JP2000263811A

JP2000263811A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000263811A
Application number: JP6957799A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Kitajima; 秀行喜多島
Original assignee: Copyer Co Ltd
Current assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Priority date: 1999-03-16
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2000-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】安定した画像形成を行うことができる画像形
成装置を提供する。【解決手段】記録ヘッド１４は、インクを吐出するノ
ズル１１１と、ノズル１１１に連通する圧力発生部１１
２内に設けられた電気・機械変換素子１２４及び電気・
熱変換素子１２６とを有する。制御装置がヘッド温度検
出センサで検出された記録ヘッドの温度（インク温度）
に基づいて電気・熱変換素子１２６に所定の駆動信号を
送ると、電気・熱変換素子１２６は発熱し、ノズル１１
１内のインク温度は予め決められた所定の温度に保持さ
れる。これにより、インク吐出を行う前には、常に、イ
ンクの粘度を一定にすることができる。その後、制御装
置が電気・機械変換素子１２４を駆動すると、その機械
的変形によってノズル１１１内のインクに圧力が加わ
り、インク液滴１０２がノズル１１１から吐出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノズル内に発生し
た圧力によりインクをノズルから噴射し、画像を形成す
る画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット式画像出力は、オンデマ
ンド（on demand ）方式による画像形成を行うことによ
り、非接触で記録媒体に印字でき、且つ、画像形成にお
けるインクの無駄を少なくすることができる点、さらに
は、画像形成に際しての静音性等の利点から、画像形成
装置に汎く用いられている。

【０００３】インクジェット画像形成装置では、ノズル
からのインクの吐出を実現するための方法として、ピエ
ゾ方式や、サーマルインクジェット方式がある。ピエゾ
方式では、電歪アクチュエータ（圧電素子）又は磁歪ア
クチュエータ等の電気・機械変換素子を用い、その機械
的変形によってインクに対する圧力を発生させる。一
方、サーマルインクジェット方式では、熱抵抗素子やペ
ルチェ素子等の電気・熱変換素子を用い、熱膨張部材の
変形によって、又は発熱により生じた気泡によってイン
クに対する圧力を発生させる。ここで、電気・機械変換
素子、電気・熱変換素子は、ノズルに連通するインク流
路内に設けられる。そして、これら両方式ともに、電気
・機械変換素子又は電気・熱変換素子に駆動パルスを加
えて、ノズル内の圧力を高めることによってインク液滴
の噴射を行う。ノズルから吐出されたインク液滴は飛翔
し、記録媒体へと着弾することにより、画像形成が行わ
れる。

【０００４】図１０は従来のインクジェット画像形成装
置におけるピエゾ方式の記録ヘッドの概略断面図であ
る。この記録ヘッドは、複数の基板を重ねて接合した積
層構造のものである。図１０（ａ）に示すように、第一
基板２２１上に第三基板であるチャンネル基板２２３が
積層され、その対向する側に第二基板２２２が形成され
ている。第二基板２２２とチャンネル基板２２３との先
端部分であって間隔が狭くなった部分がノズル２１１で
ある。第一基板２２１の中央略左寄りには、エッチング
により凹部２１２が形成されている。この凹部２１２に
は、電気・機械変換素子２２４と、個別電極（第一の電
極）２２５とが設けられている。個別電極２２５は、第
一基板２２１上に形成され、電気・機械変換素子２２４
は、個別電極２２５に対向するチャンネル基板２２３に
形成されている。尚、電気・機械変換素子２２４は図示
しない共通電極（第二の電極）に接続されている。

【０００５】また、凹部２１２に隣接する右側部分に
は、チャンネル基板２２３の未エッチング部２２７があ
る。この未エッチング部２２７は、インク吐出時にイン
クがインク供給部２３０の側に押し戻されるのを防止
し、インク吐出の推進力が減じないようにする役割を果
たす。

【０００６】電気・機械変換素子２２４と個別電極２２
５とが等電位の場合、それらは図１０（ａ）に示すよう
な平衡状態にあるとする。いま、電気・機械変換素子２
２４若しくは個別電極２２５、又は電気・機械変換素子
２２４と個別電極２２５との両方に電圧を印加して、電
気・機械変換素子２２４と個別電極２２５との間に＋・
＋若しくは−・−の同極性による斥力を発生させる。こ
れにより、図１０（ｂ）に示すように、電気・機械変換
素子２２４は機械的に変形し、そして、この電気・機械
変換素子２２４の機械的変形によって発生した圧力によ
りインク液滴２０２がノズル２１１より吐出される。ま
た、次のようにしてインク吐出を制御することもでき
る。すなわち、まず、図１０（ａ）の平衡状態から、電
気・機械変換素子２２４と個別電極２２５とに互いに異
なる極性の電圧を印加して電位差を生じさせる。する
と、電気・機械変換素子２２４は、図１０（ｃ）に示す
ように、個別電極２２５に引き付けられる。これによ
り、インクは、インク供給部２３０からノズル２１１の
側へ向かって供給される。その後、電圧の印加を止め、
電気・機械変換素子２２４と個別電極２２５とを同電位
にすると、電気・機械変換素子２２４は、図１０（ａ）
に示すように、電界の力から開放されて自らの復元力に
より第二基板２２２の側に復元する。そして、この復元
力によってノズル２１１内の圧力が高められ、インク液
滴２０２がノズル２１１より吐出される。尚、積極的に
上述の斥力と復元力の両方を発生させ、図１０（ｃ）の
状態から図１０（ｂ）の状態に到らしめて、インク液滴
２０２を発生させてもよい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、インク液滴
の大きさ、すなわちインク吐出量は、特開平９−０５２
３６２号公報に述べられているように、たとえ同じ構造
のノズルによってインク吐出が行われる場合であって
も、インクの色毎に異なる。これは、インクそれぞれの
化学的物性の相違、主として物性的な粘度の違いによる
ものである。このため、各色のインク吐出量に差のない
ように各色のインクの化学的物性を均一にしたり、記録
媒体に着弾後もインクの種類に依らない均一なインクド
ットを形成するためのインク質、及び記録媒体の表面の
質・処理等に工夫がなされている。

【０００８】しかしながら、インクの粘度はインク温度
に応じて変化する。このため、インクジェット画像形成
方法には、吐出前のノズル内のインク温度に応じて、噴
射されるインク吐出量が異なるという問題がある。イン
クのおかれる環境の温度とインクの粘度との関係は、圧
電素子を用いたインクジェット記録装置について特開平
１０−２７８３０９号公報に記載されている。また、こ
の公報には、環境の温度変化が吐出性能に与える影響に
ついても言及している。それによると、環境温度（イン
ク温度）が低い場合、インクの粘度が高くなって、吐出
されるインク液滴の体積が減少し、記録濃度が薄くな
る。逆に、環境温度（インク温度）が高い場合、インク
の粘度が低くなって、吐出されるインク液滴の体積が増
大する。このとき、圧電素子に連続したパルスを印加し
て吐出を行うと、しぶきが発生し、記録媒体上に安定し
整ったドットが形成できなくなり、又は、ミストやサテ
ライトと呼ばれる、意図しない不要なインク液滴を生じ
る。このように、インクの粘度、したがってインク温度
が変わると、記録品位が変化する。

