JPH0858077A

JPH0858077A - インクジェット装置およびインクジェットヘッド

Info

Publication number: JPH0858077A
Application number: JP6199795A
Authority: JP
Inventors: Osamu Iwasaki; 督岩崎; Naoji Otsuka; 尚次大塚; Kentaro Yano; 健太郎矢野; Daigoro Kanematsu; 大五郎兼松
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-08-24
Filing date: 1994-08-24
Publication date: 1996-03-05

Abstract

(57)【要約】【目的】インクジェットヘッドの温度制御において、
該ヘッドの急速な加熱およびこの加熱により到達する温
度レベルの維持を適切に行う。【構成】インクジェットヘッドのヒータボード上に、
より発熱量の大きな第１サブヒータおよびより発熱量の
小さな第２サブヒータを設け、ヘッド加熱の開始時には
所定時間ｈｅａｔ１の間第１サブヒータを用いて急速な
加熱を行い、この時間経過後ｈｅａｔ２は第２サブヒー
タ８ｅを用いて緩やかな加熱によって目標温度を維持す
る。

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ヘッドお
よび該ヘッドを用いたインクジェット装置に関し、詳し
くは上記インクジェットヘッドの温度制御に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、オフィスにおけるパーソナルコン
ピュータやワードプロセッサ、ファクシミリ等の普及に
より、これらの機器の出力機として様々な記録方式のプ
リンタが提供されている。その中でもインクジェット記
録方式は、記録騒音が低く、また多種の記録媒体に高品
位の記録が可能であり、さらに小型化が比較的容易であ
る等の利点を有し、オフセットでのパーソナル・ユース
に最適なものとして多く用いられつつある。

【０００３】このようなインクジェット記録方式の中で
も駆動の応答性の高い、いわゆるバブルジェット方式を
用いたものがひとつの主流になっている。この方式は、
インクジェットヘッドにおいて電気信号を発熱素子を介
して熱に変換し、この熱を利用してインクに膜沸騰を生
じさせ、その沸騰による気泡の圧力を利用してインクを
吐出するものである。インク吐出によって記録媒体に付
着したインクは記録媒体上で広がりドットを構成する。

【０００４】ところで、特にこのようなバブルジェット
方式ではインクジェットヘッドにおけるインクの粘度に
よって、吐出されるインク量に変動が生じることは良く
知られたことである。例えばインクは低温になるにつれ
て粘度が増加し、このような場合、インクジェットヘッ
ドの構成部材である液路壁等とインクとの接触面で生じ
る壁面抵抗が増加することで発泡により生じる運動エネ
ルギーがこの抵抗のために消費され、インク吐出量が少
なくなることがある。インク吐出量が所定量以下となる
と、記録画像において濃度の低下や十分なドットの面積
を得ることができなくなり、記録画像の品位を損なうこ
ととなる。

【０００５】この問題を解決するために、例えば特開昭
５８−２２０７５７号公報に記載されているように、記
録ヘッドに吐出用発熱素子（以後、吐出ヒータと称
す。）の他にヘッド構成部材を加熱するための補助加熱
手段を構成する補助加熱用発熱体（以後、サブヒータと
称す。）を設けることで、インクの温度を上昇させて上
述の問題を解消するものがある。また、この公報の構成
によれば、上記サブヒータは吐出ヒータと同様に、シリ
コンチップ上に成膜技術により製造される電気熱変換素
子であるために、低コストかつ低電力で記録ヘッドの保
温を実現することが可能となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記サ
ブヒータが吐出ヒータと同様にシリコンチップ上に成膜
技術により製造された電気熱変換素子を用いるものであ
ることから、サブヒータ設計上、以下のように制約を受
けヘッド温度の制御を適切に行えない場合がある。

