JP3190184B2 - 記録装置及び記録装置の補正方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複数の抵抗体を有し、前
記抵抗体の各々を介して発生した熱エネルギにより記録
を行う記録ヘッドを有する記録装置及び記録制御方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プリンタは、記録方式の違いにより、ペ
ージプリンタとシリアルプリンタの２種類に大きく分類
できる。ページプリンタは、ＬＢＰ（レーザビームプリ
ンタ）に代表されるような、１画素づつ記録する方式で
ある。又、シリアルプリンタは、紙送り方向（ヘッド移
動方向に直交する方向）に記録素子群を配列した記録ヘ
ッドを用い、この記録ヘッドの複数記録素子を同時また
は幾つかのブロックに分割して駆動し、記録する方式で
ある。

【０００３】シリアルプリンタに用いられる記録ヘッド
としては、一般的に、ピエゾ素子を用いたインクジェッ
ト方式、熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し記
録を行うインクジェット方式、熱転写方式、感熱方式、
ドットインパクト方式、デージーホイール方式等により
構成されるものがある。そして、上記のシリアルプリン
タ中、熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記
録を行うインクジェット方式、熱転写方式、感熱方式
は、いずれも発熱体（抵抗体）の加熱により記録動作を
行なうものである。以下に、熱エネルギーを利用して飛
翔的液滴を形成し記録を行うインクジェット方式につい
て詳しく説明する。

【０００４】図１１は熱エネルギーを利用して飛翔的液
滴を形成し記録を行うインクジェット方式の記録素子
（ノズル）の記録メカニズムを説明するための断面図で
ある。図中２０１は記録ヘッド本体のノズル、２０２は
インクである。２０３はインクを加熱するヒータであ
り、抵抗膜より形成される。２０４は被記録媒体である
所の紙、２０５はインク２０２をヒータ２０３で加熱す
ることにより発生する泡である。２０６は吐出されたイ
ンク滴、２０７は紙２０４上に付着したインクを表して
いる。

【０００５】次に図１１に従って記録動作の説明を行な
う。

【０００６】ノズル２０１にインク２０２が充填されて
いる状態でヒータ２０３に図示しない記録ヘッド駆動回
路よりパルス状の電圧が印加されるとヒータ２０３が加
熱する（図１１（ａ））。このため、ヒータ２０３に接
するインク２０２は局部的に急速加熱されて気化し、発
泡することにより泡２０５が発生する。このときヒータ
２０３より前方にあるインクは泡２０５が膨張するエネ
ルギにより前方に押しやられインク滴２０６となってノ
ズル２０１の外に吐出される（図１１（ｂ））。このよ
うにしてインク滴２０６を紙２０４上に付着させ文字ま
たは画像の記録を行なう（図１１（ｃ））。

【０００７】このとき、インク滴２０６が安定して吐出
されないと、記録物に濃度むら等が発生し、記録品位の
低下（画質低下）を招く。従って高品位な記録を行なう
ためにはインク滴２０６は常に安定して吐出されること
が望ましい。しかし、吐出されるインク滴２０６の安定
性はインクを吐出させるべく投入された記録素子の駆動
波形に大きく左右される。その中でもヒータ２０３の駆
動により発生する熱エネルギ量は重要である。この時の
熱エネルギ量は、定電圧駆動の場合、 Ｐｗ＝Ｖ×Ｖ／Ｒ 但し、Ｖ：ヒータ駆動電圧 Ｒ：ヒータ抵抗値 で定義される。

【０００８】上記熱エネルギ量を決定する３つのパラメ
ータのうち、ヒータ抵抗値Ｒに関しては抵抗膜生成の際
一般的には±十数％のばらつきが発生する。従来、この
ばらつきの影響を抑えるべく次のような手法が用いられ
ている。即ち、記録ヘッド内に吐出用のヒータ２０３と
は別にダミーヒータを造り込んでおき、このダミーヒー
タの抵抗値を測定する。そして、実測したダミーヒータ
の抵抗値を基に複数のランク（ヘッドランク）に分類
し、各ヘッドランクに応じて投入熱エネルギ量を調整す
る。具体的には、印加するパルス状電圧または電流のパ
ルス幅を可変し、吐出エネルギを最適化することでイン
ク滴２０６の吐出安定性を保っている。

