(57)【要約】      （修正有）【課題】異なるインクに関しての吐出性能を長期間に渡って安定的に維持することができるインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクをそれぞれ吐出する複数のインク吐出部を備える記録ヘッドを用いて、画像を記録するインクジェット記録装置において、複数の吐出部それぞれの駆動回数を計測する計測手段と、複数のインク吐出部それぞれにおいて駆動回数に応じてインクを吐出するための駆動エネルギーを変更する変更手段と、を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクをそれぞれ吐出する複数のインク吐出部を備える記録ヘッドを用いて、画像を記録するインクジェット記録装置において、
前記複数のインク吐出部を駆動する駆動手段と、
前記複数の吐出部それぞれの駆動回数を計測する計測手段と、
前記複数のインク吐出部それぞれにおいて前記駆動回数に応じてインクを吐出するための駆動エネルギーを変更する変更手段と、を有し、
前記変更手段は、
（Ａ）前記ブラックインクを吐出するための駆動エネルギーを、前記駆動回数が所定の駆動回数に達したときに相対的に高い駆動エネルギーから相対的に低い駆動エネルギーに変更し、前記所定の駆動回数以降は前記駆動回数に応じて徐々に駆動エネルギーを上昇させるように変更するとともに、
（Ｂ）前記シアンインク、マゼンタインク、イエローインクを吐出するための駆動エネルギーを前記駆動回数に応じて徐々に上昇させるように変更する
ことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記変更手段は、
前記所定の駆動回数より多い駆動回数以上において、前記イエローインクを吐出するための駆動エネルギーが前記ブラックインク、シアンインク、マゼンタインクを吐出するための駆動エネルギーよりも大きくなるように、各インクを吐出するための駆動エネルギーを変更することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記駆動手段は、駆動パルスを印加することで前記インク吐出部を駆動し、
前記変更手段は、前記駆動パルスのパルス波形を変更することを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記変更手段は、前記駆動パルスの駆動電圧を変更せずにパルス幅を変更することを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記記録ヘッドは、複数の吐出口が列状に形成されたチップを複数有しており、
前記複数のインク吐出部は、それぞれ異なる前記チップ上に構成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記複数のインク吐出部は、吐出口からインクを吐出させるためのエネルギーを発生する吐出エネルギー発生手段を備え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装置。
【請求項７】
前記吐出エネルギー発生手段は、熱エネルギーを発生する電気熱変換体であることを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクをそれぞれ吐出する複数のインク吐出部を備える記録ヘッドを用いて、前記複数のインク吐出部を駆動して前記ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクを吐出することにより画像を記録するインクジェット記録方法において、
前記複数の吐出部それぞれの駆動回数を計測する計測工程と、
前記複数のインク吐出部それぞれにおいて前記駆動回数に応じてインクを吐出するための駆動エネルギーを変更する変更工程と、を有し、
前記変更工程では、
（Ａ）前記ブラックインクを吐出するための駆動エネルギーを、前記駆動回数が所定の駆動回数に達したときに相対的に高い駆動エネルギーから相対的に低い駆動エネルギーに変更し、前記所定の駆動回数以降は前記駆動回数に応じて徐々に駆動エネルギーを上昇させるように変更するとともに、
（Ｂ）前記シアンインク、マゼンタインク、イエローインクを吐出するための駆動エネルギーを前記駆動回数に応じて徐々に上昇させるように変更する
ことを特徴とするインクジェット記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なるインクを吐出可能な記録ヘッドを用いて、画像を記録するインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙、ＯＨＰ用シートなどの記録媒体に対して記録を行う記録装置としては、種々の方式の記録ヘッドを用いた形態が提案されている。記録ヘッドには、ワイヤードット方式、感熱方式、熱転写方式、インクジェット方式によるものなどがある。特に、インクジェット方式は、記録媒体に直接インクを噴射するため、ランニングコストが安く、静粛性に優れた記録動作が可能な方式として注目されている。
【０００３】
また、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の記録ヘッドは、エッチング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロセスを用いて製造することができる。すなわち、吐出エネルギー発生手段として基板上に製膜された電気熱変換体（以下、「ヒータ」ともいう）、電極、液路壁、天板等を形成することにより、インク吐出口を形成するノズルを高密度に配置した記録ヘッドを容易に製造することができる。
【０００４】
