JPH06255110A - インクジェット記録装置 - Google Patents
インクジェット記録装置Info
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- JPH06255110A JPH06255110A JP5049101A JP4910193A JPH06255110A JP H06255110 A JPH06255110 A JP H06255110A JP 5049101 A JP5049101 A JP 5049101A JP 4910193 A JP4910193 A JP 4910193A JP H06255110 A JPH06255110 A JP H06255110A
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- B41J2/005—Typewriters 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
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- B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
- B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
- B41J2/0458—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on heating elements forming bubbles
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- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 インクジェット記録ヘッドの大型化、複雑化
を伴うことなく、確実かつ容易にインク吐出量を制御で
き、良好な階調記録を行うことができるようにするこ
と。 【構成】 このインクジェット記録ヘッドは、インクの
吐出口３，インク流路３Ａ，インクを加熱して気泡を生
じさせることによりインク滴を吐出させるためのヒータ
１、およびこのヒータ１にパルス群（５，６，７）を印
加する駆動回路４１を有する。駆動回路４１は入力画像
信号４２の値に応じて１画素当り１から複数のパルスを
含むパルス群をヒータ１に印加する。これにより、独立
したインク滴から成るインク滴群８，９，１０が吐出口
３から記録紙１２に向って吐出し、このインク滴の吐出
回数の変更により、１画素当りのインク吐出量が可変制
御されるので、良好な階調記録が行われる。
を伴うことなく、確実かつ容易にインク吐出量を制御で
き、良好な階調記録を行うことができるようにするこ
と。 【構成】 このインクジェット記録ヘッドは、インクの
吐出口３，インク流路３Ａ，インクを加熱して気泡を生
じさせることによりインク滴を吐出させるためのヒータ
１、およびこのヒータ１にパルス群（５，６，７）を印
加する駆動回路４１を有する。駆動回路４１は入力画像
信号４２の値に応じて１画素当り１から複数のパルスを
含むパルス群をヒータ１に印加する。これにより、独立
したインク滴から成るインク滴群８，９，１０が吐出口
３から記録紙１２に向って吐出し、このインク滴の吐出
回数の変更により、１画素当りのインク吐出量が可変制
御されるので、良好な階調記録が行われる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録装
置に関し、さらに詳しくは、階調性のある記録を行うこ
とのできるインクジェット記録装置に関する。
置に関し、さらに詳しくは、階調性のある記録を行うこ
とのできるインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェット記録装置は、ノンインパ
クト記録法であるので記録時における静粛性に優れ、ま
た、高速記録が可能であり、彩度の高いカラー画像が得
られるという点で多いに注目を集めている。
クト記録法であるので記録時における静粛性に優れ、ま
た、高速記録が可能であり、彩度の高いカラー画像が得
られるという点で多いに注目を集めている。
【０００３】また、インクジェット記録装置の中でも熱
エネルギーを利用した記録装置は、コンパクト化、マル
チオリフィス化、高密度オリフィス化等々が達成でき
る。
エネルギーを利用した記録装置は、コンパクト化、マル
チオリフィス化、高密度オリフィス化等々が達成でき
る。
【０００４】このように熱エネルギーを利用したインク
ジェット記録装置は多くの利点を有するものであるが、
さらに高解像度、高品質の画像を記録しようとする場合
には、記録画素に階調性を持たせ、中間調（ハーフトー
ン）の情報を含む画像記録を行うことが望ましい。
ジェット記録装置は多くの利点を有するものであるが、
さらに高解像度、高品質の画像を記録しようとする場合
には、記録画素に階調性を持たせ、中間調（ハーフトー
