JPH06340063A

JPH06340063A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH06340063A
Application number: JP5152805A
Authority: JP
Inventors: Shinya Matsui; 真也松井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-05-31
Filing date: 1993-05-31
Publication date: 1994-12-13

Abstract

(57)【要約】【目的】高画質画像の記録やカラー画像の記録に際し
て、記録前に記録ヘッドの駆動条件を最適に設定するこ
とを可能にし、記録用紙の無駄を無くし、常に安定した
高品位の画像を出力させる。【構成】記録用紙２とは別に設けたテスト用被記録部材
８、３３に画像パターンを記録し、この画像パターンの
記録状態の読み取り結果に基づいて記録ヘッド３の駆動
条件を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録手段から被記録材へ
インクを吐出して記録を行なうインクジェット記録装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンター、複写機、ファクシミリ等の
機能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワー
ドプロセッサ等を含む複合機やワークステーションの出
力機器として用いられる記録装置は、画像情報に基づい
て用紙やプラスチック薄板（ＯＨＰなど）等の被記録材
（記録媒体）に画像（文字や記号なども含む）を記録し
ていくように構成されている。前記記録装置は、使用す
る記録手段の記録方式により、インクジェット式、ワイ
ヤドット式、感熱式、熱転写式、レーザービーム式等に
分けることができる。

【０００３】被記録材の搬送方向（副走査方向）と交叉
する方向に主走査する記録方式を採るシリアルタイプの
記録装置においては、被記録材を所定の記録位置にセッ
トした後、被記録材に沿って移動（主走査）するキャリ
ッジ上に搭載した記録手段（記録ヘッド）によって画像
（文字や記号等を含む）を記録し、１行分の記録を終了
した後に所定量の紙送り（副走査）を行ない、その後に
次の行の画像を記録（主走査）するという動作を繰り返
すことにより、被記録材の所望範囲に画像が記録され
る。一方、被記録材を搬送方向に送る副走査のみで記録
するラインタイプの記録装置においては、被記録材を所
定の記録位置にセットし、一括して１行分の記録を連続
的に行ないながら所定量の紙送り（ピッチ送り）を行な
い、被記録材の全体に画像が記録される。

【０００４】そのうち、インクジェット式（インクジェ
ット記録装置）は、記録手段（記録ヘッド）から被記録
材にインクを吐出して記録を行なうものであり、記録手
段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で
記録することができ、普通紙に特別の処理を必要とせず
に記録することができ、ランニングコストが安く、ノン
インパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多色
のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であ
るなどの利点を有している。

【０００５】特に、熱エネルギーを利用してインクを吐
出するインクジェット式の記録手段（記録ヘッド）は、
エッチング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロ
セスを経て、基板上に製膜された電気熱変換体、電極、
液路壁、天板などを形成することにより、高密度の液路
配置（吐出口配置）を有するものを容易に製造すること
ができ、一層のコンパクト化を図ることができる。ま
た、ＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を活用すること
により、記録手段の長尺化や面状化（２次元化）が容易
であり、記録手段のフルマルチ化および高密度実装化も
容易である。

【０００６】上記インクジェット記録装置における記録
ヘッド（記録手段）の駆動制御の態様は、例えば次の三
つに分けることができる。第１は、記録ヘッドの駆動の
変更を行なわないオープンループ方式であり、この場合
には、周囲の環境が変化しても、記録ヘッド自身を交換
しても、常に一定のヘッド駆動が行われる。第２は、使
用する記録ヘッドに応じて駆動態様を変更する方式であ
り、この場合には、記録ヘッドに情報を持たせ（例え
ば、電気的な抵抗やＲＯＭなど）、この情報を記録装置
本体で読み取り、各記録ヘッドに応じて記録ヘッドの駆
動を制御する。第３は、環境温度に応じてヘッド駆動を
変更する方式であり、例えば、周囲温度が低い場合に
は、補助ヒータを用いてヘッド温度を上昇させたり、ヘ
ッド駆動パルス幅を広げたりし、逆に周辺温度が高い場
合には、ヘッド駆動パルス幅を狭くしたり、ヘッド駆動
周波数を小さくしたり、記録休止時間を設けたりする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
インクジェット記録装置では、次のような不都合があっ
た。第１に、オープンループ方式の駆動制御の場合は、
記録装置のコストを押さえることができる反面、記録ヘ
ッドの個体差によりインク吐出量にバラツキが生じる。
そのため、記録ヘッドを交換すると、高画質の画像を得
ることが難しいという不都合がある。このような不都合
を補うために、記録ヘッドに情報を書込むとともに、記
録ヘッドを交換する際に記録ヘッドの駆動を決めるため
に電気基板上に設けられたスイッチや可変抵抗を装置本
体に設け、交換する記録ヘッドに応じてこれらのスイッ
チや可変抵抗を設定することを行なっている。しかし、
こうした場合にも、設定を誤ると、良質な画像が得られ
ないばかりか、記録ヘッドを破壊させてしまうことがあ
る。

