JP2002355959A - 記録装置及び記録ヘッドの温度管理方法 - Google Patents

記録装置及び記録ヘッドの温度管理方法

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JP2002355959A JP2002078923A JP2002078923A JP2002355959A JP 2002355959 A JP2002355959 A JP 2002355959A JP 2002078923 A JP2002078923 A JP 2002078923A JP 2002078923 A JP2002078923 A JP 2002078923A JP 2002355959 A JP2002355959 A JP 2002355959A
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吉宏 高田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストのかからない簡単な構成及び制御で、
出力速度の低下をできる限り抑えつつ、記録ヘッドの温
度上昇による不具合を防止する。 【解決手段】 記録ヘッドと記録媒体とが間欠的に相対
移動し、該相対移動中に記録ヘッドが記録媒体に対して
記録を行う記録装置において、記録ヘッドの温度
(TH)を検知し(S304)、検知された温度(TH
と所定の閾値(TW)とを比較し(S305)、比較の
結果に応じて、記録を伴う新たな相対移動の開始を制御
するようにし(S307〜S310)、閾値(TW
を、1回の相対移動の間に記録ヘッドが記録を行う画素
数に関する情報に応じて設定する(S303)。

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記録ヘ
ッドの温度管理方法に関し、特に、記録ヘッドによって
記録媒体に記録を行う記録装置における、記録ヘッドの
温度制御に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、所望される文字や画像等の情報
を、用紙やフィルム等シート状の記録媒体に出力する、
ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ファクシ
ミリ等における情報出力装置としての、記録装置におい
て、用紙等の記録媒体の搬送方向と直交する方向に、記
録ヘッドを往復走査させながら記録を行なうシリアル記
録方式の記録装置は、安価で小型化が容易などの点から
一般的に広く用いられている。
【0003】このような記録装置は、従来から広く研究
・開発されており、例えば、インクジェット記録ヘッド
を用いたインクジェット記録装置や、サーマル記録ヘッ
ドを用いた熱転写記録装置等は、広く一般に普及してい
る。
【0004】このような記録装置においては、記録す
る、すなわち、記録ヘッドを駆動するに従って、記録ヘ
ッドの温度が上昇して行くものが多く、記録ヘッドの温
度が過昇温の状態にまで至ってしまうと、記録画像その
他に不具合が発生してしまう。
【0005】これを防止するために、このような装置に
は、記録ヘッドの温度を検知して検知した温度が所定値
以上である場合には、記録速度を遅らせる、すなわち、
記録ヘッドの最大駆動周波数を低下させるようにした
り、記録を一旦中断して所定時間待機させるようにした
りして、記録ヘッドが過昇温の状態に陥らないように制
御しているものがある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、記録ヘ
ッドの最大駆動周波数を下げると、記録を行う際の記録
ヘッドと記録媒体との間の相対移動の速度も下げなけれ
ばならず、駆動機構の構成や制御回路等が複雑になり、
装置全体のコストが上がってしまうという問題が生じ
る。
【0007】また、記録を一旦中断して所定時間待機さ
せるように制御する場合には、待機時間が長くなると、
出力速度が極端に低下してしまうという問題が生じる。
【0008】本発明は以上のような状況に鑑みてなされ
たものであり、コストのかからない簡単な構成及び制御
で、出力速度の低下をできる限り抑えつつ、記録ヘッド
の温度上昇による不具合を防止することのできる、記録
装置及び記録ヘッドの温度管理方法を提供することを目
的とする。
【0009】
【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、記録ヘッドと記録媒体とが間欠
的に相対移動し、該相対移動中に記録ヘッドが記録媒体
に対して記録を行う記録装置であって、前記記録ヘッド
の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段に
よって検知された温度と所定の閾値とを比較する比較手
段と、前記比較の結果に応じて、記録を伴う新たな前記
相対移動の開始を制御する制御手段と、前記閾値を、1
回の前記相対移動の間に前記記録ヘッドが記録を行う画
素数に関する情報に応じて設定する閾値設定手段と、を
備えている。
【0010】また、上記目的を達成する本発明の記録ヘ
ッドの温度管理方法は、記録ヘッドと記録媒体とが間欠
的に相対移動し、該相対移動中に記録ヘッドが記録媒体
に対して記録を行う記録装置の記録ヘッドの温度管理方
法であって、前記記録ヘッドの温度を検知する温度検知
工程と、前記温度検知工程によって検知された温度と所
定の閾値とを比較する比較工程と、前記比較の結果に応
じて、記録を伴う新たな前記相対移動の開始を制御する
制御工程と、前記閾値を、1回の前記相対移動の間に前
記記録ヘッドが記録を行う画素数に関する情報に応じて
設定する閾値設定工程と、を備えている。
【0011】すなわち、本発明では、記録ヘッドと記録
媒体とが間欠的に相対移動し、該相対移動中に記録ヘッ
ドが記録媒体に対して記録を行う記録装置において、記
録ヘッドの温度を検知し、検知された温度と所定の閾値
とを比較し、比較の結果に応じて、記録を伴う新たな相
対移動の開始を制御するようにし、閾値を、1回の相対
移動の間に記録ヘッドが記録を行う画素数に関する情報
に応じて設定する。
