JPH1120148A

JPH1120148A - インクジェット記録装置の制御方法およびインクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH1120148A
Application number: JP11506698A
Authority: JP
Inventors: Masao Kato; 真夫加藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-05-07
Filing date: 1998-04-24
Publication date: 1999-01-26

Abstract

(57)【要約】【課題】ヘッドの過剰な昇温を防止しつつ、記録時間
等の記録効率の向上を図る。【解決手段】インクジェットヘッドのヘッド温度とヘ
ッド外の環境温度を検出する手段を用いて、ヘッド温度
が所定のしきい値以上であることを認識した後に、ヘッ
ドの発熱量を制限するインクジェット記録装置の制御方
法であって、上述のヘッド発熱量の制限の程度を環境温
度やヘッド温度と環境温度の差に応じて変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は被記録材上に高品位
の画像を得ることができるインクジェット記録記録装置
に関し、詳しくは、被記録媒体上に記録インクおよび記
録インク中の色材を不溶化または凝集させる画質向上剤
を吐出させるインクジェット記録装置に関する。

【０００２】本発明は紙・布・革・不織布・ＯＨＰ用紙
等、さらには金属等の被記録媒体に対して熱エネルギー
を用いて記録を行う機器のすべてに適用可能である。具
体的な適用機器としては、プリンタ・複写機・ファクシ
ミリ等の事務機器や工業用生産機器等を挙げることがで
きる。

【０００３】

【従来の技術】従来、インクジェット記録方法は、低騒
音・低ランニングコスト・装置の小型化の容易性・カラ
−化の容易性等の点からプリンタや複写機等に利用され
ている。

【０００４】インクジェット記録装置はノズルからイン
クを噴射して記録紙上にインクを付着させて画像を形成
する装置であるが、記録速度向上のためにその記録ヘッ
ドにはインクを吐出するための記録素子やインク吐出口
および流路（ノズル）を複数、集積、配列したものが用
いられており（以下マルチヘッドともという）、さらに
はカラー対応として複数個マルチヘッドを備えたものが
用いられている。

【０００５】図１５はこのようなインクジェット記録装
置の模式的斜視図を示している。記録装置１００の給紙
位置に挿入された被記録媒体１０６は、送りローラ１０
９によって記録ヘッドユニット１０３の記録可能領域へ
搬送される。記録可能領域における被記録媒体の下部に
はプラテン１０８が設けられている。キャリッジ１０１
はガイド軸１０４とガイド軸１０５の２つのガイド軸に
よって定められた方向に移動可能な構成となっており、
記録領域を往復走査する。キャリッジ１０１には、複数
の色インクを吐出する記録ヘッドと、それぞれの記録ヘ
ッドにインクを供給するインクタンクを含む記録ヘッド
ユニット１０３が搭載されている。この例のインクジェ
ット記録装置に設けられる複数の色のインクは、ブラッ
ク（Ｂｋ）・シアン（Ｃ）・マゼンタ（Ｍ）・イエロー
（Ｙ）の４色である。キャリッジが移動可能な領域の左
端には下部に回復系ユニット１１０があり、非記録時に
記録ヘッドの吐出口部をキャップすることができる。こ
の左端は記録ヘッドのホームポジションと呼ばれてい
る。

【０００６】１０７はスイッチ部と表示素子部であり、
スイッチ部は記録装置の電源のオン／オフや各種記録モ
ードの設定時等に使用され、表示素子部は記録装置の状
態を表示する役割をするものである。

【０００７】図１６は記録ヘッドユニット１０３の斜視
図を示しており、この例ではブラック・シアン・マゼン
タ・イエローの各色インクに対応したインクタンク２０
がそれぞれ独立に交換可能な構成の場合が示されてい
る。

【０００８】キャリッジ１０１には、Ｂｋ・Ｃ・Ｍ・Ｙ
のインクを吐出するための複数の吐出口およびこの吐出
口にそれぞれ連通したノズル（流路）が設けられた記録
ヘッド１０２と、Ｂｋ用タンク２０Ｋ・シアン用タンク
２０Ｃ・Ｍ用タンク２０Ｍ・Ｙ用タンク２０Ｙが登載さ
れている。各タンクは接続部を介して記録ヘッドと接続
されており、このタンクから各インクが各ノズルに供給
される。

【０００９】このような構成の他にも、例えば４色のタ
ンクが一体構造のものや、ＣとＭとＹのタンクが一体構
造でＢｋとは独立の構造のものも知られている。

【００１０】図１７は記録ヘッドの発熱体付近の模式的
拡大断面図であり、各インク吐出口２３に対応して電気
・熱変換体である発熱体３０を配置している。このよう
な構成のインクジェット記録ヘッドを搭載した記録装置
は、記録情報に応じた駆動信号をヘッドの発熱体に印加
してノズルからインクを吐出させる記録方式を採用した
ものである。なお、発熱体３０は全てのノズルに対して
それぞれ独立に駆動可能な構成となっている。上述の発
熱体の発熱により急速に加熱されたノズル内のインクは
膜沸騰による気泡を形成し、この気泡生成の圧力により
図１７に示すようにインク滴３５が被記録媒体３１に向
かって吐出され被記録媒体上に文字や画像を形成する。
この時、吐出される各色のインク滴の体積は１５〜１０
０ｎｇ程度である。

