(57)【要約】【課題】  正確で効果的であり、かつ必要最低限の予備吐回復動作を短期間に実現し、インクジェットヘッドの吐出機能を維持する回復方法を提供する。【解決手段】  吐出速度を測定することにより必要予備吐数を判断する回復方法であって、まず一部のノズルで必要予備吐数を求めた上で、全ノズルで予備吐回復を行うことを特徴とする。【選択図】        図７
2006297773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク滴を吐出する複数のノズルを持つインクジェットヘッド、
前記インクジェットヘッドの吐出特性を回復させるための予備吐回復手段、
前記インクジェットヘッドの吐出速度を計測する吐出速度計測手段を備えたインクジェット記録装置におけるインクジェットヘッドの回復方法であって、
前記複数のノズルのうち少なくとも１ノズル以上の一部のノズルにおいて、
予備吐回復および吐出速度の計測を少なくとも１回以上繰り返して行い、
前記計測の結果に基づいて前記予備吐回復に必要な予備吐の吐出回数を決定し、
前記複数のノズルにおける予備吐回復を行うことを特徴とするインクジェットヘッドの回復方法。
【請求項２】
前記インクジェットヘッドは異なる色相または色濃度を有するインクを吐出させるノズル群からなる記録チップを少なくとも２つ以上有し、
前記予備吐回復は、
各記録チップ単位で行うものであ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回復方法。
【請求項３】
前記予備吐回復は、
前記記録チップ内のさらに分割された所定数のノズル群単位で行うものであ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ヘッドの回復方法。
【請求項４】
前記予備吐回復手段による回復は、
前記インクジェットヘッド使用初期にインクとのなじみ性から生じる、
吐出不安定状態を回避させることを目的とすることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェットヘッドの回復方法。
【請求項５】
前記予備吐回復手段による回復は、
前記インクジェットヘッドでの記録を通じ、
前記記録素子上に堆積される堆積物除去を目的とすることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェットヘッドの回復方法。
【請求項６】
前記予備吐回復時のヘッド駆動制御条件は、
記録時のヘッド駆動制御条件と同じであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のインクジェットヘッドの回復方法。
【請求項７】
前記予備吐回復時のヘッド駆動制御条件は、
記録時のヘッド駆動制御条件と異なることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のインクジェットヘッドの回復方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱エネルギーを利用して記録剤を吐出し記録を行うインクジェットヘッドの吐出機能を維持するための回復方法に関する。
【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画像形成装置としては、種々の記録方式による記録ヘッドを搭載した形態で提案されている。この記録ヘッドには、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り、特に、インクジェット方式は、記録用紙に直接インクを噴射するものであるので、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では、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、基板上に製膜された電気熱変換体、電極、液路壁、天板等を形成することにより、容易に、高密度にインク吐出口であるノズルを配置したものを製造することができるようになっている。
【０００４】
ところが、上記熱エネルギーを利用した記録ヘッドにおいては、次のような課題が存在する。またこの傾向は記録ヘッド、インク種類（染料、顔料）、インク色によって異なっている。
【０００５】
