JP4574401B2 - 記録装置及び記録制御方法 - Google Patents

Description

本発明は記録装置及び記録制御方法に関し、特に、例えば、インクジェット記録ヘッドから記録媒体に対しインクを吐出させて記録を行う記録装置及び記録制御方法に関する。

複写装置や、ワードプロセッサ、コンピュータ等の情報処理機器、さらには通信機器の普及に伴い、それらの機器の記録装置の一つとして、インクジェット方式による記録ヘッドを用いてデジタル画像記録を行うものが急速に普及している。このような記録装置に用いるインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッド）においては、記録速度の向上のため、複数の記録素子を集積配列してなる記録素子列として、インク吐出口および液路を複数集積したものを用い、さらにカラー記録に対応するため複数の記録素子列を備えたものが一般的である。

最近の記録装置に対しては、文字などの線画を普通紙などの記録媒体に記録する通常の記録モードの他に、光沢紙などの記録媒体に自然画を高い画質で記録する写真画質モードを備え、両方のモードにおいて高品位の画像を記録する要求が高まっている。

さて、塗工層を有し、光沢感の存在する光沢紙と、吸収性や発色性のあまり高くない普通紙のような記録媒体では、インクに対する要求性能がそれぞれ異なる。例えば、光沢紙などでは光沢性や粒状性、彩度などが重要視される一方で、普通紙などでは濃度や吸収速度などが重要視される傾向がある。
そこで、記録媒体として塗工層を有する媒体に適用した際の画像の粒状性抑制と混合色の光沢に特に優れる点で好ましいフォトブラックインクと、記録媒体として普通紙に適用した際の画像の発色性に特に優れる点で好ましいマットブラックインクを、両方備えることで、これらの両機能を得ることのできる記録システムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

このように、特性の異なる記録媒体に対応するには、記録媒体に応じて最適なインクを使い分けるのが一般的であるが、むやみにインク種類を増やすと、各インクに対応した記録素子列の配列数が増大して記録ヘッドの大型化を招くばかりか、装置サイズを大型化させてコストアップの原因となる場合が少なくない。

そこで、記録媒体の特性やユーザの要求に応じて、使用インクセットを切り替えることができる装置が開発されている（例えば、特許文献２参照）。

このような装置においては、高速記録に適したインクセットと、写真画質モードなどに適したインクセットとを、互いに交換して用いることができる。
特開２００４−１５５８３１号公報 特開２００４−１３６５０７号公報

しかしながら上記従来例では依然として以下のような解決すべき課題があった。

同じ記録素子列において種類の異なるインクを交換して用いる場合、その交換時に完全にインクを入れ換えることは難しく、記録ヘッド内やインク供給流路内に交換前のインクが残留してしまい、交換後のインクと混合してしまうことがある。この混合インクはインク交換前のインクの混合率が低ければ、画像品位上は交換後のインクと差異ないレベルになっている場合が多いが、吐出特性や信頼性の面で不安定な状態になってしまうことがある。特に、インク交換前後のインクとして顔料インクを用いた場合には、顔料分散に用いている分散剤の特性が変化して分散性を悪化させ、顔料粒子が凝集して記録素子の制御を妨げてインク吐出を不安定にする原因となる場合が少なくない。

このような混合インクを完全に交換後のインクへ入れ換えるには、記録ヘッド内やインク供給路内に存在するインクをクリーニング排出したり、記録装置内の非記録領域へフラッシング吐出させて余分にインクを消費すればよいのであるが、これではインク交換に関わるランニングコストやインク消費量を増大させたり、インク交換時間を短くすることができないという重大な問題があった。

本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、インクタンク交換時に完全にインクが入れ替わらずに、新旧のインクが混合してしまうような場合であっても、混合インクによるインク吐出の不安定性を解消するとともに、不要なインク消費を行わずに、高品位な画像を記録することのできる記録装置、及び記録制御方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために本発明の記録装置は、以下のような構成からなる。

