(57)【要約】【課題】  より効果的な予備吐回復動作を実現し、インクジェットヘッドの吐出機能を維持する。【解決手段】  インクジェット記録ヘッドは、インクを吐出するための吐出エネルギー発生手段を有する記録要素を複数備え、吐出エネルギー発生手段に対して記録信号に応じた所定の記録用駆動パルスを印加することにより各記録要素からインクを吐出して記録媒体に記録を行う。このインクジェット記録ヘッドの記録要素におけるインク吐出性能の回復を行うために、回復用駆動パルスを複数種発生させ、その複数種の回復用駆動パルスの全てを前記各記録要素の各吐出エネルギー発生手段に対して印加する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するための吐出エネルギー発生手段を有する記録要素を複数備え、前記吐出エネルギー発生手段に対して記録信号に応じた所定の記録用駆動パルスを印加することにより前記各記録要素からインクを吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット記録ヘッドにおいて、前記吐出エネルギー発生手段に対して回復用駆動パルスを印加することによってインクを吐出させる回復方法であって、
前記回復用駆動パルスを複数種発生させ、
前記複数種の回復用駆動パルスを前記各記録要素の各吐出エネルギー発生手段に対して順次供給する工程と、
前記複数種の回復用駆動パルスをヘッドの使用履歴に応じて変更する工程と、
を有することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの回復方法。
【請求項２】
前記吐出エネルギー発生手段は、入力される駆動パルスを印加することによって吐出エネルギーとして熱エネルギーを発生する電気熱変換体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ヘッドの回復方法。
【請求項３】
前記複数の回復用駆動エネルギーは、前記インクジェット記録ヘッドにおいて、前記各記録要素の電気熱変換体及びこれに接続される配線の抵抗値の公差に起因して、各記録要素内に発生する吐出エネルギーのばらつきに基づき決定され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ヘッドの回復方法。
【請求項４】
前記複数種の駆動パルスの値の組み合わせを、累積記録ドット数に応じて変更され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ヘッドの回復方法。
【請求項５】
前記記録ヘッドの各記録要素におけるインク滴の吐出状態を検出する吐出状態検出手段を備え、この吐出状態検出手段の検出結果づき前記複数の駆動パルスの値の組み合わせを変更することを特徴とす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ヘッドの回復方法。
【請求項６】
前記吐出状態検出手段は、インク滴の吐出開始時を検出すると共に、前記吐出開始時の駆動パルスの値を検出し、その駆動パルスの値を基準として駆動パルスの値以上の値を段階的に設定することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの回復方法。
【請求項７】
前記吐出状態検出手段は、インク滴の吐出開始時及び吐出終了時を検出し、吐出開始時における駆動パルスの値及び吐出終了時の駆動パルスの値を検出し、
前記複数種の回復用駆動パルスは、前記吐出開始時の駆動パルスの値から吐出終了時の駆動パルスの値に亘って所定の値ずつ段階的に変化する値であることを特徴とするインクジェット記録ヘッドの回復方法。
【請求項８】
前記複数種の回復用駆動パルスは、複数種のパルス幅または複数種のパルス電圧を有することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの回復方法。
【請求項９】
インクを吐出するための吐出エネルギー発生手段を有する記録要素を複数備えたインクジェット記録ヘッドを用い、前記吐出エネルギー発生手段に対して記録信号に応じた所定の記録用駆動パルスを印加することにより前記各記録要素からインクを吐出して記録媒体に記録を行うと共に、前記吐出エネルギー発生手段に対して回復用駆動パルスを印加することによって前記各記録要素からインクを吐出させて回復動作を行うようにしたインクジェット記録装置において、
前記回復用駆動パルスを複数種発生させる回復用駆動パルス発生手段と、
前記複数種の回復用駆動パルスを前記各記録要素の各吐出エネルギー発生手段に対して順次供給する手段と、
前記複数種の回復用駆動パルスをヘッドの使用履歴に応じて変更する手段と、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１０】
インクを吐出するための吐出エネルギー発生手段を有する記録要素を複数備えたインクジェット記録ヘッドを用い、前記吐出エネルギー発生手段に対して記録信号に応じた所定の記録用駆動パルスを印加することにより前記各記録要素からインクを吐出して記録媒体に記録を行うようにしたインクジェット記録装置であって、
前記駆動エネルギー発生手段に印加する駆動パルスを発生する駆動パルス発生手段と、
