JP2000071442A

JP2000071442A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2000071442A
Application number: JP24844798A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Yamanishi; 英一山西; Masashi Hiroki; 正士廣木; Toshihiro Kasai; 利博笠井; Takeo Miki; 武郎三木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-09-02
Filing date: 1998-09-02
Publication date: 2000-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】インク液の粘度を良好な状態に保ち、常に安定
した良好な記録画像が得られるインクジェット記録装置
を提供する。【解決手段】インク液室５内にインク液の温度を直接検
知する温度センサ５１を設け、この温度センサ５１の出
力に応じて、インク液室５内のインク液の温度を適正な
温度に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、集束超
音波を放射し、この放射された集束超音波の集束点近傍
のインク液をインク液滴として飛翔させて、そのインク
液滴を記録媒体上に付着させることにより画像を記録す
るインクジェット記録装置に係り、特に、圧電素子によ
り放射される超音波ビームの圧力によりインク液滴を吐
出させて記録媒体に向けて飛翔させるインクジェット記
録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、インク液を液滴と呼ばれる小
さな粒状にして記録媒体上に飛翔させることにより画点
を形成して画像を記録するインクジェット記録装置は、
インクジェットプリンタとして実用化されている。この
インクジェット記録装置は、他の記録方法と比べて騒音
が少なく、現像や定着などの処理が不要であるという利
点を有し、普通紙記録技術として注目されている。

【０００３】現在までに、数多くのインクジェット記録
装置の記録方式が考案されているが、特に、発熱体の熱
により発生する蒸気の圧力でインク液滴を飛翔させる方
式として、たとえば、特公昭５６−９４２９号公報や特
公昭６１−５９９１１号公報に示される技術が、また、
圧電素子の変位による圧力パルスでインク液滴を飛翔さ
せる方式として、たとえば、特公昭５３−１２１３８号
公報に示される技術などが代表的なものである。

【０００４】しかし、これらのインクジェット記録装置
は、ノズルの先端からインク液滴を飛翔させているた
め、インク液中の溶媒の蒸発や揮発によって局部的なイ
ンク液の濃縮が生じ、ノズルでの目詰まりという問題が
ある。さらに、従来のインクジェット記録装置は、飛翔
させるインク液滴の粒径を小さくすることが困難であり
（直径２０μｍ以下）、解像度を上げることが困難であ
った。

【０００５】そこで、これらの欠点を克服するために、
薄膜圧電体層により構成された圧電素子から発生する超
音波ビームの圧力を用いてインク液面からインク液滴を
飛翔させる記録方式（たとえば、ＩＢＭＴＤＢ，ｖｏ
ｌ．１６，Ｎｏ．４、ｐｐ．１１６８（１９７３−１
０）、ＵＳＰ−４３０８５４７（１９８１）、特開昭６
３−１６６５４８号公報、特開昭６３−３１２１５７号
公報など参照）が提案されている。

【０００６】この記録方式は、個別のドットごとのノズ
ルやインク流路の隔壁を必要としないノズルレスの方式
であるため、ラインヘッド化する上での大きな障害であ
った目詰まりの防止と復旧に対して有効な構造を持って
いる。また、非常に小さい径のインク液滴を安定に飛翔
させることができるため、高解像度化にも適している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、イン
クジェット記録装置には種々の記録方式があるが、イン
ク液滴の飛翔特性が、主に温度により影響されるインク
液の粘度に依存しており、長時間使用による機体内温度
上昇、外気、記録ヘッドの温度上昇による温度変化によ
り、インク液の粘度が変化してしまい、良好な画像が得
られなくなってしまうという問題があった。そこで、本
発明は、インク液の粘度を良好な状態に保ち、常に安定
した良好な記録画像が得られるインクジェット記録装置
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録装置は、インク液を収容したインク液収容手段と、
このインク液収容手段内に設けられ、インク液収容手段
内に収容されたインク液の液面に沿って並設された複数
の吐出位置に対応してインク液中を伝播される音波を発
生する音波発生手段と、この音波発生手段にて発生され
た音波を前記複数の吐出位置へ集束させる音波集束手段
と、記録情報に応じて前記音波発生手段を駆動すること
により、前記複数の吐出位置から選択的にインク液をイ
ンク液滴として吐出させ記録媒体に向けて飛翔させるイ
ンク液吐出手段と、前記インク液収容手段内のインク液
の温度を検知する温度検知手段と、この温度検知手段の
検知結果に応じて前記インク液収容手段内のインク液の
温度を所定値に制御する温度制御手段とを具備してい
る。

