JP6164913B2 - インクジェット記録装置及び記録方法 - Google Patents

Description

本発明は、記録ヘッドに貯留されたインクの温度制御を行うと共に、インクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置及び記録方法に関する。

最近、記録媒体に画像を形成する画像形成装置として、記録ヘッドよりインク滴を吐出して記録を行うインクジェット記録装置が多く採用されている。インクジェット記録装置には、発熱抵抗素子に駆動パルスを印加して加熱させることにより発熱抵抗素子上のインク内で気泡を発生させ、気泡の生成に伴ってインクを記録媒体上に吐出して記録を行う形式のものがある。そのようなインクジェット記録装置においては、記録ヘッドに形成された吐出口ごとに吐出口の周囲のインクの温度が異なる場合、それによって吐出されるインクの吐出量が異なり、それによって記録画像の濃度が異なる可能性がある。そのため、インクの吐出信頼性を確保し、ムラなどのない画像を記録するためには、インクの吐出時に、記録ヘッドにおける吐出口ごとのインクの温度をなるべく均一にすることが求められる。

特許文献１には、記録ヘッドに複数配置された発熱抵抗素子から任意の発熱抵抗素子が選択され、選択された発熱抵抗素子を気泡が発生しない程度に駆動させることで、記録ヘッドにおけるそれぞれの吐出口ごとのインクの温度を均一にすることが開示されている。

特開平２−２５８２６６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された記録ヘッドには、加熱制御時に駆動される発熱抵抗素子と駆動されない発熱抵抗素子とが存在する。そのため、加熱制御が終了した際に、加熱制御時に駆動した発熱抵抗素子と駆動しない発熱抵抗素子との間で、発熱抵抗素子の周囲のインクの温度に差が生じる。記録ヘッドからインクを吐出する際には、吐出口からインクを吐出すると共に、吐出口から異物が排出される。このとき、発熱抵抗素子の周囲のインクの温度に応じて、発熱抵抗素子に付着する異物を吐出口から排出させる排出量が変化する。そのため、その後の吐出において、異物の付着量の差に応じて、発熱抵抗素子によるインクを加熱する際のインクに付与される熱量に差が生じ、これによって、吐出されるインク滴の吐出量が異なる。そのため、記録される画像に濃度ムラが生じてしまう可能性がある。

そこで、本発明は上記の事情に鑑み、加熱制御の際に駆動される発熱抵抗素子と、駆動されない発熱抵抗素子とが存在しても、それによって記録画像の品質が低下することが抑えられたインクジェット記録装置及び記録方法を提供することを目的とする。

本発明は、インクを加熱する複数の発熱抵抗素子と、前記発熱抵抗素子が駆動されることによって生じる熱によりインクを吐出する複数の吐出口と、を有する記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置であって、前記記録ヘッドの温度に関する情報を取得する取得手段と、前記取得手段が取得した情報に基づいて、前記情報が示す温度が所定の温度に到達するまで、前記記録ヘッドにおける前記複数の発熱抵抗素子のうちの第１の発熱抵抗素子群を、インクが吐出される発熱量よりも少ない発熱量で駆動させる駆動手段と、前記駆動手段による駆動が行われ、前記情報が示す温度が前記所定の温度に到達した後に、前記第１の発熱抵抗素子群は駆動させず、且つ、前記記録ヘッドにおける前記複数の発熱抵抗素子のうちの前記駆動手段による駆動が行われていない第２の発熱抵抗素子群を、インクの吐出される発熱量よりも少ない発熱量で駆動させる追加駆動手段と、前記駆動手段による駆動と前記追加駆動手段による駆動の後にインクの吐出を行う吐出手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、加熱制御の際に駆動される発熱抵抗素子と、駆動されない発熱抵抗素子とが存在しても、インクの吐出が行われる際のそれぞれの吐出口からのインクの吐出量が一定に保たれる。従って、記録画像にムラ等が生じることを抑えることができ、記録画像の品質を高く維持することができる。

（ａ）は本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のインクジェット記録装置に搭載される記録ヘッドの斜視図であり、（ｃ）は（ｂ）の記録ヘッドの平面図である。 図１のインクジェット記録装置の制御系の構成について示したブロック図である。 図１のインクジェット記録装置に搭載される記録ヘッドの一つの吐出口列について拡大して示した平面図である。 図３の記録ヘッドにおけるＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 （ａ）は記録ヘッドにおける放熱基板の斜視図であり、（ｂ）は放熱基板に吐出口形成基板が取り付けられた状態の放熱基板の斜視図を示す。 図１のインクジェット記録装置によって記録ヘッド温度の加熱制御が行われる際の、発熱抵抗素子に印加される電圧の変化についてのグラフである。 図１のインクジェット記録装置によって記録ヘッド温度の加熱制御が行われる際の、制御フローについて示したフローチャートである。 図１のインクジェット記録装置によって記録ヘッド温度の加熱制御が行われる際に駆動される発熱抵抗素子と、発熱抵抗素子の駆動による吐出口列の温度分布について示した説明図である。 （ａ）は図１のインクジェット記録装置によって記録ヘッド温度の加熱制御が行われる際の温度センサ位置での温度分布を示したグラフであり、（ｂ）はと出口列内のピーク温度の分布について示したグラフである。 （ａ）はインクの温度が高いときと低いときとについて気泡の大きさについて模式的に示した平面図であり、（ｂ）はそれぞれの場合の発泡サイズ、圧力波の強さ、異物の付着量について示したテーブルである。 図１のインクジェット記録装置によって記録ヘッド温度の加熱制御が行われ、インクの吐出が行われたときの、加熱制御で駆動された発熱抵抗素子の周囲のインクの温度と駆動されなかった発熱抵抗素子の周囲のインクの温度について示したグラフである。 （ａ）は記録ヘッドの温度の加熱制御が終了した際の発熱抵抗素子の周囲のインクの温度分布を示すグラフであり、（ｂ）は追加駆動が行われた後の発熱抵抗素子の周囲のインクの温度分布を示すグラフである。 図１のインクジェット記録装置によって発熱抵抗素子の追加駆動が行われる際の、制御フローについて示したフローチャートである。 図１のインクジェット記録装置によって発熱抵抗素子の追加駆動が行われたときの、加熱制御時に駆動が行われた発熱抵抗素子と駆動が行われなかった発熱抵抗素子についての周囲のインクの温度を示したグラフである。 図１のインクジェット記録装置によって発熱抵抗素子の追加駆動が行われたときの、発熱抵抗素子の駆動回数、加熱制御時に駆動されなかった発熱抵抗素子の周囲のインクの温度、記録画像の濃度ムラの有無について示したテーブルである。 （ａ）は本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録装置によって加熱制御で駆動される発熱抵抗素子について示した説明図であり、（ｂ）は追加駆動によって駆動される発熱抵抗素子について示した説明図である。 本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録装置によって追加駆動が行われる際の、加熱制御で駆動される発熱抵抗素子の周囲のインクの温度変化と、加熱制御で駆動されない発熱抵抗素子の周囲のインクの温度変化についてのグラフである。 本発明の第３実施形態に係るインクジェット記録装置によって追加駆動が行われる際の、記録ヘッド温度の加熱制御の際の発熱抵抗素子の駆動回数と、追加駆動の際の駆動回数との間の関係についての説明図である。 本発明の第３実施形態に係るインクジェット記録装置によって追加駆動が行われる際の、加熱制御時の発熱抵抗素子の駆動回数と、追加駆動で行われる発熱抵抗素子の駆動回数との関係についてのテーブルである。 本発明の第４実施形態に係るインクジェット記録装置によって追加駆動が行われる際の、記録ヘッド温度の加熱制御が行われる際の駆動時間と、追加駆動の行われる駆動回数との関係についてのテーブルである。 本発明の第５実施形態に係るインクジェット記録装置によって追加駆動が行われる際の、記録ヘッド温度の加熱制御が開始される前の温度センサの出力値と目標温度との差と、追加駆動による発熱抵抗素子の駆動回数についてのテーブルである。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置について説明する。

（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係るインクジェット記録装置１００の構成について説明する。図１（ａ）は、本実施形態のインクジェット記録装置１００の内部構成を説明するために、一部を分解して示した斜視図である。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示されるインクジェット記録装置１００のキャリッジ１に搭載された記録ヘッド５の斜視図である。また、図１（ｃ）は、記録ヘッド５の記録媒体４に対向する面である吐出口形成面について示した平面図である。

図１（ａ）に示されるように、インクジェット記録装置１００は、記録ヘッド５を搭載可能なキャリッジ１を備えている。また、インクジェット記録装置１は、キャリッジ１の移動可能な方向に沿って延びたガイドシャフト３を備えている。キャリッジ１は、ガイドシャフト３によって支持されている。ガイドシャフト３は、キャリッジ１の主走査方向（図中矢印Ｓ）に沿って、キャリッジ１の移動を案内している。キャリッジ１は、記録ヘッド５を搭載した状態で、キャリッジモータ（図示せず）の駆動によってガイドシャフト３に沿って往復移動することで走査を行っている。

