JPH10286964A - インクジェット装置、該装置用インクジェットヘッドの温度推定方法および制御方法 - Google Patents
インクジェット装置、該装置用インクジェットヘッドの温度推定方法および制御方法Info
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- JPH10286964A JPH10286964A JP9096866A JP9686697A JPH10286964A JP H10286964 A JPH10286964 A JP H10286964A JP 9096866 A JP9096866 A JP 9096866A JP 9686697 A JP9686697 A JP 9686697A JP H10286964 A JPH10286964 A JP H10286964A
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- ink
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- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 1つの吐出口に対して、複数のインク吐出用
ヒータを設けたインクジェットヘッドを用い、段階的に
インク吐出量を制御して画像を形成するインクジェット
装置において、ヘッドの温度推定を適切に行えるように
する。 【解決手段】 所定時間における複数のヒータの使用回
数を、他段階の量のインク吐出を行う複数のヒータの組
み合わせ毎に独立して計数する手段(S1002,S1
003)を設け、各計数値に対してヒータの駆動条件に
基づく補正を加え、その値の合計値を所定時間に投入さ
れるエネルギとする合成手段(S1008,S100
4,S1005)を設ける。そしてこれにより得られた
投入エネルギを用いて温度推定演算を行う。
ヒータを設けたインクジェットヘッドを用い、段階的に
インク吐出量を制御して画像を形成するインクジェット
装置において、ヘッドの温度推定を適切に行えるように
する。 【解決手段】 所定時間における複数のヒータの使用回
数を、他段階の量のインク吐出を行う複数のヒータの組
み合わせ毎に独立して計数する手段(S1002,S1
003)を設け、各計数値に対してヒータの駆動条件に
基づく補正を加え、その値の合計値を所定時間に投入さ
れるエネルギとする合成手段(S1008,S100
4,S1005)を設ける。そしてこれにより得られた
投入エネルギを用いて温度推定演算を行う。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット装
置および該装置用インクジェットヘッドの制御方法に関
し、特に液体の吐出のために熱エネルギを利用する形態
のインクジェットヘッドを用いるインクジェット装置、
および当該インクジェットヘッドの温度推定を行ってそ
の制御を実行するための制御方法に関するものである。
置および該装置用インクジェットヘッドの制御方法に関
し、特に液体の吐出のために熱エネルギを利用する形態
のインクジェットヘッドを用いるインクジェット装置、
および当該インクジェットヘッドの温度推定を行ってそ
の制御を実行するための制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】微小量の液体を媒体に付与可能なインク
ジェット方式は、印字,画像記録,捺染など種々の分野
で多用されるようになってきており、さらに他の分野へ
の応用も期待されるなど、実用性に富む技術である。
ジェット方式は、印字,画像記録,捺染など種々の分野
で多用されるようになってきており、さらに他の分野へ
の応用も期待されるなど、実用性に富む技術である。
【0003】例えば、近年、オフィスや家庭におけるパ
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開発されているが、その中でもイ
ンクジェットプリント方式は、記録騒音が低く、また多
種多様のプリント媒体に対して高品位のプリントが可能
であり、さらに小型である等の利点があるために、オフ
ィスでのパーソナル・ユースにも最適である。特に、イ
ンクジェットプリント方式の中でも、キヤノン株式会社
が提唱するバブルジェット方式など駆動の応答性の高い
サーマル方式がひとつの主流になっている。この方式
は、プリントヘッドにおいて電気信号を発熱体により熱
に換え、インクを核沸騰または膜沸騰させ、その沸騰に
よる圧力を利用してインクをプリント媒体に吐出させる
ものである。
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開発されているが、その中でもイ
ンクジェットプリント方式は、記録騒音が低く、また多
種多様のプリント媒体に対して高品位のプリントが可能
であり、さらに小型である等の利点があるために、オフ
ィスでのパーソナル・ユースにも最適である。特に、イ
ンクジェットプリント方式の中でも、キヤノン株式会社
が提唱するバブルジェット方式など駆動の応答性の高い
サーマル方式がひとつの主流になっている。この方式
は、プリントヘッドにおいて電気信号を発熱体により熱
に換え、インクを核沸騰または膜沸騰させ、その沸騰に
よる圧力を利用してインクをプリント媒体に吐出させる
ものである。
【0004】プリント媒体に付着したインク滴はプリン
ト媒体上で広がりドットを構成する。画像は前記ドット
の集合体により形成されプリントされる。ひとつのドッ
トの面積はインク滴の大きさすなわちインク吐出量に大
きく依存する。そのため、インクジェットプリント方式
において高画質プリントを行うには、吐出量を制御する
ことが最も重要となる。
ト媒体上で広がりドットを構成する。画像は前記ドット
の集合体により形成されプリントされる。ひとつのドッ
トの面積はインク滴の大きさすなわちインク吐出量に大
きく依存する。そのため、インクジェットプリント方式
において高画質プリントを行うには、吐出量を制御する
ことが最も重要となる。
【0005】吐出量はインクの温度ないしはインクジェ
ットヘッドの温度との相関が強く、温度の増加に伴って
吐出量も増加する。このため、ヘッドないしはインク温
度を管理することが高品質のプリントを行う上で重要な
技術課題となっている。
ットヘッドの温度との相関が強く、温度の増加に伴って
吐出量も増加する。このため、ヘッドないしはインク温
度を管理することが高品質のプリントを行う上で重要な
技術課題となっている。
【0006】サーマル方式のインクジェットヘッドの温
度を取得する手段としては、ヘッドに温度センサを設け
ることが一般的に採用されているものである。しかしな
がら、温度センサを設ける場合、検出した温度に対応す
る電気信号を増幅ないし変調する手段やノイズ対策手段
の付加等によって価格上昇が生じたり、実際に測定を行
いたいヘッド上の部分(発熱素子など)と温度センサの
配設位置との距離に起因した温度勾配による影響が懸念
される。
度を取得する手段としては、ヘッドに温度センサを設け
ることが一般的に採用されているものである。しかしな
がら、温度センサを設ける場合、検出した温度に対応す
る電気信号を増幅ないし変調する手段やノイズ対策手段
の付加等によって価格上昇が生じたり、実際に測定を行
いたいヘッド上の部分(発熱素子など)と温度センサの
配設位置との距離に起因した温度勾配による影響が懸念
される。
【0007】そこで、本出願人は、プリント装置もしく
はインクジェットヘッドの周辺の温度をセンサ等で取得
する手段と、インクジェットヘッドに単位時間当たりに
投入される熱量からインクジェットヘッドの昇温を推定
する手段とによりインクジェットヘッドの温度を取得す
る方式を、特開平5−208505号および特開平7−
125216号において開示している。
はインクジェットヘッドの周辺の温度をセンサ等で取得
する手段と、インクジェットヘッドに単位時間当たりに
投入される熱量からインクジェットヘッドの昇温を推定
する手段とによりインクジェットヘッドの温度を取得す
る方式を、特開平5−208505号および特開平7−
125216号において開示している。
【0008】一方、今日のサーマル方式のインクジェッ
トヘッドの中で、ひとつの吐出口に対して複数の吐出用
ヒータを設けたものが提案されている。このヘッドは、
1回のインク吐出動作に対して使用する吐出ヒータ数を
変更することで、インク吐出量を段階的に変調すること
ができる。そしてこのようなヘッドでは、細密なプリン
トが要求される場合には吐出量を比較的小としたインク
ドットでプリントを行って高解像度を実現し、一方いわ
ゆる「ベタ」記録を行うような場合には吐出量を比較的
大としたインクドットでプリントを行ってプリント効率
を向上することができる。
トヘッドの中で、ひとつの吐出口に対して複数の吐出用
ヒータを設けたものが提案されている。このヘッドは、
1回のインク吐出動作に対して使用する吐出ヒータ数を
変更することで、インク吐出量を段階的に変調すること
ができる。そしてこのようなヘッドでは、細密なプリン
トが要求される場合には吐出量を比較的小としたインク
ドットでプリントを行って高解像度を実現し、一方いわ
ゆる「ベタ」記録を行うような場合には吐出量を比較的
大としたインクドットでプリントを行ってプリント効率
