録装置は大型で高価なものとなる恐れがある。
【０００４】
また、記録ヘッドがその記録装置にて許容される最大限の密度で記録するような画像は、全体のごくわずかに過ぎない。大半は、より低密度の画像を低周期の駆動出力で記録するものである。そこで、安価で小型化を実現しようとする記録装置では、所定範囲に対する記録ドット数に応じて記録方法を制御することによって、単位時間に消費する電力を制限する方法が採用されている。すなわち、低密度な画像データの場合には高速記録を保ち、高密度記録が必要な箇所においては記録品質を補償するような、別の記録方法が採用されている。
【０００５】
例えば特許文献１には、複数の記録素子を紙送り方向に配列し、この記録素子列を紙送りと直交する方向に走査して記録を行う記録装置において電力を節約する記録方法が開示されている。ここでは、１行をｎ行ずつのブロックに分割し、記録素子を駆動するための記録素子駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、この駆動信号発生手段からの記録素子駆動信号を計数入力とし、各ブロック中に画像を記録するのに必要な記録ドット数を計数する計数手段と、この計数手段による各ブロックの計数値が予め設定した複数の段階のどの段階に含まれるかを検出する検出手段と、この検出手段の出力を受けて１行中において記録ドット数が最大となるブロックにおける計数手段の計数値の段階に応じてその１行の印字速度を選択する選択手段とを具備する記録装置が開示されている。この文献に開示される技術は、主にワイヤドット方式や、ラインプリンタを考慮して提案されたものであり、１行の印字速度を低下させることによって単位時間に消費する電力を低減させるものである。
【０００６】
また、特許文献２に開示された技術においては、１回の走査で記録可能な領域を分割してなる複数のブロック夫々について、記録を示すデータの数を検出し、このデータの数と複数の閾値とを比較する。この比較結果に基づき、記録ヘッドの走査速度及び記録走査数を決定する。これにより、電源の最大容量を超える電流が流れる画像を記録する場合に、複数の走査速度や分割記録態様の中から最適な記録方法を選択するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特公昭６２−４１１１４号公報
【特許文献２】特開２００６−７７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来の技術は、走査中の記録ドット数をある領域ごとに検出することにより、電源の供給可能電力量を超えるかどうかを判定し、供給可能電力量を超えると判定された場合に、供給可能電力量を超えないような記録方法に変更する技術である。これは記録される画像の特性に応じて変化する電流値に着目して供給可能電力量と比較している。
【０００９】
ところが、走査中に記録ヘッドに流す電流値は、画像の特性だけでなく、記録ヘッドの駆動条件によっても変化する。例えば、顔料インクを用いた場合、ヒータ上にコゲや堆積物等が付着していくことにより吐出効率が低下するため、初期状態に比べて経時的に駆動エネルギーを増加させることがある。そのため、同じ画像であっても初期状態と長期間使用された状態では、インクを吐出するために記録ヘッドに流す電流値は変化する。
【００１０】
また、吐出性能を安定させるために、インクによっては高めの駆動エネルギーに設定する場合もあり、記録ヘッドに流れる電流値が変化する。さらに、記録ヘッド製造時のヒータ抵抗のばらつきによっても、記録ヘッドに流れる電流値を変化させる。
【００１１】
しかしながら、上述した従来の技術においては、画像の特性による電力の変化にのみ着目しており、記録ヘッドの駆動条件は考慮していなかったため、電力が最大となる駆動条件を予め設定しておく必要があった。そのため、実際の電力量よりも検出される電力量が大きな値となり、本来供給可能電力量に余裕がある場合でも、必要以上にスループットを低下させることが起きていた。
【００１２】
本発明は、上述したような従来の技術が有する課題に鑑みてなされたものであって、必要以上にスループットを低下させることなく、かつ供給可能電力量を最大限に用いることが可能なインクジェット記録装置及び記録方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明は、
