JPH09123453A - Ink jet recording method, ink jet recording head and ink jet recording - Google Patents

Ink jet recording method, ink jet recording head and ink jet recording

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JPH09123453A
JPH09123453A JP28371195A JP28371195A JPH09123453A JP H09123453 A JPH09123453 A JP H09123453A JP 28371195 A JP28371195 A JP 28371195A JP 28371195 A JP28371195 A JP 28371195A JP H09123453 A JPH09123453 A JP H09123453A
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JP
Japan
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ink
recording head
jet recording
ink jet
ejection
Prior art date
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JP28371195A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Hosaka
健 保坂
Hirokazu Ikegami
▲廣▼和 池上
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Canon Inc
Canon Finetech Nisca Inc
Original Assignee
Canon Inc
Copyer Co Ltd
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Publication date
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify the driving method by modulating the driving frequency to jet a next ink at the timing when the liquid level of ink is projecting above the surface of ink jet port. SOLUTION: When a pulse is applied under steady state (a) prior to jetting, jetting of main droplet is started to bring about a state (b) prior to liquid separation and a main droplet is jetted through a jet port 8 to bring about a state (c) immediately preceding liquid separation which is followed by a state (d) where the liquid level receded back to the jet port and a state (e) where the liquid level bulges above the jet port before returning back to the steady state (f). The driving frequency is modulated to jet a next ink at the timing when the liquid level of ink is projecting above the surface of ink jet port. Consequently, a third convenient driving method for head other than temperature regulation and pulse width modulation, can be attained.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録ヘッドの吐出口からインクを吐出して被記録媒体に画
像を形成するインクジェット記録方法、インクジェット
記録ヘッドおよびインクジェット記録装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording method, an ink jet recording head and an ink jet recording apparatus for forming an image on a recording medium by ejecting ink from an ejection port of an ink jet recording head.

【0002】[0002]

【従来の技術】プリンタ、プロッタ、複写機、ワープ
ロ、ファクシミリ等の情報通信機器の画像記録装置の1
つとして近年インクジェット方式による記録ヘッドを用
いた記録方式が評価され、広く一般的に使用されてい
る。特に電気熱変換体等により生成した気泡(バブル)
圧を用いる方法、すなわちバブルジェット方式(特公昭
61−59911〜4号)は装置の小型化、画像の高密
度化が容易であるなどの特徴を有している。
2. Description of the Related Art One of image recording apparatuses for information communication equipment such as a printer, a plotter, a copying machine, a word processor, and a facsimile.
In recent years, a recording method using a recording head of an inkjet method has been evaluated and is widely and generally used. Especially bubbles generated by electrothermal converters
The method using pressure, that is, the bubble jet method (Japanese Examined Patent Publication No. 61-59911-4) is characterized in that the apparatus can be downsized and the image density can be easily increased.

【0003】このようなインクジェット方式により吐出
される液滴の量(以下、吐出量という)は、インクが吐
出させられる系の温度、すなわち記録ヘッドの温度に対
しある相関を有する。それは記録ヘッドの温度が高い場
合にはインクの粘性が低下し吐出量が多くなり、逆に記
録ヘッドの温度が低い場合にはインクの粘性が上がり吐
出量が少なくなるという、周知の事実に基づくものであ
る。
The amount of droplets ejected by such an ink jet system (hereinafter referred to as the ejection amount) has a certain correlation with the temperature of the system on which the ink is ejected, that is, the temperature of the recording head. It is based on the well-known fact that when the temperature of the recording head is high, the viscosity of the ink is low and the ejection amount is large, and when the temperature of the recording head is low, the viscosity of the ink is high and the ejection amount is small. It is a thing.

【0004】従来吐出量を制御するために以下のような
方法が採られてきた。すなわちヘッドの温度を検知する
手段とヘッドを加熱する手段をもって目標温度を設定し
ヘッドの温度調整を行う方法である。その一例として特
開平4−353467号に示されるように、複数の記録
ヘッドを備えたインクジェット記録装置において、少な
くとも1つのヘッドの吐出量を他のヘッドの吐出量より
多くするために、吐出量を上げたいヘッドの温調目標温
度を他のヘッドより高くする方法がある。
Conventionally, the following methods have been adopted to control the discharge amount. That is, it is a method of setting the target temperature and adjusting the temperature of the head by means of means for detecting the temperature of the head and means for heating the head. As an example thereof, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 4-353467, in an inkjet recording apparatus having a plurality of recording heads, in order to make the ejection amount of at least one head larger than the ejection amounts of other heads, the ejection amount is There is a method of making the temperature control target temperature of the head to be raised higher than other heads.

【0005】もしくはヘッドへの電圧印加パルス幅変調
(PWM)を行う方法がある。その一例として、特開平
5−169659号に示されるように、インク滴の1吐
出あたり、インクを吐出に至らしめないプリ駆動パルス
と、インクを吐出に至らしめるメイン駆動パルスとを休
止期間を介して記録ヘッドに供給する駆動手段と、前記
休止期間を制御する手段を有するインクジェット記録装
置において、前記休止時間を変化させることにより吐出
量を制御するものがある。
Alternatively, there is a method of performing pulse width modulation (PWM) for applying a voltage to the head. As one example thereof, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 5-169659, a pre-driving pulse that does not lead to the ejection of ink and a main driving pulse that leads to the ejection of ink are ejected through an idle period per ejection of an ink drop. There is an inkjet recording apparatus that has a driving unit that supplies a recording head to a recording head and a unit that controls the pause period, and controls the ejection amount by changing the pause period.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
インクジェット記録システムへの要求は、高速印刷、高
精細画像、大判連続印刷等でありながら、記録装置の小
型化、低コスト化、さらには低ランニングコスト等、高
いものとなりつつある。これらの少なくとも1つ以上の
要求に答えるための記録ヘッドの構成としては、現行の
64もしくは128ノズル以上の例えば256、51
2、さらには1024ノズルのようなノズル数を大幅に
増加したもの、また現行の360ないしは400DPI
から600ないしは1200DOIへのノズルの高密度
化、記録方法としては、駆動周波数の高周波数化が考え
られる。
However, recent demands for ink jet recording systems are high-speed printing, high-definition images, large-format continuous printing, etc., but downsizing of recording devices, cost reduction, and low running are also required. Costs are becoming high. The structure of the recording head for responding to at least one or more of these requirements is, for example, 256, 51 or more of the existing 64 or 128 nozzles.
2, the number of nozzles such as 1024 nozzles has been greatly increased, and the current 360 or 400 DPI
From 600 to 1200 DOI, and as a recording method, it is possible to increase the driving frequency.

【0007】このような要求は、上述の吐出量制御手段
に少なからず制限を与えることになる。すなわちヘッド
の温度調整をする手段については、ヘッド内のノズル数
の増加により、加熱に際して今までよりも大きなエネル
ギーを与えなければならず、また昇温の目標温度に達す
るまでの待ち時間(ウエイトタイム)をできるだけ短く
しようとする結果、瞬間的に大電流を流す必要があるた
め記録装置の電源やケーブル等が小型化できずコストア
ップにつながる。
[0007] Such a requirement gives a considerable restriction to the above-mentioned discharge amount control means. That is, with respect to the means for adjusting the temperature of the head, more energy than before has to be applied for heating due to the increase in the number of nozzles in the head, and the waiting time (wait time) until the target temperature for temperature increase is reached. As a result, since it is necessary to instantaneously pass a large current, the power supply of the recording device, the cable, and the like cannot be downsized, which leads to an increase in cost.