【０００９】また、本発明のインクジェット記録装置
は、インク液を収容したインク液収容手段と、このイン
ク液収容手段内に設けられ、インク液収容手段内に収容
されたインク液の液面に沿って並設された複数の吐出位
置に対応してインク液中を伝播される音波を発生する音
波発生手段と、この音波発生手段にて発生された音波を
前記複数の吐出位置へ集束させる音波集束手段と、記録
情報に応じて前記音波発生手段を駆動することにより、
前記複数の吐出位置から選択的にインク液をインク液滴
として吐出させ記録媒体に向けて飛翔させるインク液吐
出手段と、前記インク液収容手段内のインク液を加熱す
る加熱手段と、前記インク液収容手段内のインク液を冷
却する冷却手段と、前記インク液収容手段内のインク液
の温度を検知する温度検知手段と、この温度検知手段の
検知結果に応じて前記加熱手段および前記冷却手段を制
御することにより前記インク液収容手段内のインク液の
温度を所定値に制御する温度制御手段とを具備してい
る。

【００１０】本発明によれば、インク液の温度を検知
し、その検知結果に応じてインク液の温度を所定値に制
御することにより、インク液の粘度を良好な状態に保
ち、常に安定した良好な記録画像が得られる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、本発明に係るカラ
ーインクジェット記録装置の構成を概略的に示す模式図
である。このインクジェット記録装置１００は、たとえ
ば、パーソナルコンピュータ（図示せず）と接続され、
そのパーソナルコンピュータから印字や図形記録のため
の情報（以下、「記録情報」と称する）が送信され、入
力される。

【００１２】このインクジェット記録装置１００の下面
後部には給紙穴（図示せず）が設けられており、その給
紙穴から記録媒体としての用紙１０２が挿入される。装
置内部に挿入された用紙１０２は、ローラ１０４ａ，１
０４ｂに挟持されて搬送され、その搬送の途中で記録ヘ
ッド１０３ａ〜１０３ｄの上部を通過する。用紙１０２
が記録ヘッド１０３ａ〜１０３ｄの上部を通過する際
に、パーソナルコンピュータから送られてきた記録情報
に基づく記録が行なわれ、その後、ローラ１０４ｃ，１
０４ｄに挟持されて搬送され、インクジェット記録装置
１００の上面に設けられた排紙穴（図示せず）から排出
される。

【００１３】ここに、記録ヘッド１０３ａはシアン
（Ｃ）の記録を行ない、記録ヘッド１０３ｂはイエロー
（Ｙ）の記録を行ない、記録ヘッド１０３ｃはマゼンタ
（Ｍ）の記録を行ない、記録ヘッド１０３ｄはブラック
（Ｋ）の記録を行なう。

【００１４】なお、図１は、記録ヘッドモジュール１０
３（記録ヘッド１０３ａ〜１０３ｄ）を固定しておい
て、用紙１０２を移動させる例であるが、用紙１０２と
記録ヘッドモジュール１０３とが相対的に移動されれば
よく、したがって、用紙１０２を固定しておいて、記録
ヘッドモジュール１０３を移動させるようにしてもよ
い。

【００１５】図２は、前記記録ヘッド１０３ａ〜１０３
ｄの構成を概略的に示す模式図である。なお、記録ヘッ
ド１０３ａ〜１０３ｄは同一構成であるので、代表して
記録ヘッド１０３ａについて説明する。まず、本発明に
おける記録ヘッドのインク液滴の飛翔原理について簡単
に説明する。なお、この原理の詳細については、たとえ
ば、特願平６−２２０７１３号などを参照できる。本実
施の形態では、音波発生素子として圧電素子を用い、超
音波ビームの圧力でインク液滴を飛翔させる例について
説明するが、可聴周波の音波ビームを用いてもよい。

