JP3428690B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記
録装置は、画像情報に基づいて、紙やプラスチック薄板
等の被記録材上にドットパターンからなる画像を記録し
ていくように構成されている。

【０００３】記録装置は、記録方式によりインクジェッ
ト式、ワイヤドット式、サーマル式、レーザービーム式
等に分けることができ、そのうちのインクジェット式
（インクジェット記録装置）は、記録ヘッドの吐出口か
らインク（記録液）滴を吐出飛翔させ、これを被記録材
に付着させて記録するように構成されている。

【０００４】近年、数多くの記録装置が使用されるよう
になり、これらの記録装置に対して、高速記録、高解像
度、高画像品質、低騒音などが要求されている。このよ
うな要求に応える記録装置として、前記インクジェット
記録装置を挙げることができる。このインクジェット記
録装置では、ノズル内のインク中に熱エネルギーを印加
して発泡を生起し、該発泡力によって記録ヘッドからイ
ンクを吐出させて記録を行うため、上記要求を満たすの
に必要なインクの吐出の安定化、インク吐出量の安定化
は記録ヘッドの温度管理が非常に重要になっている。

【０００５】このため、従来のインクジェット記録装置
にあっては、記録ヘッド部に、温度検知手段を設けてヘ
ッドの温度を検出するいわゆるクローズドループ方式
や、ヘッドへの投入エネルギーからヘッド温度の推移を
演算推定する温度演算方式によってヘッド温度を検出
し、該記録ヘッドの検出温度に基づいて該記録ヘッドの
温度を所望範囲に制御する方法、あるいは上記２つを併
用する方法が採られていた。

【０００６】例として、特開平５−３１９０６号公報で
は、熱的に安定な状態で記録ヘッド上の温度検知手段か
らの検知温度と、演算推定された演算温度との差を用い
て演算時に使用する値（テーブル等）を補正して高精度
化を達成している。また、特開平５−３１９１８号公報
では、記録ヘッド上の温度検知手段を非記録時、あるい
は温度変化の無いタイミングに記録装置本体内蔵の環境
温度検知手段によって上記記録ヘッドの温度検知手段の
補正を行っている。さらに、特開平５−６４８９０号公
報では、上記温度検知手段による検知温度と上記演算温
度との比を演算温度補正に用いている。これらの例は、
交換方式の記録ヘッドの問題点である上記温度検知手段
のバラツキや記録ヘッド個々の熱時定数の差や吐出時の
熱効率の差などのヘッド特性を補正する方法である。

【０００７】上記温度演算方式の手段の概略は、対象物
の温度の挙動（昇温温度）を、単位時間あたりに投入し
たエネルギーによって昇温した対象物の温度が単位時間
経過後毎に何度に降温していくかを予め設定しておき、
現在の対象物の温度を過去の各単位時間あたりに昇温し
た温度が現時点において何度に降温しているかの総和を
演算することにより推定するものである。

【０００８】上記温度制御用のヒータとしては、記録ヘ
ッド部に接合した加熱用のヒータ部材や、熱エネルギー
を利用して飛翔液滴を形成し、記録を行うインクジェッ
ト方式の記録装置、すなわち、インクの膜沸騰による気
泡成長によりインク液滴を吐出させるものにおいては吐
出用ヒータが用いられる。また、上記吐出用ヒータを用
いる場合には、発泡しない程度に通電する必要がある。

【０００９】また、インクジェット記録装置の記録ヘッ
ドでは、吐出を行わない状態で長時間放置された場合な
ど、特に吐出口近傍のインク液路内においてインクが増
粘し正常な吐出が行われなくなることがある。また、比
較的印字デューティーが高い記録を行う場合などに吐出
が連続的に行われると、吐出に伴って上記液路内のイン
ク中に生じる微細な気泡が成長し、この成長した気泡が
液路内に残留して吐出に影響を及ぼし、同様に正常な吐
出が行われなくなることがある。この気泡については、
上述のように吐出に伴って生ずるもの以外に、インク供
給路の接続部等、インク供給系においてインク中に混入
するものもある。

【００１０】これら種々の原因による吐出不良に対して
は、インクジェット記録装置では、例えば、吐出を行わ
ないときに記録ヘッドの吐出口面を被覆してインクの増
粘を防止するキャッピング処理、このキャッピング状態
で吐出口からインクを吸引して増粘インクを排出させる
インク吸引、あるいはインク吸収体等で構成される所定
のインク受けに通常の記録時と同様にインクを吐出し同
様に増粘インクを排出する空吐出（予備吐出）等の吐出
回復処理が行われる。

【００１１】上記処理のうち、吐出回復処理について
は、従来、例えば、装置の電源投入時や記録動作中に、
所定の時間間隔で自動的に行われたり、あるいは操作者
が必要に応じて回復ボタン等を押下することによって行
われていた。

【００１２】上述した従来のインクジェット記録装置の
うち、装置の電源投入時に必ず吐出回復処理を行う構成
のものにおいては、記録ヘッドの吐出に関する信頼性は
向上するものの、例えは、頻繁に電源のオン，オフを繰
り返すような装置の使われ方をする場合などには放置時
間が比較的短くなるため、必ずしも電源投入時毎に吐出
回復処理を行わなくてもよいことも多く、このような場
合、吐出回復処理に伴って不必要にインクを消費してい
ることになるという問題がある。

【００１３】同時に、電源投入時毎に頻繁に吐出回復処
理が行われることによってインクの消費量が増大し、ラ
ンニングコストを上昇させることになる。これは、特に
記録ヘッドとインクタンクとを一体とし、インク切れの
場合にはこれら一体の記録ヘッドとインクタンクとを共
に交換するようなディスポーザブルヘッド等の場合、従
来の吐出回復処理によるインク消費量の増加によって、
ヘッド交換の回数が増加し、ランニングコストが上昇す
ることになる。また、以上のようなことは、複数の記録
ヘッドを用いるフルカラーのインクジェット記録装置に
おいても同様にいえる。

【００１４】一方、操作者がその判断に応じ回復ボタン
等を操作して回復処理を行う構成のものにあっては、回
復処理が自動的に行われないために、上述のような回復
のための無駄なインク消費が比較的少なくて済むもの
の、逆に必要なときに回復処理が行われないことがあ
り、信頼性に欠けるという問題点がある。特に、ファク
シミリのように、その動作が操作者等によって監視され
ない時間を生じる可能性のある装置に用いられるインク
ジェット記録装置では、必要なときに回復処理が行われ
ず、良好な記録が行えない可能性が大となる。

【００１５】これらの問題を解決する方法としては、例
えば、特開平４−２５５３６１号（タイマー回復）や特
願平４−９９２６９号（不吐出検知方法）が本出願人に
よって提案されている。

【００１６】また、近年になってラップトップパソコン
に代表される可搬型のＯＡ機器の登場により、可搬型の
プリンター等においても、高品位なものが求められるよ
うになってきた。このような可搬型のものについては、
構造上、小型化設計のため、特にヘッドやインクタンク
が交換可能タイプのものが今後さらに主流になっていく
と考えられる。また、ホームパーソナルユースのワープ
ロ、パソコン、ファクシミリの増大によるメンテナンス
性の面からも、ますます交換可能なカートリッジタイプ
のものが主流になっていくと考えられる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
交換可能な記録ヘッドの各特性（温度検知手段の特性バ
ラツキ等）を記録装置本体が測定すると、カラープリン
タの場合、複数ヘッドを測定する必要があり、パワーＯ
Ｎ時のプリンタの立ち上げ動作のたびに非常に時間がか
かってしまう。あるいは、ヘッド特性を記録ヘッド自体
に記憶させる場合、記憶させる手間と記憶手段（例え
ば、ＲＯＭ等）を記録ヘッド毎に持つので非常にコスト
がかかる。また、記録ヘッドにヘッド特性用接点を持た
せてその組み合わせで各種特性を検知する方式は、情報
量の分だけ上記接点と読み取り用の配線が必要であり、
装置の大型化、コストアップが問題になっていた。

【００１８】また、上記特開平４−２５５３６１号にお
ける提案のような方法では、パワーＯＦＦ時に計時手段
が働いている必要があり、多少のコストアップを要す
る。一方、特願平４−９９２６９号における提案のよう
な方法では、不吐出を検知するのに多少時間がかかる
し、また精度を上げるためには、それなりのインク消費
が必要であった。また、電源投入後、不吐出検知処理を
行うといっても、もし記録ヘッドが何らかの原因により
印字中に不吐出の状態になり、ユーザーがそれに気付か
ない場合、記録装置はそのまま印字操作を続け、記録ヘ
ッドの過昇温のためのダメージを同装置に与えてしまう
場合が起こり得る。

【００１９】特に、例えば、記録ヘッドにインクカート
リッジからインクを供給し、インクカートリッジ内のイ
ンクがなくなればユーザーが新たなインクカートリッジ
に交換して使用する構成のインクジェット記録装置にお
いて、インクカートリッジやインク供給系にインクカー
トリッジのインクがなくなったことを検知する機能を設
けていなければ、インクカートリッジのインクがなくな
る度に、記録ヘッドはインクが供給されない状態にな
り、不吐出の状態になる。その度に、記録ヘッドは過昇
温の危険にさらされる。

【００２０】本発明の目的は、上記課題を解決したイン
クジェット記録装置を提供することにある。

【００２１】本装置では、特に、各種記録ヘッドの特性
等の情報を正確に測定し、精度の高い制御を行えるよう
にしていながら、パワーＯＮ時の立ち上げ時間をなるべ
く早くできるようにすることを目的としている。

【００２２】また、パワーＯＮ時の回復動作を最適なも
のとすることで無駄なインクの消費を防止し、かつ信頼
性を保つことも目的としている。

【００２３】また、常時、記録ヘッドが正常に吐出して
いるか否かを精度高く検知することで、インクなし状態
で吐出されることを極力防ぐことを目的としている。

【００２４】そのために、本発明では、コンセントＯＮ
（ハードパワーＯＮ）とソフトパワーＯＮの２種類のパ
ワーＯＮ機構を設け、ハードパワーＯＮ時に、各種ヘッ
ド特性の測定を行い、また、ハードパワーＯＮに引き続
くソフトパワーＯＮ後に、不吐出検知動作を行うように
している。詳しくは、本発明は、吐出ヒータを有する記
録ヘッドを搭載して記録を行うインクジェット記録装置
であって、コンセントに接続することにより装置本体に
電力を供給可能な状態とする第１手段（ハードパワーＯ
Ｎ機構）と、前記第１手段のＯＮによって電力が供給さ
れた状態となっている前記装置本体を動作可能な状態に
する第２手段（ソフトパワーＯＮ機構）と、前記第１手
段のＯＮ（ハードパワーＯＮ）に伴って前記吐出ヒータ
の特性を含むヘッド特性を測定するためのヘッド特性測
定手段とを有し、前記ヘッド特性測定手段による測定
は、前記第１手段のＯＮ（ハードパワーＯＮ）に引き続
く前記第２手段のＯＮ（ソフトパワーＯＮ）の前に開始
され、前記第１手段だけがＯＮ（ハードパワーだけがＯ
Ｎ）で前記第２手段がＯＦＦ（ソフトパワーがＯＦＦ）
の場合、前記装置本体による記録動作は可能な状態とな
らず、前記第１手段がＯＮ（ハードパワーがＯＮ）で前
記第２手段もＯＮ（ソフトパワーもＯＮ）の場合、前記
装置本体による記録動作は可能な状態となることを特徴
とする。特に、前記第１手段のＯＮに引き続く前記第２
手段のＯＮに伴って前記記録ヘッドが正常にインクを吐
出しているかどうかを検知する不吐出検知動作を行うこ
とが好ましい。

【００２５】

【００２６】

【作用】本発明によれは、ハードパワーＯＮ時に各種記
録ヘッドの特性を測定するようにしたので、精度の高い
制御を行うことができるとともに、パワーＯＮ時の立ち
上げ時間を早くすることができる。

【００２７】また、ハードパワーＯＮに引き続くソフト
パワーＯＮ時に、不吐出検知動作を行うので、無駄なイ
ンクの消費を防ぐことができる。

【００２８】また、上述のように、各種手段を設けたの
で、記録ヘッドの吐出が正常か否かを精度高く検知する
ことができるとともに、記録ヘッドがインクなしで駆動
されるのを防止することができる。

【００２９】

【実施例】

（第１実施例）図２３は、本実施例のシリアル方式イン
クジェットカラープリンターを示す。記録ヘッド１は複
数のノズル列を有しインク滴を吐出することにより記録
媒体上にドット形成により画像記録を行うデバイスであ
る。( 本図では、記録ヘッド固定レバーに被われて直接
図中には示されていない。）また、後述のように本例で
は複数色のインク滴を吐出可能なように、複数の印字ヘ
ッドが一体となって記録ヘッド１を形成している。異な
る印字ヘッドからは異なる色インクが吐出され、これら
のインク滴の混色により記録媒体１２上に色画像が形成
される。印字データはフレキシブルケーブル１０により
プリンタ本体の電気回路から印字ヘッドに伝達される。
印字ヘッド列１Ｋ（黒）、１Ｃ（シアン）、１Ｍ（マゼ
ンタ）、１Ｙ（イエロー）は、本図では４色分の記録ヘ
ッドが一体となって構成されている。そして記録ヘッド
１はキャリッジ３に着脱自在になっている。往走査では
この順番でインクを吐出する。例えば、レッド（以下
Ｒ）を作る場合、まずマゼンタ（以下Ｍ）が記録媒体１
２上に着弾され、そのあとＭのドット上にイエロー（以
下Ｙ）が着弾されてレッドのドットとして見えるように
なる。以下同様にグリーン（以下Ｇ）の場合はＣ、Ｙの
順番に、ブルー（以下Ｂ）の場合はＣ、Ｍの順番にそれ
ぞれ着弾し色を形成する。ただし、各印字ヘッドは一定
間隔（Ｐ１）をもって配置されているため、例えば、Ｇ
のベタ印字をするときＣを印字した後２＊Ｐ１分遅れて
Ｙの印字が行われる。即ち、Ｃベタの上にＹベタを印字
することになる。