【０００７】まず、サブヒータの能力、つまりその発熱
特性は、そのヒータの形状によっても決定される。一
方、ヘッドの駆動系回路では、駆動電圧Ｖ_opを一定にし
て、ヒート時間すなわち駆動パルス幅によって加熱を制
御する方式が一般的であり、このとき、サブヒータの発
熱量はヘッド温度の上昇分にほぼ比例することが確かめ
られている。この場合において、ヒータの発熱量Ｑは
（１）式に示すように、サブヒータの抵抗値Ｒおよび単
位時間当たり（例えば数１０ｍｓｅｃ単位）にヒータ駆
動を行うヒート時間の合計Ｐにほぼ比例する。ただし、
ｋは比例定数とする。

【０００８】

【数１】Ｑ≒ｋ×（Ｖ_op ² ／Ｒ）×Ｐ＝ｋ×（ｉ_op ² Ｒ）×Ｐ（１）従って、サブヒータによりヘッドの温度制御を行う場
合、単位時間当たりの総パルス幅を制御することにな
る。しかし、単位時間を大きくとると、単位時間内のヒ
ートオン状態とヒートオフ状態でのヘッドの温度差が大
きくなり、好ましくない。

【０００９】また、通常、サブヒータは吐出ヒータと同
一の成膜行程で製造されるため、シリコンチップの厚み
方向に対する吐出ヒータとサブヒータの厚みは同一であ
る。このため、サブヒータの抵抗値はチップ平面上の縦
と横の比率で定まる。すなわち、サブヒータの厚みを
ｄ、縦幅（電位差が生じる方向）をＬ、横幅（等電位方
向）をｗとすると、抵抗値Ｒは次式のようになる。ただ
し、ρは電気伝導率とする。

【００１０】

【数２】Ｒ＝（ρ／ｄ）×（Ｌ／ｗ）（２）すなわち、サブヒータの発熱量は（１），（２）式より

【００１１】

【数３】Ｑ≒（ｖ_op ² ×ｄ×ｗ）／（ρ×Ｌ）×Ｐ（３）また、ヒータの寿命は、熱ストレスが主要因であり単位
体積あたりの発熱量が大きい程短くなる。すなわち、ヒ
ータ寿命をヒート数Ｎｌｉｆｅで表すと、

【００１２】

【数４】Ｎｌｉｆｅ≒ｆ（１／（Ｑ／（Ｌ×ｗ×ｄ））） ≒ｆ（（Ｌ／Ｖ_op）² ×ρ／Ｐ）（４）の式で近似できる。ただし、ｆ（ｘ）は変数ｘ（ｘ＞
０）の増加に対して増加する関数とする。シリコンチッ
プの大きさによりヒータの縦Ｌは制限され、（４）式よ
り必要なヒータ寿命により単位時間当たりの総パルス幅
Ｐの最大パルス幅Ｐ_max が決定する。さらに単位時間当
たりの必要な発熱量から（３）式よりヒータの横幅ｗを
決定する。この場合パルスを制御する最小単位ΔＰによ
りヒータの制御限界となる発熱量幅ΔＱが決定する。

【００１３】

【数５】 ΔＱ≒ｋ×（Ｖ_op ² ×ｄ×ｗ）／（ｐ×１）×ΔＰ（５）すなわち、本体のサブヒータドライブおよびロジックの
分解能よりΔＰは決定し、ヒータの制御可能な発熱量幅
が決定する。

【００１４】上記分解能が一定の場合を図５を用いて説
明する。急加熱を目的として単位時間に必要な発熱量Ｑ
を大きくしてサブヒータを設計すると、図５の線ａに示
すように目標温度に速やかに到達するものの温度振動が
大きくなり、制限限界となる発熱量幅ΔＱも大きくな
り、ヘッドの保温レベルを一定に保つ場合の制御幅が広
くなって画像濃度のばらつきの増加をもたらす。

【００１５】一方、ヘッド保温の制御幅を小さくし、画
像濃度のばらつきを抑えることを目的としてサブヒータ
を設計すると、図５に示す線ｂのようになり、必要なヘ
ッド温度（図において目標温度付近）に到達するまでに
比較的時間を要することになる。

【００１６】従って、上述のように、ヒータの形状，抵
抗値，サブヒータドライブおよびロジックの分解能によ
り、そのサブヒータの発熱特性が異なり、従来のサブヒ
ータでは所望の温度レベルにヘッド温度を制御すること
が困難であった。

