JP3158381B2 - 記録方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は線形性に優れた記録濃度
で記録する記録方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】近年、パソコンやワープロ等のＯＡ機器が
広く普及しており、これら機器に接続されてプリントを
行うプリンタ装置として、例えばワイヤードット方式、
熱転写方式、インクジェット方式等種々の記録方式のプ
リンタ装置がある。これらプリンタ装置では、各種方式
によりそれぞれ異なる記録ヘッドを用いて、搬送される
記録シート（記録媒体）に画像を記録している。

【０００３】また、昨今のＤＴＰソフトウェアの普及に
伴い、プリンタ装置に要求される画像品位のレベルは年
々高まり、特にハーフトーン（中間調）の再現性が重要
視されてきている。この点に関し、例えばインクジェッ
ト・プリンタ装置では、１ドット当たりのインク滴量を
変調することにより、プリントする画素濃度を変調して
中間調画像を記録する技術が開発されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】例えば、電気熱変換体
を設け、この電気熱変換体に通電してインクに核沸騰を
越える急激な温度上昇を与えてノズルよりインクを吐出
させるインクジェットプリンタが知られている。このよ
うなプリンタでは、電気熱変換体に通電する信号を、プ
レヒートパルスとメインヒートパルスとで構成し、その
プレヒートパルス幅或いはプレヒートパルスとメインヒ
ートパルス幅の時間間隔、或いはメインヒートパルス幅
等を調整することにより、吐出するインク量を調整して
記録を行っている。しかしながら、従来の調整方法で
は、パルス幅等の時間を調整できる最小の時間幅には限
界があるので、インク吐出量を微小量調整するのが難し
いという問題がある。この対策として、クロック周波数
を増して調整可能な時間の最小分解能を小さくする方法
が考えられるが、クロック周波数の高周波化は装置の発
生ノイズの増大や、蓄熱、更にはコストアップなどの原
因となり、実質的に困難である場合が多い。

【０００５】また、プレヒートパルス幅を変更する場合
は、インクジェット記録方式で記録した画像の品位は、
記録ヘッドの温度の影響を大きく受けるので、その温度
を測定するか、或いは実際の記録処理から、その温度を
演算推定して制御を行わなければならない。温度を実測
するにはノズルに応じて複数の温度センサを設けなけれ
ばならず、また温度を推定する場合には、記録ヘッドに
投入されるエネルギーレベルは画像データに応じて変動
するので、その演算のためにＣＰＵの付加が増大してし
まう。

【０００６】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、線形性に優れた記録濃度で記録できる記録方法及び
装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【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を備える。即
ち、記録データに基づいて記録ヘッドに通電することで
インクを吐出させて記録を行う記録装置であって、前記
記録ヘッドに通電する信号をプレヒートパルスと、前記
プレヒートパルスに続くメインヒートパルスとして前記
記録ヘッドを駆動する駆動手段と、少なくとも前記プレ
ヒートパルスのパルス幅と、前記プレヒートパルスと前
記メインヒートパルスとの時間間隔を所定単位で制御す
るパルス幅制御手段と、前記パルス幅制御手段を制御す
ることで、前記記録データの濃度が所定値以上の時は前
記プレヒートパルスのパルス幅を一定として前記時間間
隔を変更することで記録を行い、前記記録データの濃度
が所定値以下の時は前記プレヒートパルスのパルス幅を
変更することで記録を行う制御手段と、を有することを
特徴とする。

【０００８】上記目的を達成するために本発明の記録方
法は以下のような工程を備える。即ち、記録データに基
づいて記録ヘッドに通電することでインクを吐出させて
記録を行う記録方法であって、前記記録ヘッドに通電す
る信号を、プレヒートパルスと、前記プレヒートパルス
に続くメインヒートパルスとして前記記録ヘッドを駆動
するとき、前記記録データの濃度が所定値以上の時は前
記プレヒートパルスのパルス幅を一定として前記時間間
隔を変更することで記録を行い、前記記録データの濃度
が所定値以下の時は前記プレヒートパルスのパルス幅を
変更することで記録を行うことを特徴とする。

【０００９】

【作用】以上の構成において、記録ヘッドに通電する信
号をプレヒートパルスと、そのプレヒートパルスに続く
メインヒートパルスとし、記録データの濃度が所定値以
上の時はプレヒートパルスのパルス幅を一定として、プ
レヒートパルスとメインヒートパルスとの間の時間間隔
を変更することで記録を行い、記録データの濃度が所定
値以下の時はプレヒートパルスのパルス幅を変更するこ
とで記録を行うように動作する。

【００１０】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の好適な実
施例を詳細に説明する。尚、以下の実施例では、階調
（中間調）記録について説明するが、このようなインク
吐出量の線形化技術は、インク温度変動（ヘッド自体の
発熱による変動，環境温度の変動）によりインク吐出量
が変動するのを防止するのにも適用できる。

【００１１】図１は、本発明が適用できるインクジェッ
ト記録装置ＩＪＲＡの概観図である。同図において、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ー
５００５の螺旋溝５００４に対して係合するキャリッジ
ＨＣ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ＨＣには、インクジェットカ
ートリッジＩＪＣが搭載されている。５００２は紙押え
板であり、キャリッジの移動方向に亙って紙Ｐをプラテ
ン５０００に対して押圧する。５００７，５００８はフ
ォトカプラで、キャリッジのレバー５００６のこの域で
の存在を確認して、モータ５０１３の回転方向切り換え
等を行うためのホームポジション検知手段である。５０
１６は記録ヘッドの前面をキャップするキャップ部材５
０２２を支持する部材で、５０１５はこのキャップ内を
吸引する吸引手段で、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。５０１７はクリーニング
ブレードで、５０１９はこのブレードを前後方向に移動
可能にする部材であり、本体支持板５０１８にこれらが
支持されている。ブレードは、この形態でなく周知のク
リーニングブレードも本例に適用できる。又、５０２１
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り換え等の公知の伝
達手段で移動制御される。

