(57)【要約】【課題】インクジェット記録装置においてインクの加熱部に電気エネルギを過不足なく供給可能とし、前記加熱部の表面に付着したコゲを適正に除去してインク吐出の安定化を図ると共に、前記加熱部の寿命向上およびインクの浪費低減を図る。【解決手段】インクジェット記録装置において、記録手段の加熱部１０２の表面２０５に堆積したコゲ２０６を除去する回復動作を行う。この際、加熱部１０２に対し回復用電気エネルギの印加を行う回復手段が、記録手段から吐出すべきインクの特性に応じて、加熱部１０２に印加する回復用電気エネルギを変化させる。【選択図】図２
2008143137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印加される電気エネルギに応じた熱エネルギを発生する加熱部により、少なくとも顔料および顔料分散剤を含むインクを加熱して吐出させる記録手段を用いて記録を行うインクジェット記録装置において、
インクを加熱することによって前記加熱部の表面に堆積したコゲを除去する回復動作を行うために、前記加熱部に対し回復用電気エネルギの印加を行う回復手段を備え、
前記回復手段は、前記記録手段から吐出すべき前記インクの特性に応じて、前記加熱部に印加する前記回復用電気エネルギを変化させることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記記録手段は、異なる特性のインクを吐出する複数種の記録ヘッドからなり、
前記回復手段は、各記録ヘッドから吐出すべきインクの特性に応じて前記回復用電気エネルギを変化させ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】
前記回復手段は、前記吐出すべきインクの特性として、前記加熱部に堆積するコゲの分解しにくさが大きいほど、前記回復用電気エネルギを増大させ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】
前記回復手段は、前記吐出すべきインクの特性として、前記加熱部にコゲが堆積しやすいほど、前記回復用電気エネルギを増大させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記回復手段は、前記記録手段から吐出すべきインクに含有される顔料分散剤の特性に応じて、前記回復用電気エネルギを変化させることを特徴とする請求項１ないし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】
前記回復手段は、吐出するインクに含有される顔料分散剤の熱分解温度が高いほど、前記回復用電気エネルギを増大させることを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記回復手段は、吐出すべきインクに含まれる顔料分散剤の含有率が高いほど、前記回復用電気エネルギを増大させることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記電気熱変換素子に堆積するコゲに含まれる炭素量を測定する測定手段をさらに備え、
前記回復手段は、前記測定手段によって測定された炭素量に応じて、前記回復動作の開始と終了の少なくとも一方のタイミングを決定することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記測定手段は、前記加熱部にコゲが堆積する部分のシート抵抗値を測定し、
前記回復手段は、前記測定手段によって測定された抵抗値が、予め設定した閾値に達した時点で、前記回復動作の開始時期と終了時期の少なくとも一方を決定することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
前記測定手段は、前記加熱部にコゲが堆積する部分の反射率を測定し、
前記回復手段は、前記測定手段によって測定された反射率が、予め設定した閾値に達した時点で、前記回復動作の開始時期と終了時期の少なくとも一方を決定することを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１１】
前記加熱部に印加される電気エネルギは、パルス状の電気信号であり、
前記回復手段は、１回の回復動作において前記加熱部に印加される前記電気信号の電圧値、パルス幅、またはパルス数の中の少なくとも一つを、前記インクに含有される顔料分散剤の特性に応じて決定することを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１２】
加熱部に電気エネルギを印加することにより少なくとも顔料および顔料分散剤を含むインクを吐出する記録手段を用いて記録を行うインクジェット記録装置の回復方法において、
インクを加熱することによって前記加熱部の表面に堆積したコゲを除去する回復動作を行うために、前記加熱部に対し回復用電気エネルギの印加を行う回復工程を備え、
前記回復工程は、前記記録手段から吐出するインクの特性に応じて、前記加熱部に印加する前記回復用電気エネルギを決定することを特徴とするインクジェット記録装置の回復方法。
【請求項１３】
前記回復工程は、吐出するインクに含有される顔料分散剤の熱分解温度が高いほど、前記回復用電気エネルギを増大させることを特徴とする請求項１１に記載のインクジェット記録装置の回復方法。
【請求項１４】
前記回復工程は、吐出すべきインクに含まれる顔料分散剤の含有率が高いほど、前記加熱部に印加する前記回復用電気エネルギを増大させることを特徴とする請求項１１または１２に記載のインクジェット記録装置の回復方法。
【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及びインクジェット記録装置の回復方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
