(57)【要約】【課題】  本発明は記録中のヘッド蓄熱状態（ヘッド内部温度）を反映して、適切に記録走査間の目標温度を設定することができ、スループットの低下を抑えながら良好な画像記録を行う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】  インクジェット記録装置において、先行する走査の後の第１のタイミングで第１の前記情報を取得し、前記第１のタイミングから所定時間経過した第２のタイミングで第２の前記情報を取得し、前記決定手段は前記第１の情報と前記第２の情報とに基づいて目標温度の保持時間を決定する。【選択図】  図８
2015143014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するために利用されるエネルギーを発生する記録素子を備えた記録素子基板を備えた記録ヘッドを記録媒体に対して所定の方向に走査させながら、前記素子を駆動してインクを吐出し、複数回の前記走査によって前記記録媒体に画像の記録を行う記録手段と、前記記録素子基板に設けられた前記記録素子基板の温度を検出するためのセンサを利用して前記記録素子基板の温度に対応する情報を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された前記情報に応じて先行する走査と次の走査との間に前記記録素子基板が所定の目標温度となるように前記記録素子基板を加熱し、前記記録ヘッドの温度が前記目標温度となった後に、所定の時間、前記目標温度を保持するように前記記録ヘッドの温調を行う温度制御手段と、前記所定の時間を決定する決定手段と、を有するインクジェット記録装置であって、
前記取得手段は、前記先行する走査の後であって前記次の走査までの第１のタイミングで第１の前記情報を取得し、前記第１のタイミングから所定時間が経過した後であり、かつ、前記次の走査までの第２のタイミングで第２の前記情報を取得し、
前記決定手段は前記第１の情報と前記第２の情報とに基づいて前記所定の時間を決定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】
前記決定手段は、前記取得手段が取得した前記第１の情報と前記第２の情報とに基づいて、前記第１のタイミングから前記第２のタイミングまでの前記記録素子基板の温度変化の程度に関わる情報を取得し、取得された前記情報と対応する前記温度変化の程度に応じて前記所定の時間を決定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】
前記記録ヘッドは、前記記録素子基板を支持するための支持部材を有し、前記記録素子基板は前記支持部材に固定されており、前記決定手段は前記取得手段が取得した前記第１の情報と前記第２の情報とに基づいて、前記記録ヘッドの温度と対応するヘッド温度情報を算出し、算出された前記ヘッド温度情報と対応する前記記録ヘッドの温度に応じて前記所定の時間を決定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４】
前記支持部材はアルミナによって形成されてい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】
前記決定手段は、前記ヘッド温度情報に対応する温度と前記第１の情報に対応する温度に応じて前記所定の時間を決定することを特徴とする請求項３または４に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記エネルギーは熱エネルギーであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
インクを吐出するために利用されるエネルギーを発生する記録素子を備えた記録素子基板を備えた記録ヘッドを記録媒体に対して所定の方向に走査させながら、前記素子を駆動してインクを吐出し、複数回の前記走査によって前記記録媒体に画像の記録を行い、前記記録素子基板に設けられた前記記録素子基板の温度を検出するためのセンサを利用して前記記録素子基板の温度に対応する情報を取得する取得工程と、前記取得工程において取得された前記情報に応じて先行する走査と次の走査との間に前記記録素子基板が所定の目標温度となるように前記記録素子基板を加熱し、前記記録ヘッドの温度が前記目標温度となった後に、所定の時間、前記目標温度を保持するように前記記録ヘッドの温調を行う温度制御工程と、前記所定の時間を決定する決定工程と、を有するインクジェット記録方法であって、
