JP3335724B2 - 液体噴射記録方法 - Google Patents
液体噴射記録方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱エネルギを利用して
インク液滴を記録媒体に向けて飛翔させる形式の液体噴
射記録方法に関するものである。
インク液滴を記録媒体に向けて飛翔させる形式の液体噴
射記録方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】パルス加熱によってインクの一部を急速
に気化させ、その膨張力によってインク液滴をオリフィ
スから吐出させる方式のインクジェット記録装置は特開
昭４８−９６２２号公報、特開昭５４−５１８３７号公
報等によって開示されている。
に気化させ、その膨張力によってインク液滴をオリフィ
スから吐出させる方式のインクジェット記録装置は特開
昭４８−９６２２号公報、特開昭５４−５１８３７号公
報等によって開示されている。
【０００３】このパルス加熱の最も簡便な方法は発熱抵
抗体にパルス通電することであり、その具体的な方法が
日経メカニカル１９９２年１２月２８日号５８ページ、
及びHewlett-Packard-Journal,Aug.1988で発表されてい
る。これら従来の発熱抵抗体の共通する基本的構成は、
薄膜抵抗体と薄膜導体を酸化防止層で被覆し、この上に
該酸化防止層のキャビテーション破壊を防ぐ目的で、耐
キャビテーション層を１〜２層被覆するというものであ
った。
抗体にパルス通電することであり、その具体的な方法が
日経メカニカル１９９２年１２月２８日号５８ページ、
及びHewlett-Packard-Journal,Aug.1988で発表されてい
る。これら従来の発熱抵抗体の共通する基本的構成は、
薄膜抵抗体と薄膜導体を酸化防止層で被覆し、この上に
該酸化防止層のキャビテーション破壊を防ぐ目的で、耐
キャビテーション層を１〜２層被覆するというものであ
った。
【０００４】この複雑な多層構造を抜本的に簡略化する
ものとして、特願平５−６８２５７号公報に記載のよう
に、前記酸化防止層と耐キャビテーション層を不要とす
る発熱抵抗体を用いて印字する方法がある。この場合
は、薄膜抵抗体がインク（水性、油性のどちらでも良
い）と直接接触しているため、パルス加熱によるインク
の急激な気化とそれによるインクの吐出特性が大幅に改
善され、熱効率の大幅な改善（約３０倍）と吐出周波数
の向上を図ることができた。このような画期的な性能を
実現できた最大の理由は、耐パルス性、耐酸化性、耐キ
ャビテーション性、耐電食性に優れたＣｒ−Ｓｉ−Ｓｉ
ＯまたはＴａ−Ｓｉ−ＳｉＯ合金薄膜抵抗体とＮｉまた
はＷからなる薄膜導体のみから構成される発熱抵抗体を
用いたことにあり、如何なる保護層も必要としないこと
による。
ものとして、特願平５−６８２５７号公報に記載のよう
に、前記酸化防止層と耐キャビテーション層を不要とす
る発熱抵抗体を用いて印字する方法がある。この場合
は、薄膜抵抗体がインク（水性、油性のどちらでも良
い）と直接接触しているため、パルス加熱によるインク
の急激な気化とそれによるインクの吐出特性が大幅に改
善され、熱効率の大幅な改善（約３０倍）と吐出周波数
の向上を図ることができた。このような画期的な性能を
実現できた最大の理由は、耐パルス性、耐酸化性、耐キ
ャビテーション性、耐電食性に優れたＣｒ−Ｓｉ−Ｓｉ
ＯまたはＴａ−Ｓｉ−ＳｉＯ合金薄膜抵抗体とＮｉまた
はＷからなる薄膜導体のみから構成される発熱抵抗体を
用いたことにあり、如何なる保護層も必要としないこと
による。
【０００５】このように、従来技術に比較して、大幅に
小さな投入エネルギでインク噴射が可能となったので、
この発熱抵抗体を駆動用ＬＳＩチップ上のデバイス領域
に近接して形成しても、もはやＬＳＩデバイスを加熱し
て温度上昇をもたらすこともなく、非常に簡単な構成の
モノリシックＬＳＩヘッドを実現することができるよう
になった。これについては本出願人が先に出願した特願
平４−３４７１５０号及び特願平５−９０１２３号に記
載の通りである。この新しい技術によって、多くのイン
ク噴射ノズルを持つオンデマンド型インクジェットプリ
ントヘッドが高密度に集積化して製造することができる
ようになり、しかもその駆動を制御する配線本数が大幅
に削減できるので実装方法も非常に簡略化することがで
きた。
