JP6579833B2 - 液体吐出装置および液体吐出ヘッドの保温制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、液体吐出装置および液体吐出ヘッドの保温制御方法に関する。

液体吐出ヘッドとしてのインクジェット記録ヘッドの吐出口からインクを吐出させる際の吐出エネルギを発生させる吐出エネルギ発生素子として、発熱抵抗素子（ヒータ）を用いる構成が知られている。特許文献１には、記録開始前に、吐出口からインクを吐出させない程度に全てのヒータを加熱する方法が開示されている。

特開平１１−１９２７２７号公報

インクジェット記録ヘッドを用いる記録装置において、記録条件に応じて使用する吐出口の範囲等を変更する記録方法が知られている。例えば使用する吐出口の数を徐々に増やしていく記録方法に特許文献１の方法を適用すると、各吐出口の使用タイミングにかかわらず全てのヒータを加熱することとなる。そのため、インクを吐出させるまでの加熱時間が比較的長いヒータに対応する吐出口付近においてインクの色材が加熱によって凝集し、吐出口の詰まりなどが生じることがある。この場合、吐出口からインクが吐出されない不吐出や吐出方向の変化などが生じて吐出口からのインクの吐出状態が所望の状態から変化してしまい、画像品質が低下することがある。

本発明は上記課題に鑑みなされたものである。そして、その目的は、発熱抵抗素子を有する液体吐出ヘッドを用いる液体吐出装置において、吐出口からの液体の吐出状態を所望の状態に維持することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る液体吐出装置は、熱エネルギを発生させる複数の発熱抵抗素子と、前記複数の発熱抵抗素子に対応して設けられている複数の吐出口によって構成された吐出口列と、を有する液体吐出ヘッドと、前記吐出口から液体を吐出させない程度に前記発熱抵抗素子の駆動を制御して、前記液体吐出ヘッドの温度を所定の目標温度に加熱する保温制御手段と、を備え、前記保温制御手段は、前記吐出口列の一部の領域に含まれる吐出口のみを用いる吐出動作の前に、当該吐出動作に使用される吐出口、および当該吐出口の周囲の当該吐出動作に使用されない吐出口に対応する発熱抵抗素子を駆動させて前記液体吐出ヘッドの加熱を行い、他の発熱抵抗素子の駆動を行わないように制御することを特徴とする。

上記構成によれば、吐出口列の一部の領域に含まれる吐出口のみを用いる吐出動作の前に、当該吐出動作に用いられる吐出口に対応する発熱抵抗素子の駆動を制御することによって、吐出口からの液体の吐出状態を所望の状態に維持することができる。

インクジェット記録装置の内部構成を示す斜視図である。 （ａ）〜（ｄ）は記録ヘッドを示す図である。 記録装置の制御構成を示すブロック図である。 （ａ）〜（ｃ）は駆動パルスの例を説明するための図である。 保温領域を設定する処理の流れを示すフローチャートである。 （ａ）及び（ｂ）は記録モードを説明するための図である。 記録ヘッド用基板における熱の移動を説明するための図である。 保温制御処理の流れを示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｄ）は保温制御を説明するための図である。 （ａ）及び（ｂ）は第２実施形態の保温制御を説明するための図である。

以下に図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は液体吐出装置としてのインクジェット記録装置（以下「記録装置」という）１の内部構成を示す斜視図である。図１に示すように、記録装置１は、ローラ対２、ガイド軸３、キャリッジ４、および記録ヘッド（液体吐出ヘッド）５を備えている。ローラ対２は、搬送ローラとピンチローラとによって構成されており、ローラ対の間にシートＳを挟持しながら回転することによって、ｙ方向へシートＳを搬送する。ガイド軸３は、キャリッジ４のｘ方向への往復移動をガイドする。キャリッジ４には記録ヘッド５が着脱可能に搭載されている。記録ヘッド５のシートＳとの対向面には、複数の吐出口が配列された吐出口列が設けられている。シートＳに吐出口からｚ方向へ向けてインクを吐出することによって、シートＳにインクが付与される。記録装置１には不図示のプラテンが設けられており、記録ヘッド５とシートＳとの間隔が所定の間隔となるように、シートＳはプラテンに支持される。

記録装置１においては、吐出口の吐出性能を回復させるために、画像の記録とは関係ないインクを吐出口から吐出させる予備吐出を記録ヘッド５に実行させる。予備吐出は、シートＳの幅（ｘ方向の長さ）よりも外側の一端側（基準側）であるキャリッジ４のホームポジション、または他端側（非基準側）であるキャリッジ４のバックポジションに、キャリッジ４が位置しているときに実行される。ホームポジションおよびバックポジションには、記録ヘッド５の吐出口から予備吐出されたインクを受容するためのインク受が設けられている。

