JP6023492B2

JP6023492B2 - 記録装置及び記録方法

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Inventors: 勝敏宮原
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Description

本発明は記録装置及び記録方法に関し、特に、装置の限られた電源容量を効率的に利用するインクジェット記録装置及び記録方法に関するものである。

電気熱変換素子（ヒータ）を記録素子として用いた記録ヘッドからインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置（以下、記録装置）では、画像データに応じて記録素子を加熱し、インクを吐出させて記録用紙上に画像を形成する。近年の記録装置では、記録時間の短縮化の要求に応えて、これら記録素子の数を増加させ、かつ、高密度に実装した大型の記録ヘッドが採用される傾向にある。そのため、記録ヘッドの消費電力は増加傾向にあり、さらに記録ヘッドを搭載するキャリッジの速度の増加にもあわせて、記録装置に容量の大きな電源を搭載する必要がでてきている。

一方、記録画像や記録モードによって記録ヘッドの負荷は大きく変化する。例えば、同じ記録モードでも濃度の低い画像と濃度の高い画像では、記録ヘッドの記録素子を駆動する回数や周波数が異なるので、記録ヘッドの負荷も変化する。また、同じ記録画像でもキャリッジ速度が速い場合と遅い場合では記録ヘッドの負荷は変化するし、マルチパス記録を行う場合には、そのパス数によっても記録ヘッドの負荷は大きく変化する。このような変化を考慮し、考え得る最大の電力負荷にあわせて電源を設計すると、非常に大型で高価な電源となってしまう。

このため、このような電源の大型化、高価格化を避けるため、電力負荷を一定量に抑えるような記録動作制御を記録装置で実行させ、その電力負荷にあわせた電源設計をするという場合がある。

記録動作の制御により電力負荷を制限するために、記録ヘッドにおける記録素子の駆動回数をその走査領域の一部分の領域の大きさに関連させて検出し、記録素子の駆動回数が所定値よりも大きい場合はキャリッジ速度を減速したり、分割記録を行う方法がある。これにより、記録素子の駆動を制御するのである（例えば、特許文献１〜６参照）。この制御はパワーモニタ制御とも呼ばれており、電力負荷と比例関係にある記録素子の駆動回数を記録前に検出し、その回数が電源の供給可能電力を超える場合には記録素子の駆動を制御することで負荷を減らすのである。このような制御は記録ヘッドの負荷が電源の供給可能電力を超える可能性がある場合にのみ記録速度を極端に落とすことなくその負荷を低減することができるため、電源のコスト削減には有効な方法である。

特開平４−１１５９５０号公報特公平６−０４７２９０号公報特開２００５−２２４９５５号公報特開２００６−００７７５９号公報特許第３１７９６７４号公報特許第３３７６１１８号公報

さて、一般的に電源の供給可能電力は、その電源に搭載される部品の温度定格にも関係しており、定格電力を供給し続けたときに電源に搭載されている部品の温度がそれぞれの温度定格を超えないように設計される。一方、記録装置の動作保証温度範囲内では、装置は正常に動作する必要があるため、動作保証温度範囲の中で最も温度の高い状態を想定して電源を設計する必要がある。部品温度は電源の電力負荷に比例するため、電源の周囲温度が低い場合は部品温度が温度定格に達する為の電力負荷は、周囲温度が高い場合に比べて大きくなる。

しかしながら上記従来例では、記録ヘッドに対する負荷制限のためにどんな環境温度においても固定の閾値を用いていたため、周囲温度が低い場合でも大きな電力を出力させることができなかった。より大きな電力が供給可能であれば、単位時間当たりの記録ヘッドの電力負荷を上げられることになり、結果としてパワーモニタ制御によって駆動制御される回数を減らし、記録速度の向上が見込まれる。

本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、装置の使用環境温度に合わせて電源の性能を十分に発揮させることが可能な記録装置及び記録方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明の記録装置は、次のような構成からなる。

即ち、インクを吐出して記録媒体上に記録を行う記録装置であって、駆動されることによりインクを吐出するためのエネルギーを生成する複数の記録素子が配列された記録素子列を有する記録ヘッドと、前記記録ヘッドを前記記録媒体に対して走査させる走査手段と、前記記録媒体上の第１の単位領域と、前記第１の単位領域の次に記録を行う第２の単位領域とのそれぞれに記録する画像に対応する記録データを取得する第１の取得手段と、前記記録データに基づいて、前記第１の単位領域に対して記録素子を駆動する回数と、前記第２の単位領域に対して記録素子を駆動する回数とに基づく駆動回数情報を取得する第２の取得手段と、前記記録装置内の温度に関する温度情報を取得する第３の取得手段と、前記温度情報に基づいて駆動回数に関する閾値を決定する決定手段と、（ｉ）前記駆動回数情報が示す値が前記駆動回数に関する閾値よりも少ない場合、前記記録ヘッドを前記第１の単位領域に対して第１の回数だけ走査させながら、前記記録データに基づいて記録を行い、且つ、（ｉｉ）前記駆動回数情報が示す値が前記駆動回数に関する閾値よりも多い場合、前記記録ヘッドを前記第１の単位領域に対して前記第１の回数よりも多い第２の回数だけ走査させながら、前記記録データに基づいて記録を行うように記録を制御する記録制御手段とを有し、前記決定手段は、（ｉ）前記温度情報が示す温度が第１の温度である場合、第１の閾値を前記駆動回数に関する閾値に決定し、（ｉｉ）前記温度情報が示す温度が前記第１の温度よりも高い第２の温度である場合、前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値を前記駆動回数に関する閾値に決定することを特徴とする。

