JP2002347223A - 記録装置及び温度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同一記録ヘッド内の温度差を小さくし、連続
的に記録を行った場合でも濃度ムラのない安定した画像
を出力することが可能な記録装置及び記録制御方法を提
供することである。 【解決手段】 複数の記録要素の配列方向に温度センサ
を複数個備えた記録ヘッドを用いて記録を行う際に、複
数個の温度センサ夫々からの出力値に基づいて得られる
複数の温度から温度勾配を計算し、その計算された温度
勾配を所定の閾値と比較し、その比較結果に従って、記
録ヘッドの温度勾配の低い側を加温する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は記録装置及び温度制
御方法に関し、特に、インクジェット記録ヘッドを用い
て記録媒体に画像を記録する記録装置及びその温度制御
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりインクジェットプリンタでの画
像形成はインクの温度依存性を考慮して、インクジェッ
ト記録ヘッド（以下、記録ヘッド）を駆動するために印
加する駆動信号のパルス幅をヘッド温度、あるいは環境
温度によって異ならせることによりインク吐出量制御を
行うことが多い。この吐出量の制御はヘッド温度や環境
温度が変化しても、安定した画像形成が行えるように、
インク吐出量がある一定の範囲内に収めるために行われ
る。

【０００３】上に述べたように、記録に使用するノズル
に対してはパルスが印加されて、そのノズル内に設けら
れたヒータが加熱され、そのヒータの発熱がインクに伝
達され、インクを発泡させることによってインクが吐出
される。このように記録時にはインクを吐出するノズル
に熱が加わる事になる。しかしながらインクを吐出しな
いノズルには熱が加えられない。従って、連続した記録
を行っているノズルと行っていないノズルとの間には温
度勾配が生じる事になる。

【０００４】フルラインヘッドと呼ばれる千個以上のノ
ズルがライン状に配列された記録ヘッドを用い、かつそ
の記録ヘッドが記録媒体（例えば、記録用紙）の幅に相
当する記録幅を持ち、その記録ヘッドは記録媒体に対し
て相対的に移動する事なく記録を行うような構成のプリ
ンタの場合には、その構造上同じノズルを連続して使用
し続け記録を行うことが多くなるので、より温度勾配が
生じやすくなる。そして、温度勾配が生じた場合、続け
て記録を行うとその温度勾配がインク吐出量に影響を与
え、これが濃度ムラとなって顕在化し、記録品位を著し
く落としてしまう。

【０００５】図１０はフルライン記録ヘッドを搭載した
インクジェットプリンタが記録を行う時の記録用紙の動
きを表している図である。

【０００６】図１０において、イエロ（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のインクを夫々
吐出する４つのフルライン記録ヘッド１は記録用紙３を
搬送する搬送機構４の搬送方向に対して垂直（紙面に対
して垂直）に固定される。また、記録用紙３は搬送機構
の上流側（給紙側、図１０ではＡの側）から矢印Ｃ方向
に下流側（排紙側、図１０ではＢの側）に搬送される。
このようにして記録用紙３がフルライン記録ヘッド１の
下を通過する時に、ノズル２から夫々の色のインクが吐
出されカラー画像が形成される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】さて図１１に示すよう
に記録用紙の一部分の領域だけに集中的にインクを吐出
して記録を連続して行った場合、記録ヘッドの一部分だ
けが温度上昇してしまい、同一記録ヘッド内で図１１の
右側の図の太線で示すように大きな温度差が生じてしま
う事になる。この場合、次の記録動作まで十分な時間が
あれば、図１１の右側の図の点線で示すようにヘッド温
度は再び均一に戻り濃度ムラは生じない。

【０００８】しかしながら、ある記録動作が終了後に引
き続いて異なる画像の記録を行う場合は、発生した大き
な温度差が解消されず、その温度差の生じた箇所で濃度
ムラが生じてしまい画像品位を落としてしまう恐れがあ
る。

