JPH04164648A - Ink jet recorder - Google Patents

Ink jet recorder

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JPH04164648A
JPH04164648A JP29118190A JP29118190A JPH04164648A JP H04164648 A JPH04164648 A JP H04164648A JP 29118190 A JP29118190 A JP 29118190A JP 29118190 A JP29118190 A JP 29118190A JP H04164648 A JPH04164648 A JP H04164648A
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JP
Japan
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pulse width
ink
recording
recording head
delivery port
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Akira Suzuki
明 鈴木
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Canon Inc
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Abstract

PURPOSE:To improve a quality of a recorded image by a method wherein a temp. in the vicinity of a delivery port is detected in synchronism with the completion of an inks delivery out of the delivery port, a next drive pulse width at the delivery port is calculated on the basis of the detected temp., and a drive pulse width at the delivery port is controlled on the basis of the calculated pulse width so that the temp. of a recording head is kept within a predetermined range. CONSTITUTION:In an ink jet recorder, the temp. of a recording head 1 is controlled to be a predetermined range by a temperature detection means 43 detecting a temp. in the vicinity of a delivery port in synchronism with the completion of an ink delivery out of the delivery port 22, pulse width calculation means 34, 35 calculating a next drive pulse width at the delivery port 22 on the basis of the detected temp., and a pulse width control means 44 controlling a drive pulse width at the delivery port 22 on the basis of the calculated pulse width. In synchronism with the completion of an ink delivery out of the delivery port 22, a temp. in the vicinity of the delivery port is detected. Based on said temp., an ink delivery drive pulse width at the delivery port 22 is controlled to be within a set range. In this manner, the temp. of the recording head 1 can be stabilized, an ink delivery amount for every drive of the delivery port 22 is kept uniform, and an image quality can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明は、記録ヘッドから被記録材へインクを吐出させ
て記録を行なうインクジェット記録装置に関する。 〔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
に画像を形成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、
ワイヤドツト式、サーマル式、レーザービーム式等に分
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、記録ヘッドから被記録材にイン
クを吐出させて記録を行なうように構成されている。 インクジェット記録装置は、高精細な画像を高速で記録
することができ、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。 このインクジェット記録装置においては、記録ヘッドの
温度が変化してインクの粘性が変化すると、インクの吐
出量が変動したり吐出不能になったりして、記録画像の
品位が低下することがあるので、記録ヘッドの温度を所
定範囲に制御するための温度制御手段を設けることが行
われている。 従来、記録ヘッドの温度制御手段は、記録ヘッド全体の
温度に比例した信号を発生する温度センサーと、温度セ
ンサーからの検出値と予め設定された設定値との比較に
基づいて駆動信号を発生する制御回路と、該制御回路か
らの駆動信号に基づいて記録ヘッド全体を加熱する発熱
体とで構成されていた。 〔発明が解決しようとする技術的課題〕しかしながら、
従来のこの種のインクジェット記録装置では、雰囲気温
度が目標温度より高い場合は、前記発熱体で記録へ、ド
の温度を制御することができなくなり、有効に作動しな
くなるという技術的課題があった。 特に、記録開始後は、吐出口近傍の温度が主に吐出口駆
動信号のオン、オフによって動的に変動するが、前記従
来の温度制御手段では、これに追従することができず、
記録の進行とともに記録ヘッドの温度が上昇していくの
が、通例であった。 このため、記録の進行とともζこ、インクの流動性が増
して1駆動当たりの吐出口からのインク吐出量が増加し
、記録濃度ムラが発生するという技術的課題があった。 本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたもので
あり、本発明の目的は、記録ヘッドの温度を安定化させ
、吐出口の1駆動当たりのインク吐出量を均一にするこ
とにより、記録画像の品位向上を図り得るインクジェッ
ト記録装置を提供することである。 〔課題解決のための手段〕 本発明は、記録ヘッドの吐出口から被記録材へインクを
吐出させて記録を行なうインクジェット記録装置におい