【０００９】また、ヘッドランクの分類に際しては、記
録ヘッドユニットの形態に組み上げる過程、または組み
上げた後でダミーヒータの抵抗値を抵抗値測定機により
測定し、その測定結果を基にヘッドランクを判断し、ヘ
ッドランクに準じたヘッドランクデータをヘッドユニッ
トに付与していた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、記録ヘッドユニットの組立工程に於て、ダミ
ーヒータの抵抗値を測定する工程及びヘッドランクに応
じたヘッドランクデータをヘッドユニットに付与する工
程が必要となり、製造コストの上昇を招いていた。更
に、ヘッドランクの分類に於ては、その分類数に限界が
あり、印加するパルス状電圧または電流のパルス幅の可
変が大まかになり、充分な最適化が実現出来なかった。
また、ダミーヒータの抵抗値を測定する工程とヘッドラ
ンクに準じたＩＤをヘッドユニットに付与する工程とが
異なるために、ヘッドランクデータの与え間違い等も発
生する可能性があた。

【００１１】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、記録ヘッドの有する抵抗体への印加エネルギ
量を自動的に最適化することを可能とする記録装置及び
記録制御方法を提供することをとを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による記録装置は、発生した熱エネルギによ
り記録を行う複数の抵抗体と、この抵抗体の特性を反映
した測定用抵抗体とを備えた記録ヘッドを交換可能に搭
載する記録装置であって、搭載された前記記録ヘッドの
測定用抵抗体の抵抗値を測定するための測定部と、 この
測定部の補正を行うよう指示する補正指示部と、 この補
正指示部からの指示に応じて前記測定部によって抵抗値
が既知である基準抵抗体の抵抗値を測定し、前記測定部
を補正するための補正情報を発生する発生手段と、前記
発生手段で発生した補正情報を格納する格納手段と、 前
記補正情報が定まった測定部を用いて前記記録ヘッドの
測定用抵抗体の抵抗値を測定する測定手段と、前記測定
手段により得られた測定値を前記格納手段に格納された
補正情報に基づいて補正する補正手段と、前記補正手段
により補正された測定値に基づいて前記記録ヘッドに印
加するエネルギ量を設定する設定手段とを備える。

【００１３】又、上記の目的を達成する本発明の記録制
御方法は、発生した熱エネルギにより記録を行う複数の
抵抗体と、この抵抗体の特性を反映した測定用抵抗体と
を備えた記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置の補正
方法であって、搭載された前記記録ヘッドの測定用抵抗
体の抵抗値を測定するための測定部の補正を行うよう指
示する指示工程と、 前記指示工程の指示に応じて前記測
定部によって抵抗値が既知である基準抵抗体の抵抗値を
測定し、前記測定部を補正するための補正情報を発生す
る発生工程と、前記発生工程で発生した補正情報をメモ
リに格納する格納工程と、 前記補正情報が定まった測定
部を用いて前記記録ヘッドの測定用抵抗体の抵抗値を測
定する測定工程と、前記測定工程により得られた測定値
を前記格納工程においてメモリに格納された補正情報に
基づいて補正する補正工程と、前記補正工程により補正
された測定値に基づいて前記記録ヘッドに印加するエネ
ルギ量を設定する設定工程とを備える。

【００１４】

【作用】上記の構成もしくは工程により、記録ヘッドの
抵抗値を測定するための測定部を用いて抵抗値が既知の
基準抵抗体を測定することによりこの測定部の補正情報
が得られ、格納される。次にこの測定部を用いて記録ヘ
ッドの抵抗値を測定し、予め得られ、格納されている補
正情報を用いて補正を行う。この補正された抵抗値を当
該記録ヘッドの抵抗値とし、これに基づいて当該記録ヘ
ッドに印加するエネルギ量を設定する。

【００１５】

【実施例】以下に添付の図面を参照して本発明の好適な
実施例について説明する。

【００１６】＜実施例１＞本実施例では、本発明を、熱
エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し記録を行うイ
ンクジェット方式のシリアルプリンタ（以後プリンタと
称する）に適用した例を説明する。

【００１７】図１は実施例１のプリンタにおけるヘッド
ランク分類のための構成を説明するブロック図である。
図中、１０１は熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形
成し記録を行うインクジェット方式のインクジェットヘ
ッド（以下記録ヘッドと記す）である。１０２は記録ヘ
ッド１０１を構成する抵抗膜の生成状態を検知するため
の測定用抵抗としてのダミーヒータであり、１０３はイ
ンクを吐出させるためのメインヒータである。１０４は
メインヒータ駆動トランジスタであり、メインヒータ１
０３に駆動電流を供給する。尚、図１においてメインヒ
ータ１０３及び駆動トランジスタ１０４は各々１個のみ
を表記しているが実際のヘッドにおいては各々少なくと
も記録ヘッドのノズル数（例えば６４ノズル）だけ配置
されているものである。又、本例では記録ヘッド１０１
内にダミーヒータ１０３を１つ設けた例を説明するがこ
れに限られるものではなく、記録ヘッド１０１内に複数
個のダミーヒータを設けるようにしても良い。

