JPH06316085A

JPH06316085A - 液体噴射記録装置

Info

Publication number: JPH06316085A
Application number: JP10823093A
Authority: JP
Inventors: Takeji Niikura; 武二新倉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-05-10
Filing date: 1993-05-10
Publication date: 1994-11-15

Abstract

(57)【要約】【目的】シフト印字によりインクのリフィル遅れを防
ぎ、かつ印字品位の低下を軽減した液体噴射記録装置を
提供する。【構成】インクタンク内のインク残量、ヘッド温度等
からインクのリフィルに要する時間を推測する。リフィ
ルに要する時間が短い状態のときは（ａ）に示すように
シフト量を０に近づけ、リフィルに要する時間が長くな
るにつれ、（Ｃ），（ｂ）のようにシフト量を長くす
る。【効果】リフィルが十分間に合う状態においてはシフ
ト量を少なくでき印字品位の劣化をおさえることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録ヘ
ッド及び事務機器一般に用いられるプリンタ、複写機、
ファクシミリ、インクジェット記録装置等に適用可能
な、記録ヘッド又はインクタンク一体型の記録ヘッドの
駆動方法、最適には、装置本体に対して着脱可能な記録
ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のインクジェット記録ヘッド、装置
において、膜沸騰を利用した熱エネルギー記録方式は、
圧電素子を利用したものに比べて格別であり、他の光エ
ネルギー等の熱エネルギー記録に比較しても優れたもの
として実用化されている。

【０００３】記録ヘッドは所定の形態を取ることで、所
定範囲の駆動周波数を持ち、これの範囲内の駆動条件を
与えると、問題なく記録が行われることも知られてい
る。

【０００４】記録ヘッドは、所定の応答特性を満足する
ものであるが、その特性を越えて記録を行わなければな
らないことがある。また、安定しているはずの記録ヘッ
ドの特性が何らかの影響を受けて、部分的な記録特性が
劣化してしまう場合が見られた。図１及び図２は、本発
明が認識している問題点を説明するためのものである。
図中、矢印は記録ヘッドと記録紙との相対的移動方向
で、本図では、記録ヘッドの吐出口を３２個縦方向に備
えたものとし、３２×３２で形成する文字の区画を示し
ている。図１で示した６は、記録線が２液滴程度（最小
記録単位に相当する）で形成されている部分を示してい
る。この部分６は、通常文字形成には問題がないが、他
の部分に比較すると、わずかに印字濃度が薄くなった
り、ぼやけた画像になる部分である。

【０００５】これに対して、ワードプロセッサなどに用
いられている回転印字では、図２の様に、上記矢印で示
す相対的移動方向に関して２液滴程度で形成する部分が
大量に増加していることが分かる。図２で見られた問題
は、２液滴程度（最小記録単位）で形成した記録部分の
すべてではないが、同様の記録ヘッドであっても２３番
目ないし３２番目の吐出口に相当する濃度低下部分１７
が相対的に多く発生し、この部分１７に問題がないもの
でもまれに１番目ないし４番目の吐出口に相当する部分
１６に濃度低下がわずかに見られることがあった。

【０００６】また、文字区画の境界領域に２液滴程度
（最小記録単位）が集中すると、隣の文字形成区画に微
小液滴をもたらして、全体の画質を低下させてしまう場
合も見られた。特に稀な例では、比較的高速で、高密度
の文字形成を行うと、濃度低下部分がしだいに増加する
ものがあり、初期の一般的な画質からは無視できうる部
分が引き金となって、大きな問題を生みだすこともあっ
た。

【０００７】上記問題は特に、高い吐出周波数で駆動さ
れる場合や、高温環境下での使用、連続吐出によるヘッ
ドチップの昇温によって液滴の吐出量が増加した場合に
多く見られる。