【００１６】図２に示すように、支持体および超音波干
渉層（音響的整合層）を兼ねるガラス板１上に圧電素子
アレイ２が形成されている。圧電素子アレイ２は、ガラ
ス板１の一主面に面接合される共通電極層２ａと、この
共通電極層２ａの他面に接合・配置された圧電体層２ｂ
と、圧電体層２ｂの他面に設けられ、圧電体層２ｂをア
レイ状に分離する個別電極層２ｃとで形成されている。

【００１７】ガラス板１の一主面上には、さらに圧電素
子アレイ２を駆動するＩＣ化された駆動回路３が設けら
れ、ガラス板１の他主面には、ノズル基板４が接合・配
置されている。ノズル基板４には、断面台形に切除して
形成されたスリット状のノズル孔６を備えたインク液室
５が形成されている。さらに、インク液室５とガラス板
１の界面には、１次元のフレネル回折帯板７が形成され
ている。

【００１８】ここに、圧電素子アレイ２は、個別電極層
２ｃに対応して複数の圧電素子に分離されている。圧電
素子の数は、たとえば、解像度６００ｄｐｉでＡ４用紙
サイズのライン形記録ヘッドの場合、約５０００個であ
り、この圧電素子数分の個別電極層２ｃが一列に並設さ
れている。

【００１９】圧電素子アレイ２は、以下のように製造し
得る。すなわち、ガラス板１の一主面に金属薄層からな
る共通電極層２ａを例えば蒸着法によって形成し、この
共通電極層２ａ面上に例えばＺｎＯもしくはＰｂＴｉＺ
ｒＯ3 などの圧電性材料をスパッタリングして、圧電体
層２ｂを設ける。

【００２０】その後、圧電体層２ｂ面上に共通電極層２
ａと対をなす個別電極層２ｃを記録ビットに相当するピ
ッチで形成する。ここに、圧電体層２ｂの厚さは、所望
する超音波によって決まり、一般的に両電極層２ａ，２
ｃの等価的な厚みを含めて所望とする超音波の波長の半
分となるように設計される。

【００２１】１次元のフレネル回折帯板７は、中心から
の距離をＸとすると、Ｘ＝０〜１１／２ｋ，３１／２ｋ
〜５１／２ｋ，７１／２ｋ〜９１／２ｋ，１１１／２ｋ
〜１３１／２ｋ，…の位置に超音波を位相シフトを伴わ
ずに通過させる第１の領域、Ｘ＝１１／２ｋ〜３１／２
ｋ，５１／２ｋ〜７１／２ｋ，９１／２ｋ〜１１１／２
ｋ，１３１／２ｋ〜１５１／２ｋ，…の位置に超音波の
位相を半波長シフトさせる第２の領域を交互に並べて構
成される。

【００２２】ただし、ノズル基板４の厚み（焦点距離）
をｐとし、使用する超音波の波長をλとしたとき、ｋ＝
（λｐ／２）１／２である。これら第１および第２の領
域は、相対的に半波長の位相差を持てば良いので、いず
れか一方の領域だけを金属蒸着膜の光リソグラフィで形
成すれば良く、また、その厚みはインク液内の遅い音速
との差により半波長の位相シフトが生じる約数μｍ〜十
数μｍ程度に選ばれる。

【００２３】次に、図３を用いて図２の記録ヘッド１０
３ａの動作を説明する。フェーズドアレイ走査の代表的
な方式として、圧電素子アレイの隣接する所定数個の圧
電素子を一単位とし、これらをそれぞれから放射される
超音波ビームが互いに干渉するように位相を適当にずら
せて駆動する動作を、駆動する圧電素子を１個ずつ順次
ずらせて行なうリニア走査がある。ここでは、４つの圧
電素子を一単位としてリニア走査を行なう場合について
述べる。