【0012】これによれば、例えば、記録ヘッドの温度
が、1回の相対移動の間に記録ヘッドが記録を行う画素
数に関する情報に応じて設定された閾値以上である場合
に、記録を伴う新たな相対移動を開始しないようにする
ことができる。
【0013】従って、複雑な構成や制御が不要であり、
コストをかけずに、出力速度の低下をできる限り抑えつ
つ、記録ヘッドの温度上昇による不具合を防止すること
ができる。
【0014】
【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。
【0015】なお、以下に説明する実施形態では、シリ
アル記録方式のインクジェット記録装置(プリンタ)を
例に挙げ説明する。
【0016】本明細書において、「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、有意無意を問わず、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。
【0017】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。
【0018】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、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。
【0019】[第1の実施形態]図1は、本発明の第1
の実施形態としてのインクジェットプリンタの概略斜視
図である。
【0020】図1において、記録媒体(以下、メディア
とも称する)Mは、搬送モータ1の回転駆動に伴って、
図中矢印R方向に回転するプラテンローラ2及び不図示
の搬送ローラ群によって、図中矢印F方向に搬送され
る。
【0021】このメディアMの搬送方向(副走査方向)
と直交する方向に、ガイドシャフト3a及び3bが平行
に配設されており、インクジェット記録ヘッド5を搭載
したキャリッジ4が、キャリッジモータ6の駆動によっ
て図中矢印S方向(主走査方向)に往復移動(走査)さ
れる。
【0022】メディアMは、搬送モータ1によって間欠
的に搬送されるが、メディアMが停止しているときに、
インクジェット記録ヘッド5が主走査方向に往復走査さ
れ、この走査中に記録データに応じてインク滴を吐出す
ることによって記録が行われる。
【0023】インクジェット記録ヘッド5には、副走査
方向に600dpi(ドット/インチ)間隔で、256
個の吐出口(ノズル)が配列されており、各吐出口に連
通したインク流路内には、インクを局所的に加熱して膜
沸騰を起こさせ、その圧力によってインクを吐出させる
ための電気熱変換体がそれぞれ設けられている。
【0024】また、インクジェット記録ヘッド5には、
上記電気熱変換体が設けられた基板と同一の基板上に、
温度検知用のダイオードセンサ50(図2参照)が設け
られている。
【0025】図2は、図1に示したインクジェットプリ
ンタの制御系のブロック図である。図2において、20
はホスト装置Hとの間で画像データや制御コマンド等の
データ送受信を行うためのインターフェース、21は各
種制御手順等を 実行するMPU、22はMPUが実行
する制御手順に対応したプログラムや固定データ等を格
納するROM、23は各種データ(インクジェット記録
ヘッド5に供給すべき記録データ 等)を一時的に格納
するためのDRAMである。
【0026】24はインクジェット記録ヘッド5に対す
る記録データの供給制御を行うゲートアレイであり、イ
ンターフェース20,MPU21,DRAM23間のデ
ータ転送の制御も行う。また、25及び26はそれぞ
れ、キャリッジモータ6及び搬送モータ1を駆動するた
めのモータドライバ、27はインクジェット記録ヘッド
5を駆動するためのヘッドドライバである。
【0027】また、50はインクジェット記録ヘッド5
の温度を検知するための上述したダイオードセンサ で
あり、検知データはMPU21へ送られる。
【0028】続いて、本実施形態における画像記録シー
ケンスについて、1頁の画像を記録する場合の例を、図
3に示したフローチャート及び図1,図2,図4を参照
しながら以下に説明する。
【0029】図3において、ホスト装置Hから制御デー
タを含む画像データが入力されてくると(ステップS3
01)、本実施形態のインクジェットプリンタは、搬送
モータ1等を駆動させて、メディアMを所定の記録開始
位置にまで給送する(ステップS302)。
【0030】その後、MPU21は、上記制御データ内
に含まれている記録画像の主走査方向のサイズデータに
応じて、ROM22内に格納されている図4に例示した
ようなテーブルを用い、インクジェット記録ヘッド5に
よるインク吐出(記録)を伴う新たな主走査の開始を遅
らせる制御に用いられる閾値(以下、ウエイト温度T W
と称する)を設定する(ステップS303)。
【0031】この閾値(ウエイト温度TW)は、後に、
ダイオードセンサ50の検知によるインクジェット記録
ヘッド5の温度(以下、ヘッド温度THと称する)と比
較される(ステップS305)。
【0032】ここで、図4に例示したテーブルの作成方
法について以下に説明する。本実施形態においては、イ
ンクジェット記録ヘッド5がインク吐出(記録)を行っ
ている間の主走査の速度は、10インチ/秒(以下、i
nch/sと記す)で、略一定となるように制御が行わ
れる。加えて、インクジェット記録ヘッド5の最大駆動
(インク吐出)周波数は6KHzである。
【0033】また、上述したように、本実施形態におけ
るインクジェット記録ヘッド5には、副走査方向に60
0dpi間隔で、256個の吐出口が配列されており、
インクジェット記録ヘッド5によるインク吐出(記録)
を伴う主走査の後の副走査(メディアMの搬送)量は、
1回の主走査の間にインクジェット記録ヘッド5が記録
可能な記録領域の副走査方向の最大長さ、すなわち、
(256/600)インチである。
【0034】従って、本実施形態のインクジェットプリ
ンタの解像度は、600dpi(主走査方向)×600
dpi(副走査方向)である。
【0035】以上説明したようなインクジェットプリン