小さな投入エネルギでインク噴射が可能となったので、
この発熱抵抗体を駆動用ＬＳＩチップ上のデバイス領域
に近接して形成しても、もはやＬＳＩデバイスを加熱し
て温度上昇をもたらすこともなく、非常に簡単な構成の
モノリシックＬＳＩヘッドを実現することができるよう
になった。これについては本出願人が先に出願した特願
平４−３４７１５０号及び特願平５−９０１２３号に記
載の通りである。この新しい技術によって、多くのイン
ク噴射ノズルを持つオンデマンド型インクジェットプリ
ントヘッドが高密度に集積化して製造することができる
ようになり、しかもその駆動を制御する配線本数が大幅
に削減できるので実装方法も非常に簡略化することがで
きた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように、大規模高
密度に集積化したインクジェットプリントヘッドを用い
て高速、高精細なインクジェットプリンタを実現するこ
とが可能となったが、連続して印刷を続けると印字品質
が若干低下するという問題が発生することが分かった。
これは既に特開昭５５−１０９６７２号公報で指摘され
ているように、隣合う飛翔中のインク滴がその飛翔方向
のブレによって合体することによる。感熱記録ヘッドの
駆動方法として周知のマトリックス駆動方法を採用して
いる前記公報では、隣合う発熱抵抗体のグループをいく
つかのブロックとする方法に替え、一つ置き、あるいは
二つ置きの発熱抵抗体のグループをブロックとする方法
でこれを解決している。
密度に集積化したインクジェットプリントヘッドを用い
て高速、高精細なインクジェットプリンタを実現するこ
とが可能となったが、連続して印刷を続けると印字品質
が若干低下するという問題が発生することが分かった。
これは既に特開昭５５−１０９６７２号公報で指摘され
ているように、隣合う飛翔中のインク滴がその飛翔方向
のブレによって合体することによる。感熱記録ヘッドの
駆動方法として周知のマトリックス駆動方法を採用して
いる前記公報では、隣合う発熱抵抗体のグループをいく
つかのブロックとする方法に替え、一つ置き、あるいは
二つ置きの発熱抵抗体のグループをブロックとする方法
でこれを解決している。
【０００７】これに対し、本出願人が先に出願した特開
平６−２９７７１４号によって作られるインクジェット
プリントヘッドの駆動方法は順次連続駆動方式を採用し
ている。この方式では、マトリックス駆動方式に不可欠
であったラッチ回路が不要となって駆動回路の小型、低
コスト化が実現し、しかも駆動に必要な信号線の必要数
が大幅に削減されて実装コストの削減も達成されてい
る。更に駆動回路のＩＣと発熱抵抗体を一体化し、イン
クジェットプリントヘッドの大幅な小型、低コスト化を
達成し得るものである。
平６−２９７７１４号によって作られるインクジェット
プリントヘッドの駆動方法は順次連続駆動方式を採用し
ている。この方式では、マトリックス駆動方式に不可欠
であったラッチ回路が不要となって駆動回路の小型、低
コスト化が実現し、しかも駆動に必要な信号線の必要数
が大幅に削減されて実装コストの削減も達成されてい
る。更に駆動回路のＩＣと発熱抵抗体を一体化し、イン
クジェットプリントヘッドの大幅な小型、低コスト化を
達成し得るものである。
【０００８】本発明の目的は、インク滴の飛翔方向のぶ
れに起因する印字品質の低下を抑制し、特に、前記順次
連続駆動方式を採用したインクジェットプリンタの印字
品質の更なる向上を目指した記録方法を提供する。
れに起因する印字品質の低下を抑制し、特に、前記順次
連続駆動方式を採用したインクジェットプリンタの印字
品質の更なる向上を目指した記録方法を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的は、一方向に隣
接して配列する所定の複数のインク吐出口から記録媒体
に向けて、単一の駆動周波数による順次連続駆動方式に
よりインク滴を吐出させて記録を行う際、前記複数のイ
ンク吐出口から少なくとも１つ置きにインク滴を吐出さ
せる走査が繰り返し行われるとともに、この走査が繰り
返し行われて記録媒体に向けて略同時に飛翔する複数の
インク滴のうち、隣接するインク吐出口から吐出される
２つのインク滴が、１００μｍ以上の飛翔方向の距離差
で飛翔するように、前記複数のインク吐出口からのイン
ク滴の吐出が制御されることを特徴とする液体噴射記録