て、吐出口からのインク吐出終了に同期して吐出口近傍
の温度を検出する温度検出手段と、検出温度に基づいて
吐出口の次の駆動パルス幅を算出するパルス幅算出手段
と、算出したパルス幅に基づいて吐出口の駆動パルス幅
を制御するパルス幅制御手段とによって、記録ヘッドの
温度を所定範囲に制御する構成とすることにより、上記
目的を達成するものである。
[Industrial Application Field] The present invention relates to an inkjet recording apparatus that performs recording by ejecting ink from a recording head onto a recording material. [Prior Art] Recording devices such as printers, copying machines, and facsimile machines are configured to form images on recording materials such as paper and thin plastic plates based on image information. The recording device may be an inkjet type,
It can be divided into wire dot type, thermal type, laser beam type, etc. Among them, inkjet type (inkjet recording apparatus) is configured to perform recording by ejecting ink from a recording head onto a recording material. Inkjet recording devices can record high-definition images at high speed, use a non-impact system, making less noise, and can easily record color images using multicolored inks. It has advantages. In this inkjet recording device, if the temperature of the recording head changes and the viscosity of the ink changes, the amount of ink ejected may fluctuate or ejection may become impossible, and the quality of the printed image may deteriorate. A temperature control means is provided to control the temperature of the recording head within a predetermined range. Conventionally, a temperature control means for a recording head includes a temperature sensor that generates a signal proportional to the temperature of the entire recording head, and generates a drive signal based on a comparison between a detected value from the temperature sensor and a preset value. It consisted of a control circuit and a heating element that heated the entire recording head based on a drive signal from the control circuit. [Technical problem to be solved by the invention] However,
Conventional inkjet recording devices of this type had a technical problem in that when the ambient temperature was higher than the target temperature, the heating element could no longer control the temperature of the recording medium and did not operate effectively. . In particular, after the start of recording, the temperature near the ejection port changes dynamically mainly due to the on/off of the ejection port drive signal, but the conventional temperature control means cannot follow this.
It has been customary for the temperature of the recording head to rise as recording progresses. For this reason, as printing progresses, the fluidity of the ink increases and the amount of ink ejected from the ejection ports per drive increases, resulting in a technical problem of uneven printing density. The present invention has been made in view of such technical problems, and an object of the present invention is to stabilize the temperature of the recording head and make the amount of ink ejected per drive of the ejection ports uniform. An object of the present invention is to provide an inkjet recording device that can improve the quality of recorded images. [Means for Solving the Problems] The present invention provides an inkjet recording apparatus that performs recording by ejecting ink from an ejection port of a print head onto a recording material. Temperature detection means for detecting temperature; pulse width calculation means for calculating the next drive pulse width of the discharge port based on the detected temperature; and pulse width control that controls the drive pulse width of the discharge port based on the calculated pulse width. The above object is achieved by controlling the temperature of the recording head within a predetermined range using means.