インクジェット記録装置１００は、記録媒体を搬送する搬送ローラ等の搬送手段を備えている。記録媒体４は、搬送手段により、搬送モータ（図示せず）の駆動に伴って、図１に示される矢印Ｆ方向に搬送される。本実施形態では、ガイドシャフト３は、記録媒体４の搬送方向Ｆ（副走査方向）と直交する方向に延在するように配置されている。キャリッジ１に搭載された記録ヘッド５は、キャリッジ１によって主走査方向Ｓに沿って走査を行いながら記録データに応じて記録媒体へのインクの吐出を行い、記録媒体への画像の記録が行われる。

また、インクジェット記録装置１００は、インクタンク（図示せず）を備えている。本実施形態のインクジェット記録装置１００では、インクタンクは、キャリッジ１及び記録ヘッド５の移動する領域から外れた位置に配置されている。インクタンクと記録ヘッド５との間には、チューブ状のインク供給路２がそれぞれに接続されて配置されている。インクタンクに貯留されたインクは、インク供給路２を通ってインクタンクから記録ヘッド５へ供給される。

また、図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示されるように、記録ヘッド５には６つの吐出口形成基板６が取り付けられている。それぞれの吐出口形成基板６には、主走査方向に直交する方向に、吐出口列６ａが形成されている。記録ヘッド５には、ジョイント部７が形成されている。ジョイント部７は、記録ヘッド５から離れた位置に配置されたインクタンクから延びたインク供給路２に接続される。

本実施形態のインクジェット記録装置１００では、記録ヘッド５が往路に沿って移動する場合と、復路に沿って移動する場合のいずれにおいてもインクを吐出して記録媒体に記録を行う、いわゆる双方向記録方式が採用されている。記録ヘッド５による１回の記録を伴った走査が行われると、記録媒体４は搬送手段によって所定量搬送される。

図２は、図１に示したインクジェット記録装置１００の制御構成を示すブロック図である。図２に示されるように、インクジェット記録装置１００における制御部２４は、ＣＰＵ２００、ＲＯＭ２０１及びＲＡＭ２０２を備えている。また、制御部２４には、インタフェース２３が接続されており、外部装置２２から制御部２４へ画像データを入力する際には、インタフェース２３を介して外部装置２２から制御部２４へ入力される。ＲＯＭ２０１は、ＣＰＵ２００が実行するプログラムを格納するメモリとして機能している。また、ＲＡＭ２０２は、インクジェット記録装置１００の制御に用いられる各種データ（画像データや記録ヘッドに供給される記録信号など）を保存している。また、制御部２４はゲートアレイ２０３を有している。ゲートアレイ２０３は、記録ヘッド５に記録信号の供給を行うと共に、インタフェース２３、ＣＰＵ２００、ＲＡＭ２０２間のデータ転送も行う。

ここで、制御部２４は、発熱抵抗素子の駆動を制御する制御手段として機能する。また、制御部２４は、記録ヘッドの温度が所定温度以上となるまで、発熱抵抗素子に、インクの吐出される発熱量よりも少ない発熱量による駆動を行わせることによって記録ヘッドにおける温度の制御を行う記録ヘッド温度加熱制御手段として機能する。また、制御部２４は、インクの吐出される発熱量よりも少ない発熱量による駆動を行わせることによって、圧力室に貯留されているインクの加熱を行わせるための追加駆動を行わせる追加駆動手段として機能する。

記録ヘッドドライバ２５は、制御部２４から出力された記録信号に応じて記録ヘッド５を駆動させてインクの吐出を行う。また、モータドライバ２６は、制御部２４から出力された信号に応じて、搬送モータ９を駆動させ、搬送手段による記録媒体の搬送動作を行う。モータドライバ２７は、制御部２４から出力された信号に応じて記録ヘッド５を主走査方向の所定の記録位置に移動させるためにキャリッジモータ８を駆動させる。また、記録ヘッド５には、記録ヘッド５の温度を検出するための記録ヘッド温度検知センサ２０が取り付けられている。また、記録ヘッド５の吐出量や、発熱抵抗素子、配線の抵抗などの工場検査時に取得される記録ヘッド５の初期の特性を記憶させるためのＥＥＰＲＯＭ２１が、記録ヘッド５に備えられている。

また、この制御部２４のゲートアレイ２０３とＣＰＵ２００は、インタフェース２３を介して外部装置２２から受信した画像データを記録データに変換してＲＡＭ２０２に格納する。さらに、制御部２４は、モータドライバ２６、２７、及び記録ヘッドドライバ２５を同期させて駆動させることで、記録ヘッド５の記録動作、記録媒体の搬送動作、記録ヘッド５の主走査方向への往復移動を行う。これにより、記録データに応じた記録画像が記録媒体上に形成され、結果的に記録媒体上に記録が行われる。

図３に、記録ヘッド５における、吐出口列６ａの形成された吐出口形成基板６の平面図を示す。また、図４に、図３に示される吐出口形成基板６におけるＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図を示す。本実施形態で適用する記録ヘッド５の一つの吐出口形成基板６には、図３に示されるように、２列の吐出口列が形成されている。これらの２列の吐出口列が、それぞれ向かい合う吐出口列に対して１２００ｄｐｉ（ドット／インチ）ずらされた状態で、副走査方向に６４０個ずつ、計１２８０個の吐出口３０が配列されて形成されている。また、２０は記録ヘッドの温度を検出するための温度センサであり、図４に示された発熱抵抗素子形成基板３１に形成されたダイオードのアノード・カソード間電圧の温度依存性を利用して温度を検出する。吐出口形成基板６は、発熱抵抗素子形成基板３１と上板部材３５とが接合されて形成されている。

発熱抵抗素子形成基板３１と、上板部材３５との間には、共通インク室３３が形成されている。発熱抵抗素子形成基板３１には、発熱抵抗素子形成基板３１を貫通するようにインク供給口３２が形成されている。上板部材３５には、吐出口３０が形成されている。共通インク室３３は、インク供給口３２と連通している。共通インク室３３からは、インク流路３６が延びており、インク流路３６は、上板部材３５に形成された吐出口３０に連通する。インク流路３６における吐出口３０側の端部には、発泡室３８が形成されている。発泡室３８には、吐出口３０と対向する位置に発熱抵抗素子３４が配置されている。すなわち、この上板部材３５と発熱抵抗素子形成基板３１との間には、それぞれの吐出口３０と共通インク室３３との両方に連通するインク流路３６が形成されている。また、隣接する流路３６同士の間には、仕切り壁３７が形成されている。

記録動作では、記録信号に従って記録ヘッドドライバ２５が発熱抵抗素子３４を駆動させることで、発熱抵抗素子３４から発生する熱により、発熱抵抗素子３４の周囲のインクが局所的に加熱される。これによって発泡室３８内部の発熱抵抗素子３４上に位置するインク内で膜沸騰を生じさせ、インク内で気泡を生じさせる。その際にインク内で圧力が高まることによって、インクの液滴が吐出口３０から吐出される。

図５（ａ）に、記録ヘッド５を形成する部材の一つである放熱基板１０の斜視図を、また図５（ｂ）に、放熱基板１０に吐出口形成基板６が組み付けられた状態の斜視図を示す。放熱基板１０は、吐出口形成基板６とジョイント部７を含むモールド部材との間に配置されている。放熱基板１０は、吐出に伴って発生する熱を吐出口形成基板６から逃がす役割と、吐出口形成基板６の組み付け精度を向上させる役割とを持っている。従って、放熱基板１０を形成する材料としては、熱伝導率及び熱容量が大きく、且つ平面精度を出し易い材質のものが選択される。本実施形態においては、放熱基板１０を形成する材料として、アルミナが用いられている。放熱基板１０には、組み付けられる吐出口形成基板６に対応する位置に、インク流路１１が形成されている。吐出口形成基板６が放熱基板１０に取り付けられた際には、インク流路１１は、図４におけるインク供給口３２に連通する。

次に、本発明のインクジェット記録装置において行われる記録ヘッド温度の加熱制御について述べる。記録ヘッド温度の加熱制御時には、加熱制御信号に従って記録ヘッドドライバ２５がインク内で気泡が生じない程度に発熱抵抗素子３４を複数回に亘って駆動させることで、発熱抵抗素子３４を発熱させて記録ヘッド温度の加熱制御を行う。本実施形態では、発熱抵抗素子３４は、２００Ωの抵抗体である。図６に、記録ヘッド温度の加熱制御が行われる際に発熱抵抗素子へ投入される投入電圧の変化についてのグラフを示す。図６に示されるように、本実施形態における記録ヘッド温度の加熱制御では、電圧２４Ｖ、パルス幅０．１μｓｅｃの矩形パルスによるパルス電流が１０ｋＨｚの周波数で発熱抵抗素子に印加される。記録ヘッド温度の加熱制御は、記録動作が行われる前に予め行われる。すなわち、記録ヘッド温度の加熱制御は、記録動作を伴うための各スキャンの開始前に行われる。