ところで、このような熱エネルギーを利用したインクジェット方式の記録ヘッドにおいては、駆動回数に応じて、ヒータを含めたインク吐出部の吐出に関する特性が変化することが知られており、長期の使用に伴い、記録ヘッドが経時劣化してしまうおそれがある。その主な要因の一つには、ヒータ上にインクの焦げが堆積することにあり、このヒータ上の堆積物が増加することで吐出性能が劣化してしまうおそれがある。このように吐出特性が変化した結果、インクを吐出するために必要な最小駆動エネルギーが変化し、さらにインクの吐出量や吐出速度が変化して記録画像の品位が低下するおそれがある。
【０００５】
従来、このような不具合を解消するための方法として、特許文献１および２には、駆動回数の増加に応じて、印加する駆動パルスを変更する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３７６８１号公報
【特許文献２】特開２００１−１３８４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前述の経時劣化、焦げの堆積による吐出特性の変化傾向は、インクの種類によって異なる。ただし、この傾向は、染料インクではそれほど問題にならない。一方、水系顔料インク（顔料粒子を水中に分散させたインク）では、顔料粒子の分散安定性が熱によって破壊され、その分散破壊物のヒータ上への堆積によって、吐出特性が変化してしまう。この場合、変化の傾向はインクの種類に応じて大きく異なる。
【０００８】
しかし、上記の特許文献１および２に記載の技術は、吐出するインクの種類に拘わらず、駆動回数の増加に応じて、印加する駆動パルスを一律に変更するだけであった。そのため、インク吐出部の吐出特性がインクの種類によって大きく異なった場合には、特定のインクの吐出が不確実となるおそれがある。
【０００９】
本発明の目的は、異なるインクに関しての吐出性能を長期間に渡って安定的に維持することができるインクジェット記録装置およびインクジェット記録方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のインクジェット記録装置は、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクをそれぞれ吐出する複数のインク吐出部を備える記録ヘッドを用いて、画像を記録するインクジェット記録装置において、前記複数のインク吐出部を駆動する駆動手段と、前記複数の吐出部それぞれの駆動回数を計測する計測手段と、前記複数のインク吐出部それぞれにおいて前記駆動回数に応じてインクを吐出するための駆動エネルギーを変更する変更手段と、を有し、前記変更手段は、（Ａ）前記ブラックインクを吐出するための駆動エネルギーを、前記駆動回数が所定の駆動回数に達したときに相対的に高い駆動エネルギーから相対的に低い駆動エネルギーに変更し、前記所定の駆動回数以降は前記駆動回数に応じて徐々に駆動エネルギーを上昇させるように変更するとともに、（Ｂ）前記シアンインク、マゼンタインク、イエローインクを吐出するための駆動エネルギーを前記駆動回数に応じて徐々に上昇させるように変更することを特徴とする。
【００１１】
本発明のインクジェット記録方法は、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクをそれぞれ吐出する複数のインク吐出部を備える記録ヘッドを用いて、前記複数のインク吐出部を駆動して前記ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクを吐出することにより画像を記録するインクジェット記録方法において、前記複数の吐出部それぞれの駆動回数を計測する計測工程と、前記複数のインク吐出部それぞれにおいて前記駆動回数に応じてインクを吐出するための駆動エネルギーを変更する変更工程と、を有し、前記変更工程では、（Ａ）前記ブラックインクを吐出するための駆動エネルギーを、前記駆動回数が所定の駆動回数に達したときに相対的に高い駆動エネルギーから相対的に低い駆動エネルギーに変更し、前記所定の駆動回数以降は前記駆動回数に応じて徐々に駆動エネルギーを上昇させるように変更するとともに、（Ｂ）前記シアンインク、マゼンタインク、イエローインクを吐出するための駆動エネルギーを前記駆動回数に応じて徐々に上昇させるように変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば、インクの種類に応じてインク吐出部の駆動条件を変更することにより、インク吐出部の駆動条件をインクの種類毎の特性に応じて最適に設定することができ、この結果、インクの種類に拘わらず安定した吐出性能を長期間に渡って維持して、高品位の画像を記録することができると共に、記録ヘッドの長寿命化を図ることができる。
【００１３】
また、インクの種類毎の特性に応じてインク吐出部の駆動条件を最適に設定することができるため、記録ヘッドの耐用期間に渡って、インク吐出部の良好な吐出性能を維持することができる。また、吐出するインクの種類毎に駆動条件を設定することができるため、記録ヘッドの使用初期から、全種のインクの特性を考慮した余裕（駆動パルスマージン）を駆動条件に見込む必要がなく、記録ヘッドの長寿命化を実現することができる。
【００１４】
また、吐出するインクの種類毎に、インク吐出部の駆動タイミングを変更することにより、インクの種類毎の特性に起因するインク吐出部の経時変化の傾向に応じて、適切なタイミングで駆動条件を変更することができ、この結果、より最適に駆動条件を設定することができる。
【００１５】
また、インク吐出部に印加する駆動パルスの駆動電圧を変更せずに、その駆動パルスの波形を変更することにより、一般の記録装置のように、単一の電源によって記録ヘッドを駆動する場合においても、インクの種類毎に異なる駆動パルスを設定することができる。
【００１６】
また、インク吐出部からのインクの吐出状態の検出結果に基づいて、インク吐出部の駆動条件を設定することにより、より最適な駆動条件を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるインクジェット記録装置の概略斜視図である。