また本発明を別の側面から見れば、インクを吐出して記録媒体上に記録を行う記録装置であって、駆動されることによりインクを吐出するためのエネルギーを生成する複数の記録素子が配列された記録素子列を有する記録ヘッドと、前記記録ヘッドを前記記録媒体に対して走査させる走査手段と、前記記録媒体上の第１の単位領域と、前記第１の単位領域の次に記録を行う第２の単位領域とのそれぞれに記録する画像に対応する記録データを取得する第１の取得手段と、前記記録データに基づいて、前記第１の単位領域に対して記録素子を駆動する回数と、前記第２の単位領域に対して記録素子を駆動する回数とに基づく駆動回数情報を取得する第２の取得手段と、前記記録装置内の温度に関する温度情報を取得する第３の取得手段と、前記温度情報に基づいて駆動回数に関する閾値を決定する決定手段と、（ｉ）前記駆動回数情報が示す値が前記駆動回数に関する閾値よりも少ない場合、前記記録ヘッドを前記第１の単位領域に対して第１の速度で走査させながら、前記記録データに基づいて記録を行い、且つ、（ｉｉ）前記駆動回数情報が示す値が前記駆動回数に関する閾値よりも多い場合、前記記録ヘッドを前記第１の単位領域に対して前記第１の速度よりも遅い第２の速度で走査させながら、前記記録データに基づいて記録を行うように記録を制御する記録制御手段とを有し、前記決定手段は、（ｉ）前記温度情報が示す温度が第１の温度である場合、第１の閾値を前記駆動回数に関する閾値に決定し、（ｉｉ）前記温度情報が示す温度が前記第１の温度よりも高い第２の温度である場合、前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値を前記駆動回数に関する閾値に決定することを特徴とする。

従って本発明によれば、周囲温度によって変化する電源の供給可能電力にあわせて記録ヘッドの負荷を変化させるため、装置の電源を効率的に利用することができるという効果がある。

本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図である。図１に示した記録装置の電源系統を示すブロック図である。図１に示した記録装置の制御構成を示すブロック図である。記録ヘッドの駆動電力制御処理を示すフローチャートである。消費電力と電源素子の温度変化を表す図である。環境温度とパワーモニタ閾値の関係を表す図である。ドットカウント領域を説明するための図である。時間経過による部品の温度上昇を表す図である。図４のＳ４１０の詳細な処理を示すフローチャートである。他の形態の記録装置の構成を示すブロック図である。

以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について、さらに具体的かつ詳細に説明する。

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、有意無意を問わない。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。

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。

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ある。従って、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。

またさらに、「記録要素」とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括して言うものとする。

特に、この実施例では、インク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子として電気熱変換素子（ヒータ）を用い、このヒータに通電することにより、熱を発生させ、その熱によって吐出口付近に発生する泡の発泡力によりインクを吐出する。

図１は本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置（以下、記録装置）１の概略構成を示す斜視図である。

図１に示すように、キャリッジ１０１は記録素子（ヒータ）を複数配列したインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッド）１０２を搭載しており、搬送ベルト１０３を介してキャリッジモータ（ＣＲモータ）１０４と接続される。そして、ＣＲモータ１０４の回転によりシャフト１０５上をＸ軸方向に往復走査する。キャリッジ１０１が記録用紙のような記録媒体１０６上を通過する際、ヒータの加熱により記録ヘッド１０２にキャリッジ１０１の走査方向（主走査方向）と直交する方向に複数配列されたノズルからインク滴が吐出される。記録データに対応したタイミングでこれらインク滴の吐出が行われ、記録媒体１０６に画像が形成される。

記録媒体１０６はラインフィードローラ（ＬＦローラ）１０７とピンチローラ１０８とでニップされており、ＬＦローラ１０７に接続されたＬＦモータ１０９の回転によりプラテン１１０上を主走査方向と直交する方向（副走査方向）に搬送される。プラテン１１０には複数の穴が開けられており、この穴からプラテン吸引ファン（不図示）の回転により空気が吸引され、プラテン１１０上の記録媒体１０６を吸着する。これにより記録動作中の記録媒体１０６の浮きが制御される。

図２は図１に示す記録装置１の電源系統を示すブロック図である。

内蔵電源２０１はスイッチング方式の直流安定化電源であり、３種類の直流電圧を出力可能に設計されている。

内蔵電源２０１が供給する電圧はヘッド駆動用電圧（ＶＨ）、ロジック回路用電圧（Ｖcc）、アクチュエータ駆動用電圧（ＶＡ）である。ヘッド駆動用電圧（ＶＨ）は、キャリッジ１０１と記録装置の本体部とを接続するフレキシブルケーブルを通してキャリッジ基板２０２へ送られ、キャリッジ基板２０２に接続された記録ヘッド１０２に供給される。ヘッド駆動用電圧（ＶＨ）は記録ヘッド１０２の近辺でその電圧をモニタし、フィードバック制御することでフレキシブルケーブル等の抵抗による電圧降下を押さえ、安定した電圧レベルを保つ事が可能となっている。

ロジック回路用電圧（Ｖcc）は、メイン基板２０３上のロジック回路２０４を駆動するためのものである。ロジック回路用電圧（Ｖcc）は、メイン基板２０３上においてＤＣ／ＤＣコンバータやレギュレータなどによって複数の電圧へ変換され、ＣＰＵやメモリ等各部へ供給される。