【０００８】第２に、記録ヘッドに持たせた情報を読み
取る場合、記録装置で自動的にヘッド情報を読み取り、
読み取った情報に合わせてヘッド駆動条件を決定するこ
とにより、上記第１の場合の不都合を解消することが行
なわれている。しかしながら、インクを使用するインク
ジェット記録装置では、温度によってインクの粘度が大
きく異なってしまう。そのため、周囲の温度によってイ
ンク粘度が変化してインク吐出量が変化してしまう。イ
ンク吐出量が変化すると、得られる画像が劣化してしま
う。このようなメカニズムにより、周囲の温度によって
は良質な画像が得られなくなるという不都合がある。

【０００９】第３に、環境温度によってヘッド駆動を制
御する場合は、熱電対やサーミスタなどで温度を検出し
て制御することで、前述の第２の不都合は解消される。
しかしながら、より高画質の画像を得るためには次のよ
うな課題がある。すなわち、インクジェット記録で使用
されているヘッド駆動周波数は２ＫＨ_Z〜１０ＫＨ_Zと
非常に高速であり、また、高画質を得るために高密度化
が進み、同じ画像を得るのにドット数が多くなり、記録
ヘッドの負担が大きくなっている。こうしたことによ
り、ヘッドの寿命内で該ヘッドに劣化が生じることにな
る。低画質の画像では問題にならないヘッドの劣化であ
っても、高画質の画像を要求される場合には大きな問題
になる。特に、カラー出力画像の場合、混色部（Ｒ、
Ｇ、Ｂ）は単色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の組み合わせであり、例
えばＭ（マゼンタ）のヘッドが劣化してインク吐出量が
少なくなると、Ｒ（レッド）やＢ（ブルー）の色相がず
れ、高画質のカラー画像が得られないという不都合が生
じる。

【００１０】

【課題解決のための手段】本発明は以上のような技術的
課題に鑑みてなされたものであり、請求項１の発明は、
記録手段から被記録材へインクを吐出して記録を行なう
インクジェット記録装置において、前記記録手段によっ
てテスト用被記録部材に記録するテスト記録部と、前記
記録手段により前記テスト用被記録部材に記録した画像
の記録状態を読み取る読み取り手段と、読み取った画像
情報に基づいて前記記録手段の駆動を制御する駆動制御
手段とを有し、前記テスト用被記録部材に記録した画像
の記録状態に応じて記録手段の駆動制御を行なう構成と
することにより、高画質画像の記録やカラー画像の記録
に際して常に安定した高品位の画像を出力させることが
できるインクジェット記録装置を提供するものである。

【００１１】請求項２〜請求項４の発明は、上記構成に
加えて、読み取った前記画像情報により前記記録手段の
クリーニング動作を行なう構成、前記テスト用被記録部
材がエンドレス構造であり、前記読み取り手段により画
像情報を読み取った後でかつ前記記録手段により再度記
録する前に該テスト用被記録部材上の記録画像を消去す
る画像消去手段を有する構成、あるいは、前記テスト用
被記録部材が記録装置に対して着脱自在である構成とす
ることにより、一層効率よく、高画質画像の記録やカラ
ー画像の記録に際して常に安定した高品位の画像を出力
させることができるインクジェット記録装置を提供する
ものである。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。なお、各図面中の同一符号は、それぞれ同一また
は対応する部分を示す。図１は本発明を適用したインク
ジェット記録装置の第１実施例を一部破断して示す模式
的斜視図である。図１において、１はインクジェット記
録装置の装置本体、２は画像を記録されて記録装置外へ
取り出される用紙等の被記録材、３は記録ヘッド（記録
手段）、４は記録ヘッド３を搭載して被記録材２に沿っ
て往復移動するキャリッジ、５は電装部、６は記録ヘッ
ド３の吐出不良を回復させるための回復手段、７はキャ
リッジ４を被記録材２に沿って往復移動可能に案内支持
するためのガイドレールである。前記電装部５は、記録
ヘッド３、各種モータ（不図示）および各種センサ（不
図示）などを制御するとともに、各種記録データの処理
あるいは必要な各種データの保存などを実行するための
ものである。

