JP2012016841A - インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】記録走査中に記録ヘッドがＰＷＭの吐出量制御可能範囲を超えて昇温した場合であっても、双方向記録における濃度むらを目立たなくするようなインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法を提供する。
【解決手段】記録ヘッドの温度がＰＷＭ制御による制御可能上限温度を超えてしまうことが予想される場合、これら領域の記録を行う際の目標の吐出量範囲を画像全体の目標吐出量範囲よりも高く設定する。これにより、記録ヘッドの温度が制御可能上限温度を超えてしまった場合でも、目標の吐出量範囲を実現するテーブルを用意することが出来、事実上のＰＷＭ制御可能上限温度をより広い範囲まで上昇させることが出来る。
【選択図】図６

Description

本発明は、熱エネルギを利用してインクを吐出し記録を行うインクジェット記録装置に関する。特に、インクの吐出に伴い記録ヘッドの温度が上昇してしまった場合でも、画像に影響を及ぼさないようにするためのインクジェット記録方法に関する。

熱エネルギを利用してインクを吐出するインクジェット記録装置は、少量のインク滴を高密度且つ高周波に記録することが出来るので、高精細な画像を高速に出力することが要求される幅広い分野で有用されている。但し、このような熱エネルギを利用するインクジェット記録ヘッドでは、インクの吐出回数に応じて記録ヘッドの温度が上昇し、記録中にインクの吐出量が変化してしまうという問題がある。

これに対し、例えば特許文献１には、温度センサと記録ヘッドの温度を調整するヒータを用意し、センサが検出した温度に応じてヒータ温度を調整し、記録ヘッドの温度ひいては吐出量を一定範囲内に抑える方法が開示されている。

また、特許文献２には、熱エネルギを発生するヒータに印加する電圧パルスの形状（パルス幅）を、記録ヘッドの温度に応じて調整することによって、インクの吐出量を所定範囲内に抑える技術（以下ＰＷＭ方法と称す）が開示されている。特許文献２の方法では、走査中であっても吐出量を調整することが出来るので、比較的精度の高い状態で吐出量を一定に保つことが出来る。

特開平５−７７４２４号公報 特許第３２４７４１２号公報

しかしながら、上記特許文献１や特許文献２の方法でも、吐出量を制御することが可能な温度範囲には限界がある。例えば、シリアル型のインクジェット記録装置では、走査内の温度上昇が問題となることが多い。この場合、走査内の温度上昇度をなるべく抑えるために、特許文献１の方法を用いて、走査開始時の記録ヘッドの温度を予め高く設定しておくことは出来るが、記録ヘッドを目的の温度まで上昇させるのに時間がかかり、記録時間が増大してしまう。また、一般に、正常な吐出を行うことができる記録ヘッドの温度には上限があるので、記録開始時の温度をあまり高く設定してしまうと、記録中にこの上限を超えてしまう恐れも生じる。

一方、特許文献２の方法を用いて、記録ヘッドの温度が高いほどパルス幅を短くしても、パルス幅をこれ以上短く出来ないような領域（例えば０）まで記録ヘッドが昇温してしまうと、それ以上の温度領域で吐出量制御を行うことは出来ない。

図１１（ａ）および（ｂ）は、従来のＰＷＭ制御におけるこのような問題点を説明するための図である。両図において、横軸は記録ヘッドの温度を示し、縦軸は記録ヘッドの吐出量を示している。テーブル０〜４で示した直線は、それぞれ異なる形状のパルスを印加した場合における、記録ヘッドの温度と吐出量の関係を示している。テーブル０は、最もパルス幅が短い（付与するエネルギが小さい）電圧パルスを印加した場合を示し、テーブル４は、最もパルス幅が長い（付与するエネルギが大きい）電圧パルスを印加した場合を示している。どのパルスに固定した場合であっても、記録ヘッドの温度が上昇するにつれて吐出量は略リニアに上昇している。

特許文献２の方法によれば、記録ヘッドの温度によらず目標の吐出量Ｖｏを維持するため、検出した記録ヘッドの温度に応じて使用するパルステーブル（パルス形状）を切り替える。すなわち、記録ヘッドの温度Ｔが３０℃〜３５℃のときはテーブル２を使用し、３５℃〜４０℃のときはテーブル１を使用し、４０℃〜４５℃のときはテーブル０を使用する。

ここで、図１１（ａ）は、１回の走査内で記録ヘッドの温度が３０℃から４３℃程度まで上昇した場合の、記録ヘッドと吐出量の関係を太線で示す図である。記録ヘッドの温度変化が３０〜４５℃の範囲にあれば、テーブル０からテーブル４のうちのいずれかのテーブルを選択することによって、吐出量Ｖを目標の吐出量ＶｏからＶｏ＋ΔＶｄの範囲に抑えておくことが出来る。しかし、図１１（ｂ）のように、１回の走査内で記録ヘッドの温度が３０℃から５０℃まで上昇してしまうと、最もパルス幅が短いテーブル０でもその吐出量をＶｏ＋ΔＶｄ以下に抑えておくことは出来なくなり、温度に応じて吐出量は増加してしまう。