（１）記録ヘッド使用初期に、電気熱変換体（以下、ヒータと称す）やインク流路とインクとの親和性の変化から、吐出状態（吐出速度）が大きく変動する場合がある。
【０００６】
（２）インク吐出を行う毎に電気熱変換体（以下、ヒータと称す）上にインクの「こげ」が堆積してしまい、吐出量や吐出速度に影響を与え、記録品位を低下する。また前記堆積状態は、ヘッド内の使用頻度の高いノズルと使用頻度の低いノズル間で差を生じ、濃度ムラを引き起こす要因となっていた。
【０００７】
これに加えて、水系顔料インク（顔料粒子を水中に分散させている）を用いた場合には、熱をかけることで前記分散が破壊されるため、分散破壊物がヒータ上へ堆積するという課題が発生している。
【０００８】
上記課題に対し従来、
（１）初期の吐出不安定状態回避（親和性向上）のため使用初期に加熱処理（エージングと呼んでいる）を行う例が開示されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００９】
（２）記録に伴う堆積物を除去しインク吐出機能を維持させる目的で、インクジェット記録ヘッドを前記記録装置に装着した状態で予備吐回復手段により強制的にインクを吐出口から吐出させる回復方法が開示されている（例えば、特許文献２、３参照）。
【００１０】
さらには、使用頻度の高いノズルと使用頻度の低いノズル間の堆積状態の差に対しては、累積ドット数カウントから堆積量を計算し、該計算結果に応じて回復条件を制御する方法が、特許文献４、特許文献５などに開示されている。
【特許文献１】特開平０２−７８５５４号公報
【特許文献２】特許第２８３９９６６号公報
【特許文献３】特開平０９−０９９５５９号公報
【特許文献４】特開平０７−０８１０８１号公報
【特許文献５】特開平０８−０３９８２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、上述した回復方法では、事前の設計段階での評価を元に予備吐回復条件設定を行っており、インク、ヘッドのばらつき、さらにはヘッド内のノズル毎のばらつきまで十分な対応がなされていない。このため以下のような問題がある。
【００１２】
・回復不足にならないよう十分な条件設定を行うと、過剰な予備吐回復を行うこととなり、ヘッドの耐久寿命に影響をきたす。予備吐回復工程は、一般に高い駆動エネルギーを加える傾向があり、過剰な予備吐数を付与した場合の耐久寿命に対する影響はより顕著になる。
【００１３】
・また逆に吐出状態が悪い方向にふれてしまった場合、吐出性能が完全に回復しないまま記録動作へ移行してしまう可能性があり、画質へ影響をきたす懸念がある。
【００１４】
そしてこのような問題を解決するための方法として、プリンタ本体上に吐出速度検出手段を搭載して所定の予備吐発数毎に吐出速度を測定することにより、必要最低限の予備吐発数での回復処理を行うことが方法の一つとしてある。
【００１５】
しかし、通常予備吐出は全ノズルないし、分割されたノズル集団ごとに行うために、上述したような吐出速度検出手段を用いた場合においても以下のような問題がある。
【００１６】
・予備吐によりヘッドの温度が上がってしまい、安定した吐出速度測定が行えない可能性がある。また、予備吐出と吐出速度測定を繰り返す際に、毎回ヘッド温度が安定するまで待機してから吐出速度測定を行うと、予備吐出と吐出速度測定を繰り返す回復動作は非常に時間がかかってしまう。
【００１７】
・予備吐出は通常吸収体に向けて行うものの、本体空気中に一部のインク滴が浮遊してしまい吐出速度測定系に悪影響を及ぼしてしまう。
【００１８】
本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、正確で効果的であり、かつ必要最低限の予備吐回復動作を短期間に実現し、インクジェットヘッドの吐出機能を維持する回復方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するために、請求項１に記載のインクジェットヘッドの回復方法によると、インク滴を吐出する複数のノズルを持つインクジェットヘッド、前記インクジェットヘッドの吐出特性を回復させるための予備吐回復手段、前記インクジェットヘッドの吐出速度を計測する吐出速度計測手段を備え、前記複数のノズルのうち少なくとも１ノズル以上の一部のノズルにおいて、予備吐回復および吐出速度の計測を少なくとも１回以上繰り返して行い、前記計