JP2003205615A - Ink-jet recording apparatus and ink-jet recording method - Google Patents

Ink-jet recording apparatus and ink-jet recording method

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JP2003205615A
JP2003205615A JP2002006663A JP2002006663A JP2003205615A JP 2003205615 A JP2003205615 A JP 2003205615A JP 2002006663 A JP2002006663 A JP 2002006663A JP 2002006663 A JP2002006663 A JP 2002006663A JP 2003205615 A JP2003205615 A JP 2003205615A
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JP
Japan
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recording
ink
recording head
time interval
block
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Application number
JP2002006663A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Inoue
敬 井上
Yasuyuki Tamura
泰之 田村
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink-jet recording apparatus capable of preventing decline of throughput at the time of recording, restraining wasteful consumption of an ink in the preliminary ejection, and maintaining nozzle state capable of ejecting ink droplets always stably, and an ink-jet recording method. <P>SOLUTION: In the ink-jet recording apparatus for executing a time sharing separation drive of ejecting ink droplets to a recording medium per block unit of a plurality of ejection openings arranged in a recording head and divided into sets of a plurality of pieces, the recording head is driven by a block driving time interval shorter than an ordinary block driving time interval in the case the recording density of recording data is less than a predetermined value while driving the recording head by the ordinary block driving time interval at the time of recording so as to increase meniscus surface vibration of the ejection openings. In the case the recording density of the recording data is the predetermined value or more, the recording head is again driven by the ordinary block driving time interval. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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
録装置及びインクジェット記録方法に関し、詳しくは、
ノズル内の増粘インクを除去するインクジェット記録装
置及びインクジェット記録方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inkjet recording apparatus and an inkjet recording method, and more specifically,
The present invention relates to an inkjet recording device and an inkjet recording method for removing thickened ink in a nozzle.

【0002】[0002]

【従来の技術】プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機
能を有する記録装置、あるいはコンピュータやワードプ
ロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーション
などの出力機器として用いられる記録装置は、記録情報
に基づいて、用紙やプラスチック薄板等の記録媒体に画
像(文字や記号等を含む)を記録するものである。前記
記録装置の記録方式としては、例えばインクジェット、
ワイヤドット、熱転写、レーザー等が挙げられる。これ
らの記録方式のうち、インクジェット方式は、電気的な
記録信号に基づいて記録ヘッドの各ノズルから微小な粒
状のインク滴を吐出し、ノズルに対面して設けられた記
録媒体にそのインク滴を着弾させることにより文字、図
形などの記録を行なうものである。さらに、一般にシリ
アルタイプと呼ばれるインクジェット記録装置では、記
録媒体の搬送方向に交叉する方向に、記録ヘッドを記録
媒体と対峙させた状態で走査し、この走査中に記録媒体
に対してインクを吐出して1行分の記録を行い、その後
に所定量の紙送りを行う。このように、記録と紙送りと
を繰り返すことにより、記録媒体全体に記録を行うこと
ができる。また記録媒体の紙幅以上にノズルを配列した
記録ヘッドを用いるラインタイプの記録装置においては
記録ヘッドは走査せず、記録媒体が所定位置に配置され
ると、記録ヘッドが一括して一行分の記録を行い、その
後に所定量の紙送り(ピッチ送り)を行なうということ
を交互に繰り返して記録媒体全体に画像が形成される。
このようなインクジェット方式は、記録時にも比較的低
騒音であり、高精細な画像の出力が可能であり、さらに
記録も高速であるなどの利点を有することから、近年急
速に普及している。
2. Description of the Related Art A recording device having a function of a printer, a copying machine, a facsimile or the like, or a recording device used as an output device such as a composite electronic device including a computer, a word processor or the like, a workstation, etc. An image (including characters and symbols) is recorded on a recording medium such as paper or a thin plastic plate. The recording method of the recording device is, for example, an inkjet,
Wire dots, thermal transfer, laser, etc. may be mentioned. Among these recording methods, the inkjet method ejects minute granular ink droplets from each nozzle of the recording head based on an electrical recording signal, and ejects the ink droplets on a recording medium provided facing the nozzle. Characters, figures, etc. are recorded by landing. Further, in an inkjet printing apparatus generally called a serial type, the print head is scanned in a direction intersecting the transport direction of the print medium while facing the print medium, and ink is ejected to the print medium during this scan. One line is recorded, and then a predetermined amount of paper is fed. In this way, by repeating recording and paper feeding, recording can be performed on the entire recording medium. Further, in a line type recording apparatus that uses a recording head in which nozzles are arranged to be wider than the paper width of the recording medium, the recording head does not scan, and when the recording medium is arranged at a predetermined position, the recording head collectively records one line. And then a predetermined amount of paper feed (pitch feed) is alternately repeated to form an image on the entire recording medium.
Such an ink jet method has relatively low noise during recording, is capable of outputting a high-definition image, and has the advantage of being high-speed recording, and thus has been rapidly popularized in recent years.

【0003】ところで、インクジェット記録装置の記録
ヘッド内のインク放出機構は、次のようになっている。
記録ヘッド内に設けられた圧電素子または電気熱変換素
子(以下「ヒーター」と称する)等の吐出圧発生素子を
用いて、電気エネルギーを力学的なエネルギーに変換し
てインクを放出している。特にヒーターの加熱によりイ
ンクを瞬時に沸騰させ、その時に発生する気泡の圧力を
用いたいわゆる熱インクジェット記録方法(特開昭61
−59911〜59914号公報に記載)は、装置の小
型化、記録ヘッドの高密度化が容易であるなどの特徴を
持つことが知られている。この熱インクジェット記録方
法において、吐出されるインク滴の体積を環境温度など
の外的要因に左右されずに常に安定に保ち、より高品位
の画像を得るためにヒーター上に発生させた気泡をイン
ク滴吐出時に外気と連通させる方法が特開平4−109
40〜10942号公報に記載されている。この方法を
実現する記録ヘッドとしては、ヒーターと吐出口との距
離が短い(例えば15〜30μm)ものが適している。
ヒーターと吐出口との距離が短いと生成される気泡が安
定的に大気と連通し、またこの距離が吐出されるインク
滴の体積をほぼ決定する為、小液滴を吐出する上でも有
効な方法として注目されている。
By the way, the ink discharge mechanism in the recording head of the ink jet recording apparatus is as follows.
A discharge pressure generating element such as a piezoelectric element or an electrothermal converting element (hereinafter referred to as "heater") provided in the recording head is used to convert electric energy into mechanical energy and eject ink. In particular, a so-called thermal ink jet recording method is used in which the ink is boiled instantly by heating a heater and the pressure of bubbles generated at that time is used (Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-61160)
No. 59911 to 59914), it is known that the apparatus can be downsized, and the recording head can be easily increased in density. In this thermal inkjet recording method, the volume of the ejected ink droplets is always kept stable without being affected by external factors such as environmental temperature, and the bubbles generated on the heater are used as ink to obtain a higher quality image. A method for communicating with the outside air at the time of discharging a droplet is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-109.
40 to 10942. As a recording head for realizing this method, a recording head having a short distance between the heater and the ejection port (for example, 15 to 30 μm) is suitable.
When the distance between the heater and the discharge port is short, the generated bubbles are in stable communication with the atmosphere, and this distance almost determines the volume of the discharged ink droplets, which is also effective in ejecting small droplets. It is attracting attention as a method.