このように、特許文献１や特許文献２の方法を採用しても、吐出量を制御することが可能な温度範囲には限界があり、走査距離が比較的大きいシリアル型のインクジェット記録装置では、走査中に制御可能な温度範囲を超えてしまうことがある。そして、このような走査中の記録ヘッドの吐出量増加は、特に１パス双方向で一様な画像を記録した場合に、画像問題を起こしやすい。

図１２（ａ）は、シリアル型のインクジェット記録装置を用い、１パス双方向で一様な画像を記録した場合の、記録媒体における記録状態を示す図である。記録ヘッドが１回の記録走査で記録できる画像の幅をここではＤとし、往路方向と復路方向の各記録走査の間に記録媒体を副走査方向にＤだけ搬送することによって、３主走査分の画像が形成された状態を示している。

図において、第１バンドは往路走査で記録され、領域（１）は走査開始時に、領域（２）は走査終了間際に記録される。第２バンドは復路走査で記録され、領域（３）は走査開始時に、領域（４）は走査終了間際に記録される。第３バンドは往路走査で記録され、領域（５）は走査開始時に、領域（６）は走査終了間際に記録される。ここで、各記録走査中に記録ヘッドの温度がＰＷＭ制御が不能な領域まで上昇すると、領域（１）、（３）および（５）に対し記録が行われる走査開始時には、記録ヘッドの昇温は殆ど起こっておらず、吐出量は正常である。これに対し、領域（２）、（４）および（６）に対し記録が行われる走査終了間際には、記録ヘッドは既に昇温しており、走査開始時よりも吐出量が増大している。その結果、図の右側では、領域（２）および（６）よりも領域（３）の濃度が低くなる。また図の左側では、領域（１）および（５）よりも領域（４）の濃度が高くなる。すなわち、図の右側と左側のどちらにおいても、濃度の高い領域と濃度の低い領域が交互に配置し、これが濃度むらとして感知されてしまうのである。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものである。よってその目的とするところは、記録走査中に記録ヘッドがＰＷＭの吐出量制御可能範囲を超えて昇温した場合であっても、双方向記録における濃度むらを目立たなくするようなインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法を提供することである。

そのために本発明は、記録データに従ってインクを吐出する記録素子が配列して構成される記録ヘッドを、前記配列の方向とは交差する方向に往路走査および復路走査させて記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置であって、前記記録ヘッドのインクの吐出量を目標の吐出量範囲に維持するように制御する吐出量制御手段と、記録データから、前記記録ヘッドの記録デューティを、連続する１組の往路走査および復路走査のそれぞれについて取得する記録デューティ取得手段と、該記録デューティ取得手段から得られた往路走査の記録デューティおよび復路走査の記録デューティに基づいて、前記目標の吐出量範囲を設定する吐出量設定手段とを備え、前記吐出量制御手段は、前記連続する１組の往路走査および復路走査において、前記記録ヘッドのインクの吐出量を前記吐出量設定手段によって設定された前記目標の吐出量範囲に維持するように制御することを特徴とする。

本発明によれば、記録ヘッドの温度が通常のＰＷＭの吐出量制御可能範囲を超えてしまうような場合でも、目標の吐出量範囲を通常よりランクアップさせることにより、目標の吐出量を維持することが可能なテーブルを用意することが出来る。

本発明に適用可能なインクジェット記録装置の概略構成図である。 インクジェット記録装置の制御の構成を示すブロック図である。 吐出のために電気熱変換素子に印加する電圧パルスを説明する図である。 複数のパルステーブルを示す図である。 ＰＷＭにおけるパルス切り替え部の記録状態を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、実施例における記録ヘッドと吐出量の関係を、従来例と比較しながら説明するための図である。 実施例１におけるＰＷＭ制御の工程を説明するフローチャートである。 （ａ）〜（ｄ）は、往復２走査の様々な記録状態を示す図である。 実施例２におけるＰＷＭ制御の工程を説明するフローチャートである。 境界領域における記録デューティの算出方法を説明する図である。 （ａ）および（ｂ）は、従来のＰＷＭ制御における問題点を説明する図である。 （ａ）および（ｂ）は、シリアル型のインクジェット記録装置を用い、１パス双方向で記録した場合の、記録媒体における記録状態を示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本発明に適用可能なシリアル型のインクジェット記録装置の記録部の概略構成を説明するための図である。シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）およびブラック（Ｋ）の４色のインクを収容した４つのインクタンク１０１は、記録ヘッド１０６に連結し、ここへインクを供給している。記録ヘッド１０６には所定の周波数でインクを吐出する記録素子がｙ方向に配列しており、これら記録素子から記録データに従ってインクを吐出しながら、主走査方向（ｘ方向）に上記周波数に応じた一定の速度で移動する。このような１回分の記録走査が終了すると、補助ローラと共に記録媒体Ｐを挟持する搬送ローラ１０３が回転し、記録媒体Ｐを図のｙ方向（ｘ交差する方向）に記録ヘッド１０６の記録幅に応じた距離Ｄだけ搬送する。その後記録ヘッドは、前回の記録走査とは反対の方向に移動しながら、再び記録走査を行う。このような往路方向と復路方向の記録走査と記録媒体Ｐの搬送動作とを交互に繰り返すことにより、記録媒体に段階的に画像を完成させていく。

