JP3493978B2 - Liquid jet recording device - Google Patents

Liquid jet recording device

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JP3493978B2
JP3493978B2 JP28544497A JP28544497A JP3493978B2 JP 3493978 B2 JP3493978 B2 JP 3493978B2 JP 28544497 A JP28544497 A JP 28544497A JP 28544497 A JP28544497 A JP 28544497A JP 3493978 B2 JP3493978 B2 JP 3493978B2
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energy generating
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文彦 小笠原
聡信 浜崎
雅彦 藤井
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Fujifilm Business Innovation Corp
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    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14032Structure of the pressure chamber
    • B41J2/14056Plural heating elements per ink chamber

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、液体を吐出するた
めのエネルギーを発生する複数のエネルギー発生素子
と、そのエネルギー発生素子に対応して液体の通路であ
る複数の個別液体流路および液体が吐出する複数の吐出
口が記録ヘッドに設けられた液体噴射記録装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plurality of energy generating elements that generate energy for ejecting a liquid, and a plurality of individual liquid channels and liquids that are liquid passages corresponding to the energy generating elements. The present invention relates to a liquid jet recording apparatus in which a plurality of ejection ports for ejecting are provided in a recording head.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、代表的な液体噴射記録装置とし
て、液体流路に配されたヒータに通電し、液体を気化さ
せ、その圧力により液体を吐出口から噴射させるサーマ
ル型の液体噴射記録装置などが知られている。図10
は、サーマル型の液体噴射記録装置の一例を示す断面図
である。図中、1はヒータ基板、2はチャネル基板、3
は吐出口、4は個別液体流路、5は共通液室、6はピッ
ト層、7は発熱素子、8はバイパス部である。ヒータ基
板1上にはエネルギー発生素子として発熱素子7が形成
され、発熱素子7上およびバイパス部8を除きピット層
6が形成されている。また、チャネル基板2には各発熱
素子7に対応した個別液体流路4および共通液室5が形
成されており、ヒータ基板1と接合されている。個別液
体流路4の開放端が吐出口3となる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a typical liquid jet recording apparatus, a thermal type liquid jet recording apparatus in which a heater disposed in a liquid flow path is energized to vaporize the liquid and the pressure thereof ejects the liquid from an ejection port Are known. Figure 10
FIG. 3 is a sectional view showing an example of a thermal type liquid jet recording apparatus. In the figure, 1 is a heater substrate, 2 is a channel substrate, 3
Is a discharge port, 4 is an individual liquid channel, 5 is a common liquid chamber, 6 is a pit layer, 7 is a heating element, and 8 is a bypass section. A heating element 7 is formed as an energy generating element on the heater substrate 1, and a pit layer 6 is formed on the heating element 7 and the bypass portion 8. Further, an individual liquid flow path 4 and a common liquid chamber 5 corresponding to each heating element 7 are formed on the channel substrate 2 and are joined to the heater substrate 1. The open end of the individual liquid channel 4 serves as the ejection port 3.

【0003】液体はまず共通液室5に供給され、バイパ
ス部8を通って各個別液体流路4へと供給される。図示
しない駆動回路から発熱素子7に駆動パルスが与えられ
ると、発熱素子7が発熱して個別液体流路4内の液体が
加熱され、気泡が発生して成長する。この気泡成長時の
圧力によって、個別液体流路4内の液体が吐出口3から
液滴として吐出され、記録が行なわれる。
The liquid is first supplied to the common liquid chamber 5 and then to the individual liquid flow paths 4 through the bypass section 8. When a drive pulse is applied to the heat generating element 7 from a drive circuit (not shown), the heat generating element 7 generates heat and the liquid in the individual liquid flow path 4 is heated to generate bubbles and grow. By the pressure at the time of bubble growth, the liquid in the individual liquid flow path 4 is discharged from the discharge port 3 as a droplet, and recording is performed.

【0004】このようなサーマル型の液体噴射記録装置
において、多数の吐出口を配置して長尺化し、印字速度
の高速化を図る場合には、記録ヘッドにおける発熱量が
増加し、記録ヘッドの蓄熱が問題となる。一般的にサー
マル型の液体噴射記録装置では、噴射する液体の特性が
温度によって変化することから、安定した噴射が得られ
る記録ヘッドの温度範囲は限られている。
In such a thermal type liquid jet recording apparatus, when a large number of ejection ports are arranged and lengthened to increase the printing speed, the amount of heat generated in the recording head increases and the recording head Heat storage becomes a problem. Generally, in a thermal type liquid ejecting recording apparatus, the temperature range of the recording head where stable ejection can be obtained is limited because the characteristics of the ejected liquid change depending on the temperature.

【0005】ここで、記録ヘッドが高温の時の液体噴射
における問題点について考察する。サーマル型の記録ヘ
ッドにおける噴射安定性を制御する方法として、個別液
体流路の構造パラメータに関する提案が多数ある。例え
ば、上述の図10に示すような液体噴射記録装置におい
て、発熱素子7の吐出口3側の端部から吐出口3までの
個別液体流路の容積と吐出される液滴の体積の関係に着
目し、 VFCL −α>Vd ・・・式1 とする方法がある。ここで、VFCL は個別液体流路4中
の発熱素子7の吐出口3側の端部から吐出口3までの容
積、Vdは吐出される液滴の体積、αは液体のメニスカ
スの後退によるVFCL 中の液体容積の減少分である。液
滴の体積Vdは、発熱素子7によって形成される気泡の
体積をVb、流路構造パラメータから得られる係数をβ
とするとき、 Vd=β×Vb ・・・式2 として示すことができ、液滴の体積は流路構造によって
変化する。そのため、式1を満たすように流路構造を設
計することができ、その場合には安定した液滴量の噴射
を行なうことができる。
Here, a problem in liquid ejection when the recording head is at high temperature will be considered. As a method of controlling the ejection stability in a thermal type recording head, there are many proposals regarding the structural parameters of the individual liquid flow paths. For example, in the liquid jet recording apparatus as shown in FIG. 10 described above, the relationship between the volume of the individual liquid flow path from the end of the heating element 7 on the ejection port 3 side to the ejection port 3 and the volume of the ejected liquid droplets is shown. Focusing attention, there is a method of setting V FCL −α> Vd ... Here, V FCL is the volume from the end of the heating element 7 on the ejection port 3 side in the individual liquid flow path 4 to the ejection port 3, Vd is the volume of the ejected droplet, and α is due to the receding of the meniscus of the liquid. It is the decrease in liquid volume in V FCL . The volume Vd of the droplet is Vb, which is the volume of the bubble formed by the heating element 7, and β is the coefficient obtained from the flow path structure parameter.
Then, Vd = β × Vb can be expressed as Equation 2 and the volume of the droplet changes depending on the flow channel structure. Therefore, the flow channel structure can be designed so as to satisfy Expression 1, and in that case, stable ejection of the droplet amount can be performed.

【0006】しかしながら、安定した液滴量が確保され
るのは、設計の対象とした記録ヘッドの温度において使
用した時に限られ、実際には気泡の体積Vbは液体の温
度(すなわち記録ヘッドの温度)上昇に伴い増大する。
すなわち、液体(記録ヘッド)の温度をTとし、Tを変
数とした単調増加関数f(T)を用いると、気泡の体積
Vbは Vb∝f(T) ・・・式3 として示すことができる。
However, the stable droplet amount is ensured only when the recording head is designed to be used, and the volume Vb of the bubble is actually the temperature of the liquid (that is, the temperature of the recording head). ) It increases with the rise.
That is, when the temperature of the liquid (recording head) is T and a monotonically increasing function f (T) with T as a variable is used, the volume Vb of the bubble can be expressed as Vb∝f (T). .