【０００９】かかる問題を解決するために、サーマルイ
ンクジェット方式による記録ヘッドでは、その記録ヘッ
ドのノズルの昇温を検知する温度検知センサと、ペルチ
ェ素子とを設け、ペルチェ素子の吸熱作用により、過熱
を防止したり、又は吐出後のノズル内のインクをクーリ
ングする方法が、サーマルインクジェット方式の考案当
初から考えられていた。また、特開平４−２５００５７
号公報や特開平９−０１１４６４号公報には、記録ヘッ
ド温度検知手段を設け、その記録ヘッド温度検知手段で
検知した記録ヘッドの温度に基づいて、発熱抵抗体（電
気・熱変換素子）に予備加熱のためのプレパルス（第一
のパルス）を加える方法が考案されている。すなわち、
まず、インクの吐出を行わない程度のエネルギーをイン
クに与えるための第一のパルスを発熱抵抗体に加えて、
発熱抵抗体周辺のインクの温度を予めある一定温度まで
上昇させておく。その後、発熱抵抗体にインクの吐出に
直接関わるメインパルス（第二のパルス）を加えて、発
熱抵抗体上のインク流路内に気泡を生じさせ、その気泡
の圧力でインクを吐出する。このとき、記録ヘッドの温
度に応じて、第一のパルスのパルス幅、又はある単位の
パルスのパルス数を変化させることにより、ノズル内の
インク温度を所定の温度又は所定の温度範囲内に保持す
ることができる。このため、かかる環境下でインクを吐
出すれば、噴射されるインク液滴量を適正に制御するこ
とができる。尚、複数のノズルを持つマルチノズルヘッ
ドでは、ヘッド内で温度分布が存在するので、複数設け
られた発熱抵抗体それぞれの場所に応じて個々に第一の
パルスのパルス幅を制御する方法も上記特開平４−２５
００５７号公報に記載されている。

【００１０】一方、圧電素子（電気・機械変換素子）を
用いた記録ヘッドの場合には、上記問題を解決するため
に、特開平９−５７９６６号公報や特開平１０−２７８
３０９号公報に開示されているように、記録ヘッド温度
検知手段を設け、その記録ヘッド温度検知手段で検知し
た記録ヘッドの温度に基づいて、圧電素子に与える駆動
パルスの、振幅、駆動時間、駆動波形、印加電圧、駆動
パルス数等を変える方法等が考案されている。

【００１１】更に、上記のインク粘度の問題に加えて、
熱抵抗素子等の電気・熱変換素子を用いた記録ヘッドの
場合にあっては、発熱・放熱の繰り返しによって残留熱
が生じ、周波数応答性が悪化することによって、インク
をノズルから吐出するのに十分な推進力が得られなくな
るため、安定した画像を形成できず、記録品位が低下す
るという問題がある。電気・機械変換素子を用いた記録
ヘッドの場合にあっても、例えば、第一の電極と第二の
電極との間の電圧の印加・放電による電荷の蓄積・放電
の繰り返しに対し、第一の電極と第二の電極との間に挿
置された絶縁物質すなわち誘電体が帯電して残留電荷が
生じることによって、同様の問題が生じる。しかも、か
かる残留熱又は残留電荷が生じる問題は、インクをノズ
ルから繰り返し吐出する速度である駆動周波数に対する
記録ヘッドの応答性に限界を与えるため、印字速度にも
一定の上限がある。

【００１２】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、安定した画像形成を行うことができる画像形成
装置を提供することを目的とするものである。

【００１３】また、本発明の他の目的は、印字速度の向
上を図ることがてきる画像形成装置を提供することであ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明に係る画像形成装置は、インクを吐出する複
数のノズルと、前記各ノズルに連通するインク流路内に
設けられた、前記ノズルからインクを吐出するための圧
力を発生させる電気・機械変換素子と、前記各インク流
路内に設けられた電気・熱変換素子とを有する記録ヘッ
ドと、前記記録ヘッドの温度を検出するヘッド温度検出
手段と、前記ヘッド温度検出手段で検出された前記記録
ヘッドの温度に基づいて、インク吐出前に前記ノズル内
のインク温度が予め定められた所定の温度に保たれるよ
うに、前記電気・熱変換素子を駆動制御する制御手段
と、を具備することを特徴とするものである。

【００１５】また、上記の目的を達成するための本発明
に係る画像形成装置は、インクを吐出する複数のノズル
と、前記各ノズルに連通するインク流路内に設けられ
た、前記ノズルからインクを吐出するための圧力を発生
させる電気・熱変換素子と、前記各インク流路内に設け
られた電気・機械変換素子とを有する記録ヘッドと、前
記記録ヘッドの温度を検出するヘッド温度検出手段と、
前記ヘッド温度検出手段で検出された前記記録ヘッドの
温度に基づいて、インク吐出時に前記インク流路の径が
所定量だけ収縮・拡張するように、前記電気・機械変換
素子を駆動制御する制御手段と、を具備することを特徴
とするものである。

【００１６】また、上記の目的を達成するための本発明
に係る画像形成装置は、インクを吐出する複数のノズル
と、前記各ノズルに連通するインク流路内に設けられた
電気・機械変換素子及び電気・熱変換素子とを有する記
録ヘッドと、前記電気・機械変換素子又は／及び前記電
気・熱変換素子を駆動制御することにより、前記ノズル
からインクを吐出させる制御手段と、を具備することを
特徴とするものである。

【００１７】更に、上記の目的を達成するための本発明
に係る画像形成装置は、インクを吐出する複数のノズル
と、前記各ノズルに連通するインク流路内に設けられ
た、前記ノズルからインクを吐出するための圧力を発生
させる電気・機械変換素子と、前記電気・機械変換素子
に対して前記ノズルと反対側に設けられた電気・熱変換
素子とを有する記録ヘッドと、インク吐出時に前記電気
・熱変換素子を駆動制御することにより、前記インク流
路内に発生した気泡によって前記インク流路の径を収縮
させる制御手段と、を具備することを特徴とするもので
ある。