【実施例〕【Example〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。 第4図は本発明によるインクジェット記録装置の一実施
例の構成を模式的に示す斜視図である。 第4図において、記録ヘッド1およびインクタンク2を
搭載したキャリッジ3は、ガイドレール4に沿って移動
可能に案内支持されており、キャリッジモーター6によ
りタイミングベルト5を介して往復駆動される。 用紙やプラスチック薄板等から成るシート状の被記録材
7は、搬送モーター(紙送りモーター)8で駆動される
搬送ローラ対9およびこれと協働する保持ローラ対10
により、所定の経路に沿って、所定のタイミングおよび
所定のピッチで矢印f方向に搬送(紙送り)される。 この被記録材7が記録へノド1のインク吐出部と対面す
る記録位置で平坦に保持されている間に、キャリッジ3
を駆動することにより記録へ・7ド1で主走査しながら
記録を行ない、1行分の記録が終了すると、被記録材7
を矢印f方向に記録幅分ピッチ送りし、次の記録幅の記
録を行なう。 記録ヘッド1にインクを供給するためのインクタンク2
は、キャリッジ3上に交換可能に搭載されている。 また、キャリッジ3の移動範囲内であって、記録領域外
の所定位置にホームポジションHが設定され、該ホーム
ポジションHには、記録ヘッド1のインク不吐出を回復
するための回復装置14が配設されている。 この回復装置14には、記録ヘッド1のインク吐出部を
密閉するためのキャップ15が設けられている。 前記記録ヘンド1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ヘッドであって、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、このインクジェット記録ヘッドl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
沸騰による気泡の成長、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。 第5図は、前記記録ヘッド1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。 第5図において、被記録材7に所定の隙間(例えば、約
0. 5〜2.0■程度)をおいて対面する吐出口面2
1には、所定のピンチで複数の吐出口22が形成され、
共通液室23と各吐出口22とを連通する各液路24の
壁面に沿ってインク吐出用の工Zルギーを発生するため
の電気熱変換体(発熱抵抗体など)25が配設されてい
る。 本例においては、記録ヘッド1は、前記吐出口22がキ
ャリッジ3の走査方向と交叉する方向に並ぶような位置
関係で、キャリッジ2に芸填されている。 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25を駆動(通りして、液路24内のイン
クを膜沸槍させ、その時に発生する圧力によって吐出口
22からインクを吐出させる記録ヘッドlが構成されて
いる。 第1図は、本発明によるインクジェット記録装置の記録
ヘッド駆動系の一実施例の構成を示すブロック図である
。 第1図において、31はクロック発生回路、32は2進
カウンター、33はデジタルコンパレーター、34はD
ラッチレジスター、35はADフンバーター、36はR
Sフリップフロップ、37は定電流源、38は温度検出
用ダイオード、39はオペアンプ、PR3Tはキャリ、
ジモーター6の回転軸に取り付けられたロータリーエン
コーダーの出力パルス、HEATは記録ヘッド1の吐出
口22の電気熱変換体25を発熱させるための吐出駆動
パルス信号(ドツト駆動信号)である。 第1図および第4図において、記録動作に際し、キャリ
ッジ3の駆動により主走査が開始されると、前記ロータ
リーエンコーダーの出力パルスPR3Tによりフリップ
フロンプ36がセットされ、吐出駆動パルス信号HEA
Tがアクティブ(オン)になる。 これと同時に、2進カウンター32がクロック発生回路
31のクロックパルス数のカウントを開始する。 一方、Dラッチレジスター34には、ADコンバーター
35を介して前回のAD値がロードされている。 そこで、デジタルコンパレーター33によって、前記2
進カウンター320カウント値と前記Dラッチレジスタ
ー34にロードされているAD値とを比較し、一致した
ならば、デジタルコンパレーク−33からの出力によっ
てフリップフロ・2プ36がリセットされ、吐出駆動パ
ルス信号HEATはインアクティブ(オフ)になる。 以上の動作によって、一定のサイクルごとに所定幅の吐
出駆動パルス信号HEATが記録ヘッド駆動回路に出力
され、吐出口22からインクを吐出させて記録が行なわ
れる。 この時、前記ADコンバーター35がAD変換を開始す
る。 このADコンバーター35に対しては、定電流源37、
温度検出用ダイオード38およびオペアンプ39から成
り、吐出口22からのインク吐出終了に同期して該吐出
口近傍の温度を検出するように構成された温度検出手段
からの温度検出信号が入力され、次のインク吐出駆動パ
ルス幅の温度調整が行なわれる。 AD変換が完了した時、ADコンバーター35から出力
されるEOC信号によって、Dラッチレジスター34に
その結果がロードされる。 このDラッチレジスター34にロードされた値は、前記
ロータリーエンコーダーの次のPRST信号によって再
開される次のインク吐出駆動のシーケンスパラメーター
となる。 第2図は、以上の記録へ・7ド駆動系の制御動作におけ
る各信号、すなわち、ロータリーエンコーダー出力パル
スPR5T、吐出駆動パルス信号HEAT、フリップフ
ロップ36からのADコンバーター35のAD変換開始
信号5TAR,ADコンバーター35からDラッチレジ
スター34へ出力されるEOC信号、ADコンバーター
35からDラッチレジスター34へ入力されるADD信
号のタイミングチャートである。 第3図は、記録へノド】の温度制御回路の構成を示す平
面図である。 第3図において、記録ヘッドのアルミ基板40の表面に
はシリコンチンブ41が接合され、該シリコンチップ4
1上には、制御ロジック42、温度センサー43および
ヒータードライバー回路44が形成されている。 また、シリコンチップ41上には、補助ヒーター45が
設けられている。 前記ヒータードライバー回路44は、第5図中の電気熱
変換体(ヒーター)25を含んでおり、吐出口22から
インクを吐出させる駆動パルス発生回路を構成している
。 例えば、記録待機時に温度センサー43によって計測さ
れた温度が25゛C以下である時は、ヒータードライバ
ー回路44にはインクが吐出しない程度の小さな電流が
与えられるとともに、補助ヒーター45によって記録ヘ
ッド1を加熱する。 以上の構成により、本発明のインクジェット記録装置、
すなわち、記録へノド1の吐出口22から被記録材7ヘ
インクを吐出させて記録を行なうインクジェット記録装
置において、吐出口22からのインク吐出終了に同期し
て吐出口近傍の温度を検出する温度検出手段43と、検