ン）の情報を含む画像記録を行うことが望ましい。
【０００５】従来、インクジェット記録装置で用いられ
る階調表現の方法としては、画像信号の階調情報に応じ
て複数の吐出口の各々に対応した複数種のインクを、ド
ットが重なり合うよう吐出し、その重なり合う面積を制
御したり、あるいは１つの吐出口内に複数のヒータを設
け、これらのヒータの吐出印加パルスの駆動タイミング
を制御することにより、階調を表現していた。
る階調表現の方法としては、画像信号の階調情報に応じ
て複数の吐出口の各々に対応した複数種のインクを、ド
ットが重なり合うよう吐出し、その重なり合う面積を制
御したり、あるいは１つの吐出口内に複数のヒータを設
け、これらのヒータの吐出印加パルスの駆動タイミング
を制御することにより、階調を表現していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来例では、１画素の階調を表現するために、イ
ンク、インク供給系、駆動回路系等が複数必要となる。
この結果、装置構成が複雑となり、かつ製造コストの比
較的高い構成になるという問題点があった。
ような従来例では、１画素の階調を表現するために、イ
ンク、インク供給系、駆動回路系等が複数必要となる。
この結果、装置構成が複雑となり、かつ製造コストの比
較的高い構成になるという問題点があった。
【０００７】本発明の目的は、これらの問題点を解決
し、１画素当り単一の吐出口、単一のヒータ、単一のイ
ンク供給系および単一の駆動回路系を用いてインク吐出
量を画像信号の階調情報に応じて制御することができる
インクジェット記録装置を提供することにある。
し、１画素当り単一の吐出口、単一のヒータ、単一のイ
ンク供給系および単一の駆動回路系を用いてインク吐出
量を画像信号の階調情報に応じて制御することができる
インクジェット記録装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、インクを吐出する吐出部と、該吐出部に
対応して設けられたインク流路と、該インク流路内に設
けられ、該インク流路内のインクを加熱して気泡を生じ
させることによりインク滴を吐出させるための熱エネル
ギーを発生する熱エネルギー発生手段と、該熱エネルギ
ー発生手段に入力画像信号の値に応じて１画素当り１か
ら複数のパルスを含むパルス群を印加して、独立したイ
ンク滴から成るインク滴群を前記吐出部から吐出させる
パルス印加手段とを具備し、前記パルス印加手段は、前
記インク滴群の各インク滴の量がほぼ等しくなるパルス
間隔で前記パルス群を印加することを特徴とする。
に、本発明は、インクを吐出する吐出部と、該吐出部に
対応して設けられたインク流路と、該インク流路内に設
けられ、該インク流路内のインクを加熱して気泡を生じ
させることによりインク滴を吐出させるための熱エネル
ギーを発生する熱エネルギー発生手段と、該熱エネルギ
ー発生手段に入力画像信号の値に応じて１画素当り１か
ら複数のパルスを含むパルス群を印加して、独立したイ
ンク滴から成るインク滴群を前記吐出部から吐出させる
パルス印加手段とを具備し、前記パルス印加手段は、前
記インク滴群の各インク滴の量がほぼ等しくなるパルス
間隔で前記パルス群を印加することを特徴とする。
【０００９】また、本発明は、好ましくは、前記熱エネ
ルギー発生手段の前方の吐出部側のインク容量を、その
後方のインク容量よりもより多くなるように前記インク
流路を形成したことを特徴とすることができる。
ルギー発生手段の前方の吐出部側のインク容量を、その
後方のインク容量よりもより多くなるように前記インク
流路を形成したことを特徴とすることができる。
【００１０】
【作用】本発明では、画像信号の階調情報に応じて、１
画素当り、パルス群を構成する単一または複数のパルス
を同一の単一の熱エネルギー発生手段（ヒータ）に印加
することにより、同一の単一の吐出部からパルス群に対
応する一連のインク滴群を吐出する。後述のように、イ
ンク滴群を構成する単一または複数のインク滴の吐出回
数を可変にできるので、インク滴群を構成するインク滴
の吐出回数を階調情報に応じて変更することにより、イ
ンク吐出量の制御を行う。従って、１画素当り単一の吐
出部、ヒータ、インク供給系、および駆動回路系を用い
てインク吐出量が制御でき、簡単なコンパクトな構成で
確実かつ容易に階調記録を行うことができる。特に、各
インク滴の量が等しいので、階調性が良好である。
画素当り、パルス群を構成する単一または複数のパルス
を同一の単一の熱エネルギー発生手段（ヒータ）に印加
することにより、同一の単一の吐出部からパルス群に対
応する一連のインク滴群を吐出する。後述のように、イ
ンク滴群を構成する単一または複数のインク滴の吐出回
数を可変にできるので、インク滴群を構成するインク滴
の吐出回数を階調情報に応じて変更することにより、イ
ンク吐出量の制御を行う。従って、１画素当り単一の吐
出部、ヒータ、インク供給系、および駆動回路系を用い
てインク吐出量が制御でき、簡単なコンパクトな構成で
確実かつ容易に階調記録を行うことができる。特に、各