【図２】図１の記録装置における制御系の概略構成図である。
【図３】図１の記録装置における駆動パルスの変更の変更処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施形態における駆動パルスの変更例の説明図である。
【図５】異なるインクを吐出するノズルに関する駆動エネルギーと吐出速度との関係の説明図である。
【図６】シアンインク吐出用のノズルに関する駆動エネルギーと吐出速度との関係の説明図である。
【図７】シアンインク吐出用のノズルに関する最低駆動電圧の経時変化の説明図である。
【図８】異なるインクを吐出するノズルに関する吐出速度の経時変化の説明図である。
【図９】イエローインク吐出用のノズルに関する駆動エネルギーと吐出速度との関係の説明図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態のインクジェット記録装置における要部の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。  
（記録装置の基本構成）
初めに、本発明を適用可能なインクジェット記録装置の全体的な構成、及び動作について説明する。
【００１９】
図１は、本例のインクジェット記録装置の全体を表す模式図である。  
図１において、一対の紙送りローラー１０１は、記録媒体１０２を挟み込むようにして回転することにより、記録媒体１０２を矢印Ｙの副走査方向に搬送する。インクジェット記録ヘッド１０５は、キャリッジ１０４に着脱可能に取り付けられ、また、プラテン１０６と対向する面にインクの吐出口を備えている。キャリッジ１０４は、キャリッジ駆動手段（図示せず）によって主走査ガイド１０３に沿って矢印Ｘの主走査方向に移動される。記録ヘッド１０５はキャリッジ１０４と共に移動し、記録媒体１０２に対して走査（以下「主走査」ともいう）しながら、吐出口からインク滴を吐出する。記録ヘッド１０５はインク供給装置（図示せず）に接続されて、インクが供給される。プラテン１０６は、記録ヘッド１０５の下方に備えられている。記録時には、記録媒体１０２がプラテン１０６と記録ヘッド１０５との間に位置するようにプラテン１０６に保持されて、記録媒体１０２と記録ヘッド１０５との間隔が適正に維持される。また、図１には示されていないが、本例のインクジェット記録装置には、記録媒体１０２を紙送りローラー１０１まで供給する記録媒体供給手段と、記録ヘッド１０５の吐出口周りの状態を適正に保ってインクの吐出状態を良好に維持するための回復手段と、記録が終わった記録媒体１０２を排出するための記録媒体排出手段が備えられている。
【００２０】
記録動作は以下のように行われる。  
インクジェット記録装置に記録開始の指令信号が入力されると、記録媒体供給手段（図示せず）により、記録媒体１０２が図１中の右上方向から供給されて、その先端が紙送りローラー１０１の位置まで送られる。その後、記録信号に応じて紙送りローラー１０１が作動し、記録媒体１０２上の記録開始位置に記録ヘッド１０５が位置するように、記録媒体１０２が副走査方向に送られる。続いて、キャリッジ１０４と共に記録ヘッド１０５を主走査方向に移動させながら、記録ヘッド１０５の吐出口から記録媒体１０２上にインク滴を吐出することにより記録を行う。その後、紙送りローラー１０１により記録媒体１０２を副走査方向に所定量送ってから（以下、この動作を「副走査」ともいう）、再び、キャリッジ１０４と共に記録ヘッド１０５を主走査方向に移動させながら記録媒体１０２上にインク滴を吐出する。このように副走査と主走査とを交互に繰り返して記録媒体１０２に画像を記録した後、その記録媒体１０２を図１中の左下方向に排出する。
【００２１】
なお、記録ヘッド１０５において、吐出口からインクを吐出するための方式は特に限定されず、電気熱変換体（ヒーター）や圧電素子（ピエゾ素子）などの吐出エネルギー発生素子を用いた種々の方式のものを採用することができる。本例の場合は、吐出エネルギー発生素子としてヒーターを用いた。そのヒーターに駆動パルスを印加して発熱させ、その熱エネルギーを利用してインクを発泡させることにより、吐出口からインクを吐出させることができる。そのヒーターが発生する熱エネルギーは、それに印加する駆動パルスに応じて変化することになる。吐出口からインクを吐出するための機能部（ヒーターなどの吐出エネルギー発生素子を含む）は、インク吐出部ともいう。また、記録ヘッド１０５は、１つまたは複数の記録チップによって構成することができる。本例の場合は、複数の記録チップによって記録ヘッド１０５が構成され、異なる色のインクを吐出するためのインク吐出部がそれぞれの記録チップに分けて構成されている。したがって、記録チップ毎に、吐出するインクの種類が異なる。
【００２２】
また、記録媒体としては紙が良く用いられるが、その他の素材であっても構わない。また、記録媒体としてはＯＨＰシートやコンパクトディスクなどであってもよく、さらには、インクジェット技術を用いたＤＮＡチップ製造装置やディスプレー製造装置の場合には、それぞれの製造装置に適した材質の基板であってもよい。
【００２３】
（制御系の基本構成）
図２は、インクジェット記録装置における制御系の概略構成の説明図である。  
制御手段２００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成され、外部から受信した記録データを駆動手段２０２に出力することにより記録が行われる。制御手段２００における計測手段２０４は、記録ヘッド１０５を構成する各記録チップ毎に、その使用履歴（駆動履歴）としてヒーターの駆動回数を計測する。その計測結果は、記憶手段２０６に記憶更新される。記録開始時には、記憶手段２０６に記憶された各記録チップ毎の駆動回数を基に、判定手段２０５が記録チップ毎の駆動パルスの変更タイミングを判定する。そして、その変更タイミングに達した記録チップに関しては、駆動パルス変更手段２０７が駆動パルスを変更する。その駆動パルスの変更に際しては、計測手段２０４の計測結果と駆動条件テーブル（駆動パルステーブル）２０３のデータとに基づいて、記録チップ毎の最適な駆動パルスを選択する。駆動条件テーブル２０３には、後述するように、計測手段２０４の計測結果としての駆動回数と、駆動パルス（駆動エネルギー）とが対応付けられており、前者の駆動回数に応じた駆動パルスを選択することができる。駆動手段２０２は、その選択された駆動パルスによって記録チップ毎のヒーターを駆動する。