図２は、上記インクジェット記録装置の制御の構成を示すブロック図である。制御部２０は、記録装置全体の動作をコントロールするＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ゲートアレイ２４、イメージメモリ２５等から構成されている。ＣＰＵ２１は、ゲートアレイ２４を介して受信した画像データに対し、ＲＯＭ２２に格納されているプログラムやパラメータに従って所定の処理を施し、記録ヘッド１０６が記録可能な記録データを生成し、イメージメモリ２５に格納する。ＣＰＵ２１が様々な処理を施す際、ＲＡＭ２３はワークエリアとして使用される。ゲートアレイ２４は、ＣＰＵ２１の指令のもと、記録媒体Ｐを搬送する搬送ローラを回転するための搬送モータ５、記録ヘッド１０６をｘ方向に移動させるためのキャリッジモータ８を駆動制御する。また、ゲートアレイ２４は、イメージメモリ２５に格納された記録データに従って、記録ヘッドの個々の記録素子を駆動し、インクを吐出させる。

記録ヘッド１０６の夫々には、インクを滴として吐出するための記録素子が図１のｙ方向に複数配列している。個々の記録素子は、インクを吐出する吐出口と、この吐出口までインクを導くインク路と、インク路内のインクに発泡を生じさせるための電気熱変換素子（ヒータ）が、配備されている。そして、記録信号に応じて電気熱変換素子に所定の電圧パルスが印加されると、インク路中に発泡が生じ、この泡の成長エネルギに応じた量のインクが吐出口より吐出される仕組みになっている。

また、個々の記録ヘッド１０６には、記録ヘッドの温度を検出するための温度センサ３１や、個々の記録ヘッドの温度を全体的に上昇させるためのサブヒータ３２が、記録素子列近傍に配備されている。ＣＰＵ２１は、温度センサ３１から得られた情報に従って、本発明の特徴的なＰＷＭ制御を行ったり、サブヒータ３２を利用して個々の記録ヘッドの温度を調整したりする。

図３は、吐出のために電気熱変換素子に印加する電圧パルスを説明するための図である。特許文献２に記載されているＰＷＭ制御においては、１回の吐出につき、図のようなダブルパルスを電気熱変換素子に印加する。ここで、最初のパルス（プレパルス）は、主にインク路中のインク温度を調整するために印加するパルスであり、インク中に発泡が起こらない程度の幅に抑えられている。２回目のパルス（メインパルス）は、実際に吐出を行うためのパルスであり、インク中に発泡を生じさせるに十分な幅になっている。ＰＷＭ制御では、プレパルスの幅Ｐ１、メインパルスの幅Ｐ３、および、プレパルスとメインパルスの間のインターバルＰ２を、１回の吐出に与えられる一定時間Ｔの範囲で異ならせることにより、インクに与えるエネルギを調整する。

図４は、上記Ｐ１、Ｐ２およびＰ３をそれぞれ異ならせた複数のパルステーブルを示す図である。テーブル番号が上がるにつれて、プレパルスの幅Ｐ１が大きくなっている。すなわち、テーブル番号が大きいほど、インク路中のインクが温められ、吐出されるインク量（吐出量）が大きくなるように働く。

なお、このようなＰＷＭ制御では、再度図１１（ａ）および（ｂ）を参照するに、走査の途中でテーブルの番号が切り替わるとき、吐出量もＶｏ＋ΔＶｄからＶｏに切り替わる。従って、記録媒体上では図５に示すように、大きなドット５２で記録される領域と小さなドット５１で記録される領域とが、隣接することになる。よって、ＰＷＭ制御では、このような差が視覚的に確認されず濃度むらが問題とならない程度に、ΔＶｄが調整された複数のテーブルが用意されている。

