JP2008080725A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度なセンサを用いなくとも、記録ヘッドのノズルに供給する電気エネルギの閾値を高精度に測定することが可能なパッチを形成できるようにする。
【解決手段】記録ヘッドＨ１００１のノズルに供給する電気エネルギを段階的に変化させ、各段階毎にノズルのインク滴の吐出状態を測定するためのパッチの記録を行う。パッチの記録は、記録ヘッドのノズル列を複数のノズル群Ｎｇに分割し、記録媒体に設定される複数のパッチ形成領域それぞれに対し、複数のノズル群Ｎｇの中の少なくとも１つのノズル群Ｎｇを複数回走査させてパッチＴの記録を行う。
【選択図】図１８

Description

本発明は、インクを吐出させることによって記録媒体に記録を行なうインクジェット記録装置に関するものである。

記録ヘッドからインク滴を吐出して、記録媒体上に画像を記録するインクジェット記録装置は、記録の高速化、高密度記録およびカラー画像の記録が容易であり、記録動作時の静粛性に優れるという利点を有している。

インクジェット記録ヘッドは、複数のインク吐出口と、各インク吐出口に連通する液路などが設けられ、さらに各液路には、液路内に存在するインクをインク吐出口から吐出させるための記録素子が設けられている。この記録素子は、電気エネルギをインクを吐出するための吐出エネルギに変換するエネルギ変換素子によって構成される。現在、主に用いられている記録素子としては、例えば、電気エネルギをインクを吐出するための熱エネルギに変換する電気熱変換素子（ヒータ）や、電気エネルギーをインクを吐出するための機械的エネルギに変換する電気機械変換素子（ピエゾ）などがある。

電気熱変換体の発熱を利用してインク吐出口からインクを吐出させる方式の記録ヘッドは、ヒータに電圧を印加して発熱させ、その熱エネルギによってインク流路内のインクを発泡させ、その発泡エネルギを利用してインク吐出口からインクを吐出させる。以下、インク吐出口、インク吐出口に連通するインク流路、およびインク流路内に配置された記録素子などを含む部分を、本明細書においてはノズルと称す。

このような記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置では、ヒータやピエゾなどの記録素子にバラツキが生じ易く、そのバラツキを考慮せずに全ての記録素子に一定のエネルギを投入すると、吐出されるインク滴のインク量に大小のバラツキが生じる。また、各記録素子の寿命に差が生じる虞もある。このため、従来は記録ヘッドを工場から出荷する際に、最適な吐出エネルギの閾値を測定し、その閾値に基づいて最適な吐出エネルギの値を、記録ヘッド内に格納されたメモリに書き込むことが行われている。これにより、ユーザの使用時には記録素子に最適な駆動エネルギを与えて、インク吐出を行うことが可能となる。

しかし、一般に、ユーザに供給される各インクジェット記録装置の電源にはバラツキが存在し、記録ヘッドに供給する駆動電圧にもバラツキがある。このため、記録ヘッドの製造時に書き込まれた最適な駆動エネルギの値が、駆動電圧のバラツキによってずれる虞れがある。そこで、インクジェット記録装置の本体側でのバラツキを解消するための技術として、特許文献１，２に開示されたものがある。

この特許文献１，２には、次のような技術が開示されている。すなわち、各特許文献１，２では、ヒータの駆動エネルギを段階的に変化させながら、各段階毎に測定用のパッチを形成する。形成されたパッチはセンサによって濃度が読み取られ、かすれの生じたパッチを形成する際に供給された駆動エネルギを閾値エネルギとして設定する。その後、閾値エネルギに基づきヒータに供給すべき最適な駆動エネルギを設定する。

特開２００１−２３９６５８号公報 特開２０００−２２５６９８号公報

しかしながら、特許文献１，２に開示の技術には、次のような課題がある。
すなわち、ノズルの高密度化、多ノズル化が進む現在のインクジェット記録ヘッドでは、測定パターンの形成時に同時に駆動されるノズル数が増大する傾向にある。その結果、ヒータへの電流供給線路に大きな電圧降下が発生し、ヒータの駆動電圧に変動を来たすことがある。その場合、ヒータに供給すべき駆動エネルギの最適値を正確に判定することは困難になる。

これに対し、同時に駆動するノズル数を減らし、電圧降下が起きにくい状態で測定パターンを形成すると、使用するノズル数が少ないため、測定パターンを形成するドット数が減少し、パッチの濃度が低下する。パッチの濃度が低下すると、パッチがかすれて行くまでの濃度変化が緩慢になるため、検出精度の低い通常のセンサでかすれの判定を行うと、判定結果に大きな誤差を生じる虞がある。すなわち、パッチにかすれが生じた時の駆動エネルギに近い駆動エネルギで記録された適正なパターンと、かすれが生じたパターンとの間に濃度差が殆どなくなる。このため、適正なパターンをかすれが生じたパターンとして誤判定してしまう虞がある。このような問題を回避すべく高精度なセンサを用いることも考えられるが、センサが高価なものとなるため、記録装置のコスト上昇を招くこととなる。

本発明は、上記課題に鑑み、特に高精度なセンサを用いなくとも、記録ヘッドのノズルに供給する電気エネルギの閾値を高精度に測定することが可能なインクジェット記録装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するための本発明は、記録ヘッドの記録素子を駆動して記録媒体上に記録を行うインクジェット記録装置であって、複数の駆動条件に基づいて前記記録素子を駆動することで、前記複数の駆動条件に対応した複数のパッチを前記記録媒体に記録するパッチ記録手段と、前記複数のパッチに基づいて、前記複数の駆動条件の中から使用すべき駆動条件を決定する手段とを備え、前記パッチ記録手段は、前記複数のパッチ夫々を前記記録ヘッドの複数回の走査で記録することを特徴とする。

また、本発明は、記録ヘッドの記録素子に電気エネルギを供給してインクを吐出させることにより、記録媒体上に記録を行うインクジェット記録装置であって、前記記録素子に供給する電気エネルギを段階的に変化させて、各段階に対応するパッチを前記記録媒体上に記録するパッチ記録手段と、前記パターン記録手段により記録された前記各段階に対応するパッチを読取るためのセンサと、前記センサによる読取り結果に基づいて、前記記録素子に供給すべき電気エネルギを決定する手段とを備え、前記パッチ記録手段は、前記各段階に対応するパッチ夫々を、前記記録ヘッドの複数回の走査で記録することを特徴とする。

本発明は、記録ヘッドを複数回の走査させることによって駆動条件（電気エネルギ、駆動電圧、駆動パルス幅等）決定用のパッチを形成するため、電源電圧の変動などを抑えつつ高濃度のパッチを形成することができる。このため、装置固有のバラツキを考慮した駆動条件（電気エネルギ、駆動電圧、駆動パルス幅等）の決定を高い精度で行うことが可能となる

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

１．基本構成
１．１ 記録システムの概要
図１は、本発明の実施形態で適用する記録システムにおける画像データ処理の流れを説明するための図である。この記録システムＪ００１１は、記録すべき画像を示す画像データの生成やそのデータ生成のためのＵＩ（ユーザインタフェース）の設定等を行うホスト装置Ｊ００１２を具える。またこのホスト装置Ｊ００１２で生成された画像データに基づいて記録媒体に記録を行う記録装置Ｊ００１３を具える。記録装置Ｊ００１３は、シアン（Ｃ）、ライトシアン（Ｌｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ライトマゼンタ（Ｌｍ）、イエロー（Ｙ）、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、第１ブラック（Ｋ１）、第２ブラック（Ｋ２）、グレー（Ｇｒａｙ）の１０色インクによって記録を行う。そのために、これら１０色のインクを吐出する記録ヘッドＨ１００１が用いられる。これら１０色のインクは、色材として顔料を含む顔料インクである。

ホスト装置Ｊ００１２のオペレーティングシステムで動作するプログラムとしてアプリケーションやプリンタドライバがある。アプリケーションＪ０００１は記録装置で記録するための画像データを作成する処理を実行する。この画像データもしくはその編集等がなされる前のデータは種々の媒体を介してＰＣに取り込むことができる。本実施形態のホスト装置は、まずデジタルカメラで撮像した例えばＪＰＥＧ形式の画像データをＣＦカードによって取り込むことができる。また、スキャナで読み取った例えばＴＩＦＦ形式の画像データやＣＤ−ＲＯＭに格納される画像データをも取り込むことができる。さらには、インターネットを介してウェブ上のデータを取り込むことができる。これらの取り込まれたデータは、ホスト装置のモニタに表示されてアプリケーションＪ０００１を介した編集、加工等がなされ、例えばｓＲＧＢ規格の画像データＲ、Ｇ、Ｂが作成される。ホスト装置Ｊ００１２のモニタに表示されるＵＩ画面において、ユーザは、記録に使用する記録媒体の種類や記録の品位等の設定を行うと共に記録指示を出す。この記録指示に応じて画像データＲ、Ｇ、Ｂがプリンタドライバに渡される。

プリンタドライバはその処理として、前段処理Ｊ０００２、後段処理Ｊ０００３、γ補正Ｊ０００４、ハーフトーニングＪ０００５および記録データ作成Ｊ０００６を有している。以下、プリンタドライバで行われる各処理Ｊ０００２〜Ｊ０００６について簡単に説明する。

（Ａ）前段処理
前段処理Ｊ０００２は色域（Ｇａｍｕｔ）のマッピングを行う。本実施形態では、ｓＲＧＢ規格の画像データＲ、Ｇ、Ｂによって再現される色域を、記録装置Ｊ００１３によって再現される色域内に写像するためのデータ変換を行う。具体的には、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれが８ビットで表現された２５６階調の画像データＲ、Ｇ、Ｂを、３次元ＬＵＴを用いることにより、記録装置Ｊ００１３の色域内の８ビットデータＲ、Ｇ、Ｂに変換する。

（Ｂ）後段処理
後段処理Ｊ０００３では、上記色域のマッピングがなされた８ビットデータＲ、Ｇ、Ｂに基づき、このデータが表す色を再現するインクの組み合わせに対応した８ビット・１０色の色分解データＹ、Ｍ、Ｌｍ、Ｃ、Ｌｃ、Ｋ１、Ｋ２、Ｒ、Ｇ、Ｇｒａｙを求める。本実施形態では、この処理は前段処理と同様３次元ＬＵＴに補間演算を併用して行う。

（Ｃ）γ処理
γ補正Ｊ０００４は、後段処理Ｊ０００３によって求められた色分解データの各色のデータごとにその濃度値（階調値）変換を行う。具体的には、記録装置Ｊ００１３の各色インクの階調特性に応じた１次元ＬＵＴを用いることにより、上記色分解データがプリンタの階調特性に線形的に対応づけられるような変換を行う。

（Ｄ）ハーフトーニング
ハーフトーニングＪ０００５は、γ補正がなされた８ビットの色分解データＹ、Ｍ、Ｌｍ、Ｃ、Ｌｃ、Ｋ１、Ｋ２、Ｒ、Ｇ、Ｇｒａｙそれぞれについて４ビットのデータに変換する量子化を行う。本実施形態では、誤差拡散法を用いて２５６階調の８ビットデータを９階調の４ビットデータに変換する。この４ビットデータは、記録装置におけるドット配置のパターン化処理における配置パターンを示すためのインデックスとなるデータである。

（Ｅ）記録データの作成処理
プリンタドライバで行う処理の最後には、記録データ作成処理Ｊ０００６によって、上記４ビットのインデックスデータを内容とする記録画像データに記録制御情報を加えた記録データを作成する。