タにおいては、記録画像の主走査方向のサイズに応じ
て、1回の主走査の間にインクジェット記録ヘッド5が
記録可能な最大ドット数が一義的に決まる。また、当該
最大ドット数の記録に要する時間も一義的に決まる。
【0036】従って、ダイオードセンサ50によるイン
クジェット記録ヘッド5の検知温度(ヘッド温度TH
が、上記ウエイト温度TW未満になるまで、記録(イン
ク吐出)を伴う新たな主走査の開始を遅らせれば、記録
画像の主走査方向サイズ に応じて、当該画像記録中の
ヘッド温度THの最高到達値はほぼ決まる。
【0037】ところで、ヘッド温度THがあまり高くな
り過ぎると、本実施形態のインクジェットプリンタにお
いては、以下に説明するような不具合が発生してしま
う。
【0038】記録を行うために、インクジェット記録ヘ
ッド5を駆動すると、その駆動(インク吐出)によっ
て、ヘッド温度THが上昇する。すると、それと同時
に、インクジェット記録ヘッド5内のインクの温度も上
昇する。インクの温度が上昇すると、インク中の溶存気
体が析出し、気泡となってインク流路及び各インク流路
と連通した共通インク室内に蓄積されて行く。
【0039】そして、気泡が共通インク室へのインク供
給を阻害するようになると、全吐出口からの 吐出不良
(不吐出)が発生してしまうのである。
【0040】従って、本実施形態のインクジェットプリ
ンタにおいては、画像記録中のインクジェット記録ヘッ
ド5の最高到達温度が、所定値(本実施形態における具
体的な値は約70℃)以下となるように制御を行う。
【0041】そこで、画像記録中のインクジェット記録
ヘッド5の最高到達温度が所定値を超えないような、
(1回の主走査の間にインクジェット記録ヘッド5が記
録を行う画素数に関する情報としての)記録画像の主走
査方向サイズに応じた上記ウエイト温度TWを実験ある
いはいくつかの測定から導出した関係式によって求め
て、図4に例示したようなテーブルを作成する。
【0042】なお、本実施形態のインクジェットプリン
タにおいては、主走査方向サイズが44inchを超え
るような画像は記録することができない。
【0043】このようにして作成したテーブルを用い、
記録画像の主走査方向のサイズデータに応じて、ウエイ
ト温度TWの設定が行われる(ステップS303)。そ
の後、ヘッド温度THの検知が開始され(ステップS3
04)、検知された ヘッド温度THとウエイト温度TW
との大小関係の判定が行われる(ステップS305)。
【0044】ステップS305での判定の結果が「N
o」であった場合、すなわち、ヘッド温度THがウエイ
ト温度TW以上であった場合には、再びステップS30
4へ戻り、ヘッド温度THの検知とステップS305で
の判定が行われる。すなわち、ヘッド温度THが ウエイ
ト温度TW未満になるまで待機する。
【0045】一方、ステップS305での判定の結果が
「Yes」であった場合、すなわち、ヘッド温度TH
ウエイト温度TW未満であった場合には、ヘッド温度TH
の検知を終了し(ステップS306)、その後、図1に
示したキャリッジ4が、矢印S1方向(以下、往方向と
称する)に向かって主走査を開始する(ステップS30
7)。
【0046】キャリッジ4は、往方向への主走査を開始
した後加速され、インクジェット記録ヘッド5が所定の
記録(インク吐出)開始位置に至るまでには、その主走
査速度が10inch/sの略一定速度になるように制
御される。
【0047】キャリッジ4が略一定速度で主走査を行っ
ている間に、インクジェット記録ヘッド5は、上記所定
の記録開始位置から上記記録画像の主走査方向のサイズ
データに対応した記録終了位置まで、記録データに応じ
てインク滴をメディアM上に吐出して記録を行う(ステ
ップS308)。
【0048】その後、キャリッジ4は減速され、往方向
への主走査が終了して停止すると反転し、図1で矢印S
2で示した方向(以下、復方向と称する)に主走査を行
い(ステップS309)、キャリッジホームポジション
側に戻る。
【0049】この間に、メディアMは、上記往方向への
主走査の間にインクジェット記録ヘッド5が記録可能な
領域の副走査方向最大長さ、すなわち、(256/60
0)インチだけ副走査される(ステップS310)。
【0050】以上のように、1回の往復走査が終了する
と、画像データがすでに終了しているか否かの判定が行
われ(ステップS311)、この判定が「No」である
場合には、ステップS304へ戻り、ステップS311
までの処理が再び行われる。
【0051】すなわち、上述したような、インクジェッ
ト記録ヘッド5による記録、及び、副走査等を、ヘッド
温度THとウエイト温度TWとの比較で主走査の開始タイ
ミングを調整しつつ画像データが終了するまで繰り返し
行う。
【0052】一方、ステップS311での判定が「Ye
s」である場合には、搬送モータ1等の駆動によって、
メディアMは排出される(ステップS312)。
【0053】以上のようにして本実施形態では、画像記
録中のヘッド温度THは、常に、上述したような不具合
の発生することのない温度に保たれる。
【0054】すなわち、以上のような簡単な構成及び制
御を行うことにより、コストをかけずに、出力速度の低
下を抑え、上述したような不具合の発生を防止して、良
好な記録画像を得ることができる。
【0055】[第2の実施形態]以下、本発明の第2の
実施形態について説明する。以下においては、上記第1
の実施形態と同様な部分については説明を省略し、主
に、第2の実施形態の特徴的部分について説明する。
【0056】第1の実施形態は、記録を伴う主走査の後
に行われる副走査量が、1回の主走査の間に記録ヘッド
が記録可能な記録領域の副走査方向最大長さである、い
わゆる、1パス記録方式を採用したものであるが、本実
施形態のプリンタは、高速モードとして上記1パス記録
方式を採用し、高画質モードとして、いわゆる、2パス
記録方式を採用する。
【0057】本実施形態における画像記録シーケンス
を、図1〜図6を参照しながら以下に説明する。
【0058】図3において、ホスト装置H(図2参照)
から制御データを含む画像データが入力されてくると
(ステップS301)、本実施形態のインクジェットプ