複数の記録素子を具備し、該記録素子に駆動パルスが与えられて電流が流れることによって記録を行う記録ヘッドを、記録媒体上を走査させることで当該記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドの駆動条件を取得する駆動条件取得手段と、
前記記録ヘッドの記録媒体上の１回の走査における任意の領域それぞれについて、記録を示すデータの数を検出する記録ドット数検出手段と、
前記駆動条件取得手段にて取得された駆動条件と、前記ドット数検出手段にて検出されたデータの数とに基づいて算出される、１回の走査にて前記記録ヘッドに流れる電流値に応じて、前記インクジェット記録装置における記録媒体への記録方法を決定する記録方法制御手段とを有する。
【００１４】
また、複数の記録素子を具備し、該記録素子に駆動パルスが与えられて電流が流れることによって記録を行う記録ヘッドを、記録媒体上を走査させることで当該記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置における記録方法であって、
前記記録ヘッドの駆動条件を取得する処理と、
前記記録ヘッドの記録媒体上の１回の走査における任意の領域それぞれについて、記録を示すデータの数を検出する処理と、
前記取得された駆動条件と、前記検出されたデータの数とに基づいて算出される、１回の走査にて前記記録ヘッドに流れる電流値に応じて、前記インクジェット記録装置における記録媒体への記録方法を決定する処理とを有する。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明においては、画像の特性だけでなく、記録ヘッドの駆動条件を考慮して記録方法を決定しているため、記録ヘッドに流れる電流値を常に正確に検出することができ、無駄に画質やスループットが低下することなく、かつ供給可能電力量を最大限に用いることできる。特に、顔料インク等のヘッドの特性が経時変化しやすいプリンタの場合等において大きな効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のインクジェット記録装置の実施の一形態を示す模式図である。
【図２】図１に示したインクジェット記録装置の電気的構成を示すブロック図であり、（ａ）は全体のブロック図、（ｂ）は（ａ）に示したＣＰＵのブロック図である。
【図３】本発明のインクジェット記録装置における記録方法の一実施例を説明するためのフローチャートである。
【図４】吐出される最小パルス幅Ｐthから実際の駆動パルス幅への変換テーブルを示す図である。
【図５】記録素子のランクと記録素子に流れる電流値Ｉopとの関係を表すグラフであり、（ａ）は記録素子のランクと記録素子の抵抗値（Ω）との関係を表したグラフ、（ｂ）は記録素子の抵抗値と記録素子に流れる電流値Ｉopとの関係を表すグラフである。
【図６】記録素子のランクから記録素子に流れる電流値を算出するための変換テーブルを示す図である。
【図７】ドットカウントのためのブロックを説明するための模式図である。
【図８】スキャン中に記録ヘッドに流れる電流値を算出するための、記録ヘッドの駆動条件を取得して更新するまでの処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
まず、本発明のインクジェット記録装置の全体的な構成及び動作について説明する。
【００１９】
図１は、本発明のインクジェット記録装置の実施の一形態を示す模式図であり、記録媒体に記録を行う部分を示す。
【００２０】
本形態は図１に示すように、記録を行う記録媒体１を、それぞれが一対のローラからなる搬送ローラ３，４で挟み込み、これら搬送ローラ３，４が回転することにより記録媒体１を副走査方向に移動させる構成となっている。記録ヘッド５はプラテン１０に対向する面に吐出口を備えている。また、記録ヘッド５が着脱可能に取り付けられるキャリッジ６が、キャリッジ駆動手段（不図示）によってプーリ８ａ，８ｂが回転し、このプーリ８ａ，８ｂに掛け回されたベルト７によってガイドシャフト９に沿って動く。これにより、記録ヘッド５は、記録媒体１に対して走査（以下、主走査と称する）しながらインク滴を吐出する。なお、記録ヘッド５はインク供給装置（不図示）に結合され、インクが供給されている。プラテン１０は記録ヘッド５の下方に設けられ、記録時には記録媒体１が、プラテン６と記録ヘッド５の間に位置するとともに、プラテン１０に保持されることにより、記録媒体１と記録ヘッド５との間隔が適正になるように保持される。また、図１には示されていないが、このインクジェット記録装置は、記録媒体１を搬送ローラ３，４まで供給する記録媒体供給手段と、記録ヘッド５の吐出口周りの状態を適正に保つための回復手段と、記録が終わった記録媒体１を取り出す記録媒体排出手段とを備えている。