【0004】また、インクジェット記録装置に用いられ
るインクは、水を溶媒とする染料、有機溶剤、界面活性
剤等が添加された水性インクが現在の主流である。この
ような水性インクは、時間の経過や温度によってインク
中に含まれる水分などの揮発成分が蒸発する場合があ
る。特に非吐出時において、記録ヘッド内のインクの揮
発成分が蒸発してしまうと、吐出口近傍のインク粘度や
溶剤組成、染料濃度が変化する。この変化が更に進行し
た状態でインク吐出を行うと、吐出パルスがノズルの駆
動素子に印加されてもインクが吐出されないいわゆる目
詰まり現象を起こしたり、吐出方向など吐出されたイン
ク滴の諸特性が不安定になったり、ドット濃度が高くな
る等の弊害が発生することがある。特にこの現象は、ノ
ズルの吐出口径が小さくなるほど起こりやすい。写真調
画像などでは、より高品位な画像が要求されるため、近
年吐出されるインク滴を微小化する傾向にあり、上述の
弊害が形成される画像に影響を与えることになりがちで
ある。また、インクに耐水染料が使用されたり、インク
中に顔料分散剤や、混色防止や耐光性を高めるための数
々の添加剤が加えられると、非吐出時のインクの状態が
悪化しやすくなる傾向にあり、上述の弊害も発生しやす
くなる場合がある。このような弊害を防止するために、
従来から次のような方法が実行されている。第一の方法
として、記録前や記録途中に、記録ヘッドをいったん記
録領域以外の所定位置に移動させて、全吐出口より一定
量のインク滴を吐出する、いわゆる予備吐出を実行する
という方法が挙げられる。なお、予備吐出は記録領域内
の目立たない位置に行われる形態でもよい。予備吐出は
前回の記録から一定時間以上の経過後に記録を行う場合
に記録前に実行されたり、あるいは常に記録ヘッド中の
全てのノズルが使用されるとは限らないマルチノズル型
の記録ヘッドの場合に、記録途中に定期的に実行され
る。また、所定位置に設けられたポンプによる吸引処理
がともに実行される場合もある。なお、この予備吐出に
おけるインク消費量は、予備吐出パルス数とノズルの吐
出量とノズル数により決定されるが、予備吐出パルス数
は、インクの性質やノズル形状、インクジェット記録装
置における主走査の時間、前回の記録からの休止時間に
応じて適宜定められている。
As the ink used in the ink jet recording apparatus, a water-based ink to which a dye having water as a solvent, an organic solvent, a surfactant and the like are added is currently the mainstream. In such water-based ink, volatile components such as water contained in the ink may evaporate with the passage of time and temperature. In particular, when the volatile components of the ink in the recording head evaporate during non-ejection, the ink viscosity, solvent composition, and dye concentration near the ejection port change. When ink is ejected in a state where this change has progressed further, a so-called clogging phenomenon in which ink is not ejected even when an ejection pulse is applied to the drive element of the nozzle occurs, and various characteristics of ejected ink droplets such as the ejection direction are This may cause instability or increase in dot density. In particular, this phenomenon is more likely to occur as the discharge diameter of the nozzle becomes smaller. Since a higher quality image is required for a photographic image or the like, the ink droplets ejected in recent years tend to be miniaturized, and the above-mentioned harmful effects tend to affect the image formed. In addition, if a water-resistant dye is used in the ink, or if a pigment dispersant or various additives for increasing color resistance or light resistance are added to the ink, the state of the ink during non-ejection tends to deteriorate. Therefore, there are cases where the above-mentioned adverse effects are likely to occur. In order to prevent such harmful effects,
Conventionally, the following methods have been implemented. A first method is to perform so-called preliminary ejection, in which the recording head is temporarily moved to a predetermined position other than the recording area before or during recording to eject a fixed amount of ink droplets from all ejection ports. Can be mentioned. Note that the preliminary ejection may be performed at an inconspicuous position in the recording area. Pre-ejection is executed before printing when printing is performed after a certain time has passed since the previous printing, or in the case of a multi-nozzle type print head where not all nozzles in the print head are always used. In addition, it is periodically executed during recording. In addition, suction processing may be performed together by a pump provided at a predetermined position. The ink consumption amount in this preliminary ejection is determined by the number of preliminary ejection pulses, the ejection amount of nozzles, and the number of nozzles. The number of preliminary ejection pulses is the nature of the ink, the nozzle shape, and the main scanning time in the inkjet recording apparatus. , Is appropriately set according to the pause time from the previous recording.

【0005】第2の方法として、特開昭57−6157
6号公報に記載の方法が挙げられる。この方法は、非吐
出時に、インク滴が吐出しない程度の低い駆動電圧で圧
電振動子を駆動させ、吐出口のメニスカス面を振動させ
ることにより、ノズル内のインクを撹絆し、吐出口近傍
に集中的に存在する粘度の高いインクと、他の部分に存
在する粘度の低いインクと入れ替えることでノズル内の
粘度の分布を緩和させるものである。
A second method is Japanese Patent Laid-Open No. 57-6157.
The method described in Japanese Patent No. 6 is mentioned. In this method, the piezoelectric vibrator is driven with a driving voltage that is low enough to prevent ink droplets from being ejected when the ink is not ejected, and the meniscus surface of the ejection port is vibrated to stir the ink in the nozzle and bring it to the vicinity of the ejection port. By replacing the concentrated ink having a high viscosity with the ink having a low viscosity existing in another portion, the viscosity distribution in the nozzle is relaxed.

【0006】図1は、この方法によって吐出口近傍のイ
ンクの粘度分布が推移する様子を模式的に表したもので
ある。図中濃度が濃い部分、すなわち網点の密度が高い
部分ほどインクの粘度が高いとする。同図(a)は振動
される前の状態を示し、前回の記録から一定時間が経過
しているため、吐出口近傍のインクは粘度が高くなって
いる。この状態でインクが吐出しない程度に圧電素子を
駆動させてメニスカス面を振動させると、同図(b)に
示すように、吐出口近傍に集中的に存在していた粘度の
高いインクがノズル奥に引き戻される。さらにこれに伴
い、同図(c)に示すように、ノズル奥の吐出口近傍に
存在していた粘度の低いインクが吐出口側に押し出され
る。この動作を複数回繰り返すことで、同図(d)に示
すように吐出口近傍に存在するインクの粘度が平均化
し、インク吐出が安定的に行える程度の粘度となる。
FIG. 1 schematically shows how the viscosity distribution of the ink near the discharge port changes by this method. It is assumed that the higher the density of the ink in the figure, that is, the higher the density of the dots, the higher the viscosity of the ink. FIG. 10A shows a state before being vibrated, and since a certain time has elapsed since the previous recording, the ink near the ejection port has a high viscosity. When the piezoelectric element is driven to vibrate the meniscus surface to such an extent that the ink is not ejected in this state, the highly viscous ink that was concentrated in the vicinity of the ejection port as shown in FIG. Be pulled back to. Further, along with this, as shown in FIG. 6C, the low-viscosity ink existing in the vicinity of the ejection port at the back of the nozzle is pushed out to the ejection port side. By repeating this operation a plurality of times, the viscosity of the ink existing in the vicinity of the ejection port is averaged, as shown in FIG. 7D, and the viscosity is such that ink ejection can be performed stably.

【0007】これは、インクを捨てることなく、インク
の状態を改善することができるので、第一の方法に比べ
て無駄にインクを消費することがない。
In this case, the ink condition can be improved without discarding the ink, so that the ink is not wastefully consumed as compared with the first method.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インク
の粘度上昇による吐出不良を解消する、上述した従来の
方法においても、次のような問題があった。
However, even the above-mentioned conventional method for eliminating the ejection failure due to the increase in the viscosity of the ink has the following problems.