【０００９】図１２は記録ヘッド内での温度差が解消さ
れずに連続して記録を行った場合の様子を示す図であ
る。

【００１０】しかしながら上記従来例では、この温度差
が吐出量を制御できる範囲内であっても、１ノズル単位
でノズルの温度を検出し、吐出量の制御をしない限り濃
度ムラが生じてしまう。特に、フルライン記録ヘッドを
搭載したプリンタの場合、この記録ヘッドは装置に対し
て固定され、その結果、記録位置に対して使用するノズ
ルが固定されることになるので濃度ムラが一層目立つ事
になってしまう。

【００１１】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、同一記録ヘッド内の温度差を小さくし、連続的に記
録を行った場合でも濃度ムラのない安定した画像を出力
することが可能な記録装置及び温度制御方法を提供する
ことを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の記録装置は、以下のような構成からなる。

【００１３】即ち、複数の記録要素の配列方向に温度セ
ンサを複数個備えた記録ヘッドを用いて記録を行う記録
装置であって、前記複数個の温度センサ夫々からの出力
値を入力する入力手段と、前記入力手段によって入力さ
れた温度センサの出力値に基づいて得られる複数の温度
から温度勾配を計算する計算手段と、前記計算手段によ
って計算された温度勾配を所定の閾値と比較する比較手
段と、前記比較手段による比較結果に従って、前記記録
ヘッドの前記温度勾配の低い側を加温する加温手段とを
有することを特徴とする記録装置を備える。

【００１４】なお、前記複数個の温度センサ夫々の近傍
に前記記録ヘッドを加温する複数のヒータをさらに備
え、前記加温手段が前記複数のヒータの内、前記温度勾
配の低い側にあるヒータを駆動することにより加温する
ようにしても良い。

【００１５】あるいは、前記記録ヘッドをダブルパルス
制御によって駆動する駆動手段をさらに備え、前記加温
手段が前記複数の記録要素の内、前記温度勾配の低い側
にある記録要素に対してプレパルスを印加することより
加温するようにしても良い。

【００１６】また、前記記録ヘッドは、インクを吐出し
て記録を行うインクジェット記録ヘッドであることが好
ましく、さらに、前記インクジェット記録ヘッドには、
熱エネルギーを利用してインクを吐出するために、イン
クに与える熱エネルギーを発生するための電気熱変換体
を備えていることが望ましい。

【００１７】さらに、そのインクジェット記録ヘッドは
フルライン記録ヘッドであることが好ましく、そのフル
ライン記録ヘッドをダブルパルス制御によって駆動する
とすれば、記録動作以外に吐出されるインクを受ける受
容手段さらにを設け、前記加温手段が前記複数の記録要
素の内、前記温度勾配の低い側にある記録要素に対して
メインパルスを印加し、前記受容手段に対してインクを
吐出させることより加温するようにしても良い。

【００１８】なお、前記計算手段による計算動作と、前
記比較手段による比較動作と、前記加温手段による加温
動作とは、記録媒体に対する記録動作の終了後、次の記
録動作の前に実行するよう制御することが望ましい。

【００１９】また他の発明によれば、複数の記録要素の
配列方向に温度センサを複数個備えた記録ヘッドを用い
て記録を行う際の温度制御方法であって、前記複数個の
温度センサ夫々からの出力値を入力する入力工程と、前
記入力工程において入力された温度センサの出力値に基
づいて得られる複数の温度から温度勾配を計算する計算
工程と、前記計算工程において計算された温度勾配を所
定の閾値と比較する比較工程と、前記比較工程による比
較結果に従って、前記記録ヘッドの前記温度勾配の低い
側を加温する加温工程とを有することを特徴とする温度
制御方法を備える。

【００２０】以上の構成により本発明は、複数の記録要
素の配列方向に温度センサを複数個備えた記録ヘッドを
用いて記録を行う際に、複数個の温度センサ夫々からの
出力値に基づいて得られる複数の温度から温度勾配を計
算し、その計算された温度勾配を所定の閾値と比較し、
その比較結果に従って、記録ヘッドの温度勾配の低い側
を加温するよう動作する。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して本発明の
好適な実施形態について詳細に説明する。

