(57)【要約】【目的】発熱素子の経時的な劣化を早めることなく、使用環境や発熱素子の劣化状態、記録ヘッドの製造時のバラツキ等に影響されず、効果的に断線寿命を延長でき、ヒーター断線による記録画像の劣化を防止して安定した画質が得られるインクジェット記録装置を提供すること。【構成】記録ヘッド２１に複数の発熱素子を有し、この発熱素子を駆動することによってインクを加熱してこれを吐出させるインクジェット記録装置において、同じ発熱素子を所定の吐出動作数毎に、画像データと関係なく、駆動条件を切り換えて記録を行う制御手段（駆動制御手段）１１２を設ける。【選択図】　　　　　図１
2004025851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発熱素子を有し、この発熱素子を駆動することによってインクを加熱してこれを吐出させるインクジェット記録装置において、
同じ発熱素子を所定の吐出動作数毎に、画像データと関係なく、駆動条件を切り換えて記録を行う制御手段を有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】
前記所定の吐出イベント数は１であり、前記吐出動作数毎に異なる駆動条件で駆動がなされることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記駆動条件の切り換えによって、前記発熱素子の駆動によって生じる気泡の消泡点の位置を変更する消泡点位置変更手段を兼ねていることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
各前記吐出動作は、被記録媒体に対して記録を行うための吐出動作であることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記駆動条件とは、駆動パルスの数であって、前記制御手段は、インクを発泡させるためのメインパルスのみの場合と、インクを発泡させないで予備加熱するための予備加熱パルスとメインパルスの２つ以上のパルスを用いる場合を切り換えて、前記同じ前記発熱素子を制御することを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記発熱素子を駆動するための駆動信号は、インクを発泡させるためのメインパルスと、インクを発泡させないで予備加熱するための予備加熱パルスと、これらの間の休止期間とで構成されており、前記制御手段は、前記異なる駆動条件として、これらの中の少なくとも１つを変えるよう制御することを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記駆動条件とは、前記発熱素子を駆動する駆動信号の駆動パルス幅のことであって、前記制御手段は、インクを発泡させるためのパルスの幅を変化させて、前記同じ前記発熱素子に供給することを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記駆動条件とは、駆動パルス電圧であって、前記制御手段は、インクを発泡させるためのパルスの電圧を変化させて、前記同じ前記発熱素子に供給することを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記制御手段は、インクを発泡直前まで予備加熱するための予備加熱用パルスのパルス電圧と、インクを発泡させるためのメインパルスのパルス電圧をそれぞれ変化させて同じ前記発熱素子に供給することを特徴とする請求項８記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
前記駆動条件とは、駆動パルスの印加タイミングであって、インクを発泡させるためのパルスの印加タイミングを変化させて、前記同じ前記発熱素子に供給する手段を有することを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項１１】
複数の発熱素子を有し、この発熱素子を駆動することによってインクを加熱してこれを吐出させるインクジェットヘッドを用いて記録を行う記録方法において、