【0009】第一の方法では、吐出口径が微小になるほ
ど、インクの粘度が上昇する度合いも高くなり、それに
対応して予備吐出の回数も増加することになる。したが
って、記録とは別に無駄に消費されるインク量が増える
ばかりでなく、この予備吐出でのインク消費量が増える
と廃インクを格納する廃インクタンクの容量も大きくな
ってしまう。さらに、記録動作中に予備吐出を行う場合
は、単位時間あたりの記録媒体への記録枚数、すなわち
スループットが下がるという問題が発生する。特に、吐
出口径の小さい記録ヘッドでマルチパス記録を行った場
合など予備吐出回数が増えるので、予備吐出位置に移動
して予備吐出を行う形態では大幅にスループットが下が
る可能性がある。一方、予備吐出位置へ記録ヘッドが移
動せず、直接、記録媒体に予備吐出する方法では、画像
品位を悪化させる要因となってしまう。
In the first method, the smaller the ejection port diameter, the higher the degree of increase in the viscosity of the ink, and the corresponding increase in the number of preliminary ejections. Therefore, not only the amount of ink wasted in vain in addition to printing increases, but also the amount of ink consumed in this preliminary ejection increases, and the capacity of the waste ink tank for storing waste ink also increases. Furthermore, when preliminary ejection is performed during the recording operation, there arises a problem that the number of recordings on the recording medium per unit time, that is, the throughput decreases. In particular, since the number of preliminary ejections increases when multi-pass recording is performed with a recording head having a small ejection aperture, the throughput may be significantly reduced in a mode in which preliminary ejection is performed by moving to a preliminary ejection position. On the other hand, in the method of directly ejecting the recording head to the recording medium without moving the recording head to the preliminary ejection position, the image quality deteriorates.

【0010】また、第二の方法では、ヒーターをインク
滴の吐出に利用した熱インクジェット記録方法の記録ヘ
ッドに対しては、メニスカス面を振動させる為だけに圧
電素子を設けるのは装置のコストアップとなり有効でな
い。また最近の揮発性の高いインクを使用した場合、た
だメニスカス面に振動を与えた程度では吐出口近傍の粘
度が高いインクが移動しないという状態も見うけられ
る。
Further, in the second method, it is costly to install the piezoelectric element only for vibrating the meniscus surface in the recording head of the thermal ink jet recording method in which the heater is used for discharging ink droplets. Is not valid. In addition, when recent highly volatile ink is used, it can be seen that the ink with high viscosity does not move in the vicinity of the ejection port only by vibrating the meniscus surface.

【0011】このような従来の問題に鑑み、本発明の目
的は、記録時のスループットの低下を防ぎ、さらに予備
吐出におけるインクの無駄な消費を抑え、かつ、インク
滴を常に安定して吐出できるようなノズルの状態を維持
するインクジェット記録装置およびインクジェット記録
方法を提供することである。
In view of such conventional problems, an object of the present invention is to prevent a decrease in throughput at the time of recording, to suppress wasteful consumption of ink in preliminary ejection, and to always stably eject ink droplets. It is an object of the present invention to provide an inkjet recording apparatus and an inkjet recording method that maintain such a nozzle state.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録装置は、記録ヘッドに配列された複数の吐出口を複
数個ずつで分割したブロック単位で、記録媒体に対して
インク滴を吐出するという時分割分離駆動を行うインク
ジェット記録装置であって、記録時に前記記録ヘッドを
通常のブロック駆動時間間隔で駆動させている場合に、
一定時間おきに前記通常のブロック駆動時間間隔よりも
短いブロック駆動時間間隔で前記記録ヘッドを駆動させ
る記録ヘッド駆動切り替え手段を具えることを特徴とす
る。
The ink jet recording apparatus of the present invention ejects ink droplets onto a recording medium in a block unit in which a plurality of ejection openings arranged in a recording head are divided into a plurality of blocks. In an inkjet recording apparatus that performs division and separation driving, when the recording head is driven at a normal block driving time interval during recording,
A recording head drive switching means for driving the recording head at block drive time intervals shorter than the normal block drive time interval at regular intervals is provided.

【0013】以上の構成によれば、記録ヘッドを時分割
分離駆動させる際に、ブロック駆動間隔を、記録データ
の記録密度に応じて、記録時のブロック駆動間隔よりも
短い時間間隔にすることで、メニスカス面の振動が増す
ので、ノズル内のインクの粘度が上昇するのを抑えるこ
とができる。また、効果的に粘度の高いインクを排出す
ることができ、吐出口近傍の状態を良好なものにする。
According to the above configuration, when the recording head is time-divisionally separated and driven, the block drive interval is set to a time interval shorter than the block drive interval at the time of recording according to the recording density of the recording data. Since the vibration of the meniscus surface is increased, it is possible to prevent the viscosity of the ink in the nozzle from increasing. In addition, ink with high viscosity can be effectively discharged, and the state near the discharge port can be improved.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について、以下
に図面を参照して説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】(実施形態1)図2は、本発明の一実施形
態であるインクジェット記録装置の斜視図である。
(Embodiment 1) FIG. 2 is a perspective view of an ink jet recording apparatus which is an embodiment of the present invention.

【0016】記録ヘッドユニット21は、記録ヘッドと
インクタンクとが一体化したものである。この記録ヘッ
ドユニット21はキャリッジ22に搭載されており、記
録時はキャリッジがガイドライン22に沿って矢印aま
たはb方向に移動するのに従って移動する。記録ヘッド
21は記録媒体Pに対峙する位置にノズルを配列してい
る。さらにノズルは記録ヘッドの移動方向(矢印a,b
方向)に垂直な方向に所定個ずつの並びで配列されてい
る。本実施形態では、記録ヘッドは合計128個のノズ
ルが配列されたマルチノズル型ヘッドとする。
The recording head unit 21 is formed by integrating a recording head and an ink tank. The recording head unit 21 is mounted on a carriage 22, and moves at the time of recording as the carriage moves along the guide line 22 in the direction of arrow a or b. The recording head 21 has nozzles arranged at a position facing the recording medium P. Further, the nozzle is used in the moving direction of the recording head (arrows a and b).
Direction) is arranged in a predetermined number of rows in a direction perpendicular to the direction. In this embodiment, the recording head is a multi-nozzle type head in which a total of 128 nozzles are arranged.

【0017】記録時には、キャリッジ22が記録開始位
置から矢印a方向に移動し、その移動に伴って各ノズル
よりインク滴が記録媒体Pに向かって吐出される。キャ
リッジが記録媒体Pの他方端まで移動したら、搬送ロー
ラ24が一定量だけ回転し、記録媒体Pを矢印c方向に
搬送する。この搬送動作の間にキャリッジ22は矢印b
方向へ移動し、記録開始位置まで戻る。そして、再度、
矢印a方向に移動して記録を行う。このように、記録動
作と記録媒体の搬送動作とを繰り返すことにより記録媒
体全体に記録を行う。
At the time of recording, the carriage 22 moves from the recording start position in the direction of arrow a, and ink droplets are ejected toward the recording medium P from each nozzle in accordance with the movement. When the carriage moves to the other end of the recording medium P, the conveyance roller 24 rotates by a fixed amount and conveys the recording medium P in the direction of arrow c. During this carrying operation, the carriage 22 moves in the direction of arrow b.
Direction, and returns to the recording start position. And again
Recording is performed by moving in the direction of arrow a. In this way, printing is performed on the entire recording medium by repeating the recording operation and the conveying operation of the recording medium.