【０００８】また、記録ヘッドの構成としてインクタン
クとヘッド部分を一体にし、装置に着脱自在で、交換可
能な構成を採用したものでは、インクタンク内の吸収体
としてのスポンジの吸引圧力に逆い、毛細管現象による
自然の力に頼って行われるものであったので、スポンジ
の吸引圧力変化によって上記問題が極めて不確定的に発
生するという難しい問題も見られた。インク残量が減少
し負圧が増加する場合、そしてほぼ同一に複数のノズル
を駆動する場合等に、液滴を吐出した後に行われる再イ
ンク供給（以下、リフィルという）が、所望の吐出周波
数よりも遅れてしまうことがある。これに対して、スポ
ンジの吸引圧力の影響をなくす様にスポンジの吸引圧を
下げることも考えられるが、インクタンクからのインク
漏れを起こしやすくするため実用的ではない。リフィル
が吐出周波数より遅れてしまうと、ノズル内にインクが
十分に充填されていない内に吐出ヒータが通電されるた
めに、画像形成に所望される大きさの液滴が形成され
ず、複数の液滴に分割されたりあるいは、ミスト状に吐
出されたりする。

【０００９】かかる問題を解決する手段として特願平３
−６６７５４号公報を本出願人が提案している（以下、
シフト印字という）。該提案によれば、記録ヘッドのノ
ズルを１ドットおきに２分割し、吐出タイミングをずら
すことにより、従来の垂直水平格子上のパターンによる
印刷を斜め格子上のパターンとし、吐出の際に吐出口と
は反対側に働く力を、吐出周波数を上げる上で最も問題
となるインクのリフィルに要する時間を短くすることに
利用したことで、安定した良好な画像を得ることができ
る。図３は図１に示す記録画像をシフト印字によって記
録したものである。

【００１０】図４は通常の記録を行うためのドットマト
リクスを示す図、図５はシフト印字による記録のための
ドットマトリクスを示す図である。

【００１１】図４（ａ）は通常の記録のドットマトリス
クが１／３６０インチ間隔の格子を基本としていること
を示す。図４（ｂ）は（ａ）で示す位置全面に記録を行
い、インクが紙面上で直径約１００μｍ程度のドットを
形成した場合のドットの重なり具合を示す図である。

【００１２】図５（ａ）はシフト印字による記録のドッ
トマトリスクであり、図４（ａ）に示した１／３６０イ
ンチ間隔の基本格子を、垂直方向に考えて１ドットおき
に基本の間隔の１／２である１／７２０インチだけ水平
方向にずらし、斜め格子状としたことを示す。

【００１３】図５（ｂ）は図４同様に図５（ａ）で示す
位置全面に記録を行った場合のドットの重なり具合を示
す。

【００１４】

【発明が解決しようとしている課題】記録ヘッドは、従
来例に示したシフト印刷によって記録速度は飛躍的に向
上する。

【００１５】図３に示したシフト印字による画像では、
垂直方向を考えて上から奇数番目のドットを半ピッチだ
け右にシフトしていることを表わしている。このように
記録を行うことでヘッドからの吐出状態は良好になる。
しかしながら、視覚的には決して良い状態にあるとは言
い難く、拡大してみれば、本来のデザインの意図する輪
郭が崩れてしまっており不都合である。また、特に縦の
細線については、シフトすることで面積の増加の割合が
大きいために、単位面積あたりのドット数が減少するこ
とになり、全体として濃度の低下を招いてしまう。

【００１６】また、記録ヘッドのリフィルに要する時間
は、タンク内のインクの残量（インク吐出部の負
圧）、エネルギー発生素子の温度、記録ヘッド周囲
の温度、によって変化することがわかっているが、記録
ヘッドの状態によらず高速印刷を行うにはシフト印刷が
有効であり、印刷の品位の低下を招いてしまっている。

