JPH0531916A - Ink jet recording device - Google Patents

Ink jet recording device

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JPH0531916A
JPH0531916A JP19318791A JP19318791A JPH0531916A JP H0531916 A JPH0531916 A JP H0531916A JP 19318791 A JP19318791 A JP 19318791A JP 19318791 A JP19318791 A JP 19318791A JP H0531916 A JPH0531916 A JP H0531916A
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temperature
ink
recording
ejection
head
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Hiromitsu Hirabayashi
弘光 平林
Naoji Otsuka
尚次 大塚
Kentaro Yano
健太郎 矢野
Kiichiro Takahashi
喜一郎 高橋
Hitoshi Sugimoto
仁 杉本
Miyuki Matsubara
美由紀 松原
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make a discharge volume stable, then widen a temperature range and stabilize image quality without recording speed reduction by estimating the ink temperature of a recording head and maintaining the ink temperature at a higher level than an ambient temperature. CONSTITUTION:An auxiliary heater for temperature adjustment 8a, a train of discharge parts 8g where a main heater for discharge is arranged and a drive element 8h are formed on a single substrate. The temperature variation of a discharge part is estimated and forecast by assessing said variation using a temperature variation table indicating the thermal time constant of the discharge part including a recording head and ink as well as energy charged in a range from the past to the future relative to an ink temperature calculated previously. For example, if the retained temperature is set to 20 deg.C, an upper limit temperature which is controllable by PWM is 38 deg.C when an ink jet recording device is used under normal environments. If it is operated under high temperature environments at about 30 deg.C, the temperature range in which the discharge volume can be controlled is 38 deg.C. Therefore, the retained temperature which is higher than an environmental temperature is set to 36 deg.C with the help of the auxiliary heater 8d, so that the upper limit temperature is 54 deg.C and the temperature range in which the discharge volume can be controlled is narrow, resulting in a stable discharge volume.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、記録ヘッドから被記録
材に対しインクを吐出させて記録を行うインクジェット
記録装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording apparatus for recording by ejecting ink from a recording head onto a recording material.

【０００２】[0002]

【従来の技術】プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記
録装置は、画像情報に基づいて、紙やプラスチック薄板
等の被記録材上にドットパタ−ンからなる画像を記録し
ていくように構成されている。前記記録装置は、記録方
式により、インクジェット式、ワイヤドット式、サ−マ
ル式、レ−ザ−ビ−ム式等に分けることができ、そのう
ちのインクジェット式（インクジェット記録装置）は、
記録ヘッドの吐出口からインク（記録液）滴を吐出飛翔
させ、これを被記録材に付着させて記録するように構成
されている。2. Description of the Related Art A recording device such as a printer, a copying machine or a facsimile is constructed so as to record an image composed of dot patterns on a recording material such as paper or a thin plastic plate based on image information. There is. The recording device can be divided into an inkjet type, a wire dot type, a thermal type, a laser beam type, and the like, depending on the recording type. Among them, the inkjet type (inkjet recording device) is
An ink (recording liquid) droplet is ejected and ejected from the ejection port of the recording head, and the ink droplet is adhered to a recording material for recording.

【０００３】近年、数多くの記録装置が使用されるよう
になり、これらの記録装置に対して、高速記録、高解像
度、高画像品質、低騒音などが要求されている。このよ
うな要求に応える記録装置として、前記インクジェット
記録装置を挙げることができる。記録ヘッドからインク
を吐出させて記録を行うインクジェット記録装置では、
上記要求を満たすために必要なインク吐出の安定化、イ
ンク吐出量の安定化は、吐出部のインクの温度に影響さ
れる部分が大きい。すなわち、インクの温度が低過ぎる
とインクの粘度が異常に低下し通常の吐出エネルギーで
は吐出できなくなったり、逆に温度が高すぎると吐出量
が増大して記録紙上でインクが溢れるなどして画像品質
の低下を招いてしまう。In recent years, a large number of recording devices have been used, and high speed recording, high resolution, high image quality, low noise, etc. are required for these recording devices. As an example of a recording device that meets such a demand, the inkjet recording device can be cited. In an inkjet recording device that performs recording by ejecting ink from the recording head,
The stabilization of the ink ejection and the stabilization of the ink ejection amount required to satisfy the above requirements are largely affected by the temperature of the ink in the ejection portion. That is, if the temperature of the ink is too low, the viscosity of the ink will be abnormally lowered and it will not be possible to eject with normal ejection energy. Conversely, if the temperature is too high, the ejection amount will increase and the ink will overflow on the recording paper. This leads to a decrease in quality.

【０００４】このため、従来のインクジェット記録装置
にあっては、記録ヘッド部に温度センサ−を設け、記録
ヘッドの検出温度に基づいて吐出部のインクの温度を所
望範囲に制御する方法や吐出回復処理を制御する方法が
採られていた。なお、上記温度制御用のヒ−タとして
は、記録ヘッド部に接合した加熱用のヒ−タ部材や、熱
エネルギ−を利用して飛翔的液滴を形成して記録を行う
インクジェット方式の記録装置、すなわち、インクの膜
沸騰による気泡成長によりインク液滴を吐出させるもの
に於いては吐出用ヒ−タ自体が用いられている場合もあ
る。なお、上記吐出用ヒ−タを用いる場合に発泡しない
程度に通電する必要がある。For this reason, in the conventional ink jet recording apparatus, a temperature sensor is provided in the recording head section, and the method for controlling the temperature of the ink in the ejection section within a desired range based on the temperature detected by the recording head and the ejection recovery. A method of controlling the process was adopted. As the heater for controlling the temperature, a heating heater member joined to the recording head portion or an ink jet recording for recording by forming flying droplets by using thermal energy is used. In a device, that is, a device that ejects ink droplets by bubble growth due to film boiling of ink, the ejection heater itself may be used. In addition, when the above-mentioned discharge heater is used, it is necessary to energize so that foaming does not occur.

【０００５】熱エネルギ−を用いて固体インクや液体イ
ンクに気泡を形成することに応じて吐出インク液滴を得
る記録装置に於いては、記録ヘッドの温度により吐出特
性が大きく変化するので、吐出部のインク及びそれに多
大に影響する記録ヘッドの温度管理は、特に重要であ
る。In a recording apparatus that obtains ejected ink droplets by forming bubbles in solid ink or liquid ink by using thermal energy, the ejection characteristics greatly change depending on the temperature of the recording head. The temperature control of the inks of the printhead and the printhead, which greatly affects it, is particularly important.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、記録ヘッドの
温度管理の上で重要となる吐出特性への影響が大きい吐
出部のインク温度の測定は、吐出部が熱源でもあること
から管理上必要となるインクの温度変動以上にセンサの
検出温度が大きく変動することと、インク自体が移動す
ることにより非常に難しい。そのため、吐出時のインク
の温度の測定を高精度で行うために単純に温度検知セン
サを記録ヘッドの近傍に配置しても、却ってインク自体
の温度変動は測定しにくくなっていた。However, the measurement of the ink temperature of the ejection portion, which has a great influence on the ejection characteristics, which is important for the temperature control of the recording head, is necessary for the management because the ejection portion is also a heat source. It is very difficult because the temperature detected by the sensor fluctuates more than the temperature fluctuation of the ink and the ink itself moves. Therefore, even if the temperature detection sensor is simply arranged in the vicinity of the recording head in order to measure the ink temperature during ejection with high accuracy, it is rather difficult to measure the temperature fluctuation of the ink itself.

【０００７】インクの温度管理の手段のひとつとして、
記録ヘッドの温度の安定化により間接的にインク温度の
安定化を実現するインクジェット記録装置の提案があ
る。米国特許第４９１０５２８号明細書には、吐出ヒ−
タのごく近傍に設置した温度センサの検出温度を基準に
して、引き続き行われる所定時間内での吐出ヒータの駆
動量の予測に応じて記録時の記録ヘッドの温度を安定化
する手段を持つインクジェットプリンターが開示されて
いる。すなわち、予測温度に応じて記録ヘッドの加熱手
段、吐出ヒータへの通電手段、記録ヘッドの温度を所定
値以下に維持するためのキャリッジ駆動制御手段、キャ
リッジ走査の遅延手段、キャリッジ走査速度の低減手
段、記録ヘッドからの液滴吐出の記録シーケンスの変更
手段などを制御することにより、記録ヘッドの温度を安
定化するものである。As one of means for controlling the temperature of ink,
There is a proposal for an inkjet recording apparatus that indirectly stabilizes the ink temperature by stabilizing the temperature of the recording head. U.S. Pat. No. 4,910,528 describes a discharge heater.
Inkjet having means for stabilizing the temperature of the recording head at the time of recording in accordance with the prediction of the driving amount of the discharge heater within a predetermined time, which is subsequently performed, based on the temperature detected by a temperature sensor installed in the immediate vicinity of the printer. A printer is disclosed. That is, the print head heating means, the discharge heater energization means, the carriage drive control means for maintaining the print head temperature below a predetermined value, the carriage scan delay means, and the carriage scan speed reduction means according to the predicted temperature. The temperature of the recording head is stabilized by controlling the means for changing the recording sequence of droplet discharge from the recording head.

【０００８】しかしながら、米国特許第４９１０５２８
号明細書に開示されたインクジェットプリンタは、記録
ヘッドの温度安定化を優先させる余り、記録速度の低下
などの不都合を生ずる場合もあり十分なものではなかっ
た。However, US Pat. No. 4,910,528
The ink jet printer disclosed in the specification is not sufficient because the temperature stabilization of the recording head is prioritized and there is a case where the recording speed is lowered.

【０００９】そこで、本発明は上述の問題点を解決する
ためになされたもので、吐出部のインク温度を高精度で
予測し、インク温度の変動に応じて吐出の安定化を行う
ことを目的とする。Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to predict the ink temperature of the ejection portion with high accuracy and stabilize the ejection according to the fluctuation of the ink temperature. And

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は上記目
的を達成するために、記録時に温度変動を伴う記録ヘッ
ドと、記録ヘッドを記録が可能な環境温度よりも高い所
定の保温温度に維持する保温手段と、記録に先立って記
録時の吐出部のインク温度の変化を予測する温度予測手
段と、吐出部のインク温度に応じて吐出の安定化を行う
吐出安定化手段とをインクジェット記録装置に具備する
ものである。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention maintains a recording head accompanied by temperature fluctuation during recording and a predetermined heat-retention temperature higher than the environmental temperature at which the recording head can record. An ink jet recording apparatus comprising: a heat-retaining means, a temperature predicting means for predicting a change in ink temperature of an ejection portion during recording prior to recording, and an ejection stabilizing means for stabilizing ejection according to the ink temperature of the ejection portion. To prepare for.

【００１１】より詳しくは、前記保温手段を記録ヘッド
に設けられた加熱部材と記録ヘッドとは熱的に略隔絶し
た記録装置本体に設けた環境温度検知部材とで構成する
とともに、保温のための温度推定手段として、前記環境
温度検知部材の検知温度に加え、吐出部の熱時定数に基
づき少なくとも前記加熱部材の過去の加熱履歴およびイ
ンク吐出のために過去に記録ヘッドに供給した投入エネ
ルギ−の履歴とを用いて現在の温度を演算推定する現在
温度推定手段を有し、前記温度予測手段として、前記現
在温度推定手段の推定温度に加え、記録時に記録ヘッド
に供給する予定の投入エネルギ−と吐出部の熱時定数と
に基づいて前記吐出部のインクの温度変動を演算する温
度予測演算手段を具備するものであって、前記温度予測
演算手段は記録期間を所定の基準期間に分割するととも
に、基準期間に記録する予定のドット数と所定の基準駆
動パルスないしは記録開始時の駆動パルスを基に演算し
て各基準期間の平均投入エネルギ−とするとともに前記
保温温度に対してひとつの基準期間での平均投入エネル
ギ−と吐出部の熱時定数とから決定される昇温分とそれ
以前の各基準期間の平均投入エネルギ−に応じてその基
準期間に残余している昇温分とを記録開始時の推定温度
に順次積算して各基準期間での吐出部のインクの温度を
予測するか、ひとつの基準期間に記録する予定のドット
数とそれ以前の基準期間の駆動パルスとを基に演算して
その基準期間の平均投入エネルギ−とするとともに前記
保温温度に対してその基準期間での平均投入エネルギ−
と吐出部の熱時定数とから決定される昇温分とそれ以前
の各基準期間の平均投入エネルギ−に応じてその基準期
間に残余している昇温分とを記録開始時の推定温度に積
算してその基準期間の記録ヘッドの温度を予測するもの
である。More specifically, the heat retaining means is composed of a heating member provided in the recording head and an environmental temperature detecting member provided in the recording apparatus main body, which is thermally isolated from the recording head, and is used for keeping the temperature. As the temperature estimation means, in addition to the detected temperature of the environmental temperature detection member, at least the past heating history of the heating member based on the thermal time constant of the ejection portion and the input energy previously supplied to the recording head for ink ejection The present temperature estimation means for calculating and estimating the present temperature using the history and the temperature estimation means, in addition to the estimated temperature of the present temperature estimation means, the input energy to be supplied to the recording head at the time of recording, The temperature prediction calculation means for calculating the temperature variation of the ink of the discharge part based on the thermal time constant of the discharge part, wherein the temperature prediction calculation means is a recording period. Is divided into a predetermined reference period, and is calculated based on the number of dots to be recorded in the reference period and a predetermined reference drive pulse or a drive pulse at the start of recording to obtain an average input energy of each reference period. Remaining in the reference period according to the temperature rise amount determined from the average input energy in one reference period and the thermal time constant of the discharge part for the heat retention temperature and the average input energy in each reference period before that. The estimated temperature at the start of recording is sequentially added to the estimated temperature at the start of recording to predict the temperature of the ink in the ejection unit in each reference period, or the number of dots to be recorded in one reference period and The average input energy in the reference period is calculated based on the drive pulse in the reference period, and the average input energy in the reference period with respect to the heat retention temperature.
And the thermal time constant of the discharge part and the temperature rise amount remaining in the reference period according to the average input energy of each reference period before that are used as the estimated temperature at the start of recording. The temperature of the recording head during the reference period is estimated by integrating.

【００１２】あるいは、記録時に温度変動を伴う記録ヘ
ッドと、記録ヘッドに熱的に結合し記録ヘッドを記録が
可能な環境温度よりも高い所定の保温温度に維持する自
己温度制御型の加熱部材と前記加熱部材の動作時間を管
理する保温タイマーとで構成した保温手段と、記録に先
立って記録時の吐出部のインク温度の変化を予測する温
度予測手段と、吐出部のインク温度に応じて吐出の安定
化を行う吐出安定化手段とを具備するものである。Alternatively, a recording head which is subject to temperature fluctuations during recording, and a self-temperature control type heating member which is thermally coupled to the recording head and maintains the recording head at a predetermined heat retention temperature higher than an ambient temperature at which recording is possible. A heat retention means configured by a heat retention timer that manages the operating time of the heating member, a temperature prediction means that predicts a change in the ink temperature of the ejection portion during recording prior to recording, and ejection according to the ink temperature of the ejection portion. And a discharge stabilizing means for stabilizing the above.

【００１３】より詳しくは、前記保温タイマーが所定の
時間経過するまでは記録動作を禁止ないしは警告すると
ともに、前記所定時間経過後の記録時は、前記温度予測
手段として前記保温温度に加え、記録時に記録ヘッドに
供給する予定の投入エネルギ−と吐出部の熱時定数とに
基づいて前記吐出部のインクの温度変動を演算する温度
予測演算手段を具備するか、環境温度を検出する環境温
度検出手段を有し、前記保温タイマーが環境温度に応じ
て定まる所定の時間経過するまでは保温タイマーの経過
時間と前記自己温度制御型の加熱部材と吐出部のインク
を含めた記録ヘッドの熱時定数とから現在温度を推定
し、前記所定の時間経過後は前記保温温度を現在温度と
する現在温度推定手段を具備し、前記温度予測手段とし
て前記現在温度に加え、記録時に記録ヘッドに供給する
予定の投入エネルギ−と吐出部の熱時定数とに基づいて
前記吐出部のインクの温度変動を演算する温度予測演算
手段を具備するものである。 さらに詳しくは、前記吐
出安定化手段は、吐出部のインクの予測温度に基づいて
記録ヘッドへの投入エネルギ−を変更する記録ヘッド駆
動信号変調手段を具備するとともにひとつの液滴の吐出
に際して記録ヘッド駆動信号を単数または複数のプレパ
ルスとメインパルスとで構成した上で少なくともプレパ
ルスによる投入エネルギ−を前記予測温度に応じて変調
するものであり、あるいは、インクの予測温度に基づい
て記録条件を変更するものか、吐出部のインクの予測温
度に基づいて記録ヘッドの回復条件を変更するものであ
る。More specifically, the recording operation is prohibited or warned until the heat retention timer elapses a predetermined time, and at the time of recording after the predetermined time elapses, in addition to the heat retention temperature as the temperature predicting means, at the time of recording. An environmental temperature detecting means for detecting the environmental temperature, which is provided with a temperature predicting calculating means for calculating the temperature variation of the ink of the ejecting portion on the basis of the input energy to be supplied to the recording head and the thermal time constant of the ejecting portion. Having a heat time constant of the recording head including the elapsed time of the heat retention timer and the self-temperature control type heating member and the ink of the ejection portion until a predetermined time determined by the heat retention timer according to the environmental temperature has elapsed. The present temperature is estimated from the current temperature, and after the lapse of the predetermined time, the present temperature is estimated by the present temperature as the present temperature. , Input energy expected to be supplied to the recording head during the recording - are those having a temperature prediction calculation means for calculating the temperature variation in the ink of the ejection unit based on the thermal time constant of the discharge portion. More specifically, the ejection stabilizing means is provided with a recording head drive signal modulating means for changing the energy applied to the recording head based on the predicted temperature of the ink in the ejection portion, and at the time of ejecting one droplet, the recording head. The drive signal is composed of one or more pre-pulses and a main pulse, and at least the energy input by the pre-pulses is modulated according to the predicted temperature, or the recording condition is changed based on the predicted temperature of the ink. However, the recovery condition of the recording head is changed based on the predicted temperature of the ink in the ejection portion.