前記記録用駆動パルスと、前記記録要素の回復用吐出動作を実行させるための回復用駆動パルスとを選択的に発生させる駆動パルス制御手段と、を備え、
前記駆動パルス制御手段は、前記駆動パルス発生手段から複数の異なる値の回復用駆動駆動パルスを発生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１１】
前記吐出エネルギー発生手段は、入力される駆動パルスを印加することによって吐出エネルギーとして熱エネルギーを発生する電気熱変換体であることを特徴とする請求項９に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１２】
前記駆動パルス制御手段は、前記各記録要素の電気熱変換体及びこれに接続される配線の抵抗値の公差に起因する前記熱エネルギーのばらつきに基づいて、前記複数の異なる値の駆動パルスを前記回復用駆動パルス発生手段から発生させることを特徴とする請求項９または１０に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１３】
前記駆動パルス値制御手段は、前記各記録要素におけるインクの吐出動作回数に応じて、前記駆動パルス発生手段から発生させる前記複数の駆動パルス値の組み合わせを切り替えるよう前記回復用駆動パルス発生手段を制御することを特徴とする請求項９ないし１１のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１４】
前記記録ヘッドの各記録要素におけるインクの吐出状態を検出する吐出状態検出手段を備え、
前記駆動パルス値制御手段は、前記吐出状態検出手段の検出結果に基づき前記駆動パルス発生手段から発生させる前記複数種の駆動パルス値の組み合わせを切り替えることを特徴とすることを特徴とする請求項９ないし１２のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１５】
前記吐出状態検出手段は、インク滴の吐出開始時を検出し、
前記駆動パルス制御手段は、吐出開始時の駆動パルス値を基準値とし、その基準値から順次段階的に駆動パルス値を増大させるよう前記回復用駆動パルス発生手段を制御することを特徴とする請求項９ないし１３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１６】
前記吐出状態検出手段は、インク滴の吐出開始時及び吐出終了時を検出し、吐出開始時における駆動パルスの値及び吐出終了時の駆動パルス値を検出し、
前記駆動パルス制御手段は、前記吐出開始時の駆動パルス値から吐出終了時の駆動パルス値に至る範囲で、所定値ずつ段階的に駆動パルス値を変化させるよう前記回復用駆動パルス発生手段を制御することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１７】
前記前記インクジェット記録装置上にインク滴吐出状態検出手段を備え、前記検出結果に基づき前記複数の駆動パルスを設定することを特徴とする請求項９から１６のいずれかにに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１８】
前記駆動パルス制御手段は、駆動パルス発生手段から発生させる駆動パルスの値として、パルス幅とパルス電圧のいずれか一方を制御することを特徴とする請求項９ないし１６のいずれか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、複数の記録要素からインクを吐出し、記録媒体記録を行うインクジェット記録ヘッド、特に熱エネルギーを利用して各記録要素からインクを吐出させるインクジェット記録ヘッドの吐出機能を維持するための回復方法及び、この方法を実行し得るインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙、OHP用シートなどの記録媒体に対して記録を行う画像形成装置としては、種々の記録方式による記録ヘッドを搭載した形態で提案されている。この記録ヘッドには、ワイヤードット方式、感熱方式、熱転写方式、インクジェット方式によるものなどがあり、特に、インクジェット方式には、記録用紙に直接インクを噴射するものであるので、ランニングコストが安く、静粛性に優れた記録動作が可能な方式として注目されている。
【０００３】
熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット方式の記録ヘッドでは、エッチング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロセスを用いて、基板上に製膜を施し、電気熱変換体、電極、液路壁、天板等を形成することにより、高密度にインク吐出口（ノズル）を配設した記録ヘッドを比較的容易に製造することが可能となっている。
【０００４】
ところが、上記熱エネルギーを利用したインクジェット記録装置においては、インク吐出を行う毎に電気熱変換体（以下、ヒータと称す）上にインクの焦げが堆積してしまい、これがインクの吐出量や吐出速度に影響を与え、記録品位を低下させてしまうという課題がある。また前記堆積状態は、ヘッド内の使用頻度の高いノズルと使用頻度の低いノズルとの間で差が生じ、この体積状態の差が画像上で濃度ムラを引き起こす要因となっていた。さらには、前記堆積状態はインクの色、種類によっても異なる。また、水系顔料インク（顔料粒子を水中に分散させている）では、熱をかけることで前記分散が破壊されるため、分散破壊物がヒータ上へ堆積してしまうという問題がある。