【００１８】また、図中１０５は一定電流Ｉb を流し出
す定電流回路であり、ここで電流値Ｉb は、 Ｉb ＝ＶＣＣ×（１−Ｒ３／（Ｒ２＋Ｒ３））／Ｒ１ により算出される。しかしながら、一般的に電源電圧Ｖ
ＣＣは±５％程度の誤差を有するものであり、上記計算
式からも解るように一定電流値Ｉb も同程度の誤差を含
むことになる。

【００１９】１０６はスイッチであり、定電流回路１０
５より出力される電流Ｉb の供給先をダミーヒータ１０
２にするか基準抵抗１０７にするかの切替を行う。１０
７は基準抵抗（基準抵抗体）であり既知の高精度の抵抗
値を有する。１０８は増幅器であり、基準抵抗１０７も
しくはダミーヒータ１０２に電流Ｉb を加えることで発
生する電圧値を増幅する。１０９は８ビット出力のＡ／
Ｄ（アナログ／デジタル）変換器であり、増幅器１０８
で増幅された電圧値をデジタルに変換する。以上の定電
流回路１０５とスイッチ１０６と基準抵抗１０７と増幅
器１０８とＡ／Ｄ変換器１０９とにより抵抗値検知部が
構成される。即ち、被測定抵抗値をｒとした場合、Ｅ＝
Ｉb ×ｒとなり、電圧Ｅに置き換えて抵抗値を読み取る
ものである。

【００２０】１１０は補正係数発生部であり、定電流回
路１０５が含む誤差を検出し、ダミーヒータ１０２の抵
抗測定値を補正するための補正係数を発生する。予め抵
抗値が解っている基準抵抗１０７の抵抗値をＲref 、定
電流回路１０５からの出力電流の理論値をＩref とする
と、補正係数ｋは、 ｋ＝理論電圧／実測電圧 ＝（Ｒref ×Iref）／（Ｒref ×Ｉb ） ＝Ｉref ／Ｉb で算出されるものである。

【００２１】１１１は検知値補正部であり、ダミーヒー
タ１０２の実測電圧値を補正係数により補正し、ダミー
ヒータ１０２の抵抗値を獲得する。ここで、記録ヘッド
１０１内のダミーヒータ１０２の抵抗値をＲh とすると Ｒh ＝（実測電圧／Ｉref ）×ｋ ＝（（Ｒh ×Ｉb ）／Ｉref ）×（Ｉref ／Ｉb ） で算出されるものである。

【００２２】１１２はヘッドランク分類部であり、検知
値補正部１１１で得られたダミーヒータ１０２の補正後
の抵抗値に従って、記録ヘッド１０１のランク分けを行
なう。図２は実施例１におけるヘッドランクの分類テー
ブルを表す図である。この分類テーブル２００により、
ダミーヒータの抵抗値、即ちヒータを構成する抵抗膜の
成膜状態に応じて、ヘッドのランク分類が行われる。ヘ
ッドランク分類部１１２は、図２に示すような分類テー
ブル２００を参照して、当該記録ヘッド１０１のヘッド
ランクを決定する。又、ヘッドランク分類部１１２によ
るヘッドランクの決定方法として、 Ｉ＝（Ｒh −２５６）／６ （但しＩは少数点以下を切
り捨て） ヘッドランク＝Ｉ＋１ の如き演算式によって得るという方法を用いることも可
能である。ここで、２５６はランク１の最小抵抗値であ
り、６は各ランクの抵抗値幅である。

【００２３】１１３はヘッドランク分類部１１２にて決
定されたヘッドランクを示す信号線である。１１４は記
録パルス発生部であり、メインヒータ１０３をパルス駆
動するための記録パルスを発生する。１１５はパソコン
等のホストコンピュータとの通信を行うためのホストＩ
／Ｆ（インターフェイス）制御部である。１１６はプリ
ンタ制御部であり、図示しないモータ等の機構制御及び
記録タイミング制御（吐出トリガ信号発生、記録位置制
御等）等、プリンタ全体の基本的動作に関する制御を行
なう。プリンタ制御部１１６は、図示しないＭＰＵ（マ
イクロプロセッシングユニット）、ＲＯＭ（リードオン
リメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＧＡ
（ゲートアレイ）、ＳＷ（スイッチ）、表示素子等を備
える。尚、上述の分類テーブル２００（図２）はＲＯＭ
に格納されている。

