JP3287604B2 - インクジェット記録装置、および記録ヘッドの駆動方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録ヘ
ッド及び事務機器一般に用いられるプリンタ、複写機、
ファクシミリ、インクジェット記録装置等に適用可能
な、記録ヘッド又はインクタンク一体型の記録ヘッドの
駆動方法、最適には、装置本体に対して着脱可能な記録
ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のインクジェット記録ヘッド、装置
において、膜沸騰を利用した熱エネルギー記録方式は、
圧電素子を利用したものに比べて格別であり、他の光り
エネルギー等の熱エネルギー記録に比較しても優れたも
のとして実用化されている。

【０００３】記録ヘッドは所定の形態を取ることで、所
定範囲の駆動周波数を持ち、これの範囲内の駆動条件を
与えると、問題なく記録が行われることも知られてい
る。

【０００４】記録ヘッドは、所定の応答特性を満足する
ものであるが、その特性を越えて記録を行わなければな
らないことがある。また、安定しているはずの記録ヘッ
ドの特性が何らかの影響を受けて、部分的な記録特性が
劣化してしまう場合が見られた。図１及び図２は、本発
明が認識している問題点を説明するためのものである。
図中、矢印は記録ヘッドと記録紙との相対的移動方向
で、本図では、記録ヘッドの吐出口を３２個縦方向に備
えたものとし、３２×３２で形成する文字の区画を示し
ている。図１で示した６は、記録線が２液滴程度（最小
記録単位に相当する）で形成されている部分を示してい
る。この部分６は、通常文字形成には問題がないが、他
の部分に比較すると、わずかに印字濃度が薄くなった
り、ぼやけた画像になる部分である。

【０００５】これに対して、ワードプロセッサなどに用
いられている回転印字では、図２の様に、上記矢印で示
す相対的移動方向に関して２液滴程度で形成する部分が
大量に増加していることが分かる。図２で見られた問題
は、２液滴程度（最小記録単位）で形成した記録部分の
すべてではないが、同様の記録ヘッドであっても２３番
目ないし３２番目の吐出口に相当する濃度低下部分１７
が相対的に多く発生し、この部分１７に問題がないもの
でもまれに１番目ないし４番目の吐出口に相当する部分
１６に濃度低下がわずかに見られることがあった。

【０００６】また、文字区画の境界領域に２液滴程度
（最小記録単位）が集中すると、隣の文字形成区画に微
小液滴をもたらして、全体の画質を低下させてしまう場
合も見られた。特に稀な例では、比較的高速で、高密度
の文字形成を行うと、濃度低下部分がしだいに増加する
ものがあり、初期の一般的な画質からは無視できうる部
分が引き金となって、大きな問題を生みだすこともあっ
た。

【０００７】上記問題は特に、高い吐出周波数で駆動さ
れる場合や、高温環境下での使用、連続吐出によるヘッ
ドチップの昇温によって液滴の吐出量が増加した場合に
多く見られる。

【０００８】また、記録ヘッドの構成としてインクタン
クとヘッド部分を一体にし、装置に着脱自在で、交換可
能な構成を採用したものでは、インクタンク内の吸収体
としてのスポンジの吸引圧力に逆い、毛細管現象による
自然の力に頼って行われるものであったので、スポンジ
の吸引圧力変化によって上記問題が極めて不確定的に発
生するという難しい問題も見られた。インク残量が減少
し負圧が増加する場合、そしてほぼ同一に複数のノズル
を駆動する場合等に、液滴を吐出した後に行われる再イ
ンク供給（以下、リフィルという）が、所望の吐出周波
数よりも遅れてしまうことがある。これに対して、スポ
ンジの吸引圧力の影響をなくす様にスポンジの吸引圧を
下げることも考えられるが、インクタンクからのインク
漏れを起こしやすくするため実用的ではない。リフィル
が吐出周波数より遅れてしまうと、ノズル内にインクが
十分に充填されていない内に吐出ヒータが通電されるた
めに、画像形成に所望される大きさの液滴が形成され
ず、複数の液滴に分割されたりあるいは、ミスト状に吐
出されたりする。

【０００９】かかる問題を解決する手段として特願平３
−６６７５４号を本出願人が提案している（以下、シフ
ト印字という）。該提案によれば、記録ヘッドのノズル
を１ドットおきに２分割し、吐出タイミングをずらすこ
とにより、従来の垂直水平格子上のパターンによる印刷
を斜め格子上のパターンとし、吐出の際に吐出口とは反
対側に働く力を、吐出周波数を上げる上で最も問題とな
るインクのリフィルに要する時間を短くすることに利用
したことで、安定した良好な画像を得ることができる。
図３は、図１に示す記録画像をシフト印字によって記録
したものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前記シフト印字を用い
て記録を行った場合、シフト印字を用いない通常の記録
を行ったものとくらべ、鮮明度が落ちてしまう。

