JP2009101646A - インクジェット記録装置およびインクジェット記録装置の温度制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インク組成比が変化せず記録結果に濃淡ムラ等がなく、かつ不吐出等の発生がない最適な吐出状態が得られ、基板温度調整用の発熱部を別個に設けず低コストで、記録が高密度、高精細なインクジェット記録装置を実現することを目的とする。
【解決手段】次の走査で記録を行わないヒータを積極的に選択して、短パルス加熱する制御を行う。
【選択図】図７

Description

本発明は、ヒータを駆動することによって、記録ヘッドに設けられた吐出口からインクの吐出を行うことで記録を行うインクジェット記録装置に関するものである。

インクジェット記録装置は、記録ヘッドおよびインクタンクを搭載するキャリッジを備えた記録手段と、記録媒体を搬送する搬送手段と、これらを制御するための制御手段とを具備する。そしてインクジェット記録装置は、複数の吐出口からヒータの作用によってインク滴を吐出させる記録ヘッドを主走査方向にシリアルスキャンさせ、一方で非記録時に記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向に記録幅と等しい量で間欠搬送して記録を行う。この記録方法は、ランニングコストが安く、記録時の騒音もなく静かな記録方式として一般的に広く用いられている。

インクジェット記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドともいう）において、そのインクの吐出安定性や吐出量を一定に保つためには、インク温度および記録ヘッド温度が重要なパラメータである。すなわち、インクの粘度や表面張力は温度によって変化し、これにより吐出されるインク滴の量（吐出量）が変化する。特に、吐出量は温度に対してほぼリニアに変化するため、低温環境では少なくなり、濃度の低下や濃度ムラを生じ、カラー記録装置では色味等が変化してしまう。そこで、低温環境ではインクを一定の温度まで加熱する必要があり、そのための構成として、記録ヘッドの外部や、内部に吐出に用いるヒータとは別のヒータ等を設けることがある。このようなヒータ等が設けられた従来のインクジェット記録装置では、記録動作前あるいは記録動作中に、記録ヘッドの温度が所定の範囲内となるように加熱して制御することが行われている。

特に記録走査の距離が長くなる大判プリンタには、このような制御が多く用いられている。

記録ヘッドを加熱する主な方法としては以下の方法が挙げられる。
インク滴を吐出させるための吐出用ヒータを、短いパルス幅などで、吐出が行われない程度の波形のパルスで駆動し加熱する方法（以下、短パルス加熱という）がある。
また、吐出用ヒータ（ヒータ）が設けられたヒータボードに保温用のサブヒータを別に設け、インクを直接的あるいは間接的に加熱する方法（以下、サブヒータ加熱という）がある。

いずれの方法においても、一般的な温調制御は、インク温度を直接あるいは間接に検知し、目標温度に達するまで短パルス加熱或いはサブヒータ加熱を行い、目標温度を越えると加熱を終了する、その後ある温度以下になったら再び通電するという方法である。

サブヒータを用いた構成はインク吐出用ヒータを記録のために使用している最中も、温度制御が可能であるというメリットがある。

しかしサブヒータを用いた構成は、インクを所望の温度に到達させるまでに相応の時間と電力を要するため記録速度が低下する。またサブヒータを設けるためのスペースを要することから記録ヘッドの製造コストがかかるため、サブヒータは搭載しないことが好ましい。

これに対し、吐出用ヒータを用いた温調では、記録ヘッド内のインクを直接加熱するため、その加熱が効果的になされ、所定目標温度に到達する時間が比較的短くて済むという利点がある。すなわち、温調において比較的小さな電力で速やかなインク温度の上昇を達成できる。

特許文献１には、記録ヘッドを走査させて記録を行う際、温度安定制御のため、短パルス駆動とサブヒータとを併用する手法が用いられている。また、特許文献２にはこれまでに提案された短パルス加熱によって記録ヘッドを温調する手段が公開されている。

特開平５−２２０６９５号公報 特開２００３−８９１９６号公報

短パルス加熱による方法を用いる場合、特に記録液に顔料インクを用いる場合には、記録直前に吐出用ヒータで短パルス加熱することで、ノズル内のインクは、局所的に温度上昇をする。そのため、インク成分中の水分が外気と接する吐出口より蒸発してしまい、ノズル内のインク組成比が変化してしまう。その結果、記録初期に吐出されるインクの顔料濃度は通常よりも高くなり、記録結果の濃淡ムラの原因となる。