記録液体（以下インクという）を吐出して記録を行うインクジェット記録方式には、インクの吐出エネルギとして、熱エネルギを用いるものが知られている。この種のインクジェット記録方式では、インク吐出を行う記録ヘッドとして、電気信号を熱エネルギに変換する電気熱変換体（吐出ヒータ）が複数のインク吐出口それぞれに対応して配置されたものが一般に用いられている。記録ヘッドに設けられた電気熱変換体は、供給された電気エネルギを熱エネルギに応じてインクを加熱することによりインク内に気泡を発生させ、その気泡の発生に伴って生じるインク内の圧力変動により、インク吐出口からインクを吐出させる。
【０００３】
この電気熱変換体を用いた方式では、記録用のインクを吐出させるための吐出口を高密度に配列することができるため記録画像において高解像度が得られること、記録ヘッドを小型化できること、などの利点を有している。
【０００４】
ただし、この方式を用いた記録ヘッドでは、記録開始初期や長時間使用時に記録ヘッドの吐出ヒータのインクとの接触面に、インクの加熱によって物質が堆積する。この堆積する物質のほとんどは、インクのコゲに起因するものであり、以下、コゲと称する。その結果、インクの発泡が不安定になり、インクが吐出されない吐出不良が生じたり、吐出されるインク量やインクの着弾位置などが不安定になるなどの現象が生じ、それらが記録品位の低下を招く要因となっていた。
【０００５】
この記録ヘッドの吐出ヒータに生じるコゲを除去して、記録ヘッドの性能回復を図る技術として、特許文献１および２に開示された技術がある。この技術は、記録ヘッドに所定の電圧の駆動パルスを印加してインク吐出動作を行うことによりコゲを除去するいわゆるエージング回復動作を行うものとなっている。
【０００６】
具体的には、吐出ドットカウント数や電気信号カウント数に従ってエージング回復動作を行う方法や、電気信号の印加エネルギを通常の記録媒体上への記録動作時よりも大きくしてインク吐出を実施するエージング回復方法が開示されている。また、特許文献３には各走査における印字比率が高い記録素子ほどコゲ除去手段を多く行う方法が開示され、さらに、特許文献４にはヘッドのクリーニングに関して、電解質を用いてヒータ上のコゲを除去する方法が示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平０８−３９８２５
【特許文献２】特開２００４−３１４４４０
【特許文献３】特開２００５−１３１９０７
【特許文献４】特許第３４１２９７１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１ないし４に提案されているコゲの除去方法では、記録動作における吐出回数（記録ドット数）やヒータに供給された電気信号数などに基づいて、エージングの開始・終了を決定したり、１回のエージング動作における駆動パルス数を設定している。
【０００９】
しかしながら、コゲの堆積量はインク特性によってばらつきが生じ、さらに電気熱変換素子の特性や、記録動作時に供給される電気信号（駆動パルス信号）の条件、すなわち電圧やパルス幅などによっても変化する。従って、吐出回数（記録ドット数）や電気信号数は、エージングを実施するタイミングや時間を制御する上での適切な指標には成り得ていなかった。このため、吐出回数（記録ドット数）や電気信号数に基いてエージングの制御を行う上記各特許文献に開示の技術では、エージング回復動作によってコゲの除去が十分に行われない可能性があった。そこで、エージングによって確実にコゲを除去し得るように、通常は、本来必要とされるエネルギより大きな電気エネルギをヒータに供給している。このため、コゲの付着量によっては、供給されるエネルギが過剰になり、ヒータ部の耐久性低下や寿命の短縮化やインクの浪費が増大するという問題が生じていた。
【００１０】
本発明は、インクの加熱部に電気エネルギを過不足なく供給可能とし、前記加熱部の表面に付着したコゲを適正に除去してインク吐出の安定化を図ると共に、前記加熱部の寿命向上およびインクの浪費低減を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有する。
【００１２】
すなわち、本発明の第１の形態は、印加される電気エネルギに応じた熱エネルギを発生する加熱部により、少なくとも顔料および顔料分散剤を含むインクを加熱して吐出させる記録手段を用いて記録を行うインクジェット記録装置において、インクを加熱することによって前記加熱部の表面に堆積したコゲを除去する回復動作を行うために、前記加熱部に対し回復用電気エネルギの印加を行う回復手段を備え、前記回復手段は、前記記録手段から吐出すべき前記インクの特性に応じて、前記加熱部に印加する前記回復用電気エネルギを変化させることを特徴とする
また、本発明の第２の形態は、加熱部に電気エネルギを印加することにより少なくとも顔料および顔料分散剤を含むインクを吐出する記録手段を用いて記録を行うインクジェット記録装置の回復方法において、インクを加熱することによって前記加熱部の表面に付着したコゲを除去する回復動作を行うために、前記加熱部に対し回復用電気エネルギの印加を行う回復工程を備え、前記回復工程は、前記記録手段から吐出するインクの特性に応じて、前記加熱部に印加する前記回復用電気エネルギを決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、記録手段の適正な回復条件が設定されるため、エネルギやインクの過剰な消費を抑制しつつ、加熱部に堆積したコゲを確実に除去することができ、加熱部の寿命の延長を図ることが可能になる。また、回復条件が最適に設定されることから、回復動作の開始時期、終了時期および回復時間を適切に設定することが可能になり、回復動作時間の短縮化を図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。但し、本発明は以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【００１５】
