JP2774636B2 - Ink jet recording device - Google Patents

Ink jet recording device

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JP2774636B2
JP2774636B2 JP2022174A JP2217490A JP2774636B2 JP 2774636 B2 JP2774636 B2 JP 2774636B2 JP 2022174 A JP2022174 A JP 2022174A JP 2217490 A JP2217490 A JP 2217490A JP 2774636 B2 JP2774636 B2 JP 2774636B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、プリンタ,ファクシミリ装置,複写機等に
用いられるインクジェット記録装置に関し、特に被記録
材に向ってインクを吐出口から吐出することにより文字
・画像の記録を行うインクジェット記録装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording apparatus used for a printer, a facsimile apparatus, a copying machine, and the like, and more particularly, to an ink jet recording apparatus which discharges ink from a discharge port toward a recording material. The present invention relates to an ink jet recording apparatus that records characters and images.

[従来の技術] インクジェット記録装置は、ノンインパクト記録方式
のものであり、比較的高速,高画質の記録が得られるの
で、近年多くの注目を集めている。中でも熱エネルギを
利用したバブルジェット方式のものは、記録ヘッドのい
わゆるフルマルチ化に適しているので研究開発が活発に
進められている。
[Related Art] An ink jet recording apparatus is of a non-impact recording type, and can obtain relatively high-speed and high-quality recording. Among them, the bubble jet type utilizing thermal energy is suitable for so-called full multi-recording heads, and therefore, research and development are being actively promoted.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、吐出口を多数有するフルマルチヘッド
を用いた従来装置では、その記録画像の画像均一性を得
るのが極めて難しいという点がある。その理由は個々の
吐出口から吐出されるインクの量が微妙にばらつくため
である。製造技術的にこのインク吐出量を均一化するこ
とは、吐出口の寸法的な均一化を計ることのみならず、
吐出口の表面状態や吐出口からインクを吐出するための
発熱抵抗体の熱的特性等の種々の構造的な特性の均一化
を計ることを意味するので、実際上は極めて困難であ
り、吐出口の数を増やせば増やす程、そのインク吐出量
の均一化の困難さが増加するというやっかいな解決すべ
き課題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in a conventional apparatus using a full multi-head having a large number of ejection ports, it is extremely difficult to obtain image uniformity of a recorded image. The reason is that the amount of ink ejected from each ejection port varies slightly. Making the ink discharge amount uniform in terms of manufacturing technology not only measures the dimensional uniformity of the discharge ports, but also
In practice, this means to equalize various structural characteristics such as the surface condition of the discharge port and the thermal characteristics of the heating resistor for discharging ink from the discharge port. As the number of outlets is increased, the difficulty in making the ink ejection amount uniform is increased.

そこで、本発明の目的は、上述の課題を解決し、吐出
口等の構造特性の不均一性に基づく、インク突出量のバ
ラツキを生じるようなインクジェット記録ヘッドを用い
ても、記録画像の均一性が得られて常に高速,高画質が
得られるインクジェット記録装置を提供することにあ
る。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-described problem, and to achieve uniformity of a recorded image even when using an inkjet recording head that causes variation in the amount of ink protrusion based on non-uniformity of structural characteristics such as ejection ports. It is an object of the present invention to provide an ink jet recording apparatus which can always obtain high speed and high image quality by obtaining the image quality.

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するため、請求項1の発明は、複数の
吐出口に対して各々設けられた複数の発熱抵抗体に記録
信号に応じて電気エネルギを選択的に印加することによ
り、インクを該吐出口から吐出させて被記録材上に記録
を行なうインクジェット記録装置において、構造的な不
均一性に基づく各吐出口からのインク吐出量のバラツキ
を抑制するために、各吐出口に対応する前記発熱抵抗体
に印加する前記電気エネルギの波形を該各吐出口からの
インク吐出量を揃えるように制御する電気エネルギ波形
制御手段を具備し、該電気エネルギ波形制御手段は、前
記各発熱抵抗体の抵抗値に応じてあらかじめ固定的に決
定された印加波形の信号を、前記各発熱抵抗体に対して
個別に発生する信号発生手段を有することを特徴とす
る。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the invention of claim 1 selectively supplies electric energy to a plurality of heating resistors provided for a plurality of discharge ports in accordance with a recording signal. In order to suppress the variation in the amount of ink ejected from each ejection port due to structural non-uniformity in an ink jet recording apparatus in which ink is ejected from the ejection port to perform recording on a recording material by applying And an electric energy waveform control means for controlling a waveform of the electric energy applied to the heating resistor corresponding to each of the ejection ports so as to make an amount of ink ejected from each of the ejection ports uniform. The means has signal generating means for individually generating a signal of an application waveform fixedly determined in advance in accordance with the resistance value of each of the heating resistors for each of the heating resistors. Features.