【００２１】
上記のように構成されたインクジェット記録装置においては、記録開始の指令信号が入力されると、記録媒体供給手段（不図示）により記録媒体１が搬送ローラ３，４に供給され、その後、記録信号に応じて、搬送ローラ３，４によって記録媒体１上の記録開始位置が記録ヘッド５に対向する位置になるように記録媒体１が搬送される。続いて、キャリッジ６及びこれに取り付けられた記録ヘッド５が主走査しながら記録媒体１上にインク滴を吐出することにより記録が行われる。その後、搬送ローラ３，４によって記録媒体１が所定量搬送され（以下、この動作を、副走査と称する）、キャリッジ６及び記録ヘッド５が再び主走査を行いながら記録媒体１上にインク滴を吐出する。この副走査と主走査の繰り返しにより、記録媒体１に記録が行われた後、記録媒体１が排出される。なお、記録媒体１としては紙が良く用いられるが、その他の素材であっても構わない。また、ＯＨＰシートやコンパクトディスク、さらには、インクジェットを用いたＤＮＡチップ製造装置やディスプレー製造装置の場合、それぞれに適した材質からなる基板であっても良い。
【００２２】
図２は、図１に示したインクジェット記録装置の電気的構成を示すブロック図であり、（ａ）は全体のブロック図、（ｂ）は（ａ）に示したＣＰＵ３０２のブロック図である。
【００２３】
図１に示したインクジェット記録装置は図２（ａ）に示すように、ホストコンピュータ３０１に接続されたものであり、ＣＰＵ３０２と、メモリ３０４と、入出力部３０５とを有している。さらに、インクジェット記録装置は、記録ヘッド駆動用ドライバ３０６と、モータ駆動用ドライバ３０７と、回復機構用ドライバ３０８と、記録ヘッド３０９と、キャリッジモータ３１０と、給紙モータ３１１と、搬送ローラ駆動モータ３１２とを有している。
【００２４】
ＣＰＵ３０２は、マイクロプロセッサ等で構成されており、入出力部３０５を介してホストコンピュータ３０１から入力された各種情報（例えば文字ピッチ、文字種類等）に従い、メモリ３０４に格納された制御プログラムを起動し、各駆動部を駆動させる。
【００２５】
メモリ３０４は、本願発明における駆動条件記憶手段となるものであって、ＣＰＵ３０２によって実行される制御プログラムや各種データを格納しているＲＯＭや、ＣＰＵ３０２のワークエリアとして使用されると共に記録画像データ等の各種データの一時記憶等を行うＲＡＭ等によって構成されている。ＲＡＭは、ＣＭＹＫ夫々の２値の記録データを格納するためのプリントバッファを含む。各色のプリントバッファ夫々には、吐出を示す２値データと非吐出を示す２値データとで構成される各色の２値の記録データが格納される。プリントバッファに格納された各色の２値データはＣＰＵ３０２によって読み出され、読み出された各色の２値データは記録ヘッド３０９へ送信される。記録ヘッド３０９は、こうして送信された各色の２値データに基づいて記録を行う。
【００２６】
入出力部３０５は、ホストコンピュータ３０１からの多値データを入力し、また、ホストコンピュータ３０１側へインクジェット記録装置の状態を出力する。入出力部３０５に入力された多値データは、ＣＰＵ３０２によって上述した２値データに変換される。
【００２７】
記録ヘッド駆動用ドライバ３０６は、ＣＰＵ３０２からの駆動指令に従い、記録ヘッド３０９の駆動を制御する。
【００２８】
記録ヘッド３０９は、図１に示した記録ヘッド５に相等するものであって、複数の記録素子（不図示）が所定方向に配列されてなり、この記録素子に駆動パルスが与えられて電流が流れることによって記録を行う。具体的には、記録素子としては電気熱変換素子等を用いることができる。電気熱変換素子は、通電することにより熱エネルギーを発生する。この熱によりインクが膜沸騰を起こし、これにより生じる気泡の圧力により吐出口からインクが吐出されることで記録が行われる。
【００２９】