【0018】不図示の記録ヘッド内部は、吐出口それぞ
れからインク路が延びており、このインク路が共通液室
に連通している。共通液室はインクタンクとつながって
おり、インクタンクからインクが供給されている。そし
て供給されたインクが、通常吐出口まで充填している。
この吐出口と、吐出口ごとのインク路とを合わせた部分
がおおよそ「ノズル」に該当する。さらに、各吐出口に
対応してヒーターが設けられている。記録時には所定の
ヒーターに電気信号が印加され、その電気信号によって
ヒーターが発熱すると、インク路中のインクが瞬時に膜
沸騰し、気泡が発生する。この膜沸騰により生成される
気泡の生成圧力によって所定量のインクが吐出口より吐
出される。
In the recording head (not shown), ink passages extend from the respective ejection openings, and the ink passages communicate with the common liquid chamber. The common liquid chamber is connected to the ink tank, and the ink is supplied from the ink tank. The supplied ink normally fills up to the ejection port.
The portion where this ejection port and the ink path for each ejection port are combined corresponds approximately to the "nozzle". Further, a heater is provided corresponding to each discharge port. When recording, an electric signal is applied to a predetermined heater, and when the heater generates heat by the electric signal, the ink in the ink path instantaneously film-boils and bubbles are generated. A predetermined amount of ink is ejected from the ejection port by the generation pressure of the bubbles generated by the film boiling.

【0019】ところで、インクは、記録を行っていない
時間が長いと、吐出口付近のインクの粘度が増すなど、
変化する。このように粘度が増したインクは吐出方向が
不安定になったり、ひどい状態では目詰まりを起こした
りするので、定期的に粘度の増したインクを除去する必
要がある。本実施形態では、定期的に記録領域外に設け
られた予備吐出キャップ25の位置まで記録ヘッドを移
動させ、予備吐出キャップ25が記録ヘッドのノズル部
分を覆った状態で、予備吐出を行うことにより粘度の増
したインクを除去している。
By the way, when the ink is not recorded for a long time, the viscosity of the ink in the vicinity of the ejection port is increased.
Change. Since the ejection direction of the ink having the increased viscosity becomes unstable and the ink is clogged in a severe state, it is necessary to regularly remove the ink having the increased viscosity. In the present embodiment, the recording head is periodically moved to the position of the preliminary ejection cap 25 provided outside the recording area, and preliminary ejection is performed with the preliminary ejection cap 25 covering the nozzle portion of the recording head. The ink with increased viscosity is removed.

【0020】さらに、記録動作途中にも、ブレード26
前に記録ヘッドを通過させることにより、ワイピングを
行い、吐出口表面についた埃などを除去することができ
る。
Further, even during the recording operation, the blade 26
By passing the recording head before, wiping can be performed to remove dust and the like adhering to the ejection port surface.

【0021】ところで、複数のノズル列が配列されたマ
ルチノズル形の記録ヘッドでは、液滴の吐出時の圧力や
インク流が共通液室を通して周囲のノズルに伝わり、ノ
ズルのメニスカス面を振動させる、いわゆるクロストー
ク現象が発生する場合がある。クロストークは、吐出量
やリフィル時間を変動させ、画像品位を損なう原因とな
るため、記録時のクロストークの影響を減少させるため
にノズル形状の工夫や記録方法について様々な方法が提
案され実施されている。
By the way, in a multi-nozzle type recording head in which a plurality of nozzle rows are arranged, the pressure and the ink flow at the time of droplet ejection are transmitted to the surrounding nozzles through the common liquid chamber, and the meniscus surface of the nozzles is vibrated. A so-called crosstalk phenomenon may occur. Since crosstalk changes the ejection amount and refill time and causes the image quality to be impaired, various methods have been proposed and implemented for the nozzle shape and recording methods to reduce the effect of crosstalk during recording. ing.

【0022】一方、このクロストーク現象を逆に予備吐
出時に利用すれば、共通液室内の圧力変動を積極的に起
こしてメニスカス面を振動させることで、吐出口近傍の
インク粘度上昇を緩和させ、安定的な吐出状態にすばや
く移すことができる。通常クロストークは、ノズル形状
やノズルとインク供給口の距離などの影響を受けやす
い。しかし、マルチノズルヘッドの場合、もっともクロ
ストークに影響するのは、連続して同時駆動するピット
数の多少である。つまり、同時に駆動するピット数が多
いほどクロストーク現象は発生しやすくなる。さらに、
隣接するノズルが駆動することで受ける圧力やインク流
がもっとも大きく影響することが一般的に知られてい
る。
On the other hand, if the crosstalk phenomenon is used in the reverse ejection, the pressure variation in the common liquid chamber is positively caused to vibrate the meniscus surface, thereby alleviating the increase in the ink viscosity in the vicinity of the ejection port. It is possible to quickly shift to a stable discharge state. Normally, crosstalk is easily affected by the nozzle shape and the distance between the nozzle and the ink supply port. However, in the case of a multi-nozzle head, what has the greatest effect on crosstalk is the number of pits that are driven simultaneously in succession. That is, as the number of pits driven simultaneously increases, the crosstalk phenomenon is more likely to occur. further,
It is generally known that the pressure and ink flow received by driving the adjacent nozzles have the greatest influence.

【0023】図3は、本実施形態の記録ヘッドの128
個あるノズルを1ノズルおきに駆動させたとき、非駆動
ノズルのメニスカス面の位置変化を、静止状態の位置を
基準に測定した時間変化で示す図である。
FIG. 3 shows a recording head 128 of the present embodiment.
It is a figure which shows the position change of the meniscus surface of a non-driving nozzle at the time of measuring the position of a stationary state as a reference, when the nozzle which is individual is driven every other nozzle.

【0024】なお、図中の時刻0が駆動ノズルの駆動開
始時点である。メニスカス面の吐出口端からの位置変化
は、ノズルの構造や駆動の仕方、インク室の構造などに
も依存するが、この時の駆動では静止時のメニスカスに
比較して±2μm程度変動し、グラフの「+」の位置が
メニスカス面の凸状態、「−」の位置がメニスカス面の
凹状態である。この図から、非吐出ノズルのメニスカス
面が振動していることが分かる。つまり、このメニスカ
ス面の振動によって、図1に示すような吐出口近傍の粘
度の高いインクと共通液室側の粘度の低いインクとが交
じり合う現象がノズル内部で発生していることが期待さ
れる。
It should be noted that time 0 in the figure is the drive start time of the drive nozzle. The position change of the meniscus surface from the end of the ejection port depends on the structure of the nozzle, the driving method, the structure of the ink chamber, etc., but the driving at this time fluctuates by about ± 2 μm as compared to the stationary meniscus, The position of "+" in the graph is the convex state of the meniscus surface, and the position of "-" is the concave state of the meniscus surface. From this figure, it can be seen that the meniscus surface of the non-ejection nozzle is vibrating. In other words, it is expected that due to the vibration of the meniscus surface, a phenomenon in which high-viscosity ink near the ejection port and low-viscosity ink near the common liquid chamber are mixed in the nozzle as shown in FIG. It

【0025】ところで、本実施形態も含め、多くのイン
クジェット記録装置は、記録時において、同時に記録ヘ
ッド内の全てのノズルが同時に吐出動作を行うわけでは
ない。ノズルをその配列から複数個単位で駆動ブロック
に分割し、記録時はこの駆動ブロック毎に時分割駆動さ
れる分離分割駆動方式が一般的である。
By the way, in many ink jet recording apparatuses including this embodiment, at the time of recording, not all the nozzles in the recording head simultaneously perform ejection operation. In general, the nozzles are divided into a plurality of drive blocks from the array, and a separate division drive method is used in which each drive block is driven in a time division manner during recording.