即ち、記録ヘッドからインクを吐出して画像を記録する記録装置であって、前記記録ヘッドに供給するインクを収容するインクタンクを交換可能に装着する装着部と、前記装着部に装着されるインクタンクが、交換前のインクタンクとは異なる種類のインクを収容するインクタンクへ交換されたことを判別する判別手段と、前記記録ヘッドにパルス信号の形でエネルギーを投入して前記記録ヘッドを駆動する駆動手段と、前記駆動手段により投入されるパルス信号数を計測する計測手段と、前記判別手段によりインクタンクの交換が判別された後の、前記計測手段によって計測されたパルス信号数を予め定められた閾値と比較する比較手段と、前記異なる種類のインクを収容するインクタンクへの交換が前記判別手段により判別されたとき、前記記録ヘッドを駆動するパルス信号を、異なる種類が混合したインクを吐出するためのパルス信号に変更し、前記計測手段により計測されたパルス信号数が前記予め定められた閾値に達したとき、前記記録ヘッドを駆動するパルス信号を前記交換されたインクタンクに収容されるインクを吐出するためのパルス信号に変更するよう制御する駆動制御手段とを有することを特徴とする。

さて、前記駆動制御手段のより具体的な制御としては、以下のような態様がある。

（１）インクタンクが異なる種類のインクを収容するインクタンクへ交換された後から計測手段によって計測されるパルス信号数が予め定められた閾値に達するまでの間では前記投入エネルギーを高くするパルス信号を用い、前記予め定められた閾値に達した後はその投入エネルギーを低くするパルス信号を用いるよう駆動手段を制御する。

（２）前記駆動手段は、１回のインク吐出に対して２つに分割されたダブルパルス信号により記録ヘッドを駆動することを前提とした場合、前記ダブルパルス信号は、先に印加されるプレパルス信号と、前記プレパルス信号の後のインターバルを経て印加されるメインパルス信号とにより構成されるとすれば、前記計測手段によって計測される前記インクタンクの交換後からのパルス信号数に従って、そのメインパルス信号のパルス幅を、例えば、インクタンクが交換されてから前記計測されるパルス信号数が前記閾値に達するまでの間、段階的に変更するよう駆動手段を制御する。

また、例えば、同色の異なる種類の顔料系インクが収容されたインクタンク同士で交換可能であるとしても良い。

また他の発明によれば、交換可能なインクタンクからインクの供給を受ける記録ヘッドからインクを吐出して画像を記録する際の記録制御方法であって、交換前のインクタンクとは異なる種類のインクを収容するインクタンクへ交換されたことを判別する判別工程と、前記記録ヘッドにパルス信号の形でエネルギーを投入して前記記録ヘッドを駆動する駆動工程と、前記駆動工程において投入されるパルス信号数を計測する計測工程と、前記判別工程においてインクタンクの交換が判別された後の、前記計測工程によって計測されたパルス信号数を予め定められた閾値と比較する比較工程と、前記異なる種類のインクを収容するインクタンクへの交換が前記判別工程において判別されたとき、前記記録ヘッドを駆動するパルス信号を、異なる種類が混合したインクを吐出するためのパルス信号に変更し、前記計測工程において計測されたパルス信号数が前記予め定められた閾値に達したとき、前記記録ヘッドを駆動するパルス信号を前記交換されたインクタンクに収容されるインクを吐出するためのパルス信号に変更するよう制御する駆動制御工程とを有することを特徴とする記録制御方法を備える。

従って本発明によれば、インクタンク交換後に新旧インクが装置内で混合しているような状況下において、記録ヘッド駆動のためにパルス信号の形で投入されるエネルギーをインクタンク交換後に計測されるパルス信号数に従って変化させることができるという効果がある。

これにより、インクタンク交換直後では、例えば、記録ヘッドを駆動するための投入エネルギーを高めてインク吐出不安定性を回避しつつ、吐出インク液滴の記録媒体上への付着位置精度を高精度に維持しつつ高品位の画像を記録することができ、また、その後のインク消費によって混合インクがインクタンク交換後のインクへと完全に入れ替わった状態では吐出安定性は確保されているため、投入エネルギーを低く抑えて記録ヘッド自体の寿命に悪影響を与えないようにすることができる。