同じ発熱素子を所定の吐出動作数毎に、画像データと関係なく、駆動条件を切換えてインクを吐出して記録を行うステップを有することを特徴とする記録方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動信号の印加毎にノズルを通じてインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置及び記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置は、記録ヘッドのコンパクト化が比較的容易であり、高精細な画像を高速で、ランニングコストを安くして記録することができる等の利点を有している。
【０００３】
特に、熱エネルギーを利用してインクを吐出するバブルジェット方式の記録ヘッドは、インクに熱を与えるための発熱素子を半導体製造プロセスを経て基板上に成膜形成することができるため、記録ヘッドを非常にコンパクトに製造することができる。
【０００４】
このような熱エネルギーを用いてインクを吐出させるバブルジェット方式（サーマルインクジェット方式）の記録装置では、記録装置の使用開始時に比べて記録枚数が多くなることでインク吐出回数が積み重なり、或る限界回数を超えると、記録素子内にあるヒーター（発熱素子）が断線破壊して記録素子からインクが吐出しなくなる場合があった。
【０００５】
バブルジェット方式では、発熱素子の発熱による気泡の発生、成長、収縮の行程を繰り返しながらインクを吐出する。この気泡が消える（消泡）時の物理的衝撃（以下、キャビテーションと言う）が発熱素子に加わり、この衝撃力がヒーター上の定まった位置に集中することで、発熱素子（保護膜を含んでも良い）が破壊されることが原因の１つであった。該キャビテーションのメカニズムを以下に図面を用いて説明する。
【０００６】
図１５はキャビテーションのメカニズムを説明する図である。
【０００７】
図１５において、１５０はインク流路を模式的に示したもので、８ｃは吐出ヒーター（発熱素子）である。この吐出ヒーター８ｃにエネルギーが印加されると、吐出ヒーター面近傍のインクが昇温し、相転移を起こして液体から気体に状態変化を起こし、気泡１５２を発生する。発泡開始点での発泡気体の圧力レベルは１０気圧を超える程に上昇しているが、その後、慣性力のみで最大発泡点まで到達した時点では（図中、Ａの状態）、気体内圧力は１／１００気圧以下にまで減圧している。そして、気体内の低圧から収縮力が生まれて消泡に転じる（図中、Ｂの状態）。
【０００８】
気体の収縮に従ってインクのリフィールを開始するが、一度インクが動き始めるとインクに慣性力が生じる。消泡の途中までは気泡内圧力が大気圧に対して負圧状態であり、気泡自体も収縮する方向に収縮力は働くが、或る時点からはインクの慣性力によって押し潰されながらの収縮となり、気体内圧力は極めて高圧状態になる。極限まで気体が圧縮されると（図中、Ｃの状態）、気体は気相では存在できなくなって液相に相転移し、消泡過程が終了する（図中、Ｄの状態）。
【０００９】
上記プロセスは極めて高速に進行し、前記記録ヘッドを前記条件で駆動した場合、最大発泡点から消泡完了までに要する時間は約５μｓ程度であった。ここで、上記プロセスの最終行程である相転移時、圧力レベルは極めて高圧な状態から瞬間的に常圧（大気と開放されているインク圧）に変化する。このときの吐出ヒーター面上で起こる圧力変化に伴う衝撃力がキャビテーションである。このキャビテーションによるヒーター断線寿命の低下を防止するために、ヒーター上に耐キャビテーション用の保護膜を備える必要があった。
又、ヒーター上の堆積物の除去を目的とする回復処理の一環として２つのヒーターの駆動タイミングを変えてキャビテーション位置をずらす構成が知られている（特許文献１）。
【特許文献１】
特開２０００−１９８２２３
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この耐キャビテーション用保護膜はヒーターからインクへの熱エネルギーの伝達効率を下げることになり、吐出に利用されるエネルギーの効率が低下してしまう。特に、強度を上げるために膜厚を増加させた場合には、エネルギー効率の低下は更に大きなものとなってしまう。又、これにより、記録ヘッド自体が過度に昇温し易いという解決すべき課題があった。
又、堆積物は回復処理によって除去できるが、記録中のキャビテーションによるヒーターへのダメージを低減することができない。
