JP2014000715A - 記録装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度なセンサを記録装置本体に有することなく、記録ヘッドの温度センサの出力に応じ、好適な駆動制御を実行することができることである。
【解決手段】複数のヒータと温度センサとを基板上に備え、複数のヒータを駆動することによりインクを吐出する記録ヘッドを用いて記録媒体に記録を行う記録装置において、次の工程を実行する。まず、装置メンテナンスを行う第１のモードの動作において、予め定められた駆動パルスを用いてテストパターンを記録する際に、温度センサによる検出温度を基準温度としてメモリに記憶する。次に、通常記録を行う第２のモードの動作において、検出温度とメモリに記憶された基準温度との差分を算出し、その差分に基いて、複数の駆動パルスから記録ヘッドを駆動するための駆動パルスを選択する。そして、その選択された駆動パルスを用いて記録ヘッドを駆動して記録を行うよう記録ヘッドを制御する。
【選択図】 図４

Description

本発明は記録装置及びその記録ヘッドの温度検出方法に関する。本発明は、特に、例えば、フルラインヘッドを備えた記録装置及びその制御方法に関する。

近年、インクジェット記録装置は、低価格で高品質なカラー記録を実現する記録装置として普及してきている。さらに最近の動向として、インクを貯蔵するインクタンクと記録ヘッドを一体に構成し、記録装置本体に対して交換可能としたヘッドカートリッジを用いた構造が採用されている。そのヘッドカートリッジは、記録ヘッドとインクタンクまでの流路を短縮することでコストが削減できるとともに、吸引回復時のインク消費量を削減することができるという利点がある。また、商業用途として、その記録ヘッドの記録幅を紙幅程度の大きさにしたフルラインヘッドを具備した記録装置も利用可能になっている。このような装置は、フルラインヘッドを交換可能とすることで、その寿命を非常に長くすることができるので、長期にわたって使用される。

さらに、記録装置の最近の傾向として、高画質化への要求に対応する為、記録ヘッドの記録素子数を増やし、これを高密度で実装することがある。これにより、記録素子を増やし、その解像度を上昇させ、精細な画像を記録することが可能となるのである。

しかしながら、記録素子数が増えることで、記録素子の発熱による記録ヘッドの温度上昇もより顕著になる。記録ヘッドのチップ温度が高くなると、吐出インクの物性が変化し、その結果吐出したインク１液滴当たりのインク量が異なり、結果として色味が異なり、記録品位が低下する怖れがある。このような弊害を回避する為、記録ヘッドには温度センサを具備し、温度センサからの出力結果に基づいて、記録ヘッドに投入する駆動パルスの調整を行い、記録画像の色味を安定させることが一般的に行われている。このような技術の実現には、記録ヘッドの温度検出の精度が非常に重要である。

しかし、交換を前提とし、消耗品として扱う記録ヘッドに対し、高精度な温度センサを具備すると記録ヘッドそのものコストが非常に高くなる。このような課題を解決するために、従来より記録ヘッドの温度センサを高精度にするのではなく、記録装置本体に高精度センサを設け、記録ヘッドの温度センサを記録装置本体のセンサに合わせ込みを行う技術が提案されている（特許文献１参照）。

特開平７−２０９０３１号公報

しかしながら、特許文献１に開示の技術は高精度なセンサを記録装置本体内部に備えることを前提としているので、記録装置本体のコストがアップするという問題がある。

また、記録装置本体内部のセンサと記録ヘッド近傍とでは温度差が生じる可能性も高く、センサの構成位置や合わせ込みのシーケンスも複雑になるという問題がある。

本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、高精度なセンサを記録装置本体に有することなく、記録ヘッドの温度センサの出力に応じ、好適な駆動制御を実行することが可能な記録装置及びその制御方法を提供することを目的とする。