【００１２】これらのキャッピング、クリーニング、吸
引回復は、キャリッジがホームポジション側の領域に来
た時にリードスクリュー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
が、周知のタイミングで所望の作動を行うようにすれ
ば、本例にはいずれも適用できる。 ＜制御構成の説明＞次に、上述した装置の記録制御を実
行するための制御構成について、図２に示すブロック図
を参照して説明する。制御回路を示す同図において、１
７００は多値データで表現された記録信号を入力するイ
ンターフェース、１７０１はＭＰＵ、１７０２はＭＰＵ
１７０１が実行する制御プログラムを格納するプログラ
ムＲＯＭ、１７０３は各種データ（上記記録信号やヘッ
ドに供給される記録データ等）を保存しておくダイナミ
ック型のＲＡＭである。１７０４は記録ヘッド１７０８
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１７００、ＭＰＵ１７０１、ＲＡ
Ｍ１７０３間のデータ転送制御も行う。１７１０は記録
ヘッド１７０８を搬送するためのキャリアモータ、１７
０９は記録紙搬送のための搬送モータである。１７０５
はヘッドを駆動するヘッドドライバ、１７０６，１７０
７はそれぞれ搬送モータ１７０９、キャリアモータ１７
１０を駆動するためのモータドライバである。記録ヘッ
ド１７０８は後述するようにインクタンクＩＴとインク
ジェットヘッドユニットＩＪＵとが一体に形成されたヘ
ッドユニットで構成されている。１７１１は電源で、制
御部を構成する論理回路や記録ヘッド１７０８を駆動す
る駆動電圧を出力しており、後述するように信号１７１
２により、その駆動電圧を変更することができる。

【００１３】上記制御構成の動作を説明すると、インタ
ーフェース１７００に記録信号が入るとゲートアレイ１
７０４とＭＰＵ１７０１との間で記録信号がプリント用
の記録データに変換される。そして、モータドライバ１
７０６、１７０７が駆動されると共に、ヘッドドライバ
１７０５に送られた記録データに従って記録ヘッドが駆
動され、プリントが行われる。

【００１４】図３は、図２の各部の詳細を示す回路図で
ある。

【００１５】ゲートアレイ１７０４は、データラッチ１
４１、セグメント（ＳＥＧ）シフトレジスタ１４２、マ
ルチプレクサ（ＭＰＸ）１４３、コモン（ＣＯＭ）タイ
ミング発生回路１４４、デコーダ１４５を有している。
記録ヘッド１７０８は、ダイオードマトリックス構成を
取っており、コモン信号（ＣＯＭ）とセグメント信号
（ＳＥＧ）が一致したところの吐出用ヒータ（Ｈ１から
Ｈ６４）に駆動電流が流れ、これによりインクが加熱さ
れてノズルより吐出する。ここで元々の記録信号は、各
ドットの濃度を表す多値で表現されており、これに応じ
て記録データとセグメントシフトレジスタ１４２にセッ
トするデータが決定される。

【００１６】デコーダ１４５は、コモンタイミング発生
回路１４４が発生したタイミング信号をデコードして、
コモン信号ＣＯＭ１〜８のいずれか１つを選択する。デ
ータラッチ１４１はＲＡＭ１７０３から読み出された記
録データを８ビット単位でラッチしている。このＲＡＭ
１７０３に記憶された記録データは、マルチプレクサ１
４３によりセグメントシフトレジスタ１４２よりの信号
に従って、セグメント信号ＳＥＧ１〜８として出力され
る。このマルチプレクサ１４３からの出力は、１ビット
単位、２ビット単位、または８ビット単位で、シフトレ
ジスタ１４２よりの内容によって種々変更することがで
きる。

【００１７】このような回路の動作を説明すると、イン
ターフェース１７００に記録信号が入力されると、ゲー
トアレイ１７０４とＭＰＵ１７０１とにより、その記録
信号をプリント用の記録データに変換する。一方、この
記録データの各ドット（画素）の濃度に応じて、セグメ
ントシフトレジスタ１４２に“０”と“１”からなるデ
ータ（例えば、データ“１”はラッチ１４１に記憶され
た記録データに応じてヒータが通電されることを示し、
“０”はヒータへの通電が禁止されることを示す）がＭ
ＰＵ１７０１によりセットされる。このセグメントシフ
トレジスタ１４２には、ＭＰＵ１７０１よりの信号１４
６がハイレベルになることにより、ＡＮＤ回路を通して
５ＭＨｚのクロック信号が入力され、後述する各ステー
トに対応して、シフトレジスタ１４２よりデータが読出
される。こうして、各ドット濃度に対応した通電制御が
行われる。即ち、例えばＣＭＯ１が通電される時、各ド
ットの濃度に応じてセグメント信号ＳＥＧ１〜８の各通
電時間が、ラッチ回路１４１とシフトレジスタ１４２の
データにより決定され、プレヒートパルス幅、インター
バルタイム、そしてメインヒートパルス幅が設定され
る。例えば、あるヒータがプレヒートタイムが１０ステ
ート、インターバルタイムが５ステート、メインヒート
タイムが２５ステートで通電される時（吐出量８４．５
ｎｇ）は、セグメントシフトレジスタ１４２には、先頭
よりデータ“１”が１０個、データ“０”が５個、デー
タ“１”が２５個、それぞれ記憶されている。尚、ＣＯ
Ｍタイミング１４４は各ＣＯＭの通電時間を５ＭＨｚの
クロックに基づいて計時しており、この計時時間に応じ
て順次ＣＯＭ信号を切り替えていく。このようにして、
モータドライバ１７０６，１７０７が駆動されるととも
に、ヘッドドライバ１７０５に送られた記録データに従
って記録ヘッド１７０８が駆動されてプリントが行われ
る。

【００１８】図４乃至図８は本発明が実施もしくは適用
される好適なインクジェットユニットＩＪＵ、インクジ
ェットヘッド（記録ヘッド）１７０８、インクタンクＩ
Ｔ，インクジェットカートリッジＩＪＣ、インクジェッ
ト記録装置本体、キャリッジＨＣの夫々及び夫々の関係
を説明するための説明図である。以下これらの図面を用
いて各部構成の説明を行う。

【００１９】(i) インクジェットユニットＩＪＵの構成
説明 本実施例のインクジェットユニットＩＪＵは、電気信号
に応じて膜沸騰をインクに対して生じせしめるための熱
エネルギーを生成する電気熱変換体（吐出用ヒータＨ１
〜Ｈ６４）を用いて記録を行うユニット部分を示してい
る。

【００２０】図４において、１００はシリコン（Ｓｉ）
基板上に複数の列状に配された電気熱変換体（吐出ヒー
タ）と、これに電力を供給するアルミニウム（Ａｌ）等
の電気配線とが成膜技術により形成されて成るヒータボ
ードである。２００はヒータボード１００に対する配線
基板であり、ヒータボード１００の配線に対応する配線
（例えばワイヤボンディングにより接続される）と、こ
の配線の端部に位置し本体装置からの電気信号を受ける
パッド２０１とを有している。

【００２１】１３００は複数のインク流路を夫々区分す
るための隔壁や共通液室等を設けた溝付天板で、インク
タンクから供給されるインクを受けて共通液室へ導入す
るインク受け口１５００と、吐出口を複数有するオリフ
ィスプレート４００を一体成型したものである。これら
の一体成型材料としてはポリサルフォンが好ましいが、
他の成型用樹脂材料でも良い。