【００１１】記録ヘッドが有する複数の吐出口２３の各
々には、吐出口に連通するインク流路（ノズル）が設け
られており、インク流路が配設される部位の後方側（上
流側）にはこれらインク流路にインクを供給するための
共通液室３２が設けられている。吐出口の各々に対応す
るインク流路には、これら吐出口からインク滴を吐出す
るために利用される熱エネルギーを発生する発熱体３０
やこれに電力を供給するための電極配線（不図示）が設
けられている。これらの発熱体３０や電極配線はシリコ
ン等からなる素子基板３３上に半導体成膜技術によって
形成されている。また、発熱体３０の上にはインクと発
熱体が直接接触しないように保護膜３６が形成されてい
る。さらに、この素子基板上に樹脂やガラス材等で構成
される隔壁３４を積層することによって上述の吐出口、
インク流路や共通液室等が構成されている。

【００１２】このように、発熱体を使用した記録方式は
インク滴吐出時に熱エネルギー印加により形成される気
泡を使用しているためバブルジェット記録方式と呼ばれ
ている。

【００１３】図１８は上述のようなインクジェット記録
装置に用いられている典型的な駆動ブロック図を示して
いる。

【００１４】ホストコンピュータから記録すべき文字や
画像のデータ（以下画像データという）が記録装置の受
信バッファー４０１に入力される。また、正しくデータ
が転送されているかを確認するデータや、記録装置の動
作状態を知らせるデータが記録装置からホストコンピュ
ータに出力される。受信バッファー４０１のデータはＣ
ＰＵ（制御部）４０２の管理のもとで、メモリ部４０３
に転送されＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）に一次的
に記憶される。

【００１５】メカコントロール部４０４はＣＰＵ４０２
からの指令により、キャリッジモータやラインフィード
モータ等のメカ部４０５を駆動する。センサ／ＳＷコン
トロール部４０６は、各種センサやＳＷ（スイッチ）か
らなるセンサ／ＳＷ部４０７からの信号をＣＰＵ４０２
に送るコントロール部である。表示素子コントロール部
４０８は、ＣＰＵからの指令により表示パネル群のＬＥ
Ｄや液晶表示素子等からなる表示素子部４０９を制御す
るコントロール部である。記録ヘッドコントロール部４
１０はＣＰＵからの指令により記録ヘッド４１１を制御
する。また、記録ヘッド４１１の状態を示す温度情報等
をセンスしてＣＰＵ４０２に伝えるコントロール部であ
る。

【００１６】以上のような熱を用いたインクジェット記
録装置（サーマルインクジェットプリンタともいう）に
おいても、インクジェットプリンタの高速化の技術がさ
らに進められており、高速化のための手法として１つの
ヘッド内のノズル数を増やしたり、駆動周波数を上げる
などの手法とられている。

【００１７】ところでサーマルインクジェットプリンタ
において考慮しなければならない点が記録ヘッドの過昇
温である。サーマルインクジェットプリンタにおいて
は、ヘッド内の発熱体に投入されたエネルギ−の全てが
インク滴の吐出のエネルギーとして消費される訳ではな
く、その多くは熱となってヘッド内に残留する。このた
め前述のようにさらに高速化を図るような構成の場合に
はヘッド内に残留する熱量はさらに増加することにな
る。

【００１８】サーマルインクジェットプリンタにおいて
ヘッドやインクの温度上昇を放置しておくとインク滴吐
出の状態を不安定にするだけでなく、過剰な昇温により
インク滴の吐出が行われなくなったり、熱によってヘッ
ドが物理的に破壊してしまう恐れもある。

【００１９】このため、従来からサーマルインクジェッ
トプリンタの駆動・印字制御には、ヘッドの昇温を防止
する方法がいくつとられている。例えばヘッド温度を検
出し、所定温度以上であることを検出したら一定時間記
録を中断する方法や、１ラインの記録中にヘッド温度を
検出して、第１の規定温度に達した場合（昇温した場
合）には、そのラインの記録終了後に記録を中断し、ヘ
ッド温度が低下し第２の規定温度以下になったときに記
録を再開する方法（特公平０３ー４３９４）等がおこな
われている。

【００２０】またヘッドの温度だけでなく、他のパラメ
ータによってヘッドの昇温を防止する手法もある。例え
ばヘッド温度検出結果と、これから記録するデータの記
録デューティの先読みによる昇温量の予測結果との双方
から制御を加える手法（ＵＳＰ４９１０５２８）などが
知られている。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、昇温や
降温の割合はヘッド周辺の環境温度とその時のヘッド温
度に大きく依存するため必ずしも常に一定の値になると
は限らない。このため、たとえばヘッド温度がしきい値
を越えた場合に記録を中断する前述の方法では、安全の
ためにその中断時間を必要以上に見込まなくてはなら
ず、全体として記録速度の低下を招いてしまう場合があ
った。一方、印字デューティを先読みし昇温量を予測す
る手段では、高温環境下での昇温割合を見込んで予測パ
ラメータを設定すると常温環境下では過剰に制御する原
因となり、この場合にも実質的には印字速度の低下など
をもたらす原因となることがあった。

