JPH05220964A

JPH05220964A - インクジェット記録ヘッドの吐出制御方法

Info

Publication number: JPH05220964A
Application number: JP2271392A
Authority: JP
Inventors: Norifumi Koitabashi; 規文小板橋; Hitoshi Nishigori; 均錦織; Hiroshi Tajika; 博司田鹿; Masato Katayama; 正人片山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-02-07
Filing date: 1992-02-07
Publication date: 1993-08-31
Anticipated expiration: 2017-08-12
Also published as: JP3313751B2

Abstract

(57)【要約】【目的】記録ヘッドが高デューティな印字を続けた
り、環境温度が高くなつた場合でも、安定して吐出量を
一定に制御すること。【構成】投入エネルギーを変調して、インクジェット
記録ヘッドからのインクの吐出量を制御するに際し、イ
ンクジェット記録ヘッドの温度が高い程、投入エネルギ
ーを変化させる温度変化の幅を２℃（テーブル［２］〜
［６］）、２．５℃（［７］［８］），３℃（［９］
［１０］）と大きくすることで、単位温度変化に対する
投入エネルギーの変調の度合いを小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録ヘ
ッドの吐出制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェット記録装置において
は、記録される画像等における、濃度変動や濃度ムラの
発生を極力抑えるため、特に記録ヘッドから吐出される
インクの吐出量（以下、この量をＶ_d（ｐｌ／ｄｏｔ）
で表わす）に関して、その安定化を行うための制御が種
々行われていた。

【０００３】これら制御において採られる主な手法は、
インクの温度を調整すること（以下、温調という）によ
り、吐出速度や吐出量に影響を及ぼすインク粘性を制御
したり、また、発熱素子を具え、その発熱素子が発生す
る熱エネルギーによってインク中に気泡を発生させこの
気泡の成長によってインクを吐出する方式では、気泡の
発生条件等も制御し、上記吐出量等を安定化させるもの
である。インク温度調整のための具体的な構成として
は、インクを保持した記録ヘッドを加熱するためのヒー
タ（専用のヒータまたは吐出用のヒータを兼用）と、記
録ヘッドに関した温度を検出する温度センサとを用い、
温度センサが検出する温度をヒータによる加熱量にフィ
ードバックする構成がある。また、温度のフィードバッ
クは行わずに単にヒータによる加熱を調整する構成もあ
る。

【０００４】以上の構成には、ヒータや温度センサを、
記録ヘッド近傍、例えば記録ヘッドを構成する部材上に
設ける場合と、記録ヘッドの外部に設ける場合とがあ
る。

【０００５】吐出量の制御に関する他の手法、あるいは
上記手法と共に用いられる手法として、上記気泡の生成
に伴って吐出する方式において熱エネルギーを発生する
ための電気熱変換体（以下、吐出ヒータともいう）に印
加する単一パルス（以下、ヒートパルスという）のパル
ス幅を変化させることにより、発生する熱量を制御し、
吐出量を安定化するものがある。

【０００６】以上示した制御の態様は、主に以下の４つ
の態様に区別される。１）常時ヘッド温調を行う（外部／近傍）。

【０００７】温度フィードバック有り。２）随時ヘッド温調を行う（外部／近傍）。

【０００８】温度フィードバック有り。３）高温のヘッド温調を行う（環境温度より高い）。フ
ィードバック有り。４）単一のヒートパルスのパルス幅変調。

【０００９】しかしながら、上記１の方式では、常に記
録ヘッドの温調を行っているため、ヒータの加熱に伴う
インク水分の蒸発が促進される。この結果、記録ヘッド
における吐出口内インクの増粘、固着を誘起し、結果と
して吐出方向が偏向するヨレの増大や不吐出を生じさせ
たり、インクにおける染料濃度が相対的に高まることに
より濃度変化や濃度むらを発生させる等して、記録画質
の低下を招くことがあった。

【００１０】また、ヒータによる連続的な加熱による影
響として、ヘッドの構造変化やヘッドを構成する部材の
劣化が促進され、記録ヘッドの信頼性や耐久性を低下さ
せる原因にもなっていた。さらに、この方式は一般的に
環境温度の変化や自己昇温（吐出に伴う昇温）による影
響を受け易く、これにより吐出量の変動が生じ濃度変化
や濃度むらを発生させる場合もあった。

【００１１】上記２の方式は、必要に応じて温度調整を
行う方式であって、１の方式を改善したものであるが、
例えば記録指令が入力されてから温調を行うため、比較
的短時間で所定の温度に到達する必要があり、加熱のた
めに大きなエネルギー［例えばヒータの発熱量（Ｗ）］
を与えなければならない。このため、温度制御において
温度リップルの幅が増大し正確な温度制御が行えない場
合があり、このような場合、温度リップルによる吐出量
の変動が起こり濃度変化や濃度むらを発生することもあ
る。逆に、正確な温調を行おうとすると、与えるエネル
ギーを少なくする必要があり、目標温度に到達するまで
の時間が長くなり、記録開始までの待ち時間が増大す
る。

【００１２】上記３の方式は、環境温度の変化や自己昇
温による温度変化の影響を少なくするために、温調によ
る目標温度を環境温度より高くするものである。これに
よれば、低デューティーの記録時の吐出量の変動を少な
くすることは可能となるが、高デューティー記録時、例
えば全ベタ記録のように吐出に伴う昇温（自己昇温）が
大きい場合にはこの昇温の影響を避けることはできな
い。

【００１３】また、温調の方法として、記録ヘッドの外
部での温調は、一般に環境温度の影響については低減可
能であるが、自己昇温に対するレスポンスが悪く、この
自己昇温による影響を受け易いといえる。

【００１４】また、記録ヘッドの近傍（例えば吐出ヒー
タが配設されたヒータボードを支持する基板としてのア
ルミ板にヒータまたは温度センサを設ける）での温調を
行うと、レスポンスは良くなり、自己昇温に対して効果
があるが、基板であるアルミ板の熱容量が大きいために
温度リップルが発生し、この温度リップルによる吐出量
変動が発生する場合がある。

【００１５】さらに、上記方式４の単一パルス（以下、
シングルパルスともいう）によるパルス幅変調法は、特
に上記気泡形成のインクジェット方式において、温度変
化に応じた吐出量の変動を吸収できるだけの吐出量の制
御幅が少ないこと、および、パルス幅の増加に伴って吐
出量の所望の増大が得にくく、正確な吐出量の制御を行
うことは複数パルスに比べて困難である。