【００１３】本実施例は、カラー記録用のインクジェッ
ト記録装置の場合を示し、前記記録ヘッド３は、４個の
インクジェット記録ヘッド、すなわちイエロー（Ｙ）、
マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ｂ）の色で
記録する４個の記録ヘッド３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３ｂで構
成されている。なお、以下の説明では、上記記録ヘッド
３ｂ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃの全体または任意の一つを指す
場合は単に記録ヘッド３で示すことにする。そして、キ
ャリッジ４を不図示のモータで移動させながら画像デー
タに基づいて記録ヘッド３を駆動することにより被記録
材２上に１ライン分の記録を行ない、次いで紙送りモー
タ（不図示）で被記録材２を所定量紙送りした後、次の
ラインの記録を行ない、以下これらを繰り返すことによ
り、被記録材２全体の記録を行なう。

【００１４】前記記録ヘッド３は、熱エネルギーを利用
してインクを吐出するインクジェット記録手段であっ
て、熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備え
たものである。また、前記記録ヘッド３はは、前記電気
熱変換体によって印加される熱エネルギーにより生じる
膜沸騰により気泡の成長、収縮によって生じる圧力変化
を利用して、吐出口よりインクを吐出させ、記録を行な
うものである。

【００１５】図２は前記記録ヘッド３のインク吐出部の
構造を模式的に示す部分斜視図である。図２において、
用紙やプラスチック薄板等の被記録材２と所定の隙間
（例えば、約０．５〜２．０ミリ程度) をおいて対面す
る吐出口面８１には、所定のピッチで複数の吐出口８２
が形成され、共通液室８３と各吐出口８２とを連通する
各液路８４の壁面に沿ってインク吐出用のエネルギーを
発生するための電気熱変換体（発熱抵抗体など）８５が
配設されている。本実施例においては、記録ヘッド３
は、前記吐出口８２がキャリッジ４の移動方向（主走査
方向）と交叉する方向に並ぶような位置関係で、該キャ
リッジ４に搭載されている。こうして、画像信号または
吐出信号に基づいて対応する電気熱変換体８５を駆動
（通電）して、液路８４内のインクを膜沸騰させ、その
時に発生する圧力によって吐出口８２からインクを吐出
させる記録ヘッド（記録手段）３が構成されている。

【００１６】図３は、図１のインクジェット記録装置の
制御系の特徴的構成を示すブロック図である。図１およ
び図３において、前記回復手段６は、非記録時において
各記録ヘッド３の吐出口８２を密封するキャップ（不図
示）の他に、該キャップを通して吐出口８２からインク
とともに固着インクや気泡等を吸引するポンプ、あるい
は記録ヘッド３の吐出口面８１に付着したインクや埃等
を除去するためのクリーニング手段などを備えている。
このような回復手段６は、通常、キャリッジ４のホーム
ポジションまたはその近傍に配置されている。

【００１７】そこで、図１および図３のインクジェット
記録装置においては、前記回復手段６と隣接する位置
（図１の右側端部）に、記録ヘッド３によってテスト用
被記録部材に画像を記録するテスト記録部１０が設けら
れている。このテスト記録部１０では、記録ヘッド３に
より、通常の被記録材２とは別に装着されたエンドレス
ベルト状のテスト用被記録部材８に対して画像（テスト
パターン）が記録される。すなわち、このエンドレスベ
ルト状のテスト用被記録部材１１は、記録ヘッド３が図
３中の位置Ｂに来た時、それらの吐出口面８１と所定の
隙間（例えば０．５ミリ〜２．０ミリ）をおいた位置を
走行するように張架されている。

【００１８】図１および図３において、前記テスト用被
記録部材８の走行経路（移動経路）の所定位置には、該
テスト用被記録部材８上の記録画像の記録状態を読み取
るための読み取り手段を構成する光源９および読み取り
センサー１１が配設されている。さらに、前記テスト用
被記録部材８の移動経路の他の所定位置には、該被記録
部材８の表面に付着したインク（記録画像のインク）を
拭き取り除去するためのクリーニング手段１２が配設さ
れている。このクリーニング手段１２は、テスト用被記
録部材８の記録画像を消去するための画像消去手段を兼
ねている。

【００１９】図１および図３において、１３はテスト用
被記録部材８をガイドローラ２１に沿って矢印Ａ方向に
移動させるためのモータ、１４は電装部５内の制御部、
１５は電装部５内の記録ヘッド駆動用テーブル、１６は
各記録ヘッド３の履歴データ保存部、１７は電装部５内
の各記録ヘッド３の累積デューティ保存部である。前記
制御部１４には、各記録ヘッド３のランクが伝達される
ランク伝達部１８、各記録ヘッド３の温度情報が伝達さ
れる温度情報伝達部１９、各記録ヘッド３を駆動するた
めの信号を送り出すための駆動信号伝達部２０が設けら
れている。