【００１７】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、記録ヘッドの状態により、
その状態で高速かつ高品位の印刷を実現しうる液体噴射
記録装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、インクを貯留するインクタンクと、インク
を吐出する多数の吐出口と、該多数の吐出口にインクを
供給する共通液室と、該多数の吐出口からインクを吐出
させる吐出手段とを有する記録ヘッドと、前記多数の吐
出口の内、隣接しない複数の吐出口を略同時に駆動可能
とし、隣接する吐出口を吐出駆動周期内に所定間隔を介
して駆動可能とする駆動手段と、を有する液体噴射記録
装置において、前記吐出口よりインク吐出後、インクが
供給されるのに要する時間を推測する推測手段と、イン
クが供給されるのに要する時間に応じて前記所定間隔を
変更する変更手段を有することを特徴とする。

【００１９】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。

【００２０】図６は本発明を説明するためのシリアルイ
ンクジェット記録装置の斜視図である。

【００２１】インクジェット記録装置においては、記録
ヘッドを搭載したキャリッジを記録紙にそって走査して
記録を行い、１走査終了後、記録紙をキャリッジの走査
方向と垂直方向へ移動させて記録を行う。記録紙をキャ
リッジの走査方向と直交する方向へ移動させて記録を行
う。

【００２２】図６中、５１００はプラテン５０００に平
行に設けられたキャリア軸５００４及びガイド軸５００
３にガイドされたキャリア５１０１に搭載されたインク
ジェット記録ヘッドであり、モータ５０１３により歯車
５０１２・５０１１、５０１９およびキャリア軸５００
４に設けられたリードスクリューを介して矢印ａ、ｂ方
向に往復駆動される。記録紙５１０２はプラテン５００
０により前記インクジェット記録ヘッドに対向するごと
く保持されている。

【００２３】図７は、前記インクジェット記録ヘッドを
プラテン側から見た図である。また、図８は前記記録ヘ
ッドの分解図である。

【００２４】図７において１０００はインクタンク本体
であり、内部には図８に示すごとくスポンジで作られた
インク吸収体９００にインクが含浸されて入れられてい
る。３００１は記録ヘッド部であり、アルミで作られた
放熱器を兼ねる支持体３０００、オリフィスプレート４
００、オリフィスカバー６０３等により構成されてい
る。

【００２５】オリフィスプレート４００には、インク吐
出口となるオリフィス４００ａが記録ヘッド５１００の
移動方向に対して直交する方向へ一列に６４並んでい
る。

【００２６】また記録ヘッド部３００１の詳細は、図８
で示すように支持体３００上にオリフィスプレート４０
０のオリフィス４００ａに対応する６４の発熱素子１０
０ａが設けられたシリコン基板であるヒーターボード１
００、その後部にはプリント基板２００が接着されてお
り、ヒーターボード１００とプリント基板２００の配線
パターンはワイヤーボンディングにて結合されている。

【００２７】ヒーターボード１００の上には６４の発熱
素子１００ａとオリフィス４００ａが位置合わせされて
オリフィスプレート４００が重ねられており、更にその
上に止め具５００、オリフィスカバー６０３が重ねられ
ている。

【００２８】オリフィスカバーにはインク供給管２２０
０、導管１６００が設けられており、インク供給管２２
００が支持体３００の貫通口３２０を通してインク供給
口１２００よりインクを導き出し、導管１６００を介し
てオリフィスプレート４００のインク口１５００にイン
クが供給される。また、８００はヘッド部カバーであ
る。

【００２９】図９は、インクタンクとヘッド部分を一体
にしたディスポーザブルタイプのインクカートリッジヘ
ッドの構成を模式的に表したものであり、本発明の記録
方式におけるインクの吐出状態を示す。１はノズル部で
６４本ある。２は共通液室で、それぞれのノズルに供給
されるべきインクを一時的に蓄えておくところである。
３はチップタンクと呼ばれインクタンク部と共通液室２
をつなげる管である。４はインクタンク内のスポンジで
あり、インクが漏れださぬように保持している。５はチ
ップタンク内に気泡が侵入するのを防止するフィルター
である。

【００３０】記録に際しては、図６矢印ａ又はｂ方向に
キャリアを移動させながら、記録データに従って前記記
録ヘッド５１００の所望のオリフィス４００ａからイン
クを吐出させて記録紙５１０２上に記録を行う。