図１は、本発明に係るインクジェット記録装置に使用される記録ヘッド（記録手段）の一つの吐出口およびその周辺構造を示す図であり、（ａ）は吐出面側から見た部分拡大図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【００１６】
図１において、基板１０１にはインクを加熱する加熱部（以下、ヒータ部ともいう）１０２が形成されている。また、基板１０１の上には半導体製造プロセスで加工したインク流路１０３、発泡室１０４、吐出口１０５が形成されたノズルプレート１０６が設けられている。インク流路１０３は、発泡室１０４を介して吐出口１０５に連通している。また、吐出口１０５は、ヒータ部１０２に対向する位置に形成されている。なお、インク吐出口１０５、発泡室１０４、インク流路１０３およびヒータ部１０２を含む部分を、以下の説明においてはノズルと称す。インクジェット記録ヘッドでは、上記構成を有するノズルが所定の密度で複数個配置されている。
【００１７】
以上の構成において、図外のインクタンクから供給されたインクは流路１０３を通って発泡室１０４に充填される。この状態で、ヒータ部１０２に記録信号に応じた電気を通電するとヒータ部１０２によって変換された熱エネルギにより、発泡室１０４に充填されていたインク中に気泡が瞬間的に発生する。この気泡の成長によって生じる圧力変化を利用してインク滴を発泡室１０４と連通した吐出口１０５から吐出させて記録媒体に記録する。
【００１８】
図２は、図１で示した加熱部（ヒータ部）１０２の断面構成の一例を示す。  
図中、２０２は発熱抵抗体であり、その素材としては、例えば、Ｔａ（タンタル）、Ｔａ化合物（タンタル化合物）、Ｗ（タングステン）またはＷ化合物（タングステン化合物）などが用いられる。２０３は発熱抵抗体２０２に電力を供給するための電極である。２０４は発熱抵抗体２０２および電極２０３をインクなどの化学的腐食から保護するための保護層であり、通常は電気絶縁性であるＳｉＯ２やＳｉＮなどで形成される。最表層２０５は導電性を持ち、通常はＴａやＣｒ（クロム）などで形成される。また、１０１は発熱抵抗体２０２を支持するための基板である。この基板１０１には、発熱抵抗体２０２と接する表面を熱酸化したＳｉ（シリコン）が好適に用いられる。
【００１９】
このように構成されたヒータ部１０２において、前述のように、記録開始初期や長時間記録動作を行った場合には、インクが加熱されることによってコゲ２０６がヒータ部１０２の表面、すなわち最表層２０５上に蓄積する。
【００２０】
次に、記録に用いるインクについて説明する。  
インクジェット記録装置では、多くの場合、発色性に優れた水性染料インクが用いられている。しかし、近年、記録画像の耐水性や耐光性等を向上させる方法として、染料ではなく顔料を使用することが提案、実施されている。このような顔料インクでは、顔料を溶剤中で分散させるために、インク中に分散剤樹脂（顔料分散剤）を含有させている。この分散剤樹脂としては、一般に通常の水溶性樹脂が用いられる。
【００２１】
具体的には、例えばスチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル等、
アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマール酸、フマール酸誘導体、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、アクリルアミド、及びその誘導体等、
のから選ばれた少なくとも２つ以上の単量体（このうち少なくとも１つは親水性単量体）からなるブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体、又はこれらの塩等が挙げられる。
【００２２】
ここで、それぞれ熱分解温度の異なった分散剤樹脂を用いた２種類のインクに関して、記録ヘッドにおける吐出速度の変化を説明する。  
図３は、２種類のインクにおける吐出速度と累積記録ドット数の関係を示す図である。図において、インクＡに含まれる分散剤樹脂は、インクＢに含まれる分散剤樹脂よりも熱分解温度が高いものとなっている。
【００２３】
製造直後の記録ヘッドはヒータ部１０２とインクとの馴染みが悪く、またコゲが堆積し始めるので吐出速度が低下する（図３中、ａに示す領域）。その後、記録ドット数が増加すると初期に堆積したコゲが剥れて吐出速度は安定するが、長時間使用していると再びコゲが堆積して徐々に吐出速度が低下し始める（図３中、ｂに示す領域）。
【００２４】
なお、図示のように、インクＡは、インクＢよりも吐出速度の低下が大きく、後述の回復動作によってヒータ部１０２からコゲが除去される速度（回復速度）も遅い。これはインクに含まれる分散剤樹脂の熱分解温度に起因していると考えられる。すなわち、熱分解温度が高い分散剤樹脂を含むインクほど、ヒータ部におけるコゲの堆積量が多く、さらに堆積したコゲが分解しにくいためである。
【００２５】
従来は、図３に示した吐出速度正常領域で画像記録を行うように、経験的に累積記録ドット数（吐出パルス数）に応じて、エージング回復動作やクリーニング動作を開始していた。または、ユーザが画像劣化を認識したときに任意にタイミングを決定して回復動作を実行する場合もあったが、その場合にも回復動作において使用する駆動パルス数は累積記録ドット数（吐出パルス数）に基いて決定していた。
【００２６】