測の結果に基づいて前記予備吐回復に必要な予備吐の吐出回数を決定し、前記複数のノズルにおける予備吐回復を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると上記であげたような課題に対して、該インクジェットヘッドの吐出状態（吐出速度）を直接評価する際に、まず一部のノズルで予備吐と吐出速度計測を行うことにより、ヘッドの昇温や、機内に浮遊するインク滴の影響をほとんど受けずに必要な予備吐回復の吐出数を判断することができ、その後に過不足なく適切な予備吐回復を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
【００２２】
＜記録装置概要＞
初めに、本発明のインクジェット記録装置の全体的な構成、及び動作を説明する。
【００２３】
図７は本発明のインクジェット記録装置の全体を表す模式図である。
【００２４】
図７において紙送りローラー７０１は、記録媒体７０２を一対のローラーで挟み込むようになっており、回転することにより記録媒体を副走査方向に移動させる。記録ヘッドはプラテン７０６に対向する面に吐出口を備えている。また、記録ヘッド７０５はキャリッジ７０４に着脱可能に取り付けられ、キャリッジ駆動手段（図示せず）によりキャリッジが主走査ガイド７０３に沿って動くことにより記録媒体に対して走査（以下「主走査」と記載する）しながらインク滴を吐出することが出来る。なお、記録ヘッドはインク供給装置（図示せず）に結合され、インクが供給されている。プラテン７０６はインク記録ヘッドの下に設けられ、記録時には記録媒体がプラテンと記録ヘッドの間に位置するとともに、プラテン７０６に保持されることにより、記録媒体と記録ヘッドの間隔が適正になるように保持される。さらにプラテン脇には、記録ヘッドの吐出口周りの状態を適正に保つ為の回復手段７０７、インク滴吐出速度計測手段７０８を備えている。また、図７には示されていないが、このインクジェット記録装置は記録媒体を紙送りローラーまで供給する記録媒体供給手段、記録が終わった記録媒体を取り出す記録媒体排出手段を備えている。
【００２５】
記録動作は以下の様に行われる。
【００２６】
この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）により記録媒体が図７の右上方向から先端が紙送りローラーの位置に来るまで供給され、その後、記録信号に応じて、紙送りローラーにより記録媒体上の印刷開始位置に記録ヘッドが位置するように記録媒体が送られる。続いて、キャリッジ、記録ヘッドが主走査しながら記録媒体上にインク滴を吹き付けることにより印刷が行われる。その後、紙送りローラーにより所定量記録媒体が送られ（以下この動作を「副走査」と記載する）、再び、キャリッジ、記録ヘッドが主走査を行いながら記録媒体上にインク滴を吹き付ける。この副走査、主走査の繰り返しにより、記録媒体に記録が行われた後、図７の左下方向に記録媒体が排出される。なお、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、ＯＨＰシートやコンパクトディスク、さらには、インクジェットを用いたＤＮＡチップ製造装置やディスプレー製造装置の場合、それぞれに適した材質からなる基板であっても構わない。
【００２７】
次に図７における記録ヘッド７０５を記録媒体側からみた詳細図を図９，図１０を用いて説明する。図９はヘッドを記録媒体側からみた図である。図９において、９ａから９ｆはそれぞれ複数のノズル群を搭載したチップである。各チップはそれぞれ異なる色相または明度を有するインクを吐出する。本実施例においては９ａから９ｆに対してそれぞれ、ブラック、淡シアン、シアン、淡マゼンタ、マゼンタ、イエローのインクを吐出させる。９０５はそれぞれのチップの両端に配置されたダミーノズルである。このノズルは吸引回復等で混色を防ぐために存在し、予備吐出のみに使用され、実際の印字においては使用しない。９０６は印字に用いられるノズルである。本実施例においては各チップ１２８０個のノズルを有するヘッドを用いている。
【００２８】
図１０は図９における１チップを拡大した図である。ノズルの上端と下端に存在するｄ０からｄ１５のノズルは上述したダミーノズルである。＃０から＃１２７９は印字に用いられるノズルで、１２８０ノズルからなる。ノズルは図に示されるように２列に並んでおり、１列のノズル間ピッチは６００分の１インチである。また、２列のノズル列は１２００分の１インチのオフセットがあり、２列のノズルで１２００分の１インチのノズル間ピッチを実現している。