【００２２】３００は配線基板２００の裏面を平面で支
持する例えば金属製の支持体で、インクジェットユニッ
トＩＪＵの底板となる。５００は押えばねであり、Ｍ字
形状でそのＭ字の中央で共通液室を押圧すると共に、前
だれ部５０１で液路の一部を線圧で押圧する。ヒータボ
ード１００および天板１３００を、押えばね５００の足
部が支持体３００の穴３１２１を通って支持体３００の
裏面側に係合することで、これらを挟み込んだ状態で両
者を係合させることにより、押えばね５００とその前だ
れ部５０１の付勢力によってヒータボード１００と天板
１３００とを圧着固定する。又、支持体３００は、イン
クタンクＩＴの２つの位置決め凸起１０１２及び位置決
め且つ熱融着保持用凸起１８００に係合する位置決め用
穴３１２，１９００，２０００を有する他、装置本体の
キャリッジＨＣに対する位置決め用の突起２５００，２
６００を裏面側に有している。

【００２３】加えて支持体３００はインクタンクからの
インク供給を可能とするインク供給管２２００（後述）
を貫通可能にする穴３２０をも有している。支持体３０
０に対する配線基板２００の取付は、接着剤等で貼着し
て行われる。尚、支持体３００の凹部２４００，２４０
０は、それぞれ位置決め用突起２５００，２６００の近
傍に設けられており、組立てられたインクジェットカー
トリッジＩＪＣ（図４）において、その周囲の３辺を平
行溝３０００，３００１の複数で形成されたヘッド先端
域の延長点にあって、ゴミやインク等の不要物が突起２
５００，２６００に至ることがないように位置してい
る。この平行溝３０００が形成されている。

【００２４】蓋部材８００は、図５から明らかなよう
に、インクジェットカートリッジＩＪＣの外壁を形成す
ると共に、インクジェットユニットＩＪＵを収納する空
間部を形成している。又、この平行溝３００１が形成さ
れているインク供給部材６００は、前述したインク供給
管２２００に連続するインク導管１６００を供給管２２
００側が固定の片持ちばりとして形成し、インク導管の
固定側とインク供給管２２００との毛管現象を確保する
ための封止ピン６０２が挿入されている。尚、６０１は
インクタンクＩＴと供給管２２００との結合シールを行
うパッキン、７００は供給管のタンク側端部に設けられ
たフィルタである。

【００２５】このインク供給部材６００は、モールド成
型されているので、安価で位置精度が高く製造上の精度
低下を無くしているだけでなく、片持ちばりの導管１６
００によって、大量生産時においても導管１６００の上
述インク受け口１５００に対する圧接状態を安定化でき
る。本例では、この圧接した状態で封止用接着剤をイン
ク供給部材側から流し込むだけで、完全な連通状態を確
実に得ることができている。尚、インク供給部材６００
の支持体３００に対する固定は、支持体３００の穴１９
０１，１９０２に対するインク供給部材６００の裏面側
ピン（不図示）を支持体３００の穴１９０１，１９０２
を介して貫通突出せしめ、支持体３００の裏面側に突出
した部分を熱融着することで簡単に行われる。尚、この
熱融着された裏面部のわずかな突出領域は、インクタン
クＩＴのインクジェットユニットＩＪＵの取付面側壁面
のくぼみ（不図示）内に収められるので、インクジェッ
トユニットＩＪＵの位置決め面は正確に得られる。

【００２６】(ii) インクタンクＩＴ構成説明 インクタンクＩＴは、カートリッジ本体１０００と、イ
ンク吸収体９００とインク吸収体９００をカートリッジ
本体１０００の上記ユニットＩＪＵの取付面とは反対側
の側面から挿入した後、これを封止する蓋部材１１００
とで構成されている。

【００２７】９００はインクを含浸させるための吸収体
であり、カートリッジ本体１０００内に配置される。１
２００は上記各部１００〜６００からなるインクジェッ
トユニットＩＪＵに対してインクを供給するための供給
口であると共に、当該ユニットＩＪＵをカートリッジ本
体１０００の部分１０１０に配置する前の工程で、供給
口１２００よりインクを注入することにより吸収体９０
０のインク含浸を行うための注入口でもある。

【００２８】本例では、インクを供給できる部分は、大
気連通口とこの供給口とになり、インク吸収体９００か
らのインクを良好に供給させるために本体１０００内の
リブ２３００と蓋部材１１００の部分リブ２５００，２
４００とによって形成されたタンク内の空気存在領域
を、大気連通口１４０１側から連続させてインク供給口
１２００から最も遠い角部域にわたって形成している。
この供給口１２００側かインクが安定して供給される。
よって、この構成は実用上極めて有効である。

【００２９】このリブ１０００は、インクタンクの本体
１０００の後方面において、キャリッジＨＣの移動方向
に平行なリブを４本有し、吸収体９００が後方面に密着
することを防止している。又、部分リブ２４００，２５
００は、同様にリブ１０００に対して対応する延長上に
ある蓋部材１１００の内面に設けられているが、リブ１
０００とは異なり、分割された状態となっていて空気の
存在空間を前者より増加させている。尚、部分リブ２５
００，２４００は蓋部材１０００の全面積の半分以下の
面に分散された形となっている。これらのリブによって
インク吸収体のタンク供給口１２００から最も遠い角部
の領域のインクをより安定させながら、確実に供給口１
２００側へ毛管力で導びくことができる。１４０１はカ
ートリッジ内部を大気に連通するために蓋部材に設けた
大気連通口である。１４００は大気連通口１４０１の内
方に配置される撥液材であり、これにより大気連通口１
４０１からのインク漏洩が防止される。

【００３０】前述したインクタンクＩＴのインク収容空
間は長方体形状であり、その長辺を側面にもつ場合であ
るので、上述したリブの配置構成は特に有効であるが、
キャリッジＨＣの移動方向に長辺を持つ場合、又は立方
体の場合は、蓋部材１１００の全体にリブを設けるよう
にすることでインク吸収体９００からのインク供給を安
定化できる。

【００３１】又、インクタンクＩＴの上記ユニットＩＪ
Ｕの取付面の構成は図４と図６に示されている。オリフ
ィスプレート４００の突出口のほぼ中心を通って、イン
クタンクＩＴの底面もしくはキャリッジの表面の載置基
準面に平行な直線をＬ₁ （図６）とすると、支持体３０
０の穴３１２に係合する２つの位置決め凸起１０１２
は、この直線Ｌ₁ 上にある。この凸起１０１２の高さは
支持体３００の厚みよりわずかに低く、支持体３００の
位置決めを行う。

【００３２】図６と図７において、直線Ｌ₁ の延長上に
は、キャリッジＨＣの位置決め用フック４００１（図
７）の９０°角の係合面４００２（図７）が係合する爪
２１００が位置しており、キャリッジＨＣに対する位置
決めの作用力が、この直線Ｌ₁を含む上記基準面に平行
な面領域で作用するように構成されている。