方法によって達成される。また、上記目的は、一方向に
隣接して配列する所定の複数のインク吐出口から記録媒
体に向けて、単一の駆動周波数による順次連続駆動方式
によりインク滴を吐出させて記録を行う際、前記複数の
インク吐出口から少なくとも１つ置きにインク滴を吐出
させる走査が繰り返し行われるとともに、この走査が繰
り返し行われて記録媒体に向けて略同時に飛翔する複数
のインク滴のうち、隣接するインク吐出口から吐出され
る２つのインク滴が、８μＳ以上の時間差を持って吐出
されることを特徴とする液体噴射記録方法によって達成
される。
接して配列する所定の複数のインク吐出口から記録媒体
に向けて、単一の駆動周波数による順次連続駆動方式に
よりインク滴を吐出させて記録を行う際、前記複数のイ
ンク吐出口から少なくとも１つ置きにインク滴を吐出さ
せる走査が繰り返し行われるとともに、この走査が繰り
返し行われて記録媒体に向けて略同時に飛翔する複数の
インク滴のうち、隣接するインク吐出口から吐出される
２つのインク滴が、１００μｍ以上の飛翔方向の距離差
で飛翔するように、前記複数のインク吐出口からのイン
ク滴の吐出が制御されることを特徴とする液体噴射記録
方法によって達成される。また、上記目的は、一方向に
隣接して配列する所定の複数のインク吐出口から記録媒
体に向けて、単一の駆動周波数による順次連続駆動方式
によりインク滴を吐出させて記録を行う際、前記複数の
インク吐出口から少なくとも１つ置きにインク滴を吐出
させる走査が繰り返し行われるとともに、この走査が繰
り返し行われて記録媒体に向けて略同時に飛翔する複数
のインク滴のうち、隣接するインク吐出口から吐出され
る２つのインク滴が、８μＳ以上の時間差を持って吐出
されることを特徴とする液体噴射記録方法によって達成
される。
【００１０】
【作用】上記のように構成されたサーマルインクジェッ
トプリンタにおいては、互いに隣接する発熱抵抗体の駆
動は少なくとも８μＳの時間差があるので、約１３ｍ／
Ｓの飛翔速度を有する相隣合う飛翔中のインク滴は少な
くとも約１３ｍ／Ｓ×８μＳ＝１０４μｍの距離だけ前
後に離れることとなる。従って、通常の４０〜５０μｍ
球サイズのインク滴であれば、飛翔方向のブレによる合
体の発生は大幅に低減できる。
トプリンタにおいては、互いに隣接する発熱抵抗体の駆
動は少なくとも８μＳの時間差があるので、約１３ｍ／
Ｓの飛翔速度を有する相隣合う飛翔中のインク滴は少な
くとも約１３ｍ／Ｓ×８μＳ＝１０４μｍの距離だけ前
後に離れることとなる。従って、通常の４０〜５０μｍ
球サイズのインク滴であれば、飛翔方向のブレによる合
体の発生は大幅に低減できる。
【００１１】また、飛翔中のインク滴は飛翔方向に少し
伸びている場合が多いので、互いに隣接する発熱抵抗体
の駆動の時間差を更に大きい値、すなわち３０〜５０μ
Ｓとすれば、飛翔中の相隣合うインク滴の合体する確率
は零とすることができ、印字品質の低下を完全に防ぐこ
とができる。
伸びている場合が多いので、互いに隣接する発熱抵抗体
の駆動の時間差を更に大きい値、すなわち３０〜５０μ
Ｓとすれば、飛翔中の相隣合うインク滴の合体する確率
は零とすることができ、印字品質の低下を完全に防ぐこ
とができる。
【００１２】
【実施例】以下、図面を用いて実施例を説明する。
【００１３】図１は本発明が適用されるサーマルインク
ジェット記録ヘッドの一例を示す断面図である。図１の
紙面に垂直の方向に多くのインク吐出口８が例えば約７
０μｍピッチ（３６０ｄｐｉ）で並んでおり、その総数
は、例えば６４ヶのシリアルスキャンタイプのものから
１５１２ヶ×２＝３０２４ヶのラインヘッドタイプのも
のまで製造することができることは特願平５−９０１２
３号に述べた通りである。
ジェット記録ヘッドの一例を示す断面図である。図１の
紙面に垂直の方向に多くのインク吐出口８が例えば約７
０μｍピッチ（３６０ｄｐｉ）で並んでおり、その総数
は、例えば６４ヶのシリアルスキャンタイプのものから
１５１２ヶ×２＝３０２４ヶのラインヘッドタイプのも
のまで製造することができることは特願平５−９０１２
３号に述べた通りである。
【００１４】このヘッドの特徴は、インク吐出用ヒータ
（発熱抵抗体）２が例えば約７００Å厚さのＣｒ−Ｓｉ
−ＳｉＯ合金薄膜抵抗体からなり、これに通電するため
の共通配線導体３と個別配線導体４が例えば１μｍ厚さ
のＮｉ薄膜導体からなっていて何らの保護層も被覆され
