JPH04250054A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録装
置のヘッドの温調に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置に用いられる吐
出法式は種々知られており、中でもインクに熱エネルギ
ーを使用しこれによって発生する気泡の膨張にともなっ
てインクを吐出する方式は、高解像度、コンパクト化等
の利点を有しているために近年注目されている。

【０００３】ところで、この方式による記録ヘッドの一
般的な構成は、電気駆動パルスの印加によって熱を発生
する電気熱変換体（以下ヒーター）、及びこれに電力を
供給する電極配線等がＩＣ技術等によって形成された基
板と、ヒーターに対応した液路を形成するための溝及び
この液路に供給されるインクを貯留するための共通液室
用の溝等がエッチング等によって形成された天板とを備
える。そして、基板と天板とが互いに固定されることに
より、共通液室、液路及び吐出口が形成される。

【０００４】用紙への画像の記録を安定に行うためには
インクの粘度を一定に保っていなければならない。イン
クが低温のときには粘度が高く、インクの吐出に不適当
となり、一方、高温の時はインクが蒸発してしまう。従
って、インクを吐出する際には、吐出に最適な設定温度
が必要とされる。つまり、ヘッドの温度制御、所謂温調
が必要である。従来、上記ヘッドの温調は、サブヒータ
ーまたはサブヒーターと吐出用ヒーター（ノズル内に発
泡現象が発生しない熱エネルギーを加える）のエネルギ
ーをｏｎ／ｏｆｆすることによる制御を行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記ヘッドの温調では
、図４７に示すように、ヒーターの熱エネルギーをｏｎ
／ｏｆｆすることによりヘッドの温調リップルが発生し
ていた。このため、安定なインク吐出が行えない場合が
生じていた。

【０００６】そこで、本発明は上記の問題点を解決する
ためになされたもので、ヘッドの温調リップルの幅を少
なくすることによりインクの吐出量の安定を向上させ、
画質向上を図ることの可能なインクジェット記録装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録装置は、インク吐出用の駆動ヒーターと温度制御用
の温調ヒーター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、前記駆動ヒーターに
信号幅が可変で温度制御のための第１駆動信号と、イン
ク吐出のための第２駆動信号を供給する駆動手段と、前
記温調ヒーターの温度制御により発生する温度の偏差を
、前記駆動手段の第１駆動信号により温度制御して補正
する補正手段とを有することを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明によれば、温調ヒーターの電力をｏｎ／
ｏｆｆ制御するとともに、駆動ヒーターに対しては、温
度制御のための第１駆動信号により熱エネルギーを加え
るための電力を可変制御しているので、ヘッドの温調リ
ップルの幅を少なくすることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して詳細に説明する。

【００１０】図１〜３は本発明の一実施例であるインク
ジェット記録装置のメイン制御を示すフローチャートで
あり、図１〜３を用いてメイン制御の概要を説明する。

【００１１】電源ＯＮされて、装置はステップＳ１で装
置のイニシャルチェックを行う。このチェックは本装置
のＲＯＭとＲＡＭのチェック、つまり、プログラムやデ
ータをチェックして装置が正常に動作できるか確認する
ものである。ステップＳ２で温度センサー回路の補正値
を読み込む。ステップＳ３で初期ジャムチェックをする
。この実施例では、前ドアーが閉じられたときもステッ
プＳ３で初期ジャムチェックをする。ステップＳ４で、
次のステップにおいて記録ヘッドの情報を読むに当たっ
て必要な装置側のチェックを行う。ステップＳ５で、記
録ヘッドに内蔵されているＲＯＭのデータを読み込む。 次に、ステップＳ６でイニシャルデータ設定をする。

【００１２】ステップＳ７で初期２０℃温調をスタート
し、ステップＳ８で回復動作判断［１］（電源ＯＮ時に
吸引回復動作を行うかどうかの判断）を行う。以上まで
がウエイト状態までのシーケンスフロー説明である。

【００１３】次に、スタンバイ状態のシーケンスフロー
説明を行う。ステップＳ９で２０℃温調を行い、ステッ
プＳ１０でスタンバイ空吐出を行う。ステップＳ１１で
給紙無しか調べる。給紙無しならばステップＳ２１へ進
む。ステップＳ１２でクリーニングボタンが押されたか
チェックし、押されていたら、ステップＳ１３でクリー
ニング動作を行う。ステップＳ１４でＲＨＳボタンが押
されていれば、ステップＳ１５でＲＨＳモードフラグを
セットする。ここで、ＲＨＳとは記録ヘッドの濃度むら
を補正するヘッドシェーディング処理をいい、印字した
パターンの濃度むらを読み取り部（リーダー）によって
読み取り、濃度むらを補正する。

【００１４】ステップＳ１６で手差し給紙された場合は
、ステップＳ１７で手差しフラグをセットし、コピー開
始シーケンスであるステップＳ２２へと進む。ステップ
Ｓ１８でＯＨＰボタンがＯＮされれば、ステップＳ１９
でＯＨＰモードフラグをセットし、ＯＮされていなけれ
ばステップＳ２０でＯＨＰモードフラグをリセットする
。ステップＳ２１でコピーボタンが押されれば、コピー
開始シーケンスであるステップＳ２２へと進む。一方、
押されていなければステップＳ９へ戻る。ステップＳ１
３で、クリーニング動作が終了したときもステップＳ９
へ戻る。

【００１５】次に、コピーシーケンスの説明を行う。ス
テップＳ２２で機内昇温を抑えるファンを回転させ、ス
テップＳ２３で２５℃温調をスタートする。ステップＳ
２４で給紙無しか調べ、給紙無しならばステップＳ２５
で空吐出［１］（Ｎ＝１００）を行い、ステップＳ２９
へ進む。ここで、Ｎは空吐出の回数を示す。ステップＳ
２６で回復動作判断［２］（給紙前に吸引回復動作を行
うかどうかの判断）をし、次のステップＳ２７で給紙を
する。ステップＳ２８で紙幅、紙種検知動作を行う。ス
テップＳ２９で画像移動をするか調べ、画像移動を行う
ならばステップＳ３０の副走査移動（用紙移動）を行い
、画像移動をしないならばステップＳ３１へ進む。ステ
ップＳ３１で書き込みヘッドの温度が２５℃以上になっ
ているか調べる。２５℃以上になっていればステップＳ
３２で回復動作判断［３］（非キャッピング状態でのイ
ンクの蒸発量に基づいて、回復動作を行うかどうかの判
断）をし、ステップＳ３３で１ライン分の記録動作を行
う。その後、ステップＳ３４で回復動作判断［６］（ワ
イピングタイミングに基づいて、回復動作を行うかどう
かの判断）を行い、ステップＳ３５で用紙搬送する。

【００１６】ステップＳ３６では記録動作が終了したか
調べる。終了していれば、印字枚数等のデータをヘッド
のＲＯＭに書き込んだ後、ステップＳ３７へ進む。終了
してなければステップＳ３１へ戻る。ステップＳ３７で
はスタンバイ状態へ移るかどうか調べ、スタンバイ状態
移行ならばステップＳ３８へ進む。

【００１７】ステップＳ３８以降は、排紙動作及び１枚
印字後の回復動作判断［４］（印字泡の除去、液室内気
泡の除去、異常高温時の冷却、回復）を行うルーチンで
ある。ステップＳ３８では排紙動作の有無を調べる。排
紙動作がなければ、ステップＳ３９，Ｓ４０，Ｓ４１で
４５℃以下に下がるのを待ち、２分以内に下がらなけれ
ばステップＳ４２で異常を停止する。４５℃以下になれ
ば、ステップＳ５０でワイピング動作をし、ステップＳ
４３で空吐動作（Ｎ＝５０）をして、次のステップＳ４
８でキャッピングをする。排紙動作があればステップＳ
４４で排紙動作をする。ステップＳ４５で連続印字か調
べ、連続印字ならステップＳ４７の回復動作判断［４］
の後、ステップＳ２４へと戻る。連続印字でなければ、
ステップＳ４６の回復動作判断［４］を行い、判断後に
、排紙無しの場合と同様にステップＳ４８でキャッピン
グを行う。そして、ステップＳ４９でファンを停止して
ステップＳ９へと戻り、コピー動作終了となる。