また、記録装置１には、ローラ対２に向けてシートＳを供給する供給手段（不図示）や画像記録後のシートＳを記録装置１外へ排出する排出手段（不図示）が設けられている。

記録装置１に画像記録開始の指示が入力されると、供給手段によってローラ対２へシートＳが供給される。ローラ対２によるシートＳの搬送と、キャリッジ４のｘ方向への移動に伴う記録ヘッド５の吐出口からのインクの吐出と、を繰り返すことによって、シートＳに画像が記録される。ここでは、図６（ａ）を参照して後述する記録モードに応じた吐出口を用いて画像が記録される。なお、ここでは、シートを搬送する搬送機構として、ローラを用いる例を説明したが、搬送機構として、静電気などによってベルトにシートを密着させて搬送するベルトなどを用いてもよい。

図２（ａ）は記録ヘッド５を示す斜視図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）に示す線Ａ−Ａ´に沿った断面を示す断面図である。図２（ａ）に示すように、記録ヘッド５には、記録ヘッド用基板４１が配置されている。ここでは、１つの記録ヘッド５に対して２つの記録ヘッド用基板４１が配置されている。各記録ヘッド用基板４１には複数の吐出口列が設けられている。記録ヘッド５には供給部２３が設けられている。インクを収容しているインクタンク（不図示）から供給部２３を介して記録ヘッド用基板４１へインクが供給される。ここでは、８つの供給部２３が設けられており、各供給部へインクが供給される。ここでは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ライトシアン（ＬＣ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）、レッド（Ｒ）、ブルー（Ｂ）の８色のインクを用いるものとする。なお、ここでは、８色のインクを用いる場合について説明したが、用いることができるインク色の数は８色に限定されるものではなく、４色や１２色などであってもよい。また、インク以外の液体、例えば各種処理液も用いることもできる。

図２（ｂ）に示すように、記録ヘッド用基板４１には、基体１０上に熱酸化層１１と蓄熱層１２とが設けられている。基体１０は、トランジスタ等の駆動素子が設けられているシリコン製の部材である。熱酸化層１１および蓄熱層１２は絶縁材料によって構成されている。蓄熱層１２上には発熱抵抗層１３が設けられている。発熱抵抗層１３は通電による発熱する材料によって構成されている。発熱抵抗層１３上には通電材料によって構成された一対の電極１４が設けられている。

発熱抵抗層１３を構成する材料としては、タンタルシリコンナイトライド（ＴａＳｉＮ）やタングステンシリコンナイトライド（ＷＳｉＮ）等の比較的高い融点を有する材料を用いる。一対の電極１４の材料としては、アルミニウム、銅、銀等の発熱抵抗層の材料より低抵抗であり、導電性を有する材料を用いる。

一対の電極１４の間に通電することによって、発熱抵抗層１３における一対の電極１４の間に位置する部分が発熱し、この部分がヒータ（発熱抵抗素子）１５となる。発熱抵抗層１３と一対の電極１４とは、絶縁性材料からなる絶縁層１６によって被覆され、さらにその上には耐キャビテーション層として保護層１７が設けられている。

ヒータ１５と対向する位置には、流路形成部材１８に設けられた吐出口２０１が位置している。図２（ｂ）には一部の断面のみを図示しているが、吐出口列に対応する位置には、複数のヒータ１５からなる素子列が設けられている。流路形成部材１８は、流路１９の壁１９ａも構成している。記録ヘッド用基板４１には基体１０を貫通する供給口２０が設けられており、供給部２３から供給されたインクは、供給口２０を介して流路１９へ送られ、ヒータ１５の発生する熱エネルギにより膜沸騰を起こすことによって吐出口２０１から吐出される。

図２（ｃ）、（ｄ）は記録ヘッド用基板４１の構成を示す模式図である。図２（ｃ）は本実施形態における記録ヘッド用基板４１の構成を、図２（ｄ）は記録ヘッド用基板４１の構成の他の例を、夫々示している。なお、図２（ｃ）、（ｄ）においては、１つの記録ヘッド用基板４１のみを図示しているが、もう一方の記録ヘッド用基板も同様の構成を有している。１つのインク色に対応する吐出口列は６００ｄｐｉ間隔に配置された２列の吐出口列によって構成されており、１つのインク色に対応する吐出口は１０２４個の吐出口から構成されている。１つの吐出口列において、吐出口は１２００ｄｐｉ間隔に配置されている。複数の吐出口はｙ方向に配列して１つの吐出口列を構成している。