【００２２】［第１の実施形態］図１は、本発明の代表
的な実施形態に従うインクジェット記録装置（以下、記
録装置という）２１０の構造を説明するための斜視透視
図である。

【００２３】記録装置２１０は、インクジェット記録方
式に従ってインクを吐出して記録を行うフルライン記録
ヘッド（以下、記録ヘッドという）２０１〜２０４、及
び常に安定したインク吐出を保証するための回復ユニッ
ト（不図示）を備えている。記録用紙２０５は、フィー
ダユニット２０７から、これら記録ヘッドによる印刷位
置に供給され、この記録装置のメインユニット２０８に
具備された搬送ユニット２０６によって搬送される。

【００２４】記録用紙２０５への画像の印刷は、記録用
紙２０５を搬送しながら、記録用紙２０５の基準位置が
ブラック（Ｋ）のインクを吐出する記録ヘッド２０１の
下に到達したときに、記録ヘッド２０１からブラックイ
ンクを吐出する。同様に、シアン（Ｃ）のインクを吐出
する記録ヘッド２０２、マゼンタ（Ｍ）のインクを吐出
する記録ヘッド２０３、イエロ（Ｙ）のインクを吐出す
る記録ヘッド２０４の順に、それぞれ基準位置に記録用
紙２０５が到達すると各色のインクを吐出してカラー画
像を形成する。こうして画像が印刷された記録用紙２０
５はスタッカトレイ２１１に排出されて堆積される。

【００２５】この実施形態における記録装置２１０は、
更に搬送ユニット２０６、記録ヘッド２０１〜２０４に
インクを供給するためのインクカートリッジ（不図
示）、記録ヘッド２０１〜２０４へのインク供給や回復
動作のためのポンプユニット（不図示）、記録装置２１
０全体を制御する制御基板（不図示）等を有している。
またフロントドア２０９は、インクカートリッジの交換
用の開閉扉である。

【００２６】なお、記録ヘッド２０１〜２０４には夫
々、図２に示す構成でＤｉセンサとサブヒータとが備え
られているものとする。つまり、図２は温度制御に関連
したフルライン記録ヘッド周辺部の機能構成の概略図で
ある。

【００２７】図２に示すように、フルライン記録ヘッド
１（ここでは、説明を簡単するために１つのフルライン
記録ヘッドのみを示す）にはそのノズル配列方向に３箇
所にＤｉセンサ９とフルライン記録ヘッド１を加温する
ためのサブヒータ８とが設けられている。Ｄｉセンサ９
は記録ヘッド１内のノズル近傍の温度が読み取れるよう
適切な個所に配置される。このＤｉセンサ９から出力値
を読み取ることによって、記録制御その他の温度制御を
行う。Ｄｉセンサ９からの出力は温度検出部６において
検出され、その結果得られた温度情報が記録ヘッドに駆
動パルスを印加するための駆動パルス制御部５とサブヒ
ータ８を駆動して記録ヘッドを加温するためのサブヒー
タ制御部７とにフィードバックされる。

【００２８】なお、駆動パルス制御部５、温度検出部
６、及びサブヒータ制御部７の機能はプリンタに搭載さ
れたＭＰＵ、ＣＰＵなどがその役割を果たしても良い
し、専用の制御回路を設けて実現しても良い。

【００２９】記録動作において、サブヒータ制御部７と
駆動パルス制御部５とは夫々得られた温度情報に基づい
て、記録ヘッドを加温するためにサブヒータを駆動した
り、最適な駆動パルスを選択してその選択パルスを記録
ヘッドに印加したりする。