図７は、記録ヘッド温度の加熱制御が行われる際の制御フローのシーケンスを示したフローチャートである。記録ヘッド温度の加熱制御では、吐出口形成基板に設けられた温度センサ２０による出力される温度をモニタしながら、温度センサの温度が目標温度に到達するまで発熱抵抗素子が繰り返し駆動される。これにより、記録ヘッドの温度が所定温度以上の温度（第１の所定温度以上の温度）となるまで、発熱抵抗素子による加熱が行われる。本実施形態においては、記録動作が行われる前の記録ヘッド温度の加熱制御における目標温度は４０℃である。

Ｓ５０１でフローが開始されると、Ｓ５０２において記録ヘッドにおける温度センサ位置での温度が検出され、Ｓ５０３で、検出された温度が目標温度を超えているかどうかが判断される。また、Ｓ５０２で検出された温度センサ位置での温度が、Ｓ５０３で既に目標温度に達している場合には、発熱抵抗素子の駆動が行われずにフローがＳ５０８に進み、記録ヘッド温度の加熱制御が終了する。また、Ｓ５０２で検出された温度がＳ５０３で目標温度に達していない場合には、フローはＳ５０４に進み、記録ヘッド温度の加熱制御ための発熱抵抗素子の駆動が行われる。Ｓ５０４で発熱抵抗素子の駆動が行われると、Ｓ５０５で温度センサによる温度センサ位置での温度の検出が行われる。

Ｓ５０４で発熱抵抗素子の駆動が行われた結果、Ｓ５０５で検出された温度が、Ｓ５０６で目標温度に達している場合には、フローはＳ５０７に進み、発熱抵抗素子の駆動がＯＦＦの状態に戻される。発熱抵抗素子がＯＦＦの状態になると、フローはＳ５０８に進み、記録ヘッド温度の加熱制御が終了する。Ｓ５０５で検出された温度が目標温度に達していない場合には、フローはＳ５０４に戻り、再び記録ヘッド温度の加熱制御のために、Ｓ５０４で発熱抵抗素子の駆動が行われる。図７のフローに示されるように、Ｓ５０４での発熱抵抗素子の駆動は、Ｓ５０５で検出された温度が目標温度に達するまで繰り返される。

ここで、本実施形態のインクジェット記録装置１００では、Ｓ５０４で記録ヘッド温度の加熱を行う際に、図３に示された吐出口列における１２８０個配列された吐出口３０のそれぞれの発熱抵抗素子について、全て駆動させるわけではない。本実施形態では、記録ヘッドに配列された発熱抵抗素子が、吐出口列の配列方向に１６のブロック（発熱抵抗素子８０個ごと）に分けられる。８０個の発熱抵抗素子を有するブロックごとに、ブロックに含まれる発熱抵抗素子について、ＯＮ／ＯＦＦの切り替えを行うことのできる構成になっている。記録ヘッド温度の加熱制御では、これらの発熱抵抗素子のブロックのうち、一部のブロックのみに含まれる発熱抵抗素子（第１の発熱抵抗素子群）で、発熱抵抗素子による駆動が行われる。記録ヘッド温度の加熱制御時に駆動される発熱抵抗素子のブロックの選択では、吐出口形成基板６の温度の分布が吐出口配列方向に沿ってできるだけ均一となるように発熱抵抗素子の駆動されるブロックが選択される。

記録ヘッド温度の加熱制御の開始時における吐出口形成基板６の温度が３０℃で、環境温度が３０℃である場合に、仮に全ての発熱抵抗素子を図８（ｃ）に示されるようにＯＮにして記録ヘッド温度の加熱制御を行った場合の温度分布を図８（ｄ）に示す。図８（ｄ）の温度分布は、記録ヘッドにおける吐出口列の配列方向両端部に位置する温度センサが４０℃に到達した時点の記録ヘッドの温度分布である。

図８（ａ）に、本実施形態による加熱制御が行われる際に、駆動される発熱抵抗素子の含まれるブロックと、駆動される発熱抵抗素子の含まれないブロックとについて示した説明図を示す。また、図８（ｂ）に、図８（ａ）に示されるブロックについて発熱抵抗素子の駆動が行われた際の、記録ヘッドにおける吐出口列の配列方向に沿った温度分布のグラフについて示す。また、図８（ｃ）に、比較例として、加熱制御が行われる際に、全ての発熱抵抗素子について駆動させた際に、駆動される発熱抵抗素子の含まれるブロックについて示した説明図を示す。また、図８（ｄ）に、図８（ｃ）に示されるブロックについて発熱抵抗素子の駆動が行われた際の、記録ヘッドにおける吐出口列の配列方向に沿った温度分布のグラフについて示す。

これは、図５（ｂ）に示したような構成で吐出口形成基板６が放熱基板１０に組み付けられるので、吐出口列の配列方向の端部付近と中央部付近との間で放熱量が異なることに起因している。吐出口列の配列方向の端部では、配列方向の外側に向かって放熱させることができるのに対し、吐出口列の配列方向中央部では、発熱抵抗素子からの放熱が吐出口列の配列方向に交差する方向の外側に向かって行われるのみである。そのため、吐出口列の配列方向の端部に近い位置であるほど放熱基板へ放熱され易く、放熱される熱量が大きい。これにより、吐出口列の配列方向の端部付近と配列方向の中央部付近との間で放熱量が異なる。

そこで、本実施形態では、吐出口列中央部の昇温ピークを抑制するため、図８（ａ）に示されるように、発熱抵抗素子ブロック２、４、６、８、９、１１、１３、１５についてブロック内の発熱抵抗素子の駆動をＯＦＦの状態にする。そして、発熱抵抗素子ブロック１、３、５、７、１０、１２、１４、１６についてブロック内の発熱抵抗素子の駆動をＯＮの状態にする。このように、吐出口列における配列方向の中央部付近に位置するブロックについては、発熱抵抗素子の駆動を行うブロックの数を少なくし、吐出口列の配列方向中央部付近における発熱熱素子からの発熱量を少なくしている。

加熱制御開始時の吐出口形成基板の温度が３０℃、環境温度３０℃の条件の下で、図８（ａ）のパターンで加熱制御を行った場合には、温度センサが４０℃に到達した時点で、記録ヘッド内の温度分布は、図８（ｂ）に示される温度分布になる。一方、同様の条件の下で、図８（ｃ）に示されるように全てのブロックについてブロック内の発熱抵抗素子の駆動をＯＮの状態にすると、記録ヘッド内の温度分布は、図８（ｄ）に示される温度分布となる。図８（ａ）に示されるブロックで発熱抵抗素子の駆動を行わせた場合の記録ヘッドの温度分布におけるピーク温度は、図８（ｃ）に示されるブロックで発熱抵抗素子の駆動を行わせた場合の記録ヘッド内の温度分布におけるピーク温度よりも５℃低い。従って、吐出口列の配列方向に沿った記録ヘッド内の温度分布におけるピーク温度を少なく抑えることができ、吐出口列の配列方向に沿った記録ヘッド内の温度分布をより均一にすることができる。

また、図９（ａ）、（ｂ）は、記録ヘッド温度の加熱制御開始時の吐出口形成基板の温度が３０℃、環境温度３０℃の条件の下で、図８（ａ）、（ｃ）のそれぞれに示されるパターンで発熱抵抗素子が駆動された際の温度変化を示している。図９（ａ）、（ｂ）は、温度センサが４０℃に到達するまでの温度センサ位置における温度変化及び吐出口列内のピーク温度について示している。図９（ａ）に、図８（ａ）のパターン及び図８（ｃ）のパターンで発熱抵抗素子の駆動が行われたときの加熱時間と温度センサ位置における温度変化との関係が示されている。また、図９（ｂ）に、図８（ａ）のパターン及び図８（ｃ）のパターンで発熱抵抗素子の駆動が行われたときの加熱時間と吐出口列内のピーク温度との関係が示されている。図９（ａ）、（ｂ）に示されるように、本実施形態の図８（ａ）に示されるパターンで発熱抵抗素子の駆動が行われると、温度センサ位置でセンサ温度が４０℃に到達するまでの時間は２．６ｓｅｃである。一方、図８（ｃ）のパターンで発熱抵抗素子の駆動が行われると、温度センサ位置でセンサ温度が４０℃に到達するまでの時間は１．８ｓｅｃとなる。

本実施形態のインクジェット記録装置では、上述のように、記録ヘッド温度の加熱制御の際に、記録ヘッド内の温度分布を均一にするために、図８（ａ）に示されるパターンによって発熱抵抗素子の駆動が行われる。そのため、記録ヘッド温度の加熱制御では、吐出口列を形成する吐出口に対応する発熱抵抗素子に、駆動する発熱抵抗素子と駆動しない発熱抵抗素子が存在する状態で行われる。