さらにまた、短パルス加熱によって吐出用ヒータをインク吐出がなされないように駆動した場合でも、瞬間的に到達する吐出用ヒータの温度が高くなると、インク中に不要な気泡を生じることがある。この気泡は、一旦記録ヘッド内に溜まり、その気泡の体積によっては、次回吐出をしようとした際に、正常な吐出を行うためのヒータによる発泡を妨げることがある。さらに場合によってはこの気泡がインク吐出口を完全に塞いでしまうことで不吐出を生じさせる場合もある。つまり、短パルス加熱による温調制御方法によって吐出量変動や吐出不良を解消する場合、使用条件によっては新たな吐出不良の原因になることがある。

このような吐出不良を回避するためには、記録を行う直前の短パルス加熱を極力減らし、記録直前には予備吐出や吸引回復などの手段で、記録直前の各吐出口内部のインクを正常な状態に近くすることで防ぐことが出来る。

しかし、予備吐出を行うことは、記録前の記録ヘッド待機時間が増加し、また、記録以外でのインク消費量が増大してしまうことで、記録装置の性能およびコストパフォーマンスを低下させてしまう。さらに、予備吐時間や予備吐を受ける側の吸引動作等も考えなくてはならず、装置としても複雑な構成になる。また、予備吐を含めた回復手段を多用するとインク温度が急激に下降してしまい、本来の目的であるインクおよび記録ヘッド温調の制御が難しくなってしまう。

よって本発明は、インク組成比が変化せず記録結果に濃淡ムラ等がなく、かつ不吐出等の発生がない最適な吐出状態が得られ、基板温度調整用の発熱部を別個に設けず低コストで、記録が高密度、高精細なインクジェット記録装置を実現することを目的とする。

そのため本発明のインクジェット記録装置は、記録ヘッドに備えられた複数のノズルから、該ノズルのそれぞれが備えたヒータの作用によってインクを吐出して記録走査することで、記録を行うインクジェット記録装置において、次の記録走査で行う記録の頻度が第１の記録頻度である第１のヒータ群と、第２の記録頻度である第２のヒータ群とに、前記記録走査が行われる前にエネルギを与え加熱する手段であり、前記第１の記録頻度は前記第２の記録頻度よりも少なく、前記第２のヒータ群よりも前記第１のヒータ群の方が、大きなエネルギが与えられることを特徴とする。

また、本発明のインクジェット記録装置の温度制御方法は、記録ヘッドに備えられた複数のノズルから、該ノズルのそれぞれが備えたヒータの作用によってインクを吐出して記録走査することで、記録を行うインクジェット記録装置の温度制御方法において、次の記録走査で行う記録の頻度が第１の記録頻度である第１のヒータ群と、第２の記録頻度である第２のヒータ群とに、前記記録走査が行われる前にエネルギを与え加熱する手段であり、前記第１の記録頻度は前記第２の記録頻度よりも少なく、前記第２のヒータ群よりも前記第１のヒータ群の方が、大きなエネルギが与えられることを特徴とする。

本発明によれば、次の記録走査で行う記録頻度が第１の記録頻度である第１のヒータ群と、第２の記録頻度である第２のヒータ群とに、記録走査が行われる前にエネルギを与え加熱する手段である。そして、第１の記録頻度は第２の記録頻度よりも少なく、第２のヒータ群よりも第１のヒータ群の方に大きなエネルギを与える。これによって、インク組成比が変化せず記録結果に濃淡ムラ等がなく、かつ不吐出等の発生がない最適な吐出状態が得られ、基板温度調整用の発熱部を別個に設けず低コストで、記録が高密度、高精細なインクジェット記録装置を実現することができる。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態を適用可能なインクジェット記録装置の基本的構成について部分毎に説明する。
（インクジェット記録装置全体）
図１は、本発明を適用可能なインクジェット記録装置を示した外観斜視図である。駆動モータ５０１３の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア５０１１，５００９を介して回転するリードスクリュ５００５の螺旋溝５００４に対して係合するキャリッジ５０１４は、ピン（不図示）を有し、矢印ａ，ｂ方向に往復移動される。このキャリッジ５０１４には、インクタンクと共にインクジェットカートリッジ４００が搭載されている。紙押え板５００２は、キャリッジ５０１４の移動方向にわたって紙をプラテン５０００に対して押圧する。フォトカプラ５００７、５００８は、キャリッジレバ５００６の存在を確認して、モータ５０１３の回転方向切換等を行うためのホームポジション検知手段である。部材５０１６は記録ヘッドの記録を行う面をキャップするキャップ部材５０２２を支持する。吸引手段５０１５は、キャップ部材５０２２内部に、吸引することで負圧を発生させる吸引手段で、キャップ内開口５０２３を介して記録ヘッドの吸引回復を行う。