出温度に基づいて吐出口22の次の駆動パルス幅を算出
するパルス幅算出手段34.35と、算出したパルス幅
に基づいて吐出口22の駆動パルス幅を制御するパルス
幅制御手段44とによって、記録へ、ト用の温度を所定
範囲に制御することを特徴とするインクジェット記録装
置が提供されている。 以上説明した実施例によれば、吐出口22からのインク
吐出終了に同期して吐出口近傍の温度を検出し、該温度
に基づいて、吐出口22のインク吐出駆動パルス幅(ド
ツト駆動パルス幅)を設定範囲内に制御するので、記録
ヘッド1の温度を安定化することができ、吐出口22の
1駆動当たりのインク吐出量を均一に維持して画像品位
の向上を図り得るインクジェット記録装置が得られた。 なお、以上の実施例では、被記録材7に沿って移動する
キャリッジ3上に記録ヘッドlを搭載するシリアル型式
のインクジェット記録装置の場合を例に挙げて説明した
が、本発明は、紙幅方向の記録領域の全部または一部を
カバーするライン記録ヘッドを使用するライン型式のイ
ンクジェット記録装置においても同様に適用でき、同様
の効果を達成し得るものがある。 さらに、以上の実施例では、1個の記録へ・ノド1で記
録する記録装置の場合を説明したが、本発明は、異なる
色で記録する複数の記録ヘッドを備えたカラーインクジ
ェット記録袋!、あるいは色彩が同して濃度が異なる複
数の記録ヘッドを使用する諧調記録用のインクジェット
記録装置など、記録へノドの個数にも関係無く同様に適
用でき、同様の作用効果を達成し得るものである。 また、以上の実施例における記録ヘッド1としては、イ
ンク吐出部とインクタンクを一体にしたカートリッジタ
イプの記録ヘッド、インク吐出部とインクタンクを別体
とし、例えば、カプラーおよびチューブを介して結合す
る構造の記録ヘッド、あるいはインクタンクを有しない
インク吐出部のみから成る構造の記録ヘッドなと、種々
の構造の記録ヘッドを使用することができる。 なお、本発明は、インクジェット記録袋!であれば、例
えば、ピエゾ素子等の電気熱変換体等を用いる記録ヘッ
ドを使用するものに適用できるが、中でも、キャノン株
式会社によって提唱されているハブルジェソト方式のイ
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、記録の高宗度化、高精細化が達成
できるからである。 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4740796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
のいずれにも通用可能であるが、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象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。 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4463359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4313124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。 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4459600
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、共通するスリフ
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]23670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。 さらに、記録装置が記録できる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、本発明は有効に通用できる。 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、上剥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アブタイブの
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。 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、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。 また、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。 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°C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通用可能であ
る。 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、上述した膜沸臆方式を実行するものである。 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、リーグ等と組み合わ
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。 〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、記録
ヘッドの吐出口から被記録材へインクを吐出させて記録
を行なうインクジェット記録装置において、吐出口から
のインク吐出終了に同期して吐出口近傍の温度を検出す
る温度検出手段と、検出温度に基づいて吐出口の次の駆
動パルス幅を算出するパルス幅算出手段と、算出したパ
ルス幅に基づいて吐出口の駆動パルス幅を制御するパル
ス幅制御手段とによって、記録ヘッドの温度を所定範囲
に制御する構成としたので、記録ヘッドの温度を安定化
させ、吐出口の1駆動当たりのインク吐出量を均一にす
ることにより、記録画像の品位向上を図り得るインクジ
ェット記録装置が提供される。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 4 is a perspective view schematically showing the structure of an embodiment of an inkjet recording apparatus according to the present invention. In FIG. 4, a carriage 3 carrying a recording head 1 and an ink tank 2 is movably guided and supported along a guide rail 4, and is driven back and forth by a carriage motor 6 via a timing belt 5. A sheet-like recording material 7 made of paper, a thin plastic plate, etc. is transported by a pair of conveyance rollers 9 driven by a conveyance motor (paper feed motor) 8 and a pair of holding rollers 10 that cooperate with the conveyance roller pair 9.