図２（ｃ）、（ｄ）に示すように、記録ヘッド用基板４１には温度を検出するための温度検出センサ（検出部）２０２が設けられている。比較的広い面積の基板を使用する際には、基板の温度を的確に検出するために、複数の温度検出センサ２０２が所定の間隔を置いて配置されていることが望ましい。ここでは９個の温度検出センサが配置されている例を示している。

図２（ｄ）に示す例において、記録ヘッド用基板４１には、サブヒータ２０３も設けられている。図２（ｄ）に示す構成の記録ヘッド用基板４１を用いる場合、ヒータ１５およびサブヒータ２０３の両方を用いて、記録ヘッド用基板４１の保温状態を制御してもよい。また、サブヒータ２０３のみを用いて、記録ヘッド用基板４１の保温状態を制御してもよい。サブヒータは、例えばポリシリコン、アルミニウムなどによって構成されている。

図３は記録装置１の制御構成を示すブロック図である。記録装置１は、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）３０３、制御部３０４、画像データ変換部３０５、記憶部３０６、記録制御部３０７、吐出性能回復制御部３０８、搬送制御部３０９、キャリッジ制御部３１０、およびヘッド制御部３１１を含んでいる。制御部３０４は、記録装置１全体を制御する。

記録装置１は、Ｉ／Ｆ３０３を介して、ホスト装置３０１と接続されている。ホスト装置３０１は画像データの供給源となる装置であり、ホスト装置３０１からＩ／Ｆ３０３を介して記録装置１に入力された画像データは、画像データ変換部３０５にて受信される。画像データ変換部３０５は、ホスト装置３０１から入力された画像データを、インクの吐出または不吐出を示す記録装置１に対応した記録データに変換する。画像データ変換部３０５は記録データを記憶部３０６に格納する。画像データ変換部３０５は、必要に応じて、記憶部３０６から記録データを読み出し、これを記録制御部３０７へ送る。

記録制御部３０７は、記録データに基づいて、記録モードを決定して記録に用いる吐出口を決定する。また、記録制御部３０７は、吐出性能回復制御部３０８、搬送制御部３０９、キャリッジ制御部３１０、およびヘッド制御部３１１を制御する。搬送制御部３０９は搬送ローラの回転駆動を制御する。キャリッジ制御部３１０はキャリッジ４の移動を制御する。ヘッド制御部３１１は、記録ヘッド５の吐出口からのインクの吐出や記録ヘッド用基板４１の温度を制御する。吐出性能回復制御部３０８は、記録ヘッド５の吐出性能を回復させるための予備吐出動作等の回復動作を制御する。

図４（ａ）〜（ｃ）はヒータ１５を駆動するための駆動パルスの例を説明するための図である。図４（ａ）、（ｂ）は吐出口からインクを吐出させる際にヒータ１５に印加されるパルスを、図４（ｃ）は記録ヘッド用基板４１を保温する際にヒータ１５に印加されるパルスを、夫々示している。

図４（ａ）は、インクが発泡しないパルス幅のプレパルスＰ１と、インクが発泡するパルス幅のメインパルスＰ２と、を組み合わせた例を示している。図４（ｂ）は、メインパルスＰ２のみを印加する例を示している。図４（ａ）または（ｂ）に示すような駆動パルスをヒータ１５に印加することによって、吐出口からインクを吐出させる。図４（ｃ）は、インクが発泡しないパルス幅のパルスＰ３を複数回印加する例を示している。図４（ｃ）に示すような駆動パルスをヒータ１５に印加することによって、記録ヘッド用基板４１を保温する。

ここでは、ヒータ１５の駆動パルスのみを図示しているが、図２（ｄ）に示すようにサブヒータ２０３を用いる場合、上述のようにサブヒータ２０３を用いて記録ヘッド用基板４１の保温状態を制御してもよい。

図５は保温領域を設定する処理の流れを示すフローチャートである。図６（ａ）は記録モードと保温領域との関係を示すテーブルであり、図６（ｂ）は保温領域と使用領域とを説明するための模式図である。図７は記録ヘッド用基板４１における熱の移動を説明するための図である。なお、図７、図９（ａ）〜（ｄ）、図１０（ａ）においては、ｚ方向上方側から記録ヘッド５を透視した状態において、記録ヘッド５の図示を省略し１つの記録ヘッド用基板４１のみを図示している。

ユーザの操作によって、ホスト装置３０１から記録装置１へ画像データが送信されると、制御部３０４は図５に示す保温領域設定処理を開始する。制御部３０４は、ホスト装置３０１から入力された画像データを読み込み（Ｓ５０１）、画像データに付随しているヘッダ情報等から記録モードに関する情報を取得し（Ｓ５０２）、これを記録制御部３０７へ送信する。記録制御部３０７は、記録モードに関する情報に基いて記録モードを決定し、図６（ａ）に示すテーブル等を参照して記録モードに応じた保温領域を設定し（Ｓ５０３）、処理を終了する。