ていないことである。このため、インク吐出に必要な投
入エネルギが約１μＪ／ｄｒｏｐと非常に小さくなり、
実用化されている従来技術の保護層付き発熱抵抗体に比
べ、約１／３０と大幅に低減することができる。勿論、
水性インク、油性インクの種類を問わず、１０億パルス
以上の寿命試験に合格していることは特願平５−６８２
５７号、特願平５−９０１２３号にも述べた通りであ
る。
（発熱抵抗体）２が例えば約７００Å厚さのＣｒ−Ｓｉ
−ＳｉＯ合金薄膜抵抗体からなり、これに通電するため
の共通配線導体３と個別配線導体４が例えば１μｍ厚さ
のＮｉ薄膜導体からなっていて何らの保護層も被覆され
ていないことである。このため、インク吐出に必要な投
入エネルギが約１μＪ／ｄｒｏｐと非常に小さくなり、
実用化されている従来技術の保護層付き発熱抵抗体に比
べ、約１／３０と大幅に低減することができる。勿論、
水性インク、油性インクの種類を問わず、１０億パルス
以上の寿命試験に合格していることは特願平５−６８２
５７号、特願平５−９０１２３号にも述べた通りであ
る。
【００１５】このように必要印加エネルギが大幅に小さ
くなったので、これらの発熱抵抗体を駆動するための駆
動ＩＣ部５に近接して同一シリコン基板１上に発熱抵抗
体２を配設することが可能となり、小型で大規模なサー
マルインクジェットプリントヘッドを実用化することが
できた。
くなったので、これらの発熱抵抗体を駆動するための駆
動ＩＣ部５に近接して同一シリコン基板１上に発熱抵抗
体２を配設することが可能となり、小型で大規模なサー
マルインクジェットプリントヘッドを実用化することが
できた。
【００１６】更にこのヘッドは次のような大きな特徴を
持っている。それはこの駆動ＩＣにはラッチ回路がな
く、サーマルプリントヘッドなどで周知であったブロッ
ク駆動方式に替えて、新しい順次連続駆動方式を採用し
たことである。その回路構成図を図２に示す。
持っている。それはこの駆動ＩＣにはラッチ回路がな
く、サーマルプリントヘッドなどで周知であったブロッ
ク駆動方式に替えて、新しい順次連続駆動方式を採用し
たことである。その回路構成図を図２に示す。
【００１７】従来技術によるサーマルインクジェットプ
リントヘッドの駆動方式は、サーマルプリントヘッドで
周知であったブロック駆動方式が採用されていた。それ
は図２に示すシフトレジスタ２０とドライバ２１の中間
にラッチ回路（図示せず）が入っており、ヘッド駆動回
路側にもラッチ回路制御用のタイミング生成回路を追加
して設け、その信号をヘッド側に伝える配線が２〜３本
追加される構成となる。すなわち、図２に示す順次連続
駆動方式は従来に比べて回路規模も小さく、ヘッド側へ
の配線本数も少なくなってコスト的にも安くできるので
ある。
リントヘッドの駆動方式は、サーマルプリントヘッドで
周知であったブロック駆動方式が採用されていた。それ
は図２に示すシフトレジスタ２０とドライバ２１の中間
にラッチ回路（図示せず）が入っており、ヘッド駆動回
路側にもラッチ回路制御用のタイミング生成回路を追加
して設け、その信号をヘッド側に伝える配線が２〜３本
追加される構成となる。すなわち、図２に示す順次連続
駆動方式は従来に比べて回路規模も小さく、ヘッド側へ
の配線本数も少なくなってコスト的にも安くできるので
ある。
【００１８】さて、図２に示す順次連続駆動方式で図１
に示すサーマルインクジェットプリントヘッドを駆動
し、そのヘッド前面に記録媒体を搬送させて印字する様
子を模式的に示したのが図３である。
に示すサーマルインクジェットプリントヘッドを駆動
し、そのヘッド前面に記録媒体を搬送させて印字する様
子を模式的に示したのが図３である。
【００１９】ヘッドの吐出面１６上に並んでいるインク
吐出口１７（１〜２ｎ）からインク滴１９が飛び出し、
記録媒体１８に到達するとドット状に印字される。ヘッ
ド１６と記録媒体１８は相対的に移動させるが、今の場
合、ヘッド側を固定し、記録媒体１８を図３の紙面に垂
直の方向に一定速度で搬送させる場合で考える。
吐出口１７（１〜２ｎ）からインク滴１９が飛び出し、
記録媒体１８に到達するとドット状に印字される。ヘッ
ド１６と記録媒体１８は相対的に移動させるが、今の場
合、ヘッド側を固定し、記録媒体１８を図３の紙面に垂
直の方向に一定速度で搬送させる場合で考える。
【００２０】図２に示す順次連続駆動方式の場合、記録
データ（Ａ ij ）を順次シフトレジスタに送り込むと、ｊ