【００１４】さらに、好ましくは、前記記録ヘッドは、
熱エネルギーによってインクに状態変化を生起させ、該
状態変化に基いてインクを吐出させるものである。Further preferably, the recording head is
A state change is caused in the ink by thermal energy, and the ink is ejected based on the state change.

【００１５】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。図１は、本発明が実施もしくは適用
される好適なインクジェット記録装置ＩＪＲＡの構成を
示す斜視図である。図１において、５００１はインクタ
ンク（ＩＴ）であり、５０１２はそれに結合された記録
ヘッド（ＩＪＨ）である。図２に示すように、５００１
のインクタンクと５０１２の記録ヘッドで一体型の交換
可能なカ−トリッジ（ＩＪＣ）を形成するものである。
５０１４は、そのカ−トリッジ（ＩＪＣ）をプリンタ−
本体に取り付けるためのキャリッジ（ＨＣ）であり、５
００３はそのキャリッジを副走査方向に走査するための
ガイドである。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a suitable inkjet recording apparatus IJRA to which the present invention is applied or applied. In FIG. 1, 5001 is an ink tank (IT), and 5012 is a recording head (IJH) coupled thereto. As shown in FIG.
And an ink tank 5012 and a recording head 5012 form an integrated replaceable cartridge (IJC).
The printer 5014 prints the cartridge (IJC).
Carriage (HC) for attaching to the main body, 5
Reference numeral 003 is a guide for scanning the carriage in the sub-scanning direction.

【００１６】５０００は、Ｐで示す被印字物を主走査方
向に走査させるためのプラテンロ−ラである。５０２４
は、装置内の環境温度を測定するための温度センサ−で
ある。なお、キャリッジ５０１４には、記録ヘッド５０
１２に対して駆動のための信号パルス電流やヘッド温調
用電流を流すためのフレキシブルケ−ブル（図示せず）
が、プリンタ−をコントロ−ルするための電気回路（上
記温度センサ−５０１２等）を具備したプリント板（図
示せず）に接続されている。Reference numeral 5000 is a platen roller for scanning the object to be printed indicated by P in the main scanning direction. 5024
Is a temperature sensor for measuring the environmental temperature in the device. The carriage 5014 has a recording head 50.
Flexible cable (not shown) for supplying signal pulse current for driving and current for head temperature adjustment to 12
Is connected to a printed board (not shown) equipped with an electric circuit (such as the temperature sensor 5012 described above) for controlling the printer.

【００１７】図２は交換可能なカ−トリッジを示し、５
０２９はインク滴を吐出するためのノズル部である。さ
らに、上記構成のインクジェット記録装置ＩＪＲＡを詳
細に説明する。この記録装置ＩＪＲＡは駆動モ−タ５０
１３の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア５０１１、５
００９を介して回転するリ−ドスクリュ−５００５の螺
旋溝５００４に対して係合するキャリッジＨＣはピン
（不図示）を有し、矢印ａ，ｂ方向に往復移動される。
５００２は紙押え板であり、キャリッジ移動方向にわた
って紙をプラテン５０００に対して押圧する。５００
７、５００８はフォトカプラでキャリッジＨＣのレバ−
５００６のこの域での存在を確認してモ−タ５０１３の
回転方向切換等を行うためのホ−ムポジション検知手段
である。５０１６は記録ヘッドの前面をキャップするキ
ャップ部材５０２２を支持する部材で、５０１５はこの
キャップ内を吸引する吸引手段であり、キャップ内開口
５０２３を介して記録ヘッド５０１２の吸引回復を行
う。FIG. 2 shows a replaceable cartridge.
Reference numeral 029 is a nozzle portion for ejecting ink droplets. Further, the ink jet recording apparatus IJRA having the above structure will be described in detail. This recording device IJRA is a drive motor 50.
Driving force transmission gears 5011, 5
The carriage HC that engages with the spiral groove 5004 of the lead screw 5005 that rotates via 009 has a pin (not shown) and is reciprocated in the directions of arrows a and b.
A paper pressing plate 5002 presses the paper against the platen 5000 in the carriage movement direction. 500
Reference numeral 7,5008 is a photocoupler and a lever for the carriage HC.
This is a home position detecting means for confirming the existence of 5006 in this region and switching the rotating direction of the motor 5013. Reference numeral 5016 is a member that supports a cap member 5022 that caps the front surface of the recording head. Reference numeral 5015 is a suction unit that sucks the inside of the cap, and performs suction recovery of the recording head 5012 through the opening 5023 in the cap.

【００１８】５０１７は、クリ−ニングブレ−ドで、５
０１９はこのブレ−ド５０１７を前後方向に移動可能に
する部材であり、本体支持板５０１８にこれらは支持さ
れている。ブレ−ドは、この形態でなく周知のクリ−ニ
ングブレ−ドが本例に適用できることはいうまでもな
い。また、５０２１は、吸引回復の吸引を開始するため
のレバ−で、キャリッジＨＣと係合するカム５０２０の
移動に伴って移動し、駆動モ−タからの駆動力がクラッ
チ切換等の公知の伝達手段で移動制御される。5017 is a cleaning blade.
Reference numeral 019 denotes a member that allows the blade 5017 to move in the front-rear direction, and these members are supported by the main body support plate 5018. Needless to say, a known cleaning blade can be applied to this example instead of this form. Reference numeral 5021 is a lever for starting suction for suction recovery, which moves in accordance with the movement of the cam 5020 that engages with the carriage HC, and the driving force from the driving motor is transmitted by a known method such as clutch switching. The movement is controlled by means.

【００１９】これらのキャッピング、クリ−ニング、吸
引回復は、キャリッジＨＣがホ−ムポジション側領域に
きたときに、リ−ドスクリュ−５００５の作用によって
それらの対応位置で所望の処理が行えるように構成され
ているが、周知のタイミングで所望の作動を行うように
すれば、本例にはいずれも適用できる。The capping, cleaning, and suction recovery are configured so that the desired processing can be performed at the corresponding positions by the action of the lead screw 5005 when the carriage HC reaches the home position side area. However, any of these can be applied to this example as long as the desired operation is performed at a known timing.

【００２０】図３は記録ヘッド５０１２の詳細を示すも
のであり、支持体５３００の上面に半導体製造プロセス
により形成されたヒ−タボ−ド５１００が設けられてい
る。このヒ−タボ−ド５１００に同一の半導体製造プロ
セスで形成された、記録ヘッド５０１２を保温し、温調
するための温調用ヒ−タ（昇温用ヒ−タ）５１１０が設
けられている。符号５２００は前記支持体５３００上に
配設された配線基板であって、該配線基板５２００と温
調用ヒ−タ５１１０及び吐出用（メイン）ヒ−タ５１１
３とがワイヤ−ボンディング等により配線されている
（配線は不図示）。また、温調用ヒ−タ５１１０は、支
持体５３００等にヒ−タボ−ド５１００とは別のプロセ
スにより形成されたヒ−タ部材を貼りつけたものでもよ
い。FIG. 3 shows the details of the recording head 5012, in which a heater board 5100 formed by a semiconductor manufacturing process is provided on the upper surface of the support 5300. The heater board 5100 is provided with a temperature adjusting heater (heat raising heater) 5110 formed by the same semiconductor manufacturing process for keeping the recording head 5012 warm and controlling the temperature. Reference numeral 5200 is a wiring board disposed on the support 5300, and the wiring board 5200, the temperature control heater 5110, and the discharge (main) heater 511.
3 and 3 are wired by wire bonding or the like (wiring is not shown). The temperature control heater 5110 may be a support member 5300 or the like to which a heater member formed by a process different from the heater board 5100 is attached.

【００２１】５１１４は吐出用ヒ−タ５１１３によって
加熱されて発生したバブルである。５１１５は吐出され
たインク液滴を示す。５１１２は吐出用のインクが記録
ヘッド内に流入するための共通液室である。A bubble 5114 is generated by being heated by the discharge heater 5113. Reference numeral 5115 indicates the ejected ink droplet. Reference numeral 5112 is a common liquid chamber for the ejection ink to flow into the recording head.

【００２２】以下、本発明の実施例を図面を参照して具
体的に説明する。図４は、本発明が適用可能なインクジ
ェット記録装置の概略図である。ここで、８ａはインク
ジェットカートリッジであり、上方にインクタンク部、
下方に記録ヘッド８ｂ（図示せず）を有し、記録ヘッド
８ｂを駆動するための信号などを受信するためのコネク
タを設けてある。９はキャリッジで、４個のカートリッ
ジ（それぞれ異なった色のインクを収納しており、例え
ばブラック、シアン、マゼンタ、イエローなど）を位置
決めして搭載する。更に、記録ヘッドを駆動するための
信号などを伝達するためのコネクタホルダーを設けてあ
り、記録ヘッド８ｂと電気的に接続される。Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 4 is a schematic diagram of an inkjet recording apparatus to which the present invention can be applied. Here, 8a is an ink jet cartridge, an ink tank part is provided above,
A recording head 8b (not shown) is provided below, and a connector for receiving a signal for driving the recording head 8b is provided. A carriage 9 positions and mounts four cartridges (each containing different color inks, such as black, cyan, magenta, and yellow). Further, a connector holder for transmitting a signal for driving the recording head and the like is provided and is electrically connected to the recording head 8b.

【００２３】９ａはキャリッジ９の主走査方向に延在
し、キャリッジ９を摺動自在に支持する走査レール、９
ｃはキャリッジ９を往復動させるための駆動力を伝達す
る駆動ベルトである。また、１０ｃおよび１０ｄは、記
録ヘッドによる記録位置の前後に配置されて記録媒体の
挟持搬送を行うための搬送ローラ対、１１は紙などの記
録媒体で、記録媒体１１の被記録面を平坦に規制するプ
ラテン（不図示）に圧接されている。この時キャリッジ
９に搭載されたインクジェットカートリッジ８ａの記録
ヘッド８ｂはキャリッジ９から下方へ突出して記録媒体
搬送用ローラ１０ｃ、１０ｄ間に位置し、記録ヘッド部
の吐出口形成面は、プラテン（不図示）の案内面に圧接
された被記録材１１に平行に対向するようになってい
る。なお、駆動ベルト９ｃは主走査モータ６３によって
駆動され、搬送ローラ対１０ｃ、１０ｄは副走査モータ
６４（図示せず）によって駆動される。A scanning rail 9a extends in the main scanning direction of the carriage 9 and slidably supports the carriage 9.
Reference numeral c is a drive belt for transmitting a driving force for reciprocating the carriage 9. Further, 10c and 10d are pairs of conveying rollers which are arranged before and after the recording position by the recording head for nipping and conveying the recording medium, and 11 is a recording medium such as paper, which flattens the recording surface of the recording medium 11. It is pressed against a regulating platen (not shown). At this time, the recording head 8b of the inkjet cartridge 8a mounted on the carriage 9 projects downward from the carriage 9 and is located between the recording medium conveying rollers 10c and 10d, and the ejection port forming surface of the recording head portion is a platen (not shown). ) The recording material 11 is pressed against the guide surface and the surface of the recording material 11 faces in parallel. The drive belt 9c is driven by the main scanning motor 63, and the conveying roller pairs 10c and 10d are driven by the sub scanning motor 64 (not shown).

【００２４】本例のインクジェット記録装置において
は、回復系ユニットを図１の左側にあるホームポジショ
ン側に配設してある。回復系ユニットにおいて、３００
は記録ヘッド８ｂを有する複数のインクジェットカート
リッジ８ｃにそれぞれ対応して設けたキャップユニット
であり、キャリッジ９の移動にともなって図中左右方向
にスライド可能であるとともに、上下方向に昇降可能で
ある。そしてキャリッジ９がホームポジションにあると
きには記録ヘッド８ｂと接合してこれをキャッピング
し、記録ヘッド８ｂの吐出口内のインクが蒸発して増粘
・固着して吐出不良になるのを防いでいる。In the ink jet recording apparatus of this example, the recovery system unit is arranged on the home position side on the left side of FIG. 300 in the recovery unit
Is a cap unit provided corresponding to each of the plurality of ink jet cartridges 8c having the recording head 8b. The cap unit can slide in the left-right direction in the drawing as the carriage 9 moves, and can move up and down in the vertical direction. When the carriage 9 is at the home position, it is joined to the recording head 8b to cap the same, thereby preventing the ink in the ejection port of the recording head 8b from evaporating and thickening / fixing to cause ejection failure.

【００２５】又、回復系ユニットにおいて、５００はキ
ャップユニット３００に連通したポンプユニットであ
り、記録ヘッド８ｂが万一吐出不良になった場合、キャ
ップユニット３００と記録ヘッド８ｂとを接合させて行
う吸引回復処理などに際して負圧を生じさせるのに用い
る。さらに、回復系ユニットにおいて、４０１はゴムな
どの弾性部材で形成されたワイピング部材としてのブレ
ード、４０２はブレード４０１を保持するためのブレー
ドホルダーである。Further, in the recovery system unit, 500 is a pump unit which communicates with the cap unit 300, and in the unlikely event that the recording head 8b has an ejection failure, suction is performed by joining the cap unit 300 and the recording head 8b. Used to generate negative pressure during recovery processing. Further, in the recovery system unit, 401 is a blade as a wiping member formed of an elastic member such as rubber, and 402 is a blade holder for holding the blade 401.

【００２６】ここでは、キャリッジ９に搭載された４個
のインクジェットカートリッジはブラックインク（以下
Ｋと略す）、シアンインク（以下Ｃと略す）、マゼンタ
インク（以下Ｍと略す）、イエローインク（以下Ｙと略
す）を用いており、この順にインクを重ね合わせるよう
にした。カラー中間色はＣ，Ｍ，Ｙの各色のインクドッ
トを適当に重ね合わせることにより実現できる。即ち、
赤はＭとＹ、青はＣとＭ、緑はＣとＹを重ね合わせるこ
とにより実現できる。黒はＣ，Ｍ，Ｙの３色を重ねるこ
とにより実現できるが、この時の黒の発色が悪いのと精
度良く重ねることが困難なため、有彩色の縁どりが生じ
るのと単位時間当たりのインクの打ち込み密度が高くな
りすぎる。そこで、黒だけは別に打ち出す（黒インクを
用いる）ようにしている。Here, the four ink jet cartridges mounted on the carriage 9 are black ink (hereinafter abbreviated as K), cyan ink (hereinafter abbreviated as C), magenta ink (hereinafter abbreviated as M), and yellow ink (hereinafter referred to as Y). Is abbreviated), and the inks are superposed in this order. The color intermediate color can be realized by appropriately overlapping the ink dots of C, M, and Y colors. That is,
It can be realized by overlapping M and Y for red, C and M for blue, and C and Y for green. Black can be realized by superimposing three colors of C, M, and Y. However, it is difficult to accurately superimpose black at this time, and it is difficult to accurately superimpose it. The implantation density of is too high. Therefore, only black is ejected separately (using black ink).

【００２７】（制御構成）次に、上述した装置構成の各
部の記録制御を実行するための制御構成について、図５
を参照して説明する。同図において、６０はＣＰＵ、６
１はＣＰＵ６０が実行する制御プログラムを格納するプ
ログラムＲＯＭ、６２は各種データを保存しておくバッ
クアップＲＡＭである。６３は記録ヘッド搬送のための
主走査モータ、６４は記録用紙搬送のための副走査モー
タで、ポンプによる吸引動作にも用いられる。６５はワ
イピング用ソレノイド、６６は給紙制御に用いる給紙ソ
レノイド、６７は冷却用のファン、６８は紙幅検知動作
のときにＯＮする紙幅検知用ＬＥＤである。６９は紙幅
センサ、７０は紙浮きセンサ、７１は給紙センサ、７２
は排紙センサ、７３は吸引ポンプの位置を検知する吸引
ポンプ位置センサである。７４はキャリッジのホームポ
ジションを検知するキャリッジＨＰセンサ、７５はドア
の開閉を検知するドアオープンセンサである。(Control Configuration) Next, a control configuration for executing recording control of each unit of the above-described apparatus configuration will be described with reference to FIG.
Will be described with reference to. In the figure, 60 is a CPU, 6
Reference numeral 1 is a program ROM for storing a control program executed by the CPU 60, and reference numeral 62 is a backup RAM for storing various data. Reference numeral 63 is a main scanning motor for conveying the recording head, and 64 is a sub-scanning motor for conveying the recording paper, which is also used for the suction operation by the pump. Reference numeral 65 is a wiping solenoid, 66 is a paper feeding solenoid used for paper feed control, 67 is a cooling fan, and 68 is a paper width detection LED that is turned on during the paper width detection operation. 69 is a paper width sensor, 70 is a paper floating sensor, 71 is a paper feed sensor, 72
Is a paper discharge sensor, and 73 is a suction pump position sensor for detecting the position of the suction pump. 74 is a carriage HP sensor that detects the home position of the carriage, and 75 is a door open sensor that detects the opening and closing of the door.