【００１７】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、サブヒータの耐久
性を損なうことなく、さらにサブヒータのドライバの分
解能を上げる等のコストアップを行わないで、インクジ
ェットヘッドを急速に加熱し、かつ加熱した温度レベル
のふらつきを小さくすることが可能なインクジェットヘ
ッドおよびインクジェット装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】そのために本発明では、
インクジェットヘッドを用い、該インクジェットヘッド
から媒体にインクを吐出するように構成したインクジェ
ット装置において、前記インクジェットヘッドに設けら
れ、インクを吐出するために利用される熱エネルギーを
発生する吐出ヒータと、前記インクジェットヘッドに設
けられ、それぞれ発熱特性の異なる複数の補助加熱手段
と、該複数の補助加熱手段それぞれの発熱を個別に制御
する制御手段と、を具えたことを特徴とする。

【００１９】より好適には、前記制御手段は、前記複数
の補助加熱手段それぞれの発熱を、当該インクジェット
ヘッドに必要な投入熱量に応じて制御することを特徴と
する。

【００２０】また、別の形態としてインクを吐出するた
めのインクジェットヘッドにおいて、インクを吐出する
ために利用される熱エネルギーを発生する吐出ヒータ
と、それぞれ発熱特性の異なる複数の補助加熱手段と、
該複数の補助加熱手段それぞれの発熱を個別に制御する
ための制御信号用配線と、を具えたことを特徴とする。

【００２１】

【作用】以上の構成によれば、インクジェットヘッドを
短時間で目標とする保温温度まで上昇させるために、補
助加熱手段を構成する例えば発熱量の大きなサブヒータ
を用いてインクジェットヘッドに投入する熱量を大きく
することと、その後、保温レベルのふらつきが小さい状
態で保温するために、同様に補助加熱手段を構成する発
熱量の小さなサブヒータを用いてサブヒータドライバお
よびロジックのふれ幅による発熱量の変化を小さく抑え
ること、の両立が可能となる。

【００２２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００２３】（実施例１）図１は、本発明の一実施例に
係るインクジェット記録装置ＩＪＲＡの構成を示す斜視
図である。

【００２４】図１において、ＩＴはインクタンクであ
り、ＩＪＨはそれに結合されたインクジェットヘッド
（以下、記録ヘッドともいう）である。図３に示すよう
に、インクタンクと記録ヘッドで一体型の交換可能なカ
ートリッジ（ＩＪＣ）を形成するものである。ＨＣは、
そのカートリッジ（ＩＪＣ）をプリンタ本体に取り付け
るためのキャリッジ（ＨＣ）であり、５００３はそのキ
ャリッジを副走査方向に走査させるためのガイドであ
る。５０００は、Ｐで示す被印字物を主走査方向に走査
させるための送紙ローラである。装置内の環境温度を測
定するための温度センサは、記録装置本体の電気実装基
板上にチップサーミスタ形態で設けられる。なお、キャ
リッジＨＣには、記録ヘッドＩＪＨに対して駆動のため
の信号パルス電流やヘッド温調用電流を供給するための
フレキシブルケーブル（不図示）がコネクタによって接
続し、このコネクタは記録ヘッドの各ヒータの駆動を行
うための電気回路を具備したプリント板（不図示）に接
続されている。

【００２５】さらに、上記構成のインクジェット記録装
置ＩＲＪＡを詳細に説明する。この記録装置ＩＲＪＡは
駆動モータ５０１３の正逆回転に連動して駆動力伝達ギ
ア５０１１，５００９を介して回転するリードスクリュ
ー５００５の螺旋溝５００４に対してキャリッジＨＣに
設けられるピン（不図示）が係合し、これにより、矢印
ａ，ｂ方向に往復移動される。５００２は紙押さえ板で
あり、キャリッジ移動方向にわたって紙をプラテン５０
００に対して押圧する。５００７，５００８はフォトカ
プラであり、キャリッジＨＣのレバー５００６のこの域
での存在を確認してモータ５０１３の回転方向切り替え
等を行うためのホームポジション検知手段を構成する。
５０１６は記録ヘッドの前面をキャップするキャップ部
材５０２２を支持する部材であり、５０１５はこのキャ
ップ内を吸引する吸引手段であり、キャップ内開口５０
２３を介して記録ヘッドＩＪＨの吸引回復を行う。

