JPH0447948A - インクジェットヘッドの駆動方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、画像信号に応じてインクを吐出させて被記録
材に記録を行なうインクジェットヘッドの駆動方法に関
する。

〔従来の技術〕

プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録装置は、画像
情報に基づいて、紙やプラスチック薄板等の被記録材上
にドツトパターンから成る画像を記録していくように構
成されている。

前記記録装置は、記録方式により、インクジェット式、
ワイヤドツト式、サーマル式、レーザービーム式等に分
けることができ、そのうちのインクジェット式（インク
ジェット記録装置）は、インクジェットヘッドの吐出口
からインク（記録液）滴を吐出飛翔させ、これを被記録
材に付着させて記録するように構成されている。

このインクジェット記録装置に装着されるインクジェッ
トヘッド（記録ヘッド）には、吐出エネルギー発生体と
して、電気熱変換体を使用するものと電気機械変換体を
使用するものがある。

電気熱変換体（発熱素子）°による熱エネルギーを利用
してインクを吐出するインクジェット方式は、米国特許
第４７２３１２９号、同第４７４０７９６号等によって
知られている技術で、画像信号に対する応答性が良く、
高密度な吐出口配置による小型化が可能であり、カラー
画像の記録を容易に行なうことができ、また、記録中の
騒音が小さい等の利点がある。

この中でも特に、オンデマンド型は、マルチノズル化が
容易であり、廃インク機能が不要等の理由から広く用い
られている。

第２２図は、熱エネルギーを利用するインクジェットヘ
ッドの典型的な構造を例示する模式的分解斜視図である
。同図において、１０１はシリコン（Ｓｔ）製の基板、
１０２は該基板に作り込まれている複数の吐出用発熱素
子（１気熱変換体）、１０３は該発熱素子のそれぞれに
対応じて設けられたインク滴吐出のための吐出口、１０
４は前記各々の発熱素子が作り込まれている液流路、１
０５は液流路１０４の天井を形成しているガラス製の天
板、１０６は前記基板１０１が接着材により取りつけら
れているＡＥ製の支持板である。

インクは発熱素子１０４に直接接しているか、数μ以下
の掻く薄い保護膜を介して、支持板１０６に接している
。

同図において、発熱素子１０２の配列密度は記録密度に
もよるが、通常３〜３０／ＩＩＩＩ程度である。

このようなインクジェットヘッドを用いて実用的な記録
速度を得るために、各発熱素子１０２には１秒間に数百
〜数万回程度の画像信号に応じてパルス状の駆動用電気
エネルギーが与えられる。該電気エネルギーにより、各
発熱素子が発熱し、前記液流路１０４内のインクに気泡
が生成される。該気泡の圧力により前記吐出口１０３か
らインクが吐出し、図不示の被記録材の記録蘭に画像が
記録される。

前記インクシエンドヘッドで記録を開始すると、発熱素
子１０２から発生した熱がインク吐出によって消費され
切らず、残留した熱が蓄積していく。

また、インクジェットヘッドで発生する熱エネルギー量
は、画像信号の多少に応じて変動する。

さらに、複数の発熱素子を持つインクジェットヘッドで
は、ある画像信号のパターンのもとでは、発熱素子の並
び方向に発熱量分布が不均一になり得る。

これらの蓄熱、発熱量変動、発熱量分布不均一は、ヘッ
ド温度の変動やヘッド温度の不均一の原因になる。

熱エネルギーを利用するインクジェットヘッドでは、ヘ
ッドの昇温によりインク温度が上昇すると、インクの吐
出体積が増加し、画像濃度の上昇をもたらす、したがっ
て、前述のヘッドの蓄熱、温度の変動、温度分布不均一
は画像濃度の変動や画像ムラとなって現われる。

さらに、外界温度の上下によって、画像濃度全体も上下
する。

これらの現象は記録品位や画像品位の低下をもらたし、
画像の再現性の上でも問題がある。

これらの問題を解決するために、従来、米国特許４７１
９４７２号、特開平１−１３３７４８号、特開昭６３−
１１６８７５号、特願平１−１８４４１６号等に記載さ
れているように、ヘッド内に温度検知手段を儲け、検出
された温度に応じて補助的加熱手段をオン・オフしてヘ
ッド温度を均一および／または一定に保つ手段が提案さ
れている。

米国第４７１９４７２号には、インクリザーバ内に温度
センサと加熱ヒーターとを配置したヘッド構成が記載さ
れている。

特開平１−１３３７４８号には、共通液室内に設けた温
度センサと共通液室入口部に設けられた温度センサーと
の双方からの温度情報により加熱手段をオン・オフ割面
することにより、記録液の温度勾配が発生しないように
制御する方法が記載されてい特開昭６３−１１６８５７
号には、各々の液流路内に、インクを吐出するための発
熱素子とは別に、温度検知手段が設けられているヘッド
が記載されている。

また特願平１−１８４４１６号シこおいては、基板の温
度を検知するための温度センサが作り込まれている基板
が記載されている。更に・、同出願には、吐出のための
発熱素子の他にヘッドの加熱を行うための加熱手段が設
けられ、当該加熱によりヘッドの温度分布を補正すると
ともに、前記発熱素子がインクの吐出が生じない程度に
発熱するように選択的に駆動する制御手段を具えたイン
クジェットヘッドが記載されている。

補助的加熱手段を用いる方法としては、上述先願例とは
別に、特開昭６１−１４６５５０号においては、インク
が吐出しない範囲の電気信号を設定することによりイン
クの加熱を行う加熱制御手段が提案されており、また、
特開昭６１４８９９４８号においては、所定のバイアス
電源を発熱素子に通電するヘンド駆動予１電′Ｓ通電手
段が提案されており、さらに、特開昭６２−２２０３４
５号においては、インク滴を形成しない熱エネルギーを
発生する加熱手段を、インク吐出のための熱エネルギー
発生手段上に設ける構成が提案されており、さらに、特
開昭６３−１３４２４９号においては、インク吐出のた
めの熱エネルギー発生体近傍にインク温度を制御するた
めの第２０熱エネルギー発生手段を設ける構成が！！案
されている。

〔発明が解決しようとする技術的課題〕発明者は第２２
図に示される形態のインクジェットヘッドの温度と吐出
体積との関係を調べた。

この熱エネルギーを利用するインクジェットヘッドでは
、発熱素子１０２とインクとの間の温度検出層の抵抗値
の温度変化を利用して、該発熱素子近傍の温度を検出し
た。

また、支持１１０６の温度もサーミスタにより検出した
。

発熱素子１０２は１ＩｌｌＩ当り約１４個の発熱素子が
約８蒙−ＸＩＱｓｍのＳｉ基板に配列されており、１回
当り５０μＪ程度の電気パルスを印加した。

第２３図は、この電気パルスを与える周波数とヘッド温
度を変化させたときの、温度と吐出体積との関係を示す
グラフである。

なお、発熱素子近傍の温度に間しては、各電気パルス印
加直前の温度をモニターした。

同図に示される実験結果より、インクの吐出体積は、発
熱素子近傍の温度のみによって決定されることを見い出
した。

次に、電気パルスを印加する周波数を２ｋＨｚ程度に固
定し、繰り返し印加開始直後の、発熱素子近傍の温度上
昇カーブを測定した。

第２４図は、各電気パルス印加直前の発熱素子近傍の温
度を測定した結果を示すグラフである。

第２４図のグラフから、駆動開始後０．１秒程度で、発
熱素子近傍の温度が数層Ｃ上昇することを見出した。

これは、基板１０１と支持Ｆｉ１０６がＳｉとＡＩｌと
いう異種材料の接着により貼り合わされており、この間
の熱抵抗が基板内の熱抵抗や支持板の熱抵抗と比較して
無視できないことと、基板自身の熱容量が小さい事に帰
因している。

インク吐出用に発熱素子（電気熱変換体）を使用するイ
ンクジェットヘッド（以下熱インクジェットヘッドと呼
ぶ場合もある）では、発熱素子１０２を薄膜で基［１０
１に形成するため、半導体等と同様に、固くて熱膨張率
の低い材料である５１２Ａ１．○１等が選ばられる。

また、支持Ｆｉ１０６としては、記録装置本体に搭載す
るために加工性が良い事、また、放熱抵抗を下げるため
に熱電導率が高い材料として、ＡＮ等の安価な金属が用
いられている。

したがって上述の如く、無機非金属材料と金属との貼り
合わせが必要であり、この接着にょる熱抵抗を下げるた
め熱電導性の接着剤が用いられてはいるが、前述の短時
間での温度上昇を取り去るのは困難なのが現状である。

この結果、画像記録においてインク液滴の吐出体積が急
激に変化し、濃度ムラを引きおこす。

このような観点で、従来の技術を検討すると、以下に述
べるような技術的課題がある。

まず、米国特許第４７１９４７２号、特開平１−１３３
７４８号によるインクジェットヘッドでは、共通液室す
なわちリザーバー内に温度センサーが取り付けられてい
る。これによれば、急激な基板の温度変化を検出し、同
基板の温度を制御することは可能であるが、制御に高い
スピードが要求されること、そのために制御装置が大が
かりになり、結果的にヘッドのコストを上昇させるとい
う課題がある。

また、特開昭６１〜１１６８５７号に記載されているヘ
ッドでも、各液流路内の発熱素子近傍に温度検知手段を
設けているので、これを用いて温度制御を行う事は有効
である。しかしながら、この場合、温度検知手段を多数
必要とし、さらに、比較回路、演夏回路、制御手段も大
規模になるためヘッドのコストが高いという課題がある
。