【００２０】以上により、本発明によるインクジェット
記録装置、すなわち、記録手段３によってテスト用被記
録部材８に記録するテスト記録部１０と、前記記録手段
３により前記テスト用被記録部材８に記録した画像の記
録状態を読み取る読み取り手段９、１１と、読み取った
画像情報に基づいて前記記録手段３の駆動を制御する駆
動制御手段１４とを有し、前記テスト用被記録部材８に
記録した画像の記録状態に応じて記録手段３の駆動制御
を行なうインクジェット記録装置が構成されている。

【００２１】図４は記録ヘッド３に印加される駆動パル
スのパルス幅と記録濃度との関係を示すグラフであり、
印加パルス幅を大きくすると記録濃度が増加し、あるパ
ルス幅以下では不吐出になるという特性を有している。
この関係は、印加パルス幅の代わりに印加電圧を用いて
も、同様の特性がある。また、記録ヘッド３の温度と記
録濃度との間にも同様の関係がある。

【００２２】図５は記録ヘッド３の記録累積デューティ
（ｄｕｔｙ）と記録濃度との関係を示すグラフである。
一般に、記録ヘッド３の特性として、記録累積デューテ
ィが多くなると記録濃度が下がる傾向がある。すなわ
ち、記録ヘッド３の使用頻度が増すと記録濃度が下がる
傾向がある。ただし、図５中の曲線ａ、ｂ、ｃで示すよ
うに、記録ヘッドの個体差によって減少傾向が異なり、
曲線ａのように記録濃度が殆ど減少しないものもあれ
ば、曲線ｃのように記録濃度がかなり減少するものもあ
る。

【００２３】次に、図４および図５で説明した記録ヘッ
ドの特性を利用して、図１〜図３の構成を有する本発明
のインクジェット記録装置における記録ヘッド３の駆動
条件の設定について説明する。図１および図３におい
て、記録ヘッド３がテスト記録位置（図３中の位置Ｂ）
に移動してきた時、該記録ヘッド３によりテスト用被記
録部材８に所定のパターンを記録する。図６はこのパタ
ーンの一例をテスト用被記録部材８上に記録された状態
で示す模式図である。図６において、矢印Ａはテスト用
被記録部材８の移動方向を示し、本実施例のパターン
（テスト記録の画像パターン）としては、移動方向に前
から後へ、濃度が１００％、７５％、５０％および２５
％の各画像部と単列吐出口チェックパターンとを配列し
たものが使用されている。

【００２４】テスト用被記録部材８に上記のパターンを
記録する時、制御部１４は、各記録ヘッド３の駆動用テ
ーブル１５、履歴データ１６および累積デューティ１７
を参照し、さらに各記録ヘッド３のランク１８および温
度情報１９を呼び込んで、各記録ヘッド３の駆動条件を
算出し、その算出結果に基づいて各記録ヘッド３を駆動
する。そして、テスト用被記録部材８に記録されたパタ
ーンを光源８および読み取りセンサー９により読み取
る。読み取ったデータは、制御部１４に送られ処理され
る。

【００２５】記録されたパターンの前記２５％〜１００
％の画像部から読み取ったデータの記録濃度が、装置本
体側で予め設定された記録濃度より低い場合には、図４
で示した特性を利用して、印加パルス幅を広げる。そし
て、広げた印加パルス幅のデータを各記録ヘッド３の履
歴データに書き込む。より高い品位の画像を得たい場合
には、テスト用被記録部材８に再度記録して前述の処理
を繰り返し行なってもよい。また、本実施例のように複
数の記録ヘッド３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３ｂを用いる場合
は、それぞれの記録ヘッドごとに前述の処理を行なう。
さらに、より高い品位の画像を得たい場合、例えば混色
部（ブルー、レッド、グリーンなど）のパターンを記録
し、各記録ヘッド３の駆動条件を微調整する方法を採る
ことも可能である。