【００２８】７８は４色のヘッドに対する記録データの
供給制御を行うゲートアレイ、７９はヘッドを駆動する
ヘッドドライバ、８ａは４色分のインクカ−トリッジ、
８ｂは４色分の記録ヘッドであり、ここでは８ａ，８ｂ
としてブラック（Ｂｋ）を代表して示す。インクカ−ト
リッジ８ａは、インクの残量を検知するインク残量セン
サ８ｆを有する。ヘッド８ｂは、インクを吐出させるた
めのメインヒータ８ｃ、ヘッドの温調制御を行うサブヒ
ータ８ｄ、ヘッドの各種情報を記憶しているＲＯＭ８５
４を有する。Reference numeral 78 is a gate array for controlling the supply of recording data to the four color heads, 79 is a head driver for driving the heads, 8a is an ink cartridge for four colors,
8b is a recording head for four colors, and here, 8a and 8b
Is shown as a representative of black (Bk). The ink cartridge 8a has an ink remaining amount sensor 8f for detecting the remaining amount of ink. The head 8b has a main heater 8c for ejecting ink, a sub-heater 8d for controlling temperature control of the head, and a ROM 85 storing various information of the head.
Have 4.

【００２９】図６は本実施例で使用しているヘッドのヒ
ーターボード（Ｈ．Ｂ）８５３の模式図を示している。
温調用（サブ）ヒーター８ｄ、吐出用（メイン）ヒータ
ー８ｃが配された吐出部列８ｇ、駆動素子８ｈが同図で
示される様な位置関係で同一基板上に形成されている。
この様に各素子を同一基板上に配することでヘッド温度
の検出、制御が効率よく行え、更にヘッドのコンパクト
化、製造工程の簡略化を計ることができる。また同図に
は、Ｈ．Ｂをインクで満たされる領域と、そうでない領
域とに分離する天板の外周壁断面８ｆの位置関係を示
す。FIG. 6 is a schematic view of a heater board (HB) 853 of the head used in this embodiment.
A temperature control (sub) heater 8d, a discharge (main) heater 8c, a discharge portion array 8g, and a drive element 8h are formed on the same substrate in the positional relationship shown in FIG.
By arranging each element on the same substrate in this manner, the head temperature can be detected and controlled efficiently, and the head can be made compact and the manufacturing process can be simplified. Further, in the figure, H.264. The positional relationship of the outer peripheral wall cross section 8f of the top plate that divides B into a region filled with ink and a region not filled with B is shown.

【００３０】（実施例１）次に、上述の記録装置に本発
明を適用した一実施例を図面を参照して、具体的に説明
する。(Embodiment 1) Next, an embodiment in which the present invention is applied to the above-described recording apparatus will be specifically described with reference to the drawings.

【００３１】（温度予測の概要）本実施例は記録ヘッド
からインク液滴を吐出して記録を行うにあたり、環境温
度を計測する環境温度センサを本体側に持たせ、吐出部
のインクの温度の変動をインクの吐出エネルギ−と記録
ヘッドの保温のためのサブヒータの供給エネルギーの計
算処理により過去から現在、未来のインク温度を推定・
予測することにより、インク温度に応じた吐出安定化を
行うものである。すなわち、記録ヘッドの温度を直接検
出するための温度検知部材を用いない。記録ヘッドの温
度を直接検出するための温度検知部材を本実施例の様な
ＩＪＣを用いるインクジェット記録装置に装備するに
は、コスト的に難しく、また、温度測定回路のＩＪＣと
の接合点の静電気対策が必要となるなど記録装置がやや
複雑化するので、そうした面で本実施例は有利である。(Outline of Temperature Prediction) In this embodiment, when the ink droplets are ejected from the recording head to perform recording, an environment temperature sensor for measuring the environment temperature is provided on the main body side, and the temperature of the ink at the ejection portion is controlled. Estimate the past, present, and future ink temperatures by calculating fluctuations in the ink ejection energy and the energy supplied to the sub-heater to keep the print head warm.
By predicting, the ejection is stabilized according to the ink temperature. That is, a temperature detecting member for directly detecting the temperature of the recording head is not used. It is costly to install a temperature detection member for directly detecting the temperature of the recording head in an inkjet recording apparatus using IJC as in the present embodiment, and static electricity at a junction point with the IJC of the temperature measurement circuit is difficult. Since the recording apparatus becomes slightly complicated due to the need for countermeasures, this embodiment is advantageous in this respect.

【００３２】概略的には、吐出部のインクの温度変化を
記録ヘッドやインクを含めた吐出部の熱時定数とインク
温度に実質的に関係する過去から未来の範囲の投入エネ
ルギーを予め計算した温度変化テーブルで評価する事に
より推定・予測するものである。そのインク温度に基づ
いて、更にはヘッドを昇温させるヒータ（サブヒー
タ）、及び吐出ヒータの分割パルス幅変調駆動法（ＰＷ
Ｍ駆動法）によりヘッドを制御するものである。Roughly speaking, input energy in the past to future range in which the temperature change of the ink in the ejection portion is substantially related to the thermal time constant of the ejection portion including the recording head and ink and the ink temperature is calculated in advance. It is estimated and predicted by evaluating the temperature change table. Based on the ink temperature, a heater (sub-heater) for further heating the head and a split pulse width modulation driving method (PW) for the ejection heater
The head is controlled by the M drive method).

【００３３】本発明では、記録時のヘッドの保温温度を
本発明のインクジェット記録装置が通常使用されると想
定した環境温度よりも十分高い温度に設定している。そ
こで、この制御の駆動方法の一つとしては、サブヒータ
を用いて記録ヘッドを環境温度よりも高い保温温度に昇
温・維持することによりインクの温度を環境温度より高
い所定の温度以上に保つとともに、インクの温度に基づ
いた後述のＰＷＭ吐出量制御で吐出量が一定になるよう
に制御しようとするものである。すなわち、吐出量の安
定化により、１ライン内の濃度変化やページ内の濃度変
化の解消を図る事が可能となる。また、同時に、記録条
件や回復条件の最適化も行うことにより、吐出不良や記
録紙上のインク溢れによる画像品質の劣化を防止するも
のである。In the present invention, the heat retention temperature of the head during recording is set to a temperature sufficiently higher than the environmental temperature at which the ink jet recording apparatus of the present invention is assumed to be normally used. Therefore, as one of the driving methods of this control, the temperature of the ink is kept above a predetermined temperature higher than the ambient temperature by raising / maintaining the print head to a heat retention temperature higher than the ambient temperature using a sub heater. It is intended to control so that the ejection amount becomes constant by the PWM ejection amount control described later based on the ink temperature. That is, by stabilizing the ejection amount, it is possible to eliminate the density change within one line and the density change within the page. At the same time, by optimizing the recording conditions and the recovery conditions, the deterioration of the image quality due to ejection failure or ink overflow on the recording paper is prevented.

【００３４】（ＰＷＭ制御）次に、図面を参照して本実
施例のＰＷＭ吐出量制御方法を詳細に説明する。図７は
本実施例にかかる分割パルスを説明するための図であ
る。同図において、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、プレパルス
という）のパルス幅、Ｐ2 はインターバルタイム、Ｐ3
は２番目のパルス（以下、メインパルスという）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
圧を印加される電気熱変換体がヒータボードと天板とに
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電気エネルギーを示すものの
一つである。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。(PWM Control) Next, the PWM discharge amount control method of this embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 7 is a diagram for explaining the divided pulse according to the present embodiment. In the figure, VOP is the drive voltage, P1 is the pulse width of the first pulse (hereinafter referred to as pre-pulse) of the plurality of divided heat pulses, P2 is the interval time, and P3.
Is the pulse width of the second pulse (hereinafter referred to as the main pulse). T1, T2, and T3 indicate the times for determining P1, P2, and P3. The driving voltage VOP is one of the electric energy necessary for the electrothermal converter to which this voltage is applied to generate thermal energy in the ink in the ink liquid path formed by the heater board and the top plate. is there. The value depends on the area of the electrothermal converter, the resistance value, the film structure and the liquid path structure of the recording head.

【００３５】本実施例のＰＷＭ吐出量制御はプレパルス
幅変調駆動法とも言え、ひとつのインク液滴の吐出に際
してＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の幅で順次パルスを与えるととも
に、インク温度に応じてプレパルスの幅を変調する。プ
レ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、本実施例の吐出量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、その印加によって
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するのが好まし
い。インターバルタイムは、インク液路内のインクへの
プレパルスのエネルギー伝達のための時間を確保するも
のである。メイン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定するのが
好ましい。The PWM ejection amount control of the present embodiment can be said to be a pre-pulse width modulation driving method, in which when ejecting one ink droplet, pulses are sequentially applied in the widths of P1, P2 and P3, and the width of the pre-pulse depends on the ink temperature. To modulate. The pre-pulse is a pulse mainly for controlling the ink temperature in the liquid passage, and plays an important role in the ejection amount control of this embodiment. The preheat pulse width is preferably set to a value that does not cause a bubbling phenomenon in the ink due to the thermal energy generated by the electrothermal converter when it is applied. The interval time secures a time for transmitting the energy of the prepulse to the ink in the ink liquid path. The main pulse is for causing bubbling in the ink in the liquid path and ejecting the ink from the ejection port. Its width P3 is the area of the electrothermal converter, the resistance value, the film structure and the ink liquid of the recording head. It is preferably determined by the structure of the tract.

【００３６】例えば、図８（Ａ）および（Ｂ）に示すよ
うな構造の記録ヘッドにおけるプレパルスの作用につい
て説明する。同図（Ａ）および（Ｂ）は、本発明を適用
可能な記録ヘッドの一構成例を示すそれぞれインク液路
に沿った概略縦断面図および概略正面図である。同図に
おいて、電気熱変換体（吐出ヒータ）は上記分割パルス
の印加によって熱を発生する。この電気熱変換体は、こ
れに分割パルスを印加するための電極配線等とともにヒ
ータボード上に配設される。ヒータボードはシリコンに
より形成され、記録ヘッドの基板をなすアルミ板によっ
て支持される。天板には、インク液路等を構成するため
の溝が形成されており、天板とヒータボード（アルミ
板）とが接合することによりインク液路や、これにイン
クを供給する共通液室が構成される。また、天板には吐
出口が形成され、それぞれの吐出口にはインク液路が連
通している。For example, the action of the pre-pulse in the recording head having the structure shown in FIGS. 8A and 8B will be described. FIGS. 1A and 1B are a schematic vertical sectional view and a schematic front view, respectively, showing an example of the configuration of a recording head to which the present invention can be applied, along an ink liquid path. In the figure, the electrothermal converter (discharge heater) generates heat by the application of the divided pulse. This electrothermal converter is arranged on the heater board together with electrode wiring for applying a divided pulse thereto. The heater board is made of silicon and is supported by an aluminum plate that forms the substrate of the recording head. A groove for forming an ink liquid path or the like is formed on the top plate, and the top plate and a heater board (aluminum plate) are joined together to form an ink liquid path or a common liquid chamber for supplying ink to this. Is configured. In addition, ejection ports are formed on the top plate, and ink liquid paths communicate with the respective ejection ports.

【００３７】図８に示される記録ヘッドにおいて、駆動
電圧 ＶOP＝１８．０（Ｖ），メインパルス幅Ｐ3 ＝
４．１１４［μｓｅｃ］とし、プレパルス幅Ｐ1 を０〜
３．０００［μｓｅｃ］の範囲で変化させた場合、図９
に示すような吐出量Ｖd ［ｐｌ／ｄｒｏｐ］とプレパル
ス幅Ｐ1 ［μｓｅｃ］との関係が得られる。同図は吐出
量のプレパルス幅依存性を示す線図であり、図におい
て、Ｖ0 はＰ1 ＝０［μｓｅｃ］のときの吐出量を示
し、この値は図８に示すヘッド構造によって定まる。因
に、本実施例でのV0は環境温度ＴR ＝２５℃の場合でＶ
0 ＝１８．０［ｐｌ／ｄｒｏｐ］であった。In the recording head shown in FIG. 8, drive voltage VOP = 18.0 (V) and main pulse width P3 =
4.114 [μsec] and prepulse width P1 is 0 to
When changing in the range of 3,000 [μsec], FIG.
The relationship between the ejection amount Vd [pl / drop] and the pre-pulse width P1 [μsec] is obtained as shown in FIG. This figure is a diagram showing the prepulse width dependence of the ejection amount. In the figure, V0 shows the ejection amount when P1 = 0 [μsec], and this value is determined by the head structure shown in FIG. Incidentally, V0 in this embodiment is V when the ambient temperature TR is 25 ° C.
It was 0 = 18.0 [pl / drop].

【００３８】図９の曲線ａに示されるように、プレパル
スのパルス幅Ｐ1 の増加に応じて、吐出量Ｖd はパスル
幅Ｐ1 が０からＰ1LMTまで線形性を有して増加し、パル
ス幅Ｐ1 がＰ1LMTより大きい範囲ではその変化が線形性
を失い、パルス幅Ｐ1MAXで飽和し最大となる。このよう
に、パルス幅Ｐ1 の変化に対する吐出量Ｖd の変化が線
形性を示すパルス幅Ｐ1LMTまでの範囲は、パルス幅Ｐ1
を変化させることによる吐出量の制御を容易に行える範
囲として有効である。因に、曲線ａに示す本実施例では
Ｐ1LMT＝１．８７（μｓ）であり、このときの吐出量は
ＶLMT ＝２４．０［ｐｌ／ｄｒｏｐ］であった。また、
吐出量Ｖd が飽和状態となるときのパルス幅Ｐ1MAXは、
Ｐ1MAX＝２．１［μｓ］であり、このときの吐出量ＶMA
X＝２５．５［ｐｌ／ｄｒｏｐ］であった。As shown by the curve a in FIG. 9, as the pulse width P1 of the pre-pulse increases, the discharge amount Vd linearly increases from the pulse width P1 of 0 to P1LMT, and the pulse width P1 becomes larger. In the range larger than P1LMT, the change loses the linearity and is saturated at the pulse width P1MAX and becomes maximum. In this way, the range up to the pulse width P1LMT in which the change in the ejection amount Vd with respect to the change in the pulse width P1 shows linearity is the pulse width P1.
It is effective as a range in which the discharge amount can be easily controlled by changing Incidentally, in the present embodiment shown by the curve a, P1LMT = 1.87 (μs), and the discharge amount at this time was VLMT = 24.0 [pl / drop]. Also,
The pulse width P1MAX when the discharge amount Vd becomes saturated is
P1MAX = 2.1 [μs] and the discharge amount VMA at this time
X = 25.5 [pl / drop].

【００３９】パルス幅がＰ1MAXより大きい場合、吐出量
Ｖd はＶMAX より小さくなる。この現象は上記範囲のパ
ルス幅を有するプレパルスが印加されると電気熱変換体
上に微小な発泡（膜沸騰の直前状態）を生じ、この気泡
が消泡する前に次のメインパルスが印加され、上記微小
気泡がメインパルスによる発泡を乱すことによって吐出
量が小さくなる。この領域をプレ発泡領域と呼び、この
領域ではプレパルスを媒介にした吐出量制御は困難なも
のとなる。When the pulse width is larger than P1MAX, the ejection amount Vd becomes smaller than VMAX. This phenomenon is such that when a pre-pulse having a pulse width in the above range is applied, minute bubbles (a state immediately before film boiling) are generated on the electrothermal converter, and the next main pulse is applied before the bubbles disappear. The minute bubbles disturb the bubbling due to the main pulse, so that the discharge amount becomes small. This area is called a pre-foaming area, and it is difficult to control the ejection amount through the pre-pulse in this area.

【００４０】図９に示すＰ1 ＝０〜Ｐ1LMT［μｓ］の範
囲の吐出量とパルス幅との関係を示す直線の傾きを、プ
レパルス依存係数と定義すると、プレパルス依存係数： ＫP ＝ΔＶｄｐ／ΔＰ１ ［ｐｌ／μｓｅｃ・ｄｒｏｐ］ となる。この係数ＫP は温度によらずヘッド構造・駆動
条件・インク物性等によって定まるものである。すなわ
ち、図９中曲線ｂ，ｃは他の記録ヘッドの場合を示して
おり、記録ヘッドが異なると、その吐出特性が変化する
ことが分かる。このように、記録ヘッドが異なるとプレ
パルスＰ１の上限値Ｐ1LMTが異なるため、後述するよう
に記録ヘッド毎の上限値Ｐ1LMTを定めて吐出量制御を行
う。因に本実施例の曲線ａで示される記録ヘッドおよび
インクにおいては、ＫP ＝３．２０９［ｐｌ／μｓｅｃ
・ｄｒｏｐ］であった。If the slope of the straight line showing the relationship between the ejection amount and the pulse width in the range of P1 = 0 to P1 LMT [μs] shown in FIG. 9 is defined as the prepulse dependence coefficient, the prepulse dependence coefficient: KP = ΔVdp / ΔP1 [ pl / μsec · drop]. This coefficient Kp is determined by the head structure, driving conditions, ink physical properties, etc., regardless of temperature. That is, the curves b and c in FIG. 9 show the case of other recording heads, and it can be seen that the ejection characteristics change when the recording heads are different. As described above, since the upper limit P1LMT of the pre-pulse P1 is different when the recording heads are different, the ejection amount control is performed by setting the upper limit P1LMT for each recording head as described later. Incidentally, in the case of the recording head and ink shown by the curve a in this embodiment, KP = 3.209 [pl / μsec
・ Drop].