【００１８】図４は、ステップＳ３の初期ジャムチェッ
クルーチンの詳細を示すフローチャートである。このル
ーチンは電源ＯＮ直後のジャム検知である。ステップＳ
２０１からステップＳ２０４において、それぞれ給紙セ
ンサー、排紙センサー、紙浮き検知センサー、紙幅セン
サーによって、記録用紙等が搬送路中やキャリッジ近く
にないかを調べる。あれば、ジャムと判断して警告を発
し、なければ、メインフローに戻る図５は、ステップＳ
５のヘッド情報読み込みルーチンの詳細を示すフローチ
ャートである。ステップＳ３０１で書き込みヘッドの持
つヘッド固有のシリアルＮｏの読み込みをし、そのシリ
アルＮｏの値がＦＦＦＦＨか調べる（ステップＳ３０２
）。シリアルＮｏがＦＦＦＦＨならば、ステップＳ３０
４でヘッドなしと判断してエラーとなる。シリアルＮｏ
がＦＦＦＦＨでなければ、ステップＳ３０３でヘッドの
もつ色情報を読み取る。ステップＳ３０５で、そのヘッ
ドが色ごとに指定されている正規の位置に装着されてい
るかを色情報から調べ、正しく装着されていればステッ
プＳ３０６へ、誤装着していればステップＳ３０７へ進
む。

【００１９】ステップＳ３０６では残りのヘッド情報（
印字パルス幅、温度センサー補正値、印字枚数、ワイピ
ング回数等）を読み取り記憶する。ステップＳ３０８で
は、装着されている書き込みヘッドが新しいものかを、
ヘッドのシリアルＮｏを比べることにより調べる。 ヘッドのシリアルＮｏは常にバックアップＲＡＭに保存
してあり、ヘッドから読み込んだデータと比較すること
ができる。両者の値が異なれば新規ヘッドが装着され、
値が等しければヘッドは交換されていないと判断できる
。本実施例ではＢｋ、Ｃ、Ｍ，Ｙの色についてそれぞれ
おこなう。新規のヘッドでなければヘッド情報読み込み
ルーチンは終了である。新規のヘッドであれば、ステッ
プＳ３０９で新規のヘッド情報を装置内のメモリに記憶
し、新規ヘッドが装着されていることを示すフラグ（ま
たはデータ）をメモリにセットする。次に、ステップＳ
３１０で書き込みヘッドのＨＳデータ（シェーディング
情報）を読み込み、ステップＳ３１１でこの新規ヘッド
が使用開始した時刻を装置内の時計からヘッド内不揮発
メモリに書き込み、ヘッド情報読み込みルーチンを終了
する。

【００２０】ここで、ヘッドＲＯＭの使用方法について
詳しく説明する。 （駆動設定）本実施例で用いている装置は、交換可能な
ヘッド（カートリッジタイプ）を使用しており、ユーザ
ーがいつでもヘッドを交換できる利点を有するものであ
る。このため、サービスマン等による装置の細かな調整
は期待できない。また、この交換可能なヘッドは、大量
生産によって供給されるため、個々のヘッドが、前記し
たヒーターボ−ド（Ｈ・Ｂ）の面積、抵抗値、膜構造な
ど製造工程上のバラツキによって異なる特性を持ってい
る。よってより安定に高い画質を得るためには、上記特
性のバラツキを補正する必要がある。

【００２１】この様なヘッド毎の駆動条件設定の違いを
補正する方法として、ＲＯＭ情報の読み込みによる補正
や、ヘッドの吐出穴径の分布による１ヘッド内での吐出
量バラツキによる濃度ムラを補正する方法（Ｈ・Ｓデー
タの読み込み）を行う。

【００２２】この様な補正をヘッド毎に行わない場合に
は、吐出特性の中でも特に吐出速度、方向（着弾精度）
、吐出量（濃度）、吐出安定性（リフィル周波数・ムラ
・ヌレ）などが適正化されない。このため安定した画像
が得られないばかりか、印字中に発生する不吐出やヨレ
によって著しい画像の乱れが発生する。

【００２３】また、特にフルカラー画像は、シアン・マ
ゼンタ・イエロ−・ブラックの４つのヘッドによって形
成されるため、１色でも標準状態と違った吐出量や制御
特性を持ったヘッドで印字すると画像に支障を来す。中
でも吐出量のバラツキは、全体のカラ−バランスが崩れ
るため色味の変化や色再現性が低下（色差の増大）し、
画質を低下させてしまう。ブラック、レッド、ブル−、
グリ−ン等の単色画像においては、濃度変動を起こすこ
とになる。また、制御特性のバラツキは、中間調再現性
を変えてしまう。よって本実施例では、これらの吐出特
性のバラツキの補正を行う。

【００２４】まず、本実施例における印字方法について
詳しく説明する。 （印字方法）本実施例では、ヘッド駆動方法及び印字方
法に特徴を持たせている。ヘッド駆動には分割パルス幅
変調（ＰＷＭ）駆動法を用いている。Ｖｏｐは、図６に
示すように、Ｈ・Ｂ上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−を与えるための電気的エネルギ
−であり、Ｈ・Ｂの面積・抵抗値・膜構造やヘッドのノ
ズル構造によって決まる。Ｐ１　はプレヒートパルス幅
、Ｐ２　はインターバルタイム、Ｐ３　はメインヒート
パルス幅を示している。Ｔ１　，Ｔ２　，Ｔ３　はプレ
ヒートパルスの立ち上がりからの時間であり、それぞれ
Ｐ１　，Ｐ２　，Ｐ３　を決めるための時間を示してい
る。

【００２５】分割パルス幅変調駆動法は、Ｐ１　，Ｐ２
　，Ｐ３　の順にパルスを与える。Ｐ１　はプレヒート
パルスで主にノズル内のインク温度を制御するためのパ
ルス幅であり、ヘッドの温度センサーを利用した温度検
知によってＰ１　のパルス幅を制御する。この時Ｈ・Ｂ
上に熱エネルギーを加えすぎてプレ発泡現象が発生しな
いようにしている。

【００２６】Ｐ２　はインターバルタイムでプレヒート
パルスＰ１　とメインヒートパルスＰ２が相互干渉しな
いように一定時間の間隔を設けるためと、ノズル内イン
クの温度分布を均一化する働きがある。Ｐ３　はメイン
ヒートパルスで、Ｈ・Ｂ上に発泡現象を発生させノズル
穴よりインク滴を吐出させる。これらのパルス幅は，Ｈ
・Ｂの面積，抵抗値，膜構造やヘッドのノズル構造，イ
ンク物性によって決まる。

【００２７】本実施例では、図７に示すようなヘッド構
造を持つヘッドを用いている。ヘッド温度ＴＨ　＝２５
．　０（℃）の環境で、Ｖｏｐ＝１８．　０（Ｖ）の時
に、Ｐ１　＝１．　８６７（μｓｅｃ　）で、Ｐ３　＝
４．　１１４（μｓｅｃ　）のパルスを与えると最適な
駆動条件となり、安定したインク吐出状態が得られる。 この時の吐出特性は、インク吐出量Ｖｄ　＝３０．　０
ｎｇ／　ｄｏｔ、　　吐出速度Ｖ＝１２．　０ｍ／ｓｅ
ｃであった。ちなみに、ヘッドの最高駆動周波数はｆｒ
　＝４．０ＫＨｚであり、４００ｄｐｉの解像度をもち
、１２８ノズルを１６Ｂｌｏｃｋに分割して１Ｂｌｏｃ
ｋから順次駆動している。本実施例でのヘッドは、ヘッ
ド毎の特性を記録したＲＯＭを有しており、この情報を
本体に読み込ませることによって個々のヘッドの特性の
バラツキを補正させる様にしている。

【００２８】このヘッド毎の吐出特性バラツキを補正し
、最適な画像形成を行うための方法を以下に示す。ヘッ
ドを搭載した本体に電源を投入した時に、ヘッドのＲＯ
Ｍにヘッドの製造時に記憶させた情報（ＲＯＭ情報）を
本体側に読込む。このとき、ヘッドＩＤ番号，色情報，
ＴＡ１（印字パルス幅に対応するヘッドの駆動条件テ−
ブルポインタ），ＴＡ３（ＰＷＭテ−ブルポインタ），
温度センサ補正値，印字枚数，ワイピング回数などの情
報を読み取る。ここで読み取ったテ−ブルポインタＴＡ
１に従って、本体側では後述する分割パルス幅変調駆動
制御法のメインヒートパルス幅：Ｐ３　の値を求める。