前記取得工程において、前記先行する走査の後であって前記次の走査までの第１のタイミングで第１の前記情報を取得し、前記第１のタイミングから所定時間が経過した後であり、かつ、前記次の走査までの第２のタイミングで第２の前記情報を取得し、
前記決定工程において、前記第１の情報と前記第２の情報とに基づいて前記所定の時間を決定することを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項８】
前記記録ヘッドは、前記記録素子基板を支持するための支持部材を有し、前記記録素子基板は前記支持部材に固定されており、前記決定工程において前記取得工程において取得した前記第１の情報と前記第２の情報とに基づいて、前記記録ヘッドの温度と対応するヘッド温度情報を算出し、算出された前記ヘッド温度情報と対応する温度に応じて前記所定の時間を決定することを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録方法。
【請求項９】
前記決定工程において、前記ヘッド温度情報に対応する温度と前記第１の情報に対応する温度に応じて前記所定の時間を決定することを特徴とする請求項８に記載の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、インクを記録媒体に吐出して記録を行う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。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、インクを吐出する吐出口を有する記録ヘッドを紙等の記録媒体に対して走査する動作と、記録ヘッドを走査する方向とは交差する方向に記録媒体を搬送する搬送動作とを繰り返して画像を形成する。記録ヘッドはインクを吐出するために利用されるエネルギーを発生するための記録素子とインクを吐出する吐出口が設けられた記録素子基板を備え、記録素子基板はアルミナ、樹脂等の支持部材に固定されている。インクは、吐出口に対応するように設けられた記録素子が発生する熱エネルギーにより膜沸騰を起こし、この際に生じる気泡の圧力により吐出口から吐出され、記録媒体に着弾する。
【０００３】
画像データに従った電圧パルスを記録素子に対して印加しても、個々の記録素子から正常なインク滴の吐出が行われないことを一般に不吐出と称す。インクジェット記録ヘッドにおいては、過度の蓄熱状態になると、このような不吐出の発生によって画像品位に影響がでるおそれがある。また記録ヘッド内のインクの粘度や表面張力が変化するためインクの吐出特性も大きく変化する。
【０００４】
特開２００２−２４０２５２号公報には、記録開始前の非駆動期間において、環境温度と記録ヘッドの温度とに基づいて、加温手段によって記録ヘッドを加温することでインクの増粘を防止することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２４０２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のような検出された記録ヘッドの温度に応じて、次の記録走査を実行する前に待機時間を設ける場合には、以下のような課題がある。
【０００７】
記録ヘッドの温度を検出する温度センサが、記録素子基板上の記録素子の近傍に設置されていると、記録に伴う記録素子基板の温度をある程度正確に検出することができる。ところが記録に伴う温度変化を敏感に検出可能である反面、記録動作中の記録ヘッドの蓄熱状態を正確に検出することはできないと考えられる。たとえば、高デューディ画像を記録する場合の記録開始から第１走査目の温度と、低デューティ画像を記録する場合の記録開始から第１００走査目の温度とが、ともに８０℃であることを検出したとする。ここで、図１は記録ヘッドの蓄熱状態の違いを示すグラフであり、先述の２つの状態の記録素子基板の厚さ方向の温度を示している。記録素子基板の表面から数百μｍ程度の深さまでの温度は同じであっても、それより深い数ｍｍの領域にある記録素子基板を固定するための部材が蓄熱した量は第１走査目と第１００走査目で大きく違う。このとき低デューティ画像記録の第１００走査目の場合の記録ヘッドの方がより蓄熱しているにも関わらず、記録素子基板の温度センサではその蓄熱状態の差は検出できていない。