【0007】図11は、記録ヘッドの温度Tと液滴の体
積Vdの関係の一例を示すグラフである。上述のよう
に、印字による記録ヘッドの温度上昇に伴い、式3に示
すように気泡の体積Vbは増加し、式1の右辺のVdは
式2に示すように増加する。ある設計温度で式1の条件
を満たす記録ヘッドも、記録ヘッドの温度上昇によって
液滴の体積Vdは図11に示すように増加し、記録ヘッ
ドの温度がある温度以上となると式1に示した条件を満
たさなくなって、安定した液滴量の噴射を行なえなくな
ってしまう。
FIG. 11 is a graph showing an example of the relationship between the temperature T of the recording head and the volume Vd of the droplet. As described above, as the temperature of the recording head increases due to printing, the bubble volume Vb increases as shown in Expression 3, and the Vd on the right side of Expression 1 increases as shown in Expression 2. Also in the recording head satisfying the condition of the formula 1 at a certain design temperature, the volume Vd of the droplet increases as the temperature of the recording head rises as shown in FIG. 11, and when the temperature of the recording head becomes a certain temperature or more, it is shown in the formula 1. If the condition is not satisfied, the stable ejection of the droplet amount cannot be performed.

【0008】このように、サーマル型の液体噴射記録装
置では、安定した噴射が得られる記録ヘッドの温度範囲
は限られている。そこで、例えば特開平5−11634
6号公報や、特開平7−47694号公報では、蓄熱に
より記録ヘッド温度が上昇しすぎた場合には印字動作を
中断あるいは制限を行なうことにより噴射不良を避ける
ことが提案されている。しかしながら、印字動作を中断
させることは、印字速度の高速化の妨げとなる。
As described above, in the thermal type liquid jet recording apparatus, the temperature range of the recording head in which stable jetting can be obtained is limited. Therefore, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11634/1993
No. 6 and Japanese Patent Laid-Open No. 7-47694 propose to avoid ejection failure by interrupting or limiting the printing operation when the recording head temperature rises too much due to heat accumulation. However, interrupting the printing operation hinders an increase in printing speed.

【0009】これに代わる方法として、放熱を促進し、
記録ヘッドの温度上昇を抑制するために記録ヘッドに大
きなヒートシンクを取り付けるなどの冷却手段を設ける
方法もある。しかし、冷却手段の設置は装置の大型化を
招くことになる。
As an alternative method, heat dissipation is promoted,
There is also a method of providing a cooling means such as attaching a large heat sink to the recording head in order to suppress the temperature rise of the recording head. However, the installation of the cooling means leads to an increase in size of the device.

【0010】さらに、高温における液滴の体積Vdの増
加を抑制するように、発熱素子に与える駆動パルスを記
録ヘッドの温度に応じて変化させる方法が多数提案され
ている。例えば記録ヘッドが高温の場合には発熱素子に
与える駆動パルス幅を狭くして発熱量を抑えることが提
案されている。しかし、液体中に気泡を発生させるため
にはある程度のエネルギーが必要であり、駆動パルス幅
を極端に狭くすることはできない。そのため、印字可能
な温度範囲を広げるだけの制御が行なえないという問題
があった。
Further, many methods have been proposed in which the drive pulse applied to the heating element is changed according to the temperature of the recording head so as to suppress the increase of the volume Vd of the droplet at high temperature. For example, when the temperature of the recording head is high, it has been proposed to reduce the amount of heat generation by narrowing the drive pulse width applied to the heating element. However, a certain amount of energy is required to generate bubbles in the liquid, and the drive pulse width cannot be extremely narrowed. Therefore, there is a problem in that control for expanding the printable temperature range cannot be performed.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、記録ヘッドが高温の場合で
も安定した噴射を行なうことができ、印字速度の高速化
にも対応可能な液体噴射記録装置を提供することを目的
とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and can perform stable ejection even when the recording head is at a high temperature, and can respond to an increase in printing speed. An object of the present invention is to provide a liquid jet recording apparatus.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、液体を吐出す
るためのエネルギーを発生するエネルギー発生素子と、
該エネルギー発生素子に対応する液体の通路である個別
液体流路および液体が吐出する吐出口が設けられた記録
ヘッドを有する液体噴射記録装置において、1つの画素
を印字する個別液体流路として複数の個別液体流路が設
けられているとともに、前記複数の個別液体流路は、異
なる複数種類の構造の個別液体流路として形成されてお
り、さらに、前記記録ヘッドの温度を検出するヘッド温
度検出手段と、該ヘッド温度検出手段で検出した前記記
録ヘッドの温度に応じて、前記複数の個別液体流路のう
ちから下記式1を満たす個別液体流路を選択し、選択し
た個別液体流路に対応したエネルギー発生素子を駆動す
る駆動手段を有することを特徴とするものである。ま
た、本発明は、液体を吐出するためのエネルギーを発生
するエネルギー発生素子と、該エネルギー発生素子に対
応する液体の通路である個別液体流路および液体が吐出
する吐出口が設けられた記録ヘッドを有する液体噴射記
録装置において、1つの画素を印字する個別液体流路と
して1つの個別液体流路が設けられているとともに、該
個別液体流路には、異なる複数種類のエネルギー発生素
子が設けられており、さらに、前記記録ヘッドの温度を
検出するヘッド温度検出手段と、該ヘッド温度検出手段
で検出した前記記録ヘッドの温度に応じて前記複数種類
のエネルギー発生素子のうちから下記式1を満たすエネ
ルギー発生素子を選択して駆動する駆動手段を有するこ
とを特徴とするものである。 VFCL −α>Vd ・・・式1 ただし、VFCL は前記個別液体流路中のエネルギー発生
素子の吐出口側の端部から吐出口までの容積、Vdは吐
出される液滴の体積、αは液体のメニスカスの後退によ
るVFCL 中の液体容積の減少分である。
The present invention provides an energy generating element for generating energy for ejecting a liquid,
In a liquid jet recording apparatus having a recording head provided with an individual liquid flow path which is a liquid passage corresponding to the energy generating element and a discharge port for discharging the liquid, a plurality of individual liquid flow paths for printing one pixel are provided. An individual liquid flow path is provided, and the plurality of individual liquid flow paths are formed as individual liquid flow paths of different types of structures, and head temperature detecting means for detecting the temperature of the recording head. According to the temperature of the recording head detected by the head temperature detecting means, an individual liquid flow path satisfying the following formula 1 is selected from the plurality of individual liquid flow paths and corresponds to the selected individual liquid flow path. It is characterized in that it has a driving means for driving the energy generating element. Further, according to the present invention, a recording head provided with an energy generating element that generates energy for ejecting a liquid, an individual liquid channel that is a passage of the liquid corresponding to the energy generating element, and an ejection port that ejects the liquid. In the liquid jet recording apparatus having the above, one individual liquid channel is provided as an individual liquid channel for printing one pixel, and a plurality of different types of energy generating elements are provided in the individual liquid channel. Further, the following formula 1 is satisfied from the head temperature detecting means for detecting the temperature of the recording head and the plurality of types of energy generating elements according to the temperature of the recording head detected by the head temperature detecting means. It is characterized by having a driving means for selecting and driving the energy generating element. V FCL −α> Vd (1) where V FCL is the volume from the discharge port side end of the energy generating element in the individual liquid flow path to the discharge port, Vd is the volume of the discharged droplet, α is the decrease in the liquid volume in V FCL due to the receding of the liquid meniscus.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の液体噴射記録装
置の実施の一形態における記録ヘッドの第1の例を示す
断面図、図2は、同じくヒータ基板の一例の部分斜視図
である。図中、図10と同様の部分には同じ符号を付し
て説明を省略する。11は第1の発熱素子、12は第2
の発熱素子である。この例においては、2種類の流路構
造をもつ個別液体流路4を交互に配した例を示してい
る。もちろん、3種類以上の流路構造の個別液体流路4
を配置してもよい。
1 is a sectional view showing a first example of a recording head in an embodiment of a liquid jet recording apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a partial perspective view of an example of a heater substrate. is there. 10, those parts that are the same as those corresponding parts in FIG. 10 are designated by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted. 11 is the first heating element, 12 is the second
It is a heating element of. In this example, the individual liquid channels 4 having two types of channel structures are alternately arranged. Of course, the individual liquid flow path 4 having three or more kinds of flow path structures
May be arranged.

