JPH03227633A - Ink jet recorder - Google Patents

Ink jet recorder

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JPH03227633A
JPH03227633A JP2217490A JP2217490A JPH03227633A JP H03227633 A JPH03227633 A JP H03227633A JP 2217490 A JP2217490 A JP 2217490A JP 2217490 A JP2217490 A JP 2217490A JP H03227633 A JPH03227633 A JP H03227633A
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ink
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晴彦 森口
Hisashi Fukushima
福島 久史
Yasushi Miura
康 三浦
Nobuhiko Takekoshi
信彦 竹腰
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make a recorded image uniform and obtain a high-quality image at high speed by controlling variably the waveform of an electric energy applied to a thermal resistor according to the ink discharge properties of each discharge aperture. CONSTITUTION:A recording signal is transferred to a shift register. If the recording signal is such as requiring an ink discharge, the shift register 1 causes pulse generators 2, 3, 4 to generate a trigger signal individually and subsequently, a pulse of specific width is generated in thermal resistors 8, 9, 10 of discharge apertures A, B, C beforehand so that the ink discharge amount becomes equal to a specified value in accordance with the discharge properties. Then switches 5, 6, 7 are turned ON. Thus pulses of different set widths run through the thermal resistors 8, 9, 10 at specified voltage and a fixed amount of ink droplets are discharged and splashed from the discharge apertures A, B, C. Therefore, a uniform image can always be obtained on the medium for recording.

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。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an inkjet recording device used in printers, facsimile machines, copying machines, etc., and in particular, the present invention relates to an inkjet recording device used in printers, facsimile machines, copying machines, etc. letter·
The present invention relates to an inkjet recording device that records 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。
[Prior Art] An inkjet recording device uses a non-impact recording method and has attracted a lot of attention in recent years because it can produce relatively high-speed and high-quality recording.

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。
Among them, the bubble jet method that uses thermal energy is being actively researched and developed because it is suitable for so-called full multi-printing of recording heads.

[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
出口の表面状態や発熱抵抗体の熱的特性等の種々の特性
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 the conventional apparatus using a full multi-head having a large number of ejection ports, it is extremely difficult to obtain image uniformity of the recorded image. The reason for this is that the amount of ink ejected from each ejection port varies slightly. In terms of manufacturing technology, making the amount of ink ejected uniform is not only about making the ejection ports uniform in size, but also by making various characteristics such as the surface condition of the ejection ports and the thermal characteristics of the heating resistor uniform. This is extremely difficult in practice because it means measuring the amount of ink ejected, and the more the number of ejection ports increases, the more difficult it becomes to equalize the amount of ink ejected, which is a troublesome problem to be solved. .

そこで、本発明の目的は、上述の課題を解決し、吐出口
等の特性が不均一で、インク吐出量が不均一となるよう
なフルマルチタイプの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
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to solve the problem that even if a fully multi-type inkjet recording head is used, which has non-uniform properties such as ejection ports, and the ink ejection amount is non-uniform, it is possible to It is an object of the present invention to provide an inkjet recording device that can consistently obtain high speed and high image quality with uniformity.

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するため、本発明は、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うイン
クジェット記録装置において、前記各吐出口のインク吐
出量特性に応じて、各々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のインク吐出
量が均一となるように可変にする電気エネルギ波形制御
手段を具備したことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention selectively applies electrical energy to a plurality of heating resistors provided respectively for a plurality of ejection ports in accordance with a recording signal. Accordingly, in an inkjet recording apparatus that records on a recording material by ejecting ink from the ejection ports, the electricity applied to the corresponding heat generating resistor is adjusted according to the ink ejection amount characteristics of each ejection port. The present invention is characterized in that it includes an electric energy waveform control means that varies the energy waveform so that the amount of ink ejected from each ejection port becomes uniform.

また、本発明の一態様は、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を変化させる。
Further, in one aspect of the present invention, the electrical energy waveform control means changes the applied pulse width of the electrical energy.