を向上することができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、かかる複数
の吐出用ヒータを設けたインクジェットヘッドにおいて
は、単位時間当たりに投入される熱量からインクジェッ
トヘッドの昇温を推定してその温度を取得することにつ
いては未だに提案されておらず、1吐出口に対して単一
の吐出ヒータを設けた場合の温度取得方法をそのまま適
用することはできない。
の吐出用ヒータを設けたインクジェットヘッドにおいて
は、単位時間当たりに投入される熱量からインクジェッ
トヘッドの昇温を推定してその温度を取得することにつ
いては未だに提案されておらず、1吐出口に対して単一
の吐出ヒータを設けた場合の温度取得方法をそのまま適
用することはできない。
【0010】そこで、本発明は、1吐出口に対して複数
の吐出用ヒータを設けたインクジェットヘッドについて
も高精度に温度推定を行えるようにするとともに、これ
に基づいてインクジェットヘッドの適切な制御を行える
ようになしたインクジェット装置およびインクジェット
ヘッドの制御方法を提供することを目的とする。
の吐出用ヒータを設けたインクジェットヘッドについて
も高精度に温度推定を行えるようにするとともに、これ
に基づいてインクジェットヘッドの適切な制御を行える
ようになしたインクジェット装置およびインクジェット
ヘッドの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】そのために、本発明は、
インクを吐出するために利用される熱エネルギを発生す
る発熱素子を1つのインク吐出口に対して複数有したイ
ンクジェットヘッドを用いるインクジェット装置、また
は前記インクジェットヘッドの温度推定方法において、
インクを吐出する際に選択駆動される前記複数の発熱素
子の組み合わせの種類毎に、所定時間間隔の駆動回数を
計数する計数手段または工程と、当該計数値を前記組み
合わせの種類毎に補正して加算する駆動回数合成手段ま
たは工程と、当該加算値から前記インクジェットヘッド
の温度変化を推定する温度推定手段または工程と、を具
えたことを特徴とする。
インクを吐出するために利用される熱エネルギを発生す
る発熱素子を1つのインク吐出口に対して複数有したイ
ンクジェットヘッドを用いるインクジェット装置、また
は前記インクジェットヘッドの温度推定方法において、
インクを吐出する際に選択駆動される前記複数の発熱素
子の組み合わせの種類毎に、所定時間間隔の駆動回数を
計数する計数手段または工程と、当該計数値を前記組み
合わせの種類毎に補正して加算する駆動回数合成手段ま
たは工程と、当該加算値から前記インクジェットヘッド
の温度変化を推定する温度推定手段または工程と、を具
えたことを特徴とする。
【0012】ここで、前記温度推定手段または工程は前
記加算値を前記所定時間間隔で前記インクジェットヘッ
ドに投入されるエネルギに対応させる。
記加算値を前記所定時間間隔で前記インクジェットヘッ
ドに投入されるエネルギに対応させる。
【0013】また、前記温度推定手段または工程は、前
記駆動回数合成手段または工程による加算値を前記所定
時間間隔で前記インクジェットヘッドに投入される熱量
に対応するi個(i≧1)の数値ΔQiに変換する手段
または工程と、前記所定時間間隔分前の前記インクジェ
ットヘッドの蓄熱量に対応する数値ΔTi(n−1)に
所定数Eiを乗算する手段または工程と、当該乗算結果
に前記数値ΔQiを加算する手段または工程と、当該加
算値を前記インクジェットヘッドの蓄熱量に対応する数
値ΔTi(n)として記憶する手段または工程と、前記
インクジェットヘッドの蓄熱量に対応する当該i個の数
値ΔTi(n)より温度変化を演算する手段または工程
と、を有するものとすることができる。
記駆動回数合成手段または工程による加算値を前記所定
時間間隔で前記インクジェットヘッドに投入される熱量
に対応するi個(i≧1)の数値ΔQiに変換する手段
または工程と、前記所定時間間隔分前の前記インクジェ
ットヘッドの蓄熱量に対応する数値ΔTi(n−1)に
所定数Eiを乗算する手段または工程と、当該乗算結果
に前記数値ΔQiを加算する手段または工程と、当該加
算値を前記インクジェットヘッドの蓄熱量に対応する数
値ΔTi(n)として記憶する手段または工程と、前記
インクジェットヘッドの蓄熱量に対応する当該i個の数
値ΔTi(n)より温度変化を演算する手段または工程
と、を有するものとすることができる。
【0014】または、前記温度推定手段または工程は、
前記駆動回数合成手段または工程による加算値に基づ
き、所定経過時間毎の前記インクジェットヘッドの温度
変動を離散値として求める手段または工程と、前記所定
経過時間毎の離散値を積み重ねて前記インクジェットヘ
ッドの温度変化を得る手段または工程とを有するものと
することができる。
前記駆動回数合成手段または工程による加算値に基づ
き、所定経過時間毎の前記インクジェットヘッドの温度
変動を離散値として求める手段または工程と、前記所定
経過時間毎の離散値を積み重ねて前記インクジェットヘ
ッドの温度変化を得る手段または工程とを有するものと
することができる。
【0015】さらに、本発明インクジェット装置または
該装置用インクジェットヘッドの制御方法では、前記温
度変化から、前記発熱素子の駆動条件を前記組み合わせ
の種類毎に前記所定時間間隔で設定する手段または工程
を具えることができる。
該装置用インクジェットヘッドの制御方法では、前記温
度変化から、前記発熱素子の駆動条件を前記組み合わせ
の種類毎に前記所定時間間隔で設定する手段または工程
を具えることができる。
【0016】また、前記インクジェットヘッドの周囲温
度を検出する手段または工程と、当該周囲温度により前
記発熱素子の駆動条件を前記組み合わせの種類毎に前記
所定時間間隔で変更する手段または工程をさらに具えた
ことができる。
度を検出する手段または工程と、当該周囲温度により前
記発熱素子の駆動条件を前記組み合わせの種類毎に前記
所定時間間隔で変更する手段または工程をさらに具えた
ことができる。
【0017】また、前記発熱素子の駆動条件を前記組み
合わせの種類毎に前記所定時間間隔で変更する手段また
は工程をさらに具えることができる。
合わせの種類毎に前記所定時間間隔で変更する手段また
は工程をさらに具えることができる。
【0018】前記駆動回数合成手段または工程は、前記
計数手段または工程によって計数された前記組み合わせ
の種類毎の前記計数値を、前記所定時間間隔における前
記発熱素子の駆動条件に応じて補正する手段または工程
を有することができる。
計数手段または工程によって計数された前記組み合わせ
の種類毎の前記計数値を、前記所定時間間隔における前
記発熱素子の駆動条件に応じて補正する手段または工程
を有することができる。
【0019】なお、本明細書において「プリント」(以
下においては「記録」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うるように顕在化し
たものであるか否かを問わず、プリント媒体上に液体を
付与することによって広く画像,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言うものとす
る。
下においては「記録」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うるように顕在化し
たものであるか否かを問わず、プリント媒体上に液体を
付与することによって広く画像,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言うものとす
る。
【0020】また、「プリント媒体」とは、一般的な記
録装置で用いられている紙のみならず、広く布,プラス
チックフィルム,金属板等、ヘッドによって吐出される
インクを受容可能なものも言うものとする。
録装置で用いられている紙のみならず、広く布,プラス
チックフィルム,金属板等、ヘッドによって吐出される
インクを受容可能なものも言うものとする。
【0021】さらに「インク」とは、上記「プリント」
の定義と同様広く解釈されるべきもので、プリント媒体
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、またはプリント媒体の加工に供されうる液体を言
うものとする。
の定義と同様広く解釈されるべきもので、プリント媒体
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、またはプリント媒体の加工に供されうる液体を言
うものとする。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。
細に説明する。
【0023】図1は、本発明が実施もしくは適用されて
好適なカラーインクジェットプリント装置の構成例を示
す斜視図であり、図においてはそのフロントカバーを取
り外して装置内部を露出させた状態を示している。
好適なカラーインクジェットプリント装置の構成例を示
す斜視図であり、図においてはそのフロントカバーを取
り外して装置内部を露出させた状態を示している。
【0024】図において、1は交換式のインクジェット
カートリッジ、2はそのインクジェットカートリッジを
着脱自在に保持するキャリッジユニットである。3はイ
ンクジェットカートリッジ1をキャリッジユニット2に