図２はかかる記録データの構成例を示した図である。記録データは、記録の制御を司る記録制御情報および記録すべき画像を示す記録画像データ（上述の４ビットのインデックスデータ）で構成されている。記録制御情報は、「記録媒体情報」、「記録品位情報」、および給紙方法等のような「その他制御情報」から構成されている。記録媒体情報には、記録の対象となる記録媒体の種類が記述されており、普通紙、光沢紙、はがき、プリンタブルディスクなどのうち、いずれか１種類の記録媒体が規定されている。記録品位情報には、記録の品位が記述されており、「きれい」、「標準」、「はやい」等のうち、いずれか１種の品位が規定されている。なお、これらの記録制御情報は、ホスト装置Ｊ００１２のモニタおけるＵＩ画面にてユーザが指定した内容に基づいて形成されるものである。また、記録画像データは、前述のハーフトーン処理Ｊ０００５によって生成された画像データが記述さているものとする。以上のようにして生成された記録データは、記録装置Ｊ００１３へ供給される。

記録装置Ｊ００１３は、ホスト装置Ｊ００１２から供給された当該記録データに対して、次に述べるドット配置パターン化処理Ｊ０００７およびマスクデータ変換処理Ｊ０００８を行う。

（Ｆ）ドット配置パターン化処理
上述したハーフトーン処理Ｊ０００５では、２５６値の多値濃度情報（８ビットデータ）を９値の階調値情報（４ビットデータ）まで階調レベル数を下げている。しかし、実際に記録装置Ｊ００１３が記録できるデータは、インクドットを記録するか否かの２値データ（１ビットデータ）である。そこで、ドット配置パターン化処理Ｊ０００７では、ハーフトーン処理Ｊ０００５からの出力値である階調レベル０〜８の４ビットデータで表現される各画素ごとに、その画素の階調値（レベル０〜８）に対応したドット配置パターンを割当てる。これにより１画素内の複数のエリア各々にインクドットの記録の有無（ドットのオン・オフ）を定義し、１画素内の各エリアごとに「１」または「０」の１ビットの２値データを配置する。ここで、「１」はドットの記録を示す２値データであり、「０」は非記録を示す２値データである。

図３は、本実施形態のドット配置パターン化処理で変換する、入力レベル０〜８に対する出力パターンを示している。図の左に示した各レベル値は、ホスト装置側のハーフトーン処理部からの出力値であるレベル０〜レベル８に相当している。右側に配列した縦２エリア×横４エリアで構成される領域は、ハーフトーン処理で出力される１画素の領域に対応するものである。また、１画素内の各エリアは、ドットのオン・オフが定義される最小単位に相当するものである。なお、本明細書において「画素」とは、階調表現可能な最小単位のことであり、複数ビットの多値データの画像処理（上記前段、後段、γ補正、ハーフトーニング等の処理）の対象となる最小単位である。

図において、丸印を記入したエリアがドットの記録を行うエリアを示しており、レベル数が上がるに従って、記録するドット数も１つずつ増加している。本実施形態においては、最終的にこのような形でオリジナル画像の濃度情報が反映されていることになる。

（４ｎ）〜（４ｎ＋３）は、ｎに１以上の整数を代入することにより、記録すべき画像データの左端からの横方向の画素位置を示している。その下に示した各パターンは、同一の入力レベルにおいても画素位置に応じて互いに異なる複数のパターンが用意されていることを示している。すなわち、同一のレベルが入力された場合にも、記録媒体上では（４ｎ）〜（４ｎ＋３）に示した４種類のドット配置パターンが巡回されて割当てられる構成となっているのである。

図３においては、縦方向を記録ヘッドの吐出口が配列する方向、横方向を記録ヘッドの走査方向としている。このように同一レベルに対して複数の異なるドット配置で記録できる構成にしておくことは、ドット配置パターンの上段に位置するノズルと下段に位置するノズルとで吐出回数を分散させたり、記録装置特有の様々なノイズを分散させるという効果がある。

以上説明したドット配置パターン化処理を終了した段階で、記録媒体に対するドットの配置パターンが全て決定される。

（Ｇ）マスクデータ変換処理
上述したドット配置パターン化処理Ｊ０００７により、記録媒体上の各エリアに対するドットの有無は決定されたので、このドット配置を示す２値データを記録ヘッドＨ１００１の駆動回路Ｊ０００９に入力すれば、所望の画像を記録することが可能である。この場合、記録媒体上の同一の走査領域に対する記録を１回の走査によって完成させる、いわゆる１パス記録が実行される。しかし、ここでは、記録媒体上の同一の走査領域に対する記録を複数回の走査によって完成させる、いわゆるマルチパス記録の例をとって説明する。

図４は、マルチパス記録方法を説明するために、記録ヘッドおよび記録パターンを模式的に示したものである。本実施形態に適用される記録ヘッドＨ１００１は実際には７６８個のノズルを有するが、ここでは簡単のため１６個のノズルを有するものとして説明する。ノズルは、図のように第１〜第４の４つのノズル群に分割され、各ノズル群には４つずつのノズルが含まれている。マスクパターンＰ０００２は、第１〜第４のマスクパターンＰ０００２（ａ）〜Ｐ０００２（ｄ）で構成される。第１〜第４のマスクパターンＰ０００２（ａ）〜Ｐ０００２（ｄ）は、それぞれ、第１〜第４のノズル群が記録可能なエリアを定義している。マスクパターンにおける黒塗りエリアは記録許容エリアを示し、白塗りエリアは非記録エリアを示している。第１〜第４のマスクパターンＰ０００２（ａ）〜Ｐ０００２（ｄ）は互いに補完の関係にあり、これら４つのマスクパターンを重ね合わせると４×４のエリアに対応した領域の記録が完成される構成となっている。

Ｐ０００３〜Ｐ０００６で示した各パターンは、記録走査を重ねていくことによって画像が完成されていく様子を示したものである。各記録走査が終了するたびに、記録媒体は図の矢印の方向にノズル群の幅分（この図では４ノズル分）ずつ搬送される。よって、記録媒体の同一領域（各ノズル群の幅に対応する領域）は４回の記録走査によって初めて画像が完成される構成となっている。以上のように、記録媒体の各同一領域が複数回の走査で複数のノズル群によって形成されることは、ノズル特有のばらつきや記録媒体の搬送精度のばらつき等を低減させる効果がある。

図５は、本実施形態で実際に適用可能なマスクパターンの一例を示したものである。本実施形態で適用する記録ヘッドＨ１００１は７６８個のノズルを有しており、４つのノズル群にはそれぞれ１９２個ずつのノズルが属している。マスクパターン大きさは、縦方向がノズル数と同等の７６８エリア、横方向は２５６エリアとなっており、４つのノズル群それぞれに対応する４つのマスクパターンで互いに補完の関係を保つような構成となっている。

ところで、本実施形態で適用するような、多数の小液滴を高周波数で吐出するようなインクジェット記録ヘッドにおいては、記録動作時に記録部近傍に気流が生じることが知られている。そして、この気流が特に記録ヘッドの端部に位置するノズルの吐出方向に影響を与えることが確認されている。よって、本実施形態のマスクパターンにおいては、図５からも判るように、各ノズル群また同一のノズル群の中でも、領域によって記録許容率の分布に偏りを持たせている。図５で示すように、端部のノズルの記録許容率を中央部の記録許容率よりも小さくした構成のマスクパターンを適用することにより、端部のノズルにより吐出されるインク滴の着弾位置ずれによる弊害を目立たなくすることが可能となるのである。

なお、マスクパターンで定められる記録許容率とは、次のような割合である。すなわちそれは、マスクパターンを構成する記録許容エリア（図４のマスクパターンＰ０００２の黒塗りエリア）と非記録許容エリア（図４のマスクパターンＰ０００２の白塗りエリア）の合計数に対する記録許容エリアの数の割合を百分率で表したものである。マスクパターンの記録許容エリアをＭ個、非記録許容エリアをＮ個とすると、そのマスクパターンの記録許容率（％）は、Ｍ÷（Ｍ＋Ｎ）×１００となる。

本実施形態においては、図５で示したマスクデータが記録装置本体内のメモリに格納してある。マスクデータ変換処理Ｊ０００８において、当該マスクデータと上述したドット配置パターン化処理で得られた２値データとの間でＡＮＤ処理をかけることにより、各記録走査での記録対象となる２値データが決定され、その２値データを駆動回路Ｊ０００９へ送る。これにより、記録ヘッドＨ１００１が駆動されて２値データに従ってインクが吐出される。

図１においては、前段処理Ｊ０００２、後段処理Ｊ０００３、γ処理Ｊ０００４、ハーフトーニングＪ０００５および記録データ作成処理Ｊ０００６がホスト装置Ｊ００１２で実行される。また、ドット配置パターン化処理Ｊ０００７およびマスクデータ変換処理Ｊ０００８が記録装置Ｊ００１３で実行される。しかし本発明は、この形態に限られるものではない。例えば、ホスト装置Ｊ００１２で実行している処理Ｊ０００２〜Ｊ０００５の一部を記録装置Ｊ００１３にて実行する形態であってもよいし、すべてをホスト装置Ｊ００１２にて実行する形態であってもよい。あるいは、処理Ｊ０００２〜Ｊ０００８を記録装置Ｊ００１３にて実行する形態であってもよい。

１．２ 機構部の構成
本実施形態で適用する記録装置における各機構部の構成を説明する。本実施形態における記録装置本体は、各機構部の役割から、概して、給紙部、用紙搬送部、排紙部、キャリッジ部、フラットパス記録部、およびクリーニング部等に分類することができ、これらは外装部に収納されている。クリーニング部は、記録ヘッドのノズル面をクリーニングするものである。

図５は、本実施形態で適用する記録装置の外観を示す斜視図であり、記録装置の使用時の状態を右斜め上方から観た斜視図である。また、図５〜図７は、記録装置本体の内部機構を説明するための図である。ここで、図６は右斜め上方から観た斜視図、図７は記録装置本体の側断面図である。

以下、これらの図面を適宜参照しながら、各部を順次説明する。

（Ａ）外装部（図５）
外装部は、給紙部、用紙搬送部、排紙部、キャリッジ部、クリーニング部、フラットパス部およびウエット液転写部の回りを覆うように取り付けられている。外装部は主に、下ケースＭ７０８０、上ケースＭ７０４０、アクセスカバーＭ７０３０、コネクタカバーおよびフロントカバーＭ７０１０から構成されている。

下ケースＭ７０８０の下部には、不図示の排紙トレイレールが設けられており、分割された排紙トレイＭ３１６０が収納可能に構成されている。また、フロントカバーＭ７０１０は、非使用時に排紙口を塞ぐ構成になっている。

上ケースＭ７０４０には、アクセスカバーＭ７０３０が取り付けられており、回動可能に構成されている。上ケースの上面の一部は開口部を有しており、この位置で、インクタンクＨ１９００および記録ヘッドＨ１００１（図１３）が交換可能となるように構成されている。なお、本実施形態の記録装置においては、記録ヘッドＨ１００１は、１色のインクを吐出可能な吐出部を複数色分、一体的に構成したユニットの形態である。そして、インクタンクＨ１９００が色毎に独立に着脱可能な記録ヘッドカートリッジＨ１０００として構成されている。上ケースＭ７０４０には、アクセスカバーＭ７０３０の開閉を検知する不図示のドアスイッチレバー、ＬＥＤの光を伝達・表示するＬＥＤガイドＭ７０６０、電源キーＥ００１８、リジュームキーＥ００１９、フラットパスキーＥ３００４等が設けられている。また、多段式の給紙トレイＭ２０６０が回動可能に取り付けられており、給紙部が使われない時は、給紙トレイＭ２０６０を収納することにより、給紙部のカバーにもなるように構成されている。

