JP2001096732A - Ink-jet recording device - Google Patents

Ink-jet recording device

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JP2001096732A
JP2001096732A JP27748199A JP27748199A JP2001096732A JP 2001096732 A JP2001096732 A JP 2001096732A JP 27748199 A JP27748199 A JP 27748199A JP 27748199 A JP27748199 A JP 27748199A JP 2001096732 A JP2001096732 A JP 2001096732A
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JP
Japan
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recording
head
mode
temperature
ink
Prior art date
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JP27748199A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Irisawa
剛 入澤
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a recording device and a recording method, capable of preventing various damages by heat caused by temperature rise of a recording head. SOLUTION: This device comprises electro-thermal converters 26a-26i provided in a plurality of nozzles of recording heads, a recording mode setting means with a plurality of recording modes having quantities of heat per unit time to be generated in the electro-thermal converters different with each other set therein, a temperature detecting means 108 for detecting the temperature of the recording heads, and a power supply number calculating means 101 for calculating the number of power supplies of the electro-thermal converters necessary for a recording operation in a predetermined recording region, wherein a mode selecting means 101 for selecting a recording mode, capable of restraining the temperature of the recording heads to lower than a predetermined temperature according to the temperature of the recording heads 11a-11f and the number of power supplies of the electro-thermal converters, is provided.

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方式
の記録装置に関するものであり、特に熱により液体を発
泡させ、その発泡時に生じるエネルギーによりインクを
吐出させるインクジェット記録装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording apparatus, and more particularly, to an ink jet recording apparatus in which a liquid is foamed by heat and ink is ejected by energy generated at the time of foaming.

【0002】[0002]

【従来の技術】記録ヘッドの複数のノズルに対応して配
設された電気熱変換体に電力を供給することにより、電
気熱変換体上の記録液を加熱し発泡させ、その発泡エネ
ルギーを利用して記録液を吐出させる所謂バブルジェッ
ト方式のインクジェット記録装置では、電気熱変換体よ
り発生される熱が記録ヘッドに蓄積されることがあり、
その熱によってインク液の過剰な発泡が起こることがあ
った。
2. Description of the Related Art By supplying power to electrothermal transducers arranged corresponding to a plurality of nozzles of a recording head, a recording liquid on the electrothermal transducer is heated and foamed, and the foaming energy is used. In a so-called bubble jet type ink jet recording apparatus that discharges the recording liquid, heat generated by the electrothermal converter may be accumulated in the recording head,
The heat sometimes caused excessive bubbling of the ink liquid.

【0003】この場合、記録ヘッド内のインク液室部、
及びノズル部に泡が残留するといった現象が生じ、これ
が記録動作においてインク滴の不吐出や、記録媒体にお
ける着弾位置のズレなどの不都合を発生させる要因とな
っていた。
[0003] In this case, an ink liquid chamber in the recording head,
In addition, a phenomenon that bubbles remain in the nozzle portion occurs, which causes inconveniences such as non-ejection of ink droplets and deviation of landing positions on a recording medium in a recording operation.

【0004】このため、記録ヘッドを構成するプレート
部分に熱伝導性に優れる金属を用いて放熱性を高めるな
どの手段が講じられてきたが、近年、駆動周波数の上昇
やノズル本数の増大により熱の発生量はますます増大す
る傾向にあり、前記のような手段を講じるだけでは、完
全に蓄熱量を抑えることができないといった状況が発生
することがある。こうした状況への対策として、従来は
記録ヘッドの温度を検知する検知手段を設け、ヘッド温
度が所定の温度以上に達している場合には、記録ヘッド
の温度が所定の温度以下に下がるまで記録動作を停止さ
せる、といった処理を行なう記録装置も提案されてい
る。以下、この技術を従来技術1と称す。
For this reason, measures have been taken to increase the heat radiation by using a metal having excellent thermal conductivity in the plate portion constituting the recording head. However, in recent years, heat has been increased due to an increase in driving frequency and an increase in the number of nozzles. There is a tendency that the amount of heat generation tends to increase further, and a situation may occur in which it is not possible to completely suppress the amount of heat storage only by taking the above measures. As a countermeasure against such a situation, conventionally, a detecting means for detecting the temperature of the recording head is provided, and when the head temperature has reached a predetermined temperature or higher, the recording operation is performed until the temperature of the recording head falls below the predetermined temperature. There is also proposed a recording device for performing such a process as stopping recording. Hereinafter, this technique is referred to as Conventional Technique 1.

【0005】また、蓄熱量による弊害が発生してしまっ
た場合には、例えば、特開平6−336024号公報の
ように記録ヘッドの温度を検出する検知手段と、記録ヘ
ッドに投入するエネルギーからヘッド温度を推定する推
定手段を持ち、エネルギーを投入した時のヘッド温度と
推定温度とを比較し、その推定温度と実際に測定した温
度とが著しく相違する場合には装置エラーと判断し、回
復処理やエラー処理などの処理を実行するものも知られ
ている。以下、この技術を従来技術2と称す。
In the case where an adverse effect occurs due to the amount of heat stored, for example, a detecting means for detecting the temperature of the recording head and a head based on the energy supplied to the recording head are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-336024. It has an estimating means for estimating the temperature, compares the head temperature at the time of inputting the energy and the estimated temperature, and when the estimated temperature and the actually measured temperature are significantly different, judges that an apparatus error has occurred, and performs a recovery process. Also, those that execute processing such as error processing and error processing are known. Hereinafter, this technique is referred to as Conventional Technique 2.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術1では、記録ヘッドに温度異常が発生してから、
対策を取るものであるため、十分に熱害を回避し得ない
場合があった。例えば、一枚の画像を複数ラインに分け
て記録を行なうライン記録方式の記録装置においては、
一つのラインの記録中に異常昇温が検出された場合に
も、そのラインの記録動作が終了するまでは、異常温度
状態のまま記録動作を継続し、次のラインの記録動作開
始にあたり、はじめて前記異常温度の検出に基づき記録
動作を中断させ、記録ヘッドの温度が下がるまで待機す
るという対策を採っていた。このため、異常温度状態で
の記録中に記録ヘッドがその異常昇温によって破損する
可能性があった。
However, in the above-mentioned prior art 1, after a temperature abnormality occurs in the recording head,
In some cases, it was not possible to sufficiently avoid heat damage because measures were taken. For example, in a recording apparatus of a line recording system for recording one image divided into a plurality of lines,
Even if an abnormal temperature rise is detected during the recording of one line, the recording operation is continued in the abnormal temperature state until the recording operation of that line is completed, and the recording operation of the next line is started for the first time. A measure is taken to suspend the recording operation based on the detection of the abnormal temperature and to wait until the temperature of the recording head decreases. For this reason, there is a possibility that the recording head may be damaged by the abnormal temperature rise during recording in the abnormal temperature state.

【0007】また、上記従来例2にあっては、記録ヘッ
ドに異常昇温が発生した場合に、これを検出するものと
なってはいるが、異常昇温の発生自体を抑えるものとは
なっておらず、保護機能としては未だ十分なものとは言
い難かった。
Further, in the above-mentioned prior art 2, when an abnormal temperature rise occurs in the recording head, this is detected, but the occurrence itself of the abnormal temperature rise is suppressed. It was not yet sufficient for protection.