部材５０１９は、クリーニングブレード５０１７をキャリッジ５０１４の移動方向と交差する方向に移動可能にする部材であり、本体支持板５０１８によってこれは支持されている。クリーニングブレード５０１７は、この形態ではなく周知のクリーニングブレードが本例に適用できることはいうまでもない。

またレバー５０１２は、吸引回復の吸引を開始するためのレバーで、キャリッジ５０１４と係合するカム５０２０の移動に伴って移動し、駆動モータからの駆動力がクラッチ切換等の公知の伝達手段で移動制御される。

これらのキャッピング、クリーニングおよび吸引回復等の処理は、キャリッジ５０１４がホームポジション側領域にきたときに、リードスクリュ５００５の作用によって、それらの対応位置で所望の処理が行えるように構成されている。そして、周知のタイミングで所望の作動を行うようにすれば、本例には何れも適用することができる。

インクジェットカートリッジＩＪＣは、インクジェット記録装置本体ＩＪＲＡに載置されているキャリッジ５０１４の位置決め手段と、および電気的接点とによって固定支持されると共に、キャリッジ５０１４に対して着脱可能なタイプである。

（インクジェット記録ヘッド）
図２は、本実施形態を適用可能なインクジェット記録ヘッドとカートリッジを示したものであり、（ａ）はカートリッジの様子がわかるように上部から示した斜視図であり、（ｂ）は記録ヘッドの下部の様子が分かるように示した斜視図である。

本実施形態のインクジェット記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドともいう）２1は、着脱自在なインクタンク７（7ａ，7ｂ，7ｃ，7ｄ）を搭載したカートリッジ１８と組み合わされて構成されている。記録ヘッド２１は、インクタンク７から供給されるインク（もしくは反応液等）を、記録情報に応じて吐出口から吐出する。この記録ヘッド２１およびカートリッジ１８は、インクジェット記録装置本体に載置されているキャリッジ５０１４（図１参照）の位置決め手段および電気的接点によって固定支持されるとともに、キャリッジ５０１４に対して着脱可能となっている。このように、キャリッジ５０１４には染料または顔料成分を含有する複数色のインクがそれぞれ貯蔵されたインクタンク７が搭載されている。インクタンク７ａは、ブラックのインク用、インクタンク７ｂは、シアンのインク用、インクタンク７ｃは、マゼンタのインク用、インクタンク７ｄは、イエローのインク用である。このようにインクタンク７（7ａ，7ｂ，7ｃ，7ｄ）のそれぞれが着脱自在であり、それぞれのインクタンクが交換可能となっていることにより、インクジェット記録装置における記録のランニングコストが低減される。
但し、本発明の記録ヘッド２１はこの形態に限定するものではなく、インクジェット記録装置本体に装着されたインクタンク（不図示）よりチューブでインク供給する形態でもよい。

また、本実施形態のインクジェット記録装置は、記録媒体の同一記録領域に対して、記録ヘッドの複数回の記録走査によって画像形成を行う記録装置である。

ここで、本実施形態で用いる記録ヘッド２１の吐出口群の配置について説明する。
図３は、本実施形態で用いた高密度記録を実現するための記録ヘッドの模式的正面図である。１列当たり６００ｄｐｉ（ドット／インチ）のピッチ（約４２μｍピッチ）吐出口を配列した吐出口列を１色当たり２列、互いに副走査方向（紙送り方向）に約２１μｍずらして、各列が記録ヘッド２１が移動する主走査方向に交差するように設けてある。記録ヘッド２１は、このような吐出口列の配列によって１２００ｄｐｉの解像度を実現している。

（制御構成）
図４は、本実施形態を適用可能なインクジェット記録装置の記録制御を実行するためのブロック図である。

インターフェース２２は、例えば、ホストコンピュータなどの外部装置であり、このインターフェース２２から画像データを入力する。ＲＯＭ２４は、ＭＰＵ２３が実行する制御プログラム（必要によっては文字フォントを含む）を格納する。ＤＲＡＭ２５は、各種データ（上記画像データや記録ヘッド２１に供給される記録データ等）を一時的に保存しておく。このＤＲＡＭ２５には、吐出口単位の記録実行ドット数や記録領域等の情報を記憶することができる。ゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）２６は、記録ヘッド２１に対する記録データの供給制御を行い、インターフェース２２、ＭＰＵ２３、およびＲＡＭ２５間のデータ転送制御も行う。搬送モータ２７は、記録用紙（本実施形態では、連続シート）を搬送するためのモータである。ヘッドドライバ２８は、記録ヘッド２１を駆動し、モータドライバ２９は、搬送モータ２７を駆動するためのドライバである。