本明細書において、エージング回復動作とは、記録ヘッドに所定電圧の駆動パルス信号を印加してインク吐出動作をおこなうことによりコゲを除去する方法である。具体的には対象とする吐出口に対応するヒータ部に対し、通常の記録動作時と同様に駆動パルス信号を印加するが、その駆動パルスの電圧またはパルス幅を記録動作時とは異ならせるようになっている。例えば記録時などの通常印加する電圧値より、大きな電圧値のパルスを印加するようになっている。この動作におけるインク吐出は、一般に、専用の吐出受けまたはキャップ内に向けて行われる。なお、本明細書において、コゲを除去する目的以外でヒータ部に電圧を印加する回復動作は、前述のエージング回復動作と区別するために、クリーニング動作と称す。
【００２７】
前述したように、吐出速度の低下ならびに回復の程度はインクに含まれる分散剤樹脂の熱分解温度で異なっているため、本発明では、この分散剤樹脂の熱分解温度に応じて回復動作を変化させる。すなわち、熱分解温度が高い分散剤樹脂を含むインクを吐出する記録ヘッドにおいては、駆動パルス信号により印加されるパルス状の電気エネルギ（電気信号）を大きくする。また、熱分解温度が低いインクを吐出する記録ヘッドに対しては、各駆動パルスの印加エネルギを小さくする。これにより、吐出ヒータ１０２には、過不足のない適正な電気エネルギを印加することが可能になり、適正な回復動作を行うことができる。
【００２８】
なお、前述した１回の回復動作において駆動パルス信号により印加される電気エネルギ（各回復動作における印加エネルギ）は、例えば電圧値、パルス幅、パルス数などによって決定される。つまり、各印加エネルギを大きくするということは、電圧値を高くする、パルス幅を長くする、又は１回のエージング回復動作に用いられるパルス数を多くすることである。これらは、いずれも吐出ヒータが発生する熱エネルギをより増大させる方向へと変化させるものである。
【００２９】
続いて、インクに含まれる分散剤樹脂において、その含有率が異なった２種類のインクについても吐出速度と累積記録ドット数の関係を調べた。その結果、分散剤樹脂の含有率が高いインクほど吐出速度の低下が大きく、吐出ヒータの回復（コゲの除去）が遅いことがわかった。よって前述した熱分解温度の場合と同様に、分散剤樹脂の含有率が高いインクを吐出する記録ヘッドでは、１回の回復動作時に駆動パルス信号によって印加される電気エネルギを大きくする。逆に、分散剤の含有率が低いインクを駆動する記録ヘッドでは駆動パルス信号の印加エネルギを小さくする。これにより適正な回復動作を行うことができる。
【００３０】
次に吐出速度とコゲに含まれる炭素量（以下、Ｃ量と称す）の関係について述べる。ここでは図２で示したヒータ部１０２の最表層２０５と発熱抵抗体２０２とがＴａを含む成分で構成されている場合を考える。
【００３１】
まず、吐出速度が異なったヒータ部１０２の元素分析を行い、コゲに含まれるＣ量を確認した。元素分析の方法としてＳＥＭ−ＥＤＳ（走査型電子顕微鏡−エネルギ分散型Ｘ線分光法）を用い、印加電圧１５ｋＶで面分析を行った。
【００３２】
図４は、上記の面分析の結果に基づき、吐出速度とコゲ部のＣ量との関係を示したものである。なお横軸であるコゲ部のＣ量は、Ｃ（炭素）の原子数％と、コゲが堆積したヒータ部のＴａ原子数％との比（Ｃ/Ｔａ）で表している。この図４から、Ｃ/Ｔａが増加するにつれて吐出速度が低下していくことがわかる。なお、この関係はインク種類やその他の吐出条件が変わっても同様である。
【００３３】
このように、吐出速度の正常部分で記録を行うためには、ヒータ部１０２の表面（最外層）におけるＣ量で管理値（上限閾値と下限閾値）を決定しておき、Ｃ量が上限閾値と下限閾値の範囲内で吐出が行われるようにすれば適切な管理、制御が可能になる。
【００３４】
つまり、Ｃ量が増加して上限閾値に到達した時点でクリーニング動作あるいはエージング動作などの回復動作によってコゲの除去を開始する。そして、Ｃ量が十分に上限閾値を下回った時点（下限閾値に達した時点）でコゲ除去操作を終了し、その後、通常の記録吐出動作を行うようにすることが望ましい。このＣ量をモニターする方法としては、次に述べるヒータ部表面のシート抵抗値の測定が適している。
【００３５】
ヒータ部表面のシート抵抗値とコゲ部のＣ量（Ｃ/Ｔａ、原子数％の比）との関係を図５に示す。Ｃ量が増加するにつれてシート抵抗値の上昇が見られる。この図５の関係と図４で示した吐出速度とＣ量の関係から、ヒータ部１０２の表面（最表層２０５）のシート抵抗値を管理することにより、クリーニングやエージングなどの開始、終了の検知が可能となる。この場合、シート抵抗値測定はヒータ部温度が低下している記録休止中に実施することが好ましい。
【００３６】
また、シート抵抗測定方法としては、図６に示すような四端子法を用いることで、端子の接触抵抗の影響を減ずることができる。これは外側の二端子間に一定電流を流し内側の二端子間に生じる電位差を測定して測定対象の抵抗値を求める方法であり、これをヒータ部に設置することでコゲ発生部の正確な抵抗値測定が可能となる。この四端子法が装置、方式など何らかの制約で使用できない場合には、もちろんこれ以外の測定方法でシート抵抗を測定しても構わない。
【００３７】
Ｃ量のモニター方法としては、ヒータ部１０２の表面の抵抗値を測定する方法以外にも、レーザ光を利用してヒータ部１０２の表面の反射率あるいは凹凸などを測定する方法などを用いることも可能である。また、Ｃ量のモニターを行うために、記録動作に使用するノズルとは別に、モニター用ノズルを設定しても良いし、通常の記録動作用のノズルをモニター用に使用しても良い。また、一つのノズルをモニターするようにしても良いが、異なる複数のノズルに対し、それぞれ上記の異なる測定方法を行うようにすることも可能である。この場合には、より確実にＣ量を測定することが可能となる。
【００３８】