【0008】さらに、A1ないしA0番に対応する大判
プリンタ等の記録装置では、印字中の1スキャンの幅が
大きいため吐出による自己昇温が激しく、ヘッドが過熱
により破壊しないための限界温度を設定し、限界温度ま
で上昇したら印字を停止させるようにした場合、印字開
始の昇温目標温度とのこの限界温度の差が十分にとれな
いために印字をたびたび休止しなければならない。
Further, in a recording device such as a large-format printer corresponding to the numbers A1 to A0, the width of one scan during printing is large, so that the self-heating is intense due to the ejection, and the limit temperature is set so that the head is not destroyed by overheating. However, if the printing is stopped when the temperature rises to the limit temperature, the printing must be stopped frequently because the difference between the temperature increase target temperature at the start of printing and the limit temperature cannot be sufficiently obtained.

【0009】また、パルス幅の制御に関しては、高速印
字を行おうとして駆動周波数を上げようとしたときは、
駆動周波数を上げれば上げるほど1吐出当たりに使用で
きる電圧印加可能なトータル時間が短くなっていく。同
様にノズル数が増えたときも1吐出当たりのトータル時
間が減少する。実際にある値までパルス幅を上げれば吐
出量が増加することが確認されていても、電圧印加可能
なトータル時間に入りきれず、目標の吐出量を達成でき
ない可能性もある。
Regarding the control of the pulse width, when the drive frequency is increased in order to perform high speed printing,
The higher the drive frequency is, the shorter the total time during which voltage can be applied per discharge is shortened. Similarly, when the number of nozzles increases, the total time per ejection also decreases. Even if it is confirmed that the ejection amount increases if the pulse width is increased to a certain value, there is a possibility that the target ejection amount cannot be achieved because the total time in which the voltage can be applied cannot be reached.

【0010】そこで、本発明においては、ヘッドの温度
調整、パルス幅の変調以外の第三の簡便な駆動方法を提
案し、インクジェット記録装置、特に1スキャンの幅の
広い大判プリンタ/プロッタにおいて、電源の大型化を
抑制するとともに印字を休止させることなく、ヘッドの
昇温を抑え、またパルス幅の制約を受けることなく可能
な限り高速で印字を行いながらも、必要に応じて吐出量
を上げることによって、印字濃度の向上さらには高印字
品位の達成を図れるインクジェット記録方法を提供する
ことを目的とする。
In view of this, the present invention proposes a third simple driving method other than head temperature adjustment and pulse width modulation, and is used as a power source in an ink jet recording apparatus, especially in a large-format printer / plotter having a wide width of one scan. In addition to suppressing the increase in size, suppressing the temperature rise of the head without pausing printing, and increasing the ejection rate as needed while performing printing as fast as possible without being restricted by the pulse width. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an inkjet recording method capable of improving printing density and achieving high printing quality.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成を採る。
In order to achieve the above object, the present invention has the following arrangement.

【0012】インクを吐出するインク吐出口と、該イン
ク吐出口に連通する液路と、該液路に設けられ、かつ、
インクを吐出させるために利用される吐出エネルギを発
生する素子とを有するインクジェット記録ヘッドと、該
インクジェット記録ヘッドの駆動周波数を制御する制御
機構とを備えたインクジェット記録装置を用いたインク
ジェット記録方法であって、前記インクジェット記録ヘ
ッドにおける前記インク吐出口に生じるインクの液面が
吐出後に時間と共に変動し、該インクの液面が前記イン
ク吐出口面から突出しているタイミングで、次のインク
吐出を行うように、駆動周波数を変調するインクジェッ
ト記録方法、もしくは、前記吐出エネルギ発生素子は、
インクに膜沸騰現象による気泡を発生させてインクを吐
出する発熱素子であるインクジェット記録方法、もしく
は、前記インク吐出口に生じる液面がインク吐出後にリ
フィルされ、最初に初期の定常状態に復帰するときのリ
フィル周波数をfr とし、次の定常状態に復帰するとき
のリフィル周波数をf0 とする場合に、通常の印字を前
記f0 以下の周波数で行い、インク吐出量を上げる場合
に前記fr と前記f0 との間の周波数で印字駆動するイ
ンクジェット記録方法、もしくは、前記インクジェット
記録ヘッドは温度調整手段を有するものであり、該温度
調整手段による温度調整に連動して駆動周波数の変調を
行うインクジェット記録方法、もしくは、インクを吐出
するインク吐出口と、該インク吐出口に連通する液路
と、該液路に設けられ、かつ、インクを吐出させるため
に利用される吐出エネルギを発生する素子とを有するイ
ンクジェット記録ヘッドであって、前記インク吐出口の
開口面積は350〜800μm2 であり、前記吐出エネ
ルギ発生素子は矩形形状であり、その短手寸法は20〜
40μmであり、その長手寸法は100〜150μmで
あり、該吐出エネルギ発生素子は前記液路の一部を構成
する基板上に設けられ、該基板のうち、前記インク吐出
口側の端部から前記吐出エネルギ発生素子の端部までの
距離は0.07〜0.12mmであり、前記インク吐出
口側の基板端部からの前記液路の長さは0.2〜0.5
mmであり、前記基板表面からの前記液路の高さは40
〜50μmであるインクジェット記録ヘッド、もしく
は、前記インク吐出口の開口面積は500〜600μm
2 であるインクジェット記録ヘッド、もしくは、前記吐
出エネルギ発生素子は矩形形状であり、その短手寸法は
26〜30μmであり、その長手寸法は110〜120
μmであるインクジェット記録ヘッド、もしくは、前記
吐出エネルギ発生素子は前記液路の一部を構成する基板
上に設けられ、該基板のうち、前記インク吐出口側の端
部から前記吐出エネルギ発生素子の端部までの距離は
0.08〜0.09mmであり、前記インク吐出口側の
基板端部からの前記液路の長さは0.25〜0.35m
mであり、前記基板表面からの前記液路の高さは42〜
45μmであるインクジェット記録ヘッド、もしくは、
インクジェット記録ヘッドを用いるインクジェット記録
方法、もしくは、インクジェット記録ヘッドと、該イン
クジェット記録ヘッドの駆動周波数を制御する制御機構
とを含むインクジェット記録装置、もしくは、前記イン
クジェット記録ヘッドが、被記録媒体の搬送方向に直交
する方向に往復移動するキャリッジ上に着脱自在に搭載
可能であるインクジェット記録装置である。
An ink ejection port for ejecting ink, a liquid passage communicating with the ink ejection port, and a liquid passage provided in the liquid passage, and
An inkjet recording method using an inkjet recording apparatus including an inkjet recording head having an element that generates ejection energy used to eject ink, and a control mechanism that controls a drive frequency of the inkjet recording head. The liquid level of the ink generated at the ink ejection port of the inkjet recording head changes with time after ejection, and the next ink ejection is performed at the timing when the liquid level of the ink protrudes from the ink ejection port surface. In addition, the inkjet recording method of modulating the driving frequency, or the ejection energy generating element,
An ink jet recording method that is a heating element that discharges ink by generating bubbles due to film boiling phenomenon in the ink, or when the liquid surface generated at the ink discharge port is refilled after the ink is discharged and first returns to the initial steady state. the refill frequency is f r, the refill frequency when returning to the next steady-state when the f 0, the f r when subjected to ordinary printing at the f 0 frequencies below, increasing the ink ejection amount And an ink jet recording method in which printing is driven at a frequency between f 0 and the ink jet recording head has temperature adjusting means, and the drive frequency is modulated in association with temperature adjustment by the temperature adjusting means. An inkjet recording method, or an ink ejection port for ejecting ink, a liquid path communicating with the ink ejection port, and the liquid path, An ink jet recording head having an element for generating ejection energy used for ejecting ink, wherein an opening area of the ink ejection port is 350 to 800 μm 2 , and the ejection energy generating element has a rectangular shape. The short dimension is 20 ~
40 μm, the longitudinal dimension is 100 to 150 μm, the ejection energy generating element is provided on a substrate that constitutes a part of the liquid path, and the end of the substrate from the end on the ink ejection port side is the The distance to the end of the ejection energy generating element is 0.07 to 0.12 mm, and the length of the liquid path from the end of the substrate on the ink ejection port side is 0.2 to 0.5.
mm, and the height of the liquid path from the substrate surface is 40
The ink jet recording head having a thickness of ˜50 μm, or the opening area of the ink ejection port is 500 to 600 μm
The inkjet recording head of 2 or the ejection energy generating element has a rectangular shape with a lateral dimension of 26 to 30 μm and a longitudinal dimension of 110 to 120.
The ink jet recording head having a size of μm or the ejection energy generating element is provided on a substrate forming a part of the liquid path, and the ejection energy generating element of the substrate is connected to an end portion on the ink ejection port side. The distance to the end is 0.08 to 0.09 mm, and the length of the liquid path from the end of the substrate on the ink ejection port side is 0.25 to 0.35 m.
m, and the height of the liquid path from the surface of the substrate is 42 to
45 μm inkjet recording head, or
An inkjet recording method using an inkjet recording head, or an inkjet recording apparatus including an inkjet recording head and a control mechanism for controlling a driving frequency of the inkjet recording head, or the inkjet recording head in a transport direction of a recording medium. The inkjet recording device is detachably mountable on a carriage that reciprocates in orthogonal directions.