以下、このような構成の制御回路の動作概要を説明する。
インターフェース２２に画像データが入ると、ゲートアレイ２６とＭＰＵ２３との間にて、画像データが記録データに変換される。そして、モータドライバ２９が駆動されると共に、ヘッドドライバ２８に送られた記録データに従って記録ヘッド２１が駆動されることによって記録動作が行われる。

ＭＰＵ２３は、記録ヘッド２１内のメモリ（例えば、記録ヘッド２１のＥＥＰＲＯＭ）からの補正データに基づいて、各基板１２における吐出口１６からの吐出インクによって均一な画素が形成できるように、信号線を介して制御信号を記録ヘッド２１に送る。選択データは、各基体１２における吐出口１６のインク吐出量特性に応じてシリアルで記録ヘッド２１の各記録素子基板１１におけるシフトレジスタ（不図示）に転送される。その選択データに基づいて、ヒート信号線からシリアルデータを送り、各発熱抵抗体１に最適なトランジスタを選択される。そして、記録を開始する時は、まず、最初の１列に記録される記録データをシリアルでシフトレジスタ（不図示）に転送する。次に、ラッチ信号を出力して、各基体におけるデータラッチ回路（不図示）に記録データをラッチする。次に、選択データがシフトレジスタ（不図示）に転送されてから、ラッチ回路（不図示）にラッチされる。その選択データに基づいて選択されたトランジスタに対応する配線３０Ａ，３０Ｂ，または３０Ｃを通して、発熱抵抗体（不図示）が通電される。

本実施形態ではシリアル式の記録装置の場合で説明したが、本発明は、複数の基体で構成されたライン型のサーマルヘッド或いはインクジェットヘッドを用いたライン型のプリンタ装置であっても良い。

本実施形態は、特にインクジェット記録方式の中でも、熱エネルギを利用して吐出を行う手段を備え、熱エネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録装置について説明した。

以下、図面を参照して第１の実施形態の特徴的構成について説明する。
（短パルス加熱）
以下に、本実施形態の短パルス加熱の制御に関して詳細に説明する。本実施形態では吐出用ヒータ（以下、単にヒータともいう）による温度調節として、通常吐出のために駆動されるヒータに、インクに発泡が生じない程度のパルス幅を印加することで周囲の記録素子基板およびインクを加熱する。

図５（ａ）から（ｃ）は、本実施形態において用いる短パルス加熱を説明するための図である。（ａ）は内部生成パルス１であり、設定された駆動周期（ＰＴＴ０１）および駆動デューティ（ＰＴＴ００）に従って発生される周期的なパルスである。また、（ｂ）は内部生成パルス２であり、各ブロックに対する時間内の駆動期間（ＰＴＴ０２）の設定に従って発生されるパルスである。そして、（ｃ）は、内部生成パルス１および内部生成パルス２の２つのパルスの論理積を取ることにより合成したパルスであり、ヒートパルス（ＨＥＡＴ ＥＮＡＢＬＥ）として記録ヘッドに供給される。

なお、本実施形態における記録ヘッド２１は、全ヒータを２４のブロックに分割して各ブロックが時分割で駆動される。従って、駆動周波数を設定することにより各ヒータを駆動する周期が決定される。

図６は、駆動周波数（Ｆｏｐ）と各ブロックに対する駆動時間であるブロック時間と、各ブロックに対して印加されるヒートパルスとの関係を表している。

図７は、本実施形態における主な特徴である、記録ヘッド２１のノズルにおいて、短パルス加熱条件が切り換わる様子を模式的に表した図である。本実施形態において短パルス加熱する各ヒータは、先ず受信した記録データに基づいて画像記録直前に複数の短パルスヒータ群に分類される。記録ヘッド２１が記録を開始する前に受信した記録データを基に、第１の短パルスヒータ群と第２の短パルスヒータ群に分類する機構をゲートアレイ２６に設けてある。