【0026】この分割駆動方式は、ヘッド駆動用の電源
および電源コネクタフレキシブルケーブル等の電源用部
材のコンパクト化を図る上で効果的な方式である。ま
た、特にヒーターを用いた記録ヘッドの場合、ヒーター
およびインク等の特性を考慮して安定した吐出を行うた
めには、電圧値の変動を極めて少ない値にすべきことや
電圧値の微調整を必要とすることから、電源の容量を大
きくすることは好ましくないので、これを避けるうえで
も分割駆動方式は有効である。
This divisional drive system is an effective system for downsizing the power source for driving the head and the power source members such as the flexible cable for the power source connector. Further, especially in the case of a recording head using a heater, in order to perform stable ejection in consideration of the characteristics of the heater and ink, it is necessary to make the fluctuation of the voltage value extremely small and to finely adjust the voltage value. Since it is not necessary to increase the capacity of the power supply because it is necessary, the split drive method is effective in avoiding this.

【0027】本実施形態での記録ヘッドの通常の分離分
割駆動は次のようにして行われる。
Normal separation / division driving of the recording head in this embodiment is performed as follows.

【0028】図4は、記録ヘッドにおける各ヒーターの
ヒート信号の通常時のタイミングテーブルを示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a normal timing table of heat signals of the heaters in the recording head.

【0029】図2中矢印a,b方向に垂直な方向で配列
された128個のノズルは、8個単位で16のセクショ
ンに分割されている。図4中、中央にノズル列を吐出口
正面から見た様子を示している。
The 128 nozzles arranged in the direction perpendicular to the arrows a and b in FIG. 2 are divided into 16 sections in units of 8 nozzles. In FIG. 4, a state in which the nozzle row is viewed from the front of the ejection port is shown in the center.

【0030】図4中、向かって左のタイミングテーブル
は、ノズル列の各ノズルに対応したヒーターのヒート信
号の時間変化を示すものである。上述のように8個単位
で16のセクションに分けられたノズルは、さらに各セ
クションごとに8つの駆動ブロックBi(i=1〜8)
に分割されている。各ヒーターの駆動はブロック単位で
実行される。具体的には、セクション内のうち、もっと
も並び順が早いノズル、例えば第一セクションではノズ
ル1、第二セクションではノズル9が、同じ駆動ブロッ
ク1となる。したがって、ノズル1とノズル9それぞれ
に対応するヒーターは同じタイミングでヒート信号を受
け取るので、ノズル1とノズル9は同じタイミングでイ
ンク滴を吐出することになる。
The timing table on the left side of FIG. 4 shows the time change of the heat signal of the heater corresponding to each nozzle of the nozzle row. As described above, the nozzles divided into 16 sections in units of 8 units each include 8 drive blocks Bi (i = 1 to 8) for each section.
Is divided into The driving of each heater is executed in block units. Specifically, among the sections, the nozzle having the earliest arrangement order, for example, the nozzle 1 in the first section and the nozzle 9 in the second section are the same drive block 1. Therefore, since the heaters corresponding to the nozzle 1 and the nozzle 9 respectively receive the heat signal at the same timing, the nozzle 1 and the nozzle 9 eject ink droplets at the same timing.

【0031】記録時には、これら各ブロックがブロック
1から順次駆動される。なお、駆動ブロックの時間間隔
Tbは駆動周波数fopから、Tb≒1/fop/Nd
ivと定められる。この時間間隔でインク滴が吐出され
ると、ある時刻でのインク滴の位置間隔は、図4中、向
かって右側に示すようになる。
During recording, these blocks are sequentially driven from block 1. The time interval Tb of the drive block is calculated from the drive frequency fop as follows: Tb≈1 / fop / Nd
iv. When the ink drops are ejected at this time interval, the position intervals of the ink drops at a certain time are as shown on the right side in FIG.

【0032】このような分離分割駆動方式の記録ヘッド
において、駆動周波数は変えずに時間間隔のみを短くす
ると、クロストークがより激しくなり、メニスカス面の
振動も激しくなることが発明者の実験によって確認され
ている。
It has been confirmed by experiments by the inventor that in such a recording head of the separated and divided drive system, if the time interval is shortened without changing the drive frequency, the crosstalk becomes more intense and the vibration of the meniscus surface becomes more intense. Has been done.

【0033】図5は、ブロックの駆動時間間隔を短くし
た場合の各ヒーターのヒート信号のタイミングテーブル
を示す図である。ブロックの時間間隔を通常の記録時の
時間間隔Tbよりも短い時間Tb′(Tb′<Tb)と
し、駆動周波数は通常の記録時と同様としたものであ
る。同図中、向かって右側のある時刻でのインク滴の位
置間隔を見てもわかるように時間間隔が短くなった分、
セクションそれぞれで隣接するノズルとの吐出時間の差
が短くなっている。
FIG. 5 is a diagram showing a heat signal timing table of each heater when the block driving time interval is shortened. The block time interval is set to a time Tb ′ (Tb ′ <Tb) shorter than the time interval Tb during normal recording, and the drive frequency is the same as during normal recording. In the figure, as you can see from the ink droplet position interval at a certain time on the right side, as the time interval becomes shorter,
The difference in ejection time between the adjacent nozzles in each section is short.

【0034】そこで、実際に図4に示したブロック時間
間隔Tbで記録ヘッドを駆動して記録している最中に、
一定時間間隔でブロック時間間隔をTbからTb′に変
更して駆動させると、ブロック時間間隔がTb′で駆動
している間は、上述の通り、クロストークが激しくな
り、インクを吐出していないノズルのメニスカス面が激
しく振動することになる。したがって、インクを吐出し
ていないノズルの吐出口近傍のインク粘度を緩和させる
ことができる。さらに、ブロック時間間隔をTb′に短
くする処理を記録動作中、定期的に複数回実施すること
により、ほぼ全てのノズルの吐出口近傍のインク粘度を
緩和させることができる。
Therefore, during the actual recording by driving the recording head at the block time interval Tb shown in FIG.
If the block time interval is changed from Tb to Tb 'at a constant time interval and the block is driven, crosstalk becomes severe and ink is not ejected while the block time interval is driven at Tb'. The meniscus surface of the nozzle vibrates violently. Therefore, it is possible to reduce the ink viscosity in the vicinity of the ejection port of the nozzle that is not ejecting ink. Further, by performing the process of shortening the block time interval to Tb ′ a plurality of times periodically during the recording operation, it is possible to reduce the ink viscosity near the ejection ports of almost all nozzles.

【0035】なお、上述したように、クロストークはイ
ンクを吐出していないノズルのメニスカス面に振動を与
える反面、インクを吐出しているノズルに対してはイン
ク吐出量を変動させたりするなどして画像品位を劣化さ
せるため、主走査ごとに2〜5%の割合でブロック時間
間隔を変える程度の処理にとどめておくことが有効であ
る。この割合で定期的にブロック時間間隔を短くした場
合、感応評価においてもほとんど画像品位を損なうこと
がない。
As described above, the crosstalk causes the meniscus surface of the nozzle that is not ejecting ink to vibrate, while changing the ink ejection amount for the nozzle that is ejecting ink. Therefore, it is effective to limit the block time interval at a rate of 2 to 5% for each main scanning in order to deteriorate the image quality. When the block time interval is shortened regularly at this ratio, the image quality is hardly impaired even in the sensitivity evaluation.