【００２６】テスト用被記録部材８上のパターン（記録
画像）は、読み取った後、モータ１３によりクリーニン
グ手段１２のところへ移動させられ、該クリーニング手
段１２により付着インク（パターンを形成するインク）
を拭き取り除去され、消去される。前記クリーニング手
段１２としては、ゴム状弾性体のワイピングブレードに
よってテスト用被記録部材８上の付着インクを掻き取り
除去する構成のもの、あるいは親水性発泡体を摺擦させ
て付着インクを拭き取り除去する構成のものなど、テス
ト用被記録部材８から付着インク（記録画像）を除去で
きるものであれば、任意の構成のものを採用することが
できる。また、テスト用被記録部材８の材質としては、
記録ヘッド３より吐出されたインクが付着可能であり、
かつクリーニング手段１２で付着インクを容易にかつ確
実に除去できるシート材であればよく、例えば、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリエステル樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、シリコンゴムなどのシート材、さらには、この
ようなシート材の表面に種々の表面処理を施したものを
使用することができる。

【００２７】一方、図６中の単列吐出口チェックパター
ンを読み取り、万一不吐出の吐出口８２があった場合に
は、回復手段６により、当該記録ヘッド３の吐出口８２
からインクを吸引するなどの回復動作を行ない、該記録
ヘッドのクリーニングを行なうことにより、不吐出によ
るミス記録を未然に防ぐことができる。さらに、複数の
記録ヘッド３を用いる記録装置の場合には、不吐出が発
生した記録ヘッドのみの回復動作（回復処理）を行なう
構成にすれば、不吐出を発生していない記録ヘッドに対
する不必要な回復動作を無くすことができ、インク、電
力および時間の無駄な消費を無くすことができる。

【００２８】図７は図６中の単列吐出口チェックパター
ンの部分拡大図であり、同図中の寸法ｓは単ドットで形
成されるライン幅である。このライン幅ｓは、印加パル
ス幅および記録累積デューティとの関係では、図４およ
び図５中に示す記録濃度の場合と同様の関係（傾向）を
示す。より高い品位の画像が要求される場合、ライン幅
ｓを読み取り、各吐出口８２に対する印加パルス幅を変
えることにより、各吐出口８２のライン幅ｓを揃えるこ
とが可能となり、高い品位の画像を記録することが可能
になる。また、ライン幅ｓの代わりに、各吐出口８２ご
との単一ドットの大きさを読み取ることにより、前述と
同様の処理（制御）動作を行なうことによっても、同様
の作用効果を得ることが可能である。

【００２９】以上の説明からも明らかなように、上記実
施例によるインクジェット記録装置を用いることによ
り、高画質画像や高品位カラー画像を常に安定した状態
で得ることが可能となる。特に、カラーバランスの自動
補正が可能になる。また、劣化した画像が出力されない
ため、使用する被記録材（記録用紙等）２の無駄な消費
を無くすこともできる。さらに、エンドレスのテスト用
被記録部材８を使用し、これをクリーニング手段１２で
清浄化する構成を採ることにより、該テスト用被記録部
材８の無駄も無くすことができる。

【００３０】なお、本実施例で用いたテスト用被記録部
材８は光透過性のものであり、透過光を読み取りセンサ
ー１１に照射することにより画像情報を読み取るように
構成したが、テスト用被記録部材を不透明材質とし、反
射光を読み取りセンサーに当てることにより画像情報を
読み取る構成にしてもよい。また、各記録ヘッド３の記
録濃度が全体的に低い場合には、例えば、予備加熱用ヒ
ーターで記録ヘッド３の温度を高めてインク粘度を下げ
ることによりインク吐出量を増加させ、これによって記
録濃度を高めることも可能である。さらに、印加パルス
幅を変える代わりに、予備パルスの付与あるいは印加電
圧の変化によっても同様の作用効果を得ることができ
る。

【００３１】また、前述の実施例では、テスト用被記録
部材８としてフレキシブルなシート材を使用したが、イ
ンク付着が可能であり、かつクリーニング手段１２によ
り付着インクを除去できる表面を有する部材であれば、
例えば円筒形のリジッド（固い）ドラムなど、他の形態
の部材を上記テスト用被記録部材として使用することも
できる。また、前記テスト用被記録部材として交換可能
な使い捨て式の部材を使用する場合には、前記クリーニ
ング手段１２を省略することが可能である。交換可能な
テスト用被記録部材の一形態として、例えば、後述する
第２実施例のように、使用前の被記録部材が巻回されて
いるボビンと使用後の被記録部材を巻き取るボビンとを
備えた巻き取り方式のものを採用することができる。