【0013】本発明によれば、高速印字を行う場合のパ
ルス幅の制約や、大判プリンタ/プロッタのようなヘッ
ド昇温とは無関係に、必要に応じて吐出量を上げること
ができ、それによって印字濃度の濃い、高品位な画像を
得るインクジェット記録方法を実現し得る。
According to the present invention, the ejection amount can be increased as necessary regardless of the restriction on the pulse width when performing high-speed printing and the head temperature rise in a large format printer / plotter. It is possible to realize an inkjet recording method for obtaining a high-quality image with high print density.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例につい
て、図面を用いて詳細に説明する。まずインクジェット
記録装置について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the inkjet recording device will be described.

【0015】[実施形態例1]図1は、本発明に係わる
インクジェット記録装置の一例を示す概略概観図であ
る。図1において、1はインクジェット記録ヘッド、2
はインクジェット記録ヘッドを装置上に固定し、ヘッド
が装置上で固定されたときに電気的接続が可能となるキ
ャリッジである。また3は記録が行われる紙などの被記
録媒体であり、プラテン4によりインクジェット記録ヘ
ッド1の走査方向と垂直方向の搬送される。5,6はキ
ャリッジ2が走査するためのシャフトであり、シャフト
5の回転によりキャリッジ2が移動する。
[Embodiment 1] FIG. 1 is a schematic view showing an example of an ink jet recording apparatus according to the present invention. In FIG. 1, 1 is an ink jet recording head, 2
Is a carriage that fixes the ink jet recording head on the apparatus and enables electrical connection when the head is fixed on the apparatus. Further, 3 is a recording medium such as paper on which recording is performed, and is conveyed by a platen 4 in a direction perpendicular to the scanning direction of the inkjet recording head 1. Reference numerals 5 and 6 denote shafts for the carriage 2 to scan, and the rotation of the shaft 5 causes the carriage 2 to move.

【0016】図2は、インクジェット記録装置の制御回
路100の構成を示すブロック図でる。図2において、
108は記録信号を入力するインターフェース、101
はMPU、102はMPU101が実行する制御プログ
ラムを格納するROM、103は各種データ(上記記録
信号やインクジェット記録ヘッド1に供給される記録デ
ータ等)を保存しておくDRAMである。104は記録
ヘッド1に対する記録データの供給制御を行うゲートア
レー(G.A.)であり、インターフェース108、M
PU101、DRAM103等のデータ転送制御も行
う。110はインクジェット記録ヘッド1が搭載された
キャリッジ2を走査させるためのキャリッジモータ、1
09は被記録媒体搬送のための搬送モータである。10
5はインクジェット記録ヘッド1を駆動するヘッドドラ
イバ、106,107はそれぞれ搬送モータ109、キ
ャリッジモータ110を駆動するためのモータドライバ
である。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control circuit 100 of the ink jet recording apparatus. In FIG.
Reference numeral 108 denotes an interface for inputting a recording signal, 101
Is an MPU, 102 is a ROM that stores a control program executed by the MPU 101, and 103 is a DRAM that saves various data (the above-described recording signals and recording data supplied to the inkjet recording head 1). Reference numeral 104 denotes a gate array (GA) for controlling supply of print data to the print head 1, and interfaces 108, M
It also controls the data transfer of the PU 101, the DRAM 103, and the like. Reference numeral 110 denotes a carriage motor for scanning a carriage 2 on which the inkjet recording head 1 is mounted, and 1
Reference numeral 09 is a conveyance motor for conveying the recording medium. 10
Reference numeral 5 is a head driver for driving the inkjet recording head 1, and 106 and 107 are motor drivers for driving the carry motor 109 and the carriage motor 110, respectively.

【0017】上記制御回路100の動作を説明すると、
インターフェース108に記録信号が入ると、ゲートア
レー104とMPU101との間で記録信号がプリント
用の記録データに変換される。そして、モータドライバ
106,107により搬送モータ109、キャリッジモ
ータ110が駆動されると共に、ヘッドドライバ105
に送られた記録データにしたがってインクジェット記録
ヘッド1が駆動され記録が行われる。
The operation of the control circuit 100 will be described below.
When a recording signal is input to the interface 108, the recording signal is converted between the gate array 104 and the MPU 101 into recording data for printing. The motor drivers 106 and 107 drive the carry motor 109 and the carriage motor 110, and the head driver 105.
The ink jet recording head 1 is driven and recording is performed according to the recording data sent to.

【0018】さらに、制御回路100は、プリンタの状
態を使用者に知らせるための表示装置111および印字
濃度等を使用者に選択させるためのモード切り替えスイ
ッチ112の制御を行っている。
Further, the control circuit 100 controls the display device 111 for informing the user of the printer status and the mode changeover switch 112 for allowing the user to select the print density and the like.