アクチュエータ駆動用電圧（ＶＡ）は、記録動作に必要なモータやファン等を駆動するためのものであり、メイン基板２０３を介してそれぞれのアクチュエータに供給される。アクチュエータとしては前述したようにＣＲモータ１０４やＬＦモータ１０９、プラテンファン２０５等が挙げられる。これらのアクチュエータ各部に対してもそれぞれの駆動電圧に合わせてメイン基板２０３上で電圧が変換され、供給される。

内蔵電源２０１の電源容量は記録時のアクチュエータや記録ヘッド１０２、ロジック回路等の消費電力から決められる。しかし、記録ヘッド１０２の負荷は記録モードや記録データによって大きく変動するため、その最大負荷にあわせて内蔵電源２０１の電力容量を決定していたのでは内蔵電源２０１の大型化と高価格化を招いてしまう。そのため、記録装置の用途等から決められた目標の記録時間を達成するのに十分な容量を求め、その容量に基づいて内蔵電源２０１を設計するのが一般的である。

内蔵電源２０１の電源回路を構成する電子部品には負荷の大きさによって温度の上昇するものが含まれる。これらの部品は、記録装置の使用環境温度範囲内において、内蔵電源２０１に定格容量と同等の負荷が与えられたときにそれぞれの温度定格を超えないようにする必要があるため、放熱対策が行われる場合がある。放熱対策としては主にヒートシンク等を部品毎に取り付けることが一般的であるが、加えてファン等によって熱を散逸させる方法も用いられる。過度な放熱対策はコストの上昇を招くため、これらの対策も使用環境温度範囲と内蔵電源２０１の定格容量から最適化される。

図３は図１に示す記録装置１の制御構成を示すブロック図である。

図３において、操作部３０１は種々のキーとＬＣＤとＬＥＤランプとを含み、ユーザからのキー操作を受付けたり、ＬＣＤに情報を表示し、ＬＥＤランプにより装置状態を示すためのものである。インタフェース３０２はＵＳＢやＬＡＮの規格に準拠したものでありホストコンピュータ（以下、ホスト）２からの印刷ジョブを受信したり、ホストに記録装置の状態を送信するためのものである。ＳＤＲＡＭ３０３はプログラムや記録データを一時的に保持し、フラッシュＲＯＭ３０４はファームデータやマスクデータなどの他に、パワーモニタ制御に用いられる閾値データを格納する。ＥＥＰＲＯＭ３０５は記録装置の種々の設定値やプリント枚数などの履歴情報を保持する。ＣＰＵ３０６は記録データの画像処理や吐出データへの変換処理を行うほか、記録ヘッド１０２のインク吐出回数をカウントするドットカウント処理、ドットカウント値と閾値とを比較し、駆動制御方法を決定するパワーモニタ制御などを行う。入出力部（Ｉ／Ｏ）３０７は記録装置に備えられた各種アクチュエータの制御やセンサ状態の検知を行うための信号の入出力ポートを備えている。温度センサ３０８は記録装置の周囲温度を測定するためのもので、Ｉ／Ｏ３０７を介して温度を測定する事ができる。アクチュエータ駆動回路３０９はＩ／Ｏ３０７からの制御信号を受けて各種アクチュエータを駆動させる。

次に、上記構成の記録装置において実行される記録制御について図面を参照しながら２つの実施例を説明する。

図４は実施例１に従う記録制御の処理を示すフローチャートである。

ステップＳ４０１〜Ｓ４０２では、記録装置はユーザの操作部３０１の操作によって電源が投入された後、記録データ待機状態または省電力状態でホストから印刷ジョブ（記録データ）が送られてくるのを待ち合わせる。印刷ジョブには、記録データの他に記録モードを指定する情報が含まれている。この記録モードは、用紙の種類毎に、画質優先モード、速度優先モード、標準モードが用意されている。ステップＳ４０２においてホストから記録データが送信され入力されるのを確認すると、処理はステップＳ４０３に進み、記録時の制御を決めるために本体内に取り付けられた温度センサ３０８で記録装置の周囲温度を測定する。

周囲温度の測定後、ステップＳ４０４では、フラッシュＲＯＭ３０４からパワーモニタ閾値Ｄthの読み出しと設定を行う。フラッシュＲＯＭ３０４に格納されているパワーモニタ閾値Ｄthは、記録モードと環境温度の組み合わせ毎に設定されており、環境温度の間隔は１０℃から３５℃まで５℃間隔の７段階に分かれている。また、記録モードは、解像度が１２００×６００ｄｐｉ、１２００×１２００ｄｐｉ、１２００×２４００ｄｐｉの３種類、記録パス数が１、２、４、８、１６パスの５種類、キャリッジ速度が２５、３０、４０、５０インチ／秒の４種類の組み合わせからなる。この組み合わせによって、記録媒体の種類毎に上述した複数の記録モードを実行することができる。

このように記録装置は、たとえ記録データが同じであったとしても、単位時間当たりの記録ヘッドの消費電力が異なる複数の記録モードから選択された記録モードで記録を行うことができる。補足すると、たとえ記録データが同じであったとしても、記録モードによって単位時間当たりの記録ヘッドの最大消費電力が異なる。複数の記録モードは、記録ヘッドの１回の走査記録で走査される領域全体の記録を完了するシングルパス記録、その同じ領域を複数の走査記録で記録を完了するマルチパス記録、キャリッジ速度の高速な高速記録、キャリッジ速度の低速な通常記録などを含む。加えて、ホストから送信される記録データの解像度に従った高解像度記録、中解像度記録、低解像度記録などを含む。従って、各記録モードはこれらの記録の組み合わせから定められる記録であり、各モードにより記録ヘッドの単位時間当たりの消費電力が異なる。

