JP3900849B2 - インクジェット記録装置およびインクジェット記録ヘッドの駆動制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は記録媒体上にインク滴を吐出して記録を行なうインクジェット記録装置およびインクジェット記録ヘッドの駆動制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
画像信号に応じてノズルから用紙にインクドロップを吐出し、記録を行なうインクジェット記録方法には、ノズルからインクドロップを吐出するための駆動力として、電気一熱変換素子（以下発熱体と呼ぶ）に電気パルスを印可し、発熱体の発熱によりバブルを生じさせ、バブルの圧力でノズルからインクドロップを吐出させるサーマルインクジェット方式がある。
【０００３】
このサーマルインクジェット方式において、環境温度、あるいは印字によるインクジェット記録ヘッドの温度変化により、インクの粘性が変化し、また発熱体上で生じるバブルの大きさが変るため、吐出するインクドロップ量（体積）が変化し、画像濃度が変化してしまう。
【０００４】
このような画像濃度変化を防止するために、発熱体に印加する駆動パルスでインクジェット記録ヘッドを駆動制御する方法が提案されている。すなわち、バブルを生じさせるために発熱体に印加されるメインパルスに先立ち、バブルを生じない程度の微小パルス(プレパルス)を印加するものであり、インクジェット記録ヘッドの温度によってプレパルスの幅、あるいはパルス数を変更することにより、温度によらず吐出するインクドロップ量を一定に保つものである。
【０００５】
実際にこの駆動制御方法を用いた場合には、図１０に示すように、インクドロップ量が許容範囲内で変動しながら、印字動作（インク吐出）が行われることになる。
【０００６】
しかしながら、この駆動制御方法を用いた場合でも、インクドロップ量を一定に制御できる温度範囲は限られている。したがって、サーマルインクジェット方式を用いたインクジェット記録装置では、その使用環境温度範囲や、インクジェット記録ヘッドの使用温度範囲が限定されているのが通常である。すなわち、この駆動制御方法を採用した場合でも、極めて環境温度(インクジェット記録ヘッド温度)が低い場合には十分に補償できず、インクドロップ量が小さくなり、画像が薄く、あるいは、かすれることがある。さらに、最悪の場合には、ノズルからインクドロップが正常に吐出されない場合もある。
【０００７】
このため、駆動制御方法の適用対象外である低温領域に対しては、インクジェット記録ヘッドを上述の駆動制御方法が適用できる温度範囲内まで昇温させる昇温制御方法が採用されることがある。インクジェット記録ヘッドを昇温する方法としては、流路中に設けられた発熱体にインクドロップを吐出させない程度のパルスを連続的に印加する方法や、インクドロップ吐出用とは別の発熱体等の加熱手段をインクジェット記録ヘッドに併設する方法が提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
複数、例えば４つのインクジェット記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置において上述の昇温制御方法を適用する場合、各インクジェット記録ヘッドを基準温度まで昇温させるが、それぞれのインクジェット記録ヘッドの昇温特性が異なったり、あるいは昇温前の各インクジェット記録ヘッドの温度が異なると、基準温度への到達タイミングが一致しない。この結果、基準温度に先に到達したインクジェット記録ヘッドが昇温動作を停止して他のインクジェット記録ヘッドの昇温を待っている間に、再び基準温度以下まで温度が低下するおそれがあった。この場合には、基準温度以下となったインクジェット記録ヘッドを昇温しなければならず、迅速に全インクジェット記録ヘッドを基準温度以上として印字を開始することができないという不都合があった。
【０００９】
同様に、基準温度より高く昇温の必要がないと判断されたインクジェット記録ヘッドも、他のインクジェット記録ヘッドを昇温する間に温度が低下して、基準温度を下回ることが起こり得る。
【００１０】
このような不都合を解決するために、迅速に印字可能とするインクジェット記録装置およびインクジェット記録ヘッドの駆動制御方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、インク滴を吐出することによって記録媒体に画像を形成する複数のインクジェット記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置において、各インクジェット記録ヘッドの温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段で検出された全インクジェット記録ヘッドの温度に基づいて各インクジェット記録ヘッドを昇温するか否かを決定する制御手段と、前記制御手段の決定に基づいて該当するインクジェット記録ヘッドを昇温させるヘッド昇温手段と、を備え、前記制御手段は、インクジェット記録ヘッドの印字可能温度である第１基準温度および前記第１基準温度よりも高い第２基準温度と、前記温度検出手段で検出された全インクジェット記録ヘッドの温度を比較することにより、各インクジェット記録ヘッドの駆動制御を決定し、前記制御手段は、前記第１基準温度未満の温度のインクジェット記録ヘッドがある場合、前記第１基準温度未満の温度のインクジェット記録ヘッドの昇温を決定し、かつ前記第１基準温度以上前記第２基準温度未満の温度のインクジェット記録ヘッドの昇温を決定し、かつ前記第２基準温度以上の温度のインクジェット記録ヘッドを昇温させず、前記制御手段は、全てのインクジェット記録ヘッドの温度が第１基準温度以上である場合には、全インクジェット記録ヘッドを昇温させずに印字開始を決定することを特徴とする。
【００１２】
請求項１記載の発明の作用について説明する。
【００１３】
制御手段は、温度検出手段によって検出された全インクジェット記録ヘッドの温度に基づいて各インクジェット記録ヘッドを昇温するか否かを決定する。すなわち、各インクジェット記録ヘッドは、当該インクジェット記録ヘッドの温度のみならず、他のインクジェット記録ヘッドの温度も参照して昇温するか否かを決定される。この結果、各インクジェット記録ヘッド毎に単独で昇温するか否かを決定した場合と比較して、インクジェット記録ヘッド相互の影響も考慮するため、全インクジェット記録ヘッドが迅速に印字可能な温度とされ、素早く印字できる。
【００１６】
また、２つの基準温度に基づいて各インクジェット記録ヘッドの昇温するか否かを決定するため、全インクジェット記録ヘッドを迅速に印字可能とすることができる。例えば、第１基準温度のみであれば、１つのインクジェット記録ヘッドのみが当該基準温度未満で他のインクジェット記録ヘッドが基準温度以上の場合、基準温度未満のインクジェット記録ヘッドのみを昇温させることになる。ところが、昇温中に他のインクジェット記録ヘッドが基準温度未満となってしまい、当該他のインクジェット記録ヘッドの昇温が必要となり、全インクジェット記録ヘッドを迅速に印字可能とすることができない。これに対して、本発明では、第２基準温度以上の温度であるインクジェット記録ヘッドのみを昇温させずに待機させ、他のインクジェット記録ヘッドを昇温させることによって、昇温待機中のインクジェット記録ヘッドの温度が第１基準温度未満となって印字不能となることを防止でき、全インクジェット記録ヘッドを迅速に印字可能とすることができる。
【００１９】