リンタは、搬送モータ1(図1及び図2参照)等を駆動
させて、メディアMを所定の記録開始位置にまで給送す
る(ステップS302)。
【0059】その後、MPU21(図2参照)は、上記
制御データ内に含まれている、記録画像の主走査方向の
サイズデータ及び高速モードであるか高画質モードであ
るかを示すモードデータに応じて、ウエイト温度TW
設定する(ステップS303)。
【0060】このとき、モードデータが高速モードを示
すデータである場合には、第1の実施形態と同様に、図
4に例示したテーブルが用いられる。また、以降のシー
ケンスについても、第1の実施形態と同様であるので、
説明を省略する。
【0061】一方、モードデータが高画質モードを示す
データである場合には、ステップS303でのウエイト
温度TWの設定に、図5に例示したテーブルが用いられ
る。異なったテーブルを用いる理由は、高画質モード
が、いわゆる、2パス記録方式を採用しているからであ
るが、その詳細については、後述する。
【0062】ウエイト温度TWの設定が行われた後、ヘ
ッド温度THの検知が開始され(ステップS304)、
検知されたヘッド温度THとウエイト温度TWとの大小関
係の判定が行われる(ステップS305)。
【0063】ステップS305での判定の結果が「N
o」であった場合、すなわち、ヘッド温度THがウエイ
ト温度TW以上であった場合には、再びステップS30
4へ戻り、ヘッド温度THの検知とステップS305で
の判定が行われる。すなわち、ヘッド温度THがウエイ
ト温度TW未満になるまで待機する。
【0064】一方、ステップS305での判定の結果が
「Yes」であった場合、すなわち、ヘッド温度TH
ウエイト温度TW未満であった場合には、ヘッド温度TH
の検知を終了し(ステップS306)、その後、図1に
示したキャリッジ4が、矢印S1方向(往方向)に向か
って主走査を開始する(ステップS307)。
【0065】キャリッジ4は、往方向への主走査を開始
した後加速され、キャリッジ4上に搭載されたインクジ
ェット記録ヘッド5が所定の記録(インク吐出)開始位
置に至るまでには、その主走査速度が10inch/s
の略一定速度になるように制御される。
【0066】キャリッジ4が略一定速度で主走査を行っ
ている間に、インクジェット記録ヘッド5は、上記 所
定の記録開始位置 から上記記録画像の主走査方向のサ
イズデータに対応した記録終了位置まで、記録データに
応じてインク滴をメディアM上に吐出して記録を行う
(ステップS308)。
【0067】このとき、インクジェット記録ヘッド5の
最大駆動(インク吐出)周波数は6kHzであり、ま
た、図6に一例を示したようなマスクが用いられる。す
なわち、図6中に黒塗で示されている部分に対応する画
素には、記録(インク吐出)が行われない。
【0068】従って、高画質モード(2パス記録方式)
のときの、記録を伴う1回の主走査の間にインクジェッ
ト記録ヘッド5が記録可能な最大ドット数は、(黒塗の
部分に対応する画素の数と白塗の部分に対応する画素の
数とは同数であるから、)高速モード(1パス記録方
式)のときの半分になる。
【0069】このことが、高画質モード(2パス記録方
式)のときの、ステップS303で行われるウエイト温
度TWの設定に、図4とは異なる図5に例示したような
テーブルを用いる理由である。
【0070】なお、図5に例示したテーブルは、第1の
実施形態のときと同様に、実験あるいはいくつかの測定
から導出した関係式によって求める。
【0071】ステップS308のインクジェット記録ヘ
ッド5による往方向への主走査の間の記録(インク吐
出)が終了すると、キャリッジ4は減速され、往方向へ
の主走査が終了すると反転し、図1中矢印S2方向(復
方向)に主走査を行って(ステップS309)、キャリ
ッジホームポジション側に戻る。
【0072】この間に、メディアMは、上記往方向への
主走査の間にインクジェット記録ヘッド5が記録可能な
領域の副走査方向最大長さの半分、すなわち、(128
/600)インチだけ、副走査される(ステップS31
0)。
【0073】この後、画像データがすでに終了している
か否かの判定が行われ(ステップS311)、この判定
が「No」である場合には、ステップS304へ戻り、
ステップS311までの処理が再び行われる。すなわ
ち、上述したような、インクジェット記録ヘッド5によ
る記録、及び、副走査等を、ヘッド温度THとウエイト
温度TWとの比較で主走査の開始タイミングを調整しつ
つ画像データが終了するまで繰り返し行う。
【0074】ただし、このとき、奇数回目の往方向への
主走査の間の記録(インク吐出)の際に用いられるマス
クと、偶数回目の往方向への主走査の間の記録(インク
吐出)の際に用いられるマスクとは異なっており、上記
2つのマスクの関係は、相補的な表裏関係にある。(図
6 参照)なお、高画質モード(2パス記録方式)にお
いては、上述のように制御することによって、インクジ
ェット記録ヘッド5の複数の吐出口から吐出されるイン
ク滴の滴量バラツキ等から生じることがある、記録画像
のムラやスジ等の発生が抑えられる。
【0075】一方、ステップS311での判定が「Ye
s」である場合には、搬送モータ1等の駆動によって、
メディアMは排出される(ステップS312)。
【0076】以上のように構成・制御することによっ
て、本実施形態では、高速モードにおいても、高画質モ
ードにおいても、画像記録中のヘッド温度THを、常
に、上述したような不具合の発生することのない温度に
保つことができる。
【0077】すなわち、高画質モード(2パス記録方
式)の際のウエイト温度を、高速モード(1パス記録方
式)の際のウエイト温度よりも高く設定することによっ
て、高速モードにおける出力速度に対する、高画質モー
ドにおける出力速度の低下を、より少なくすることがで
きると共に、高速モードにおいても高画質モードにおい
ても、上述したような不具合の発生を防止して、良好な
記録画像を得ることができる。
【0078】なお、第2の実施形態においては、高速モ
ードとして1パス記録方式を採用し、高画質モードとし
て2パス記録方式を採用した例について説明したが、本
発明はこのような例に限られるものではなく、高速モー