ここで、第１の短パルスヒータ群に選択されるヒータは、次の走査において記録に使用しないノズルに対応するヒータであり、これを第１の記録頻度のヒータとする。但し、第１の記録頻度のヒータが同一ノズル列内の吐出口総数の５０％に満たない場合、次の走査で記録に用いるノズルの内、記録頻度が少ない（第２の記録頻度の）ヒータを選択して第２の短パルスヒータ群とし、残りのヒータを第３の短パルスヒータ群とする。

この時、短パルス加熱において各ヒータに供給されるエネルギは、次の走査で記録に用いられる頻度が高いほど小さくなるように、各ヒータ群の短パルス加熱条件を設定する。これは、記録頻度が高いヒータほど温度が下がりにくいからである。

このようにして、同一ノズル列内の吐出口総数の５０％以上になるまで、ヒータ群の候補を選択して、ヒータ群の分割を行う。

つまり、同一ノズル列内の第１の記録頻度のノズル総数が５０％以上になるまで、ｎ（ｎ≧２）個のヒータ群になるようにヒータ群の分割を行う。その場合、ｎが大きいヒータ群ほど次の走査においてヒータによる記録頻度が高くなるようにして、ｎが大きいヒータ群の短パルス加熱条件ほどエネルギが小さくなるようにする。

ここで、第ｎのヒータ群のヒータ与えるエネルギをΔＪ_nとして、上記の関係を式で表わすと以下の式の関係になる。
ΔＪ_n-1―ΔＪ_n＞０

また、このように短パルス加熱に用いるヒータを選択した際に、選択した短パルスヒータ群が各ノズル列の一部に局所的に集中する場合は、各ノズル列全体が均一な温度となるように、隣接したヒータを選択しないための制限を設けることも可能である。以上のようにして、短パルスヒータ群を決定する。

以下では、説明を簡略化するためにヒータを第１の短パルスヒータ群と第２の短パルスヒータ群の２つに分割した時を例に説明する。

図８は、本実施形態における短パルス加熱のパラメータの例（短パルス加熱条件）を示した図である。（ａ）が次スキャン時の画像データに対応して、駆動する場合の加熱条件であり、（ｂ）の短パルス加熱条件２は、駆動モータ５０１３或いは搬送モータ２７を駆動している場合の加熱条件である。ヒータに印加するパルスによって発泡が生じるか否かは、ヒータの抵抗値や駆動電圧等の条件で決定される。駆動モータ５０１３或いは搬送モータ２７を駆動している場合と駆動していない時とでは電圧等に差が生じるため、その差を補うために図８のように条件を変えている。

なお、ここで示した例に限定されず、記録ヘッド２１やインクジェット記録装置の電源電圧条件等に合わせて発泡が生じない最適なパルス条件で駆動することが望ましい。

（短パルス加熱における温調シーケンス）
図９は、本実施形態のインクジェット記録装置における、短パルス加熱の温調シーケンスをフローチャートに示したものである。先ず、ステップＳ６００でホスト装置から記録データを受信するとステップＳ６０１でタイマ割り込み処理が起動され、ステップ６０２で記録ヘッドの温度を測定部で測定する。その後、ステップＳ６０３にて、ステップＳ６０２での測定結果と目標温度Ｔｍとを比較して、測定結果が目標温度Ｔｍよりも低ければ（ＮＯ）、ステップＳ６０４へ移行し、測定結果が目標温度より高ければ（ＹＥＳ）、ステップＳ６１０へと移行する。ステップＳ６０４へ移行した場合、ステップＳ６０４では、ホスト装置から受信した記録データをノズル毎の記録データに分ける。そしてステップＳ６０５へと移行して、ノズル毎の記録データを受信バッファに格納する。この時、本実施形態では、シリアルタイプの記録装置であるため、記録データは１走査分の記録データを格納する。ここで、受信バッファに格納した記録データをＤＲＡＭ２５に展開する。そして、ステップＳ６０５で、１走査内で各ノズルのヒータが駆動される回数を検出し、ヒータ毎に第１の短パルスヒータ群と第２の短パルスヒータ群のどちらに属するかが決定される。

次に、駆動モータまたは搬送モータが稼動中である場合は、前述したように条件を変更する必要があるため、ステップＳ６０６で、駆動モータまたは搬送モータが駆動中であるかを確認する。いずれか（または両方）のモータが駆動していない場合（ＮＯ）には、ステップＳ６０７に移行して、図５の短パルス加熱条件１をレジスタに設定する。また、モータが駆動している場合（ＹＥＳ）には、図８で説明したように、ステップＳ６０８に移行して条件２をレジスタに設定する。