【００２４】この場合、図３に示すように、所定の周波
数の交流あるいはパルス列からなるバースト電圧が４つ
の圧電索子の個別電極２ｃ1 ，２ｃ2 ，２ｃ3 ，２ｃ4
に印加される。このとき、印加されるバースト電圧の周
波数は、少なくとも超音波干渉層として機能するガラス
板１内での波長が、圧電素子アレイ２の配列ピッチより
も長くなるように設定される必要があり、さらにはガラ
ス板１の厚みもある値以上であることが要請される。

【００２５】このような条件の下で、４つの圧電素子の
うち内側の２つの圧電素子の個別電極２ｃ2 ，２ｃ3 に
対して所定の位相のバースト電圧を印加し、かつ、外側
の２つの圧電素子の個別電極２ｃ1 ，２ｃ4 に対して、
内側の２つの圧電素子の個別電極２ｃ2 ，２ｃ3 に印加
するバースト電圧よりも位相が進んだバースト電圧を印
加すると、それぞれの圧電素子から放射される超音波ビ
ームが互いに干渉することにより、圧電素了アレイ２の
圧電素子配列方向（以下、アレイ方向という）、つま
り、主走査方向でのレンズ効果が生じる。ただし、この
ガラス板１内では、超音波ビームが圧電素子アレイ２の
アレイ方向と直交する方向（副走査方向）には集束しな
い。

【００２６】ガラス板１とインク液室５との境界面に到
達した超音波ビームは、フレネル回折帯板７によって圧
電素子アレイ２のアレイ方向と直交する方向、つまり、
副走査方向へ求心的に集束するようなレンズ効果を受け
る。すなわち、主走査方向の集束は、音響的整合層とし
て機能するガラス板１の内部から始まり、副走査方向の
集束は、ノズル基板４のインク液室５の中だけで行なわ
れる。

【００２７】このとき、ノズル基板４は、その厚さがあ
らかじめ焦点に合うように選択・設定されているので、
ノズル基板４の上面のスリット状のノズル孔６に表面張
力により止まつているインク液の表面に焦点が合わされ
ることになる。したがって、主走査方向および副走査方
向に集束した超音波ビームの圧力によって、インク液表
面からインク液滴（粒）が容易に飛翔し、図示しない用
紙などの記録媒体上に画像が記録される。

【００２８】図４（ａ）〜（ｄ）は、圧電素子アレイ２
のうちの隣接する４個の圧電素子を１グループとして、
超音波ビームを一点に集中させる場合の動作を模式的に
示したものである。１ライン分の画点を少なくとも１／
４ラインずつ、あるいは、それ以上に分割して形成する
場合の動作であり、個別電極層２ｃ1 ，２ｃ2 ，２ｃ3
，２ｃ4 ，２ｃ5 ，２ｃ6 ，２ｃ7 ，２ｃ8 に対して
リニアスキャン動作で主走査方向にシフトしつつ駆動電
圧を印加するようにしている。

【００２９】図４（ａ）では、グループ化された個別電
極層２ｃ2 ，２ｃ3 ，２ｃ4 ，２ｃ5 のうち、内側２個
の個別電極層２ｃ3 ，２ｃ4 には所定のバースト電圧を
印加し、外側２個の個別電極層２ｃ2 ，２ｃ5 には、内
側２個の個別電極層２ｃ3 ，２ｃ4 に印加するバースト
電圧の位相よりも位相の進んだバースト電圧を印加して
いる。

【００３０】図４（ｂ）では、次にグループ化された個
別電極層２ｃ3 ，２ｃ4 ，２ｃ5 ，２ｃ6 のうち、内側
２個の個別電極層２ｃ4 ，２ｃ5 には所定のバースト電
圧を印加し、外側２個の個別電極層２ｃ3 ，２ｃ6 に
は、内側２個の個別電極層２ｃ4 ，２ｃ5 に印加するバ
ースト電圧の位相よりも位相の進んだバースト電圧を印
加している。