【００１６】ところで、上述したように従来の温調によ
る吐出制御を阻害する大きな要因の１つは、吐出に伴っ
て記録ヘッド内のインクに蓄熱を生ずる自己昇温である
といえる。

【００１７】例えば、記録ヘッドに自己昇温を生じるこ
とにより、インク温度が変化すると、気泡の発泡速度や
リフィル速度の変動を生じ、これにより、ヨレや不吐出
さらにはリフィル周波数の変動など、吐出特性の変動を
引き起こし画像を極端に劣化させることがある。

【００１８】特に、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラ
ックの４色のインクによって形成されるフルカラー画像
では、これらのインクを吐出する記録ヘッドのうち１つ
にでも標準状態と異なる吐出特性を生じると、例えば吐
出量の違いによるカラーバランスの崩れによる色味の変
化や色再現性の低下（色差の増大）を生じさせ全体の画
質を低下させたりする。

【００１９】また、単色で画像を記録する場合でも、そ
の記録ヘッドに吐出特性の変動を生じると、リフィル周
波数の低下やヌレの増加によって発生するチョロ不吐、
ヨレにより特にベタ記録においてすじや濃度変動を発生
する。さらに、吐出特性の変動によってヨレが発生する
と画像における細線の再現性や文字品位の低下が起こ
る。

【００２０】そこで、本出願人は、環境温度や自己昇温
によって記録ヘッドの温度が変化しても吐出量を一定に
制御する方法として、温度に応じてプレパルスの幅を制
御する分割パルス幅変調（ＰＷＭ）吐出量制御方法（特
願平３−４３９１号明細書参照）を提案している。

【００２１】本提案は、吐出量を安定して維持すること
が可能なため、温度変動に起因する濃度ムラを少なくす
るのに有効である。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ヘッド
が高デューティーな印字を続けたり、環境温度が高い場
合、一定の温度変化によって一定の変調するエネルギー
の幅を変化させて、吐出量を制御する方法では正確に吐
出量を安定に維持することができない場合が生じ、濃度
ムラを発生させてしまうことがあった。

【００２３】そこで、本発明の目的とするところは、ヘ
ッドが高デューティーな印字を続けたり、環境温度が高
くなった場合でも、安定して吐出量を一定に制御し、濃
度ムラを発生させないようにする吐出量制御方法を提供
することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】そのために本発明では、
投入するエネルギーを変調して、インクを吐出するイン
クジェット記録ヘッドの吐出制御方法において、記録ヘ
ッドの温度や投入エネルギーの違いによって、インクを
吐出させるための前記投入エネルギーの変調の度合いを
変更することを特徴とする。

【００２５】

【作用】以上の構成によれば、記録ヘッドの温度に応じ
て適正なエネルギーを投入し、さらにその度合いを制御
し、インクの吐出量を制御することで、記録ヘッドの温
度に依らず安定して一定の吐出量に制御することができ
る。

【００２６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００２７】本発明は、吐出量を制御するために、駆動
信号の波形、例えばパルス幅を可変とするものである
が、以下に示す実施例では１回の吐出を行うために発熱
素子に印加される駆動信号を複数の信号から構成してい
る。そして、この駆動信号の先行する信号の波形を変調
することにより、吐出量を制御する。なお、以下に示す
実施例では、上記駆動信号をパルス形態とし、このパル
スを２つのパルスに分割して複数の駆動信号とする。

【００２８】まず、図１〜図３を参照し、この分割パル
スによる吐出量制御を説明する。

【００２９】図１は本発明の一実施例にかかる分割パル
スを説明するための図である。

【００３０】図１において、Ｖ_OPは駆動電圧、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
レヒートパルスという）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、メインヒート
パルスという）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。駆動
電圧Ｖ_OPは、この電圧を印加される電気熱変換体（発熱
素子）がヒータボードと天板とによって構成されるイン
ク液路内のインクに熱エネルギーを発生させるために必
要な電気エネルギーを示すものの一つであり、その値は
電気熱変換体の面積、抵抗値、膜構造や記録ヘッドの液
路構造によって決まる。分割パルス幅変調駆動法は、Ｐ
₁、Ｐ₂、Ｐ₃の幅で順次パルスを与えるものであり、プ
レヒートパルスは、主にインク路内のインク温度を制御
するためのパルスであり、本発明の吐出制御の重要な役
割を荷っている。このプレヒートパルス幅Ｐ₁はその印
加によって電気熱変換体が発生する熱エネルギーによっ
てインク中に発泡現象が生じないような値に設定され
る。

【００３１】インターバルタイムは、プレヒートパルス
とメインヒートパルスが相互干渉しないように一定時間
の間隔を設けるため、およびインク路内インクの温度分
布を均一化するために設けられる。メインヒートパルス
はインク路内のインク中に発泡を生ぜしめ、吐出口より
インクを吐出させるためのものであり、その幅Ｐ₃は電
気熱変換体の面積、抵抗値、膜構造や記録ヘッドのイン
ク液路の構造によって決まる。

【００３２】例えば、図２に示すような構造の記録ヘッ
ドにおけるプレヒートパルスの作用について説明する。

【００３３】同図（Ａ）および（Ｂ）は、本発明を適用
可能な記録ヘッドの一構成例を示すそれぞれインク路に
沿った概略縦断面図および概略正面図である。同図にお
いて、１は上記分割パルスの印加によって熱を発生する
電気熱変換体であり、電気熱変換体１は、これに分割パ
ルスを印加するための電極配線等とともにヒータボード
９上に配設される。ヒータボード９はシリコンにより形
成され、記録ヘッドの基板をなすアルミ板１１によって
支持される。１２はインク路等を構成するための溝が形
成された天板であり、天板１２とヒータボード９（アル
ミ板１１）とが接合することによりインク路３がこれに
インクを供給する共通液室５が構成される。また、天板
１２には吐出口７が形成され、それぞれの吐出口７には
インク路３が連通している。

【００３４】同図に示される記録ヘッドにおいて、駆動
電圧Ｖ_OP＝１８．０（Ｖ）、メインヒートパルス幅Ｐ₃
＝４．１１４［μｓｅｃ］とし、プレヒートパルス幅Ｐ
₁を０〜３．０００［μｓｅｃ］の範囲で変化させた場
合、図３に示すような吐出量Ｖ_d［ｎｇ／ｄｏｔ］とプ
レヒートパルス幅Ｐ₁［μｓｅｃ］との関係が得られ
る。