【0019】次にインクジェット記録ヘッドについて説
明する。図3はその外観の一例を示す斜視図である。7
はインクを貯蔵するインクタンク、8はインクが吐出さ
れる複数の吐出口、9はインク供給部材、10は不図示
の発熱素子と接続されているプリント配線板(PW
B)、11は装置側とキャリッジ上で電気的に接続され
るコンタクトパッド、12は前記各部品を実装させるベ
ースプレートである。
Next, the ink jet recording head will be described. FIG. 3 is a perspective view showing an example of its appearance. 7
Is an ink tank for storing ink, 8 is a plurality of ejection ports for ejecting ink, 9 is an ink supply member, and 10 is a printed wiring board (PW) connected to a heating element (not shown).
B) and 11 are contact pads electrically connected to the apparatus side on the carriage, and 12 is a base plate on which the above-mentioned components are mounted.

【0020】さらにインク吐出回りの詳細を説明する。
図4はインクを吐出させるためのインク液路と吐出に必
要な構成を含む断面拡大図である。図4において13は
インクを発泡吐出させるための発熱素子14を複数形成
する基板(以下ヒータボード)であり、PWB10とワ
イヤ15により電気的に接続している。20はインクを
吐出するための吐出口8およびインク液路16を複数形
成するとともに、前記複数のインク液路16に共通に連
通する共通液室17とを形成するための天板である。
Further, the details of the ink discharge area will be described.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view including an ink liquid path for ejecting ink and a configuration necessary for ejection. In FIG. 4, reference numeral 13 denotes a substrate (hereinafter referred to as a heater board) on which a plurality of heating elements 14 for foaming and ejecting ink are formed, and electrically connected to the PWB 10 by wires 15. Reference numeral 20 denotes a top plate for forming a plurality of ejection ports 8 and ink liquid passages 16 for ejecting ink, and for forming a common liquid chamber 17 commonly communicating with the plurality of ink liquid passages 16.

【0021】そして、インク収容部であるインクタンク
7内部と記録ヘッド内の共通液室17とを連通させるイ
ンク供給路18のインクタンク側端部にはフィルタ19
が設けられている。ここで、インクタンク7から天板2
0によって形成される吐出部までのインク経路は、イン
ク供給路18と共通液室17を通る図中の矢印Fのよう
になる。
A filter 19 is provided at the end of the ink supply path 18 that connects the inside of the ink tank 7 serving as the ink storage portion with the common liquid chamber 17 in the recording head on the ink tank side.
Is provided. Here, from the ink tank 7 to the top plate 2
The ink path to the ejection portion formed by 0 is as shown by an arrow F in the figure that passes through the ink supply path 18 and the common liquid chamber 17.

【0022】次に吐出挙動について説明する。図5
(a)〜(f)は本実施形態例の吐出口8、それに連通
するインク液路16の断面構造において、液滴の吐出前
後のメニスカスの挙動を示す説明図である。図5はイン
クを吐出させるための発熱素子を有するヒータボード1
3、吐出口8を有する吐出口形成面21、それに連通す
るオリフィス22、液路23、液路を形成するテーパ部
24より成る。
Next, the ejection behavior will be described. FIG.
(A)-(f) is explanatory drawing which shows the behavior of the meniscus before and after discharge of a droplet in the cross-section structure of the discharge port 8 of this embodiment, and the ink liquid path 16 connected to it. FIG. 5 shows a heater board 1 having a heating element for ejecting ink.
3, a discharge port forming surface 21 having a discharge port 8, an orifice 22 communicating with the discharge port forming surface 21, a liquid passage 23, and a taper portion 24 forming the liquid passage.

【0023】次に吐出前後の吐出口8の出口付近あるい
はインク液路16内に存在する液面の挙動について説明
する。図5(a)に示す吐出前の定常状態からパルスが
印加された後の液面の変化を時間を追ってみると、
(b)は主滴吐出開始後、液分離前の状態、(c)は主
滴が吐出口8より吐出し、液分離直前の状態、(d)は
後退した液面が吐出口まで戻った状態、(e)はその液
面が吐出口より盛り上がった状態、(f)はその液面が
再び定常状態に戻ることを示している。この吐出後の液
面の挙動は、盛り上がりと後退を繰り返しながら、その
振幅が小さくなっていく減衰振動である。
Next, the behavior of the liquid surface existing near the outlet of the ejection port 8 or in the ink liquid path 16 before and after the ejection will be described. When the change in the liquid level after the pulse is applied is changed from the steady state before ejection shown in FIG.
(B) is the state before the liquid separation after the start of the main droplet ejection, (c) is the state before the main droplet is ejected from the ejection port 8, immediately before the liquid separation, (d) is the retracted liquid surface returned to the ejection port The state, (e) shows that the liquid surface rises from the discharge port, and (f) shows that the liquid surface returns to the steady state again. The behavior of the liquid surface after the discharge is a damping vibration in which the amplitude becomes smaller while repeatedly rising and retracting.

【0024】図6は図5に示した吐出口8におけるイン
クの液面の変位を吐出パルス印加後の時間とともに表わ
した図である。図中tr (sec)は図5(c)におけ
る液分離(図3における液面が定常状態に戻るまでの時
間であり、これをリフィル時間と呼ぶ。また、液面がt
r で定常状態まで戻り、さらに吐出方向に盛り上がった
のち(図5(e))、定常状態に戻る時間をt0 (図5
(f))、液面が後退した後再び定常状態に戻る時間を
1 とする。
FIG. 6 is a diagram showing the displacement of the ink surface at the ejection port 8 shown in FIG. 5 together with the time after the application of the ejection pulse. In the figure, t r (sec) is the time until the liquid separation in FIG. 5 (c) (the liquid surface in FIG. 3 returns to a steady state, and this is called the refill time.
After returning to the steady state at r , and further rising in the discharge direction (Fig. 5 (e)), the time to return to the steady state is t 0 (Fig. 5).
(F)) The time for returning to the steady state again after the liquid level recedes is t 1 .

【0025】図7は図6の横軸を時間t(sec)から
周波数f=1/t(Hz)に置き換えたものである。こ
こでリフィル時間tr に対し1/tr をリフィル周波数
と呼び、これをfr (Hz)で表わし、t0 に対して1
/t0 をf0 、t1 に対して1/t1 をf1 とする。そ
れぞれの数値は、液路の長さおよび高さ等の構造によっ
て変わる流体抵抗、吐出口の大きさ、インクの供給路の
抵抗等記録ヘッドの種類別に固有の値を有する。
In FIG. 7, the horizontal axis of FIG. 6 is replaced with the frequency f = 1 / t (Hz) from time t (sec). Here referred to as a refill frequency of 1 / t r to refilling time t r, which represents at f r (Hz), 1 with respect to t 0
/ A t 0 f 0, a t 1 with respect to 1 / t 1 and f 1. Each numerical value has a unique value for each type of recording head, such as fluid resistance which varies depending on the structure such as the length and height of the liquid passage, the size of the ejection port, and the resistance of the ink supply passage.

【0026】次にこの液面の状態と吐出量との関係につ
いて説明する。
Next, the relationship between the state of the liquid surface and the discharge amount will be described.