その後、ステップＳ６０９で、記録データに基づいて短パルス加熱のために第１の短パルスヒータ群および第２の短パルスヒータ群の各ヒータが駆動される。

図１０は、第１の短パルスヒータ群と第２の短パルスヒータ群とに分けた場合の、短パルス加熱条件を表に表わしたものであり、（ａ）が第１の短パルスヒータ群の短パルス加熱条件であり、（ｂ）が第２の短パルスヒータ群の短パルス加熱条件である。本実施形態では、短パルス加熱のために各ヒータを駆動する場合、第１の短パルスヒータ群および第２の短パルスヒータ群とで駆動パルス幅を変更している。これは、前述したように第１の短パルスヒータ群は次の走査で駆動されない素子群であり、第２の短パルスヒータ群は駆動される素子群であるという違いを考慮したものである。つまり、第２の短パルスヒータ群の方が、温度が下がりにくいため駆動時間を短くして、結果的にヒータに供給するエネルギとしては、第１の短パルスヒータ群のヒータに供給するエネルギよりも小さくしている。

実質的な駆動パルス幅は、第１の短パルスヒータ群は０．１２μｓに対して、第２の短パルスヒータ群は０．０６μｓと半分になっている。だがこれに限らず記録ヘッドや記録装置の電源電圧条件等に合わせて発泡が生じない最適なパルス条件で駆動することが好ましい。

なお、図１０（ａ）および（ｂ）の表中における駆動周波数（Ｆｏｐ）は、いずれも駆動モータまたは搬送モータが駆動されていない場合の駆動周波数（Ｆｏｐ）を示している。従って、ステップＳ６０８経由でステップＳ６０９に移行して来た場合には、この駆動周波数（Ｆｏｐ）を短パルス加熱条件２の駆動周波数（Ｆｏｐ）（７．５ｋＨｚ）に合わせる必要がある。

短パルス加熱を実行したヒータ１６近傍は、温度上昇に伴いノズル内のインク温度も上昇している。これは、インク種によってはインク溶媒分が吐出口から蒸発することにより色濃度が高くなる変化がおこる。またインク種によっては、逆にインク色材成分がノズルから後退することで色濃度が薄くなる変化などが起こる。よって各ノズル内のインクを正常な状態にするために、記録ヘッド２１が記録媒体Ｐ上面以外の位置でのインク予備吐出を実行する必要が生じる。

但し、予備吐出を多くすることは記録開始前に要する時間の増大に繋がり、場合によっては１つの画像記録途中にこの動作が必要な場合には、記録媒体上のインク浸透時間のバラツキにより画像ムラ等の弊害を起こし、記録装置自体の性能低下に繋がる。よって、なるべく予備吐出を少なくすることは重要であり、本実施形態では、短パルス加熱をした場合においても、次走査において記録に寄与しない、あるいは寄与する割合が少ないヒータ１６でのみ、加熱するためこの予備吐出を比較的少なくすることが可能になる。

従来の方式で短パルス加熱を実施した場合、正常状態のインク吐出に回復するため通常の記録開始前は１０〜１０００発程度、ヘッドの吸引回復を行った後は１０００〜２０００発程度の予備吐出が必要であった。これに対し、本実施形態の方法によれば、通常の記録開始前は１〜５００発程度に抑えることが可能となった。

図９に戻り、ステップＳ６０９で所定の条件で短パルス加熱を行った後は、ステップＳ６１０で、短パルス加熱を終了する。そして、ステップＳ６１１に移行して予備吐出を行い、ステップＳ６１２で記録を開始する。

その後、ステップＳ６１３で記録が終了したかを確認して、終了していればステップＳ６１４へと移行する。ステップＳ６１４ではタイマをスタートさせる。このタイマによって記録ヘッド２１の温度が下がらない所定の時間を定めて、その間に新たな記録データを受信したかをステップＳ６１５で確認している。新たに記録データを受信した場合には、ステップＳ６１７でタイマをストップさせてからステップＳ６１２に戻って、ステップＳ６１２からステップＳ６１５までを繰り返し行う。

ステップＳ６１５で、新たな記録データを受信しない場合には、ステップＳ６１６へと進みタイマがタイムアップしたかを確認する。タイムアップしていなければ再びステップステップＳ６１５へと戻り、ステップＳ６１６でタイマがタイムアップしていれば温調シーケンスを終了する。