【００３５】図３は吐出量のプレヒートパルス依存性を
示す線図であり、以下、吐出量を例にとり吐出特性のプ
レヒートパルス依存性について説明する。図において、
Ｖ_OはＰ₁＝０［μｓｅｃ］のときの吐出量を示し、この
値は図２に示すヘッド構造によって定まる。

【００３６】図３の曲線ａに示されるように、プレヒー
トパルスのパルス幅Ｐ₁の増加に応じて、吐出量Ｖ_dはパ
ルス幅Ｐ₁が０からＰ_1LMTまでほぼ線形性を有して増加
し、パルス幅Ｐ₁がＰ_1LMTより大きい範囲ではその変化
が完全に線形性を失い、パルス幅Ｐ_1MAXで飽和し最大と
なる。

【００３７】このように、パルス幅Ｐ₁の変化に対する
吐出量Ｖ_dの変化がほぼ線形性を示すパルス幅Ｐ_1LMTま
での範囲は、パルス幅Ｐ₁を変化させることによる吐出
量の制御を容易に行える範囲として有効である。

【００３８】パルス幅がＰ_1MAXより大きい場合、吐出量
Ｖ_dはＶ_MAXより小さくなる。この現象は、上記範囲のパ
ルス幅を有するプレヒートパルスが印加されると電気熱
変換体上に微小な発泡（膜沸騰の直前状態）を生じ、こ
の気泡が消泡する前に次のメインヒートパルスが印加さ
れ、上記微小気泡がメインヒートパルスによる発泡を乱
すことによって吐出量が小さくなることによる。この領
域をプレ発泡領域と呼びこの領域ではプレヒートパルス
を媒介にした吐出量制御は困難なものとなる。

【００３９】図３に示すＰ₁＝０〜Ｐ_1LMT［μｓ］の範
囲の吐出量とパルス幅との関係図における傾きをプレヒ
ートパルス依存係数と定義すると、プレヒートパルス依
存係数：Ｋ_P Ｋ_P＝∂Ｖ_dp／∂Ｐ₁［ｎｇ／μｓｅｃ・ｄｏｔ］となる。この係数Ｋ_Pは主にヘッド構造・駆動条件・イ
ンク物性等によって定まる。すなわち、図３中曲線ｂ，
ｃは他の記録ヘッドの場合を示しており、記録ヘッドが
異なるとその吐出特性が変化することが解かる。このよ
うに、記録ヘッドが異なると、プレヒートパルスＰ₁の
上限値Ｐ_1LMTが異なるため、後述されるように記録ヘッ
ド毎の上限値Ｐ_1LMTを定めて、吐出制御を行う。

【００４０】ここで、ヘッド構造における吐出口の穴面
積を変化させて吐出量変化の実験を行った。その結果
が、図４（Ａ）に示した、吐出口の穴面積に対す吐出量
Ｖ_dである。このときの環境温度Ｔ_Rは２５℃で、プレヒ
ートパルスＰ₁のパルス幅をパラメータとして記載した
ものである。

【００４１】この図から、穴面積が大きくなる程、吐出
量がほぼ比例して大きくなり、Ｐ₁の差が大きい程、吐
出量差が増すことが分かる。これを穴面積をパラメータ
として、プレヒートパルスＰ₁のパルス幅変化に対する
吐出量Ｖ_dの変化に書き換えたものが同図（Ｂ）であ
る。

【００４２】この図から明らかなように、吐出量Ｖ_dの
プレヒートパルスＰ₁のパルス幅に対する変化率（吐出
量プレヒートパルス依存係数）Ｋ_P（ｎｇ／μｓｅｃ・
ｄｏｔ）が、穴面積が大きくなるに従って、大きくなる
ことが分かる。

【００４３】インクジェット記録ヘッドの吐出量を決定
する別の要因として、記録ヘッドの温度（インク温度）
がある。図５は吐出量の温度依存性を示す線図である。
図５の曲線ａに示すように、記録ヘッドの環境温度Ｔ_R
（＝ヘッド温度Ｔ_H）の増加に対して吐出量Ｖ_dはほぼ直
線的に増加する。この図における傾きを温度依存係数と
定義すると、温度依存係数：Ｋ_T Ｋ_T＝∂Ｖ_dT／∂Ｔ_H［ｎｇ／℃・ｄｏｔ］となる。この係数Ｋ_Tは主にヘッドの構造・インク物性
等によって定まる。ここで、ヘッド構造における吐出口
の穴面積及びヘッドの環境温度Ｔ_R（＝ヘッド温度Ｔ_H）
を変化させ、吐出量Ｖ_dの変化を調べた。その結果を図
６に示す。

【００４４】図６（Ａ）はプレヒートパルスＰ₁等の駆
動条件を固定し、環境温度Ｔ_Rをパラメータとして穴面
積に対する吐出量Ｖ_dの関係を示したものである。同図
（Ｂ）は、逆に穴面積をパラメータとして環境温度Ｔ_R
（＝ヘッド温度Ｔ_H）の変化に対する吐出量Ｖ_dの関係を
示したものである。

【００４５】この図から明らかなように、吐出量Ｖ_dの
温度依存係数：Ｋ_T Ｋ_T＝∂Ｖ_d／∂Ｔ_H（ｎｇ／℃・ｄｏｔ）は多少、穴面積が大きくなるに従って大きくなるものの
あまり穴面積に依存していないことが分かる。

【００４６】図７は本発明の一実施例に関し、主にパル
ス幅変調による吐出量制御を説明するための図であり、
同図を参照して、吐出量の制御原理を説明する。ここで
は、まず吐出口の穴面積が所定の大きさに固定したもの
として説明を行う。

【００４７】同図に示されるように、吐出量制御は以下
の３つの態様で構成される。すなわち、記録ヘッドの温
度Ｔ_Hに応じて、（１）Ｔ_H≦Ｔ_O…温調による吐出量制御（２）Ｔ_O＜Ｔ_H≦Ｔ_L…分割パルス幅変調法による吐出
量制御（３）Ｔ_L＜Ｔ_H＜Ｔ_C…Ｐ₁＝０による非制御ここで、Ｔ_HがＴ_C以上はインクジェット記録ヘッドの発
泡限界を越えている領域とする。