【0014】図1(A)に示す個別液体流路4では、第
1の発熱素子11が吐出口3に近い位置に配置されてい
る。このときの吐出口3から第1の発熱素子11の吐出
口3側の端部までの個別液体流路4の容積(図中のクロ
スハッチングを施した部分)をVFCL1とする。また、第
1の発熱素子11の面積をHS1とする。
In the individual liquid flow path 4 shown in FIG. 1A, the first heating element 11 is arranged at a position close to the ejection port 3. At this time, the volume of the individual liquid flow path 4 from the ejection port 3 to the end of the first heating element 11 on the ejection port 3 side (the cross-hatched portion in the drawing) is defined as V FCL 1. The area of the first heating element 11 is HS1.

【0015】また、図1(B)に示す個別液体流路4で
は、第1の発熱素子11よりも吐出口3から遠い位置に
第2の発熱素子12が配置されている。このときの吐出
口3から第2の発熱素子12の吐出口3側の端部までの
個別液体流路4の容積(図中のクロスハッチングを施し
た部分)をVFCL2とする。また、第2の発熱素子12の
面積をHS2とする。この第2の発熱素子12の面積H
S2は、第1の発熱素子11の面積HS1以下であり、
この例では第1の発熱素子11の面積HS1よりも小さ
く形成している。
Further, in the individual liquid flow path 4 shown in FIG. 1B, the second heating element 12 is arranged at a position farther from the ejection port 3 than the first heating element 11. At this time, the volume of the individual liquid flow path 4 from the discharge port 3 to the end of the second heating element 12 on the discharge port 3 side (the cross-hatched portion in the drawing) is defined as V FCL 2. The area of the second heating element 12 is HS2. Area H of this second heating element 12
S2 is equal to or smaller than the area HS1 of the first heating element 11,
In this example, the area is smaller than the area HS1 of the first heating element 11.

【0016】上述の式1を満たし、安定した液滴の噴射
を行なわせる場合に、記録ヘッドの温度上昇に伴って液
滴量Vdが増加した時にも式1を満たすためには、吐出
口3から発熱素子端部までの個別液体流路の体積VFCL
を増加させるか、あるいは液滴量Vdを抑制するために
気泡の体積Vbを小さくする、すなわちエネルギー発生
素子である発熱素子の面積HSを小さくすればよい。例
えば吐出口3から発熱素子端部までの個別液体流路の体
積VFCL について考えると、室温を含めた低温Tlow
に式1を満たす体積をVFCL (Tlow )、高温Thigh
に式1を満たす体積をVFCL (Thigh)とするとき、 VFCL (Thigh)>VFCL (Tlow ) であれば高温Thigh時に液滴量Vdが大きくなっても式
1を満足し、安定した液滴の噴射が可能である。また、
発熱素子の面積HSについて考えると、室温を含めた低
温Tlow 時に式1を満たす発熱素子の面積をHS(T
low )、高温Thigh時に式1を満たす発熱素子の面積を
HS(Thigh)とするとき、 HS(Thigh)<HS(Tlow ) であれば、高温Thigh時に気泡の体積Vbを小さくして
液滴量Vdの増加を抑え、式1を満足した安定した液滴
の噴射が可能となる。
In the case of satisfying the above formula 1 and performing stable jetting of the droplets, in order to satisfy the formula 1 even when the droplet amount Vd increases with the temperature rise of the recording head, the ejection port 3 Volume of individual liquid flow path from the end to the end of the heating element V FCL
Or to reduce the droplet volume Vd, the volume Vb of the bubble may be reduced, that is, the area HS of the heating element, which is an energy generating element, may be reduced. For example, considering the volume V FCL of the individual liquid flow path from the discharge port 3 to the end of the heating element, the volume that satisfies the formula 1 at low temperature T low including room temperature is V FCL (T low ), and the volume satisfying formula 1 at high temperature T high is When the volume that satisfies the above is defined as V FCL (T high ), if V FCL (T high )> V FCL (T low ), Equation 1 is satisfied and stable even if the droplet amount Vd increases at high temperature T high. It is possible to eject the formed droplets. Also,
Considering the area HS of the heat generating element, HS area of the heat generating element to meet the low temperature T low at Formula 1, including room temperature (T
low ), and when the area of the heating element that satisfies Equation 1 at high temperature T high is HS (T high ), if HS (T high ) <HS (T low ), the volume Vb of the bubble becomes small at high temperature T high. As a result, it is possible to suppress the increase in the droplet amount Vd and to eject the droplets stably, which satisfies Expression 1.

【0017】図1に示す2種類の流路構造において、そ
れぞれの吐出口3から第1または第2の発熱素子11,
12の端部までの個別液体流路4の容積の関係は VFCL2>VFCL1 であり、第1および第2の発熱素子11,12の面積の
関係は HS2<HS1 である。すなわち、この2つの流路構造は上述の関係を
満たしており、図1(A)に示す個別液体流路4の構造
は低温Tlow 時に適した流路構造であり、図1(B)に
示す個別液体流路4の構造は高温Thigh時に適した流路
構造である。そして上述の条件の範囲内で、図1(A)
に示す個別液体流路4の構造によってカバーできる温度
範囲と、図1(B)に示す個別液体流路4の構造によっ
てカバーできる温度範囲が連続あるいは一部重複させる
ように設計し、切り替えて用いることによって、低温時
および高温時にそれぞれ安定な噴射を行なうことができ
る。
In the two kinds of flow channel structures shown in FIG. 1, the first or second heating element 11,
The volume relationship of the individual liquid flow path 4 up to the end of 12 is V FCL 2> V FCL 1, and the area relationship of the first and second heating elements 11 and 12 is HS2 <HS1. That is, these two flow channel structures satisfy the above-mentioned relationship, and the structure of the individual liquid flow channel 4 shown in FIG. 1 (A) is a flow channel structure suitable for low temperature T low , and FIG. The structure of the individual liquid channel 4 shown is a channel structure suitable for high temperature T high . Then, within the range of the above conditions, FIG.
The temperature range that can be covered by the structure of the individual liquid channel 4 shown in FIG. 1 and the temperature range that can be covered by the structure of the individual liquid channel 4 shown in FIG. As a result, stable injection can be performed at both low temperature and high temperature.

【0018】図3は、本発明の液体噴射記録装置の実施
の一形態を示すブロック図である。図中、21は記録ヘ
ッド、22はヘッド温度検出部、23は駆動部である。
記録ヘッド21には、第1の発熱素子11および第2の
発熱素子12が設けられている。ヘッド温度検出部22
は、記録ヘッド21の温度を検出する。駆動部23は、
ヘッド温度検出部22で検出した記録ヘッド21の温度
に応じて、第1の発熱素子11あるいは第2の発熱素子
12のいずれかを選択する。そして、入力された印字デ
ータに従って、選択された発熱素子へ駆動パルスを送出
する。
FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the liquid jet recording apparatus of the present invention. In the figure, 21 is a recording head, 22 is a head temperature detection unit, and 23 is a drive unit.
The recording head 21 is provided with a first heating element 11 and a second heating element 12. Head temperature detector 22
Detects the temperature of the recording head 21. The drive unit 23 is
Either the first heating element 11 or the second heating element 12 is selected according to the temperature of the recording head 21 detected by the head temperature detection unit 22. Then, according to the input print data, the drive pulse is sent to the selected heating element.