固定するためのホルダであり、インクジェットカートリ
ッジ1をキャリッジユニット2内に装着してからカート
リッジ固定レバー4を操作すると、これに連動してイン
クジェットカートリッジ1をキャリッジユニット2に圧
接する。また、当該圧接によってインクジェットカート
リッジ1の位置決めが行われると同時に、キャリッジユ
ニット2に設けられた所要の信号伝達用の電気接点とイ
ンクジェットカートリッジ1側の電気接点とのコンタク
トが行われる。5は電気信号をキャリッジユニット2に
伝えるためのフレキシブルケーブルである。
カートリッジ、2はそのインクジェットカートリッジを
着脱自在に保持するキャリッジユニットである。3はイ
ンクジェットカートリッジ1をキャリッジユニット2に
固定するためのホルダであり、インクジェットカートリ
ッジ1をキャリッジユニット2内に装着してからカート
リッジ固定レバー4を操作すると、これに連動してイン
クジェットカートリッジ1をキャリッジユニット2に圧
接する。また、当該圧接によってインクジェットカート
リッジ1の位置決めが行われると同時に、キャリッジユ
ニット2に設けられた所要の信号伝達用の電気接点とイ
ンクジェットカートリッジ1側の電気接点とのコンタク
トが行われる。5は電気信号をキャリッジユニット2に
伝えるためのフレキシブルケーブルである。
【0025】6はキャリッジユニット2を主走査方向に
往復移動させるための駆動源をなすキャリッジモータ、
7は当該駆動力をキャリッジユニット2に伝達するキャ
リッジベルトである。8は主走査方向に延在してキャリ
ッジユニット2の支持を行うとともにその移動を案内す
るガイドシャフトである。9はキャリッジユニット2に
取り付けられた透過型のフォトカプラ、10はキャリッ
ジホームポジション付近に設けられた遮光板であり、キ
ャリッジユニット2がホームポジションに至ったときに
遮光板10がフォトカプラ9の光軸を遮ることにより、
キャリッジホームポジションの検出が行われる。12は
インクジェットヘッドの前面をキャップするキャップ部
材やこのキャップ内を吸引する吸引手段などの回復系を
含むホームポジションユニットである。
往復移動させるための駆動源をなすキャリッジモータ、
7は当該駆動力をキャリッジユニット2に伝達するキャ
リッジベルトである。8は主走査方向に延在してキャリ
ッジユニット2の支持を行うとともにその移動を案内す
るガイドシャフトである。9はキャリッジユニット2に
取り付けられた透過型のフォトカプラ、10はキャリッ
ジホームポジション付近に設けられた遮光板であり、キ
ャリッジユニット2がホームポジションに至ったときに
遮光板10がフォトカプラ9の光軸を遮ることにより、
キャリッジホームポジションの検出が行われる。12は
インクジェットヘッドの前面をキャップするキャップ部
材やこのキャップ内を吸引する吸引手段などの回復系を
含むホームポジションユニットである。
【0026】13はプリント媒体を排出するためライン
フィードユニット(不図示)によって駆動される排出ロ
ーラであり、不図示の拍車状ローラと協動してプリント
媒体を挟み込み、これをプリント装置外へと排出する。
フィードユニット(不図示)によって駆動される排出ロ
ーラであり、不図示の拍車状ローラと協動してプリント
媒体を挟み込み、これをプリント装置外へと排出する。
【0027】図2は本例で用いたインクジェットカート
リッジ1の詳細を示す斜視図である。ここで、15はブ
ラックのインクを収納したインクタンク、16はシア
ン、マゼンタおよびイエローのインクを収納したインク
タンクであり、これらはインクジェットカートリッジ本
体に対して着脱できるようになっている。17はインク
タンク16が収納する各色インクのインクジェットカー
トリッジ本体側のインク供給管20に対する連結口、1
8は同じくインクタンク15が収納するブラックインク
の連結口であり、当該連結によってインクジェットカー
トリッジ本体に保持されているプリントヘッド21に対
してインクの供給が可能となる。19は電気接点部であ
り、キャリッジユニット2に設けられた電気接点部との
コンタクトに伴ってフレキシブルケーブルを介しプリン
ト装置本体制御部から電気信号の受容が可能となる。
リッジ1の詳細を示す斜視図である。ここで、15はブ
ラックのインクを収納したインクタンク、16はシア
ン、マゼンタおよびイエローのインクを収納したインク
タンクであり、これらはインクジェットカートリッジ本
体に対して着脱できるようになっている。17はインク
タンク16が収納する各色インクのインクジェットカー
トリッジ本体側のインク供給管20に対する連結口、1
8は同じくインクタンク15が収納するブラックインク
の連結口であり、当該連結によってインクジェットカー
トリッジ本体に保持されているプリントヘッド21に対
してインクの供給が可能となる。19は電気接点部であ
り、キャリッジユニット2に設けられた電気接点部との
コンタクトに伴ってフレキシブルケーブルを介しプリン
ト装置本体制御部から電気信号の受容が可能となる。
【0028】図3はプリントヘッド21の概略構成例を
示す模式的側断面図、図4はそのプリントヘッドで使用
したヒータボードの概略構成例を示す模式図である。ま
ず、図4において、4000はヒータボード基体であ
り、通常Siウェハのチップである。4001,400
2,4003および4004は、それぞれ、シアンイン
ク、マゼンタインク、イエローインクおよびブラックイ
ンク吐出用のヒータ群である。4005および4006
はヒータボードないしインクを所定温度にまで加熱・保
温するためのヒータ(以下サブヒータと称す)であり、
ヒータボード上吐出用ヒータ群の配列範囲の両側に設け
られている。4007はヒータの抵抗特性を検出してそ
の特性ないしランクに適した駆動を行うために用いられ
るヒータ(以下ランクヒータと称す)である。これら吐
出用ヒータ群4001,4002,4003および40
04、サブヒータ4005および4006およびランク
ヒータ4007は、同一の半導体成膜プロセスで形成さ
れている。
示す模式的側断面図、図4はそのプリントヘッドで使用
したヒータボードの概略構成例を示す模式図である。ま
ず、図4において、4000はヒータボード基体であ
り、通常Siウェハのチップである。4001,400
2,4003および4004は、それぞれ、シアンイン
ク、マゼンタインク、イエローインクおよびブラックイ
ンク吐出用のヒータ群である。4005および4006
はヒータボードないしインクを所定温度にまで加熱・保
温するためのヒータ(以下サブヒータと称す)であり、
ヒータボード上吐出用ヒータ群の配列範囲の両側に設け
られている。4007はヒータの抵抗特性を検出してそ
の特性ないしランクに適した駆動を行うために用いられ
るヒータ(以下ランクヒータと称す)である。これら吐
出用ヒータ群4001,4002,4003および40
04、サブヒータ4005および4006およびランク
ヒータ4007は、同一の半導体成膜プロセスで形成さ
れている。
【0029】4008はヒータを制御する際に用いるシ
フトレジスタおよびヒータドライバ等の回路であり、こ
れらも半導体プロセスで形成されている。4009はキ
ャリジユニット2側の電気接点部とのコンタクトをなす
電気接点部を含む配線基板5200と、ヒータボード上
の配線とをボンディングワイヤ等で結線するための端子
群である。
フトレジスタおよびヒータドライバ等の回路であり、こ
れらも半導体プロセスで形成されている。4009はキ
ャリジユニット2側の電気接点部とのコンタクトをなす
電気接点部を含む配線基板5200と、ヒータボード上
の配線とをボンディングワイヤ等で結線するための端子
群である。
【0030】また、図3において、5113は吐出用ヒ
ータ群の構成要素であり、1つの吐出口5029ないし
これに連通する液路に対応して配置される吐出ヒータ部
である。5112は吐出用のインクを受容する共通液室
であり、各吐出用ヒータ群4001,4002,400
3および4004に対応した液路群のそれぞれに連通
し、かつ異なる色のインクの混合が生じないよう分離も
しくは区画されている。
ータ群の構成要素であり、1つの吐出口5029ないし
これに連通する液路に対応して配置される吐出ヒータ部
である。5112は吐出用のインクを受容する共通液室
であり、各吐出用ヒータ群4001,4002,400
3および4004に対応した液路群のそれぞれに連通
し、かつ異なる色のインクの混合が生じないよう分離も
しくは区画されている。
【0031】図5は吐出用ヒータ部の構成例を示す拡大
図である。ここで、5000はヒータボード4000の
エッジであり、吐出用ヒータに対してこの側面がインク
吐出口5029側となる。本例においては吐出用ヒータ
部5013は2つの吐出用ヒータ5002および500
4を有している。本例では、吐出口方向前側にある吐出
用ヒータ5002のサイズは、長さLf=131μm、
幅Wf=22μmであり、後側にある吐出用ヒータ50
03のサイズは、長さLb=131μm、幅Wb=20
μmである。5001は各ヒータへの共通配線を示し、
グランドラインに接続される。5003および5005
は、それぞれ、ヒータ5002および5004を選択的
に駆動するための個別配線であり、ヒータへの通電をオ
ン/オフするヒータドライバに接続される。
図である。ここで、5000はヒータボード4000の