【００３０】このキャリッジ３は、不図示の位置検知手
段によりキャリッジの走査速度及び印字位置を検出して
主走査方向の移動制御を行う。この動力源はキャリジ駆
動モータであり、タイミングベルト８により伝達されて
ガイド軸６、７上を矢印ａ，ｂ方向に移動する。この主
走査動作中に印字が行われる。桁方向の印字動作には片
方向印字と両方向印字がある。通常、片方向印字はキャ
リッジがホームポジション（以下ＨＰ）から反対方向に
移動する時（往方向）のみ印字し、ＨＰに戻る方向（復
方向）は印字動作を行わない。即ち、高精度の印字が可
能となる。それに対して両方向印字は、往、復両方向と
も印字動作を行う。よって高速度の印字が可能になる。

【００３１】副走査方向の送りは不図示の紙送りモータ
ーにより駆動されたプラテンローラ１１により記録媒体
１２が送られる。同図矢印ｃ方向に給紙され、印字位置
に到達したら上記印字ヘッド列により印字動作が行われ
る。

【００３２】次に、キャリッジ上の記録ヘッドについて
述べる。図２６および図２７に示すようにキャリッジ３
内には、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのインクを各々吐出する４つの
印字ヘッド（図２４）とインクを貯蔵、供給するインク
タンク２ｂｋ、２ｃ、２ｍ、２ｙとが搭載されている。
これら４つのインクタンクは各々キャリッジ３に着脱可
能な構成で、インクが無くなった時点で新たなインクタ
ンクを色別に交換することができる。

【００３３】記録ヘッド固定レバー４は、記録ヘッド１
をキャリッジ３に位置ぎめ固定するためのものであり、
キャリッジ３のボス３ｂと記録ヘッド固定レバー４の穴
４ａが回転自在に嵌合しており、記録ヘッド１は上記レ
バーの開閉によって交換可能になる。また、記録ヘッド
固定レバー４とキャリッジ３のストッパ３ｄが噛み合う
ことによって上記記録ヘッド１をキャリッジ３上に正確
に固定することができる。さらに、記録ヘッド１上部の
接点群１１１は不図示の記録ヘッド固定レバーにある対
応接点群と接合する。これら接点群が接合することによ
り４色分の印字ヘッドの吐出ヒータ及びサブヒータ駆動
の駆動信号、前述のヘッド特性、ダイオードセンサ値等
が記録装置本体から送信あるいは検知可能となる。

【００３４】記録ヘッド１の詳細について説明する。図
２４、図２５に示すように、印字ヘッドは列状に設けら
れた複数個の吐出口Ａよりインク滴を吐出させるため
に、印加電圧が供給され熱エネルギーを発生させる電気
熱変換体（以下吐出ヒータＢ）が各吐出口毎にヒータボ
ード２０Ｇ上に配設されている。そして、駆動信号の印
加によって、前記吐出ヒータＢを加熱しインク滴を吐出
させる。ヒータボード２０Ｇには、吐出ヒータＢが複数
個並んで配置された吐出ヒータ列２０Ｄが配設され、そ
の近傍にインク滴を吐出しないダミー抵抗２０Ｅが配設
されている。前記ダミー抵抗２０Ｅは、吐出ヒータＢと
同様の条件で作成されたものであるため、この抵抗値を
測定することにより一定電圧を印加した場合の吐出ヒー
タＢの生成エネルギー（Watt／時）が検知できる。吐出
ヒータＢの発生エネルギーは、印加電圧をＶ（Volt）、
吐出ヒータ抵抗値をＲ（Ω）としたときＶ² ／Ｒで算出
できるので、上記抵抗体のバラツキによって吐出ヒータ
Ｂの特性が変ることになる。これら抵抗体は、製作時の
バラツキとして、例えば±１５％のバラツキを有する場
合がある。この吐出ヒータ特性のバラツキを検知して各
記録ヘッド毎に最適な駆動条件を設定することにより記
録ヘッドの高寿命化、高画質化が可能となる。

【００３５】また、本方式のインクジェットプリンタ
は、インクに熱エネルギーを投入しインク吐出をさせて
いるため、記録ヘッドの温度管理が必要となる。そのた
めヒータボード上にはダイオードセンサ２０Ｃが配設さ
れ、これによって吐出ヒータ近傍の温度を測定しインク
吐出あるいは温度調節用の投入エネルギーを制御してい
る。

【００３６】また、インクの物性として低温時の高粘度
化等による吐出不良を防止するため、インク吐出とは別
にヒータボード上に電気熱変換体（以下サブヒータ２０
Ｆ）が設けられている。サブヒータ２０Ｆに投入される
エネルギーもダイオードセンサ２０Ｃによる温度管理が
なされる。サブヒータ２０Ｆも吐出ヒータ１Ｂと同様の
条件で作成されたため、前記ダミー抵抗２０Ｅの抵抗値
を測定することによりそれらの抵抗値のバラツキを検知
できる。

【００３７】（記録ヘッド温度の検出）本実施例に用い
ることが可能な記録ヘッドのヒータボードを図２５に示
す。ヒータボード上には温度センサ，温調ヒータ，吐出
ヒータ等が配置される。同図はヒータボードの概略上面
図であり、温調用（サブ）ヒータ２０Ｆ，吐出用（メイ
ン）ヒータ２０Ｈが配された吐出部列２０Ｄ，温度セン
サ２０Ｃが同図で示されるような位置関係で同一基板上
に形成されている。温度センサ２０ＣはＳｉ基板８５３
上において複数の吐出ヒータ２０Ｈの配列の左右にそれ
ぞれ配設される。なお、本例では、２つの温度センサ２
０Ｃが検出する温度の平均値を検知温度としている。こ
のよう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、さらにヘッドのコンパク
ト化、製造工程の簡略化を図ることができる。

【００３８】ここで、ヘッド温度演算アルゴリズムにつ
いて説明する。

【００３９】（制御全体の流れの概要）前述の通り、イ
ンクジェット記録装置にあっては、記録ヘッドの温度を
一定領域内に制御することによって吐出及び吐出量の安
定化が図られ、高画像品位の記録が可能になる。該安定
した高画像品位の記録を実現するための、記録ヘッドの
温度の演算検出手段、該温度に応じた最適駆動制御方法
等の概要を以下に説明する。

【００４０】（１）目標温度の設定 以下に説明する吐出量安定化のためのヘッド駆動制御
は、ヘッドのチップ温度の制御の基準とする。即ちヘッ
ドのチップ温度を、その時点で吐出している１ドットあ
たりの吐出量を検出する代用特性としている。しかし、
チップ温度が一定であってもタンク内のインク温度は環
境温度に依存するので吐出量は異なる。この差異を解消
する目的で、環境温度別に（即ちインク温度別に）吐出
量が同等になるヘッドのチップ温度を定めた値が目標温
度である。目標温度は目標温度テーブルとして予め設定
しておく。本実施例で使用する目標温度テーブルを図３
４に示す。

【００４１】（２）記録ヘッド温度の演算手段 記録ヘッド温度を過去の投入エネルギーから推定演算す
る。演算手段は、記録ヘッドの温度推移を単位時間当た
りの離散値の積み重ねとして扱う離散値積み重ね演算手
段と、該離散値に応じた記録ヘッドの温度の温度推移を
投入可能なエネルギーの範囲内で予め演算しておきテー
ブル化した既演算テーブル手段と、該テーブルが単位時
間当たりの投入エネルギーと経過時間の２次元のマトリ
ックスで構成されている２次元テーブル構成手段とを有
する。

【００４２】本発明における温度演算アルゴリズム手段
においてはさらに、複数の熱伝導時間の異なる部材を組
み合わせて構成されている記録ヘッドをモデル的に実際
よりも少い数の熱時定数で代用するモデル化手段と、該
モデル単位（熱時定数）毎に必要演算間隔と必要データ
保持時間を分けて個々に演算を行う演算アルゴリズム手
段と、熱源を複数設定し個々の熱源毎に上記モデル化単
位で昇温幅を演算し後に加え合わせてヘッド温度を演算
する複数熱源演算アルゴリズム手段が設けられている。

【００４３】（３）ＰＷＭ制御 各環境下でヘッドが上記目標温度テーブルに記されてい
るチップ温度で駆動さされれば、吐出量の安定化は図ら
れる。しかし、チップ温度は印字ｄｕｔｙ等に応じて時
々変動しており一定ではない。吐出量の安定化を図る目
的で、ヘッドの駆動をマルチパルスＰＷＭ駆動にし、温
度に依存させずに吐出量の制御を行う手段がＰＷＭ制御
である。本実施例では、ヘッド温度とその環境下での目
標温度との差により、その時点で最適な波形／幅のパル
スを規定したＰＷＭテーブルを予め設定しておき、吐出
駆動条件を定める。

【００４４】（４）サブヒータ駆動制御 ＰＷＭ駆動を行っても所望の吐出量が得られない場合
に、サブヒータを駆動することによってヘッド温度を目
標温度に近づける制御がサブヒータ制御である。ヘッド
温度を所定の温調温度に制御する。

【００４５】（温度予測制御）本装置において記録ヘッ
ドの温度を推定する基本式は、以下の熱伝導の一般式に
準じる。

【００４６】 加熱時 △temp＝ａ｛１−ｅｘｐ［−ｍ＊Ｔ］｝ ……(1) 加熱の途中から冷却 △temp＝ａ｛ｅｘｐ［−ｍ（Ｔ−Ｔ₁ ）］−ｅｘｐ［−ｍ＊Ｔ］｝……(2) 但し、 temp；物体の昇温温度 ａ；熱源による物体の平衡温度 Ｔ；経過時間 ｍ；物体の熱時定数 Ｔ₁ ；熱源を取り去った時間 記録ヘッドを集中定数系として扱えば、熱時定数毎に印
字Ｄｕｔｙに応じて上記（１），（２）式を計算するこ
とにより、理論上は記録ヘッドのチップ温度は推定でき
る。

【００４７】しかし、一般には処理速度の問題から上記
演算をそのまま行うことは困難である。

【００４８】厳密には、全ての構成部材が異なる時定数
を持っており、また部材間で時定数が生じるので、演算
回数が膨大になる。

【００４９】一般的にＭＰＵでは直接指数演算は行えな
いので、近似計算を行うか換算表から求めるなどしなく
てはならず演算時間が短縮できない。

【００５０】そこで、上記問題は、次にあげるモデル
化、及び演算アルゴリズムで解決している。

【００５１】（１）モデル化 前記構成よりなる記録ヘッドにエネルギーを投入し、該
記録ヘッドの昇温過程のデータをサンプリングしたとこ
ろ、図３５のような結果を得た。図中、縦軸は、Ｌｎ
（１ー△ｔ／ａ）（ａ；平衡温度）横軸は、経過時間で
ある。

【００５２】上記構成よりなる記録ヘッドは、厳密には
多くの熱伝導時間の異なる部材の組み合わせで構成され
ているが、上記ログ変換を行った昇温データと経過時間
の関数の微分値が一定である範囲に於いては（即ち、上
表に於ける傾きが一定であるＡ、Ｂ，Ｃの範囲に於いて
は）、実用上、単一部材の熱伝導として扱えることを示
している。

【００５３】以上の結果から本実施例では、熱伝導に関
するモデルに於いては記録ヘッドを２つの熱時定数で取
り扱うこととする。（上記結果では、３つの熱時定数を
持つモデル化を行う方がより正確に回帰が行えることを
示しているが、上表のＢとＣのエリアに於ける傾きがほ
ぼ等しいと判断し、演算効率を優先して、本実施例で
は、２つの熱時定数で記録ヘッドをモデル化するもので
ある。）具体的には、一方の熱伝導は０．８秒で平衡温
度まで昇温する時定数を有するもののモデル化であり
（上表ではＡの領域に相当）、もう一方は５１２秒で平
衡温度まで昇温する時定数を有するもののモデル化であ
る（上表ではＢ及びＣの領域のモデル化である）。

【００５４】さらに、本実施例では、記録ヘッドを以下
のように扱いモデル化する。

【００５５】熱伝導中の温度分布は無視できるものと
し全て集中定数系で扱う。

【００５６】熱源は、印字のためのヒートと、サブヒ
ータのヒートの２つを想定する。

【００５７】図３６にモデル化した熱伝導の等価回路を
記す。

【００５８】（２）演算アルゴリズム 本実施例でのヘッド温度の演算は、前記の熱伝導の一般
式を以下のように展開して用いる。

【００５９】＜ＥＸ．熱源ＯＮ後ｎｔ時間経過後の温度
の推定手段＞

【００６０】

【数１】

【００６１】以上のように展開したことにより、<1> 式
が<2ー1>+<2-2>+<2-3>+----+<2-n>と一致する。ここで、 <2ーn> 式；時刻０からｔまで加熱し、時刻ｔからｎｔま
で加熱をＯＦＦした場合の、時刻ｎｔに於ける対象物の
温度に等しい。

【００６２】<2ー3> 式；時刻(n-3) から(n-2) まで加熱
し、時刻(n-2) からｎｔまで加熱をＯＦＦした場合の、
時刻ｎｔに於ける対象物の温度に等しい。

【００６３】<2ー2> 式；時刻(n-2) から(n-1) まで加熱
し、時刻(n-1) からｎｔまで加熱をＯＦＦした場合の、
時刻ｎｔに於ける対象物の温度に等しい。