該印加パルス高を変化させる、該印加パルスの電圧・電
流を変化させる。チョッピング波形でデユーティ変化さ
せる。およびサブヒートパルスを変化させる、の少(と
もいずれかにより電気エネルギ波形を可変にすることを
特徴とする。
The height of the applied pulse is changed, and the voltage and current of the applied pulse are changed. Change the duty using the chopping waveform. It is characterized by making the electrical energy waveform variable by at least one of the following: and changing the sub-heat pulse.

また、本発明の他の態様は、前記電気エネルギ波形制御
手段は、各前記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個別に発生する信
号発生手段を有することな特徴とする。
Further, in another aspect of the present invention, the electric energy waveform control means includes a signal generation means for individually generating a signal with an applied waveform fixedly determined in advance according to the resistance value of each of the heating resistors. It has different characteristics.

また、本発明の他の態様は、前記電気エネ波形制御手段
は、前記記録材上に記録された画像の濃度特性を測定す
る測定手段と、該測定手段により測定された各吐出口毎
の画像濃度特性に応じて対応する各前記発熱抵抗体に印
加する電気エネルギの波形を選択決定する波形選択手段
と、該波形選択手段で選択された波形のデータを各前記
発熱抵抗体に対応して記憶する記憶手段と、記録信号の
入力に応じて該記憶手段から前記波形データを読み出す
読み出し手段とを有することを特徴とする。
Further, in another aspect of the present invention, the electrical energy waveform control means includes a measuring means for measuring density characteristics of an image recorded on the recording material, and an image for each ejection port measured by the measuring means. Waveform selection means for selectively determining a waveform of electrical energy to be applied to each of the heating resistors corresponding to the concentration characteristics; and storing data of the waveform selected by the waveform selection means in correspondence to each of the heating resistors. The present invention is characterized in that it has a storage means for storing the waveform data, and a reading means for reading out the waveform data from the storage means in response to input of a recording signal.

[作 用] 本発明では、各吐出口の出力特性に応じて各々の吐出口
に印加するパルス波形を可変にするようにしたので、各
吐出口からのインク吐出量が均一化し、画質の向上が得
られる。
[Function] In the present invention, since the pulse waveform applied to each ejection port is made variable according to the output characteristics of each ejection port, the amount of ink ejected from each ejection port is made uniform, and image quality is improved. is obtained.

[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.

l工叉五皇 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、■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。
FIG. 1 shows a schematic circuit configuration of a control system in a first embodiment of the present invention. In the same figure, ■ is a recording signal (image signal)
The input shift registers 2.degree.3.4 are pulse generators whose input sides are connected to the shift register 1, respectively, and which generate pulse signals with different pulse widths depending on the characteristics of the discharge ports.

5.6.7はそのパルス信号により0N10FF (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
る各吐出ロ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。
5.6.7 is a switch that opens and closes (0N10FF) according to the pulse signal, and 8, 9.10 is a drive voltage, which causes the ink in each discharge hole A, B, and C to generate thermal energy that causes film boiling. This is a heating resistor (also referred to as an energizing heating resistor) provided in the.

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で(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7.2
4Sec、 8.8g5ec、 8.84Secとなる
First, in order to simplify the explanation, this embodiment will be described using an example in which it is assumed that the print head has three ejection ports. 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 represents the pulse width (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 represents the ink ejection amount (pl). ) is shown. For example, when the ink ejection amount is set to 20 pl (picoliters), the current pulse width applied to the heating resistors 8, 9, and 10 of the ejection ports A, B, and C is 7. 2
4Sec, 8.8g5ec, 8.84Sec.

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

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、lOに印加するパルス幅を各吐出
口の吐出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゜lO
に所定電圧で異なる設定幅のパルスがそれぞれ流れる。
The recording signal is transferred to shift register 1. When the recording signal is a signal requiring ink ejection, the shift register 1 individually generates trigger signals to the pulse generators 2, 3.4. When this trigger signal is generated, the discharge ports A, B, and C are activated in advance.
The pulse generators 2, 3, .
4, a pulse with a set width is generated so that the ink ejection amount becomes 20 pl, and switches 5 and 6.7 are turned on. When switches 5 and 6.7 are turned on, heating resistors 8 and 9°lO
Pulses of different set widths at a predetermined voltage flow respectively.