インク滴の量が等しいので、階調性が良好である。
【００１１】
【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。
に説明する。
【００１２】本発明では次の点に着目している。
【００１３】一般に沸騰現象における気泡の成長・収縮
には、熱伝導に支配されるものと、慣性に支配されるも
のとがある。
には、熱伝導に支配されるものと、慣性に支配されるも
のとがある。
【００１４】熱伝導に支配されるものは、気液界面にお
ける液体の気化、蒸気の凝縮速度が気泡の成長・収縮に
関与している。この現象では気泡内外の圧力は平衡して
おり、伝熱面の加熱・冷却に応じて気泡が成長・収縮す
る。
ける液体の気化、蒸気の凝縮速度が気泡の成長・収縮に
関与している。この現象では気泡内外の圧力は平衡して
おり、伝熱面の加熱・冷却に応じて気泡が成長・収縮す
る。
【００１５】一方、慣性に支配されるものは、気泡内外
の圧力差による液体の運動が気泡の成長、収縮速度に関
与している。この現象では、気泡の成長、収縮は伝熱面
の加熱、冷却に同期しない。
の圧力差による液体の運動が気泡の成長、収縮速度に関
与している。この現象では、気泡の成長、収縮は伝熱面
の加熱、冷却に同期しない。
【００１６】この慣性支配の沸騰現象では、加熱により
発生し、成長した気泡は、気泡内圧力が低くなっている
ので、加熱を続けても収縮することになる。この状態で
加熱を中止すれば気泡はそのまま消滅するが、気泡の消
滅直後に再びヒータを発泡温度以上に加熱すると、液体
は再び発泡する。
発生し、成長した気泡は、気泡内圧力が低くなっている
ので、加熱を続けても収縮することになる。この状態で
加熱を中止すれば気泡はそのまま消滅するが、気泡の消
滅直後に再びヒータを発泡温度以上に加熱すると、液体
は再び発泡する。
【００１７】本願の発明者の実験によれば、インクジェ
ット記録装置において、一定の熱エネルギーを消泡直後
のタイミングで連続的に加えた場合に、連続的に発泡が
繰り返されることが確認された。
ット記録装置において、一定の熱エネルギーを消泡直後
のタイミングで連続的に加えた場合に、連続的に発泡が
繰り返されることが確認された。
【００１８】そこで、本願の発明者は、熱エネルギーを
利用して気泡を生じさせ、それにより液体噴射を行うイ
ンクジェット記録における沸騰現象において、気泡の成
長、収縮は、熱伝導よりも、むしろ慣性に支配されるこ
とに着目して、従来のインクジェット記録装置のように
１画素当り１回の発泡〜気泡成長〜収縮〜消滅を含むプ
ロセスを対応させるのではなく、１画素当りの記録を発
泡〜気泡成長〜収縮〜消滅を含むプロセスを複数回対応
させて、その回数の多少によって吐出量を可変とするイ
ンクジェット記録装置を実現した。
利用して気泡を生じさせ、それにより液体噴射を行うイ
ンクジェット記録における沸騰現象において、気泡の成
長、収縮は、熱伝導よりも、むしろ慣性に支配されるこ
とに着目して、従来のインクジェット記録装置のように
１画素当り１回の発泡〜気泡成長〜収縮〜消滅を含むプ
ロセスを対応させるのではなく、１画素当りの記録を発
泡〜気泡成長〜収縮〜消滅を含むプロセスを複数回対応
させて、その回数の多少によって吐出量を可変とするイ
ンクジェット記録装置を実現した。
【００１９】図１は本発明を適用可能なインクジェット
記録装置に搭載されたインクジェット記録ヘッドの内部
構成例を示す。図１において、１はインク流路３Ａ内の
インクを加熱して気泡を生じさせるための熱エネルギー
を発生する熱エネルギー発生手段としてのヒータであ
り、ヒータ１はインクを吐出する吐出部（吐出口）３に
対応して設けられたインク流路３Ａ内に形成される。２
は吐出口３およびインク流路３Ａを形成する部材であ
り、吐出口３およびインク流路３Ａはインク供給室（共
通液室ともいう）４と連通する。
記録装置に搭載されたインクジェット記録ヘッドの内部
構成例を示す。図１において、１はインク流路３Ａ内の
インクを加熱して気泡を生じさせるための熱エネルギー
を発生する熱エネルギー発生手段としてのヒータであ
り、ヒータ１はインクを吐出する吐出部（吐出口）３に
対応して設けられたインク流路３Ａ内に形成される。２
は吐出口３およびインク流路３Ａを形成する部材であ
り、吐出口３およびインク流路３Ａはインク供給室（共
通液室ともいう）４と連通する。
【００２０】ヒータ１には図３に示すパルス印加手段と
しての駆動回路４１から、入力画像信号の階調情報（ま
たは濃度信号）４２に応じて、１画素当り単一のまたは
複数のパルスのパルス群４３が印加される。
しての駆動回路４１から、入力画像信号の階調情報（ま
たは濃度信号）４２に応じて、１画素当り単一のまたは
複数のパルスのパルス群４３が印加される。
【００２１】図２は、上記の１つのヒータ１に印加した
パルスのタイミングの一例を示す。ここで、７は印加し
たパルス信号が１つのパルス群、６は印加したパルス信
号が２つのパルス群および５は印加したパルス信号が３
つのパルス群である。５，６，７の各パルス群は、それ
ぞれ１画素に対応する。なお、１／Ｔは駆動周波数、Ｔ