【００２２】また、上述のサーマルインクジェットプリ
ンタでの温度制御をヘッドの素子基板に設けられた温度
センサの温度検出結果を用いて行う場合には、温度セン
サ自身に製造ばらつきによる大きな誤差があるため、温
度センサの出力値をそのままヘッド温度として用いるこ
とが困難であるという課題がある。これは温度センサの
製造時のばらつきを抑えることによりある程度解消する
ことはできるが、それはヘッドのコストＵＰとなってし
まう。そこでこの温度センサの出力値の補正を行い、こ
の補正結果を用いてサーマルインクジェットプリンタの
温度制御を行う場合が多い。しかし、この補正は複雑で
あり、補正の条件によっては補正後でもある程度の誤差
を検出値として持ってしまい、先の過昇温検出時の制御
の目的を十分に果たせなくなくなってしまう場合があっ
た。

【００２３】本発明は上述のような課題を解決するもの
で、その目的とするところは記録によるサーマルインク
ジェットプリンタのヘッド昇温をより安定して制御する
こと、ひいては吐出の安定化、不吐出の防止、ならびに
ヘッドへの熱的損傷を防止することである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上述のような課題を解決
するための手段は、インクジェットヘッドのヘッド温度
とヘッド外の環境温度を検出する手段を用いて、ヘッド
温度が所定のしきい値以上であることを認識した場合
に、ヘッドの発熱量を制限するインクジェット記録装置
の制御方法において、前記制限の程度を前記環境温度も
しくはヘッド温度と環境温度の差に応じて変化させるこ
とを特徴としたインクジェット記録装置の制御方法、も
しくは、インクジェットヘッドのヘッド温度を検出する
手段と、ヘッド外の環境温度を検出する手段と、ヘッド
温度が所定のしきい値以上であることを認識した場合に
ヘッドの発熱量を制限する手段と、前記制限の程度を前
記環境温度もしくはヘッド温度と環境温度の差に応じて
変化させる制御手段とを有することを特徴としたインク
ジェット記録装置である。

【００２５】このような構成によると、インクジェット
ヘッドの過剰な昇温を防止することで、インクの吐出不
良やヘッドの損傷を防ぐと共に、必要以上の待機時間や
分割記録等を行う必要がないため記録の効率化を図るこ
とができ、全体として高速記録を達せすることができ
る。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の各実
施の形態を説明する。なお、装置構成、装置のヘッド構
成および駆動ブロックの本発明に特徴的な部分以外は前
述した構成を本発明にも適用しうるのでここでは説明を
省略する。

【００２７】（第１実施例）図１から図３を用いて本発
明の第１実施例について詳細に説明する。

【００２８】図１はヘッド温度をおよびヘッド周辺環境
温度検出し制御を行うための本発明の制御ブロック図を
示している。サーマルインクジェットヘッドの内部に
は、インクを吐出するための発熱抵抗体とそれを制御す
るための電気回路および駆動素子が集積されたＳｉ基板
であるヒータボード（素子基板）が配されている。図中
１はこのヒーターボード上にあるヘッド温度検出センサ
を示している。本実施例ではヘッド温度検出センサとし
てダイオードの出力電圧の温度特性を利用し温度検出を
行っているが、電気的な抵抗体の抵抗値の温度特性を用
いたもやこれ以外のものを用いることができる。２は記
録インク滴を吐出するための発熱抵抗体であり、３はヘ
ッドと装置本体の信号のやり取りを行うための信号線
（フレキシブル配線）を示している。

【００２９】４はヘッド温度検出回路で、ヘッドの温度
センサからの出力信号を受ける検出回路、デジタルデー
タに変換するためのＡ／Ｄ変換回路、Ａ／Ｄ値の結果を
制御に運用できる形式に温度データを変換／補正回路等
で構成されている。ここでの結果をヘッド温度として扱
いヘッド駆動パルスのＰＷＭ制御（パルス幅制御）など
の各種の制御を行っている。

【００３０】５はヘッド環境温度センサで、ヘッド（イ
ンク）周辺温度を検出することが目的で、ヘッドが搭載
されるキャリッジに配された基板上などに設けられたセ
ンサでサーミスタなどを用いている。６は環境温度検出
回路でヘッド温度検出部の場合と同様にサーミスタの出
力を検出する回路、Ａ／Ｄ変換回路、補正／変換回路等
で構成され、ここからの出力結果を環境温度として扱
う。

【００３１】７はヘッド過昇温検出制御部で、ヘッド温
度検出回路部４からのヘッド温度検出結果および環境温
度検出回路部６からの環境温度結果によりヘッド昇温防
止シーケンスを行うかどうかを判断する。ここでのヘッ
ド昇温防止シーケンスとは、ヘッド昇温により吐出の不
安定化、不吐出、ならびにヘッド損傷や破壊を防止する
ためのシーケンスであり、印字の休止を行う、分割印字
を行う、駆動周波数を落とすなどの昇温防止シーケンス
が知られており、ここでは、いずれのシーケンスを用い
てもよい。