このため、A、B、Cのいずれの吐出口からも20pl
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。
For this reason, 20 pl can be obtained from any of the discharge ports A, B, and C.
A constant number of ink droplets are ejected and fly, making it possible to always obtain a uniform image 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(、例えばチョッピ
ング波でそのデユ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得
られる。
In addition to such pulse width modulation, 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, it can be obtained by changing the duty ratio using a chopping wave, or by using a subheat pulse driving method as described later).

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
バル大信号の波形を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
Furthermore, various methods are possible for determining the waveform of the pulse signal applied to each heating resistor 8, 9, 10. That is, in addition to the method of predetermining the waveform of the pulse signal from the ink ejection characteristics of each ejection port during manufacturing and setting it fixedly as described above, there is also a method of measuring the ejection characteristics at a user's arbitrary time. It was measured by a means (not shown) and was set in advance based on the measured value. A method of determining the waveform of the above-mentioned large signal using a CPU, etc. according to an algorithm, or focusing only on factors that greatly affect the ink ejection characteristics,
For example, a method of electrically measuring the resistance value of a heating resistor and determining a pulse waveform based on the measurement result can be applied.

11叉呈l 第3図は本発明の第2実施例における回路構成を示す。11 prongs FIG. 3 shows a circuit configuration in a second embodiment of the present invention.

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ツプするカウンタ、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R
OM  (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1−15を介して人力するパル
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は電源スィッチである。
In the figure, 11 is a FIFO (
12 is a counter that counts up in synchronization with the clock; 13 is a waveform selection R that outputs an address signal for selecting a pulse waveform using the count value of the counter 12 as an address signal;
OM (Read Only Memory) 14 is a waveform ROM that generates a pulse waveform signal selected by an address signal from the ROM 13. 15 is an AND operation of the output signal of the register 11 and the output signal of the waveform ROM 14.
16 is a recording head. In the recording head 16, 17 is a shift register for storing a pulse signal manually inputted via AND gates 1-15, 18 is an AND gate, 19 is a heating resistor, and 20 is 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 a 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がカウントアツプする。例えば
1ビツト目の発熱抵抗体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ビツ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ビツトで出力される。ここで
、もしlビット目の信号が吐出を要するならば、AND
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16の7ビツトシフトレジスタ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、A
NDゲート15の出力は全てOとなる。
In the above configuration, recording data is transferred to the FIFO register 11 in synchronization with the clock. Further, the counter 12 counts up in synchronization with this clock. For example, the pulse waveform applied to the first bit heating resistor 18 is:
It is determined as follows. That is, the address signal 1 indicating the first bit output from the counter 12 specifies the waveform number 0001 stored at address 1 of the waveform selection ROM 13. The output of the waveform number 0001 of the ROM 13 becomes the 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 lth bit signal requires ejection, AND
“1” is input to the input terminal from the FIFO register 11 of the gate 15.
" is set, and as a result, the output signal from the waveform ROM 14 is input to the 7-bit shift register 17 of the recording head 16. On the other hand, if the signal of the first bit does not require ejection, the input terminal of the AND gate 15 is 0, so A
All outputs of the ND gate 15 become O.

記録ヘッド16に入力される7ビツトの信号は第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 corresponds to a waveform as shown in FIG. By using a driving waveform divided into two pulses in this manner, it is possible to widen the modulation range of the ink ejection amount.

本例では、予め同一の駆動パルスの条件で記録ヘッド1
6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ROM1
3に入力する。
In this example, the recording head 1 is set in advance under the same driving pulse conditions.
6 to measure the ejection amount of the 256 ejection ports, and apply the voltage to each heating resistor 19 by referring to the relationship between the pulse waveform and the ejection amount experimentally obtained from the measurement results. The address of the waveform ROM 14 in which the determined pulse waveform is stored is stored in the waveform selection ROM 1.
Enter 3.

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ツト径が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ツト径は110μm±20μ
m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, the applied voltage was 20V and the maximum pulse width was 12μSec.
Under these conditions, when a uniform pulse with a pulse width of 9 μsec was applied to the heating resistor 19, the printed dot diameter was 110 μm±.
Although there was a variation of 50 μm, the printed dot diameter was reduced to 110 μm ± 20 μm due to the bit-based correction processing of this embodiment.
It was confirmed that there was a variation in m, and that a substantially uniform image was obtained.