【0008】本発明は、上記従来技術の課題に着目して
なされたものであり、記録ヘッドの昇温に起因する種々
の熱害の発生を防止し得る記録装置及び記録装置の提供
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has as its object to provide a recording apparatus and a recording apparatus capable of preventing the occurrence of various types of heat damage caused by a rise in the temperature of a recording head. I do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成を有するものとなってい
る。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.

【0010】すなわち、本発明は、記録ヘッドに形成さ
れた複数のノズルと、各ノズルに配された電気熱変換体
とを有し、前記電気熱変換体に供給される電気的エネル
ギーによって記録液を加熱発泡させ、その発泡時に生じ
るエネルギーによって前記ノズルから記録液を吐出させ
ると共に、前記記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動
させることにより記録動作を行うようにしたインクジェ
ット記録装置において、前記電気熱変換体に発生させる
単位時間当りの熱量が互いに異なる複数の記録モードを
設定してなる記録モード設定手段と、前記記録ヘッドの
温度を検知する温度検知手段と、所定の記録領域内の記
録動作に必要とされる電気熱変換体の通電回数を算出す
る通電回数算出手段とを有し、前記記録ヘッドの温度と
電気熱変換体の通電回数とに応じて、記録ヘッドの温度
を所定温度未満に抑え得る記録モードを選択するモード
選択手段とを備えたことを特徴とするものである。
That is, the present invention has a plurality of nozzles formed in a recording head, and an electrothermal converter disposed in each nozzle, and a recording liquid is supplied by electric energy supplied to the electrothermal converter. In the ink jet recording apparatus, the recording liquid is ejected from the nozzles by the energy generated at the time of the thermal foaming, and the recording operation is performed by relatively moving the recording head and the recording medium. Recording mode setting means for setting a plurality of recording modes having different heat amounts per unit time to be generated by the heat transducer, temperature detecting means for detecting the temperature of the recording head, and recording operation in a predetermined recording area Means for calculating the number of times of energization of the electrothermal transducer required for the operation of the electrothermal transducer. Depending on the number of times, and is characterized in that the temperature of the recording head and a mode selector for selecting a recording mode which can suppress below the predetermined temperature.

【0011】前記モード選択手段は、記録ヘッドの温度
と電気熱変換体の通電回数と記録ヘッドの放熱環境とに
応じて記録モードを設定するものであっても良い。
The mode selection means may set the recording mode according to the temperature of the recording head, the number of times of energization of the electrothermal transducer, and the heat radiation environment of the recording head.

【0012】さらに、設定される複数の記録モードとし
ては、それぞれインク吐出周波数が異なるものとした
り、前記電気熱変換体への通電回数が多い画像におい
て、インク吐出周波数の低い記録モードを選択し、電気
熱変換体の通電回数が少ない画像ではインク吐出周波数
の高い記録モードを選択するものとしても良い。
[0012] Further, as the plurality of recording modes to be set, different ink ejection frequencies are used, or a recording mode with a low ink ejection frequency is selected for an image in which the number of times of power supply to the electrothermal transducer is large. For an image in which the number of times of energization of the electrothermal transducer is small, a recording mode having a high ink ejection frequency may be selected.

【0013】また、前記記録ヘッドは記録媒体に対して
主走査方向へと相対的に往復動すると共に、前記主走査
方向と交差する副走査方向へと移動することにより、記
録媒体における記録動作を行うものであっても良く、さ
らに通電回数算出手段は、各主走査毎に記録動作毎に必
要とされる電気熱変換体の通電回数を画像データに基づ
き算出するものであっても良い。
The recording head reciprocates relative to the recording medium in the main scanning direction and moves in a sub-scanning direction that intersects the main scanning direction, so that the recording operation on the recording medium is performed. The number of times of energization may be calculated, and the number of times of energization may be calculated for each main scan based on image data.

【0014】さらに、前記記録ヘッドが、主走査方向に
おける往動時にのみ記録動作を行い、前記通電回数算出
手段が往動時の通電回数を算出し、前記モード設定手段
が、各算出結果に応じた吐出周波数を有する記録モード
を設定するものであっても良い。
Further, the recording head performs a recording operation only at the time of forward movement in the main scanning direction, the number-of-energizations calculating means calculates the number of energizations at the time of forward movement, and the mode setting means responds to each calculation result. It is also possible to set a print mode having a different ejection frequency.

【0015】また、前記記録ヘッドは、主記録走査方向
における往動時及び復動時に記録動作を行い、前記通電
回数算出手段は、往動時及び復動時に行なうべき通電回
数を算出し、前記モード設定手段が、各算出結果に応じ
た吐出周波数を有する記録モードを設定するものであっ
ても良く、さらに、前記記録ヘッドは、主記録走査方向
における往動時にのみ記録動作を行い、前記通電回数算
出手段は、往動時の通電回数を算出し、前記モード設定
手段は、各算出結果に応じた復動時の動作速度を設定す
るよう構成しても良い。
Further, the recording head performs a recording operation at the time of forward movement and backward movement in the main recording scanning direction, and the power supply number calculating means calculates the number of power supply to be performed at the time of forward movement and backward movement. The mode setting means may set a printing mode having an ejection frequency according to each calculation result, and further, the printing head performs a printing operation only at the time of forward movement in the main printing scanning direction. The number-of-times calculating means may calculate the number of times of energization at the time of forward movement, and the mode setting means may set the operation speed at the time of backward movement according to each calculation result.

【0016】上記構成を有する本発明によれば、記録動
作中に記録ヘッドに対して行なわれる通電の回数を検出
すると共に、現在の記録ヘッドの温度を検出し、両検出
結果に基づき記録ヘッドによる記録モードを制御する。
記録モードは、例えば、記録ヘッドにおける吐出周波数
などを設定要素としており、記録ヘッドへの通電回数が
多い場合には、吐出周波数の低いモードを選択し、ゆっ
くりと記録動作を実行させることにより、記録ヘッドに
おける異常昇温を防ぐことができる。また、通電回数が
少なく、現在の記録ヘッドの温度もさほど高くない異常
昇温が発生する可能性が低い場合には、吐出周波数の高
い記録モードを選択し、高速にて記録動作を行なう。
According to the present invention having the above-described structure, the number of energizations performed to the print head during the printing operation is detected, and the current temperature of the print head is detected. Control the recording mode.
The print mode includes, for example, a discharge frequency of the print head as a setting element.If the number of times of power supply to the print head is large, a print mode with a low discharge frequency is selected, and the print operation is performed slowly to perform printing. Abnormal temperature rise in the head can be prevented. If the number of times of energization is small and the possibility of occurrence of abnormal temperature rise, which is not so high, of the current print head is low, a print mode with a high ejection frequency is selected to perform a print operation at high speed.

【0017】[0017]

【発明の実施形態】以下、本発明の実施形態を図1ない
し図6に基づき説明する。なお、この実施形態では、ブ
ラック、シアン、淡シアン、マゼンタ、淡マゼンタ、イ
エローの6色のインクを吐出し得るカラー記録ヘッドを
用い、その記録ヘッドを主走査方向に沿って移動させる
ことによってライン記録を行なうようにしたインクジェ
ット記録装置に本発明を適用した場合を例に採り説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In this embodiment, a color recording head capable of ejecting ink of six colors of black, cyan, light cyan, magenta, light magenta, and yellow is used, and the line is moved by moving the recording head along the main scanning direction. An example in which the present invention is applied to an ink jet recording apparatus that performs recording will be described.

