JPH05116341A - Method for driving ink jet recording head - Google Patents

Method for driving ink jet recording head

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Publication number
JPH05116341A
JPH05116341A JP28161691A JP28161691A JPH05116341A JP H05116341 A JPH05116341 A JP H05116341A JP 28161691 A JP28161691 A JP 28161691A JP 28161691 A JP28161691 A JP 28161691A JP H05116341 A JPH05116341 A JP H05116341A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
bubble
bubbles
time
recording head
Prior art date
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Pending
Application number
JP28161691A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Asai
朗 浅井
Yasuyuki Tamura
泰之 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP28161691A priority Critical patent/JPH05116341A/en
Publication of JPH05116341A publication Critical patent/JPH05116341A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To realize the stable emission of ink, in an ink jet recording system emitting ink by an air bubble formed by heat energy, by reducing the irregularity of the foaming time of the air bubble. CONSTITUTION:The heat value Q(t) of a heating element for forming an air bubble is made constant during the period t20-t1 before foaming time and set to the increase function of a time (t) during the period t1-t2 in the vicinity of the foaming time. By this constitution, the irregularity of the foaming time is suppressed to stably emit ink.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インクに熱エネルギー
を作用させ、これにより発生する気泡の生成に基づいて
インクを吐出するインクジェット記録ヘッドの駆動方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of driving an ink jet recording head which applies thermal energy to ink and ejects ink based on the generation of bubbles generated thereby.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、インクを加熱して気泡を生成
させ、この気泡の生成に基づいてインクを吐出し、記録
を行う記録装置においては、加熱条件に関してさまざま
な工夫がなされてきた。このような記録ヘッドの一般的
な構造は、インクを吐出するための吐出口と、これに連
通しインクが満たされたインク路とこのインク路中に設
けられ上記熱エネルギーを発生するための電気熱変換素
子(発熱体)を具える。発熱体は、薄膜抵抗体よりなる
のが一般的であり、これに電極配線を介してパルス的に
通電(駆動パルスの印加)がなされることによって熱エ
ネルギーを発生する。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a recording apparatus for recording by heating ink to generate bubbles and ejecting ink based on the generation of the bubbles, various measures have been taken regarding heating conditions. The general structure of such a recording head is as follows: an ejection port for ejecting ink, an ink channel communicating with the ejection port and filled with ink, and an electric path for generating the thermal energy provided in the ink channel. It is equipped with a heat conversion element (heating element). The heating element is generally made of a thin film resistor, and heat energy is generated by energizing (applying a driving pulse) in a pulsed manner to the heating element through electrode wiring.

【0003】従って、加熱条件に関する工夫を行う場
合、発熱体に印加する上記駆動パルス(駆動信号)の波
形について考察することがほとんどである。そしてこの
ような駆動信号の工夫によって、吐出されるインク量を
最適に制御し記録画像の品位を向上させたり、発熱体の
寿命を向上させるなどしていた。
Therefore, when devising a heating condition, the waveform of the driving pulse (driving signal) applied to the heating element is mostly considered. By devising such a drive signal, the amount of ejected ink is optimally controlled to improve the quality of a recorded image, and the life of the heating element is improved.

【0004】以下、従来よりなされている駆動信号波形
に関する構成のいくつかについて説明する。
Hereinafter, some of the conventional structures relating to the drive signal waveform will be described.

【0005】例えば特開昭55−132263号公報に
は、駆動信号波形を複数の矩形電圧パルスとすることに
よってインクの吐出量を可変にする方法が開示されてい
る。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-132263 discloses a method of varying the ink ejection amount by using a plurality of rectangular voltage pulses as a drive signal waveform.

【0006】また、特開昭63−278858,特開昭
63−297049.特開昭64−38245の各公報
には、駆動信号波形を複数の矩形電圧パルスとし、その
うちの少なくとも1つのパルスを、その電流の方向を他
のパルスの電流の方向とは逆にすることによって記録ヘ
ッドの耐久性を向上させる方法が開示されている。
Further, JP-A-63-278858, JP-A-63-297049. In Japanese Patent Laid-Open No. 64-38245, the drive signal waveform is made into a plurality of rectangular voltage pulses, and at least one of the pulses is made to have its current direction opposite to that of other pulses. A method for improving the durability of a recording head is disclosed.

【0007】さらに、特開昭2−30545号公報に
は、2つ以上の異なった発熱条件を含むよう発熱体を発
熱させることによって、インクの吐出量を可変にする方
法が開示されている。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 30545/1990 discloses a method of varying the ink ejection amount by causing a heating element to generate heat so as to include two or more different heating conditions.

【0008】また、以上のような方法において、画像品
位の良好な記録を安定に行うためには、特開昭58−1
571に開示されているように、駆動信号電圧を気泡を
発生する最低の電圧の1.02〜1.3倍に設定するの
が望ましい。
Further, in the above method, in order to perform stable recording with good image quality, Japanese Patent Laid-Open No. 58-1
As disclosed in 571, it is desirable to set the drive signal voltage to 1.02 to 1.3 times the lowest voltage for generating bubbles.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、発熱体
の発熱量Q(t)は、一般に駆動パルスの電圧値の2乗
に比例するため、上記従来例のように駆動パルスが矩形
波である場合、Q(t)は発泡時t=t0 においてほぼ
一定
However, since the heat generation amount Q (t) of the heating element is generally proportional to the square of the voltage value of the drive pulse, when the drive pulse is a rectangular wave as in the conventional example described above. , Q (t) is almost constant at the time of foaming t = t 0

【0010】[0010]

【外1】 [Outer 1]

【0011】であるため、t=t0 におけるインクの温
度上昇率
Therefore, the temperature rise rate of the ink at t = t 0

【0012】[0012]

【外2】 [Outside 2]

【0013】をそれほど大きくすることができない。そ
のため、以下に示すような理由で発泡開始時刻のばらつ
きが大きくなって吐出量の変化等を生じ、画像品位が劣
化する場合があった。なお、温度上昇率
Cannot be so large. For this reason, there are cases in which the variation in the bubbling start time becomes large for the reasons described below, which causes a change in the ejection amount and the like, which deteriorates the image quality. The temperature rise rate

【0014】[0014]

【外3】 [Outside 3]

【0015】を大きくするには発熱量Q(t)の絶対量
を大きくすることが考えられるが、Q(t)を大きくす
ると発泡開始時刻が早まるなど、気泡制御の自由度が低
下するという問題が生じる。
Although it is conceivable to increase the absolute value of the heat generation amount Q (t) in order to increase, the problem is that if Q (t) is increased, the foaming start time becomes earlier and the degree of freedom in bubble control decreases. Occurs.