【0036】したがって、記録動作中にブロック時間間
隔を短くする処理を行うことにより、この処理をしない
場合に比べてノズルの状態を良好に保つことができるの
で、記録動作中に割り込んで行う予備吐出の回数を従来
よりも減らすことができる。予備吐出の回数が減ること
により、無駄なインク消費を抑えることができるととも
に、記録のスループットを向上させることができる。
Therefore, by performing the process of shortening the block time interval during the printing operation, the state of the nozzles can be kept better than in the case where this processing is not performed. Therefore, the preliminary ejection which is interrupted during the printing operation is performed. It is possible to reduce the number of times compared with the conventional method. By reducing the number of preliminary ejections, wasteful ink consumption can be suppressed and the recording throughput can be improved.

【0037】なお、本実施形態のブロック時間間隔を変
更する処理は、記録時に予備吐出処理と併用してもよい
し、記録データの種類やデータ量によっては予備吐出を
まったく併用しない形態であってもよい。
The process of changing the block time interval of this embodiment may be used in combination with the preliminary ejection process at the time of recording, or depending on the type and amount of recording data, the preliminary ejection may not be used at all. Good.

【0038】(実施形態2)本実施形態では、記録中に
ブロック時間間隔を通常のTbからTb′に切り替え、
そして一定時間後、再びもとのTbに戻すことを繰り返
す具体的な方法について説明する。
(Embodiment 2) In the present embodiment, the block time interval is switched from normal Tb to Tb 'during recording,
Then, a specific method of repeating returning to the original Tb again after a fixed time will be described.

【0039】本実施形態のインクジェット記録装置の構
成は、実施形態1と同様とする。ただし、各駆動部材の
駆動を制御する制御部(不図示)に、記録密度検出部と
ブロック時間間隔変更部とが設けられているとする。
The structure of the ink jet recording apparatus of this embodiment is the same as that of the first embodiment. However, it is assumed that the control unit (not shown) that controls the drive of each drive member is provided with the recording density detection unit and the block time interval change unit.

【0040】記録密度検出部は、記録データを先読み
し、現在記録している行から数行先の記録データにおけ
る記録ヘッドの記録密度を計測する。
The recording density detecting section pre-reads the recording data and measures the recording density of the recording head in the recording data several lines ahead of the currently recorded line.

【0041】ブロック時間間隔変更部は、記録密度検出
部が検出した記録密度が一定の記録密度(ρshor
t)未満であれば、ブロック時間間隔を通常のTbから
Tb′に変更して記録動作を行うようにする。さらに、
記録密度検出手段が検出した記録密度が一定の記録密度
(ρlong)以上となれば、再びブロック時間間隔を
Tb′から元のTbへと戻す。
The block time interval changing unit has a recording density (ρshor) in which the recording density detected by the recording density detecting unit is constant.
If it is less than t), the block time interval is changed from the normal Tb to Tb 'and the recording operation is performed. further,
When the recording density detected by the recording density detecting means becomes equal to or higher than a certain recording density (ρlong), the block time interval is returned from Tb ′ to the original Tb again.

【0042】なお、記録密度の閾値であるρshort
とρlongは、異なる値も含んでおり、記録ヘッドや
インクの性能によって適宜定められるものであってよ
い。
The recording density threshold value ρshort
And ρlong also include different values, and may be appropriately determined depending on the performance of the recording head and the ink.

【0043】以下に例を用いて、上述の処理をさらに具
体的に説明する。
The above processing will be described more concretely by using an example.

【0044】図6(a)は記録を行う記録データを示す
図である。矢印の示す方向が記録方向であるとすると、
記録密度は、同図(b)のグラフに示すような変化をす
る。したがって、記録密度の閾値ρによってブロック時
間間隔が変更するとすると、ブロック時間間隔の変化
は、同図(c)のようになる。
FIG. 6A is a diagram showing recording data for recording. If the direction indicated by the arrow is the recording direction,
The recording density changes as shown in the graph of FIG. Therefore, if the block time interval changes depending on the threshold value ρ of the recording density, the change in the block time interval becomes as shown in FIG.

【0045】これら図6(a)〜(c)を重ね合わせる
と同図(d)のようになる。
When these FIGS. 6A to 6C are overlapped, it becomes as shown in FIG.

【0046】このように、記録密度の低い部分ではブロ
ック時間間隔を短くし、クロストークを増大させてもさ
ほど画像に影響が及ばない。したがって、画像品位を低
下させることなく予備吐出の回数を減らすことができ
る。
As described above, even if the block time interval is shortened and the crosstalk is increased in the portion where the recording density is low, the image is not so affected. Therefore, the number of preliminary ejections can be reduced without degrading the image quality.

【0047】ところで、本実施形態では閾値ρを次に示
す値とする。1パスの記録において各色の記録密度が1
0%以上となると、駆動間隔を短くして記録した画像に
はクロストークによるむらが生じ始める傾向にある。し
たがって、4パス記録で画像を完成させる場合では、1
0×4=40%の画像密度以上となるとむらが生じ始め
ると考えられる。そこで、本実施形態では閾値として5
%〜30%の間の値を設定し、10%がもっとも好まし
い。
By the way, in this embodiment, the threshold value ρ is set to the following value. Recording density of each color is 1 in 1-pass recording
When it is 0% or more, unevenness due to crosstalk tends to start to occur in an image recorded with a short drive interval. Therefore, when completing an image with 4-pass printing,
It is considered that unevenness starts to occur when the image density becomes 0 × 4 = 40% or more. Therefore, in this embodiment, the threshold value is 5
Set a value between% -30%, with 10% being most preferred.

【0048】また、Tb′の下限は駆動パルスとなり、
Tbの上限は(駆動周期)/(ブロック数)となる。
The lower limit of Tb 'is the drive pulse,
The upper limit of Tb is (driving cycle) / (number of blocks).

【0049】なお、記録動作中にノズル内のインクの粘
度上昇が懸念される場合とは、具体的には記録密度の低
い記録モード、例えばマルチパス、エコノミー、ファー
ストモードといわれる同時に吐出するノズルが少ない記
録モードでの記録する場合や、テキストデータなど記録
密度が低い記録データを記録する場合が該当する。上述
のように記録密度の変化に応じてブロック時間間隔を変
えるようにすれば、このような粘度上昇が懸念される場
合に的を絞って粘度を緩和させる手段を適用することが
できる。
When there is a concern that the viscosity of the ink in the nozzle will increase during the recording operation, specifically, a recording mode with a low recording density, for example, a multi-pass, economy, or fast mode nozzle that ejects simultaneously is used. This corresponds to the case of recording in a small recording mode or the case of recording recording data having a low recording density such as text data. If the block time interval is changed according to the change in the recording density as described above, it is possible to apply a means for reducing the viscosity in a targeted manner when such an increase in viscosity is concerned.

【0050】また、本実施形態のブロック時間間隔切り
替え方法を用いれば、全ノズルが吐出しないときに限ら
ず、吐出するノズルが全ノズルに対して適当な割合以
下、例えば5%以下になったときに切り替えるなど、適
宜自由に設定することができる。
When the block time interval switching method of the present embodiment is used, not only when all nozzles do not eject, but when the number of ejecting nozzles is below an appropriate ratio, for example, 5% or less, with respect to all nozzles. It can be freely set, such as switching to.