【００１１】図４は、通常の記録を行うためのドットマ
トリクスを示す図、図５はシフト印字による記録のため
のドットマトリクスを示す図である。

【００１２】図４（ａ）は、通常の記録のドットマトリ
クスが１／３６０インチ間隔の格子を基本としているこ
とを示す。図４（ｂ）は（ａ）で示す位置全面に記録を
行い、インクが紙面上で直径約１００μｍ程度のドット
を形成した場合のドットの重なり具合を示す図である。

【００１３】図５（ａ）は、シフト印字による記録のド
ットマトリクスであり、図４（ａ）に示した１／３６０
インチ間隔の基本格子を、垂直方向に考えて１ドットお
きに基本の間隔の１／２である１／７２０インチだけ水
平方向にずらし、斜め格子状としたことを示す。

【００１４】図５（ｂ）は、図４同様に図５（ａ）で示
す位置全面に記録を行った場合のドットの重なり具合を
示す。

【００１５】図４（ｂ）と図５（ｂ）から、通常の記録
とシフト印字による記録を比べてみると、両記録ともほ
ぼ均一に隙間が埋まっているのが分かる。しかし、ドッ
トの重なり具合を比べると、紙面に着弾したインクがに
じむことによって出来たにじみ領域が隣接するドットと
重複する領域は、シフト印字による記録よりも通常の記
録によるもののほうが大きいことが分かる。

【００１６】にじみ領域が重複する領域は、重複しない
領域に比べ反射濃度が高い。記録画像の輪郭は、にじみ
領域の重複する領域が他の画像部分に比べ少なく、よっ
て、反射濃度の高い領域の回りを反射濃度の低い領域が
取り巻く状態となる。このように、輪郭部分に反射濃度
の低い領域が位置する場合記録結果の鮮明度が低下する
ため、反射濃度の低い領域が少ないほど記録結果は鮮明
に見えることになる。

【００１７】シフト印字による記録と通常の記録を比べ
てみると、シフト印字による記録画像の方が反射濃度の
高い領域を取り巻く反射濃度の低い領域が大きいため、
シフト印字による記録のほうが鮮明度が低下することが
分かる。

【００１８】そこで、本発明は前記シフト印字の改良に
基づいてなされたものであり、記録応答性の向上および
画質の安定化を達成するとともに、記録画像の鮮明度を
低下することのないインクジェット記録装置を提供する
ことを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、記録ヘッドの
吐出口列に配列される多数の吐出口の内、連続する２吐
出口を連続する２吐出口おきに選択して成る第１の複数
の吐出口に対応する吐出手段を列単位の記録に対応する
駆動期間内であって該駆動期間の開始から所定時間まで
の第１の期間に駆動し、前記駆動期間内であって前記第
１の期間の後から前記駆動期間の終了までの第２の期間
内に、前記第１の複数の吐出口に隣接した連続する２吐
出口から成る第２の複数の吐出口に対応する前記吐出手
段を駆動することにより、吐出口列の列単位の記録を行
うものであり、記録応答性の向上および画質の安定化を
達成するとともに記録画像の鮮明度を低下することのな
いインクジェット記録装置を提供するものである。ま
た、本発明は、記録ヘッドの吐出口列に対応した列単位
の記録を所定の駆動期間内に行うとともに、前記列単位
の記録における前記複数の吐出手段の駆動を、前記多数
の吐出口から、連続する２吐出口を連続する４吐出口お
きに選択して成る第１の複数の吐出口に対応する前記吐
出手段を、前記駆動期間の開始から所定時間の期間であ
る第１の期間に駆動する第１ステップと、前記駆動期間
内であって前記第１の期間の後から所定時間の期間であ
る第２の期間内に、前記第１の複数の吐出口に隣接した
連続する２吐出口から成る第２の複数の吐出口に対応す
る前記吐出手段を駆動する第２のステップと、前記駆動
期間内であって前記第２の期間の後から前記駆動期間の
終了までの第３の期間内に、前記第１の複数の吐出口と
は異なる吐出口であって、前記第２の複数の吐出口に隣
接した連続する２吐出口から成る第３の複数の吐出口に
対応する前記吐出手段を駆動する第３のステップと、に
より行うことを特徴とする。

【００２０】

【作用】本発明によれば、吐出の際に吐出口とは反対側
に働く力をリフィルに要する時間の短縮に利用している
ので、高速で安定した記録画像を得ることができ、さら
には記録画像の輪郭部分に位置する反射濃度の低い領域
をより少なくすることができ、鮮明度の低下を防止でき
る。

【００２１】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。

【００２２】図６は本発明を説明するためのシリアルイ
ンクジェット記録装置の斜視図である。

【００２３】インクジェット記録装置においては、記録
ヘッドを搭載したキャリッジを記録紙にそって走査して
記録を行い、１走査終了後、記録紙をキャリッジの走査
方向と垂直方向へ移動させて記録を行う。記録紙をキャ
リッジの走査方向と直交する方向へ移動させて記録を行
う。