以上述べてきたように本発明の実施形態におけるインクジェット記録装置によれば、分散剤樹脂の熱分解温度または含有率が異なるインクを吐出する複数の記録ヘッドに対し、それぞれ適正な回復動作を行うことができる。すなわち、吐出するインクの種類に応じて、回復動作に費やすエネルギを過不足なく印加することが可能となり、エネルギやインクなどの無駄な消費を抑制しつつ、確実にコゲの除去を行うことが可能になる。  
また、Ｃ量を測定することによって、回復動作の最適な開始時期、および終了時期を判断することが可能になり、適正な時間でエージングを行うことが可能になるため、ヒータ劣化の防止、耐久寿命延長などの効果が得られる。
【００３９】
さらに、経験値ではなくヘッド、ヒータの実際の状態をモニターしてエージング回復動作をおこなうので、それまでの履歴に左右されることが無く、また突発的なヘッドのトラブルに関しても有効に作用する。
【実施例】
【００４０】
以下に本発明の実施例に基き、本発明をより具体的に説明する。  
（第１実施例）
図７は図１で説明したインク吐出部が備えられた記録ヘッドを用い、記録紙等の記録媒体にインクを吐出して記録をおこなうことができるインクジェットプリンタの概略構成を模式的に示す斜視図である。
【００４１】
図７に示すように、この第１実施例では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各インクに対応して複数種の記録ヘッド７０１、７０２、７０３、７０４が用いられている。また、これらの各記録ヘッドへのインクの供給には、各色のインクを個別に貯留するインクタンク７０５、７０６、７０７、７０８が用いられる。これら記録ヘッドおよびインクタンクはキャリッジに対して着脱可能に構成され、これにより、記録ヘッドおよびインクタンクを交換して用いることができる。また、それぞれ対応する記録ヘッドとインクタンクはキャリッジに搭載されたとき、相互のインク供給路を構成する。
【００４２】
なお、本実施形態では、Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢの４色のインクそれぞれに対応する４つの記録ヘッドは、それらの集合体（ユニット）として構成されており、それぞれのインク色の記録ヘッドは吐出口列として区別される。また、４つの記録ヘッドそれぞれの吐出口数はいずれも１２８０個である。この吐出口は図１で示したものであり、また本実施例では図２で示した電気熱変換素子部（ヒータ部）について、発熱抵抗体２０２はＴａＮ、最表層２０５はＴａを用いた。
【００４３】
キャリッジは、ガイドレール７０９と摺動可能に係合し、また、ガイドレール７０９と平行に張られたゴムベルト７１０と連結する。これにより、キャリッジは、ゴムベルト７１０の回動に従って、図中矢印の両方向に移動することができる。詳しくは、ゴムベルト７１０が装置の両端近傍に配置されるプーリ７１１、７１２に張架されるとともに、その一方のプーリ７１１がキャリッジモータ７１３に固定されている。そして、モータ７１３の回転駆動に応じて矢印のいずれかの方向にキャリッジが移動する。
【００４４】
このキャリッジの移動により、記録ヘッドは記録媒体７１４に対して矢印のいずれかの方向に走査（スキャン）し、この間にインクを吐出して記録を行うことができる。その際、記録ヘッドの走査方向の位置、速度などは、キャリッジの移動方向に沿って設けられたエンコーダ７１５を、キャリッジ上の不図示の位置センサで検出することにより知ることができる。この位置センサの信号は、キャリッジの位置制御や記録ヘッドの吐出制御などにも用いられる。
【００４５】
記録ヘッドの１回の走査ごとに、記録媒体７１４は所定量ずつ走査方向とほぼ直交する方向に搬送（紙送り）される。この搬送動作は、不図示の紙送りモータによって回転駆動される搬送ローラ７１６およびこれにシートを押し付けるためのピンチローラ等によって行われる。記録媒体７１４としては、カットシート形態で代表される記録紙や、連続紙などが使用可能である。
【００４６】
そして、記録ヘッドの走査による記録領域では、この搬送ローラ７１６が所定の送り量（一般的には１回の記録ヘッド１の走査における記録幅に相当する量）を維持するように高精度で回転して記録媒体７１４の移動量を制御する。また、その記録の間は、記録媒体７１４は、それが上に持ち上がったりしないように、記録ヘッドを図示しないプラテンに対して押さえるよう拍車やコロ等の補助搬送ローラ（不図示）によっても搬送される。
【００４７】
次いで、上記実施形態に使用されるインクジェット記録装置の制御系の概略構成を図８のブロック図を参照しつつ説明する。
【００４８】
図８において、１７００はインタフェースであり、コンピュータ，デジタルカメラ，スキャナ等適宜の形態を有するホスト装置１０００から送られてくるコマンドや画像データを含む記録信号を受信する。また、ホスト装置１０００に対しては必要に応じ記録装置のステータス情報を送出する。１７０１はＭＰＵであり、ＲＯＭ１７０２に記憶された制御プログラムや所要のデータに従ってインクジェット記録装置内の各部を制御する。そのデータとしては、例えば発熱部１０４に印加する駆動パルスの電圧、パルス幅、パルス数、などの記録ヘッドの駆動条件および上記エージング回復動作の開始タイミングを決定するための前記管理値（上限閾値、下限閾値）などがある。また、記録媒体搬送の条件、さらにはキャリッジ速度等も含めることができる。
【００４９】