【００６４】<2ー1> 式；時刻(n-1) からn まで加熱した
場合の時刻ｎｔに於ける対象物の温度に等しい。

【００６５】上記式の合計が<1> 式に等しいということ
は、即ち対象物１の温度の挙動（昇温温度）を、単位時
間あたりに投入されたエネルギーによって昇温した対象
物１の温度が、単位時間経過後毎に何度に降温していく
かを求め（各々の<2-1> 式、<2-2> 式---<2-n>式に相
当）、現在の対象物１の温度は過去の各単位時間あたり
に昇温した温度が現時点に於いて何度に降温しているか
の総和を求める（<2-1>+<2-1>+-----<2-n>）ことにより
演算推定することが可能であることを示す。

【００６６】本実施例では、前記のモデル化により記録
ヘッドのチップ温度の演算は４回（熱源２＊熱時定数
２）行った。

【００６７】４回の演算のための夫々の、必要演算間
隔、データ保持時間を図３７に示す。また、前記ヘッド
温度を演算する、投入エネルギーと経過時間の２次元の
マトリックスからなる演算表を図３８から図４１に示
す。

【００６８】図３８は、熱源；吐出ヒータ、時定数；シ
ョートレンジの部材群、の演算表、図３９は、熱源；吐
出ヒータ、時定数；ロングレンジの部材群、の演算表、
図４０は、熱源；サブヒータ、時定数；ショートレンジ
の部材群、の演算表、図４１は、熱源；サブヒータ、時
定数；ロングレンジの部材群、の演算表、である。

【００６９】図に示す通り、０．０５秒間隔で、（１）
ショートレンジで代表される熱時定数の部材が、吐出の
ためのヒータの駆動で何度昇温しているか（△Ｔｍ
ｈ）、（２）ショートレンジで代表される熱時定数の部
材が、サブヒータの駆動で何度昇温しているか（△Ｔｓ
ｈ）、１．０秒間隔で、（３）ロングレンジで代表され
る熱時定数の部材が、吐出の為のヒータの駆動で何度昇
温しているか（△Ｔｍｂ）、（４）ロングレンジで代表
される熱時定数の部材が、サブヒータの駆動で何度昇温
しているか（△Ｔｓｂ）、以上の演算を適時行い、△Ｔ
ｍｈ、△Ｔｓｈ、△Ｔｍｂ、△Ｔｓｂを加え合わせるこ
とによって（＝△Ｔｍｈ＋△Ｔｓｈ＋△Ｔｍｂ＋△Ｔｓ
ｂ）、その時点でのヘッド温度を演算することが出来
る。

【００７０】上記のように、複数の熱伝導時間の異なる
部材を組み合わせて構成されている記録ヘッドをモデル
的に実際よりも少い数の熱時定数で代用するモデル化手
段を用いたことにより、 忠実に全ての熱伝導時間の異なる部材及び部材間の熱
時定数別に演算処理を行うのと比較して、演算精度をさ
ほど落とすことなく格段に演算処理量を減少することが
できる。

【００７１】また、時定数を判断基準としてモデル化
したことにより、少ない処理回数で且つ演算精度を落と
さずに演算処理することが可能となる。（例えば上記の
例で説明すれば、時定数毎にモデル化をしなかった場
合、必要演算処理間隔は時定数の小さいＡ領域で定まり
５０ｍｓｅｃが必要演算間隔になり、離散化データのデ
ータ保持時間は時定数の大きいＢ，Ｃ領域で定まり５１
２ｓｅｃが必要データ保持時間となる。即ち、５０ｍｓ
ｅｃ間隔で過去５１２秒分の１０２４０データを積み上
げ演算処理することとなり、本実施例の場合と比較して
数百倍の演算処理回数となる。） 以上のように、記録ヘッドの温度推移を単位時間当たり
の離散値の積み重ねとして扱う離散値積み重ね演算手段
と、該離散値に応じた記録ヘッドの温度の温度推移を投
入可能なエネルギーの範囲内で予め演算しておきテーブ
ル化した既演算テーブル手段と、該テーブルが単位時間
当たりの投入エネルギーと経過時間の２次元のマトリッ
クスで構成されている２次元テーブル構成手段とを有す
る従来の温度演算アルゴリズムに加え、複数の熱伝導時
間の異なる部材を組み合わせて構成されている記録ヘッ
ドをモデル的に実際よりも少い数の熱時定数で代用する
モデル化手段と、該モデル単位（熱時定数）毎に必要演
算間隔と必要データ保持時間を分けて個々に演算を行う
演算アルゴリズム手段と、熱源を複数設定し個々の熱源
毎に上記モデル化単位で昇温幅を演算し後に加え合わせ
てヘッド温度を演算する複数熱源演算アルゴリズム手段
を設けたことにより、記録ヘッドの温度の推移を全て演
算処理にて演算処理することが可能となる。

【００７２】さらには、後述する記録ヘッドの温度を一
定量域内に制御するＰＷＭ駆動制御、サブヒータ制御が
適切に行え、吐出、吐出量の安定化が図られ、高画像品
位の記録が可能になる。

【００７３】なお、前記説明した構成の記録ヘッドを用
い、本項で説明したヘッド温度演算手段で推定した記録
ヘッド温度と、実測した記録ヘッド温度の比較を図４９
に示す。図４９において、 横 軸 ；経過時間（ｓｅｃ） 縦 軸 ；昇温温度（Δtemp） 印字パターン；(25%Duty*5Line+50%Duty*5Line+100%Dut
y*5Line)＊５回 （延べ75Line印字） 図４９（Ａ）；ヘッド温度演算手段で推定した記録ヘッ
ド温度の推移 図４９（Ｂ）；実測した記録ヘッド温度の推移 であり、同図から、該演算手段によりヘッド温度が正確
に推定できることが証明できる。

【００７４】（演算温度の補正）しかしながら、前にも
述べたように、記録ヘッドの熱特性のバラツキが問題に
なる。というのは、記録ヘッドの製造上のバラツキによ
り吐出量が異なったり、部材（接着層など）などのバラ
ツキにより放熱特性や熱の伝わり方の異なるヘッドなど
様々なヘッドができてしまう。また、上述したように、
演算の処理速度を早めるために実際よりも少ない数の熱
時定数でモデル化しているため誤差を生じることもあ
る。演算によるヘッドの温度はすべてのヘッドに対応す
ることは非常に困難であるため、結果としてあるヘッド
を用いた場合には実際のヘッド温度と演算によるヘッド
温度との間に誤差が生じてしまう場合がある。しかも、
これらの誤差は記録枚数が増えれば累積されていくため
かなりの誤差が生じる。

【００７５】そこで、この誤差が累積しないように所定
のタイミングで補正してやる。

【００７６】演算によるヘッド温度をＥｎとすると次式
で表せる。

【００７７】 Ｅｎ＝ＥBASE＋Δtemp ＥBASE：採用基
準温度 Δtemp：演算による昇温温度 また、記録ヘッド内の温度センサの検出温度をＳｎとす
ると、Ｓｎ−Ｅｎが演算ヘッド温度の実温度とのズレ
（誤差）となる。

【００７８】但し、前にも述べたように温度センサは、
静電対策を施さなければ吐出ヒータや温調ヒータ等を駆
動しているときには、ノイズによって検出が難しい。そ
こで、比較的ノイズの少ない吐出ヒータや温調ヒータの
駆動していないときに、温度センサにて記録ヘッドの温
度を検出し、演算温度の誤差の補正を行う。

【００７９】演算温度の誤差の補正は、次式のように、
記録ヘッドの採用基準温度（ＥBASE）に誤差分（Ｓｎ−
Ｅｎ）を加えることで採用基準温度を更新していくよう
にした。

【００８０】 ＥBASE（新）＝ＥBASE（旧）＋（Ｓｎ−Ｅｎ） 図４８は、補正を行ったときのヘッド検出温度と演算温
度との関係を示す。演算温度を誤差分（Ｓｎ−Ｅｎ）だ
けシフトして補正される。

【００８１】なお、本実施例においては、電源ＯＮ時に
得られた温度センサの値を最初の記録ヘッドの採用基準
温度値としてメモリーに格納し、これを印字開始前に更
新して用いるようにしている。

【００８２】（不吐出判定手段）本実施例では、記録ヘ
ッド温度と、推定演算による記録ヘッドの推定温度よ
り、記録ヘッドが不吐出の状態にあるか否かの判定を行
う。タイミング判定の条件を次に示す。

【００８３】 （記録ヘッド温度）−（推定温度）＞ΔＴth ΔＴthは、ノイズの信号により誤判定しない程度に大き
く、不吐出が発生すれば直ちに判定できる程度に小さく
設定する。

【００８４】図７は印字中に不吐出になった場合の、モ
ニターされた記録ヘッド温度（４回平均済み）、記録ヘ
ッドの温度の推定演算値、記録ヘッド温度から推定演算
値を引いた値をそれぞれ示す模式図である。（以下、記
録ヘッド温度から推定演算値を引いた値をΔＴと呼
ぶ。）ΔＴは不吐出が起こるとすぐにΔＴthを越えてお
り、その時点で吐出不良が発生したと判定される。不吐
出かどうかの判定は一定時間間隔ごとに行う。

【００８５】吐出不良と判定された場合は、直ちに吐出
回復処理などを行っても良いが、本実施例では、希に記
録装置の外部より入る突発的なノイズなどにより吐出不
良と判定してしまう可能性を考慮して、空吐出に伴う記
録ヘッドの昇降温の温度変化量による記録ヘッドの不吐
出の判定を行い、記録ヘッドが不吐出の状態であるか否
か確実に判定する。

【００８６】図８を用いてさらに詳しく説明する。所定
時間（ｔ₁ −ｔ₀ ）の吐出時における記録ヘッドの温度
上昇（Ｔ₁ −Ｔ₀ ）と、その後の所定時間（ｔ₂ −ｔ
₁ ）の非吐出時における記録ヘッドの温度降温（Ｔ₁ −
Ｔ₂ ）を検出し、これらの温度の和（Ｔ₁ −Ｔ₀ ）＋
（Ｔ₁ −Ｔ₂ ）＝（２Ｔ₁ −Ｔ₀ −Ｔ₂ ）が所定値Ｔth
以上であれば、記録ヘッドは不吐出の状態にあると判定
する。不吐出判定のフローチャートを図９と図１０に示
す。本実施例では、上記のように昇温の温度差と降温の
温度差の両方を用いて不吐出の判定を行う。それによ
り、記録ヘッドが少々降温中の状態であっても、正確に
不吐出を検出できる。記録ヘッドの温度変化が少ないと
きにのみ、記録ヘッドの不吐出の判定を行うのなら、昇
温の温度差、降温の温度差のどちらか片方だけで判定し
ても良い。

【００８７】（吐出回復処理）記録ヘッドが不吐出の状
態であると判定されると、吸引回復処理を行う。その
後、再度、空吐出を伴う記録ヘッドの昇降温の温度変化
量による記録ヘッドの不吐出の判定を行い、記録ヘッド
が正常の状態に復帰したか否かを調べる。正常であれ
ば、吐出回復処理を終了する。吸引回復処理を行ったに
も関わらず、不吐出の状態であればエラー表示を行いユ
ーザーに警告する。

【００８８】本実施例の不吐出検知方法は、印字デュー
ティーが低い場合は印字による記録ヘッドの昇温も当然
小さくなり、不吐出がある場合でも検知できない場合が
考えられるが、本発明の目的の一つである不吐出による
過昇温からの記録ヘッドの保護は達成できる。

【００８９】（ＰＷＭ制御）次に、図面を参照して本実
施例の吐出量制御方法を詳細に説明する。

【００９０】図３０は分割パルスを説明するための図で
ある。同図において、Ｖ_OPは駆動電圧、Ｐ₁ は複数の分
割されたヒートパルスの最初のパルス（以下、プレヒー
トパルスという）のパルス幅、Ｐ₂ はインターバルタイ
ム、Ｐ₃ は２番目のパルス（以下、メインヒートパルス
という）のパルス幅である。Ｔ₁ ，Ｔ₂ ，Ｔ₃ はＰ₁，
Ｐ₂ ，Ｐ₃ を決めるための時間を示している。駆動電圧
Ｖ_OPは、この電圧を印加される電気熱変換体がヒータボ
ードと天板とによって構成されるインク液路内のインク
に熱エネルギーを発生させるために必要な電気エネルギ
ーを示すものの一つである。その値は電気熱変換体の面
積，抵抗値，膜構造や記録ヘッドの液路構造によって決
まる。分割パルス幅変調駆動法は、Ｐ₁ ，Ｐ₂ ，Ｐ₃ の
幅で順次パルスを与えるものであり、プレヒートパルス
は、主に液路内のインク温度を制御するためのパルスで
あり、本発明の吐出量制御の重要な役割を荷っている。
このプレヒートパルス幅はその印加によって電気熱変換
体が発生する熱エネルギーによってインク中に発泡現象
が生じないような値に設定される。

【００９１】インターバルタイムは、プレヒートパルス
とメインヒートパルスが相互干渉しないように一定時間
の間隔を設けるため、およびインク液路内インクの温度
分布を均一化するために設けられる。メインヒートパル
スは液路内のインク中に発泡を生ぜしめ、吐出口よりイ
ンクを吐出させるためのものであり、その幅Ｐ₃ は電気
熱変換体の面積，抵抗値，膜構造や記録ヘッドのインク
液路の構造によって決まる。

【００９２】例えば、図３１（Ａ）及び（Ｂ）に示すよ
うな構造の記録ヘッドにおけるプレヒートパルスの作用
について説明する。同図（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例の
記録ヘッドのインク液路に沿った概略縦断面図及び概略
正面図である。同図において、電気熱変換体（吐出ヒー
タ）は上記分割パルスの印加によって熱を発生する。こ
の電気熱変換体は、これに分割パルスを印加するための
電極配線等とともにヒータボード上に配設される。ヒー
タボードは、シリコンにより形成され、記録ヘッドの基
板をなすアルミ板によって支持される。天板には、イン
ク液路等を構成するための溝が形成されており、天板と
ヒータボード（アルミ板）とが接合することによりイン
ク液路や、これにインクを供給する共通液室が構成され
る。また、天板には吐出口が形成され、それぞれの吐出
口にはインク液路が連通している。