【００３３】図６を参照して後述するが、これらの関係
は、インクタンクＩＴのみの位置決めの精度が、記録ヘ
ッドの吐出口の位置決め精度と同等となるので有効な構
成となる。

【００３４】又、支持体３００のインクタンク側面への
固定用穴１９００，２０００に夫々対応するインクタン
クの突起１８００，１８０１（図６）は前述の凸起１０
１２よりも長く、支持体３００を貫通して突出した部分
を熱融着して支持体３００をその側面に固定するための
ものである。図６に示すように、上述の線Ｌ₁ に垂直
で、この突起１８００を通る直線をＬ₃ 、突起１８０１
を通る直線をＬ₂ としたとき、直線Ｌ₃ 上には上記供給
口１２００のほぼ中心が位置するので、供給部の口１２
００と供給管２２００との結合状態を安定化し、落下や
衝撃によってもこれらの結合状態への負荷を軽減できる
ので好ましい構成である。又、直線Ｌ₂ ，Ｌ₃ は一致し
ていず、記録ヘッドの吐出口側の凸起１０１２周辺に突
起１８００，１８０１が存在しているので、さらに記録
ヘッドのタンクに対する位置決めと、その補強効果を生
んでいる。尚、図６のＬ₄ で示される曲線は、インク供
給部材６００の装着時の外壁位置である。突起１８０
０，１８０１はその曲線Ｌ₄ に沿っているので、記録ヘ
ッドの先端側構成の重量に対しても充分な強度と位置精
度を与えている。尚、２７００はインクタンクＩＴの先
端ツバで、キャリッジの前板４０００の穴に挿入され
て、インクタンクＩＴの変位が極端に悪くなるような異
変時に対して設けられている。２１０１は、キャリッジ
ＨＣとのさらなる位な決め部との係合部である。

【００３５】インクタンクＩＴは、インクジェットユニ
ットＩＪＵを装着された後に蓋８００で覆うことで、ユ
ニットＩＪＵを下方開口を除いて包囲する形状となる。
インクジェットカートリッジＩＪＣ全体としてみると、
キャリッジＨＣに載置するための下方開口は、キャリッ
ジＨＣと近接するために実質的な４方包囲空間を形成す
ることになる。従って、この包囲された空間内にあるヘ
ッド１７０８からの熱は、この空間を保温するためには
有効となるものの、長時間連続して使用すると、この空
間内の温度をわずかに昇温させる。このため本例では、
支持体の自然放熱を助けるためにカートリッジＩＪＣの
上方面に、この空間よりは小さい幅のスリット１７００
を設けて、この昇温を防止しつつ、ユニットＩＪＵ全体
の温度分布が周囲温度に左右されないようにしている。

【００３６】このようにインクジェットカートリッジＩ
ＪＣとして組立てられると、インクはカートリッジ内部
より供給口１２００、支持体３００に設けた穴３２０お
よび供給タンク６００の中裏面側に設けた導入口を介し
て供給タンク６００内に供給され、その内部を通った
後、導出口より適宜の供給管および天板１３００のイン
ク導入口１５００を介して共通液室内へと流入する。以
上におけるインク連通用の接続部には、例えばシリコン
ゴムやブチルゴム等のパッキンが配設され、これによっ
て封止が行われてインク供給路が確保される。

【００３７】尚、本実施例においては天板１３００は耐
インク性に優れたポリサルフォン、ポリエーテルサルフ
ォン、ポリフェニレンオキサイド、ポリプロピレンなど
の樹脂を用い、オリフィスプレート部４００と共に金型
内で一体に同時成型してある。

【００３８】上述のように一体成型部品は、インク供給
部材６００、天板・オリフィスプレート一体、インクタ
ンク本体１０００により構成されているので、組立て精
度が高いだけでなく、大量生産の品質向上に極めて有効
である。又部品点数の個数は従来に比較して減少できて
いるので、優れた特性を確実に発揮できる。

【００３９】(iii) キャリッジＨＣに対するインクジェ
ットカートリッジＩＪＣの取付方法の説明 図７において、プラテンローラ５０００は記録媒体Ｐを
紙面下方から上方へ案内する。キャリッジＨＣは、プラ
テンローラ５０００に沿って移動するもので、キャリッ
ジの前方プラテン側にインクジェットカートリッジＩＪ
Ｃの前面側に位置する前板４０００（厚さ約２ｍｍ）
と、カートリッジＩＪＣの配線基板２００のパッド２０
１（図４）に対応するパッド２０１１を具備したフレキ
シブルシート４００５、及びこれを裏面側から各パッド
２０１１に対して押圧する弾性力を発生するためのゴム
パッド４００６を保持する電気接続部用支持板４００３
と、インクジェットカートリッジＩＪＣを記録位置へ固
定するための位置決め用フック４００１とが設けられて
いる。前板４０００は位置決め用突出面４０１０をカー
トリッジの支持体３００の前述した位置決め突起２５０
０，２６００に夫々対応して２個有し、カートリッジの
装着後はこの突出面４０１０に向う垂直な力を受ける。
このため、補強用のリブが前板のプラテンローラ側に、
その垂直な力の方向に向っているリブ（不図示）を複数
有している。このリブは、カートリッジＩＪＣ装着時の
前面位置Ｌ₅ よりもわずかに（約０．１ｍｍ程度）プラ
テンローラ５０００側に突出しているヘッド保護用突出
部をも形成している。

【００４０】電気接続部用支持板４００３は、補強用リ
ブ４００４を前記リブ４００４の方向ではなく垂直方向
に複数有し、プラテン側からフック４００１側に向って
側方への突出割合が減じられている。これは、カートリ
ッジ装着時の位置を図のように傾斜させるための機能も
果している。又、支持板４００３は電気的接触状態を安
定化するため、プラテン側の位置決め面とフック４００
１側の位置決め面４００７を有し、これらの間にパッド
コンタクト域を形成するとともに、パッド２０１１対応
のボツチ付ゴムシート４００６の変形量を一義的に規定
する。これらの位置決め面は、カートリッジＩＪＣが記
録可能な位置に固定されると、配線基板３００の表面に
当接した状態となる。本例では、さらに配線基板３００
のパッド２０１を前述した線Ｌ₁ に関して対称となるよ
うに分布させているので、ゴムシート４００６の各ボツ
チの変形量を均一化してパッド２０１１，２０１の当接
圧をより安定化している。本例のパッド２０１の分布
は、上方、下方２列、縦２列である。