【００２９】
＜本発明の実施例にかかるインク滴吐出速度計測装置及び計測方法＞
図８は、本発明の実施例を説明するための要部の斜視図である。
【００３０】
本例の記録ヘッド７０５には６つの記録チップ８０１が備えられており、それぞれの記録チップ８０１には、複数の吐出口８０１Ａ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８０１に対しては、チューブ８０３およびジョイント８０２を介して異なるインクが供給される。記録チップ８０１には、吐出口８０１Ａのそれぞれに対応するヒータ（吐出エネルギー発生手段）が備えられており、そのヒータの熱エネルギーによって、吐出口８０１Ａから図８中の下方に向かってインク滴を吐出する。これらのヒータおよび吐出口８０１Ａなどによって、インク吐出部が構成されている。８０４は、吐出口８０１Ａが位置する記録ヘッド７０５の吐出口面である。
【００３１】
本例においては、インクジェット記録装置に、インクの吐出速度を計測手段を備え、その該計測結果に基づいて予備吐回復終了判定を行う。
【００３２】
計測手段は、記録ヘッド７０５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７０５の吐出口８０１Ａ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を用いる。その発光部８０５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８０６に向けて光軸８０７に並行な光を投射する。受光部８０６は、受光素子としてフォトトランジスタを用いている。８０８は、発光部８０５と受光部８０６を対向配備する架台である。なお、記録ヘッドに備えられるノズル数が多くなるほど、インク滴を相対的には長距離にわたって安定的に検出する必要性があるので、フォトセンサの光源としては指向性が強く光速を絞りやすいものを用いた方が有利である。したがって、前記のＬＥＤのほかに、半導体レーザーやその他のレーザー光源を用いてもよい。また、フォトセンサとしては、ＰＩＮシリコンフォトダイオード等光速応答性の優れたものを用いるのが望ましい。
【００３３】
次に、インク吐出速度計測方法に関して説明する。
【００３４】
インクの吐出速度計測の際には、まず、検出対象の吐出口８０１Ａから吐出されたインク滴が発光部８０５と受光部８０６との間を通過するように、記録ヘッド７０５と検出手段とを相対移動させる。そして、吐出口８０１Ａからインク滴を吐出して、それを発光部８０５と受光部８０６との間に通過させる。そのインク滴が発光部８０５側からの光を遮って、受光部８０６側の受光量を減少させることにより、その受光部８０６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８０１Ａからのインク滴が光軸を横切るタイミングを知ることができる。駆動パルス印加時刻及び、それから吐出されたインク滴が光軸を横切るまでの時間を測定することにより各ノズルの吐出速度を計測するものである。
【００３５】
計測は、異なるインクを吐出するノズル列毎に吐出口８０１Ａ単位で行う。また図８では、記録ヘッドノズル列に対して光軸８０７が平行になるよう図示させているが、これに限られるものでなくノズル列８０１に対して光軸８０７を傾け、記録ヘッド７０５をスキャンしながら検出を行っても構わない。
【実施例１】
【００３６】
（インクジェットヘッド使用初期の吐出特性回復）
図１に本発明の特徴となる予備吐回復工程を示すフローチャートを示す。本実施例は、ヘッド使用初期の吐出不安定期間を回避するための予備吐回復に関するものである。
【００３７】
はじめに、ヘッド使用初期の吐出特性に関して、本発明者が水系顔料インクにて行った実験結果の一例を図２に示す。横軸：ヘッド使用初期を０としたときの吐出数、縦軸：各吐出数時点での吐出速度をプロットした結果である。実験は、記録時のヘッド駆動制御条件（駆動電圧：１９Ｖ、駆動パルス：プレパルス０．３ｕｓ−インターバルタイム０．４ｕｓ−メインパルス０．８２ｕｓのダブルパルス駆動）で行った。
【００３８】
