JPH10119273A

JPH10119273A - 記録装置及び記録方法

Info

Publication number: JPH10119273A
Application number: JP27337596A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Motoyama; 栄一本山; Koji Arai; 康治新井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-10-16
Filing date: 1996-10-16
Publication date: 1998-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】プリントヘッドの温調が正確に行なわれず、
温度−吐出特性のばらつきによる出力画像の画像ムラが
発生する。【解決手段】インク吐出タイミングをメインパルスの
開始タイミングとし、このメインパルスの吐出タイミン
グの前にプリントヘッドの予熱信号（プレパルス）を発
生させ、さらに、メインパルスとプレパルスとの間にイ
ンターバル時間を発生させる。そして、これらのパルス
の各時間において、プリントヘッドの温度補正、温度セ
ンサの感度のばらつきによる補正、ノズル毎の温度−吐
出特性のばらつきによる補正を個別に反映させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、インク吐
出制御にて画像記録を行なうインクジェットプリンタ等
の記録装置及び記録方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、インクジェットプリンタのイ
ンク吐出制御では、例えば、図１３に示すような構成を
有する制御回路にて制御を行なっている。同図におい
て、５１は、入力された画像データを一時的に記憶して
おくための画像データ記憶部、５３はプリントヘッドで
あり、５２は、このプリントヘッド５３にインク吐出の
ためのエネルギーを印加するヘッド駆動回路である。ヘ
ッド駆動回路５２への印加エネルギー量は、パルス幅制
御（ＰＷＭ）によって調整され、５４は、ＰＷＭの制御
波形を決定するためのＰＷＭ決定部である。また、５５
は、プリントヘッド５３の温度を検知するためのヘッド
温度検出部、５６は、ＰＷＭ決定部５４でＰＷＭを決定
する際の初期値を記憶している補正値記憶部である。

【０００３】図１５は、図１３のヘッド駆動回路５２の
詳細構成を示すブロック図であり、ここでは、ＰＷＭ波
形を発生させる。また、図１４（ａ），（ｂ），（ｃ）
は、図１５のヘッド駆動回路にて発生されるＰＷＭ波形
を示す図である。

【０００４】図１５において、カウンタ６１は、入力さ
れ、出力される画像データの１画素分の時間より周期の
短い基準クロックＣＬＫ（不図示）をカウントする。Ｐ
ＷＭ波形の調節単位は、この基準クロックＣＬＫに依存
している。６２，６３，６４，６５はレジスタであり、
図１３のＰＷＭ決定部５４にて決定された値が設定され
る。また、６６，６７，６８，６９はコンパレータで、
上記のカウンタ６１の値と、レジスタ６２，６３，６
４，６５の値とをそれぞれ比較して、所定の信号を出力
する。そして、これらのコンパレータから出力された信
号は、ＰＷＭ発生回路７０に入力され、ＰＷＭ発生回路
７０は、図１４に示すようなＰＷＭ波形を形成する。

【０００５】図１４に示す画像クロックは、１画素単位
の吐出の時間を生成するためのクロックであり、その立
ち上がりを基準Ｃｓｔａｒｔとして、ＰＷＭ波形を形成
する。ＰＷＭ波形は、プレパルスＰ１とメインパルスＰ
３、及びその間の休息期間Ｐ２により構成される。この
基準ＣｓｔａｒｔからプレパルスＰ１の立ち上がりまで
の時間をＴ１、Ｐ１の立ち下がりまでの時間をＴ２、メ
インパルスＰ３の立ち上がりまでの時間をＴ３、Ｐ３の
立ち下がりまでの時間をＴ４とし、これらＴ１，Ｔ２，
Ｔ３，Ｔ４がそれぞれ、図１５のＴ１レジスタ６２、Ｔ
２レジスタ６３、Ｔ３レジスタ６４、Ｔ４レジスタ６５
に設定される。そして、上述の手順によってＰＷＭ波形
が発生され、プリントヘッド５３に対してインク吐出エ
ネルギーを供給することで、画像の形成を実現する。

【０００６】プリントヘッド５３は、インク吐出エネル
ギーの供給を受けてインクを吐出する際に熱量を発生す
る。ここで発生した熱量は、次にインク吐出エネルギー
を供給されたときのインクの吐出量に影響を及ぼす。具
体的には、・インクの吐出量が増大し、インクの濃度が増す・インクの水分を蒸発させ、インクの濃度を増大させる・プリントヘッドのノズル内に気泡を発生させ、新しい
インクが供給されなくなり、インクを吐出させ得なくな
る（不吐と呼ぶ）といった現象が起ってくる。

【０００７】そこで、上述のプレパルスＰ１のパルス幅
を、プリントヘッド５３の温度に応じて増減させること
で、プリントヘッド５３に供給するエネルギーを増減さ
せ、さらに、プリントヘッド５３の温度上昇を低減す
る。この作業を「温調」と呼ぶ。