番目の信号Ａ ij がｊ番目のレジスタに来た時にドライバ
側に転送される。ｊ番目のドライバはこの信号が吐出信
号（１）の場合、あらかじめ設定されているパルス幅の
電圧を吐出用ヒータに印加し、それをパルス発熱させ
る。Ａ ij が不吐出信号（０）の場合は電圧は印加されな
い。このようにしてｉ番目の副走査線が全て印字（（Ａ
ij ），ｊ＝１〜２ｎ）されると、ｉ＋１番目の副走査線
の印字（（Ａ i+1 j ），ｊ＝１〜２ｎ）が引き続いて開
始される。この印字方式を順次連続駆動方式と呼んでい
る。
データ（Ａ ij ）を順次シフトレジスタに送り込むと、ｊ
番目の信号Ａ ij がｊ番目のレジスタに来た時にドライバ
側に転送される。ｊ番目のドライバはこの信号が吐出信
号（１）の場合、あらかじめ設定されているパルス幅の
電圧を吐出用ヒータに印加し、それをパルス発熱させ
る。Ａ ij が不吐出信号（０）の場合は電圧は印加されな
い。このようにしてｉ番目の副走査線が全て印字（（Ａ
ij ），ｊ＝１〜２ｎ）されると、ｉ＋１番目の副走査線
の印字（（Ａ i+1 j ），ｊ＝１〜２ｎ）が引き続いて開
始される。この印字方式を順次連続駆動方式と呼んでい
る。
【００２１】さて、この順次連続駆動方式はすでに述べ
たように回路的に最も簡単で、配線数も少なくコスト的
に最も有利な方式である。この駆動方式で全黒印字した
場合のインク滴の飛翔状況を示したのが図３の（ａ）で
ある。この実施例の場合、インク滴の大きさは直径約５
０μｍの球形または飛翔方向に少し延びた形状をしてい
る。そしてインク滴の飛翔速度を例えば約１３ｍ／Ｓと
すると、隣合うインク滴の吐出時間差が８〜１０μＳ以
上であれば、隣合うインク滴間距離は約１００〜１３０
μｍ以上となり、飛翔方向のブレによるインク滴同士の
合体の発生確率がほとんど零となる。
たように回路的に最も簡単で、配線数も少なくコスト的
に最も有利な方式である。この駆動方式で全黒印字した
場合のインク滴の飛翔状況を示したのが図３の（ａ）で
ある。この実施例の場合、インク滴の大きさは直径約５
０μｍの球形または飛翔方向に少し延びた形状をしてい
る。そしてインク滴の飛翔速度を例えば約１３ｍ／Ｓと
すると、隣合うインク滴の吐出時間差が８〜１０μＳ以
上であれば、隣合うインク滴間距離は約１００〜１３０
μｍ以上となり、飛翔方向のブレによるインク滴同士の
合体の発生確率がほとんど零となる。
【００２２】しかし、この時間差が８〜１０μＳより短
い場合、合体による印字品質の低下が認められるケース
が増加する。この場合、ヘッドに送る記録データ
（Ａ ij ）の配列を変換し、記録データ転送用クロックを
この変更に応じて変えることだけで上記合体による印字
品質の低下を完全に防止することが可能となる。その具
体的な実施例の一つが図３の（ｂ）である。
い場合、合体による印字品質の低下が認められるケース
が増加する。この場合、ヘッドに送る記録データ
（Ａ ij ）の配列を変換し、記録データ転送用クロックを
この変更に応じて変えることだけで上記合体による印字
品質の低下を完全に防止することが可能となる。その具
体的な実施例の一つが図３の（ｂ）である。
【００２３】今、記録データ（Ａ ij ）をクロック周波数
ｆＨｚでヘッドに加えた場合、隣合うインク滴の吐出の
時間差は１／ｆである。これが図３（ａ）の場合であ
る。図３（ｂ）の駆動方法は、この（Ａ ij ）を下記のよ
うに変換し、クロック周波数を２ｆＨｚにすることによ
って行われる。
ｆＨｚでヘッドに加えた場合、隣合うインク滴の吐出の
時間差は１／ｆである。これが図３（ａ）の場合であ
る。図３（ｂ）の駆動方法は、この（Ａ ij ）を下記のよ
うに変換し、クロック周波数を２ｆＨｚにすることによ
って行われる。
【００２４】
【数１】
【００２５】ここで、（Ａ i 2j-1 ，０）および（０，Ａ
i 2j ）は、下記のように示される。
i 2j ）は、下記のように示される。
【００２６】
【数２】
【００２７】ここで、（Ａ、０）＋（０、Ａ）は（Ａ、
０）をヘッドに入力したあとに引き続いて（０、Ａ）の
記録データを入力することを意味している。
０）をヘッドに入力したあとに引き続いて（０、Ａ）の
記録データを入力することを意味している。
【００２８】すなわち、２ｎ個の記録データをｎ個の奇
数列のデータとｎ個の偶数列のデータに分け、それぞれ
のデータ間に不吐出データを挿入して２ｎ個ずつの二つ