【００２４】
記録ヘッド１０５には、その記録チップ毎の使用履歴（駆動履歴）を含むヘッド情報の書き込みが可能なメモリ１０７が備えられている。制御手段２００は、記録ヘッド１０５の装着時に、そのメモリ１０７に格納されたヘッド情報から、記録チップ毎の使用履歴を取得する。また制御手段２００は、適宜、記憶手段２０６の情報をヘッド情報としてメモリ１０７へ記憶させる。これにより、記録ヘッド１０５が着脱された場合でも、それまでの記録ヘッド１０５における記録チップ毎の使用履歴を把握して、記録チップ毎に、その使用履歴に応じた適切な駆動パルスを設定することができる。
【００２５】
（基本的な駆動条件変更方法）
次に、本例のインクジェット記録装置における駆動パルスの基本的な変更方法を図３のフローチャートに基づいて説明する。
【００２６】
制御手段２００が記録データを受け取って、さらに記録開始指令を受信（ステップＳ１００）すると、判定手段２０５は、記憶手段２０６における記録チップ毎のヒーターの駆動回数に基づいて、記録チップ毎のヒーターの駆動回数が所定の比較基準回数を超えているか否かを判定する（ステップＳ１０１）。その比較基準回数は、後述するように記録チップ毎に設定されている。いずれの記録チップの駆動回数も比較基準回数を超えていなければ、駆動条件変更（駆動パルス変更）のステップＳ１０２をスキップして、記録動作を開始する（ステップＳ１０３）。
【００２７】
ステップＳ１０１の判定において、ヒーターの駆動回数が比較基準回数を超える記録チップがあった場合には、その記録チップにおけるヒーターに対する駆動パルスのみを変更して（ステップＳ１０２）、記録動作を開始する（ステップＳ１０３）。そして、記録動作の終了（ステップＳ１０４）後は、計測手段２０４が今回の記録動作におけるヒーターの駆動回数を計測し、それを今までの記録チップ毎のヒーターの駆動回数に加算する（ステップＳ１０５）。計測手段２０４は、記録チップ毎のヒーターの駆動回数を逐次計測し、ステップ１０５において、その計測結果を今までの駆動回数に加算するものであってもよい。このような計測手段２０４による計測結果は、逐次記憶手段２０６に記憶される。
【００２８】
本例では、駆動パルス変更の判定（ステップＳ１０２）を記録開始指令の受信（ステップＳ１００）の直後に行っている。しかし、これに限られるものでなく、駆動パルスを変更しなくても記録への影響がない範囲であれば、記録後等の如何なるタイミングにおいても駆動パルス変更の判定を行ってよい。
【００２９】
（第１の実施形態）
以下に、上記のような基本構成における本発明の第１の実施形態について説明する。
【００３０】
本実施形態においては、次のような顔料インク１，２，３，４を用いた。
【００３１】
＜顔料インク１：ブラックインク＞
（１）分散液の組成・製法
スチレン−アクリル酸共重合体（数平均分子量：約４０００）：１０部
水酸化カリウム：１部
グリセリン：５部
イオン交換水：６４部
【００３２】
先ず、上記成分を容器の中に入れて混合し、ウォーターバスで７０℃に加熱し、樹脂分を完全に溶解させた。次に、この溶液に、カーボンブラックを２０部加え、３０分間プレミキシングを行った後、バッチ式サンドミル（アイメックス社製）に仕込み、０．８ｍｍ径のジルコニアビーズをメディアとして充填し、水冷しつつ３時間かけて分散処理を行なった。
【００３３】
更に、このようにして得た分散液を遠心分離処理（１０，０００ｒｐｍ、３０分間）することによって、粗大粒子を含む非分散物を除去してブラック分散液とした。得られたブラック分散液は、その顔料濃度が８％、分散剤濃度が４％であった。
【００３４】
（２）インクの調製
上記ブラック分散液を使用し、これに以下の成分を加えて所定の濃度にし、これらの成分を十分に混合撹拌した後、ポアサイズ２．５μｍのミクロフィルター（富士フイルム製）にて加圧濾過して、顔料インク１を調製した。  
上記ブラック分散液：５０部
グリセリン：８部
ジエチレングリコール：４部
エチレングリコール：５部
サーフィノール４４０（川研ファインケミカル製）：０．１部
ポリオキシエチレンオレイルエーテル（ＥＯ  １０、ＨＬＢ１４．５）：１．５部
イオン交換水：３１．４部
【００３５】
＜顔料インク２：シアンインク＞
（１）分散液の組成・製法
スチレン−アクリル酸メチルアクリレート（数平均分子量：約３０００）：１０部
水酸化カリウム：１部
ジエチレングリコール：５部
イオン交換水：６４部
【００３６】
先ず、上記成分を容器の中に入れて混合し、ウォーターバスで８０℃に加熱し、樹脂分を完全に溶解させた。次に、この溶液に、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３を２０部加え、３０分間プレミキシングを行った後、顔料インク１に用いるブラック分散液の作製の場合と同様の分散処理を行って、シアン分散液を作製した。得られたシアン分散液は、その顔料濃度が１０質量％、分散剤濃度が４質量％であった。
【００３７】
（２）インクの調製
上記シアン分散液を使用し、これに以下の成分を加えて所定の濃度にし、これらの成分を十分に混合撹拌した後、ポアサイズ２．５μｍのミクロフィルター（富士フイルム製）にて加圧濾過して、本実施形態にて使用する顔料インク２を調製した。  
上記シアン分散液：３０部
グリセリン：１０部
トリエチレングリコール：５部
アセチレングリコールのＥＯ付加物：０．５部