【００１１】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、発熱素子の経時的な劣化を早めることなく、使用環境や発熱素子の劣化状態、記録ヘッドの製造時のバラツキ等に影響されず、ヒーター断線による記録画像の劣化を抑制することによって効果的に断線寿命を延長することができ、吐出に利用されるエネルギーの効率を低下させることなく安定した画質が得られるインクジェット記録装置及び記録方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係るインクジェット記録装置は、複数の発熱素子を有し、この発熱素子を駆動することによってインクを加熱してこれを吐出させるインクジェット記録装置において、同じ発熱素子を所定の吐出イベント数毎に、画像データと関係なく、駆動条件を切り換えて記録を行う制御手段を有することを特徴とする。
【００１３】
又、前記目的を達成するための本発明に係る記録方法は、複数の発熱素子を有し、この発熱素子を駆動することによってインクを加熱してこれを吐出させるインクジェットヘッドを用いて記録を行う記録方法において、同じ発熱素子を所定の吐出イベント数毎に、画像データと関係なく、駆動条件を切り換えて記録を行うことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１５】
＜実施の形態１＞
図２は本発明を適用可能なインクジェット記録装置の一例の要部構成を示す破断斜視図である。
【００１６】
図２において、２１は記録ヘッドであり、本実施の形態では、記録ヘッド２１は、Ｋ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）及びＹ（イエロー）の４色のインクタンク２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙを搭載している。そして、記録ヘッド２１は、駆動モータ２３の駆動力を伝達する駆動ベルト２４の一部に連結され、往復移動を可能にしている。記録紙等の記録媒体２５に対して僅かのギャップを保った状態で記録ヘッド２１を往復移動させながら、インク滴を記録媒体２５に吐出して印字を行う。
【００１７】
又、図２において、記録媒体２５は、給紙搬送機構２６により記録ヘッド２１の移動方向と垂直方向に搬送される。そして、１行分の記録を行う毎に記録媒体２５を所定量ピッチだけ搬送して次の１行を記録し、以下、このような記録動作を繰り返して記録媒体２５の全域に画像を形成していく。
【００１８】
記録ヘッド２１の往復範囲内であって、記録領域を外れた所定位置（例えば、ホームポジション）には、記録ヘッド２１の各吐出口からインクを強制的に排出させることにより、各吐出口内の増粘インク、固着インク、ゴミ、気泡等の異物を除去し、記録ヘッド２１の吐出機能を正常に回復させるための吸引回復キャップ２７が配設されている。この吸引回復キャップ２７は、非印字時には、インクの蒸発を防ぐために記録ヘッド２１をキャッピングしている。又、この吸引回復キャップ２７に対してインクを吐出することによって、回復処理を行う予備吐出を行うこともできる。
【００１９】
次に、記録ヘッド２１について説明する。
【００２０】
図３は記録ヘッド２１を下方から見た斜視図である。駆動情報はホスト（例えば、ＰＣ等）からインクジェット記録装置に送られ、記録装置の駆動制御手段から出力される信号が電気接点基板３１を介して記録ヘッド２１に伝達される。そして、印字信号は、電気配線部材（例えば、ＴＡＢ等）３２と電気接合部３３を通り、記録ヘッド２１内のノズルが配置されている記録チップ３４に送られる。
【００２１】
ここで、記録チップ３４ノズル形状を図４に示し、図４を参照しながらインク吐出の仕組みについて説明する。
【００２２】
図４において、基板４１には、発熱素子を構成する電気熱変換素子４２に印字信号を送る配線（図示せず）等が成膜されている。そして、基板４１の上には、半導体製造プロセスで加工した流路４３、発泡室４４、吐出口４５が形成されたノズルプレートが設けられている。又、フェイス面には撥水膜４６が成膜されている。
【００２３】