の記録データ列を作り、これを２倍の速さでヘッドに入
力して駆動するのである。このように記録データ列を変
換するのは、プリンタに搭載されている信号処理回路
（ＣＰＵなど）の一部の機能を使うことで容易に可能で
あり、コストアップの要因とはならない。また、クロッ
ク周波数を２倍にすることも、ヘッド側に搭載されるシ
フトレジスタの性能から言って何ら問題とはならない。
この新しい駆動方法では、隣合うインク滴の吐出時間差
は、１／２ｆ＋２ｎ／２ｆ≒ｎ／ｆとなり、図３（ａ）
の場合に比べて吐出時間差をｎ倍にすることが可能とな
る。
数列のデータとｎ個の偶数列のデータに分け、それぞれ
のデータ間に不吐出データを挿入して２ｎ個ずつの二つ
の記録データ列を作り、これを２倍の速さでヘッドに入
力して駆動するのである。このように記録データ列を変
換するのは、プリンタに搭載されている信号処理回路
（ＣＰＵなど）の一部の機能を使うことで容易に可能で
あり、コストアップの要因とはならない。また、クロッ
ク周波数を２倍にすることも、ヘッド側に搭載されるシ
フトレジスタの性能から言って何ら問題とはならない。
この新しい駆動方法では、隣合うインク滴の吐出時間差
は、１／２ｆ＋２ｎ／２ｆ≒ｎ／ｆとなり、図３（ａ）
の場合に比べて吐出時間差をｎ倍にすることが可能とな
る。
【００２９】従って、６４ノズル／ラインのシリアルス
キャンタイプのヘッドで、クロック周波数も厳しい６４
０ｋＨｚとした場合、図３（ａ）では隣合うインク滴の
吐出時間差は１／６４×１０4 ＝１．５６μＳとなって
インク滴の合体発生の可能性が高くなる。これに対し、
（ｂ）の方式の場合は１／２×１０4 ＝５０μＳとなっ
てインク滴間の距離も１３ｍ／Ｓ×５０μＳ＝６５０μ
ｍとなり、印字品質の低下は完全に防止される。この事
情は規模の大きいラインヘッド（数１００〜数１０００
ノズル／ライン）になればなるほど有利となることは明
らかである。そして（ｂ）に示す一つ置きに吐出する方
法の他に二つ置きにするとか、その他種々の方法が可能
であるが、最も重要なことは、隣接する次の発熱抵抗体
の駆動を８μＳ以上の時間差、更に望ましくは１０μＳ
以上の時間差、更に望ましくは２０μＳの時間差で駆動
できるよう、駆動信号を再構成して駆動することであ
る。
キャンタイプのヘッドで、クロック周波数も厳しい６４
０ｋＨｚとした場合、図３（ａ）では隣合うインク滴の
吐出時間差は１／６４×１０4 ＝１．５６μＳとなって
インク滴の合体発生の可能性が高くなる。これに対し、
（ｂ）の方式の場合は１／２×１０4 ＝５０μＳとなっ
てインク滴間の距離も１３ｍ／Ｓ×５０μＳ＝６５０μ
ｍとなり、印字品質の低下は完全に防止される。この事
情は規模の大きいラインヘッド（数１００〜数１０００
ノズル／ライン）になればなるほど有利となることは明
らかである。そして（ｂ）に示す一つ置きに吐出する方
法の他に二つ置きにするとか、その他種々の方法が可能
であるが、最も重要なことは、隣接する次の発熱抵抗体
の駆動を８μＳ以上の時間差、更に望ましくは１０μＳ
以上の時間差、更に望ましくは２０μＳの時間差で駆動
できるよう、駆動信号を再構成して駆動することであ
る。
【００３０】以上、本方式の技術的根拠を中心に述べて
きたが、実際に図１に示す１２８ノズル／ラインのヘッ
ドを試作し、印加パルス幅１μＳ、印加電力１Ｗ／発熱
抵抗体のパルス加熱を順次連続駆動方式で行い、ヘッド
前面に置かれた記録媒体に全黒印字し、一行置きに空印
字ラインを設けながら記録媒体を搬送して印字品質を評
価した。その評価法は、インク吐出繰返し周波数を０．
５ｋＨｚ〜５ｋＨｚの範囲で変え、順次連続駆動する隣
接ノズルの吐出時間差を約１６μＳ〜約１．６μＳの範
囲で変えられるようにして印字することによって行っ
た。その結果、吐出時間差が７〜８μＳ以上ある場合に
は印字品質が低下しないか、低下する場合でも長時間の
印字後に発生するのに対し、これより短い吐出時間差の
場合は印字品質の低下がヘッド面のクリーニング後でも
比較的早い時期から認められることが分かった。
きたが、実際に図１に示す１２８ノズル／ラインのヘッ
ドを試作し、印加パルス幅１μＳ、印加電力１Ｗ／発熱
抵抗体のパルス加熱を順次連続駆動方式で行い、ヘッド
前面に置かれた記録媒体に全黒印字し、一行置きに空印
字ラインを設けながら記録媒体を搬送して印字品質を評
価した。その評価法は、インク吐出繰返し周波数を０．