また、特願平１−１８４４１６号に記載されているヘッ
ドでも、温度制御を比較的精密に行える利点はあるもの
の、基板上に温度センサーを作り込んでいる点、発熱素
子を用いて温度分布の補正をすべく制御を行う点でヘッ
ドの構成が？Ｉ雑になるという課題がある。

特開昭６１−１４６５５０号、特開昭６１−１８９９４
８号、特開昭６２−２２０３４５号、特開昭６３−１３
４２４９号の各発明では、ヘッドの補助的発熱手段が提
案されているが、ヘッドの温変一定化の方法やヘッド温
度分布均一化の方法についての提案は無い。

本発明は、以上述べた技術的課題に鑑みてなされたもの
であり、基板内に温度検知手段や複雑な制御手段を設け
ることなく、簡単な構成で基板の温度を一定に保つとと
もに、温度分布を均一にすることにより、画像ムラのな
い高品位で安定した記録を行ない得るインクジェットヘ
ッドの駆動方法を提供することを目的とする。

〔課題解決のための手段〕

本発明は、インクを吐出するための一つ又は複数の吐出
口と、各吐出口に対応じて熱エネルギーを発生させる一
つまたは複数の発熱素子が作り込まれている基板と、該
基板が取り付けられる支持板またはケーシングとを具備
したインクジェットヘッドの駆動方法において、画像信
号に応じてインクを吐出するための熱エネルギーを前記
発熱素子で発生し、前記基板と外部との間の熱抵抗のう
ち、前記支持板またはケーシングを通過する熱抵抗値が
該支持板またはケーシングを通過しない熱抵抗値より低
いインクジェットヘッドで画像記録を行う際に、前記イ
ンクジェットヘッドが最大体積Ｖｍａｘのインクを吐出
する時に前記基板で発生する熱エネルギーをＥｍａｘと
し、前記画像信号に応じたインクの吐出体積をＶ、その
時に前記基板で発生する熱エネルギーをＥとすると、Ｅ
＃ＥｓａｘＯ時は常に（Ｅ■ａｘ−Ｅ）バν−ａｘ−ν
）がほぼ一定値になるように制御する構成とすることに
より、基板内に温度検知手段や複雑な制御手段を設ける
ことなく、簡単な構成で基板の温度を一定に保つととも
に、温度分布を均一にすることにより、画像ムラのない
高品位で安定した記録を行ない得るインクジェットヘッ
ドの駆動方法を提供するものである。

〔作　用〕

本発明のインクジェットヘッドの駆動方法によれば、画
像信号に応じた熱エネルギーを基板上の発熱素子で発生
するほかに、画像信号によらない熱エネルギーまたは画
像信号の逆に応じた熱エネルギーを基板上で発生させる
ことにより、該基板上の温度、特に発熱素子近傍の温度
を一定に保ち、また、基板上の発熱素子の配列方向の温
度分布を均一にすることが可能となる。

〔実施例］ 実施例１： 第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明によるインクジ
ェットヘッドの駆動方法の第１の実施例における発熱素
子の駆動パターンを示す図であり、第２図（ａ）は第１
図の第１の実施例で使用される駆動回路図であり、第２
図（ｂ）は第２図（ａ）の回路を駆動するためのタイミ
ングチャートである。

第１図において、１はキャラクタ−パターンの一例を示
し、同パターンにおいて各列のドツトは同時に吐出され
る。

１１は前記パターンの第１列を記録する際に各発熱素子
に与える電気パルス波形である。同様に、１２．１３．
１４は、それぞれ、前記パターンの第２列、第３列、第
４列を記録する際に各発熱素子に与える電気パルス波形
である。

電気パルスと電気パルスの時間間隔τは一定である。

各電気パルスは、画像信号がＯＮの時はＷ、なるパルス
幅であり、画像信号がＯＦＦの時はｗ２なるパルス幅で
あり、ＯＮの時に発生する熱量ＱＯＮとＯＦＦの時に発
生する熱量Ｑ。ＦＦの差はインク滴が持ち出すエネルギ
ーＱ、となるように設定される。

第２図（ａ）の駆動回路および第２図（ｂ）のタイミン
グチャートにおいて、シフトレジスタにはラッチが内蔵
されており、記録すべき画像のデータをクロックに同期
して送り、次いでラッチパルスを送る。

複数の吐出口に対応する発熱素子Ｈ，−Ｈ，は、公知の
理由から同時に駆動する事は好ましくないので、本実施
例では、４つのブロックに分別して駆動される。

そのため、Ｅ〜Ａ、　ＥＮＢ、　ＥＮＣ，ＥＮＤの４つ
のイネーブルパルス（各々のパルス巾はＷ＋）を送る。

各イネーブルパルスＥＮＡ、　ＥＮＢ、　ＥＮＣ，ＥＮ
Ｄの立上りに同期して、ワンショットマルチハイブレー
ク−がＷ、の時間だけハイレベルとなる。そこで、発熱
素子は、ｗ２の時間だけ、画像データに関係なく駆動さ
れる。

本実施例では、第２２図に示す形態のインクジェットヘ
ッドを用いている。

このインクジェットへノドは、熱量ぶルキーヲ利用して
インクを吐出する記録ヘッドであって、熱エネルギーを
発生するための電気熱変換体を備えたものである。

また、このインクジェットヘッドは、前記電気熱変換体
によって印加される熱エネルギーにより生じる膜沸騰に
よる気泡の成長によって、吐出口よりインクを吐出させ
、画像の記録を行なうものである。

上記インクジェットヘッドは８個の吐出口１０３を有し
、各吐出口には１本ずつの液流路１０４が接続され、各
液流路中には１個づつの吐出のための発熱素子１０２が
設けられている。

同へノドは、基板１０１に垂直方向に移動しながら被記
録材に記録を行っていく、同へノドにおいて、支持板１
０６はＡＩ！製で、その寸法二よＳ、＝２０翔ｎＸ５０
ｎ＋ｍ、　　ｔ＋　＝３ｍｍ厚であり、また、熱伝導率
λ、　＝２３０御／■・℃、体積比熱ρ＋Ｃ＋　＝２．
４　ＸＩＯ”Ｊ／ｍ・°Ｃである。

天板１０５はガラス製で、その寸法はＳ　ｔ　’＝　１
ｏｓｓ　Ｘ１５ｍｍ、ｔｔ＝＝１−一厚であり、また、
熱伝導率λ−１，５ｗ／ｍ　・”Ｃ、体積比熱ρｚｃｚ
−１，６ｘｔｏ’　Ｊ／％・℃である。

外部に接している面積は、支持板ではＳｌ　−１５００
ｔｍ”、天板１０５　テはＳｌ　’　−１５０ｍ”？”
ある。

また、同ヘッドの基板１０１は前記天板または支持板以
外とは接しておらず、外部に対する熱伝達率はα＝３０
ｗ／＠　　・°Ｃ１基板１０１と支持板１０６間の熱抵
抗はＲｇ−０，９°Ｃ／−であった。

このとき、基板１０１と外部との熱抵抗値のうち、支持
板１０６を通るものは、 Ｒ＋−Ｌ＋／（Ｓｌ　ｌ　１）　＋　Ｒｇ＋　１／（Ｓ
＋’　（ｒ）　　＝２３．１°Ｃ／ｗまた、それ以外、
すなわち天板１０５を通るものは、 Ｒ２＝ｔｚ／（Ｓｔλｚ）＋Ｒｇｔｌ／（Ｓｚ’ｃｒ）
　＝２２７°Ｃ／ｉ＋であり、Ｒ＋　（Ｒｚである。

また、支持板１０６と天板１０５の熱容量Ｃ，，Ｃ２は
、それぞれ、 Ｃ１＝ρＩｃＩρ、ｔ＝７．２Ｊ／’ｃＣｚ−ρｚＣｔ
ρ、ｔ＝０．２４Ｊ／’Ｃで、Ｃ，＜Ｃ，である。

すなわち、基板１０１に残留した熱エネルギーは土に支
持板１０６に伝播し、該支持板に蓄積され外部に放熱さ
れている。

次に、前Ｓ己電気パルスの中ｗ、　、ｗｔの決定方法を
述べる０ｗ、は駆動回路に適した電圧ｖ、、のもとでイ
ンクの安定した吐出が行えるパルス幅とする。

次に、Ｗ、なるパルス幅で、すべての吐出用発熱素子１
０２を一定間隔て毎に駆動し、インクの吐出を行う、こ
の時、同ヘッドは徐々に温度が上がり始める。

同ヘッドの支持板１０６の温度を例えばサーミスタによ
り検出する。同温度が一定に達したら、その温度をＴω
とする。

次に、前記と同し電圧Ｖｏｐで、Ｗｌより短くインクが
吐出しない程度の適当なパルス幅Ｗ″なる電気パルスを
、前記と同様の発熱素子に与え、前記と同様の温度を測
定し、一定に達したらその温度をＴ′ωとする。

Ｔ′（１）がＴｏｏとほぼ等しくなるまでＷｌを変化さ
せて同様の測定を行う、Ｔ′ｏｏζＴａ）に達したら、
その時のＷ′をＷｉとする。Ｔ′ωとＴωとの許容誤差
は、基板１０１と支持板１０６との間の熱抵抗や支持板
１０６の放熱抵抗にもよるが、１〜２℃である。

Ｗ２の決定方法としては、より簡便に、Ｗ２−（Ｔｃｏ
　−Ｔｅｎｖ）　ｗ　’　／（Ｔ’ω−Ｔｅｎｖ）によ
っても求める事ができる。ここにＴｅｎｖは環境温度で
ある。