而して、インクは、共通液室４７内から流路４３を通じて発泡室４４内に充填され、吐出口４５にメニスカス４８が張る。メニスカス４８は、負圧発生機構によってインクに生じている負圧とインクの表面張力のバランスによって成り立っている。
【００２４】
発泡室４４内に形成された発熱素子を構成する電気熱変換素子４２に印字信号に応じた電気を通電すると、電気熱変換素子４２によって変換された熱エネルギーにより、発泡室４４に充填されていたインク中に気泡を瞬間的に発生させる。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４４と連通した吐出口４５から吐出させて記録媒体２５に印字する。インク滴が吐出し、インク中の気泡が収縮するとき、発泡室４４に通じる流路４３からインクが発泡室４４内に入り込み、吐出口４５にメニスカス４８が張るまでインクが再充填される。インク吐出の様子を図５（図４のＢ−Ｂ線断面図）に示すが、同図において、５１はインク滴、５２は気泡を示す。
【００２５】
インク滴が吐出した後、前述のようにインク中の気泡が消泡するときのキャビテーションにより、電気熱変換素子４２上に機械的及び化学的ダメージが与えられる。インクの安定した吐出を繰り返し続けていると、電気熱変換素子４２上での消泡する位置が固定され、その位置にのみキャビテーションによるダメージが集中してしまう。
【００２６】
次に、本発明者等が本発明を成すに当たって行った実験の結果を以下に示す。
【００２７】
図６（図４のＣ−Ｃ線断面図）に気泡が消泡する直前の様子を示すが、同図において、６１は気泡、６２は消泡点位置である。
【００２８】
インクの吐出回数が増大してくると、電気熱変換素子４２を保護している耐キャビテーション膜（図示せず）のダメージが集中するは消泡点位置６２に亀裂や破損が生じてくる。そして、吐出回数が更に増えると、亀裂や破損が進行して、発熱素子を構成する耐キャビテーション膜の下の電気熱変換素子４２まで到達し、電気熱変換素子４２にインクが接触してしまう。電気熱変換素子４２のインクと接触した部分では、腐食が始まって電流が流れにくくなる。そのため、腐食した部分以外に電流が流れ込んで電力集中が起き、電気的破壊（断線）に至ってしまう。断線してしまったノズルは不吐出となり、印字画像上でスジの原因となってしまうという問題が発生する。
【００２９】
そこで、本発明に係るインクジェット記録装置は、消泡点の位置を変更する消泡点位置変更手段を有し、印字ドット毎に駆動パルスに変調を掛けて消泡点位置を分散させる。図１に本実施の形態に係るインクジェット記録装置における制御ブロックの概略構成を示す。
【００３０】
図１において、１１２は駆動手段であって、これは記録ヘッド２１内の電気熱変換素子４２上での消泡点位置６２を変更する消泡点位置変更手段１１１を有し、印字する所定ドット数毎に変調した駆動パルスで同じ電気熱変換素子４２を駆動する。
【００３１】
本実施の形態では、消泡点位置変更手段１１１が記録ドットを記録媒体２５上に形成するための駆動パルスとしてダブルパルスとシングルパルスの何れか一方を所定吐出回数毎に切り換え選択して吐出を行い、消泡点位置６２を変更させる。ここで、ダブルパルスは、プレパルスと、メインパルスと、これらのプレパルスとメインパルスの間の休止期間を用いて１回の発泡を行わせる駆動信号である。これに対して、シングルパルスは、メインパルスのみを用いて１回の発泡を行わせる駆動信号である。
【００３２】
図７（ｂ）はインクを発泡させないで予備加熱するための予備加熱用パルス（プレパルス）とインクに発泡を生じさせるための発泡用のパルス（メインパルス）を用いるダブルパルス（マルチパルスのうち２分割したものをダブルパルス駆動と呼んでいる）信号を示している。図７（ａ）はシングルパルス信号を示している。これらの信号を交互にヒーターに供給したときの記録インクの発泡及び消泡の様子を図７（ｃ）〜（ｆ）に示す。
【００３３】
図７（ｃ）〜（ｆ）は流路内部の縦断面を模式的に示した図で、１はヒーター（発熱素子）、２は発泡室の壁、３はシングルパルス駆動したときのヒーター１上で発泡した泡の大きさが最大になったときの様子、４はダブルパルス駆動したときのヒーター１上で発泡した泡の大きさが最大になったときの様子、５はシングルパルス駆動したときのヒーター１上で発泡した泡の消泡していく様子、６はダブルパルス駆動したときのヒーター１上で発泡した泡の消泡していく様子、７はシングルパルス駆動したときのヒーター１上で発泡した泡の消泡位置、８はダブルパルス駆動したときのヒーター１上で発泡した泡の消泡位置、９はインク吐出ノズル、１０はインク供給路、１１はヒーター１を備えた基板をそれぞれ示している。