ここで、前記電気エネルギ波形制御手段は、前記電気
エネルギの印加パルス幅、該印加パルス高さ、該印加パ
ルスの電圧・電流、チョッピング波形でのデューティお
よびサブヒートパルスの少なくともいずれかを変化させ
ることで制御を行なうことができる。
Here, the electric energy waveform control means changes at least one of an applied pulse width of the electric energy, an applied pulse height, a voltage / current of the applied pulse, a duty in a chopping waveform, and a sub-heat pulse. Control can be performed.

また、前記発熱抵抗体に印加する電気エネルギは、記
録ヘッドのインクに膜沸騰を生じさせてインクを吐出す
るパルス信号であることができる。
Further, the electric energy applied to the heating resistor may be a pulse signal for causing ink of the recording head to cause film boiling and ejecting the ink.

[作 用] 本発明では、各吐出口等の構造的な不均一性に基づく
インク吐出量のバラツキを抑制するように、各発熱抵抗
体の抵抗値に応じてあらかじめ固定的に決定された印加
波形の信号を、その各発熱抵抗体に対して個別に発生す
るようにしたので、各吐出口からのインク吐出量を均一
化することができ、画質の向上を図ることができる。
[Operation] In the present invention, in order to suppress the variation in the ink ejection amount based on the structural nonuniformity of each ejection port or the like, an application fixedly determined in advance in accordance with the resistance value of each heating resistor. Since the waveform signal is individually generated for each of the heating resistors, the ink ejection amount from each ejection port can be made uniform, and the image quality can be improved.

[実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1実施例 第1図は本発明の第1実施例における制御系の概略回
路構成を示す。同図において、1は記録信号(画像信
号)が入力するシフトレジスタ、2,3,4はそれぞれ入力
側がシフトレジスタ1と接続し、吐出口の構造的な特性
に応じてパルス幅を異ならせたパルス信号を発生するパ
ルス発生器である。5,6,7はそのパルス信号によりON/OF
F(開閉)するスイッチ、8,9,10は駆動電圧で、それに
よりインクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギーを発熱す
る各吐出口A,B,C内に設けられた発熱抵抗体(通電発熱
抵抗体とも称する)である。
First Embodiment FIG. 1 shows a schematic circuit configuration of a control system according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a shift register to which a recording signal (image signal) is input, and 2, 3, and 4 each have an input side connected to the shift register 1 and have different pulse widths according to the structural characteristics of the ejection port. It is a pulse generator that generates a pulse signal. 5, 6, 7 are ON / OF by the pulse signal
F (open / close) switches, 8, 9, and 10 are drive voltages, and heat-generating resistors (electric heating) provided in each of the ejection openings A, B, and C that generate heat energy that causes film boiling of ink. (Also referred to as a resistor).

先ず説明を簡単にする為に、記録ヘッドの吐出口が3
つであると仮定した場合を例にとって本実施例を説明す
る。ここで吐出口A,B,Cから吐出するインク滴の吐出量
特性が第2図に示すものとする。第2図の横軸は各吐出
口A,B,Cに対応する発熱抵抗体8,9,10に印加する電流パ
ルスのパルス幅τ(μSec)を示し、その縦軸はインク
吐出量(pl)を示す。例えば、インク吐出量を20pl(ピ
コリットル)に揃える場合にはこの第2図の特性から吐
出口A,B,Cの各々の発熱抵抗体8,9,10に印加する電流パ
ルス幅は7.2μSec,8.8μSec,8.8μSecとなる。
First, for the sake of simplicity, the ejection port of the recording head is 3
The present embodiment will be described by taking as an example a case where it is assumed that there is one. Here, it is assumed that the ejection amount characteristics of the ink droplets ejected from the ejection ports A, B, and C are shown in FIG. The horizontal axis in FIG. 2 indicates the pulse width τ (μSec) of the current pulse applied to the heating resistors 8, 9, and 10 corresponding to the respective ejection ports A, B, and C, and the vertical axis indicates the ink ejection amount (pl). ). For example, when the ink discharge amount is set to 20 pl (picoliter), the current pulse width applied to each of the heating resistors 8, 9, and 10 of the discharge ports A, B, and C is 7.2 μsec from the characteristics shown in FIG. , 8.8 μSec, 8.8 μSec.