なお、まずｗｌを決定し、インクが安定に吐出する電圧
Ｖｏρを求めてから、上述のｗ２を決定する手順に移っ
ても良い。

このようにパルス幅、ｗ、、ｗｌを定めることにより、
特別な温度制御を行うことなしに、請求項１における（
Ｅｍａｘ−Ｅ）バシ鋼ａｘ　−Ｖ）をほぼ一定値に保つ
ことができる。

その理由は以下の通りである。

前述のＷ、、Ｗ２を決定する手順において、Ｗ。

なるパルス幅で前記発熱素子に電気パルスを与えた場合
と、Ｗ２なるパルス幅で同様の発熱素子に電気パルスを
与えた場合で、前記支持板の温度が等しいという事は、
両者の場合で同支持板に流れる熱流束が等しいという事
である。

本実施例で用いたインクジェットヘノドは、前述のよう
に、基板１０１と外部との熱の流れはほとんど前記支持
板１０６を通過し、第１図においてＱ、）Ｑ、であるの
で、前記基板に発生する熱エネルギーから前記支持板に
向かう熱流束を差し引いたものが、前記インクが吐出に
より外部へ持ち出すエネルギーとなる。

この持ち出し工ぶルギーの値は、１回の吐出当りＶ、、
”／Ｒ，（ｗ、−ｗ、）となる、ここてＲ１１は発熱抵
抗体の電気抵抗値である。

液滴の運動エネルギーは、一般に、液滴が持つ熱エネル
ギーに比較すると無視できるので、前記液滴（インク）
が外部へ持ち出すエネルギーはρＣＶ、（Ｔ、　−Ｔ、
、ｌｖ）　となる。

ここにρ、Ｃはそれぞれインクの密度と比熱、Ｔ１はｗ
ｌなるパルス幅で駆動している時の発熱素子近傍の温度
で、吐出するインク滴の温度もこれに略等しい。

したがって、 （Ｖｏｐ”／Ｒｈ）（１＃＋　　Ｗｚ）”ρＣＶａ（Ｔ
ｈ−Ｔ、、、）　　・・−・・・−・（１）が成り立つ
。

さて、Ｎ個の吐出口のうちｎ個の吐出口がら、それぞれ
ｖ、、なる体積でＴ、なる温度のインク滴が吐出すると
き、発熱素子で発生する熱エネルギーは、 Ｅ＝（Ｖｏｐ！／Ｒｈ）（ｎｗ＋＋（Ｎ　　ｎ）ｗｚ）
、・・・（２） であり、インクが吐出により持ち出すエネルギーは、 ＥａＪｃ＝　ｎ　ｐ　ＣＶＸ（ＴＸ−Ｔ、、ｌｖ）　　
　　−−−−−（３）である。

したがって、基板１０１に残留し、後で前記支持板１０
６に流れるエネルギーは、 Ｅｒ＊ｓ−Ｅ　−Ｅ＊Ｊｃ＝（Ｖｏｐｔ／Ｒｈ）　（ｎ
　ｗ＋（Ｎ−ｎ）ｗｚｌ　　ｎρＣＶ、（Ｔ、−Ｔ、、
、ｖ＝（Ｖａｔ”／ＲＪ　（ｎ　Ｗ、　＋　（Ｎ　　ｎ
）ｗｔｌ−ｎρｃＶ４（Ｔｈ−Ｔｅｎｖ）＋ｎｐＣ（Ｖ
ｄ（Ｔｈ−Ｔ、、ｖ）　−Ｖ、（Ｔ、−Ｔ、、１．　ｌ
　　　−−−−（４）ここで、上記式（１）を用いると
、 Ｅｒ＊５＝Ｎ（Ｖｏ、”／Ｒｈ）Ｗｚ＋ｎ　ｐＣ（Ｌ（
Ｔｋ−Ｔ、、、、）−Ｖ、（ＴＸ−Ｔ、、、、ｌ　　　
　−−−（５１となる。

なお、ｖ、ｌとＴ、との関係は、第２３図に示すように
、ｖ８はＴ、の増加関数であるので、Ｅｌ、１はＴ、の
関数とみなせる。

一方、定常状態では、Ｔ　Ｘ　　Ｔ　＠　ＲＶはＥｌ、
、に比例するので、 Ｔ、”（Ｔ、−Ｔ、、ｖ）Ｅ、、、／（ＮｗｚＶｏ。

／Ｒ，）−ｉ−Ｔ、、、、　　−・・−（６）となる。

ただし、実際には、基板１０１および支持板１０６の熱
容量があるので、瞬時に上記式（６）の温度Ｔ８になる
訳ではなく、これは温度の収束値である。

第３図は、上記式（５）のＥｌ、８と上記式（６）のＴ
。

との関係を示すグラフである。

同図において、ｌは式（６）の直線をｔｔ、ｌ！ヨ、！
。

はそれぞれ、ｎ＝Ｏ１ｎ＝ｍ、、ｎ＝Ｎのときの式（５
）の関係式を示している。

同図において、すべての曲線は１点で交わっているので
、ｎの値の如何にかかわらず、発熱素子１０２の近傍の
温度は一定値Ｔ、に保たれる方向にフィードバックがか
かることがわかる。

この温度Ｔ１における１回あたりのインクの吐出体積を
ｖ４とすれば、ヘッドの吐出体積は■＝ｎＶ４、ヘッド
の最大の吐出体積はＶＭＩＩＫ＝ＮＶ、　、その時に基
板１０１で発生するエネルギーＥ＊ａｘ　”＝Ｎ（Ｖｏ
ｐ”／Ｒｈ）Ｗ＋　テアルカラ、（巳□、−Ｅ）／（Ｖ
、、、−Ｖ）　＝Ｎ（ＶＯＰ”／Ｒｈ）Ｍｌ−（ＶＯ＊
”／Ｒｈ）　（Ｎｗ＋＋（Ｎ−ｎ）ｗｚ）ＮＶａ　　　
ｎＶ４ （Ｖ、、”／Ｒ，）　（ｉｍ、　−１１２）＝　　　　
　　　　　　　　　　　−・−・（７）■４ となり、ｎに対して一定となる。

このように本実施例の場合、環境温度の変化が少なけれ
ば、画像信号のいかいんに係らず、常に一定の吐出体積
のインク滴を吐出することができる。

第４図は本発明によるインクジェットヘッドの駆動方法
を実施するのに好適なインクジェット記録装置を例示す
る模式的斜視図である。

本実施例で用いたインクジェットヘッドを第４図のよう
にインクジェット記録装置のキャリッジ４１に実装し、
０．１６ｍ／ｓで該キャリッジを移動させながら、１ミ
リ秒間隔で各吐出口からブラック色のインクの５００回
／分の吐出と５００回分の休みを（り返した。

したがって、被記録材４２上には、８０ｍｍ間隔てへり
記録と空白がくり返された。なお、記録は休止信号をま
ず８０ｍｍ分与えて行なった。

この記録休止時に各発熱素子に与えるパルス幅としては
、 （Ａ）　Ｗ、　（本実施例） （Ｂ）休止時には電気パルスを与えない（Ｃ）Ｗ＝の８
０％のパルス幅 （ｄ）ｗｇの１２０％のパルス幅 の４通りの記録を行った。

記録終了後、マイクロデンシトメーターでＯＤ値の分布
を測定した。第５図はその結果を示すグラフである。

第５図において、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ，５０Ｄはそ
れぞれ上記（Ａ）、　（Ｂ）、　（Ｃ）、　（１３）の
各場合の結果である。

まず本実施例（Ａ）の場合ではＯＤから記録開始からＯ
Ｄ値が一定であり、（Ｂ）の場合では記録開始時のＯＤ
が低い。

（Ｃ）の場合は、（Ｂ）よりは記録開始時ＯＤは高いが
十分とは言えない、また（Ｄ）の場合は、休止信号時の
発熱量が大きすぎるので、記録開始時のＯＤが高すぎて
後に正常値に戻る。

本実施例（実施例１）によるインクジェットヘッドの駆
動方法は、原理的には、室温変動が記録時間内で少なな
ければ、画像４度を一定に保つのに有効である。

しかしながら、記録が長時間にわたり、その時間内で室
温が大きく変動する場合や、室温が大きく異なる期間内
での画像濃度の再現性が要求される場合は、次のような
制御を行うことが好ましい。

すなわち、例えば、支持板１０６に温度センサーと加熱
および／または冷却手段を取り付けることにより、該支
持板の温度変動を減らす制御手段を設け、制御回路によ
り、該支持板の温度を、前述のＷ、　、ｗ、を決定した
時の温度と同一の温度に保つ制御を行う。

この場合、同制御は、室温の変動に対するものであるか
ら、フィードバックのスピードは秒単位で十分である。

本実施例の駆動方法を効果的に実施するためには、基板
１０１に残留した熱の過半量が支持板１０６に流れるこ
とが必要であり、好ましくは、該基板に残留した熱のほ
とんどが該支持板へ向うことが望まれる。

このために、天板１０５には熱′５導率の低いガラス等
を用い、更に樹脂等で囲むことが有効であり、さらには
、基板１０１の吐出口１０３近傍を熱電導の良い材料の
ケーシングでおおい、該ケーシングに前記温度センサー
と補助加熱手段を取り付けても良い。

なお、室温変動に対する上記の制御において、補助加熱
手段を基板に直接設けてはならない、その理由は、基板
と支持板との間の熱抵抗分だけ誤差を生じ、これは無視
し得ないからである。

上述のように支持板に温度センサーおよび補助加熱手段
を取り付け、制御回路により同支持板の温度を一定に保
つ制御を行う手段を有する場合には、次のような方法に
よっても前記Ｗ２を決定する事ができる。