エッジであり、吐出用ヒータに対してこの側面がインク
吐出口5029側となる。本例においては吐出用ヒータ
部5013は2つの吐出用ヒータ5002および500
4を有している。本例では、吐出口方向前側にある吐出
用ヒータ5002のサイズは、長さLf=131μm、
幅Wf=22μmであり、後側にある吐出用ヒータ50
03のサイズは、長さLb=131μm、幅Wb=20
μmである。5001は各ヒータへの共通配線を示し、
グランドラインに接続される。5003および5005
は、それぞれ、ヒータ5002および5004を選択的
に駆動するための個別配線であり、ヒータへの通電をオ
ン/オフするヒータドライバに接続される。
【0032】このように2つの吐出用ヒータ5002,
5004を1つの吐出口5029に対して設けること
で、細密なプリントが要求される場合にはいずれかの吐
出用ヒータを駆動して対応した部位にのみバブルを発生
させることにより、吐出量を比較的小としたインクドッ
トでプリントを行って高解像度を実現することができ
る。一方いわゆる「ベタ」プリントを行うような場合に
は、双方のヒータを駆動してそれらの対応部位を覆う比
較的大きなバブルを発生させることにより、吐出量を比
較的大としたインクドットでプリントを行ってプリント
効率を向上することができる。
5004を1つの吐出口5029に対して設けること
で、細密なプリントが要求される場合にはいずれかの吐
出用ヒータを駆動して対応した部位にのみバブルを発生
させることにより、吐出量を比較的小としたインクドッ
トでプリントを行って高解像度を実現することができ
る。一方いわゆる「ベタ」プリントを行うような場合に
は、双方のヒータを駆動してそれらの対応部位を覆う比
較的大きなバブルを発生させることにより、吐出量を比
較的大としたインクドットでプリントを行ってプリント
効率を向上することができる。
【0033】図6は上記インクジェットプリント装置に
おける制御系の概略構成例を示すブロック図である。
おける制御系の概略構成例を示すブロック図である。
【0034】ここで、800は主制御部をなすコントロ
ーラであり、図7について説明するシーケンス等を実行
する例えばマイクロコンピュータ形態のCPU801、
その手順に対応したプログラムや所要のテーブルその他
の固定データを格納したROM803、および画像デー
タを展開する領域や作業用の領域等を設けたRAM80
5を有する。810は画像データの供給源をなすホスト
装置(画像読取りのリーダ部であってもよい)であり、
画像データその他コマンド,ステータス信号等はインタ
ーフェース(I/F)812を介してコントローラと送
受信される。
ーラであり、図7について説明するシーケンス等を実行
する例えばマイクロコンピュータ形態のCPU801、
その手順に対応したプログラムや所要のテーブルその他
の固定データを格納したROM803、および画像デー
タを展開する領域や作業用の領域等を設けたRAM80
5を有する。810は画像データの供給源をなすホスト
装置(画像読取りのリーダ部であってもよい)であり、
画像データその他コマンド,ステータス信号等はインタ
ーフェース(I/F)812を介してコントローラと送
受信される。
【0035】820は電源スイッチ822、プリント開
始を指令するためのスイッチ824および吸引回復の起
動を指示するための回復スイッチ826等、操作者によ
る指令入力を受容するスイッチ群である。830はホー
ムポジションを検出するためのフォトカラプ9および環
境温度を検出すべく適宜の部位に設けられた温度センサ
5024等、装置状態を検出するためのセンサ群であ
る。
始を指令するためのスイッチ824および吸引回復の起
動を指示するための回復スイッチ826等、操作者によ
る指令入力を受容するスイッチ群である。830はホー
ムポジションを検出するためのフォトカラプ9および環
境温度を検出すべく適宜の部位に設けられた温度センサ
5024等、装置状態を検出するためのセンサ群であ
る。
【0036】840はプリントデータ等に応じてプリン
トヘッドの吐出ヒータを駆動するためのヘッドドライバ
である。852は主走査モータ6を駆動するドライバで
ある。860はプリント媒体Pを搬送(副走査)するた
めに用いられる副走査モータ、854はそのドライバで
ある。
トヘッドの吐出ヒータを駆動するためのヘッドドライバ
である。852は主走査モータ6を駆動するドライバで
ある。860はプリント媒体Pを搬送(副走査)するた
めに用いられる副走査モータ、854はそのドライバで
ある。
【0037】図6は本例における温度推定演算システム
ないし手順を示している。図示の各ブロックはコントロ
ーラ800が行う処理手順として構成することもできる
し、少なくとも一部を論理回路を用いたハードウェアに
て構成することもできる。
ないし手順を示している。図示の各ブロックはコントロ
ーラ800が行う処理手順として構成することもできる
し、少なくとも一部を論理回路を用いたハードウェアに
て構成することもできる。
【0038】本例ではプリントヘッドの昇温ΔTを、プ
リントヘッドの構成部材の熱容量および熱伝導性等によ
り定まる例えば6個の熱時定数に対応した昇温ΔTi
(i=1,2,3,4,5,6)で管理する。すなわ
ち、プリントヘッドの昇温を6個の熱時定数別の昇温に
分割して離散的に管理し、発熱素子に対する所定時間当
たりの投入エネルギを各熱時定数別の昇温に変換したも
のと、各時定数の温度の単位時間当たりの放熱による降
温を演算したものとを全て足し合わせて得たものを前記
プリントヘッドの温度変化とする。すなわち、プリント
ヘッドの昇温は、
リントヘッドの構成部材の熱容量および熱伝導性等によ
り定まる例えば6個の熱時定数に対応した昇温ΔTi
(i=1,2,3,4,5,6)で管理する。すなわ
ち、プリントヘッドの昇温を6個の熱時定数別の昇温に
分割して離散的に管理し、発熱素子に対する所定時間当
たりの投入エネルギを各熱時定数別の昇温に変換したも
のと、各時定数の温度の単位時間当たりの放熱による降
温を演算したものとを全て足し合わせて得たものを前記
プリントヘッドの温度変化とする。すなわち、プリント
ヘッドの昇温は、
【0039】
【数1】 ΔT=ΔT1+ΔT2+ΔT3+ΔT4+ΔT5+ΔT6 (1) で得ることができる。この処理はステップS1009,
S1013およびS1016で行われる。
S1013およびS1016で行われる。
【0040】まず、単位時間間隔を50msecとす
る。その間の温度上昇分を得るために当該所定時間間隔
に置ける片側のヒータのみを用いた小ドット形成の回数
の計測(ステップS1003)と、両ヒータを用いる大
ドット形成の回数の計測(ステップS1002)とを行
う。本例では各色について同形のヒータを用いて同じイ
ンク吐出量を得ており、ヒート回数のカウントを色毎に
分けて行わなくてもよい。なお、小ドットを形成するた
めに用いるヒータは図5の前後ヒータのいずれでもよい
が、インクの吐出速度が比較的高い前側のものを専ら用
いることが望ましい。そのために本例では、後側のヒー
タのみによる吐出は行わないことを前提に温度推定シス
テムを構成する。
る。その間の温度上昇分を得るために当該所定時間間隔
に置ける片側のヒータのみを用いた小ドット形成の回数
の計測(ステップS1003)と、両ヒータを用いる大
ドット形成の回数の計測(ステップS1002)とを行
う。本例では各色について同形のヒータを用いて同じイ
ンク吐出量を得ており、ヒート回数のカウントを色毎に
分けて行わなくてもよい。なお、小ドットを形成するた
めに用いるヒータは図5の前後ヒータのいずれでもよい
が、インクの吐出速度が比較的高い前側のものを専ら用
いることが望ましい。そのために本例では、後側のヒー
タのみによる吐出は行わないことを前提に温度推定シス
テムを構成する。
【0041】上述のドットカウントを行った前記所定時
間間隔における使用駆動パルス(パルス波形、パルス
幅、パルス高さ等の要素を含む)とヘッドランクとから
各ドットカウント値を補正する補正テーブルを設定して
おく。これは、使用駆動パルスとヘッドランクとによっ
て投入されるエネルギ量を算定できるためである。
間間隔における使用駆動パルス(パルス波形、パルス
幅、パルス高さ等の要素を含む)とヘッドランクとから
各ドットカウント値を補正する補正テーブルを設定して
おく。これは、使用駆動パルスとヘッドランクとによっ
て投入されるエネルギ量を算定できるためである。
【0042】ヘッドランクはヒータボード上に配された
ランクヒータ4007の抵抗値により決定することがで
きる。すなわち、ランクヒータ4007は吐出用ヒータ
と同時に半導体成膜プロセスにより形成されるものであ
るので、ランクヒータ4007の抵抗値を検出すること
で同時形成に係る吐出用ヒータの特性を推定できるので
ある。
ランクヒータ4007の抵抗値により決定することがで
きる。すなわち、ランクヒータ4007は吐出用ヒータ
と同時に半導体成膜プロセスにより形成されるものであ
るので、ランクヒータ4007の抵抗値を検出すること
で同時形成に係る吐出用ヒータの特性を推定できるので
ある。
【0043】ステップS1010およびS1011にお
ける補正値は、例えば次のように設定することができ
る。すなわち、プリントヘッドの製造分布の中心となる
抵抗を持つヘッドのランクを中心と考え、中心ランクの
ヘッドのヒータボード上に形成されている1つの吐出用