上ケースＭ７０４０と下ケースＭ７０８０は、弾性を持った勘合爪で取り付けられており、その間のコネクタ部分が設けられている部分を、不図示のコネクタカバーが覆っている。

（Ｂ）給紙部（図７）
図７を参照するに、給紙部は次のように構成されている。すなわち、記録媒体を積載する圧板Ｍ２０１０、記録媒体を１枚ずつ給紙する給紙ローラＭ２０８０、記録媒体を分離する分離ローラＭ２０４１、記録媒体を積載位置に戻すための戻しレバーＭ２０２０等がベースＭ２０００に取り付けられることで構成されている。

（Ｃ）用紙搬送部（図６、図７）
曲げ起こした板金からなるシャーシＭ１０１０には、記録媒体を搬送する搬送ローラＭ３０６０とペーパエンドセンサ（以下ＰＥセンサと称す）Ｅ０００７が回動可能に取り付けられている。搬送ローラＭ３０６０は、金属軸の表面にセラミックの微小粒がコーティングされた構成となっており、両軸の金属部分を不図示の軸受けが受ける状態で、シャーシＭ１０１０に取り付けられている。搬送ローラＭ３０６０にはローラテンションバネ（不図示）が設けられており、搬送ローラＭ３０６０を付勢することにより、回転時に適量の負荷を与えて安定した搬送が行えるようになっている。

搬送ローラＭ３０６０には、従動する複数のピンチローラＭ３０７０が当接して設けられている。ピンチローラＭ３０７０は、ピンチローラホルダＭ３０００に保持されているが、不図示のピンチローラバネによって付勢されることで、搬送ローラＭ３０６０に圧接し、ここで記録媒体の搬送力を生み出している。この時、ピンチローラホルダＭ３０００の回転軸は、シャーシＭ１０１０の軸受けに取り付けられ、この位置を中心に回転する。

記録媒体が搬送されてくる入口には、記録媒体をガイドするためのペーパガイドフラッパＭ３０３０およびプラテンＭ３０４０が配設されている。また、ピンチローラホルダＭ３０００には、ＰＥセンサレバーＭ３０２１が設けられている。ＰＥセンサレバーＭ３０２１は、記録媒体の先端および後端の検出をシャーシＭ１０１０に固定されたペーパーエンドセンサ（以下、ＰＥセンサと称す）Ｅ０００７に伝える役割を果たす。プラテンＭ３０４０は、シャーシＭ１０１０に取り付けられ、位置決めされている。ペーパガイドフラッパＭ３０３０は、不図示の軸受け部を中心に回転可能で、シャーシＭ１０１０に当接することで位置決めされる。

搬送ローラＭ３０６０の記録媒体搬送方向における下流側には、記録ヘッドＨ１００１が設けられている。

上記構成における搬送の過程を説明する。用紙搬送部に送られた記録媒体は、ピンチローラーホルダＭ３０００およびペーパガイドフラッパＭ３０３０に案内されて、搬送ローラＭ３０６０とピンチローラＭ３０７０とのローラ対に送られる。この時、ＰＥセンサレバ−Ｍ３０２１が、記録媒体の先端を検知して、これにより記録媒体に対する記録位置が求められている。搬送ローラＭ３０６０とピンチローラＭ３０７０とからなるローラ対は、ＬＦモータＥ０００２の駆動により回転され、この回転により記録媒体がプラテンＭ３０４０上を搬送される。プラテンＭ３０４０には、搬送基準面となるリブが形成されており、このリブにより、記録ヘッドＨ１００１と記録媒体表面との間のギャップが管理されている。また同時に、当該リブが、後述する排紙部と合わせて、記録媒体の波打ちを抑制する役割も果たしている。

搬送ローラＭ３０６０が回転するための駆動力は、例えばＤＣモータからなるＬＦモータＥ０００２の回転力が、不図示のタイミングベルトを介して、搬送ローラＭ３０６０の軸上に配設されたプーリＭ３０６１に伝達されることによって得られている。また、搬送ローラＭ３０６０の軸上には、搬送ローラＭ３０６０による搬送量を検出するためのコードホイールＭ３０６２が設けられている。そして、隣接するシャーシＭ１０１０には、コードホイールＭ３０６２に形成されたマーキングを読み取るためのエンコードセンサＭ３０９０が配設されている。なお、コードホイールＭ３０６２に形成されたマーキングは、１５０〜３００ｌｐｉ（ライン／インチ；参考値）のピッチで形成されているものとする。

（Ｄ）排紙部（図６、図７）
排紙部は、第１の排紙ローラＭ３１００および第２の排紙ローラＭ３１１０、複数の拍車Ｍ３１２０およびギア列などから構成されている。

第１の排紙ローラＭ３１００は、金属軸に複数のゴム部を設けて構成されている。第１の排紙ローラＭ３１００の駆動は、搬送ローラＭ３０６０の駆動が、アイドラギアを介して第１の排紙ローラＭ３１００まで伝達されることによって行われている。

第２の排紙ローラＭ３１１０は、樹脂の軸にエラストマの弾性体Ｍ３１１１を複数取り付けた構成になっている。第２の排紙ローラＭ３１１０の駆動は、第１の排紙ローラＭ３１００の駆動が、アイドラギアを介して伝達すること行われる。

拍車Ｍ３１２０は、周囲に凸形状を複数設けた例えばＳＵＳでなる円形の薄板を樹脂部と一体としたもので、拍車ホルダＭ３１３０に複数取り付けられている。この取り付けは、コイルバネを棒状に設けた拍車バネによって行われているが、同時に拍車バネのばね力は、拍車Ｍ３１２０を排紙ローラＭ３１００およびＭ３１１０に対し所定圧で当接させている。この構成によって拍車Ｍ３１２０は、２つの排紙ローラＭ３１００およびＭ３１１０に従動して回転可能となっている。拍車Ｍ３１２０のいくつかは、第１の排紙ローラＭ３１００のゴム部、あるいは第２の排紙ローラＭ３１１０の弾性体Ｍ３１１１の位置に設けられており、主に記録媒体の搬送力を生み出す役割を果たしている。また、その他のいくつかは、ゴム部あるいは弾性体Ｍ３１１１が無い位置に設けられ、主に記録時の記録媒体の浮き上がりを抑える役割を果たしている。

また、ギア列は、搬送ローラＭ３０６０の駆動を排紙ローラＭ３１００およびＭ３１１０に伝達する役割を果たしている。

以上の構成によって、画像形成された記録媒体は、第１の排紙ローラＭ３１１０と拍車Ｍ３１２０とのニップに挟まれ、搬送されて排紙トレイＭ３１６０に排出される。排紙トレイＭ３１６０は、複数に分割され、後述する下ケースＭ７０８０の下部に収納できる構成になっている。使用時は、引出して使用する。また、排紙トレイＭ３１６０は、先端に向けて高さが上がり、更にその両端は高い位置に保持されるよう設計されており、排出された記録媒体の積載性を向上し、記録面の擦れなどを防止している。

（Ｅ）キャリッジ部（図６、図７）
キャリッジ部は、記録ヘッドＨ１００１を取り付けるためのキャリッジＭ４０００を有しており、キャリッジＭ４０００は、ガイドシャフトＭ４０２０およびガイドレールＭ１０１１によって支持されている。ガイドシャフトＭ４０２０は、シャーシＭ１０１０に取り付けられており、記録媒体の搬送方向に対して直角方向にキャリッジＭ４０００を往復走査させるように案内支持している。ガイドレールＭ１０１１は、シャーシＭ１０１０に一体に形成されており、キャリッジＭ４０００の後端を保持して記録ヘッドＨ１００１と記録媒体との隙間を維持する役割を果たしている。また、ガイドレールＭ１０１１のキャリッジＭ４０００との摺動側には、ステンレス等の薄板からなる摺動シートＭ４０３０が張設され、記録装置の摺動音の低減化を図っている。

キャリッジＭ４０００は、シャーシＭ１０１０に取り付けられたキャリッジモータＥ０００１によりタイミングベルトＭ４０４１を介して駆動される。また、タイミングベルトＭ４０４１は、アイドルプーリＭ４０４２によって張設、支持されている。さらに、タイミングベルトＭ４０４１は、キャリッジＭ４０００とゴム等からなるキャリッジダンパを介して結合されており、キャリッジモータＥ０００１等の振動を減衰することで、記録される画像のむら等を低減している。

キャリッジＭ４０００の位置を検出するためのエンコーダスケールＥ０００５（図８において後述）が、タイミングベルトＭ４０４１と平行に設けられている。エンコーダスケールＥ０００５上には、１５０ｌｐｉ〜３００ｌｐｉのピッチでマーキングが形成されている。そして、当該マーキングを読み取るためのエンコーダセンサＥ０００４（図８において後述）が、キャリッジＭ４０００に搭載されたキャリッジ基板Ｅ００１３（図８において後述）に設けられている。キャリッジ基板Ｅ００１３には、記録ヘッドＨ１００１と電気的な接続を行うためのヘッドコンタクトＥ０１０１も設けられている。また、キャリッジＭ４０００には、電気基板Ｅ００１４から記録ヘッドＨ１００１へ、駆動信号を伝えるための不図示のフレキシブルケーブルＥ００１２（図８において後述）が接続されている。

記録ヘッドＨ１００１をキャリッジＭ４０００に固定するための構成として次の者が設けられている。すなわち、記録ヘッドＨ１００１をキャリッジＭ４０００に押し付けながら位置決めするための不図示の突き当て部と、所定の位置に固定するための不図示の押圧手段が、キャリッジＭ４０００上に設けられている。押圧手段は、ヘッドセットレバーＭ４０１０に搭載され、記録ヘッドＨ１００１をセットする際に、ヘッドセットレバーＭ４０１０を回転支点を中心に回して、記録ヘッドＨ１００１に作用する構成になっている。

さらに、キャリッジＭ４０００には、ＣＤ−Ｒ等の特殊メディアへ記録を行う際や、記録結果や用紙端部等の位置検出用として、反射型の光センサからなる位置検出センサＭ４０９０が取り付けられている。位置検出センサＭ４０９０は、発光素子より発光し、その反射光を受光することで、キャリッジＭ４０００の現在位置を検出することができる。

上記構成において記録媒体に画像形成する場合、行位置に対しては、搬送ローラＭ３０６０およびピンチローラＭ３０７０からなるローラ対が、記録媒体を搬送して位置決めする。また、列位置に対しては、キャリッジモータＥ０００１によりキャリッジＭ４０００を上記搬送方向と垂直な方向に移動させて、記録ヘッドＨ１００１を目的の画像形成位置に配置させる。位置決めされた記録ヘッドＨ１００１は、電気基板Ｅ００１４からの信号に従って、記録媒体に対しインクを吐出する。記録ヘッドＨ１００１についての詳細な構成および記録システムは後述する。本実施形態の記録装置においては、記録主走査と副走査とを交互に繰り返すことにより、記録媒体上に画像を形成していく構成となっている。記録主走査においては、記録ヘッドＨ１００１により記録を行いながら、キャリッジＭ４０００が列方向に走査する。副走査においては、搬送ローラＭ３０６０により記録媒体が行方向に搬送される。