例えば、環境温度が２４℃、１２００×６００ｄｐｉ、１パス、５０インチ／秒の記録モードの場合には、その記録モードで２０℃〜２５℃の温度領域に記録されているパワーモニタ閾値Ｄthが参照される。

パワーモニタ閾値Ｄthは、キャリッジ１０１の１回の走査において記録ヘッド１０２の全てのヒータの総駆動回数（ドットカウント）と比較する為の閾値である。この閾値は以下の手順によって決められる。まず記録装置の周囲温度を管理した状態で記録装置に搭載された内蔵電源２０１に一定の負荷を与え、そのときの内蔵電源２０１に搭載された電子部品の温度変化を監視する。内蔵電源２０１において昇温しやすい電子部品としてはスイッチング用のトランジスタであるＦＥＴ（電界効果トランジスタ）や整流ダイオードなどが挙げられる。内蔵電源２０１の負荷と部品温度の上昇量の関係から負荷を上昇させたときに最初に温度定格を超える可能性のある部品とそのときの内蔵電源２０１の出力電力量を求める事ができる。

図５は内蔵電源２０１の負荷と内蔵電源２０１に搭載されている部品の温度の関係を周囲温度別に簡略的に示す図である。

図５に示すように、部品温度は周囲温度がオフセットされた状態で温度上昇するため、周囲温度が高い場合は周囲温度が低い場合よりも低い電力負荷で温度定格に達することになる。このような内蔵電源２０１の出力電力と部品温度の関係を、記録装置の周囲温度別、例えば、５℃間隔で測定する。このようにして記録装置の周囲温度別に内蔵電源２０１に搭載される部品温度が温度定格に達するための電力負荷を求める事ができる。つまり、この電力負荷より低い値までなら、内蔵電源２０１は電力を出力することが可能であることを意味する。こうして求められた周囲温度毎の出力可能電力量から、動作時に消費されるヘッド電源以外の電源系統の消費電力量を差し引いた値がヘッド電源で使用可能な電力となる。ヘッド電源以外の電源系統の消費電力は、記録モード別にほぼ固定値として設定できるため、内蔵電源２０１の出力可能電力量からそれぞれの記録モードにおけるヘッド電源以外の電源系統の消費電力を差し引き、残りの電力量を求める。

周囲温度と記録モード別に記録ヘッドで消費可能な電力量が求められると、１走査当たりにヒータが駆動可能な回数の算出を行うことができる。キャリッジ１０１の１回の走査の中には、記録期間と非記録期間が含まれる。記録期間はキャリッジ１０１が記録媒体１０６に向けてインク滴を吐出させることが可能な期間のことである。一方、非記録期間はキャリッジ１０１が加速や減速、走査方向の反転を行うといった記録媒体１０６に向けてインク滴を吐出させない期間のことである。それぞれの期間の長さはキャリッジ速度や記録媒体１０６の幅によって変化する。記録媒体１０６の幅はその記録装置が記録可能な最大幅とすると、キャリッジ速度別に記録期間と非記録期間を求める事ができる。ある記録モード、記録装置の周囲温度での記録ヘッド１０２の平均の消費可能電力をＰｔ、記録期間をＴ１、非記録期間をＴ２、記録ヘッド１０２の記録期間中の消費電力をＰｏとすると、以下の計算式によって記録期間中の消費電力Ｐｏを求めることができる。即ち、
Ｐｏ＝Ｐｔ×（Ｔ１＋Ｔ２）／Ｔ１
である。

これによって求められた記録期間中の消費電力Ｐｏをヒータ１個が１回の駆動で消費する電力で除算することによって、記録期間中にヒータが駆動可能な回数を求められる。この値がキャリッジ１０１の１回の走査でヒータが駆動可能な回数となる。このようにして記録モード、記録装置の周囲温度別に１回の走査によってヒータが駆動可能な回数が求められると、この値がパワーモニタ閾値Ｄthとして記録装置のフラッシュＲＯＭ３０４に格納される。

図６は１つの記録モードにおける環境温度に対するパワーモニタ閾値Ｄthの変化を示した図である。図６に示すように、環境温度が高くなるとパワーモニタ閾値Ｄthの値は低くなる。この実施例では環境温度を５℃間隔で区分しているため、図６に示す様な階段状となっているが、フラッシュＲＯＭ３０４の容量に応じてこの間隔を大きくすることも短くすることもできる。温度間隔を狭くすればより小さな単位の区分別に記録ヘッド１０２の負荷制御を行うことが可能であるが、フラッシュＲＯＭ３０４はより大きな容量を必要とする。温度間隔を広くすればフラッシュＲＯＭ３０４を少ない容量に押さえることができるが、記録ヘッド１０２の負荷制御の精度は粗くなる。この点は要求される負荷精度との間のトレードオフで決められるものである。

フラッシュＲＯＭ３０４に格納されているパワーモニタ閾値Ｄthは、記録媒体１０６の幅がその記録装置に給紙可能な最大サイズの場合を想定した値となっている。そのため、記録装置にセットされる記録媒体１０６の幅がそれよりも小さい場合はその幅に合わせてパワーモニタ閾値Ｄthを再計算する。