１７０３は各種データ（上記記録信号やヘッドに供給される記録データ等）を保存しておくＤＲＡＭである。また、ＤＲＡＭ１７０３には後述する制御の過程で使用されるフラグ用の領域等を設けておくことができる。１７０４はヘッド１に対する記録データの供給制御を行うゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）である。このゲートアレイ１７０４は、インタフェース１７００、ＭＰＵ１７０１およびＤＲＡＭ１７０３間のデータ転送制御も行う。１７２５はドットカウンタであり、インク吐出数（ドット数）を１回の記録動作毎にカウントする。１７２６は所要のデータを記録装置の電源オフ時にも保存しておくためのＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリである。
【００５０】
１７０９は搬送モータであり、記録紙Ｐを搬送するための駆動源として用いられる。１７１１は回復系モータであり、キャップ５１３のキャッピング動作や、吸引回復を行うためのポンプ等の吸引回復手段の動作の駆動源として用いられる。なお、伝動機構を適切に構成することで、これらモータ１７０９および１７１１を兼用することも可能である。１７０５はヘッド１を駆動するヘッドドライバ、１７０６、１７０７および１７０８は、それぞれ、搬送モータ１７０９、キャリッジモータ５０４および回復系モータ１７１１を駆動するためのモータドライバである。また、１７０３は記録ヘッドの所定のヒータ部１０２に堆積するＣ量のモニターを行うＣ量モニター部である。このＣ量モニター部１７０３としては、前述の４端子法によってヒータ部１０２の表層のシート抵抗値を検出する抵抗値測定部と、前述のレーザ光によってヒータ部１０２の反射率または凹凸を検出するためのレーザ投受光部１７３１が設けられている。このＣ量モニター部１７３０の動作は、ＭＰＵによって制御され、モニターした結果は、ゲートアレイ１７０４を介してＭＰＵ１７０１に送られる。ＭＰＵ１７０１では、受信した結果と、予め設定された上限閾値および下限閾値とに基きエージング回復動作の実施を制御する。
【００５１】
上記のインクジェット記録装置において、記録ヘッドの吐出速度は図３（ａ）で示したように、吐出初期段階で低下することがわかっている。この初期の吐出速度低下を防止するため、通常は出荷前にエージング回復動作を行っているが、インクの特性毎に区別したエージング回復動作は実施していなかった。
【００５２】
これに対しこの第１実施例では、吐出初期段階においてインクの特性毎に異なるエージング回復動作を実施するようになっている。  
図９はこの第１実施例での、吐出初期段階における各インクの吐出速度と累積記録ドット数との関係を示す図である。なお、それぞれのインクに含まれる分散剤樹脂の熱分解温度は高い方から順にＢインク（ブラックインク）＞Ｙインク（イエローインク）＞Ｍインク（マゼンタインク）＞Ｃインク（シアンインク）となっている。図９に示すように、Ｂインクを吐出する記録ヘッドにおいて吐出速度を回復させるためのエージング回復動作に必要な駆動パルス信号数は、３×１０５であることが確認できる。従来はこの値を基準としてエージング回復動作を行っていた。なお、駆動パルス信号の条件は電圧値２４．０Ｖ、パルス幅５．０μｓである。
【００５３】
さらに図９から、Ｙインクを吐出する記録ヘッドで必要な駆動パルス信号数は１×１０５であり、Ｍ、Ｃインクを吐出する記録ヘッドではエージング回復動作は必要ないことがわかる。  
以上の結果により、記録動作の初期段階において、インクに含まれる分散剤樹脂の熱分解温度に応じてエージング回復動作に関わる駆動パルス信号数を決定した。これにより、過剰なエネルギやインクを使用することなく、適切な回復状態（コゲ除去状態）を確認することができた。
【００５４】
（第２実施例）
次に、本発明の第２実施例を説明する。なお、この第２実施例に使用するインクジェット記録装置においても、図７および図８に示す構成を備えるものとする。  
この第２実施例では、吐出初期段階における各インクの吐出速度と累積記録ドット数との関係に基き、分散剤樹脂の含有率が異なるインク吐出に伴う記録ヘッドの回復動作について説明する。この第２実施例が上記第１実施例との異なるのは、４色のインクのうち、Ｙインクをグレーインク（Ｇｙインク）に変更した点である。通常はこのようなインク構成は見られないが、分散剤樹脂の含有率が異なったインクでの挙動を調査するために、このようなインク構成に変更した。
【００５５】
図１０はこの第２実施例において、吐出初期段階におけるＢインクとＧｙインクの吐出速度と累積記録ドット数との関係を示したものである。なお、ＢインクとＧｙインクのそれぞれに含まれる分散剤樹脂の含有率は、高い方から順にＢインク＞Ｇｙインクである。  図１０に示すように、Ｂインクでは吐出速度回復に必要な駆動パルス数は第１実施例と同じく３×１０５であり、Ｇｙインクで回復に必要な駆動パルス数は１．５×１０５であった。なお、Ｍ、Ｃインクでは第１実施例と同じく、回復動作は必要ない（不図示）。
【００５６】
以上の結果から、インクに含まれる分散剤樹脂の含有率に応じて初期段階でのエージング回復動作に関わる駆動パルス信号を決定することで過剰なエネルギやインクを使用することなく適切なエージング回復状態（コゲ除去状態）が得られることを確認できた。
【００５７】
（第３実施例）
次に、本発明の第３実施例を説明する。  
この第３実施例では、第１実施例と同じく図７および図８に示したインクジェット記録装置を用い、吐出初期段階における各インクの吐出速度の回復に必要とされる駆動パルス数を求めた。但し、Ｂインクにおける駆動パルス信号条件を、電圧値２５．０Ｖ、パルス幅６．０μｓとした点が第１実施例と異なっている。
【００５８】
この第３実施例では、Ｂインクの吐出速度を回復させるために必要となった駆動パルス数は１．２×１０５であり、Ｙインクで必要であった駆動パルス数とほぼ同じパルス数となった。
【００５９】
以上の結果から、インクに含まれる分散剤樹脂の熱分解温度に応じてエージング回復動作に関わる駆動パルス信号の電圧値、パルス幅を変更することで過不足なく電気エネルギを付与しつつ適切なエージング回復状態（コゲ除去状態）が得られることを確認できた。