【００２４】図６中、５１００はプラテン５０００に平
行に設けられたキャリア軸５００４及びガイド軸５００
３にガイドされたキャリア５１０１に搭載されたインク
ジェット記録ヘッドであり、モータ５０１３により歯車
５０１２・５０１１、５０１９およびキャリア軸５００
４に設けられたリードスクリューを介して矢印ａ，ｂ方
向に往復駆動される。記録紙５１０２はプラテン５００
０により前記インクジェット記録ヘッドに対向するごと
く保持されている。

【００２５】図７は、前記インクジェット記録ヘッドを
プラテン側から見た図である。また、図８は前記記録ヘ
ッドの分解図である。

【００２６】図７において１０００はインクタンク本体
であり、内部には図８に示すごとくスポンジで作られた
インク吸収体９００にインクが含侵されて入れられてい
る。３００１は記録ヘッド部であり、アルミで作られた
放熱器を兼ねる支持体３０００、オリフィスプレート４
００、オリフィスカバー６０３等により構成されてい
る。

【００２７】オリフィスプレート４００には、インク吐
出口となるオリフィス４００ａが記録ヘッド５１００の
移動方向に対して直交する方向へ一列に６４並んでい
る。

【００２８】また記録ヘッド部３００１の詳細は、図８
で示すように支持体３００上に、オリフィスプレート４
００のオリフィス４００ａに対応する６４の発熱素子１
００ａが設けられたシリコン基板であるヒーターボード
１００、その後部にはプリント基板２００が接着されて
おり、ヒーターボード１００とプリント基板２００の配
線パターンはワイヤーボンディングにて結合されてい
る。

【００２９】ヒーターボード１００の上には６４の発熱
素子１００ａとオリフィス４００ａが位置合わせされて
オリフィスプレート４００が重ねられており、更にその
上に止め具５００、オリフィスカバー６０３が重ねられ
ている。

【００３０】オリフィスカバーにはインク供給管２２０
０、導管１６００が設けられており、インク供給管２２
００が支持体３００の貫通口３２０を通してインク供給
口１２００よりインクを導き出し、導管１６００を介し
てオリフィスプレート４００のインク口１５００にイン
クが供給される。また、８００はヘッド部カバーであ
る。

【００３１】図９は、インクタンクとヘッド部分を一体
にしたディスポーザブルタイプのインクカートリッジヘ
ッドの構成を模式的に表したものであり、本発明の記録
方式におけるインクの吐出状態を示す。１はノズル部で
６４本ある。２は共通液室で、それぞれのノズルに供給
されるべきインクを一時的に蓄えておくところである。
３はチップタンクと呼ばれインクタンク部と共通液室２
をつなげる管である。４はインクタンク内のスポンジで
あり、インクが漏れださぬように保持している。５はチ
ップタンク内に気泡が侵入するのを防止するフィルター
である。

【００３２】記録に際しては、図６矢印ａ又はｂ方向に
キャリアを移動させながら、記録データに従って前記記
録ヘッド５１００の所望のオリフィス４００ａからイン
クを吐出させて記録紙５１０２上に記録を行う。

【００３３】図４に示すように、通常の記録では 1／３
６０インチ間隔の垂直水平格子の交点に記録される。そ
のためインクの吐出はキャリッジを１／３６０インチ移
動するごとに６４のオリフィスよりインクを吐出するこ
とになるが、６４ドットを同時に吐出するためには前記
６４の発熱素子１００ａに同時に通電することになり、
大きな電流が流れるため、強力な電源が必要になるばか
りか、記録ヘッドへの信号線も６４本必要となる。その
ため、図１０に示すように６４のオリフィスを上部より
連続する８ドットずつ８ブロックに分割し、各ブロック
間には時間差を付けて同時に８ドットまでしか吐出しな
いように制御して記録を行っている。

【００３４】上記のように、複数のブロックに分割して
駆動した場合、各ブロック間で微妙に印字タイミングが
異なる。そのため、各ブロックごとに微小距離だけ印字
位置が印字方向にずれることになる。そこで、各ノズル
から吐出したインク滴を印字方向にずれることなく記録
するために、図１１に示すように記録ヘッドのノズル列
が傾斜して搭載されている。

【００３５】記録速度を上げて記録を行った場合、単位
時間に使用されるインク量が増え、供給されるインクの
流速が速くなるため、流路抵抗が増大し、十分なリフィ
ルが困難となってくる。ここで前記１ブロック内の８ド
ットが同時に吐出されると、隣接し合うノズル同士が干
渉を起こし、８ドット同時の吐出が連続した場合、遂に
はリフィルが間に合わなくなり、吐出不良が発生するこ
とになる。

【００３６】ここで記録ヘッド部のオリフィス部でのイ
ンクの動静について説明する。

【００３７】図１２は記録待機時のオリフィス４００ａ
部分の断面図である。図１２において矢印ＫＳは記録紙
方向を示し、矢印ＩＴはインク供給側を示す。オリフィ
ス４００ａ１〜６４の記録紙側開口部には凹状にメニス
カスＭＳが形成されている。オリフィス内には発熱素子
Ｈ１〜Ｈ６４が設けられており、記録データに従い通電
発熱されてオリフィス内のインクを過熱し、気泡を発生
させる。