【００４１】フック４００１は、固定軸４００９に係合
する長穴を有し、この長穴の移動空間を利用して図７に
示す位置から反時計回り方向に回動した後、プラテンロ
ーラ５０００に沿って左方側へ移動することで、キャリ
ッジＨＣに対するインクジェットカートリッジＩＪＣの
位置決めを行う。このフック４００１の移動はどのよう
なものでも良いが、レバー等で行える構成が好ましい。
いずれにしても、このフック４００１の回動時にカート
リッジＩＪＣはプラテンローラ５０００側へ移動しつ
つ、位置決め突起２５００，２６００が前板の位置決め
面４０１０に当接可能な位置へ移動する。このフック４
００１の左側への移動によって、９０°のフック面４０
０２がカートリッジＩＪＣの爪２１００の９０°面に密
着しつつ、カートリッジＩＪＣを位置決め面２５００，
４０１０同士の接触域を中心に水平面内で旋回して、最
終的にパッド２０１，２０１１同士の接触が始まる。そ
してフック４００１が所定位置、即ち固定位置に保持さ
れると、パッド２０１，２０１１同士の接触、位置決め
面２５００，４０１０同士の接触、９０°面４００２と
爪の９０°面の２面接触と、配線基板３００と位置決め
面４００７，４００８との面接触とが同時に形成され
て、キャリッジＨＣに対するカートリッジＩＪＣの保持
が完了する。

【００４２】(iv) ヒータボードの説明 図８は本実施例で使用している記録ヘッドのヒータボー
ド１００の模式図を示している。

【００４３】記録ヘッドの温度を制御するための温調用
（サブ）ヒータ８ｄ、インクを吐出させるための吐出用
（メイン）ヒータ８ｃが配された吐出部列８ｇ、駆動素
子８ｈが図８で示される様な位置関係で同一基板上に形
成されている。この様に各素子を同一基板上に配するこ
とで、ヘッド温度の検出、制御が効率よく行え、更にヘ
ッドのコンパクト化、製造工程の簡略化を計ることがで
きる。また図８には、ヒータボードがインクで満たされ
る領域と、そうでない領域とに分離する天板１３００の
外周壁断面８ｆの位置関係を示す。この天板１３００の
外周壁断面８ｆの吐出用ヒータ８ｄ側が、共通液室とし
て機能する。なお、天板１３００の外周壁断面８ｆの吐
出部列８ｇ上に形成された溝部によって、液路が形成さ
れる。このような装置を用いて、以下に本発明の実施例
を説明する。 ［第１実施例］本例でのインクジェットカートリッジＩ
ＪＣは、図４の斜視図でもわかるように、インクの収納
割合が大きくなっているもので、インクタンクＩＴの前
方面よりもわずかにインクジェットユニットＩＪＵの先
端部が突出した形状である。この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の本体に載置
されているキャリッジＨＣ（図１）の後述する位置決め
手段、及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ＨＣに対して着脱可能である。

【００４４】本実施例の装置は前述した従来の問題を解
決するために、インク吐出をスムーズに変更するように
制御している。尚、ここでは、画像劣化の現れないスム
ーズな吐出量変調を０. ５ｎｇ（１０^-9ｇ）に想定し、
５μｓ毎の吐出量変調を可能としている。以下添付図面
を参照して具体的に説明する。

【００４５】図９は、インターバルタイム（プレヒート
パルスとメインヒートパルスとの時間間隔）を制御した
場合の、インターバルタイムと吐出量の関係を示した図
である。

【００４６】この実験は、ノズル数が６４、解像度が３
６０ｄｐｉの記録ヘッド１７０８に対し、駆動電圧２５
Ｖで、印加パルスをダブルパルス（プレヒートパルス２
μｓ，メインヒートパルス５μｓ固定）として、クロッ
ク周波数５ＭＨｚ（１ステート＝０. ２μｓ（パルス設
定の最小分解能＝０. ２μｓ））で駆動したものであ
る。

【００４７】図９から明らかなように、８３ｎｇ以上の
吐出量に設定する場合には、インターバルタイムを変更
することにより、０. ５ｎｇ単位で吐出量を制御するこ
とができる。しかし、吐出量が８０ｎｇから８３ｎｇま
での間においては、このインターバルタイムだけの制御
では、目標とする０. ５ｎｇ単位で吐出量を変調するこ
とは不可能であることがわかる。

【００４８】図１０は、前記実験と同様の条件で、プレ
ヒートパルス幅を変えて（８ステート〜１０ステー
ト）、吐出量を測定した実験結果を示す図である。

【００４９】図１０では、プレヒートパルス幅が１０ス
テート、９ステート、８ステートの３種類に対して、イ
ンターバルタイムが０〜５ステートまでの６種類のマト
リックスの実験結果が示されている。この図から明らか
なように、如何なるインターバルタイムを設定しても、
プレヒートパルス幅の制御だけでは、目標とする０.５
ｎｇ単位での制御が不可能であることがわかる。だが、
プレヒートパルス幅とインターバルタイムの双方を最適
に設定することによって、８０〜８３ｎｇの低量の吐出
領域にあっても、０. ５ｎｇ単位での吐出量制御が可能
であることが判明した。

【００５０】図１１は、前記結果から本実施例で目標と
している０. ５ｎｇ単位の吐出量制御を行うための、プ
レヒートパルス幅、インターバルタイム、メインヒート
パルス幅の設定条件を記した図である。

【００５１】８３ｎｇ以上の吐出量を所望する場合にお
いては、従来のインターバル制御と同様に、プレヒート
パルス幅とメインヒートパルス幅を固定し、インターバ
ルタイムのみで吐出量を制御する。そして８０ｎｇ〜８
３ｎｇの低吐出量領域を所望した場合についてのみ、プ
レヒートパルス幅を最大２ステート分（０．４μｓ）だ
け減じることによって、所望の吐出量を実現することが
可能となる。

【００５２】このように本実施例においては、インク吐
出量の少ない領域におけるインク吐出量の制御を、プレ
ヒートパルス幅とインターバルタイムとを併用して調整
することにより、インクの低吐出領域において画像デー
タの濃度と記録される画像の濃度との線形性を保ちなが
ら記録できる。これにより、高品位の画像を記録でき
る。

【００５３】図１２は、従来の吐出量変調制御（インタ
ーバルタイム制御）でＰＷＭの設定値を設定した場合
と、本実施例においてＰＷＭ値を設定した場合の吐出量
変調値の推移を図示したものである。本実施例による設
定値の方が極めてリニヤリティーに優れていることが判
る。図１２において、７０は従来のパルス幅変調とイン
ク吐出量との関係を示し、７１は本実施例におけるパル
ス幅変調とインク吐出量との関係を示している。

【００５４】このような制御を行うことにより、スムー
ズな画像濃度での記録を可能としながら、記録ヘッドの
駆動パルス幅の制御を単一のパルスに対して行うだけで
実現することも可能となる。