ド及び高画質モードにおける、いわゆる、パス数は、い
くつであっても構わない。
【0079】また、第2の実施形態においては、記録画
像の主走査方向のサイズデータ及びモードデータに応じ
て、ウエイト温度を変更したが、モードデータのみに応
じてウエイト温度を変更するように制御しても、本発明
は有効である。
【0080】同様に、モードデータの数は、高速モード
及び高画質モードの、2つに限定されるものではなく、
その記録装置の有する記録モードに応じた数とすること
ができる。
【0081】また、第1及び第2の実施形態におけるイ
ンクジェット記録ヘッドの数は1つであったが、本発明
はそのような例に限られるものではなく、複数のインク
ジェット記録ヘッドを備え、それぞれ異なった色のイン
クを吐出してカラー記録が行えるようなインクジェット
プリンタに対しても、本発明は有効である。
【0082】そのようなプリンタに対しては、例えば、
各インクジェット記録ヘッドに温度を検知する検知手段
を設け、最も高い温度の記録ヘッドの検知温度が、ウエ
イト温度未満になるまで待機するように制御すればよ
い。
【0083】[第3の実施形態]以下、本発明の第3の
実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【0084】第3の実施形態も、本発明をシリアル記録
方式のインクジェットプリンタに適用した例であり、本
実施形態の概略構成及び制御構成は、図1及び図2に示
したものと同様であるので説明を省略する。
【0085】第1及び第2の実施形態においては、記録
画像の主走査方向サイズや記録モードといった、画像デ
ータと共に入力される制御データに応じてウエイト温度
Wを設定するが、本実施形態では、画像データ自体に
応じてウエイト温度TWを設定する。
【0086】以下、本実施形態における画像記録シーケ
ンスを、図7に示したフローチャートと、図1、図2及
び図8を参照して説明する。
【0087】図7において、ホスト装置H(図2参照)
から制御データを含む画像データが入力されてくると
(ステップS701)、本実施形態のインクジェットプ
リンタは、搬送モータ1(図1及び図2参照)等を駆動
させて、メディアMを所定の記録開始位置にまで給送す
る(ステップS702)。
【0088】一方、MPU21(図2参照)は、上記画
像データを、インクジェット記録ヘッド5(図1及び図
2参照)に供給すべき記録データへと展開し、インクジ
ェット記録ヘッド5による記録(インク吐出)を伴う、
キャリッジ4(図1参照)の次回の主走査の間にインク
ジェット記録ヘッド5が記録するドット数をカウントし
て、その結果(カウント値)を、展開された記録データ
とともに、DRAM23内に格納する(ステップS70
3)。
【0089】その後、MPU21は、上記カウント値に
応じて、ROM22(図2参照)内に格納されている図
8に例示したようなテーブルを用い、ウエイト温度TW
を設定する(ステップS704)。
【0090】ウエイト温度TWの設定が終了すると、ヘ
ッド温度THの検知が開始され(ステップS705)、
検知されたヘッド温度THとウエイト温度TWとの大小関
係の判定(比較)が行われる(ステップS706)。
【0091】ステップS706での判定の結果が「N
o」であった場合、すなわち、ヘッド温度THがウエイ
ト温度TW以上であった場合には、再びステップS70
5へ戻り、ステップS706での判定が行われる。すな
わち、ヘッド温度THがウエイト温度TW未満になるまで
待機する。
【0092】一方、ステップS706での判定の結果が
「Yes」であった場合、すなわち、ヘッド温度TH
ウエイト温度TW未満であった場合には、ヘッド温度TH
の検知を終了し(ステップS707)、その後、キャリ
ッジ4が、図1中の矢印S1方向(往方向)に向かって
主走査を開始する(ステップS708)。
【0093】キャリッジ4は、往方向への主走査を開始
した後加速され、キャリッジ4上に搭載されたインクジ
ェット記録ヘッド5が所定の記録(インク吐出)開始位
置に至るまでには、その主走査速度が略一定になるよう
に制御される。
【0094】キャリッジ4が略一定速度で主走査を行っ
ている間に、インクジェット記録ヘッド5は、上記DR
AM23内に格納されている記録データに応じて、イン
ク滴をメディアM上に吐出して記録を行う(ステップS
709)。
【0095】その後、キャリッジ4は減速され、往方向
への主走査が終了して停止すると反転し、図1中に矢印
S2で示した方向(復方向)に主走査を行って(ステッ
プS710)、キャリッジホームポジション側に戻る。
【0096】この間に、メディアMは、第1の実施形態
のときと同様に、(256/600)インチ、副走査さ
れる(ステップS711)。
【0097】以上のように、1回の往復走査が終了する
と、画像データがすでに終了しているか否かの判定が行
われ(ステップS712)、この判定の結果が「No」
である場合には、ステップS703へ戻り、ステップS
712までの処理が再び行われる。
【0098】すなわち、記録を伴う主走査の間にインク
ジェット記録ヘッド5が記録するドット数に応じて設定
されたウエイト温度TWと、ヘッド温度THとの比較で、
記録を伴う各主走査の開始タイミングを調整しつつ、上
述したような、インクジェット記録ヘッド5による記
録、及び副走査等を、画像データが終了するまで繰り返
し行う。
【0099】一方、ステップS712での判定の結果が
「Yes」である場合には、搬送モータ1等の駆動によ
って、メディアMは排出される(ステップS713)。
【0100】以上のように構成・制御することによっ
て、様々に変動する画像データに応じた上記ウエイト温
度TWの設定が可能となり、画像出力速度の低下をでき
る限り抑えつつ、画像記録中のヘッド温度THを、常
に、上述したような不具合の発生することのない温度に
保つことができる。
【0101】従って、例えば、記録画像の主走査方向の
サイズ(長さ)は同じであるが、画像データから展開さ
れる記録データのドット密度が異なるような画像に対し
ても、記録を伴う各主走査毎に上記ウエイト温度TW
設定することによって、画像出力速度の低下をできる限