１．３ 電気回路構成
次に本実施形態における電気的回路の構成を説明する。

図８は、記録装置Ｊ００１３における電気的回路の全体構成を概略的に説明するためのブロック図である。本実施形態で適用する記録装置では、主にキャリッジ基板Ｅ００１３、メイン基板Ｅ００１４、電源ユニットＥ００１５およびフロントパネルＥ０１０６等によって構成されている。

ここで、電源ユニットＥ００１５は、メイン基板Ｅ００１４と接続され、各種駆動電源を供給するものとなっている。

キャリッジ基板Ｅ００１３は、キャリッジＭ４０００に搭載されたプリント基板ユニットであり、ヘッドコネクタＥ０１０１を通じて記録ヘッドＨ１００１との信号の授受、ヘッド駆動電源の供給を行うインターフェースとして機能する。ヘッド駆動電源の制御に供する部分として、記録ヘッドＨ１００１の各色吐出部に対する複数チャネルのヘッド駆動電圧変調回路Ｅ３００１を有する。そして、フレキシブルフラットケーブル（ＣＲＦＦＣ）Ｅ００１２を通じてメイン基板Ｅ００１４から指定された条件に従ってヘッド駆動電源電圧を発生する。また、キャリッジＭ４０００の移動に伴ってエンコーダセンサＥ０００４から出力されるパルス信号に基づいて、エンコーダスケールＥ０００５とエンコーダセンサＥ０００４との位置関係の変化を検出する。更にその出力信号をフレキシブルフラットケーブル（ＣＲＦＦＣ）Ｅ００１２を通じてメイン基板Ｅ００１４へと出力する。

キャリッジ基板Ｅ００１３には、２つの発光素子（ＬＥＤ）Ｅ３０１１および受光素子Ｅ３０１３でなる光学センサＥ３０１０および周囲温度を検出するためのサーミスタＥ３０２０が接続されている（以下、これらのセンサをマルチセンサＥ３０００ともいう）。マルチセンサＥ３０００により得られる情報は、フレキシブルフラットケーブル（ＣＲＦＦＣ）Ｅ００１２を通じてメイン基板Ｅ００１４へと出力される。

メイン基板Ｅ００１４は、本実施形態におけるインクジェット記録装置の各部の駆動制御を司るプリント基板ユニットであり、その基板上にホストインタフェース（ホストＩ／Ｆ）Ｅ００１７を有している。メイン基板Ｅ００１４は、不図示のホストコンピュータからの受信データをもとに記録動作の制御を行う。またメイン基板Ｅ００１４は、各種モータと接続されて各機能の駆動を制御し、その各種モータとしては、キャリッジモータＥ０００１、ＬＦモータＥ０００２、ＡＰモータＥ３００５、ＰＲモータＥ３００６などが含まれる。キャリッジモータＥ０００１は、キャリッジＭ４０００を主走査させるための駆動源であり、ＬＦモータＥ０００２は記録媒体を搬送するための駆動源である。またＡＰモータＥ３００５は、記録ヘッドＨ１００１の回復動作および記録媒体の給紙動作の駆動源であり、ＰＲモータＥ３００６はフラットパス記録動作の駆動源である。さらに、ＰＥセンサ、ＣＲリフトセンサ、ＬＦエンコーダセンサ、ＰＧセンサのような、プリンタ各部の動作状態を検出する様々なセンサに対して、制御信号および検出信号の送受信を行うためのセンサ信号Ｅ０１０４に接続される。また、メイン基板Ｅ００１４は、ＣＲＦＦＣ Ｅ００１２および電源ユニットＥ００１５にそれぞれ接続されるとともに、さらにパネル信号Ｅ０１０７を介してフロントパネルＥ０１０６と情報の授受を行うためのインターフェースを有している。

フロントパネルＥ０１０６は、ユーザ操作の利便性のために、記録装置本体の正面に設けたユニットである。これは、リジュームキーＥ００１９、ＬＥＤ Ｅ００２０、電源キーＥ００１８およびフラットパスキーＥ３００４を有するほか（図５）、さらにデジタルカメラ等の周辺デバイスとの接続に用いるデバイスＩ／Ｆ Ｅ０１００を有している。

図９は、メイン基板Ｅ１００４の内部構成を示すブロック図である。

図において、Ｅ１１０２はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）であり、制御バスＥ１０１４を通じてＲＯＭ Ｅ１００４に接続される。このＡＳＩＣ Ｅ１１０２は、ＲＯＭ Ｅ１００４に格納されたプログラムに従って、各種制御を行っている。例えば、各種センサに関連するセンサ信号Ｅ０１０４や、マルチセンサＥ３０００に関連するマルチセンサ信号Ｅ４００３の送受信を行う。そのほか、エンコーダ信号Ｅ１０２０、フロントパネルＥ０１０６上の電源キーＥ００１８、リジュームキーＥ００１９およびフラットパスキーＥ３００４からの出力の状態を検出している。また、ホストＩ／Ｆ Ｅ００１７、フロントパネル上のデバイスＩ／Ｆ Ｅ０１００の接続およびデータ入力状態に応じて、各種論理演算や条件判断等を行い、各構成要素を制御し、インクジェット記録装置の駆動制御を司っている。

Ｅ１１０３はドライバ・リセット回路である。これは、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２からのモータ制御信号Ｅ１１０６に従って、ＣＲモータ駆動信号Ｅ１０３７、ＬＦモータ駆動信号Ｅ１０３５、ＡＰモータ駆動信号Ｅ４００１およびＰＲモータ駆動信号Ｅ４００２を生成し、各モータを駆動する。ドライバ・リセット回路Ｅ１１０３は電源回路を有しており、メイン基板Ｅ００１４、キャリッジ基板Ｅ００１３、フロントパネルＥ０１０６など各部に必要な電源を供給し、さらには電源電圧の低下を検出して、リセット信号Ｅ１０１５を発生および初期化を行う。

Ｅ１０１０は電源制御回路であり、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２からの電源制御信号Ｅ１０２４に従って発光素子を有する各センサ等への電源供給を制御する。

ホストＩ／Ｆ Ｅ００１７は、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２からのホストＩ／Ｆ信号Ｅ１０２８を、外部に接続されるホストＩ／ＦケーブルＥ１０２９に伝達し、またこのケーブルＥ１０２９からの信号をＡＳＩＣ Ｅ１１０２に伝達する。

一方、電源ユニットＥ００１５からは電力が供給される。供給された電力は、メイン基板Ｅ００１４内外の各部へ、必要に応じて電圧変換された上で供給される。また、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２からの電源ユニット制御信号Ｅ４０００が電源ユニットＥ００１５に接続され、記録装置本体の低消費電力モード等を制御する。

ＡＳＩＣ Ｅ１１０２は１チップの演算処理装置内蔵半導体集積回路であり、前述したモータ制御信号Ｅ１１０６、電源制御信号Ｅ１０２４および電源ユニット制御信号Ｅ４０００等を出力する。そして、ホストＩ／Ｆ Ｅ００１７との信号の授受を行うとともに、パネル信号Ｅ０１０７を通じて、フロントパネル上のデバイスＩ／Ｆ Ｅ０１００との信号の授受を行う。さらに、センサ信号Ｅ０１０４を通じてＰＥセンサ、ＡＳＦセンサ等各部センサ類により状態を検知する。さらに、マルチセンサ信号Ｅ４００３を通じてマルチセンサＥ３０００を制御するとともに状態を検知する。またパネル信号Ｅ０１０７の状態を検知して、パネル信号Ｅ０１０７の駆動を制御してフロントパネル上のＬＥＤ Ｅ００２０の点滅を行う。

さらにＡＳＩＣ Ｅ１１０２は、エンコーダ信号（ＥＮＣ）Ｅ１０２０の状態を検知してタイミング信号を生成し、ヘッド制御信号Ｅ１０２１で記録ヘッドＨ１００１とのインターフェースをとり記録動作を制御する。ここにおいて、エンコーダ信号（ＥＮＣ）Ｅ１０２０はＣＲＦＦＣ Ｅ００１２を通じて入力されるエンコーダセンサＥ０００４の出力信号である。また、ヘッド制御信号Ｅ１０２１は、フレキシブルフラットケーブルＥ００１２を通じてキャリッジ基板Ｅ００１３に接続される。そして、前述のヘッド駆動電圧変調回路Ｅ３００１およびヘッドコネクタＥ０１０１を経て記録ヘッドＨ１００１に供給されるとともに、記録ヘッドＨ１００１からの各種情報をＡＳＩＣ Ｅ１１０２に伝達する。このうち吐出部毎のヘッド温度情報については、メイン基板上のヘッド温度検出回路Ｅ３００２で信号増幅された後、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２に入力され、各種制御判断に用いられる。
図中、Ｅ３００７はＤＲＡＭであり、記録用のデータバッファ、ホストコンピュータからの受信データバッファ等として、また各種制御動作に必要なワーク領域しても使用されている。

１．４ 記録ヘッド構成
次に、本実施形態で適用するヘッドカートリッジＨ１０００の構成について説明する。

本実施形態におけるヘッドカートリッジＨ１０００は、記録ヘッドＨ１００１とインクタンクＨ１９００を搭載する手段、およびインクタンクＨ１９００から記録ヘッドにインクを供給するための手段を有している。そしてヘッドカートリッジＨ１０００は、キャリッジＭ４０００に対して着脱可能に搭載される。

図１０は、本実施形態で適用するヘッドカートリッジＨ１０００に対し、インクタンクＨ１９００を装着する様子を示した図である。本例の場合は、シアン（Ｃ）、ライトシアン（Ｌｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ライトマゼンタ（Ｌｍ）、イエロー（Ｙ）、第１ブラック（Ｋ１）、第２ブラック（Ｋ２）、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）およびグレー（Ｇｒａｙ）の１０色の顔料インクで画像を形成する。従って、インクタンクＴ０００１も１０色分が独立に用意されている。そして、図に示すように、インクタンクそれぞれがヘッドカートリッジＨ１０００に対して着脱自在となっている。なお、インクタンクＨ１９００の着脱は、キャリッジＭ４０００にヘッドカートリッジＨ１０００が搭載された状態で行えるようになっている。

記録ヘッドＨ１００１は、インク吐出口に連通するインク流路内に記録素子であるヒータ（電気熱変換素子）を備えており、そのヒータの発熱エネルギを利用してインクを吐出する。すなわち、ヒータに電気エネルギを与えて（詳しくは、駆動電圧を印加して）ヒータを発熱させることにより、インク流路内のインクを発泡させ、その発泡に伴ってインク吐出口からインクを吐出する。

なお、ここでは、記録素子としてヒータ（電気熱変換素子）を用いているが、適用可能な記録素子は電気熱変換素子に限られるものではない。例えば、記録素子としてピエゾ素子を用いてもよい。この場合、ピエゾ素子に電気エネルギを与えて（詳しくは、駆動電圧を印加して）ピエゾ素子を機械的に変位させ、この変位に伴う圧力変化によってインク吐出口からインクを吐出する。

２．特徴的構成
次に、本発明の特徴的構成を、第１ないし第９の実施形態に基づき説明する。
［第１の実施形態］
まず、本発明の各実施形態において使用するヘッド駆動電圧変調回路Ｅ３００１の構成例を説明する。