このように記録ヘッド温度の加熱制御を行うことで、吐出口列の配列方向に沿った温度分布を均一化にすることができる。しかしながら、それぞれの吐出口に対応したそれぞれの圧力室に貯留されたインクの温度同士を比較すると、駆動した発熱抵抗素子と駆動しなかった発熱抵抗素子との間で圧力室に貯留されたインクの温度に差が生じる。

このように、記録ヘッド温度の加熱制御の行われる際に、駆動された発熱抵抗素子と駆動されなかった発熱抵抗素子との間で、圧力室に貯留されているインクの温度に差が生じている。従って、仮にこのままの状態で記録が行われた場合には、これらの間でインクの温度が異なることから、その後のインク吐出の際に生じる圧力波の強さに差が生じる。これにより、発熱抵抗素子表面上に付着したまま残存してしまう異物の量が異なる。発熱抵抗素子の表面に残る異物の量が異なることから、発熱抵抗素子によってインクが加熱される熱量が異なり、それによって吐出口からのインクの吐出量に差が生じ、記録画像に濃度ムラが生じる可能性がある。

使用されるインクが水性顔料インクである場合には、顔料が水と有機溶剤から成る液体相の分散媒体に分散している。このときの顔料の分散性は、分散体である顔料の種類・量によって異なり、また、分散体の含まれる有機溶剤の種類・量によっても異なる。インクによっては、熱を加えることで分散が破壊され易く、インク内の固体成分が凝集し易いインクがある。熱によって分散が破壊され易いインクでは、発熱抵抗素子が発熱した際に、インク内で分散破壊によって異物が生じる場合がある。ここでいう異物は、インクが比較的高温になったことで、インク中に分散している固体成分が凝集したものを言うものとする。このとき生じた異物が、インク吐出を行った後にも発熱抵抗素子表面上に付着して残存する可能性がある。

図１０（ａ）に、インクの温度が比較的高い場合の気泡の大きさと、インクの温度が比較的低い場合の気泡の大きさについて、記録ヘッドをインクの吐出される側から見て示した平面図を示す。また、図１０（ｂ）に、吐出駆動時の発熱抵抗素子近傍の温度と、インク内に気泡を生じさせたときの気泡のサイズ、圧力波の強さ、吐出終了後の発熱抵抗素子上に残存している異物量についてまとめたテーブルを示す。本実施形態においては、電圧２４Ｖ・パルス幅０．６μｓｅｃの矩形パルスを発熱抵抗素子に印加することで、発熱抵抗素子を発熱させてインク滴を吐出する。

インク内で発生した気泡が消泡する際には、気泡が潰れることによってそこでキャビテーションが生じる。吐出駆動時の発熱抵抗素子の周囲のインクの温度が高いと、発熱抵抗素子の駆動によって生じる気泡のサイズが大きくなる。そのため、気泡が消泡する際には、キャビテーションの程度が大きくなり、比較的強い圧力波が生じる。そのため、そこで比較的大きな圧力変動が生じる。

図１０（ａ）、（ｂ）に示されるように、インクの温度が比較的高いときには気泡のサイズが比較的大きくなっているので、消泡する際の圧力変動も大きく、そこで比較的強い圧力波が生じる。一方、インクの温度が比較的低いときには、気泡のサイズが比較的小さいので、消泡する際の圧力変動は小さく、そこで生じる圧力波は比較的弱い。本実施形態では、消泡のときにキャビテーションによって生じる圧力変動を利用して、発熱抵抗素子上に付着する異物を発熱抵抗素子から剥離させて除去する。

発熱抵抗素子の表面上に生じた異物は、圧力室内で消泡したときに生じるインク内の圧力波が強い場合には、その圧力波によって発熱抵抗素子上から剥がされる。発熱抵抗素子上から剥がされた異物は、圧力室内部のインク内で浮遊し、インクの吐出の際にインク滴と共に吐出口から排出されて除去される。一方、圧力室内で消泡したときの圧力波が弱い場合には、異物が発熱抵抗素子上に付着したまま、発熱抵抗素子の表面上に残る可能性がある。

圧力室内で消泡する際の圧力変動が相対的に大きい方が、相対的に小さい場合よりも、インクの吐出が行われたときに残存する異物量が少なくなる。また、図１０（ｂ）に示されるように、発泡時のインクの温度が高い方が、発泡によって生じる気泡の大きさが大きく、インク内で消泡の際に生じる圧力波の強さが強い。また、インクの温度が低い方が、発泡によって生じる気泡の大きさは小さく、インク内で消泡の際に生じる圧力波は弱い。従って、発熱抵抗素子に対応する圧力室内部のインクの温度が低い方が、異物は除去されず、発熱抵抗素子上の異物の残存量が相対的に多くなる。逆に、発熱抵抗素子に対応する圧力室内部のインクの温度が高い方が、多くの異物が発熱抵抗素子上から剥離されて、圧力室の内部から吐出口を通って除去されるので、発熱抵抗素子上の異物の残存量が相対的に少なくなる。

インクを吐出する際の発熱抵抗素子の周囲のインクの温度と、吐出後に発熱抵抗素子上に残る異物の量と間の関係から、インクの吐出の際に残存する異物量に差が生じるメカニズムを、図１１を用いてさらに述べる。

本実施形態のインクジェット記録装置における記録ヘッド温度の加熱制御は、吐出口列を形成する吐出口のそれぞれに対応する発熱抵抗素子に、駆動される発熱抵抗素子と、駆動されない発熱抵抗素子とが存在する構成である。このときの記録ヘッド温度の加熱制御で駆動された発熱抵抗素子と、駆動されなかった発熱抵抗素子との間では、記録ヘッド温度の加熱制御が終了した際に対応する吐出口ごとに、圧力室内のインクに温度差が生じる。記録ヘッド温度の加熱制御を行うための駆動を行った発熱抵抗素子と駆動を行っていない発熱抵抗素子との間で、その後に発熱抵抗素子にインク吐出のための駆動を行わせた際のインクの温度変化を比較したグラフを図１１に示す。図１１は、横軸に発熱抵抗素子へ連続的に印加するパルスの通電時間を取り、縦軸にインク吐出のために発熱抵抗素子を駆動させた際の発熱抵抗素子の周囲のインクの温度変化を取って示したグラフである。

図１１に示されるように、加熱制御終了時に温度差が生じた状態（図１１中の時間Ａ）でインクの吐出のために発熱抵抗素子を駆動させると、インク吐出時の発熱抵抗素子の周囲に位置するインクのピーク温度にも差が生じる。上述したように、熱による分散破壊が生じる顔料インクにおいて、インクの温度と発泡する際のインクの圧力との関係から、発熱抵抗素子の周囲のインクの温度が低い方が発熱抵抗素子上に残存する異物の量が多くなる。

発熱抵抗素子の周囲のインクの温度が比較的低い状態でインクの吐出のために発熱抵抗素子を駆動させても、発熱抵抗素子の駆動によってインクの温度が最大限上昇したピーク温度は閾値Ｔｔ以上にはならない。そのため、気泡が消泡する際のインク内の圧力波の強さが不十分なので、発熱抵抗素子上で発生した異物を剥離させることができない。従って、吐出口を通して異物を除去することができずに、異物が発熱抵抗素子上に堆積してしまう可能性がある。

仮に、異物が発熱抵抗素子上に堆積してしまった場合には、その後に発熱抵抗素子からインクに熱伝達を十分に行うことができなくなる可能性がある。そのため、インクの吐出の際にインクに付与される熱量について、吐出口ごとにばらつきが生じ、吐出口ごとにインクの吐出量にばらつきが生じてしまう。これによって、記録画像に濃度ムラが生じてしまい、記録画像の品質を低下させてしまう可能性がある。

一方、インクの吐出時に、インクの温度のピーク値が閾値Ｔｔ以上の温度となっていれば、その圧力室内部で、消泡の際に、十分な強さの圧力波が生成される。従って、消泡の際に生じるインク内の圧力波によって、発熱抵抗素子上に付着した異物を発熱抵抗素子上から剥離させ、圧力室内部のインクに異物を浮遊させることができる。また、インクの吐出の際には、インク内に浮遊する異物を、吐出口を通してインク滴と共に圧力室から除去することができる。そのため、結果的にインクの吐出の際に生じる異物の残量は問題のないレベルとなる。すなわち、発熱抵抗素子上には、実質的に異物が残っていないと言ってよいレベルとなる。

記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動された発熱抵抗素子については、その後に、特に発熱抵抗素子を駆動させなくても、インクを吐出させるために発熱抵抗素子を駆動させると、発熱抵抗素子の周囲のインクの温度が閾値Ｔｔ以上になる。そのため、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動された発熱抵抗素子では、そのままインクの吐出を行ったとしても、発熱抵抗素子上に異物が残ることが抑えられる。ところが、図１１に示されるように、記録ヘッド温度の加熱制御時に駆動されなかった発熱抵抗素子については、その後にインクの吐出のために駆動させたとしても、発熱抵抗素子の周囲のインク温度は閾値Ｔｔ以上にはならない。そのため、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動しなかった発熱抵抗素子について、インクの吐出の際に発熱抵抗素子の周囲のインクの温度が閾値以上になれば、全体的に発熱抵抗素子上に異物が残ることを抑えることができる。