【００２９】図８にテーブルポインタ：ＴＡ１とＴＡ１
から求めたメインヒートパルス幅：Ｐ３との関係を示す
。

【００３０】（１）　　ＴＡ１の決定：ヘッドの製造時
に、予め各ヘッドの吐出特性測定を標準駆動条件（ヘッ
ド温度：ＴＨ＝２５．０　（℃）の環境下で駆動電圧：
Ｖｏｐ＝１８．０（　Ｖ　）　の時にＰ１　＝１．８７
（　μｓｅｃ　）でＰ３　＝４．１１４（　μｓｅｃ）
　のパルス印加）で行っておき、各ヘッドに最適な駆動
条件を決めて、ヘッドのＲＯＭに情報として記憶させて
おく。

【００３１】（２）　　駆動条件設定：本体側では分割
パルス幅駆動時の各パルス幅プレヒートパルス幅：Ｐ１
　、インターバルタイム幅：Ｐ２　、メインヒートパル
ス幅：Ｐ３　を設定するためにプレヒートパルスの立ち
上がり時からの時間を、図６に示すようにＴ１　、Ｔ２
　、Ｔ３　としておきＴ３（Ｔ３　＝８．６０２　μｓ
ｅｃ　）の値は本体上で最初から固定しておく。ヘッド
より読み込んだポインタによって与えられるパルス幅条
件Ｔ２　：ＴＡ１（例えばＴＡ１＝４．４８８　μｓｅ
ｃ　）の値によってＰ３　（Ｐ３　＝Ｔ３　−Ｔ２　＝
４．１１４　μｓｅｃ　）を決定している。

【００３２】以上のように、ヘッドのＲＯＭ内に記憶し
ているヘッド駆動条件設定用テーブルポインタＴＡ１を
情報として読み込み、本体側の設定条件（駆動条件）を
変えることで、ヘッド毎の吐出特性バラツキを補正する
ことが可能となり、交換可能なヘッドを用いた場合であ
っても簡単にカラー画質の安定化が図れるようになった
。

【００３３】（ＰＷＭによる補正法）ここでは、本実施
例で用いているヘッド毎の吐出量バラツキを補正し、最
適な画像形成を行うための方法であるＰＷＭ制御方法を
更に有効に利用するための方法について述べる。

【００３４】ＰＷＭの制御条件は、ヘッドの装着された
本体に、電源を入れたときに本体側に、ヘッドのＲＯＭ
情報としてＩＤ番号・色・駆動条件・ＨＳデータととも
に読み込まれる。本実施例では、ＰＷＭの制御条件とし
てテーブルポインタ：ＴＡ３を読みとる。後述する様に
、この番号ＴＡ３はヘッドの吐出量（ＶＤＭ）に対応し
た番号が付けられており、読み込まれたＴＡ３に従って
、本体側ではＰＷＭのプレヒートパルス幅：Ｐ１　の上
限値を決める。

【００３５】次にＰＷＭによる補正法を順に説明する。

【００３６】（１）テ−ブルポインタＴＡ３の決定：予
め、ヘッドの製造時に行程上で各ヘッドの吐出量測定を
標準駆動条件（ヘッド温度：ＴＨ＝２５．０　（℃）の
環境下で駆動電圧：Ｖｏｐ＝１８．０（　Ｖ　）　の時
にＰ１　＝１．８７（　μｓｅｃ　）でＰ３　＝４．１
１４（　μｓｅｃ　）　のパルス印加）で行い、その値
を測定吐出：ＶＤＭとする。次に，　標準吐出量：ＶＤ
０＝３０．０（ｎｇ／ｄｏｔ）との差を△Ｖ＝ＶＤ０−
ＶＤＭとして求める。

【００３７】この△Ｖから図９に示す如く、△Ｖの値と
テ−ブルポインタ：ＴＡ３との関係を求めた。このよう
に吐出量の多少量によってランク分けし、ヘッドごとの
ＴＡ３をそれぞれのＲＯＭに情報として記憶させておく
。

【００３８】△Ｖからテ−ブルを作成する場合には、後
述する分割パルス幅変調駆動法で制御可能なプレヒ−ト
パルス幅Ｐ１　の１テ−ブルの変化分：△ＶＰ　と同じ
にする必要がある。つまり、後述する様にプレヒ−トパ
ルス幅Ｐ１　によってヘッドの吐出量補正を行っている
ためである。

【００３９】（２）テ−ブルポインタの読み込み：先に
示した（１）の様にして、ヘッドのＲＯＭ内に記憶させ
た情報を持つヘッドをインクジェット記録装置本体に装
着し、電源ＯＮ時に図５で示す様なシ−ケンスに従って
、ヘッドＲＯＭ内に記憶された情報を本体側のＳＲＡＭ
に記憶させる。

【００４０】（３）ＰＷＭ制御のテ−ブル決定：１．吐
出量の多いヘッドでは、２５．０℃の時のプレヒ−トパ
ルス幅Ｐ１　の値を標準駆動条件（Ｐ１　＝１．８６７
μｓｅｃ　）より短くして吐出量を少なくし、標準吐出
量ＶＤ０に近づける。 ２．吐出量の少ないヘッドでは、２５．０℃の時のプレ
ヒ−トパルス幅Ｐ１　の値を標準駆動条件（Ｐ１　＝１
．８６７μｓｅｃ　）より長くして吐出量を多くし、標
準吐出量ＶＤ０に近づける。 ３．上記の動作は図９に示されているように、各ヘッド
の吐出量に応じてテ−ブルポインタＴＡ３とプレヒ−ト
パルス幅Ｐ１　の関係がが決められており、常に標準吐
出量ＶＤ０になるよう設定してある。 ４．このような方法によって、標準吐出量ＶＤ０（　３
０．０ｎｇ／ｄｏｔ）に対して±０．６（ｎｇ／ｄｏｔ
）の吐出量バラツキを補正することが可能となった。以
上のように、ＰＷＭ制御用テ−ブルポインタＴＡ３をヘ
ッドのＲＯＭ情報として読み込み、本体側の設定条件（
駆動条件）を変えることで、ヘッド毎の吐出量バラツキ
を吸収することが可能となり、交換可能なヘッドを用い
た本体でも簡単にカラ−画質の安定化が可能となった。 さらに、ヘッドの歩溜りを向上させることができるので
、カ−トリッジヘッドのコストをも低減させることが可
能となった。

【００４１】次に、プレヒ−トパルス：Ｐ１　を用いた
吐出量制御方法について詳細に述べる。ヘッド温度（Ｔ
Ｈ　）一定の条件でプレヒ−トパルス幅：Ｐ１　と吐出
量：Ｖｄ　との関係を、図１０に示している。図で示さ
れる様に、プレヒ−トパルス幅Ｐ１　の増加に対してＰ
１ＬＭＴまでは直線的に増加し、それ以後はプレ発泡現
象によりメインヒ−トパルスＰ３　の発泡が乱され、Ｐ
１ＭＡＸを過ぎると吐出量が減少する傾向を示す。

【００４２】プレヒ−トパルス幅：Ｐ１　の一定の条件
でヘッド温度：ＴＨ　（環境温度）と吐出量：ＶＤ　と
の関係は、図１１に示すようにヘッド温度ＴＨ　の増加
に対して直線的に増加する傾向を示す。それぞれの直線
性を示す領域の係数は、 吐出量のプレヒ−トパルス依存係数： ＫＰ　＝△ＶＤＰ／　△Ｐ１　（ｎｇ／　μｓ・ｄｏｔ
）吐出量のヘッド温度依存係数： ＫＴＨ＝△ＶＤＴ／　△ＴＨ　（ｎｇ／　℃・ｄｏｔ）
のように決まる。

【００４３】図６１に示すヘッド構造のものではＫＰ　
＝３．２１（ｎｇ／　μｓｅｃ　・ｄｏｔ）、ＫＴＨ＝
０．３（ｎｇ／　μｓｅｃ　・ｄｏｔ）であった。これ
らの二つの関係を以下に説明するように有効に利用する
と、ヘッド温度が環境温度の変動や印字による自己昇温
による変動など様々な要因によって変化しても、ヘッド
のインク吐出量を常に一定に保てる吐出量制御方法が可
能となる。ヘッド温度に対する吐出量制御の様子を、ヘ
ッド温度と吐出量との関係で示したのが図１２である。 図１２においてＴ０　は標準温度、ＴＬ　は吐出量制御
の限界温度、ＴＣ　は発泡限界温度を示している。

【００４４】吐出量制御は以下の３つの条件で行う。 （１）ＴＨ　≦Ｔ０ 低温時の吐出量補償をヘッドの温調で行う。 （２）Ｔ０　＜ＴＨ　≦ＴＬ 分割パルス幅変調法（ＰＷＭ）による吐出量制御で行う
。 （３）ＴＬ　＜ＴＨ　（＜ＴＣ　） Ｐ１　＝一定による非制御で行う。

