JPH0911463A - インクジェット記録装置、インクジェット記録装置の駆動装置、インクジェット記録方法 - Google Patents

インクジェット記録装置、インクジェット記録装置の駆動装置、インクジェット記録方法

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JPH0911463A
JPH0911463A JP16168195A JP16168195A JPH0911463A JP H0911463 A JPH0911463 A JP H0911463A JP 16168195 A JP16168195 A JP 16168195A JP 16168195 A JP16168195 A JP 16168195A JP H0911463 A JPH0911463 A JP H0911463A
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Masahiko Fujii
雅彦 藤井
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 同一の電極に接続された発熱抵抗体の場所や
同時駆動数によらず、噴射特性をほぼ均一として、良好
な画質を得ることのできるインクジェット記録装置、そ
の駆動装置、インクジェット記録方法を提供する。 【構成】 ホスト装置等からの画像信号は、画像信号バ
ッファ4に一時保持され、画像処理回路5で各発熱抵抗
体ごとのビット信号に変換される。インクジェット記録
ヘッド1に付設されたサーミスタ2から、A/D変換器
3でA/D変換された温度情報がプロセッサ6に送られ
る。プロセッサ6は、補正レベル決定テーブル7を用い
て、ブロックの位置と同時駆動数から、補正レベルを決
める。さらに、補正レベルとインクジェット記録ヘッド
1の温度から、ルックアップテーブル8を用いて駆動パ
ルス条件を決定する。駆動パルス制御回路9は、1ライ
ン分のビット信号と駆動パルス条件から駆動パルスを作
成し、インクジェット記録ヘッド1を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱により発生するバブ
ルの圧力によって、インク滴をノズルから噴射し記録を
行なうインクジェット記録装置及びその駆動装置、イン
クジェット記録方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】インクジェット記録方式は、高速記録が
可能であり、記録の際に発生する騒音がほとんどなく、
普通紙に直接印字でき、定着処理等を必要としないた
め、装置の小型化が図れるという点で優れており、商品
化が進んでいる。
【0003】インクジェット記録方式には、ノズルから
インク滴を噴射させる手段として、電気・機械変換素子
を用いて、入力信号に対するその機械的変形に伴う運動
によってインク滴を噴射する方式や、電気・熱変換素子
(発熱抵抗体)を用い、電圧パルスが印加されることに
より、発熱抵抗体が発熱し、この発熱により発熱抵抗体
上で発生するバブルの圧力によってインク滴を噴射す
る、いわゆるサーマルインクジェット方式がある。
【0004】図2は、従来のインクジェット記録ヘッド
の一例を示すもので、(A)図はチャネル溝の軸方向の
垂直に切った断面図、(B)図は(A)図のB−B’で
切った平面図、(C)はノズル側からみた正面図であ
る。図中、21はチャネル基板、22は発熱抵抗体基
板、23はチャネル溝、24は共通液室、25はノズ
ル、26は未エッチング部、27は発熱抵抗体、28は
絶縁層、29は厚膜絶縁層、30は第1の凹部、31は
第2の凹部、32は隔壁、33はインク滴、34はイン
ク供給口である。図2には、特開平5−155020号
公報に記載されているサーマルインクジェットヘッドを
一例として示している。
【0005】チャネル基板21には異方性エッチングに
より、チャネル溝23と共通液室24が形成され、チャ
ネル溝23の開口部がノズル25となっている。共通液
室24はチャネル基板21を貫通しており、インク供給
口34が形成されている。発熱抵抗体基板22には、発
熱抵抗体27と、発熱抵抗体27に駆動パルスを供給す
るための図示しない電極が形成されている。また、発熱
抵抗体基板22には、絶縁層28、厚膜樹脂層29が形
成されている。発熱抵抗体27の上部の絶縁層28及び
厚膜樹脂層29は除去され、第1の凹部30が形成され
ている。また、チャネル溝23と共通液室24を連通さ
せるための第2の凹部31が、厚膜樹脂層29に形成さ
れている。チャネル基板21と発熱抵抗体基板22が接
合され、個々のヘッドチップに切断分離されてインクジ
ェット記録ヘッドが作製される。
【0006】インク供給口34から共通液室24に供給
されたインクは、厚膜絶縁層に形成された第2の凹部3
1を経て、インク流路であるチャネル溝23に導かれ、
発熱抵抗体27の発熱により第1の凹部に発生するバブ
ルの圧力によって、ノズル25からインク滴となって被
記録媒体へ飛翔する。
【0007】図3は、従来のインクジェット記録ヘッド
の一例における発熱抵抗体周辺の詳細断面図、図4は、
同じく平面図である。図中、図2と同様な部分には同じ
符号を付して説明を省略する。41は共通電極、42は
個別電極、43はTa層、44はSi3 4 層、45,
46は多結晶シリコン層、47は第1のガラス層、48
は第2のガラス層、49はSiO2 層、50はSi基
板、51,52はスルーホールである。
【0008】Si基板50に蓄熱層となるSiO2 層4
9を積層後、発熱抵抗体としての多結晶シリコン層45
および46が積層される。この多結晶シリコン層は、バ
ブルを発生する所定の場所においてのみ発熱するよう
に、発熱領域となる多結晶シリコン層45以外の領域、
すなわち共通電極41および個別電極42に達するまで
の電極となる多結晶シリコン層46の部分の抵抗値を下
げる必要がある。このため、多結晶シリコン層46の部
分は、不純物イオン(PやAs)を打ち込む(インプラ
ンテーション)方法等によって抵抗値を下げられてい
る。
【0009】次に、層間絶縁膜としての第1のガラス層
47が成膜される。この第1のガラス層47には、抵抗
値の下げられた多結晶シリコン層46と共通電極41、
個別電極42とを電気的に接続するためのスルーホール
51,52が形成される。その後、多結晶シリコン層4
5上には絶縁層となるSi3 4 層44および金属保護
層となるTa層43が形成される。また、発熱抵抗体と
なる多結晶シリコン層45へ通電するため、Al層によ
り共通電極41および個別電極42がパターニングされ
る。このとき、第1のガラス層47に形成されたスルー
ホール51,52を介して共通電極41、個別電極42
が多結晶シリコン層46と接続する。そして、第2のガ
ラス層48、絶縁層28、厚膜樹脂層29がこの順で形
成される。
【0010】図5は、従来の発熱抵抗体と電極の電気的