（商品名：アセチレノールＥ１００；川研ファインケミカル製）
ポリオキシエチレンセチルエーテル（ＥＯ  ２０）：１部
イオン交換水：５３．５部
【００３８】
＜顔料インク３：マゼンタインク＞
（１）分散液の組成・製法
スチレン−アクリル酸メチルアクリレート（数平均分子量：約３０００）：１０部
水酸化カリウム：１部
ジエチレングリコール：５部
イオン交換水：６４部。
【００３９】
先ず、上記成分を容器の中に入れて混合し、ウォーターバスで８０℃に加熱し、樹脂分を完全に溶解させた。次に、この溶液に、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を２０部加え、３０分間プレミキシングを行った後、顔料インク１に用いるブラック分散液の作製の場合と同様の分散処理を行って、マゼンタ分散液を作製した。得られたマゼンタ分散液は、その顔料濃度が１０質量％、分散剤濃度が４質量％であった。
【００４０】
（２）インクの調製
上記マゼンタ分散液を使用し、これに以下の成分を加えて所定の濃度にし、これらの成分を十分に混合撹拌した後、ポアサイズ２．５μｍのミクロフィルター（富士フイルム製）にて加圧濾過して、本実施形態にて使用する顔料インク３を調製した。  
上記マゼンタ分散液：３０部
グリセリン：１０部
トリエチレングリコール：５部
アセチレングリコールのＥＯ付加物：０．５部
（商品名：アセチレノールＥ１００；川研ファインケミカル製）
ポリオキシエチレンセチルエーテル（ＥＯ  ２０）：１部
イオン交換水：５３．５部
【００４１】
＜顔料インク４：イエローインク＞
（１）分散液の組成・製法
スチレン−アクリル酸共重合体（数平均分子量：約４０００）：１０部
水酸化カリウム：１部
グリセリン：５部
イオン交換水：６４部
【００４２】
先ず、上記成分を容器の中に入れて混合し、ウォーターバスで７０℃に加熱し、樹脂分を完全に溶解させた。次に、この溶液に、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８を２０部加え、３０分間プレミキシングを行った後、顔料インク１に用いるブラック分散液の作製の場合と同様の分散処理を行って、イエロー分散液を作製した。得られたイエロー分散液は、その顔料濃度が８％、分散剤濃度が４％であった。
【００４３】
（２）インクの調製
上記イエロー分散液を使用し、これに以下の成分を加えて所定の濃度にし、これらの成分を十分に混合撹拌した後、ポアサイズ２．５μｍのミクロフィルター（富士フイルム製）にて加圧濾過して、顔料インク４を調製した。  
上記イエロー分散液：５０部
グリセリン：８部
ジエチレングリコール：４部
エチレングリコール：５部
サーフィノール４４０（川研ファインケミカル製）：０．１部
ポリオキシエチレンオレイルエーテル（ＥＯ  １０、ＨＬＢ１４．５）：１．５部
イオン交換水：３１．４部
【００４４】
このような顔料インク１，２，３，４をインクジェット記録装置に用いた場合には、本発明者の実験によると図５に示すような吐出特性の変化が認められた。
【００４５】
図５は、記録ヘッド１０５のヒーターに印加する駆動パルス幅を固定（１．０μｓ：駆動電圧１６．２４Ｖにおいて最小吐出エネルギーとなる駆動パルス幅を設定）して、その駆動電圧を変化させたときのインク吐出速度の変化を評価した結果である。横軸は、基準電圧（１６．２４Ｖ）との比（以下、この比を「Ｋ値」という）を表す。
【００４６】
（シアンインク（Ｃ）とブラックインク（Ｂｋ）の評価結果）
Ｋ値を１（吐出に至る最低駆動エネルギー）から上げると、インクの吐出速度は急峻に上昇し、Ｋ値が１．０５を超えたあたりから、Ｋ値によらずに安定した吐出速度が与えられるフラットな領域が存在する。本実験では、Ｋ値が１〜１．０５の間の立ち上がり領域に関しては詳細に評価していない。吐出速度が安定するフラットな領域での吐出速度は、インクの種類によるよりも記録ヘッド１０５のノズル構造によって定まり、インクの基本的な物理的性能としての粘度、表面張力、密度などの液体の力学的な性質が同等であればほとんど同様である。したがって、このフラットな領域での値よりも低い吐出速度が測定された場合には、インクそのものが化学的な欠陥を有すると見なすことができる。
【００４７】
そして、さらにＫ値を上げると、ヒーターの表面に顔料が焦げ付いたり、ヒーターが変質したりして、インクの吐出速度が低下し、最終的にはヒーターが焼き切れ吐出しなくなってしまう。この傾向は染料インクの場合も同様である。
【００４８】
（マゼンタインク（Ｍ）の評価結果）
Ｋ値がおおよそ１．１３付近までは、上記のシアンインクおよびブラックインクの場合と同様に、インクの吐出速度が安定するフラットな領域が存在する。しかし、Ｋ値が１．１７付近の領域においては、最大２ｍ／s程度インクの吐出速度の低下が生じている。さらに、Ｋ値が１．２０を越えた後は、インクの吐出速度が再度安定するフラットな領域が存在する。
【００４９】
（イエローインク（Ｙ）の評価結果）
Ｋ値が低い領域（１．１３付近まで）では、インクの吐出速度は安定しているが、インクの吐出速度自体は上記の他色のインクと比較して４ｍ／ｓ程度遅い領域が確認できる。さらにＫ値を上げていくと、Ｋ値が１．１３からの１．１７あたりでインク吐出速度が再度上昇し始め、１．１７を超えると他色のインクと同等な吐出速度に到達する。それ以上Ｋ値を高くした場合には、インクの吐出速度が安定するフラットな領域が存在する。
【００５０】
本例の実験においては、駆動パルスの幅を固定して、その駆動電圧を調整して評価した。しかし、これに限られるものでなく、逆に、駆動電圧を固定して、駆動パルスの幅を変化させてもよい。
【００５１】