次に、第1図の回路の動作を説明する。 Next, the operation of the circuit of FIG. 1 will be described.

記録信号がシフトレジスタ1に転送される。記録信号
がインク吐出を要する信号の場合にはシフトレジスタ1
はパルス発生器2,3,4にトリガ信号を個別に発生する。
このトリガ信号が発生すると、予め吐出口A,B,Cの発熱
抵抗体8,9,10に印加するパルス幅を各吐出口の発生量特
性に応じて設定したパルス発生器2,3,4からインク吐出
量が20plとなる様に設定幅のパルスが発生し、スイッチ
5,6,7をONにする。スイッチ5,6,7がONになると、発熱抵
抗体8,9,10に所定電圧で異なる設定幅のパルスがそれぞ
れ流れる。このため、A,B,Cのいずれの吐出口からも20p
lの一定のインク滴が吐出,飛翔し、紙のような記録材
上に均一な画像を常に得る事ができる。
The recording signal is transferred to the shift register 1. If the recording signal is a signal requiring ink ejection, the shift register 1
Generates trigger signals individually for the pulse generators 2, 3, and 4.
When this trigger signal is generated, pulse generators 2, 3, and 4 in which pulse widths to be applied to the heating resistors 8, 9, and 10 of the discharge ports A, B, and C are set in advance according to the generation amount characteristics of each discharge port. Generates a pulse of the set width so that the ink discharge amount becomes 20pl, and the switch
Turn on 5,6,7. When the switches 5, 6, and 7 are turned on, pulses of different setting widths at a predetermined voltage flow through the heating resistors 8, 9, and 10, respectively. For this reason, 20p from any of the outlets A, B, and C
A constant ink droplet of l is ejected and flies, and a uniform image can always be obtained on a recording material such as paper.

インク吐出量の可変制御はこのようなパルス幅変調以
外に、パルスの高さ、すなわち、パルスの出力電圧又は
出力電流を変調することでも可能であり、またそのパル
ス波形は単一矩形波形である必要はなく、例えばチョッ
ピング波でそのデューティ比を変えたり、あるいはまた
後に述べるようなサブヒートパルス駆動方式によっても
行うことができる。
In addition to such pulse width modulation, the variable control of the ink ejection amount is also possible by modulating the pulse height, that is, the output voltage or output current of the pulse, and the pulse waveform is a single rectangular waveform. It is not necessary, for example, the duty ratio can be changed by a chopping wave, or a sub-heat pulse driving method described later can be used.

又、各発熱抵抗体8,9,10に印加するパルス信号の波形
の決定方法としては種々の方法が可能である。即ち、前
述した様に製造時等において各吐出口のインク吐出特性
からそのパルス信号の波形を予め決定し、固定的に設定
する方法の他に、使用者の任意の時刻においてその吐出
特性を測定手段(不図示)により測定してその測定値に
基いて予め設定したアルゴリズムに従って上記のパルス
信号の波形をCPU等で決定する方法,あるいはインク吐
出特性に大きく影響する因子だけに着目して、例えば発
熱抵抗体の抵抗値を電気的に測定し、その測定結果に対
してパルス波形を決定する方法等が適用できる。
In addition, various methods are available for determining the waveform of the pulse signal applied to each of the heating resistors 8, 9, and 10. That is, as described above, in addition to the method of previously determining the waveform of the pulse signal from the ink ejection characteristics of each ejection port at the time of manufacturing and fixedly setting the ink ejection characteristics, the ejection characteristics are measured at an arbitrary time of the user. A method of determining the waveform of the pulse signal by a CPU or the like according to an algorithm set in advance based on the measured value and measuring the measured value by means (not shown), or focusing only on factors that greatly affect ink ejection characteristics, for example, A method of electrically measuring the resistance value of the heating resistor and determining a pulse waveform based on the measurement result can be applied.