【００１８】また、上記の目的を達成するための本発明
に係る画像形成装置は、インクを吐出する複数のノズル
と、前記各ノズルに連通するインク流路内に設けられ
た、前記ノズルからインクを吐出するための圧力を発生
させる電気・熱変換素子と、前記電気・熱変換素子の近
傍に設けられた電気・機械変換素子とを有する記録ヘッ
ドと、インク吐出時に前記電気・機械変換素子を駆動制
御することにより、前記電気・機械変換素子の機械的変
形によって前記インク流路の径を収縮させる制御手段
と、を具備することを特徴とするものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の第一実施形態につ
いて図面を参照して説明する。図１は本発明の第一実施
形態である画像形成装置の概略斜視図、図２はその画像
形成装置の記録ヘッドの概略断面図、図３はペルチェ効
果を説明するための図、図４は第一実施形態の画像形成
装置の制御装置の概略ブロック図、図５はその制御装置
の記録ヘッド記録回路の概略構成図である。

【００２０】第一実施形態の画像形成装置は、図１及び
図４に示すように、プラテン１１と、ガイドシャフト１
２と、キャリッジ１３と、記録ヘッド１４と、キャリッ
ジホームポジションセンサ１５と、ヘッド温度検出セン
サ１６と、媒体検知センサ１７と、キャリッジモータ１
８と、搬送モータ１９と、操作パネル２１と、制御装置
３０とを備えるものである。

【００２１】プラテン１１は、その上面に記録媒体２を
載置するものである。記録媒体２はプラテン１１上で記
録ヘッド１４により記録されると共に、搬送モータ１９
によって駆動搬送されて、プラテン１１上を移動する。

【００２２】プラテン１１の上方には、例えば二本の互
いに平行なガイドシャフト１２がプラテン１１と平行に
架設されている。ガイドシャフト１２には、スライド軸
受け（不図示）を介してキャリッジ１３が取り付けられ
ている。このキャリッジ１３は、制御装置３０の制御に
応じて動作し、キャリッジモータ１８によってガイドシ
ャフト１２に沿って平行に往復移動することができる。

【００２３】キャリッジ１３の前面側には、インクを吐
出する記録ヘッド１４が取り付けられている。これによ
り、記録ヘッド１４は、キャリッジ１３と一体となっ
て、ガイドシャフト１２に沿って移動することができ
る。記録ヘッド１４は多数のノズルを有し、各ノズルか
らインクが吐出する。これらのノズルは、記録媒体２の
搬送方向に沿って直線状に配列されている。また、記録
ヘッド１４には、記録ヘッドの温度（インクの温度）を
検出するヘッド温度検出センサ１６が設けられている。
ヘッド温度検出センサ１６は、検出した記録ヘッドの温
度についての情報を制御装置３０に送る。

【００２４】キャリッジホームポジョンセンサ１５は、
キャリッジ１３がホームポジションにあることを検出す
るものである。媒体検知センサ１７は、記録媒体２の有
無を検知するものである。キャリッジホームポジション
センサ１５及び媒体検知センサ１７からの信号は制御装
置３０に送られる。

【００２５】次に、第一実施形態の記録ヘッド１４の構
造について説明する。記録ヘッド１４は、図２（ａ）に
示すように、複数のインク流路部１１０と、インク供給
部１３０とを備える。ここで、図２はインク流路部１１
０の配列方向に垂直な平面で切ったときの一つのインク
流路部１１０についての断面図を示している。各インク
流路部１１０は、ノズル１１１と、ノズル１１１に連通
する圧力発生部１１２と、圧力発生部１１２に連通する
第一インク供給路１１３と、第一インク供給路１１３に
連通する第二インク供給路１１４とを有する。インク供
給部１３０は、複数のインク流路部１１０に連通してお
り、各インク流路部１１０の第二インク供給路１１４に
インクを供給する。

【００２６】また、かかる記録ヘッド１４は、複数の基
板を重ねて接合した積層構造のものである。図２（ａ）
に示すように、第一基板１２１上に第三基板であるチャ
ンネル基板１２３が積層され、その対向する側に第二基
板１２２が形成されている。ここで、チャンネル基板１
２３はシリコン基板であり、例えば、不純物としてのリ
ンがドープされたｎ型の単結晶シリコンを用いている。
図２（ａ）において、第一基板１２１の中央略左寄りに
は、エッチングにより凹部が形成されている。この凹部
に対応する部分が圧力発生部１１２である。圧力発生部
１１２には、電気・機械変換素子１２４と、個別電極１
２５と、電気・熱変換素子１２６とが設けられている。
個別電極１２５は、圧力発生部１１２内の第一基板１２
１上に形成され、その個別電極１２５の上側に電気・機
械変換素子１２４が形成されている。一方、電気・熱変
換素子１２６は、圧力発生部１１２内の第二基板１２２
上に形成されている。尚、電気・機械変換素子１２４は
図示しない共通電極に接続されている。

【００２７】また、圧力発生部１１２に隣接する右側部
分には、チャンネル基板１２３の未エッチング部１２７
がある。この未エッチング部１２７により第二基板１２
２とチャンネル基板１２３との間隔が狭くなった部分
が、第一インク供給路１１３である。この未エッチング
部１２７は、インク吐出時にインクがインク供給部１３
０の側に押し戻されるのを防止する役割を果たす。

【００２８】電気・機械変換素子１２４は、その機械的
変形に伴う運動によって圧力発生部１１２内でインクに
圧力を加え、その圧力をインク吐出の推進力として、イ
ンクをノズル１１１から吐出させるものである。電気・
機械変換素子を用いてインクを吐出させる方式の記録ヘ
ッドでは、電気・熱変換素子を用いてインクを吐出させ
る方式のものと異なり、過熱現象によってノズルにダメ
ージを与える心配はほとんどない。

【００２９】また、第一実施形態では、電気・熱変換素
子１２６は、インクを吐出するための圧力を発生させる
役割を果たすものではなく、その発熱によってインク吐
出前にノズル１１１内のインクの温度を予め定められた
所定の温度に保持するために利用される。電気・熱変換
素子１２６としては、例えば、ヒータ（熱抵抗素子）
や、ペルチェ素子等を用いることができる。特に、ペル
チェ素子は、いわゆるペルチェ効果を奏し、印加電圧を
正逆反転させることにより、吸熱（クーリング）及び放
熱（ヒーティング）を行うことができる。