【００３２】図８は本発明を適用したインクジェット記
録装置の第２実施例を一部破断して示す模式的斜視図で
ある。本実施例においても、回復手段６の隣接位置にテ
スト記録部１０が構成されている。ただし、本実施例
は、図１〜図３で説明した第１実施例とは、エンドレス
ベルト状のテスト用被記録部材８に代えて、巻き取り型
テスト用被記録部材のカートリッジ３０を使用する点、
光透過性のテスト用被記録部材８上のパターン（画像）
の透過光を読み取りセンサー１１で読み取る方式に代え
て、光源を内蔵した反射型光学センサー（読み取りセン
サー）３１によりテスト用被記録部材上のパターンから
の反射光を読み取る方式を採用する点、並びに、テスト
用被記録部材８のクリーニング手段１２を省略した点で
相違しており、その他の点では実質上同じ構成を有して
いる。

【００３３】図９は図８中のテスト用被記録部材を収納
したカートリッジ３０の構造を示す平面断面図であり、
図１０は図９中の線１０−１０から見た側面図である。
このカートリッジ３０は、インクジェット記録装置のテ
スト記録部１０（図８）に着脱自在（交換可能）に位置
決め装着されるものである。図９および図１０におい
て、３２はカートリッジケース、３３はテープ状のテス
ト用被記録部材、３４は使用前のテスト用被記録部材３
３が巻いてある供給ボビン、３５は使用済みのテスト用
被記録部材３３を巻き取ってある巻き取りボビン、３６
は供給ボビン３４から巻き取りボビン３５へ移動するテ
スト用被記録部材３３の走行経路を形成するために所定
位置（通常複数位置）に設けられたガイドピンである。

【００３４】図９および図１０において、前記カートリ
ッジケース３２の前面（記録ヘッド３と対向する側）に
は記録用の開口部３７が形成されており、また、該ケー
ス３２の側面（記録済のテスト用被記録部材３３が走行
する側）には読み取り用の開口部３８が形成されてい
る。テスト用被記録部材３３は、巻き取りボビン３５を
回転駆動することにより、供給ボビン３４から図示の経
路を移動して該巻き取りボビン３５に巻き取られてい
く。その際、記録用の開口部３７において、記録ヘッド
３によりテスト用被記録部材３３にパターン（画像）が
記録され、次いで、読み取り用の開口部３８において、
反射型の読み取りセンサー３１によってテスト用被記録
部材３３上のパターン（画像データ）の読み取りが行わ
れる。

【００３５】図８の第２実施例における各記録ヘッド３
の３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３ｂの駆動条件を制御するための
構成および動作は、図１〜図７で説明した第１実施例の
場合と実質上同じである。したがって、図８〜図１０の
第２実施例によっても、図１〜図７で説明した第１実施
例の場合と同様の効果が得られる。ただし、図８〜図１
０の第２実施例は、図１および図３の第１実施例と比べ
ると、テスト用被記録部材が前記カートリッジ３０ごと
交換可能であり、該カートリッジ３０を交換するのに手
間がかかる反面、クリーニング手段を設ける必要がな
く、その分記録装置の構造の簡単化およびコストダウン
を図ることが可能である。

【００３６】前記テスト用被記録部材３３のカートリッ
ジ３０は装置本体に対し着脱自在（交換可能）に装着さ
れるものであり、例えば、供給ボビン３４のテスト用被
記録部材３３の有無（または量）を検知するためのマイ
クロスイッチ等の検知手段を設け、交換時期を知るよう
に構成してもよい。また、巻き取りボビン３５は回転駆
動されるものであり、該巻き取りボビン３５には、例え
ば断面Ｄカットの穴やギアなどの回転駆動のための手段
が設けられている。

【００３７】以上説明した各実施例においては、テスト
用被記録部材に記録された画像の読み取り結果に基づい
て記録ヘッドの駆動条件を制御するという本発明に係わ
る動作は、これを記録装置の電源投入時などの一定時期
に自動的に行なうことにより、常に安定した良好な画像
を記録することが可能になる。また、装置本体にタイマ
ーを設け、前回の動作の時期を記憶しておき、一定時間
経過した時にテスト記録命令を外部から入力させること
により、定期的に上記動作を行なうように構成してもよ
い。さらに、一定の記録枚数あるいは記録ドット数を越
えた時に自動的に行なう構成にしてもよい。

【００３８】なお、上記実施例では、記録手段を主走査
方向に移動させるシリアル記録方式の場合を例に挙げて
説明したが、本発明は、被記録材の全幅または一部をカ
バーする長さのライン記録手段を用いて副走査のみで記
録するライン記録方式の場合にも、同様に適用すること
ができ、同様の効果を達成し得るものである。また、本
発明は、異なる色で記録する複数の記録手段を用いるカ
ラー記録の場合の他、同一色彩で異なる濃度で記録する
複数の記録手段を用いる階調記録、あるいは１個の記録
手段で記録する単色記録、さらにはこれらを組み合わせ
た記録の場合にも、同様に適用することができ、同様の
効果を達成し得るものである。