【００５５】図１３は本実施例のインクジェット記録装
置における記録処理を示すフローチャートで、この処理
を実行する制御プログラムはＲＯＭ１７０２に記憶され
ており、ＭＰＵ１７０１の制御の下に実行される。

【００５６】まずステップＳ１で、キャリッジＨＣの搬
送を開始し、ステップＳ２で１列分（記録ヘッド１７０
８の６４ノズルで１列にプリントされるデータ）のデー
タをラッチ回路１４１にセットし、セグメントシフトレ
ジスタ１４２に濃度に応じた値をセットする。この処理
の詳細は図１４のフローチャートを参照して後述する。
次にステップＳ３に進み、記録ヘッド１７０８がプリン
ト位置に到達したかを判断し、プリント位置に到達する
とステップＳ４に進み、信号１４６を出力すると共に、
ゲートアレイ１７０４にプリント開始信号を出力する。
そしてステップＳ５で１ライン（１走査分）のプリント
処理が終了したかどうかを判断し、終了していない時は
ステップＳ２に戻り、次にプリントする１列分のデータ
を出力する。こうしてステップＳ５で１ライン分のプリ
ント処理が終了するとステップＳ６に進み、キャリッジ
ＨＣの走行を停止し、記録媒体Ｐの移動及びキャリッジ
リターンを実行する。こうしてステップＳ７で１頁分の
プリントが終了するまで、前述の処理を実行する。

【００５７】次に図１４のフローチャートを参照して、
ステップＳ２の処理を詳しく説明する。

【００５８】ステップＳ１１では、１列分のデータをラ
ッチ１４１に出力し、各データのメインヒートパルス幅
を、例えば２５ステート（５μｓ）に設定する。次にス
テップＳ１３に進み、記録する各ドット（画素）の濃度
が所定値（８３ｎｇ相当）以上かを調べ、そうであれば
ステップＳ１４に進み、各ドット濃度に応じてインター
バルタイムを設定し、次にステップＳ１５でプレヒート
パルス幅を、例えば１０ステート（２μｓ）に設定す
る。こうして設定された値に応じてセグメントシフトレ
ジスタ１４２に数値をセットする。

【００５９】一方、ステップＳ１３でドットの濃度が所
定値以下の時はステップＳ１８に進み、そのドットの濃
度に応じてプレヒートパルス幅とインターバルタイムと
を設定し、ステップＳ１６で、こうして設定された値に
応じてセグメントシフトレジスタ１４２に数値をセット
する。そしてステップＳ１７で１列分の各ドットの着が
終了したかを調べ、終了していない時はステップＳ１３
に戻り、次のドットの濃度を調べ同様の処理を繰返す。

【００６０】以上説明したように第１実施例において、
プリントするドット濃度に応じて、インターバルタイム
のみ、或いはプレヒートパルス幅とインターバルタイム
を変更することにより、記録データの濃度に応じて、リ
ニアに画像濃度を変化させて記録を行うことができる。

【００６１】［第２実施例］次に、記録データの濃度に
対応させてスムーズにインクの吐出量を変調する特徴を
生かしながら、記録ヘッドのチップ温度を容易に演算或
いは推定できる他の実施例について説明する。

【００６２】インクジェット記録ヘッドでは、前記の通
り吐出ヒータ近傍のインク温度によって、インク吐出
量、インク吐出の安定性などの吐出特性が大きく影響を
受ける。よって、吐出ヒータ近傍のインク温度を所望の
温度範囲に制御することは、インクジェット記録装置で
高画像品位の記録を行う上で極めて重要な要素となる。
このような適正な温度制御を行うためには、ヒータ近傍
のインク温度を正確に検出して把握することが必要にな
る。現在実行されているヒータ近傍のインク温度を正確
に検出する手段としては、大きく分けて、温度センサに
よる温度実測手段と、ヒータへの印加エネルギーから演
算して推定する方法の２通りがある。

【００６３】温度センサ等による検出手段は最も一般的
な手段であるが、電気的ノイズによる誤検出の問題や、
インク温度の真値と検出値との間の熱伝導上のレスポン
スのズレの問題などのようなセンサの性能上の問題や、
更にセンサと該センサの制御回路などが必要になり、こ
れに伴うコストアップが生じる。

【００６４】このような温度センサによる温度検出によ
る問題点を解決する方法が、以下に説明する演算による
温度の推定方法である。この演算による推定方法によれ
ば、温度センサを用いた時に生じるであろうノイズや熱
伝導上のレスポンスの問題やコストアップ等が解決され
るが、演算及び温度の推定に要するＣＰＵの負荷が増大
することになる。

【００６５】一般的にプリンタでは、制御部において各
種制御を実行しているＣＰＵは、ホストコンピュータか
らの画像データを取り込み、プリント可能なデータに展
開して格納する処理や、各モータ類のドライブ制御など
多くの処理を行っている。よって、記録ヘッド温度の演
算処理のような負荷の増大は許容できない場合が多い。
よって、このような温度に関する演算を行うにあたり、
許容できる範囲内で記録ヘッドの構造をモデル化して簡
略化するなどの工夫を随所に盛り込み、記録ヘッドにお
ける温度演算処理を実現している。

【００６６】よって、前述したようなインクの吐出量変
調手段と記録ヘッドの温度演算手段とを共用する場合に
は、１ドットを吐出するのに必要な印加エネルギーが一
定であるインターバルタイムのみを制御するほうが好ま
しい場合が多い。だが、この第２実施例では、インクを
多く吐出する記録データ濃度ではインターバルタイム制
御を行い、低吐出量の記録データ濃度に対しては、プレ
ヒートパルス幅を変える制御を併用している。これによ
り、記録ヘッドの温度を推定するための演算処理による
負荷が増大するが、この第２実施例では１ドットを吐出
するのに必要な印加エネルギーが常に一定であるよう制
御されるのでＣＰＵの負荷増大にかかる問題点は軽減さ
れる。

【００６７】以下、ヒータへの印加エネルギーを一定に
する方法について、図面を参照して具体的に説明する。

【００６８】この第２実施例では、ヒータに対する印加
エネルギーが一定でなくなる低吐出量領域でのプレヒー
トパルス幅の制御を行う際、印加エネルギーが一定とな
るように補正パルスをメインヒートパルスに付加する。

【００６９】前記のようにインクジェット記録装置での
１ドットの吐出量は、ヒータへのエネルギー印加による
インクの発泡開始までに、どれだけのエネルギーがヒー
タ近傍のインクに伝達でき、それによりどれだけのイン
ク分子が状態変化できるように活性化されたかに依存し
ている。インクの発泡が開始された後は、ヒータとイン
クは熱伝導率の極めて低い気泡により絶縁状態になり、
１ドットの吐出量の増減には依存していない。熱転写方
式の記録ヘッドでは、印加したエネルギーに依存して記
録媒体へのインクの転写量が決定されるのに対して、イ
ンクジェット記録方式では、インクの発泡前に印加した
エネルギー量によってインクの吐出量が変化するため
に、インクが完全に発泡した後の印加エネルギーに依存
しない固有の特徴を有している。