図４に戻って説明を続けると、記録媒体１０６の幅に合わせたパワーモニタ閾値Ｄthが設定されると、ステップＳ４０５ではホストからキャリッジ１０１の１走査分の記録データが送信されるのを待ち合わせる。送信されてきた記録データはＣＰＵ３０６で画像処理され、記録ヘッド１０２のヒータを駆動させるためのデータに変換された後、ＳＤＲＡＭ３０３に蓄積される。

処理はステップＳ４０６において、１走査分の記録データがＳＤＲＡＭ３０３に蓄積されるのを確認する。そして、１走査分の記録データが蓄積されたなら、処理はステップＳ４０７に進み、ＣＰＵ３０６はその走査で実行されるヒータの総駆動回数（ドットカウント）を計算し取得する。

図７は１パス（シングルパス）記録モード時のドットカウントの計算を行う領域を示す図である。図７の斜線領域７００は１パス記録済の領域を示す。

キャリッジ１０１が１走査することによって記録される記録媒体１０６上の領域７０１において、記録ヘッド１０２の各ヒータが駆動される回数を加算することでドットカウントを得ることができる。例えば、記録解像度１２００×２４００ｄｐｉで記録領域の幅が２５．４ｍｍ×９００ｍｍの１パス記録モードの場合、ドットカウントは最大で約１．０×１０⁸となる。２パス記録モード（同じ領域を２回のキャリッジ走査で記録するモード）ではドットカウントは最大でも５．０×１０⁷となる。

ドットカウント算出後、処理はステップＳ４０８において設定されたパワーモニタ閾値Ｄthとの比較を行い、その結果に基づいて、ステップＳ４０９では、その領域を記録するための記録モードを決定する。１パス記録モードの設定で記録デューティ（記録領域に対して実際に記録した領域の比率）が８０％である場合、２５．４ｍｍ×９００ｍｍの領域のドットカウントは８．２×１０⁷となる。環境温度が２４℃であったとき、パワーモニタ閾値Ｄthは７．３×１０⁷となるのでドットカウントはパワーモニタ閾値Ｄthを超えていることになる。

指定された記録モード（１パス記録モード）において、１走査分のドットカウントがパワーモニタ閾値Ｄthを超えている場合、キャリッジ１０１の１回の走査において使用するヒータの数を減らすための、１走査分のデータを分割することが決定される。

記録時間を遅くする方法としては、キャリッジ１０１の１回の走査において使用するヒータの数を１／２とし、２回の走査によって本来の１回分の領域を記録する方法がある。また、別の方法としては、キャリッジ走査速度を１段階遅くさせ、単位時間当たりのヒータ駆動回数を減らして記録するといった方法もある。また、これらの方法を組み合わせて単位時間当たりのヒータの駆動回数を減らしても良い。但し、単位時間当たりのヒータ駆動回数を極端に減らす記録モードを選択すると、記録時間が遅くなってしまうため、できるだけ記録時間が遅くならないような記録モードを次の候補として選択することが望ましい。

ここでは、１回の走査において使用するヒータの数を減らして、キャリッジ１０１の走査回数を増やす方法を例に説明する。１回のキャリッジ走査ではパワーモニタ閾値Ｄthを超える場合、１回のキャリッジ走査で使用するヒータの数を２つに分割し、２回のキャリッジ走査で領域７０１を記録するモードを選択する。つまり、１走査分の記録データの記録を行うために、走査回数を１回増加させる。この分割方法は、ノズル列の上半分、下半分といった分け方でも良いし、ランダムに分割する方法でも良い。なお、この２回のキャリッジ走査の間は、記録媒体１０６の搬送は行わない。

このようにして分けられた走査の、１回分の走査におけるドットカウントを再計算し、再計算されたドットカウント値をパワーモニタ閾値Ｄthと比較する。初期の記録モードでのドットカウント８．２×１０⁷に対し、２回の走査に分割した場合の１回当たりの走査のドットカウントは約４．１×１０⁷となる。従って、再計算されたドットカウント値はパワーモニタ閾値Ｄthよりも小さな値となり、記録が可能となる。さらにその記録モードでもドットカウントが閾値Ｄthよりも大きい場合は、１回のキャリッジ走査で使用するヒータの数を４つに分割し、４回のキャリッジ走査で領域７０１を記録するモードを選択する。つまり、走査回数を３回増加させる。この４回のキャリッジ走査の間は、記録媒体１０６の搬送は行わない。

計算されたドットカウントがパワーモニタ閾値Ｄth以下と判断した場合、ステップＳ４０９ではその記録モードで記録を行うことを決定し、ステップＳ４１０では本来１回のキャリッジ走査によって記録する領域をその決定された記録モードにより記録する。

図９は、ステップＳ４１０の詳細な処理を示すフローチャートである。ステップＳ９０１では決定された記録モードを判定する。分割記録を行わない場合（即ち、シングルパス走査記録）には、処理はステップＳ９０２へ進む。２回に分割して記録を行う場合には、処理はステップＳ９０３へ進む。この場合、記録データは２つに分割され、ステップＳ９０３とステップＳ９０４で夫々、１パス目の走査記録と２パス目の走査記録を実行する。４回に分割して記録を行う場合には、処理はステップＳ９０５へ進む。この場合、記録データは４つに分割され、ステップＳ９０５〜Ｓ９０８で夫々、１パス目、２パス目、３パス目、４パス目の走査記録を実行する。このようにして、１回の走査で使用されるヒータの数が減ると、記録時の単位時間当たりのヒータ駆動回数も減るので、結果的に記録ヘッド１０２の消費電力が低減されることになる。従って、１パス記録モードが指定されている状態で、温度の高低、１走査分の記録データの多少により、１パス記録か複数パス記録の選択が、記録モードに対応した１走査分のデータ単位で行われる。この制御は、他の記録モードでも同様に行われる。