第2実施例 第3図は本発明の第2実施例における回路構成を示
す。同図において、11は記録データが入力するFIFO(フ
ァストイン・ファストアウト)レジスタ、12はクロック
に同期してカウントアップするカウンタ、13はカウンタ
12のカウント値をアドレス信号としてパルス波形を選択
するためのアドレス信号を出力する波形選択ROM(リー
ドオンリメモリ)、14はROM13からのアドレス信号によ
り選択されたパルス波形の信号を発生する波形ROMであ
る。15はレジスタ11の出力信号と波形ROM14の出力信号
の論理積をとるANDゲート、16は記録ヘッドである。記
録ヘッド16において、17はANDゲート15を介して入力す
るパルス信号を格納するシフトレジスタ、18はANDゲー
ト、19は発熱抵抗体、20は電源スイッチである。
Second Embodiment FIG. 3 shows a circuit configuration in a second embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 11 denotes a FIFO (fast-in / fast-out) register to which recording data is input, 12 a counter that counts up in synchronization with a clock, and 13 a counter.
A waveform selection ROM (read only memory) that outputs an address signal for selecting a pulse waveform using the count value of 12 as an address signal, and 14 is a waveform ROM that generates a signal of a pulse waveform selected by the address signal from the ROM 13. is there. Reference numeral 15 denotes an AND gate that calculates the logical product of the output signal of the register 11 and the output signal of the waveform ROM 14, and 16 denotes a recording head. In the recording head 16, reference numeral 17 denotes a shift register for storing a pulse signal input via the AND gate 15, reference numeral 18 denotes an AND gate, reference numeral 19 denotes a heating resistor, and reference numeral 20 denotes a power switch.

ここでは、256個の吐出口を有する記録ヘッド16を用
いる場合とする。
Here, it is assumed that the recording head 16 having 256 ejection ports is used.

以上の構成において、記録データはクロックに同期し
てFIFOレジスタ11に転送される。又、このクロックと同
期してカウンタ12がカウントアップする。例えば1ビッ
ト目の発熱抵抗体18に印加するパルス波形は、次の様に
して決定される。即ち、カウンタ12から出力される1ビ
ット目を示すアドレス信号1により波形選択ROM13のア
ドレス1番地に記憶されている波形ナンバ0001が指定さ
れる。このROM13の波形ナンバ0001の出力が波形ROM14の
アドレス信号となり、ROM14のアドレス0001に記憶され
ている信号111100がパラレル7ビットで出力される。こ
こで、もし1ビット目の信号が吐出を要するならば、AN
Dゲート15のFIFOレジスタ11からの入力端に“1"が立
ち、これにより波形ROM14からの出力信号が記録ヘッド1
6の7ビットシフトレジスタ17に入力される。他方、も
し1ビット目の信号が吐出を要しないならば、ANDゲー
ト15の入力端は0となるので、ANDゲート15の出力は全
て0となる。
In the above configuration, the recording data is transferred to the FIFO register 11 in synchronization with the clock. The counter 12 counts up in synchronization with this clock. For example, the pulse waveform applied to the first-bit heating resistor 18 is determined as follows. That is, the waveform number 0001 stored at the address 1 of the waveform selection ROM 13 is designated by the address signal 1 indicating the first bit output from the counter 12. The output of the waveform number 0001 of the ROM 13 becomes an address signal of the waveform ROM 14, and the signal 111100 stored at the address 0001 of the ROM 14 is output in parallel 7 bits. Here, if the signal of the first bit requires ejection,
“1” rises at the input terminal from the FIFO register 11 of the D gate 15, whereby the output signal from the waveform ROM 14 is
6 is input to the 7-bit shift register 17. On the other hand, if the signal of the first bit does not require ejection, the input terminal of the AND gate 15 becomes 0, so that the outputs of the AND gate 15 all become 0.

記録ヘッド16に入力される7ビットの信号は第4図に
示す様な波形に対応する。この様に2つのパルスに分割
して駆動する波形を利用すると、インク吐出量の変調範
囲を大きくする事が可能となる。
The 7-bit signal input to the recording head 16 has a waveform as shown in FIG. By using the waveform that is divided into two pulses and driven, the modulation range of the ink ejection amount can be increased.