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、駆動パルスを与えて駆動することでインクを吐出する複数のヒータと温度センサとを基板上に備える記録ヘッドと、第１の駆動パルスを用いてテストパターンを記録した際の、前記温度センサにより検出された温度を基準温度として記憶する記憶手段と、前記テストパターンに基づいて、入力された画像データを補正して記録データを生成する生成手段と、前記温度センサにより検出された記録動作時の温度と前記基準温度とに基いて、記録動作時に前記記録ヘッドに与える第２の駆動パルスを決定する決定手段と、前記決定手段により決定された前記第２の駆動パルスを用いて前記記録ヘッドを駆動し、前記記録データの記録を行うよう前記記録ヘッドを制御する駆動制御手段とを有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、駆動パルスを与えることでインクを吐出する複数のヒータと温度センサとを基板上に備えた記録ヘッドを用いて記録媒体に記録を行う記録装置の制御方法であって、第１の駆動パルスを用いてテストパターンを記録する記録工程と、前記テストパターンを記録した際の前記温度センサにより検出された温度を基準温度としてメモリに記憶する記憶工程と、前記テストパターンに基づいて、入力された画像データを補正して記録データを生成する生成工程と、前記温度センサにより検出された温度と前記基準温度とに基づいて、記録動作時に前記記録ヘッドに与える第２の駆動パルスを決定する決定工程と、前記決定工程において決定された第２の駆動パルスを用いて前記記録ヘッドを駆動し、前記記録データの記録を行うよう前記記録ヘッドを制御する駆動制御工程とを有することを特徴とする制御方法を備える。

従って本発明によれば、記録装置本体に高価な温度センサを実装する必要がなく、コストを抑えた上で高精度な温度制御を行って記録ヘッドを駆動制御することが可能であ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内部構成を示す概略側断面図である。 図１に示す記録装置に用いられる記録ヘッドとインク循環経路とインクタンクとポンプとインク温度調整部の関係を示す図である。 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。 記録ヘッドの温度に従った最適な駆動パルスを選択する処理のシーケンスを示すフローチャートである。 記録ヘッドのノズル配置と温度センサとの関係を示した図である。 記録ヘッドに用いられる複数の駆動パルスを時間により定義したことを示す図である。 図６で定義した複数の駆動パルス夫々の波形を示す図である。 記録装置が実行する画像データ処理を示すフローチャートである。 γ補正のためのγ曲線を示す図である。 ヘッド温度と選択する駆動パルスとの関係を示す図である。

以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について、さらに具体的かつ詳細に説明する。なお、既に説明した部分には同一符号を付し重複説明を省略する。

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、「ノズル」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。

以下に用いる記録ヘッド用基板（ヘッド基板）とは、シリコン半導体からなる単なる基体を指し示すものではなく、各素子や配線等が設けられた構成を差し示すものである。

さらに、基板上とは、単に素子基板の上を指し示すだけでなく、素子基板の表面、表面近傍の素子基板内部側をも示すものである。また、本発明でいう「作り込み（built-in）」とは、別体の各素子を単に基体表面上に別体として配置することを指し示している言葉ではなく、各素子を半導体回路の製造工程等によって素子板上に一体的に形成、製造することを示すものである。

次に、インクジェット記録装置の実施例について説明する。この記録装置は、ロール状に巻かれた連続シート（記録媒体）を使用し、片面記録及び両面記録の両方に対応した高速ラインプリンタであり。例えば、プリントラボ等における大量枚数のプリント分野に適している。

本発明の主な目的は、外部センサに合わせ込みを行うことなく、記録動作中の記録ヘッドの温度センサからの出力値に応じた好適な駆動制御を行うことにより、品質の安定した印刷物を出力することにある。その結果、外部センサを記録装置本体に有する必要が無くなり、記録装置本体のコストダウンにつながる。

さて、ユーザの高画質化への要求は高く、常に同一品質の印刷物を出力することが求められている。そのため、測色器やスキャナ等の読取装置を用い、画像処理における色補正パラメータを作成する機能を有する記録装置が多数提案されている。

本発明は、そのような色補正機能を有する記録装置において、色補正を行った際の温度を基準とし、その基準温度からの差分に応じて記録ヘッドに投入する駆動パルスを調整することにより、記録装置本体のコストを抑え、安定した記録を達成する。

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）の概要を示す図である。図１において、（ａ）は全体構成を示す斜視図、（ｂ）は記録媒体の搬送方向（副走査方向）の断面図である。