【００４１】一方、インクジェット記録ヘッドの吐出量
を決定する別の要因として、吐出部のインク温度（記録
ヘッドの温度で代用できる場合がある）がある。図１０
は吐出量の温度依存性を示す線図である。同図の曲線ａ
に示すように、記録ヘッドの温度ＴH （この場合はスタ
ティックな温度特性なので吐出部のインク温度と等し
い）の増加に対して吐出量Ｖd は直線的に増加する。こ
の直線の傾きを温度依存係数と定義すると、温度依存係
数： ＫＴ＝ΔＶdT／ΔＴＨ ［ｐｌ／℃・ｄｒｏｐ］ となる。この係数ＫT は駆動条件にはよらず、ヘッドの
構造・インク物性等によって定まる。図１０においても
他の記録ヘッドの場合を曲線ｂ，ｃに示す。因に本実施
例の記録ヘッドにおいては、ＫT ＝０．３［ｐｌ／℃・
ｄｒｏｐ］であった。On the other hand, another factor that determines the ejection amount of the ink jet recording head is the ink temperature of the ejection portion (the temperature of the recording head may be a substitute). Figure 10
FIG. 4 is a diagram showing the temperature dependence of the discharge amount. Curve a in the figure
As shown in, the ejection amount Vd increases linearly with the increase of the temperature TH of the recording head (in this case, it is equal to the ink temperature of the ejection portion because of the static temperature characteristic). When the slope of this straight line is defined as the temperature dependence coefficient, the temperature dependence coefficient: KT = ΔVdT / ΔTH [pl / ° C./drop]. This coefficient KT is determined by the structure of the head, the physical properties of the ink, etc., not by the driving conditions. Also in FIG. 10, curves b and c show cases of other recording heads. In the recording head of this embodiment, KT = 0.3 [pl / ° C.
drop].

【００４２】以上、図９および図１０に示す関係を実際
の制御図として図１１に示す。同図でＴ0 は記録ヘッド
の保温温度であり、吐出部のインク温度がＴ0 よりも低
い場合はサブヒータにより記録ヘッドを加熱する。した
がって、インク温度に応じた吐出量制御であるＰＷＭ制
御はＴ0 以上の温度で行うことになる。本発明では保温
温度を通常の環境温度よりも高い温度に設定している。
これは、前述のごとくプレ発泡領域よりも小さいプレパ
ルスで吐出量制御を行うのが好ましく、ＰＷＭ制御可能
な温度範囲がある程度限定されるため、記録ヘッドの自
己昇温を考えると保温温度を高く設定したほうが吐出量
を安定化し易くなるためである。The relationship shown in FIGS. 9 and 10 is shown in FIG. 11 as an actual control diagram. In the figure, T 0 is a heat retention temperature of the recording head, and when the ink temperature of the ejection portion is lower than T 0 , the recording head is heated by the sub heater. Therefore, the PWM control, which is the ejection amount control according to the ink temperature, is performed at a temperature of T 0 or higher. In the present invention, the heat retention temperature is set to a temperature higher than the normal environmental temperature.
As described above, it is preferable to control the ejection amount with a pre-pulse smaller than the pre-foaming area, and the temperature range in which PWM control is possible is limited to some extent. Therefore, considering the self-heating of the recording head, the heat retention temperature is set high. This is because it is easier to stabilize the discharge amount.

【００４３】例えば、保温温度を２０℃設定とすれば通
常の環境で使用する場合にはほとんどサブヒータの加熱
は不必要となり加熱のための若干の待ち時間もなくなる
メリットはあるが、ＰＷＭ制御可能な上限温度ＴL は３
８℃となり、３０℃程度の高温環境では記録ヘッドが自
己昇温しても吐出量制御可能な温度範囲が狭くなってし
まう。それに対して本発明では、保温温度を３６℃とし
ているので上限温度ＴL は５４℃となり、通常の環境条
件では吐出量制御可能な温度範囲が狭くならず、記録ヘ
ッドが多少自己昇温しても吐出量が安定した良好な記録
が可能である。また、記録ヘッドの温度を直接温度セン
サで測定してＰＷＭ制御を行う場合には、サブヒータの
加熱や吐出ヒータの記録時の発熱による検出温度のリッ
プルという弊害はなくせる点で有利である。しかし、本
実施例では吐出部のインク温度を直接測定していないの
で、そうした弊害はもともとなくせる。さらに、昇温し
すぎた吐出部のインク温度を降温させる場合は記録ヘッ
ドへの放熱が主であり、記録ヘッドの降温速度が早いほ
どインク温度も早く低下するので、記録時の保温温度と
環境温度との差が大きいほど有利である。For example, if the heat retention temperature is set to 20 ° C., heating the sub-heater is almost unnecessary when used in a normal environment, and there is an advantage that some waiting time for heating is eliminated, but PWM control is possible. The upper limit temperature T L is 3
The temperature range becomes 8 ° C., and in a high temperature environment of about 30 ° C., the temperature range in which the ejection amount can be controlled becomes narrow even if the print head self-heats. On the other hand, in the present invention, since the heat retention temperature is 36 ° C., the upper limit temperature T L is 54 ° C., the temperature range in which the ejection amount can be controlled is not narrowed under normal environmental conditions, and the recording head slightly heats up. Also, good recording with stable discharge amount is possible. Further, when the temperature of the recording head is directly measured by the temperature sensor and the PWM control is performed, it is advantageous in that the adverse effect of the detected temperature ripple due to the heating of the sub heater and the heat generation of the discharge heater during recording can be eliminated. However, in this embodiment, since the ink temperature of the ejection portion is not directly measured, such an adverse effect can be eliminated. Furthermore, when lowering the ink temperature of the ejection unit that has risen too much, heat is mainly radiated to the recording head.The faster the temperature of the recording head, the lower the ink temperature. The larger the difference from the temperature, the better.

【００４４】図１１でＰＷＭ領域と示した温度範囲が吐
出量を安定化できる温度範囲であり、本実施例では吐出
部のインク温度が３４〜５４℃の範囲である。同図では
プレパルスを１１ステップで変化させた場合の吐出部の
インク温度と吐出量の関係を示しており、吐出部のイン
ク温度が変化してもインク温度に応じて温度ステップ幅
△Ｔ毎にプレパルスのパルス幅を変えることにより、目
標吐出量Ｖd0に対して△Ｖの幅で吐出量を制御すること
ができる。 図１２（Ａ）はインク温度とプレパルスの
対応表である。本実施例では、記録ヘッドとして交換可
能なＩＪＣを用いているが、カートリッジ毎に吐出量が
異なる場合にはヘッドごとにインク温度とプレパルスの
対応表を変えても良い。例えば、吐出量の小さめのカー
トリッジの場合に図１２（Ｂ）の表を、大きめの場合に
図１２（Ｃ）の表を用いても良いし、さらに吐出量のプ
レパルス依存係数や温度依存係数に応じて表を持たせて
も良い。The temperature range shown as the PWM region in FIG. 11 is the temperature range in which the ejection amount can be stabilized, and in this embodiment, the ink temperature of the ejection portion is in the range of 34 to 54 ° C. The figure shows the relationship between the ink temperature of the ejection unit and the ejection amount when the pre-pulse is changed in 11 steps. Even if the ink temperature of the ejection unit changes, the temperature step width ΔT is changed according to the ink temperature. By changing the pulse width of the pre-pulse, the ejection amount can be controlled within a width of ΔV with respect to the target ejection amount V d0 . FIG. 12A is a correspondence table of ink temperature and prepulse. In this embodiment, the replaceable IJC is used as the recording head, but if the ejection amount differs for each cartridge, the correspondence table of the ink temperature and the prepulse may be changed for each head. For example, the table of FIG. 12 (B) may be used for a cartridge having a small discharge amount, and the table of FIG. 12 (C) may be used for a large cartridge, and the pre-pulse dependence coefficient and temperature dependence coefficient of the discharge quantity may be used. You may have a table according to your needs.

【００４５】（温度予測制御）次に上記構成よりなる記
録装置を用いて記録を行う場合の動作について、図１３
乃至図１５のフローチャートを参照して説明する。(Temperature Prediction Control) Next, FIG. 13 shows the operation when recording is performed using the recording apparatus having the above-mentioned configuration.
A description will be given with reference to the flowchart of FIG.

【００４６】ステップＳ１００で電源がＯＮされると、
機内昇温補正タイマーをリセット／セットする（Ｓ１１
０）。次に、本体プリント基板（以下、ＰＣＢという）
上の温度センサー（以下、基準サーミスターという）の
温度を読みとり（Ｓ１２０）、周囲環境温度を検出す
る。しかし基準サーミスターはＰＣＢ上にあるためにＰ
ＣＢ上の発熱体（例えばドライバー）等の影響を受けて
正確なヘッドの周囲環境温度を検出出来ない場合があ
る。よって、本体電源ＯＮからの経過時間によって検出
値を補正し周囲環境温度を求める。即ち、機内昇温補正
タイマーから電源ＯＮからの経過時間を読みとり、機内
昇温補正テーブル（表１）を参照して発熱体の影響を補
正した正確な周囲環境温度を求める（Ｓ１４０）。When the power is turned on in step S100,
Reset / set the in-machine temperature rise correction timer (S11
0). Next, printed circuit board (hereinafter referred to as PCB)
The temperature of the upper temperature sensor (hereinafter referred to as the reference thermistor) is read (S120) to detect the ambient environment temperature. But since the reference thermistor is on the PCB, P
In some cases, the ambient temperature of the head cannot be accurately detected due to the influence of a heating element (eg, driver) on the CB. Therefore, the detected value is corrected according to the elapsed time from the power-on of the main body to obtain the ambient temperature. That is, the elapsed time after the power is turned on is read from the in-machine temperature rise correction timer, and the accurate ambient environment temperature in which the influence of the heating element is corrected is obtained by referring to the in-machine temperature rise correction table (Table 1) (S140).

【００４７】[0047]

【表１】 次に、Ｓ１５０で温度予測テーブル（図１６）を参照し
て現状のヘッドチップ温度（β）を予測し、印字信号の
入力を待つ。現状のヘッドチップ温度（β）の予測は、
Ｓ１４０で求めた周囲環境温度に、単位時間当たりのヘ
ッドの投入エネルギー（通電比率）に対するヘッド温度
と環境温度との温度差のマトリックスで決まる値を加え
て更新することによって行う。電源投入時では、印字信
号が無く（投入エネルギーは０）、ヘッド温度と環境温
度との温度差も０なので、マトリックス値０（熱平衡）
を加えることになる。印字信号の入力が無ければＳ１２
０に戻り基準温度サーミスタ温度読み込みから繰り返
す。本実施例ではヘッドチップ温度予測のサイクルは
０. １ｓｅｃとした。[Table 1] Next, in S150, the current head chip temperature (β) is predicted by referring to the temperature prediction table (FIG. 16), and the input of the print signal is waited for. Current head chip temperature (β) prediction is
The value is determined by adding the value determined by the matrix of the temperature difference between the head temperature and the environmental temperature with respect to the input energy (energization ratio) of the head per unit time to the ambient environmental temperature obtained in S140 and updating. When the power is turned on, there is no print signal (input energy is 0) and the temperature difference between the head temperature and the environmental temperature is 0, so the matrix value is 0 (thermal equilibrium).
Will be added. If there is no print signal input, S12
It returns to 0 and repeats from reading the reference temperature thermistor temperature. In this embodiment, the head chip temperature prediction cycle is set to 0.1 sec.

【００４８】図１６の温度予測テーブルは、ヘッドの熱
時定数とヘッドに投入したエネルギーにより決定される
単位時当たりの昇温特性を示したマトリックステーブル
である。通電比率が大きいとマトリックス値も大きくな
り、一方、ヘッド温度と環境温度との温度差が大きくな
ると熱平衡に達しやすくなるので、マトリックス値は小
さくなる。熱平衡には、投入エネルギーと放射エネルギ
ーが等しい時達する。なお、上記テーブル中、通電比率
が５００％とは、サブヒーターを通電した場合を通電比
率に換算したものである。The temperature prediction table of FIG. 16 is a matrix table showing the temperature rise characteristics per unit time determined by the thermal time constant of the head and the energy input to the head. When the energization ratio is large, the matrix value is also large. On the other hand, when the temperature difference between the head temperature and the environmental temperature is large, thermal equilibrium is easily reached, and thus the matrix value is small. Thermal equilibrium is reached when the input energy and the radiant energy are equal. In the above table, the energization ratio of 500% is the energization ratio when the sub-heater is energized.

【００４９】単位時間毎に、常にこのテーブルに基づい
てマトリックス値を積算する事によりヘッドのその時点
の温度を推定できると供に、これから将来の印字、また
はサブヒータ等のヘッドへの投入エネルギーをインプッ
トしてやる事により、これからのヘッドの温度変化を予
測することが出来る。It is possible to estimate the temperature of the head at that time by always accumulating matrix values based on this table for each unit time, and input the energy to be applied to the head for future printing or the sub heater from now on. By doing so, the temperature change of the head in the future can be predicted.

【００５０】次に、印字信号が入力された場合には目標
（駆動）温度テーブル（表２）を参照し、現状の環境温
度で最適な駆動が行えるヘッドチップの印字目標温度
（α）を求める（Ｓ１７０）。表２において、環境温度
により目標温度が異なるのは、ヘッドのシリコンヒータ
ボード上の温度をある一定に制御してもそこに流入して
くるインクの温度が低く、熱時定数が大いために、結果
的にヘッドチップ廻りの系としては平均温度的に考える
と低くなってしまうからである。そのために、環境温度
が低くなるほど、ヘッドのシリコンヒータボードの目標
温度を上げてやる必要が有るからである。したがって、
制御上の目標温度変更により低温環境でも前述の保温温
度を達成できる。Next, when the print signal is input, the target (driving) temperature table (Table 2) is referred to, and the print target temperature (α) of the head chip capable of optimal driving at the current environmental temperature is obtained. (S170). In Table 2, the target temperature differs depending on the ambient temperature because the temperature of the ink flowing into the silicon heater board of the head is low and the thermal time constant is large even if the temperature on the silicon heater board of the head is controlled to a certain level. As a result, the system around the head chip becomes low in terms of average temperature. Therefore, the lower the ambient temperature, the higher the target temperature of the silicon heater board of the head needs to be raised. Therefore,
By changing the target temperature for control, the above-mentioned heat retention temperature can be achieved even in a low temperature environment.

【００５１】[0051]

【表２】 次に、Ｓ１８０で印字目標温度（α）と現状のヘッドチ
ップ温度（β）の偏差γ（＝α−β）を算出する。そし
て、Ｓ１９０でサブヒータコントロールテーブル（表
３）を参照し、上記偏差（γ）を縮める目的の印字前サ
ブヒータのＯＮ時間（ｔ）を求める。これは、印字開始
時にヘッドの推定温度と目標温度の偏差が有る場合に、
まずサブヒータでヘッドチップ全体の温度を上げる機能
である。これにより、吐出部のインクを含めたヘッドチ
ップ全体の温度を目標温度に出来るだけ近づけることが
できる。[Table 2] Next, in S180, a deviation γ (= α-β) between the target print temperature (α) and the current head chip temperature (β) is calculated. Then, in S190, the ON time (t) of the pre-printing sub-heater for the purpose of reducing the deviation (γ) is obtained by referring to the sub-heater control table (Table 3). This is because if there is a deviation between the estimated temperature of the head and the target temperature at the start of printing,
The first is the function of raising the temperature of the entire head chip with the sub heater. As a result, the temperature of the entire head chip including the ink in the ejection portion can be made as close as possible to the target temperature.

【００５２】[0052]

【表３】 印字前サブヒータのＯＮ時間（ｔ）を求めたら、温度予
測テーブル（図１６）を参照し、サブヒータが上記設定
時間ＯＮされたと仮定した場合の印字開始直前の（将来
の）ヘッドチップ温度を予測する（Ｓ２００）。そし
て、印字目標温度（α）と該ヘッドチップ温度（β）の
偏差（γ）を算出する（Ｓ２１０）。ここで、印字目標
温度とヘッドチップ温度との差が保温温度とインク温度
との差であると考えられるので、インク温度は実質的に
保温温度と偏差（γ）との和で求められる（Ｓ２２
０）。言うまでもなく偏差（γ）が０である事が望まし
いが、保温温度で印字したときと同等の吐出量となるよ
うに、図１２（Ａ）に示した吐出部インク温度−プレパ
ルステーブルを参照してインク温度の予測値に応じた駆
動を行えば、吐出量は安定化できる。[Table 3] When the ON time (t) of the pre-printing sub-heater is obtained, the temperature prediction table (FIG. 16) is referred to, and the head chip temperature (future) immediately before the start of printing when the sub-heater is assumed to be ON for the set time is predicted. (S200). Then, the deviation (γ) between the print target temperature (α) and the head chip temperature (β) is calculated (S210). Here, since it is considered that the difference between the print target temperature and the head chip temperature is the difference between the heat retention temperature and the ink temperature, the ink temperature is substantially obtained by the sum of the heat retention temperature and the deviation (γ) (S22).
0). Needless to say, it is desirable that the deviation (γ) is 0, but refer to the ink temperature-prepulse table of the discharge portion shown in FIG. The ejection amount can be stabilized by driving according to the predicted value of the ink temperature.

【００５３】本実施例では、上述のサブヒータを用いて
印字前にはインク温度を少なくとも保温温度以上にする
ことを前提としており、高ｄｕｔｙでの連続印字などで
記録ヘッドが蓄熱し、それにともなってインク温度が上
昇して吐出量が大きくなることを補正する手法を用いて
いる。この実施例では、目標値と残りの偏差による吐出
量をＰＷＭの手法で補正している。In the present embodiment, it is premised that the ink temperature is made to be at least the heat retention temperature before printing by using the above-mentioned sub-heater, and the recording head accumulates heat during continuous printing with high duty, and accordingly. A method of correcting that the ink temperature rises and the ejection amount increases is used. In this embodiment, the discharge amount based on the target value and the remaining deviation is corrected by the PWM method.

【００５４】ここで、１ライン印字中にヘッドはその吐
出デューティーによってチップ温度は変化する。即ち、
１ライン中の中でも上記偏差（γ）は時々変化するの
で、その変化に応じて１ライン中にプレパルス値を最適
化していく事が望ましい。本実施例では１ラインを印字
するのに１．０ｓｅｃの時間を要する。ヘッドチップの
温度予測サイクルが０．１ｓｅｃであるので、本実施例
では１ラインを１０のエリアに分割した。先に設定した
印字書き出し時のプレパルス値（Ｓ２３０）は第１エリ
ア書き出し時のプレパルス値である。Here, the chip temperature of the head changes during the one-line printing depending on the discharge duty. That is,
Since the deviation (γ) changes from time to time in one line, it is desirable to optimize the prepulse value in one line according to the change. In this embodiment, it takes 1.0 sec to print one line. Since the head chip temperature prediction cycle is 0.1 sec, one line is divided into 10 areas in this embodiment. The pre-pulse value at the time of writing the print (S230) set previously is the pre-pulse value at the time of writing the first area.