【0016】t=y0 におけるインクの温度上昇率Ink temperature rise rate at t = y 0

【0017】[0017]

【外4】 [Outside 4]

【0018】が小さい場合に発泡開始時刻のばらつきが
大きくなる理由は、次の通りである。
The reason why the variation of the foaming start time becomes large when is small is as follows.

【0019】インクの発泡確率は、インク中の温度分布
に依存するが、大まかに言えば、インク中で最も高温の
部分の温度Tが、過熱限界付近のある温度帯T1 <T<
を低温側から高温側へ推移するときに発泡確率が0
から1に変化するということができる。これに従えば、
発泡時刻のばらつきδtは、
The foaming probability of the ink depends on the temperature distribution in the ink, but roughly speaking, the temperature T of the highest temperature part in the ink is a temperature zone T 1 <T <where the temperature T is near the overheat limit.
The foaming probability is 0 when T 2 changes from the low temperature side to the high temperature side.
It can be said that it changes from 1 to 1. If you follow this,
The variation δt of bubbling time is

【0020】[0020]

【数1】 [Equation 1]

【0021】によって与えられる。Is given by

【0022】従って、温度上昇率Therefore, the temperature rise rate

【0023】[0023]

【外5】 [Outside 5]

【0024】が小さい場合、δtは大きくなる。When is small, δt is large.

【0025】また、発泡体を構成する薄膜抵抗体の保護
膜が薄いほど、温度上昇率
Further, the thinner the protective film of the thin film resistor forming the foam, the higher the temperature rise rate.

【0026】[0026]

【外6】 [Outside 6]

【0027】が小さくなり、特に保護膜が存在しない場
合、特にその傾向が顕著になるということがある。なぜ
なら、同一時間間隔でみた場合、保護膜が薄いほど、発
熱体で発生した熱が速やかにインクに伝えられるため加
熱開始直後の温度上昇は急峻であるものの、比較的早い
時間に温度上昇が鈍くなるためである。
In some cases, the tendency becomes remarkable especially when the protective film is not present. This is because, when viewed at the same time interval, the thinner the protective film is, the more quickly the heat generated by the heating element is transferred to the ink, so the temperature rise immediately after the start of heating, but the temperature rise slows in a relatively early time. This is because

【0028】図1(a)および(b)は、この様子を示
す図であり、同図(a)は保護膜がある場合の温度上昇
曲線を示し、同図(b)は保護膜が無い場合あるいは極
端に薄い場合の温度上昇曲線を示す。
FIGS. 1 (a) and 1 (b) are views showing this state. FIG. 1 (a) shows a temperature rise curve in the case where a protective film is present, and FIG. 1 (b) does not have a protective film. A temperature rise curve in the case of or extremely thin is shown.

【0029】これら図から明らかなように、同一の加熱
時間で同一の温度まで加熱した場合であるにもかかわら
ず、発泡時t=T の温度上昇率
As is clear from these figures, the rate of temperature rise at the time of foaming t = T 0 , despite the case of heating to the same temperature for the same heating time.

【0030】[0030]

【外7】 [Outside 7]

【0031】(曲線におけるt=t0 の点の接線の傾
き)は、保護膜が無いか極端に薄い場合の方が小さくな
る。
(The slope of the tangent line at the point of t = t 0 on the curve) becomes smaller when there is no protective film or when it is extremely thin.

【0032】本発明は、インク吐出のためにインクに作
用する熱量が気泡発生時において時間の増加が関数とな
るようにすることにより、発泡時におけるインクの温度
上昇率を大きくして、発泡開始時刻のばらつきを小さく
し、安定したインク吐出を行うことを可能とするインク
ジェット記録ヘッドの駆動方法を提供することを目的と
する。
According to the present invention, the amount of heat acting on the ink for ejecting the ink is made to be a function of the increase in time when bubbles are generated, thereby increasing the temperature rise rate of the ink at the time of bubbling to start bubbling. It is an object of the present invention to provide a method for driving an inkjet recording head, which makes it possible to perform stable ink ejection with a small time variation.

【0033】[0033]

【課題を解決するための手段】そのために本発明では、
インクを吐出するための吐出口と、該吐出口に連通する
インク路とを具え、該インク路のインクを加熱して気泡
を生成し、該気泡の生成に基づいて前記吐出口からイン
クを吐出するインクジェット記録ヘッドの駆動方法にお
いて、前記加熱によってインクに供給される熱量が、前
記気泡の発生時の前後で増加するようにしたことを特徴
とする。
Therefore, according to the present invention,
An ink ejection port for ejecting ink and an ink path communicating with the ejection port are provided, and the ink in the ink path is heated to generate bubbles, and the ink is ejected from the ejection port based on the generation of the bubbles. In the method of driving the inkjet recording head, the amount of heat supplied to the ink by the heating is increased before and after the generation of the bubbles.

【0034】[0034]

【作用】以上の構成によれば、インク吐出のためにイン
クに供給される熱量が、気泡の発生前後で増加するよう
にしたことにより、気泡発生の時刻のばらつきを抑制す
ることができる。これにより、吐出量が安定するなど安
定した吐出を行うことが可能となる。
According to the above construction, the amount of heat supplied to the ink for ejecting the ink is increased before and after the bubble is generated, so that it is possible to suppress the variation in the time of bubble generation. As a result, it becomes possible to perform stable discharge such as stable discharge amount.

【0035】[0035]

【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。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0036】本発明の具体的実施例を説明する前に、本
発明の技術思想を説明する。
Before describing specific examples of the present invention, the technical idea of the present invention will be described.

【0037】この説明では、以下の熱伝導モデルを用い
る。すなわち、時刻t=0において一定温度Tamb のイ
ンクで満たされた半無限領域Z≧0を、その端部Z=0
におかれた平面ヒータを用い、時間tのm乗に比例する
熱流束
In this description, the following heat conduction model is used. That is, at time t = 0, the semi-infinite region Z ≧ 0 filled with the ink of the constant temperature T amb is converted into the end Z = 0.
Heat flux proportional to the m-th power of time t

【0038】[0038]

【数2】q(t)=q(t/t0m (2) によって加熱するモデルについて考える。[Number 2] q (t) = q (t / t 0) Consider models heated by m (2).