Accordingly, the paper is transported (paper fed) in the direction of arrow f along a predetermined path at a predetermined timing and a predetermined pitch. While this recording material 7 is held flat at the recording position facing the ink ejection part of the recording gutter 1, the carriage 3
・Recording is performed while main scanning at 7 dots 1, and when recording for one line is completed, the recording material 7
is pitch-fed by the recording width in the direction of arrow f, and recording of the next recording width is performed. Ink tank 2 for supplying ink to the recording head 1
is mounted replaceably on the carriage 3. Further, a home position H is set at a predetermined position within the movement range of the carriage 3 and outside the recording area, and a recovery device 14 for recovering ink failure of the recording head 1 is disposed at the home position H. It is set up. The recovery device 14 is provided with a cap 15 for sealing the ink ejection section of the recording head 1. The recording head 1 is an inkjet recording head that discharges ink using thermal energy, and is equipped with an electrothermal converter for generating thermal energy. Further, this inkjet recording head l performs recording by ejecting ink from an ejection port by utilizing pressure changes caused by growth and contraction of bubbles due to film boiling caused by thermal energy applied by the electrothermal converter. It is something. FIG. 5 is a partial perspective view schematically showing the structure of the ink ejection section of the recording head 1. As shown in FIG. In FIG. 5, the ejection port surface 2 faces the recording material 7 with a predetermined gap (for example, about 0.5 to 2.0 cm).
1, a plurality of discharge ports 22 are formed with a predetermined pinch,
An electrothermal converter (such as a heating resistor) 25 for generating energy for ink ejection is arranged along the wall surface of each liquid path 24 that communicates the common liquid chamber 23 and each ejection port 22. There is. In this example, the recording head 1 is mounted on the carriage 2 in such a positional relationship that the ejection ports 22 are lined up in a direction intersecting the scanning direction of the carriage 3. In this way, the corresponding electrothermal converter 25 is driven based on the image signal or the ejection signal, causing the ink in the liquid path 24 to film boil, and the pressure generated at that time causes the ink to be ejected from the ejection port 22. A recording head l is configured. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a recording head drive system of an inkjet recording apparatus according to the present invention. In FIG. 1, 31 is a clock generation circuit; is a binary counter, 33 is a digital comparator, 34 is D
Latch register, 35 is AD funverter, 36 is R
S flip-flop, 37 is a constant current source, 38 is a temperature detection diode, 39 is an operational amplifier, PR3T is a carrier,
The output pulse of the rotary encoder attached to the rotating shaft of the motor 6, HEAT, is an ejection drive pulse signal (dot drive signal) for causing the electrothermal converter 25 of the ejection port 22 of the recording head 1 to generate heat. 1 and 4, when main scanning is started by driving the carriage 3 during the recording operation, the flip-flop 36 is set by the output pulse PR3T of the rotary encoder, and the ejection drive pulse signal HEA
T becomes active (on). At the same time, the binary counter 32 starts counting the number of clock pulses of the clock generation circuit 31. On the other hand, the previous AD value is loaded into the D latch register 34 via the AD converter 35. Therefore, the digital comparator 33
The count value of the advance counter 320 is compared with the AD value loaded in the D latch register 34, and if they match, the flip-flop 2 pin 36 is reset by the output from the digital comparator 33, and the ejection drive pulse signal is HEAT becomes inactive (off). Through the above-described operation, the ejection drive pulse signal HEAT having a predetermined width is outputted to the print head drive circuit every fixed cycle, and ink is ejected from the ejection ports 22 to perform printing. At this time, the AD converter 35 starts AD conversion. For this AD converter 35, a constant current source 37,
A temperature detection signal is inputted from the temperature detection means, which consists of a temperature detection diode 38 and an operational amplifier 39, and is configured to detect the temperature near the ejection port in synchronization with the end of ink ejection from the ejection port 22. Temperature adjustment of the ink ejection drive pulse width is performed. When the AD conversion is completed, the result is loaded into the D latch register 34 by the EOC signal output from the AD converter 35. The value loaded into this D latch register 34 becomes the sequence parameter of the next ink ejection drive restarted by the next PRST signal of the rotary encoder. FIG. 2 shows each signal in the control operation of the 7-drive drive system recorded above, namely, the rotary encoder output pulse PR5T, the ejection drive pulse signal HEAT, the AD conversion start signal 5TAR of the AD converter 35 from the flip-flop 36, 3 is a timing chart of an EOC signal outputted from the AD converter 35 to the D latch register 34 and an ADD signal inputted from the AD converter 35 to the D latch register 34. FIG. 3 is a plan view showing the configuration of the temperature control circuit of the recording nozzle. In FIG. 3, a silicon chip 41 is bonded to the surface of an aluminum substrate 40 of the recording head.