【０００５】
これに対し従来、記録時のインク吐出機能を適正に維持する目的で、インクジェット記録ヘッドを前記記録装置に装着した状態で予備吐回復手段により強制的にインクを吐出口から吐出させる回復方法が、特許文献１及び特許文献２に開示されている。
【０００６】
さらには、使用頻度の高いノズルと使用頻度の低いノズル間の堆積状態の差に対しては、累積ドット数カウントから堆積量を計算し、その計算結果に応じて、ヒータに供給する駆動パルスの電圧やパルス幅などの回復条件を制御する方法が、特許文献３及び特許文献４に開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特許第2839966号公報
【特許文献２】特開平07-017090号公報
【特許文献３】特開平07-081081号公報
【特許文献４】特開平09-099559号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述したインクジェット記録ヘッドでは、一般に、各ノズル毎にその内部に設けられたヒータ及び配線抵抗値にはばらつきがあるため、各ヒータの発熱温度には差が生じており、発砲状態が異なっている。
【０００９】
しかしながら、従来方法では、上記ノズルのばらつきに対しての考慮がなされておらず、十分な予備吐回復が実現できない可能性が有る。
【００１０】
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、より効果的な予備吐回復動作を実現し、インクジェットヘッドの吐出機能を維持する回復方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本願の第１の発明は、インクを吐出するための吐出エネルギー発生手段を有する記録要素を複数備え、前記吐出エネルギー発生手段に対して記録信号に応じた所定の記録用駆動パルスを印加することにより前記各記録要素からインクを吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット記録ヘッドにおいて、前記吐出エネルギー発生手段に対して回復用駆動パルスを印加することによってインクを吐出させる回復方法であって、前記回復用駆動パルスを複数種発生させ、前記複数種の回復用駆動パルスの全てを前記各記録要素の各吐出エネルギー発生手段に対して順次供給する工程と、前記複数種の回復用駆動パルスをヘッドの使用履歴に応じて変更する工程と、ことを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本願の第２の発明は、インクを吐出するための吐出エネルギー発生手段を有する記録要素を複数備えたインクジェット記録ヘッドを用い、前記吐出エネルギー発生手段に対して記録信号に応じた所定の記録用駆動パルスを印加することにより前記各記録要素からインクを吐出して記録媒体に記録を行うと共に、前記吐出エネルギー発生手段に対して回復用駆動パルスを印加することによって前記各記録要素からインクを吐出させて回復動作を行うようにしたインクジェット記録装置において、前記回復用駆動パルスを複数種発生させる回復用駆動パルス発生手段と、前記複数主の回復用駆動パルスを前記各記録要素の各吐出エネルギー発生手段に対して順次供給する手段と、前記複数種の回復用駆動パルスをヘッドの使用履歴に応じて変更する手段と、を有することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明によると、予備吐回復効果の得られる駆動エネルギーが限定される場合に、全記録素子各々の駆動エネルギーばらつきに対して、効果的な駆動エネルギーを印加することが可能となり、確実に予備吐回復を行うことができる。
【００１４】
また、本発明の第３の発明は、前記複数の駆動パルスが、前記インクジェット記録ヘッドにおいて、前記記録要素各々の電気熱変換体及び配線の抵抗値の公差より算出される駆動エネルギーのばらつきより決定されることを特徴とするものである。
【００１５】
上記第３の発明によると、ヒータ及び配線の抵抗値の設計公差を考慮した駆動パルスを切り替え印加するため、全ノズルに対して回復に適正な駆動エネルギーを付加することが可能となり、効果的かつ確実に回復を行うことができる。
【００１６】
また、本発明によると、耐久劣化によるヒータ状態の変化成分を別途考慮することで、予備吐駆動パルス設定範囲に前記誤差分を含む必要がなくなり、予備吐回復の効率が図れる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ヒータ及び配線の抵抗値のばらつきなどを考慮して、駆動パルスの値を段階的に変化させて駆動を行うようになっているため、効果的かつ確実にヒータ上の堆積物を除去することが可能となり、インクジェットヘッドの吐出機能を長期に亘って維持することができ、画像品質の劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。  