ＰＷＭ用の複数のテーブルは、図２で説明したＲＯＭ２２に予め格納されている。ＣＰＵ２１は、温度センサ３１から取得した記録ヘッドの温度に応じて、適切なテーブルを選択し、そのテーブルのパルス幅に従って、記録ヘッドを駆動する。

以下、図１〜図４を用いて説明したインクジェット記録装置を用い、本発明特有の具体的な吐出量制御方法を、実施例を挙げて説明する。

本実施例では、１パスの双方向記録において、連続する走査で記録される画像の濃度むらを目立たなくするため、これらの間で吐出量を略一定とするようなＰＷＭ制御を行う。

図６（ａ）および（ｂ）は、本実施例における記録ヘッドと吐出量の関係を、従来例である図１１（ｂ）と比較しながら説明するための図である。本実施例では、走査中において、記録ヘッドの温度がＰＷＭ制御が可能な領域を超えてしまう（即ちヘッド温度が４５℃を超えてしまう）場合には、記録走査の当初から目標吐出量をＶｏ＋ΔＶに設定して、テーブルを選択する。そのために、連続する２回の走査における記録データから、記録ヘッドの吐出回数をもとめ、各走査での記録ヘッドの温度上昇度ΔＴを予測する。

図７は、本実施例において、ＣＰＵ２１が実行するＰＷＭ制御の工程を説明するためのフローチャートである。ここでは、図８（ａ）に示す２走査分の画像パターンを例に、図７のフローチャートの各工程を説明する。

図８（ａ）において、斜線で示した領域は、あるインク色における、一様な記録データが存在する領域を示している。このような画像を１パス双方向で記録すると、往路方向では、走査開始からしばらくの間、記録すべきドットが存在するがその後は走査終了まで吐出が行われない。また、復路方向では、走査開始から終了まで一様に記録すべきドットが存在する。このような吐出データは、各画素の記録（１）あるいは非記録（０）のデータとしてイメージメモリ２５にインク色ごとに格納されている。

図７に示す処理が開始されると、まずステップＳ１０１にて、ＣＰＵ２１はイメージメモリ２５を検索し、連続する２回の走査で記録ヘッドが吐出する回数すなわち記録データの数を、インク色毎にカウントする。このカウントは、各走査で記録する領域を主走査方向に分割してなる複数の単位領域ごとに行う。そして、単位領域間の吐出回数を平均し、個々の走査における平均記録デューティＱ１およびＱ２を算出する（記録デューティ取得工程）。記録デューティとは、記録可能な全画素のうち実際に記録を行う画素の割合を示す値であり、１回も吐出が行われない走査で０％、全ての画素で記録を行う走査で１００％となる。図８（ａ）において、往路走査で行われる第１走査の平均記録デューティＱ１は２５％、復路走査で行われる第２走査の平均記録デューティＱ２は１００％であるとする。

次にステップＳ１０２において、ＣＰＵ２１は記録ヘッドに搭載された温度センサ３１から記録ヘッドの現時点の温度Ｔｏを取得する（温度検出工程）。ここでは、検出された温度がＴｏ＝２５℃であるとする。

続くステップＳ１０３において、ＣＰＵ１０２は、予めＲＯＭ２２に格納されているテーブルを参照し、ステップＳ１０１から得たＱ１およびＱ２から、第１走査および第２走査における記録ヘッドの上昇温度ΔＴ１およびΔＴ２を取得する。

一般に、記録ヘッドの温度は吐出頻度（記録デューティ）に相関して上昇することが判っている。よって、記録デューティに対する記録ヘッドの温度上昇ΔＴを、予め対応付けてＲＯＭ２２に格納しておけば、画像によって記録デューティが変動しても、各走査における記録ヘッドの温度上昇を予測することが出来る。本例において、平均記録デューティＱ１＝２５％に対する温度上昇ΔＴ１＝５℃、平均記録デューティＱ２＝１００％に対する温度上昇ΔＴ２＝２５℃とする。なお、記録デューティに対する記録ヘッドの温度上昇率は、記録モードや吐出するインク色あるいは吐出量などによって異なる傾向を示す場合もあるので、このようなテーブルは、記録モードや記録ヘッドごとに用意されていても良い。

ステップＳ１０４では、ステップＳ１０２で検出したヘッド温度ＴｏにステップＳ１０３で取得した記録ヘッドの上昇温度ΔＴ１あるいはΔＴ２を加算することにより、各走査後の記録ヘッド予測温度Ｔ１およびＴ２を算出する。すなわち、Ｔ１＝Ｔｏ＋ΔＴ１＝２５℃＋５℃＝３０℃、Ｔ２＝Ｔｏ＋ΔＴ２＝２５℃＋２５℃＝５０℃となる。