【００９３】図３２は吐出量のプレヒートパルス依存性
を示す線図である。図において、Ｖ ₀ はＰ₁ ＝０［μｓ
ｅｃ］のときの吐出量を示し、この値は図３１に示すヘ
ッド構造によって定まる。図３２の曲線ａに示されるよ
うに、プレヒートパルスのパルス幅Ｐ₁ の増加に応じ
て、吐出量Ｖ_d はパスル幅Ｐ₁ が０からＰ_1LMTまで線形
性を有して増加し、パルス幅Ｐ₁ がＰ_1LMTより大きい範
囲ではその変化が線形性を失い、パルス幅Ｐ_1MAXで飽和
し最大となる。

【００９４】このように、パルス幅Ｐ₁ の変化に対する
吐出量Ｖ_d の変化が線形性を示すパルス幅Ｐ_1LMTまでの
範囲は、パルス幅Ｐ₁ を変化させることによる吐出量の
制御を容易に行える範囲として有効である。

【００９５】パルス幅がＰ_1MAXより大きい場合、吐出量
Ｖ_d はＶ_MAX より小さくなる。この現象は上記範囲のパ
ルス幅を有するプレヒートパルスが印加されると電気熱
変換体上に微小な発泡（膜沸騰の直前状態）を生じ、こ
の気泡が消泡する前に次のメインヒートパルスが印加さ
れ、上記微小気泡がメインヒートパルスによる発泡を乱
すことによって吐出量が小さくなるために生じる。この
領域をプレ発泡領域と呼び、この領域ではプレヒートパ
ルスを媒介にした吐出量制御は困難なものとなる。

【００９６】図３２に示すＰ₁ ＝０〜Ｐ_1LMT［μｓ］の
範囲の吐出量とパルス幅との関係を示す直線の傾きをプ
レヒートパルス依存係数と定義すると、プレヒートパル
ス依存係数Ｋ_P は、 Ｋ_P ＝ΔＶ_dP／ΔＰ₁ ［ｎｇ／μｓｅｃ・ｄｏｔ］ となる。この係数Ｋ_P は温度によらずヘッド構造・駆動
条件・インク物性等によって定まる。すなわち、図３２
中曲線ｂ，ｃは他の記録ヘッドの場合を示しており、記
録ヘッドが異なると、その吐出特性が変化することが分
かる。このように、記録ヘッドが異なるとプレヒートパ
ルスの上限値Ｐ_1LMTが異なるため、後述するように記録
ヘッド毎の上限値Ｐ_1LMTを定めて吐出量制御を行う。す
なわち、インクジェット記録ヘッドの吐出量を決定する
別の要因として、記録ヘッドの温度（インク温度）があ
る。

【００９７】図３３は吐出量の温度依存性を示す線図で
ある。同図の曲線ａに示すように、記録ヘッドの環境温
度Ｔ_R （＝ヘッド温度Ｔ_H ）の増加に対して吐出量Ｖ_d
は直線的に増加する。この直線の傾きを温度依存係数と
定義すると、温度依存係数Ｋ_T は、 Ｋ_T ＝ΔＶ_dT／ΔＴ_H ［ｎｇ／℃・ｄｏｔ］ となる。この係数Ｋ_T は駆動条件にはよらず、ヘッドの
構造・インク物性等によって定まる。図３３においても
他の記録ヘッドの場合を曲線ｂ，ｃに示す。

【００９８】上述の図３２及び図３３に示す関係を用い
ることによって実施例における吐出量制御を行うことが
できる。

【００９９】本実施例では、前記目標温度と、ヘッド温
度（ヘッド演算温度）の温度差（△Ｔ）から一元的にＰ
ＷＭ値が設定されるよう制御する。該△ＴとＰＷＭ値の
関係を図４２に記す。

【０１００】図中、「温度差」とは上記△Ｔ_H を現し、
「プレヒート」とは上記Ｐ₁ を現し、「インターバル」
とは上記Ｐ₂ を現し、「メイン」とは上記Ｐ₃ を現す。
また「セットアップタイム」とは記録命令が入力されて
から実際に上記Ｐ₁ が立ち上がるまでの時間を現す。
（主にはドライバーの立ち上がりまでの余裕時間であり
本発明の要部をなす値ではない）。また「重み」とは、
ヘッド温度を演算するために検出する印字ドット数に掛
け合わせる重み係数である。同じドット数を印字してい
ても、例えば７μｓのパルス幅で印字しているのと４．
５μｓのパルス幅で印字しているのとではヘッド温度の
昇温に差が生じてしまう。このパルス幅変調に伴う昇温
の差を、どのＰＷＭテーブルが選択されているかによっ
て補正する手段として該「重み」を用いる。

【０１０１】（スタンバイ後の全体フロー制御）次に図
４３〜図４５を用いて制御系全体の流れを説明する。

【０１０２】図４５は、吐出のためのＰＷＭ駆動値、及
びサブヒータ駆動時間を設定するための割り込みルーチ
ンである。本割り込みルーチンは、５０ｍｓｅｃ毎に発
生する。よって印字中なのか休止中なのか、またサブヒ
ータの駆動が必要な環境なのか、不要な環境なのかには
関係なく、常に５０ｍｓｅｃ毎にＰＷＭ値が更新され
る。まず、５０ｍｓｅｃの割り込みがかかると、直前ま
での５０ｍｓｅｃ間の印字ｄｕｙｔが参照される（Ｓ２
０１０）。但し、この時参照される印字ｄｕｔｙとは、
（ＰＷＭ制御）の項で説明したように、実際に吐出した
ドット数にＰＷＭ値毎の重み係数が掛け合わされた値で
ある。該５０ｍｓｅｃ間のｄｕｔｙと過去０．８秒間の
印字履歴から熱源が吐出ヒータで、時定数がショートレ
ンジの部材群の昇温温度（ΔＴｍｈ）を演算する（Ｓ２
０２０）。次に、同様に、５０ｍｓｅｃ間のサブヒータ
の駆動ｄｕｔｙが参照され（Ｓ２０３０）、該５０ｍｓ
ｅｃ間のサブヒータの駆動ｄｕｔｙと過去０．８秒間の
サブヒータの駆動履歴から熱源がサブヒータで、時定数
がショートレンジの部材群の昇温温度（ΔＴｓｈ）を演
算する（Ｓ２０４０）。そして、後述するロングレンジ
昇温温度演算ルーチンで計算されている、熱源が吐出ヒ
ータで、時定数がロングレンジの部材群の昇温温度（Δ
Ｔｍｂ）と、熱源がサブヒータで、時定数がロングレン
ジの部材群の昇温温度（ΔＴｓｂ）を参照し、それらを
加え合わせることによって（＝ΔＴｍｈ＋ΔＴｓｈ＋Δ
Ｔｍｂ＋ΔＴｓｂ）、ヘッドの昇温温度Δtempを演算す
る（Ｓ２０５０）。

【０１０３】次に、ヘッドの採用基準温度Ｅbaseと昇温
温度Δtempとを加算することでヘッドの演算温度を得る
（Ｓ２０６０）。このときのヘッドの採用基準温度Ｅba
seは後述するメインルーチンで更新されたものを用い
る。

【０１０４】この後、目標温度を目標温度テーブルから
設定し（Ｓ２０７０）、ヘッド温度と目標温度との温度
差（ΔＴ）を求める（Ｓ２０８０）。該温度差ΔＴとＰ
ＷＭテーブルから、ΔＴに応じた最適ヘッド駆動条件で
あるＷＰＭ値が設定され（Ｓ２０９０）、また、ヘッド
温度が温調温度を保つようにサブヒータが駆動される。

【０１０５】図４４はロングレンジ昇温温度演算ルーチ
ンである。これは１秒毎に実行される割り込みルーチン
であり、過去１秒間の印字ｄｕｔｙを参照する（Ｓ３０
１０）。但し、この時参照される印字ｄｕｔｙとは、
（ＰＷＭ制御）の項で説明したように、実際に吐出した
ドット数にＰＷＭ値毎の重み係数が掛け合わされた値で
ある。該１秒間のｄｕｔｙと下記５１２秒間の印字履歴
から熱源が吐出ヒータで、時定数がロングレンジの部材
群の昇温温度（ΔＴｍｂ）を演算し、５０ｍｓｅｃ毎の
割り込み時に容易に参照できるように定められたメモリ
ー位置に格納更新する（Ｓ３０２０）。次に、同様に、
１秒間のサブヒータの駆動ｄｕｔｙが参照され（Ｓ３０
３０）、該１秒間のサブヒータの駆動ｄｕｔｙと過去５
１２秒間のサブヒータの駆動履歴から熱源がサブヒータ
で、時定数がロングレンジの部材群の昇温温度（ΔＴｓ
ｂ）を演算する。ΔＴｍｂを格納更新した場合と同様、
５０ｍｓｅｃ毎の割り込み時に容易に参照できるように
定められたメモリー位置に格納更新する（Ｓ３０４
０）。

【０１０６】図４５は本実施例における記録ヘッド演算
温度の実温度との誤差を補正するための処理フローであ
る。印字信号が入力されるとプリントシーケンスが実行
され、先ず紙があるかどうかをチェックし（Ｓ４０１
０）、紙がなければ給紙する（Ｓ４０２０）。次に、記
録ヘッド内に設けた温度センサでヘッド温度Ｓｎを読み
取る（Ｓ４０３０）。このとき、吐出ヒータもサブヒー
タも駆動していないので安定して温度センサを読み取る
ことができる。この読み取ってきたセンサ温度と演算温
度を比較してその誤差を演算する（Ｓ４０４０）。この
ズレ（誤差）を補正するために、ヘッドのこれまでの採
用基準温度にこのズレを加えて採用基準温度を更新して
やることにより、センサ温度と演算温度を一致させる。
以後、更新された採用基準温度を用いて演算温度を算出
していく。この後、ヘッド演算温度が温調温度以下であ
ればヘッド保温を行い（Ｓ４０６０）、図４３のＰＷＭ
駆動条件設定ルーチンに従って吐出量制御をしながら印
字を実行していく（Ｓ４０７０）。印字終了後、ヘッド
の保温をストップし（Ｓ４０８０）、記録媒体（紙）を
排紙し（Ｓ４０９０）、スタンバイ状態になる。

【０１０７】これまで述べてきたような演算温度とセン
サ温度とのズレの補正は、温度センサが安定して読み取
りのできる吐出ヒータやサブ（保温）ヒータの非駆動時
に行えば良いが、吐出ヒータやサブヒータの駆動を停止
した直後はまだ温度変動が大きいため、複数回の移動平
均で得られるレスポンスの遅いセンサ温度とレスポンス
の良い演算温度とのズレを測定して補正を行っても収束
しないばかりか、かえって誤差を大きくする場合もあ
る。そこで、吐出ヒータやサブヒータの駆動を停止して
から少なくとも時定数の小さいショートレンジの熱履歴
が無くなるまでの時間（本実施例では０．８秒）以上、
より好ましくは数秒経た後にセンサ温度と演算温度との
ズレ比較を行い補正するのが好ましい。

【０１０８】本実施例において、補正のタイミングを印
字開始前としたのは、 記録用紙の給排紙には数秒を必要としているため、処
理時間に影響を与えない、 記録開始前のヘッド温度は比較的変動が少ない状態で
あり、センサ温度も複数回の移動平均をとってレスポン
スが遅くてもほとんど影響がない、 熱エネルギーの投入を停止してから数秒以上経過して
いるため、熱時定数の小さい温度変動は無視でき、比較
的温度変動が少ない状態であるため、補正し易い、 ヘッド演算温度データの精度は吐出ヒータ及びサブヒ
ータ駆動時に特に重要であるため、その直前に補正する
方が良い、 といった利点があるからである。

【０１０９】別に記録開始前と限定せずに熱エネルギー
の投入停止してから所定時間経過後にズレを補正すると
いったシーケンスにしても良いし、１回だけでなく複数
回繰り返してより精度を上げるのも良い。

【０１１０】図４６に本実施例の記録制御フローを実行
するための制御構成を示した。同図において、６０はＣ
ＰＵ、６１はＣＰＵ６０が実行する制御プログラムを格
納するプログラムＲＯＭ、６２は各種データを保存して
おくバックアップＲＡＭである。

【０１１１】この実施例では、完璧な静電対策を必要と
せずに温度センサを用いることにより、どのような熱特
性の記録ヘッドが来た場合にでも演算温度のずれを蓄積
することなく適宜補正することができる。そのため、コ
ストをかけずにより正確で応答性の良い温度検出ができ
るので、実際の印字前に種々のヘッド制御を行うことが
可能となり、より適切な記録を行うことができる。ま
た、モデルが簡素化されており、かつ演算アルゴリズム
が容易な計算の積み重ねによるものであるので、予測制
御も簡易となる。本実施例内で用いている温度予測のサ
イクル（５０ｍｓｅｃ間隔と１ｓｅｃ間隔）等の定数は
一例であり、本発明を拘束するものではない。

【０１１２】本実施例では、記録ヘッド採用基準温度
（ＥBESE）に誤差分（Ｓｎ−Ｅｎ）を加えることで記録
ヘッド採用基準温度を更新していくようにしたが、次式
のように、誤差分にある経験的な係数α（＜１）を乗じ
て、過剰に補正し過ぎないようにしても良い。