本実施形態では、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動されなかった発熱抵抗素子についても、インクの吐出の際の発熱抵抗素子の周囲のインクの温度を閾値Ｔｔ以上とするために、全体の発熱抵抗素子に対して追加駆動が行われる。追加駆動は、記録ヘッド温度の加熱制御を行ってから、記録を行うためのインクの吐出を行うために発熱抵抗素子を駆動させるまでの間に、発熱抵抗素子を所定回数駆動させることによって行われる。本実施形態では、吐出口列を構成する吐出口の全てに対応する圧力室に配置された発熱抵抗素子について、インクを吐出しない程度に発熱抵抗素子を駆動させる。すなわち、吐出口列に配置された全ての発熱抵抗素子について、インクを吐出しない程度に発熱抵抗素子を駆動させる。本実施形態では、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動の行われていない発熱抵抗素子（第２の発熱抵抗素子群）を含めた、全ての発熱抵抗素子について発熱抵抗素子の駆動が行われている。

図１２（ａ）に、記録ヘッド温度の加熱制御が行われた後で、まだ発熱抵抗素子の追加駆動が行われていない状態の、記録ヘッドにおける吐出口列の温度分布が示されている。また、図１２（ｂ）に、追加駆動が行われた後の、記録ヘッドにおける吐出口列の温度分布が示されている。図１２（ａ）、（ｂ）には、温度分布の下方に、対応するブロックについての発熱抵抗素子の駆動状態について示されている。白のブロックについては、そのブロック内の発熱抵抗素子は、まだ駆動されていない状態であることを示している。また、黒のブロックについては、そのブロック内の発熱抵抗素子は、記録ヘッド温度の加熱制御あるいは追加駆動によって既に駆動されている状態であることを示している。図１２（ａ）に示されるように、追加駆動が行われていない状態では、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動された発熱抵抗素子と駆動されていない発熱抵抗素子との間に比較的大きな温度差が生じている。しかしながら、図１２（ｂ）に示されるように、追加駆動が行われた後には、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動された発熱抵抗素子と駆動されていない発熱抵抗素子との間の温度差が少なく抑えられている。従って、追加駆動が行われた状態でインクの吐出が行われると、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動の行われていない発熱抵抗素子が駆動されたとしても、インクの温度が閾値Ｔｔ以上の十分な高温な状態で駆動される。そのため、気泡が消泡する際のインク内の圧力波の強さは十分に大きく、発熱抵抗素子上に付着した異物は発熱抵抗素子から剥がされる。発熱抵抗素子から剥がされてインク内に浮遊する異物は、インクの吐出の際に吐出口を通して排出され、発熱抵抗素子上に異物が堆積することが抑えられる。

図１３に、本実施形態の制御シーケンスのフローチャートを示す。Ｓ１００１において、図７に示した記録ヘッド温度の加熱制御を行う。そして、記録ヘッド温度の加熱制御が終了した後に、Ｓ１００２において、発熱抵抗素子の追加駆動の回数の設定が行われる。Ｓ１００２で発熱抵抗素子の追加駆動についての駆動回数が設定されると、設定された回数の分の追加駆動がＳ１００３で行われる。Ｓ１００３で追加駆動が行われると、追加駆動を終了して、Ｓ１００４で記録のためのインクの吐出が行われる。

本実施形態では、追加駆動の際に発熱抵抗素子の駆動に用いられるパルスの波形は、図６に示される記録ヘッド温度の加熱制御時の駆動波形と同様の波形が用いられている。なお、発熱抵抗素子の駆動に用いられるパルスの波形は、吐出口からインクが吐出されない程度の駆動波形であれば、異なる波形が用いられても構わない。また、駆動周波数についても、異なる駆動周波数としても構わない。

図１４に、追加駆動が行われる際の、発熱抵抗素子の周囲の温度変化についてのグラフを示す。図１４には、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動された発熱抵抗素子の周囲のインクの温度と、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動されなかった発熱抵抗素子の周囲のインクの温度とが示されている。

記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動された発熱抵抗素子では、追加駆動が行われる際に、既にインクがある程度の高温になっている。記録ヘッド温度の加熱制御時に駆動された発熱抵抗素子と駆動されなかった発熱抵抗素子との両方に追加駆動が行われる際には、駆動された発熱抵抗素子の周囲のインクの温度上昇速度に対し、駆動されなかった発熱抵抗素子の周囲のインクの温度上昇速度の方が速い。また、追加駆動が行われても、駆動された発熱抵抗素子の周囲のインクでは、追加駆動による温度上昇の幅が、駆動されなかった発熱抵抗素子の周囲のインクよりも小さい。既に高温となっているインクでは、インク内でそれ以上の熱を収容しきれなくなり、発熱抵抗素子の追加駆動によって熱が発生しても、その熱は放熱基板等を通してインクの外部に放熱される。このように、放熱、熱拡散等の影響により、高温のインクほど、温度上昇し難くなる。従って、図１４に示されるように、追加駆動の回数が大きくなるほど、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動された発熱抵抗素子と駆動されなかった発熱抵抗素子との両者の間の温度差は小さくなっていく。そのため、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動されなかった発熱抵抗素子についても、インクの吐出が行われる際には、インクの温度のピーク値が閾値Ｔｔ以上となる。従って、発熱抵抗素子上に異物が付着したとしても、消泡時に生じる圧力波によって発熱抵抗素子上から剥がすことができる。発熱抵抗素子から剥がされて圧力室の内部に浮遊する異物は、インクの吐出時に、吐出口を通して除去することができる。

また、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動された発熱抵抗素子については、インクの温度が既に高温となっているので、それ以上は温度上昇し難い。また、追加駆動によって行われる発熱抵抗素子の駆動回数は、記録ヘッド温度の加熱制御で行われる発熱抵抗素子の駆動回数に比べて少なく、追加駆動によって発生する熱量は、記録ヘッド温度の加熱制御で発生する熱量に比べて小さい。そのため、記録ヘッド温度の加熱制御で行われた吐出口列の配列方向に沿った温度のバランスは、追加駆動が行われても比較的良好に保たれたままである。従って、吐出口列における配列方向に沿った温度分布を均一に保つことができる。

このように、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動された発熱抵抗素子と駆動されなかった発熱抵抗素子との両者の間の、インク吐出時の温度差が緩和される。従って、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動されなかった発熱抵抗素子についても、発熱抵抗素子上に異物が堆積することを抑えることができる。記録の際に発熱抵抗素子に堆積した異物によってインクへの熱伝達が減少することを抑えることができるので、吐出口ごとのインクの吐出量を一定に保つことができる。そのため、記録画像に濃度ムラが生じることを抑えることができ、記録画像の品質を高く維持することができる。

図１５に、追加駆動における駆動回数ごとの、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動された発熱抵抗素子と駆動されなかった発熱抵抗素子との間の周囲のインクの温度差と、画像ムラの関係を調べた検討結果のテーブルを示す。画像ムラが視認できる場合を「×」視認できない場合を「○」として、検討結果がテーブルに示されている。ここでは、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動された発熱抵抗素子と駆動されなかった発熱抵抗素子との間の温度差は、高精細なサーモビューアで測定した数値について示されている。また、温度差は、熱シミュレーション等によって求められてもよい。

また、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動された発熱抵抗素子と駆動されなかった発熱抵抗素子との間の温度差については、追加駆動回数を変更することで設定した。この検討結果によれば、両者の間の温度差が５℃以下であれば、発熱抵抗素子上の異物によって生じる記録画像の濃度ムラが視認できないレベルであることがわかった。また、この温度差が５℃になったときの追加駆動の回数は５０回であった。この検討結果から、本実施形態での追加駆動回数は５０回と設定した。

このように、本実施形態では、記録ヘッド温度の加熱制御を行った後に、発熱抵抗素子の追加駆動が行われるので、記録ヘッド温度の加熱制御時に駆動されなかった発熱抵抗素子についても発熱抵抗素子の周囲のインクの温度を上昇させることができる。従って、記録ヘッド温度の加熱制御時に駆動されなかった発熱抵抗素子の周囲のインク内で十分に大きなサイズの気泡を発生させることができ、気泡が消泡する際には、十分な強さの圧力波を発生させることができる。インク内で十分な強さの圧力波を発生させることができるので、発熱抵抗素子上に付着する異物を発熱抵抗素子から剥がすことができ、インクの吐出と共に異物を圧力室から除去することができる。発熱抵抗素子上での異物の堆積を抑えることができるので、その後のインク吐出の際に、吐出口ごとにインクの吐出量が変化することを抑えることができる。従って、記録画像に濃度ムラが発生することを抑えることができ、記録画像の品質を高く維持することができる。