ヒータ部に含まれる前後両ヒータを用いてこれに所定の
基準幅を有するパルスを印加してヒート動作を行わせた
ときの値を“100”とし、この中心ランクにおける消
費電力との比を各ランクにおける補正値として設定す
る。ここで、吐出用ヒータへの印可電圧をVh、前側ヒ
ータのヒートパルス幅をPf、後側ヒータのヒートパル
ス時間をPbとし、前側ヒータの長さおよび幅をそれぞ
れLfおよびWf、後側ヒータの長さおよび幅をそれぞ
れLbおよびWb、ヒータの厚みをd、比電気抵抗をσ
とすると、消費電力Wは、
ける補正値は、例えば次のように設定することができ
る。すなわち、プリントヘッドの製造分布の中心となる
抵抗を持つヘッドのランクを中心と考え、中心ランクの
ヘッドのヒータボード上に形成されている1つの吐出用
ヒータ部に含まれる前後両ヒータを用いてこれに所定の
基準幅を有するパルスを印加してヒート動作を行わせた
ときの値を“100”とし、この中心ランクにおける消
費電力との比を各ランクにおける補正値として設定す
る。ここで、吐出用ヒータへの印可電圧をVh、前側ヒ
ータのヒートパルス幅をPf、後側ヒータのヒートパル
ス時間をPbとし、前側ヒータの長さおよび幅をそれぞ
れLfおよびWf、後側ヒータの長さおよび幅をそれぞ
れLbおよびWb、ヒータの厚みをd、比電気抵抗をσ
とすると、消費電力Wは、
【0044】
【数2】 W=Vh2 ×Pf/[σ×Lf/(Wf×d)] +Vh2 ×Pb/[σ×Lb/(Wb×d)] =[Vh2/(σ/d)]× [Pf×(Wf/(Lf)+Pb×(Wb/Lb)] (2) となる。成膜時の条件のばらつきによって変動するパラ
メータにおいて支配的なものは抵抗率σである。またラ
ンクヒータの長さおよび幅をそれぞれLrおよびWr、厚み
をd、比電気抵抗をσとすると、抵抗値Rrは、
メータにおいて支配的なものは抵抗率σである。またラ
ンクヒータの長さおよび幅をそれぞれLrおよびWr、厚み
をd、比電気抵抗をσとすると、抵抗値Rrは、
【0045】
【数3】 Rr=σ×Lr/(Wr×d) (3) となり、
【0046】
【数4】 σ/d=Rr×Wr/Lr (4) となる。よって式(2)は、
【0047】
【数5】 W=[Vh2/(Rr×Wr/Lr)] × [Pf×(Wf/Lf) +Pb×(Wb/Lb)] (5) となる。ここで、各ヒータの長さと幅との比を、
【0048】
【数6】 βf =Wf/Lf (6) βb =Wb/Lb (7) βr =Wr/Lr (8) とすると、(5)式は、
【0049】
【数7】 W=[Vh2/(Rr×βr)] × (Pf×βf+Pb×βb) (9) となる。そこで中心ランクのランクヒータ抵抗値をRi
nit、基準パルス幅をPinitとし、
nit、基準パルス幅をPinitとし、
【0050】
【数8】 100 = a×[Vh2/(Rinit ×βr)] ×Pinit × (βf+βb) (10) となる定数aを設定する。よって大ドットの補正値Kl
は、
は、
【0051】
【数9】 Kl= a×[Vh2/(Rr×βr)] × (Pf×βf+Pb×βb) = 100×(Rinit/Rr)× (Pf×βf+Pb×βb)/[Pinit × (βf+βb] (11) となる。
【0052】また、小ドットの補正値Ksは、式(1
1)において後側ヒータのヒートパルス時間Pb=0と
考えればよく、すなわち
1)において後側ヒータのヒートパルス時間Pb=0と
考えればよく、すなわち
【0053】
【数10】 Ks= 100×(Rinit/Rr)×Pf×βf/[Pinit× (βf+βb)] (12) で与えられる。本例においてはヒート動作の消費電力の
比に対応する補正値を設定しているが、これは単位時間
に消費される電力と、単位時間に時定数iをもつ昇温に
寄与する増加分ΔQiとの対応付けが簡略になるからで
ある。すなわち、単位時間当たりの同時ヒート数Hlと
単位時間当たりの片側ヒート数Hsとにより、当該単位
時間当たりの昇温増加分ΔQiは、各時定数毎の関数F
iを用いて次式の関係で表される。
比に対応する補正値を設定しているが、これは単位時間
に消費される電力と、単位時間に時定数iをもつ昇温に
寄与する増加分ΔQiとの対応付けが簡略になるからで
ある。すなわち、単位時間当たりの同時ヒート数Hlと
単位時間当たりの片側ヒート数Hsとにより、当該単位
時間当たりの昇温増加分ΔQiは、各時定数毎の関数F
iを用いて次式の関係で表される。
【0054】
【数11】 ΔQi=Fi (Hl×Kl+Hs ×Ks) (13) ここで用いる各時定数毎の関数Fiは、システム上ルック
アップテーブルとしてもつことがコントローラの負担を
軽減する上で好ましい。これらの処理はステップS10
04,S1008,S1005およびS1006で行わ
れる。
アップテーブルとしてもつことがコントローラの負担を
軽減する上で好ましい。これらの処理はステップS10
04,S1008,S1005およびS1006で行わ
れる。
【0055】以上で求めた単位時間当たりの昇温増加分
ΔQiと前回までのプリントヘッドの昇温ΔTi(n−
1)とを用いて現時点でのプリントヘッド昇温ΔTi
(n)を次式で求める。
ΔQiと前回までのプリントヘッドの昇温ΔTi(n−
1)とを用いて現時点でのプリントヘッド昇温ΔTi
(n)を次式で求める。
【0056】
【数12】 ΔTi(n) =ΔTi(n-1) ×Di+ΔQi (14) ここで、Diは各時定数毎に用いる係数であり、便宜的
に降温係数と称する。この係数は、プリントヘッドに熱
量が投入されない場合はプリントヘッドの昇温ΔTiを
減少(降温)させる係数となる。すなわちこの係数は0
より大きく1より小さい値をとる(0<Di<1)。こ
れらの処理は図7のステップS1000,S1001,
S1007およびS1009に相当する。そして、ステ
ップS1009で得られるΔTiをステップS1016
で全時定数に対して加算することにより、プリントヘッ
ドの昇温ΔTとする。すなわち、次式の処理を行う。
に降温係数と称する。この係数は、プリントヘッドに熱
量が投入されない場合はプリントヘッドの昇温ΔTiを
減少(降温)させる係数となる。すなわちこの係数は0
より大きく1より小さい値をとる(0<Di<1)。こ
れらの処理は図7のステップS1000,S1001,
S1007およびS1009に相当する。そして、ステ
ップS1009で得られるΔTiをステップS1016
で全時定数に対して加算することにより、プリントヘッ
ドの昇温ΔTとする。すなわち、次式の処理を行う。
【0057】
【数13】 ΔT=ΔT1+ΔT2+ΔT3+ΔT4+ΔT5+ΔT6 (15) これらの処理で求めたΔTとステップS1018の処理
で検出した環境温度とにより、一方の吐出ヒータのみを
駆動する場合と両方の吐出用ヒータを駆動する場合との
それぞれについて、使用するパルスを適切に選択したP
WM制御を行う(ステップS1015,S1004,S
1017)。
で検出した環境温度とにより、一方の吐出ヒータのみを
駆動する場合と両方の吐出用ヒータを駆動する場合との
それぞれについて、使用するパルスを適切に選択したP
WM制御を行う(ステップS1015,S1004,S
1017)。
【0058】ここで、PWM制御としては、ヒートパル
スをシングルパルスとしてそのパルス幅を変調するもの
とすることもできるが、ダブルパルス(分割パルス)を
用いたPWM駆動(以下単にPWM駆動という)により
吐出量が一定になるように制御することも有効である。
スをシングルパルスとしてそのパルス幅を変調するもの
とすることもできるが、ダブルパルス(分割パルス)を
用いたPWM駆動(以下単にPWM駆動という)により
吐出量が一定になるように制御することも有効である。
【0059】図8を用いてかかる駆動方式について簡単
に説明する。同図において、Vopは吐出ヒータに印加さ
れる駆動電圧、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、プレパルスと称す)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
下メインパルスと称す)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。PWM吐出量制御には、大きく分けて2方法あ
る。ひとつはT2 ,T3 を固定にしてT1 を変調するプ
レパルス幅変調駆動法であり、もう一方はT1 および
(T3 −T2 )を一定にして(T2 −T1 )を変調する
インターバル幅変調駆動法である。
に説明する。同図において、Vopは吐出ヒータに印加さ
れる駆動電圧、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、プレパルスと称す)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
下メインパルスと称す)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。PWM吐出量制御には、大きく分けて2方法あ
る。ひとつはT2 ,T3 を固定にしてT1 を変調するプ
レパルス幅変調駆動法であり、もう一方はT1 および
(T3 −T2 )を一定にして(T2 −T1 )を変調する
インターバル幅変調駆動法である。
【0060】前者の制御による吐出量の変化を図9の線