使用開始とともに吐出速度が著しく低下し、所定吐出数をこえると回復しはじめ、最終的に初期と同等レベルまで吐出速度が回復する。さらには、不図示であるが本発明者の実験により、これ以降このような一時的吐出不安定傾向が再発することはないことが確認されている。
【００３９】
これに対して、従来は、あらかじめ設計した予備吐条件（ヘッド駆動制御条件、予備吐発数）にて、使用初期に全ヘッド一律に予備吐回復を行っていた。具体的には駆動電圧１９Ｖ、駆動パルス：プレパルス０．３ｕｓ−インターバルタイム０．４ｕｓ−メインパルス０．９９ｕｓのダブルパルス駆動にて、５＊１０＾５（発／ノズル）予備吐を行っていた。ここでは使用初期の予備吐回復を短時間で終了させること、また予備吐回復効果にマージンを持たせることを目的とし、駆動エネルギーを記録時より増加（駆動パルス幅を広く）させている。
【００４０】
本実施例では以下のようなシーケンスに従って予備吐回復を行う。
【００４１】
まずはじめに、図１ステップＳ１００において、予備吐回復対象の記録チップ選択を行う。ヘッド使用初期の吐出特性はインク毎に異なるものであり、その変動レベルが画質に影響のない記録チップに関してはこのステップで予備吐回復の対象から外す。
【００４２】
選択された記録チップのみ続くステップＳ１０１へ進み、ヘッド駆動制御条件を予備吐回復用へ変更し、続くステップＳ１０２において選択されたヘッドにおける所定の１ノズルにおいて予備吐を行う。所定のノズルはここでは、図１０における中央のノズルである上から数えて６４０番目のノズル（図では＃６３９のノズルである）を用いる。本発明者によると前記予備吐回復条件は、ヘッド駆動制御条件を上記従来と同様に設定し、予備吐発数は１＊１０＾５（発／ノズル）に設定した。ただし該予備吐回復条件（ヘッド駆動制御条件、予備吐発数）は、これに限られるものでなく、調整可能なものである。また、単位予備吐回復工程（予備吐→終了判定）あたりの予備吐数は、これを少なくし終了判定をこまめに行うことで、過剰な予備吐を極力防ぐことが可能となり、より効果的な予備吐回復が実現されるものである。
【００４３】
所定の１ノズルにおける予備吐回復終了後、続くステップＳ１０３ではヘッド駆動制御条件を吐出速度計測用に設定変更し、続くステップＳ１０４における吐出速度計測し、Ｓ１０５において、その結果に基づき予備吐の終了判定を行う（判定方法に関しては後述する）。予備吐回復が終了と判断された場合においては、Ｓ１０６において全ノズルにおいて予備吐回復を行う。その際の予備吐数はＳ１０２からＳ１０５において求められた必要予備吐数と同数または、その発数よりも少しだけ多い発数を指定しても良い。同一チップ内においてもノズル毎に必要予備吐回復発数がばらつくことがあり、多少多めに吐出することによりそれを補填することが可能なる。
【００４４】
また、全ノズルでの吐出はヘッドの昇温が著しいため、全ノズルを１／２づつにわけ、交互に吐出を行っても良い。さらに、本発明者の実験においては、吐出速度計測用ヘッド駆動制御条件設定は記録時と同様の条件としたがこれに限られるものでない。またさらに上記ヘッド駆動制御条件設定例の中で、駆動パルスに関しダブルパルス駆動で行う例を示したがこれに限られるものでなく、プレパルス無しのシングルパルス駆動としてもよい。
【００４５】
ステップＳ１０７では予備吐回復対象の全記録チップの予備吐回復が終了しているか判定を行い、終了していない場合には、再度ステップＳ１０１に戻り予備吐回復を行う。そして、全記録チップが終了した時点で予備吐回復シーケンスを終了し、記録に入るものとする。
【００４６】
かかる予備吐回復処理はインクジェット記録ヘッドの液路および共通液室にインクを充填した状態で行うものであり、予備吐回復処理に伴って吐出されるインクはキャップ部材中に収容し、予備吐動作中は回復用ポンプにより連続吸引を行うようにした。
【００４７】
＜ステップＳ１０５予備吐回復終了判定方法＞
本発明者の計算によると、吐出量が８．５ｐｌ（インク滴着弾径：〜４０ｕｍ）のヘッドを用い、初期吐出速度１３．０ｍ／ｓ、ヘッド―紙間距離２．０ｍｍ、キャリッジスピード５０ｉｎｃｈ／ｓ、解像度６００ｄｐｉで印字している場合、双方向の着弾レジ（主操作方向）を調整後吐出速度が２ｍ／ｓ以上変動すると、調整時に双方向で一致していた着弾位置が１ｄｏｔ以上ずれる。すなわち双方向で副操作方向に伸びる罫線パタンを記録しようとした場合に二重線となってしまうものである。
【００４８】
