(57)【要約】    【課題】  液体の吐出安定性を確保すると共に予備加熱時の電力消費を抑制しようとする液体吐出装置及びその制御方法を提供する。    【解決手段】  インクを吐出させるためのエネルギーを発生させるヒータ１５及びこのヒータ１５を駆動するロジック回路１７を有するインク吐出ヘッド９と、装置全体を駆動制御する制御手段５と、を備え、該制御手段５によって制御された吐出制御信号に基づいて前記インク吐出ヘッド９から記録紙に液体を吐出する画像形成装置であって、前記インク吐出ヘッド９からのインクの吐出開始前に前記制御手段５によって前記ロジック回路１７に対する通電状態を制御し、該ロジック回路１７に発生する熱により前記インク吐出ヘッド９内の液体を予備加熱するようにしたものである。【選択図】      図２
2005225106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の液体を吐出させるためのエネルギーを発生させる吐出エネルギー発生素子及びこの吐出エネルギー発生素子を駆動する制御回路を有する液体吐出ヘッドと、装置全体を駆動制御する制御手段と、を備え、該制御手段によって制御された吐出制御信号に基づいて前記液体吐出ヘッドから吐出対象物に前記液体を吐出する液体吐出装置であって、
前記液体吐出ヘッドからの前記液体の吐出開始前に前記制御手段によって前記制御回路に対する通電状態を制御し、該制御回路に発生する熱により前記液体吐出ヘッド内の前記液体を予備加熱するようにしたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記制御回路への通電の制御は、装置全体を起動するセット電源の投入に伴って実行されることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記制御回路への通電の制御は、液体吐出動作開始直前に実行されることを特徴とする請求項１記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記制御回路への通電の制御は、前記液体吐出動作開始前の待機時間の長さに応じて通電時間を制御して実行されることを特徴とする請求項３記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記液体吐出ヘッドは、該液体吐出ヘッド周りの環境状態を検知する検知手段を備え、前記制御回路に対する通電が前記検知手段からの環境情報に基づいて制御されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記環境状態を検知する検知手段は、前記液体吐出ヘッド内の前記液体の温度を検知するものであることを特徴とする請求項５記載の液体吐出装置。
【請求項７】
装置本体に備える制御手段により制御された吐出制御信号に基づいて液体吐出ヘッドに備える制御回路を制御し、所定の液体を吐出させるためのエネルギーを発生させる吐出エネルギー発生素子を駆動して前記液体吐出ヘッドから吐出対象物に前記液体を吐出する液体吐出装置の制御方法であって、
前記液体吐出ヘッドからの液体の吐出開始前に前記制御手段によって前記制御回路に対する通電状態を制御し、該制御回路に発生する熱により前記液体吐出ヘッド内の液体を予備加熱することを特徴とする液体吐出装置の制御方法。
【請求項８】
前記制御回路への通電の制御は、装置全体を起動するセット電源の投入に伴って実行されることを特徴とする請求項７記載の液体吐出装置の制御方法。
【請求項９】
前記制御回路への通電の制御は、液体吐出動作開始直前に実行されることを特徴とする請求項７に記載の液体吐出装置の制御方法。
【請求項１０】
前記制御回路への通電の制御は、前記液体吐出動作開始前の待機時間の長さに応じて通電時間を制御して実行されることを特徴とする請求項９記載の液体吐出装置の制御方法。
【請求項１１】
前記液体吐出ヘッドは、該液体吐出ヘッド周りの環境状態を検知する検知手段を備え、前記制御回路に対する通電が前記検知手段からの環境情報に基づいて制御されるようにしたことを特徴とする請求項７記載の液体吐出装置の制御方法。
【請求項１２】