さらに、余分な吸引回復や予備吐出動作を行って強制的にインクを排出するという動作を最小限に抑え、無駄にインクを消費することがないという点でも利点がある。

以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について詳細に説明する。

なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。

また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。

さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。

またさらに、「ノズル」とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括して言うものとする。

図１は本発明の実施例１に従うインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッド）を用いたシリアルスキャン方式の記録装置の構成を示す部分破断斜視図である。

図１に示すように、記録ヘッドと４つのインクタンク１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｂとが着脱自在に装着されたキャリッジ１００が矢印Ａ方向に往復移動する。この実施例のインクタンクは、液体インクの色の種類に応じて４つ装着され、イエロ（Ｙ）インクを収容するインクタンク１０１Ｙ、マゼンタ（Ｍ）インクを収容するインクタンク１０１Ｍ、シアン（Ｃ）インクを収容するインクタンク１０１Ｃ、ブラック（Ｂｋ）インクを収容するインクタンク１０１Ｂがキャリッジ１００に搭載される。

また、ブラックタンク１０１Ｂに関しては、光沢紙用途に適したフォトブラックインクタンクと、普通紙用途に適したマットブラックインクタンクとを互いに交換可能に装着できるようになっている。そのため、ブラックインクタンク装着部分には、フォトブラックインクタンクの装着であるか、マットブラックインクタンクの装着であるかを判別するインク種判別センサ（不図示）が備えられている。

キャリッジ１００は、ガイドシャフト１０２に支持され、キャリッジモータ１０３により順方向または逆方向に駆動される無端ベルト１０４により、ガイドシャフト１０２上を矢印Ａ方向に往復移動する。また、無端ベルト１０４は、プーリ１０５および１０６間に巻回されている。

例えば、記録紙のような記録媒体Ｐは、矢印Ａ方向に直交する矢印Ｂ方向に間欠的に搬送される。記録紙Ｐは、上流側の一対のローラユニット１０７，１０８と、下流側の一対のローラユニット１０９Ａ，１０９Ｂとにより挟持され、一定の張力を印加されて記録ヘッドに対する平面性を確保しながら搬送される。各ローラユニットに対する駆動力の付与は駆動部１１１により行われるが、前述のキャリッジモータを利用してこれらのローラユニットを駆動する構成としてもよい。

キャリッジ１００は、記録開始時または記録中に必要に応じてホームポジションに停止する。このポジションには、記録ヘッドの吐出口面をキャップするキャップ部材１１２が設けられ、キャップ部材１１２には、吐出口面の吐出口に対して強制的に吸引して吐出口内の目詰まりを防止するための吸引回復手段（不図示）が接続されている。この吸引回復手段は、インク交換時には記録ヘッド内やインク供給路内の残留インクを排出して、インク交換前のインク混合比率がなるべく低くなるよう用いられる。

図２は、図１に示した記録装置の制御構成の概略を示すブロック図である。

図２に示すように、記録装置はホストコンピュータ（以下、ホスト）３００から記録信号と制御信号とを入出力インタフェース３０１を介して受信する。受信した記録信号は、入出力インタフェース３０１の受信バッファに一時保存されると同時に、記録装置内で処理可能なデータに変換され、ＣＰＵ３０２に入力される。ＣＰＵ３０２は、ＲＯＭ３０３に保存されている制御プログラムを読み出して実行することにより、入力されたデータをＲＡＭ３０４等の周辺ユニットを用いて処理し、記録データ（画像データ）に変換する。

また、ＣＰＵ３０２は、インク種判別センサ５００により装着されたインクタンク情報を得ることで、記録ヘッド１１０に供給する駆動信号を変更できるようになっている。駆動信号と画像データはヘッドドライバ３０７を介して、モータ駆動データはモータドライバ３０５を介して、記録ヘッド１１０、及び駆動モータ３０６に伝達され、これにより制御されたタイミングで画像が形成される。

インク種別判別センサ５００は使用中のインクタンクと新しいインクタンクとが交換されたことを判別する判別センサも兼ねており、インクタンクが交換されると、その旨をＣＰＵ３０２に通知する。なお、その判別センサは別に設けられる独立したセンサでも良い。