【００２６】５０１７は、クリーニングブレードであ
り、５０１９はこのブレード５０１７を前後方向に移動
可能にする部材であり、本体支持板５０１８にこれらは
支持されている。ブレードは、この形態でなく周知のク
リーニングブレードが本例に適用できることはいうまで
もない。また、５０２１は、吸引回復の吸引を開始する
ためのレバーであり、キャリッジＨＣとギアを介して係
合するカム５０２０の移動に伴なって移動し、駆動モー
タからの駆動力がクラッチ切り替え等の公知の伝達手段
で移動制御される。

【００２７】これらのキャッピング、クリーニング、吸
引回復は、キャリッジＨＣがホームポジション側領域に
きたときに、リードスクリュー５００５の作用によって
それらの対応位置で所望の処理が行えるように構成され
ているが、周知のタイミングで所望の動作を行うように
すれば、本例にはいずれも適用できる。

【００２８】図２は上記インクジェット記録装置の制御
構成を示すブロック図である。

【００２９】まず、図における各要素を説明すると、１
７００はインターフェイス、１７０４はゲートアレイで
ある。１７０２はＲＯＭ、１７０３はダイナミックＲＡ
Ｍ（以下、ＤＲＡＭという）であり、１７０１は装置全
体の制御やデータ処理を行うＭＰＵである。１７０５は
記録ヘッドＩＪＨを駆動するヘッドドライバであり、１
７０６はモータ１７０９を駆動する紙送り用のモーター
ドライバ、１７０７はキャリアモータ５０１３を駆動す
るモータドライバである。

【００３０】上記構成において、不図示のホスト装置か
らの記録データがインターフェイス１７００を介して送
られてくると、ゲートアレイ１７０４によってＤＲＡＭ
１７０３に記録データを一時的に格納する。この格納さ
れたデータは、その後、ゲートアレイ１７０４によりラ
スターデータの形態から記録ヘッドＩＪＨにより記録す
るためのプリントイメージデータの形態に変換され、再
度ＤＲＡＭ１７０３に格納される。このような形態で格
納されたデータは記録開始信号によりＤＭＡ転送によっ
てゲートアレイ１７０４を介してヘッドドライバ１７０
５に転送される。これにより、記録ヘッドＩＪＨの各吐
出口から選択的にインクを吐出させて記録を行う。ま
た、ＭＰＵ１７０１は、図６，図７にて後述する本実施
例のヘッド温度制御を実行する。

【００３１】図３は、記録ヘッドの詳細を示すものであ
り、支持体３００の上面にヒータボード１００が接合さ
れている。このヒータボード１００には、吐出ヒータお
よびこれと同一半導体プロセスで形成された、温調用ヒ
ータ（サブヒータ）が設けられている。符号２００は前
記支持体３００上に配置された配線基板であって、前記
配線基板２００と温調用ヒータおよび吐出（メイン）ヒ
ータとがワイヤボンディング等により配線されている
（配線は不図示）。