最初の走査に使用する吐出口のみを含む領域を保温領域とする場合、図７に示すように、保温されており比較的高い温度の領域から未だ保温されておらず比較的低い温度の領域へ熱が伝わって、使用吐出口の温度が不均一になってしまうことがある。そこで、ここでは、使用する吐出口およびこの吐出口周囲の吐出口をも含む領域を保温領域とする。ここでは、最初の走査に用いられる吐出口を含む領域を保温領域１とし、次の走査に用いられる吐出口を含む領域を保温領域２とする。

図６（ａ）においては、記録モードの一例として、複数回の走査によって単位領域に対する画像を完成させるマルチパス記録モードを示している。図６（ａ）に示す記録モードは、単位領域に対する画像の記録を何回の走査によって完了させるかによって、分類されている。吐出口列の全領域を使用領域とする例として、２回の走査（２パス）によって画像を完成される記録モード１、４パスの記録モード２、８パスの記録モード３、１６パスの記録モード５がある。吐出口列の使用領域を限定する例として、１０パスの記録モード４がある。各記録モードで使用される吐出口幅は、副走査１回分の長さ（記録媒体送り量）の整数倍とする必要がある。吐出口の数は時分割数の整数倍だが、パス数によっては割り切れないため吐出口列を構成する吐出口のうち使用する吐出口が限定される。

図６（ｂ）は、単位領域に対して４回の走査（４パス）によって画像を完成させる記録モード２における保温領域と使用領域とを説明するための記録ヘッド用基板４１の模式図である。図６（ｂ）に示すように、記録モード２の場合、１回目の記録走査（吐出動作）にて使用領域１に属する吐出口からインクが吐出され、２回目の記録走査にて使用領域１を含む使用領域２に属する吐出口からインクが吐出される。このように、最初の記録走査から４回目の記録走査までは、記録走査の回数が増えるに従って使用する吐出口の数も増加するようになっている。

記録モード２の場合、使用領域１を含む領域が保温領域１に設定され、使用領域２に含まれている吐出口のうち２回目の記録走査にて新たに使用される吐出口を含む領域が保温領域２に設定される。より具体的には、記録モード１の場合、１回目の記録走査にて使用されるＮｏ１からＮｏ２５６までの吐出口を含む領域が使用領域１となり、Ｎｏ１からＮｏ３２０までの吐出口を含む領域が保温領域１に設定される。２回目の記録走査にて使用されるＮｏ１からＮｏ５１２までの吐出口を含む領域が使用領域２となる。２回目の記録走査にて新たに使用されるＮｏ２５７からＮＯ５１２までの吐出口、およびＮｏ５１３からＮｏ５７６までの吐出口を含む領域が保温領域２に設定される。

図６（ｂ）に示す場合、使用領域１に対応する長さ（ｙ方向における長さ）の領域が単位領域となる。この場合、使用領域１に含まれる吐出口から単位領域１に対してインクを吐出させた後、単位領域の長さ分シートＳをｙ方向下流側へ搬送させる。搬送後、使用領域２に含まれる吐出口のうち使用領域１に属しない吐出口（Ｎｏ２５７からＮｏ５１２の吐出口）から単位領域１に対してインクを吐出させる。この際、使用領域２に含まれる吐出口のうち使用領域１に属する吐出口（Ｎｏ１からＮｏ２５６の吐出口）は、単位領域１よりもｙ方向上流側の単位領域２に対するインクの付与に用いられる。

図６（ａ）に示す場合、ある使用領域に含まれる吐出口に割り当てられた最大番号の次の番号が割り当てられた吐出口から所定数の吐出口までを含む領域を、次の保温領域としている。即ち、ある使用領域に隣接する領域を次の保温領域に設定している。しかしながら、記録走査中（吐出動作中）における使用領域に含まれる吐出口付近の温度変動を防止するために、使用領域から僅かに離れた領域を次の保温領域とすることがより好ましい。

また、他の記録モードとしては、さらなる高画質に対応する記録モードがある。顔料インクのようなインクを用いる記録装置では、インクの透過率が相対的に高いインク（明度の高い：例えばＬＣ，ＬＭ）の上層に相対的に透過率の低いインク（明度の低い：例えばＣ，Ｍ）が定着した場合、発色特性が低下することがある。そのため、顔料インクなどを用いる場合には、記録媒体の搬送方向である副走査方向に配列された吐出口列を２つなどの複数に分割して使用する。この際、透過率の低いインクは先に記録媒体に定着するように記録ヘッドの搬送方向上流側に位置する吐出口を用いて記録し、これよりも透過率の高いインクは搬送方向下流側に対応する吐出口を用いて記録する。このように、インクの種類に応じて使用する吐出口を選択することによって、低明度グループに属するインクを先に定着させ、これよりも後に、高明度グループに属するインクを記録媒体に定着させることができる。