【０００８】図１７は、Ｐ１ＰＷＭテーブルで、プレパ
ルスＰ１のパルス幅とプリントヘッド５３の温度（Ａ／
Ｄ変換値）との関係と、ヘッドの製造過程で生まれるプ
レパルスＰ１のパルス幅に対する吐出したインクの濃度
をランク付けしたランク番号Ｐ１ＰＷＭとの関係を示す
表である。

【０００９】図１３のＰＷＭ決定部５４は、例えば、図
１７のランク番号Ｐ１ＰＷＭ＝０のプリントヘッドを用
いた場合、ヘッド温度検出部５５によって検出されたプ
リントヘッド５３の温度が、３０℃（４ＣＨ）より高
く、３２．５℃（５３Ｈ）以下であれば、プレパルスＰ
１のパルス幅を０７Ｈと決定する。

【００１０】図１８はセンサランクテーブルで、プリン
トヘッド５３に付随している温度センサの温度−出力電
圧特性から算出した出力電圧補正テーブルであり、あら
かじめ決められた出力電圧範囲において、センサランク
としてランク番号が割り振られている。

【００１１】例えば、同じ温度範囲に対して５７２．５
ｍｖ以上、５７５．０ｍｖ未満の電圧を出力する温度セ
ンサに対しては、センサランクを６とし、温度センサの
出力電圧をヘッド温度検出部５５によってＡ／Ｄ変換さ
れた値に対して補正値β＝−６を加えた値を、補正後の
ヘッドの温度に対する値とする。

【００１２】補正値記憶部５６には、図２０に示すよう
に、プリントヘッド５３に対応した上記のＰ１ＰＷＭテ
ーブル及びセンサランク補正値βが記憶されており、さ
らに、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の初期値、及びＴ１の初期値が
記憶されている。

【００１３】そこで、従来のＰＷＭ決定部５４の動作
を、図１６，図１９に示すフローチャートに沿って説明
する。

【００１４】先ず、図１９に示す処理にてＰＷＭの初期
化を行なう。具体的には、補正値記憶部５６からＰ１，
Ｐ２，Ｐ３の初期値とＴ１の初期値を読み込む（ステッ
プＳ６０，Ｓ６１）。そして、ステップＳ６２，Ｓ６
３，Ｓ６４では、それぞれＴ２，Ｔ３，Ｔ４の値を求
め、ヘッド駆動回路５２のＴ１レジスタ６２にＴ１の初
期値を、Ｔ２レジスタ６３にＴ２、Ｔ３レジスタ６４に
Ｔ３、Ｔ４レジスタ６５にＴ４の初期値をそれぞれ設定
する。言うまでもなく、各設定値の読み出し順序や、設
定順序は、上記の順序に限定されるものではない。

【００１５】図１６に示すフローチャートに従う処理で
は、温調のシーケンスを実行する。同図において、ステ
ップＳ５０では、プリントヘッド５３の温度センサの出
力電圧を、ヘッド温度検出部５５によりＡ／Ｄ変換した
値を取り込む。そして、センサランクによる温度補正値
βを加え（ステップＳ５１）、得られた値と前回の温調
の際に保存しておいた、前回の温度範囲とを比較する
（ステップＳ５２）。この比較により、温度がＰ１ＰＷ
Ｍテーブルで示した温度と同じ温度範囲であれば、「温
度変化なし」として、本処理を終了する。

【００１６】しかし、温度が、図１７のＰ１ＰＷＭで示
したような１つ上以上の温度範囲であれば、温度が上が
ったとして、処理をステップＳ５３に進め、今回の温度
範囲を前回の温度範囲の１つ上の温度範囲として、プレ
パルスＰ１の幅を決定し（ステップＳ５３）、それを保
存する（ステップＳ５４）。

【００１７】他方、温度が、Ｐ１ＰＷＭテーブルで示し
たような１つ下以下の温度範囲であれば、温度が下がっ
たとして、ステップＳ５８に進み、今回の温度範囲を前
回の温度範囲の１つ下の温度範囲としてプレパルスＰ１
の幅を決定し（ステップＳ５８）、それを保存する（ス
テップＳ５４）。

【００１８】このようにして得られた、新しいプレパル
スＰ１のパルス幅に基づいて、Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を決定
する（ステップＳ５５，Ｓ５６，Ｓ５７）。

【００１９】なお、今回検出したヘッドの温度が、前回
検出した温度範囲よりも２つ以上離れた温度範囲であっ
たとしても、１つ以内の温度範囲にしか更新しないこと
で、ローパスフィルタの役割を持たせている。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のインク吐出制御には、次のような問題がある。すな
わち、温調のためにプレパルスＰ１のパルス幅を変更す
ると、それとともに、メインパルスＰ３の開始タイミン
グ、及び休息時間Ｐ２の時間も変更されてしまう。その
ため、・Ｐ３の開始タイミングがずれる→インクの吐出タイミ
ングがずれる・Ｐ２が変わる→温調が正確に行なわれないという問題がある。