これをもとに、本発明者は予備吐回復終了判定閾値を前回の計測結果との比較でΔｖ＜１ｍ／ｓと設定した（初回終了判定時は、基準値がないので、計測のみでステップＳ１０１へ戻る）。閾値設定に関してはこれに限られるものでなく、求められる画質、ヘッド―紙間距離、キャリッジスピード等により変わるものである。
【００４９】
また、ヘッドの特性があらかじめ把握されている場合には、２回の比較でなく吐出速度絶対値で規定してもよい。
【００５０】
本実施例の特徴は、最初に１ノズルにおいて予備吐出と吐出速度測定を繰り返すことにより必要予備吐出数をもとめて、その後に全ノズルにおいて予備吐出を行うことを特徴としている。全ノズルにおいて予備吐出を行いながら適宜吐出速度の測定を行い、予備吐出の終了判定を行う方法と比較した場合、その優位点について以下に説明する。
【００５１】
図１１は、図９に示すヘッドの１チップの全ノズルを周波数７．５ｋＨｚで吐出させたときの温度上昇カーブである。横軸は時間（秒）で、縦軸はヘッド温度である。１＊１０＾５発数の吐出には約１３秒かかり、その間にヘッド温度が約１０度上昇している。
【００５２】
それに対して、図６は、本実施例におけるヘッドの温度と吐出速度の関係を示すものである。この図のヘッドの温度が約１０度上昇すると約２ｍ／ｓほど吐出速度が変化する。全ノズルによる予備吐を実施しながら吐出速度を測定する場合、このようにヘッド温度が上昇してしまう。この温度上昇による吐出速度の変化を見積もることはヘッドのばらつき、環境温度、直前の印字履歴の要因等もあり、非常に困難である。また、ヘッドの温度が一定温度まで下がるのを待つのも非常に時間がかかる。そのため、ヘッドの温度のほとんど上がらない１ノズルでの吐出により、正確に吐出速度を測定し、必要予備吐発数を見積もることが可能となるのである。
【００５３】
また、図８のような吐出速度測定装置はプリンタ本体内に設置される。１チップ全ノズルでの吐出により本体内には非常に多くのインク滴が空気中に浮遊することになる。吐出観察装置は１滴の吐出量が８ｐｌの液滴の通過を判定するため非常に厳密な測定が必要となる。そのため、１ノズルにおける予備吐をまず行うことにより、空気中のインク滴の非常に少ない環境で吐出速度を正確に測定することが可能となる。
【００５４】
本実施例においては図９における上から６４０番目のノズルを用いて必要予備吐数の算出を行ったが、このノズルに関しては予備吐出を吐出速度測定の際に十分に行われているため、全ノズルによる予備吐出においては吐出ノズルから外しても良いことは言うまでもない。
【００５５】
また、本実施例では記録チップ毎に（必要予備吐数の決定→全ノズルによる予備吐出の実施）を繰り返したが、すべての記録チップにおいてそれぞれのチップ毎の必要予備吐数を求めた後で、すべての記録チップの予備吐出による回復を行っても良い。
【実施例２】
【００５６】
（ノズル内ばらつきを考慮して、ノズルの数カ所で測定を行う）
本実施例は、図１０のようなノズル群を持つヘッドにおいて複数箇所でまず必要予備吐数を測定し、そのなかで、最大の必要予備吐数を用いて、全ノズルによる予備吐出を行うことを特徴とする。本実施例のような１チップあたり１２８０ノズルものノズルを有するヘッドにおいてはチップ内のノズルの場所によって必要予備吐出数にばらつきが出る。本実施例においては、＃３２０，＃３２１，＃６４０，＃６４１，＃９６０，＃９６１ノズルの６ノズルにおいてそれぞれ必要予備吐出数を求める。そして、その中でもっとも多くの吐出数を必要としたノズルでの吐出数で全ノズルの予備吐回復を行う。これにより、チップ内のノズル毎における必要予備吐数のばらつきを、請求項１よりもより正確に考慮した予備吐出を行うことが可能となる。
【実施例３】
【００５７】
（１チップ内で分割して予備吐出数を制御する）
本実施例においては１チップ内のノズルを６箇所にグループ分けし、グループ毎に必要予備吐出数を測定し、予備吐を実施することを特徴とする。
【００５８】
本実施例においては図１０の様な１２８０ノズルの中で、＃０から＃４２６までの偶数（グループ１とする）＃１から＃４２７までの奇数ノズル、＃４２８〜＃９５６までの偶数（グループ３）、＃４２９〜＃９５７までの奇数（グループ４）、＃９５７〜＃１２７８までの偶数（グループ５）、＃９５９〜＃１２７９までの奇数（グループ６）に分ける。
【００５９】