本実施形態においては、このような実験結果から得た各インクの吐出特性に合わせて、図４のように、各インク色毎の記録ヘッド１０５の駆動条件（駆動パルス変更の条件）を設定する。図４の横軸は、記録ヘッド１０５の駆動回数であり、縦軸は、記録ヘッド１０５のヒーターの駆動エネルギーである。駆動エネルギーは、図５横軸にならってK値｛駆動電圧／（吐出に至る最低駆動電圧）｝で表示している。また、本発明においては、駆動回数４×１０８を平均的なヘッド寿命と想定している。このようなＫ値の変更条件は、図２の駆動条件テーブル２０３に格納される。縦軸の駆動エネルギーの値は、記録チップ内の最もインクを吐出しやすい単一ノズル（「１つのインク吐出部」に相当）に着目したときの値である。前記設定にあたっては、おおきく以下２点を考慮している。
【００５２】
実際の記録においては、複数のノズルから同時にインクを吐出すべく、各ノズル毎のヒーターを同時に駆動した場合に、駆動電圧の電圧効果が起きて駆動エネルギーの変動が生じる。
【００５３】
記録チップ内の各ノズル間の設計上のばらつきに起因して、各ノズル毎の駆動条件にばらつきが生じる。前記のように最もインクを吐出しやすいノズルに合わせて設定する場合には、最もインクを吐出しにくいノズルまでの考慮が必要となる。
【００５４】
本実施形態においては、これらの実情を考慮し、悪条件が重なった最悪の条件下においてもインクの吐出性能を保証するように、駆動パルスを設定した。図４は、そのときの単一ノズルの設定Ｋ値を示している。
【００５５】
イエローインク吐出用のノズルに関しては、駆動回数の増加に伴ってＫ値を１．１７から１．２４まで段階的に大きく変更する。シアンインクおよびマゼンタインク吐出用のノズルに関しては、駆動回数の増加に伴ってＫ値を１．１７から１．２１まで段階的に大きく変更する。また、ブラックインク吐出用のノズルに関しては、駆動回数が１×１０６回の前後に達するまではＫ値を１．２４とし、その後はＫ値を１．１７に変更してから、シアンインクおよびマゼンタインク吐出用のノズルと同様に、駆動回数の増加に伴ってＫ値を段階的に大きく変更する。  実際の記録装置上では、インク種類毎、さらには各インクの吐出駆動回数に応じて、駆動電圧を可変することは困難であることから、前記のように、駆動エネルギー（K値）を切り替えるよう、駆動電圧を固定して駆動パルス波形を切り替える方式をとっている。
【００５６】
また、図４では、簡略化のために、各インク種類毎の駆動パルス切替ポイントを同じとしているが、これに限るものでなくインク種類毎特性に合わせ最適化するのが好ましい。
【００５７】
このようなＫ値の変更条件は、次のような設定方法１，２，３，４に基づいて設定した。
【００５８】
（設定方法１）
この設定方法１は、図５のシアンインク（Ｃ）のようなＫ値依存性を示すタイプのインクに関するＫ値の変更条件の設計方法である。
【００５９】
図６は、シアンインク吐出用の記録ヘッドのノズルに関して、その使用初期と、その寿命が尽きかけた時期とにおける図５と同様の評価結果を示す。その記録ヘッドの寿命までの経時変化によって、図５の特性曲線の全体は右側へシフトするものの、吐出速度のＫ値依存性の傾向はあまり変化しない。これを鑑み、シアンインクに関しては、図５の特性曲線全体のシフト量、つまりシアンインク吐出用の記録ヘッドの寿命までの間におけるインク吐出に必要な最低駆動エネルギーの変化のみを考慮して、駆動条件の変更条件を決定するものである。
【００６０】
図７が、シアンインク吐出用のノズルに関してインク吐出に必要な最低駆動エネルギーの変化を評価した本発明者の実験結果である。駆動回数（横軸）と、駆動パルスのパルス幅を一定にしたときのインク吐出に必要な最低駆動電圧（縦軸と）の関係を示す。駆動回数が５＊１０８を超えて最終的に駆動電圧が急峻に増加する時期は、記録チップ内のヒーターの断線が始まっている時期であり、記録ヘッドの寿命が尽きる時期と判断することができる。
【００６１】
本設定方法１は、このようなタイプのインクの特性を考慮して、図４中のように、シアンインク（Ｃ）のＫ値を駆動回数の増加に伴って段階的に大きく変更する。また、図７に示すように、特に初期（〜１＊１０８）に変動が大きく、後半（２＊１０８以降）は寿命までほとんど変動しないことから、図４のように、初期に切替を頻繁に行うようにし、後半は切替を行わない設定としている。
【００６２】
（設定方法２）
この設定方法２は、設定方法１のようなインクにおいて、さらに後述するブラックインクのように記録ヘッドの使用初期において吐出速度が低下するタイプのインクに対するＫ値の設定方法である。
【００６３】
図８は、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックインク（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｂｋ）吐出用の記録ヘッドのノズルに関して、その使用初期の駆動回数（横軸）に対するインクの吐出速度の変化（縦軸）を示す。駆動条件としては、前記図４に示した条件（全インクＫ値が１．１７）に設定し評価を行った結果である。シアン、マゼンタ、イエローインク（Ｃ，Ｍ，Ｙ）では、記録ヘッドの使用初期からほとんど吐出速度が変動しない。これに対して、ブラックインク（Ｂｋ）においては、一時的な著しい吐出速度の低下傾向が見られる。このブラックインクのように、使用初期に吐出速度の変化傾向が見られるタイプのインクの場合には、その吐出速度の低下期間（吐出不安定期間）における記録を避けるために、なじみ吐出処理を行う必要がある。  初期なじみ吐出期間が必要な場合には、記録ヘッドの使用初期における駆動条件をできるだけ該期間が短縮できるよう設定するのが好ましい。一般に、駆動エネルギーを記録時より増加させることで効果を向上させて、短期間で終了させることが可能となるものである。初期なじみ吐出期間の短縮は、通常の記録動作時の駆動条件に移行するまでの駆動回数（インクの吐出回数）と時間の短縮となる。また、記録ヘッドの使用初期の吐出不安定期間が異なるインクが多数存在する場合には、それらのインクに関する初期なじみ吐出期間を共通化させることにより、それらのインクに関するなじみ吐出処理を効率的に終了させることができる。