このように、次の走査で記録を行わないヒータを積極的に選択して、短パルス加熱する制御を行う。これによって、本発明のインクジェット記録装置は、インク組成比が変化せず、記録結果に濃淡ムラ等がなく、かつ記録において不吐出等の発生がない、最適な吐出状態を得ることができる。また、本発明のインクジェット記録装置は、基板温度調整用の発熱部を別個に設ける必要が無く、高密度化、高精細化および低コストを実現することができた。

（第２の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態について説明する。なお、基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。

図１１は、本実施形態で用いる第１および第２の短パルスヒータ群の、短パルス加熱条件を表に表わしたものであり、（ａ）が第１の短パルスヒータ群の短パルス加熱条件であり、（ｂ）が第２の短パルスヒータ群の短パルス加熱条件である。

本実施形態では、第１の短パルスヒータ群の駆動条件に対し、第２の短パルスヒータ群の単位時間あたりの駆動回数を減らしている。つまり駆動周波数を落とすことで第１の短パルスヒータ群と第２の短パルスヒータ群との加熱効果を変えている。
第１の短パルスヒータ群と第２の短パルスヒータ群との加熱効果を変える理由は第１の実施形態と同様であり、第１の短パルスヒータ群よりも第２の短パルスヒータ群の方が、温度が下がりにくいため駆動回数を減らしている。実質的なパルス印加時の駆動周波数は、第１の短パルスヒータ群は１５ｋＨｚであるのに対して、第２の短パルスヒータ群は７．５ｋＨｚと半分にしている。なお、この駆動周波数の変更に伴って他の条件も変更しており、図１１（ｂ）の表に示した各値が最適条件である。

このように、第１の短パルスヒータ群の駆動条件に対し、第２の短パルスヒータ群の単位時間あたりの駆動回数を減らす。これによってインクジェット記録装置において、インク組成比が変化せず、記録結果に濃淡ムラ等がなく、かつ記録において不吐出等の発生がない、最適な吐出状態を得ることができる。また、本発明のインクジェット記録装置は、基板温度調整用の発熱部を別個に設ける必要が無く、高密度化、高精細化および低コストを実現することができた。

（第３の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第３の実施形態について説明する。なお、基本的な構成は第１および第２の実施形態と同様であるため説明を省略する。

図１２は、本実施形態で用いる第１および第２の短パルスヒータ群の、短パルス加熱条件を表に表わしたものであり、（ａ）が第１の短パルスヒータ群の短パルス加熱条件であり、（ｂ）が第２の短パルスヒータ群の短パルス加熱条件である。

第２の実施形態では、第１の短パルスヒータ群の駆動条件に対し、第２の短パルスヒータ群の単位時間あたりの駆動回数を減らしたが、本実施形態では第２の短パルスヒータ群の短パルス加熱は行わない。つまり、第１の短パルスヒータ群の駆動のみで記録素子基板１１の温度を所望の温度まで加熱する。

この場合、第２の短パルスヒータ群に属するノズルは、加熱を実行することなく（第１の短パルスヒータ群によって）保温されるため、ノズル単位でのインク状態の変化が小さくなる。但し第１の短パルスヒータ群の駆動のみでは、所望の温度まで記録素子基板１１全体が保温されるまでの時間を要する。

このように、第２の短パルスヒータ群の短パルス加熱を行わなくても、これによってインクジェット記録装置においてインク組成比が変化せず記録結果に濃淡ムラ等がなく、かつ記録において不吐出等の発生がない最適な吐出状態を得ることができる。また、本発明のインクジェット記録装置は、基板温度調整用の発熱部を別個に設ける必要が無く、高密度化、高精細化および低コストを実現することができた。

本発明を適用可能なインクジェット記録装置を示した外観斜視図である。 第１の実施形態のインクジェット記録ヘッドとカートリッジを示したものであり、（ａ）は上部から示した斜視図であり、（ｂ）は下部の様子が分かるように示した斜視図である。 第１の実施形態で用いた高密度記録を実現するための記録ヘッドの模式的正面図である。 第１の実施形態を適用可能なインクジェット記録装置の記録制御を実行するためのブロック図である。 （ａ）から（ｃ）は、第１の実施形態において用いた短パルス加熱を説明するための図である。 駆動周波数（Ｆｏｐ）と各ブロックに対する駆動時間であるブロック時間と、各ブロックに対して印加されるヒートパルスとの関係を表している。 第１の実施形態における主な特徴である、記録ヘッドのノズルにおいて短パルス加熱条件が切り換わる様子を模式的に表した図である。 第１の実施形態における短パルス加熱のパラメータの例を示した図である。 第１の実施形態のインクジェット記録装置における、短パルス加熱の温調シーケンスをフローチャートに示したものである。 第１および第２の短パルスヒータ群の、短パルス加熱条件を表に表わしたものであり、（ａ）が第１の短パルスヒータ群の短パルス加熱条件、（ｂ）が第２の短パルスヒータ群の短パルス加熱条件である。 第２の実施形態で用いる短パルス加熱条件を表に表わしたものであり、（ａ）が第１の短パルスヒータ群の短パルス加熱条件、（ｂ）が第２の短パルスヒータ群の短パルス加熱条件である。 第３の実施形態で用いる短パルス加熱条件を表に表わしたものであり、（ａ）が第１の短パルスヒータ群の短パルス加熱条件、（ｂ）が第２の短パルスヒータ群の短パルス加熱条件である。