【０１１３】 ＥBASE（新）＝ＥBASE（旧）＋α（Ｓｎ−Ｅｎ） また、本実施例においては、１つの記録ヘッドを用いた
場合について説明をしてきたが、特にこれに限定される
ものではなく、複数の記録ヘッドを備えたカラーインク
ジェット記録装置においてはさらに効果を発揮する。と
いうのは、複数の記録ヘッドを持つインクジェット記録
装置の場合、他の記録ヘッドからの熱が伝わってきて演
算ヘッド温度よりも実際のヘッド温度の方が高くなって
しまう。記録ヘッドの数が多くなるほど、この熱の伝わ
り方は様々であり演算することが困難であり、誤差の蓄
積も大きい。従って、印字記録前に上述の方法で補正す
れば、誤差が少なく、より精度の高いヘッド制御が可能
となる。

【０１１４】（吸引回復動作後の補正）ヘッド演算温度
の誤差を生じる場合として、吸引ポンプを用いた吸引回
復時がある。吸引ポンプで記録ヘッドのノズルから吸い
出されるインクが記録ヘッドの熱を奪っていくため記録
ヘッドの温度が変動してしまう。その変化量は、インク
の温度の違い、吸い出されるインクの量によって異なっ
てしまうため、その変化を予測するのは難しい。

【０１１５】図４７に本実施例の演算温度の補正フロー
を示した。吸引回復命令が入るとキャリッジをホームポ
ジションに移動してキャッピングし、キャップに連通し
た吸引手段（ポンプ）にて記録ヘッドの吸引を行う（Ｓ
４５１０）。この後、クリーニングブレードにて記録ヘ
ッドの吐出口面をワイピングし（Ｓ４５２０）、予備吐
出を行う（Ｓ４５３０）。次に、記録ヘッド内に設けた
温度センサでヘッド温度Ｓｎを読み取る（Ｓ４５４
０）。吸引回復動作には数秒以上を要するし、吐出ヒー
タもサブヒータも駆動していないので、安定して温度セ
ンサを読み取ることができる。この読み取ってきたセン
サ温度と演算温度を比較してその誤差を演算する（Ｓ４
５５０）。このズレ（誤差）を補正するために採用基準
温度にこれを加えて採用基準温度を更新してやることに
よりセンサ温度と演算温度を一致させる（Ｓ４５６
０）。以後、更新された採用基準温度を用いて演算温度
を算出していく。これにより印字記録の途中で吸引回復
を実行してもインクを吸引したことによる温度変動を補
正してから再度印字記録を実行できるので、より精度の
高い演算温度によるヘッドの駆動制御が可能となる。

【０１１６】本実施例のシーケンスは、ほんの一例であ
って、これに限定されるものではなく、本シーケンスに
ヘッド保温や記録ヘッドの液室内にインクがあるかどう
かの不吐出検知動作などが途中に入っていても良い。

【０１１７】上記したように、本実施例のインクジェッ
ト記録装置は、ヘッド温度測定手段と、ヘッド温度推定
演算手段と、適当なタイミングで前記２つの測定値と演
算値の差を補正する手段とを持ち、かつ、測定値と演算
値の２つの情報を用いて記録ヘッドの不吐出の状態の有
無を判定する手段を持つことで、精度の高い、不吐出状
態の有無の判定を行うことができる。特に、熱特性の測
定を行い、精度の高い演算をすることで、更に、その検
知精度を高いものにすることができる。

【０１１８】これらの手段の関係を図６に示した。

【０１１９】（ヘッド特性測定）前述のように、最適な
ヘッド駆動を行うには、記録ヘッドの各種特性を記録装
置本体が認識しなくてはならない。さらに、本例では、
記録ヘッド１は交換可能な構成になっているため、ヘッ
ド交換時には必ず上記ヘッド特性を測定する。測定項目
は 吐出ヒータ特性（ダミーヒータ抵抗値） ダイオードセンサ特性（ダイオードセンサ出力） サブヒータ熱特性 吐出ヒータ熱特性 の４種類である。

【０１２０】ヘッド特性測定の全体構成のブロック図を
図２９に示す。本体側が測定するヘッド特性の項目は上
記４種類である。図２９中、ａは吐出ヒータ特性、ｂは
Ｄｉセンサ特性、ｃは吐出ヒータ特性、ｄはサブヒータ
熱特性の測定を表す。各々本体側とヘッドとの間にエネ
ルギー投入及び温度測定等の入出力がありその測定結果
を受けて各ヘッド特性の認定を行う。その後、第２実施
例で示すような暫定あるいは確定の定義付けを行っても
良い。ヘッド特性の認定が終了すれば、記録モードに入
り記録可能な状態になる。あるいは、ヘッド特性結果が
異常値を示す場合にはエラーモードに入り本体はエラー
表示を行う。また、各ヘッド特性値は記憶装置に格納さ
る。この記憶値を用いてヘッドが交換されたかあるいは
同一ヘッドであるかの判別を行う。

【０１２１】以下、各ヘッド特性及びそれに応じた駆動
パルス波形等の詳細を述べる。

【０１２２】第１に、吐出ヒータ特性は、ダミー抵抗２
０Ｅ（図２５）の抵抗値を測定する。印字ヘッドの駆動
に定電圧駆動を用いる場合、吐出ヒータの抵抗値が判れ
ばどの程度エネルギーを投入すればよいか判る。本例で
は吐出ヒータ抵抗値のバラツキに対応して駆動電圧波形
を可変にし最適駆動を行っている。即ち、吐出ヒータ特
性（ヘッドランク）毎に図４２に示すような基本波形及
びＰＷＭテーブルを別々に有している。

【０１２３】ここで、ヘッドランクに対応した、駆動パ
ルスの基本波形について説明する。（以下、本実施例に
おける、ヘッドランクに対応した駆動パルスの基本波形
を単に“基本波形”と呼ぶ）この駆動パルスの基本波形
は重要であり、これをもとに各種の記録ヘッドの駆動を
行う。

【０１２４】まず、１つに、印字時の駆動は上記基本波
形を基本として行う。ヘッドランクに応じ、記録ヘッド
の吐出状態が安定であり、かつ吐出ヒータの高寿命化が
達成できるよう、駆動波形を設定している。よって、通
常の環境下においては、記録ヘッドが特に高いデューテ
ィーな印字により自己昇温していなければ、基本波形の
ままで印字を行っても良い。本実施例では、基本波形と
してダブルパルス波形を用いている。記録ヘッド温度が
所定の温度より小さい場合は、上記サブヒータによる温
度調節を行い吐出量を補償する。逆に、記録ヘッドの温
度が所定の温度以上の場合、相対的に先のパルス（プレ
ヒートパルス）のパルス幅を短い方向に変調すること
（ＰＷＭ制御）により吐出量の調節を行う。

【０１２５】２つ目には、予備吐出の駆動を上記基本波
形に基づいて行う。予備吐出は記録ヘッドの吐出ノズル
内のリフレッシュを目的に行うものであり、記録ヘッド
が高温となり吐出量が増大しても、吐出量を調節する必
要はない。プレヒートパルスのパルス幅は、最大のもの
（すなわち、基本形のパルス波形そのもの）を用い、回
復性を良くする。

【０１２６】前述のＰＷＭ制御を行う場合、基本波形の
プレヒートパルスのパルス幅が十分に長いことが要求さ
れる。すなわちＰＷＭ制御では、記録ヘッドの温度が高
温になるに従いプレヒートパルスを短くするため、基本
波形におけるプレヒートパルスの幅が短ければ、ＰＷＭ
制御における制御可能温度範囲が狭くなってしまう。よ
って上記基本波形のプレヒートパルスの幅をあまり小さ
く設定することは好ましくない。

【０１２７】しかしながら、吐出ヒータの抵抗値（つま
り、ヘッドランク）が小さくなると、それに従いプレヒ
ートパルスのパルス幅も短くしないと、プレヒートパル
スによるインクの発泡（以下、プレ発泡）が起こってし
まい安定な吐出ができなくなってしまう。

【０１２８】よって、上記の弊害が発生しない範囲で基
本波形のプレヒートパルスを設定する必要があり、吐出
ヒータの抵抗値に比例したプレパルス幅の設定にはなっ
ていない。

【０１２９】一方、基本波形の相対的に後のパルス（以
下、メインヒートパルスと呼ぶ）もヘッドランクに応じ
て変更しないと安定な吐出状態を得ることができないた
め、図１７のようにヘッドランクが大きくなるに従い、
パルス幅が長くなるように設定している。

【０１３０】以上の理由により、図１７に示すように基
本波形が構成される。

【０１３１】そして、印字の際には、駆動パルスのＰＷ
Ｍ制御が行われプレパルスが図４２のように変調され
る。その際、Ｔ₁ だけを変調すれば良いため、ランクに
応じたＴ₁ だけのテーブルだけを持てば良い。

【０１３２】また、吐出ヒータの熱特性を行う場合は、
発泡しない程度のパルスを印加させるのだが、本実施例
では、プレパルスのみを用いて駆動させる。よって、熱
特性を測定する際の別の駆動パルスのテーブルを持つ必
要がなくなる。

【０１３３】以上説明した内容を図１４のブロック図に
まとめた。同図に示すように、まず、ヘッド上のダミー
抵抗を測定し、ヘッドランクを決定し、そのヘッドラン
クに基づいた基本パルス波形が設定される。その基本パ
ルス波形に基づいて、プレパルスを変調する印字のため
のＰＷＭ制御，予備吐出，及びプレパルスによる熱特性
の測定、プレパルスによる短パルス温調が行われてい
る。インク落ち（不吐出）検知を行う際の駆動パルスも
予備吐出のパルスと同じに設定される。

【０１３４】第２に、ダイオードセンサ特性の測定を行
う。記録装置本体に内蔵されているサーミスタによる測
定温度から環境温度を測定する。基準温度（例えば２５
℃）でのダイオードセンサ基準出力電圧及び温度- 出力
電圧特性（傾き値）は予め判っているため、上記環境温
度下でのダイオードセンサ出力電圧を上記傾き値を用い
て基準温度（２５℃）条件に換算し、ダイオードセンサ
基準出力電圧との比較によってダイオードセンサの特性
を測定する。ダイオードセンサーの出力はヘッド温度に
よって左右されるため記録ヘッドが本体温度と異なった
り、急激な温度変化が有る時にはダイオードセンサの特
性は測定出来ず、熱的に安定するまで待つ必要がある。

【０１３５】しかしながら、新しいヘッドと認識された
場合は、それまでの記録ヘッドが本体の置かれた環境に
対して温度差のある環境に放置されているケースが考え
られるので、ダイオードランクを測定するためには、記
録ヘッドを本体に装着後かなりの時間を待つ必要があ
る。

【０１３６】これは、新しいヘッドが全体として、前の
放置環境の温度になじんでいるため、本体の置かれた環
境温度になじむまでの熱時定数が大きいためであり、特
に記録ヘッド全体としての熱容量の大きいものは顕著で
ある。例えば、インクタンクと記録ヘッドが一体となっ
たものは、インク及びインクタンクが熱容量が大きいた
め、なかなかヘッド温度が安定しない。また、本実施例
のように複数の記録ヘッドが一体となって１つのヘッド
を構成しているものでは、複数の記録ヘッドを包む枠内
の空気が大きな熱容量として作用するため、更にヘッド
温度が安定し難くなり、安定するまでに１時間近くかか
る場合もある。

【０１３７】よって、あまり時間を待たないでダイオー
ドランクを測定すれば、そのランク値の測定誤差が大き
くなり、精度良く記録ヘッドの温度を求めることができ
ない場合がある。その結果、記録ヘッドからのインクの
吐出の安定化や、吐出量の安定化が達成できない場合が
ある。よって記録ヘッドのダイオードセンサーの値の時
間的な変化とそのときの本体内サーミスタ温度とによっ
て、記録ヘッドの温度を推定することで、ダイオードラ
ンクを推定する。

【０１３８】第３に、サブヒータの熱特性測定を行う。
サブヒータは低温時にインクの吐出特性が低下しないよ
うに一定温度（例えば２５℃）にヘッド温度を保つ働き
をする。前述のヘッド温度演算アルゴリズムで述べたよ
うに温度演算用にサブヒータの演算表を予め記録装置本
体が有している。この演算表の中身は印字ヘッドの温度
変化を一定時間毎に記述したもの（Ｄｉセンサからみた
熱の伝わり方）であるが印字ヘッドの部材間の接合具合
や、吐出量の大小、ヒータ駆動用本体電源のバラツキ等
で実際は各印字ヘッド毎に異なっている。

【０１３９】一例として、蓄熱し易い印字ヘッドから蓄
熱しにくい印字ヘッドまでの温度変化を３つに分割し前
述の演算用テーブルを３つ持たせた。テーブルの中身と
しては、蓄熱し易いヘッドは、同じエネルギー（デュー
ティ）を投入しても温度上昇が高いため、数値は大きく
なる。逆に、蓄熱しにくい印字ヘッドはすぐに放熱して
しまうため、テーブル中の数値は小さめの値となる。こ
こでは中心的な熱伝導を示す印字ヘッドのテーブルを中
心テーブル２とし、それをはさむように温度変化大テー
ブル３（蓄熱しやすい）と温度変化小テーブル１（蓄熱
しにくい）を有している。