また、温度検出手段によって検出された温度が第１基準温度よりも低いインクジェット記録ヘッド（以下、第１インクジェット記録ヘッドという場合がある）がある場合、当該第１インクジェット記録ヘッドは印字不可である（良好に印字できない）から印字可能となるように昇温させるのは当然であるが、同時に第１基準温度以上第２基準温度未満の温度のインクジェット記録ヘッド（以下、第２インクジェット記録ヘッドという場合がある）も昇温させるものである。これは、第１インクジェット記録ヘッドを昇温させる際に、検出時に印字可能である第２インクジェット記録ヘッドを昇温させずに待機させると、温度低下により第１基準温度未満（印字不能）となってしまう。この結果、温度低下した第２インクジェット記録ヘッドを昇温させなければならなくなってしまう。そこで、待機中に第１基準温度よりも低くなるおそれのある第２インクジェット記録ヘッドも含めて第２基準温度よりも低い温度のインクジェット記録ヘッドを全て昇温させて、迅速に印字可能とするものである。これに対して、第２基準温度以上であるインクジェット記録ヘッドは、他のインクジェット記録ヘッドの昇温中に昇温させずに待機していても、第１基準温度を直ちに下回るおそれがないため、昇温させずに待機させる。
【００２２】
また、制御手段は、温度検出手段で検出されたインクジェット記録ヘッドの温度が全て第１基準温度以上である場合には、昇温の決定をせずに直ちに印字動作の開始を決定する。これは、全インクジェット記録ヘッドが印字可能であるため、昇温が不要となるためである。
【００２３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記インクジェット記録ヘッドがインク吐出用の発熱素子を備える場合には、前記ヘッド昇温手段は前記発熱素子にインクを吐出しない駆動パルスを印加することによってインクジェット記録ヘッドを昇温させることを特徴とする。
【００２４】
請求項２記載の発明の作用について説明する。
【００２５】
いわゆるサーマルインクジェット記録ヘッドの場合には、インク吐出用の発熱素子にインクを吐出しない駆動パルスを印加することによってインクジェット記録ヘッドを昇温させる（ヘッド昇温手段とする）ことができる。したがって、インクジェット記録ヘッドにヘッド昇温手段を別途設けなくて済むという利点がある。
【００２６】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記ヘッド昇温手段を所定時間駆動しても、前記第１基準温度に到達しないインクジェット記録ヘッドがある場合には、印字を開始することを特徴とする。
【００２７】
請求項３記載の発明の作用について説明する。
【００２８】
前記制御手段の判断によって所定時間、ヘッド昇温手段を駆動しても全インクジェット記録ヘッドが第１基準温度以上にならない場合には、温度検出手段の異常や昇温動作の不具合の可能性があるため、印字を行うものである。
【００２９】
請求項４記載の発明は、インク滴を吐出して記録媒体に画像を形成する複数のインクジェット記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置におけるインクジェット記録ヘッドの駆動制御方法であって、全インクジェット記録ヘッドの温度に基づいて各インクジェット記録ヘッドを昇温させるか否かを決定し、全インクジェット記録ヘッドの温度が印字可能温度である第１基準温度および第１基準温度よりも高い第２基準温度と比較されることによって、各インクジェット記録ヘッドを昇温させるか否かを決定し、前記第１基準温度未満の温度のインクジェット記録ヘッドがある場合、前記第１基準温度未満の温度のインクジェット記録ヘッドを昇温させ、かつ前記第１基準温度以上前記第２基準温度未満の温度のインクジェット記録ヘッドを昇温させ、かつ前記第２基準温度以上の温度のインクジェット記録ヘッドを昇温させず、全てのインクジェット記録ヘッドの温度が第１基準温度以上である場合には、全インクジェット記録ヘッドを昇温させずに印字を開始することを特徴とする。
【００３０】
請求項４記載の発明の作用について説明する。
【００３１】
全インクジェット記録ヘッドの温度に基づいて各インクジェット記録ヘッドを昇温するか否かを決定する。すなわち、各インクジェット記録ヘッドは、当該インクジェット記録ヘッドの温度のみならず、他のインクジェット記録ヘッドの温度も参照して昇温するか否かを決定される。この結果、各インクジェット記録ヘッド毎に単独で昇温するか否かを決定した場合と比較して、インクジェット記録ヘッド相互の影響も考慮するため、全インクジェット記録ヘッドを迅速に印字可能な温度とすることができ、素早く印字できる。
【００３４】
また、２つの基準温度に基づいて各インクジェット記録ヘッドの昇温するか否かを決定するため、迅速に全インクジェット記録ヘッドを印字可能とすることができる。例えば、第１基準温度のみであれば、１つのインクジェット記録ヘッドのみが当該基準温度未満で他のインクジェット記録ヘッドが基準温度以上の場合、基準温度未満のインクジェット記録ヘッドのみを昇温させることになる。ところが、昇温中に他のインクジェット記録ヘッドが基準温度未満となってしまい、当該他のインクジェット記録ヘッドの昇温が必要となり、全インクジェット記録ヘッドを迅速に印字可能とすることができない。これに対して、本発明では、第２基準温度以上の温度であるインクジェット記録ヘッドのみを昇温させずに待機させ、他のインクジェット記録ヘッドを昇温させることによって、待機中のインクジェット記録ヘッドの温度が第１基準温度未満となって印字不能となることを防止でき、全インクジェット記録ヘッドを迅速に印字可能とすることができる。
【００３７】
また、第１基準温度よりも低い温度のインクジェット記録ヘッド（以下、第１インクジェット記録ヘッドという場合がある）がある場合、当該第１インクジェット記録ヘッドは印字不可である（良好に印字できない）から印字可能となるように昇温させると共に、同時に第１基準温度以上第２基準温度未満の温度のインクジェット記録ヘッド（以下、第２インクジェット記録ヘッドという場合がある）も昇温させるものである。これは、第１インクジェット記録ヘッドを昇温させる際に、検出時に印字可能である第２インクジェット記録ヘッドを昇温させずに待機させると、他のインクジェット記録ヘッドの昇温待機中に温度低下により第１基準温度未満（印字不能）となってしまう。この結果、温度低下した第２インクジェット記録ヘッドを昇温させなければならなくなってしまう。そこで、昇温待機中に第１基準温度よりも低くなるおそれのある第２インクジェット記録ヘッドも含めて第２基準温度よりも低い温度のインクジェット記録ヘッドを全て昇温させて、迅速に印字可能とするものである。これに対して、第２基準温度以上であるインクジェット記録ヘッドは、他のインクジェット記録ヘッドの昇温中に昇温させずに待機していても、第１基準温度を直ちに下回るおそれがないため、昇温させずに待機させる。
【００４０】
また、全てのインクジェット記録ヘッドの温度が第１基準温度以上である場合には、全てのインクジェット記録ヘッドが印字可能なので、昇温せずに直ちに印字を開始するものである。
【００４１】
請求項５記載の発明は、請求項７〜１０のいずれか１項記載の発明において、所定時間昇温しても、前記第１基準温度に到達しないインクジェット記録ヘッドがある場合には、印字を開始することを特徴とする。
【００４２】
請求項５記載の発明の作用について説明する。
【００４３】
所定時間、該当するインクジェット記録ヘッドを所定時間昇温しても全インクジェット記録ヘッドが第１基準温度以上にならない場合には、温度検出手段の異常や昇温動作の不具合の可能性があるため、印字を行うものである。
【００４４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係わるインクジェット記録ヘッドの駆動制御方法およびインクジェット記録装置について説明する。
【００４５】
インクジェット記録ヘッド（以下、印字ヘッドという場合がある）１０は、図１および図２に示すように、発熱基板１２と流路基板１４を接合して形成されたものであり、流路基板１４の表面に開口したインク供給口１６から供給されたインクが、共通液室１８、個別流路２０を介してノズル端面２１に開口したノズル２２からインクドロップとして吐出される構成である。
【００４６】