【００４５】（１）の状態は、図１２の温調領域で主に
低温環境での吐出量を確保するためのものである。ヘッ
ド温度ＴＨ　＝２５．０℃以下の時に、ヘッド温度ＴＨ
　を温調温度Ｔ０　＝２５．　０（℃）に一定に保つこ
とで、ＴＨ　＝Ｔ０　の時の吐出量ＶＤ０＝３０．　０
（ｎｇ／ｄｏｔ）を得ている。Ｔ０　を２５．　０℃と
しているのは温調によるインク増粘、インク固着、温調
リップルなどによる弊害を極力なくすためである。この
ときのＰ１　のパルス幅は、Ｐ１　＝１．　８６７μｓ
ｅｃ　である。

【００４６】（２）の状態は、図１２で示すＰＷＭ領域
であり、ヘッド温度ＴＨ　が２６．　０℃〜４４．　０
℃の間で行われている。印字による自己昇温や環境温度
の変化を、センサ−が温度検知する。プレヒ−トパルス
幅Ｐ１　は、図１３に示されるようにヘッド温度ＴＨ　
の適当な範囲ごとにＰ１　の値を変化させるか、図１４
に示したシ−ケンスに従って行えば良い。

【００４７】なお、図１３（Ａ）においては、Ｐ１　の
基準値をＰ１＝０Ａとした場合を示し、２．０℃毎にプ
レヒ−トパルス幅Ｐ１　を１ステップ（１Ｈ　）づつ変
化させている。また同図（Ｂ），（Ｃ）は、Ｐ１　の基
準値をＰ１＝０ＢまたはＰ１＝０９とした場合を示して
いる。

【００４８】図１４のシ−ケンスに従う場合には、次の
様に行う。このシ−ケンスでは、ヘッド温度の誤検知を
防ぎ、より正確な温度検知を行うために、過去３回の温
度（Ｔｎ−３　、Ｔｎ−２　、Ｔｎ−１　）と新しく検
知した温度Ｔｎ　との平均ヘッド温度Ｔｍ　を ，Ｔｍ　＝（Ｔｎ−３　＋Ｔｎ−２　＋Ｔｎ−１　＋Ｔ
ｎ　）／４として求め、更に左右のセンサ−における平
均値を求める。

【００４９】次のステップでは、この値Ｔｍ　と前回求
めたヘッド温度Ｔｍ−１　とを次の式で比較し、次の様
に補正を行う。

【００５０】（１）｜Ｔｍ　−Ｔｍ−１　｜≦△Ｔ（本
実施例では　　△Ｔ＝１℃）の場合 温度変化が±１℃以内の変化であり、図１３の１テ−ブ
ルに示される温度範囲なのでＰ１　のパルス幅は変えな
い。 （２）Ｔｍ　−Ｔｍ−１　＞△Ｔの場合温度変化が高温
側にシフトしているので、プレヒ−トパルス幅Ｐ１　を
１Ｈ　小さくしてパルス幅を狭くする。 （３）Ｔｍ　−Ｔｍ−１　＜−△Ｔの場合温度変化が低
温側にシフトしているので、プレヒ−トパルス幅Ｐ１　
を１Ｈ　大きくしてパルス幅を広くする。

【００５１】以上説明したシ−ケンスのフロ−チャ−ト
を、図１４に示す。このフロ−チャ−トはタイマ−割り
込みの一部であり、２０ｍ秒に一度このル−チンに入り
込む。ステップＳ４０１で４色のヘッドにある左右２個
の温度センサ−からヘッドの温度を読み込み、各々のセ
ンサ−で過去３回の温度デ−タ−との平均をステップＳ
４０２で演算する。次にヘッド毎で左右の温度デ−タの
平均を求める。そして、ステップＳ４０３で、Ｔｍ　と
Ｔｍ−１　と△Ｔとの関係により前述の条件（３）の場
合ステップＳ４０４でＰ１　を１Ｈ　増し、条件（１）
の場合ステップＳ４０５でＰ１　をそのままとし、条件
（２）の場合ステップＳ４０６でＰ１　を１Ｈ　減らす
。

【００５２】なお、図１３のようなテ−ブルを用いる場
合においても、また図１４で示されるようなシ−ケンス
を用いる場合においても、一度の補正でＰ１　の変化量
を多くすると濃度むらを生じる恐れがあるため、温度変
化が１ポインタの補正範囲より大きくなった場合であっ
ても１回にＰ１　の変化量を１ポインタ（本実施例では
１Ｈ　）になる様に制御を行う。

【００５３】シ−ケンスを用いる場合、印字中に１つの
１ポインタを変化させるのに要する時間（フィ−ドバッ
クタイム）はＴＦ　＝２０ｍｓｅｃである。従って、１
ライン（約８００ｍｓｅｃ）の中では約４０回のポイン
タ変化が可能となっている。このため、最高で△Ｔｕｐ
＝１９．０℃の昇温にも対処可能となっており、広い温
度範囲において濃淡変化の発生を低減している。温度検
知に４回平均を用いているのは、センサ−のノイズ等に
よる誤検知を防ぎ、フィ−ドバックをなめらかに行うと
ともに制御による濃度変動を必要最低限にしシリアル印
字方式による繋ぎでの濃度変化（繋ぎスジ）を目だたな
くするためである。

【００５４】この吐出量制御方法を用いると、上記の温
度範囲で目標吐出量ＶＤ０＝３０．０（ｎｇ／ｄｏｔ）
に対して±０．３（ｎｇ／ｄｏｔ）の範囲内で制御が可
能となる。このような範囲内での吐出量変動に押さえる
ことによって、１枚の印字中に発生する濃度変動は、約
±０．２程度に抑えられ、シリアル印字方式において顕
著な濃度ムラの発生や繋ぎスジを問題とならない程度に
することができる。

【００５５】なお、温度検知の平均回数を増やすとノイ
ズ等に強くなりよりなめらかな変化となるが、リアルタ
イムでの制御では検知精度が損なわれ正確な制御が出来
なくなる。また、温度検知の平均回数を減らすとノイズ
等に弱くなり急激な変化が発生するが、リアルタイムで
の制御では検知精度が高まり正確な制御が可能となる。

【００５６】（３）の状態は、非制御領域であり、ヘッ
ド温度ＴＨ　＝４４．０℃以上の場合を想定している。 印字状態において、例えば１００％ｄｕｔｙ（最高吐出
周波数による印字）を連続して印字すると、瞬間的には
ヘッド温度がこの領域に到達することがあるが、常時こ
の領域の温度にならないようにヘッド構造の設計及びヘ
ッド駆動条件を設定している。万一、この状態が連続し
て発生するような場合には、高温異常状態と判断し回復
動作を行うことで対処する。また、Ｐ１　のパルス幅を
Ｐ１　＝０．１８７μｓｅｃとしてプレヒ−トパルスに
よる加熱を抑えて、印字による自己昇温を極力低減する
ようにしている。 （温調）次に温調のシーケンスについて詳しく述べる。 本実施例では、ヘッド側に位置した左右のサブヒーター
と、吐出用ヒ−タ−の近傍に位置する左右の温度センサ
ーとを用いて本体側で制御を行っている。図１５に本実
施例で使用しているヘッドのＨ．Ｂの模式図を示してい
る。温度センサー８ｅ、サブヒーター８ｄ、吐出用（メ
イン）ヒーター８ｃが配された吐出部列８ｇ、駆動素子
８ｈが同図で示される様な位置関係で同一基板上に形成
されている。この様に各素子を同一基板上に配すること
でヘッド温度の検出、制御が効率よく行え、更にヘッド
のコンパクト化、製造工程の簡略化を計ることができる
。また同図には、Ｈ．Ｂをインクで満たされる領域と、
そうでない領域とに分離する天板の外周壁断面８ｆの位
置関係を示す。同図で示される通り、温度センサ−８ｅ
は、天板の外周壁８ｆより吐出口側、つまりインクで満
たされた領域であり、吐出口に近い位置に配されている
。このことにより吐出口近辺のヘッド温度を効率よく検
出することができる。