なお、上記実施形態では、追加駆動の行われる駆動回数は、５０回と設定されているが、本発明はこれに限定されない。追加駆動の行われる駆動回数は、記録ヘッドの構成や発熱抵抗素子の駆動条件、その他環境条件等により変わり得る数値である。発熱抵抗素子上に付着する異物の量を少なく抑えることができるのであれば、他の駆動回数であっても良い。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録装置の発熱抵抗素子の追加駆動について説明する。上記第１実施形態においては、記録ヘッド温度の加熱制御が終了してから、その後のインクの吐出を行うまでの間に、発熱抵抗素子の全部に対して所定回数インクを吐出しない程度に駆動させる追加駆動が行われる。これに対し、本発明の第２実施形態では、記録ヘッド温度の加熱制御が終了してからの追加駆動を、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動しなかった発熱抵抗素子のみに実施する構成としている。

図１６（ａ）に、本実施形態による加熱制御が行われる際に、駆動される発熱抵抗素子の含まれるブロックと、駆動されない発熱抵抗素子の含まれるブロックとについて示した説明図を示す。また、図１６（ｂ）に、加熱制御が行われた後に、追加駆動によって駆動される発熱抵抗素子の含まれるブロックと、駆動されない発熱抵抗素子の含まれるブロックとについて示した説明図を示す。図１６（ａ）、（ｂ）では、白で示されたブロックについては、そのブロック内の発熱抵抗素子は駆動されないことを示している。また、黒で示されたブロックについては、そのブロック内の発熱抵抗素子は、記録ヘッド温度の加熱制御あるいは追加駆動によって駆動されることを示している。

本実施形態では、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動されなかった発熱抵抗素子についてのみ、追加駆動で所定回数インクを吐出しない程度に駆動させる。すなわち、インクの吐出される発熱量よりも少ない発熱量による駆動を行わせることによって、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動されなかった発熱抵抗素子に対応する圧力室に貯留されているインクの加熱を行わせる。これにより、追加駆動の際に駆動させる発熱抵抗素子の数を、第１実施形態のものよりも少なく設定することができる。

本実施形態では、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動させた発熱抵抗素子については、追加駆動では駆動されないので、記録ヘッド温度の加熱制御終了時の温度からの温度上昇はしない。追加駆動では、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動されない発熱抵抗素子について駆動させるのみなので、追加駆動によってインクの温度が上昇するのは、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動されない発熱抵抗素子だけである。

追加駆動は、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動されない発熱抵抗素子についてのインク吐出の際のインクの温度を、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動された発熱抵抗素子のインク吐出の際のインクの温度に近づけるために行われる。そのため、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動されない発熱抵抗素子について、追加駆動の行われる際に発熱抵抗素子を駆動させる駆動回数をさらに少なく設定することができる。

図１７に、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動される発熱抵抗素子の周囲のインクの温度変化と、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動されない発熱抵抗素子の周囲のインクの温度変化とについてのグラフを示す。図１７に示されるように、本実施形態では、加熱制御時に駆動された発熱抵抗素子については、追加駆動では駆動されないので、その発熱抵抗素子の周囲のインクの温度は時間の経過と共に緩やかに減少している。また、加熱制御時に駆動されていない発熱抵抗素子については、追加駆動で繰り返し駆動されることで、その発熱抵抗素子の周囲のインクの温度は、時間の経過と共に上昇している。記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動される発熱抵抗素子の周囲のインクの温度と、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動されない発熱抵抗素子の周囲のインクの温度とが交わる部分の追加駆動回数をＡとしている。 本実施形態においても、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動される発熱抵抗素子の周囲のインクの温度と、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動されない発熱抵抗素子の周囲のインクの温度とが、高精細なサーモビューアによって計測されている。本実施形態では、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動される発熱抵抗素子の周囲のインクの温度と、記録ヘッド温度の加熱制御の際に駆動されない発熱抵抗素子の周囲のインクの温度との温度差が０となる追加駆動回数Ａは２０回である。そのため、追加駆動回数については２０回の駆動に設定されている。

本実施形態では、追加駆動の際に発熱抵抗素子を駆動させる回数を少なく設定できるので、追加駆動に要する時間を減少させることができる。また、発熱抵抗素子の駆動回数を少なくすることができるので、消費電力を少なくすることができ、インクジェット記録装置の運転コストを少なくすることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係るインクジェット記録装置の発熱抵抗素子の追加駆動について説明する。上記第１実施形態及び第２実施形態では、追加駆動の際に発熱抵抗素子を駆動させる駆動回数が予め設定されている。そして、設定された分の駆動回数について、発熱抵抗素子を駆動させることによって追加駆動が行われている。これに対し、第３実施形態では、記録ヘッド温度の加熱制御での発熱抵抗素子の駆動回数に応じて、追加駆動での発熱抵抗素子の駆動回数を変化させている。

記録ヘッド温度の加熱制御の行われる際の記録ヘッドの周囲の環境は、加熱制御の行われるごとに変化し得る。また、記録ヘッド温度の加熱制御が開始されて行われている間にも、記録ヘッドの周囲の環境は変化し得る。そのため、記録ヘッド温度の加熱制御の際に記録ヘッドにおける温度センサ位置での温度が目標温度となるまでに発熱抵抗素子を駆動させる駆動回数は、その都度変化し得る。そして、記録ヘッド温度の加熱制御で駆動された発熱抵抗素子の周囲のインクの温度と駆動されていない発熱抵抗素子の周囲のインクの温度との間の温度差が大きいとき程、加熱制御時に駆動した発熱抵抗素子の駆動回数が多く設定される。これに伴い、記録ヘッド温度の加熱制御時に駆動された発熱抵抗素子の周囲のインクの温度と駆動されなかった発熱抵抗素子の周囲のインクの温度との差が大きくなる。また、追加駆動は、インクの吐出時における、記録ヘッド温度の加熱制御で駆動された発熱抵抗素子の周囲のインクの温度と駆動されていない発熱抵抗素子の周囲のインクの温度との間の温度差を小さくするために行われている。従って、加熱制御時に駆動した発熱抵抗素子の駆動回数が多くなるほど、追加駆動での発熱抵抗素子の駆動回数を多くすることが好ましい。

こうすることにより、インク吐出時における、記録ヘッド温度の加熱制御で駆動された発熱抵抗素子の周囲のインクの温度と駆動されていない発熱抵抗素子の周囲のインクの温度との間の温度差を小さくすることができる。そのため、記録ヘッド温度の加熱制御で駆動されていない発熱抵抗素子の周囲のインクの温度を高くすることができ、その発熱抵抗素子上に異物が堆積することを抑えることができる。図１８に、記録ヘッド温度の加熱制御の際の発熱抵抗素子の駆動回数と、追加駆動の際の駆動回数との間の関係についての説明図を示す。図１８に示されるように、記録ヘッド温度の加熱制御時の条件に応じて、追加駆動での発熱抵抗素子の駆動回数を変化させることが好ましい。

本実施形態では、記録ヘッド温度の加熱制御時に駆動される発熱抵抗素子の駆動パルス数が多いほど、追加駆動での発熱抵抗素子の駆動回数が多く設定される。図１９に、本実施形態で用いられる、記録ヘッド温度の加熱制御での発熱抵抗素子の駆動回数と、追加駆動で行われる発熱抵抗素子の駆動回数とについて示したテーブルを示す。図１９に示される追加駆動での発熱抵抗素子の駆動回数は、記録ヘッド温度の加熱制御で駆動された発熱抵抗素子の周囲のインクの温度と、駆動されない発熱抵抗素子の周囲のインクの温度との間の温度差が０℃となるような発熱抵抗素子の駆動回数が示されている。

図１９に示される追加駆動による発熱抵抗素子の駆動回数が、図１３に示されるシーケンス中のＳ１００２において、追加駆動における駆動回数が設定される。本実施形態では、記録ヘッド温度の加熱制御時の発熱抵抗素子の駆動回数が１００００回未満の場合の追加駆動による発熱抵抗素子の駆動回数を１０回としている。また、記録ヘッド温度の加熱制御時の発熱抵抗素子の駆動回数が１００００回以上２００００回未満の場合の追加駆動による発熱抵抗素子の駆動回数を３０回としている。また、記録ヘッド温度の加熱制御時の駆動回数が２００００回以上３００００回未満の場合の追加駆動による発熱抵抗素子の駆動回数を５０回としている。また、記録ヘッド温度の加熱制御時の発熱抵抗素子の駆動回数が３００００回以上４００００回未満の場合の追加駆動による発熱抵抗素子の駆動回数を７０回としている。また、記録ヘッド温度の加熱制御時の駆動回数が４００００回以上の場合の追加駆動による発熱抵抗素子の駆動回数を９０回としている。