【0039】このモデルにおいて、上記ヒータからの距
離Z、加熱開始後の時刻tにおけるインクの温度T
(z,t)は、1次元熱伝導方程式
In this model, the distance Z from the heater and the ink temperature T at time t after the start of heating
(Z, t) is the one-dimensional heat conduction equation

【0040】[0040]

【数3】 [Equation 3]

【0041】を、初期条件T(z,t=0)=Tamb
境界条件
The initial condition T (z, t = 0) = T amb ,
boundary condition

【0042】[0042]

【数4】 [Equation 4]

【0043】のもとで解いた解Solution solved under

【0044】[0044]

【数5】 [Equation 5]

【0045】によって与えられる。特に、ヒータに接す
る部分のインク温度T(t,Z=0)≡T(t)は、
Is given by In particular, the ink temperature T (t, Z = 0) ≡T (t) of the portion in contact with the heater is

【0046】[0046]

【数6】 [Equation 6]

【0047】によって与えられる。この(6)式をΓ関
数を用いて表すと、
Is given by When this equation (6) is expressed using the Γ function,

【0048】[0048]

【数7】 [Equation 7]

【0049】となる。It becomes

【0050】ここで、時刻t=t0 においてT(t)が
発泡温度Tgに到達するとすると、(7)式より
Here, if T (t) reaches the foaming temperature Tg at time t = t 0 , from equation (7),

【0051】[0051]

【数8】 [Equation 8]

【0052】が求められる。従って(7)式を時間tに
ついて微分し、t=t0 および(8)式を代入して得ら
れる。t=t0 における温度上昇率
Is required. Therefore, it is obtained by differentiating the equation (7) with respect to time t and substituting the equation (8) with t = t 0 . Temperature rise rate at t = t 0

【0053】[0053]

【外8】 [Outside 8]

【0054】は、Is

【0055】[0055]

【数9】 [Equation 9]

【0056】となる。It becomes

【0057】この(9)式より、mが大きいほど、温度
上昇率
From the equation (9), the larger m is, the higher the temperature rise rate is.

【0058】[0058]

【外9】 [Outside 9]

【0059】が大きくなることが解る。従って、一定熱
流末((2)式においてm=0)で加熱するよりも、発
熱量が時間の増加関数にするように加熱する((2)式
においてm>0)の方が
It can be seen that becomes large. Therefore, rather than heating with a constant heat flow end (m = 0 in the equation (2)), heating so that the heat generation amount is an increasing function of time (m> 0 in the equation (2))

【0060】[0060]

【外10】 [Outside 10]

【0061】が大きくなる。Becomes larger.

【0062】なお、上述の議論においては、簡単のため
発泡開始から発泡までの全時間を通じてq(t)がtの
増加関数(αtm ,m>0)である場合について考察し
たが、本発明を実施する場合に問題となるのは発泡時点
における温度上昇率であるから、発泡時点においてq
(t)がtの増加関数であればよい。
In the above discussion, the case where q (t) is an increasing function (αt m , m> 0) of t throughout the entire time from the start of foaming to the foaming was considered for simplification. Since the temperature rise rate at the time of foaming is a problem in carrying out
It suffices if (t) is an increasing function of t.

【0063】図2は本発明の第1実施例による発熱体の
発熱量の時間変化を示す線図である。
FIG. 2 is a diagram showing the time change of the heat generation amount of the heating element according to the first embodiment of the present invention.

【0064】同図から明らかなように、本例では、t=
0からt=t1 までは、一定の発熱量とし、発泡時間範
囲であるt=t1 からt=t2 までは、発熱量Q(t)
を増加関数とする。そしてこのような発熱量Q(t)を
発生するための駆動パルスV(t)は図の一点鎖線で示
すものである。
As is clear from the figure, in this example, t =
A constant calorific value is obtained from 0 to t = t 1 , and a calorific value Q (t) is obtained from t = t 1 to t = t 2, which is the foaming time range.
Is an increasing function. The drive pulse V (t) for generating such heat generation amount Q (t) is shown by the one-dot chain line in the figure.

【0065】上記発熱体としては、図3に示すような、
その上層に厚さ2.7μmの表面酸化層2を形成した厚
さ525μmのSi基板1上に、厚さ0.1μmのTa
抵抗層3および厚さ0.6μmのAl電極4を形成した
ものを用いた。この発熱体の電極4間に通電することに
よってTa抵抗層3を発熱させ、Ta抵抗層3に接する
インクを加熱する。ここで、保護膜はSiO2 よりな
り、厚さ1.0μmに形成される。また、Ta抵抗層3
のうち実際に発熱するのは60μm×60μmの正方形
領域6である。
As the heating element, as shown in FIG.
On a 525 μm-thick Si substrate 1 on which a 2.7 μm-thick surface oxide layer 2 is formed, a 0.1 μm-thick Ta film is formed.
A resistance layer 3 and an Al electrode 4 having a thickness of 0.6 μm were used. By energizing the electrodes 4 of the heating element, the Ta resistance layer 3 is heated to heat the ink in contact with the Ta resistance layer 3. Here, the protective film is made of SiO 2 and has a thickness of 1.0 μm. In addition, the Ta resistance layer 3
Of these, the area that actually generates heat is a 60 μm × 60 μm square area 6.

【0066】ここで、発熱量Q(t)と、電極4間に印
加される電圧V(t)との間には、
Here, between the heat generation amount Q (t) and the voltage V (t) applied between the electrodes 4,

【0067】[0067]

【数10】 [Equation 10]

【0068】の関係があるので、駆動パルスの波形、す
なわち電圧値を制御することによって、発熱量Q(t)
を図2に示すように制御することができる。ここに、R
H はTa抵抗層3等による抵抗体の抵抗値であり、本実
施例においては、RH =25Ωである。
Since there is a relation of, the heat generation amount Q (t) is controlled by controlling the waveform of the drive pulse, that is, the voltage value.
Can be controlled as shown in FIG. Where R
H is the resistance value of the resistor formed by the Ta resistance layer 3 and the like, and in this embodiment, R H = 25Ω.

【0069】図4は、図2に示すような発熱量制御によ
って得られるインク温度の時間変化(加熱開始から発泡
まで)を示す。図から明らかなように、発泡を生じる時
間t0 (t1 <t0 <t2 )において、温度上昇率
FIG. 4 shows the time change of the ink temperature (from the start of heating to the bubbling) obtained by controlling the heat generation amount as shown in FIG. As is clear from the figure, at the time t 0 (t 1 <t 0 <t 2 ) at which foaming occurs, the temperature rise rate

【0070】[0070]

【外11】 [Outside 11]

【0071】が大きくなっていることが解る。It can be seen that is large.

【0072】駆動パルスにかかるパラメータt1 ,t
2 ,Q1 ,Q2 は、時間t1 <t<t2 においてインク
が発泡温度Tg に到達するように設定すればよい。
Parameters t 1 , t related to the driving pulse
2 , Q 1 and Q 2 may be set so that the ink reaches the bubbling temperature T g at the time t 1 <t <t 2 .

【0073】例えば、簡単のためにインクの代わりに水
を用いた場合、t1 =4μsec,t2 =6μsec,
Q=2.3W,Q2=4.6Wになるように駆動パルス
の波形を定める。
For example, when water is used instead of ink for simplification, t 1 = 4 μsec, t 2 = 6 μsec,
Q = 2.3 W, defines the waveform of the driving pulse such that Q 2 = 4.6 W.