【００７０】本実施例は、インクジェット記録方式に固
有の特徴を利用するものである。即ち、インクの吐出量
が少ない低吐出領域でプレヒートパルス幅を制御する場
合は、インクの吐出量を微少量低下させるために、プレ
ヒートパルス幅を短縮し、その短縮させた分をメインヒ
ートパルス幅に付加している。これにより、ヒータへの
印加エネルギーを一定にしている。前述の通り、インク
ジェット記録ヘッド以外の例えば熱転写方式などの記録
方式では、メインヒートパルス幅を伸ばすことにより記
録媒体へのインクの転写量が増加してしまう。しかし、
本実施例のインクジェット記録方式では、インクの吐出
量に差が生じないために、このような制御により記録濃
度を変更することができる。

【００７１】図１５は、第２実施例の制御を行うＰＷＭ
設定テーブルの一例を示す図である。

【００７２】図から明らかなように、ヒータに印加され
るプレヒートパルス幅とメインヒートパルス幅の合計
（印加エネルギー）が一定であるため、記録ヘッドの温
度を演算するための、ＣＰＵの負荷の増大を抑えること
ができる。こうして、インクの吐出量、インクの吐出安
定などの条件となり、インク吐出特性に大きく影響を与
えるヒータ近傍のインク温度を、精度良くしかも低コス
トで実現できる。

【００７３】尚、前述の実施例では、プレヒートパルス
とメインヒートパルスの２つのパルスによるＰＷＭ駆動
制御の場合で説明したが、これ以外にも、トリプルパル
ス、或いはそれ以上のマルチパルスの場合にも適用でき
る。

【００７４】１ドットあたりの印加エネルギーを一定に
する手段以外の構成及び作用は、前記実施例と同様であ
るので説明は省略する。

【００７５】図１６は第２実施例の動作を示すフローチ
ャートで、まずステップＳ２１で記録データをラッチ回
路１４１にラッチし、ステップＳ２２で、ヒータのヒー
ト回数と記録データに応じて記録ヘッド内におけるイン
ク周辺の温度を予測する。ここでは前述したように、ヒ
ータに印加するエネルギー（プレヒートパルス幅とメイ
ンヒートパルス幅の合計）が一定であるため、単位ヒー
ト回数と記録データを考慮するだけで温度予測が行え
る。そしてステップＳ２３に進み、ドットの記録濃度が
所定値以上かどうかを調べ、以上であればステップＳ２
４に進み、メインヒートパルス幅とプレヒートパルス幅
を決定する（図１５の例ではそれぞれ１０，２５ステー
ト）。次にステップＳ２５で、インターバルタイムをス
テップＳ２２で求めた温度に応じて決定する。こうして
決定された値に従って、ステップＳ２６でセグメントシ
フトレジスタ１４２にデータがセットされる。

【００７６】一方、ステップＳ２３でドットの記録濃度
が所定値以下の時はステップＳ２８に進み、予測温度に
基づ てまずメインパルス幅を決定し、次にパルス幅の
合計が一定になるようにプレヒートパルス幅を決定する
（ステップＳ２９）。そしてステップＳ３０に進み、予
測温度に従ってインターバルタイムを決定する。こうし
て決定された値に従って、ステップＳ２６でセグメント
シフトレジスタ１４２に各種データをセットする。 ［第３実施例］次に、記録データの濃度に応じてスムー
ズにインクの吐出量を変調するとともに、ヘッドの昇温
を防止するための制御を行う第３実施例について説明す
る。

【００７７】ヒータに印加するパルス幅を変調して濃度
を制御するのは、大きく分けて１ドットに対するインク
の吐出量を変更するためと、記録ヘッドの温度変化に伴
うインク吐出量の変動を抑制する２つの目的がある。特
に後者の場合は、デューティの高い連続プリントの場合
は記録ヘッドの温度が急上昇してしまい、同一幅のパル
ス信号を印加しても、１ドット当たりのインク吐出量が
増加することがある。このような場合には、前述のイン
ターバルタイムを短くして、ヒータ面での発泡を抑制す
るパルス幅変調制御を行う。この場合は、前述の実施例
のように印加エネルギーを一定にするよりはむしろ印加
エネルギーを減じて、更なる記録ヘッドの昇温を防止す
るほうが好ましい。即ち、記録装置に固有の問題等によ
り、記録ヘッド近傍の十分な放熱が困難であるような場
合には、記録ヘッド温度の昇温時に積極的に印加エネル
ギー量を削減することにより、高画像品位の維持、及び
インク吐出の安定化を行う必要がある。

【００７８】前述の第１実施例でも、無昇温時にインク
吐出量が８３ｎｇを下回る制御範囲では、プレヒートパ
ルス幅を０. １μｓもしくは０. ２μｓ減じて、ヒータ
への印加エネルギーを低下させているが、本実施例では
更に積極的に印加エネルギー量を削減する。

【００７９】本実施例のインクジェット記録方式では、
吐出用ヒータである電気熱変換体にエネルギーを印加す
ると、まず電気熱変換体の境界面近傍のインクが加熱さ
れる。更に加熱を続けるとインクの発泡が開始される
が、この時のインク吐出量は発泡長により決定される。
この発泡長はインクが気化する分子数に依存し、気化す
る分子数は境界面近傍のインクが気化するまでの間に電
気熱変換体からインクに伝熱された熱量によって決定さ
れる。即ち、電気熱変換体の駆動電圧が高いとインクの
深部まで熱が伝達される前に、その境界面近傍のインク
が気化してしまい、電気熱変換体は気体で覆われてしま
う。気体の熱伝導率は極めて低いため、気化した後は電
気熱変換体は熱的に絶縁状態になってしまう。これによ
りインクへの新たな伝熱は殆ど生じず、気化前に伝熱さ
れた僅かの電気熱変換体近傍のインク分子のみが気化さ
れた状態に留まり、結果としては発泡長は小さいものと
なる。

【００８０】本実施例は、上記インクジェット記録方式
に特有の原理を応用したものであり、記録ヘッドが昇温
状態にあり、更なる蓄熱を防止する必要がある低吐出量
制御領域では、プレヒートパルス幅の制御による吐出量
制御だけでなく、記録ヘッドの駆動電圧を高くし、印加
パルス幅を減じて吐出量を低減させると共に全印加エネ
ルギーを減少させる。こうしてインク吐出量を制御する
とともに、その温度上昇を抑えるものである。