【００３０】ここで、ペルチェ効果について簡単に説明
する。ペルチェ効果は、導体や半導体等の材質の異なる
二種類の抵抗体を直列に繋いだとき、それぞれの抵抗を
通過する電流の大きさは等しいけれども、自由電子が運
ぶ運動エネルギーの合計に差があるため、その接点に電
流を流すと電導率の違いから熱の移動が起こるという現
象である。例えば図３に示すように、Ｐ型とＮ型の半導
体でペルチェ素子を作った場合、Ｐ型からＮ型へ電子が
移動するときには、その接合部分では熱を吸収して、自
由電子が通過し、一方、Ｎ型からＰ型へ電子が移動する
ときには、その接合部分では熱を放出して、自由電子が
通過する。かかる構成をとるペルチェ素子モジュールに
電圧を印加することによって、吸熱及び放熱作用を得る
ことができる。また、上記に示す印加電圧の正逆を反転
させることにより、吸熱側と放熱側を反対にすることが
できる。

【００３１】このように、かかる記録ヘッド１４は、電
気・機械変換素子１２４と電気・熱変換素子１２６とを
共に用いたものであり、第一実施形態の画像形成装置
は、新しいインクジェット方式に係るものである。

【００３２】制御装置３０は、画像形成装置の各部の制
御を統括するものであり、例えば、ヘッド温度検出セン
サ１６から送られた記録ヘッドの温度に基づいて、電気
・熱変換素子１２６を駆動制御する。また、記録ヘッド
１４に記録指令を送ると共に、キャリッジモータ１８や
搬送モータ１９の制御を行うことにより、画像形成を実
行させる。具体的には、制御装置３０は、キャリッジ１
３の動作を制御して、記録ヘッド１４をガイドシャフト
１２に沿って左右に移動させる。このとき、制御装置３
０が記録ヘッド１４に記録指令を送ると、記録ヘッド１
４のノズルからインクが吐出する。これにより、記録媒
体２にはノズル幅分の画像が形成される。そして、記録
媒体２をノズル幅分だけ搬送しながら、かかるインクを
吐出する動作を繰り返すことにより、記録媒体２の全体
に画像が形成される。

【００３３】かかる制御装置３０は、図４に示すよう
に、ＣＰＵ３１と、ＲＡＭ３２と、ＲＯＭ３３と、イメ
ージメモリ３４と、記録ヘッド制御回路３５と、画像デ
ータ処理部３６と、インターフェース３７と、キャリッ
ジモータ制御回路３８と、搬送モータ制御回路３９と、
リニアスケールエンコーダ４１とを備える。リニアスケ
ールエンコーダ４１は、キャリッジ１３の移動速度・位
置を出力するものである。

【００３４】ＣＰＵ３１は、ホストコンピュータ６０か
らインターフェース３７を介して記録データを受信す
る。また、ＣＰＵ３１には、操作パネル２１からの制御
指令信号、ヘッド温度検出センサ１６からのヘッド温度
検出信号等が入力する。さらに、ＣＰＵ３１は、キャリ
ッジホームポジションセンサ１５、媒体検出センサ１７
及びリニアスケールエンコーダ６１と接続されている。

【００３５】ＲＯＭ３３には、ＣＰＵ３１により実行さ
れるプログラムや、記録ヘッド１４の電気・熱変換素子
１２６を駆動するための駆動イネイブル信号のパルス幅
に関するテーブル等が記憶されている。このパルス幅に
関するテーブルについては後述する。また、ＲＡＭ３２
は作業用メモリである。イメージメモリ３４は、ホスト
コンピュータ６０から送られた記録データを一時記憶す
るものである。

【００３６】記録ヘッド制御回路３５は、記録データの
画像情報の展開を行うものである。具体的には、ＣＰＵ
３１から画像データ処理部３６を介して出力された記録
データ、ＣＰＵ３１から出力された転送クロック信号及
び記録クロック信号等に基づいて、記録ヘッド１４を駆
動し、画像形成を実行させる。ここで、記録タイミング
は、キャリッジ１３の動作によって得られるリニアスケ
ールエンコーダ出力信号、もしくはキャリッジモータ制
御信号に基づいて決定される。

【００３７】この記録ヘッド制御回路３５は、図５に示
すように、シリアル−パラレル変換回路３５ａと、ラッ
チ回路３５ｂと、複数の第一ＡＮＤ回路３５ｃ₁ と、複
数の第二ＡＮＤ回路３５ｃ₂ と、複数の第一バッファ３
５ｄ₁ と、複数の第二バッファ３５ｄ₂ と、電気・熱変
換素子駆動回路３５ｅとを有する。第一ＡＮＤ回路３５
ｃ₁ 及び第一バッファ３５ｄ₁ は、電気・機械変換素子
駆動用のものであり、各電気・機械変換素子１２４毎に
設けられる。また、第二ＡＮＤ回路３５ｃ₂ 及び第二バ
ッファ３５ｄ₂ は、電気・熱変換素子駆動用のものであ
り、各電気・熱変換素子１２６毎に設けられる。ここ
で、図５では、一つの記録ヘッド１４の全チャンネル
（ノズル）のうち最初の二つのチャンネルに対する駆動
回路のみを図示している。また、全チャンネルをその配
列順番が奇数番目のものと偶数番目のものとの二つのグ
ループに分割し、奇数チャンネルと偶数チャンネルを個
別に駆動する。

【００３８】画像データ処理部３６から送出されたシリ
アル記録データは、記録ヘッド制御回路３５のシリアル
−パラレル変換回路３５ａに入力されてパラレルの記録
データに変換される。この変換されたパラレルの記録デ
ータは、ＣＰＵ３１から送られるラッチ信号がラッチ回
路３５ｂに入力するタイミングで、ラッチ回路３５ｂに
ラッチされる。そして、記録データは、記録クロック信
号Ａが奇数チャンネルに対応する各第一ＡＮＤ回路３５
ｃ₁ に入力するタイミングで、ラッチ回路３５ｂから第
一ＡＮＤ回路３５ｃ₁ 、第一バッファ３５ｄ₁ を介して
電気・機械変換素子１２４に出力される。これにより、
奇数チャンネル（ノズル）の電気・機械変換素子１２４
が駆動され、そのノズルからインクが吐出する。また、
同様にして、記録クロック信号Ｂが偶数チャンネルに対
応する各第一ＡＮＤ回路３５ｃ₁に入力するタイミング
で、偶数チャンネルに対応するノズルからインクが吐出
する。

【００３９】尚、全チャンネルをこのように二分割する
のは、全チャンネルを同時に駆動すると大きな電力を要
し、高い駆動電圧及び電流容量を必要とし、また、記録
ヘッド制御回路３５や記録ヘッド１４そのものの過熱等
を引き起こす可能性があるためである。一般に、全チャ
ンネルをさらに多く分割することによって記録ヘッド１
４を駆動することが行われている。