【００６０】
（第４実施例）
次に、本発明の第４実施例を説明する。  
この第４実施例では、上記第１実施例と同じく図７および図８で示したインクジェット記録装置を用い、図３（ｂ）で示した場合の、使用開始から一定時間を経過して吐出速度が低下し始めた時のエージング回復動作について説明する。
【００６１】
従来はノズル毎にカウントした累積記録ドット数に従ってエージング回復動作を行っている。具体的には累積記録ドット数によってエージングテーブルを参照し、駆動パルス数を決定する。  
図１１は従来から用いられているエージングテーブルの一例を示している。このテーブルは累積記録ドット数について所定の範囲ごとにエージング回復動作における駆動パルス数、すなわち吐出数が定められたものである。例えば累積記録ドット数が７×１０５以上、８×１０５未満の場合であれば駆動パルス数は１００００回となる。
【００６２】
この第４実施例ではエージング回復動作の開始は従来と同じく累積記録ドット数に基いて決定した。また、エージング回復動作の終了に関しては、図１１のエージングテーブルを使用せず、前述した図４、図５の関係に基づきヒータ部１０２の最表層のシート抵抗値を管理することにより、エージング回復動作の終了条件（終了タイミング）を決定した。
【００６３】
予め本記録ヘッドでの吐出速度とヒータ部１０２の最表層２０５のシート抵抗値との関係を測定したものを図１１に示す。このシート抵抗値は、前述した四端子法を用いて測定し、算出したものである。図１１より、シート抵抗値が３００〜３６０Ω／□の場合に吐出速度が正常であることが確認できたため、エージング回復動作の終了タイミングを決定する閾値は３２０Ω／□と設定した。なお、この第４実施例では、複数箇所のヒータ部で抵抗値を測定し、測定されたシート抵抗の平均値を算出して、これをエージング回復動作の終了タイミングの決定に使用した。
【００６４】
具体的な値としては、エージング回復動作を開始した時の累積記録ドット数は、９×１０５であった。この累積ドット数でエージング回復動作を開始した場合、従来は図１１に従って、駆動パルス数１２０００回のエージング回復動作を実施していた。
【００６５】
この第４実施例ではエージング回復動作開始後、ヒータ部１０２の最表層２０５のシート抵抗値を適宜測定し、閾値である３２０Ω／□を下回った時点でエージングを終了した。その後記録動作を実施したところ、画像が正常に記録されていることを確認した。この時のエージング回復動作時の駆動パルス数は、Ｂインク（ブラックインク）で９０００回、Ｙインク（イエローインク）で８０００回であり、従来実施していたよりも少ない駆動パルス数でエージング回復動作を完了することができた。また、Ｂインクに比べ、相対的にコゲを除去し易いＹインクの方が、Ｂインクより少ない駆動パルス数でエージング回復動作を完了することができ、インクの特性に応じて過不足のない印加エネルギを付与することが可能となった。
【００６６】
（第５実施例）
次に、本発明の第５実施例を説明する。なお、この第５実施例においても、上記第１実施例と同じく図７および図８で示したインクジェット記録装置を用いた。  
この第５実施例では、上記第４実施例と同様に、使用開始してから一定時間を経過して吐出速度が低下し始めた時のエージング回復動作について説明する。ただしこの第５実施例ではエージング回復動作の開始を累積記録ドット数で決定するのではなく、ヒータ部１０２のシート抵抗値で決定した点が上記第４実施例と異なっている。エージング回復動作の終了は、第４実施例と同じくヒータ部１０２の最表層２０５のシート抵抗値を検知して決定した。なお、図１２に基き、エージング回復動作の開始を決定する閾値（上限閾値）を３６０Ω／□とし、終了を決定する閾値は第４実施例と同じく３２０Ω／□とした。
【００６７】
まず、記録中にヒータ部１０２の最表層２０５のシート抵抗値のモニターを適宜行い、上限の閾値である３６０Ω／□を上回った時点でエージングを開始した。その時の累積記録ドット数はＢインクで５×１０６、Ｙインクで５．８×１０６であった。この累積ドット数でエージング回復動作を開始した場合、従来は図１０のエージングテーブルに従い、駆動パルス数が１７０００回でエージング回復動作を実施していた。
【００６８】
これに対し、この第５実施例では、エージングの開始後、上記第４実施例と同様にシート抵抗値が３２０Ω／□を下回った時点でエージングを終了した。その後、記録動作を実施したところ、画像が正常に記録されていることを確認した。この時のエージング回復動作時の駆動パルス数はＢインク（ブラックインク）で１４０００回、Ｙインク（イエローインク）で１３０００回であり、従来実施していたよりも少ない駆動パルス数でエージングを完了することができた。また、Ｂインクに比べ、相対的にコゲを除去し易いＹインクの方が、Ｂインクより少ない駆動パルス数でエージングを完了することができ、インクの特性に応じて過不足のない印加エネルギを付与することが可能となった。
【００６９】
（実施例６）
次に、本発明の第６実施例を説明する。なお、この第５実施例においても、上記第１実施例と同じく図７および図８で示したインクジェット記録装置を用いた。
【００７０】
本実施例では、第４実施例と同様に累積記録ドット数が９×１０５の時点でエージング回復動作を開始したが、エージング終了検知のモニター方法としてヒータ部１０２の最表層２０５のシート抵抗値ではなく、レーザ光反射による反射率を利用した。
【００７１】
レーザ光をヒータ部１０２の最表層で反射させ、その拡散反射成分（拡散反射率）と吐出速度およびＣ量との相関を予め測定した。その結果、コゲの堆積に伴いＣ量が増加し吐出速度が低下するにつれて、レーザ光拡散反射成分（拡散反射率）は増加することが確認された。よって、回復動作によりレーザ光拡散反射成分（拡散反射率）は減少していくので、予めレーザ光拡散反射成分（拡散反射率）で閾値を決定しておき、その閾値を下回った時にエージング回復動作を終了するように制御した。