【０１４０】このテーブル選択を行うのがサブヒータ熱
特性測定である。同一エネルギー投入時の熱特性毎の昇
降温を図２８に示す。中心的な昇降温を線図ａに、蓄熱
分が多く昇温が高い場合を線図ｂに、蓄熱分が低く昇温
が低い場合を線図ｃに各々示す。まず、エネルギー投入
前にタイミングＴ₁ で温度を測定する。次に、エネルギ
ー投入終了前後のタイミングＴ₂ での温度を測定する。
最後に降温後のタイミングＴ₃ で温度測定を行う。この
ときテーブル選択のための測定値として 測定値＝２×（Ｔ₂ での温度）- （Ｔ₁ での温度）-
（Ｔ₁ での温度） を算出する。もしターゲットの印字ヘッドが蓄熱しやす
ければ、しきい値２よりもおおきな値を示すので演算テ
ーブルは温度変化大テーブル３を選択する。逆に、しき
い値１よりも小さければ、蓄熱しにくいヘッドとして温
度変化小テーブル１を選択する。また上記測定値がしき
い値１としきい値２の間なら標準的な印字ヘッドとして
中心テーブル２を選択する。すなわち、 テーブル１：測定値＜しきい値１ テーブル２：しきい値１＝＜測定値＝＜しきい値２ テーブル３：しきい値２＜測定値 となる。

【０１４１】本例では、Ｔ₂ - Ｔ₁ ＝Ｔ₃ - Ｔ₂ とした
が、しきい値のとり方によってはこの限りではない。

【０１４２】このように演算テーブルを個々の印字ヘッ
ド熱特性毎に設定することにより、一律に演算値に熱特
性測定から得られた係数の積算による方式よりも、印字
デューティー毎に上記係数が別に設定でき、かつ演算負
荷が低い等の有益な効果が得られる。

【０１４３】第４に、吐出ヒータの熱特性測定を行う。
測定動作は上記サブヒータ熱特性測定方法と同じである
が駆動するのは吐出ヒータになる。

【０１４４】（吐出ヒータの熱特性の測定）記録ヘッド
の不吐出の検知に用いる、空吐出による記録ヘッドの温
度上昇と空吐出終了後の温度降下の温度変化は、記録ヘ
ッドの発熱特性や蓄熱特性などに大きく影響される。本
実施例では、ヘッドランクに応じた上記基本波形のプレ
パルスにより吐出ヒータを駆動し、それによる記録ヘッ
ドの温度上昇の温度差と、パルス印加終了から所定の時
間後までの温度降下の温度差より、吐出ヒータの熱特性
を測定する。

【０１４５】記録ヘッドの蓄熱特性は部材間の接合具合
や、吐出量の大小、ヒータ駆動用本体電源のばらつき等
で、記録ヘッドごと、あるいは記録装置の本体ごとにも
異なっている。吐出ヒータに同じエネルギーを投入して
も蓄熱しやすい記録ヘッドは高温まで昇温するが、蓄熱
しにくい記録ヘッドは熱エネルギーが発生するとすぐに
放熱してしまうのであまり昇温しない。

【０１４６】本実施例では、ヘッドランクに応じた上記
基本波形のプレパルス幅のパルスを１５ＫＨｚで１秒間
の吐出ヒータへの印加を行い、その前後の温度変化より
記録ヘッドの熱特性を測定する。

【０１４７】図１１を用いて熱特性の測定方法を具体的
に説明する。まず、パルス印加前の記録ヘッドの温度
（図中、Ｔ₁ ）を測定する。前述のように上記基本波形
のプレヒートパルス幅のパルスを１５ＫＨｚ、１秒間印
加し、印加終了直前の記録ヘッドの温度（図中、Ｔ₂ ）
を測定する。ヘッド温度は２０ｍｓｅｃごとに常時、取
得し、ノイズを抑えるため４回の移動平均を取ってい
る。

【０１４８】以上のようにして得られた測定結果より、
記録ヘッドの熱特性を示す値ΔＴｓを次のように演算す
る。

【０１４９】ΔＴｓ＝（Ｔ₂ −Ｔ₁ ）＋（Ｔ₂ −Ｔ₃ ） なお、温度上昇と温度降下の温度差を加えるのは、例え
ば、高デューティー印字の後など、記録ヘッドの温度が
変化している場合の影響を極力避けるためである。

【０１５０】なお、上記基本波形のプレパルス幅は十分
に短く、熱特性測定のためのパルス印加によりインクの
発泡は生じない。また、この記録ヘッドの熱特性の測定
に基本波形のテーブルを用いることにより、用意するテ
ーブルが少なくてすむというメリットがある。

【０１５１】本実施例は、ヘッド特性測定項目に対して 優先順位を設定する、 一回測定した特性値を数値化し記憶する。（ランク分
け） 記憶した特性値と新たに測定した特性値とを比較す
る， ことにより、記録ヘッド自体の識別（ＩＤ）が設定可能
になりヘッド特性測定時間の短縮化・効率化を図ること
ができる。

【０１５２】まず、吐出ヒータ、ダイオードセンサの測
定値をランク分けして管理する。この方式だと過去の測
定値と比較したり、記録装置本体に記憶・保存する場合
に簡単に取り扱いができ、非常に有用である。

【０１５３】（吐出ヒータ特性）吐出ヒータ特性は、前
述のように、ダミー抵抗２０Ｅの値で表される。本実施
例では、上記ダミー抵抗２０Ｅのバラツキが２７２. １
Ω±約１５％の例を場合を説明する。図１６に示すよう
に抵抗値のバラツキを１３ランクに分割する。中心値を
ランク７とし、１ランク中の抵抗値幅は約８Ωで、全体
バラツキの約２.３％となっている。このランク数は細
かく分割した方が高精度のヘッドランク設定が可能であ
るが、その分記録装置本体側のランク読み取り回路も高
精度化が必要である。記録装置がヘッドランクを読み取
った後、記録装置本体中の記憶部材（EEPROM、NVRAM
等）に書き込む場合上記１〜１３の数字を４ヘッド分各
々記憶することになる。

【０１５４】（ダイオードセンサ特性）前述のヘッドラ
ンクと同様に、ダイオードセンサ（以下Diセンサ）もそ
の特性を同様の理由からランク分けする。Ｄｉセンサ
は、温度- 出力電圧の比例係数（以下傾き）はセンサ個
々でそれほどバラツキが無いが（本例のヘッド温度管理
に用いる場合）、オフセット（同一温度下での出力値バ
ラツキ）がセンサ個々にかなりバラツキを有している。
そのため同一出力電圧を得てもＤｉセンサの特性（ラン
ク）が判らないと絶対値としてのヘッド温度が判らな
い。

【０１５５】Ｄｉセンサランクの説明図を図１９に示
す。横軸が温度、縦軸がＤｉセンサの出力電圧であり、
各ランクの中心値を線図にしてある。実際は各ランク毎
に電圧値は幅を有して隣のランクに接している。あるヘ
ッドのＤｉセンサが２０℃（サーミスタ温度とヘッド温
度が同一と見なされる時にサーミスタ温度とＤｉセンサ
温度を一致させる）の時に１. １２５Ｖの出力であった
とする。前述のように傾きはほぼ一定値で本例の場合、 −５. ０［ｍＶ／℃］ である。よって、２５℃時に換算すると出力電圧は１.
１Ｖになる。このように、Ｄｉセンサの出力電圧値を傾
き値を用いて２５℃環境に換算し、その換算値を予め用
意してある換算表と比較してランクを決定する。本例の
Ｄｉセンサは、２５℃での出力電圧のバラツキが、 １. １±０. ０５［Ｖ］ であるため、前述の傾き値- ５. ０ｍＶ／℃から同一出
力電圧で±１０℃のバラツキが生ずる。よって、総ラン
ク数を１０ランクに設定すれば１ランク中の温度バラツ
キは２℃に、２０ランクに設定すれば、１℃になり、ヘ
ッド温度管理に必要な精度で上記ランク数が決定する。
ただし、分割ランク数が多くなれば、その分電圧検出幅
が狭くなるため、検出回路の精度も必要になる。このよ
うに、ランク分けされたＤｉセンサのランクを各色ヘッ
ド毎に記憶する。

【０１５６】（ダイオードセンサーランク推定）図１８
にダイオードセンサーランク推定の全体の構成を示す。
記録ヘッドが新しく装着されたと認識された場合に、ダ
イオードセンサー特性の直接の測定を行わず、推定を行
う。具体的には、まず、ダイオードセンサーランクを標
準値とした場合の記録ヘッドの温度Ｔs を測定して記憶
し、その後、所定時間ｔの後に、再び記録ヘッドの温度
Ｔを測定する。同時に本体内の室温Ｔ₀ をサーミスタに
より測定する。

【０１５７】上述したところ図２０で説明すると、記録
ヘッドはある時定数で環境温度（〜室温）に指数関数的
に集束する（式１となる）ため、その集束する温度を計
算によって求めると（式２）となる。

【０１５８】（式１） Ｔ＝（Ｔs −Ｔ₀ ）・ｅｘｐ
（−ｔ₁ ／ｔj ）＋Ｔ₀ （式２） Ｔ₀ ＝（Ｔ−Ｔs ）／（１−Ａ）＋Ｔs ＝ ΔＴ／（１−Ａ）＋Ｔs （ ΔＴ＝Ｔ−Ｔs 、 Ａ＝ｅｘｐ（−ｔ₁ ／ｔj ）、
ｔj : 時定数 ） この式により求めたＴ₀ がサーミスタ温度と一致するよ
うに、ダイオードランクを決定する。新ヘッドの場合、
印字直後等の場合に比べ、時定数 ｔj が大きく、本実
施例ではｔ₁ ＝３０秒とし、Ａ＝０. ９４と設定した。

【０１５９】（サブヒータ・吐出ヒータ特性）サブヒー
タ・吐出ヒータの特性値として、前述の演算テーブル番
号を各ヒータのランク値として記憶する。

【０１６０】（ヘッド特性側シーケンスのフロー）図２
１に本実施例におけるヘッド特性測定シーケンスのフロ
ーを示す。まず、ヘッドランクが同一でない場合は、別
ヘッドが搭載されたとして、Ｄｉセンサ近傍に温度変化
が有る無しにかかわらずヘッド特性測定を全て行わなく
てはならない。よって、ダイオードセンサーランクの推
定を行い、暫定値として記憶する。もし、ヘッドランク
が同一とみななされれば、次にDiセンサの温度変化を調
べる。Ｄｉセンサは、ランク値が決定していなくても温
度変化は認識できるので、一定時間内の温度バラツキを
調べてＤｉセンサ近傍の温度が安定しているか判断す
る。

【０１６１】一例として、本実施例では、１０秒間に
０. ２℃以上の変化を温度変化有りと定義している。こ
れは、ダイオードランク確定の時と違い、印字直後では
熱時定数が小さいため温度変化が大きく、１０秒間の変
化で十分確認できる。温度変化有りと判断されたら、Ｄ
ｉセンサのランク測定には不適当なので、この条件下で
はランク測定（出力電圧測定）を行わず、前回のＤｉセ
ンサランク値を利用する。この時、暫定・確定の区別を
用いる。前回記憶のＤｉセンサランクが確定値であれ
ば、記録ヘッドは前回特性測定時と同一のものが搭載さ
れているとして前回記憶した特性値を用いる。また、前
回記憶のＤｉセンサランクが暫定値であったならば、上
記暫定値を用いる。サブヒータ・吐出ヒータ熱特性は本
例では再測定を行ったが、Ｄｉセンサランクが暫定値で
あるためサブヒータ・吐出ヒータ熱特性も前回の値、あ
るいは前述の中心テーブルを暫定値として用いても構わ
ない。この場合、前記印字ヘッド近傍の温度変化の影響
をサブヒータ・吐出ヒータ熱特性測定時に受けずにす
む。ただし、あくまで暫定値の使用であるため、可能な
限り早急に各ヘッド特性の再測定を行う必要がある。

【０１６２】上記温度変化が無いと判断された時は、Ｄ
ｉセンサランクの測定が短時間で可能であるので測定を
行い、測定結果と前回記憶値と比較して同一であれば、
Ｄｉセンサランク確定とし同一ヘッドと見なしてサブヒ
ータ・吐出ヒータ熱特性は前回記憶値を用いる。また、
上記比較の結果同一でなかったらば、Ｄｉセンサランク
を暫定値、別ヘッドと見なしてサブヒータ・吐出ヒータ
熱特性を再測定する。

【０１６３】以上説明したように、新しい記録ヘッドと
認識された場合、本実施例のように、ダイオードランク
を推定することで、その記録ヘッドが本体の置かれた環
境に対して温度差のある環境から持ってこられ、装着さ
れたとしても、比較的短時間で精度良く、ダイオードラ
ンクを設定することができる。よって、たとえ、このラ
ンク値が暫定値だとしても、記録ヘッドの温度は信頼性
にある値となり、単なる暫定値とは違うものとなる。よ
って、その後に得られたヘッド温度によって駆動条件を
変更することで、記録ヘッドからのインクの吐出状態、
及び吐出量を安定なものとすることができる。

【０１６４】以上説明したように、Ｄｉセンサランク測
定前にＤｉセンサの温度変化によって上記ランク測定を
行うか行わないかの区別をすることにより、正確なラン
ク測定が達成され、特性値の暫定・確定と組み合わせる
ことにより、上記温度変化が有ってＤｉセンサランク測
定が不適切な時でも精度の高いランク運用が可能となっ
た。また、ヘッドランクが同一でＤｉセンサランクが確
定値であったなら、温度変化に無関係に各ヘッド特性を
前回の記憶値を用いるようにしても構わない。

【０１６５】本例では、前記のヘッド特性測定終了後、
再ヘッド特性測定を行う。通常の記録装置立ち上げ時
（前述のヘッド特性測定を必ず行う場合）には、暫定値
等の中心的な特性値を用いて上記立ち上げ時間を短縮し
記録装置を使用可能にする。その後、上記再ヘッド特性
測定（以下ヘッド特性補正）を記録装置をユーザが使用
してない時に行うことによって、暫定値としてのヘッド
特性値からより正確な確定値を認識してヘッド制御の精
度を高める。