＜記録装置概要＞
初めに、本発明のインクジェット記録装置の全体的な構成、及び動作を説明する。
図１は本発明のインクジェット記録装置の全体を表す模式図である。  
図１において、相対向して設けられた一対の搬送ローラ１１は、記録媒体Ｐを挟持しつつ図外の搬送モータの駆動力によって間欠的に回転し、記録媒体Ｐを両ローラの間で挟持しつつ副走査方向（図中、Ｙ方向）へと搬送する。
【００１９】
また、プラテン１６の上方には、副走査方向と直交する主走査方向（図中、Ｘ方向）に沿って配置された主走査ガイド１３に沿って移動するキャリッジが設けられており、このキャリッジには、記録ヘッド１５が着脱可能に搭載されている。キャリッジ１４に搭載された記録ヘッド１５は、プラテン１６との対向位置にインクを吐出する吐出口が形成されており、キャリッジ１４と共に移動しつつインク滴を吐出することによってプラテン１６上の記録媒体Ｐに記録動作を行う。この主走査方向への記録動作と、副走査方向への記録媒体Ｐの搬送動作とを交互に行うことにより、１枚の記録媒体に所定の記録を行う。
【００２０】
なお、記録ヘッド１５はインク供給装置（図示せず）に結合され、インクが供給されている。また、図１には示されていないが、このインクジェット記録装置は記録媒体を搬送ローラ１１まで供給する記録媒体供給手段、記録ヘッドの吐出口周りの状態を適正に保つ為の回復手段、記録が終わった記録媒体を取り出す記録媒体排出手段を備えている。
【００２１】
図２は、前記記録ヘッド１５のインク吐出部の主要部構造を部分的に示す模式的斜視図である。図１において、記録媒体Ｐと所定の隙間（約０．５〜２[ｍｍ]程度)をおいて対面する吐出口面１５ａには、所定のピッチで複数の吐出口１５ｂが形成され、共通液室１０５ｅを各吐出口１５ｂとを連通する各流路１５ｄの壁面に沿ってインク吐出量のエネルギーを発生するために電気熱変換体(発熱抵抗体など)１５ｃが配設されている。
【００２２】
本実施形態においては、記録ヘッド１５は前記吐出口１５ｂがキャリッジ１４の走査方向（主走査方向）と交差する方向に並ぶような位置関係で、キャリッジ１４に搭載されている。こうして画像信号または吐出信号に基づいて対応する１５ｃ電気熱変換体１５ｃを駆動(通電)して、流路１５ｄ内のインクを膜沸騰させ、その時に発生する圧力によって吐出口１５ｂからインクを吐出させる記録ヘッド１５が構成されている。
【００２３】
図３は、図１に示したインクジェットプリント装置における制御回路の概略構成例を示す。  
図３において、コントローラ１００は主制御部であり、例えばマイクロ・コンピュータ形態のＣＰＵ１０１、プログラムや所要のテーブルその他の固定データを格納したＲＯＭ１０３、画像データを展開する領域や作業用の領域等を設けたＲＡＭ１０５を有する。ホスト装置１１０は、画像データの供給源（画像データ等の記録データの作成及び処理等を行うコンピュータとする他、画像読み取り用のリーダ部等の形態であってもよい）である。画像データ、その他のコマンド、ステータス信号等は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）１１２を介してコントローラ１００と送受信される。  
【００２４】
操作部１２０は操作者による指示入力を受容するスイッチ群であり、電源スイッチ１２２、記録動作の開始を指示するためのスイッチ１２４、及び吸引回復の起動を指示するための回復スイッチ１２６等を有する。
【００２５】
ヘッドドライバ１４０は、記録データ等に応じて記録ヘッド１５のヒータ１５ｃを駆動するドライバである。ヘッドドライバ１４０は、記録データを吐出ヒータ１５ｃの位置に対応させて整列させるシフトレジスタ、適宜のタイミングでラッチするラッチ回路、駆動タイミング信号に同期して吐出ヒータを作動させる論理回路素子の他、ドット形成位置合わせのために駆動タイミング（吐出タイミング）を適切に設定するタイミング設定部等を有する。  
【００２６】
モータドライバ１５０はキャリッジ１４を移動させる主走査モータ１５２を駆動するドライバである。また、モータドライバ１６０は、搬送ローラ１１を回転させる副走査モータ１６２を駆動するモータドライバ１６０である。  
また、前記記録ヘッド１５には、ＥＥＰＲＯＭが設けられており、ここに記録ヘッド１５の各吐出口から吐出されたインク滴の吐出回数や記録ヘッドの識別情報などの記録ヘッドに関する情報が記憶されるようになっている。
【００２７】
上記構成を有する記録装置における記録動作は以下のように行われる。  
インクジェット記録装置に記録開始の指令信号が入力されると、記録媒体供給手段（図示せず）により、記録媒体の先端が搬送ローラ１１の位置に来るまで給送され、その後、記録信号に応じて、搬送ローラ１１により記録媒体Ｐ上の記録開始位置に記録ヘッド１５が位置するように記録媒体が送られる。続いて、キャリッジ１４と共に記録ヘッド１５がＸ方向に移動し（以下、主走査と称す）、記録媒体Ｐ上にインク滴を吐出することにより記録が行われる。
【００２８】