図１１は、キャリッジ基板Ｅ００１３上におけるヘッド駆動電圧変調回路Ｅ３００１の具体的な構成の一例を説明するための回路図である。

ヘッド駆動電圧変調回路Ｅ３００１は、電源ユニットＥ００１５から入力電圧ＶＨｉｎを入力して、後述する記録ヘッドのヒータ（電気熱変換素子）に印加する出力電圧ＶＨを出力する。このヘッド駆動電圧変調回路Ｅ３００１には、出力電圧ＶＨを制御するためのＤＣ／ＤＣコンバータが備えられている。このＤＣ／ＤＣコンバータは次のように動作する。まず、出力電圧ＶＨの分圧値と基準電圧Ｖｒｅｆとを誤差増幅器（Error Amp）１１によって比較し、それらの間の誤差を無くすように出力電圧ＶＨを制御する。すなわち、誤差増幅器１１の一方の入力端子（反転端子）には基準電圧Ｖｒｅｆが入力され、他方の入力端子（非反転端子）には、抵抗Ｒ１、Ｒ３によって下式のように分圧された出力電圧ＶＨの分圧値ＶＨ１が入力される。

次に、基準電圧Ｖｒｅｆと分圧値ＶＨ１は誤差増幅器１１によって比較され、それらの差分に対応する誤差増幅器１１の出力がコンパレータ１２に入力される。コンパレータ１２は、基準電圧Ｖｒｅｆと分圧値ＶＨ１の差分に対応したパルス幅の信号をＭＯＳドライバ１３に出力し、その信号に基づいてドライバ１３がスイッチ素子Ｑ１０１を作動させる。なお、Ｌ１０２とＣ１０１は、平滑回路を構成するインダクタンスとリアクタンスである。
このように基準電圧Ｖｒｅｆと分圧値ＶＨ１の差分に応じて、スイッチ素子Ｑ１０１をＰＷＭ制御することにより、出力電圧ＶＨが基準電圧Ｖｒｅｆに対応する一定電圧に維持される。

本例においては、出力電圧ＶＨを変更するために、出力電圧ＶＨの分圧点にＤ／Ａコンバータ１６によって電流を加算する。Ｄ／Ａコンバータ１６は、基準電圧回路１５によって生成された基準電圧Ｖｃｃを入力し、後述する制御信号（デジタル信号）Ｃに応じた出力電圧ＶＡを出力する。これにより、その出力電圧ＶＡに対応する電流Ｉ２が抵抗Ｒ２を通して抵抗Ｒ１，Ｒ２の分圧点に加算される。例えば、制御信号Ｃが８ビットのデジタル信号の場合には、Ｄ／Ａコンバータ１６の出力を２５６段階に調整することができる。この場合、Ｄ／Ａコンバータ１６の入力電圧をＶｃｃ、８ビットの制御信号Ｃの値をＸｂｉｔとすると、Ｄ／Ａコンバータ１６の出力電圧ＶＡは下式によって表される。

この出力電圧ＶＡに応じた電流Ｉ２が抵抗Ｒ１，Ｒ２の分圧点に加算されることにより、出力電圧ＶＨは以下のように変更される。

誤差増幅器１１の非反転端子に入力される電圧ＶＨ１は、反転端子に入力される基準電圧Ｖｒｅｆと間の誤差を無くすように制御されるため、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に流れる電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３は下式によって表される。

キルヒホッフの電流則により、

となり、出力電圧ＶＨは下式によって表されることになる。

このように、Ｄ／Ａコンバータ１６の出力電圧値ＶＡを制御することよって、出力電圧ＶＨを調整することができる。

図１２は、８ビットの制御信号Ｃの選択値と出力電圧ＶＨとの相関図である。本例の場合は、制御信号Ｃの選択値が大きくなるにしたがって基準電圧Ｖｒｅｆが減少し、それに応じて出力電圧ＶＨが減少する。

次に、本発明の第１の実施形態の作用を説明する。

この第１の実施形態では、インクジェット記録装置の記録モードとして、通常の記録モードとは別に、インクジェット記録装置に装着された記録ヘッドに適する駆動エネルギ（電気エネルギ）を設定するための駆動条件設定モードを有している。各モードの設定は、インクジェット記録装置自身に設けられたスイッチあるいは、インクジェット記録装置にインターフェースを介して接続されるホスト装置から行うことができる。

この駆動条件設定モードでは、記録ヘッドに供給する駆動エネルギを段階的に低下させながら、駆動エネルギ測定用のパッチを記録媒体上に記録し、そのパッチの濃度に基づいてインクを吐出できなくなる駆動エネルギを境界値（閾値）として設定する。この後、設定された閾値に所定の係数（ｋ）を乗じた値を最適な駆動エネルギとして設定する。本実施形態の最も重要な特徴は、この駆動エネルギの閾値設定動作において用いられるパッチの記録方式にある。

ここで、この本実施形態特有のパターン記録方式を説明するに先立ち、その背景となる駆動エネルギの閾値設定動作を図１３のフローチャートに従って説明する。
まず、記録媒体が給紙部に存在するか否かを判断し（ステップ１）、記録媒体が存在すれば、測定用パッチを記録するための駆動パルスの電圧（以下、駆動電圧と称す）を設定する（ステップ２）。この駆動電圧は、予め設定されている通常の記録動作に用いる駆動電圧ＶＨをｋ値（例えば、２＞ｋ＞１）で割った閾値電圧Ｖｔｈに設定する。ここでは、ｋ値＝１．１５を用いたが、この数値に限定されるものではない。

次に、記録ヘッドのヒータに印加する駆動パルスのパルス幅を最大パルス幅に設定する（ステップ３）。一般に、記録ヘッドのヒータには製造段階において表面性などのバラツキが生じる。このバラツキにより、記録ヘッドからインクを吐出させるために必要とされる最低の駆動パルス幅（以下、この駆動パルス幅を閾値駆動パルス幅Ｐｔｈと称す）にもバラツキが生じる。そこで、このステップ３では、この閾値駆動パルス幅のバラツキの最大値から最小値に至る範囲のうち、最大値を記録ヘッドのヒータに印加する駆動パルス幅として設定している。

ところで、インクジェット記録装置のメモリには、閾値駆動パルス幅Ｐｔｈのバラツキの最大値から最小値に至る範囲を一定のパルス幅毎に段階的に分割し、各段階にヘッドランクと称する値を付したテーブルが格納されている。図１４はこのテーブルの一例を示しており、ここでは０．０１μｓｅｃ毎に複数段階の閾値駆動パルス幅（０．５９μｓｅｃ〜１．２１μｓｅｃ）が設定され、それぞれにヘッドランク値（１〜６３）が付されている。インクジェット記録装置では、記録ヘッドのヒータに印加する駆動パルス幅を、各ヘッドランクに応じて設定することができる。従って、ステップ３では、これらのヘッドランク値の中の最大ヘッドランク値（６３）に対応する閾値駆動パルス幅Ｐｔｈ（１．２１μｓｅｃ）が設定されることとなる。

また、通常は、記録ヘッドのメーカ側でも同様のテーブルを有している。そして、メーカ側は、製造された各記録ヘッドに適する駆動パルス幅を測定した後、前記テーブルを参照して各記録ヘッドにヘッドランクを設定し、そのヘッドランクを記録ヘッドのメモリに格納して記録ヘッドを出荷している。この記録ヘッドを搭載したインクジェット記録装置は、記録ヘッドのメモリを読み出し、メーカ側で設定した閾値駆動パルス幅Ｐｔｈを認識することができる。但し、このメーカ側で設定したヘッドランクに対応する閾値駆動パルス幅は、インクジェット記録装置においてそのまま適用できる値ではなく、言わば、目安として使用されるべき値となっている。これは、メーカ側で閾値駆動パルス幅Ｐｔｈを測定する際に使用される電源に対し、インクジェット記録装置に設けられている電源にバラツキが存在するためである。つまり、この電源のバラツキは、ヒータのバラツキと共に、記録ヘッドのヒータに供給される駆動エネルギに誤差を生じさせる要因となっている。従って、メーカ側で設定された各記録ヘッドの閾値駆動パルスを記録装置側で認識し得るようなシステムにおいても、以下のステップ４以降の測定動作によって、各記録装置に応じた閾値駆動パルスＰｔｈを新たに設定することが必要となる。

再び、図１３を参照するに、ステップ４では、ステップ２で設定された駆動閾値電圧と、ステップ３で設定された駆動パルス幅とを有する駆動パルスを記録ヘッドのヒータに供給して、記録媒体上に閾値駆動パルス幅設定用のパッチを形成する。図１５および図１６は、本実施形態で形成されるパッチの一例を示す図であり、図１５は異なる記録ヘッドによってそれぞれ異なる色のインクで形成された複数のパッチからなる測定パターンを示し、図１６は図１５に示したパッチの一つを拡大して示している。図１５において、ＴＰＣはシアンインクで形成された複数のパッチＴからなる測定パターン、ＴＰＭはマゼンタインクで形成された複数のパッチＴからなる測定パターンである。また、ＴＰＹはイエローインクによって形成された測定パターン、ＴＰＢはブラックインクによって形成されたパッチＴからなる測定パターンである。各パッチＴは、図１６に示すように、キャリッジＭ４０００に設けられた光学センサの検出範囲ＳＡ内に含まれる幅（図１６中、Ｘ方向（主走査方向）と直交する方向における幅）に形成される。

また、各測定パターンにおける各パッチＴは、図示の行番号（１〜１７）の中でより高い行番号に属するものほど、より広いパルス幅の駆動パルスをヒータに印加して記録したものとなっている。従って、最大の駆動パルス幅が設定されている現時点では、第１行に属するパッチのみが記録されることとなる。なお、ここでは、４色のインクによって記録されたパッチのみを示したが、実際の測定動作では、本実施形態で使用する全てのインク（１０色のインク）についてパッチが形成される。

図１５に示す第１行にパッチＴが形成されると、光学センサがキャリッジＭ４０００と共に、主走査方向（図１６のＸ方向）に走査を行い、パッチＴの濃度を読み取る（ステップ５）。次いで、ステップ７では読み取られたパッチＴの濃度が、予め設定した閾値（図１７参照）を下廻ったか否かを判断する。ここで、読み取った濃度値が予め設定した閾値濃度以上であった場合には、ステップ６において駆動パルス幅を１ヘッドランク分だけ狭める。すなわち、図１４のヘッドランク６２に相当するパルス幅１．２μｓｅｃに設定し、ステップ４へ移行する。

そして、ステップ４では、先に記録したパッチＴとは異なる位置（ここでは、図１５の第２行の位置）に各色の記録ヘッドによってパッチＴを記録し、そのパッチＴを、再び光学センサで読み取る（ステップ５）。ここで、読み取った濃度が依然として閾値濃度を下廻っていた場合には、ステップ６においてさらに駆動パルス幅を１ヘッドランク分狭め（駆動パルス幅を１．１９μｓｅｃに設定し）、再度、ステップ４，５においてパッチの記録、濃度の読み取りを行う。以下、ステップ４〜７の動作を、光学センサによって読み取った濃度値が閾値を下廻るまで繰り返す。