この時、例えばインクの吐出が頻繁に行われない低密度の画像を形成する場合など、蓄熱状態の差異によって、記録ヘッド温度の放熱の度合いに違いが生じる。図２は、記録素子の非駆動期間において、吐出安定のための閾値以上に加熱した後、一定の保持時間温度を保持し、次の走査時に低密度の画像を記録したときの走査に伴う記録ヘッドの温度低下の度合いを示している。横軸が走査時の経過時間、縦軸が記録ヘッドの温度、図中の水平の点線が吐出安定のための温度の閾値を示している。なお、保持時間とは、記録ヘッドをある所定の温度で加熱したのち、その温度を一定時間保つ制御を行って温度を保持する時間のことである。低温環境下においても、各走査間における記録ヘッド温度を長く保持することによって、走査時の記録ヘッド温度の下降を防ぎ、低密度印刷時などにおいても各走査終了時において、吐出安定の閾値を確実に記録ヘッド温度が上回るようにするために行う。つまり、記録ヘッドが閾値以上の温度まで一旦達した状態においても、その温度での保持時間が長いほど、記録ヘッドの走査に伴う温度下降量は少なくなる。
【０００８】
ここで、記録ヘッドが十分に蓄熱された状態においては、蓄熱されていない状態と比較して、記録ヘッドの走査に伴う放熱の仕方が緩やかであり、記録ヘッドの温度下降量が少ない。また、十分に蓄熱した状態においては、蓄熱していない状態と比較して、走査時終了時において吐出安定のための閾値に対して、記録ヘッド温度は十分に高い状態にある。よって、十分に蓄熱した状態においては、非駆動期間における加熱温度は蓄熱していない状態と比べて、ある程度低くても良いことになる。
【０００９】
記録ヘッドの蓄熱状態を考慮せずに、記録ヘッド温度として検出された記録素子基板の温度を強く反映した情報のみに応じて記録走査間の記録ヘッド加熱後の保持時間を設定すると、必要以上の保持時間を設定してしまう場合がある。そのような場合には、記録スループットが低下するという懸念がある。
【００１０】
そこで、本発明は、記録ヘッドの蓄熱状態を反映した温度情報を取得し、それに応じて記録走査間における記録ヘッドの加熱後の保持時間を設定する。こうすることで、高い記録スループットを実現できるインクジェット記録装置および記録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】
【００１１】
本発明は、インクを吐出するために利用されるエネルギーを発生する記録素子を備えた記録素子基板を備えた記録ヘッドを記録媒体に対して所定の方向に走査させながら、前記素子を駆動してインクを吐出し、複数回の前記走査によって前記記録媒体に画像の記録を行い、前記記録素子基板に設けられた前記記録素子基板の温度を検出するためのセンサを利用して前記記録素子基板の温度に対応する情報を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された前記情報に応じて先行する走査と次の走査との間に前記記録素子基板が所定の目標温度となるように前記記録素子基板を加熱し、前記記録ヘッドの温度が前記目標温度となった後に、所定の保持時間前記目標温度を保持するように前記記録ヘッドの温調を行う温度制御手段と、前記保持時間を決定する決定手段と、を有するインクジェット記録装置であって、前記取得手段は、前記先行する走査の後であって前記次の走査までの第１のタイミングで第１の前記情報を取得し、前記第１のタイミングから所定時間が経過した後であり、かつ、前記次の走査までの第２のタイミングで第２の前記情報を取得し、前記決定手段は前記第１の情報と前記第２の情報とに基づいて前記保持時間を決定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、記録ヘッドの蓄熱状態を反映した温度情報を取得し、それに応じて記録走査間における記録ヘッドの加熱後の保持時間を設定する。これにより、高い記録スループットを実現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が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】記録ヘッドの蓄熱状態の違いを説明する図である。
【図２】記録ヘッドの蓄熱状態の違いによる走査時の放熱速度の度合いを説明する図である。
【図３】本発明に係るインクジェット記録装置及び記録ヘッドの模式図である。
【図４】本発明に係る記録素子基板の平面模式図及び記録素子基板の断面模式図である。
