(57)【要約】【課題】  本発明はインクを安定的に吐出させるために行われるインクの加熱制御において、加熱制御の目標温度やそのときの記録ヘッドの温度に依存して記録ヘッドの温度分布が変わる現象によって、印字物へのムラや記録ヘッドへの損傷を解消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】  発熱素子を駆動する直前の温度とインクの目標温度との差に応じて、発熱素子の配列方向の投入エネルギーの分布を変化させることで、あらゆる状況においても記録ヘッドの温度分布を均一化させることが可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドに配された複数の発熱素子を駆動することで発生する熱エネルギーを利用してインクを吐出させて記録を行う記録装置において、
前記インクを吐出させない前記発熱素子を駆動させる前記インクの加熱手段を備え、
前記加熱手段は、前記発熱素子を駆動する直前の温度と目標温度の差が大きいほど、
前記発熱素子の配列方向の投入エネルギーに分布を持たせることを特徴としたインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記投入エネルギーとは、前記発熱素子の駆動周波数、駆動パルス幅、駆動電圧、発熱素子の選択駆動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記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置における記録用液体の加熱手段に関して、
記録ヘッドの温度分布を低減するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は複数のノズルを並べて配置した記録ヘッドを備え、記録ヘッドよりインクを記録媒体に吐出して画像形成を行う。
【０００３】
あらゆる環境においてインクを安定的に吐出させるために、記録ヘッドに配された複数の発熱素子をインクが吐出しないように駆動し、インクを目標温度まで加熱する加熱手段が知られている。
【０００４】
複数の発熱素子を同一の条件で駆動すると記録ヘッドの構造上、放熱特性の低い部分が過剰に昇温してしまい記録媒体にムラが生じたり、記録ヘッドを損傷してしまう場合がある。
【０００５】
特許文献１はヘッドの温度分布を補正すべく、発熱素子を選択的に駆動して制御するため、
記録ヘッドの温度分布を低減する技術である。
【０００６】
特許文献２は予め設定された温度差を超えたことが検出された場合、ヘッド中央部の吐出パルス及び補正パルスの合計印加回数を減少させることにより、ヘッド中央部の発熱を抑制し、ヘッドの端部と中央部との温度差を所定値以下に保つ技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０２−２５８２６６号公報
【特許文献２】特許０３６３０６４３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかながら、インクを安定的に吐出させるためのインクの加熱手段は、記録開始前にインクの温度を目標温度まで急峻に上げるため、特に発熱素子の列の中央部が過剰に昇温してしまうという問題がある。前記発熱素子の列の端部と中央部では放熱性が異なるためである。この温度分布により記録媒体にムラが生じたり、記録ヘッドを損傷してしまう場合がある。特に加熱手段とインクを吐出させるヒータを共用するような場合には、注意が必要となる。これらのことを考慮し、加熱手段の投入エネルギーを緩和すると、目標温度到達までの時間が長くなり、生産性が低下する等の弊害が生じる。また、記録信号が入力される前から加熱しておくような方法では、待機中の消費電力の上昇が懸念される。
【０００９】
またこの温度分布は、加熱の目標温度やそのときの記録ヘッドの温度に依存して変化するため、特定の状況でのみ最適化された加熱条件だけでは、対応できない場合があった。
【００１０】
例えば一般的なプリンタの使用環境において記録ヘッドの温度分布を低減するような条件で駆動したとしても、気温が極端に低く記録ヘッドの温度が低い場合においては、温度分布は生じる。