光学センサによって読み取った濃度値が閾値濃度を下廻る値に切換わった場合には、そのとき設定されているパルス幅に対応したヘッドランクより１ランク上の駆動パルス幅を閾値駆動パルス幅（Ｐｔｈ）として設定する（ステップ８）。例えば、図１５のシアンインクの測定パターンでは、第１４行に記録されたパッチＴを形成した駆動パルス幅、すなわち、ヘッドランク５０の駆動パルス幅で記録されたパッチＴの濃度が閾値を下回る。従って、図１５の第１３行にパッチＴを形成するときのパルス幅、すなわちヘッドランク５１に対応する駆動パルス幅（１．０９μｓｅｃ）を閾値駆動パルス幅Ｐｔｈとして設定する。なお、図１５に示すように、この閾値駆動パルス幅Ｐｔｈは、インク色によって、閾値駆動パルスが異なる。従って、上記の閾値駆動パルスの設定動作は、全色の記録ヘッドに対して行われる。この後、設定した閾値駆動パルスのパルス幅に対応するヘッドランク値を、インクジェット記録装置のメモリに書き込み（ステップ９）、以上により、閾値パルス幅Ｐｔｈの測定動作は完了する。

このようにして、測定した閾値パルス幅Ｐｔｈと閾値電圧Ｖｔｈとを乗じた駆動エネルギが、記録ヘッドからインクを吐出できなくなる駆動エネルギの境界値、つまり閾値駆動エネルギとなる。この測定動作の後、駆動電圧は閾値電圧Ｖｔｈから通常の記録動作時の駆動電圧Ｖｏｐに復帰する。この駆動電圧Ｖｏｐは、閾値駆動電圧Ｖｔｈをｋ倍した電圧であるため、この通常の駆動電圧Ｖｏｐと、測定した閾値パルス幅Ｐｔｈとを乗じて得られる駆動エネルギは、閾値駆動エネルギにｋ値を乗じた最適な駆動エネルギとなる。

次に、本実施形態の特徴の一つであるパッチの記録方式について説明する。

図１８は、本実施形態で行われるパッチ記録時の記録ヘッドの走査方式を模式的に示す図であり、ここでは、１つの記録ヘッドで１つのパッチを形成する場合を示している。
記録ヘッドの１回の走査で画像を完成させる、いわゆる１パス記録方式によってパッチＴを形成するようにした場合には、短時間でパッチを形成することができる。しかし、１回の走査では同時に使えるノズル数に制限があるため、濃度の高いパッチＴを形成することが難しい。パッチの濃度が低い場合には、パッチの濃度が高いときに比べ、パッチがかすれていく際の濃度変化が緩慢になるため、通常の光学センサで濃度の変化を精度よく読み取ることは困難になる。またこの駆動エネルギの閾値の測定では、記録ヘッドに設けられているノズル列の中で、可能な限り多くのノズルを用いて１つのパッチＴを形成することが望ましい。しかし、１パス記録では、使用するノズル数が増えるほど１走査で打たれるパッチが大きくなることから、光学センサによって測定すべき領域が広がり、測定時間が増大すると共に、測定結果に基づく判定処理が複雑になるという問題が生じる。すなわち、光学センサはキャリッジと共に主走査方向へと移動して、パッチＴの濃度測定を行う。この際、ノズル配列方向におけるパッチの幅が、光学センサによる測定範囲ＳＡ（図１６参照）の幅を超える場合には、光学センサが１回の走査でパッチの全領域を検出することができない。従って、光学センサを走査させた後、記録媒体を移動させ、再び光学センサを走査させるという、動作を繰り返す必要があり、１つのパッチの濃度測定を行うために多くの時間を要する。また、各走査において読み取られた濃度毎に判定を行う必要があるため、判定処理が複雑化すると共に多くの処理時間を要する。

そこで本実施形態では、図１８（ａ）に示すように、１つの記録領域に対して複数回の走査を行うマルチパス記録によって各パッチＴの記録を行う。本例の記録ヘッドＨ１００１は、複数のノズル（ここでは、７６８ノズル）をキャリッジＨ１０００の主走査方向（Ｘ方向）と直交する記録媒体搬送方向（Ｙ方向）に沿って配列したノズル列を有している。このノズル列には、複数のノズル群Ｎｇが設定されており、各ノズル群Ｎｇは、ノズル列に含まれるノズル数の１／４の数のノズルからなる。つまり、記録ヘッドＨ１００１には、４つのノズル群Ｎｇが設定されている。各ノズル群Ｎｇの幅は、光学センサの検出幅以下に設定されている。

本実施形態におけるパッチＴの形成は、記録媒体上の同一のパッチ形成領域を各ノズル群Ｎｇで１回ずつ合計４回の走査を行うことによって形成する。なお、各走査で使用するノズル群のノズル番号を図２０に示す。
ここで、記録動作をより具体的に説明する。まず、第１走査では、各ノズル群を構成する５７６番〜７６７番の１９２ノズル（図２０参照）からなるノズル群を用いて、パッチ形成領域に記録を行う。次に、ノズル列の１／４の長さだけ記録媒体を搬送し、ノズル番号３８７〜５７５のノズルからなるノズル群を用いて先に記録されたパッチ形成領域と同一の領域に記録を行う。この後、再び上記と同様に記録媒体の搬送を行い、ノズル番号１９２から３８３のノズルを用いて記録を行う。さらに、記録媒体の搬送を行った後、ノズル番号０〜１９２のノズルを用いて記録を行う。以上により、ノズル列の長さの１／４の幅を持つパッチＴが記録ヘッドＨ１００１の全てのノズルを用いて記録される。

上記記録動作によって記録媒体上に記録されるドットの状態を図１９（ａ）の模式図に示す。同図中、ｄは記録媒体上に形成されるドットを示し、ドットｄ内に記載された数字は、各ドットを形成した走査の順番を示している（ドットｄ内の数字１は第１走査を、数字４は第４走査を示している）。図示のように、各ドットｄは、第１〜第４走査によって吐出されたインク滴を同一位置に順次重ねて着弾させることによって形成される。これにより、１つのドット形成位置に１つのインク滴のみが着弾する１パス記録で形成されるドッドの濃度に比べ、本実施形態で形成される各ドットｄの濃度は増大し、パッチＴの全体の濃度もこれに伴って上昇する。なお、このパッチ記録動作は、各インク色の記録ヘッドにおいても実行される。

このようにして記録されたパッチＴの幅は、前述のように光学センサの検出範囲内の幅となっているため、光学センサの１回の主走査によって各パッチＴの濃度を読み取ることができる。また、読み取ったパッチＴの濃度は閾値と比較され、閾値を下廻ったか否かが判定される。この閾値は、白紙部やベタ記録部の濃度を元に算出している。白紙部のセンサ読み値を０％、ベタ記録部のセンサ読み取り値を１００％と定義したとき、閾値濃度はｎ％と定義される。この閾値はインク色毎に設定される。

以上の判定を行った結果、測定したパッチＴの濃度が閾値を下廻っていない場合には、図１３のフローチャートにて説明したように、駆動パルス幅を１ランク短くして再び測定用のパッチＴを記録する。この記録動作と濃度の読み取り動作とを繰り返し、パッチＴの濃度が閾値を下廻った時点で、そのパッチＴの直前に記録されたパッチＴの形成に用いられた駆動パルス幅を閾値駆動パルス幅として設定する。

このように、本実施形態では、記録ヘッドのノズル列の長さの１／４の幅を有するパッチ形成領域に対し、ノズル列を形成する全てのノズル群（４個のノズル群）を走査させて記録を行うようにしたため、各パッチＴには１パス記録時よりも高い濃度が得られる。従って、図１５に示すような複数のパッチＴを形成した場合、パッチＴがかすれていく際の各パッチＴの濃度の変化は、１パス記録時に比べて大きくなる。このため、閾値濃度を下廻る直前のパッチＴの濃度と、閾値濃度を下廻った直後のパッチＴの濃度との濃度差を光学センサによって確実に読み取ることが可能となる。

本実施形態では、インク滴が全く吐出されなくなった際のパッチ形成領域の濃度（濃度の最小値）と、インク滴が全く吐出されなくなる直前におけるパッチ濃度との間に閾値濃度を設定している（図１７参照）。従って、パッチ形成領域におけるごく僅かなインク滴の着弾によって生じた濃度差を光学センサで読み取る必要がある。しかし、本実施形態では、各ドットの濃度が１パス時に比べて増大しているため、僅かなインク滴が着弾したパッチ形成領域の濃度も、通常の精度を有する光学センサで確実に読み取ることができる。このため、閾値駆動パルス幅を確実に判定することが可能となり、この閾値駆動パルス幅に基づき、最適な吐出エネルギを設定することが可能となる。

さらに、１回の走査において使用されるノズル数は、ノズル列における全ノズル数の１／４に制限されているため、記録ヘッドの駆動回路に生じる電圧降下を低く抑えることができ、ヒータに供給される電圧の変動を抑えることができる。その結果、閾値電圧Ｖｔｈを変動なく維持しつつ、駆動パルス幅のみを変更させてパッチの記録動作を行うことが可能となる。これにより、閾値駆動パルス幅の正確な測定、延いては正確な駆動エネルギルギの設定が可能となる。

以上のように、この第１の実施形態によれば、記録ヘッドのヒータのバラツキおよびインクジェット記録装置の電源部のバラツキなどを総合的に加味した最適な駆動エネルギの設定を、通常の光センサを用いて正確に行うことが可能になる。その結果、記録ヘッドから吐出されるインク滴の吐出量不足やヨレなどが軽減され、高品質な画像が形成される。また、記録ヘッドのヒータに過剰な電力が供給されることもなくなり、記録ヘッドの寿命は向上する。

なお、図１９（ａ）では、４回の走査において吐出されるインク滴を、記録媒体上の同一位置に着弾させることによってドットｄを形成する場合を例に採り説明したが、各走査で吐出されるインク滴を若干ずらした位置に着弾させるようにすることも可能である。図１９（ｂ）にその一例を示す。同図中、（１），（２），（３），（４）は、各ドットｄを形成する走査の順番を示している。このようなドットを形成した場合にも、図１９（ａ）に示した場合と同様に高濃度のパッチを形成することが可能となり、上記同様の効果が期待できる。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。
上記第１の実施形態では、駆動パルスの電圧値を設定した後、各ヘッドランクの中の最大ヘッドランク（６３）に対応する閾値駆動パルス幅（１．２１μｓｅｃ）を設定するようにした（図１３のステップ３参照）。しかし、メーカによって記録ヘッドＨ１００１のメモリに格納されたヘッドランクが比較的低いランクであった場合、最大ヘッドランクに対応する閾値駆動パルス幅から測定を開始すると、多くの測定時間がかかる可能性がある。そこで、この第２の実施形態では、図２１のフローチャートに示すような測定動作を行う。

すなわち、ステップ０では、記録ヘッドＨ１００１のメモリに格納されているヘッドランクを読み取り、読み取ったヘッドランク値を目安としてそのランクよりもＮランク上のヘッドランクに対応する閾値駆動パルス幅を設定する。例えば、読み取ったヘッドランクが３２ランクであった場合、そのランクよりも例えば７ランク上のヘッドランク、つまり３９ランクに対応する閾値駆動パルス幅（０．９７μｓｅｃ）を測定開始時の駆動パルス幅として設定する。これによれば、最大ランク６３に対応する閾値駆動パルスを設定した場合に比べ、短時間で測定を終えることができる。なお、この際のＮの値は、電源電圧のばらつきや、配線抵抗のばらつき等のインクジェット記録装置におけるばらつきなどから想定した値を設定すればよい。

［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。
この第３の実施形態においても、上記第１の実施形態と同様に、記録ヘッドに設けられているノズル列を４等分して４個のノズル群Ｎｇを設定し、各ノズル群を同一のパッチ形成領域に対して４回走査させるマルチパス記録を行う。本実施形態においてもノズル列には７６７ノズル（０番〜７６６番のノズル）が設けられており、各ノズル群を構成するノズルの設定も同様である。