【0074】以上のように、予め設定する(所望の)発
泡時刻近くになるまでは、発熱量を一定にしておき、
(発泡を生じないようにしておき)発泡時刻近くでは、
発熱量を増加関数とすることによって発泡の確率を高
め、これにより精度良く発泡時刻を定めることができ
る。それによれば、以下に示す付随的な効果を得ること
ができる。
As described above, the calorific value is kept constant until the preset (desired) foaming time is approached,
(Be careful not to cause foaming) Near the foaming time,
By using the amount of heat generation as an increasing function, the probability of foaming is increased, and thereby the foaming time can be accurately determined. According to this, the following additional effects can be obtained.

【0075】すなわち、図2,図4を参照すると、所望
の発泡時刻までは、t1 ,Q1 をある程度自由に設定す
ることができる。ここで、時間0<t<t1 において、
インクに与えられる熱の総量はQ11 に比例し、一方
t=t1 におけるインクの温度はQ1 √t1 に比例す
る。従って、t=t1 においてインクが発泡しないとい
う制約を満足しつつ液体に与える熱の総量を増すことが
できる。
That is, referring to FIGS. 2 and 4, t 1 and Q 1 can be freely set to some extent until the desired foaming time. Here, at time 0 <t <t 1 ,
The total amount of heat applied to the ink is proportional to Q 1 t 1 , while the temperature of the ink at t = t 1 is proportional to Q 1 √t 1 . Therefore, the total amount of heat given to the liquid can be increased while satisfying the constraint that the ink does not foam at t = t 1 .

【0076】すなわち、発熱量Q1 の大きさを抑制しつ
つt1をQ1 -2 に比例する程度に大きくすることによっ
て、他の場合と同程度の温度上昇を与えながら、熱の総
量をQ1 -1に比例して大きくすることができる。
That is, by increasing the value of t 1 in proportion to Q 1 -2 while suppressing the amount of heat generation Q 1 , the total amount of heat can be increased while increasing the temperature to the same extent as in other cases. It can be increased in proportion to Q 1 -1 .

【0077】このように、液体に与える熱の総量を増す
ことができることにより、その後に発生する気泡のエネ
ルギーを増加させることが可能となる。このことは、発
泡の再現性を向上させる等の利点となる。また、この気
泡エネルギーの増加は本願人の提案によるいわゆる気泡
連通吐出方式において有効な構成となる。
As described above, since the total amount of heat given to the liquid can be increased, it is possible to increase the energy of bubbles generated thereafter. This has advantages such as improving reproducibility of foaming. In addition, this increase in bubble energy is an effective configuration in the so-called bubble communication discharge method proposed by the present applicant.

【0078】すなわち、この吐出連通吐出方式とは、吐
出のためにインクを加熱することにより生成される膜沸
騰による気泡を、吐出口近傍で外気に連通させて吐出を
行うインクジェット記録方式であり、本願人が特願平2
−112832号,特願平2−112833号,特願平
2−112834号,特願平2−114472号公報等
において提案したものである。
That is, this discharge-communication discharge system is an ink jet recording system in which bubbles caused by film boiling generated by heating ink for discharge are communicated with the outside air in the vicinity of the discharge port for discharge. Applicant filed Japanese Patent Application No. 2
-112832, Japanese Patent Application No. 2-112833, Japanese Patent Application No. 2-112834, Japanese Patent Application No. 2-114472.

【0079】上記連通吐出方式によれば、気泡を形成し
ているガスが吐出されるインク滴と共に噴出することは
ないので、スプラッシュやミストなどの発生を低減し、
被記録媒体上の地汚れや装置内の汚れを防ぐことができ
る。
According to the above-mentioned continuous discharge method, the gas forming bubbles does not jet out together with the discharged ink droplets, so that the generation of splash or mist is reduced,
It is possible to prevent background stains on the recording medium and stains inside the apparatus.

【0080】また、上記連通吐出方式の基本的な作用と
して、気泡が生成される部位より吐出口側にあるインク
は原理的に全てインク滴となって吐出されるということ
がある。このため、吐出インク量は、吐出口から上記気
泡生成部位までの距離等、記録ヘッドの構造によって定
めることができる。この結果、上記連通吐出方式によれ
ば、インク温度の変化等の影響をそれ程受けずに吐出量
の安定した吐出を行うことが可能となる。
Further, as a basic operation of the above-mentioned continuous discharge method, there is a principle that all the ink on the discharge port side of the portion where bubbles are generated is discharged as ink droplets. Therefore, the amount of ejected ink can be determined by the structure of the recording head, such as the distance from the ejection port to the bubble generating portion. As a result, according to the above-described continuous discharge method, it is possible to perform stable discharge of the discharge amount without being affected by the change in the ink temperature.

【0081】以下、図5〜図8を参照して上記連通吐出
方式について説明する。
Hereinafter, the continuous discharge method will be described with reference to FIGS.

【0082】図5(a)および(b)は、上記連通吐出
方式を適用して好適な記録ヘッドおよびその吐出方法を
示すものであり、この記録ヘッドの具体的インク路構成
の2例を示す。しかしながら、本発明はこの構成に限定
されないことは勿論である。
FIGS. 5 (a) and 5 (b) show a recording head suitable for applying the above-mentioned continuous discharge method and its discharging method, and show two examples of specific ink path configurations of this recording head. .. However, it goes without saying that the present invention is not limited to this configuration.

【0083】図5(a)に示すインク路構成は、基板
(不図示)上に発熱抵抗層(ヒータ)2を具え、この基
板に、隔壁や天板が設けられることによって、共通液室
Cやインク路Bが形成される。また、これとともにイン
ク路Bの端部に吐出口5が形成される。E1,E2は、
それぞれ、ヒータ2にパルス上の電気信号を印加するた
めの選択電極、共通電極を示す。さらにDは保護層であ
る。
The ink path structure shown in FIG. 5A comprises a heating resistance layer (heater) 2 on a substrate (not shown), and a partition or a top plate is provided on this substrate, whereby the common liquid chamber C is formed. And the ink path B is formed. At the same time, the ejection port 5 is formed at the end of the ink path B. E1 and E2 are
A selection electrode and a common electrode for applying a pulsed electric signal to the heater 2 are shown respectively. Further, D is a protective layer.