ここでいう駆動モータとは上述のキャリッジモータや記録媒体を搬送する搬送モータを含む。

図３は記録ヘッド１１０の要部の平面図であり、図４は、図３におけるＣ−Ｃ′線に沿う断面図である。

図３〜図４において、１は基板、２は発熱体としての電気熱変換素子（以下、ヒータともいう）、４はオリフィスプレート、５は吐出口である。また、流路としてのインク流路１０は基板１とオリフィスプレート４との間に形成され、複数の流路１０の間には不図示の隔壁が設けられている。電気熱変換素子２は、吐出口５と対向するように基板１に設けられており、電気熱変換素子２の表面には保護膜などが形成されている。インク３は、図４中の下方から各流路１０に連通する共通液室から各流路１０にインクを供給する。

この実施例の記録ヘッド１１０においては、シリコン基板１に異方性エッチングによりインク供給口１１を形成した。インクは、インク供給口１１からインク流路１０を通り、そして吐出口５からインク液滴として吐出される。吐出口５は、図３に示されるように、千鳥状に配されて、２列のインク吐出口列を成しており、各吐出口列には、それぞれ６００ｄｐｉのピッチで６４０個吐出口が配列されている。但し、２列の吐出口列は、吐出口の配置を互いに半画素づつずらしているため、各記録ヘッドは、実質的には１２００ｄｐｉのピッチにて縦一列に吐出口が配列されたものと同一になっている。

各々の吐出口５のほぼ真下には、電気熱変換素子２が配されている。隔壁９などの流路構成部材は、露光技術やエッチング等、公知の製法によって形成されたものである。吐出口５は直径２０μｍの円筒穴であり、電気熱変換素子２のサイズは２４μｍ×２４μｍである。基板１とオリフィスプレート４との間に形成される流路１０の高さ（Ｈ）は１５μｍ、オリフィスプレート４の厚み（Ｗ）は１０．５μｍである。基板１とオリフィスプレート４の外面との距離（Ｌ）は２５．５μｍである。尚、この実施例における記録ヘッド１１０は４色のインクＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋに対応して４個の記録ヘッドを搭載しているが、各々の動作原理は基本的に同一であるため、ここではブラックインク（Ｂｋ）を吐出する記録ヘッドの場合で説明する。

また、図３〜図４において、５ａは吐出口５の縁を示す。

図５は記録ヘッドへの投入エネルギーを供給するのに用いる分割パルスを説明するための図である。

図５において、Ｖ_OPは駆動電圧、Ｐ₁は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。また、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により、この電圧を印加される電気熱変換体が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が決められる。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。分割パルス駆動方法によれば、Ｐ₁、Ｐ₂、Ｐ₃の幅で順次パルスが投入される。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、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。

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、本発明の吐出制御の重要な役割を荷っている。このメインヒートパルス幅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およびインク種類などによって決まる。

さて、以上のような構成の記録装置において、この実施例においては、インク交換後の混合インクに対する投入エネルギーと、インクが完全に入れ替わった後の投入エネルギーとを異ならせるように制御する。

即ち、この実施例においては、インク交換前後のブラックインクとして顔料インクを用いたため、両インクが混合したインクにおいて顔料分散に用いている分散剤の特性が変化して分散性が悪化し、その結果、顔料分子が凝集して記録素子の制御効率を低下することを防止するため、メインヒートパルスＰ₃の幅を調整することで電気熱変換体の発泡効率を制御し、投入エネルギーを異ならせるように制御している。

図６は、実施例１に従う記録装置と従来の記録装置とにおけるブラックインク交換後からの吐出パルス数と吐出インクの吐出速度の関係を示した図である。なお、従来のインクジェット記録装置ではメインヒートパルスＰ₃の幅を０．５μｓとしている。

図６において、吐出パルス数とはインクタンクを交換後の累積吐出パルス数を示し、インクタンク交換時に“ゼロ”にリセットされる。

図６に示されるように、従来の記録装置の場合、このパルス幅では、吐出パルス数が、２×１０⁹付近まで吐出速度が低迷し、その後インクの消費の増加（即ち、吐出パルス数の増加）とともに吐出速度１０ｍ／ｓ程度で安定する。これは吐出パルス数が２×１０⁹付近までは記録ヘッド内でインク流路１０などに残存しているインク交換前のインクと、インク交換後のインクとが混合して吐出性能が安定しないことが原因であり、これが、吐出されたインク液滴の付着位置精度を悪化させて画像欠陥となる場合が少なくない。