ここでは記録ヘッドの消費電力を削減するために使用ヒータを分割する例について説明したが、キャリッジ速度を低下させても同じように単位時間当たりのヒータ駆動回数が減るので、結果的に記録ヘッド１０２の消費電力を低減させることができる。この場合は、記録モードを切り替える毎にそれに対応したパワーモニタ閾値を参照することになる。

所定の領域の記録が終了すると、次の記録領域のドットカウントを行うことになるが、ステップＳ４１１では記録媒体１ページ全ての記録が終了したかどうかを判断する。そして、全ての記録が終了したと判断された場合は処理を終了させ、そうでなければ処理は、ステップＳ４１２に進み、記録モードに対応した搬送量の搬送動作を行う。その後、処理はステップＳ４０５に戻り、次の走査のために記録データを待ち合わせる。

上述のように、従来のパワーモニタ制御では、固定的な閾値を用いていたので周囲温度に関係なく記録ヘッド１０２の負荷を閾値以下となるように制御していた。このため、記録デューティが高く、キャリッジ走査回数の少ない高速モードでの記録の場合はパワーモニタ制御によってキャリッジの走査回数が増やされ、結果として記録時間が長くなる。これに対して、以上説明した実施例に従う制御では、記録装置の周囲温度が低い場合には、周囲温度が高い場合のパワーモニタ閾値Ｄthよりも大きな値のパワーモニタ閾値Ｄthが参照される。これによって記録動作を遅くする原因となるパワーモニタ制御が実行される機会がすくなくなるため、記録デューディの高い画像を高速で記録しようとした場合にも固定的な閾値を用いる従来のパワーモニタ制御よりも高速に記録ができる可能性がある。これは内蔵電源２０１の効率を向上させていることを意味する。この実施例によれば、内蔵電源２０１に搭載されている部品が温度定格を超えないようにパワーモニタ閾値Ｄthが決められているため、どのような記録データが送られてきた場合でも部品が温度定格を超えることはない。

以上説明した実施例では記録装置の周囲温度を温度センサ３０８で測定し、それに対応して格納されているパワーモニタ閾値を参照し、ドットカウントとの比較を行った。しかしながら本発明はこれによって限定されるものではなく、温度センサ３０８を内蔵電源２０１が設けられた空間と同じ空間に設けても良いし、温度センサ３０８を温度上昇しやすい部品に取り付け、直接部品温度を測定するようにしても良い。このような構成の場合、測定温度と部品が温度定格に近づくときの温度との差からパワーモニタ閾値Ｄthを設定し、それを元に制御させることも可能である。このように実際に温度定格に達しやすい部品の近くに温度センサを設けることで、温度センサによる測定温度と部品温度との間に生じる温度差から生まれる誤差（またはマージン）を減らすことが可能となるため、より精度の高い閾値設定を行うことができる。

ここでは、温度センサ３０８を温度上昇しやすい（温度依存性の高い）部品温度を測定可能な場所（近傍或いは部品そのもの）に取り付けることによって実現できる記録制御について説明する。実施例１ではキャリッジの１走査分のドットカウント（ヒータの駆動回数）から記録ヘッド１０２の負荷を予測し、パワーモニタ制御を行ったが、この実施例では、複数回のキャリッジ走査のドットカウントを計算し、記録制御を行う。この場合の処理は以下のようになる。

まず、温度センサ３０８によって内蔵電源２０１の部品温度を測定し、フラッシュＲＯＭ３０４から記録モードとその部品温度に対応したパワーモニタの閾値Ｄthを参照し、設定を行う。これから記録を行う走査記録領域（Ａ１）のドットカウントを算出後、続けてその次に走査記録を行う記録領域（Ａ２）とさらにその次に走査記録を行う領域（Ａ３）の記録データを受信し、それぞれの領域のドットカウントを算出する。

次に算出された３つの走査記録領域のドットカウントの平均を求め、その値とパワーモニタ閾値Ｄthとを比較する。ドットカウントの平均値がパワーモニタ閾値Ｄthよりも低い場合は最初の記録領域（Ａ１）を元の記録モードで記録する。この実施例では、連続した３回分のキャリッジ走査のドットカウントの平均値を求めるため、例えば、最初の記録領域（Ａ１）のドットカウントがパワーモニタ閾値Ｄthよりも大きい場合でも、平均で閾値を下回っている場合はそのモードでの記録が可能となる。

最初の走査記録領域（Ａ１）の記録が終わると、次の走査記録領域（Ａ２）のドットカウントとその次の記録領域（Ａ３）、さらにその次の走査記録領域（Ａ４）のドットカウントの平均値を求め、その値とパワーモニタ閾値Ｄthとを比較する。

以上のように、この実施例では複数の記録領域（Ａ１、Ａ２、……、Ａｎ）のドットカウントの平均値とパワーモニタ閾値Ｄthとを比較し、記録制御の方法を決定する。

図８は複数回のキャリッジ走査による内蔵電源２０１の部品温度の上昇を記録ヘッド１０２の負荷別に示した図である。

図８において、点線（ａ）はパワーモニタ閾値Ｄthに近いドットカウントの負荷が連続した場合の温度上昇を示している。また、実線（ｂ）は走査記録領域Ａ１ではパワーモニタ閾値Ｄthよりも大きな負荷、走査記録領域Ａ２とＡ３ではパワーモニタ閾値Ｄthよりも十分小さな負荷とした場合の温度上昇を示している。