記録装置１で通常の記録を行う場合、給紙トレー４から給紙された記録媒体３が、上下に複数配置された搬送ローラ５の回転により搬送される。記録媒体３は、図中矢印に示されるように左側から右側へと搬送される。記録媒体３は、インクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッド）２による記録後、排紙トレー７に排紙される。この記録装置では、複数の駆動条件で記録ヘッド２を駆動して記録媒体３に記録された画像を読取部６で読み取り、その結果から最適な駆動条件を特定する。読取部６は後述するＣＣＤカメラもしくはスキャナで構成される。読取部６で画像を読取って得られた画像データは、後述の画像処理の制御部として機能するＣＰＵ８で解析され、色補正パラメータが生成される。

記録ヘッド２は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロ）、Ｋ（ブラック）の４色のインクを吐出して記録を行うために、上記それぞれのインクを吐出するヘッド１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｋの４つのヘッドで構成されている。

尚、ここでは、ＣＭＹＫの４色のインクを用いる記録装置を例に挙げて説明するが、本発明はこれらのインク色に限られるものではない。例えば、淡シアン（ＬＣ）、淡マゼンタ（ＬＭ）、淡グレー（ＰＧｙ）、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）などの多数のインクを用いた形態であってもよい。

図２は、図１に示す記録装置に用いられる記録ヘッドとインク循環経路とインクタンクとポンプとインク温度調整部の関係を示す図である。

なお、図１に示す記録装置では４つのインクを用いるが記録ヘッドとインク循環経路とインクタンクとポンプとインク温度調整部の関係は各インクで同じ構成であるので、以下の説明では、図中点線で囲まれた、シアン１色分の構成について説明する。

インクタンク２０１Ｃは記録に用いるシアンインクが充填され、インク循環中でもインクを補給、もしくはインクタンクが交換可能である構成をとることにより、連続運転中でも、装置を止めることなくインクを供給し続けることが可能である。インクタンク２０１からのインクは黒矢印の方向にインク循環経路２０２の内部を流れ、インク温度調整部２０３に供給される。インクがインク温度調整部２０３を通ることにより、安定した温度のインクを供給することを可能にする。

インク温度調整部２０３を通ったインクは、インク弁２０４を通り、ヘッド１Ｃにインクを供給する。ヘッド１Ｃでは、供給されたインクを用いて記録を行う。記録媒体（例えば、記録用紙）３は、この実施例では白矢印方向に搬送され、ヘッド１Ｃの下に搬送されたタイミングで記録が行われる。また、ヘッド１Ｃの両サイドにはインク弁２０４があり、ヘッド交換時にインク循環経路のインクを密閉する役割を果たす。また、インク循環のためにポンプ２０７を動作させる。

このように、各インクに対しインク循環経路と記録ヘッドを個別に有する構成にインク温度調整部を兼ね備えたインク循環機構を有することにより、記録動作時の記録ヘッドの温度変動をある程度抑えることが可能となる。

また、この実施例においては、図２中の左側から、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロ）、Ｋ（ブラック）のインクを収容するインクタンク２０１Ｃ、２０１Ｍ、２０１Ｙ、２０１Ｋが配置されているとする。また、このインク配置順番は、インク循環を制御するコントローラが保持しているものとする。

なお、ここでは、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの順番でインクタンクが配置されている形態に関して説明するが、本発明がインクタンクの配置順番によらないのは言うまでもない。なお、記録装置が使用するインク種類の変更、インクタンク配置順番の変更を行うこともあり得るので、この場合には、インク循環経路の洗浄機構、インク種類変更後の位置とインク種類との関連付け機構を備えると良い。従って、記録装置において、インクタンク配置の順番がどのようであっても、本発明の効果が得られるのは言うまでもない。

図３は、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。

情報処理装置（コンピュータ）３００は、ＣＰＵ３０１とＲＯＭ３０２とＲＡＭ３０３と、モニタ３１３（タッチパネルを備えてもよい）を接続するビデオカード３０４とを含む。さらに記憶部３０５として、ハードディスクドライブやメモリカードなどを備える。また、マウス、スタイラスおよびタブレットなどのポインティングデバイス３０６、キーボード３０７などを接続するＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４などのシリアルバスインタフェース３０８を備える。さらに、ネットワーク３１４と接続するネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）３１５を備える。これらの構成要素はシステムバス３０９で相互に接続されている。