【００３２】また、昇温防止シーケンスを開始するか否
かの判定基準となるヘッド温度と環境温度との組み合わ
せの条件は後述するが、以下では昇温防止シーケンスを
開始する条件および終了する条件のどちらか一方もしく
はその双方の場合を示している。

【００３３】８はヘッド駆動制御部であり、ヘッド温度
検出回路４からのヘッド温度の検出値や印字制御部９か
らの情報等によりプリントヘッド内の発熱抵抗体の駆動
の条件を決定して駆動信号を発生したり、不図中のヘッ
ド保温ヒータの駆動制御などを行っている。

【００３４】９は印字制御部で、ホストからのプリント
データやパネル等でユーザに設定された印字モード等の
条件により、実際にどのタイミングでいずれのノズルを
駆動させてインク滴を吐出するかを決定したり、それに
合わせてキャリッジを駆動する駆動モータや紙送りモー
タの駆動タイミングや駆動量を決定するなどの機能を有
している。

【００３５】以下、図２を用いて本実施形態のプリンタ
で行われる温度制御処理を説明する。印字動作中、常に
ヘッド温度検出センサ１から検出信号が出力され（Ｓ１
０１）、本体の温度検出回路で変換、補正され（Ｓ１０
２）、ヘッド温度Ｔｈが確定される（Ｓ１０３）。そし
て、このヘッド温度Ｔｈが過昇温検出部７に送られる。

【００３６】また同様に環境温度検出センサ５からも検
出信号が出力され（Ｓ１１３）、環境温度検出回路部６
で変換、補正されて（Ｓ１１４）、環境温度Ｔｒが確定
される（Ｓ１１５）。そしてこの環境温度Ｔｒが過昇温
検出部７に送られる。

【００３７】過昇温検出部７では、上述の昇温防止シー
ケンスを行うか否かの基準温度であるしきい値温度Ｔ０
とヘッド温度Ｔｈとを比較し（Ｓ１０４）、Ｔ０＜Ｔｈ
を検出した場合には、印字制御部９とヘッド駆動制御部
８にあらかじめ定められた信号を送る。印字制御部９と
ヘッド駆動制御部８では信号を受け取ると、そのスキャ
ン（ライン）の印字データ分だけの印字を行い（Ｓ１０
７、Ｓ１０８）、この印字終了後に次スキャンの印字を
休止する。

【００３８】またＴ０＜Ｔｈの検出と同時に、図３に示
したような環境温度Ｔｒに対する中断時間ｔのテーブル
を参照し（Ｓ１０５）、中断時間ｔ０を決定する（Ｓ１
０６）。一方、過昇温検出部７は印字中断が開始する
と、中断時間を測定する休止時間タイマーをスタートさ
せ（Ｓ１０９）中断時間ｔをカウントアップする。中断
時間ｔがｔ＞ｔ０になったら（Ｓ１１１）、印字再開命
令を印字制御部９とヘッド駆動制御部８に再開信号を送
り印字を再開する（Ｓ１１２）。

【００３９】以下に本実施例の温度制御処理による中断
時間の設定の仕方について説明する。昇温した記録ヘッ
ドを記録停止して放置した場合の記録ヘッドの降温量は
記録ヘッドの温度Ｔｈとその周囲の環境温度Ｔｒの差
（ΔＴ＝Ｔｈ−Ｔｒ）と経過時間に大きく依存する。と
ころで、記録ヘッドが吐出不良を起こす温度やヘッドが
熱的に損傷を受ける温度は絶対温度で定めることができ
るので、上述のしきい値温度Ｔ０を略一定とすることが
できる。このため、ヘッドの降温特性は環境温度Ｔｒに
大きく依存することになり、環境温度Ｔｒが低いときに
は早く降温し、環境温度Ｔｒが高いときにはゆっくり降
温する。よって、印字中断時間ｔ０は環境温度Ｔｒが高
い場合には長くする必要があり、低い場合には短くする
ことができる。

【００４０】本実施例では、環境温度Ｔｒに対して最適
な中断時間ｔ０を予め対応させた図３に示すようなテー
ブルにしたがって中断時間を設定している。図３のテー
ブルではＴｒ１＜Ｔｒ２＜・・・＜Ｔｒｎ＜・・・、ｔ
１＜ｔ２＜・・・＜ｔｎ＜・・・の関係になっており、
環境温度Ｔｒが大きいほど中断時間ｔ０は長くなるよう
になっている。

【００４１】これにより、従来のように環境温度に依存
しない一定の中断時間を用いた場合に生じる中断時間の
不足による高温環境下での印字の不安定化や、低温環境
下での過剰な長さの印字中断を防ぎ、印字速度の低下を
極力防ぎつつ様々な環境化でも安定した印字を行うこと
ができる。