【図５】本発明に係るインクジェット記録装置の制御系を示したブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の加熱制御に用いられるパルスの長さ、電圧、周期を説明するための説明図である。
【図７】本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の加熱制御が行われる際のフローを説明したフローチャートである。
【図８】本実施形態の制御のフローチャート図である。
【図９】ある記録条件での時間に対するヘッド温度の推移であり、本実施形態の制御を説明する図である。
【図１０】従来および本発明に係る記録ヘッドの加熱制御のテーブルである。
【図１１】本実施形態の制御を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
インクジェット記録装置はインクを吐出して記録媒体に対して記録動作を行うために用いることができる。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、工業用生産機器などを挙げることができる。このようなインクジェット記録装置を用いることによって、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど種々の記録媒体に記録を行うことができる。
【００１５】
本明細書内で用いられる「記録」とは、文字や図形などの意味を持つ画像を記録媒体に対して付与することだけでなく、パターンなどの意味を持たない画像を付与することも意味することとする。さらに「インク」とは広く解釈されるべきものであり、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成、記録媒体の加工、或いはインクまたは記録媒体の処理に供される液体を言うものとする。
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。なお、以下の説明では、同一の機能を有する構成には図面中同一の番号を付与し、その説明を省略する場合がある。
【００１７】
（インクジェット記録装置）
図３（ａ）は、本実施形態に適用可能なインクジェット記録装置の内部機構を説明するための概略斜視図である。記録媒体４は、搬送モータ（図示せず）の駆動によって矢印Ｆ方向（副走査方向）に搬送される（搬送動作）。そして記録媒体４の搬送方向Ｆ（副走査方向）と直交する方向に沿って、記録媒体４の紙面に沿うようにガイドシャフト３が平行に配置されている。そして記録ヘッド５を搭載したキャリッジ１（走査手段）が、ガイドシャフト３に支持されながら、キャリッジモータ（図示せず）の駆動によって図中矢印Ｓ方向（主走査方向）に往復移動（往復走査）する。さらにインクジェット記録装置には、不図示のインクタンクが設けられており、このインクがインク供給路２を介して記録ヘッド５に供給される。
【００１８】
キャリッジ１が往復走査を行っているときに記録ヘッド５が、記録データに応じてインクの吐出を行うことで、記録媒体への記録が行われる（記録動作）。そして、このような記録動作と搬送動作とを繰り返し行うことにより、記録媒体への画像形成が行われる。また本実施形態では、記録ヘッド５が往路に沿って移動する場合と、復路に沿って移動する場合のいずれにおいてもインクを吐出して記録媒体に記録を行う、いわゆる双方向記録方式を採る。記録ヘッド５による１回の記録を伴った走査が行われると、記録媒体４は搬送モータ（図示せず）によって所定量搬送される。これを繰り返し、記録媒体に対する複数回の記録ヘッドの走査によって記録が行われる。
【００１９】
（記録ヘッド）
図３（ｂ）は図３（ａ）に示したインクジェット記録装置のキャリッジ１に搭載された記録ヘッド５の概略斜視図である。図３（ｃ）は記録ヘッドの記録媒体４に対向する面である吐出口の形成面の概略図である。記録素子基板６の表面には複数の吐出口３０（簡略のため１つの線分で表記）が列を成すように設けられている。記録素子基板６はアルミナ、樹脂等の支持部材３８に接着材により固定されている。また支持部材３８上の記録素子基板６の周囲には電気配線部材６００が設けられている。各記録素子基板６は電気配線部材６００と電気的に接続され、電気配線部材６００を介してプリントヘッドとの信号を用いた通信を行う。
【００２０】
図４（ａ）は記録ヘッドに搭載される記録素子基板６の上面模式図である。
【００２１】