【0019】記録ヘッド21として例えば図1、図2に
示したものを用いる場合、上述のように第1の発熱素子
11は低温時に安定した噴射を行なうことができ、また
第2の発熱素子12は高温時に安定した噴射を行なうこ
とができる。駆動部23は、ヘッド温度検出部22で検
出した記録ヘッド21の温度が室温を含めた低温時には
第1の発熱素子11を選択し、印字データに従った駆動
パルスを第1の発熱素子11に送出する。これによっ
て、記録ヘッド21では第1の発熱素子11のみが駆動
パルスに従って発熱し、液滴を噴射して記録を行なう。
When the recording head 21 shown in FIGS. 1 and 2 is used, as described above, the first heating element 11 can perform stable ejection at a low temperature, and the second heating element 12 can be used. Can perform stable injection at high temperature. The drive unit 23 selects the first heating element 11 when the temperature of the recording head 21 detected by the head temperature detection unit 22 is low including room temperature, and outputs a drive pulse according to the print data to the first heating element 11. Send out. As a result, in the recording head 21, only the first heating element 11 generates heat according to the drive pulse, and the droplets are ejected to perform recording.

【0020】記録を進めてゆくうちに記録ヘッド21の
温度が上昇し、所定の温度を超えた場合には、駆動部2
3は高温時に安定した噴射を行なうことのできる第2の
発熱素子12に切り替える。そして、印字データに従っ
た駆動パルスを第2の発熱素子12に送出する。これに
よって、記録ヘッド21では第2の発熱素子12のみが
駆動パルスに従って発熱し、液滴を噴射して記録を行な
うようになる。このような制御を行なうことによって、
一方の発熱素子の駆動のみではカバーできなかった温度
範囲においても、安定して液滴の噴射を行なうことがで
きる。
When the temperature of the recording head 21 rises as the recording progresses and exceeds a predetermined temperature, the driving unit 2
3 is switched to the second heating element 12 capable of performing stable injection at high temperature. Then, the drive pulse according to the print data is sent to the second heating element 12. As a result, in the recording head 21, only the second heating element 12 generates heat according to the drive pulse, and the droplets are ejected to perform recording. By performing such control,
It is possible to stably eject liquid droplets even in a temperature range that cannot be covered only by driving one heating element.

【0021】図4は、本発明の液体噴射記録装置の実施
の一形態における記録ヘッドの温度と液滴量との関係の
一例を示すグラフである。図4において、第1の発熱素
子11によってカバーする温度範囲をTlow として示
し、第2の発熱素子12によってカバーする温度範囲を
highとして示している。上述のように、一般に液体噴
射記録方式では温度と液滴量は比例するので、温度上昇
とともに液滴量は増加する。このとき、第2の発熱素子
12を有する流路においては、上述のように第2の発熱
素子12の面積は第1の発熱素子11の面積よりも小さ
く、吐出口3から第2の発熱素子12の端部までの個別
液体流路4の容積VFCL2がVFCL1よりも大きい。そのた
め図4に示したように、温度範囲Thighにおける液滴量
の最大許容量および最小許容量は、温度範囲Tlow の場
合よりも液滴量の多い方にシフトする。
FIG. 4 is a graph showing an example of the relationship between the temperature of the recording head and the droplet amount in the embodiment of the liquid jet recording apparatus of the present invention. In FIG. 4, the temperature range covered by the first heating element 11 is shown as T low , and the temperature range covered by the second heating element 12 is shown as T high . As described above, generally, in the liquid jet recording method, the temperature and the droplet amount are proportional to each other, so that the droplet amount increases as the temperature rises. At this time, in the flow path having the second heat generating element 12, the area of the second heat generating element 12 is smaller than the area of the first heat generating element 11 as described above, and the area from the discharge port 3 to the second heat generating element 12 is reduced. The volume V FCL 2 of the individual liquid flow path 4 up to the end 12 is larger than V FCL 1. Therefore, as shown in FIG. 4, the maximum permissible amount and the minimum permissible amount of the droplet amount in the temperature range T high are shifted to the larger amount of the droplet amount than in the temperature range T low .

【0022】例えば図10に示した1種類のみの流路構
造の場合には、図11に示したようにカバーできる記録
ヘッドの温度範囲は狭かった。しかし本発明によれば、
図4に示すようにカバーできる温度範囲はTlow +T
highの範囲となり、格段に温度範囲を広げることができ
る。そのため、例えば高速印字を行なって記録ヘッド2
1に蓄熱されるような状況においても、印字速度を低下
させることなく、良好に安定した記録を行なうことがで
きる。
For example, in the case of only one kind of flow channel structure shown in FIG. 10, the temperature range of the recording head which can be covered as shown in FIG. 11 is narrow. However, according to the invention,
As shown in FIG. 4, the temperature range that can be covered is T low + T
It is in the high range, and the temperature range can be greatly expanded. Therefore, for example, high-speed printing is performed and the recording head 2
Even in a situation where heat is stored in No. 1, good and stable recording can be performed without reducing the printing speed.

【0023】このように2種類の発熱素子を切り替えて
用いるとき、例えば図10に示す従来の記録ヘッドと同
数のドットを印字する記録ヘッドを構成するためには、
発熱素子の数が2倍必要である。しかし、同時に使用す
る発熱素子は常にその半数であり、駆動部23は従来と
同規模の回路構成で実現することができる。
When two types of heating elements are switched and used as described above, for example, in order to construct a recording head for printing the same number of dots as the conventional recording head shown in FIG.
It is necessary to double the number of heating elements. However, only half of the heating elements are used at the same time, and the drive unit 23 can be realized with a circuit configuration of the same scale as the conventional one.

【0024】図5は、液体噴射記録装置の駆動方法の一
例の説明図である。駆動部23の駆動方式の主なものと
して、シングルパルス駆動とマルチパルス駆動の2つの
方法がある。シングルパルス駆動は、図5(A)に示す
ように1つのパルスを発熱抵抗体に与える駆動方法であ
る。また、より安定した駆動方法として、図5(B)に
示すようなマルチパルス駆動も用いられる。このマルチ
パルス駆動では、複数のパルスによって駆動する。図5
(B)に示す例では、まず液体を噴射しない程度のエネ
ルギーをプレパルスP1で与え、液体を加温する。休止
期間P2の後、液体を噴射するためのエネルギーをメイ
ンパルスP3で与えて液滴を飛翔させる。駆動部23の
駆動方式としては、いずれの方式を用いてもよい。
FIG. 5 is an explanatory diagram of an example of a driving method of the liquid jet recording apparatus. There are two main driving methods for the driving unit 23: single pulse driving and multi-pulse driving. The single pulse driving is a driving method in which one pulse is applied to the heating resistor as shown in FIG. Further, as a more stable driving method, multi-pulse driving as shown in FIG. 5B is also used. In this multi-pulse driving, driving is performed by a plurality of pulses. Figure 5
In the example shown in (B), first, energy that does not eject the liquid is applied by the pre-pulse P1 to heat the liquid. After the pause period P2, energy for ejecting the liquid is applied by the main pulse P3 to cause the droplet to fly. As a driving method of the driving unit 23, any method may be used.