５ｋＨｚ〜５ｋＨｚの範囲で変え、順次連続駆動する隣
接ノズルの吐出時間差を約１６μＳ〜約１．６μＳの範
囲で変えられるようにして印字することによって行っ
た。その結果、吐出時間差が７〜８μＳ以上ある場合に
は印字品質が低下しないか、低下する場合でも長時間の
印字後に発生するのに対し、これより短い吐出時間差の
場合は印字品質の低下がヘッド面のクリーニング後でも
比較的早い時期から認められることが分かった。
【００３１】一方、インク吐出繰返し周波数を５ｋＨｚ
とし、先に述べた一つ置きに吐出させる本方式（図３の
（ｂ））で印字させた場合、長時間の連続印字の場合で
もインク滴の合体による印字品質の低下は認められず、
その有効性を確認することができた。そして明らかなこ
とではあるが、２つ置きに吐出させても印字品質の低下
は認められず、また大規模なラインヘッドの場合でも同
様の結果を得た。結局、隣接するノズルの吐出時間差を
１０μＳ以上とすることにより印字品質の低下を防止す
ることができ、これは順次連続駆動方式を最も有効に作
用させる方法であることも分かった。
とし、先に述べた一つ置きに吐出させる本方式（図３の
（ｂ））で印字させた場合、長時間の連続印字の場合で
もインク滴の合体による印字品質の低下は認められず、
その有効性を確認することができた。そして明らかなこ
とではあるが、２つ置きに吐出させても印字品質の低下
は認められず、また大規模なラインヘッドの場合でも同
様の結果を得た。結局、隣接するノズルの吐出時間差を
１０μＳ以上とすることにより印字品質の低下を防止す
ることができ、これは順次連続駆動方式を最も有効に作
用させる方法であることも分かった。
【００３２】本実施例では図１に示すような発熱抵抗体
面と垂直方向にインク滴を吐出させるタイプのヘッドに
ついて記載したが、発熱抵抗体面と平行な方向にインク
滴を吐出させるタイプのヘッドの場合であっても同様の
効果を得ることができる。
面と垂直方向にインク滴を吐出させるタイプのヘッドに
ついて記載したが、発熱抵抗体面と平行な方向にインク
滴を吐出させるタイプのヘッドの場合であっても同様の
効果を得ることができる。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、インク滴の飛翔方向の
ぶれに起因する印字品質の低下を抑制し、特に、順次連
続駆動方式を採用したサーマルインクジェットプリント
ヘッドにおいて、高密度にインク吐出ノズルを配列した
場合に発生が認められた印字品質の低下が完全に防止で
き、しかもこの方法の採用によるコストの増加を抑制す
ることができる。
ぶれに起因する印字品質の低下を抑制し、特に、順次連
続駆動方式を採用したサーマルインクジェットプリント
ヘッドにおいて、高密度にインク吐出ノズルを配列した
場合に発生が認められた印字品質の低下が完全に防止で
き、しかもこの方法の採用によるコストの増加を抑制す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明が適用されるサーマルインクジェット
プリントヘッドの一例を示す断面図である。
プリントヘッドの一例を示す断面図である。
【図２】 本発明の順次連続駆動方式を説明する回路構
成図である。
成図である。
【図３】 本発明の駆動方式を説明する模式図である。
１はシリコン基板、２は吐出用ヒータ（発熱抵抗体）、
３は共通配線導体、４は個別配線導体、５は駆動ＩＣ部
（デバイス領域）、６はドライバ電源配線導体、７は駆
動ＩＣ用信号配線導体等、８はインク吐出口、９は個別
インク通路、１０はモールド樹脂内共通インク通路、１
１はシリコン基板内共通インク通路、１２は連結穴、１
３はフレーム内共通インク通路、１４はインク通路形成
部材、１５はフレーム、１６はヘッド吐出面、１７はイ
ンク吐出口番号、１８は記録媒体、１９は飛翔中のイン
ク滴、２０はシフトレジスタ、２１はドライバである。
３は共通配線導体、４は個別配線導体、５は駆動ＩＣ部
（デバイス領域）、６はドライバ電源配線導体、７は駆
動ＩＣ用信号配線導体等、８はインク吐出口、９は個別
インク通路、１０はモールド樹脂内共通インク通路、１
１はシリコン基板内共通インク通路、１２は連結穴、１
３はフレーム内共通インク通路、１４はインク通路形成
部材、１５はフレーム、１６はヘッド吐出面、１７はイ
ンク吐出口番号、１８は記録媒体、１９は飛翔中のイン