【００３４】
発泡室の壁２は、インク吐出ノズル９と共に、発泡によって生じたインクの流れを導き、目的の方向にインクを吐出させる役割を果たしている。本実施の形態では、発泡室の壁２は、インク供給路１０側にはない配置になっている。
【００３５】
ここで、ダブルパルスについて説明する。
【００３６】
図８は本発明の実施の形態１に係るダブルパルスを説明する図である。
【００３７】
図８において、Ｖｏｐは駆動電圧、Ｐ１は複数の分割されたヒートパルスの最初のパルス（以下、プレヒートパルスと言う）のパルス幅、Ｐ２はインターバルタイム（休止期間）、Ｐ３　は２番目のパルス（以下、メインヒートパルスと言う）のパルス幅である。Ｔ１，Ｔ２　，Ｔ３　はＰ１　，Ｐ２　，Ｐ３　を決めるための時間を示している。駆動電圧Ｖｏｐは、この電圧が印加される電気熱変換体が基板（ヒーターボード）とインク発泡室とによって構成されるインク液路内のインクに熱エネルギーを発生させるために必要な信号のエネルギーを示すパラメータの１つである。その値は電気熱変換体の面積、抵抗値、膜構造や記録ヘッドの液路構造によって決まる。
【００３８】
分割パルス幅変調駆動法は、Ｐ１　，Ｐ２　，Ｐ３　の幅で順次パルスを与えるものであり、プレヒートパルスは、主に液路内のインク温度を制御するためのパルスであり、本発明のキャビテーション位置（消泡位置）制御の重要な役割を荷っている。このプレヒートパルス幅は、電気熱変換体が発生する熱エネルギーによってインク中に発泡現象が生じないような値に設定される。インターバルタイム（休止期間）は、プレヒートパルスとメインヒートパルスが相互干渉しないように一定時間の間隔を設けるためと、インク液路内インクの温度分布を均一化するために設けられる。
【００３９】
メインヒートパルスは液路内のインク中に発泡を生ぜしめ、吐出口よりインクを吐出させるためのものであり、その幅Ｐ３
は電気熱変換体の面積、抵抗値、膜構造や記録ヘッドのインク液路の構造によって決まる。
【００４０】
従来の技術で説明したように、吐出ヒーターにエネルギーが印加されると吐出ヒーター面近傍のインクが急激に加熱され、相転移を起こして液体から気体に状態変化（膜沸騰）を起こすが、本実施の形態のように、プレヒートパルス幅、インターパルス幅、メインヒートパルス幅、駆動電圧をそれぞれ図８（ｂ）の表に示すように設定し、記録のための吐出動作中に、記録データによるパルス形状の指定とは無関係にシングルパルスとダブルパルスを切り換えて駆動させる（本実施の形態では、交互に駆動させた例で説明している）と、ヒーターの駆動条件の違いによって発泡及び消泡の状態が異なる。
【００４１】
即ち、ダブルパルス駆動させた場合には、プレヒートパルスによって液路内のインク温度を上げる効果があるためにシングルパルス駆動させた場合に比べて発泡領域が大きくなる。それに伴って、消泡位置（キャビテーションの位置）がシングルパルス駆動したときの位置７とダブルパスル駆動したときの位置８とで異なり、一定の場所に集中することがない。
【００４２】
図９にシングルパルスとダブルパルスのそれぞれを用いた場合における消泡点位置を流路の上側から見た図を示す。
【００４３】
それぞれのパルスに対する電気熱変換素子４２上の消泡位置６２は図９に示すように異なる位置になっている。消泡点変更手段１１１が印字ドット毎に消泡点位置６２が異なるシングルパルスとダブルパルスのどちらかを選択しながら印字をしていくことにより、電気熱変換素子を含む発熱素子にキャビテーションによるダメージが集中しないように消泡点位置６２を分散することができる。
【００４４】
このように、本実施の形態では、岐路駆動作時における同じ発熱素子の駆動イベント毎（吐出動作毎）に記録データと無関係に駆動条件を変えて発熱素子を駆動することによって、発熱素子上の消泡点位置を分散させ、キャビテーション破壊による寿命低下を抑制することができ、発熱素子の破壊による記録画像の劣化を防止し、良好な画像を長期に亘って得ることができる。