本例では、予め同一の駆動パルスの条件で記録ヘッド
16を駆動して256個の吐出口の吐出量を測定し、その測
定結果から予め実験的に得ておいたパルス波形と吐出量
との関係を参照して、各々の発熱抵抗体19に印加すべき
パルス波形を決定し、その決定したパルス波形を記憶さ
せた波形ROM14のアドレスを波形選択ROM13に入力する。
In this example, the recording head was previously set under the same driving pulse conditions.
Measure the discharge amount of 256 discharge ports by driving 16 and apply it to each heating resistor 19 by referring to the relationship between the pulse waveform and the discharge amount obtained experimentally in advance from the measurement result The pulse waveform to be determined is determined, and the address of the waveform ROM 14 storing the determined pulse waveform is input to the waveform selection ROM 13.

実際に、印加電圧を20V、最大パルス幅12μSecの条件
下で、パルス幅9μSecの均一のパルスで発熱抵抗体19
を印加した時に印字ドット径が110μm±50μmのばら
つきがあったものが、本実施例のビット対応補正処理に
より印字ドット径は110μm±20μmのばらつきとな
り、実質的に均一な画像が得られることが確認できた。
Actually, under the conditions of an applied voltage of 20 V and a maximum pulse width of 12 μSec, a uniform pulse having a pulse width of 9 μSec is used to generate the heating resistor 19.
When the dot was applied, the print dot diameter had a variation of 110 μm ± 50 μm.However, the print dot diameter became a variation of 110 μm ± 20 μm by the bit corresponding correction processing of this embodiment, and a substantially uniform image could be obtained. It could be confirmed.

第3実施例 第5図は本発明の第3実施例の回路構成を示し、紙面
に一旦記録した画像を読み取って、その画像の濃度分布
に応じて各発熱抵抗体に印加すべきパルスの波形を決定
する例を示す。同図において、21は照明光源(ラン
プ)、22は用紙、23は用紙上の記録画像からの反射光を
集光するレンズ、24はレンズ23を介して結像された画像
を光電変換により電気信号に変換するCCD(電荷結合素
子)である。25は後述のOD−パルス波形対応ROM、26は
後述の波形RAM(ランダムアクセスメモリ)、27はクロ
ックでカウントアップするカウンタ、28は記録データが
転送されるシフトレジスタ、29は波形RAMの出力とシフ
トレジスタ28の出力との一致をとるANDゲートである。3
0はシフトレジスタ31等を有する記録ヘッドである。
Third Embodiment FIG. 5 shows a circuit configuration of a third embodiment of the present invention, in which an image once recorded on a sheet of paper is read, and a pulse waveform to be applied to each heating resistor according to the density distribution of the image. Here is an example of determining. In the figure, 21 is an illumination light source (lamp), 22 is a sheet, 23 is a lens for condensing light reflected from a recorded image on the sheet, and 24 is an electric image formed via a lens 23 by photoelectric conversion. It is a CCD (Charge Coupled Device) that converts it into a signal. 25 is an OD-pulse waveform corresponding ROM described later, 26 is a waveform RAM (random access memory) described later, 27 is a counter that counts up by a clock, 28 is a shift register to which recording data is transferred, and 29 is an output of the waveform RAM. This is an AND gate that matches the output of the shift register 28. Three
Reference numeral 0 denotes a recording head having the shift register 31 and the like.

次に本実施例の動作を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.

印加電圧20V、パルス幅8μSecの均一条件で紙面22上
に記録した画像をランプ21で照明し、その反射光をレン
ズ23を介してCCD24で読取る。このときの読取り密度は
記録密度と等しく16pel/mmであり、記録の1ビット目と
読取りの1ビット目を対応させるものとする。記録され
たドット径が濃度信号に対応する様にスムージング回路
(図示しない)を介して得たCCD出力信号を次にA/Dコン
バータ(図示しない)を介してOD−パルス波形対応ROM2
5に入力する。このROM25には、予め実験により得た結果
により、低濃度データに対してはドット径がより大きく
なるパルス波形の波形データが配列され、又逆に高濃度
データに対してはドット径がより小さくなるパルス波形
の波形データが配列されている。読取濃度とパルス波
形,波形データの対応関係の実際値は例えば、この実施
例においては第6図に示す通りであるとする。
The image recorded on the paper surface 22 is illuminated by the lamp 21 under the uniform conditions of the applied voltage of 20 V and the pulse width of 8 μSec, and the reflected light is read by the CCD through the lens. The reading density at this time is equal to the recording density and is 16 pel / mm, and the first bit of recording corresponds to the first bit of reading. The CCD output signal obtained through a smoothing circuit (not shown) so that the recorded dot diameter corresponds to the density signal is then converted to an OD-pulse waveform ROM 2 through an A / D converter (not shown).
Enter 5 In the ROM 25, based on the results obtained in advance by experiments, waveform data of a pulse waveform that increases the dot diameter for low-density data is arranged, and conversely, the dot diameter decreases for high-density data. The waveform data of the following pulse waveforms are arranged. The actual values of the correspondence between the read density, the pulse waveform, and the waveform data are, for example, as shown in FIG. 6 in this embodiment.