このように、記録ヘッド温度の加熱制御時に発熱抵抗素子を駆動させる駆動回数に応じて、追加駆動における発熱抵抗素子の駆動回数を変化させることで、記録ヘッドの周囲の環境の変化に対応して適切な温度でインクの吐出を行うことができる。そのため、記録ヘッドの周囲の環境が変化したとしても、吐出口ごとにインクの吐出量に差が生じることを抑えることができ、記録画像に濃度ムラが生じることを抑えることができる。これにより、記録画像の品質を高く維持することができる。また、追加駆動に要する時間を過不足のない適切な時間に設定することができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係るインクジェット記録装置の発熱抵抗素子の追加駆動について説明する。上記第３実施形態では、追加駆動の際の発熱抵抗素子の駆動回数を、記録ヘッド温度の加熱制御時に発熱抵抗素子を駆動させる駆動回数に応じて変化させる形態について説明した。第４実施形態では、追加駆動の際の発熱抵抗素子の駆動回数が、記録ヘッド温度の加熱制御時に発熱抵抗素子を連続的に駆動させる駆動時間に応じて変化させる形態について説明する。

記録ヘッド温度の加熱制御時の駆動パルスの駆動周波数が一定である場合には、発熱抵抗素子を駆動した時間に応じて、記録ヘッド温度の加熱制御時駆動の行われた発熱抵抗素子の周囲のインクの温度が変化する。このときの記録ヘッド温度の加熱制御時駆動の行われた発熱抵抗素子の周囲のインクの温度変化に応じて、追加駆動の行われる際の発熱抵抗素子の駆動回数を変化させる。

図６に示されるように、本実施形態での加熱制御での駆動パルスの駆動周波数は１０ｋＨｚである。このときの追加駆動における発熱抵抗素子の駆動回数は、図２０に示されるように設定される。図２０は、記録ヘッド温度の加熱制御が行われる際の駆動時間と、追加駆動の行われる駆動回数との間の関係について示したテーブルである。本実施形態では、記録ヘッド温度の加熱制御時の駆動時間が１秒未満の場合の追加駆動による発熱抵抗素子の駆動回数が１０回、加熱制御時の駆動時間が１秒以上２秒未満の場合の追加駆動による発熱抵抗素子の駆動回数が３０回に設定される。また、加熱制御時の駆動時間が２秒以上３秒未満の場合の追加駆動による発熱抵抗素子の駆動回数が５０回、加熱制御時の駆動時間が３秒以上４秒未満の場合の追加駆動による発熱抵抗素子の駆動回数が７０回に設定される。また、加熱制御時の駆動時間が４秒以上の場合の追加駆動による発熱抵抗素子の駆動回数が９０回に設定される。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態に係るインクジェット記録装置の発熱抵抗素子の追加駆動について説明する。上記第３実施形態及び第４実施形態では、追加駆動の際の発熱抵抗素子の駆動回数を、記録ヘッド温度の加熱制御時に発熱抵抗素子を駆動させる駆動回数あるいは発熱抵抗素子を連続的に駆動させる駆動時間に応じて変化させる形態について説明した。これに対し、第５実施形態では、記録ヘッド温度の加熱制御が開始されるときの記録ヘッドの温度と、記録ヘッド温度の加熱制御における目標温度との差に応じて、追加駆動で駆動される発熱抵抗素子の駆動回数を変化させる。

記録ヘッド温度の加熱制御では、図７に示したように温度センサの出力値が目標温度以下の場合に発熱抵抗素子が駆動される。このとき、記録ヘッド温度の加熱制御では、発熱抵抗素子駆動開始前の温度センサによる出力値が目標温度以下である場合には、加熱制御で駆動の行われる発熱抵抗素子の周囲のインクの温度が目標温度を超えるように、発熱抵抗素子の駆動が行われる。従って、図７のＳ５０２で取得される温度の値が目標温度よりも大きく下回っている場合には、それに応じて多くの回数分、発熱抵抗素子の駆動が行われる。すなわち、記録ヘッド温度の加熱制御で発熱抵抗素子の駆動が開始される前の温度センサの出力値と目標温度との間の乖離が大きいほど、加熱制御を終了するまでの時間が長く設定される。つまり、加熱制御が開始される前の温度センサの出力値と目標温度との乖離が大きいほど、記録ヘッド温度の加熱制御時に駆動させた後の発熱抵抗素子の周囲のインクの温度と、そこで駆動しなかった発熱抵抗素子の周囲のインクの温度との差が大きくなる。従って、このときに生じた温度差を緩和するために、追加駆動による発熱抵抗素子の駆動回数も多く設定される。

このように、本実施形態では、発熱抵抗素子駆動開始前の温度センサによる出力値と目標温度との間の温度差に応じて、追加駆動による発熱抵抗素子の駆動回数を変化させる。

図２１に、記録ヘッド温度の加熱制御が開始される前の温度センサの出力値と目標温度との差と、それに応じて変化する追加駆動による発熱抵抗素子の駆動回数について示したテーブルを示す。テーブルに記載されている回数の設定値によって追加駆動による発熱抵抗素子の駆動が行われるので、記録ヘッド温度の加熱制御で駆動されなかった発熱抵抗素子の周囲のインクの温度を、駆動された発熱抵抗素子の周囲のインクの温度に近づけることができる。これにより、インクが吐出される際の、記録ヘッド温度の加熱制御で駆動された発熱抵抗素子の周囲のインクの温度と、駆動しなかった発熱抵抗素子の周囲のインクの温度との差が少なく抑えられ、発熱抵抗素子上に異物が堆積することを抑えることができる。

本実施形態では、図１３に示したシーケンスのＳ１００２において、記録ヘッド温度の加熱制御が開始される前の温度センサの出力値と、目標温度との差に基づいて、図２１に示されたテーブルから追加駆動数が設定される。本実施形態では、記録ヘッド温度の加熱制御が開始される前の温度と目標温度との差が５℃未満である場合には、追加駆動による発熱抵抗素子の駆動回数が１０回に設定される。また、記録ヘッド温度の加熱制御が開始される前の温度と目標温度との差が５℃以上１０℃未満である場合には、追加駆動による発熱抵抗素子の駆動回数が３０回に設定される。また、記録ヘッド温度の加熱制御が開始される前の温度と目標温度との差が１０℃以上１５℃未満である場合には、追加駆動による発熱抵抗素子の駆動回数が５０回に設定される。また、記録ヘッド温度の加熱制御が開始される前の温度と目標温度との差が１５℃以上２０℃未満である場合には、追加駆動による発熱抵抗素子の駆動回数が７０回に設定される。また、記録ヘッド温度の加熱制御が開始される前の温度と目標温度との差が２０℃以上である場合には、追加駆動による発熱抵抗素子の駆動回数が９０回に設定される。このように、記録ヘッド温度の加熱制御が開始されるときの記録ヘッドの温度と加熱制御の目標温度の差に応じて、追加駆動による発熱抵抗素子の駆動回数を設定することもできる。

なお、本実施形態では、記録ヘッド温度の加熱制御が行われる場合において、条件に応じて、追加駆動による発熱抵抗素子の駆動回数を設定する形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。追加駆動による発熱抵抗素子の駆動が、一定の駆動周波数で行われるのであれば、条件に応じて、連続的に駆動される発熱抵抗素子の駆動時間に設定が行われる形態であっても良い。

なお、上述したインクジェット記録装置は、記録ヘッドの主走査方向の移動と、記録媒体の副走査方向の搬送と、を伴って画像を記録するいわゆるシリアルスキャンタイプのインクジェット記録装置である。しかしながら、本発明は記録媒体の幅方向の全域に亘って延在する記録ヘッドを用いるフルラインタイプの記録装置にも適用可能である。

また、本明細書において、「記録」とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わずに用いられる。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、または記録媒体の加工を行う場合も表すものとする。

また、「記録装置」とは、プリンタ、プリンタ複合機、複写機、ファクシミリ装置などのプリント機能を有する装置、ならびにインクジェット技術を用いて物品の製造を行なう製造装置を含む。

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を表すものとする。

さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録」の定義と同様広く解釈されるべきものである。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。

５ 記録ヘッド
２４ 制御部
３０ 吐出口
３４ 発熱抵抗素子
３８ 圧力室
１００ インクジェット記録装置

Claims (13)