すなわち、環境試験室等で環境温度−足下で、かつ前述
の温度制御手段を働かせた状態で、基板１０１上のすべ
ての発熱素子１０２に、画像信号ＯＮに対応じている熱
エネルギーを継続して与えている時と、すべての前記発
熱素子に画像信号○ＦＦに対応じた熱エネルギーを継続
して与えた時とで、前記制御を行うための電力がほぼ等
しくなるようなｗ２を用いることもできる。

より具体的に述べると、これら両者の電力の差が５％以
内であるようにｗ２を決定する。このようなｗ２を用い
ることにより、基板１０１から支持板１０６に流れる熱
流束は一定に保たれ、結果的に、基板温度を一定に保つ
ことができる。

本実施例によるインクジェットヘッドの駆動方法は、発
熱素子に電力を供給するための基板上の配線抵抗が、発
熱素子の電気抵抗と比較して、無視できない場合にも有
効である。さらに、基板上にドライバーＩＣ等の発熱性
素子が搭載されている場合も、該素子の発熱量がＥｎａ
ｂｌｅ信号の長さにほぼ比例していれば、通用すること
ができる。

また、もし、ｗ２なるパルス幅で駆動した時に生じる瞬
間的な温度上昇によりインクが吐出する場合、もしくは
発熱素子やインクに対して悪影響を与える場合は、後に
述べるように、画像信号ＯＦＦ時の熱エネルギーの与え
方を時間的に分散させることにより本発明の目的を達成
することができる。

実施例２： 第６図は本発明の！２の実施例におけるヘッド駆動パル
スを示すグラフである。

本実施例で用いたインクジェットヘッドは実施例１と同
様のものである。

本実施例においては、画像信号によらないで発生する熱
エネルギーは、第６図中の■１なる微小の定常的な電圧
によって与えられる。

第１の実施例の駆動方法によれば、記録信号がＯＦＦの
時に、いずれかの吐出口からインクが吐出してしまう場
合は、本実施例による駆動方法を採用することが有効で
ある。

第７図は、本実施例（実施例２）の駆動方法を行う回路
の一例を示す。

なお、この回路の駆動タイミングは、実施例１の第２図
（ｂ）の場合と同じである。

第７図の回路においては、出力段のトランジスタアレイ
と並列に抵抗Ｒ５〜Ｒ７が設けられている。

したがって、発熱素子Ｈ，−Ｈ，には、トランジスタア
レイの各トランジスタがＯＦＦの状態の時でも電流が流
れる。

発熱素子Ｈ１〜Ｈ１に印加される■。、は、Ｒ９−Ｒ７
の各々の抵抗値をＲ１１とし、Ｈ＋””’Ｈ１の各々の
抵抗値をＲ８とすると、 Ｒ鮪 ■。。＝　　　　　　　　　　　ＶＯＰＲｍ　十Ｒ。

となる。

Ｒ１−Ｒ７は、通常、ヘッドの駆動回路内に設ければ良
いが、ヘッドの内部、殊に発熱素子Ｈ１〜Ｈ７の近傍に
設けても良い、その場合には、駆動回路内にもうける場
合よりも、駆動回路の発熱を減少させる事ができ、全消
費電力を小さくする事ができる。

第８図は、本実施例（実施例２）において、画像記号Ｏ
Ｎ時の駆動電圧ｖ０．およびパルス幅Ｗ。

と前記定常的な微少電圧ＶＩＩＣとを定める手順の一例
を示すフローチャートである。

第８図において、まず、８−１は、第２１図における定
常的な微少電圧ＶＤＣを適当に定めるステップである。

この値は予想されるＶ　ａｔの数分の１程度に設定する
。

次の８−２は、前記■１をかけたまま、全吐出口から安
定してインクの吐出が行える■。、およびＷ、を試験的
に定めるステップである。この■。。

およびＷ、は安定した吐出が行える範囲で下限にするの
が望ましい。

前記■。、とＷｌのどちらを優先的に定めるかは、駆動
トランジスタの仕様等回路の都合による。

次に、この安定吐出をしばらく続け、インクジェットヘ
ッドの支持板１０６の温度が一定に達したら、８−３の
ステップでそれをＴ１とする。

８−４は、前記Ｖｉｌｅのみを同ヘッドに与えるステッ
プであり、次の８−５は、８−４で前記支持板の温度が
一定に達したら、それをＴ、とするステップである。

８−６は、上記Ｔ１とＴ２とを比較するステップである
０両者がほぼ等しくなれば、この時点までの’１’　Ｄ
Ｃ％ＶＯ１ｌｌ、ｗ、が確定され、本実施例の手順は終
了する。

もし、Ｔｔ＞Ｔ、であれば（ステップ８−７）、前記Ｖ
ＯＣを下げ（ステップ８−８）、上記８−２のステップ
へ戻る。

また、もしＴ　ｒ　＞　Ｔ　ｔであれば、前記■。、を
上げ（ステップ８−９）、上記８−２のステップへ戻る
。

ここで、ΔＴｍａｘは、Ｔ１とＴ２との差の許容値であ
り、実施例１の場合と同様、１〜２°Ｃである。

Ｔ、とＴ２が大きくかけ離れている時は、久テップ８−
８．８−９においてＶＤＣを変更する定量的目安は、 Ｖ、％ｌｌｔ′１ゝ＝Ｖ　ｏｃ　””’　（Ｔ　ＩＴ−
−ｖ）　　／（Ｔ、−Ｔ、、ｌｖ）で与えると良い。

ただし、Ｔ　＊　＋ｔ　ｖは環境温度であり、ｙ、Ｃ１
ＯＬＤ＋およびＶ　Ｄｃ　（Ｎｌｌｊｌは上記ステップ
８−８または８−９における変更前および変更後の■。

、である。

第８図に示す手順は、実施例１の場合と同様、手動で行
っても良いし、ＣＰＵによる制御のもとて自動的に行っ
ても良い。

本実施例で用いたインクジェットヘッドを、前述の実施
例と全く同様に、８０１間隔でベタ画像と空白を繰り返
す記録を行ったところ、前述の実施例の場合とほぼ同様
の結果が得られた。

また、本実施例の場合も、前述の実施例の場合と同様、
支持板１０６の温度変動を減らす制御手段を設け、ｗ、
、Ｖ。２．■１を決定した時の該支持板の温度に保つ制
御を行うことにより、異なる室温に対しての画像濃度の
不変性を保つことができる。

本実施例の場合も、上記の構成のインクジェットヘッド
において、画像信号に依存しない駆動パルス■。、を決
定する手段として、前述の実施例１の場合と同様に、次
の方法を採ることもできる。

すなわち、室温を一定に保った条件下において、上記制
御回路を働かせた状態で、すべての発熱素子に画像信号
ＯＮを継続的に与えている時の前記制御を行うための電
力の時間平均値が、すべての発熱素子に画像信号ＯＦＦ
を継続して与えている時の前記電力の時間平均値と、は
ぼ等しくなるように、具体的には差が５％以下に収まる
ように、上記■。、を選定することもできる。

本実施例（実施例２）によるインクジェットヘッドの駆
動方法は、発熱素子に電力を供給するための基板上の配
線抵抗が、発熱素子の電気抵抗と比較して、無視できな
い場合にも有効である。

また、本実施例による駆動方法は、画像信号ＯＦＦ時の
インク吐出があり得ない点で、実施例１より優れている
が、インクジェットヘッドに印加する電力は実施例１の
場合よりも大きくなる。

以下余白 実施例３： 第９図は本発明によるインクジェットヘッドの駆動方法
の第３の実施例におけるヘッド駆動パルスを例示するグ
ラフである。

本実施例で使用されるインクジェットヘッドも実施例１
および実施例２の場合と同様のものである。

本実施例の特徴は、画像信゛号によらないで発生する熱
エネルギーが微少の幅の複数の電気パルスによることで
ある。

第９図において、■。９、Ｗｌは画像信号０８時に発熱
素子に与える電気パルス（吐出パルス）の電圧とパルス
幅であるｅ　ｔｅは複数微少パルスを印加している時間
であり、微少パルス印加開始から上述ｗ、なる幅のパル
スの印加開始までの時間である。

また、Ｗ２とｗｆは、それぞれ、上記微少パルスの幅お
よび繰り返し周期である。したがって、微少パルスの数
は、約ｔ　ｐ　／　Ｗ　ｙ個である。

第１０図は、第９図の実施例３の駆動を行うための回路
の一例を示す。

なお、第１０図の回路の駆動を行うためのタイミングは
実施例１の場合と同しである。

第９図および第１Ｏ図において、ワンンヨソトマルチハ
イブレータは、上記微少パルス印加時間も、中のパルス
を発生する。

また、発振器は、周期がｗ、で、デューテＩ−がＷ　ｐ
　／　Ｗ　ｆの矩形波を発生する。

本実施例では、上記発振器は回路の他の部分と同期をと
っていないが、これは、例えば、イネーブルパルスによ
り発振を開始するように構成しても良い。

同期をとる事により駆動波形が一定になるので、インク
吐出力は図示の例よりも若干安定すると考えられるが、
はとんど影響はない。

第１１図は、本実施例における■。ｅ＋　　Ｗ　Ｉ＋　
Ｌ　、。

ｗ、、ｗｙを決定するための手順を例示するフローチャ
ートである。

第１１図において、１１−１は、ｗ、、ｗ（、ｔ、を適
当に定めるステップである。目安としては、Ｗ・Ｌ　ｅ
　／　Ｗ　ｆが予想されるＷｌと同程度になるようにす
る。

次の１１−２は、１１−１で定めたパラメータで微少パ
ルスをかけたまま、全吐出口から安定してインクの吐出
が行える■。、およびＷｌを試験的に定めるステップで
ある。このＶ　ｏｐおよびＷｌは安定した吐出が行える
範囲内で下限を設定するのが望ましい。