【００４８】このように、ヘッド温度Ｔ_Hが比較的低い
Ｔ_O（例えば２５℃）以下では前述した記録ヘッドの温
調によって吐出量の制御を行い、Ｔ_O以上の比較的高い
温度では、同図にて説明したプレヒートパルスのパルス
幅を変化させることによって、吐出量の制御を行う（以
下、ＰＷＭ制御ともいう）。

【００４９】以上のようにヘッド温度に応じて吐出量制
御の態様を変えるのは、比較的低温領域では、インク粘
性が増す等の理由によってインクに熱を作用させたとき
の発泡が不安定になるため吐出そのものが適切に行われ
ない場合があり、従って、パルス幅変調による吐出量制
御が困難であるためである。そのために、ヘッド温度が
低い場合には予め温調によってヘッド温度を所定温度
（Ｔ_O）とし、これにより吐出量を一定の量に制御し、
ヘッド温度が高い場合には、吐出の際のプレヒートパル
スを変調することによって吐出量を制御する。

【００５０】上述の温度Ｔ_Oは温調によって目標とされ
る記録ヘッド温度であり、記録ヘッドがこの温度にある
とき、本例の吐出量制御において、目標とする吐出量Ｖ
_do（ここでは、３０［ｎｇ／ｄｏｔ］）が得られる。ま
た、同図に示される吐出量制御が限界となる温度Ｔ
_Lは、図３にした制御限界吐出量Ｖ_LMTが、図５に示した
関係において対応する温度として設定することができ
る。

【００５１】上記（１）の態様では図７の温調領域に対
応し、上述したように主に低温環境で所定量の吐出量を
確保するためのものであり、記録ヘッド温度（インク温
度）を温調によって目標温度Ｔ_Oに制御する。これによ
り、記録ヘッド温度Ｔ_H＝Ｔ_Oのときの吐出量Ｖ_doを得
る。

【００５２】なお、本例では、温調による前述の弊害
（インク水分蒸発によるインク増粘、固着および温調リ
ップル）を極力低減するために、比較的低温のＴ_O＝２
５℃としている。これは、例えば通常の使用環境ではほ
ぼ室温が２０〜２５℃に保たれており、記録ヘッド温度
をほぼこの温度に保てば上記弊害を低減することができ
るからである。また、このときのプレヒートパルスのパ
ルス幅Ｐ₁はＰ₁＝Ｐ_1LMTと設定し、Ｔ_H＝２５℃で最大
の吐出量Ｖ_LMTが得られるようにする。さらに（１）の
制御態様、すなわち温調時の各パルス幅等は本実施例で
は後述の図８の［１］に示すようにＰ₁＝１．８７（μ
ｓｅｃ）、Ｐ₂＝２．６１８（μｓｅｃ）、Ｐ₃＝４．１
１４（μｓｅｃ）とした。加えて、この状態は後述の図
９に示すテーブルの１に対応する状態である。

【００５３】制御態様（２）は、図７のパルス幅変調領
域に対応するものである。この領域は、吐出に伴う自己
昇温や環境温度の高温化によって記録ヘッド温度がＴ_O
以上の比較的高温にある領域（例えば、２６℃〜４４
℃）であり、この温度を温度センサが検知し図９に示す
テーブルに従ってプレヒートパルス幅Ｐ₁を変化させ
る。

【００５４】このときのプレヒートパルス幅Ｐ₁を変化
させる際の温度ステップΔＴ（℃／ｓｔｅｐ）は、変化
させるプレヒートパルス幅の単位変化幅をΔＰ₁（μｓ
ｅｃ／ｓｔｅｐ）とすると、

【００５５】

【外１】で計算される温度となり、この値でＰ₁を変化させるこ
とでヘッドの温度が変化しても、吐出量を安定に制御す
ることが可能となる。

【００５６】図９のテーブル番号を各々に対応するパル
ス幅の各状態を図６に示す。また、このときのパルス幅
変調シーケンスを図１０に示す。本例の記録ヘッドの場
合、パルスＰ₁の幅の上限Ｐ_1LMTは図９のテーブル番号
［１］で示される０Ａ［Ｈｅｘ］、すなわち、図８の
［１］で示される値となる。この上限値は、後述される
ようにテーブルポインタ情報によって設定される。

【００５７】以下、図１０のシーケンスを参照しなが
ら、図７に示されるパルス幅変調による吐出量制御につ
いて説明する。

【００５８】図１０に示すシーケンスは、例えば２０ｍ
ｓｅｃ毎の割り込みによって起動されるものであり、ま
ず、ステップＳ８１で記録ヘッド温度を検知する。次
に、ステップＳ８２では、温度センサに入る熱流束や電
気的ノイズによる温度の誤検知を防ぐために、過去３回
のヘッド温度（Ｔ_n-1、Ｔ_n-2、Ｔ_n-3）とステップＳ８
１で検知した温度Ｔ_nとの平均値（Ｔ_n＋Ｔ_n-1＋Ｔ_n-2＋
Ｔ_n-3）／４をヘッド温度Ｔ_mとする処理を行う。次のス
テップＳ８３ではこの平均値Ｔ_mと前回得たヘッド温度
Ｔ_m-1とを比較する。ここでその差Ｔ_m−Ｔ_m-1が所定の
温度ステップ幅ΔＴ、すなわち、パルス幅Ｐ₁を、図９
に示すテーブル番号に対応した各段階のパルス幅の変化
幅に相当する１単位パルス幅ΔＰ₁（０．１８７μｓｅ
ｃ）変化させたとき、吐出量が一定に保たれる温度の範
囲内（すなわち、±ΔＴは図９に示す温度範囲±１℃
（２℃）に対応している）であれば、ステップＳ８５で
パルス幅Ｐ₁はそのままとし、この差が＋ΔＴよりも大
きい場合はステップＳ８６へ進み、図９のテーブルの参
照するテーブル番号を１つ上げることにより、Ｐ₁を１
つ下げて吐出量を低減し、またこの差が−ΔＴよりも小
さい場合は、ステップＳ８４へ進み、テーブル番号を１
つ下げることによりＰ₁を１つ上げて吐出量を増大さ
せ、常に吐出量が一定の量Ｖ_doとなるよう制御する。上
記処理で、温度変化に応じて変化させるパルス幅Ｐ₁の
変化を１単位パルス幅とした理由は、フィードバックの
誤動作（センサの温度誤検知等）を防止して濃度ジャン
プの発生を防止するためである。