【００３２】図４は、図３に示したヒータボード１００
の詳細を示す模式的平面図である。

【００３３】同図に示すように、２種類の温調用サブヒ
ータ８ｄ（以下、第１サブヒータという）および８ｅ
（以下、第２サブヒータという）がそれぞれ２個づつヒ
ータボード１００の両端に設けられ、また、複数（例え
ば１２８個の）の吐出用（メイン）ヒータ８ｃがヒータ
ボード１００の前端に沿って配されて吐出部列８ｇを形
成する。また、各吐出ヒータ８ｃやサブヒータ８ｄ，８
ｅを駆動する駆動素子８ｈが同図で示されるような位置
関係で、他のヒータと同様同一基板上に形成されてい
る。このように各素子を同一基板上に配することでヘッ
ド温度の取扱いおよび制御を効率よく行うことができ、
さらに、記録ヘッドのコンパクト化、製造行程の簡略化
を図ることができる。また同図には、ヒータボード１０
０がインクに接する領域と、それ以外の領域とに分離す
る天板の外周壁断面８ｆの位置を斜線で示す。上記２種
類のサブヒータ８ｄおよび８ｅは互いに抵抗値が異な
り、第１サブヒータ８ｄより第２サブヒータ８ｅの方が
抵抗値が小さい構成となっている。

【００３４】図６および図７は本実施例のヘッド温度制
御を説明するための線図である。このうち、図７は、図
６をその縦軸の目盛りを変えて示す図である。

【００３５】図７に示すように、発熱量の大きい第１サ
ブヒータ８ｄにより第１次ヒート（図中、ｈｅａｔ１）
と行い、記録ヘッドの急加熱を行う。次に、発熱量の小
さい第２サブヒータ８ｅにより第２次ヒート（図中、ｈ
ｅａｔ２）と行い、目標とする目標温度を保つようにす
る。

【００３６】次に、上記構成を用いた具体的なヘッド温
度の制御について説明する。

【００３７】まず、記録ヘッドが必要な吐出量を得るた
めに必要な記録ヘッドチップの上昇温度（以下、目標上
昇温度と称する。）から、第１サブヒータ８ｄ、第２サ
ブヒータ８ｅの駆動デューディーを決定するサブヒータ
駆動テーブルを下記表のように設定する。

【００３８】すなわち、第１サブヒータ８ｄについて
は、目標上昇温度毎に駆動デューティーおよび駆動時間
が設定され、第２サブヒータ８ｅについては、その駆動
デューティーと、その目標上昇温度（従って、環境温
度）毎の記録待機時間が設定されている。

【００３９】

【表１】

【００４０】図８は、上記ヘッド温度制御のシーケンス
を示すフローチャートであり、これを用いて本実施例に
よるヘッド保温のシーケンスを説明する。

【００４１】記録開始命令（ステップＳ００１）によ
り、まず、ステップＳ００２で記録待機状態とし、ステ
ップＳ００３で環境温度を取得し、ステップＳ００４で
環境温度より記録ヘッドの目標上昇温度を決定する。こ
の環境温度に対する目標上昇温度の設定は、記録ヘッド
の構成およびインクの組成に依存するところが大きく、
一例を挙げると次表に示すテーブルを用いて設定を行
う。

【００４２】

【表２】

【００４３】目標上昇温度を設定すると、この温度によ
り前述のサブヒータ駆動テーブルを参照し、第１サブヒ
ータ８ｄの駆動デューティーおよびヒート時間の決定、
および第２サブヒータ８ｅの駆動デューティーと記録開
始までの待機時間の決定を行い（ステップＳ００５，Ｓ
００６）、次に、ステップＳ００７で第１サブヒータ８
ｄの駆動を開始し、前記設定の所定時間後に駆動を終了
する（ステップＳ００８）。続いて、ステップＳ００９
で第２サブヒータ８ｅの駆動を開始するとともに、前記
設定の待機時間後に記録待機状態を解除して（ステップ
Ｓ０１０）記録可能状態とし、ステップＳ０１１で記録
を開始する。

【００４４】なお、上記の説明では、制御開始のトリガ
として、記録開始命令を用いたが、周知のキャップ手段
を用いたキャップのオープン動作を上記トリガに用い、
キャップのクローズ動作により制御を終了するようにし
ても良い。

【００４５】（実施例２）上記実施例の記録ヘッドにお
いては、一般にヒータの成膜過程においてヒータの厚み
方向の製造上のばらつきが各チップ間で生じる。従っ
て、前述した式（３）に示されるように、サブヒータを
同じ駆動デューティーで駆動させても、ヘッドの温度上
昇が異なり、制御上複雑なアルゴリズムを必要とする場
合がある。