ステップＳ１０５では、Ｔ１あるいはＴ２の少なくとも一方が、ＰＷＭの制御可能上限温度ＴＬを超えてしまうか否かを判断する。そして、ＴＬを超えるインク色が１つでも存在する場合はステップＳ１０６へ、全インク色において両走査ともＴＬを超えない場合はステップＳ１０９へ進む。本例の場合（図８（ａ）で示した画像の場合）、ＰＷＭの制御可能上限温度ＴＬ＝４５℃であるので、Ｔ１＝３０℃＜４５℃＝ＴＬ、Ｔ２＝５０℃＞４５℃＝ＴＬとなる。すなわち、第２走査のみＰＷＭの制御可能上限温度ＴＬを超えてしまうので、ステップＳ１０６へ進む。

ステップＳ１０６では、ＰＷＭの制御可能上限温度ＴＬを超えた記録ヘッド予測温度Ｔ２の、ＴＬよりの超過量（Ｔ２−ＴＬ）を算出し、超過量に相当する吐出量増加ランクを求める。具体的には、超過してしまう温度に対応する吐出量の目標吐出量からの増加量を求め、制御可能上限温度ＴＬを超えない温度領域でも、その増加量だけ吐出量を増やすためには、使用するパルステーブルを各温度領域で幾つずつ上昇させればよいかを求める。本例の場合、記録ヘッド予測温度の超過量は、Ｔ２−ＴＬ＝５０℃−４５℃＝５℃となる。そして、図６（ａ）や（ｂ）を参照するに、記録ヘッド温度が５℃上昇すると、吐出量はΔＶだけ上昇する傾向にある。よって、制御可能上限温度ＴＬを超えない温度領域（２５℃〜４５℃）でも、目標吐出量をＶｏ＋ΔＶとするためには、各ヘッド温度において使用するパルステーブルを１ずつ上昇させればよいことがわかる。すなわち、本例（超過量＝５℃）において、吐出量増加ランクは１となる。

ステップＳ１０７では、ステップＳ１０６で得た吐出量増加ランクに応じて、第１走査および第２走査開始時のパルステーブルを設定する（吐出量設定工程）。すなわち、通常の目標吐出量Ｖｏを実現する際、Ｔ＝３０℃におけるパルステーブルはテーブル２であるが、本例の場合は２＋１＝３でテーブル３を選択する。

ステップＳ１０８では、走査中の記録ヘッド温度が制御可能上限温度ＴＬを超えないと判断された他のインク色についても、目標吐出量をＶｏ＋ΔＶとするようなパルステーブルを設定する。即ち、他のインク色についても、ヘッド温度の実測値Ｔが３０℃であればテーブル２を選択し、実測値Ｔが例えば２５℃であればテーブル３を選択する。このようにすることで、各色の目標吐出量を一致させ、目標吐出量を増加させたことによる２次色の色相ずれを回避することが出来る。

一方、ステップＳ１０５において、どのインク色についても、走査中の記録ヘッド温度が制御可能上限温度ＴＬを超えないと判断された場合は、ステップＳ１０９に進み、吐出量増加ランクを０に決定する。そして、ステップＳ１１０では、吐出量増加ランクを０とした状態で、走査開始時のパルステーブルの選択を実行する。すなわち、全インク色について目標吐出量をＶｏとして、パルステーブルを選択する。

ステップＳ１０８或いはステップＳ１１０によって各走査開始時のパルステーブルが選択されると、ステップＳ１１１へ進み、選択されたパルステーブルを用いて第１走査および第２走査を実行する。

続く、ステップＳ１１２では、イメージメモリ２５にまだ記録していない記録データが残っているか否かを判断する。まだ記録すべきデータが残っている場合はステップＳ１０１に戻り、次の走査のための処理を実行する。記録すべきデータは残っていないと判断した場合は、本処理を終了する。このとき、往路方向で行われる第１走査では、記録ヘッドの温度と吐出量の関係は、図６（ｂ）の太破腺で示した範囲で変化する。一方、復路方向で行われる第２走査では、同図の太実線で示した範囲で変化する。記録ヘッド温度の変位領域は異なるが、吐出量の変位領域はどちらもＶｏ〜Ｖｏ＋ΔＶの範囲に収まっている。

このように、本実施例によれば、記録ヘッドの温度がＰＷＭ制御による制御可能上限温度ＴＬ４５℃を超えてしまうことが予想される場合、これら領域の記録を行う際の目標の吐出量範囲を画像全体の目標吐出量範囲（Ｖｏ〜Ｖｏ＋ΔＶ）よりも高く設定する。これにより、記録ヘッドの温度が４５℃を超えてしまった場合でも、目標の吐出量範囲（Ｖｏ＋ΔＶ〜Ｖｏ＋２ΔＶｏ）を実現するテーブル０を用意することが出来、事実上のＰＷＭ制御可能上限温度を５０℃まで上昇させることが出来る。