【００５５】次に、第２〜第１０エリア書き出し時のプ
レパルス値の決め方を述べる。Ｓ２４０でｎ＝１を設定
し、Ｓ２５０でｎをインクリメントする。ここでｎはエ
リアを示し、第１０エリアまでなのでｎが１０を越えた
時点で以下のループから脱する（Ｓ２６０）。Next, how to determine the pre-pulse value when writing the second to tenth areas will be described. N = 1 is set in S240, and n is incremented in S250. Here, n indicates an area, and since the area is up to the tenth area, when n exceeds 10, the loop is exited (S260).

【００５６】まず、ループの１順目は第２エリアの書き
出し時のプレパルス値を設定する。方法は、第１エリア
のドット数と第１エリアのＰＷＭ値から第１エリアの通
電比率を算出する（Ｓ２７０）。ここで、通電比率は温
度予測テーブルを参照するときの縦軸の値に相当する。
また、この実施例で単にドット数（印字デューティー）
を用いないのは、同じドット数でもプレパルス値が異な
ればヘッドチップに供給するエネルギーも異なるからで
ある。通電比率という概念を用いることで、ＰＷＭ制御
を行った時でも、サブヒーターをＯＮした時でも同一の
テーブルを用いることができる。First, in the first order of the loop, the pre-pulse value at the time of writing the second area is set. The method calculates the energization ratio of the first area from the number of dots in the first area and the PWM value of the first area (S270). Here, the energization ratio corresponds to the value on the vertical axis when referring to the temperature prediction table.
Also, in this embodiment, simply the number of dots (printing duty)
The reason why is not used is that even if the number of dots is the same, the energy supplied to the head chip is different if the prepulse value is different. By using the concept of the energization ratio, the same table can be used even when the PWM control is performed and the sub heater is turned on.

【００５７】ここで通電比率を上記通電比率を温度予測
テーブル（図１６）に当てはめて（表を参照して）、第
１エリア印字終了（即ち第２エリア印字開始時）のヘッ
ドチップ温度（β）を予測する（Ｓ２８０）。ステップ
Ｓ２９０で前記印字目標温度（α）と該ヘッドチップ温
度（β）の差から、再び偏差（γ）を求める。そして、
該偏差（γ）から第２エリアを印字するためのプレパル
ス値を図１２（Ａ）を参照する事により求め、第２エリ
アのプレパルス値をメモリー上に設定する（Ｓ３００、
Ｓ３１０）。Here, the energization ratio is applied to the temperature prediction table (FIG. 16) (see the table), and the head chip temperature (β) at the end of the first area printing (that is, at the start of the second area printing) is set. ) Is predicted (S280). In step S290, the deviation (γ) is obtained again from the difference between the print target temperature (α) and the head chip temperature (β). And
The prepulse value for printing the second area is obtained from the deviation (γ) by referring to FIG. 12A, and the prepulse value of the second area is set in the memory (S300,
S310).

【００５８】以下、順次前エリアのドット数とプレパル
ス値から該エリア内通電比率を算出し、該エリア印字終
了時ヘッドチップ温度（β）を予測して、印字目標温度
（α）との偏差（γ）から次エリアのプレパルス値を設
定していく（Ｓ２５０〜Ｓ３１０）。 その後、１ライ
ン内の１０エリア全てのプレパルス値が設定されたらＳ
２６０からＳ３２０へ移行し、印字前サブヒータ加熱を
行った後、設定プレパルス値に従い１ラインの印字を行
う（Ｓ３３０）。ステップＳ３３０で１ラインの印字が
終了したら、ステップＳ１２０の基準サーミスタ温度読
み込みに戻り、上述の制御を順次繰り返す。Below, the energization ratio in the area is calculated from the number of dots in the previous area and the pre-pulse value in order, the head chip temperature (β) at the end of printing of the area is predicted, and the deviation from the target printing temperature (α) ( The pre-pulse value of the next area is set from (γ) (S250 to S310). After that, if the pre-pulse values of all 10 areas in one line are set, S
After shifting from 260 to S320, the sub-heater before printing is heated, and then one line is printed according to the set prepulse value (S330). When the printing of one line is completed in step S330, the process returns to the reference thermistor temperature reading in step S120, and the above control is sequentially repeated.

【００５９】以上のように制御する事により、実際の吐
出量はインク温度によらず安定して制御でき濃度が均一
で高品位な記録画像を得ることができる。By controlling as described above, the actual ejection amount can be stably controlled regardless of the ink temperature, and a high-quality recorded image with uniform density can be obtained.

【００６０】上記吐出量制御について再度説明すると、
本実施例ではヘッドの吐出／吐出量安定化を、以下の２
点を制御する事で達成している。The above discharge amount control will be described again.
In this embodiment, the head ejection / ejection amount stabilization is performed by
This is achieved by controlling the points.

【００６１】吐出部のインクを含めた記録ヘッド温度
が少なくとも保温温度に到達するように環境温度に応じ
て「目標温度テーブル」から目標温度を定め、必要に応
じてサブヒーターを用いて加熱する。すなわち、本実施
例では吐出部のインク温度は、目標温度と環境温度との
差を演算により求めた温度から差し引いた温度となる。The target temperature is determined from the "target temperature table" according to the environmental temperature so that the temperature of the recording head including the ink in the ejection portion reaches at least the heat retention temperature, and the sub heater is used to heat the target temperature. That is, in the present embodiment, the ink temperature of the ejection portion is a temperature obtained by subtracting the difference between the target temperature and the environmental temperature from the temperature calculated.

【００６２】目標温度とヘッドの現状の温度のとズレ
（偏差）を推定する。保温温度とその偏差との和が吐出
部のインク温度と考え、インク温度に応じてプレパルス
値を設定して吐出量を安定化する。A deviation (deviation) between the target temperature and the current temperature of the head is estimated. The sum of the heat retention temperature and its deviation is considered to be the ink temperature of the ejection portion, and the ejection amount is stabilized by setting the pre-pulse value according to the ink temperature.

【００６３】ここで、外部インターフェイスを通して送
られてくる記録信号等は、ゲートアレイ７８の受信バッ
ファ７８ａにまず蓄えられる。受信バッファ７８ａに蓄
えられた該データは「吐出する／吐出しない」の２値信
号（０、１）に展開され、プリントバッファ７８ｂに移
される。ＣＰＵ６０は必要に応じて該プリントバッファ
７８ｂから記録信号を参照出来る。Here, a recording signal or the like sent through the external interface is first stored in the reception buffer 78a of the gate array 78. The data stored in the reception buffer 78a is developed into a binary signal (0, 1) of "ejection / not ejection" and transferred to the print buffer 78b. The CPU 60 can refer to the recording signal from the print buffer 78b as needed.

【００６４】また、ゲートアレイ７８にはラインデュー
ティーバッファ７８ｃが２つ用意されている。記録時の
１ラインを等間隔に（例えば１０のエリアに）分解し、
各エリアの印字デューティー（比率）を演算して蓄えて
いる。「ラインデューティーバッファ７８ｃ１」は現在
印字中のラインの各エリア毎の印字デューティーデータ
が格納されている。「ラインデューティーバッファ７８
ｃ２」には現在印字中の次のラインの各エリア毎の印字
デューティーデータが格納されている。ＣＰＵ６０は必
要に応じていつでも現在印字中のライン、及び次ライン
の各エリア毎の印字デューティーを参照できる。ＣＰＵ
６０は、上述した温度予測制御中にラインデューティー
バッファ７８ｃを参照することで、各エリアの印字デュ
ーティーを得ることができる。従って、ＣＰＵ６０の演
算負荷を軽減することができる。尚、本実施例では吐出
量を制御するためにダブルパルスのＰＷＭを用いたが、
シングルパルスのＰＷＭを用いても、トリプルパルス以
上のパルスのＰＷＭを用いても良い。Further, the gate array 78 is provided with two line duty buffers 78c. 1 line at the time of recording is divided at equal intervals (for example, 10 areas),
The print duty (ratio) of each area is calculated and stored. The "line duty buffer 78c1" stores print duty data for each area of the line currently being printed. "Line duty buffer 78
The print duty data for each area of the next line currently being printed is stored in "c2". The CPU 60 can refer to the print duty for each area of the line currently being printed and the next line, whenever necessary. CPU
The 60 can obtain the print duty of each area by referring to the line duty buffer 78c during the temperature prediction control described above. Therefore, the calculation load on the CPU 60 can be reduced. In this embodiment, double pulse PWM is used to control the discharge amount.
Single-pulse PWM or triple-pulse or more PWM may be used.

【００６５】また、本発明では、保温温度を通常の環境
温度より高く設定し、吐出量制御可能な温度範囲を高温
域に広く設定しているので、吐出量制御ができないより
高温の非制御領域にインク温度が達してしまう場合に
は、キャリッジの走査速度を遅くして温度予測をやり直
しても良く、またはキャリッジの走査開始タイミングを
遅らせて温度予測をやり直しても良い。Further, in the present invention, the heat retention temperature is set higher than the normal environmental temperature, and the temperature range in which the discharge rate can be controlled is set broadly in the high temperature range. When the ink temperature reaches, the temperature of the carriage may be re-estimated by slowing the scanning speed of the carriage, or the temperature of the carriage may be re-estimated by delaying the scanning start timing.

【００６６】この実施例では、記録ヘッドの温度を直接
測定する温度センサーを用いることなく将来のヘッド温
度を予測することができるので、実際の印字前に種々の
ヘッド制御を行うことが可能となり、より適切な記録を
行うことができる。In this embodiment, the future head temperature can be predicted without using a temperature sensor that directly measures the temperature of the recording head, so that various head controls can be performed before actual printing, More appropriate recording can be performed.

【００６７】なお、本実施例内で用いている１ライン中
のエリア分割数（１０分割）や温度予測のサイクル
（０．１ｓｅｃ）等の定数は一例であり、本発明を拘束
するものではない。The constants such as the number of area divisions (10 divisions) and the temperature prediction cycle (0.1 sec) in one line used in this embodiment are examples and do not restrict the present invention. .

【００６８】（実施例２）インクジェット記録装置にお
いて印字比率（以下、印字ｄｕｔｙという）から現在の
温度を推定し、吐出の安定化を図るために回復シーケン
スを制御する方法について説明する。本発明では、印字
時の保温温度を環境温度よりも高く設定しているので、
吐出部のインクが蒸発し易く記録ヘッドの温度的な履歴
に応じた回復制御が重要となる。(Embodiment 2) A method of estimating the current temperature from the print ratio (hereinafter referred to as print duty) in the ink jet recording apparatus and controlling the recovery sequence in order to stabilize the ejection will be described. In the present invention, since the heat retention temperature during printing is set higher than the ambient temperature,
The ink in the ejection portion easily evaporates, and recovery control according to the temperature history of the recording head is important.

【００６９】本実施例では、上述の実施例１と同様にし
て、現在のヘッドの温度を印字ｄｕｔｙから推定して、
ヘッドの推定温度に応じて吸引条件を変えている。吸引
条件の制御は吸引圧（初期ピストン位置）ないしは吸引
量（体積変化量あるいは負圧保持時間）によって行われ
る。図１７に負圧保持時間と吸引量のヘッド温度依存性
を示す。一定の区間は負圧保持時間によって吸引量を制
御できるが、それ以外では吸引量は負圧保持時間によら
なくなる。また、印字ｄｕｔｙから推定したヘッド温度
によって吸引量は影響されるが、ヘッド推定温度に応じ
て負圧保持時間を変化させる。このようにすることでヘ
ッド温度が変化する場合でも吐出量を一定（最適量）に
維持でき、吐出の安定化を図れる。In this embodiment, the current head temperature is estimated from the print duty in the same manner as in the first embodiment,
The suction condition is changed according to the estimated temperature of the head. The suction condition is controlled by the suction pressure (initial piston position) or the suction amount (volume change amount or negative pressure holding time). FIG. 17 shows the head temperature dependence of the negative pressure holding time and the suction amount. The suction amount can be controlled by the negative pressure holding time in a certain section, but otherwise the suction amount does not depend on the negative pressure holding time. Further, although the suction amount is affected by the head temperature estimated from the print duty, the negative pressure holding time is changed according to the head estimated temperature. By doing so, the ejection amount can be maintained constant (optimum amount) even when the head temperature changes, and the ejection can be stabilized.

【００７０】さらに複数のヘッドを用いる場合には、ヘ
ッドの配列に応じた放熱補正を行うことにより、ヘッド
温度の推定をより正確に行う。キャリッジ端部は中央部
に比べて放熱しやすく、温度分布にばらつきが生じてし
まうため、温度に大きく影響される吐出もばらついてし
まう。そこで、端部での放熱を１００％、中央部での放
熱を９５％として補正している。この補正によって熱的
なばらつきを防いで、安定した吐出を可能としている。
さらに、ヘッド毎にヘッドの特徴や状態に応じて吸引条
件を変えても良い。When a plurality of heads are used, the head temperature can be estimated more accurately by performing heat radiation correction according to the arrangement of the heads. The end portion of the carriage radiates heat more easily than the central portion, and the temperature distribution varies, so that the ejection greatly influenced by the temperature also varies. Therefore, the heat dissipation at the end is 100% and the heat dissipation at the center is 95%. This correction prevents thermal variations and enables stable ejection.
Furthermore, the suction condition may be changed for each head according to the characteristics and state of the head.

【００７１】さらに、この実施例では吸引時のヘッド温
度降下推定を行う。環境温度とヘッド温度との差がある
場合、吸引によって高温状態のインクは排出され、イン
クタンクから新たに低温のインクが供給される。その供
給されたインクによって高温状態のヘッドは冷却され
る。表４に環境温度とヘッド推定温度との差と吸引時の
温度降下補正を示す。印字ｄｕｔｙからヘッド温度を推
定する場合、環境温度との差から吸引時の温度降下を補
正することができ、吸引後のヘッド温度も同時に予測す
ることができる。Furthermore, in this embodiment, the head temperature drop during suction is estimated. When there is a difference between the environmental temperature and the head temperature, the ink in the high temperature state is discharged by suction, and the low temperature ink is newly supplied from the ink tank. The high temperature head is cooled by the supplied ink. Table 4 shows the difference between the environmental temperature and the estimated head temperature and the temperature drop correction during suction. When the head temperature is estimated from the print duty, the temperature drop during suction can be corrected from the difference from the environmental temperature, and the head temperature after suction can be predicted at the same time.

【００７２】[0072]

【表４】 交換可能なヘッドの場合は、インクタンクの温度推定が
必要となる。インクタンクはヘッドに密接しているた
め、吐出による温度上昇がインクタンクへ影響を与え
る。そこで過去１０分間の温度平均からインクタンク温
度を推定している。これにより、吸引時の温度降下にフ
ィードバックすることができる。[Table 4] In the case of a replaceable head, it is necessary to estimate the temperature of the ink tank. Since the ink tank is in close contact with the head, the temperature rise due to ejection affects the ink tank. Therefore, the ink tank temperature is estimated from the temperature average for the past 10 minutes. As a result, it is possible to feed back the temperature drop during suction.

【００７３】パーマネントヘッドの場合は、ヘッドとイ
ンクタンクが離れているため、供給されるインクの温度
が環境温度と等しく、インクタンクの温度予測しなくと
も良い。In the case of a permanent head, since the head and the ink tank are separated from each other, the temperature of the supplied ink is equal to the environmental temperature, and it is not necessary to predict the temperature of the ink tank.

【００７４】さらに、図１８のようなサブタンク系の場
合には、インクが高温状態の時に吸引しても吸引量が多
くなってしまうため、液面引き上げ効果が期待できなく
なり、インクの供給不良の原因となってしまう可能性も
ある。そこで、印字ｄｕｔｙから予測されるヘッド温度
が高温である時、吸引回数増やして十分に液面引き上げ
効果があるようにする。表５に環境温度とヘッド推定温
度との差と吸引回数の関係を示す。ヘッドの推定温度と
環境温度との差があるほど吸引回数を多くするように設
定している。これによって液面引き上げ効果が損なわれ
ないようにしている。Further, in the case of the sub-tank system as shown in FIG. 18, even if the ink is sucked at a high temperature, the suction amount becomes large, so that the liquid level raising effect cannot be expected and ink supply failure occurs. There is a possibility that it will be the cause. Therefore, when the head temperature predicted from the print duty is high, the number of suctions is increased so that the liquid level can be sufficiently raised. Table 5 shows the relationship between the difference between the environmental temperature and the estimated head temperature and the number of times of suction. The number of suctions is set to increase as the difference between the estimated temperature of the head and the environmental temperature increases. This prevents the liquid level raising effect from being impaired.

【００７５】[0075]

【表５】 （実施例３）実施例２と同様に、現在のヘッド温度を印
字ｄｕｔｙから推定しているが、本実施例ではヘッドの
推定温度に応じて予備吐出条件を変化させている。[Table 5] (Third Embodiment) As in the second embodiment, the current head temperature is estimated from the print duty, but in this embodiment, the preliminary ejection condition is changed according to the estimated temperature of the head.