【００１１】
特許文献１ではインクが吐出しない程度に前記発熱素子を選択的に駆動させる加熱方法により前記発熱素子の配列方向の温度分布を抑制している。この方法では特定の状況によっては記録ヘッドの温度分布を抑制することが可能であるが、例えば記録ヘッドの温度が低い場合などには対応できない。
【００１２】
特許文献２では印字に伴う部分的な昇温を抑制するためのもので、端部と中央部の温度差を検出する機構が必要となるため、構成が限定的である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、請求項１記載のインクジェット記録装置は、
記録ヘッドに配された複数の発熱素子を駆動することで発生する熱エネルギーを利用してインクを吐出させて記録を行う記録装置において、
前記インクが吐出しないように前記発熱素子を駆動させる前記インクの加熱手段を備え、
前記加熱手段は、前記発熱素子を駆動する前の温度と目標温度の差が大きいほど、
前記発熱素子の配列方向の投入エネルギーに分布を持たせることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２記載のインクジェット記録装置は、請求項１において、
前記投入エネルギーとは、前記発熱素子の駆動周波数、駆動パルス幅、発熱素子の選択的動であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
発熱素子を駆動する直前の温度とインクの目標温度との差に応じて、前記発熱素子の配列方向の発熱量分布を変化させることで、あらゆる状況においても記録ヘッドの温度分布を均一化させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】インクジェット記録装置の斜視図
【図２】記録ヘッドの模式図
【図３】本発明の加熱制御のフローチャート
【図４】加熱条件選択テーブル
【図５】一般的な記録ヘッドのピーク温度の時間変化の模式図
【図６】実施例１の加熱条件一覧
【図７】実施例２の加熱条件一覧
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の第１の実施例を、図を用いて詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施の一形態に係わるインクジェット記録装置の斜視概略図である。記録ヘッド１はキャリッジ２上に搭載され、キャリッジ２はガイドシャフト３に沿って移動する。キャリッジ２の移動する方向を主走査方向と呼ぶ。記録時には、記録媒体４をプラテン５で支持し、紙送りローラー６を使って断続的に搬送する。この記録媒体を搬送する方向を副走査方向と呼ぶ。シリアル型のインクジェット記録装置は、記録媒体４の副走査方向への搬送と、キャリッジ２を主走査方向に移動しながら記録ヘッド１からインク吐出する動作（この動作をスキャンと呼ぶ）を繰り返して、記録媒体４上に画像を形成する。
【００１９】
図２は本発明の実施の一形態に係わる記録ヘッドの模式図である。
【００２０】
発熱素子１０はそれぞれ１２００ｄｐｉの間隔で配置されている。同様の構成を１色につき２列備える２穴構造である。温度検出センサー１１は発熱素子の両端に備えている。
【００２１】
各実施例で示す形態はあくまでも一例であり、本発明を限定するものではない。
【００２２】
［実施形態１］
図３は本発明の実施形態の加熱条件が決定するまでの流れをフローチャートにて示す。
【００２３】
まずＳ１０１にて加熱制御する直前の記録ヘッドの温度Ｔを取得する。次に取得したヘッド温度から△Ｔを算出する。ここで△Ｔは加熱の目標温度ＴｔとＳ１０１で取得したヘッド温度Ｔの差分である。次に△Ｔに応じた加熱条件を図４に示すテーブルから選択する。そして選択された条件により加熱を開始する。
【００２４】
図４に示したテーブルにより、△Ｔの値に応じて加熱条件を決定する。
加熱条件は△Ｔ（目標温度Ｔｔ−ヘッド温度Ｔ）の大きさによって温度分布の様子が異なることを考慮して設定される。
【００２５】