モータ駆動用ドライバ３０７は、キャリッジ６を駆動させるためのキャリッジモータ３１０や、記録媒体１を給紙するための給紙モータ３１１や、搬送路ローラ３，４を駆動させるための搬送ローラ駆動モータ３１２等、各種駆動部のモータの駆動をＣＰＵ３０２からの駆動指令に従い制御する。
【００３０】
回復機構用ドライバ３０８は、吸引ポンプなどの回復機構を駆動させる。
【００３１】
また、ＣＰＵ３０２は図２（ｂ）に示すように、駆動条件取得部４０１と、記録ドット数検出部４０２と、比較部４０３と、記録方法制御部４０４とを有している。
【００３２】
駆動条件取得部４０１は、記録ヘッド３０９の記録素子に流れる電流値と、この記録素子に与えられる駆動パルスの幅とを記録ヘッド３０９の駆動条件として取得する。また、取得した記録ヘッド３０９の駆動条件をメモリ３０４に記憶し、規定の記録ドットカウント毎に、記録素子に流れる電流値と駆動パルスの幅とを取得し、メモリ３０４の内容を更新する。
【００３３】
記録ドット数検出部４０２は、記録ヘッド３０９の記録媒体１上の１回の走査における任意の領域それぞれについて、記録を示すデータの数を検出する。
【００３４】
比較部４０３は、記録ヘッド３０９の記録媒体１上の１回の走査にて記録ヘッド３０９に流れる電流値と、記録ヘッドに対する供給可能電力量に応じた閾値とを比較する。
【００３５】
記録方法制御部４０４は、記駆動条件取得部４０１にて取得された駆動条件と、ドット数検出部４０２にて検出されたデータの数とに基づいて算出される、１回の走査にて記録ヘッド３０９に流れる電流値に応じて、インクジェット記録装置における記録媒体１への記録方法を決定する。具体的には、比較部４０３における比較結果において、上述した１回の走査にて記録ヘッド３０９に流れる電流値が上述した閾値を超えている場合、インクジェット記録装置における記録媒体１への記録方法を、記録ヘッド３０９に対する供給電力量が小さくなるようなものに変更する。
【００３６】
（実施例１）
上述した構成に基づき、本発明の実施例について説明する。
【００３７】
本実施例では、単一色のみの記録を実行する記録モードの説明を行う。詳しくは、記録ヘッド３０９の１回の走査で記録可能な単一色の配列幅に対応した記録媒体上の領域を分割してなる複数のブロックそれぞれについて、実際に記録されるドットの数をカウントする。そして、そのカウントされたドットの数と、その時の記録ヘッド３０９の駆動条件とに基づいてインクジェット記録装置における記録媒体への記録方法（具体的には、記録ヘッドの走査速度及び走査回数）を決定する。
【００３８】
図３は、本発明のインクジェット記録装置における記録方法の一実施例を説明するためのフローチャートである。
【００３９】
まず、駆動条件取得部４０１が、記録ヘッド３０９の駆動条件を取得する（ステップ１０１）。電力量に影響を与える記録ヘッド３０９の駆動条件は、主に駆動パルスの幅と記録素子に流れる電流値である。これらの値はメモリ３０４のＲＯＭ内に格納されており、最適なタイミングで更新していく。以下に、駆動パルスの幅と記録素子に流れる電流値の取得の仕方について説明する。
【００４０】
記録ヘッド３０９にとっての最適な駆動パルス幅Ｐwはインクの種類毎に異なり、さらにインクジェット記録装置の使用期間によっても変化する。各色それぞれの駆動パルスの幅は、インクを吐出するのに必要な最小のエネルギー量であるパルス幅Ｐthを基準にしてどれだけのエネルギーを与えるかで、予め設定されている。そのため、パルス幅Ｐthをプリンタ本体で実測することで、各色の駆動パルスの幅を見積ることが可能である。
【００４１】
図４は、吐出される最小パルス幅Ｐthから実際の駆動パルス幅への変換テーブルを示す図である。
【００４２】
図４に示すように、駆動パルス幅設定１〜３はそれぞれ、吐出される最小パルス幅Ｐthを基準にして１．２倍、１．３倍、１．４倍のパルス幅になるように設定されている。各色毎に駆動パルス幅設定１〜３が割り当てられており、各色の駆動パルスの幅を見積もることで、記録ヘッド３０９に流れる電流値を算出する。ただし、図４に示すテーブルの値は、あくまでも一例であり、本発明を限定するものではない。吐出される最小パルス幅Ｐthを実測する手法は特に制限を受けない。また、記録される画像によって記録ヘッド３０９の電圧降下分をパルス幅で補償するような制御を行う場合や、記録ヘッド３０９の温度によって吐出される最小パルス幅が変化する分をパルス幅で補償するような制御を行う場合は、そのパルス幅分も考慮することが望ましい。