匿」」U1% 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ツプ
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。30はシフ
トレジスタ31等を有する記録ヘッドである。
Figure 5 shows the circuit configuration of the third embodiment of the present invention, which reads an image once recorded on paper and calculates the pulses to be applied to each heating resistor according to the density distribution of the image. An example of determining the waveform is shown. In the figure, 21 is an illumination light source (lamp)
, 22 is a sheet of paper, 23 is a lens that collects reflected light from the recorded image on the sheet, and 24 is a CCD (CCD) that converts the image formed through the lens 23 into an electrical signal by photoelectric conversion.
charge-coupled device). 25 is an OD-pulse waveform compatible ROM which will be described later, 26 is a waveform RAM (random access memory) which will be described later, 27 is a counter that counts up with a clock, 28 is a shift register to which recording data is transferred, and 29 is an output of the waveform RAM. shift register 28
This is an AND gate that matches the output of . 30 is a recording head having a 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 explained.

印加電圧20V、パルス幅8uSec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CCD 24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ビツト目と読取りの1ビツト目を対応
させるものとする。記録されたドツ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ROM25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ツ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
に対してはドツト径がより小さ(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。
An image recorded on a paper surface 22 under uniform conditions of an applied voltage of 20 V and a pulse width of 8 uSec is illuminated by a lamp 21, and the reflected light is read by a CCD 24 via a lens 23. The reading density at this time is equal to the recording density, 16 pel/mm.
The first bit of recording corresponds to the first bit of reading. The CCD output signal obtained via a smoothing circuit (not shown) is then input to the OD-pulse waveform compatible ROM 25 via an A/D converter (not shown) so that the recorded dot diameter corresponds to the density signal. . This ROM 25 is arranged with waveform data of a pulse waveform in which the dot diameter becomes larger for low concentration data, and conversely, the dot diameter becomes smaller for high concentration data, based on the results obtained from experiments in advance. (The waveform data of the pulse waveform is arranged as follows.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ビツト目から順次決定された波形データが波形
RAM26に記録される。
As described above, the waveform data sequentially determined from the first bit by the OD-pulse waveform compatible ROM 25 is recorded in the waveform RAM 26.

本例では4736ビツト(16pl −A3)のデータ
を扱うものとする。
In this example, data of 4736 bits (16pl-A3) is handled.

次に、クロック(例えば12MH工)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ビツ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 synchronization with a clock (for example, 12MH clock). Next, in synchronization with the output of the recording data from the shift register 28 in synchronization with the clock, 5-bit data is output from the waveform RAM 26 according to the output address of the counter 27, and is passed through the AND gate 29 to the shift register of the recording head 30. 31
Enter.

この記録ヘッド30は3ビツトと2ビツトのカウンタ3
2.33を備えており、カウンタ32.33のセットア
ツプ値を指定してpc、、 pc、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 a 2-bit counter 3.
2.33, the set-up value of the counter 32.33 is specified, and an applied pulse is outputted by each counter clock of pc, , pc, and the heating resistor 36
to drive.

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, it is preferable to repeat the above-mentioned operation multiple times. That is, by reading the recorded image, determining the pulse waveform, rereading the recorded image using the determined pulse waveform, and determining the pulse waveform again, uniformity of the recorded image can be more effectively obtained. It was confirmed that this is possible.

(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。
(Others) The present invention brings about excellent effects particularly in a bubble jet type recording head and recording apparatus among inkjet recording types.

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。
This is because such a system can achieve higher recording density and higher definition.