そして、各グループの中央のノズルにおいて、予備吐出と吐出測定を行いグループ毎に必要予備吐出数を決定する。そして、各グループ毎に予備吐出による回復動作を実施する。このましくは、最初は全ノズルで予備吐出を実施し、必要予備吐数に達したグループは順次途中で予備吐出を停止していっても良い。
【実施例４】
【００６０】
（記録中の定期的吐出特性回復）
本実施例は、ヘッドを継続的に使用していく中で、ヒータ上へ堆積物が堆積することにより生じる吐出不安定期間から回復するための予備吐回復に関するものである。
【００６１】
本発明者により、図２とは異なる水系顔料インクを用い、ヘッドを継続的に使用した際の吐出特性を評価した実験結果一例を図３に示す。図２と同様に横軸：吐出数、縦軸：吐出速度をあらわしているが、横軸桁数が２桁異なっている（レンジを長くとっており、２＊１０＾８が記録ヘッドの想定寿命である）。実験条件としては、記録時のヘッド駆動制御条件（駆動電圧：１９Ｖ、駆動パルス：プレパルス０．３ｕｓ−インターバルタイム０．４ｕｓ−メインパルス０．８８ｕｓのダブルパルス駆動）に設定して行ったものである。
【００６２】
使用開始から、印字を重ねてヒータ上への堆積物が堆積するにつれ、徐々に吐出速度が低下する様子がわかる。吐出特性は記録を行うだけでは回復せず、一般に記録時より高い駆動エネルギーにて予備吐を行うことで回復させる。この低下傾向は、ヘッド、インクによって異なる。
【００６３】
従来は、後述する回復タイミングにおいて、あらかじめ設計した条件（ヘッド駆動制御条件、予備吐発数）にて予備吐回復を行っていた。具体的には駆動電圧１９Ｖ、駆動パルス：１．４７ｕｓのシングルパルス駆動にて、１＊１０＾４（発／ノズル）予備吐を行っていた。ここでは予備吐回復時に堆積物を除去する目的から、駆動エネルギーを記録時より増加させている。ダブルパルス駆動であると総パルス幅（プレヒート＋インターバルタイム＋メインヒート）が長くなるのでここではシングルパルス駆動とした。
【００６４】
これに対して本実施例においては、後述するような回復タイミングにおいて図５に示すフローチャートに基づき予備吐回復を行った。
【００６５】
＜予備吐回復タイミング取得方法＞
図４に予備吐回復のタイミングを判定するフロー一例を示す。
【００６６】
ステップＳ４００で、記録ヘッドのＥＥＰＲＯＭから各記録チップ毎の累積記録ドット数を読み込む。続くステップＳ４０１において記録を行うと同時に、記録ドット数をカウントし、加算する。加算された累積記録ドット数は、記録動作終了ごとにＥＥＰＲＯＭに転送される。
【００６７】
ステップＳ４０２では、ステップＳ４０１を終了した時点での各チップの累積記録ドット数と、あらかじめ予備吐回復のタイミング（記録ドット数）を設定したテーブル間で比較を行い、Ｓ４０３で結果に基づき以下の判定を行う。
【００６８】
《予備吐回復タイミングに達した記録チップが存在した場合》
Ｓ４０４以降へ進み、予備吐回復シーケンスを行う。予備吐回復シーケンスにおいては、後述するようにはじめに全記録チップの吐出速度計測を行い、予備吐回復の必要性判定を行う。これにより記録ドット数としてはタイミングに達していたとしても、吐出状態としては不必要な場合の予備吐回復を避け、また累積記録ドット数としては未達の記録チップでも吐出速度が低下していた場合には予備吐回復を行うことが可能となる。
【００６９】
《予備吐回復タイミングに達した記録チップが存在しない場合》
Ｓ４０１へ戻り、続く記録を行う。
【００７０】
前記では、ＥＥＰＲＯＭへの転送を記録終了毎としたがこれに限られるものでなく、電源ＯＮ時にＥＥＰＲＯＭから累積記録ドット数を読み込んだ後はプリンタ本体でカウントを行い、電源ｏｆｆ時にＥＥＰＲＯＭへ転送してもよい。ただし、突発的なトラブルによりプリンタ自体が制御不能になったときにデータがクリアされる可能性があるので、記録終了毎転送する方が望ましい。このようにしてノズルの利用状況を記録ヘッド内に保持することで、ヘッドを着脱し、もしくは別のプリンタに装着した場合にも、その記録ヘッドの記録開始時点からの利用状況を踏まえた予備吐回復処理を行うことができる。
【００７１】
予備吐回復のタイミング（記録ドット数）テーブルは、ヘッド寿命に渡り常に一定間隔で設定してもよいし、ヘッド経時劣化に応じて徐々に間隔を変えてもよい。
【００７２】