【００８１】図１７は第３実施例を適用したＰＷＭ設定
テーブルを示す図である。

【００８２】図から明らかなように、ＰＷＭテーブル番
号５以下（吐出量８２. ５ｎｇ以下）では、記録ヘッド
温度の上昇を抑えるために、従来の２５Ｖ駆動に対して
記録ヘッドの駆動電圧を２７Ｖとしている。これととも
に印加するパルス幅を減じ、総和としての印加エネルギ
ーを削減し、スムーズな吐出量変調を実現しながら、記
録ヘッドの昇温を抑制することが可能となる。

【００８３】この場合の制御は、例えば前述の図１４の
フローチャートにおいて、ステップＳ１８で、ドットの
濃度に応じてヒータに印加する電圧を切り替えることに
より実現できる。尚、この場合は図２の電源１７１１に
制御信号１７１２を出力し、ヘッドドライバ１７０５に
出力している電圧を変更すれば良い。

【００８４】以上説明したように第３実施例によれば、
インク吐出量を変更するために、インターバルタイムを
変更する制御と、プレヒートパルス幅を変更する制御に
加えて駆動電圧の制御を併用することにより、記録デー
タの濃度に対して線形な濃度特性を有するようにインク
吐出量の制御を行うことができる。

【００８５】尚、前述の実施例はそれぞれ単独で実施さ
れても、或いは任意に組み合わされて実施されても良
く、また前述の各実施例で示されたパルス幅やインター
バルタイム等の時間値はあくまでも一例であり、本発明
を限定するものではない。例えば、温度による濃度変動
を抑制するのに用いてもよい。またこの場合には、温度
が低いときに吐出量が大になるようなテーブルを選択す
れば良い。

【００８６】本発明は、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のプリント装置につ
いて説明したが、かかる方式によれば記録の高密度化、
高精細化が達成できる。

【００８７】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膜沸騰を越
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をすると、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。

【００８８】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。

【００８９】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。

【００９０】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。

【００９１】加えて、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、あ
るいは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を用いてもよい。

【００９２】また、本発明の記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助
手段等を付加することは本発明の効果を一層安定にでき
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、記録とは別の吐出を行う予備吐出モ
ードを行うことも安定した記録を行うために有効であ
る。

【００９３】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。

【００９４】以上説明した本発明実施例においては、イ
ンクを液体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。

【００９５】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。

【００９６】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。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、線
形性に優れた濃度で記録できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のインクジェット記録装置の外
観斜視図である。

【図２】本実施例のインクジェット記録装置の概略構成
を示すブロック図である。

【図３】本実施例のゲートアレイとその周辺回路の構成
を示す図である。

【図４】実施例のインクジェットヘッドユニットとイン
クタンクの構成を示す分解図である。

【図５】実施例のインクジェットカートリッジの外観斜
視図である。

【図６】実施例のインクジェットカートリッジの側面図
である。

【図７】インクジェットカートリッジのキャリッジへの
取り付けを説明する図である。

【図８】ヒーターボードを説明するための図である。

【図９】インターバルタイムの制御例を示す図である。

【図１０】インターバルタイムとプレヒートパルス幅の
制御例を示す図である。

【図１１】本発明の第１実施例の制御例を説明するため
の図である。

【図１２】第１実施例の特性を説明するための図であ
る。

【図１３】本発明の実施例のプリント処理を示すフロー
チャートである。

【図１４】第１実施例の１列データの設定処理を示すフ
ローチャートである。

【図１５】本発明の第２実施例の制御例を説明するため
の図である。

【図１６】第２実施例の１列データの設定処理を示すフ
ローチャートである。

【図１７】本発明の第３実施例の制御例を説明するため
の図である。

【符号の説明】

１４１ データラッチ １４２ セグメントシフトレジスタ １７０１ ＭＰＵ １７０４ ゲートアレイ（ＧＡ） １７０５ ヘッドドライバ １７０８ 記録ヘッド １７１１ 電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 喜一郎 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 岩崎 督 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 兼松 大五郎 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 錦織 均 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 (56)参考文献 特開 平２−30545（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−227642（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−169664（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−293149（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−64890（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−31905（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−91894（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/175 B41J 2/05

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録データに基づいて記録ヘッドに通電
   することでインクを吐出させて記録を行う記録装置であ
   って、 前記記録ヘッドに通電する信号をプレヒートパルスと、
   前記プレヒートパルスに続くメインヒートパルスとして
   前記記録ヘッドを駆動する駆動手段と、 少なくとも前記プレヒートパルスのパルス幅と、前記プ
   レヒートパルスと前記メインヒートパルスとの時間間隔
   を所定単位で制御するパルス幅制御手段と、 前記パルス幅制御手段を制御することで、前記記録デー
   タの濃度が所定値以上の時は前記プレヒートパルスのパ
   ルス幅を一定として前記時間間隔を変更することで記録
   を行い、前記記録データの濃度が所定値以下の時は前記
   プレヒートパルスのパルス幅を変更することで記録を行
   う制御手段と、 を有することを特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は更に、前記メインヒート
   パルスのパルス幅を変更し、前記プレヒートパルスと前
   記メインヒートパルスのパルス幅の合計が一定になるよ
   うに前記プレヒートパルスと前記メインヒートパルスの
   各パルス幅を決定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】 前記記録ヘッドへの印加エネルギーに応
   じて前記記録ヘッドの温度を予測する温度予測手段を更
   に有し、前記制御手段は更に前記温度に基づいて前記プ
   レヒートパルスと前記メインヒートパルスの各パルス幅
   を決定することを特徴とする請求項２に記載の記録装
   置。
4. 【請求項４】 前記記録ヘッドの駆動電圧を変更する電
   圧制御手段を更に有し、前記制御手段は前記記録データ
   の濃度が所定値以上の時は前記駆動電圧を一定にし、前
   記記録データの濃度が所定値以下の時は前記駆動電圧、
   前記プレヒートパルスのパルス幅、前記時間間隔の少な
   くともいずれかを変更することを特徴とする請求項１乃
   至３項のいずれか１項に記載の記録装置。
5. 【請求項５】 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乃至４項の少なくともいずれか１項に記載
   の記録装置。
6. 【請求項６】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用
   してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与
   える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体
   を備えてい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】 記録データに基づいて記録ヘッドに通電
   することでインクを吐出させて記録を行う記録方法であ
   って、 前記記録ヘッドに通電する信号を、プレヒートパルス
   と、前記プレヒートパルスに続くメインヒートパルスと
   して前記記録ヘッドを駆動するとき、前記記録データの濃度が所定値以上の時は前記プレヒー
   トパルスのパルス幅を一定として前記時間間隔を変更す
   ることで記録を行い、前記記録データの濃度が所定値以
   下の時は前記プレヒートパルスのパルス幅を変更するこ
   とで記録を行う ことを特徴とする記録方法。