【００３８】図１３から図１５は、図５に示す第一ブロ
ックの発熱素子Ｈ１〜Ｈ８の８素子に同時に通電が行わ
れた場合のインクの動静を示している。

【００３９】図１３は第１ブロックの発熱素子Ｈ１〜Ｈ
８の８素子に同時に通電が行われた直後の状態を示す。
オリフィス４００ａ１〜４００ａ８の発熱素子部には発
熱により気泡Ｂ１ａ〜Ｂ８ａが発生し、その気泡による
インクの排斥作用により記録紙方向にインクの流れＩ
ｆ、及びインク供給側に向かうインクの流れＩｂが発生
している。供給側への流れＩｂは、隣接し合う８のオリ
フィスより同時に発生するため、大きな逆方向の流れＩ
ｇとなって現れる。

【００４０】発熱素子Ｈ１〜Ｈ８への通電が終了してし
ばらくすると、図１４に示すごとく記録紙方向へのイン
クの流れＩｆはインク滴Ｉｄとなって記録紙に向かって
飛翔を開始する。同時に気泡Ｂ１ａ〜Ｂ８ａは収縮を開
始し、インク供給側からのインクの供給が開始される。
しかし、図１３のときに発生したインクの逆流Ｉｂ・Ｉ
ｇの流れ方向が反転する必要があり、オリフィス４００
ａ１〜４００ａ８へのインク供給は遅れることとなる。
そのため、インクの吐出可能周期、つまり記録速度を制
限することとなる。また、図１４のタイミングでは第２
ブロックＨ９〜Ｈ１６に通電が行われている。

【００４１】図１５には更に時間経過後の状態を示す。
オリフィス４００ａ１〜８内の気泡は完全に消滅し、記
録紙方向の開口部のメニスカスは図１２の状態に復帰し
ようとしている。しかし、インクは隣接し合うオリフィ
ス４００ａ１〜８に同時に流入することとなるため、供
給インク量が不足状態となり、しいては記録速度を制限
することになる。

【００４２】図１６は、図６、７、８に示す本発明で用
いる記録装置を制御する制御部のブロック図である。

【００４３】図１６中９００はパーソナルコンピュー
タ、ワードプロセッサなどの情報処理装置部であり、Ｍ
ＰＵ９０１、ＲＯＭ９０２、ＲＡＭ９０３、キャラクタ
ジェネレータ９０４、インターフェイス部９０５等から
構成されている。９５０はインターフェイスケーブルに
より前記情報処理装置部９００に接続されているプリン
タ部である。また、前記プリンタ部はＭＰＵ９６１、Ｒ
ＯＭ９６２、ＲＡＭ９６３、インターフェイス部９６４
等からなるプリンタ制御部９６０及びプリンタユニット
部９７０より構成されている。

【００４４】まず、前記情報処理装置部９００にて作成
された記録データ（本実施例の場合ビットイメージデー
タ）が前記インターフェイスケーブル９５０を介してプ
リンタ部に送られる。プリンタ部９５０は記録データを
受けると、図６に示すキャリア５１０１をモータドライ
バ１１Ａにてキャリアモータ５０１３を駆動して矢印ｂ
方向に移動してホームポジションに持っていき、その他
必要な機構をリセットして記録準備を行う。準備が完了
すると、再びキャリアモータ５０１３を駆動し、キャリ
ア５１０１及び記録ヘッド５１００を矢印ａ方向に移動
開始する。キャリア５１０１が記録開始位置まで移動す
ると、記録データに応じて記録ヘッド５１００の発熱素
子１００ａに通電が行われることによって、所望の記録
パターンにインクが吐出されて記録が行われる。

【００４５】図１７にヘッドドライバ１Ａの構造を示
す。図１７において１００ａは記録ヘッド５１０１のヒ
ータボード上に設けられた発熱素子であり、１００ａを
除く部分がヘッドドライバである。

【００４６】記録ヘッドにはオリフィス（インク吐出
口）４００ａに対応して６４の発熱素子Ｈ１〜Ｈ６４が
設けられており、ヘッド上部より８素子ずつ８ブロック
に区切られ、共通リード側は各ブロックとも各１つの共
通線に接続されている。また、個別リード側はダイオー
ドＤ１〜Ｄ６４を介して８素子おきにＨ１・Ｈ９・Ｈ１
７…Ｈ５７が第１グループ、Ｈ２・Ｈ１０・Ｈ１８…Ｈ
５８が第２グループ、以下同様に合計８グループにまと
められて、セグメントドライバ５０に各端子Ｓｅｇ１〜
Ｓｅｇ８に接続されている。

【００４７】ここで、キャリアがある位置まで移動し、
縦全６４ドットの記録データが情報処理装置部９００よ
りプリンタ部９５０に送られてきた場合の記録動作を説
明する。