【００２１】また、複数のノズルを持つプリントヘッド
では、温度センサがヘッドの両端に配置されている等、
インクを吐出したヘッドの位置と温度センサの位置との
関係が一定でないため、正しい温度が検出できず、結果
として正しい温調が行なわれない、また、製造過程で発
生するノズル毎の温度−吐出特性の違いが考慮されてお
らず、それが可視出力された画像の画像ムラの原因とな
るという問題がある。

【００２２】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、プリントヘッドの温調
を正確に行ない、温度−吐出特性のばらつきによる出力
画像の画像ムラが発生しないように制御する記録装置及
び記録方法を提供することである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、プリントヘッドからのインク吐出のタイ
ミングを制御して記録媒体に可視画像の記録を行なう記
録装置において、前記プリントヘッドの温度を検出する
手段と、前記インク吐出のタイミングを第１のタイミン
グとして第１の駆動波形を発生させる第１の波形発生手
段と、前記第１のタイミングの前の第２のタイミングに
おいて前記プリントヘッドの予熱のための第２の駆動波
形を発生させる第２の波形発生手段と、前記第１の駆動
波形と第２の駆動波形との間にインターバル時間を発生
させるタイミング発生手段と、前記第１及び第２の駆動
波形と前記インターバル時間の各時間において所定の温
度補正を行なう補正手段とを備え、前記補正手段は、前
記プリントヘッドの温度補正、該プリントヘッドの１記
録単位毎の温度特性のばらつき補正、及び温度センサの
感度のばらつき補正を個別に反映させる。

【００２４】また、他の発明は、プリントヘッドからの
インク吐出のタイミングを制御して記録媒体に可視画像
の記録を行なう記録方法において、前記プリントヘッド
の温度を検出するよう制御する工程と、前記インク吐出
のタイミングを第１のタイミングとして第１の駆動波形
を発生させるよう制御する第１の制御工程と、前記第１
のタイミングの前の第２のタイミングにおいて前記プリ
ントヘッドの予熱のための第２の駆動波形を発生させる
よう制御する第２の制御工程と、前記第１の駆動波形と
第２の駆動波形との間にインターバル時間を発生させる
よう制御する工程と、前記第１及び第２の駆動波形と前
記インターバル時間の各時間において所定の温度補正を
行なうよう制御する補正工程とを備え、前記補正工程で
は、前記プリントヘッドの温度補正、該プリントヘッド
の１記録単位毎の温度特性のばらつき補正、及び温度セ
ンサの感度のばらつき補正を個別に反映させる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る実施の形態を詳細に説明する。＜装置本体の概略説明＞図２１は、本発明が適用できる
インクジェット記録装置ＩＪＲＡの概観図である。同図
において、リードスクリュー５００５は、駆動モータ５
０１３の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア５０１１，
５００９を介して回転する。キャリッジＨＣは、リード
スクリュー５００５の螺旋溝５００４に対して係合する
ピン（不図示）を有し、リードスクリュー５００５の回
転に伴って矢印ａ，ｂ方向に往復移動される。このキャ
リッジＨＣには、インクジェットカートリッジＩＪＣが
搭載されている。５００２は紙押え板であり、キャリッ
ジの移動方向に亙って紙をプラテン５０００に対して押
圧する。５００７，５００８はフォトカプラで、キャリ
ッジのレバー５００６のこの域での存在を確認して、モ
ータ５０１３の回転方向切り換え等を行うためのホーム
ポジション検知手段である。５０１６は記録ヘッドの前
面をキャップするキャップ部材５０２２を支持する部材
で、５０１５はこのキャップ内を吸引する吸引手段で、
キャップ内開口５０２３を介して記録ヘッドの吸引回復
を行なう。５０１７はクリーニングブレードで、５０１
９はこのブレードを前後方向に移動可能にする部材であ
り、本体支持板５０１８にこれらが支持されている。ブ
レードは、この形態でなく周知のクリーニングブレード
が本例に適用できることは言うまでもない。また、５０
１２は、吸引回復の吸引を開始するためのレバーで、キ
ャリッジと係合するカム５０２０の移動に伴って移動
し、駆動モータからの駆動力がクラッチ切り換え等の公
知の伝達手段で移動制御される。これらのキャッピン
グ、クリーニング、吸引回復は、キャリッジがホームポ
ジション側の領域に来たときにリードスクリュー５００
５の作用によってそれらの対応位置で所望の処理が行な
えるように構成されているが、周知のタイミングで所望
の作動を行なうようにすれば、本例にはいずれも適用で
きる。＜制御構成の説明＞次に、上述した装置の記録制御を実
行するための制御構成について説明する。