接続の説明図である。上述のように、発熱抵抗体27の
一方は、共通電極41に接続し、他方はそれぞれ個別電
極42に接続されている。このような構成は、例えば、
特開平5−338208号公報などにも記載されてい
る。この電気的な接続を回路図として示すと、図5に示
すようになる。共通電極41は電源に接続され、また、
個別電極42はそれぞれ駆動回路に接続され、印字信号
に応じて選択された発熱抵抗体にのみ電流が流れるよう
に制御される。
【0011】このように、すべての発熱抵抗体27を共
通電極41に接続した場合、発熱抵抗体27が共通電極
41に接続される位置によって、電源からの距離が変わ
る。すなわち、共通電極41の抵抗値に差が生じ、発熱
抵抗体27に印加される実際の電圧が異なる、いわゆる
電圧降下の問題が生じる。この電源電圧からの電圧降下
量Vdropは、電流値をI、発熱抵抗体27までの共通電
極41の抵抗値をRとした場合、 Vdrop=I・R となる。すなわち電源から遠い中央の発熱抵抗体は、電
源に近い端の発熱抵抗体に比べ共通電極の抵抗値Rが大
きくなるため、実際に印加されている電圧が低くなる。
また、この電圧降下量Vdropは、電流値にも依存するた
め、同時に駆動される発熱抵抗体27の数によっても変
わる。
【0012】このように、印加される電圧が発熱抵抗体
27の位置によって異なると、噴射特性がノズル間でば
らつく原因になる。また、端の発熱抵抗体27にとっ
て、中央の発熱抵抗体より過剰な電圧条件となり、発熱
抵抗体27の寿命低下や、噴射に伴う特性の変化が大き
くなるという問題も生じる。
【0013】このような問題を避けるため、共通電極の
膜厚や幅、あるいは材料を変えて抵抗値を下げることが
できる。しかし、膜厚を厚くすれば電極の上に着膜され
る絶縁層に凹凸が生じ、チャネル基板21との接着性に
問題が生じる。また幅を広げるためには、発熱抵抗体を
その幅だけノズルから遠ざけなければならないが、ノズ
ルから発熱抵抗体までの距離を長くすると、噴射エネル
ギーの損失につながる。また、抵抗値の低い材料、例え
ば、Auを用いると、ヘッドのコスト高になる。
【0014】駆動電圧を印加する電極を全ての発熱抵抗
体に接続せず、それぞれの発熱抵抗体で折り返す構成に
すれば、発熱抵抗体間で印加電圧が異なる問題は解決で
きる。しかしこの場合には、上述のように画素ピッチの
中に発熱抵抗体と折り返した電極を収めなければならな
いので、高解像度には対応できない。あるいは多層配線
技術が必要になり、欠陥の増加、あるいはコスト高にな
る。
【0015】一方、インクジェット記録方法は、温度に
よっても噴射されるインク滴量が異なるという問題があ
る。これを解決する方法として、例えば、特開平4−2
50057号公報には、分割された2つのパルスによっ
てサーマルインクジェットヘッドを駆動し、温度センサ
によって検出された温度によって、分割された第1のパ
ルス幅を変え、噴射するドロップの量を制御する方法が
記載されている。また複数のノズルを持つマルチノズル
ヘッドでは、ヘッド内で温度分布が存在するので、発熱
体の場所によって個々に第1のパルス幅を制御する方法
も記載されている。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点に鑑みてなされたもので、複数の発熱抵抗体を同一
の電極に接続し、接続された場所や同時に駆動される発
熱抵抗体数によって印加される電圧が異なった場合で
も、発熱抵抗体の寿命が低下せず、噴射に伴う特性が発
熱抵抗体間でほぼ均一となり、良好な画質を得ることの
できるインクジェット記録装置、インクジェット記録装
置の駆動装置、インクジェット記録方法を提供すること
を目的とするものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、熱によってバブルを発生させ該バブルによりインク
をノズルから噴射させるインクジェット記録装置におい
て、所定のグループごとにブロックに分割されて駆動制
御されバブル発生用の熱を発生させる複数の熱源と、該
複数の熱源に駆動パルスを供給する電源と、前記分割さ
れたブロック内の同時に駆動される熱源の数に応じた電
圧降下を補償するように前記電源から個々の熱源に加え
る前記駆動パルスのパルス幅を制御する制御手段を備え
たことを特徴とするものである。
【0018】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
のインクジェット記録装置において、個々の前記熱源の
一方の端子と電源とを接続する共通電極を備え、前記共
通電極に接続されている個々の前記熱源の配置位置に応
じて、前記電源から個々の前記熱源に加える前記駆動パ
ルスのパルス幅を可変にしたことを特徴とするものであ
る。
【0019】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
のインクジェット記録装置において、前記駆動パルス
は、バブルを生じさせないプレパルスとバブルを発生さ
せるメインパルスからなり、前記プレパルスと前記メイ
ンパルス双方のパルス幅を変化させたことを特徴とする
ものである。
【0020】請求項4に記載の発明は、請求項2に記載
のインクジェット記録装置において、前記各ブロックの
存在する位置とブロック内の同時駆動数に応じて各ブロ
ックごとに電圧降下を補正するか否か決定することを特
徴とするものである。
【0021】請求項5に記載の発明は、インクを吐出す
るための複数のノズルと、該ノズルに連通した流路と、
該流路内に設けられた発熱抵抗体と、該発熱抵抗体の発
熱により発生するバブルの圧力によりインクをノズルか
ら被記録面上に噴射するインクジェット記録装置の駆動
装置において、前記発熱抵抗体にバブルを生じさせない
電気的駆動プレパルスとインクをノズルから噴射できる
噴射開始電圧以上の電気的駆動メインパルスとを加える
電源と、個々の前記発熱抵抗体の配置位置によって生じ
る駆動電圧の降下に応じて噴射開始電圧が低くなるよう
なメインパルス幅で前記個々の発熱抵抗体を駆動制御し
かつ前記駆動電圧の降下に応じたインク吐出量の変化を
補正するようなプレパルス幅で前記個々の発熱抵抗体を
駆動制御する制御手段を備えることを特徴とするもので
ある。
【0022】請求項6に記載の発明は、熱源に所定のエ
ネルギーを加えてバブルを生じさせ、そのバブルにより
インクがノズルから噴射するインクジェット記録方法に
おいて、個々の前記熱源の位置によって生じる電圧降下
に応じて前記電源から個々の前記熱源に加える駆動パル
スのパルス幅を可変にして補償し、補償されたエネルギ
ー量を前記熱源に加えてバブルを発生させ、インクを噴
出させることを特徴とするものである。
【0023】請求項7に記載の発明は、請求項6に記載
のインクジェット記録方法において、前記パルス幅を補
償する際には、所定の数に分割されたブロック内の同時
に駆動される熱源の数を検知し、検知した前記熱源の数