【００４８】まず、６４ドットの記録データがインター
フェイスケーブル９１０を介してプリンタ部９５０のプ
リンタ制御部９６０に送られる。プリンタ制御部９６０
では、送られてきた記録データをコモン信号とセグメン
ト信号の形に変換し、順次コモンデコーダ４０を介しコ
モンドライバと、セグメントデコーダ９０を介しセグメ
ントドライバ３０とに、図１８のタイミングチャートに
示す記録ヘッド駆動信号として送り、記録ヘッド５１０
０よりインクを記録紙に吐出して記録を行う。図に示す
Ｔｓは各ブロックの駆動間隔、Ｔｄは全ノズルの駆動間
隔である。

【００４９】ここで、図１８に示すタイミングチャート
は従来の駆動信号であり、図１０に示されるごとくイン
クの吐出が行われる。

【００５０】図１９に、本発明による記録方式の、記録
ヘッドの制御タイミングチャートを示す。本図ではま
ず、Ｓｅｇ１・２・５・６に対応する発熱素子を第１ブ
ロックから第８ブロックまで各ブロックごとに４発熱素
子ずつ通電し、続いてＳｅｇ３・４・７・８に対応する
発熱素子を同様に各ブロックごとに通電を行うことを示
している。図中のＴｈは、各ブロックの連続する２発熱
素子を２素子おきに、前ブロック駆動するのにかかる時
間である。

【００５１】図２０は、図１９に示すタイミングチャー
トに従って行われるインクの吐出を示す図であり、第１
〜第８ブロックの連続する２発熱素子が２素子おきに通
電され、インクが吐出しているのがわかる。

【００５２】図２１には、図１９に示した本発明の記録
方式のタイミングチャートに従って記録を行った場合
の、Ｔｈ時間経過後、つまりヒータＨ３・Ｈ４・Ｈ７・
Ｈ８の通電時における記録ヘッドのオリフィス部のイン
ク動静を示している。

【００５３】オリフィス４００ａ３・４・７・８内には
気泡Ｂ３ａ・Ｂ４ａ・Ｂ７ａ・Ｂ８ａが発生し、記録紙
方向と供給側の双方にインクの流れが発生している。こ
の供給側へのインクの流れは、時間Ｔｈ前にインクの吐
出が行われた後リフィル状態にあるオリフィス４００ａ
１・２・５・６に流入し、メニスカスの回復を助けるこ
ととなる。また、図１３に示したようなインクの逆流Ｉ
ｇの発生が少なくなり、オリフィス４００ａの吐出可能
周期の短縮、しいては記録速度の向上が可能となる。

【００５４】これまで全６４のオリフィスよりインクを
吐出して記録を行う場合について説明を行ってきたが、
通常記録が行われる場合は、全６４オリフィスのうちの
所望の文字やイメージを形成する画素に対応するオリフ
ィスのみ吐出を行うこととなる。その場合、全６４のオ
リフィスにて記録を行う場合と同様にＳｅｇ３・４・７
・８に対応する画素の記録を第１〜第８ブロックにわた
り行うことにより、１ドットラインの記録を完了する。

【００５５】図２２はシフト印字方式における印字状態
を示す図であり、連続する２発熱素子を２素子おきに通
電する本発明の記録方式を示す図２１に対応している。
本発明の記録方式と同様に、Ｔｈ時間経過後に通電され
たオリフィスからの供給側へのインクの流れが隣接する
オリフィスのリフィルを助けていることが分かる。

【００５６】図２３（ａ）に前記従来方式による記録紙
上の記録状態を示す。また、１素子おきに通電を行うシ
フト印字方式による記録状態を図２３（ｂ）に、本発明
の記録方式による記録状態を図２３（ｃ）に示す。

【００５７】図２３においてＩｍはインク滴が打ち込ま
れた領域、Ｉｓは前記打ち込まれたインクがにじむ領域
を示す。にじみ領域Ｉｓはインク滴が打ち込まれた領域
Ｉｍに比べ反射濃度は低くなる。しかし、にじみ領域Ｉ
ｍが重複する領域ＦＴは斜線で示す重複しない領域ＨＴ
に比べ反射濃度は高く、領域Ｉｍと略同様の反射濃度を
示す。つまり、記録紙上の記録状態は、図２３に示すご
とく反射濃度の高い領域の回りに、斜線で示す薄い領域
が取り巻くような状態となり、斜線で示す領域が少ない
ほど記録結果は鮮明に見えることとなる。

【００５８】図２３からわかるように、（ｂ）に示した
１素子おきに駆動するシフト印字方式は、（ａ）に示し
た通常の記録方式に比べ前記斜線の領域ＨＴが大きく、
記録画像の鮮明度が低下する。また、（ｃ）に示した本
発明の記録方式も通常の記録方式に比べ斜線の領域ＨＴ
が大きいものの、（ｂ）に比べると斜線の領域ＨＴは小
さいことがわかる。