【００３９】また、本発明は、記録手段とインクタンク
を一体化したヘッドカートリッジを用いる場合、交換可
能またはインク充填式（パーマネント式）のインクカー
トリッジを用いる場合、別体の記録手段とインクタンク
をインク供給チューブ等で接続する場合など、記録手段
およびインクタンクの形態がどのような場合でも同様に
適用することができ、同様の効果を達成し得るものであ
る。

【００４０】なお、本発明は、インクジェット記録装置
であれば、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体等を
用いる記録手段（記録ヘッド）を使用するものに適用で
きるが、中でも、熱エネルギーを利用してインクを吐出
する方式の記録手段を使用するインクジェット記録装置
において優れた効果をもたらすものである。かかる方式
によれば、記録の高密度化、高精細化が達成できるから
である。

【００４１】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行なうのが好ましい。この方式は、所謂オンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録手段（記録ヘッド）の熱作用面に膜
沸騰させて、結果的にこの駆動信号に一対一に対応し液
体（インク）内の気泡を形成出来るので有効である。

【００４２】この気泡の成長、収縮により吐出用開口を
介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも一つの
滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即
時適切に気泡の成長収縮が行なわれるので、特に応答性
に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好まし
い。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４
４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号明細書に
記載されているようなものが適している。尚、上記熱作
用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１
２４号明細書に記載されている条件を採用すると、更に
優れた記録を行なうことができる。

【００４３】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路又は直角液流路）の他
に熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示
する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第４
４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれる
ものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開
示する特開昭５９年第１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭５９年第１３８４６１号公報に基づいた
構成としても本発明は有効である。すなわち、記録ヘッ
ドの形態がどのようなものであっても、本発明によれ
ば、記録を確実に効率よく行なうことができるようにな
るからである。

【００４４】さらに、前述のように、記録装置が記録で
きる被記録材（記録媒体）の最大幅に対応した長さを有
するフルラインタイプの記録ヘッドに対しても、本発明
は有効に適用できる。そのような記録ヘッドとしては、
複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満たす
構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとしての
構成のいずれでもよい。加えて、上例のようなシリアル
タイプのものでも、装置本体に固定された記録ヘッド、
あるいは装置本体に装着されることで装置本体との電気
的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交
換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッ
ド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッ
ジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効で
ある。

【００４５】また、本発明に記録装置の構成として設け
られる記録ヘッドに対しての回復手段や予備的な補助手
段等を付加することは、本発明の効果を一層安定できる
ので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、
記録ヘッドに対しての、キャッピング手段、クリーニン
グ手段、加圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは
別の加熱素子或はこれらの組み合わせによる予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出モードを行なう
ことも安定した記録を行なうために有効である。

【００４６】また、前述のように、搭載される記録ヘッ
ドの種類ないし個数についても、例えば、単色のインク
に対応して１個のみが設けられたものの他、記録色や濃
度を異にする複数のインクに対応して複数個数設けられ
るものであってもよい。すなわち、例えば、記録装置の
記録モードとしては、黒色等の主流色のみの記録モード
だけではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個
の組み合わせによるか、いずれでもよいが、異なる色の
複色カラー又は、混色によるフルカラーの少なくとも一
つを備えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００４７】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するもの、あるいは、インクジェット方式で
は、インク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度
調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように
温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付
与時にインクが液状をなすものであればよい。加えて、
積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態か
ら液体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめ
ることで防止するか、または、インクの蒸発防止を目的
として放置状態で固化するインクを用いるかして、いず
れにしても、熱エネルギーの記録信号に応じた付与によ
ってインクが液化し、液状インクが吐出されるものや、
記録媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるもの等
のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。

【００４８】このような場合のインクは、特開昭５４−
５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公
報に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔
に液状または固形物として保持された状態で、電気熱変
換体に対して対向するような形態としてもよい。本発明
においては、上述した各インクに対して最も有効なもの
は、上述した膜沸騰方式を実行するものである。

【００４９】さらに加えて、本発明によるインクジェッ
ト記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理
機器の画像出力端末として用いられるものの他、リーダ
等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有す
るファクシミリ装置の形態を採るもの等であってもよ
い。