【００３１】図４（ｃ）では、次にグループ化された個
別電極層２ｃ4 ，２ｃ5 ，２ｃ6 ，２ｃ7 のうち、内側
２個の個別電極層２ｃ5 ，２ｃ6 には所定のバースト電
圧を印加し、外側２個の個別電極層２ｃ4 ，２ｃ7 に
は、内側２個の個別電極層２ｃ5 ，２ｃ6 に印加するバ
ースト電圧の位相よりも位相の進んだバースト電圧を印
加している。

【００３２】図４（ｄ）では、個別電極層２ｃ1 ，２ｃ
2 ，２ｃ3 ，２ｃ4 ，２ｃ5 ，２ｃ6 ，２ｃ7 ，２ｃ8
を個別電極層２ｃ1 ，２ｃ2 ，２ｃ3 ，２ｃ4 のグルー
プと個別電極層２ｃ5 ，２ｃ6 ，２ｃ7 ，２ｃ8 のグル
ープとに分け、これら２つのグループを同時に駆動し
て、所定のピッチで２つのインク液滴を飛翔させる場合
の動作を示している。

【００３３】以上の動作例では、１画点を記録するため
に４個の圧電素子で１グループとしたが、１グループを
構成する圧電素子の数を増加させれば、求心的に集束す
る超音波ビームの波面が滑らかになり、エネルギ密度も
高くなるので、インク液滴のばらつき低減と圧電素子ア
レイ２に印加する駆動電圧の低減を図ることができる。

【００３４】図５は、前記駆動回路３の要部構成を示す
ものである。図５において、制御部４０は回路全体のタ
イミングを制御する部分であり、ＣＰＵを有することも
ある。ラインメモリ４２は、制御部４０からのタイミン
グ信号によって制御され、画像データの書込みおよび読
出しが行なわれる。

【００３５】駆動データ生成部４３は、ラインメモリ４
２から送られてくる画像データに基づき、圧電素子アレ
イ２の圧電素子４８を駆動するための駆動データを生成
する。ここでは、説明を簡単にするために、圧電素子４
８を個別に４８ａ，４８ｂ，…と示しているが、個別電
極層２ｃに相当すると考えることができる。

【００３６】図示しないパーソナルコンピュータなどの
外部機器から送られてくる画像データはラインメモリ４
２に入力され、制御部４０によってタイミングが制御さ
れてラインメモリ４２に書込まれる。画像データは、こ
の例では１画素あたり１ビットのデータで構成される。
ラインメモリ４２は、たとえば、４９６０ビットの容量
を有し、６００ｄｐｉの解像度でＡ４用紙サイズの１ラ
イン分の画像データを記憶できる。

【００３７】ラインメモリ４２に一時的に記憶された画
像データは、順次読出されて駆動データ生成部４３に送
られる。駆動データ生成部４３では、圧電素子４８を駆
動するための選択信号を生成する。

【００３８】以下、駆動回路３の動作を図６に示すタイ
ミングチャートを参照して説明する。駆動回路３は、水
平同期信号ＨＳＹＮＣの立ち上がりで動作を開始する。
駆動データ生成部４３で生成された駆動データは、シフ
トレジスタ４４の初段のシフトレジスタ素子４４ａの入
力に与えられ、制御部４０からのクロックパルスＳＨＩ
ＦＴＣＬＯＣＫに同期して順次次段のシフトレジスタ
素子４４ｂ，４４ｃ，…に転送される。

【００３９】こうして、４９６０個全ての駆動データが
シフトレジスタ４４に転送されると、制御部４０からの
ラッチ信号ＬＡＴＣＨＣＬＯＣＫによりシフトレジス
タ４４内の駆動データがラッチ４５に取込まれる。さら
に、セレクタ４６において、ラッチ４５から出力される
駆動データに応じて、高周波信号発生部４１からの位相
の異なる２種類の高周波信号ＳＩＧＮＡＬＺＥＲＯ、
ＳＩＧＮＡＬＰＡＩ、および、接地信号ＧＮＤのいず
れかが選択的に出力される。