【００５９】通常の記録の様に、ドットをずらすことな
く記録を行った方が着弾したインクの重複する領域が均
一で広く、シフト印刷の様にドットをずらして記録を行
った記録結果と比べドットが重複しない領域が少なくな
り鮮明な画像となる。シフト印刷においては１ドット毎
にずらして記録を行うため、ドットの重複しない領域が
広く、鮮明度が低下する。一方、本発明の記録方式は連
続する２ドットおきにずらして記録を行うため、シフト
印刷に比べドットの重複しない領域が少なく、鮮明度の
低下を防止することができる記録方式である。

【００６０】このことより、本発明の記録方式は、シフ
ト印刷同様にリフィルの問題を解決でき、さらにシフト
印刷に比べ鮮明度の低下を防止した記録画像を提供でき
る記録方式である。

【００６１】（その他の実施例）図２４は記録ヘッドの
発熱抵抗体への一般的な接続の例であり、図１７に示す
ヘッドドライバの構造に対応し、記録ヘッドのオリフィ
ス部を示している。Ｓｅｇ１〜Ｓｅｇ８のリード線は第
１ブロック〜第８ブロックまでの各ブロックに属する８
素子に１素子ずつ対応して接続されており、Ｄｅｇ１〜
Ｄｅｇ８までのリード線は第１ブロック〜第８ブロック
までの各ブロックに対応して接続されている。

【００６２】図２５に本発明を実現する他の駆動回路の
例を示す。図２５より明らかなように、従来の８本のＤ
ｅｇ信号をそれぞれ２分割し、Ｄｅｇ１−１をヒータＨ
１・２・５・６に、Ｄｅｇ１−２をヒータＨ３・４・７
・８に接続し、同様にそれぞれ全１６本のＤｅｇ信号と
してある。図２６は、図２５の回路を用いたタイミング
チャートである。図１９で示した例では、全ノズルのヒ
ータを２回に分割して駆動するために、通電を行うヒー
タのデータに対し、１回目と２回目の駆動で異なるマス
ク処理を行い、通電を行うヒータを選択している。それ
に対し、図２６に示した回路では、Ｄｅｇ信号を前半
（Ｄｅｇ１−１，２−１，３−１，・・・）と後半（Ｄ
ｅｇ１−２，２−２，３−２，・・・）で切り替えるこ
とにより、１回目と２回目の駆動で通電を行うヒータを
選択している。このことにより、１回目と２回目の駆動
で異なるマスク処理を行うことなく、同一のＳｅｇデー
タを２度送ることにより本発明の記録方式を達成してい
る。

【００６３】また本実施例においては６４の発熱素子を
８素子ごとに８ブロックに分けて時分割駆動を行ってい
るが、発熱素子数、ブロック数等はこれに限定されるこ
とはない。例えば図２７に示すように、発熱素子を備え
た全ノズル９４本を有する記録ヘッドを用い、１２ノズ
ルずつ８ブロックに分割し、連続する２発熱素子を２素
子おきに駆動することにより、全９４ノズルの駆動を２
回に分けて行う方法でも本発明は適用出来る。

【００６４】また同様に、図２８に示すように、全９４
ノズルを１２ノズルずつ８ブロックに分け、連続する２
発熱素を４素子おきに駆動することにより全９４ノズル
の駆動を３回に分けて行う方法でもよい。

【００６５】また、本発明の実施例においては、連続す
る２発熱素子を２素子おきに駆動し、２回に分けて全発
熱素子の駆動を行うインクジェット記録装置について述
べたが、本発明はこれに限定されることはなく、全吐出
口に対応する発熱素子を略同時に駆動する第１駆動モー
ドと、連続する２発熱素子を２素子おきに駆動し、２回
に分けて全発熱素子の駆動を行う第２駆動モードを備え
たインクジェット記録装置でもよい。

【００６６】また、以上説明した本発明実施例において
は、液体インクを用いて説明しているが、本発明は液体
インクに限らず、室温で固体状である固体インクを液化
して使用するインクジェット記録装置においても有効で
ある。

【００６７】なお、本発明は特にインクジェット記録装
置の中でも、インクを吐出させるために利用されるエネ
ルギーとして熱エネルギーを発生する（例えば電気熱変
換体やレーザー光等）を備え、前記熱エネルギーにより
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。また、
本発明に追加する構成としては以下のものが採用でき
る。

【００６８】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一つの駆動信号を印加
することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生
せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰させて、結果的
にこの駆動信号に一体一対応し液体（インク）内の気泡
を形成出来るので有効である。この気泡の成長、収縮に
より吐出用開孔を介して液体（インク）を吐出させて、
少なくとも一つの滴を形成する。この駆動信号をパルス
形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるの
で、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が達成出
来、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４３４５
２６２号明細書に記載されているようなものが適してい
る。尚、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国
特許第４３１３１２号明細書に記載されている条件を採
用すると、更に優れた記録を行うことが出来る。

【００６９】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線上液流路又は直液液流路）の他
に熱作用部が屈折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４
４５９６００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年第１２３６７０号広報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応せる構成を開
示する特開昭５９年第１３８４６１号広報に基づいた構
成としても本発明は有効である。