【００４２】本実施例では過昇温検出後、そのスキャン
の印字を完結させてから、印字の中断（スキャン停止）
を行う例を述べたが、印字中であってもＴｈ＞Ｔ０の検
出と同時にヘッドの吐出ヒータのヒートを停止し一定時
間後に再び残りの印字を再開する制御や、同様に印字中
にヒートを中断して、一定時間空スキャンを行ったの
ち、再び印字を再開するというような制御を行ってもよ
く、このような場合であってもヒート中断時間を本実施
例と同様に環境温度Ｔｒにより決定することで同様な効
果を得ることができる。

【００４３】（第２実施例）先の第１実施例においては
中断時間の選択を環境温度Ｔｒに基づいて行った例であ
ったが、本実施例では環境温度Ｔｒだけでなくヘッド温
度をも考慮に入れた値に基づいて中断時間を設定した実
施例である。

【００４４】なお、本実施例においても制御ブロックの
構成は図１と同様である。図４は本実施例のプリンタで
行われる温度制御処理を示した図である。第１実施例と
異なっているのは中断時間ｔ０を参照するステップであ
り、このステップ以外は第１実施例と同様である。

【００４５】先の実施例では、環境温度Ｔｒを基に中断
時間ｔ０を決定したが、本実施例ではさらに中断時間ｔ
０を適切に決定するために、記録ヘッドの温度Ｔｈとそ
の周囲の環境温度の差ΔＴを基に中断時間ｔ０を決定し
ている。先の実施例で説明したように記録ヘッドの降温
量は記録ヘッドの温度Ｔｈとその周囲の環境温度の差
（ΔＴ＝Ｔｈ―Ｔｒ）と経過時間に大きく依存してい
る。ΔＴが大きい時には速く降温するし、小さい場合は
ゆっくり降温する。よって印字中断時間ｔ０はΔＴが大
きい場合には短くすることができ、低い場合には長くす
る必要がある。本実施例では図４のステップＳ２０５
で、ΔＴに対して最適な中断時間ｔ０を予め対応させた
図５に示すようなテーブルにしたがって中断時間を設定
している。

【００４６】図５の表中でΔＴ１＜ΔＴ２＜・・・＜Δ
Ｔｎ＜・・・、ｔ１＞ｔ２＞・・・＞ｔｎ＞・・・の関
係にありΔＴが大きい場合には中断時間ｔは短くなるよ
うになっている。

【００４７】このように、ΔＴと印字中断時間との関係
を規定したテーブルを用いているので、さらに精度良く
適切な中断時間を設定することができる。

【００４８】（第３実施例）第３の実施例ではしきい値
温度よりヘッド温度が高い過昇温を検出した後のプリン
タの動作制御が第１および第２の実施例と異なる例であ
る。なお、本実施例においても駆動制御ブロックの構成
は先の実施例のもの（図１）と同じである。

【００４９】図６を用いて本実施例の温度制御処理を説
明する。

【００５０】第１の実施例と同様に、印字動作中、常に
ヘッド温度検出センサ１から検出信号が出力され（Ｓ６
０１）、本体の温度検出回路で変換、補正され（Ｓ６０
２）、ヘッド温度Ｔｈが確定される（Ｓ６０３）。そし
て、このヘッド温度Ｔｈが過昇温検出部７に送られる。

【００５１】また同様に環境温度検出センサ５からも検
出信号が出力され（Ｓ６１２）、環境温度検出回路部６
で変換、補正されて（Ｓ６１３）、環境温度Ｔｒが確定
される（Ｓ６１４）。そしてこの環境温度Ｔｒが過昇温
検出部７に送られる。

【００５２】過昇温検出部７では、上述の昇温防止シー
ケンスを行うか否かの基準温度であるしきい値温度Ｔ０
とヘッド温度Ｔｈとを比較し（Ｓ６０４）、Ｔ０＜Ｔｈ
を検出した場合には、印字制御部９とヘッド駆動制御部
８にあらかじめ定められた信号を送る。印字制御部９と
ヘッド駆動制御部８では信号を受け取ると、そのスキャ
ン（ライン）の印字データ分だけの印字を行い（Ｓ６０
７、Ｓ６０８）、次スキャンの印字を複数回に分割して
印字を行う。この時の分割印字の最大印字幅（最大使用
可能ノズル数）ｎは図７に示すような環境温度Ｔｒとの
関係を示すテーブルを参照し（Ｓ６０５）決定される
（Ｓ６０６）。

【００５３】この時の分割印字の様子を図８に示す。領
域１０が１スキャンでの本来の印字幅（ノズル数）Ｎの
画像領域を示している。ここではヘッド１１のノズル数
と印字幅とを同じにしているが、実際にはそのスキャン
で印字に使われるノズル数に相当し、ヘッド１１の持っ
ているノズル数と印字領域幅Ｎが必ずとも同じであるこ
とには限定されるものではない。ヘッド温度Ｔｈがしき
い値温度Ｔ０を超えたことを検出した後の第１回目のス
キャンでヘッド１１の全ノズル数Ｎの内の図の上側のｎ
個のノズルだけを用いて印字を行い、印字領域１０ａの
印字を完成する（Ｓ６０９）。その後、印字幅ｎだけ紙
送り行い（Ｓ６１０）、第２のスキャンで印字領域１０
ｂの印字を行う。この時印字領域１０ｂの印字幅はこの
時のヘッド温度としきい値温度との関係がＴｈ＞Ｔ０で
あれば再び環境温度Ｔｒに応じた印字幅ｎで印字を行
う。