ｉは休止時間（パルス間隔）を表す。
パルスのタイミングの一例を示す。ここで、７は印加し
たパルス信号が１つのパルス群、６は印加したパルス信
号が２つのパルス群および５は印加したパルス信号が３
つのパルス群である。５，６，７の各パルス群は、それ
ぞれ１画素に対応する。なお、１／Ｔは駆動周波数、Ｔ
ｉは休止時間（パルス間隔）を表す。
【００２２】図３は、図２の７，６，５のパルス群を順
次ヒータ１に印加した時の吐出口３から吐出して記録媒
体に向って飛翔する液滴の吐出状態を示す。図２のパル
ス７に対応して吐出したインク滴は８である。図２の６
のパルス群に対応して吐出したインク滴群は９である。
図２の５のパルス群に対応して吐出したインク滴群は１
０である。これら各インク滴群を構成するインク滴の数
は、図３に示すように、対応するパルス群を構成するパ
ルス信号の数に等しい。１２は記録紙である。
次ヒータ１に印加した時の吐出口３から吐出して記録媒
体に向って飛翔する液滴の吐出状態を示す。図２のパル
ス７に対応して吐出したインク滴は８である。図２の６
のパルス群に対応して吐出したインク滴群は９である。
図２の５のパルス群に対応して吐出したインク滴群は１
０である。これら各インク滴群を構成するインク滴の数
は、図３に示すように、対応するパルス群を構成するパ
ルス信号の数に等しい。１２は記録紙である。
【００２３】図４は図２の駆動パルス信号により、記録
紙１２上に着弾したインク滴の着弾状態、すなわち記録
紙１２上のドット１３を示す。このときの駆動周波数１
／Ｔは３ｋＨｚ（Ｔ＝３３３μｓ）、パルス信号間の休
止時間Ｔｉは１００μｍである。図４の（１），
（２），（３）は図３の駆動パルス群７，６，５により
吐出したインク滴群の着弾状態と対応する。図４の
（２），（３）において、各着弾がずれて重なるのは、
ヘッドが移動するためである。
紙１２上に着弾したインク滴の着弾状態、すなわち記録
紙１２上のドット１３を示す。このときの駆動周波数１
／Ｔは３ｋＨｚ（Ｔ＝３３３μｓ）、パルス信号間の休
止時間Ｔｉは１００μｍである。図４の（１），
（２），（３）は図３の駆動パルス群７，６，５により
吐出したインク滴群の着弾状態と対応する。図４の
（２），（３）において、各着弾がずれて重なるのは、
ヘッドが移動するためである。
【００２４】図５は、図２の５のパルス群による３連続
吐出の時のインク吐出量と、図２の６のパルス群による
２連続吐出の時のインク吐出量と、休止時間Ｔｉとの関
係を表わしたグラフである。このヘッドの単吐出時の吐
出量は４０ｎｇである。このグラフにより分るように、
本例での２連続吐出、３連続吐出でのインク吐出量が、
単吐出時の吐出量の２倍，３倍となる時の休止時間Ｔｉ
は、１００μｓの時である。Ｔｉを１００μｓとするこ
とで階調性が良好となる。
吐出の時のインク吐出量と、図２の６のパルス群による
２連続吐出の時のインク吐出量と、休止時間Ｔｉとの関
係を表わしたグラフである。このヘッドの単吐出時の吐
出量は４０ｎｇである。このグラフにより分るように、
本例での２連続吐出、３連続吐出でのインク吐出量が、
単吐出時の吐出量の２倍，３倍となる時の休止時間Ｔｉ
は、１００μｓの時である。Ｔｉを１００μｓとするこ
とで階調性が良好となる。
【００２５】これらの図２〜図５に示すように、本実施
例のインクジェット記録装置では１画素当り階調に応じ
て複数個のインク滴を打ち込むようにしているので、記
録装置を簡単な構造としながら、吐出量を容易に制御す
ることができ、廉価で確実な階調記録を行うことができ
る。
例のインクジェット記録装置では１画素当り階調に応じ
て複数個のインク滴を打ち込むようにしているので、記
録装置を簡単な構造としながら、吐出量を容易に制御す
ることができ、廉価で確実な階調記録を行うことができ
る。
【００２６】（他の実施例）図６は、本発明を適用可能
なインクジェット記録ヘッドの他の構成例を示す。本例
では、前述の図１に示す本発明の第１実施例のヘッド構
造に比べ、インク流路形成部材２Ａの形状を変形するこ
とによりさらにヒータ１の前方のインク容量を多くとる
構造にしている。
なインクジェット記録ヘッドの他の構成例を示す。本例
では、前述の図１に示す本発明の第１実施例のヘッド構
造に比べ、インク流路形成部材２Ａの形状を変形するこ
とによりさらにヒータ１の前方のインク容量を多くとる
構造にしている。
【００２７】図７は前述の実施例の図２に示したものと
同様の駆動パルスを図６のヒータ１に印加して液滴を吐
出した時の記録紙１２上の着弾点の状態を示す。このと
きの駆動周波数１／Ｔは３ｋＨｚ、休止時間（パルス信
号間の時間）Ｔｉは４０μｓとした。
同様の駆動パルスを図６のヒータ１に印加して液滴を吐
出した時の記録紙１２上の着弾点の状態を示す。このと
きの駆動周波数１／Ｔは３ｋＨｚ、休止時間（パルス信
号間の時間）Ｔｉは４０μｓとした。
【００２８】図８は、図６のインクジェット記録ヘッド
を用いて、１画素当り３連続吐出時のインク吐出量と２
連続吐出時のインク吐出量と、パルス信号間の休止時間
Ｔｉとの関係を表わしたグラフである。このヘッドの単