【0084】電極E1,E2を介した、記録データに基
づく上記電気信号の印加に応じて、電極E1,E2間の
ヒータ2は、蒸気膜を生じる急激な温度上昇を短時間の
うちに発生し(約300℃)、これにより、気泡6が生
成される。この気泡6は成長し、やがて吐出口5におけ
る基板側の端部Aで大気と連通する。そして、この連通
後、安定した吐出インク滴(破線7)が形成される。
In response to the application of the electric signal based on the recording data via the electrodes E1 and E2, the heater 2 between the electrodes E1 and E2 generates a rapid temperature rise that causes a vapor film in a short time. (About 300 ° C.), whereby bubbles 6 are generated. The bubbles 6 grow and eventually communicate with the atmosphere at the end A of the ejection port 5 on the substrate side. After this communication, stable ejected ink droplets (broken line 7) are formed.

【0085】この吐出において、気泡6がその成長過程
でインク路Bを完全に遮断しない(インク路B内のイン
クが吐出口5から突出したインクと連続している)ので
後続の吐出に対するリフィルが速やかに行われること、
また、300℃以上の比較的高温となった気泡の熱も外
気に放出されること等によって大きな蓄熱の問題(蓄熱
によるインク粘性低下や気泡形成の不安定化)も生ぜ
ず、各ヒータの駆動デューティーを高くすることができ
る。
In this ejection, since the bubble 6 does not completely block the ink path B in the growth process (the ink in the ink path B is continuous with the ink protruding from the ejection port 5), refilling for the subsequent ejection is performed. Be done promptly,
Further, since the heat of the bubbles having a relatively high temperature of 300 ° C. or higher is also released to the outside air, a large problem of heat storage (ink viscosity lowering due to heat storage and destabilization of bubble formation) does not occur, and each heater is driven. The duty can be increased.

【0086】図5(b)は、共通液室Cを不図示として
いるが、インク路Bを屈曲した形状としているものであ
り、屈曲部の基板面に発熱抵抗部(ヒータ)2を具えて
いる。吐出口5は、吐出方向にその断面積を減少する形
状であり、ヒータ2に対向してその開口が設けられてい
る。この吐出口5はオリフィスプレートOPに形成され
る。
Although the common liquid chamber C is not shown in FIG. 5 (b), the ink passage B has a bent shape, and the heating resistor portion (heater) 2 is provided on the substrate surface of the bent portion. There is. The discharge port 5 has a shape that reduces its cross-sectional area in the discharge direction, and has an opening facing the heater 2. The discharge port 5 is formed in the orifice plate OP.

【0087】図5(b)においても、上記図5(a)の
構成と同様に蒸気膜(約300℃)を生じさせて気泡6
を生成する。この気泡の生成により、オリフィスプレー
トOPの厚み部分のインクを吐出方向に押しやり、その
部分のインクを希薄にする。その後、気泡6は、吐出口
5の外気側周縁A1から内部側の吐出口近傍領域A2の
範囲で大気と連通する。この時、気泡6の成長は、イン
ク路を遮断しないもので、吐出方向へ向かう必要のない
インクをインク路B内のインクと連続した連続体として
残すことができ、インク滴7の吐出量の安定化および吐
出速度の安定化を実現することができる。
Also in FIG. 5B, a vapor film (about 300.degree. C.) is generated to generate bubbles 6 as in the structure of FIG. 5A.
To generate. By generating the bubbles, the ink in the thickness portion of the orifice plate OP is pushed in the ejection direction, and the ink in the portion is diluted. After that, the bubbles 6 communicate with the atmosphere in the range from the outer peripheral edge A1 of the discharge port 5 to the discharge port vicinity region A2 on the inner side. At this time, since the growth of the bubbles 6 does not block the ink path, the ink that does not need to go in the ejection direction can remain as a continuous body with the ink in the ink path B, and the ejection amount of the ink droplet 7 can be reduced. It is possible to achieve stabilization and stabilization of the discharge speed.

【0088】このような連通吐出方式によれば、吐出口
近傍への気泡成長を急激にしかも確実に行うことができ
るので、上記非遮断状態のインク路によるリフィル性も
手伝って、高安定高速記録を達成できる。また、気泡と
大気とを連通させることによって、気泡の消泡過程が無
くなり、キャビテーションによるヒータや基板の損傷を
防止することもできる。
According to such a continuous discharge method, bubble growth in the vicinity of the discharge port can be performed rapidly and surely, so that the refilling property of the ink path in the non-blocking state is also assisted and high stable high speed recording is possible. Can be achieved. Further, by communicating the air bubbles with the atmosphere, the defoaming process of the air bubbles is eliminated, and it is possible to prevent the heater and the substrate from being damaged by cavitation.

【0089】以上示したインク吐出に伴う気泡と大気と
の連通は基本的にヒータ2の配設位置を吐出口5に近づ
けることによって実現できる。しかしながら、上述した
スプラッシュ等の抑制や吐出量の安定化を確実なものと
する条件であって、上記図5(a)および(b)に示す
構成に適用されて好ましい条件を以下に挙げる。
The above-described communication between the bubbles and the atmosphere associated with the ink ejection can be basically realized by bringing the heater 2 closer to the ejection port 5. However, the conditions that ensure the suppression of the above-described splash and the like and the stabilization of the discharge amount, which are preferable when applied to the configurations shown in FIGS. 5A and 5B, are listed below.

【0090】第1条件は、気泡の内圧が外気圧より低い
条件で気泡を外気と連通させることである。
The first condition is that the bubbles communicate with the outside air under the condition that the internal pressure of the bubbles is lower than the outside pressure.

【0091】すなわち、気泡の内圧が外気圧より低い条
件で気泡を外気と連通させることによって、気泡の内圧
が外気圧より高い条件で連通させる場合に生じていたス
プラッシュ等の吐出口近傍におけるインク飛散を低減で
き、また、上記2つの圧力が等しい場合よりも、吐出時
の不安定なインクをインク路内に引き込む力がわずかで
はあるが働くため、より一層安定したインク吐出と不要
インクの飛散防止を図ることができる。
That is, by causing the bubbles to communicate with the outside air under the condition that the internal pressure of the bubbles is lower than the external pressure, the ink scattering near the discharge port, such as splash, which occurs when the internal pressure of the bubbles is communicated under the condition that the internal pressure of the bubbles is higher than the external pressure. In comparison with the case where the above two pressures are equal, the force of drawing unstable ink into the ink passage at the time of ejection is small, but works more stably, and more stable ink ejection and prevention of unnecessary ink scattering Can be planned.

【0092】上記第1条件とは別の条件として、気泡の
吐出口側端部における移動速度の1次微分値が負となる
条件で気泡と外気とを連通させるという第2条件、ま
た、吐出エネルギー発生手段の吐出口側端部から気泡の
吐出口側端部までの距離La と吐出エネルギー発生手段
の吐出口とは反対側の端部から気泡の吐出口とは反対側
の端部までの距離Lb とがLa /Lb ≧lを満足する第
3条件、もしくは、その両方の条件を満足して気泡と外
気を連通させることはより好ましい。
As a condition different from the above-mentioned first condition, the second condition that the bubble and the outside air are communicated with each other under the condition that the first-order differential value of the moving speed of the bubble at the end portion on the discharge port side is negative, and the discharge condition Distance L a from the discharge port side end of the energy generating means to the bubble discharge port side end and from the end of the discharge energy generating means on the side opposite to the discharge port to the end on the side opposite to the bubble discharging port. It is more preferable that the bubble and the outside air are communicated with each other by satisfying the third condition that the distance L b of is equal to L a / L b ≧ l, or both of them.