前記環境状態を検知する検知手段は、前記液体吐出ヘッド内の前記液体の温度を検知するものであることを特徴とする請求項１１記載の液体吐出装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッドから吐出対象物に所定の液体を吐出する液体吐出装置及びその制御方法に関し、詳しくは、液体吐出ヘッドの液体を予備加熱して液体吐出時の液体の粘度を低下させ、液体の吐出安定性を確保すると共に予備加熱時の電力消費を抑制しようとする液体吐出装置及びその制御方法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の液体吐出装置には、例えば吐出エネルギー発生素子によってインクに吐出エネルギーを付与し、インク吐出ヘッドのインク吐出部材に設けた微小なインク吐出孔から微量なインクを吐出し、記録媒体に対して印画をするようにしたインクジェットプリンタ等の画像形成装置がある。この画像形成装置は、ランニングコストが低く、プリント画像のカラー化や装置の小型化が容易である等の理由により近年広く普及している。しかし、このようなインクジェット方式の画像形成装置は、長時間続けて印画動作が行なわれなかった場合には、インク吐出ヘッドのインク吐出孔からインク吐出がされないため、インク吐出孔付近のインクの溶媒が蒸発してインクが増粘し、正常なインク吐出ができないことがあった。また、使用環境によっては、低温のためにインク吐出ヘッドのインクが増粘したり、乾燥のためにインク吐出孔付近の溶媒が蒸発してインクが増粘することがあり、この場合も上述と同様に正常なインク吐出ができない問題があった。
【０００３】
また、インク吐出時にインクに対する吐出エネルギーの付与は局所的に極めて短時間に行われるために、インクの温度がインク吐出孔近傍部とその周辺とで異なる現象が発生する。そのため、インクによっては、インク内に表面張力の違うインクが混在することになり、インク吐出孔側面に対するインクの濡れ性が不均一となって、吐出されたインクの着弾精度を悪くすることがあった。
【０００４】
このような問題に対して、上記吐出エネルギー発生素子に、インクを吐出させない条件の電気信号を供給してインク吐出ヘッド内のインクを予備加熱し、インクの粘度を吐出に好適な範囲内に維持して良好なインクの吐出状態を確保できるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特公平４−６４３１１号公報（第５頁〜７頁、図５，図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、このような従来の液体吐出装置においては、インクの予備加熱を吐出エネルギー発生素子にインクを吐出させない条件の電気信号を供給して実行するようにしているので、例えばインク吐出孔を複数整列して配置し、インク吐出ヘッドを固定した状態でインク吐出領域の全幅に対してインクの吐出を可能にしたラインヘッド式のインク吐出ヘッドに上記従来技術を適用した場合には、インク吐出孔と同数設けた吐出エネルギー発生素子の全てに予備加熱のための電気信号を供給する必要があり、予備加熱時の電力消費が増大する問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、液体の吐出安定性を確保すると共に予備加熱時の電力消費を抑制しようとする液体吐出装置及びその制御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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明による液体吐出装置は、所定の液体を吐出させるためのエネルギーを発生させる吐出エネルギー発生素子及びこの吐出エネルギー発生素子を駆動する制御回路を有する液体吐出ヘッドと、装置全体を駆動制御する制御手段と、を備え、該制御手段によって制御された吐出制御信号に基づいて前記液体吐出ヘッドから吐出対象物に前記液体を吐出する液体吐出装置であって、前記液体吐出ヘッドからの前記液体の吐出開始前に前記制御手段によって前記制御回路に対する通電状態を制御し、該制御回路に発生する熱により前記液体吐出ヘッド内の前記液体を予備加熱するようにしたものである。
【０００８】