【0018】図1は本発明を適用したインクジェット記
録装置を概略的に示す斜視図である。ここに示すインク
ジェット記録装置では、ステッピングモータからなる紙
送りモータ(LFモータ)6の駆動がギアなどを介して
上下一対の紙送りローラ3に伝達され、その紙送りロー
ラ3の間に供給された記録紙4が副走査方向(図中、矢
印Bに示す方向)へと送り出される。そして、紙送りロ
ーラ3によって送り出された用紙は、プラテン板7によ
って下方を支持され、平面性を保ちつつ上下一対の紙押
えローラ8の間に導入され、以後、記録動作時には、前
記紙送りローラ3と紙押さえローラ8とによって平面的
に保持されつつ前方へと送り出される。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an ink jet recording apparatus to which the present invention is applied. In the ink jet recording apparatus shown here, the drive of a paper feed motor (LF motor) 6 composed of a stepping motor is transmitted to a pair of upper and lower paper feed rollers 3 via gears and the like, and is supplied between the paper feed rollers 3. The recording paper 4 is sent out in the sub-scanning direction (the direction indicated by arrow B in the figure). The paper fed by the paper feed roller 3 is supported at its lower part by a platen plate 7 and is introduced between a pair of upper and lower paper pressing rollers 8 while maintaining flatness. The paper is fed forward while being held in a planar manner by the paper holding roller 3 and the paper pressing roller 8.

【0019】また、この用紙の搬送動作に応じて、キャ
リッジ13は、ヘッドユニット2a,2bと共に往復動
作を行ない、用紙への記録動作を行なう。すなわち、ヘ
ッドキャリッジ13は、後述の制御系回路によって制御
されるキャリッジモータ(CRモータ)12の駆動によ
り、前記プラテン板7と平行に設けられたガイドシャフ
ト5に沿って主走査方向(図中、矢印Aに示す方向)に
往復移動する。
In accordance with the sheet transport operation, the carriage 13 reciprocates with the head units 2a and 2b to perform a recording operation on the sheet. That is, the head carriage 13 is driven by a carriage motor (CR motor) 12 controlled by a control system circuit to be described later, along the guide shaft 5 provided in parallel with the platen plate 7 in the main scanning direction (in FIG. (Direction shown by arrow A).

【0020】また、前記ヘッドユニット2aには、記録
ヘッド11a,11b,11cがヘッドキャリッジ13
の移動方向(矢印Aに示す方向)に対して一定の間隔で
固定され、ブラック、マゼンタ、シアンのインクで満た
されたインクタンク1a,1b、1cが着脱可能に保持
される一方、ヘッドユニット2bには、記録ヘッド11
d,11e,11fがヘッドキャリッジ13の移動方向
(主走査方向)Aに対して一定の間隔で固定され、淡マ
ゼンタ、淡シアン、イエローのインクで満たされたイン
クタンク1d,1e,1fが着脱可能に保持されてい
る。
In the head unit 2a, recording heads 11a, 11b, 11c are provided with a head carriage 13.
The ink tanks 1a, 1b, 1c filled with black, magenta, and cyan inks are fixed so as to be detachable while being fixed at fixed intervals in the moving direction (direction indicated by arrow A) of the head unit 2b. Has a recording head 11
d, 11e, and 11f are fixed at fixed intervals with respect to the moving direction (main scanning direction) A of the head carriage 13, and the ink tanks 1d, 1e, and 1f filled with light magenta, light cyan, and yellow ink are attached and detached. It is kept possible.

【0021】図2は前記記録ヘッドを模式的に示す斜視
図である。なお、各記録ヘッド11a〜11fは、略同
一の構成を有しているため、ここではブラックインクを
吐出する記録クヘッド11aを例に採り説明する。図3
に示すように、基板25上には電気熱変換体26a〜2
6i、及びこれに電力を供給するための電極(不図示)
が形成されており、さらに、この基板25には、各電気
熱変換体26a〜26i及び各電極をそれぞれ独立に収
納するノズル24a〜24iと、これらノズルに連通す
る共通液室23とが形成され、各ノズルの端部には、イ
ンク吐出口27a〜27iが形成されている。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing the recording head. Since the recording heads 11a to 11f have substantially the same configuration, the recording head 11a that discharges black ink will be described here as an example. FIG.
As shown in FIG.
6i and an electrode for supplying power thereto (not shown)
Further, on the substrate 25, there are formed nozzles 24a to 24i for independently accommodating the respective electrothermal transducers 26a to 26i and the respective electrodes, and a common liquid chamber 23 communicating with the nozzles. At the end of each nozzle, ink discharge ports 27a to 27i are formed.

【0022】また、記録ヘッド11a共通液室23に
は、前述のインクタンク1aよりブラックインクが図2
中の矢印Cの方向より供給され、フィルター22によっ
て塵埃などの不純物が除去された後、共通液室23に供
給される。共通液室23に供給されたブラックインクは
毛細管現象によってノズル24a〜24i内に吸引され
て供給され、インク吐出口27a〜27i付近でメニス
カスを形成し保持される。
In the common liquid chamber 23 of the recording head 11a, black ink is supplied from the above-described ink tank 1a as shown in FIG.
It is supplied from the direction of the arrow C in the middle, and is supplied to the common liquid chamber 23 after impurities such as dust are removed by the filter 22. The black ink supplied to the common liquid chamber 23 is sucked and supplied into the nozzles 24a to 24i by capillary action, and forms and holds a meniscus near the ink discharge ports 27a to 27i.

【0023】このメニスカス形成状態において、電気熱
変換体26a〜26iに通電すると、電気熱変換体26
a〜26i上でインクが加熱されて発泡し、その発泡エ
ネルギーにより、インク吐出口27a〜27iからイン
ク滴が図2中の矢印Dの方向へと吐出される。そして、
インク吐出口27a〜27iよりインクが吐出される
と、再び毛細管現象の働きによって共通液室23からノ
ズル24a〜24i内にインクが供給され、以上の動作
を繰り返すことにより記録紙全体に画像が形成される。
In this meniscus forming state, when electricity is supplied to the electrothermal converters 26a to 26i, the electrothermal converter 26a
The ink is heated on a to 26i to foam, and the foaming energy causes the ink droplets to be discharged from the ink discharge ports 27a to 27i in the direction of arrow D in FIG. And
When ink is ejected from the ink ejection ports 27a to 27i, ink is supplied from the common liquid chamber 23 into the nozzles 24a to 24i again by the action of the capillary phenomenon, and an image is formed on the entire recording paper by repeating the above operation. Is done.