また、搬送ローラ１１によりＹ方向に沿って所定量記録媒体Ｐが送られ（以下、この動作を副走査と称す）、再び、キャリッジ１４と共に記録ヘッド１５が主走査を行いながら記録媒体Ｐ上にインク滴を吐出する。この副走査と主走査を繰り返し行うことにより、１枚の記録媒体に記録データに応じた記録画像が形成され、その後、記録された記録媒体Ｐは図外の排出トレイに排出される。なお、記録媒体としては紙が一般に用いられるが、その他の素材であっても構わない。また、ＯＨＰシートやコンパクトディスク、さらには、インクジェットを用いたＤＮＡチップ製造装置やディスプレー製造装置に適用される記録媒体の場合、それぞれの記録媒体に適した材質からなる基板であっても構わない。
【００２９】
（本実施形態にかかる回復動作の基本的動作）
図４に示すフローチャートに基づき、前記コントローラ１００によって実行される予備吐回復処理の基本的な動作について説明する。  
ステップＳ１００では、キャリッジ１４に搭載された記録ヘッド１５に設けられているＥＥＰＲＯＭ１０５ｆから、その記録ヘッド１５の各ノズルによって記録されたドットの累積値（累積記録ドット数（Ｔ１〜Ｔ１２８０））を読み出し、これをコントローラ１００のＲＡＭ１０５に一旦格納する。続くステップＳ１０１においては、記録動作を開始すると同時に、各ノズル毎に記録ドット数をカウントして行き、記録動作が終了した時点で、そのカウント値をＲＡＭに格納されていたカウント値に加算し、そのカウント値をドットの累積値としてＥＥＰＲＯＭに転送し、ＥＥＰＲＯＭに格納されている値を更新する。
【００３０】
ステップＳ１０２では、ステップＳ１０１を終了した時点での各ノズルの累積記録ドット数の中で最も大きい値Ｔｍａｘを抽出し、続くステップＳ１０３において、このＴｍａｘと予備吐出による回復動作を行う判定基準ドット数Ｔｒｅｆとの比較を行い、Ｔｍａｘ＞Ｔｒｅｆであれば、ステップＳ１０４へ進み予備吐出による回復動作シーケンスを行う。また、Ｔｍａｘ＜Ｔｒｅｆであれば、ステップＳ１０１へ戻り、上記同様の動作を行う。
【００３１】
ステップＳ１０４では、ステップＳ１０１において、各ノズル毎にカウントした累積記録ドット数（Ｔ１〜Ｔ１２８０）に基づき、図５に示すようなテーブルに従って予備吐出による回復条件を決定する。図５は累積記録ドット数に対して、予備吐出による回復動作時の駆動パルス数をテーブルにしたものである。例えば、ノズルＴｘ（ｘ＝１〜１２８０）のうち、あるノズルの累積ドット数が０．７５×１０６以上かつ１×１０６未満であれば、予備吐出による駆動パルス数は１００００回となる。また、ノズルの累積ドット数が０．２５×１０６以上かつ０．５×１０６未満であれば、予備吐出による駆動パルス数は５０００回となる。なお、予備吐回復時の駆動条件の設定は、本発明の特徴的な部分であり、この点に関しては後の実施例において詳述する。
【００３２】
上記のようにして、予備吐出による吐回復動作終了後は、ステップＳ１０５に進み、コントローラ１００におけるＲＡＭ１０５に格納された累積記録ドット数を初期化し、その値を０にする。  
【００３３】
以上の説明においては、コントローラ１００によって求めた各ノズルの累積ドット数を、１枚の記録媒体の記録動作終了毎にＥＥＰＲＯＭへ転送するようにしたが、これに限られるものでなく、電源ＯＮ時にＥＥＰＲＯＭから累積記録ドット数を読み込んだ後、コントローラ１００で各ノズルにおけるインク滴の吐出数（記録ドット数）のカウントを行い、そのカウント値を電源ＯＦＦ時にＥＥＰＲＯＭへ転送しても良い。  
【００３４】
但し、突発的なトラブルにより記録装置自体が制御不能になったときにデータがクリアされる可能性があるので、上記実施形態のように１枚の記録媒体Ｐの記録動作が終了する毎に転送する方が望ましい。
【００３５】
このようにしてノズルの使用状況を記録ヘッドのＥＥＰＲＯＭ１０５ｆ内に保持することで、記録ヘッド１５を着脱したり、もしくは別の記録装置に装着した場合にもその記録ヘッド１５の記録開始時点からの使用状況を踏まえた予備吐回復処理を行なうことができる。また、各ノズル毎に適切な予備吐回復処理が可能となるため、ヒータ１５ｃの劣化を最小限に抑えることができ、記録ヘッド１５の寿命低下を最小限に抑えることができる。
次に、本発明の実施形態において実行される回復動作の条件設定処理を説明する。  
【実施例１】
【００３６】
図６は、単一のノズルに着目し、そのノズルにおいて所定のインク滴吐出動作後のノズルからのインク滴の吐出速度、及び予備吐出回復動作後におけるインク滴の吐出速度の変化を評価した結果を示す図である。ここに示す評価結果は、記録条件としてヒータ１５ｃの駆動電圧を１９Ｖ、駆動パルスを０．９ｕｓ、吐出周波数を１５ｋHzに設定した場合を示している。  
【００３７】
図６の上段には、記録を開始する前の初期吐出速度を測定した結果が示してあり、記録が良好な状態となっている。また、図６の中段に示した値は、吐出動作を２×１０６回実行した後のインク滴の吐出速度を示したものである。図示のように、上段に記載した初期状態と比較して、インク滴の吐出動作速度は、５ｍ/ｓ以上低下しており、吐出は不安定となり、着弾位置のずれを生じる。このため、画像品位は著しく低下している。
【００３８】
本発明者の計算によると、１回の吐出量が８．５ｐｌ（記録ドットの着弾径が４０ｕｍ以内）の記録ヘッドを用い、初期吐出速度を１２．５ｍ/ｓ、ヘッドと紙間との距離を２．００ｍｍ、キャリッジスピードを５０ｉｎｃｈ／ｓ、解像度を６００ｄｐｉとして記録動作を行った場合、吐出速度が２ｍ／ｓ以上低下すると、双方向記録（キャリッジの往動方向と復動方向の双方においてインク滴を吐出して行う記録動作）においては、着弾位置が主走査方向において１ｄｏｔ以上ずれてしまう。このため、双方向記録において副走査方向と平行する方向に沿って１ｄｏｔの幅の罫線を記録しようとした場合に、その罫線が二重線になってしまうという問題が発生する。