【００３１】図４に示すように、通常の記録では１／３
６０インチ間隔の垂直水平格子の交点に記録される。そ
のためインクの吐出はキャリッジを１／３６０インチ移
動するごとに６４のオリフィスよりインクを吐出するこ
とになるが、６４ドットを同時に吐出するためには前記
６４の発熱素子１００ａに同時に通電することになり、
大きな電流が流れるため、強力な電源が必要になるばか
りか、記録ヘッドへの信号線も６４本必要となる。その
ため、図１０に示すように６４のオリフィスを上部より
連続する８ドットずつ８ブロックに分割し、各ブロック
間には時間差を付けて同時に８ドットまでしか吐出しな
いように制御して記録を行っている。

【００３２】上記のように、複数のブロックに分割して
駆動した場合、各ブロック間で微妙に印字タイミングが
異なる。そのため、各ブロックごとに微小距離だけ印字
位置が印字方向にずれることになる。そこで、各ノズル
から吐出したインク滴を印字方向にずれることなく記録
するために、図１１に示すように記録ヘッドのノズル列
が傾斜して搭載されている。

【００３３】図１２は、図６、図７、図８に示す本発明
で用いる記録装置を制御する制御部のブロック図であ
る。

【００３４】図１２中９００はパーソナルコンピュー
タ、ワードプロセッサなどの情報処理装置部であり、Ｍ
ＰＵ９０１、ＲＯＭ９０２、ＲＡＭ９０３、キャラクタ
ジェネレータ９０４、インターフェイス部９０５等から
構成されている。９５０はインターフェイスケーブルに
より前記情報処理装置部９００に接続されているプリン
タ部である。また、前記プリンタ部はＭＰＵ９６１、Ｒ
ＯＭ９６２、ＲＡＭ９６３、インターフェイス部９６４
等からなるプリンタ制御部９６０及びプリンタユニット
部９７０より構成されている。

【００３５】まず、前記情報処理装置部９００にて作成
された記録データ（本実施例の場合ビットイメージデー
タ）が前記インターフェイスケーブル９５０を介してプ
リンタ部に送られる。プリンタ部９５０は記録データを
受けると、図６に示すキャリア５１０１をモータドライ
バ１１Ａにてキャリアモータ５０１３を駆動して矢印ｂ
方向に移動してホームポジションに持っていき、その他
必要な機構をリセットして記録準備を行う。準備が完了
すると、再びキャリアモータ５０１３を駆動し、キャリ
ア５１０１及び記録ヘッド５１００を矢印ａ方向に移動
開始する。キャリア５１０１が記録開始位置まで移動す
ると、記録データに応じて記録ヘッド５１００の発熱素
子１００ａに通電が行われることによって、所望の記録
パターンにインクが吐出されて記録が行われる。

【００３６】図１３にヘッドドライバ１Ａの構造を示
す。図１３において１００ａは記録ヘッド５１０１のヒ
ータボード上に設けられた発熱素子であり、１００ａを
除く部分がヘッドドライバである。

【００３７】記録ヘッドにはオリフィス（インク吐出
口）４００ａに対応して６４の発熱素子Ｈ１〜Ｈ６４が
設けられており、ヘッド上部より８素子ずつ８ブロック
に区切られ、共通リード側は各ブロックとも各１つの共
通線に接続されている。また、個別リード側はダイオー
ドＤ１〜Ｄ６４を介して８素子おきにＨ１・Ｈ９・Ｈ１
７…Ｈ５７が第１グループ、Ｈ２・Ｈ１０・Ｈ１８…Ｈ
５８が第２グループ、以下同様に合計８グループにまと
められて、セグメントドライバ５０に各端子Ｓｅｇ１〜
Ｓｅｇ８に接続されている。

【００３８】ここで、キャリアがある位置まで移動し、
縦全６４ドットの記録データが情報処理装置部９００よ
りプリンタ部９５０に送られてきた場合の記録動作を説
明する。