【００５９】以上のような制御を実施することで、目標
吐出量Ｖ_doに対して、図９のテーブルによって管理でき
る温度範囲では±ΔＶの範囲で吐出量制御が可能とな
る。吐出量の変化の様子は、例えば図７に示す矢印ａの
ように変化する。

【００６０】この範囲内での吐出量変動に収まると１枚
の印字中に発生する濃度変動は、１００％デューティー
の例えばベタ記録のような場合でも±０．０２程度に抑
えられ、例えばシリアル記録方式に顕著な濃度ムラの発
生・繋ぎスジは問題とならない。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
われ正確な制御ができなくなる。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。

【００６１】制御態様（３）は、図７に示す非制御領域
に対応し、この温度範囲は、本来は記録ヘッドの通常印
字の範囲外であって、あまり使用されない範囲である。
記録ヘッドが、例えば１００％デューティーで記録した
場合、この温度範囲まで昇温することがあり、このよう
な場合に備え、この領域では、Ｐ₁＝０（μｓｅｃ）と
してメインヒートパルスのシングルパルスのみで記録す
るようにして極力自己昇温を防止する。Ｔ_Cはヘッドの
使用限界温度を示している。

【００６２】上記例では、図９のテーブルを用い、図１
０に示したシーケンスを実施することで、ヘッド温度Ｔ
_H＝４６℃までＶ_do＝３０［ｎｇ／ｄｏｔ］を中心にΔ
Ｖ＝±０．３［ｎｇ／ｄｏｔ］の変動範囲で吐出量制御
が可能となった。

【００６３】（実施例１）さて、上述した図７〜１０の
ように、制御できるのは、ある程度限られた条件におい
てであり、所定のヘッドを用いて、所定の吐出量で吐出
制御する場合に成り立つことが、実験によって分ってき
た。

【００６４】すなわち、図４（Ｂ）や図６（Ｂ）に示し
たように、各種ヘッドを使って、吐出量のプレヒートパ
ルス依存性（Ｋ_P）や、吐出量の温度依存性（Ｋ_T）を測
定してみると、図１１（Ａ）、（Ｂ）のような徐々に吐
出量が飽和していく傾向があることがわかった。これら
の関係を模式的に数式で表わすと、図１１（Ａ）から吐
出量Ｖ_dとプレヒートパルスＰ₁の関係は

【００６５】

【外２】図１１（Ｂ）から吐出量Ｖ_dと温度Ｔとの関係は

【００６６】

【外３】となる。よって上式（１）、（２）より、大ざっぱでは
あるが、Ｖ_d＝Ｋ・Ｐ₁ ^m・Ｔⁿ＋Ｖ_do（０＜ｍ，ｎ＜１）…（３）と表現できる。

【００６７】すると、吐出量のプレヒートパルス依存係
数Ｋ_PはＫ_P＝∂Ｖ_d／∂Ｐ₁＝ｍＫＰ₁ ^m-1・Ｔⁿ…（４）となり、吐出量の温度依存係数Ｋ_TはＫ_T＝∂Ｖ_d／∂Ｔ＝ｎＫＰ₁ ^m・Ｔ^n-1…（５）となる。ΔＰ₁を固定した値とすると、プレヒートパル
スＰ₁を変化する温度ステップΔＴは

【００６８】

【外４】と表わすことができる。

【００６９】なお、Ｖ_d＝Ｋ₁Ｐ₁ ^m＋Ｋ₂Ｔⁿ＋Ｖ_do′と表
現できるとすると、

【００７０】

【外５】となる。

【００７１】すなわち、ΔＰ₁を固定すると、温度ステ
ップΔＴは、記録ヘッドの温度Ｔが高くなる程、またプ
レヒートパルスＰ₁が小さくなる程大きくする必要があ
ることがわかる。

【００７２】これらの現象は、全て吐出量が、温度や投
入エネルギーの増大に伴って、ある値に収束していくた
め起こるものである。吐出量を飽和させる最大の要因は
記録ヘッドの吐出口面積である。

【００７３】すなわち、所定の吐出面積の記録ヘッドで
インクを吐出させた場合に、その所定の吐出口面積に対
応した、飽和吐出量が決定されるため、いくらパワーを
投入しても徐々にその増量分は減衰するのである。

【００７４】よって、図７〜１０を用いて説明した制御
方法は、所定のノズル構造（この場合では、吐出口面積
である。）に対して、吐出量がまだ飽和領域に達してい
ない限られた領域で近似的に実施できるものであり、記
録ヘッドの吐出量が環境温度や自己昇温等によって飽和
領域に近づいた場合は、上記式（６）に示すような制御
をする必要が生じてくるのである。

【００７５】よって程度の差こそあれ、ΔＰ₁を固定し
た場合、温度ステップΔＴは記録ヘッドの温度Ｔが高く
なる程、またプレヒートパルスＰ₁が小さくなる程大き
くするように制御すると、より吐出量の安定化を図るこ
とができる。

【００７６】そして、この制御の程度の差があまり発生
しない領域がその記録ヘッドにおける、安定した吐出
（量）の領域であり、特に吐出口面積の差によって、そ
の領域が変化するのである。

【００７７】ここで、本実施例におけるプレヒートパル
スの変調の制御テーブルを図１２として示す。この図
（表）から分かる通り、ヘッド温度が高くなるとプレヒ
ートパルス幅を小さくする温度ステップを大きくしてい
る。ここではヘッド温度が３７℃までは、温度ステップ
は２℃であり、４２℃までは２．５℃、４２℃以上では
３℃と設定している。これにより、ヘッド温度が高くな
っても、吐出量を一定に制御することが可能となる。実
際に、環境温度が比較的高い所や、連続で高デューティ
ーな印字を行ってもムラが変化せず、高品位な画質を得
るこてができた。