【0027】図8は吐出量の周波数依存性を示してい
る。横軸は記録ヘッドの駆動周波数、縦軸は各周波数で
吐出した場合の吐出量である。図7の液面位置に対応し
て吐出量が増減しており、f0 ないしf1 以下では液面
の振動がほぼ収まっているため吐出量は安定している
が、fr とf0 の間では液面が上がった状態で吐出する
ため、f1 以下の安定した吐出量よりも多く最も液面が
突出した状態で吐出量のピークが存在する。
FIG. 8 shows the frequency dependence of the discharge amount. The horizontal axis represents the drive frequency of the recording head, and the vertical axis represents the ejection amount when ejecting at each frequency. The discharge amount increases / decreases corresponding to the liquid surface position in FIG. 7, and the discharge amount is stable since the vibration of the liquid surface is almost subdued at f 0 to f 1 or less, but f r and f 0 During the interval, since the ejection is performed with the liquid level rising, there is a peak of the ejection amount in the state where the liquid level is projected most than the stable ejection amount of f 1 or less.

【0028】次に駆動周波数とパターン別の実際の吐出
周波数との関係について説明する。
Next, the relationship between the drive frequency and the actual ejection frequency for each pattern will be described.

【0029】実際の各ノズルの吐出周波数は、印字する
パターンによって異なり、連続吐出時は駆動周波数fop
に等しく、1ドット打って1ドット休む(以下、1ドッ
ト1スペースという)場合はfopの1/2、1ドットn
スペースの場合はfopの1/(n+1)になる。
The actual ejection frequency of each nozzle differs depending on the pattern to be printed, and the drive frequency f op during continuous ejection.
When 1 dot is hit and 1 dot rests (hereinafter referred to as 1 dot 1 space), 1/2 of f op , 1 dot n
In the case of space, it becomes 1 / (n + 1) of f op .

【0030】いかなる印字パターンにおいても均一な吐
出量を得るには図9(a)に示すように駆動周波数fop
をf1 以下に設定する方法もあるが、この場合駆動周波
数fopは低く抑えられるため高速印字に対応できない。
In order to obtain a uniform discharge amount in any print pattern, as shown in FIG. 9A, the drive frequency f op
Some also set to f 1 below, in this case the driving frequency f op can not support high-speed printing order to be kept low.

【0031】そこで印字速度を上げるために図9(b)
に示すようにfopをfr 付近に設定する方法がある。こ
の時、fop/2がf0 ないしはf1 以下であれば、パタ
ーン別の吐出量を一定に保つことができ、かつ駆動周波
数を高く設定できるので、高速印字を達成することがで
き、通常はこのような駆動周波数(fJ とする)で印字
を行う。
Therefore, in order to increase the printing speed, FIG.
There is a method of setting f op around f r as shown in FIG. At this time, if f op / 2 is less than or equal to f 0 or f 1 , the discharge amount for each pattern can be kept constant and the driving frequency can be set high, so high-speed printing can be achieved, and Prints at such a drive frequency (f J ).

【0032】低温低湿環境下等において、ヘッドの温度
が低下すると吐出量が減少するが、このとき100%打
込みのベタ部において特に顕著に濃度薄が認識される傾
向がある。これは吐出液滴が小さいために、本来設定の
吐出量では完全にカバーできるベタ部領域がインクによ
って埋められず、被記録媒体の素地が見えてしまうため
で、この素地が見え出すと急激に画像濃度が低下してく
る。
In a low-temperature and low-humidity environment, etc., the ejection amount decreases as the head temperature decreases. At this time, however, there is a tendency that a particularly thin density is recognized in a 100% solid area. This is because the ejected liquid droplets are small, so the solid area that can be completely covered by the originally set ejection amount is not filled with ink, and the substrate of the recording medium is visible. Image density decreases.

【0033】また被記録媒体の種類によっては、インク
の媒体上でのにじみ方が異なるために同一の吐出量があ
ってもベタ部領域が完全にはカバーされず、同様に画像
濃度が低下する場合がある。
Depending on the type of recording medium, the bleeding of the ink on the medium differs, so that the solid area is not completely covered even with the same ejection amount, and the image density is similarly reduced. There are cases.

【0034】そこで、100%打込みのベタ部の濃度を
上げる方法について説明する。
Therefore, a method of increasing the density of the solid portion of 100% implantation will be described.

【0035】図9(c)に示すように、100%打込み
のベタ部の吐出量を上げるためには、その必要増加量に
応じて、リフィル周波数fr とリフィル後に盛り上がっ
た液面が再び定常状態に戻る周波数f0 との間の周波数
を、駆動周波数fopとして選択すればよい。
As shown in FIG. 9 (c), in order to increase the discharge amount of the solid portion of the implant 100%, depending on the necessary amount of increase, refill frequency f r and the raised liquid surface after refilling again constant A frequency between the frequency f 0 of returning to the state and the driving frequency f op may be selected.

【0036】図10はそのフローチャートである。記録
装置は印字信号を受けた(S1)後、ヘッドの温度Th
を認識し(S2)、このTh が室温(23℃)より低
い、ある温度TL 以下であるときは(S3)、駆動周波
数fopは必要な吐出液の増加量に応じて前記fr とf0
の間のfL を選択して(S4)印字を開始する(S
5)。一方、ヘッド温度Th がTL より大きい場合につ
いては、記録装置の使用者が、被記録媒体に応じて濃い
印字濃度を選択した場合(S6、モード選択)には、同
様にfopはfL を選択するが(S4)、使用者が濃い印
字濃度を選択していない場合には、fJ を選択し(S
7)それぞれ印字を開始する(S5)。すべての場合に
おいて1行印字ごとに同様のシーケンスを繰り返すこと
により吐出量を制御する。
FIG. 10 is a flowchart thereof. After the recording device receives the print signal (S1), the head temperature T h
Recognizes (S2), the T h is lower than room temperature (23 ° C.), when it is below a certain temperature T L (S3), the driving frequency f op is in response to said increase of the required ejection liquid f r And f 0
Select f L between (S4) and start printing (S4).
5). On the other hand, in the case where the head temperature Th is higher than TL, if the user of the recording apparatus selects a dark print density according to the recording medium (S6, mode selection), f op is f Select L (S4), but if the user has not selected a dark print density, select f J (S4).
7) Printing starts respectively (S5). In all cases, the ejection amount is controlled by repeating the same sequence for each line printing.

【0037】なお、本実施形態では、発熱素子14の面
に沿う方向に設けられた液路16の一端に吐出口8を有
する、いわゆるエッジシュータタイプのヘッドを用いて
説明したが、本発明は発熱素子の面に対向する位置に吐
出口を有する、いわゆるサイドシュータタイプのヘッド
にも適用可能である。
In this embodiment, the so-called edge shooter type head having the discharge port 8 at one end of the liquid passage 16 provided in the direction along the surface of the heating element 14 has been described, but the present invention is not limited to this. It is also applicable to a so-called side shooter type head having an ejection port at a position facing the surface of the heating element.

【0038】[実施形態例2]次に、先に述べたリフィ
ル周波数fr あるいはf0 、さらにfopを変化させたと
きの吐出量や印字濃度等の具体的な数値を、本実施形態
例2にて具体的に説明する。
[Embodiment 2] Next, specific numerical values such as the ejection amount and print density when the refill frequency f r or f 0 and f op described above are changed will be described. It will be specifically described in Section 2.