【００５７】温度の検知は、吐出量制御方式と同様で４
回の平均値を利用している。この時、ヘッド温度ＴＨ　
は右側のセンサーから検知した温度ＴＲ　と、左側のセ
ンサーから検知した温度ＴＬ　との平均値（ＴＨ　＝（
ＴＲ　＋ＴＬ　）／２）を用いている。この検知温度に
よってヘッド側のサブヒーターに電流を流して温調を行
うわけであるが、温度の制御方法は基本的にＯＮ／ＯＦ
Ｆ方式である。つまり、目標温度Ｔ０　＝２５．０℃に
到達するまでは最大電力（左右各１．　２Ｗ）を投入し
、目標温度に到達すると電流を切り、下がると電流を流
す方式である。 ＯＮ／ＯＦＦのタイミングは４０ｍｓｅｃ毎におこなっ
ている。　　このタイミングを長くするとリップルの幅
が大きくなり周期が延びる。また、このタイミングを短
くするとリップルの幅が小さくなり周期が短くなる。こ
の方式によって目標温度での温調リップル幅は、約２℃
あるが４回平均による温度検知を用いているため、温調
リップルによる吐出量制御への影響はほとんどない。必
要があればＰＩＤ制御などの高価な制御方法を用いても
かまわない。

【００５８】図１６は初期２０度温調ルーチンのフロー
である。ステップＳ２００１でタイマーカウンターを３
０秒セットした後、２０℃より高い場合はルーチンを終
わる（ステップＳ２００２）。２０℃より低い場合はス
テップＳ２００３でヘッドのヒーターをＯＮする。ステ
ップＳ２００４でタイマーが３０秒たっているかを調べ
る。３０秒たっていればステップＳ２００５で異常停止
、たっていなければステップＳ２００２へ戻る。

【００５９】図１７は、２０度温調及び２５度温調ルー
チンのフローである。ステップＳ２１０１でヘッドの温
度が２０℃より高いか低いかチェックする。２０℃より
高い場合はステップＳ２１０２でヘッドのヒーターをＯ
ＦＦし、２０℃より低い場合はステップＳ２１０３でヘ
ッドのヒーターをＯＮして、２０度温調ルーチンを終了
する。なお、２５度温調ルーチンにおけるステップＳ２
１０４〜Ｓ２１０６についても、２０度温調ルーチンに
おけるステップＳ２１０１〜Ｓ２１０３と同様であるの
で、説明を省略する。

【００６０】（ＨＳテーブル）ここでは、本実施例で用
いているＨＳ制御方法を有効に利用するための方法につ
いて述べる。この実施例は、交換可能なヘッド（カート
リッジタイプ）を使用するため、ユーザーがいつでもヘ
ッドを交換できるのでサービスマン等による細かな調整
は期待できない。また、カートリッジヘッドは大量生産
によって製造するため、個々のヘッド特有の特性をもっ
ており、前記したＨ・Ｂの面積・抵抗値・膜構造やノズ
ル形成など製造工程上のバラツキによる１ヘッド内での
吐出特性分布や吐出穴径の分布が発生するので、吐出量
バラツキによる濃度ムラを補正する方法が必要となる。

【００６１】この１ヘッド内での吐出量バラツキを補正
し、ムラの無い最適な画像形成を行えるようにするため
の方法を以下に示す。電源を入れたときに、ヘッドのＲ
ＯＭ情報としてＩＤ番号・色・駆動条件とともにＨＳデ
ータとしてテーブルＴＨＳを読みとる。このテーブルＴ
ＨＳを本体側ではコピーする。

【００６２】ＴＨＳの決定は以下のように行う。あらか
じめヘッドの製造行程上で各ヘッドのト径分布測定を標
準駆動条件で行ってＨＳデータを計算しておき、計算結
果をテーブル化したものをヘッドのＲＯＭ情報として記
憶させておく。

【００６３】以上のように、ＨＳデータ用テーブルＴＨ
ＳをヘッドのＲＯＭ情報として読み込むことによって、
本体側で各ヘッドのムラ補正が行えるようにしておくこ
とで、各ヘッド毎の吐出量バラツキによる濃度ムラを吸
収することが可能となる。従って、交換可能なヘッドを
用いた本体でも、簡単にカラー画質の安定化が可能とな
った。 （１ライン印字動作）図１８は、ステップＳ２４の１ラ
イン印字ルーチンの詳細を示すフローチャートを示す。 まず、ステップＳ２５０１で印字制御をする。ステップ
Ｓ２５０２でキャリッジの移動量をセットする。ステッ
プＳ２５０３でキャリッジを前進させ、ステップＳ２５
０４でタイマーをセットする。ステップＳ２５０５で紙
浮きチェックをし、紙浮きを検知するとステップＳ２５
０６でジャムとなる。

【００６４】ステップＳ２５０９でモーターが停止した
か調べる。モーターが止まっていればステップＳ２５１
０へ、モーターが動いていればステップＳ２５１１でタ
イマーのチェックをする。タイムアップしていれば、ス
テップＳ２５１２でエラー、タイムアップしていなけれ
ば、ステップＳ２５０５へ戻る。

【００６５】ステップＳ２５１３でタイマーをセットし
、ステップＳ２５１４でキャリッジのスタート位置移動
をスタートする。ステップＳ２５１５で１ライン印字し
てカウンターを加算する。ステップＳ２５１６でモータ
ーが停止したか調べ、モーターが止まっていれば１ライ
ン印字ルーチンを終了する。モーターが動いていれば、
ステップＳ２５１７でタイマーのチェックをする。 タイムアップしていれば、ステップＳ２５１８でエラー
、タイムアップしていなければ、ステップＳ２５１６へ
戻る。

【００６６】図１９は図１８のステップＳ２５０１の印
字制御ルーチンのフローを示す。ステップＳ２６０１で
ＲＨＳモードかチェックする。ＲＨＳモードならばステ
ップＳ２６０２の印字制御［１］へ、ＲＨＳモードでな
ければステップＳ２６０５へ進む。ステップＳ２６０５
でＯＨＰモードか調べる。ＯＨＰモードならばステップ
Ｓ２６０７へ、そうでなければステップＳ２６０８へ進
む。

【００６７】ステップＳ２６０７で縮小モードか調べる
。縮小モードならばステップＳ２６０９の印字制御［４
］へ、そうでなければステップＳ２６１０の印字制御［
５］へ進む。ステップＳ２６０８でも縮小モードか調べ
る。縮小モードならばステップＳ２６１１の印字制御［
６］へ、そうでなければステップＳ２６１２の印字制御
［７］へ進む。

【００６８】図２０は縮小印字モードの印字制御［６］
のフローを示す。印字制御として、ヘッドデジット制御
、インク吐出力制御、ヘッドタイミング制御を行なって
いる。ここでは、ヘッドデジット制御について詳細に説
明する。

【００６９】記録ヘッドのノズル数は１２８である。ヘ
ッドデジット制御は、このヘッドのノズルを８ノズル単
位でＯＮ・ＯＦＦを制御するものである。この８ノズル
単位をデジットとしている。図２２がその説明図である
。例えば、デジット１はノズル１からノズル８、デジッ
ト１６はノズル１２１からノズル１２８で構成されてい
る。この制御するデジットは１ヘッドで１６個ある。

【００７０】ヘッドデジット制御［６］ルーチンのフロ
ーを図２１、説明図を図２２に示す。このルーチンでは
、キャリッジが縮小印字時にＡ４サイズの記録をする場
合には６５回の１ライン印字を行うので、６５回それぞ
れデジットの制御を行う。奇数回目の１ライン印字のと
き（ステップＳ２８０１、ステップＳ２８０２）は、ス
テップＳ２８０５でノズル１からノズル６４までをイン
クを吐出させ、ノズル６５からノズル１２８までは吐出
させない。

【００７１】また、偶数回目の１ライン印字のとき（ス
テップＳ２８０１）は、ステップＳ２８０３でノズル６
５からノズル１２８までを吐出させ、ノズル１からノズ
ル６４まではインクを吐出させない。また、最終印字の
６５回目の１ライン印字は、ステップＳ２８０４でノズ
ル８１からノズル１２８までのインクを吐出させる。図
２３はＲＨＳ印字モードの印字制御［１］ルーチンのフ
ローを示す。印字制御として、ヘッドデジット制御、イ
ンク吐出力制御、ヘッドタイミング制御を行なっている
。ここでは、ヘッドデジット制御とヘッドタイミング制
御の説明をする。インク吐出力制御は説明を省略する。

【００７２】図２４はＲＨＳ印字モードのヘッドデジッ
ト制御［１］ルーチンのフローであり、その説明図を図
２５に示す。このルーチンは、キャリッジはＲＨＳ印字
時に１２回の１ライン印字を行なうので、それぞれデジ
ットの制御を行う。３ｎ＋１回目（ｎ＝０、１、２、３
）の１ライン印字のとき（ステップＳ３１０１）は、ス
テップＳ３１０２でデジット１３から１６（ノズル９７
からノズル１２８）までをインクを吐出させる。