このような構成により、液体吐出開始前に装置本体に備える制御手段で液体吐出ヘッドの制御回路に対する通電状態を制御し、これにより制御回路に発生する熱を利用して液体吐出ヘッド内の所定の液体を予備加熱し、制御手段で制御された吐出制御信号に基づいて吐出エネルギー発生素子を駆動し、この吐出エネルギー発生素子で上記液体に吐出エネルギーを付与し、液体吐出ヘッドから吐出対象物に上記所定の液体を吐出する。これにより、液体吐出時における所定の液体の粘度を低下させ、安定な液体吐出を確保する。
【０００９】
また、本発明による液体吐出装置の制御方法は、装置本体に備える制御手段により制御された吐出制御信号に基づいて液体吐出ヘッドに備える制御回路を制御し、所定の液体を吐出させるためのエネルギーを発生させる吐出エネルギー発生素子を駆動して前記液体吐出ヘッドから吐出対象物に前記液体を吐出する液体吐出装置の制御方法であって、前記液体吐出ヘッドからの前記液体の吐出開始前に前記制御手段によって前記制御回路に対する通電状態を制御し、該制御回路に発生する熱により前記液体吐出ヘッド内の前記液体を予備加熱するものである。これにより、所定の液体の粘度を低下させ、安定な液体吐出を確保する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１及び７に係る発明によれば、液体吐出開始前に液体吐出ヘッドの制御回路に通電することによって、この制御回路に発生する熱を利用して液体吐出ヘッド内の所定の液体を予備加熱するようにしたことにより、例えば長時間続けて液体吐出動作が行われなかった場合にも増粘した上記液体の粘度を下げ安定な液体吐出を確保することができる。したがって、吐出対象物に対する上記液体の吐出精度を向上させることができる。これにより、液体吐出製品の品質向上を図ることができる。また、制御手段により制御回路への通電状態を制御して上記液体の予備加熱を行うようにしたことにより、制御手段の駆動プログラムを変更するだけで容易に予備加熱の制御をすることができる。したがって、予備加熱のための特別な手段を設ける必要が無く、装置のコストアップを抑制することができる。そして、通電により制御回路に発生する熱を上記液体の予備加熱に利用するようにしたことにより、従来技術におけるような複数の吐出エネルギー発生素子を、上記液体を吐出させない条件で全て駆動して発熱させ、その熱を予備加熱に利用する場合よりも予備加熱時の電力消費を抑制することができる。
【００１１】
さらに、請求項２及び８に係る発明によれば、セット電源が投入にされるのに伴って制御回路への通電状態を制御して所定の液体の予備加熱を実行するようにしたことにより、液体吐出装置が使用状態にあるときは、いつでも直ぐに安定な液体吐出を行うことができる。したがって、液体吐出の開始動作を早くすることができる。
【００１２】
また、請求項３及び９に係る発明によれば、液体吐出動作開始直前に制御回路への通電状態を制御して所定の液体の予備加熱を実行するようにしたことにより、予備加熱時の電力消費をより一層抑制することができると共に液体吐出を常に好適な状態で行うことができる。
【００１３】
また、請求項４及び１０に係る発明によれば、制御回路への通電時間を液体吐出動作開始前の待機時間の長さに応じて制御するようにしたことにより、液体吐出ヘッドから吐出される所定の液体の粘度をより好適な状態として安定な液体吐出を確保することができる。したがって、いつでも高精度な液体吐出を行うことができる。
【００１４】
さらに、請求項５及び１１に係る発明によれば、検知素子で液体吐出ヘッド周りの環境状態を検知し、この環境情報に基づいて制御回路に対する通電を制御するようにしたことにより、環境状態が変化しても所定の液体の粘度を良好な状態に維持することができる。
【００１５】
そして、請求項６及び１２に係る発明によれば、液体吐出ヘッド内の所定の液体の温度を検知して上記液体の予備加熱を制御するようにしたことにより、上記液体の粘度を所定の範囲内に維持することができる。したがって、いつでも安定した液体吐出を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明による液体吐出装置の全体構成を示す斜視図であり、図２は本発明による液体吐出装置の電気制御系の実施形態を示すブロック図である。この液体吐出装置は、例えば吐出対象物としての記録紙に対してインク（所定の液体）を吐出して記録を行うラインヘッド式画像形成装置であり、装置本体１と、ヘッドカートリッジ２と、記録紙トレイ３とを有して成る。