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だ液体(インク)内の気泡を形
成できるので有効である。この気泡の成長、収縮により
吐出用開口を介して液体(インク)を吐出させて、少な
くとも1つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状
とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるので、
特に応答性に優れた液体(インク)の吐出が達成でき、
より好ましい。このパルス形状の駆動信号としては、米
国特許第4463359号明細書、同第4345262
号明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第4313124号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。
As for typical configurations and principles thereof, it is preferable to use the basic principles disclosed in, for example, US Pat. No. 4,723,129 and US Pat. No. 4,740,796. This method can be applied to both the so-called on-demand type and continuous type, but especially in the case of the on-demand type, it is necessary to arrange the liquid (ink) in accordance with the sheet and liquid path that hold it. The electrothermal converter that is
Generating thermal energy in the electrothermal transducer and producing film boiling on the thermally active surface of the recording head by applying at least one drive signal that corresponds to recorded information and provides a rapid temperature rise above nucleate boiling. As a result, bubbles in the liquid (ink) can be formed in a one-to-one correspondence with this drive signal, which is effective. The growth and contraction of the bubble causes liquid (ink) to be ejected through the ejection opening to form at least one droplet. If this drive signal is in the form of a pulse, bubble growth and contraction will occur immediately and appropriately.
Particularly responsive liquid (ink) ejection can be achieved,
More preferred. This pulse-shaped drive signal is described in U.S. Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262.
Those described in the specification are suitable. Furthermore, if the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 concerning the invention regarding the temperature increase rate of the heat acting surface are adopted, even 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
(直線状液流路または直角液流路)の他に熱作用部が屈
曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第
4558333号明細書、米国特許第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、複数の電慨然変換体に対して、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5
9−123670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(行いうるか
らである。
The configuration of the recording head includes, in addition to the combination configuration of ejection ports, liquid paths, and electrothermal converters (straight liquid flow path or right-angled liquid flow path) as disclosed in the above-mentioned specifications, a heat acting section. The present invention also includes configurations using US Pat. No. 4,558,333 and US Pat. No. 4,459,600, which disclose configurations in which the wafer is placed in a bending region. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-1999 discloses a configuration in which a common slit is used as a discharge part of the electrothermal converters for a plurality of electrothermal converters.
No. 9-123670 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 59/1989 which discloses a configuration in which a discharge portion is made to correspond to an opening that absorbs pressure waves of thermal energy.
The effects of the present invention are also effective even if the structure is based on the publication No.-138461. In other words, regardless of the form of the recording head, recording can be performed reliably and efficiently.

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。
Furthermore, the present invention can be effectively applied to a full-line type recording head having a length corresponding to the maximum width of a recording medium that can be recorded by a recording apparatus.

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、上側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。
Such a recording head may have either a configuration in which the length is satisfied by a combination of a plurality of recording heads, or a configuration as a single recording head formed integrally. In addition, even the serial type shown above can be installed on the main body of the device, allowing for electrical connection to the main body of the device and supply of ink from the main body of the device.Replaceable chip type recording heads. Alternatively, the present invention is also effective when using a cartridge type recording head that is integrally provided with the recording head itself.

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 recording head, preliminary auxiliary means, etc., which are provided as a configuration of the recording apparatus, to the present invention, because the effects of the present invention can be further stabilized. Specifically, these include capping means for the recording head, cleaning means, pressure or suction means, preheating means using an electrothermal transducer or another heating element, or a combination thereof; It is also effective to perform a preliminary ejection mode in which ejection is performed separately from printing in order to perform 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。
In addition, regarding the type and number of recording heads installed, for example, in addition to one type that corresponds to single-color ink, there is also a plurality of recording heads that correspond to multiple inks with different recording colors and densities. It may be something that can be done.

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、リーグ等と組合せた虜写装
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でもよい。
In addition, the inkjet recording apparatus of the present invention can be used as an image output terminal for information processing equipment such as a computer, a photographic device combined with a league, etc., and a facsimile device having a transmission/reception function. It doesn't matter what you pick.