【００３９】
また、図６の下段は、各駆動パルス条件で予備吐出を実行した後の、インク滴の吐出速度の評価結果を示している。ここでは、駆動パルスの電圧を一定値（１９Ｖ）に定め、予備吐出を実行する駆動パルス条件として図６の下段上側に示すように、パルス幅を段階的に変化させている。この実験においては、パルス幅の最低分解能は、０．０２μｓとなっており、これをパルス幅の１段階の変化量に設定している。なお、パルス電圧を１９Ｖとした場合の０．６４μｓのパルス幅は、ノズルからインクを吐出させる際に必要とされる最低エネルギーを与えるパルス幅となっている。
【００４０】
また、図６の下段下側は、各駆動パルス条件によって予備吐出を実行した後の、インク滴の吐出速度を示している。図示のように、予備吐出による回復動作を実行した後、インク滴の吐出速度が、略初期吐出速度まで回復するパルス幅は、０．６４μｓ及び０．６６μｓの２つのパルス幅においてのみであり、この範囲より大小いずれのパルス幅（０．６８μｓ及び０．６２μｓ）においても、初期吐出速度に比べて大幅に吐出速度が低下していることがわかる。つまり、良好な回復効果が得られるパルス幅は、０．６８μｓ〜０．６６μｓに至る範囲に限られ、それ以外のパルス幅で予備吐出を実行しても、十分な回復効果を得ることができない。このように、予備吐出の回復動作に要求される駆動エネルギーは、きわめて狭い範囲に限定される。こうした現象は、使用するインクの成分などによって生じるものと考えられており、特に顔料インクを用いる場合に顕著である。
【００４１】
一方、この実施形態に用いる記録ヘッドにおいて、ヒータ１５ｃ及び配線抵抗値の設計公差から見積られる各ヒータ１５ｃ間の最適駆動エネルギーのばらつきは、駆動パルス幅に換算すると０．０６ｕｓに達する。この値は、前述の予備吐出の回復動作に要求される駆動パルス幅の範囲と比較して大きな値となる。このため、複数のヒータの累積記録ドット数が、仮に同一であったとしても、それらのヒータには、前述の製造当初のばらつきによって駆動すべきパルス駆動幅が０〜０．０６μｓの範囲でばらついている可能性があり、同一電圧、同一パルス幅の駆動パルスを印加しても有効な予備吐出結果が得られない可能性がある。
【００４２】
そこで本実施例においては、全ノズルにおいて予備吐出による十分な回復効果が得られるようにするため、図２に示すような、予備吐回復駆動テーブルを備え、これに従ってヒータ１５ｃに対し、パルス幅の異なる複数の駆動パルスを順次供給した。ここでは、最大０．７６μｓから最小０．６２μｓまで、８種類の駆動パルスを順次全てのヒータ１５ｃに印加し、予備吐出を行った。
【００４３】
図７に示す予備吐回復駆動テーブルは、図６に示すように、ノズルがインクを吐出するに至る駆動エネルギーが最も小さい場合を例示したもので、それに対して０．０６ｕｓのノズルばらつきなどの要因の他に、ヘッドの使用履歴（吐出回数等）に伴うる劣化（累積記録ドット数による劣化）及びそれ以外の要因による誤差（インクジェット記録装置電源ばらつき等）も考慮に入れて、各駆動電圧を設定した。その結果、全ノズルにおいて、十分な回復効果（インク吐出速度）が得られる予備吐出を確実に実行することができ、着弾位置のずれを防止して、高品位な画像形成が可能となった。
【００４４】
以上によれば、各ノズルの累積記録ドット数だけでなく、ヒータ１５ｃ及び配線の抵抗値のばらつきなどをも勘案して、自動的に適正な予備吐回復動作を行うようにしたため、ユーザが形成画像の質を確認しなくとも、予備吐回復動作により画質の劣化を未然に防ぐことができる。  
【００４５】
なお、上記第１の実施形態においては、ヒータ１５ｃに印加する駆動パルス幅を最大値から順次減少させて行く場合を例に採り説明したが、駆動パルス幅を最小値から順次増大させるようにしても良く、さらには、各ヒータ１５ｃに対し、複数種の駆動パルスをランダムに印加するようにしても良い。
【００４６】
また、上記第１の実施形態では、各ヒータの１回の予備吐出動作に対して、単一の駆動パルスを印加する所謂シングルパルス駆動を行う場合を示したが、本発明は、シングルパルス駆動に限られるものではなく、一回の予備吐出動作に対して二つの駆動パルスを印加するダブルパルス駆動（主に液路内のインク温度を制御するためのプレヒートパルスと、インク液路内インクの温度分布を均一化するためのインターバルタイム、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メインヒートパルスとの二つのパルスを印加する駆動）を行うようにしても良い。
【００４７】
また、上記のような予備吐出による回復処理は、インクジェット記録ヘッドの液路および共通液室にインクを充填した状態で行う。このため、まず、キャップによってインクジェット記録ヘッドの全ノズルを覆い、キャップ部材内に連通する負圧発生源の作用によって記録ヘッドの各ノズルからインクを吸引し、その後、キャップ内に予備吐出によって回復処理を行うようになっている。この際、キャップ内に吐出されたインクがキャップ部材から溢れるのを防止すべく、予備吐動作中は回復用ポンプにより連続的にインクを吸引するようにした。