共通液室１８の個別流路２０近傍には、図２に示すように、一定間隔で柱が形成されたフィルタ２４が形成されており、個別流路２０が共通液室１８に流入したゴミによって目詰まりし、インクドロップが吐出不能となることを防止している。
【００４７】
個別流路２０は、ノズル側と共通液室側にそれぞれ前方絞り２６と後方絞り２８を備えると共に、凹部３０を備えることによって、後述するバブルによって効率的にインクドロップを吐出するようにされている。
【００４８】
一方、発熱体基板１２には、流路基板１４の凹部３０に対応する位置に発熱体３２が配置されている。
【００４９】
また、インクジェット記録ヘッド１０内には、温度センサ３４が配設されており、これによってインクジェット記録ヘッド１０の温度が検出される。
【００５０】
続いて、このようなインクジェット記録ヘッド１０が一体的に形成されたインクカートリッジが装着されるインクジェット記録装置について説明する。
【００５１】
インクジェット記録装置４０は、図３に示すように、ガイドシャフト４２に沿って走査されるキャリッジ４４にインクカートリッジ４６が装着され、インクカートリッジ先端に一体的に設けられたインクジェット記録ヘッド１０から用紙４８にインクドロップが吐出されることによって、用紙４８に画像が記録されるものである。
【００５２】
また、インクジェット記録装置４０は、図４に示すように、制御部５０を備えている。制御部５０は、ＣＰＵ５２、ＲＯＭ５４、ＲＡＭ５６、Ｉ／Ｏ５８を備え、バス６０で接続されいる。ＲＯＭ５４には後述する駆動条件設定テーブルおよび駆動制御プログラムが格納されている。また、制御部５０には、発熱体３２に対する駆動用のパルス信号を出力するパルス発生器６２が備えられている。
【００５３】
パルス発生器６２から発熱体３２に出力されるパルス信号には、印字信号と昇温信号の２種類がある。印字信号は、図５に示すように、プレパルス６６と、メインパルス６８とからなり、プレパルス数を変更することによって温度に応じて適切な量のインクドロップを吐出するようにするものである。一方、昇温信号は、図６に示すように、７μs内に１００nsの電圧パルスを５００nsの間隔で１０個連続したパルス列を、６０００回くり返し与えるものであり、ノズル２２からインク吐出させないものである。
【００５４】
駆動条件設定テーブルは、表１に示すように、インクジェット記録ヘッド１０に設けられた温度センサ３４で検出された各インクジェット記録ヘッド１０の温度に基づいて発熱体３２を駆動する駆動パルスの条件を設定するものである。
【００５５】
【表１】
【００５６】
表中、○は、その温度範囲に属する印字ヘッドがあることを示しており、複数の場合も含む。
【００５７】
具体的には、各インクジェット記録ヘッド１０のヘッド温度が基準温度Ｔ１、Ｔ２を基準とした範囲Ａ、Ｂ、Ｃのいずれに属するかに応じて、各インクジェット記録ヘッド１０の昇温あるいは印字開始を決定するものである。ここで、基準温度Ｔ１とは、上述の印字信号で良好のインクドロップを吐出可能（印字可能）とされる基準温度であり、基準温度Ｔ２は基準温度Ｔ１よりも高く、インクジェット記録ヘッド１０が後述する待機中に直ちに基準温度Ｔ１以下となることがない基準温度である。詳細については、作用の部分で説明する。
【００５８】
なお、基準温度Ｔ１、Ｔ２が、印字信号のプレパルス６６(図５参照）の数を調整することによって、インクドロップの大きさを一定に保てる温度範囲に属している。
【００５９】
続いて、このように構成されたインクジェット記録ヘッド１０（インクジェット記録装置４０）の作用（駆動制御方法）について説明する。
【００６０】
インクジェット記録装置１０の制御部５０に画像信号が入力されると、制御部５０では温度センサ３４からの出力信号に基づいて各インクジェット記録ヘッド１０の温度を検出する。ここで、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色のインクドロップを吐出するインクジェット記録ヘッドの温度をそれぞれＴｋ、Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙとする（ステップ７０）。
【００６１】
続いて、制御部５０では、温度Ｔｋ、Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙに基づいて、ＲＯＭ５６に格納された駆動条件設定テーブルを参照して各インクジェット記録ヘッドの駆動条件を設定する（ステップ７２）。
【００６２】
各温度Ｔｋ、Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙが全て範囲Ｂである場合、全て範囲Ｃである場合、あるいは範囲Ｂまたは範囲Ｃである場合（表１、ケース１）には、印字開始可能と判定し、各インクジェット記録ヘッドの温度に応じたプレパルス数を設定した印字信号の出力を設定する。すなわち、温度Ｔｋ、Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙの全てが基準温度Ｔ１以上ということは、各温度Ｔｋ、Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙに応じて発熱体３２に印加する印字信号のプレパルス数６６を調整することによって、各インクジェット記録ヘッド１０から吐出されるインクドロップ量を一定にすることができるからである。
【００６３】
一方、ステップ７２において、温度Ｔｋ、Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙが全ての範囲Ａ、Ｂ、Ｃに分散していた場合、あるいは範囲Ａ、Ｂに分散していた場合（表１、ケース２）には、範囲Ａの温度であるインクジェット記録ヘッドは印字不能であるからもちろん、範囲Bの温度であるインクジェット記録ヘッドも昇温することを決定する（昇温信号の出力を設定する）（ステップ７２）。これは、範囲Ｂの温度であるインクジェット記録ヘッドの温度は、印字可能な基準温度Ｔ１以上であるものの、他の（範囲Ａの温度である）インクジェット記録ヘッドを昇温させている間に、昇温動作を停止している（待機している）ため温度低下によって基準温度Ｔ１を下回り、当該インクジェット記録ヘッドを昇温させなければならなくなるおそれがあるためである。これに対して範囲Ｃの温度であるインクジェット記録ヘッドは、他のインクジェット記録ヘッドの昇温中に昇温させずに待機していても、基準温度Ｔ１を直ちに下回るおそれがないため、昇温させずに待機させるものである。
【００６４】
同様に、ステップ７２において、温度Ｔｋ、Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙが全ての範囲Ａ、である場合、あるいは範囲Ａ、Ｃに分散していた場合（表１、ケース３）には、範囲Ａの温度であるインクジェット記録ヘッドのみを昇温させることを決定する。（昇温信号の出力を設定する）（ステップ７２）。
【００６５】
このようにして、制御部５０で駆動（印字）条件が設定された場合（ケース１）には、設定された印字信号が各インクジェット記録ヘッド１０に出力されることにより、温度に応じた数のプレパルス６６が設定された印字信号(図５参照）で発熱体３２が駆動される。この結果、インクジェット記録ヘッド間の温度のバラツキによらず、各インクジェット記録ヘッドから所定の量（体積）のインクドロップが吐出される（ステップ７４、７６）。
【００６６】
一方、制御部５０で昇温信号の出力が設定された場合（ケース２、３）は、該当するインクジェット記録ヘッド１０にのみ昇温信号(図６参照）が出力されることにより、発熱体３２が駆動される（ステップ７４、７８）。この結果、該当するインクジェット記録ヘッド１０が昇温される。なお、昇温信号による発熱体３２の駆動では、ノズル２２からインクドロップが吐出されない。この際、範囲Ｃにあるインクジェット記録ヘッド１０には、昇温信号が入力されずに待機となるが、ヘッド温度が低下しても基準温度Ｔ２以上であったため直ちに基準温度Ｔ１を下回ることはない。
【００６７】