【００２６】図２２は、本実施の形態に係る記録装置で
記録制御を実行するための制御構成に示すブロック図で
ある。同図において、１７００は、記録信号を入力する
インターフェース、１７０１はＭＰＵ、１７０２は、Ｍ
ＰＵ１７０１が実行する制御プログラムを格納するプロ
グラムＲＯＭ、１７０３は、各種データ（上記記録信号
やヘッドに供給される記録データ等）を保存しておくダ
イナミック型のＲＯＭである。１７０４は、記録ヘッド
１７０８に対する記録データの供給制御を行なうゲート
アレイであり、インターフェース１７００、ＭＰＵ１７
０１、ＲＡＭ１７０３間のデータ転送制御も行なう。１
７１０は、記録ヘッド１７０８を搬送するためのキャリ
アモータ、１７０９は、記録紙搬送のための搬送モータ
である。１７０５は、ヘッドを駆動するヘッドドライ
バ、１７０６，１７０７は、それぞれ搬送モータ１７０
９、キャリアモータ１７１０を駆動するためのモータド
ライバである。上記制御構成の動作としては、インター
フェース１７００に記録信号が入るとゲートアレイ１７
０４とＭＰＵ１７０１との間で記録信号がプリント用の
記録データに変換され、モータドライバ１７０６，１７
０７が駆動されると共に、ヘッドドライバ１７０５に送
られた記録データに従って記録ヘッドが駆動され、印字
が行なわれる。［第１の実施の形態］図１は、本発明の第１の実施の形
態に係るインクジェットプリンタのインク吐出制御回路
の構成を示すブロック図である。同図において、２１
は、入力された画像データを一時的に記憶しておくため
の画像データ記憶部、２３はプリントヘッドであり、２
２は、このプリントヘッド２３にインク吐出のためのエ
ネルギーを印加するヘッド駆動回路である。ヘッド駆動
回路２２の印加エネルギー量は、上述のＰＷＭ制御によ
って調整され、２４は、ＰＷＭの波形を決定するための
ＰＷＭ決定部である。また、２５は、プリントヘッド２
３の温度を検知するためのヘッド温度検出部、２６は、
上記のＰＷＭ決定部２４でのＰＷＭ波形を決定するとき
の初期値を記憶する補正値記憶部である。

【００２７】図２は、図１のヘッド駆動回路２２の詳細
構成を示すブロック図である。同図に示す回路は、ＰＷ
Ｍ波形を発生させる回路であり、図３，図４は、そこで
発生されたＰＷＭ波形を示している。

【００２８】図２において、３１はカウンタであり、入
力され、出力される画像データの１画素分の時間より周
期の短い基準クロックＣＬＫ（不図示）をカウントす
る。ここでのＰＷＭ波形の調節単位は、この基準クロッ
クＣＬＫに依存している。３２，３３，３４，３５はレ
ジスタであり、上記のＰＷＭ決定部２４により決定され
た値が設定される。

【００２９】これらのレジスタの内、Ｔ１レジスタ３２
とＴ２レジスタ３３は、各ノズル毎に設定値を持ってお
り、ヘッド駆動回路２２が発生するノズル番号（これ
は、どのノズルがインクを吐出するかを示す番号で、不
図示のカウンタにより画像クロックをカウントすること
で発生する）により、要求されるノズル番号に相当する
ノズル毎の設定値を、Ｔ１レジスタ３２とＴ２レジスタ
３３に対して供給する。

【００３０】また、３６，３７，３８，３９はコンパレ
ータであり、上記のカウンタ３１からの値と、レジスタ
３２，３３，３４，３５の値とをそれぞれ比較して、所
定の信号を出力する。これらのコンパレータから出力さ
れた信号は、ＰＷＭ発生回路４０に入力され、ＰＷＭ発
生回路４０は、図３，図４に示すようなＰＷＭ波形を形
成する。

【００３１】図３，図４において、画像クロックは、１
画素単位の吐出時間を生成するためのクロックであ
り、、ここでは、その立ち上がりを基準Ｃｓｔａｒｔと
してＰＷＭ波形を形成し、個々のＣｓｔａｒｔ間の時間
がノズル単位の吐出に与えられた時間である。また、Ｐ
ＷＭ波形は、プレパルスＰ１とメインパルスＰ３、及び
その間のインターバルＰ２により構成されている。

【００３２】ここでは、基準Ｃｓｔａｒｔからプレパル
スＰ１の立ち上がりまでの時間をＴ１、Ｐ１の立ち下が
りまでの時間をＴ２、メインパルスＰ３の立ち上がりま
での時間をＴ３、Ｐ３の立ち下がりまでの時間をＴ４と
し、これらＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が、それぞれＴ１レ
ジスタ３２、Ｔ２レジスタ３３、Ｔ３レジスタ３４、Ｔ
４レジスタ３５に設定される。そして、上述の手順によ
ってＰＷＭ波形を発生させ、プリントヘッド２３に対し
てインク吐出エネルギーを供給することで画像形成を実
現する。なお、Ｔ３はインク吐出の基準タイミングであ
って、ここでは、これをＴｓとしてＣｓｔａｒｔからの
時間が一定に保たれている。

【００３３】プリントヘッド２３は、複数のインク吐出
ノズルを持っているが、その製造過程で、インク吐出ノ
ズル毎に温度−インク吐出特性にばらつきが発生してし
まう。そこで、補正値記憶部２６には、このばらつきの
補正のためにノズル毎の補正値を記憶しており、上記従
来例と同様、ヘッド駆動回路２２が発生するノズル番号
により、要求されるノズル番号に相当するノズル毎の補
正値をＰＷＭ決定部２４に対して供給する。ＰＷＭ決定
部２４は、ノズル毎の補正値に応じてインターバルＰ２
を決定する。