【００４３】
また、記録ヘッド３０９の記録素子に流れる電流値Ｉopは、おおよそ記録ヘッド３０９の製造時のヒータの抵抗値ばらつきによって決まっており、記録ヘッド３０９の製造時に記録ヘッド３０９内のＲＯＭに書き込まれるヒータ抵抗値Ｒに相当する記録素子のランクから算出することができる。
【００４４】
図５は、記録素子のランクと記録素子に流れる電流値Ｉopとの関係を表すグラフであり、（ａ）は記録素子のランクと記録素子の抵抗値（Ω）との関係を表したグラフ、（ｂ）は記録素子の抵抗値と記録素子に流れる電流値Ｉopとの関係を表すグラフである。
【００４５】
このような記録素子のランクは、記録ヘッド３０９の製造時に記録素子の抵抗値に基づく量を記録ヘッド３０９内のＲＯＭに書き込み出荷される。
【００４６】
記録素子に流れる電流値Ｉopは以下の関係式が成り立っている。
【００４７】
Ｉop＝Ｅ／Ｒ
ここで、Ｉop［Ａ］：記録素子に流れる電流値、Ｅ［Ｖ］：記録素子に印加される電圧値、Ｒ［Ω］：記録素子の抵抗値とする。
【００４８】
図５に示した関係により記録素子のランクから記録素子に流れる電流値が算出される。
【００４９】
図６は、記録素子のランクから記録素子に流れる電流値を算出するための変換テーブルを示す図である。
【００５０】
図６に示す変換テーブルをメモリ３０４内のＲＯＭに備えることにより、記録ヘッド毎に記録素子の抵抗値がばらつく場合においても、記録素子に流れる電流値を正確に求めることが可能となる。なお、図６に示すテーブルにおける値は、あくまでも一例であり、本発明を限定するものではない。
【００５１】
次に、記録ドット数検出部４０２が、記録を示すデータの数となるブロック毎のドット数を検出する（ステップ１０２）。
【００５２】
図７は、ドットカウントのためのブロックを説明するための模式図であり、ブラック用プリントバッファの内部の様子を示す。
【００５３】
図７に示したものにおいては、プリントバッファには記録ヘッド３０９の１回の走査で記録可能な領域に対応するブラック用記録データが格納される。このブラック用記録データは、ブラックインクの吐出を示す２値データと非吐出を示す２値データとで構成される。ここでは、記録ヘッド３０９の１回の走査で記録可能な領域に対応する記録データとして、副走査方向６４０ｄｏｔ×主走査方向４８００ｄｏｔ（６００ｄｐｉ）の領域に対応する記録データが格納されるものとする。
【００５４】
幅（図７に示すものにおいては６４０ｄｏｔ）×主走査方向の記録範囲幅（図７に示すものにおいては４８００ｄｏｔ）の領域を主走査方向にＮ個に分割することにより得られる単位領域を、ドットカウント単位である「ブロック」として定めている。本実施例においては、主走査方向の記録範囲幅８インチ（６００ｄｐｉで４８００ドット）をＮ＝７５で分割しており、１つのブロックの大きさは副走査方向６４０ｄｏｔ×主走査方向６４ｄｏｔ（６００ｄｐｉ）となっている。各ブロックにおける縦６４０ｄｏｔ×横６４ｄｏｔの領域には、吐出“１”を示すデータあるいは非吐出“０”を示すデータが対応付けられている。
【００５５】
Ｓ１〜ＳＮは、１番目からＮ番目の各ブロックの吐出“１”のデータのみをカウントして得られる、記録を示すデータ数（駆動回数）の総和である。このようにブロック毎に記録を示すデータ（吐出“１”を示すデータ）をカウントする。
【００５６】
記録を示すデータのカウント手法については特に制限を受けないが、ここでは、好適な一例について説明する。１番目からＮ番目の複数ブロックのうち、ドットカウント処理の対象となるブロックを注目ブロックとして選択する。次に、注目ブロックに格納されたブラック用記録データを所定の単位で読み出す。ここで、「所定の単位」がブロックの大きさに一致するのであれば、注目ブロックに格納されたブラック用記録データを１回だけ読み出す。そして、その読み出したデータのうち記録を示すデータの数をカウントすれば、そのカウント値が注目ブロックのドットカウント数となる。一方、「所定の単位」がブロックの１／Ｍの大きさ（例えば、１６ｄｏｔ×１６ｄｏｔ）に相当するのであれば、注目ブロックに格納されたブラック用記録データを所定の単位に分けてＭ回読み出す。そして、そのＭ回夫々において記録を示すデータの数をカウントし、これらＭ回のカウント値を加算する。その加算値が注目ブロックのドットカウント数となる（米国特許第６１５５６６３号明細書参照）。