この昇温信号により発熱体３２の駆動（昇温動作）が終了すると、再びヘッド温度を制御部５０が検出し、上述の駆動条件が再設定され、全てのインクジェット記録ヘッドの温度が基準温度Ｔ１以上（ケース１）となって印字可能となるまで繰り返す。
【００６８】
この結果、温度Ｔｋ、Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙが全て基準温度Ｔ１以上となった場合には、ステップ７２で各温度に応じたプレパルス数が設定された印字信号の出力が設定され、各インクジェット記録ヘッドに印字信号が出力されることによって、温度Ｔｋ、Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙのばらつきに拘わらず、ほぼ一定量のインクドロップが吐出されて用紙４８に対する印字が行われる。
【００６９】
なお、図８（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれインクジェット記録ヘッドの温度が範囲Ａ、Ｂ，Ｃに分散していた場合（ケース２）、範囲Ａ、Ｂに分散していた場合（ケース２）、範囲Ａ、Cに分散していた場合（ケース３）に、インクジェット記録装置（全インクジェット記録ヘッド）が印字可能となるまでの温度変化を示したものである。
【００７０】
このように、各インクジェット記録ヘッド１０の温度に基づいて各ヘッドの駆動条件を設定する場合に、他のインクジェット記録ヘッド１０の温度を参照すると共に、２つの基準温度Ｔ１、Ｔ２を基準として駆動条件を設定しているため、迅速に印字可能とすることができる。すなわち、印字可能となる基準温度Ｔ１以外に、昇温せずに待機としても温度低下によっても印字不可とならない基準温度Ｔ２を設けることによって、無駄な昇温を回避しつつ昇温待機中に印字不能となることを防止して迅速に印字可能とすることができる。
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの駆動制御方法について説明する。第１実施形態と同様の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、本実施形態と第１実施形態は駆動制御部分のみ異なるので該当する部分のみを説明する。
【００７１】
第１実施形態では、全てのインクジェット記録ヘッドが基準温度Ｔ１を上回るまで昇温させないと印字できなかったが、本実施形態では昇温動作を開始してから所定時間経過した場合には、基準温度Ｔ１に到達しないインクジェット記録ヘッドがあっても、印字動作に移行するものである。以下、図９のフローチャートに従って説明する。
【００７２】
ヘッド温度が制御部５０で検出される前に、経過時間ｔ＝０と設定する（ステップ８０）。
【００７３】
第１実施形態と同様に駆動条件が設定され、昇温信号の出力が設定された場合（ステップ８６でＮＯ）には、経過時間ｔの測定を開始する（ステップ８８）。以下、該当するインクジェット記録ヘッドに昇温信号を出力し（ステップ９０）、再び昇温信号の出力が設定された(ステップ９６でＮＯ）後で、経過時間ｔが基準時間ｔ１を経過したか否かを確認する（ステップ９８）。
【００７４】
経過時間ｔが基準時間ｔ１を経過するまでは、駆動条件の設定と昇温信号の出力を繰り返す(ステップ９０〜９８）。経過時間ｔが基準時間ｔ１以内に全インクジェット記録ヘッドが印字可能状態（温度が基準温度Ｔ１以上）となった場合には、印字信号を各インクジェット記録ヘッドに出力することによって印字を行う(ステップ１００）。
【００７５】
しかしながら、基準時間ｔ１を経過した場合(ステップ９８でＮＯ）には、基準温度Ｔ１に到達してなかったインクジェット記録ヘッドがある場合でも、昇温信号を出力せず、印字信号を全インクジェット記録ヘッドに１００）。
【００７６】
これは、温度検出異常の場合には、実際には印字可能となっている可能性があるため印字するものである。また、昇温動作不良の場合、あるいは極めて低温環境の場合には、いつもでも印字可能とならないため、ある一定時間(本実施形態ではｔ１)昇温した後は多少画質が劣化しても取り敢えず印字するためである。
【００７７】
なお、この場合には、プレパルス駆動でインクドロップの大きさを一定に制御できる範囲に達していないことも考えられるので、なんらかの方法でユーザーにその旨知らせるように構成することもできる。
【００７８】
【発明の効果】
このように、本発明によって複数のインクジェット記録ヘッドを有するインクジェット記録装置を迅速に印字可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの模式断面図である。
【図２】 図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】 本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置を示す斜視図である。
【図４】 本発明の一実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの制御部を示すブロック図である。
【図５】 本発明の一実施形態に係る発熱体を駆動する印字信号を示すパルス波形図である。
【図６】 本発明の一実施形態に係る発熱体を駆動する昇温信号を示すパルス波形図である。
【図７】 本発明の第１実施形態に係る駆動制御を示すフローチャートである。
【図８】 （Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の一実施形態に係る昇温制御による各インクジェット記録ヘッドの温度変化の例を示す図である。
【図９】 本発明の第２実施形態に係る駆動制御を示すフローチャートである。
【図１０】 従来例に係るインクジェット記録ヘッドの温度制御状態を示す図である。
【符号の説明】
１０…インクジェット記録ヘッド
３２…発熱体（ヘッド昇温手段）
３４…温度センサ（温度検出手段）
４０…インクジェット記録装置
５２…ＣＰＵ（制御手段）
６２…パルス発生器（ヘッド昇温手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は記録媒体上にインク滴を吐出して記録を行なうインクジェット記録装置およびインクジェット記録ヘッドの駆動制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
画像信号に応じてノズルから用紙にインクドロップを吐出し、記録を行なうインクジェット記録方法には、ノズルからインクドロップを吐出するための駆動力として、電気一熱変換素子（以下発熱体と呼ぶ）に電気パルスを印可し、発熱体の発熱によりバブルを生じさせ、バブルの圧力でノズルからインクドロップを吐出させるサーマルインクジェット方式がある。
【０００３】
このサーマルインクジェット方式において、環境温度、あるいは印字によるインクジェット記録ヘッドの温度変化により、インクの粘性が変化し、また発熱体上で生じるバブルの大きさが変るため、吐出するインクドロップ量（体積）が変化し、画像濃度が変化してしまう。
【０００４】
このような画像濃度変化を防止するために、発熱体に印加する駆動パルスでインクジェット記録ヘッドを駆動制御する方法が提案されている。すなわち、バブルを生じさせるために発熱体に印加されるメインパルスに先立ち、バブルを生じない程度の微小パルス(プレパルス)を印加するものであり、インクジェット記録ヘッドの温度によってプレパルスの幅、あるいはパルス数を変更することにより、温度によらず吐出するインクドロップ量を一定に保つものである。
【０００５】
実際にこの駆動制御方法を用いた場合には、図１０に示すように、インクドロップ量が許容範囲内で変動しながら、印字動作（インク吐出）が行われることになる。
【０００６】