【００３９】まず、６４ドットの記録データがインター
フェイスケーブル９１０を介してプリンタ部９５０のプ
リンタ制御部９６０に送られる。プリンタ制御部９６０
では、送られてきた記録データをコモン信号とセグメン
ト信号の形に変換し、順次コモンデコーダ４０を介しコ
モンドライバと、セグメントデコーダ９０を介しセグメ
ントドライバ３０とに、図１４のタイミングチャートに
示す記録ヘッド駆動信号として送り、記録ヘッド５１０
０よりインクを記録紙に吐出して記録行う。図に示すＴ
ｓは各ブロックの駆動間隔、Ｔｄは全ノズルの吐出駆動
間隔である。

【００４０】図１４に、本発明による記録方式の、記録
ヘッドの制御タイミングチャートを示す。本図ではま
ず、Ｓｅｇ１、３、５、７に対応する発熱素子を第１ブ
ロックから第８ブロックまで各ブロックごとに４発熱素
子ずつ通電し、続いてＳｅｇ２、４、６、８に対応する
発熱素子を同様に各ブロックごとに通電を行うことを示
している。図中のＴｈは、各ブロックの発熱素子を１素
子におきに、前ブロック駆動するのにかかる時間であ
る。

【００４１】図１５はシフト印字方式における印字状態
を示す図である。図より、Ｔｈ時間経過後に通電された
オリフィスからの供給側へのインクの流れが隣接するオ
リフィスのリフィルを助けていることが分かる。

【００４２】（実施例１）図９において、ノズル部１１
におけるインクのリフィルは、主としてノズルの毛細管
現象によって行われているが、タンク内のインク量が減
少してくると、インクを保持しているスポンジのインク
に対する保持力が強まり、ノズルの毛細管現象を妨げる
力が働くために、リフィルに要する時間が長くなる傾向
にある。

【００４３】そこで、インクの残量を検知する残量検知
手段を設け、図１２に示すブロック制御図の残量検出手
段９７３による情報をＭＰＵ９６１で処理し、ヘッドド
ライバ１Ａに対して最適なシフト量の命令を送る。

【００４４】このとき、インクの残量検知手段としては
圧力センサによる検知、タンク内（スポンジに含ませた
インク）の抵抗値による検知，ヘッド重量検知等が考え
られる。

【００４５】シフト量の変更は、図１４のタイミングチ
ャートで示すと、Ｓｅｇ１，３，５，７に対応する発熱
素子を駆動開始する時から、次のＳｅｇ２，４，６，８
に対応する発熱素子を駆動開始するまでの時間を変更す
ることによって達成される。

【００４６】図１６に本発明の印刷のフローチャートを
示す。

【００４７】印刷を開始すると、まずステップＳ１にて
条件の検出を行う。本実施例で示す条件とは図１２中の
残量検出手段９７３によるインクタンクのインク残量の
ことをいう。ステップＳ２では、ステップＳ１にて検出
したインク残量に基づき、シフト量の設定を行い、ステ
ップＳ３にて１行分の記録を行う。１行記録後、ステッ
プＳ４にて用紙を１行分送り、用紙の終端であるか検出
する。用紙の終端であった場合、用紙の終わりであるこ
とをユーザ等に促したり、次の用紙をフィードしたりす
る。用紙送り後、ステップＳ５にて次に印刷するデータ
を判断し、データがない場合は印刷を終了する。次に印
刷するデータがあった場合Ｓ１に戻り、印刷を行う。

【００４８】ステップＳ２におけるシフト量の設定は、
ＲＯＭ等にテーブルとして持たせてもよいし、計算式に
よって設定するような構成であってもよい。

【００４９】例えば、計算式によってシフト量を設定す
る場合、インク残量に対してリフィル時間がほぼ一次関
数的に変化するものであるとすると、初期インク量Ｉ₀
でのシフト量を０とし、インク残量Ｉ＝０でのシフト量
をＳ_maxとして、シフト量は次式があてはまる。