【００４０】次に、電気・熱変換素子１２６の駆動を実
行するにあたっての制御方法について説明する。ＣＰＵ
３１は、ヘッド温度検出センサ１６で検出された記録ヘ
ッドの温度（インク温度）に基づいて、電気・熱変換素
子１２６を駆動するための駆動イネイブル（enable）信
号のパルス幅を決定する。そして、図５に示すように、
その駆動イネイブル信号を電気・熱変換素子駆動回路３
５ｅに出力する。ここで、例えば、記録ヘッドの温度が
予め定められた所定の温度（設定温度）より低いときに
は、インク温度を上昇させて、記録ヘッドの温度を設定
温度になるようにする必要がある。また、例えば、電気
・熱変換素子１２６としてペルチェ素子を用いた場合で
あって、記録ヘッドの温度が設定温度より高いときに
は、インク温度を下降させて、記憶ヘッドの温度を設定
温度になるようにする必要がある。このため、駆動イネ
イブル信号のパルス幅は、インク温度についての設定温
度と検出された記録ヘッドの温度との差が大きいほど、
長くなるように定められる。実際、ＲＯＭ３３には、記
録ヘッドの温度Ｔと駆動イネイブル信号のパルス幅Ｗと
の関係についての情報がテーブル形成で予め記憶されて
おる。ＣＰＵ３１は、このテーブルを参照して、駆動イ
ネイブル信号のパルス幅を決定する。図６（ａ）は、記
録ヘッドの温度が設定温度よりも低い場合に記録ヘッド
の温度Ｔと駆動イネイブル信号Ｗのパルス幅との関係の
一例を示す図であり、図６（ｂ）は、記録ヘッドの温度
が設定温度よりも高い場合に記録ヘッドＴと駆動イネイ
ブル信号Ｗのパルス幅との関係の一例を示す図である。

【００４１】また、電気・熱変換素子駆動回路３５ｅに
はシリアル−パラレル変換回路３５ａからパラレルの記
録データが入力する。電気・熱変換素子駆動回路３５ｅ
は、その記録データに基づいて、電気・熱変換素子１２
６を駆動すべきノズルに対応する第二ＡＮＤ回路３５ｃ
₂ を選択し、その第二ＡＮＤ回路３５ｃ₂ に駆動イネイ
ブル信号を送出する。そして、奇数チャンネルに対応す
る各第二ＡＮＤ回路３５ｃ₂ にクロック信号Ｃが入力す
るタイミングで、駆動信号が第二ＡＮＤ回路３５ｃ₂ か
ら第二バッファ３５ｄ₂ を介して電気・熱変換素子１２
６に出力される。これにより、奇数チャンネル（ノズ
ル）の所定の電気・熱変換素子１２６が駆動され、その
ノズル内のインクが略一定の温度（設定温度）に保持さ
れる。また、同様にして、クロック信号Ｄが偶数チャン
ネルに対応する各第二ＡＮＤ回路３５ｃ₂ に入力するタ
イミングで、偶数チャンネルの所定の電気・熱変換素子
１２６が駆動する。

【００４２】尚、電気・熱変換素子１２６を駆動すべき
ノズルの選択は、電気・機械変換素子１２４を駆動する
ための回路と同様の構成をとり、もしくは、一部を共通
とし、インク吐出制御信号に従った動作を行う回路構成
をとることによっても実現される。

【００４３】次に、本実施形態の画像形成装置におい
て、記録ヘッド１４のノズルからインクを吐出する動作
について説明する。

【００４４】まず、制御装置３０が電気・熱変換素子１
２６に駆動信号を送ると、電気・熱変換素子１２６は、
その駆動信号のパルス幅等に応じて、所定時間だけ駆動
される。これにより、電気・熱変換素子１２６が熱抵抗
素子の場合にはヒーティング作用によって、一方、電気
・熱変換素子１２６がペルチェ素子の場合にはヒーティ
ング作用及びクーリング作用によって、ノズル内のイン
クの温度は予め決められた所定の温度又は所定の温度範
囲内に維持される。こうして、インク吐出を行う前に
は、常に、インクの粘度を一定にすることができる。

【００４５】電気・機械変換素子１２４と個別電極１２
５とに電圧を印加していないときには、それらは図２
（ａ）に示すような平衡状態にあるとする。いま、制御
装置３０が電気・機械変換素子１２４若しくは個別電極
１２５、又は電気・機械変換素子１２４と個別電極１２
５との両方に電圧を印加して、電気・機械変換素子１２
４と個別電極１２５との間に＋・＋若しくは−・−の同
極性による斥力を発生させる。すると、図２（ｂ）に示
すように、電気・機械変換素子１２４は機械的に変形
し、そして、この電気・機械変換素子１２４の機械的変
形によって発生した圧力によりインク液滴１０２がノズ
ル１１１より吐出される。このとき、同時に圧力発生部
１１２内のインクは第一インク供給路１１３を通って第
二インク供給路１１４の方にも流れるが、未エッチング
部１２７の存在によって、圧力の大半はノズル１１１か
らのインク液滴１０２の吐出の推進力に利用される。

【００４６】また、次のようにしてインク吐出を制御す
ることもできる。すなわち、制御装置３０は、図２
（ａ）の平衡状態から、電気・機械変換素子１２４と個
別電極１２５とに互いに異なる極性の電圧を印加して電
位差を生じさせる。すると、電気・機械変換素子１２４
は、図２（ｃ）に示すように、個別電極１２５に引き付
けられる。これにより、インクは、インク供給部１３０
から圧力発生部１１２へ向かって供給される。インクが
十分に供給された時間を経た後、電圧の印加を止め、電
気・機械変換素子１２４と個別電極１２５とを同電位に
すると、電気・機械変換素子１２４は、図２（ａ）に示
すように、電界の力から開放されて自らの復元力により
圧力発生部１１２の上側に復元する。そして、この復元
力によってノズル１１１内の圧力が高められ、インク液
滴１０２がノズル１１１から吐出される。

【００４７】尚、積極的に上述の斥力と復元力の両方を
発生させ、図２（ｃ）の状態から図２（ｂ）の状態に到
らしめて、インク液滴１０２を発生させてもよい。

【００４８】第一実施形態の画像形成装置では、電気・
機械変換素子と電気・熱変換素子とを有する記録ヘッド
を用い、制御装置が、ヘッド温度検出センサで検出され
た記録ヘッドの温度に基づいて、インク吐出前にノズル
内のインク温度が予め定められた所定の温度に保たれる
ように、電気・熱変換素子を駆動制御することにより、
インク吐出前には、インクの粘度を一定に保つことがで
きる。このため、その後に電気・機械変換素子を駆動し
てインクを吐出することにより、インク液滴の大きさを
均一にすることができるので、安定した画像を形成する
ことができる。また、このように電気・熱変換素子がイ
ンク吐出前にインク温度を所定の温度に保持する役割を
果たすため、従来のピエゾ方式による記録ヘッドのよう
に、記録ヘッドの温度に応じて電気・機械変換素子の駆
動パルスのパルス幅やパルス数を変える必要はない。