【００４８】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態における予備吐出による回復処理を図８に基づき説明する。なお、図１ないし図３に示す構成及び図４に示すような基本的回復処理動作は、上記実施形態と同様とする。  
【００４９】
図６に示すように、予備吐出によって回復効果のある駆動エネルギー範囲が限定される場合、使用回数（累積ドット数）に伴うヒータ１５ｃの劣化を考慮に入れる必要性がある。このため、上記の第１の実施形態では、ヒータ１５ｃや配線などの抵抗値のばらつきの他に、使用回数に伴うヒータ１５ｃの劣化（累積記録ドット数による劣化）などを勘案して駆動パルス幅のテーブルを設定したが、この場合には、駆動パルスを変化させる段階が多くなり（第１の実施形態では８段階）、予備吐出回数及び予備吐出時間が増加してしまう。
【００５０】
そこで、この第２の実施形態では、図８のように記録ヘッド１５の使用回数が進むにつれ、予備吐出による回復駆動テーブルを変更するようにした。すなわち、記録ヘッドの使用初期からの累積記録ドット数をカウントし、所定の記録ドット数毎（０．５×１０８の吐出回数毎）に使用テーブル切り替えている。これにより、各ヒータ１５ｃの使用回数を勘案しつつ、第１の実施形態に比べて少ない予備吐出回数及び予備吐出時間で適正な適正な予備吐出を行うことができる。このため、各ヒータ１５ｃの寿命において、常に適正な予備吐出を効率的に行うことが可能となる。
【００５１】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を図９及び図１０に基づき説明する。なお、この実施形態においても、図１ないし図３に示す構成及び図４に示すような基本的回復処理動作は、上記実施形態と同様とする。  
【００５２】
この第３の実施形態は、上記第２の実施形態において、さらに予備吐出による回復動作効率を向上させたものとなっている。  
すなわち、この第３の実施形態においては、図９に示すようなインク滴の吐出状態検出手段をインクジェット記録装置上に設け、この検出手段を用いて予備吐出用の回復駆動テーブルの設定を行うものとなっている。
【００５３】
図９に示すインク滴吐出状態検出手段は、フォトセンサを記録ヘッド１５のノズル列２０４と対向した位置に配置し、記録ヘッド１５のノズルより吐出されるインク滴を光学的に直接検知する透過型フォトインタラプタ（光センサ）２０９によって構成されている。このフォトインタラプタ２０９は、赤外線ＬＥＤを発光素子として用いると共にその発光面にレンズを一体形成することによって略並行な光を投射するできるようにした発光部２０５と、フォトトランジスタを受光素子２０６として用いた受光部２０６とから構成されている。
【００５４】
この発光部２０５から受光部２０６に至る検出範囲内を、記録ヘッド１５の各ノズル１５ｃから吐出されたインク滴が通過して発光部２０５からの光を遮ることにより、受光部２０６に入射する光量が減少し、受光部に設けられたフォトトランジスタの出力が変化するため、この変化を検出することにより各ノズルからインクが吐出されたか否かの判別を行うことができる。なお、記録ヘッド１５ｃに備えられるノズルの数が多くなるほどノズル列の長さが増大するため、それに伴って、発光部２０５と受光部２０６との距離間隔を大きく設定する必要があり、安定的した検出を実現するためには、光センサの光源として、指向性が強く光速を絞りやすいものを用いることが望ましい。従って、発光部２０５に使用する発光素子としては、前記の赤外線ＬＥＤの他に、半導体レーザーやその他のレーザー光源を用いても良い。また、フォトセンサとしては、ＰＩＮシリコンフォトダイオード等の高速応答性の優れたものを用いることが望ましい。
【００５５】
そして、予備吐出による回復動作前に逐次、吐出状態検出手段を用いて、記録ヘッドの各ノズルの中から最初にインクが吐出される時を検出し、その時、記録ヘッドに供給される駆動パルスのパルス幅をベーステーブルの基準パルス幅として設定する。すなわち、最もエネルギー効率が良く、最もインクを吐出し易い状態になっているノズルがインクを吐出するに至る時、そのエネルギー（最低インク吐出エネルギー）を発生させる駆動パルス幅をべーステーブルの基準パルス幅として設定する。このようにして設定された基準パルス幅を先の、ベーステーブルに反映させ、完成したテーブルに基づき予備吐出回復を行う。
【００５６】
このように、この第３の実施形態では、前記の吐出状態検出手段を用いて実際にインクの吐出が開始される基準駆動パルス幅を直接的に設定するようになっているため、上記各実施形態のように、記録ヘッド１５の各ノズル１０５ｂにおけるインク吐出エネルギーのばらつきを発生させる要素、例えば、ヒータ１５ｃの使用回数、電源のばらつき等を、全て勘案した値であるため、予備吐出における駆動パルスのマージンを予め設定段階で見積もる必要性もなく、駆動パルスの設定処理をより簡略化することができる。
【００５７】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態を図１１に基づき説明する。なお、この実施形態においても、図１ないし図３に示す構成及び、図４に示すような基本的回復処理動作は上記実施形態と同様である。  