これに対して、この実施例の記録装置では、吐出パルス数が２×１０⁹付近まではメインヒートパルスＰ₃の幅を０．６２μｓとし、吐出性能を確保するとともに、吐出パルス数が２×１０⁹を越えインク消費が進んだ後はメインヒートパルスＰ₃の幅を０．５μｓへと変更するように制御する。

このような制御を行うことにより、図６に示されるように、この実施例の記録装置では吐出パルス数の値が少ない場合、即ち、インクタンク交換直後であっても、高いインク吐出速度を確保することができる。

以上の制御は次のようなフローチャートにまとめられる。

図７は吐出パルス数に従ってメインヒートパルス幅を制御する処理を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１０では判別センサによりインクタンクが交換されたかどうかを監視する。インクタンクの交換が判別されると処理はステップＳ２０に進み、計測された吐出パルス数（Ｃ_DSCG）の値を“ゼロ”にリセットする。さらにステップＳ３０では、メインヒートパルスＰ₃のパルス幅を初期値Ｐ_initにセットする。ここでは、上述のようにＰ_init＝０．６２μｓとする。

そして、ステップＳ４０では記録動作を開始するが、その際、記録ヘッドを駆動する際に用いる吐出パルス数（Ｃ_DSCG）の値をカウントし、その値を累積する。ステップＳ５０では、その累積値が閾値（Ｃ₀）を超えたかどうかを調べる。この閾値は上述のように、この実施例ではＣ₀＝２×１０⁹とする。

ここで、Ｃ_DSCG＜Ｃ₀であれば、処理はステップＳ４０に戻り、まだ吐出パルス数が閾値に達しておらず、最初に設定したメインヒートパルスＰ₃のパルス幅で記録動作を続行し、吐出パルス数のカウントも続行する。これに対して、Ｃ_DSCG≧Ｃ₀であれば、処理はステップＳ６０に進み、メインヒートパルスＰ₃のパルス幅を通常の値（Ｐ_norm）に再設定し、その後、処理はステップＳ７０に進み、再設定されたパルス幅を用いて記録ヘッドを駆動し記録動作を続行する。なお、Ｐ_normの値は上述のように、この実施例では、０．５μｓとする。

以上の説明では、インクタンクの交換の判別はセンサ出力によるものとしたが、インクタンクの交換はマニュアル操作となるため、ユーザが記録装置の所定のボタンを押下することで判別しても良いし、ホストコンピュータ３００にインストールされたプリンタドライバからの指示をホストコンピュータのディスプレイにメッセージ表示し、そのメッセージにユーザが応答することで判別しても良い。

さらに、以上の説明で用いたＰ_init、Ｐ_norm、Ｃ₀などは例示であり、記録ヘッドやインクの特性などを考慮した他の値でも良いことは言うまでもない。

従って以上説明した実施例に従えば、インクタンク交換直後のようなインクが混合しているような状況では電気熱変換体への投入エネルギーを高めてインク吐出不安定性を回避するので、インク吐出速度の低下が原因となる記録媒体へのインク液滴付着位置精度の悪化を防止して品位の高い画像を記録することが可能となる。

また、その後のインク消費によって混合インクがインク交換後のインクへと完全に入れ替わった状態では吐出安定性は確保されるため、むやみに投入エネルギーを高くして記録ヘッド自体の寿命に悪影響を及ぼすことがないように、適切な投入エネルギーへと調整するので、吐出速度を安定化を図りつつ、記録ヘッドの速い劣化を防止することもできる。

なお、この実施例ではインク交換前後のブラックインクには顔料を用いた例を説明したが、インクの組成によって本発明が限定されるものではなく、インク交換直後に吐出性能が不安定になるような種類のインクを用いる場合であれば、どのようなインクを用いた場合であってもよい。