【００４９】次に、本発明の第二実施形態について図面
を参照して説明する。図７は本発明の第二実施形態であ
る画像形成装置の記録ヘッドの概略断面図である。尚、
第二実施形態において、第一実施形態のものと同一の機
能を有するものには、同一の符号を付すことによりその
詳細な説明を省略する。

【００５０】第二実施形態の画像形成装置は、上記第一
実施形態のものと同じ構成であるが、インク吐出の制御
の仕方が第一実施形態のものと異なる。また、記録ヘッ
ド１４は、図７（ａ）に示すように、上記第一実施形態
のものと同じ構造であり、電気・機械変換素子１２４と
電気・熱変換素子１２６とを有する。上記第一実施形態
では、電気・熱変換素子１２６は、ノズル内のインク温
度を予め上昇させておくために、インクの吐出を行わな
い程度のエネルギーをインクに与える役割を果たすにす
ぎなかった。これに対して、第二実施形態では、この電
気・熱変換素子１２６をさらに積極的に利用する。すな
わち、電気・熱変換素子１２６を用いて、ノズル内に気
泡を発生させることにより、ノズル内のインクの圧力を
高め、インク吐出に寄与するエネルギーをインクに与え
る。

【００５１】制御装置３０は、電気・機械変換素子１２
４と電気・熱変換素子１２６の駆動を制御する。具体的
には、ヘッド温度検出センサ１６で検出された記録ヘッ
ドの温度に基づいて、電気・機械変換素子１２４及び電
気・熱変換素子１２６のうち少なくともいずれか一方を
選択すると共に、その選択した素子に加える駆動パルス
のパルス幅及びパルス数を決定する。そして、制御装置
３０は、その選択した素子に駆動信号を送る。このよう
に、第二実施形態では、電気・機械変換素子１２４のみ
を用いたインク吐出（ピエゾ方式）、電気・熱変換素子
１２６のみを用いたインク吐出（サーマルインクジェッ
ト方式）、又は電気・機械変換素子１２４及び電気・熱
変換素子１２６を用いたインク吐出という３通りの駆動
方式が選択可能である。

【００５２】次に、第二実施形態の画像形成装置におい
て、記録ヘッド１４のノズルからインクを吐出する動作
について説明する。

【００５３】まず、制御装置３０は、ヘッド温度検出セ
ンサ１６で検出された記録ヘッド１４の温度に基づい
て、電気・機械変換素子１２４及び電気・熱変換素子１
２６のうち少なくともいずれか一方を選択する。ここで
は、両方の素子を選択したとする。また、両素子に与え
る駆動信号についての駆動時間、駆動パルス数を決定す
る。

【００５４】電気・機械変換素子１２４や電気・熱変換
素子１２６等に電圧を印加していないときには、それら
は図７（ａ）に示すような平衡状態にあるとする。い
ま、制御装置３０は電気・機械変換素子１２４と電気・
熱変換素子１２６の各々に所定の駆動信号を送る。する
と、図７（ｂ）に示すように、電気・機械変換素子１２
４は、機械的に変形し、ノズル１１１内のインクに対す
る圧力が発生する。また、これと同時に、電気・熱変換
素子１２６は発熱し、その発熱によって圧力発生部１１
２内に気泡１０４が生じて、ノズル１１１内のインクに
対する圧力が発生する。こうして、電気・機械変換素子
１２４による圧力と電気・熱変換素子１２６による圧力
とが重畳されて、インク液滴１０２がノズル１１１から
吐出される。

【００５５】第二実施形態の画像形成装置では、電気・
機械変換素子と電気・熱変換素子とを有する記録ヘッド
を用い、制御装置が、電気・機械変換素子又は／及び電
気・熱変換素子を駆動制御して、ノズルからインクを吐
出させる。このとき、電気・機械変換素子と電気・熱変
換素子とを共に駆動することにより、インク吐出速度を
高めることができる。また、電気・機械変換素子及び電
気・熱変換素子の各々のインク推進力は、それぞれ単独
で駆動するときのインク推進力の約半分に抑えることが
できるので、電気・熱変換素子にあっては発熱・放熱の
繰り返しの周波数応答性により残留熱を生じる問題、電
気・機械変換素子にあっては電極間の電圧の印加・放電
による電荷の蓄積・放電の繰り返しにより残留電荷を生
じる問題を軽減することができる。このため、インクを
ノズルから繰り返し吐出する速度である駆動周波数を高
めても、記録ヘッドの動作はその駆動周波数に良好に追
従することができるので、印字速度の向上を図ることが
できる。しかも、残留電荷又は残留熱の問題が軽減する
ことにより、記録ヘッドの寿命低下を抑えることができ
る。

【００５６】また、制御装置が、ヘッド温度検出センサ
で検出された記録ヘッドの温度に基づいて、電気・機械
変換素子及び電気・熱変換素子のうち少なくともいずれ
か一方を選択すると共に、その選択した素子に加える駆
動パルスのパルス幅及びパルス数を決定することによ
り、ノズルから吐出するインク液滴の大小を制御するこ
とができるので、より多様なインク吐出を行うことがで
きる。

【００５７】次に、本発明の第三実施形態について図面
を参照して説明する。図８は本発明の第三実施形態であ
る画像形成装置の記録ヘッドの概略断面図である。尚、
第三実施形態において、第一実施形態のものと同一の機
能を有するものには、同一の符号を付すことによりその
詳細な説明を省略する。

【００５８】第三実施形態の画像形成装置は、上記第二
実施形態のものと基本的に同じ構成であるが、記録ヘッ
ド１４ａの構造、インク吐出の制御の仕方が第二実施形
態のものと若干異なる。記録ヘッド１４ａが第二実施形
態のものと異なる点は、図８（ａ）に示すように、電気
・熱変換素子１２６の近傍であって、圧力発生部１１２
と第一インク供給路１１３との隣接部分に対応する第二
基板１２２上にペルチェ素子１２８を設けた点である。
その他の構成は第二実施形態の記録ヘッドと同じであ
る。かかるペルチェ素子１２８は、その吸熱作用を利用
して、インク吐出の後に、ノズル内のインクの温度を下
降させるために用いられる。ペルチェ素子１２８の駆動
は制御装置３０によって制御される。

【００５９】記録ヘッド１４ａのノズルからインクを吐
出する動作は、第二実施形態と同様に行われる。制御装
置３０は、図８（ｂ）に示すように、インク吐出動作が
終了した後に、ペルチェ素子１２８を駆動する。する
と、ペルチェ素子１２８の吸熱作用により、ノズル内の
インクが冷却され、インク温度は急速に下降する。