【００７６】高温時は吐出部のインクが蒸発し易く、そ
こで、インク温度の推定値に応じて予備吐出の間隔ない
しは予備吐出数を変えれば良い。本実施例では予備吐出
時のインクの推定温度に応じて予備吐出数を表６に示す
ように変えている。同時に、高温時ほど吐出量は増える
ので、パルス幅を小さくして吐出量を抑制している。When the temperature is high, the ink in the ejection portion is likely to evaporate. Therefore, the interval of the preliminary ejection or the number of preliminary ejections may be changed according to the estimated value of the ink temperature. In this embodiment, the number of preliminary ejections is changed as shown in Table 6 according to the estimated temperature of ink during preliminary ejection. At the same time, the ejection amount increases as the temperature rises, so the pulse width is reduced to suppress the ejection amount.

【００７７】[0077]

【表６】 また、高温時ほどノズル間の温度のばらつきが大きくな
るため、予備吐出数分布を最適化しても良い。例えば、
常温時でのノズル端部と中央部との予備吐出数の差に比
べて、高温になるほど予備吐出数の差も大きくするなど
の制御を行っても良い。[Table 6] Further, the higher the temperature is, the larger the temperature variation among the nozzles is. Therefore, the preliminary ejection number distribution may be optimized. For example,
It is also possible to perform control such that the difference in the number of preliminary discharges becomes larger as the temperature becomes higher than the difference in the number of preliminary discharges at the nozzle end portion and the central portion at room temperature.

【００７８】さらに複数ヘッドの場合には、インク色毎
に予備吐出の温度テーブルを変えても良い。ヘッド温度
が高温の場合、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ
（シアン）に比べて、染料の多いＢｋ（ブラック）は増
粘しやすいので予備吐出数を多めにするなどの制御を行
っても良く、また、ヘッド毎にインク温度が異なる場合
にはヘッド毎に予備吐出制御を行っても良い。Further, in the case of a plurality of heads, the temperature table for preliminary ejection may be changed for each ink color. When the head temperature is high, Y (yellow), M (magenta), C
Compared to (cyan), Bk (black), which has more dye, is more likely to thicken, so control such as increasing the number of preliminary ejections may be performed. Also, when the ink temperature differs from head to head, Preliminary ejection control may be performed.

【００７９】さらに、ノズル数が多い場合には図１９
（Ａ）のようにノズルを分割してヘッド温度の推定を行
う方法も可能である。同図（Ｂ）に示すように、それぞ
れのノズル領域毎に独立に印字ｄｕｔｙを求めるカウン
タ１、２を設け、独立に求めた印字ｄｕｔｙからヘッド
温度を推定して、それぞれ独立に予備吐出条件を設定す
ることができる。これにより、印字ｄｕｔｙによるヘッ
ド温度予測の誤差を軽減することができ、より安定した
吐出が期待できる。Further, when the number of nozzles is large, FIG.
A method in which the nozzle is divided and the head temperature is estimated as in (A) is also possible. As shown in FIG. 3B, counters 1 and 2 for independently obtaining the print duty for each nozzle area are provided, and the head temperature is estimated from the print duty independently obtained, and the preliminary ejection conditions are independently set. Can be set. As a result, it is possible to reduce the error in head temperature prediction due to the print duty, and more stable ejection can be expected.

【００８０】（実施例４）本実施例は、所定の期間内の
過去の平均ヘッド温度を、本体に設けた基準温度センサ
と印字ｄｕｔｙとから推定して、平均ヘッド温度に応じ
て最適に設定される間隔で所定の回復手段を作動する例
を示す。本実施例で平均ヘッド温度に応じて制御する回
復手段は、吐出の安定化を図るために印字中（キャップ
開放時）に所定の時間毎に行う予備吐出およびワイピン
グである。予備吐出は、インクジェット技術では周知の
如く、ノズル口からのインクの蒸発によって生ずる不吐
出や濃度変化などを防止する目的で行われるものであ
る。インクの蒸発がヘッド温度によって異なることに着
目して、本実施例では平均ヘッド温度に応じて最適の予
備吐出間隔および予備吐出数を設定して時間的にあるい
はインク消費の面から効率的な予備吐出を行うものであ
る。(Embodiment 4) In the present embodiment, the past average head temperature within a predetermined period is estimated from the reference temperature sensor provided in the main body and the print duty, and is optimally set according to the average head temperature. An example in which a predetermined recovery means is operated at a set interval is shown. In the present embodiment, the recovery means that controls according to the average head temperature is preliminary ejection and wiping that are performed at predetermined time intervals during printing (when the cap is open) in order to stabilize ejection. As is well known in the inkjet technology, the preliminary ejection is performed for the purpose of preventing non-ejection and density change caused by evaporation of ink from the nozzle port. Focusing on the fact that the evaporation of ink varies depending on the head temperature, in this embodiment, the optimum preliminary ejection interval and the number of preliminary ejections are set according to the average head temperature, and an efficient preliminary ejection is performed in terms of time or ink consumption. It discharges.

【００８１】本実施例の主たる構成要素であるオープン
ループ温度制御、すなわち本体に設けた基準温度センサ
の検出温度と過去の印字ｄｕｔｙとからその時点の温度
を算出・推定する方式では、本実施例で必要となる過去
の所定期間のヘッドの平均温度を容易に得ることができ
る。インクの蒸発は各々の時点でのヘッド温度に関係し
ており、所定期間のインク蒸発の総量はその期間の平均
ヘッド温度と強い相関があることに本実施例では着目し
た。In the open loop temperature control, which is the main component of this embodiment, that is, the method of calculating and estimating the temperature at that time from the detected temperature of the reference temperature sensor provided in the main body and the past print duty, this embodiment is used. It is possible to easily obtain the average temperature of the head in the past predetermined period, which is required in the above. In this embodiment, attention was paid to the fact that the ink evaporation is related to the head temperature at each time point, and that the total amount of ink evaporation during a predetermined period has a strong correlation with the average head temperature during that period.

【００８２】本実施例で制御するもう一つの吐出安定化
手段であるワイピングは、オリフィス形成面上に付着し
たインクや水蒸気などの不要な液体や、紙粉やほこりな
どの固形異物を除去する目的で行うものである。本実施
例では、インクなどによる濡れ量がヘッドの温度によっ
て異なること、さらにはインクや異物の除去を難しくす
る濡れの蒸発がヘッド温度（オリフィス形成面の温度）
に関係することに着目して、ヘッドの過去の平均温度に
応じて最適なワイピング間隔を設定することにより効率
的なワイピングを行うものである。ワイピングに関係す
る上記の濡れ量や濡れの蒸発は、ワイピングを実施する
時点のヘッド温度よりも過去のヘッドの平均温度の方が
相関が強いので、本実施例のヘッド温度推定手段が好適
である。図２０は本実施例のインクジェット記録装置の
印字時の概略シーケンスを示すフローチャートである。
印字信号が入力されるとプリントシーケンスが実行さ
れ、まず、予備吐出タイマーがその時点の平均ヘッド温
度に応じて設定され、スタートする。さらに、ワイピン
グタイマーも同様にその時点の平均ヘッド温度に応じて
設定されスタートする。次に、紙が無ければ給紙した
後、データの入力が完了次第、キャリッジ走査（印字ス
キャン）を行い１行分印字する。Wiping, which is another ejection stabilizing means controlled in this embodiment, is for the purpose of removing unnecessary liquid such as ink and water vapor adhering to the orifice forming surface and solid foreign matter such as paper dust and dust. This is what you do. In the present embodiment, the amount of wetting with ink or the like varies depending on the temperature of the head, and the evaporation of the wetting that makes it difficult to remove ink or foreign matter is the head temperature (temperature of the orifice formation surface).
Paying attention to the relationship with the above, the effective wiping is performed by setting the optimum wiping interval according to the past average temperature of the head. Since the above-mentioned wetting amount and evaporation of wetting relating to wiping have a stronger correlation with the past average temperature of the head than with the head temperature at the time of performing wiping, the head temperature estimating means of this embodiment is suitable. . FIG. 20 is a flowchart showing a schematic sequence at the time of printing by the ink jet recording apparatus of this embodiment.
When the print signal is input, the print sequence is executed. First, the preliminary ejection timer is set according to the average head temperature at that time point and started. Further, the wiping timer is similarly set and started according to the average head temperature at that time. Next, if there is no paper, the paper is fed, and as soon as the data input is completed, a carriage scan (print scan) is performed to print one line.

【００８３】印字を終了する場合は紙を排出してスタン
バイ状態にもどり、印字を続ける場合は所定量の紙送り
をして紙後端チェックを行う。次に、ヘッドの平均温度
に応じて設定されているワイピングタイマー及び予備吐
出タイマーのチェック＆再設定を行い、必要に応じてワ
イピングあるいは予備吐出を行い再スタートさせる。こ
のとき、動作の実施有無に関わらず平均ヘッド温度の算
出を行い、それに応じてワイピングタイマーおよび予備
吐出タイマーの再設定を行う。When the printing is completed, the paper is discharged and returns to the standby state, and when the printing is continued, the paper is fed by a predetermined amount and the paper trailing edge is checked. Next, the wiping timer and the preliminary ejection timer, which are set according to the average temperature of the head, are checked and reset, and wiping or preliminary ejection is performed and restarted if necessary. At this time, the average head temperature is calculated regardless of whether or not the operation is performed, and the wiping timer and the preliminary ejection timer are reset accordingly.

【００８４】すなわち、本実施例では、印字行毎に平均
ヘッド温度の変化に応じてワイピング及び予備吐出のタ
イミングをきめ細かく再設定することで、インクの蒸発
や濡れの状況に応じた最適なワイピングおよび予備吐出
を行うことができる。所定の回復動作後にデータ入力の
完了を待って、再び印字スキャンを行うように上述のス
テップを繰り返す。That is, in the present embodiment, the timings of wiping and preliminary ejection are finely reset for each print line according to the change in the average head temperature, so that the optimum wiping and wiping according to the situation of ink evaporation or wetting can be performed. Preliminary ejection can be performed. After the completion of the data input after the predetermined recovery operation, the above steps are repeated so that the print scan is performed again.

【００８５】表７は本実施例に於ける、過去１２秒間の
平均ヘッド温度に応じた予備吐出の間隔および予備吐出
数の対応表であり、また、ワイピングの間隔に関しては
過去４８秒間の平均ヘッド温度に応じた対応表である。
本実施例では、平均ヘッド温度が高くなるにしたがって
間隔を短く予備吐出数を少なくなるように、逆に平均ヘ
ッド温度が低くなるにしたがって間隔を長く予備吐出数
を多くなるように設定している。このような設定はイン
クの蒸発・増粘特性に応じた吐出特性と濃度変化などの
特性を考慮して適宜設定すれば良く、不揮発性の溶剤量
が多く蒸発による粘度増加よりも温度上昇による粘度減
少が想定されるインクの場合は逆に、高温時に予備吐出
の間隔が長くなるように設定しても良い。Table 7 is a table showing the correspondence between the pre-ejection interval and the pre-ejection number according to the average head temperature for the last 12 seconds in the present embodiment, and regarding the wiping interval, the average head for the last 48 seconds. It is a correspondence table according to temperature.
In this embodiment, the interval is set shorter and the number of preliminary ejections is set smaller as the average head temperature is higher, and conversely, the interval is set longer and the number of preliminary ejections is set larger as the average head temperature is set lower. . Such a setting may be appropriately set in consideration of the characteristics such as the discharge characteristic and the concentration change according to the evaporation / thickening characteristic of the ink, and the amount of the non-volatile solvent is large, and the viscosity due to the temperature rise is higher than the viscosity due to the evaporation On the contrary, when the ink is expected to decrease, the interval of preliminary ejection may be set to be long at a high temperature.

【００８６】[0086]

【表７】 ワイピングに関しては、通常の液体インクでは温度が高
くなるにしたがって濡れの量や除去の困難さが増す傾向
にあるので、本実施例では高温時に頻繁にワイピングを
行うようにしている。本実施例では、記録ヘッドがひと
つの場合について説明したが、複数のヘッドを用いてカ
ラー化や高速化を実現している装置の場合には、記録ヘ
ッド毎に平均ヘッド温度による回復条件の制御を行って
も良く、また、最も短い間隔の記録ヘッドに併せて同時
に動作させても良い。[Table 7] With respect to wiping, the amount of wetting and the difficulty of removal tend to increase as the temperature of ordinary liquid ink increases, so in the present embodiment, wiping is performed frequently at high temperatures. In this embodiment, the case where the number of recording heads is one has been described. However, in the case of an apparatus which realizes colorization and high speed by using a plurality of heads, control of recovery conditions by average head temperature is performed for each recording head. May be performed, or the recording heads with the shortest intervals may be operated simultaneously.

【００８７】なお、上記実施例１で説明した様に、ヘッ
ド温度は現時点での推定温度に限らず将来のヘッド温度
をも容易に予測できる。よって、将来の吐出状況も加味
して最適予備吐出間隔、予備吐出発数を設定する様にし
ても良い。As described in the first embodiment, the head temperature is not limited to the estimated temperature at the present time, and the future head temperature can be easily predicted. Therefore, the optimum preliminary discharge interval and the number of preliminary discharges may be set in consideration of the future discharge situation.

【００８８】（実施例５）本実施例では、実施例４と同
様、平均ヘッド温度の推定に基づく回復制御の例とし
て、比較的長時間に亘る過去の平均ヘッド温度の推定値
に応じた吸引回復の例を示す。インクジェット記録装置
の記録ヘッドはノズル口でのメニスカス形状安定化の目
的で、ノズル口で負の水頭圧になるように構成する場合
がある。インク流路の不如意な気泡はインクジェット記
録装置における各種の問題の原因となるが、負の水頭圧
に維持された系では、特に問題となり易い。(Fifth Embodiment) In the present embodiment, as in the case of the fourth embodiment, as an example of the recovery control based on the estimation of the average head temperature, the suction according to the estimated value of the past average head temperature for a relatively long time is performed. Here is an example of recovery. The recording head of the inkjet recording apparatus may be configured to have a negative head pressure at the nozzle opening for the purpose of stabilizing the meniscus shape at the nozzle opening. Involuntary bubbles in the ink flow path cause various problems in the ink jet recording apparatus, but are particularly likely to be a problem in a system in which a negative head pressure is maintained.

【００８９】すなわち、記録動作を行わなくても単純に
放置するだけで、インク中の溶存気体の解離や流路構成
部材を介してのガス交換などにより、正常な吐出の障害
となる気泡が流路中に成長してきて問題となる。吸引回
復手段はそうした流路中の気泡やノズル口先端部で蒸発
により増粘したインクの除去を目的として用意されるも
のである。インクの蒸発は前述の如くヘッドの温度によ
り変化するが、流路中の気泡の成長はさらにヘッド温度
の影響を受け易く高温ほど発生しやすい。本実施例で
は、表７に示す如く、過去１２時間の平均ヘッド温度に
応じて吸引回復の間隔を設定しており、平均ヘッド温度
が高いほど頻繁に吸引回復を行うようにしている。平均
温度の再設定は、例えば１頁毎に行っても良い。That is, even if the recording operation is not performed, simply leaving it alone causes bubbles that may interfere with normal ejection due to dissociation of dissolved gas in the ink or gas exchange through the flow path forming member. It grows on the road and becomes a problem. The suction recovery means is prepared for the purpose of removing the air bubbles in the flow path and the ink thickened by evaporation at the tip of the nozzle opening. Although the evaporation of ink changes depending on the head temperature as described above, the growth of bubbles in the flow path is more likely to be affected by the head temperature and more likely to occur at higher temperatures. In this embodiment, as shown in Table 7, the suction recovery interval is set according to the average head temperature for the past 12 hours, and the suction recovery is performed more frequently as the average head temperature is higher. The resetting of the average temperature may be performed, for example, page by page.

【００９０】複数のヘッドを用いて比較的長時間に亘る
過去の平均ヘッド温度の推定を行う場合には、先の図４
に示すように、複数のヘッドを熱的に結合させた上で、
複数のヘッドの平均ｄｕｔｙと本体の基準温度センサと
から平均ヘッド温度の推定を行い、複数のヘッドがほぼ
同一であるとして簡略に制御しても良い。図４における
ヘッドの熱的な結合は、熱伝導性に優れたアルミニウム
などの材料で、ヘッドの共通支持部を含めた一部分ない
しは全体が構成されたキャリッジに、記録ヘッドの熱伝
導性に優れた基材部を直接当接するように取り付けるこ
とによって実現している。In case of estimating the past average head temperature over a relatively long time by using a plurality of heads, the above-mentioned FIG.
As shown in, after thermally coupling multiple heads,
The average head temperature may be estimated from the average duty of the plurality of heads and the reference temperature sensor of the main body, and the plurality of heads may be simply controlled assuming that they are substantially the same. The thermal coupling of the heads in FIG. 4 is made of a material such as aluminum having excellent thermal conductivity, and the recording head has excellent thermal conductivity in a carriage that is partially or entirely configured including a common supporting portion of the heads. It is realized by attaching the base material portion so as to directly abut.

【００９１】なお、上記実施例１で説明した様に、ヘッ
ド温度は現時点での推定温度に限らず将来のヘッド温度
をも容易に予測できる。よって、将来の吐出状況も加味
して最適吸引回復制御を設定する様にしても良い。As described in the first embodiment, the head temperature is not limited to the estimated temperature at the present time, and the future head temperature can be easily predicted. Therefore, the optimum suction recovery control may be set in consideration of the future ejection status.

【００９２】例えば、現時点での推定ヘッド温度では高
デューティー印字を行ったときに吐出不良が心配であっ
ても、将来高デューティー印字を行わない事が判ってい
れば吸引動作を先延ばしにすることで、記録媒体の給排
紙時に吸引を行うようにし、トータルの印字時間を短縮
することができる。For example, even if there is a fear of ejection failure when high duty printing is performed at the current estimated head temperature, it is possible to delay the suction operation if it is known that high duty printing will not be performed in the future. Thus, suction is performed when the recording medium is fed and discharged, and the total printing time can be shortened.