【００４６】そこで、本実施例では、上記実施例１にお
ける第２次ヒートに用いる第２サブヒータを第１サブヒ
ータよりも抵抗値の高いヒータサイズとして、低い駆動
デューティーにより駆動を行い、単位時間に発生する熱
量としては前実施例に用いた第２サブヒータと同程度の
ものとする。

【００４７】この構成によれば、第２サブヒータの駆動
はヒートオンパルス幅とヒートオフタイムで構成され、
このうち、一般にヒートオンパルス幅を調整することに
よる単位時間の発熱量の変化は大きいため、サブヒータ
の厚みによる発熱量のばらつきを制御することは容易で
はない。そこで、サブヒータの厚みに応じてヒートオフ
タイムを変えることで、駆動デューティーを微調整し、
サブヒータの厚みのばらつきに対処することが可能とな
る。さらに、目標温度に対する投入熱量の変化は、ヒー
トオンパルス幅により制御することで、サブヒータのば
らつきに対する微調整および目標温度による目標温度レ
ベルの調整を行うことができる。

【００４８】第２次ヒートは、記録中の保温レベルを決
定するため、精度の高い保温が必要とされる。上記第２
サブヒータおよび第２次ヒートの駆動構成は、このよう
な要求を満足するヘッド温度制御を可能とするものであ
る。

【００４９】（その他の実施例）記録に伴なう吐出を行
うと、ヘッドチップは昇温する。そこで記録により昇温
している場合、サブヒータによる投入熱量は、記録を行
わない場合に比べ小さくてよい。そこで、目標上昇温度
と刻々と変化する記録ヘッドの温度との温度差により、
必要な投入熱量に応じた２種類のサブヒータの駆動を決
定するようにすることもできる。

【００５０】この場合、ヘッド温度は従来より提案され
ているように、ヘッドチップのヒータボード上に取り付
けられたセンサにより得るか、例えば特開平５−２０８
５０５号公報に開示されている温度推定によって得るこ
ともできる。これらの手段のいずれかにより得られたヘ
ッド温度の昇温分と必要とされる目標温度による昇温分
の差により、上述した実施例における第２次ヒートに用
いる投入熱量を変化させる。

【００５１】これにより、記録ヘッドの昇温が生じても
記録ヘッドの保温レベルの上昇を防ぐことが可能とな
る。

【００５２】（その他）なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすもので
ある。かかる方式によれば記録の高密度化，高精細化が
達成できるからである。

【００５３】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加
することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）
内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成
長，収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐
出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信
号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が
行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐
出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信
号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書，同第
４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが
適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する
発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されて
いる条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことが
できる。

【００５４】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口，液路，電気熱変換体
の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第４５５８３３３号明細書，米国特許第４４
５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。

【００５５】さらに、記録装置が記録できる記録媒体の
最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドに対しても本発明は有効に適用できる。そのよう
な記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合せによっ
てその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の
記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。

【００５６】加えて、上例のようなシリアルタイプのも
のでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装
置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や
装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチ
ップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一
体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの
記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

【００５７】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、好ましい
ものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。

【００５８】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して１個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００５９】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７
１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部
または貫通孔に液状又は固形物として保持された状態
で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても
よい。本発明においては、上述した各インクに対して最
も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもので
ある。

【００６０】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、イ
ンクジェットヘッドを短時間で目標とする保温温度まで
上昇させるために、補助加熱手段を構成する発熱量の大
きなサブヒータを用いてインクジェットヘッドに投入す
る熱量を大きくすることと、その後、保温レベルのふら
つきが小さい状態で保温するために、発熱量の小さなサ
ブヒータを用いてサブヒータドライバおよびロジックに
よるふれ幅による発熱量の変化を小さく抑えること、の
両立が可能となる。

【００６２】この結果、耐久性および信頼性を考慮した
サブヒータの駆動が可能となり、また、インクジェット
ヘッドのヒータボード上に成膜行程で製造したサブヒー
タを用いて上記の効果を得ることができるために低コス
トによるヘッドの実現が可能となる。さらに、インクジ
ェットヘッドにおける吐出量制御の精度を向上させるこ
とも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るインクジェット記録装
置の構成を示す概略斜視図である。