また、シリアルバスインタフェース３０８は、記録装置１、ＣＣＤカメラ３１１、スキャナ３１２などが接続可能である。

さらに、情報処理装置３００は、デジタルカメラやデジタルビデオなどの光学的に画像データを取得する装置や、磁気ディスク、光ディスク、メモリカードといった可搬型メディアからも画像データを入力することができる。その入力画像データは、画像ファイルに含まれた形であってもよい。

ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２または記憶部３０５に格納されたプログラム（以下、説明する画像処理プログラムを含む）を作業領域であるＲＡＭ３０３にロードしてそのプログラムを実行する。その後、そのプログラムに従いシステムバス３０９を介して上記各構成要素を制御することで、そのプログラムの機能を実現する。さらに、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３のメモリや記憶部３０５など記憶デバイスには、記録ヘッドの最適な駆動条件に関する情報や色補正パラメータを記憶している。この情報は、駆動条件を示す情報であればどのような情報であってもよい。

図４は、記録ヘッドの温度に従った最適な駆動パルスを選択する処理のシーケンスを示すフローチャートである。このシーケンスは、記録装置のメンテナンスモード（第１のモード）における動作と通常記録モード（第２のモード）における動作の２種類の処理がある。図４において、（ａ）はメンテナンスモードにおける処理シーケンスを示し、（ｂ）は通常記録モードにおける処理シーケンスを示している。

まず、メンテナンスモードにおける処理シーケンスについて説明する。

ステップＳ４０１では、記録ヘッドを構成する複数のチップ各々に実装された温度センサからの温度を取得して記憶する。これを基準温度（Ｔref）とする。ここで、記録ヘッドに搭載されている温度センサの配置位置について説明する。

図５は記録ヘッドのノズル配置と温度センサとの関係を示した図である。

図５において（ａ）は１つのヘッドのチップ配置を表したものであり、その図において垂直方向（Ｘ方向）が記録媒体の搬送方向である。図５に示す構成では、ヘッドチップを記録媒体の搬送方向と直交する方向（Ｙ方向）に複数、千鳥状に配置し、フルラインヘッドを構成する。

また、図５の（ｂ）は、図５（ａ）のチップ１個分を拡大した図である。

図５（ｂ）に示すように、各チップには５１２個のノズル（０Ｓｅｇ〜５１１Ｓｅｇ）から構成されるノズル列がＸ方向に４列分（Ａ列、Ｂ列、Ｃ列、Ｄ列）配置される。また、チップ中央部には温度センサＤｉが配置される。温度センサＤｉとして、インク吐出用ヒータと同一のシリコンチップ上にダイオードセンサを形成する。これは成膜によって製造することで低コストであると同時に熱伝導性が高いシリコン（Ｓｉ）基板上に形成する為に応答性に優れているためである。

このセンサにおける温度と電圧に対する関係を１次関数（ｙ＝ａｘ＋ｂ）として表わした場合、半導体製造工程におけるばらつきに関して、傾き（ａ）については抑えられるものの、オフセット（ｂ）に関しては実使用における許容範囲内に抑えることが難しい。この実施例では、このオフセット量を適切に決定するものである。

ここでは説明を簡単にするために、この実施例では１つのチップに単一の温度センサを設ける例について説明した。しかし、例えば、温度センサを記録媒体（記録用紙）幅方向や記録媒体の搬送方向に複数具備する構成を採用しても良い。

なお、ヘッド温度を取得する際には、ノイズ除去処理も非常に重要である。なぜなら、温度センサはインク吐出用ヒータと同一のシリコンチップに形成される為、インク吐出用の駆動パルスの影響をノイズとして受けやすいという欠点がある。これまでにもこの欠点を改善する為、例えば、インク吐出用の駆動パルスを投入していないタイミングに温度を取得する方法や配線方法によってノイズを抑制する方法など数多くの手法が提案されている。従って、本発明がどのような手法を用いてセンサノイズを除去する系においても適応可能なことは言うまでもない。