しかしながら、この駆動制御方法を用いた場合でも、インクドロップ量を一定に制御できる温度範囲は限られている。したがって、サーマルインクジェット方式を用いたインクジェット記録装置では、その使用環境温度範囲や、インクジェット記録ヘッドの使用温度範囲が限定されているのが通常である。すなわち、この駆動制御方法を採用した場合でも、極めて環境温度(インクジェット記録ヘッド温度)が低い場合には十分に補償できず、インクドロップ量が小さくなり、画像が薄く、あるいは、かすれることがある。さらに、最悪の場合には、ノズルからインクドロップが正常に吐出されない場合もある。
【０００７】
このため、駆動制御方法の適用対象外である低温領域に対しては、インクジェット記録ヘッドを上述の駆動制御方法が適用できる温度範囲内まで昇温させる昇温制御方法が採用されることがある。インクジェット記録ヘッドを昇温する方法としては、流路中に設けられた発熱体にインクドロップを吐出させない程度のパルスを連続的に印加する方法や、インクドロップ吐出用とは別の発熱体等の加熱手段をインクジェット記録ヘッドに併設する方法が提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
複数、例えば４つのインクジェット記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置において上述の昇温制御方法を適用する場合、各インクジェット記録ヘッドを基準温度まで昇温させるが、それぞれのインクジェット記録ヘッドの昇温特性が異なったり、あるいは昇温前の各インクジェット記録ヘッドの温度が異なると、基準温度への到達タイミングが一致しない。この結果、基準温度に先に到達したインクジェット記録ヘッドが昇温動作を停止して他のインクジェット記録ヘッドの昇温を待っている間に、再び基準温度以下まで温度が低下するおそれがあった。この場合には、基準温度以下となったインクジェット記録ヘッドを昇温しなければならず、迅速に全インクジェット記録ヘッドを基準温度以上として印字を開始することができないという不都合があった。
【０００９】
同様に、基準温度より高く昇温の必要がないと判断されたインクジェット記録ヘッドも、他のインクジェット記録ヘッドを昇温する間に温度が低下して、基準温度を下回ることが起こり得る。
【００１０】
このような不都合を解決するために、迅速に印字可能とするインクジェット記録装置およびインクジェット記録ヘッドの駆動制御方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、インク滴を吐出することによって記録媒体に画像を形成する複数のインクジェット記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置において、各インクジェット記録ヘッドの温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段で検出された全インクジェット記録ヘッドの温度に基づいて各インクジェット記録ヘッドを昇温するか否かを決定する制御手段と、前記制御手段の決定に基づいて該当するインクジェット記録ヘッドを昇温させるヘッド昇温手段と、を備え、前記制御手段は、インクジェット記録ヘッドの印字可能温度である第１基準温度および前記第１基準温度よりも高い第２基準温度と、前記温度検出手段で検出された全インクジェット記録ヘッドの温度を比較することにより、各インクジェット記録ヘッドの駆動制御を決定し、前記制御手段は、前記第１基準温度未満の温度のインクジェット記録ヘッドがある場合、前記第１基準温度未満の温度のインクジェット記録ヘッドの昇温を決定し、かつ前記第１基準温度以上前記第２基準温度未満の温度のインクジェット記録ヘッドの昇温を決定し、かつ前記第２基準温度以上の温度のインクジェット記録ヘッドを昇温させず、前記制御手段は、全てのインクジェット記録ヘッドの温度が第１基準温度以上である場合には、全インクジェット記録ヘッドを昇温させずに印字開始を決定することを特徴とする。
【００１２】
請求項１記載の発明の作用について説明する。
【００１３】
制御手段は、温度検出手段によって検出された全インクジェット記録ヘッドの温度に基づいて各インクジェット記録ヘッドを昇温するか否かを決定する。すなわち、各インクジェット記録ヘッドは、当該インクジェット記録ヘッドの温度のみならず、他のインクジェット記録ヘッドの温度も参照して昇温するか否かを決定される。この結果、各インクジェット記録ヘッド毎に単独で昇温するか否かを決定した場合と比較して、インクジェット記録ヘッド相互の影響も考慮するため、全インクジェット記録ヘッドが迅速に印字可能な温度とされ、素早く印字できる。
【００１６】
また、２つの基準温度に基づいて各インクジェット記録ヘッドの昇温するか否かを決定するため、全インクジェット記録ヘッドを迅速に印字可能とすることができる。例えば、第１基準温度のみであれば、１つのインクジェット記録ヘッドのみが当該基準温度未満で他のインクジェット記録ヘッドが基準温度以上の場合、基準温度未満のインクジェット記録ヘッドのみを昇温させることになる。ところが、昇温中に他のインクジェット記録ヘッドが基準温度未満となってしまい、当該他のインクジェット記録ヘッドの昇温が必要となり、全インクジェット記録ヘッドを迅速に印字可能とすることができない。これに対して、本発明では、第２基準温度以上の温度であるインクジェット記録ヘッドのみを昇温させずに待機させ、他のインクジェット記録ヘッドを昇温させることによって、昇温待機中のインクジェット記録ヘッドの温度が第１基準温度未満となって印字不能となることを防止でき、全インクジェット記録ヘッドを迅速に印字可能とすることができる。
【００１９】
また、温度検出手段によって検出された温度が第１基準温度よりも低いインクジェット記録ヘッド（以下、第１インクジェット記録ヘッドという場合がある）がある場合、当該第１インクジェット記録ヘッドは印字不可である（良好に印字できない）から印字可能となるように昇温させるのは当然であるが、同時に第１基準温度以上第２基準温度未満の温度のインクジェット記録ヘッド（以下、第２インクジェット記録ヘッドという場合がある）も昇温させるものである。これは、第１インクジェット記録ヘッドを昇温させる際に、検出時に印字可能である第２インクジェット記録ヘッドを昇温させずに待機させると、温度低下により第１基準温度未満（印字不能）となってしまう。この結果、温度低下した第２インクジェット記録ヘッドを昇温させなければならなくなってしまう。そこで、待機中に第１基準温度よりも低くなるおそれのある第２インクジェット記録ヘッドも含めて第２基準温度よりも低い温度のインクジェット記録ヘッドを全て昇温させて、迅速に印字可能とするものである。これに対して、第２基準温度以上であるインクジェット記録ヘッドは、他のインクジェット記録ヘッドの昇温中に昇温させずに待機していても、第１基準温度を直ちに下回るおそれがないため、昇温させずに待機させる。
【００２２】
また、制御手段は、温度検出手段で検出されたインクジェット記録ヘッドの温度が全て第１基準温度以上である場合には、昇温の決定をせずに直ちに印字動作の開始を決定する。これは、全インクジェット記録ヘッドが印字可能であるため、昇温が不要となるためである。
【００２３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記インクジェット記録ヘッドがインク吐出用の発熱素子を備える場合には、前記ヘッド昇温手段は前記発熱素子にインクを吐出しない駆動パルスを印加することによってインクジェット記録ヘッドを昇温させることを特徴とする。
【００２４】
請求項２記載の発明の作用について説明する。
【００２５】
いわゆるサーマルインクジェット記録ヘッドの場合には、インク吐出用の発熱素子にインクを吐出しない駆動パルスを印加することによってインクジェット記録ヘッドを昇温させる（ヘッド昇温手段とする）ことができる。したがって、インクジェット記録ヘッドにヘッド昇温手段を別途設けなくて済むという利点がある。