1, a control logic 42, a temperature sensor 43, and a heater driver circuit 44 are formed. Further, an auxiliary heater 45 is provided on the silicon chip 41. The heater driver circuit 44 includes an electrothermal converter (heater) 25 shown in FIG. 5, and constitutes a drive pulse generation circuit for ejecting ink from the ejection ports 22. For example, when the temperature measured by the temperature sensor 43 is 25°C or less during recording standby, a small current that does not eject ink is applied to the heater driver circuit 44, and the auxiliary heater 45 controls the recording head 1. Heat. With the above configuration, the inkjet recording device of the present invention,
That is, in an inkjet recording apparatus that performs recording by ejecting ink onto a recording material 7 from an ejection port 22 of a gutter 1, temperature detection detects the temperature near the ejection port in synchronization with the completion of ink ejection from the ejection port 22. means 43, pulse width calculation means 34, 35 for calculating the next drive pulse width for the ejection port 22 based on the detected temperature, and pulse width control for controlling the drive pulse width for the ejection port 22 based on the calculated pulse width. An inkjet recording apparatus is provided which is characterized in that the temperature for recording is controlled within a predetermined range by means 44. According to the embodiment described above, the temperature near the ejection port is detected in synchronization with the end of ink ejection from the ejection port 22, and the ink ejection drive pulse width (dot drive pulse width) of the ejection port 22 is determined based on the detected temperature. ) within a set range, the temperature of the recording head 1 can be stabilized, and the ink ejection amount per drive of the ejection ports 22 can be maintained uniformly, thereby improving image quality. was gotten. In the above embodiments, the case of a serial type inkjet recording apparatus in which the recording head l is mounted on the carriage 3 that moves along the recording material 7 has been described as an example. The present invention can be similarly applied to line-type inkjet recording apparatuses that use line recording heads that cover all or part of the recording area, and can achieve similar effects. Furthermore, in the above embodiments, a case has been described in which the printing apparatus performs printing with one gutter, but the present invention is directed to a color inkjet printing bag that is equipped with a plurality of printing heads that print in different colors! , or an inkjet recording device for gradation recording using multiple recording heads with the same color but different densities, which can be applied in the same way regardless of the number of recording nodules and can achieve the same effects. be. The recording head 1 in the above embodiments may be a cartridge type recording head in which an ink ejection part and an ink tank are integrated, or a cartridge type print head in which an ink ejection part and an ink tank are separate parts and connected via a coupler and a tube, for example. Printheads with various structures can be used, such as a printhead with a structure or a printhead with a structure consisting only of ink ejection portions without an ink tank. In addition, the present invention is an inkjet recording bag! If so, it can be applied to recording heads that use electrothermal transducers such as piezo elements, but it is especially effective in inkjet recording devices using the Hubblejesoto method proposed by Canon Co., Ltd. It is something. This is because, according to such a method, high precision and high definition recording can be achieved. As for typical configurations and principles thereof, it is preferable to use the basic principles disclosed in, for example, US Pat. No. 4,723,129 and US Pat. No. 4,740,796. This method can be applied to both the so-called on-demand type and continuous type, but in the case of the on-demand type, it is particularly important to By applying at least one drive signal to the disposed electrothermal transducer that corresponds to the recorded information and causes a temperature increase that is quadrupling faster than nucleate boiling,
This method is effective because it generates thermal energy in the electrothermal transducer to cause film boiling on the heat-active surface of the recording head, resulting in the formation of bubbles in the liquid (ink) in one-to-one correspondence with this drive signal. Due to the growth and contraction of these bubbles, liquid (
ink) to form at least one droplet. If this drive signal is in the form of a pulse, bubble growth and contraction will occur immediately and appropriately, so liquids with particularly excellent responsiveness (
Ink) can be ejected, which is more preferable. As this pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. No. 4,463,359 and US Pat. No. 4,345,262 are suitable. Further, if the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 concerning the temperature increase rate of the heat acting surface are adopted, even more excellent recording can be achieved. The configuration of the recording head includes, in addition to the combined configuration of ejection ports, liquid paths, and electrothermal converters (straight liquid flow path or right-angled liquid flow path) as disclosed in the above-mentioned specifications, a heat acting section. US Pat. No. 4,558,333 and US Pat. No. 4,459,600 disclose a configuration in which the