【００５４】以下に本実施例の温度制御処理による印字
領域の分割の仕方について説明する。

【００５５】印字によるヘッドの昇温量は環境温度Ｔｒ
に大きく影響を受ける。異なる環境温度Ｔｒで、同じ印
字を行った場合、Ｔｒが低い方が昇温量は小さく、Ｔｒ
が高い方が昇温量は大きい。実施例では図７に示す表の
ように環境温度によって最大使用可能ノズル数を制限し
ている。図７の表中でＴｒ１＜Ｔｒ２＜・・・＜Ｔｒｎ
＜・・・、ｎ１＞ｎ２＞・・・＞ｎｎ＞・・・の関係に
あり環境温度Ｔｒが高い場合には最大使用可能ノズル数
は少なく、環境温度Ｔｒが低い場合には最大使用ノズル
数が多くなるようになっている。これにより、各環境温
度で最大限のノズルを使用しながら印字を行うことがで
き、従来の環境温度に依存しない分割印字の方法での過
剰な印字中断を防ぎ、印字速度の低下を極力防ぎかつ様
々な環境化でも安定した印字をえることができるのであ
る。

【００５６】本実施例では１パス記録の場合のみの説明
を行ったが、インクジェット記録方法として知られてい
るマルチパス印字の場合にも同様な方法を用いることが
でき、その場合の印字（２パス印字）例を図９、図１０
に示す。

【００５７】図９は本発明の環境温度とヘッド温度とを
考慮した分割印字を行っていない従来のマルチパス印字
の例を比較のために示したものである。このようにマル
チパス印字とはヘッドのノズル数Ｎを所定数のノズル数
で分割して記録を行うもので、この例ではヘッドの全ノ
ズル数を２分割して３回スキャンすることで必要印字幅
Ｎを完成している。一回目のスキャン（Ａ）でヘッドの
全ノズルのうち下側のＮ／２の数のノズルを用いて印字
幅Ｎ／２の領域に印字ドット数を１／２に間引いて記録
を行う。

【００５８】２回目のスキャン（Ｂ）でヘッドの全ノズ
ルＮを使用して記録幅Ｎの領域に印字ドット数を１／２
に間引いて記録を行う。このスキャンによって第１のス
キャンで記録を行っていた領域は再度１／２間引きの記
録が重ねられることにより１００％の記録が達成され
る。

【００５９】続いて３回目のスキャン（Ｃ）によってヘ
ッドの全ノズルのうち上側のＮ／２の数のノズルを用い
て記録が完成していない印字幅Ｎ／２の領域に印字ドッ
ト数を１／２に間引いて記録を行っている。

【００６０】この場合には、環境温度Ｔｒを考慮せずに
分割ノズル数をＮ／２に固定しているため、Ｎ／２に分
割してもさらに温度上昇が生じてしまう場合がある。

【００６１】これに対して、図１０で示した例では、ヘ
ッド温度がしき位置温度を超えた場合最大使用可能ノズ
ル数を制限して、この制限数に応じて分割印字の分割の
仕方を変えている。ここでは１スキャン目に最大使用可
能なノズル数ｎで記録を行い、２スキャン目で２ｎ分の
記録を行い、第３スキャン目で

【００６２】

【外１】分の記録を行い、残った領域領域を第４スキャン目で
（Ｎ−ｎ）分のノズルで記録を行っている。このため、
ヘッドの過昇温を防ぎつつ記録速度を向上させることが
できる。

【００６３】（第４実施例）先の第３実施例では分割印
字を行う場合の最大使用可能ノズル数を決定する場合に
環境温度Ｔｒを用いたが本実施例では環境温度Ｔｒだけ
でなく、第２実施例と同様に記録ヘッドの温度Ｔｈとそ
の周囲の環境温度Ｔｒの差（ΔＴ＝Ｔｈ−Ｔｒ）を用い
てさらに精度良く分割印字の制御を行うものである。第
１１図に本実施例の温度制御処理の手順を示しているが
第３実施例と同様のステップについては同様の符号とし
ここでは説明を省略する。いかにステップＳ６２０、Ｓ
６０６での最大使用可能ノズル数の決定方法について説
明する。

【００６４】異なるΔＴで同じ印字を行った場合、ΔＴ
が大きい方が昇温量は小さく、ΔＴが小さい方が昇温量
は大きい。本発明では図１２の表に示すように環境温度
によって使用ノズル数を制限している。図１２の表中で
ΔＴ１＜ΔＴ２＜・・・＜ΔＴｎ＜・・・、ｎ１＜ｎ２
＜・・・＜ｎｎ＜・・・の関係にありΔＴが大きい場合
には使用可能ノズル数は多く、ΔＴが小さい場合には使
用ノズル数が少なくなるようになっている。これによ
り、各環境温度で最大限のノズルを使用しながら印字を
行うことができ、従来の環境温度に依存しない分割印字
の方法での過剰な印字中断を防ぎ、印字速度の低下を極
力防ぎかつ様々な環境化でも安定した印字をえることが
できるのである。