吐出での吐出量は４０ｎｇである。このグラフから分る
ように、本例での２連続吐出、３連続吐出した時のイン
ク吐出量が単吐出時の吐出量の２倍，３倍となる時の休
止時間Ｔｉは４０μｓの時であり、Ｔｉを４０μｓとす
ることで階調性が良好となる。このように、ヒータ１の
前方の（吐出口側の）インク容量を多くとる構造にする
ことにより、図１の第１実施例で示したヘッドよりもさ
らに短い休止時間で、２倍，３倍の吐出量変化が可能で
ある。
を用いて、１画素当り３連続吐出時のインク吐出量と２
連続吐出時のインク吐出量と、パルス信号間の休止時間
Ｔｉとの関係を表わしたグラフである。このヘッドの単
吐出での吐出量は４０ｎｇである。このグラフから分る
ように、本例での２連続吐出、３連続吐出した時のイン
ク吐出量が単吐出時の吐出量の２倍，３倍となる時の休
止時間Ｔｉは４０μｓの時であり、Ｔｉを４０μｓとす
ることで階調性が良好となる。このように、ヒータ１の
前方の（吐出口側の）インク容量を多くとる構造にする
ことにより、図１の第１実施例で示したヘッドよりもさ
らに短い休止時間で、２倍，３倍の吐出量変化が可能で
ある。
【００２９】本発明の第２実施例によれば、前述の第１
実施例に示した記録ヘッドよりもさらに短いパルス信号
の間隔で吐出量を制御することができ、高精細な階調記
録を行うことのできる記録装置を提供できる。
実施例に示した記録ヘッドよりもさらに短いパルス信号
の間隔で吐出量を制御することができ、高精細な階調記
録を行うことのできる記録装置を提供できる。
【００３０】（装置全体の説明）次に、本発明が適用可
能なインクジェット記録装置全体の他の構成について簡
単に説明する。
能なインクジェット記録装置全体の他の構成について簡
単に説明する。
【００３１】図９および図１０は本発明を適用したイン
クジェット記録装置の構成例を示す。本図において、２
０は熱エネルギーにより発生するバブルを使用してイン
クを記録紙に吐出する方式のインクジェットヘッド（記
録ヘッド）、２１はインクジェットヘッド２０と一体で
これへインクを供給するタンク１５を備えた装着自由の
インクジェットカートリッジ、および１００はインクジ
ェット記録装置本体である。
クジェット記録装置の構成例を示す。本図において、２
０は熱エネルギーにより発生するバブルを使用してイン
クを記録紙に吐出する方式のインクジェットヘッド（記
録ヘッド）、２１はインクジェットヘッド２０と一体で
これへインクを供給するタンク１５を備えた装着自由の
インクジェットカートリッジ、および１００はインクジ
ェット記録装置本体である。
【００３２】本例でのインクジェットカートリッジ２１
は、図９の斜視図で分るように、インクタンク１５の前
方面よりもわずかにインクジェットヘッド２０の先端部
が吐出した形状である。このインクジェットヘッドカー
トリッジ２１は、後述するインクジェット記録装置本体
１００に載置されているキャリッジ１６に固定支示され
ると共に、このキャリッジ１６に対して着脱可能なディ
スポーザブルタイプのものである。
は、図９の斜視図で分るように、インクタンク１５の前
方面よりもわずかにインクジェットヘッド２０の先端部
が吐出した形状である。このインクジェットヘッドカー
トリッジ２１は、後述するインクジェット記録装置本体
１００に載置されているキャリッジ１６に固定支示され
ると共に、このキャリッジ１６に対して着脱可能なディ
スポーザブルタイプのものである。
【００３３】インクジェットヘッド２０に供給されるイ
ンクを貯留したインクタンク１５は、インク吸収体と、
このインク吸収体を挿入するための容器と、これを封止
する蓋部材（いずれも不図示）とで構成されている。こ
のインクタンク１５内には、インクが充填されており、
インクの吐出に応じて順次インクジェットヘッド側にイ
ンクを供給している。
ンクを貯留したインクタンク１５は、インク吸収体と、
このインク吸収体を挿入するための容器と、これを封止
する蓋部材（いずれも不図示）とで構成されている。こ
のインクタンク１５内には、インクが充填されており、
インクの吐出に応じて順次インクジェットヘッド側にイ
ンクを供給している。
【００３４】以上のように構成されたインクジェットカ
ートリッジ２１は、以下説明するインクジェット記録装
置本体１００のキャリッジ１６に所定の方法で着脱自在
に搭載されて、所定の記録信号の入力によって、キャリ
ッジ１６と被記録部材との相対的な移動を制御して所望
の記録画像が形成される。
ートリッジ２１は、以下説明するインクジェット記録装
置本体１００のキャリッジ１６に所定の方法で着脱自在
に搭載されて、所定の記録信号の入力によって、キャリ
ッジ１６と被記録部材との相対的な移動を制御して所望
の記録画像が形成される。
【００３５】図１０は上記処理のための機構を具えたイ
ンクジェット記録装置１００の一例を示す外観斜視図で
ある。
ンクジェット記録装置１００の一例を示す外観斜視図で
ある。
【００３６】本図において、２０はプラテン２４上に送
紙されてきた記録紙の記録面に対向してインク吐出を行
う吐出口群を具えたインクジェットヘッドカートリッジ