【0039】まず、本発明のインクジェット記録ヘッド
における吐出口、オリフィス、液路等の構造および発熱
素子の寸法等について、詳細に説明する。
First, the structure of the discharge ports, orifices, liquid paths and the like of the ink jet recording head of the present invention and the dimensions of the heating elements will be described in detail.

【0040】図11(a)は、吐出口、オリフィス、液
路、ヒータボード等のインクジェット記録ヘッドの各構
成要素を含む断面拡大図、図11(b)はヒータボード
の一部示した平面図、図11(c)は図11(a)にお
いて矢印A方向から吐出口を表した図である。図11
(a)において、発熱素子14を含むヒータボード13
のうち、吐出口8側の端部から発熱素子の端部までの距
離をEH寸法と呼ぶ。このEH寸法は、本実施形態例に
おいては好ましくは0.07〜0.12mm、より好ま
しくは0.08〜0.09mmである。また、吐出エネ
ルギ発生素子としての発熱素子(ヒータ)は図11
(b)に示すように、長方形でありその長手寸法をL
1 、短手寸法をL2 とすると、L1 は好ましくは100
〜150μm、より好ましくは110〜120μm、ま
たは、L2 は、好ましくは20〜40μm、より好まし
くは26〜30μmである。図11(a)に示すように
液路長さは、ヒータボード吐出口側の先端から液路の後
端までの距離を表し、好ましくは0.2〜0.5mm、
より好ましくは0.25〜0.35mmである。図11
(a)に示すように液路高さは、ヒータボード表面から
液路の天井までの距離が定義され、好ましくは40〜5
0μm、より好ましくは42〜45μmである。図11
(c)に示すように吐出口は略円形であり、その面積
は、好ましくは300〜850μm2 、より好ましくは
500〜600μm2 である。
FIG. 11A is an enlarged cross-sectional view including each component of the ink jet recording head such as a discharge port, an orifice, a liquid path, and a heater board, and FIG. 11B is a plan view showing a part of the heater board. 11 (c) is a view showing the ejection port from the direction of arrow A in FIG. 11 (a). FIG.
In (a), the heater board 13 including the heating element 14
Of these, the distance from the end on the discharge port 8 side to the end of the heating element is called the EH dimension. This EH dimension is preferably 0.07 to 0.12 mm, and more preferably 0.08 to 0.09 mm in this embodiment. Further, the heating element (heater) as the discharge energy generating element is shown in FIG.
As shown in (b), it is rectangular and its longitudinal dimension is L
1, when the short edge size and L 2, L 1 is preferably 100
˜150 μm, more preferably 110 to 120 μm, or L 2 is preferably 20 to 40 μm, more preferably 26 to 30 μm. As shown in FIG. 11A, the liquid passage length represents the distance from the tip on the heater board discharge port side to the rear end of the liquid passage, preferably 0.2 to 0.5 mm,
More preferably, it is 0.25 to 0.35 mm. FIG.
As shown in (a), the height of the liquid passage defines the distance from the surface of the heater board to the ceiling of the liquid passage, preferably 40 to 5
It is 0 μm, more preferably 42 to 45 μm. FIG.
As shown in (c), the discharge port has a substantially circular shape, and the area thereof is preferably 300 to 850 μm 2 , and more preferably 500 to 600 μm 2 .

【0041】このような構成の記録ヘッドにおいて、実
施形態例1で定義したリフィル周波数fr は10kHz
付近であり、液面が盛り上がった後再び定常状態に戻る
周波数f0 は5kHz付近であった。この記録ヘッドの
駆動周波数fopを変化させたときの吐出量と光学的反射
濃度の例としては、fop=10kHzのとき吐出量55
ngで反射濃度は1.11であり、またfop=8kHz
のとき吐出量60ngで反射濃度1.15であり、さら
にfop=6.75kHzのとき吐出量65ngで反射濃
度1.18である。すなわち、本発明を適用する場合、
通常は駆動周波数をfop=10kHzに設定して、高速
印字を行い、印字環境の変化や被記録媒体の種類によっ
て吐出量を上げる必要のある場合、その必要増加量によ
っては、たとえば駆動周波数をfop=8kHz、さらに
は6.75kHzというように変化させることで、所望
の吐出量を得ることができる。
[0041] In the recording head having such a configuration, the refill frequency f r as defined in embodiment 1 10 kHz
The frequency f 0 was around 5 kHz, where the liquid level rose to a steady state after rising. As an example of the ejection amount and the optical reflection density when the drive frequency f op of the recording head is changed, the ejection amount 55 when f op = 10 kHz.
In ng, the reflection density is 1.11 and f op = 8 kHz
When the discharge amount was 60 ng, the reflection density was 1.15, and when f op = 6.75 kHz, the discharge density was 65 ng and the reflection density was 1.18. That is, when applying the present invention,
Usually, when the driving frequency is set to f op = 10 kHz, high-speed printing is performed, and when it is necessary to increase the ejection amount depending on the change of the printing environment or the type of recording medium, the driving frequency may be set, for example. A desired ejection amount can be obtained by changing f op = 8 kHz and further 6.75 kHz.

【0042】勿論、それぞれの数値は、液路の長さおよ
び高さ等の構造によって変わる流体抵抗、吐出口の大き
さ、インク供給路の抵抗等、記録ヘッドの種類別の値に
よって決まるものであって、本実施形態例に限定され
ず、本発明の効果が発揮されるものであれば、任意の数
値が適用できる。
Of course, each numerical value is determined by the value of each type of recording head, such as the fluid resistance which varies depending on the structure such as the length and height of the liquid passage, the size of the ejection port, the resistance of the ink supply passage, and the like. However, the present invention is not limited to this embodiment, and any numerical value can be applied as long as the effects of the present invention can be exhibited.

【0043】[実施形態例3]本発明の第3の実施形態
例は、駆動周波数を変調する方法とヘッドの温度調整を
行う手段とを併用するものである。ヘッド温度を検知し
た後、その温度によって目標温度を設定して温度調整を
行うとともに、必要に応じて駆動周波数を変化させるも
ので、より細かい吐出量調整が可能となる。
[Embodiment 3] In the third embodiment of the present invention, a method for modulating the driving frequency and a means for adjusting the temperature of the head are used together. After the head temperature is detected, the target temperature is set according to the temperature and the temperature is adjusted, and the drive frequency is changed as necessary, so that finer ejection amount adjustment is possible.