【００２６】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記ヘッド昇温手段を所定時間駆動しても、前記第１基準温度に到達しないインクジェット記録ヘッドがある場合には、印字を開始することを特徴とする。
【００２７】
請求項３記載の発明の作用について説明する。
【００２８】
前記制御手段の判断によって所定時間、ヘッド昇温手段を駆動しても全インクジェット記録ヘッドが第１基準温度以上にならない場合には、温度検出手段の異常や昇温動作の不具合の可能性があるため、印字を行うものである。
【００２９】
請求項４記載の発明は、インク滴を吐出して記録媒体に画像を形成する複数のインクジェット記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置におけるインクジェット記録ヘッドの駆動制御方法であって、全インクジェット記録ヘッドの温度に基づいて各インクジェット記録ヘッドを昇温させるか否かを決定し、全インクジェット記録ヘッドの温度が印字可能温度である第１基準温度および第１基準温度よりも高い第２基準温度と比較されることによって、各インクジェット記録ヘッドを昇温させるか否かを決定し、前記第１基準温度未満の温度のインクジェット記録ヘッドがある場合、前記第１基準温度未満の温度のインクジェット記録ヘッドを昇温させ、かつ前記第１基準温度以上前記第２基準温度未満の温度のインクジェット記録ヘッドを昇温させ、かつ前記第２基準温度以上の温度のインクジェット記録ヘッドを昇温させず、全てのインクジェット記録ヘッドの温度が第１基準温度以上である場合には、全インクジェット記録ヘッドを昇温させずに印字を開始することを特徴とする。
【００３０】
請求項４記載の発明の作用について説明する。
【００３１】
全インクジェット記録ヘッドの温度に基づいて各インクジェット記録ヘッドを昇温するか否かを決定する。すなわち、各インクジェット記録ヘッドは、当該インクジェット記録ヘッドの温度のみならず、他のインクジェット記録ヘッドの温度も参照して昇温するか否かを決定される。この結果、各インクジェット記録ヘッド毎に単独で昇温するか否かを決定した場合と比較して、インクジェット記録ヘッド相互の影響も考慮するため、全インクジェット記録ヘッドを迅速に印字可能な温度とすることができ、素早く印字できる。
【００３４】
また、２つの基準温度に基づいて各インクジェット記録ヘッドの昇温するか否かを決定するため、迅速に全インクジェット記録ヘッドを印字可能とすることができる。例えば、第１基準温度のみであれば、１つのインクジェット記録ヘッドのみが当該基準温度未満で他のインクジェット記録ヘッドが基準温度以上の場合、基準温度未満のインクジェット記録ヘッドのみを昇温させることになる。ところが、昇温中に他のインクジェット記録ヘッドが基準温度未満となってしまい、当該他のインクジェット記録ヘッドの昇温が必要となり、全インクジェット記録ヘッドを迅速に印字可能とすることができない。これに対して、本発明では、第２基準温度以上の温度であるインクジェット記録ヘッドのみを昇温させずに待機させ、他のインクジェット記録ヘッドを昇温させることによって、待機中のインクジェット記録ヘッドの温度が第１基準温度未満となって印字不能となることを防止でき、全インクジェット記録ヘッドを迅速に印字可能とすることができる。
【００３７】
また、第１基準温度よりも低い温度のインクジェット記録ヘッド（以下、第１インクジェット記録ヘッドという場合がある）がある場合、当該第１インクジェット記録ヘッドは印字不可である（良好に印字できない）から印字可能となるように昇温させると共に、同時に第１基準温度以上第２基準温度未満の温度のインクジェット記録ヘッド（以下、第２インクジェット記録ヘッドという場合がある）も昇温させるものである。これは、第１インクジェット記録ヘッドを昇温させる際に、検出時に印字可能である第２インクジェット記録ヘッドを昇温させずに待機させると、他のインクジェット記録ヘッドの昇温待機中に温度低下により第１基準温度未満（印字不能）となってしまう。この結果、温度低下した第２インクジェット記録ヘッドを昇温させなければならなくなってしまう。そこで、昇温待機中に第１基準温度よりも低くなるおそれのある第２インクジェット記録ヘッドも含めて第２基準温度よりも低い温度のインクジェット記録ヘッドを全て昇温させて、迅速に印字可能とするものである。これに対して、第２基準温度以上であるインクジェット記録ヘッドは、他のインクジェット記録ヘッドの昇温中に昇温させずに待機していても、第１基準温度を直ちに下回るおそれがないため、昇温させずに待機させる。
【００４０】
また、全てのインクジェット記録ヘッドの温度が第１基準温度以上である場合には、全てのインクジェット記録ヘッドが印字可能なので、昇温せずに直ちに印字を開始するものである。
【００４１】
請求項５記載の発明は、請求項７〜１０のいずれか１項記載の発明において、所定時間昇温しても、前記第１基準温度に到達しないインクジェット記録ヘッドがある場合には、印字を開始することを特徴とする。
【００４２】
請求項５記載の発明の作用について説明する。
【００４３】
所定時間、該当するインクジェット記録ヘッドを所定時間昇温しても全インクジェット記録ヘッドが第１基準温度以上にならない場合には、温度検出手段の異常や昇温動作の不具合の可能性があるため、印字を行うものである。
【００４４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係わるインクジェット記録ヘッドの駆動制御方法およびインクジェット記録装置について説明する。
【００４５】
インクジェット記録ヘッド（以下、印字ヘッドという場合がある）１０は、図１および図２に示すように、発熱基板１２と流路基板１４を接合して形成されたものであり、流路基板１４の表面に開口したインク供給口１６から供給されたインクが、共通液室１８、個別流路２０を介してノズル端面２１に開口したノズル２２からインクドロップとして吐出される構成である。
【００４６】
共通液室１８の個別流路２０近傍には、図２に示すように、一定間隔で柱が形成されたフィルタ２４が形成されており、個別流路２０が共通液室１８に流入したゴミによって目詰まりし、インクドロップが吐出不能となることを防止している。
【００４７】
個別流路２０は、ノズル側と共通液室側にそれぞれ前方絞り２６と後方絞り２８を備えると共に、凹部３０を備えることによって、後述するバブルによって効率的にインクドロップを吐出するようにされている。
【００４８】
一方、発熱体基板１２には、流路基板１４の凹部３０に対応する位置に発熱体３２が配置されている。
【００４９】
また、インクジェット記録ヘッド１０内には、温度センサ３４が配設されており、これによってインクジェット記録ヘッド１０の温度が検出される。
【００５０】
続いて、このようなインクジェット記録ヘッド１０が一体的に形成されたインクカートリッジが装着されるインクジェット記録装置について説明する。
【００５１】
インクジェット記録装置４０は、図３に示すように、ガイドシャフト４２に沿って走査されるキャリッジ４４にインクカートリッジ４６が装着され、インクカートリッジ先端に一体的に設けられたインクジェット記録ヘッド１０から用紙４８にインクドロップが吐出されることによって、用紙４８に画像が記録されるものである。
【００５２】
また、インクジェット記録装置４０は、図４に示すように、制御部５０を備えている。制御部５０は、ＣＰＵ５２、ＲＯＭ５４、ＲＡＭ５６、Ｉ／Ｏ５８を備え、バス６０で接続されいる。ＲＯＭ５４には後述する駆動条件設定テーブルおよび駆動制御プログラムが格納されている。また、制御部５０には、発熱体３２に対する駆動用のパルス信号を出力するパルス発生器６２が備えられている。
【００５３】
パルス発生器６２から発熱体３２に出力されるパルス信号には、印字信号と昇温信号の２種類がある。印字信号は、図５に示すように、プレパルス６６と、メインパルス６８とからなり、プレパルス数を変更することによって温度に応じて適切な量のインクドロップを吐出するようにするものである。一方、昇温信号は、図６に示すように、７μs内に１００nsの電圧パルスを５００nsの間隔で１０個連続したパルス列を、６０００回くり返し与えるものであり、ノズル２２からインク吐出させないものである。