次に、ステップＳ４０２では、駆動パルスをDouble３に固定する。ここで、駆動パルスの詳細について説明する。サーマル式インクジェット記録装置では、記録ヘッドのヒータに流す電流のパルス波形を変化させることにより、ノズルから吐出される液滴インク量を変化可能であることが一般的に知られている。

図６は記録ヘッドに用いられる複数の駆動パルスを時間により定義したことを示す図であり、図７は図６で定義した複数の駆動パルス夫々の波形を示す図である。これらの図において、各駆動パルスはプレパルスとメインパルスとからなり、プレパルスとメインパルスとのパルス幅が互いに異なるように設けられている。パルスの種類としては、プレパルスのパルス幅が０となっているに加え、Single（シングル）、Double（ダブル）１、Double２、Double３、Double４、Double５という６種類の駆動パルスが示されている。即ち、１つのシングルパルスと５つのダブルパルスとが示されている。

図６〜図７から分かるように、複数の駆動パルスは、互いにヒータに投入する駆動パルスの電流の波形が変更されている。具体的には、主にプレパルスのパルス幅を調整することにより液滴インク量を調整することができる。ヘッド基板温度が等しい状態で、SingleからDouble５へと順に変更してインクを吐出させると、液滴インク量は順に増加することになる。この実施例では、テストパターン記録の際の駆動パルスは、Double３を用いる。これを第１の駆動パルスともいう。

さらにステップＳ４０３ではテストパターンを記録する。テストパターンに関しては、これまでにも数多くの提案がなされ、誤差が少なくなるようなテストパターンのレイアウト方法などが提案されている。本発明はテストパターンそのものを主眼とするところではないので、どのようなテストパターンが用いられても良い。

ステップＳ４０４では、記録されたテストパターンを読取る。この場合、用いる読取装置はどのような装置でもよく、例えば、測色器やスキャナ、カメラなどの読取装置が考えられる。この実施例ではスキャナを例にして説明するが、どのような読取装置を用いても良い。また、この実施例においては、記録装置と読取装置とが一体となった形態について説明するが、測色器などは記録装置とは別体として備えても良い。そのような場合においては、記録されたテストパターンをマニュアルで測色器にセットし、テストパターンの読取を行ってやればよい。どのような形態にて読み取りを行おうとも、本発明の効果が得られるのは言うまでもない。

最後に、ステップＳ４０５では、テストパターンを読み取って得られた画像データを基に、色補正パラメータを決定する。

次に記録装置の一般的なデータ処理についてフローチャートを参照して説明する。

図８は記録装置が実行する画像データ処理を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ８０１では、デジタルカメラやスキャナなどの画像入力機器、あるいは、情報処理装置（コンピュータ）の処理などによって得られた原画像のＲＧＢ信号を、色処理ＡによりＲ’Ｇ’Ｂ’信号に変換する。色処理Ａでは、原画像のＲＧＢ信号を記録装置の色再現範囲に適応した画像信号Ｒ’Ｇ’Ｂ’へ変換する。

次に、ステップＳ８０２では、色処理Ｂを実行してＲ’Ｇ’Ｂ’信号を、各色インクの成分に対応する濃度信号に変換する。この実施例の記録装置は４色のインク（ＣＭＹＫ）によりカラー記録を行う構成であるから、変換後の信号はシアン、マゼンタ、イエロ、ブラックに対応する濃度信号Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１、Ｋ１となる。なお、具体的な色処理Ｂは、Ｒ、Ｇ、Ｂ入力、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ出力の三次元ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を使用し、格子点から外れる入力値については、その周囲の格子点の出力値から補間により出力値を求めるのが一般的である。

さらにステップＳ８０３では、γ変換補正テーブルを用いてガンマ補正を実行し、濃度信号Ｃ１、Ｍ１、Ｙ１、Ｋ１からガンマ補正された濃度信号Ｃ２、Ｍ２、Ｙ２、Ｋ２を得る。ガンマ補正は、１次元のＬＵＴを用いて変換処理を行うのが一般的である。詳細は後述する。