【００３０】図３は、この実施形態のホストコンピュー
タ６０２と記録装置２１０の構成を示すブロック図であ
る。

【００３１】図３において、ホストコンピュータ（以
下、ホストという）６０２は、記録すべき画像（文字記
号を含む）を記録装置２１０に転送する。ホストは記録
装置と通信を行いながら記録すべき画像を記録装置に転
送する。７００はＣＰＵ７００ａおよびメモリ７００ｂ
を内蔵したメインコントローラで、メモリ７０１に記憶
された図６、図８、及び図９に示す制御手順を実現する
制御プログラムに従って記録装置２１０全体の制御を行
っている。メモリ７００ｂには検出された温度情報、計
算された温度差、電源ＯＦＦ等の状態情報を記憶する。
また、メモリ７００には図５に示すようなＰＷＭテーブ
ルが格納されている。７０２は記録ヘッドの回復機構等
を駆動するためのモータ、７０３は記録用紙の搬送を行
う用紙送り用モータ（ＬＦモータ）で、これらモータは
メインコントローラ７００の指示に基づいてそれぞれ対
応するモータドライバ７０２Ｄ，７０３Ｄにより駆動さ
れている。７０４Ｙ〜７０４Ｋのそれぞれは、イエロ成
分のイメージデータ、マゼンタ成分のイメージデータ、
シアン成分のイメージデータ及び黒成分のイメージデー
タを記憶するイメージメモリである。これらイメージメ
モリへのデータの書込み、及びこれらイメージメモリか
らのデータの読み出しは、イメージデータコントローラ
７０７の制御の下に実行される。ヘッド駆動回路７０５
は、メインコントローラ７００の指示の下にイメージデ
ータコントローラ７０７から送られてくるイメージデー
タに基づいて、各色のイメージデータに応じて対応する
記録ヘッドを駆動して印刷を行っている。

【００３２】記録装置２１０は、イメージデータコント
ローラ７０７の機能を使用して、その指定された記録媒
体上の位置に対応するイメージメモリ７０４のアドレス
に、記録することになる画像のそれぞれの色に対応する
イメージデータをビットマップ展開する。こうしてＹ，
Ｍ，Ｃ，Ｋの４色分のイメージデータをイメージメモリ
７０４に展開すると、メインコントローラ７００は記録
用紙を搬送するためのＬＦモータ７０３を回転駆動して
記録用紙の搬送を開始する。この記録用紙の搬送に同期
して、イメージデータコントローラ７０７がイメージメ
モリ７０４から、対応する色のイメージデータを順次読
み出し、ヘッド駆動回路７０５を経由して、それぞれ対
応する色のインクを吐出する記録ヘッド２０１〜２０４
に伝送する。こうして記録ヘッド２０１〜２０４のそれ
ぞれは、その伝送されたイメージデータに従ってインク
を吐出してカラー画像の印刷を行う。

【００３３】また、記録ヘッド２０１〜２０４夫々に備
えられたＤｉセンサからの出力はヘッド駆動回路７０５
を経てメインコントローラ７００に伝達され、その出力
値に基づいて得られた温度情報に基づいて、ＣＰＵから
の指示に基づきヘッド駆動回路７０５がサブヒータを駆
動したり、ヘッド駆動回路７０５が最適なパルス幅のパ
ルスを用いて記録ヘッド２０１〜２０４をＰＷＭ制御で
駆動するものとする。図４に示すように、通常、記録を
行う時に印加される駆動パルスとしては、分離された２
つのパルス信号（ダブルパルス）が用いられる。

【００３４】図４は典型的なダブルパルス波形をあらわ
した図である。

【００３５】図４において、Ｐ１はプレヒートパルスの
パルス幅、Ｐ２はオフタイム、Ｐ３はメインヒートパル
スのパルス幅を示している。カラー記録を行う時は、例
えば、イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、
ブラック（Ｋ）のインクを吐出する夫々の記録ヘッドに
対してＰ１、Ｐ２、Ｐ３の順にパルスを与えるが、その
際、これらの記録ヘッドに備えられたＤｉセンサ（温度
センサ）からの出力値に基づいて、各色のインクを吐出
する記録ヘッドごとにパルス幅を決定しインクの吐出を
行う。