図５は△Ｔの値に応じた記録ヘッド内のピーク部分の温度変化を示している。一般には破線（Ａ）で示すように△Ｔ（Ｔｔ−Ｔ１）の値が小さい場合、目標温度に対してピーク温度が大きく乖離することはなく、温度分布は小さい。一方、実線（Ｂ）示すように△Ｔ（Ｔｔ−Ｔ２）の値が大きくなるほど目標温度に対してピーク温度が乖離するため、温度分布が大きくなる傾向にある。
【００２６】
上記加熱条件を図６に示す。条件１は△Ｔが小さい場合であり、このとき記録ヘッドに生じる温度分布は小さい。そのため発熱素子の投入エネルギーも小さくてよく、さらに配列方向に大きな分布を持たせる必要はない。
【００２７】
一方条件３は△Ｔが大きい場合であり、このとき記録ヘッドに生じる温度分布は大きくなる。そのため発熱素子への投入エネルギーは大きく、さらに配列方向に大きな分布を持たせるように設定する。
【００２８】
この分布は端部と中央部での放熱特性を考慮したものであり、放熱特性が高い端部ほど投入エネルギーを高く、放熱特性が低い中央部ほど投入エネルギーを低くする。
【００２９】
また放熱対策のために、発熱素子の配列方向に部分的に放熱部材を配置したものもある。この場合、放熱部材にあたる部分は投入エネルギーを多く、それ以外を低く設定するとよい。
【００３０】
また本実施例のような発熱素子の配列が４列構成の場合、外側の２列は比較的放熱しやすいのに対して、内側の２列はより昇温しやすいので、内側２列の加熱条件はより投入エネルギーを低めに設定することが望ましい。
【００３１】
また図４に示す加熱条件のテーブルは、加熱制御の特長によっていくつかの設定を持ってもよい。例えば、記録データ取得後から記録までの加熱条件と、記録中スキャン間の加熱条件は、加熱に費やすことのできる時間が大きく異なることを鑑みてそれぞれが参照する加熱条件テーブルを設定することが望ましい。
【００３２】
ここまでで説明した投入エネルギーとは駆動周波数、駆動パルス幅、駆動電圧のいずれかである。
【００３３】
［実施形態２］
実施例１では発熱素子の配列方向に駆動周波数、駆動パルス幅、駆動電圧で分布を持たせる方法を説明したが、本体の構成上、発熱素子ごとにこれらを変えることができない場合の実施例を以下に示す。
【００３４】
そのときの加熱条件を図７に示す。発熱素子のＯＮ／ＯＦＦを模式的に示したものである。
【００３５】
発熱素子ごとに駆動周波数、駆動パルス幅、駆動電圧を変えることができない場合は、各発熱素子のＯＮ／ＯＦＦで平均の投入エネルギーを変えることができる。
【００３６】
条件１は△Ｔが小さい場合であり、このとき記録ヘッドに生じる温度分布は小さい。そのため平均の投入エネルギーは少なく、発熱素子のＯＮ／ＯＦＦの配置につける分布は少なくてよい。
【００３７】
一方条件３は△Ｔが大きい場合であり、このとき記録ヘッドに生じる温度分布は大きくなる。そのため平均の投入エネルギーは大きく、さらに発熱素子のＯＮ／ＯＦＦの配置に大きな分布を持たせるように設定する。
【００３８】
この発熱素子のＯＮ／ＯＦＦの設定は端部と中央部での放熱特性を考慮したものであり、放熱特性が高い端部ほどＯＮの設定を多く、放熱特性が低い中央部ほどＯＦＦの設定を少なくする。
【００３９】
また放熱対策のために、発熱素子の配列方向に部分的に放熱部材を配置したものもの場合、放熱部材にあたる部分はＯＮの設定を多く、それ以外をＯＦＦの設定とするとよい。
【００４０】
また本実施例のような発熱素子の配列が４列構成の場合、外側の２列は比較的放熱しやすいのに対して、内側の２列はより昇温しやすいので、内側２列の加熱条件はより平均の投入エネルギーを低めに設定することが望ましい。
【００４１】
図７に示した発熱素子のＯＮ／ＯＦＦ設定は発熱素子１６個ごとに設定した例を示しているが、この設定は発熱素子ごとに設定してもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１  記録ヘッド
２  キャリッジ
３  ガイドシャフト
４  記録媒体
５  プラテン
６  紙送りローラー
７  予備吐出口
１０  発熱素子
１１  温度検知センサー
【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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