図に示す。T1 の増加に伴って吐出量は増加し、ひとつ
のピークを越えると減少して、P1 のパルスによって発
泡を起こす領域に入る。この駆動法の場合、T1 の設定
領域を最適化することでT1の変調に対する吐出量の変
化に線形性を持たせることが可能であり、制御が容易と
なる。
図に示す。T1 の増加に伴って吐出量は増加し、ひとつ
のピークを越えると減少して、P1 のパルスによって発
泡を起こす領域に入る。この駆動法の場合、T1 の設定
領域を最適化することでT1の変調に対する吐出量の変
化に線形性を持たせることが可能であり、制御が容易と
なる。
【0061】後者の制御による吐出量の変化を図10の
線図に示す。インターバルタイムの増加に伴って吐出量
は増加し、ある地点で発泡しなくなる領域に入る。この
駆動法は、プリントヘッドの昇温が深刻な問題となり、
高温域でシングルパルスでパルス幅をしぼり、投入する
エネルギを減少させて昇温を抑制する制御法の場合、温
度の増加方向に対して(T2 −T1 )を減少させて、
(T2 −T1 )=0の時点よりT1 をしぼることで前記
の制御を実行できるため、パルス波形が連続性を保ち変
調させることが可能である。本例はいずれの駆動法でも
後述する方法で対応でき、両者を併用した駆動方法に対
しても同様の方法で対応が可能である。
線図に示す。インターバルタイムの増加に伴って吐出量
は増加し、ある地点で発泡しなくなる領域に入る。この
駆動法は、プリントヘッドの昇温が深刻な問題となり、
高温域でシングルパルスでパルス幅をしぼり、投入する
エネルギを減少させて昇温を抑制する制御法の場合、温
度の増加方向に対して(T2 −T1 )を減少させて、
(T2 −T1 )=0の時点よりT1 をしぼることで前記
の制御を実行できるため、パルス波形が連続性を保ち変
調させることが可能である。本例はいずれの駆動法でも
後述する方法で対応でき、両者を併用した駆動方法に対
しても同様の方法で対応が可能である。
【0062】なお、インクが低温である場合、低温によ
る吐出量減少分をPWM駆動方法による吐出量増加分の
みで補うには限界があり、保温用ヒータを駆動してイン
クを昇温させて吐出量を増加をはかる。
る吐出量減少分をPWM駆動方法による吐出量増加分の
みで補うには限界があり、保温用ヒータを駆動してイン
クを昇温させて吐出量を増加をはかる。
【0063】図11は上述した関係を適用した実際の制
御態様を示す。同図でT0 より低い場合はサブヒータ4
005,4006によりプリントヘッドを加熱し、保温
するようにする。従って、インク温度に応じた吐出量制
御であるPWM制御はT0 以上の温度で行うことにな
る。図11でPWM領域として示した温度範囲が吐出量
を安定化できる温度範囲であり、本例では吐出部のイン
ク温度が24〜54℃の範囲である。図11では、プレ
パルスを11ステップで変化させた場合の吐出部のイン
ク温度と吐出量の関係を示しており、吐出部のインク温
度が変化してもインク温度に応じて温度ステップ幅ΔT
毎にプレパルスのパルス幅を変えることにより、目標吐
出量Vd0に対してΔVの幅で吐出量を制御できる。
御態様を示す。同図でT0 より低い場合はサブヒータ4
005,4006によりプリントヘッドを加熱し、保温
するようにする。従って、インク温度に応じた吐出量制
御であるPWM制御はT0 以上の温度で行うことにな
る。図11でPWM領域として示した温度範囲が吐出量
を安定化できる温度範囲であり、本例では吐出部のイン
ク温度が24〜54℃の範囲である。図11では、プレ
パルスを11ステップで変化させた場合の吐出部のイン
ク温度と吐出量の関係を示しており、吐出部のインク温
度が変化してもインク温度に応じて温度ステップ幅ΔT
毎にプレパルスのパルス幅を変えることにより、目標吐
出量Vd0に対してΔVの幅で吐出量を制御できる。
【0064】さらに、本例では、ヘッドの製造ばらつき
によりヒータの抵抗値がヘッド個々によって異なり吐出
に必用な投入エネルギが異なるため、前述したようにヘ
ッドをランク分けを行い、ステップS1012により前
記ランクに応じてPWM制御に用いるパルス群を決定す
る。
によりヒータの抵抗値がヘッド個々によって異なり吐出
に必用な投入エネルギが異なるため、前述したようにヘ
ッドをランク分けを行い、ステップS1012により前
記ランクに応じてPWM制御に用いるパルス群を決定す
る。
【0065】以上のように本例の制御においては、ΔT
と検出された環境温度とに対して、一方の吐出ヒータの
みを駆動して比較的少量のインクを吐出する場合および
両方の吐出用ヒータを駆動して比較的多量のインクを吐
出する場合のヒートパルスを設定し、さらに補正値につ
いてもそれぞれの場合についてヘッドランクに応じた補
正値を設定することで、小液滴および大液滴のインクの
安定した吐出が可能となる。
と検出された環境温度とに対して、一方の吐出ヒータの
みを駆動して比較的少量のインクを吐出する場合および
両方の吐出用ヒータを駆動して比較的多量のインクを吐
出する場合のヒートパルスを設定し、さらに補正値につ
いてもそれぞれの場合についてヘッドランクに応じた補
正値を設定することで、小液滴および大液滴のインクの
安定した吐出が可能となる。
【0066】(第2例)上述した第1例においては時定
数毎に温度を管理する温度を分割するものとしたが、本
例では本例では時定数が近いものどうしに分類を行い、
さらに所定時間間隔における昇温の影響とその昇温影響
の時間経過による減少とをルックアップテーブル化し、
これによって大小2種類の吐出量に対応する構成につい
て説明する。
数毎に温度を管理する温度を分割するものとしたが、本
例では本例では時定数が近いものどうしに分類を行い、
さらに所定時間間隔における昇温の影響とその昇温影響
の時間経過による減少とをルックアップテーブル化し、
これによって大小2種類の吐出量に対応する構成につい
て説明する。
【0067】本例の温度推定方式では、熱時定数が長い
もの(以下ロングレンジと称す)と、短いもの(以下シ
ョートレンジと称す)とに分割する。そして、ロングレ
ンジでは所定時間間隔を1秒間、ショートレンジでは所
定時間間隔を50ミリ秒間とし、ルックアップテーブル
はそれぞれのレンジに対応したものをもつものとする。
各レンジのルックアップテーブルは、所定時間間隔(ロ
ングレンジでは1秒間、ショートレンジでは50ミリ秒
間)における同時ヒート数と、その同時ヒート数に対応
した昇温寄与分およびヒート後の所定経過時間内での昇
温寄与分との関連を示すテーブルとなる。そして、本例
におけるその所定経過時間は、ロングレンジに関しては
512秒、ショートレンジに関しては10秒までとして
その時間内を管理するものとする。
もの(以下ロングレンジと称す)と、短いもの(以下シ
ョートレンジと称す)とに分割する。そして、ロングレ
ンジでは所定時間間隔を1秒間、ショートレンジでは所
定時間間隔を50ミリ秒間とし、ルックアップテーブル
はそれぞれのレンジに対応したものをもつものとする。
各レンジのルックアップテーブルは、所定時間間隔(ロ
ングレンジでは1秒間、ショートレンジでは50ミリ秒
間)における同時ヒート数と、その同時ヒート数に対応
した昇温寄与分およびヒート後の所定経過時間内での昇
温寄与分との関連を示すテーブルとなる。そして、本例
におけるその所定経過時間は、ロングレンジに関しては
512秒、ショートレンジに関しては10秒までとして
その時間内を管理するものとする。
【0068】すなわち、ロングレンジのルックアップテ
ーブルは、経過時間tにおける同時ヒート数HLによる昇
温影響分をΔTLとした場合、次式の関数に相当するも
のとなる。
ーブルは、経過時間tにおける同時ヒート数HLによる昇
温影響分をΔTLとした場合、次式の関数に相当するも
のとなる。
【0069】
【数14】 ΔTL=FL(HL,t) (16) また、ショートレンジのルックアップテーブルは、経過
時間tにおける同時ヒート数HSによる昇温影響分をΔ
TSとした場合、次式の関数に相当するものとなる。
時間tにおける同時ヒート数HSによる昇温影響分をΔ
TSとした場合、次式の関数に相当するものとなる。
【0070】
【数15】 ΔTS=FS(HS,t) (17) そしてこれらの演算テーブルを用いて大小各ドットを形
成するための演算に対応できるようにする。
成するための演算に対応できるようにする。
【0071】図12は本例における温度推定演算システ
ムないし手順を示している。図示の各ブロックは、第1
例と同様、コントローラ800が行う処理手順として構
成することもできるし、少なくとも一部を論理回路を用
いたハードウェアにて構成することもできる。
ムないし手順を示している。図示の各ブロックは、第1
例と同様、コントローラ800が行う処理手順として構
成することもできるし、少なくとも一部を論理回路を用
いたハードウェアにて構成することもできる。
【0072】ここで、ステップS2014,S201
5,S2016,S2018,S2019,S202
0,S2021およびS2020は、それぞれ第1例に
おけるS1010,S1011,S1016,S101
4,S1015,S1016,S1017およびS10
18と同様の構成であり、その説明を省略する。また、
ステップS2005,S2006,S2007,S20
10およびS2011は、ショートレンジに関する処理
を行うこととした以外は、それぞれ第1例におけるS1