以上のようにして、OD−パルス波形対応ROM25によっ
て1ビット目から順次決定された波形データが波形RAM2
6に記録される。
As described above, the waveform data sequentially determined from the first bit by the OD-pulse waveform corresponding ROM 25 is stored in the waveform RAM 2.
Recorded in 6.

本例では4736ビット(16pl・A3)のデータを扱うもの
とする。
In this example, it is assumed that data of 4736 bits (16pl · A3) is handled.

次に、クロック(例えば12MHz)に同期して記録デー
タがシフトレジスタ28に入力する。次に、クロックに同
期してシフトレジスタ28から記録データが出力するのと
同期して、カウンタ27の出力アドレスにより波形RAM26
から5ビットのデータが出力し、ANDゲート29を通じて
記録ヘッド30のシフトレジスタ31に入力する。
Next, recording data is input to the shift register 28 in synchronism with the clock (e.g. 12MH z). Next, in synchronization with the output of the recording data from the shift register 28 in synchronization with the clock, the waveform RAM 26
And outputs 5-bit data, which is input to the shift register 31 of the recording head 30 through the AND gate 29.

この記録ヘッド30は3ビットと2ビットのカウンタ3
2,33を備えており、カウンタ32,33のセットアップ値を
指定してPC1,PC2の各々のカウンタクロックによって、
印加パルスを出力し、発熱抵抗体36を駆動する。
This recording head 30 has a 3-bit and 2-bit counter 3
2, 33, and by specifying the setup value of the counters 32, 33, by the counter clock of each of PC 1 and PC 2 ,
The heating pulse 36 is driven by outputting the applied pulse.

本実施例において、記録画像の均一性をより向上させ
るには、複数回上述の動作を繰返すとよい。すなわち、
記録画像を読取り、パルス波形を決定し、決定したこの
パルス波形で記録した画像を再度読取り、パルス波形を
再度決定するように行なうことにより、より効果的に記
録画像の均一性を得ることができることが確認できた。
In this embodiment, in order to further improve the uniformity of the recorded image, the above operation may be repeated a plurality of times. That is,
By reading the recorded image, determining the pulse waveform, re-reading the image recorded with the determined pulse waveform, and determining the pulse waveform again, the uniformity of the recorded image can be obtained more effectively. Was confirmed.

(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
もバブルジェット方式の記録ヘッド、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 brings about an excellent effect particularly in a recording head and a recording apparatus of a bubble jet system among ink jet recording systems. This is because according to such a method, it is possible to achieve higher density and higher definition of recording.

その代表的な構成や原理については、例えば、米国特
許第4723129号明細書,同第4740796号明細書に開示され
ている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。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44
63359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。
As for the representative configuration and principle, it is preferable to use the basic principle disclosed in, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740,796. This method can be applied to both the so-called on-demand type and the continuous type. In particular, in the case of the on-demand type, it is arranged corresponding to a sheet or a liquid path holding a liquid (ink). Applying at least one drive signal corresponding to the recording information and providing a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling to the electrothermal transducer, thereby causing the electrothermal transducer to generate thermal energy, thereby causing the recording head to emit heat energy. This is effective because a film in the liquid (ink) corresponding to the driving signal can be formed one by one by causing film boiling on the heat acting surface. 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. U.S. Pat. No. 44
Those described in JP-A-63359 and JP-A-4345262 are suitable. Further, when 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.