【０１６６】この時のフローを図２２に示す。本例の場
合Ｄｉセンサ測定タイミングとして記録装置が記録ヘッ
ドが熱発生しない時間が６０分したら行う。この熱発生
は吐出ヒータ駆動およびサブヒータ駆動の時に発生す
る。従って過去６０分の間に吐出ヒータ及びサブヒータ
のどちらも駆動されなかったら熱発生無しと判断し、記
録ヘッド近傍の温度変化が無いとしてＤｉセンサランク
測定を実行する。本例での熱発生無し時間を６０分とし
たのは、図２６，図２７に示すように、記録ヘッドが複
数個（４つ）一体となっていること、及び位置ぎめ固定
されているキャリッジ３部に放熱用の肉抜きを行うスペ
ースが十分でなかったためであり、ヘッド、キャリッジ
形態あるいは必要としているＤｉセンサランクの精度に
よって上記時間の長短が決定する。

【０１６７】次に、測定されたＤｉセンサランク値を前
回記憶値と比較し、同一だったら確定値として記憶す
る。この確定値を用いて再度サブヒータ・吐出ヒータ熱
特性測定を行い最終的な記録ヘッド特性値とする。また
上記Ｄｉセンサランクが同一でない場合、この測定結果
は暫定値として記憶し、再び熱発生無し連続６０分待ち
シーケンスに入る。

【０１６８】図２２では、一回Ｄｉセンサランクが確定
してサブヒータ・吐出ヒータ熱特性を測定したら、上記
ヘッド特性補正が終了するが、Ｄｉセンサランク確定・
サブヒータ・吐出ヒータ熱特性測定終了後に最初の熱発
生無し連続６０分シーケンスに戻って常に補正動作を繰
り返すルーチンにしても構わない。

【０１６９】さらに、本例は、前述のヘッド特性値であ
るランクに許容範囲を設定して同一ランク、同一ヘッド
の判断を行う。例えば、前述のヘッド特性測定時は、と
りあえず記録装置を使用可能にするために立ち上げ時間
短縮を第一優先として同一ヘッド・同一ランク（Ｄｉセ
ンサ・サブヒータ・吐出ヒータ）の判断を±２ランク以
内の場合とする。このように、判断基準をある程度幅を
持たせて設定することによって測定等のバラツキ分を含
んでも同一ヘッドと認識可能となり、過去の記憶値を使
用するため立ち上げ時間の短縮が可能となる。ヘッド特
性補正時には正確さを第一優先として同一ランク許容範
囲を±１ランク以内に設定する。このように許容範囲を
狭くしたことで各特性のランク値が確定になった時は、
正確なランク値設定が可能となった。このような許容精
度範囲は必要に応じて上記の値に限定されることなは
い。

【０１７０】（不吐出検知）本実施例では、上記ヘッド
ランクに応じた基本波形の駆動パルスを吐出ヒータに印
加し、それによる記録ヘッドの温度上昇とその後の温度
降下の温度差を測定し、温度変化の大きさを示す値ΔＴ
ｉを算出する。そのΔＴｉと、上記吐出ヒータの熱特性
ΔＴｓにより決まる判定のしきい値ΔＴｔｈを比較し、
記録ヘッドの不吐出の判定を行う。

【０１７１】図１２を用いて不吐出検知のための、空吐
出による温度変化の大きさを示す値ΔＴｉを測定する方
法を具体的に説明する。まず、駆動パルス印加前の記録
ヘッドの温度（図中、Ｔ₄ ）を測定する。続いて、ヘッ
ドランクに応じた上記基本波形の駆動パルスを６．１２
５ＫＨｚで５０００発（約０．８秒）印加するととも
に、印加終了直前の記録ヘッドの温度（図中、Ｔ₅ ）を
測定する。その後、駆動パルス印加終了から０．８秒経
過後の記録ヘッド温度（図中、Ｔ₆ ）を測定する。記録
ヘッド温度は２０ｍｓｅｃごとに常時、取得し、ノイズ
を抑えるため４回移動平均を取っている。

【０１７２】以上のようにして得られた測定結果より、
空吐出による記録ヘッドの昇降温の大きさを示す値ΔＴ
ｉを次のようにして算出する。

【０１７３】ΔＴｉ＝（Ｔ₅ −Ｔ₄ ）＋（Ｔ₅ −Ｔ₆ ） 複数の記録ヘッドについて、記録ヘッドが不吐出の状態
である場合と、正常な吐出状態である場合について、Δ
ＴｉをΔＴｓに対してプロットしたものが図１３であ
る。記録ヘッドが不吐出の状態である場合は、ΔＴｉは
ΔＴｓにほぼ比例している。また、記録ヘッドが正常な
吐出状態である場合は、ΔＴｉのΔＴｓに対する変化率
は小さく、厳密には比例の関係ではない。この原因はΔ
Ｔｓにより吐出量が変わっているためと考えられる。す
なわち、ΔＴｓが大きいと、不吐出検知の空吐出による
昇温が大きく、ヒータ近傍のインク温度が上がり、吐出
量が増加することにより、吐出されたインク滴により記
録ヘッド外部に持ち出される熱エネルギーが増え、ΔＴ
ｉは（ΔＴｉがΔＴｓに比例している場合より）やや小
さくなる。

【０１７４】上記のことや、記録ヘッドのΔＴｓのばら
つきを考慮し、ΔＴｓより不吐出判定のしきい値ΔＴｔ
ｈを次のように算出する。（図１３では破線で示されて
いる） ΔＴｔｈ＝０．５７１・ΔＴｓ＋１７ この判定のしきい値ΔＴｔｈと、測定されたΔＴｉの関
係より、 ΔＴｉ≧ΔＴｔｈ ……→ 不吐出 ΔＴｉ＜ΔＴｔｈ ……→ 正常吐出 と、判定する。図１３からわかるように不吐出判定のマ
ージンは十分にある。

【０１７５】本実施例では、不吐出検知で行う空吐出
を、ヘッドランクに応じた基本波形の駆動パルスで行う
ことにより、記録ヘッドの耐久性の向上、過昇温の防止
による記録ヘッドの保護を達成する。

【０１７６】ヘッドランクに対応した駆動パルスの変更
を行わず固定の駆動パルスで不吐出の検出、熱特性の補
正を行う場合には、シート抵抗の大きな記録ヘッドにつ
いては、不吐出検知の空吐出により発生する熱量が小さ
いため、不吐出判定のマージンが小さくなるという問題
が発生する可能性がある。本実施例では、上述のよう
に、記録ヘッドのランクに応じた駆動パルスによる不吐
出検知の空吐出の駆動および記録ヘッドの熱特性の測定
を行うので、例えば、シート抵抗の大きい記録ヘッドに
は大きめのエネルギーを投入する。その結果、十分に大
きな判定のマージンを得ることができる。

【０１７７】前述したように、本実施例では基本波形の
設定のため、不吐出検知の空吐出により発生する熱エネ
ルギーや、記録ヘッドの熱特性の測定のためのパルス印
加により発生する熱エネルギーは、ヘッドランクによら
ず一定にはなっていない。しかし、不吐出検知の空吐出
や、熱特性の測定のためのパルス印加をヘッドランクに
よらず固定の駆動で行った場合と比較すると、本実施例
の駆動では発生する熱エネルギーのヘッドランクによる
違いははるかに小さく、ΔＴｓ、ΔＴｉの測定によるば
らつき以下である。

【０１７８】また、各ヘッドランクの記録ヘッドに、対
応する上記基本波形の駆動パルスを印加した場合に発生
する熱エネルギーのヘッドランク間の比と、それと同様
に基本波形のプレパルスを印加した場合に発生する熱エ
ネルギーのヘッドランク間の比は、できる限り一定にな
るように（本実施例では５％以下）基本波形は設計され
ている。仮に、ヘッドランクの大きい記録ヘッドとヘッ
ドランクの小さいものがあり、測定誤差やヘッドランク
以外の特性の違いが全くないとすると、そのヘッドにつ
いて測定したΔＴｓ、ΔＴｉは、ヘッドランクの大きい
記録ヘッドについて測定したものが、他方と比べ、いく
らか大きめになるはずである。しかし、ヘッドランクの
違いにより発生する熱エネルギーの違いによる上記のΔ
ＴｓとΔＴｉの大きさの違いは、図１３における記録ヘ
ッドの熱特性（ΔＴｓ）によるΔＴｓとΔＴｉの大きさ
の違いと、ほぼ同じ方向のばらつきを持つ。それは、例
えば、正常吐出の場合には、発生する熱エネルギーが大
きければ吐出量も増加する。つまり発生する熱エネルギ
ー量の違いは、記録ヘッドの熱特性の違いと、現象的に
はほぼ同じ記録ヘッドの昇温への影響を持つからであ
る。よって、発生する熱エネルギーのヘッドランクによ
る違いによっては、不吐出判定のマージンが小さくなり
にくいことがわかる。

【０１７９】なお、本実施例では、基本波形のプレヒー
トパルスを用いて記録ヘッドの熱特性ΔＴｓの測定を、
また基本波形を用いた駆動で空吐出による昇降温の大き
さΔＴｉの測定を行ったが、本発明はこの構成に限るも
のではなく、ΔＴｓとΔＴｉの測定用の駆動パルス波形
のヘッドランクによるテーブルを用意しても良い（ΔＴ
ｓの測定はそのテーブルのプレヒートパルスを用い
る）。また、ΔＴｓの測定とΔＴｉの測定のそれぞれに
テーブルを用意しても良い、また、計算式を用意し、そ
れにより駆動パルス波形を算出しても良い。

【０１８０】本実施例では、ヘッドランクにより駆動パ
ルス波形を変更したが、本発明はこの構成に限るもので
はなく、記録ヘッドの耐久性の許す範囲で駆動パルス
の、駆動電圧や、パルス数を変更しても良い。本実施例
はヘッドランクにより、不吐出検知による記録ヘッドの
発熱量、または記録ヘッドに投入するエネルギーをコン
トロールし、記録ヘッドの保護を図りつつ、高精度の不
吐出の検知を行うものである。

【０１８１】本実施例では、不吐出判定のしきい値ΔＴ
ｈを、ΔＴｓの一次の関数として算出したが、本発明は
この構成に限るものではなく、より高次の曲線でΔＴｔ
ｈを求めても良いし、ΔＴｓによりテーブルから適当な
しきい値を選ぶ構成にしても良い。

【０１８２】本実施例においては、ΔＴｓ、ΔＴｉの測
定は吐出ヒータの駆動による昇温と、その後の降温の両
方の温度差を用いて行ったが、本発明はその構成に限る
ものではない。例えば、ヘッドの温度が安定した状態に
おいてのみ、ΔＴｓ、ΔＴｉの測定を行う場合には、昇
温、または降温の片方だけでも十分な精度で測定を行う
ことができる。

【０１８３】なお、不吐出検知のシーケンスを図１０に
示す。

【０１８４】（本体の全体のシーケンス）ここで、本実
施例における装置全体のシーケンスについて、図１〜図
５を用いて説明する。図１に全体シーケンスの概要を示
したので、これを基に説明する。

【０１８５】本装置には、プラグを入れる、いわゆる
「ハードパワーＯＮ」と装置本体のパワースイッチを押
す、いわゆる「ソフトパワーＯＮ」の２つのパワーＯＮ
・ＯＦＦがある。ハードパワーＯＮだけでソフトパワー
ＯＮしないと、ＬＥＤ等の表示も行われず、装置本体の
機械的な動作も行われない。しかしながら、まず、ハー
ドパワーＯＮすると、ヘッド特性測定シーケンスが行わ
れ（Ｓ１）、それが終了すると、ソフトパワーＯＮされ
るのを待つ状態となる。

【０１８６】次に、ソフトパワーＯＮされると（あるい
は、ハードパワーＯＮ後、ヘッド特性測定シーケンスが
終了する前にソフトパワーＯＮされ、ヘッド特性測定シ
ーケンスが終了すると）、不吐出検知シーケンスを実行
する（Ｓ２）。不吐出検知シーケンスが終了すると、タ
イマーがスタートして（Ｓ３）、待機状態１となる（Ｓ
４）。

【０１８７】タイマーは、吸引タイマーと予備吐出タイ
マー等があり、ハードパワーＯＦＦにしない限り、動作
を続け、ソフトパワーＯＦＦ後再びソフトパワーＯＮし
た際、あるいは印字命令が入った際に行われる回復シー
ケンスのためのパラメータとなる。

【０１８８】待機状態１から印字命令が入力されると
（Ｓ５）、回復シーケンス２を行い（Ｓ６）、印字をス
タートする（Ｓ７）。印字が終了すると再び待機状態と
なる（Ｓ４）。待機状態１からソフトパワーＯＦＦする
と（Ｓ８）、回復シーケンス３を行い（Ｓ９）、待機状
態２となる（Ｓ１０）。この状態では、ハートパワーＯ
Ｎ状態なので、各種タイマーは動作中であり、次のソフ
トパワーＯＮ時に（Ｓ１１）、回復シーケンス１を行い
（Ｓ１２）、待機状態１となる（Ｓ４）。

【０１８９】以上説明したように、ハードパワーＯＮ
だけで、ソフトパワーＯＮしないと、視覚的には何も行
われていないように見えるが、実際には、ヘッド特性の
測定を行っているため、例えば、毎朝、外部タイマー等
によって無人で自動的にハードパワーＯＮするような場
合、その後ユーザーがソフトパワーＯＮする時には、す
でに、ヘッド特性の測定が終了しているため、時間の短
縮が図れる。

【０１９０】また、ハードパワーＯＮ状態で、ソフト
パワーＯＮ・ＯＦＦが繰り返されるような通常使用の場
合、ソフトパワーＯＮ時に、吸引タイマーや予備吐出タ
イマー等の各種タイマーの組み合わせで、最適な回復動
作を行うため、無駄なインクの消費もなく、印字画像の
信頼性も保つことが可能となる。また、このときには、
ヘッド特性の測定をする必要はないため、立上げの時間
も短縮することが可能となる。