【0051】(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) The present invention is particularly provided with means for generating thermal energy as energy used for ejecting ink (for example, an electrothermal converter or a laser beam) even in the ink jet recording system. The present invention brings about excellent effects in a recording head and a recording apparatus of the type in which the state of ink is changed by the heat energy. This is because such a system can achieve high density recording and high definition recording.

【0052】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。
Regarding the typical structure and principle thereof, see, for example, US Pat. No. 4,723,129 and US Pat. No. 4,740.
What is done using the basic principles disclosed in 796 is preferred. This method is a so-called on-demand type,
It can be applied to any of the continuous type, but especially in the case of the on-demand type, it can be applied to the sheet holding the liquid (ink) or the electrothermal converter arranged corresponding to the liquid path. By applying at least one drive signal corresponding to the recording information and giving a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling, heat energy is generated in the electrothermal converter, and film boiling is caused on the heat acting surface of the recording head. Liquid (ink) corresponding to this drive signal in a one-to-one correspondence
It is effective because bubbles can be formed inside. Due to the growth and contraction of the bubbles, the liquid (ink) is ejected through the ejection opening to form at least one droplet. It is more preferable to make this drive signal into a pulse shape, because the bubble growth and contraction are immediately and appropriately performed, so that the ejection of the liquid (ink) with excellent responsiveness can be achieved. As the pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. If the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 of the invention relating to the rate of temperature rise on the heat acting surface are adopted, more excellent recording can be performed.

【0053】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 constitution of the recording head, in addition to the combination constitution of the discharge port, the liquid passage, and the electrothermal converter (the linear liquid passage or the right-angle liquid passage) as disclosed in the above-mentioned specifications, US Pat. No. 4,558,333, US Pat. No. 4,558,333, which discloses a configuration in which a heat acting portion is arranged in a bending region.
The structure using the specification of No. 59600 is also included in the present invention. In addition, Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-123670 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge portion of the electrothermal converter for a plurality of electrothermal converters, and an opening for absorbing a pressure wave of thermal energy is provided. The effect of the present invention is effective even if the configuration corresponding to the ejection portion is disclosed in JP-A-59-138461. That is, according to the present invention, recording can be surely and efficiently performed regardless of the form of the recording head.

【0054】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よい。
Furthermore, the present invention can be effectively applied to a full-line type recording head having a length corresponding to the maximum width of a recording medium that can be recorded by the recording apparatus. Such a recording head may have a configuration that satisfies the length by a combination of a plurality of recording heads or a configuration as one recording head integrally formed.

【0055】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 in the above example, the recording head fixed to the main body of the apparatus or the electrical connection with the main body of the apparatus or the ink from the main body of the apparatus by being attached to the main body of the apparatus. 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 integrally provided in the recording head itself is used.

【0056】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, as the constitution of the recording apparatus of the present invention, it is preferable to add ejection recovery means of the recording head, preliminary auxiliary means and the like because the effects of the present invention can be further stabilized. Specifically, heating is performed by using a capping unit, a cleaning unit, a pressure or suction unit for the recording head, an electrothermal converter or a heating element other than this, or a combination thereof. Examples thereof include a preliminary heating unit for performing the discharge and a preliminary discharge unit for performing discharge different from the recording.

【0057】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して1個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、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 recording heads to be mounted, for example, only one is provided corresponding to a single color ink, or a plurality of inks having different recording colors and densities are supported. A plurality of pieces may be provided. That is, for example, the recording mode of the recording apparatus is not limited to the recording mode of only the mainstream color such as black, but it may be either the recording head is integrally formed or a plurality of combinations may be used. The present invention is also extremely effective for an apparatus provided with at least one of full-color recording modes by color mixing.

【0058】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よ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、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よい。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60−7
1260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
よい。本発明においては、上述した各インクに対して最
も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもので
ある。
In addition, in the above-described embodiments of the present invention, the ink is described as a liquid, but an ink that solidifies at room temperature or lower and that softens or liquefies at room temperature may be used. Or, in the inkjet system, it is common to control the temperature of the ink itself within the range of 30 ° C. or higher and 70 ° C. or lower to control the temperature so that the viscosity of the ink is within the stable ejection range. Sometimes, a liquid ink may be used. In addition, the temperature rise due to thermal energy is positively prevented by using it as the energy of the state change of the ink from the solid state to the liquid state, or in order to prevent the evaporation of the ink, it is solidified and heated in the standing state. You may use the ink liquefied by. In any case, by applying thermal energy such as ink that is liquefied by applying thermal energy according to the recording signal and liquid ink is ejected, or that begins to solidify when it reaches the recording medium. The present invention can be applied to the case where an ink having a property of being liquefied for the first time is used. In this case, the ink is
JP-A-54-56847 or JP-A-60-7
As described in Japanese Patent No. 1260, it may be configured to face the electrothermal converter in a state of being held as a liquid or a solid in the concave portion or the through hole of the porous sheet. In the present invention, the most effective one for each of the above-mentioned inks is to execute the above-mentioned film boiling method.

【0059】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よい。
In addition, as the form of the ink jet recording apparatus of the present invention, besides the one used as an image output terminal of an information processing apparatus such as a computer, a copying apparatus combined with a reader or the like, and a facsimile apparatus having a transmission / reception function It may be a form or the like.

【0060】[0060]

【発明の効果】本発明を用いることにより、時分割分離
駆動方式の記録ヘッドでは、ブロック駆動間隔を、記録
データの記録密度に応じて、記録時のブロック駆動間隔
よりも短い時間間隔にすることで、メニスカス面の振動
が増すので、ノズル内のインクの粘度が上昇するのを抑
えることができる。したがって、記録動作中に割り込み
で行う予備吐出の回数を減らすことができ、スループッ
トを向上させることができる。さらに、予備吐出におけ
るインクの無駄な消費を抑え、かつ、インク滴を常に安
定して吐出できるようなノズルの状態を維持することが
できる。
By using the present invention, in the time-division separation drive type recording head, the block drive interval is set to a time interval shorter than the block drive interval during recording in accordance with the recording density of the recording data. Since the vibration of the meniscus surface is increased, it is possible to prevent the viscosity of the ink in the nozzle from increasing. Therefore, it is possible to reduce the number of preliminary ejections performed by interruption during the printing operation, and it is possible to improve the throughput. Further, it is possible to suppress the wasteful consumption of ink in the preliminary ejection and to maintain the state of the nozzle that can always stably eject the ink droplet.

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

【図1】吐出口近傍の様子を示す模式図であり、(a)
はメニスカス面に振動を与えられる前の状態であり、
(b)〜(d)はメニスカス面に振動を与えられた後の
変化の様子を示す図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a state near a discharge port, (a)
Is the state before vibration is applied to the meniscus surface,
(B)-(d) is a figure which shows the mode of a change after giving a vibration to a meniscus surface.

【図2】本実施形態のインクジェット記録装置を示す斜
視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing the ink jet recording apparatus of the present embodiment.

【図3】隣接するノズルが駆動したときの駆動していな
いノズルのメニスカス面の位置変化を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a positional change of a meniscus surface of a nozzle which is not driven when an adjacent nozzle is driven.

【図4】記録時における記録ヘッドのヒーターのヒート
信号のタイミングテーブルを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a timing table of heat signals of a heater of a recording head during recording.

【図5】予備吐出時における記録ヘッドのヒーターのヒ
ート信号のタイミングテーブルを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a timing table of heat signals of a heater of a recording head during preliminary ejection.