このような記録モードに応じて、使用される吐出口の領域は適宜変更される。また、記録媒体のページ毎に変更されることもある。ここでは、何れの記録モードにおいても、使用直前のタイミングや周囲吐出口の使用直前のタイミングにおいて、対応するヒータにインクが吐出されない程度の駆動パルスを印加することによって、記録ヘッド用基板４１の保温制御が行われる。

図８は、図５に示す保温領域の設定処理の結果を用いて実行される保温制御処理の流れを示すフローチャートである。ここでは、キャリッジのｘ方向への移動毎（即ち１回の記録走査ごと）に保温制御を行う例を示す。図８においてｎは自然数であり、ｎは走査回数や各領域に割り振られた番号を示す。

図５にて説明した処理を経て保温領域が設定されると、制御部３０４は図８に示す処理を開始する。制御部３０４は制御条件を取得する（Ｓ８０１）。制御条件には、設定された保温領域に関する情報、記録ヘッド用基板４１を保温するための目標温度に関する情報、ヒータへの駆動信号のパルス幅に関する情報などが含まれる。処理開始直後は最初の走査であるので、ｎ＝１に設定する（Ｓ８０２）。

制御部３０４は、温度検出センサ２０２の検出結果を取得して、保温領域ｎの温度が目標温度以上であるか否かを判定する（Ｓ８０３）。目標温度以上でない場合（Ｓ８０３にてＮＯ）、制御部３０４は、記録制御部３０７を介してヘッド制御部３１１を制御することによって、保温制御を開始する（Ｓ８０４）。保温制御の際にヒータに供給される電圧は、インクが発泡しない程度のパルス幅の電圧である。保温領域ｎに属するヒータ１５全てに、インクが発泡しない程度のパルス幅の電圧パルスを印加することによって記録ヘッド用基板４１の保温制御を行う。この際、保温領域ｎに属しないヒータ１５には電圧を印加しない。

制御部３０４は、保温制御開始後、所定のタイミングにて、保温領域ｎの温度が目標温度に達したか否かを判定する（Ｓ８０５）。目標温度に達していない場合（Ｓ８０５にてＮＯ）、達するまで判定を繰り返す。保温領域ｎの温度が目標温度に達した場合（Ｓ８０５にてＹＥＳ）、保温制御を終了する（Ｓ８０６）。Ｓ８０３にて保温領域ｎの温度が目標温度以上であると判定された場合（Ｓ８０３にてＹＥＳ）又は保温制御が終了した場合（Ｓ８０６）、吐出性能回復制御部３０８の制御によって必要に応じて予備吐出を実行する（Ｓ８０７）。その後、記録制御部３０７の制御によってｎ回目の記録走査を開始する（Ｓ８０８）。記録走査においては、記録データに応じて、インクを吐出する吐出口に対応するヒータ１５が駆動され、吐出口から記録媒体にインクが吐出される。

ｎ回目の記録走査が始まると、制御部３０４は、次の走査にて記録する記録データがあるかを判定する（Ｓ８０９）。ない場合（Ｓ８０９にてＮＯ）、処理が終了する。ある場合（Ｓ８０９にてＹＥＳ）、制御部３０４は、温度検出センサ２０２の検出結果を取得して、次の保温領域ｎ＋１の温度が目標温度以上であるか否かを判定する（Ｓ８１０）。保温領域ｎ＋１の温度が目標温度以上でない場合（Ｓ８１０にてＮＯ）、ｎ回目の記録走査中に保温領域ｎ＋１の保温制御を行い（Ｓ８１１）、ｎ回目の記録走査の終了とともに保温領域ｎ＋１の保温制御を終了する（Ｓ８１２）。目標温度以上であれば（Ｓ８１０にてＹＥＳ）、ｎ回目の記録走査が終了するまで保温制御は行わない。

保温領域ｎ＋１の温度が目標温度以上である場合（Ｓ８１０にてＹＥＳ）にｎ回目の記録走査が終了した場合、又はｎ回目の記録走査と保温領域ｎ＋１の保温とが終了した場合（Ｓ８１２）、保温領域１〜ｎ＋１までの保温制御を開始する（Ｓ８１３）。使用領域に含まれている吐出口であっても、記録データの内容によっては使用されないことや使用領域に含まれる他の吐出口よりも使用頻度が低いことがあり、このような吐出口付近においては使用記録走査中に温度が下がってしまうこともある。また、記録走査時間が比較的短い場合には、記録走査中の保温制御のみでは保温領域の温度が目標温度に到達しないことがある。そのため、ここでは、次の記録走査開始前に、それまでの記録走査に用いた吐出口を含む領域と、次の記録走査にて新たに使用される吐出口及び当該吐出口に隣接する吐出口を含む領域と、の温度が目標温度に到達するまで保温制御を行う。