但し、この第３の実施形態は、各ノズル群Ｎｇを構成する複数のノズルの中から、所定数のノズルを選定してマルチパス記録を行うことにより、各パッチＴを形成するようになっており、この点が上記第１の実施形態と相違する。すなわち、上記第１の実施形態では、、図１８（ｂ）に示すように記録ヘッドの各ノズル群Ｎｇにおける全てのノズル（図では１９２ノズル）を用いている。

図２３はこの第３の実施形態の各走査（第１走査〜第４走査）で使用するノズルの一例を示している。図２３に示す例では、各ノズル群Ｎｇを構成するノズル（１９２ノズル）の中から、１１ノズルおきに選定された１９個のノズルを用いて各走査の記録が行われる。

すなわち、第１走査では、１つのノズル群を構成する５７６〜７６７番の１９２個のノズルの中から、図２３に示す１９個のノズルが選定され、これらのノズルによって、１つのパッチ形成領域にインク滴を吐出して記録を行う。次いで、第２走査では、３８４〜５７５番のノズルの中から、図２３に示す１９個のノズルが選定され、これらのノズルによって記録を行う。以下、第３走査、第４走査も同様に、各ノズル群の中から選定した１９個のノズルを用いて記録動作を行う。この記録動作によってパッチ形成領域には、図２２に示すようなドットｄが形成される。図中、ドットｄ内に記載された数字は、各ドットを形成した走査の順番を示している。

第１〜第４走査によって吐出されたインク滴は、記録媒体上の同一位置に重なった状態で着弾し、ドットｄを形成する。これにより、各ドットｄの濃度は、１つのドット形成位置に１つのインク滴のみが着弾する１パス記録で形成されるドッドの濃度より増大する。その結果、パッチがかすれていく際の濃度の変化は、１パス記録時に比べて大きくなる。このため、閾値濃度を下廻る直前のパッチの濃度と、閾値濃度を下廻った直後のパッチの濃度との濃度差を光学センサによって確実に読み取ることが可能となる。

また、この第３の実施形態では、同時に使用される数が上記第１の実施形態よりも少ないため、記録時の電圧降下をさらに低減することが可能となる。このため、電源電圧の変動をより確実に回避することが可能となり、適正な閾値駆動エネルギの測定が可能となる。

［第４の実施形態］
次に本発明の第４の実施形態を説明する。
この第４の実施形態においても、記録ヘッドＨ１００１のノズル列を４つのノズル群に分け、各ノズル群を用いて、上記各実施形態と同様にマルチパス記録を行う。但し、この第４の実施形態では、第１走査で吐出されたインク滴より形成されたドットの上に、第３走査によって吐出されたインク滴を重ね、第２走査によって形成されたドットの上に第４走査によって吐出されたインク滴を重ねてパッチの記録を行う。

具体的には、第１走査において、ラスタ方向である主走査方向（Ｘ方向）に沿って１ドットおきにドットを形成して行き、その後、第２走査において第１走査で形成されたドットの間にドットを形成する。さらに、第３走査では、第１走査で形成されたドットに重なるように１ドットおきにインク滴を着弾させ、第４走査では、第２走査によって形成されたドットに重なるように１ドットおきにインク滴を着弾させる。

このように、記録媒体上の同一位置に２つのインク滴を重ねてドットを形成するため、各ドットの濃度は高まる。従って、上記第１、第２の実施形態と同様に、閾値濃度を下廻る直前のパッチの濃度と、閾値濃度を下廻った直後のパッチの濃度との濃度差を光学センサによって確実に読み取ることが可能となる。また、各走査では、１つのノズル群のみを用いて記録を行うため、記録時の電圧降下を減少させることができ、電源電圧の変動を抑えつつ記録動作を行うことができる。また、各走査では、上記第１の実施形態と同様に各ノズル群の全てのノズルを使用しても良いし、第２の実施形態と同様に各ノズル群の中から選定した一部のノズルを使用しても良い。

また、往走査と復走査の双方においてインク滴を吐出させながら記録を行う、いわゆる双方向記録を実施した場合にも、全てのドット形成位置において、先行するインク滴が着弾してから後続のインク滴が重ねて着弾するまでには一往復走査分の時間が存在する。この一往復走査の間に先行するインク滴はある程度定着し、その上に後続のインク滴が着弾するため、記録媒体の表層には、より多くの色材が定着し、高濃度のドットを形成することができる。また、この第４の実施形態では、第１走査と第３走査とによって形成されたドットと、第２走査と第４走査とによって形成されたドットとが、カラム方向である副走査方向（Ｙ方向）において交互に配置される。このため、同一走査で隣接位置に着弾するインク滴の中心間距離を大きくとることができ、同一走査で着弾した未定着なインク滴同士の重なり及び結合を抑えることができる。すなわち、各インク滴をそれぞれ独立した状態で定着させることが可能となり、これもドットを高濃度に形成する上で有効に作用する。

［第５の実施形態］
次に、本発明の第５の実施形態を説明する。
この第５の実施形態では、上記第２の実施形態と同様に、記録ヘッドＨ１００１のノズル列を構成する各ノズル群の中から、所定数のノズルのみを用いて第１走査〜第４走査を行い、図２５に示すようにドットを形成する。但し、図２５では、各ノズル群の中から１ノズルおきにノズルを選定している。なお、図２３において、各ドットを指す数字（１），（２），（３），（４）は、そのドットが形成される走査の順番を示している。

パッチの記録において、第１走査では、ラスタ方向である主走査方向（Ｘ方向）に沿って１ドットおきにインク滴を着弾させてドットｄ（１）を形成し、第２走査では第１走査で形成されたドットｄ（１）の間にインク滴を着弾させてドットｄ（２）を形成する。さらに、第３走査においても１ドットおきにインク滴を着弾させてドットｄ（３）を形成する。この際、第１走査および第２走査で形成されたドットの双方に重なる位置にインク滴を着弾させる。この後、第４走査では、第３走査で形成されたドットの間にインク滴を着弾させてドットｄ（４）を形成する。従って、ここで形成されるドットも、第１走査および第２走査で形成されたドットｄ（１），ｄ（２）の上に重なる。

このように、この第５の実施形態では、第３走査および第４の走査で形成されるドットｄ（３），ｄ（４）が、第１走査および第２走査で形成されたドットｄ（１），ｄ（２）の上に重なるため、ドットの形成領域における濃度を高めることが可能となる。これにより、上記第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。

［第６の実施形態］
次に、本発明の第６の実施形態を説明する。
この第６の実施形態では、第１〜第４の走査によって形成される各ドットｄを、直前の走査によって形成されたドットに一部重ねて記録する。以下では、１／２ドット分だけ重ねて記録する例について説明するが、重なり量は１／２に限られるものではなく、隣接ドットが部分的に重なればよい。

第１走査では、１ドットおきにインク滴を着弾させてドットｄ（１）を形成し、第２走査では、第１走査において形成されたドットｄ（１）に１／２ドット分だけ重なるような位置にインク滴を着弾させてドットｄ（２）を形成する。さらに、第３走査では、第２走査で形成されたドットに１／２ドット分だけ重なるような位置にインク滴を着弾させてドットｄ（３）を形成する。第４走査では、第３走査で形成されたドットｄ（３）に１／２ドット分だけ重なるような位置にインク滴を着弾させてドットｄ（４）を形成する。このようにして、隣接するドットが順次１／２ドットずつ重なるようにドットを形成することにより、ドット形成位置における濃度は高濃度となり、光学センサによる測定精度を高めることが可能となる。また、各走査において使用されるノズル数は、全ノズル数の１／４となるため、電圧降下を低減させることができ、電源電圧の変動を抑えつつ記録動作を行うことができる。

［第７の実施形態］
次に、本発明の第７の実施形態を説明する。
上記各実施形態では、マルチパス記録により、複数のインク滴を重ねて着弾させることによって各ドットの濃度を１パス記録時よりも高めるようにした。これに対し、この第７の実施形態では、マルチパス記録によって１パス記録時と同一の着弾位置にインク滴を着弾させてパッチを記録する。すなわち、複数回の走査によって、各ドット形成位置に１つのインク滴を着弾させて記録を行う。これによっても、１パス記録時より高濃度のパッチを形成することが可能になる。

以下、この理由を図２７および図２８を用いて説明する。
１パス記録によってパッチを記録する場合、記録ヘッドの各ノズルからは、図２７（ａ）に示すように同時にインク滴が吐出され、それらは同時に記録媒体Ｐ上に着弾する。記録媒体上に同時に着弾したインクは、図２７（ｂ）に示すように互いに結合し、その色材が記録媒体Ｐの内部に深く浸透する。その結果、記録媒体上の表面に残存するる色材量は少なくなり、形成されたパッチは比較的低い濃度となる。

これに対し、マルチパス記録が行われた場合には、図２８（ａ）〜（ｅ）に示すように、隣接位置に形成されるドットが、異なる走査で形成される。つまり、隣接するドットは大きな時間差をもって形成される。このため、先の走査で着弾したインク滴が定着した後に次の走査のインク滴が着弾することとなり、隣接するインク滴は、それぞれ独立した状態で記録媒体に定着する。その結果、記録媒体の内方に浸透する色材は少なくなり、記録媒体Ｐの表面近くに多くの色材が定着する。このため、マルチパス記録されたパッチは、１パスで記録されたパッチより高濃度となり、光学センサによる濃度測定を正確に行うことが可能となる。さらに、マルチパス記録では、１回の走査において駆動されるノズル数が減少するため、１パス記録よりも電圧降下による電源電圧の変動を低減することができる。

［第８の実施形態］
次に、本発明の第８の実施形態を説明する。
上記各実施形態では、１つのパッチ形成領域に対し異なるノズル群を走査させるマルチパス記録を行う場合を示した。これに対しこの第８の実施形態では、図２９に示すように、一つのパッチ形成領域に対して同一のノズル群を複数回走査させるマルチパス記録によってパッチＴの記録を行う。すなわち、上記各実施形態では、各走査毎にノズル群の幅に応じた距離だけ記録媒体を搬送するが、この第８の実施形態では、パッチを記録する複数回の走査中には記録媒体の搬送を実行しない。これによっても、上記実施形態と同様に、電圧降下を押さえつつ高濃度のパッチを記録することが可能となり、正確な閾値エネルギの測定が可能となる。

［第９の実施形態］
次に、本発明の第９の実施形態を説明する。
上記の各実施形態では、駆動電圧を一定値に固定し、駆動パルス幅を段階的に変化させつつ閾値駆動エネルギの測定を行ったが、駆動パルス幅を一定値に固定し、駆動電圧を段階的に変化させつつ閾値駆動エネルギの測定を行うことも可能である。この第９の実施形態は、後者の測定方式を採用する。

すなわち、この第９の実施形態では、まず、駆動パルス幅を通常の記録動作に用いるパルス幅の１／ｋのパルス幅に固定する。次に、図１１に示す電源回路により、駆動電圧を最大値に設定し、マルチパス記録によってパッチＴを記録する。
次に、前記パッチの濃度を光学センサで読み取り、その濃度が閾値を下廻るか否かを判断する。駆動電圧が下廻らなければ、駆動電圧を電源回路を用いて一定電圧値だけ低下させ、再びパッチの記録動作を行う。この動作を、光学センサで読み取った濃度が閾値濃度を下廻るまで繰り返す。そして、パッチの濃度が閾値濃度を下廻った時点で、そのパッチを形成した電圧の直前に設定された電圧を閾値駆動電圧Ｖｔｈとして設定する。この後、駆動パルス幅を通常の記録に使用するパルス幅に戻し、そのパルス幅と測定した閾値駆動電圧Ｖｔｈとにより、最適な吐出エネルギを設定する。これによっても、駆動パルス幅を段階的に変更する場合と同様に閾値駆動エネルギを設定することができる。