２１のインクジェットヘッド（記録ヘッド）である。１
６は記録ヘッド２０を保持するキャリッジであり、駆動
モータ１７の駆動力を伝達する駆動ベルト１８の一部と
連結し、互いに平行に配設された２本のガイドシャフト
１９Ａおよび１９Ｂと摺動可能とすることにより、記録
ヘッド２０の記録紙の全幅にわたる往復移動が可能とな
る。この往復移動中に記録ヘッド２０は受信データに応
じた画像を記録紙上に記録する。この１主走査終了毎に
記録紙は所定量搬送され副走査が行われる。
紙されてきた記録紙の記録面に対向してインク吐出を行
う吐出口群を具えたインクジェットヘッドカートリッジ
２１のインクジェットヘッド（記録ヘッド）である。１
６は記録ヘッド２０を保持するキャリッジであり、駆動
モータ１７の駆動力を伝達する駆動ベルト１８の一部と
連結し、互いに平行に配設された２本のガイドシャフト
１９Ａおよび１９Ｂと摺動可能とすることにより、記録
ヘッド２０の記録紙の全幅にわたる往復移動が可能とな
る。この往復移動中に記録ヘッド２０は受信データに応
じた画像を記録紙上に記録する。この１主走査終了毎に
記録紙は所定量搬送され副走査が行われる。
【００３７】２６はヘッド回復装置であり、記録ヘッド
２０の移動経路の一端、例えばホームポジションと対向
する位置に配設される。伝導機構２３を介したモータ２
２の駆動力によって、ヘッド回復装置２６を動作せし
め、記録ヘッド２０のキャッピングを行う。このヘッド
回復装置２６のキャップ部２６Ａによる記録ヘッド２０
へのキャッピング部に関連させて、ヘッド回復装置２６
内に設けた適宜の吸引手段（例えば、吸引ポンプ）によ
るインク吸収（吸引回復）を行い、これによりインクを
吐出口から強制的に排出させることにより吐出口内の増
粘インクを除去する等の吐出回復処理を行う。また、記
録終了時等にキャッピングを施すことにより記録ヘッド
が保護される。このような吐出回復処理は電源投入時、
記録ヘッド交換時、一定時間以上記録動作が行われない
時等に行われるものである。
２０の移動経路の一端、例えばホームポジションと対向
する位置に配設される。伝導機構２３を介したモータ２
２の駆動力によって、ヘッド回復装置２６を動作せし
め、記録ヘッド２０のキャッピングを行う。このヘッド
回復装置２６のキャップ部２６Ａによる記録ヘッド２０
へのキャッピング部に関連させて、ヘッド回復装置２６
内に設けた適宜の吸引手段（例えば、吸引ポンプ）によ
るインク吸収（吸引回復）を行い、これによりインクを
吐出口から強制的に排出させることにより吐出口内の増
粘インクを除去する等の吐出回復処理を行う。また、記
録終了時等にキャッピングを施すことにより記録ヘッド
が保護される。このような吐出回復処理は電源投入時、
記録ヘッド交換時、一定時間以上記録動作が行われない
時等に行われるものである。
【００３８】３１はヘッド回復装置２６の側面に配設さ
れ、シリコンゴムで形成されるワイピング部材としての
ブレードである。ブレード３１はブレード保持部材３１
Ａにカンチレバー形態で保持され、ヘッド回復装置２６
と同様、モータ２２および伝導機構２３によって動作
し、記録ヘッド２０の吐出面との係合が可能となる。こ
れにより、記録ヘッド２０の記録動作における適切なタ
イミングで、あるいはヘッド回復装置２６を用いた吐出
回復処理後に、ブレード３１を記録ヘッド２０の移動経
路中に突出させ、ヘッド２０の移動動作に伴ってヘッド
２０の吐出面における結露、濡れあるいは塵埃等をふき
とる。
れ、シリコンゴムで形成されるワイピング部材としての
ブレードである。ブレード３１はブレード保持部材３１
Ａにカンチレバー形態で保持され、ヘッド回復装置２６
と同様、モータ２２および伝導機構２３によって動作
し、記録ヘッド２０の吐出面との係合が可能となる。こ
れにより、記録ヘッド２０の記録動作における適切なタ
イミングで、あるいはヘッド回復装置２６を用いた吐出
回復処理後に、ブレード３１を記録ヘッド２０の移動経
路中に突出させ、ヘッド２０の移動動作に伴ってヘッド
２０の吐出面における結露、濡れあるいは塵埃等をふき
とる。
【００３９】（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、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすもので
ある。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。
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、記録装置において優れた効果をもたらすもので
ある。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。
【００４０】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも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た液体（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。