【００２４】１１７はヘッドランク補正を実施するため
の起動ＳＷ（スイッチ）であり、工場出荷時又は修理時
のみに使用でき、通常一般ユーザに触れられないように
隠してあるスイッチである。１１８は記憶素子であり、
補正係数発生部１１０で得られる補正係数を記憶する。
この記憶素子１１８は、例えばＥＥＰＲＯＭ（エレクト
リカルイレーザブルリードオンリメモリ）等で構成され
る。１１９は補正係数発生部１１０に補正係数発生の対
象となる基準抵抗１０７の真の抵抗値を与えるための信
号線である。基準抵抗１０７の真の抵抗値は予めプリン
タ制御部１１６のＲＯＭに記憶されているものである。

【００２５】次に図１にしたがって本実施例の動作説明
を行なう。本実施例の動作は、補正係数発生動作と読み
取り値の補正動作に大別される。

【００２６】［補正係数発生動作］先ず補正係数発生動
作に関して図３を参照して説明する。図３は実施例１の
補正係数発生動作の手順を説明するフローチャートであ
る。

【００２７】ヘッドランク補正の起動ＳＷ１１７が押し
下げられると、プリンタ制御部１１６によりスイッチ１
０６が図１に図示の如くセットされる。従って、定電流
回路１０５よりの抵抗値測定用の一定電流Ｉb が基準抵
抗１０７に流し込まれる（ステップＳ１１、Ｓ１２）。
そのときの基準抵抗１０７の一端の電圧値が増幅器１０
８を介してＡ／Ｄ変換器１０９に入力されデジタル値に
変換され、得られた電圧値より基準抵抗１０７の抵抗値
を得る（ステップＳ１３）。

【００２８】Ａ／Ｄ変換器１０９の出力値（基準抵抗の
測定値）と、信号線１１９を介してプリンタ制御部１１
６より与えられた基準抵抗１０７の真の抵抗値とを基
に、補正係数発生手段１１０は補正係数ｋを算出する
（ステップＳ１４）。この補正係数ｋを記憶素子１１８
に記憶させる（ステップＳ１５）。その後、スイッチ１
０６を図示した接点と反対側の接点に切り替えて補正係
数発生動作を完了する。

【００２９】［読み取り値補正動作］次に読み取り値補
正動作に関して図４を参照して説明を行なう。図４は実
施例１の読み取り値補正動作及び記録パルス幅の設定動
作手順を説明するフローチャートである。

【００３０】記録動作前に随時記録ヘッド１０１内のダ
ミーヒータ１０２の抵抗値を測定する。即ち、定電流回
路１０５より出力される電流Ｉb をスイッチ１０６を介
してダミーヒータ１０２に流し（ステップＳ２１）、ダ
ミーヒータ１０２の一端の電圧を増幅器１０８にて増幅
する。増幅１０８で増幅された電圧値は、Ａ／Ｄ変換器
１０９にてデジタル値に変換された後、検知値補正部１
１１に入力され、抵抗値に変換される（ステップＳ２
２）。次に記憶素子１１８に記憶されている補正係数ｋ
を基に検知値補正部１１１はダミーヒータ１０２の読み
取り抵抗値の補正を行ない（ステップＳ２３）、その結
果を基にヘッドランク分類部１１２に入力する。ヘッド
ランク分類部１１２は分類テーブル２００を参照してヘ
ッドランクを判定する（ステップＳ２４）。そして記録
パルス発生部１１４は、判定されたヘッドランクに応じ
て記録パルス発生部１１４の記録パルス幅を設定する
（ステップＳ２５）。

【００３１】［記録パルス幅設定動作］次に、パルス幅
を可変し吐出エネルギを最適化する具体的例を図３を用
いて説明する。図５は定電圧駆動を行なった場合の記録
パルスの様子を示す図である。本パルスのパルス幅は検
出されたヘッドランクに応じてパルス幅を可変し吐出エ
ネルギを最適化し、インク滴２０６の吐出安定性を保
つ。