【0024】ところで、電気熱変換体26a〜26i
は、これらを同時に通電すると記録ヘッド11a〜11
fの配線部分等に流れる電流量の増大により、大きな電
圧降下が発生し、インク吐出のために必要とされる電圧
が得られない可能性がある。このため、通常は、電気熱
変換体を複数のグループに分割し、各グループの駆動タ
イミングをずらすようになってる。ここでは、電気熱変
換体26a,26d,26gをグループA、電気熱変換
体26b,26e,26hをグループB、電気熱変換体
26c,26f,26iをグループCとし、それぞれの
グループを少しづつタイミングをずらして通電してい
る。
Incidentally, the electrothermal transducers 26a to 26i
When the recording heads 11a to 11
An increase in the amount of current flowing through the wiring portion f causes a large voltage drop, and the voltage required for ink discharge may not be obtained. For this reason, the electrothermal transducer is usually divided into a plurality of groups, and the drive timing of each group is shifted. Here, the electrothermal converters 26a, 26d, and 26g are group A, the electrothermal converters 26b, 26e, and 26h are group B, and the electrothermal converters 26c, 26f, and 26i are group C, and the timing of each group is small. Is turned on.

【0025】図3(a)は本実施例における電気熱変換
体26a〜26iへの通電パルスPの波形を表してお
り、また、同図(b)は同図(a)に示す1つのパルス
Pを拡大して示す図である。図3(a)に示す通電パル
スPの1回はインクの発泡を一回引き起こすために必要
な熱量を発生させるパルスとなっており、その通電時間
はインクの発泡が安定するように定められている。本実
施例のインクジェット記録装置では、図示のようにダブ
ルパルスP1,P2により二回に分けて通電を行なって
おり、瞬時に流れる電流量を減らす目的で、グループ
A、グループB、グループCに対し、それぞれ少しずつ
タイミングのずらした通電パルスPが供給される。
FIG. 3A shows the waveform of the energizing pulse P to the electrothermal transducers 26a to 26i in this embodiment, and FIG. 3B shows one pulse shown in FIG. It is a figure which expands and shows P. One energizing pulse P shown in FIG. 3A is a pulse for generating the amount of heat necessary to cause one bubbling of the ink, and the energizing time is determined so that the bubbling of the ink is stabilized. I have. In the ink jet recording apparatus of the present embodiment, the energization is performed twice by the double pulses P1 and P2 as shown in the figure, and the group A, the group B, and the group C , The energizing pulses P slightly shifted in timing are supplied.

【0026】各グループ内において、隣接するパルスの
間隔(図中t)は、インクの吐出の間隔(吐出周波数
(f))を決定するものであり、これはノズル24a〜
24iからインクが吐出されてノズル24a〜24i内
のインクが無くなった瞬間から、毛細管現象によりノズ
ル24a〜24i内に再びインクが補充されメニスカス
が正常に保持されるまでにかかる時間を必要最低限の時
間として決定される。実際にはメニスカスが形成される
までの必要最低限の時間に対し、さらに吐出状態を安定
化させることなども考慮に入れた上でパルス間隔tが決
定される。
In each group, the interval between adjacent pulses (t in the figure) determines the interval between ink ejections (ejection frequency (f)).
From the moment when the ink is discharged from the nozzles 24a to 24i and the ink in the nozzles 24a to 24i is exhausted, the time required until the ink is replenished into the nozzles 24a to 24i again by the capillary phenomenon and the meniscus is normally held is minimized. Determined as time. Actually, the pulse interval t is determined in consideration of, for example, further stabilizing the ejection state with respect to the minimum required time until the meniscus is formed.

【0027】なお、以上説明したブラックインクの記録
ヘッド11aだけでなく、マゼンタ、シアン、淡マゼン
タ、淡シアン、イエローなどのインクが供給される他の
記録ヘッド11b,11d,11e,11fも同様に、
前述の通電パルスPを各ノズル24a〜24i内に配設
された電気熱変換体26a〜26iに与えることでイン
クを加熱、発泡させ、そのインクの発泡エネルギーによ
り各ノズル24a〜24iの吐出口27a〜27iより
インク液滴を吐出させるものとなっている。
It should be noted that not only the black ink recording head 11a described above but also other recording heads 11b, 11d, 11e and 11f to which inks such as magenta, cyan, light magenta, light cyan, and yellow are supplied. ,
The ink is heated and foamed by applying the above-described energizing pulse P to the electrothermal transducers 26a to 26i disposed in the nozzles 24a to 24i, and the ejection ports 27a of the nozzles 24a to 24i are formed by the foaming energy of the ink. To 27i to eject ink droplets.

【0028】また、図4はこの実施形態における制御系
回路の構成を示すブロック図である。この実施形態にお
いて、100は主制御部であり、この主制御部100は
後述の演算、制御、判別、設定、制御などの処理動作を
実行するCPU101と、このCPU101によって実
行すべき制御プログラム等を格納するROM102と、
記録データのバッファやCPU101による処理のワー
クエリア等として用いられるRAM103、及び入出力
ポート104などを備えるものとなっている。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a control system circuit according to this embodiment. In this embodiment, reference numeral 100 denotes a main control unit. The main control unit 100 includes a CPU 101 that executes processing operations such as calculation, control, determination, setting, and control, and a control program and the like to be executed by the CPU 101. ROM 102 for storing;
A RAM 103 used as a print data buffer, a work area for processing by the CPU 101, and an input / output port 104 are provided.

【0029】そして、前記入出力ポート104には、前
述の用紙搬送モータ(LFモータ)6、キャリッジモー
タ(CRモータ)12、及び記録ヘッド11a〜11f
などの各駆動回路105,106,107が接続される
と共に、記録ヘッド11a〜11fの温度を検出するヘ
ッド温センサ(ヘッド温検出手段)108、及び記録ヘ
ッド11a〜11fのホームポジションを検出するホー
ムポジションセンサ109などのセンサ類が接続されて
いる。さらに、前記主制御部100はインターフェース
回路110を介して図外のホストコンピュータに接続さ
れている。
The input / output port 104 is connected to the above-described paper transport motor (LF motor) 6, carriage motor (CR motor) 12, and recording heads 11a to 11f.
Drive circuits 105, 106 and 107 are connected, a head temperature sensor (head temperature detecting means) 108 for detecting the temperature of the recording heads 11a to 11f, and a home for detecting the home positions of the recording heads 11a to 11f. Sensors such as the position sensor 109 are connected. Further, the main controller 100 is connected to a host computer (not shown) via an interface circuit 110.

【0030】以上の構成を有するインクジェット記録装
置において、記録に際しては、まず、記録紙4が停止し
ている状態で、駆動回路106を介してCRモータ12
を駆動させ、ヘッドキャリッジ13を往動主走査方向
(以下、単に往動方向と称す)A1へと移動させなが
ら、記録データに基づいて必要な個所の電気熱変換体2
6a〜26iに通電を行なうことにより、記録ヘッド1
1fからイエローインクを、記録ヘッド11eから淡シ
アンインクを、記録ヘッド11dから淡マゼンタインク
を、記録ヘッド11cからシアンインクを、記録ヘッド
11bからマゼンタインクを、記録ヘッド11aからブ
ラックインクをそれぞれ吐出させ、重ね打ちをすること
によって1ライン分のカラー記録を行なう。
In the ink jet recording apparatus having the above configuration, when recording, first, the CR motor 12 is driven via the drive circuit 106 while the recording paper 4 is stopped.
Is driven to move the head carriage 13 in the forward main scanning direction (hereinafter, simply referred to as the forward direction) A1, and the electrothermal transducers 2 at necessary locations based on the print data are moved.
6a to 26i, the recording head 1
1f, yellow ink from the recording head 11e, light magenta ink from the recording head 11d, cyan ink from the recording head 11c, magenta ink from the recording head 11b, and black ink from the recording head 11a. The color printing for one line is performed by overprinting.