【００３４】次に、プリントヘッド２３は、インク吐出
エネルギーの供給を受けてインクを吐出する際に熱量を
発生する。ここで発生した熱量は、次にインク吐出エネ
ルギーを供給されたときのインクの吐出量に影響を及ぼ
す。なお、具体的な影響は、上記従来例において説明し
た影響と同じである。そこで、本実施の形態において
も、「温調」と呼ばれる作業、すなわち、プレパルスＰ
１のパルス幅をプリントヘッド２３の温度に応じて増減
させることで、プリントヘッド２３に供給するエネルギ
ーを増減させ、さらに、プリントヘッド２３の温度上昇
を低減させる制御を行なう。

【００３５】なお、本実施の形態においても、Ｐ１ＰＷ
Ｍテーブルとして、図１７に示すテーブルを使用し、ま
た、センサランクテーブルについても、図１８に示すテ
ーブルを使用するため、ここでは、それらの詳細な説明
を省略する。

【００３６】ＰＷＭ発生回路４０より発生されるＰＷＭ
波形について、図３に示す波形は、あるドットのタイミ
ングに対応する波形であり、プリントヘッド２３と記録
媒体の相対位置が、ある位置にある場合でのノズル番号
ａ，ｂ，ｃにおけるＰＷＭ波形である。また、図４は、
別のドットのタイミングに対する波形であり、図３に示
すものとは、さらに別のプリントヘッドと記録媒体の相
対位置におけるノズル番号ａ，ｂ，ｃのＰＷＭ波形であ
る。

【００３７】これらの、図３，図４は、上記の温調によ
って、Ｐ１がＰ１ａからＰ１ａに（ノズルａ）、Ｐ１ｂ
からＰ１ｂに（ノズルｂ）、Ｐ１ｃからＰ１ｃに（ノズ
ルｃ）変化していながら、Ｐ２，Ｐ３，Ｔｓが一定に保
たれている様子を表わしている。

【００３８】補正値記憶部２６には、図５に示すよう
に、上述のノズル毎の補正値の他に、プリントヘッド２
３に対応したＰ１ＰＷＭテーブル及びセンサランク補正
値βが記憶されており、さらに、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の初
期設定値、及びＴｓの初期設定値が記憶されている。Ｐ
２の初期設定値は、上述のノズル毎の補正値である。

【００３９】以下、図１のＰＷＭ決定部２４での処理動
作を説明する。

【００４０】図６，図７は、ＰＷＭ決定部２４での処理
手順を示すフローチャートである。ここでは、先ず、図
６に示す手順でＰＷＭの初期化を行なう。すなわち、補
正値記憶部２６からＰ１，Ｐ２，Ｐ３の初期値とＴｓ
（＝Ｔ３）の初期値を読み込み、それらをヘッド駆動回
路２２のＴ３レジスタに設定する（ステップＳ１０，Ｓ
１１）。そして、ステップＳ１２で、Ｔ４＝Ｔ３＋Ｐ３
に従って設定値を求め、それをヘッド駆動回路２２のＴ
４レジスタに設定する。

【００４１】ステップＳ１３，Ｓ１４，Ｓ１５では、そ
れぞれＴ２，Ｔ１の各ノズル毎の設定値を全ノズル分求
め、ヘッド駆動回路２２のＴ１レジスタにＴ１の初期値
を、Ｔ２のレジスタにＴ２の設定値を設定する。言うま
でもなく、各設定値の読み出し順序や、設定順序は、上
記の順序に限られるものではない。

【００４２】図７に示す制御では、温調のシーケンス処
理を行なう。同図において、先ず、プリントヘッド２３
の温度センサの出力電圧をヘッド温度検出部２５により
Ａ／Ｄ変換した値を取り込み（ステップＳ２０）、その
値にセンサランクによる温度補正値βを加える（ステッ
プＳ２１）。そして、得られたえ値と、前回の温調の際
に保存しておいた前回の温度範囲とを比較する（ステッ
プＳ２２）。

【００４３】上記の比較の結果、ヘッド温度がＰ１ＰＷ
Ｍテーブルに示したものと同じ温度範囲であれば、「温
度変化なし」として、本処理を終了する。しかし、温度
がＰ１ＰＷＭで示したような、１つ上以上の温度範囲で
あれば、温度が上がったとして、処理をステップＳ２３
に進め、今回の温度範囲を前回の温度範囲の１つ上の温
度範囲として、プレパルスＰ１のパルス幅を決定し（ス
テップＳ２３）、それを保存する（ステップＳ２４）。