【００５４】
駆動条件設定テーブルは、表１に示すように、インクジェット記録ヘッド１０に設けられた温度センサ３４で検出された各インクジェット記録ヘッド１０の温度に基づいて発熱体３２を駆動する駆動パルスの条件を設定するものである。
【００５５】
【表１】
表中、○は、その温度範囲に属する印字ヘッドがあることを示しており、複数の場合も含む。
【００５７】
具体的には、各インクジェット記録ヘッド１０のヘッド温度が基準温度Ｔ１、Ｔ２を基準とした範囲Ａ、Ｂ、Ｃのいずれに属するかに応じて、各インクジェット記録ヘッド１０の昇温あるいは印字開始を決定するものである。ここで、基準温度Ｔ１とは、上述の印字信号で良好のインクドロップを吐出可能（印字可能）とされる基準温度であり、基準温度Ｔ２は基準温度Ｔ１よりも高く、インクジェット記録ヘッド１０が後述する待機中に直ちに基準温度Ｔ１以下となることがない基準温度である。詳細については、作用の部分で説明する。
【００５８】
なお、基準温度Ｔ１、Ｔ２が、印字信号のプレパルス６６(図５参照）の数を調整することによって、インクドロップの大きさを一定に保てる温度範囲に属している。
【００５９】
続いて、このように構成されたインクジェット記録ヘッド１０（インクジェット記録装置４０）の作用（駆動制御方法）について説明する。
【００６０】
インクジェット記録装置１０の制御部５０に画像信号が入力されると、制御部５０では温度センサ３４からの出力信号に基づいて各インクジェット記録ヘッド１０の温度を検出する。ここで、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色のインクドロップを吐出するインクジェット記録ヘッドの温度をそれぞれＴｋ、Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙとする（ステップ７０）。
【００６１】
続いて、制御部５０では、温度Ｔｋ、Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙに基づいて、ＲＯＭ５６に格納された駆動条件設定テーブルを参照して各インクジェット記録ヘッドの駆動条件を設定する（ステップ７２）。
【００６２】
各温度Ｔｋ、Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙが全て範囲Ｂである場合、全て範囲Ｃである場合、あるいは範囲Ｂまたは範囲Ｃである場合（表１、ケース１）には、印字開始可能と判定し、各インクジェット記録ヘッドの温度に応じたプレパルス数を設定した印字信号の出力を設定する。すなわち、温度Ｔｋ、Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙの全てが基準温度Ｔ１以上ということは、各温度Ｔｋ、Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙに応じて発熱体３２に印加する印字信号のプレパルス数６６を調整することによって、各インクジェット記録ヘッド１０から吐出されるインクドロップ量を一定にすることができるからである。
【００６３】
一方、ステップ７２において、温度Ｔｋ、Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙが全ての範囲Ａ、Ｂ、Ｃに分散していた場合、あるいは範囲Ａ、Ｂに分散していた場合（表１、ケース２）には、範囲Ａの温度であるインクジェット記録ヘッドは印字不能であるからもちろん、範囲Bの温度であるインクジェット記録ヘッドも昇温することを決定する（昇温信号の出力を設定する）（ステップ７２）。これは、範囲Ｂの温度であるインクジェット記録ヘッドの温度は、印字可能な基準温度Ｔ１以上であるものの、他の（範囲Ａの温度である）インクジェット記録ヘッドを昇温させている間に、昇温動作を停止している（待機している）ため温度低下によって基準温度Ｔ１を下回り、当該インクジェット記録ヘッドを昇温させなければならなくなるおそれがあるためである。これに対して範囲Ｃの温度であるインクジェット記録ヘッドは、他のインクジェット記録ヘッドの昇温中に昇温させずに待機していても、基準温度Ｔ１を直ちに下回るおそれがないため、昇温させずに待機させるものである。
【００６４】
同様に、ステップ７２において、温度Ｔｋ、Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙが全ての範囲Ａ、である場合、あるいは範囲Ａ、Ｃに分散していた場合（表１、ケース３）には、範囲Ａの温度であるインクジェット記録ヘッドのみを昇温させることを決定する。（昇温信号の出力を設定する）（ステップ７２）。
【００６５】
このようにして、制御部５０で駆動（印字）条件が設定された場合（ケース１）には、設定された印字信号が各インクジェット記録ヘッド１０に出力されることにより、温度に応じた数のプレパルス６６が設定された印字信号(図５参照）で発熱体３２が駆動される。この結果、インクジェット記録ヘッド間の温度のバラツキによらず、各インクジェット記録ヘッドから所定の量（体積）のインクドロップが吐出される（ステップ７４、７６）。
【００６６】
一方、制御部５０で昇温信号の出力が設定された場合（ケース２、３）は、該当するインクジェット記録ヘッド１０にのみ昇温信号(図６参照）が出力されることにより、発熱体３２が駆動される（ステップ７４、７８）。この結果、該当するインクジェット記録ヘッド１０が昇温される。なお、昇温信号による発熱体３２の駆動では、ノズル２２からインクドロップが吐出されない。この際、範囲Ｃにあるインクジェット記録ヘッド１０には、昇温信号が入力されずに待機となるが、ヘッド温度が低下しても基準温度Ｔ２以上であったため直ちに基準温度Ｔ１を下回ることはない。
【００６７】
この昇温信号により発熱体３２の駆動（昇温動作）が終了すると、再びヘッド温度を制御部５０が検出し、上述の駆動条件が再設定され、全てのインクジェット記録ヘッドの温度が基準温度Ｔ１以上（ケース１）となって印字可能となるまで繰り返す。
【００６８】
この結果、温度Ｔｋ、Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙが全て基準温度Ｔ１以上となった場合には、ステップ７２で各温度に応じたプレパルス数が設定された印字信号の出力が設定され、各インクジェット記録ヘッドに印字信号が出力されることによって、温度Ｔｋ、Ｔｃ、Ｔｍ、Ｔｙのばらつきに拘わらず、ほぼ一定量のインクドロップが吐出されて用紙４８に対する印字が行われる。
【００６９】
なお、図８（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれインクジェット記録ヘッドの温度が範囲Ａ、Ｂ，Ｃに分散していた場合（ケース２）、範囲Ａ、Ｂに分散していた場合（ケース２）、範囲Ａ、Cに分散していた場合（ケース３）に、インクジェット記録装置（全インクジェット記録ヘッド）が印字可能となるまでの温度変化を示したものである。
【００７０】
このように、各インクジェット記録ヘッド１０の温度に基づいて各ヘッドの駆動条件を設定する場合に、他のインクジェット記録ヘッド１０の温度を参照すると共に、２つの基準温度Ｔ１、Ｔ２を基準として駆動条件を設定しているため、迅速に印字可能とすることができる。すなわち、印字可能となる基準温度Ｔ１以外に、昇温せずに待機としても温度低下によっても印字不可とならない基準温度Ｔ２を設けることによって、無駄な昇温を回避しつつ昇温待機中に印字不能となることを防止して迅速に印字可能とすることができる。
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの駆動制御方法について説明する。第１実施形態と同様の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお、本実施形態と第１実施形態は駆動制御部分のみ異なるので該当する部分のみを説明する。