【0093】図6〜図8を参照して、上記第1条件をさ
らに詳しく説明する。
The first condition will be described in more detail with reference to FIGS.

【0094】発泡からの経過時間tと、気泡体積Vおよ
び気泡内圧力Pとの関係は図6のようになるが、実際に
は、気泡はその成長の途中で連通するので、これらの関
係は図7に示されるようになる。すなわち、図7におい
て、t=tb(t1≦tb:t1は気泡内圧力pが外気
の圧力と等しくなる時刻)の時刻で気泡は外気と連通す
る。上記第1条件は、このとき気泡内圧力Pが外気の圧
力(OATM)より小さいという条件である。
The relationship between the elapsed time t from foaming and the bubble volume V and the bubble internal pressure P is as shown in FIG. 6, but in reality, since the bubbles communicate with each other during their growth, these relations are As shown in FIG. That is, in FIG. 7, the bubbles communicate with the outside air at time t = tb (t1 ≦ tb: t1 is the time when the bubble internal pressure p becomes equal to the pressure of the outside air). The first condition is a condition that the pressure P inside the bubble is smaller than the pressure (OATM) of the outside air at this time.

【0095】この条件でインクを吐出させると、気泡内
圧力Pが外気圧より高い条件で気泡を外気と連通させて
インク滴を吐出させる(ガスが大気中に噴出する)場合
に比べ、前述したようにインクのミストやスプラッシュ
による記録紙や装置内の汚れを防止できる。また、この
ように気泡内圧力Pを大気圧より小さくして連通させる
場合、気泡の体積が比較的増大させてから気泡を外気と
連通させることができる。これにより、インクに対して
十分な運動エネルギーを伝達することができ、吐出速度
が大きくなるという効果も得られる。
When the ink is ejected under this condition, compared with the case where the bubble is communicated with the outside air and the ink droplet is ejected under the condition that the pressure P inside the bubble is higher than the outside pressure (the gas is ejected into the atmosphere), As described above, it is possible to prevent the recording paper and the inside of the device from being contaminated by the mist and splash of ink. Further, when the bubble internal pressure P is made smaller than the atmospheric pressure to communicate with each other in this way, the bubble can be communicated with the outside air after the volume of the bubble is relatively increased. Thereby, sufficient kinetic energy can be transmitted to the ink, and the effect of increasing the ejection speed can also be obtained.

【0096】上記第1条件を満たす記録ヘッドは、例え
ば図5(a)においてヒータ2の位置を吐出口5の方向
に近づけた位置に設けてある。これは気泡を外気と連通
させるために最も簡便にとれる手法である。しかしなが
ら、単にヒータ2を吐出口5に近づけるだけでは、上記
第1条件を満たすことができない。すなわち、上記条件
を満たすためには、ヒータの発生する熱エネルギー量
(ヒータの構成、形成材料、駆動条件、面積、ヒータの
設けられる基体の熱容量等に依る)、インク物性、記録
ヘッドの各部の大きさ(吐出口とヒータ間の距離、吐出
口や液路の幅および高さ)などを適切に設定することに
より、第1条件を満たす状態で外気と連通させることが
できる。
The print head satisfying the first condition is provided, for example, at a position where the position of the heater 2 is close to the direction of the ejection port 5 in FIG. This is the simplest method for communicating air bubbles with the outside air. However, the first condition cannot be satisfied simply by bringing the heater 2 closer to the ejection port 5. That is, in order to satisfy the above conditions, the amount of heat energy generated by the heater (depending on the heater configuration, forming material, driving conditions, area, heat capacity of the substrate on which the heater is provided, etc.), ink physical properties, and various parts of the recording head By appropriately setting the size (the distance between the discharge port and the heater, the width and height of the discharge port and the liquid passage), it is possible to communicate with the outside air in a state where the first condition is satisfied.

【0097】具体的には、例えばインク路形状は以下の
ように、気泡と大気との連通に寄与する。すなわち、イ
ンク路形状は、使用する熱エネルギー発生素子の形状に
よって幅がほぼ決定されてくるものの、具体的関係につ
いては経験則によって設定することが多い。しかしなが
ら、インク路の高さが、気泡の上記大気との連通の条件
に影響を与えることが明らかとなっている。従って、環
境等の外部の影響を受けにくく、またより一層の安定し
た気泡と大気との連通を行うためには、インク路の幅W
よりもインク路の高さHを低く(H>W)することが好
ましい。
Specifically, for example, the ink path shape contributes to the communication between air bubbles and the atmosphere as follows. In other words, although the width of the ink path shape is almost determined by the shape of the thermal energy generating element used, the specific relationship is often set by empirical rules. However, it has been clarified that the height of the ink path affects the conditions for the communication of the bubbles with the atmosphere. Therefore, in order to reduce the influence of the environment and the like on the outside and to further stabilize the communication between the air bubbles and the atmosphere, the width W of the ink path is
It is preferable to lower the height H of the ink path (H> W).

【0098】また、例えば、連通する時刻を気泡の体積
でみれば、気泡が外気と連通しない場合に達するであろ
う気泡の最大体積、もしくは最大体積の70%以上、よ
り好ましくは80%以上の体積のときに気泡が外気と連
通するようにすることが好ましい。
Also, for example, when the time of communication is viewed as the volume of bubbles, the maximum volume of bubbles that would be reached if the bubbles did not communicate with the outside air, or 70% or more, and more preferably 80% or more of the maximum volume. It is preferable that the bubbles communicate with the outside air when the volume is reached.

【0099】次に、上記第1条件の別表現である上述の
第2条件、すなわち、気泡の膨張速度の1次微分が負と
なるとき気泡と外気とを連通させるという条件について
説明する。
Next, the above-mentioned second condition, which is another expression of the above-mentioned first condition, that is, the condition that the bubble communicates with the outside air when the primary differential of the expansion velocity of the bubble becomes negative will be described.

【0100】インクが発泡を開始してから気泡が外気と
連通するまでの時間における気泡体積Vおよび気泡内圧
力Pの変化および気泡膨張速度dV/dtの変化を図8
に示す。
FIG. 8 shows changes in the bubble volume V and the bubble internal pressure P and changes in the bubble expansion velocity dV / dt from the time when the ink starts foaming until the bubble communicates with the outside air.
Shown in.