The present invention also includes a configuration using the specification of the above specification. In addition, Japanese Patent Application Laid-open No. 23670 of 1982 discloses a configuration in which a common thrift is used as a discharge part of a plurality of electrothermal transducers, and Japanese Patent Laid-Open No. 23670 discloses a configuration in which a common thrift is used as a discharge part of the electrothermal transducers, and a patent publication for absorbing pressure waves of thermal energy is also disclosed. The present invention is also effective with a configuration based on Japanese Patent Application Laid-Open No. 138461 of 1982, which discloses a configuration in which holes correspond to discharge portions. That is, regardless of the form of the recording head, according to the present invention, recording can be performed reliably and efficiently. Furthermore, the present invention can be effectively applied to a full-line type recording head having a length corresponding to the maximum width of a recording medium that can be recorded by a recording apparatus. Such a recording head may have a configuration in which the length is satisfied by a combination of a plurality of recording heads, or a configuration as a single recording head formed integrally. In addition, even serial types such as top strips can be electrically connected to the device body and ink can be supplied from the device body by being attached to the recording head fixed to the device body or to the device body. The present invention is also effective when using a replaceable chiabut type recording head or a cartridge type recording head in which an ink tank is integrally provided in the recording head itself. Further, it is preferable to add recovery means for the recording head, preliminary auxiliary means, etc., which are provided as a configuration of the recording apparatus, to the present invention because the effects of the present invention can be further stabilized. Specifically, these include capping means, cleaning means, pressure or suction means, preheating means for the recording head using an electrothermal transducer or another heating element, or a combination thereof. It is also effective to perform a preliminary ejection mode in which ejection is performed separately from printing in order to perform stable printing. In addition, regarding the type and number of recording heads installed, for example, in addition to one type that corresponds to a single color ink, there are also multiple types installed to correspond to multiple inks with different recording colors and densities. It may be provided. That is, for example, the recording mode of the recording apparatus is not only a recording mode for mainstream colors such as black, but also whether the recording head is configured integrally or by a combination of multiple heads.
Although any of these may be used, the present invention is also extremely effective for devices equipped with at least one of multiple colors of different colors or full colors created by mixing colors. Additionally, in the embodiments of the present invention described above,
Although the ink is described as a liquid, it is an ink that solidifies at room temperature or below, but softens or liquefies at room temperature, or in the inkjet method, the ink itself is heated within a range of 30°C or higher and 70°C or lower. Since the temperature is generally controlled so that the viscosity of the ink is within a stable ejection range, it is sufficient that the ink is in a liquid state when the recording signal is applied. In addition, it is possible to proactively prevent temperature rise caused by thermal energy by using it as energy to change the state of the ink from a solid state to a liquid state, or to prevent ink from evaporating when the ink solidifies when left unused. In any case, the ink is liquefied by applying thermal energy in accordance with the recording signal, and the liquid ink is ejected, or the ink already begins to solidify by the time it reaches the recording medium. The present invention is also applicable when using ink that is liquefied only by thermal energy. In such cases, the ink is held in a liquid or solid state in the recesses or through holes of the porous sheet, as described in JP-A-54-56847 or JP-A-60-71260. , it may also be in a form that faces the electrothermal converter. In the present invention, the most effective method for each of the above-mentioned inks is to implement the above-mentioned film boiling method. In addition, the inkjet recording device according to the present invention can be used as an image output terminal for information processing equipment such as a computer, a copying device combined with a league etc., or a facsimile device having a transmitting/receiving function. It may also be something that is harvested. [Effects of the Invention] As is clear from the above description, according to the present invention, in an inkjet recording apparatus that performs recording by ejecting ink from the ejection ports of the print head onto the recording material, the time required to complete ink ejection from the ejection ports is Temperature detection means for synchronously detecting the temperature near the discharge port; pulse width calculation means for calculating the next drive pulse width for the discharge port based on the detected temperature; and pulse width calculation means for calculating the next drive pulse width for the discharge port based on the calculated pulse width. Since the temperature of the print head is controlled within a predetermined range by the pulse width control means that controls the width, the temperature of the print head is stabilized and the amount of ink ejected per drive of the ejection port is made uniform. Accordingly, an inkjet recording apparatus capable of improving the quality of recorded images is provided.