と前記各ブロックの存在する位置に応じて各ブロックご
とに電圧降下を補正するか否かを決定することを特徴と
するものである。
【0024】請求項8に記載の発明は、請求項6に記載
のインクジェット記録方法において、さらに、前記熱源
周辺の温度を検知し、検知された温度に応じて前記熱源
から個々の熱源に加えるパルス幅を可変にすることを特
徴とするものである。
【0025】
【作用】請求項1に記載の発明によれば、所定のグルー
プごとにブロックに分割されて熱源が駆動制御され、分
割されたブロック内の同時に駆動される熱源の数に応じ
た電圧降下を補償するように、電源から個々の熱源に加
える前記駆動パルスのパルス幅を制御する。これによ
り、同じタイミングで駆動される熱源の数が異なり、電
圧降下量が異なっても、これを補償するように駆動パル
ス条件を変えることによって、実際に印加されている電
圧と、噴射開始電圧との差(マージン)を全ての駆動さ
れる熱源で等しくし、熱源間での寿命、噴射特性のばら
つきといった種々の問題を解決することができる。
【0026】請求項2に記載の発明によれば、請求項1
に記載のインクジェット記録装置において、個々の熱源
の一方の端子と電源とを接続する共通電極を備え、この
共通電極に接続されている個々の熱源の配置位置に応じ
て、電源から個々の熱源に加える駆動パルスのパルス幅
を可変にしたことによって、熱源がが電極に接続されて
いる位置により異なる電圧降下量も、駆動パルス条件を
変えることによって補償し、実際に印加されている電圧
と噴射開始電圧との差(マージン)を全ての発熱抵抗体
で等しくし、発熱抵抗体間での寿命、噴射特性のばらつ
きといった種々の問題を解決することができる。
【0027】また、噴射するインク滴量は温度にも依存
するので、これを補償するため、請求項3に記載の発明
では、請求項2に記載のインクジェット記録装置におい
て、従来のように駆動パルスとして、バブルを生じさせ
ないプレパルスとバブルを発生させるメインパルスから
構成している。この請求項3に記載の発明では、さら
に、駆動パルスのパルス幅を変更する際には、プレパル
スとメインパルス双方のパルス幅を変化させる。実験に
よれば、双方のパルス幅を変化させることによって、電
圧降下や温度補償などの制御を良好に行なうことができ
る。
【0028】請求項4に記載の発明によれば、請求項2
に記載のインクジェット記録装置において、各ブロック
の存在する位置とブロック内の同時駆動数に応じて、各
ブロックごとに電圧降下を補正するか否か決定すること
により、補正を要しないブロックについての補正処理を
省略することができる。
【0029】請求項5に記載の発明によれば、個々の発
熱抵抗体の配置位置によって生じる駆動電圧の降下に応
じて噴射開始電圧が低くなるようなメインパルス幅で個
々の発熱抵抗体を駆動制御し、かつ、駆動電圧の降下に
応じたインク吐出量の変化を補正するようなプレパルス
幅で前記個々の発熱抵抗体を駆動制御するので、発熱抵
抗体の配置位置により異なる電圧降下量を補償するとと
もに、各発熱抵抗体の配置位置に応じた温度補償を行な
うことによって、噴射するインク滴量を安定させ、常に
安定した画質が得られる駆動装置を構成することができ
る。
【0030】請求項6に記載の発明によれば、個々の前
記熱源の位置によって生じる電圧降下に応じて、電源か
ら個々の熱源に加える駆動パルスのパルス幅を可変にし
て補償するので、熱源の位置によらずほぼ同条件のエネ
ルギー量によりバブルを発生させ、インクを噴出させる
ことができ、均一なインク滴量によって高画質の記録画
像を得ることができる。
【0031】請求項7に記載の発明によれば、パルス幅
を補償する際には、所定の数に分割されたブロック内の
同時に駆動される熱源の数を検知し、検知した前記熱源
の数と前記各ブロックの存在する位置に応じて各ブロッ
クごとに電圧降下を補正することにより、熱源の位置だ
けでなく、同時に駆動される熱源の数をも考慮して、駆
動パルスのパルス幅を補償することができ、熱源の位置
及び同時に駆動される数によらずほぼ同条件のエネルギ
ー量によってバブルを発生させ、インクを噴出させるこ
とができ、さらに均一なインク滴量によって高画質の記
録画像を得ることができる。このとき、各ブロックごと
に電圧降下を補正するか否かを決定することにより、補
正しないブロックについては補正処理を省略することが
できる。
【0032】さらに、請求項8に記載の発明によれば、
熱源周辺の温度を検知し、検知された温度に応じて前記
熱源から個々の熱源に加えるパルス幅を可変にすること
によって、熱源の位置、同時に駆動される熱源の数、温
度による影響を排除し、さらに均一なインク滴量によっ
て高画質の記録画像を得ることができる。
【0033】
【実施例】図1は、本発明のインクジェット記録装置の
一実施例における駆動パルス条件を決定するシステム構
成の一例を示す概略構成図である。図中、1はインクジ
ェット記録ヘッド、2はサーミスタ、3はA/D変換
器、4は画像信号バッファ、5は画像処理回路、6はプ
ロセッサ、7は補正レベル決定テーブル、8はルックア
ップテーブル、9は駆動パルス制御回路、10は電源で
ある。
【0034】インクジェット記録ヘッド1は、複数の発
熱抵抗体を有し、駆動パルス制御回路9による制御によ
り、電源10から供給されるエネルギーを熱に変換して
バブルを発生させ、そのバブルの圧力によってインク滴
をノズルから噴射し、記録を行なう。インクジェット記
録ヘッド1としては、例えば、上述の図2ないし図4に
示したような構造のものを用いることができる。例え
ば、1つのインクジェット記録ヘッドで256個のノズ
ルを24ドット/mmの解像度に対応するピッチで配列
させることができる。このとき、図2(C)に示すピッ
チPnは、42μmである。
【0035】サーミスタ2は、インクジェット記録ヘッ
ド1に付設され、インクジェット記録ヘッド1の温度を
測定する。A/D変換器3は、サーミスタ2で測定した
アナログの温度の信号をデジタル信号に変換し、プロセ
ッサ6に入力する。
【0036】画像信号バッファ4は、外部のホスト装置
から送られてくる画像信号を一時的に保持する。画像処
理回路5は、画像信号バッファ4に一時的に保持されて
いる画像信号を取り出し、例えば、印字モード等に従っ
て、各発熱抵抗体をON/OFFするビット信号に変換
して、駆動パルス制御回路9に送る。また、複数のノズ
ルごとに分割されたブロック別の同時駆動数の情報を抽
出し、プロセッサ6に送る。
【0037】プロセッサ6は、画像処理回路5から得ら
れたブロック別の同時駆動数と、そのブロックの位置、
および、A/D変換器3からインクジェット記録ヘッド
1の温度のデータを得て、それぞれのノズルあるいはブ
ロックまたは複数のブロックで構成されるグループごと
に、駆動パルス条件を決定する。決定された駆動パルス
条件は、駆動パルス制御回路9に伝えられる。