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(直鎖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4459600号明細書を用い
た構成も本発明に含まれるものである。加えて、複数の
電気熱変換体に対して、共通するスリットを電気熱変換
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、記録を確
実に効率よく行いうるからである。
As a configuration of the recording head, in addition to the combination configuration (straight-line liquid flow path or right-angled liquid flow path) of the discharge port, the liquid path, and the electrothermal converter as disclosed in the above-mentioned specifications, a thermal action A configuration using U.S. Pat. No. 4,558,333 or U.S. Pat. No. 4,459,600, which discloses a configuration in which a portion is arranged in a bending region, 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 an 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 is based on JP-A-59-138461, which discloses a configuration corresponding to a discharge unit. That is, recording can be performed reliably and efficiently regardless of the form of the recording head.

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。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。
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 that satisfies the length by a combination of a plurality of recording heads, or a configuration as one integrally formed recording head. In addition, a replaceable chip-type recording head that can be electrically connected to the device main body or supplied with ink from the device main body by being attached to the device main body even in the serial type as described above. The present invention is also effective when a cartridge type recording head provided integrally with the recording head itself is used.

また、本発明に記録装置の構成として設けられる、記
録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付
加することは本発明の効果を一層安定できるので、好ま
しいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッ
ドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加
圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素
子或はこれらの組み合わせによる予備加熱手段、記録と
は別の吐出を行なう予備吐出モードを行なうことも安定
した記録を行なうために有効である。
Further, it is preferable to add recovery means for the print head, preliminary auxiliary means, and the like provided as a configuration of the printing apparatus in the present invention since the effects of the present invention can be further stabilized. If these are specifically mentioned, capping means for the recording head, cleaning means, pressurizing or suction means, preheating means using an electrothermal transducer or another heating element or a combination thereof, Performing a preliminary ejection mode in which ejection is performed separately from printing is also effective for performing stable printing.

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。
Regarding the type or number of print heads to be mounted, for example, in addition to one provided for single color ink, a plurality of print heads are provided corresponding to a plurality of inks having different print colors and densities. May be used.

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
形態を採るものであってもよい。
In addition, the form of the ink jet recording apparatus of the present invention may be 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, or a facsimile apparatus having a transmission / reception function. It may be something.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、各吐出口から
のインクの吐出量を各吐出口等の構造的な不均一性に基
づく吐出特性のバラツキを抑制するように、各発熱抵抗
体の抵抗値に応じてあらかじめ固定的に決定された印加
波形の信号を、その各発熱抵抗体に対して個別に発生す
るようにしたので、吐出特性が不均一な記録ヘッドでも
各吐出口からのインク吐出量が均一化する。これによ
り、本発明によれば、非常に多くの吐出口を有するフル
マルチ記録ヘッドを用いた高速記録に於いても高画質を
得ることが可能となる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the ejection amount of ink from each ejection port is controlled so as to suppress the variation in ejection characteristics based on the structural nonuniformity of each ejection port. A signal of an application waveform fixedly determined in advance according to the resistance value of each heating resistor is generated individually for each heating resistor. The amount of ink discharged from the discharge port becomes uniform. As a result, according to the present invention, it is possible to obtain high image quality even in high-speed printing using a full multi-recording head having an extremely large number of ejection ports.

また、実用に耐え得る程度の均一性を得るために、記
録ヘッドの製造過程に於ける収率(歩留)が従来では極
めて低く、製造コスト上昇の原因となっていたが、本発
明によれば使用可能な記録ヘッドの均一性に対して従来
よりもゆるい規準を設定できる様になり、製造コストの
低下を図れる効果も得られる。
In addition, in order to obtain uniformity that can withstand practical use, the yield (yield) in the manufacturing process of a recording head has been extremely low in the past, causing an increase in manufacturing cost. This makes it possible to set a looser standard for the uniformity of usable recording heads than in the past, and also has the effect of reducing manufacturing costs.