1. インクを加熱する複数の発熱抵抗素子と、前記発熱抵抗素子が駆動されることによって生じる熱によりインクを吐出する複数の吐出口と、を有する記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置であって、
   前記記録ヘッドの温度に関する情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段が取得した情報に基づいて、前記情報が示す温度が所定の温度に到達するまで、前記記録ヘッドにおける前記複数の発熱抵抗素子のうちの第１の発熱抵抗素子群を、インクが吐出される発熱量よりも少ない発熱量で駆動させる駆動手段と、
   前記駆動手段による駆動が行われ、前記情報が示す温度が前記所定の温度に到達した後に、前記第１の発熱抵抗素子群は駆動させず、且つ、前記記録ヘッドにおける前記複数の発熱抵抗素子のうちの前記駆動手段による駆動が行われていない第２の発熱抵抗素子群を、インクの吐出される発熱量よりも少ない発熱量で駆動させる追加駆動手段と、
   前記駆動手段による駆動と前記追加駆動手段による駆動の後にインクの吐出を行う吐出手段と、
   を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記駆動手段によって前記第１の発熱抵抗素子群を駆動する際には、前記第１の発熱抵抗素子群へパルス電流を印加することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記追加駆動手段は、前記駆動手段による前記第１の発熱抵抗素子群の駆動回数が多い程、前記第２の発熱抵抗素子群からの発熱量を多くすることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記追加駆動手段は、前記駆動手段によって前記第１の発熱抵抗素子群が駆動される時間が長い程、前記第２の発熱抵抗素子群からの発熱量を多くすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記追加駆動手段は、前記駆動手段による駆動が開始される前の前記記録ヘッドの温度と、前記駆動手段における目標温度との間の差が大きい程、前記第２の発熱抵抗素子群からの発熱量を多くすることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記追加駆動手段は、前記第２の発熱抵抗素子群の駆動される駆動回数を多くすることによって、前記第２の発熱抵抗素子群からの発熱量を大きくすることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記追加駆動手段は、前記第２の発熱抵抗素子群の駆動される駆動時間を長くすることによって、前記第２の発熱抵抗素子群からの発熱量を大きくすることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
8. インクを加熱する複数の発熱抵抗素子と、前記発熱抵抗素子が駆動されることによって生じる熱によりインクを吐出する複数の吐出口と、を有する記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置であって、
   前記記録ヘッドの温度に関する情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段が取得した情報に基づいて、前記情報が示す温度が所定の温度に到達するまで、前記記録ヘッドにおける前記複数の発熱抵抗素子のうちの第１の発熱抵抗素子群を、インクが吐出される発熱量よりも少ない発熱量で駆動させる駆動手段と、
   前記駆動手段による駆動が行われ、前記情報が示す温度が前記所定の温度に到達した後に、前記記録ヘッドにおける前記複数の発熱抵抗素子のうち、少なくとも、前記駆動手段による駆動が行われていない第２の発熱抵抗素子群を、インクの吐出される発熱量よりも少ない発熱量で駆動させる追加駆動手段と、
   前記駆動手段による駆動と前記追加駆動手段による駆動の後にインクの吐出を行う吐出手段と、を有し、
   前記追加駆動手段は、前記駆動手段による前記第１の発熱抵抗素子群の駆動回数が多い程、前記第２の発熱抵抗素子群からの発熱量を多くすることを特徴とするインクジェット記録装置。
9. インクを加熱する複数の発熱抵抗素子と、前記発熱抵抗素子が駆動されることによって生じる熱によりインクを吐出する複数の吐出口と、を有する記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置であって、
   前記記録ヘッドの温度に関する情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段が取得した情報に基づいて、前記情報が示す温度が所定の温度に到達するまで、前記記録ヘッドにおける前記複数の発熱抵抗素子のうちの第１の発熱抵抗素子群を、インクが吐出される発熱量よりも少ない発熱量で駆動させる駆動手段と、
   前記駆動手段による駆動が行われ、前記情報が示す温度が前記所定の温度に到達した後に、前記記録ヘッドにおける前記複数の発熱抵抗素子のうち、少なくとも、前記駆動手段による駆動が行われていない第２の発熱抵抗素子群を、インクの吐出される発熱量よりも少ない発熱量で駆動させる追加駆動手段と、
   前記駆動手段による駆動と前記追加駆動手段による駆動の後にインクの吐出を行う吐出手段と、を有し、
   前記追加駆動手段は、前記駆動手段によって前記第１の発熱抵抗素子群が駆動される時間が長い程、前記第２の発熱抵抗素子群からの発熱量を多くすることを特徴とするインクジェット記録装置。
10. インクを加熱する複数の発熱抵抗素子と、前記発熱抵抗素子が駆動されることによって生じる熱によりインクを吐出する複数の吐出口と、を有する記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置であって、
    前記記録ヘッドの温度に関する情報を取得する取得手段と、
    前記取得手段が取得した情報に基づいて、前記情報が示す温度が所定の温度に到達するまで、前記記録ヘッドにおける前記複数の発熱抵抗素子のうちの第１の発熱抵抗素子群を、インクが吐出される発熱量よりも少ない発熱量で駆動させる駆動手段と、
    前記駆動手段による駆動が行われ、前記情報が示す温度が前記所定の温度に到達した後に、前記記録ヘッドにおける前記複数の発熱抵抗素子のうち、少なくとも、前記駆動手段による駆動が行われていない第２の発熱抵抗素子群を、インクの吐出される発熱量よりも少ない発熱量で駆動させる追加駆動手段と、
    前記駆動手段による駆動と前記追加駆動手段による駆動の後にインクの吐出を行う吐出手段と、を有し、
    前記追加駆動手段は、前記駆動手段による駆動が開始される前の前記記録ヘッドの温度と、前記駆動手段における目標温度との間の差が大きい程、前記第２の発熱抵抗素子群からの発熱量を多くすることを特徴とするインクジェット記録装置。
11. インクを加熱する複数の発熱抵抗素子と、前記発熱抵抗素子が駆動されることによって生じる熱によりインクを吐出する複数の吐出口と、を有する記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置であって、
    前記記録ヘッドの温度に関する情報を取得する取得手段と、
    前記取得手段が取得した情報に基づいて、前記情報が示す温度が所定の温度に到達するまで、前記記録ヘッドにおける前記複数の発熱抵抗素子のうちの第１の発熱抵抗素子群を、インクが吐出される発熱量よりも少ない発熱量で駆動させる駆動手段と、
    前記駆動手段による駆動が行われ、前記情報が示す温度が前記所定の温度に到達した後に、前記記録ヘッドにおける前記複数の発熱抵抗素子のうち、少なくとも、前記駆動手段による駆動が行われていない第２の発熱抵抗素子群を、インクの吐出される発熱量よりも少ない発熱量で駆動させる追加駆動手段と、
    前記駆動手段による駆動と前記追加駆動手段による駆動の後にインクの吐出を行う吐出手段と、を有し、
    前記追加駆動手段は、前記第２の発熱抵抗素子群の駆動される駆動回数を多くすることによって、前記第２の発熱抵抗素子群からの発熱量を大きくすることを特徴とするインクジェット記録装置。
12. インクを加熱する複数の発熱抵抗素子と、前記発熱抵抗素子が駆動されることによって生じる熱によりインクを吐出する複数の吐出口と、を有する記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置であって、
    前記記録ヘッドの温度に関する情報を取得する取得手段と、
    前記取得手段が取得した情報に基づいて、前記情報が示す温度が所定の温度に到達するまで、前記記録ヘッドにおける前記複数の発熱抵抗素子のうちの第１の発熱抵抗素子群を、インクが吐出される発熱量よりも少ない発熱量で駆動させる駆動手段と、
    前記駆動手段による駆動が行われ、前記情報が示す温度が前記所定の温度に到達した後に、前記記録ヘッドにおける前記複数の発熱抵抗素子のうち、少なくとも、前記駆動手段による駆動が行われていない第２の発熱抵抗素子群を、インクの吐出される発熱量よりも少ない発熱量で駆動させる追加駆動手段と、
    前記駆動手段による駆動と前記追加駆動手段による駆動の後にインクの吐出を行う吐出手段と、を有し、
    前記追加駆動手段は、前記第２の発熱抵抗素子群の駆動される駆動時間を長くすることによって、前記第２の発熱抵抗素子群からの発熱量を大きくすることを特徴とするインクジェット記録装置。
13. インクを加熱する複数の発熱抵抗素子と、前記発熱抵抗素子が駆動されることによって生じる熱によりインクを吐出する複数の吐出口と、を有する記録ヘッドを用いて記録を行うインクジェット記録装置による記録方法であって、
    前記記録ヘッドの温度に関する情報を取得する取得工程と、
    前記取得した情報に基づいて、前記情報が示す温度が所定の温度に到達するまで、前記記録ヘッドにおける前記複数の発熱抵抗素子のうちの第１の発熱抵抗素子群を、インクが吐出される発熱量よりも少ない発熱量で駆動させる駆動工程と、
    前記情報が示す温度が前記所定の温度に到達した後に、前記第１の発熱抵抗素子群は駆動させず、かつ、前記記録ヘッドにおける前記複数の発熱抵抗素子のうちの前記駆動工程で駆動が行われていない第２の発熱抵抗素子群を、インクの吐出される発熱量よりも少ない発熱量で駆動させる追加駆動工程と、
    前記駆動工程における駆動と前記追加駆動工程における駆動の後にインクの吐出を行う吐出工程と、
    を有することを特徴とする記録方法。

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