【００４５】
尚、本実施の形態においては、同じ発熱素子の駆動条件をシングルパルス駆動とダブルパルス駆動とを吐出動作毎に交互に切り換えた例で説明したが、交互でなくても、所定吐出動作数毎に切り換えても良い。この所定吐出動作数は多くなり過ぎると駆動信号の切り換えによる吐出むらが目立ち易くなるため、少ない方が望ましい。又、所定数を定まった数にしないでランダムにしても良い。
【００４６】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
【００４７】
前述の実施の形態１では、同じ吐出ヒーターにシングルパルスとダブルパルスを交互に印加し、キャビテーションの位置を集中させないようにする駆動方法を説明したが、本実施の形態では印加パルス幅を変化させることで消泡点位置（キャビテーション発生位置）が集中しないようにしている。
【００４８】
特に本実施の形態では、インクを発泡させるための発泡用パルスのパルス幅を駆動条件として変化させることを特徴としている。
【００４９】
図１０は（ａ）〜（ｃ）に示すようなパルス幅の異なる発泡加熱用パルスをヒーターに供給したときの記録インクの発泡及び消泡の様子を示した概念図である。
【００５０】
１は発熱素子（ヒーター）、２は発泡室の壁、１５，１６，１７はそれぞれ異なったパルス幅で発熱素子を構成する電気熱変換素子を駆動したときの発熱素子上で成長した泡の大きさが最大になったときの様子、１２，１３，１４はそれぞれ異なったパルス幅で駆動したときのヒーター上での泡の消泡位置、９はインク吐出ノズル、１０はインク供給路、１１は発熱素子を備えた基板をそれぞれ示している。
【００５１】
本実施の形態のように、それぞれ図１０（ａ）〜（ｃ）に示すようにパルス幅が異なる発泡用パルスを発熱素子に供給して駆動させると、パルス幅の違いによって発泡及び消泡の状態が異なる。
【００５２】
即ち、長いパルス幅で発熱素子を構成する電気熱変換素子を駆動させた場合には、短いパルス幅でヒーターを駆動させた場合に比べて発泡領域が大きくなる。それに伴って、消泡位置（キャビテーションの位置）が長いパルス幅で電気熱変換素子を駆動したときの位置１４と、短いパルス幅で電気熱変換素子を駆動したときの位置１３とで異なり、一定の場所に集中することがない。このように、駆動イベント毎に異なる駆動条件で駆動することによってヒーター上のキャビテーションの位置を集中しないように、消泡点位置を不安定にすることで、吐出ヒーターのキャビテーション破壊による寿命の低下を抑制することができ、ヒーター断線による記録画像の劣化を防止し、安定した画質を得ることができる。
【００５３】
＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３について説明する。
【００５４】
図１１に本実施の形態に係るインクジェット記録装置における制御ブロックの概略構成を示す。
【００５５】
前記実施の形態１と同様に、駆動制御手段１１２は、記録ヘッド２１内の電気変換素子４２上での消泡点位置６２を変更する消泡点位置変更手段１１１を有し、印字するドット毎に変調した駆動パルスで電気熱変換素子４２に対する制御を行う。更に、ダブルパルスのプレパルスとメインパルスと休止期間のうちの少なくとも１つを２段階以上に変調させることによって、複数種類の駆動パルスでランダムに選択して印字することが可能となる。
【００５６】
以下、ダブルパルスを２段階に変調させ（２つの変調したダブルパルスは、簡単のためにダブルパルス１、ダブルパルス２と呼ぶことにする）、ダブルパルス１とダブルパルス２及びシングルパルスから印字ドット毎（吐出動作毎）に選択して印字する場合について説明する。
【００５７】
それぞれの波形の概略図を図１２に示す。２つの駆動パルスでは印字時間条件が違うため、インク中の気泡の成長と収縮が異なってくる。そのため、それぞれの駆動パルスを印加したとき、図１２に示すようにインク中の気泡を電気熱変換素子４２上の異なる位置に消泡させることができる。
【００５８】