【0031】このとき、ヘッドキャリッジ13の移動ス
ピードは、前述の記録ヘッド11a〜11fの駆動条件
により決定する吐出周波数(f)に対応して決定され
る。すなわち吐出周波数(f)が低ければヘッドキャリ
ッジ13の移動速度もそれに対応して低速に設定され、
吐出周波数(f)が高ければヘッドキャリッジ13の移
動速度もそれに対応して高速に設定されることによりイ
ンクの吐出周波数が異なっても紙面の単位面積当たりに
着弾されるインクドットの数が同一になるよう制御され
ている。
At this time, the moving speed of the head carriage 13 is determined in accordance with the ejection frequency (f) determined by the driving conditions of the recording heads 11a to 11f. That is, if the ejection frequency (f) is low, the moving speed of the head carriage 13 is set to a correspondingly low speed,
If the ejection frequency (f) is high, the moving speed of the head carriage 13 is set to be correspondingly high, so that the number of ink dots landed per unit area of the paper is the same even if the ink ejection frequency is different. Is controlled.

【0032】このようにして、1ラインの記録動作が終
了すると、駆動回路105を介してLFモータ6が駆動
され、記録紙4が矢印Bの方向に一定量ステップ送り出
される。また、ヘッドキャリッジ13は、記録紙4がス
テップ送りされている間に、復動主走査方向(以下、単
に復動方向と称す)A2に移動する。この間、各記録ヘ
ッド11a〜11fの電気熱変換体26a〜26iは通
電されないため、インクの吐出は一旦休止状態となって
いる。
When the recording operation of one line is completed in this way, the LF motor 6 is driven via the drive circuit 105, and the recording paper 4 is fed out by a fixed amount in the direction of arrow B. The head carriage 13 moves in the backward main scanning direction (hereinafter, simply referred to as the backward direction) A2 while the recording paper 4 is being fed stepwise. During this time, since the electrothermal transducers 26a to 26i of the recording heads 11a to 11f are not energized, the ink ejection is temporarily stopped.

【0033】記録紙4のステップ送りが終了し、記録紙
4が停止した状態となって、ヘッドキャリッジ13がホ
ームポジションを基準に設定された所定の記録スタート
ポジションまで復帰すると、ヘッドキャリッジ13は矢
印Aの方向に一定速度で再び移動を開始する。また、こ
れと同時に各記録ヘッド11a〜11fからのインクの
吐出が開始され、カラー記録が再び開始される。こうし
た動作を複数回繰り返すことによって、記録紙4の紙面
全体にカラー記録を行なうことができる以上のような記
録動作において、記録ヘッド11a〜11iには、イン
クを発泡させるための電気熱変換体26a〜26iから
の発熱によって記録ヘッド11a〜11f内に蓄熱する
ことがあるが、この蓄熱量は、各電気熱変換体の一回の
通電で発生する熱量、記録データによって決まる電気熱
変換体の通電頻度、及び前記吐出周波数(f)によって
決まる単位時間当りの発熱量などの加熱量と、吐出され
るインク滴によって放出される熱量、及び記録ヘッド1
1a〜11fを構成する部材の熱伝導性や記録ヘッド1
1a〜11f周囲の環境温度、風速(流速〉等の諸条件
によって決定する単位時間あたりの放熱量とのバランス
によって決定される。
When the step feed of the recording paper 4 is completed and the recording paper 4 is stopped, and the head carriage 13 returns to a predetermined recording start position set based on the home position, the head carriage 13 moves to the arrow. The movement in the direction A is started again at a constant speed. At the same time, the ejection of ink from each of the recording heads 11a to 11f is started, and the color recording is started again. By repeating such operations a plurality of times, color printing can be performed on the entire surface of the recording paper 4. In the above-described printing operation, the recording heads 11a to 11i are provided with electrothermal transducers 26a for foaming ink. In some cases, heat is stored in the recording heads 11a to 11f due to heat generated from the heaters 26 to 26i. The amount of heat storage is determined by the amount of heat generated by one energization of each electrothermal transducer and the energization of the electrothermal transducer determined by print data. The amount of heat such as the amount of heat generated per unit time determined by the frequency and the ejection frequency (f), the amount of heat emitted by the ejected ink droplets, and the recording head 1
1a to 11f and the thermal conductivity of the members constituting the recording head 1
It is determined by the balance with the amount of heat released per unit time, which is determined by various conditions such as the ambient temperature around 1a to 11f and the wind speed (flow velocity).

【0034】従って、単位時間あたりの加熱量を抑え、
単位時間あたりの放熱量を増やすことが記録ヘッド11
a〜11fの蓄熱量を減少させ、異常昇温を抑える上で
重要となる。本実施形態のインクジェットプリンター
は、上述のパラメータのうち、吐出周波数(f)を変化
させることにより、記録ヘッド11a〜11fの蓄熱量
をコントロールしている。すなわち、記録データによっ
て決定される1ライン中の電気熱変換体26a〜26i
の通電回数が多い場合には、吐出周波数(f)を下げ、
1ラインを記録するためにかかる時間を長くし、単位時
間あたりの発熱量を減らすことによって記録ヘッド11
a〜11fの蓄熱量を抑え、1ライン中の電気熱変換体
26a〜26iの通電回数が少ない場合は、吐出周波数
を上げ、記録スピードを上げるといった制御を行なうこ
とにより、記録中の記録ヘッド11a〜11iの温度が
所定の温度以上に上がらないようにコントロールしてい
る。
Therefore, the amount of heating per unit time is suppressed,
It is possible to increase the heat radiation amount per unit time by using the recording head 11.
This is important in reducing the amount of heat stored in a to 11f and suppressing abnormal temperature rise. The ink jet printer of the present embodiment controls the amount of heat stored in the recording heads 11a to 11f by changing the ejection frequency (f) among the above parameters. That is, the electrothermal transducers 26a to 26i in one line determined by the recording data
If the number of energization times is large, the discharge frequency (f) is lowered,
By increasing the time required to record one line and reducing the amount of heat generated per unit time, the recording head 11
When the number of energizations of the electrothermal transducers 26a to 26i in one line is small by suppressing the heat storage amounts of the recording heads 11a to 11f, the recording head 11a during recording is controlled by increasing the ejection frequency and increasing the recording speed. -11i are controlled so as not to exceed a predetermined temperature.

【0035】単純に発熱量を抑えるという目的からは、
予め、吐出周波数(f)を低く設定することだけで足り
るが、安定的な記録状態を保ちながらより高遠な記録を
達成するために、出力画像に応じた1ラインの電気熱変
換体26a〜26iへの通電回数によって吐出周波数
(f)の異なるヘッド駆動モードを使い分けるといった
手段が講じられている。
For the purpose of simply suppressing the calorific value,
It is sufficient to set the ejection frequency (f) to a low value in advance, but in order to achieve printing at a higher distance while maintaining a stable printing state, one-line electrothermal converters 26a to 26i corresponding to the output image are required. Means is employed in which head drive modes having different ejection frequencies (f) are selectively used depending on the number of times of power supply to the head.