【0044】図12は各駆動周波数毎に温度調整温度と
吐出量の関係を示したもので、横軸は温度調整温度、縦
軸は吐出量を表している。同一の温度調整温度、例えば
45℃に温度調整した場合、10kHzでの吐出量が5
5ng、8kHzでの吐出量が60ng、6.75kH
zでの吐出量が65ngとなる。また各周波数におい
て、温度調整温度を上げると吐出量は増加する。例えば
吐出量の目標値を55ngとした時、温度調整温度は、
周波数毎に異なる。10kHzでは45℃、8kHzで
は32℃、6.75kHzでは25℃となる。すなわ
ち、駆動周波数を変調する方法とヘッドの温度調整を併
用する場合、室温25℃でヘッド温度25℃の状態から
まず温度調整せずに6.75kHzで印字を開始し、ヘ
ッド温度が32℃に達した時点で8kHz駆動に切り替
え、さらにヘッド温度が45℃に達した段階で10kH
z駆動に切り替えることができる。このときヘッド温度
の上昇は、印字デューティが比較的高い場合は、印字に
よる自己昇温だけでもよいし、印字デューティが低く自
己昇温が小さい場合は、温度調整を併用してもよい。
FIG. 12 shows the relationship between the temperature adjustment temperature and the discharge amount for each drive frequency. The horizontal axis represents the temperature adjustment temperature and the vertical axis represents the discharge amount. When the temperature is adjusted to the same temperature adjustment temperature, for example, 45 ° C., the discharge amount at 10 kHz is 5
Discharge rate at 5 ng and 8 kHz is 60 ng and 6.75 kHz
The discharge amount at z is 65 ng. Further, at each frequency, when the temperature adjustment temperature is raised, the discharge amount increases. For example, when the target value of the discharge amount is 55 ng, the temperature adjustment temperature is
Different for each frequency. It becomes 45 ° C. at 10 kHz, 32 ° C. at 8 kHz, and 25 ° C. at 6.75 kHz. That is, when the method of modulating the drive frequency and the head temperature adjustment are used together, the printing is started at 6.75 kHz without adjusting the temperature from the state of the head temperature 25 ° C. at room temperature 25 ° C., and the head temperature reaches 32 ° C. Switch to 8 kHz drive when the temperature reaches, and 10 kHz when the head temperature reaches 45 ° C.
It can be switched to z drive. At this time, when the print duty is relatively high, the head temperature may be raised only by the self-heating by printing, or when the print duty is low and the self-heating is small, the temperature may be adjusted together.

【0045】また記録装置の使用者が、被記録媒体に応
じて濃い印字濃度を選択した場合にも、同様のシーケン
スが可能である。例えば吐出量の目標値を60ngとし
た場合、ヘッド温度調整によって34℃までヘッドを昇
温させた後、6.75kHz駆動で印字を開始し、ヘッ
ド温度が45℃に達した時点で8kHz駆動に切り替
え、さらにヘッド温度が60℃に達した時点で10kH
z駆動に切り替える。
The same sequence is also possible when the user of the recording apparatus selects a high print density according to the recording medium. For example, when the target value of the ejection amount is 60 ng, the head is heated to 34 ° C. by adjusting the head temperature, printing is started at 6.75 kHz driving, and 8 kHz driving is performed when the head temperature reaches 45 ° C. When switching, and when the head temperature reaches 60 ℃, 10kH
Switch to z drive.

【0046】このような方法により、印字開始までのウ
エイトタイムを最小にし、かつ、より細かい吐出量調整
が可能となる。
By such a method, the wait time until the start of printing can be minimized, and finer discharge amount adjustment can be performed.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
通常の環境や通常の被記録媒体を使用している場合には
可能な限り高い駆動周波数fopで駆動し、印字スピード
を向上させるとともに、ヘッド温度が室温より低いある
一定温度以下になった場合と、使用者が濃い印字濃度を
選択した時のみ、駆動周波数を変調して吐出量を制御し
て、100%打ち込みのベタ部濃度を上げることによっ
て、高品位の画像を得ることが可能なインクジェット記
録ヘッドおよび装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention,
In the case of using a normal environment or a normal recording medium, driving at a driving frequency f op as high as possible to improve the printing speed, and when the head temperature is lower than a certain temperature lower than room temperature. And, only when the user selects a high print density, the drive frequency is modulated to control the ejection amount to increase the solid part density of 100% ejection, thereby making it possible to obtain a high-quality image. A recording head and device can be provided.

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

【図1】本発明に係わるインクジェット記録装置の一例
を示す概略外観図である。
FIG. 1 is a schematic external view showing an example of an inkjet recording apparatus according to the present invention.

【図2】本発明に係わるインクジェット記録装置の制御
回路の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control circuit of the inkjet recording apparatus according to the present invention.

【図3】本発明に係わるインクジェット記録ヘッドの一
例を示す外観図である。
FIG. 3 is an external view showing an example of an inkjet recording head according to the present invention.

【図4】本発明に係わるインクジェット記録ヘッドのイ
ンク吐出周りの一例を示す断面拡大図である。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing an example around the ink ejection of the inkjet recording head according to the present invention.

【図5】(a)〜(f)は本発明に係わるインクジェッ
ト記録ヘッドの吐出前後の液面変位を表す断面図であ
る。
5A to 5F are cross-sectional views showing displacement of the liquid surface before and after ejection of the inkjet recording head according to the present invention.

【図6】本発明に係わるインクジェット記録ヘッドの液
面変位に時間特性を表す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a time characteristic of a liquid surface displacement of the inkjet recording head according to the present invention.

【図7】本発明に係わるインクジェット記録ヘッドの液
面変位の周波数特性を表す図である。
FIG. 7 is a diagram showing frequency characteristics of liquid surface displacement of the inkjet recording head according to the present invention.

【図8】本発明に係わるインクジェット記録ヘッドの吐
出量の周波数特性を表す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a frequency characteristic of an ejection amount of the inkjet recording head according to the present invention.

【図9】(a)〜(c)は本発明に係わるインクジェッ
ト記録ヘッドの吐出量の周波数特性と駆動周波数との関
係を説明する図である。
9A to 9C are diagrams illustrating the relationship between the frequency characteristic of the ejection amount and the drive frequency of the inkjet recording head according to the present invention.

【図10】本発明の実施形態例としてのシーケンスを表
すフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart showing a sequence as an exemplary embodiment of the present invention.

【図11】本発明に係わるインクジェット記録ヘッドの
インク吐出周りの一例を示す図であって、(a)は断面
拡大図、(b)は発熱素子平面図、(c)は吐出口正面
図である。
11A and 11B are diagrams showing an example of the vicinity of ink ejection of an inkjet recording head according to the present invention, in which FIG. 11A is an enlarged sectional view, FIG. 11B is a plan view of a heating element, and FIG. is there.

【図12】本発明に係わるインクジェット記録ヘッドに
おける各駆動周波数毎に温度調整温度と吐出量の関係を
示すグラフである。
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the temperature adjustment temperature and the ejection amount for each drive frequency in the inkjet recording head according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 インクジェット記録ヘッド 2 キャリッジ 3 被記録媒体 4 プラテン 5,6 シャフト 7 インクタンク 8 吐出口 9 インク供給部材 10 プリント配線板(PWB) 11 コンタクトパッド 12 ベースプレート 13 ヒータボード 14 発熱素子(吐出エネルギ発生素子) 15 ワイヤ 16 インク液路 17 共通液室 18 インク供給路 19 フィルタ 20 天板 21 吐出口形成面 22 オリフィス 23 液路 24 テーパ部 100 制御回路 1 Inkjet recording head 2 Carriage 3 Recording medium 4 Platen 5, 6 Shaft 7 Ink tank 8 Ejection port 9 Ink supply member 10 Printed wiring board (PWB) 11 Contact pad 12 Base plate 13 Heater board 14 Heating element (ejection energy generating element) 15 wire 16 ink liquid passage 17 common liquid chamber 18 ink supply passage 19 filter 20 top plate 21 discharge port forming surface 22 orifice 23 liquid passage 24 taper portion 100 control circuit