符号の説明

１６ 吐出口
２１ 記録ヘッド
２２ インターフェース
２３ ＭＰＵ
２６ ゲートアレイ
２７ 搬送モータ
２８ ヘッドドライバ
２９ モータドライバ
５００７ フォトカプラ
５０１３ 駆動モータ
５０１４ キャリッジ
５０１８ 本体支持板
５０２０ カム
５０２２ キャップ部材

Claims (11)

1. 記録ヘッドに備えられた複数のノズルから、該ノズルのそれぞれが備えたヒータの作用によってインクを吐出して記録走査することで、記録を行うインクジェット記録装置において、
   次の記録走査で行う記録の頻度が第１の記録頻度である第１のヒータ群と、第２の記録頻度である第２のヒータ群とに、前記記録走査が行われる前にエネルギを与え加熱する手段であり、前記第１の記録頻度は前記第２の記録頻度よりも少なく、前記第２のヒータ群よりも前記第１のヒータ群の方が、大きなエネルギが与えられることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記第１のヒータ群および前記第２のヒータ群に、前記記録走査が行われる前に与えられる前記エネルギによって、前記インクは吐出しないことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 次の記録走査で行う記録の頻度が第１の記録頻度である前記第１のヒータ群は、次の記録走査で吐出を行わない前記ヒータも含んでいることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記複数のノズルはノズル列を成して、前記記録ヘッドに設けられており、次の記録走査で記録を行なわない前記第１のヒータ群の前記ノズルの数が、前記ノズル列を形成する前記ノズルの数の５０％よりも少ない時に、次の記録走査で記録を行う前記ヒータ群の前記ノズルうち、前記記録の頻度が少ないものから順に選択して、選択した前記ノズルの数が、前記ノズル列を形成する前記ノズルの数の５０％を超える数になる、第ｎ（ｎ≧２）のヒータ群まで、前記ヒータ群の選択を繰り返し行い、ｎが小さいヒータ群ほど前記記録走査が行われる前に与えられるエネルギが大きいことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
5. 次の記録走査で行う第１の記録頻度で記録を行う第１のヒータ群の前記ヒータほど、大きなエネルギが、前記記録走査が行われる前に与えられるのは、前記ヘッドの温度を測定する測定部によって測定された前記記録ヘッドの温度が、設定した温度よりも低い場合であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
6. 前記エネルギの大きさは、前記ヒータの駆動デューティによって決められることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
7. 前記エネルギの大きさは、前記ヒータの駆動周期によって決められることを特徴とする請求項１ないし請求項５にいずれかに記載のインクジェット記録装置。
8. 前記選択されたノズルの前記ヒータは、記録に寄与しないインクを吐出する予備吐出を実行することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
9. 前記記録は記録媒体上に行われ、前記記録媒体の同一記録領域に対して複数回の記録走査によって画像形成を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
10. 染料または顔料成分を含有する複数色のインクを吐出することが可能であり、そのうち少なくとも１色のインクと、前記記録ヘッドと、を前記選択された前記ノズルの前記ヒータによって加熱することを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
11. 記録ヘッドに備えられた複数のノズルから、該ノズルのそれぞれが備えたヒータの作用によってインクを吐出して記録走査することで、記録を行うインクジェット記録装置の温度制御方法において、
    次の記録走査で行う記録の頻度が第１の記録頻度である第１のヒータ群と、第２の記録頻度である第２のヒータ群とに、前記記録走査が行われる前にエネルギを与え加熱する手段であり、前記第１の記録頻度は前記第２の記録頻度よりも少なく、前記第２のヒータ群よりも前記第１のヒータ群の方が、大きなエネルギが与えられることを特徴とするインクジェット記録装置の温度制御方法。

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