【００５０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、請求項
１の発明によれば、記録手段から被記録材へインクを吐
出して記録を行なうインクジェット記録装置において、
前記記録手段によってテスト用被記録部材に記録するテ
スト記録部と、前記記録手段により前記テスト用被記録
部材に記録した画像の記録状態を読み取る読み取り手段
と、読み取った画像情報に基づいて前記記録手段の駆動
を制御する駆動制御手段とを有し、前記テスト用被記録
部材に記録した画像の記録状態に応じて記録手段の駆動
制御を行なう構成としたので、高画質画像の記録やカラ
ー画像の記録に際して常に安定した高品位の画像を出力
させることができるインクジェット記録装置が提供され
る。

【００５１】請求項２〜請求項４の発明によれば、上記
構成に加えて、読み取った前記画像情報により前記記録
手段のクリーニング動作を行なう構成、前記テスト用被
記録部材がエンドレス構造であり、前記読み取り手段に
より画像情報を読み取った後でかつ前記記録手段により
再度記録する前に該テスト用被記録部材上の記録画像を
消去する画像消去手段を有する構成、あるいは、前記テ
スト用被記録部材が記録装置に対して着脱自在である構
成としたので、一層効率よく、高画質画像の記録やカラ
ー画像の記録に際して常に安定した高品位の画像を出力
させることができるインクジェット記録装置が提供され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の第
１実施例の概略構成を模式的に示す一部破断斜視図であ
る。

【図２】図１中の記録手段のインク吐出部の構造を模式
的に示す部分斜視図である。

【図３】図１のインクジェット記録装置の制御系の特徴
部分の構成を示すブロック図である。

【図４】インクジェット記録手段の印加パルス幅と記録
濃度との関係を例示するグラフである。

【図５】インクジェット記録手段の記録累積デューティ
と記録濃度との関係を例示するグラフである。

【図６】図１中のテスト用被記録部材に記録される画像
パターンを例示する模式図である。

【図７】図６の画像パターン中の単列吐出口チェックパ
ターンの部分拡大図である。

【図８】本発明を適用したインクジェット記録装置の第
２実施例の概略構成を模式的に示す一部破断斜視図であ
る。

【図９】図８中の巻き取り型のテスト用被記録部材のカ
ートリッジの平面断面図である。

【図１０】図９中の線１０−１０から見た側面図であ
る。

【符号の説明】

１装置本体２被記録材３記録手段（記録ヘッド）４キャリッジ６回復手段７ガイドレール８テスト用被記録部材９光源１０テスト記録部１１読み取りセンサー１２クリーニング手段１３モータ１４制御部１５記録ヘッド駆動用テーブル１６履歴データ（保存部）１７累積デューティ（保存部）１８ランク伝達部１９温度情報伝達部２０駆動信号伝達部３０テスト用被記録部材のカートリッジ３１読み取りセンサー（反射型）３３テスト用被記録部材３４供給ボビン３５巻き取りボビン３７記録用の開口部３８読み取り用の開口部８１吐出口面８２吐出口８４液路８５電気熱変換体

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｂ４１Ｊ 2/05 2/12 29/17 29/46 ＣＢ４１Ｊ 3/04 １０２Ｚ１０３Ｂ１０４Ｆ 29/00 Ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録手段から被記録材へインクを吐出
して記録を行なうインクジェット記録装置において、前
記記録手段によってテスト用被記録部材に記録するテス
ト記録部と、前記記録手段により前記テスト用被記録部
材に記録した画像の記録状態を読み取る読み取り手段
と、読み取った画像情報に基づいて前記記録手段の駆動
を制御する駆動制御手段とを有し、前記テスト用被記録
部材に記録した画像の記録状態に応じて記録手段の駆動
制御を行なうことを特徴とするインクジェット記録装
置。
【請求項２】読み取った前記画像情報により前記記
録手段のクリーニング動作を行なうことを特徴とする請
求項１のインクジェット記録装置。
【請求項３】前記テスト用被記録部材がエンドレス
構造であり、前記読み取り手段により画像情報を読み取
った後でかつ前記記録手段により再度記録する前に該テ
スト用被記録部材上の記録画像を消去する画像消去手段
を有することを特徴とする請求項１のインクジェット記
録装置。
【請求項４】前記テスト用被記録部材が記録装置に
対して着脱自在であることを特徴とする請求項１のイン
クジェット記録装置。
【請求項５】前記記録手段が、インクを吐出するた
めに利用される熱エネルギーを発生する電気熱変換体を
備えているインクジェット記録手段であることを特徴と
する請求項１のインクジェット記録装置。
【請求項６】前記記録手段が、前記電気熱変換体が
発生する熱エネルギーによりインクに生じる膜沸騰を利
用して、吐出口よりインクを吐出させることを特徴とす
る請求項５のインクジェット記録装置。