【００１７】
上記装置本体１は、画像形成装置の本体部を成すものであり、内部に記録紙を搬送する搬送機構（図示省略）と、該搬送機構の動作及び後述のインク吐出ヘッド９のインク吐出動作を制御する電気制御装置４（図２参照）とを有している。
【００１８】
ここで、上記電気制御装置４は、図２に示すように、装置本体１に電源を供給すると共に後述のインク吐出ヘッド９のロジック回路１７に通電するためのロジック電源及び吐出エネルギー発生素子としてのヒータ１５に通電するためのヒータ電源を供給するセット電源５と、装置全体を制御すると共にインクを吐出させる吐出制御信号を後述するヘッドコントローラ８から上記ロジック回路１７に出力させ、また後述の温度検出手段１０からの温度情報に基づいて上記ロジック回路１７への通電状態を制御する制御手段６と、この制御手段６の指示に従って上記ロジック電源及びヒータ電源の通電状態を切換えるスイッチＳＷ１，ＳＷ２と、上記制御手段６に備えるタイマー７の印画情報に応じた吐出時間制御信号に基づいて吐出制御信号をロジック回路１７に出力するヘッドコントローラ８とを備えている。
【００１９】
また、図１に示すように、上記装置本体１の上面には、ヘッドカートリッジ２が着脱可能に設けられている。このヘッドカートリッジ２は、上記電気制御装置４のヘッドコントローラ８から入力した吐出制御信号に基づいてインクを吐出して記録紙に印画を行うものであり、インク吐出ヘッド９と、温度検出手段１０（図２参照）とを備えている。
【００２０】
上記ヘッドカートリッジ２には、記録紙と対向するようにインク吐出ヘッド９が設けられている。このインク吐出ヘッド９は、例えばカラー印画用の場合には、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色のインクタンク２７を備え、インクの流路を通して供給される各色のインクを対応色の後述するインク吐出孔１３（図３参照）から記録紙に吐出させてカラー画像の印画を行うものであり、インク吐出部材１１と、ヘッドチップ１２とを備えている。
【００２１】
ここで、上記インク吐出部材１１は、図３に示しようにインクを吐出するための例えば約17μｍの径を有し、外側に向かって狭まったテーパー状のインク吐出孔１３を約42.3μｍピッチで約5000ドット整列配置して設けた約13μｍの厚みの例えばニッケルシートであり、記録紙と対向する側に配設されている。
【００２２】
また、上記インク吐出部材１１の上面には、ヘッドチップ１２がドライフィルムレジスト１４を介して接着されている。このヘッドチップ１２は、電気制御装置４のヘッドコントローラ８から入力した吐出制御信号に基づいて制御されて上記インク吐出孔１３からインクを吐出させるものであり、図２に示すようにインクに吐出エネルギーを付与する吐出エネルギー発生素子としての約20μｍ角のヒータ１５と、このヒータ１５への通電をオン／オフ制御する駆動トランジスタ１６と、吐出制御信号に基づいて駆動トランジスタ１６のオン／オフの切換を制御する制御回路としてのロジック回路１７とを備えており、上記インク吐出孔１３に沿って複数整列配置されている。
【００２３】
具体的には、図４に示すように、上記インク吐出孔１３に相関して複数のヒータ１５を整列して設けたヒータ層１８と、上記駆動トランジスタ１６を複数設けたトランジスタ層１９と、上記ロジック回路１７を形成したロジック回路層２０と、ロジック電源及びヒータ電源並びに吐出制御信号をロジック回路１７及びヒータ１５に供給すると共に後述の温度センサー２３の出力を温度検出手段１０に伝達するための接続用パッド層２１をインク吐出部材１１側から順次積層した構成を有し、シリコン基板２２に形成されている。さらに、上記ヘッドチップ１２の隅部にて、ヒータ層１８と同じ側には検知素子としての温度センサー２３が設けられてヘッドチップ１２の温度（インク温度に相当）を検知し、ロジック回路１７を介してその出力をヘッドカートリッジ２に設けた温度検出手段１０に送るようになっている。