さらに、この実施例では、インク交換直後の投入エネルギーを高くし、その後投入エネルギーを適切な値に調整するように制御したが、本発明はこれによって限定されるものではない。例えば、インク種類や記録ヘッドの特性などによって適宜投入エネルギーを調整すればよく、インク交換直後の投入エネルギーを低く制御するような場合であっても、インク交換に関係する吐出不安定性を回避できるように制御すればよい。

この実施例では、実施例１で用いた記録装置を用い、インクタンク交換後の記録素子への投入エネルギーを段階的に変更するように制御する例について説明する。

図８はインクタンク交換後からの吐出パルス数とメインヒートパルス（Ｐ₃）の関係を示した図である。

前述のようにインク交換直後はインク中に占める混合比率が高いため、吐出特性が不安定になりやすい。従って、この実施例においても、メインヒートパルスの幅を０．６５μｓとしている。しかしながら、吐出パルス数が５×１０⁸程度を超えると混合比率が若干低下するため、メインヒートパルス幅は０．６２μｓに制御する。また、吐出パルス数が１×１０⁹を超えた領域では、混合比率はかなり微少であるため、過剰なメインヒートパルスを投入してしまうと、吐出特性は更に不安定になってしまう場合も少なくない。そこで、この領域ではメインヒートパルス幅を０．５４μｓに制御し、混合比率に最適な投入エネルギーに調整している。さらに、吐出パルス数が２×１０⁹を超えた領域では、インクタンク交換前のインクはほぼ完全に消費されているため、投入エネルギーを調整する必要はなく、インク交換後のインクに最適なメインヒートパルス幅である０．５μｓのパルスを投入するように制御している。

図９はインクタンク交換後の吐出速度と吐出パルス数の関係を示した図である。

この実施例では、吐出パルス数に応じて最適な投入エネルギーを制御できるため、図９に示されるように、インクタンク交換直後からインク液滴の吐出速度は１０ｍ／ｓが確保される。その後、インク中の混合比率が低下しても、適切なメインパルス幅に制御することで、インク消費に伴う吐出速度の変化は±１ｍ／ｓ以内に収まっていることが分かる。そのため、インク液滴の吐出速度の変化に伴う記録媒体上へのインク液滴の付着位置の精度の変化はほとんど発生せず、高品位の画像を記録することができる。

以上説明したようにこの実施例に従えば、インクタンク交換後の吐出パルス数に応じて投入エネルギーを段階的に制御するので、インク中の混合比率が減少していくような場合にも、それぞれのインクの状態に合わせて最適なエネルギーを投入することができる。これにより、インクタンク交換後のインク消費が進んでいった場合においても、インク液滴の吐出速度の変化を最低限に抑制することができるため、高い吐出安定性を保ちつつ、高品位な画像を記録することができる。

なお、この実施例においては、図８に示されるように、インク交換後の投入エネルギーを４段階で調整するように制御しているが、その段階数はインクの特性や交換時の混合比率等に応じて適宜最適な段階数とすればよい。

また、この実施例における投入エネルギーの調整は、メインヒートパルスの幅を段階的に狭めることで実現しているが、その調整はパルス幅を段階的に広げてたり、メインヒートパルス以外のパルス幅変更によって制御してもよく、投入エネルギーを常にインクの状態に最適なエネルギーとする制御であればよい。

実施例１〜２で用いた記録装置では、キャリッジに記録ヘッドとインクタンクとが一体となって装着される構成であったが、この実施例では、インクタンクと記録ヘッドとをチューブで接続したいわゆるチューブ供給方式を用いた構成の記録装置を用いた例について説明する。

図１０はチューブ供給方式を用いた構成の記録装置の概略構成を示す斜視図である。なお、図１０に示されていない構成については図１に示した記録装置の構成と基本的には同じである。

図１０に示されるように、記録ヘッド９０１は、２本のガイドレール９０６ａ、９０６ｂに摺動自在に支持されキャリッジモータ等によりこれらのガイドレールに沿って往復移動されるキャリッジ９０２に着脱可能に搭載されている。記録用シートＳは、搬送ローラ９０３により、記録ヘッド９０１のインク吐出面に対面し、かつ、インク吐出面との距離を一定に維持するように、キャリッジ９０２の移動方向と交差する方向（例えば、直交する方向である矢印Ａ方向）に搬送される。記録ヘッド９０１は、それぞれ異なる色のインクを吐出するための複数のノズル列を有する。それらの各ノズル列は、記録ヘッド９０１の走査方向（即ち、キャリッジの移動方向）とほぼ直交した方向に延びている。