■。、とＷｌのどちらかを優先的に定めるかは、駆動ト
ランジスタの仕様や回路の都合で選べば良い。

次に、この安定吐出をしばらく続け、インクジェットヘ
ッド支持板１０６の温度が一定に達した時それをＴ１と
するが１１−３のステップである。

１１−４は、前記微小パルスのみをインクジェットヘッ
ドに印加するステップである。この時、もし、いずれか
の吐出口からインクが吐出してしまった場合は、１１−
５のステップに移り、ｔ、を短くする動作、ｗｐを短く
する動作およびＷｆを長くする動作の少なくとも１つを
行なう。

インクが吐出しない場合は、ステップ１１−６において
、支持板温度が一定値に達するまで待ち、その温度をＴ
２とする。

次いで、ステップ１１〜７において、Ｔ１とＴ２とを比
較し、ＩＴＩ　−Ｔ！　　ｌ＜ΔＴ１．８ならば本フロ
ーチャートの手順を終了する。ここで、ΔＴ　＊　＊　
ｘはＴ、とＴ２との差の許容値であり、実施例１の場合
と同様、約１〜２°Ｃに設定する。

もしＴ＋　＜Ｔ！ならば上記ステップ１１−５へ移り、
ｔ、を短くする動作、Ｗ、を短くする動作およびｗ、を
長くする動作の少なくとも１つを行なう。

もしＴ、＞Ｔ、ならば、ステップ１１−８へ移り、ｔ、
を長くする動作、Ｗ、を長くする動作およびｗｆを短（
する動作の少なくとも１つを行なう。

このようにして定めた駆動条件で、インクジェットヘッ
ドを実施例１の場合と同様に８０１１Ｉ１１間隔でベタ
画像と空白をくり返す試験記録を行った。

その結果、実施例１の場合とほぼ同様に、均一な画像濃
度が得られた。

本実施例の場合においても、実施例１および実施例２の
場合と同様に、支持Ｆｉ１０６の温度変動を減らす制御
手段を設け、”　ｐ＋　ｊ　ｐ＋　Ｗ　ｙ　、Ｗ　１　
＋　　Ｖ　６　ｐを定めた時と同じ温度に保つ制御を行
えば、大幅に異なる室温に対して画像濃度の再現性が保
証できる。

本実施例のヘッド駆動方法においても、画像信号に依存
しない駆動パルスの仕様ｗ、、ｔ、、ｗ、等を決定する
手段として、実施例１の場合と同様、次のような方法を
採ることができる。

すなわち、室温を一定に保った条件下において、上記制
御回路を動作状態にして、すべての発熱素子に画像信号
ＯＮを継続的に与えている時の前記制御を行うための電
力の時間平均値が、すべての発熱素子に画像信号ＯＦＦ
を継続して与えている時の前記電力の時間平均値と、は
ぼ等しくなるように、具体的には差が５％以下に収まる
ように、上記ｗｐ、ｔ、、ｗ、等を設定することもでき
る。

本実施例（実施例３）による駆動方法の長所は、画像信
号ＯＦＦ時にインクの吐出が行われる可能性が低いこと
、並びに、実施例２に比較するとヘッドに与える電力の
総量が少なくて済むことである。

ただし、本実施例では、駆動回路が複雑になる（噴量が
ある。

実施例４： 第１２図は本発明によるインクジェットへ、ドの駆動方
法の第４の実施例ムこおけるヘッド駆動パルスを例示す
るグラフである。

本実施例の特徴は、駆動パルスの幅を変える事により、
４値のＶ＃Ｉを行ない得るインクジェットヘッドを用い
る点にある。

第１２図におイテ、ＯＦＦ、ＯＮ、、ＯＮ、、ＯＮ　ｓ
は、それぞれ、画像信号なしの時、レベル１の時、レベ
ル２の時、レベル３の時の駆動パルスの形を示している
。

また、Ｐｏ、Ｐｚ、Ｐｓは画像信号に応じた熱エネルギ
ーを発生するための駆動パルスであり、Ｓｏ、Ｓｌ、Ｓ
工は画像信号の逆に応じた熱エネルギーを発生するため
の駆動パルスである。これらの下添字は信号のレベルを
表わし、数が大きい程大きな体積のインク滴を吐出する
ことを表している。

第１３図は、本実施例で用いる発熱素子の形状、並びに
、該発熱素子に駆動パルスを与えた時に発生する気泡の
大きさの概略を示す模式図である。

第１３図において、４にはヒーター（発熱素子）の形状
を示し、該ヒーターは台形形状をしており、同台形の上
底と下底の間に駆動電圧が加えられるように基板上に配
置されている。

また、４１．４２．４３は、それぞれ、画像レベル１２
．３の時に発生する気泡の形状を示したものであり、画
像レベルが高くなるにつれて、すなわち、駆動パルスの
幅が長くなるにつれて、除りに台形の幅の広い部分が気
泡を発生するようになり、生じた気泡も大きくなる。そ
の結果、インクの吐出体積が大きくなり、被記録材で大
きなドツトを形成する。

このヒータ一部（発熱素子）以外のヘッドの構成は実施
例１の場合と同じである。

このようにして階調記録を行うインクジェットヘッドで
は、実施例１から実施例３までに用いた２値のインクジ
ェットヘッドに比べ、画像濃度の安定性や再現性をより
精密に制御することができる。

したがって、本実施例による駆動方法は、特に有効なも
のである。

第１４図は、本実施例（実施例４）の駆動を行う回路の
一例を示す図である。

本実施例では、発熱素子Ｈ３〜Ｈ７は１個づつ順次駆動
される。

したがって、発熱素子Ｈ１とＨ，、はかなりの時間差を
もって駆動されるが、吐出口列を、被記録材とヘッドの
相対移動方向に直交する方向に対して、わずかに斜めに
配置することにより、駆動のタイミングがずれるという
問題は解消される。

第１４図（ｂ）は、第１４図（ａ）の回路を駆動するた
めのタイミングチャートを示す。

第１４図（ａｌおよび第１４図（ｂ）において、クロッ
クは駆動する吐出口を切り換えるタイミングの１６倍の
周波数をあたえる。

予めＣＬにクリアパルスを送り、クロックを送ると、シ
フトレジスタの出力Ｑ１〜Ｑ７のうちの１つが順次ハイ
レベルとなり、Ｔ　ｒ　ｌ　”＝　Ｔ　Ｐ　Ｒのうち１
つが順次○Ｎとなる。

これに合せて、ＤＩ、Ｄ２に２ビツトの画像データを送
る。

６４×１ピントのＲＯＭは、４ビツトカウンタの出力に
接続され、そのアドレス入力には上記Ｄ１、Ｄ２が接続
されている。このＲＯＭの内容を適宜窓めることにより
、１つの発熱素子が選択されている時間の間に１６発の
ＯＮ、ＯＦＦのパルスをＤＩ、Ｄ２に応じて送り出し、
それに応じて発熱素子を駆動することができる。

第１５図は、本実施例（実施例４）において、前記Ｓｏ
、Ｓｔ、Ｓｚ、Ｐ１．Ｐｚ、Ｐｓの仕様と定める手順の
一例を示すフローチャートである。

第１５図におけるＶ　ａ　＋　＋　　Ｖ　ａ　ｔ　、　
　Ｖ　ａ　ｓは、それぞれ、画像レベル１，２．３にお
いて所望の画像濃度が得られるような、ヘッドからのイ
ンクの吐出体積を表す。

第１５図において、１５−１は画像レベル３におｌする
駆動条件を決定するステップである。すなわち、すべて
の発熱素子に与える電圧Ｖ　ａｓおよびパルス幅Ｗ、を
１ｉ１節し、吐出体積がＶｉ３になるように設定する。

次のステップ１５−２では、前記支持板の温度が一定に
達するまで待ち、その温度の値をＴ、とする。

１５−３は、画像レベル２における駆動条件を決定する
ステップである。ここでは、Ｐ、の輻ＷよとＳ２の仕＃
！（各微小パルスの幅、個数および周期）とを調節して
、吐出体積がＶ、ｆｆｉで支持板温度の収束値が前記Ｔ
、とほぼ等しくなるように設定する。

１５−４は、画像レベル１における駆動条件を決定する
ステップである。ここでは、Ｐｌの幅ｗ１とＳｌの仕様
（各微小パルスの幅、個数および周期）とを調節して、
吐出体積がＶ　ｄ　ｌで支持板温度の収束値がほぼＴ、
と等しくなるように設定する。

１５−５は、Ｓｏの仕様を定めるステップである。

すなわち、支持板温度の収束値が前記Ｔ、にほぼ等しく
なるように、各微小パルスの幅、個数および周期を決定
する。

なお、インクの吐出体積の測定は、インクの消費量の測
定によるものでも良いし、吐出したインクを捕集びん等
に集め重量を測定しても良い。

上記、１５−３．１５−４．１５−５の各ステップにお
いて、支持板温度がＴ、とほぼ等しくなることの具体的
な基準は、ヘッドの構造によっても異なるが、Ｔ、との
差が１〜２°Ｃ以内というのが現実的な判断基準である
。

以上に述べた実施例４の手順においては、全発熱素子に
対するパルスの与えがたを一律に定めても良いし、各吐
出口からのインクの吐出体積を測定しながら、該吐出口
に対応する発熱素子に与えるパルスの与え方を上述の手
順で決めても良い、後者の場合は、設定するのに手間を
要するが、各吐出口間の濃度のバラツキも減少させる事
ができる。