【0036】以下、この記録ヘッドにおける吐出周波数
(f)の制御動作を図5に示すフローチャートに従って
より詳細に説明する。記録開始指令が入力されると、ホ
ストPC等によって送られてきた記録画像データのう
ち、最初の1ライン分に相当する記録データが記録モー
ド選択手段としてのCPU101に転送され、同時に記
録ヘッド11a〜11iを搭載したヘッドキャリッジ1
3が待機位置より記録スタートポジションヘと移動を開
始し、1ライン分の記録に備える(ステップ1)。
Hereinafter, the control operation of the ejection frequency (f) in the recording head will be described in more detail with reference to the flowchart shown in FIG. When the recording start command is input, the recording data corresponding to the first one line of the recording image data transmitted by the host PC or the like is transferred to the CPU 101 as the recording mode selecting means, and at the same time, the recording heads 11a to 11a. Head Carriage 1 with 11i
3 starts moving from the standby position to the recording start position to prepare for recording of one line (step 1).

【0037】ヘッドキャリッジ13が前述のように記録
スタートポジションに到達し、かつCPU101記録モ
ード設定部内への1ライン分の記録データの転送が終了
したことを確認すると、次に記録ヘッド11a〜11i
に取り付けられたヘッド温センサ108によって記録ヘ
ッド11a〜11iの温度を検出する(ステップ3〜ス
テップ6)。また、CPU101は、転送された1ライ
ン分の記録データに基づき、これから記録を開始するラ
インにおける電気熱変換体26a〜26iへの通電回数
の総数(記録ヘッド11a〜11fに配設された全ての
電気熱変換体26a〜26iの通電回数の合計)を記録
ヘッド11a〜11f毎に算出し、記録開始直前の記録
ヘッド温度と算出した電気熱変換体への総通電回数とに
基づき各記録ヘッド11a〜11iにて実行するべき最
適な記録モードを選択する(ステップ7)。
When it is confirmed that the head carriage 13 has reached the recording start position as described above and that the transfer of one line of recording data into the CPU 101 recording mode setting unit has been completed, the recording heads 11a to 11i are next.
The temperature of the recording heads 11a to 11i is detected by the head temperature sensor 108 attached to the printer (steps 3 to 6). Further, based on the transferred recording data for one line, the CPU 101 determines the total number of times of energization to the electrothermal transducers 26a to 26i in the line from which recording is to be started (all of the electric currents applied to the recording heads 11a to 11f). The total number of times of energization of the electrothermal transducers 26a to 26i) is calculated for each of the recording heads 11a to 11f, and each recording head 11a is calculated based on the recording head temperature immediately before the start of recording and the calculated total number of energizations of the electrothermal transducer. -11i to select the optimum recording mode to be executed (step 7).

【0038】ここで設定される記録モードは、図6
(b)に示すように、吐出周波数の異なる記録モードで
あり、この実施形態では、例えばA〜Dの4種類の記録
モードが設定されており、各モードの吐出周波数は、そ
れぞれ10KHz、8KHz、6KHz、4KHzとな
っている。また、この実施形態では、上記記録モードの
選択を、ROM102に格納された図6(a)に示すよ
うなルックアップテーブル(記録モード設定手段)を参
照することによって行なうようになっている。このルッ
クアップテーブルでは、記録開始直前の記録ヘッド温度
と電気熱変換体26a〜26iへの総通電回数とに応じ
て記録ヘッド11a〜11fの温度が所定温度以上に上
昇しないような範囲の中で最も早い記録動作を行ない得
る吐出周波数(f)とが設定されている。そして、各記
録ヘッド11a〜11f毎にこのルックアップテーブル
から導き出された記録モードのうち、最も吐出周波数
(f)の低い記録モードを1ラインにおける記録モード
として設定する。
The recording mode set here is shown in FIG.
As shown in (b), the recording modes have different ejection frequencies. In this embodiment, for example, four types of recording modes A to D are set, and the ejection frequency of each mode is 10 KHz, 8 KHz, and 10 KHz, respectively. 6 kHz and 4 kHz. In this embodiment, the recording mode is selected by referring to a look-up table (recording mode setting means) shown in FIG. In the look-up table, the temperature of the print heads 11a to 11f does not rise to a predetermined temperature or higher in accordance with the print head temperature immediately before the start of printing and the total number of energizations to the electrothermal transducers 26a to 26i. The ejection frequency (f) at which the fastest printing operation can be performed is set. Then, of the print modes derived from the look-up table for each of the print heads 11a to 11f, the print mode with the lowest ejection frequency (f) is set as the print mode for one line.

【0039】このようにして、記録モードが設定される
と、その記録モードの吐出周波数(f)に対応した速度
でヘッドキャリッジ13が往動方向A1への移動を開始
し、それに伴って、先に決定された記録モードで1ライ
ンの記録を開始する(ステップ8)。1ライン分の記録
データが完了すると、ヘッドキャリッジ13の移動は停
止する(ステップ11)。そして全ライン分の記録デー
タが記録されていれば記録動作を終了し、記録すべきラ
インが存在する場合には、次のラインの記録に備えて記
録スタートポジションへ戻るべくヘッドキャリッジ13
の復動方向A2への移動が開始する(ステップ12)。
When the recording mode is set in this manner, the head carriage 13 starts moving in the forward movement direction A1 at a speed corresponding to the ejection frequency (f) of the recording mode, and accordingly, the head carriage 13 first moves. The recording of one line is started in the recording mode determined in step (8) (step 8). When the recording data for one line is completed, the movement of the head carriage 13 stops (step 11). If the recording data for all lines has been recorded, the recording operation is terminated. If there is a line to be recorded, the head carriage 13 returns to the recording start position in preparation for recording the next line.
Starts moving in the return direction A2 (step 12).

【0040】ここで、記録すべきラインの記録データが
残存するか否かを判断し(ステップ13)、残存すると
判断された場合には、前述のキャリッジ13の復動を開
始すると同時に次のライン分の記録データをCPU10
1へと転送を開始し(ステップ14,15)、ヘッドキ
ャリッジ13がスタートポジションに戻り、かつ次の1
ライン分の記録データの転送が終了した時点で、ステッ
プ3へと移行し、再びヘッド温度の検出と記録モードの
決定を行ない、決定された記録モードによって次のライ
ンの記録を開始する。
Here, it is determined whether or not the print data of the line to be printed remains (step 13). If it is determined that the print data remains, the carriage 13 starts to return and the next line is started. CPU 10 records the recorded data of
1 is started (steps 14 and 15), the head carriage 13 returns to the start position, and the next 1
When the transfer of the print data for the line is completed, the process proceeds to step 3, where the head temperature is detected and the print mode is determined again, and the printing of the next line is started according to the determined print mode.

【0041】上記のように、本実施形態では、1ライン
毎に画像データに応じて最適な吐出周波数(f)の記録
モードを設定して記録を行なうことにより、記録動作中
の記録ヘッド11a〜11fの異常昇温を防止すること
ができる。
As described above, in the present embodiment, the printing is performed by setting the printing mode of the optimum ejection frequency (f) in accordance with the image data for each line, thereby performing the printing operation during the printing operation. The abnormal temperature rise of 11f can be prevented.