なお、以上では説明を簡単にするため、１組の連続する２走査を単位として記録データのカウントや記録ヘッドの予測温度を求める形態としたが、無論、濃度むらは３走査以上に亘る画像でも問題となる。よって、連続する３走査、連続するＮ走査で上記カウントや温度予測を行い、得られた結果に基づいて、連続する３走査や連続するＮ走査で所定の吐出量を維持できるようにＰＷＮＭ制御を行ってもよい。

本実施例も、実施例１と同様、１パスの双方向記録において、連続する走査で記録される画像の濃度むらを目立たなくするため、これらの間で吐出量を略一定とするようなＰＷＭ制御を行う。但し、本実施例は、連続する走査であっても特に濃度むらが目立たない画像の場合には、あえて目標吐出量を上昇させるような処理は行わないようなＰＷＭ制御を行う。

図１２（ｂ）は、図１２（ａ）と同様、１パス双方向で画像を記録した場合の、記録媒体における記録状態を示す図である。但し、ここでは、各走査で記録する画像の境界領域に空欄（あるいは記録デューティが低い箇所）が含まれている。このような場合であっても記録ヘッドは、図１２（ａ）と同じ順序で領域（１）〜領域（６）の記録を行い、記録された画像濃度においても、図１２（ａ）とほぼ同等となる。すなわち、図の右側では領域（２）および（６）よりも領域（３）の濃度が低くなり、図の左側では領域（１）および（５）よりも領域（４）の濃度が高くなる。

但し、図１２（ｂ）の場合、各走査の境界に空白部分が存在するため、濃度の違いは図１２（ａ）の場合ほど目立たない。すなわち、領域（３）の濃度が領域（２）や領域（６）の濃度よりも低いことや、領域（４）の濃度が領域（１）や領域（５）の濃度よりも高いことは、視覚的には確認されない。本実施例では、このように濃度むらが目立たないような場合には、あえて目標吐出量を増加させることは行わず、通常の目標吐出量Ｖｏを実現するようなＰＷＭ制御を行う。そのために、本実施例では、目標吐出量を実施例１のように増加させるか、従来のように所定の吐出量とするかを、複数の走査の境界領域の記録デューティを検索することによって、判断する。

図９は、本実施例において、ＣＰＵ２１が実行するＰＷＭ制御の工程を説明するためのフローチャートである。

本処理が開始されると、まずステップＳ２０１にて、ＣＰＵ２１はイメージメモリ２５を検索し、連続して行われるＮ回の走査それぞれの単位領域で記録ヘッドが吐出する回数すなわち記録データの数をカウントする。そして、各走査における記録ヘッドの上昇温度ΔＴを、単位領域ごとに取得する。本実施例ではこのように求めた昇温度ΔＴを、走査ごとおよび単位領域ごとに管理する。

次にステップＳ２０２において、ＣＰＵ２１は記録ヘッドに搭載された温度センサ３１から記録ヘッドの現時点の温度Ｔｏを取得する。

ステップＳ２０３では、ステップＳ２０２で検出したヘッド温度ＴｏにステップＳ１０３で取得した記録ヘッドの上昇温度ΔＴを加算することにより、各走査および各単位領域での記録ヘッド予測温度Ｔを算出する（予測温度算出工程）。

続くステップＳ２０４では、連続する２走査の境界領域における記録デューティＱＤを単位領域ごとに算出する。

図１０は、ステップＳ２０４における、境界領域における記録デューティの算出方法を説明するための図である。本実施例において、境界領域とは連続する２つの走査領域において、両者の境界線を中心とした例えば３２画素の幅を有する領域を示す。本処理がＮ回の走査について行われている場合、境界領域はＮ−１箇所存在することになる。本実施例では、それぞれの境界領域を単位領域の幅に分割し、各単位領域幅に含まれる記録データから記録デューティを算出する。

各境界領域の各単位領域における記録デューティＱＤが求められると、ＣＰＵ２１はステップＳ２０５へ進み、個々の記録デューティＱＤを、予め定められた閾値ＱＴと比較する。そして、複数のＱＤのうちＱＤ＞ＱＴとなるものが１つでも存在した場合、ステップＳ２０６へ進む。一方、ＱＤ＞ＱＴとなるものが存在しなかった場合は、記録ヘッドの温度によらず濃度むらが目立つ箇所はないと判断し、ステップＳ２０９へ進む。