記録ヘッド５には、６種類のインクを用いて記録動作を行うために、６枚の記録素子基板６が実装されている。各記録素子基板６は、図４（ａ）に示すように、複数の吐出口３０を副走査方向に沿って配列してなる吐出口列が４列設けられている。具体的には、６００ｄｐｉ（ドット／インチ）で配置された６４０個の吐出口列が４列設けられており、隣接する２列は１２００ｄｐｉずれた方向で配置されている。そして、各記録ヘッド基板上には、記録素子基板６の温度を測定するための温度検知センサ２０温度検知センサ２０が複数設けられている。温度検知センサ２０は例えば半導体で形成されており、その電気抵抗を温度と対応する情報として記録装置側で取得する。そしてセンサによって得られる温度情報と対応する温度に応じて、後述する温調制御が行われる。そして以下、この温度検知センサ２０で測定された各記録素子基板６の温度を基板温度とも称する。
【００２２】
図４（ｂ）は、図４（ａ）の記録素子基板６を、Ａ−Ａ’に沿って垂直に切断した場合の切断面の状態を模式的に示す断面図である。図４（ｃ）は、図４（ｂ）のエネルギー発生素子３４の部分を拡大した図である。
【００２３】
図４（ｂ）に示すように、基体３１には、インクを吐出するために利用されるエネルギーを発生する各エネルギー発生素子それぞれに対応する吐出口３０を形成する流路部材３５が接するように設けられている。エネルギー発生素子としては熱エネルギーを発生させるエネルギー発生素子やピエゾ素子が利用可能である。さらに、流路部材３５と基体３１とが接することにより、流路部材３５と基体３１との間には、各吐出口３０に連通する流路３６が形成され、隣接する流路３６の間には仕切り壁３７が形成されている。また温度検知センサ２０は基体３１の表面に設けられている。
【００２４】
トランジスタ等の駆動素子が設けられたシリコンからなる基板４００上に、蓄熱層４０１と、発熱材料層４０２と、一対の電極層４０３が積層されている。蓄熱層４０１は、シリコンを主成分とする絶縁材料で設けることができ、発熱材料層４０２はＴａＳｉＮ等の通電することで発熱する材料で設けることができ、一対の電極層４０３は、通電するための電極となるアルミニウム等で設けることができる。この一対の電極層４０３の間に位置する発熱材料層４０２の部分がエネルギー発生素子３４として用いられる。
【００２５】
そして発熱材料層４０２と一対の電極層４０３との上には、シリコンを主成分とする絶縁材料からなる絶縁層４０４が積層されておりインク等からエネルギー発生素子３４を保護している。さらにエネルギー発生素子３４に対応する絶縁層４０４の上には、気泡が消泡する際に生じるキャビテーションからエネルギー発生素子３４を保護するために、Ｔａ等の金属材料からなる保護層４０５が設けられている。
【００２６】
インクジェット記録装置のインク供給路２からジョイント部７（図３（ｂ））を通って記録ヘッド５に供給されたインクは、記録ヘッド５の内部を通って記録素子基板６のインク供給口３２に運ばれる。そして流路３６を通ってエネルギー発生素子３４上側にまで運ばれる。
【００２７】
さらに、インクジェット記録装置から受信する記録信号によって、記録ヘッドのエネルギー発生素子３４を駆動することにより、エネルギー発生素子３４に駆動パルスが印加されることで通電されて発熱する。そして、この熱エネルギーによりエネルギー発生素子３４上のインクが膜沸騰を起こして発泡し、この時に生じる気泡の圧力により吐出口からインクが吐出されて記録動作が行われる。
【００２８】
（制御構成）
図５は、インクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。インクジェット記録装置の制御系２４には、ＣＰＵ２００、ＲＯＭ２０１、ＲＡＭ２０２、ゲートアレイ２０３が設けられている。ＲＯＭ２０１は、ＣＰＵ２００が実行するプログラムを格納する記憶手段として用いられ、吐出制御を行うための駆動パルステーブルを記憶するために用いることができる。ＲＡＭ２０２は各種データ（画像データや記録ヘッドに供給される記録信号など）を一時的に保存するために用いることができる記憶手段である。ゲートアレイ２０３は、記録ヘッド５に記録信号の供給を行うために用いられ、通信インターフェース部２３、ＣＰＵ２００、ＲＡＭ２０２間のデータ転送にも用いられる。
【００２９】
また、ホストコンピュータなどの外部装置２２との間の通信インターフェース動作を行う通信インターフェース部２３を備え、ＣＰＵ２００とＲＯＭ２０１、ＲＡＭ２０２あるいは通信インターフェース部２３とは、バスにより相互に接続されている。
【００３０】