消泡点変更手段１１１によって印字ドット毎に消泡点位置６２が異なる３つの駆動パルスのうちの１つをランダムに選択しながら印字すると、消泡点位置６２を３つに分散することが可能となる。つまり、同じ吐出回数であっても、従来のキャビテーションによるダメージが１箇所に集中した場合よりも、本発明の場合には耐キャビテーション層の亀裂や損傷の進行を約１／３に減少させる、言い換えると耐久性能を約３倍にすることができる。
【００５９】
このように本実施の形態に示すように、電気熱変換素子４２上の消泡点位置６２が異なる複数の駆動パルスから印字ドット毎に選択しながら印字していくことにより、消泡点位置６２を複数箇所に分散させることができる。そのため、従来のようにキャビテーションによるダメージが１箇所に集中する場合よりも、複数箇所へダメージを分散させて１箇所当たりのダメージが軽減できるため、長い耐久寿命を持つ信頼性の高いインクジェット記録装置を提供することが可能となる。
【００６０】
尚、ここではダブルパルスを２段階に変調しているが、消泡点位置が異なるように３段階以上に変調しても本発明の目的を達成し得るものであり、本発明は前述の各実施の形態のみに限定されるものではないことは勿論である。又、ダブルパルスでなくても実施の形態２で説明したようなシングルパルスを複数段階に変調しても良い。
【００６１】
＜実施の形態４＞
次に、本発明の実施の形態４について説明する。
【００６２】
消泡点位置６２が異なるように駆動パルスを多段階に変調する際に、所定範囲のインク吐出量に満たない及び超してしまう駆動パルスを用いて印字してしまうと、所定のインク吐出量で印字したときの所定の印字濃度を得ることができない場合がある。
【００６３】
本実施の形態では、上記問題を改善するために、図１３に示すように消泡点位置変更手段１１１がインク吐出量平均化手段を備えている。インク吐出量平均化手段は、所定のインク吐出量Ｖｄｒｅｆ
に満たない吐出量Ｖｄ１を吐出する駆動パルスＰｗ１と、所定のインク吐出量Ｖｄｒｅｆ
を超える吐出量Ｖｄ２を吐出する駆動パルスＰｗ２を用いて印字を行う際に、
Ｖｄｒｅｆ　＝α・Ｖｄ１＋（１−α）・Ｖｄ２
が成り立つような比率Ｐｗ１：Ｐｗ２＝α：（１−α）で駆動パルスを選択する。これにより、印字したインク吐出量は所定のインク吐出量に平均化され、所定のインク吐出量で印字した際の印字濃度とほぼ同じ濃度で印字することが可能となる。
【００６４】
従って、本実施の形態によれば、前記実施の形態と同様に、耐久寿命が長くて信頼性が高く、且つ、所定の濃度を印字可能なインクジェット記録装置を提供することができる。
【００６５】
尚、平均は２つの駆動パルス間での平均に限らず、更に多い数の駆動パルス間の平均であっても良い。
【００６６】
＜実施の形態５＞
次に、本発明の実施の形態５について説明する。
【００６７】
本実施の形態では、請求項１及び６に示した駆動手段を用いている。即ち、インクを発泡させるための発泡加熱用パルスの駆動電圧を駆動イベント毎に変化させることを特徴としている。
【００６８】
前記実施の形態１では、同じ吐出ヒーターにシングルパルスとダブルパルスを交互に印加し、キャビテーションの位置を集中させないようにする駆動方法であった。又、前記実施の形態２〜４では、記録ヘッドへの印加パルス幅を駆動イベント毎に変化させることでキャビテーションの位置を集中させないようにする駆動方法であった。本実施の形態では、以下に示すように記録ヘッドへの印加電圧を駆動イベント毎に変化させることでキャビテーションの位置を集中させないようにしている。
【００６９】
図１４（ａ）〜（ｃ）に示すような駆動電圧の異なる発泡加熱用パルスをヒーターに供給したときの記録インクの発泡及び消泡の様子を図１４（ｄ）〜（ｉ）に示す。
【００７０】
本実施の形態においても、実施の形態２と同様に、駆動電圧を駆動イベント毎に変化させることによって発泡及び消泡の状態が異なる。即ち、高い電圧でヒーターを駆動させた場合には、低い電圧でヒーターを駆動させた場合に比べて発泡領域が大きくなるため、消泡位置（キャビテーションの位置）が、図１４（ｄ）〜（ｉ）に示すように一定の場所に集中することがない。このように、駆動イベント毎に異なる駆動条件で駆動することによってヒーター上のキャビテーションの位置を集中しないように消泡位置を不安定にすることによって、吐出ヒーターのキャビテーション破壊による断線寿命を延ばすことができ、ヒーター断線による記録画像の劣化を防止し、安定した画質を得ることができる。