【0038】この駆動パルス条件の決定には、例えば、
補正レベル決定テーブル7、ルックアップテーブル8を
用いることができる。補正レベル決定テーブル7は、各
ブロックの位置および同時駆動数から、補正が必要な電
圧によって区分した補正レベルを決定するために用いら
れるテーブルである。また、ルックアップテーブル8
は、補正レベルごとに、インクジェット記録ヘッド1の
温度に従って、駆動パルス条件を得るためのテーブルで
ある。このようなテーブルの他、同様の結果が得られる
演算式を予め設定しておき、演算結果を用いて駆動パル
ス条件を決定することも可能である。この場合、補正レ
ベルという区分を用いずに、ブロックの位置と同時駆動
数、インクジェット記録ヘッド1の温度の3つを変数と
して、駆動パルス条件を直接決定するようにしてもよ
い。また、インクジェット記録ヘッド1の温度がある程
度無視できる環境であれば、各ブロックの位置および同
時駆動数のみから駆動パルス条件を設定してもよい。
【0039】駆動パルス制御回路9は、画像処理回路5
から得られるビット信号およびプロセッサ6から得られ
る駆動パルス条件に従って駆動パルスを生成し、インク
ジェット記録ヘッド1の駆動制御を行なう。後述するよ
うに、駆動パルスは例えば2つのパルスから構成するこ
とができ、駆動パルス条件に従って2つのパルスのパル
ス幅を変化させるように制御することができる。
【0040】図6は、本発明のインクジェット記録装置
の一実施例における駆動パルス条件を決定する処理の流
れを示す概略構成図である。ここでは、インクジェット
記録ヘッド1の温度が22℃〜50℃の場合に、ブロッ
クの位置、同時駆動数、および、インクジェット記録ヘ
ッド1の温度によって駆動パルス条件を設定するものと
する。
【0041】最初に、パソコン等のホスト装置から転送
されてきた画像信号は、インクジェット記録装置内の画
像信号バッファ4に送られる。次に、この画像信号は画
像処理回路5において、印字モード等から各発熱抵抗体
をON/OFFするビット信号に変換される。1ライン
分の印字を行なう前に、S61において、インクジェッ
ト記録ヘッド1に取り付けられたサーミスタ2からの電
圧出力は、A/D変換器3でデジタル信号に変換され、
プロセッサ6に送られる。S62において、プロセッサ
6は、この温度のデジタル信号によって、温度に応じた
動作を決定する。
【0042】もし、インクジェット記録ヘッド1の温度
が22℃以下の場合、S63でページ内か否かを判定
し、ページの最初の場合には、S64において、印字は
行なわずにインクジェット記録ヘッド1の昇温を行なう
ため、例えばハーフパルス駆動を行なう。ハーフパルス
駆動に用いられる駆動パルス条件は、全ての発熱抵抗体
で同じであり、例えば、パルス幅0.8μsの単パルス
を用いることができる。もちろん、このハーフパルス昇
温駆動ではバブルは発生せず、インク滴は噴射されな
い。このパルスを全ての発熱抵抗体に6×104 パルス
印加する(約5秒)。この後、S61へ戻って再びイン
クジェット記録ヘッド1の温度が測定され、インクジェ
ット記録ヘッド1の温度が22℃を超えるまで、このハ
ーフパルス昇温駆動が繰り返される。
【0043】ヘッド温度が50℃を超えている場合は、
S65でページ内か否かを判定し、ページの最初の場合
には、S66において、印字を休止し、S61へ戻る。
そして、インクジェット記録ヘッド1の温度が50℃以
下になるまで印字を休止する。
【0044】インクジェット記録ヘッド1の検出温度に
よる分岐は、プリント1枚の書き始めのみ適用され、も
しプリント1枚以内で温度が22℃以下の場合や、50
℃を超えた場合には、以下に示す方法で駆動パルス条件
が決められ、印字は続行される。
【0045】インクジェット記録ヘッド1の温度が22
℃を上回り、かつ、50℃以下の場合、1ライン分のビ
ット信号は、駆動パルス制御回路9に送られるととも
に、S67において、各ブロック別の同時駆動数の情報
が抽出され、プロセッサ6に送られる。
【0046】プロセッサ6は、S68において、例え
ば、補正レベル決定テーブル7を用いて、ブロックの位
置と同時駆動数から、補正レベル、すなわち使用するル
ックアップテーブル8を決める。さらに、S69におい
て、決定されたルックアップテーブル8を用い、インク
ジェット記録ヘッド1の温度から駆動パルス条件を決定
する。S68および、S69の処理は、予め設定された
演算式などによって決定することもできる。また、イン
クジェット記録ヘッド1の両端部の1以上のブロック、
あるいは、中央部の1以上のブロックでは、初期設定に
よっては補正が必要のない場合がある。この場合には、
その補正レベルについてはテーブルや演算式等による補
正を行なわないようにすることも可能である。
【0047】このようにして決まったブロック別の駆動
パルス条件は、駆動パルス制御回路9に送られる。駆動
パルス制御回路9は、S70において、1ライン分のビ
ット信号と駆動パルス条件から、駆動パルスを作成し、
インクジェット記録ヘッド1を駆動する。
【0048】S71において、印字すべき画像の最終ラ
インか否かを判定し、印字すべき画像が残っている場合
には、S61へ戻り、次のラインの処理を行なう。
【0049】なお、上述の22℃〜50℃という温度設
定は一例であり、設計時に最適な温度に設定することが
できる。また、このような温度による動作の変更を行な
わず、全ての温度帯域でブロックの位置、同時駆動数、
および、インクジェット記録ヘッド1の温度から駆動条
件を決定するように構成してもよい。
【0050】図7は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの一実施例における発熱抵抗体と電極との接続の説明
図である。図中、27は発熱抵抗体、41は共通電極、
42は個別電極である。上述のように、インクジェット
記録ヘッド1には、例えば、256個のノズルが設けら
れている。この256個のノズルに対応する発熱抵抗体
27の片側は、駆動電圧を供給する共通電極41に接続
されている。また、他側は個別電極42に接続され、さ
らに図示しない駆動回路に接続され、印字信号に応じて
選択された発熱抵抗体にのみ電流が流れるように制御さ
れる。図7では、左端のノズルから一連番号N#1〜N
#256を付してある。
【0051】ここでは、256個のノズルを16個ずつ
の16のブロックに分割し、各ブロックごとに順次駆動
される。図7では、N#1〜N#16をブロック1、N
#17〜N#32をブロック2、・・・、N#240〜
N#256をブロック16としている。このとき、ブロ
ック1とブロック16、ブロック2とブロック15、・
・・は、電源からの距離がほぼ等しいブロックである。
例えば、ブロック2やブロック15では、ブロック1や
ブロック16と比べ、電源からの距離が長くなり、共通
電極41の配線抵抗によって電圧降下が発生する。
【0052】また、各ブロック内の16個のノズルは、