り抑えつつ、上記ヘッド温度THの上昇を適切に抑制す
ることができる。
【0102】なお、図8に例示したテーブルは、第1及
び第2の実施形態で用いるテーブルと同様に、実験ある
いはいくつかの測定から導出した関係式によって求めて
いる。
【0103】このように、第3の実施形態によれば、画
像データによって変動する、記録を伴う各主走査毎のカ
ウント値に応じて、上記ウエイト温度TWを設定するこ
とによって、出力速度の低下をできる限り抑えつつ、上
述したような不具合の発生を防止して、良好な記録画像
を得ることができる。
【0104】なお、第3の実施形態においては、1個の
キャリッジに1個のインクジェット記録ヘッドを搭載し
た例について説明したが、本発明はそのような例に限ら
れるものではなく、キャリッジに搭載されるインクジェ
ット記録ヘッドの数は複数であっても構わない。
【0105】そのような例に対しては、例えば、各イン
クジェット記録ヘッドのヘッド温度が、各インクジェッ
ト記録ヘッド用に設定されたウエイト温度未満になるま
で待機した後に、キャリッジの記録を伴う主走査を開始
するように制御すればよい。
【0106】また、第3の実施形態においては、1パス
記録方式を採用したインクジェット記録装置を例に挙げ
て説明したが、本発明は、2パス記録方式や4パス記録
方式などの、いわゆるマルチパス記録方式を採用した記
録装置にも適用できる。
【0107】[他の実施形態]更に、第1〜第3の実施
形態においては、キャリッジの往方向への主走査の間に
のみ、インクジェット記録ヘッドによる記録(インク吐
出)を行うように制御したが、復方向への主走査の間に
も、記録(インク吐出)を行うように制御してもよい。
【0108】加えて、例えば、キャリッジ等の記録ヘッ
ド付近に環境温度を検知する検知手段を設け、その検知
温度に応じて、ウエイト温度をさらに変更するように構
成・制御することも、さらなる出力速度の低下抑制につ
ながるので好ましい。
【0109】また、第1〜第3の実施形態における、イ
ンクジェット記録ヘッドが記録(インク吐出)を行って
いる間のキャリッジ主走査速度は略一定であるが、この
速度が略一定でない場合においても、本発明は効果を発
揮する。
【0110】更に、第1〜第3の実施形態においては、
インクジェット記録ヘッド及びメディアが主・副の2つ
の方向に走査を行う、いわゆる、シリアル記録方式のイ
ンクジェットプリンタに本発明を適用した例について説
明したが、他のタイプ、例えば、インクジェット記録ヘ
ッドのインク吐出口が、使用可能な最大サイズのメディ
アの短手方向長さ以上にわたって配列され、メディアの
みが移動し、その移動中に記録が行われる、いわゆる、
フルラインタイプのインクジェットプリンタに対しても
本発明は有効である。
【0111】上述のようなフルラインタイプのインクジ
ェットプリンタに対しては、例えば、インクジェット記
録ヘッドの検知温度が、記録画像のメディア移動方向の
長さ等に応じて設定されたウエイト温度未満になるま
で、記録(インク吐出)を伴う新たなメディアの移動開
始を遅らせる(待機させる)ように制御すればよい。
【0112】更に、上述のようなフルラインタイプのイ
ンクジェットプリンタに対しては、インクジェット記録
ヘッドの温度を検知するための、例えば、ダイオードセ
ンサ等を複数箇所に設け、それらの検知温度の最大値や
平均値等がウエイト温度未満になるまで、記録(インク
吐出)を伴う新たなメディアの移動開始を遅らせるよう
に制御することも有効である。
【0113】また、第1〜第3の実施形態においては、
インクジェット記録ヘッドの吐出口に連通したインク流
路内に電気熱変換体を設け、その電気熱変換体に通電す
ることによってインクを局所的に加熱して膜沸騰を起こ
させ、その圧力によってインクを吐出させる方式のイン
クジェットプリンタに本発明を適用した例について説明
したが、本発明はそのような例に限られるものではな
く、他の方式のインクジェットプリンタに対しても本発
明は有効である。
【0114】更に、本発明は、インクジェットプリンタ
のみならず、サーマルプリンタ等の他の記録方式の記録
装置に対しても有効であり、また、記録装置に限定され
ず、記録ヘッドによって記録を行う機能を有するあらゆ
る装置に対して、本発明は適用可能である。
【0115】上述の実施形態は、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の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。
【0116】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。
【0117】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とすると、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。
【0118】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。
【0119】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号明細書に記載され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。
【0120】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。
【0121】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。
【0122】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。
【0123】なお、本発明は、複数の機器(例えば、ホ
ストコンピュータ,インターフェース機器,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。
【0124】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。