【0025】また、このような使用する発熱素子の切り
替えを行なう場合、図4に示すように切り替えの前後で
液滴量が変化する。そのため、発熱素子の切り替えは1
ページの印字中には行なわないように制御することによ
って、画質の劣化を抑えることができる。
Further, when such a heating element to be used is switched, the droplet amount changes before and after the switching as shown in FIG. Therefore, the switching of the heating element is 1
It is possible to suppress the deterioration of the image quality by controlling not to perform it during the printing of the page.

【0026】駆動部23がマルチパルス駆動を行なって
いる場合には、発熱素子の切り替えを行なう際の液滴量
の変化を小さくすることができ、1ページ中での切り替
えも可能となる。図6は、本発明の液体噴射記録装置の
実施の一形態における記録ヘッドの温度と液滴量との関
係の別の例を示すグラフである。マルチパルス駆動で
は、従来から行なわれているような、記録ヘッド21の
温度に従った駆動パルス幅の制御を併せて行なうように
構成することができる。すなわち、図5(B)における
プレパルスP1の幅を温度上昇に合わせて狭くすること
によって、液体噴射時の液体の温度をほぼ一定に保ち、
液滴量の変化を抑えるものである。このようなプレパル
スP1の幅の制御を行なうことによって、図6に示すよ
うに各温度範囲においては平均的な液滴量の変化が少な
くなる。また、発熱素子の切り替え時の液滴量の変化も
少なくなるため、それほど画質に影響を与えないで発熱
素子の切り替えを行なうことが可能となる。
When the driving unit 23 is performing multi-pulse driving, the change in the droplet amount when switching the heating elements can be reduced, and switching within one page is also possible. FIG. 6 is a graph showing another example of the relationship between the temperature of the recording head and the droplet amount in the embodiment of the liquid jet recording apparatus of the present invention. In the multi-pulse drive, the drive pulse width can be controlled in accordance with the temperature of the recording head 21 as is conventionally done. That is, by narrowing the width of the pre-pulse P1 in FIG. 5B in accordance with the temperature rise, the temperature of the liquid at the time of liquid ejection is kept substantially constant,
It suppresses the change in the droplet amount. By controlling the width of the pre-pulse P1 as described above, the average change in the droplet amount in each temperature range is reduced as shown in FIG. Further, since the change in the amount of liquid droplets when switching the heating elements is reduced, it is possible to switch the heating elements without significantly affecting the image quality.

【0027】なお、プレパルスP1の幅を制御する場
合、温度に合わせてアナログ的にパルス幅を制御するこ
とは難しく、通常は所定の温度幅ごとにパルス幅を変更
してゆく。所定の温度幅内では温度の上昇に応じて液滴
量も増加する。そのため、図6に示すように各温度範囲
内における液滴量の変化には、パルス幅を変更する温度
において小さな段差が生じる。しかしこの程度の液滴量
の差はほとんど画質に影響することはない。もちろん、
プレパルスP1のパルス幅の変更および発熱素子の切り
替えを、連続した画像を記録している間は行なわないよ
うに制御するなど、種々の方法で切り替えのタイミング
を制御してもよい。
When the width of the pre-pulse P1 is controlled, it is difficult to control the pulse width in an analog manner according to the temperature, and the pulse width is usually changed for each predetermined temperature width. Within a predetermined temperature range, the amount of droplets also increases as the temperature rises. Therefore, as shown in FIG. 6, a change in the droplet amount within each temperature range has a small step at the temperature at which the pulse width is changed. However, such a difference in droplet amount hardly affects the image quality. of course,
The timing of switching may be controlled by various methods, such as changing the pulse width of the pre-pulse P1 and switching the heating elements so as not to be performed while recording continuous images.

【0028】さらに、上述のように記録ヘッドの温度に
よって制御を行なうため、図1に示したような低温用と
高温用の個別液体流路4を1つの記録ヘッド21に実装
する場合、記録ヘッド21全体の温度が均一になるよう
に2種類の個別液体流路4は図2に示すように交互に配
列することが望ましい。もちろん、他の配列方法を排除
するものではない。
Further, since control is performed according to the temperature of the recording head as described above, when the low temperature and high temperature individual liquid flow paths 4 as shown in FIG. It is desirable that the two types of individual liquid flow paths 4 are alternately arranged as shown in FIG. 2 so that the temperature of the entire 21 becomes uniform. Of course, other arrangement methods are not excluded.

【0029】図1、図2に示した例では、各個別液体流
路4において発熱素子の面積および位置を変えた複数種
類の流路を構成したが、例えば発熱素子の位置を同じと
し、発熱素子から先の個別液体流路4の断面積の異なる
複数の個別液体流路4を設け、吐出口3から各発熱素子
の端部までの体積VFCL を変化させてもよい。
In the examples shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of types of flow paths are formed in which the area and the position of the heating element are changed in each individual liquid flow path 4. However, for example, the position of the heating element is the same and heat is generated. It is also possible to provide a plurality of individual liquid channels 4 having different cross-sectional areas from the element to the individual liquid channels 4 and change the volume V FCL from the ejection port 3 to the end of each heating element.

【0030】図7は、本発明の液体噴射記録装置の実施
の一形態における記録ヘッドの第2の例を示す断面図お
よびヒータ基板の一例の部分斜視図である。図中の符号
は図1、図2と同様である。上述の第1の例では、それ
ぞれの個別液体流路4には1つの発熱素子を配置した例
を示したが、この例では、同じ個別液体流路4中に2つ
の異なる種類の発熱素子を設けた例を示している。もち
ろん、配置する発熱素子の種類の数は3つ以上であって
もよい。
FIG. 7 is a sectional view showing a second example of the recording head in the embodiment of the liquid jet recording apparatus of the present invention and a partial perspective view of an example of the heater substrate. Reference numerals in the figure are the same as those in FIGS. 1 and 2. In the above-mentioned first example, an example in which one heating element is arranged in each individual liquid channel 4 is shown, but in this example, two different types of heating elements are arranged in the same individual liquid channel 4. The example provided is shown. Of course, the number of types of heating elements to be arranged may be three or more.

【0031】図7に示すように、個別液体流路4内に
は、吐出口3に近い側から第1の発熱素子11、第2の
発熱素子12の順で配置されている。第1の発熱素子1
1および第2の発熱素子12は、図3に示した駆動部2
3によってそれぞれ選択的に駆動される。また、第1の
発熱素子11の面積HS1は、第2の発熱素子12の面
積HS2以上とするとよい。特にこの例ではHS1>H
S2とした例を示している。
As shown in FIG. 7, in the individual liquid flow path 4, the first heating element 11 and the second heating element 12 are arranged in this order from the side close to the ejection port 3. First heating element 1
The first and second heating elements 12 are the driving unit 2 shown in FIG.
3 are selectively driven. The area HS1 of the first heating element 11 may be equal to or larger than the area HS2 of the second heating element 12. Especially in this example, HS1> H
An example of S2 is shown.