【図２】上記インクジェット記録装置の制御を実行する
ための制御構成を示すブロック図である。

【図３】上記装置で用いられ、交換可能なインクジェッ
トカートリッジを示す分解斜視図である。

【図４】上記装置で用いられる記録ヘッドのヒータボー
ドを吐出ヒータおよびサブヒータの位置関係とともに示
す模式的平面図である。

【図５】従来の記録ヘッドのサブヒータ構成の駆動によ
るヘッド温度制御を説明する線図である。

【図６】本発明の一実施例によるヘッド温度制御を説明
する線図である。

【図７】図６の線図の一部を拡大して示す線図である。

【図８】上記実施例によるヘッド温度制御を説明するフ
ローチャートである。

【符号の説明】

８ｃ吐出ヒータ８ｄ第１サブヒータ８ｅ第２サブヒータ８ｆ天板隔壁８ｈ駆動素子１００ヒータボード１７０１ＭＰＵ１７０２ＲＯＭ１７０３ＤＲＡＭ１７０４ゲートアレイ（Ｇ．Ａ）ＩＪＨ記録ヘッド（インクジェットヘッド）ＩＪＣインクジェットカートリッジＨＣキャリッジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４１Ｊ 2/12 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０３Ｂ１０４Ｆ (72)発明者兼松大五郎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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクジェットヘッドを用い、該インク
ジェットヘッドから媒体にインクを吐出するように構成
したインクジェット装置において、前記インクジェットヘッドに設けられ、インクを吐出す
るために利用される熱エネルギーを発生する吐出ヒータ
と、前記インクジェットヘッドに設けられ、それぞれ発熱特
性の異なる複数の補助加熱手段と、該複数の補助加熱手段それぞれの発熱を個別に制御する
制御手段と、を具えたことを特徴とするインクジェット装置。
【請求項２】前記複数の補助加熱手段は、所定の電気
エネルギーに応じた発熱量が異なることを特徴とする請
求項１に記載のインクジェット装置。
【請求項３】前記制御手段は、前記複数の補助加熱手
段それぞれの発熱を、当該インクジェットヘッドに必要
な投入熱量に応じて制御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装置。
【請求項４】前記制御手段は、前記インクジェットヘ
ッドに必要な投入熱量を、前記インクジェットヘッド周
辺の外気温度により定めることを特徴とする請求項１な
いし３のいずれかに記載のインクジェット装置。
【請求項５】前記制御手段は、前記インクジェットヘ
ッドに必要な投入熱量を、前記インクジェットヘッド周
辺の外気温度と前記インクジェットヘッドの温度により
定めることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに
記載のインクジェット装置。
【請求項６】前記制御手段は、前記複数の補助加熱手
段それぞれの発熱を、当該補助加熱手段に供給するパル
スのオン時間およびオフ時間で制御することを特徴とす
る請求項１ないし５のいずれかに記載のインクジェット
装置。
【請求項７】前記制御手段は、前記複数の補助加熱手
段のうち、比較的に発熱量の大きな補助加熱手段を所定
時間発熱させ、次に、より発熱量の小さなサブヒータを
発熱させることを特徴とする請求項１に記載のインクジ
ェット装置。
【請求項８】前記より発熱量の小さな補助加熱手段の
抵抗値は、前記比較的に発熱量の大きな補助加熱手段の
抵抗値より大きく、前記制御手段は、前記より発熱量の
小さな補助加熱手段の駆動デューティーを低くして当該
発熱量を小さくすることを特徴とする請求項６に記載の
インクジェット装置。
【請求項９】インクを吐出するためのインクジェット
ヘッドにおいて、インクを吐出するために利用される熱エネルギーを発生
する吐出ヒータと、それぞれ発熱特性の異なる複数の補助加熱手段と、該複数の補助加熱手段それぞれの発熱を個別に制御する
ための制御信号用配線と、を具えたことを特徴とするインクジェットヘッド。