【００７０】

【発明の効果】本発明は、上述したように、記録ヘッド
の全ノズルをほぼ同時に駆動するのではなく、全ノズル
の内連続する２発熱素子を２素子おきに駆動し、所定時
間経過後残りの発熱素子を２素子ずつ２素子おきに駆動
する本発明の記録方式によって、鮮明度の低下を抑え、
記録応答性の向上及び画質の安定化を達成できるインク
ジェット記録装置を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】通常記録モードの記録画像を説明する図であ
る。

【図２】本発明の問題を説明する回転記録画像である。

【図３】シフト印字による記録画像を示す図である。

【図４】通常の記録のためのドットマトリクスを示す図
である。

【図５】シフト印字による記録のためのドットマトリク
スを示す図である。

【図６】本発明に係るインクジェット記録装置を示す概
略斜視図である。

【図７】本発明に係るインクジェットカートリッジの概
略斜視図である。

【図８】本発明に係るインクジェット記録カートリッジ
の一例の分解斜視図である。

【図９】インクジェット記録カートリッジの部分説明図
である。

【図１０】通常の記録における時分割駆動を説明する図
である。

【図１１】記録ヘッドのノズル列の傾きを説明する図で
ある。

【図１２】記録ヘッドのオリフィス部の断面図である。

【図１３】記録ヘッドのオリフィス部のインクの動静に
ついて説明する図である。

【図１４】記録ヘッドのオリフィス部のインクの動静に
ついて説明する図である。

【図１５】記録ヘッドのオリフィス部のインクの動静に
ついて説明する図である。

【図１６】本発明に係るインクジェット記録装置のブロ
ック制御図である。

【図１７】本発明の駆動制御手段の回路説明図である。

【図１８】通常の記録における記録ヘッド駆動信号のタ
イミングチャートである。

【図１９】本発明による記録方式の、ヘッド駆動信号の
タイミングチャートである。

【図２０】図１９に示すタイミングチャートに従って行
われるインクの吐出を示す図である。

【図２１】図１９に示すタイミングチャートに従って記
録を行った後のオリフィス部のインク動静を示す図であ
る。

【図２２】シフト印字における印字状態を示す図であ
る。

【図２３】各記録方式のドットのにじみと重複状態を説
明する図である。

【図２４】記録ヘッドの発熱抵抗体への端子接続の一例
を示す図である。

【図２５】本発明を実現するための他の駆動回路を示す
図である。

【図２６】図２５に示す回路を用いた場合のタイミング
チャートである。

【図２７】本発明の他の実施例における印字状態を示す
図である。

【図２８】本発明のさらに他の実施例における印字状態
を示す図である。

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを吐出する多数の吐出口が配列さ
   れてなる吐出口列と、前記多数の吐出口にインクを供給
   する共通液室と、前記多数の吐出口夫々に対応して設け
   られ、インクに吐出エネルギーを与えて対応する前記吐
   出口からインクを吐出させる多数の吐出手段とを有する
   記録ヘッドを用い、記録媒体にインクを吐出して記録を
   行うインクジェット記録装置において、 前記記録ヘッドを前記記録媒体に対して走査する走査手
   段と、 前記記録ヘッドの前記多数の吐出手段を駆動する駆動手
   段と、 前記走査手段による前記記録ヘッドの走査中に前記駆動
   手段により前記多数の吐出手段を駆動し、前記多数の吐
   出口に対応した列単位の記録を行って画像の記録を行う
   記録制御手段と、を有し、 前記駆動手段は、前記多数の吐出口から連続する２吐出
   口を連続する２吐出口おきに選択して成る第１の複数の
   吐出口に対応する前記吐出手段を、前記列単位の記録に
   対応する駆動期間内であって該駆動期間の開始から所定
   時間までの第１の期間に駆動し、前記駆動期間内であっ
   て前記第１の期間の後から前記駆動期間の終了までの第
   ２の期間内に、前記第１の複数の吐出口に隣接した連続
   する２吐出口から成る第２の複数の吐出口に対応する前
   記吐出手段を駆動することにより、前記多数の吐出口に
   対応した列単位の記録を行うことを特徴とするインクジ
   ェット記録装置。
2. 【請求項２】 インクを吐出する多数の吐出口が配列さ
   れてなる吐出口列と、前記多数の吐出口にインクを供給
   する共通液室と、前記多数の吐出口夫々に対応して設け
   られ、インクに吐出エネルギーを与えて対応する前記吐
   出口からインクを吐出させる多数の吐出手段とを有する
   記録ヘッドの駆動方法において、 前記吐出口列に対応した列単位の記録を所定の駆動期間
   内に行うとともに、前記列単位の記録における前記複数
   の吐出手段の駆動を、 前記多数の吐出口から、連続する２吐出口を連続する２
   吐出口おきに選択して成る第１の複数の吐出口に対応す