【0032】図8は、本発明の液体噴射記録装置の実施
の一形態における記録ヘッドの第2の例において、各発
熱素子の端部から吐出口までの個別液体流路内の容積の
説明図である。上述のように、記録ヘッドの温度上昇時
にも式1を満たし、安定した液滴の噴射を行なわせるた
めの一方法としては、吐出口3から発熱素子端部までの
個別液体流路4の体積VFCL を増加させればよい。吐出
口3に近い第1の発熱素子11を駆動する場合、吐出口
3から第1の発熱素子11の端部までの個別液体流路4
の体積VFCL1は図8(A)にクロスハッチングで示した
部分の体積となる。また、吐出口3から遠い第2の発熱
素子12を駆動する場合には、吐出口3から第2の発熱
素子12の端部までの個別液体流路4の体積VFCL2は図
8(B)にクロスハッチングで示した部分の体積とな
る。ここで、第1の発熱素子11を室温を含む低温T
low 時に選択して駆動し、高温Thigh時には第2の発熱
素子12に切り替えて駆動する。これによって、 VFCL2(Thigh時)>VFCL1(Tlow 時) の関係が満たされる。
FIG. 8 is an explanatory diagram of the volume in the individual liquid flow passage from the end of each heating element to the ejection port in the second example of the recording head in the embodiment of the liquid jet recording apparatus of the present invention. Is. As described above, as one method for satisfying the expression 1 even when the temperature of the recording head rises and performing stable droplet ejection, the volume of the individual liquid flow path 4 from the ejection port 3 to the end of the heating element is It is sufficient to increase V FCL . When driving the first heating element 11 close to the ejection port 3, the individual liquid flow path 4 from the ejection port 3 to the end of the first heating element 11 is driven.
Volume V FCL 1 is the volume indicated by cross-hatching in FIG. Further, when the second heating element 12 far from the ejection port 3 is driven, the volume V FCL 2 of the individual liquid flow path 4 from the ejection port 3 to the end of the second heating element 12 is as shown in FIG. ) Is the volume shown by cross-hatching. Here, the first heating element 11 is set to a low temperature T including room temperature.
When the temperature is high , it is selected and driven, and when the temperature is high, the second heating element 12 is switched to be driven. As a result, the relationship of V FCL 2 (when T high )> V FCL 1 (when T low ) is satisfied.

【0033】もう一つの方法として、液滴量Vdを抑制
するために気泡の体積Vbを小さくする、すなわちエネ
ルギー発生素子である発熱素子の面積HSを小さくすれ
ばよい。上述のようにこの例ではHS1>HS2として
いるので、第1の発熱素子11を室温を含む低温Tlow
時に選択して駆動し、高温Thigh時には第2の発熱素子
12に切り替えて駆動することによって HS2(Thigh時)<HS1(Tlow 時) とすることができる。
As another method, in order to suppress the droplet amount Vd, the volume Vb of the bubble may be reduced, that is, the area HS of the heat generating element which is an energy generating element may be reduced. Since HS1> HS2 is set in this example as described above, the first heating element 11 is set to a low temperature T low including room temperature.
It is possible to set HS2 (at T high time) <HS1 (at T low time) by selectively driving at some time and switching to the second heating element 12 at the time of high temperature T high and driving.

【0034】第1の発熱素子11および第2の発熱素子
12の位置および面積は、第1の発熱素子11の駆動に
よりカバーできる温度範囲と、第2の発熱素子12の駆
動によってカバーできる温度範囲が連続あるいは一部重
複させるように設計すればよい。
The positions and areas of the first heating element 11 and the second heating element 12 are within a temperature range that can be covered by driving the first heating element 11 and a temperature range that can be covered by driving the second heating element 12. May be designed to be continuous or partially overlapped.

【0035】図3のヘッド温度検出部22は、図7に示
すような記録ヘッド21の温度を検出し、駆動部23に
送る。駆動部23は、ヘッド温度検出部22で検出した
記録ヘッド21の温度に従い、室温を含む低温Tlow
には第1の発熱素子11を選択して駆動し、高温Thigh
時には第2の発熱素子12を選択して駆動する。このよ
うに記録ヘッドの温度に応じて駆動する発熱素子を切り
替えることによって、例えば図4に示すように広範囲の
温度にわたり安定した液滴の噴射を行なうことが可能と
なる。
The head temperature detecting section 22 of FIG. 3 detects the temperature of the recording head 21 as shown in FIG. 7 and sends it to the driving section 23. The drive unit 23 selects and drives the first heating element 11 according to the temperature of the recording head 21 detected by the head temperature detection unit 22 at a low temperature T low including room temperature, and drives the high temperature T high.
Sometimes, the second heating element 12 is selected and driven. By switching the heating element to be driven according to the temperature of the recording head in this manner, it becomes possible to perform stable droplet ejection over a wide temperature range as shown in FIG. 4, for example.

【0036】図9は、本発明の液体噴射記録装置の実施
の一形態における記録ヘッドの第3の例を示すヒータ基
板の一例の部分斜視図である。図中の符号は図1、図2
と同様である。この例では、同じ個別液体流路4の幅内
に2つの発熱素子を並べて配置した例を示している。も
ちろん3つ以上の発熱素子を並べてもよい。
FIG. 9 is a partial perspective view of an example of a heater substrate showing a third example of the recording head in the embodiment of the liquid jet recording apparatus of the present invention. Reference numerals in FIG. 1 and FIG.
Is the same as. In this example, two heating elements are arranged side by side within the same width of the individual liquid channel 4. Of course, three or more heating elements may be arranged.

【0037】この例では、第1の発熱素子11の吐出口
3側の端部を第2の発熱素子12の吐出口3側の端部よ
りも吐出口3側に突出させている。これによって、吐出
口3から第1の発熱素子11の端部までの個別液体流路
4の体積VFCL1は図1(A)にクロスハッチングで示し
た部分と同等の体積となる。また、吐出口3から第2の
発熱素子12の端部までの個別液体流路4の体積VFCL2
は図1(B)にクロスハッチングで示した部分と同等の
体積となる。すなわち、 VFCL2>VFCL1 となる。また、図9に示す例では、第1の発熱素子11
の面積HS1と第2の発熱素子12の面積HS2を HS2<HS1 となるように形成している。
In this example, the end portion of the first heating element 11 on the ejection port 3 side is projected to the ejection port 3 side more than the end portion of the second heating element 12 on the ejection port 3 side. As a result, the volume V FCL 1 of the individual liquid flow path 4 from the discharge port 3 to the end of the first heating element 11 becomes the same as the volume shown by cross-hatching in FIG. In addition, the volume V FCL 2 of the individual liquid flow path 4 from the discharge port 3 to the end of the second heating element 12
Has a volume equivalent to that shown by cross-hatching in FIG. That is, V FCL 2> V FCL 1. In the example shown in FIG. 9, the first heating element 11
Area HS1 and the area HS2 of the second heating element 12 are formed so that HS2 <HS1.

【0038】このような第1および第2の発熱素子1
1,12の構成によって、第1の発熱素子11を室温を
含む低温時に用い、第2の発熱素子12を高温時に用い
ることとして、式1を満たし、安定して液体を噴射可能
な温度範囲を広げることができる。このとき、各温度範
囲が連続あるいは一部重複するように、第1および第2
の発熱素子11,12を設計すればよい。そして図3に
おける記録ヘッド21として図9に示すような記録ヘッ
ドを用い、ヘッド温度検出部22で検出した記録ヘッド
21の温度に従って駆動部23が第1の発熱素子11ま
たは第2の発熱素子12を切り替えて駆動することによ
って、広範囲の温度にわたり安定した液滴の噴射を行な
うことが可能となる。
Such first and second heat generating elements 1
With the configurations of 1 and 12, the first heating element 11 is used at a low temperature including room temperature, and the second heating element 12 is used at a high temperature. Can be expanded. At this time, the first and second temperature ranges should be set so that each temperature range is continuous or partially overlaps.
The heating elements 11 and 12 may be designed. A recording head as shown in FIG. 9 is used as the recording head 21 in FIG. 3, and the drive unit 23 causes the first heating element 11 or the second heating element 12 to operate in accordance with the temperature of the recording head 21 detected by the head temperature detection unit 22. By switching between and driving, it is possible to stably eject the liquid droplets over a wide temperature range.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、記録ヘッドの温度に応じて使用する個別液体
流路を選択して、選択した個別液体流路に対応したエネ
ルギー発生素子を駆動し、あるいは同じ個別液体流路に
形成された異なるエネルギー発生素子を記録ヘッドの温
度に応じて切り替えて駆動することによって、広い温度
範囲において常に適正な液滴の噴射が得られ、高温でも
安定した噴射を行なうことができる液体噴射記録装置を
提供することができる。これによって、記録ヘッドに蓄
熱してしまう場合においても安定した画質を維持するこ
とができるので、大幅な印字速度の高速化を図ることが
可能となるという効果がある。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the energy generating element corresponding to the selected individual liquid flow path is selected by selecting the individual liquid flow path to be used according to the temperature of the recording head. By driving or driving different energy generating elements formed in the same individual liquid flow path by switching according to the temperature of the recording head, it is possible to always obtain appropriate droplet ejection in a wide temperature range and even at high temperatures. It is possible to provide a liquid jet recording apparatus that can perform stable jetting. As a result, stable image quality can be maintained even when heat is accumulated in the recording head, which has the effect of significantly increasing the printing speed.