【００２４】
なお、上記ドライフィルムレジスト１４は、図３に示すように上記インク吐出孔１３に対応した部位が切除されてインク加圧室２４を形成している。このインク加圧室２４は、上下端面をヘッドチップ１２とインク吐出部材１１とで形成し、周囲三側面を厚さ約10μｍのドライフィルムレジスト１４で形成し、他の一側面をインク加圧室２４にインクを供給するためのインク流路２５側に開放した構成を有している。
【００２５】
また、図２に示すヘッドカートリッジ２に備える温度検出手段１０は、電気制御装置４の制御手段６からの要求指令に基づいて各ヘッドチップ１２に設けた温度センサー２３の出力をまとめて温度情報として制御手段６に送信するものである。
【００２６】
そして、上記装置本体１の一側面下部には、記録紙トレイ３が着脱可能状態に装着されている。この記録紙トレイ３は、記録紙を重ねて収納するものであり、図示省略の搬送機構により記録紙を一枚づつヘッドカートリッジ２下部の記録位置まで供給できるようになっている。
【００２７】
次に、本発明による画像形成装置の制御方法を説明する。
先ず、セット電源５を投入することにより、装置本体１に電源が供給されて電気制御装置４が起動する。そのとき、電気制御装置４の制御手段６からスイッチＳＷ１及びＳＷ２に対して制御信号が出力して、スイッチＳＷ１及びＳＷ２がオンされる。これにより、インク吐出ヘッド９に備える各ヘッドチップ１２に対してロジック電源及びヒータ電源が供給される。また、電気制御装置４からヘッドカートリッジ２の温度検出手段１０に対しても電源が供給されて、温度検出手段１０が起動し、上記各ヘッドチップ１２に備える温度センサー２３による各ヘッドチップ１２の温度（インク温度に相当）が検出可能となる。
【００２８】
スイッチＳＷ１がオンされて、各ヘッドチップ１２にロジック電源が供給されるとヘッドチップ１２に備えるロジック回路１７が起動する。このとき、ロジック回路１７内の配線及び各回路素子を流れる電流により電力が消費され、ロジック回路１７が発熱する。そして、この発熱によりヘッドチップ１２内のインクが温められる。同時に、各ヘッドチップ１２に備えた温度センサー２３は、各ヘッドチップ１２の温度（インク温度に相当）を検知して温度検出手段１０に出力する。
【００２９】
一方、セット電源５の投入により電気制御装置４が起動すると、制御手段６から温度検出手段１０に対して温度情報の提供を求める指令が出力される。これに応えて、温度検出手段１０は、上記各温度センサー２３の出力をまとめて処理し、温度情報として制御手段６に送信する。
【００３０】
ここで、一般にインクは、図５に示すように表面張力が温度に対して依存性を有している。なお、図５は、インクの組成が、染料４％、溶剤20％、水75.5％、界面活性剤0.5％のものを例に示したものである。図５に示すように同図中矢印Ａで示す室温付近では表面張力はσ2の比較的高い状態にあるが、インクの温度が上昇すると矢印Ｂで示す付近に変局点を有してそれ以上の温度では表面張力が急激に低下し、表面張力はσ1の低い値に漸近して行く。上記矢印Ｂの変局点に相当する温度は、添加する界面活性剤の種類や添加量により異なるが、大体４０℃〜８０℃程度である。表面張力にこのような温度依存性を有するインクに対して温度制御が行われず、インク温度が上昇して同図中矢印Ｃで示す表面張力の状態になった場合には、インクの表面張力が低いためにインクはインク吐出孔１３に安定なメニスカスを張ることができず、インク吐出孔１３から気泡を巻き込み易くなる。また、インクの表面張力が低いためにインク吐出孔１３側面に対する濡れ性がよくなって側面にインクが付着し易くなり、インク吐出後のインク面がインク吐出孔１３先端部から後端部まで後退する速度であるリフィル特性が低下してインク吐出を不安定にさせることがある。そこで、インクの温度は、メニスカスを張ることができるのに十分な表面張力σ2が維持できる、大体３０℃〜３５℃程度に設定するのが望ましい。
【００３１】
そこで、制御手段６は、温度検出手段１０からインク温度に関する温度情報を受けると、例えばインク温度が上記設定温度よりも低いときには、スイッチＳＷ１及びＳＷ２のオン状態を維持してロジック回路１７への通電を継続し、インク温度が設定温度よりも高くなったときには、スイッチＳＷ１及びＳＷ２をオフするように制御してロジック回路１７への通電を止める。これにより、ヘッドチップ１２内のインクの温度は、例えば３０℃〜３５℃の設定温度に維持される。