【００７１】
第１実施形態では、全てのインクジェット記録ヘッドが基準温度Ｔ１を上回るまで昇温させないと印字できなかったが、本実施形態では昇温動作を開始してから所定時間経過した場合には、基準温度Ｔ１に到達しないインクジェット記録ヘッドがあっても、印字動作に移行するものである。以下、図９のフローチャートに従って説明する。
【００７２】
ヘッド温度が制御部５０で検出される前に、経過時間ｔ＝０と設定する（ステップ８０）。
【００７３】
第１実施形態と同様に駆動条件が設定され、昇温信号の出力が設定された場合（ステップ８６でＮＯ）には、経過時間ｔの測定を開始する（ステップ８８）。以下、該当するインクジェット記録ヘッドに昇温信号を出力し（ステップ９０）、再び昇温信号の出力が設定された(ステップ９６でＮＯ）後で、経過時間ｔが基準時間ｔ１を経過したか否かを確認する（ステップ９８）。
【００７４】
経過時間ｔが基準時間ｔ１を経過するまでは、駆動条件の設定と昇温信号の出力を繰り返す(ステップ９０〜９８）。経過時間ｔが基準時間ｔ１以内に全インクジェット記録ヘッドが印字可能状態（温度が基準温度Ｔ１以上）となった場合には、印字信号を各インクジェット記録ヘッドに出力することによって印字を行う(ステップ１００）。
【００７５】
しかしながら、基準時間ｔ１を経過した場合(ステップ９８でＮＯ）には、基準温度Ｔ１に到達してなかったインクジェット記録ヘッドがある場合でも、昇温信号を出力せず、印字信号を全インクジェット記録ヘッドに１００）。
【００７６】
これは、温度検出異常の場合には、実際には印字可能となっている可能性があるため印字するものである。また、昇温動作不良の場合、あるいは極めて低温環境の場合には、いつもでも印字可能とならないため、ある一定時間(本実施形態ではｔ１)昇温した後は多少画質が劣化しても取り敢えず印字するためである。
【００７７】
なお、この場合には、プレパルス駆動でインクドロップの大きさを一定に制御できる範囲に達していないことも考えられるので、なんらかの方法でユーザーにその旨知らせるように構成することもできる。
【００７８】
【発明の効果】
このように、本発明によって複数のインクジェット記録ヘッドを有するインクジェット記録装置を迅速に印字可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの模式断面図である。
【図２】 図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】 本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置を示す斜視図である。
【図４】 本発明の一実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの制御部を示すブロック図である。
【図５】 本発明の一実施形態に係る発熱体を駆動する印字信号を示すパルス波形図である。
【図６】 本発明の一実施形態に係る発熱体を駆動する昇温信号を示すパルス波形図である。
【図７】 本発明の第１実施形態に係る駆動制御を示すフローチャートである。
【図８】 （Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の一実施形態に係る昇温制御による各インクジェット記録ヘッドの温度変化の例を示す図である。
【図９】 本発明の第２実施形態に係る駆動制御を示すフローチャートである。
【図１０】 従来例に係るインクジェット記録ヘッドの温度制御状態を示す図である。
【符号の説明】
１０…インクジェット記録ヘッド
３２…発熱体（ヘッド昇温手段）
３４…温度センサ（温度検出手段）
４０…インクジェット記録装置
５２…ＣＰＵ（制御手段）
６２…パルス発生器（ヘッド昇温手段）
Claims (5)
- インク滴を吐出することによって記録媒体に画像を形成する複数のインクジェット記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置において、
各インクジェット記録ヘッドの温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段で検出された全インクジェット記録ヘッドの温度に基づいて各インクジェット記録ヘッドを昇温するか否かを決定する制御手段と、
前記制御手段の決定に基づいて該当するインクジェット記録ヘッドを昇温させるヘッド昇温手段と、
を備え、
前記制御手段は、インクジェット記録ヘッドの印字可能温度である第１基準温度および前記第１基準温度よりも高い第２基準温度と、前記温度検出手段で検出された全インクジェット記録ヘッドの温度を比較することにより、各インクジェット記録ヘッドの駆動制御を決定し、
前記制御手段は、前記第１基準温度未満の温度のインクジェット記録ヘッドがある場合、前記第１基準温度未満の温度のインクジェット記録ヘッドの昇温を決定し、かつ前記第１基準温度以上前記第２基準温度未満の温度のインクジェット記録ヘッドの昇温を決定し、かつ前記第２基準温度以上の温度のインクジェット記録ヘッドを昇温させず、
前記制御手段は、全てのインクジェット記録ヘッドの温度が第１基準温度以上である場合には、全インクジェット記録ヘッドを昇温させずに印字開始を決定することを特徴とするインクジェット記録装置。 - 前記インクジェット記録ヘッドがインク吐出用の発熱素子を備える場合には、前記ヘッド昇温手段は前記発熱素子にインクドロップを吐出しない駆動パルスを印加することによってインクジェット記録ヘッドを昇温させ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。
- 前記ヘッド昇温手段を所定時間駆動しても、前記第１基準温度に到達しないインクジェット記録ヘッドがある場合には、印字を開始することを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録装置。
- インク滴を吐出して記録媒体に画像を形成する複数のインクジェット記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置におけるインクジェット記録ヘッドの駆動制御方法であって、
全インクジェット記録ヘッドの温度に基づいて各インクジェット記録ヘッドを昇温させるか否かを決定し、
全インクジェット記録ヘッドの温度が印字可能温度である第１基準温度および第１基準温度よりも高い第２基準温度と比較されることによって、各インクジェット記録ヘッドを昇温させるか否かを決定し、
前記第１基準温度未満の温度のインクジェット記録ヘッドがある場合、前記第１基準温度未満の温度のインクジェット記録ヘッドを昇温させ、かつ前記第１基準温度以上前記第２基準温度未満の温度のインクジェット記録ヘッドを昇温させ、かつ前記第２基準温度以上の温度のインクジェット記録ヘッドを昇温させず、
全てのインクジェット記録ヘッドの温度が第１基準温度以上である場合には、全インクジェット記録ヘッドを昇温させずに印字を開始することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの駆動制御方法。 - 所定時間昇温しても、前記第１基準温度に到達しないインクジェット記録ヘッドがある場合には、印字を開始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ヘッドの駆動制御方法。
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2001
- 2001-03-30 JP JP2001098461A patent/JP3900849B2/ja not_active Expired - Fee Related
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