【００５０】シフト量Ｓ＝（Ｉ／Ｉ₀）×Ｓ_max ｉｎｃｈで、ドットピッチが１／３６０インチのものでは、Ｓ
_max≦１／７２０インチとなり、Ｓ_max＝１／７２０イン
チとして

【００５１】罫線の印刷を例にとると、従来例で高速印
刷を行う場合には、図１７（ｂ）に示す印刷であったも
のが、記録ヘッドの初期のインク量に対しては、シフト
量を０に近づけ、図１７（ａ）に示すような直線部が鮮
明な印刷となり、インクを半分使ったところでは、図１
７（ｃ）に示すようなシフト量が１／１４４０ｉｎｃｈ
の印刷となり、これによれば、インクがなくなるまで、
図１７（ｂ）の従来例に対して印刷品位で優れている。

【００５２】上記のように、インクのリフィルに要する
時間に応じてシフト量を調整することにより、記録速度
を低下させることなく安定した記録が行え、特にリフィ
ルに要する時間が短い状態においては通常の印刷とほぼ
変わらぬ品位で印刷が可能となる。

【００５３】（実施例２）以下、実施例２を具体的に説
明する。

【００５４】図９において、連続的にインクを吐出して
いくと、しだいにエネルギー発生素子の温度は上り、そ
の結果としてインクの粘度が低下し、インクの吐出量は
増加していくが、吐出量が増加した場合には、多くのイ
ンクをリフィルしなくてはならず、リフィルに要する時
間が長くなる傾向にある。

【００５５】そこで、図１２に示す温度センサ９７１に
よりエネルギー発生素子の温度を検知し、エネルギー発
生素子の温度に基づいて、実施例１と同様にシフト量を
制御することで、実施例１同様の効果が期待できる。

【００５６】ただし、発生素子の温度は図１８に示すよ
うに、室温Ｔ₀よりスタートし、ある温度Ｔ₁で飽和する
ような経過をとるため、飽和温度Ｔ₁でＳ_maxとなるよう
に設定する。

【００５７】実施例１同様に、エネルギー発生素子の温
度に対応するシフト量を、ＲＯＭ等のテーブルまたは計
算式によって設定することにより、記録速度を低下させ
ることなく安定した高品位の記録を行うことができる。

【００５８】（実施例３）実施例２と同様に連続的にイ
ンクを吐出し、印刷を続けると記録ヘッド、記録装置の
雰囲気温度は上昇し、インクの温度も上昇する。その結
果として、実施例２と同様にインクの吐出量が増加し、
リフィルに要する時間が長くなる。ただし、この時には
インクの粘度が下がっているため、リフィルには好影響
を及ぼすが、吐出量の増加によるリフィルに対する影響
の方が強い。

【００５９】そこでインクの温度または、インク温度と
同様の変化を示す、記録ヘッド周囲温度を検知し、実施
例２と同様に制御することで、実施例１と同様の効果が
期待できる。

【００６０】（その他の実施例）前述した各実施例につ
いて、１行毎の印字の途中で周波数を変えることがステ
ッピングモータの特性上困難な場合、または条件の検出
から、シフト量を変更するために時間を要する場合が想
定される。そこで、より確実なシフト量を設定するため
に、次の１行分の印刷内容の印字デューティーを調べ、
エネルギー発生素子の温度、インクの温度（インク残量
は微少変化のため考慮しない）の変化を予測すること
で、その条件に最適なシフト量を算出・設定する。ここ
において印字デューティーは図１２のＲＯＭ８０１に、
単位時間または各行ごとに印字されるドット数を算出す
るプログラムを搭載することで行なうことができる。

【００６１】また、前記各実施例で述べた各条件の検出
を同時に行ない、各条件に応じてシフト量を設定するこ
とにより、一層の効果を得ることができる。この場合も
各条件に応じた設定をＲＯＭに格納したり、各条件から
シフト量を設定するプログラムを搭載することにより実
現できるものである。

【００６２】ここで、実施例１で示したように、実施例
２，３についても１次関数の関係が成り立つとすれば、
各条件の検出から以下の計算式でシフト量を設定するこ
とができる。