この場合、請求項１における（Ｅ、、、−Ｅ）／（■□
、−■）が、ＥＶＥ、□の時以外で一定値になるだけで
１よなく、各吐出口において、（Ｅｘ　　Ｅ−）／（Ｖ
３　　Ｖｔ）と（Ｅｊ　　Ｅｌ）／（Ｖｉ−Ｖ＋）と（
Ｅ、−Ｅ、）／Ｖ３は等しく、がっ、常に一定値をとる
。ココテ、Ｅ、（ｊＪ、　１．２．３）は、画像レベル
ｊの時に、前記吐出口に対応する発熱素子で発生する熱
エネルギの合計値を表示し、Ｖｊ　（ｊ−１＋　２＋　
３）は、画像レベルｊの時に、該吐出口から吐出するイ
ンクの体積である。また、画像レベル０は画像信号ＯＦ
Ｆを表す。

このような設定を行うことにより、実施例１の場合と同
様の理由により、画像信号の如何に係わらず、基板の温
度をほぼ一定に保つことが可能になり、画像の濃度ムラ
を大幅に減少させることができた。

第１６図は、上記本実施例（実施例４）の駆動方法で設
定された駆動条件で前記ヘッドを駆動させたときの濃度
分布を示すグラフである。

第１６図の駆動条件においては、キャリッジスピードを
０．１６ｍ／ｓ　とし、吐出間隔を１ミリ秒とし、画像
レベル０．　１．　２．　３の順に８０５ｍずつすなわ
ち５００回ずつの吐出を全吐出口から行なった。

第１６図において、１６−１．１６−２．１６−３は、
それぞれ、画像レベル１．２．３における濃度分布を示
す。また、１６−４．１６−５．１６−６は、画像信号
の逆に応じて発生する熱エネルギーが全く無い駆動（従
来例）を行った時の、前記各画像レベルＬ、２．３にお
ける濃度分布である。

第１６回から明らかなように、本実施例による駆動によ
れば、従来例よりも、画像濃度を均一にすることができ
た。

本実施例のように階調制御を行う場合、記録濃度のムラ
は特に小さく抑える必要がある。

したがって、実施例１〜実施例３でも述べたように、支
持板の温度変動を減らす制御手段を設け、制御回路によ
り、同支持板の温度を、前述の各画像レベルにおける駆
動パルスの仕様を決定した時の温度に保つことにより、
−層良好な画像が得られた。

なお、実施例４のヘッド駆動方法において、各画像レベ
ルにおける駆動パルスの仕様を決定する手段としては次
のような方法もある。

すなわち、環境温度が一定の条件下で、上記制御回路を
働かせておきながら、画像信号ＯＦＦの場合も含めた任
意の画像信号レベルに応じた熱エネルギーを、−様に基
板上のすべての発熱素子に継続して与えている時の、前
記制御を行うための電力の時間平均価が、前記画像信号
レベルと異なった画像信号に応じた熱エネルギーを、−
様にすべての前記発熱素子に継続して与えている時の、
前記電力の時間平均値と、はぼ等しくなるようにする方
法もある。

実施例５： 第１７図（ａ）は本発明によるインクジェットヘッドの
駆動方法の第５の実施例におけるヘッド駆動パルスを例
示するタイミングチャートであり、第１７図（ｂ）は第
１７図（ａ）の駆動パルスを印加するのに好適なヘッド
の基板上の発熱素子の配置を示す模式図である。

本実施例の特徴は、吐出のための発熱素子以外の基板上
の発熱素子で、画像信号の逆に応じた熱エネルギーを発
生することである。

第１７図（ａ）および第１７図（ｂ）において、Ｈ１〜
Ｈ１は吐出のための発熱素子であり、Ｈ，は画像信号の
逆に応じた熱エネルギーを発生する補助発熱素子である
。

本実施例で用いるインクジェットヘッドは、前記基板上
の発熱素子の配置以外は、実施例１で用いたものと実質
上回しである。

ｄ１〜ｄ、は、それぞれ、前記発熱素子Ｈ，〜Ｈ１に印
加する駆動パルスを示し、Ｖ、、は駆動パルスの電圧、
町はパルス幅、τは周期を示す。

また、ｄ、は、前記補助発熱素子Ｈｓに画像信号の逆に
応じて印加する電気パルスを示し、この電気パルスの長
さは前記パルス幅Ｗ１に比例するものである。

前記補助発熱素子Ｈ３の配置は、できるだけ、全ての吐
出用発熱素子Ｈ＋　”−Ｈ＊から同し程度の距離にする
のが望ましい。

前記ｗ、、■。、は、各吐出口から安定して吐出が行え
る範囲で決定される。

前記電気パルスｄ、の；圧は任意であるが、回路を簡単
にするため、本実施例では前記■。、と同一とした。

なお、前記電気パルスｄ、のパルス幅は、前記パルス幅
Ｗ１を基準とし、画像信号ＯＦＦの数がｎの時ｎＸｗ、
となるように設定した。

補助発熱素子Ｈ１の抵抗値の決定方法は、実施例１の場
合と同様の考え方に基づいて、全ての吐出口から周期τ
毎にインクを吐出し続けている時の支持板１０６の温度
の収束値をＴ、とし、次に、画像信号が全てＯＦＦの状
態で、Ｈｌに吐出時と同し電圧の電気パルスをτ毎に与
えたときの該支持板の温度の収束値をＴ！とした場合に
、Ｔ１ζＴ２となるように該Ｈ，の抵抗値を決定する方
法とした。

この時のＴ、とＴ２の差の許容値は、前述の実施例の場
合と同様、約１〜２°Ｃである。

第１８図（ａ）は、本実施例（実施例５）のヘッド駆動
を行なう回路構成を例示する図である。

第１８１１ｉＩＵ（ａ）において、本実施例でも、前述
の実施例４の場合と同様、前記発熱素子Ｈ１〜Ｈ８は１
個づつ）頓次駆動される。

本実施例においては、実施例４の回路におけるシフトレ
ジスタに代えて、デコーダ内蔵型カウンタが使用され、
発熱素子Ｈ１〜Ｈ，の発熱量Ｑ。

〜Ｑ、の１個を順次ハイレベルにし、それに同期して画
像データが送られる。。

画像データがロウ（Ｌ　ｏ　ｗ）の時、すなわち、吐出
しない時には、補助発熱素子（ヒータ）Ｈｌが駆動され
る。

第１８図（ｂ）は、発熱素子の駆動のタイミングを例示
するタイミングチャートである。

第１８図（ａ）中のデコーダ内蔵カウンタとしては、た
とえば１０ｂｉ　ｔの場合には、Ｍ７４１１Ｃ４０１７
（三菱電機製ＣＭＯ５４Ｇ）を用いることができる。

本実施例（実施例５）のヘッド駆動方法は、駆動用の回
路構成が非常に簡単になるという利点がある。

しかしながら、補助発熱素子Ｈ，と吐出用発熱素子Ｈ５
〜Ｈ６との距離が大きい場合には、吐出信号の０Ｎ１０
ＦＦの変化による温度変化に対する応答性が低いという
問題がある。

例えば、補助発熱素子Ｈ１と吐出用発熱素子Ｈ１〜Ｈ，
との距離が、Ｓｉ基板上で約５鋼−である場合、熱伝導
論理によれば、Ｓｉ基板上を５ｍｍの距離だけ熱が伝播
する時間は０．２秒程度になる。

したがって、０．１６ａ＋／ｓのスピードでヘッドを移
動しながら記録を行う場合、この間に約３１だけへ・７
ドが移動するので、上北の熱伝導時間は無視できないこ
とになる。

この結果、画像打ち込み率が急激に変化する場合、濃度
ムラが多少残ることもある。

また、基板に残留する熱エネルギーが多少不均一になる
という問題もある。

すなわち、本実施例では、基板に残留する熱エネルギー
の合計値は常に一定になるが、画像パターンによっては
、熱の分布が不均一になる場合がある。

例えば、第１７図（ｂ）において、発熱素子Ｈ１〜Ｈ４
が○Ｎで、発熱素子Ｈ２〜Ｈ３がＯＦＦとなる画像信号
の場合、発熱素子Ｈ２〜Ｈ４例の残留熱工フルギーが大
きくなり、結果的に発熱素子Ｈ１〜Ｈ４（！ｌｌ！ｌの
画像濃度が若干高くなる。

しかしながら、本実施例によれば、簡単な構成のインク
ジェットヘッドを使用しても、画像信号の逆に応じた補
助的な熱エネルギーを、通正量与えることにより、基板
１０１の温度を一定に保つとともに温度分布を均一にす
ることができ、画像ムラの無い記録を行ない得るという
点で十分な効果が得られた。

本実施例（実施例５）についても、実施例１の場合と同
様に、インクジェットヘッドを第４図に示すようなイン
クジェット記録装置に実装し、ベタ画像と空白を繰り返
す記録試験を行なった。

この場合のキャリッジ移動速度および吐出周波数等は実
施例１の場合と同じにした。

第１９図（ａ）は、この時の濃度分布を示すグラフであ
る。

第１９図（ａ）において、１９−０は補助発熱素子Ｈ１
に電力を全（与えない場合の濃度分布を示し、１９−１
は本実施例により補助発熱素子Ｈ１に電気パルスを与え
た場合の濃度分布を示す。

この本実施例に関する記録試験でも、実施例１の場合と
同様に８０１１Ｉ１１の画像ＯＦＦの間隔を設けたので
、前述の実施例１の場合と同様の画像ムラの無い記録を
行なうことができた。

第１９図（ｂ）は、上記第１９図（ａ）の試験において
、ベタ画像と空白を繰り返し間隔（ｉｊ像の０Ｎ−ＯＦ
　Ｆ間隔）をｌ　Ｑｍｍ間隔に変更して記録した場合の
濃度分布を示すグラフである。