さらに、記録ヘッドドライバ２５と、記録ヘッド５と、記録ヘッド用電源回路として機能する電源回路２９と、を備えている。ヘッドドライバは、ＣＰＵ２００の制御下で制御信号を出力するものであり、電源回路２９からヘッド電圧ＶＨの供給を受けている記録ヘッド５の駆動制御を行っている。この場合において、電源回路２９には、外部電源からの外部電圧Ｖが供給されている。ヘッドドライバはＣＰＵ２００の制御下で、電源制御信号ＰＣを電源回路２９に入力することで、記録ヘッド５のヘッド電圧ＶＨを駆動電力として供給する際の制御（供給／遮断制御）を行っている。
【００３１】
モータドライバ２６は、制御系２４から出力された信号に応じて記録ヘッド５を主走査方向の所定の記録位置に移動させるためにキャリッジモータ８を駆動するために用いられる。同様に、制御系２４から出力された記録信号に応じて、記録ヘッドドライバ２５は記録ヘッド５を駆動する。また、モータドライバ２６は制御系２４から出力された信号に応じて搬送モータ９を駆動し、記録媒体の搬送動作を行う。
【００３２】
また、記録ヘッド５には、記録ヘッドの温度を検出するための温度検知センサ２０、および、吐出量やエネルギー発生素子、配線の抵抗などの工場検査時に取得される特性を記憶するためのＥＥＰＲＯＭ２１が備えられている。
【００３３】
さらに、装置本体には、記録装置の設置された環境温度を検出するサーミスタ２８が設置されている。サーミスタ２８から得られる値と、温度検知センサ２０から得られる情報に対応する温度に応じて、インクが吐出しない程度の発熱をエネルギー発生素子３４から行うように加熱制御することによって温度制御がなされる。
【００３４】
ここで、制御系２４のゲートアレイ２０３とＣＰＵ２００は、通信インターフェース部２３を介して外部装置２２から受信した画像データを記録データに変換してＲＡＭ２０２に格納する。さらに、制御系２４は、モータドライバ２６、２７、および記録ヘッドドライバ２５を同期させて駆動することで、記録ヘッド５の記録動作、記録媒体の搬送動作、記録ヘッド５の主走査方向への往復移動を行い、記録媒体上に画像を形成する。
【００３５】
（記録ヘッドの加熱制御）
次に、本発明のインクジェット記録装置において行われる記録ヘッドの加熱制御について述べる。記録ヘッドの加熱制御時には、加熱制御信号に従って記録ヘッドドライバ２５がインク内で気泡が生じない程度にエネルギー発生素子３４を駆動させることで、エネルギー発生素子３４を発熱させて加熱制御を行う。エネルギー発生素子は２００Ωの抵抗体であり、図６に示したように、本形態の加熱制御では、電圧２４Ｖ、パルス幅０．１μｓｅｃの矩形パルスを１０ｋＨｚの周波数でエネルギー発生素子に印加する。加熱制御は記録動作を伴う各スキャンの開始前に行われる。
【００３６】
図７に加熱制御のシーケンスを示す。加熱制御Ｓ５０１がスタートすると記録素子基板に設けられた温度検知センサ２０で温度をモニタしながら、温度センサの温度が目標温度に到達するまでエネルギー発生素子をインクが吐出口から吐出しない程度に駆動して、加熱を行う。本形態においては、目標温度は４３℃として説明をおこなう。まず、Ｓ５０１に続くＳ５０２〜５０８は加熱制御Ｓ５０１のサブステップである。Ｓ５０３にて、Ｓ５０２で検出した温度が目標温度に達していない場合、Ｓ５０４から加熱制御を開始する。なお、検出した温度が目標温度に達している場合は、終了となる。本実施形態のインクジェット記録装置では、加熱制御を行う際に、図４の吐出口３０と一対一に対応して１２８０個配列されたそれぞれのエネルギー発生素子について、全てを駆動するわけではない。本実施形態のインクジェット記録装置の記録ヘッドに配列されたエネルギー発生素子は、吐出口配列方向に１６のブロック（エネルギー発生素子８０個ごと）に分けられ、ブロックごとにＯＮ／ＯＦＦできる構成になっている。加熱制御時に駆動されるエネルギー発生素子ブロックは、記録素子基板の温度が吐出口配列方向にできるだけ均一となるように選択する。そしてＳ５０５にて再度温度検出を行い、検出温度が目標温度より高い場合か否かを判定する（Ｓ５０６）。検出温度が目標温度以上の場合には、Ｓ５０７に移行し、所定の時間目標温度を保持する。この所定の時間は温度の保持時間として設けられ、保持時間の決定の仕方については後述する。温度を保持する方法としては、Ｓ５０４での駆動からエネルギー発生素子の数を変えず、パルス幅を短くすることで、温度上昇を抑えて目標温度を保持する。そして所定時間経過後、エネルギー発生素子の駆動をＯＦＦにして加熱制御による温調を終了する（Ｓ５０８）。また、Ｓ５０６で、検出温度が目標温度に達していなければＳ５０４に戻る。