【００４０】駆動データ生成部４３で生成される駆動デ
ータは、これらの２種類の高周波信号ＳＩＧＮＡＬＺ
ＥＲＯ、ＳＩＧＮＡＬＰＡＩのそれぞれによる圧電素
子４８の駆動のオン・オフを制御するデータであり、１
つの高周波信号に対して１ビットのデータである。駆動
データは、２種類の高周波信号のオン・オフのために２
ビットのデータとして出力される。したがって、１つの
圧電素子４８に対応するシフトレジスタ４４およびラッ
チ４５は、それぞれ２ビットで１組となるように構成さ
れている。

【００４１】セレクタ４６から出力された高周波信号
は、ドライバ４７により電圧増幅された後に、対応する
圧電素子４８に印加される。１つの圧電素子４８には、
実質的に１０〜３０Ｖ程度の振幅の電圧が印加される。
また、６００ｄｐｉ程度の画素密度に適したインク液滴
を飛翔させるためには、高周波信号の周波数が５０ＭＨ
ｚ程度に選ばれる。

【００４２】このようにして、圧電素子４８に対するバ
ースト状の高周波信号の印加が行なわれている間に、２
番目の高周波信号印加のための駆動データがシフトレジ
スタ４４に転送され、最初の高周波信号の印加期間ＤＲ
ＩＶＥ１、すなわち、最初のインク液滴飛翔動作が終了
すると、２番目の高周波信号印加期間ＤＲＩＶＥ２が始
まる。以下、同様に、高周波信号の印加を繰り返し行な
い、必要な回数だけ行なった時点で１ラインの記録動作
が終了する。図６では、簡単のために、１ラインを４回
の飛翔動作で記録する例を示している。

【００４３】次に、図７および図８を用いて記録ヘッド
１０３ａ〜１０３ｄへの温度検知手段としての温度セン
サの取付け、および、加熱手段、冷却手段の配設につい
て説明する。なお、いずれの記録ヘッドも同一であるの
で、代表して記録ヘッド１０３ａに対する温度センサの
取付け、および、加熱手段、冷却手段の配設について説
明する。

【００４４】図７に示すように、インク液室５内に温度
センサ（たとえば、サーミスタなど）５１が配設され、
インク液の温度を直接検知できるようになっており、そ
の検知出力は後述する主制御部へ送られる。

【００４５】あるいは、図８に示すように、記録ヘッド
１０３ａ（つまり、インク液室５）の左右両端部にそれ
ぞれ温度センサ５１，５１が設けられ、インク液室５内
のインク液の温度をほぼ直接検知できるようになってお
り、その検知出力は後述する主制御部へ送られる。

【００４６】また、図８に示すように、記録ヘッド１０
３ａの下部には、記録ヘッド１０３ａ（インク液室５内
のインク液）を加熱する加熱手段としてのヒータ５２が
配設され、後述する主制御部により制御される。

【００４７】さらに、図８に示すように、記録ヘッド１
０３ａの近傍には、記録ヘッド１０３ａ（インク液室５
内のインク液）を冷却する冷却手段としてのファン５３
が配設され、後述する主制御部により制御される。

【００４８】図９は、本発明に係るカラーインクジェッ
ト記録装置の全体的な構成を概略的に示すブロック図で
ある。このインクジェット記録装置は、各種操作を行な
うためのコントロールパネル６１、全体的な制御を司る
主制御部６２、用紙搬送用のローラ１０４ａ〜１０４ｄ
などを駆動するためのモータ６３、各種スイッチ６４、
各種センサ６５、各記録ヘッド１０３ａ〜１０３ｄに設
けられた温度センサ５１、ヒータ５２、ファン５３、パ
ーソナルコンピュータ６７などの外部機器が接続される
Ｉ／Ｆ回路部６６、および、記録ヘッド１０３ａ〜１０
３ｄにより構成されている。