【００３６】各パルスの役割について説明する。プレヒ
ートパルス（Ｐ１）は主に記録ヘッドのノズル内のイン
ク温度を上昇させ、メインヒートパルス（Ｐ３）が印加
されたときにインク滴が安定して吐出されるようにする
役割を果たす。この時、Ｐ１のパルス幅はプレ発泡現象
が生じないようにする必要がある。オフタイム（Ｐ２）
は吐出量制御のために用いられる。メインヒートパルス
（Ｐ３）は、記録ヘッドのノズル内に設けられたヒータ
上に発泡現象を発生させインク吐出口よりインクを吐出
させる役割を果たす。

【００３７】さて、連続記録によるヘッド温度上昇や、
環境の変化（例えば、プリンタの設置された場所の温
度）によってもインクの吐出量が一定になるように、ヘ
ッド温度に対応して最適な駆動パルスを選択する制御が
行われる。このため、ヘッド温度と駆動パルスのパルス
幅との対応関係を予めテーブルとして作成しておき、実
際の記録動作時には、記録ヘッド内のＤｉセンサの値を
読み込み、このテーブルからＤｉセンサの値に基づいて
得られる現在のヘッド温度に対応する最適駆動パルスを
選択して、その選択されたパルス幅を用いて記録ヘッド
を駆動させる。このような制御をＰＷＭ（Pulse Width
Modulation）駆動といい、この制御に用いる上述のテー
ブルをＰＷＭテーブルという。

【００３８】図５はメモリ７００に記憶されているＰＷ
Ｍテーブルの一例を示す図である。このテーブルには、
ヘッド温度に対応して、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３のパルス幅が
定められている。

【００３９】このように、ＰＷＭ駆動でインクの吐出量
を制御する事により、ヘッド温度の上昇や、環境の変化
によるインク吐出量の変化を少なくする事ができ、画像
濃度の安定化を図る事ができる。

【００４０】次に、以上の構成の記録装置を用いた温度
制御処理について説明する。

【００４１】図６は第１実施形態に従う温度制御処理を
示すフローチャートである。特に、図６はインクジェッ
トプリンタの記録時におけるヘッド温度制御処理を表し
たフローチャートである。この処理の一部である記録ヘ
ッドの保温制御は、記録終了時、または記録動作のため
の待機中の場合に、例えば、ホストなどからの記録命令
がいつ来ても画像濃度がある一定値以上になるようにす
るために実行される。

【００４２】まず、ステップＳ１では、ＣＰＵは記録ヘ
ッド１内の各Ｄｉセンサ９の値をヘッド温度検出部６に
おいて検出する。次に、ステップＳ２ではそのヘッド温
度にＡ℃以下の箇所があったかどうかを調べる。ここ
で、１箇所でもＡ℃以下がある場合は処理はステップＳ
３に進み、サブヒート駆動部７からそのＤｉセンサ９に
対応する箇所のサブヒータ８にパルスを送りサブヒータ
８を駆動させ、ヘッド温度を一定温度に保温する。

【００４３】これに対して、全ての箇所の温度がＡ℃よ
り高い場合には、処理はステップＳ４に進み、記録動作
の開始を待ち合わせる。記録命令が来ない場合には、ス
テップＳ１に戻って保温制御を継続する。

【００４４】さて、記録命令がきた場合は、処理はステ
ップＳ５に進みサブヒータによる保温処理を停止して、
さらにステップＳ６において速やかに記録動作を開始す
る。記録動作中にはステップＳ７において、記録ヘッド
１内に取り付けられたＤｉセンサ９の値を温度検出部６
で読み取り、さらにステップＳ８ではその検出温度に基
づいて最適な駆動パルスを上述したＰＷＭテーブルから
選択し、駆動信号制御部５から最適な駆動パルスを記録
ヘッド１に印加して記録を行う（ＰＷＭ制御）。