【0042】なお、上記実施形態では、1ライン毎に記
録モードを設定したが、複数ライン毎、あるは1ライン
以内の記録領域毎に記録モードの設定変更を行なうよう
にしても良い。また、本発明は、往動時にのみ記録動作
を行う片方向記録を行なうインクジェット記録装置だけ
でなく、往動時と復動時の双方において記録動作を行う
双方向記録型のインクジェット記録装置にも適用可能で
あり、本発明は特に上記実施形態に限定されるものでは
ない。
In the above embodiment, the recording mode is set for each line. However, the setting of the recording mode may be changed for a plurality of lines or for each recording area within one line. Further, the present invention is applicable not only to an ink jet recording apparatus that performs one-way recording that performs a recording operation only at the time of forward movement, but also to a two-way recording type ink jet recording apparatus that performs a recording operation at the time of both forward movement and backward movement. The present invention is applicable, and the present invention is not particularly limited to the above embodiment.

【0043】(その他)なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
(例えば電気熱変換体やレーザ光等)を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、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。
(Others) It should be noted that the present invention includes a means (for example, an electrothermal converter or a laser beam) for generating thermal energy as energy used for performing ink ejection, particularly in an ink jet recording system. An excellent effect is obtained in a recording head and a recording apparatus of a type in which the state of ink is changed by the thermal energy. This is because according to such a method, it is possible to achieve higher density and higher definition of recording.

【0044】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
行うものが好ましい。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1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を生じさせて、
結果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体(イン
ク)内の気泡を形成できるので有効である。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1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。なお、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、さらに優れた記録を行うこと
ができる。
The typical configuration and principle are described, for example, in US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740.
It is preferable to use the basic principle disclosed in the specification of Japanese Patent No. 796. This method is a so-called on-demand type,
Although it can be applied to any type of continuous type, in particular, in the case of the on-demand type, it can be applied to a sheet holding liquid (ink) or an electrothermal converter arranged corresponding to the liquid path. By applying at least one drive signal corresponding to the recording information and providing a rapid temperature rise exceeding the nucleate boiling, heat energy is generated in the electrothermal transducer, and film boiling occurs on the heat-acting surface of the recording head. Cause
As a result, bubbles in the liquid (ink) corresponding to this drive signal one-to-one can be formed, which is effective. The liquid (ink) is ejected through the ejection opening by the growth and contraction of the bubble to form at least one droplet. When the drive signal is formed into a pulse shape, the growth and shrinkage of the bubble are performed immediately and appropriately, so that the ejection of a liquid (ink) having particularly excellent responsiveness can be achieved, which is more preferable. As the pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. Further, if the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 relating to the temperature rise rate of the heat acting surface are adopted, more excellent recording can be performed.

【0045】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
の組合せ構成(直線状液流路または直角液流路)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44
59600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59−123670号公報や熱エネルギの圧
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59−138461号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。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うことができるようになるからであ
る。
As the configuration of the recording head, in addition to the combination of the discharge port, the liquid path, and the electrothermal converter (linear liquid flow path or right-angled liquid flow path) as disclosed in the above-mentioned specifications, U.S. Pat. No. 4,558,333 and U.S. Pat. No. 44,558 which disclose a configuration in which a heat acting portion is arranged in a bending region.
A configuration using the specification of Japanese Patent No. 59600 is also included in the present invention. In addition, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 59-123670 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge portion of an electrothermal converter for a plurality of electrothermal converters, and an aperture for absorbing a pressure wave of thermal energy is provided. The effect of the present invention is effective even if the configuration is based on JP-A-59-138461, which discloses a configuration corresponding to a discharge unit. That is, according to the present invention, recording can be reliably and efficiently performed regardless of the form of the recording head.

【0046】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合せによっ
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良い。
Further, 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 on which a recording apparatus can record. 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 integrally formed.

【0047】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。
In addition, even in the case of the serial type as described above, the recording head fixed to the apparatus main body or the electric connection with the apparatus main body or the ink from the apparatus main body is attached to the apparatus main body by being attached to the apparatus main body. The present invention is also effective when a replaceable chip-type recording head that can be supplied or a cartridge-type recording head in which an ink tank is provided integrally with the recording head itself is used.

【0048】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、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を用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。
Further, it is preferable to add a recording head ejection recovery unit, a preliminary auxiliary unit, and the like as the configuration of the recording apparatus of the present invention since the effects of the present invention can be further stabilized. If these are specifically mentioned, the recording head is heated using capping means, cleaning means, pressurizing or suction means, an electrothermal transducer, another heating element or a combination thereof. Pre-heating means for performing the pre-heating and pre-discharging means for performing the discharging other than the recording can be used.

【0049】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
良い。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
いずれでも良いが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モード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。
Regarding the type or number of print heads to be mounted, for example, only one print head is provided corresponding to a single color ink, and a plurality of inks having different print colors and densities are provided. A plurality may be provided. That is, for example, the printing mode of the printing apparatus is not limited to the printing mode of only a mainstream color such as black, but may be any of a printing head integrally configured or a combination of a plurality of printing heads. The present invention is also very effective for an apparatus provided with at least one of the recording modes of full color by color mixture.

【0050】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
くは液化するものを用いてもよく、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を用いても良
い。加えて、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
せしめることで積極的に防止するため、またはインクの
蒸発を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液
化するインクを用いても良い。いずれにしても熱エネル
ギ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、熱エネルギの
付与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。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又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
も良い。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。
In addition, in the embodiments of the present invention described above, the ink is described as a liquid. However, an ink which solidifies at room temperature or lower and which softens or liquefies at room temperature may be used. In general, the ink jet method generally controls the temperature of the ink itself within a range of 30 ° C. or more and 70 ° C. or less to control the temperature so that the viscosity of the ink is in a stable ejection range. Sometimes, the ink in a liquid state may be used. In addition, in order to positively prevent temperature rise due to thermal energy by using it as energy for changing the state of the ink from a solid state to a liquid state, or to prevent ink from evaporating, the ink is solidified in a standing state and heated. May be used. In any case, the application of heat energy causes the ink to be liquefied by the application of the heat energy according to the recording signal and the liquid ink to be ejected, or to start to solidify when reaching the recording medium. The present invention is also applicable to a case where an ink having a property of liquefying for the first time is used. In such a case, the ink is disclosed in JP-A-54-56847 or JP-A-60
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 71260/1992, a configuration may be adopted in which a liquid sheet or a solid substance is held in a concave portion or a through hole of a porous sheet so as to face an electrothermal converter. In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.

【0051】さらに加えて、本発明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
合せた複写装置、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良い。
In addition, the form of the ink jet recording apparatus of the present invention is not limited to those used as image output terminals of information processing equipment such as computers, copying apparatuses combined with readers and the like, and facsimile apparatuses having a transmission / reception function. It may take a form.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、発
熱量の異なる複数の記録モードを設定してなる記録モー
ド設定手段と、記録ヘッドの温度を検知する温度検出手
段とを設け、記録動作直前の記録ヘッド温度及び出力す
る記録データに対応して最適な記録モードを選択して記
録を行なうようにしたため、記録中のヘッド温度が所定
の温度以上に上がることがなくなり、記録ヘッドの異常
昇温による吐出不良などの熱害の発生を未然に防ぐこと
ができ、常に安定した記録を行なうことができる。
As described above, according to the present invention, recording mode setting means for setting a plurality of recording modes having different heat values and temperature detecting means for detecting the temperature of the recording head are provided. Since the optimum print mode is selected according to the print head temperature immediately before the operation and the print data to be output, printing is performed, the head temperature during printing does not rise above a predetermined temperature, and the print head malfunctions. It is possible to prevent the occurrence of heat damage such as ejection failure due to the temperature rise, and to always perform stable recording.