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

第1図は本発明の一実施例によるインクシエンド記録装
置の記録ヘッド駆動制御系の構成を示すブロック図、第
2図は第1図の記録ヘッド駆動制御系の各信号のタイミ
ングチャート、第3図は本発明の一実施例によるインク
ジェット記録装置の記録ヘッドの駆動回路の構成を示す
模式的平面図、第4図は本発明によるインクジェット記
録装置の一実施例の構成を模式的に示す斜視図、第5図
は第4図中の記録ヘッド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。 以下に、図面中の主要な構成部分を表す符号を列挙する
。 !−・−・記録ヘソF′、3−・−キャリッジ、6−−
−−−キャリッジモーター、7−・−被記録材、8 ・
−・・搬送モーター、14−−−−一回復装置、22−
・・−吐出口、25−・−・−・・電気熱変換体(ヒー
ター)、33−・−デジタルコンパレーター、34−・
−Dう、チレジスター、36−・−フリップフロップ、
42−−−一制御ロシック、43・・・−温度センサー
、44・−−−−ヒータードライバ回路、45−・・・
・補助ヒーター、PH1T−−−−−・・キャリッジモ
ーターのロータリーエンコーダー出力、HE A T−
・・−吐出駆動パルス信号。 第2図 PR5T i(EAT AD[) t、        t2
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a print head drive control system of an ink side printing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a timing chart of each signal of the print head drive control system of FIG. 1, and FIG. FIG. 3 is a schematic plan view showing the configuration of a drive circuit for a recording head of an inkjet recording device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a perspective view schematically showing the configuration of an embodiment of an inkjet recording device according to the present invention. 5 is a partial perspective view schematically showing the structure of the ink ejection section of the recording head in FIG. 4. Below, symbols representing main components in the drawings are listed. ! --- Recording belly button F', 3--- Carriage, 6--
--- Carriage motor, 7-- Recording material, 8 ・
---Transport motor, 14--Recovery device, 22-
...-Discharge port, 25---Electrothermal converter (heater), 33--Digital comparator, 34--
-D, Chile register, 36--Flip-flop,
42----Control ROSIC, 43---Temperature sensor, 44---Heater driver circuit, 45------
・Auxiliary heater, PH1T------ Carriage motor rotary encoder output, HE A T-
...-Discharge drive pulse signal. Figure 2 PR5T i(EAT AD[) t, t2

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)記録ヘッドの吐出口から被記録材へインクを吐出
させて記録を行なうインクジェット記録装置において、
吐出口からのインク吐出終了に同期して吐出口近傍の温
度を検出する温度検出手段と、検出温度に基づいて吐出
口の次の駆動パルス幅を算出するパルス幅算出手段と、
算出したパルス幅に基づいて吐出口の駆動パルス幅を制
御するパルス幅制御手段とによって、記録ヘッドの温度
を所定範囲に制御することを特徴とするインクジェット
記録装置。
(1) In an inkjet recording device that performs recording by discharging ink from the discharge ports of a recording head onto a recording material,
temperature detection means for detecting the temperature near the ejection port in synchronization with the completion of ink ejection from the ejection port; and pulse width calculation means for calculating the next drive pulse width for the ejection port based on the detected temperature.
An inkjet recording apparatus characterized in that the temperature of the recording head is controlled within a predetermined range by pulse width control means that controls the drive pulse width of the ejection ports based on the calculated pulse width.
(2)前記記録ヘッドが、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ヘッドであって、熱エ
ネルギーを発生するための電気熱変換体を備えているこ
とを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装
置。
(2) The recording head is an inkjet recording head that discharges ink using thermal energy, and includes an electrothermal converter for generating thermal energy. inkjet recording device.
(3)前記記録ヘッドが、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る気泡の
成長によって生じる圧力変化を利用して、吐出口よりイ
ンクを吐出させることを特徴とする請求項2に記載のイ
ンクジェット記録装置。
(3) The recording head is characterized in that the ink is ejected from the ejection port by utilizing a pressure change caused by the growth of bubbles due to film boiling caused by the thermal energy applied by the electrothermal converter. 2. The inkjet recording device according to 2.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5757392A (en) * 1992-09-11 1998-05-26 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Piezoelectric type liquid droplet ejecting device which compensates for residual pressure fluctuations

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