【００４５】最後にステップＳ９では記録動作が終了し
たかどうかを調べ、未終了であれば処理はステップＳ７
に戻り、終了と判断されれば次の処理へ移行する。

【００４６】前述したように記録開始前（待機時）に
は、記録ヘッド２０１〜２０４内の温度が一定値以上の
温度になるようにサブヒータが駆動されて記録ヘッドの
ヘッド温度がＡ℃に維持されるように制御される。これ
によって低温環境下でも常に安定した濃度の画像が形成
されるようになる。

【００４７】ステップＳ１１では各Ｄｉセンサの出力値
を取得し、さらにステップＳ１２ではその出力値に基づ
いて得られた温度について、それぞれの温度差を計算す
る。そして、ステップＳ１３ではその温度差（ΔＴ）が
Ｂ℃以上の箇所があるかどうかを調べる。ここで、一箇
所でもΔＴ≧Ｂ℃の箇所があれば、処理はステップＳ１
４に進み、温度の低い方の箇所に近いサブヒータにパル
スを送ってその部分を加温する。その後、処理はステッ
プＳ１１に戻る。

【００４８】図７はヘッド温度とその時の濃度との関係
を示す図である。

【００４９】人の目で濃度の差が判別できる濃度をΔＲ
とすると、この濃度差が生じる温度差（ΔＴ℃）を図７
から求める事ができる。サブヒータの駆動によって加温
される温度Ｂ℃はΔＴ℃以下に設定する。

【００５０】これに対して、全ての温度差（温度勾配）
が箇所でΔＴ＜Ｂ℃になっているならば、処理はステッ
プＳ１５に進み、サブヒータが駆動中であるかどうかを
調べ、サブヒータが駆動中であれば処理はステップＳ１
６に進み駆動を停止させ、さらに、ステップＳ１７に進
む。また、サブヒータが駆動中でなければ処理はそのま
まステップＳ１７へと進む。

【００５１】そして、ステップＳ１７では電源がＯＦＦ
となるかどうかを調べ、ＯＦＦにならなければ処理はス
テップＳ１に進み、通常の記録動作の待機状態に戻る。

【００５２】従って以上説明した実施形態に従えば、一
連の記録動作終了後に同一記録ヘッド内に一定値以上の
温度差（温度勾配）が生じた場合には、温度の低い箇所
のサブヒータを駆動して同一記録ヘッド内の温度差（温
度勾配）を小さくするように制御することができる。こ
れにより、次の記録動作を行うときに同一記録ヘッド内
での温度差による濃度ムラの発生を極力小さくする事が
でき、たとえ、連続的に記録を行うような場合であって
も高品位な画像記録が維持される。

【００５３】なお、記録ヘッドに取り付けるサブヒータ
の個数は複数個であればいくつでも構わないが、多くし
た方がより細かい箇所で温度制御を行う事ができる。ま
た、Ｄｉセンサの位置はサブヒータの位置と対応させる
ことが望ましい。

【００５４】［第２実施形態］図８は第２実施形態に従
う温度制御処理を示すフローチャートである。なお、図
８において、第１実施形態の図６で説明したのと同じ処
理については同じステップ参照番号を付し、その説明は
省略する。

【００５５】この実施形態では、ステップＳ１３におい
てその温度差（ΔＴ）がＢ℃以上の箇所が一箇所でもあ
れば、処理はステップＳ１４ａに進み、温度の低い方の
箇所に近いノズルに設けられたヒータに対してインクが
吐出しない程度のパルス（例えば、プレパルス）を印加
する。その後、処理はステップＳ１１に戻る。そして、
ステップＳ１３において、全ての温度差が箇所でΔＴ＜
Ｂ℃になっていると判断されたならば、処理はステップ
Ｓ１７に進む。

【００５６】従って以上説明した実施形態に従えば、ヘ
ッド温度の低い箇所のノズルに設けられたヒータが加熱
されることで、同一記録ヘッド内の温度差を小さくする
ことができる。この時に印加されるパルスとして、記録
制御時に使用するダブルパルスのうちのプレパルスをそ
のまま使用しても良い。