【００３２】この際の単位時間当たりのエネルギ量は、 Ｐ＝Ｖ×Ｖ／Ｒ で表されるものである。ヘッドランク１のヘッドはヒー
タ抵抗値が小さい為、上式によれば単位時間当たりのエ
ネルギ量は大きくなる。従って、パルス幅を小さくして
吐出エネルギを抑え、エネルギの最適化を行う。逆にヘ
ッドランク１６のヘッドはヒータ抵抗値が大きいため、
単位時間あたりのエネルギ量が小さくなる。従ってパル
ス幅を大きくすることで、吐出エネルギを増加し、吐出
エネルギの最適化を行う。他のヘッドランクに対しても
同様にパルス幅を変化させることで吐出エネルギの最適
化を図ることが可能である。また、ここでは、単一のパ
ルス（シングルパルス）で説明したが、ダブルパルス等
のマルチパス駆動させる場合も同様であることは明かで
ある。

【００３３】図６はヘッドランク分類部１１２の結果に
従って、図５に示した如き記録パルスを発生する記録パ
ルス発生部１１４の回路構成例を示す図である。図中５
０１はヘッドランク１と判定されたヘッドに対する記録
パルス幅を示すデータであり、同様に５０２、５０３は
各々ヘッドランク２、ヘッドランク１６と判定されたヘ
ッドに対する記録パルス幅データである。尚、ヘッドラ
ンク３〜１５に対しても同様のデータが存在するもので
あるが、図中においては略すものとする。５０４はセレ
クタであり、前記パルス幅データ５０１，５０２，５０
３及びその他の図示しないパルス幅データから１つのデ
ータを選択する。５０５はカウンタ、５０６はフリップ
フロップである。５０７はヒートパルスを発生させるた
めのトリガ信号であり、プリンタ制御部１１６より発せ
られるものである。

【００３４】次に図６に示す回路構成の動作説明を行な
う。ヘッドランク分類部１１２からの信号線１１３によ
ってヘッドランクが通知される。セレクタ５０４は個の
ヘッドランクによりパルス幅データ５０１，５０２，５
０３及びその他の図示しないパルス幅データの内の１つ
を選択し、これをカウンタ５０５にロードする。プリン
タ制御部１１６から発せられる吐出トリガ信号５０７が
フリップフロップ５０６に作用し、図５に図示した如き
ヒートパルスの開始（即ち信号がＬＯＷからＨＩＧＨに
遷移した時点）と同時にカウンタ５０５はカウント動作
を開始する。そして、パルス幅Ｔ分だけカウンタ５０５
でカウントするとカウンタ５０５のＲＣ（リップルキャ
リー）信号が発せられる。このＲＣ信号がフリップフロ
ップ５０６に作用し図５に図示した如きヒートパルスを
終了させる（即ち信号がＨＩＧＨからＬＯＷに状態が遷
移する）。これと同時にカウンタ５０５はカウント動作
を停止し、リセットされる。

【００３５】以上の動作を繰り返すことにより適正な吐
出エネルギによる記録が行なわれるものである。

【００３６】＜実施例２＞ 実施例１では基準抵抗１０７の抵抗値を測定すること
で、補正係数の発生を行っているが、本実施例２では、
記録ヘッド内のダミー抵抗の抵抗値を予め測定してお
き、これを基準抵抗体の抵抗値として補正係数を発生す
る場合を説明する。

【００３７】図７は実施例２のプリンタにおけるヘッド
ランク分類のための構成を説明するブロック図である。
尚、図７において、図１と同様な機能を有する構成には
同一の参照番号を付しここでは説明を略す。

【００３８】６０２は図示しない抵抗値測定装置等によ
り予め真の抵抗値が判明しているダミーヒータである。
真の抵抗値は第１の実施例と同様に予めプリンタ制御部
１１６に記憶されている。６０１は記録ヘッドであり、
既知の抵抗値を有するダミーヒータ６０２を備える。こ
のような記録ヘッドとしては、例えば、工場における治
具用ヘッド又は市場サービスにおける標準ヘッド等が挙
げられる。

【００３９】以下図７に従って第２の実施例の動作説明
を行なう。本実施例２のにおいても、その動作は実施例
１と同様に、補正係数発生動作と読み取り値の補正動作
に大別される。

【００４０】補正係数発生動作に関して説明する。ダミ
ーヒータ６０２を備える記録ヘッド６０１が装着された
状態で、ヘッドランク補正起動用のスイッチ１１７が押
し下げられる補正係数発生動作が開始される。定電流回
路１０５より抵抗値測定用の一定電流Ｉb が出力され、
ダミーヒータ６０２に流し込まれる。このときのダミー
ヒータ６０２の一端の電圧値が増幅器１０８で増幅さ
れ、Ａ／Ｄ変換器１０９によりデジタル値に変換され
る。Ａ／Ｄ変換器１０９の出力は補正係数発生部１１０
に入力される。一方、プリンタ制御部１１６よりダミー
ヒータ６０２の真の抵抗値も補正係数発生部１１０に入
力される。補正係数発生部１１０では、両者の値を基に
補正係数を算出し、これを記憶素子１１８に記憶する。
こうして補正係数発生動作を完了する。