【００７３】また、３ｎ＋２回目の１ライン印字のとき
（ステップＳ３１０３）は、ステップＳ３１０４でデジ
ット１からデジット１６（ノズル１からノズル１２８）
までを吐出させる。それ以外の（３ｎ＋３回目）の１ラ
イン印字のときは、ステップＳ３１０５でデジット１か
らデジット４（ノズル１からノズル３９）までを吐出さ
せる。

【００７４】図２６はＲＨＳ印字モードのヘッドタイミ
ング制御［１］ルーチンのフローである。

【００７５】Ｂｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙによる印字パターンを、
図２８に示すようなエリアに印字するように設定する。 なお、具体的なタイミング制御の説明は省略するが、通
常の印字タイミングとの比較図を図２７に示す。図２７
（Ａ）はＲＨＳ印字モード以外の印字モードの印字タイ
ミング、図２７（Ｂ）はＲＨＳ印字タイミングである。

【００７６】ＯＨＰ印字時の印字制御は印字制御［５］
である。この印字制御［５］ルーチンのフローが図２９
である。ヘッドデジット制御［５］を図３０に、ヘッド
ノズル制御［５］を図３１に示し、ヘッドデジット制御
［５］とヘッドノズル制御［５］について説明する。こ
のルーチンは、ＯＨＰ用紙に記録するためにキャリッジ
が２回同じエリアをスキャンして間引いて印字する。こ
のため、キャリッジはにＡ４サイズの記録をする場合に
は６６回の１ライン印字を行うので、６６回それぞれデ
ジットの制御を行う。

【００７７】図３０、図３１において、奇数回目の１ラ
イン印字のときは、ノズル１からノズル１２８まで（ス
テップＳ３７０３）の奇数ノズルだけを駆動（ステップ
Ｓ３８０２）し、インクを吐出させる。また、偶数回目
の１ライン印字のときは、ノズル１からノズル１２８ま
で（ステップＳ３７０３）の偶数ノズルだけを駆動（ス
テップＳ３８０３）し、インクを吐出させる。６５回目
の１ライン印字はノズル８１からノズル１２８まで（ス
テップＳ３７０２）の奇数ノズルだけを駆動（ステップ
Ｓ３８０２）し、インクを吐出させる。また、６６回目
の１ライン印字はノズル８１からノズル１２８まで（ス
テップＳ３７０２）の偶数ノズルだけを駆動（ステップ
Ｓ３８０３）し、インクを吐出させる。図３２、図３３
はその説明図である。

【００７８】ＯＨＰ縮小印字時の印字制御は印字制御［
４］である。この印字制御［４］ルーチンのフローが図
３４である。ヘッドデジット制御［４］を図３５に、ヘ
ッドノズル制御［４］を図３６に示し、ヘッドデジット
制御［４］とヘッドノズル制御［４］について説明する
。このルーチンは、ＯＨＰ用紙に記録するためにキャリ
ッジが４回同じエリアをスキャンして間引いて印字する
。このため、キャリッジはＡ４サイズの記録をする場合
には１３０回の１ライン印字を行うので、１３０回それ
ぞれデジットの制御を行う。

【００７９】４ｎ＋１回目（ｎ＝０、１、・・・）の１
ライン印字のときは、ノズル１からノズル６４まで，つ
まり、デジット１からデジット８まで（ステップＳ４２
０５）の奇数ノズルだけを駆動（ステップＳ４３０２）
し、インクを吐出させる。４ｎ＋２回目（ｎ＝０、１、
・・・）の１ライン印字のときは、ノズル１からノズル
６４までの偶数ノズルだけを駆動（ステップＳ４３０３
）し、インクを吐出させる。４ｎ＋３回目（ｎ＝０、１
、・・・）の１ライン印字のときは、ノズル６５からノ
ズル１２８まで，つまりデジット９からデジット１６ま
で（ステップＳ４２０２）の奇数ノズルだけを駆動（ス
テップＳ４３０２）し、インクを吐出させる。４ｎ＋４
回目（ｎ＝０、１、・・・）の１ライン印字のときは、
ノズル６５からノズル１２８までの偶数ノズルだけを駆
動（ステップＳ４３０３）し、インクを吐出させる。図
３７、３８はその説明図である。

【００８０】また、１２９回目の１ライン印字は、ノズ
ル８１からノズル１２８まで、つまり、デジット１１か
らデジット１６まで（ステップＳ４２０４）の奇数ノズ
ルだけを駆動（ステップＳ４３０２）し、インクを吐出
させる。１３０回目の１ライン印字は、ノズル８１から
ノズル１２８までの偶数ノズルだけを駆動（ステップＳ
４３０３）し、インクを吐出させる。図３９は、その説
明図である。 （制御構成）次に、上述した記録制御フローを実行する
ための制御構成について、図４０を参照して説明する。 同図において、６０はＣＰＵ、６１はＣＰＵ６０が実行
する制御プログラムを格納するプログラムＲＯＭ、６２
は各種データを保存しておくバックアップＲＡＭである
。６３は記録ヘッド搬送のための主走査モータ、６４は
記録用紙搬送のための副走査モータで、ポンプによる吸
引動作にも用いられる。６５はワイピング用ソレノイド
、６６は給紙制御に用いる給紙ソレノイド、６７は冷却
用のファン、６８は紙幅検知動作のときにＯＮする紙幅
検知用ＬＥＤである。６９は紙幅センサ、７０は紙浮き
センサ、７１は給紙センサ、７２は排紙センサ、７３は
吸引ポンプの位置を検知する吸引ポンプ位置センサであ
る。７４はキャリッジのホームポジションを検知するキ
ャリッジＨＰセンサ、７５はドアの開閉を検知するドア
オープンセンサ、７６は手差しボタンの押下を検知する
手差しボタンセンサ、７７はＯＨＰボタンの押下を検知
するＯＨＰボタンセンサである。

【００８１】７８は４色のヘッドに対する記録データの
供給制御を行うゲートアレイ、７９はヘッドを駆動する
ヘッドドライバ、８ａは４色分のインクカ−トリッジ、
８ｂは４色分の記録ヘッドであり、ここでは８ａ，８ｂ
としてブラック（Ｂｋ）を代表して示す。インクカ−ト
リッジ８ａは、インクの残量を検知するインク残量セン
サ８ｆを有する。ヘッド８ｂは、インクを吐出させるた
めのメインヒータ８ｃ、ヘッドの温調制御を行うサブヒ
ータ８ｄ、ヘッド温度を検知するヘッド温度センサ８ｅ
、ヘッド特性情報を格納するＲＯＭ８５４を有する。

【００８２】図４１（Ａ）は本実施例のインクジエツト
カートリツジの外観形状を示す図である。また同図（Ｂ
）は同図（Ａ）のプリント板８５の詳細を示す図である
。図４１（Ｂ）において、８５１はプリント基板、８５
２はアルミ放熱板、８５３は発熱素子とダイオードマト
リクスからなるヒータボード、８５４は濃度むら情報等
を予め記憶しているＥＥＰＲＯＭ（不揮発性メモリ）、
及び８５５は本体とのジヨイント部となる接点電極であ
る。なお、ここではライン状の吐出口群は図示されてい
ない。

【００８３】このように、インクジエツト記録ヘツド８
ｂの発熱素子や駆動制御部を含むプリント基板８５１上
に、各々の記録ヘツド固有の濃度むら情報等を記憶する
ためのＥＥＰＲＯＭ８５４を実装する。こうすることに
より、本体装置に記録ヘツド８ｂが装着されると、本体
装置は記録ヘツド８ｂから濃度むら等の記録ヘッド特性
に関する情報を読出し、この情報に基づいて記録特性改
善のための所定の制御を行う。これにより、良質な画像
品位を確保することが可能となる。

【００８４】図４２（Ａ）、（Ｂ）は図４１のプリント
基板８５１上の要部回路構成を示す図である。ここで、
一点鎖線の枠内がヒータボード８５３内の回路構成であ
り、このヒータボード８５３は発熱素子８５７と電流の
回り込み防止用のダイオード８５６の直列接続回路のＮ
×Ｍ（ここでは、１６×８）のマトリクス構造で構成さ
れている。即ち、これらの発熱素子８５７は、図４３に
示すように各ブロツク毎に時分割で駆動され、その駆動
エネルギーの供給量の制御はセグメント（ｓｅｇ）側に
印加されるパルス幅（Ｔ）変更して制御することにより
実現される。