【００６４】
本設定方法２は、このようなタイプのインクの特性を考慮して、ブラックインク（Ｃ）のＫ値を図４のように変更する。
【００６５】
（設定方法３）
この設定方法３は、イエローインクのようなＫ値依存性を示すタイプのインクに対するＫ値の設定方法である。
【００６６】
イエローインクの場合は、図５のように、Ｋ値の低い側において他のインクよりも吐出速度の若干の低下が見られるものの、このような若干低い程度の吐出速度が維持される範囲では、記録の実施が可能である。図９は、イエローインク吐出用の記録ヘッドのノズルに関して、その使用初期と、その寿命が尽きかけた時期とにおける図５と同様の評価結果を示す。図９のように、記録ヘッドの寿命が尽きかける時期においては、特性曲線の全体がシフトすると共に、Ｋ値が小さい範囲における吐出速度が使用初期時よりも大きく低下し、その吐出速度によっては記録の実施が不可能となることがある。
【００６７】
仮に、このようなイエローインクのＫ値を上述した設定方法１と同様の方法によって設定した場合には、次のような問題が生じるおそれがある。すなわち、記録を行った際、記録ヘッドの駆動における悪条件が重なった場合には、吐出速度が低下するＫ値の範囲において駆動されるノズルが存在することになり、そのノズルがインクの吐出不良を起こすおそれがある。記録ヘッドの駆動における悪条件としては、前述したように、ノズル相互間におけるインク吐出性能の大きなばらつき、および多数のノズルを同時駆動して駆動電圧の電圧降下が生じるような厳しい駆動条件などがある。
【００６８】
したがって、このようなイエローインクに関しては、Ｋ値が小さい範囲における吐出速度の低下傾向を考慮して、そのＫ値を設定する必要がある。本設定方法３は、このようなタイプのインクの特性を考慮して、イエローインク（Ｙ）のＫ値を図４のように変更する。
【００６９】
（設定方法４）
この設定方法４は、マゼンタインク（Ｍ）のようなＫ値依存性を示すタイプのインクに関するＫ値の変更条件の設計方法である。
【００７０】
マゼンタインクは、図５のように、Ｋ値が１．１７付近の領域において吐出速度が低下する。その吐出速度の低下の程度が問題にならないレベルであれば、前述した設定方法１と同様に、マゼンタインクのＫ値を設定すればよい。本実施例においては、図４中のマゼンタインク（Ｍ）に示すように、前述した設定方法１によって設定されている。しかし、その吐出速度の低下の程度が問題となる場合には、そのような吐出速度の低下を生じる駆動条件を避けるべく、それを除外して駆動条件を設定するのが好ましい。
【００７１】
（第２の実施形態）
図１０は、本発明の第２の実施形態を説明するための要部の斜視図である。
【００７２】
本例の記録ヘッド１０５には６つの記録チップ３０１が備えられており、それぞれの記録チップ３０１には、複数の吐出口３０１が副走査方向に沿って列状に形成されている。それぞれの記録チップ３０１に対しては、チューブ３０３およびジョイント３０２を介して異なるインクが供給される。記録チップ３０１には、吐出口３０１Ａのそれぞれに対応するヒーター（吐出エネルギー発生手段）が備えられており、そのヒーターの熱エネルギーによって、吐出口３０１Ａから図１０中の下方に向かってインク滴を吐出する。これらのヒーターおよび吐出口３０１Ａなどによって、インク吐出部が構成されている。３０４は、吐出口３０１Ａが位置する記録ヘッド１０５の吐出口面である。
【００７３】
本例においては、インクジェット記録装置に、インクの吐出状態を検出するための検出手段を備え、その検出手段の検出結果に基づいて駆動条件（駆動パルス）を設定する。
【００７４】
本例の検出手段は、記録ヘッド１０５の吐出口列（以下、「ノズル列」ともいう）と対向する位置にフォトセンサを配置して、記録ヘッド１０５の吐出口３０１Ａから吐出されるインク滴を光学的に直接検知する透過型フォトインタラプタである。その発光部３０５は、発光素子として赤外線ＬＥＤを用い、その発光面に一体成形したレンズを通して、受光部３０６に向けて光軸３０７に並行な光を投射する。受光部３０６は、受光素子としてフォトトランジスタを用いている。３０８は、発光部３０５と受光部３０６を対向配備する架台である。
【００７５】
インクの吐出状態を検出する際には、まず、検出対象の吐出口３０１Ａから吐出されたインク滴が発光部３０５と受光部３０６との間を通過するように、記録ヘッド１０５と検出手段とを相対移動させる。そして、吐出口３０１Ａからインク滴を吐出して、それを発光部３０５と受光部３０６との間に通過させる。そのインク滴が発光部３０５側からの光を遮って、受光部３０６側の受光量を減少させることにより、その受光部３０６におけるフォトトランジスタの出力が変化する。その出力の変化に基づいて、吐出口３０１Ａからのインクの吐出または不吐出を検知する。このような検知は、異なるインクを吐出するノズル列毎に、吐出口３０１単位で行う。
【００７６】
より具体的には、所定の駆動パルス変更タイミングに達した記録チップ３０１に対して、その記録チップ３０１における吐出口３０１Ａの駆動電圧を固定したまま、駆動パルス幅を切換えながら吐出口３０１Ａからインク滴を吐出させ、そのインク滴の吐出状態を検出する。駆動パルス幅の切換えは、吐出口３０１Ａからインク滴を確実に吐出する駆動パルス幅から開始し、徐々に駆動パルス幅を小さくして、インク滴の吐出エネルギーの供給量を徐々に少なくする。そして、インクの不吐出が最初に検出される時点まで、もしくは全吐出口３０１Ａのインク不吐出が検出される時点まで、駆動パルス幅を徐々に小さく切換えながらインク滴の吐出状態を検出する。そして、前記駆動パルス幅に対して、記録ヘッドの制御上の誤差および記録ヘッドの設計上の誤差等を積み上げ計算した結果を記録したテーブルに基づいて、最終的に駆動条件としての駆動パルスを決定する。
【００７７】
この結果、異なるインクを吐出する記録チップ３０１毎に、実際のインク滴の吐出状態に基づいて、駆動パルスの変更タイミング時により適切な駆動パルスを設定することができる。