【００６３】シフト量Ｓ＝｛ａ（Ｉ／Ｉ₀）＋ｂ（Ｔ／
（Ｔ₁−Ｔ₀））＋ｃ（ｔ／（ｔ₁−ｔ₀））｝×Ｓ_max ａ，ｂ，ｃ・・・係数Ｔ・・・エネルギー発生素子の温度ｔ・・・インクの温度となり、さらなる効果を得ることができる。

【００６４】また、前記各実施例では、インクタンク内
のインク残量、エネルギー発生素子の温度、記録ヘッド
周囲温度を測定し、各条件に対応したシフト量に調整す
ることにより、シフト印刷による印刷品位の低下を防ぐ
ものであったが、本発明は前記条件に限るものではな
く、インク吐出後のインクの再供給に要する時間を推測
できるものであればよい。

【００６５】また、実験によりリフィルに要する時間を
計測又は推測し、各条件に応じたテーブルによりシフト
量を調整してもよい。

【００６６】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
エネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば
電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギー
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。

【００６７】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ーを発生
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１対１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
が行なわれるので、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。

【００６８】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ーの
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号公報に基づいた構成と
しても本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッ
ドの状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。

【００６９】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。

【００７０】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。

【００７１】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。

【００７２】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少なくとも１つを備えた装置にも本
発明は極めて有効である。

【００７３】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、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であればよい。加えて、積極的
に熱エネルギー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ーとして使用せしめること
で防止するか、またはインクの蒸発防止を目的として放
置状態で固化するインクを用いるかして、いずれにして
も熱エネルギー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、
熱エネルギー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６０−７１２６０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。

【００７４】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。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明はシフト印
刷によって起こる画質の劣化を、リフィルが十分間に合
う状態においてはシフト量を少なくして記録を行うこと
により、印刷品位の劣化をおさえたシフト印刷が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】通常記録モードの記録画像を説明する図であ
る。