【0053】また、記録モードの選択に記録ヘッドの放
熱環境等を勘案するようにすれば、より高精度に記録ヘ
ッドの異常昇温を防止することができる。
If the heat radiation environment of the print head is taken into consideration when selecting the print mode, abnormal temperature rise of the print head can be prevented with higher accuracy.

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

【図1】本発明の実施形態におけるインクジェットプリ
ンタの概略構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of an inkjet printer according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態における記録ヘッドを模式的
に示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing a recording head according to the embodiment of the present invention.

【図3】(a)は本発明の実施形態における通電パルス
の一例を示す線図であり、(b)は同図(a)に示した
ダブルパルスの拡大図である。
3A is a diagram illustrating an example of an energizing pulse according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3B is an enlarged view of the double pulse illustrated in FIG.

【図4】本発明の実施形態におけるブロック図である。FIG. 4 is a block diagram according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施形態における動作を示すフローチ
ャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing an operation in the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施形態におけるルックアップテーブ
ルを示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a look-up table in the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11a〜11i 記録ヘッド 24a〜24i ノズル 26a〜26i 電気熱変換体 108 ヘッド温センサ(温検出手段) 101 CPU (モード選択手段) 11a to 11i Recording heads 24a to 24i Nozzles 26a to 26i Electrothermal converter 108 Head temperature sensor (temperature detecting means) 101 CPU (mode selecting means)

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 記録ヘッドに形成された複数のノズル
と、各ノズルに配された電気熱変換体とを有し、前記電
気熱変換体に供給される電気的エネルギーによって記録
液を加熱発泡させ、その発泡時に生じるエネルギーによ
って前記ノズルから記録液を吐出させると共に、前記記
録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させることにより
記録動作を行うようにしたインクジェット記録装置にお
いて、 前記電気熱変換体に発生させる単位時間当りの熱量が互
いに異なる複数の記録モードを設定してなる記録モード
設定手段と、 前記記録ヘッドの温度を検知する温度検知手段と、 所定の記録領域内の記録動作に必要とされる電気熱変換
体の通電回数を算出する通電回数算出手段とを有し、 前記記録ヘッドの温度と電気熱変換体の通電回数とに応
じて、記録ヘッドの温度を所定温度未満に抑え得る記録
モードを選択するモード選択手段とを備えたことを特徴
とするインクジェット記録装置。
1. A recording head comprising: a plurality of nozzles formed in a recording head; and an electrothermal converter disposed in each nozzle, wherein the recording liquid is heated and foamed by electric energy supplied to the electrothermal converter. An ink jet recording apparatus configured to perform a recording operation by relatively ejecting a recording liquid from the nozzle by energy generated at the time of bubbling and moving the recording head and a recording medium relative to each other; A print mode setting means for setting a plurality of print modes having different amounts of heat per unit time to be generated; a temperature detection means for detecting a temperature of the print head; and a print operation in a predetermined print area. Means for calculating the number of times of energization of the electrothermal transducer, and according to the temperature of the recording head and the number of times of energization of the electrothermal transducer. An ink jet recording apparatus characterized by comprising a mode selection means for selecting a recording mode which can reduce the temperature of the recording head below a predetermined temperature.
【請求項2】 前記モード選択手段は、記録ヘッドの温
度と電気熱変換体の通電回数と記録ヘッドの放熱環境と
に応じて記録モードを設定す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装置。
2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein said mode selection means sets a recording mode according to a temperature of the recording head, the number of times of energization of the electrothermal transducer, and a heat radiation environment of the recording head. apparatus.
【請求項3】 前記モード設定手段に設定される複数の
記録モードは、それぞれインク吐出周波数が異なること
を特徴とする請求項1または2記載のインクジェット記
録装置。
3. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the plurality of recording modes set in the mode setting means have different ink ejection frequencies.
【請求項4】 前記モード選択手段は、前記電気熱変換
体への通電回数が多い画像ではインク吐出周波数の低い
記録モードを選択し、電気熱変換体の通電回数が少ない
画像ではインク吐出周波数の高い記録モードを選択する
ことを特徴とする請求項3記載のインクジェット記録装
置。
4. The mode selecting means selects a recording mode having a low ink ejection frequency for an image in which the number of times of power supply to the electrothermal transducer is high, and selects a recording mode in which the number of times of power supply to the electrothermal transducer is small. The ink jet recording apparatus according to claim 3, wherein a high recording mode is selected.
【請求項5】 前記記録ヘッドは記録媒体に対して主走
査方向へと相対的に往復動すると共に、前記主走査方向
と交差する副走査方向へと移動することによって記録媒
体における記録動作を行うことを特徴とする請求項1な
いし4いずれか記載のインクジェット記録装置。
5. The printing head performs a printing operation on a printing medium by reciprocating relative to the printing medium in a main scanning direction and moving in a sub-scanning direction that intersects the main scanning direction. The ink jet recording apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein:
【請求項6】 前記通電回数算出手段は、各主走査毎に
記録動作に必要とされる電気熱変換体の通電回数を画像
データに基づき算出することを特徴とする請求項6記載
のインクジェット記録装置。
6. The ink jet recording apparatus according to claim 6, wherein the number of times of energization calculation means calculates the number of times of energization of the electrothermal transducer required for the printing operation for each main scan based on the image data. apparatus.
【請求項7】 前記記録ヘッドは、主走査方向における
往動時にのみ記録動作を行い、前記通電回数算出手段は
往動時の通電回数を算出し、前記モード設定手段は、各
算出結果に応じた吐出周波数を有する記録モードを設定
することを特徴とする請求項1ないし6いずれか記載の
インクジェット記録装置。
7. The recording head performs a recording operation only at the time of forward movement in the main scanning direction, the number-of-energization calculating means calculates the number of energization at the time of forward movement, and the mode setting means responds to each calculation result. 7. An ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein a recording mode having a different ejection frequency is set.
【請求項8】 前記記録ヘッドは、主記録走査方向にお
ける往動時及び復動時に記録動作を行い、前記通電回数
算出手段は、往動時及び復動時に行なうべき通電回数を
算出し、前記モード設定手段は、各算出結果に応じた吐
出周波数を有する記録モードを設定することを特徴とす
る請求項1ないし7いずれか記載のインクジェット記録
装置。
8. The printing head performs a printing operation at the time of forward movement and backward movement in the main printing scanning direction, and the number-of-energizations calculating means calculates the number of times of powering to be performed at the time of forward movement and backward movement. 8. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the mode setting means sets a recording mode having an ejection frequency according to each calculation result.
【請求項9】 前記通電回数算出手段は、1ラインの記
録動作に必要とされる電気熱変換体の通電回数を算出す
ることを特徴とする請求項1ないし8いずれか記載のイ
ンクジェット記録装置。
9. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the number of times of energization calculation means calculates the number of times of energization of the electrothermal transducer required for a one-line printing operation.
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