【００４９】主制御部６２は、記録装置全体を制御して
おり、コントロールパネル６１からの入力およびＩ／Ｆ
回路部６６からのデータにより記録装置全体の動作を制
御す。主制御部６２には、能動素子としてモータ６３や
ヒータ５２、ファン５３などが接続され、制御される。
また、受動素子として各種スイッチ６４や各種センサ６
５、温度センサ５などが接続され、全体動作の制御にそ
のデータが使用される。

【００５０】Ｉ／Ｆ回路部６６は、主制御部６２および
パーソナルコンピュータ６７などの外部機器に接続され
る。パーソナルコンピュータ６７からの記録データはＩ
／Ｆ回路部６６にて印字データに変換された後、各記録
ヘッド１０３ａ〜１０３ｄに送られ、印字が行なわれ
る。

【００５１】また、パーソナルコンピュータ６７からの
制御信号は、Ｉ／Ｆ回路部６６を通じて主制御部６２へ
送られ、これにより、パーソナルコンピュータ６７と記
録装置とのコミュニケーションが行なわれるようになっ
ている。

【００５２】次に、本発明に係るカラーインクジェット
記録装置の全体的な動作を図１０に示すフローチャート
を参照して説明する。まず、ステップＳ１にて電源がオ
ンされると、主制御部６２はステップＳ２に進み、モー
タ６３などの初期動作を行なう。次に、ステップＳ３に
おいて、主制御部６２は、温度センサ５の出力を参照す
ることにより、記録ヘッド１０３ａ〜１０３ｄの温度
（インク液の温度）を検知する。

【００５３】次に、ステップＳ４において、主制御部６
２は、検知した温度があらかじめ設定される規定温度Ａ
（図１１参照）よりも高いか否かをチェックし、高い場
合はステップＳ５に進み、ファン５３をオンしてヘッド
冷却（インク液冷却）モードに入り、ステップＳ４に戻
る。ステップＳ４において、検知した温度が規定温度Ａ
よりも低い場合、主制御部６２はステップＳ６に進み、
ファン５３をオフする。

【００５４】次に、ステップＳ７において、主制御部６
２は、検知した温度があらかじめ設定される上記規定温
度Ａよりも低い規定温度Ｂ（図１１参照）よりも低いか
否かをチェックし、低い場合はステップＳ８に進み、ヒ
ータ５２をオンしてヘッド加熱（インク液加熱）モード
に入り、ステップＳ４に戻る。ステップＳ７において、
検知した温度が規定温度Ｂよりも高い場合、主制御部６
２はステップＳ９に進み、ヒータ５２をオフする。

【００５５】次に、ステップＳ１０において、主制御部
６２は、検知した温度が規定温度内か否か、すなわち、
検知したインク液の温度Ｔが「Ａ＜Ｔ＜Ｂ」の条件を満
足するか否かをチェックし、満足しなければステップＳ
４に戻る。

【００５６】ステップＳ１０において、「Ａ＜Ｔ＜Ｂ」
の条件を満足したとき、ここでプリントスイッチがオン
されれば、主制御部６２は、記録動作を行ない、プリン
トスイッチがオンされなければステップＳ４に戻る。

【００５７】図１１は、本実施の形態で用いたインク液
の粘性と温度との関係を示したものである。図１１から
明らかなように、温度が高くなると粘度は落ちる。ま
た、図１１の斜線部分が良好な画像を得られる範囲であ
り、これは記録ヘッドの特性、インク液の特性などによ
っても変化する。

【００５８】このように、インク液室内のインク液の温
度を直接検知し、インク液の温度を適正な温度に制御す
ることができるので、インク液の粘度を良好な状態に保
ち、常に安定した良好な記録画像が得られる。

【００５９】なお、前記実施の形態では、カラーインク
ジェット記録装置に適用した場合について説明したが、
本発明はこれに限定されるものでなく、モノクロのイン
クジェット記録装置にも同様に適用できる。

【００６０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、イ
ンク液の粘度を良好な状態に保ち、常に安定した良好な
記録画像が得られるインクジェット記録装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカラーインクジェット記録装置の
構成を概略的に示す模式図。