同時に駆動される可能性がある。このとき、同時に駆動
されるノズルの個数によって、共通電極を流れる電流量
は相違する。そのため、同じブロックを駆動する場合で
も、ブロック内の駆動されるノズルの個数によって、配
線抵抗による電圧降下量が相違する。
【0053】このように、各ブロックの位置と、ブロッ
ク内の駆動されるノズルの個数によって、電圧降下量は
違ってくる。本発明では、この電圧降下量を、駆動パル
スのパルス幅を制御することによって補償し、どのノズ
ルの発熱抵抗体にも均一な発熱エネルギーを供給できる
ように制御している。以下、この駆動パルスの制御につ
いて説明する。
【0054】図8は、本発明の一実施例で用いられる駆
動パルス波形の一例を示す説明図である。ここで用いら
れる駆動パルスは、図8に示すように、2つパルスに分
割されている。最初のパルスはプレパルスと呼ばれ、こ
のプレパルスは、インクを吐出せずに発熱抵抗体周辺の
インク温度を上昇させ、調整する。プレパルスのパルス
幅P1は、バブルが発生しないような長さである。2つ
めのパルスはメインパルスと呼ばれ、発熱抵抗体上でバ
ブルを発生させ、ノズルからインク滴を噴射させるため
のものである。メインパルスのパルス幅P3は、所定の
インク滴量を噴射させるために最適な長さに設定され
る。プレパルスとメインパルス間のインターバルP2
は、メインパルスによってバブルが発生する前に、プレ
パルスによって発生した熱を、発熱抵抗体周辺のインク
に伝搬させ、温度を均一化するために必要である。この
ような駆動パルス波形において、P1,P2,P3を変
えることによって、インク滴量を制御することができ
る。なお、プレパルスは必ず存在するものではなく、メ
インパルスのみの場合もある。
【0055】図9は、1つの発熱抵抗体を駆動する場合
に、プレパルス幅P1とヘッド温度が変わったときの、
噴射インク滴量、噴射開始電圧の変化を示すグラフであ
る。ここではP3は1.6μsとしている。グラフ中、
太い破線は噴射開始電圧が変わる境界を2Vごとに表わ
しており、細線は噴射されるインク滴量が変わる境界を
2plごとに表わしている。
【0056】噴射開始電圧は、ヘッド温度、プレパルス
のパルス幅が決定された場合に、インクを噴射させるた
めに最低限必要な駆動電圧である。インクは温度の上昇
によって粘度が低下し、低い電圧でも噴射可能になる。
そのため、ヘッド温度が高くなればなるほど、インクの
噴射に必要となる駆動電圧は低くてもよくなる。同様
に、プレパルスのパルス幅が大きくなると、インクの温
度は上昇するので、インクの噴射に必要となる駆動電圧
は低くなる。グラフでは、同じ噴射開始電圧の点を結ん
で示しており、各噴射開始電圧のグラフの左下の領域で
は、その電圧ではインクの噴射が行なわれないことを示
している。
【0057】また、噴射インク滴量は、駆動電圧として
37Vを印加し、インクを噴射させたときのグラフであ
る。プレパルスのパルス幅P1が長い程、発熱抵抗体周
辺のインク温度が上昇し、発熱抵抗体上で発生したバブ
ルは大きく成長するので、噴射されるインク滴量は増加
する。また、ヘッド温度が高いときも、バブルは大きく
なり、さらにノズル近傍の流路中のインク粘度が低下し
て、インク滴が噴射されやすくなるので、インク滴量が
増大する。このように、噴射するインク滴量はプレパル
スのパルス幅P1と温度の両方によって変わる。すなわ
ち、温度が変わったときの噴射インク滴量の変化を、プ
レパルスのパルス幅P1を変えることで抑えることがで
きる。
【0058】図中の太線は、噴射インク滴量を一定に保
つように、プレパルスのパルス幅P1を段階的に変えた
例を示している。噴射インク滴量はメインパルス幅P3
にも依存するので、46℃以上では、プレパルスのパル
ス幅P1は既に0となっており、プレパルスのパルス幅
P1の制御だけではもはや噴射インク滴量は制御できな
いが、例えば、プレパルスのパルス幅P1を0にしたま
ま、メインパルスのパルス幅P3を変更し、例えば1.
4μsにして、インク滴量をさらに高温まで一定に保つ
ように制御することが可能である。
【0059】ここではP1+P2+P3=6.5μsに
固定しているので、P1,P3を変えた場合には、イン
ターバルP2も変わっている。したがってP1やP3を
変えたときのインク滴量変化は、このインターバルが変
わった効果も含んでいる。
【0060】図9に太線で示した例では、24ドット/
mmの解像度に対応する噴射インク滴量の目標値(中心
値)を19plに定め、この中心値から±1.4plに
なるようにプレパルスのパルス幅P1とメインパルスの
パルス幅P3を変えている。このインク滴量の制御範囲
(この例では2.8pl)は、例えば、画像濃度差など
が目立たない範囲に決めればよい。
【0061】図9に示した例では、発熱抵抗体が1つだ
け駆動された場合を示している。図7でも説明したよう
に、この実施例では、同時に駆動されるノズル数(同時
駆動数)は最大16個である。インク滴を繰り返し噴射
する周波数が一定の場合には、この同時駆動数が多いほ
ど印字速度は速くなるが、共通電極に流れる電流量が増
えるため、電圧降下量が増大する。もちろん、この同時
駆動数は、最大値16以内で画像信号に依存する。すな
わち、べた画像のように画像密度が高い画像の場合に
は、同時駆動数は多くなり、文字出力の場合には同時駆
動数は少なくなる。このように電圧降下量は、同時駆動
数すなわち画像に依存することになる。
【0062】図10は、本発明の一実施例において、同
時駆動数が変わったときの端の発熱抵抗体にかかってい
る実際の電圧値と、他の発熱抵抗体にかかっている実際
の電圧値との差を示すグラフである。ここでは、駆動周
波数を12kHzとして一定とし、共通電極に37Vを
印加した場合を示している。図10では、端のノズルN
#1の発熱抵抗体と、それぞれのノズルN#32,6
4,96,128の発熱抵抗体における電圧差を、ブロ
ック1と、ブロック2,4,8の同時駆動数を変えて測
定した結果を示している。
【0063】このように、同時駆動数が少ないときは、
発熱抵抗体の場所による電圧の差は比較的小さいが、同
時駆動数が増加し、電流が増加するに従い、電圧降下量
が大きくなる。そのため、発熱抵抗体の場所によって、
実際に印加されている電圧値の差が大きくなる。
【0064】この実施例では、最大の同時駆動数は16
であり、このとき最も電圧降下量が大きい中央の発熱抵
抗体(ノズルN#128)と端の発熱抵抗体(ノズルN
#1)との電圧差は最大2.0Vとなる。図10では、
ノズルN#1〜N#128までの関係について述べた
が、図7に示したように、共通電極は両側から電圧を供
給するようになっているので、残りのN#129〜N#
256においても全く対称の関係になっており、同様の
電圧降下が発生する。
【0065】ところで、実験から、噴射開始電圧と実際
に印加されている電圧との差(マージン)が、発熱抵抗
体間で0.5V以上異なると、噴射するインク滴量や速