【００３７】
（実施例）
本実施例では、図８に示すフローチャートを用いて、記録中の記録走査間の記録ヘッドのヘッド内部温度を算出し、そのヘッド内部温度に応じて設定される目標温度に応じた記録ヘッドの加熱動作を実行する制御を説明する。
【００３８】
なお、ここで述べるヘッド内部温度とは、図４（ｂ）に示すとおり、記録素子基板を固定している支持部材３８内における温度とほぼ対応する。支持部材３８に接している流路３９内のインク温度と支持部材３８の温度は、ほぼ等しくなっている。以降の説明では単にヘッド温度と呼ぶ場合はヘッド内部温度のことを指す。
【００３９】
はじめに記録ヘッドの蓄熱状態を示すヘッド温度情報としてヘッド内部温度の算出方法を説明する。
【００４０】
図９はある１回の記録走査間に注目した時の温度変化である。まず、先行する記録走査終了以降の基板温度である第１温度（Ｔ１）を取得する（Ｓ１２）。本実施例の基板温度取得間隔は５０ｍｓである。次に第１温度取得から所定時間ｔ秒経過後の基板温度である第２温度（Ｔ２）を取得する（Ｓ１３）。ここではｔ＝０．１秒とする。基板温度取得間隔と所定時間ｔは、これに限定するものではなく、実際のシステムにあわせて設定可能である。また基板温度の取得間隔は、所定時間ｔ以下に設定する必要がある。また第１温度と第２温度の取得は、記録走査方向の反転に要する非駆動期間内に収めることが必要となる。ここでは図７を用いて説明した加熱制御より前に行われる。次に取得された第１温度と第２温度から、そのときのヘッド内部温度（Ｔ３）を算出する（Ｓ１４）。
【００４１】
ヘッド内部温度（Ｔ３）は
Ｔ３＝Ｔ２／（１−ｅｘｐ（Ａ＊ｔ））−Ｔ１＊ｅｘｐ（Ａ＊ｔ）／（１−ｅｘｐ（Ａ＊ｔ））・・・・・式（１）
Ｔ３：ヘッド内部温度
Ｔ１：第１温度
Ｔ２：第２温度
ｅｘｐ（Ａ＊ｔ）：０．６３３（記録ヘッドの熱自定数）
Ａ：熱の拡散係数（熱伝導率）
ｔ：時間
で、算出することができる。この関係式は記録素子基板の熱が、記録素子基板を固定している支持部材３８に移動することで温度が変化する現象を表したものである。第１温度と第２温度からそのときの支持部材の温度状態、すなわちヘッド内部温度を算出することができる。本実施例では記録素子基板で発生した熱の大部分が記録素子基板を固定した支持部材へと移動するため、大気やその他のヘッド部材への熱の移動は無視しているが、上記の関係式に対し大気への放熱などを考慮した項を追加しても良い。
【００４２】
本実施例の記録ヘッドの熱自定数ｅｘｐ（Ａ＊ｔ）は０．６３３である。これはヘッド部材の材質や体積、構造によって変わる定数である。熱時定数を求めるには図９に示すように吐出による昇温後に検出センサ温度の下降曲線を測定し、同時に支持部材温度もセンサで実測することで式（１）から求めることができる。ここで、Ａは熱の拡散係数を表しており、本実施例では、基板のシリコンとアルミナの支持部材３８を足し合わせた時の拡散係数を表している。また、ｔはＴ２を図った時間とＴ１を図った時間との差分を表している。
【００４３】
図９に示す記録走査間（非記録期間）に含まれる非駆動期間の場合、第１温度Ｔ１は３４．２℃、第２温度Ｔ２は３２．７℃であり、上記の関係式よりヘッド内部温度Ｔ３は３０．１℃と算出される。記録素子が非駆動状態の場合、ヘッド内部温度は、記録素子基板の熱が支持部材に完全に拡散した時点の記録素子基板の温度とほぼ等しくなるが、記録素子基板の温度が支持部材に完全に拡散するには十数秒から数十秒程度の非駆動期間を有する。
【００４４】
本実施例のヘッド内部温度の検出方法では、記録動作中に記録素子の非駆動期間があれば比較的高速でその時点のヘッド内部温度を算出することが可能である。そのため、シリアルスキャンタイプのインクジェットプリンタのように、所定の間隔で記録走査間の反転動作時の様な記録素子の非駆動期間が設けられている場合に、記録中に定期的に記録ヘッドの蓄熱状態を反映するヘッド内部温度を取得することが可能である。ただし、シリアルスキャンタイプのインクジェットプリンタに限定されるものではない。たとえば用紙幅以上のサイズの記録ヘッド（ラインヘッド）を有するフルラインタイプのインクジェットプリンタにおいても、記録動作中に記録素子の非駆動期間さえあれば、本実施例を適用することが可能である。
【００４５】