【００６０】第三実施形態の画像形成装置では、電気・
機械変換素子及び電気・熱変換素子と共にさらにペルチ
ェ素子を有する記録ヘッドを用い、制御装置が、インク
吐出後にペルチェ素子を駆動制御して、ノズル内のイン
ク温度を下降させる。これにより、第二実施形態のもの
に比べて、発熱・放熱の繰り返しの周波数応答性により
残留熱を生じる問題をより軽減することができる。この
ため、第三実施形態の画像形成装置では、第二実施形態
のものに比べて、駆動周波数に対する記録ヘッドの追従
性がさらに良くなるので、印字速度をより一層向上させ
ることができる。

【００６１】次に、本発明の第四実施形態について図面
を参照して説明する。図９は本発明の第四実施形態であ
る画像形成装置の記録ヘッドの概略断面図である。尚、
第四実施形態において、第一実施形態のものと同一の機
能を有するものには、同一の符号を付すことによりその
詳細な説明を省略する。

【００６２】第四実施形態の画像形成装置は、上記第二
実施形態のものと基本的に同じ構成であるが、記録ヘッ
ド１４ｂの構造、インク吐出の制御の仕方が第二実施形
態のものと若干異なる。この記録ヘッド１４ｂが第二実
施形態のものと異なる点は、、電気・熱変換素子１２６
を形成する位置である。すなわち、記録ヘッド１４ｂで
は、図９（ａ）に示すように、電気・熱変換素子１２６
を、電気・機械変換素子１２４の近傍に形成している。
具体的には、電気・熱変換素子１２６を、電気・機械変
換素子１２４に対してノズル１１１と反対側に、例えば
第一インク供給路１１３に対応する第二基板１２２上に
形成している。その他の構成は、第二実施形態の記録ヘ
ッドと同じである。

【００６３】電気・機械変換素子１２４や電気・熱変換
素子１２６等に電圧を印加していないときには、それら
は図９（ａ）に示すような平衡状態にあるとする。記録
ヘッド１４ｂのノズルからインクを吐出する場合には、
制御装置３０は、図９（ｂ）に示すように、電気・機械
変換素子１２４と電気・熱変換素子１２６の両素子を駆
動する。このとき、電気・熱変換素子１２６が発熱し、
その発熱により第一インク供給部１１３内に気泡１０４
が発生する。この気泡１０４は第一インク供給部１１３
の径を収縮する働きをするので、インク吐出推進力によ
りインクがインク供給部１３０の側に押し戻されるのを
防止することができる。すなわち、この電気・熱変換素
子１２６は、図２に示す未エッチング部の役割を果た
す。

【００６４】第四実施形態の画像形成装置では、電気・
機械変換素子とその電気・機械変換素子に対してノズル
と反対側に設けられた電気・熱変換素子とを有する記録
ヘッドを用い、制御装置が、インク吐出時に電気・熱変
換素子を駆動制御し、インク流路部内に発生した気泡に
よってインク流路部の径を収縮させる。これにより、イ
ンク吐出推進力によってインクがノズルの側からインク
供給部の側に押し戻されることにより生じるリンガリン
グ（lingering ）を抑止することができるので、印字速
度の向上を図ることができる。

【００６５】尚、上記の各実施形態は、本発明の思想を
具現化するための方法としてインクジェットプリンタを
用いた場合の数例であり、本発明の基本的な考え方に基
づく実施形態は種々考えられる。したがって、本発明
は、上記の各実施形態に限定されるものではない。

【００６６】例えば、上記の第二実施形態において、電
気・機械変換素子と電気・熱変換素子とを有する記録ヘ
ッドを用い、制御装置が、電気・熱変換素子を駆動して
インクを吐出する際に、ヘッド温度検出センサで検出さ
れた記録ヘッドの温度に基づいて、インク流路部の径が
所定量だけ収縮・拡張するように、電気・機械変換素子
を駆動制御してもよい。インク流路部の径を変えること
により、吐出するインクの量を一定に調整することがで
きるので、記録品位の低下を防止し、安定した画像を形
成することができる。

【００６７】また、上記の第四実施形態では、電気・熱
変換素子を、電気・機械変換素子に対してノズルと反対
側であって、第一インク供給路に対応する第二基板上に
形成した場合について説明したが、一般に、電気・熱変
換素子は、電気・機械変換素子の近傍に形成してもよ
い。例えば、電気・熱変換素子を、電気・機械変換素子
の近傍であって、第一基板又は第二基板上に形成するこ
とができる。

【００６８】また、上記の第四実施形態では、電気・機
械変換素子がインク吐出のための圧力を発生させる役割
を果たし、電気・熱変換素子が未エッチング部の役割を
果たす場合について説明したが、逆に、電気・熱変換素
子がインク吐出のための圧力を発生させる役割を果た
し、電気・機械変換素子が未エッチング部の役割を果た
すようにしてもよい。

【００６９】更に、上記の第二、第三及び第四の実施形
態では、記録ヘッドのノズルからインクを吐出する動作
についての説明を省略したが、第一実施形態と同様に、
電気・機械変換素子と個別電極との間の斥力を利用した
り、また、電気・機械変換素子と個別電極との間の引力
及び電気・機械変換素子の復元力を利用したりすること
により、インク吐出を制御することができる。

【００７０】また、上記の各実施形態は、本発明を適用
した代表的な例であり、本発明はこれに制約されるもの
ではない。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像形成装
置によれば、電気・機械変換素子と電気・熱変換素子と
を有する記録ヘッドを用い、制御手段が、ヘッド温度検
出手段で検出された記録ヘッドの温度に基づいて、イン
ク吐出前にノズル内のインク温度が予め定められた所定
の温度に保たれるように、電気・熱変換素子を駆動制御
することにより、インク吐出前には、インクの粘度を一
定に保つことができる。このため、その後に電気・機械
変換素子を駆動してインクを吐出することにより、イン
ク液滴の大きさを均一にすることができるので、安定し
た画像を形成することができる。

【００７２】また、本発明の画像形成装置によれば、電
気・機械変換素子と電気・熱変換素子とを有する記録ヘ
ッドを用い、制御手段が、電気・熱変換素子を駆動して
インクを吐出する際に、ヘッド温度検出手段で検出され
た記録ヘッドの温度に基づいて、インク流路の径が所定
量だけ収縮・拡張するように、電気・機械変換素子を駆
動制御することにより、吐出するインクの量を一定に調
整することができるので、安定した画像を形成すること
ができる。