制御部３０４は、保温制御開始後、所定のタイミングにて、保温領域１〜ｎ＋１の温度が目標温度に達したか否かを判定する（Ｓ８１４）。目標温度に達していない場合（Ｓ８１４にてＮＯ）、達するまで判定を繰り返す。目標温度に達したら（Ｓ８１４にてＹＥＳ）、カウンタをｎ＝ｎ＋１として１カウントアップする（Ｓ８１５）。以降、Ｓ８０７からＳ８１５までの処理を、記録終了まで、若しくは、記録開始から記録ヘッド用基板４１の温度が安定するまで、繰り返す。

図９（ａ）〜（ｄ）は保温制御を説明するための図である。記録開始前においては、図９（ａ）に示す保温領域１の温度が目標温度となるように、保温領域１に対応するヒータ１５が制御される。図９（ｂ）に示すように、使用領域１に含まれる吐出口による１回目の記録走査中に、保温領域２の温度が目標温度となるように、保温領域２に対応するヒータ１５が制御される。この際、１回目の記録走査にて使用している吐出口に近接する領域まで保温すると温度ムラが生じることがあるため、ここでは、使用領域１から少し離れた領域を保温領域２としている。１回目の記録走査の終了後であり２回目の記録走査の開始前に、図９（ｃ）に示すように保温領域１と保温領域２とを保温する。２回目の記録走査中には、図９（ｄ）に示す保温領域３の温度が目標温度となるように、保温領域３に対応するヒータ１５が制御される。

走査毎に使用する吐出口を徐々に増やしていく場合、記録に使用されるまでの走査回数が比較的多い（待機時間が長い）吐出口に対応するヒータを加熱保温し続けると、この吐出口付近にてインクの色材が凝集することがある。この場合、吐出口付近にインクの色材の塊が付着してインクの吐出方向が変化する事態や吐出口の詰まりが生じて吐出口からインクが吐出されない事態などが生じることがある。具体的には、図９（ａ）〜（ｄ）に示すｙ方向下流側の吐出口に対応するヒータを、記録に使用される時期が近づいていないタイミングから加熱すると、この吐出口が詰まってしまうことなどがある。また、一部の吐出口を使用しない記録モードの場合に保温制御の際に全てのヒータを加熱する場合も不使用吐出口が詰まってしまうなどして、記録モードが変更されて不使用吐出口が使用吐出口に切り替わった場合に画像品質が低下してしまうこともある。

これに対して、ここでは、使用される時期が近づいてきた吐出口やその周囲の吐出口を含む領域を保温領域として、対応するヒータによって記録ヘッドを保温することによって、吐出口の詰まり等を防止することができる。具体的には、記録モードに応じて設定された保温領域に属するヒータのみに電圧を印加することによって、他の領域の流路内のインクを加熱することなく記録ヘッドの保温制御を行うことができる。つまり、流路内のインクの溶媒が必要以上に揮発することを防止することができ、吐出口の詰まり等を防止することができる。そのため、吐出口からのインクの吐出状態を、所望の状態、即ち、吐出口からインクが吐出可能な状態であり且つ吐出方向の変化がない又はその変化が少ない状態、に維持することができる。

これにより、吐出口の詰まりなどを解消するために予備吐出などの回復動作を行わなくとも又はその回数が比較的少なくても、画像品質を保つことができるので、インクの消費量を抑制することができる。

また、使用タイミングにかかわらず全てのヒータに対して電圧を印加して保温する場合と比較して、電力消費量を抑えることができ、また部材の温度上昇も抑えることができる。さらに、全てのヒータに対して電圧を印加して記録ヘッド用基板の温度が均一になってから記録を開始する構成と比較して、記録開始までの時間を短縮することができる。

なお、顔料インクと、顔料インクが定着された後の記録媒体表面に画像堅牢性を向上させるために用いる樹脂成分等からなる処理液と、を用いる記録モードの場合も本発明を適用することができる。

（第２実施形態）
ここでは、保温領域の位置に応じて、保温の際にヒータ１５に供給するエネルギ量を変化させる。その他の構成は第１実施形態と同様であるのでその説明を省略する。図１０（ａ）は保温領域と使用領域とを示す模式図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）に示す保温領域２の位置Ｂ−Ｂ´に対応するヒータ１５に供給されるエネルギ量を示すグラフである。