【００８５】図４２（Ｂ）は図４１（Ｂ）のＥＥＰＲＯ
Ｍ８５４の一例を示す図であり、本実施例に関する濃度
むら等の情報が記憶されている。これらの情報は、本体
装置側からの要求信号（アドレス信号）Ｄ１に応じてシ
リアル通信により本体側装置へ出力される。本発明が適
用可能な装置の全体説明をする。

【００８６】図４４は本実施例の構成斜視説明図、図４
５はその断面説明図である。先ず全体構成を説明すると
、この装置は読取装置Ｒと記録装置Ｐからなる。

【００８７】読取装置Ｒの構成は、読取手段１が読取キ
ャリッジ２に設けられ、このキャリッジ２が主走査方向
（矢印ａ方向）へ往復移動可能に構成されている。また
前記キャリッジ２は読取ユニット３に取り付けられ、該
ユニット３が副走査方向（矢印ｂ方向）へ往復移動可能
に構成されている。

【００８８】従って、装置上面に取り付けられた原稿台
ガラス４上に原稿面を下にして原稿５を載置すると共に
、カバー６で固定してセットし、図示しない複写スイッ
チを押すと、キャリッジ２が主走査方向へ移動して一行
分の原稿を読み取り、その情報を信号ケーブル７を介し
て図示しない制御系へ伝達する。前記の如くして一行分
の読み取りを終了すると、キャリッジ２をホームポジシ
ョンに戻すと共に、読取ユニット３が副走査方向へ一行
分移動し、前記と同様にして次行以下の読み取りを行う
ものである。

【００８９】また記録装置Ｐの構成は、記録手段８が記
録キャリッジ９に搭載され、該記録手段８の位置へシー
ト搬送手段１０によって記録シート１１が搬送される如
く構成されている。

【００９０】従って、前記読取装置Ｒからの読取信号が
信号ケーブル７を介して伝達されると、記録シート１１
が搬送手段１０で矢印ｃ方向へ搬送され、該シート１１
が記録位置まで搬送されると、記録キャリッジ９が図７
３の矢印ｄ方向へ往復移動すると共に、この移動に同期
して記録手段８が画信号に応じて駆動し、記録シート１
１に画像を記録する。そして一行分の記録が終了すると
、記録シート１１を一行分矢印ｃ方向へ搬送して同様に
記録を行い、記録後のシート１１を排出トレイ１２へ排
出するものである。

【００９１】ここで前記読取ユニット３の一部底部は記
録装置Ｐの最高部よりも低くなるように突出構成され、
該部分に信号ケーブル７の一端が接続固定されている。

【００９２】図４６はインクジェット記録装置の模式的
斜視図である。同図において、記録シート１１はステッ
ピングモータによって駆動される搬送ローラ１０ｃ，１
０ｄによって搬送されるように構成されている。８ａは
ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのインクカート
リッジで、下端にはインクジェット方式の記録ヘッド８
ｂ（図示せず）が取り付けられている。記録ヘッド８ｂ
はキャリッジ９に搭載され、キャリッジモータの駆動に
よってベルト９ｃ及びプーリを介して主走査レール９ａ
に沿って往復走査するように構成されている。以上の構
成により、記録ヘッド８ｂが移動しながら、インクを記
録シート１１に吐出して画像を形成する。また、必要に
応じてインク回復系ユニット（キャップユニット３００
、ポンプユニット５００等）を用いて、ノズルの目づま
りを解消している。 （温調の詳細）次に、図１６、１７を用いて概略を説明
した本実施例の特徴である温調の詳細について、図４７
（Ｂ）を参照して説明する。

【００９３】ヘッドの温度が目標温度Ｂに達するまでは
、サブヒーター及びメインヒーターに最大電力を供給す
る。目標温度Ｂに達してからは　　サブヒーターに最大
電力、メインヒーターにＰＷＭされた電力（ヘッド温度
が高いと供給する電力を少なくする）を供給する。目標
温度Ａに達してからは、サブヒーターヘの電力供給を中
止し、メインヒーターにＰＷＭされた電力だけを供給す
る。目標温度に達したならばサブヒーター及びメインヒ
ーターへの電力供給を中止する。

【００９４】その結果ヘッドの温度のオーバーシュート
量は、図４７（Ａ）のＯＮ／ＯＦＦ制御にくらべて少な
くすることができる。さらに、ヘッドの温度が目標温度
以下に下がったときは、吐出用ヒーターだけにＰＷＭさ
れた電力を供給し、ヘッドの温度の下がるのを防ぐよう
に制御を行うことにより、ヘッドの温度のアンダーシュ
ート量を少なくしヘッドの温度を目標値に保つことが可
能となる。

【００９５】次に、メインヒーターのＰＷＭ方法につい
て、図４８を参照して説明する。同図（Ａ）は、以前述
べた分割パルス幅変調駆動法と同じものであり、同図（
Ｂ）と比較するために記載している。ヘッドの温調をす
るとき、インクのメインパルス幅Ｐ３は零とする。温調
用パルス幅Ｐ１は、ノズル内に発泡現象が発生しない最
大熱エネルギーのパルス幅（Ａμｓｅｃ）から、熱エネ
ルギーを与えないパルス幅（零μｓｅｃ）の間で制御さ
れる。すなわち、温度が低いときはノズル内に発泡現象
が発生しない最大熱エネルギーのパルス幅に、目標温度
に近ずくにつれてパルス幅を狭くするようにパルス幅を
制御する。 （第２実施例）次に、メインヒーターを用いた本発明の
第２次実施例を、図４９を用いて説明する。ヘツドの温
調をするとき、インクの吐出用パルス幅Ｐ３をノズル内
に発泡現象が発生しない最大熱エネルギーのパルス幅（
Ａμｓｅｃ）に固定して、温調に用いる。

【００９６】温調用パルス幅Ｐ１は、ノズル内に発泡現
象が発生しない最大熱エネルギーのパルス幅（Ａμｓｅ
ｃ）から、熱エネルギーを与えないパルス幅（零μｓｅ
ｃ）の間で制御される。すなわち、温度が低いときはノ
ズル内に発泡現象が発生しない最大熱エネルギーのパル
ス幅に、目標温度に近ずくにつれてパルス幅を狭くする
ようにパルス幅を制御する。

【００９７】以上のように、メインヒーターのＰ１とＰ
３（固定）のパルス幅による熱エネルギーの制御と、サ
ブヒーターの熱エネルギーの両方熱エネルギーを制御す
ることにより、効率的にヘツドの温調をするものである
。 （第３実施例）次に、メインヒーターを用いた第３実施
例を、図５０を用いて説明する。ヘツドの温調をすると
き、インクの吐出用パルス幅Ｐ３をノズル内に発泡現象
が発生しない最大熱エネルギーのパルス幅（Ａμｓｅｃ
）から、熱エネルギーを与えないパルス幅（零μｓｅｃ
）の間で制御して、温調用に用いる。

【００９８】温調用パルス幅Ｐ１は、ノズル内に発泡現
象が発生しない最大熱エネルギーのパルス幅（Ａμｓｅ
ｃ）から、熱エネルギーを与えないパルス幅（零μｓｅ
ｃ）の間で制御される。すなわち、温度が低いときはノ
ズル内に発泡現象が発生しない最大熱エネルギーのパル
ス幅に、目標温度に近ずくにつれてパルス幅を狭くする
ようにパルス幅を制御する。

【００９９】以上のように、メインヒーターのＰ１とＰ
３（可変）のパルス幅による熱エネルギーを制御するこ
とにより、より効率的にヘツドの調節をするものである
。 （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。

【０１００】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
行なうものが好ましい。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一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ーを発生
せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰させて、結果的
にこの駆動信号に一対一対応し液体（インク）内の気泡
を形成出来るので有効である。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、
少なくとも一つの滴を形成する。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なわれる
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４３４５
２６２号明細書に記載されているようなものが適してい
る。尚、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、更に優れた記録を行なうことができる。

【０１０１】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
の組み合わせ構成（直線状液流路又は直角液流路）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４
４５９６００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年第１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応せる構成を開
示する特開昭５９年第１３８４６１号公報に基づいた構
成としても本発明は有効である。

【０１０２】更に、記録装置が記録できる最大記録媒体
の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘ
ッドとしては、上述した明細書に開示されているような
複数記録ヘッドの組み合わせによって、その長さを満た
す構成や一体的に形成された一個の記録ヘッドとしての
構成のいずれでも良いが、本発明は、上述した効果を一
層有効に発揮することができる。