度の差や、繰り返し駆動による発熱抵抗体表面の焦げに
よるインク滴量の変化が発熱抵抗体間で生じることが分
かっている。発熱抵抗体間でインク滴量が異なると、単
色画像の場合は画像濃度にむらが生じ、カラー画像の場
合には、カラーバランスが場所によって異なることにな
る。
【0066】発熱抵抗体の場所によって生じる最大の電
圧差が2.0Vであるから、発熱抵抗体の位置による電
圧差を0.5V以内に収めるためには、256個の発熱
抵抗体を電圧差に応じて4つのグループに分ければよ
い。図10(A)から、端の発熱抵抗体との電圧差とし
て示される電圧降下量は、端から中央に向かって比例的
に増大しているので、両端から32個ずつ合計64個を
同一のグループとすることによって、4つのグループに
分けることができる。
【0067】図11は、本発明の一実施例における発熱
抵抗体のグループ分けの一例の説明図である。例えば、
グループ1は、ノズルN#1〜N#32およびN#22
5〜N#256の32個ずつ合計63個の発熱抵抗体に
対応し、同様にグループ4は中央のノズルN#97〜N
#160までの64個の発熱抵抗体に対応させる。この
ようにすれば、グループ1内では、図10(A)から明
らかなように、最も離れているノズルN#1とN#32
においても電圧降下による印加電圧の差は常に0.5V
以内であり、同様の補正を適用できることが分かる。他
のグループにおいても、グループ内の各発熱抵抗体の電
圧差は0.5V以内になる。
【0068】また、補正を0.5V刻みで行なうため、
補正に必要な電圧レベルを、図10(B)の表に示すよ
うに、電圧差に応じてレベル0〜3まで設ける。このレ
ベルを図10(A)のグラフにも示している。なお、補
正レベル0は電圧降下の補正が必要ないレベルである。
またグループ1との電圧差を補正するものであるから、
グループ0は常に補正レベル0である。
【0069】図12は、発熱抵抗体の位置と同時駆動数
によって決定される電圧補正レベルの説明図である。図
10(A)に示したグラフおいて、ノズルN#64の発
熱抵抗体はグループ2において、N#96はグループ3
において、N#128はグループ4において、降下量が
最大となる発熱抵抗体である。したがって、図10
(A)に示したグラフを参照して、同時駆動数が、1か
ら最大値16まで変わったとき、各グループにおける電
圧降下量の最大値が分かり、これより必要な電圧補正レ
ベルが分かる。これをまとめると図12に示すようにな
る。表中の数字は電圧補正レベルを示している。例え
ば、グループ3では、同時駆動数が1〜5の間は電圧補
正レベルが0であり、補正の必要はない。同時駆動数が
6〜10の間では、最大の電圧差が0.5Vを越えるた
め、電圧補正レベル1の補正が必要となる。さらに、同
時駆動数が11〜16では、最大の電圧差が1Vを越
え、電圧補正レベル2の補正が必要であることがわか
る。この図12に示した表を、図1の補正レベル決定テ
ーブル7として用いることができる。
【0070】図13は、ある温度におけるインク滴の噴
射を開始する電圧と所定電圧を印可したときに噴射する
インク滴量の関係の説明図である。上述のように、ある
温度において、インク滴の噴射を開始する実際に印加さ
れている電圧を、その温度における噴射開始電圧と呼
ぶ。図9にも示したように、噴射開始電圧は記録ヘッド
の温度や、プレパルスのパルス幅によって変化する。図
13では、P1+P2+P3=6.5μsとし、メイン
パルスのパルス幅P3を1.4μs,1.6μs,1.
8μs,2.0μsにそれぞれ固定し、プレパルスのパ
ルス幅P1を0〜1.0μsまで変化させたときの噴射
開始電圧と駆動電圧として37Vを印可したときの噴射
インク滴量の関係を実線で示している。また、プレパル
スのパルス幅P1を0μsおよび1.0μsで固定し、
メインパルスのパルス幅P3を1.4〜2.0μsまで
変化させたときの噴射開始電圧と駆動電圧として37V
を印可したときの噴射インク滴量の関係を点線で示して
いる。なお、インク滴量の最適制御範囲の一例として、
上述の19±1.4plの範囲にハッチングを施して示
している。
【0071】グラフからわかるように、プレパルスのパ
ルス幅P1を長くすると、噴射インク滴量が増加し、噴
射開始電圧が下がる。また、メインパルスのパルス幅P
3が長い方が、噴射インク滴量が多く、噴射開始電圧が
低いこともわかる。
【0072】このように、噴射するインク滴量はほぼ同
じであるが、噴射開始電圧のみ異なる駆動パルス条件が
存在することが分かる。このことから、噴射開始電圧は
主にメインパルス幅P3に支配され、噴射されるインク
滴量は主にプレパルス幅P1に支配されることがわか
る。そのため、両者の組み合わせによりどちらか一方の
みを変化させることができる。
【0073】図10(A)に示したグラフや、図9に示
した表から、発熱抵抗体の場所(グループ)と同時駆動
数で決まる0.5V刻みの印加電圧の差だけ、噴射開始
電圧を下げれば、画像の種類(同時駆動数)や、発熱抵
抗体の場所によらず、常に実際に印加されている電圧と
噴射に必要な電圧との差を発熱抵抗体間でほぼ一定
(0.5V以内)に保つことができる。
【0074】前述したように、噴射するインク滴量は温
度にも大きく影響される。この実施例では、インクジェ
ットに付設されたサーミスタによって、インクジェット
記録ヘッドの温度を検出し、この検出されたヘッド温度
信号も用いて駆動パルス条件を変更し、温度によらず一
定量のインク滴量を噴射するように制御することができ
る。以下、発熱抵抗体の場所や同時駆動数による電圧差
を、駆動条件を変えることにより補正しながら、温度に
よっても駆動パルス条件を変え、インク滴量を一定に保
つ方法を説明する。
【0075】図14は、各温度帯における駆動パルス条
件とそのときのインク滴量、噴射開始電圧の関係の説明
図である。上述の図13に示したような駆動パルスの条
件と噴射されるインク滴量、噴射開始電圧の関係を、イ
ンクジェット記録ヘッドが使用されると想定される温度
範囲内で、温度ごとに求め、各温度で噴射インク滴量が
一定で、噴射開始電圧が電圧降下量だけ異なるパルス条
件を見つける。このようにして求めた補正レベル0の駆
動パルス条件を図14(A)に、また、補正レベル0と
噴射開始電圧の差が2Vである補正レベル3の駆動パル
ス条件を図14(B)に示している。この図14に示し
たような駆動パルス条件の表を、図1におけるルックア
ップテーブル8として用いることができる。
【0076】温度を検出して駆動条件を変える温度ステ
ップは小さい方が噴射インク滴量を細かく制御できる。
また、変化させるパルス幅も小さいほど噴射インク滴の
量を一定に保つことができる。一方、温度ステップを小
さくし、またパルス幅を小さくすると、サーミスタの検
出精度やパルス幅の設定精度が厳しくなり、コスト高に
なる。この実施例では、図14に示したように、温度ス
テップとして4℃、変化させるパルス幅の最小値は0.