図１０（ａ）に示すように、１回目の記録走査中、使用領域１に隣接する保温領域２においては、使用領域１に隣接する部分の温度が比較的高く、使用領域１から遠ざかるほど温度が低くなる傾向がある。そのため、ここでは、図１０（ｂ）に示すように、保温領域２において、使用領域１から遠い部分よりも使用領域１に隣接する部分に対応するヒータ１５に供給するエネルギ量を少なくする。これによって、保温領域２を効率よく保温することができる。

図１０（ｂ）は、時分割駆動によってヒータ１５を駆動する場合を想定したエネルギ量を示す図となっている。なお、位置Ｂから位置Ｂ´にかけて対応するヒータ１５に供給されるエネルギ量が少なくなるように制御されれば、その方法は特に限定されるものではない。

また、例えば使用領域１における使用吐出口の数が比較的少ない場合等には、保温領域２における使用領域１と隣接する部分と、隣接する部分よりも使用領域１から遠い部分と、の間の温度差が比較的小さくなる場合もある。この場合、隣接する部分のヒータ１５に供給するエネルギ量と遠い部分のヒータ１５に供給するエネルギ量との差を小さくし、使用領域１の使用吐出口の数が比較的多い場合よりも隣接する部分のヒータ１５に供給するエネルギ量を多くする。これによって、保温領域における温度ムラを抑制することができる。

（他の実施形態）
上記実施形態においては、ある記録走査中に次の記録走査にて新たに使用される吐出口を含む保温領域（次の保温領域）を保温する方法を説明したが、その際に、更にその次の保温領域の温度を制御してもよい。この場合、次の記録走査にて新たに使用される吐出口のみを含む領域を次の保温領域としても、これに隣接する吐出口を含む領域をその次の保温領域とすることによって、次の記録走査に新たに使用される吐出口を含む領域の温度低下を防止することができる。但し、この場合であっても、最初の保温領域は、最初の記録走査にて使用する吐出口を含む領域であり且つ当該吐出口付近の吐出口をも含む領域とすることによって、使用領域の境界付近における温度低下を防止することができる。

１ 記録装置（液体吐出装置）
５ 記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
１５ ヒータ（発熱抵抗素子）
２０１ 吐出口
３０４ 制御部（保温制御手段）

Claims (10)