第１９図（ｂ）において、１９−２は補助発熱素子Ｈ，
に電力を全く与えない場合の濃度分布を示し、１９−３
は本実施例により補助発熱素子Ｈ，に電気パルスを与え
た場合の濃度分布を示す。

また、第１９図（ｂ）中の１９−４は、前述の実施例１
で使用した記録ヘッドで該実施例１の駆動方法で画像を
記録した場合を参考として記載したものである。

第１９図（ｂ）のグラフからも明らかなように、ベタ画
像と空白を繰り返し間隔が１０鋼−程度になると、前述
の理由により、濃度ムラが若干残るが、従来例を示す１
９−２よりは大幅に改善されていることが分る。

なお、本実施例の駆動方法においても、前述の実施例の
場合と同様に、支持板の温度変動を減らす制御手段を設
け、制御回路により、同支持板の温度を、前記補助発熱
素子Ｈ，（７）抵抗値を決定した時の温度に保つことに
より、より良好な画像が得られた。

なお、本実施例で使用されるインクジェットヘッドにお
いて、補助発熱素子Ｈ１の抵抗値を決定する方法として
、次のような方法を採ることもできる。

すなわち、室温を一定に保った条件下において、上記制
御回路を働かせた状態で、すべての発熱素子Ｈ１〜Ｈ８
に画像信号ＯＮを継続的に与えてし）る時の前記制御を
行うための電力の時間平均値が、すべての発熱素子Ｈ１
〜Ｈ６に画像信号ＯＦＦを継続して与えている時の前記
電力の時間平均値と、はぼ等しくなるように、具体的に
は両者の差が５％以下に収まるように、上記補助発熱素
子Ｈ８の抵抗値を決定する方法を採用することもできる
。

実施例６： 第２０図（ａ）は本発明によるインクジェットヘッドの
駆動方法の第６の実施例におけるヘッド駆動パルスのタ
イミングチャートであり、第２０図（ｂ）は第２０図（
ａ）で使用するインクジェットヘッドの液流路内の発熱
素子の配置を例示する部分縦断面図である。

本実施例の特徴は、各吐出口に対応じて配置された、画
像信号に応じた熱エネルギーを発生する発熱素子と、画
像信号の逆に応じた熱エネルギーを発生する発熱素子と
、を１つずつ有する記録ヘッドを駆動することである。

第２０図（ａ）および第２０図（ｂ）において、２０−
Ａは画像信号に依存する駆動パルスを示し、２０Ｂは画
像信号の逆に保存する駆動パルスを示す。

第２０図（ｂ）において、２０−１は液流路の壁、２０
−２は画像信号に応じて熱エネルギーを発生する発熱素
子、２０−３は画像信号の逆に応じて熱エネルギーをは
発生する発熱素子、２０−４は前記両全熱素子に共通な
電極、２０−５は発熱素子２０−３に電力を供給する電
極、２０−６は発熱素子２０−２に電力を供給する電極
、２０−７はインクの吐出口、をそれぞれ示す。

前記発熱素子２０−２には、前記２０−Ａなる電気パル
スが与えられ、また、前・記発熱素子２０−３には、前
記２０−Ｂなる電気パルスが与えられる。

本実施例で用いられる前記インクジェットヘッドは、第
２０図（ｂ）に示す部分を除くと、実施例１で用たもの
と同し構成を有している。

第２１図は、本実施例（実施例６）のヘッド駆動を行な
うのに使用される電気回路を例示する図である。

第２１図の回路は、第１８図（ａ）の実施例５の回路と
比べ、画像信号の逆に応じて大きなエネルギーを発生す
る発熱素子ＨＩ′　〜Ｈ１゛　の抵抗値によって、吐出
用発熱素子Ｈ０〜Ｈ３の発熱量を調整する点で相違して
いる。

ただし、第２１図の本実施例の回路の動作は、第１８図
（ａ）の実施例５の回路の場合と実質上置しである。

本実施例の駆動方法で使用されるインクジェットヘッド
においては、画像信号の逆に応じた熱エネルギーを発生
する発熱素子Ｈ６°〜Ｈ１が、画像信号に応じた熱エネ
ルギーを発生する発熱素子Ｈ１〜Ｈ１よりも、吐出口か
ら離れているので、調整用の発熱素子Ｈ１゛　〜Ｈ，，
′の駆動によりインクが吐出しないように構成すること
は容品である。

また、前記２種類の発熱素子Ｈ＋およびＨパの間の距離
を小さくし、互いに接近させて配置することが可能であ
るので、前述の実施例５の場合に比べ、急激な画像パタ
ーンの変化にも十分対応することができた。

さらに、これら２種類発熱素子Ｈ，−Ｈ，およびＨ＋’
　〜Ｈｎ′　　は、それぞれ、別系統の駆動回路で駆動
できるので、駆動条件の自由度が高くなる。

本実施例による画像濃度を均一性は、実施例１の場合と
ほとんど同じ程度であり、同程度の効果が得られた。

また、本実施例は、実施例４において第１３図を参照し
て説明したＦ＠謂記録が可能な台形形状の発熱素子を有
するインクジェットヘッドを使用して実施することがで
きる。

その場合、画像信号に応しないで熱エネルギーを発生す
る発熱素子Ｈ１°〜°Ｈ＊′　の方は長方形形状のまま
でも十分である。

本実施例（実施例６）は、他の実施例に比べ、前述した
ような長所を有しているが、吐出口の数に対して基板上
の電極の数が多くなるので、高密度記録への対応性に若
干の困難性がある。

以上説明した各実施例によれば、基板１０１内に温度検
知手段を設けることや、また複雑な制御手段を講じるこ
となしに、該基板の温度を一定に保ち、また、温度分布
を均一にすることができ、したがって、画像ムラのない
高品位で安定した記録を行ない得るインクジェットヘッ
ドの駆動方法が得られた。

なお、以上の各実施例では、本発明を、インクジェット
ヘッドがキャリッジ４１に搭載されたシリアルスキャン
型のインクジェット記録装置に通用する場合を例に挙げ
て説明したが、本発明は、被記録材の紙幅方向記録領域
をカバーするライン型のインクジェットヘッドを用いる
ライン型のインクジェット記録装置など、他の記録方式
のインクジェットヘッドに対しても適用でき、同様の作
用効果を達成し得るものである。

また、本発明は、カラー記録用に複数のインクジェット
ヘッドを使用する場合など、記録装置に搭載されるイン
クジェットヘッドの個数にも関係無く適用できるもので
ある。

本発明は、特に、インクジェット記録方式の中でも、キ
ャノン（株）が提唱するバブルジェット方式の記録ヘッ
ド、記録装置において、優れた効果をもたらすものであ
る。

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４７４０７９６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
液路に対応じて配置されている電気熱変換体に、記録情
報に対応じていて核沸騰を越える惣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４３４５２６２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。

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４４５９６００
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さ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。

更に、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応じ
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。

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
交換自在のチンブタイブの記録ヘッド、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。

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５二よる予備加熱手段、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。

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
る色の復色カラー又は、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。

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、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。