【００３２】
次に、印画動作時には、制御手段６によりスイッチＳＷ１及びＳＷ２がオンされると共に、制御手段６のタイマー７から印画情報に応じた吐出時間制御信号がヘッドコントローラ８に対して出力される。ヘッドコントローラ８においては、上記吐出時間制御信号に基づいて吐出制御信号が生成され、インク吐出ヘッド９の各ヘッドチップ１２へ送られる。そして、各ヘッドチップ１２においては、この吐出制御信号に基づいてロジック回路１７が各駆動トランジスタ１６をオン／オフ制御して各ヒータ１５への通電を制御する。これにより、通電されたヒータ１５でヘッドチップ１２のインク加圧室２４内のインクが瞬時に加熱されて吐出エネルギーが付与され、インクはインク吐出孔１３から吐出して対向して配置された記録紙に着弾する。同時に、装置本体１に備える搬送機構により記録紙が所定の速度で送られると、記録紙に印画が行なわれる。
【００３３】
図６は、インクの予備加熱の効果として、インク吐出ヘッド９から吐出されたインクの着弾ずれ量Δｘを、室温10℃及び湿度15％の環境条件の下で、予備加熱をしないでインク吐出を行った場合と比較して示したものである。
【００３４】
ここで、実験に使用したヘッドカートリッジ２のインク吐出ヘッド９は、インク吐出部材１１の厚みが13μｍ、インク吐出孔１３の径が17μｍ、隣接するインク吐出孔１３の間隔が42.3μｍ、ヒータ１５のサイズが20μｍ×20μｍ、インク加圧室２４の高さが10μｍのものである。また、インク吐出ヘッド９の駆動条件は、駆動周波数を1.2KHz、駆動パルスを1.5μｓ、１ブロック64フェーズの時分割駆動とし、フェーズ周期を1.8μｓ、駆動電圧を9.8Ｖとしている。
【００３５】
なお、インクの着弾ずれ量Δｘは、図７に示すようにマゼンタインクを用いてベタ印画をし、そのときのインク吐出孔１３の間隔42.3μｍに対する着弾インク２６の間隔ｘ１，ｘ２との差の絶対値、即ち｜42.3−ｘ１｜及び｜42.3−ｘ２｜を計測し、その平均値で求めたものである。この着弾ずれ量Δｘは、印画品質に影響を及ぼすものであり、小さい程よいが、設計上では例えば3.5μｍ以内に設定している。
【００３６】
図６に示すように、比較例１として示す予備加熱をしないでインク吐出を行ったときの着弾ずれ量Δｘの平均値は4.5μｍ、そのときの標準偏差は4.0μｍとなり、上記設計規格からはずれた。これに対して、20℃の予備加熱を行った実施例１の場合には、着弾ずれ量Δｘの平均値は3.1μｍであり、標準偏差は2.9μｍとなった。さらに、28℃の予備加熱を行った実施例２の場合には、着弾ずれ量Δｘの平均値は2.8μｍであり、標準偏差は2.5μｍとなった。そして、共に3.5μｍ以内という設計規格を満たした。
【００３７】
ここで、予備加熱温度は、ロジック回路１７へのロジック電源の通電時間で制御することができる。図８は、ロジック回路１７への通電時間Ｔと、ヘッドチップ１２の温度上昇（インク温度に相当）Δｔとの関係を示したものである。図８から明らかなように、室温が10℃の場合、予備加熱温度を約20℃（Δｔ＝10℃）とするためには、ロジック回路１７への通電を約２分間行うとよい。また、予備加熱温度を約28℃（Δｔ＝18℃）とするためには、通電を約16分間行うとよい。なお、上記通電時間Ｔは室温に依存し、室温が10℃よりも高いときには、通電時間Ｔは上述の時間よりも短くて済む。
【００３８】
このように、本発明の画像形成装置によれば、インクを予備加熱することにより、インクの着弾ずれ量Δｘを設計規格の3.5μｍ以内に納めることができる。特に、予備加熱温度を約30℃程度に設定するとインクの着弾精度をより向上して高品質な印画を行うことができる。
【００３９】