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インクを吐出するインク吐出口と、該イ
ンク吐出口に連通する液路と、該液路に設けられ、か
つ、インクを吐出させるために利用される吐出エネルギ
を発生する素子とを有するインクジェット記録ヘッド
と、該インクジェット記録ヘッドの駆動周波数を制御す
る制御機構とを備えたインクジェット記録装置を用いた
インクジェット記録方法であって、 前記インクジェット記録ヘッドにおける前記インク吐出
口に生じるインクの液面が吐出後に時間と共に変動し、
該インクの液面が前記インク吐出口面から突出している
タイミングで、次のインク吐出を行うように、駆動周波
数を変調することを特徴とするインクジェット記録方
法。
1. An ink ejection port for ejecting ink, a liquid channel communicating with the ink ejection port, and an element provided in the liquid channel for generating ejection energy used for ejecting ink. An ink jet recording method using an ink jet recording apparatus comprising: an ink jet recording head having: and a control mechanism for controlling a driving frequency of the ink jet recording head, wherein an ink liquid generated at the ink ejection port of the ink jet recording head. The surface changes with time after ejection,
An ink jet recording method, characterized in that the drive frequency is modulated so that the next ink ejection is performed at the timing when the liquid surface of the ink is projected from the ink ejection port surface.
【請求項2】 前記吐出エネルギ発生素子は、インクに
膜沸騰現象による気泡を発生させてインクを吐出する発
熱素子であることを特徴とする請求項1記載のインクジ
ェット記録方法。
2. The ink jet recording method according to claim 1, wherein the ejection energy generating element is a heating element that ejects the ink by generating bubbles due to a film boiling phenomenon in the ink.
【請求項3】 前記インク吐出口に生じる液面がインク
吐出後にリフィルされ、最初に初期の定常状態に復帰す
るときのリフィル周波数をfr とし、次の定常状態に復
帰するときのリフィル周波数をf0 とする場合に、通常
の印字を前記f0 以下の周波数で行い、インク吐出量を
上げる場合に前記fr と前記f0 との間の周波数で印字
駆動することを特徴とする請求項1または2に記載のイ
ンクジェット記録方法。
3. The refill frequency when the liquid surface generated at the ink ejection port is refilled after the ink is ejected and first returns to the initial steady state is defined as f r, and the refill frequency when returning to the next steady state is defined as f r. when the f 0, performs normal printing in the f 0 frequencies below, claims, characterized in that the printed driven at a frequency between the f r and the f 0 when increasing the ink ejection amount 3. The inkjet recording method according to 1 or 2.
【請求項4】 前記インクジェット記録ヘッドは温度調
整手段を有するものであり、該温度調整手段による温度
調整に連動して駆動周波数の変調を行うことを特徴とす
る請求項1〜3のいずれかの項に記載のインクジェット
記録方法。
4. The ink jet recording head has a temperature adjusting means, and the driving frequency is modulated in conjunction with the temperature adjustment by the temperature adjusting means. Inkjet recording method according to item.
【請求項5】 インクを吐出するインク吐出口と、該イ
ンク吐出口に連通する液路と、該液路に設けられ、か
つ、インクを吐出させるために利用される吐出エネルギ
を発生する素子とを有するインクジェット記録ヘッドで
あって、 前記インク吐出口の開口面積は350〜800μm2
あり、前記吐出エネルギ発生素子は矩形形状であり、そ
の短手寸法は20〜40μmであり、その長手寸法は1
00〜150μmであり、該吐出エネルギ発生素子は前
記液路の一部を構成する基板上に設けられ、該基板のう
ち、前記インク吐出口側の端部から前記吐出エネルギ発
生素子の端部までの距離は0.07〜0.12mmであ
り、前記インク吐出口側の基板端部からの前記液路の長
さは0.2〜0.5mmであり、前記基板表面からの前
記液路の高さは40〜50μmであることを特徴とする
インクジェット記録ヘッド。
5. An ink ejection port for ejecting ink, a liquid path communicating with the ink ejection port, and an element provided in the liquid path for generating ejection energy used for ejecting ink. An ink jet recording head having: an opening area of the ink ejection port is 350 to 800 μm 2 , the ejection energy generating element has a rectangular shape, and a lateral dimension thereof is 20 to 40 μm, and a longitudinal dimension thereof is 1
0 to 150 μm, the ejection energy generating element is provided on a substrate forming a part of the liquid path, and from the substrate, from the end on the ink ejection port side to the end of the ejection energy generating element. Is 0.07 to 0.12 mm, the length of the liquid passage from the substrate end portion on the ink ejection port side is 0.2 to 0.5 mm, and the length of the liquid passage from the substrate surface is An ink jet recording head having a height of 40 to 50 μm.
【請求項6】 前記インク吐出口の開口面積は500〜
600μm2 であることを特徴とする請求項5記載のイ
ンクジェット記録ヘッド。
6. The opening area of the ink ejection port is 500 to
The inkjet recording head according to claim 5, wherein the inkjet recording head has a thickness of 600 μm 2 .
【請求項7】 前記吐出エネルギ発生素子は矩形形状で
あり、その短手寸法は26〜30μmであり、その長手
寸法は110〜120μmであることを特徴とする請求
項5または6に記載のインクジェット記録ヘッド。
7. The inkjet according to claim 5, wherein the ejection energy generating element has a rectangular shape, a lateral dimension thereof is 26 to 30 μm, and a longitudinal dimension thereof is 110 to 120 μm. Recording head.
【請求項8】 前記吐出エネルギ発生素子は前記液路の
一部を構成する基板上に設けられ、該基板のうち、前記
インク吐出口側の端部から前記吐出エネルギ発生素子の
端部までの距離は0.08〜0.09mmであり、前記
インク吐出口側の基板端部からの前記液路の長さは0.
25〜0.35mmであり、前記基板表面からの前記液
路の高さは42〜45μmであることを特徴とする請求
項5〜7のいずれかの項に記載のインクジェット記録ヘ
ッド。
8. The ejection energy generating element is provided on a substrate forming a part of the liquid passage, and from the substrate, an end portion on the ink ejection port side to an end portion of the ejection energy generating element. The distance is 0.08 to 0.09 mm, and the length of the liquid path from the substrate end portion on the ink ejection port side is 0.
The inkjet recording head according to any one of claims 5 to 7, wherein the height is 25 to 0.35 mm, and the height of the liquid path from the surface of the substrate is 42 to 45 µm.
【請求項9】 請求項5〜8のいずれかの項に記載のイ
ンクジェット記録ヘッドを用いることを特徴とするイン
クジェット記録方法。
9. An inkjet recording method using the inkjet recording head according to any one of claims 5 to 8.
【請求項10】 請求項5〜8のいずれかの項に記載の
インクジェット記録ヘッドと、該インクジェット記録ヘ
ッドの駆動周波数を制御する制御機構とを含むことを特
徴とするインクジェット記録装置。
10. An inkjet recording apparatus comprising: the inkjet recording head according to claim 5; and a control mechanism for controlling a drive frequency of the inkjet recording head.
【請求項11】 前記インクジェット記録ヘッドが、被
記録媒体の搬送方向に直交する方向に往復移動するキャ
リッジ上に着脱自在に搭載可能であることを特徴とする
請求項10記載のインクジェット記録装置。
11. The ink jet recording apparatus according to claim 10, wherein the ink jet recording head is detachably mountable on a carriage that reciprocates in a direction orthogonal to a conveyance direction of a recording medium.
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