【図２】記録ヘッドの構成を概略的に示す模式図。

【図３】記録ヘッドの動作を説明するための模式図。

【図４】圧電素子アレイの隣接する４個の圧電素子を１
グループとして超音波ビームを一点に集中させる場合の
動作を模式的に示した図。

【図５】記録ヘッドの駆動回路の要部構成を示すブロッ
ク図。

【図６】記録ヘッドの動作を説明するためのタイムチャ
ート。

【図７】記録ヘッドへの温度センサの取付けについて説
明するための模式図。

【図８】記録ヘッドへの温度センサの取付け、および、
ヒータやファンの配設について説明するための模式図。

【図９】カラーインクジェット記録装置の全体的な構成
を概略的に示すブロック図。

【図１０】カラーインクジェット記録装置の全体的な動
作を説明するフローチャート。

【図１１】インク液の粘性と温度との関係を示した特性
図。

【符号の説明】

１……ガラス板、２……圧電素子アレイ、２ａ……共通
電極層、２ｂ……圧電体層、２ｃ……個別電極層、３…
…駆動回路、４……ノズル基板、５……インク液室、６
……ノズル孔、７……１次元のフレネル回折帯板、４０
……制御部、４２……ラインメモリ、４３……駆動デー
タ生成部、４４……シフトレジスタ、４５……ラッチ、
４６……セレクタ、４７……ドライバ、４８……圧電素
子、５１……温度センサ、５２……ヒータ、５３……フ
ァン、２……主制御部、６６……Ｉ／Ｆ回路部、６７…
…パーソナルコンピュータ、１００……インクジェット
記録装置、１０２……用紙、１０３……記録ヘッドモジ
ュール、１０３ａ〜１０３ｄ……記録ヘッド、１０４ａ
〜１０４ｄ……ローラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者笠井利博神奈川県川崎市幸区柳町70番地株式会社東芝柳町工場内 (72)発明者三木武郎神奈川県川崎市幸区柳町70番地株式会社東芝柳町工場内Ｆターム(参考） 2C056 EA04 EA28 EB03 EB08 EB30 EC03 EC08 EC45 FA04 2C057 AF23 AG44 AG62 AG92 AG93 AL03 AL14 AL24 AM03 AM24 BA04 BA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インク液を収容したインク液収容手段
と、このインク液収容手段内に設けられ、インク液収容手段
内に収容されたインク液の液面に沿って並設された複数
の吐出位置に対応してインク液中を伝播される音波を発
生する音波発生手段と、この音波発生手段にて発生された音波を前記複数の吐出
位置へ集束させる音波集束手段と、記録情報に応じて前記音波発生手段を駆動することによ
り、前記複数の吐出位置から選択的にインク液をインク
液滴として吐出させ記録媒体に向けて飛翔させるインク
液吐出手段と、前記インク液収容手段内のインク液の温度を検知する温
度検知手段と、この温度検知手段の検知結果に応じて前記インク液収容
手段内のインク液の温度を所定値に制御する温度制御手
段と、を具備したことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】インク液を収容したインク液収容手段
と、このインク液収容手段内に設けられ、インク液収容手段
内に収容されたインク液の液面に沿って並設された複数
の吐出位置に対応してインク液中を伝播される音波を発
生する音波発生手段と、この音波発生手段にて発生された音波を前記複数の吐出
位置へ集束させる音波集束手段と、記録情報に応じて前記音波発生手段を駆動することによ
り、前記複数の吐出位置から選択的にインク液をインク
液滴として吐出させ記録媒体に向けて飛翔させるインク
液吐出手段と、前記インク液収容手段内のインク液を加熱する加熱手段
と、前記インク液収容手段内のインク液を冷却する冷却手段
と、前記インク液収容手段内のインク液の温度を検知する温
度検知手段と、この温度検知手段の検知結果に応じて前記加熱手段およ
び前記冷却手段を制御することにより前記インク液収容
手段内のインク液の温度を所定値に制御する温度制御手
段と、を具備したことを特徴とするインクジェット記録装置。