【００５７】［第３実施形態］図９は第３実施形態に従
う温度制御処理を示すフローチャートである。なお、図
９において、第１実施形態の図６で説明したのと同じ処
理については同じステップ参照番号を付し、その説明は
省略する。

【００５８】この実施形態では、ステップＳ１３におい
てその温度差（ΔＴ）がＢ℃以上の箇所が一箇所でもあ
れば、処理はステップＳ１４ｂに進み、温度の低い箇所
のノズルについてその記録ヘッド内の温度差がＢ℃以下
になるまでインクを吐出させる。この時、吐出を行う場
所については用紙上でなければ特に問題はなく、装置内
の適当な場所に吐出したインクを回収する機能を付け加
えてインクの吐出をさせてもよい。その後、処理はステ
ップＳ１１に戻る。そして、ステップＳ１３において、
全ての温度差が箇所でΔＴ＜Ｂ℃になっていると判断さ
れたならば、処理はステップＳ１７に進む。

【００５９】従って以上説明した実施形態に従えば、イ
ンクの吐出に使用するエネルギーはプレパルスを印加す
るだけの時よりも大きいので、第２実施形態と比較して
よりも短い時間で温度差が生じたヘッド温度を均一化す
る事が可能になる。この時、吐出させるインク液滴の数
についてはヘッド温度が上昇するのに十分な数である必
要がある。

【００６０】なお、以上の実施形態において、記録ヘッ
ドから吐出される液滴はインクであるとして説明し、さ
らにインクタンクに収容される液体はインクであるとし
て説明したが、その収容物はインクに限定されるもので
はない。例えば、記録画像の定着性や耐水性を高めた
り、その画像品質を高めたりするために記録媒体に対し
て吐出される処理液のようなものがインクタンクに収容
されていても良い。

【００６１】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。

【００６２】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核沸騰を越
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
を発生せしめ、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にすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、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。

【００６３】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うことができる。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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う予備吐出モードを
備えることも安定した記録を行うために有効である。

【００６８】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。

【００６９】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。

【００７０】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
ギーとして使用せしめ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。

【００７１】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。

【００７２】なお、本発明は、複数の機器（例えばホス
トコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置
など）に適用してもよい。

【００７３】また、本発明の目的は、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
は装置に供給し、その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。この場合、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を実
行することにより、前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オペレーティングシステ
ム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、
その処理によって前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。

【００７４】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
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、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備
わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、
その処理によって前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。

【００７５】また上述の例ではプログラム処理するよう
にして説明したが、プログラム処理されるところをハー
ドウエアで処理するようにしても良い。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の記録要素の配列方向に温度センサを複数個備えた記
録ヘッドを用いて記録を行う際に、複数個の温度センサ
夫々からの出力値に基づいて得られる複数の温度から温
度勾配を計算し、その計算された温度勾配を所定の閾値
と比較し、その比較結果に従って、記録ヘッドの温度勾
配の低い側を加温するので、記録動作によって発生した
温度差を小さくする事ができるという効果がある。これ
により、同一記録ヘッド内での温度差に起因する記録濃
度ムラの発生を防止し、高品位な画像記録を行うことが
できる。

【００７７】さらに、例えば、以上の温度制御を一連の
記録動作が終了し、次の記録動作が発生する前に行うこ
とで、たとえ、連続的に記録を行う場合であっても前の
記録動作でどのような画像が記録されたかに係らず、そ
の記録動作に起因する記録ヘッドの内の温度差を解消
し、高品位な画像記録を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の代表的な実施形態であるインクジェッ
トプリンタ装置の模式的な透視斜視図である。