1μsとした。プレパルスのみでバブルが生じてはいけ
ない。バブルが生じるプレパルスのパルス幅P1は、駆
動電圧や、温度によっても異なるが、本実施例では1μ
sを超えないようにした。
【0077】なお、図14では、22℃以下の温度帯で
は、適正なインク滴量が得られていない。そのため、こ
のような温度のまま記録を行なうと、インク滴量の不足
から十分な濃度が得られない可能性がある。このような
場合には、例えば、図6のフローチャートに示したよう
に、記録ヘッドの昇温のみを行なうハーフパルス駆動を
行ない、十分記録ヘッドの温度が上昇してから記録を開
始するなど、他の記録方式を併用すればよい。
【0078】図15は、本発明の一実施例においてイン
ク滴量と噴射開始電圧の制御結果の一例の説明図であ
る。図15では、10℃から50℃まで、インクジェッ
ト記録ヘッドの温度が変化したとき、噴射されるインク
滴量と噴射開始電圧の変化を示している。図中、太線は
図14(A)に示す補正レベル0の表を用いて制御した
もの、細線は2Vの電圧差を補正するための図14
(B)に示す補正レベル3の表を、それぞれルックアッ
プテーブル8として使用したものである。また、実線は
噴射されるインク滴量の変化を示し、破線は噴射開始電
圧の変化を示すものである。
【0079】22℃以下の低温では、図14に示す表か
ら、プレパルスのパルス幅P1の最大値1.0μsまた
は0.9μsが適用されるが、22℃以下ではインク滴
量が目標の19pl±1.4plの範囲には入らない。
したがって、ハーフパルス昇温駆動が行なわれ、インク
ジェット記録ヘッドは22℃まで昇温させられる。この
ハーフパルス駆動が行なわれる温度範囲には、ハッチン
グを施して示している。この結果、インク滴量は制御範
囲に入り、印字が開始される。
【0080】インクジェット記録ヘッドの温度が22℃
を越えると、ハーフパルス昇温駆動は行なわず、パルス
条件の変更のみでインク滴量を制御する。4℃の温度変
化ごとに駆動パルス条件が変わり、インク滴量は制御範
囲に保たれる。
【0081】このように、この実施例では補正レベル0
および補正レベル3の場合でも、50℃まで噴射される
インク滴量を目標範囲の19±1.4plに収めること
ができた。また、図14(B)に示す補正レベル3の表
を用いると、図14(A)に示す補正レベル0の表の場
合より、噴射開始電圧を電圧降下分のほぼ2V低くする
ことができた。また、補正レベル1,2についても同様
の結果が得られており、全体として適正なインク滴量の
範囲内に制御することができ、画質を向上させることが
できた。
【0082】
【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、発熱抵抗体の位置や、同時駆動数によって発
熱抵抗体に印加する駆動パルス条件を変えるので、発熱
抵抗体間で電圧マージンの差による噴射インク滴量のば
らつきを抑えることも可能になる。さらに、温度センサ
によるインクジェット記録ヘッドの温度も加味して駆動
パルス条件を設定することにより、温度による噴射イン
ク滴量の変化をも低減させることができるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のインクジェット記録装置の一実施例
における駆動パルス条件を決定するシステム構成の一例
を示す概略構成図である。
【図2】 従来のインクジェット記録ヘッドの一例を示
すもので、(A)図はチャネル溝の軸方向の垂直に切っ
た断面図、(B)図は(A)図のB−B’で切った平面
図、(C)はノズル側からみた正面図である。
【図3】 従来のインクジェット記録ヘッドの一例にお
ける発熱抵抗体周辺の詳細断面図である。
【図4】 従来のインクジェット記録ヘッドの一例にお
ける発熱抵抗体周辺の平面図である。
【図5】 従来の発熱抵抗体と電極の電気的接続の説明
図である。
【図6】 本発明のインクジェット記録装置の一実施例
における駆動パルス条件を決定する処理の流れを示す概
略構成図である。
【図7】 本発明のインクジェット記録ヘッドの一実施
例における発熱抵抗体と電極との接続の説明図である。
【図8】 本発明の一実施例で用いられる駆動パルス波
形の一例を示す説明図である。
【図9】 1つの発熱抵抗体を駆動する場合にプレパル
ス幅P1とヘッド温度が変わったときの噴射インク滴量
および噴射開始電圧の変化を示すグラフである。
【図10】 本発明の一実施例において同時駆動数が変
わったときの端の発熱抵抗体にかかっている実際の電圧
値と他の発熱抵抗体にかかっている実際の電圧値との差
を示すグラフである。
【図11】 本発明の一実施例における発熱抵抗体のグ
ループ分けの一例の説明図である。
【図12】 発熱抵抗体の位置と同時駆動数によって決
定される電圧補正レベルの説明図である。
【図13】 ある温度におけるインク滴の噴射を開始す
る電圧と所定電圧を印可したときに噴射するインク滴量
の関係の説明図である。
【図14】 各温度帯における駆動パルス条件とそのと
きのインク滴量、噴射開始電圧の関係の説明図である。
【図15】 本発明の一実施例においてインク滴量と噴
射開始電圧の制御結果の一例の説明図である。
【符号の説明】
1…インクジェット記録ヘッド、2…サーミスタ、3…
A/D変換器、4…画像信号バッファ、5…画像処理回
路、6…プロセッサ、7…補正レベル決定テーブル、8
…ルックアップテーブル、9…駆動パルス制御回路、1
0…電源、21…チャネル基板、22…発熱抵抗体基
板、23…チャネル溝、24…共通液室、25…ノズ
ル、26…未エッチング部、27…発熱抵抗体、28…
絶縁層、29…厚膜絶縁層、30…第1の凹部、31…
第2の凹部、32…隔壁、33…インク滴、34…イン
ク供給口、41…共通電極、42…個別電極、43…T
a層、44…Si3 4 層、45,46…多結晶シリコ
ン層、47…第1のガラス層、48…第2のガラス層、
49…SiO2 層、50…Si基板、51,52…スル
ーホール。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱によってバブルを発生させ該バブルに
    よりインクをノズルから噴射させるインクジェット記録
    装置において、所定のグループごとにブロックに分割さ
    れて駆動制御されバブル発生用の熱を発生させる複数の
    熱源と、該複数の熱源に駆動パルスを供給する電源と、
    前記分割されたブロック内の同時に駆動される熱源の数
    に応じた電圧降下を補償するように前記電源から個々の
    熱源に加える前記駆動パルスのパルス幅を制御する制御
    手段を備えたことを特徴とするインクジェット記録装
    置。
  2. 【請求項2】 個々の前記熱源の一方の端子と電源とを
    接続する共通電極を備え、前記共通電極に接続されてい
    る個々の前記熱源の配置位置に応じて、前記電源から個
    々の前記熱源に加える前記駆動パルスのパルス幅を可変
    に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。
  3. 【請求項3】 前記駆動パルスは、バブルを生じさせな
    いプレパルスとバブルを発生させるメインパルスからな
    り、前記プレパルスと前記メインパルス双方のパルス幅
    を変化させたことを特徴とする請求項2に記載のインク
    ジェット記録装置。
  4. 【請求項4】 前記各ブロックの存在する位置とブロッ
    ク内の同時駆動数に応じて各ブロックごとに電圧降下を
    補正するか否か決定することを特徴とする請求項2に記
    載のインクジェット記録装置。
  5. 【請求項5】 インクを吐出するための複数のノズル
    と、該ノズルに連通した流路と、該流路内に設けられた
    発熱抵抗体と、該発熱抵抗体の発熱により発生するバブ
    ルの圧力によりインクをノズルから被記録面上に噴射す
    るインクジェット記録装置の駆動装置において、前記発
    熱抵抗体にバブルを生じさせない電気的駆動プレパルス
    とインクをノズルから噴射できる噴射開始電圧以上の電
    気的駆動メインパルスとを加える電源と、個々の前記発
    熱抵抗体の配置位置によって生じる駆動電圧の降下に応
    じて噴射開始電圧が低くなるようなメインパルス幅で前
    記個々の発熱抵抗体を駆動制御しかつ前記駆動電圧の降
    下に応じたインク吐出量の変化を補正するようなプレパ
    ルス幅で前記個々の発熱抵抗体を駆動制御する制御手段
    を備えることを特徴とするインクジェット記録装置の駆
    動装置。