【００５７】
このように、記録ヘッド３０９の駆動条件と、各ブロックにおけるドットカウント数とによって算出される電流値は、単位時間当たりに記録ヘッド３０９に流れる電流値に相当する（ステップ１０３）。すなわち、記録ヘッド３０９の駆動条件と、各ブロックにおけるドットカウント数とに基づいて、１回の走査にて記録ヘッド３０９に流れる電流値が算出されることになる。
【００５８】
そして、比較部４０３が、この電流値Ｉと、予め決められた単位時間あたりの記録ヘッド３０９への供給可能電力量に対応する閾値Ｉmaxとを比較する（ステップ１０４）。これにより、単位時間あたりの記録ヘッド３０９の消費電力が、単位時間あたりの記録ヘッド３０９への供給可能電力量を超えるか否かを判定する。
【００５９】
なお、スキャン中の電流値Ｉは以下の関係式により算出される。
【００６０】
Ｉ＝（Ｉop×Ｐw×Ｎnzl×Ｆop）／Ｎpass
ここで、Ｉop［Ａ］：記録素子に流れる電流値、Ｐw[ｓ]：駆動パルス幅、Ｎnzl：駆動ノズル数、Ｆop[１／ｓ]：駆動周波数、Ｎpass：パス数とする。
【００６１】
そして、単位時間あたりの記録ヘッド３０９に流れる電流量が、記録ヘッド３０９への供給可能電力量を超えている場合は、記録方法制御部４０４が、インクジェット記録装置における記録媒体への記録方法を変更する（ステップ１０５）。具体的には、供給可能電力量を超えないように記録ヘッド３０９に対する供給電力量が小さくなるような記録方法に変更する。例えば、記録ヘッド３０９への供給可能電力量を超えない記録方法とは、キャリッジスピードを低下させる方法や、走査回数を増やして記録する、分割記録方法等があり、供給可能電力量を超えなければ特に記録方法に制限はない。また、切り替える記録走査スピードをさらに複数段階用意したり、分割記録における分割数をさらに多く設定したりすることも可能である。この場合には、その数に応じて自由に記録方法の数も増やし、それぞれの条件で算出した閾値との比較を行い最終的な記録方法を決定すればよい。
【００６２】
その後、変更した記録方法によって記録を開始する（ステップ１０６）。
【００６３】
また、単位時間あたりの記録ヘッド３０９に流れる電流量が、記録ヘッド３０９への供給可能電力量を超えていない場合は、上述したような記録方法の変更を行わずに、通常の記録方法で記録を開始する。
【００６４】
以上説明したように本実施例によれば、記録ヘッド３０９の駆動条件と、各ブロックにおけるドットカウント数とから記録ヘッド３０９に流れる電流値が正確に検出できるようになり、限られた電源容量を最大限に利用しつつ、極力画質と記録スピードを低下させない記録を実行することが可能となる。
【００６５】
（実施例２）
実施例１では、ヘッド駆動条件と画像特性からスキャン中にヘッドに流れる電流値を算出して、それを供給可能電力量に応じた閾値と比較することで、記録方法を選択する方法を示した。実施例２では、例えば顔料インクのように、記録素子上にコゲや堆積物等が付着していくことにより、初期状態に比べて経時的に駆動条件が変化していく場合に関するものである。なお、本実施例は顔料インクのみに限ったものではなく、経時的にインクの吐出効率が変化するようなインクに対して有効である。
【００６６】
図８は、スキャン中に記録ヘッドに流れる電流値を算出するための、記録ヘッドの駆動条件を取得して更新するまでの処理を説明するためのフローチャートである。
【００６７】
記録ヘッド３０９の最適な駆動条件はインクの吐出回数に応じて変化していく。そのため、記録ドット数検出部４０２において累積記録ドット数をカウントしていき、既定のドット数を超えた場合に（ステップ２０１）、駆動条件取得部４０１において駆動条件を取得する。駆動条件取得部４０１においては、上記同様に、吐出する最小パルス幅を測定することにより駆動パルス幅を算出し（ステップ２０２）、また、記録素子の抵抗値を取得することにより記録素子に流れる電流値を取得する（ステップ２０３）。
【００６８】
そして、駆動条件取得部４０１は、メモリ３０４内のＲＯＭに記憶されたヘッド駆動条件を更新する（ステップ２０４）。既定のドット数は、インクの特性を鑑みて設定し、特に吐出効率が大きく変化するインクに対しては、頻繁にヘッド駆動条件を更新していくのが望ましい。