【００４１】読み取り値補正動作に関しては第１の実施
例と同様の動作を行なうものであるので、説明を省略す
る。

【００４２】尚、上記実施例２では、ダミーヒータ６０
２の真の抵抗値は、予めプリンタ制御部１１６に記憶さ
れているものとしているがこれに限られない。例えばダ
ミーヒータ６０２の真の抵抗値を予め抵抗値測定装置に
より測定しておき、その測定値をホストコンピュータ等
の外部装置より補正係数発生部１１１に与えるようにし
ても良い。具体的には、工場における組立作業者又は治
具等の自動器、又は市場サービスにおけるサービスマン
等の操作により、真の抵抗値を外部装置よりホストＩ／
Ｆ制御部１１５を介してプリンタ制御部１１６に供給
し、さらにプリンタ制御部１１６より信号線１１９を介
して補正係数発生手段に提供する。

【００４３】以上説明したように実施例２によれば、基
準抵抗１０７及びこれに一定電流を流すためのスイッチ
１０６が不要となり、構成が簡素化される。

【００４４】＜実施例３＞実施例３ではインク吐出用メ
インヒータとヘッドランク検出用のダミーヒータとを兼
用する手法について説明する。

【００４５】図８は実施例３のプリンタにおけるヘッド
ランク分類のための構成の一部を説明するブロック図で
ある。不図示となっている部分は図１と同様である。本
図により実施例３における、インク吐出用メインヒータ
とヘッドランク検出用ダミーヒータの兼用方法を説明す
る。

【００４６】図中７０１は実施例３における記録ヘッド
である。７０４は本実施例の特徴である兼用ヒータであ
る。７０２、７０３は兼用ヒータ７０４をメインヒータ
として使用した場合のヒータ駆動用トランジスタであ
る。

【００４７】以下図８に従って動作説明を行なうが、補
正係数発生動作は第１の実施例と同様であるため本項で
は略し、兼用ヒータ７０４の抵抗値の測定動作に関して
説明を行なう。

【００４８】スイッチ１０６が図示の状態で、かつヒー
タ駆動トランジスタ７０２，７０３が作動していない状
態において、定電流回路１０５から一定電流Ｉb を流し
込む。このときの兼用ヒータ７０４の一端の電圧を用い
て実施例１と同様の動作を行うことでヘッドランクの判
定が成されるものである。

【００４９】但し、本実施例３に於ては記録動作中、即
ちヒータ駆動トランジスタ７０２，７０３が動作してい
る状態ではスイッチ１０６は図示とは反対の接点に接し
ているものとする。

【００５０】＜実施例４＞実施例４の記録装置では、ヘ
ッドランクを決定するに際して、抵抗の測定値がいずれ
のヘッドランクにも該当しない場合にその旨を報知す
る。

【００５１】図９は実施例４のプリンタにおけるヘッド
ランク分類のための構成を説明するブロック図である。
実施例１と同様の機能を有する構成には実施例１と同一
の参照番号を付しここでは説明を省略する。図中８０１
はプリンタに装着されたヘッドがいずれのヘッドランク
にも該当しない場合、プリンタ制御部１１６に検出エラ
ーを出力するための信号線である。

【００５２】図１０は実施例４におけるヘッドランクの
分類テーブル２００’を表す図である。実施例４におい
ては、ヘッドランク１〜ヘッドランク１６の範囲外のエ
ラーを検出するべく、ヘッドランク分類部１１２で用い
られる分類テーブル２００’にランク外の項を設けたも
のである。即ち、ヘッドランク分類を行なう際に図１０
に示すような分類テーブルを運用することにより、いず
れのヘッドランクにも該当しないことをも検知するもの
である。そして、ヘッドランク外である旨はプリンタ制
御部１１６に入力され、表示等により作業者に報知され
る。