1. 熱エネルギを発生させる複数の発熱抵抗素子と、前記複数の発熱抵抗素子に対応して設けられている複数の吐出口によって構成された吐出口列と、を有する液体吐出ヘッドと、
   前記吐出口から液体を吐出させない程度に前記発熱抵抗素子の駆動を制御して、前記液体吐出ヘッドの温度を所定の目標温度に加熱する保温制御手段と、
   を備え、
   前記保温制御手段は、前記吐出口列の一部の領域に含まれる吐出口のみを用いる吐出動作の前に、当該吐出動作に使用される吐出口、および当該吐出口の周囲の当該吐出動作に使用されない吐出口に対応する発熱抵抗素子を駆動させて前記液体吐出ヘッドの加熱を行い、他の発熱抵抗素子の駆動を行わないように制御することを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記保温制御手段は、吐出動作中に、当該吐出動作の次の吐出動作にて新たに使用される吐出口に対応する発熱抵抗素子の駆動を制御することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記保温制御手段は、前記次の吐出動作にて新たに使用される吐出口の周囲の吐出口に対応する発熱抵抗素子の駆動も制御することを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
4. 熱エネルギを発生させる複数の発熱抵抗素子と、前記複数の発熱抵抗素子に対応して設けられている複数の吐出口によって構成された吐出口列と、を有する液体吐出ヘッドと、
   前記吐出口から液体を吐出させない程度に前記発熱抵抗素子の駆動を制御して、前記液体吐出ヘッドの温度を所定の温度に保つ保温制御手段と、
   を備え、
   前記保温制御手段は、前記吐出口列の一部の領域に含まれる吐出口のみを用いる吐出動作の前に、当該吐出動作に使用される吐出口に対応する発熱抵抗素子の駆動を制御し、第１の吐出動作の終了後であり次の第２の吐出動作の開始前に、前記第１の吐出動作に使用された吐出口および前記第２の吐出動作にて新たに使用される吐出口に対応する発熱抵抗素子の駆動を制御することを特徴とする液体吐出装置。
5. 熱エネルギを発生させる複数の発熱抵抗素子と、前記複数の発熱抵抗素子に対応して設けられている複数の吐出口によって構成された吐出口列と、を有する液体吐出ヘッドと、
   前記吐出口から液体を吐出させない程度に前記発熱抵抗素子の駆動を制御して、前記液体吐出ヘッドの温度を所定の温度に保つ保温制御手段と、
   を備え、
   前記保温制御手段は、前記吐出口列の一部の領域に含まれる吐出口のみを用いる吐出動作の前に、当該吐出動作に使用される吐出口に対応する発熱抵抗素子の駆動を制御し、吐出動作中に、当該吐出動作の次の吐出動作にて新たに使用される吐出口、および当該次の吐出動作にて新たに使用される吐出口の周囲の吐出口に対応する発熱抵抗素子の駆動を制御し、吐出動作に使用されている吐出口に隣接する吐出口に対応する発熱抵抗素子に供給するエネルギ量よりも、前記隣接する吐出口よりも前記吐出動作に使用されている吐出口から遠い位置にある吐出口に対応する発熱抵抗素子に供給するエネルギ量を、大きくすることを特徴とする液体吐出装置。
6. 熱エネルギを発生させる複数の発熱抵抗素子と、前記複数の発熱抵抗素子に対応して設けられている複数の吐出口によって構成された吐出口列と、を有する液体吐出ヘッドと、
   前記吐出口から液体を吐出させない程度に前記発熱抵抗素子の駆動を制御して、前記液体吐出ヘッドの温度を所定の温度に保つ保温制御手段と、
   を備え、
   前記保温制御手段は、前記吐出口列の一部の領域に含まれる吐出口のみを用いる吐出動作の前に、当該吐出動作に使用される吐出口に対応する発熱抵抗素子の駆動を制御し、吐出動作中に、当該吐出動作に使用されている吐出口から離れた位置に配置されている吐出口に対応する発熱抵抗素子の駆動を制御することを特徴とする液体吐出装置。
7. 熱エネルギを発生させる複数の発熱抵抗素子と、前記複数の発熱抵抗素子に対応して設けられている複数の吐出口によって構成された吐出口列と、を有する液体吐出ヘッドと、
   前記吐出口から液体を吐出させない程度に前記発熱抵抗素子の駆動を制御して、前記液体吐出ヘッドの温度を所定の温度に保つ保温制御手段と、
   前記液体吐出ヘッドの複数回の吐出動作によって単位領域に対する液体の付与を完了させる場合、前記単位領域に対する１回の吐出動作にて使用する吐出口の数ごとに前記吐出口列を分割した複数の領域に対応した複数の保温領域を設定する設定手段と、
   を備え、
   前記保温制御手段は、前記吐出口列の一部の領域に含まれる吐出口のみを用いる吐出動作の前に、当該吐出動作に使用される吐出口に対応し、かつ設定された複数の保温領域ごとに対応する発熱抵抗素子の駆動を制御することを特徴とする液体吐出装置。
8. 前記液体吐出ヘッドは、前記液体吐出ヘッドの温度を検出する検出部を有しており、
   前記保温制御手段は、前記検出部からの検出結果に基いて、発熱抵抗素子の駆動を制御する、
   ことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の液体吐出装置。
9. 熱エネルギを発生させる複数の発熱抵抗素子と、前記複数の発熱抵抗素子に対応して設けられている複数の吐出口によって構成された吐出口列と、を有する液体吐出ヘッドの保温制御方法であって、
   前記吐出口から液体を吐出させない程度に前記発熱抵抗素子の駆動を制御して、前記液体吐出ヘッドの温度を所定の目標温度に加熱する保温制御工程を含み、
   前記保温制御工程においては、前記吐出口列の一部の領域に含まれる吐出口のみを用いる吐出動作の前に、当該吐出動作に使用される吐出口、および当該吐出口の周囲の当該吐出動作に使用されない吐出口に対応する発熱抵抗素子を駆動させて前記液体吐出ヘッドの加熱を行い、他の発熱抵抗素子の駆動を行わないように制御することを特徴とする液体吐出ヘッドの保温制御方法。
10. 熱エネルギを発生させる複数の発熱抵抗素子と、前記複数の発熱抵抗素子に対応して設けられている複数の吐出口によって構成された吐出口列と、を有する液体吐出ヘッドの保温制御方法であって、
    前記吐出口から液体を吐出させない程度に前記発熱抵抗素子の駆動を制御して、前記液体吐出ヘッドの温度を所定の温度に保つ保温制御工程を含み、
    前記保温制御工程においては、前記吐出口列の一部の領域に含まれる吐出口のみを用いる吐出動作の前に、当該吐出動作に使用される吐出口に対応する発熱抵抗素子の駆動を制御し、第１の吐出動作の終了後であり次の第２の吐出動作の開始前に、前記第１の吐出動作に使用された吐出口および前記第２の吐出動作にて新たに使用される吐出口に対応する発熱抵抗素子の駆動を制御することを特徴とする液体吐出ヘッドの保温制御方法。