【００７８】上記実施例に用いることが可能な記録ヘッ
ドのヒータボードを図１３に示す。ヒータボード上に
は、温度センサ、温調ヒータ、吐出ヒータ等が配置され
る。

【００７９】同図はヒータボードの概略上面図であり、
図において、温度センサ２０Ａおよび２０ＢはＳｉ基板
９上において複数の吐出ヒータ１の配列の左右側にそれ
ぞれ配設される。これら吐出ヒータ１、温度センサ２０
Ａ、２０Ｂは、同様にヒータボードの左右に配設される
温調用ヒータ３０Ａ、３０Ｂとともにパターン配置さ
れ、半導体プロセス工程で一括形成される。なお、本例
では、温度センサが検知する温度については、温度セン
サ２０Ａと２０Ｂとが検出する温度の平均値を検知温度
としている。

【００８０】図１４に、本発明の吐出量制御方法を採用
したインクジェット記録装置を示す。この装置は交換可
能な記録ヘッドを黒（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ
（Ｍ）、イエロー（Ｙ）４色のインクに対応して備えた
フルカラーシリアルタイプのプリンタである。本プリン
タに使用したヘッドは、解像度４００ｄｐｉ、駆動周波
数４ＫＨｚで、１２８個の吐出口を有している。

【００８１】同図において、ＣはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各
インクに対応した４個の記録ヘッドカートリッジであ
り、記録ヘッドとこれにインクを供給するインクを貯留
したインクタンクとが一体に形成されている。各記録ヘ
ッドカートリッジＣはキャリッジに対して不図示の構成
によって着脱自在に装着される。キャリッジ２は、ガイ
ド軸１１に沿って摺動可能に係合し、また、不図示の主
走査モータによって移動する駆動ベルト５２の一部と接
続する。これにより、記録ヘッドカートリッジＣはガイ
ド軸１１に沿った走査のための移動が可能となる。１
５、１６及び１７、１８は記録ヘッドカートリッジＣの
走査による記録領域の図中奥側および手前側においてガ
イド軸１１とほぼ並行に延在する搬送ローラである。搬
送ローラ１５、１６及び１７、１８は不図示の副走査モ
ータによって駆動され記録媒体Ｐを搬送する。この搬送
される記録媒体Ｐは記録ヘッドカートリッジＣの吐出口
面が配設された面に対向し記録面を構成する。

【００８２】記録ヘッドカートリッジＣによる記録領域
に隣接するカートリッジＣの移動可能な領域に臨んで回
復系ユニットが設けられる。回復系ユニットにおいて、
３００は記録ヘッドを有する複数のカートリッジＣにそ
れぞれ対応して設けたキャップユニットであり、キャリ
ッジ２の移動に伴って図中左右方向にスライド可能であ
るとともに、上下方向に昇降可能である。そしてキャリ
ッジ２がホームポジションにあるときには、記録ヘッド
部と接合してこれをキャッピングする。また、回復系ユ
ニットにおいて、４０１及び４０２は、それぞれワイピ
ング部材としての第１及び第２ブレード、４０３は第１
ブレード４０１をクリーニングするために、例えば吸収
体でなるブレードクリーナである。

【００８３】さらに、５００はキャップユニット３００
を介して記録ヘッドの吐出口およびその近傍からインク
等を吸収するためのポンプユニットである。

【００８４】図１５は上記インクジェット記録装置にお
ける制御系の構成例を示すブロック図である。

【００８５】ここで、８００は主制御部をなすコントロ
ーラであり、図１０にて上述した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図９に示したテーブル、
ヒートパルスの電圧値、パルス幅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ＲＡＭ８０５を有する。８
１０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、ステータス信号等をインターフェース（Ｉ
／Ｆ）８１２を介してコントローラと送受信される。

【００８６】８２０は電源スイッチ８２２、記録（コピ
ー）開始を指令するためのコピースイッチ８２４および
大回復の起動を指示するための大回復スイッチ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やスタートポジション等
キャリッジ２の位置を検出するためのセンサ８３２、お
よびリーフスイッチ５３０を含みポンプ位置検出のため
に用いるセンサ８３４等、装置状態を検出するためのセ
ンサ群である。

【００８７】８４０は記録データ等に応じて記録ヘッド
の電気熱変換体を駆動するためのヘッドドライバであ
る。また、ヘッドドライバの一部は温度ヒータ３０Ａ、
３０Ｂを駆動することにも用いられる。さらに、温度セ
ンサ２０Ａ、２０Ｂから温度検出値はコントローラ８０
０に入力する。８５０はキャリッジ２を主走査方向（図
１４の左右方向）に移動させるための主走査モータ、８
５２はそのドライバである。８６０は副走査モータであ
り、記録媒体を搬送（副走査）するために用いられる。

【００８８】上述のインクジェット記録装置は、４色の
インク、シアン・マゼンタ・イエロー・ブラック各色に
ついて記録ヘッドカートリッジを具え、これら各記録ヘ
ッドカートリッジには情報記憶用のＥＦＰＲＯＭ１２８
が設けられている。ＲＯＭ１２８に格納された情報は、
インクジェット記録装置の電源投入時に読み出される。
ＲＯＭデータとしては、記録ヘッドのＩＤ番号、インク
色、駆動条件、ヘッドシェイディング（ＨＳ）、データ
とともにＰＷＭ制御の制御条件を格納したテーブルのテ
ーブルポインタ（以下、テーブル番号ともいう）を読み
とる。このテーブルポインタは上述したように各ヘッド
毎にその吐出量能力に応じて設定されている。このテー
ブルポインタに従って、本体側では分割パルス幅変調駆
動法におけるプレヒートパルスＰ₁の幅の上限値を定め
る。すなわち、図８、９に示した例では、テーブルポイ
ンタ（番号）が設定されており、これによりＰ₁の最大
幅が“０Ａ”（１．８７μｓｅｃ）に定められる。

【００８９】以下、ＲＯＭ１２８に格納されたヘッド情
報読み込み処理を簡単に説明する。

【００９０】最初に、記録ヘッドの持つヘッド固有のＩ
Ｄ番号（シリアル番号）の読み込みをし、そのシリアル
番号の値が例えば、ＦＦＦＦＨか調べる。シリアル番号
がＦＦＦＦＨならばヘッドないしと判断しエラーとな
る。シリアル番号がＦＦＦＦＨでなければヘッドのもつ
色情報を読みとる。次に、そのヘッドが色毎に指定され
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そのまま次のデータを読
み、誤装着していればヘッド位置違いエラーを表示す
る。