002,S1004,S1005,S1003およびS
1008と同様である。
5,S2016,S2018,S2019,S202
0,S2021およびS2020は、それぞれ第1例に
おけるS1010,S1011,S1016,S101
4,S1015,S1016,S1017およびS10
18と同様の構成であり、その説明を省略する。また、
ステップS2005,S2006,S2007,S20
10およびS2011は、ショートレンジに関する処理
を行うこととした以外は、それぞれ第1例におけるS1
002,S1004,S1005,S1003およびS
1008と同様である。
【0073】本例における温度推定ではショートレンジ
に関する履歴を記憶する構成をとる。この履歴は、経過
時間が0秒から10秒未満のヒートカウントを50ミリ
秒間隔で記憶しておく。すなわち、200個のヒートカ
ウント値を記憶する。経過時間をts秒(ts=0,
0.05,0.10,…,1.00)とし、記憶したヒ
ートカウント値の配列をHS[ts/0.05]とする
と、ステップS2007で得られるヒートカウント値H
lに対し、ステップS2008で次式の処理をtsを
1.00から0.05ずつ減少させて0.05まで行
う。
に関する履歴を記憶する構成をとる。この履歴は、経過
時間が0秒から10秒未満のヒートカウントを50ミリ
秒間隔で記憶しておく。すなわち、200個のヒートカ
ウント値を記憶する。経過時間をts秒(ts=0,
0.05,0.10,…,1.00)とし、記憶したヒ
ートカウント値の配列をHS[ts/0.05]とする
と、ステップS2007で得られるヒートカウント値H
lに対し、ステップS2008で次式の処理をtsを
1.00から0.05ずつ減少させて0.05まで行
う。
【0074】
【数16】 HS[ts/0.05] =HS[ts/0.05-1] (18) 次に
【0075】
【数17】 HS[0] =Hl (19) を演算する。
【0076】一方、本例ではロングレンジ用の1秒間の
ヒート回数を蓄積するカウンタを構成する。このカウン
タのカウント値をHl2とする。ステップS2001に
て、
ヒート回数を蓄積するカウンタを構成する。このカウン
タのカウント値をHl2とする。ステップS2001に
て、
【0077】
【数18】 Hl2 =Hl2 +Hl (20) なるカウント値の足し込みを行う。この処理を20回行
ったときのカウンタの値が1秒間のヒートカウント値と
なる。すなわち当該処理を20回行ったときにステップ
S2002の処理を行う。経過時間をtl秒(ts=
0,1,2,…,512)とし、記憶したヒートカウン
ト値の配列をHL[tl]とすると、ステップS200
2で得られるヒートカウント値Hl2に対し、ステップ
S2003で次式の処理を、tlを512から1 ずつ減
少させて1まで行う。
ったときのカウンタの値が1秒間のヒートカウント値と
なる。すなわち当該処理を20回行ったときにステップ
S2002の処理を行う。経過時間をtl秒(ts=
0,1,2,…,512)とし、記憶したヒートカウン
ト値の配列をHL[tl]とすると、ステップS200
2で得られるヒートカウント値Hl2に対し、ステップ
S2003で次式の処理を、tlを512から1 ずつ減
少させて1まで行う。
【0078】
【数19】 HL[tl]=HS[tl-1] (21) 次に
【0079】
【数20】 HL[0] =Hl2 (22) を演算し、カウント値Hl2をクリア(=0)する。
【0080】次に、ステップS2003およびS200
8にて記憶された履歴と、ショートレンジおよびロング
レンジのルックアップテーブルとを用いて、ステップS
2004およびS2009でそれぞれ次の演算を行う。
8にて記憶された履歴と、ショートレンジおよびロング
レンジのルックアップテーブルとを用いて、ステップS
2004およびS2009でそれぞれ次の演算を行う。
【0081】
【数21】 ΔTl=FL(HL[0],0) +FL(HL[1],1) +・・・ +FL(HL[512],512) (23) ΔTs=FS(HS[0],0×0.05) +FS(HS[1],1×0.05) +・・・ ・・・ +FS(HS[20],20×0.05) (24) かかる処理で得られたΔTlおよびΔTsをステップS
2017で加算し、ヘッドの昇温、すなわち
2017で加算し、ヘッドの昇温、すなわち
【0082】
【数22】 ΔT =ΔTl+ΔTs (25) を得る。以下の処理は第1例と同様である。
【0083】(第3例)以上の例では、大ドットおよび
小ドットを形成するためのヒータの組み合わせは1種類
としたが、複数種類の組み合わせを用いる系でも本発明
は適用できる。例えば、インク種類毎にヒータのサイズ
が異なるような場合には、各サイズ毎に大ドットを得る
ときのヒート回数と小ドットを得るときのヒート回数と
を独立にカウントしておき、各ヒートカウントに対して
(11)式および(12)式で算出される補正値を用い
ることで、すべて基準となるヒートカウント数に換算す
ることが可能となる。これにより第1例または第2例で
用いた演算手法をそのまま用いることができる。
小ドットを形成するためのヒータの組み合わせは1種類
としたが、複数種類の組み合わせを用いる系でも本発明
は適用できる。例えば、インク種類毎にヒータのサイズ
が異なるような場合には、各サイズ毎に大ドットを得る
ときのヒート回数と小ドットを得るときのヒート回数と
を独立にカウントしておき、各ヒートカウントに対して
(11)式および(12)式で算出される補正値を用い
ることで、すべて基準となるヒートカウント数に換算す
ることが可能となる。これにより第1例または第2例で
用いた演算手法をそのまま用いることができる。
【0084】また、以上の例において具体的にあげた値
はすべて例示であって、適宜の値を用いることができる
のは勿論である。
はすべて例示であって、適宜の値を用いることができる
のは勿論である。
【0085】(その他)なお、本発明は、特にインクジ
ェットプリント(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。
ェットプリント(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。
【0086】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。
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。
【0087】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。
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。
【0088】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。
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。
【0089】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。
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。
【0090】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。
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。
【0091】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。
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。
【0092】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。
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。
【0093】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。
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。
【0094】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
1吐出口に対して複数の吐出用ヒータを設けたインクジ
ェットヘッドについても高精度に温度推定を行えるよう
になるとともに、これに基づいてインクジェットヘッド
の適切な制御を行えるようになしたインクジェット装置
およびインクジェットヘッドの制御方法を提供できる。
1吐出口に対して複数の吐出用ヒータを設けたインクジ
ェットヘッドについても高精度に温度推定を行えるよう
になるとともに、これに基づいてインクジェットヘッド
の適切な制御を行えるようになしたインクジェット装置
およびインクジェットヘッドの制御方法を提供できる。
【図1】本発明が適用されて好適なインクジェットプリ
ント装置の構成の一例を示す斜視図である。
ント装置の構成の一例を示す斜視図である。
【図2】図1の装置で用いたインクジェットカートリッ
ジの詳細を示す斜視図である。
ジの詳細を示す斜視図である。