【００６５】なお、本実施例のようにΔＴを用いて判断
を行う場合であっても、第３実施例で説明したマルチパ
ス印字に適用することが可能である。

【００６６】（第５実施例）本実施例を図１３の制御図
ブロック図を用いて説明する。図１３においてヘッド温
度の検出並びに、環境温度の検出は前述した実施例と同
様なので説明を割愛する。本実施例ではヘッド温度検出
・環境温度検出と同時に印字制御部９のプリントバッフ
ァ上に展開される、次スキャン印字データより次スキャ
ンで印字されるデュティーＤ（＝実印字ドット数／印字
領域全体のデータ数）を検出する。ヘッド温度がＴｈ＞
Ｔ０になると、次スキャンの印字デュティーＤが図１４
に示す環境温度Ｔｒ−印字デュティーしきい値Ｄｔｈ変
換テーブルを参照して印字デュティーＤがＴｒｎの時の
しきい値Ｄｎより大きい場合には印字デュティーがＤｎ
以下になるように、分割印字に印字方式を切り替える。
ここで云う分割印字とは実施例３で述べたような使用ノ
ズルを制限して印字デュティーを減らす方法や、全ノズ
ルを使いながらその印字領域をキャリッジが複数回スキ
ャンすることにより画像を完成させ、１スキャン当りの
実質的な印字デュティーを落とす方法（印字領域の画像
が完成するまでの間の紙送りの有無によらない）を指し
ている。

【００６７】ここで本実施例で説明している印字方式の
ついてさらに詳しく述べる。上記第３の実施例では印字
スキャンでの印字量によらず使用ノズルの制限を行って
いるが、これでは印字デュティーが低く実際には余り昇
温しないような印字データの場合であっても印字デュテ
ィー（使用ノズル数）を過剰に制限してしまう場合があ
る。本実施例では図９のような環境温度Ｔｒ−印字デュ
ティーしきい値ＤｔｈとがＴｒ１＜Ｔｒ２＜・・・＜Ｔ
ｒｎ＜・・・、Ｄ１＞Ｄ２＞・・・＞Ｄｎ＞・・・の関
係にあるような変化テーブルを持っている。ここでＤｎ
は環境温度Ｔｒでの印字可能な昇温量に相当する印字デ
ュティーとして設定されている。このＤｎと印字デュテ
ィーＤと比較し、実際のスキャンでの印字デュティーは
常にＤｎ以下に設定されることで、印字デュティーＤが
Ｄｎ以下の場合には上記第２の実施例で発生していた印
字速度の低下はなくなり、常に安定でかつ適切な印字速
度で印字が続けることができる。

【００６８】以上の説明では印字デュティーＤの計算の
仕方について詳細には述べていないが、プリンタ本体で
計算しても良いし、ホスト側にその機能を与えても差し
支えない。

【００６９】また、印字デュティーＤのカウントについ
ては、全データを順次カウントしても良いが、縦、横ま
たその双方を複数のブロックに分割しそのブロック毎に
印字デュティーをカウントし、その後ブロックを足し合
わせ計算する方法でも差し支えない。さらに実際の印字
時の使用ノズル数も特定ブロック毎の制御方法でも本発
明に実質的な影響は無く、これに限定するものではな
い。

【００７０】また、本実施例においても環境温度Ｔｒだ
けでなく、ステップＳ１３５で用いる環境温度Ｔｒ−印
字Ｄｕｔｙしきい値Ｄｔｈテーブルの代わりに、ΔＴ―
印字Ｄｕｔｙしきい値Ｄｔｈテーブルを用いることで、
ΔＴに基づく制御を行うことができる。

【００７１】

【発明の効果】以上のような本発明によると、インクジ
ェットヘッドの過剰な昇温を防止することで、インクの
吐出不良やヘッドの損傷を防ぐと共に、必要以上の待機
時間や分割記録等を行う必要がないため記録の効率化を
図ることができ、全体として高速記録を達せいすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ヘッド温度をおよびヘッド周辺環境温度を検出
し制御を行うための本発明の制御ブロック図である。

【図２】本発明の温度制御処理を説明するためのフロー
チャートである。

【図３】環境温度Ｔｒに対する中断時間ｔのテーブルで
ある。

【図４】本発明の温度制御処理を説明するためのフロー
チャートである。

【図５】ΔＴに対して最適な中断時間ｔ０を予め対応さ
せたテーブルである。

【図６】本発明の温度制御処理を説明するためのフロー
チャートである。

【図７】環境温度Ｔｒに対する最大使用可能ノズル数の
テーブルである。

【図８】分割印字の様子を説明するための模式図であ
る。

【図９】マルチパス印字を説明するための模式図であ
る。

【図１０】図８から図９は本発明の第３の実施例の説明
図である。

【図１１】本発明の温度制御処理を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図１２】ΔＴに対する最大使用可能ノズル数のテーブ
ルである。

【図１３】本発明の温度制御処理を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図１４】環境温度Ｔｒに対するしきい値デューティの
テーブルである。