【００９３】（実施例６）本実施例は、本体の基準温度
センサと印字ｄｕｔｙとから推定した温度の履歴に応じ
て回復系の制御を行う例を示す。(Embodiment 6) This embodiment shows an example in which the recovery system is controlled according to the temperature history estimated from the reference temperature sensor of the main body and the print duty.

【００９４】オリフィス形成面上にインクなどの異物が
堆積して吐出方向を偏奇させたり、時には、吐出不良と
なったりする場合がある。そうした、吐出特性の劣化の
回復手段としてワイピング手段が設けられるが、さらに
強い摺擦力を有する拭き部材が準備される場合やワイピ
ング条件の一時的な変更により拭き取り性を増す場合も
ある。本実施例では、ゴムブレードにより構成されたワ
イピング部材のオリフィス形成面への侵入量（食い込み
量）を大きくして、拭き取り性を一時的に増大させてい
る（擦り取りモード）。Foreign matter such as ink may be deposited on the orifice forming surface to cause the ejection direction to be biased, or sometimes to cause ejection failure. A wiping means is provided as a means for recovering the deterioration of the ejection characteristics, but a wiping member having a stronger rubbing force may be prepared, or the wiping performance may be increased by temporarily changing the wiping condition. In the present embodiment, the amount of penetration (bite amount) of the wiping member constituted by the rubber blade into the orifice forming surface is increased to temporarily increase the wiping property (scraping mode).

【００９５】擦り取りが必要となる異物の堆積は、濡れ
インク量とワイピング時の拭き残り量およびその蒸発に
関わり、吐出回数と吐出時の温度との相関が強いことが
実験的に確認された。そこで、本実施例では、擦り取り
モードをヘッドの温度で重み付けした吐出回数に応じて
制御している。表８は、印字ｄｕｔｙから推定されたヘ
ッドの温度に応じて印字ｄｕｔｙの基データである吐出
回数に乗ずる重み付け係数を示すものである。すなわ
ち、濡れないし拭き残りが発生しやすい高温時ほど堆積
物の指標となる吐出回数が制御上大きくなるようにして
いる。It has been experimentally confirmed that the accumulation of foreign matter that needs to be scraped off is related to the amount of wet ink, the amount of wiping residue during wiping, and the evaporation thereof, and that there is a strong correlation between the number of ejections and the temperature during ejection. . Therefore, in the present embodiment, the scraping mode is controlled according to the number of ejections weighted by the head temperature. Table 8 shows weighting factors by which the number of ejections, which is the basic data of the print duty, is multiplied according to the head temperature estimated from the print duty. That is, the number of discharges, which is an index of the deposits, is set to be larger for control when the temperature is higher at which wetness or wiping residue is likely to occur.

【００９６】[0096]

【表８】 重み付けされた吐出回数が５００万回に達したら擦り取
りモードを動作させるようにしている。擦り取りモード
は堆積物の除去には効果があるが、摺擦力が強いのでオ
リフィス形成面への機械的なダメージも生ずる場合もあ
るので、必要最小限にすることが望ましく、本実施例の
ように、異物の堆積に直接的に相関のあるデータを基に
制御することは構成が簡易であり、かつ確実性が高い。
複数のヘッドを有するシステムでは、例えば、色毎に印
字ｄｕｔｙを管理して、堆積特性の異なるインク色毎に
擦り取りモードの制御を行っても良い。[Table 8] When the number of weighted ejections reaches 5 million times, the scraping mode is operated. The scraping mode is effective for removing deposits, but since the rubbing force is strong, mechanical damage to the orifice formation surface may occur, so it is desirable to minimize the scraping mode. As described above, the control based on the data having a direct correlation with the deposition of the foreign matter has a simple configuration and high reliability.
In a system having a plurality of heads, for example, the print duty may be managed for each color and the scraping mode may be controlled for each ink color having different deposition characteristics.

【００９７】なお、上記実施例１で説明した様に、ヘッ
ド温度は現時点での推定温度に限らず将来のヘッド温度
をも容易に予測できる。よって、「重み付け吐出回数」
の算出に将来の吐出状況も加味した「重み付け吐出回
数」を用い、最適制御を設定するようにしても良い。As described in the first embodiment, the head temperature is not limited to the estimated temperature at the present time, and the future head temperature can be easily predicted. Therefore, "weighted discharge count"
The optimum control may be set by using the “weighted number of discharges” that also takes into consideration the future discharge situation in the calculation of

【００９８】（実施例７）本実施例では、実施例５と同
様に吸引回復の例を示すが、本実施例では放置による気
泡の増加（放置泡）の推定に加えて、印字時に生ずる気
泡（印字泡）の推定を行うことによって、より精度良く
流路内の泡の推定が可能となる。前述の如くインクの蒸
発はヘッドの温度により変化するが、流路中の気泡の成
長はさらにヘッド温度の影響を受け易く高温ほど発生し
やすい。このことから、放置泡の推定はヘッド温度によ
って重み付けした放置時間を計数すればよいことがわか
る。印字泡は吐出時のヘッド温度が高いほど発生し易く
また、吐出回数にも当然正の相関がある。そこで、印字
泡もヘッド温度によって重み付けした吐出回数を計数す
れば良いことがわかる。本実施例では、表９に示す如
く、放置時間に応じたポイント数（放置泡）と吐出回数
に応じたポイント数（印字泡）を設定し、合計のポイン
トが１億ポイントに達した場合、流路内の気泡が吐出に
影響を与える恐れがあると判断して吸引回復を行い、気
泡を除去する。(Embodiment 7) In this embodiment, an example of suction recovery is shown as in Embodiment 5. However, in this embodiment, in addition to the estimation of the increase of air bubbles due to leaving (left air bubbles), air bubbles generated at the time of printing By estimating the (printing bubble), it is possible to more accurately estimate the bubble in the flow path. As described above, the evaporation of ink changes depending on the temperature of the head, but the growth of bubbles in the flow path is more likely to be affected by the head temperature and more likely to occur at higher temperatures. From this, it can be understood that the estimation of the left-behind bubbles may be performed by counting the left-standing time weighted by the head temperature. Print bubbles are more likely to be generated as the head temperature during ejection is higher, and the number of ejections naturally has a positive correlation. Therefore, it can be understood that the number of ejections of the print bubble weighted by the head temperature may be counted. In this embodiment, as shown in Table 9, the number of points (leaving bubble) according to the leaving time and the number of points (printing bubble) according to the number of discharges are set, and when the total number of points reaches 100 million points, When it is judged that the bubbles in the flow path may affect the ejection, suction recovery is performed to remove the bubbles.

【００９９】[0099]

【表９】 印字泡と放置泡のポイントの整合性は、温度条件一定で
それぞれの要因単独で吐出不良が生ずるときのポイント
が同一になるように実験的に求めた。また、温度に応じ
た重み付けも実験的に求めて換算した値である。気泡の
除去手段としては、本実施例の吸引手段でも、加圧手段
でも良く、さらに意識的に流路中のインクをなくしたの
ち吸引手段を作動させるようにしても良い。[Table 9] The consistency of the points of the printing bubble and the leaving bubble was experimentally determined so that the point when the ejection failure occurs due to each factor alone under the constant temperature condition is the same. In addition, the weighting according to the temperature is also a value calculated experimentally and converted. The means for removing bubbles may be the suction means of this embodiment or the pressurizing means, or the suction means may be operated after the ink in the flow path is intentionally removed.

【０１００】なお、上記実施例１で説明した様に、ヘッ
ド温度は現時点での推定温度に限らず将来のヘッド温度
をも容易に予測できる。よって、「インクの蒸発特性」
や「流路中の気泡の成長」の推定、予測に将来の吐出状
況をも加味した「インクの蒸発特性」や「流路中の気泡
の成長」を用い、最適制御を設定するようにしても良
い。As described in the first embodiment, the head temperature is not limited to the estimated temperature at the present time, and the future head temperature can be easily predicted. Therefore, "ink evaporation characteristics"
Optimum control is set by using the "evaporation characteristics of ink" and "growth of bubbles in the flow path" that also include the future ejection status in the estimation and prediction of "Bubble growth in the flow path". Is also good.

【０１０１】なお、上記実施例２〜７は上記実施例１で
説明した吐出量制御を合わせておこなっても良いし、行
わなくても良い。吐出量制御を行わない場合は、ＰＷＭ
制御やサブヒート制御にかかわるステップを省略すれば
良い。In the second to seventh embodiments, the ejection amount control described in the first embodiment may or may not be performed together. When the discharge amount control is not performed, PWM
It suffices to omit steps related to control and subheat control.

【０１０２】なお、この実施例ではヘッドへの投入エネ
ルギーの指標として通電時間を用いたが、これに限られ
るものではない。例えば、ＰＷＭ制御を行わないか、ま
たは高精度の温度予測が要求されない場合は、単に印字
ドット数用いても良い。更に、印字デューティーに大き
な変動が無い場合には印字時間と、非印字時間とを用い
ても良い。In this embodiment, the energization time is used as an index of the energy input to the head, but the present invention is not limited to this. For example, when PWM control is not performed or high-precision temperature prediction is not required, the number of print dots may be simply used. Further, when there is no large change in the print duty, the print time and the non-print time may be used.

【０１０３】（実施例８）本実施例は、記録ヘッドに熱
的に結合し記録ヘッドを記録が可能な環境温度よりも高
い所定の保温温度に維持する自己温度制御型の加熱部材
と前記加熱部材の動作時間を管理する保温タイマーとで
構成した保温手段と、記録に先立って記録時の吐出部の
インク温度の変化を予想する温度予測手段と、吐出部の
インク温度に応じて吐出の安定化を行う吐出安定化手段
を具備したインクジェット記録装置の例を示す。(Embodiment 8) In this embodiment, a heating member of a self-temperature control type which is thermally coupled to the recording head and maintains the recording head at a predetermined heat-retention temperature higher than an ambient temperature at which recording is possible, and the heating. A heat retention unit configured with a heat retention timer that manages the operating time of the member, a temperature prediction unit that predicts a change in the ink temperature of the ejection unit during recording prior to recording, and a stable ejection depending on the ink temperature of the ejection unit. An example of an ink jet recording apparatus provided with a discharge stabilizing means for performing the conversion is shown.

【０１０４】実施例１〜７で説明したインクジェット記
録装置に対して本実施例で異なるのは、記録ヘッドに設
けた加熱部材がヒータボード上ではなく記録ヘッドの基
材であるアルミベースプレートに当接させた自己温度制
御型のヒータである点にある。自己温度制御型のヒータ
は、特別な温度検出機構がなくても所定の温度になると
自発的に発熱を抑制するもので、例えば、ＰＴＣ特性
（正の抵抗温度係数を有するもの）のチタン酸バリウム
などの物質で構成されたものである。あるいは、ヒータ
素材自体にＰＴＣ特性がなくても構成の工夫で同様の特
性が得られるものもあり、例えば、電気絶縁性の耐熱樹
脂中に導電性のグラファイトなどを分散させたもので加
熱により樹脂が膨張してグラファイト粒子が離れて抵抗
値が上昇する様にするものもある。こうした、自己温度
制御型のヒータは、組成や構成を調整することにより制
御温度を所望の温度にすることが可能で、本実施例で
は、ほぼ３６℃の制御温度を示すヒータを用いた。本実
施例では、記録開始時の吐出部のインクを含めた記録ヘ
ッドの温度は基本的には自己温度制御型ヒータの制御温
度であるので、記録時の吐出部のインク温度の変動はそ
の制御温度に記録時に吐出ヒータに供給する予定のエネ
ルギーと吐出部のインクを含めた記録ヘッドの熱時定数
とに基づいて予測演算することができる。The present embodiment differs from the ink jet recording apparatus described in Embodiments 1 to 7 in that the heating member provided in the recording head is not in contact with the heater board but with the aluminum base plate which is the base material of the recording head. It is a self-controlled temperature type heater. The self-temperature control type heater suppresses heat generation spontaneously at a predetermined temperature without a special temperature detection mechanism. For example, barium titanate having a PTC characteristic (having a positive temperature coefficient of resistance) is used. It is composed of substances such as. Alternatively, there are some heaters that have similar PTC characteristics even if they do not have PTC characteristics, and for example, conductive graphite is dispersed in electrically insulating heat-resistant resin. In some cases, the graphite particles expand and the resistance value rises. In such a self-temperature control type heater, the control temperature can be set to a desired temperature by adjusting the composition and the configuration. In the present embodiment, the heater having the control temperature of about 36 ° C. was used. In this embodiment, since the temperature of the print head including the ink of the ejection portion at the start of printing is basically the control temperature of the self-temperature control type heater, the fluctuation of the ink temperature of the ejection portion at the time of printing is controlled by the control. A predictive calculation can be performed on the basis of the energy scheduled to be supplied to the ejection heater at the time of recording and the thermal time constant of the recording head including the ink of the ejection portion.

【０１０５】したがって、前記実施例に比べてインク温
度の予測が簡略にできる。すなわち、本実施例のごとき
記録ヘッドの構成では吐出部のインク温度に関して支配
的な熱容量を持つアルミベースプレートが常に制御温度
に維持されているので、インク温度の昇温・降温は制御
温度を基準として吐出ヒータの発熱による昇温と記録ヘ
ッドの熱時定数による放熱を予測するだけで良い。Therefore, the prediction of the ink temperature can be simplified as compared with the above embodiment. That is, in the configuration of the recording head as in the present embodiment, the aluminum base plate having a heat capacity that is dominant with respect to the ink temperature of the ejection portion is always maintained at the control temperature, so the temperature rise and fall of the ink temperature are based on the control temperature. It is only necessary to predict the temperature rise due to the heat generation of the discharge heater and the heat dissipation due to the thermal time constant of the recording head.

【０１０６】本実施例では、ある基準期間での通電比率
に応じた基準温度（保温温度）に対する残余昇温分を、
その基準期間からの経過時間毎に示した図１３の降温テ
ーブルにより、インク温度を推定する対象の基準期間の
時点で有効な（残余昇温分が０とならない）対象基準期
間以前の全ての基準期間の残余昇温分を積算したもの
と、保温温度との和を対象基準期間のインク温度とす
る。ここで、１ラインの印字時間を０．７秒、この期間
を３５分割した期間（０．０２秒）を基準期間とする。In this embodiment, the remaining temperature rise amount with respect to the reference temperature (heat retention temperature) according to the energization ratio in a certain reference period is
Based on the temperature decrease table of FIG. 13 shown for each elapsed time from the reference period, all the standards before the target reference period that are valid at the time of the reference period for which the ink temperature is estimated (the residual temperature rise does not become 0) The sum of the sum of the remaining temperature rises of the period and the heat retention temperature is set as the ink temperature of the target reference period. Here, the printing time for one line is 0.7 seconds, and a period (0.02 seconds) obtained by dividing this period into 35 is used as a reference period.

【０１０７】例えば、保温完了後、第１基準期間で２０
％、第２基準期間で８０％、第３基準期間で５０％の通
電比率で初めて記録を行うとすれば、第４基準期間での
吐出部のインクの温度は、それ以前の３個の基準期間の
残余昇温分から推定できる。すなわち、第１基準期間の
残余昇温分は、２０％で０．０６秒後の８５×１０-3ｄ
ｅｇ（同図中（ａ））であり、第２基準期間の残余昇温
分は、８０％で０．０４秒後の３６９×１０-3ｄｅｇ
（同図中（ｂ））であり、第３基準期間の残余昇温分
は、５０％で０．０２秒後の２５０×１０-3ｄｅｇ（同
図中（ｃ））であるので、その積算は７０４×１０-3ｄ
ｅｇとなり、それと保温温度の３６℃との和である３
６．７０４℃が第４基準期間の吐出部のインク温度と予
測する。For example, after the completion of heat retention, 20 in the first reference period.
%, 80% in the second reference period, and 50% in the third reference period, if the recording is performed for the first time, the ink temperature of the ejection portion in the fourth reference period is the same as that of the previous three reference periods. It can be estimated from the remaining temperature rise during the period. That is, the residual temperature rise during the first reference period is 85% 10 -3 d after 0.06 seconds at 20%.
EG ((a) in the figure), and the residual temperature rise in the second reference period is 369 × 10 −3 deg after 0.04 seconds at 80%.
((B) in the figure) and the residual temperature rise in the third reference period is 250 × 10 −3 deg ((c) in the figure) after 0.02 seconds at 50%. Total is 704 × 10 -3 d
eg, which is the sum of that and the heat retention temperature of 36 ° C. 3
It is predicted that 6.704 ° C. is the ink temperature of the ejection portion in the fourth reference period.

【０１０８】本実施例では、実施例１で説明したインク
温度の予測に基づいた吐出量制御を行うことが可能であ
る。In this embodiment, it is possible to perform the ejection amount control based on the prediction of the ink temperature described in the first embodiment.

【０１０９】本実施例では保温タイマーが所定の時間を
経過するまでは記録動作を禁止ないしは使用者に警告す
る様にして、自己温度制御型ヒータによる保温完了後に
記録を行う様にしている。そのため、放熱に関係するア
ルミベースプレートの温度は素子の制御温度である保温
温度に維持されているという前提で、インク温度の予測
が簡略化できている。しかし、前記実施例のごとく環境
温度を検出する環境温度検知手段を加えれば、保温動作
が完了していなくてもそれぞれの時点のアルミベースプ
レートの温度が予測できるので、その温度を基準温度と
して吐出部のインク温度を検出する様に構成して、保温
完了前の記録を可能にしても良い。また、環境温度検知
手段があれば、保温動作完了までの時間が演算予測でき
るので、その値に応じて保温タイマーの時間を変更して
も良い。In this embodiment, the recording operation is prohibited or the user is warned until the heat retention timer elapses a predetermined time, and the recording is performed after the heat retention by the self-temperature control type heater is completed. Therefore, it is possible to simplify the prediction of the ink temperature on the assumption that the temperature of the aluminum base plate related to heat dissipation is maintained at the heat retention temperature which is the control temperature of the element. However, by adding the environmental temperature detecting means for detecting the environmental temperature as in the above embodiment, the temperature of the aluminum base plate at each time can be predicted even if the heat retaining operation is not completed. The ink temperature may be detected to enable recording before the heat retention is completed. Further, since the time until completion of the heat retention operation can be calculated and predicted if there is the environmental temperature detection means, the time of the heat retention timer may be changed according to the value.