【図２】温度制御に関連したフルライン記録ヘッド周辺
部の機能構成の概略図である。

【図３】図１に示したインクジェットプリンタ装置の構
成を示すブロック図である。

【図４】典型的なダブルパルス波形をあらわした図であ
る。

【図５】ＰＷＭテーブルの一例を示す図である。

【図６】第１実施形態に従う温度制御処理を示すフロー
チャートである。

【図７】ヘッド温度とその時の濃度との関係を示す図で
ある。

【図８】第２実施形態に従う温度制御処理を示すフロー
チャートである。

【図９】第３実施形態に従う温度制御処理を示すフロー
チャートである。

【図１０】フルライン記録ヘッドを搭載したインクジェ
ットプリンタが記録を行う時の記録用紙の動きを表して
いる図である。

【図１１】記録用紙の一部分の領域だけに集中的にイン
クを吐出して記録を連続して行った場合の記録ヘッド内
の温度勾配を示す図である。

【図１２】記録ヘッド内での温度差が解消されずに連続
して記録を行った場合の様子を示す図である。

【符号の説明】

２０１〜２０４ フルライン記録ヘッド ２０５ 記録用紙 ２０６ 搬送ユニット ７００ メインコントローラ ７０１ メモリ ７０５ ヘッド駆動回路

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の記録要素の配列方向に温度センサ
   を複数個備えた記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置
   であって、 前記複数個の温度センサ夫々からの出力値を入力する入
   力手段と、 前記入力手段によって入力された温度センサの出力値に
   基づいて得られる複数の温度から温度勾配を計算する計
   算手段と、 前記計算手段によって計算された温度勾配を所定の閾値
   と比較する比較手段と、 前記比較手段による比較結果に従って、前記記録ヘッド
   の前記温度勾配の低い側を加温する加温手段とを有する
   ことを特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】 前記複数個の温度センサ夫々の近傍に前
   記記録ヘッドを加温する複数のヒータをさらに有し、 前記加温手段は前記複数のヒータの内、前記温度勾配の
   低い側にあるヒータを駆動することにより加温すること
   を特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 【請求項３】 前記記録ヘッドをダブルパルス制御によ
   って駆動する駆動手段をさらに有し、 前記加温手段は前記複数の記録要素の内、前記温度勾配
   の低い側にある記録要素に対してプレパルスを印加する
   ことより加温することを特徴とする請求項１に記載の記
   録装置。
4. 【請求項４】 前記記録ヘッドは、インクを吐出して記
   録を行うインクジェット記録ヘッドであることを特徴と
   する請求項１に記載の記録装置。
5. 【請求項５】 前記インクジェット記録ヘッドは、熱エ
   ネルギーを利用してインクを吐出するために、インクに
   与える熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備
   えていることを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
6. 【請求項６】 前記インクジェット記録ヘッドはフルラ
   イン記録ヘッドであることを特徴とする請求項５に記載
   の記録装置。
7. 【請求項７】 記録動作以外に吐出されるインクを受け
   る受容手段と、 前記フルライン記録ヘッドをダブルパルス制御によって
   駆動する駆動手段をさらに有し、 前記加温手段は前記複数の記録要素の内、前記温度勾配
   の低い側にある記録要素に対してメインパルスを印加
   し、前記受容手段に対してインクを吐出させることより
   加温することを特徴とする請求項６に記載の記録装置。
8. 【請求項８】 前記計算手段による計算動作と、前記比
   較手段による比較動作と、前記加温手段による加温動作
   とは、記録媒体に対する記録動作の終了後、次の記録動
   作の前に実行するよう制御する制御手段をさらに有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
9. 【請求項９】 複数の記録要素の配列方向に温度センサ
   を複数個備えた記録ヘッドを用いて記録を行う際の温度
   制御方法であって、 前記複数個の温度センサ夫々からの出力値を入力する入
   力工程と、 前記入力工程において入力された温度センサの出力値に
   基づいて得られる複数の温度から温度勾配を計算する計
   算工程と、 前記計算工程において計算された温度勾配を所定の閾値
   と比較する比較工程と、 前記比較工程による比較結果に従って、前記記録ヘッド
   の前記温度勾配の低い側を加温する加温工程とを有する
   ことを特徴とする温度制御方法。