【０１０３】加えて、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。

【０１０４】又、本発明の記録装置の構成として設けら
れる、記録ヘッドに対しての回復手段、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による予備加熱手段、
記録とは別の吐出を行なう予備吐出モードを行なうこと
も安定した記録を行なうために有効である。

【０１０５】更に、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ってでも
よいが、異なる色の複色カラー又は、混色によるフルカ
ラー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。

【０１０６】以上説明した本発明実施例においては、液
体インクを用いて説明しているが、本発明では室温で固
体状であるインクであっても、室温で軟化状態となるイ
ンクであっても用いることができる。上述のインクジエ
ツト装置ではインク自体を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であれば良い。 加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固
形状態から液体状態への態変化のエネルギーとして使用
せしめることで防止するか又は、インクの蒸発防止を目
的として放置状態で固化するインクを用いるかして、い
ずれにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によ
ってインクが液化してインク液状として吐出するものや
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、熱エネルギーによって初めて液化する性質の
インク使用も本発明には適用可能である。このような場
合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特
開昭６０−７１２６０号公報に記載されるような、多孔
質シート凹部又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
としても良い。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。

【０１０７】

【発明の効果】以上説明してきたように、ヘツド温調方
法として、サブヒーターの温度制御に、メインヒーター
のＰＷＭによる温度制御を加味することにより、ヘツド
の温調温度の偏差を少なくすることが可能になり、その
結果インクの吐出量が安定し印字品位を向上することが
可能となった。特に、複数のヘツドを用い、複数の色を
印字するカラー出力装置の画像を安定して印字するのに
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるインクジェット記録装
置のメイン制御を示すフローチャートである。

【図２】本発明の一実施例であるインクジェット記録装
置のメイン制御を示すフローチャートである。

【図３】本発明の一実施例であるインクジェット記録装
置のメイン制御を示すフローチャートである。

【図４】ステップＳ３の初期ジャムチェックルーチンの
詳細を示すフローチャートである。

【図５】ステップＳ５のヘッド情報読み込みルーチンの
詳細を示すフローチャートである。

【図６】分割パルス幅変調駆動法の説明図である。

【図７】本実施例で用いるヘッド構造の説明図である。

【図８】テーブルポインタＴＡ１とＴＡ１から求めたメ
インヒートパルス幅Ｐ３　の関係を示す図である。

【図９】テ−ブルポインタＴＡ３とプレヒ−トパルス幅
Ｐ１　の関係を示す図である。

【図１０】プレヒ−トパルス幅Ｐ１　と吐出量ＶＤの関
係を示す図である。

【図１１】ヘッド温度ＴＨと吐出量ＶＤの関係を示す図
である。

【図１２】ヘッド温度に対する吐出量制御の様子を、ヘ
ッド温度と吐出量の関係で示す図である。

【図１３】ヘッド温度ＴＨとプレヒ−トパルス幅Ｐ１　
の関係を示す図である。

【図１４】プレヒートパルス幅Ｐ１を設定するシ−ケン
スを示す図である。

【図１５】本実施例で使用しているヘッドの温度センサ
−、サブヒ−タ−、吐出用（メイン）ヒ−タ−の位置関
係を示す図である。

【図１６】初期２０度温調ルーチンのフローチャ−トで
ある。

【図１７】２０度温調及び２５度温調ルーチンのフロー
チャ−トである。

【図１８】ステップＳ２４の１ライン印字ルーチンの詳
細を示すフローチャートである。

【図１９】図１８のステップＳ２５０１の印字制御ルー
チンのフローチャ−トである。

【図２０】縮小印字モ−ドの印字制御［６］ル−チンの
フローチャ−トである。

【図２１】ヘッドデジット制御［６］ルーチンのフロー
チャ−トである。

【図２２】ヘッドデジット制御［６］の説明図である。

【図２３】ＲＨＳ印字モードの印字制御［１］ルーチン
のフローチャ−トである。

【図２４】ＲＨＳ印字モードのヘッドデジット制御［１
］ルーチンのフローチャ−トである。

【図２５】ＲＨＳ印字モードのヘッドデジット制御［１
］の説明図である。

【図２６】ＲＨＳ印字モードのヘッドタイミング制御［
１］ルーチンのフローチャ−トである。

【図２７】印字タイミングを示す図である。

【図２８】Ｂｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙによる印字パターンを印字
するエリアを示す図である。

【図２９】ＯＨＰ印字時の印字制御［５］ルーチンのフ
ローチャ−トである。

【図３０】ヘッドデジット制御［５］ルーチンのフロー
チャ−トである。

【図３１】ヘッドノズル制御［５］ルーチンのフローチ
ャ−トである。

【図３２】図３０のヘッドデジット制御［５］および図
３１のヘッドノズル制御［５］により行われるノズル駆
動の説明図である。

【図３３】図３０のヘッドデジット制御［５］および図
３１のヘッドノズル制御［５］により行われるノズル駆
動の説明図である。

【図３４】ＯＨＰ縮小印字時の印字制御［４］ルーチン
のフローチャ−トである。

【図３５】ヘッドデジット制御［４］ルーチンのフロー
チャ−トである。

【図３６】ヘッドノズル制御［４］ルーチンのフローチ
ャ−トである。

【図３７】図３５のヘッドデジット制御［４］および図
３６のヘッドノズル制御［４］により行われるノズル駆
動の説明図である。

【図３８】図３５のヘッドデジット制御［４］および図
３６のヘッドノズル制御［４］により行われるノズル駆
動の説明図である。

【図３９】図３５のヘッドデジット制御［４］および図
３６のヘッドノズル制御［４］により行われるノズル駆
動の説明図である。

【図４０】記録制御フローを実行するための制御構成を
示すブロック図である。

【図４１】本実施例のインクジエツトカートリツジを説
明する図である。

【図４２】プリント基板８５１上の要部回路構成を説明
する図である。

【図４３】発熱素子８５７をブロツク毎に時分割で駆動
するためのタイミングチャ−トである。

【図４４】本実施例の構成斜視説明図である。

【図４５】本実施例の断面説明図である。

【図４６】インクジェット記録装置の模式的斜視図であ
る。

【図４７】ヘッド温度の温調方法を湿す説明図である。

【図４８】ＰＷＭ制御による温度制御を示す説明図であ
る。

【図４９】本発明の第２実施例のＰＷＭ制御による温度
制御を示す説明図である。

【図５０】本発明の第３実施例のＰＷＭ制御による温度
制御を示す説明図である。

【符号の説明】

Ｐ　　記録装置 Ｒ　　読取装置 ＨＰ　　ホ−ムポジション ＳＰ　　スタ−トポジション １　　読取手段 ２　　読取キャリッジ ３　　読取ユニット ８　　記録手段 ８ａ　　インクカ−トリッジ ８ｂ　　記録ヘッド ８ｃ　　吐出用（メイン）ヒ−タ− ８ｄ　　サブヒ−タ− ８ｅ　　温度センサ− ９　　記録キャリッジ ９ａ　　主走査レ−ル ９ｂ　　駆動プ−リ ９ｃ　　タイミングベルト ９ｄ　　記録キャリッジモ−タ− １０　　シ−ト搬送手段 ６０　　ＣＰＵ ８５３　　ヒ−タボ−ド ８５４　　ＥＥＰＲＯＭ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　インク吐出用の駆動ヒーターと温度制
   御用の温調ヒーター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、前記駆動ヒータ
   ーに信号幅が可変で温度制御のための第１駆動信号と、
   インク吐出のための第２駆動信号を供給する駆動手段と
   、前記温調ヒーターの温度制御により発生する温度の偏
   差を、前記駆動手段の第１駆動信号により温度制御して
   補正する補正手段と、を有することを特徴とするインク
   ジェット記録装置
2. 【請求項２】　　温度制御の目標温度近傍では前記温調
   ヒーターの温度制御を中止することを特徴とする請求項
   １記載のインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】　　前記駆動ヒーターと前記温調ヒーター
   が同一チップ上に構成されたことを特徴とする請求項１
   記載のインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】　　前記記録ヘッドは、インクを吐出する
   複数の吐出口と、対応する吐出口毎に設けられ、インク
   に熱による状態変化を生起させ該状態変化に基づいてイ
   ンクを前記吐出口から吐出させて飛翔的液滴を形成する
   熱エネルギー発生手段とを有したことを特徴とする請求
   項１記載のインクジェット記録装置。