【0101】この図より、膨張速度の1次微分、すなわ
ち、体積Vの2次微分d2 V/dt2 を求めることによ
ってバブルの内圧と外圧との大小関係を知ることができ
る。すなわち、d2 V/dyt2 >0の期間で気泡の膨
張速度dV/dtは増加し、d2 V/dt2 <0で速度
dV/dtは減少する。従って、d2 V/dt2 =0の
ときに気泡内圧力Pと外気圧とが等しくなるといえる。
すなわち、d2 V/dt2 >0で、気泡内圧力Pは外圧
よりも高く、d2 V/dt2 ≦0のとき気泡内圧力Pは
外圧以下である。
From this figure, it is possible to know the magnitude relationship between the internal pressure and the external pressure of the bubble by obtaining the first derivative of the expansion velocity, that is, the second derivative of the volume V d 2 V / dt 2 . That is, the expansion velocity dV / dt of the bubble increases during the period of d 2 V / dyt 2 > 0, and the velocity dV / dt decreases when d 2 V / dt 2 <0. Therefore, when d 2 V / dt 2 = 0, it can be said that the bubble internal pressure P becomes equal to the external atmospheric pressure.
That is, when d 2 V / dt 2 > 0, the bubble internal pressure P is higher than the external pressure, and when d 2 V / dt 2 ≦ 0, the bubble internal pressure P is equal to or lower than the external pressure.

【0102】図8で説明すると、発泡開始t=t0 より
t=t1 までは、気泡内圧力Pは、外気圧よりも高くd
2 V/dt2 >0となり、t=t1 より気泡が外気と連
通するまでの時間t=tb までは気泡の内圧は外気圧以
下であり、d2 V/dt2 ≦0となる。通常は、この一
般的理論が成立するが、インクの材質によってあるいは
インク路の抵抗によっても気泡体積の変化が生じるの
で、外気圧との関係はわずかに差を生じる場合がある。
このため第1条件以外の条件としてd2 /V/dt2
0を満足することは好ましく、また、第1条件とこの第
2条件との和は、より好ましいものとなる。
Explaining with reference to FIG. 8, from the start of foaming t = t 0 to t = t 1 , the bubble internal pressure P is higher than the external pressure d.
2 V / dt 2 > 0, and the internal pressure of the bubble is equal to or lower than the external atmospheric pressure until t = t b from t = t 1 until the bubble communicates with the external air, and d 2 V / dt 2 ≦ 0. Normally, this general theory holds, but since the bubble volume changes due to the ink material or the resistance of the ink path, there may be a slight difference in the relationship with the external atmospheric pressure.
Therefore, as conditions other than the first condition, d 2 / V / dt 2 <
It is preferable to satisfy 0, and the sum of the first condition and the second condition becomes more preferable.

【0103】以上のように、体積Vの2次微分d2 V/
dt2 <0、すなわち膨張速度の1次微分が負のとき、
気泡が外気と連通することにより、気泡内圧力が外気圧
より低い条件で連通することができる。
As described above, the second derivative d 2 V /
When dt 2 <0, that is, when the first derivative of the expansion velocity is negative,
By allowing the bubbles to communicate with the outside air, the bubbles can communicate with each other under the condition that the pressure inside the bubbles is lower than the outside pressure.

【0104】上記第2条件によれば、気泡と外気との連
通時に連通部近傍にあるインクがインクを吐出するため
に過度に加速度を受けるために主インク滴と分離してし
まうといったことを解決することもできる。上記分離が
生じた場合、その近傍のインクがスプラッシュ状に飛び
散ったり、ミストとなって飛散することが顕著となり、
しかも高密度の吐出口配置では吐出口面へのインクの付
着による吐出不良を招くことがあるが、これを上記第2
条件によって解決することができる。
According to the second condition, when the air bubble and the outside air are communicated with each other, the ink in the vicinity of the communication portion is separated from the main ink droplet due to the excessive acceleration due to the ejection of the ink. You can also do it. When the above separation occurs, it becomes noticeable that the ink in the vicinity thereof is splashed in the form of splash, or is scattered as a mist,
Moreover, in a high-density ejection port arrangement, ejection failure may occur due to ink adhering to the ejection port surface.
Can be settled according to the conditions.

【0105】以上説明した気泡連通吐出方式の最も特徴
的構成の一つは、記録ヘッドのヒータと吐出口との間の
インク路長が、気泡連通をし易くするため他の方式の記
録ヘッドに比べると短く設定される。しかしながら、本
発明の駆動方法を用いれば、上述したように気泡のエネ
ルギーを増すことができるため、ヒータと吐出口との間
のインク路長が比較的長くても確実な連通を行うことが
できる。
One of the most characteristic constitutions of the bubble communicating and discharging method explained above is that the ink path length between the heater and the discharge port of the recording head is different from that of the other type of recording head in order to facilitate the bubble communication. It is set shorter than the comparison. However, if the driving method of the present invention is used, the energy of bubbles can be increased as described above, so that reliable communication can be performed even if the ink path length between the heater and the ejection port is relatively long. ..

【0106】図9は、本発明の第2の実施例における発
熱体の発熱量の時間変化およびこの発熱量を実現するた
めの駆動パルスの波形をともに示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing both the time variation of the heat generation amount of the heating element and the waveform of the drive pulse for realizing this heat generation amount in the second embodiment of the present invention.

【0107】本実施例においては、駆動パルスを、パル
ス幅0.1μsの多数の矩形パルス群によって構成し、
単位時間当たりのパルス密度を変化させることによっ
て、破線で示すように、平均的な意味で実施例1と同等
の発熱量変化を実現し、かつ同様の効果を得たものであ
る。
In this embodiment, the drive pulse is composed of a large number of rectangular pulse groups each having a pulse width of 0.1 μs,
By changing the pulse density per unit time, as shown by the broken line, the same change in the calorific value as in Example 1 was realized in the average sense, and the same effect was obtained.

【0108】図10は本第2実施例における液体温度T
の変化を示すものであり、第1実施例とほぼ同様の変化
を示すことが解る。
FIG. 10 shows the liquid temperature T in the second embodiment.
It can be seen that the change is similar to that of the first embodiment.

【0109】図11は、線図であり、図9と同様の図で
ある(発熱量の変化は省略してある)。本発明の作用,
効果を得ることができる駆動パルス波形いくつかの例を
示す。
FIG. 11 is a diagram, which is similar to FIG. 9 (changes in heat generation amount are omitted). The operation of the present invention,
Some examples of drive pulse waveforms that can obtain the effect are shown.