最後にステップＳ８０４では、ガンマ補正後の濃度信号Ｃ２、Ｍ２、Ｙ２、Ｋ２を量子化処理して、二値の画像信号Ｃ３、Ｍ３、Ｙ３、Ｋ３を得る。この二値の画像信号が各ヘッドに転送される。なお、量子化（二値化）手法には誤差拡散法やディザ法を用いる。ディザ法は、各画素の濃度信号に対する閾値が異なる所定のディザパターンを使用して二値化を行う手法である。

この実施例では、色補正パラメータとはガンマ補正パラメータであるとして説明する。

図９にγ補正のためのγ曲線を示す図である。図９において、横軸はγ補正前の各色インクに対応する濃度信号値を、縦軸はガンマ補正後の信号値を示す。

図９において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は夫々、色補正パラメータとして作成した１次元ＬＵＴに対応している。（ａ）に示すγ曲線はインク吐出量が小さめのヘッドに適用され、（ｂ）に示すγ曲線はインク吐出量が標準的なヘッドに適用され、（ｃ）に示すγ曲線はインク吐出量が大きめのヘッドに適用される。

記録ヘッドは工業製品であり、製造時に例えば吐出口の径がばらつき、その結果、吐出されるインク液滴の量が異なり、その結果、記録紙面上に吐出される色材量が異なり、色味が異なる可能性がある。そのような場合に、例えば、インク吐出量が大きめのヘッドに対しては、ガンマ補正により標準的なインク吐出量のヘッドに対して出力値を小さくすることにより吐出するインク液滴数を減らし、標準的なインク吐出量のヘッドと同等の色で記録できるようにする。また、インク吐出量が小さめのヘッドはその逆に、吐出されるインク液滴数が増加するようにガンマ補正を行う。

このように、この実施例で想定する色補正パラメータとは、ガンマ補正時にヘッドの吐出量に応じて吐出液滴数を変化させることを指す
但し、本発明がガンマ補正処理以外でのどのような補正パラメータを作成する場合にも適応可能なことは言うまでもない。例えば、色処理Ａで補正を行う場合であってもよいし、色処理Ａとガンマ補正と両方で補正を行う場合であってもよい。つまり、どのような色補正を行う場合であっても本発明が適応可能であることは言うまでもない。

また、ここでの説明はあくまで記録装置の一般的なデータ処理の例であり、その他様々なデータ処理を実行する記録装置がある。しかし、どのようなデータ処理により記録を行う装置においても本発明が適応可能であることは言うまでもなく、本発明が上記のデータ処理を実行する記録装置に制限されるものではないのは言うまでもない。

さて、以上の処理により決定した補正パラメータは記録装置の不揮発性メモリに記憶しておき、今後通常の記録を行う際の画像処理時に参照可能となる。

ここで、説明は図４（ｂ）に示す通常記録モードの処理シーケンスに戻る。

まず、ステップＳ４０６では、入力された画像データと上述したステップＳ４０５において作成された補正パラメータに基づいて記録データを生成する。

次に、ステップＳ４０７では、ヘッド温度情報を取得する。ここで取得した温度をＴ１とする。ヘッド温度取得はステップＳ４０１と同様の処理であり、ここでの詳細な説明は省略する。さらに、ステップＳ４０８では、ステップＳ４０７において取得した温度とステップＳ４０１にて記録した基準温度との差分値を算出する。算出された差分値をＴ１_difとすると、Ｔ１_difは、
Ｔ１_dif ＝ Ｔ１−Ｔref
として求められる。

ステップＳ４０９では、ステップＳ４０８において得られたＴ１difに応じて駆動パルスを選択する。選択された駆動パルスを第２の駆動パルスともいう。一般的にヘッド温度が上昇するとインク粘度が下がり、その結果、発泡が大きくなり、ノズルから吐出される液滴は増加傾向にある。そこで、その増加分を補正する為、ヘッド温度が低い場合はDouble５に近いパルスを選択し、ヘッド温度が高い場合にはSingleに近いパルスを選択するよう制御する。このように制御することで、テストパターンを記録した際と実質的に等しい量のインク滴が吐出されるように制御を行っている。