【図3】図2におけるプリントヘッドの概略構成例を示
す模式的側断面図である。
す模式的側断面図である。
【図4】図3のプリントヘッドで使用したヒータボード
の概略構成例を示す模式図である。
の概略構成例を示す模式図である。
【図5】図4のヒータボードに形成される吐出用ヒータ
の構成例を示す模式図である。
の構成例を示す模式図である。
【図6】図1に示した装置の制御系の概略構成例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図7】本発明の第1例による温度推定演算を用いたフ
ィードバック制御システムないし制御処理手順を示すブ
ロック図である。
ィードバック制御システムないし制御処理手順を示すブ
ロック図である。
【図8】第1例で用いた分割パルスのPWM制御に関す
る説明図である。
る説明図である。
【図9】吐出量のプレパルス依存性を示す線図である。
【図10】吐出量のインターバルタイム依存性を示す線
図である。
図である。
【図11】吐出量制御に関する説明図である。
【図12】本発明の第2例による温度推定演算を用いた
フィードバック制御システムないし制御処理手順を示す
ブロック図である。
フィードバック制御システムないし制御処理手順を示す
ブロック図である。
1 インクジェットカートリッジ 2 キャリッジユニット 3 ホルダ 5 フレキシブルケーブル 6 キャリッジモータ 14 ラインフィードユニット 15,16 インクタンク 21 プリントヘッド 800 コントローラ 801 CPU 803 ROM 805 RAM 4000 ヒータボード基体 4001,4002,4003,4004 吐出用ヒー
タ群 4005,4006 サブヒータ 4007 ランクヒータ 5002 前側吐出用ヒータ 5004 後側吐出用ヒータ 5024 温度センサ 5029 インク吐出口 5113 吐出ヒータ部 5012 記録ヘッド 5013 モータ 5014 キャリッジ 5015 吸引手段 5016 キャップ 5029 吐出口
タ群 4005,4006 サブヒータ 4007 ランクヒータ 5002 前側吐出用ヒータ 5004 後側吐出用ヒータ 5024 温度センサ 5029 インク吐出口 5113 吐出ヒータ部 5012 記録ヘッド 5013 モータ 5014 キャリッジ 5015 吸引手段 5016 キャップ 5029 吐出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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
Claims (16)
- 【請求項1】 インクを吐出するために利用される熱エ
ネルギを発生する発熱素子を1つのインク吐出口に対し
て複数有したインクジェットヘッドを用いるインクジェ
ット装置において、 インクを吐出する際に選択駆動される前記複数の発熱素
子の組み合わせの種類毎に、所定時間間隔の駆動回数を
計数する計数手段と、 当該計数値を前記組み合わせの種類毎に補正して加算す
る駆動回数合成手段と、 当該加算値から前記インクジェットヘッドの温度変化を
推定する温度推定手段と、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】 前記温度推定手段は前記加算値を前記所
定時間間隔で前記インクジェットヘッドに投入されるエ
ネルギに対応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3】 前記温度推定手段は、 前記駆動回数合成手段による加算値を前記所定時間間隔
で前記インクジェットヘッドに投入される熱量に対応す
るi個(i≧1)の数値ΔQiに変換する手段と、 前記所定時間間隔分前の前記インクジェットヘッドの蓄
熱量に対応する数値ΔTi(n−1)に所定数Eiを乗
算する手段と、 当該乗算結果に前記数値ΔQiを加算する手段と、 当該加算値を前記インクジェットヘッドの蓄熱量に対応
する数値ΔTi(n)として記憶する手段と、 前記インクジェットヘッドの蓄熱量に対応する当該i個
の数値ΔTi(n)より温度変化を演算する手段と、 を有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】 前記温度推定手段は、前記駆動回数合成
手段による加算値に基づき、所定経過時間毎の前記イン
クジェットヘッドの温度変動を離散値として求める手段
と、前記所定経過時間毎の離散値を積み重ねて前記イン
クジェットヘッドの温度変化を得る手段とを有すること
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5】 前記温度変化から、前記発熱素子の駆動
条件を前記組み合わせの種類毎に前記所定時間間隔で設
定する手段をさらに具えたことを特徴とする請求項1な
いし4のいずれかに記載のインクジェット装置。 - 【請求項6】 前記インクジェットヘッドの周囲温度を
検出する手段と、当該周囲温度により前記発熱素子の駆
動条件を前記組み合わせの種類毎に前記所定時間間隔で
変更する手段をさらに具えたことを特徴とする請求項5
に記載のインクジェット装置。 - 【請求項7】 前記発熱素子の駆動条件を前記組み合わ
せの種類毎に前記所定時間間隔で変更する手段をさらに
具えたことを特徴とする請求項5または6に記載のイン
クジェット装置。 - 【請求項8】 前記駆動回数合成手段は、前記計数手段
によって計数された前記組み合わせの種類毎の前記計数
値を、前記所定時間間隔における前記発熱素子の駆動条
件に応じて補正する手段を有することを特徴とする請求
項5ないし7のいずれか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に利用される熱エ
ネルギを発生する発熱素子を1つのインク吐出口に対し
て複数有したインクジェットヘッドの温度推定方法にお
いて、 インクを吐出する際に選択駆動される前記複数の発熱素
子の組み合わせの種類毎に、所定時間間隔の駆動回数を
計数する計数工程と、 当該計数値を前記組み合わせの種類毎に補正して加算す
る駆動回数合成工程と、 当該加算値から前記インクジェットヘッドの温度変化を
推定する温度推定工程と、を具えたことを特徴とするイ
ンクジェットヘッドの温度推定方法。 - 【請求項10】 前記温度推定工程は前記加算値を前記
所定時間間隔で前記インクジェットヘッドに投入される
エネルギに対応させることを特徴とする請求項9に記載
のインクジェットヘッドの温度推定方法。 - 【請求項11】 前記温度推定工程は、 前記駆動回数合成工程による加算値を前記所定時間間隔
で前記インクジェットヘッドに投入される熱量に対応す
るi個(i≧1)の数値ΔQiに変換する工程と、 前記所定時間間隔分前の前記インクジェットヘッドの蓄
熱量に対応する数値ΔTi(n−1)に所定数Eiを乗
算する工程と、 当該乗算結果に前記数値ΔQiを加算する工程と、 当該加算値を前記インクジェットヘッドの蓄熱量に対応
する数値ΔTi(n)として記憶する工程と、 前記インクジェットヘッドの蓄熱量に対応する当該i個
の数値ΔTi(n)より温度変化を演算する工程と、を
有することを特徴とする請求項9または10に記載のイ
ンクジェットヘッドの温度推定方法。 - 【請求項12】 前記温度推定工程は、前記駆動回数合
成工程による加算値に基づき、所定経過時間毎の前記イ
ンクジェットヘッドの温度変動を離散値として求める工
程と、前記所定経過時間毎の離散値を積み重ねて前記イ
ンクジェットヘッドの温度変化を得る工程とを有するこ
とを特徴とする請求項9または10に記載のインクジェ
ットヘッドの温度推定方法。 - 【請求項13】 請求項9ないし12のいずれかに記載
された温度推定方法を含み、当該方法により得た温度変
化から、前記発熱素子の駆動条件を前記組み合わせの種
類毎に前記所定時間間隔で設定する工程をさらに具えた
ことを特徴とするインクジェットヘッドの制御方法。 - 【請求項14】 前記インクジェットヘッドの周囲温度
を検出する工程と、当該周囲温度により前記発熱素子の
駆動条件を前記組み合わせの種類毎に前記所定時間間隔
で変更する工程をさらに具えたことを特徴とする請求項
13に記載のインクジェットヘッドの制御方法。 - 【請求項15】 前記発熱素子の駆動条件を前記組み合
わせの種類毎に前記所定時間間隔で変更する工程をさら
に具えたことを特徴とする請求項13または14に記載
のインクジェットヘッドの制御方法。 - 【請求項16】 前記駆動回数合成工程は、前記計数工
程によって計数された前記組み合わせの種類毎の前記計
数値を、前記所定時間間隔における前記発熱素子の駆動
条件に応じて補正する工程を有することを特徴とする請
求項13ないし15のいずれかに記載のインクジェット
ヘッドの制御方法。
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MXPA/A/1998/002910A MXPA98002910A (en) | 1997-04-15 | 1998-04-14 | Ink jet device and method for estimating and controlling the temperature of the im ink jet head |
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