【００９１】次に、装着されている記録ヘッドカートリ
ッジが新しいものかをヘッドのシリアル番号と現在本体
側に記憶されているシリアル番号とを比べることにより
調べる。新規のヘッドでなければヘッド情報読み込み処
理は終了である。新規のヘッドであれば新規のヘッド情
報（シリアル番号、色情報、メインパルスＰ₃のパルス
幅、ＰＷＭ制御のテーブルポインタ、温度センサー補正
値、ヘッド位置補正値、製造年月日、その他の情報）を
装置内のＲＡＭ８０５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をセットする。次に、ヘッドの
シェーディング情報（ＨＳ）を読み込んで、ヘッド情報
読み込み処理を終了する。

【００９２】次に、記録ヘッドの駆動条件の設定につい
て簡単に説明する。

【００９３】ここで、駆動条件とは吐出に関与するメイ
ンパルスＰ₃を示すものであり、上述のように電源投入
時には、ヘッドのＲＯＭ情報としてＩＤ番号、色情報、
パルスＰ₁に関するテーブルポインタ等とともにヘッド
駆動条件としてパルスＰ₃のテーブルポインタが読みと
られる。このテーブルポインタに従って、本体側では後
述する分割パルス幅変調駆動制御のメインヒートパルス
Ｐ₃幅を定める。

【００９４】パルスＰ₃のテーブルポインタ情報は、予
めヘッドの製造工程上で各ヘッドの吐出特性測定を行う
ことにより各ヘッドに最適な駆動条件を設定し、記録ヘ
ッドのＲＯＭ１２８に情報として記憶させておく。

【００９５】以上のように、ヘッド駆動条件設定用のテ
ーブルポインタをヘッドのＲＯＭ情報として読み込むこ
とによって本体側の設定条件（駆動条件）を変えること
ができ、これによって、ヘッド毎の吐出特性バラツキを
吸収することが可能となり、交換式記録ヘッドを用いた
本例のような場合でも簡単に画質の安定化が可能とな
る。

【００９６】プレヒートパルスに関するテーブルポイン
タ情報も上記テーブルポインタと同様に設定されるもの
であり、以下、これについて簡単に説明する。

【００９７】予めヘッドの製造工程上で各ヘッドの吐出
量測定を標準駆動条件（例えば、ヘッド温度：Ｔ_H＝２
５．０（℃）の環境で駆動電圧：Ｖ_OP＝１８．０（Ｖ）
の時に、Ｐ₁＝４．８７（μｓｅｃ）でＰ₃＝４．１１４
（μｓｅｃ）のパルスを与える）で行い、その値を測定
吐出量：Ｖ_DMとする。次に、標準吐出量：Ｖ_DO＝３０．
０［ｎｇ／ｄｏｔ］との差をＶ_DO−Ｖ_DMを求め、これに
基づいてテーブルポインタを設定する。このように各記
録ヘッドの特性による吐出量の多少によってプレヒート
パルスの上限をランク分けしこのランクをテーブルポイ
ンタ情報としてＲＯＭ１２８に記憶させておく。このよ
うに設定できる理由はヘッドの吐出口の穴面積と吐出量
が上述してきたように強い相関関係を持っているためで
ある。

【００９８】上述したプレヒートパルスＰ₁に関するテ
ーブルポインタ設定においては、吐出量の多い記録ヘッ
ドでは、環境温度（ヘッド温度）が標準温度、例えば２
５．０℃の時のプレヒートパルス幅Ｐ₁の上限値を標準
駆動条件の上限値（例えばＰ₁＝１．８７μｓｅｃ）よ
り短くして吐出量を少なくし、標準吐出量Ｖ_DO＝３０．
０［ｎｇ／ｄｏｔ］に近づけるようにする。

【００９９】逆に、吐出量の少ない記録ヘッドでは、環
境温度が標準温度の時のプレヒートパルス幅Ｐ₁の値を
標準駆動条件より長くして吐出量を多くし、標準吐出量
Ｖ_DO＝３０．０［ｎｇ／ｄｏｔ］に近づけるようにす
る。

【０１００】以上のように、プレヒートパルスＰ₁のＰ
ＷＭ制御を行うためのテーブルポインタをヘッドのＲＯ
Ｍ情報として読み込むことによって本体側の設定条件
（駆動条件）を変えることができ、ヘッド毎の吐出量の
バラツキを吸収することが可能となり、交換式記録ヘッ
ドを用いた本体でも容易に画質の安定化が可能となった
ばかりが、ヘッドの歩留りを向上させカートリッジヘッ
ドのコストをも低減させることが可能となる。

【０１０１】以上、図１〜図１５を参照して説明したよ
うに、発熱素子の駆動信号としての分割パルスの最初の
パルスの変調方法をヘッドの温度に応じて変化させるこ
とにより、吐出量を安定化できる一方で、記録ヘッドの
温度を効率的に制御することも可能となる。そして、そ
の記録ヘッド制御幅を、例えば図７に示すようにＴ_Oか
らＴ_Lまで比較的広いものとすることができる。

【０１０２】（実施例２）ところで、上記説明したよう
に、所定の吐出口面積の記録ヘッドでインクを吐出させ
た場合に、その所定の吐出口面積に対応した飽和吐出量
が決定されるため一つのテーブルによって制御すると、
吐出口面積の大小の差によって、ヘッド間での吐出量差
が発生する。これでは、特にフルカラー印字等を行った
場合、各々のヘッドによって色味が変化してしまう。

【０１０３】そこで、本実施例２は吐出口の穴面積に応
じて、Ｔ_H＝Ｔ_Oのときのプレヒートパルス幅を変えるこ
とで、全てのヘッドにおける吐出量を一定に制御するも
のである。以下、具体的に図１６〜図２０を用いて、そ
の実施例を説明する。図１６は吐出口面積が３２０μｍ
²の場合を、図１７〜図２０は夫々３５０、３８０、４
１０、４４０μｍ²のときの場合を示す。

【０１０４】すなわち、標準テーブルとしてヘッド温度
が２５℃のときのプレヒートパルス幅を０９_Hexと決定
すると、制御する吐出量はそのヘッドの穴面積によって
変化するため、穴面積が大きければヘッド温度が２５℃
のときのプレヒートパルス幅を小さくし、逆に、穴面積
が小さければ、２５℃でのプレヒートパルス幅を大きく
することによって、各ヘッドの吐出量を一定にすること
ができる。