このように、ある走査記録においてパワーモニタ閾値Ｄthを超える負荷があっても、その後の走査記録における負荷が十分低ければ温度上昇は負荷をパワーモニタ閾値Ｄth以下で保った時と同等にすることができる。

以上説明した実施例では温度センサ３０８によって直接部品温度を測定しているため、記録直前の部品温度から３回のキャリッジ走査を終えた状態での部品温度を精度良く予測することが可能となる。これにより、条件によってはある走査記録においてパワーモニタ閾値を超えたドットカウントの値がカウントされても記録を行うことが可能となるため、さらに内蔵電源２０１の効率を高めることができるようになる。

なお、この実施例では複数のキャリッジ走査のドットカウントの平均とパワーモニタ閾値Ｄthとを比較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、それぞれのキャリッジ走査に重み係数を持たせ、その重み付け合計値とパワーモニタ閾値Ｄthとを比較しても良い。これによって２回目、３回目の走査でのヒータ駆動が部品温度に与える影響をさらに精度良く予測することが可能となる。

また、ドットカウントを行わせるキャリッジ１０１の走査回数は３回に限定するものではなく、それ以外の回数でも良い。

図１０は、記録装置１の他の構成を示すブロック図である。図１０において、（ａ）は記録装置１が、記録部１０と画像読取部（スキャナ）２０を備えている構成を示す。この構成では、記録部が画像読取部（スキャナ）から印刷ジョブを受信する。また、（ｂ）は記録装置１が、記録部１０と印刷ジョブを記憶するＨＤＤ（ハードディスクドライブ）３０を備えている構成を示す。この構成では、記録部がＨＤＤから印刷ジョブを受信する。このような図１０に示す構成において、例えば、図３に示すインタフェース３０２を画像読取部（スキャナ）２０やＨＤＤ３０と接続する構成にしても構わない。あるいは、専用のインタフェースを設けて画像読取部（スキャナ）２０やＨＤＤ３０と接続する構成にしても構わない。図１０に示す構成では、記録モードの指定は操作部３０１で行われる。