記録ヘッド９０１から吐出されるインクの色に対応して、複数の独立したメインタンク９０４が、インク供給ユニット９０５に着脱可能に装着される。インク供給ユニット９０５と記録ヘッド９０１とは、それぞれインクの色に対応した複数の供給チューブ９０６によって接続され、メインタンク９０４をインク供給ユニット９０５に装着することで、メインタンク９０４内に収納された各色のインクを、記録ヘッド９０１の各ノズル列に独立して供給することが可能となる。

メインタンク９０４、インク供給ユニット９０５、及び供給チューブ９０６によって、インクを記録ヘッド９０１に供給するインク供給経路が構成されている。なお、インク交換時にはメインタンク９０４がインク供給ユニット９０５から取り外され、新しいメインタンクとされる。また、インク供給ユニット９０５内にはインク種判別センサ（不図示）が備えられている。

また、記録ヘッド９０１の往復移動範囲内で、かつ、記録用シートＳの通過範囲外の領域である非記録領域には、図１０に示されているように、インク供給ユニット９０５に隣接した回復ユニット９０７が、記録ヘッド９０１のインク吐出面と対面するように配置されている。回復ユニット９０７は、記録ヘッド９０１の各吐出ノズルの開口端からそのノズル内のインクまたは空気を強制的に吸い出し、吐出ノズルのクリーニングや、記録ヘッド９０１へのインク充填動作を行う機構である。

図１１は、この実施例に従う記録装置と従来の記録装置におけるインクタンク交換後からの吐出パルス数と吐出インクの吐出速度の関係を示した図である。

インクタンク交換後、吐出パルス数が５×１０⁹付近まではインク供給ユニット９０５や供給チューブ９０６内に残存しているインクタンク交換前のインクとインクタンク交換後のインクが混合してしまい、吐出性能が安定しないため、インク液滴の記録媒体上への付着位置精度が悪化し、記録画像の画質を劣化させる場合が少なくない。

そこで、この実施例の記録装置では、インクタンク交換後の吐出パルス数が５×１０⁹付近まではメインヒートパルス（Ｐ₃）の幅を０．６２μｓとし、吐出性能を確保するとともに、その吐出パルス数が５×１０⁹を越えインク消費が進んだ後はメインヒートパルス（Ｐ₃）の幅を０．５μｓへと変更するよう制御する。

従って以上説明した実施例に従えば、インクタンクと記録ヘッドとが互いにチューブにより接続されているような構成の記録装置において、そのインクタンクが交換され、その交換後に新旧のインクが装置内で混合しているような状況下においても、また、その後のインク消費によって混合インクがインク交換後のインクへと完全に入れ替わった状態でもインクの吐出安定性は確保され、高品位な画像を記録することができる。

本発明の実施例１に従うインクジェット記録ヘッドを用いたシリアルスキャン方式の記録装置の構成を示す部分破断斜視図である。 図１に示した記録装置の制御構成の概略を示すブロック図である。 記録ヘッド１１０の要部の平面図である。 図３におけるＣ−Ｃ′線に沿う断面図である。 記録ヘッドへの投入エネルギーを供給するのに用いる分割パルスを説明するための図である。 実施例１に従う記録装置と従来の記録装置とにおけるブラックインク交換後からの吐出パルス数と吐出インクの吐出速度の関係を示した図である。 吐出パルス数に従ってメインヒートパルス幅を制御する処理を示すフローチャートである。 インクタンク交換後からの吐出パルス数とメインヒートパルス（Ｐ₃）の関係を示した図である。 インクタンク交換後の吐出速度と吐出パルス数の関係を示した図である。 チューブ供給方式を用いた構成の記録装置の概略構成を示す斜視図である。 実施例３に従う記録装置と従来の記録装置におけるインクタンク交換後からの吐出パルス数と吐出インクの吐出速度の関係を示した図である。