【０１０５】さらに、ヘッド温度が大きくなると、実施
例１と同様にプレヒートパルス幅を小さくする温度ステ
ップを大きくすることで、高温時においても吐出量を一
定に制御することが可能となる。

【０１０６】なお、穴面積が小さく、元々の吐出量が小
さく、また、飽和吐出量も小さいヘッドでは、投入パワ
ーを増して吐出量を上げようとすると、飽和領域に近い
所で制御することになるため、あまり、吐出量を上げす
ぎようとすると制御が難しくなる。これは、逆にいうと
プレヒートパルス幅を大きくしすぎると、プレ発砲を起
こしてしまうから、制御が困難となるともいえる。

【０１０７】（実施例３）実施例１，２では、プレヒー
トパルスの変調最小単位を一定（ΔＰ₁＝０．１８７μ
ｓｅｃ／ｓｔｅｐ）として、その変調する温度ステップ
ΔＴを温度及び吐出口面積（穴面積）によって変更して
いた。これに対し、本実施例は温度ステップΔＴを一定
にして、温度と吐出口面積によってプレヒートパルスの
最小単位ΔＰ₁を変更するものである。具体的にはΔＰ₁
（μｓｅｃ／ｓｔｅｐ）＝Ｋ_T／Ｋ_P・ΔＴで決まった値
を基に制御を行う。ここで、ΔＴを比較的小さな値にし
ておけば、より緻密な制御が可能となる。

【０１０８】このように、プレパルスを変調する温度ス
テップΔＴをヘッド温度によらず一定にしておけば、実
際のシーケンスでの温度モニターが繁雑にならず、簡略
化できるというメリットがある。

【０１０９】（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ーとして熱エネルギーを発生する手
段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱
エネルギー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。

【０１１０】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激
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ーを発生せ
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。

【０１１１】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５９−１３８４６１号公報に基づいた構成と
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。

【０１１２】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。

【０１１３】

【発明の効果】以上、説明してきたように、投入エネル
ギーを変調して、記録ヘッドからのインクの吐出を制御
するインクジェット記録装置において、記録ヘッドの温
度に応じて、投入エネルギーの変調の度合いを最適に変
更することで、記録ヘッドの温度に依らず、吐出量を一
定に制御することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる分割パルスのパルス
幅変調駆動法のパルス波形を示した図である。

【図２】実施例で用いた記録ヘッドの断面および正面を
示す図である。

【図３】本発明にかかる吐出量とパルス幅との関係を示
すグラフである。

【図４】本発明にかかる吐出口の穴面積、吐出量、プレ
ヒートパルスＰ₁の関係を示すグラフである。

【図５】本発明にかかる吐出量とヘッド温度との関係を
示すグラフである。

【図６】本発明にかかる吐出口の面積、吐出量、記録ヘ
ッドの温度（環境温度）の関係を示すグラフである。

【図７】本発明の一実施例にかかる吐出量制御方法を説
明するための説明図である。

【図８】本発明の一実施例にかかりテーブルに設定した
パルスの波形図である。

【図９】本発明の一実施例に関しヘッド温度とこれに対
応したプレヒートパルスの変調制御テーブルを示す説明
図である。

【図１０】本発明の一実施例にかかるパルス幅変調シー
ケンスのフローチャートである。

【図１１】本発明にかかる吐出量のプレヒートパルス依
存性及び吐出量依存性を示すグラフである。

【図１２】本発明の実施例に関し温度に応じてプレヒー
トパルスの変調の度合いを制御するテーブルを示す図で
ある。

【図１３】本発明の一実施例に用いたヒータボードの概
略上面図である。

【図１４】本発明の一実施例にかかるフルカラープリン
タの斜視図である。

【図１５】上記プリンタの制御構成を示すブロック図で
ある。

【図１６】本発明の実施例に関し、所定の吐出口面積に
対する温度と吐出量の関係をプレヒートパルス幅Ｐ₁を
パラメータとして示したグラフである。

【図１７】本発明の実施例に関し、所定の吐出口面積に
対する温度と吐出量の関係をプレヒートパルス幅Ｐ₁を
パラメータとして示したグラフである。

【図１８】本発明の実施例に関し、所定の吐出口面積に
対する温度と吐出量の関係をプレヒートパルス幅Ｐ₁を
パラメータとして示したグラフである。

【図１９】本発明の実施例に関し、所定の吐出口面積に
対する温度と吐出量の関係をプレヒートパルス幅Ｐ₁を
パラメータとして示したグラフである。

【図２０】本発明の実施例に関し、所定の吐出口面積に
対する温度と吐出量の関係をプレヒートパルス幅Ｐ₁を
パラメータとして示したグラフである。

【符号の説明】

１電気熱変換体（吐出ヒータ）２キャリッジ３インク液路７吐出口９ヒータボード（Ｓｉ基板）１１アルミ板２０Ａ，２０Ｂ温度センサ３０Ａ，３０Ｂ温調用ヒータ８０１ＣＰＵ８０３ＲＯＭ８０５ＲＡＭ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者片山正人東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】投入エネルギーを変調して、インクジェ
ット記録ヘッドからのインクの吐出量を制御するインク
ジェット記録ヘッドの吐出制御方法において、前記インクジェット記録ヘツドの温度が高い程、単位温
度変化に対する前記投入エネルギーの変調の度合いを小
さくすることを特徴とするインクジェット記録ヘッドの
吐出制御方法。
【請求項２】変調する前記投入エネルギーの変化量を
一定にして、前記投入エネルギーを変化させる際の温度
変化の幅を、温度が高い程あるいは、前記投入エネルギ
ーが小さい程大きく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ヘッドの吐出制御方法。
【請求項３】前記投入エネルギーを変化させる際の温
度変化の幅を一定にして変調する前記投入エネルギーの
変化量を、温度が高い程あるいは投入エネルギーが小さい程、小さ
くすることを特徴とする請求項１記載のインクジェット
記録ヘッドの吐出制御方法。
【請求項４】前記インクジェット記録ヘッドの吐出口
面積に応じて前記投入エネルギーの変調の度合いを変更
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
録ヘッドの吐出制御方法。
【請求項５】変調する前記投入エネルギーは、１つの
記録信号に対して複数の波形のうち先行する波形である
ことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録ヘ
ッドの吐出制御方法。
【請求項６】前記インクジェット記録ヘッドは、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
することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載
のインクジェット記録ヘッドの吐出制御方法。