［その他の実施形態］
上記各実施形態では、パッチを記録する際の駆動電圧または駆動パルス幅を、インク滴が吐出されなくなるまで徐々に下げて行くことにより、閾値駆動エネルギを測定するようにした。しかし、最初にパッチの記録動作を行う際の駆動パルスの電圧または駆動パルス幅を低い電圧またはパルス幅に設定し、記録ヘッドからインク滴が吐出され始めるまで、徐々に駆動電圧または駆動パルス幅を上げて行く方式を採ることも可能である。すなわち、インク滴が吐出され始めたときの駆動パルス幅または駆動電圧を閾値として設定することも可能である。

なお、閾値濃度は、完全にインクが吐出されなくなるときだけでなく、パッチがかすれ始めるとき、あるいは両者の中間等に設定しても良い。

また、上記実施形態により設定された駆動パルスの値を記録装置本体、あるいは記録ヘッドの記憶手段に記憶し、次に駆動条件設定モードが起動されるまでの間は、記憶手段に記憶されている値を用いるようにすることも可能である。

また、ユーザによる指示がない場合にも、インク滴の吐出回数や記録枚数などのように記録ヘッドの吐出性能に変化を来たすような条件が成立した段階で、自動的に上記の測定動作が実行されるようにすることも可能である。例えば、吐出回数のカウント値が所定数(例えば１０の８乗回)に達したとき、または標準的なサイズの記録用紙に換算した記録枚数が所定枚数(例えばＡ４で１０００枚)に達したときに、ユーザに駆動条件設定モードへの移行を促す構成とすることも可能である。

上記各実施形態では、インク滴の吐出エネルギ発生素子として電気熱変換素子（ヒータ）を備える記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置を示した。しかし、本発明は、ピエゾなどの電気機械変換素子を備えた記録ヘッドを使用するインクジェット記録装置、あるいはその他のサーマル方式を採るインクジェット記録装置などにも適用可能である。さらに、本発明は、記録できる最大記録媒体の幅に対応した長さを有する記録ヘッドを備えた、いわゆるフルライン型のインクジェット記録装置にも適用可能である。すなわち、フルライン型のインクジェット記録装置であっても、同一色のインクを吐出するノズル列を記録媒体の搬送方向に複数列備えたものであれば、本発明は適用可能である。この場合、各ノズル列によって記録媒体を順次走査するため、シリアル型と同様に同一のパッチ形成領域を複数回の走査することとなる。

また、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インターフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムあるいは、１つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）のいずれにも適用可能である。

さらに、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給するようにしても良い。この場合、システムあるいは装置のコンピュータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても本発明の所期の目的は達成される。従って、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているオペレーティングシステムなどが実際の処理の一部または全部を行うことで、前述した実施形態の機能を実現させるようにすることも可能である。

以上、本発明によれば、記録ヘッドのばらつき（ヒータ抵抗、ヒータ駆動素子の抵抗、ヘッド配線抵抗、ヒータ熱効率など）、プリンタ本体側のバラツキ（電源容量、電源ライン抵抗）などを考慮して記録ヘッドの駆動条件を正確に設定することが可能になる。これにより、記録ヘッドの吐出の安定化および耐久性の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態で適用する記録システムにおける画像データ処理の流れを説明するための図である。 図１の記録システムにおいて、ホスト装置のプリンタドライバが記録装置に渡す記録データの構成例を示す説明図である。 実施形態で用いられる記録装置がドット配列パターン化処理で変換する入力レベルに対する出力パターンを示した図である。 実施形態で用いられる記録装置が実行するマルチパス記録方法を説明するための模式図である。 実施形態で用いられる記録装置の斜視図であり、使用時において左斜め上方から見た状態を示している。 実施形態で用いられる記録装置本体の内部機構を説明するための斜視図であり、左斜め上方から見た状態を示している。 実施形態で用いられる記録装置本体の内部機構を説明するための側断面図である。 本発明の実施形態における電気的回路の全体構成を概略的に示すブロック図である。 図１１におけるメイン基板の内部構成例を示すブロック図である。 実施形態で適用したヘッドカートリッジにインクタンクを装着する状態示した斜視図である。 図１１におけるヘッド駆動電圧変調回路に備わるＤＣ/ＤＣコンバータの他の例を説明するための回路図である。 図１６のＤＣ/ＤＣコンバータの出力電圧の説明図である。 本発明の第１の実施形態において実施されるＰｔｈ測定の動作手順を示すフローチャートである。 記録ヘッドに設定されるヘッドランクと、そのヘッドランクに対応して設定される閾値駆動パルス幅との関係を示す図である。 本発明の第１の実施形態によって形成されるＰｔｈ測定用のテストパターンを示す図である。 図１５に示したパッチと光センサによる測定範囲との関係を示す拡大図である。 本発明の第１の実施形態において測定された濃度とヒータランクとの関係を示す図である。 （ａ）は本発明の第１〜第８の実施形態においてＰｔｈ測定用パッチを記録する際に行われるマルチパス記録の一例を示す模式図、（ｂ），（ｃ）はＰｔｈ測定用パッチの記録時におけるノズルの使用形態を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態においてＰｔｈ測定用パッチを形成した際のドットの形成状態を示す図であり、（ａ）は複数のドットを同一位置に重ねて形成した状態を、（ｂ）は複数のドットを僅かにずらした位置に形成した状態を、それぞれ示している。 本発明の第１の実施形態においてＰｔｈ測定用パッチを形成する際の各走査に使用するノズルの具体例を示す図である。 本発明の第２の実施形態において実施されるＰｔｈ測定の動作手順を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態においてＰｔｈ測定用パッチを形成した際のドットの形成状態を示す図である。 本発明の第３の実施形態においてＰｔｈ測定用パッチを形成する際の各走査に使用するノズルの具体例を示す図である。 本発明の第４の実施形態においてＰｔｈ測定用パッチを形成した際のドットの形成状態を示す図である。 本発明の第５の実施形態においてＰｔｈ測定用パッチを形成した際のドットの形成状態を示す図である。 本発明の第６の実施形態においてＰｔｈ測定用パッチを形成した際のドットの形成状態を示す図である。 １パス記録時において記録媒体に着弾したインク滴の浸透状態を模式的に示す図である。 本発明の第７の実施形態におけるマルチパス記録時により記録媒体に着弾したインク滴の浸透状態を模式的に示す図である。 本発明の第８の実施形態においてＰｔｈ測定用パッチを記録する際に行われるマルチパス記録を示す模式図である。

符号の説明

Ｈ１００１ 記録ヘッド
Ｊ００１３ 記録装置
Ｍ４０００ キャリッジ
Ｅ３００１ ヘッド駆動電圧変調回路
１１ 誤差増幅器
１２ コンパレータ
１３ ＭＯＳドライバ
１４ Ｄ／Ａコンバータ
１５ 基準電圧回路
１６ Ｄ／Ａコンバータ
Ｑ１０１ スイッチ素子
ＶＨ 駆動電圧
Ｃ 制御信号
Ｎｇ ノズル群
ＳＡ 光学センサの測定範囲
ｄ ドット

Claims (9)

1. 記録ヘッドの記録素子を駆動してインクを吐出させることで記録媒体上に記録を行うインクジェット記録装置であって、
   異なる駆動条件に基づいて前記記録素子を駆動することで、前記異なる駆動条件に対応した複数のパッチを前記記録媒体に記録するパッチ記録手段と、
   前記複数のパッチに基づいて、前記複数の駆動条件の中から使用すべき駆動条件を決定する手段とを備え、
   前記パッチ記録手段は、前記複数のパッチ夫々を前記記録ヘッドの複数回の走査で記録することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 記録ヘッドの記録素子に電気エネルギを供給してインクを吐出させることにより、記録媒体上に記録を行うインクジェット記録装置であって、
   前記記録素子に供給する電気エネルギを段階的に変化させて、各段階に対応するパッチを前記記録媒体上に記録するパッチ記録手段と、
   前記パッチ記録手段により記録された前記各段階に対応するパッチを読取るためのセンサと、
   前記センサによる読取り結果に基づいて、前記記録素子に供給すべき電気エネルギを決定する決定手段とを備え、
   前記パッチ記録手段は、前記各段階に対応するパッチ夫々を、前記記録ヘッドの複数回の走査で記録することを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 前記パッチ記録手段は、前記記録ヘッドの複数の記録素子全てを用いて前記複数のパッチ夫々の記録を行うことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記パッチ記録手段は、前記記録ヘッドの複数の記録素子の一部を用いて前記複数のパッチ夫々の記録を行うことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記センサは、前記パッチの濃度を読み取るものであり、
   前記決定手段は、前記センサによって読み取った濃度が予め設定した濃度を下廻ったか否かに応じて、前記記録素子に供給する電気エネルギを決定するものであり、
   前記パターン記録手段は、予め定めた段階に対応する電気エネルギを前記記録素子に供給して前記パッチを記録した後、当該記録されたパッチの、前記センサによって読み取られた濃度が予め定めた濃度以上である場合には、前記記録素子に供給する電気エネルギを一段階低下させて再度パッチの記録を行い、
   前記決定手段は、前記パッチの濃度が予め定めた濃度を下廻る直前の段階の電気エネルギを閾値として定めると共に、予め定めた係数を前記閾値に乗じて求めた電気エネルギを前記記録素子に供給すべき電気エネルギとして決定することを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
6. 前記センサは、前記パッチの濃度を読み取るものであり、
   前記決定手段は、前記センサによって読み取った濃度が予め設定した濃度を上廻ったか否かに応じて、前記記録素子に供給すべき電気エネルギを決定するものであり、
   前記パターン記録手段は、予め定めた段階に対応する電気エネルギを前記記録素子に供給して前記パッチを記録した後、当該記録されたパッチの、前記センサによって読み取られた濃度が予め定めた濃度以下である場合には、前記記録素子に供給する電気エネルギを一段階上昇させて再度パッチの記録を行い、
   前記決定手段は、前記パッチの濃度が予め定めた濃度を上廻った段階に対応する電気エネルギを閾値として定めると共に、予め定めた係数を前記閾値に乗じて求めた電気エネルギを前記記録素子に供給すべき電気エネルギとして決定することを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
7. 前記パッチ記録手段は、前記記録素子の配列方向における前記パッチの幅が、前記センサの読み取り領域の前記記録素子の配列方向における幅以下となるように、前記パッチの記録を行うことを特徴とする請求項２ないし６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
8. 前記パッチ記録手段は、前記電気エネルギを段階的に変化させるために、前記記録素子に印加する駆動電圧を一定に保ちながら、前記駆動電圧の印加時間を段階的に変化させることを特徴とする請求項２ないし７のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
9. 前記パッチ記録手段は、前記電気エネルギを段階的に変化させるために、前記記録素子に印加する駆動電圧の印加時間を一定に保ちながら、前記駆動電圧を段階的に変化させることを特徴とする請求項２ないし７のいずれかに記載のインクジェット記録装置。

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