【００６９】
以上説明したように、記録ヘッド３０９の駆動条件が経時的に変化する場合においても、本実施例の構成をとることにより、常に、概ね正確なスキャン内電流値を検出することが可能となり、限られた電源容量を最大限に利用しつつ、極力画質と記録スピードを低下させない記録を実行することが可能となる。
【符号の説明】
【００７０】
１ 記録媒体
３，４ 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 プラテン
３０１ ホストコンピュータ
３０２ ＣＰＵ
３０４ メモリ
３０５ 入出力部
３０６ 記録ヘッド駆動用ドライバ
３０７ モータ駆動用ドライバ
３０８ 回復機構用ドライバ
３０９ 記録ヘッド
３１０ キャリッジモータ
３１１ 給紙モータ
３１２ 搬送ローラ駆動モータ
４０１ 駆動条件取得部
４０２ 記録ドット数検出部
４０３ 比較部
４０４ 記録方法制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録素子を具備し、該記録素子に駆動パルスが与えられて電流が流れることによって記録を行う記録ヘッドを、記録媒体上を走査させることで当該記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドの駆動条件を取得する駆動条件取得手段と、
前記記録ヘッドの記録媒体上の１回の走査における任意の領域それぞれについて、記録を示すデータの数を検出する記録ドット数検出手段と、
前記駆動条件取得手段にて取得された駆動条件と、前記ドット数検出手段にて検出されたデータの数とに基づいて算出される、１回の走査にて前記記録ヘッドに流れる電流値に応じて、前記インクジェット記録装置における記録媒体への記録方法を決定する記録方法制御手段とを有するインクジェット記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
前記駆動条件取得手段は、前記記録素子に流れる電流値と、前記駆動パルスの幅とを前記記録ヘッドの駆動条件として取得し、
前記１回の走査にて前記記録ヘッドに流れる電流値と、当該記録ヘッドに対する供給可能電力量に応じた閾値とを比較する比較手段を有し、
前記記録方法制御手段は、前記比較手段における比較結果において、前記１回の走査にて前記記録ヘッドに流れる電流値が前記閾値を超えている場合、前記記録方法を、前記記録ヘッドに対する供給電力量が小さくなるようなものに変更するインクジェット記録装置。
【請求項３】
請求項２に記載のインクジェット記録装置において、
前記駆動条件取得手段にて取得された前記記録ヘッドの駆動条件を記憶する駆動条件記憶手段を有し、
前記駆動条件取得手段は、規定の記録ドットカウント毎に、前記記録素子に流れる電流値と前記駆動パルスの幅とを取得し、前記駆動条件記憶手段を更新するインクジェット記録装置。
【請求項４】
複数の記録素子を具備し、該記録素子に駆動パルスが与えられて電流が流れることによって記録を行う記録ヘッドを、記録媒体上を走査させることで当該記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置における記録方法であって、
前記記録ヘッドの駆動条件を取得する処理と、
前記記録ヘッドの記録媒体上の１回の走査における任意の領域それぞれについて、記録を示すデータの数を検出する処理と、
前記取得された駆動条件と、前記検出されたデータの数とに基づいて算出される、１回の走査にて前記記録ヘッドに流れる電流値に応じて、前記インクジェット記録装置における記録媒体への記録方法を決定する処理とを有する記録方法。
【請求項５】
請求項４に記載の記録方法において、
前記記録素子に流れる電流値と、前記駆動パルスの幅とを前記記録ヘッドの駆動条件として取得し、
前記１回の走査にて前記記録ヘッドに流れる電流値と、当該記録ヘッドに対する供給可能電力量に応じた閾値とを比較する処理を有し、
前記比較した結果において、前記１回の走査にて前記記録ヘッドに流れる電流値が前記閾値を超えている場合、前記記録方法を、前記記録ヘッドに対する供給電力量が小さくなるようなものに変更する記録方法。
【請求項６】
請求項５に記載の記録方法において、
前記取得された前記記録ヘッドの駆動条件を記憶手段に記憶する処理を有し、