【００４４】他方、温度がＰ１ＰＷＭテーブルで示した
ような、１つ下以下の温度範囲であれば、温度が下がっ
たとして、処理をステップＳ２８に進め、今回の温度範
囲を前回の温度範囲の１つ下の温度範囲として、プレパ
ルスＰ１のパルス幅を決定し（ステップＳ２８）、それ
を保存する（ステップＳ２４）。そして、新しいプレパ
ルスＰ１のパルス幅に基づいて、Ｔ１を決定する（ステ
ップＳ２５）。

【００４５】本実施の形態においても、今回検出したヘ
ッドの温度が、前回検出した温度範囲よりも２つ以上離
れた温度範囲であったとしても、１つ以内の温度範囲に
しか更新しないことで、ローパスフィルタの役割を持た
せている。

【００４６】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、計測したプリントヘッドの温度に応じて、プリント
ヘッドの予熱信号であるプレパルスのパルス幅を増減さ
せて、温度補正、ノズル毎の温度−吐出特性のばらつき
による補正、温度センサの感度のばらつきによる補正を
個別に反映させることで、ノズルによる濃度ムラをなく
し、インクの吐出によるヘッドの温度上昇に対する補償
を適確に行なうことができる。［第２の実施の形態］図８は、本発明の第２の実施の形
態に係るインクジェットプリンタの動作概要を示す図で
ある。同図において、８０はプリントヘッド、８１はリ
ニアエンコーダスケール、８２はリニアエンコーダピッ
クアップヘッド、そして、８３は記録媒体である。プリ
ントヘッド８０のスキャン方向は、図中、矢印で示した
方向であり、プリントヘッド８０に取り付けられたリニ
アエンコーダピックアップヘッド８２と共に、記録媒体
８３上をスキャンして、画像形成を行なう。このリニア
エンコーダピックアップヘッド８２は、リニアエンコー
ダスケール８１をスキャンして、プリントヘッド８０の
位置を検出する。

【００４７】図９は、本実施の形態に係るインクジェッ
トプリンタのインク吐出制御回路の構成を示す図であ
る。同図において、９１は、入力された画像データを一
時的に記憶しておくための画像データ記憶部、９３はプ
リントヘッドであり、９２は、プリントヘッド９３にイ
ンク吐出のためのエネルギーを印加するヘッド駆動回路
である。このヘッド駆動回路９２の印加エネルギー量
は、ＰＷＭによって調節される。また、９４は、ＰＷＭ
の波形を決定するためのＰＷＭ決定部、９５は、プリン
トヘッド９３の温度を検知するためのヘッド温度検出
部、９６は、ＰＷＭ決定部９４でＰＷＭを決定するとき
の初期値を記憶する補正値記憶部である。

【００４８】さらに、９７はエンコーダ部であり、上述
のリニアエンコーダからの出力信号をもとに、プリント
ヘッド８０のノズルの駆動タイミングを生成する。

【００４９】本実施の形態では、上記の第１の実施の形
態に係る駆動と同様の動作によりプリントヘッドを駆動
するが、第１の実施の形態では、画像クロックをもとに
ノズル番号、及び吐出タイミングを生成しているが、本
実施の形態では、上記のエンコーダ部９７からの出力信
号をもとに、これらノズル番号及び吐出タイミングを生
成する。

【００５０】なお、リニアエンコーダからの出力信号を
もとにノズルの駆動タイミングを生成する代わりに、プ
リントヘッド８０のスキャン動作を行なうためのパルス
モータの駆動パルスや、モータに連結したロータリーエ
ンコーダからの出力をもとに動作させるようにしてもよ
い。［第３の実施の形態］図１０は、第３の実施の形態に係
るＰＷＭ生成回路の構成を示すブロック図である。同図
に示す回路では、ノズル毎にインターバルＰ２を設定す
る。

【００５１】図１０において、１０３は、インターバル
Ｐ２の設定値を記憶したＰ２設定値テーブルであり、本
実施の形態では、Ｐ２ａ，Ｐ２ｂ，Ｐ２ｃ，Ｐ２ｄの４
種類の値で構成されている。また、１０１は、ノズル毎
に上記のＰ２設定値テーブル１０３内のどの設定値を選
択するかを記憶するためのＰ２選択テーブルであり、Ｐ
２設定値テーブル選択番号を出力する。そして、１０
２，１０４は、それぞれセレクタである。

【００５２】上述のように、セレクタ１０２には、外部
よりノズル番号（ノズル選択信号）が入力され、これに
より、Ｐ２選択テーブル１０１に格納された値の内、ど
のノズルの値を選択するかを決定し、選択されたノズル
のＰ２設定値テーブル選択番号をさらに決定する。

【００５３】セレクタ１０２より出力されたＰ２設定値
テーブル選択番号は、セレクタ１０４に入力され、セレ
クタ１０４は、上記の選択番号に応じてＰ２設定値テー
ブル１０３の中から該当するＰ２設定値を選び出し、そ
れを出力する。このようにして決められたＰ２設定値
は、上記第１あるいは第２の実施の形態に係るＰＷＭ決
定部、ヘッド駆動回路と同様な回路に入力され、それに
より、プリントヘッドを駆動する。なお、Ｐ２設定値テ
ーブルへの設定値は、上記の４種類に限定されるもので
はない。［第４の実施の形態］上記第３の実施の形態では、Ｐ２
の設定値を出力するための回路を用いているが、これに
限定されず、例えば、あらかじめ複数のＰＷＭ波形を生
成しておき、その内の１つをノズル番号で選択する構成
にしてもよい。