【００５３】尚、本実施例は第１の実施例を基に説明を
行なったが、第２、第３の実施例に於ても同様に適用可
能である。

【００５４】以上説明したように、上述の各実施例によ
れば、各プリンタ固有の誤差を補正する補正係数を自動
的に得ることが可能となる。このため、不特定な記録ヘ
ッド１０１が装着された場合においてもプリンタ本体固
有の測定誤差に依存することなく高精度に抵抗膜の成膜
状態を検知することが可能となる。そして、この検知結
果に基づいて各記録ヘッドに応じて最適な駆動を行な
い、高精度／高品位な記録が実現できる。

【００５５】従って、本発明は記録ヘッド交換型プリン
タに特に有効である。

【００５６】また、自動的にヘッドの抵抗膜の成膜状態
を検知し、更にプリンタに於て自動的に最適記録制御す
ることにより、ヘッド工場及びプリンタ工場に於ける、
ヘッドランク分類作業、プリンタの記録パラメータ調整
作業等の工程改善が可能となり、コストダウンにも寄与
する。

【００５７】更に実施例４によれば、ヘッドランク分類
部にランク外検知機能を備えることにより、ヘッド自身
の異常検知、又はヘッドの装着異常検知等も可能であ
る。

【００５８】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し、記
録を行うインクジェット方式の記録ヘッド、記録装置に
おいて優れた効果をもたらすものである。

【００５９】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。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。

【００６０】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、優れた記録を行うことができる。

【００６１】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としても良い。

【００６２】加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリ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
とすることもできる。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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、室温で軟化するもの、もしくは
液体であるもの、あるいは上述の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。

【００６８】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防止するか、またはイン
クの蒸発防止を目的として放置状態で固化するインクを
用いるかして、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、液状インクとし
て吐出するものや、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、熱エネルギーによって初め
て液化する性質のインクの使用も本発明には適用可能で
ある。このような場合インクは、特開昭５４−５６８４
７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。

【００６９】尚、本実施例に於ては、熱エネルギーを利
用して飛翔的液滴を形成し記録を行うインクジェット方
式のプリンタについて説明したがこれに限定することは
なく、従来例に於ても記述したとおり熱転写方式、感熱
方式等抵抗膜を利用して記録するプリンタにはその方式
によらず容易に応用可能である。

【００７０】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても１つの機器から成る装置に適用し
ても良い。また、本発明は、システム或は装置にプログ
ラムを供給することによって達成される場合にも適用で
きることはいうまでもない。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、記
録ヘッドの有する抵抗体への印加エネルギ量を自動的に
最適化することが可能となる。

【００７２】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のプリンタにおけるヘッドランク分類
のための構成を説明するブロック図である。

【図２】実施例１におけるヘッドランクの分類テーブル
を表す図である。

【図３】実施例１の補正係数発生動作の手順を説明する
フローチャートである。

【図４】実施例１の読み取り値補正動作及び記録パルス
幅の設定動作手順を説明するフローチャートである。

【図５】定電圧駆動を行なった場合の記録パルスの様子
を示す図である。

【図６】ヘッドランク分類部１１２の結果に従って、図
５に示した如き記録パルスを発生する記録パルス発生部
の回路構成例を示す図である。

【図７】実施例２のプリンタにおけるヘッドランク分類
のための構成を説明するブロック図である。

【図８】実施例３のプリンタにおけるヘッドランク分類
のための構成の一部を説明するブロック図である。

【図９】実施例４のプリンタにおけるヘッドランク分類
のための構成を説明するブロック図である。

【図１０】実施例４におけるヘッドランクの分類テーブ
ル２００’を表す図である。

【図１１】熱エネルギーを利用して飛翔的液滴を形成し
記録を行うインクジェット方式の記録素子（ノズル）の
記録メカニズムを説明するための断面図である。

【符号の説明】

１０１ ＢＪヘッド １０２ ダミーヒータ １０３ メインヒータ １０５ 定電流回路 １０７ 基準抵抗 １０８ 差動増幅器 １０９ Ａ／Ｄ変換器 １１０ 補正係数発生部 １１１ 検知値補正部 １１２ ヘッドランク分類部 １１４ 記録パルス発生部 １１５ ホストＩ／Ｆ制御部 １１６ プリンタ制御部 １１７ 起動ＳＷ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 壮平 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 小板橋 規文 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 植村 寛 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３−208654（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−129168（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−84352（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−166431（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/05 B41J 2/35 G01R 27/00 - 27/32