図１０はヘッド温度と選択する駆動パルスとの関係を示す図である。

図１０において、（ａ）は一般に公知の製品のヘッド温度と駆動パルスとの関係を表している。この例では、ヘッド温度と駆動パルスとの関係が、絶対値の温度に対して駆動パルスが紐づけされた関係式の表となっている。このような場合においては、温度センサにおいて検出される絶対値が非常に重要となる。

一方、（ｂ）はこの実施例に従うヘッド温度と駆動パルスとの関係を表している。この実施例では、ステップＳ４０１で取得した基準温度からの差分で以降の制御を行うため、図１０（ｂ）に示す温度は基準温度からの相対温度である。そして、この相対温度と駆動パルスとが紐づけられた関係式の表となっている。

なお、図１０では、説明を簡単にするために、温度５℃刻みに対して駆動パルスを１種類割り当てる例を示している。しかしながら、近年の高画質化への要求は非常に高く、実際の制御では、より温度分解能の細かい制御が求められている。そのような場合には、駆動パルスを５種類からさらに増やし、例えば、１℃刻みで温度と駆動パルスとの関係式を用意してもよい。どのような単位でヘッド温度と駆動パルスを制御しようとも本発明の効果が得られるのは言うまでもない。

最後に、ステップＳ４１０では、ステップＳ４０９において選択された駆動パルスを用い、ステップＳ４０６にて生成された記録データを用いて記録を行う。

従って以上説明した実施例に従えば、メンテナンスモードで動作時のヘッド温度を基準温度とし、通常記録モードでは基準温度からの相対温度に応じて駆動パルスを選択して記録を行うことができる。このように、メンテナンスモードにおいて生成した補正パラメータを通常記録モードでの画像データ処理に反映させることにより、温度センサの絶対的な検出温度精度の重要性が下がり、温度センサを校正する為のシステムが不要となる。従って、記録装置本体のコストダウンを実現することが可能となる。

なお、以上の説明では、テストパターン記録から説明したが、記録ヘッドを外部から持ち込んで記録装置に搭載した場合など、記録ヘッドそのものが記録装置の環境に十分になじんでいない場合もある。そのような場合には、テストパターン記録前に、例えば、３０秒ほどヘッド温度のログを取得し、ヘッド温度のログが一定の範囲以上に変動していないかどうかの判断シーケンスを追加してもよい。その結果、テストパターン記録前にヘッド温度が安定した状態になったことを確認してから基準温度を取得することができる。特に、この実施例の記録装置のようにインク循環システムを備え、インク温度の制御システムを具備すれば、より迅速にヘッド温度を安定化させることが可能である。

また、以上説明した実施例ではテストパターン記録前に基準温度を取得するとしたが、本発明の主眼は、テストパターン記録時の温度を基準とし、以降の記録においては基準温度との温度差を基いて選択された適切な駆動パルスを投入する点にある。従って、以上の説明のように、テストパターン記録前に基準温度を取得するのではなく、テストパターン記録中や記録後などに基準温度を取得してもよい。但し、テストパターン記録前に基準温度を取得することにより、テストパターン記録中も基準温度からの温度差で駆動制御を行うことができるのは利点である。

さて、前述のようにこの実施例では、Ｄｉセンサのオフセット値を算出することに着目している。前述したように、温度センサの誤差要因には、オフセットと傾きとの２種類があり、オフセットの方が誤差の主な要因となる。しかし、傾きも微小ではあるが誤差要因となり得る。また、Ｄｉセンサ以外の温度センサ等では、傾きも大きな誤差となり得る。このような場合には、傾きも補正するシーケンスを追加してやればよい。具体的には、例えば、図４のステップＳ４０３の後に、規定時間だけインク吐出を行い、そこでのヘッド温度の上昇を測定する。次に、傾きが理想的な温度センサの場合の上昇分と測定したそのヘッドでの温度上昇分とを比較し、温度傾きにかけるべき係数を算出する。このようなシーケンスを追加することにより、温度センサの傾き成分の誤差要因も補正したより好適な制御が実現できる。