Claims

インクを吐出して記録媒体上に記録を行う記録装置であって、
駆動されることによりインクを吐出するためのエネルギーを生成する複数の記録素子が配列された記録素子列を有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドを前記記録媒体に対して走査させる走査手段と、
前記記録媒体上の第１の単位領域と、前記第１の単位領域の次に記録を行う第２の単位領域とのそれぞれに記録する画像に対応する記録データを取得する第１の取得手段と、
前記記録データに基づいて、前記第１の単位領域に対して記録素子を駆動する回数と、前記第２の単位領域に対して記録素子を駆動する回数とに基づく駆動回数情報を取得する第２の取得手段と、
前記記録装置内の温度に関する温度情報を取得する第３の取得手段と、
前記温度情報に基づいて駆動回数に関する閾値を決定する決定手段と、
（ｉ）前記駆動回数情報が示す値が前記駆動回数に関する閾値よりも少ない場合、前記記録ヘッドを前記第１の単位領域に対して第１の回数だけ走査させながら、前記記録データに基づいて記録を行い、且つ、（ｉｉ）前記駆動回数情報が示す値が前記駆動回数に関する閾値よりも多い場合、前記記録ヘッドを前記第１の単位領域に対して前記第１の回数よりも多い第２の回数だけ走査させながら、前記記録データに基づいて記録を行うように記録を制御する記録制御手段とを有し、
前記決定手段は、（ｉ）前記温度情報が示す温度が第１の温度である場合、第１の閾値を前記駆動回数に関する閾値に決定し、（ｉｉ）前記温度情報が示す温度が前記第１の温度よりも高い第２の温度である場合、前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値を前記駆動回数に関する閾値に決定することを特徴とする記録装置。
前記記録制御手段は、前記駆動回数情報が示す値が前記駆動回数に関する閾値よりも多い場合、前記第２の回数の走査の間に前記記録媒体の搬送を行わず、且つ、前記第２の回数の走査それぞれにおいて前記記録素子列を分割してなる複数の記録素子群それぞれに属する記録素子を駆動して記録を行うように記録を制御することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
インクを吐出して記録媒体上に記録を行う記録装置であって、
駆動されることによりインクを吐出するためのエネルギーを生成する複数の記録素子が配列された記録素子列を有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドを前記記録媒体に対して走査させる走査手段と、
前記記録媒体上の第１の単位領域と、前記第１の単位領域の次に記録を行う第２の単位領域とのそれぞれに記録する画像に対応する記録データを取得する第１の取得手段と、
前記記録データに基づいて、前記第１の単位領域に対して記録素子を駆動する回数と、前記第２の単位領域に対して記録素子を駆動する回数とに基づく駆動回数情報を取得する第２の取得手段と、
前記記録装置内の温度に関する温度情報を取得する第３の取得手段と、
前記温度情報に基づいて駆動回数に関する閾値を決定する決定手段と、
（ｉ）前記駆動回数情報が示す値が前記駆動回数に関する閾値よりも少ない場合、前記記録ヘッドを前記第１の単位領域に対して第１の速度で走査させながら、前記記録データに基づいて記録を行い、且つ、（ｉｉ）前記駆動回数情報が示す値が前記駆動回数に関する閾値よりも多い場合、前記記録ヘッドを前記第１の単位領域に対して前記第１の速度よりも遅い第２の速度で走査させながら、前記記録データに基づいて記録を行うように記録を制御する記録制御手段とを有し、
前記決定手段は、（ｉ）前記温度情報が示す温度が第１の温度である場合、第１の閾値を前記駆動回数に関する閾値に決定し、（ｉｉ）前記温度情報が示す温度が前記第１の温度よりも高い第２の温度である場合、前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値を前記駆動回数に関する閾値に決定することを特徴とする記録装置。
前記第３の取得手段は、前記記録装置内に設けられた部品の温度に関する情報を前記温度情報として取得することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の記録装置。
前記第３の取得手段は、前記記録装置内の環境温度に関する情報を前記温度情報として取得することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の記録装置。
前記決定手段は、前記温度情報が示す温度が前記第２の温度よりも高い第３の温度である場合、前記第２の閾値よりも小さい第３の閾値を前記駆動回数に関する閾値に決定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の記録装置。
前記駆動回数情報は、前記第１の単位領域に対して記録素子を駆動する回数と、前記第２の単位領域に対して記録素子を駆動する回数との平均に関する情報であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の記録装置。
前記駆動回数情報は、前記第１の単位領域に対して記録素子を駆動する回数と、前記第２の単位領域に対して記録素子を駆動する回数との合計に関する情報であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の記録装置。
前記駆動回数情報は、前記第１の単位領域に対して記録素子を駆動する回数と、前記第２の単位領域に対して記録素子を駆動する回数と、前記第２の単位領域の次に記録を行う第３の単位領域に対して記録素子を駆動する回数とに基づくことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の記録装置。
前記駆動回数情報は、前記第１の単位領域に対して記録素子を駆動する回数と、前記第２の単位領域に対して記録素子を駆動する回数との一方に対して他方よりも重み付けをして得られる値に関する情報であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の記録装置。
駆動されることによりインクを吐出するためのエネルギーを生成する複数の記録素子が配列された記録素子列を有する記録ヘッドを用い、記録媒体上にインクを吐出して記録を行う記録方法であって、
前記記録ヘッドを前記記録媒体に対して走査させる走査工程と、
前記記録媒体上の第１の単位領域と、前記第１の単位領域の次に記録を行う第２の単位領域とのそれぞれに記録する画像に対応する記録データを取得する第１の取得工程と、
前記記録データに基づいて、前記第１の単位領域に対して記録素子を駆動する回数と、前記第２の単位領域に対して記録素子を駆動する回数とに基づく駆動回数情報を取得する第２の取得工程と、
記録装置内の温度に関する温度情報を取得する第３の取得工程と、
前記温度情報に基づいて駆動回数に関する閾値を決定する決定工程と、
（ｉ）前記駆動回数情報が示す値が前記駆動回数に関する閾値よりも少ない場合、前記記録ヘッドを前記第１の単位領域に対して第１の回数だけ走査させながら、前記記録データに基づいて記録を行い、且つ、（ｉｉ）前記駆動回数情報が示す値が前記駆動回数に関する閾値よりも多い場合、前記記録ヘッドを前記第１の単位領域に対して前記第１の回数よりも多い第２の回数だけ走査させながら、前記記録データに基づいて記録を行うように記録を制御する記録制御工程とを有し、
前記決定工程は、（ｉ）前記温度情報が示す温度が第１の温度である場合、第１の閾値を前記駆動回数に関する閾値に決定し、（ｉｉ）前記温度情報が示す温度が前記第１の温度よりも高い第２の温度である場合、前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値を前記駆動回数に関する閾値に決定することを特徴とする記録方法。
駆動されることによりインクを吐出するためのエネルギーを生成する複数の記録素子が配列された記録素子列を有する記録ヘッドを用い、記録媒体上にインクを吐出して記録を行う記録方法であって、
前記記録ヘッドを前記記録媒体に対して走査させる走査工程と、
前記記録媒体上の第１の単位領域と、前記第１の単位領域の次に記録を行う第２の単位領域とのそれぞれに記録する画像に対応する記録データを取得する第１の取得工程と、
前記記録データに基づいて、前記第１の単位領域に対して記録素子を駆動する回数と、前記第２の単位領域に対して記録素子を駆動する回数とに基づく駆動回数情報を取得する第２の取得工程と、
記録装置内の温度に関する温度情報を取得する第３の取得工程と、
前記温度情報に基づいて駆動回数に関する閾値を決定する決定工程と、
（ｉ）前記駆動回数情報が示す値が前記駆動回数に関する閾値よりも少ない場合、前記記録ヘッドを前記第１の単位領域に対して第１の速度で走査させながら、前記記録データに基づいて記録を行い、且つ、（ｉｉ）前記駆動回数情報が示す値が前記駆動回数に関する閾値よりも多い場合、前記記録ヘッドを前記第１の単位領域に対して前記第１の速度よりも遅い第２の速度で走査させながら、前記記録データに基づいて記録を行うように記録を制御する記録制御工程とを有し、
前記決定工程は、（ｉ）前記温度情報が示す温度が第１の温度である場合、第１の閾値を前記駆動回数に関する閾値に決定し、（ｉｉ）前記温度情報が示す温度が前記第１の温度よりも高い第２の温度である場合、前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値を前記駆動回数に関する閾値に決定することを特徴とする記録方法。