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも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た液体（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。
【００４１】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４４
５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭５９−１２３６７０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、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。
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４４
５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭５９−１２３６７０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、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。
【００４２】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。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。
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。
【００４３】加えて、上例のような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。
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。
【００４４】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。
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。
【００４５】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。
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。
【００４６】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７
１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部
または貫通孔に液状又は固形物として保持された状態
で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても
よい。本発明においては、上述した各インクに対して最
も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもので
ある。
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７
１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部
または貫通孔に液状又は固形物として保持された状態
で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても
よい。本発明においては、上述した各インクに対して最
も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもので
ある。
【００４７】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。
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。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録ヘッドの大型化、複雑化を伴うことなく、確実かつ
容易にインク吐出量を制御でき、良好な階調記録を行う
ことができる効果が得られる。
記録ヘッドの大型化、複雑化を伴うことなく、確実かつ
容易にインク吐出量を制御でき、良好な階調記録を行う
ことができる効果が得られる。
【図１】本発明の第１の実施例の記録ヘッドの内部構造
を示す切り欠き斜視図である。
を示す切り欠き斜視図である。
【図２】本発明の実施例において、ヒータに印加する駆
動パルス信号群のタイミイングの一例を示すタイミング
チャートである。
動パルス信号群のタイミイングの一例を示すタイミング
チャートである。