【００５４】図１１は、本実施の形態に係る不図示のＰ
ＷＭ生成回路にて、あらかじめ生成した３種類のＰＷＭ
波形を、セレクタ１１０でノズル番号により選択、出力
する様子を示す図である。

【００５５】なお、プレパルスＰ１＋インターバルＰ
２、メインパルスＰ３を、別々に生成し、それらを組み
合わせてＰＷＭ波形を生成しても良い。そのとき、Ｐ１
＋Ｐ２を複数、生成しておき、ノズル番号により、Ｐ３
と組み合わせるＰ１＋Ｐ２を決定する。

【００５６】図１２は、あからじめ生成した３種類のＰ
１＋Ｐ２波形をセレクタ１１５により、ノズル番号で選
択、出力し、波形合成部１１６にて、その波形とあらか
じめ生成したＰ３波形とを合成出力する様子を示してい
る。

【００５７】以上の実施形態は、特にインクジェット記
録方式の中でも、インク吐出を行なわせるために利用さ
れるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例
えば、電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネ
ルギーによりインクの状態変化を生起させる方式を用い
ることにより、記録の高密度化、高精細化が達成でき
る。

【００５８】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いる基本的な原理を用いて
行なうものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマン
ド型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて膜沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生させ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせ
て、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体（イ
ンク）内の気泡を形成できるので有効である。この気泡
の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（インク）
を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆
動信号をパルス形状をすると、即時適切に気泡の成長収
縮が行なわれるので、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。

【００５９】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行なうことができる。

【００６０】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の
他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開
示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第
４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれ
るものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、
共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構成を
開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構
成としても良い。

【００６１】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよい。

【００６２】加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘ
ッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリ
ッジタイプの記録ヘッドのみならず、装置本体に装着さ
れることで、装置本体との電気的な接続や装置本体から
のインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの
記録ヘッドを用いてもよい。

【００６３】また、以上説明した記録装置の構成に、記
録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加する
ことは、記録動作を一層安定にできるので好ましいもの
である。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対し
てのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるい
は吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素
子、あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段な
どがある。また、記録とは別の吐出を行なう予備吐出モ
ードを備えることも安定した記録を行なうために有効で
ある。

【００６４】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってで
も良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもで
きる。

【００６５】以上説明した実施の形態においては、イン
クが液体であることを前提として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化も
しくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジ
ェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以下
の範囲内で温度調整を行なってインクの粘性を安定吐出
範囲にあるように温度制御するものが一般的であるか
ら、使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであ
ればよい。

【００６６】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
を、インクの固形状態から液体状態への状態変化のエネ
ルギーとして使用することで積極的に防止するため、ま
たはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し、
加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれに
しても、熱エネルギーの記録信号に応じた付与によって
インクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録
媒体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のよう
な、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質の
インクを使用する場合にも本発明は適用可能である。こ
のような場合、インクは、特開昭５４−５６８４７号公
報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載される
ような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固
形物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対
向するような形態としてもよい。本発明においては、上
述した各インクに対して最も有効なものは、上述した膜
沸騰方式を実行するものである。

【００６７】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力
端末として一体、または別体に設けられるものの他、リ
ーダ等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を
有するファクシミリ装置の形態を取るものであっても良
い。

【００６８】また、本発明の目的は、上述した実施形態
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
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（または、ＣＰ
ＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコード
を読出し、実行することによっても達成されることは言
うまでもない。

【００６９】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が、上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。プログラムコードを供
給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピディ
スク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，
ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモ
リカード，ＲＯＭ等を用いることができる。

【００７０】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、上述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部
を行ない、その処理によって、上述した実施形態の機能
が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

【００７１】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行ない、そ
の処理によって、上述した実施形態の機能が実現される
場合も含まれることは言うまでもない。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インク吐出タイミングをメインパルスの開始タイミング
とし、このメインパルスの吐出タイミングの前にプリン
トヘッドの予熱信号としてのプレパルスを発生させ、さ
らに、メインパルスとプレパルスとの間にインターバル
時間を発生させ、これらのパルスの各時間において、プ
リントヘッドの温度補正、温度センサの感度のばらつき
による補正、ノズル毎の温度−吐出特性のばらつきによ
る補正を個別に反映させることで、出力画像の濃度ムラ
をなくし、インクの吐出によるヘッドの温度上昇に対す
る補償を適確に行なうことができる。

【００７３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るインクジェッ
トプリンタのインク吐出制御回路の構成を示す図であ
る。