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

【図1】 本発明の液体噴射記録装置の実施の一形態に
おける記録ヘッドの第1の例を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a first example of a recording head in an embodiment of a liquid jet recording apparatus of the present invention.

【図2】 本発明の液体噴射記録装置の実施の一形態に
おける記録ヘッドの第1の例を示すヒータ基板の一例の
部分斜視図である。
FIG. 2 is a partial perspective view of an example of a heater substrate showing a first example of the recording head in the embodiment of the liquid jet recording apparatus of the present invention.

【図3】 本発明の液体噴射記録装置の実施の一形態を
示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of a liquid jet recording apparatus of the present invention.

【図4】 本発明の液体噴射記録装置の実施の一形態に
おける記録ヘッドの温度と液滴量との関係の一例を示す
グラフである。
FIG. 4 is a graph showing an example of the relationship between the temperature of the recording head and the droplet amount in the embodiment of the liquid jet recording apparatus of the present invention.

【図5】 液体噴射記録装置の駆動方法の一例の説明図
である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of an example of a driving method of the liquid jet recording apparatus.

【図6】 本発明の液体噴射記録装置の実施の一形態に
おける記録ヘッドの温度と液滴量との関係の別の例を示
すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing another example of the relationship between the temperature of the recording head and the droplet amount in the embodiment of the liquid jet recording apparatus of the present invention.

【図7】 本発明の液体噴射記録装置の実施の一形態に
おける記録ヘッドの第2の例を示す断面図およびヒータ
基板の一例の部分斜視図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a second example of a recording head in a liquid jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention and a partial perspective view of an example of a heater substrate.

【図8】 本発明の液体噴射記録装置の実施の一形態に
おける記録ヘッドの第2の例において、各発熱素子の端
部から吐出口までの個別液体流路内の容積の説明図であ
る。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a volume in an individual liquid flow path from an end portion of each heating element to an ejection port in a second example of the recording head in the embodiment of the liquid jet recording apparatus of the present invention.

【図9】 本発明の液体噴射記録装置の実施の一形態に
おける記録ヘッドの第3の例を示すヒータ基板の一例の
部分斜視図である。
FIG. 9 is a partial perspective view of an example of a heater substrate showing a third example of the recording head in the embodiment of the liquid jet recording apparatus of the present invention.

【図10】 サーマル型の液体噴射記録装置の一例を示
す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example of a thermal type liquid jet recording apparatus.

【図11】 記録ヘッドの温度Tと液滴の体積Vdの関
係の一例を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing an example of the relationship between the temperature T of the recording head and the volume Vd of a droplet.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ヒータ基板、2…チャネル基板、3…吐出口、4…
個別液体流路、5…共通液室、6…ピット層、7…発熱
素子、8…バイパス部、11…第1の発熱素子、12…
第2の発熱素子、21…記録ヘッド、22…ヘッド温度
検出部、23…駆動部。
1 ... Heater substrate, 2 ... Channel substrate, 3 ... Discharge port, 4 ...
Individual liquid channels, 5 ... Common liquid chamber, 6 ... Pit layer, 7 ... Heating element, 8 ... Bypass section, 11 ... First heating element, 12 ...
2nd heat generating element, 21 ... Recording head, 22 ... Head temperature detection part, 23 ... Driving part.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−237152(JP,A) 特開 平9−48125(JP,A) 特開 平3−284951(JP,A) 特開 平1−234255(JP,A) 特開 平5−293977(JP,A) 特開 平8−183187(JP,A) 特開 平6−191028(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/175 B41J 2/01 ─────────────────────────────────────────────────── --Continued from the front page (56) References JP-A-1-237152 (JP, A) JP-A-9-48125 (JP, A) JP-A-3-284951 (JP, A) JP-A-1- 234255 (JP, A) JP 5-293977 (JP, A) JP 8-183187 (JP, A) JP 6-191028 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B41J 2/175 B41J 2/01