【図３】図２の駆動パルスを図１のヒータに印加したと
きの液滴吐出状態を示す模式図である。
きの液滴吐出状態を示す模式図である。
【図４】図２の駆動パルスを図１のヒータに印加して吐
出口から吐出した液滴の記録紙上の着弾状態を示す模式
図である。
出口から吐出した液滴の記録紙上の着弾状態を示す模式
図である。
【図５】図１の記録ヘッドを用いて図２のパルス信号間
の休止時間と２連続液滴吐出、３連続液滴吐出時の吐出
量との関係を示すグラフである。
の休止時間と２連続液滴吐出、３連続液滴吐出時の吐出
量との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の第２の実施例の記録ヘッドの内部構造
を示す切り欠き斜視図である。
を示す切り欠き斜視図である。
【図７】図２の駆動パルスを図６のヒータに印加して吐
出口から吐出した液滴の記録紙上の着弾状態を示す模式
図である。
出口から吐出した液滴の記録紙上の着弾状態を示す模式
図である。
【図８】図６の記録ヘッドを用いて図２のパルス信号間
の休止時間と２連続液滴吐出、３連続液滴吐出時の吐出
量との関係を示すグラフである。
の休止時間と２連続液滴吐出、３連続液滴吐出時の吐出
量との関係を示すグラフである。
【図９】本発明が適用可能なインクジェット記録装置の
インクジェットカートリッジの外観構成を示す斜視図で
ある。
インクジェットカートリッジの外観構成を示す斜視図で
ある。
【図１０】本発明が適用可能なインクジェット記録装置
の全体の内部構成を示す斜視図である。
の全体の内部構成を示す斜視図である。
１ ヒータ ２，２Ａ 流路形成部材 ３ 吐出口 ３Ａ インク流路 ４ インク供給室（共通液室） ５，６，７ パルス群 ８，９，１０ インク滴群 １１ インク液 １２ 記録紙 １３ 記録紙上のドット ２０ インクジェット記録ヘッド ２１ インクジェットカートリッジ ４１ 駆動回路 ４２ 画像信号 ４３ 駆動パルス信号
Claims (2)
- 【請求項１】 インクを吐出する吐出部と、 該吐出部に対応して設けられたインク流路と、 該インク流路内に設けられ、該インク流路内のインクを
加熱して気泡を生じさせることによりインク滴を吐出さ
せるための熱エネルギーを発生する熱エネルギー発生手
段と、 該熱エネルギー発生手段に入力画像信号の値に応じて１
画素当り１から複数のパルスを含むパルス群を印加し
て、独立したインク滴から成るインク滴群を前記吐出部
から吐出させるパルス印加手段とを具備し、 前記パルス印加手段は、前記インク滴群の各インク滴の
量がほぼ等しくなるパルス間隔で前記パルス群を印加す
ることを特徴とするインクジェット記録装置。 - 【請求項２】 前記熱エネルギー発生手段の前方の吐出
部側のインク容量を、その後方のインク容量よりもより
多くなるように前記インク流路を形成したことを特徴と
する請求項１に記載のインクジェット記録装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04910193A JP3157945B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法 |
| US08/207,666 US6022092A (en) | 1993-03-10 | 1994-03-09 | Ink jet recording apparatus with means for equalizing ink droplet volumes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04910193A JP3157945B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06255110A true JPH06255110A (ja) | 1994-09-13 |
| JP3157945B2 JP3157945B2 (ja) | 2001-04-23 |
Family
ID=12821706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04910193A Expired - Fee Related JP3157945B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6022092A (ja) |
| JP (1) | JP3157945B2 (ja) |
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| JP2008093853A (ja) * | 2006-10-06 | 2008-04-24 | Canon Inc | インクジェット記録装置およびインクジェット記録方法 |
| JP2023039336A (ja) | 2021-09-08 | 2023-03-20 | キヤノン株式会社 | 液体吐出装置及び制御方法 |
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