[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
インク吐出量を各々の吐出口の出力特性に応じて各々の
発熱抵抗体に印加するパルス波形を可変にするようにし
たので、吐出特性不均一の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 pulse waveform applied to each heat generating resistor is made variable in the amount of ink ejected from each ejection port in accordance with the output characteristics of each ejection port. As a result, the amount of ink ejected from each ejection port can be made uniform even in a recording head having non-uniform ejection characteristics. 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-print head having a 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 a uniformity that can withstand practical use, the yield in the manufacturing process of recording heads was conventionally extremely low, causing an increase in manufacturing costs, but with the present invention, This makes it possible to set standards for the uniformity of usable recording heads that are more lenient than in the past, which also has the effect of reducing manufacturing costs.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of 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ROMz6・・・波形
RAM 。 30・・・記録ヘッド。 第 図 (pi) 第2図 ○ 第4図
Fig. 1 is a block diagram showing the circuit configuration of the first embodiment of the present invention, and Fig. 2 shows an example of the relationship between the pulse width of the pulse applied to the heat generating resistor and the amount of ink ejected in the embodiment of Fig. 1. 3 is a block diagram showing the circuit configuration of the second embodiment of the present invention, FIG. 4 is a waveform diagram showing an example of the waveform of the pulse signal stored in the waveform ROM of FIG. 3, and FIG. A block diagram showing the circuit configuration of the third embodiment of the present invention. FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the relative relationship between the image reading density, the output pulse waveform, and the waveform data in the embodiment of FIG. 1...Shift register, 2,3.4...Pulse generator, 8,9.10...Heating 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 compatible ROMz6... Waveform RAM. 30...recording head. Figure (pi) Figure 2 ○ Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 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
材上に記録を行うインクジェット記録装置において、 前記各吐出口のインク吐出量特性に応じて、各々対応す
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
該各吐出口のインク吐出量が均一となるように可変にす
る電気エネルギ波形制御手段を具備したことを特徴とす
るインクジェット記録装置。 2)前記電気エネルギ波形制御手段は、前記電気エネル
ギの印加パルス幅を変化させる、該印加パルス高を変化
させる、該印加パルスの電圧・電流を変化させる、チョ
ッピング波形でデューティ変化させる、およびサブヒー
トパルスを変化させる、の少くともいずれかにより電気
エネルギ波形を可変にすること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。 3)前記電気エネルギ波形制御手段は、各前記発熱抵抗
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
を特徴とする請求項1または2に記載のインクジェット
記録装置。 4)前記電気エネルギ波形制御手段は、 前記記録材上に記録された画像の濃度特性を測定する測
定手段と、 該測定手段により測定された各吐出口毎の画像濃度特性
に応じて対応する各前記発熱抵抗体に印加する電気エネ
ルギの波形を選択決定する波形選択手段と、 該波形選択手段で選択された波形のデータを各前記発熱
抵抗体に対応して記憶する記憶手段と、 記録信号の入力に応じて該記憶手段から前記波形データ
を読み出す読み出し手段と を有す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。 5)前記発熱抵抗体に印加する電気エネルギーは、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ないし4の
いずれかに記載のインクジェット記録装置。
[Claims] 1) Electrical energy is selectively applied to a plurality of heating resistors provided for each of the plurality of ejection ports in accordance with a recording signal, so that ink is ejected from the ejection port. In an inkjet recording apparatus that performs recording on a recording material, the waveform of the electrical energy applied to the corresponding heating resistor is determined according to the ink ejection amount characteristics of each ejection port. 1. An inkjet recording apparatus comprising an electric energy waveform control means that varies the electric energy waveform so that the electric energy waveform is uniform. 2) The electrical energy waveform control means changes the applied pulse width of the electrical energy, changes the applied pulse height, changes the voltage and current of the applied pulse, changes the duty with a chopping waveform, and subheats. 2. The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein the electrical energy waveform is made variable by at least one of the following: changing a pulse. 3) The electric energy waveform control means has a signal generation means for individually generating a signal with an applied waveform fixedly determined in advance according to the resistance value of each of the heating resistors. or 2. The inkjet recording device according to 2. 4) The electrical energy waveform control means includes: a measuring means for measuring the density characteristics of the image recorded on the recording material; Waveform selection means for selectively determining the waveform of electrical energy to be applied to the heating resistor; Storage means for storing data of the waveform selected by the waveform selection means in association with each of the heating resistors; 3. The inkjet recording apparatus according to claim 1, further comprising readout means for reading out the waveform data from the storage means in accordance with an input. 5) The inkjet recording according to any one of claims 1 to 4, wherein the electric energy applied to the heating resistor is a pulse signal that causes film boiling in the ink of the recording head to eject the ink. Device.
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