【０１１０】また、本実施例の温度制御方式でも、実施
例２〜７で示したのと同様な吐出安定化を行うことが可
能であり、その中でも、温度予測が簡略化されることが
期待できる。Further, the temperature control system of this embodiment can also perform the same discharge stabilization as that shown in Embodiments 2 to 7, and among them, it is expected that the temperature prediction will be simplified. it can.

【０１１１】[0111]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、記
録ヘッドを環境温度よりも高い温度に保温するととも
に、記録に先立って推定した記録時の吐出部のインク温
度に応じて、吐出の安定化を図ることで、記録速度の大
幅な低下を招かずに吐出量及び吐出の安定化を実現し、
濃度の一様性に優れた高品位の画像を得ることができ
る。また、記録ヘッドに温度センサ−を設けることなく
インク温度の推定を行うことで、記録装置本体及び記録
ヘッドを簡略化することができる。As described above, according to the present invention, the print head is kept at a temperature higher than the ambient temperature, and the ink is ejected in accordance with the ink temperature of the ejection portion at the time of recording estimated prior to the recording. By stabilizing the discharge, the discharge amount and discharge can be stabilized without causing a significant decrease in recording speed.
It is possible to obtain a high-quality image with excellent density uniformity. Further, by estimating the ink temperature without providing a temperature sensor on the recording head, the main body of the recording apparatus and the recording head can be simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明が実施もしくは適用される好適なインク
ジェット記録装置の構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a suitable inkjet recording apparatus to which the present invention is applied or applied.

【図２】交換可能なカ−トリッジを示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a replaceable cartridge.

【図３】記録ヘッドの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a recording head.

【図４】回復系ユニットの模式的斜視図である。FIG. 4 is a schematic perspective view of a recovery system unit.

【図５】記録制御フロ−を実行するための制御構成を示
すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a control configuration for executing a recording control flow.

【図６】本実施例で使用しているヘッドのサブヒ−タ
−、吐出用（メイン）ヒ−タ−の位置関係を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing a positional relationship between a sub heater and a discharge (main) heater of a head used in this embodiment.

【図７】分割パルス幅変調駆動法の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a divided pulse width modulation driving method.

【図８】本発明を適用可能な記録ヘッドの一構成例を示
すそれぞれインク液路に沿った概略縦断面図および概略
正面図である。8A and 8B are a schematic vertical sectional view and a schematic front view, respectively, showing an example of the configuration of a recording head to which the present invention can be applied, along an ink liquid path.

【図９】吐出量のプレパルス依存性を示す線図である。FIG. 9 is a diagram showing pre-pulse dependency of ejection amount.

【図１０】吐出量の温度依存性を示す線図である。FIG. 10 is a diagram showing the temperature dependence of the discharge amount.

【図１１】吐出量制御に関する説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram related to discharge amount control.

【図１２】吐出量制御のためのインク温度とプレパルス
変換テーブル。FIG. 12 is an ink temperature and pre-pulse conversion table for controlling the ejection amount.

【図１３】温度予測制御に関するフローチャートであ
る。FIG. 13 is a flowchart regarding temperature prediction control.

【図１４】温度予測制御に関するフローチャートであ
る。FIG. 14 is a flowchart regarding temperature prediction control.

【図１５】温度予測制御に関するフローチャートであ
る。FIG. 15 is a flowchart regarding temperature prediction control.

【図１６】温度予測テーブルである。FIG. 16 is a temperature prediction table.

【図１７】負圧保持時間と吸引量の温度依存性を示す線
図である。FIG. 17 is a diagram showing temperature dependence of negative pressure holding time and suction amount.

【図１８】サブタンク系を示す構成図である。FIG. 18 is a configuration diagram showing a sub tank system.

【図１９】ヘッド温度予測の他の構成を示す説明図であ
る。FIG. 19 is an explanatory diagram showing another configuration of head temperature prediction.

【図２０】印字時の概略シーケンスを示すフローチャー
トである。FIG. 20 is a flowchart showing a schematic sequence at the time of printing.

【図２１】降温テーブル。FIG. 21 is a temperature drop table.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

８ｂ 記録ヘッド ８ｃ 吐出用（メイン）ヒーター ８ｄ サブヒーター ９ キャリッジ ６０ ＣＰＵ ７８ ゲートアレイ ７８ｂ プリントバッファ ７８ｃ ラインデューティーバッファ １０８ 吐出口 ３００ キャップ ５００ ポンプユニット ５０１２ 記録ヘッド ５０１３ 吐出用（メイン）ヒーター ５０１４ サブヒーター 8b recording head 8c Discharge (main) heater 8d sub heater 9 carriage 60 CPU 78 gate array 78b print buffer 78c line duty buffer 108 outlet 300 caps 500 pump units 5012 recording head 5013 Discharge (main) heater 5014 Sub heater

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 9012−2Ｃ Ｂ４１Ｊ 3/04 １０４ Ｋ (72)発明者 高橋 喜一郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 杉本 仁 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 (72)発明者 松原 美由紀 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Reference number within the agency FI Technical indication location 9012-2C B41J 3/04 104 K (72) Inventor Kiichiro Takahashi 3-30 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo No. 2 Canon Inc. (72) Inventor Hitoshi Sugimoto 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Miyuki Matsubara 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Within the corporation

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 記録時に温度変動を伴い、吐出部からイ
ンクを吐出する記録ヘッドと、 前記記録ヘッドを、記録が可能な環境温度範囲よりも高
い所定の保温温度に維持する保温手段と、 記録時の環境温度を検出するための環境温度検出手段
と、 この環境温度検出手段によって検出された環境温度を用
い、記録に先立って記録時の前記吐出部のインク温度を
予測する温度予測手段と、 前記温度予測手段によって予測した前記吐出部のインク
温度に応じて、前記吐出部からのインク吐出の安定化を
行う吐出安定化手段とを具備したことを特徴とするイン
クジェット記録装置。1. A recording head for ejecting ink from an ejecting section due to temperature fluctuation during recording, a heat retaining means for maintaining the recording head at a predetermined heat retaining temperature higher than an environmental temperature range in which recording is possible, and recording Ambient temperature detecting means for detecting the ambient temperature at the time, and a temperature predicting means for predicting the ink temperature of the ejection portion at the time of recording before recording by using the environmental temperature detected by the ambient temperature detecting means, An ink jet recording apparatus, comprising: an ejection stabilization unit that stabilizes ink ejection from the ejection unit according to the ink temperature of the ejection unit predicted by the temperature prediction unit. 【請求項２】 前記環境温度検出手段は前記記録ヘッド
とは熱的に略隔絶した記録装置本体に設けた環境温度検
知部材を有し、 前記保温手段は前記記録ヘッドに設けた加熱部材と、保
温のための温度推定手段として前記環境温度検知部材の
検知温度に加え前記吐出部の熱時定数に基づき少なくと
も前記加熱部材の過去の加熱履歴およびインク吐出のた
めに過去に前記記録ヘッドに供給した投入エネルギ−の
履歴とを用いて現在の温度を演算推定する現在温度推定
手段とを有し、 前記温度予測手段は前記現在温度推定手段の推定温度に
加え、記録時に前記記録ヘッドに供給する予定の投入エ
ネルギ−と前記吐出部の熱時定数とに基づいて前記吐出
部のインクの温度変動を演算する温度予測演算手段を有
した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。2. The environmental temperature detecting means includes an environmental temperature detecting member provided in a recording apparatus main body which is substantially thermally isolated from the recording head, and the heat retaining means includes a heating member provided in the recording head. As a temperature estimation means for keeping heat, at least the past heating history of the heating member and the past supply to the recording head for ink ejection based on the thermal time constant of the ejection unit in addition to the detected temperature of the environmental temperature detection member. A current temperature estimating means for calculating and estimating the present temperature by using the history of input energy, and the temperature predicting means plans to supply to the recording head at the time of recording in addition to the estimated temperature of the current temperature estimating means. The temperature prediction calculation means for calculating the temperature variation of the ink of the ejection portion based on the input energy of the ink and the thermal time constant of the ejection portion. Jet recording apparatus. 【請求項３】 前記温度予測演算手段は記録期間を所定
の基準期間に分割し、前記基準期間に記録する予定のド
ット数と所定の基準駆動パルスないしは記録開始時の駆
動パルスを基に演算して各基準期間の平均投入エネルギ
−とし、前記保温温度に対してひとつの基準期間での平
均投入エネルギ−と前記吐出部の熱時定数とから決定さ
れる昇温分とそれ以前の各基準期間の平均投入エネルギ
−に応じてその基準期間に残余している昇温分とを記録
開始時の推定温度に順次積算し、各基準期間での前記吐
出部のインクの温度を予測することを特徴とする請求項
２記載のインクジェット記録装置。3. The temperature prediction calculation means divides the recording period into a predetermined reference period, and calculates based on the number of dots to be recorded in the reference period and a predetermined reference drive pulse or a drive pulse at the start of recording. And the average input energy of each reference period, the heating amount determined from the average input energy in one reference period with respect to the heat retention temperature and the thermal time constant of the discharge part, and each reference period before that. The temperature rise amount remaining in the reference period is sequentially added to the estimated temperature at the start of recording in accordance with the average input energy of, and the temperature of the ink of the ejection portion in each reference period is predicted. The inkjet recording apparatus according to claim 2. 【請求項４】 前記温度予測演算手段は記録期間を所定
の基準期間に分割し、ひとつの基準期間に記録する予定
のドット数とそれ以前の基準期間の駆動パルスとを基に
演算してその基準期間の平均投入エネルギ−とし、前記
保温温度に対してその基準期間での平均投入エネルギ−
と前記吐出部の熱時定数とから決定される昇温分と、そ
れ以前の各基準期間の平均投入エネルギ−に応じてその
基準期間に残余している昇温分とを記録開始時の推定温
度に積算してその基準期間の記録ヘッドの温度を予測す
ることを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録
装置。4. The temperature prediction calculation means divides the recording period into a predetermined reference period, calculates based on the number of dots to be recorded in one reference period and the drive pulse of the reference period before that, and The average input energy in the reference period, and the average input energy in the reference period with respect to the heat retention temperature.
And the temperature rise determined by the thermal time constant of the discharge part and the temperature rise remaining in the reference period according to the average input energy in each reference period before that are estimated at the start of recording. 3. The ink jet recording apparatus according to claim 2, wherein the temperature of the recording head during the reference period is predicted by integrating the temperature. 【請求項５】 記録時に温度変動を伴い、吐出部からイ
ンクを吐出する記録ヘッドと、 前記記録ヘッドに熱的に結合し、前記記録ヘッドを記録
が可能な環境温度範囲よりも高い所定の保温温度に維持
する自己温度制御型の加熱部材と前記加熱部材の動作時
間を管理する保温タイマーとで構成した保温手段と、 記録に先立って記録時の前記吐出部のインク温度を予測
する温度予測手段と、 前記温度予測手段によって予測した前記吐出部のインク
温度に応じて、前記吐出部からの吐出の安定化を行う吐
出安定化手段とを具備したことを特徴とするインクジェ
ット記録装置。5. A recording head, which ejects ink from an ejection portion when the recording temperature fluctuates during recording, and a predetermined heat insulation that is thermally coupled to the recording head and is higher than an environmental temperature range in which the recording head can perform recording. A heat-retaining means composed of a self-temperature control type heating member for maintaining the temperature and a heat-retention timer for controlling the operating time of the heating member, and a temperature predicting means for predicting the ink temperature of the ejection portion at the time of recording before recording. And an ejection stabilizing device that stabilizes the ejection from the ejection unit according to the ink temperature of the ejection unit predicted by the temperature prediction unit. 【請求項６】 前記保温タイマーが所定の時間経過する
までは記録動作を禁止ないしは警告するとともに、前記
所定時間経過後の記録時は、前記温度予測手段として前
記保温温度に加え、記録時に記録ヘッドに供給する予定
の投入エネルギ−と前記吐出部の熱時定数とに基づいて
前記吐出部のインクの温度変動を演算する温度予測演算
手段を具備したことを特徴とする請求項５記載のインク
ジェット記録装置。6. The recording operation is prohibited or warned until the heat retention timer elapses a predetermined time, and at the time of recording after the elapse of the predetermined time, in addition to the heat retention temperature as the temperature predicting means, a recording head is used at the time of recording. 6. The ink jet recording according to claim 5, further comprising temperature predicting calculation means for calculating a temperature variation of the ink of the ejection portion based on the input energy to be supplied to the ink and the thermal time constant of the ejection portion. apparatus. 【請求項７】 環境温度を検出する環境温度検出手段を
有し、前記保温タイマーが環境温度に応じて定まる所定
の時間経過するまでは保温タイマーの経過時間と前記自
己温度制御型の加熱部材と前記吐出部のインクを含めた
前記記録ヘッドの熱時定数とから現在温度を推定し、前
記所定の時間経過後は前記保温温度を現在温度とする現
在温度推定手段を具備し、 前記温度予測手段として前記現在温度に加え、記録時に
前記記録ヘッドに供給する予定の投入エネルギ−と前記
吐出部の熱時定数とに基づいて前記吐出部のインクの温
度変動を演算する温度予測演算手段を具備したこと特徴
とする請求項５記載のインクジェット記録装置。7. An environment temperature detecting means for detecting an environment temperature is provided, and an elapsed time of the heat retention timer and the self-temperature control type heating member until the heat retention timer elapses a predetermined time determined according to the environment temperature. The present invention comprises a present temperature estimating means for estimating the present temperature from the thermal time constant of the recording head including the ink of the ejection portion, and making the heat retention temperature the present temperature after the elapse of the predetermined time. In addition to the present temperature, a temperature prediction calculation means for calculating the temperature fluctuation of the ink of the ejection portion based on the input energy to be supplied to the recording head at the time of recording and the thermal time constant of the ejection portion is provided. The inkjet recording apparatus according to claim 5, wherein the inkjet recording apparatus is an inkjet recording apparatus. 【請求項８】 前記吐出安定化手段は前記吐出部のイン
クの予測温度に基づいて記録ヘッドへの投入エネルギ−
を変更する記録ヘッド駆動信号変調手段を少なくとも有
し、ひとつの液滴の吐出に際して記録ヘッド駆動信号を
単数または複数のプレパルスとメインパルスとで構成す
るとともに少なくともプレパルスによる投入エネルギ−
を前記予測温度に応じて変調することを特徴とする請求
項１乃至７のいずれかに記載のインクジェット記録装
置。8. The ejection stabilizing means applies energy to a recording head based on a predicted temperature of ink of the ejection portion.
At least the recording head drive signal modulating means for changing the recording head drive signal, and the recording head drive signal is composed of one or more pre-pulses and a main pulse when ejecting one droplet, and at least the energy input by the pre-pulses
The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the ink jet recording apparatus is modulated according to the predicted temperature. 【請求項９】 前記吐出安定化手段は前記吐出部のイン
クの予測温度に基づいて記録条件を変更する記録条件制
御手段を少なくとも具備したことを特徴とする請求項１
乃至８のいずれかに記載のインクジェット記録装置。9. The ejection stabilizing means comprises at least a recording condition control means for changing the recording condition based on the predicted temperature of the ink in the ejection portion.
9. The inkjet recording device according to any one of 8 to 8. 【請求項１０】 前記吐出安定化手段は前記吐出部のイ
ンクの予測温度に基づいて前記記録ヘッドの回復条件を
変更する回復条件制御手段を具備したことを特徴とする
請求項１乃至９のいずれかに記載のインクジェット記録
装置。10. The ejection stabilizing means comprises recovery condition control means for changing the recovery condition of the recording head based on the predicted temperature of the ink in the ejection portion. An inkjet recording device according to claim 1. 【請求項１１】 前記記録ヘッドは、熱エネルギーによ
ってインクに状態変化を生起させ、該状態変化に基いて
インクを吐出させることを特徴とする請求項１乃至１０
のいずれかに記載の記録装置。11. The recording head according to claim 1, wherein the recording head causes a state change in the ink by thermal energy, and ejects the ink based on the state change.
The recording device according to any one of 1. 【請求項１２】 記録時に温度変動を伴い、吐出部から
インクを吐出する記録ヘッドと、 記録時の環境温度を検出するための環境温度検出手段
と、 この環境温度検出手段によって検出された環境温度を用
いて、前記記録ヘッドを、記録が可能な環境温度範囲よ
りも高い所定の保温温度に維持する保温手段と、 記録に先立って記録時の前記吐出部のインク温度を予測
する温度予測手段と、 前記温度予測手段によって予測した前記吐出部のインク
温度に応じて、前記吐出部からのインク吐出の安定化を
行う吐出安定化手段とを具備したことを特徴とするイン
クジェット記録装置。12. A recording head for ejecting ink from an ejecting portion when temperature changes during recording, an environmental temperature detecting means for detecting an environmental temperature at the time of recording, and an environmental temperature detected by the environmental temperature detecting means. By using a heat retention means for maintaining the print head at a predetermined heat retention temperature higher than the environmental temperature range in which printing is possible, and a temperature prediction means for predicting the ink temperature of the ejection portion during printing prior to printing. An ink jet recording apparatus, comprising: an ejection stabilization unit that stabilizes ink ejection from the ejection unit according to the ink temperature of the ejection unit predicted by the temperature prediction unit.
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