また、本実施形態のように吐出速度計測手段を備える場合には、あらかじめ設定した累積ドット数から予備吐回復を行うタイミングを決定するのではなく、インク滴吐出速度の計測結果から決定してもよい。具体的には、吐出速度を常にモニターし、これが所定の速度を下回った時点で予備吐回復手段による回復を行うものである。吐出速度計測を行うタイミングは、毎ページまたは一定記録ページごとでもよいし、頻度がそれほど必要とされないのならインクタンク交換毎等に設定してもよいものである。また、計測にあたっては一度にヘッド内全チップを行うと計測時間がかかってしまうので、各計測タイミング毎、１チップずつ行うようにしてもよい。
【００７３】
＜予備吐回復方法＞
図５に本実施例の特徴となる予備吐回復工程を示すフローチャートを示す。
【００７４】
実施例１の図１と基本的構成は同じなので、ここでは、前記と異なる特徴的な部分に関して記載する。
【００７５】
予備吐回復対象記録チップを選択する際に、実施例１とは異なり記録時の使用状況に応じ全記録チップ状態が異なるため、はじめに吐出速度を計測し予備吐回復の必要性を判定する工程を設けている（Ｓ５００、Ｓ５０１）。これにより、記録ドット数としてはタイミングに達して予備吐回復シーケンスへ移行したとしても、吐出状態としては不必要な場合の予備吐回復を避け、またタイミング（累積記録ドット数）としては未達の記録チップでも吐出速度が低下していた場合には予備吐回復を行うことを可能としている。
【００７６】
［ステップＳ５０１、５０７判定方法］
＜判定閾値＞
本発明者によると、判定時の基準吐出速度をヘッド使用初期計測結果（実施例１予備吐回復終了時計測結果）におき、その値との比較で判定を行った。具体的には、Ｓ５０１においては、Δｖで２ｍ／ｓ以上低下した時点で予備吐回復を行うものとし、Ｓ５０６終了判定閾値はΔｖで１ｍ／ｓ以内とした。ただし、実施例１と同様これに限られるものでなく、求められる画質、ヘッド―紙間距離、キャリッジスピード等により変わるものである。また、ヘッドの特性があらかじめ把握されている場合には、比較でなく吐出速度絶対値で規定してもよい。
【００７７】
＜評価ノズル＞
実施例１と同様に、まず、１チップ内の１ノズルに限定して予備吐出を行い、必要予備吐発数を測定した上で、記録チップ内全ノズルの予備吐出を実施する。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の特徴となる実施例１にかかる予備吐回復シーケンスフローチャートである。
【図２】本発明者の実験結果の一例を示した図である。
【図３】本発明者の実験結果の一例を示した図である。
【図４】本発明の実施例４にかかる予備吐回復タイミング取得フローチャートである。
【図５】本発明の特徴となる実施例４にかかる予備吐回復シーケンスフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態におけるインクジェット記録ヘッドを示す図である。
【図７】本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置を示す概略斜視図である。
【図８】本発明の実施形態におけるインク滴検出手段を示す概略斜視図である。
【図９】本発明の実施形態におけるインクジェット記録ヘッドを示す図である。
【図１０】本発明の実施形態におけるインクジェット記録ヘッドを示す図である。
【図１１】本発明者の実験結果の一例を示した図である。
【符号の説明】
【００７９】
Ｓ１００〜Ｓ１０７  予備吐回復シーケンスを実行するブロック
Ｓ４００〜Ｓ４０４  予備吐回復タイミングを決定するためのブロック
Ｓ５００〜Ｓ５０９  予備吐回復シーケンスを実行するブロック
７０１  紙送りローラー
７０２  記録媒体
７０３  主走査ガイド
７０４  キャリッジ
７０５  記録ヘッド
７０６  プラテン
７０７  回復手段
７０８  インク滴吐出速度測定装置
８０１  記録チップ
８０１Ａ  吐出口
８０２  ジョイント
８０３  チューブ
８０４  吐出口面
８０５  発光部
８０６  受光部
８０７  光軸
８０８  架台
９ａ〜９ｆ  記録チップ
９０５  ダミーノズル
９０６  記録ノズル
ｄ０〜ｄ１５  ダミーノズル
＃０〜＃１２７９  記録ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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