例えば、図１２（ａ）のように、境界領域の記録デューティが高い領域が連続する場合、ＱＤ＞ＱＴを満たすＱＤが存在するので、ステップＳ２０６へ進む。また、図８（ａ）〜（ｄ）のように、全ての単位領域でなくても、境界領域の記録デューティが高い単位領域がわずかでも存在すれば、ステップＳ２０６へ進む。これに対し、図１２（ｂ）のように、境界領域の記録デューティが低い領域ばかりが連続した場合、ＱＤ＞ＱＴを満たすＱＤは存在しないので、ステップＳ２０９へ進む。

ステップＳ２０６では、ステップＳ２０３で算出した各走査および各単位領域の予測温度Ｔから、個々の境界領域を挟む２つの単位領域の予測温度の差ΔＴｎを求め、これらを所定の閾値ＴＴと比較する。そして、ΔＴｎ＞ＴＴを満足するΔＴｎが１つでも存在する場合は、濃度差が目立ち易い箇所が存在すると判断し、ステップＳ２０７へ進む。一方、ΔＴｎ＞ＴＴを満足するΔＴｎが存在しない場合は、濃度差が目立つほどに隣接する単位領域の温度差ΔＴｎが大きい箇所は存在しないと判断し、ステップＳ２０９へ進む。例えば、図８（ａ）や（ｂ）のような２走査によって形成される画像の場合、図８（ａ）の領域（１）と領域（４）の予測温度差や図８（ｂ）の領域（２）と領域（３）の予測温度差は大きく、ΔＴｎ＞ＴＴを満足するので、ステップＳ２０７へ進む。一方、図８（ｃ）や（ｄ）のような２走査によって形成される画像の場合、図８（ｃ）の領域（２）と領域（３）の予測温度差や図８（ｄ）の領域（１）と領域（４）の予測温度差は小さく、ΔＴｎ＞ＴＴを満足しない。よって、このような２走査によって記録される場合は、ステップＳ２０９へ進む。但し、図８（ｃ）と（ｄ）の画像が副走査方向に連続する場合、図８（ｃ）の領域（３）と図８（ｄ）の領域（２）の予測温度差や、図８（ｃ）の領域（４）と図８（ｄ）の領域（１）の予測温度差は大きくなる。よって本実施例では、連続して行われるＮ回の走査全体について、記録デューティの算出および判断や予測温度差の算出および判断を実行する。

ステップＳ２０７では、全ての走査および全ての単位領域における記録ヘッド予測温度Ｔの中から最大値Ｔｍａｘを選択し、ＰＷＭの制御可能上限温度ＴＬからの超過量（Ｔｍａｘ−ＴＬ）を算出する。そして、実施例１と同様に、超過量に相当する吐出量増加ランクを求める。

続くステップＳ２０８では、ステップＳ２０７で得た吐出量増加ランクに応じて、Ｎ回の走査開始時のパルステーブルを設定する。

一方、ステップＳ２０９では、ステップＳ２０５やステップＳ２０６によって、Ｎ回の走査の中で濃度差が目立ち易い箇所は存在しないと判断されているので、吐出量増加ランクを０に決定する。そして、ステップＳ２１０では、吐出量増加ランクを０とした状態で、パルステーブル選択を実行する。すなわち、全走査について目標吐出量をＶｏとして、パルステーブルを選択する。

ステップＳ２０８或いはステップＳ２１０によって各走査のパルステーブルが選択されると、ステップＳ２１１へ進み、選択されたパルステーブルを用いてＮ回の走査を実行する。以上で本処理を終了する。

以上説明したように、本実施例によれば、記録ヘッドの温度がＰＷＭ制御可能上限温度を超えてしまうような場合であって、且つ濃度むらが目立つ懸念が高い箇所が存在する場合にのみ、目標吐出量を増大させ、ＰＷＭ制御可能領域を拡大する。これにより、必要以上に吐出量を増大させることなく、実施例１と同様に濃度むらのない画像を得ることが可能となる。

なお、図９の説明では、簡単のため１つのインク色についての説明としたが、無論、本実施例でも実施例１のように全てのインク色に対し同様の処理を行ってもよい。但し、本発明においては、必ずしもパルステーブルのシフト量すなわち吐出量の増加量を、全色で揃えることに限定されるものではない。例えば特に濃度むらが目立ち易いブラックやシアンのみ上述した処理を行い、濃度むらや色ずれが懸念されないイエローは通常のＰＷＭ制御を採用する形態であっても構わない。

２０ 制御部
２１ ＣＰＵ
２２ ＲＯＭ
２３ ＲＡＭ
２４ ゲートアレイ
２５ イメージメモリ
３１ 温度センサ
３２ サブヒータ
１０６ 記録ヘッド

Claims (8)