【0125】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
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。
【0126】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク,ハードディス
ク,光ディスク,光磁気ディスク,CD−ROM,CD
−R,磁気テープ,不揮発性のメモリカード,ROMな
どを用いることができる。
【0127】また、コンピュータが読出したプログラム
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OS(オペレ
ーティングシステム)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。
【0128】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
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、その機能拡張ボ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。
【0129】本発明を上記記憶媒体に適用する場合、そ
の記憶媒体には、先に説明した(図3、及び/又は図7
に示す)フローチャートに対応するプログラムコードが
格納されることになる。
【0130】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、例
えば、記録ヘッドの温度が、記録ヘッドと記録媒体との
間の1回の相対移動の間に記録ヘッドが記録を行う画素
数に関する情報に応じて設定された閾値以上である場合
に、記録ヘッドと記録媒体との間の、記録を伴う新たな
相対移動を開始しないようにできる。
【0131】従って、複雑な構成や制御が不要であり、
コストをかけずに、出力速度の低下をできる限り抑えつ
つ、記録ヘッドの温度上昇による不具合を防止すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態としてのインクジェットプリ
ンタの構成を示す概略斜視図である。
【図2】本発明の実施形態としてのインクジェットプリ
ンタの制御系の構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の第1の実施形態の画像記録シーケンス
を示すフローチャートである。
【図4】本発明の第1の実施形態におけるウエイト温度
設定に用いるテーブルを示す図である。
【図5】本発明の第2の実施形態における高画質モード
に対するウエイト温度設定に用いるテーブルを示す図で
ある。
【図6】本発明の第2の実施形態における高画質モード
の際に使用するマスクの例を示す図である。
【図7】本発明の第3の実施形態の画像記録シーケンス
を示すフローチャートである。
【図8】本発明の第3の実施形態におけるウエイト温度
設定に用いるテーブルを示す図である。
【符号の説明】
1 搬送モータ 2 プラテンローラ 3 ガイドシャフト 4 キャリッジ 5 インクジェット記録ヘッド 6 キャリッジモータ 20 インターフェース 21 MPU 22 ROM 23 DRAM 24 ゲートアレイ 25,26 モータドライバ 27 ヘッドドライバ 50 ダイオードセンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畠 健志 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 高田 吉宏 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 染矢 幸道 埼玉県浦和市沼影1−30−25−1321 Fターム(参考) 2C056 EA01 EA24 EB07 EB30 EB49 EB58 EC11 EC29 EC67 EC74 FA03 FA10 2C065 CZ01 CZ02 CZ04 CZ17 2C066 AA03 AA14 AB01 AC05 AC17 BD01 BD08 BD09 BD12 BD13 CC02 CC03 CC10 2C480 CA01 CA45 EC04 EC17

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録ヘッドと記録媒体とが間欠的に相対
    移動し、該相対移動中に記録ヘッドが記録媒体に対して
    記録を行う記録装置であって、 前記記録ヘッドの温度を検知する温度検知手段と、 前記温度検知手段によって検知された温度と所定の閾値
    とを比較する比較手段と、 前記比較の結果に応じて、記録を伴う新たな前記相対移
    動の開始を制御する制御手段と、 前記閾値を、1回の前記相対移動の間に前記記録ヘッド
    が記録を行う画素数に関する情報に応じて設定する閾値
    設定手段と、を備えることを特徴とする記録装置。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は、前記温度が前記閾値以
    上である間は、記録を伴う新たな前記相対移動を開始し
    ないように制御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】 前記閾値設定手段は、前記情報と前記閾
    値との対応テーブルを含むことを特徴とする請求項1又
    は2に記載の記録装置。
  4. 【請求項4】 前記情報は、1回の前記相対移動の間に
    前記記録ヘッドが記録する領域の、前記相対移動方向の
    長さに関する情報であることを特徴とする請求項1から
    3のいずれか1項に記載の記録装置。
  5. 【請求項5】 前記情報は、1回の前記相対移動の間に
    前記記録ヘッドが記録可能な記録領域を、複数回の前記
    相対移動の間の記録に分割して記録するモードであるか
    否かに基づく情報であることを特徴とする請求項1から
    4のいずれか1項に記載の記録装置。