【００５８】
この第４の実施形態は、上記第３の実施形態のように、予め図１０に示すようなベーステーブルを設けるのではなく、図１１に示すフローチャートに従って予備吐出による駆動パルスを設定するものである。  
まず、ステップＳ３００においては、図９に示すようなインク滴吐出状態検出手段を用い、記録ヘッド１５の各ノズルの中から最初にインクが吐出される時を検出し、その時、記録ヘッド１５に供給される駆動パルスのパルス幅、すなわち、ヒータ１５ｃにてインクが吐出されるに至る最低吐出エネルギーを発生させる駆動パルス幅Ｐｔｈｍｉｎを設定する。  
【００５９】
続くステップＳ３０１では、記録ヘッド１５の各ノズルの中から最後にインクが吐出される時を検出し、その時、記録ヘッド１５に供給される駆動パルスのパルス幅を最大駆動パルス幅Ｐｔｈｍａｘとして設定する。すなわち、最もエネルギー効率が悪く、最もインクを吐出し難い状態になっているノズルがインクを吐出するに至る時、そのエネルギー（最低インク吐出エネルギー）を発生させる駆動パルス幅を最大駆動パルス幅Ｐｔｈｍａｘとして設定する。
【００６０】
この後、ステップＳ３０２に示すように、駆動パルス幅Ｐｔｈｍｉｎから所定パルス幅（例えば、０．０２ｕｓ）を順次加算しながら予備吐出を行なって回復動作を行う。そして、駆動パルス幅がＰｔｍａｘを超えたところで最後の予備吐出を行い記録動作は終了する（ステップ３０３）。
【００６１】
この結果、ノズル間の駆動エネルギーのばらつきを、ヒータ及び配線の抵抗の公差などに基づき見積った最大値により決定するのでなく、実際にインクの吐出が開始される最大駆動パルス幅を直接的に検出した実際にインクの吐出が開始される基準駆動パルス幅を直接的に設定するようになっているため、最大値及び最小値のいずれの設定においても、予備吐出における駆動パルスのマージンを、予め設定段階で見積もる必要性はなくなり、上記第３の実施形態よりさらに効率的な予備吐出による回復動作を実現することができる。
【００６２】
なお、この第４の実施形態では、ヒータ１５ｃに印加する駆動パルス幅を最小値Ｐｔｍｉｎから順次増大させるようにしたが、駆動パルス幅を最大値から順次減少させるようにしても良く、本発明は特に上記実施形態に限定されるものではない。
【００６３】
（第５の実施形態）
また、上記各実施形態においては、駆動パルスのパルス幅を段階的に変化させることによって、ヒータ１５ｃに印加する駆動エネルギーを変化させる場合を例に採り説明したが、図１２に示すように駆動電圧を切り替えることで駆動エネルギーを段階的に変化させることも可能であり、本発明は、これによっても、上記各実施形態と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明のインクジェット記録装置の主要部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】記録ヘッドのインク吐出部の構造を部分的に示す拡大斜視図である。
【図３】図１に示したインクジェットプリント装置における制御回路の概略構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態において実行される予備吐出による回復動作処理の基本的な動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態において各ノズルの累積ドット数に対し必要とされる予備吐出回数を表すテーブルを示す図である。
【図６】単一のノズルにおいて所定のインク滴吐出動作後のノズルからのインク滴の吐出速度、及び予備吐出回復動作後におけるインク滴の吐出速度の変化を評価した結果を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態における駆動パルス幅テーブルを示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態における駆動パルス幅テーブルを示す図である。
【図９】本発明のインク吐出状態検出手段を模式的に示す斜視図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態におけるベーステーブルを示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態における予備吐出用駆動パルスの設定処理を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第５の実施形態におけるヒータの駆動電圧テーブルを示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１１  搬送ローラ
１４  キャリッジ
１５  記録ヘッド
１５ｂ  インク吐出口（ノズル）
１５ｃ  ヒータ（電気熱変換体）
１００  コントローラ
１０１  ＣＰＵ
１０３  ＲＯＭ
１０５  ＲＡＭ
１１０  ホスト装置
１４０  ヘッドドライバ
【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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