【図１５】インクジェット記録装置の構成を説明するた
めの模式的斜視図である。

【図１６】記録ヘッドユニットを説明するための模式的
斜視図である。

【図１７】記録ヘッドの発熱体付近の模式的拡大断面図
である。

【図１８】インクジェット記録装置に用いられている駆
動ブロック図である。

【符号の説明】

１ヘッド温度検出センサ２発熱抵抗体３信号線（フレキシブルケーブル）４ヘッド温度検出回路部５環境温度検出センサ６環境温度検出回路部７過昇温検出制御部８ヘッド駆動制御部９印字制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクジェットヘッドのヘッド温度とヘ
ッド外の環境温度を検出する手段を用いて、ヘッド温度
が所定のしきい値以上であることを認識した場合に、ヘ
ッドの発熱量を制限するインクジェット記録装置の制御
方法において、前記制限の程度を前記環境温度もしくはヘッド温度と環
境温度の差に応じて変化させることを特徴としたインク
ジェット記録装置の制御方法。
【請求項２】前記制限の程度は、制限量を決定するパ
ラメータを前記環境温度もしくはヘッド温度と環境温度
の差に応じて変更することで行なわれる請求項１に記載
のインクジェット記録装置の制御方法。
【請求項３】前記パラメータは、ッド温度と環境温度
の差、もしくは前記環境温度に対して前記制限量が対応
付けられたテーブルから選択される請求項２に記載のイ
ンクジェット記録装置の制御方法。
【請求項４】前記発熱量の制限は、印字を一定時間中
断する、間引き印字を行う、前記ヘッドの最大使用可能
ノズル数を制限する、もしくはヘッド温度が所定温度以
下になるまで印字を中断することの内、少なくともいず
れか一つが行われる請求項１に記載のインクジェット記
録装置の制御方法。
【請求項５】前記制限量を決定するパラメータは、印
字を一定時間中断することでヘッドの発熱量を制限する
中断時間である請求項２に記載のインクジェット記録装
置の制御方法。
【請求項６】前記制限量を決定するパラメータは、間
引き印字を行うことでヘッドの発熱量を制限する間引き
率である請求項２に記載のインクジェット記録装置の制
御方法。
【請求項７】前記制限量を決定するパラメータは、該
ヘッドの使用ノズル数を制限することでヘッドの発熱量
を制限する最大使用可能ノズル数である請求項２に記載
のインクジェット記録装置の制御方法。
【請求項８】前記制限量を決定するパラメータは、ヘ
ッド温度が所定温度以下になるまで印字を中断すること
でヘッドの発熱量を制限する所定温度である請求項２に
記載のインクジェット記録装置の制御方法。
【請求項９】前記ヘッドは発生した熱によってインク
に膜沸騰現象に基づく気泡を発生させ、該気泡発生時の
圧力によって吐出口からインクを吐出する請求項１に記
載のインクジェット記録装置の制御方法。
【請求項１０】インクジェットヘッドのヘッド温度を
検出する手段と、ヘッド外の環境温度を検出する手段
と、ヘッド温度が所定のしきい値以上であることを認識
した場合にヘッドの発熱量を制限する手段と、前記制限
の程度を前記環境温度もしくはヘッド温度と環境温度の
差に応じて変化させる制御手段とを有することを特徴と
したインクジェット記録装置。
【請求項１１】前記制御手段は、制限量を決定するパ
ラメータを前記環境温度もしくはヘッド温度と環境温度
の差に応じて変更することで前記制限の程度を変化させ
る手段である請求項１０に記載のインクジェット記録装
置。
【請求項１２】ヘッド温度と環境温度の差もしくは前
記環境温度に対して前記制限量が対応付けられたテーブ
ルを保持する請求項１１に記載のインクジェット記録装
置。
【請求項１３】前記発熱量の制限として、印字を一定
時間中断する、間引き印字を行う、前記ヘッドの最大使
用可能ノズル数を制限する、もしくはヘッド温度が所定
温度以下になるまで印字を中断することの内、少なくと
もいずれか一つが行われる請求項１０に記載のインクジ
ェット記録装置。
【請求項１４】前記制限量を決定するパラメータは、
印字を一定時間中断することでヘッドの発熱量を制限す
る中断時間である請求項１１に記載のインクジェット記
録装置。
【請求項１５】前記制限量を決定するパラメータは、
間引き印字を行うことでヘッドの発熱量を制限する間引
き率である請求項１１に記載のインクジェット記録装
置。
【請求項１６】前記制限量を決定するパラメータは、
該ヘッドの使用ノズル数を制限することでヘッドの発熱
量を制限する最大使用可能ノズル数である請求項１１に
記載のインクジェット記録装置。
【請求項１７】前記制限量を決定するパラメータは、
ヘッド温度が所定温度以下になるまで印字を中断するこ
とでヘッドの発熱量を制限する所定温度である請求項１
１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１８】前記ヘッドは発生した熱によってイン
クに膜沸騰現象に基づく気泡発生させ、該気泡発生時の
圧力によって吐出口からインクを吐出する請求項１１に
記載のインクジェット記録装置。