1. 記録データに従ってインクを吐出する記録素子が配列して構成される記録ヘッドを、前記配列の方向とは交差する方向に往路走査および復路走査させて記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置であって、
   前記記録ヘッドのインクの吐出量を目標の吐出量範囲に維持するように制御する吐出量制御手段と、
   記録データから、前記記録ヘッドの記録デューティを、連続する１組の往路走査および復路走査のそれぞれについて取得する記録デューティ取得手段と、
   該記録デューティ取得手段から得られた往路走査の記録デューティおよび復路走査の記録デューティに基づいて、前記目標の吐出量範囲を設定する吐出量設定手段と
   を備え、
   前記吐出量制御手段は、前記連続する１組の往路走査および復路走査において、前記記録ヘッドのインクの吐出量を前記吐出量設定手段によって設定された前記目標の吐出量範囲に維持するように制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 記録データに従ってインクを吐出する記録素子が配列して構成される記録ヘッドを、前記配列の方向とは交差する方向に往路走査および復路走査させて記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置であって、
   前記記録ヘッドのインクの吐出量を目標の吐出量範囲に維持するように制御する吐出量制御手段と、
   記録データから、前記記録ヘッドの記録デューティを、連続するＮ回の走査ごとに取得する記録デューティ取得手段と、
   該記録デューティ取得手段から得られたＮ回の走査それぞれの記録デューティに基づいて、前記目標の吐出量範囲を設定する吐出量設定手段と
   を備え、
   前記吐出量制御手段は、前記連続するＮ回の走査において、前記記録ヘッドのインクの吐出量を前記吐出量設定手段によって設定された前記目標の吐出量範囲に維持するように制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 前記記録素子は電圧パルスが印加されることによりインクを吐出し、
   前記記録ヘッドの温度を検出する温度検出手段を更に備え、
   前記吐出量制御手段は、前記温度検出手段によって検出された前記記録ヘッドの温度に応じて前記電圧パルスのパルス幅を調整することによって、前記記録ヘッドの吐出量を前記目標の吐出量範囲に維持するように制御する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. 前記温度検出手段より検出された前記記録ヘッドの温度と、前記記録デューティ取得手段から得られた記録デューティから、前記記録ヘッドの走査中の温度を予測する予測温度算出手段を更に備え、
   前記吐出量設定手段は、前記予測温度算出手段が求めた前記記録ヘッドの予測温度に応じて、前記目標の吐出量範囲を設定することを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。
5. 記録データから、連続する２回の走査で記録される画像の境界領域の記録デューティを取得する手段を更に備え、
   前記吐出量設定手段は、前記予測温度算出手段が求めた前記記録ヘッドの予測温度および前記境界領域の記録デューティに応じて、前記目標の吐出量範囲を設定することを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
6. 記録データに従ってインクを吐出する記録素子が配列して構成される記録ヘッドを、前記配列の方向とは交差する方向に往路走査および復路走査させながら記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法であって、
   前記記録ヘッドのインクの吐出量を目標の吐出量範囲に維持するように制御する吐出量制御工程と、
   記録データから、前記記録ヘッドの記録デューティを、連続する１組の往路走査および復路走査のそれぞれについて取得する記録デューティ取得工程と、
   該記録デューティ取得工程から得られた往路走査の記録デューティおよび復路走査の記録デューティに基づいて、前記目標の吐出量範囲を設定する吐出量設定工程と
   を有し、
   前記吐出量制御工程は、前記連続する１組の往路走査および復路走査において、前記記録ヘッドのインクの吐出量を前記吐出量設定工程によって設定された前記目標の吐出量範囲に維持するように制御することを特徴とするインクジェット記録方法。
7. 記録データに従ってインクを吐出する記録素子が配列して構成される記録ヘッドを、前記配列の方向とは交差する方向に往路走査および復路走査させながら記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法であって、
   前記記録ヘッドのインクの吐出量を目標の吐出量範囲に維持するように制御する吐出量制御工程と、
   記録データから、前記記録ヘッドの記録デューティを、連続するＮ回の走査ごとに取得する記録デューティ取得工程と、
   該記録デューティ取得工程から得られたＮ回の走査それぞれの記録デューティに基づいて、前記目標の吐出量範囲を設定する吐出量設定工程と
   を備え、
   前記吐出量制御工程は、前記連続するＮ回の走査において、前記記録ヘッドのインクの吐出量を前記吐出量設定工程によって設定された前記目標の吐出量範囲に維持するように制御することを特徴とするインクジェット記録方法。
8. 前記記録素子は電圧パルスが印加されることによりインクを吐出し、
   前記記録ヘッドの温度を検出する温度検出工程を更に有し
   前記吐出量制御工程は、前記温度検出工程によって検出された前記記録ヘッドの温度に応じて前記電圧パルスのパルス幅を調整することによって、前記記録ヘッドの吐出量を前記目標の吐出量範囲に維持するように制御することを特徴とする請求項６または７に記載のインクジェット記録方法。