  6. 【請求項6】 前記情報は、1回の前記相対移動の間に
    前記記録ヘッドが記録可能な記録領域を、複数回の前記
    相対移動の間の記録に分割して記録する際の分割数に基
    づく情報であることを特徴とする請求項1から4のいず
    れか1項に記載の記録装置。
  7. 【請求項7】 前記情報は、1回の前記相対移動の間に
    前記記録ヘッドが記録可能な最大ドット数に基づいた情
    報であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1
    項に記載の記録装置。
  8. 【請求項8】 前記記録ヘッド周囲の環境温度を検知す
    る環境温度検知手段を更に備え、前記閾値設定手段は、
    前記情報と前記環境温度とに応じて前記閾値を設定する
    ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載
    の記録装置。
  9. 【請求項9】 前記記録ヘッドを複数有し、前記温度検
    知手段を各記録ヘッドに備えており、前記比較手段は、
    検知された最も高い温度と前記閾値とを比較することを
    特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の記録
    装置。
  10. 【請求項10】 前記記録ヘッドを複数有し、前記温度
    検知手段を各記録ヘッドに備えており、前記比較手段
    は、前記各記録ヘッドの検知温度と前記各記録ヘッドに
    対して設定された前記閾値とを比較することを特徴とす
    る請求項1から8のいずれか1項に記載の記録装置。
  11. 【請求項11】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利
    用して記録を行う記録ヘッドであることを特徴とする請
    求項1から10のいずれか1項に記載の記録装置。
  12. 【請求項12】 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から11のいずれか1項に記載の記録装
    置。
  13. 【請求項13】 記録ヘッドと記録媒体とが間欠的に相
    対移動し、該相対移動中に記録ヘッドが記録媒体に対し
    て記録を行う記録装置の記録ヘッドの温度管理方法であ
    って、 前記記録ヘッドの温度を検知する温度検知工程と、 前記温度検知工程によって検知された温度と所定の閾値
    とを比較する比較工程と、 前記比較の結果に応じて、記録を伴う新たな前記相対移
    動の開始を制御する制御工程と、 前記閾値を、1回の前記相対移動の間に前記記録ヘッド
    が記録を行う画素数に関する情報に応じて設定する閾値
    設定工程と、を備えることを特徴とする記録ヘッドの温
    度管理方法。
  14. 【請求項14】 前記制御工程で、前記温度が前記閾値
    以上である間は、記録を伴う新たな前記相対移動を開始
    しないように制御することを特徴とする請求項13に記
    載の記録ヘッドの温度管理方法。
  15. 【請求項15】 前記閾値設定工程では、前記情報と前
    記閾値との対応テーブルが用いられることを特徴とする
    請求項13又は14に記載の記録ヘッドの温度管理方
    法。
  16. 【請求項16】 前記情報は、1回の前記相対移動の間
    に前記記録ヘッドが記録する領域の、前記相対移動方向
    の長さに関する情報であることを特徴とする請求項13
    から15のいずれか1項に記載の記録ヘッドの温度管理
    方法。
  17. 【請求項17】 前記情報は、1回の前記相対移動の間
    に前記記録ヘッドが記録可能な記録領域を、複数回の前
    記相対移動の間の記録に分割して記録するモードである
    か否かに基づく情報であることを特徴とする請求項13
    から16のいずれか1項に記載の記録ヘッドの温度管理
    方法。
  18. 【請求項18】 前記情報は、1回の前記相対移動の間
    に前記記録ヘッドが記録可能な記録領域を、複数回の前
    記相対移動の間の記録に分割して記録する際の分割数に
    基づく情報であることを特徴とする請求項13から16
    のいずれか1項に記載の記録ヘッドの温度管理方法。
  19. 【請求項19】 前記情報は、1回の前記相対移動の間
    に前記記録ヘッドが記録可能な最大ドット数に基づいた
    情報であることを特徴とする請求項13から15のいず
    れか1項に記載の記録ヘッドの温度管理方法。
  20. 【請求項20】 前記記録ヘッド周囲の環境温度を検知
    する環境温度検知工程を更に備え、前記閾値設定工程
    で、前記情報と前記環境温度とに応じて前記閾値を設定
    することを特徴とする請求項13から19のいずれか1
    項に記載の記録ヘッドの温度管理方法。
  21. 【請求項21】 前記記録装置が前記記録ヘッドを複数
    有しており、前記温度検知工程で各記録ヘッドの温度を
    検知し、前記比較工程で、検知された最も高い温度と前
    記閾値とを比較することを特徴とする請求項13から2
    0のいずれか1項に記載の記録ヘッドの温度管理方法。
  22. 【請求項22】 前記記録装置が前記記録ヘッドを複数
    有しており、前記温度検知工程で各記録ヘッドの温度を
    検知し、前記比較工程で、前記各記録ヘッドの検知温度
    と前記各記録ヘッドに対して設定された前記閾値とを比
    較することを特徴とする請求項13から20のいずれか
    1項に記載の記録ヘッドの温度管理方法。
  23. 【請求項23】 請求項13から22のいずれか1項に
    記載の記録ヘッドの温度管理方法を実現するコンピュー
    タによって実行されるコンピュータプログラム。
  24. 【請求項24】 請求項23に記載のコンピュータプロ
    グラムのコードを格納することを特徴とする記憶媒体。
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