【００７２】
エージング回復動作を開始した後、ヒータ部１０２の最表層２０５のレーザ光拡散反射成分（拡散反射率）を適宜測定し、閾値を下回った時点でエージングを終了した。その後、記録動作によって画像が正常に記録されていることを確認した。  
この時のエージング回復動作時の駆動パルス数はＢインクで１００００回、Ｙインクで９０００回であり、従来実施していたよりも少ない駆動パルス数でエージングを完了することができた。また、Ｂインクに比べ、相対的にコゲを除去し易いＹインクの方が、Ｂインクより少ない駆動パルス数でエージングを完了することができ、インクの特性に応じて過不足のない印加エネルギを付与することが可能となった。
【００７３】
（その他の実施形態）
なお、上記第１ないし第３実施例では、インクの分散剤樹脂の熱分解温度または含有率に応じたエージング回復動作を吐出初期段階に行う場合を例に採り説明した。しかし、この熱分解温度または含有率に応じたエージング回復動作は、使用開始から一定時間を経過して吐出速度が低下し始めた時に実施することも可能である。この場合、エージング回復動作の開始時期の決定には、図１１に示すようなエージングテーブルに基いて行うことが可能であり、またＣ量の測定値に基いて行うことも可能である。
【００７４】
さらに、上記第４ないし第６実施例では、加熱部に堆積するコゲのＣ量に応じたエージング回復動作を、使用開始から一定時間を経過して吐出速度が低下し始めた時に行うようにした。しかし、このＣ量に応じたエージング回復動作は、吐出初期の段階において実施することも可能である。
【００７５】
また、インクの分散剤樹脂の熱分解温度または含有率に応じたエージング回復動作と、Ｃ量に応じたエージング回復動作とを、適宜組み合わせて実施することも可能である。
【００７６】
また、上記実施例では、インクの分散剤樹脂の熱分解温度または含有率に基いてエージング回復動作を制御するようにした。しかしながら、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、加熱部（ヒータ部）に堆積するコゲの分解のしにくさ、あるいは堆積するコゲの堆積し易さなどに応じて、回復用電気エネルギを制御するようにすることも可能である。
【００７７】
すなわち、ヒータ部１０２に堆積するコゲの分解のしにくさが大きいインクであるほど、ヒータ部に印加する電気エネルギを増大させるようにすれば、上記実施形態と同様の効果を期待できる。また、記録ヘッドから吐出されるインクが、ヒータ部にコゲが堆積し易いインクであるほど、電気エネルギを増大させるようにした場合にも、上記実施形態と同様の効果を期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明に係るインクジェット記録装置に使用される記録ヘッドの一つの吐出口およびその周辺構造を示す図であり、（ａ）は吐出面側から見た部分拡大図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。本発明の実施形態における、吐出口の部分拡大図である。
【図２】図１で示した加熱部（ヒータ部）の一例を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態における２種類のインクにおける吐出速度と累積記録ドット数の関係を示す図である。
【図４】本発明の実施形態における、吐出速度と、コゲ部のＣ量（Ｃ/Ｔａ、原子数％の比）の関係を示す図である。
【図５】本発明の実施形態における、ヒータ部表面のシート抵抗値とコゲ部のＣ量（Ｃ/Ｔａ、原子数％の比）との関係を示す図である。
【図６】本発明の実施形態における、シート抵抗測定方法の一例である四端子法の説明図である。
【図７】本発明の実施例に使用されるインクジェットプリンタの概略構成を模式的に示す斜視図である。
【図８】本発明の実施例に使用されるインクジェット記録装置の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施例における、４種類のインク吐出速度と累積記録ドット数との関係を示す図である。
【図１０】本発明の実施例における、２種類のインク吐出速度と累積記録ドット数との関係を示す図である。
【図１１】本発明の実施例において説明した、従来のエージング回復動作で用いられるエージングテーブルを示す図である。
【図１２】本発明の実施例における、インク吐出速度とヒータ部表面のシート抵抗値との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０１  基板
１０２  加熱部（ヒータ部）
１０３  インク流路
１０４  発泡室
１０５  吐出口
２０２  発熱抵抗体
２０３  電極
２０４  保護膜
２０５  最表層
２０６  コゲ
７０１  記録ヘッド  イエロー（Ｙ）
７０２  記録ヘッド  マゼンタ（Ｍ）
７０３  記録ヘッド  シアン（Ｃ）
７０４  記録ヘッド  ブラック（Ｂ）
１７０１  ＭＰＵ
１７０２  ＲＯＭ
１７０３  ＤＲＡＭ
１７０４  ゲートアレイ
１７２６  ＥＥＰＲＯＭ
１７３０  Ｃ量モニター部
１７３１  レーザ投受光部
１７３２  抵抗値測定部
【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】
2008143137.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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