  6. 【請求項6】 熱源に所定のエネルギーを加えてバブル
    を生じさせ、そのバブルによりインクがノズルから噴射
    するインクジェット記録方法において、個々の前記熱源
    の位置によって生じる電圧降下に応じて前記電源から個
    々の前記熱源に加える駆動パルスのパルス幅を可変にし
    て補償し、補償されたエネルギー量を前記熱源に加えて
    バブルを発生させ、インクを噴出させることを特徴とす
    るインクジェット記録方法。
  7. 【請求項7】 前記パルス幅を補償する際には、所定の
    数に分割されたブロック内の同時に駆動される熱源の数
    を検知し、検知した前記熱源の数と前記各ブロックの存
    在する位置に応じて各ブロックごとに電圧降下を補正す
    るか否かを決定することを特徴とする請求項6に記載の
    インクジェット記録方法。
  8. 【請求項8】 さらに、前記熱源周辺の温度を検知し、
    検知された温度に応じて前記熱源から個々の熱源に加え
    るパルス幅を可変にすることを特徴とする請求項6に記
    載のインクジェット記録方法。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001146000A (ja) * 1999-10-13 2001-05-29 Hewlett Packard Co <Hp> インクジェット印刷カートリッジに印加される過剰エネルギーを制御する方法
JP2002172784A (ja) * 2000-09-29 2002-06-18 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
US6652057B2 (en) 2001-01-31 2003-11-25 Canon Kabushiki Kaisha Printing apparatus
US6827413B1 (en) 1999-08-24 2004-12-07 Canon Kabushiki Kaisha Printing apparatus, control method of the apparatus, and computer-readable memory
US7401882B2 (en) 2005-02-25 2008-07-22 Canon Kabushiki Kaisha Printing apparatus and method of controlling printing therein
JP2008279640A (ja) * 2007-05-09 2008-11-20 Mimaki Engineering Co Ltd インクジェットプリンタの制御装置及び制御方法
JP2013123828A (ja) * 2011-12-13 2013-06-24 Canon Inc インクジェット記録装置
KR101627119B1 (ko) * 2015-08-12 2016-06-09 김현수 제어 시스템 및 제어 시스템의 교정 방법
JP2020011469A (ja) * 2018-07-19 2020-01-23 キヤノン株式会社 記録装置および制御方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6312078B1 (en) * 1997-03-26 2001-11-06 Eastman Kodak Company Imaging apparatus and method of providing images of uniform print density
US5975672A (en) * 1997-07-24 1999-11-02 Eastman Kodak Company Ink jet printing apparatus and method accommodating printing mode control
US6183056B1 (en) * 1997-10-28 2001-02-06 Hewlett-Packard Company Thermal inkjet printhead and printer energy control apparatus and method
US6547357B1 (en) * 1997-12-25 2003-04-15 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording apparatus and method of driving the same
DE60134929D1 (de) * 2000-09-29 2008-09-04 Canon Kk Tintenstrahldruckvorrichtung und Tintenstrahldruckverfahren
JP2007276359A (ja) * 2006-04-10 2007-10-25 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

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4875056A (en) * 1986-01-17 1989-10-17 Canon Kabushiki Kaisha Thermal recording apparatus with variably controlled energization of the heating elements thereof
ATE131114T1 (de) * 1990-02-02 1995-12-15 Canon Kk Verfahren und gerät zur aufzeichnung.
US5036337A (en) * 1990-06-22 1991-07-30 Xerox Corporation Thermal ink jet printhead with droplet volume control
JP3423412B2 (ja) * 1993-06-23 2003-07-07 キヤノン株式会社 インクジェット記録方法及び記録装置
US5497174A (en) * 1994-03-11 1996-03-05 Xerox Corporation Voltage drop correction for ink jet printer

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6827413B1 (en) 1999-08-24 2004-12-07 Canon Kabushiki Kaisha Printing apparatus, control method of the apparatus, and computer-readable memory
JP2001146000A (ja) * 1999-10-13 2001-05-29 Hewlett Packard Co <Hp> インクジェット印刷カートリッジに印加される過剰エネルギーを制御する方法
JP2002172784A (ja) * 2000-09-29 2002-06-18 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
US6652057B2 (en) 2001-01-31 2003-11-25 Canon Kabushiki Kaisha Printing apparatus
US7008035B2 (en) 2001-01-31 2006-03-07 Canon Kabushiki Kaisha Printing apparatus
US7401882B2 (en) 2005-02-25 2008-07-22 Canon Kabushiki Kaisha Printing apparatus and method of controlling printing therein
JP2008279640A (ja) * 2007-05-09 2008-11-20 Mimaki Engineering Co Ltd インクジェットプリンタの制御装置及び制御方法
JP2013123828A (ja) * 2011-12-13 2013-06-24 Canon Inc インクジェット記録装置
KR101627119B1 (ko) * 2015-08-12 2016-06-09 김현수 제어 시스템 및 제어 시스템의 교정 방법
JP2020011469A (ja) * 2018-07-19 2020-01-23 キヤノン株式会社 記録装置および制御方法

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