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発生した熱エネルギにより記録を行う複
   数の抵抗体と、この抵抗体の特性を反映した測定用抵抗
   体とを備えた記録ヘッドを交換可能に搭載する記録装置
   であって、搭載された前記記録ヘッドの測定用抵抗体 の抵抗値を測
   定するための測定部と、 この測定部の補正を行うよう指示する補正指示部と、 この補正指示部からの指示に応じて前記測定部によって
   抵抗値が既知である基準抵抗体の抵抗値 を測定し、前記
   測定部を補正するための補正情報を発生する発生手段
   と、前記発生手段で発生した補正情報を格納する格納手段
   と、 前記補正情報が定まった 測定部を用いて前記記録ヘッド
   の測定用抵抗体の抵抗値を測定する測定手段と、 前記測定手段により得られた測定値を前記格納手段に格
   納された補正情報に基づいて補正する補正手段と、 前記補正手段により補正された測定値に基づいて前記記
   録ヘッドに印加するエネルギ量を設定する設定手段とを
   備えることを特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】 前記補正指示部の指示によって前記発生
   手段により発生した補正情報を記憶する記憶手段を更に
   備え、 前記補正手段は、前記測定手段により得られた測定値を
   前記記憶手段により記憶された補正情報に基づいて補正
   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】 前記設定手段は、 前記補正手段により補正された測定値に基づいて前記記
   録ヘッドのランク付けを行うランク付与手段と、 前記記録ヘッドの記録動作時には該ランクに応じて前記
   抵抗体に印加する駆動パルスのパルス幅を切り替えるパ
   ルス幅切替手段とを備えることを特徴とする請求項１に
   記載の記録装置。
4. 【請求項４】 前記発生手段において用いられる抵抗値
   が既知の抵抗は、当該記録装置の内部に配置された抵抗
   であることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
5. 【請求項５】 前記発生手段は、前記基準抵抗体として
   抵抗値が既知である前記ヘッドの測定用抵抗体を用い、
   該測定用抵抗体の抵抗値を前記測定部を用いて測定し、
   該測定部を補正するための補正情報を発生することを特
   徴とする請求項１に記載の記録装置。
6. 【請求項６】 前記測定手段は、前記測定部を用いて前
   記記録ヘッドの有する複数の測定用抵抗体のうちの１つ
   もしくは複数の測定用抵抗体を当該記録ヘッドの抵抗値
   として測定することを特徴とする請求項１に記載の記録
   装置。
7. 【請求項７】 前記測定手段により測定された前記記録
   ヘッドの抵抗値に基づいて該記録ヘッドの装着異常を検
   知することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
8. 【請求項８】 前記測定手段により測定された前記記録
   ヘッドの測定用抵抗体の抵抗値に基づいて該記録ヘッド
   の異常を検知することを特徴とする請求項１に記載の記
   録装置。
9. 【請求項９】 前記発生手段において、前記基準抵抗体
   の抵抗値がメモリに保持されていることを特徴とする請
   求項１に記載の記録装置。
10. 【請求項１０】 前記発生手段において、前記基準抵抗
    体の抵抗値が外部装置より提供されることを特徴とする
    請求項１に記載の記録装置。
11. 【請求項１１】 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請求項１乃
    至１０のいずれかに記載の記録装置。
12. 【請求項１２】 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
    体を備えているインクジェット記録ヘッドである請求項
    １１に記載の記録装置。
13. 【請求項１３】 前記記録ヘッドは、前記熱エネルギー
    変換体によって印加される熱エネルギーによりインクに
    状態変化を生起させ、該状態変化に基づいて吐出口より
    インクを吐出させるものである請求項１２に記載の記録
    装置。
14. 【請求項１４】 発生した熱エネルギにより記録を行う
    複数の抵抗体と、この抵抗体の特性を反映した測定用抵
    抗体とを備えた記録ヘッドを用いて記録を行う記録装置
    の補正方法であって、搭載された前記記録ヘッドの測定用抵抗体 の抵抗値を測
    定するための測定部の補正を行うよう指示する指示工程
    と、 前記指示工程の指示に応じて前記測定部によって抵抗値
    が既知である基準抵抗体の抵抗値を測定し、前記 測定部
    を補正するための補正情報を発生する発生工程と、前記発生工程で発生した補正情報をメモリに格納する格
    納工程と、 前記補正情報が定まった 測定部を用いて前記記録ヘッド
    の測定用抵抗体の抵抗値を測定する測定工程と、 前記測定工程により得られた測定値を前記格納工程にお
    いてメモリに格納された補正情報に基づいて補正する補
    正工程と、 前記補正工程により補正された測定値に基づいて前記記
    録ヘッドに印加するエネルギ量を設定する設定工程とを
    備えることを特徴とする記録装置の補正方法。