ク滴、２０はシフトレジスタ、２１はドライバである。
Claims (2)
- 【請求項１】一方向に隣接して配列する所定の複数のイ
ンク吐出口から記録媒体に向けて、単一の駆動周波数に
よる順次連続駆動方式によりインク滴を吐出させて記録
を行う際、前記複数のインク吐出口から少なくとも１つ置きにイン
ク滴を吐出させる走査が繰り返し行われるとともに、 この走査が繰り返し行われて 記録媒体に向けて略同時に
飛翔する複数のインク滴のうち、隣接するインク吐出口
から吐出される２つのインク滴が、１００μｍ以上の飛
翔方向の距離差で飛翔するように、前記複数のインク吐
出口からのインク滴の吐出が制御されることを特徴とす
る液体噴射記録方法。 - 【請求項２】一方向に隣接して配列する所定の複数のイ
ンク吐出口から記録媒体に向けて、単一の駆動周波数に
よる順次連続駆動方式によりインク滴を吐出させて記録
を行う際、前記複数のインク吐出口から少なくとも１つ置きにイン
ク滴を吐出させる走査が繰り返し行われるとともに、 この走査が繰り返し行われて 記録媒体に向けて略同時に
飛翔する複数のインク滴のうち、隣接するインク吐出口
から吐出される２つのインク滴が、８μＳ以上の時間差
を持って吐出されることを特徴とする液体噴射記録方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23191393A JP3335724B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 液体噴射記録方法 |
| US08/228,897 US5666140A (en) | 1993-04-16 | 1994-04-18 | Ink jet print head |
| US08/439,936 US5896154A (en) | 1993-04-16 | 1995-05-12 | Ink jet printer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23191393A JP3335724B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 液体噴射記録方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0781061A JPH0781061A (ja) | 1995-03-28 |
| JP3335724B2 true JP3335724B2 (ja) | 2002-10-21 |
Family
ID=16931026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23191393A Expired - Fee Related JP3335724B2 (ja) | 1993-04-16 | 1993-09-17 | 液体噴射記録方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3335724B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4328475B2 (ja) * | 2001-06-15 | 2009-09-09 | キヤノン株式会社 | 記録装置 |
| US9744549B2 (en) * | 2015-03-16 | 2017-08-29 | The Procter & Gamble Company | System and method for dispensing material |
| JP6684397B2 (ja) * | 2015-04-02 | 2020-04-22 | エムテックスマート株式会社 | 流体の噴出方法および流体の成膜方法 |
| JP6780171B2 (ja) * | 2019-11-14 | 2020-11-04 | エムテックスマート株式会社 | 流体の噴出方法および流体の成膜方法 |
-
1993
- 1993-09-17 JP JP23191393A patent/JP3335724B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0781061A (ja) | 1995-03-28 |
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