【図２】ヘッド駆動回路の詳細構成を示すブロック図で
ある。

【図３】あるタイミングで発生されたＰＷＭ波形を示す
図である。

【図４】別のタイミングで発生されたＰＷＭ波形を示す
図である。

【図５】補正値記憶部の構成を示す図である。

【図６】ＰＷＭの初期化処理の手順を示すフローチャー
トである。

【図７】本実施の形態に係る温調の制御手順を示すフロ
ーチャートである。

【図８】本発明の第２の実施の形態に係るリニアエンコ
ーダの使用例を示す図である。

【図９】第２の実施の形態に係るエンコーダを使用した
インク吐出制御回路の構成を示す図である。

【図１０】第３の実施の形態に係るＰＷＭ生成回路の構
成を示すブロック図である。

【図１１】第４の実施の形態に係るＰＷＭ生成回路での
波形発生を示すブロック図である。

【図１２】第４の実施の形態に係るＰＷＭ生成を模式的
に示す図である。

【図１３】従来のインク吐出制御部の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１４】従来のＰＷＭ波形を示す図である。

【図１５】従来のヘッド駆動回路の詳細構成を示すブロ
ック図である。

【図１６】従来の温調制御手順を示すフローチャートで
ある。

【図１７】Ｐ１ＰＷＭ補正テーブルを示す図である。

【図１８】センサランク補正値テーブルを示す図であ
る。

【図１９】従来のＰＷＭの初期化手順を示すフローチャ
ートである。

【図２０】従来の補正値記憶部の構成を示す図である。

【図２１】本発明が適用できるインクジェット記録装置
ＩＪＲＡの概観図である。

【図２２】本発明の実施の形態に係る記録装置で記録制
御を実行するための制御構成に示すブロック図である。

【符号の説明】

２１画像データ記憶部２２ヘッド駆動回路２３プリントヘッド２４ＰＷＭ決定部２５ヘッド温度検出部２６補正値記憶部３１カウンタ３２〜３５レジスタ３６〜３９コンパレータ４０ＰＷＭ発生回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プリントヘッドからのインク吐出のタイ
ミングを制御して記録媒体に可視画像の記録を行なう記
録装置において、前記プリントヘッドの温度を検出する手段と、前記インク吐出のタイミングを第１のタイミングとして
第１の駆動波形を発生させる第１の波形発生手段と、前記第１のタイミングの前の第２のタイミングにおいて
前記プリントヘッドの予熱のための第２の駆動波形を発
生させる第２の波形発生手段と、前記第１の駆動波形と第２の駆動波形との間にインター
バル時間を発生させるタイミング発生手段と、前記第１及び第２の駆動波形と前記インターバル時間の
各時間において所定の温度補正を行なう補正手段とを備
え、前記補正手段は、前記プリントヘッドの温度補正、該プ
リントヘッドの１記録単位毎の温度特性のばらつき補
正、及び温度センサの感度のばらつき補正を個別に反映
させることを特徴とする記録装置。
【請求項２】前記プリントヘッドの温度補正を前記第
２の駆動波形に、前記プリントヘッドの１記録単位毎の
温度特性のばらつき補正を前記インターバル時間に、ま
た、前記温度センサの感度のばらつき補正を前記第１の
駆動波形に対応させることを特徴とする請求項１に記載
の記録装置。
【請求項３】前記インク吐出のタイミングを、入力し
た画像の同期信号をもとに発生することを特徴とする請
求項１に記載の記録装置。
【請求項４】さらに、前記プリントヘッドと記録媒体
の相対位置を検出する手段を備え、前記インク吐出のタ
イミングを、該相対位置をもとに発生することを特徴と
する請求項１に記載の記録装置。
【請求項５】前記インク吐出のタイミングを、前記プ
リントヘッドのスキャン動作駆動信号をもとに発生する
ことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項６】前記１記録単位は、前記プリントヘッド
の１ノズル単位であることを特徴とする請求項１に記載
の記録装置。
【請求項７】前記１記録単位は、前記プリントヘッド
の隣接する複数ノズル単位であることを特徴とする請求
項１に記載の記録装置。
【請求項８】前記プリントヘッドは、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
換体を備えていることを特徴とする請求項１に記載の記
録装置。
【請求項９】プリントヘッドからのインク吐出のタイ
ミングを制御して記録媒体に可視画像の記録を行なう記
録方法において、前記プリントヘッドの温度を検出するよう制御する工程
と、前記インク吐出のタイミングを第１のタイミングとして
第１の駆動波形を発生させるよう制御する第１の制御工
程と、前記第１のタイミングの前の第２のタイミングにおいて
前記プリントヘッドの予熱のための第２の駆動波形を発
生させるよう制御する第２の制御工程と、前記第１の駆動波形と第２の駆動波形との間にインター
バル時間を発生させるよう制御する工程と、前記第１及び第２の駆動波形と前記インターバル時間の
各時間において所定の温度補正を行なうよう制御する補
正工程とを備え、前記補正工程では、前記プリントヘッドの温度補正、該
プリントヘッドの１記録単位毎の温度特性のばらつき補
正、及び温度センサの感度のばらつき補正を個別に反映
させることを特徴とする記録方法。