上述のインクジェット装置では、インク自体を３０℃以
上７０゛Ｃ以下の範囲内で温度調整を行なってインクの
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
なすものであればよ加えて、接種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度化のエ
ネルギーとして使用せしめることで防止するか、または
、インクの謂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、被記録材に到達する時点で
既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、多孔質シートの凹部または貫通孔に液状また
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。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、イン
クを吐出するための一つ又は複数の吐出口と、各吐出口
に対応じて熱エネルギーを発生させる一つまたは複数の
発熱素子が作り込まれている基板と、該基板が取り付：
すられる支持板またはケーシングとを具備したインクジ
ェットヘッドの駆動方法において、画像信号に応じてイ
ンクを吐出するための熱エネルギーを前記発熱素子で発
生し、前記基板と外部との間の熱抵抗のうち、前記支持
板またはケーシングを通過する熱抵抗値が該支持板また
はケーシングを通過しない熱抵抗値より低いインクジェ
ットヘッドで画像記録を行う際に、前記インクジェット
ヘッドが最大体積νｗａｘのインクを吐出する時に前記
基板で発生する熱エネルギーをＥｍａｘとし、前記画像
信号に応じたインクの吐出体積をＶ、その時に前記基板
で発生する熱エネルギーをＥとすると、Ｅ≠Ｅｍａｘの
時は常に（Ｅ腸ａｘ−Ｅ）／（Ｖｍａｘ−Ｖ）がほぼ一
定イ直になるように制御する構成としたので、基板内に
温度検知手段や？！雑な制御手段を設けることなく、簡
単な構成で基板の温度を一定に保つとともに、温度分布
を均一にすることにより、画像ムラのない高品位で安定
した記録を行ない得るインクジェットヘッドの駆動方法
が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるインクジェットヘッドの駆動方法
の第１の実施例におけるキャラクタ−パターンおよびヘ
ッド駆動パルスを例示する模式図、第２図（ａ）は第１
の実施例で使用される駆動回路を例示する回路図、第２
図（ｂ）は第２図（ａ）の回路の動作信号を例示するタ
イミングチャート、第３図は吐出インク温度と基板残留
エネルギーとの関係を例示するグラフ、第４図は本発明
によるヘッド駆動方法を適用するのに好適なインクジェ
ット記録装置を例示する模式的斜視図、第５図は第１の
実施例を適用した場合の画像のＯＤ値の分布の測定結果
を示すグラフ、第６図は本発明によるインクジェットヘ
ッドの駆動方法の第２の実施例におけるヘッド駆動パル
スを例示するタイミングチャート、第７図は第２の実施
例で使用される駆動回路を例示する回路図、第８圀は第
２の実施例の動作手順を示すフローチャート、第９図は
本発明によるインクジェットへ７）の駆動方法の第３の
実施例におけるへ、ド駆動パルスを例示するタイミング
チャート、第１０図は第３の実施例で使用される駆動回
路を例示する回路図、第１１図は第３の実施例の動作手
順を示すフローチャート、第１２図は本発明によるイン
クジェットヘッドの駆動方法の第４の実施例におけるヘ
ッド駆動パルスを例示するタイミングチャート、第１３
図は第４の実施例で使用されるヘッドの発熱素子および
気泡発生状態を例示する模式図、第１４図（ａ）は第４
の実施例で使用される駆動回路を例示する回路図、第１
４図（ｂ）は第１４図（ａ）の回路の動作信号を示すタ
イミングチャート、第１５図は第４の実施例の動作手順
を示すフｄ−チャート、第１６図は第４の実施例を適用
した場合の画像濃度分布を例示するグラフ、第１７図（
ａ）は本発明によるインクジェットヘッドの駆動方法の
第５の実施例におけるヘッド駆動パルスを例示するタイ
ミングチャート、第１７図（ｂ）は第５の実施例で使用
されるヘッドの基板上の発熱素子の配置を例示する模式
図、第１８図（ａ）は第５の実施例で使用される駆動回
路を例示する回路図、第１８図（ｂ）は第１８図の回路
の動作信号を例示するタイミングチャート、第１９図（
ａ）は第５の実施例を通用した場合の画像濃度分布を例
示するグラフ、第１９圀（ｂ）は第５の実施例の駆動条
件を変更した場合の画像１度分布を例示するグラフ、第
２０図（ａ）は本発明によるインクジェットヘッドの駆
動方法の第６の実施例におけるヘッド駆動パルスを例示
するタイミングチャート、第２０図（ｂ）は第６の実施
例で使用されるヘッドの発熱素子の配室を例示する部分
縦断面図、第２１図は第６の実施例で使用される駆動回
路を例示する回路図、第２２図は本発明を実施する際に
使用するのに好適なインクジェットヘッドの構成を例示
する模式的分解斜視図、第２３図はヘッドの基板および
支持板の温度とインクの吐出体積との関係を例示するグ
ラフ、第２４図はヘッドの駆動開始後の基板および支持
板の温度変化を例示するタイミングチャートである。 以下に、図面中の主要な構成部分を表す符号を列挙する
。 １−一一一−−キャラクターパターン、Ｈ９〜Ｈｌ、−
・吐出用の発熱素子、４１−−−−キャリッジ、４２−
−−５被記録材、Ｗ、・−一一一−・画像信号に応じて
印加する電気パルスの幅、Ｗｉ−−−画像信号によらな
いで（または画像信号の逆に応じて）印加する電気パル
スの幅、τ−・−・１つの発熱素子に与えられる画像信
号の周期、Ｖ　ｏ　ｐ　”−”−駆動電圧、１ｏｔ−・
・・・一基板、１゜２−−−一発熱素子、１０３−・−
・吐出口、１０４−・・・−液流路、１０５・・−−−
−一天板、１０６・・・・−・支持板。 第２ 図（ａ） 第３図 Ｔｅｎｖ ｈ 丁ス 第５図 ８０＋ｎｍ　　　　　１６０ｍｍ 、ラド走査、方向 鴫」−一県 第７図 第８ 図 Ｌ ＣＫ 第１４図（ａ） 第１５図 Ｍ　　　」　　−へ ｏ　（Ｊ　　Ｏ０ 第１８図（ａ） Ｓυ ｔ（ｓ Ｓ ＳＤ 第２１図 吐よ体ｎ　（ｔｏ−’ｃｍ’　） 骸

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. （１）インクを吐出するための一つ又は複数の吐出口と
   、各吐出口に対応して熱エネルギーを発生させる一つま
   たは複数の発熱素子が作り込まれている基板と、該基板
   が取り付けられる支持板またはケーシングとを具備した
   インクジェットヘッドの駆動方法において、画像信号に
   応じてインクを吐出するための熱エネルギーを前記発熱
   素子で発生し、前記基板と外部との間の熱抵抗のうち、
   前記支持板またはケーシングを通過する熱抵抗値が該支
   持板またはケーシングを通過しない熱抵抗値より低いイ
   ンクジェットヘッドで画像記録を行う際に、前記インク
   ジェットヘッドが最大体積Ｖ＿ｍ＿ａ＿ｘのインクを吐
   出する時に前記基板で発生する熱エネルギーをＥ＿ｍ＿
   ａ＿ｘとし、前記画像信号に応じたインクの吐出体積を
   Ｖ、その時に前記基板で発生する熱エネルギーをＥとす
   ると、Ｅ≠Ｅ＿ｍ＿ａ＿ｘの時は常に（Ｅ＿ｍ＿ａ＿ｘ
   −Ｅ）／（Ｖ＿ｍ＿ａ＿ｘ−Ｖ）がほぼ一定値になるよ
   うに制御することを特徴とするインクジェットヘッドの
   駆動方法。
2. （２）請求項１において、前記発熱素子は、画像信号が
   ゼロ又はＯＦＦの場合を含め、画像信号レベルのみに応
   じて熱エネルギーを発生しており、該熱エネルギーは、
   任意の画像信号レベルに応じた熱エネルギーを一様に基
   板上のすべての発熱素子に継続して与えている時の前記
   支持板またはケーシングの温度収束値が、前記画像信号
   レベルと異なる画像信号に応じた熱エネルギーを一様に
   すべての前記発熱素子に継続して与えている時の前記支
   持板またはケーシングの温度の収束値とほぼ等しくなる
   ように与えられることを特徴とするインクジェットヘッ
   ドの駆動方法。
3. （３）請求項１において、前記支持板またはケーシング
   の温度変動を減らすための制御手段を有することを特徴
   とするインクジェットヘッドの駆動方法。
4. （４）請求項３において、前記発熱素子は、画像信号が
   ゼロ又はＯＦＦの場合を含め、画像信号レベルのみに応
   じて熱エネルギーを発生しており、該熱エネルギーは、
   前記制御手段が動作状態で、かつ環境温度が一定の条件
   下において、任意の画像信号レベルに応じた熱エネルギ
   ーを一様に基板上のすべの発熱素子に継続して与えてい
   る時の前記制御を行うための電力の時間平均値が、前記
   画像信号レベルと異なった画像信号に応じた熱エネルギ
   ーを一様にすべての前記発熱素子に継続して与えている
   時の前記電力の時間平均値とほぼ等しくなるように与え
   らることを特徴とするインクジェットヘッドの駆動方法
   。
5. （５）請求項１において、前記基板で発生する熱エネル
   ギーが、画像信号に応じて発生するエネルギーと画像信
   号によらないで発生するエネルギーより成ることを特徴
   とするインクジェットヘッドの駆動方法。
6. （６）請求項１において、前記基板で発生する熱エネル
   ギーが、画像信号に応じて発生するエネルギーと画像信
   号の逆に応じて発生するエネルギーより成ることを特徴
   とするインクジェットヘッドの駆動方法。
7. （７）請求項５または請求項６において、画像信号によ
   らないで発生するエネルギーおよび画像信号の逆に応じ
   て発生するエネルギーは、画像信号に応じて発生するエ
   ネルギーと同一の場所で発生することを特徴とするイン
   クジェットヘッドの駆動方法。
8. （８）請求項１において、第ｉ番目の吐出口が最も多く
   の体積Ｖ＿ｍ（ｉ）のインクを吐出する時にその発熱素
   子で発生する熱エネルギーをＥ＿ｍ（ｉ）とし、画像信
   号に応じて当該吐出口から吐出されるインクの体積をｖ
   （ｉ）とし、その時に当該発熱素子で発生するエネルギ
   ーをｅ（ｉ）とした時、ｅ（ｉ）≠Ｅ＿ｍ（ｉ）である
   全てのｉに対し、［Ｅ＿ｍ（ｉ）−ｅ（ｉ）１／［Ｖ＿
   ｍ（ｉ）−ｖ（ｉ）］が各ｉにおいて常にほぼ一定であ
   るように制御することを特徴とするインクジェットヘッ
   ドの駆動方法。
9. （９）請求項５〜請求項７のいずれかにおいて、画像信
   号によらないで発生する熱エネルギーまたは画像信号の
   逆に応じて発生する熱エネルギーは、画像信号に応じて
   印加する電流より微小の定常的な電流によることを特徴
   とするインクジェットヘッドの駆動方法。
10. （１０）請求項５〜請求項７のいずれかにおいて、画像
    信号によらないで発生する熱エネルギーまたは画像信号
    の逆に応じて発生する熱エネルギーは、画像信号に応じ
    て印加する電流より微小幅の複数のパルスによることを
    特徴とするインクジェットヘッドの駆動方法。
11. （１１）請求項５〜請求項７のいずれかにおいて、画像
    信号によらないで発生する熱エネルギーまたは画像信号
    の逆に応じて発生する熱エネルギーは、インクが吐出し
    ない程度の幅の電流パルスによることを特徴とするイン
    クジェットヘッドの駆動方法。
12. （１２）前記インクジェットヘッドが、熱エネルギーを
    利用してインクを吐出する記録ヘッドであって、熱エネ
    ルギーを発生するための電気熱変換体を備えていること
    を特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッドの
    駆動方法。
13. （１３）前記インクジェットヘッドが、前記電気熱変換
    体によって印加される熱エネルギーにより生じる膜沸騰
    による気泡の成長によって、吐出口よりインクを吐出さ
    せることを特徴とする請求項１２に記載のインクジェッ
    トヘッドの駆動方法。