また、第２温度の取得タイミング（第１温度取得から所定時間（ｔ秒）経過時）は実際のシステムにあわせて適宜設定することが可能である。そのため、これまでの記録動作に対して記録速度が低下するなどの影響を与えることなくヘッド内部温度を取得することができる。以上の要領で、記録走査毎にヘッド内部温度を算出することで記録中のヘッドの蓄熱状態の変化を検出することが可能となる。図９に示した例は非駆動時間後に、加熱保持を行わずに非記録期間を終え次の記録走査期間に移行しているが、後述するように加熱制御を行う場合には、次の記録走査開始が延期され、加熱制御が行われる。
【００４６】
次に算出された記録走査毎のヘッド内部温度に基づいて、次の記録走査を実行する前に記録ヘッド温度の保持時間を決定する（Ｓ１６）。
【００４７】
ここで、本実施形態では、さらに記録装置本体の環境温度を測定する手段を有する。この環境温度測定手段により、記録装置本体の環境温度を測定する（Ｓ１５）ことで環境温度に関する情報を取得する。なお、環境温度は記録ヘッド温度の発熱による影響は受けないとする。次に、算出された記録装置本体の環境温度と、記録走査毎のヘッド内部温度に基づいて次の記録走査を実行する前に記録ヘッド温度の保持時間を設定する（Ｓ１６）。
【００４８】
図１０（ａ）は、従来の記録ヘッドの加熱制御のテーブルを示す。従来は、記録装置本体の環境温度のみに応じて一律に非駆動期間における記録ヘッドの加熱後の保持時間が設定されている。記録装置本体の環境温度が低温環境であるほど、記録ヘッドの加熱温度を段階的に上げるように設定されている。
【００４９】
図１０（ｂ）は、本実施形態での検出された環境温度と、ヘッド内部温度に対する、次の走査を実行する前に設定する記録ヘッドの加熱温度（目標温度）のテーブルを示す。このテーブルはヘッド内部温度が高いほど加熱後の保持時間を短く設定している。また、インク種類によって不具合発生の程度が異なる場合があるため、インク種類ごとにこのテーブルを備えていてもよい。
【００５０】
図９に示すように記録走査間の非駆動期間に検出を行った場合、ヘッド内部温度は３０．１℃と算出されるので、環境温度５℃以上１０℃未満とのき、記録ヘッド温度の保持時間は２．６秒と設定される。（Ｓ１６）で設定された保持時間に従い、次の記録走査の開始前に加保持時間に応じた、前述の加熱制御Ｓ５０１による温調を実行する。
【００５１】
なお、図１０（ｂ）に示す通り、従来の記録ヘッド温度の保持時間のテーブルでは、同環境における記録ヘッド温度の保持時間は５秒であり、本実施形態により、２．４秒、保持時間を短くできる。これにより、上記時間分、記録ヘッド温度の保持時間を短縮可能となる。
【００５２】
設定された加熱温度に応じた加熱制御を実行後、次の記録走査を開始する（Ｓ１７）。記録中の記録走査間の記録ヘッドのヘッド内部温度を算出し、そのヘッド内部温度に応じて設定される記録ヘッドの加熱動作を実行する制御を説明した。
【００５３】
図１１は、非駆動期間において、吐出安定のための閾値以上に加熱した後、一定の記録ヘッド温度の保持時間を設け、次の走査時に低密度の画像を印刷したときの走査に伴う記録ヘッドの温度低下の度合いを示している。横軸が走査時の経過時間、縦軸が記録ヘッドの温度、図中の水平の点線が吐出安定のための閾値となる温度を示している。
【００５４】
従来制御は前述の図２のように、記録ヘッド温度の保持時間を一律に設定していたため、ヘッドの蓄熱状態を考慮することができず、過剰な記録ヘッド温度の保持時間が設定されていた。本制御を適用することにより、例えば、低温環境においても、内部温度が高い場合など、記録ヘッドの内部温度に応じて記録ヘッド温度の保持時間を設定することが可能となる。図１０（ｂ）に示すように十分に蓄熱された状態においては、蓄熱していない状態よりも記録ヘッド温度の保持時間を短くするよう決定することができる。それにより、インクの増粘現象や、インク固着を防ぎ、安定してインクを吐出することで、記録画像の品位を安定させつつ、従来制御に対して記録ヘッド温度の保持時間を短縮できる。そのため、吐出安定のための最低限の記録ヘッド温度を各走査終了時においても保証でき、かつスループットの向上が実現できることになる。
【符号の説明】
【００５５】
４  記録媒体
５  記録ヘッド
６  記録素子基板
２０  温度検知センサ２０
３４  エネルギー発生素子
【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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