【図２】本発明の問題を説明する回転記録画像である。

【図３】シフト印字による記録画像を示す図である。

【図４】通常の記録のためのドットマトリクスを示す図
である。

【図５】シフト印字による記録のためのドットマトリク
スを示す図である。

【図６】本発明に係るインクジェット記録装置を示す概
略斜視図である。

【図７】本発明に係るインクジェットカートリッジの概
略斜視図である。

【図８】本発明に係るインクジェット記録カートリッジ
の一例の分解斜視図である。

【図９】インクジェット記録カートリッジの部分説明図
である。

【図１０】通常の記録における時分割駆動を説明する図
である。

【図１１】記録ヘッドのノズル列の傾きを説明する図で
ある。

【図１２】本発明に係るインクジェット記録装置のブロ
ック制御図である。

【図１３】本発明の駆動制御手段の回路説明図である。

【図１４】本発明による記録方式の、ヘッド駆動信号の
タイミングチャートである。

【図１５】シフト印字における印字状態を示す図であ
る。

【図１６】本発明の記録を行うときのフローチャートで
ある。

【図１７】シフト量を調整した印字の拡大図である。

【図１８】連続印刷時のエネルギー発生素子の温度上昇
を示す図である。

【符号の説明】

１ノズル２共通液室３チップタンク４スポンジ５フィルター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 9012−2ＣＢ４１Ｊ 3/04 １０４Ｋ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを貯留するインクタンクと、インクを吐出する多数の吐出口と、該多数の吐出口にイ
ンクを供給する共通液室と、該多数の吐出口からインク
を吐出させる多数の吐出手段とを有する記録ヘッドと、前記多数の吐出口の内、互いに隣接しない第１の複数の
吐出口に対応する前記吐出手段を略同時に駆動可能と
し、前記第１の複数の吐出口に隣接する第２の複数の吐出口
に対応する前記吐出手段を、前記第１の複数の吐出口に
対応する前記吐出手段と同時ではなく、前記吐出手段を
連続して駆動するときの駆動間隔内の所定間隔を介して
駆動可能とする駆動手段と、前記吐出口からインクを吐出後、前記吐出口にインクが
供給されるまでの時間を推測する推測手段と、前記吐出口にインクが供給されるまでの時間に応じて前
記所定間隔を変更する変更手段と、を有することを特徴
とする液体噴射記録装置。
【請求項２】インクを貯留するインクタンクと、インクを吐出する多数の吐出口と、該多数の吐出口にイ
ンクを供給する共通液室と、該多数の吐出口からインク
を吐出させる多数の吐出手段とを有する記録ヘッドと、前記多数の吐出口の内、互いに隣接しない第１の複数の
吐出口に対応する前記吐出手段を略同時に駆動可能と
し、前記第１の複数の吐出口に隣接する第２の複数の吐出口
に対応する前記吐出手段を、前記第１の複数の吐出口に
対応する前記吐出手段と同時ではなく、前記吐出手段を
連続して駆動するときの駆動間隔内の所定間隔を介して
駆動可能とする駆動手段と、前記インクタンクに貯留されるインクの残量を検出する
残量検出手段と、前記残量検出手段による検出に基づき、前記所定間隔を
変更する変更手段と、を有することを特徴とする液体噴
射記録装置。
【請求項３】前記変更手段は、前記残量検出手段によ
り検出されたインクの残量が少ない時ほど、前記所定間
隔を長くすることを特徴とする請求項２に記載の液体噴
射記録装置。
【請求項４】インクを吐出する多数の吐出口と、該多
数の吐出口にインクを供給する共通液室と、該多数の吐
出口からインクを吐出させる多数の吐出手段とを有する
記録ヘッドと、前記多数の吐出口の内、互いに隣接しない第１の複数の
吐出口に対応する前記吐出手段を略同時に駆動可能と
し、前記第１の複数の吐出口に隣接する第２の複数の吐出口
に対応する前記吐出手段を、前記第１の複数の吐出口に
対応する前記吐出手段と同時ではなく、前記吐出手段を
連続して駆動するときの駆動間隔内の所定間隔を介して
駆動可能とする駆動手段と、前記記録ヘッドの周囲温度を検知する周囲温度検知手段
と、該周囲温度検知手段に基づき、前記所定間隔を変更する
変更手段と、を有することを特徴とする液体噴射記録装
置。
【請求項５】前記変更手段は、前記周囲温度検知手段
により検知された前記周囲温度が高いほど前記所定間隔
を長くすることを特徴とする請求項４に記載の液体噴射
記録装置。
【請求項６】前記吐出手段は、熱エネルギーによって
インクに気泡の形成を含む状態変化を生起させ、該状態
変化に基づいてインクを吐出することを特徴とする請求
項１乃至５に記載の液体噴射記録装置。
【請求項７】インクを吐出する多数の吐出口と、該多
数の吐出口にインクを供給する共通液室と、インクに熱
による状態変化を生起させ、該状態変化に基づいてイン
クを前記吐出口から吐出させて飛翔的液滴を形成する熱
発生手段とを有する記録ヘッドと、前記多数の吐出口の内、互いに隣接しない第１の複数の
吐出口に対応する前記吐出手段を略同時に駆動可能と
し、前記第１の複数の吐出口に隣接する第２の複数の吐出口
に対応する前記吐出手段を、前記第１の複数の吐出口に
対応する前記吐出手段と同時ではなく、前記吐出手段を
連続して駆動するときの駆動間隔内の所定間隔を介して
駆動可能とする駆動手段と、前記熱発生手段の温度を検知する温度検知手段と、該温度検知手段に基づき、前記所定間隔を変更する変更
手段と、を有することを特徴とする液体噴射記録装置。
【請求項８】前記変更手段は、前記温度検知手段によ
り検知された前記熱発生手段の温度高いほど前記所定間
隔を長くすることを特徴とする請求項７に記載の液体噴
射記録装置。
【請求項９】前記所定間隔は、前記駆動間隔の１／２
以下であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか
に記載の液体噴射記録装置。