また、図９は、予備加熱時の駆動電力を、全ヒータ１５を同時駆動したときの電力と比較して示している。同図に比較例２として示す全ヒータ同時駆動時の駆動電力は、全ヒータ数が４色カラーのラインヘッド式画像形成装置の場合、約20000個であり、一つのヒータ１５の瞬時駆動電力が約0.85Ｗであるので170Ｗとなる。一方、同図に実施例３として示す本発明の画像形成装置における予備加熱時の駆動電力は、ロジック回路１７の駆動電流が約0.5Ａであり、駆動電圧が約５Ｖであるので約2.5Ｗとなる。このように、予備加熱時の駆動電力は、全ヒータ１５を同時駆動する比較例２に比べ、ロジック回路１７を駆動する本発明による実施例３の方が小さい。なお、ヒータ１５は、パルス状の電気信号で駆動されるが、上記比較例２においては、ヒータ１５の駆動電気信号のパルス幅を制御してインクが吐出されない条件で実験を行ったものであり、従来技術と同じ条件に基づくものである。
【００４０】
このように、本発明の画像形成装置によれば、ロジック回路１７に通電した際にロジック回路１７に発生する熱をインクの予備加熱に利用するようにしたことにより、従来技術におけるような複数のヒータ１５を同時駆動して発熱させ、その熱を予備加熱に利用する場合よりも予備加熱時の電力消費を抑制することができる。
【００４１】
なお、インクの予備加熱は、前述のようにセット電源５の投入に伴って実行するものに限られず、記録動作開始直前に実行してもよく、この場合、待機時間の長さに応じて加熱時間を制御するようにしてもよい。また、検知手段としては、上記温度センサー２３の他に、湿度を検知するセンサーを付設してもよい。さらに、上記インク吐出ヘッド９は、ラインヘッド式のものに限られず、ヘッドキャリッジを記録紙の幅方向に往復走査してインク吐出をするシリアルヘッド式のものであってもよい。
【００４２】
また、以上の説明においては、インク吐出孔からインク滴を吐出して画像を形成する画像形成装置に適用された例について述べたが、本発明はこれに限らず、所定の液体を液体吐出ノズルから液滴として吐出するものであればどのようなものでもよい。例えば、記録方式がインク吐出方式のファクシミリ装置や複写機等の画像形成装置についても適用可能である。
【００４３】
また、吐出される液体はインクに限られず、液体吐出ヘッドを駆動して所定の液体を吐出しドット又はドット列を形成するものであるならば、他の液体の吐出装置にも適用することができる。例えば、ＤＮＡ鑑定などにおいてＤＮＡ含有液をパレット上に吐出するための液体吐出装置、或いはプリント配線基板の配線パターンを形成するための導電性粒子を含む液体を吐出するための液体吐出装置等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明による液体吐出装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明による液体吐出装置の電気制御系の実施形態を示すブロック図である。
【図３】インク吐出ヘッドの概略構成を示す説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】ヘッドチップの構成を示す模式図である。
【図５】インクの表面張力の温度依存性を示す説明図である。
【図６】インクの着弾ずれ量を比較した説明図である。
【図７】インクの着弾ずれ量の計測方法を示す説明図である。
【図８】予備加熱の時間Ｔとヘッドチップの温度上昇Δｔとの関係を示す説明図である。
【図９】予備加熱時の駆動電力を比較した説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…装置本体
５…制御手段
６…セット電源
９…インク吐出ヘッド（液体吐出ヘッド）
１５…ヒータ（吐出エネルギー発生素子）
１７…ロジック回路（制御回路）
２３…温度センサー（検知手段）
【図１】
2005225106.tif 000003
【図２】
2005225106.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005225106.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005225106.tif 000008
【図７】
2005225106.tif 000009
【図８】
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【図９】
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