【0110】(その他)なお、シリアルタイプの装置は
勿論のこと記録装置が記録できる記録媒体の最大幅に対
応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドに対
しても本発明は有効に適用できる。そのような記録ヘッ
ドとしては、複数記録ヘッドの組合せによってその長さ
を満たす構成や、一体的に形成された1個の記録ヘッド
としての構成のいずれでもよい。
(Others) The present invention can be effectively applied not only to a serial type apparatus but also to a full line type recording head having a length corresponding to the maximum width of a recording medium which can be recorded by a recording apparatus. .. Such a recording head may have a configuration that satisfies the length by a combination of a plurality of recording heads or a configuration as one recording head integrally formed.

【0111】加えて、シリアルタイプのものでも、装置
本体に固定された記録ヘッド、あるいは装置本体に装着
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インク
タンクが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。
In addition, even in the case of the serial type, when it is attached to the recording head fixed to the apparatus main body or the apparatus main body, it becomes possible to electrically connect to the apparatus main body and supply the ink from the apparatus main body. The present invention is also effective when a replaceable chip type recording head or a cartridge type recording head in which an ink tank is integrally provided in the recording head itself is used.

【0112】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、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を用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。
Further, as the constitution of the recording apparatus of the present invention, it is preferable to add the ejection recovery means of the recording head, the auxiliary auxiliary means, etc. because the effects of the present invention can be further stabilized. Specifically, heating is performed by using a capping means, a cleaning means, a pressure or suction means for the recording head, an electrothermal converter or a heating element other than this, or a combination thereof. Examples thereof include a preliminary heating unit for performing the discharge and a preliminary discharge unit for performing discharge different from the recording.

【0113】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。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘ
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。
Regarding the type and the number of recording heads to be mounted, for example, only one is provided corresponding to a single color ink, or a plurality of inks having different recording colors and densities are supported. A plurality of pieces may be provided. That is, for example, the recording mode of the recording apparatus is not limited to the recording mode of only the mainstream color such as black, but may be either integrally formed of the recording heads or a combination of a plurality of them. The present invention is also very effective for an apparatus provided with at least one of full-color recording modes by color mixing.

【0114】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。
In addition, as the form of the ink jet recording apparatus of the present invention, other than the one used as an image output terminal of information processing equipment such as a computer, a copying apparatus combined with a reader or the like, and a facsimile apparatus having a transmitting / receiving function can be used. It may be in a form or the like.

【0115】[0115]

【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、インク吐出のためにインクに供給される熱量
が、気泡の発生前後で増加するようにしたことにより、
気泡発生の時刻のばらつきを抑制することができる。こ
れにより、吐出量が安定するなど安定した吐出を行うこ
とが可能となる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the amount of heat supplied to the ink for ejecting the ink is increased before and after the generation of the bubbles.
It is possible to suppress variations in the time of bubble generation. As a result, it becomes possible to perform stable discharge such as stable discharge amount.

【0116】この結果、濃度むら等のない高品位な画像
を記録することができる。
As a result, it is possible to record a high-quality image without uneven density.

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

【図1】(a)および(b)はインク加熱のための発熱
抵抗膜に対する保護膜の厚さの差異に応じたインク温度
の変化をそれぞれ示す線図である。
FIG. 1A and FIG. 1B are diagrams showing changes in ink temperature according to a difference in thickness of a protective film with respect to a heating resistance film for heating ink.

【図2】本発明の第1実施例による発熱体の発熱量の変
化を示す線図である。
FIG. 2 is a diagram showing a change in heat generation amount of the heating element according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施例に用いられる発熱体の構成
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a heating element used in the first embodiment of the present invention.

【図4】上記第1実施例の発熱量の変化に応じたインク
温度の変化を示す線図である。
FIG. 4 is a diagram showing a change in ink temperature according to a change in heat generation amount in the first embodiment.

【図5】(a)および(b)は、それぞれ本発明を適用
して好適な記録ヘッドおよびその吐出方法を説明するた
めの記録ヘッドの要部断面図である。
5A and 5B are cross-sectional views of a main part of the recording head for explaining a suitable recording head to which the present invention is applied and a discharge method thereof.

【図6】本発明の吐出方法にかかる気泡内圧力および気
泡体積の変化を示す線図である。
FIG. 6 is a diagram showing changes in bubble internal pressure and bubble volume according to the ejection method of the present invention.

【図7】本発明の吐出方法にかかる気泡内圧力、気泡体
積および気泡膨張速度の変化を示す線図である。
FIG. 7 is a diagram showing changes in the bubble internal pressure, bubble volume, and bubble expansion rate according to the discharge method of the present invention.

【図8】本発明の吐出方法にかかる気泡内圧力、気泡体
積および気泡膨張速度の変化を示す線図である。
FIG. 8 is a diagram showing changes in bubble internal pressure, bubble volume, and bubble expansion rate according to the ejection method of the present invention.

【図9】本発明の第2実施例にかかる駆動パルスとそれ
による発熱量変化をともに示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing both drive pulses according to the second embodiment of the present invention and changes in the amount of heat generated thereby.

【図10】上記発熱量変化によるインク温度変化を示す
線図である。
FIG. 10 is a diagram showing a change in ink temperature due to a change in heat generation amount.

【図11】本発明の作用を奏する駆動パルスのいくつか
の例を示す波形図である。
FIG. 11 is a waveform diagram showing some examples of drive pulses that produce the effect of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 Si基板 2 Si基板の表面酸化層 3 Ta抵抗体層 4 Al電極 5 保護膜 6 発熱領域 1 Si substrate 2 Surface oxide layer of Si substrate 3 Ta resistor layer 4 Al electrode 5 Protective film 6 Heating area

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インクを吐出するための吐出口と、該吐
出口に連通するインク路とを具え、該インク路のインク
を加熱して気泡を生成し、該気泡の生成に基づいて前記
吐出口からインクを吐出するインクジェット記録ヘッド
の駆動方法において、 前記加熱によってインクに供給される熱量が、前記気泡
の発生時の前後で増加するようにしたことを特徴とする
インクジェット記録ヘッドの駆動方法。
1. An ejection port for ejecting ink, and an ink passage communicating with the ejection port, wherein ink in the ink passage is heated to generate bubbles, and the ejection is performed based on the generation of the bubbles. An inkjet recording head driving method for ejecting ink from an outlet, wherein the amount of heat supplied to the ink by the heating is increased before and after the generation of the bubbles.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1033249A1 (en) * 1999-03-01 2000-09-06 Canon Kabushiki Kaisha Driving method of an ink-jet recording head, and recording apparatus for performing the method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1033249A1 (en) * 1999-03-01 2000-09-06 Canon Kabushiki Kaisha Driving method of an ink-jet recording head, and recording apparatus for performing the method
US6447085B1 (en) 1999-03-01 2002-09-10 Canon Kabushiki Kaisha Driving method of ink-jet recording head, and recording apparatus for performing the driving method

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