   る前記吐出手段を、前記駆動期間の開始から所定時間ま
   での第１の期間に駆動する第１ステップと、 前記駆動期間内であって前記第１の期間の後から前記駆
   動期間の終了までの第２の期間内に、前記第１の複数の
   吐出口に隣接した連続する２吐出口から成る第２の複数
   の吐出口に対応する前記吐出手段を駆動する第２のステ
   ップと、 により行うことを特徴とする記録ヘッドの駆動方法。
3. 【請求項３】 インクを吐出する多数の吐出口が配列さ
   れてなる吐出口列と、前記多数の吐出口にインクを供給
   する共通液室と、前記多数の吐出口夫々に対応して設け
   られ、インクに吐出エネルギーを与えて対応する前記吐
   出口からインクを吐出させる多数の吐出手段とを有する
   記録ヘッドを用い、記録媒体にインクを吐出して記録を
   行うインクジェット記録装置において、 前記記録ヘッドを前記記録媒体に対して走査する走査手
   段と、 前記記録ヘッドの前記多数の吐出手段を駆動する駆動手
   段と、 前記走査手段による前記記録ヘッドの走査中に前記駆動
   手段により多数の吐出手段を駆動し、前記多数の吐出口
   に対応した列単位の記録を行って画像の記録を行う記録
   制御手段と、 前記駆動手段により、前記多数の吐出口に対応する前記
   吐出手段を、前記列単位の記録に対応する駆動期間内に
   略同時に駆動する第１駆動モードと、 前記駆動手段により、前記多数の吐出口から連続する２
   吐出口を連続する２吐出口おきに選択して成る第１の複
   数の吐出口に対応する前記吐出手段を、前記列単位の記
   録に対応する前記駆動期間内であって該駆動期間の開始
   から所定時間までの第１の期間に駆動し、前記駆動期間
   内であって前記第１の期間の後から前記駆動期間の終了
   までの第２の期間内に、前記第１の複数の吐出口に隣接
   した連続する２吐出口から成る第２の複数の吐出口に対
   応する前記吐出手段を駆動することにより、前記多数の
   吐出口に対応した列単位の記録を行う第２駆動モード
   と、を備えたことを特徴とするインクジェット記録装
   置。
4. 【請求項４】 インクを吐出する多数の吐出口が配列さ
   れてなる吐出口列と、前記多数の吐出口にインクを供給
   する共通液室と、前記多数の吐出口夫々に対応して設け
   られ、インクに吐出エネルギーを与えて対応する前記吐
   出口からインクを吐出させる多数の吐出手段とを備えた
   記録ヘッドと、 前記多数の吐出口のうち、連続する２吐出口を連続する
   ２吐出口おきに選択して成る第１の複数の吐出口に対応
   する前記吐出手段を、前記吐出口列に対応した列単位の
   記録に対応する駆動期間内であって該駆動期間の開始か
   ら所定時間までの第１の期間に駆動し、前記駆動期間内
   であって前記第１の期間の後から前記駆動期間の終了ま
   での第２の期間に、前記第１の複数の吐出口に隣接した
   連続する２吐出口から成る第２の複数の吐出口に対応す
   る前記吐出手段を駆動することにより、前記記録ヘッド
   の前記多数の吐出口に対応した前記吐出手段を駆動可能
   とする駆動回路と、 を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】 前記吐出手段は、インクに熱による状態
   変化を生起させ該状態変化に基づいてインクを前記吐出
   口から吐出させて飛翔的液滴を形成する熱エネルギー発
   生手段とを有したことを特徴とする請求項１、３、４の
   いずれかに記載のインクジェット記録装置。
6. 【請求項６】 インクを吐出する多数の吐出口が配列さ
   れてなる吐出口列と、前記多数の吐出口にインクを供給
   する共通液室と、前記多数の吐出口夫々に対応して設け
   られ、インクに吐出エネルギーを与えて対応する前記吐
   出口からインクを吐出させる多数の吐出手段とを有する
   記録ヘッドの駆動方法において、 前記吐出口列に対応した列単位の記録を所定の駆動期間
   内に行うとともに、前記列単位の記録における前記複数
   の吐出手段の駆動を、 前記多数の吐出口から、連続する２吐出口を連続する４
   吐出口おきに選択して成る第１の複数の吐出口に対応す
   る前記吐出手段を、前記駆動期間の開始から所定時間の
   期間である第１の期間に駆動する第１ステップと、 前記駆動期間内であって前記第１の期間の後から所定時
   間の期間である第２の期間内に、前記第１の複数の吐出
   口に隣接した連続する２吐出口から成る第２の複数の吐
   出口に対応する前記吐出手段を駆動する第２のステップ
   と、 前記駆動期間内であって前記第２の期間の後から前記駆
   動期間の終了までの第３の期間内に、前記第１の複数の
   吐出口とは異なる吐出口であって、前記第２の複数の吐
   出口に隣接した連続する２吐出口から成る第３の複数の
   吐出口に対応する前記吐出手段を駆動する第３のステッ
   プと、 により行うことを特徴とする記録ヘッドの駆動方法。