【００７８】
（他の実施形態）
第２の実施形態おいては、駆動パルスの変更タイミングを図４と同様に設定することができ、また図４と同様のＫ値をインクの吐出状態の検出結果に基づいて補正するようにしてもよい。
【００７９】
本発明は、吐出するインクの種類に応じてインク吐出部の駆動条件を設定することができればよく、その駆動条件は、同種のインクを吐出する全てのインク吐出部に共通に設定する他、インクの吐出状態の検出結果などに応じてインク吐出部毎に補正するようにしてもよい。
【００８０】
また、異なるインクを吐出するインク吐出部は、記録チップ毎に分けて構成する他、１つの記録チップに構成してもよい。また、異なるインクを吐出インク吐出部は、１つの記録ヘッドに構成する他、複数の記録ヘッドに分けて構成してもよい。いずれにしても、吐出するインクの種類に応じて、インク吐出部の駆動条件を設定することができればよく、
また、本発明は、いわゆるシリアルスキャンタイプの記録装置の他、記録媒体の記録幅の全域に渡って延在する長尺の記録ヘッドを用いた、いわゆるフルラインタイプの記録装置にも適用することができる。
【００８１】
以下に、本発明の実施態様を列挙する。
【００８２】
［実施態様１］  複数のインク吐出部から異なるインクを吐出可能な記録ヘッドを用いて、画像を記録するインクジェット記録装置において、
前記複数のインク吐出部を駆動する駆動手段と、
吐出するインクの種類に対応するインク吐出部毎に、前記駆動手段による駆動条件を変更する変更手段と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【００８３】
［実施態様２］  前記変更手段は、前記複数のインク吐出部の駆動履歴に基づいて、吐出するインクの種類に対応する前記インク吐出部毎に、前記駆動手段による駆動条件を変更することを特徴とする実施態様１に記載のインクジェット記録装置。
【００８４】
［実施態様３］  前記記録ヘッドの駆動履歴は、前記インク吐出部毎の駆動回数であることを特徴とする実施態様２に記載のインクジェット記録装置。
【００８５】
［実施態様４］  前記インク吐出部毎の駆動回数を計測する計測手段を備えることを特徴とする実施態様３に記載のインクジェット記録装置。
【００８６】
［実施態様５］  前記変更手段は、吐出するインクの種類に対応する前記インク吐出部毎に、前記駆動手段による駆動条件の変更時期を設定することを特徴とする実施態様１から４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【００８７】
［実施態様６］  前記駆動手段は、前記インク吐出部を駆動するために駆動パルスを印加し、
前記変更手段は前記駆動パルスのパルス波形を変更する
ことを特徴とする実施態様１から５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【００８８】
［実施態様７］  前記変更手段は、前記駆動パルスの駆動電圧を変更せずにパルス幅を変更することを特徴とする実施態様６に記載のインクジェット記録装置。
【００８９】
［実施態様８］  前記インク吐出部からのインクの吐出状態を検出するための検出手段を備え、
前記変更手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて前記駆動手段の駆動条件を変更する
ことを特徴とする実施態様１から７のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【００９０】
［実施態様９］  前記複数のインク吐出部は、吐出するインクの種類に応じて、複数のチップ上に分けて構成されることを特徴とする実施態様１から８のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【００９１】
［実施態様１０］  前記インク吐出部は、前記駆動手段の駆動条件に応じて、吐出口からインクを吐出させるためのエネルギーを発生する吐出エネルギー発生手段を備えることを特徴とする実施態様１から９のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【００９２】
［実施態様１１］  前記吐出エネルギー発生手段は、熱エネルギーを発生する電気熱変換体であることを特徴とする実施態様１０に記載のインクジェット記録装置。
【００９３】
［実施態様１２］  複数のインク吐出部から異なるインクを吐出可能な記録ヘッドを用いて、画像を記録するインクジェット記録方法において、
吐出するインクの種類に対応するインク吐出部毎に、そのインク吐出部の駆動条件を変更することを特徴とするインクジェット記録方法。
【符号の説明】
【００９４】
１０１  送りローラ
１０２  記録媒体
１０３  主操作ガイド
１０４  キャリッジ
１０５  記録ヘッド
１０６  プラテン
１０７  メモリ
２００  制御手段
２０２  駆動手段
２０３  駆動条件テーブル
２０４  測定手段
２０５  変更測定手段
２０６  記憶手段
３０１  記録チップ
３０１Ａ  吐出口
３０２  ジョイント
３０３  チューブ
３０４  吐出口面
３０５  発光部
３０６  受光部
３０７  光軸
【図１】
2010058518.tif 000003
【図２】
2010058518.tif 000004
【図３】
2010058518.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2010058518.tif 000008
【図７】
2010058518.tif 000009
【図８】
2010058518.tif 000010
【図９】
2010058518.tif 000011
【図１０】
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