【図6】記録データに対する記録密度の変化とブロック
時間間隔の変化を示す図であり、(a)は記録データを
示し、(b)は記録密度の変化を示し、(c)はブロッ
ク時間間隔の変化を示し、(d)は(a)(b)(c)
図を重ね合わせた図である。
6A and 6B are diagrams showing a change in recording density and a change in block time interval with respect to print data, wherein FIG. 6A shows print data, FIG. 6B shows change in print density, and FIG. Of change, (d) is (a) (b) (c)
It is the figure which piled up the figure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 記録ヘッドユニット 22 ガイドライン 22 キャリッジ 24 搬送ローラ 25 予備吐出キャップ 26 ブレード 21 Recording head unit 22 Guidelines 22 carriage 24 transport rollers 25 Pre-discharge cap 26 blades

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 記録ヘッドに配列された複数の吐出口を
複数個ずつで分割したブロック単位で、記録媒体に対し
てインク滴を吐出するという時分割分離駆動を行うイン
クジェット記録装置であって、 記録時に前記記録ヘッドを通常のブロック駆動時間間隔
で駆動させている場合に、一定時間おきに前記通常のブ
ロック駆動時間間隔よりも短いブロック駆動時間間隔で
前記記録ヘッドを駆動させる記録ヘッド駆動切り替え手
段を具えることを特徴とするインクジェット記録装置。
1. An ink jet recording apparatus for performing time-division separation driving of ejecting ink droplets onto a recording medium in a block unit in which a plurality of ejection openings arranged in a recording head are divided into a plurality of blocks. A recording head drive switching unit that drives the recording head at a block driving time interval shorter than the normal block driving time interval at regular intervals when the recording head is driven at a normal block driving time interval during recording. An ink jet recording apparatus comprising:
【請求項2】 記録ヘッドに配列された複数の吐出口を
複数個ずつで分割したブロック単位で、記録媒体に対し
てインク滴を吐出するという時分割分離駆動を行うイン
クジェット記録装置であって、 記録時に前記記録ヘッドを通常のブロック駆動時間間隔
で駆動させている場合に、記録データの記録密度が所定
値未満となったときに前記通常のブロック駆動時間間隔
よりも短いブロック駆動時間間隔で前記記録ヘッドを駆
動させる記録ヘッド駆動切り替え手段を具えることを特
徴とするインクジェット記録装置。
2. An ink jet recording apparatus for performing time-division separation drive of ejecting ink droplets onto a recording medium in a block unit in which a plurality of ejection openings arranged in a recording head are divided into a plurality of blocks. When the recording head is driven at a normal block driving time interval during recording, when the recording density of the recording data becomes less than a predetermined value, the block driving time interval shorter than the normal block driving time interval is used. An ink jet recording apparatus comprising a recording head drive switching means for driving a recording head.
【請求項3】 前記記録データの記録密度を検出する記
録密度検出手段をさらに具え、前記記録ヘッド駆動切り
替え手段は、前記記録密度検出手段が検出した記録密度
が所定値未満の場合は、前記通常のブロック駆動時間間
隔よりも短いブロック駆動時間間隔で前記記録ヘッドを
駆動させ、前記記録密度が所定値以上となった場合は、
前記短いブロック駆動時間間隔から通常のブロック駆動
時間間隔に戻して記録ヘッドを駆動させることを特徴と
する請求項2に記載のインクジェット記録装置。
3. A recording density detecting means for detecting a recording density of the recording data is further provided, and the recording head drive switching means is configured to perform the normal operation when the recording density detected by the recording density detecting means is less than a predetermined value. When the recording head is driven at a block drive time interval shorter than the block drive time interval of, and the recording density is equal to or higher than a predetermined value,
The ink jet recording apparatus according to claim 2, wherein the short block drive time interval is returned to a normal block drive time interval to drive the recording head.
【請求項4】 前記記録ヘッド駆動切り替え手段は、記
録データの記録密度が所定値未満となったとき、前記複
数の吐出口のうち、吐出していない吐出口のメニスカス
面の振動が通常の吐出動作時における振動よりも増大す
る程度の間隔で前記ブロック駆動時間間隔を短くするこ
とを特徴とする請求項2または3のいずれかに記載のイ
ンクジェット記録装置。
4. The recording head drive switching means, when the recording density of recording data is less than a predetermined value, vibration of the meniscus surface of the ejection port that is not ejected among the plurality of ejection ports is normal ejection. 4. The ink jet recording apparatus according to claim 2, wherein the block driving time interval is shortened at an interval that is larger than vibration during operation.
【請求項5】 前記記録ヘッド駆動切り替え手段は、前
記短いブロック時間間隔で記録ヘッドを駆動させる割合
は、全記録領域の2%以上5%未満程度とすることを特
徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のインクジ
ェット記録装置。
5. The recording head drive switching means sets the ratio of driving the recording head at the short block time intervals to about 2% or more and less than 5% of the entire recording area. The inkjet recording device according to any one of 1.
【請求項6】 前記記録ヘッドは各吐出口に対応した電
気熱変換体を具え、該電気熱変換体の発熱によって、イ
ンク中に形成される気泡の生成圧力によって所定量のイ
ンク滴を吐出することを特徴とする請求項1ないし5の
いずれかに記載のインクジェット記録装置。
6. The recording head comprises an electrothermal converter corresponding to each ejection port, and a predetermined amount of ink droplets are ejected by the pressure generated by the bubbles formed in the ink due to heat generation of the electrothermal converter. The ink jet recording apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein:
【請求項7】 記録ヘッドに配列された複数の吐出口を
複数個ずつで分割したブロック単位で、記録媒体に対し
てインク滴を吐出するという時分割分離駆動を行うイン
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、 記録時に前記記録ヘッドを通常のブロック駆動時間間隔
で駆動させている場合に、一定時間おきに前記通常のブ
ロック駆動時間間隔よりも短いブロック駆動時間間隔で
前記記録ヘッドを駆動させる記録ヘッド駆動切り替え工
程を具えることを特徴とするインクジェット記録方法。
7. An inkjet using an inkjet recording apparatus that performs time-division separation driving in which ink droplets are ejected onto a recording medium in a block unit in which a plurality of ejection openings arranged in a recording head are divided into a plurality of blocks. A recording method, wherein when the recording head is driven at a normal block driving time interval at the time of recording, the recording head is driven at a block driving time interval shorter than the normal block driving time interval at regular intervals. An ink jet recording method comprising a recording head drive switching step of
【請求項8】 記録ヘッドに配列された複数の吐出口を
複数個ずつで分割したブロック単位で、記録媒体に対し
てインク滴を吐出するという時分割分離駆動を行うイン
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、 記録時に前記記録ヘッドを通常のブロック駆動時間間隔
で駆動させている場合に、記録データの記録密度が所定
値未満となったときに前記通常のブロック駆動時間間隔
よりも短いブロック駆動時間間隔で前記記録ヘッドを駆
動させる記録ヘッド駆動切り替え工程を具えることを特
徴とするインクジェット記録方法。
8. An ink jet recording apparatus using an ink jet recording apparatus for performing time-division separation driving in which ink droplets are ejected onto a recording medium in a block unit in which a plurality of ejection openings arranged in a recording head are divided into a plurality of blocks. A recording method, wherein when the recording head is driven at a normal block drive time interval during recording, the recording data is shorter than the normal block drive time interval when the recording density of the recording data becomes less than a predetermined value. An inkjet recording method comprising a recording head drive switching step of driving the recording head at block drive time intervals.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7559618B2 (en) 2005-06-01 2009-07-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Scanning type inkjet image forming apparatus

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