【０１９１】一方、ハードパワーＯＮ後にソフトパワ
ーＯＮするユーザーの場合は、毎回、ヘッド特性の測定
を行うことになるが、本ヘッド特性の測定シーケンスに
より、各種特性の測定値が確定になれば、測定時間はほ
とんどかからなくなる。また、必ず不吐出検知シーケン
スを行うため、記録ヘッドの吐出信頼性は保たれる。

【０１９２】また、ハードパワーＯＮだけで、ソフト
パワーＯＮしなければ、不吐出検知を行わないため、例
えば、本体を使用しないで、ハードパワーＯＮ・ＯＦＦ
を繰り返すような場合でも、不吐出検知動作の際のイン
クの消費が無為に行われることがない、このため、ラン
ニングコスト，廃インク量が増えることはない。

【０１９３】上記したように、ハードパワーＯＮ直後
のソフトパワーＯＮ時には、不吐出検知シーケンスを行
い、それ以外のソフトパワーＯＮ時には、タイマー回復
シーケンス（回復シーケンス１）を行うことにより、無
駄なインクの消費を極力減らしながら記録ヘッドの吐出
信頼性を保ち、かつ電源ＯＦＦ状態（ハードパワーＯＦ
Ｆ）で、タイマーを働かす必要がない。そのため、タイ
マーを働かすためのバックアップ電源も必要なくなり、
コストダウンが可能となる。

【０１９４】（回復シーケンス１）回復シーケンス１を
図２を用いて説明する。このシーケンスは、装置本体を
一度、立ち上げた後、ソフトパワーＯＦＦされた状態で
待機状態２となっているところで、再びソフトパワーＯ
Ｎされたときに行う回復シーケンスである。

【０１９５】まず、吸引タイマーが５日以上かどうかを
判断して（Ｓ２１）、５日以上であれば、強制的に吸引
回復動作を行う（Ｓ２２）。その後、吸引タイマー，予
備吐出タイマーのリセットを行い、不吐出検知シーケン
スを行い（Ｓ２３）、復帰する。吸引タイマーが５日以
上でなければ、３日以上かどうかを判断して（Ｓ２
４）、３日以上であれば、不吐出検知シーケンスを行い
（Ｓ２５）、復帰する。吸引タイマーが３日以上でなけ
れば復帰する。

【０１９６】このようなシーケンスとすることで、無駄
なインクを消費することなく最適な回復動作を行うこと
が可能となり、印字画像の信頼性も確保できる。

【０１９７】（回復シーケンス２）回復シーケンス２を
図３を用いて説明する。これは、待機状態１の状態で、
印字命令が入力されたときに行う回復シーケンスであ
る。すなわち、待機状態１で長い間放置された場合に行
う回復シーケンスであり、印字中の予備吐出とは違う。

【０１９８】まず、吸引タイマーが５日以上かどうかを
判定して（Ｓ３１）、５日以上であれば、強制的に吸引
回復動作を行う（Ｓ３２）。その後、吸引タイマー，予
備吐出タイマーのリセットを行い、不吐出検知シーケン
スを行い（Ｓ３３）、復帰する。吸引タイマーが５日以
上でなければ、３日以上かどうかを判断して（Ｓ３
４）、３日以上であれば、不吐出検知シーケンスを行い
（Ｓ３５）、復帰する。吸引タイマーが３日以上でなけ
れば、図４に示す予備吐出タイマーの時間に従った予備
吐出を行い（Ｓ３６）、復帰し印字中シーケンスに入
る。

【０１９９】このようなシーケンスとすることで、無駄
なインクを消費することなく、最適な回復動作を行うこ
とが可能となり、印字画像の信頼性も確保できる。

【０２００】（回復シーケンス３）回復シーケンス３
は、待機状態１からソフトパワーＯＦＦされると行う回
復シーケンスである。ここでは、図５に示すように、記
録ヘッドのワイピング及びその後予備吐出を行ってキャ
ッピングすることで、放置状態であるところの待機状態
２へと移る。

【０２０１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ハードパワーＯＮとソフトパワーＯＮの２種類のパワー
ＯＮ機構を設け、ハードパワーＯＮ時に各種記録ヘッド
の特性の測定を行うようにしたので、精度の高い制御を
行うことが可能であり、かつパワーＯＮ時の立ち上げ時
間を早くできる。

【０２０２】また、ハードパワーＯＮに引き続くソフト
パワーＯＮ時に、不吐出検知動作を行うようにしたの
で、無駄なインクの消費を防ぎ、かつ信頼性を保つこと
が可能となる。

【０２０３】また、前記記録ヘッドの温度を測定する温
度測定手段と、前記記録ヘッドに投入されるエネルギー
から前記記録ヘッドの温度を推定演算する温度演算手段
と、前記温度測定手段によって測定された前記記録ヘッ
ドの温度測定値と前記温度演算手段によって演算された
前記記録ヘッドの温度演算値とから前記記録ヘッドの不
吐出状態の有無を判定する不吐出判定手段と記録ヘッド
の吐出が正常か否かを精度高く検出することが可能とな
り、記録ヘッドがインクなしで駆動されることを極力防
ぐことが可能となる。

【０２０４】また、ハードパワーＯＮ時のみ、タイマー
を作動させるので、タイマーを作動させるためのバック
アップ電源が不要となる。

【０２０５】また、上記以外のいろいろな効果があるこ
とは、前記実施例の内容より明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 記録装置全体のシーケンスを示すフローチャ
ート

【図２】 図１における回復シーケンス１のフローチャ
ート

【図３】 図１における回復シーケンス２のフローチャ
ート

【図４】 図３における予備吐出１のフローチャート

【図５】 図１における回復シーケンス３のフローチャ
ート

【図６】 記録装置の構成を示すブロック図

【図７】 印字中に不吐出になった場合の、モニターさ
れた記録ヘッド温度（４回平均済み）、記録ヘッドの温
度の推定演算値、記録ヘッド温度から推定演算値を引い
た値をそれぞれ示す模式図

【図８】 空吐出に伴う記録ヘッドの昇降温の温度変化
量による記録ヘッドの不吐出の状態を示すグラフ

【図９】 不吐出判定のフローチャート

【図１０】 不吐出検知のシーケンス

【図１１】 記録ヘッドの熱特性の測定方法を説明する
ためのグラフ

【図１２】 空吐出による温度変化の大きさを示す値の
測定方法を説明するためのグラフ

【図１３】 記録ヘッドが不吐出の状態と正常な吐出状
態にある場合の記録ヘッドの温度変化ΔＴｉと吐出ヒー
タの熱特性ΔＴｓの関係を示すグラフ

【図１４】 実施例における記録ヘッドの駆動を説明す
るためのブロック図

【図１５】 実施例における記録ヘッドの駆動を説明す
るためのブロック図

【図１６】 ダミー抵抗の抵抗値とヘッドランクの対応
を示す図

【図１７】 ヘッドランクに応じた基本波形を示すテー
ブル

【図１８】 ダイオードセンサーランクの測定全体構成
を示すブロック図

【図１９】 ダイオードセンサーランクの測定を説明す
るための模式図

【図２０】 ダイオードセンサーランクの測定を説明す
るための模式図

【図２１】 記録ヘッドの特性を測定するシーケンスを
示すフローチャート

【図２２】 記録ヘッドの特性を測定するシーケンスを
示すフローチャート

【図２３】 記録装置全体を示す斜視図

【図２４】 記録ヘッドの構造を示す斜視図

【図２５】 記録ヘッドのヒータボード内を示す図

【図２６】 キャリッジを示す斜視図

【図２７】 記録ヘッドをキャリッジ上に搭載した図

【図２８】 サブヒータの熱特性の測定を説明するため
の模式図

【図２９】 記録ヘッド特性の測定全体を説明するため
のブロック図

【図３０】 分割パルスを示す模式図

【図３１】 印字ヘッドの構造を示す断面図

【図３２】 吐出量のＤｉ特性を示す模式図

【図３３】 吐出量の温度依存性を示す模式図

【図３４】 環境温度−目標温度変換テーブル

【図３５】 記録ヘッドの昇温過程を示す模式図

【図３６】 モデル化した熱伝導等価回路

【図３７】 温度演算用時間区分一覧表

【図３８】 吐出ヒータ・ショートレンジ演算テーブル

【図３９】 吐出ヒータ・ロングレンジ演算テーブル

【図４０】 サブヒータ・ショートレンジ演算テーブル

【図４１】 サブヒータ・ロングレンジ演算テーブル

【図４２】 ＰＷＭ駆動のパルス幅を決めるためのテー
ブル

【図４３】 制御系全体のフローチャート

【図４４】 制御系全体のフローチャート

【図４５】 制御系全体のフローチャート

【図４６】 実施例の記録制御フローを実行するための
制御系の構成を示す図

【図４７】 実施例の演算温度の補正のフローチャート

【図４８】 補正を行ったときのヘッド検出温度と演算
温度との関係を示すグラフ

【図４９】 推定した記録ヘッド温度と実測した記録ヘ
ッド温度を比較して示すグラフ

【符号の説明】

１ 記録ヘッド ２ インクタンク ３ キャリッジ ４ 記録ヘッド固定レバー ６ ガイド軸 ７ ガイド軸 ８ タイミングベルト ９ プーリ １０ フレキシブルケーブル １１ プラテンローラ １２ 記録媒体 Ａ 吐出口 Ｂ 吐出ヒータ ２０Ｃ Ｄｉセンサ ２０Ｄ 吐出ヒータ列 ２０Ｅ ダミー抵抗 ２０Ｆ サブヒータ ２０Ｇ ヒータボード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉本 仁 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 植月 雅哉 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４−133749（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−165961（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/01

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吐出ヒータを有する記録ヘッドを搭載し
   て記録を行うインクジェット記録装置において、 コンセントに接続することにより装置本体に電力を供給
   可能な状態とする第１手段と、 前記第１手段のＯＮによって電力が供給された状態とな
   っている前記装置本体を動作可能な状態にする第２手段
   と、 前記第１手段のＯＮに伴って前記吐出ヒータの特性を含
   むヘッド特性を測定するためのヘッド特性測定手段とを
   有し、 前記ヘッド特性測定手段による測定は、前記第１手段の
   ＯＮに引き続く前記第２手段のＯＮの前に開始され、 前記第１手段だけがＯＮで前記第２手段がＯＦＦの場
   合、前記装置本体による記録動作は可能な状態となら
   ず、前記第１手段がＯＮで前記第２手段もＯＮの場合、
   前記装置本体による記録動作は可能な状態となることを
   特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 前記第１手段のＯＮに引き続く前記第２
   手段のＯＮに伴って前記記録ヘッドが正常にインクを吐
   出しているかどうかを検知する手段をさらに有すること
   を特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 前記記録ヘッドの温度を測定する温度測
   定手段と、前記記録ヘッドに投入されるエネルギーから
   前記記録ヘッドの温度を推定演算する温度演算手段とを
   さらに有し、 前記温度測定手段によって測定された前記記録ヘッドの
   温度測定値と前記温度演算手段によって演算された前記
   記録ヘッドの温度演算値とから前記記録ヘッドの不吐出
   状態の有無を判定することを特徴とする請求項１記載の
   インクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 前記記録ヘッドは温度センサを更に有
   し、 前記ヘッド特性測定手段は、前記吐出ヒータの特性およ
   び前記温度センサの特性を測定することを特徴とする請
   求項１記載のインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】 前記ヘッド特性測定手段によって測定さ
   れた前記吐出ヒータの特性を含むヘッド特性を特性値と
   して記憶し、前回記憶した特定値と新たに測定された特
   性値とを比較する比較手段を有することを特徴とする請
   求項１記載のインクジェット記録装置。
6. 【請求項６】 前記ヘッド特性測定手段によって測定さ
   れた前記吐出ヒータの特性、温度センサの特性を含むヘ
   ッド特性を数値化し、記録ヘッド自体の判別用情報とす
   る記録ヘッド認識手段を有することを特徴とする請求項
   ４記載のインクジェット記録装置。
7. 【請求項７】 前記記録ヘッド認識手段は、前記ヘッド
   特性測定手段によって測定された前記吐出ヒータの特
   性、温度センサの特性を含むヘッド特性に優先順位を設
   定し、優先順位の高い方から同一ヘッドかどうかの判断
   を行うことを特徴とする請求項６記載のインクジェット
   記録装置。
8. 【請求項８】 前記記録ヘッド認識手段は、前記ヘッド
   特性測定手段によって測定された前記吐出ヒータの特
   性、温度センサの特性を含むヘッド特性に優先順位を設
   定し、前記優先順位のあるレベルで、それ以下の前記ヘ
   ッド特性項目は測定せずに、同一ヘッド、別ヘッドの判
   定を行うことを特徴とする請求項６記載のインクジェッ
   ト記録装置。
9. 【請求項９】 前記ヘッド特性測定手段によって測定さ
   れた前記吐出ヒータの特性、温度センサの特性を含むヘ
   ッド特性に暫定または確定の定義付けを行い、確定値に
   なるまで、前記ヘッド特性の測定を行う手段を有するこ
   とを特徴とする請求項６，７または８記載のインクジェ
   ット記録装置。
10. 【請求項１０】 前記第１手段のＯＮに伴って、前記記
    録ヘッドのある状態を計時する計時手段と、 前記第１手段のＯＮに引き続く前記第２手段のＯＮの時
    以外の、前記第２手段のＯＮの時に、前記計時手段によ
    り得られた時間に応じて前記記録ヘッドに対して実行す
    べき回復処理を異ならせる手段とをさらに有することを
    特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
11. 【請求項１１】 前記記録ヘッドは熱エネルギーによっ
    てインクを吐出することを特徴とする請求項１乃至１０
    のいずれかに記載のインクジェット記録装置。