符号の説明

２ 電気熱変換素子（ヒータ）
４ オリフィスプレート
５ 吐出口
５ａ 開口縁
９ 隔壁
１０ 流路
１１ インク供給口
１００、９０２ キャリッジ
１０１ インクタンク
１１０、９０１ 記録ヘッド
３００ ホストコンピュータ
３０１ 入出力インタフェース
３０２ ＣＰＵ
３０３ ＲＯＭ
３０４ ＲＡＭ
３０５ モータドライバ
３０６ 駆動用モータ
３０７ ヘッドドライバ
５００ インク種判別センサ
９０３ 搬送ローラ
９０４ メインタンク
９０５ インク供給ユニット
９０６ 供給チューブ
９０７ 回復ユニット

Claims (7)

1. 記録ヘッドからインクを吐出して画像を記録する記録装置であって、
   前記記録ヘッドに供給するインクを収容するインクタンクを交換可能に装着する装着部と、
   前記装着部に装着されるインクタンクが、交換前のインクタンクとは異なる種類のインクを収容するインクタンクへ交換されたことを判別する判別手段と、
   前記記録ヘッドにパルス信号の形でエネルギーを投入して前記記録ヘッドを駆動する駆動手段と、
   前記駆動手段により投入されるパルス信号数を計測する計測手段と、
   前記判別手段によりインクタンクの交換が判別された後の、前記計測手段によって計測されたパルス信号数を予め定められた閾値と比較する比較手段と、
   前記異なる種類のインクを収容するインクタンクへの交換が前記判別手段により判別されたとき、前記記録ヘッドを駆動するパルス信号を、異なる種類が混合したインクを吐出するためのパルス信号に変更し、前記計測手段により計測されたパルス信号数が前記予め定められた閾値に達したとき、前記記録ヘッドを駆動するパルス信号を前記交換されたインクタンクに収容されるインクを吐出するためのパルス信号に変更するよう制御する駆動制御手段とを有することを特徴とする記録装置。
2. 前記駆動制御手段は、前記インクタンクが異なる種類のインクを収容するインクタンクへ交換された後から前記計測手段によって計測されるパルス信号数が予め定められた閾値に達するまでの間では、前記投入エネルギーを高くするパルス信号を用い、前記予め定められた閾値に達した後は前記投入エネルギーを低くするパルス信号を用いるよう前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記駆動手段は、１回のインク吐出に対して２つに分割されたダブルパルス信号により前記記録ヘッドを駆動することを特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。
4. 前記ダブルパルス信号は、先に印加されるプレパルス信号と、前記プレパルス信号の後のインターバルを経て印加されるメインパルス信号とにより構成され、
   前記駆動制御手段は、前記計測手段によって計測される前記インクタンクの交換後からのパルス信号数に従って、前記メインパルス信号のパルス幅を変更するよう前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
5. インクタンクが交換されてから前記計測されるパルス信号数が前記予め定められた閾値に達するまでの間、前記メインパルス信号のパルス幅の変更を段階的に行うことを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
6. 同色の異なる種類の顔料系インクが収容されたインクタンク同士で交換可能であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の記録装置。
7. 交換可能なインクタンクからインクの供給を受ける記録ヘッドからインクを吐出して画像を記録する際の記録制御方法であって、
   交換前のインクタンクとは異なる種類のインクを収容するインクタンクへ交換されたことを判別する判別工程と、
   前記記録ヘッドにパルス信号の形でエネルギーを投入して前記記録ヘッドを駆動する駆動工程と、
   前記駆動工程において投入されるパルス信号数を計測する計測工程と、
   前記判別工程においてインクタンクの交換が判別された後の、前記計測工程によって計測されたパルス信号数を予め定められた閾値と比較する比較工程と、
   前記異なる種類のインクを収容するインクタンクへの交換が前記判別工程において判別されたとき、前記記録ヘッドを駆動するパルス信号を、異なる種類が混合したインクを吐出するためのパルス信号に変更し、前記計測工程において計測されたパルス信号数が前記予め定められた閾値に達したとき、前記記録ヘッドを駆動するパルス信号を前記交換されたインクタンクに収容されるインクを吐出するためのパルス信号に変更するよう制御する駆動制御工程とを有することを特徴とする記録制御方法。

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