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

第1図は本発明の第1実施例の回路構成を示すブロック
図、 第2図は第1図の実施例において発熱抵抗体に印加する
パルスのパルス幅とインク吐出量の関係の一例を示すグ
ラフ、 第3図は本発明の第2実施例の回路構成を示すブロック
図、 第4図は第3図の波形ROMに格納されているパルス信号
の波形例を示す波形図、 第5図は本発明の第3実施例の回路構成を示すブロック
図、 第6図は第5図の実施例において画像読取濃度と出力パ
ルス波形と波形データの相対関係の一例を示す説明図で
ある。 1……シフトレジスタ、 2,3,4……パルス発生器、 8,9,10……発熱抵抗体、 11……FIFOレジスタ、 12……カウンタ、 13……波形選択ROM、 14……波形ROM、 15……ANDゲート、 16……記録ヘッド、 19……発熱抵抗体、 24……CCD、 25……OD−パルス波形対応ROM、 26……波形RAM、 30……記録ヘッド。
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows an example of a relationship between a pulse width of a pulse applied to a heating resistor and an ink ejection amount in the embodiment of FIG. FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration of a second embodiment of the present invention, FIG. 4 is a waveform diagram showing an example of a pulse signal stored in the waveform ROM of FIG. 3, and FIG. FIG. 6 is a block diagram showing a circuit configuration of a third embodiment of the present invention. FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a relative relationship among image reading density, output pulse waveform, and waveform data in the embodiment of FIG. 1… Shift register, 2,3,4… Pulse generator, 8,9,10… Heat generating resistor, 11… FIFO register, 12… Counter, 13… Waveform selection ROM, 14 …… Waveform ROM, 15: AND gate, 16: Recording head, 19: Heating resistor, 24: CCD, 25: OD-pulse waveform ROM, 26: Waveform RAM, 30: Recording head.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹腰 信彦 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−4085(JP,A) 特開 平2−172755(JP,A) 特開 平3−166959(JP,A) 特開 昭62−286747(JP,A) 特開 昭64−47554(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B41J 2/05,2/125────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Nobuhiko Takekoshi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (56) References JP-A-2-4085 (JP, A) JP-A-2-2 -172755 (JP, A) JP-A-3-166959 (JP, A) JP-A-62-286747 (JP, A) JP-A-64-47554 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. . 6, DB name) B41J 2 / 05,2 / 125

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複数の吐出口に対して各々設けられた複数
の発熱抵抗体に記録信号に応じて電気エネルギを選択的
に印加することにより、インクを該吐出口から吐出させ
て被記録材上に記録を行なうインクジェット記録装置に
おいて、 構造的な不均一性に基づく各吐出口からのインク吐出量
のバラツキを抑制するために、各吐出口に対応する前記
発熱抵抗体に印加する前記電気エネルギの波形を該各吐
出口からのインク吐出量を揃えるように制御する電気エ
ネルギ波形制御手段を具備し、 該電気エネルギ波形制御手段は、前記各発熱抵抗体の抵
抗値に応じてあらかじめ固定的に決定された印加波形の
信号を、前記各発熱抵抗体に対して個別に発生する信号
発生手段を有することを特徴とするインクジェット記録
装置。
An ink is ejected from said discharge ports by selectively applying electric energy to a plurality of heating resistors provided for each of said plurality of discharge ports in accordance with a recording signal. In the ink jet recording apparatus which performs recording on the upper surface, the electric energy applied to the heating resistor corresponding to each of the ejection ports in order to suppress a variation in the amount of ink ejected from each of the ejection ports due to structural non-uniformity. Electrical energy waveform control means for controlling the waveform of the ink so as to equalize the amount of ink ejected from each of the ejection ports. The electric energy waveform control means is fixed in advance in advance in accordance with the resistance value of each of the heating resistors. An ink jet recording apparatus, comprising: signal generating means for individually generating a signal of the determined applied waveform for each of the heating resistors.
【請求項2】前記電気エネルギ波形制御手段は、前記電
気エネルギの印加パルス幅、該印加パルス高さ、該印加
パルスの電圧・電流、チョッピング波形でのデューティ
およびサブヒートパルスの少なくともいずれかを変化さ
せることで制御を行なう事を特徴とする請求項1に記載
のインクジェット記録装置。
2. The electric energy waveform control means changes at least one of an applied pulse width of the electric energy, an applied pulse height, a voltage / current of the applied pulse, a duty in a chopping waveform, and a sub-heat pulse. The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein the control is performed by causing the control.
【請求項3】前記発熱抵抗体に印加する電気エネルギ
は、記録ヘッドのインクに膜沸騰を生じさせてインクを
吐出するパルス信号であることを特徴とする請求項1ま
たは2に記載のインクジェット記録装置。
3. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the electric energy applied to the heating resistor is a pulse signal for causing the ink of the recording head to cause film boiling and ejecting the ink. apparatus.
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