【００７１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、インクジェット記録装置の記録時に、発熱素子であるヒーターを繰返し駆動するときに、吐出駆動毎に異なる駆動条件で駆動することによってヒーター上で消泡点位置が集中しないようにすることによってキャビテーションの位置が集中しないようにしたため、発熱素子の経時的な劣化を早めることなく、使用環境や発熱素子の劣化状態、記録ヘッドの製造時のバラツキ等に影響されず、ヒーター断線による記録画像の劣化を抑制することによって効果的に断線寿命を延長することができ、吐出に利用されるエネルギーの効率を低下させることなく安定した画質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るインクジェット記録装置における制御ブロックの概略構成を示す図である。
【図２】本発明に係るインクジェット記録装置の要部構成を示す一部を破断した斜視図である。
【図３】本発明に係るインクジェット記録装置の記録ヘッドを下方から見た斜視図である。
【図４】記録ヘッドの流路構造を説明するための図である。
【図５】インクの吐出状態を説明するための図（図４のＢ−Ｂ線断面図）である。
【図６】消泡点位置を説明するための図（図４のＣ−Ｃ線断面図）である。
【図７】図７（ｂ）に示すようなダブルパルス信号と図７（ａ）に示すようなシングルパルス信号を交互にヒーターに印加したときの発泡及び消泡の様子を示す概念図である。
【図８】ダブルパルスを説明する図である。
【図９】駆動信号波形と消泡点位置を説明するための図である。
【図１０】異なるパルス幅の信号をヒーターに与えたときの発泡及び消泡の様子を示す概念図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係るインクジェット記録装置における制御ブロックの概略構成を示す図である。
【図１２】駆動信号波形と消泡点位置を説明するための図である。
【図１３】本発明の実施の形態４に係るインクジェット記録装置における制御ブロックの概略構実施形態のブロック構成図を示すための図である。
【図１４】駆動信号波形と消泡点位置を説明するための図である。
【図１５】キャビテーションのメカニズムを説明する図である。
【符号の説明】
１　　　ヒーター（発熱素子）
２　　　発泡室の壁
３　　　シングルパルス駆動したときのヒーター上で発泡した泡の大きさが最大になったときの様子
４　　　ダブルパルス駆動したときのヒーター上で発泡した泡の大きさが最大になったときの様子
５　　　シングルパルス駆動したときのヒーター上で発泡した泡の消泡していく様子
６　　　ダブルパルス駆動したときのヒーター上で発泡した泡の消泡していく様子
７　　　シングルパルス駆動したときのヒーター上で発泡した泡の消泡点位置
８　　　ダブルパルス駆動したときのヒーター上で発泡した泡の消泡点位置
９　　　インク吐出ノズル
１０　　インク供給路
１１　　吐出ヒーターを備えた基板
１２〜１４　それぞれ異なったパルス幅で駆動したときのヒーター上で発泡した泡の消泡点位置
１５〜１７　それぞれ異なったパルス幅で駆動したときのヒーター上で発泡した泡の大きさが最大になったときの様子
１８〜２０　それぞれ異なった駆動電圧で駆動したときのヒーター上で発泡した泡の消泡点位置
２１　　記録ヘッド
２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ　インクタンク
２３　　駆動モータ
２４　　駆動ベルト
２５　　記録媒体
２６　　給紙搬送機構
２７　　吸引回復キャップ
３１　　電気接点基板部
３２　　電気配線部材
３３　　電気接合部
３４　　記録チップ
４１　　基板
４２　　電気熱変換素子（発熱素子）
４３　　流路
４４　　発泡室
４５　　吐出口
４６　　撥水膜
４７　　共通液室
４８　　メニスカス
５１　　インク水滴
５２，６１　気泡
６２　　消泡点位置
１１１　　消泡点位置変更手段
１１２　　駆動制御手段（制御手段）
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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