【００７３】また、本発明の画像形成装置によれば、電
気・機械変換素子と電気・熱変換素子とを有する記録ヘ
ッドを用い、制御手段が、電気・機械変換素子又は／及
び電気・熱変換素子を駆動制御して、ノズルからインク
を吐出させる。このため、電気・機械変換素子と電気・
熱変換素子とを共に駆動することにより、電気・機械変
換素子及び電気・熱変換素子の各々のインク推進力は、
それぞれ単独で駆動するときのインク推進力の約半分に
抑えることができるので、上述の残留熱又は残留電荷が
生じる問題を軽減することができる。したがって、駆動
周波数に対する記録ヘッドの応答性が良くなり、印字速
度の向上を図ることができる。また、制御装置が、駆動
すべき電気・機械変換素子又は／及び電気・熱変換素子
を選択することにより、ノズルから吐出するインク液滴
の大小を制御することができるので、より多様なインク
吐出を行うことができる。

【００７４】更に、本発明の画像形成装置によれば、電
気・機械変換素子（電気・熱変換素子）とその電気・機
械変換素子（電気・熱変換素子）の近傍に設けられた電
気・熱変換素子（電気・機械変換素子）とを有する記録
ヘッドを用い、制御手段が、インク吐出時に電気・熱変
換素子（電気・機械変換素子）を駆動制御して、インク
流路の径を収縮させる。これにより、インク吐出推進力
によってインクがノズルと反対側に押し戻されることに
より生じるリンガリングを抑止することができるので、
印字速度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態である画像形成装置の概
略斜視図である。

【図２】その画像形成装置の記録ヘッドの概略断面図で
ある。

【図３】ペルチェ効果を説明するための図である。

【図４】第一実施形態の画像形成装置の制御装置の概略
ブロック図である。

【図５】その制御装置の記録ヘッド記録回路の概略構成
図である。

【図６】記録ヘッドの温度と駆動イネイブル信号のパル
ス幅との関係の一例を示す図である。

【図７】本発明の第二実施形態である画像形成装置の記
録ヘッドの概略断面図である。

【図８】本発明の第三実施形態である画像形成装置の記
録ヘッドの概略断面図である。

【図９】本発明の第四実施形態である画像形成装置の記
録ヘッドの概略断面図である。

【図１０】従来の画像形成装置における記録ヘッドの概
略断面図である。

【符号の説明】

２記録媒体１１プラテン１２ガイドシャフト１３キャリッジ１４，１４ａ，１４ｂ記録ヘッド１５キャリッジホームポジションセンサ１６ヘッド温度検出センサ１７媒体検知センサ１８キャリッジモータ１９搬送モータ２１操作パネル３０制御装置３１ＣＰＵ３２ＲＡＭ３３ＲＯＭ３４イメージメモリ３５記録ヘッド制御回路３５ａシリアル−パラレル変換回路３５ｂラッチ回路３５ｃ₁ 第一ＡＮＤ回路３５ｃ₂ 第二ＡＮＤ回路３５ｄ₁ 第一バッファ３５ｄ₂ 第二バッファ３５ｅ電気・熱変換素子駆動回路３６画像データ処理部３７インターフェース３８キャリッジモータ制御回路３９搬送モータ制御回路４１リニアスケールエンコーダ６０ホストコンピュータ１０２インク液滴１０４気泡１１０インク流路部１１１ノズル１１２圧力発生部１１３第一インク供給路１１４第二インク供給路１２１第一基板１２２第二基板１２３チャンネル基板１２４電気・機械変換素子１２５個別電極１２６電気・熱変換素子１２７未エッチング部１２８ペルチェ素子１３０インク供給部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを吐出する複数のノズルと、前記
各ノズルに連通するインク流路内に設けられた、前記ノ
ズルからインクを吐出するための圧力を発生させる電気
・機械変換素子と、前記各インク流路内に設けられた電
気・熱変換素子とを有する記録ヘッドと、前記記録ヘッドの温度を検出するヘッド温度検出手段
と、前記ヘッド温度検出手段で検出された前記記録ヘッドの
温度に基づいて、インク吐出前に前記ノズル内のインク
温度が予め定められた所定の温度に保たれるように、前
記電気・熱変換素子を駆動制御する制御手段と、を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記電気・熱変換素子はペルチェ素子で
あることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】インクを吐出する複数のノズルと、前記
各ノズルに連通するインク流路内に設けられた、前記ノ
ズルからインクを吐出するための圧力を発生させる電気
・熱変換素子と、前記各インク流路内に設けられた電気
・機械変換素子とを有する記録ヘッドと、前記記録ヘッドの温度を検出するヘッド温度検出手段
と、前記ヘッド温度検出手段で検出された前記記録ヘッドの
温度に基づいて、インク吐出時に前記インク流路の径が
所定量だけ収縮・拡張するように、前記電気・機械変換
素子を駆動制御する制御手段と、を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】インクを吐出する複数のノズルと、前記
各ノズルに連通するインク流路内に設けられた電気・機
械変換素子及び電気・熱変換素子とを有する記録ヘッド
と、前記電気・機械変換素子又は／及び前記電気・熱変換素
子を駆動制御することにより、前記ノズルからインクを
吐出させる制御手段と、を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】前記記録ヘッドの温度を検出するヘッド
温度検出手段を有し、前記制御手段は、前記ヘッド温度
検出手段で検出された前記記録ヘッドの温度に基づい
て、前記電気・機械変換素子及び前記電気熱変換素子の
うち少なくともいずれか一方を選択すると共に、その選
択した素子に加える駆動パルスのパルス幅及びパルス数
を決定することを特徴とする請求項４記載の画像形成装
置。
【請求項６】前記各インク流路内にペルチェ素子を設
け、前記制御手段は、インク吐出後に前記ペルチェ素子
を駆動制御することにより、前記ノズル内のインクの温
度を下降させることを特徴とする請求項４又は５記載の
画像形成装置。
【請求項７】インクを吐出する複数のノズルと、前記
各ノズルに連通するインク流路内に設けられた、前記ノ
ズルからインクを吐出するための圧力を発生させる電気
・機械変換素子と、前記電気・機械変換素子の近傍に設
けられた電気・熱変換素子とを有する記録ヘッドと、インク吐出時に前記電気・熱変換素子を駆動制御するこ
とにより、前記インク流路内に発生した気泡によって前
記インク流路の径を収縮させる制御手段と、を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】インクを吐出する複数のノズルと、前記
各ノズルに連通するインク流路内に設けられた、前記ノ
ズルからインクを吐出するための圧力を発生させる電気
・熱変換素子と、前記電気・熱変換素子の近傍に設けら
れた電気・機械変換素子とを有する記録ヘッドと、インク吐出時に前記電気・機械変換素子を駆動制御する
ことにより、前記電気・機械変換素子の機械的変形によ
って前記インク流路の径を収縮させる制御手段と、を具備することを特徴とする画像形成装置。