規定の記録ドットカウント毎に、前記記録素子に流れる電流値と前記駆動パルスの幅とを取得し、前記記憶手段を更新する記録方法。
【請求項１】
複数の記録素子を具備し、該記録素子に駆動パルスが与えられて電流が流れることによって記録を行う記録ヘッドを、記録媒体上を走査させることで当該記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドの駆動条件を取得する駆動条件取得手段と、
前記記録ヘッドの記録媒体上の１回の走査における任意の領域それぞれについて、記録を示すデータの数を検出する記録ドット数検出手段と、
前記駆動条件取得手段にて取得された駆動条件と、前記ドット数検出手段にて検出されたデータの数とに基づいて算出される、１回の走査にて前記記録ヘッドに流れる電流値に応じて、前記インクジェット記録装置における記録媒体への記録方法を決定する記録方法制御手段とを有するインクジェット記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
前記駆動条件取得手段は、前記記録素子に流れる電流値と、前記駆動パルスの幅とを前記記録ヘッドの駆動条件として取得し、
前記１回の走査にて前記記録ヘッドに流れる電流値と、当該記録ヘッドに対する供給可能電力量に応じた閾値とを比較する比較手段を有し、
前記記録方法制御手段は、前記比較手段における比較結果において、前記１回の走査にて前記記録ヘッドに流れる電流値が前記閾値を超えている場合、前記記録方法を、前記記録ヘッドに対する供給電力量が小さくなるようなものに変更するインクジェット記録装置。
【請求項３】
請求項２に記載のインクジェット記録装置において、
前記駆動条件取得手段にて取得された前記記録ヘッドの駆動条件を記憶する駆動条件記憶手段を有し、
前記駆動条件取得手段は、規定の記録ドットカウント毎に、前記記録素子に流れる電流値と前記駆動パルスの幅とを取得し、前記駆動条件記憶手段を更新するインクジェット記録装置。
【請求項４】
複数の記録素子を具備し、該記録素子に駆動パルスが与えられて電流が流れることによって記録を行う記録ヘッドを、記録媒体上を走査させることで当該記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置における記録方法であって、
前記記録ヘッドの駆動条件を取得する処理と、
前記記録ヘッドの記録媒体上の１回の走査における任意の領域それぞれについて、記録を示すデータの数を検出する処理と、
前記取得された駆動条件と、前記検出されたデータの数とに基づいて算出される、１回の走査にて前記記録ヘッドに流れる電流値に応じて、前記インクジェット記録装置における記録媒体への記録方法を決定する処理とを有する記録方法。
【請求項５】
請求項４に記載の記録方法において、
前記記録素子に流れる電流値と、前記駆動パルスの幅とを前記記録ヘッドの駆動条件として取得し、
前記１回の走査にて前記記録ヘッドに流れる電流値と、当該記録ヘッドに対する供給可能電力量に応じた閾値とを比較する処理を有し、
前記比較した結果において、前記１回の走査にて前記記録ヘッドに流れる電流値が前記閾値を超えている場合、前記記録方法を、前記記録ヘッドに対する供給電力量が小さくなるようなものに変更する記録方法。
【請求項６】
請求項５に記載の記録方法において、
前記取得された前記記録ヘッドの駆動条件を記憶手段に記憶する処理を有し、
規定の記録ドットカウント毎に、前記記録素子に流れる電流値と前記駆動パルスの幅とを取得し、前記記憶手段を更新する記録方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−５６４３７（Ｐ２０１３−５６４３７Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９５１７２（Ｐ２０１１−１９５１７２）
【出願日】平成２３年９月７日（２０１１．９．７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月７日（２０１１．９．７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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