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 液体を吐出するためのエネルギーを発生
するエネルギー発生素子と、該エネルギー発生素子に対
応する液体の通路である個別液体流路および液体が吐出
する吐出口が設けられた記録ヘッドを有する液体噴射記
録装置において、1つの画素を印字する個別液体流路と
して複数の個別液体流路が設けられているとともに、前
記複数の個別液体流路は、異なる複数種類の構造の個別
液体流路として形成されており、さらに、前記記録ヘッ
ドの温度を検出するヘッド温度検出手段と、該ヘッド温
度検出手段で検出した前記記録ヘッドの温度に応じて、
前記複数の個別液体流路のうちから下記式1を満たす個
別液体流路を選択し、 選択した個別液体流路に対応したエネルギー発生素子を
駆動する駆動手段を有することを特徴とする液体噴射記
録装置。 VFCL −α>Vd ・・・式1 ただし、VFCL は前記個別液体流路中のエネルギー発生
素子の吐出口側の端部から吐出口までの容積、Vdは吐
出される液滴の体積、αは液体のメニスカスの後退によ
るVFCL 中の液体容積の減少分である。
1. A recording head provided with an energy generating element that generates energy for ejecting a liquid, an individual liquid channel that is a passage of the liquid corresponding to the energy generating element, and an ejection port that ejects the liquid. In the liquid jet recording apparatus having the above, a plurality of individual liquid channels are provided as the individual liquid channels for printing one pixel, and the plurality of individual liquid channels have a plurality of different types of structures. And a head temperature detecting means for detecting the temperature of the recording head, and a temperature of the recording head detected by the head temperature detecting means.
A liquid ejecting recording characterized by including a driving unit that selects an individual liquid channel satisfying the following formula 1 from the plurality of individual liquid channels and drives an energy generating element corresponding to the selected individual liquid channel. apparatus. V FCL −α> Vd (1) where V FCL is the volume from the discharge port side end of the energy generating element in the individual liquid flow path to the discharge port, Vd is the volume of the discharged droplet, α is the decrease in the liquid volume in V FCL due to the receding of the liquid meniscus.
【請求項2】 前記異なる複数種類の構造の個別液体流
路が、前記エネルギー発生素子の端部から前記吐出口ま
で容積が異なる流路となるように形成されており、前記
駆動手段は、前記ヘッド温度検出手段により検出した前
記記録ヘッドの温度に応じて、前記記録ヘッドの温度が
高いときに前記容積が大きい種類の個別液体流路を選択
し、前記記録ヘッドの温度が低いときに前記容積が小さ
い種類の個別液体流路を選択して、選択した個別液体流
路に対応するエネルギー発生素子を駆動することを特徴
とする請求項1に記載の液体噴射記録装置。
2. The individual liquid flow paths having different structures of different types are formed so as to have different volumes from the end of the energy generating element to the discharge port, and the drive means is According to the temperature of the recording head detected by the head temperature detecting means, when the temperature of the recording head is high, an individual liquid channel of a type having a large volume is selected, and when the temperature of the recording head is low, the volume of the individual liquid flow path is selected. 2. The liquid jet recording apparatus according to claim 1, wherein an individual liquid flow path of a small type is selected to drive the energy generating element corresponding to the selected individual liquid flow path.
【請求項3】 前記容積が大きい流路に設けられたエネ
ルギー発生素子の面積が、前記容積が小さい流路に設け
られたエネルギー発生素子の面積より小さくなるよう
に、前記前記エネルギー発生素子が設けられていること
を特徴とする請求項2に記載の液体噴射記録装置。
3. The energy generating element is provided such that the area of the energy generating element provided in the flow path having a large volume is smaller than the area of the energy generating element provided in the flow path having a small volume. The liquid jet recording apparatus according to claim 2, wherein the liquid jet recording apparatus is provided.
【請求項4】 前記異なる複数種類の構造の個別液体流
路が、前記エネルギー発生素子の面積がそれぞれ異なる
流路となるように形成されており、前記駆動手段は、前
記ヘッド温度検出手段により検出した前記記録ヘッドの
温度に応じて、前記記録ヘッドの温度が高いときに前記
エネルギー発生素子の面積が小さい種類の個別液体流路
を選択し、前記記録ヘッドの温度が低いときに前記エネ
ルギー発生素子の面積が大きい種類の個別液体流路を選
択して、選択した個別液体流路に対応するエネルギー発
生素子を駆動することを特徴とする請求項1に記載の液
体噴射記録装置。
4. The individual liquid flow paths having different structures are formed so that the areas of the energy generating elements are different from each other, and the driving means detects the head temperature detecting means. According to the temperature of the recording head, when the temperature of the recording head is high, an individual liquid flow path of a type having a small area of the energy generating element is selected, and when the temperature of the recording head is low, the energy generating element is selected. 2. The liquid jet recording apparatus according to claim 1, wherein a type of individual liquid channel having a large area is selected to drive the energy generating element corresponding to the selected individual liquid channel.
【請求項5】 前記駆動手段は、前記記録ヘッドの温度
に応じた個別液体流路の選択に伴う前記エネルギー発生
素子の駆動の切り替えを1ページの印字中は行なわない
ように制御することを特徴とする請求項1ないし4のい
ずれか1項に記載の液体噴射記録装置。
5. The drive means controls to switch the drive of the energy generating element according to the selection of the individual liquid flow path according to the temperature of the recording head so as not to perform during the printing of one page. The liquid jet recording apparatus according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 液体を吐出するためのエネルギーを発生
するエネルギー発生素子と、該エネルギー発生素子に対
応する液体の通路である個別液体流路および液体が吐出
する吐出口が設けられた記録ヘッドを有する液体噴射記
録装置において、1つの画素を印字する個別液体流路と
して1つの個別液体流路が設けられているとともに、該
個別液体流路には、異なる複数種類のエネルギー発生素
子が設けられており、さらに、前記記録ヘッドの温度を
検出するヘッド温度検出手段と、該ヘッド温度検出手段
で検出した前記記録ヘッドの温度に応じて前記複数種類
のエネルギー発生素子のうちから下記式1を満たすエネ
ルギー発生素子を選択して駆動する駆動手段を有するこ
とを特徴とする液体噴射記録装置。 VFCL −α>Vd ・・・式1 ただし、VFCL は前記個別液体流路中のエネルギー発生
素子の吐出口側の端部から吐出口までの容積、Vdは吐
出される液滴の体積、αは液体のメニスカスの後退によ
るVFCL 中の液体容積の減少分である。
6. A recording head provided with an energy generating element that generates energy for ejecting a liquid, an individual liquid channel that is a passage of the liquid corresponding to the energy generating element, and an ejection port that ejects the liquid. In the liquid jet recording apparatus having the above, one individual liquid channel is provided as an individual liquid channel for printing one pixel, and a plurality of different energy generating elements are provided in the individual liquid channel. In addition, a head temperature detecting means for detecting the temperature of the recording head, and energy satisfying the following formula 1 from among the plurality of types of energy generating elements according to the temperature of the recording head detected by the head temperature detecting means A liquid jet recording apparatus comprising a drive unit for selecting and driving a generating element. V FCL −α> Vd (1) where V FCL is the volume from the discharge port side end of the energy generating element in the individual liquid flow path to the discharge port, Vd is the volume of the discharged droplet, α is the decrease in the liquid volume in V FCL due to the receding of the liquid meniscus.
【請求項7】 前記異なる複数種類のエネルギー発生素
子が、前記個別液体流路内に前記吐出口からエネルギー
発生素子の端部までの容積がそれぞれ異なるように形成
されており、前記駆動手段は、前記ヘッド温度検出手段
により検出した前記記録ヘッドの温度に応じて、前記記
録ヘッドの温度が高いときに前記容積が大きい種類のエ
ネルギー発生素子を選択し、前記記録ヘッドの温度が低
いときに前記容積が小さい種類のエネルギー発生素子を
選択して駆動することを特徴とする請求項6に記載の液
体噴射記録装置。
7. The plurality of different types of energy generating elements are formed in the individual liquid flow path so that the volumes from the ejection ports to the ends of the energy generating elements are different from each other, and the driving means includes: According to the temperature of the recording head detected by the head temperature detecting means, an energy generating element having a large volume is selected when the temperature of the recording head is high, and the volume is selected when the temperature of the recording head is low. The liquid jet recording apparatus according to claim 6, wherein an energy generating element of a small type is selected and driven.
【請求項8】 前記容積が大きい種類のエネルギー発生
素子の面積が、 前記容積が小さい種類のエネルギー発生素子の面積より
小さくなるように、前記前記エネルギー発生素子が設け
られていることを特徴とする請求項7に記載の液体噴射
記録装置。
8. The energy generating element is provided such that the area of the energy generating element of the large volume type is smaller than the area of the energy generating element of the small volume type. The liquid jet recording apparatus according to claim 7.
【請求項9】 前記異なる複数種類のエネルギー発生素
子が、その面積がそれぞれ異なるように形成されてお
り、前記駆動手段は、前記ヘッド温度検出手段により検
出した前記記録ヘッドの温度に応じて、前記記録ヘッド
の温度が高いときに前記エネルギー発生素子の面積が小
さい種類のエネルギー発生素子を選択し、前記記録ヘッ
ドの温度が低いときに前記エネルギー発生素子の面積が
大きい種類のエネルギー発生素子を選択して駆動するこ
とを特徴とする請求項6に記載の液体噴射記録装置。
9. The plurality of different types of energy generating elements are formed so that their areas are different from each other, and the drive unit is configured to perform the above-mentioned operation according to the temperature of the recording head detected by the head temperature detection unit. When the temperature of the recording head is high, an energy generating element of a type having a small area of the energy generating element is selected, and when the temperature of the recording head is low, an energy generating element of a type having a large area of the energy generating element is selected. The liquid ejecting recording apparatus according to claim 6, wherein the liquid ejecting recording apparatus is driven by being driven.
【請求項10】 前記駆動手段は、前記記録ヘッドの温
度に応じたエネルギー発生素子の駆動の切り替えを1ペ
ージの印字中は行なわないように制御することを特徴と
する請求項6ないし9のいずれか1項に記載の液体噴射
記録装置。
10. The driving device controls the driving of the energy generating element according to the temperature of the recording head not to be performed during printing of one page. 2. The liquid jet recording apparatus according to item 1.
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