またさらに、以上説明した実施例では、テストパターン記録時からの相対温度に基づいて適切な駆動パルスを選択している。しかしながら、例えば、ヒータが高温となりすぎてヒータ周辺の他の回路等も故障することを防止するために、温度センサの値が閾値以上に達した場合に装置の運転を停止させるような保護制御には絶対値が必要である。そのような場合には、ヘッドの温度センサが有する製造公差の範囲に基づき、最も安定的に動作可能となるように、検出温度の最も低い温度センサを基準に制御を行っても良い。その結果、ヘッドの温度センサの絶対値の校正を行わなくても、安定的な動作が確保された装置が実現可能である。

Claims (11)

1. 駆動パルスを与えて駆動することでインクを吐出する複数のヒータと温度センサとを基板上に備える記録ヘッドと、
   第１の駆動パルスを用いてテストパターンを記録した際の、前記温度センサにより検出された温度を基準温度として記憶する記憶手段と、
   前記テストパターンに基づいて、入力された画像データを補正して記録データを生成する生成手段と、
   前記温度センサにより検出された記録動作時の温度と前記基準温度とに基いて、記録動作時に前記記録ヘッドに与える第２の駆動パルスを決定する決定手段と、
   前記決定手段により決定された前記第２の駆動パルスを用いて前記記録ヘッドを駆動し、前記記録データの記録を行うよう前記記録ヘッドを制御する駆動制御手段とを有することを特徴とする記録装置。
2. 前記決定手段は、前記温度センサにより検出された記録動作時の温度と前記基準温度との差分に基づいて前記第２の駆動パルスを決定することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記決定手段は、前記テストパターンを記録した際と、等しいインク量となるように前記第２の駆動パルスを決定することを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
4. 前記駆動パルスは、プレパルスとメインパルスとからなるダブルパルスであり、
   前記決定手段は、前記記録動作時の温度が前記基準温度よりも高い場合には、前記第１の駆動パルスのプレパルスのパルス幅より、プレパルスのパルス幅が狭い駆動パルスを前記第２の駆動パルスとして決定し、
   前記記録動作時の温度が前記基準温度よりも低い場合には、前記第１の駆動パルスのプレパルスのパルス幅より、プレパルスのパルス幅が広い駆動パルスを前記第２の駆動パルスとして決定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。
5. 前記決定手段は、波形が互いに異なる複数の駆動パルスのなかから１つの駆動パルスを選択することで、前記第２の駆動パルスを決定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の記録装置。
6. 前記生成手段は、前記テストパターンの読み取りデータを画像処理して補正パラメータを生成し、入力された画像データを前記補正パラメータを用いて補正することで前記記録データを生成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。
7. 前記補正パラメータはγ補正のパラメータであることを特徴とする請求項６に記載の記録装置。
8. 前記記録されたテストパターンを読取る読取手段をさらに有することを特徴とする請求項６又は７に記載の記録装置。
9. 前記記録ヘッドに供給するインクを収容するインクタンクと、
   前記インクタンクからのインクを前記記録ヘッドとの間で循環させる循環経路と、
   前記循環経路において前記インクタンクからのインクの温度を調整する温度調整部とをさらに有する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。
10. 前記テストパターンの記録前に、前記記録ヘッドの温度変動が一定の範囲の中にあることを確認する確認手段をさらに有す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。
11. 駆動パルスを与えることでインクを吐出する複数のヒータと温度センサとを基板上に備えた記録ヘッドを用いて記録媒体に記録を行う記録装置の制御方法であって、
    第１の駆動パルスを用いてテストパターンを記録する記録工程と、
    前記テストパターンを記録した際の前記温度センサにより検出された温度を基準温度としてメモリに記憶する記憶工程と、
    前記テストパターンに基づいて、入力された画像データを補正して記録データを生成する生成工程と、
    前記温度センサにより検出された温度と前記基準温度とに基づいて、記録動作時に前記記録ヘッドに与える第２の駆動パルスを決定する決定工程と、
    前記決定工程において決定された第２の駆動パルスを用いて前記記録ヘッドを駆動し、前記記録データの記録を行うよう前記記録ヘッドを制御する駆動制御工程とを有することを特徴とする制御方法。

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